(57)【要約】【課題】輝度の低下及び画質の劣化を招くことなく、様々な走査線モードに対応可能な陰極線管装置を提供することを目的とする。【解決手段】陰極線管装置のシャドウマスク６は、蛍光体スクリーンと対向する主面部１１に多数の開口部１２を有するほぼ矩形状のシャドウマスク本体１４を備えている。シャドウマスク本体１４は、短軸方向Ｖに沿って配列された複数の開口部１２によって構成された開口列２０を長軸方向Ｈに複数列有している。開口部１２の短軸方向径と開口部間に設けられたブリッジ１９の短軸方向長さとの和を１ピッチとしたとき、互いに隣接する開口列２０は異なるピッチで形成されている。【選択図】　　　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直交する長軸及び短軸を有するほぼ矩形状のパネルを備えた真空外囲器と、
前記パネルの内面に配置された蛍光体スクリーンと、
前記真空外囲器のネック内に配置され、前記蛍光体スクリーンに向かって電子ビームを射出する電子銃構体と、
前記蛍光体スクリーンに対向して配置されたシャドウマスクと、
を備えた陰極線管装置において、
前記シャドウマスクは、前記蛍光体スクリーンと対向する面に多数の開口部を有するほぼ矩形状のシャドウマスク本体を備え、
前記シャドウマスク本体は、短軸方向に沿って配列された複数の開口部によって構成された開口列を長軸方向に複数列有しており、
開口部の短軸方向径と開口部間に設けられたブリッジの短軸方向長さとの和を１ピッチとしたとき、互いに隣接する開口列は異なるピッチで形成されたことを特徴とする陰極線管装置。
【請求項２】
互いに隣接する前記開口列は、異なる短軸方向径を有する開口部によって構成されたことを特徴とする請求項１に記載の陰極線管装置。
【請求項３】
前記シャドウマスク本体における長軸方向に沿った中心の開口列をＮ＝１とし、長軸方向に沿って中心から周辺に向かうにしたがって開口列をＮ＝２、３、４…としたとき、偶数列と奇数列とでピッチが異なることを特徴とする請求項１に記載の陰極線管装置。
【請求項４】
偶数列及び奇数列のそれぞれのピッチは、一方が他方の整数倍であることを特徴とする請求項３に記載の陰極線管装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、陰極線管装置に係り、特に、カラー陰極線管装置に適用されるシャドウマスクの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、カラー陰極線管装置は、真空外囲器のパネル内面に形成された蛍光体スクリーンに対向して配置されたシャドウマスクを備えている。このシャドウマスクは、図８に示すように、多数の電子ビーム通過孔６０を有している。すなわち、ほぼ長方形状の電子ビーム通過孔６０は、シャドウマスク５９の短軸方向Ｖに沿って一定幅のブリッジ６９を介して配列された開口列７０を構成する。複数の開孔列７０は、長軸方向Ｈに沿って配列されている。
【０００３】
各開口列７０は、電子ビーム通過孔６０の短軸方向径とブリッジ６９の短軸方向Ｖに沿った長さとの和を１ピッチ（Ｐｖ）として配列されている。また、隣接する開口列７０は、隣接する電子ビーム通過孔６０が短軸方向Ｖに（Ｐｖ／２）ずれた位置となるように形成されている。
【０００４】
このようなカラー陰極線管装置において、Ｐｖはシャドウマスクの主面部内でほぼ一定であり、ブリッジ６９は開口列７０一列おきに短軸方向Ｖで同じ位置となる。換言すると、ブリッジ６９は、いずれの走査線上にも必ず存在することになる。このため、水平方向へ偏向された電子ビームの一部は、走査線上に存在するシャドウマスクのブリッジ６９によって遮断され、蛍光体スクリーンまで到達できない。
【０００５】
したがって、画面の輝度が低下し、この輝度低下を補償するために消費電力を増大する必要がある。また、モアレなどの発生により、画質の劣化を招くおそれがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年のカラー陰極線管装置は、マルチメディア化に対応してコンピュータの端末機器や、デジタルテレビとしても用いられる。このため、走査線モードが多様化し、これらの走査線モードに対応した切り替え機構を有するテレビセットも増えている。
【０００７】
このような走査線切り替え機構を有するテレビセットに使用されるカラー陰極線管装置では、シャドウマスクにおけるブリッジの幅及び開口部の短軸方向径からなるＰｖを、様々な走査線モードに対してモアレが発生しないように設定しなければならず、この値を決定するのは走査線モードが多いほど困難である。
【０００８】
このモアレを軽減する方法として、走査線本数によってモアレが発生しないようブリッジ幅及び開口部径を決定する必要があるが、一般にピッチＰｖを小さくする方法が用いられている。しかしながら、単純にピッチＰｖを小さくする方法は、走査線モードによってはモアレが発生し、かつ、画面の輝度が低下してしまうおそれがある。
【０００９】
そこで、この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、輝度の低下及び画質の劣化を招くことなく、様々な走査線モードに対応可能な陰極線管装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明の様態による陰極線管装置は、
互いに直交する長軸及び短軸を有するほぼ矩形状のパネルを備えた真空外囲器と、
前記パネルの内面に配置された蛍光体スクリーンと、
前記真空外囲器のネック内に配置され、前記蛍光体スクリーンに向かって電子ビームを射出する電子銃構体と、
前記蛍光体スクリーンに対向して配置されたシャドウマスクと、
を備えた陰極線管装置において、
前記シャドウマスクは、前記蛍光体スクリーンと対向する面に多数の開口部を有するほぼ矩形状のシャドウマスク本体を備え、
前記シャドウマスク本体は、短軸方向に沿って配列された複数の開口部によって構成された開口列を長軸方向に複数列有しており、
開口部の短軸方向径と開口部間に設けられたブリッジの短軸方向長さとの和を１ピッチとしたとき、互いに隣接する開口列は異なるピッチで形成されたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態に係る陰極線管装置について図面を参照して説明する。
【００１２】
図１乃至図３に示すように、陰極線管装置は、互いに直交する長軸Ｈ及び短軸Ｖを有するほぼ矩形状のパネル３と、このパネル３に連接されたファンネル４とを有する真空外囲器を備えている。パネル３は、外面の曲率がほぼ完全な平面の有効面１と、有効面１の周辺部から管軸方向Ｚに延出されたスカート部２とによって構成されている。
【００１３】
蛍光体スクリーン５は、パネル３の内面に配置されている。この蛍光体スクリーン５は、例えばストライプ状の光吸収層６１の隙間に赤、緑、青にそれぞれ発光する３色蛍光体層６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂが埋め込まれて構成されている。シャドウマスク６は、蛍光体スクリーン５に対向して所定の間隔を隔てて配置されている。
【００１４】
電子銃構体９は、ファンネル４の径小部に相当するネック７内に配置されている。この電子銃構体９は、長軸方向Ｈに沿って一列に配列された３電子ビーム８Ｒ、８Ｇ、８Ｂを放出する。偏向ヨーク１０は、ファンネル４の外面に沿って配置されている。この偏向ヨーク１０は、電子銃構体９から放出された３電子ビーム８Ｒ、８Ｇ、８Ｂを長軸方向Ｈ及び短軸方向Ｖに偏向する非斉一な偏向磁界を発生する。この非斉一偏向磁界は、ピンクッション型の水平偏向磁界と、バレル型の垂直偏向磁界とによって形成される。
【００１５】
電子銃構体９から放出された３電子ビーム８Ｒ、８Ｇ、８Ｂは、偏向ヨーク１０から発生された偏向磁界によって偏向され、シャドウマスク６を介して蛍光体スクリーン５を長軸方向及び短軸方向に走査する。これにより、カラー画像が表示される。
【００１６】
さらに、シャドウマスク６は、主面部１１と、スカート部１３とによって構成されたほぼ矩形状のシャドウマスク本体１４を備えている。主面部１１は、蛍光体スクリーン５と対向するほぼ矩形状の曲面であり、多数の開口部１２を有している。スカート部１３は、主面部１１の周辺部から管軸方向Ｚに延出され、矩形枠状に形成されている。
【００１７】
また、シャドウマスク６は、シャドウマスク本体１４を取り付けるためのほぼ矩形状のフレーム部１５を備えている。このフレーム部１５は、シャドウマスク本体１４のスカート部１３外周に沿って配置されている。また、このフレーム部１５は、ほぼＬ字型の断面を有し、シャドウマスク本体１４のスカート部１３に対してほぼ平行に延出されたフレーム側壁部１６Ａと、フレーム側壁部１６Ａの終端からほぼ直角に連接されたフレーム底面部１６Ｂとを備えて構成されている。
【００１８】
フレーム側壁部１６Ａには、シャドウマスク本体１４のスカート部１３が溶接されている。ほぼ楔状の弾性支持体１７は、フレーム側壁部１６Ａのコーナ部に取り付けられている。この弾性支持体１７を、パネル３のスカート部２内側に設けられたスタッドピン１８に係止することにより、シャドウマスク本体１４をパネル３の内側に脱着可能に支持している。
【００１９】
ところで、シャドウマスク本体１４の主面部１１に形成された複数の開口部１２は、図４及び図５に示すように、短軸方向Ｖに沿って配列され、複数の開口列２０を構成している。各開口列２０は、開口部１２間に設けられたブリッジ１９を含む。これら複数の開口列２０は、長軸方向Ｈに沿って配列されている。
【００２０】
この実施の形態においては、開口部１２の短軸方向径Ｐ１２と、ブリッジ１９の短軸方向長さＰ１９と、の和を１ピッチＰｖとしたとき、互いに隣接する開口列は、異なるピッチＰｖで形成されている。すなわち、図５に示した例では、ブリッジ１９の短軸方向長さＰ１９は、一定幅であるのに対して、互いに隣接する開口列２０を構成する開口部１２は、それぞれ異なる短軸方向径Ｐ１２を有している。
【００２１】
また、シャドウマスク本体１４の主面部１１における長軸方向Ｈに沿った中心の開口列２０をＮ＝１とし、長軸方向Ｈに沿って中心から周辺部に向かうにしたがって開口列をＮ＝２、３、４…としたとき、偶数列と奇数列とでピッチが異なるように構成されている。このとき、偶数列及び奇数列のそれぞれのピッチＰｖは、一方が他方の整数倍であることが望ましい。
【００２２】
図５に示した例では、偶数列のピッチＰｖは、奇数列の約２倍に設定されている。すなわち、いずれの開口列においても、ブリッジ１９の短軸方向長さＰ１９は、約０．１２ｍｍであり、奇数列の開口部１２における短軸方向径Ｐ１２を約０．６０ｍｍとし、奇数列の開口部１２における短軸方向径Ｐ１２を約１．３２ｍｍとして、奇数列のピッチＰｖを０．７２ｍｍとし、偶数列のピッチＰｖを１．４４ｍｍとしている。
【００２３】
このような開口列２０を配列とすることにより、一部の走査線上においては、一列おきにブリッジ１９が存在するが、他の走査線上においては、開口列２０においてブリッジ１９が存在しない。図５に示した例では、従来ブリッジとなっていた部分が一列おきに開口部１２となり、例えば、一走査線おきにブリッジ１９が存在しない走査線となる。
【００２４】
これにより、長軸方向Ｈに沿って３電子ビーム８（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を偏向した際、その一部がブリッジ１９によって遮断されることなく、蛍光体スクリーン５まで到達する。したがって、画面の輝度の低下を防止することが可能となる。このため、輝度低下を補償するために消費電力を増大する必要もなくなる。また、隣接する開口列を上述したようなピッチで構成したことにより、様々な走査線モードに対応することが可能となり、いずれの走査線モードで画面表示した場合であっても、モアレの発生を抑え、画質の劣化を抑制することができる。
【００２５】
次に、本実施形態と従来例とでのモアレのコントラスト及び画面輝度の測定結果につ低説明する。なお、ここでは、画面対角有効寸法８０ｃｍ、アスペクト比４：３のカラー陰極線管装置を用いた。
【００２６】
従来例のシャドウマスクにおけるピッチＰｖは０．７２ｍｍとした。本実施形態のシャドウマスクにおけるピッチＰｖは奇数列の開口列で０．７２ｍｍとし、偶数列の開口列で１．４４ｍｍとした。
【００２７】
図６に示すように、走査線モードとして、ＮＴＳＣ方式の場合及びＰＡＬ方式の場合ともに、画面上に発生するモアレのピッチはほぼ同等であった。しかしながら、いずれの走査線モードにおいても、モアレの明暗部のコントラストは本実施形態の方が小さくなることが確認された。つまり、本実施形態では、様々な走査線モードに対応可能なようにピッチを最適化し、各走査線モードにおいてモアレを判別できないほど目立たなくすることができ、画質の劣化を抑制することができた。
【００２８】
また、図７に示すように、画面の中央部での輝度を同程度に合わせた場合、従来例ではアノード電流１９００μＡ必要であったのに対し、本実施形態では１７５０μＡとなり、８％省電力化することができた。つまり、従来例では、いずれの走査線上においてもブリッジが存在するため、電子ビームの一部が蛍光体スクリーンまで到達できなかったが、本実施形態では、一部の走査線上においてはブリッジが存在しないため、電子ビームの一部がブリッジによって遮断されることがなくなり、輝度を向上することが可能となる。これにより、消費電力の増大を防止することが可能となる。
【００２９】
なお、上述した実施の形態では、偶数列のピッチＰｖを奇数列の２倍に設定した例について説明したが、この例に限定されるものではなく、隣接する開口列のピッチが異なれば、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００３０】
例えば、シャドウマスク自体の強度を十分に確保することができれば、１列目のピッチをＰｖとした時に、２列目のピッチを（２×Ｐｖ）、３列目のピッチを（３×Ｐｖ）、４列目のピッチを（４×Ｐｖ）、…としてもよい。また、複数列（例えば３列）を１ブロックとし、１ブロック内に異なるピッチの開口列を配列してもよい（例えば（１ｎ）列のピッチをＰｖ、（２ｎ）列のピッチを（２×Ｐｖ）、（３ｎ）列のピッチを（３×Ｐｖ）としてもよい）。
【００３１】
また、上述した実施の形態では、互いに隣接する開口列を異なるピッチで形成するために、ブリッジの短軸方向長さを一定とし、開口部の短軸方向径を開口列によって異ならせたが、ブリッジ幅の短軸方向長さを開口列によって異ならせてもよいし、両者を開口列によって異ならせてもよい。
【００３２】
以上説明したように、この実施の形態に係る陰極線管装置によれば、シャドウマスクは、その主面部において短軸方向に配列された複数の開孔部によって構成される複数の開口列を有している。各開口列のピッチは、１つの開口部の短軸方向径と、開口部間に設けられた１つのブリッジの短軸方向長さとの和によって規定される。複数の開口列は、長軸方向に沿ってほぼ一定の間隔で配列されている。
【００３３】
そして、互いに隣接する開口列は、異なるピッチで形成されている。すなわち、互いに隣接する開口列は、異なる短軸方向径を有する開口部によって構成されている。また、シャドウマスク主面部における長軸方向に沿った中心の開口列をＮ＝１とし、長軸方向に沿って中心から周辺に向かうにしたがって開口列をＮ＝２、３、４…としたとき、偶数列と奇数列とでピッチが異なるように設定されている。例えば、偶数列及び奇数列のそれぞれのピッチは、一方が他方の整数倍に設定されている。
【００３４】
これにより、さまざまな走査線モードに対応することが可能となり、モアレを判別できないほど目立たなくすることができる。また、画面の輝度を向上することが可能となり、消費電力を低減することができる。このため、マルチメディア化に対応したコンピュータの端末機器や、デジタルテレビ等に適用した場合であっても、高輝度且つ高画質の画面を表示することが可能となる。
【００３５】
なお、この発明は各実施の形態に限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々な変形・変更が可能である。また、各実施の形態は可能な限り適宜組み合わせて実施されてもよく、その場合組み合わせによる効果が得られる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、輝度の低下及び画質の劣化を招くことなく、様々な走査線モードに対応可能な陰極線管装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明の一実施の形態に係るカラー陰極線管装置の構造を概略的に示す一部水平断面図である。
【図２】図２は、図１に示したカラー陰極線管装置における電子ビームが蛍光体スクリーンに到達する様子を説明するための図である。
【図３】図３の（ａ）及び（ｂ）は、図１に示したシャドウマスクの構造をより詳細に示す図であり、図３の（ａ）は、シャドウマスクの正面図を示し、図３の（ｂ）は、シャドウマスクの断面図を示す。
【図４】図４は、図１に示したシャドウマスクに形成された開口列の配列状態を示す図である。
【図５】図５は、図４に示したシャドウマスク主面部の中央部における開口列を拡大した図である。
【図６】図６は、本実施形態と従来例とのモアレのコントラストを比較した測定結果を示す図である。
【図７】図７は、本実施形態と従来例との画面輝度を比較した測定結果を示す図である。
【図８】図８は、従来例のシャドウマスク主面の中央部における開口列を拡大した図である。
【符号の説明】
３…パネル
４…ファンネル
５…蛍光体スクリーン
６…シャドウマスク
９…電子銃構体
１１…主面部
１２…開口部
１４…シャドウマスク本体
１５…フレーム部
１９…ブリッジ
Ｐｖ…ピッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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