JP3031925B2

JP3031925B2 - 電磁集束ブラウン管装置

Info

Publication number: JP3031925B2
Application number: JP1251809A
Authority: JP
Inventors: 雅史大木
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-09-29
Filing date: 1989-09-29
Publication date: 2000-04-10
Anticipated expiration: 2015-04-10
Also published as: JPH03116087A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、投写形ディスプレイ等に使用される電磁集
束ブラウン管装置に関する。

〔従来の技術〕

ブラウン管の電子ビーム集束方式には、大きく分けて
電磁集束方式と静電集束方式とがある。

テレビジョン受像機に使用されている通常のカラーブ
ラウン管は静電集束方式のものが多いが、投写形ディス
プレイに使用されている投写形ブラウン管は、カラーブ
ラウン管に比べ大きなビーム電流でかつ良好なフォーカ
ス特性が要求されるため、原理的にフォーカス特性が優
れている電磁集束方式のものが多い。

こうした電磁集束方式のブラウン管、即ち、電磁集束
ブラウン管装置では、ブラウン管のネック部に集束コイ
ルまたは集束マグネットを設置して磁気レンズを形成
し、その磁気レンズによって電子銃から放射される電子
ビームを集束する構成となっている。

また、ネック部への電子銃の組込み誤差，集束コイル
の取付け誤差や地磁気等の影響により、電子ビームが磁
気レンズの中心を通過せず、収差が生じてフォーカス特
性が劣化するのを防ぐため、電子銃と集束コイルまたは
集束マグネットとの間のネック部にアライメントマグネ
ットが設置されている。このアライメントマグネットは
２極磁界を発生し、その強さと方向を調整することで電
子ビームが磁気レンズの中心を通過するように電子ビー
ムの軌道を補正している。

なお、この種の装置として関連するものには、例え
ば、実公昭63−21881号公報等が挙げられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術では、電磁集束ブラウン管装置が内蔵さ
れたディスプレイの移動による、電子ビームに作用する
地磁気の影響の変化について配慮がされておらず、初期
調整状態では電子ビームの軌道は磁気レンズの中心を通
過しているが、ディスプレイが移動して地磁気の影響が
変化すると、電子ビームの軌道が磁気レンズの中心から
ずれ、収差が生じて電磁集束ブラウン管装置のフォーカ
ス特性が劣化するという問題があった。

また、ここで、ディスプレイの移動後に、電子ビーム
の軌道が磁気レンズの中心を通過するように再調整する
ことも考えられるが、しかし、その様な調整は非常に複
雑であり、その調整を専門家が行うならいざしらず、一
般のユーザが行うことはほとんど不可能であった。

本発明の目的は、地磁気の影響が変化しても、簡単な
調整で電子ビームの軌道が磁気レンズの中心を通過する
ように補正でき、フォーカス特性の劣化の生じない電磁
集束ブラウン管装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記した目的を達成するために、本発明では、入力さ
れた調整信号を所定の比率で２分配して出力する調整信
号分配手段と、２分配された前記調整信号のうち、一方
の調整信号を入力し、該調整信号の変化に応じて少なく
とも電子銃から磁気レンズに至るまでの間の電子ビーム
の軌道を調整するビームアライメント調整手段と、２分
配された前記調整信号のうち、他方の調整信号を入力
し、該調整信号の変化に応じて少なくとも前記磁気レン
ズからフェースプレートに至るまでの間の前記電子ビー
ムの軌道を調整するラスター位置調整手段と、を設け、
前記調整信号分配手段に入力される前記調整信号を変化
させるという１回の操作によって、前記ビームアライメ
ント調整手段と前記ラスター位置調整手段とを互いに連
動させてそれぞれの調整動作を行わせるようにした。

〔作用〕

地磁気の影響の変化によって電子ビームの軌道が初期
調整状態から変化すると、電子ビームが磁気レンズの中
心を通過しなくなると同時に、磁気レンズを通過した後
の電子ビームの軌道も変化するので、ラスター位置も初
期調整状態から変化する。

そこで、前記調整信号分配手段に入力される前記調整
信号を変化させることによって、少なくとも電子銃から
磁気レンズに至るまでの間の電子ビームの軌道を調整す
る前記ビームアライメント調整手段と、少なくとも磁気
レンズからフェースプレートに至るまでの間の電子ビー
ムの軌道を調整する前記ラスター位置調整手段と、を連
動して動作させる。

即ち、この時の調整でラスター位置を初期調整状態に
戻すことにより、磁気レンズへ入射する電子ビームの軌
道も元に戻り、電子ビームが磁気レンズの中心を通過す
るようになるので、フォーカス特性が劣化することがな
い。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

第１図は本発明の一実施例としての電磁集束ブラウン
管装置を示す構成図である。

同図において、18はブラウン管、１はブラウン管18の
電子銃、２はブラウン管18のネック部、３はブラウン管
18のフェースプレート、４は電子銃１から放射された電
子ビーム、５は電子ビーム４が後述する磁気レンズ８の
中心を通過するように補正するためのアライメントマグ
ネット、６はアライメントマグネット５と同じ働きをす
るアライメントコイル、７は電子ビーム４を集束させる
集束磁界発生用の集束コイル、８は集束コイル７により
形成される磁気レンズ、９は磁気レンズ８通過後の電子
ビーム４の軌道を調整して、ラスター位置を調整するセ
ンタリングマグネット、10はコンバーゼンスヨーク（以
下、CYと略記する。）、11は偏向ヨーク、12はCY駆動回
路、13はコンバーゼンス・歪補正波形入力端子、14はア
ライメントコイル駆動回路、15は調整電圧分配回路、1
6,17はそれぞれ水平（Ｈ）方向，垂直（Ｖ）方向ラスタ
ー位置調整用可変抵抗、である。

さて、このような構成の電磁集束ブラウン管装置を投
写形ディスプレイにおける赤色用，緑色用，青色用の投
写形ブラウン管として使用する場合を例として以下説明
する。

そのような投写形ディスプレイにおいて、工場出荷時
投の初期調整では、アライメントコイル６とCY10とを動
作させない状態で、アライメントマグネット５を用い
て、電子ビーム４が磁気レンズ８の中心を通過するよう
に調整すると共に、センタリングマグネット９を用い
て、ラスターの中心がフェースプレート８の略中央とな
り、かつ赤色用，緑色用，青色用の３本の投写形ブラウ
ン管からのラスターの中心がスクリーン上の中心で合致
するように調整している。

このような調整状態の投写形ディスプレイを移動，運
搬すると、電子ビーム４に作用する地磁気の影響が変化
するので、電子ビーム４が磁気レンズ８の中心を通過し
なくなると共に、ラスター位置も変化する。

このときのスクリーン上の画像の様子を第２図に示
す。

同図において、20が赤色用の投写形ブラウン管からの
ラスターの中心、同様に21が緑色用の、22が青色用の、
それぞれ投写形ブラウン管からのラスターの中心であ
り、初期設定したスクリーン24の中心23からずれている
ことがわかる。

そこで、このずれが無くなるように、水平方向ラスタ
ー位置調整用可変抵抗16を調整して水平方向調整電圧E_H
を変化させ、また、垂直方向ラスター位置調整用可変抵
抗17を調整して垂直方向調整電圧E_Vを変化させる。水平
方向，垂直方向調整電圧E_H,E_Vは、調整電圧分配回路15
によってそれぞれ２分配され、E_HはE_H1,E_H2（但し、E_H
＝E_H1＋E_H2）に、E_VはE_V1,E_V2（但し、E_V＝E_V1＋E_V2）
に、それぞれなる。そして、それらのうち、E_H1,E_V1が
アライメントコイル駆動回路14に、E_H2,E_V2がCY駆動回
路12にそれぞれ入力され、その結果、アライメントコイ
ル６とCY10に電流が流れて、電子ビーム４の軌道を元に
戻す。

ところで、地磁気の影響の変化によって、電子ビーム
４の軌道が初期調整時の位置からずれる際の、そのずれ
量は、地磁気の影響が電子ビーム４の軌道上いずれの位
置においても一定であるため、電子ビーム４の走行距離
に比例することになる。従って、例えば、第１図に示す
ように、電子銃１から磁気レンズ８までの距離をａ、磁
気レンズ８からフェースプレート３まで距離をｂとし、
電子銃１から磁気レンズ８に至るまでの間に電子ビーム
４の軌道がずれるずれ量をＡ、磁気レンズ８からフェー
スプレート３に至るまでの間に電子ビーム４の軌道がず
れるずれ量をＢとすると、 A:B＝a:b ……（１）となる。

そこで、電子銃１から磁気レンズ８に至るまでの間に
電子ビーム４の軌道がずれるずれ量Ａをアライメントコ
イル６によって補正し、磁気レンズ８からフェースプレ
ート３に至るまでの間に電子ビーム４の軌道がずれるず
れ量ＢをCY10によって補正するには、アライメントコイ
ル駆動回路14に入力すべき電圧E_H1,E_V1とCY駆動回路12
に入力すべき電圧E_H2,E_V2をそれぞれ、となるようにすれば良い。

ここで、（２）式に（１）式を代入すると、となる。

従って、調整電圧分配回路15において、水平方向，垂
直方向調整電圧E_H,E_Vを２分配する際の分配比は、それ
ぞれa:bとすれば良いことがわかる。

そこで、調整電圧分配回路15における分配比をa:bと
して、水平方向ラスター位置調整用可変抵抗16を調整し
て水平方向調整電圧E_Hを、垂直方向ラスター位置調整用
可変抵抗17を調整して垂直方向調整電圧E_Vをそれぞれ変
化させ、スクリーン上でラスターの中心がスクリーン24
の中心23と一致するようにすれば、電子銃１から磁気レ
ンズ８に至るまでの間に電子ビーム４の軌道がずれるず
れ量Ａと磁気レンズ８からフェースプレート３に至るま
での間に電子ビーム４の軌道がずれるずれ量Ｂを同時に
補正することができる。従って、磁気レンズ８の中心を
電子ビーム４が通過するようにすることができる。

以上説明したように、本実施例によれば、スクリーン
24上でラスター位置を初期調整状態に電気的に調整する
（スタティックコンバーゼンスも調整される）ことで、
磁気レンズ８を通過する電子ビーム４の軌道も同時に初
期調整状態に戻すことができるので、電磁集束ブラウン
管装置のフォーカス特性を最良に保つことができる。

次に、第１図における調整電圧分配回路15,CYおよび
アライメントコイル駆動回路12,14の一具体例を第３図
に示す。

同図において、第１図と同一部分には同一符号を付し
てある。その他、30〜33はバッファアンプ、34〜43はゲ
イン設定用抵抗、44,45はCY駆動用アンプ、46,47はアラ
イメントコイル駆動用アンプ、48〜51は電流検出抵抗で
ある。

水平方向ラスター位置調整用可変抵抗16からの水平方
向調整電圧E_Hは、調整電圧分配回路15のバッファアンプ
30と32に供給され、それぞれゲイン設定用抵抗34と36,4
0と41によってCY駆動用アンプ44とアライメントコイル
駆動用アンプ46に、b:aの比率で分配され、E_H2,E_H1とし
て印加される。

CY駆動用アンプ44とアライメントコイル駆動用アンプ
46は、それぞれ電流検出抵抗48,50により負帰還がかけ
られているので、電圧−電流変換アンプとして動作し、
入力電圧に比例した出力電流をCY10およびアライメント
コイル６に流す。また、CY駆動用アンプ44には、ゲイン
設定用抵抗35を通じて水平方向のコンバーゼンス・歪補
正波形も印加されており、コンバーゼンス・歪補正電流
を同時にCY10に流している。

また、垂直方向についても、水平方向と同様の構成、
動作となっており、垂直方向ラスター位置調整用可変抵
抗17の調整によって、CY10とアライメントコイル６に設
定されたb:aの比率の電流を流すことができる。

従って、本実施例によれば、前述したように、水平お
よび垂直方向ラスター位置調整用可変抵抗16,17により
ラスター位置を初期調整状態に調整することで、電子ビ
ーム４が磁気レンズ８の中心を通過するようになるの
で、磁気集束ブラウン管装置のフォーカス特性が劣化す
ることがない。

なお、本実施例においては、電子ビーム４を集束させ
る手段として、集束コイル７を用いたが、それに代えて
集束マグネットを用いるようにしても良い。

さて、以上の説明においては、電子ビーム４に加わる
地磁気の影響が電子銃１から磁気レンズ８までの間と磁
気レンズ８からフェースプレート３までの間で一様な場
合、従って、CY10とアライメントコイル６による調整方
向が同一でよい場合について述べた。このため、第３図
において、水平方向調整電圧E_Hを分配して得られた電圧
E_H2,E_H1は水平方向専用のアンプ44,46のみに、また、垂
直方向調整電圧E_Vを分配して得られた電圧E_V2,E_V1は垂
直方向専用のアンプ45,47のみに印加している。

しかし、電磁集束ブラウン管装置がセットに実装され
た状態では、電磁集束ブラウン管装置の周辺に磁性体等
の構造体が設置される場合があり、その場合にはその磁
性体等によって地磁気が乱され、電子銃１から磁気レン
ズ８までの間と磁気レンズ８からフェースプレート３ま
での間で、地磁気の影響が重なり、電子ビーム４の軌道
のずれる方向が異なることがある。

このような場合に対応する実施例について以下説明す
る。

本発明の他の実施例における調整電圧分配回路15,CY
およびアライメントコイル駆動回路12,14の一具体例を
第４図に示す。

同図において、第３図と同一部分には同一符号を付し
てある。その他、60,61はバッファアンプ、62,63はゲイ
ン設定用抵抗である。

第４図の回路が第３図の回路と異なる点は、水平方向
ラスター位置調整用可変抵抗16からの水平方向調整電圧
E_Hが、バッファアンプ30,32、ゲイン設定用抵抗34,40を
通じて分配されて、水平方向専用のアンプ44,46にそれ
ぞれ供給されるだけでなく、バッファアンプ61,ゲイン
設定用抵抗63を通じて分配されて、垂直方向専用のアラ
イメントコイル駆動用アンプ47にも供給され、また、垂
直方向ラスター位置調整用可変抵抗17からの垂直方向調
整電圧E_Vも同様に分配され、水平方向専用のアンプ45,4
7にそれぞれ供給されるだけでなく、垂直方向専用のア
ライメントコイル駆動用アンプ46にも供給されている点
である。

このような構成とすることにより、CY10による電子ビ
ーム４の軌道の調整方向に対する、アライメントコイル
６による電子ビーム４の軌道の調整方向を予め自由に設
定できるので、スクリーン24上でラスターの中心がスク
リーン24の中心23に一致するよう調整したときに磁気レ
ンズ８の中心を電子ビーム４が通過するように、アライ
メントコイル６による電子ビーム４の軌道の調整方向を
予め設定することができる。

また、第４図においては、水平方向と垂直方向の調整
電圧を加算する構成となっているが、調整方向によって
は減算する必要が生ずる。この場合は、バッファアンプ
の一方を反転増幅器に変更するだけで容易に実現するこ
とができる。

以上説明したように、アライメントコイル駆動用アン
プ46,47に、水平方向調整電圧E_Hと垂直方向調整電圧E_V
を所定の係数で加算または減算したものを供給すること
により、電子ビーム４に作用する地磁気の影響が一様で
なくても磁気レンズ８の中心を電子ビーム４が通過する
ように調整でき、フォーカスの劣化を防止することがで
きる。

次に、本発明の別の実施例について第５図を用いて説
明する。

第５図は本発明の別の実施例としての電磁集束ブラウ
ン管装置を示す構成図である。

同図において、第１図と同一部分には同一符号を付し
てあり、その説明は省略する。

本実施例が第１図の実施例と構成上異なる点は、アラ
イメントマグネット５、センタリングマグネット９を削
除し、アライメントコイル駆動回路14にアライメント初
期調整用可変抵抗70,71を、CY駆動回路12にラスター位
置初期調整用可変抵抗72,73をそれぞれ設置した点であ
る。

即ち、本実施例では、アライメントマグネット5,セン
タリングマグネット９に代り、アライメントコイル6,CY
10に、アライメント初期調整用可変抵抗70,71、ラスタ
ー位置初期調整用可変抵抗72,73で設定される直流電流
を流すことでそれぞれの初期調整を行っている。

本実施例における初期調整後の動作は第１図の実施例
と同様であり、従って、本実施例においても、第１図の
実施例と同様の効果が得られ、フォーカス特性の劣化が
防止できる。さらに、本実施例においては、初期調整用
可変抵抗70,71,72,73を、初期調整を行う調整者の調整
し易い場所に配置することができるので、調整作業が非
常に容易となる。

さて、以上の実施例においては、ラスター位置の調整
をラスター位置調整用可変抵抗16,17の手動調整で行な
っていたが、以下に説明するように光検出素子を使用し
て自動調整とすることもできる。

では、その様な自動調整が可能な実施例について第６
図を用いて説明する。

第６図は本発明のさらに他の実施例としての電磁集束
ブラウン管装置において用いられる光検出素子の配置例
を示す説明図である。

同図において、82は水平方向位置検出用の光検出素
子、83は垂直方向位置検出用の光検出素子であり、スク
リーン24の外部で、それぞれ水平方向の中央、垂直方向
の中央に配置されている。また、81は位置検出用十字パ
ターンであり、少なくとも光検出素子82,83に、その一
部がかかるように表示される。

ここで、位置検出用十字パターン81の位置と光検出素
子82,83の出力電圧との関係を第７図に示す。

光検出素子82,83の出力電圧は、十字パターン81が光
検出素子82,83の中央にある時には、零であり、その中
央よりずれるに従い、そのずれ量に応じて変化する。な
お、出力電圧の極性は、中央よりいずれの方向にずれる
かによって異なる。

そこで、本実施例では、第１図に示した水平方向ラス
ター位置調整用可変抵抗16に代えて、入力される制御電
圧に応じて水平方向調整電圧E_Hを変化させる水平方向調
整電圧可変手段（図示せず）を設け、調整時には、光検
出素子82からの出力電圧を制御電圧として前記水平方向
調整電圧可変手段に入力し、この水平方向調整電圧可変
手段によって、光検出素子82からの出力電圧が零となる
ように、水平方向調整電圧E_Hを変化させる。

また、垂直方向についても同様に、第１図に示した垂
直方向ラスター位置調整用可変抵抗17に代えて、入力さ
れる制御電圧に応じて垂直方向調整電圧E_Vを変化させる
垂直方向調整電圧可変手段（図示せず）を設け、調整時
には、光検出素子83からの出力電圧を制御電圧として前
記垂直方向調整電圧可変手段に入力し、この垂直方向調
整電圧可変手段によって、光検出素子83からの出力電圧
が零となるように、水平方向調整電圧E_Vを変化させる。

この結果、十字パターン81が光検出素子82,83の中心
に来るように、ラスター位置が自動調整される。従っ
て、本実施例においては、予め初期調整状態で十字パタ
ーン81が光検出素子82,83の中央になるようにしておけ
ば、自動調整によってラスター位置を自動的に初期調整
状態に戻すことができるので、前述した実施例と同様な
効果が得られると共に、作業性が非常に向上する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、電磁集束ブラ
ウン管装置を内蔵するディスプレイの移動によって、電
子ビームに作用する地磁気の影響が変化しても、簡単な
調整によって、ラスター位置を調整（同時にスタティッ
クコンバーゼンスの調整となる）するのと同時に、電子
ビームの軌道が磁気レンズの中心を通過するように調整
することができるので、フォーカス特性の劣化を防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての電磁集束ブラウン管
装置を示す構成図、第２図は第１図の電磁集束ブラウン
管装置を用いた投写形ディスプレイにおけるスクリーン
上の画像の様子を示す説明図、第３図は第１図における
主要回路の一具体例を示す回路図、第４図は本発明の他
の実施例としての電磁集束ブラウン管装置における主要
回路の一具体例を示す回路図、第５図は本発明の別の実
施例としての電磁集束ブラウン管装置を示す構成図、第
６図は本発明のさらに他の実施例としての電磁集束ブラ
ウン管装置において用いられる光検出素子の配置例を示
す説明図、第７図は第６図における位置検出用十字パタ
ーンの位置と光検出素子の出力電圧との関係を示す特性
図、である。符号の説明１……電子銃、４……電子ビーム、５……アライメント
マグネット、６……アライメントコイル、７……集束コ
イル、８……磁気レンズ、９……センタリングマグネッ
ト、10……コンバーゼンスヨーク（CY）、11……偏向ヨ
ーク、12……CY駆動回路、14……アライメントコイル駆
動回路、15……調整電圧分配回路、16……水平方向ラス
ター位置調整用可変抵抗、17……垂直方向ラスター位置
調整用可変抵抗、18……ブラウン管、30〜33,60,61……
バッファアンプ、34〜43,62,63……ゲイン設定用抵抗、
44,45……CY駆動用アンプ、46,47……アライメントコイ
ル駆動用アンプ、70,71……アライメント初期調整用可
変抵抗、72,73……ラスター位置初期調整用可変抵抗、8
2,83……光検出素子

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ブラウン管と、該ブラウン管の内部に集束
磁界を発生して磁気レンズを形成し、前記ブラウン管の
電子銃より放射された電子ビームを前記磁気レンズによ
って集束させる集束磁界発生手段と、入力された調整信
号を所定の比率で２分配して出力する調整信号分配手段
と、２分配された前記調整信号のうち、一方の調整信号
を入力し、該調整信号の変化に応じて少なくとも前記電
子銃から前記磁気レンズに至るまでの間の前記電子ビー
ムの軌道を調整するビームアライメント調整手段と、２
分配された前記調整信号のうち、他方の調整信号を入力
し、該調整信号の変化に応じて少なくとも前記磁気レン
ズから前記ブラウン管のフェースプレートに至るまでの
間の前記電子ビームの軌道を調整するラスター位置調整
手段と、を具備し、前記調整信号分配手段に入力される
前記調整信号を変化させるという１回の操作によって、
前記ビームアライメント調整手段と前記ラスター位置調
整手段とに互いに連動させてそれぞれの調整動作を行わ
せるようにしたことを特徴とする電磁集束ブラウン管装
置。
【請求項２】請求項１に記載の電磁集束ブラウン管装置
において、前記ビームアライメント調整手段は、前記電
子ビームの軌道を水平方向に調整する水平方向ビームア
ライメント調整回路と、前記電子ビームの軌道を垂直方
向に調整する垂直方向ビームアライメント調整回路と、
で構成され、前記ラスター位置調整手段は、前記電子ビ
ームの軌道を水平方向に調整する水平方向ラスター位置
調整回路と、前記電子ビームの軌道を垂直方向に調整す
る垂直方向ラスター位置調整回路と、で構成されると共
に、前記調整信号分配手段に入力される前記調整信号
は、水平方向調整信号と垂直方向調整信号とから成り、
前記調整信号分配手段は、入力された前記水平方向調整
信号と垂直方向調整信号とをそれぞれ所定の比率で２分
配して出力し、２分配された前記水平方向調整信号のう
ち、一方を前記水平方向ビームアライメント調整回路
に、他方を前記水平方向ラスター位置調整回路にそれぞ
れ入力し、２分配された前記垂直方向調整信号のうち、
一方を前記垂直方向ビームアライメント調整回路に、他
方を前記垂直方向ラスター位置調整回路にそれぞれ入力
するようにしたことを特徴とする電磁集束ブラウン管装
置。
【請求項３】請求項１に記載の電磁集束ブラウン管装置
において、前記ビームアライメント調整手段と前記ラス
ター位置調整手段とが互いに連動して調整動作を行う
際、前記ビームアライメント調整手段による前記電子ビ
ームの軌道の調整方向と前記ラスター位置調整手段によ
る前記電子ビームの軌道の調整方向とが互いに相異なる
ことを特徴とする電磁集束ブラウン管装置。