JPS63252342A - 架張形シヤドウマスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、有孔板を、張力がかかった状態で、略長方
形のフレームに取り付けてなる架張形シャドウマスクに
関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、カラー陰極線管用シャドウマスクは、無数の孔
が規則正しい間隔で設けられた薄い金属板（以下、「有
孔板」という。）がフレーム箸こ取り付けられてなる。

シャドウマスクは、大きく分けて、つぎの２種類のもの
がある。

ひとつは、有孔板を略球面状の凸曲面に形成し、これを
フレームにとりつけて受像管内に固定するもの。もうひ
とつは、有孔板は平坦なままとし、こｎに張力をかけて
フレーム１ことうつけて、カラー陰極線管内に固定する
ものである。後者を架張形シャドウマスクと呼び、両者
の基本的な相異については、米国特許第２．６９０．５
１８にやヤ詳シい記述がある。

カラー陰極線管の画面が略長方形の場合、従来の架張形
シャドウマスクの典型例を第８図に示す。

図１こおいて、架張形シャドウマスク（１）は、薄い金
属板からなる有孔板（２）が、厚手の金属材からなるフ
レームα１に取り付けられたものである。

フレームαｑは、有孔板（２）醗こ張力をかけて、有孔
板（２）を所定の形状ｆ？−保っている。

有孔板（２月よ、電子ビーム透過のための無数の小孔（
３）を規則正しい間隔で有している。まに、フレームＱ
Ｏは、側壁部（６）と、補強のためのある程度の巾Ｗを
持ったつば部＠とからなる。側壁部αルは、平坦１ζ加
工さｎた端面（ｌｌａ）を有しており、この端面（１１
ａ）に有孔板（２）が当接さｎ１張力を印加された状態
で、無数のまたは帯状に連続し′ｒ：、ｆ８接部に）に
よって、両者が溶接固着さしている。

フレームαＱのコーナ一部（至）は、一般に強度を確保
するため、小さい半径の丸味を持って作られている。

この架張形シャドウマスク（１）ヲとりつけるべきカラ
ー陰極線管の有効画面を＠９図１こボす。可動画面（至
）は、略長方形をなし、その短辺部（８０ｘ）および長
辺部（８０ｙ）が、直線または外に向ってわずかにふく
らみ出たいわゆるタル形状をなしている。

ここで、タル形状の有効画面■において、と記短辺部（
ａｏｘ）の半径Ｒｘと、長辺部（８０ｙ）の半径Ｒｙと
の関係は、通常、Ｒｘ≦Ｒｙとなるように定められ短辺
部（８０ｘ）と長辺部（８０ｙ）とでは、短辺部の方が
太き（ふくらみ出ている。こｎは、有効画面（７）の各
辺を直線に近く見せ、金庫として出来るだけ美しい長方
形に見せようとして慣例的になさｎている配慮である。

また、１＄８図の架張形シャドウマスク（１）のフレー
ムαＱも、上記有効ｊｌ　ｍ　Ｃｎ　＋ζ対応して、タ
ル形状の略長方形をなし、やはり、その長辺部と短辺部
とでは、短辺部の方が大きくふくらみ出るように形成さ
していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の架張形シャドウマスク（υでは、フレーム＜１０
が有孔板（２）に張力をかけているので、フレームαＱ
が、有孔板（２）から力を受けることになる。そこで、
フレームαＱの変形を防止するために、フレームαＱを
強固な厚手のものとしなければならないので、フレーム
αＱが重くなるという問題点があった。

この発明はと記のような問題点を解決するためになされ
たもので、重量が軽くても、変形し優ζくいフレームを
育する架張形シャドウマスクを提供Ｔることを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明にがかる架張形シャドウマスクは、略長方形の
フレームの長辺部が、外側に向って円弧もしくは略円弧
状にふくらみ出た形状であり、短辺部が、外側に向って
円弧もしくは略円弧状にふくらみ出た形状または直線で
あり、かつ、上記長辺部と短辺部との形状Ｉこ特定の関
係が付与されて、従来とは逆に、長辺部の方が短辺部よ
りも大きくふくらみ出ている。

〔作用〕

この発明Ｉこおいて、略長方形のフレーム（こは、有孔
板Ｉこ加えらｎている張力に相当する力がかかるが、フ
レームの長辺部の方が、短辺部よりも太き（ふくらみ出
ているので、長辺部と短辺部との接続点に現われる力の
アンバランスが緩和される。

したがって、フレームは、薄手の軽量なものであっても
、変形しにくいものとなる。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面にしたがって説明する
。

第１図において、架張形シャドウマスク（１）は、平坦
な有孔板（２）と略長方形のフレームαｑとを備えてい
る。上記有孔板（２）は多数の小孔（３）　ｌｔ有して
おリ、この小孔（３）は、第２図のよう）ζ、等間隔に
互１．Ｎｊこ６０°の角度をなす仮想の８組の直線群の
交点上憂こ位置するように設けらｎている。上記ｘｔＹ
方向は、有孔板（２）の平面形の中心点に座標の中心を
＠き、フレームαＱの長辺部（１０／）ｌこ沿ってＸ軸
を、短辺部（１０ｘ）　ｌこ沿ってｙ軸をそｎぞｎ設定
したものである。第１図の有孔板（２）は、Ｘおよびｙ
方向に張力が加えられた状態で、フレームαＱｌこ取り
付けられており、有孔板（２）の周辺部がフレームＱＧ
に、たとえば、溶接で固定さｎている。

略長方形のフレームαＱの短辺部（１０ｘ）は半径Ｒｘ
をもって外側にふくらみ出ており、長辺部（１０ｙ）は
半径Ｒｙをもって外側にゑ（らみ出ている。ここで、半
径Ｒｘと半径Ｒｙとの関係は、Ｒｘ＞Ｒｙとなるよう国
設定さｎている。

つぎに、Ｒｘ＞Ｒｙとする理由を第８図で説明する。

同図では、説明のために、フレームＱＯを短辺部（１０
ｘ）と長辺部（１ｏｙ）とに分割して表わしている。

点Ａ、Ｂは短辺部（ＩＯＸ）の両端、点Ａ、０は長辺部
（ｌＯｙ）の両端を示し、同図１ζおける短辺部（ｌＯ
Ｘ）と長辺部（１０ｙ）とは、互いの点Ａで接続さｎる
。

フレームαＱ１こは、張力が加えらｎた有孔板（２）（
第１図）が取り付けられているので、フレームαＱは、
と記音孔板（２）（第１図）から上記張力鉦こ相当する
力を受ける。

フレームＱＱが受ける力のうち、Ｘ方向の力は、はぼ全
部が短辺部（ＩＯＸ）にかかり、その結果、短辺部（１
０ｘ）の点Ａには、上記Ｘ方向の力の約１／２の力Ｕｘ
が現わｎる。また、点Ａは固定点であり、かつ、短辺部
（ＩＯＸ）が外側Ｃζムくらみ出ているので、上記短辺
部（１０ｘ）の点ムをこは、ｙ方向の力Ｕｙが現わｎる
。つまり、短辺部（１０ｘ）の点Ａ１こは、上記ｔｙｘ
とＵｙとを合成した力Ｆｕが現わｎること（こなる。こ
こで、Ｊ：、Ｕ力Ｆｕの方向は、点ムにおける短辺部（
１０ｘ）の延在方向であり、力ＩＰｕの大きさは、力Ｆ
ｕのＸ方向成分となる上記力Ｕｘ（ＡＢ間で負担する全
張力）Ｉこより決定される。したがって、力Ｆｕのｙ方
向成分となると配力Ｕｙは、上の２つの因子（短辺部（
ＩＯＸ）の延在方向と、ＡＢ間で負担するＸ方向の全張
力）とから決定される。

同様１ζ、フレームα１が受ける力のうち、ｙ方向の力
は、はぼ全部が長辺部（１ｏｙ）　ｌこかかり、長辺部
（１０ｙ）の点Ａ（こは、と記ｙ方向の力の約１／２の
力Ｖｙが現われる。その結果、長辺部（ｌｏｙ）の点ム
には、力Ｐ■があられｎる。この力Ｆｖの方向は、点Ａ
における長辺部（ｘＯｙ）の延在方向であり、そのｙ成
分Ｖｙは、ＡＯ間で負担する有孔板のｙ方向の全張力１
ζよって決定される。したがって、力ＦｖのＸ方向成分
ｖｘは、やはり２つの因子（長辺部（１０ｙ）の延在方
向と、ＡＣ間で負担する全張力）とから決定される。

ここで、第２図のよう督こ、有孔板（２）には多数の小
孔（３）が設けらｎており、この小孔（３）は、等間隔
に互い舒ζ６０°の角度をなす仮想の８組の直線群の交
点上に位置している。このため、有孔板（２）の巨視的
な引張り強度はほぼ等方的である。したがって、有孔板
（２）の単位部分（こかかる張力はｘ、１両方向にほぼ
同じ大きさであるのが好ましい。この状態が実現した場
合、第８図の短辺部（１０ｘ）の長さが長辺部（１０ｙ
）のそｎよりも短いことから、短辺部（１０ｘ）が点Ａ
、Ｂ間で受ける力よりも長辺部（ｔｏｙ）が点Ａ、Ｏ間
で受ける力の方が大きくなる。このため、上記力Ｕｘと
力Ｖｙとの関係は、Ｕｘ＜ｖｙとなる。

ここで、長辺部（ｘＯｙ）の点Ａにおける延在方向がＸ
方向となす角をθｖとしたとき、仮に、θ７く４５°で
あれば、と述したＦＶ、　ｔＪｘ、　Ｖｙの関係からＶ
ｚ＞Ｖｙとなり、こｎより、ｖｘ＞Ｕｘトナル。

したがって、短辺部（ＩＯＸ）と長辺部（１０ｙ）とを
互いの点ムで接続したとき１ζは、上記Ｕｘが所定値よ
りも大きくなって上記ｖｘとつり合わなければならない
。このため、Ｕ）（＞Ｖｙとなり、短辺部（１０ｘ）が
点Ａ、Ｂ間で受けるＸ方向の力が、長辺部（１０ｙ）が
点Ａ、０間で受けるｙ方向の力より大きい状態となる。

つまり、短辺部（ＩＯＸ）の単位部分が受けるＸ方向の
力が、長辺部（ｘＯｙ）の単位部分が受けるｙ方向の力
よりもかなり大きくなる。このような、力の不均一が、
フレームαＱの変形を招くことになる。

また、力Ｕｙと力Ｖｙとの間にも、と記と同様の問題が
起る可能性があるが、当初、σｘ　＜　Ｖ　ｙであるの
でフレームαｑに与える影響は小さい。

このような問題を解決するには、フレームαＱを完全な
円形Ｃζしてしまえばよいのであるが、これは、カラー
陰極線管の画面が長方形であることから実現が困難であ
る。

そこで、次偕の策として、この発明では、上記角度θ７
をできるだけ大きく取ることによって、力ｖｘを小さく
して、力ｖｘと力ｔｙｘとの差をできるだけ小さくして
いる。上記角度θｖをできるだけ大きく収って、かつ、
フレームαＱの形状を略長方形に呆つ１ζは、角度θｖ
と角度θＵとの関係をθｖ〉θＵとすることが好ましい
。

また、長辺部（ｔｏｙ）とｙ軸との交点、つまり長辺部
（ｘＯｙ）の中点をＭｙとし、短辺部（１０ｘ）とＸ軸
との交点、つまり短辺部（１０ｘ）の中点をＭｘとした
とき、点Ａ、Ｍｙ間および点Ａｅ　Ｍｘ間で、フレーム
αＱの曲がり具合が急変するのは好ましくない。

これらを考慮すれば、フレームαＱの形状とじては、短
辺部Ｑｏｘ）を直線まｒこは半径ＲＸの円弧とし、長辺
部（１０／）を半径Ｒｙの円弧とし、半径Ｒｘと半径Ｒ
Ｙとの関係＋　ＲＸ　＞　Ｒｙとする結論に到達する。

上に述べたフレームαＱの形状をより一般的な形として
整理すると、つぎのようになる。第４図を参照して、 ■　短辺部（１０ｘ）は直線または外に向ってムくらみ
出ていること。

■　長辺部（ｔｏｙ）は外に向ってふくらみ出ているこ
と。

■　１つの象限、たとえば第１象限１こおいて、短。

長辺部との点Ｕ、Ｖを、 α＝示（Ｕ　／Ｍｚ　Ａ　＝　Ｍｙ　Ｖ　／町ｌ　　　
・・・・・・（１）のようにとるとき、Ｕ点εこおける
フレームの延在方向がｙ軸方向となす角をθｕ１７点に
おけるフレームの延在方向がＸ軸方向となす角をθｖと
するとＳ、Ｏ＜α＜１１こ対して、θ、くθ７である。

ここで、上記αは、点Ｕ、Ｖがそｎぞれ中点Ｍｘ。

Ｍｙから同じ割合だけ離していることを表している。

すなわち、この発明は、短辺部（１０ｘ）および長辺部
（ｘＯｙ）が上記■■を満足していることがフレームα
Ｑ、したがってシャドウマスク（１）の形状安定化のた
めに好ましいことを述べているものであり、したがって
各辺の形状は、必ずしもそれらが円弧の一部をなすもの
でなくても良いのは勿論である。

このような形状のフレームαＱは、形状を略長方形１こ
呆ちｔＩがら角度θ７をできるだけ大きく取って、力ｖ
ｘを小さくすることが可能である。このため、力ｖｘと
力Ｕｘとの差を小さくできる。つます、力ｖｘと力Ｕｘ
とのアンバランスを緩和することができる。したがって
、短辺部（１０ｘ）の単位部分：ζかかるＸ方向の力が
大きくなるのが抑制さｎるから、フレームαＱは、薄手
の軽量なものであっても変形しにくい。

と記実施例では、フレームαＱの短辺部（ＩＯＸ）を半
径Ｒｘの円弧状１ζ形成し、長辺部（ｔｏｙ）を半径Ｒ
ｙの円弧状１ζ形成したが、先にも述べたように、この
発明はこれ１こ限らｎるものではなく、フレームαＱが
、形状を略長方形鉦こ床ちながら、上記角度θｖをでき
るだけ大きく取ｎる形状であｎば、上記実施例と同様の
効果を奏することができる。

なお、ここまでは、フレームαＱの短辺部（ＩＯＸ）と
長辺部（１０ｙ）とが、折れ角度をなして点ムで接続さ
れているものとして説明したが、通常、フレームαＱは
、コーナ部である点Ａ近傍が、さらに、強度を増すため
に、適度鉦こ丸められる。このとき、コーナ部での角度
θｖは十分に大き（なるので、必ずしも、と述のθｖ〉
θＵの関係は満たさｎなくてもよい。つまり、フレーム
αＱは、コーナ部が適度に丸められる場合は、コーナ部
を除いた範囲、たとえば、０くα＜０．８で、θｖ〉θ
Ｕとなｎばよい。

また、フレームαＱは、＠５図のように、多数の折点（
ＩＯＮ）を有する直線で形成さｎる場合がある。

この場合は、上記折点（ＩＯＮ）をなめらかにつないだ
曲線をフレームａＯの実質的形状とみなすべきである。

なお、この発明において、フレームの形状をいう場合、
たとえば、第６図のフレームαＱ全本の形状をいうので
はなく、有孔板（２）との溶接部（１）付近、つまり、
フレーム（１０ａ）の形状のことをいう。つまり、この
発明が適用さｎるのは、Ｊ：化フレーム（１０ａ）の形
状についてである。こｎは、フレームαＱは、有孔板（
２）との溶接部（１）付近がわずかに変形しただけでも
、有孔板（２月こ生じるフレームＱＧの延在方向の力の
分布に太き（影響するからである。

つぎ１ζ、と化フレーム（１０ａ）について説明する。

フレームαＱは、仮想の境界線Ｓ　ｉｎよって、溶接部
（１）に近いフレーム（１０ａ）と、溶接部（１）から
遠いフレーム（１０ｂ）とに分けて考えることができる
。フレームＱＯが有孔板（２）の張力Ｔを受けると、フ
レーム（１０ａ）は、矢印Ｔ１で示すように、主として
、有孔板（２）の中心点Ｍ１こ向かう方向に回転しよう
とする。

一方、フレーム（１０ｂ月よ、矢印Ｔ２で示すように、
主として、と記中心点Ｍから遠ざかる方向に回転しよう
とする。つまり、フレーム（１０ａ）とは、フレームα
Ｑのうち、主として、有孔板（２）の中心点Ｍに向かう
方向に力を受ける部分である。

ここで、フレーム（１０ａ）の断面が、部分的−こ一様
でない場合や、第７図のように、張出し部（ｌｌｂ）を
有する複雑なものである場合、フレーム（１ｏａ）の形
状をどのようにとらえるかが問題となるが、この場合、
フレーム（１０ａ）を単位部分毎１ζ、有孔板（２）を
含む面内で、フレーム（１０ａ）の延在方向に対して直
角方向（こ曲げたときの中立面がなす形状を、フレーム
（１０ａ）の形状とみなす。

〔発明の効果〕

以とのようにこの発明６ζよｎば、フレームは変形しに
くい構造となるので、フレームの厚さを薄くして、軽量
化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による架張形シャドウマス
クを示す斜視図、第２図は有孔板の平面図、第８図はこ
の発明の原理を示すためのフレームの分解図、第４図は
フレームの平面図、第５図は他の実施例を示すフレーム
の平面図、第６図およびｇＩ７図は架張形シャドウマス
クの断面図、第８図は従来の架張形シャドウマスクを示
す破断斜視図、第９図はカラー陰極線管の有効ｍ面を示
す平面図である。 （１）・・・架張形シャドウマスク、（２）・・・有孔
板、（３）・・・小孔、αＱ・・・フレーム、（１０ｘ
）・・・短辺部、（１０ｙ）・・・長辺部。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）等間隔に互いに６０°の角度をなす仮想の３組の
   直線群の交点上に小孔が設けられた平坦な有孔板と、こ
   の有孔板に張力を加えた状態で、有孔板の周辺部を固定
   保持する略長方形のフレームとを有し、このフレームは
   、短辺部が外側に向って円弧もしくは略円弧状にふくら
   み出た形状または直線であり、長辺部が外側に向って円
   弧もしくは略円弧状にふくらみ出た形状であり、シャド
   ウマスクの有孔板に対し、その平面形の中心点に座標の
   中心を置いて、上記長辺部に沿ってｘ軸を、上記短辺部
   に沿ってｙ軸をそれぞれ設定し、１つの象限においてｘ
   軸と短辺部との交点をＭ＿ｘ、ｙ軸と長辺部との交点を
   Ｍ＿ｙ、短辺部と長辺部の接続点をＡとし、つぎの条件
   を満たす短辺部上の点Ｕおよび長辺部上の点Ｖを設定し
   たとき、 ａ＝＠Ｍ＿ｘＵ＠／＠Ｍ＿ｘＡ＠＝＠Ｍ＿ｙＶ＠／＠Ｍ
   ＿ｙＡ＠０＜ａ＜１ 上記接続点の近傍を除いた部分または全体において、点
   Ｕにおける短辺部の延在方向がｙ軸となす角度θ＿ｕと
   、点Ｖにおける長辺部の延在方向がｘ軸方向となす角度
   θ＿ｖとが、θ＿ｕ＜θ＿ｖの関係であることを特徴と
   する架張形シャドウマスク。
2. （２）上記フレームは、長辺部が半径Ｒ＿ｙの円弧状に
   形成され、短辺部が無限大を含む半径Ｒ＿ｘの円弧状に
   形成され、短辺部の半径Ｒ＿ｘが長辺部の半径Ｒ＿ｙよ
   りも大きい特許請求の範囲第１項記載の架張形シャドウ
   マスク。