(57)【要約】陰極線管のシャドウマスクにおける張力を維持するための装置である。この装置はシャドウマスクをマスクフレームの対向する側辺に沿って配置される一対のトライボックスに所定の張力を付与して固定する手段を含む。トラボックスは、トライボックスとは異なる熱膨張率を持つブレースによりマスクフレームに連結されて陰極線管の熱サイクルの間、フレームの膨張を補償する。従って、マスクフレームによりシャドウマスクに付与された張力を維持することが可能である。
2005518631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーンに対して間隔を置いて設けられたマスクフレーム組立体を内部に有し、
テンションマスクと、
周辺フレームと該フレームと前記テンションマスクを連結する少なくとも１つの周辺トライボックスと、
前記組立体とは異なる熱膨張率を持つブレース部材であって、少なくとも１つの周辺トライボックスの反対の端部にて前記組立体に取り付けられ、これにより、陰極線管の作動の間の温度変化の結果として、前記少なくとも１つのトライボックスが、前記ブレースと前記組立体との熱膨張率の差により撓むブレース部材と、
を有する陰極線管。
【請求項２】
前記トライボックスは、略三角形を形成するように第１の側面、前記第１の側面に対して直交する第２の側面、及び前記第１の側面と第２の側面の間を延びる斜面を有しする断面が略三角形状をなす請求項１に記載のマスクフレーム組立体。
【請求項３】
前記マスクを前記トライボックスに取り付けるための各トライボックスの前記第１の側面に取り付けられるブレードを更に有する請求項２に記載のマスクフレーム組立体。
【請求項４】
ブレードとブレース部材は類似の膨張率を持つ請求項３に記載のマスクフレーム組立体。
【請求項５】
ファンネルと、前記ファンネルのネック部に配置された電子銃と、パネルと、前記パネルの内面に設けられた蛍光体スクリーンを備えるカラー陰極線管用マスクフレーム組立体であって、
前記蛍光体スクリーン近傍に配置されるマスクと、
一対の対向する第１の側辺と一対の対向する第２の側辺により画成される実質的に長方形のフレームと、
前記一対の側辺に沿って配置され、前記マスクが、該マスクに予め定められた張力が付与される状態で固定されるトライボックスと、
各トライボックスと前記フレームの第２の側辺に連結される少なくとも１つのブレースであって、前記トライボックスの熱膨張率が前記ブレースとは異なり、これにより、前記マスクが陰極線管の作動中に加熱されるとき、前記フレームの膨張により前記トライボックスが撓むようにされた少なくとも１つのブレースとを有するカラー陰極線管用マスクフレーム組立体。
【請求項６】
前記トライボックスと前記第１の一対の側辺の間に設けられたスタンドオフを更に有する請求項５に記載のマスクフレーム組立体。
【請求項７】
前記スタンドオフの熱膨張率は前記実質的に長方形のフレームの熱膨張率と類似している請求項６に記載のマスクフレーム組立体。
【請求項８】
前記トライボックスに前記マスクを固定するための前記トライボックスから延びる少なくとも１つのブレード部材を更に備える請求項５に記載のマスクフレーム組立体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、全体としてカラー受像管に関し、特に、陰極線管のシャドウマスクにおける張力を維持する装置に関する。
【０００２】
背景技術
通常のカラー受像管は３本の電子ビームを受像管のスクリーンに向けて発射する電子銃を含む。スクリーンは受像管のフェースプレートの内面に位置し、３色の発色蛍光体により造られる。シャドウマスクとして言われることもあるカラー選択電極が銃とスクリーンとの間に介在され、各電子ビームをそのビームに関連する蛍光要素だけに当たるようにされている。シャドウマスクはスチールのような金属の薄いシートで、通常は受像管のフェースプレートの内面に略平行になっている。
【０００３】
受像管のシャドウマスクの１つのタイプとしては、フェースパネル内に設けられるテンションマスクがある。マスクに張力を維持するため、マスクは比較的質量の大きいフレームに取り付けられる必要がある。この種の受像管は消費者に広く受入れられているが、この受像管におけるマスク−フレーム組立体の重量とコストを減らすためには、更なる改良が必要である。
【０００４】
もし、マスク上に必要とされる張力減れば、テンションマスク受像管においてより軽いフレームを使用することができることが提案されている。必要とされるマスク張力を減らす１つの方法は、マスクを熱膨張率の低い材料で作ることである。しかしながら、そのような材料で作られるマスクは、受像管の製造過程の間と受像管の作動の間に生じる膨張の不整合を防ぐため、同じような熱膨張率を持つ支持フレームが必要となる。低い熱膨張率を持つ金属材料は比較的高価であるため、マスクとフレームの両方を同じ低い熱膨張率の材料で作ることは費用がかかる。したがって、低い熱膨張率を持つテンションマスクを高い膨張の支持フレームと使用し、テンションマスクと支持フレームとの間の熱膨張率の不整合のときに生じる問題を解決することが望まれている。
【０００５】
発明の概要
本発明は、シャドウマスクにおける張力を維持する装置を提供するものである。本発明は、夫々、テンションマスクとマスクフレームに使用される、ニッケルと鉄のよう低廉な材料からなる合金であるＩＮＶＡＲ（登録商標）のような低い膨張材料と、スチールのような高い膨張材料との間の熱膨張を補償する。テンションマスクにおける張力を維持する必要性は、カラーテレビジョンにおける陰極線管の正しい作動にとって必須のものである。
【０００６】
本発明においては、マスクフレームは、２つの長辺と２つの短辺を持つ略矩形の平面的形態をなす。スタンドオフを組み入れた隅部支持構造体は各短辺の各端部に取り付けられている。スタンドオフの頂部には、トライボックスとして参照される断面三角形状の支持構造が溶接されている。三角形のトライボックス第１の側（脚）がスタンドオフとマスクフレームの内側斜面に取り付けられる。三角形のトライボックスの第２の側（脚）はＩＮＶＡＲ（登録商標）のような低膨張材料のブレードの側に固定される。ブレードは垂直方向に向けられブレードの頂部はＩＮＶＡＲ（登録商標）マスクを支持する。スチールマスクフレームの短辺とスチールトライボックスにはＩＮＶＡＲ（登録商標）のような低い膨張材料で形成されたブレースがある。低い熱膨張率のブレースとマスクフレームのスチールの短辺との間の熱膨張の不整合と幾何学的な分離は、加熱されたとき、スチール製トライボックスをスタンドオフの回りに回転させる。トライボックスの内側への回転がフレームの膨張を補償し、それにより、加熱されたとき、ブレードにより支持されたマスクにおける張力を維持することができるようにブレースのサイズが決められている。このシステムはマスクフレーム組立体の熱サイクルの間にシャドウマスクの張力を維持するように特に設計されており、これにより、マスクの均一なクリープが生じ、差動マスククリープによって引き起こされるマスク皺が抑制される。
【０００７】
図面の簡単な説明
図１は、カラー受像管の部分的軸方向断面を示す側面図で、本発明によるマスク−フレーム−組立体を示す。
【０００８】
図２は図１のテンションマスクの斜視図である。
【０００９】
図３は本発明によりマスクフレーム組立体の部分的斜視図である。
【００１０】
図４は本発明の動作原理を示すダイアグラム図である。
【００１１】
詳細な説明
図１は、矩形のフェースプレートパネル１４と矩形のファンネル１８が連結した管状ネック１６を有するガラスエンベロープ１２を持つ陰極線管１０を示す。ファンネル１８は陽極ボタン２０からネック１６に延びる内部導電被膜（図示せず）を有する。パネル１４は、観察面と、ガラスフリット２６によりファンネル１８に封止される周辺フランジ、即ちサイドウオール２４を備えている。３色蛍光体スクリーン２８がフェースプレート２２の内側面に保持される。スクリーン２８は三つ組に配置された蛍光体ラインを持つラインスクリーンで、各組は３色の各々の蛍光体のラインを含む。テンションスマスク３０はスクリーン２８に対し、所定の間隔を置いて取り外し可能に取り付けられている。マスクはテンションフォーカスマスク（図示せず）であるか、又はテンションマスク（全体として図２に示される）とすることができる。点線３２内の電子銃（図示せず）はネック１６内の中心に配置され、中央ビームと両側ビームの３インラインビームを収束通路に沿ってマスク３０を通し、スクリーン２８に向けて発射する。
【００１２】
受像管１０はファンネルとネックの接合部近傍に示されたヨーク３４のような外部の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。励磁されると、ヨーク３４は３本のビームに磁界を作用さて、スクリーン面２８の矩形ラスターにおいて水平方向及び垂直方向に走査させる。
【００１３】
図２により詳細に示されるテンションマスクは２つの長辺３６，３８と、２つの短辺４０，４２を持つ。マスクの２つの長辺側境界３６及び３８は受像管の中央長軸ｘに平行で中央短軸ｙに直交している。テンションマスク３０は、マスクの短軸に平行で多数の細長いスリットをそれらの間に持つ複数のメタルストリップス又はストランド４４を含む。
【００１４】
図３は図２のテンションマスク３０を支持する本発明のマスクフレーム組立体３００の部分的斜視図である。図３に示された組立体３００の部分はマスクフレーム組立体３００の４つの全ての隅部に当てはまるものである。
【００１５】
本発明は、スチール製のマスクフレーム３０６とＩＮＶＡＲ（登録商標）のような低い膨張の鉄ニッケル合金材料のテンションマスク３０からなるマスクフレーム組立体を持つ陰極線管に使用するテンションマスクのために開発されたものである。マスクフレーム組立体３００については、テンションマスク３０とマスクフレーム３０６との間で大きな熱膨張の差が存在する。これは、張力の損失、即ち弛みを生じさせる受像管の製造過程の間、テンションマスク３０に過度の張力を生じる。この状態が図４に５０１の線で示されている。
【００１６】
本発明は、低膨張のブレース３０８をマスクフレーム３０６上に設け、テンションマスク３０がマスクフレーム３０６に溶接されるとき、機械的システムを介してテンションマスク３０内の張力レベル（図４の線５０２）をオリジナルレベルの張力（図４、線５０３）に維持するようにしている。この種の張力の調整は、受像管の熱処理の間の通常のテンションマスク３０の張力除去に対して好ましいものとなる。通常の張力除去（図４の線５０４）は、クリープの差異により引き起こされる皺をもたらす熱処理間、テンションマスク３０に大きい張力勾配を生じさせる、即ち、マスクの主軸に沿う不均一のクリープはポイゾン効果を誘発し、これは不均衡で残る皺を生じる。
【００１７】
マスクフレーム組立体３００の要素は、マスクフレーム３０６の短辺を形成する１組のスチール製中空フレーム要素３２４と各フレーム要素３２４の各端部に取り付けられる１組のスタンドオフ３０４を備える。フレーム組立体３００は、以下、トライボックス３１０という、断面が三角形状をした支持構造体を持つ２つの長辺を含む。
スチール製トライボックス３１０スチール金属シートで正三角形状に形成される。トライボックス３１０の第１の側面（脚）３１２はスタンドオフ３０４に固定され、それにより完全な矩形のフレームを形成し、これにより三角形のトライボックス３１０の第２の側面（脚）３１４はマスクフレーム３０６に直交し、三角形の斜面３１６はフレーム組立体３００の内側に面するようになる。トライボックス３１０はスチール製スタンドオフ３０４に、限定されない以下の方法で固定される：シーム、レーザー、スポット、タック又は抵抗溶接。
【００１８】
トライボックス３１０がスタンドオフ３０４に固定された後、ＩＮＶＡＲ（登録商標）のような低膨張材料からなるブレード３０２がトライボックス３１０の第２の面３１４に隣接して垂直方向に且つ平行に取り付けられる。ブレード３０２はマスクフレーム３０６とテンションマスク３０との間のインターフェースとして使用される。図２に示されたテンションマスク３０はブレード３０２の頂部表面３２２に溶接されるが、ここでは明確に示していない。
【００１９】
ＩＮＶＡＲ（登録商標）のような低熱膨張率材料で作られるブレース３０８は厚みと２つの端部３０８Ａ３０８Ｂを持つ長方形のストリップである。一方の端部３０８Ａはフレーム要素３２４のフレーム要素頂部面３２５に固定される。他の端部３０８Ｂはトライボックス３１０の斜面３１６に固定される。ブレース３０８はトライボックス３１０とフレーム３２４にシーム、スポット、タック、又は抵抗溶接により取り付けることができる。全部で４つのブレース３０８がフレームの周囲に使用されてテンションマスク３０の張力を維持する。
【００２０】
このマスクフレーム組立体３００は以下のように作用する：受像管の製造過程や動作中の熱処理の間に、ＩＮＶＡＲ（登録商標）ブレース３０８とスチールフレーム要素３２４の短辺との間の熱膨張不整合と幾何学的分離は、トライボックス３１０をスタンドオフ３０４の回りに内方に向かう回転を生じさせる。ブレース３０８は、トライボックス３１０の回転がフレーム要素２０４の膨張を補正するようなサイズとされ、これにより、シャドウマスク３０の溶接された時の張力を維持する。ブレース３０８がトライボックス３１０の回転を補正し、マスクフレーム組立体３００の膨張が抑制されるため、シャドウマスク３０は加熱の間、及び加熱後を通じてその元の張力を維持する。このことは、張力は熱サイクル以前において減少することなく、熱サイクルの後においても増加もしないことを意味する。低いスチール合金（１２．０×１０−６／℃）に比べＩＮＶＡＲ（登録商標）のより低いリニアの熱膨張率（１．６×１０−６／℃）はＩＮＶＡＲ（登録商標）が形成される小さい部分、即ち領域を可能とし、また、全てがＩＮＶＡＲ（登録商標）マスクフレームの膨張特性を持つスチールが優勢のマスクフレーム組立体を提供する。これはＩＮＶＡＲ（登録商標）の使用量を減少し、トータルコストを減少する。
【００２１】
本発明の内容を組み込んだ実施例を示し、説明したが、当業者であれば、本発明の精神を離れないでこれらの内容を組み入れた他の多くの実施例を考えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
カラー受像管の部分的軸方向断面を示す側面図で、本発明によるマスク−フレーム−組立体を示す。
【図２】
図１のテンションマスクの斜視図である。
【図３】
本発明によりマスクフレーム組立体の部分的斜視図である。
【図４】
本発明の動作原理を示すダイアグラム図である。
【図１】
2005518631.tif 000003
【図２】
2005518631.tif 000004
【図３】
2005518631.tif 000005
【図４】
2005518631.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成14年11月26日(2002.11.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーンに対して間隔を置いて設けられたマスクフレーム組立体を内部に有する陰極線管であって、該マスクフレーム組立体は、
テンションマスクと、
対向する一対の第１の側辺と対向する一対の第２の側辺により画成される実質的に長方形をしたフレーム、
少なくとも１つの第１の側辺は、前記テンションマスクを前記フレームに連結する周辺トライボックスを含み、
前記組立体とは異なる熱膨張率を持つブレース部材であって、前記第２の側辺の一つと前記一つの周辺トライボックスの端部との間に取り付けられ、これにより、陰極線管の作動の間の温度変化の結果として、前記少なくとも１つの周辺トライボックスが、前記ブレースと前記組立体との熱膨張率の差により撓むブレース部材と、
を有する陰極線管。
【請求項２】
少なくとも１つの前記周辺トライボックスは、略三角形を形成するように第１の側面、前記第１の側面に対して直交する第２の側面、及び前記第１の側面と第２の側面の間を延びる斜面を有しする断面が略三角形状をなす請求項１に記載の陰極線管。
【請求項３】
前記マスクを前記周辺トライボックスに取り付けるための各周辺トライボックスの前記第１の側面に取り付けられるブレードを更に有する請求項２に記載の陰極線管。
【請求項４】
ブレードとブレース部材は類似の膨張率を持つ請求項３に記載の陰極線管。
【請求項５】
ファンネルと、前記ファンネルのネック部に配置された電子銃と、パネルと、前記パネルの内面に設けられた蛍光体スクリーンを備えるカラー陰極線管用マスクフレーム組立体であって、
前記蛍光体スクリーン近傍に配置されるマスクと、
一対の対向する第１の側辺と一対の対向する第２の側辺により画成される実質的に長方形のフレームと、
前記一対の側辺に沿って配置され、前記マスクが、該マスクに予め設定された張力が与される状態で固定される周辺トライボックスと、
各周辺トライボックスと前記フレームの第２の側辺に連結される少なくとも１つのブレースであって、前記周辺トライボックスの熱膨張率が前記ブレースとは異なり、これにより、前記マスクが陰極線管の作動中に加熱されるとき、前記フレームの膨張により前記周辺トライボックスが撓むようにされた少なくとも１つのブレースとを有するカラー陰極線管用マスクフレーム組立体。
【請求項６】
前記周辺トライボックスと前記第１の一対の側辺の間に設けられたスタンドオフを更に有する請求項５に記載のカラー陰極線管用マスクフレーム組立体。
【請求項７】
前記スタンドオフの熱膨張率は前記実質的に長方形のフレームの熱膨張率と類似している請求項６に記載のカラー陰極線管用マスクフレーム組立体。
【請求項８】
前記トライボックスに前記マスクを固定するための前記トライボックスから延びる少なくとも１つのブレード部材を更に備える請求項５に記載のカラー陰極線管用マスクフレーム組立体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明においては、マスクフレームは、２つの長辺と２つの短辺を持つ略矩形の平面的形態をなす。スタンドオフを組み入れた隅部支持構造体は各短辺の各端部に取り付けられている。スタンドオフの頂部には、周辺トライボックス（又は三角状トライボックス又はトライボックス）として参照される断面三角形状の支持構造が溶接されている。三角形のトライボックス第１の側（脚）がスタンドオフとマスクフレームの内側斜面に取り付けられる。三角形のトライボックスの第２の側（脚）はＩＮＶＡＲ（登録商標）のような低膨張材料のブレードの側に固定される。ブレードは垂直方向に向けられブレードの頂部はＩＮＶＡＲ（登録商標）マスクを支持する。スチールマスクフレームの短辺とスチールトライボックスにはＩＮＶＡＲ（登録商標）のような低い膨張材料で形成されたブレースがある。低い熱膨張率のブレースとマスクフレームのスチールの短辺との間の熱膨張の不整合と幾何学的な分離は、加熱されたとき、スチール製トライボックスをスタンドオフの回りに回転させる。トライボックスの内側への回転がフレームの膨張を補償し、それにより、加熱されたとき、ブレードにより支持されたマスクにおける張力を維持することができるようにブレースのサイズが決められている。このシステムはマスクフレーム組立体の熱サイクルの間にシャドウマスクの張力を維持するように特に設計されており、これにより、マスクの均一なクリープが生じ、差動マスククリープによって引き起こされるマスク皺が抑制される。




【国際調査報告】
2005518631.tif 000007
2005518631.tif 000008
2005518631.tif 000009