(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略矩形状の金属箔の形であり、支持フレームに張力が加えられて固定されるよう設計され、かつ、フェースプレートの内側に設けられ、また、孔のある中心領域と、該中心領域とカラー選択マスクの縁との間にある周辺領域とを有し、また、上記支持フレームと関係なく振動可能なカラー選択マスクと、
上記カラー選択マスクの周辺領域に置かれた上記カラー選択マスクの振動を制動する制動手段と、
を含むカラー陰極線管であって、
上記制動手段は、上記カラー選択マスクの上記周辺領域の表面を部分的に切って形成される金属帯状の少なくとも１つの機械的振動体を有し、
上記少なくとも１つの上記機械的振動体は、上記カラー選択マスクの短辺に沿って切られる金属帯である、カラー陰極線管。
【請求項２】
上記金属帯の一端は、上記カラー選択マスクの平面に対して垂直な面上で動くことが可能である請求項１記載の陰極線管。
【請求項３】
上記カラー選択マスクは、平行な金属帯である２つの機械的振動体をその短辺のそれぞれに有し、上記金属帯の自由端は互いに対向する請求項１記載の陰極線管。
【請求項４】
上記少なくとも１つの機械的振動体は、摩擦によってエネルギーを吸収する手段を含む請求項１記載の陰極線管。
【請求項５】
上記摩擦によってエネルギーを吸収する手段は、上記機械的振動体を形成する上記金属帯に形成された孔を通過する輪を含む請求項４記載の陰極線管。
【請求項６】
上記輪は、互いに対向する２つの機械的振動体の２つの自由端を接続する請求項５記載の陰極線管。
【請求項７】
上記帯の共振周波数が所定値となるように、上記機械的振動体を形成する上記金属帯の面の全部又は部分がコーティングされる請求項１記載の陰極線管。
【請求項８】
上記コーティングは、重金属を含む金属層からなる請求項７記載の陰極線管。
【請求項９】
上記帯の共振周波数が所定値となるように、上記機械的振動体を形成する上記金属帯の１つの面に少なくとも１つの重しが置かれる請求項１記載の陰極線管。
【請求項１０】
上記機械的振動体を形成する上記金属帯は、上記カラー選択マスクを形成する金属箔をエッチングして形成される請求項１記載の陰極線管。
【請求項１１】
上記機械的振動体を形成する上記金属帯は、上記カラー選択マスクの上記中心領域の孔が形成されるのと同時にエッチングされる請求項１０記載の陰極線管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、カラー陰極線管用のカラー選択マスク構造に係り、特に陰極線管内において張力が加えられるように設計されたマスク構造に係る。
【０００２】
本発明は、カラー選択マスクを有するどのような種類の管に対しても適用可能であり、特にマスクがフレームに張力が加えられて固定された管が好適である。
【０００３】
【従来の技術】
従来の陰極線管は、管のガラスのフェースプレートの内側から正確な距離に位置するカラー選択マスクを含む。上記ガラスのフェースプレートに赤、緑及び青の蛍光体の列が蒸着されてスクリーンが形成される。陰極線管の後部の内側に電子銃が置かれ、フェースプレートの方向に３つの電子ビームを発生する。一般的に陰極線管の外側で電子銃の近くに置かれる電磁偏向装置は上記電子ビームを偏向する機能を有し、上記電子ビームは蛍光体が配置されたパネルの表面を走査する。それぞれ所定の原色に対応する３つの電子ビームの影響下において、蛍光体の列によってスクリーン上に画像を再現することが可能となり、マスクによって各ビームが対応するカラーを有する蛍光体のみを照らすことが可能となる。
【０００４】
カラー選択マスクは管内に正確な位置に置かれ、管の動作の間に支えられなければならない。マスクは、一般的に非常に固い矩形の金属フレームによって支えられ、上記フレームは従来ではマスクに溶接される。フレーム／マスクの組立体は、フレームに溶接された懸架手段によって管のフェースプレートに設けられ、管のフェースプレートを形成するガラスに挿入されたピンと相互に作用する。
【０００５】
上記管のフェースプレートは、完全に平坦なフェースプレートにする最近の傾向に対応してより一層平らにされる。このようなフェースプレートを有する管は、少なくとも1つの方向で緊張の下で支持されるプレーナマスクを使用する技術を用いて生産される。このような構造は、例えば１９８９年５月２日にAdler外に発行された米国特許第４８２７１７９号に記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
カラー選択マスクが非常に細い金属箔を含むので、マスクに張力を加えると、管の動作の際にマスクに好ましくない振動現象を発生させる場合がある。例えば、陰極線管が組込まれているテレビジョンセットの拡声器によってもたらされる音響振動のような外部の機械振動又は衝撃の影響によってマスクが自然共振周波数で振動する場合がある。従って、マスクの振動は、管のスクリーン上の電子ビームの衝突領域を変更し、各ビームの衝突点は、関連の蛍光体の列に対してずらされ、スクリーン上に再現された画像に変色をもたらす。
【０００７】
上記米国特許第４８２７１７９号では、マスクの面に、マスクの振動を制動する手段を付加することが提案されている。しかし、上記特許で使用される制動体は複雑な構造を有する。上記手段は、マスクがフレームに固定された後に設けられるので使用方法も複雑であり、従って管を形成する処理にステップが追加されて複雑となる。さらに、面は薄くて非常に脆いので、マスクに張力が加えられた後に素子を表面に付加して固定すると表面を損傷する場合があるので好ましくない。
【０００８】
従って、上記欠点を有さない制動手段を有するマスク構造を有する陰極線管が必要となる。
【０００９】
本発明による陰極線管は、孔のある中心領域と中心領域とマスクの縁の間に配置される周辺領域を有し、支持フレームと関係なく振動可能である、略矩形状の金属箔から形成され、張力が加えられて支持フレームに固定されるよう設計され、上記陰極線管のフェースプレート内に設けられたカラー選択マスクと、上記マスクの周辺に置かれて上記マスクの振動を制動する手段とを含み、上記制動手段は、マスクの周辺領域の面を部分的に切って形成された金属帯である、少なくとも1つの機械的振動体を含む。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による陰極線管１を示す。上記陰極線管１は略平面なパネル２と周辺スカート３を含む。パネルは陰極線管のファンネル状の後部４にガラスフリットシールによって接続される。陰極線管の終端部５は電子銃６を囲み、電子銃からの電子ビームは、カラー選択マスク８を介して蛍光体からなるスクリーン１３を照射する。この場合は、マスク８は平面でフレーム１９の長辺９の間で張力が加えられる。フレーム／マスク組立体の金属支持体は上記管の内側から組立体を支持し、上記金属支持体はフレームに溶接された部分１０とバネ１１を形成する部分を含み、上記バネを形成する部分はガラススカート３に含まれるピン１２と相互作用する開口部が設けられる。
【００１１】
図２に示される従来技術の実施例では、フレーム１９’は長辺９’の一対と短辺７’の一対を含み、長辺と短辺はＬ字型の交差点を有する。略矩形状のマスク８’は張力が加えられて、例えばフレームの長辺の端２０’に溶接され、その状態に保たれる。
【００１２】
マスク８’はスチール又はアンバから形成される金属箔を含み、１００μｍのオーダーの非常に薄い幅を有する。マスクは、通常列に配置された孔を有する中心領域３０’と、水平の端３１’と垂直の端３２’によって上記中心領域を取り囲む周辺領域を有する。
【００１３】
張力が加えられたカラー選択マスクを使用する陰極線管構造には、上記マスクが振動するという問題が生じる。例えば陰極線管に機械的な衝撃又は陰極線管の付近に置かれた拡声器からの音響振動などの外部の振動が伝わり、上記マスクが励起されて自然モードで振動する。上記の外部振動によって上記マスクは面に対して垂直な方向で動き、マスク内の孔とスクリーンの間の距離は、上記マスクの振動の振幅に依存して局所的に異なる。スクリーン上に再現されたカラーの純度はもはや保証されなくなり、上記スクリーン上の上記ビームの衝突点も、振動の振幅に依存してシフトする。
【００１４】
更に、高い真空が形成された管の中に上記マスクが置かれるので、上記マスクの振動は非常にゆっくりと制動され、放散するための手段をほとんど有さないマスクに到達したエネルギーは、上記管が動作中に、上記スクリーン上の現象の可視性を高める。
【００１５】
図３に示されるように、米国特許第４８２７１７９号では、マスクの振動を制動させる解決策が提案されている。結合された振動体を形成する装置４１’が、フレーム４０’にマスクが溶接された領域の付近であるマスク８’の端に沿って置かれ、機械構造が少なくとも1つの弾力のある帯４３’が溶接された固い支持体を有する。装置４１’の自然共振周波数は、結合された振動体の原則に従って所定の周波数バンド内でマスクの振動が制動させるように選択される。
【００１６】
しかし、この構造は幾つかの不利点を有する。上記構造は、付加的な構成素子を必要とするので、処理ステップを追加することによって管を形成する処理を複雑化させる。つまりその処理ステップとは、上記装置４１’をマスクの1つの面に固定させるということである。
【００１７】
更に、上記構造４１’は、マスクがフレームに溶接された付近の領域のみで使用可能であるので、使用範囲も限られてしまい、この時点でフレームはマスクの固さを強化する。ほとんどのフレーム／マスク構造では、マスクはフレームに、例えば水平の端３１’のような二つの平行する辺で溶接されているだけだからである。マスクは薄いので、自由な垂直の端は脆く、振動体４１’のような装置を固定すると面を損傷させ、形成されたフレーム／マスク組立体は却下される。
【００１８】
本発明は、簡単で、安価で容易に実施可能であり、１つ又は２つの方向で張力が加えられたマスクの振動が制動される構造を提供する。
【００１９】
図５は、本発明の第１の実施例を示す。例えば短い垂直の辺３２に沿って、マスクの周辺部の面にある切り込みは、金属帯５０であり、マスクと1つの端５１で接続しており、マスクの短辺３２の垂直方向と略平行である。帯５０は、マスクの面に対して略垂直な方向に所定の自然周波数で振動可能で、マスクの自然周波数が周波数レンジ内で制動されるように、その形状と面積が設計される。
【００２０】
図６に示される第２の実施例では、結合振動体を形成する帯は、マスクと接続される振動体の端６１が、マスクの長辺３１の水平方向と略平行となるように作られる。１つ又は両方の帯が短辺３２のそれぞれに形成される場合がある。２つの金属帯６０が短辺３２のそれぞれに形成される場合、それぞれの自由端６５が互いを向き合うように配置されることが好適である。帯の自然振動周波数を、マスクの開口部３０の振動が制動されるための所定値にするように、帯の長さ６６を調節することが可能である。
【００２１】
図７に示される第３の実施例では、振動体を形成する金属帯７０は、マスクの短辺と略平行である領域７１によって結合される。上記領域は、帯７０の長さより短い。この場合、２つの帯７０の自由端６５は互いを向くように配置される。
【００２２】
マスクの端の切り込みの形状と、振動体を形成する帯の個数は、マスクの振が制動されるのに適当であるような共振周波数を得られるように選択される。
【００２３】
帯の質量は、その共振周波数を決める別の基準である。帯の質量を、マスクが形成される材料から得られる最大質量より多くする必要がある場合がある。この場合、図９に示されるように、帯６０の片面又は両面に蒸着コーティング９０を施すことによって帯６０の質量を増加することが可能である。このコーティングは、例えばガラスフリット、又はタングステン若しくはモリブデン等の重金属に基づいた不活性材料を使用して有利に形成される。
【００２４】
更に、振動体を形成する帯の質量を増加することが望ましい場合には、図１０に示されるように、帯６０の共振周波数を調節するために1つ以上の重し１００を置くことも可能である。これらの重しは金属から形成され、1つ以上の帯６０に溶接されて固定される。この重しは、図５乃至８に示されたマスクの周辺領域における帯の切り込みのどのような形状にも置くことが可能である。
【００２５】
本発明は、陰極線管への衝突、又は強力な音波によってマスクに伝達されたエネルギーを放散させる手段を容易に実施可能な構造を提供する。これは、陰極線管の動作時に可視とならないように、例え低い振幅であっても、マスクに伝達された振動が長い時間の間残ることを阻止しなければならない。高真空が形成された陰極線管の内部にマスクが置かれるので、マスクの振動が素早く制動されるエネルギー放散手段を付加する必要がある。例えば、振動体を形成する金属帯５０、６０及び７０に、帯上に設けられた孔８０を通過する少なくとも1つの金属輪８１を付加することが有利である。輪は開状態又は閉状態であり、孔の端との摩擦によってエネルギーを放散するよう動くようにその切断面の直径は孔８０より僅かに小さい。図８に示されるように、輪８１は振動体を形成する帯６０の２つの対向する端を通過し、この配置によって、単一の輪８１でより素早く摩擦による放散が可能となる。
【００２６】
別の実施例（図示しない）では、金属帯上に設けられた孔８０を通過するようにリベットが置かれ、リベットのヘッドは孔より大きく、一方リベットの本体は孔の直径より小さい直径を有する。
【００２７】
マスクの短辺３２に沿って振動体を形成する帯の配置は、制限されるものではない。それは、例えばマスクに加えられた張力の値とマスクのアスペクト比即ち4／３、１６／９等のような比率の選択によって決められる。
【００２８】
図４は、１６／９のアスペクト比と７６ｃｍの対角線を有するスクリーンがある陰極線管に対するマスクの振幅を示す図である。マスクは一方向のみに張られてフレーム１９の長辺に沿って溶接され、１００Ｈｚに近い共振周波数を有する。この図から、これらの振幅はマスクの短い垂直な辺の中間点において最大振幅を有することが分かる。結合振動体を形成する帯の構造は、実施例では、これらの状態に合わせて作られる。図６に示される例では、帯６０は３４．７ｍｍの長さ６６、４ｍｍの幅及び０．２ｍｍの厚さを有する。
【００２９】
別のマスクの張力及び別のアスペクト比に対して、金属帯５０、６０及び７０はマスクの長辺に沿って有利に配置される。
【００３０】
同様に、マスクがその長さと幅の方向と平行する２つの方向に張力が加えられる場合、振動体をマスクの水平及び垂直辺に沿って配置することが有利である。
【００３１】
結合振動体を形成する金属帯は、例えば、マスクの外側の端を切る際に型押しされて、又は開口部が設けられた中心部３０を形成する同じ製作工程の際にエッチングされて切り取られる。どちらの場合においても、切り込み５２を形成するのに、更なるステップを必要としない。しかし、マスクは薄いので、型押しよりもエッチングの方が機械的にあまり強くなく、形成される帯の形状及びサイズを制限しないのでより有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】部分的に分解された、本発明の陰極線管を示す図である。
【図２】振動制動体がない、従来技術のフレーム／張力が加えられたマスク組立体を示す図である。
【図３】従来技術の振動制動体の実施例を示す斜視図である。
【図４】振動を受ける、張力が加えられたマスクの表面を示す変位図である。
【図５】本発明の実施例を示す図である。
【図６】本発明の実施例を示す図である。
【図７】本発明の実施例を示す図である。
【図８】本発明の実施例を示す図である。
【図９】本発明の実施例を示す図である。
【図１０】本発明の実施例を示す図である。
【符号の説明】
１  陰極線管
２  パネル
３  周辺スカート
４  ファンネル状の後部
５  陰極線管の終端部
６  電子銃
７  ７’  短辺
８  ８’  マスク
９  ９’  長辺
１０  溶接された部分
１１  バネ
１２  ピン
１９  １９’  支持フレーム
２０  ２０’  フレームの長辺の端
３０  ３０’  中心領域
３２  短い垂直の辺
４０’  フレーム
４１’  結合振動体
４３’  弾力のある帯
５０、６０、７０  金属帯
５１  端
５２  切り込み
６１  振動体の端
６５  自由端
６６  帯の長さ
８０  輪
８１  孔
９０  蒸着コーティング
１００  重し
【図１】
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【図２】
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【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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