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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Farbbildröhre und eine Farbbildröhrenvorrichtung,
die zum Beispiel in einer Fernseh- oder Computeranzeige verwendet
wird.
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Eine
Kathodenstrahlröhre
mit einer Inline-Farbbildröhre
(Röhre
mit Elektronenkanonen in einer Reihe) hat im allgemeinen einen zylindrischen Glashalsabschnitt,
der eine Elektronenkanone umgibt und mit einem Kegelabschnitt verbunden
ist, der von dem Halsabschnitt in Richtung eines Bildschirms einer
Frontplatte wie eine Glocke aufgeweitet ist. Ein Bereich von dem
Halsabschnitt in Richtung des Kegelabschnitts ist mit einem Ablenkjoch
zum Ablenken eines von der Elektronenkanone emittierten Elektronenstrahls
versehen.
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Eine
Ablenkleistung P, die dem elektrischen Energieverbrauch des Ablenkjochs
entspricht, ist, wie durch die folgende Gleichung angezeigt, proportional
zu einem Durchmesser Da des Halsabschnitts und einem Durchmesser
Dc eines Ferritkerns in dem Ablenkjoch. P = k·Da·Dc·sin2(α/2)/Lk:
Konstante, α:
Ablenkwinkel, L: Ablenklänge
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Mit
anderen Worten bringt ein kleinerer Halsdurchmesser linear eine
kleinere Ablenkleistung mit sich, wodurch elektrische Leistung gespart
wird.
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Wenn
der Halsdurchmesser jedoch verringert wird, nimmt auch eine Hauptlinsenöffnung der Elektronenkanone
ab. Da der Durchmesser eines Strahlpunkts proportional zu –3/4 der
Leistung der Hauptlinsenöffnung
ist, führt
der kleinere Halsdurchmesser zu einer Zunahme des Strahlpunktdurchmessers.
Dies ist für
das Erreichen einer hohen Auflösung
nachteilig.
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Folglich
können
die elektrische Energieeinsparung, die mit dem kleineren Halsdurchmesser
erreicht wird, und die hohe Auflösung
nicht gleichzeitig erhalten werden. In einer etablierten Farbbildröhre war
eine verbesserte Elektronenkanone in der Entwicklung, um die hohe
Auflösung
zu erzielen, während
ein konstanter Halsdurchmesser Da von 29,1 mm beibehalten wurde.
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Andererseits
ist eine der Kathodenstrahlröhren
eine Miniaturkathodenstrahlröhre
für einen
Sucher in einer Videokamera, in der ein zweistufiger Halsdurchmesser
Da vorgeschlagen wurde und kommerziell als eine Technologie hergestellt
wird, um in Bezug auf den Halsdurchmesser gleichzeitig die elektrische
Energieeinsparung und die hohe Auflösung zu erreichen (zum Beispiel
JP 3(1991)-192636 A und
National Technical Report, Bd. 38, Nr. 4, Aug. 1992, Seiten 408–415). In
dieser Technologie wird der Halsdurchmesser in dem Bereich der Elektronenkanone,
wo sich die Hauptlinse befindet, erweitert, während der Halsdurchmesser in
dem Bereich, wo das Ablenkjoch montiert ist, verkleinert wird.
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Bei
diesem zweistufigen Halsdurchmesser Da muß das Ablenkjoch jedoch aufgrund
von physikalischen Begrenzungen, die es unmöglich machen, das herkömmlich hergestellte
Ablenkjoch an der Kathodenstrahlröhre zu befestigen und von ihr
zu entfernen, direkt in der Kathodenstrahlröhre montiert werden. Dies stellt
ein ernsthaftes Problem für
die Produktivität
dar. Dies liegt daran, daß das
Ablenkjoch, das zu dem zweistufigen Halsdurchmesser paßt, einen
Innendurchmesser mit einem Abschnitt hat, der kleiner als der Halsdurchmesser
im hinteren Ende der Kathodenstrahlröhre ist, und der Halsabschnitt
daher nicht in das Ablenkjoch eingesetzt werden kann.
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Mit
anderen Worten, ist der Freiheitsgrad in der Montage kleiner und
die Produktivität
ist niedriger als in dem Fall der getrennten Herstellung des Ablenkjochs,
wenn das Ablenkjoch direkt während
ihrer Herstellung in der Kathodenstrahlröhre montiert wird. Außerdem können Montagevorrichtungen
nicht optimal eingeführt
werden, was es schwierig macht, eine hohe Qualität aufrechtzuerhalten. Außerdem ist
es unmöglich,
fehlerhafte Produkte in Bezug auf die Katho denstrahlröhren und
die Ablenkjoche einzeln zu entdecken, was zu ernsthaften Problemen,
wie etwa hohen Kosten des Qualitätsverlusts
führt.
Folglich hat die Kathodenstrahlröhre
mit dem zweistufigen Halsdurchmesser Da bisher, außer in dem
realen Beispiel der vorstehend beschriebenen Miniaturkathodenstrahlröhre für den Sucher,
nicht zu einer Vermarktung in einer Farbbildröhrenvorrichtung geführt, die
in einem Fernseher, einer Computeranzeige oder ähnlichem verwendet wird.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorstehend beschriebenen
Probleme zu lösen
und eine Farbbildröhre
und eine Farbbildröhrenvorrichtung
zur Verfügung
zu stellen, die ohne Umstände
sowohl eine elektrische Energieeinsparung als auch eine hohe Auflösung erreichen
können, ohne
die Produktivität
oder Qualität
zu senken.
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Um
die vorstehend erwähnte
Aufgabe zu lösen,
umfaßt
eine Farbbildröhre
gemäß der vorliegenden
Erfindung, wie beansprucht, einen Kolben mit einer Frontplatte und
einem Trichter und eine in einem Halsabschnitt des Trichters bereitgestellte
Elektronenkanone. Ein horizontaler Außendurchmesser des Halsabschnitts
in einem Bereich auf einer hinteren Endseite ist größer als
dessen vertikaler Durchmesser in diesem Bereich und sein horizontaler
Durchmesser in einem Bereich auf der Frontplattenseite. Eine Hauptlinse
der Elektronenkanone ist in dem Bereich auf der hinteren Endseite
ausgebildet.
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Ebenso
umfaßt
eine Farbbildröhrenvorrichtung
der vorliegenden Erfindung, wie beansprucht, die vorstehend beschriebene
Farbbildröhre
und ein Ablenkjoch, das derart angeordnet ist, daß ein hinteres
Ende von horizontalen Ablenkspulen in dem Bereich auf der Frontplattenseite
des Halsabschnitts angeordnet ist. Ein horizontaler Innendurchmesser des
hinteren Endes der horizontalen Ablenkspulen des Ablenkjochs ist
größer als
der vertikale Außendurchmesser
des Halsabschnitts in dem Bereich auf der hinteren Endseite. Ein
vertikaler Innendurchmesser des hinteren Endes der horizontalen
Ablenkspulen ist größer als
der horizontale Außen durchmesser des
Halsabschnitts in dem Bereich auf der hinteren Endseite.
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Gemäß der Farbbildröhre und
der Farbbildröhrenvorrichtung
der vorliegenden Erfindung ist es ohne Umstände möglich, sowohl die elektrische
Energieeinsparung als auch die hohe Auflösung zu erzielen, ohne die
Produktivität
oder Qualität
zu senken.
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In
der obigen Farbbildröhrenvorrichtung
wird es bevorzugt, daß der
horizontale Innendurchmesser des hinteren Endes der horizontalen
Ablenkspulen des Ablenkjochs kleiner als der horizontale Außendurchmesser
des Halsabschnitts in dem Bereich auf der hinteren Endseite ist.
Dies macht es möglich, eine
horizontale Ablenkleistung zu verringern, wodurch ferner elektrische
Leistung eingespart wird.
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1 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine Farbbildröhre der vorliegenden Erfindung
zeigt.
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2A und 2B sind
vergrößerte Ansichten,
die einen Halsabschnitt der Farbbildröhre der vorliegenden Erfindung
zeigen, wobei 2A in einer vertikalen Richtung
gesehen wird und 2B in einer horizontalen Richtung
gesehen wird.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht, die ein Ablenkjoch einer Farbbildröhrenvorrichtung
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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4 ist
eine perspektivische Ansicht, welche die Farbbildröhrenvorrichtung
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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5 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine Elektronenkanone zeigt.
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Im
Folgenden wird eine Ausführungsform beschrieben,
in der die vorliegende Erfindung auf eine 76-cm-(32-Inch-)Farbbildröhre angewendet wird,
unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen.
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1 zeigt
eine Farbbildröhre
der vorliegenden Erfindung schräg
von hinten gesehen. Die Farbbildröhre hat einen Kolben mit einer
Frontplatte 5 und einem Trichter 8. Der Trichter 8 umfaßt einen
zylindrischen Halsabschnitt 1 und einen glockenförmigen Kegelabschnitt 2.
Eine Koordinate wird für
die vorliegende Beschreibung derart festgelegt, daß eine Röhrenachse
der Farbbildröhre
einer Z-Achse (in der Figur nicht gezeigt) entspricht, eine Endfläche auf
einer Kathodenseite eines Sockels einer Elektronenkanone, die in
dem Halsabschnitt bereitgestellt ist (in der Figur nicht gezeigt)
Z = 0 entspricht, und die Seite eines Bildschirms die +-Seite ist.
Der Begriff „Sockel" bezeichnet einen
Sockel, der auf einem hinteren Ende der Farbbildröhre auf
der Seite der Elektronenkanone als ein Anschluß einer Elektronenkanonenelektrode
bereitgestellt ist. Die „Endfläche auf
der Kathodenseite" bezeichnet
eine Oberfläche
des Sockels auf einer Seite der Frontplatte 5. Eine Hauptlinse,
die in der Elektronenkanone ausgebildet werden soll, ist derart
konstruiert, daß ihre
Mitte sich bei Z = 84 mm befindet. Außerdem wird eine Richtung,
die einer langen Seite eines im wesentlichen rechteckigen Bildschirms
entspricht, der auf der Frontplatte 5 ausgebildet ist,
als eine horizontale Richtung bezeichnet, und die, welche seiner
kurzen Seite entspricht, wird als eine vertikale Richtung bezeichnet.
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Der
Bereich von Z = 0 bis 85 mm (der Bereich auf der hinteren Endseite)
des Halsabschnitts 1, der eine Position umfaßt, wo die
Hauptlinse der Elektronenkanone ausgebildet ist, hat eine im wesentlichen
elliptische Form mit einem horizontalen Außendurchmesser rH = 29 mm und
einem vertikalen Außendurchmesser
rV = 24 mm. Dies ist eine Form, die äquivalent zu der ist, die durch
Abschneiden der oberen und unteren 2,5 mm in der vertikalen Richtung von
einem Zylinder mit einem Außendurchmesser von ∅29
mm erhalten wird, um parallele ebene Oberflächen mit einem Abstand von
24 mm dazwischen zu bilden.
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In
dem Bereich von Z = 85 mm oder größer, nämlich dem Bereich auf der Seite
des Bildschirms der Frontplatte 5, ist der Kegelabschnitt 2,
der sich in Richtung des Bildschirms wie eine Glocke aufweitet, mit
dem zylindrischen Halsabschnitt mit einem Außendurchmesser von ∅24
mm verbun den (auf diesen Bereich des Halsabschnitts wird als ein „Bereich auf
der Frontplattenseite" Bezug
genommen). Wie vorstehend beschrieben, hat der Halsabschnitt 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung bis Z = 85 mm eine zylindrische Form mit einem Außendurchmesser
von ∅24 mm auf der Bildschirmseite. Dann nimmt der Außendurchmesser
einzig in der horizontalen Richtung auf der Hauptlinsenseite der
Elektronenkanone in Bezug auf Z = 85 mm von 24 mm auf 29 mm zu.
Mit anderen Worten hat der Halsabschnitt 1 in Bezug auf den
Außendurchmesser
nur in der horizontalen Richtung einen zweistufigen Aufbau. 2A und 2B sind
Ansichten, die den Halsabschnitt 1 jeweils in der vertikalen
Richtung (ein Richtungspfeil 2A in 1) und in
der horizontalen Richtung gesehen (ein Richtungspfeil 2B in 1)
darstellen.
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4 zeigt
die Farbbildröhre
der vorliegenden Erfindung wie in 1 schräg von hinten
gesehen, und 3 zeigt ein Ablenkjoch 4 allein.
Ein Paar horizontaler Ablenkspulen 3, die in dem Ablenkjoch der
vorliegenden Erfindung bereitgestellt sind, bilden eine fast zylindrische
Form, wobei ihr hinteres Ende im wesentlichen elliptisch ist. In
ihrem senkrecht zu der Z-Achse genommenen Querschnitt ist der Innendurchmesser
in der horizontalen Richtung 26 mm und der in der vertikalen Richtung
31 mm. Dies ist eine Form, die äquivalent
zu der ist, die durch Hinzufügen
oberer und unterer 2,5 mm zu dem ∅26-mm-Innendurchmesser
eines Zylinders erhalten wird. Der vertikale Innendurchmesser der
horizontalen Ablenkspulen 3 ist größer als der horizontale 29-mm-Außendurchmesser
des Halsabschnitts 1, und der horizontale Innendurchmesser
der horizontalen Ablenkspulen 3 ist größer als der vertikale 24-mm-Außendurchmesser
des Halsabschnitts 1. Folglich kann der Halsabschnitt 1 in
das Ablenkjoch 4 eingesetzt werden, während das Ablenkjoch 4 um 90° um die Z-Achse gedreht wird.
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Das
Ablenkjoch 4, in das der Halsabschnitt 1 nun Dank
der geometrischen Drehung um 90° eingesetzt
werden kann, wird vorwärts
bewegt, bis sein hinteres Ende den Bereich auf der Frontplattenseite des
Halsabschnitts 1 mit ei nem Durchmesser von ∅24
mm sowohl horizontal als auch vertikal erreicht. Dann wird das Ablenkjoch 4 erneut
geometrisch um 90° in
Richtung seiner Normalrichtung gedreht, um befestigt zu werden.
Die horizontalen Ablenkspulen 3 haben einen horizontalen
Innendurchmesser von 26 mm, der geeignet ist, um sie in dem Halsabschnitt
mit einem Außendurchmesser
von 24 mm zu montieren. Folglich kann eine horizontale Ablenkleistung,
die den größten Teil
der Ablenkleistung ausmacht, verringert werden, wodurch elektrische
Energie eingespart wird. Andererseits kann der vertikale 31-mm-Innendurchmesser
des Ablenkjochs eine vertikale Ablenkleistung sicherstellen, die äquivalent
zu der des Ablenkjochs ist, das einem normalen zylindrischen ∅29-mm-Halsabschnitt
entspricht.
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Wie
vorstehend beschrieben, werden durch die zweistufige Struktur des
Halsdurchmessers in der horizontalen Richtung und dem einfach kleineren Durchmesser
in der vertikalen Richtung die Befestigung und Entfernung des Ablenkjochs,
die von dem herkömmlichen
zweitstufigen Halsdurchmesser nicht erzielt werden konnten, möglich gemacht.
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In
einer tatsächlichen
Messung zeigte die herkömmliche
Farbbildröhrenvorrichtung
mit einem zylindrischen Halsabschnitt mit einem Außendurchmesser
von ∅29 mm eine horizontale Ablenkleistung von LH·IH2 = 43mH·A2,
während
die Farbbildröhrenvorrichtung
der vorliegenden Erfindung LH·IH2 = 36,5mH·A2 zeigte,
was eine Leistungsverringerung von 15% anzeigt. LH bezeichnet die
Induktivität
in einem horizontalen Ablenksystem, und IH bezeichnet einen Spitzen-Spitzen-Wert eines
horizontalen Ablenkstroms.
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Eine
(in 5 gezeigte) Elektronenkanone 6 war eine
Inline-Elektronenkanone, die drei Elektronenstrahlen R, G und B
in der horizontalen Richtung emittierte und optimal für den Halsabschnitt
mit einem Außendurchmesser
von 29 mm konstruiert war. Wenn der horizontale Außendurchmesser
des Halsabschnitts verringert worden wäre, wäre auch die Hauptlinsenöffnung verkleinert
worden. Daher wurde der horizon tale Außendurchmesser des Halsabschnitts
in dem Bereich auf der hinteren Endseite bei 29 mm beibehalten.
In Bezug auf den vertikalen Außendurchmesser
der Elektronenkanone 6, die optimal für den Halsabschnitt mit einem
Außendurchmesser
von 29 mm konstruiert war, wurde andererseits eine vertikale 4-mm-Verringerung ermöglicht, durch
welche die Dicke der Mehrfachglasträger 7, die Bestandteile
waren und auf oberen und unteren Oberflächen bereitgestellt waren,
jeweils von 4 mm auf 2 mm verringert wurde. Außerdem wurde ein Teil der Elektronenkanone 6,
der nicht in Bezug zu der Öffnung
der Linse jeder Elektrode steht (ein Teil, in dem die Größenänderung
dieses Teils die Größe der Linsenöffnung in
der Elektrodenkonstruktion nicht beeinflußte) so konstruiert, daß er 1 mm
kleiner sein sollte. Auf diese Weise wurde der vertikale Durchmesser
insgesamt um 5 mm verringert, wodurch in dem Bereich auf der hinteren
Endseite ein 24-mm-Außendurchmesser
des Halsabschnitts erreicht wurde. Auf diese Weise wurde es unter
Verwendung der Elektronenkanone, die in dem Halsabschnitt mit einer
im wesentlichen elliptischen Form mit einem horizontalen Außendurchmesser
rH = 29 mm und einem vertikalen Außendurchmesser rV = 24 mm im
Bereich von Z = 0 bis 85 mm versiegelt war, möglich, eine Linsenöffnung und
Leistung bereitzustellen, die äquivalent
zu denen waren, wenn die herkömmliche
Elektronenkanone für
den zylindrischen Halsabschnitt mit einem ∅29 mm verwendet
wurde.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung auch auf andere Farbbildröhrenvorrichtungen
als die vorstehend beschriebene 32-Inch-Farbbildröhrenvorrichtung
angewendet werden kann, ist sie für eine große Farbbildröhrenvorrichtung,
in der ein kleinerer Halsdurchmesser schwer zu erreichen ist, besonders wirksam.
Wenn die Herstellungskosten betrachtet werden, ist die vorliegende
Erfindung für
29-Inch- oder größere Farbbildröhrenvorrichtungen
geeignet.
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Wie
vorstehend beschrieben, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung,
wie beansprucht, möglich,
sowohl eine elektrische Energieeinsparung als auch eine hohe Auflösung in
einem Anzeigebildschirm zu erhalten, indem der Halsdurch messer derart
konstruiert wird, daß er
die zweistufige Struktur nur in der horizontalen Richtung der Farbbildröhre hat,
und die Befestigung und Entfernung des Ablenkjochs zu erreichen,
die von dem herkömmlichen zweistufigen
Durchmesser noch nicht erreicht wurden, wodurch die Farbbildröhre hergestellt
wird, ohne die Produktivität
oder Qualität überhaupt
zu senken.