JP2003502820A - 四重極コンバーゼンスコイルを有するカラー表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、３本の電子ビーム（６、７、８）を発生するインライン電子銃（５）と、電子ビームのコンバーゼンスをダイナミックに制御するコンバーゼンスユニット（１４′）と、電子ビーム（６、７、８）を偏向させる偏向手段（５１）とを具えるカラー表示装置に関するものである。コンバーゼンスユニット（１４′）はリング状素子（２１′）を有し、このリング状素子（２１′）は２部分を有し、第１部分（６０）は、第２部分（６８）よりもインライン電子銃（５）の近くに配置され、第１及び第２部分の双方又はいずれか一方が、四重極磁界を発生する４つのコイル（２２′）を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、３本の電子ビームを発生させるインライン電子銃と、これら電子ビ
ームを色選択電極にまたがって偏向させるユニットとを有するカラー表示装置に
関するものである。 このような表示装置は既知である。

【０００２】 現在の目的は、カラー表示窓の外側面を平坦にして、表示窓上に表示される画
像が視聴者にとって平坦に見えるようにすることにある。しかし、この外側面の
曲率半径が増大すると、問題の数も増大する。表示窓の内側面及び色選択電極の
曲率半径を増大させる必要があり、色選択電極が平坦になるにつれ、色選択電極
の機械的強度が減少し、従って、ドーミング（曲率を局部的に増大させる現象）
及び振動に対する感応性が増大する。この問題に対する他の解決策は、表示窓の
内側面を外側面よりも多く湾曲させることである。このようにすることにより、
曲率半径が比較的小さい色選択電極を用いることができる。その結果、ドーミン
グ及び振動問題が減少するも、その代わり他の問題が生じる。表示窓はその中央
におけるよりも縁部においてより厚肉となる。その結果、表示窓の重量が増大す
るとともに、画像の強度が縁部に向うにつれてかなり減少する。

【０００３】 欧州特許第 0,421,523号明細書には、インライン電子銃と、糸巻形ひずみ補正
ヨークと、２対のコイルを有するアイブロウ効果電子光学ひずみ補正装置とを具
えるカラー陰極線管であって、各コイル対は電子ビームの平面内でネックの各外
側電子ビーム側にコイルを有するカラー陰極線管が開示されている。これらコイ
ル対は電子銃とヨークとの間でＺ軸に沿って互いに離間しており、包絡線がボウ
タイ（蝶タイ）形状しているのこぎり波電流によりラスタ走査と同期して駆動さ
れ、色純度欠陥としてラスタ上に現れるダイナミックで非対称なアイブロウ効果
を補正する。

【０００４】 国際公開パンフレットＷＯ99/34392には、３本の電子ビームを発生するインラ
イン電子銃と、色選択電極と、偏向平面に位置する電子ビームを偏向させる偏向
手段と、電子ビームのコンバーゼンスをダイナミック制御して偏向平面内に位置
する電子ビーム間の距離を減少させる第１及び第２制御手段とを有するカラー陰
極線管を具えるカラー表示装置が開示されている。

【０００５】 これら制御手段が存在することにより、幾つかの不所望な画像アーティファク
トを導入するおそれがある。すなわち、いわゆる東西ラスタひずみや、垂直方向
での電子ビームの偏向の直線性が悪影響を受けるおそれがある。通常の陰極線管
では、垂直方向の偏向は偏向電流の線形関数ではない。この非線形性は電子的に
補正される。第１及び第２制御手段を導入することにより、非線形性が減少され
るか、或いは過補償される陰極線管が得られる。これらの効果は望ましいことで
はない。

【０００６】 本発明の目的は、改善したカラー表示装置を提供せんとするにある。この目的
のために、本発明は、特許請求の範囲の独立項に規定したカラー表示装置及び偏
向ユニットを提供する。特許請求の範囲の従属項は有利な例を開示する。

【０００７】 本発明の上述した目的及びその他の目的は以下の実施例に関する説明から明ら
かとなるであろう。 図面は実際のものに正比例して描いていない。図中、同じ符号は一般に同様な部
品を示す。 図１に示す表示装置は、表示窓２と、コーン部３と、ネック４とを含む、排気
されたエンベロープ１を有するカラー陰極線管を具える。ネック４は、Ｘ‐Ｚ直
角座標系のＸ方向に延在する一平面、すなわち、インライン平面で進行する３本
の電子ビーム６、７及び８を発生するインライン電子銃５を収容する。中央の電
子ビーム７は、偏向されない状態で、Ｚ方向に延在する管軸９とほぼ一致する。
第３の方向、すなわち、Ｙ方向（図示せず）はインライン平面に対し垂直な方向
に延在する。動作状態中は、Ｘ‐Ｚ平面が水平な平面と一致し、Ｙ方向が垂直方
向と一致するように陰極線管を配置するのが一般的である。

【０００８】 表示窓の内面には表示スクリーン１０が設けられている。この表示スクリーン
１０は、赤、緑及び青で発光する多数の蛍光体素子を有する。電子ビームは、表
示スクリーンへの途中で電磁偏向ユニット５１により表示スクリーンにまたがっ
て偏向され、表示窓２の前方に配置され且つ孔１２が開けられた薄肉プレートを
有する色選択電極１１を通過する。３本の電子ビーム６、７及び８は、互いに僅
かな角度を成して色選択電極の孔１２を通過し、従って、各電子ビームは一色の
１つの蛍光体素子のみに衝突する。偏向ユニット５１は、コイルホルダ１３以外
に、電子ビームを２つの互いに垂直な方向に偏向させる偏向コイル１３′を有す
る。この偏向コイル１３′を囲んでリング状の素子２１′、すなわち、ヨークリ
ングが配置されている。通常フェライトを有するヨークリングの目的は、コイル
の外側の磁束線を“短絡”させることである。ヨークリングが無いと、偏向コイ
ルを流れる過大電流を用いる必要があり、妨害漂遊磁界も生じてしまう。表示装
置は更に、電圧を発生する手段を有し、この電圧は、動作中、貫通接続ラインを
経て電子銃の構成素子に供給される。図１には、偏向平面２０と、この偏向平面
内での電子ビーム６及び８間の距離ｐと、色選択電極及び表示スクリーン間の距
離ｑとを線図的に示してある。距離ｑは距離ｐと反比例する。

【０００９】 カラー表示装置には、電子ビームのコンバーゼンスを制御する２つのユニット
１４、１４′が設けられており、第１のユニット１４は、動作中、外側の電子ビ
ームを互いの方向にダイナミックに、すなわち方向に応じた偏向の関数として、
曲げるのに用いられ、第２のユニット１４′は外側の電子ビームを逆の方向にダ
イナミックに曲げるのに用いられる。すなわち、ユニット１４は電子ビームを互
いの方向に曲げ、ユニット１４′は電子ビームを逆の方向に曲げる。その結果、
電子ビーム間の距離は、偏向されないビームに対するよりも偏向されたビームに
対して短かくなる。距離ｐが短かくなる為、距離ｑを長くでき、これにより、色
選択電極の曲率に関する設計の追加の自由度をもたらす。この設計の自由度を用
いて、色選択電極の曲率を高めて色選択電極の強度に好ましい影響を与えるとと
もに、ドーミング及び振動に対する感応性を減少させる。

【００１０】 ２つのユニット１４、１４′は互いに、ある距離だけ離して位置させる。第１
のユニット１４は電子銃に接近させて配置されており、“電子銃四重極”と称さ
れ、一方、第２のユニット１４′は偏向ユニットの付近又はこの偏向ユニットの
位置に配置されており、“ヨーク四重極”と称される。４つのコイルをリング状
素子２１′上に巻装することにより、ユニット１４′と偏向ユニット５１とを一
体化するのが便利である。これらのコイルはダイナミック電磁四重極磁界を発生
する。

【００１１】 ユニット１４、１４′は動作中、電子ビームの偏向を制御するも、これにより
窓２上に表示される画像に不所望なアーティファクトを生ぜしめてしまうおそれ
がある。

【００１２】 通常の陰極線管（ＣＲＴ）では、垂直（Ｙ）方向の偏向が非線形現象である、
すなわち、電子ビームの偏向が、偏向コイルを流れる電流の非線形関数である。
表示窓の両外側では、ビームの偏向にそれほど電流を必要としない。陰極線管が
用いられているテレビジョン受像機では、非線形を補正する電子的な方法、いわ
ゆる垂直Ｓ形補正が行われる。ヨーク四重極の作用によれば、電子ビームの偏向
がより一層線形な処理となり、このことは、Ｓ形補正が非線形偏向現象を過補正
することを意味する。このことは不所望なことである。

【００１３】 通常のＣＲＴは、いわゆる東西糸巻形ひずみに対しても補正される（東西は表
示窓の垂直な両側を表わす）。このひずみは、水平及び垂直ラインの矩形ラスタ
より成る画像が、ひずんだ糸巻状でスクリーン上に表示されることを意味し、こ
の場合、表示窓の縁に近い垂直ラインが内方に曲る。ユニット１４′を適用する
ことによりこの画像のアーティファクトを増大させるものと思われる。

【００１４】 本発明は、ユニット１４′が上述した画像のアーティファクトに及ぼす影響を
低減させることを目的とする。本発明は、表示窓２に面するリング状素子２１′
の側においてユニット１４′がアーティファクトに主たる影響を及ぼすという認
識を基に成したものである。従って、リング状素子２１′を（軸線方向で）２つ
の部分に分割し、これら２つの部分の一方に四重極コイルを巻装することを提案
する。四重極コイルは、電子銃に近い方のコア部分の周りに巻装するのが好まし
い。本発明のこの手段によれば、２つのコア部分を互いに独立するようにシフト
させる機会を与え、これにより陰極線管のラスタ及びコンバーゼンス機能を高め
る。

【００１５】 図２Ａ及び２Ｂは、本発明の一実施例を示す。図２Ａはリング状素子２１′の
第１部分６０を示し、この第１部分が電子銃に近い方の部分である。この第１部
分６０には、四重極磁界を発生する４つのコイル２２′が設けられている。リン
グ状素子の周りに環状に巻装させたコイルを示してある。しかし、この巻装モー
ドは本発明にとって本質を成すものではない。四重極コイルはリング状素子の周
りに鞍状に巻装することもできる。巻装処理を容易にするとともに第１部分６０
における正しい位置にコイル２２′の個々のワイヤ要素を保持するために、第１
部分の端部に、コイル巻線を入れる溝を有するリング６４及び６６を設ける。図
２Ｂは、リング状素子２１′の第２部分６８を示し、この第２部分は表示窓２の
方に近い部分である。陰極線管に適用する場合、これら２つの部分６０、６８は
接着剤又はテープ等のような通常の連結手段により互いに連結させることができ
る。これら２つの部分の連結は、適切な性能にとって本質を成すものではない。

【００１６】 図３は、本発明による２つの部分６０、６８を、偏向コイル１３′及びコイル
ホルダ１３の周りに配置した状態を示す。第１部分６０には、リング６４、６６
と、四重極磁界を発生する４つのコイル２２′とが設けられている。

【００１７】 図４Ａ及び４Ｂは、リング状素子２１′の第１部分６０の周りに巻装するコイ
ル２２′を導電性ワイヤから得る本発明の実施例を示し、これらのコイルは、 Ｎ(φ)＝Ｎ₀ ｃｏｓ(２φ) によって与えられる巻装密度分布Ｎ(φ)に応じて巻装方向で環状に巻装される。
ここに、φは、コイルの要素と中心との間のラインと、Ｘ方向とが成す角度であ
り、その範囲は０°〜３６０°にあり、Ｎ₀ は、０°に等しいφでの巻装密度で
あり、Ｎ(φ)の正負符号が巻装方向を示す。

【００１８】 この実施例には、殆ど純粋な四重極磁界を発生しうる、すなわち、他の多重磁
界の存在が殆ど無くなるという利点がある。

【００１９】 ワイヤの寸法は有限である為、実際には上述した巻装密度の近似のみを実現し
うるものである。本実施例は、上述した巻装密度 Ｎ(φ)＝Ｎ₀ ｃｏｓ(２φ) に応じて、ヨークリング素子２１′の周りに環状に巻装された導電性ワイヤの束
３０を有する。

【００２０】 この特定の実施例では、互いに１５度離間したリング６４、６６の溝３４内に
巻装を行なった。巻装方法は以下の通りである。 φ＝ ０°（位置ａ）の溝内に１８巻回の巻装を行ない、 φ＝１５°（位置ｂ）の溝内に１５巻回の巻装を行ない、 φ＝３０°（位置ｃ）の溝内に９巻回の巻装を行ない、 φ＝４５°（位置ｄ）の溝内には巻装を行なわず、 φ＝６０°（位置ｅ）の溝内に電流が反対方向となるように９巻回の巻装を行な
い、 φ＝７５°（位置ｆ）の溝内に１５巻回の巻装を行ない、 φ＝９０°（位置ｇ）の溝内に１８巻回の巻装を行ない、以下同様である。理想
的な巻装密度Ｎ(φ)に対するこの近似により、実際に良好な結果が得られること
を確かめた。

【００２１】 要するに、本発明は、３本の電子ビーム６、７、８を発生するインライン電子
銃５と、電子ビームのコンバーゼンスをダイナミックに制御するコンバーゼンス
ユニット１４′と、電子ビーム６、７、８を偏向させる偏向ユニット５１とを有
するカラー表示装置に関するものである。コンバーゼンスユニット１４′はリン
グ状素子２１′を有し、このリング状素子は２つの部分を有し、これらの部分の
うち第１部分６０が第２部分６８よりもインライン電子銃５に接近して位置し、
第１及び第２部分の双方又はいずれか一方が、四重極磁界を発生する４つのコイ
ル２２′を有する。

【００２２】 本発明は上述した実施例に限定されず、本発明の範囲を逸脱することなく幾多
の変更例を含みうることに注意すべきである。特許請求の範囲で記載した表現で
ある“具える”又は“有する”は特許請求の範囲に記載した素子以外の素子を設
けることを排除するものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 カラー表示装置の断面図である。

【図２Ａ】 本発明によるリング状素子の第１部分を示す。

【図２Ｂ】 本発明によるリング状素子の第２部分を示す。

【図３】 本発明による偏向ユニットを示す。

【図４Ａ】 本発明の一実施例を示す。

【図４Ｂ】 図４Ａの説明図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＮ，ＪＰ，Ｋ Ｒ，ＵＳ (72)発明者 アルベルタス アー エス スライテルマ ン オランダ国 5656 アーアー アインドー フェン プロフ ホルストラーン ６ (72)発明者 ウィルヘルムス ハー セー テーウス オランダ国 5656 アーアー アインドー フェン プロフ ホルストラーン ６ (72)発明者 ティエルク ヘー スパニエル オランダ国 5656 アーアー アインドー フェン プロフ ホルストラーン ６ Ｆターム(参考） 5C042 HH01 HH12 HH13

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３本の電子ビームを発生するインライン電子銃と、 これら電子ビームを偏向させる偏向手段と、 電子ビームのコンバーゼンスをダイナミックに制御するコンバーゼンス手段で
   あって、リング状素子を有する当該コンバーゼンス手段と を具えているカラー表示装置において、 前記リング状素子が２つの部分を有し、第１部分が第２部分よりもインライン
   電子銃に接近して位置しており、第１及び第２部分の双方又はいずれか一方が、
   四重極磁界を発生する４つのコイルを有していることを特徴とするカラー表示装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のカラー表示装置において、φが、コイルの要素
   と中心と間のラインと、Ｘ方向とが成す角度であり、その範囲は０°〜３６０°
   にあり、Ｎ₀ が、０°に等しいφでの巻装密度であり、Ｎ(φ)の正負符号が巻装
   方向を示すものとした際に、前記コイルが、Ｎ(φ)＝Ｎ₀ ｃｏｓ(２φ)で与えら
   れる巻装密度分布Ｎ(φ)に応じて、巻装方向で環状に巻装された導電性ワイヤを
   有するカラー表示装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のカラー表示装置において、前記コイルが導電性
   ワイヤの束を有し、φが、前記束の要素と中心との間のラインと、Ｘ方向とが成
   す角度であるとした際に、前記束がＮ(φ)＝Ｎ₀ ｃｏｓ(２φ)で与えられる巻装
   密度分布Ｎ(φ)に応じて、巻装方向で環状に巻装されていることを特徴とするカ
   ラー表示装置。
4. 【請求項４】 偏向コイルと、電子ビームのコンバーゼンスをダイナミックに制
   御するコンバーゼンス手段とを具えている偏向ユニットであって、前記コンバー
   ゼンス手段がリング状素子を有し、このリング状素子が２つの部分を有し、第１
   部分が第２部分よりもインライン電子銃に接近して位置しており、第１及び第２
   部分の双方又はいずれか一方が、四重極磁界を発生する４つのコイルを有してい
   ることを特徴とする偏向ユニット。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の偏向ユニットにおいて、φが、コイルの要素と
   中心と間のラインと、Ｘ方向とが成す角度であり、その範囲は０°〜３６０°に
   あり、Ｎ₀ が、０°に等しいφでの巻装密度であり、Ｎ(φ)の正負符号が巻装方
   向を示すものとした際に、前記コイルが、Ｎ(φ)＝Ｎ₀ ｃｏｓ(２φ)で与えられ
   る巻装密度分布Ｎ(φ)に応じて、巻装方向で環状に巻装された導電性ワイヤを有
   する偏向ユニット。