JP3641257B2 - 投射型表示装置及び磁気シールド装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はCRT(cathode ray tube)を表示装置として使用する電子機器に関し、特にCRTを使用する投射型表示装置および磁気シールド装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
テレビジョン受信機等に使用されるCRTでは、電子銃から放射された電子ビームは偏向ヨークによって水平及び垂直方向に走査されCRTの蛍光面に照射される。また映像の輪郭を明瞭にするために、偏向ヨーク近傍に速度変調コイルを設け、電子ビームの水平走査速度を映像の輝度変化部分で変調する方法も一般に知られている。
【0003】
一般のカラーCRTの場合、電子銃から3本の電子ビームが放射され、各電子ビームが蛍光面の所定位置に所定強度で照射されることにより、赤、緑、青の発光体が所望の輝度で発光し、カラー映像が表示される。このような一般的なカラーCRTを用いたテレビジョン受信機では、CRTのネック部分が水平に設置されており、地磁気ような周囲磁界に電子ビーム走査が影響され、蛍光面に表示される画像にラスター歪みあるいは位置ずれが発生することがある。
【0004】
また、上記した一般のテレビジョン受信機のほかに、複数のCRTを使用した投射型表示装置も普及しており、例えば背面投射型表示装置の場合は、一般に映像の赤成分を表示するレッドCRTと、緑成分を表示するグリーンCRTと、青成分を表示するレッドCRTが設けられ、各CRTからの映像は各々レンズによりスクリーンの背面に投射され、スクリーン上で合成されるようになっている。
【0005】
この背面投射型表示装置の場合、一般的にCRTのネックは直立に近い状態で設置されていることが多い。この為、背面投射型表示装置のCRTは、外部磁界、特に装置の設置場所における地磁気変化の影響を、通常のカラーCRTより強く受けやすい。つまり、設置場所または装置の向きを変えただけで地磁気の水平磁界成分の変化を顕著に受けてしまい、映像を投射したスクリーン上ではレッド、グリーン、ブルーの画像がずれてしまうコンバージェンス(convergence)ずれが発生する。
【0006】
これを低減させるべく、レッド、グリーン、ブルーの各CRTのネック部分に直方体あるいは円筒形の磁気シールドを設置している。ネック部に磁気シールドを設けたカラーCRTの構成は、例えば特開平7−115656号公報に開示されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に開示されたような磁気シールドを投射型表示装置に設けた場合、上記コンバージェンスずれは軽減するものの、磁気シールド効果を充分に得ることができず、実用上満足し得る効果を得られないことがある。
【0008】
また、CRTには一般的に速度変調コイルが取付けられているが、上記公報に開示された磁気シールドでは、速度変調コイルに対するシールドや、速度変調コイルの取付け方については示唆されていない。また、磁気シールドの板厚、形状には制約があり、磁気シールドを大きく重く(厚く)することは避ける必要がある。
【0009】
従って本発明は、CRT方式の投射型表示装置において、周囲磁界の変化によるスクリーン上のコンバージェンスずれ等、磁気による不都合を抑制することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の本発明は、複数の投射装置から投射された映像をスクリーン上で合成して表示する投射型表示装置において、前記複数の投射装置はそれぞれ、
ネック部内に配置された電子銃を有し、該電子銃からの電子ビームを蛍光体に照射するCRTと;前記CRTの外周に配置され前記電子銃からの電子ビームを偏向する偏向ヨークと;前記CRTのネック部外周において前記偏向ヨークが配置された位置よりも前記電子銃側に位置する部分に設けられ、前記電子ビームの水平走査速度を変調する速度変調コイルと;前記電子銃のカソードから前記速度変調コイルまでの領域を覆うように、前記ネック部外周に配置された円筒状の磁気シールドと、を具備し;前記磁気シールドは、前記ネック部外径と同心円状の円筒形を成し前記速度変調コイルを包囲する本体部と、前記本体部からネック部端縁方向に延び徐々に径が小さくなる絞込み部分を有する第2の部分とを有し、この第2の部分によって前記電子銃のカソード部分を覆うようにし、前記本体部の軸方向の長さ寸法をLsとし、前記第2の部分の軸方向の長さ寸法Lcとすると、Lc/Lsが1/4〜1/3となるようにしたことを特徴とするものである。
【0011】
この発明によればCRT電子銃のカソードから前記速度変調コイルまでの領域を磁気シールドで覆うものである。電子銃のカソードから初速度付近の速度で移動する電子がもっとも外部磁界の影響を受けやすいため、カソード付近の磁気シールドを強固にする事で、外部磁界の影響による電子ビームの変調が抑えられ、コンバージェンスずれ等を低減できる。
【0012】
また請求項2記載の発明は、レッド,グリーン,ブルー用の投射装置から投射された映像をスクリーン上で合成して表示する投射型表示装置において、前記投射装置はそれぞれ、
ネック部内に配置された電子銃を有し、該電子銃からの電子ビームを蛍光体に照射するCRTと;前記CRTの外周に配置され前記電子銃からの電子ビームを偏向する偏向ヨークと;前記CRTのネック部外周において前記偏向ヨークが配置された位置よりも前記電子銃側に位置する部分に設けられ、締め付けバンドとネジによって前記ネック部外周に取付けられて前記電子ビームの水平走査速度を変調する速度変調コイルと;前記電子銃のカソード部分から前記速度変調コイルまでの領域を覆うように、前記ネック部外周に配置された円筒状のシールド本体と、このシールド本体の一端に放射状に延びて形成されたステーとを有する磁気シールドと;前記速度変調コイルを駆動するための回路基板と;前記回路基板を前記ステーに取付けるための固定具とを具備し;前記磁気シールドには、前記ネジを調整可能な窓が形成されていることを特徴とするものである。
【0013】
この発明によれば、CRTの磁気シールド効果を得ることは勿論、磁気シールドへの速度変調コイルの取付けを容易にすることができる。
【0014】
さらに請求項3に記載の本発明は、ネック部内に配置された電子銃を有し、該電子銃からの電子ビームを蛍光体に照射するとともに、前記ネック部の外周に締め付けバンドとネジによって取付けられ前記電子ビームの水平走査速度を変調する速度変調コイルが配置されるCRTのための磁気シールド装置であって、
前記ネック部外径と同心円状の円筒形を成し前記速度変調コイルを包囲するための本体部と、前記本体部からネック部端縁方向に延び徐々に径が小さくなり、前記電子銃のカソード部分を覆うための絞込み部分を有する第2の部分とを備え、前記本体部に前記ネジを調整可能な窓が形成されたことを特徴とする磁気シールド装置である。
【0015】
この発明によれば、CRTが外部磁界を受けても良好にシールドすることができる磁気シールド装置を提供できる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【0017】
図1は本発明の一実施形態に係るCRT方式の投射型表示装置を示すもので、光学系の全体構造を概略的に示す断面図である。尚、ここでは後述の偏向ヨーク、速度変調コイル、シールド板等は省略されている。
【0018】
図1において、CRT12にはCRTドライブ基板11が取付けられ、CRT12はこのドライブ基板11から供給される映像信号によつて駆動され、映像をその蛍光面に表示する。CRT12の蛍光面に表示された映像はオプティカルカップリングシステム13を介してレンズ14に入射する。オプティカルカップリングシステム13内部には冷却液が充填され、CRT12動作時に発生する熱が吸収される。
【0019】
レンズ14に入射した映像は拡大され、ミラー15で反射されスクリーン16の背面に到達する。これによりCRT12の蛍光面に表示された映像は拡大されてスクリーン16に表示され、ユーザはスクリーン16の表面から映像を見ることができる。
【0020】
図2はCRT12、レンズ14及びスクリーンの関係を示す図である。CRT12はレッド、グリーン、ブルー用の3本のCRT(12R、12G、12B)から構成される。CRT12Rは赤色成分の映像を表示し、CRT12Gは緑色成分の映像を表示し、CRT12Bは青色成分の映像を表示する。CRT12R、CRT12G、CRT12Bに表示された映像は図に示すようにレンズ14R、14G、14Bにより各々拡大されスクリーン12に到達する。
【0021】
スクリーン12はフレネルシート16a及びレンチキュラーシート12bから構成される。フレネルシート16aに設けられた凹凸は、スクリーン周辺部に向かう光を凸レンズの効果によりG軸方向(スクリーンセンタ方向)へ屈折させる。フレネルシート16aを透過した光はレンチキュラーシート16bを透過する。レンチキュラーシート16bに設けられた凸部により、レンチキュラーシートを通過した光の水平方向の指向性が広げられる。
【0022】
図3は本実施形態に係る背面投射型表示装置に使用する投射装置の構成を示す斜視図であり、3つの投射装置1R、1G、1Bから成っている。各投射装置1R、1G、1Bは、CRT駆動回路基板5、磁気シールド3、速度変調コイル7、速度変調回路基板6、偏向ヨーク2、CRT12をそれぞれ含み、オプティカルカップリングシステム13、レンズ14等を有しているが、図3では投射装置1R,1Bは組み立てた状態を示し、投射装置1Bは分解した状態で示している。
【0023】
図4は、3つの投射装置の内、1つの投射装置の要部を説明する分解図である。図4の投射装置は、CRT駆動回路基板5、磁気シールド3、速度変調コイル7、速度変調回路基板6、偏向ヨーク2、CRT12を含み、オプティカルカップリングシステム13、レンズ14等は図示を省略している。
【0024】
CRT12は、そのネック部12aを、偏向ヨーク2、速度変調コイル7、磁気シールド3に通し、CRTドライブ基板5に設けたソケットに接続するようにしている。速度変調コイル7は、コイル部7aが磁気シールド3の中に収容され、アーム7bに速度変調回路基板6が固定用ネジにより固定され、速度変調コイル7はCRT12のネック部12aに固定される。
【0025】
図5はCTR12のネック部12a内に設けられた電子銃8の構成を示す図である。カソード12bから放射された電子ビームはグリッドに印加されたグリッド電圧により制御されながらグリッド間を通過し、高電圧が印加されたCRT12の表示面に向かって放出される。
【0026】
電子ビームは偏向ヨーク2によって水平及び垂直方向に走査される。また速度変調回路基板6に搭載される速度変調回路は、映像信号の一次微分波形の補助偏向電流を発生する。補助偏向電流が速度変調コイル7を流れることにより、電子ビームの水平走査速度が映像の輝度変化部分で変調され、その結果、映像の輪郭が明瞭となる。
【0027】
図6は各部が組み込まれた投射装置1のネック部を示す斜視図である。本実施形態による投射装置1は、磁気シールド3が速度変調コイル7のコイル部7a及びカソード12bを完全に覆うようにして設けられている。電子が初速度及びそれに近い速度で移動している区間、すなわちカソード12bから偏向ヨーク2の間が最も外部磁界による影響を受けやすく、この部分を磁気遮蔽する事で、コンバージェンス性能を大幅に改善できる。
【0028】
磁気シールド3の磁気シールド量Sは以下の式で表される。
【0029】
S=μ×t/d
μ:シールド材料の透磁率、
t:シールドの厚さ、
d:シールドの直径
図7は磁気シールド3付近の構成を示す図である。磁気シールド3の電子ビーム方向の寸法Lsは、上記したように速度変調コイル7のコイル部7a及びカソード12bを完全に覆うことができるサイズである。磁気シールド端部(図中下端)からカソード12bまでの距離をLcとすると、Lc/Lsが1/4〜1/3の範囲に入るように磁気シールド3がCRTネック部12aに設けられる。
【0030】
また磁気シールド3の端部は絞り込み3cが形成され、CRTドライブ基板5側から入り込む外部磁界を遮断できるようにしている。更にこの絞り込み3cの端部はCRTネック部12aの外周面に向かって延び、磁気シールド3の下部位置がCRTネック部に対して安定して固定できるようにしている。
【0031】
図8は磁気シールド3を下側から見た斜視図であり、図9(a)は平面図、図9(b)は側面図、図9(c)は正面図である。図8及び図9のように、磁気シールド3は、円筒状の本体部と、この本体部の一端から放射状に延びて形成されたステー3aと、窓3b、及び本体部の他端から延び徐々に内径が小さくなる絞込み3cが設けられている。
【0032】
図10(a)は速度変調コイル7の側面図、図10(b)は平面図である。速度変調コイル7は、コイル部7a、アーム7b、バンド7c、締付けネジ16を含む。
【0033】
図11は磁気シールド3、速度変調コイル7、及び速度変調回路基板6の取り付け方法を示す斜視図である。磁気シールド3のステー3aには速度変調コイル7及び速度変調回路基板6がネジ15(固定具)により取り付けられる。図7のように、速度変調回路基板6と速度変調コイルのアーム7bが、磁気シールドのステー3aを挟んで固定される。速度変調回路基板6とステー3aが接触する部分には、速度変調回路基板6の接地電位の銅箔パターンが露出して配置される。この結果、速度変調回路基板6の接地電位パターンと磁気シールドのステー3aが直接接触するため、磁気シールドとCRT駆動回路基板の接地パターンを接続するための空中配線が不要となる。
【0034】
図12はCRTネック部12aに対する磁気シールド3、速度変調コイル7、及び速度変調回路基板6の取り付け方法を示す図である。速度変調コイル7はネジ16によりバンド7cを締付けることにより、CRTネック部12a外周に固定される。ネジ16は磁気シールド3の窓3bから工具を挿入して回すことができる。
【0035】
CRT方式の背面投射型表示装置の場合、図1に示すようにCRTネックは直立に近い状態で設置されている為、外部磁界、特に地磁気変化の影響を受けやすい。この結果、設置場所またはセットの向きを変えただけで地磁気水平磁界成分の変化を顕著に受けてしまい、スクリーン上ではレッド、グリーン、ブルーの画像が互いにずれてしまうコンバージェンスずれが発生する。これを低減させるため、本発明によるCRT方式背面投射型表示装置は、レッド、グリーン、ブルーの各CRTネック部分に上記した円筒状の磁気シールド3を設けている。
【0036】
CRT方式の背面投射型表示装置において、CTR12の水平方向に対する取り付け角θ(図1参照)は、40°〜90°の角度で装置に組み込まれるが、本発明の磁気シールド3は、このように垂直方向に所定の角度をもってCRTを設置する場合であっても、地磁気の影響を防止することができ、コンバーゼンスのずれ等、外部磁界の影響を大幅に低減することができる。
【0037】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、CRT方式の投射型表示装置において、CRTにおける周囲磁界の影響により発生するラスター歪みあるいは位置ずれを抑制し、周囲磁界変化によるスクリーン上のレッド、グリーン、ブルーの色ずれの発生が抑制することができる。またCRTのための良好な磁気シールド装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るCRT方式の投射型表示装置の光学系の構造を示す断面図である。
【図2】CRT12、レンズ14及びスクリーンの関係を示す図である。
【図3】投射管の構成を示す組み立て図である。
【図4】各投射管の構成を示す分解図である。
【図5】CTR12のネック部12a内に設けられた電子銃8の構成を示す図である。
【図6】投射管1のネック部12aを示す斜視図である。
【図7】磁気シールド3付近の構成を詳細に示す図である。
【図8】磁気シールド3の斜視図である。
【図9】(a)は磁気シールド3の平面図、(b)は側面図、(c)は正面図である。
【図10】(a)は速度変調コイル7の側面図、(b)は平面図である。
【図11】磁気シールド3、速度変調コイル7、及び速度変調回路基板6の取り付け方法を示す斜視図である。
【図12】CRTネック部12aに対する磁気シールド3、速度変調コイル7、及び速度変調回路基板6の取り付け方法を示す図である。
【符号の説明】
1…投射管、2…偏向ヨーク、3…磁気シールド、4…CRTソケット、5…CRT駆動回路基板、6…速度変調回路基板、7…速度変調コイル、8…電子銃、12…CRT、
Claims (3)
- 複数の投射装置から投射された映像をスクリーン上で合成して表示する投射型表示装置において、前記複数の投射装置はそれぞれ、
ネック部内に配置された電子銃を有し、該電子銃からの電子ビームを蛍光体に照射するCRTと、
前記CRTの外周に配置され前記電子銃からの電子ビームを偏向する偏向ヨークと、
前記CRTのネック部外周において前記偏向ヨークが配置された位置よりも前記電子銃側に位置する部分に設けられ、前記電子ビームの水平走査速度を変調する速度変調コイルと、
前記電子銃のカソードから前記速度変調コイルまでの領域を覆うように、前記ネック部外周に配置された円筒状の磁気シールドと、を具備し、
前記磁気シールドは、前記ネック部外径と同心円状の円筒形を成し前記速度変調コイルを包囲する本体部と、前記本体部からネック部端縁方向に延び徐々に径が小さくなる絞込み部分を有する第2の部分とを有し、この第2の部分によって前記電子銃のカソード部分を覆うようにし、前記本体部の軸方向の長さ寸法をLsとし、前記第2の部分の軸方向の長さ寸法Lcとすると、Lc/Lsが1/4〜1/3となるようにしたことを特徴とする投射型表示装置。 - レッド,グリーン,ブルー用の投射装置から投射された映像をスクリーン上で合成して表示する投射型表示装置において、前記投射装置はそれぞれ、
ネック部内に配置された電子銃を有し、該電子銃からの電子ビームを蛍光体に照射するCRTと、
前記CRTの外周に配置され前記電子銃からの電子ビームを偏向する偏向ヨークと、
前記CRTのネック部外周において前記偏向ヨークが配置された位置よりも前記電子銃側に位置する部分に設けられ、締め付けバンドとネジによって前記ネック部外周に取付けられて前記電子ビームの水平走査速度を変調する速度変調コイルと、
前記電子銃のカソード部分から前記速度変調コイルまでの領域を覆うように、前記ネック部外周に配置された円筒状のシールド本体と、このシールド本体の一端に放射状に延びて形成されたステーとを有する磁気シールドと、
前記速度変調コイルを駆動するための回路基板と、
前記回路基板を前記ステーに取付けるための固定具とを具備し、
前記磁気シールドには、前記ネジを調整可能な窓が形成されていることを特徴とする投射型表示装置。 - ネック部内に配置された電子銃を有し、該電子銃からの電子ビームを蛍光体に照射するとともに、前記ネック部の外周に締め付けバンドとネジによって取付けられ前記電子ビームの水平走査速度を変調する速度変調コイルが配置されるCRTのための磁気シールド装置であって、
前記ネック部外径と同心円状の円筒形を成し前記速度変調コイルを包囲するための本体部と、前記本体部からネック部端縁方向に延び徐々に径が小さくなり、前記電子銃のカソード部分を覆うための絞込み部分を有する第2の部分とを備え、前記本体部に前記ネジを調整可能な窓が形成されたことを特徴とする磁気シールド装置。
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