JP3984605B2

JP3984605B2 - カラー受像管装置

Info

Publication number: JP3984605B2
Application number: JP2004223853A
Authority: JP
Inventors: 勝世岩▲崎▼; 一宏杉本
Original assignee: Ｍｔ映像ディスプレイ株式会社
Priority date: 2003-08-01
Filing date: 2004-07-30
Publication date: 2007-10-03
Anticipated expiration: 2024-07-30
Also published as: JP2005071990A

Description

本発明は、インライン型電子銃を備えたカラー受像管装置に関する。

インライン型電子銃を備えたカラー受像管は、電子銃封入工程等における電子銃の回転ずれや、偏向ヨークの巻線工程や組立工程における回転ずれにより、ミスコンバーゼンスが発生する場合がある。

従来、このような回転ずれによるミスコンバーゼンスを補正するために、カラー受像管のネック部に、それぞれ一対の２極、４極及び６極マグネットで構成されたＣＰＵ（ＣｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅａｎｄＰｕｒｉｔｙＵｎｉｔ）を設け、ＣＰＵよりもスクリーン側にさらに一対の円環状の付加４極マグネットを設けたカラー受像管装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下の説明の便宜のために、管軸を通り、かつ管軸に垂直な水平方向（長辺方向）軸をＸ軸、管軸を通り、かつ管軸に垂直な垂直方向（短辺方向）軸をＹ軸、管軸をＺ軸とする。また、インライン型電子銃とは、Ｂ（青）、Ｇ（緑）、Ｒ（赤）の３色の電子ビームを射出する３つの陰極を一列に配置した電子銃のことをいい、インライン方向とは３つの陰極が配置された方向をいう。本明細書においては、３つの陰極がＸ軸上に配置された、Ｘ軸方向をインライン方向とするインライン型電子銃について説明する。
特公平１−２６１４６号公報

上記特許文献１に係る従来の回転ずれ補正では、図９（Ａ）に示すように、円環状の一対の付加４極マグネット１０１ａ、１０１ｂを、Ｚ軸回りの回転位相を相互にずらしながら、Ｚ軸回りに回転させて４極磁界を電子ビームに作用させる。しかしながら、一対の付加４極マグネット１０１ａ、１０１ｂの回転操作は手動により行うため、一対の付加４極マグネット１０１ａ、１０１ｂ間の相対的な開き角θの二等分線Ｘ’がＸ軸と一致しない場合があった。この場合、両サイドの電子ビームＢ、ＲがＹ軸方向に移動しないので、図９（Ｂ）に示すような新たなミスコンバーゼンスが生じるという問題があった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、新たなミスコンバーゼンスを発生させることなく、簡単な構成で回転ずれによるミスコンバーゼンスを補正することができるカラー受像管装置を提供することを目的とする。

本発明に係るカラー受像管装置は、内面に蛍光体スクリーンが形成されたパネルと、前記パネルに接合されたファンネルと、前記ファンネルのネック部に内蔵され、水平方向軸上に配置された３つの陰極を有するインライン型電子銃と、前記ファンネルの外周面上に設けられた偏向ヨークと、前記ネック部の外周面上に設けられた一対の４極マグネットを有するＣＰＵとを備える。

前記偏向ヨークは、水平偏向コイルと、垂直偏向コイルと、前記水平偏向コイルと前記垂直偏向コイルとの間に設けられた絶縁枠とを有し、前記絶縁枠は、前記水平偏向コイルと前記ＣＰＵとの間に設けられた、管軸と垂直な端板と、前記端板に対して前記水平偏向コイルとは反対側に、前記端板に接続された円筒部とを有する。

そして、前記端板と前記ＣＰＵとの間の前記円筒部の外周面上に、前記端板から離間して、長軸方向の両端に磁極を有する一対の棒状マグネットが、前記ネック部を水平方向軸の方向に挟み、且つ、同極を対向させて設けられている。

本発明に係るカラー受像管装置は、ＣＰＵの４極マグネットに加え、略インライン方向に同極が対向するようにして一対の棒状マグネットが設けられている。従って、この一対の棒状マグネットは、インライン方向軸（Ｘ軸）を中心軸とした４極磁界を発生する。これにより、両サイドの電子ビームＢ、Ｒをインライン方向と垂直な方向に移動させることができるので、簡単な構成で回転ずれによるミスコンバーゼンスを補正することができる。

また、簡単な形状の一対の棒状マグネットを使用するので、構成が簡単であり、低コストである。

更に、一般に、絶縁枠の端板からの距離が大きくなるほど、偏向ヨークが発する偏向磁界の強度が低下する。一対の棒状マグネットを端板から離間して配置することは、一対の棒状マグネットを偏向磁界の強度が小さな位置に配置することを意味する。３本の電子ビームが水平方向及び垂直方向に偏向される前の段階で、一対の棒状マグネットによる４極磁界を作用させることにより、画面全域において正確なミスコンバーゼンスの補正を行うことができる。

また、一対の棒状マグネットが絶縁枠の端板から離間していることにより、一対の棒状マグネットの取付作業や位置調整作業が容易である。

また、最近のカラー受像管装置では、端板上に補正コイルなどの各種部品を装着する場合が多い。一対の棒状マグネットを端板から離間して配置することにより、一対の棒状マグネットと端板上に配置される各種部品との干渉を考慮する必要がない。

本発明の上記のカラー受像管装置において、前記一対の棒状マグネットの管軸方向における位置は、前記水平偏向コイルが発する水平偏向磁界の管軸上での強度が最大値Ｍ_Hmaxとなる位置よりも前記ＣＰＵ側であって、且つ、前記水平偏向磁界の管軸上での強度が前記最大値Ｍ_Hmaxの２５％以下（特に２０％以下）である領域内であることが好ましい。

これにより、３本の電子ビームが実質的に偏向される前の段階で、一対の棒状マグネットによる４極磁界を作用させることができるので、画面全域においてより正確なミスコンバーゼンスの補正を行うことができる。

また、本発明の上記のカラー受像管装置において、前記絶縁枠は、更に、前記端板に対して前記水平偏向コイルとは反対側に、前記端板に接続された円筒部を有し、前記一対の棒状マグネットは前記円筒部の外周面上に設けられていることが好ましい。

これにより、一対の棒状マグネットの取付作業や位置調整作業が容易になる。また、端板上に補正コイルなどの各種部品を装着する領域を確保することができる。

この場合において、前記円筒部に前記一対の棒状マグネットを保持する保持機構が設けられていることが好ましい。

これにより、一対の棒状マグネットの取付作業や位置調整作業が容易になる。

また、本発明の上記のカラー受像管装置において、前記一対の棒状マグネットを略インライン方向に移動させることにより、前記インライン型電子銃から発せられた３本の電子ビームの回転ずれに対する補正量の調整が行われることが好ましい。

上述のように、一対の棒状マグネットによる４極磁界の中心軸はインライン方向軸と一致している。したがって、回転ずれに対する補正量の調整を、一対の棒状マグネットをインライン方向にのみ移動させて４極磁界の強さを変えることにより行うことにより、一対の棒状マグネットによる４極磁界の中心軸がインライン方向軸とずれることがない。従って、回転ずれによるミスコンバーゼンスを補正したことによって新たなミスコンバーゼンスが生じることはない。

さらに、低コストの一対の棒状マグネットを略インライン方向に移動させるだけで４極磁界の強さを簡便に調節できる。従って、個々のカラー受像管装置における個別の回転ずれによるミスコンバーゼンスを、低コストで、かつ簡単な構成で補正することができる。

本発明の上記のカラー受像管装置において、前記一対の棒状マグネットの着磁強度を変えることにより、前記インライン型電子銃から発せられた３本の電子ビームの回転ずれに対する補正量の調整が行われても良い。

これによっても、一対の棒状マグネットによる４極磁界の中心軸がインライン方向軸とずれることがない。従って、回転ずれによるミスコンバーゼンスを補正したことによって新たなミスコンバーゼンスが生じることはない。

以下、本発明のカラー受像管装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１に示すように、本発明のカラー受像管装置１は、内面に青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の各蛍光体ドット（又は蛍光体ストライプ）が配列されてなる蛍光体スクリーン２ａが形成されたパネル２と、パネル２の後方に接続されたファンネル３と、ファンネル３のネック部３ａに内蔵されたインライン型電子銃４と、パネル２の内部に蛍光体スクリーン２ａに対向して設けられたシャドウマスク５とを備えている。シャドウマスク５は、電子銃４から射出される３本の電子ビーム７に対して色選別の役割を果たすものであり、電子ビーム通過孔である略スロット形の開孔がエッチングにより多数形成された平板からなる。

ファンネル３の外周面上には偏向ヨーク６が設けられている。偏向ヨーク６は、電子銃４から射出される３本の電子ビーム７を水平方向及び垂直方向に偏向し、蛍光体スクリーン２ａ上を走査させる。偏向ヨーク６は、サドル型の水平偏向コイル６１とサドル型の垂直偏向コイル６２とを備えている。水平偏向コイル６１と垂直偏向コイル６２との間には、樹脂枠（絶縁枠）６３が設けられている。樹脂枠６３は、水平偏向コイル６１と垂直偏向コイル６２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６１、６２を支持する役割を果たしている。

電子銃４の管軸方向の位置に対応するネック部３ａの外周にはＣＰＵ（ＣｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅａｎｄＰｕｒｉｔｙＵｎｉｔ）９が設けられている。ＣＰＵ９は、電子ビームの静コンバーゼンス調整およびピュリティー調整を行う。ＣＰＵ９は、２極マグネット９２、４極マグネット９３、及び６極マグネット９４を有し、これらは樹脂材料からなる円筒形のサポータ９１の外周に取付けられている。２極マグネット９２、４極マグネット９３、及び６極マグネット９４は、いずれも円環状をした２枚の磁石からなる。

図１及び図２（Ａ）に示すように、樹脂枠６３は、水平偏向コイル６１とＣＰＵ９との間に設けられた、管軸と垂直な端板６３ｂと、端板６３ｂに対して水平偏向コイル６１とは反対側に、端板６３ｂに接続された円筒部６３ａとを有する。円筒部６３ａは小径円筒形状に成型されており、環状の締め付けバンド６４とねじ６５とによりネック部３ａに固定されている。

円筒部６３ａの外周面上には、略Ｘ軸方向に対向するようにして、コ字状の断面形状を有する一対の保持機構６６が一体に成型されている。図２（Ｂ）は、保持機構６６の拡大斜視図である。一対の保持機構６６には、図３に示すような、長軸方向の両端にＮ、Ｓの磁極を有する板状の一対の棒状マグネット８がそれぞれ挿入され、挟持される。このとき、一対の棒状マグネット８は、対向する磁極が同極となるように一対の保持機構６６に保持される。一実施例においては、図２（Ｂ）に示す保持機構６６の寸法は、厚さｔ＝１．５ｍｍ、幅Ｗ＝４．５ｍｍ、長さＬ＝１８．０ｍｍ、高さＨ＝８．０ｍｍとした。また、図３に示す棒状マグネット８の寸法は、厚さｔ_M＝２．５ｍｍ、幅Ｗ_M＝５．０ｍｍ、長さＬ_M＝１２．０ｍｍとした。

次に、本実施形態に係るカラー受像管装置の回転ずれ補正について説明する。

図４は、３本の電子ビームＢ、Ｇ、Ｒが蛍光体スクリーン２ａ側から見たときに反時計方向の回転ずれを生じているカラー受像管をＸ軸（インライン方向）に沿って見た場合における３本の電子ビームの軌道をＹＺ平面上に投影して示したものである。尚、１０は偏向ヨーク６によって発生する偏向磁界の領域を示している。

この場合、まず、ａ点においては、ＣＰＵ９の４極マグネット９３が発する４極磁界により、電子ビームＲをＹ軸方向下側に移動させ、且つ電子ビームＢをＹ軸方向上側に移動させる。次いで、ｂ点においては、上記の一対の棒状マグネット８が発する４極磁界により、電子ビームＲをＹ軸方向上側に移動させ、且つ電子ビームＢをＹ軸方向下側に移動させる。これにより、回転ずれによりＺＸ平面からずれた電子ビームＢ、Ｒは、偏向磁界の領域１０に進入する前までにＺＸ平面上を通ることになるので、電子ビームＢ、Ｒの回転ずれを補正することができる。

ｂ点における電子ビームの補正について詳述する。図４に示したように反時計方向の回転ずれが生じている場合は、図５（Ａ）に示すように、一対の棒状マグネット８をそのＮ極同士を対向させて配置することにより、電子ビームＲをＹ軸方向上側に、電子ビームＢをＹ軸方向下側にそれぞれ移動させるような４極磁界を発生させる。

逆に、時計方向の回転ずれが生じている場合は、ａ点においては、ＣＰＵの４極マグネット９３により、電子ビームＲをＹ軸方向上側に移動させ、且つ電子ビームＢをＹ軸方向下側に移動させる。ｂ点においては、図５（Ｂ）に示すように、一対の棒状マグネット８をそのＳ極同士を対向させて配置することにより、電子ビームＲをＹ軸方向下側に、電子ビームＢをＹ軸方向上側にそれぞれ移動させるような４極磁界を発生させる。これにより、電子ビームＢ、Ｒの回転ずれを補正することができる。

また、保持機構６６に挿入された一対の棒状マグネット８と円筒部６３ａとの間の間隔を数ｍｍ程度の範囲で変化させることにより、電子ビームに作用する４極磁界の強さを変化させることができる。これにより、個々のカラー受像管装置ごとに、回転ずれ補正に必要な最適な４極磁界を発生させることができる。尚、一対の棒状マグネット８の着磁量（着磁強度）をそれぞれ同じように変化させることによっても４極磁界の強さを所望の値に変化させることができる。

回転ずれに対する補正量の調整が終了した後は、棒状マグネット８は接着剤により保持機構６６に固定される。但し、棒状マグネット８と保持機構６６の固定は接着剤に限られれない。例えば、両面テープ等のその他の固定手段を用いることもできる。

以上、本実施形態に係るカラー受像管装置においては、ＣＰＵ９の４極マグネット９３と、これとは別個の一対の棒状マグネット８とにより、容易に回転ずれによるミスコンバーゼンスを補正することができる。

しかも、一対の棒状マグネット８のＹ軸方向の位置自由度やＺ軸回りの回転自由度は一対の保持機構６６により制限されており、且つ一対の棒状マグネット８が発生する４極磁界による補正量の調整は、一対の棒状マグネット８をＸ軸方向に移動させることにより行われるので、一対の棒状マグネット８による４極磁界の中心軸はＸ軸と常に一致し、この４極磁界がＹ軸方向にずれたりＺ軸回りに回転したりすることはない。従って、回転ずれによるミスコンバーゼンスを補正したことによって新たなミスコンバーゼンスが生じることはない。

図４では偏向磁界領域１０を簡略化して示したが、実際には偏向磁界は管軸方向になだらかに分布している。図６に、水平偏向コイル６１が発する水平偏向磁界の管軸（Ｚ軸）上での強度の管軸方向の分布の一例を、偏向ヨーク６とともに示す。図示したように、水平偏向磁界は、管軸方向において偏向ヨーク６よりも両外側の領域にも及んでいる。本発明では、図４を用いた説明から明らかなように、偏向磁界が作用する前の段階で３本の電子ビームに対して回転ずれの補正を行うことが、画面全域で正確なミスコンバーゼンス補正を行うのに有効である。従って、本発明では、一対の棒状マグネット８は、樹脂枠６３の端板６３ｂよりもＣＰＵ９側（電子銃４側）に、端板６３ｂから離間して設けられる。

一対の棒状マグネット８が端板６３ｂから離間して設けられることにより、以下のような付随的効果が得られる。

第１に、一対の棒状マグネット８の取付作業や位置調整作業が容易である。

第２に、端板６３ｂ上に配置される補正コイルなどの各種部品と一対の棒状マグネット８との干渉を考慮する必要がない。最近のカラー受像管装置では、端板６３ｂ上に補正コイルなどの各種部品が装着される場合が多い。一対の棒状マグネット８が端板６３ｂから離間していると、これらの部品を、一対の棒状マグネット８との干渉を考慮することなく、端板６３ｂ上に最適位置に配置することができる。

図６に示すように、水平偏向磁界の管軸上での強度が位置Ｚ₀にて最大値Ｍ_Hmaxをとるとすると、これよりＣＰＵ９側において水平偏向磁界の管軸上での強度が最大値Ｍ_Hmaxの２５％となる位置Ｚ₁又はこれよりもＣＰＵ９側の領域内に一対の棒状マグネット８を設置することが好ましい。ここで、一対の棒状マグネット８の管軸方向の位置を水平偏向磁界分布との関係で規定するのは、電子ビームの回転ずれによるミスコンバーゼンスは垂直偏向磁界が０である画面の水平軸上に現れるから、水平偏向磁界のみを考慮すればよいからである。一対の棒状マグネット８を位置Ｚ₁又はこれよりも電子銃４側の領域内に設置することにより、３本の電子ビームが実質的に偏向される前の段階で、一対の棒状マグネット８による４極磁界を作用させることができるので、より一層正確なミスコンバーゼンスの補正を行うことができる。

一般に、図１に示されるように、樹脂枠６３の端板６３ｂは、水平偏向コイル６１のＣＰＵ９側端に接近して設けられる。従って、図６に示されているように、上記位置Ｚ₁は端板６３ｂよりもＣＰＵ９側に位置することになる。例えば、画面対角寸法が２１インチ、偏向角９０°のカラー受像管装置においては、端板６３ｂの位置での水平偏向磁界の管軸上での強度は最大値Ｍ_Hmaxの３６％であった。

以上、本実施形態に係るカラー受像管装置においては、図３に示すような板状の棒状マグネットを用いたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図７（Ａ）に示すように、円筒形状の棒状マグネットや、図７（Ｂ）に示すように、半円筒形状の棒状マグネットであっても構わない。但し、いずれのマグネットも長軸方向の両端にＮ、Ｓ極の磁極を有している。

このように、簡便な構造で、しかも低コストの棒状マグネットを用いることにより、従来の円環状のマグネットと比較して大幅なコスト低減を実現することができる。しかも、棒状マグネットは、カラー受像管装置を組立後、回転ずれの補正が必要であると判明した場合にのみ取り付けることが可能である。これに対して、従来の円環状マグネットは、カラー受像管装置の組立後の取付は困難であり、従って、回転ずれの補正の要否に拘わらず全てのカラー受像管装置に予め取り付けておく必要がある。この点でも、本発明の棒状マグネットは従来の円環状マグネットに比べてコスト低減に寄与する。

また、本実施形態に係るカラー受像管装置においては、保持機構６６が図２（Ｂ）に示すようなコ字状断面を有していたが、保持機構６６の形状は棒状マグネット８を挟持できる構造であればこれに限定されない。例えば、保持機構６６が、図８（Ａ）に示すような略矩形の一部を切り欠いた断面や、図８（Ｂ）に示すような略「Ｄ」字形の一部を切り欠いた断面を有していても良い。あるいは、これらにおいてこの切り欠きが設けられていなくても良い。

本発明に係るカラー受像管装置は、テレビジョン受像機、コンピュータモニタ等の表示装置等に有用である。

本発明の一実施形態に係るカラー受像管装置の半断面図（Ａ）は、本発明の一実施形態に係るカラー受像管装置においてネック部及びその近傍の拡大斜視図、（Ｂ）は、本発明の一実施形態に係るカラー受像管装置において保持機構の拡大斜視図本発明の一実施形態に係るカラー受像管装置に用いられる棒状マグネットの一例の斜視図本発明の一実施形態に係るカラー受像管装置における回転ずれ補正を示す図（Ａ）は、反時計方向の回転ずれを補正するための補正磁界及びこれによる電子ビームの移動方向を示す図、（Ｂ）は、時計回転の回転ずれを補正するための補正磁界及びこれによる電子ビームの移動方向を示す図水平偏向磁界の管軸上での強度の管軸方向の分布の一例を示した図（Ａ）は、本発明の一実施形態に係るカラー受像管装置に使用される棒状マグネットの別の形状を示す斜視図、（Ｂ）は、本発明の一実施形態に係るカラー受像管装置に使用される棒状マグネットの更に別の形状を示す斜視図（Ａ）は、本発明の一実施形態に係るカラー受像管装置における保持機構の変形例を示す斜視図、（Ｂ）は、本発明の一実施形態に係るカラー受像管装置における保持機構の別の変形例を示す図（Ａ）は、従来のカラー受像管装置における付加４極マグネットによる回転ずれ補正を示す図、（Ｂ）は、付加４極マグネットによって新たに生じたミスコンバーゼンスを示す図

符号の説明

１カラー受像管装置
２パネル
２ａ蛍光体スクリーン
３ファンネル
３ａネック部
４電子銃
５シャドウマスク
６偏向ヨーク
７電子ビーム
８棒状マグネット
９ＣＰＵ
１０偏向磁界領域
６１水平偏向コイル
６２垂直偏向コイル
６３樹脂枠（絶縁枠）
６３ａ円筒部
６３ｂ端板
６４締め付けバンド
６５ねじ
６６保持機構
９１サポータ
９２２極マグネット
９３４極マグネット
９４６極マグネット

Claims

内面に蛍光体スクリーンが形成されたパネルと、前記パネルに接合されたファンネルと、前記ファンネルのネック部に内蔵され、水平方向軸上に配置された３つの陰極を有するインライン型電子銃と、前記ファンネルの外周面上に設けられた偏向ヨークと、前記ネック部の外周面上に設けられた一対の４極マグネットを有するＣＰＵとを備えたカラー受像管装置であって、
前記偏向ヨークは、水平偏向コイルと、垂直偏向コイルと、前記水平偏向コイルと前記垂直偏向コイルとの間に設けられた絶縁枠とを有し、
前記絶縁枠は、前記水平偏向コイルと前記ＣＰＵとの間に設けられた、管軸と垂直な端板と、前記端板に対して前記水平偏向コイルとは反対側に、前記端板に接続された円筒部とを有し、
前記端板と前記ＣＰＵとの間の前記円筒部の外周面上に、前記端板から離間して、長軸方向の両端に磁極を有する一対の棒状マグネットが、前記ネック部を水平方向軸の方向に挟み、且つ、同極を対向させて設けられていることを特徴とするカラー受像管装置。
前記一対の棒状マグネットの管軸方向における位置は、前記水平偏向コイルが発する水平偏向磁界の管軸上での強度が最大値Ｍ_Hmaxとなる位置よりも前記ＣＰＵ側であって、且つ、前記水平偏向磁界の管軸上での強度が前記最大値Ｍ_Hmaxの２５％以下である領域内である請求項１に記載のカラー受像管装置。
前記円筒部に前記一対の棒状マグネットを保持する保持機構が設けられている請求項１に記載のカラー受像管装置。
前記一対の棒状マグネットを水平方向軸の方向に移動させることにより、前記インライン型電子銃から発せられた３本の電子ビームの回転ずれに対する補正量の調整が行われる請求項１に記載のカラー受像管装置。
前記一対の棒状マグネットの着磁強度を変えることにより、前記インライン型電子銃から発せられた３本の電子ビームの回転ずれに対する補正量の調整が行われる請求項１に記載のカラー受像管装置。