JP2004014510A - カラー陰極線管用の振動吸収装置 - Google Patents

Abstract

【課題】単純、且つ、安価な減衰手段を含むカラー陰極線管用のマスク装置を含む陰極線管を提供する。
【解決手段】金属フレーム（１９）上に置かれる色選択マスク（８）を含むカラー陰極線管であって、フレームは、少なくとも両面に、マスク振動減衰手段が接続される。振動減衰手段は、２つの部材（５１）を含み、２つの部材は、マスク及びフレームの互いに向かい合う面の間に機械的クリアランスを有する接続によって、フレームの面に接続される。
【選択図】　図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー陰極線管用のマスク装置に係る。本発明は、色選択マスクを有する任意の種類の管に適用可能であり、且つ、フレームにより張力下で保持されるマスク、及び、加圧成形された後に支持フレームに溶接されて固定されるマスクを有する管にも同等に好適である。
【０００２】
【従来の技術】
従来の陰極線管は、陰極線管のガラスの前面の内側から正確な位置に位置付けられる色選択マスクを有する。前面には、赤色蛍光体、緑色蛍光体、及び、青色蛍光体のアレイが配置されて、スクリーンが形成される。マスクは、その中心部に複数の孔又はスロットが形成される金属板からなる。陰極線管の後部において、陰極線管内に置かれる電子銃は、前面の方向に３つの電子ビームを生成する。一般的に、陰極線の外部において電子銃の近くに置かれる電磁気偏向装置は、電子ビームを偏向する機能を有し、それにより、電子ビームは、蛍光体アレイが配置されるスクリーンの表面を走査する。それぞれ特定の原色に対応する電子ビームの影響下において、蛍光体アレイは、スクリーン上に画像を再現することを可能にし、マスクは、各特定の電子ビームが、対応する色の蛍光体のみを照射することを可能にする。
【０００３】
色選択マスクは、陰極線管の動作時には、陰極線管内の正確な位置に置かれて、そこに保持されなければならない。マスクを保持する機能は、矩形金属フレームによって達成される。矩形金属フレームは一般的に、非常に剛性であり、従来においては、その矩形金属フレームにマスクが溶接される。フレーム／マスク組立体は、陰極線管の前面の内側に、懸架手段によって取り付けられる。懸架手段は、一般的にはフレームに溶接され、陰極線管の前面を形成するガラスに挿入されるタブと協働する。
【０００４】
前面が益々平坦化している陰極線管の現在の流行は、その前面を完全に平らな状態にすることである。そのような前面を有する陰極線管の製造は、少なくとも１つの方向に、張力を受けて保持されるフラットマスクを用いる技術が関連する。そのような構造体は、例えば、特許文献１に記載される。
【０００５】
従来において、マスクは、加圧成形することにより形成され得る。開口が形成されるマスクの表面は、陰極線管のガラスの前面の内側の曲率に合うよう僅かに湾曲される。開口が形成された表面に対し垂直となるよう形成されるマスクの周辺スカートは、従来において、支持フレームのエッジに溶接される。
【０００６】
色選択マスクは、非常に薄い金属板から構成されるので、マスクを張力下に置くと、陰極線管の動作時に、マスク振動という形の干渉を生成する場合がある。例えば、陰極線管が挿入されるテレビ受像機のスピーカによる音響振動といった外部の衝撃又は機械的振動によって、マスクは、その自然共鳴周波数において振動し始める場合がある。マスクの振動は、電子ビームが、陰極線管のスクリーン上に着地する領域を変更してしまい、各電子ビームの衝突点は、関連付けられる蛍光体アレイに対しずれ、スクリーン上に再現される画像の色が変色してしまう。
【０００７】
この現象は、加圧成形（プレッシング）により形成されるマスクでも発生する。何故なら、マスクの実質的に平らな表面は、陰極線管の環境によって生成される振動現象に反応しないほど十分な機械的な剛性を有さないからである。
【０００８】
特許文献１は、マスクの１つの面に、マスクの振動を減衰する手段を追加することを提案する。この手段は、周知の方法で、開口が形成されていないマスクの周辺部に配置される。しかし、この特許で使用する減衰手段は、実施するのが困難である複雑な構造を有する。これらの装置は、マスクが一度フレームに固定されてから、マスクの表面に取り付けなければならない。というのは、マスクを形成する、開口が形成される薄い金属板は、壊れ易いので、フレームに取り付けられる前に、追加の部品を取り付けることができないからである。しかし、更に、マスクは壊れ易いので、マスクの表面に減衰手段を溶接する際にも問題が発生する場合がある。マスクの表面に、どんな最終的な変更を加えても、完成したマスク装置が、不合格品となる場合がある。更に、減衰素子を、マスクのエッジに溶接する場合、溶接スパッタが発生し、マスクの中心表面に形成される孔を詰まらせる場合があり、これも、マスク装置が不合格品となる要因である。
【０００９】
【特許文献１】
米国特許第４，８２７，１７９号
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、単純、且つ、安価な減衰手段を含むカラー陰極線管用のマスク装置を含む陰極線管を提供することを目的とする。減衰手段は、マスク表面を損傷することなく取り付けることが容易であり、また、張力がかけられたマスク構造体及び加圧成形により形成されるマスク構造体にも同等に好適である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この為に、本発明の陰極線管は、金属板の形式であり、１対の平行短辺部、及び、１対の平行長辺部を含む略矩形の支持フレームに固定されるよう適応され、陰極線管のガラス前面の内側に置かれる支持フレーム／色選択マスク組立体を形成する色選択マスクと、支持フレームの少なくとも１対の平行辺部の各辺部に置かれる、支持フレーム／色選択マスク組立体の振動を減衰する振動減衰手段とを含み、振動減衰手段は、支持フレームの上記辺部に接続される少なくとも１つの部材を含み、少なくとも１つの部材は、部材と支持フレームの向かい合う面の間に機械的クリアランスを有する接続により接続されることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明は、以下の説明及び図面を参照して、より良好に理解することができるであろう。
【００１２】
図１に示すように、本発明の陰極線管１は、略平らなタイル２と周辺スカート３を含む。タイルは、ガラスフリットシールによって、ファネル４の形状である陰極線管の後部に接続される。陰極線管の端部５は、電子銃６を囲み、陰極線管のビームは、色選択マスク８を通過して、蛍光発光体スクリーン１３を照射する。ここでは、色選択マスク８は、例えば、フレーム１９の長辺部９の間で引っ張られて平らである。フレーム／マスク組立体用の金属支持体が、この組立体を陰極線管内に保持する。金属支持体は、フレームに溶接される１つの部分１０と、バネを形成し、ガラススカート３に含まれるタブ１２と係合する為の開口が設けられる１つの部分１１を含む。
【００１３】
図２に示す従来技術の一例では、フレーム１９は、１対の長辺部９と、１対の短辺部７を含む。長辺部と短辺部は、例えば、Ｌ字型の切断面を有する。短辺部７は、色選択マスクと略平行なフランジ７Ａを有する。色選択マスク８自体も略矩形であり、且つ、張力がかけられる。マスクは、その張力がかけられた状態に、例えば、フレームの長辺部を端部２０に溶接することにより、保持される。
【００１４】
色選択マスク８は、例えば、スチール又はインバーから形成される金属板からなり、約１００マイクロメートル（μｍ）の非常に小さい厚さを有する。色選択マスクは、一般的に、列状に配置される開口が形成される中心領域３０と、中心領域３０を囲む周辺領域２８を有する。周辺領域は、例えば、色の選択には関与しない水平エッジ３１及び垂直エッジ３２を含む。
【００１５】
張力がかけられた色選択マスクを使用する陰極線管の構造は、例えば、陰極線管への機械的衝撃、又は、陰極線管の近くに置かれたスピーカからの音振動といった外部振動によりマスクが励起されるときの、マスク自体に固有であるモードでのマスク振動の問題を有する。これらの振動は、マスクの表面に対し垂直な方向におけるマスクの動作として現れるので、マスクの開口とスクリーンとの距離が、マスクの振動の振幅に応じて局所的に異なってしまう。その場合、スクリーン上に再現される色の純度はもはや保証されず、ビームのスクリーン上の着地点は、振動の振幅、及び、振動時のマスクの領域に応じてずれることになる。例えば、マスクの開口が設けられた部分３０のエッジの振動は、この領域は、高い入射角度で電子ビームにより横断されるので、スクリーン上においてより顕著となる。
【００１６】
更に、マスクは、中真空である陰極線管の内部に置かれるので、マスクの振動は、非常に緩慢にしか減衰せず、マスクに伝えられるエネルギーを放散する手段はほとんどない。これは、陰極線管が動作時における、スクリーン上にこの振動現象の視認性を高めてしまう。
【００１７】
略平らな前面を有する陰極線管用の、加圧成形された後にフレームに溶接されるマスクでも、同じような現象が生じる場合がある。色選択に関与するマスクの表面は、陰極線管の前面の内面に倣うので、マスク表面が平らであることは、マスク表面は機械的剛性がほとんどなく、逆に、環境からの振動に反応しやすいことを意味する。
【００１８】
図４に、マスクが、金属ブリッジによって互いに接続される列状の開口を有する開口部３０を有し、且つ、マスクにかけられる張力が、単軸方向、例えば、短辺方向３２であり、長辺部が、フレームの長辺部９のエッジ２０に溶接されるフレーム／マスク装置であるときの振動時のマスクの動作を示す。マスクの振動の振幅は、短辺部３２の中心において最大であり、従って、マスクの垂直エッジの振動を可能な限り減衰するには、この領域に振動減衰器を置くことが有利である。
【００１９】
図３に示すように、特許文献１は、色選択マスク８のエッジの、色選択マスクがフレーム４０に溶接される領域の付近に置かれる、連成振動子を形成する装置４１によって、色選択マスクの振動を減衰する解決策を提案する。金属構造体は、剛性支持体４２を含み、剛性支持体４２には、少なくとも１つの弾性ブレード４３が溶接される。装置４１の自然共鳴周波数は、特定の周波数帯域におけるマスクの振動を減衰するよう選択される。しかし、この構造体は、以下に示す幾つかの欠点を有する。
−多数の金属部（剛性支持体、及び、弾性ブレード）を使用するので、複雑、且つ、高価である点。
−マスクの振動を高速に減衰することを望む場合は、減衰構造体に、エネルギー放散素子を追加しなければならない点。
−機械的に壊れ易い色選択マスクに溶接される点。
−色選択マスクに溶接する際に、マスクの開口をつまらせてしまうスパッタを生成する場合がある点。
【００２０】
本発明は、陰極線管の環境により生成される色選択マスクの振動を減衰するのに容易に実施することのできる単純、且つ、経済的な構造体を提供する。
【００２１】
図５は、本発明の第１の実施例を示す斜視図である。第１の実施例は、例えば、その短辺部３２に平行である１つの方向に張力がかけられたマスクに好適である。
【００２２】
フレームの短辺部７に沿って、マスクに面するよう配置されるフランジ７Ａ上に、フランジ７Ａの両面に置かれた２つの略平行六面体部（ｐａｒａｌｌｅｌｅｐｉｐｅｄａｌ　ｍａｓｓｅｓ）５１の形である減衰装置がある。円筒金属ピン５２は、フランジ７Ａに対し垂直に置かれ、通路を介して２つの平行六面体部と、オリフィス５３を介してフランジ７Ａを通される。円筒金属ピンは、通路とオリフィス５３を自由に通ることができるようにされる。円筒金属ピン５２の端にあるヘッド５４は、円筒金属ピン５２が挿入される通路の直径より大きい寸法を有することにより、平行六面体部を、フレームの短辺部７上に保持する。このようにして、平行六面体部は、平行六面体部５１の寸法に対する円筒金属ピン５２の長さにより決められる特定のクリアランスを有する機械接続によって、フレームに固定される。従って、平行六面体部５１と、フランジ７Ａの、向かい合う面は、中間サイズの陰極線管に対し、最大で約数ミリメートルである所望のクリアランスに対応する最大距離で、互いから独立して動くことが可能である。
【００２３】
別の実施例では、円筒金属ピン５２と、平行六面体部５１の通路の内面は、ネジきりされて、それにより、円筒金属ピン５２を通路内にネジ込むことが可能にされる。その場合、円筒金属ピン５２は、平行六面体部に固定され、平行六面体部／円筒金属ピンの組立体が、フレームに対して動く。円筒金属ピン５２が、オリフィス５３を介して、フレームの辺部を、スライドして動く。
【００２４】
フレームの短辺部の動作は、その中心において最大であるならば、短辺部を形成するエレメンタリマス（ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ　ｍａｓｓｅｓ）ｍ_１の全機械的エネルギーは、各短辺部に対し、以下のように書き表すことができる。
【数１】

また、更に、各振動において、２つの平行六面体部５１のうちの１つが、交互に、フレームの動作に対向するので、結果として、各平行六面体部の重量は、フレームの短辺部の重量の約半分であることが理想的である。
【００２５】
経験から、平行六面体部５１の総重量が、平行六面体部が取り付けられるフレームの辺部の重量の６０％に少なくとも等しくなるときに、振動の減衰が効果的になることが示された。即ち、辺部の重量の３０％と、今説明した各実施例が等しくなるときに、振動の減衰が効果的となる。
【００２６】
平行六面体部は、特別な特性を有さない安価な材料から形成され得る。好適には、この材料はスチールである。というのは、金属は、陰極線管産業において広く用いられているからである。
【００２７】
フレームが振動する傾向があるとき、互いに接触する平行六面体部の表面とフレームの表面は、可能な限り大きいことが有利であり、それにより、振動をできるだけ迅速に減衰する。この利用法において、平行六面体部の形状自体は、良好である。平行六面体部は、フレーム／マスク組立体の全体の寸法に対し問題となることなく、且つ、フレームにより画成される円周の内側を通る電子ビームの遮蔽材を形成することなく、フレームの辺部に沿っておくことが可能となる。しかし、特に、円筒部といったような他の形状を使用することも排除するわけではなく、他の形状は、使用する材料の密度に応じて、その容積を減少することを可能にする。
【００２８】
本発明の減衰手段に、平行六面体部５１の動作を案内する手段を与えることが有利である。それにより、平行六面体部の端が、陰極線管のエッジに衝突するか、又は、電子ビームを遮ることがなくなる。これは、例えば、矩形部の場合、これらの矩形部は、円筒金属ピン５２の周りに自由に回転し、矩形部の端が、陰極線管のガラススカートにぶつかるか、又は、フレームの辺部により画成される空間における電子ビームを遮る場合があるからである。これらの案内手段は、図５に示すように、フレームに固定される１つ以上の出張り５６を含み、フレームの表面に比べて、出張りの高さは、平行六面体部５１とフレームの辺部との間の特定の機械的クリアランスより大きい。
【００２９】
単純化された実施例では、減衰装置は、ピン７２によって幾らかの機械的クリアランスを有して、フレームの辺部に固定される単一の部材（ｍａｓｓ）７１を含む。図６は、本発明の減衰装置が取り付けられる場所のフレーム／マスク組立体を部分的に示す側面図である。金属の部材７１に通路７５が形成される。その通路を、ピン７２が、フレームの辺部７に対し略垂直に通ることが可能にされる。ピン７２は、その１つの端において、フレームの辺部７に溶接され、部材７１を固定するようフレアヘッド７４によって終端され得る。その場合、部材７１は、ピン７２に沿ってスライドして動くことができる。別の実施例では、部材７１の通路７５、及び、ピン７２は、相補的にネジ切りされ、それにより、ピンが部材内にネジ込められることが可能である。ピン７２は、オリフィス７３を介してフレームの辺部７を通る。オリフィスの直径は、ピンの直径より大きい。フレームの、部材７１がない方の辺部には、減衰装置をフレーム上に保持する為のフレアヘッドを有する。この単純な装置は、マスクが、環境における振動にそれほど敏感ではない小さい陰極線管に好適である。
【００３０】
上述した装置は制限的ではない。減衰手段を、陰極線管の長辺部上に置くことも、１対の平行辺部の中心に置くことも、又は、同じ対の各辺部上の幾つかの場所に置くことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】部分的に分解された本発明の陰極線管を示す図である。
【図２】振動減衰器のない、従来技術のフレーム／テンションマスク組立体を示す図である。
【図３】従来技術の振動減衰装置の１つの実施例を示す斜視図である。
【図４】振動下の張力がかけられたマスクの表面の変位プロファイルを示す図である。
【図５】本発明の１つの実施例を示す図である。
【図６】本発明の１つの実施例を示す図である。
【符号の説明】
１　陰極線管
２　略平らなタイル
３　周辺部スカート
４　ファネル
５　陰極線管の端部
６　電子銃
７　短辺部
７Ａ　フランジ
８　色選択マスク
９　長辺部
１０、１１　フレーム／マスク組立体用の支持体
１２　タブ
１９　フレーム
２０　フレームの端部
２８　周辺領域
３０　中心領域
３１　水平エッジ
３２　垂直エッジ
４０　フレーム
４１　減衰装置
４２　剛性支持体
４３　弾性ブレード
５１　平行六面体部
５２　円筒金属ピン
５３　オリフィス
５４　ヘッド
７１　部材
７２　ピン
７３　オリフィス
７４　フレアヘッド
７５　通路

Claims (8)

1. 金属板の形式であり、１対の平行短辺部（７）及び１対の平行長辺部（９）を含む略矩形の支持フレーム（１９）に固定されるよう適応され、カラー陰極線管のガラス前面の内側に置かれる支持フレーム／色選択マスク組立体を形成する色選択マスク（８）と、
   上記支持フレームの少なくとも１対の平行辺部の各辺部に置かれる、上記支持フレーム／色選択マスク組立体の振動を減衰する振動減衰手段と、
   を含み、
   上記振動減衰手段は、上記支持フレームの上記辺部に接続される少なくとも１つの部材（５１、７１）を含み、
   上記少なくとも１つの部材は、上記部材と上記支持フレームの向かい合う面の間に機械的クリアランスを有する接続により接続されることを特徴とするカラー陰極線管（１）。
2. 上記接続は、少なくとも１つの略円筒状の金属ピン（５２、７２）により与えられ、
   上記金属ピンは、上記支持フレームに機械的に接続され、上記部材を、通路を介して通されることを特徴とする請求項１記載の陰極線管。
3. 上記少なくとも１対の平行辺部の各辺部用の上記振動減衰手段は、上記各辺部の両面に置かれる２つの同一の部材（５１）を含むことを特徴とする請求項１記載の陰極線管。
4. 上記金属ピン（５２）は、上記金属ピンの直径より大きい直径を有するオリフィスを介して、上記支持フレームの上記辺部を通されることを特徴とする請求項２及び３記載の陰極線管。
5. 上記部材（５１、７１）は、平行六面体の形状を有することを特徴とする請求項１記載の陰極線管。
6. 上記支持フレームの１つの辺部に置かれる上記振動減衰手段の重量は、上記辺部の重量の６０％に少なくとも等しいことを特徴とする請求項１記載の陰極線管。
7. 上記金属ピン（５２、７２）は、上記部材（５１）にねじ込まれることを特徴とする請求項２記載の陰極線管。
8. 上記振動減衰手段は、上記部材（５１）が、上記金属ピン（５２、７２）の周りを回転することを阻止する案内手段を含むことを特徴とする請求項２及び５記載の陰極線管。

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