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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kathodenstrahlröhre, die
mit einem Ablenkjoch versehen ist.
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Im
allgemeinen umfasst eine Kathodenstrahlröhre einen Vakuumkolben, der
eine im wesentlichen rechteckige Frontplatte und einen Trichter
aufweist. Ein Endabschnitt des Trichters ist aus einem zylindrischen
Hals kleinen Durchmessers gebildet, während der andere Endabschnitt
aus einem Konus bzw. Kegel großen
Durchmessers gebildet ist, der eine im wesentlichen rechteckige
Querschnittsform entsprechend der Außenform der Frontplatte aufweist.
Ein Leuchtstoffschirm ist an der Innenfläche der Frontplatte ausgebildet,
und eine Elektronenkanone ist im Hals des Trichters angeordnet.
Bei dieser Kathodenstrahlröhre
ist außerdem
ein Ablenkjoch an der Außenseite
eines Bereichs nahe der Grenze zwischen dem Hals und dem Konus des
Trichters angebracht. Von der Elektronenkanone emittierte Elektronenstrahlen
werden mittels Magnetfeldern abgelenkt, die vom Ablenkjoch erzeugt
werden, und werden dazu verwendet, den Leuchtstoffschirm horizontal und
vertikal abzutasten, wodurch ein Bild angezeigt wird.
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Eine
Farbkathodenstrahlröhre
verwendet eine Elektronenkanone, die drei Elektronenstrahlen emittieren
kann. Nachdem die drei von der Elektronenkanone emittierten Elektronenstrahlen
mittels durch das Ablenkjoch erzeugten Magnetfeldern abgelenkt worden
sind werden sie mittels einer Schatten- bzw. Lochmaske gefiltert
und auf einen auf Leuchtstoffschichten dreier verschiedener Farben gebildeten
Leuchtstoffschirm projiziert.
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Das
Ablenkjoch umfasst allgemein einen Kunststoffseparator, der am Trichter
angebracht ist, sowie horizontale und vertikale Ablenkspulen, die
am Separator angebracht sind. Da das Ablenkjoch einen erheblichen
Energieverbrauch mit sich bringt, wird die Ablenkkraft für die Kathodenstrahlröhre gegenüber dem
herkömmlichen
Fall geringer.
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In
der japanischen Patentanmeldung, KOKOKU-Veröffentlichungsnummer
48-34349, ist beispielsweise eine spezifische Anordnung von Mitteln zum
Absenken der Ablenkkraft beschrieben. Bei dieser Anordnung ändert sich
die Querschnittsform des Bereichs nahe der Grenze zwischen dem Hals
und dem Konus des Trichters, der für gewöhnlich kreisförmig ist,
allmählich
von einer Kreisform auf der Halsseite zu einer im wesentlichen rechteckigen
Form ähnlich
der Außenform
der Frontplatte auf der Konusseite. In der japanischen Patentanmeldung,
KOKAI-Veröffentlichungsnummer
48-85030 ist außerdem
eine Anordnung beschrieben, bei der die Querschnittsform der Innenfläche des
Ablenkjochs sich allmählich
von einer Kreisform auf der Halsseite zu einer im wesentlichen rechteckigen
Form auf der Konusseite verändert,
entsprechend der Form des Bereichs nahe der Grenze zwischen dem
Hals und dem Konus des Trichters.
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Gemäß dieser
Anordnung können
die Ablenkspulen des um die Grenze zwischen dem Hals und dem Konus
herum positionierten Ablenkjochs nahe an die Bahnen der Elektronenstrahlen
an den jeweiligen Enden der Horizontal- und Vertikalachsen der Kathodenstrahlröhre herangebracht
werden, und die Ablenkenergie für
das Ablenkjoch kann geringer gehalten werden als die für ein gewöhnliches
Ablenkjoch mit einem kreisförmigen
Querschnitt.
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Moderne
Kathodenstrahlröhren
werden bei Endgerät-Anzeigeeinheiten
von Computern und anderen OA-Geräten
sowie in Fernsehempfangsgeräten
weitverbreitet verwendet. Von den Kathodenstrahlröhren in
den Anzeigeeinheiten wird insbesondere erwartet, dass sie hochpräzise Bilder
anzeigen können.
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Allgemein
bildet eine Kathodenstrahlröhre horizontale
Abtastzeilen durch horizontales Ablenken von Elektronenstrahlen
mit hoher Zeilenfrequenz und zeigt Bilder durch vertikales Ablenken
der Strahlen mit niedriger Bildschirmfrequenz an. In Anbetracht des
Flimmerns des Bildschirms wird die Bildschirmfrequenz auf etwa 60
bis 80 Hz eingestellt. Um die Präzision
der angezeigten Bilder zu verbessern, muss daher die Zeilenfrequenz
erhöht
werden.
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Um
die hohe Zeilenfrequenz zu gewährleisten,
ist es notwendig, die Induktanz der horizontalen Ablenkspule des
Ablenkjochs zu senken. Bei dem Ablenkjoch einer in einer Endgerät-Anzeigeeinheit
eines OA-Geräts
wie beispielsweise eines Computers verwendeten Kathodenstrahlröhre wird
die Induktanz der horizontalen Ablenkspulen auf ein Niveau von nicht
mehr als etwa 100 μH
reduziert. Diese Reduktion ist äquivalent
zu einer Reduktion von etwa 30 Umdrehungen einer Ablenkspule. Somit
ist bei dem Ablenkjoch niedriger Induktanz ein Ablenkstromfluß durch
jede Spulenwicklung so groß,
dass die Wicklung verdickt werden muss. Wenn dicke Wicklungen verwendet
werden, variieren jedoch die Bildeigenschaften und führen zu
einem Problem, falls die Wicklungen um einen minimalen Grad in bezug
auf den Separator verschoben bzw. versetzt werden.
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Ein
Beispiel eines Mittels zum Verhindern einer solchen Verschiebung
der Wicklungen des Ablenkjochs niedriger Induktanz ist in der japanischen Patentanmeldung,
KOKAI-Veröffentlichungsnummer 4-184845
beschrieben. Gemäß diesem
Präventivmittel
ist eine Vielzahl von Schlitzen an der Innenfläche des Separators ausgebildet,
und die jeweiligen Positionen der Wicklungen der horizontalen Ablenkspulen
innerhalb des Separators werden durch Wickeln der Wicklungen entlang
der Schlitze geregelt bzw. eingestellt. Das Ablenkjoch dieses Typs
kann eine Verschiebung der Wicklungen wirksamer einschränken als
ein Ablenkjoch, das mit herkömmlich
geformten Ablenkspulen versehen ist.
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Wenn
diese Anordnung auf ein Ablenkjoch mit einem Separator angewandt
wird, der eine Innenfläche
aufweist, deren Querschnittsform sich allmählich von einer Kreisform auf
der Halsseite zu einer im wesentlichen rechteckigen Form auf der
Konusseite verändert,
können
sich die Wicklungen, die sich über die
Eckabschnitte der Innenfläche
des Separators mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt erstrecken, möglicherweise
von der Innenfläche
abheben, da Bereiche nahe den Eckabschnitten eine großzügige Krümmung aufweisen.
Wenn die Wicklungen von ihren vorbestimmten Positionen abgehoben
und abgelenkt werden, verschlechtern sich die Bildeigenschaften
der Kathodenstrahlröhre
unweigerlich.
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Die
vorliegende Erfindung ist angesichts dieser Umstände getätigt worden, und ihre Aufgabe
ist es, eine Kathodenstrahlröhre
bereitzustellen, bei der ein Ablenkjoch in der Lage ist, zu verhindern,
dass sich eine Wicklung einer Ablenkspule abhebt, wodurch die Bildeigenschaften
verbessert werden.
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Zur
Erfüllung
der obigen Aufgabe umfasst eine Kathodenstrahlröhre gemäß der Erfindung einen Kolben
mit einer Frontplatte mit einem im wesentlichen rechteckigen wirksamen
Abschnitt und einem an der Frontplatte befestigten Trichter, wobei der
Trichter einen zylindrischen Hals kleinen Durchmessers an einem
Endabschnitt desselben sowie einen Konus großen Durchmessers an dem anderen Endabschnitt
aufweist, wobei der Konus eine im wesentlichen rechteckige Querschnittsform
entsprechend der äußeren Form
der Frontplatte hat, und ein Ablenkjoch mit einem im wesentlichen
trompetenförmigen
Trennelement mit einem im Durchmesser kleineren Endabschnitt und
dem anderen, im Durchmesser größeren Endabschnitt,
sowie einer mindestens an der Innenfläche des Trennelements vorgesehenen
Ablenkspule, die in einem Bereich nahe der Grenze zwischen dem Hals
und dem Konus des Trichters angebracht ist.
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Der
Bereich nahe der Grenze zwischen dem Hals und dem Konus des Trichters
ist so geformt, dass dessen äußere Form
sich allmählich
von einer Kreisform an der Halsseite zu einer im wesentlichen rechteckigen
Form an der Konusseite ändert.
Das Trennelement umfasst die Innenfläche mit einer Form, die der äußeren Form
des Bereichs nahe der Grenze zwischen dem Hals und dem Konus des Trichters ähnelt, so
dass die Querschnittsform der Innenfläche an dem einen Endabschnitt
des Trennelements kreisförmig
ist und an dem anderen Endabschnitt nicht-kreisförmig ist und sich allmählich von der
Kreisform an der einen Endseite zu der Nicht-Kreisform an der anderen
Endseite ändert, mehrere
an der Innenfläche
des einen Endabschnitts angeordnete erste Haken, die sich entlang
einer Mittelachse des Trennelements erstrecken, und mehrere zweite
Haken, die an der Innenfläche
am anderen Endabschnitt vorgesehen sind, die zu dem anderen Ende
des Trennelements hin gerichtet sind und sich von der Mittelachse
des Trennelements weg erstrecken. Die Ablenkspule weist eine an
der Innenfläche des
Trennelements angebrachte Wicklung durch Umwickeln der ersten und
zweiten Haken auf. Das Trennelement weist dritte Haken auf, die
sich an denjenigen Teilen von dessen Innenfläche befinden, an denen der
Querschnitt des nicht-kreisförmigen
Abschnitts einen minimalen Krümmungsradius
aufweist, und mit denjenigen Teilen der Wicklung der Ablenkspule
in Eingriff stehen, die sich über
Bereiche mit dem minimalen Krümmungsradius
erstrecken, um zu verhindern, dass sich die Wicklung von der Innenfläche des
Trennelements abhebt.
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Diese
Erfindung ist aus der folgenden detaillierten Beschreibung im Zusammenhang
mit den beigefügten
Zeichnungen besser verständlich,
in denen zeigen:
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1 bis 7 eine
Farbkathodenstrahlröhre
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wobei:
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1 eine
teilweise im Schnitt gehaltene Draufsicht zur Darstellung der Farbkathodenstrahlröhre ist,
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2 eine
teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht zur Darstellung eines
Ablenkjochs ist,
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3A eine
Draufsicht auf einen Vakuumkolben der Farbkathodenstrahlröhre ist,
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3B, 3C, 3D, 3E und 3F Schnittansichten
längs der
Linien IIIB-IIIB, IIIC-IIIC, IIID-IIID, IIIE-IIIE bzw. IIIF-IIIF
der 3A sind,
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4 eine
Vorderansicht eines Separators des Ablenkjochs ist,
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5 eine
teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht zur Darstellung des
Separators ist,
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6 eine
Schnittansicht längs
einer Linie VI-VI von 5 ist, und
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7 eine
Schnittansicht längs
einer Linie VIII-VIII von 4 ist.
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Eine
Farbkathodenstrahlröhre
gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird im folgenden detailliert unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
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Wie
in 1 gezeigt ist, umfasst die Farbkathodenstrahlröhre einen
Vakuumkolben 26, der eine Frontplatte 22 aus Glas
und einen an die Frontplatte gebondeten Trichter 25 aufweist.
Die Platte 22 umfasst einen im wesentlichen rechteckigen
wirksamen Abschnitt 20 und einen am Umfangsrand des wirksamen
Abschnitts angesetzten Umfassungsabschnitt 21. Der Trichter 25 hat
einen zylindrischen Hals 23 kleinen Durchmessers an einem
Endabschnitt und einen Konus 24 großen Durchmessers am anderen Endabschnitt.
Am anderen Ende des Trichters 25 hat der Konus 24 einen
im wesentlichen rechteckigen Querschnitt, welcher der Außenform
des Umfassungsabschnitts 21 der Frontplatte 22 entspricht.
Der Konus ist an den Umfassungsabschnitt 21 des Panels
bzw. der Platte 22 gebondet.
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Wie
in 3A bis 3F gezeigt
ist, ist der Trichter 25 des Kolbens 26 so ausgebildet,
dass die Querschnittsform seines Bereichs nahe der Grenze zwischen
dem Hals 23 und dem Konus 24 sich allmählich von
einer Kreisform, die dem zylindrischen Hals 23 entspricht,
zu einer im wesentlichen rechteckigen (nicht kreisartigen) Form ändert, welche
der Außenform
des Umfassungsabschnitts 21 der Frontplatte 22 ähnelt.
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Wie
in 1 gezeigt ist, ist die Innenfläche des wirksamen Abschnitts 20 der
Frontplatte 22 mit einem Leuchtstoffschirm 27 ausgebildet,
der aus drei Leuchtstoffschichten besteht, die einzeln in drei Farben,
blau, grün
und rot, ausstrahlen. In dem Kolben 26 ist außerdem eine
im wesentlichen rechteckige Lochmaske 28 angeordnet, die
der Innenfläche
des Leuchtstoffschirms 27 zugewandt ist. Ferner ist eine Elektronenkanone 29 im
Hals des Trichters 25 angeordnet. Ein Ablenkjoch 30 (später beschrieben)
ist an der Außenseite
des Trichters 25 in der Umgebung der Grenze zwischen dem
Hals 23 und dem Konus 24 angebracht. Drei von
der Elektronenkanone 29 emittierte Elektronenstrahlen werden
in der Horizontal- und Vertikalrichtung mittels Magnetfeldern abgelenkt,
die durch das Joch 30 erzeugt werden, mittels der Lochmaske 28 gefiltert
und dann auf den Leuchtstoffschirm 27 projiziert werden,
woraufhin ein gewünschtes
Bild am Bildschirm angezeigt wird.
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Wie
in 2 gezeigt ist, umfasst das Ablenkjoch 30 einen
im wesentlichen trompetenförmigen Separator 32 aus
Kunstharz, ein Paar sattelartiger horizontaler Ablenkspulen 33,
einen zylindrischen Kern 34 und torusartige vertikale Ablenkspulen 35. Ein
Endabschnitt des Separators bzw. Abstandselements 32 auf
der Seite des Halses 23 des Trichters 25 hat einen
kleinen Durchmesser, während
dessen anderer Endabschnitt auf der Seite des Konus 24 einen
großen
Durchmesser aufweist. Die horizontalen Spulen 33 sind vertikal
symmetrisch an der Innenfläche
des Separators 32 angeordnet. Der Kern 34 umgibt
die Außenfläche des
Separators 32. Die vertikalen Spulen 35 sind um
den Kern 34 herumgewickelt und vertikal symmetrisch an
der Außenfläche des
Separators 32 angeordnet.
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Wie
in den 4, 5 und 6 gezeigt ist,
hat die Innenfläche
des Separators 32 eine Form, die mit der Form der Außenfläche des
Trichters 25 des Vakuumkolbens 26 übereinstimmt.
Genauer gesagt hat die Innenfläche
des Separators 32 eine Form, die der Außenform des Bereichs nahe der Grenze
zwischen dem Hals 23 und dem Konus 24 des Trichters 25,
an dem das Ablenkjoch 30 angebracht ist, entspricht. Ein
Endabschnitt 32a der Innenfläche des Separators 32 auf
der Halsseite hat einen kreisförmigen
Querschnitt. Die Querschnittsform des Separators 32 ändert sich
allmählich
von der Kreisform an dem einen Endabschnitt zu einer im wesentlichen
rechteckigen (nicht-kreisartigen) Form am anderen Endabschnitt mit
einem größeren Durchmesser.
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Eine
große
Anzahl erster Haken 40 sind integral an der Innenfläche eines
Endabschnitts 32a des Separators 32 ausgebildet
und erstrecken sich in einer Richtung im wesentlichen parallel zu
der Mittelachse C mit im wesentlichen regelmäßigen Intervallen in der Umfangsrichtung
des einen Endabschnitts 32a. Jeder erste Haken 40 weist
die Form einer Platte auf, die von der Innenfläche des Separators 32 vorsteht.
Ein Endabschnitt jedes ersten Hakens 40 steht von dem einen
Endabschnitt 32a des Separators 32 vor und erstreckt
sich radial in bezug auf die Mittelachse C des Separators.
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Ferner
sind eine große
Anzahl zweiter Haken 42 integral an der Innenfläche des
anderen Endabschnitts 32b des Separators 32 ausgebildet
und radial in bezug auf die Mittelachse C des Separators und im
wesentlichen in regelmäßigen Intervallen
in der Umfangsrichtung des anderen Endabschnitts 32b angeordnet.
Jeder zweite Haken 42 weist die Form einer Platte auf,
die von der Innenfläche
des Separators 32 vorsteht.
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Wie
in 7 gezeigt ist, ist der Separator 32 außerdem mit
mehreren dritten Haken 44 in denjenigen Bereichen seiner
Innenfläche
versehen, deren Querschnitte im wesentlichen rechteckig geformt sind,
d. h. in den Bereichen zwischen den ersten und zweiten Haken 40 und 42.
Genauer gesagt befinden sich die dritten Haken 44 in denjenigen
Teilen der vorgenannten Bereiche, deren Querschnitte einen minimalen
Krümmungsradius
aufweisen, d. h. in der Umgebung von vier Diagonalachse D, die sich
durch die Ecken jedes im wesentlichen rechteckigen Querschnitts
erstrecken. Beispielsweise sind je zwei der dritten Haken 44 in
einem vorbestimmten Abstand auf jeder Diagonalachse D angeordnet.
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Wie
in 4 gezeigt ist, ist jede der zwei sattelartigen
horizontalen Ablenkspulen 33 (nur eine davon ist dargestellt),
die vertikal symmetrisch an der Innenfläche des Separators 32 angeordnet
sind, durch Wickeln einer Wicklung 46 um die ersten und zweiten
Haken 40 und 42 gebildet. Die Wicklung 46 ist
derart gewickelt, dass sie an den ersten und zweiten Haken 40 und 42 verankert
und in Kanäle 50 eingesetzt
ist, die zwischen den benachbarten ersten Haken 40 festgelegt
sind, sowie in Kanäle 52 zwischen
benachbarten zweiten Haken 42.
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Diejenigen
Teile der Wicklung 46, die sich schräg über die Diagonalachse D an
der Innenfläche des
Separators 32 erstrecken, werden durch die dritten Haken 44 erfaßt.
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Gemäß der auf
diese Weise aufgebauten Farbkathodenstrahlröhre ist jede horizontale Ablenkspule 33 des
Ablenkjochs 30 um die ersten und zweiten Haken 40 und 42 gewickelt,
die an den gegenüberliegenden
Endabschnitten der Innenfläche
des Separators 32 ausgebildet sind, und ist in die Kanäle 50 und 52 zwischen
den Haken eingesetzt. Somit ist jede horizontale Ablenkspule 33 genau
in einer vorbestimmten Position an der Innenfläche des Separators 32 angebracht.
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Ferner
sind diejenigen Teile der Wicklung 46 jeder horizontalen
Ablenkspule 33, die sich über die Diagonalachsen D an
der Innenfläche
des Separators 32 erstrecken, d. h. diejenigen Teile der
Innenfläche
des Separators 32, die sich über den Minimalradius von Krümmungsbereichen
erstrecken, an den dritten Haken 44, die sich in der Umgebung
der Diagonalachsen D befinden, verankert. Somit kann sicher verhindert
werden, dass sich die Wicklung 46 von der Innenfläche des
Separators 32 an den den Diagonalachsen D entsprechenden
Bereichen abhebt, so dass bei jeder horizontalen Ablenkspule 33 verhindert
werden kann, dass sie sich verschiebt.
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Die
Farbkathodenstrahlröhre
ist so gestaltet, dass das Ablenkjoch 30 mit dem oben erwähnten Aufbau
an dem Kolben 26 angebracht ist, der so geformt ist, dass
die Außenform
des Bereichs nahe der Grenze zwischen dem Hals 23 und dem
Konus 24 des Trichters 25 sich allmählich von
der dem Hals 23 entsprechenden Kreisform zu der im wesentlichen rechteckigen
(nicht-kreisartigen) Form verändert, welche
der Außenform
des Umfassungsabschnitts 21 der Frontplatte 22 ähnelt. Aufgrund dessen
kann die Ablenkenergie reduziert werden, indem die horizontalen
und vertikalen Ablenkspulen 33 und 35 nahe an
die Wege der Elektronenstrahlen gebracht werden, und die Ablenkspulen
können
an einer Verschiebung gehindert und in korrekten Positionen gehalten
werden. Somit können
zufriedenstellende Bildeigenschaften erhalten werden, ohne zu einer Störung in
der Ablenkfeldverteilung zu führen,
welche einer Verschiebung bzw. Versetzung der Spulen zuzuschreiben
ist.
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Es
ist anzumerken, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben
beschriebene Ausführungsform
beschränkt
ist und dass verschiedenartige Änderungen
und Modifikationen vom Fachmann durchgeführt werden können. Beispielsweise
ist ein Paar dritter Haken 44 von dem Bereich nahe jeder
Diagonalachse D vorstehend angeordnet, dessen Querschnitt den minimalen
Krümmungsradius
aufweist, und zwar in dem Zwischenabschnitt der Innenfläche des
Separators 32, der keine Kanäle 50 und 52 aufweist.
Falls nötig,
kann jedoch die Anzahl dritter Haken erhöht oder verringert werden.
Beispielsweise können
drei oder mehr dritte Haken entlang jeder Diagonalachse D angeordnet
werden. In diesem Fall erhöht
sich der Freiheitsgrad für
die Einstellung der Wicklungspositionen der Ablenkspulen, so dass die
Wicklungspositionen genauer eingestellt werden können als im Fall der vorangehenden
Ausführungsform.
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Außerdem ist
das im Zusammenhang mit der vorstehenden Ausführungsform beschriebene Ablenkjoch
aus den sattelartigen horizontalen Ablenkspulen und den torusartigen
vertikalen Ablenkspulen zusammengesetzt. Die vorliegende Erfindung
kann aber auch auf eine Kathodenstrahlröhre angewandt werden, bei der
sowohl die horizontalen als auch die vertikalen Ablenkspulen des
Ablenkjochs vom Satteltyp sind, mit dem gleichen Ergebnis.
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Ferner
ist die Erfindung auf eine einfarbige Kathodenstrahlröhre ebenso
anwendbar wie auf die Farbkathodenstrahlröhre.