JP2004515046A - 減少した偏向電力の映像ディスプレイデバイス - Google Patents

Abstract

細長いディスプレイ画面（８）及び偏向システム（９）を有する陰極線管（１）を含む映像ディスプレイデバイスが記述されている。偏向電力は、２つの手段により減少する。偏向システム（９）は、ディスプレイ画面（８）の短軸（２２）の方向におけるラインを走査するように配置され、陰極線管（１）の円錐部（３）は、アスペクト比がディスプレイ画面（８）のアスペクト比よりも大きい又は等しい細長い断面を持ち、これにより、偏向システム（９）及び特にライン偏向サブシステム（１２）が、磁界損失を減少するように、電子ビーム外囲体（５１）のより近くに位置決めされることを可能にする。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長軸及び短軸を有する細長いディスプレイ画面、断面が長軸及び短軸を有する細長い形状を持つ円錐部、並びに少なくとも一つの電子ビームを生成するための手段を含むネックを有する陰極線管と、前記円錐部に搭載され、前記電子ビームを偏向する電磁界を生成するための偏向システムとを含む映像ディスプレイデバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
上述したような映像ディスプレイデバイスは、ＵＳＰ５，９６２，９６４から既知である。この既知のディスプレイデバイスのＣＲＴは、断面が円錐部分のネック端での円形状から円錐部のディスプレイ画面端での矩形形状に徐々に変わる円錐部を含む。
【０００３】
陰極線管軸に対して垂直であり、ディスプレイ画面のコーナーに偏向した時に陰極線管軸と電子ビームの軌道の漸近線との間の交差点を通る面である基準偏向面で、既知のディスプレイデバイスの円錐部は、実質的に矩形形状を有する断面を持つ。したがって、偏向システムは、円錐が円形断面を有するＣＲＴ内よりも電子ビームの外囲体の近くに位置合わせされ得る。磁性損失は、それにより減少され、結果として、必要な偏向電力がより少なくなる。
【０００４】
ＵＳＰ５，９６２，９６４によれば、１７％から２５％の間の偏向電力の消費低減が達成され得る。
【０００５】
それにもかかわらず、偏向システムの電力消費をさらに減少させるという要望がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、偏向電力のさらなる低減が達成される映像ディスプレイデバイスを提供することである。
【０００７】
したがって、本発明の態様によれば、映像ディスプレイデバイスは、偏向システムがディスプレイ画面の短軸に実質的に平行な線に沿って電子ビームを走査するように配置され、及び偏向システムの下にある円錐部の部分は、内部の輪郭がディスプレイの長軸／短軸比（Ａ_ｓｃｒ）よりも大きいか又は等しい長軸／短軸比（Ａ_ｃ）を有する少なくとも一つの断面を持つことを特徴とする。
【０００８】
本発明は、引用された先行技術と比較して約３０％の偏向電力のさらなる低減を可能にする。この低減は、偏向システムにおいて主に消費するものであるライン偏向電力を減少することにより本質的に達成される。
【０００９】
ライン偏向電力は、掃引振幅を減少することにより減少する。それは、ディスプレイ画面の長軸に平行なラインを走査する（標準走査という）代わりに、ディスプレイ画面の短軸に実質的に平行なラインを走査すること（転置走査という）により達成される。ライン偏向電力は、磁性損失を減少することによりさらに減少する。それは、外囲体のアスペクト比に特に注意を払いながら、ライン偏向システムを電子ビーム外囲体のより近くに持ってくることにより達成される。
【００１０】
本発明者らは、転置走査で、標準走査と対比して、偏向システムの下での領域の部分において電子ビーム外囲体（Ａ_ｅｌ）の断面のアスペクト比がＡ_ｓｃｒより大きいか又は等しいことを認識した。
【００１１】
この洞察に基づいて、本発明に係る映像ディスプレイデバイスは、偏向システムの下の領域の部分における断面がまたＡ_ｓｃｒより大きい又は等しいアスペクト比（Ａ_ｃ）を有する円錐部を含む。
【００１２】
好ましい実施の形態において、Ａ_ｅｌは（Ａ_ｅｌ−１）／（Ａ_ｓｃｒ−１）≧１．１となる程度に範囲で偏向システムの下の領域の部分においてＡ_ｓｃｒを超える。したがって、Ａ_ｃはまたその領域の部分において（Ａ_ｃ−１）／（Ａ_ｓｃｒ−１）≧１．１の範囲でＡ_ｓｃｒを超える。
【００１３】
大部分の磁界が集中される領域である、基準偏向面とディスプレイ画面に最も近い偏向システムの端部との間の領域において、円錐の断面ができるだけぴったりと電子ビーム外囲体の形をたどる形状を持つことはまた有利である。したがって、この領域において、Ａ_ｃが最初に増加して、最大を経て、それから減少することは有利である。
【００１４】
さらに、偏向電力の低減は、画面アスペクト比が大きくなるとともに大きくなる。本発明は、このように大画面アスペクト比を有する映像ディスプレイデバイスに対して特に有効である。特に、本発明は、Ａ_ｓｃｒ＞４／３を有する映像ディスプレイデバイスで有利である。Ａ_ｓｃｒ≧１６／９を有する映像ディスプレイデバイスではなおさらである。
【００１５】
偏向電力の節約は、電子ビームの最大偏角を増加するために有利に使用され得る。好ましい実施の形態において、１２０°よりも大きい又は等しい最大偏角が実現される。これは、より薄いＣＲＴを作製する際に有効である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明のこれら及び他の態様は、例証として及び添付図面を参照してより詳細に説明される。
【００１７】
図面は、一定の割合で縮尺して描かれていない。一般に、類似の参照番号は類似の部品を指す。
【００１８】
本発明の好ましい実施の形態に係る映像ディスプレイデバイスは、図１に示される。
【００１９】
それは、ディスプレイウインド（２）、円錐部（３）、及びネック（４）を有する陰極線管（１）を含む。ネック（４）は、少なくとも一つの電子ビーム（６）を生成するための手段（５）を収容する。この実施の形態において、３つの電子ビームは、一つの平面（インライン平面）で生成される。ディスプレイウインド（２）の内表面は、ディスプレイ画面（８）を形成する非常に多数の蛍光体素子を有する。電子ビーム（６）が蛍光体素子をたたくとき、蛍光体素子はリン光を発するようになり、それによりディスプレイ画面（８）上で可視ポイントを作る。未偏向状態において、電子ビーム（６）は、管軸（７）と実質的に一致する。ディスプレイ画面（８）へのその経路上で、電子ビーム（６）は、円錐部（３）の部分（３ａ）を覆う偏向システム（９）により偏向される。その偏向システム（９）は、ディスプレイ画面（８）の二次元映像を作るために、ライン偏向サブシステム（１２）及びフレーム偏向サブシステム（１３）を含む。この実施の形態において、偏向システム（９）は、コイルのセット、ライン偏向サブシステム（１２）用の一つのセット、フレーム偏向サブシステム（１３）用の別のセットからなる。
【００２０】
図１は、また、管軸（７）に垂直であり、ディスプレイ画面（８）のコーナーに偏向するときに、管軸（７）と電子ビームの軌跡（１０）の漸近線との間の交差点を通る平面である基準偏向面（１１）を示す。
【００２１】
図２から分かるように、ディスプレイ画面（８）は、２つの垂直な対称軸：Ｌ_ｓｃｒの長さを有する長軸（２１）及びＳ_ｓｃｒの長さを有する短軸（２２）を備えた細長い形状を持つ。ディスプレイ画面（８）の伸長量を定めるために、ディスプレイ画面（８）のアスペクト比は、Ａ_ｓｃｒ ＝Ｌ_ｓｃｒ／Ｓ_ｓｃｒに規定される。
【００２２】
最大偏向角は、また、電子ビームが管軸（７）とディスプレイ画面（８）との間の交差部から最も離れたディスプレイ画面上の点をたたくように偏向されるときに、管軸（７）と偏向された電子ビーム（１０）との間の角θとして規定される。
【００２３】
図３ａ及び図３ｂは、それぞれ円錐部（３）が先行技術（図３ａ）に係る及び本発明の実施の形態（図３ｂ）に係る偏向システム（９）の下である領域（３ａ）における映像ディスプレイデバイスの断面を概略的に示す。これらの図で分かるように、偏向システム（９）の下の円錐部の断面（３２ａ，ｂ）は、Ｌ_ｃの長さを持つ長軸（２１ａ，ｂ）及びＳｃの長さを持つ短軸（２２ａ，ｂ）という２つの垂直な対称軸を有する細長い形状を持つ。円錐部の断面の伸長量を定めるために、円錐部の断面のアスペクト比は、Ａ_ｃ＝Ｌ_ｃ／Ｓ_ｃとして規定される。
【００２４】
先行技術（図３ａ）において、ライン偏向サブシステム（１２ａ）は、ディスプレイ画面の長軸（２１ａ）に実質的に平行なラインに沿ってディスプレイ画面（８）を走査するように電子ビーム（６）を偏向する（標準走査と呼ぶ）。
【００２５】
本発明（図３ｂ）によれば、ライン偏向サブシステム（１２ｂ）は、ディスプレイ画面の短軸（２２ｂ）に実質的に平行なラインに沿ってディスプレイ画面（８）を走査するように電子ビームを偏向し（転置走査と呼ぶ）、偏向システム（９）の下の円錐部の断面（３２ｂ）は、ディスプレイ画面のアスペクト比（Ａ_ｓｃｒ）より大きいアスペクト比Ａ_ｃを持つ。
【００２６】
転置走査で、ライン偏向電力は、減少した掃引振幅により減少され得る。
【００２７】
本発明者は、転置走査で、偏向システム（９）の下の領域の部分における電子ビーム外囲体が特有の形状を持つことをもまた実現した。図４ａで分かるように、その領域における電子ビーム外囲体の断面（４０）は、Ｌ_ｅｌの長さを持つ長軸（４１）及びＳ_ｅｌの長さを持つ短軸（４２）を有する細長い形状を持つ。伸長量を定めるために、電子ビーム外囲体の断面のアスペクト比は、Ａ_ｅｌ＝Ｌ_ｅｌ／Ｓ_ｅｌとして規定される。
【００２８】
図４ｂは、標準走査（曲線４３）用及び転置走査（曲線４４）用の両方に対して、アスペクト比Ａ_ｓｃｒ＝１６／９を有するディスプレイ画面（８）に対して管軸Ｚ（７）に沿うＡ_ｅｌの値を有する曲線を示すグラフである。
【００２９】
偏向システム（Ｚ＝−０．０３からＺ＝＋０．０４）の下の領域において、転置走査のためのＡ_ｅｌの値は、標準走査に対比して、Ａ_ｓｃｒの値の方へ早く増大し、さらにそれを超える。この特有の形態は、図６で分かるように、種々の画面アスペクト比（例えば、４／３、１６／９）について及び種々の最大偏向角（例えば、１０５°、１１０°、１２０°）について当てはまる。
【００３０】
この洞察に基づいて、本発明に係る映像ディスプレイデバイスは、断面がまたＡ_ｓｃｒよりも大きいか又は等しいアスペクト比（Ａ_ｃ）を持つ、偏向システム（９）の下の領域の部分における円錐部を含む。
【００３１】
これは、偏向システム（９）、特にライン偏向サブシステム（１２）を電子ビーム外囲体により近くにさせるのを許す。それにより磁界損失を減少させ、それゆえ偏向電力を減少させる。
【００３２】
そのような効果は、図５ａ及び図５ｂに示される。両方の図は、偏向システム（９）の下の領域（３ａ）の部分における映像ディスプレイデバイスの断面を概略的に示す。図５ａは、ディスプレイ画面（８）のアスペクト比Ａ_ｓｃｒより小さいアスペクト比Ａ_ｃを有する円錐断面（５３）を示すのに対して、図５ｂは、ディスプレイ画面（８）のアスペクト比Ａ_ｓｃｒより大きいアスペクト比Ａ_ｃを有する円錐断面を示す。それにより、ライン偏向サブシステム（１２）を電子ビーム外囲体（５１）により近く位置合わせすることを可能にする。
【００３３】
既知の映像ディスプレイデバイスのアスペクト比Ａ_ｃは、Ａ_ｓｃｒと等しくなることなく又はＡ_ｓｃｒを超えることなく、１からＡ_ｓｃｒに徐々に変化する。代表的な例は、４：３画面（Ａ_ｓｃｒ＝１．３３３）用の米国特許第５，９６２，９６４号で与えられる。このとき、基準偏向面（１１）でＡ_ｃ＝１．２である。
【００３４】
本発明に係る好ましい実施の形態において、Ａ_ｅｌは、偏向システム（９）の下の領域の部分において（Ａ_ｅｌ−１）／（Ａ_ｓｃｒ−１）≧１．１である範囲でＡ_ｓｃｒを超える。したがって、Ａ_ｃもまたその領域において（Ａ_ｃ−１）／（Ａ_ｓｃｒ−１）≧１．１の範囲でＡ_ｓｃｒを超える。
【００３５】
大部分の磁界が集中する領域である、基準偏向面（１１）とディスプレイ画面（８）に最も近い偏向システム（９）の端部との間の領域において、円錐の断面は、できるだけぴったりと電子ビーム外囲体の形状をたどる形状を持つこともまた有利である。したがって、この領域において、Ａ_ｃが最初に増加して、最大を経て、その後減少することが有利である。
【００３６】
さらに、本発明がＡ_ｓｃｒ＞４／３のような大画面アスペクト比を有する新しいタイプの映像ディスプレイデバイスに対して特に魅力的であるように、電力低減効果は画面アスペクト比が増大するにつれて増加する。Ａ_ｓｃｒ≧１６／９ではなおさらである。
【００３７】
全体的に、本発明に係る映像ディスプレイデバイスは、先行技術と比較して約３０％の偏向電力を減少することができる。
【００３８】
本発明の他の長所は、偏向電力の低減が最大偏向角を増加するために有利に使用され得ることである。ＣＲＴの深さは、このようにして減少することができ、より薄い映像ディスプレイデバイスとなる。
【００３９】
上述した実施の形態は、本発明を制限するよりはむしろ実例を示すこと、及び当業者が添付した請求項の範囲から離れることなく多くの他の実施の形態を設計することができることに留意する必要がある。請求項において、括弧の間に置かれるいずれの参照番号も、請求項を制限することとして解釈されるべきではない。動詞「を含む（ｔｏ ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」及びその活用型の使用は、請求項において明記したもの以外の要素又はステップの存在を除外しない。ある手段が相互に異なる従属請求項において列挙されるという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用され得ないことを示すものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る映像ディスプレイデバイスの断面図である。
【図２】図２は、ディスプレイウインドの断面図である。
【図３ａ】図３ａは、標準走査対転置走査の原理を示す、先行技術に係る偏向システムの下の映像ディスプレイデバイスの断面の概略図である。
【図３ｂ】図３ｂは、標準走査対転置走査の原理を示す、本発明に係る偏向システムの下の映像ディスプレイデバイスの断面の概略図である。
【図４ａ】図４ａは、偏向システムの下の領域における電子ビーム外囲体の断面図である。
【図４ｂ】図４ｂは、標準走査及び転置走査でのＣＲＴに対するｚ軸に沿う電子ビーム外囲体のアスペクト比の値を示すグラフである。
【図５ａ】図５ａは、円錐のアスペクト比の差を示す、偏向システムの下の映像ディスプレイデバイスの断面の概略図である。
【図５ｂ】図５ｂは、円錐のアスペクト比の差を示す、偏向システムの下の映像ディスプレイデバイスの断面の概略図である。
【図６】図６は、種々の画面アスペクト比及び種々の最大偏向角に対して転置走査でのＣＲＴに対するｚ軸に沿う電子ビーム外囲体のアスペクト比の値を示すグラフである。

Claims (7)

1. 映像ディスプレイデバイスであって、
   −長軸及び短軸を有する細長いディスプレイ画面、断面が長軸及び短軸を有する細長い形状を持つ円錐部、並びに少なくとも一つの電子ビームを生成する手段を含むネックを有する陰極線管と、
   −前記円錐部に搭載され、前記電子ビームを偏向するための電磁界を生成する偏向システムと、
   を含み、
   前記偏向システムは、前記ディスプレイ画面の前記短軸に実質的に平行なラインに沿って電子ビームを走査するように配置され、前記偏向システムの下にある円錐部の部分は、内部輪郭がディスプレイ画面の長軸／短軸比（Ａ_ｓｃｒ）よりも大きいか等しい長軸／短軸比（Ａ_ｃ）を持つ、少なくとも一つの断面を有する、ことを特徴とする映像ディスプレイデバイス。
2. 請求項１記載の映像ディスプレイデバイスであって、前記偏向システムの下にある円錐部の部分は、内部輪郭がディスプレイ画面の長軸／短軸比（Ａ_ｓｃｒ）よりも大きい長軸／短軸比（Ａ_ｃ）を持つ、少なくとも一つの断面を有する、ことを特徴とする映像ディスプレイデバイス。
3. 請求項２記載の映像ディスプレイデバイスであって、（Ａ_ｃ−１）／（Ａ_ｓｃｒ−１）≧１．１である、ことを特徴とする映像ディスプレイデバイス。
4. 請求項２又は請求項３記載の映像ディスプレイデバイスであって、基準偏向面とディスプレイ画面に最も近い偏向システムの端部との間の前記円錐部の部分は、内部輪郭が最初に増加し、最大を経て、その後減少するような長軸／短軸比（Ａ_ｃ）を持つ、断面を有する、ことを特徴とする映像ディスプレイデバイス。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項記載の映像ディスプレイデバイスであって、Ａ_ｓｃｒ＞４／３である、ことを特徴とする映像ディスプレイデバイス。
6. 請求項５記載の映像ディスプレイデバイスであって、Ａ_ｓｃｒ≧１６／９である、ことを特徴とする映像ディスプレイデバイス。
7. 請求項１から請求項６のいずれか一項記載の映像ディスプレイデバイスであって、電子ビームの最大偏角が１２０°よりも大きいか等しい、ことを特徴とする映像ディスプレイデバイス。

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