JP4170791B2 - Cathode ray tube - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カラー受像管などの陰極線管に係り、特に偏向電力および偏向ヨークカら発生する漏洩磁界を有効に低減できる陰極線管に関する。
【0002】
【従来の技術】
陰極線管の一例として、図10にカラー受像管を示す。このカラー受像管は、ほぼ矩形状のガラス製パネル1、このパネル1に連設された漏斗状のガラス製ファンネル2およびこのファンネル2の径小端部に連設された円筒状のガラス製ネック3からなる真空外囲器を有する。そのパネル1の内面には、青、緑、赤に発光するドット状またはストライプ状の3色蛍光体層からなる蛍光体スクリーン4が設けられ、この蛍光体スクリーン4に対向して、その内側に多数の電子ビーム通過孔の形成されたシャドウマスク5が配置されている。またネック3内に3電子ビーム6を放出する電子銃7が配設されている。さらにファンネル2のネック3側近傍の外側に偏向ヨーク8が装着されている。そして、上記電子銃7から放出される3電子ビーム6を偏向ヨーク8の発生する水平、垂直偏向磁界により水平、垂直方向に偏向し、シャドウマスク5を介して蛍光体スクリーン4を水平、垂直走査することにより、カラー画像を表示する構造に形成されている。
【0003】
このようなカラー受像管において、電子銃7を同一水平面上を通る一列配置の3電子ビーム6を放出するインライン形電子銃とし、この電子銃から放出される一列配置の3電子ビーム6を、偏向ヨーク8の発生する水平偏向磁界をピンクッション形、垂直偏向磁界をバレル形として、これら水平、垂直偏向磁界により偏向することにより、格別の補正手段を要することなく、画面全面にわたり一列配置の3電子ビーム6を集中するセルフコンバーゼンス・インライン型カラー受像管が広く実用化されている。
【0004】
このような陰極線管においては、最大の電力消費源である偏向ヨーク8の消費電力を低減することが重要な課題である。すなわち、スクリーン輝度を上げるためには、最終的に電子ビームを加速する陽極電圧を上げなければならず、またHD(High Definition )TVやPC(Personal Computer )などのOA機器に対応するためには、偏向周波数を上げなければならないが、これらは、いずれも偏向電力の増大をまねく。特に高周波による偏向についは、偏向磁界が陰極線管外に漏洩しやすくなる。そのため、オペレーターが陰極線管に接近して対応するPCについては、その漏洩磁界に対する規制が強化されている。
【0005】
この漏洩磁界の低減手段には、従来、補償コイルを付加する方法が一般に用いられている。しかしこのように補償コイルを付加すると、それにともなって、PCの消費電力が増大する。
【0006】
したがって偏向電力の低減や漏洩磁界の低減には、陰極線管のネック径を小さくし、偏向ヨークの装着されるファンネルのネック側近傍の外径を小さくして、電子ビームに対して偏向磁界が効率よく作用するようにするとよい。
【0007】
しかし従来の陰極線管では、電子ビームが偏向ヨークの装着されるファンネルのネック側近傍の内面に接近して通過するため、ネック径やファンネルのネック側近傍の外径をさらに小さくすると、図11(a)に示すように、電子ビーム6がファンネル2のネック3側近傍の内壁に衝突し、同(b)に示すように、蛍光体スクリーン4上に電子ビーム6の到達しない部分10ができる。したがって従来の陰極線管では、偏向電力を低減させることが困難である。またファンネル2のネック3側近傍の内壁に電子ビーム6が衝突し続けると、ガラスが溶けるほどその部分の温度が上昇し、爆縮する危険が生ずる。
【0008】
このような問題を解決する手段として、特公昭48−34349号公報には、蛍光体スクリーン上に矩形状のラスターを描く場合、偏向ヨークの装着されるファンネルのネック側近傍における電子ビームの通過領域もほぼ矩形状になるとの考えから、図12(a)に示す陰極線管12について、同(b)〜(f)にそのB−B乃至F−F断面を示したように、その偏向ヨークの装着されるファンネル2のネック3側近傍を、ネック3側からパネル1方向に円形から楕円形状を経て次第にほぼ矩形状に変化する形状にしたものが示されている。このように偏向ヨークの装着されるファンネルのネック側近傍の形状を構成すると、図13に示すように、ファンネル2のネック側近傍が円形である場合に対して、電子ビームが衝突しやすい対角部(対角軸近傍:D軸近傍)内径を大きくして電子ビームの衝突を避け、長軸(水平軸:H軸)および短軸(垂直軸:H軸)近傍の内径を小さくして、偏向ヨークの水平、垂直偏向コイルを電子ビームの通過領域に接近させ、電子ビームを効率よく偏向できるようにし、それにより偏向電力を低減することができる。
【0009】
しかしこのような陰極線管は、偏向ヨークの装着されるファンネルのネック側近傍を矩形に近づけるほど、耐気圧強度が低下し、安全性が損なわれる。したがって実用的には、適度な丸みをつけた形状としなければならず、偏向電力を十分に低減することができない。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、近年、陰極線管の偏向電力および漏洩磁界の低減が求められているが、これをHDTVやPCなどのOA機器に要求される高輝度化、高周波化を満足させながらおこなうことは、きわめて困難である。従来、その偏向電力を低減する構造として、偏向ヨークの装着されるファンネルのネック側近傍の形状をネック側からパネル方向に円形から楕円形状を経て次第にほぼ矩形状に変化する形状にするものが提案されている。
【0011】
しかしこのようにファンネルのネック側近傍を矩形に近づけると、耐気圧強度が低下し、安全性が損なわれる。そのため、実用的には、適度な丸みをつけた形状としなければならず、偏向電力を十分に低減することができなかった。また当時は、陰極線管の外囲器形状を設定するシュミレーション技術が未発達であり、現在のように正確な電子ビームの軌道解析や偏向磁界解析ができなかったため、耐気圧強度を保持しながら偏向電力や漏洩磁界を低減する形状に設計することができなかった。
【0012】
この発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり,高輝度化や高周波化を満足させながら、偏向電力や漏洩磁界を低減できる陰極線管を構成することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本願の態様による陰極線管は、
ほぼ矩形状のパネル、このパネルに連設された漏斗状のファンネルおよびこのファンネルの径小端部に連設された円筒状のネックからなる真空外囲器を有し、上記ファンネルのネック側近傍の外側に装着される偏向ヨークの発生する偏向磁界により上記ネック内に配設された電子銃からの電子ビームを上記パネルの長軸および短軸方向に偏向する陰極線管において、
上記ファンネルのネック側近傍の外形が上記ネック側から上記パネル方向に次第に円形から上記長軸および短軸方向以外の方向に最大径をもつ非円形状に変化し、かつ上記最大径の半径をL、この最大半径Lと長軸方向半径との差をΔH、上記最大半径Lと短軸方向半径との差をΔVとし、これらΔHとΔVとの加算量をΔHVとするとき、上記偏向ヨークのパネル側端部が位置する管軸方向位置でのΔHV/Lの値は、偏向磁界がピーク値をもつ管軸方向位置でのΔHV/Lの値より大きく、かつ、
管軸方向位置に対応するΔHV/LをΔHV/L曲線で示すとき、偏向磁界がピーク値をもつ管軸方向位置でのΔHV/L曲線の傾きは、上記偏向ヨークのパネル側端部が位置する管軸方向位置でのΔHV/L曲線の傾きより大きいことを特徴とする。
【0014】
また、上記ファンネルのネック側近傍の外形が、上記偏向ヨークのパネル側端部において、
0.3≦ΔHV/L≦0.6
の関係に形成した。
【0015】
また、上記偏向ヨークのパネル側端部において、
0.35≦ΔHV/L≦0.6
の関係に形成した。
【0016】
また、上記偏向ヨークのパネル側端部において、
0.3≦ΔHV/L≦0.4
の関係に形成した。
【0017】
また、ファンネルのネック側近傍の外形が上記ネック側からパネル方向に次第に円形から長軸および短軸方向以外の方向に対角軸をもつほぼ矩形状に変化するように形成した。
【0018】
また、管軸方向位置に対応するΔHVをΔHV曲線で示すとき、ΔHVがネック側からパネル方向に次第に増加し、偏向ヨークのパネル側端部の管軸方向位置でのΔHV曲線の傾きが0.6〜1.1であるように形成した。
【0019】
また、上記偏向コイルは、サドル型水平偏向コイルを備え、この水平偏向コイルのパネル側渡り線部の径をファンネルのネック側近傍における端軸方向外径に合わせて形成した。
【0020】
さらに、ほぼ矩形状のパネル、このパネルに連設された漏斗状のファンネルおよびこのファンネルの径小端部に連設された円筒状のネックからなる真空外囲器を有し、そのファンネルのネック側近傍の外側に装着される偏向ヨークの発生する磁界によりネック内に配設された電子銃からの電子ビームを上記パネルの長軸および短軸方向に偏向する陰極線管において、ファンネルのネック側近傍の外形を、ネック側からパネル方向に次第に円形から上記長軸および短軸方向以外の方向に最大径をもつ非円形状に変化し、かつその最大径の半径をL、この最大半径Lと長軸方向半径との差をΔH、最大半径Lと短軸方向半径との差をΔVとし、これらΔHとΔVとの加算量をΔHVとするとき、偏向ヨークのパネル側端部付近において、
0.3≦ΔHV/L≦0.6
の関係に形成した。
【0021】
また、ファンネルのネック側近傍の外形を、ネック側からパネル方向に次第に円形から長軸および短軸方向以外の方向に対角軸をもつほぼ矩形状とした。
【0022】
また、ΔHVを、ネック側からパネル方向に次第に増加し、偏向ヨークのパネル側端部付近におけるΔHVの増加率を0.6〜1.1とした。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。
【0024】
図1にその一形態であるカラー受像管を示す。このカラー受像管は、ほぼ矩形状のガラス製パネル20、このパネル20に連設された後述する漏斗状のガラス製ファンネル21およびこのファンネル21の径小端部に連設された円筒状のガラス製ネック22からなる真空外囲器23を有する。そのパネル20の内面には、蛍光体スクリーンが設けられ、この蛍光体スクリーンに対向して、その内側にシャドウマスクが配置されている。一方、ネック22内に電子銃が配設されている。そして上記ファンネル21のネック22側近傍24の外側に偏向ヨーク(図示せず)を装着し、この偏向ヨークの発生する磁界によりネック22内に配設された電子銃から放出される電子ビームをパネル20の長軸(水平軸:H軸)方向および短軸(垂直軸:V軸)方向に偏向し、シャドウマスクを介して蛍光体スクリーンを上記長軸および短軸方向に走査することにより、カラー画像を表示するものとなっている。
【0025】
特にこのカラー受像管においては、上記偏向ヨークの装着されるファンネル21のネック22側近傍24が、ネック22側からパネル20方向にネック22と同様の円形から次第に上記パネル20の長軸および短軸方向以外の方向に最大径をもつ非円形状(矩形状)に変化する形状に形成されている。
【0026】
すなわち、図2(a)に長軸方向外径を曲線25、短軸方向外径を曲線26、対角軸方向外径を曲線27で示すように、ネックとの連設部付近では、長軸、短軸、対角軸方向外径がそれぞれ同一の円形であるが、パネル側に近づくにしたがって、図3に示すように、対角軸(D軸)方向外径に対して、長軸および短軸方向外径が次第に小さく、非円形状(矩形状)に偏平化し、その最大外径(対角軸方向外径)の半径をLとし、この最大半径Lと長軸方向半径との差をΔH、最大半径Lと短軸方向半径との差をΔVとし、これらΔHとΔVの和(加算量)をΔHV、すなわち、
ΔHV=ΔH+ΔV
とするとき、このΔHVが、図2(b)に曲線28で示すように変化し、その非円形化(偏平化)の比率を示すΔHV/Lが、図4に曲線29で示すように変化する形状となっている。そして、このファンネルのネック側近傍に装着される偏向ヨークの前端部、たとえばサドル型水平偏向コイルを備える偏向ヨークでは、そのパネル側の渡り線部が位置する破線で示した位置付近では、その非円形化の比率ΔHV/Lが0.3〜0.6、図示例では0.4となっている。
【0027】
この偏向ヨークの装着されるファンネルのネック側近傍の形状は、真空外囲器の構成上、ネックが円筒状ガラスからなること、またファンネルは、ネック側からパネル方向に大きく広がっていく形状であるため、ネック側から急激にたとえば画面のアスペクト比に近似した矩形状とすることはできない。
【0028】
図5にこの偏向ヨークの装着される部分の形状変化、すなわちΔHVの変化を代表的な3例について示す。曲線30は、ネック側からパネル方向にΔHVが徐々に大きくなり、パネル側端部でのΔHVの増加率(曲線の傾き)が約0.7となっている場合である。また曲線31は、中間部での変化が比較的小さく、パネル側端部付近で大きくなり、そのパネル側端部でのΔHVの増加率が1.1以上となっている場合である。これに対して、曲線32は、中間部での変化が比較的大きく、パネル側端部付近で小さくなり、そのパネル側端部でのΔHVの増加率が0.6以下となっている場合である。
【0029】
これら3例のうち、曲線32で示した場合のように、中間部での変化が大きいときは、機械的強度が不足しやすく、実用的には、ΔHVがネック側からパネル方向に漸次増加し、パネル側端部付近でのΔHVの増加率が0.6〜1.1とすることにより、所望のファンネルを構成することができる。
【0030】
このように偏向ヨークの装着されるファンネルのネック側近傍を、ネック側からパネル方向に次第に円形からパネルの長軸および短軸以外の方向に最大径をもつ非円形状とし、かつ偏向ヨークの前端部が位置するパネル側端部付近での非円形化の比率を示す最大半径Lと、ΔHとΔVの和ΔHVとの比ΔHV/Lを、
0.3≦ΔHV/L≦0.6
とすると、偏向電力を低減でき、かつ図6に曲線33で示したように、漏洩磁界を直線34で示す規格値以下にすることができる。さらに、パネル側端部付近でのΔHVの増加率を0.6〜1.1とすることにより、十分な耐気圧強度をもつファンネルとすることができる。したがって上記のように構成することにより、偏向電力および漏洩磁界を低減でき、かつ十分な耐気圧強度をもつカラー受像管が得られる。
【0031】
以上の結果は、陰極線管に装着される偏向ヨークについて、詳細に磁界解析をおこなった結果得られたものである。
【0032】
すなわち、陰極線管の偏向電力を低減するためには、偏向ヨークの装着されるファンネルのネック側近傍をできるだけコンパクトにして、偏向コイルを小さくすることが必要であるが、この場合、電子ビームがファンネルのネック側近傍の内壁に衝突しないようにしなければならない。そのためには、ファンネルのネック側近傍を、画面のアスペクト比に近似した形状になると考えられる内側の電子ビームの通過領域の形状に合わせて、ネック側からパネル側になるにしたがって、外径が増大し、かつ管軸に直交する断面形状がパネルの長軸および短軸方向以外の方向に最大径をもつほぼ楕円状または矩形状などの非円形状とし、偏向コイルをこの形状に合った形状とすることが望まれる。
【0033】
この場合、一般に偏向コイルの発生する偏向磁界の強度分布は、図7に曲線36で示すように、偏向コイルの中心付近にピーク値をもち、一方、偏向ヨークの装着されるファンネルのネック側近傍は、そのピーク値からネック側にかけて外径が次第に小さくなるため、偏向電力を低減するためには、上記ピーク値からネック側にかけて、できるだけファンネルの外径を次第に小さくすることが効果的である。しかし偏向電力は、電子ビームに及ぼす偏向磁界全体の積分値であるから、ピーク値からパネル側にかけてのファンネルの外径を縮小することも重要である。
【0034】
また、偏向ヨークから発生する漏洩磁界は、主として水平偏向コイルから発生し、偏向ヨークの前端部がパネル方向に大きく開口しているために、パネル方向に強い磁界が漏洩し、その漏洩磁界が遠方まで及ぶ。したがつて偏向ヨークからの漏洩磁界を低減するためには、偏向ヨークの前端部径をできるだけ小さくすることが必要となる。
【0035】
すなわち、図8に示すように、たとえば水平偏向コイル38、垂直偏向コイル39がともにサドル型である偏向ヨークについては、その水平偏向コイル38の前端部の渡り線部の径を小さくするために、この渡り線部が位置するファンネルのネック側近傍24の短軸方向外径を小さくするとともに、垂直偏向コイル39の前端部の渡り線部の径を小さくするために、この渡り線部が位置するファンネルのネック側近傍24の長軸方向外径を小さくすることが必要である。
【0036】
つまり、偏向電力の低減と漏洩磁界の低減を同時におこなうためには、偏向ヨークの装着されるファンネルのネック側近傍をできるだけ小さくすることが必要である。しかし本発明者らの磁界解析と試作実験によれば、たとえばパソコンやコンピューターの端末に用いられるディスプレイ管においては、従来のファンネルを用いて110度偏向管を設計しても、偏向電力を十分に低減することは不可能であり、また漏洩磁界も大きく、スウェーデンの規格値をクリアできなかった。
【0037】
これに対し、前述のように偏向ヨークの装着されるファンネルのネック側近傍を、ネック側からパネル方向に次第に円形からパネルの長軸および短軸方向以外の方向に最大径をもつ非円形状とし、その最大半径Lに対して上記長軸および短軸方向の半径を小さくすることにより、偏向電力の低減に対して、その最大半径Lと長軸方向半径との差ΔH、短軸方向半径との差ΔVがともに同等に寄与するという興味深い結果が得られた。そしてその非円形化の比率の比率を示す最大半径Lと、ΔHとΔVとの和ΔHVとの比ΔHV/Lを0.3以上とすることにより、偏向電力および漏洩磁界を実用化可能なまで低減できることが判明した。
【0038】
しかしこの場合、真空外囲器構成部品として、機械的強度の低下を避け、十分な耐気圧強度を保持する形状としなけねばならない。仮に上記偏向ヨークの装着されるファンネルのネック側近傍の形状を図9に示すように、たとえばほぼ矩形状断面の各辺41の中央部が内側に凹入した形状とすると、その各辺41の中央部に加わる大気圧荷重のために、各対角部に1200psiを越えるきわめて大きなテンションが加わるので、実用化が困難である。このことから、偏向ヨークの装着されるファンネルのネック側近傍の非円形化には限界があり、ΔHV/Lとしては、画面のアスペクト比と同じ形状とした場合の0.6以下が限度であるとの結果が得られた。
【0039】
なお、上記実施の形態では、カラー受像管について説明したが、この発明は、カラー受像管以外の陰極線管にも適用可能である。
【0040】
【発明の効果】
ほぼ矩形状のパネル、このパネルに連設された漏斗状のファンネルおよびこのファンネルの径小端部に連設された円筒状のネックからなる真空外囲器を有し、そのファンネルのネック側近傍の外側にネック内に配設された電子銃から放出される電子ビームをパネルの長軸および短軸方向に偏向する磁界を発生する偏向ヨークが装着されてなる陰極線管装置において、ファンネルのネック側近傍の外側に装着される偏向ヨークの発生する磁界によりネック内に配設された電子銃からの電子ビームを上記パネルの長軸および短軸方向に偏向する陰極線管において、ファンネルのネック側近傍の外形を,ネック側からパネル方向に次第に円形から上記長軸および短軸方向以外の方向に最大径をもつ非円形に変化し、かつその最大径の半径をL、この最大半径Lと長軸方向半径との差をΔH、最大半径Lと短軸方向半径との差をΔVとし、これらΔHとΔVとの加算量をΔHVとするとき、偏向ヨークのパネル側端部付近において、
0.3≦ΔHV/L≦0.6
の関係に形成し、さらには、そのΔHVを、ネック側からパネル方向に次第に増加し、偏向ヨークのパネル側端部付近におけるΔHVの増加率を0.6〜1.1とすると、偏向ヨークをコンパクトにすることができ、偏向電力および偏向ヨークからの漏洩磁界を大幅に低減できる。さらに広偏向角管については、実用的な偏向周波数で偏向可能となり、かつ漏洩磁界についても、規格をクリアする陰極線管を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の一形態であるカラー受像管の構成を示す図である。
【図2】図2(a)は上記カラー受像管の偏向ヨークの装着されるファンネルのネック側近傍の形状を示す図、図2(b)はその最大外径と長軸および短軸方向外径との差の和の変化を示す図である。
【図3】上記偏向ヨークの装着されるファンネルのネック側近傍の最大外径に対する長軸および短軸方向外径の変化を説明するための図である。
【図4】上記偏向ヨークの装着されるファンネルのネック側近傍の非円形化の比率を示す図である。
【図5】上記偏向ヨークの装着されるファンネルのネック側近傍の形状変化を説明するための図である。
【図6】上記偏向ヨークの装着されるファンネルのネック側近傍の非円形化の比率と漏洩磁界との関係を示す図である。
【図7】偏向コイルの発生する偏向磁界の管軸上での強度分布を示す図である。
【図8】偏向ヨークの構成を示す図である。
【図9】上記偏向ヨークの装着されるファンネルのネック側近傍の非円形化の限界を説明するための図である。
【図10】従来のカラー受像管の構成を示す図である。
【図11】図11(a)および(b)はそれぞれ従来のカラー受像管において、そのネック径やファンネルのネック側近傍の径を小さくした場合に生ずる電子ビームの衝突を説明するための図である。
【図12】図12(a)乃至(f)はそれぞれ既知のカラー受像管の偏向ヨークの装着されるファンネルのネック側近傍の形状を示す図である。
【図13】偏向ヨークの装着されるファンネルのネック側近傍をほぼ矩形状にした場合の電子ビームの衝突との関係を説明するための図である。
【符号の説明】
20…パネル
21…ファンネル
22…ネック
23…真空外囲器
24…ファンネルのネック側近傍
38…水平偏向コイル
39…垂直偏向コイル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cathode ray tube such as a color picture tube, and more particularly to a cathode ray tube capable of effectively reducing a deflection power and a leakage magnetic field generated by a deflection yoke.
[0002]
[Prior art]
As an example of a cathode ray tube, a color picture tube is shown in FIG. The color picture tube includes a substantially
[0003]
In such a color picture tube, the
[0004]
In such a cathode ray tube, it is an important issue to reduce the power consumption of the deflection yoke 8 which is the largest power consumption source. In other words, in order to increase the screen brightness, the anode voltage for finally accelerating the electron beam must be increased, and in order to support OA equipment such as HD (High Definition) TV and PC (Personal Computer). The deflection frequency must be increased, but all of these increase the deflection power. Particularly for deflection by high frequency, the deflection magnetic field tends to leak out of the cathode ray tube. For this reason, restrictions on leakage magnetic fields are strengthened for PCs in which an operator approaches the cathode ray tube.
[0005]
As a means for reducing the leakage magnetic field, a method of adding a compensation coil has been generally used. However, when a compensation coil is added in this way, the power consumption of the PC increases accordingly.
[0006]
Therefore, to reduce the deflection power and leakage magnetic field, the neck diameter of the cathode ray tube is reduced and the outer diameter near the neck side of the funnel to which the deflection yoke is attached is reduced. It is better to work well.
[0007]
However, in the conventional cathode ray tube, the electron beam passes close to the inner surface near the neck side of the funnel on which the deflection yoke is mounted. Therefore, if the neck diameter and the outer diameter near the neck side of the funnel are further reduced, FIG. As shown to a), the
[0008]
As a means for solving such a problem, Japanese Patent Publication No. 48-34349 discloses that when a rectangular raster is drawn on a phosphor screen, an electron beam passage region in the vicinity of the neck side of a funnel to which a deflection yoke is attached. 12 (a), the
[0009]
However, in such a cathode ray tube, as the vicinity of the neck side of the funnel to which the deflection yoke is attached is made closer to a rectangle, the pressure resistance strength decreases and the safety is impaired. Therefore, practically, the shape must be appropriately rounded, and the deflection power cannot be reduced sufficiently.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in recent years, there has been a demand for reduction of the deflection power and leakage magnetic field of the cathode ray tube. However, this is performed while satisfying the high luminance and high frequency required for OA equipment such as HDTV and PC. It is extremely difficult. Conventionally, as a structure to reduce the deflection power, a structure in which the shape near the neck side of the funnel to which the deflection yoke is attached is changed from a circular shape to an elliptical shape from a circular shape to a panel direction from the neck side to a substantially rectangular shape has been proposed. Has been.
[0011]
However, if the vicinity of the neck side of the funnel is made close to a rectangle in this way, the pressure resistance strength is lowered and the safety is impaired. Therefore, practically, the shape must be appropriately rounded, and the deflection power cannot be reduced sufficiently. At that time, the simulation technology for setting the envelope shape of the cathode ray tube was undeveloped, and the current electron beam trajectory analysis and deflection magnetic field analysis could not be performed. It could not be designed to reduce the power and leakage magnetic field.
[0012]
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to constitute a cathode ray tube capable of reducing deflection power and leakage magnetic field while satisfying high luminance and high frequency.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
A cathode ray tube according to an aspect of the present application is:
Near the neck side of the funnel having a substantially rectangular panel, a funnel-like funnel connected to the panel, and a cylindrical neck connected to a small-diameter end of the funnel. A cathode ray tube that deflects an electron beam from an electron gun disposed in the neck in a major axis direction and a minor axis direction of the panel by a deflection magnetic field generated by a deflection yoke mounted on the outside of the panel;
The outer shape near the neck side of the funnel gradually changes from the neck side to the panel direction to a non-circular shape having a maximum diameter in directions other than the major axis and minor axis directions, and the radius of the maximum diameter is L When the difference between the maximum radius L and the long axis direction radius is ΔH, the difference between the maximum radius L and the short axis direction radius is ΔV, and the amount of addition of ΔH and ΔV is ΔHV, The value of ΔHV / L at the tube axis direction position where the panel side end is located is larger than the value of ΔHV / L at the tube axis direction position where the deflection magnetic field has a peak value, and
When ΔHV / L corresponding to the position in the tube axis direction is indicated by a ΔHV / L curve, the slope of the ΔHV / L curve at the position in the tube axis direction where the deflection magnetic field has a peak value is the position of the end of the deflection yoke on the panel side. It is characterized by being larger than the slope of the ΔHV / L curve at the tube axis direction position .
[0014]
Further, the outer shape near the neck side of the funnel is at the panel side end of the deflection yoke,
0.3 ≦ ΔHV / L ≦ 0.6
Formed in a relationship.
[0015]
Also, at the panel side end of the deflection yoke,
0.35 ≦ ΔHV / L ≦ 0.6
Formed in a relationship.
[0016]
Also, at the panel side end of the deflection yoke,
0.3 ≦ ΔHV / L ≦ 0.4
Formed in a relationship.
[0017]
In addition, the outer shape in the vicinity of the neck side of the funnel is formed so as to gradually change from the neck side in the panel direction to a substantially rectangular shape having a diagonal axis in a direction other than the major axis and minor axis directions.
[0018]
Further, when ΔHV corresponding to the position in the tube axis direction is indicated by a ΔHV curve, ΔHV gradually increases from the neck side to the panel direction, and the slope of the ΔHV curve at the position in the tube axis direction at the panel side end of the deflection yoke is 0. It was formed to be 6 to 1.1.
[0019]
The deflection coil is provided with a saddle type horizontal deflection coil, and the diameter of the crossover portion on the panel side of the horizontal deflection coil is formed in accordance with the outer diameter in the end axial direction in the vicinity of the neck side of the funnel.
[0020]
And a vacuum envelope comprising a substantially rectangular panel, a funnel-shaped funnel connected to the panel, and a cylindrical neck connected to the small-diameter end of the funnel. In the cathode ray tube that deflects the electron beam from the electron gun disposed in the neck in the major axis and minor axis directions of the panel by the magnetic field generated by the deflection yoke mounted on the outside near the side, near the neck side of the funnel From the neck side to the panel direction gradually changes from a circular shape to a non-circular shape having a maximum diameter in directions other than the major axis and minor axis directions, and the radius of the maximum diameter is L, and the maximum radius L and long When the difference from the axial radius is ΔH, the difference between the maximum radius L and the minor axis radius is ΔV, and the amount of addition of ΔH and ΔV is ΔHV, in the vicinity of the panel side end of the deflection yoke,
0.3 ≦ ΔHV / L ≦ 0.6
Formed in a relationship.
[0021]
In addition, the outer shape of the funnel near the neck side was formed into a substantially rectangular shape having a diagonal axis from a circle to a direction other than the major axis and minor axis direction gradually from the neck side to the panel direction.
[0022]
Further, ΔHV is gradually increased from the neck side toward the panel, and the increase rate of ΔHV in the vicinity of the panel side end of the deflection yoke is set to 0.6 to 1.1.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0024]
FIG. 1 shows a color picture tube which is one form thereof. The color picture tube includes a substantially
[0025]
In particular, in this color picture tube, the
[0026]
That is, as shown in FIG. 2A, the major axis direction outer diameter is indicated by a
ΔHV = ΔH + ΔV
ΔHV changes as shown by a
[0027]
The shape near the neck side of the funnel to which the deflection yoke is attached is that the neck is made of cylindrical glass due to the configuration of the vacuum envelope, and the funnel is a shape that greatly expands from the neck side to the panel direction. For this reason, a rectangular shape that approximates the aspect ratio of the screen, for example, from the neck side cannot be achieved.
[0028]
FIG. 5 shows three typical examples of changes in the shape of the portion where the deflection yoke is mounted, that is, changes in ΔHV. A
[0029]
Of these three examples, when the change in the middle part is large as shown by the
[0030]
In this way, the vicinity of the neck side of the funnel to which the deflection yoke is mounted has a non-circular shape having a maximum diameter in a direction other than the major axis and minor axis of the panel from the circular side gradually toward the panel from the neck side, and the front end of the deflection yoke The ratio ΔHV / L between the maximum radius L indicating the ratio of non-circularization near the panel side end where the portion is located and the sum ΔHV of ΔH and ΔV,
0.3 ≦ ΔHV / L ≦ 0.6
Then, the deflection power can be reduced, and the leakage magnetic field can be reduced to a standard value or less indicated by the
[0031]
The above results were obtained as a result of detailed magnetic field analysis of the deflection yoke mounted on the cathode ray tube.
[0032]
In other words, in order to reduce the deflection power of the cathode ray tube, it is necessary to make the vicinity of the neck side of the funnel to which the deflection yoke is mounted as compact as possible and to make the deflection coil small. It is necessary not to collide with the inner wall in the vicinity of the neck side. To that end, the outer diameter increases from the neck side to the panel side in accordance with the shape of the inner electron beam passage area, which is considered to have a shape that approximates the aspect ratio of the screen, near the neck side of the funnel. The cross-sectional shape perpendicular to the tube axis is a non-circular shape such as a substantially elliptical shape or a rectangular shape having a maximum diameter in a direction other than the major axis and minor axis directions of the panel, and the deflection coil has a shape suitable for this shape. It is desirable to do.
[0033]
In this case, generally, the intensity distribution of the deflection magnetic field generated by the deflection coil has a peak value near the center of the deflection coil as shown by a
[0034]
Also, the leakage magnetic field generated from the deflection yoke is mainly generated from the horizontal deflection coil, and since the front end of the deflection yoke is wide open in the panel direction, a strong magnetic field leaks in the panel direction, and the leakage magnetic field is far away. It extends to. Therefore, in order to reduce the leakage magnetic field from the deflection yoke, it is necessary to make the front end diameter of the deflection yoke as small as possible.
[0035]
That is, as shown in FIG. 8, for example, in a deflection yoke in which both the
[0036]
That is, in order to reduce the deflection power and the leakage magnetic field at the same time, it is necessary to make the vicinity of the neck side of the funnel to which the deflection yoke is attached as small as possible. However, according to the present inventors' magnetic field analysis and prototype experiment, for example, in a display tube used for a personal computer or a computer terminal, even if a 110-degree deflection tube is designed using a conventional funnel, the deflection power is sufficiently high. It was impossible to reduce it, and the leakage magnetic field was large, and the Swedish standard value could not be cleared.
[0037]
On the other hand, as described above, the vicinity of the neck side of the funnel to which the deflection yoke is attached is formed into a non-circular shape having a maximum diameter in a direction other than the major axis and minor axis direction of the panel gradually from the neck side to the panel direction. By reducing the radius in the major axis and minor axis direction relative to the maximum radius L, the difference ΔH between the maximum radius L and the major axis radius, the minor axis radius, An interesting result was obtained that the difference ΔV of both contributed equally. By setting the ratio ΔHV / L of the maximum radius L indicating the ratio of the non-circularization and the sum ΔHV of ΔH and ΔV to 0.3 or more, the deflection power and the leakage magnetic field can be practically used. It was found that it can be reduced.
[0038]
However, in this case, as a vacuum envelope component, it is necessary to avoid a decrease in mechanical strength and to have a shape that maintains sufficient pressure resistance strength. If the shape near the neck side of the funnel to which the deflection yoke is mounted is as shown in FIG. 9, for example, if the central portion of each side 41 of the substantially rectangular cross section is recessed inward, the side 41 Due to the atmospheric pressure load applied to the central portion, extremely large tension exceeding 1200 psi is applied to each diagonal portion, making it difficult to put it to practical use. For this reason, there is a limit to non-circularization near the neck side of the funnel to which the deflection yoke is mounted, and ΔHV / L is limited to 0.6 or less when the shape is the same as the aspect ratio of the screen. And the result was obtained.
[0039]
In the above embodiment, a color picture tube has been described. However, the present invention can also be applied to a cathode ray tube other than a color picture tube.
[0040]
【The invention's effect】
Near the neck side of the funnel having a substantially rectangular panel, a funnel-shaped funnel connected to the panel, and a cylindrical neck connected to the small-diameter end of the funnel. In a cathode ray tube apparatus in which a deflection yoke for generating a magnetic field for deflecting an electron beam emitted from an electron gun disposed in the neck in the long axis direction and the short axis direction of the panel is mounted on the outside of the neck side of the funnel In a cathode ray tube that deflects an electron beam from an electron gun disposed in the neck in the major axis and minor axis directions of the panel by a magnetic field generated by a deflection yoke mounted on the outside in the vicinity, The outer shape gradually changes from the neck side to the panel direction from a circular shape to a non-circular shape having a maximum diameter in directions other than the major axis and minor axis directions, and the radius of the maximum diameter is L, When the difference between the large radius L and the major axis radius is ΔH, the difference between the maximum radius L and the minor axis radius is ΔV, and the addition amount of these ΔH and ΔV is ΔHV, the panel side end of the deflection yoke In the vicinity
0.3 ≦ ΔHV / L ≦ 0.6
Furthermore, when the ΔHV is gradually increased from the neck side to the panel direction, and the increase rate of ΔHV in the vicinity of the panel side end of the deflection yoke is 0.6 to 1.1, the deflection yoke is It can be made compact, and the deflection power and the leakage magnetic field from the deflection yoke can be greatly reduced. Further, a wide deflection angle tube can be deflected at a practical deflection frequency, and a cathode ray tube that satisfies the standard with respect to a leakage magnetic field can be configured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a color picture tube which is an embodiment of the present invention.
FIG. 2 (a) is a diagram showing the shape of the vicinity of the neck side of the funnel to which the deflection yoke of the color picture tube is mounted, and FIG. 2 (b) is its maximum outer diameter, major axis and minor axis direction outer side. It is a figure which shows the change of the sum of the difference with a diameter.
FIG. 3 is a diagram for explaining a change in the major axis and minor axis direction outer diameters with respect to the maximum outer diameter in the vicinity of the neck side of the funnel to which the deflection yoke is mounted.
FIG. 4 is a diagram showing a non-circularization ratio in the vicinity of a neck side of a funnel to which the deflection yoke is attached.
FIG. 5 is a diagram for explaining a shape change in the vicinity of a neck side of a funnel to which the deflection yoke is attached.
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the ratio of non-circularization near the neck side of the funnel to which the deflection yoke is mounted and the leakage magnetic field.
FIG. 7 is a diagram showing an intensity distribution on a tube axis of a deflection magnetic field generated by a deflection coil.
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a deflection yoke.
FIG. 9 is a view for explaining the limit of non-circularization near the neck side of the funnel to which the deflection yoke is attached.
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a conventional color picture tube.
FIGS. 11 (a) and 11 (b) are diagrams for explaining collisions of electron beams that occur when the neck diameter and the diameter near the neck side of the funnel are reduced in a conventional color picture tube, respectively. is there.
FIGS. 12 (a) to 12 (f) are diagrams showing shapes near the neck side of a funnel to which a deflection yoke of a known color picture tube is mounted, respectively.
FIG. 13 is a diagram for explaining the relationship with the collision of electron beams when the vicinity of the neck side of the funnel to which the deflection yoke is attached is substantially rectangular.
[Explanation of symbols]
20 ... Panel 21 ... Funnel 22 ... Neck 23 ...
Claims (8)
上記ファンネルのネック側近傍の外形が上記ネック側から上記パネル方向に次第に円形から上記長軸および短軸方向以外の方向に最大径をもつ非円形状に変化し、かつ上記最大径の半径をL、この最大半径Lと長軸方向半径との差をΔH、上記最大半径Lと短軸方向半径との差をΔVとし、これらΔHとΔVとの加算量をΔHVとするとき、上記偏向ヨークのパネル側端部が位置する管軸方向位置でのΔHV/Lの値は、偏向磁界がピーク値をもつ管軸方向位置でのΔHV/Lの値より大きく、かつ、
管軸方向位置に対応するΔHV/LをΔHV/L曲線で示すとき、偏向磁界がピーク値をもつ管軸方向位置でのΔHV/L曲線の傾きは、上記偏向ヨークのパネル側端部が位置する管軸方向位置でのΔHV/L曲線の傾きより大きいことを特徴とする陰極線管。Near the neck side of the funnel having a substantially rectangular panel, a funnel-like funnel connected to the panel, and a cylindrical neck connected to a small-diameter end of the funnel. A cathode ray tube that deflects an electron beam from an electron gun disposed in the neck in a major axis direction and a minor axis direction of the panel by a deflection magnetic field generated by a deflection yoke mounted on the outside of the panel;
The outer shape near the neck side of the funnel gradually changes from the neck side to the panel direction to a non-circular shape having a maximum diameter in directions other than the major axis and minor axis directions, and the radius of the maximum diameter is L When the difference between the maximum radius L and the long axis direction radius is ΔH, the difference between the maximum radius L and the short axis direction radius is ΔV, and the amount of addition of ΔH and ΔV is ΔHV, The value of ΔHV / L at the tube axis direction position where the panel side end is located is larger than the value of ΔHV / L at the tube axis direction position where the deflection magnetic field has a peak value, and
When ΔHV / L corresponding to the position in the tube axis direction is indicated by a ΔHV / L curve, the slope of the ΔHV / L curve at the tube axis direction position where the deflection magnetic field has a peak value is the position of the end of the deflection yoke on the panel side. A cathode ray tube characterized by being larger than the slope of the ΔHV / L curve at the tube axis direction position .
0.3≦ΔHV/L≦0.6
の関係に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の陰極線管。At the panel side end of the deflection yoke, the outer shape near the neck side of the funnel is
0.3 ≦ ΔHV / L ≦ 0.6
The cathode ray tube according to claim 1, wherein the cathode ray tube is formed in the relationship of
0.35≦ΔHV/L≦0.6
の関係に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の陰極線管。At the panel side end of the deflection yoke,
0.35 ≦ ΔHV / L ≦ 0.6
The cathode ray tube according to claim 1, wherein the cathode ray tube is formed in the relationship of
0.3≦ΔHV/L≦0.4
の関係に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の陰極線管。At the panel side end of the deflection yoke,
0.3 ≦ ΔHV / L ≦ 0.4
The cathode ray tube according to claim 1, wherein the cathode ray tube is formed in the relationship of
上記ファンネルのネック側近傍の外形が上記ネック側から上記パネル方向に次第に円形から上記長軸および短軸方向以外の方向に最大径をもつ非円形状に変化し、かつ上記最大径の半径をL、この最大半径Lと長軸方向半径との差をΔH、上記最大半径Lと短軸方向半径との差をΔVとし、これらΔHとΔVとの加算量をΔHVとするとき、上記偏向ヨークのパネル側端部において、
上記ファンネルは、管軸方向位置に対応するΔHV/LをΔHV/L曲線で示すとき、偏向磁界がピーク値をもつ管軸方向位置からパネル側端部に向かうに従ってΔHV/Lが単調に増加し且つΔHV/L曲線の傾きが次第に小さくなるように変化する形状となっていることを特徴とする陰極線管。Near the neck side of the funnel having a substantially rectangular panel, a funnel-like funnel connected to the panel, and a cylindrical neck connected to a small-diameter end of the funnel. A cathode ray tube that deflects an electron beam from an electron gun disposed in the neck in a major axis direction and a minor axis direction of the panel by a deflection magnetic field generated by a deflection yoke mounted on the outside of the panel;
The outer shape near the neck side of the funnel gradually changes from the neck side to the panel direction to a non-circular shape having a maximum diameter in directions other than the major axis and minor axis directions, and the radius of the maximum diameter is L When the difference between the maximum radius L and the long axis direction radius is ΔH, the difference between the maximum radius L and the short axis direction radius is ΔV, and the amount of addition of ΔH and ΔV is ΔHV, At the panel end,
In the above funnel, when ΔHV / L corresponding to the position in the tube axis direction is indicated by a ΔHV / L curve, ΔHV / L monotonously increases from the position in the tube axis direction where the deflection magnetic field has a peak value toward the panel side end. A cathode ray tube having a shape that changes so that the slope of the ΔHV / L curve gradually decreases.
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