JPH0656741B2 - カラ−受像管装置 - Google Patents

カラ−受像管装置

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JPH0656741B2
JPH0656741B2 JP59091792A JP9179284A JPH0656741B2 JP H0656741 B2 JPH0656741 B2 JP H0656741B2 JP 59091792 A JP59091792 A JP 59091792A JP 9179284 A JP9179284 A JP 9179284A JP H0656741 B2 JPH0656741 B2 JP H0656741B2
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magnetic field
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control element
picture tube
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/46Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement
    • H01J29/70Arrangements for deflecting ray or beam
    • H01J29/701Systems for correcting deviation or convergence of a plurality of beams by means of magnetic fields at least
    • H01J29/707Arrangements intimately associated with parts of the gun and co-operating with external magnetic excitation devices

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は3電子ビームを有するカラー受像管装置に関す
るものである。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
通常のカラー受像管の多くは水平方向にインライン配列
された3本の電子銃を有し、受像スクリーン内面近傍に
配したシヤドウマスクにより各々対応した蛍光体上に3
電子ビームが選択的に射突する様に電子銃,シヤドウマ
スク及びスクリーンが相互に最適に配置されてなる。
従来形のカラー受像管の概略構成を第1図に示す。第1
図において、カラー受像管はまず内部を高真空に保つた
めパネル(1)、フアンネル(2)及びネツク(3)の各部から
なる硝子製外囲器を有する。パネル(1)の前面はほぼ矩
形状でありテレビ画像等を映出するスクリーンである。
ネツク(3)はその内部に電子ビーム発生用電子銃(4)を含
む。ネツク(3)とパネル(1)の中間部分がフアンネル(2)
部である。
このようなカラー受像管はR,G,Bの3原色に対応す
る3電子銃(4R),(4G),(4B)をネツク(3)内に含み、その
3電子銃(4R), (4G), (4B)は水平方向にインライン状に
配置される。それぞれの電子銃は図示していないが各々
ヒーター,陰極,制御電極,集束電極及び高圧電極等よ
りなる。ヒーターにより加熱された陰極から放出された
熱電子は制御電極にてそのスクリーンへの到達量が決め
られ、集束電極と高圧電極間に於て形成される電子レン
ズにてスクリーン上で最適となるように集束作用を受け
る。
第1図にはこの電子ビームの軌道を(5R),(5G),(5B)で示
す。
3電子ビーム(5R), (5G), (5B)はさらにスクリーン中央
部に於て静電的及び(又は)磁気的作用により一点に集
中するよう設定される。また多数の規則的に配列された
微小アパーチヤを有するシヤドウマスク(6)がスクリー
ンたるパネル(1)の内面に対し所定の距離だけ離間して
保持される。
3電子ビーム(5R), (5G), (5B)はこのシヤドウマスク
(6)によつてそれぞれのスクリーンへの射突可能位置が
選択され各電子ビーム(5R),(5G),(5B)の射突位置に対応
して予め塗布形成されたR,G,B3色の蛍光体を正確
に励起発光せしめる(図示せず)。
上記電子ビーム(5R), (5G), (5B)をほぼ矩形状の表示ス
クリーン全面にわたつて走査する偏向ヨーク(7)はフア
ンネル(2)とネツク(3)の中間位置にそれらをとり囲むよ
うに配置される。
偏向ヨーク(7)は通常直交する2組のコイル群から構成
されている。第1の偏向コイルは最も一般的には上下一
対のサドル形コイル(7a)からなり水平偏向磁界を発生す
る。第2の偏向コイルは環状磁性体コアにトロイダル巻
きされたトロイダル形コイル(7b)が一般的であつて垂直
偏向磁界を発生する。
通常自己集中型のカラー受像管が大部分を占めており、
これは偏向ヨーク(7)が発生する偏向磁界を制御するこ
とでインライン配列の電子銃より射出した3電子ビーム
(5R), (5G), (5B)を矩形状スクリーン全域で集中させる
方式である。
この方式では水平偏向磁界はピンクツシヨン形、垂直偏
向磁界はバレル形でなければならない。
さらに実用上充分なる品位の集中誤差とする最も有効な
手段として第2図(a)及び第2図(b)に示すように高透磁
率磁性材料よりなる磁界制御素子がある。即ち、特公昭
58−45135 号公報及び特公昭51−44046 公報に提案され
ているように、一般に偏向ヨーク(7)と電子銃(4R), (4
G), (4B)の間の適当な位置に置かれ、偏向ヨーク(7)の
漏えい磁界に作用して中央電子ビーム(5G)と両側電子ビ
ーム(5R), (5B)の描くラスターサイズを一致させる効果
をもつ。また特公昭58-7017 号公報では同公報第8図に
示すように、2種類の磁気遮蔽素子を管軸方向に互に同
一平面上とならないように配置することによつて水平及
び垂直両軸のコマ収差を補正する際の自由度を高め、水
平及び垂直両軸上のコマ収差を所定の値に設定可能とす
る提案がなされている。
しかしながら上記従来の磁界制御素子を使用したカラー
受像管は以下に述べる欠点を有している。前述の通り通
常のカラー受像管はR,G,Bの3電子ビームが表示ス
クリーン上で一致する自己集中方式が主流である。これ
は偏向磁界自身の収差成分を利用して電子ビームの集中
を得るものであつてその磁界は水平偏向磁界はピンクツ
シヨン形、垂直偏向磁界はバレル形が必要である。さら
にネツク(3)内部に封入された電子銃の先端に配設した
磁界制御素子が偏向ヨークの漏えい磁界に作用して中央
ビーム(5G)を両サイドビーム(5R),(5B)に一致させる。
ところが中央ビーム(5G)と両サイドビーム(5R),(5B)と
の集中は画面コーナー部に於ては大きく劣化する。
第3図は中央ビーム(5G)と両サイドビーム(5R),(5B)の
不一致状態を示す模式図である。第3図において実線は
両サイドビームを破線は中央ビームを表わす。上述の磁
界制御素子は通常点(a)及び点(b)に注目して中央ビーム
と両サイドビームが一致する様設計する。
しかるに図示するが如く、画面上の横線はV軸から離れ
画面コーナーに近ずくにつれ中央ビームが両サイドビー
ムに対してたれ下がる現象を来たし、画面コーナー部に
於けるコンバーゼンスエラーを著しく増大せしめ画像品
位の劣化を招く。このようなコーナーを主体とするたれ
下がり現象は高解像度用キヤラクターデイプレイ用とし
ては許容出来ない品位である。またこの現像は画面の大
型化,偏向各の増大に伴なつて増々顕著となる。
一方V軸上の中間点a′に於ては中央ビームの方が両サ
イドビームより外方にずれた状態となり画面中央に近い
領域に於てもコンバーゼンス品位を劣化せしめている。
例えば特公昭58-7017 号公報の第8図に示されているよ
うな磁気遮蔽素子の形状と配置では、垂直軸上に着目す
ればカソード側の第1の磁気遮蔽素子により中央ビーム
に対しては偏向感度を増加するように作用するが、第2
の磁気遮蔽素子により中央ビームに対しては偏向感度を
減少させるように作用する。このような構成のカラー受
像管においても画面コーナー近づくにつれ中央ビームが
両サイドビームに対してたれ下がる現象が顕著に表われ
る。
〔発明の目的〕
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、両サイド
ビームのラスターと中央ビームラスターの不一致を改善
し良好な画像品位及び良好な高解像文字品位を得ること
を目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は、電子ビーム発生源であるカソードと偏向ヨー
クの間にあつて電子ビーム進行方向に所定距離離間した
第1の磁界制御素子と第2の磁界制御素子をネツク内に
有し、第1の磁界制御素子は偏向ヨーク側に位置し、少
くとも3ビームで定まる平面に垂直方向には中央ビーム
ラスタを相対的に大きくする効果を有し、第2の磁界制
御素子はカソード側に位置し、相対的に両サイドビーム
ラスタを大きくする効果を有するものであつて、第1の
磁界制御素子と第2の磁界制御素子の協同により中央ビ
ームのラスタと両サイドビームのラスタを一致させるカ
ラー受像管であり、従来のカラー受像管では得られなか
つた良好なコンバーゼンス特性が得られるものである。
〔発明の実施例〕
以下図面を用いて本発明を詳細に説明する。尚本発明を
適用されるカラー受像管装置の全体構成は第1図に示す
ものと同様であるので、以下本発明の要部についてのみ
説明する。
第4図は本発明に係る第1の実施例である。
第1図の磁界制御素子を構成する高透磁率磁性体からな
る環状磁界制御素子(10R)及び(10B)は各々両サイドビー
ム(R)及び(B)の通路とり囲む様に配置する。第2の磁界
制御素子を構成する磁界制御素子(10G)は同じく中央ビ
ーム(G)の通路とり囲む高透磁率磁性体からなる環状磁
界制御素子である。
第1の磁界制御素子と第の磁界制御素子は相互にビーム
進行方向に所定距離(l)離間し、第1の磁界制御素子は
偏向ヨーク側に、第2の磁界制御素子はカソード(11)側
に配置する。(12)は偏向ヨークにより発生する偏向磁界
の漏えい磁力線を表わす。第4図においてカソード以外
の電子銃電極は省略して示していない。この磁界制御素
子(10R),(10B),(10G)は各々上記漏えい磁力線(12)に作
用して各電子ビームの偏向感度を制御するものである。
即ち、高透磁率環状素子(10R),(10B),(10G)は各々漏え
い磁界を素子自身に集中されると同時にその内部をシー
ルドする効果を共通して有している。従つて環状素子の
内部を通過する時そのビームは偏向感度が減少する。従
つて第1の磁界制御素子は第5図(a)に示すように中央
ビーム(G)の偏向感度を増加させ、逆に第2の磁界制御
素子は第5図(b)に示すように中央ビーム(G)の偏向感度
を減少させる。上述した偏向感度の増減は画面上では結
果として両サイドビームラスタを基準とした時の中央ビ
ームラスタの大きさを増減に対応する。
このように第1の磁界制御素子で中央ビームの上下方向
ラスタサイズを増大させ、第2の磁界制御素子で中央ビ
ームの上下方向ラスタサイズを減少させ、両者により中
央ビームの上下方向ラスタサイズを両サイドビームの上
下方向ラスタサイズに一致させると第3図に示した如き
中央ビームラスタが画面コーナー部に於てたれ下がる現
象を改善することが出来る。
第6図(a)は磁界制御素子を使用しない場合のラスター
サイズのずれを示すもので、両サイドビームラスタを基
準として実線であらわし中央ビームラスタを破線であら
わす。即ち自己集中型偏向ヨークでは中央ビームの上下
方向ラスタサイズが両サイドビームのそれに比して小さ
い。この値は実用上全く許容不可である。
第6図(b)は本発明に係る第1磁界制御素子のみを用い
た時のラスタサイズを示すものであり、一点鎖線で示す
中央ビームラスタが両サイドビームラスタに比し大き
く、かつ量的には画面コーナに比べて垂直軸上の方が大
である。
第6図(c)は本発明に係る第2磁界制御素子のみを用い
た時のラスタサイズを示すもので、二点鎖線で示す中央
ビームラスタは両サイドビームのラスタより大幅に小さ
くコーナー部に比べると垂直軸の方がより小さい。ここ
で垂直軸上のラスタサイズの差をA、コーナーでのそれ
をB、磁界制御素子のない場合の添字を“0”第1及び
第2の磁界制御素子の場合をそれぞれ“1”,“2”で
表わす。
第1の磁界制御素子によるラスター補正量はV軸及びD
軸で(A1+A0)及び(B1+B0)であり、第2の磁界制御素
子のそれは(A2-A0)及び(B2+B0)である。本発明者等
はV軸とD軸との補正量の比について詳細な実験的検討
を加えた。
その結果 1>k1>k2>0 但し であることがわかつた。即ち第1の磁界制御素子による
補正量のV軸とD軸の比は第2の磁界制御素子のそれよ
り大きく、両者は1から0の中間にある。
このことは一般的に表現すれば偏向ヨークの近辺ではV
軸とD軸の補正量は近い量であるのに対し偏向ヨークか
ら遠ざかるとD軸の補正量が小さくなりV軸上ばかり補
正することを意味する。又これらのことは磁界制御素子
の形状等にはよらずその位置に深く関係している。
以上により画面のV軸からD軸まで一様にラスタサイズ
が一致することを具体的に示す。
通常A0とB0はほとんど等しい。
A0=B0 ……(3) V軸上ではラスターサイズが一致する。
A1=A2−A0 ……(4) 画面コーナーでのラスタサイズ差は(1)乃至(4)式を用い
て、 Δ=B1−(B2-B0) =(k1-K2)A2-(1-k2)A0 ……(5) 従つて、 とするとコーナーでもラスターが一致することとなる。
ここにA0は偏向ヨークによつて決まる値であり、k1及び
k2は第1及び第2の磁界制御素子の配置された位置によ
つて決まる値であり、A2は一義的に決まる。
従つて第1の磁界制御素子の必要補正量は、 第2の磁界制御素子の必要補正量は、 であることは明らかである。
次に25吋型110度偏向カラー受像管に本発明を適用した
場合の具体例を示す。A0は4.0 mmである。第1,第2の
磁界制御素子の配置位置は偏向ヨーク端よりそれぞれ約
20mmと約40mmとした。この時k1及びk2は、 k1=0.7 k2=0.3 であることが実験より求められた。
従つて、(6)式及び(7)式を用いれば、第1及び第2の磁
界制御素子の適正補正量はそれぞれ、 7.0 mm及び3.0 mm と求まる。以上に基ずいて実施した上記カラー受像管の
特性はV軸上のラスターを一致させた時のコーナーでの
中央ビームラスターのたれ量で表わすと、従来0.8 mm乃
至1.0 mmであつたものが0乃至0.2 mm程度に大幅に減少
させることが出来た。
次に本発明の他の実施例につき説明する。
第1の実施例を示す第4図では環状素子を示したが磁界
制御素子は円筒状であつてもよいし必らずしも円形でな
くてもよい。
第1磁界制御素子としては第2図(a)及び第2図(b)等の
形状も使用することが可能であり、電子ビームをとり囲
む形状とは基本的には、垂直方向偏向に伴つて中央ビー
ムラスタの感度を向上させるタイプの形状であれば良い
ということであり、それは任意に選択可能である。又、
第2磁界制御素子としては中央ビームラスタの感度を減
少させるタイプのものであれば任意に選択が可能であ
る。
第7図及び第8図には之等の磁界制御素子の他の組み合
せた例を示す。
〔発明の効果〕
以上の説明で明らかな様に本発明に係る第1,第2の磁
界制御素子を有するカラー受像管装置では、従来より画
像品位を著しく劣化せしめていた中央ビームラスタの不
一致、特にコーナー部での不一致を大幅に改善すること
が出来た。また画面の中間部分の不一致についても改善
出来た。
以上の様に本発明によれば、従来なしえなかつたコンバ
ーゼンス特性の大幅改良を可能とするものであり、大型
広角管の性能向上,キヤラクターデイスプレイ管等での
解像度の向上等その効果は非常に大きく工業的価値は極
めて大である。
【図面の簡単な説明】
第1図はカラー受像管の概略構成を示す断面図、第2図
(a)及び第2図(b)は従来の磁界制御素子の例を示す部分
平面図、第3図は従来技術による中央ラスタの不一致を
説明するための模式図、第4図は本発明に係る第1及び
第2の磁界制御素子の実施例を示す要部の切欠斜視図、
第5図(a)及び第5図(b)は第4図の第1,第2の磁界制
御素子の作用を説明するための部分平面図、第6図(a)
乃至第6図(c)は画面上のラスタサイズ補正を説明する
ための模式図、第7図及び第8図はその他の磁界制御素
子の組み合せの実施例を示す模式図である。 (1)……パネル、(2)……フアンネル (3)……ネツク、(4)……電子銃 (6)……シヤドウマスク、(7)……偏向ヨーク (10R),(10B),(10G)……磁界制御素子

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ネック部、前面パネル部および前記ネック
    部とパネル部の中間のファンネル部の各部より構成され
    る外囲器からなる受像管と、前記受像管ネック部内に3
    本のインライン配列の電子ビームを生成する電子銃構体
    と前記ファンネル部およびネック部の周囲に配置された
    偏向ヨークとを含み、前記偏向ヨークは前記電子銃構体
    が生成する3電子ビームを含む面で決まる第1の偏向方
    向と3電子ビームを含む面に垂直な第2の偏向方向に各
    々偏向する第1及び第2の偏向コイルからなり、3電子
    ビームが描くラスターの大きさを実質的に一致させるべ
    く高透磁率磁性部材よりなる磁界制御素子を前記ネック
    部内に有するカラー受像管に於て、前記磁界制御素子は
    少なくとも第2偏向方向にはセンタービームのラスター
    の大きさを相対的に増大させる第1の磁界制御素子と、
    第1及び第2偏向方向共にセンタービームのラスターの
    大きさを相対的に減少させる第2の磁界制御素子を含み
    前記偏向ヨークの偏向コイルと前記電子銃の電子ビーム
    発生源のカソードの間であって偏向コイル側より第1の
    磁界制御素子及び第2の磁界制御素子の順に管軸方向に
    所定距離離間して配置したことを特徴とするカラー受像
    管装置。
  2. 【請求項2】前記第1の磁界制御素子はサイドビームを
    とり囲む構造の磁性体部材よりなり、第2の磁界制御素
    子はセンタービームをとり囲む構造の磁性体部材よりな
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のカラー
    受像管装置。
  3. 【請求項3】前記偏向ヨークの第2偏向コイルが発生す
    る磁界は全体として樽形磁界形状をなすことを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載のカラー受像管装置。
  4. 【請求項4】前記偏向ヨークの第2偏向コイルが磁性体
    コアにトロイダル巻きされてなることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載のカラー受像管装置。
JP59091792A 1984-05-10 1984-05-10 カラ−受像管装置 Expired - Lifetime JPH0656741B2 (ja)

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EP85105593A EP0160970B1 (en) 1984-05-10 1985-05-07 Color picture tube device
DE8585105593T DE3582083D1 (de) 1984-05-10 1985-05-07 Farbbildroehre.
US06/731,903 US4656390A (en) 1984-05-10 1985-05-08 Color picture tube device

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JPS60236439A JPS60236439A (ja) 1985-11-25
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