(57)【要約】  スクリーンから距離をおいたところにマスクを保持するように設計されているフレーム（１２２）を有しているカラー選択マスクを備えた陰極線管であって、実質的に矩形の形状の該フレームは、長手方向軸線に対して実質的に垂直であるフランジ（１２５）に接続されている、長手方向軸線に対して平行である方向に延在しているラテラルフランク（１２４）とともに実質的にＬ字形状の横断面を形成している１対の短い平行なサイド（１２０）を有しており、それぞれのショートサイドのフランジの幅は該サイドの中央において該サイドの端部におけるよりも小さくて、フランジのインナーエッジ（１３０）がカーブを形成し、該カーブの凹面が管の長手方向軸線の方向に配向されている。
2006528404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陰極線管であって、該陰極線管は
−  フロントフェース（１）を備え、該フェース上には発光体スクリーン（１１）がその内側部分に配置されており、
−  円筒形状部分（３１）で終端するファンネル（３０）の形状のリア部を備え、該円筒形状部分には電子銃（４０）が管の長手方向軸線Ｚの方向に延在しており、該軸線はフロントフェースの中心を通っており、
−  スタンピングによって形成されかつ前記長手方向軸線に対して実質的に平行である方向に折り曲げられている周辺フランジを有しているカラー選択マスク（２１）を備え、
−  スクリーンから距離をおいたところにマスクを保持するように設計されているフレーム（１２２）を備え、実質的に矩形の形状の該フレームは、長手方向軸線に対して実質的に垂直であるフランジ（１２５）に接続されている、長手方向軸線に対して平行である方向に延在しているラテラルフランクとともに実質的にＬ字形状の横断面を形成している少なくとも１対の平行なサイド（１２０）を有しており、
前記フレームは、
前記Ｌ字形状の横断面サイドがフレームのショートサイドでありかつ
それぞれのショートサイドのフランジの幅が該サイドの中央において該サイドの端部におけるよりも小さくて、前記フランジのインナーエッジ（１３０）がカーブを形成し、該カーブの凹面が管の長手方向軸線の方向に配向されている
という特徴を有している
陰極線管。
【請求項２】
フレームのロングサイドはＬ字形状の横断面を有しておりかつ
それぞれのロングサイドのフランジ（１２５’）の幅は該サイドの中央においてその端部におけるよりも大きい
請求項１記載の陰極線管。
【請求項３】
前記フランジのインナーエッジ（１２７）は、凹面がフレームから外方向に配向されているカーブを形成している
請求項２記載の陰極線管。
【請求項４】
マスクはスチール製である
請求項１記載の陰極線管。
【請求項５】
フレームの重量はマスクの重量より２倍よりは小さい
請求項２記載の陰極線管。
【請求項６】
ラテラルフランクに対するフランジ（１２５）の接続エッジ（１３１）は凹面が管の長手方向軸線の方向に配向されているカーブを形成している
請求項１記載の陰極線管。
【請求項７】
フレーム／マスクアッセンブリは管内部に、フレームのコーナ（１４０）における支持手段によって保持されている
請求項１記載の陰極線管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実質的にフラットなスクリーンを備えているカラー陰極線管に、およびもっと特定すればこの種の管に備えられているカラー選択フレーム／マスクアッセンブリに関する。
【０００２】
本発明は、カラー選択マスクを有しているいずれのタイプの管にも使用することができかつもっと特定すれば次のようなマスクを備えている管に適合されている。つまりマスクはスタンピングによって実現されかつ管に結合されている剛性のフレームによって管内に場所固定されている。
【０００３】
従来の陰極線管は真空にされているガラス容器を有している。容器内に管は、管のガラスフロントフェースから正確な距離のところに位置決めされているカラー選択マスクを有している。このフロントフェースには赤、緑および青の発光体網構造がスクリーンを形成するために載着されている。電子銃は、管の長手方向軸線の方向において管の背面部もしくはリア部内に配置されている。一般に管の外部であってかつ電子銃の近傍に位置決めされている電磁偏向装置は電子ビームを反らして、これらが発光体網構造が配置されているパネルの表面に掃引されるようにする機能を有している。それぞれ基本の原色に相応している３つの電子ビームの影響で、発光体網構造によりカラー画素がスクリーンに再生されることが可能になり、その場合マスクによりそれぞれ所定のビームが相応の色の発光体だけを照射するようにされる。
【０００４】
カラー選択マスクは管の動作期間中管内の所定の位置に配置されかつ維持されなければならない。マスク維持機能は一般に非常に剛性な矩形の金属フレームにより実現されている。このフレームにマスクが従来技術によれば溶接されている。
【０００５】
フレーム／マスクアッセンブリはフレームに溶接されかつ管のフロントフェースを形成しているガラスに挿入されているラグと協働する懸架手段を使用してフロントフェースにマウントされている。
【０００６】
カラー選択マスクは非常に薄い厚みの金属シートから実現されておりかつ開口部を備えている表面、いわゆる有効面を有しており、該開口部は化学エッチングによって実現されかつ一般にバーチカルカラムにおいて配置されている。つまり有効面は周囲の開口を有していない縁部によって取り囲まれている。普通スタンピングによって実現される周囲のフランジもしくは周縁フランジが、有効面に対して実質的に垂直である方向に延在していることによってアッセンブリを画定、すなわちその縁を形作っている。マスクはスポット溶接によって周囲フランジのレベルでフレームと一体化される。
【０００７】
一般に矩形のフレームは１対のロングサイドと１対のショートサイド、および一般にＬ字型であるを横断面を有している。フレームは著しく剛性でなければならず、そうでなければ全体のフレーム／マスクは、特許ＵＳ４６３９２３０号に説明されているように、陰極線管の製造工程に生じる多くの歪みを免れるためには形状に何らかの変更をくわえなければならない。
【０００８】
剛性のこのレベルを実現するために、従来のフレームは１つの厚い断面部と大きな重量とを有しており、これらには２つの欠点がある：
−  管の最終的な重量の大部分は普通マスクの重要の３倍になるこのフレームの重量ということになり、
−  管の最終コストはフレームの材料の大きなコストに依存している。
【０００９】
更に、スタンピングによって形成されるマスクは、銃が放出する電子の近似的に７０％をマスクがインターセプトするという事実に起因して、熱に対して極めて感じやすい。この感受性の原因はフレームとマスクの著しい質量差にあり、２つの部分の熱特性が従来技術のアッセンブリでは非常に異なっていることを意味する。
【００１０】
他の利点の中でも、本発明のフレームはフレーム／マスクアッセンブリの製造のために使用される材料の重さを低減し、一方で該アッセンブリの熱特性を改善する。
【００１１】
このことを実現するために、本発明の管は次のようになっている：
−  フロントフェースを備え、該フェース上には発光体スクリーンがその内側部分に配置されており、
−  円筒形状部分で終端するファンネルの形状のリア部を備え、該円筒形状部分には電子銃が管の長手方向軸線Ｚの方向に延在しており、該軸線はフロントフェースの中心を通っており、
−  スタンピングによって形成されかつ前記長手方向軸線に対して実質的に平行である方向に折り曲げられている周辺フランジを有しているカラー選択マスクを備え、
−  スクリーンから距離をおいたところにマスクを保持するように設計されているフレームを備え、実質的に矩形の形状の該フレームは、長手方向軸線に対して実質的に垂直であるフランジに接続されている、長手方向軸線に対して平行である方向に延在しているラテラルフランクとともに実質的にＬ字形状の横断面を形成している少なくとも１対の平行なサイドを有しており、
前記フレームは、
前記Ｌ字形状の横断面サイドがフレームのショートサイドでありかつ
それぞれのショートサイドのフランジの幅が該サイドの中央において該サイドの端部におけるよりも小さくて、前記フランジのインナーエッジがカーブを形成し、該カーブの凹面が管の長手方向軸線の方向に配向されている
という特徴を有している。
【００１２】
本発明およびその種々の利点は以下の説明および図面からよりよくできよう。図面中、
図１は従来技術のカラー陰極線管の断面図であり、
図２は従来技術の陰極線管用フレーム／マスクアッセンブリの部分展開図であり、
図３Ａ，Ｂ，Ｃは本発明のフレーム／マスクアッセンブリの前面および側面図であり、
図４ＡおよびＢは従来技術と本発明をフレーム／マスクアッセンブリの断面で比較する図である。
【００１３】
図１には断面にてカラー陰極線管の構造が示されている。この種の管１０はフレーム／マスクアッセンブリ２０を含んでいる。これはシャドウマスク２１を有しており、その曲面はスチールまたはインバーのシートをスタンピングすることによって実現されている。表面は管のガラス前面１に配置されている発光体スクリーン１１から所定の距離のところに配置されている。マスクは剛性のフレーム２２によって場所固定されている。フレームは溶接によって周縁のフランジ２３のレベルで接合されている。フランジは折り曲げられていて長手方向軸線Ｚに対して実質的に平行である方向においてフレーム内に拡がっている。フレーム自体は矩形の形状である。それは少なくとも部分的にＬ字形状である断面を形成している複数のサイドと、長手方向軸線に対して平行である方向に延在しているフランク２４と、このフランクに対して実質的に垂直であるフランジ２５とを備えている。フランジ２５およびフランク２４はスクリーンから最も離れたところでフランクの内側のエッジ２６のレベルで相互に接続されている。
【００１４】
管は円筒形の頸部３１で終端しているファンネル３０の形のリア部を有している。頸部の中にカラー選択マスク２１の方向に３つの電子ビーム４１を生成する電子銃４０がある。３つの電子ビームは磁気偏向装置５０に制御されてスクリーン１１の表面を掃引する。
【００１５】
図２には、例えばＵＳ６０６４１４６号に記載されているような、従来技術のフレーム／マスクアッセンブリの例が示されている。ソリッドフレームは接続エッジ２６およびフレームの隅で比較的小さな幅を示して、剛性を変えることなくフレームの重量が低減されるようになっているフランジ２５を有している。しかし、この形式の構造ではフレームの質量とマスクの質量との差は大きく、その比は普通３以上または３倍に等しい。
【００１６】
管が動作するとき、銃４０によって放出される電子の近似的に２０ないし３０％はスクリーンに対向している表面に配置されている開口によりマスクを通過することができる。こうして大量の電子がカラー選択マスク２１によってインターセプトされかつ支持フレーム２２にぶつかりもする。その結果フレームおよびマスクは熱膨張にさらされ、かつフレームおよびマスクが同じ材料、例えばスチールで実現されているとき、２つのエレメントの質量差が大きいことによりマスクの膨張はフレームの膨張よりずっと急速に生じることになる。それからフレームの周囲に維持されているマスクはワープされ（「ドーミング」もしくは中高そりとして知られている現象）かつその表面から発光体スクリーンまでの距離が、アッセンブリが熱平衡に達するまで変化することになる。マスク２１／スクリーン１１間距離が変化するとスクリーン上の画素に色歪みが引き起こされ、電子ビームはもはや正確に相応の発光体を照射しない。
【００１７】
この現象の出現を引き起こすのに２つの要因があることが分かっている：
−  フレームとスクリーンとの間の質量比。これはフレーム／マスクアッセンブリが熱平衡に達するために必要である時間を低減するには２より小さくなければならず、この時間は普通１時間および３０分のオーダにある。
【００１８】
−  マスクの表面での温度勾配。この温度勾配は従来技術ではスクリーンのセンターでの温度勾配が最大でありかつエッジでは最小であることを意味している。温度勾配が小さければ小さいほど、「ドーミング」現象の出現は少なくなる。
【００１９】
マスクの周辺での温度は境界での条件に支配されている：フレームとの接触、フレームの熱慣性、電子ビームによりマスクの曲げられた周辺フランジ２３が打撃されるようにするフレームのエッジの形状。
【００２０】
図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃには本発明のフレーム／マスクアッセンブリの実施例がそれぞれの角度から図示されている。
【００２１】
図３Ａは本発明のフレーム１２２を背面から見ている。実質的に矩形形状のフレームは２つの長いサイド１２１および２つの短いサイド１２０を有している。フレームのサイドは長手方向軸線Ｚに対して実質的に垂直であるフランジに対してＬ字形状の断面を有している。フランジはショートサイドに対しては１２５で、ロングサイドに対しては１２５’で示されている。フランジはショートサイドに対しては１３０で、ロングサイドに対しては１２７で示されているインナーエッジおよびショートサイドに対しては１３１で、ロングサイドに対しては１２６で示されているアウターエッジによって画定されている。フレームのサイドはフランクも有している。これは長手方向軸線Ｚに対して平行である実質的にフラットなフランクで、ショートサイドに対しては１２４で、ロングサイドに対しては１２４’で示されている。
【００２２】
ショートサイドが有しているフランジはその幅がセンターからエッジ部にかけて、中央部のフランジの幅１５０が端部の幅１５１より小さくなるように変化している。このようにして、インナーエッジ１３０は内側に向かって配向されている凹面を示していて、電子ビームがフレームに溶接されているマスクの周辺フランジの表面の大部分をインターセプトできるようになっている。図４Ａおよび図４Ｂはそれぞれ、ショートサイドの中央近傍（Ａ）およびショートサイドの端部（Ｂ）での横断面を示し、電子ビームが従来技術によるフレームに対して（破線）および本発明によるフレームに対して（実線）達することができるフランジの下側の限界も示している。
【００２３】
電子ビームはフレームのサイドの中央においてショートサイドの中央部にショートサイドの端部に対するよりも高い入射角度で達する。従って、フランジが一定の幅（点線）を有しているとき、マスクの周辺のフランジは中央部においてその端部におけるよりも僅かしか電子ビームによってカバーされず、一方端部の幅が中央に向かって低減されている（実線）ならば、電子ビームはフレームのショートサイドに溶接されているこのフランジの部分の長さ全体に沿って周辺フランジに実質的に一定の幅で達することができる。その結果、マスクはマスクの異なっている部分間で低い温度勾配で一層均質に加熱されることになる。かくしてフランジのインナーエッジ１３０は内方向に配向されている凹面を有し、その平均曲率半径はアウターエッジ１３１の平均曲率半径より低い。図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃに図示されている、６０ｃｍのオーダの対角線長のスクリーンを有する管に対して設計されている本発明の実施例において、１６／９フォーマットフレームは約１．１ｍの平均曲率半径を有するインナーエッジ１３０および２．２ｍのオーダにある曲率半径を有するアウターエッジ１３１を有している。
【００２４】
フランジの湾曲した形状はフレームに大きな機械的な剛性を与えるので、フレームを製造するために使用される金属量が低減できることになる。フレーム／マスクアッセンブリの剛性は、ショートサイドのフランジの湾曲した形状を、反対に中心部の幅１６０が端部における幅１６１より大きくなっているロングサイドのフランジと結合することによってより高めることができる。図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃの実施例において、フランジのインナーエッジ１２７はフレームから外方向に配向されている凹面を有しかつアウターエッジ１２６は内に向かって配向されている凹面を有している。アウターエッジおよびインナーエッジの曲率半径はそれぞれ、７ｍおよび７．３ｍのオーダにある。
【００２５】
本発明のフレーム構造の形式はフレーム／マスクアッセンブリの管におけるあらゆる形式の懸架手段に適用することができ、いったん管に挿入されたこの形式のアッセンブリの剛性はコーナに配置されている懸架手段によって改善される。従って、懸架手段はフレームのコーナ１４０において配置して、管のフロント部分１のガラス周辺フランジに挿入されているラグと協働するようにすることができる。この手法において、フレームを製造するために使用される材料の量を低減しかつインバーより高価ではない材料、スチールフレーム／マスクアッセンブリを使用することができる。
【００２６】
図３Ａないし図３Ｃの実施例において、フレーム／マスクアッセンブリの熱特性はマスクの重量とフレームの重量との比が０．５より大きくなり、有利には１に近づくとたちまち改善されることを述べておく。従って、１６／９フォームの６０ｃｍ対角線長スクリーンを有する管に対して、選択されるマスクは０．２５ｍｍ厚のスチール製であり、一方フレームは同じ材料で０．５ｍｍの厚さを有している。この場合マスク重量は近似的に３４０ｇでありかつフレームは近似的に４５０ｇであり、近似的に０．７５の質量比ということになる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】従来技術のカラー陰極線管の断面図
【図２】従来技術の陰極線管用フレーム／マスクアッセンブリの部分分解組立図
【図３Ａ】本発明のフレーム／マスクアッセンブリの前面図
【図３Ｂ】本発明のフレーム／マスクアッセンブリの側面図
【図３Ｃ】本発明のフレーム／マスクアッセンブリの側面図
【図４Ａ】比較のために示される従来技術および本発明のフレーム／マスクアッセンブリの中央部分の断面図
【図４Ｂ】比較のために示される従来技術および本発明のフレーム／マスクアッセンブリの端部部分の断面図
【図１】
2006528404.tif 000003
【図２】
2006528404.tif 000004
【図３Ａ】
2006528404.tif 000005
【図３Ｂ】
2006528404.tif 000006
【図３Ｃ】
2006528404.tif 000007
【図４Ａ】
2006528404.tif 000008
【図４Ｂ】
2006528404.tif 000009
【国際調査報告】
2006528404.tif 000010
2006528404.tif 000011
2006528404.tif 000012
2006528404.tif 000013