JP3898788B2 - Color picture tube with improved shadow mask frame assembly support - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、陰極蛍光スクリーンに関連して懸架される周囲フレームに取り付けられたシャドウマスクを有するカラー映像管に係わり、特に、支持体のスタッドへのバネ及びワッシャの使用による問題を除去するかあるいは低減するためにそのような管においてマスクフレーム組立体を懸架する改良された手段に関する。
【0002】
【従来の技術】
大部分のカラー映像管において、シャドウマスクを支持する周囲フレームは、フレーム又はフレームに溶接される板に直接溶接されるバネによりフェースプレートパネルに懸架される。直接溶接されるものでは、バネは普通バイメタル材より作られ、板を使用するものでは、板がバイメタルである。バネ又は板はフレームを通じてマスクからの熱の伝達により加熱されるため、バイメタル材は異なって膨張し、それによりバネ又は板は湾曲し、パネル上に配置されたスクリーンに向かうマスクフレーム組立体の運動を引き起こす。
【0003】
大型の管では、4つのバネを使用して管のガラス製長方形フェースプレートパネル内にマスクフレーム組立体を支持することが普通である。バネはフレームの4角部に配置されてパネル内の組立体の捩じれ及びずれを最小とする。各々のバネ内の開口は、パネルの内部角部に埋め込まれる金属スタッドに係合する。そのような角部支持を達成する実施例が1988年2月2日にSone等に発行された米国特許第4,723,088号及び1988年3月1日にSone等に発行された米国特許第4,728,853号に開示されている。米国特許第4,723,088号は、各々の角部に支持体を有する斜め切りされた角部を有するマスクフレームを示している。支持体は、一端でフレームに溶接され、パネルの側壁に埋め込まれた金属スタッドに係合する開口を他端に含む湾曲板である。米国特許第4,728,853号は、一緒に溶接された2つの部材を含むマスクフレーム組立体支持体を開示している。平坦な板形状を有する一方の部材は、離間したいくつかの点でマスクフレームに溶接される。第2の部材は、一端で第1の部材に溶接され、パネルの側壁内の支持スタッドに係合する開孔を他端に含む。
【特許文献】
米国特許第3,999,098号明細書
【特許文献】
米国特許第5,610,474号明細書
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
4つのバネを使用する支持システムでは、1967年8月1日にShraderに発行された米国特許第3,334,259号に教示されているように、バネの一つにワッシャを使用することが一般的である。ワッシャを使用すると、3つのスタッドが支持面を画成するであろうが、4つ目のスタッドを同一平面内に正確に配置することが困難である。したがって、支持バネの3つは各々のスタッドと係合するのに適当な大きさを有する開孔を有し、4つ目のバネはバネに溶接された適当な大きさの開孔を有するワッシャと共に大きな寸法の開孔を有する。そのようなワッシャを使用する目的は、他の3つのバネの開孔に対する4つ目のバネのワッシャの開孔の位置のいくぶんかの柔軟性を許容し、全てのバネが関連するスタッドに適当に配置されるようにすることである。しかし、バネにワッシャを使用する時に生じるであろう問題の一つは、スタッドがバネとワッシャの両方に接触してそれにくっついてしまうことである。本発明の利点は、他の3つのバネに比較して、4つ目のバネの湾曲に影響することなく、そのようなくっつきの可能性が低減されることである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、カラー映像管は、フェースプレートと周囲側壁とよりなる長方形のフェースプレートパネルを有する減圧されたガラスエンベロープを含む。パネルは、パネルの角部に配置された支持手段により取り付けられたマスクフレーム組立体をその中に含む。マスクフレーム組立体は周囲フレームに取り付けられたシャドウマスクを含む。各々の角分において支持手段はフレームに取り付けられた板と板バネとを含む。板バネは第1の端部において板に取り付けられ且つパネルに取り付けられたスタッドに係合する自由な第2の端部内に開孔を有する。少なくとも1つの角部において、板バネは拡大された開孔をその中に含み且つその上にワッシャを含む。ワッシャはスタッドに係合する開孔をその中に有する。拡大された開孔は円形部分とテーパ付き部分とを有する。テーパ付き部分は円形部分から延在し、板に取り付けられた板バネの第1の端部に向けて延在する。テーパ付き部分は板バネの第1の端部に向けて狭まっている。
【0006】
【発明の実施の形態】
図1は、長方形フェースパネル12と長方形ファンネル16により接続された管状ネック14とよりなる、ガラス製エンベロープ10を有する長方形カラー映像管を示す。パネル12はビューイングフェースプレート18とファンネル16に封止された周囲フランジ又は側壁20とよりなる。フェースプレートパネル12は、広い寸法(一般的に水平方向)に平行な主軸Xと、狭い寸法(一般的に垂直方向)に平行な従軸Yの2つの直交軸を含む。主従軸は、ネック14の中心とパネル12の中心を通る管の中心長手方向軸Zに垂直である。モザイク状の3色蛍光スクリーン22はフェースプレート18の内面により担持される。好ましくは、スクリーンは蛍光線が従軸Yに実質的に平行に延在するラインスクリーンとされる。代わりに、スクリーンはドットスクリーンであってもよい。多孔カラー選択電極又はシャドウマスク24が改良された手段により所定の離間関係でスクリーン22に離脱可能に取り付けられる。電子銃26はネック14内に中央に取り付けられ、3つの電子ビームを発生してマスク24を通ってスクリーン22への集束路に沿って向ける。
【0007】
図1の管は、ファンネルとネックとの接合部付近に配置されるヨーク28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ている。ヨーク28は作動されると、3つのビームを磁界に従わせ、それはスクリーン22上の長方形のラスタにおいてビームを水平及び垂直方向に走査させる。
シャドウマスク24は、周囲フレーム32を含むマスクフレーム組立体30の部分である。マスクフレーム組立体30は、図1、図2及び図3においてフェースプレートパネル12内に配置されて示されている。マスクフレーム組立体30は、図2及び図3に示される4つの改良された支持手段34によりパネル12に取り付けられる。
【0008】
フレーム32は、L形の断面形状における第1のフランジ36と第2のフランジ38の2つの実質的に垂直なフランジを含む。第1のフランジ36は第2のフランジ38からスクリーン22の方向に延在する。第2のフランジ38は、フランジ36から管8の中心長手方向軸Zに向いた方向に延在する。フレーム32の4つの角部42は、フレームの対角線に略垂直な角度で斜めに切られている。
【0009】
シャドウマスク24は、湾曲されて開孔された部分25と、開孔された部分25を包囲する無孔の端部27と、端部27から後ろへ曲げられてスクリーン22から離間するように延在するスカート部29とを含む。マスク24は、フレーム32内に延出するかフレーム32内に設置され、第1のフランジ36の内面に溶接される。
【0010】
マスクフレーム組立体支持手段34は、フレーム及びパネルの4角部の各々に含まれる。各々の支持手段34は、スタッド44と、片持ち板バネ46と、板48とを含む。各々のスタッド44は、パネル側壁20に取り付けられた円錐形の金属部材である。各々の板48はフレーム32の斜め切りされた角部においてフランジ36の一端に溶接される。板バネ46は、板48の他端にその一端で取り付けられる。各々の板バネ46の自由端付近の開孔50は、スタッドの円錐部分に係合する。時にはクリップとも称される板48は、2つの金属層を有する重ね合わされたバイメタル構造である。フレームに面する一方の金属層は高熱膨張材であり、板バネに面する他方の金属層は低熱膨張材である。
【0011】
それに溶接されたワッシャを有する従来技術のバネ52が図4及び図5に示される。バネ52は、各々がその中に切り込み55を有する2つの側面を含む。バネ52は大きい開孔56を含み、ワッシャ54は支持スタッド60への係合のために適当な大きさの小さい開孔58を含む。図5において、2つの開孔56及び58は互いに対して心合わせされている。しかし、図6は、円で囲まれた領域62に示されるように、2つの開孔56及び58が整列されずにスタッド60が同時にバネ52及びワッシャ54の両方に対して食い込んだ又は拘束された、起こり得る状態を示している。
【0012】
拘束の問題を低減するための明らかな解決策は、図7に示されるようにバネ66に大きな開孔64を作ることであろう。しかし、図8に示される管内でのバネ68の応力輪郭は、拡大された円形の開孔は高応力を有するバネの領域69に突き当たるであろうことを示している。図8において、影付け量の増加はバネ内の応力量の増加を示す。したがって、バネの開孔の拡大はバネの中央部分のたわみ抗力を減少させ、それは好ましくない。
【0013】
改良されたバネ70が図9及び図10に示され、改良されたバネ70とワッシャ72との組み合わせが図11及び図12に示される。バネ70は真っ直ぐな側面74と液滴形の開孔76とを有する。開孔76は円形部分78と三画形又はテーパ付き部分80とを有する。円形部分78は、従来技術のバネ52の開孔56の直径とほぼ同じ直径を有する。テーパ付き部分80は、板48に取り付けられるバネの端部に向かって延在する。図8からわかるように、テーパ付き部分80は、バネの低応力の領域に延出する。ワッシャ72は、それらの夫々のスタッドに直接係合する他の3つのバネの開孔と同じ大きさの開孔82を有する。バネ70は互いに対して傾斜された4つの部分を有する。第1の部分84は一般的に板48のような板に溶接される。第2の部分86は、板から離間するように第1の部分84に対して15.46度傾斜される。第3の部分88は、第1の部分84に対して11.26度の角度で第2の部分86から延在する。第4の部分90は、第3の部分88に対して15.00度傾斜される。
【0014】
4x3のアスペクト比を有する管及び79cmの長方形ビューイングスクリーン対角線のための好適な実施例において、カーペンターカスタム(Carpenter Custom)455ステンレス鋼の0.5mm厚の板バネが、鋼製シャドウマスク用の1.854mm厚で3.165cm長のバイメタル板と、ニッケル−鉄合金製シャドウマスク用の1.575mm厚で3.165cm長のバイメタル板との組み合わせで使用される。板バネの最大長は4.475cmである。開孔76の円形部分78の半径は5.5mmであり、開孔76の全長は2.68cmである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例であるカラー映像管の軸方向断面側面図である。
【図2】図1の管のフェースプレート及びマスクフレーム組立体の4半分の底面図である。
【図3】マスクフレーム組立体支持手段を示す管パネルの角部の断面図である。
【図4】従来技術のバネとワッシャの平面図である。
【図5】適当に心合わせされて支持スタッドに係合した従来技術のバネとワッシャの頂面図である。
【図6】不適当に心合わせされて支持スタッドに係合した従来技術のバネとワッシャの頂面図である。
【図7】拡大された開孔を有する従来技術のバネの平面図である。
【図8】その中の応力の位置を示すバネの平面図である。
【図9】新規なバネの平面図である。
【図10】図9のバネの側面図である。
【図11】ワッシャが取り付けられた図9のバネの平面図である。
【図12】図11のバネとワッシャの側面図である。
【符号の説明】
8 カラー映像管
10 エンベロープ
12 パネル
14 ネック
16 ファンネル
18 ビューイングフェースプレート
20 側壁
22 蛍光スクリーン
24 シャドウマスク
25 開孔された部分
26 電子銃
27 無孔の端部
28 ヨーク
29 スカート部
30 マスクフレーム組立体
32 周囲フレーム
34 支持手段
36,38 フランジ
44,60 スタッド
46 板バネ
48 板
50,82 開孔
52,66,68,70 バネ
54,72 ワッシャ
55 切り込み
56,64 大きい開孔
58 小さい開孔
74 真っ直ぐな側面
76 液滴形開孔
78 円形部分
80 テーパ付き部分[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a color picture tube having a shadow mask attached to a perimeter frame suspended in connection with a cathode fluorescent screen, in particular to eliminate the problems due to the use of springs and washers on the support studs or It relates to an improved means of suspending the mask frame assembly in such a tube to reduce.
[0002]
[Prior art]
In most color picture tubes, the surrounding frame that supports the shadow mask is suspended from the faceplate panel by a spring that is welded directly to the frame or plate welded to the frame. In the case of direct welding, the spring is usually made of a bimetal material, and in the case of using a plate, the plate is bimetal. Since the spring or plate is heated by the transfer of heat from the mask through the frame, the bimetallic material expands differently, which causes the spring or plate to bend and move the mask frame assembly toward the screen placed on the panel. cause.
[0003]
For large tubes, it is common to use four springs to support the mask frame assembly within the glass rectangular faceplate panel of the tube. The springs are placed at the corners of the frame to minimize torsion and misalignment of the assembly within the panel. An opening in each spring engages a metal stud that is embedded in the interior corner of the panel. Examples of achieving such corner support are U.S. Pat. No. 4,723,088 issued to Sone et al. On Feb. 2, 1988 and U.S. Patent issued to Sone et al. On Mar. 1, 1988. No. 4,728,853. U.S. Pat. No. 4,723,088 shows a mask frame having diagonally cut corners with a support at each corner. The support is a curved plate that is welded to the frame at one end and includes an opening at the other end that engages a metal stud embedded in the side wall of the panel. U.S. Pat. No. 4,728,853 discloses a mask frame assembly support that includes two members welded together. One member having a flat plate shape is welded to the mask frame at several spaced points. The second member is welded to the first member at one end and includes an opening at the other end that engages a support stud in the side wall of the panel.
[Patent Literature]
US Pat. No. 3,999,098 [Patent Literature]
US Pat. No. 5,610,474 Specification
[Problems to be solved by the invention]
In a support system using four springs, it is possible to use a washer for one of the springs as taught in US Pat. No. 3,334,259 issued to Shrader on August 1, 1967. It is common. Using washers, three studs will define the support surface, but it is difficult to accurately place the fourth stud in the same plane. Thus, three of the support springs have apertures that are appropriately sized to engage each stud, and the fourth spring is a washer having an appropriately sized aperture welded to the springs. As well as large sized apertures. The purpose of using such a washer is to allow some flexibility in the location of the opening of the fourth spring washer relative to the opening of the other three springs, and all springs are suitable for the associated stud. It is to be arranged in. However, one problem that may arise when using a washer on a spring is that the stud contacts and sticks to both the spring and the washer. An advantage of the present invention is that the possibility of such sticking is reduced without affecting the curvature of the fourth spring compared to the other three springs.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In accordance with the present invention, a color picture tube includes a decompressed glass envelope having a rectangular faceplate panel comprising a faceplate and a peripheral sidewall. The panel includes therein a mask frame assembly attached by support means located at the corners of the panel. The mask frame assembly includes a shadow mask attached to the surrounding frame. At each corner, the support means includes a plate attached to the frame and a leaf spring. The leaf spring is attached to the plate at the first end and has an aperture in the free second end that engages a stud attached to the panel. In at least one corner, the leaf spring includes an enlarged aperture therein and a washer thereon. The washer has an aperture therein for engaging the stud. The enlarged aperture has a circular portion and a tapered portion. The tapered portion extends from the circular portion and extends toward a first end of a leaf spring attached to the plate . The tapered portion narrows toward the first end of the leaf spring.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a rectangular color picture tube having a
[0007]
The tube of FIG. 1 is designed to be used with an external magnetic deflection yoke such as
The
[0008]
[0009]
The
[0010]
Mask frame assembly support means 34 is included in each of the four corners of the frame and panel. Each support means 34 includes a
[0011]
A
[0012]
An obvious solution to reduce the constraint problem would be to make a
[0013]
An
[0014]
In a preferred embodiment for a tube having a 4x3 aspect ratio and a 79 cm rectangular viewing screen diagonal, a Carpenter Custom 455 stainless steel 0.5 mm thick leaf spring is used for a steel shadow mask. Used in combination with a .854 mm thick 3.165 cm long bimetal plate and a 1.575 mm thick 3.165 cm long bimetal plate for a nickel-iron alloy shadow mask. The maximum length of the leaf spring is 4.475 cm. The radius of the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an axial cross-sectional side view of a color picture tube according to an embodiment of the present invention.
2 is a bottom view of the quadrant of the faceplate and mask frame assembly of the tube of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a corner portion of a tube panel showing a mask frame assembly supporting means.
FIG. 4 is a plan view of a prior art spring and washer.
FIG. 5 is a top view of a prior art spring and washer properly centered and engaged with a support stud.
FIG. 6 is a top view of a prior art spring and washer improperly centered and engaged with a support stud.
FIG. 7 is a plan view of a prior art spring having an enlarged aperture.
FIG. 8 is a plan view of a spring showing the position of stress therein.
FIG. 9 is a plan view of a novel spring.
10 is a side view of the spring of FIG. 9. FIG.
FIG. 11 is a plan view of the spring of FIG. 9 with a washer attached.
12 is a side view of the spring and washer of FIG. 11. FIG.
[Explanation of symbols]
8
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