カラー陰極線管

【目的】シャドーマスクのドーミング程度が低減された陰極線管用シャドーマスクフレーム組立体を提供する。
【構成】パネルとファンネルが結合され１つの真空容器が備えられ、前記パネルの内部にはシャドーマスク２１がフレーム２２と結合されたシャドーマスクフレーム組立体２０が設置され、フレームの支持面２２ａにシャドーマスクのスカート２１ｃを溶接するための溶接点はシャドーマスクのスカートの４ヶ所のコーナ部位とスカートの長短辺部の各中心から各辺の長さの１／４になる距離内に複数備えられる。
【効果】これにより、電子ビームの良好なミスランディング補正が可能となって良質の画像を実現できる。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はカラー陰極線管に係り、特にシャドーマスクとフレームの溶接構造が改良されシャドーマスクのドーミング（doming）程度が低減されたカラー陰極線管用シャドーマスクフレーム組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、カラー陰極線管に於て図１に示した通りパネル２とファンネルが結合され１つのバルブが構成され、前記パネル２の内部にはシャドーマスクフレーム組立体１０が設置され、シャドーマスク１１と対向するパネル２の内面には蛍光膜が形成される。そして、前記ファンネル３のネック３ａには電子銃５が内蔵されている。
【０００３】前記電子銃５から走査された電子ビームは色選別を行うシャドーマスク１１を通過した後、所望の蛍光膜にランディングされることにより１つの画素をなし、これら画素が集まって全体的な１つの画面をなす。
【０００４】その際、前記電子銃５から放出された電子ビームはシャドーマスク１１を全部でなく一部のみ通過するので前記シャドーマスク１１は電子ビームにより加熱される。従って、図２に示した通りフレーム１２にそのスカート部１１ａが溶接結合されたシャドーマスク１１は材質の不均一な熱膨張によりドーミング現象が生ずる。前記シャドーマスク１１のドーミング現象はパネル２の蛍光膜側にシャドーマスク１１の電子ビーム通過平面が近づく結果を生む。よって、スクリーンに対する電子ビーム通過孔の既に設定された相対位置を外れることにより電子ビームが所望の位置に精密にランディングされなくなる。係る電子ビームのミスランディングによれば、電子ビームが所望の色相の蛍光ストライプに達することができず画面全体に色純度が不良になる。
【０００５】このような問題点を解決するために、従来にはシャドーマスクフレーム組立体をパネルに対するバイメタルで懸架して熱膨張時シャドーマスクを画面側に移動させることにより電子ビームのランディング位置を補償する。ひいてはシャドーマスク１１を低熱膨張係数の素材、例えばインバール（Invar）で製作したりするが、この際製造のコスト高になる短所があった。
【０００６】一方、他の方策として、フレーム１２とシャドーマスク１１のスカート部１１ａの溶接部位を除いた他の部位を切除してシャドーマスクの局部的なドーミングを抑制させてきた。しかし、前記シャドーマスク１１とフレーム１２の溶接位置にによるドーミング量の問題については考慮されずドーミング現象に対する究極的な解決が行われなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前述した問題点を解決するために案出されたもので、その目的はシャドーマスクとフレームの溶接位置を変更して熱電子によるシャドーマスクのドーミング現象が低減されたカラー陰極線管を提供することである。
【０００８】本発明の他の目的は電子ビームの安定したランディングを通じて良質の画像が実現できるカラー陰極線管を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成するために、本発明によるカラー陰極線管はパネルとファンネルが結合され１つの真空容器が備えられ、前記パネルの内部にはシャドーマスクのスカートがフレームの支持面にスポット溶接により固着されることによりシャドーマスクフレーム組立体が設置され、シャドーマスクと対向するパネルの内面には蛍光膜が形成され、かつ前記ファンネルのネックには電子銃が内蔵されたカラー陰極線管に於て、前記フレームの支持面にシャドーマスクのスカートを溶接するための溶接点はシャドーマスクのスカートの４ヶ所のコーナ部位とスカートの長短辺部の各中心から各辺の長さの１／４の距離内に少なくとも２つ以上備えられるところにその特徴がある。
【００１０】
【作用】本発明によれば、シャドーマスクとフレームの溶接位置を変更して局部的な過多ドーミングが抑制され全体的に均一なドーミング状態を生じて、よってミスランディング補償手段を通じて安定した電子ビームがランディング可能になる。
【００１１】
【実施例】以下、添付した図面に基づき本発明を詳細に説明する。
【００１２】本発明によるカラー陰極線管は従来の技術と共に説明された図１に示したカラー陰極線管と外形的に同様な形態を有する。
【００１３】前記シャドーマスクフレーム組立体２０は図３Ａに示した通り、シャドーマスク２１とフレーム２２が結合されたものである。前記シャドーマスク２１はその縁にスカート２１ｃが所定高さで形成されており、中央部分が複数の電子ビーム通過孔が形成されるビーム通過領域２１ａ（beam passing area）と、これを囲繞する電子ビーム通過孔が形成されていないボーダ領域２１ｂ（border area）とに区分される。そして、前記フレーム２２はＬ型の断面を有するもので、前記スカート２１ｃに対応する支持面２２ａと、その支持面２２ａに直交し前記シャドーマスクの電子ビーム通過領域と平行した内向フランジ２２ｂとを備え、全体的に四角形の形状をなす。
【００１４】前記シャドーマスク２１はスカート２１ｃにより前記フレーム２２に支持される。前記スカート２１ｃは前記フレーム２２の支持面２２ａにスポット溶接により固着される。シャドーマスクと支持面との溶接位置は図３Ａに示した通り、４ヶ所のコーナ部位Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４と、長短辺部の各中心Ｐ１、Ｐ２である。そして、前記各辺の中心Ｐ１、Ｐ２から各辺長さＬ１、Ｌ２の１／４、即ちＬ１／４及びＬ２／４の距離内の複数の離れた位置Ｑ１、Ｑ２にも複数の溶接点が形成される。この際、その変動可能幅はそれぞれＬ１／２０及びＬ２／２０であって各長短辺部に形成される溶接点のうち外郭の両溶接点は基準位置から約５％の範囲内でその位置を調整可能である。特に、前記各辺部に形成される溶接点のうちの１つは各辺部の中央部から各辺長さの５％の範囲内に位置し、もう１つは各辺部の中央から各辺長さの２０〜２５％離れた距離内に位置する。以上の溶接点はスカート２１ｃの下端部近くに形成され、前記電子ビーム通過領域からできるだけ遠く離れるようにした方が好適である。
【００１５】係る本発明に於て、キーポイントは前記溶接点が各辺部の中心から各辺長さの１／４の距離内に２つまたはそれ以上の溶接点が形成されるということである。本発明によれば、シャドーマスクのドーミングによる電子ビームのランディング誤差距離がかなり狭くなる。
【００１６】以下本発明のシャドーマスクによる効果を説明する。
【００１７】図３Ｂはコンピュータシミュレーションにより得られたシャドーマスクの歪曲状態を示す。図から分かるように、ドーミング時にはシャドーマスクのビーム通過領域の縁中間部位２１ａ′、２１ａ′′がひどく歪曲している。本発明に於てこのような歪曲を抑制するために歪曲のひどい部位の近くにできるだけ多くの溶接点を備える。しかし、実験によれば歪曲がひどくないシャドーマスクのコーナ部位に多数の溶接点を形成する場合、かえって歪曲が更に深化されることが明らかになった。従って、コーナ部位にはできるだけ溶接点を少なく形成した方が好適である。
【００１８】以上のようなシャドーマスクの電子ビーム通過平面の歪曲現象を抑制するために本発明者が種々の例を通じて実験することにより、以下に記述するようなシャドーマスク２１とフレーム２２の溶接点の数及びシャドーマスク２１のドーミング程度との関係に対する結果を得た。
【００１９】まず、図４Ａに示した通り、前記シャドーマスク２１のスカート部２１ｃとフレーム２２との溶接をシャドーマスク２１の長短辺部の中心Ｐ１、Ｐ２とコーナ部Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４に一点ずつ溶接する場合はシャドーマスク２１の中心からその周辺部に行くほど電子ビームのミスランディング量が大幅に増加する。即ち、シャドーマスク２１の中心から長辺方向Ｘに約２５０乃至３００mmの距離以内で電子ビームのランディング誤差量が不均一に現れる。このような結果は、シャドーマスク２１の電子ビーム通過領域が局部的に大きくドーミングされたことを示す。
【００２０】また、他の例として、前記シャドーマスク２１とフレーム２２の溶接位置を図５Ａに示した通り決定する。即ち、前記フレーム２２と溶接されるシャドーマスク２１のスカート部２１ｃの長短辺部の基点である中央部Ｐ１、Ｐ２からそれぞれのコーナ部Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４側にそれぞれ２個の溶接点が位置し、前記コーナ部Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４に一個の溶接点が存在する。この場合、図５Ｂに示した通りシャドーマスク２１の中央部から周辺部にいくほど蛍光膜にミスランディングされる電子ビームの状態がほぼ均一な比率で増加する。これは前記シャドーマスク２１の電子ビーム通過領域のドーミングがシャドーマスク２１の中央部から周辺部にいくほど徐々に増加することを示す。
【００２１】そして、更に他の例として、図６Ａに示した通り前記フレーム２２と溶接されるシャドーマスク２１のスカート２１ｃの長短辺部の中央から各コーナ部の間に位置する溶接点の個数がそれぞれ３であり、コーナ部Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４に１つの溶接点が備えられる。この場合、図６Ｂに示した通り、ミスランディング量がシャドーマスク２１の電子ビーム通過領域の中央部から２００乃至３００mm離れた地点で大幅に減少されることがわかる。
【００２２】以上の結果からわかるように、前記フレーム２２と溶接されるシャドーマスク２１またはスカート部２１ｃの中央部とコーナ部との間の１／２地点内に２個以上の溶接点が存在する時シャドーマスク２１のドーミング程度、即ち蛍光膜にランディングされる電子ビームのミスランディング程度を大幅に減少することができる。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、シャドーマスクの局部的な過多ドーミングが抑制され全体的に均一なドーミング状態を示す。このようにドーミングが均一になれば、通常使われるミスランディング補償手段を通じて安定した電子ビームがランディング可能になる。従って、全体的に均一な色調の画質を有する画像が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の技術及び本発明が適用されるカラー陰極線管の概略的断面図である。
【図２】従来のシャドーマスクフレーム組立体の斜視図である。
【図３】図３はＡとＢからなり、Ａは、本発明によるカラー陰極線管のシャドーマスクフレーム組立体の一部切除斜視図であり、Ｂは、ドーミングによる平面の歪曲を示すコンピュータシミュレーションによるシャドーマスクの斜視図である。
【図４】図４はＡとＢからなり、Ａは、４ヶ所のコーナ部位と長短辺部の各中心とに溶接位置のあるシャドーマスクフレーム組立体の斜視図であり、Ｂは、Ａに示したシャドーマスクから得たシャドーマスクとフレームとの溶接点の数とミスランディング量の関係を表すグラフである。
【図５】図５はＡとＢからなり、Ａは、本発明による第１実施例の斜視図であり、Ｂは、前記実施例から得たシャドーマスクとフレームとの溶接点の数とミスランディング量の関係を表すグラフである。
【図６】図６はＡとＢからなり、Ａは、本発明による第２実施例の斜視図であり、Ｂは、前記実施例から得たシャドーマスクとフレームとの溶接点の数とミスランディング量の関係を表すグラフである。
【符号の説明】
１カラー陰極線管
２パネル
３ファンネル
３ａファンネル３のネック
５電子銃
１０シャドーマスクフレーム組立体
１１シャドーマスク
１１ａスカート部
１２フレーム
２０シャドーマスクフレーム組立体
２１シャドーマスク
２２フレーム
２１ａビーム通過領域
２１ａ′、２１ａ′′ ビーム通過領域の縁中間部位
２１ｂボーダ領域
２１ｃスカート
２２ａ支持面
２２ｂ内向フランジ

【特許請求の範囲】
【請求項１】パネルとファンネルが結合された１つの真空容器が備えられ、前記パネルの内部にはシャドーマスクのスカートがフレームの支持面にスポット溶接により固着されることによりシャドーマスクフレーム組立体が設置され、シャドーマスクと対向するパネルの内面には蛍光膜が形成され、かつ前記ファンネルのネックには電子銃が内蔵されたカラー陰極線管に於て、前記フレームの支持面にシャドーマスクのスカートを溶接するための溶接点が、シャドーマスクのスカートの４ヶ所のコーナ部位と、スカートの長短辺部の各中心から各辺の長さの１／４の距離内に複数備えられることを特徴とするカラー陰極線管。
【請求項２】前記各辺部に形成される溶接点のうちそれぞれの１つは各辺部の中心から各辺長さの５％範囲内に位置し、もう１つは各辺部の中心から各辺長さの２０〜２５％離れた距離に位置することを特徴とする請求項１に記載のカラー陰極線管。

【図１】