(57)【要約】【課題】色ずれを抑制し、高解像度及び高精細な画像を表示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】マスクフレームは、水平軸Ｈに平行な長辺側壁部と、垂直軸Ｖに平行な短辺側壁部と、長辺側壁部及び短辺側壁部を連接する対角側壁部と、を有している。支持具３２は、マスクフレームの対角側壁部に取り付けられる。この支持具３２は、長辺側壁部及び短辺側壁部に接して固定される固定部４１と、スタッドピンに係合する係合部４３と、固定部４１と係合部４２との間に設けられるとともに固定部４１の長手方向略中央から管軸Ｚ方向に伸びた屈曲弾性部４３と、を有している。【選択図】　　図５
2004047156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面に蛍光体スクリーンが形成されたパネルを有する真空外囲器と、
前記真空外囲器内に配置され、前記蛍光体スクリーンに向かって電子ビームを放出する電子銃構体と、
前記真空外囲器内で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ユニットと、
前記真空外囲器内に突設されたスタッドピンと、を備え、
前記シャドウマスクユニットは、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とともに互いに直交する水平軸及び垂直軸を有するほぼ矩形状のシャドウマスク本体と、このシャドウマスク本体を保持するマスクフレームと、このマスクフレームを前記真空外囲器の前記スタッドピンで支持するための支持具と、を備え、
前記マスクフレームは、水平軸に平行な長辺側壁部と、垂直軸に平行な短辺側壁部と、長辺側壁部及び短辺側壁部を連接する対角側壁部と、を有し、
前記支持具は、前記マスクフレームの対角側壁部に取り付けられ、前記長辺側壁部及び前記短辺側壁部に接して固定される固定部と、前記スタッドピンに係合する係合部と、前記固定部と前記係合部との間に設けられるとともに前記固定部の長手方向略中央から管軸方向に伸びた屈曲弾性部と、を有することを特徴する陰極線管装置。
【請求項２】
前記固定部は、前記長辺側壁部に接して固定される長辺固定部と、前記短辺側壁部に接して固定される短辺固定部と、前記長辺固定部及び前記短辺固定部に連接されるとともに前記対角側壁部との間に隙間を設けて配置される支持固定部と、を有す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３】
前記屈曲弾性部は、前記マスクフレームが前記スタッドピン側へ変位した際に、前記シャドウマスク本体を前記蛍光体スクリーンから遠ざける方向に弾性変形することを特徴とする請求項２に記載の陰極線管装置。
【請求項４】
前記固定部は、前記長辺側壁部に接して固定される長辺固定部と、前記短辺側壁部に接して固定される短辺固定部と、前記長辺固定部及び前記短辺固定部に連接されるとともに前記対角側壁部に接して固定される支持固定部と、を有す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５】
前記屈曲弾性部は、前記マスクフレームが前記スタッドピン側へ変位した際に、前記シャドウマスク本体を前記蛍光体スクリーンに近づける方向に弾性変形することを特徴とする請求項４に記載の陰極線管装置。
【請求項６】
前記固定部の前記長辺固定部及び前記短辺固定部は、それぞれ水平軸方向及び垂直軸方向に沿って帯状に延出されていることを特徴とする請求項２または４に記載の陰極線管装置。
【請求項７】
前記固定部の前記長辺固定部及び前記短辺固定部は、管軸方向に延出されているとともに、前記支持固定部との間に切欠部を有することを特徴とする請求項２または４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、電子ビームを選別するシャドウマスクを備えたカラー陰極線管装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、大画面を持つ高解像度かつ高精細な陰極線か望まれており、そのスクリーン表示性能については一段と厳しい性能が要望されている。特に、動作中の色ずれを軽減することはすべてのカラー陰極線管開発における最も重要な課題の一つである。
【０００３】
カラー陰極線管装置において、良好な画像を表示するためには、シャドウマスクユニットは、蛍光体スクリーンに対して所定の位置関係に配置される必要がある。シャドウマスクユニットと蛍光体スクリーンとの相対位置が変位した場合、蛍光体スクリーンに対する電子ビームのランディング位置が変位し、色ずれなどの問題を生ずる。
【０００４】
シャドウマスクユニットを構成するシャドウマスク本体は、高輝度使用時のドーミングを抑制するために低熱膨張材のアンバー材によって形成されている。また、シャドウマスク本体を保持するマスクフレーム及びマスクフレームをスタッドピンに支持するためのスプリングホルダも、同様に低熱膨張材によって形成されることが望ましい。
【０００５】
しかしながら、コスト的な面からマスクフレームは安価な鉄材によって形成され、スプリングホルダはバネ特性を満たす安価ステンレス材によって形成されている。マスクフレーム及びスプリングホルダの熱膨張係数は、シャドウマスク本体の熱膨張係数と十倍程度異なる。
【０００６】
カラー陰極線管装置の製造過程における熱工程では、シャドウマスク本体とマスクフレームとの熱膨張に差が生じる。極薄のシャドウマスク本体は、マスクフレームの熱膨張によって引っ張られた場合、容易に塑性変形してしまう。このため、マスクフレームとシャドウマスク本体とが溶接されるシャドウマスク本体のスカート部に適度の弾性を持たせている。これにより、マスクフレームの放射方向（水平軸及び垂直軸方向）の熱膨張の影響を緩和し、熱工程におけるシャドウマスク本体の塑性変形を防止している。
【０００７】
しかしながら、図１１の（ａ）及び（ｂ）に示すように、特にカラー陰極線管装置に高輝度な画面を表示した場合及び熱工程を通過した場合には、以下のような理由によって電子ビームのランディング位置が変位する。
【０００８】
すなわち、（Ａ１）画面中心部と画面周辺部との間の略中間部でマスクドーミングが生ずることにより、シャドウマスク本体が蛍光体スクリーン側に変位する。これにより、シャドウマスク本体に形成された開口部と蛍光体スクリーンとの位置関係にずれが生じる。この場合、シャドウマスク本体の開口部を通過した電子ビームのランディング位置は、画面の中心方向に向かって変化する。
【０００９】
また、（Ａ２）シャドウマスク本体の熱がマスクフレームに伝わり、マスクフレームが熱膨張した場合、シャドウマスク本体の周辺部がマスクフレームに引っ張られる。このため、シャドウマスク本体は蛍光体スクリーンから遠ざかる側に変位する。この場合、シャドウマスク本体の開口部を通過した電子ビームのランディング位置が画面の周辺方向に向かって変化する。
【００１０】
この対策のため、マスクフレーム対角部に、図１２の（ａ）及び（ｂ）、及び、図１３の（ａ）及び（ｂ）に示すようにな構造のスプリングホルダを配置する。例えば、図１２の（ａ）及び（ｂ）に示すような構造の場合、マスクフレームの熱膨張によりスプリングホルダが圧縮されると、マスクフレームを管軸方向に沿って蛍光体スクリーンから遠ざける方向に移動させ、シャドウマスク本体の蛍光体スクリーン側への変位を補償する。
【００１１】
また、図１３の（ａ）及び（ｂ）に示すような構造の場合、マスクフレームの熱膨張によりスプリングホルダが圧縮されると、マスクフレームを管軸方向に沿って蛍光体スクリーンに近づける方向に移動させ、シャドウマスク本体の蛍光体スクリーンから遠ざかる側への変位を補償する。
【００１２】
このように、画面中央部でのマスクドーミングによる画面中心方向へのランディング変化、及び、画面周辺部での画面周辺方向へのランディング変化を補償し、局所的な色純度の劣化を防止している。
【００１３】
また、特公平８−１５０５５号公報によれば、フレーム長短辺でホルダ固定部が固定されているが、ホルダ固定部と弾性係合部とは個別部品を溶接して組み合わせているため、製造コスト、組立ばらつきが生じやすい。また、固定部と対角側側壁部も溶接されているため、固定部とフレーム対角側壁部とに隙間を設けることができないので、フレームがスタッドピン側へ熱膨張した場合にマスクフレームは、管軸スクリーン側にしか変位させることができない。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スプリングホルダの製造バラツキ及びマスクフレームへの取り付け位置バラツキ、スタッドピンの位置バラツキなどにより、スプリングホルダのスタッドピンへの嵌合状態が４対角とも均一にならない場合がある。
【００１５】
このような場合において、高輝度使用時においてマスクフレームが熱膨張すると、スプリングホルダの圧縮量が不均一になり、図１４の（ａ）及び（ｂ）に示すように、マスクフレームの管軸方向への変位も４対角で不均一となる。このため、マスクフレーム及びシャドウマスク本体にねじれ変形が生じ、電子ビームのランディング位置がアンバランスに変化する要因となる。
【００１６】
また、製造過程における熱工程においても、マスクフレームの熱膨張はシャドウマスク本体より大幅に大きいため、マスクフレームがねじれると、シャドウマスク本体は容易に塑性変形してしまう。このため、熱工程通過前後でシャドウマスク本体の開口部と蛍光体スクリーンとの位置関係にズレが生じ、目的の蛍光体に電子ビームをランディングさせることができず、色純度が劣化する。
【００１７】
シャドウマスク本体の塑性変形を考慮して、あらかじめズレた位置に蛍光体を形成し、ランディングを補正することも可能である。しかしながら、図１４の（ａ）及び（ｂ）で示すように、特にマスクフレームのねじれ変形に伴う画面対角での菱形ランディングの補正は複雑で補正が難しい。仮に補正しても、スプリングホルダとスタッドピンとの嵌合状態のばらつきにより、菱形ランディングは安定せずばらついてしまう。
【００１８】
また従来の構造では、マスクフレーム及びシャドウマスク本体を管軸方向に変位させるために、スプリングホルダは、２枚のスプリング板を溶接して構成されている。しかしながら、このようなスプリングホルダは、構造が複雑であり、製造コストのかかる部品となっているとともに、スプリングホルダ自体の製造バラツキが嵌合バラツキの要因となっている。
【００１９】
さらに近年のカラー陰極線管装置は、低コスト化によるマスクフレームの板厚を薄肉化し、高解像度化によるシャドウマスク本体を薄肉化することにより、絶対的なマスクフレームの強度が低下してきているために、熱に対してマスクフレームのねじれ変形が生じ易い構造になっている。
【００２０】
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、色ずれを抑制し、高解像度及び高精細な画像を表示可能な陰極線管装置を提供することにある。また、この発明の目的は、低コストでマスクフレームのねじれ変形を抑制することが可能な陰極線管装置を提供することにある。
【００２１】
【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、
内面に蛍光体スクリーンが形成されたパネルを有する真空外囲器と、
前記真空外囲器内に配置され、前記蛍光体スクリーンに向かって電子ビームを放出する電子銃構体と、
前記真空外囲器内で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ユニットと、
前記真空外囲器内に突設されたスタッドピンと、を備え、
前記シャドウマスクユニットは、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とともに互いに直交する水平軸及び垂直軸を有するほぼ矩形状のシャドウマスク本体と、このシャドウマスク本体を保持するマスクフレームと、このマスクフレームを前記真空外囲器の前記スタッドピンで支持するための支持具と、を備え、
前記マスクフレームは、水平軸に平行な長辺側壁部と、垂直軸に平行な短辺側壁部と、長辺側壁部及び短辺側壁部を連接する対角側壁部と、を有し、
前記支持具は、前記マスクフレームの対角側壁部に取り付けられ、前記長辺側壁部及び前記短辺側壁部に接して固定される固定部と、前記スタッドピンに係合する係合部と、前記固定部と前記係合部との間に設けられるとともに前記固定部の長手方向略中央から管軸方向に伸びた屈曲弾性部と、を有することを特徴する。
【００２２】
この陰極線管装置によれば、マスクフレームの対角側壁部に取り付けられた支持具は、長辺側壁部及び短辺側壁部に接して固定される固定部と、真空外囲器内に突設されたスタッドピンに係合する係合部と、固定部の長手方向略中央から管軸方向に延びた屈曲弾性部とを有して構成されている。
【００２３】
このように、マスクフレームの対角側壁部近傍の長辺側壁及び短辺側壁に固定部を固定することにより、マスクフレームのねじれ変形に対するマスクフレーム対角部の剛性を増大することができ、高輝度使用時及び製造過程における熱工程でのマスクフレームのねじれ変形を抑制し、シャドウマスク本体の塑性変形を防止することができる。
【００２４】
このため、熱工程通過前後でシャドウマスク本体の開口部と蛍光体スクリーンとの位置関係を同じ状態に維持することができ、電子ビームを目的の蛍光体にランディングさせることができる。これにより、色純度の劣化を防止することができる。
【００２５】
また、この支持具は、マスクフレームの剛性を増大させつつその構造を単純化することができ、製造バラツキ及び製造コストを低減することができる。
【００２６】
【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。
【００２７】
図１に示すように、カラー陰極線管装置は、ガラスによって形成された真空外囲器１０を備えている。この真空外囲器１０は、実質的に矩形状のパネル２２と、ファンネル２４とを有している。パネル２２は、略矩形状の有効部２０と、有効部２０の周辺部から管軸方向に沿って延出されたスカート部２１を有している。有効部２０の外面は、略平坦に形成されている。スカート部２１は、その各コーナ部において内方に向かって突設されたスタッドピン３１を備えている。
【００２８】
蛍光体スクリーン２７は、パネル２２の有効部２０の内面に形成されている。この蛍光体スクリーン２７は、赤、緑、青にそれぞれ発光するストライプ状の３色蛍光体層と、これらの３色蛍光体層の間を埋める光吸収層（ブラックストライプ）とによって構成されている。色選別機能を有するシャドウマスクユニット２８は、真空外囲器１０の内部において蛍光体スクリーン２７に対向して配置されている。
【００２９】
電子銃構体３６は、ファンネル２４の径小部に相当するネック３４の内部に配置されている。この電子銃構体３６は、蛍光体スクリーン２７に向けて水平軸Ｈ方向に一列に配列された３電子ビーム３５Ｒ、３５Ｇ、３５Ｂを放出する。また、この電子銃構体３６は、パネル２２の有効部２０の中心を通り、パネル２２に対してほぼ垂直に延びた管軸と略同軸的に配設されている。
【００３０】
偏向ヨーク３７は、ファンネル２４の外面に沿って配置されている。この偏向ヨーク３７は、電子銃構体３６から放出された３電子ビーム３５Ｒ、３５Ｇ、３５Ｂを水平軸Ｈ方向及び垂直軸Ｖ方向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。
【００３１】
このようなカラー陰極線管装置においては、電子銃構体３６から放出された３電子ビーム３５Ｒ、３５Ｇ、３５Ｂは、偏向ヨーク３７から発生された偏向磁界によって偏向され、シャドウマスクユニット２８を介して蛍光体スクリーン２７を水平軸Ｈ方向及び垂直軸Ｖ方向に走査する。このとき、各電子ビーム３５Ｒ、３５Ｇ、３５Ｂを整形して特定の色の蛍光層にランディングすることにより、カラー画像が表示される。
【００３２】
ところで、シャドウマスクユニット２８は、図１乃至図４に示すように、シャドウマスク本体２９と、マスクフレーム３０と、支持具３２とを備えて構成されている。
【００３３】
すなわち、シャドウマスク本体２９は、互いに直交する水平軸Ｈ及び垂直軸Ｖを有する略矩形状に形成されている。このシャドウマスク本体２９は、低熱膨張材（熱膨張係数：１．５Ｅ−６［ｍｍ／℃］）としてのアンバー材によって形成され、有効面２９Ａと、スカート部２９Ｂとを備えて構成されている。この有効面２９Ａは、蛍光体スクリーン２７と対向する略矩形状の曲面であり、電子ビームが通過する多数の開口部１８を有している。スカート部２９Ｂは、有効面２９Ａの周辺部から管軸方向Ｚに沿って延出され、矩形枠状に形成されている。
【００３４】
マスクフレーム３０は、シャドウマスク本体２９の周辺部に取り付けられるよう略矩形枠状に形成され、シャドウマスク本体２９を保持する。このマスクフレーム３０は、板厚が例えば０．９ｍｍ程度の鉄材（熱膨張係数：１２Ｅ−６［ｍｍ／℃］）によって形成され、ほぼＬ字型の断面を有している。また、このマスクフレーム３０は、シャドウマスク本体２９のスカート部２９Ｂに対してほぼ平行に延出されたフレーム側壁部３０Ａと、フレーム側壁部３０Ａの終端からほぼ直角に連接されたフレーム底面部３０Ｂとを備えて構成されている。
【００３５】
マスクフレーム３０のフレーム側壁部３０Ａは、水平軸Ｈに平行に延出された一対の長辺側壁部３０ＡＬと、垂直軸Ｖに平行に延出された一対の短辺側壁部３０ＡＳと、長辺側壁部３０ＡＬ及び短辺側壁部３０ＡＳをそれぞれ連接する４つの対角側壁部３０ＡＣと、を有している。シャドウマスク本体２９のスカート部２９Ｂは、マスクフレーム３０の長辺側壁部３０ＡＬ及び短辺側壁部３０ＡＳにおいて溶接されている。
【００３６】
また、支持具３２は、マスクフレーム３０の対角側壁部３０ＡＣの近傍に弾性的に取り付けられている。この支持具３２は、パネル２２のスカート部２１に設けられたスタッドピン３１に係止することにより、シャドウマスク本体２８をパネル２２の内側に脱着可能に支持している。
【００３７】
ところで、支持具３２は、ＳＵＳ４０３などの板厚が例えば０．７ｍｍ程度のステンレス材（熱膨張係数：１１〜１７Ｅ−６［ｍｍ／℃］）によって形成されている。この支持具３２は、例えば図４、及び、図５の（ａ）及び（ｂ）に示すように、固定部４１と、係合部４２と、屈曲弾性部４３と、を備えて構成されている。
【００３８】
すなわち、固定部４１は、マスクフレーム３０の長辺側壁部３０ＡＬ及び短辺側壁部３０ＡＳにそれぞれ接して固定される長辺固定部４１Ｌ及び短辺固定部４１Ｓと、長辺固定部４１Ｌと短辺固定部４１Ｓとを連接する支持固定部４１Ｃと、を有している。
【００３９】
長辺固定部４１Ｌは、マスクフレーム３０の長辺側壁部３０ＡＬに接し、水平軸Ｈに沿った少なくとも２箇所の溶接点４５で長辺側壁部３０ＡＬに溶接されている。また、短辺固定部４１Ｓは、マスクフレーム３０の短辺側壁部３０ＡＳに接し、垂直軸Ｖに沿った少なくとも２箇所の溶接点４６で短辺側壁部３０ＡＳに溶接されている。これら長辺固定部４１Ｌ及び短辺固定部４１Ｓは、例えば図５の（ａ）及び（ｂ）に示すように、それぞれ水平軸Ｈ方向及び垂直軸Ｖ方向に沿って略平行に帯状に延出されている。
【００４０】
係合部４２は、スタッドピン３１に係合する係合孔４２Ａを有している。屈曲弾性部４３は、固定部４１と係合部４２との間に設けられるとともに、固定部４１の長手方向略中央、すなわち長辺固定部４１Ｌと短辺固定部４１Ｓとの間に支持固定部４１Ｃから管軸Ｚ方向に沿って帯状に延出されている。この屈曲弾性部４３は、少なくとも１箇所の屈曲部４３Ａを有している。
【００４１】
また、支持具３２は、図６の（ａ）及び（ｂ）に示すように、管軸Ｚ方向に延出された長辺固定部４１Ｌ及び短辺固定部４１Ｓを備えて構成してもよい。すなわち、長辺固定部４１Ｌは、マスクフレーム３０の長辺側壁部３０ＡＬに接し、水平軸Ｈに沿った少なくとも２箇所の溶接点４５Ａ及び管軸Ｚに沿って離れた少なくとも１箇所の溶接点４５Ｂで長辺側壁部３０ＡＬに溶接されている。また、短辺固定部４１Ｓは、マスクフレーム３０の短辺側壁部３０ＡＳに接し、垂直軸Ｖに沿った少なくとも２箇所の溶接点４６Ａ及び管軸Ｚに沿って離れた少なくとも１箇所の溶接点４６Ｂで短辺側壁部３０ＡＳに溶接されている。このような構成の固定部４１は、支持固定部４１Ｃとの間に切欠部４８を有している。
【００４２】
これら図５の（ａ）及び（ｂ）、及び、図６の（ａ）及び（ｂ）に示したような支持具３２は、１枚の板材を折り曲げ加工することによって製造される。
【００４３】
次に、この支持具３２の取り付け位置、及び、シャドウマスクユニット２８の支持具３２による補償作用の関係について説明する。なお、シャドウマスクユニット２８の補正方向は、シャドウマスクユニット２８を構成する部材の材質や、シャドウマスク本体２９の成型曲率により異なり、適宜設定される。
【００４４】
まず、第１実施例においては、図７の（ａ）及び（ｂ）に示すように、支持具３２は、その支持固定部４１Ｃがマスクフレーム３０の対角側壁部３０ＡＣとの間に隙間を設けて配置されている。この第１実施例では、隙間は、例えば３乃至５ｍｍ程度である。
【００４５】
上述したように支持具３２をマスクフレーム３０に取り付けた場合、特に高輝度使用時においては、シャドウマスク本体２９からマスクフレーム３０に熱が伝わり、マスクフレーム３０が熱膨張する。この際、マスクフレーム３０がスタッドピン３１側へ変位したのに伴って、支持具３２の屈曲弾性部４３は、シャドウマスク本体２９を蛍光体スクリーン２７から遠ざける方向に弾性変形する。
【００４６】
すなわち、高輝度使用時には、シャドウマスク本体２９が電子ビームの衝突によって局所的にドーミングを生じ、シャドウマスク本体２９が蛍光体スクリーン２７側に変位する。同時に、マスクフレーム３０がスタッドピン３１側に変位するのに伴って、支持具３２の屈曲弾性部４３における屈曲部４３Ａは、定常状態すなわち熱膨張前の状態に比べてより大きく屈曲する。これにより、支持具３２が固定されたマスクフレーム３０及びこのマスクフレーム３０に保持されたシャドウマスク本体２９は、定常状態と比較して相対的に蛍光体スクリーン２７から離れる側に変位する。したがって、ドーミングによるシャドウマスク本体２９の変位が補償される。
【００４７】
続いて、第２実施例においては、図８の（ａ）及び（ｂ）に示すように、支持具３２は、その支持固定部４１Ｃがマスクフレーム３０の対角側壁部３０ＡＣに接して配置されている。
【００４８】
上述したように支持具３２をマスクフレーム３０に取り付けた場合、特に高輝度使用時及び製造過程における熱工程においては、同様にマスクフレーム３０が熱膨張する。この際、マスクフレーム３０がスタッドピン３１側へ変位したのに伴って、支持具３２の屈曲弾性部４３は、シャドウマスク本体２９を蛍光体スクリーン２７に近づける方向に弾性変形する。
【００４９】
すなわち、マスクフレーム３０の熱膨張に伴って、シャドウマスク本体２９の周辺部がマスクフレーム３０に引っ張られる。このため、シャドウマスク本体２９が蛍光体スクリーン２７から遠ざかる側に変位する。同時に、マスクフレーム３０がスタッドピン３１側に変位するのに伴って、支持具３２の屈曲弾性部４３における屈曲部４３Ａは、定常状態すなわち熱膨張前の状態に比べてより伸びた状態となる。これにより、支持具３２が固定されたマスクフレーム３０及びこのマスクフレーム３０に保持されたシャドウマスク本体２９は、定常状態と比較して相対的に蛍光体スクリーン２７側に変位する。したがって、マスクフレーム３０の熱膨張に伴うシャドウマスク本体２９の変位が補償される。
【００５０】
高輝度使用時や熱工程通過時に、支持具３２とスタッドピン３１との嵌合が不均一であって、図１４の（ａ）に矢印で示したような方向に力が加わると、マスクフレーム３０が破線で示すようにねじれ変形を生じ、特にシャドウマスクユニット２８の対角部付近に応力が集中する。そこで、この実施の形態では、上述したような支持具３２を用い、シャドウマスクユニット２８の対角部付近を補強し、マスクフレームの対角部付近での強度を増すことにより、ねじれ変形を抑制している。
【００５１】
すなわち、支持具３２をマスクフレーム３０の対角側壁部３０ＡＣ付近に設け、しかも、図５の（ａ）及び（ｂ）に示すように、支持具３２の固定部４１をマスクフレーム３０の長辺側壁部３０ＡＬ及び短辺側壁部３０ＡＳに沿って帯状に延出し、これらの固定部を側壁部に溶接することで固定している。これにより、マスクフレーム３０のねじれ変形に対するマスクフレーム対角部の剛性を増大することができ、マスクフレーム３０自体のねじれ変形を抑制できるとともに、シャドウマスク本体の塑性変形を防止することができる。
【００５２】
また、図６の（ａ）及び（ｂ）に示すように、支持具３２の固定部４１を長辺側壁部３０ＡＬ及び短辺側壁部３０ＡＳに沿って延出するとともに管軸方向に沿って延出することにより、支持具３２とマスクフレーム３０との接触面積を拡大することができ、しかも複数の溶接点を非直線的に配置することができる。これにより、マスクフレーム３０のねじれ変形に対するマスクフレーム対角部の剛性をより一層増大することができる。
【００５３】
次に、従来例のマスクフレームと、本実施形態におけるマスクフレームとのねじれ変形量を測定し、比較した。測定結果を図９に示す。なお、この測定は、マスクフレームを約０．９ｍｍ、１．６ｍｍ、１．８ｍｍの板厚でそれぞれ形成した場合について行った。従来例としては、図１２の（ａ）及び（ｂ）に示した支持具を用いて構成し、本実施形態としては、図５の（ａ）及び（ｂ）に示した支持具３２を用いて図７の（ａ）及び（ｂ）に示したようにマスクフレーム３０に固定して構成した。また、このねじれ変形の測定は、図１０に示すように、フレームのｂ、ｃ、ｄ点を固定し、ａ点に１ｋｇの荷重を加えた前後でのａ点の変位量として測定される。また、図９の量は、従来管に対する本実施形態の変位量の比として示している。変位量が小さいほど、菱形方向のねじれが少ない。
【００５４】
図９に示すように、マスクフレーム３０をいずれの板厚で構成した場合も従来例と比較して本実施形態の方が歪み量が小さく、しかも、板厚を薄くするほど従来例より歪み量を小さく抑えることができた。例えば、本実施形態の支持具３２を設置した板厚０．９ｍｍのマスクフレーム３０のねじれ量は、従来例よりも２１％減少した。
【００５５】
以上説明したように、この陰極線管装置によれば、上述した構造の支持具を用いたことにより、マスクフレームの剛性を増大することができる。これにより、高輝度使用時及び熱工程通過時において、マスクフレームのねじれ変形を減少することができるため、マスクフレームの板厚や材料を変更することなく、電子ビームのランディング変化を補償することができ、局所的な色純度の劣化を防止することができる。
【００５６】
また、支持具によるマスクフレームを管軸方向に沿って高精度に変位させることができるため、マスクフレームの熱膨張に伴うシャドウマスク本体の変位を確実に補償することができる。これにより、高解像度且つ高精細な画像を表示することが可能となる。
【００５７】
さらに、上述した構造の支持具は、１枚の板材を屈曲成型することによって形成されるため、マスクフレームの剛性を増大させつつ、その構造を単純化することができ、製造バラツキ及び製造コストを減少することができる。
【００５８】
なお、この発明は上記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。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、色ずれを抑制し、高解像度及び高精細な画像を表示可能な陰極線管装置を提供することができる。また、この発明によれば、低コストでマスクフレームのねじれ変形を抑制することが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陰極線管装置の構造を概略的に示す水平断面図である。
【図２】図２は、図１に示した陰極線管装置に適用されるシャドウマスクユニットの構造を概略的に示す正面図である。
【図３】図３は、図２に示したシャドウマスクユニットを水平軸に沿って切断した時の断面構造を概略的に示す図である。
【図４】図４は、図２に示したシャドウマスクユニットにおけるマスクフレーム及び支持具の構造を概略的に示す斜視図である。
【図５】図５の（ａ）及び（ｂ）は、図２に示したシャドウマスクユニットに適用可能な支持具の構造を概略的に示す図である。
【図６】図６の（ａ）及び（ｂ）は、図２に示したシャドウマスクユニットに適用可能な支持具の構造を概略的に示す図である。
【図７】図７の（ａ）及び（ｂ）は、図２に示したシャドウマスクユニットを熱膨張時に蛍光体スクリーンから遠ざける方向に変位させる場合の支持具の取り付け位置を説明するための図である。
【図８】図８の（ａ）及び（ｂ）は、図２に示したシャドウマスクユニットを熱膨張時に蛍光体スクリーンに近づける方向に変位させる場合の支持具の取り付け位置を説明するための図である。
【図９】図９は、従来例と本実施形態とのねじれ変形の測定結果を示す図である。
【図１０】図１０は、ねじれ変形の測定方法を説明するための図である。
【図１１】図１１の（ａ）及び（ｂ）は、高輝度使用時及び熱工程通過時における電子ビームのランディング位置の変位を説明するための図である。
【図１２】図１２の（ａ）及び（ｂ）は、従来のシャドウマスクユニットを熱膨張時に蛍光体スクリーンから遠ざける方向に変位させる場合の支持具の取り付け位置を説明するための図である。
【図１３】図１３の（ａ）及び（ｂ）は、従来のシャドウマスクユニットを熱膨張時に蛍光体スクリーンに近づける方向に変位させる場合の支持具の取り付け位置を説明するための図である。
【図１４】図１４の（ａ）及び（ｂ）は、シャドウマスクユニットのねじれ変形を説明するための図である。
【符号の説明】
２２…パネル
２４…ファンネル
２８…シャドウマスクユニット
２９…シャドウマスク本体
３０…マスクフレーム
３１…スタッドピン
３２…支持具
３６…電子銃構体
３７…偏向ヨーク
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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