JP2006269124A - 投写管用偏向装置および投写管装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 一対のセンタリングマグネットによる調整の如何にかかわらず、スポット形状の歪みを低減する。
【解決手段】 偏向装置１２は、ラスタ生成用の主偏向装置１７と、コンバーゼンス補正用の副偏向装置３２と、ラスタシフト用の一対のセンタリングマグネット３９とを備える。主偏向装置１７、一対のセンタリングマグネット３９、副偏向装置３２はこの順に配置されている。あるいは、管軸上において、一対のセンタリングマグネット３９による磁界が分布する領域のネック部側端点と、電子銃の主レンズまでの距離をＬ１としたときＬ１≦３０ｍｍである。
【選択図】 図６

Description

本発明は、投写管用偏向装置と投写管用偏向装置を備えた投写管装置に関する。

近年、大画面化と低価格化という市場要望から投写型のプロジェクションテレビが普及している。図１はプロジェクションテレビの構成を示す模式図である。赤、緑、青の各色に対応した投写管装置１〜３を備えており、各投写管装置１〜３には偏向装置４が設けられている。各投写管装置１〜３の内部に電子銃（図示せず）が備えられ、電子銃から射出された電子ビーム(図示せず)を偏向装置４で縦横に偏向することで生成されるラスタが、スクリーン５に投写されてカラー画像が構成される。

図２は、特許文献１に開示された、投写型のプロジェクションテレビに使用される偏向装置４の概略構成を示した分解斜視図である。偏向装置４は、スクリーン側から、主偏向装置７、コンバーゼンスコイル８、バックカバー９、一対のセンタリングマグネット１０をこの順に備える。プロジェクションテレビを組み立てる場合、まず投写管を取り付け、次に偏向装置を取り付ける。これらの過程で組立て誤差が存在すると、スクリーン５に投写したラスタがスクリーン５のセンターからずれることがある。これを補正するために、偏向装置４に備えられたＮ極及びＳ極の２極に着磁した一対のセンタリングマグネット１０を使用する。具体的には、バックカバー９に取付けられた一対のセンタリングマグネット１０を、偏向装置４の軸１１に垂直な面内でそれぞれ独立して回転させて、ラスタの位置を調整する。ラスタをスクリーン５のセンターに移動させた後、コンバーゼンスコイル８に適切な電力を供給して、赤、緑、青の各ラスタを完全に一致させる。

ところで、電子銃の主レンズよりも後方側（スクリーンとは反対側）で電子ビームを偏向すると、電子ビームが主レンズの中心を通らないので、スクリーン５上で電子ビームの断面（以下、「スポット」という）形状が歪むことは公知である。また、一般にコンバーゼンスコイル８による補正量は、センタリングマグネット１０による補正量に比べて大きいので、仮に、コンバーゼンスコイル８及びセンタリングマグネット１０の両方が主レンズよりも後方側に位置し、かつ、これらの各々と主レンズとの距離が互いに等しい場合、スクリーン５上に現れるスポットの歪み量は、センタリングマグネット１０に起因する歪み量よりもコンバーゼンスコイル８に起因する歪み量のほうが大きい。以上の理由から、コンバーゼンスコイル８は、主レンズよりもスクリーン側に配置されるのが好ましいが、現実には周辺部材との機構上の制約から、おおむね主レンズと同じ位置に配置されているのが一般的である。
特開特開２００４−１３４１７４号公報

上記特許文献１に開示されている偏向装置４では、一対のセンタリングマグネット１０はコンバーゼンスコイル８よりも後方に配置されている。また、図３に示すように、一対のセンタリングマグネット１０が発生する磁界１３は、軸１１の方向において、ピークを中心としてある程度の広がりを持って分布している。したがって、この偏向装置４の場合、センタリングマグネット１０の磁界１３が存在する範囲の大部分は主レンズよりも後方に位置することになる。この結果、一対のセンタリングマグネット１０の調整の程度によっては、スクリーン５上に、図４のような、水平軸上周辺部及び対角軸上周辺部においてスポット形状が歪み、これが画質劣化を招いていた。

これらのことに鑑み、本発明は、一対のセンタリングマグネットによる調整の如何にかかわらず、スポット形状の歪みが小さい投写管用偏向装置及び投写管装置を提供することを目的とする。

本発明の投写管用偏向装置は、ラスタ生成用の主偏向装置と、コンバーゼンス補正用の副偏向装置と、ラスタシフト用の一対のセンタリングマグネットとを備える。前記主偏向装置は、少なくとも主水平偏向コイルと、主垂直偏向コイルと、前記主水平偏向コイル及び前記主垂直偏向コイルを電気的に相互に絶縁し且つ支持する樹脂枠とからなる。前記副偏向装置は、少なくとも副水平偏向コイルと、副垂直偏向コイルと、副コアとからなる。そして、前記主偏向装置、前記一対のセンタリングマグネット、前記副偏向装置がこの順に配置されていることを特徴とする。

本発明の投写管装置は、パネル及びファンネルからなる外囲器、及び、前記ファンネルのネック部内に配設された電子銃を備えた投写管と、前記ファンネルの外周面上に装着された偏向装置とを備える。前記偏向装置は、ラスタ生成用の主偏向装置と、コンバーゼンス補正用の副偏向装置と、ラスタシフト用の一対のセンタリングマグネットとを備える。前記主偏向装置は、少なくとも主水平偏向コイルと、主垂直偏向コイルと、前記主水平偏向コイル及び前記主垂直偏向コイルを電気的に相互に絶縁し且つ支持する樹脂枠とからなる。前記副偏向装置は、少なくとも副水平偏向コイルと、副垂直偏向コイルと、副コアとからなる。そして、前記投写管の管軸上において、前記一対のセンタリングマグネットによる磁界が分布する領域の前記ネック部側端点と、前記電子銃の主レンズまでの距離をＬ１としたとき、Ｌ１≦３０ｍｍであることを特徴とする。

本発明によれば、一対のセンタリングマグネットによる磁界と、投写管の電子銃が形成する主レンズとの管軸方向の距離を小さくすることができるので、一対のセンタリングマグネットによる調整の如何にかかわらず、スポット形状の歪みを低減することができる。よって、画質の良好な投写管装置を提供することができる。

本発明の上記の投写管用偏向装置において、前記樹脂枠の径小側に、前記主偏向装置と前記一対のセンタリングマグネットとの間に配置された配線面と、前記配線面と前記副偏向装置との間に配置された円筒部とが設けられていることが好ましい。この場合、前記副偏向装置のリード線は、前記円筒部で係止され、前記配線面に沿って案内されており、前記円筒部の直径は前記副コアの外径よりも小さいことが好ましい。これにより、副偏向装置のリード線を一対のセンタリングマグネットと干渉することなく、主偏向装置側に案内することができる。従って、一対のセンタリングマグネットを、主偏向装置と副偏向装置との間に、主偏向装置に近づけて配置することを容易に実現できる。

前記副コアの前記主偏向装置側の端面から、前記一対のセンタリングマグネットのうち前記主偏向装置側のセンタリングマグネットの前記副偏向装置側端面までの距離をＬ２としたとき、Ｌ２≧５．５ｍｍであることが好ましい。これにより、一対のセンタリングマグネットによる磁界が副コアに吸収されるのを低減できる。従って、一対のセンタリングマグネットを用いてラスタの位置ズレを修正する際に、適当な電子ビーム移動量を確保できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

まず、本発明の投写管装置の一実施形態を図５を参照しながら説明する。図５に示すように、本実施形態の投写管装置１９は、画像表示部２７がほぼ矩形状のガラス製のパネル２１と、このパネル２１に連接された漏斗状のガラス製ファンネル２２と、このファンネル２２に連接された円筒状のガラス製のネック部２３とからなる真空外囲器を有する。ネック部２３からファンネル２２に至る外囲器の外周面上に偏向装置１２が装着されている。ファンネル２２は、ネック部２３との連接部から偏向装置１２が装着された位置までの径小部、いわゆるヨーク部２４を有する。ネック部２３内には電子ビーム２５を射出する電子銃２６が配設されている。電子ビーム２５は、偏向装置１２が発生する水平、垂直偏向磁界により水平、垂直方向に偏向され、スクリーンを水平、垂直走査し、これにより画像が表示される。

図６に偏向装置１２の側面図を示す。この偏向装置１２は、その中心軸（これは、偏向装置１２が搭載される投写管の管軸にほぼ一致する）に沿って、主偏向装置１７、一対のセンタリングマグネット３９、副偏向装置３２をこの順に備える。

主偏向装置１７は、中心軸側から外側に向かって、主水平偏向コイル（図示せず）、樹脂枠１４、主垂直偏向コイル１５、主コア１６をこの順に備える。樹脂枠１４は、主水平偏向コイルと主垂直偏向コイル１５との間の電気的な絶縁状態を維持すると共に、両偏向コイルを支持する役割を果たしている。樹脂枠１４は、偏向装置１２が搭載されるファンネルの外寸法の変化に合致するように、副偏向装置３２側を径小側とする略漏斗形状を有している。

副偏向装置３２は、副コア３１と、副コア３１に巻装された、サドル型の副水平偏向コイル１８及びトロイダル型の副垂直偏向コイル３０とを備える。副偏向装置３２の副水平偏向コイル１８及び副垂直偏向コイル３０からのリード線は、主偏向装置１７の樹脂枠１４に一定に設けられた端子板３４上の端子３３にからげられて固定される。

一対のセンタリングマグネット３９は、Ｎ極及びＳ極の２極に着磁された２枚の環状のマグネットが重ね合わされてなる。

図７は樹脂枠１４の径小側の拡大斜視図である。図７では、樹脂枠１４の径小側の形状が分かるように、一対のセンタリングマグネット３９及び副偏向装置３２が装着されていない状態を示している。樹脂枠１４の径小側には、偏向装置１２の中心軸とほぼ直交する配線面３６と、該中心軸を中心軸とする円筒部３５とが設けられている。配線面３６の外周形状は略円形であり、その外周の一部に端子板３４が取り付けられている。円筒部３５は、配線面３６に対して主コア１６とは反対側に設けられている。円筒部３５の外周面上には、配線板３６側から、複数の第２支柱３８ｂ、複数の第１支柱３８ａ、複数の係止爪６１がこの順に設けられている。複数の第２支柱３８ｂ及び複数の第１支柱３８ａは、円筒部３５の外周面上から、偏向装置１２の中心軸に対して放射状に突出している。複数の係止爪６１は、偏向装置１２の中心軸に対して略平行に延びている。

図８は、主偏向装置１７に副偏向装置３２を取り付けた状態の側面図、図９はその背面図である。図８及び図９では、一対のセンタリングマグネット３９は未だ取り付けられていない。円筒部３５に設けられた複数の係止爪６１で副コア３１を保持することにより、副偏向装置３２は、配線面３６から離間して、主偏向装置１７と一体化される。副偏向装置３２の副水平偏向コイル１８及び副垂直偏向コイル３０からの複数のリード線３７は、円筒部３５の外表面に沿って案内されながら第１支柱３８ａ及び第２支柱３８ｂに順に係止されたのち、配線面３６に沿って案内され、端子板３４に設けられた端子３３にからげられている。円筒部３５の外径は副コア３１の外径よりも小さく、且つ、この円筒部３５の外表面に沿ってリード線３７が案内されているので、偏向装置１２の中心軸方向の、副偏向装置３２と第２支柱３８ｂとの間の領域において、該中心軸からリード線３７までの距離は、副偏向装置３２の外表面までの距離に比べて小さい。また、第２支柱３８ｂが配線面３６に近接して設けられているので、第２支柱３８ｂで係止されたのち端子３３に至るリード線３７は配線面３６に近接し且つこれとほぼ平行に案内される。従って、図８及び図９の状態のちに、副偏向装置３２の外径よりも大きな内径を有する一対のセンタリングマグネット３９を円筒部３５に外挿すると、一対のセンタリングマグネット３９を、リード線３７と干渉することなく、偏向装置１２の中心軸方向において、副偏向装置３２と配線面３６との間に、配線面３６に接近させて、固定することができる。

これにより、一対のセンタリングマグネット３９と副コア３１とは、偏向装置１２の中心軸方向の位置が互いに重なり合わないから、一対のセンタリングマグネット３９による磁界のうち副コア３１により消失される量を低減することができ、電子ビームに作用する磁界を増大することができる。

偏向装置１２の中心軸方向において、電子銃の主レンズは主偏向装置１７とほぼ重複する位置に配置される。本発明によれば、一対のセンタリングマグネット３９と電子銃の主レンズとの、偏向装置１２の中心軸方向における距離が短くなるので、一対のセンタリングマグネット３９による磁界を印加した場合のスポット形状の劣化を低減できる。これを、図１０及び図１１を用いて説明する。

図１０（Ａ）は、一対のセンタリングマグネット３９による磁界が作用していない場合における、電子銃の主レンズ４０の電子ビーム２５に対する収束作用を示した図である。図１０（Ａ）において、Ｚ軸は投写管の管軸を示す。一対のセンタリングマグネット３９による磁界が作用していない場合には、電子ビーム２５はＺ軸に沿って主レンズ４０に入射する。従って、図１０（Ｂ）に示すように、スクリーン５上にヘイズのない、略円形の電子ビームスポット４１が形成される。

図１１（Ａ）は、一対のセンタリングマグネット３９による磁界が作用している場合における、電子銃の主レンズ４０の電子ビーム２５に対する収束作用を示した図である。図１１（Ａ）において、曲線４２は、一対のセンタリングマグネット３９による磁界のＺ軸上における磁束密度の分布を示す。磁束密度が最大値を有する位置から主レンズ４０とは反対側に移動して磁束密度がゼロになる位置４３を、一対のセンタリングマグネット３９の磁界分布領域のネック部側端点と呼ぶことにする。図１１（Ａ）に示すように、一対のセンタリングマグネット３９による磁界が作用すると、電子ビーム２５の軌道が偏向される。電子ビーム２５の軌道の偏向の開始点は、上記の磁界分布領域のネック部側端点４３に一致する。主レンズ４０よりも前段において電子ビーム２５の軌道が偏向されるので、電子ビーム２５は主レンズ４０の中心から偏向方向に外れた位置に入射する。電子ビーム２５が主レンズ４０を通過する際、Ｚ軸から最も遠い電子４４は、Ｚ軸の近傍の電子４５に比べて、主レンズ４０によってより強い収束作用を受けるため、その軌道はＺ軸に接近する方向により大きく曲げられる。従って、図１１（Ｂ）に示すように、スクリーン５上にヘイズをともなった、歪んだ電子ビームスポット４６が形成される。

以上より明らかなように、スポット形状の劣化を低減するためには、電子ビーム２５の軌道の偏向の開始点（即ち、磁界分布領域のネック部側端点４３）が主レンズ４０に対してスクリーン５側に位置することが最も好ましい。ところが、これを満足するように一対のセンタリングマグネット３９を配置することは、他の部材との干渉などの構造的な制約のために実用的ではない。電子ビーム２５の軌道の偏向の開始点（即ち、磁界分布領域のネック部側端点４３）が主レンズ４０に対してスクリーン５とは反対側に位置していても、磁界分布領域のネック部側端点４３と主レンズ４０との距離Ｌ１が短ければ短いほど、スポット形状の劣化を低減することができる。

図１２は、一対のセンタリングマグネット３９の磁界分布領域のネック部側端点４３と主レンズ４０との距離Ｌ１と、スポット形状の劣化の程度との関係を示した図である。縦軸は、図１１（Ｂ）に示すように、スポット４６のピーク輝度部から測定したコア径ｒ１とヘイズ径ｒ２との比（ｒ２／ｒ１）で定義される、スポット形状の劣化指標Ｒである。図１２から分かるように、距離Ｌ１が３０ｍｍ以下であれば、劣化指標Ｒは１．２以下となり、スポット形状の劣化は実用上問題ないレベルになる。即ち、一対のセンタリングマグネット３９を用いてラスタの位置ズレを修正したときのスポット形状の劣化を低減できる。

図１３は、副コア３１の主偏向装置１７側の端面をＺ軸（投写管の管軸）の原点（Ｚ＝０）とし、これよりスクリーン５側をＺ軸の正の側としたとき、一対のセンタリングマグネット３９による磁界の管軸上における磁束密度分布を示した図である。図１３では、副コア３１の主偏向装置１７側の端面から、一対のセンタリングマグネット３９のうち主偏向装置１７側のセンタリングマグネットの副偏向装置３２側端面までの距離をＬ２（図６参照）を種々に変えた場合の磁束密度分布を示している。

図１３から分かるように、距離Ｌ２が５．５ｍｍ未満のとき、磁界強度が低下している。これは、一対のセンタリングマグネット３９による磁界が副コア３１に吸収されるからである。このような場合には、一対のセンタリングマグネット３９による電子ビームの適当な移動量を確保できず、ラスタの位置ズレを修正できない可能性がある。

図１２及び図１３により、Ｌ１≦３０ｍｍ且つＬ２≧５．５ｍｍであれば、一対のセンタリングマグネット３９を用いて、スポット形状の劣化を低減しながら、適当な電子ビーム移動量を確保することができる。

なお、発明者らは、Ｌ１＝２１ｍｍ、Ｌ２＝７．５ｍｍとして７インチ投写管を用いて実験した結果、スポット形状の劣化がほとんどなく、ビーム移動量として±５ｍｍを確保できることを確認した。

本発明の利用分野は特に制限はないが、例えば投写型プロジェクションテレビに利用することができる。

従来のプロジェクションテレビの構成を示す模式図である。 従来の投写管用偏向装置の一例の概略構成を示した分解斜視図である。 図２に示した従来の投写管用偏向装置において、構成部材とセンタリングマグネットが発生する磁界との相対的位置関係を示す図である。 従来のプロジェクションテレビにおけるスポット歪みの一例を示した図 本発明の一実施形態にかかる投写管装置の側面図である。 本発明の一実施形態に係る投写管用偏向装置の側面図である。 本発明の一実施形態に係る投写管用偏向装置において、樹脂枠の径小側の拡大斜視図である。 本発明の一実施形態に係る投写管用偏向装置において、副偏向装置の取り付け後であって、一対のセンタリングマグネットの取付け前の状態を示した側面図である。 本発明の一実施形態に係る投写管用偏向装置において、副偏向装置の取り付け後であって、一対のセンタリングマグネットの取付け前の状態を示した背面図である。 （Ａ）は、一対のセンタリングマグネットによる磁界が作用していない場合における、電子銃の主レンズの収束作用を示した図である。（Ｂ）は、この場合のスクリーン上の電子ビームスポット形状を示した図である。 （Ａ）は、一対のセンタリングマグネットによる磁界が作用している場合における、電子銃の主レンズの収束作用を示した図である。（Ｂ）は、この場合のスクリーン上の電子ビームスポット形状を示した図である。 一対のセンタリングマグネットの磁界分布領域のネック部側端点と主レンズとの距離Ｌ１と、スポット形状の劣化指標Ｒとの関係を示した図である。 一対のセンタリングマグネットの管軸方向の位置を変えた場合の、一対のセンタリングマグネットによる磁界の管軸上における磁束密度分布を示した図である。

符号の説明

１ 赤の投写管装置
２ 緑の投写管装置
３ 青の投写管装置
４ 偏向装置
５ スクリーン
７ 主偏向装置
８ コンバーゼンスコイル
９ バックカバー
１０ センタリングマグネット
１１ 偏向装置の軸
１２ 偏向装置
１３ センタリングマグネットの磁界
１４ 樹脂枠
１５ 主垂直偏向コイル
１６ 主コア
１７ 主偏向装置
１８ 副水平偏向コイル
１９ 投写管装置
２１ パネル
２２ ファンネル
２３ ネック部
２４ ヨーク部
２５ 電子ビーム
２６ 電子銃
２７ 画像表示部
３０ 副垂直偏向コイル
３１ 副コア
３２ 副偏向装置
３３ 端子
３４ 端子板
３５ 円筒部
３６ 配線面
３７ リード線
３８ａ 第１支柱
３８ｂ 第２支柱
３９ センタリングマグネット
４０ 主レンズ
４１ スポット
４２ センタリングマグネットの磁界
４３ 一対のセンタリングマグネットの磁界分布領域のネック部側端点
４４ 電子
４５ 電子
４６ スポット
６１ 係止爪

Claims (6)

1. ラスタ生成用の主偏向装置と、コンバーゼンス補正用の副偏向装置と、ラスタシフト用の一対のセンタリングマグネットとを備えた投写管用偏向装置であって、
   前記主偏向装置は、少なくとも主水平偏向コイルと、主垂直偏向コイルと、前記主水平偏向コイル及び前記主垂直偏向コイルを電気的に相互に絶縁し且つ支持する樹脂枠とからなり、
   前記副偏向装置は、少なくとも副水平偏向コイルと、副垂直偏向コイルと、副コアとからなり、
   前記主偏向装置、前記一対のセンタリングマグネット、前記副偏向装置がこの順に配置されていることを特徴とする投写管用偏向装置。
2. 前記樹脂枠の径小側に、前記主偏向装置と前記一対のセンタリングマグネットとの間に配置された配線面と、前記配線面と前記副偏向装置との間に配置された円筒部とが設けられており、
   前記副偏向装置のリード線は、前記円筒部で係止され、前記配線面に沿って案内されており、
   前記円筒部の直径は前記副コアの外径よりも小さい請求項１に記載の投写管用偏向装置。
3. 前記副コアの前記主偏向装置側の端面から、前記一対のセンタリングマグネットのうち前記主偏向装置側のセンタリングマグネットの前記副偏向装置側端面までの距離をＬ２としたとき、Ｌ２≧５．５ｍｍである請求項１に記載の投写管用偏向装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の投写管用偏向装置を備えた投写管装置。
5. パネル及びファンネルからなる外囲器、及び、前記ファンネルのネック部内に配設された電子銃を備えた投写管と、前記ファンネルの外周面上に装着された偏向装置とを備えた投写管装置であって、
   前記偏向装置は、ラスタ生成用の主偏向装置と、コンバーゼンス補正用の副偏向装置と、ラスタシフト用の一対のセンタリングマグネットとを備え、
   前記主偏向装置は、少なくとも主水平偏向コイルと、主垂直偏向コイルと、前記主水平偏向コイル及び前記主垂直偏向コイルを電気的に相互に絶縁し且つ支持する樹脂枠とからなり、
   前記副偏向装置は、少なくとも副水平偏向コイルと、副垂直偏向コイルと、副コアとからなり、
   前記投写管の管軸上において、前記一対のセンタリングマグネットによる磁界が分布する領域の前記ネック部側端点と、前記電子銃の主レンズまでの距離をＬ１としたとき、Ｌ１≦３０ｍｍであることを特徴とする投写管装置。
6. 前記副コアの前記主偏向装置側の端面から、前記一対のセンタリングマグネットのうち前記主偏向装置側のセンタリングマグネットの前記副偏向装置側端面までの距離をＬ２としたとき、Ｌ２≧５．５ｍｍである請求項５に記載の投写管装置。

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