JP2007521609A - Tension mask frame for cathode ray tube (CRT) with transverse scanning - Google Patents
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Abstract
高アスペクト比陰極線管(CRT)は、発光スクリーン(28)、横断走査用に構成されるアパーチャマスク(30)、電子銃(32)、及び磁気偏向ヨーク(34)を含む。電子銃及び磁気偏向ヨークは、銃内で生成された電子ビームが、陰極線管の短軸に平行に発光スクリーン全体に矩形ラスタを走査(横断走査)するよう位置付けられ、それにより磁気偏向ヨークに対する電流要件が改善される。The high aspect ratio cathode ray tube (CRT) includes a light emitting screen (28), an aperture mask (30) configured for transverse scanning, an electron gun (32), and a magnetic deflection yoke (34). The electron gun and the magnetic deflection yoke are positioned so that the electron beam generated in the gun scans a rectangular raster (transverse scan) across the light emitting screen parallel to the minor axis of the cathode ray tube, thereby providing a current to the magnetic deflection yoke Requirements are improved.
Description
[発明の分野]
本発明は一般的に陰極線管(CRT)に関わり、より具体的には、横断走査を有するテンションマスクに係る。
[発明の背景]
カラー陰極線管は、陰極線管のスクリーンに向かって3つの電子ビームを発生し方向付ける電子銃を含む。外部の磁気偏向ヨークによって3つの電子ビームに磁場がかけられ、それにより、電子ビームが、スクリーン全体に亘って矩形のラスタで水平方向及び垂直方向に走査する。スクリーンは、陰極線管のフェースプレートの内面上に位置付けられ、3つの異なる色を放射する蛍光体の素子のアレイを含む。
[Field of the Invention]
The present invention relates generally to cathode ray tubes (CRTs), and more specifically to tension masks having transverse scanning.
[Background of the invention]
The color cathode ray tube includes an electron gun that generates and directs three electron beams toward the screen of the cathode ray tube. A magnetic field is applied to the three electron beams by an external magnetic deflection yoke, which causes the electron beams to scan horizontally and vertically with a rectangular raster across the screen. The screen is positioned on the inner surface of the faceplate of the cathode ray tube and includes an array of phosphor elements that emit three different colors.
アパーチャマスクが、電子銃とスクリーンとの間に配置されて、各電子ビームがそのビームに関連付けられる蛍光体素子のみに衝突することを可能にする。アパーチャマスクは、陰極線管のフェースプレートの内面と平行な、スチール又はニッケル−鉄合金(アンバー(INVAR)(商標))といった金属の薄板である。アパーチャマスクは、整形されるか又は張力がかけられる。 An aperture mask is placed between the electron gun and the screen to allow each electron beam to strike only the phosphor elements associated with that beam. The aperture mask is a thin metal plate such as steel or a nickel-iron alloy (INVAR ™) parallel to the inner surface of the face plate of the cathode ray tube. The aperture mask is shaped or tensioned.
一部の陰極線管(CRT)は、ビューイングスクリーンに対し高いアスペクト比(例えば、16:9のアスペクト比)を含む。ビューイングスクリーンに対するこのように高いアスペクト比は、磁気偏向ヨークが、陰極線管のスクリーン全体に矩形ラスタで水平方向及び垂直方向に走査するために高い偏向角度を使用することを必要とする。スクリーン全体に矩形ラスタで水平方向及び垂直方向に走査するための高い偏向角度は、偏向ヨークの電流要件を増加する。偏向ヨークの高い電流要件は、そのような偏向ヨーク、及びシャーシ電子機器の複雑さ及び費用、並びに、陰極線管を動作するために必要な電力消費量を望ましくなく増加してしまう。 Some cathode ray tubes (CRTs) include a high aspect ratio (eg 16: 9 aspect ratio) to the viewing screen. Such a high aspect ratio for the viewing screen requires that the magnetic deflection yoke use a high deflection angle to scan the entire cathode ray tube screen in a horizontal and vertical direction with a rectangular raster. High deflection angles for horizontal and vertical scanning across the screen with a rectangular raster increase the current requirements of the deflection yoke. The high current requirements of deflection yokes undesirably increase the complexity and cost of such deflection yokes and chassis electronics, as well as the power consumption required to operate the cathode ray tube.
従って、磁気偏向ヨークに対し改善された電流要件を有する、ビューイングスクリーンに対し高いアスペクト比を含む陰極線管が必要である。
[発明の概要]
本発明は、発光スクリーン、横断走査用に構成されるアパーチャマスク、電子銃、及び磁気偏向ヨークを含む高アスペクト比陰極線管(CRT)に係る。電子銃及び磁気偏向ヨークは、銃内で生成された電子ビームが、陰極線管の短軸に平行に発光スクリーン全体に矩形ラスタを走査(横断走査)するよう位置付けられ、それにより磁気偏向ヨークの電流要件が改善される。
Therefore, there is a need for a cathode ray tube that has a high aspect ratio for the viewing screen, with improved current requirements for the magnetic deflection yoke.
[Summary of Invention]
The present invention relates to a high aspect ratio cathode ray tube (CRT) including a light emitting screen, an aperture mask configured for transverse scanning, an electron gun, and a magnetic deflection yoke. The electron gun and the magnetic deflection yoke are positioned so that the electron beam generated in the gun scans a rectangular raster across the light emitting screen parallel to the minor axis of the cathode ray tube (transverse scanning), so that the current of the magnetic deflection yoke Requirements are improved.
横断走査用に構成されるアパーチャマスクは、電子銃とスクリーンとの間に配置され、それにより、各電子ビームがそのビームに関連付けられる蛍光体素子のみに当たることを可能にする。アパーチャマスクは、中心部及び縁部を有する張力がかけられたテンションマスクである。中心部は、中心周波数分布を有し、縁部は、周辺周波数分布を有する。中心周波数分布は、周辺周波数分布より大きい。縁部から中心部への周波数分布は、放物線式によって表される。ここでは、中心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化範囲Δは、約8Hz<Δ<12Hzの閉区間内にある。
[詳細な説明]
本発明の教示内容は、添付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できるであろう。
An aperture mask configured for transverse scanning is placed between the electron gun and the screen, thereby allowing each electron beam to hit only the phosphor elements associated with that beam. An aperture mask is a tensioned tension mask having a center and an edge. The center has a center frequency distribution and the edge has a peripheral frequency distribution. The center frequency distribution is larger than the peripheral frequency distribution. The frequency distribution from the edge to the center is represented by a parabolic equation. Here, the change range Δ between the peak value of the frequency distribution at the center and the minimum value of the frequency distribution at the edge is within a closed section of about 8 Hz < Δ < 12 Hz.
[Detailed description]
The teachings of the present invention can be readily understood by considering the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings, in which:
理解を容易にするために、図面に共通する同一の素子を示す為に可能な場合には同一の参照番号を使用した。 To facilitate understanding, identical reference numerals have been used, where possible, to designate identical elements that are common to the drawings.
図1は、矩形のフェースプレートパネル14と、矩形ファンネル18によって接続される管状ネック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、アノードボタン20からネック16に延在する内部導電性コーティング(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に密閉される周囲フランジ即ち側壁24を含む。3色蛍光体スクリーン28は、フェースプレート22の内面上に形成される。スクリーン28は、3つ一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、各組は、3色のそれぞれの蛍光体ラインを含む。横断走査用に構成されるテンションマスク−フレーム組立体30は、スクリーン28に対して所定の空間関係で着脱可能に取り付けられる。電子銃32(図1では破線で概略的に示す)は、3つのインライン電子ビーム、即ち、中心ビーム及び2つのサイドビームを、スクリーン28までのマスク30を通る集束路に沿って生成するようネック16内に中心に取り付けられる。
FIG. 1 shows a
陰極線管10は、ファンネルからネックへの接合部の付近に示すヨーク34といった外部の磁気偏向ヨークと共に使用されるよう設計される。作動されると、ヨーク34は、3つのビームに磁場をかけ、それにより、ビームが、陰極線管(CRT)10の電流要件を改善するための横断走査と共に、スクリーン28全体を矩形ラスタで垂直方向及び水平方向に走査する。
The
図2により詳細に示す横断走査用に構成されるテンションマスク−フレーム組立体30は、2つの長辺36、38及び2つの短辺40、42を含む周囲フレーム39と相互接続される。テンションマスク−フレーム組立体30の2つの長辺36、38は、陰極線管の中心長軸Xと平行である。テンションマスクは、複数の金属ストリップを含むアパーチャ部分を含み、複数の金属ストリップは、テンションマスク−フレーム組立体30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。或いは、細長いスリット46は、テンションマスク−フレーム組立体30の長軸に平行であってもよい。
A tension mask-
具体的には、図2に示すテンションマスク−フレーム組立体30のアパーチャ部分は、タイバー又はウェブ状にされたシステムである。テンションマスク30は、フレーム短辺40、42の縁から約0.5インチ(1インチ=2.54センチメートル)であるマスク縁部52と、フレーム長辺36、38の縁から約1.0インチのマスク縁部51とを有する中心部50を有する。2つのマスク縁部52は、陰極線管10の中心短軸Yと平行である。2つのマスク縁部51は、陰極線管10の中心長軸Xと平行である。2つのマスク縁部52は、2つの辺40、42に沿って周囲フレーム39に取り付けられる。
Specifically, the aperture portion of the tension mask-
テンションマスク30の任意の完全な垂直(中心短軸Y)寸法に亘っての固有周波数分布は、サイズに関係なく、任意の陰極線管をその他の陰極線管と比較する有用な方法を与える。実際に、各張力分布とテンションマスク30の水平方向の寸法の関数である固有周波数分布は、陰極線管のマイクロホニック挙動を左右する普遍的な測定基準である。
The natural frequency distribution over any complete vertical (center minor axis Y) dimension of the
中心短軸Yに亘る横断走査用の固有周波数分布は、実質的に滑らかで連続的である実質的に放物線状の関数である。固有周波数分布は、中心部50に対する中心周波数分布と、縁部51に対する周辺周波数分布を含み、中心周波数分布の値は、周辺周波数分布の値より推定的に大きい。中心周波数分布の最大値と周辺周波数分布の最小値との間の差は、約10Hzであることが好適である。
The natural frequency distribution for transverse scanning over the central minor axis Y is a substantially parabolic function that is substantially smooth and continuous. The natural frequency distribution includes a center frequency distribution with respect to the
中心部50に、マスク縁部51より大きい張力がかけられるとき、この状態は、「フラウン(frown:顔をしかめる)」マスクと呼ばれる。「フラウン」マスクは、マスク30の縁部51が主に関連する基本の振動モードを有する。境界減衰システム(BDS)、即ち、振動ダンパは、マスク30の縁部51における振動によってBDSがトリガされるので振動エネルギーを効果的に減衰可能である。
When the
中心部50に、マスク縁部51より小さい張力がかけられるとき、この状態は、「スマイル(smile:笑顔)」マスクと呼ばれる。従って、中心周波数分布の値は、周辺周波数分布の値より小さい。「スマイル」状態については、振動の減衰は弱い傾向があり、何故なら、振動するマスク30は中心部50の動作によって支配される基本モードを有し、また、BDSをトリガしないからである。
When the
固有周波数分布が均等である又は平坦である場合、中心周波数分布及び周辺周波数分布の値は、実質的に同様である。しかし、この例は実施するのが困難である。更に、テンションマスク30の製造時又は陰極線管動作時に引き起こされる張力分布における僅かな変化によって、望ましくない「スマイル」を生成してしまいうる。
When the natural frequency distribution is uniform or flat, the values of the center frequency distribution and the peripheral frequency distribution are substantially the same. However, this example is difficult to implement. In addition, slight changes in the tension distribution caused during manufacture of the
図3は、様々な張力分布についてのモデル形状を示すグラフ300である。グラフ300は、垂直移動量(軸302)と短軸位置(軸304)によって定義される。具体的には、グラフ300は、平らの、「スマイル」の、又は「フラウン」の張力について、テンションマスク30のどの部分が振動によって励起されているのかを示す。「スマイル」を有するテンションマスク30(曲線306)は、「フラウン」を有するテンションマスク30(曲線308)よりも中心部50において相当に多くの振動を示す。更に、「フラウン」を有するテンションマスク30よりも、均等な張力分布を有するテンションマスク30(曲線310)の中心部50においてより多くの振動がある。
FIG. 3 is a
「フラウン」を有するテンションマスク30は、「スマイル」又は平らの分布を有するテンションマスク30よりより広く間隔があけられる共鳴周波数を有する。従って、振動があるとき、第1の外乱モードからのエネルギーは、第2のモードに動力を与えず、それにより、振動効果を長引かせない。
A
約80Hz乃至約90Hzの範囲内の周波数において放物線状「フラウン」を生成するよう本発明によって横断走査の為に構成される張力分布は、
マスク周波数振動が、走査周波数において或いは走査周波数の付近で、又は、高調波において又は高調波付近で発生すると、ビーティング効果がもたらされ、低振幅変調が知覚可能となる。図4は、良好なマイクロホニック性能を有するテンションマスクを構成する際の一部のガイドを提供する。図4に示す棒グラフ400は、走査周波数によって制限されるマスク張力範囲(軸402)を示す。具体的には、様々な棒は、約20Hzのクッションを有する特定の走査周波数を占有する。過剰な振動(棒404)は、0Hz乃至約40Hzの周波数範囲において発生する。50Hzの欧州テレビジョン放送フォーマット1Hフェーズ・オルタネート・ライン(PAL)(棒406)は、約40Hz乃至約60Hzの周波数範囲を除外する。60Hzのアメリカテレビジョン放送形式1H(NTSC)(棒408)は、約50Hz乃至約70Hzの周波数範囲を除外する。100Hz欧州放送形式2H PAL(棒410)は、約90Hz乃至約110Hzの周波数範囲を除外する。120Hzアメリカ放送形式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の周波数範囲を活用するためには、過度のフレーム重量が必要となる。何故なら、このようなフレームのみが、これらの高い周波数に到達するようマスクに十分に張力がかけられるからである。グラフ400は、マスク周波数が規格走査周波数及びその高調波から適切に分離される70Hz乃至90Hzの狭い20Hz窓(空間416)があることを示す。
When mask frequency oscillations occur at or near the scan frequency, or at or near the harmonic, a beating effect is produced and low amplitude modulation is perceptible. FIG. 4 provides some guides in constructing tension masks with good microphonic performance. The
更に、振動振幅は、マスク張力と反比例するので、マスク張力全体が可能な限り高くされることが望ましい。式4において規定した10Hzの縁から中心への差は、必要な「フラウン」張力分布を維持しながら振動を最小限にする望ましい解決策を提供する。 Furthermore, since the vibration amplitude is inversely proportional to the mask tension, it is desirable that the overall mask tension be as high as possible. The 10 Hz edge-to-center difference defined in Equation 4 provides a desirable solution to minimize vibration while maintaining the required “Fraun” tension distribution.
図5は、幾つかの高いアスペクト比(16:9)を有する陰極線管についてのフレーム設計パラメータをまとめたものである。具体的には、幾つかの異なるサイズの陰極線管について水平走査と比較した、横断走査についての2つの周波数(例えば、80Hz及び90Hz)の関数としてのマスク応力(psi)とフレーム負荷(lbf)が与えられる。マスクは、例えば、約0.004インチの厚さを有するニッケル−鉄合金(例えば、アンバー(INVAR)(商標))から製造されうる。様々なサイズの陰極線管に対してテンションマスク30にかかる応力を変更することによって、マスクの所望のマイクロホニックスが得られる。本発明は、全ての現行の陰極線管サイズ(例えば、特に、W76、W86、及びW97)について実質的に実現可能である。より具体的には、様々なサイズの陰極線管において階層的な関係がある。つまり、より小さい陰極線管は、横断走査及び水平走査の両方について、より大きい陰極線管よりも小さいマスク応力負荷で所望の周波数分布を実現可能である。例えば、W76 30インチシネマスクリーン管は、約80Hz乃至約90Hzの周波数においてW86 34インチシネマスクリーン管より小さいマスク応力及びフレーム負荷を経験する。同様に、W86 34インチシネマスクリーン管は、約80Hz乃至約90Hzの周波数においてW97 38インチシネマスクリーン管より小さいマスク応力及びフレーム負荷を経験する。
FIG. 5 summarizes the frame design parameters for several high aspect ratio (16: 9) cathode ray tubes. Specifically, the mask stress (psi) and frame load (lbf) as a function of two frequencies (eg, 80 Hz and 90 Hz) for a transverse scan compared to a horizontal scan for several different sized cathode ray tubes. Given. The mask can be made, for example, from a nickel-iron alloy (eg, INVAR ™) having a thickness of about 0.004 inches. By changing the stress on the
更に、様々な陰極線管サイズにおいて階層的な関係がある。横断走査を使用する陰極線管は、所望の周波数分布を実現するために、水平走査を使用する陰極線管より大きいマスク応力負荷を必要とすることが可能である。例えば、横断走査を使用するW76 30インチシネマスクリーン管は、約80Hz乃至約90Hzの周波数において水平走査を使用するW76 30インチシネマスクリーン管より大きいマスク応力及びフレーム負荷を経験する。横断走査を使用するW86 34インチシネマスクリーン管は、約80Hz乃至約90Hzの周波数において水平走査を使用するW86 34インチシネマスクリーン管より大きいマスク応力及びフレーム負荷を経験する。同様に、横断走査を使用するW97 38インチシネマスクリーン管は、約80Hz乃至約90Hzの周波数において水平走査を使用するW97 38インチシネマスクリーン管より大きいマスク応力及びフレーム負荷を経験する。
Furthermore, there is a hierarchical relationship in various cathode ray tube sizes. A cathode ray tube using transverse scanning can require a greater mask stress load than a cathode ray tube using horizontal scanning to achieve the desired frequency distribution. For example, a
本発明の教示内容を組み込んだ実施例を図示し且つ詳細に説明したので、当業者は、本発明の精神から逸脱することなくこれらの教示内容を依然として組み込んだ多くの他の変更された実施例を容易に想到可能であろう。
[関連出願への相互参照]
本願は、2001年3月1日に出願した「A TENSION MASK FOR A CATHODE−RAY TUBE WITH IMPROVED VIBRATION DAMPING」なる名称の同時係属中の米国特許出願番号09/797,229の一部係属出願である。上述の出願は、本願に参考として組み込む。
Having illustrated and described in detail embodiments incorporating the teachings of the present invention, those skilled in the art will recognize many other modified embodiments that still incorporate these teachings without departing from the spirit of the present invention. Would be easily conceivable.
[Cross-reference to related applications]
This application is a partially pending application of co-pending US Patent Application No. 09 / 797,229, filed March 1, 2001, entitled “A TENSION MASK FOR A CATHODE-RAY TUBE WITH IMPROVED VIBRATION DAMPING”. . The above application is incorporated herein by reference.
Claims (14)
周囲フレームに取り付けられる横断走査用に構成されたテンションマスクを含み、
前記テンションマスクは、中心部と、前記テンションマスクの両端に近接する縁部とを有し、
前記縁部は、周辺周波数分布を有し、
前記中心部は、中心周波数分布を有し、
前記中心周波数分布は、前記マスクの振動減衰を向上するよう前記周辺周波数分布より大きい陰極線管(CRT)。 A glass envelope defined by a faceplate panel and a tubular neck, a three-color phosphor screen formed on the inner surface of the faceplate panel, and positioned within the tubular neck and facing the phosphor screen A cathode ray tube (CRT) having an electron gun,
Including a tension mask configured for transverse scanning attached to a surrounding frame;
The tension mask has a center portion and edges close to both ends of the tension mask;
The edge has a peripheral frequency distribution;
The central portion has a central frequency distribution;
The center frequency distribution is a cathode ray tube (CRT) larger than the peripheral frequency distribution to improve vibration attenuation of the mask.
前記中心部における前記周波数分布と、前記縁部における前記周波数分布との変化範囲は、少なくとも8Hzである請求項1記載の陰極線管(CRT)。 The frequency distribution from the edge to the center is represented by a parabolic equation,
The cathode ray tube (CRT) according to claim 1, wherein a range of change between the frequency distribution in the central portion and the frequency distribution in the edge portion is at least 8 Hz.
周囲フレームと、
前記周囲フレームに取り付けられる横断走査用に構成され、また、中心部と、前記テンションマスクの両端に近接する縁部とを有するテンションマスクと、
を含み、
前記中心部は、中心周波数分布を有し、
前記縁部は、周辺周波数分布を有し、
前記中心周波数分布は、前記周辺周波数分布より大きく、
前記縁部から前記中心部への前記周波数分布は、放物線式によって表され、
前記中心部における前記周波数分布のピーク値と、前記縁部における前記周波数分布の最小値との間の変化範囲Δは、約8Hz<Δ<12Hzの閉区間にあるテンションマスク。 A tension mask for a cathode ray tube (CRT),
The surrounding frame,
A tension mask configured for transverse scanning attached to the surrounding frame and having a central portion and edges adjacent to both ends of the tension mask;
Including
The central portion has a central frequency distribution;
The edge has a peripheral frequency distribution;
The center frequency distribution is larger than the peripheral frequency distribution,
The frequency distribution from the edge to the center is represented by a parabolic equation,
A tension mask in which a change range Δ between a peak value of the frequency distribution in the central portion and a minimum value of the frequency distribution in the edge portion is in a closed section of about 8 Hz < Δ < 12 Hz.
横断走査用に構成されたテンションマスクを、前記テンションマスクの中心部が、前記テンションマスクの端部の周辺周波数分布より大きい中心周波数分布を有するよう周囲フレームに取り付ける段階を有する方法。 A method for improving vibration damping in a cathode ray tube (CRT) comprising:
Attaching a tension mask configured for transverse scanning to a peripheral frame such that a central portion of the tension mask has a center frequency distribution greater than a peripheral frequency distribution at an end of the tension mask.
前記中心部における前記周波数分布と、前記縁部における前記周波数分布との変化範囲Δは、少なくとも8Hzである請求項10記載の方法。 The frequency distribution from the edge to the center is represented by a parabolic equation,
The method according to claim 10, wherein a change range Δ between the frequency distribution at the center and the frequency distribution at the edge is at least 8 Hz.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090526 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20091027 |