【手続補正書】
【提出日】平成15年11月28日(2003.11.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】カラー陰極線管の色選別機構及びその温度ドリフト補正方法ならびにこの色選別機構を用いたカラー陰極線管
【特許請求の範囲】
【請求項１】カラー陰極線管の色選別機構をパネルに結合する支持スプリングを上記色選別機構に溶接する溶接点を、カラー陰極線管のＺ軸方向についてメタルスタッドのＺ座標よりも上記パネル側に配置し、上記支持スプリングをＹ軸、又はＸ軸に対して取付け角度を持たせたことを特徴とするカラー陰極線管の色選別機構。
【請求項２】カラー陰極線管の色選別機構をパネルに結合する支持スプリングを上記色選別機構に溶接する溶接点を、カラー陰極線管のＺ軸方向についてメタルスタットのＺ座標よりも上記パネル側に配置し、上記支持スプリングをＹ軸、又はＸ軸に対して取付け角度を持たせることによって、上記色選別機構の熱変形による上記支持スプリングの曲げ角の変化と同支持スプリング自身の熱膨張により、上記支持スプリングにＺ軸方向のΔＺ成分の変位を発生させ、このΔＺ成分の変位を電子ビームのミスランディング補正の方向と一致させることで、温度ドリフトを補正することを特徴とするカラー陰極線管の色選別機構の温度ドリフト補正方法。
【請求項３】カラー陰極線管の色選別機構をパネルに結合する支持スプリングを上記色選別機構に溶接する溶接点を、カラー陰極線管のＺ軸方向についてメタルスタッドのＺ座標よりも上記パネル側に配置し、上記支持スプリングをＹ軸、又はＸ軸に対して取付け角度を持たせた色選別機構を用いたことを特徴とするカラー陰極線管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー陰極線管の動作中における色選別機構の熱変形による電子ビームのミスランディングがもたらすカラー陰極線管の色ずれを制御できる、カラー陰極線管の色選別機構及びその温度ドリフト補正方法ならびにこの色選別機構を用いたカラー陰極線管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５乃至図９は、従来のトリニトロン方式の３点支持による色選別機構の構造の一例を示すものであり、図５に示すように色選別機構１は、パネル２に対して支持スプリング３Ａ、３Ｂ、３Ｃにより３点支持される。
色選別機構１は、図７に示すようにＸ軸方向に平行な相対向する上下のフレームＡ部材４とＹ軸方向に平行な相対向する左右のフレームＢ部材５を枠状に結合し、上下のフレームＡ部材４間にアパーチャグリル６を設けて構成される。
【０００３】
この色選別機構１の下方側のフレームＡ部材４及び左右のフレームＢ部材５には、図８に示すような構成のスプリングホルダー７Ａ、７Ｂ、７Ｃがスポット溶接されると共に、各スプリングホルダー７Ａ、７Ｂ、７Ｃに図９に示すような支持スプリング３Ａ、３Ｂ、３Ｃが溶接点Ｗでスポット溶接され、この支持スプリング３Ａ、３Ｂ、３Ｃの他端をパネル２側のメタルスタッド８Ａ、８Ｂ、８Ｃで支持することによって、色選別機構１をパネル２に３点支持している。
【０００４】
スプリングホルダー７Ａは、図８（Ａ）に示すように温度ドリフトを補正するために窪みを設けたバイメタルプレートからなり、温度上昇により特定の方向に曲がるように構成され、一方、スプリングホルダー７Ｂ、７Ｃは、図８（Ｂ）に示すようにフラットなステンレス鋼のプレートから構成されている。
また、フレームＢ部材５の裏面には、温度ドリフトを補正するバイメタル効果を発生させるため、フレームＢ部材５より大きな熱膨張係数を持つステンレス平板よりなるＳＴＣプレート９がスポット溶接されている。
【０００５】
一般に、カラー陰極線管は、動作中に色選別機構が熱変形することによって、色ずれが生ずることが知られている。
この温度ドリフトは、カラー陰極線管が動作状態になると、電子ビームＢによって色選別機構１が加熱され、色選別機構１のＸ軸方向に平行な上下のフレームＡ部材４が、その素材の持つ熱膨張特性に応じてＸ方向に膨張することが大きな要因となっている。
【０００６】
これは電源をオンした直後（電源オン後５分位の間）、アパーチャグリル６が熱膨張し、３点支持の色選別機構１の場合、色選別機構１がメタルスタッド８Ａを中心として回転し、アパーチャグリル６の上部がパネル２から離れる方向に移動するためである。
この温度ドリフトによるミスランディングを補正するため、上記のようにスプリングホルダー７Ａに金属バイメタルを使用すると共に、フレームＢ部材５の裏面にバイメタル効果を持つＳＴＣプレート９を溶接している。
【０００７】
スプリングホルダー７Ａ及びＳＴＣプレート９は、電源オン後の５分以降に更に温度上昇し、そのバイメタル効果によって、アパーチャグリル６の上部をパネル２から離れる方向とは逆方向に回転させ、この作用により色選別機構１のＺ軸座標がパネル２側にシフトされるため、ランディングが動作前の状態に近づき、ミスランディングが補正されるよう動作する。
【０００８】
しかしながら、３点支持の色選別機構１の場合には、この補正が完全に行われず、画面下側（スプリングホルダー７Ａ側）に強く作用し、画面上側は補正不足となり、画面上下で補正が非対称になる問題があった。
また、温度ドリフト自身を抑制する手段として、マスクにＦｅ−３６％Ｎｉ等の特殊な低熱膨張材料を使用したり、色選別機構自身を低熱膨張材料により作製する方法が採られているが、上記の問題を解消できるまでには至っていない。
【０００９】
一方、カラー陰極線管の製品コストの削減と生産性の向上は、市場からの強いニーズであり、これを同時に達成するためには、色選別機構１のパネル２に対する支持方式は、４点支持よりも３点支持の方が望ましい。その理由は、４点支持の場合、４点目の支持スプリングを色選別機構１に取り付ける精度により、パネル２と色選別機構１との嵌合が決定され、その嵌合がカラー陰極線管の品質に大きく影響し、嵌合精度をよくするためには精密な製造設備が必要となり、製造プロセスが３点支持の場合と大きく異ってくると共に、４点目の支持に必要な部品によって、製品コストを増加させるためである。
【００１０】
このように３点支持の色選別機構は、生産性やコスト面で４点支持より有利であるものの、温度ドリフト自身やそれに対する補正感度が画面上で非対称であったり、補正量自身が不十分であるという問題を有しているため、温度特性については４点支持の色選別機構より劣っている。
以上のことから、３点支持の色選別機構において、４点支持の色選別機構と同等の温度特性を持つ色選別機構の開発が望まれている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、画面上下の温度ドリフトによる非対称を解消できると共に、温度ドリフト量自身を４点支持の色選別機構と同等の特性レベルにまで改善できるカラー陰極線管の色選別機構及びその温度ドリフト補正方法ならびにこの色選別機構を用いたカラー陰極線管を提供することにある。
【００１２】
本発明のもう一つの課題は、４点支持の色選別機構の場合、その温度特性を維持したまま、３点支持の色選別機構への仕様変更を可能にし、部品コストの削減と生産性の向上を図ることができるカラー陰極線管の色選別機構及びその温度ドリフト補正方法ならびにこの色選別機構を用いたカラー陰極線管を提供することにある。
本発明の更なる課題は、金属バイメタルやＳＴＣプレートの使用をできる限り削減し、製品コストの低減を図ることができるカラー陰極線管の色選別機構及びその温度ドリフト補正方法ならびにこの色選別機構を用いたカラー陰極線管を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するため、本発明に係るカラー陰極線管の色選別機構およびこの色選別機構を用いたカラー陰極線管は、カラー陰極線管の色選別機構をパネルに結合する支持スプリングを上記色選別機構に溶接する溶接点を、カラー陰極線管のＺ軸方向についてメタルスタッドのＺ座標よりも上記パネル側に配置し、上記支持スプリングをＹ軸、又はＸ軸に対して取付け角度を持たせたことを特徴とするもので、このように支持スプリングを取付けることによって、支持スプリングの曲げ変化と自身の熱膨張によりＺ軸方向にΔＺ成分の変位を発生させ、画面上側でのミスランディングの補正不足を解消し、温度ドリフト補正効果を４点支持と同等の特性レベルにまで改善することができる。
【００１４】
また、本発明に係るカラー陰極線管の色選別機構の温度ドリフト補正方法は、カラー陰極線管の色選別機構をパネルに結合する支持スプリングを上記色選別機構に溶接する溶接点を、カラー陰極線管のＺ軸方向についてメタルスタットのＺ座標よりも上記パネル側に配置し、上記支持スプリングをＹ軸、又はＸ軸に対して取付け角度を持たせることによって、上記色選別機構の熱変形による上記支持スプリングの曲げ角の変化と同支持スプリング自身の熱膨張により、上記支持スプリングにＺ軸方向のΔＺ成分の変位を発生させ、このΔＺ成分の変位を電子ビームのミスランディング補正の方向と一致させることで、温度ドリフトを補正することを特徴とするもので、支持スプリングの取付け角度を適正に設定することにより、この取付け角度の正弦成分に比例したΔＺ成分の変位を発生させ、このΔＺ成分の変位をミスランディング補正方向と一致させることで、温度ドリフトを補正することができ、温度ドリフトによる電子ビームのミスランディング補正を最適化することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図１乃至図４に基づいて説明する。
図１は本発明の実施形態に係るカラー陰極線管の色選別機構の主要部の構成を示す正面図（Ａ）とその側面図（Ｂ）、図２は温度ドリフトとその補正原理の説明図、図３は支持スプリングの取付け角度と温度ドリフトとの関係説明図、図４は温度ドリフトの改善量を示す特性図である。
【００１６】
本発明に係るカラー陰極線管の色選別機構は、特にトリニトロン方式の３点支持による色選別機構において、上記した従来のカラー陰極線管の色選別機構における色選別機構をパネルに結合する支持スプリングの取付け構造を改善したものであり、以下に従来のものとの相違点のみを説明し、同一構成部分については説明を省略する。
【００１７】
本発明に係るカラー陰極線管の色選別機構は、色選別機構をパネルに結合する支持スプリングを色選別機構に溶接する溶接点をカラー陰極線管のＺ軸方向についてメタルスタッドのＺ座標よりもパネル側（＋Ｚ軸方向）に配置し、支持スプリングをＹ軸、又はＸ軸に対して取付け角度を持たせるようにしたものであり、これによって温度ドリフトによる電子ビームのミスランディングの補正を最適化し、製品及び製造コストを上昇させることなく、４点支持の色選別機構のカラー陰極線管と同等の温度特性を実現したものである。
【００１８】
具体的には、図５に示したように色選別機構１をパネル２に３点支持する支持スプリング３Ａ、３Ｂ、３Ｃのうち、Ｙ軸方向に平行な相対向する左右のフレームＢ部材５に結合される支持スプリング３Ｂ、３Ｃのスプリングホルダー７Ｂ、７Ｃへの溶接点Ｗを、図１（Ｂ）のようにパネル２側へシフトし、支持スプリング３Ｂ、３Ｃに取付け角度θを持たせたものである。
【００１９】
通常、この支持スプリング３Ｂ、３Ｃのスプリングホルダー７Ｂ、７Ｃへの溶接点Ｗは、図５、６に示したようにメタルスタッド８Ｂ、８ＣのＺ座標と一致している。支持スプリング３Ａについても同様である。
本発明では、この溶接点Ｗをメタルスタッド８Ｂ、８ＣのＺ座標よりもパネル２側へシフトし、支持スプリング３Ｂ、３ＣをＹ軸、又はＸ軸に対して取付け角度θを持たせている。
【００２０】
以下に、この取付け角度θが温度ドリフトの補正に有効に作用することを説明する。
図２は温度ドリフトとその補正原理の説明図である。
温度ドリフトによる電子ビームＢのミスランディングＲは、図２に示すようにカラー陰極線管が動作状態になると、電子ビームＢによって色選別機構１が加熱され、色選別機構１のＸ軸方向に平行な上下のフレームＡ部材４が、その素材の持つ熱膨張特性に応じてＸ方向に膨張することが大きな要因となっている。
【００２１】
３点支持の色選別機構においては、支持スプリング３Ｂ、３Ｃの取付け角度θが、θ＝０°の場合には、前記したようにミスランディングＲの補正が画面下側に強く作用し、画面上側は補正不足となり、画面上下で補正が非対称になる問題があったが、角度θを持たせることによって、この上下の非対称を解消することができる。
【００２２】
すなわち、図１に示すΔＸ成分の変位は、色選別機構１が昇温されたときのフレームＡ部材４の膨張量であり、このフレームＡ部材４の膨張によって、フレームＢ部材５も同じ量だけ＋Ｘ方向にシフトする。
このとき、パネル２側のメタルスタッド８Ｂ、８Ｃは、位置が固定されており動かないため、支持スプリング３Ｂ、３Ｃの曲げ角が変化することになり、この曲げ角の変化と支持スプリング３Ｂ、３Ｃ自身の熱膨張のために、図中に示すΔＹ成分の変位が生ずることになる。
【００２３】
ここで、支持スプリング３Ｂ、３Ｃに取付け角度θを持たせ、その溶接点Ｗをメタルスタッド８Ｂ、８ＣのＺ座標よりパネル２側に配置すると、ΔＹ成分の変位の発生によってΔＺ成分の変位が生じることになる。このΔＺ成分の変位は、ΔＺ≒ΔＹｓｉｎθに相当し、図２に示したミスランディングＲの補正方向と一致するため、温度ドリフトの補正効果を持つことになる。
θ＝０°の場合には、ΔＺ成分の変位が発生せず、温度ドリフトの補正効果は期待できない。
【００２４】
図５に示した３点支持の色選別機構では、その構造上、ΔＺ成分の変位が特に画面上側に作用するため、支持スプリング３Ｂ、３Ｃの取付け角度θを最適化することによって、３点支持の色選別機構特有の画面上下での補正の非対称を解消することができる。
図３、４は、その具体的効果を数値で現したものである。
【００２５】
図３に示すように画面下側の温度ドリフトは、スプリングホルダー３Ａのバイメタル効果に支配されるため、他の支持スプリング３Ｂ、３Ｃの取付け角度θに関係なく、ほぼ一定である。
一方、画面上側の温度ドリフトは、支持スプリング３Ｂ、３Ｃの取付け角度θの正弦成分であるｓｉｎθに支配されるため、ｓｉｎθに比例して改善されていることが示されている。
【００２６】
図４のグラフは、それを示すもので、グラフ縦軸は画面左右上側の温度ドリフトについて、θ＝０°の場合の温度ドリフトに対するθ＝６°及びθ＝１６°での改善された温度ドリフト量（μｍ）の平均値が示されている。
このグラフより、取付け角度θの正弦成分ｓｉｎθに比例して温度ドリフトが改善されていることが理解でき、ここでは、θ＝１６°に設定することにより、上下の温度ドリフトの非対称が解消され、かつドリフト量自身が４点支持のカラー陰極線管の色選別機構と同等の特性にまで改善されていることが判る。
【００２７】
上述の結果から、上記のカラー陰極線管の色選別機構及びその温度ドリフト補正方法によると、以下にような結論を導き出すことができる。
（１）３点支持の色選別機構の場合、支持スプリング３Ｂ、３Ｃの取付け角度θを最適化することによって、画面上下の温度ドリフトの非対称を解消でき、しかもドリフト量自身を４点支持のカラー陰極線管の色選別機構と同等の品質特性にまで改善することができる。
【００２８】
（２）４点支持の色選別機構の場合、支持スプリング３Ｂ、３Ｃの取付け角度θを最適化することによって、その温度特性を維持したまま、３点支持の色選別機構に仕様変更することができる。
このことは、部品点数の削減と製造プロセスの簡略化による設備投資の削減及び生産性の向上を可能とし、製品コスト及び製造コストの低減に繋がる。
【００２９】
（３）その他、支持スプリング３Ｂ、３Ｃや３Ａの取付け角度θを最適化することによって、金属バイメタルやＳＴＣプレートの使用量の削減、あるいは使用廃止できる可能性が生ずる。
このことによっても、部品コストの低減と製造プロセスの簡略化による生産性の向上を期待することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明に係るカラー陰極線管の色選別機構及びその温度ドリフト補正方法ならびにこの色選別機構を用いたカラー陰極線管によると、カラー陰極線管において、製品及び製造コストを上昇させることなく、色選別機構の熱膨張による電子ビームのミスランディングを抑制し、カラー陰極線管の品質特性の向上を図ることができる。
【００３１】
また、４点支持の色選別機構においては、３点支持でそれと同等の温度特性を満足させることを可能にし、これによって、部品点数の削減と製造プロセスの簡略化による設備投資の削減及び生産性の向上を図り、製品コスト及び製造コストの低減を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るカラー陰極線管の色選別機構の主要部の構成を示す正面図（Ａ）とその側面図（Ｂ）である。
【図２】本発明の実施形態に係るカラー陰極線管の色選別機構の温度ドリフトとその補正原理の説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係るカラー陰極線管の色選別機構の支持スプリングの取付け角度と温度ドリフトとの関係説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係るカラー陰極線管の色選別機構における温度ドリフトの改善量を示す特性図である。
【図５】従来の３点支持のカラー陰極線管の色選別機構の構成を示す正面図（Ａ）とその側面図（Ｂ）である。
【図６】従来の色選別機構の支持スプリングの取付け構造を示す側面図である。
【図７】従来の色選別機構のスプリングホルダーの取付け構造を示す斜視図である。
【図８】従来の色選別機構のスプリングホルダーの構成を示す斜視図である。
【図９】従来の色選別機構の支持スプリングの構成とその取付け構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…色選別機構、２…パネル、３Ａ，３Ｂ，３Ｃ…支持スプリング、８Ａ，８Ｂ，８Ｃ…メタルスタッド、θ…取付け角度、Ｂ…電子ビーム、Ｒ…ミスランディング、Ｗ…溶接点