JP2523635B2 - 緊張式シャドウマスク形カラ―ブラウン管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はシャドウマスク形カラーブラウン管に係り、
特に高精細表示を必要とするカラーブラウン管に好適な
緊張式シャドウマスクの構造を有するカラーブラウン管
に関する。

［従来の技術］ 従来一般に用いられるカラーブラウン管は、例えば米
国特許第4547695号，第4547696号公報などに記載されて
いる通り赤、青、緑の蛍光体をドット状あるいはストラ
イプ状に整列して塗られており、三原色の各色に対応し
て１本、合計３本の電子ビームを走査して蛍光体に当て
て発光させている。また各電子ビームが対応する色の蛍
光体のみに当るように厚さ0.1ミリないし0.2ミリ程度の
鉄板に蛍光体がドット状の時は丸孔、ストライプ状の時
はスロット状の孔をあけたシャドウマスクを使用するか
或いは孔をあけた帯状の鉄条をもうけその孔を通して視
差を利用して色選別を行っていることが知られている。

［発明が解決しようとする問題点］ このようなシャドウマスクの場合、これに電子ビーム
が当って熱膨張すると孔の位置がシフトするために色選
別がうまくいかなくなり、色純度を損う。これを防ぐた
めに、鉄板の代りに熱膨張係数の小さい鉄ニッケル合金
を使う場合もあるが高価な割に特性的に不十分である。
また、あらかじめ張力をかけておいて膨張を防ぐことも
知られているが、平面内のあらゆる方向に張力を加える
事が比較的困難であり、従来、一般的な用途で実用され
ているのは、多数の鉄条（グリル）を一方向に引っぱっ
たものである。これについては例えば実開昭59−98563
号公報に開示されている。しかし、この鉄条からなるシ
ャドウマスク（またはアパーチャグリルとも呼ばれる）
は蛍光面がストライプ状になるために縦と横の分解能が
異なるので高精細表示を必要とするカラーブラウン管に
は望ましくない。

熱膨張を吸収するために、シャドウマスクに張力をか
けておく方法は、全体に均一にあらゆる方向にかけてお
くのが一つの方法であるが、実用的には難しい問題があ
る。上述の一方向に張力をかけた構造は対向した横枠に
多くの帯状のグリルを整列させてその対向した横枠を二
本の縦枠で押し広げてグリルを緊張させるものが一般的
に行われている。この構造はグリルが独立しているため
夫々が緊張したときに相互に横方向に干渉し合わないた
め有効である。しかし、さらに高精細にするため、この
構造をドット状または短冊状の孔のあいたシャドウマス
クに適用すると縦方向に張力をかえた場合横方向に圧縮
力が働き、シャドウマスクが波打ったような形状になり
問題であった。本発明の目的はこのような別方向の圧縮
力を吸収し、かつ熱膨張によって、さらに圧縮力が生じ
た時、これを吸収して一定方向に張力をかけることので
きる緊張式シャドウマスク形カラーブラウン管を提供す
ることにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明は上記圧縮力の方向
にシャドウマスクが伸縮可能となるようにし、一方向に
張力をかける構造でもドット状の穴のあいたシャドウマ
スクに適用することができるようにした。すなわち本発
明は上記圧縮力の方向と交叉する方向にシャドウマスク
の表面および裏面にスリット形成し、これにより、該圧
縮力方向に伸縮可能とすることを特徴とする。出願人の
調査する限り、このような構造を示唆する先行技術はど
こにも見当らない。

［作用］ 本発明はドットまたは短冊状の孔のあいたシャドウマ
スクの或る一方向には張力をかけ、これと交叉する方向
はシャドウマスクを伸縮可能な構造とすることによっ
て、ドット状の孔のあいたシャドウマスクを比較的簡単
な一方向だけ張力をかける構造で全体の熱膨張を吸収
し、高精細な表示にも適用出来るブラウン管のシャドウ
マスクを実現する。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。第１
図は本発明を実施した緊張式シャドウマスク形カラーブ
ラウン管のシャドウマスク構体の斜視図である。断面Ｌ
字状の厚さ約3mmの鋼材からなる長さ240mmの横枠11、12
を対向させこれをコ字状の縦枠21、22によって連結し、
これに縦枠21、22を溶接し固定した構成になっている。
この構体においてシャドウマスクが常時所定の方向に緊
張している状態を作り出すため、縦枠21、22は該縦枠が
長手方向に若干たわむよう外力を加えた状態で溶接す
る。すなわち横枠11、12を相対的に近ずく方向に寄せる
よう外力を加え、縦枠21、22に応力を生じしめた状態に
してシャドウマスク31の両端を横枠11、12に溶接し、し
かる後、縦枠にかけていた応力を解放することによりシ
ャドウマスクに縦方向の張力を発生する。このようにし
て作成されたシャドウマスク構体は第２図に示すように
ブラウン管内に装着される。図はブラウン管の一部を切
開した断面図である。パネル１とフアネル２が接着線５
によって接着されたガラス製の外囲器のパネルの内側壁
にピン３が埋め込んであり、これに横枠11、12に溶接固
着したスプリング４を系合することにより固定する。ス
プリング４は板バネであって先端部に孔があいており、
この孔にピン３を挿入する。ピン３には図示のように先
端から根本に向って太くなるようテーパーがついてお
り、板バネが側壁側に拡がる力によりその孔と同じピン
径のところで停止し固定される。

本発明は第１図のようにして縦方向に与えたシャドウ
マスクの張力により生ずる横方向の圧縮力をシャドウマ
スク表面に形成したスリット（溝）により吸収する点に
特徴がある。

第３図，第４図はその一実施例であり、シャドウマス
ク31の表裏面にはスリット（溝）51が図示のように彫り
込まれている。

第３図は第１図のシャドウマスク31の中央部分を拡大
した正面図である。第４図は第３図におけるＡ−Ａ線の
断面図である。スリットの深さは第４図に示すようにシ
ャドウマスクの表面からも裏面からも板厚の1/2より深
く彫り込んでおり、これによりスリットの内壁面を表裏
面とした薄板部分61が形成されている。これにより第４
図からも明らかなように横面方向に１種の舵腹型が形成
されており、横方向の伸縮に対し非常に柔軟な形状が出
来ている。

このような舵腹型が形成されるためには表裏面のスリ
ットの深さが等しいことは必ずしも必要ではなく、表裏
面のスリットの深さの和が板厚より大きければ良い。第
５図はスリット深さの変形例の一例であり、表面のスリ
ット511と裏面のスリット512が異っており、交互に深い
スリットと浅いスリットが形成される場合を示した。

シャドウマスクにかかる張力は、素材の降伏強度、例
えば、鋼板の場合は27.4kg/mmを下まわることが必要
で、実用上はその1/3〜2/3程度になるように縦枠の材
料、寸法を選ぶのが適当である。シャドウマスクの材料
としては純鉄板のほか1.5％程度の銅を含有せしめた鉄
板，または36％程度のニッケルを含有したアンバー材な
どを適用する。また横枠，縦枠の材料としてはクロムモ
リブデン鋼等の構造材料が適用されるがシャドウマスク
としてアンバー材を使用するときはアンバー材が適当で
ある。シャドウマスクとしてアンバー材を使用する場
合、高価ではあるが熱膨張係数が純鉄材の場合より一桁
方低いため電子線の照射量の変化によるシャドウマスク
の変位量が少く、高精細用ブラウン管には望ましい。

本発明はシャドウマスクに緊張力を加えることにより
熱膨張による変位を吸収するものであるが、このために
は緊張の張力が強い程効果があり、従って、熱膨張係数
が低く降伏強度の高い材料が望ましい。

シャドウマスクとして純鉄板を使用した場合本発明を
適用した場合の最大変位量は14形カラーブラウン管につ
いて見た場合、最大で、電子線のエネルギーが7Wで白色
の画面が出ているとしてマスクの熱膨張による変位量は
約20μｍである。また周囲が暗く、部分的に白色画面が
映し出されているときは部分的であるが1Wの電子線量で
約20μｍ変位する。このときのシャドウマスクの板厚は
例えば0.025mm,ドットの孔径は小さい方で例えば0.09mm
φである。

以上の実施例ではシャドウマスクの緊張方向とこれに
伴う圧縮方向がブラウン管面の主副走査線方向と一致す
る場合を示したが本発明の効果は走査線方向に関係なく
奏し得るものである。第６図はシャドウマスクの他の実
施例であるがこの場合はスリット51が走査線方向と交叉
する方向に入っている。この場合緊張力100は図示のよ
うにスリットと同じ方向に走査方向に対し斜めに加えら
れる。これに伴う圧縮力の方向はスリットとほぼ直交す
る方向に101に示したように働く。この場合の圧縮力101
はシャドウマスクのドットである孔との関係等でシャド
ウマスクの引っ張り強さに方向性が生ずるような場合緊
張力100と直交するとは限らない。

以上、実施例により詳述した通り、本発明はシャドウ
マスクの一方向に張力を加えた場合これと交叉する方向
（多くの場合、直交）に加わる圧縮力または伸縮力をシ
ャドウマスク表裏面に彫り込んだスリットによつて吸収
するものである。従ってこの概念思想に従う限り種々の
変形またはその組合せが可能である。たとえばスリット
の断面形状や長さ，スリットを形成するピッチや方向，
シャドウマスクの緊張方向と走査線の方向との関係，シ
ャドウマスクの引っ張り強さの方向性やこれに伴う圧縮
力の方向など多くの変形が可能であり、又これらの多く
の組合せが可能である。

［発明の効果］ 以上、述べた構造によって、実用的に比較的容易な方
法によって、シャドウマスクの熱膨張による変形および
これに伴って、カラーブラウン管の色純度が損われるこ
とを防ぐことができる。

また、シャドウマスクの一面内方向に緊張を加えたに
も拘らずこれと交叉する方向（多くの場合直交する方
向）の伸縮を吸収することにより、緊張を加えない従来
の方式に比して熱膨張等による変位量を従来の数拾パー
セント以下に減少させることが可能となり高精細表示の
可能なカラーブラウン管を得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の斜視図、第２図は本発明の
ブラウン管内への装着状況を示す一部断面図、第３図は
本発明による緊張式シャドウマスク形カラーブラウン管
のシャドウマスクの中央部分の正面図、第４図及び第５
図は本発明による緊張式シャドウマスク形カラーブラウ
ン管のシャドウマスクの中央部分の断面図、第６図は本
発明による緊張式シャドウマスク形カラーブラウン管の
シャドウマスクの他の実施例を示す正面図である。 11、12……横枠、21、22……縦枠、31……シャドウマス
ク、41……シャドウマスクの孔、51……シャドウマスク
のスリット。

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ブラウン管における多数の電子ビーム通過
   孔よりなるシャドウマスクの所定の面方向に張力を与え
   る手段と、該張力方向と交叉する面内方向に上記張力に
   より生ずる応力を吸収するため該シャドウマスクの表裏
   面の該張力方向に表裏近接して対をなして形成した細長
   いスリットを有し、該対内のスリットの谷底同士が互に
   重ならない位置にあることを特徴とする緊張式シャドウ
   マスク。
2. 【請求項２】上記交叉する面内方向が上記張力の方向に
   ほぼ直交する面内方向であることを特徴とする第１項記
   載の緊張式シャドウマスク。
3. 【請求項３】上記スリットがいずれも上記シャドウマス
   クの板厚の1/2より深いことを特徴とする第１項記載の
   緊張式シャドウマスク。
4. 【請求項４】上記スリットを上記張力方向の各電子ビー
   ム通過孔配列に沿って形成したことを特徴とする第１項
   ないし第３項のうちの１項記載の緊張式シャドウマス
   ク。
5. 【請求項５】ブラウン管における多数の電子ビーム通過
   孔よりなるシャドウマスクの所定の面方向に張力を与え
   る手段と、該張力方向と交叉する面内方向に上記張力に
   より生ずる応力を吸収するため該シャドウマスクの表裏
   面の該張力方向に表裏近接して対をなして形成した細長
   いスリットを有し、該対内のスリットの谷底同士が互に
   重ならない位置にあり且つ該対内のスリットの深さの和
   が、上記シャドウマスクの板厚より深いことを特徴とす
   る緊張式シャドウマスク。
6. 【請求項６】上記交叉する面内方向が上記張力の方向に
   ほぼ直交する面内方向であることを特徴とする第５項記
   載の緊張式シャドウマスク。
7. 【請求項７】上記スリットがいずれも上記シャドウマス
   クの板厚の1/2より深いことを特徴とする第５項記載の
   緊張式シャドウマスク。
8. 【請求項８】上記スリットを上記張力方向の各電子ビー
   ム通過孔配列に沿って形成したことを特徴とする第５項
   ないし第７項のうちの１項記載の緊張式シャドウマス
   ク。