(57)【要約】【課題】  耐衝撃性に優れたカラー陰極線管を提供する。【解決手段】  シャドウマスク構体４は、ベース部材２とスプリング部材３とが略Ｖ字状に接合された支持部材１を介してパネル５に保持される。スプリング部材３は、ベース部材２と接合される連結部３ａと、スタッドピン６が嵌入される係止孔３ｄを有する係合部３ｃと、ベース部材２に対して傾斜し、主としてスプリング作用を有する、前記連結部３ａと前記係合部３ｃとの間の弾性部３ｂとを備える。弾性部３ｂの連結部３ａ側端の幅をＡ、弾性部３ｂの係合部３ｃ側端の幅をＢ、弾性部３ｂの前記両端を含む領域内での最狭幅部の幅をＣ、弾性部３ｂの前記両端を含む領域内での有効幅の最小値をＣ’としたとき、Ａ＞ＣかつＢ≧Ｃかつ０．４０＜Ｃ’／Ａ＜０．５５を満たす。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面に蛍光面が形成され、且つスタッドピンが植設されたパネルと、
前記パネルに接合されたファンネルと、
前記蛍光面に対向して設置されたシャドウマスク構体と、
前記シャドウマスク構体を前記スタッドピンに係止するための支持機構と
を備えたカラー陰極線管であって、
前記支持機構は、略Ｖ字状に接合されたベース部材とスプリング部材とを備え、
前記スプリング部材は、前記ベース部材と接合される連結部と、前記スタッドピンが嵌入される係止孔を有する係合部と、前記ベース部材に対して傾斜し、主としてスプリング作用を有する、前記連結部と前記係合部との間の弾性部とを備え、
前記弾性部の連結部側端の幅をＡ、前記弾性部の前記係合部側端の幅をＢ、前記弾性部の前記両端を含む領域内での最狭幅部の幅をＣ、前記弾性部の前記両端を含む領域内での有効幅の最小値をＣ’としたとき、Ａ＞ＣかつＢ≧Ｃかつ０．４０＜Ｃ’／Ａ＜０．５５を満たすことを特徴とするカラー陰極線管。
【請求項２】
Ｂ＞Ｃを満たす請求項１に記載のカラー陰極線管。
【請求項３】
前記シャドウマスク構体が前記パネルに装着されている状態において、前記スプリング部材の前記弾性部の曲げ高さＤが１２．５ｍｍ以上である請求項１又は２に記載のカラー陰極線管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー陰極線管に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー陰極線管を動作させると、電子ビームがシャドウマスク（色選別電極）に射突し、シャドウマスクとこれを保持するフレームとが熱膨張して、シャドウマスク上の開孔がシャドウマスクの周縁に向かって微動する。その結果、開孔とパネルに形成された蛍光面との相対的位置が変化するので、画面に色ずれを生じる。この色ずれを補正するため、シャドウマスクをパネルに固定するための支持機構には、一般に、シャドウマスクの開孔位置変化を修正するための機構が付与されている。
【０００３】
この支持機構として、従来より略Ｖ字形の支持機構が用いられている。シャドウマスク等の熱膨張時に、この略Ｖ字形の支持機構のスプリング部材が、シャドウマスクが蛍光面側に接近するように変形するので、シャドウマスクの開孔位置変化による色ずれの発生を防止することができる。しかも、例えばバイメタルスプリングと呼ばれる２種類の金属から構成された細長い板状のスプリングを用いたときのようにシャドウマスクが回転するという問題もない。
【０００４】
ところが、略Ｖ字形の支持機構は、バイメタルスプリングに比べて、陰極線管に落下などによる外部衝撃が加わったときに変形しやすい、もしくはスタッドピンから外れやすいという課題を有している。この課題に対して、スプリング部材の材料を改善することにより解決が試みられている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−４４９１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、カラー陰極線管は、外光の映り込みが少なく見栄えが良いという点から、画像が表示されるパネルが平面化されている。これに伴い、色選別の機能を果たすシャドウマスクは、プレスタイプのものから、張力を印加された状態でフレームに溶接されるタイプが用いられるようになってきた。このようないわゆる架張型シャドウマスクを備えたシャドウマスク構体は、その架張力に耐えるのに必要な機械的強度を確保するために大きな重量を有している。従って、スプリング部材の材料の改善だけでは外部衝撃に対して十分な強度を確保できないという課題があった。特に画面の長辺方向と平行な方向に外部衝撃が加わった時にスプリング部材が塑性変形を起こしやすい。スプリング部材が塑性変形すると、シャドウマスクの開孔と蛍光面との相対的位置が変化し色ずれを生じてしまう。
【０００６】
本発明は上記の課題を解決し、耐衝撃性に優れたカラー陰極線管を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明のカラー陰極線管は、内面に蛍光面が形成され、且つスタッドピンが植設されたパネルと、前記パネルに接合されたファンネルと、前記蛍光面に対向して設置されたシャドウマスク構体と、前記シャドウマスク構体を前記スタッドピンに係止するための支持機構とを備えたカラー陰極線管であって、前記支持機構は、略Ｖ字状に接合されたベース部材とスプリング部材とを備え、前記スプリング部材は、前記ベース部材と接合される連結部と、前記スタッドピンが嵌入される係止孔を有する係合部と、前記ベース部材に対して傾斜し、主としてスプリング作用を有する、前記連結部と前記係合部との間の弾性部とを備え、前記弾性部の連結部側端の幅をＡ、前記弾性部の前記係合部側端の幅をＢ、前記弾性部の前記両端を含む領域内での最狭幅部の幅をＣ、前記弾性部の前記両端を含む領域内での有効幅の最小値をＣ’としたとき、Ａ＞ＣかつＢ≧Ｃかつ０．４０＜Ｃ’／Ａ＜０．５５を満たすことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、外部衝撃が加わった際に、スプリング部材の弾性部にかかる応力が分散されるので、スプリング部材の塑性変形を低減でき、その結果、ミスランディングによって発生する画面の色ずれを低減できる。従って、耐衝撃性に優れたカラー陰極線管を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
上記の本発明のカラー陰極線管においては、Ｂ＞Ｃを満たすことが好ましい。即ち、弾性部は、その連結部側端及び係合部側端を除く位置に最狭幅部を有していることが好ましい。これにより、カラー陰極線管の製造工程において、シャドウマスク構体をパネルに対して脱着する際の作業性が向上する。
【００１０】
また、前記シャドウマスク構体が前記パネルに装着されている状態において、前記スプリング部材の前記弾性部の曲げ高さＤが１２．５ｍｍ以上であることが好ましい。これにより、カラー陰極線管に外部衝撃が加わった際にスプリング部材に加わる衝撃力を更に低減できるため、スプリング部材の塑性変形をより低減できる。よって、カラー陰極線管の耐衝撃性が更に向上する。
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
図１に、本発明の実施の形態１に係るカラー陰極線管の模式的断面図を示す。本実施の形態のカラー陰極線管は、パネル５とファンネル１０とが接合されてなる外囲器を備える。パネル５の画像表示領域の外表面はほぼフラットである。パネル５の内面には、蛍光面８が形成されている。４はシャドウマスク構体であり、表面に多数の開孔が形成されたシャドウマスク４ａと、シャドウマスク４ａを張力を付与しながら支持する、略矩形枠状のフレーム４ｂとから構成されている。フレーム４ｂの４隅には支持機構１が固着されており、支持機構１に設けられた係止孔にパネル５の内面に植設されたスタッドピン６を嵌入させて係止することにより、シャドウマスク構体４はパネル５に固定されている。ファンネル１０のネック部９には電子銃（図示せず）が備えられており、この電子銃から出射された電子ビーム７が、シャドウマスク４ａの開孔を通過し、パネル５の蛍光面８を照射して、カラー陰極線管の画面に像が表示される。１１は管軸であり、カラー陰極線管のほぼ中心を通る。
【００１３】
図２（Ａ）に本実施の形態のカラー陰極線管における支持機構１の拡大正面図を、図２（Ｂ）にその拡大側面図を示す。支持機構１は、ベース部材２とスプリング部材３とから構成されている。ベース部材２は、フレーム４ｂに溶接される基台部２ｂと、基台部２ｂと連結し且つ基台部２ｂに対して略垂直に曲げて形成された一対のガイド部２ａと、スプリング部材３と溶接接合される連結部２ｃとを有する。スプリング部材３は、ベース部材２の連結部２ｃと固着される連結部３ａと、基台部２ｂに対して傾斜して、主としてスプリング作用を有する弾性部３ｂと、スタッドピン６が嵌入される係止孔３ｄを有する係合部３ｃと、係合部３ｃに対して垂直に曲げて形成された一対のガイド部３ｅとから構成される。図２（Ｂ）に示されるように、ベース部材２とスプリング部材３とは、基台部２ｂに対して弾性部３ｂが傾斜することにより、全体として見たとき略Ｖ字状となるように接合されている。
【００１４】
ベース部材２の一対のガイド部２ａの間にスプリング部材３の一対のガイド部３ｅが配置され、且つガイド部２ａの少なくとも一部とガイド部３ｅの少なくとも一部とが互いに対向している。このようなガイド部２ａ，３ｅを設けることにより、カラー陰極線管に外部衝撃が加わった際に、ガイド部２ａとガイド部３ｅとが干渉することによって、スプリング部材３（特に弾性部３ｂ）に加わる応力を低減できるため、スプリング部材３の塑性変形量を低減でき、その結果カラー陰極線管の色ずれ量を低減できる。
【００１５】
図２（Ａ）に示されているように、弾性部３ｂの連結部３ａ側端の幅をＡ、弾性部３ｂの係合部３ｃ側端の幅をＢ、弾性部３ｂの前記両端を含む領域内での最狭幅部の幅をＣとしたとき、Ａ＞Ｃ、Ｂ≧Ｃの関係を満たす。即ち、弾性部３ｂの幅は、連結部３ａ側端において最大である。
【００１６】
好ましくは、図２（Ａ）に示されているように、Ｂ＞Ｃである。つまり、弾性部３ｂは、その両端よりも細い部分を中間部に有する。このように、スプリング部材３の弾性部３ｂは、幅方向の両端縁が凹状に湾曲したくびれ形状を有していることが好ましい。
【００１７】
このような支持機構１の作用を、実施例を示しながら説明する。使用したカラー陰極線管は、スクリーンの対角サイズが３６インチ（８６ｃｍ）である。シャドウマスク４ａの開孔の水平方向ピッチ（以下、「開孔ピッチ」）は０．５８ｍｍであった。シャドウマスク構体４のフレーム４ｂは、管軸方向寸法が５０ｍｍ、部材の肉厚は１．８ｍｍであった。シャドウマスク構体４の総重量は４ｋｇであった。このカラー陰極線管に対して落下衝撃試験を行った。
【００１８】
開孔ピッチが０．５８ｍｍのカラー陰極線管の色ずれ裕度（シャドウマスクの開孔形成領域の中央部における、電子ビームのスポット位置の基準位置からの許容シフト量）は約４０μｍであるが、この裕度には、外部衝撃によるマスク位置のずれに起因する電子ビームのランディング位置ずれ裕度の他に、熱膨張や地磁気に起因する電子ビームのランディング位置ずれ裕度が含まれている。ここで、外部衝撃による位置ずれ裕度は２０μｍ未満、更には１５μｍ以下であることが好ましい。外部衝撃で色ずれを起こす主な要因は、スプリング部材３の塑性変形である。
【００１９】
落下衝撃試験は、カラー陰極線管に、画面の長辺方向と平行な最大加速度２０Ｇの衝撃を加え、衝撃印加の前後での画面中央部での電子ビームのランディング位置の変化量を測定することにより行った。
【００２０】
使用した支持機構１は、図２（Ｂ）に示されているように、ベース部材２のガイド部２ａの高さＥを１０ｍｍ、スプリング部材３のガイド部３ｅの高さＦを５ｍｍ、ベース部材２のガイド部２ａとスプリング部材３のガイド部３ｅとの高さ方向のオーバーラップ量（シャドウマスク構体４をパネル５に装着した静止状態時）Ｇを４ｍｍとした。オーバーラップ量Ｇは大きければ大きいほど外部衝撃に対して有利であるが、ガイド部２ａの高さＥが１０ｍｍを超えるとカラー陰極線管の製造時にシャドウマスク構体４をスタッドピン６に着脱する際にガイド部２ａがパネル５の内壁に傷を付けやすくなり、また、ガイド部３ｅの高さＦが５ｍｍを超えるとシャドウマスク構体４をスタッドピン６に着脱する際にガイド部３ａと基台部２ｂとがぶつかりやすく、着脱が困難になる。スプリング部材３の上記の幅Ａ、幅Ｂ、幅ＣがＡ＞Ｃ、Ｂ≧Ｃの関係を満たしつつ、比Ｃ／Ａを変化させてカラー陰極線管を作成し、それぞれについて落下衝撃試験を行った。結果を図３に示す。
【００２１】
図３より、比Ｃ／Ａが０．４０＜Ｃ／Ａ＜０．５５を満たす場合（図３において「○」印で示す）には、上述した「外部衝撃による電子ビームのランディング位置変化量が２０μｍ未満」という条件を満足し、比Ｃ／Ａが上記数値範囲を外れる場合（図３において「×」印で示す）にはこの条件を満足しないことが分かる。
【００２２】
比Ｃ／Ａが耐衝撃性に大きな影響を及ぼす理由は以下のように考えられる。カラー陰極線管に外部衝撃が加わると、スプリング部材３には、静止時に印加されていた応力に加え、外部衝撃による応力が加算される。この時、弾性部３ｂは力点となる係止孔３ｄから離れており、モーメント量が大きくなるため、弾性部３ｂが最も塑性変形を起こしやすい。比Ｃ／Ａ≧０．５５の場合、すなわち弾性部３ｂの連結部３ａ側端の幅Ａと弾性部３ｂの最狭幅部の幅Ｃとに大きな差がない場合には、弾性部３ｂの連結部３ａ側端に応力が集中し弾性部３ｂが塑性変形を起こす。また、比Ｃ／Ａ≦０．４０の場合、すなわち弾性部３ｂの最狭幅部の幅Ｃが弾性部３ｂの連結部３ａ側端の幅Ａに比べて極端に小さい場合には、最狭幅部に応力が集中し弾性部３ｂが塑性変形を起こす。よって、０．４０＜Ｃ／Ａ＜０．５５の関係を満たす場合に外部衝撃により弾性部３ｂに加算して印加される応力を分散でき、弾性部３ｂの塑性変形を低減できる。
【００２３】
（実施の形態２）
本実施の形態２は、スプリング部材３の弾性部３ｂの曲げ高さＤが１２．５ｍｍ以上である点を除き、実施の形態１と同様である。ここで、曲げ高さＤとは、図２（Ｂ）に示すように、シャドウマスク構体４をパネル５に装着した静止状態での、係合部３ｃの主面の法線方向における係合部３ｃに対する連結部３ａの変位量をいう。
【００２４】
弾性部３ｂの曲げ高さＤを種々に変えて落下衝撃試験を行ったところ、曲げ高さＤが１２．５ｍｍ以上の場合には、１２．５ｍｍ未満である場合に比べて、平均して約５μｍランディング位置変化量が低減した。
【００２５】
弾性部３ｂの曲げ高さＤを１２．５ｍｍ以上にすることにより、スプリング部材３のねじれ剛性が低減されるため、カラー陰極線管に外部衝撃を印加した時のスプリング部材３に印加される衝撃力を低減でき、その結果スプリング部材３の塑性変形量をより低減できる。
【００２６】
（実施の形態３）
本実施の形態３は、図４に示すようにスプリング部材３の弾性部３ｂの幅方向の両端縁が所定の角度で連結された複数の直線で構成されている点で、滑らかな曲線で構成されている実施の形態１と相違する。
【００２７】
本実施の形態は、上記以外は実施の形態１と同様であり、実施の形態１と同様の効果を奏する。
【００２８】
（実施の形態４）
本実施の形態４は、図５に示すように弾性部３ｂに孔３ｆが設けられている点で実施の形態１と相違する。
【００２９】
弾性部３ｂに孔３ｆが設けられると弾性部３ｂの剛性などの機械的特性が変化する。従って、孔３ｆの大きさを考慮した弾性部３ｂの有効幅を考える。即ち、弾性部３ｂの有効幅とは、図５に示すように弾性部３ｂの外寸法（幅方向の両端縁の間隔）をＣ1、その地点での孔３ｆの幅をＷとするとＣ1−Ｗで定義される。孔３ｆが形成されていない地点では、Ｗ＝０であるから、弾性部３ｂの有効幅は外寸法Ｃ1と一致する。
【００３０】
そして、本実施の形態のように弾性部３ｂに孔３ｆが設けられている場合には、弾性部３ｂの外寸法の最小値（即ち、最狭幅部での幅）をＣ、弾性部３ｂの有効幅の最小値をＣ’としたとき、Ａ＞ＣかつＢ≧Ｃかつ０．４０＜Ｃ’／Ａ＜０．５５を満たす必要がある。好ましくは、図５に示すようにＢ＞Ｃである。
【００３１】
なお、実施の形態１で説明した弾性部３ｂのように孔３ｆが形成されていない場合（Ｗ＝０）にはＣ’＝Ｃであるから、実施の形態１で説明した通りＡ＞ＣかつＢ≧Ｃかつ０．４０＜Ｃ／Ａ＜０．５５を満たす必要がある。
【００３２】
（実施の形態５）
本実施の形態４は、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、スプリング部材３の連結部３ａと弾性部３ｂとが略同一平面を構成している点で、連結部３ａに対して弾性部３ｂが屈曲されている実施の形態１と相違する。
【００３３】
本実施の形態では、スプリング部材３のうちベース部材２と接触している部分を連結部３ａと判断し、ベース部材２と接触していない部分は弾性部３ｂと判断する。これより、弾性部３ｂの連結部３ａ側端の幅Ａが決定される。本実施の形態においても、幅Ａ，Ｂ，Ｃが実施の形態１で説明した条件を満足することにより、実施の形態１で説明したのと同様の効果を奏する。
【００３４】
（実施の形態６）
本実施の形態は、図７に示すように、弾性部３ｂの最狭幅部が係合部３ｃ側端である点で、弾性部３ｂの最狭幅部が連結部３ａ側端及び係合部３ｃ側端を除く領域内にある実施の形態１と相違する。従って、本実施の形態では、Ｂ＝Ｃを満足する。
【００３５】
本実施の形態のように、弾性部３ｂの幅が係合部３ｃ側端で最小であれば、外部衝撃により弾性部３ｂに加算して印加される応力を最も良好に分散できるので、耐衝撃性が向上する。
【００３６】
但し、弾性部３ｂの幅が係合部３ｃ側端で最小であると以下の問題が生じる可能性がある。カラー陰極線管の製造工程において、シャドウマスク構体４をパネル５に植設されたスタッドピン６に対して脱着する際、略Ｕ字状の部材で係合部３ｃに基台部２ｂ側に向かう力を印加して支持機構１を弾性変形させる。弾性部３ｂの幅が係合部３ｃ側で最小であると、係合部３ｃの幅も狭くなるので、この略Ｕ字状部材が係合部３ｃの周端と衝突したり、係合部３ｃを良好に押さえ付けることが困難となったりする。
【００３７】
従って、カラー陰極線管の製造工程における作業性を考慮すると、図２（Ａ）に示したようにＢ＞Ｃを満足することが好ましい。
【００３８】
上記の実施の形態１〜６では、スプリング部材３の弾性部３ｂが一平面を構成する平板である場合を説明したが、ベース部材２とスプリング部材３とが全体として略Ｖ字状となるように接合されていれば、例えば弾性部３ｂが１箇所以上で折り曲げられていたり、弾性部３ｂが弓状に湾曲していたりしていても良い。
【００３９】
また、支持機構１はシャドウマスク構体４の４隅に設けられていたが、シャドウマスク構体４を安定に保持することができれば、それ以外の個所に設けても良い。また、使用される支持機構１の数も４つに限定されない。
【００４０】
また、色選別電極としてシャドウマスクを用いた例を示したが、例えばスリット状の開孔を有する、いわゆるアパーチャグリルを用いることもできる。
【００４１】
また、画面をフラット化するため、平板状にシャドウマスクが架張されたシャドウマスク構体４を用いた例を示したが、プレス等によりドーム状に成形された周知のシャドウマスクを備えたシャドウマスク構体を用いても良い。
【００４２】
また、シャドウマスクを保持するフレームは、略矩形枠状のものを用いたが、断面が三角形状やＬ字状等の長辺フレームと、断面がコの字等の短辺フレームとを略矩形状に溶接した枠組みフレームを用いても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明のカラー陰極線管の利用分野は特に限定はないが、例えばテレビジョン受像機やコンピュータモニタに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態１に係るカラー陰極線管の模式的断面図
【図２】図２（Ａ）は本発明の実施の形態１におけるカラー陰極線管の支持機構の拡大正面図、図２（Ｂ）はその拡大側面図
【図３】支持機構の弾性部の幅比Ｃ／Ａを変えて落下衝撃試験を行ったときの電子ビームのランディング位置の変化量を示す図
【図４】本発明の実施の形態３におけるカラー陰極線管の支持機構の拡大正面図
【図５】本発明の実施の形態４におけるカラー陰極線管の支持機構の拡大正面図
【図６】図６（Ａ）は本発明の実施の形態５におけるカラー陰極線管の支持機構の拡大正面図、図６（Ｂ）はその拡大側面図
【図７】本発明の実施の形態６におけるカラー陰極線管の支持機構の拡大正面図
【符号の説明】
【００４５】
１  支持機構
２  ベース部材
２ａ  ガイド部
２ｂ  基台部
２ｃ  連結部
３  スプリング部材
３ａ  連結部
３ｂ  弾性部
３ｃ  係合部
３ｄ  係止孔
３ｅ  スプリング部材ガイド部
３ｆ  孔
４  シャドウマスク構体
４ａ  シャドウマスク
４ｂ  フレーム
５  パネル
６  スタッドピン
７  電子ビーム
８  蛍光面
９  ネック部
１０  ファンネル
１１  管軸
【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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