JP2003512636A - 偏向手段と電子ビームの間の距離に影響を与える一対の協働手段とを有するカラーディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 カラーディスプレイ装置（１）は、偏向コイル（１４、１４’）を有する偏向ユニットと電磁協働手段（１６、１６’）とを含む。協働手段は電子ビームの間の距離を、偏向の関数として増加しかつ減少する。協働手段は直列に接続される。直列に接続される協働手段に共通の電流Ｉ_Ｃを供給し、２つの協働手段の間のノードに差の信号Ｉ_Ｄを供給する手段が設けられ、Ｉ_Ｃ及びＩ_Ｄは共に偏向電流から得られる入力信号から得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、カラーディスプレイ装置に関する。

【０００２】 このような装置は、ＷＯ９９／３４３９２−Ａｌから公知である。公知の装置
は、３つの電子ビームを発生させるインライン電子銃と、ディスプレイウィンド
ウの内面上の色選択電極及び蛍光スクリーンと、色選択電極に亘って電子ビーム
を偏向する偏向ユニットとを有するカラー陰極線管から構成される。公知の装置
は更に、互いに対し幾らか距離が置かれて配置され、偏向の関数として偏向面の
場所における電子ビームの間の距離を減少させるよう電子ビームの軌道に動的に
影響を与えることを目的とする一対の手段を含む。この配置により、電子ビーム
の間の距離は、大きい偏向角に対し減少する。色選択電極と蛍光スクリーンとの
間の距離は電子ビームの間の距離に反比例する。従って、電子ビームの間の距離
を減少させることは、色選択電力と蛍光スクリーンとの間の距離を増加すること
を可能にする。これにより、フラットな又は略フラットなディスプレイスクリー
ンを大きい曲率を有する色選択電極と組合わせることが可能となる。曲率が大き
いほど、色選択電極の強さは増加しドーミング（doming）とマイクロホニックを
減少する。色選択電極はシャドウマスクである。

【０００３】 公知の装置は申し分なく動作するが、問題は残る。一対の協働手段の電力消耗
、より詳細には、協働手段用の駆動回路の電力消耗が問題である。

【０００４】 本発明は、減少された電力を必要とする冒頭部に記載されたようなカラーディ
スプレイ装置を提供することを目的とする。

【０００５】 このために、本発明の１つの面では、請求項１に記載されるようなカラーディ
スプレイ装置を提供する。

【０００６】 協働手段は、ＷＯ９９／３４３９２−Ａｌの図５（本願の図３も参照されたい
）に示されるように、整流された垂直偏向電流によって直接駆動されない。直接
駆動されることは、協働手段が電力を直接偏向回路から得、偏向回路に直接接続
されるという不利点を有する。協働手段を通る電流は、偏向回路を通る電流より
小さくなくてはならず、協働手段を通る利用可能な電流と、電流の形状及び形態
に制限を与える。協働手段を通る電流が偏向電流より小さいべきであると、偏向
電流の一部はバイパスされなくてはならず、必然的に電力損失につながる。更に
、協働手段とバイパスとの間の温度差は協働手段を通る電流を変動させ、その結
果、温度安定度も変動する。

【０００７】 本発明のカラーディスプレイ装置には、偏向電流に対応する信号の入力を有す
る駆動手段が設けられる。偏向電流自体が協働手段を直接駆動するわけではない
ので、上述された問題は排除されるか若しくは少なくともかなり減少される。偏
向電流に対応する信号は例えば、抵抗素子又はコンデンサ素子の両端に流される
電圧であり、これらの素子を偏向電流又は偏向電流の一部が流れる。

【０００８】 一般的に、協働手段を機能させるために並列で使用される供給電圧は、協働手
段のインピーダンスに対し高いことが発明者によって分かったので２つの協働手
段は直列に接続される。協働手段を通る電流も幾分高い。その結果、２つの協働
手段が別々に又は並列に駆動されると、協働手段の駆動回路内で多くの電力が消
耗される。

【０００９】 ２つの協働手段を直列に接続することにより、協働手段に必要な電力は減少さ
れ、特に、協働手段の駆動電圧を駆動回路の供給電圧と一致させることが可能と
なる。

【００１０】 しかし、２つの協働手段が直列に接続されると、２つの協働手段は同様の強さ
及び形状の磁界を供給し、それらの設計は非常に類似する又は等しいにも関わら
ず、２つの協働手段には異なる電流が供給されることが最良であるという事実に
よって問題が生じる。２つの協働手段の間のノード（接続点）に差を供給するこ
とにより、協働手段の動作は、電力の要求を大きな度合いまで増加させることな
く大幅に改善される。

【００１１】 本発明の上記及び他の目的は、以下に説明される実施例を参照し明らかになろ
う。

【００１２】 図面は尺度が決められて示されているものではない。図中、同じ符号は同じ部
分を示す。

【００１３】 カラーディスプレイ装置は、ディスプレイウィンドウ２、円錐状の部分３、及
びネック４を含む真空にされた外囲部１を有するカラー陰極線管を含む。ネック
４は１つの平面、インライン平面（本実施例では、図面の平面）に延在する３つ
の電子ビーム６、７、及び８を発生させる電子銃５を収容する。偏向されていな
い状態では、中心の電子ビーム７は陰極線管の軸９と略一致する。内側の表面１
０は赤、緑、及び青に発光する多数の蛍光素子を含む。電子ビームはディスプレ
イスクリーンに向かう途中で、電磁偏向ユニット５１によってディスプレイスク
リーン１０に亘って偏向され、ディスプレイウィンドウ２の前に配置されアパー
チャ１２を有する薄板を含む色選択電極１１を通過する。３つの電子ビーム６、
７、及び８は、互いに対し小さい角度で色選択電極のアパーチャ１２を通過し、
従って各電子ビームは、１つの色の蛍光素子上にのみ衝突する。偏向ユニット５
１は、コイルホルダ以外に、電子ビームを２つの互いに垂直な方向に偏向するコ
イル１３及び１４を含む。ディスプレイ装置は更に、動作の際に貫通端子を介し
電子銃の構成要素に供給される電圧を発生させる手段を含む。偏向面Ｐが概略的
に示され、更にこの平面上における外側の電子ビーム６と８との間の距離ｐと、
色選択電極とディスプレイスクリーンとの間の距離ｑも示される。

【００１４】 カラーディスプレイ装置は２つの協働する手段１６及び１６’を含み、第１の
手段１６は、動作時に、最も外側の電子ビームを偏向の関数（ウィンドウ内のビ
ームの位置の関数）として互いに対しより近づくよう動的に曲げ、即ち、ある方
向への偏向の関数として曲げるために使用され、第２の手段１６’は、最も外側
のビームを偏向の関数として反対の方向に動的に曲げるよう作用する。図２Ａ及
び図２Ｂはこのような手段の例を示す。ここでは、手段１６（図２Ａ）は、励起
されると４５°四重極場が発生されるような方法で４つのコイル１７、１８、１
９、及び２０が巻かれる磁化可能なリング状の磁心を含む。４５°四重極場は或
いは、２つの巻かれたＣ型の磁心又は固定子構成によって発生され得る。手段１
６’の構成（図２Ｂ）は、手段１６の構成と類似する。しかし、コイルは、動作
時にコイルを通過する電流が、図２Ａに示される４５°四重極場の向きとは反対
の向きを有する４５°四重極場を発生させるような方向で巻かれる。

【００１５】 ３つの電子ビームは、偏向面Ｐ（そのｚ位置は偏向ユニット５１の略中心に配
置する平面）において距離ｐ（図１参照）だけ互いに対し離れている。色選択電
極１２のディスプレイスクリーン１０との間の距離ｑは距離ｐに反比例する。

【００１６】 手段１６及び１６’には電流が供給される。発明者は、協働する手段が並列で
駆動されると駆動電流における誤りの影響は合算されてしまうが、協働手段が直
列で駆動されると駆動電流における誤りの影響は（少なくとも一次近似の限りで
は）互いに打ち消し合う。更に、並列で駆動することと比較すると、直列で駆動
する配置では、駆動手段内で消耗される電力を減少させる。図３は、ＷＯ９９／
３４３９２−Ａｌの図５から公知である、手段１６及び１６’に電流を供給する
装置を示す。コイル１４、１４’を通る電流は整流されて手段１６及び１６’に
送られる。従って手段１６及び１６’はコイル１４、１４’に直接接続され、偏
向コイルを通る電流から電力を直接得る。これは上述されるような幾つかの欠点
を有する。協働手段を通る電流はコイル１４、１４’を通る電流よりも小さくな
くてはならない。小さい電流でなければならないとき、偏向電流は協働手段１６
及び１６’をバイパスされなければならず、電力が損失される。動作時は、コイ
ル１４、１４’、及び手段１６、１６’は、コイル１４、１４’の機能（従って
電子ビームの偏向）、及び協働手段１６、１６’の機能の両方に負の影響を与え
る可能性のある相当量の温度変化に影響を受ける。本実施例では、後者の手段１
６’は偏向ユニットとは別個の手段として示されるが、手段は、例えば偏向ユニ
ットの磁心の周りに巻かれ偏向ユニットと一体にされることも可能である。

【００１７】 温度変動に関連する既に述べられた問題以外に、発明者は以下のことも発見し
た。

【００１８】 電子ビームへの磁界の影響は、上記磁界における上記電子ビームの位置に依存
する。従って、第２の協働手段に使用されるべき影響は、第１の協働手段への影
響に依存する。このことは以下の例によって最適に説明される。

【００１９】 両方の協働手段が同じ設計を有し、手段には等しい電流が通され、それらの磁
界の空間的構成と強さは等しいが反対の符号を有すると仮定する。

【００２０】 協働手段に電流が通されないときは、両方の手段において磁界はゼロであり、
各磁界が及ぼす影響及び全体としての影響もゼロである。小さな電流が手段１６
、１６’に通されると、手段１６における小さな磁界が、協働手段１６’におけ
る電子ビームに位置に僅かな変化をもたらす。協働手段１６’における磁界が及
ぼす影響は、協働手段における電子ビームの位置が同じではないという事実から
僅かに異なる。従って、手段１６’の反対に作用する影響は、手段１６の影響よ
り小さいか又は大きい。電流が増加し、磁界の強さが増加すると、この反対に作
用する影響はより強くなる。従って、小さい電流の場合には、２つの協働手段を
通る電流を等しくすることも可能でありが、大きい電流の場合には、２つの手段
には異なる電流が供給されることが最適である。協働手段を通る電流は、ゼロ偏
向に対する値から最大偏向に対し反対の符号を有する値に変動することが好適で
ある。上記の説明に加えて、手段はできる限りゼロから逸脱しない電流で駆動さ
れることが最適である。ゼロ偏向に対し電流がゼロである装置と比較して、ゼロ
偏向に対する値から最大偏向に対し反対の符号を有する値に変動する電流は、手
段１６、１６’を通る最大電流を減少する。電流が大きいほど、差の電流は大き
くなる。直列に接続される協働手段に共通の電流を通し、協働手段のうちの１つ
の協働手段に差の電流を通すことにより、より良好な画質が得られる。一般的に
、一次近似では、手段１６及び１６’における別々の影響が互いに打ち消しあう
ので、共通の電流Ｉ_Ｃにおけるどの誤りも画質にはほとんど影響を与えない。差
の信号における誤りも、その誤りは差の信号における誤りであり、従って２次の
影響における誤りであるので比較的小さな影響を有する。

【００２１】 図４は、本発明の装置内の協働手段の駆動スキームを示す。協働手段１６、１
６’は直列に接続され、共通の電流Ｉ_Ｃがそれらの手段を通される。差の電流Ｉ _Ｄ はノード４０に供給される。

【００２２】 図５は、本発明の装置をより詳細に示す。垂直偏向電流Ｉ_Ｖが垂直偏向コイル
１４、１４’に通される。この電流は、抵抗素子Ｒ_Ｓの両端に流され電圧信号Ｖ _Ｓ を発生させる。この電圧信号Ｖ_Ｓは、図中、部分５０の上に示される。この信
号電圧は、駆動手段の部分５０の入力Ｉ_ｎに供給され、ここで信号は増幅され整
流される。結果の整流された電圧信号Ｖ_５０は、図中、部分５０、部分５１、及
び部分５２の間の空間上に示される。この整流された信号は部分５１及び部分５
２に供給され、この部分では信号は、電流に依存するのではなく、電流の二乗（
又は他の電流の累乗の任意の組合わせ）に依存する波形にされ、シフトされる。
即ち、この実施例では、信号は常に正であるのではなく、ゼロの辺りで変動する
ようにされる。従って、手段１６、１６’を通る最大電流は制限され、更に、差
の電流も減少される。結果の電圧Ｖ_{５１，５２}は図示される。２つの波形にされ
及びシフトされた信号は、振幅、形状、及び形態において僅かに異なる。信号Ｖ _５１ は直列に折沿い得される協働手段１６、１６’の両端に供給される一方で、
差の信号Ｖ_５１−Ｖ_５２は手段１６の両端のみに供給される。この実施例では、
駆動手段はカップリングＬ_Ｃも含む。水平偏向コイルＨ、Ｈ’は電流Ｉ_Ｈによっ
て駆動される。この電流をカップリングＬ_Ｃを通し接続することによって、手段
１６、１６’を通る電流は水平偏向電流、即ち、電子ビームのディスプレイスク
リーンにおける水平方向における位置に依存するようにされる。

【００２３】 本発明は以下のようにまとめることが可能である。

【００２４】 カラーディスプレイ装置（１）は偏向コイル１４、１４’を有する偏向ユニッ
トと電磁協働手段１６、１６’とを含む。電磁協働手段は、偏向の関数として電
子ビームの間の距離を増加しかつ減少する。電磁協働手段１６、１６’は直列に
接続される。直列に接続される電磁協働手段に共通の電流Ｉ_Ｃを、２つの電磁協
働手段の間のノードに差の信号Ｉ_Ｄを供給する手段が設けられる。

【００２５】 本発明の範囲内で多くの変形が可能であることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のカラーディスプレイ装置を示す側面図である。

【図２Ａ】 幾つかの四極素子を示す図である。

【図２Ｂ】 幾つかの四極素子を示す図である。

【図３】 公知の装置を示す図である。

【図４】 本発明のカラーディスプレイ装置に電流を供給する手段を示す図である。

【図５】 本発明のカラーディスプレイ装置に電流を供給する手段を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スライテルマン，アルベルトゥス アー エス 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 ライテル，ステーフェン 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 Ｆターム(参考） 5C042 DD02 HH01 HH02 HH03 HH11 HH12

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３つの電子ビームを発生させるインライン電子銃、上記電子
   ビームを偏向する偏向電流を発生させる偏向手段、偏向の関数として上記電子ビ
   ームの間の距離に動的に影響を与える磁界を発生させる一対の電磁協働手段、及
   び、上記電磁協働手段に電流を供給する駆動手段を有するカラー陰極線管から構
   成されるカラーディスプレイ装置であって、 上記駆動手段は、上記偏向電流に対応する入力信号用の入力を有し、 上記一対の電磁協働手段は電気的に直列に接続され、 上記駆動手段は、上記入力信号から共通の駆動信号を得、上記共通の駆動信号
   を直列に接続された上記一対の電磁協働手段に供給する手段と、 上記入力信号から差の駆動信号を得、上記差の駆動信号を直列に接続された上
   記一対の協働手段の間のノードに供給する手段とを有することを特徴とする装置
   。
2. 【請求項２】 動作時において、上記共通の駆動信号を得る手段は上記電磁
   協働手段を通る共通の駆動信号を供給し、上記共通の駆動信号はゼロ偏向に対す
   る値から最大偏向に対し反対の符号を有する値に変動することを特徴とする請求
   項１記載の装置。