カラー陰極線管、色選別機構及びカラー陰極線管における色選別機構の温度補償方法

【課題】製造の容易化を図り、安価に得られるカラー陰極線管、これに用いる色選別機構、さらに色選別機構の温度補償方法を提供するものである。
【解決手段】陰極線管体内に電子銃と蛍光面と色選別機構を有してなる陰極線管であって、色選別機構４５は、支持フレーム６０に支持された色選別用電極薄板６３と、支持フレーム６０の複数箇所にスプリングホルダー６５Ａ、６５Ｂ、７１Ｃ、７１Ｄを介して取り付けられた支持スプリング６８Ａ〜６８Ｄとを有し、所要のスプリングホルダー６５Ａ、６５Ｂがラテラルバイメタル構造で形成され成る。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー陰極線管とその色選別機構、及びカラー陰極線管における色選別機構の温度補償方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、図５に示すように、カラー陰極線管１は、陰極線管体２の前面パネル３の内面に赤（Ｒ），緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の蛍光体層からなるカラー蛍光面４が形成され、このカラー蛍光面４に対向して色選別機構５が配置され、ネック部６内に電子銃７が配置されて成る。色選別機構５は、これに取り付けられている支持スプリング（図示せず）の先端の嵌合孔を、パネル３の内側壁に一体のパネルピン１３に嵌合させてパネル３に支持している。カラー陰極線管１では、電子銃７から出射したＲＧＢに対応した電子ビーム８〔８Ｒ，８Ｇ，８Ｂ〕が色選別機構５を通過して所要の赤蛍光体層、緑蛍光体層及び青蛍光体層に照射される。各電子ビーム８Ｒ，８Ｇ，８Ｂはファンネル部９の外側に配置された偏向ヨーク１０により水平、垂直方向に走査され、所要のカラー画像を表示する。図では理解を容易にするために３つの電子ビーム８Ｒ，８Ｇ，８Ｂを１本の電子ビーム８で代表して示している。
【０００３】
カラー陰極線管１においては、動作時に電子ビーム８が色選別機構５に照射されることにより、色選別機構５が熱膨張し、電子ビーム８のカラー蛍光面４への到達位置が変位し、特に画面周辺で色ずれを起こす。この色ずれを回避するために、熱膨張したときには色選別機構をカラー蛍光面４側に変移させている。
【０００４】
すなわち、図６の模式図で示すように、前面パネル３の内面に赤蛍光体層４Ｒ、緑蛍光体層４Ｇ、青蛍光体層４Ｂからなるカラー蛍光面４が形成され、このカラー蛍光面４にグリルハイトＧＨを隔てて色選別機構５が配置される。カラー蛍光面４の各色蛍光体層４Ｒ，４Ｇ，４Ｂは画面垂直方向（紙面に垂直方向）に延びるストライプ状に形成されている。色選別機構５は、画面垂直方向に沿って延びる多数のグリッド素体１１がスリット状の電子ビーム透過孔１２を形成するように画面水平方向に配列された色選別用電極薄板１３を、支持フレーム（図示せず）に支持されて構成されている。１つの電子ビーム透過孔１２はＲＧＢ３色の蛍光体層４Ｒ、４Ｇ及び４Ｂに対応して形成される。
【０００５】
カラー陰極線管の動作初期には、色選別機構５が実線状態にあり、電子ビーム８Ｇ（代表して緑の電子ビームを示す）は電子ビーム透過孔１２を通過して緑蛍光体層４Ｇに照射される。動作中、色選別機構５が電子ビーム８に照射されて熱膨張すると、破線で示すように色選別用電極薄板１３は膨張し、電子ビーム透過孔１２が画面水平方向に位置ずれする。電子ビーム透過孔１２が位置ずれすると、電子ビーム８の軌道がずれる。すなわち、位置ずれした電子ビーム透過孔１２′を通過した電子ビーム８′は、本来叩くべき緑蛍光体層４Ｇから外れた青蛍光体層４Ｂを叩くことになり、色ずれを起こしユニフォミティーを劣化させる。このため、色選別機構５をカラー蛍光面４側に変移させて、電子ビーム８の軌道上に電子ビーム透過孔１２が位置するようにして色選別機構５に対する温度補償をおこない、いわゆる温度ドリフトによる色ずれを回避している。
【０００６】
そこで、従来から色選別機構５には温度補償機能を付加した構成が採用されている。図７に温度補償機能を付加した色選別機構の一例を示す。この色選別機構１５は、アパーチャグリルと呼ばれるもので、一対の相対向する支持部材１６及び１７と、支持部材１６及び１７の端部間を差し渡して接合した弾性付与部材１８及び１９からなる枠型の支持フレーム２０と、両支持部材１６及び１７間に所要に力で引っ張って架張した多数のグリッド素体１１及びスリット状の電子ビーム透過孔１２を有する色選別用電極薄板２１とから構成される。各支持部材１６、１７及び弾性付与部材１８、１９には、スプリングホルダー２３〔２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄ〕が溶接され、このスプリングホルダー２３〔２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄ〕に、先端にパネルピンに嵌合する嵌合孔２４を有する支持スプリング２５〔２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄ〕が溶接される。そして、弾性付与部材１８及び１９の裏面、すなわち色選別用電極薄板２１が取り付けられる側とは反対側の面に、弾性付与部材（低熱膨張係数）１８、１９と共同でバイメタル構造を構成する高熱膨張係数の温度補償部材（通称ＳＴＣプレートという）２６が溶着される（特許文献１参照）。
【０００７】
カラー陰極線管の動作時に色選別機構１５が熱膨張すると、ＳＴＣプレート２６と弾性付与部材１８、１９で構成されるバイメタル構造が作用して、弾性付与部材１８、１９が両端をカラー蛍光面側に変位するように湾曲され、一方支持スプリング２５〔２５Ａ〜２５Ｄ〕は一端がパネルピンにて固定されているため、結果として色選別機構１５をカラー蛍光面側に変位させ、温度補償を行っている。
【０００８】
また、図８に示すように、スプリンホルダー２３を２枚の熱膨張係数の異なる材料板を平面接合してバイメタル構造となして、温度補償機能を持たせた色選別機構も提案されている。このスプリングホルダー２３では、支持スプリング２５が取り付けられる側を高熱膨張係数の材料板２７とし、支持フレームに取り付けられる側を低熱膨張材料板２８として平面接合される。スプリングホルダー２３が熱膨張することにより、スプリングホルダー２３は内側に湾曲し、これがために、色選別機構はカラー蛍光面側に変移し、温度補償がなされる。
【０００９】
一方、色選別機構として、図９に示すようなシャドウマスクと呼ばれる色選別機構も知られている。このシャドウマスク３１は、プレス成形された枠型の支持フレーム３２上に、多数の電子ビーム透過孔３３を有する色選別用電極薄板３４を取り付けて構成される。支持フレーム３２の側面には、直接に先端にパネルピン嵌合する嵌合孔３５を有する複数の支持スプリング３６が溶接される。このシャドウマスク３１では、図１０に示すように、支持スプリング３６が熱膨張係数の異なる材料板３８及び３９を側面で接合した、いわゆるラテラル接合のバイメタル構造で形成される。カラー蛍光面側が高熱膨張の材料板３８であり、反対側が低熱膨張係数の材料板３９である。
【００１０】
このシャドウマスク３１においては、熱膨張すると、支持スプリング３６が図１１に示すように、実線図示状態ａから破線図示状態ｂに湾曲するが、支持スプリング３６の基部が支持フレ−ム３２に溶接部４０を水平にして溶着されているので、その溶着部４０を水平に維持するために、鎖線図示状態ｃにシャドウマスク３１を変移することになる。すなわち、シャドウマスク３１は、カラー蛍光面側に変移し、温度補償している。
【００１１】
【特許文献１】特開２０００−１８２５２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、前述したアパーチャグリル１５において、スプリングホルダー２３に平面接合型のバイメタル構造を用いた場合、このバイメタル構造のスプリングホルダー２３はカラー陰極線管の真空中に配置されるため、接合面からのガス漏れが厳禁とされる。そのため、平面接合型バイメタルのスプリングホルダー２３の作製においては、１０００℃以上の圧接条件が不可欠となり、加工コストが高くなる。また、平面接合型のバイメタルは、一般的な温度制御用の接点材であるが、板厚の薄いものが大半であるため、スプリングホルダー用の板厚２ｍｍ〜３ｍｍの材料は特注となり割高になっている。
【００１３】
また、シャドウマスク３１では、ラテラル接合型の支持スプリング３６が使用されている。このラテラル接合型のバイメタルの温度変形は板厚に無関係であるが、支持スプリングとして用いた場合には、スプリング強度から板厚に制約が生じる。すなわち、スプリング強度の確保から必要な板厚が要求される。
【００１４】
本発明は、上述の点に鑑み、製造の容易化を図り、安価に得られるカラー陰極線管、これに用いる色選別機構、さらにカラー陰極線管における色選別機構の温度補償方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係るカラー陰極線管は、陰極線管体内に電子銃と蛍光面と色選別機構を有してなる陰極線管であって、色選別機構が、支持フレームに支持された色選別用電極薄板と、支持フレームの複数箇所にスプリングホルダーを介して取り付けられた支持スプリングとを有し、所要のスプリングホルダーがラテラルバイメタル構造で形成されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る色選別機構は、支持フレームに支持された色選別用電極薄板と、支持フレームの複数箇所にスプリングホルダーを介して取り付けられた支持スプリングとを有し、所要のスプリングホルダーがラテラルバイメタル構造で形成されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係るカラー陰極線管における色選別機構の温度補償方法は、色選別用電極薄板が支持された支持フレームの側面に、ラテラルバイメタル構造のスプリングホルダーを介して複数の支持スプリングが取り付けられた色選別機構を設け、色選別機構を、支持スプリングを介して蛍光面に対向して前面パネルの内側壁に支持し、色選別機構の温度上昇に伴って、スプリングホルダーを支持フレームの取り付け面内で変形させて、色選別機構を蛍光面側に変移させることを特徴とする。
【００１８】
本発明では、色選別機構の温度補償機能を、ラテラル接合型のバイメタル構造のスプリングホルダーによって持たせている。スプリングホルダーに、ラテラル接合型のバイメタルを用いることで、材料の板厚の制約を受けることがない。ラテラル接合型のバイメタルは、例えばレーザ溶接により常温処理で製造することができる。ラテラル接合型のバイメタル構造のスプリングホルダーは、必要な補正量を確保することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係るカラー陰極線管及び色選別機構によれば、製造の容易化を図ることができ、より安価にカラー陰極線管及び色選別機構を提供することができる。
本発明に係るカラー陰極線管における色選別機構の温度補償方法によれば、安価に得られる構成で必要な温度ドリフト補正を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２１】
図１に、本発明に係るカラー陰極線管の一実施の形態の概略構成を示す。本実施の形態に係るカラー陰極線管４１は、陰極線管体４２の前面パネル４３の内面に赤（Ｒ），緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の蛍光体層からなるカラー蛍光面４４が形成され、このカラー蛍光面４４に対向して後述の本実施形態の色選別機構４５が配置され、ネック部４６内に電子銃４７が配置されて成る。色選別機構４５は、これに取り付けられている支持スプリング（図示せず）の先端の嵌合孔を、パネル４３の内側壁に一体のパネルピン５３に嵌合させて前面パネル４３に支持される。ファンネル部４９の外周に電子ビーム４８〔４８Ｒ，４８Ｇ，４８Ｂ〕を水平方向及び垂直方向に走査するための偏向ヨーク５０が配置される。図では理解を容易にするために３つの電子ビーム４８Ｒ，４８Ｇ，４８Ｂを１本の電子ビーム４８で代表して示している。
【００２２】
このカラー陰極線管４１では、電子銃４７から出射したＲＧＢに対応した電子ビーム４８〔４８Ｒ，４８Ｇ，４８Ｂ〕が色選別機構４５を通過してカラー蛍光面４４の所要の赤蛍光体層、緑蛍光体層及び青蛍光体層に照射される。各電子ビーム４８Ｒ，４８Ｇ，４８Ｂは、偏向ヨーク５０によりカラー蛍光面４４上を水平、垂直方向に走査され、所要のカラー画像を表示する。
【００２３】
図２に、本発明に係る色選別機構４５の一実施の形態を示す。本実施の形態に係る色選別機構４５は、いわゆるアパーチャグリルに適用した場合である。本実施の形態に係る色選別機構４５は、断面Ｌ字状の一対の相対向する支持部材５６及び５７と、支持部材５６及び５７の端部間を差し渡して接合した弾性付与部材５８及び５９からなる枠型の支持フレーム６０と、両支持部材５６及び５７間に所要の力で引張り架張した多数のグリッド素体６１及びスリット状の電子ビーム透過孔６２を有する色選別用電極薄板６３とから構成される。
【００２４】
そして、本実施の形態においては、特に、支持部材５６及び５７にラテラル接合型のバイメタル構造で形成したスプリングホルダー６５〔６５Ａ，６５Ｄ〕の一端が溶接などにより取り付けられ、このスプリングホルダー６５〔６５Ａ，６５Ｄ〕の他端にパネルピン５３と嵌合する嵌合孔６７を先端に有した支持スプリング６８Ａ及び６８Ｄがそれぞれ溶接等により取り付けられる。ラテラル接合のバイメタル構造によるスプリングホルダー６５Ａ及び６５Ｄは、図３に示すように、高熱膨張係数の材料板８６と低熱膨張係数の材料板８７とを並列するように側面同志を接合し、例えばレーザ溶接で接合して形成される。
【００２５】
スプリンホルダー６５Ａ及び６５Ｄは、その接合面と直交する平面、すなわち材料板８６，８７の平面の上端側を支持部材５６、５７の側面に溶接等により取り付けられる。材料板８６、８７の平面の下端側に支持スプリング６８Ａ、６８Ｄが溶接等により取り付けられる。高熱膨張率の材料板８６は支持スプリングの先端側に設けられ、低熱膨張率の材料板８７はこれと反対側に設けられる。
【００２６】
一方、弾性付与部材５８及び５９には、バイメタル構造でない金属板によるスプリングホルダー７１Ｂ及び７１Ｃの一端が溶接などにより取り付けられ、このスプリングホルダー７１Ｂ及び７１Ｃの他端にパネルピン５３と嵌合する嵌合孔６７を先端に有した支持スプリング６８Ｂ及び６８Ｃがそれぞれ溶接等により取り付けられる。また。弾性付与部材５８及び５９の裏面、すなわち色選別用電極薄板６３が取り付けられる側とは反対側の面に、弾性付与部材（低熱膨張係数）５８、５９と共同でバイメタル構造を構成する高熱膨張係数の温度補償部材（通称ＳＴＣプレートという）７２が溶接等により取り付けられる。
【００２７】
本実施の形態における色選別機構４５では、温度上昇を受けたとき、ラテラル接合型バイメタル構造のスプリングホルダー６５は、図４の実線図示状態から鎖線図示状態に湾曲する。しかし、支持スプリング６８の先端は嵌合孔６７を介してパネルピン（いわゆる位置決めピン）５３に固定されているので、結果としてパネルピン５３を中心に支持スプリング６８が回動し、色選別機構４５の全体を前面パネル内面のカラー蛍光面４４側に変移する（破線図示状態参照）。すなわち、色選別機構４５の温度上昇に伴って、スプリングホルダー６５は、支持部材５６、５７の取り付け面内で変形させて色選別機構４５を蛍光面４４側に変移させる。従って、カラー陰極線管の動作初期、すなわち補正前の状態では色選別機構４５の色選別用電極薄板６３の面とカラー蛍光面４４を有する前面パネル４３内面との距離、すなわちグリルハイトがＧＨ１であったのが、温度上昇により、グリルハイトがＧＨ２（ＧＨ２＜ＧＨ１）となる。これにより温度ドリフト補正ができ、色ずれを防ぎユニフォミティーの劣化を防止することができる。
【００２８】
また、弾性付与部材５８、５９においても、ＳＴＣプレート７２により、温度上昇に伴って湾曲し、色選別機構４５をカラー蛍光面４４側へ変移させる。このＳＴＣプレート７２とラテラル接合型バイメタル構造のスプリングホルダー６５との共同で、より好ましい温度ドリフト補正が行える。
【００２９】
本実施の形態における色選別機構４５によれば、上述したようにスプリングホルダー６５〔６５Ａ，６５Ｄ〕をラテラル接合型のバイメタル構造で形成している。このときのスプリングホルダー６５〔６５Ａ、６５Ｄ〕の温度変形は材料板８６、８７の板厚に無関係である。スプリングホルダー６５〔６５Ａ、６５Ｄ〕は支持スプリング６８〔６８Ａ〜６８Ｄ〕と違ってスプリング強度を考慮する必要が無く、板厚の制約を受けなくて済む。つまり、板厚の厚い材料板８６、８７を用いることができ、ラテラル接合に際して、常温雰囲気の中で例えばレーザ溶接により接合することができる、いわゆる常温処理が可能になる。このため、ラテラル接合が容易になり、色選別機構の製造の容易化を図ることができ、より安価に色選別機構を提供することができる。
【００３０】
従って、本実施の形態に係るカラー陰極線管４１によれば、上述の色選別機構４５を備えることにより、製造の容易化を図ることができ、より安価にカラー陰極線管を提供することができる。
【００３１】
上述の実施の形態では、本発明をアパーチャグリルに適用したが、その他、シャドウマスクにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係るカラー陰極線管の一実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る色選別機構の一実施の形態を示す構成図である。
【図３】本発明に係る色選別機構のスプリングホルダーの部分の拡大斜視図である。
【図４】本発明に係る色選別機構の動作説明に供する説明図である。
【図５】従来のカラー陰極線管の例を示す概略構成図である。
【図６】色選別機構の温度補償の説明に供する説明図である。
【図７】従来の色選別機構（アパーチャグリル）の一例を示す構成図である。
【図８】従来の色選別機構（アパーチャグリル）の他の例を示す平面接合型のバイメタル構造のスプリングホルダー及び支持スプリングの部分の拡大斜視図である。
【図９】従来の色選別機構（シャドウマスク）の一例を示す構成図である。
【図１０】従来の色選別機構（シャドウマスク）に用いられるラテラル接合型のバイメタル構造の支持スプリングの模式図である。
【図１１】ラテラル接合型のバイメタル構造の支持スプリングの動作説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
４１・・カラー陰極線管、４２・・陰極線管体、４３・・前面パネル、４４・・カラー蛍光面、４５・・色選別機構、４６・・ネック部、４７・・電子銃、４８〔４８Ｒ，４８Ｇ，４８Ｂ〕・・電子ビーム、４９・・ファンネル部、５０・・偏向ヨーク、５３・・パネルピン、５６、５７・・支持部材、５８、５９・・弾性付与部材、６０・・支持フレーム、６１・・グリッド素体、６２・・電子ビーム透過孔、６３・・色選別用電極薄板、６５〔６５Ａ，６５Ｂ〕・・ラテラル接合型バイメタル構造のスプリングホルダー、６７・・嵌合孔、６８〔６８Ａ，６８Ｂ,６８Ｃ，６８Ｄ〕・・支持スプリング、７１〔７１Ｃ，７１Ｄ〕・・スプリングホルダー、７２・・ＳＴＣプレート、８６、８７・・材料板

【特許請求の範囲】
【請求項１】
陰極線管体内に電子銃と蛍光面と色選別機構を有してなる陰極線管であって、
前記色選別機構は、
支持フレームに支持された色選別用電極薄板と、
前記支持フレームの複数箇所にスプリングホルダーを介して取り付けられた支持スプリングとを有し、
所要の前記スプリングホルダーがラテラルバイメタル構造で形成されている
ことを特徴とするカラー陰極線管。
【請求項２】
前記支持フレームが、相対向する一対の支持部材と、両支持部材間に取り付けられた弾性付与部材とで形成され、
前記色選別用電極薄板が、スリット状の多数の電子ビーム透過孔が配列されるように、前記一対の支持部材の相対向する方向に延長された多数のグリッド素体を配列した電極薄板で形成され、
前記色選別用電極薄板が前記一対の支持部材間に架張されている
ことを特徴とする請求項１記載のカラー陰極線管。
【請求項３】
前記ラテラルバイメタル構造は、熱膨張係数が異なる部材が前記支持スプリングの延長方向に並列接合されている
ことを特徴とする請求項１記載のカラー陰極線管。
【請求項４】
前記ラテラルバイメタル構造のスプリングホルダーが前記支持部材に取り付けられ、
前記弾性付与部材の前記色選別用電極薄板と反対側の面に温度補償部材が取り付けられている
ことを特徴とする請求項２記載のカラー陰極線管。
【請求項５】
支持フレームに支持された色選別用電極薄板と、
前記支持フレームの複数箇所にスプリングホルダーを介して取り付けられた支持スプリングとを有し、
所要の前記スプリングホルダーがラテラルバイメタル構造で形成されている
ことを特徴とする色選別機構。
【請求項６】
前記支持フレームが、相対向する一対の支持部材と、両支持部材間に取り付けられた弾性付与部材とで形成され、
前記色選別用電極薄板が、スリット状の多数の電子ビーム透過孔が配列されるように、前記一対の支持部材の相対向する方向に延長された多数のグリッド素体を配列した電極薄板で形成され、
前記色選別用電極薄板が前記一対の支持部材間に架張されている
ことを特徴とする請求項５記載の色選別機構。
【請求項７】
前記ラテラルバイメタル構造は、熱膨張係数が異なる部材が前記支持スプリングの延長方向に並列接合されている
ことを特徴とする請求項５記載の色選別機構。
【請求項８】
前記ラテラルバイメタル構造のスプリングホルダーが前記支持部材に取り付けられ、
前記弾性付与部材の前記色選別用電極薄板と反対側の面に温度補償部材が取り付けられている
ことを特徴とする請求項６記載の色選別機構。
【請求項９】
色選別用電極薄板が支持された支持フレームの側面に、ラテラルバイメタル構造のスプリングホルダーを介して複数の支持スプリングが取り付けられた色選別機構を設け、
前記色選別機構を、支持スプリングを介して蛍光面に対向して前面パネルの内側壁に支持し、
前記色選別機構の温度上昇に伴って、スプリングホルダーを前記支持フレームの取り付け面内で変形させて、前記色選別機構を蛍光面側に変移させる
ことを特徴とするカラー陰極線管における色選別機構の温度補償方法。

【図１】