JP2008021663A - 改良されたシャドウマスクの開孔パターンを有するカラー映像管 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、スクリーン上のモアレパターンを低減しながら滑らかで明瞭に見えるスクリーンの上縁及び下縁を提供するシャドウマスクの開口アレイパターンを提供することを課題とする。
【解決手段】 シャドウマスク２４内の開孔３６はタイバー３８により分離される。一つの列内のタイバーは近接した列のタイバーから従軸に平行な方向にずらされる。少なくともその一端に完全な長さの最終開孔４２を有する一つ置きの列よりなる開孔列の第１の組４０と、少なくともその一端に部分的な長さの最終開孔４６を有する第１の組には無い一つ置きの列よりなる開孔列の第２の組４４とが設けられる。開孔列の全ての最終開孔は滑らかに湾曲した境界線４８上で終端する。列のタイバーのピッチはマスクの中心からマスクの短い側へと減少し、各々の列に沿ったタイバーのピッチはマスクの中心からマスクの長い側へと変化する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、マスク内において開孔が列に整列し各々の列内における開孔がタイバーにより離間されるスリット形状の開孔と共のシャドウマスクを有するカラー映像管に係わり、特に、マスクがその開孔された部分上で滑らかに湾曲した上側及び下側境界を有し、動作時にスクリーンが低減されたモアレを示すそのような管に関する。

今日使用されている大多数のカラー映像管は、ラインスクリーンとスリット形状の開孔を含むマスクとを有する。開孔は列に整列し、マスク内において各々の列内の近接した開孔はウェブ又はタイバーにより互いに離間される。そのようなタイバーは、マスクが管のビューイングフェースプレートの内部の輪郭にいくぶんか平行なドーム形状の輪郭に形成されるとき、マスク内において必須である。一つの列内のタイバーは直に近接した列におけるタイバーから列の長手方向（垂直方向）にずらされている。開孔のパターンとタイバーとにより、開孔アレイの上側及び下側境界はいくぶんかぎざぎざしている。いくつかのタイバーは境界付近のタイバーで終端し、一方、他の開孔は境界における開孔で終端する。ビューイングスクリーンがフォトマスタとしてのそのようなマスクを使用して形成されているとき、結果としてのスクリーンもまたぎざぎざな上側及び下側境界を有する。そのようなぎざぎざな境界は美観的に望ましくない。

滑らかな境界を有するスクリーンを製造する技術が、１９８１年１１月１０日にＲ．Ｈ．Ｇｏｄｆｒｅｙ等に発行された米国特許第４，３００，０７０号に開示されている。その特許において、開孔アレイの境界は、各々の列における最後の２つの開孔のピッチを長くしたり短くしたりする巧妙な方法で滑らかにされる。その方法は境界形状を滑らかにし、スクリーンの縁における光の出力を均等化する。しかし、その方法は一定のタイバーピッチとスクリーン上の投射された直線境界とを有するマスクと共に使用するために開発されたものである。

湾曲した上側及び下側境界を有するマスクと共に使用されるぎざぎざのスクリーン境界を除去する他の技術が、１９８６年１２月２３日にＪ．Ｄ．Ｒｏｂｂｉｎｓに発行された米国特許第４，６３１，４４０号に開示されている。その特許において、上側及び下側境界は、列当たりの開孔の数及び各々の独立した列におけるピッチを一定に保ちながら、列毎に垂直ピッチを変えることにより滑らかにされる。

マスクにおける開孔ピッチの変化はモアレと呼ばれる現象に影響する。電子ビームがシャドウマスクに当たるとき、タイバーはビームの一部の通過を阻止し、よってタイバーの直に後ろのスクリーンに影を生じさせる。電子ビームが開口の列に垂直な方向（水平方向) に繰り返し走査されると、それらは一連の明暗の水平ラインをスクリーン上に生成する。これらの明暗の水平ラインは、タイバーにより形成された影と交差し、より明るい及びより暗い領域をつくり、モアレパターンと呼ばれる波のパターンをスクリーン上に生成する。そのようなモアレパターンはスクリーン上に表示された画像の画質を大きく劣化させる。したがって、タイバーピッチが変えられるとき、モアレパターンを最小にするようなピッチを選定することが高度に望まれる。
米国特許第４，３００，０７０号 米国特許第４，６３１，４４０号

モアレの問題を低減するために多くの技術が提案されている。これらの技術のほとんどは、電子ビームの走査線がタイバーの影にぶつかる可能性を低減するためにマスクにおけるタイバーの位置を並べ代えることを含んでいる。これらの技術の多くはモアレを低減するのに成功して使用されているが、それらはしばしば滑らかで明瞭に見えるスクリーンの上縁及び下縁を得るという要求とは相いれない。したがって、同時にスクリーン上のモアレパターンを低減しながら滑らかで明瞭に見えるスクリーンの上縁及び下縁を提供するシャドウマスクの開口アレイパターンへの要求が依然として存在する。

改良されたカラー映像管は、そのビューイングスクリーンに離間した関係で取り付けられたシャドウマスクを有する。マスクは２つの長い側と２つ短い側とを有する長方形の周囲を有する。主軸はマスクの中心を通過してその長い側に平行であり、従軸はマスクの中心を通過してその短い側に平行である。マスクは従軸に実質的に平行で開孔アレイの境界において終端する列に整列したスリット形状の開孔を含む開孔アレイを有する。各々の列内における近接した開孔はマスク内においてタイバーにより分離される。一つの列内におけるタイバーは各々の近接した列におけるタイバーから従軸に平行な長手方向にずらされる。列内のタイバーからタイバーまでの間隔はマスク上の位置におけるタイバーのピッチである。改良は、少なくともその一端に完全な長さの最終開孔を有する一つ置きの列よりなる開孔列の第１の組と、少なくともその一端に部分的な長さの最終開孔を有する第１の組には無い一つ置きの列よりなる開孔列の第２の組とよりなる。開孔列の全ての最終開孔は滑らかに湾曲した境界線上で終端する。列のタイバーのピッチはマスクの中心からマスクの短い側へと減少し、各々の列に沿ったタイバーのピッチはマスクの中心からマスクのその長い側へと変化する。

本発明によれば、スクリーン上のモアレパターンを低減しながら滑らかで明瞭に見えるスクリーンの上縁及び下縁を提供するカラー映像管が提供される。

図１は長方形フェースプレートパネル１２と長方形ファンネル１５により接続された管状ネック１４とよりなるガラスエンベロープ１１を有する長方形カラー映像管１０を示す。ファンネル１５は陽極ボタン１６からネック１４へ延在する内部導電皮膜（図示せず）を有する。パネル１２は、ビューイングフェースプレート１８とガラスフリット１７によりファンネル１５に封止された周囲フランジ又は側壁２０とよりなる。三色蛍光体スクリーン２２はフェースプレート１８の内面により担持される。スクリーン２２は三つ組に配列された蛍光線を有するラインスクリーンであり、各々の三つ組は３色の各々の蛍光線を含む。多孔カラー選定電極又はシャドウマスク２４は、既存の技術により、所定の離間した関係で離脱可能にスクリーン２２に取り付けられる。図１において点線で図示された電子銃２６は、ネック１４内で中心に取り付けられ、中央ビームと２つの端又は外側ビームである３つのインライン電子ビーム２８を発生しマスク２４からスクリーン２２への収束路にそって配向する。

図１の管は、ファンネルとネックの接合部付近に示されるヨーク３０のような外部磁気偏向ヨークと共に使用されるように設計される。ヨーク３０は作動されると３本のビーム２８に磁界を受けさせ、ビームをスクリーン２２上の長方形ラスタにおいて水平及び垂直に走査させる。偏向の初期面（ゼロ偏向における）は、ヨーク３０の略中央である。周辺磁界のため、管の偏向の範囲はヨーク３０から軸方向に銃３６の領域に延在する。簡素化のために、偏向範囲における偏向されたビーム路の実際の湾曲は図１に示されていない。

シャドウマスク２４は周囲フレーム３４を含むマスク−フレーム組立体３２の一部である。マスク−フレーム組立体３２は、図１中フェースプレートパネル１２内に配置され、図２中では正面図で示されている。シャドウマスク２４は、湾曲した開孔部分２５と、開孔部分２５を囲む開孔の無い縁部２７と、縁部２７から後ろに折り曲げられてスクリーンから遠ざかって延在するスカート部分２９とを含む。マスク２４はフレーム３４内に伸長し、スカート部分２９はフレーム３４に溶接される。

図２に示されるように、マスク２４は、マスクの中央を通過しその長い側に沿って平行な中心主軸Ｘと、マスクの中央を通過しその短い側に沿って平行な中心従軸Ｙとを有する。図３に示されるように、マスク２４は、実質的に従軸Ｙに平行な列に整列したスリット形状の開孔３６を含む。各々の列における近接した開孔３６は、マスクにおけるタイバー３８により分離され、列内の近接したタイバー３８の中心の間の間隔はマスク上のある位置におけるタイバーのピッチａv により画成される。

マスク２４の好ましい実施例において、タイバーのピッチは、明瞭に見えるスクリーンの上縁及び下縁を達成しスクリーン全体に良好なモアレ特性を提供するために、中心主軸Ｘの方向と中心従軸Ｙの方向の両方向で変化される。図４及び図５に示されるように、マスク２４は、少なくともその一端に完全な長さの最終開孔４２を有する一つ置きの列よりなる開孔列４０の第１の組と、少なくともその一端に部分的な長さの最終開孔４６を有する第１の組には無い一つ置きの列よりなる開孔列４４の第２の組とを含む。全ての開孔列の最終開孔は滑らかに湾曲した境界線４８上で終端する。滑らかに湾曲した境界線４８は、マスクの中心からマスクの短い側に列のタイバーのピッチを減少させることにより得られ、図５に示されるマスク部分におけるタイバーのピッチは図４に示されるマスク部分におけるタイバーのピッチより小さい。最も激しいモアレの領域はスクリーンの短い側にあるため、マスク短い側の領域におけるタイバーのピッチは管の動作の間そこにおけるモアレを最小とするために最適化される。そのように最適化されたタイバーのピッチでは、スクリーンの他の部分におけるモアレを低減するために付加的な技術が必要とされる。マスク２４においては、この付加的な技術は各々の列に沿ったタイバーのピッチをマスクの中心からマスクの各々の長い側に変化させることである。一般的にこのタイバーのピッチの変化は、マスクの中心から各々の長い側へのタイバーのピッチの漸減である。

交互の列におけるタイバーは、未成形の平らなマスク上において僅かに湾曲した行に配置される。平らなマスクが輪郭形成されたマスクに成形されると、これらのタイバーの行は実質的に電子ビームの走査線に平行となる。タイバー行の従軸距離は以下の式により決定される。

ここで、「Ｙ0 」は主軸Ｘから従軸に沿った距離であり、「Ａ(i) 」は管の型により変わる係数であり、「Ｐ」は１０の累乗指数を表し、「row
no. 」は主軸Ｘから数えられるタイバーの行の数であり、「ｉ」は１から８までの数である。以下の表は、４／３アスペクト比及び４８ｃｍ（１９インチ）の対角線のビューイングスクリーンを有する管用のミリメートル単位の係数Ａ(i)
と累乗指数Ｐを示す。

従軸からはずれた点におけるタイバーの行から主軸Ｘまでの垂直距離「Ｙ」は、以下の式により決定される。

ここで、

であり、「ｎ」は１から２７までの数であり、「Ｃ(n) 」は管の型により変わる係数であり、「Ｐ」は１０の累乗を表し、「Ｘ」は主軸Ｘからの距離であり、「ｊ」及び「ｋ」は夫々Ｙ0
及びＸの累乗指数であり、ｊ及びｋは各々１から５まで変化する。

以下の表は、４／３アスペクト比及び４８ｃｍ（１９インチ）の対角線のビューイングスクリーンを有する管用のミリメートル単位の係数Ｃ(n) と累乗指数Ｐを示す。

本発明を実施するカラー映像管の軸方向断面側面図である。 図１の管のマスク−フレーム組立体の正面図である。 図１の管のシャドウマスクの一部の拡大図である。 図２の長方形４におけるシャドウマスクの一部の拡大図である。 図２の長方形５におけるシャドウマスクの一部の拡大図である。

符号の説明

１０ カラー映像管
１１ ガラスエンベロープ
１２ フェースプレートパネル
１４ ネック
１５ ファンネル
１６ 陽極ボタン
１７ ガラスフリット
１８ ビューイングフェースプレート
２０ 周囲フランジ又は側壁
２２ 蛍光体スクリーン
２４ シャドウマスク
２５ 開孔部分
２６ 電子銃
２７ 開孔の無い縁部
２８ 電子ビーム
２９ スカート部分
３０ ヨーク
３２ マスク−フレーム組立体
３４ フレーム
３６ 開孔
４０ 開孔列の第１の組
４２ 完全な長さの開孔
４４ 開孔列の第２の組
４６ 部分的長さの開孔
４８ 境界線

Claims (1)

1. ビューイングスクリーンに離間した関係で取り付けられたシャドウマスクを有し、前記マスクは２つの長い側と２つ短い側とを有する長方形の周囲を有し、その主軸は前記マスクの中心を通過して前記長い側に平行であり、その従軸は前記マスクの中心を通過して前記短い側に平行であり、前記マスクは前記従軸に実質的に平行で開孔アレイの境界において終端する列に整列したスリット形状の開孔を含む開孔アレイを有し、各々の列内における近接した開孔は前記マスク内においてタイバーにより分離され、一つの列内におけるタイバーは各々の近接した列におけるタイバーから前記従軸に平行な長手方向にずらされ、列内のタイバーからタイバーまでの間隔はマスク上の位置におけるタイバーのピッチである、カラー映像管であって、
   少なくともその一端に完全な長さの最終開孔を有する一つ置きの列よりなる開孔列の第１の組と、少なくともその一端に部分的な長さの最終開孔を有する第１の組には無い一つ置きの列よりなる開孔列の第２の組と、滑らかに湾曲した境界線上で終端する前記開孔列の全ての最終開孔とよりなり、
   前記列のタイバーのピッチは前記マスクの前記中心から前記短い側へ減少し、各々の列に沿ったタイバーのピッチは前記マスクの中心から前記長い側へと変化することにより、ビューイングスクリーンの短い側においてモアレを最小限に抑えることを特徴とするカラー映像管。

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