JPH0564409B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、特にコンピユータ端末に使用され
るデイスプレイ用のシヤドウマスク式カラー受像
管に関するものである。

［従来の技術］ 第５図は、従来のこの種のカラー受像管（以
下、CRTと略す。）の概略構造を一部切欠して示
す側面図である。１はガラス真空容器である外囲
器で、この外囲器４は、内面に３色の蛍光体ドツ
トで構成される表示面である蛍光スクリーン３が
塗布されたパネル２、このパネル２に連なる漏斗
状フアンネル部４、および電子銃６を包含するネ
ツク部５で形成されている。上記蛍光スクリーン
３に対向して、外囲器１内にはシヤドウマスク７
がパネル２のスカート部に設けられたピン（図示
せず）を介して懸架されている。

第６図は、小孔が丸形である丸小孔タイプのシ
ヤドウマスク７と蛍光スクリーン３との関係を説
明するためのCRTの概略正面図であり、図にお
いて、Ａは蛍光スクリーンからなる表示面３の拡
大図、Ｂはシヤドウマスク７の拡大図である。表
示面３の長軸および短軸、すなわち電子銃６のイ
ンライン配列方向およびその垂直方向がＸ軸およ
びＹ軸として示されている。また、電子銃６は図
の左よりBG（青用）、GG（緑用）、RG（赤用）の
順に配列されている。

第６図において、表示面３にはＢに示すシヤド
ウマスク７の１個の電子ビーム通過小孔８に対応
して、たとえば３色対応の青、緑、赤の丸い蛍光
体ドツト９が焼き付けられている。そのため、Ａ
に示す表示面３は３色のドツト９で構成されてい
るが、このうちの１色、たとえば赤色の蛍光体ド
ツト９だけを眺めると、Ｂに示されるパターンと
なつている。他の色についても同様である。

ここで、小孔８のピツチと蛍光体ドツト９のピ
ツチについて考えると、蛍光体ドツト９のピツチ
が小孔８のピツチよりも大きなピツチ関係になつ
ているのが一般的である。これはシヤドウマスク
７がパネル２の内面に対して電子銃側へ一定距離
だけ離れて配設されており、シヤドウマスク７の
小孔パターンがパネル２の内面に拡大される構造
となつているためである。一般的に、この拡大比
率はCRTのサイズまたは電子銃の構造にもよる
が、大体４〜５％程度である。

ところが、シヤドウマスク式CRTの構造的な
欠点の一つに、モアレの現象がある。

このモアレの現象は、２種以上の直線間に濃炎
の縞模様として発生することが一般によく知られ
ている。従来、商用テレビジヨンのCRTにおい
ては、走査線の間隔とシヤドウマスク７の小孔８
の配列との間の光学的干渉で発生するモアレが主
たるものであつた。

第７図はシヤドウマスク７の小孔８の配列を説
明するためのもので、たとえばシヤドウマスク７
のセンタ付近の小孔パターンを示すものとする。
図において、小孔ｍ３−ｍ１０−ｍ１７を結ぶ線
は表示面３のＸ軸に対応し、小孔ｍ８−ｍ９−ｍ
１０−ｍ１１を結ぶ線が表示面３のＹ軸に対応し
ている。

ここで、小孔ｍ１０はシヤドウマスク７のセン
タＯに対応している。また、小孔ｍ１０を中心に
して考えると、小孔ｍ９とｍ１３とで正三角形を
構成しており、小孔ｍ１０−ｍ１３−ｍ１４も同
じく正三角形を構成している。このような、第７
図に示すシヤドウマスク７の小孔パターンは正三
角形の積み重ねで構成されている。

つぎに、隣接する小孔８の方向について説明す
る。小孔ｍ１０を列にとると、小孔ｍ１０に隣接
する小孔はｍ９，ｍ１３，ｍ１４，ｍ１１，ｍ
７，ｍ６である。そのため、たとえば小孔ｍ１０
にとつて、隣接する小孔の方向は、小孔ｍ１１−
ｍ１０−ｍ９−ｍ８の方向であるＹ軸方向と、小
孔ｍ４−ｍ７−ｍ１０−ｍ１３−ｍ１６の方向で
あるＹ軸に対し60度の方向と、小孔ｍ２−ｍ６−
ｍ１０−ｍ１４−ｍ１８の方向であるＹ軸に対し
−60度の方向との３方向が存在する。

ここで、小孔配列を考えると、小孔ｍ１−ｍ８
−ｍ１５は軸線Ａ０、小孔ｍ５−ｍ１２は軸線Ａ
１、小孔ｍ２−ｍ９−ｍ１６は軸線Ａ２、……上
において、巨視的にそれぞれＸ軸に平行な直線構
造に見える。この軸線Ａ０，Ａ１，……上にある
各小孔系列の間隔と、電子ビームの走査時のビー
ム間隔との化学的干渉が、従来からよく問題にさ
れるモアレの主な原因であつた。

CRTの場合、モアレ現像は２種のピツチの異
なる直線が互いに平行であり、しかも特定の関係
のときに目立つて発生する。すなわち、たとえば
走査線の間隔をＭmm、蛍光体ドツトピツチによる
直線構造の間隙をＮmmとするときに、Ｍ／Ｎ＝
ｍ／ｎ（ｍ，ｎは正の整数）とした場合、実験的
にはｍとｎが１〜４になるのを避けた方がよい結
果が得られた。

このことは換言すれば、 (1) ＭとＮのピツチで作る干渉縞のピツチは小さ
い方がよい。

(2) 干渉縞のピツチが同じでも濃淡の差が小さい
方がよい。

この２点がモアレ問題を解決するための要件で
ある。

なお、CRTの外からシヤドウマスクが見える
わけではないので、実際に問題となるのは、表示
面３を形成する蛍光体ドツト９のピツチである。

［発明が解決しようとする問題点］ 最近のデイスプレイ装置においては、より高解
像度化が進み、CRTの表示面に映出される表示
も高密度なものに変わつてきたため、信号のピツ
チとシヤドウマスクの小孔配列との光学的干渉に
よりモアレ現象が問題となつてきた。

モアレに対して問題になる信号は縦縞である場
合が主である。第７図によつてこれを説明する
と、シヤドウマクス７の小孔８による直線構造、
すなわち軸線Ｂ０に沿う小孔ｍ１−ｍ２−ｍ３−
ｍ４の列、軸線Ｂ１に沿う小孔ｍ５−ｍ６−ｍ７
の列、同じように軸線Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４……に沿
う各小孔列の直線構造と、信号のピツチとの化学
的干渉が問題となる。この場合も走査線間隔との
干渉と同様にＭ／Ｎ＝ｍ／ｎの関係でモアレ現象
を説明することができる。

これにつき、第８図を用いてさらに詳しく述べ
る。第８図Ａは、従来の表示面３における、たと
えば赤色の蛍光体ドツトパターン、あるいはシヤ
ドウマスク７の小孔配列を示す。この表示面３に
縦線の信号を表示したとすると、図のＷが信号の
幅、すなわち電子ビームの幅である。このとき、
表示面３のＸ軸断面を考えると、その発光状態は
第８図Ｂのようになる。このように、光出力とし
ては断続的であるが、人間の目は巨視的に視認す
るので、断続的に見えない。逆にいえば、目の解
像度に充分耐え得るように小さいドツトピツチで
表示面３を構成している。

ここで、モアレについては二つの問題がある。
一つは図のｂの寸法で、これはＸ方向の成分とド
ツトピツチ、すなわちシヤドウマスク７の小孔ピ
ツチであり、上記のＭ／Ｎ＝ｍ／ｎと同じような
モアレを発生する。一方、もう一つの問題は、ビ
ームの端でａ≠ｂ、ｂ≠ｃの関係である。すなわ
ち表示面３上で３本の電子ビーム（赤、青、緑）
がそれぞれ、全く同じ位置に射突したすると、ビ
ームの内側（中央部）では、３色とも発光するた
め、白色の発光に見えるが、端部では上記ａ≠
ｂ、ｂ≠ｃの関係、および蛍光体の色によつてド
ツトの位置が異なることにより、色のバランスが
崩れ色が着いて見える。

この発明は上記のような問題点を解消するため
になされたもので、信号パターンと蛍光体ドツト
パターンとの間に生ずるモアレ現象を、シヤドウ
マスクにおける小孔の配列改良といつた微細な構
造改良により軽減することができるカラー受像管
を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係るカラー受像管は、表示面の長軸
および短軸のいずれか一方の軸方向に等ピツチで
複数の小孔を配列して列をなし、この列が他方の
軸方向に等間隔で複数個配列されたシヤドウマス
クを具備してなるカラー受像管において、上記各
列の小孔を１もしくは複数個ごとに上記他方の軸
方向にずらし、それぞれの列の隣り合う小孔同志
を結ぶ結線と上記一方の軸方向との角度が所定の
角度となるようにしたものである。

［作用］ この発明においては、シヤドウマスクの小孔配
列をいわば千鳥状にすることにより、ドツトパタ
ーン、すなわちシヤドウマスクの小孔配列が作り
出す直線パターンの強度を弱め、縦線のような信
号を表示したときに、光出力を構成する線の微細
パターンのうち、直線パターンをより弱めること
ができるため、モアレの発生および線の端におけ
る着色を軽減することができる。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面にしたがつて説
明する。

第１図Ａはこの発明の一実施例によるシヤドウ
マスク７の小孔配列を示す拡大図で、第７図に対
応させてシヤドウマスク７に小孔８と軸線Ａ０，
Ａ１，Ａ２，……およびＢ０，Ｂ１，Ｂ２，……
の符号が付されている。

第１図において、第７図と異なる点は、たとえ
ば小孔ｍ９の位置がこれに隣接する小孔ｍ８，ｍ
１０に対して、従来のシヤドウマスク７の小孔位
置よりも、Ｙ軸に対してα度傾斜して、Ｘ軸と平
行な軸線Ａ２上においてマイナス方向に長さｄだ
けずれている点である。このことは、小孔ｍ５の
位置がこれに隣接する小孔ｍ６に対し、また、小
孔ｍ１３の位置がこれに隣接する小孔ｍ１２に対
し、さらに、小孔ｍ１５、小孔ｍ１７の位置がこ
れに隣接する小孔ｍ１６に対して、従来のシヤド
ウマスク７の小孔位置よりも、Ｙ軸に平行な軸線
Ｂ１，Ｂ３，Ｂ４に対してα度傾斜し、Ｘ軸と平
行な軸線Ａ１と、Ａ３と、Ａ０，Ａ４上において
マイナス方向に長さｄだけそれぞれずれている。

ここで、Ｘ軸方向の各軸線Ａ０〜Ａ４間の間隔
ａは150μｍで、ｄ＝80μｍである。また、このと
き、α＝15°である。実用上、上記傾斜角度αは
20°未満であることが望ましい。それは、Ｙ軸方
向の各軸線Ｂ０〜Ｂ４から外れる程、つまり、隣
接する小孔間を結ぶ結線Ｋと各軸線Ｂ０〜Ｂ４と
のなす角度αが大きくなるほど、スペースフアク
タが悪くなるので、αが20°以上では、ドツトパ
ターンとしてのスペースフアクタの面で支障を生
じるためである。

このようなシヤドウマスク７を使用したCRT
に、第８図と同じように線幅Ｗの縦線を表示する
と、第１図Ｂのようになる。従来のシヤドウマス
ク７の場合の第８図と比較すると、第１図Ｂの光
出力のピークは、第８図Ｂのものより低くなつて
おり、その分、ピークの裾野が広がつている。す
なわち、光出力を考えたとき、濃淡のコントラス
が従来より減少する傾向のドツトパターンとなつ
ている。前述したように、このことはモアレ対策
に有利に働く。

つぎに、スペースフアクタについて述べる。第
２図において、ｍ８−ｍ１０の長さを4aとする
と、ｍ９を基準にして考えた場合、ｍ６とｍ９と
の間隔が一番短く問題である。ｍ６−ｍ９の長さ
をｆとすると、 ｆ＝√（−√３・）²＋² であり、ｄ＝30μｍのとき、ｆ＝274・4μｍであ
る。

上記実施例ではｄ＝80μｍの例を示したが、５
〜10μｍ程度でもよいことはいうまでもない。

別の実施例を、垂直方向の１例だけを取り出し
て、第３図および第４図に示す。まず、第３図に
示す実施例では、隣接小孔を結ぶＫがｍ２，ｍ
４，ｍ６と１つおきに折れ曲つている。すなわ
ち、小孔８が３個ずつで直線部分をなし、全体と
して垂直方向にすなわちＹ軸方向に千鳥状の折れ
線Ｋを形成している。

また、第４図に示す実施例では、隣接小孔を結
ぶ線Ｋがｍ２，ｍ５，ｍ８と２つおき折れ曲つて
いる。すなわち、小孔８が４個ずつで直線部分を
なし、全体として垂直方向に折れ線を形成してい
る。

また、以上の実施例では、表示面３の端軸Ｙ方
向の隣接小孔を結ぶ線Ｋが折れ線状にした例を示
したが、同じ背景は表示面の長軸Ｘ方向について
も生じるため、このＸ方向に行なつてもよい。

ところで、上記のようなカラー受像管を用いた
応用例として、パルス信号を表示入力信号とする
カラーデイスプレイ装置がある。どんなカラーデ
イスプレイ装置でも、Ｒ、Ｇ、Ｂの発光効率が異
なるため、一定の白を表示するためには、「一定
の線幅で輝度変調を行なう」、「パルスの数で制御
する」、「パルスの幅（時間）で制御する。」の３
つの方法が挙げられるが、はじめのものを除き、
前記カラー受像管のモアレと同様の問題が惹起さ
れる。したがつて、カラー受像管を含むすべての
デイスプレイ装置、すなわちドツト状の発光点を
有するものやストライプ状マトリツクスで発光点
を構成するものに対して、前記カラー受像管のよ
うに、長軸方向と短軸方向の少なくとも一方の軸
方向へ配列された発光点の互に隣接するもの同志
を結ぶ線を折れ線に設定することにより、モアレ
の問題を解消し得るものである。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、表示面の長
軸および短軸のいずれか一方の軸方向に等ピツチ
で複数の小孔を配列して列をなし、この列が他方
の軸方向に等間隔で複数個配列されたシヤドウマ
スクにおいて、上記各例の小孔を１もしくは複数
個ごとに上記他方の軸方向にずらし、それぞれの
列の隣り合う小孔同志を結ぶ結線と上記一方の軸
方向との角度が所定の角度となるようにしたの
で、通常のモアレ現象の発生を減少することがで
きるとともに、信号とドツトパターンの場合に起
きる線端部での色バランスの崩れによる着色現像
を軽減することができ、また、特定軸方向のみの
スペースフアクターを犠牲にするだけで、モアレ
対策を行うために、色純度裕度に悪影響を及ぼす
ことがなく、さらに、各種の信号ピツチに対して
モアレ現象の軽減効果を奏し、電子ビームを太く
しなくても、モアレ現像の軽減化を達成できると
いう効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａはこの発明の一実施例によるシヤドウ
マスクの小孔配列または表示面のドツトパターン
を示すパターン図、同図Ｂは同図Ａに対応した表
示面の発光状態を示す特性図、第２図はスペース
フアクタの現象を説明するためのシヤドウマスク
の小孔配列のパターン図、第３図および第４図は
シヤドウマスクの小孔配列の他の実施例を示すパ
ターン図、第５図は一般のシヤドウマスク式カラ
ー受像管の概略構造を一部切欠して示す側面図、
第６図はシヤドウマスクの小孔配列および蛍光体
ドツトパターンを説明するための概略正面図、第
７図は従来のシヤドウマスクの小孔配列を示すパ
ターン図、第８図Ａは従来のシヤドウマスクの小
孔配列または表示面のドツトパターンを示すパタ
ーン図、同図Ｂは同図Ａに対応した表示面の発光
状態を示す特性図である。 ３……表示面、７……シヤドウマスク、８……
小孔、Ｘ……表示面の長軸方向、Ｙ……表示面の
短軸方向、Ｋ……隣接小孔の結線、Ａ０〜Ａ６，
Ｂ０〜Ｂ４……軸線。なお、図中、同一符号は同
一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 表示面の長軸および短軸のいずれか一方の軸
   方向に等ピツチで複数の小孔を配列して列をな
   し、この列が他方の軸方向に等間隔で複数個配列
   されたシヤドウマスクを具備してなるカラー受像
   管において、上記各列の小孔を１もしくは複数個
   ごとに上記他方の軸方向にずらし、それぞれの列
   の隣り合う小孔同志を結ぶ結線と上記一方の軸方
   向との角度が所定の角度となるようにしたことを
   特徴とするカラー受像管。 ２ 上記小孔同志を結ぶ結線は千鳥状に折れ曲げ
   形成されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のカラー受像管。 ３ 上記小孔同志を結ぶ結線と上記一方の軸方向
   とのなす角度が20度未満であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項または第２項記載のカラー
   受像管。