JP4012702B2 - カラー陰極線管用テンションマスクフレーム組立体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカラー陰極線管に係り、より詳しくはパネル内部の蛍光膜と近接され色選別機能を遂行するカラー陰極線管用テンションマスクフレーム組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常的なコンピュータのモニタ、テレビジョン等に採用されたカラー陰極線管は電子銃から放出された三本の電子ビームが色選別機能を有するマスク(mask)の電子ビーム通過孔を通じてパネルのスクリーン面に形成されている蛍光膜の赤，緑，青色の蛍光体にランディングされることにより、前記蛍光体を励起させて画像を形成する。
【０００３】
前記のように画像を形成するカラー陰極線管において、色選別機能を有するマスクはコンピュータのモニタに採用されるドット(dot)マスクとテレビジョン等に用いられるスロットマスク(slot mask、又はスリットマスクという)とに大別される。このようなドットマスクとスロットマスクとはスクリーン面が偏向された電子ビームのランディングを勘案して所定の曲率を有するように形成されているため、スクリーン面の曲率に対応した曲率を有するように設計される。
【０００４】
前述したように、マスクは厚さが０.１乃至０.２５mmの薄板素材をエッチングして多数の電子ビーム通過孔を形成し、この薄板素材を所定の曲率に成形して使用している。前記マスクの曲率が一定以上の曲率を有しなければ構造的強度が弱いため、陰極線管の製造工程中又は陰極線管の運搬中永久焼成変形される場合が多く、結果的にマスク固有機能の色選別機能が遂行できない場合が多い。
【０００５】
しかし、前述したように所定の曲率を有するように成形されたマスクはフレームに支えられてパネルの内面に装着されるが、電子銃から放出される熱電子により加熱しやすくなって熱膨張されることにより、ドーミング(doming)現象が発生されて三本の電子ビームの色選別機能が遂行できない。
【０００６】
最近のカラー陰極線管は、大型化に伴ってこのスクリーン面の曲率による画像の歪み及び自然な画像の再現を目指しスクリーン面の平面化を追求している。
【０００７】
このようなマスクのドーミング現象の防止と平面化のためのスロット方式マスクがUS３,６８３,０６３号、US４,９４２,３３２号、US４,９２６,０８９号、US４,９７３,２８３号に開示されている。
【０００８】
開示されたマスク中、図１０にアパーチャグリル(aperture grille)方式のマスクフレーム組立体を示す。
【０００９】
図示されたように、アパーチャグリル方式のマスクフレーム組立体１０は相互平行に所定間隔離隔されてスロットを形成するストリップ(strip)１１を含む。このようなマスクは、フレーム１２にストリップ１１の両端部が支えられて引張力を有するように設けられ、各々のストリップが独立的に振動することを防止するために各々のストリップ１１はダンパワイヤ(damper wire)１３により接触される。
【００１０】
しかし、このようなマスクフレーム組立体１０は、板上に形成されたストリップ１１が相互平行して両端部のみ固定された構造を有しているため、製造工程時取り扱いが容易でないという問題点があった。
【００１１】
このような問題点を解決するために、US４,９４２,３３２号に開示されたスロット方式マスクは、薄板上に所定間隔離隔されてスリットを形成する複数個のストリップが形成され、これらは隣接するストリップとタイバーとにより連結された構造を有する。
【００１２】
このようなマスクはストリップがタイバーにより連結されているため、外部から加えられる衝撃及び音波により振動として発生されるハウリング(howling)を多少減らせるが、タイバーの振動がタイバーにより隣接するストリップへ伝達されてハウリング減少効果が大きく期待できない。
【００１３】
前述したような問題点を解決するためのカラー陰極線管が日本国公開特許公報第２０００−７７００７号に開示されている。
【００１４】
このカラー陰極線管は、図１１に示されたように、フレーム３１に多数のスロットの形成されたシャドウマスク３２に引張力が加えられるように装着され、前記フレーム３１には前記シャドウマスク３２の縁部に接触される振動減衰体３３を含む。
【００１５】
このように構成された陰極線管はシャドウマスク３２に振動減衰体３３を密着させて振動を減衰させているが、シャドウマスク３２は薄板上にスロットが形成された状態なので振動を伝達する媒体、即ち、スロットを区画するリアルブリッジによる振動の伝達力が高いため前記振動減衰体３３のみでは十分な振動を減衰させることができない。
【００１６】
図１２には従来のシャドウマスクフレーム組立体の他の例を示した。
【００１７】
図示されたように、シャドウマスクフレーム組立体４０はフレームと、前記フレームに引張力が加えられた状態で固定され、相互平行に位置されて所定間隔離隔されるストリップ４１,４１’と、前記ストリップ４１,４１’を相互連結してスロット４２を区画する複数個のリアルブリッジ４３を有したマスク４４と、前記マスクの振動を減衰させるためにマスク４４のエンドストリップ４５にかかるイヤリング(earring)４６とを含む。
【００１８】
このようなマスクフレーム組立体４０は、マスク４４に加えられる振動がエンドストリップ４５とイヤリング４６との摩擦により消滅されるようになっているが、エンドストリップ４５とイヤリング４６との摩擦時騒音が発生する。又、マスク４４のストリップ４１,４１’は多数個のリアルブリッジ４３により連結されているため薄板に振動が伝達されるように振動が伝達され、中央から発生された振動はエンドストリップ４５まで伝達された後イヤリング４６により減衰されるため十分な振動減衰効果が期待できない。
【００１９】
特に前述したマスク方式においては、走査電子ビームとマスク孔が相互干渉するため、モアレ現象が発生し、電子ビームの偏向角が大きくなることにより偏向ヨークの強いピンクッション磁界により蛍光膜にランディングされる電子ビームのスポット現象が横長形に歪められるので、画面の周辺部でモアレ現象が酷く現れる。このためモアレ現象が最小になるマスクピッチの選択やモジュレーション深さ低減のために垂直ピッチを狭くする等の方法が用いられてきた。
【００２０】
しかし、これらは全てマスク周辺部の透過率を低下させるものであり、画面の輝度均一性の観点から望ましくないという問題点があった。
【００２１】
又、マスク方式においては、電子ビームによるマスクの加熱によりマスクドーミング現象が大きく現れる。さらにドーミング現象はマスクの周辺において起こりやすい。テンションマスクの場合にも価格が低廉な鉄材を使用すればマスクブリッジ部分を含んで水平方向へ膨張するので画面上でモアレ現象が発生するという問題点があった。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、ストリップ相互間の振動の伝達を減らしてストリップとダンパワイヤとの摩擦による振動減衰効果を向上させることができ、電子ビームとスロットとの干渉によるモアレ現象の防止及び画像の輝度を向上させ得るカラー陰極線管用テンションマスクフレーム組立体を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明のカラー陰極線管用テンションマスクフレーム組立体は、相互所定間隔離隔されて平行に配列された複数のストリップと、隣接するストリップを相互連結するリアルブリッジと、この隣接するストリップとリアルブリッジとにより形成されるとともに電子ビームが通過するスロットとからなるリアルブリッジ領域と、隣接するストリップの少なくとも一側から延び、かつ対向されるストリップと機械的に接触されない複数個のダミーブリッジを有するダミーブリッジ領域と、相互平行に配列されて単一のスロットを形成するアパーチャグリル領域と、を有するテンションマスクと、前記テンションマスクに引張力が加えられるように支えるフレームと、前記フレームに設けられて前記テンションマスクの各ストリップと接触される少なくとも１つのダンピング手段と、を有するとともに、前記リアルブリッジ領域は、前記リアルブリッジが前記テンションマスクの中央部から周辺部へ行くほどその数が次第に少なくなるように形成してなり、前記テンションマスクは、その中央部に前記リアルブリッジ領域、このリアルブリッジ領域の外側に前記ダミーブリッジ領域、更にこのダミーブリッジ領域の外側に前記アパーチャグリル領域を配列することを特徴とする。
【００２４】
本発明において、前記ダンピング手段はフレームに両端部が固定されて前記各ストリップと接触される少なくとも一本のダンピングワイヤよりなる。又前記ダンピングワイヤは一側端部がマスクに固定されて他側端部がフレームに固定される二本のダンピングワイヤよりなり得る。
【００２５】
前記目的を達成するための本発明のカラー陰極線管用テンションマスクフレーム組立体は相互所定間隔離隔されて平行な多数のストリップと、前記隣接するストリップを相互連結して電子ビームが通過するスロットを形成するリアルブリッジが形成されてマスクの中央部に位置されるリアルブリッジ領域と、前記マスクの周辺部に位置するリアルブリッジの間に隣接するストリップの少なくとも一側から延びて対向されるストリップと機械的に接触されない複数個のダミーブリッジが位置されたダミーブリッジ領域とを含む混成タイプのテンションマスクと、前記テンションマスクに引張力が加えられ支えるフレームと、前記フレームに設けられて前記テンションマスクの各ストリップと接触される少なくとも一つのダンピング手段とを含んでなったことをその特徴とする。
【００２６】
代案に、本発明のカラー陰極線管用テンションマスクフレーム組立体は相互所定間隔離隔されて平行な多数のストリップと、隣接するストリップを相互連結して電子ビームが通過するスロットを形成するリアルブリッジが形成されてマスクの中央部に位置されるリアルブリッジ領域と、前記ブリッジ領域の外郭に相互平行に形成されて隣接するストリップの少なくとも一側から延びて対向されるストリップと機械的に接触されない複数個のダミーブリッジが位置されたダミーブリッジ領域と、前記ダミーブリッジ領域の外郭に位置されてストリップにより形成される単一のスロットを有するアパーチャグリル領域とを含む混成タイプのテンションマスクと、前記マスクに引張力が加えられるように支えるフレームと、前記フレームに設けられて前記テンションマスクの各ストリップと接触される少なくとも一つのダンピング手段とを含んでなったことをその特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施の形態を詳細に説明する。
【００２８】
図１には本発明に係るテンションマスクフレーム組立体が装着された陰極線管の一実施の形態を示した。
【００２９】
図示されたように、カラー陰極線管６０は内面に所定パターンの蛍光膜６１が形成されたパネル６２と、前記パネル６２の内面に設けられたテンションマスクフレーム組立体６３とを含む。そして前記パネル６２はネック部６４に電子銃６５が装着されたファンネル６６と封着され、前記ファンネル６６のネック部６４とコーン部には電子銃から放出された電子ビームを偏向させて蛍光膜６１に正確にランディングされるようにする偏向ヨーク６７を含む。
【００３０】
図２には前記テンションマスクフレーム組立体の一実施の形態を示した。
【００３１】
図示されたように、相互所定間隔離隔されるサポート部材１０１,１０２と、前記各サポート部材１０１,１０２の両端部を支える弾性部材１０３,１０４とよりなったフレーム１００と、サポート部材１０１,１０２によりその長辺部が支えられることにより引張力が加えられるマスク７０と、前記マスク７０の振動を減衰させるための減衰手段２００とを含む。
【００３２】
ここで、前記サポート部材１０１,１０２のテンションマスク支持部位は所定の曲率を有するように形成され、これに溶接されて引張力を有するテンションマスクが所定の曲率を有するようにすることが望ましい。
【００３３】
前記テンションマスク７０は、図２及び図３に示されたように薄板素材より構成され、相互所定間隔離隔されて平行な多数のストリップ７１,７１’と前記隣接するストリップ７１,７１’を相互連結して電子ビームが通過するスロット７２を区画する複数個のリアルブリッジ７３を含む。ここで、前記リアルブリッジ７３はテンションマスク７０の中央部からその周辺部へ行くほどその数が次第に減る。即ち、テンションマスク７０の中央部からX軸方向(ストリップと直角をなす水平方向)へリアルブリッジ７３の垂直ピッチが次第に大きくなる。X軸方向へ行くほどその数が少なくなるリアルブリッジ７３は中央部又は縁部から伝達される振動がよく伝達されないようにランダム(random)に配列される。ここで、前記リアルブリッジは中央部から周辺部へ行くほど減り、中央部と周辺部との一定領域ではその数が一定に形成されることもできる。
【００３４】
前記テンションマスクにおいて、テンションマスク７０のX軸方向の先端部に位置されるエンドストリップ７４とこれと隣接されるストリップ７５との間には少なくとも一個以上のリアルブリッジが形成されるか、或いは形成されないようにすることが望ましい。
【００３５】
そして、前記ストリップ７１,７１’とリアルブリッジ７３とにより区画されたスロット７２には図４に示されたように前記ストリップ７１,７１’の相互対応される側から各々延びて相互機械的に接触されない突起７４a,７４bよりなった複数個のダミーブリッジ７４が位置される。スロット７２に位置されるダミーブリッジ７４は突起が一側のストリップから延びるように形成できる。
【００３６】
前記ダンピング手段２００は図２に示されたように両端部がフレーム１００の弾性部材１０３,１０４に支えられ、前記マスクの各ストリップ７１,７１’と接触される少なくとも一本のダンピングワイヤ２０１,２０２を含む。
【００３７】
図５にはカラー陰極線管のテンションマスクフレーム組立体の他の実施の形態を示した。前述した実施の形態と同一な符号は同一な構成要素を示す。
【００３８】
図示されたように、フレーム１００と前記フレーム１００のサポート部材１０１,１０２に引張力が加えられるように支えられるテンションマスク８０と、前記フレーム１００とマスク８０に支えられてマスク８０の振動を防止するダンピング手段２００とを含む。
【００３９】
前記テンションマスク８０は図５及び図６に示されたように相互所定間隔離隔されて平行な多数のストリップ８１,８１’と、これらストリップを相互連結して電子ビームが通過するスロット８２を形成する多数のリアルブリッジ８３を含むリアルブリッジ領域８５を含む。そして、前記スロット８２の両側、即ち、X軸方向への両側に位置して、相互平行に離隔されるストリップ８６,８６’が形成され、このストリップ８６,８６’の縁部から相互対向される方向へ延びて相互接触されない突起８７a,８７bよりなったダミーブリッジ８７を有したダミーブリッジ領域８８を有する。図６に示されたように、前記ダミーブリッジ領域８８にはリアルブリッジ８３’が形成できるが、このリアルブリッジ８３’の配列はリアルブリッジ領域８５の中央部からX軸方向の周辺部へ行くほどその数が少なくなることによりリアルブリッジのピッチが中央部から周辺部へ行くほど次第に広くなる。
【００４０】
図７及び図８にはフレームに支えられるテンションマスクのさらに他の実施の形態を示した。
【００４１】
図示されたように、薄板よりなるマスク９０はその中央部位に相互所定間隔離隔されるように設けられて平行な多数のストリップ９１,９１’と、前記ストリップを相互連結して電子ビームがスロット９２を形成するリアルブリッジ９３aを有したリアルブリッジ領域９３と、前記リアルブリッジ領域９３の両側には相互所定間隔離隔されて平行なストリップ９４,９４’と前記ストリップ９４,９４’の相互対向される方向へ延びて機械的に接触されない突起９５a,９５bよりなったダミーブリッジ９５を備えたダミーブリッジ領域９６とを含む混成タイプよりなる。
【００４２】
ここで、前記ダミーブリッジ９５のピッチは前記スロットを均一なピッチに分割し、前記突起は隣接するストリップの対向される部位から各々延びず、一側のストリップから他側のストリップ側へ形成できる。前記ダミーブリッジ領域９６には前記ストリップ９４,９４’を相互連結するリアルブリッジ(図示せず)が形成できるが、この場合前記リアルブリッジの数は前記スロット領域からX軸の方向へ行くほど少なくなる。前記ダミーブリッジ領域９６の外側にはアパーチャグリル領域９７が形成されるが、このアパーチャグリル領域９７は相互平行に設けられて単一のスロット９８を形成するストリップ９９,９９’を含む。前記アパーチャグリル領域９７を形成するストリップ９９,９９’は図８に示されたようにリアルブリッジ９９aにより相互連結できる。この場合、前記リアルブリッジ９９aの数は外側へ行くほどその数が減り、周辺に位置されるエンドストリップと隣接されるストリップとの間にはリアルブリッジが少なくとも一つ以上で形成されるか、或いは形成されない。
【００４３】
そして、前記ダンピング手段２００は、図５及び図７に示されたようにリアルブリッジ領域８５の各ストリップ８１,８１’とダミーブリッジ領域８８の各ストリップ８６,８６’と接触されるダンピングワイヤ２０３,２０４よりなり、このダンピングワイヤ２０３,２０４の両端端部はフレーム１００の弾性部材１０３,１０４に固定される。
【００４４】
前記ダンピング手段の他の実施の形態は図６及び図８に示されたように一側端部がマスクのリアルブリッジ領域８５に溶接されて他側端部がフレーム１００の弾性部材１０３,１０４に溶接された第１,２ダンピングワイヤ２０５,２０６を含む。
【００４５】
前述したように構成されたカラー陰極線管用テンションマスクフレーム組立体の作用を説明すれば次の通りである。
【００４６】
先ず、図２に示されたようにカラー陰極線管用テンションマスクフレーム組立体はストリップ７１,７１’を連結するリアルブリッジ７３の数が中央部から周辺部、即ち、X軸方向へ行くほど少なくなるため、マスク７０に加えられる衝撃による振動が隣接するストリップへ伝達されるのが減衰され、ダンピング手段２００のダンピングワイヤがテンションマスク７０のストリップ７１,７１’と接触されているため衝撃によるマスクの振動減衰効率を高められる。
【００４７】
これをさらに詳細に説明すれば、従来のテンションマスクはストリップを連結するリアルブリッジの数が中央部と周辺部とで均一に形成されているため振動の伝達が薄板でなるのと同一な面による振動伝達がなされるが、本発明に係るマスク７０は中央部から周辺部へ行くほどリアルブリッジ７３の数が減るため振動を伝達するための媒体の数が減る。従って、中央部から周辺部へ又は周辺部から中央部へ伝達される振動を減らせる。又、このような作用として、減衰されない振動はダンピングワイヤ２０１とストリップ７１,７１’の接触摩擦により振動が減衰される。
【００４８】
そして、図４に示されたように、前記リアルブリッジ７３により区画されたスロット７２の間には隣接するストリップ７１,７１’から対向される方向へ延びるが、相互機械的に接触されない突起７４a,７４bよりなったダミーブリッジ７４が形成されているため視認性を向上させ得る。
【００４９】
これを詳細に説明すれば、前記リアルブリッジ７３は電子銃から放出された電子ビームを遮断するので、画面上には黒点として現れる。その上、前記リアルブリッジ７３は、マスクの中央部から周辺部へ行くほど少なくなるように配列されている、すなわちリアルブリッジ７３は均一に配列されているのではなく不均一に配列されているので、よって、この黒点も画面上不均一に現れる。そこで、ダミーブリッジをスロットの間に設けることにより、この黒点を画面上に均一に現れるようにしている。これにより、リアルブリッジ７３が不均一に配列されているのを、視聴者に認識させないようにしている。
【００５０】
そして、図５乃至図８に示されたようにカラー陰極線管用マスク８０,９０がリアルブリッジ形成領域８５又は９３と、ダミーブリッジ領域８８又は９６及びアパーチャグリル領域９７に分割された場合には、前記振動の伝達をさらに減衰させ得る。
【００５１】
即ち、前記ダミーブリッジ領域８８又は９６とアパーチャグリル領域９７はストリップ９４,９４’,９９,９９’が独立的に形成されているためストリップ相互間に振動が伝達されることが防止できる。ストリップが独立的に形成されて発生される振動はフレームに支えられたダンピングワイヤ２０３,２０４と接触されているためこれらの摩擦により減衰される。特に図６及び図８に示されたように一側がテンションマスクのリアルブリッジ領域に固定されて他側がフレームに固定された第１,２ダンピングワイヤ２０５,２０６よりなった場合には、第１,２ダンピングワイヤ２０５,２０６によりダミーブリッジ領域及びアパーチャグリル領域９７のストリップが接触されてこれらストリップの独立的な振動が防止できる。
【００５２】
そして、前記アパーチャグリル領域９７はスロット９８が単一のスロットで形成されているため電子ビームの偏向によるクランピング現象を減らせ、リアルブリッジ領域９３及びダミーブリッジ９５による電子ビームが遮断されることが防止されて画面周辺部での輝度を向上させ得る。このような輝度の向上は偏向ヨークにより電子ビームが蛍光膜の周辺部へ偏向される時入射角が小さくなることにより発生される電子ビームのクランピング現象を最小化させ得る。そして前記ストリップを連結するリアルブリッジはマスクの中央部から周辺部へ行くほどその数が減るため電子銃から放出される電子ビームによりマスクの加熱時マスクの熱膨張によるドーミング現象を減らせる。
【００５３】
このように構成されたテンションマスクフレーム組立体を陰極線管に装着した状態でテンションマスクに発生されるドーミング現象とハウリング現象を測定して図９に示されたようなグラフを得た。
【００５４】
グラフに示されたようにリアルブリッジの数が増加すればハウリング現象が減少(グラフA参照)してドーミング現象が増加(グラフB参照)するが、本発明のマスクのようにストリップを相互連結するリアルブリッジの数をX軸方向へ行くほど減少させる場合、ドーミング現象とハウリング現象とが顕著に減少(グラフC参照)することが分かる。
【００５５】
一方、本発明に係るテンションマスクはリアルブリッジの数が中央部から周辺部へ行くほどその数が減るため、フレームに装着時加えられる引張力によるポアッソンコントラクション(POISSON CONTRACTION)を減らせる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るカラー陰極線管用テンションマスクフレーム組立体は、テンションマスクのリアルブリッジの数を周辺部へ行くほど減らすことにより振動伝達の減衰効果を向上させることができ、リアルブリッジとダミーブリッジと蛍光膜パターンの干渉によるモアレ(moire)を減らせる。
【００５７】
なお、本発明は図面に示された一実施の形態を参考として説明したが、これは例示的なことに過ぎなく、当該分野で通常の知識を持つ者なら、これより多様な変形及び実施の形態の変形が可能であるという点を理解することである。例えば、リアルブリッジ領域と、ダミーブリッジ領域及びアパーチャグリル領域を組み合してマスクの電子ビーム通過孔パターンが形成できる。従って、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求の範囲の技術的思想により決められなければならないことである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るテンションマスクフレーム組立体が装着された陰極線管を示した斜視図である。
【図２】本発明に係るテンションマスクフレーム組立体の斜視図である。
【図３】図２に示したテンションマスク７０の詳細構成を示す図。
【図４】同じく図２に示したテンションマスク７０の詳細構成を示す図。
【図５】本発明に係るテンションマスクフレーム組立体の他の実施の形態を示した斜視図である。
【図６】テンションマスクの他の実施の形態を示した平面図である。
【図７】本発明に係るテンションマスクフレーム組立体の斜視図である。
【図８】本発明に係るテンションマスクの他の実施の形態を示した平面図である。
【図９】本発明に係るテンションマスクのリアルブリッジ数とハウリング現象及びドーミング現象との関係を従来のマスクと比較して示したグラフである。
【図１０】従来の陰極線管用テンションマスクフレーム組立体を示した斜視図である。
【図１１】従来のテンションマスクフレーム組立体の斜視図である。
【図１２】従来のテンションマスクフレーム組立体の斜視図である。
【符号の説明】
７０ テンションマスク
７１,７１’ ストリップ
７２ スロット
７３ リアルブリッジ
７４ ダミーブリッジ
７４a,７４b 突起
１００ フレーム
１０１,１０２ サポート部材
１０３,１０４ 弾性部材
２００ ダンピング手段
２０１,２０２ ダンピングワイヤ
【発明の属する技術分野】
本発明はカラー陰極線管に係り、より詳しくはパネル内部の蛍光膜と近接され色選別機能を遂行するカラー陰極線管用テンションマスクフレーム組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常的なコンピュータのモニタ、テレビジョン等に採用されたカラー陰極線管は電子銃から放出された三本の電子ビームが色選別機能を有するマスク(mask)の電子ビーム通過孔を通じてパネルのスクリーン面に形成されている蛍光膜の赤，緑，青色の蛍光体にランディングされることにより、前記蛍光体を励起させて画像を形成する。
【０００３】
前記のように画像を形成するカラー陰極線管において、色選別機能を有するマスクはコンピュータのモニタに採用されるドット(dot)マスクとテレビジョン等に用いられるスロットマスク(slot mask、又はスリットマスクという)とに大別される。このようなドットマスクとスロットマスクとはスクリーン面が偏向された電子ビームのランディングを勘案して所定の曲率を有するように形成されているため、スクリーン面の曲率に対応した曲率を有するように設計される。
【０００４】
前述したように、マスクは厚さが０.１乃至０.２５mmの薄板素材をエッチングして多数の電子ビーム通過孔を形成し、この薄板素材を所定の曲率に成形して使用している。前記マスクの曲率が一定以上の曲率を有しなければ構造的強度が弱いため、陰極線管の製造工程中又は陰極線管の運搬中永久焼成変形される場合が多く、結果的にマスク固有機能の色選別機能が遂行できない場合が多い。
【０００５】
しかし、前述したように所定の曲率を有するように成形されたマスクはフレームに支えられてパネルの内面に装着されるが、電子銃から放出される熱電子により加熱しやすくなって熱膨張されることにより、ドーミング(doming)現象が発生されて三本の電子ビームの色選別機能が遂行できない。
【０００６】
最近のカラー陰極線管は、大型化に伴ってこのスクリーン面の曲率による画像の歪み及び自然な画像の再現を目指しスクリーン面の平面化を追求している。
【０００７】
このようなマスクのドーミング現象の防止と平面化のためのスロット方式マスクがUS３,６８３,０６３号、US４,９４２,３３２号、US４,９２６,０８９号、US４,９７３,２８３号に開示されている。
【０００８】
開示されたマスク中、図１０にアパーチャグリル(aperture grille)方式のマスクフレーム組立体を示す。
【０００９】
図示されたように、アパーチャグリル方式のマスクフレーム組立体１０は相互平行に所定間隔離隔されてスロットを形成するストリップ(strip)１１を含む。このようなマスクは、フレーム１２にストリップ１１の両端部が支えられて引張力を有するように設けられ、各々のストリップが独立的に振動することを防止するために各々のストリップ１１はダンパワイヤ(damper wire)１３により接触される。
【００１０】
しかし、このようなマスクフレーム組立体１０は、板上に形成されたストリップ１１が相互平行して両端部のみ固定された構造を有しているため、製造工程時取り扱いが容易でないという問題点があった。
【００１１】
このような問題点を解決するために、US４,９４２,３３２号に開示されたスロット方式マスクは、薄板上に所定間隔離隔されてスリットを形成する複数個のストリップが形成され、これらは隣接するストリップとタイバーとにより連結された構造を有する。
【００１２】
このようなマスクはストリップがタイバーにより連結されているため、外部から加えられる衝撃及び音波により振動として発生されるハウリング(howling)を多少減らせるが、タイバーの振動がタイバーにより隣接するストリップへ伝達されてハウリング減少効果が大きく期待できない。
【００１３】
前述したような問題点を解決するためのカラー陰極線管が日本国公開特許公報第２０００−７７００７号に開示されている。
【００１４】
このカラー陰極線管は、図１１に示されたように、フレーム３１に多数のスロットの形成されたシャドウマスク３２に引張力が加えられるように装着され、前記フレーム３１には前記シャドウマスク３２の縁部に接触される振動減衰体３３を含む。
【００１５】
このように構成された陰極線管はシャドウマスク３２に振動減衰体３３を密着させて振動を減衰させているが、シャドウマスク３２は薄板上にスロットが形成された状態なので振動を伝達する媒体、即ち、スロットを区画するリアルブリッジによる振動の伝達力が高いため前記振動減衰体３３のみでは十分な振動を減衰させることができない。
【００１６】
図１２には従来のシャドウマスクフレーム組立体の他の例を示した。
【００１７】
図示されたように、シャドウマスクフレーム組立体４０はフレームと、前記フレームに引張力が加えられた状態で固定され、相互平行に位置されて所定間隔離隔されるストリップ４１,４１’と、前記ストリップ４１,４１’を相互連結してスロット４２を区画する複数個のリアルブリッジ４３を有したマスク４４と、前記マスクの振動を減衰させるためにマスク４４のエンドストリップ４５にかかるイヤリング(earring)４６とを含む。
【００１８】
このようなマスクフレーム組立体４０は、マスク４４に加えられる振動がエンドストリップ４５とイヤリング４６との摩擦により消滅されるようになっているが、エンドストリップ４５とイヤリング４６との摩擦時騒音が発生する。又、マスク４４のストリップ４１,４１’は多数個のリアルブリッジ４３により連結されているため薄板に振動が伝達されるように振動が伝達され、中央から発生された振動はエンドストリップ４５まで伝達された後イヤリング４６により減衰されるため十分な振動減衰効果が期待できない。
【００１９】
特に前述したマスク方式においては、走査電子ビームとマスク孔が相互干渉するため、モアレ現象が発生し、電子ビームの偏向角が大きくなることにより偏向ヨークの強いピンクッション磁界により蛍光膜にランディングされる電子ビームのスポット現象が横長形に歪められるので、画面の周辺部でモアレ現象が酷く現れる。このためモアレ現象が最小になるマスクピッチの選択やモジュレーション深さ低減のために垂直ピッチを狭くする等の方法が用いられてきた。
【００２０】
しかし、これらは全てマスク周辺部の透過率を低下させるものであり、画面の輝度均一性の観点から望ましくないという問題点があった。
【００２１】
又、マスク方式においては、電子ビームによるマスクの加熱によりマスクドーミング現象が大きく現れる。さらにドーミング現象はマスクの周辺において起こりやすい。テンションマスクの場合にも価格が低廉な鉄材を使用すればマスクブリッジ部分を含んで水平方向へ膨張するので画面上でモアレ現象が発生するという問題点があった。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、ストリップ相互間の振動の伝達を減らしてストリップとダンパワイヤとの摩擦による振動減衰効果を向上させることができ、電子ビームとスロットとの干渉によるモアレ現象の防止及び画像の輝度を向上させ得るカラー陰極線管用テンションマスクフレーム組立体を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明のカラー陰極線管用テンションマスクフレーム組立体は、相互所定間隔離隔されて平行に配列された複数のストリップと、隣接するストリップを相互連結するリアルブリッジと、この隣接するストリップとリアルブリッジとにより形成されるとともに電子ビームが通過するスロットとからなるリアルブリッジ領域と、隣接するストリップの少なくとも一側から延び、かつ対向されるストリップと機械的に接触されない複数個のダミーブリッジを有するダミーブリッジ領域と、相互平行に配列されて単一のスロットを形成するアパーチャグリル領域と、を有するテンションマスクと、前記テンションマスクに引張力が加えられるように支えるフレームと、前記フレームに設けられて前記テンションマスクの各ストリップと接触される少なくとも１つのダンピング手段と、を有するとともに、前記リアルブリッジ領域は、前記リアルブリッジが前記テンションマスクの中央部から周辺部へ行くほどその数が次第に少なくなるように形成してなり、前記テンションマスクは、その中央部に前記リアルブリッジ領域、このリアルブリッジ領域の外側に前記ダミーブリッジ領域、更にこのダミーブリッジ領域の外側に前記アパーチャグリル領域を配列することを特徴とする。
【００２４】
本発明において、前記ダンピング手段はフレームに両端部が固定されて前記各ストリップと接触される少なくとも一本のダンピングワイヤよりなる。又前記ダンピングワイヤは一側端部がマスクに固定されて他側端部がフレームに固定される二本のダンピングワイヤよりなり得る。
【００２５】
前記目的を達成するための本発明のカラー陰極線管用テンションマスクフレーム組立体は相互所定間隔離隔されて平行な多数のストリップと、前記隣接するストリップを相互連結して電子ビームが通過するスロットを形成するリアルブリッジが形成されてマスクの中央部に位置されるリアルブリッジ領域と、前記マスクの周辺部に位置するリアルブリッジの間に隣接するストリップの少なくとも一側から延びて対向されるストリップと機械的に接触されない複数個のダミーブリッジが位置されたダミーブリッジ領域とを含む混成タイプのテンションマスクと、前記テンションマスクに引張力が加えられ支えるフレームと、前記フレームに設けられて前記テンションマスクの各ストリップと接触される少なくとも一つのダンピング手段とを含んでなったことをその特徴とする。
【００２６】
代案に、本発明のカラー陰極線管用テンションマスクフレーム組立体は相互所定間隔離隔されて平行な多数のストリップと、隣接するストリップを相互連結して電子ビームが通過するスロットを形成するリアルブリッジが形成されてマスクの中央部に位置されるリアルブリッジ領域と、前記ブリッジ領域の外郭に相互平行に形成されて隣接するストリップの少なくとも一側から延びて対向されるストリップと機械的に接触されない複数個のダミーブリッジが位置されたダミーブリッジ領域と、前記ダミーブリッジ領域の外郭に位置されてストリップにより形成される単一のスロットを有するアパーチャグリル領域とを含む混成タイプのテンションマスクと、前記マスクに引張力が加えられるように支えるフレームと、前記フレームに設けられて前記テンションマスクの各ストリップと接触される少なくとも一つのダンピング手段とを含んでなったことをその特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施の形態を詳細に説明する。
【００２８】
図１には本発明に係るテンションマスクフレーム組立体が装着された陰極線管の一実施の形態を示した。
【００２９】
図示されたように、カラー陰極線管６０は内面に所定パターンの蛍光膜６１が形成されたパネル６２と、前記パネル６２の内面に設けられたテンションマスクフレーム組立体６３とを含む。そして前記パネル６２はネック部６４に電子銃６５が装着されたファンネル６６と封着され、前記ファンネル６６のネック部６４とコーン部には電子銃から放出された電子ビームを偏向させて蛍光膜６１に正確にランディングされるようにする偏向ヨーク６７を含む。
【００３０】
図２には前記テンションマスクフレーム組立体の一実施の形態を示した。
【００３１】
図示されたように、相互所定間隔離隔されるサポート部材１０１,１０２と、前記各サポート部材１０１,１０２の両端部を支える弾性部材１０３,１０４とよりなったフレーム１００と、サポート部材１０１,１０２によりその長辺部が支えられることにより引張力が加えられるマスク７０と、前記マスク７０の振動を減衰させるための減衰手段２００とを含む。
【００３２】
ここで、前記サポート部材１０１,１０２のテンションマスク支持部位は所定の曲率を有するように形成され、これに溶接されて引張力を有するテンションマスクが所定の曲率を有するようにすることが望ましい。
【００３３】
前記テンションマスク７０は、図２及び図３に示されたように薄板素材より構成され、相互所定間隔離隔されて平行な多数のストリップ７１,７１’と前記隣接するストリップ７１,７１’を相互連結して電子ビームが通過するスロット７２を区画する複数個のリアルブリッジ７３を含む。ここで、前記リアルブリッジ７３はテンションマスク７０の中央部からその周辺部へ行くほどその数が次第に減る。即ち、テンションマスク７０の中央部からX軸方向(ストリップと直角をなす水平方向)へリアルブリッジ７３の垂直ピッチが次第に大きくなる。X軸方向へ行くほどその数が少なくなるリアルブリッジ７３は中央部又は縁部から伝達される振動がよく伝達されないようにランダム(random)に配列される。ここで、前記リアルブリッジは中央部から周辺部へ行くほど減り、中央部と周辺部との一定領域ではその数が一定に形成されることもできる。
【００３４】
前記テンションマスクにおいて、テンションマスク７０のX軸方向の先端部に位置されるエンドストリップ７４とこれと隣接されるストリップ７５との間には少なくとも一個以上のリアルブリッジが形成されるか、或いは形成されないようにすることが望ましい。
【００３５】
そして、前記ストリップ７１,７１’とリアルブリッジ７３とにより区画されたスロット７２には図４に示されたように前記ストリップ７１,７１’の相互対応される側から各々延びて相互機械的に接触されない突起７４a,７４bよりなった複数個のダミーブリッジ７４が位置される。スロット７２に位置されるダミーブリッジ７４は突起が一側のストリップから延びるように形成できる。
【００３６】
前記ダンピング手段２００は図２に示されたように両端部がフレーム１００の弾性部材１０３,１０４に支えられ、前記マスクの各ストリップ７１,７１’と接触される少なくとも一本のダンピングワイヤ２０１,２０２を含む。
【００３７】
図５にはカラー陰極線管のテンションマスクフレーム組立体の他の実施の形態を示した。前述した実施の形態と同一な符号は同一な構成要素を示す。
【００３８】
図示されたように、フレーム１００と前記フレーム１００のサポート部材１０１,１０２に引張力が加えられるように支えられるテンションマスク８０と、前記フレーム１００とマスク８０に支えられてマスク８０の振動を防止するダンピング手段２００とを含む。
【００３９】
前記テンションマスク８０は図５及び図６に示されたように相互所定間隔離隔されて平行な多数のストリップ８１,８１’と、これらストリップを相互連結して電子ビームが通過するスロット８２を形成する多数のリアルブリッジ８３を含むリアルブリッジ領域８５を含む。そして、前記スロット８２の両側、即ち、X軸方向への両側に位置して、相互平行に離隔されるストリップ８６,８６’が形成され、このストリップ８６,８６’の縁部から相互対向される方向へ延びて相互接触されない突起８７a,８７bよりなったダミーブリッジ８７を有したダミーブリッジ領域８８を有する。図６に示されたように、前記ダミーブリッジ領域８８にはリアルブリッジ８３’が形成できるが、このリアルブリッジ８３’の配列はリアルブリッジ領域８５の中央部からX軸方向の周辺部へ行くほどその数が少なくなることによりリアルブリッジのピッチが中央部から周辺部へ行くほど次第に広くなる。
【００４０】
図７及び図８にはフレームに支えられるテンションマスクのさらに他の実施の形態を示した。
【００４１】
図示されたように、薄板よりなるマスク９０はその中央部位に相互所定間隔離隔されるように設けられて平行な多数のストリップ９１,９１’と、前記ストリップを相互連結して電子ビームがスロット９２を形成するリアルブリッジ９３aを有したリアルブリッジ領域９３と、前記リアルブリッジ領域９３の両側には相互所定間隔離隔されて平行なストリップ９４,９４’と前記ストリップ９４,９４’の相互対向される方向へ延びて機械的に接触されない突起９５a,９５bよりなったダミーブリッジ９５を備えたダミーブリッジ領域９６とを含む混成タイプよりなる。
【００４２】
ここで、前記ダミーブリッジ９５のピッチは前記スロットを均一なピッチに分割し、前記突起は隣接するストリップの対向される部位から各々延びず、一側のストリップから他側のストリップ側へ形成できる。前記ダミーブリッジ領域９６には前記ストリップ９４,９４’を相互連結するリアルブリッジ(図示せず)が形成できるが、この場合前記リアルブリッジの数は前記スロット領域からX軸の方向へ行くほど少なくなる。前記ダミーブリッジ領域９６の外側にはアパーチャグリル領域９７が形成されるが、このアパーチャグリル領域９７は相互平行に設けられて単一のスロット９８を形成するストリップ９９,９９’を含む。前記アパーチャグリル領域９７を形成するストリップ９９,９９’は図８に示されたようにリアルブリッジ９９aにより相互連結できる。この場合、前記リアルブリッジ９９aの数は外側へ行くほどその数が減り、周辺に位置されるエンドストリップと隣接されるストリップとの間にはリアルブリッジが少なくとも一つ以上で形成されるか、或いは形成されない。
【００４３】
そして、前記ダンピング手段２００は、図５及び図７に示されたようにリアルブリッジ領域８５の各ストリップ８１,８１’とダミーブリッジ領域８８の各ストリップ８６,８６’と接触されるダンピングワイヤ２０３,２０４よりなり、このダンピングワイヤ２０３,２０４の両端端部はフレーム１００の弾性部材１０３,１０４に固定される。
【００４４】
前記ダンピング手段の他の実施の形態は図６及び図８に示されたように一側端部がマスクのリアルブリッジ領域８５に溶接されて他側端部がフレーム１００の弾性部材１０３,１０４に溶接された第１,２ダンピングワイヤ２０５,２０６を含む。
【００４５】
前述したように構成されたカラー陰極線管用テンションマスクフレーム組立体の作用を説明すれば次の通りである。
【００４６】
先ず、図２に示されたようにカラー陰極線管用テンションマスクフレーム組立体はストリップ７１,７１’を連結するリアルブリッジ７３の数が中央部から周辺部、即ち、X軸方向へ行くほど少なくなるため、マスク７０に加えられる衝撃による振動が隣接するストリップへ伝達されるのが減衰され、ダンピング手段２００のダンピングワイヤがテンションマスク７０のストリップ７１,７１’と接触されているため衝撃によるマスクの振動減衰効率を高められる。
【００４７】
これをさらに詳細に説明すれば、従来のテンションマスクはストリップを連結するリアルブリッジの数が中央部と周辺部とで均一に形成されているため振動の伝達が薄板でなるのと同一な面による振動伝達がなされるが、本発明に係るマスク７０は中央部から周辺部へ行くほどリアルブリッジ７３の数が減るため振動を伝達するための媒体の数が減る。従って、中央部から周辺部へ又は周辺部から中央部へ伝達される振動を減らせる。又、このような作用として、減衰されない振動はダンピングワイヤ２０１とストリップ７１,７１’の接触摩擦により振動が減衰される。
【００４８】
そして、図４に示されたように、前記リアルブリッジ７３により区画されたスロット７２の間には隣接するストリップ７１,７１’から対向される方向へ延びるが、相互機械的に接触されない突起７４a,７４bよりなったダミーブリッジ７４が形成されているため視認性を向上させ得る。
【００４９】
これを詳細に説明すれば、前記リアルブリッジ７３は電子銃から放出された電子ビームを遮断するので、画面上には黒点として現れる。その上、前記リアルブリッジ７３は、マスクの中央部から周辺部へ行くほど少なくなるように配列されている、すなわちリアルブリッジ７３は均一に配列されているのではなく不均一に配列されているので、よって、この黒点も画面上不均一に現れる。そこで、ダミーブリッジをスロットの間に設けることにより、この黒点を画面上に均一に現れるようにしている。これにより、リアルブリッジ７３が不均一に配列されているのを、視聴者に認識させないようにしている。
【００５０】
そして、図５乃至図８に示されたようにカラー陰極線管用マスク８０,９０がリアルブリッジ形成領域８５又は９３と、ダミーブリッジ領域８８又は９６及びアパーチャグリル領域９７に分割された場合には、前記振動の伝達をさらに減衰させ得る。
【００５１】
即ち、前記ダミーブリッジ領域８８又は９６とアパーチャグリル領域９７はストリップ９４,９４’,９９,９９’が独立的に形成されているためストリップ相互間に振動が伝達されることが防止できる。ストリップが独立的に形成されて発生される振動はフレームに支えられたダンピングワイヤ２０３,２０４と接触されているためこれらの摩擦により減衰される。特に図６及び図８に示されたように一側がテンションマスクのリアルブリッジ領域に固定されて他側がフレームに固定された第１,２ダンピングワイヤ２０５,２０６よりなった場合には、第１,２ダンピングワイヤ２０５,２０６によりダミーブリッジ領域及びアパーチャグリル領域９７のストリップが接触されてこれらストリップの独立的な振動が防止できる。
【００５２】
そして、前記アパーチャグリル領域９７はスロット９８が単一のスロットで形成されているため電子ビームの偏向によるクランピング現象を減らせ、リアルブリッジ領域９３及びダミーブリッジ９５による電子ビームが遮断されることが防止されて画面周辺部での輝度を向上させ得る。このような輝度の向上は偏向ヨークにより電子ビームが蛍光膜の周辺部へ偏向される時入射角が小さくなることにより発生される電子ビームのクランピング現象を最小化させ得る。そして前記ストリップを連結するリアルブリッジはマスクの中央部から周辺部へ行くほどその数が減るため電子銃から放出される電子ビームによりマスクの加熱時マスクの熱膨張によるドーミング現象を減らせる。
【００５３】
このように構成されたテンションマスクフレーム組立体を陰極線管に装着した状態でテンションマスクに発生されるドーミング現象とハウリング現象を測定して図９に示されたようなグラフを得た。
【００５４】
グラフに示されたようにリアルブリッジの数が増加すればハウリング現象が減少(グラフA参照)してドーミング現象が増加(グラフB参照)するが、本発明のマスクのようにストリップを相互連結するリアルブリッジの数をX軸方向へ行くほど減少させる場合、ドーミング現象とハウリング現象とが顕著に減少(グラフC参照)することが分かる。
【００５５】
一方、本発明に係るテンションマスクはリアルブリッジの数が中央部から周辺部へ行くほどその数が減るため、フレームに装着時加えられる引張力によるポアッソンコントラクション(POISSON CONTRACTION)を減らせる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るカラー陰極線管用テンションマスクフレーム組立体は、テンションマスクのリアルブリッジの数を周辺部へ行くほど減らすことにより振動伝達の減衰効果を向上させることができ、リアルブリッジとダミーブリッジと蛍光膜パターンの干渉によるモアレ(moire)を減らせる。
【００５７】
なお、本発明は図面に示された一実施の形態を参考として説明したが、これは例示的なことに過ぎなく、当該分野で通常の知識を持つ者なら、これより多様な変形及び実施の形態の変形が可能であるという点を理解することである。例えば、リアルブリッジ領域と、ダミーブリッジ領域及びアパーチャグリル領域を組み合してマスクの電子ビーム通過孔パターンが形成できる。従って、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求の範囲の技術的思想により決められなければならないことである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るテンションマスクフレーム組立体が装着された陰極線管を示した斜視図である。
【図２】本発明に係るテンションマスクフレーム組立体の斜視図である。
【図３】図２に示したテンションマスク７０の詳細構成を示す図。
【図４】同じく図２に示したテンションマスク７０の詳細構成を示す図。
【図５】本発明に係るテンションマスクフレーム組立体の他の実施の形態を示した斜視図である。
【図６】テンションマスクの他の実施の形態を示した平面図である。
【図７】本発明に係るテンションマスクフレーム組立体の斜視図である。
【図８】本発明に係るテンションマスクの他の実施の形態を示した平面図である。
【図９】本発明に係るテンションマスクのリアルブリッジ数とハウリング現象及びドーミング現象との関係を従来のマスクと比較して示したグラフである。
【図１０】従来の陰極線管用テンションマスクフレーム組立体を示した斜視図である。
【図１１】従来のテンションマスクフレーム組立体の斜視図である。
【図１２】従来のテンションマスクフレーム組立体の斜視図である。
【符号の説明】
７０ テンションマスク
７１,７１’ ストリップ
７２ スロット
７３ リアルブリッジ
７４ ダミーブリッジ
７４a,７４b 突起
１００ フレーム
１０１,１０２ サポート部材
１０３,１０４ 弾性部材
２００ ダンピング手段
２０１,２０２ ダンピングワイヤ
Claims (3)
- 相互所定間隔離隔されて平行に配列された複数のストリップと、隣接するストリップを相互連結するリアルブリッジと、この隣接するストリップとリアルブリッジとにより形成されるとともに電子ビームが通過するスロットとからなるリアルブリッジ領域と、
隣接するストリップの少なくとも一側から延び、かつ対向されるストリップと機械的に接触されない複数個のダミーブリッジを有するダミーブリッジ領域と、
相互平行に配列されて単一のスロットを形成するアパーチャグリル領域と、を有するテンションマスクと、
前記テンションマスクに引張力が加えられるように支えるフレームと、
前記フレームに設けられて前記テンションマスクの各ストリップと接触される少なくとも１つのダンピング手段と、を有するとともに、
前記リアルブリッジ領域は、
前記リアルブリッジが前記テンションマスクの中央部から周辺部へ行くほどその数が次第に少なくなるように形成してなり、
前記テンションマスクは、
その中央部に前記リアルブリッジ領域、このリアルブリッジ領域の外側に前記ダミーブリッジ領域、更にこのダミーブリッジ領域の外側に前記アパーチャグリル領域を配列すること
を特徴とするカラー陰極線管用テンションマスクフレーム組立体。 - 前記ダンピング手段はフレームに両端部が固定されて前記各ストリップと接触される少なくとも一本のダンピングワイヤよりなったことを特徴とする請求項１に記載のカラー陰極線管用テンションマスクフレーム組立体。
- 前記ダンピング手段は、ダンピングワイヤからなり、
前記ダンピングワイヤは一側端部がマスクに固定され、他側端部がフレームに固定される二本のダンピングワイヤよりなったことを特徴とする請求項１に記載のカラー陰極線管用テンションマスクフレーム組立体。
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