KR20000058079A - 섀도우 마스크-프레임 어셈블리 지지물을 구비한 칼라화상관 - Google Patents

Abstract

칼라 화상관은 두 개의 거의 평행한 긴 측면(22, 24), 두 개의 거의 평행한 짧은 측면(26, 28) 및 네 개의 모서리를 갖는 사각형 앞면판 패널(rectangluar faceplate panel)(12)을 갖는 진공 엔벨로프(10)를 포함한다. 상기 패널은 앞면판(18)과 주변 측벽(20)을 포함하고, 상기 패널은 상기 패널의 네 개의 모서리에 위치한 스프링에 의해서 상기 패널 내에 장착된 섀도우 마스크-프레임 어셈블리(38)를 포함한다. 상기 스프링은 상기 네 개의 모서리에서 상기 주변 측벽 상에 위치한 스터드(34)와 맞물리는 개구를 갖고 있다. 상기 패널(12)은 상기 패널의 거의 평행한 측면(22, 24) 중 적어도 한 쌍의 중심 부근에 위치한 상기 주변 측벽(20) 상에 추가적인 스터드(54, 56)를 포함한다. 브래킷(50, 52)은 섀도우 마스크-프레임 어셈블리 반대쪽의 추가적인 스터드가 위치한 곳에 있다. 브래킷은 이 브래킷 내에 슬롯(59)을 포함한다. 상기 슬롯은 앞면판을 향하고 있는 쪽이 개방되어 있다. 상기 추가적인 스터드는 상기 슬롯 내에 위치해 있다.

Description

섀도우 마스크-프레임 어셈블리 지지물을 구비한 칼라 화상관{COLOR PICTURE TUBE HAVING IMPROVED SHADOW MASK-FRAME ASSEMBLY SUPPORT}

본 발명은 음극 발광 스크린에 연결되어 있는 주변 프레임에 부착된 섀도우 마스크를 갖는 칼라 화상관에 관한 것이고, 더 구체적으로는 향상된 충격 조절 능력을 제공하는 화상관 내의 마스크-프레임 어셈블리 지지 시스템에 관한 것이다.

대부분의 칼라 화상관에서, 섀도우 마스크를 지지하는 주변 프레임은, 프레임에 직접 용접되어 있는 스프링 또는 프레임에 용접되어 있는 판에 용접된 스프링에 의해서 앞면판 패널에 걸려있다(suspend). 큰 사이즈의 화상관에서 마스크-프레임 어셈블리는 일반적으로 네 개의 스프링을 사용하여 화상관의 직사각형 앞면판 패널 내에서 지지된다. 최근의 많은 화상관에서, 상기 스프링은 상기 프레임의 네 개의 모서리에 위치하여 패널 내에서의 상기 어셈블리의 꼬임(twisting)와 이동(shifting)을 최소화한다. 각 스프링에 있는 개구가 유리 패널의 내부 모서리에 매입되어 있는 금속 스터드(stud)와 맞물리게 된다. 이러한 모서리 지지물을 구현하는 실시예가 미국특허번호 제 4,723,088호(Sone 등, 1998년 2월 2일 발행)에 개시되어 있다. 상기 특허에서 마스크 프레임은 각 모서리에서 지지물을 갖는 끝이 잘린 모서리를 가지고 있다. 종래의 기술에서 마스크-프레임 어셈블리 지지물은 한 쪽 끝에서는 상기 프레임에 용접되고, 다른 쪽 끝에서는 개구를 포함하는 굽은 금속판이다. 상기 개구는 패널 측면에 매입된 금속 스터드와 맞물려 있다. 상기 Sone 등의 특허에서 함께 용접되어 있는 두 개의 멤버(member)로 각 지지물을 형성하는 것을 알 수 있다. 평판 모양을 한 제1 멤버는 떨어져 있는 몇개의 지점에서 마스크 프레임에 용접된다. 제2 멤버는 한 쪽 끝은 상기 제1 멤버에 용접되고, 다른 쪽 끝에서는 패널 측면의 지지 스터드와 맞물려 있는 개구를 포함한다.

칼라 화상관 섀도우 마스크 지지용으로 모서리 지지 시스템을 사용하면 축상 지지 시스템(on-axis support system)에 많은 잇점이 있다. 그러나 모서리 지지 시스템은 충격 부하에 대한 비대칭 저항성(asysmmetric resistance)이라는 바람직하지 못한 특징을 가지고 있다. 모서리 지지 시스템을 사용하는 화상관은 통상적으로 수직 방향(Y)의 충격 부하에 비해 수평 방향(X)의 충격 부하를 지탱하여 섀도우 마스크를 원래 위치의 허용 거리 내에 있게 하는 성능이 떨어진다.

충격 조절 능력은 화상관 어셈블리를 X 방향으로 가속시키고, 마스크 지지 시스템을 영구 변형시키서 측정된다. 이러한 변형은 통상 마스크 개구를 통상의 위치에 미스얼라인(misalign) 하게되고, 이는 다시 전자빔의 랜딩시 위치 에러를 발생시킨다. 이러한 미스랜딩(mislanding)은 통상 미스레지스트레이션(misregistrat-

ion)이라고 하는데, 동작하고 있는 화상관에서는 이러한 미스레지스트레이션으로 백색 영역 불균일(white field nonuniformity)과 색순도 에러가 발생한다. 본 발명이 속한 기술 분야에서 알려져 있는 바와 같이, 연속적인 선스크린 화상관은 기본적인 동작 원리에 의해 Y 방향 레지스트레이션 에러에 대해서는 매우 큰 허용 범위를 가지지만, X 방향 레지스트레이션 에러에 대해서는 매우 작은 허용 범위를 가진다.

모서리 지지 시스템 스프링은 통상 섀도우 마스크 프레임에 장착되어 있기 때문에 방사 방향으로는 유연성이 있으나, 접선 방향에 대해서는 매우 경직되어 있는 것이 통상적이다. 이러한 스프링은 통상 마스크의 대각선 모서리에 장착되어 있다. 마스크 대각선이 X 축 및 Y 축에 대해서 45도로 놓여 있지 않기 때문에 즉, 화상관의 종횡비가 4 ×3 또는 16 ×9(X 대 Y)이므로 X 방향 및 Y 방향에서 결과적인 시스템의 스티프니스(stiffness)는 동일하지 않다.

종횡비가 4 ×3인 화상관에서 반대편 모서리에 있는 스프링을 연결하는 선은 수평(X) 축에 대해서 36.87 도의 각도를 이루고 있다. 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 수평(X) 방향의 충격 조절 능력이 수직(Y) 방향의 충격 조절 능력의 약 75 %(tan36.87도)가 될 것이라는 것을 예상할 수 있을 것이다. 종횡비가 16 ×9인 화상관에 대해서는 X 방향과 Y 방향에서의 충격 부하 조절 능력 차이는 더 크다는 것을 예상할 수 있다. 종횡비가 16 ×9인 화상관에서 스프링의 대각선 각도는 통상 29.00 도이다. 이러한 각도로부터 X 방향 충격 조절 능력이 Y 방향의 충격 조절 능력의 약 55 %(tan29.00도)가 될 것이라고 예상된다. 이러한 종횡비가 16 ×9인 화상관의 충격 조절 능력은 많은 애플리케이션에서 받아들여지지 않는다는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 발명은 종횡비가 16 ×9인 화상관의 불충분한 충격 조절 능력의 해결을 목적으로 하고 있다.

본 발명에 따른 칼라 화상관은 두 개의 거의 평행한 긴 측면, 두 개의 거의 평행한 짧은 측면 및 네 개의 모서리를 갖는 사각형의(rectangular) 앞면판 패널을 가지는 진공 엔벨로프(envelope)를 포함한다. 상기 패널은 앞면판과 주변의 측벽(peripheral sidewall)을 포함한다. 상기 패널은 이 패널의 네 개의 모서리에 위치한 스프링에 의해서 이 패널에 장착되어 있는 섀도우 마스크-프레임 어셈블리를 포함한다. 상기 스프링은 네 개의 모서리에서 주변의 측벽에 위치한 스터드와 맞물리는 개구를 가지고 있다. 상기 패널은 이 패널의 거의 평행한 적어도 한 쌍의 측면의 중심 부근에 위치한 주변 측벽 상에 추가적인 스터드를 포함한다. 브래킷은 섀도우 마스크-프레임 어셈블리의 반대쪽의 추가적인 스터드가 위치한 곳에 있다. 상기 브래킷은 이 브래킷 안에 슬롯을 포함한다. 이러한 슬롯은 앞면판을 향하고 있는 쪽이 개방되어 있다. 추가적인 스터드는 상기 슬롯 내에 위치하고 있다.

도 1은 본 발명을 구현한 칼라 화상관을 축방향으로 절단한 측면도.

도 2는 도 1의 화상관의 앞면판 패널 내에 장착된 섀도우 마스크-프레임 어셈블리의 평면도.

도 3은 프레임에 부착된 이동 어레스팅(arresting) 브래킷의 투시도.

도 4는 지지 스터드에 연결된 도 3의 이동 어레스팅 브래킷의 투시도.

도 5는 프레임에 부착된 또 다른 이동 어레스팅 브래킷의 같은 투시도.

도 6은 프레임에 부착된 제3 이동 어레스팅 브래킷의 투시도.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

8: 수상관

10: 엔벨로프

12: 앞면판 패널

18: 앞면판

20: 주변 측벽

22, 24: 평행한 측면

34, 54, 56: 스터드

38: 마스크-프레임 어셈블리

42: 스프링

50, 52, 61, 64: 브래킷

59, 62, 66: 슬롯

도 1은 유리 엔벨로프(10)과, 직사각형의 퍼넬(16)에 의해 연결된 직사각형의 앞면판 패널(12)와 관모양의 네크(14)을 포함하는 직사각형의 칼라 화상관(8)을 도시한다. 상기 패널(12)은 뷰잉 앞면판(viewing faceplate)(18)과, 퍼넬(16)로 봉입되어 있는 주변 프렌지 또는 측벽(20)을 포함하고 있다. 앞면판 패널(12)은 도 2에서 또한 보는 바와 같이, 장축인 X 축과 단축인 Y 축을 가지고 있다. 상기 X축은 패널(12)의 두 개의 거의 평행한 긴 측면(22, 24)(통상 수평방향)에 평행하고, 상기 Y축은 패널(12)의 두 개의 거의 평행한 짧은 측면(26, 28)(통상 수직 방향)에 평행하다. 상기 장축 및 단축은 네크(14)의 중심과 패널(12)의 중심을 지나는 관의 중심 종축인 Z 축에 수직이다. 모자이크 3 색 형광 스크린(30)은 앞면판(18)의 내측 표면에 의해서 유지되고 있다(carried). 스크린(30)은 바람직하게는 단축인 Y축까지 실질적으로 평행하게 뻗어 있는 형광선을 갖는 선스크린이다. 이와 선택적으로, 스크린은 점스크린일 수 있다. 다중개구 칼라 선택 전극 또는 섀도우 마스크(32)는 패널(12) 내에서 탈착할 수 있게 장착되어 있다. 섀도우 마스크(32)는 주변 프레임(40)을 또한 포함하고 있는 마스크-프레임 어셈블리(38)의 일부분이다. 또한, 마스크-프레임 어셈블리(38)는 스크린(30)에 대해 미리 정해진 공간적 위치 관계에서 패널(12)의 네 개의 모서리에 매입된 네 개의 지지 스터드(34)와 맞물려 있는 네 개의 스프링(42)를 포함한다. 전자총(36)은 네크(14) 안쪽의 중심에 장착되어 있고, 세 개의 전자빔을 발생시켜서 이들 전자빔이 마스크(32)를 통해 스크린(30)까지 나있는 집속 경로를 따라 가도록 한다. 자기 편향 요크(41)은 네크-퍼넬 접합부에서 관에 부착되어 있다.

본 발명은 충격으로 인해 관(8)의 장축인 X 축을 따라 마스크-프레임 어셈블리(38)가 움직이는 것을 정지시키기 위해서 두 개의 브래킷(50, 52)을 마스크-프레임 어셈블리(38)에 추가하고, 두 개의 추가적인 스터드(54, 56)을 패널(12)에 추가함으로써 특히, 16 ×9 화상관의 충격 조절 능력을 개선하는 것이다. 각 브래킷(50, 52)은 U 자형이고, 단일 금속판으로 되어 있다. 도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이, U 자형 브래킷의 하나의 다리(57)는 프레임(40)에 부착되어 있고, 나머지 다리(58)는 브래킷의 U 자형의 하부(60)에 걸쳐서 개방되어 있는 슬롯(59)를 포함한다. 슬롯(59)의 개구에 의해 브래킷(50, 52)은 이들 브래킷을 누르기 위한 별도의 장치가 필요없이 각자의 스터드(54, 56)로 활주해 들어갈 수 있다. 따라서 네 개의 모서리 스프링(42)을 단지 누르기만 해도 마스크-프레임 어셈블리(38)를 패널(12)에 탈착 가능해 진다. 섀도우 마스크-프레임 어셈블리가 X 방향으로 편향하기 시작할 때 추가적인 스터드가 상기 브래킷 슬롯의 측면과 맞물려 있으면, 추가적인 X 방향 충격 부하 저항성이 달성된다.

모서리 지지 스프링(42)에 의해 정의된 패널(12) 내에서의 섀도우 마스크(32)의 위치를 바꾸지 않기 위해서 섀도우 마스크를 패널에 설치한 후, 브래킷(50, 52)을 프레임(40)에 용접한다. 브래킷(50, 52)에 대해서는 스터드(54, 56)와 브래킷 슬롯(59) 사이의 허용 오차가 약 0.127 ㎜(0.005 인치)로 작은 것이 바람직하다. 본 명세서에 개시된 바와 같이 개방 슬롯을 사용하면, 섀도우 마스크의 탈착시 방해가 없고, 또한 브래킷은 화상관 제조에서 사용되는 기타 다른 처리 장치에 대해 방해를 일으키지 않는다.

사용되는 브래킷의 모양은 바람직한 제1 실시예에 대해 기술되어 있는 것과 비교하여 어느 정도는 변할 수 있다. 예를 들어, 도 5에서 브래킷(61)은 J 자형이고, 도 6에서 또 다른 브래킷(64)은 다소 꼬여진 J 자형이다. 이들 브래킷(61, 64)은 모두 슬롯(62)과 슬롯(66)을 각각 가지고 있다. 이들 슬롯은 앞면판(18)을 향하고 있어서 브래킷을 누를 필요 없이 마스크-프레임의 탈착이 가눙하다. 이들 슬롯은 일반적으로 Y 자형인데, 상부 테이퍼 부분이 마스크 삽입 동안에 브래킷을 잡아서 스터드 방향으로 향하게 하는 데 사용된다. Y 자형의 맨하단부는 V 자형으로서 브래킷을 프레임에 설치하는 동안에, 슬롯의 중심을 스터드에 정확하게 오도록 한다. 일단 슬롯의 중심이 맞춰지면, 브래킷은 약간 뒤로 밀려(back-off) 스터드의 중심이 슬롯의 두 개의 곧은 평행한 측면 사이에 약간의 허용 오차를 가지고 맞춰진다. 브래킷이 뒤로 밀린 후에 프레임에 용접된다.

검사는 16 ×9의 종횡비를 갖고 대각선이 97 ㎝(38 inch)인 화상관을 이용하여 수행되었다. 제1 화상관은 네 개의 모서리 스프링은 가지나 브래킷이 없는 것이다. 제2 화상관은 네 개의 모서리 스프링 외에 두 개의 추가적인 브래킷으로 구성되어 있다. 실험 결과, 제1 화상관은 25 gs X 방향 충격을 허용하는 충격 조절 능력이 없는 반면에, 두 개의 브래킷을 갖는 제2 화상관은 35 gs에 이르는 충격 수준까지 만족스런 X 방향 충격 조절 능력을 보여준다.

본 발명이 수직 미스레지스터보다 수평 미스레지스터에 더 민감한 선스크린을 가진 화상관에 대해서 기술되었지만, 본 발명은 수직 방향 및 수평 방향 모두에서 미스레지스터에 민감한 점스크린을 갖는 화상관에도 또한 적용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 그러나 마지막 경우에서는 두 개의 추가적인 브래킷이 패널의 짧은 측면의 중심에 인스톨되면 수직 방향에서도 또한 충격 조절 능력을 향상시킬 수 있을 것이다.

본 발명으로 화상관의 불충분한 충격 조절 능력의 해결되며, 특히 종횡비가 16 ×9인 화상관의 수평 방향의 충격 조절 능력이 향상된다.

Claims (6)

1. 두 개의 거의 평행한 긴 측면(22, 24), 두 개의 거의 평행한 짧은 측면(26, 28) 및 네 개의 모서리를 갖는 사각형 앞면판 패널(rectangluar faceplate panel)(12)을 갖는 진공 엔벨로프(10)를 포함하는 칼라 화상관으로서, 상기 패널은 앞면판(18)과 주변 측벽(peripheral sidewall)(20)을 포함하고, 상기 패널은 상기 패널의 네 개의 모서리에 위치한 스프링(42)에 의해서 상기 패널 내에 장착된 섀도우 마스크-프레임 어셈블리(38)를 추가로 포함하고, 상기 스프링은 상기 네 개의 모서리에서 상기 주변 측벽 상에 위치한 스터드(34)와 맞물리는 개구를 갖는 칼라 화상관(8)에 있어서,

   상기 패널(12)은 적어도 한쌍의 상기 거의 평행한 측면(22, 24) 부근에 위치한 상기 주변 측벽(20) 상에 추가적인 스터드(54, 56)를 포함하고, 상기 칼라 화상관은, 상기 섀도우 마스크-프레임 어셈블리(38) 반대쪽의 상기 추가적인 스터드가 위치한 지점에 있는 브래킷(50, 52, 61, 64)을 포함하고, 상기 브래킷은 상기 브래킷 내에 슬롯(59, 62, 66)을 포함하고, 상기 슬롯은 상기 앞면판(18)을 향하는 쪽이 개방되어 있으며, 상기 추가적인 스터드는 상기 슬롯 내에 위치해 있는 칼라 화상관(8).
2. 제1항에 있어서, 상기 패널(12)은 상기 긴 측면(22, 24)의 중심 부근에 위치한 상기 주변 측벽(20) 상에 두 개의 추가적인 스터드(54, 56)를 포함하고, 두 개의 상기 브래킷(50, 52, 61, 64)은 상기 섀도우 마스크-프레임 어셈블리(38)의 반대편 긴 측면에 위치하면서 상기 두 개의 추가적인 스터드가 위치한 지점에 있는 칼라 화상관(8).
3. 제2항에 있어서, 상기 두 개의 추가적인 스터드(54, 56)와 상기 슬롯(59, 62, 66) 사이의 허용 오차가 작은 칼라 화상관(8).
4. 제2항에 있어서, 상기 패널(12)은 선스크린(30)을 포함하는 칼라 화상관(8).
5. 제2항에 있어서, 상기 패널(12)은 종횡비가 대략 16 ×9인 칼라 화상관(8).
6. 제2항에 있어서, 상기 각 슬롯(62, 66)은 전체적으로 Y 자형이고, 이 Y 자형의 하부는 V 자 모양을 하고 있는 칼라 화상관(8).