JP2886614B2 - カラーブラウン管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、カラーブラウン管に係り、特にインライ
ン型カラー受像管の偏向磁界の非斉一性に基づく収差を
補正するフィールドコントローラを改良したカラーブラ
ウン管に関する。

（従来の技術） 一般にカラーブラウン管は、一体に接合されたパネル
およびファンネルからなる外囲器を有し、そのパネル内
側に装着された多数の電子ビーム通過孔の形成されたシ
ャドウマスクに対向して、上記パネル内面に、青、緑、
赤に発光する３色蛍光体層からなる蛍光体スクリーンが
形成され、ファンネルのネック内に配設された電子銃か
ら放出される３電子ビームをファンネルの外側に装着さ
れた偏向ヨークの発生する磁界により偏向して、上記蛍
光体スクリーンを水平、垂直走査することにより、この
蛍光体スクリーン上にカラー画像を表示する構造に形成
されている。

このようなカラーブラウン管において、特に電子銃を
同一水平面上を通るセンタービームおよび一対のサイド
ビームからなる一列配置の３電子ビームを放出するイン
ライン型電子銃とし、一方、偏向装置の発生する水平偏
向磁界をピンクッション形、垂直偏向磁界をバレル形と
する非斉一磁界として、この非斉一磁界により３電子ビ
ームを自己集中するセルフコンバーゼンス方式インライ
ン型カラーブラウン管が広く使用されている。

しかし、このセルフコンバーゼンス方式インライン型
カラーブラウン管は、偏向磁界の非斉一性のために、セ
ンタービームの偏向感度が一対のサイドビームの偏向感
度より低くなり、第６図に示すように、一対のサイドビ
ームにより描かれる画面（1B），（1R）に対してセンタ
ービームにより描かれる画面（1G）が小さくなり、画面
の上下、左右にそれぞれ垂直軸（Ｙ軸）および水平軸
（Ｘ軸）上にVCR、HCRで示すコマ収差を生ずる。このコ
マ収差の大きさは、たとえば14インチ90度偏向カラー受
像管で、VCRが1.0〜2.0mm、HCRが0.5mm程度になる。

したがって、従来よりこの種のカラーブラウン管で
は、電子銃の電子ビーム放出端に取付けられたコンバー
ゼンスカップの内側底部にフィールドコントローラを配
置してこのコマ収差を除去している。すなわち、第７図
に示すように、コンバーゼンスカップ（２）の底部に形
成された３個の電子ビーム通過孔（3B），（3G），（3
R）のうち、一対のサイドビーム通過孔（3B），（3R）
を取囲むようにそのまわりに環状の高透磁率磁性素子か
らなるフィールドコントローラ（４）を配置している。
このように一対のサイドビーム通過孔（3B），（3R）の
まわりにフィールドコントローラ（４）を配置すると、
センタービームにより描かれる画面は、水平、垂直両方
向とも拡大され、一方、一対のサイドビームにより描か
れる画面は、水平、垂直両方向とも縮小されて、偏向磁
界の非斉一性に基づいて発生するコマ収差を除去して３
色画面を一致させることができる。

しかし、最近の高解像度カラーディスプレイ管は、水
平偏向周波数が15.75kHzから31.5kHzへと高く設定さ
れ、また、偏向電力の低減のために高感度偏向ヨークを
使用することが多くなっている。このように、高感度偏
向ヨークを使用すると、偏向ヨークの後部に漏洩する水
平偏向後部漏洩磁界が大きくのび、フィールドコントロ
ーラ（４）の水平偏向方向に対する作用が助長され、第
８図に示すように、センタービームにより描かれる画面
（1G）が水平方向にのみ拡大される。

これを解決する手段として、特開昭53−136476号公報
および特開昭57−1762636号公報には、第９図に示すよ
うに、一対のサイドビーム通過孔（3B），（3R）を取囲
むように配置された環状部（５）に対し、そのセンター
ビーム通過孔（3G）がわ側縁からセンタービーム通過孔
（3G）に向かって延出させ、その先端部を起立させた立
体部（６）を設けたフィールドコントローラ（４）、お
よび第10図に示すように、環状部（５）に対してそのセ
ンタービーム通過孔（3G）がわ側縁からセンタービーム
通過孔（3G）に向かって延出した舌片部（７）を設けた
フィールドコントローラ（４）を配置して、センタービ
ーム通過孔（3G）に叉交する水平偏向後部漏洩磁界を減
少させ、それにより上記センタービームにより描かれる
画面の水平方向のずれを補正するようにしたものが示さ
れている。

しかし、最近のカラーディスプレイ管のように水平偏
向周波数が31.5kHz以上のカラーブラウン管に上記のよ
うに立体部（６）や舌片部（７）を設けたフィールドコ
ントローラ（４）を使用すると、水平偏向の後部漏洩磁
界によりそのフィールドコントローラ（４）が着磁し、
第11図に示すように、画面の左右両端部でセンタービー
ムにより描かれる画面（1G）が一対のサイドビームによ
り描かれる画面（1B），（1R）に対して右にずれるミス
コンバーゼンスが発生する。

このようなミスコンバーゼンスが発生する原因は、偏
向ヨークの水平偏向磁界により、画面の左から右に走査
するように電子ビームを偏向するとき、フィールドコン
トローラ（４）内の磁束密度が第12図に示すヒステリシ
ス曲線（９）を描き、画面中央部を走査するとき、B1で
示す大きさの残留磁気が残る。そのため、このフィール
ドコントローラ（４）の残留磁気により、第13図に示す
ように、電子ビーム通過孔（3B），（3G），（3R）付近
に破線矢印で示す磁界（10）を発生する。この磁界（1
0）は、センタービーム（11G）よりも、一対のサイドビ
ーム（11B），（11R）に強く作用し、画面中央部でセン
タービーム（11G）よりも一対のサイドビーム（11B），
（11R）が右に偏向され、結果としてセンタービーム（1
1G）が相対的に左にずれるミスコンバーゼンスが発生す
る。しかし、通常画面中央部のミスコンバーゼンスは、
スタティックマグネットで補正されるため、逆に画面の
左右両端部でセンタービーム（11G）が相対的に右にず
れるミスコンバーゼンスとして現れる。

このずれ量は、立体部（６）や舌片部（７）の付設に
よるフィールドコントローラの大形化により着磁量が増
加し、左右でそれぞれ0.3mm以上となり、高いコンバー
ゼンス特性が要求される高解像度カラーディスプレイ管
にとって重大な問題となっている。

（発明が解決しようとする課題） 上記のように、電子銃を同一水平面上を通るセンター
ビームおよび一対のサイドビームからなる一列配置の３
電子ビームを放出するインライン型電子銃とし、一方、
偏向装置の水平偏向磁界をピンクッション形、垂直偏向
磁界をバレル形とする非斉一磁界として、３電子ビーム
を自己集中するセルフコンバーゼンス方式インライン型
カラーブラウン管は、その偏向磁界の非斉一性のため
に、センタービームの偏向感度が一対のサイドビームの
偏向感度より低くなり、３電子ビームにより描かれる画
面の上下、左右にそれぞれコマ収差を生ずる。そのた
め、従来の電子銃では、その電子ビーム放出端に取付け
られたコンバーゼンスカップの内側底部に形成された３
個の電子ビーム通過孔のうち、一対のサイドビーム通過
孔を取囲むようにそのまわりに高透磁率磁性素子からな
る環状のフィールドコントローラを配置して、そのコマ
収差を補正している。

しかし、最近の高解像度カラーディスプレイ管は、水
平偏向周波数が15.75kHzから31.5kHzへと高く設定さ
れ、また、偏向電力の低減のために高感度偏向ヨークを
使用することが多くなっている。そのため、このように
高感度偏向ヨークを使用すると、偏向ヨークの後部に漏
洩する水平偏向後部漏洩磁界が大きくのび、フィールド
コントローラの水平偏向方向に対する作用が助長され
て、センタービームにより描かれる画面が水平方向にの
み拡大される。

これを解決する手段として、一対のサイドビーム通過
孔を取囲むように配置された環状部に対し、そのセンタ
ービーム通過孔がわ側縁からセンタービーム通過孔に向
かって延出させ、かつその先端部を起立させた立体部を
設けたフィールドコントローラ、および環状部分に対
し、そのセンタービーム通過孔がわ側縁からセンタービ
ーム通過孔に向かって延出した舌片部を設けたフィール
ドコントローラを使用して、センタービーム通過孔に叉
交する水平偏向後部漏洩磁界を減少させ、それにより上
記センタービームにより描かれる画面の水平方向のずれ
を補正するようにしたものが示されている。

しかし、最近のカラーディスプレイ管のように水平偏
向周波数が31.5kHz以上のカラーブラウン管に上記のよ
うに立体部や舌片部を設けたフィールドコントローラを
使用すると、水平偏向後部漏洩磁界によりフィールドコ
ントローラが着磁して残留磁気が残り、その残留磁気の
ために画面の左右両端部でセンタービームにより描かれ
る画面が一対のサイドビームにより描かれる画面に対し
て右にずれるミスコンバーゼンスが生じ、高いコンバー
ゼンス特性が要求される高解像度カラーディスプレイ管
にとって重大な問題となっている。

この発明は、上記問題点を解決するためになされたも
のであり、一対のサイドビーム通過孔を取囲むように配
置された環状部に対し立体部を設けても解決できないミ
スコンバーゼンス、すなわち画面の左右両端部でセンタ
ービームにより描かれる画面が一対のサイドビームによ
り描かれる画面に対して右にずれるミスコンバーゼンス
を解消し、高解像度カラーディスプレイ管などに好適な
電子銃を構成することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 同一平面上を通るセンタービームおよび一対のサイド
ビームからなる一列配置の３電子ビームを放出する電子
銃の先端部のコンバーゼンスカップの底部に形成された
一列配置の３個の電子ビーム通過孔のうち、一対のサイ
ドビーム通過孔のまわりにそれぞれ偏向磁界の非斉一性
に基づく収差を補正するフィールドコントローラが配置
されてなるカラー受像管において、そのフィールドコン
トローラが上記一対のサイドビーム通過孔を各別に取囲
む環状部と、この環状部のセンタービーム通過孔がわ側
縁から上記センタービーム通過孔に向かって延出しかつ
先端部が起立した立体部と、上記環状部のセンタービー
ム通過孔とは反対がわ側縁から上記立体部とは逆方向に
延出する舌片部とから構成した。

（作用） 上記のように、一対のサイドビーム通過孔を各別に取
囲む環状部のセンタービーム通過孔がわ側縁からセンタ
ービーム通過孔に向かう立体部を設けるとともに、その
反対側に立体部とは逆方向に延出する舌片部を設ける
と、画面中央部での一対のサイドビームとセンタービー
ムとに対するフィールドコントローラの着磁磁界の影響
を均一化でき、従来立体部を設けたために一対のサイド
ビームがセンタービームよりも大きく右に偏向され、一
対のサイドビームに対してセンタービームの偏向が不足
する現象を補正して、センタービームにより描かれる画
面の右ずれを解消することができる。（実施例） 以下、図面を参照してこの発明を実施例に基づいて説
明する。

第１図にその一実施例であるインライン型カラー受像
管を示す。カラー受像管は、一体に接合されたパネル
（20）およびファンネル（21）からなる外囲器を有し、
そのパネル（20）内側に装着された多数の電子ビーム通
過孔の形成されたシャドウマスク（22）に対向して、パ
ネル（20）内面に、青、緑、赤に発光する３色蛍光体層
からなる蛍光体スクリーン（23）が形成されている。ま
た、ファンネル（21）のネック（24）内に、同一水平面
上を通るセンタービーム（11G）および一対のサイドビ
ーム（11B），（11R）からなる一列配置の３電子ビーム
を放出する電子銃（25）が配設されている。さらに、フ
ァンネル（21）の外側には、この電子銃（25）から放出
される３電子ビーム（11B），（11G），（11R）を水平
および垂直方向に偏向する偏向磁界を発生する偏向ヨー
ク（26）が装着されている。

上記電子銃（25）は、水平方向に一列配置された３個
のカソード、このカソードからの電子放出を制御するグ
リッド、このグリッドを介して放出される電子ビームを
蛍光体スクリーン（23）に向かって集束、加速するグリ
ッドなど、上記３個のカソード上に順次隣接して配置さ
れた複数個のグリッドを有し、その最先端のグリッドに
非磁性材料からなるコンバーゼンスカップ（27）が取付
けられている。このコンバーゼンスカップ（27）の底部
には、第２図および第３図に示すように、上記３個のカ
ソードに対応して３個の電子ビーム通過孔（3B），（3
G），（3R）が水平方向に一列配置に形成され、その一
対のサイドビーム通過孔（3B），（3R）を各別に取囲む
ように高透磁性材料からなるフィールドコントローラ
（28）が配置されている。

このフィールドコントローラ（28）は、各サイドビー
ム通過孔（3B），（3R）を取囲む環状部（29）と、この
環状部（29）のセンタービーム通過孔（3B）がわ側縁か
らそのセンタービーム通過孔（3B）に向かって延出し、
かつその先端部が起立した立体部（30）と、上記環状部
（29）のセンタービーム通過孔（3B）とは反対がわの側
縁から立体部（30）とは逆方向に延出した舌片部（31）
とからなる。

このようなフィールドコントローラ（28）は、具体的
には、垂直方向の最大径（環状部（29）垂直方向径）が
6mm、立体部の高さが6mm、センタービーム通過孔（3B）
を挟んで対向する立体部（30）の間隔が5mm、舌片部（3
1）の環状部分（29）からの水平方向突出長さが1.5mmで
あり、上記センタービーム通過孔（3B）を挟んで対向す
る立体部（30）の間隔が一対のサイドビーム通過孔（3
B），（3R）間隔の約40％となっている。

ところで、前述したように、偏向ヨークの水平偏向の
後部漏洩磁界の及ぶ領域にフィールドコントローラを配
置すると、その水平偏向後部漏洩磁界により着磁して残
留磁気が残り、（第12図参照）電子ビームが画面の左か
ら右に走査する場合、その残留磁気のために偏向ヨーク
の磁界が零となる画面中央部でも、第４図に破線矢印で
示す磁界（33）が発生する。この磁界（33）は各電子ビ
ーム（11B），（11G），（11R）に作用するが、従来の
フィールドコントローラで各サイドビーム（11B），（1
1R）に作用する力Fsがセンタービーム（11G）に作用す
る力Fcより大きく、Fs＞Fcであったのに対し、この例の
フィールドコントローラ（28）では、立体部（30）をセ
ンタービーム通過孔（3B）に近接させ、かつ一定高さ以
上に形成したことにより、センタービーム（11G）に作
用する力Fcを従来よりも大きくして、Fs＝Fcとしてい
る。

その結果、従来センタービームにより描かれる画面が
一対のサイドビームにより描かれる画面に対して、左右
両端部でそれぞれ0.3mm右にずれ、センタービームの右
ずれ量として0.6mmあったミスコンバーゼンスを0.1mm以
下とすることができる。

このような作用をもつフィールドコントローラ（28）
は、前記したようにセンタービーム通過孔（3B）を挟ん
で対向する立体部（30）の間隔を一対のサイドビーム通
過孔（3B），（3R）間隔の約40％とすることにより得ら
れるが、その間隔を最適値にすることは、カラー受像管
の種類によってセンタービームの右ずれ量が異なるた
め、その右ずれ量に関係する画面の大きさ、偏向角、偏
向ヨークの設計などから決定される。

たとえば、13インチ90度偏向カラー受像管において、
サドル−トロイダル型偏向ヨークを装着した場合、フィ
ールドコントローラ（28）の垂直方向の最大径に対する
立体部（30）高さとセンタービームの右ずれ量とは、第
５図（ａ）に示す曲線（34）の関係があり、また、サイ
ドビーム通過孔（3B），（3R）間隔に対する立体部（3
0）間隔とセンタービームの右ずれ量とは、第５図
（ｂ）に示す曲線（35）の関係があり、センタービーム
の右ずれ量に応じて立体部（30）の高さや間隔を適切に
設定する必要がある。

しかし、上記のようにセンタービームの右ずれ量が零
となるように立体部（30）の寸法を決定すると、従来環
状部分の外径により調整していた垂直方向のコマ収差VC
Rの設定に支障をきたす。すなわち、垂直方向のコマ収
差VCRをなくすために環状部分（29）の外径を変化させ
ると、立体部（30）の間隔が変化する。つまり、環状部
分（29）の外径を縮小すると、立体部（30）間隔は広が
り、逆に環状部分（29）の外径を拡大すると、立体部
（30）間隔は狭くなる。したがって、環状部分（29）に
立体部（30）を設けるだけでは、垂直方向のコマ収差VC
Rと無関係にセンタービームの右ずれ量を補正すること
はできない。

しかし、この立体部（30）とは逆方向に舌片部（31）
を設けると、垂直偏向磁界は、この舌片部（31）により
集束され、環状部分（29）を通過して立体部（30）から
センタービーム通過孔（3G）側に放射されるようにな
り、舌片部（31）の水平方向長さに応じて、垂直偏向磁
界を集束してセンタービーム通過孔（3G）側に導く量が
変化する。一方、この舌片部（31）は、３個の電子ビー
ム通過孔（3B），（3G），（3R）の水平方向外側に位置
するため、水平偏向磁界に対する集束作用や遮蔽作用は
なく、水平偏向磁界に対しては、ほとんど影響を与えな
い。

したがって、舌片部（31）の水平方向長さを適切に設
定することにより、センタービームの右ずれ量が零とな
るように立体部（30）を設定したことにより環状部分
（29）の外径が変化しても、その環状部分（29）の外径
変化に基づくコマ収差VCRを、その立体部（30）の適切
な設定を変化させることなく調整することができ、従来
発生したセンタービームにより描かれる画面の右ずれを
容易に解消することができる。

［発明の効果］ 同一平面上を通るセンタービームおよび一対のサイド
ビームからなる一列配置の３電子ビームを放出する電子
銃の先端部のコンバーゼンスカップの底部に形成された
一列配置の３個の電子ビーム通過孔のうち、一対のサイ
ドビーム通過孔を各別に取囲む環状部のセンタービーム
通過孔がわ側縁からセンタービーム通過孔に向かう立体
部を設けるとともに、その反対側に立体部とは逆方向に
延出する舌片部を設けると、画面中央部での一対のサイ
ドビームとセンタービームとに対するフィールドコント
ローラの着磁磁界の影響を均一化でき、従来立体部を設
けたために一対のサイドビームに対してセンタービーム
の偏向が不足して、一対のサイドビームがセンタービー
ムよりも大きく右に偏向される現象を補正して、センタ
ービームにより描かれる画面の右ずれを解消することが
でき、たとえば高解像度カラーディスプレイ管に適用し
て良好な結果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図はこの発明の実施例の説明図で、第１
図はその一実施例であるカラーブラウン管の構成を示す
図、第２図（ａ）および（ｂ）はそれぞれそのコンバー
ゼンスカップの底部に配置されたフィールドコントロー
ラの構成を示す図、第３図はそのフィールドコントロー
ラの斜視図、第４図はそのフィールドコントローラの作
用を説明するための図、第５図（ａ）および（ｂ）はそ
れぞれフィールドコントローラの最大径に対する立体部
高さとセンタービームの右ずれ量との関係および一対の
サイドビーム通過孔の間隔に対する立体部間隔とセンタ
ービームの右ずれ量との関係を示す図、第６図乃至第13
図は従来のカラー受像管の説明図で、第６図はセルフコ
ンバーゼンス方式インライン型カラーブラウン管に生ず
るコマ収差の説明図、第７図（ａ）および（ｂ）はそれ
ぞれ従来のコンバーゼンスカップの底部に配置されたフ
ィールドコントローラの構成を示す平面図および断面
図、第８図は水平偏向周波数が高く設定された場合、セ
ンタービームにより描かれる画面のずれの説明図、第９
図は立体部が設けられたフィールドコントローラの斜視
図、第10図は舌片部が設けられたフィールドコントロー
ラの斜視図、第11図は立体部の設けられたフィールドコ
ントローラを使用した場合、センタービームにより描か
れる画面のずれの説明図、第12図は水平偏向磁界による
フィールドコントローラの着磁を説明するための図、第
13図はフィールドコントローラが着磁した場合の残留磁
気により形成される磁界を示す図である。 3B,3R……一対のサイドビーム通過孔、3B……センター
ビーム通過孔、11B,11R……一対のサイドビーム、11B…
…センタービーム、23……蛍光体スクリーン、25……電
子銃、26……偏向ヨーク、27……コンバーゼンスカッ
プ、28……フィールドコントローラ、29……環状部、30
……立体部、31……舌片部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】同一平面上を通るセンタービームおよび一
   対のサイドビームからなる一列配置の３電子ビームを放
   出する電子銃の先端部にコンバーゼンスカップが取付け
   られ、このコンバーゼンスカップの底部に形成された上
   記３電子ビームを各別に通過させる一列配置の３個の電
   子ビーム通過孔のうち一対のサイドビーム通過孔のまわ
   りにそれぞれ偏向磁界の非斉一性に基づく収差を補正す
   るフィールドコントローラが配置されてなるカラーブラ
   ウン管において、 上記フィールドコントローラが上記一対のサイドビーム
   通過孔を各別に取囲む環状部と、この環状部のセンター
   ビーム通過孔がわ側縁から上記センタービーム通過孔に
   向かって延出しかつ先端部が起立した立体部と、上記環
   状部のセンタービーム通過孔とは反対がわ側縁から上記
   立体部とは逆方向に延出する舌片部とを有する構造に形
   成されていることを特徴とするカラーブラウン管。