JP2002541628A

JP2002541628A - 偏向ユニットを有する表示装置及び表示装置用偏向ユニット

Info

Publication number: JP2002541628A
Application number: JP2000610042A
Authority: JP
Inventors: ハンスメールショーク
Original assignee: Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1999-03-30
Filing date: 2000-03-09
Publication date: 2002-12-03
Also published as: EP1084504A1; TW419691B; WO2000060639A1; US6441567B1; CN1297574A

Abstract

(57)【要約】陰極線管と偏向ユニットとを有する表示装置である。この表示装置は、陰極線管の周り、例えば偏向ユニット上に配設された補償コイルと、スクリーンに表示されるラスターの台形歪みを補正するコイルに直流電流を供給する手段とを含んでいる。

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（ＣＲＴ）と、少なくとも１本の電子ビームを発生させる
手段と、表示スクリーンと、電子ビームを偏向させて表示スクリーンを横切るよ
うに偏向場を生じさせる偏向ユニットとを有するカラー表示装置に関する。

【０００２】本発明は、また、陰極線管用の偏向ユニットに関する。

【０００３】

【従来の技術】

地磁気や周囲の他の磁場は、表示される画像の歪みを引き起こす。このような
影響の最も顕著なものは、通常、画像回転（rotation）又はフレーム回転と呼ば
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】

地磁気も実際に存在する周囲の他のいかなる磁場も、フレーム回転を引き起こ
すだけではなく、他のエラーをも引き起こすことが分かっている。画像回転とは
別に、このような場によって、水平方向における映像のシフト及び表示される画
像の台形歪みが引き起こされるという深刻な問題がある。台形歪みは、特に悩ま
されるものの１つである。需要者は、世界中で使用可能なカラー表示装置を利用
したいと思っている。表示される画像の形状の歪み（の減少）に関して要求が高
まっているため、形状の歪みによる不合格品がますます増加している。

【０００５】本発明の目的は、表示される画像の質が改善された表示装置を提供することで
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

このため、本発明に係る表示装置は、当該表示装置の周りに配設されたコイル
と、このコイルに交流電流を流す手段とを有すると共に、交流電流が、表示され
る画像の台形状の歪みを補償する磁場を生じさせるために垂直偏向電流と同一の
周波数を有することを特徴としている。

【０００７】本願発明者は、上述した問題の原因が、周囲の場（通常、地磁気）の垂直成分
の大きさ及び方向であり、これが、水平方向におけるシフトに加えて、表示され
る画像の台形歪みを生じさせることを認識した。

【０００８】この垂直成分は北半球と南半球とで異なるので、台形歪みに違いが生じてしま
う。１７インチの表示装置では、その差は概して１．６ｍｍであり、見た目に明
らかな影響である。従って、北半球用に最適化された表示装置の陰極線管が南半
球において用いられる場合には、陰極線管ははっきりと目に見える台形歪みを示
すこととなる。この影響により、装置の不合格に対しての、画像の質に関する要
求がますます高まっている。この問題を解決するためのいくつかの可能性が、本
願発明者によって検討されている。・特に、南半球用に偏向ユニットを最適化する。しかしながら、これはコンバー
ジェンスの質に影響を及ぼし、２つの異なるタイプの偏向ユニットを用いること
になる。・周囲の磁場を補償するために、陰極線管のネック部に２つの磁極を用いる。し
かしながら、これはランディングピュリティに大きく影響を及ぼし、更なる調整
を必要とすることになる。

【０００９】従って、これらの解決策は、簡単な解決策とはいえず、他の深刻な問題を引き
起こしてしまう。

【００１０】本発明に係る表示装置は、上述した問題に対して、補償されなければならない
ような大きな付加的なエラーを生じさせない簡単な解決策を提供する。本発明は
、台形歪みの問題に対する解決策を提供することを目的としており、上述した問
題は、最も一般的に地磁気や周囲の他の磁場により引き起こされることを述べて
おく。しかしながら、これらは台形歪みの発生について考えられる唯一の原因で
はない。以下に述べるような特定の好ましい態様は、地磁気により特に引き起こ
される問題の解決を目指したものであるが、本発明は、最も広い範囲においては
、台形歪みのいかなる原因にも適用可能である。

【００１１】周囲に配設されたコイルは、適切な周波数の交流電流によって駆動されるとき
、台形歪みに対する地磁気（又は周囲の他の磁場）の悪影響を補償することがで
きる。垂直偏向電流と同一の周波数を有する電流をコイルに供給することにより
、適切な周波数の場が形成され得る。台形歪みは、通常、静的な磁場成分により
形成されるが、交流の磁場を発生させることによって補償されることは驚くべき
ことである。周囲に配設されたコイルにより生じる場は、相対的にシンプルな形
状であり、他の画像特性に好ましくない影響を及ぼす（より高いオーダーの）場
の成分を全く発生させないか、又はほんの少ししか発生させない。補償コイルは
、表示スクリーンに対向する偏向ユニットの端部に、端部近傍に、又は端部を越
えて表示装置の周りに配設されていることが好ましい。コイルのこの位置及び構
成（すなわち、既に電子ビームが少なくとも実質的に偏向されている位置）によ
り、コイルは、台形歪みの影響を最も効果的に打ち消すが、ランディング又はコ
ンバージェンスなどの画像特性への影響は無視できるほど小さい補償の場を生じ
させる。

【００１２】コイルは、ほぼ円形であるか、又は円形とはわずかに異なる形状（例えば、楕
円又は角を丸めた矩形）であり得る。

【００１３】設計を単純化するために、コイルは偏向ユニットに取り付けられていることが
好ましい。しかしながら、コイルは、陰極線管の円錐部においてスタンドアロー
ン型のコイルとすることもできる。

【００１４】コイルは、保護し、取り付けの容易性を高めるためにハウジングに収容されて
いてもよい。

【００１５】本発明の第１の態様では、表示装置は、コイルに直流電流をも供給する手段を
具備している。

【００１６】この態様では、コイルは、画像の台形歪みを抑制し得る交流の場と共に、画像
の回転を（部分的に）抑制し得る直流の場をも発生させる。

【００１７】このような態様は、回転及び台形歪みの両方を補償する単一のコイルを有して
いてもよいし、直流電流に関する直列のサブコイルを有するコイルを有していて
もよい。サブコイルを有する場合には、動作中、第１のサブコイルには直流電流
と交流電流とが供給され、他のサブコイルには直流電流が供給される。単一のコ
イルを用いることは、１つのコイルのみが用いられることとなるという利点を有
している。また、サブコイルを用いることは、電力の消費が低減されるように、
サブコイル、具体的にはサブコイルを通る電流が最適化され得るという利点を有
している。

【００１８】コイルは、垂直偏向コイルと直列に配設されていることが好ましい。これによ
り、簡単に設計することができる。垂直偏向コイルに加えられるインピーダンス
は、垂直コイルのそれに比べて無視できる程度に小さい。

【００１９】コイルは、偏向ユニットと直列な場合には、巻き数が５〜２０であることが好
ましい。

【００２０】コイルを通る直流電流を供給する手段は、（例えば、装置が南半球の特定の地
域又は国において用いられることが分かっているとき、）既知の影響を抑制する
ために製造者によって設けられてもよいし、また、ユーザ（又は装置の販売者）
によって直流電流を設定する手段が供給されることも可能である。このような設
定手段は、国と関連した指示、又は直流電流を設定するのに役立つ他の指示を具
備している。

【００２１】本発明の上述した諸相及びその他の諸相は、例示する手段により、また添付し
た図面に関連して更に詳細に説明されるであろう。なお、図面は正確な縮尺で描
かれてはいない。概して、同様の参照数字は、同様の部材を指している。

【００２２】

【発明の実施の形態】

カラー表示装置１（図１）は、表示窓３、円錐部４及びネック部５を備えた真
空容器２を有している。ネック部５には、３本の電子ビーム７，８，９を生じさ
せる電子銃６が設けられている。表示スクリーン１０は、表示窓の内側に存在し
ている。この表示スクリーン１０は、赤色、緑色、青色に発光する蛍光部材より
なる蛍光パターンを有している。電子ビーム７，８，９は、表示スクリーンに達
する途中で、偏向ユニット１１により表示スクリーン１０を横切るように偏向さ
れ、表示窓３の前方に配設されると共に、アパーチャ１３を備えた薄型のプレー
トを有するシャドーマスク１２を通過する。シャドーマスクは、懸架手段１４に
より表示窓に懸架されている。３本の電子ビームは、集束し、互いに小さな角度
をなしてシャドーマスクのアパーチャを通過する。その結果、各電子ビームは、
専ら１色の蛍光部材に衝突する。図１には、容器の軸（ｚ軸）についても示され
ている。

【００２３】地磁気は、表示スクリーン１０に表示される画像を乱してしまう。地磁気の軸
成分は、表示される画像の回転（フレーム回転）を引き起こす。また、地磁気の
垂直成分は、表示される画像の形状に悪影響を及ぼし、特に、表示される画像の
台形歪みを引き起こす。回転を補償するためのコイルは知られているが、このコ
イルは台形歪みについては全く又はほとんど補償しない。

【００２４】図２は、本発明に係る偏向ユニットを表す断面図である。この偏向ユニットは
２つの偏向コイル機構２１，２２を有しており、これら２つの偏向コイル機構２
１，２２は、互いに直角をなす２方向に電子ビームを偏向する。コイル機構２１
は、電子ビームを垂直方向に偏向する（相対的に低い周波数による偏向）ための
コイルを有している。この例では、偏向ユニットは、更にヨーク部２３を有して
いる。このヨーク部は軟磁性材料により構成されている。補償コイル２４は、表
示装置の周りに配設されており、この例では偏向ユニット１１上に設けられてい
る。この例では、補償コイル２４はホルダ２５にはめ込まれている。動作中に、
垂直偏向電流と同一の周波数を有する交流電流をコイル２４に供給する手段２７
が設けられている。

【００２５】本発明の範囲内において種々変形可能なことは明らかであろう。

【００２６】好ましい実施態様では、表示装置は、例えば、ヨーク部に対してコイルの位置
を調節する手段を有している。コイルは、例えば位置を調節可能なホルダにはめ
込まれている。特に、軸方向（ｚ方向）の調節が重要である。これにより、最適
な位置が得られるように補償コイルが調節され得る。しかしながら、補償コイル
はヨーク部に直接固定されていてもよい。そのために、ヨーク部は固定手段（例
えばフック）を有していてもよい。これは単純な構成である。コイルは、コイル
ホルダ内に設けられていることが好ましく、このようなホルダはコイルに対して
いくらかの保護効果がある。

【００２７】最も簡単な形態では、補償コイルは、リング状であり、その軸方向の軸が少な
くとも容器の軸方向の軸と実質的に一致しているものである。しかしながら、本
発明はこれに限定されるものではない。コイルは、直列に配設された２又はそれ
以上のサブコイルにより構成されていてもよい。図３は、このような実施態様を
表すものである。この表示装置は、２つのサブコイル３１ａ，３１ｂを含む補償
コイル３１を有している。以下に説明するように、これらサブコイルのうちの一
方には交流電流が供給され、他方のコイルには交流電流と直流電流とが供給され
る。

【００２８】この表示装置は、好ましくは、補償コイルに調節可能な電圧を印加する手段、
又は補償コイルが複数のサブコイルを含んでいる場合にはこれらサブコイルに調
節可能な電圧を印加する手段を有している。これにより、コイルの補償の効果を
広範囲に存在する地磁気に適応させることができる。

【００２９】図４は、北半球と南半球とのラスターの形状の違いを示すものである。装置が
北半球用に最適化されると、ラスターは、図４において内側の長方形で示したよ
うな長方形となる。なお、装置が北半球用に最適化されるとは、通常は、人口の
多い中心部（日本、中国、アメリカ合衆国、ヨーロッパ、カナダ南部であり、こ
れらは全て（ほぼ）北緯３０゜〜５０゜に位置している。）用に最適化されるこ
とを意味する。しかしながら、南半球における人口の多い中心部では、１７イン
チの表示装置の場合、概して１．６ｍｍの台形歪みが認められる。このことは、
図４において台形に歪んだ形状により示されている。このような歪みは、画像の
品質を低下させると共に、装置を不合格にしてしまう可能性がある。

【００３０】図５Ａ及び図５Ｂは、地磁気などの周囲の場によって引き起こされるラスター
（Ｒ、図５Ａ）の回転及び台形歪み（Ｔ、図５Ｂ）を模式的に表したものである
。これらの図には、周りに配設されたコイルを通り、補償する磁場を発生させる
必要な電流（Ｉ）についても示されており、＋は正を意味し、−は負を意味して
いる。台形歪みを補正するために、以下に示す電流が供給される。スクリーンの領域必要とされる回転必要とされる電流上部正正（＋）中央部０零（０）下部負負（−）このように上記の表に対応させてコイルに交流電圧を供給することにより、台形
歪みが抑制される。必要とされる電流の量は、コイルの巻き数と、コイルの寸法
及び位置とに依存しているが、経験的にか、計算によってか、又はこれらの組合
せかのいずれかによって容易に求められ得る。必要とされる電流は、垂直偏向電
流として利用可能であり、これは補正コイルが垂直偏向コイルと直列に接続可能
であることを意味している。このような構成の例が、図５Ｃに模式的に示されて
いる。コイルが、偏向ユニットのスクリーンと対向する端部又はその近傍に配設
されるときは、このような構成における巻き数は５〜２０であることが好ましい
。垂直コイルに対して加えられるインピーダンスは、無視できるほどに小さい。
従って、標準の装置にこの解決策を用いる際には何も問題はない。

【００３１】同様の原理に基づいて、状況に応じた代替の好ましい実施態様が例えば以下の
ことにより形成される。・偏向ユニットに取り付けられたコイルに代えて、陰極線管の円錐部にスタンド
アローン型のコイルを設ける。これは、例えば、この解決策が既存の装置に用い
られる際に有利である。・垂直偏向コイルと直列なスイッチングに代えて、同様の波形を発生させる専用
の回路が用いられ得る。振幅及び極性を調節可能とすることにより、台形の補正
の量が調節され得る。・補正コイル２４を通る電流の量は、可変インピーダンス２４Ａを並列に配設す
ることによって非常に簡単に調節され得る（図５Ｄ）。勿論、より複雑な調節方
式を用いるようにしてもよい。電流の設定は、製造者によってなされるようにし
てもよい。また、これに代えて、設定手段が、ユーザによって設定可能であると
共に、例えば南半球の緯度又は国に対応したいくつかの設定値を有するようにし
てもよい。・補正コイル２４に交流電流のみを供給するのではなく、直流電流も供給し、画
像回転を抑制するようにしてもよい（図５Ａ参照）。このような構成に関する単
純化された方式が図６に示されている。このような実施態様では、コイル２４の
巻き数をより多くすることが好ましく、１００〜４００の範囲内であることが好
ましいことを述べておく。図６は、このようなコイル２４の駆動方式を非常に模
式的に示したものである。コイル２４を駆動するために、より複雑な専用の回路
が用いられる。このような実施態様の利点は、回転の補正機能と台形の補正機能
との両方を兼ね備える１つのコイルが使用されることである。・図７は、２つのコイル３１Ａ，３１Ｂが用いられる図３に示した実施態様に対
応する実施態様を表すものである。コイル３１Ｂは、交流電流と直流電流とによ
り駆動され、台形歪み及び回転歪みの一部を補正する。コイル３１Ｂは、限定さ
れた巻き数（５〜２０）を有していることが好ましい。コイル３１Ａは、直流電
流により駆動され、回転エラーの（主な）部分を補正する。このコイルは、より
多くの巻き数（１００〜４００）を有していることが好ましい。スイッチ３５を
設けることが可能である。

【００３２】本発明の範囲内において、当業者であれば種々変形可能であることは明らかで
あろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】表示装置を表す図である。

【図２】補償コイルを有する偏向ユニットを表す断面図である。

【図３】補償コイルを有する他の偏向ユニットを表す断面図である。

【図４】表示される画像の形状に関する地磁気の垂直成分の影響を示す図
である。

【図５Ａ】表示される画像に関する地磁気の様々な影響、及びその影響を
補償するために表示装置の周りに配設されたコイルを通る電流を示す図である。

【図５Ｂ】表示される画像に関する地磁気の様々な影響、及びその影響を
補償するために表示装置の周りに配設されたコイルを通る電流を示す他の図であ
る。

【図５Ｃ】本発明の実施態様に関する電気回路を示す模式図である。

【図５Ｄ】本発明の実施態様に関する他の電気回路を示す模式図である。

【図６】本発明の他の実施態様を示す模式図である。

【図７】本発明の更に他の実施態様を示す模式図である。

【符号の説明】

１…カラー表示装置、３…表示窓、４…円錐部、５…ネック部、６…電子銃、
７〜９…電子ビーム、１０…表示スクリーン、１１…偏向ユニット、１２…シャ
ドーマスク、１３…アパーチャ、２１，２２…偏向コイル機構、２３…ヨーク部
、２４…補償コイル、２５…ホルダ、３１Ａ，３１Ｂ…サブコイル、Ｒ…ラスタ
ー、Ｔ…台形歪み

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5C042 FF05 FF06 HH01 HH02 HH13 5C068 BA01 JA09 JB10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】陰極線管と、少なくとも１本の電子ビームを発生させる手段
と、表示スクリーンと、前記電子ビームを偏向させて前記表示スクリーンを横切
るように偏向場を生じさせる偏向ユニットとを有するカラー表示装置であって、当該表示装置の周りに配設されたコイルと、このコイルに交流電流を流す手段
とを有すると共に、前記交流電流が、表示される画像の台形状の歪みを補償する
磁場を生じさせるために垂直偏向電流と同一の周波数を有することを特徴とする
カラー表示装置。
【請求項２】前記コイルが、前記表示スクリーンに対向する前記偏向ユニ
ットの端部に、端部近傍に、又は端部を越えて配設されたことを特徴とする請求
項１記載のカラー表示装置。
【請求項３】前記コイルが、前記偏向ユニットに取り付けられたことを特
徴とする請求項２記載のカラー表示装置。
【請求項４】当該表示装置が、前記コイルに直流電流をも供給する手段を
具備したことを特徴とする請求項１記載のカラー表示装置。
【請求項５】前記コイルが、垂直偏向コイルと直列に配設されたことを特
徴とする請求項１記載のカラー表示装置。
【請求項６】前記コイルの巻き数が、５ないし２０であることを特徴とす
る請求項５記載のカラー表示装置。
【請求項７】前記コイルの巻き数が、１００ないし４００であることを特
徴とする請求項４記載のカラー表示装置。
【請求項８】前記コイルが、前記陰極線管の周りに配設された第２のコイ
ルと直列に配設され、動作中に、直流電流が前記第２のコイルに流れることを特
徴とする請求項４記載のカラー表示装置。