JP2004200039A - Color picture tube - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビ受像機、コンピューターディスプレイ等に用いられるシャドウマスク型のカラー受像管に関し、特に、シャドウマスクを構成するストライプ状の列板の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
図7は、一般的なカラー受像管の概略断面図を示す。
【0003】
カラー受像管1は、内面に、水平方向(図7の紙面と垂直な方向。x軸方向または蛍光体スクリーンの長辺方向。)と垂直方向(図7の上下方向。y軸方向または蛍光体スクリーンの短辺方向。)に平面を有する蛍光体スクリーン2が形成されたフェイスパネル3と、その後方に接合されたファンネル4とから外囲器が構成され、外囲器内には、蛍光面2と対向する金属の平板5とこれを支持するフレーム6を備え、さらに、ファンネル4のネック部7に電子銃8を備えている。電子銃8からは3本の電子ビーム9(ここでは重なって1本に見えている)が射出され、電子ビーム9は、ファンネル4の外部に備えられた偏向ヨーク10によって偏向されながら平板5に設けられた複数の電子ビーム通過孔を通過して蛍光体スクリーン2へ到達する。
【0004】
図8は、従来のカラー受像管における、従来の架張方式のシャドウマスクの基本的な構成を示したものである。シャドウマスクは、平板5とフレーム6で構成されている。フレーム6は、平行配置された一対の長辺フレーム6aと、長辺フレーム6aを所定間隔で保持する一対の短辺フレーム6bとが固定されて、長方形状の枠体に構成されている。
【0005】
平板5は、垂直方向に長い複数のストライプ状の列板11が水平方向に繰り返し列配置され、隣り合う列板11どうしはブリッジ12でつながっている。平板5は垂直方向の張力Y(図8中の矢印で示す)が印加された状態で長辺フレーム6aに架張保持されている。列板11の隙間のうち、ブリッジ12が無い部分は、開口部となっており、これが電子ビーム通過孔13として作用する。
【0006】
平板5は、垂直方向に張力Yを印加されるとき、水平方向に縮んで鼓状の変形(いわゆるポアソン歪)を生じる。蛍光体スクリーン2は、平板5がフレーム6に架張保持されてポアソン歪を生じた状態で、電子ビーム通過孔13を通過した電子ビーム9が蛍光体スクリーン2に到達する領域を予測して、その領域に合わせて蛍光体スクリーン2を複数の縦ストライプの列状に形成する。
【0007】
この構成においては、数十kVの電圧が印加されたシャドウマスクの平板5に、数十keVの運動エネルギーに加速された電子ビーム9の80%以上が衝突する。このとき、運動エネルギーが熱エネルギーに変換されるため、平板5の温度が上昇し、平板5自身が熱膨張する。その結果、平板5に多数設けられた電子ビーム通過孔13の空間的な変位が生じ、電子ビーム通過孔13を通過する電子ビーム9が所定の蛍光体に正しく当たらなくなり、色ムラが発生する。これはドーミング現象と呼ばれている。
【0008】
このドーミング現象について、もう少し詳しく述べる。平板5は架張時に垂直方向には張力Yが与えられるので、この張力Yを十分に与えていれば、垂直方向の熱膨張は吸収することができる。ただし、垂直方向は平板5が変位しても蛍光体は縦ストライプなので、色ムラにはならない。一方、水平方向は、構造上あまり強い張力を与えることができないので、熱膨張を吸収し得ず、電子ビーム通過孔13は水平方向に変位するが、単純に水平方向に平行移動する熱膨張であれば、所望の温度特性をもたせたフレーム保持機構(図示せず)によってフレーム6を温度上昇に応じて管軸方向にずらすことで補正できる。これによって、平板5の電子ビーム通過孔13と電子ビーム9との相対的な位置関係は、平板5が水平および垂直に拡大または縮小して変位したのと等価になる。垂直変位は色ムラに無関係なので、結果的に電子ビーム通過孔13が水平移動したのと同じ効果が得られる。
【0009】
しかし実際には、単純な水平方向の平行移動だけでなく、別の水平変位成分が重畳される。別の水平変位成分とは、平板5の垂直方向の張力Yが熱膨張によって弱まることにより、上記のポアソン歪が緩和され、平板5が水平方向に膨らむ成分である。これは、単純に水平方向に平行移動する熱膨張とは異なり、鼓状のポアソン歪の戻り量として作用するので、場所によって水平方向の変位量が異なり、フレーム6を管軸方向にずらすだけでは補正できず、色ムラを免れ得ない。この水平方向の不均一な変位成分を低減するには、平板5の架張時の変形量を予め小さくするポアソン歪対策を講じるしかない。
【0010】
ポアソン歪対策の一例としては、複数のストライプ状の列板11を水平方向に連結しているブリッジ12の数を減らす手段が知られている(例えば、特許文献1参照)。ブリッジ12の数が減れば、一つの列板11の水平方向のポアソン歪量がブリッジ12で連結された隣の列板11を変位させて、次々に隣の列板11へと変位量が加算されて行く現象を軽減できるため、平板5全体のポアソン歪量を低減できる。ただし、この従来例では、ただ単にブリッジ12の数を減らすと、画面上でブリッジ12の有る所と無い所の局所的な輝度差が視認されてしまい、固定パターンの画面ノイズとなる。この対策として、ブリッジ12を無くした部分に、ブリッジ12がある場合とほぼ等量の電子ビームを遮蔽する突起を設けて対策している。このように、列板11を連結する作用は有さずに見かけ上ブリッジが存在するかのように電子ビームを遮蔽する効果を有する突起は、擬似ブリッジとも呼ばれている。
【0011】
【特許文献1】
特開2001−84918号公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のポアソン歪対策は、ドーミング現象に対して抑制効果を発揮する一方で、設計どおりに平板5および蛍光体スクリーン2を精度よく製作することが難しく、製造上のわずかな誤差が輝度差による画面ノイズとして視認されてしまうという問題があった。
【0013】
また、精度よく設計どおりに平板5および蛍光体スクリーン2を製作できたとしても、なんらかの影響でわずかに電子ビーム9の軌道が変化すると、ブリッジ12と擬似ブリッジとの電子ビーム遮蔽量のバランスが変化し、再び画面ノイズが発生するという問題があった。
【0014】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであって、平板5の架張時に生じる平板5全体としてのポアソン歪を設計段階で制御できるようにし、ポアソン比を実質的にゼロ(ポアソン歪が実質的に生じない状態)にするよう設計することで、ドーミング現象による色ムラを解消したカラー受像管を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のカラー受像管は、蛍光体スクリーンと対向し、多数の電子ビーム通過孔が形成された金属の平板が、垂直方向に張力を印加されてフレームに架張保持されたシャドウマスクを備えるカラー受像管において、前記平板は、垂直方向に長い列板が水平方向に多数配列され、隣り合う前記列板がブリッジを介して結合され、隣り合う前記列板の間に前記電子ビーム通過孔が垂直方向に並んで形成されたものであり、前記列板は垂直方向に延びるジグザグ部を有し、前記ジグザグ部は、垂直方向に対して斜めに立設された部位が垂直方向に多数連なり、前記列板の上端部と下端部との間で水平方向の蛇行を繰り返す形状を有していることを特徴とする(請求項1)。
【0016】
この構成によれば、平板をフレームに架張保持したときのポアソン歪を抑制することができ、ポアソン歪に起因するドーミング現象を抑制できる。
【0017】
また、前記ジグザグ部が、前記電子ビーム通過孔が形成されていない、前記平板の無孔部にも設けられている(請求項2)。ジグザグ部を、無孔部すなわちデッドスペースにも設けることにより、平板5にデッドスペースを設けても、ポアソン歪を低減することができる。
【0018】
また、前記ジグザグ部が、前記無孔部の水平方向の端部に形成されている(請求項3)。これにより、ジグザグ形状を簡単に列板に形成できる。
【0019】
また、前記ジグザグ部が、前記列板の板厚の部分的な差異によって形成されている(請求項4)。これにより、電子ビーム通過孔にはジグザグ部が影響しないようにしながら、同時に列板にジグザグ形状を形成することができる。
【0020】
また、前記ブリッジが、水平方向に隣り合う前記ジグザグ部の谷部どうしを結合している(請求項5)。このように構成することで、列板架張時のジグザグ形状の変形を効率よくブリッジの水平応力に影響させることができる。
【0021】
また、垂直方向に対して斜めに立設された前記部位は、垂直方向に対して角度αをなしており、前記列板が、水平方向に異なるピッチで配列されており、前記ピッチが小さい部分での前記角度αをα1、前記ピッチが大きい部分での前記角度αをα2としたときに、α1<α2の関係が成り立つことが好ましい(請求項6)。なぜなら、列板の水平ピッチが大きくなるとポアソン比が正の方向(従来のポアソン歪の変形方向)になりやすいからであり、一方でαは大きいほどポアソン比を負の方向に変化させる効果が強まるからである。
【0022】
また、前記ジグザグ部が、前記列板の水平方向の端部に形成されている(請求項7)。これにより、ジグザグ形状を簡単に列板に形成できる。
【0023】
また、垂直方向に対して斜めに立設された前記部位は、垂直方向に対して角度αをなしており、前記平板は、垂直方向の張力を印加したときに、印加しないときに比べて前記角度αが小さくなるように変形する(請求項8)。このようにすることにより、ブリッジの水平方向の応力を調整することができる。
【0024】
また、本発明のカラー受像管は、蛍光体スクリーンと対向し、多数の電子ビーム通過孔が形成された金属の平板が、垂直方向に張力を印加されてフレームに架張保持されたシャドウマスクを備えるカラー受像管において、前記平板は、垂直方向に長い列板が水平方向に多数配列され、隣り合う前記列板がブリッジを介して結合され、隣り合う前記列板の間に前記電子ビーム通過孔が垂直方向に並んで形成されたものであり、前記平板が垂直方向の張力を印加されたとき、水平方向に隣り合う前記列板が垂直方向に互いに逆方向に変位することを特徴とする(請求項9)。この構成によれば、ジグザグ部を列板に形成する必要がない。
【0025】
また、前記ブリッジが垂直方向と90°より小さい角度θをなしており、前記平板は、垂直方向の張力を印加されたときに、前記角度θが大きくなるように変形する(請求項10)。これにより、ブリッジの水平方向の長さが大きくなるので、列板の水平方向の縮み量を補って、ポアソン比を制御することができる。
【0026】
また、前記列板は板厚の部分的な差異を有しており、前記板厚の部分的な差異が設けられた箇所が、隣り合う前記列板どうしで異なる(請求項11)。このようにすることにより、垂直方向に張力が印加された際に、板厚の薄い部分が厚い部分と比べてより多く垂直方向に伸びるので、隣り合う列板の垂直方向の変位に差を生じさせることができる。
【0027】
また、前記板厚の部分的な差異が、ハーフエッチングにより得たものである(請求項12)。このようにすることにより、列板やデッドスペースに容易に板厚の差異を設けることができる。
【0028】
また、前記角度θが、水平方向または垂直方向に隣り合う前記ブリッジどうしで異なる(請求項13)。このようにすることにより、平板全体の各点で最適にポアソン比の制御が容易になる。
【0029】
また、前記角度θが、ほぼ30°から60°の間にあることが好ましい(請求項14)。この間の角度にあるとき、隣り合う列板の変位差に対してブリッジの水平方向の変化がもっとも大きくなるからである。
【0030】
また、前記平板に垂直方向の張力を印加したときに、水平方向の張力を印加しないでも、前記平板の水平方向の長さが実質的に同じ長さを保つことが好ましい(請求項15)。この構成によれば、平板をフレームに架張保持してもポアソン歪が発生しないので、ポアソン歪に起因するドーミング現象を解消できる。
【0031】
また、前記平板に垂直方向の張力を印加したときに、前記ブリッジの中央部における水平方向の応力がほぼゼロであることが好ましい(請求項16)。このようにすることにより、ポアソン歪を解消する構成が実現できる。
【0032】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【0033】
図7および図8を用いて説明したカラー受像管の各構成は、本発明でも同様であるので、その説明は省略する。
【0034】
図1は、本実施の形態に係るカラー受像管の平板5のフレーム6への架張前の状態を、一部を拡大してスクリーン側から見た模式図である。
【0035】
平板5に設けられたストライプ状の列板11は、ハーフエッチングによって部分的に板厚を薄くしたハーフエッチング部14が形成されており、エッチングされずに残った板厚の厚い部分がジグザグ状になるように加工されている。この部分をジグザグ部15と呼ぶことにする。ジグザグ部15は、垂直方向に対して斜めに立設された部位が垂直方向に多数連なり、列板11の上端部と下端部との間で水平方向の蛇行を繰り返す形状を有している。
【0036】
なお、図1において、ハーフエッチング部14に平行斜線を引いているが、これは説明の便宜のためであり、切断面を示すものではない(図2、5、6において同じ)。
【0037】
垂直方向に平行な中心線16とジグザグ部15とのなす角度の絶対値のうち90°より小さい方の値をαとする。電子ビーム通過孔13を水平に横切って隣り合う列板11どうしを連結するブリッジ12は、列板の厚い部分として列板の内部まで延長されジグザグ部15の谷の部分と結合する。
【0038】
このパターンは、平板5全面で、多少寸法が変化するものの、連続して同様のパターンを繰り返し、平板の周辺に設けられたデッドスペース17(無孔部)においても、板厚の厚い部分として同様のパターンが連続するように形成され、平板5の端部は、同図に示すようにジグザグ状のパターンで終端される。
【0039】
また、電子ビーム通過孔13の水平幅をW、垂直の長さをH、列板の水平幅をSと表記することにする。
【0040】
次に、図2は、平板5が垂直方向に張力Y(図7参照)を印加されてフレーム6に架張保持され、変形した状態を多少誇張した表現で示す。
【0041】
垂直に架張された結果、架張前のW、H、Sはそれぞれブリッジの垂直方向の中心を通る水平軸18において、W’、H’、S’に変化する。このとき、平板5の列板11が垂直に架張されて垂直方向に伸びるので、電子ビーム通過孔13の垂直方向の長さも大きくなる。また、列板11が垂直に延びた分、ポアソン歪が発生し、列板11の水平幅は縮む。すなわち、W’>W、S’<Sとなる。
【0042】
ただし、ブリッジ12が電子ビーム通過孔13を横切る部分の水平方向の長さ(たとえば、図2中の点A1と点A2との距離)は変化しないので、このままであれば列板11の水平幅の縮み量に列板の水平方向の繰り返し数を乗算した分だけ平板5が水平方向に縮むことになるが、本発明では、ここで平板5の水平幅が縮まない工夫がされている。
【0043】
それは、列板11内に形成されたジグザグ部15が、垂直方向に張力を受けた結果、ジグザグ状から直線状に向かう方向に変形し、角度αが減少することを利用している。その結果、列板11が前記ジグザグ部15とは逆の角度にジグザグ状に変形し、ブリッジ12を隣の列板11側へ押し出す作用が発生する。このときのブリッジ12の水平方向の変位量をΔWとすると、ΔW=S−S’であれば、A1、A2に対して、A3、A4の位置は、平板5の架張前と架張後で変化しないので、平板5は水平幅が変化しないわけである。言い換えると、このときブリッジの水平方向の中央部付近においては応力がほぼゼロであると言える(従来の技術では、ブリッジ12の中央付近には架張時に必ず水平方向の張力が発生する)。
【0044】
一方、列板11の水平幅がHからH’に減少した分は、水平軸18上での電子ビーム通過孔13の水平幅のWからW’への増加(W’=W+2ΔW)となって現れるが、これは平板5の水平幅には影響しない。
【0045】
<本発明の具体例>
図3は、より実際的な設計形状を一例として示す。図3は、平板5に形成されるパターンの一部を切り出したものの斜視図であり、これらが連続的に繰り返すパターンを用いて画面全域に対応する平板が形成されている。
【0046】
平板5として、板厚T=0.15mmの鉄板材を用い、aH=0.49mm、aV=1.157mm、H=0.995mm、W=0.125mm、P=0.1mm、G=0.05mmとした場合、ハーフエッチング部14の板厚t=0.5mm、α=70°〜80°程度に調整することで、ポアソン比を実質的にゼロにすることができる。主としてポアソン比の調整パラメータはtとαであり、tおよび/またはαを小さくするとポアソン比が負になる方向に動かすことができる。
【0047】
ただし、平板5の位置によってそれぞれパターンの寸法が微妙に異なる設計となる。これは主として電子ビーム9の平板5および蛍光体スクリーン2への入射角が異なることに対応しており、例えば、列板11の水平方向の繰り返しピッチaHは、平板5の水平方向の中央付近で最も小さく、水平方向周辺に向けて徐々に大きくなるように一般的に設計されている。
【0048】
これに対応して、常に平板5のどの位置においても常に、ブリッジ12が電子ビーム通過孔13を横切る部分の水平方向の長さを一定に保つためには、aHの変化に合わせて、ジグザグ部15の角度αが変化する設計にする必要がある。すなわち、aHが大きくなるにつれて、αの絶対値の設計値を大きくすることで対応できる。aHが小さい部分でのαをα1、大きい部分をα2とした場合に、α1<α2である。
【0049】
このような設計の平板5をフレーム6に架張保持した状態で、フェイスパネル3の内面に向き合うように配置し、電子ビーム通過孔13の空間的な位置関係に対応するように蛍光体スクリーン2がR(赤)、G(緑)、B(青)の蛍光体の繰り返しのストライプ状に形成され、カラー受像管として組み立てられる。
【0050】
<本発明の作用>
次に、本発明のカラー受像管の動作中の作用について説明する。
【0051】
従来例で述べたように、電子ビーム9の大半が平板5に衝突して平板5を温度上昇させ熱膨張を引き起こす。このとき、垂直方向の熱膨張に関しては、従来例と同様に、列板11は垂直方向に張力Yが充分に張力が与えられていれば、吸収することができる。一方、水平方向に関しては、列板11の垂直方向の張力Yが熱膨張によって弱まることにより、ポアソン歪が緩和され、列板11の水平幅S’は増加する方向(架張前の水平幅Sへ戻る方向)へ変化する。
【0052】
ここで、本発明と従来例との大きな違いは、S’が増加しても平板5の水平幅が変化しない点である。すなわち、垂直方向の張力Yが熱膨張によって緩和された結果、ジグザグ部15の角度αが増加するため、架張時とは逆の作用が発生し列板11のジグザグ状の変形は元の直線状に戻る方向へ変化する。その結果、ブリッジ12が隣の列板11側から引き戻される作用が発生し、ΔWが減少する。このΔWの減少分と列板11の水平幅S’の増加分がほぼ等しいので、平板5の水平幅は変化しない。
【0053】
また、平板5のデッドスペースにおいては電子ビーム通過孔が存在しないのでポアソン比は正になる傾向にあるため、ここに形成するジグザグ部15の水平方向の繰り返しピッチは、列板11に形成するジグザグ部15に対して大きくとることが望ましい。
【0054】
また、平板5の水平端部においても、最後までポアソン比をゼロにすることが好ましいので、平板5の端部はジグザグ部で終端する(端部がジグザグ状になる)ことが望ましい。
【0055】
以上の構成により、平板5のポアソン比を実質的にゼロ(ポアソン歪が実質的に生じない状態)にするよう設計することで、ドーミング現象による色ムラを解消することができる。
【0056】
<本発明の変形例>
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明の内容は、ここに示された具体例に限定されない。例えば、以下のような変形例を考えることができる。
【0057】
(第1の変形例)
図4は、第1の変形例を示す。
【0058】
上記実施の形態では、ジグザグ部15を列板11の内部に形成した。これに限らず、例えば図4に示すように、列板11自身の端部をデッドスペースの端部のように垂直方向に対して角度αで構成されるジグザグ状にすることができる。
【0059】
この場合は、エッチングによって列板11の板厚に部分的な差異を設ける必要がなくなる。ただし、電子ビーム通過孔13もジグザグ状になるので、用途やサイズを考慮して画質に影響しない設計が可能な場合に限られる。
【0060】
(第2の変形例)
図5は、第2の変形例を示す。
【0061】
上記実施の形態では、列板のジグザグ部が垂直方向の張力によってブリッジを隣の列板へ向かって水平方向に押し出すことで、平板全体のポアソン歪を解消していた。これに限らず、例えば図5に示すように、ブリッジ12が垂直方向とのなす角度の絶対値のうち90°より小さい方の値がθとなるように斜めに形成し、垂直方向の張力によって隣り合う列板11どうしが互いに異なる方向へ変位するようにしてもよい。
【0062】
この場合、ブリッジが隣り合う列板11に向かって下向きにブリッジ12が形成されている列板11aにおいては、その列板11aの上端と平板のデッドスペースとの結合部付近の板厚が薄く形成されたハーフエッチング部14(図中に平行斜線で示したハーフエッチング部14)であることが必要である。一方、ブリッジが隣り合う列板11に向かって上向きにブリッジ12が形成されている列板11bにおいては、その列板11bの下端と平板のデッドスペースとの結合部付近の板厚が薄く形成されたハーフエッチング部14であることが必要である。
【0063】
こうすることにより、垂直方向の張力が印加された場合に、ハーフエッチング部14が、列板11の板厚の厚い部分に比べてより多く垂直方向に伸びるので、列板11aの板厚の厚い部分は列板11bの板厚の厚い部分に対して下向きに変位する。その結果、ブリッジ12の角度θが大きくなり、ブリッジ12が水平方向と平行に近づく方向に回転し、ブリッジ12の水平方向の長さが実効的に増加して、列板11の水平幅Wの架張による縮み量ΔW(図示せず)をキャンセルする。
【0064】
これによって、平板5の水平幅は架張の前後で変化しないので、架張によるポアソン歪は吸収され、熱膨張時にも上記実施の形態の一例で述べたようにドーミング現象を改善する。このとき、角度θの絶対値は30°から60°の間に設計すると、架張時のブリッジ12の水平方向の実効的な長さの拡大が効率よく得られる。
【0065】
また、ブリッジ12は、一列ごとに垂直方向の位置を1/2ピッチずらして構成してもよい。
【0066】
(第3の変形例)
図6は、第3の変形例を示す。
【0067】
図6に示すように、列板11の板厚の薄い部分(図中に平行斜線で示したハーフエッチング部14)はブリッジ12の結合間隔を狭く、列板11の板厚の厚い部分はブリッジ12の結合間隔を広く形成して、前記板厚の薄い部分を隣り合う列板11どうしで異なる位置に配置してもよい。
【0068】
この場合の原理は、第2の変形例とほぼ同様である。垂直方向に張力が印加されたときにハーフエッチング部14が列板11の板厚の厚い部分より多く伸びることで、角度θの絶対値が大きくなり、ブリッジ12の水平方向の実効的な長さが長くなる方向に変化して、列板11の水平幅Wの縮み量ΔWをキャンセルする。
【0069】
熱膨張に関しても、第2の変形例と同様に、架張時と逆の動きをして原理が成立する。
【0070】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るカラー受像管によれば、シャドウマスクの平板の水平方向の変位を実質的にゼロ(ポアソン歪が実質的に生じない状態)にするよう設計することで、ドーミング現象による色ムラを解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のカラー受像管が備えるシャドウマスクの平板(架張前)の一部拡大平面図
【図2】同じくシャドウマスクの平板(架張後)の一部拡大平面図
【図3】同じくシャドウマスクの平板の一部拡大斜視図
【図4】本発明の第1の変形例のシャドウマスクの平板の模式平面図
【図5】本発明の第2の変形例のシャドウマスクの平板の模式平面図
【図6】本発明の第3の変形例のシャドウマスクの平板の模式平面図
【図7】一般的なカラー受像管の側面断面図
【図8】従来のシャドウマスクの斜視図
【符号の説明】
1 カラー受像管
2 蛍光体スクリーン
3 フェイスパネル
4 ファンネル
5 平板
6 フレーム
7 ネック部
8 電子銃
9 電子ビーム
10 偏向ヨーク
11 列板
12 ブリッジ
13 電子ビーム通過孔
14 ハーフエッチング部
15 ジグザグ部
16 中心線
17 デッドスペース
18 水平軸[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a shadow mask type color picture tube used for a television receiver, a computer display, and the like, and more particularly, to a structure of a striped row plate forming a shadow mask.
[0002]
[Prior art]
FIG. 7 is a schematic sectional view of a general color picture tube.
[0003]
The color picture tube 1 has, on its inner surface, a horizontal direction (a direction perpendicular to the plane of FIG. 7; the x-axis direction or the long side direction of the phosphor screen) and a vertical direction (the vertical direction in FIG. 7; the y-axis direction or the phosphor). An envelope is constituted by a
[0004]
FIG. 8 shows a basic configuration of a conventional stretching type shadow mask in a conventional color picture tube. The shadow mask includes a
[0005]
In the
[0006]
When the tension Y is applied in the vertical direction, the
[0007]
In this configuration, 80% or more of the electron beam 9 accelerated to a kinetic energy of several tens keV collides against the
[0008]
This doming phenomenon will be described in more detail. The tension Y is applied in the vertical direction when the
[0009]
In practice, however, not only a simple horizontal translation, but another horizontal displacement component is superimposed. Another horizontal displacement component is a component in which the Poisson's distortion is relaxed and the
[0010]
As an example of the Poisson distortion countermeasure, there is known a means for reducing the number of
[0011]
[Patent Document 1]
JP 2001-84918 A
[Problems to be solved by the invention]
However, while the above-described countermeasures against Poisson's distortion exert an effect of suppressing the doming phenomenon, it is difficult to accurately manufacture the
[0013]
Even if the
[0014]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and enables the Poisson's distortion of the entire
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a color picture tube of the present invention is arranged such that a metal flat plate having a large number of electron beam passage holes facing a phosphor screen is stretched over a frame by applying tension in a vertical direction. In the color picture tube provided with a held shadow mask, the flat plate has a large number of vertically long row plates arranged in a horizontal direction, the adjacent row plates are connected via a bridge, and the flat plate is provided between the adjacent row plates. The electron beam passage holes are formed in a line in the vertical direction, the row plate has a zigzag portion extending in the vertical direction, and the zigzag portion has a vertically erected portion in a vertical direction. A plurality of rows in the direction, and has a shape in which horizontal meandering is repeated between an upper end and a lower end of the row plate (claim 1).
[0016]
According to this configuration, Poisson distortion when the flat plate is stretched and held on the frame can be suppressed, and a doming phenomenon caused by Poisson distortion can be suppressed.
[0017]
Further, the zigzag portion is also provided on a non-hole portion of the flat plate where the electron beam passage hole is not formed (Claim 2). By providing the zigzag portion also in the non-porous portion, that is, the dead space, the Poisson distortion can be reduced even if the dead space is provided in the
[0018]
The zigzag portion is formed at a horizontal end of the non-porous portion (claim 3). Thereby, the zigzag shape can be easily formed on the row plate.
[0019]
Further, the zigzag portion is formed by a partial difference in plate thickness of the row plate (claim 4). Thereby, it is possible to form the zigzag shape on the row plate at the same time while preventing the zigzag portion from affecting the electron beam passage hole.
[0020]
Further, the bridge connects the valleys of the zigzag portions that are horizontally adjacent to each other (claim 5). With this configuration, the deformation of the zigzag shape when the row plates are stretched can efficiently affect the horizontal stress of the bridge.
[0021]
In addition, the portion that stands upright with respect to the vertical direction has an angle α with respect to the vertical direction, and the row plates are arranged at different pitches in the horizontal direction, and the portion where the pitch is small It is preferable that the relationship of α1 <α2 is satisfied, where α1 is α1 and α2 is α2 in the portion where the pitch is large (claim 6). This is because the Poisson's ratio tends to be in the positive direction (the direction of deformation of the conventional Poisson's distortion) when the horizontal pitch of the row plate increases, while the effect of changing the Poisson's ratio in the negative direction increases as α increases. Because.
[0022]
In addition, the zigzag portion is formed at a horizontal end of the row plate. Thereby, the zigzag shape can be easily formed on the row plate.
[0023]
In addition, the portion that stands upright with respect to the vertical direction forms an angle α with respect to the vertical direction, and the flat plate applies the vertical tension when compared to when no tension is applied. It is deformed so that the angle α becomes small (claim 8). By doing so, the horizontal stress of the bridge can be adjusted.
[0024]
Further, the color picture tube of the present invention has a shadow mask in which a metal flat plate having a large number of electron beam passage holes facing the phosphor screen is stretched and held on a frame by applying tension in the vertical direction. In the color picture tube provided with the flat plate, a large number of vertically long row plates are arranged in a horizontal direction, the adjacent row plates are connected via a bridge, and the electron beam passage holes are vertically positioned between the adjacent row plates. Wherein the flat plates are horizontally displaced in mutually opposite directions in a vertical direction when a vertical tension is applied to the flat plates. 9). According to this configuration, it is not necessary to form the zigzag portion on the row plate.
[0025]
Further, the bridge forms an angle θ smaller than 90 ° with the vertical direction, and the flat plate deforms so that the angle θ increases when a vertical tension is applied (claim 10). This increases the length of the bridge in the horizontal direction, so that the Poisson's ratio can be controlled by compensating for the horizontal shrinkage of the row plate.
[0026]
Further, the row plates have a partial difference in plate thickness, and a portion where the partial difference in the plate thickness is provided differs between the adjacent row plates (claim 11). In this way, when tension is applied in the vertical direction, the thinner part of the sheet extends vertically more than the thicker part, so that there is a difference in the vertical displacement of adjacent row plates. Can be done.
[0027]
Further, the partial difference in the plate thickness is obtained by half etching (claim 12). This makes it possible to easily provide a difference in plate thickness between the row plates and the dead space.
[0028]
Further, the angle θ differs between the bridges adjacent in the horizontal direction or the vertical direction (claim 13). This facilitates optimal control of the Poisson's ratio at each point on the entire flat plate.
[0029]
Preferably, the angle θ is between approximately 30 ° and 60 ° (claim 14). This is because when the angle is in the range, the change in the horizontal direction of the bridge is the largest with respect to the displacement difference between the adjacent row plates.
[0030]
Further, it is preferable that the horizontal length of the flat plate is kept substantially the same length when the vertical tension is applied to the flat plate without applying the horizontal tension (claim 15). According to this configuration, Poisson distortion does not occur even when the flat plate is stretched and held on the frame, so that the doming phenomenon caused by Poisson distortion can be eliminated.
[0031]
In addition, it is preferable that, when a vertical tension is applied to the flat plate, a horizontal stress at a central portion of the bridge is substantially zero (claim 16). By doing so, a configuration for eliminating Poisson distortion can be realized.
[0032]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0033]
Each configuration of the color picture tube described with reference to FIGS. 7 and 8 is the same in the present invention, and a description thereof will be omitted.
[0034]
FIG. 1 is a schematic view showing a state before a
[0035]
The
[0036]
Note that, in FIG. 1, a parallel diagonal line is drawn on the half-etched
[0037]
The value smaller than 90 ° among the absolute values of the angle formed by the
[0038]
Although this pattern slightly changes in size over the entire surface of the
[0039]
The horizontal width of the electron
[0040]
Next, FIG. 2 shows a slightly exaggerated expression of the deformed state of the
[0041]
As a result of being stretched vertically, W, H, and S before being stretched change to W ′, H ′, and S ′ on a horizontal axis 18 that passes through the vertical center of the bridge, respectively. At this time, since the
[0042]
However, the horizontal length (for example, the distance between points A1 and A2 in FIG. 2) of the portion where the
[0043]
This utilizes the fact that the
[0044]
On the other hand, the decrease in the horizontal width of the
[0045]
<Specific examples of the present invention>
FIG. 3 shows a more practical design shape as an example. FIG. 3 is a perspective view of a part of a pattern formed on the
[0046]
Flat-
[0047]
However, the size of the pattern is slightly different depending on the position of the
[0048]
Correspondingly, always always be in the position of the
[0049]
With the
[0050]
<Operation of the present invention>
Next, the operation of the color picture tube of the present invention during operation will be described.
[0051]
As described in the conventional example, most of the electron beam 9 collides with the
[0052]
Here, a major difference between the present invention and the conventional example is that the horizontal width of the
[0053]
Since the electron beam passage hole does not exist in the dead space of the
[0054]
In addition, it is preferable that the Poisson's ratio be zero even at the horizontal end of the
[0055]
With the above-described configuration, by designing the Poisson's ratio of the
[0056]
<Modification of the present invention>
Although the embodiments of the present invention have been described above, the contents of the present invention are not limited to the specific examples shown here. For example, the following modifications can be considered.
[0057]
(First Modification)
FIG. 4 shows a first modification.
[0058]
In the above embodiment, the
[0059]
In this case, it is not necessary to provide a partial difference in the thickness of the
[0060]
(Second Modification)
FIG. 5 shows a second modification.
[0061]
In the above-described embodiment, the zigzag portion of the row plate pushes the bridge in the horizontal direction toward the adjacent row plate by the tension in the vertical direction, thereby eliminating Poisson distortion of the entire flat plate. The invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 5, the
[0062]
In this case, in the row plate 11a in which the
[0063]
By doing so, when the tension in the vertical direction is applied, the half-etched
[0064]
Thus, the horizontal width of the
[0065]
Further, the
[0066]
(Third Modification)
FIG. 6 shows a third modification.
[0067]
As shown in FIG. 6, the thin portion of the row plate 11 (the half-etched
[0068]
The principle in this case is almost the same as that of the second modification. When the tension is applied in the vertical direction, the half-etched
[0069]
As for the thermal expansion, similarly to the second modified example, the principle is established by performing a movement reverse to that at the time of stretching.
[0070]
【The invention's effect】
As described above, according to the color picture tube according to the present invention, the horizontal direction displacement of the flat plate of the shadow mask is designed to be substantially zero (a state in which Poisson distortion does not substantially occur). Color unevenness due to the phenomenon can be eliminated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially enlarged plan view of a flat plate (before stretching) of a shadow mask included in a color picture tube of the present invention. FIG. 2 is a partially enlarged plan view of a flat plate of a shadow mask (after stretching). FIG. 4 is a partially enlarged perspective view of a flat plate of a shadow mask. FIG. 4 is a schematic plan view of a flat plate of a shadow mask according to a first modification of the present invention. FIG. 5 is a flat plate of a shadow mask according to a second modification of the present invention. FIG. 6 is a schematic plan view of a flat plate of a shadow mask according to a third modification of the present invention. FIG. 7 is a side sectional view of a general color picture tube. FIG. 8 is a perspective view of a conventional shadow mask. [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (16)
前記平板は、垂直方向に長い列板が水平方向に多数配列され、隣り合う前記列板がブリッジを介して結合され、隣り合う前記列板の間に前記電子ビーム通過孔が垂直方向に並んで形成されたものであり、
前記列板は垂直方向に延びるジグザグ部を有し、
前記ジグザグ部は、垂直方向に対して斜めに立設された部位が垂直方向に多数連なり、前記列板の上端部と下端部との間で水平方向の蛇行を繰り返す形状を有していることを特徴とするカラー受像管。In a color picture tube provided with a shadow mask, which is opposed to the phosphor screen and has a large number of electron beam passage holes formed thereon, the tension being applied to the frame in the vertical direction and being held on the frame.
In the flat plate, a number of vertically long row plates are arranged in a horizontal direction, adjacent row plates are connected via a bridge, and the electron beam passage holes are formed between the adjacent row plates in a vertical direction. And
The row plate has a zigzag portion extending in a vertical direction,
The zigzag portion has a shape in which a number of portions that are erected obliquely with respect to the vertical direction are vertically continuous, and have a shape that repeats horizontal meandering between an upper end portion and a lower end portion of the row plate. A color picture tube.
前記列板が、水平方向に異なるピッチで配列されており、前記ピッチが小さい部分での前記角度αをα1、前記ピッチが大きい部分での前記角度αをα2としたときに、α1<α2の関係が成り立つ、請求項1〜5のいずれかに記載のカラー受像管。The part which is erected obliquely with respect to the vertical direction has an angle α with respect to the vertical direction,
When the row plates are arranged at different pitches in the horizontal direction, and the angle α at the small pitch portion is α1, and the angle α at the large pitch portion is α2, α1 <α2. The color picture tube according to claim 1, wherein a relationship is established.
前記平板は、垂直方向の張力を印加したときに、印加しないときに比べて前記角度αが小さくなるように変形する、請求項1〜7のいずれかに記載のカラー受像管。The part which is erected obliquely with respect to the vertical direction has an angle α with respect to the vertical direction,
The color picture tube according to any one of claims 1 to 7, wherein the flat plate is deformed such that the angle α is smaller when a vertical tension is applied than when the tension is not applied.
前記平板は、垂直方向に長い列板が水平方向に多数配列され、隣り合う前記列板がブリッジを介して結合され、隣り合う前記列板の間に前記電子ビーム通過孔が垂直方向に並んで形成されたものであり、
前記平板が垂直方向の張力を印加されたとき、水平方向に隣り合う前記列板が垂直方向に互いに逆方向に変位することを特徴とするカラー受像管。In a color picture tube provided with a shadow mask, which is opposed to the phosphor screen and has a large number of electron beam passage holes formed thereon, the tension being applied to the frame in the vertical direction and being held on the frame.
In the flat plate, a number of vertically long row plates are arranged in a horizontal direction, adjacent row plates are connected via a bridge, and the electron beam passage holes are formed between the adjacent row plates in a vertical direction. And
The color picture tube according to claim 1, wherein when the flat plate is applied with a vertical tension, the row plates adjacent in the horizontal direction are vertically displaced in directions opposite to each other.
前記平板は、垂直方向の張力を印加されたときに、前記角度θが大きくなるように変形する、請求項9に記載のカラー受像管。The bridge is at an angle θ less than 90 ° with the vertical,
The color picture tube according to claim 9, wherein the flat plate is deformed such that the angle θ increases when a vertical tension is applied.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002367989A JP2004200039A (en) | 2002-12-19 | 2002-12-19 | Color picture tube |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008533326A (en) * | 2005-03-21 | 2008-08-21 | ファイバーウェブ コロビン ゲーエムベーハー | Two-dimensional web material, method and apparatus for producing two-dimensional web material, and use thereof |
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2002
- 2002-12-19 JP JP2002367989A patent/JP2004200039A/en active Pending
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