(57)【要約】本発明は、振動減衰が改善された周波数分布を有する陰極線管（１０）用のテンションマスクを提供する。テンションマスクは、２つの縁部（５２）の間の中央部（５０）を含む。テンションマスクはまた、縁部の間に放物型周波数分布を有し、それにより中央部は中央周波数分布を有し縁部は比較的低い周囲周波数分布を有し、中央部と縁部の周波数分布の値の間の振動の範囲は約８Ｈｚ≦Δ≦１２Ｈｚの閉区間にあることを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陰極線管（１０）用のテンションマスク・フレーム組立体（３０）であって、
周囲フレーム（３９）と、
前記周囲フレームに固定され、中央部（５０）及び縁部（５２）を有するテンションマスクとを含み、
前記縁部はテンションマスクの２つの反対の端に近く、前記中央部は中央周波数分布を有し、前記縁部は周囲周波数分布を有し、前記中央周波数分布は前記周囲周波数分布よりも大きく、前記縁部から前記中央部への周波数分布は、中央部における周波数分布のピーク値と縁部における周波数分布の最小値との間の変動範囲Δが約８Ｈｚ≦Δ≦１２Ｈｚの閉区間にある放物式で表わされる、テンションマスク・フレーム組立体。
【請求項２】
前記中央周波数分布は約９２Ｈｚ乃至約８８Ｈｚの範囲内であり、前記周囲周波数分布は約７６Ｈｚ乃至約８４Ｈｚの範囲内である、請求項１記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、概して陰極線管に関し、特に振動減衰が改善された周波数分布を有するテンションマスクに関する。
【０００２】
［背景技術］
カラー画像管は、３つの電子ビームを形成し管のスクリーンへ向ける電子銃を含む。スクリーンは、管のフェースプレートの内面に配置され、３つの異なる色を発する蛍光体の素子の配列を含む。アパーチャマスクは、各電子ビームがそのビームに関連する蛍光体素子にのみ当たることを許すよう電子銃とスクリーンの間に挟まれている。アパーチャマスクは、管のフェースプレートの内面に略平行に囲んでいる鋼鉄といった材料の薄いシートである。アパーチャマスクは、成形されたものであるか又は張力がかけられたものでありうる。
【０００３】
アパーチャマスクは、外部源（例えば管の近くのスピーカ）からの振動を受ける。このような振動は電子ビームが通過するアパーチャの配置を変化させ、目に見える表示の揺らぎを生じさせる。理想的には、市販可能なテレビジョン画像管を生産するにはこれらの振動は除去されるか少なくとも軽減される必要がある。
【０００４】
［発明の概要］
本発明は、２つの縁部の間の中央部と、２つの縁部の間の放物線状の周波数分布とを有する陰極線管用のテンションマスクを提供する。中央部は中央周波数分布値を有し、縁部は比較的低い周囲周波数分布値を有し、中央部と縁部の周波数分布値の間の変動の範囲は、約８Ｈｚ≦Δ≦１２Ｈｚの閉区間にあることを特徴とする。
【０００５】
［図面の簡単な説明］
本発明の教示することは、添付の図面と共に以下の詳細な説明を考慮することにより容易に理解されうる。理解を容易とするために、可能である限り、複数の図面に共通な同じ要素を示すために同じ参照番号が用いられている。
【０００６】
［発明の詳細な説明］
図１は、矩形のファンネル１８によって接続される矩形のフェースプレートパネル１４及び管状のネック１６を含むガラス外囲器１２を有する陰極線管１０を示す。ファンネル１８は、陽極ボタン２０からネック１６へ、及び、パネル１４へ延びる内部導電性被膜（図示せず）を有する。パネル１４は、ビューイングフェースプレート２２と、ガラスフリット２６によってファンネル１８に封止される周囲フランジ又は側壁２４とを含む。３色蛍光体スクリーン２８は、フェースプレート２２の内面によって担持される。スクリーン２８は、三つ組に配置された蛍光体ラインを有するラインスクリーンであり、各三つ組は３つの色の夫々の蛍光体ラインを含む。テンションマスクを有するテンションマスク・フレーム組立体３０は、スクリーン２８に対して所定の間隔で取り外し可能に取り付けられている。電子銃３２（図１中、破線で概略的に示されている）は、マスクからスクリーン２８への収束路に沿って、３つのインライン電子ビーム、即ち中央ビームと２つのサイドビーム、を発生するために、ネック１６の中に中央に取り付けられている。
【０００７】
管１０は、例えばファンケルとネックの接合部の近傍に示されているヨーク３４といった外部磁気偏向ヨークと共に使用されるよう設計されている。ヨーク３４は、作動されると、３つのビームに磁場を受けさせ、磁場はスクリーン２８の一面にわたり矩形のラスタで水平方向及び垂直方向にビームに走査を行わせる。
【０００８】
図２に詳細に示されるマスク・フレーム組立体３０のテンションマスクは、２つの長辺３６、３８と２つの短辺４０、４２とを含む周囲フレーム３９に相互接続される。テンションマスクの２つの長辺３６、３８は、管の中央の長軸Ｘに平行である。テンションマスクは開口のある部分を含み、開口のある部分は、テンションマスクの短軸に平行な複数の細長いスリット４６をその間に有する複数の金属帯片４４を含む。
【０００９】
特に、図２に示されるテンションマスクの開口のある部分はタイバー（ｔｉｅ ｂａｒ）又はウェブ状（ｗｅｂｂｅｄ）の体系である。テンションマスクは、中央部分５０と、短辺４０、４２の縁から約０．５インチ（約１．２７センチメートル）にあるマスク縁部５２と、長辺３６、３８の縁から約１．０インチ（約２．５４センチメートル）にあるマスク縁長辺部５１とを有する。２つのマスク縁部５２は、管１０の中央短軸Ｙに対して平行である。２つのマスク縁長辺部５１は、管１０の中央長軸Ｘに対して平行である。２つのマスク縁長辺部５１は、２つの長辺３６、３８に沿って周囲フレーム３９に取り付けられる。
【００１０】
テンションマスクの任意の完全な水平方向（中央長軸Ｘ）の寸法に亘る固有周波数分布は、任意の管を寸法とは無関係に任意の他の管と比較するのに有用な方法を与える。実際は、テンションマスクの夫々のテンション分布と垂直寸法の関数として表わされる固有周波数分布は、管のマイクロホニック動作を示す一般的な測定基準（メトリック）である。
【００１１】
望ましい実施例では、固有周波数分布は、略平滑であり連続的である略放物関数である。固有周波数分布は、中央部５０の中央周波数分布と縁部５２の周囲周波数分布とを含み、中央周波数分布の値は周囲周波数分布の値よりもかなり大きい。中央周波数分布の最大と周囲周波数分布の最小の差は、約１０Ｈｚである。
【００１２】
中央部５０がマスク縁部５２よりも大きい張力を受けているとき、その状態をマスク「フラウン（ｆｒｏｗｎ）」と称する。マスク「フラウン」は、主にマスクの縁部５２を関与させる基本振動モードを有する。境界減衰系（ＢＤＳ）、即ち振動ダンパーは、マスクの縁部５２における振動によってトリガされるため、振動エネルギーを有効に減衰しうる。
【００１３】
中央部５０がマスク縁部５２よりも少ない張力を受けているとき、その状態をマスク「スマイル（ｓｍｉｌｅ）」と称する。従って、中央周波数分布の値は周囲周波数分布の値よりも低い。「スマイル」状態のとき、振動するマスクは中央部５０の動きによって決められる基本モードを有し、ＢＤＳをトリガしないため、振動の減衰は弱くなる傾向がある。
【００１４】
固有周波数分布が一様又は平坦であるとき、中央周波数分布と周囲周波数分布の値は略同じである。この例は、実施が困難である。更に、テンションマスクの製造中又は陰極線管の動作中に生ずる張力分布のわずかな変化は、望ましくない「スマイル」を生じさせうる。
【００１５】
図３は、種々の張力分布についてのモード形状を示すグラフ３００である。グラフ３００は、正規の変位（軸３０２）と長軸位置（軸３０４）によって決まる。特に、グラフ３００は、テンションマスクのどの位置が平坦な「スマイル」又は「フラウン」テンションのための振動によって刺激されるかを示す。「スマイル」を有するテンションマスク（曲線３０６）は、「フラウン」を有するテンションマスク（曲線３０８）よりもかなり多くの振動を中央部５０において示す。更に、一様な張力分布を有するテンションマスク（曲線３１０）の中央部５０では、「フラウン」を有するテンションマスクよりも多くの振動がある。
【００１６】
「フラウン」を有するテンションマスクは、「スマイル」を有する又は平坦な分布のテンションマスクよりも広く間隔のあいた共鳴周波数を有する。従って、振動があるとき、第１の妨害モードからのエネルギーは第２のモードに与えられず、振動効果を長くすることはない。
【００１７】
放物型の「フラウン」を生ずる本発明による張力分布は、約８０Ｈｚ乃至９０Ｈｚの範囲であり、所与のマスク位置の周波数は、以下の式、
【数１】
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によって表わされうる。望ましい実施例では、以下の規定があり、即ち、
【数２】
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【数３】
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【数４】
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であり、但し、ｆ（Ｘ）はｘに対する周波数分布を表わし、Ｌは長軸に沿ったテンションマスクの全体長の半分を表わし、ｘは−Ｌから＋Ｌまでの長軸位置を表わし、Ｌの絶対値は１へと正規化される。ｆ（Ｘｍａｘ）は中央部５０での周波数分布のピーク値を表わし、ｆ（Ｘｍｉｎ）は縁部５２での周波数分布の最小値を表わす。中央部５０と縁部５２における周波数分布の間で少なくとも８Ｈｚの差が維持されることが望ましい。
【００１８】
マスク周波数振動が走査周波数又は高調波で生ずるとき、うなり効果が生じ、低振幅変調が知覚可能となる。図４は、テンションマスクを良いマイクロホニック性能で構築するための指針を与える。図４中の棒グラフ４００は、走査周波数（軸４０２）によって制限されるマスクの張力の範囲を示す。特に、異なる棒が約２０Ｈｚのクッションを伴って一定の走査周波数を占める。過剰な振動（棒４０４）は、０Ｈｚ乃至約４０Ｈｚの周波数範囲で生ずる。５０Ｈｚの欧州テレビジョン放送形式１ＨＰｈａｓｅ Ａｌｔｅｒｎａｔｅ Ｌｉｎｅ （ＰＡＬ）（棒４０６）は、約４０Ｈｚ乃至約６０Ｈｚの周波数範囲を除外する。６０Ｈｚの米国テレビジョン放送方式１Ｈ（ＮＴＳＣ）（棒４０８）は、約５０Ｈｚ乃至約７０Ｈｚの周波数範囲を除外する。１００Ｈｚの欧州放送方式２Ｈ  ＰＡＬ（棒４１０）は、約９０Ｈｚ乃至約１１０Ｈｚの周波数範囲を除外する。１２０Ｈｚ米国放送方式２Ｈ  ＮＴＳＣ（棒４１２）は、約１１０Ｈｚ乃至約１３０Ｈｚの周波数範囲を除外する。約１３０Ｈｚ乃至約２００Ｈｚの周波数範囲を使用するために、過剰なフレーム重みが必要とされ、なぜならばかかるフレームのみがこれらの高い周波数にマスクが達するのに十分な張力をかけうるためである。グラフ４００は、マスク周波数が標準走査周波数及びそれらの高調波から適切に分離されている７０Ｈｚ乃至９０Ｈｚの間の狭い２０Ｈｚウィンドウ（間隔４１６）があることを示している。
【００１９】
更に、振動振幅はマスクの張力に反比例するため、全体のマスクテンションをできるかぎり高くすることが望ましい。式４に示された１０Ｈｚの縁部から中央部への差は、必要な「フラウン」張力分布を保ちつつ振動を最小化するのに必要な解決策を与える。
【００２０】
図５は、マスク応力（軸５０２）を周波数（軸５０４）に対して示すグラフ５００である。特に、グラフ５００は、異なる寸法の陰極線管についてのマスク応力（軸５０２）対周波数（５０４）を示す。種々の寸法の管に対するテンションマスク上の応力を変化させることにより、所望の周波数を得ることができる。本発明は、実質的には全ての現在の管の寸法に対して実施されうる。特に、グラフ５００は、種々の寸法の管についての階層的な関係を示しており、より小さい管は、より大きい管と比較して低いマスク応力負荷で所望の周波数分布を達成しうる。例えば、グラフ５００は、Ａ９０（曲線５１４）３６インチ寸法管が、特定の周波数（軸５０４）ではＡ８０（曲線５１２）３２インチ寸法管よりも大きいマスク応力（軸５０２）を受けることを示す。Ａ８０（曲線５１２）３２インチ寸法管は、特定の周波数（軸５０４）ではＡ６８（曲線５１０）２７インチ寸法管よりも大きいマスク応力（軸５０２）を受ける。Ａ６８（曲線５１０）２７インチ寸法管は、特定の周波数（軸５０４）ではＷ７６（曲線５０８）３０インチシネマスクリーン管よりも大きいマスク応力（軸５０２）を受ける。最後に、Ｗ７６（曲線５０８）３０インチシネマスクリーン管は、特定の周波数（軸５０４）ではＷ６６（曲線５０６）２６インチシネマスクリーン管よりも大きいマスク応力（軸５０２）を受ける。
【００２１】
図６は、異なる寸法の陰極線管について周波数（軸６０４）に対する総フレーム負荷（軸６０２）を示すグラフ６００である。総フレーム負荷（軸６０２）は、周囲フレーム３９の２つの長辺３６、３８が互いに等しく逆向きの外向きの力を印加し、それによりテンションマスクの中央部５０及び縁部５２に張力をかけるときにテンションマスクが受ける合成力である。図６は、Ａ９０  ３６インチ寸法管（曲線６１２）が、任意の周波数（軸６０４）においてＡ８０  ３２インチ寸法管（曲線６１０）と比較してより大きい総フレーム負荷（軸６０２）を受けることを示す。Ａ８０  ３２インチ寸法管（曲線６１０）は、任意の周波数（軸６０４）においてＡ６８  ２７インチ寸法管（曲線６０８）及びＷ７６  ３０インチシネマスクリーン管（曲線６０８）と比較してより大きい総フレーム負荷（軸６０２）を受ける。最後に、Ａ６８及びＷ７６管（曲線６０８）は、順に、任意の周波数（軸６０４）においてＷ６６  ２６インチシネマスクリーン管（曲線６０６）と比較してより大きい総フレーム負荷（軸６０２）を受ける。
【００２２】
図７は、従来技術のテンションマスクの周波数（軸７０２）及び長軸上の位置（軸７０４）を本発明によるテンションマスクの周波数（軸７０２）及び長軸上の位置（軸７０４）と比較するグラフ７００を示す。特に、従来技術の周波数分布は式１の周波数分布に従わない。特に、１つの従来技術の周波数分布（曲線７０８）は高次多項式の形状（曲線７０６）に近い。第２の従来技術の周波数分布（曲線７１２）は他の高次多項式（曲線７１０）の形状に近い。本発明による周波数分布（曲線７１４）は放物型を有し、望ましい範囲内である。
【００２３】
本発明の教示するものを組み込んだ実施例について詳細に図示し説明したが、当業者は本発明の趣旨を逸脱することなくやはりこれらの教示するものを組み込んだ他の変形された実施例に容易に想到しうるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明によるテンションマスク・フレーム組立体を含むカラー画像間の部分的に軸方向の断面を示した側面図である。
【図２】
本発明の１つの面による図１のテンションマスク・フレーム組立体の平面図である。
【図３】
種々のテンション分布に対するモード形状を示す図である。
【図４】
走査周波数によって制限されるマスクの張力の範囲を示す棒グラフである。
【図５】
周波数に対するマスク応力を示すグラフである。
【図６】
周波数に対する総フレーム負荷を示すグラフである。
【図７】
従来技術のテンションマスク周波数分布を本発明によるテンションマスク周波数分布と比較したグラフである。
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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