JP2001069522A - 陰極線管の画質調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 陰極線管の画質調整に際してミスマッチを有
効に補正し、色純度ユニフォミティを大幅に改善する。 【解決手段】 陰極線管バルブのネック部において管軸
方向の異なる位置に装着されるとともに、インライン配
列で放射される３本の電子ビームのうち両側の電子ビー
ムＢ，Ｒを水平方向で互いに逆方向に移動させてコンバ
ーゼンスを補正する機能を各々有するコンバーゼンスヨ
ーク９及び４極磁石１１を備える陰極線管の画質調整方
法であって、陰極線管バルブのパネル内面に形成された
蛍光面に対する両側の電子ビームＢ，Ｒのランディング
位置を、コンバーゼンスヨーク９及び４極磁石１１によ
ってコンバーゼンス補正を行ったときのランディング変
化の感度差を利用して調整することにより、コンバーゼ
ンス特性を変えずにミスマッチを補正可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、陰極線管の画質調
整方法に関し、特に、方向性の色純度ユニフォミティを
改善する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、陰極線管では、Ｒ（赤），Ｇ
（緑），Ｂ（青）の各色に対応する３本の電子ビームを
色選別マスク（アパーチャグリル、シャドウマスク等）
の一点に集中（コンバーゼンス）させることで、画面上
に所望の画像を再現している。ただし、３本の電子ビー
ムがそれぞれに対応する色の蛍光体に当たらなかった
り、これに隣接する他の色の蛍光体に当たって発光させ
てしまう、いわゆるミスランディングが発生すると、こ
れが画面上で色むらとなって現れる。また、３本の電子
ビームが色選別電極の一点に集中しない、いわゆるミス
コンバーゼンスが発生した場合にも、これが画面上で色
ずれや色むらとなって現れる。

【０００３】このようなミスランディングやミスコンバ
ーゼンスは、陰極線管バルブの寸法誤差や、電子ビーム
の偏向を行う偏向ヨークの寸法誤差、されには陰極線管
バルブと偏向ヨークの組み立て誤差等が原因で発生す
る。そのため陰極線管には、それらを補正するための補
正手段が組み込まれている。

【０００４】一例として、緑の蛍光体を光らせる中央の
電子ビームをセンタービームＧとし、赤，青の各蛍光体
を光らせる両側の電子ビームをサイドビームＢ，Ｒとす
るインライン式の電子銃を備える陰極線管（トリニトロ
ン管など）では、ピュリティ磁石と呼ばれる２極磁石を
動かすことで３本の電子ビームを一様に水平方向に移動
させてミスランディングを補正する一方、４極磁石を動
かすことでサイドビームＲ，Ｂを同量，逆方向に移動さ
せたり、６極磁石を動かすことでサイドビームＲ，Ｂを
同量，同方向に移動させてミスコンバーゼンスを補正し
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、画面上での
画質を決定する要因のなかには、上述した３本の電子ビ
ームのランディング特性やコンバーゼンス特性の他に
も、センタービームＧを基準としたサイドビームＲ，Ｂ
のランディングずれ（以下、ミスマッチという）があ
る。これは、センタービームＧが緑の蛍光体センターに
当たっているにもかかわらず、サイドビームＲ，Ｂがそ
れぞれに対応する色（赤，青）の蛍光体センターからず
れた位置に当たる状態をいう。

【０００６】このミスマッチは、上記ミスランディング
やミスコンバーゼンスと同様に陰極線管の組み立て誤差
等が原因で発生する。そして、実際の画質調整工程で
は、例えばセンタービームＧのランディング位置が緑の
蛍光体センターに一致するようにランディング調整を行
った後で、上記４極磁石により水平方向における３本の
電子ビームのコンバーゼンスを合わせたときに、４極磁
石の補正磁界の影響でサイドビームＲ，Ｂの軌道が変化
することにより生じる。こうしてミスマッチが生じた状
態では、センタービームＧを間に挟んでサイドビーム
Ｒ，Ｂのランディング位置が内側（互いに接近する方
向）又は外側（互いに離間する方向）にずれることにな
る。

【０００７】ここで、図９（ａ）に示すように３本の電
子ビームＲ，Ｇ，Ｂがそれぞれに対応する蛍光体３０，
３１，３２のセンターに当たっている状態、即ちミスマ
ッチのない理想状態では、地磁気の影響により３本の電
子ビームＲ，Ｇ，Ｂの軌道が曲げられても、図９（ｂ）
に示すように３本の電子ビームＲ，Ｇ，Ｂがそれぞれに
対応する蛍光体３０，３１，３２のセンターから同一方
向に同量ずつずれた位置に当たるため、表示画像として
は全体の輝度が低下するものの、色純度が変化すること
はない。

【０００８】これに対して、図１０（ａ）に示すように
センタービームＧが緑の蛍光体３１のセンターに当た
り、サイドビームＲ，Ｂがそれぞれに対応する蛍光体３
０，３２のセンターからずれた位置に当たっている状
態、即ちミスマッチが生じている状態で、地磁気の影響
により３本の電子ビームＲ，Ｇ，Ｂの軌道が曲げられる
と、図１０（ｂ）に示すように各色の蛍光体３０，３
１，３２のセンターに対してそれぞれに対応する電子ビ
ームＲ，Ｇ，Ｂの当たる位置に差がでるため、表示画像
における３色の輝度のバランスが崩れて色純度が低下し
てしまう。

【０００９】こうしたミスマッチによる不具合に対し
て、従来ではミスマッチ自体を補正する有効な手段がな
いため、各構成部品の寸法精度や組み立て精度を厳しく
管理するといった消極的な対応を採らざるを得ない状況
になっている。また、陰極線管の製造上、そうした精度
管理を厳しく行うにも限界があるため、上述したミスマ
ッチによる不具合を十分に改善することができなかっ
た。

【００１０】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、陰極線管の画質
調整に際してミスマッチを有効に補正し、色純度ユニフ
ォミティを大幅に改善することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたもので、陰極線管バルブのネック
部において管軸方向の異なる位置に装着されるととも
に、インライン配列で放射される３本の電子ビームのう
ち両側の電子ビームを水平方向で互いに逆方向に移動さ
せてコンバーゼンスを補正する機能を各々有する２つの
コンバーゼンス磁石を備える陰極線管の画質調整方法で
あって、陰極線管バルブのパネル内面に形成された蛍光
面に対する両側の電子ビームのランディング位置を、２
つのコンバーゼンス磁石によってコンバーゼンス補正を
行ったときのランディング変化の感度差を利用して調整
するものである。

【００１２】この陰極線管の画質調整方法においては、
２つのコンバーゼンス磁石によってコンバーゼンス補正
を行ったときのランディング変化の感度差を利用して、
両側の電子ビームのランディング位置を調整することに
より、３本の電子ビームのコンバーゼンス特性を変える
ことなく、両側の電子ビームのランディングずれ（ミス
マッチ）を補正することが可能となる。具体的には、一
方のコンバーゼンス磁石によってＡｍｍのコンバーゼン
ス補正を行ったときに両側の電子ビームのランディング
位置がＢμｍだけ変化し、他方のコンバーゼンス磁石に
よって同じくＡｍｍのコンバーゼンス補正を行ったとき
に両側の電子ビームのランディング位置がＣ（≠Ｂ）μ
ｍだけ変化する場合、つまり２つのコンバーゼンス磁石
によるランディング変化の感度差が“Ｃ−Ｂ”である場
合に、一方のコンバーゼンス磁石で＋Ａｍｍのコンバー
ゼンス補正を行うとともに、他方のコンバーゼンス磁石
で−Ａｍｍのコンバーゼンス補正を行うことにより、実
質的なコンバーゼンス補正量を相殺（±０）したうえ
で、両側の電子ビームのランディング位置を（Ｂ−Ｃ）
μｍだけ調整（補正）することが可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しつつ詳細に説明する。

【００１４】図１は本発明が適用される陰極線管の構成
例を示す概略平面図である。図示した陰極線管１におい
て、陰極線管バルブ２は、パネル部３、ファンネル部４
及びネック部５により構成されている。パネル部３の外
周部には防爆バンド６が取り付けられている。また、パ
ネル部３の内面には、赤，緑，青の各色蛍光体を所定の
パターンで配列してなる蛍光面（不図示）が形成されて
いる。

【００１５】一方、ネック部５の内部には、３本の電子
ビームをインライン配列で放射する電子銃（不図示）が
内装されている。また、ネック部５からファンネル部４
に至るコーン部には偏向ヨーク７が装着されている。偏
向ヨーク７は、上記電子銃から放射された３本の電子ビ
ームを上下，左右に偏向する偏向磁界を形成するもの
で、そのための垂直偏向コイルと水平偏向コイルを備え
ている。この偏向ヨーク７の後端部には、２枚の薄い円
形磁石（永久磁石）を重ね合わせた構造の２極磁石（ピ
ュリティ磁石）８が取り付けられ、さらにその２極磁石
８の近傍（偏向ヨーク後端寄り）にはコンバーゼンスヨ
ーク９が取り付けられている。

【００１６】２極磁石８は、図４に示すように、偏向ヨ
ーク７による偏向中心Ｄrfよりもヨーク後端側で３本の
電子ビームＢ，Ｇ，Ｒの軌道上に２極の磁界を形成する
ことにより、色選別マスク（アパーチャグリル）ＡＧ上
での電子ビームＢ，Ｇ，Ｒのコンバーゼンスとは独立
に、各々の電子ビームＢ，Ｇ，Ｒを一様に同一方向に移
動させて各蛍光体へのビーム到達位置、即ちランディン
グ位置を調整するものである。

【００１７】コンバーゼンスヨーク９は、図２に示すよ
うに、偏向ヨーク７の水平軸上で対向する一対のＣ型コ
ア９Ａ，９Ａと、各々のＣ型コア９Ａ，９Ａの両端部に
巻装されたコイル９Ｂ，９Ｂとによって構成されてい
る。左右のコイル９Ｂ，９Ｂには図示せぬ制御回路によ
って互いに逆向きの電流（直流電流）が供給され、これ
によって電磁４重極を形成し得るものとなっている。

【００１８】さらに、陰極線管バルブ２のネック部５に
は、偏向ヨーク７よりもネック端寄りに位置してネック
アッセンブリー１０が取り付けられている。このネック
アッセンブリー１０には、２枚の薄い円形磁石（永久磁
石）を重ね合わせた構造の４極磁石１１と、同じく２枚
の薄い円形磁石（永久磁石）を重ね合わせた構造の６極
磁石１２が設けられている。４極磁石１１は、水平及び
垂直方向においてサイドビームＲ，Ｂを同量，逆方向に
移動させる機能を有し、６極磁石１２は、水平及び垂直
方向においてサイドビームＲ，Ｂを同量，同方向に移動
させる機能を有する。

【００１９】４極磁石１１は、陰極線管バルブ２のパネ
ル面上で図５（ａ）に示すように赤（Ｒ），緑（Ｇ），
青（Ｂ）のラスターが水平および垂直方向にずれていた
場合に、上述の如く水平及び垂直方向でサイドビーム
Ｒ，Ｂを同量，逆方向に移動させることにより、図５
（ｂ）に示すように赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）のラ
スターが一致する（重なる）ように補正するものであ
る。

【００２０】ここで、上記図２及び図３を用いて、コン
バーゼンスヨーク９と４極磁石１１によるコンバーゼン
ス補正の原理について説明する。なお、図２及び図３
は、いずれもパネル側から見た場合を示している。

【００２１】先ず、図２に示すように、各コイル９Ｂ，
９Ｂに矢印の方向で電流を流すと、３本の電子ビーム
Ｂ，Ｇ，Ｒの軌道上にコンバーゼンスヨーク９による磁
界φＣＹが形成される。この磁界φＣＹは、サイドビー
ムＢに対しては上向きに作用し、サイドビームＲに対し
ては下向き作用する。これにより、サイドビームＢは図
の右方向に移動し、サイドビームＲは図の左方向に移動
するかたちでコンバーゼンスが補正される。

【００２２】これに対して、４極磁石１１が装着された
ネック端側には、図３に示すように、３本の電子ビーム
Ｂ，Ｇ，Ｒの軌道上に４極磁石１１による磁界φＭｇが
形成される。この磁界φＭｇは、サイドビームＢに対し
ては上向きに作用し、サイドビームＲに対しては下向き
作用する。これにより、サイドビームＢは図の右方向に
移動し、サイドビームＲは図の左方向に移動するかたち
でコンバーゼンスが補正される。

【００２３】このようにコンバーゼンスヨーク９と４極
磁石１１とは、磁極形成手法が電磁式か着磁式かといっ
た違いはあるものの、原理的には同一の補正機能を備え
ている。ただし、陰極線管１の管軸方向（図１の左右方
向）においては、コンバーゼンスヨーク９と４極磁石１
１の装着位置が異なることから、それぞれに同じ量のコ
ンバーゼンス補正を行っても、これに伴うサイドビーム
Ｒ，Ｂのランディング変化には差が生じる。したがっ
て、蛍光面上におけるサイドビームＲ，Ｂのランディン
グ位置にも違いが出る。つまり、コンバーゼンスヨーク
９と４極磁石１１とは同一の補正機能を備えるものであ
るが、サイドビームＲ，Ｂのランディング変化の点から
見ると感度差をもっている。

【００２４】そこで、本発明の実施形態に係る陰極線管
の画像調整方法では、上述の如く同一の補正機能をもつ
コンバーゼンスヨーク９と４極磁石１１の感度差を利用
してサイドビームＲ，Ｂのランディング位置を調整する
ものとしている。以下に、具体的な画質調整の手順を詳
しく述べる。

【００２５】図６はコンバーゼンスヨーク９と４極磁石
１１によるコンバーゼンス補正とビームランディング変
化の関係を説明するための平面的な模式図である。図６
においては、偏向ヨーク７による偏向中心Ｄrfを基準
に、そこから距離Ｚ１だけ離れた位置にコンバーゼンス
ヨーク９、距離Ｚ２（＞Ｚ１）だけ離れた位置に４極磁
石１１が配置されている。また、偏向中心Ｄrfからパネ
ル内面の蛍光面までの間に色選別マスクＡＧが配置さ
れ、この色選別マスクＡＧを介して３本の電子ビームが
赤，緑，青の蛍光体１３，１４．１５に照射されるもの
となっている。ちなみに、図６においては、インライン
配列をなす３本の電子ビームのうち、サイドビームＲ，
Ｂのみを表示してセンタービームについては省略してあ
る。

【００２６】いま、２本のサイドビームＲ，Ｂが図中破
線の如く色選別マスクＡＧの手前で交又している状態
（ミスコンバーゼンスが生じている状態）で、４極磁石
１１によるコンバーゼンス補正量を“０”とし、コンバ
ーゼンスヨーク９によってのみコンバーゼンスをジャス
トにすると、サイドビームＲ，Ｂの軌道は図中実線の如
く変化する。この状態からさらに、４極磁石１１によっ
てサイドビームＲ，Ｂの交又点をずらしてアンダーコン
バーゼンスとし、そのずれた分をコンバーゼンスヨーク
９で再び補正してジャストコンバーゼンスに戻すと、コ
ンバーゼンスヨーク９と４極磁石１１の感度差により、
サイドビームＲ，Ｂの軌道が図中一点鎖線の如く内側に
移動する。その結果、赤，青の蛍光体１３，１５に対す
るサイドビームＲ，Ｂのランディング位置も内側に移動
することになる。

【００２７】ここで、コンバーゼンスヨーク９によって
サイドビームＲ，Ｂのコンバーゼンスを±１ｍｍ補正し
たときに、サイドビームＲ，Ｂのランディング位置が±
１０μｍ変化し、同じく４極磁石１１によってサイドビ
ームＲ，Ｂのコンバーゼンスを±１ｍｍ補正したときに
は、サイドビームＲ，Ｂのランディング位置が±５μｍ
変化する場合を例にとってミスマッチの補正原理を説明
する。

【００２８】ミスマッチの発生状態としては、例えば図
７に示すように、センタービームＧのランディング位置
が緑の蛍光体１４のセンター位置にあるときに（Ｌｇ＝
±０のときに）、赤の蛍光体１３のセンター位置をゼロ
基準としたサイドビームＲのランディングずれ量Ｌｒが
＋２．５μｍ、青の蛍光体１５のセンター位置をゼロ基
準としたサイドビームＢのランディングずれ量Ｌｂが−
２．５μｍである場合を想定する。なお、各々のランデ
ィングずれ量Ｌｇ，Ｌｒ，Ｌｂに付した±符号は、各色
の蛍光体センターを基準にしたランディングずれの方向
性と、上記コンバーゼンスヨーク９及び４極磁石１１の
コンバーゼンス補正によって変化するランディング位置
の方向性に対応している。

【００２９】このとき、センタービームＧに対するサイ
ドビームＲのミスマッチ量は、上記ランディングずれ量
Ｌｒと同じく＋２．５μｍとなり、センタービームＧに
対するサイドビームＢのミスマッチ量も、上記ランディ
ングずれ量Ｌｂと同じく−２．５μｍとなる。また、サ
イドビームＲを基準としたサイドビームＢのミスマッチ
量は、“（Ｌｂ）−（Ｌｒ）”の計算式から−５μｍと
なる。

【００３０】このようにミスマッチが生じている状況に
おいては、コンバーゼンスヨーク９によって−１ｍｍの
コンバーゼンス補正を行う一方、４極磁石１１によって
＋１ｍｍのコンバーゼンス補正を行う。これにより、コ
ンバーゼンスヨーク９によるコンバーゼンス補正分（−
１ｍｍ）が、４極磁石１１によるコンバーゼンス補正分
（＋１ｍｍ）で相殺される。そのため、コンバーゼンス
補正の前後でコンバーゼンス特性（ビーム交又点の位
置）が変化することはない。また、コンバーゼンスヨー
ク９によるランディング変化量は−５μｍ、４極磁石１
１によるランディング変化量は＋１０μｍとなることか
ら、これらを合わせたトータルのランディング変化量は
＋５μｍとなる。これにより、サイドビームＲ，Ｂのラ
ンディング位置が互いに離間する方向（外側）に２．５
μｍずつ調整される。その結果、センタービームＧと同
様に、サイドビームＲ，Ｂのランディング位置がそれぞ
れに対応する蛍光体１３，１５のセンター位置に一致す
るようになる。

【００３１】このように本実施形態の画質調整方法によ
れば、コンバーゼンスヨーク９と４極磁石１１によって
コンバーゼンス補正を行ったときのランディング変化の
感度差を利用して、サイドビームＲ，Ｂのランディング
位置を調整するようにしているため、コンバーゼンス特
性を何ら変化させることなく、サイドビームＲ，Ｂのラ
ンディングずれ（ミスマッチ）を補正することが可能と
なる。そして、このようにミスマッチ補正された陰極線
管にあっては、地磁気の影響で３本の電子ビームＢ，
Ｇ，Ｒの軌道が曲げられても、表示画面の輝度バランス
が均一に保持されるため、方向性の色純度ユニフォミテ
ィが大幅に改善されることになる。

【００３２】図８は上述の如きミスマッチ補正に際し
て、サイドビームＲを基準としたサイドビームＢのミス
マッチ補正量とこれに対応するコンバーゼンスヨーク９
への供給電流の関係を実験的に求めた図である。なお、
上記ミスマッチ補正量と供給電流の関係は、陰極線管バ
ルブ２やこれに付随する各構成部品（偏向ヨーク７、ネ
ックアッセンブリー１０等）の寸法、取付位置など、陰
極線管の機種毎に異なるものとなる。

【００３３】ここで、上記ミスマッチ補正量と供給電流
の関係が図８のようになる陰極線管と同機種において、
陰極線管バルブ２や偏向ヨーク７等の製造バラツキによ
り、サイドビームＲを基準としたサイドビームＢのミス
マッチ量（Ｂ−Ｒ）が平均で−３μｍのレベルにあった
とする。そうした場合は、コンバーゼンスヨーク９に供
給する電流を−９０ｍＡに設定する。そして、その後、
コンバーゼンスヨーク９によるコンバーゼンスのずれ分
を４極磁界１１で補正する。これにより、コンバーゼン
ス特性を変化させずに、製造バラツキにより生じたミス
マッチ量−３μｍと供給電流−９０ｍＡに対応したミス
マッチ補正量＋３μｍとの差分により、ミスマッチ（Ｂ
−Ｒ）をほぼ“０”にすることができる。

【００３４】なお、上記実施形態においては、互いに同
一の補正機能を有する２つのコンバーゼンス磁石とし
て、コンバーゼンスヨーク９と４極磁石１１を備える陰
極線管への適用例について説明したが、本発明はこれに
限らず、例えば２組の４極磁石１１を用いて、一方を偏
向ヨーク７の後端部、他方をネックアッセンブリー１０
に装着した構成の陰極線管にも同様に適用可能である。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、２
つのコンバーゼンス磁石によってコンバーゼンス補正を
行ったときのランディング変化の感度差を利用して、両
側の電子ビームのランディング位置を調整することによ
り、３本の電子ビームのコンバーゼンス特性を変えるこ
となく、両側の電子ビームのランディングずれ（ミスマ
ッチ）を補正することができる。これにより、陰極線管
の画質調整に際して、３本の電子ビームを色選別マスク
の一点でコンバーゼンスさせたうえで、各電子ビームを
それぞれに対応する色の蛍光体センターに当てることが
できるため、表示画面の色純度ユニフォミティ、特に地
磁気等による方向性の色純度ユニフォミティを大幅に改
善することが可能となる。また、陰極線管の組み立て誤
差等に起因した画質調整不良を低減できるため、生産歩
留りの向上並びにコストダウンを図ることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される陰極線管の構成例を示す概
略平面図である。

【図２】本発明の実施形態におけるコンバーゼンスヨー
クを説明する図である。

【図３】本発明の実施形態における４極磁石を説明する
図である。

【図４】２極磁石（ピュリティ磁石）によるランディン
グ調整を説明する図である。

【図５】４極磁石によるコンバーゼンス補正を説明する
図である。

【図６】コンバーゼンスヨークと４極磁石によるコンバ
ーゼンス補正とランディング変化の関係を説明するため
の模式図である。

【図７】ミスマッチの発生状態の一例を示す図である。

【図８】ミスマッチ補正量と供給電流の関係を示す図で
ある。

【図９】ミスマッチのない理想状態でのランディング変
化を説明する図である。

【図１０】ミスマッチが生じた状態でのランディング変
化を説明する図である。

【符号の説明】

１…陰極線管、２…陰極線管バルブ、３…パネル、５…
ネック部、７…偏向ヨーク、９…コンバーゼンスヨー
ク、１０…ネックアッセンブリー、１１…４極磁石

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 陰極線管バルブのネック部において管軸
   方向の異なる位置に装着されるとともに、インライン配
   列で放射される３本の電子ビームのうち両側の電子ビー
   ムを水平方向で互いに逆方向に移動させてコンバーゼン
   スを補正する機能を各々有する２つのコンバーゼンス磁
   石を備える陰極線管の画質調整方法であって、 前記陰極線管バルブのパネル内面に形成された蛍光面に
   対する前記両側の電子ビームのランディング位置を、前
   記２つのコンバーゼンス磁石によってコンバーゼンス補
   正を行ったときのランディング変化の感度差を利用して
   調整することを特徴とする陰極線管の画質調整方法。