JPH07192657A - 動作時に軸方向補正磁界を発生するための補正コイルを有する表示管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表示管のスクリーンの中心における（ねじ
れ）エラーを補正する。 【構成】 表示管は、管のネックを取囲む環状の（ねじ
れ）補正コイル（15）を有する（ねじれ）補正デバイス
をそなえ、このコイルは（ねじれ）補正電流で付勢され
ると表示管の軸方向に補正磁界を生じる。本発明によれ
ば、前記のデバイスは表示スクリーン（５）の中心の
（ねじれ）エラーを補正するための４−極ｙ磁界も与え
る。この４−極ｙ磁界は、環状コイル（15）のターン
を、表示スクリーンと電子銃に交互に面する４つの予め
定められた通路に従うことにより発生さることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表示スクリーンと、電
子ビームを表示スクリーンに向けて放射するための電子
銃システムを収容するネックと、表示管を同軸的に取囲
む偏向ユニットとを有し、この偏向ユニットは、付勢時
に電子ビームを第１の方向に偏向するライン偏向コイル
システムと、付勢時に電子ビームを前記の第１の方向と
直行する第２の方向に偏向するフィールド偏向システム
とを有し、前記の偏向ユニットは更に環状の補正コイル
を有し、この環状の補正コイルは、電子ビームの通路を
取囲み、表示管の縦軸と直行して配設され、表示管の軸
方向に補正磁界を発生するための補正電流を与える回路
に接続可能であるようにした表示管に関するものであ
る。

【０００２】本発明は、１つの電子ビームが発生される
白黒表示管及び３つの電子流が発生されるカラー表示管
の両方に関するものである。

【０００３】

【従来の技術】インライン形のカラー表示管では、電子
銃システムは表示スクリーン上に集中される同一平面内
にある３つの電子ビームを発生するようにされる。電子
ビームを偏向するために表示管を取囲む偏向ユニット
は、電子ビームを、該電子ビームの通常の偏向されない
真直な通路から一方または他方に偏向し、電子ビームが
表示スクリーン上の選ばれた画素に当たって該表示スク
リーン上に可視表示を与えるために用いられる。偏向磁
界を適当に代えることにより、電子ビームは、上或いは
下及び左或いは右に（垂直に配設された）表示スクリー
ンを横切って移動することができる。ビームの強さを同
時に変えることにより、情報または画像の可視表示が表
示スクリーン上に形成されることができる。表示管のコ
ーン区間のまわりに固定された偏向ユニットは、電子ビ
ームを互いに直交する２つの方向に偏向させるために２
つの偏向コイルシステムを有する。各システムは、該シ
ステムが相互に対して９０°の角度、管のネックのまわ
りにずらされて、管のネックの向き合った側に配された
２つのコイルを有する。付勢されると、２つの偏向コイ
ルシステムは直交した偏向磁界をつくる。

【０００４】これ等の磁界は、非偏向電子ビームの通路
に本質的に直角である。コイルがサドル形ならば、ライ
ン偏向コイルシステムを取囲む磁性材料の円筒状のコア
が−偏向磁界を集中し、偏向領域内の磁束密度を増すた
めに通常使用される。偏向コイルは、サドル形のもので
も或いは環状コア上にトロイダル状に巻かれた形（特に
フィールド偏向コイル）のものでもよい。

【０００５】フィールド偏向コイルとライン偏向コイル
をそなえた偏向ユニットを表示管に取付けた後、動作時
にねじれ(twist) エラーが時として現れる。かいつまん
で云うと、この問題は、３つの電子ビームが電子銃より
出る時に水平面内ではなく幾らか傾けられた面（例えば
管軸のまわりに最大１度）内にあるということである。
電子ビームはスクリーンの中心に向けられる、すなわち
コンバーゼンスはスクリーンの中心では満足すべきもの
である。けれども、偏向によって、前記の傾きが、すべ
ての他のスクリーン点を横切って（主に）垂直青−赤エ
ラーとして明白になり、このエラーはＢＲｙエラーと呼
ばれる。この問題はＣＭＴやＨＤＴＭ用のようにコンバ
ーゼンスに極めて厳密な要件が課せられる場合には切迫
したものになる。

【０００６】各表示管に個別に正しい補正（寸法及び符
号に関する限り）を設定する可能性を与える有効なねじ
れ補正手段は、電子ビームの通路を取囲む環状のコイル
を偏向ユニットの入口側近くに配し、このコイルを、表
示管の軸方向に補正磁界を生ずるためのねじれ補正電流
を与える回路に接続可能にすることにより実現される。

【０００７】この手段は次のように働く。すなわち、側
方ビームが補正コイルの磁力線に延在する角度のため
に、側方ビームは、第１の領域（図２の破線の左）にお
いて一方の側（例えば青は上及び赤は下）に先ず僅かに
偏向され、少し後で、破線の右の第２の領域で他方の側
に偏向される。２つの効果が正しい強さの比を有すれ
ば、３つのビームは、補正コイルの磁界を去った後に１
つの水平面内にあり、やはりスクリーンの中心に向かっ
て集中する。多くの場合、前記の強さの比は厳密に正し
くなく、この場合スクリーンの中心において垂直な青−
赤エラー（ＢＲｙエラー）が明白になる。このエラー
は、補正コイルのＺ位置及び寸法に依存し、例えば０．
５から１．５ｍｍ（３２インチ９：１６，１１０°管）
になり得る。コイルの機械的な設計は定着されているの
で、これを自由に選ぶことはできず、また中心のＢＲｙ
エラーを減らすために用いることはできない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、表示スクリ
ーンの中心におけるねじれエラーを補正することを目的
とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、冒頭に記載した種類の表示管において
次のようにしたことを特徴とするものである。すなわ
ち、補正磁界は表示スクリーンの中心外側のエラーを補
正し、偏向ユニットは、表示管の中心のエラーを補正す
る付加的な補正手段を有する。

【００１０】本発明の観点内において付加されるべき特
別な手段は、 ａ．２つの静的（４−極）磁性リングによるエラーの補
正。 欠点：リングは該リングを調整する余分の工程を必要と
する。 ｂ．補正コイルを、ビームがスクリーンの中心にある時
に電流の値が零であるように直流電流の代わりに交流電
流での補正コイルの作動、この時スクリーンの中心には
側方の影響は存しない。電流はこの場合例えば、放物線
状で、水平及び／または垂直偏向の周波数と共に変化す
る。このような交流電流を発生する回路は高価であり、
且つ直流に必要なよりもより多くのエネルギを消費す
る。 ｃ．（軸方向）ねじれ補正磁界への４−極ｙ成分の付
加。

【００１１】補正コイル（通常管軸と直交する平面内を
延在する）の良く検討した小さな変形は軸方向コイル磁
界に特別な４−極ｙ成分を生じ、この成分は、変形の程
度及び方向によってその強さと符号を調節することがで
きる。所要の変形は多くの場合僅かばかりですむ（例え
ば１．５ｍｍ）。全体の変形は、環状コイルのターンが
表示スクリーンと電子銃システムに交互に面する４つの
予め定められた波状を有する通路に従うことにより形成
される。

【００１２】この４−極ｙ成分は、スクリーンの中心に
おけるＢＲｙ効果を正確に補正する。ＤＣ制御による結
果として生ずる補正（全スクリーンに対する）は、この
場合磁性リングやＡＣ回路を使用する必要なしの正確な
補正である。

【００１３】本発明の表示管を得る実施態様は次の通り
である。 −円筒状合成物質支持体のまわりに巻かれ、該支持体の
外側を横切って縦方向に延在するリブに設けられた溝内
に巻くことにより変形が得られるようにしたワイヤ。 −所望の形状で治具内に巻かれ、コイルが偏向ユニット
（熱可塑性被覆を有するワイヤ）に対してベークされる
ような方法で、該治具内で“ベーキング（ターンが一緒
に固着するように通電による加熱）により自己支持形に
されたコイル。 本発明は、インライン形電子銃やデルタ形電子銃を有
し、ねじれの正確な補正が必要なすべてのカラー表示
管、特に９：１６のアペクト比の表示スクリーンを有す
る管に通用することができる。

【００１４】以上本発明をねじり補正コイルをそなえた
カラー表示管について説明したが、本発明は、主として
軸方向の磁界（表示管の縦方向の磁界）を発生する補正
コイルが用いられたすべての表示管にも適用することが
できる。一例は、より一般的には磁界回転コイルと呼ば
れる地磁気補正コイルを有する表示管である。白黒表示
管だけでなくカラー表示管に起き得る磁界回転（すなわ
ち傾き）は外部磁界の水平成分（表示管の長軸に平行な
成分）により屡々引き起こされるが、その根源の１つは
地磁気の磁界である。このようなコイルＢが軸方向磁界
をつくるために作動されて（傾き）補正または（傾き）
補償コイルが磁界回転を相殺するために用いられると、
エラー（カラー表示管のＢＲｙエラー）が表示スクリー
ンの中心にも導入されることがあるが、このエラーは前
述したようして取除くことができる。磁界回転コイルは
一般に偏向ユニットの入口側近くに配されるのではな
く、もっと表示スクリーンの方へ、例えば偏向ユニット
の出口側近くに、偏向ユニットの入口側と表示スクリー
ンの間の位置に配されることに留意されたい。このよう
な配置の例は、１９９０年９月の「フィリップス・ディ
スプレイ・コンポーネンツ・データ・ハンドブック（Ph
ilips Display Components Data Handbook) 」の４２９
頁及び４３０頁に示されている。

【００１５】

【実施例】図１は、電子銃システム３を収容する細いネ
ック部分から表示スクリーン５をそなえた拡がったコー
ン部分に延在する容器６を有するカラー表示管を略断面
図で示す。偏向ユニット７が、ネック部分とコーン部分
の境界部において管に取付けられている。この偏向ユニ
ット７は、前端９と、反対側でこの前端と向き合った後
端とを有する絶縁材料の支持体８を有する。電子銃シス
テム３でつくられた電子ビームを水平方向に偏向するた
めの（ライン）偏向磁界を発生する偏向コイル１１，１
１′が前記の前端と後端の間で支持体８の内側に配設さ
れる。この実施例では、３つの電子ビームＲ，Ｂ及びＧ
は一平面内に位置する。すなわちこの電子銃はインライ
ン形のものである。けれども、この電子銃はデルタ形の
ものでもよい。偏向コイル１１，１１′は磁性材料の環
状コア１４で取囲まれ、この環状コアには、この実施例
では、電子銃システム３でつくられた電子ビームを垂直
方向に偏向するための（フィールド）偏向磁界を発生す
るための一組のコイル１２，１２′がトロイダル状に巻
回される。ライン偏向コイルシステムのコイル１１，１
１′は、一緒になって窓を形成する第１側方パケットと
第２側方パケット及び後端区間（電子銃３に面した）と
前端区間（表示スクリーンに面した）を有する。図では
後端は前端に対して平らに配設されている。けれども本
発明は、立ち上がった後端を有するライン偏向コイル、
或いは任意のフィールド偏向コイルの実施形態例えば支
持体８の溝内に巻回されたコイルにも関するものであ
る。

【００１６】この場合、ネックを取囲む環状のねじれ補
正コイル１５が偏向ユニット７に付加される。“ねじ
れ”というのは、例えば僅かに回された位置に電子銃が
シールさた結果としてスクリーン上に現れるコンバーゼ
ンスエラーパターンである。このねじれは、中心を除く
すべてのスクリーン点に赤−青ｙエラーとして現れる。
シーリング時の広がり (sealing spread) に加えて、フ
レーム上の電子銃のエラー (gun-on-frame error) 、電
子銃構成要素の相互位置の広がり及び偏向ユニットの広
がりがねじれの原因になる。

【００１７】ねじれは、コンバーゼンス広がりの大きな
そして恐らくは最も大きな個別の源泉である。ねじれの
原因はその程度において、それ程異なるものではない。
したがって−ねじれの原因及び後の補正方法で所期の焦
点を処理することは困難か或いは不可能とさえ見なさな
きた。

【００１８】管のネックのまわり（偏向コイルの入口側
近くの主レンズを超えたところ）の環状コイルは、ＤＣ
電流では付勢されるとねじれ効果を生じる。したがっ
て、このようなコイルをねじれ補正のために使用するこ
とができる。けれども、このコイルは点Ａ（表示スクリ
ーンの中心）におけるＢＲｙ効果の欠点を有する。この
欠点は、例えば後述するような方法で補正磁界に特別な
４−極ｙ成分を加えることにより前記の他の手段による
よりも有利な手段で除くことができる。

【００１９】必要なのは、適正な符号と適正な強さを有
する付加的な４−極ｙ効果である。これは、図３及び４
に略図的に示したように、コイルを僅かに変形すること
によって実現することができる。この場合、管軸を横切
る平面にそのターンが延在する円形の基本形を有する環
状コイルが用いられている。けれども、本発明はこの円
形の基本形を有するコイルに限定されるものではない。
主に軸方向に向けられる磁界を発生するすべてのコイ
ル、例えば方形の基本形を有するコイルもまた適してい
る。

【００２０】変形されたコイル１５′と図に破線で示し
た変形されないコイル１５との相違は、上，左，下及び
右における４つの電流ループで、その磁界方向は一方が
他方と向き合っている。これ等の４つのループは４−極
ｙ成分を正確に発生する。この４−極ｙの強さと配向
は、“ループ”の寸法と電流の流れる方向の選択によっ
て調節することができる。図６は、これによって発生さ
れて外側ビームを反対の垂直（ｙ）方向に変位する４−
極ｙ磁界を示す。許容されることのできるＢＲｙ（Ａ）
偏差と偏向コイルの入口側に対するＺ位置に依存して、
実際の場合ｄｚは０と１０ｍｍの間、特に０．５ｍｍと
５ｍｍの間にある。ループの寸法とこのループの電流の
方向は、コイルのＢＲｙ（Ａ）への影響が全体として零
であるように選ばれることができる。

【００２１】変形されない環状コイルが用いられた場
合、点Ａへの影響がＺ位置とコイルの直径に依存して現
れる。設計がＡにおける最小限を基とする必要がないの
で、前述の解決を用いた場合Ｚ方向位置及び直径の選択
に遙かに多くの自由度がある。若し偏向ユニットが、内
面が操作速度コイルシステムを支持する中空円筒状の合
成物質支持体１６（図１，２）を有する走査変調デバイ
スを既に有するならば、ねじれ補正コイル１５′を該支
持体１６の外面に配設するのが実際的であろう（図
４）。この支持体１６は、例えばコイル１５′のターン
を入れるための溝が設けられた外部の縦方向のリブ１７
ａ〜１７ｄ（この場合には４つ）をそなえることができ
る。

【００２２】図５Ｂは、このコイルの補正パターンを比
較のために図式的に現わしたものである。図５Ａは、例
えば電子銃回転で起きる補正さるべきエラーパターンを
示す。両パターンは事実上同じである。

【表１】

【００２３】必要なデバイス電力は最大で１ワット（５
Ｖまたは１３Ｖの電源）であるのが好ましい。これはワ
イヤ直径とコイルターンの数の選択の結果による。０．
５０ｍｍから１ｍｍのラインねじれ（点Ｂ及びＣにおけ
るＢＲｙ）の補正のためには、ワイヤの太さに応じて、
数ダースから数１００のターンが実際に必要なことがわ
かった。

【図面の簡単な説明】

【図１】偏向ユニットと（ねじれ）補正コイルをそなえ
たカラー表示管の略縦断面図である。

【図２】電子ビームへの補正コイルの効果の説明図であ
る。

【図３】Ａは本発明の一実施例の（ねじれ）補正コイル
を有する管容器の略平面図である。Ｂは本発明の一実施
例の（ねじれ）補正コイルを有する管容器の略側面図で
ある。

【図４】図３に示したタイプの（ねじれ）補正コイルを
有する円筒状支持体の略斜視図である。

【図５】Ａはカラー表示管の表示窓上のラスタの略図で
ある。Ｂはねじれ補正コイルの補正パターンの略図であ
る。

【図６】図３または図４に示したタイプのコイルで発生
される４−極ｙ磁界である。

【符号の説明】

３ 電子銃システム ４ コーン ５ 表示スクリーン ７ 偏向ユニット ８ 支持体 １１，１１′ライン偏向コイル １２，１２′フィールド偏向コイル １４ 環状コア １５ 変形されないコイル １５′ 変形されたコイル １６ 中空合成物質支持体 １７ａ〜１７ｄ リブ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示スクリーンと、電子ビームを表示ス
   クリーンに向けて放射するための電子銃システムを収容
   するネックと、表示管を同軸的に取囲む偏向ユニットと
   を有し、この偏向ユニットは、付勢時に電子ビームを第
   １の方向に偏向するライン偏向コイルシステムと、付勢
   時に電子ビームを前記の第１の方向と直交する第２の方
   向に偏向するフィールド偏向システムとを有し、前記の
   偏向ユニットは更に環状の補正コイルを有し、この環状
   の補正コイルは、電子ビームの通路を取囲み、表示管の
   縦軸と直交して配設され、表示管の軸方向に補正磁界を
   発生するための補正電流を与える回路に接続可能である
   ようにした表示管において、補正磁界は表示スクリーン
   の中心外側のエラーを補正し、偏向ユニットは、表示管
   の中心のエラーを補正する付加的な補正手段を有するこ
   とを特徴とする表示管。
2. 【請求項２】 付加的な補正手段は、付勢時に４−極ｙ
   磁界成分を発生する請求項１記載の表示管。
3. 【請求項３】 付加的な補正手段は、環状コイルのター
   ンが表示スクリーンと電子銃システムに交互に面する４
   つの予め定められた波状を有する通路に従うことにより
   形成される請求項１記載の表示管。
4. 【請求項４】 環状コイルは０＜ｄＺ＜１０ｍｍである
   距離ｄＺを横切って表示管の軸方向に延在する請求項３
   記載の表示管。
5. 【請求項５】 電子銃システムは３つの同一平面内の電
   子ビームを表示スクリーンに向けて放射するようにさ
   れ、環状の補正コイルは、偏向ユニットの入口側近くに
   配され、電子ビームの通路を取囲み、ねじれ補正磁界を
   発生するためのねじれ補正電流を与える回路に接続可能
   な請求項１記載の表示管。
6. 【請求項６】 環状の補正コイルは、偏向ユニットの入
   口側と表示スクリーンの間に位置する場所に配され、磁
   界回転補償磁界を発生するための磁界回転補償電流を与
   える回路に接続可能である請求項１記載の表示管。