JPH08287845A - 投写形ブラウン管装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 投写形ブラウン管装置のフォーカス性能を向
上させること。 【構成】 投写形ブラウン管に装着される一体形電磁集
束装置は、コンバーゼンスヨーク１０２，永久磁石１０
３，補助ヨーク１０４等を有し、集束磁界を発生する。
コンバーゼンスヨーク１０２は同時にコンバーゼンス磁
界を発生する。さらに、偏向ヨーク１０１，速度変調コ
イル７０も併せて、一体形電磁集束装置の同一のホルダ
ー１０５に設ける構成とする。 【効果】 電磁集束装置と偏向装置とコンバーゼンス装
置とが一体化されるため、磁気レンズの倍率を低減で
き、フォーカス性能に優れた投写形ブラウン管装置を実
現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、投写形ディスプレイ装
置に用いられる、投写形ブラウン管装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】投写形ディスプレイ装置においては、明
るく高精細な画像を得るために、赤，青，緑の各色にそ
れぞれ発色する複数の投写形ブラウン管装置を用いてい
る。

【０００３】図８は、一般的な投写形ディスプレイ装置
の概略構成を示すものである。図８に示すように、投写
形ブラウン管装置５，６，７の画像は、投写レンズ２，
３，４によって拡大され、スクリーン１上で合成され
る。

【０００４】図９は、上記した投写形ディスプレイ装置
中の従来の投写形ブラウン管装置を代表する、緑色用の
投写形ブラウン管装置６の概略構成を示すものである。
なお、他の投写形ブラウン管装置５，７も、蛍光体の色
が異なる点以外、投写形ブラウン管装置６と同一の構成
である。

【０００５】図９に示すように、投写形ブラウン管１６
には、蛍光面１１側から順に、偏向装置１５，コンバー
ゼンス装置２０，電磁集束装置３０，アライメントマグ
ネット１４が装着されている。カソード１３から発せら
れた電子ビーム１７は、発散しながら進み、電磁集束装
置３０によって形成される磁気レンズにより、集束作用
を受ける。さらに、コンバーゼンス装置２０，偏向装置
１５が発生する偏向磁界による偏向作用を受け、蛍光面
１１上に到達する。電磁集束装置３０によって形成され
る磁気レンズの像倍率は、おおよそ、カソード１３と磁
気レンズ中心１２間の距離ａと、蛍光面１１と磁気レン
ズ中心１２間の距離ｂとの比、すなわちｂ／ａで表わさ
れ、フォーカス性能を決定する重要なパラメーターの１
つとなっている。

【０００６】図１０は、上記した電磁集束装置３０の動
作原理を表わすものである。図１０に示すように、電磁
集束装置３０は、ヨーク３３，３６と、永久磁石３７
と、補助集束コイル３４とによって構成されている。永
久磁石３７には、温度特性が良いアルニコ磁石が一般に
用いられている。主集束磁界は永久磁石３７により発生
し、集束磁界を微調整するための磁界は補助コイル３４
よって発生される。これを磁界３５で示す。電子ビーム
１７は、管軸１８に対して軸対称な磁界３５によって集
束作用を受ける。

【０００７】電子ビームの偏向は、主に偏向装置１５が
発生する磁界で行なわれ、ラスタの歪や色ずれの補正
は、コンバ−ゼンス装置２０が発生する磁界で行なう。
投写形ディスプレイにおいては、複数の投写形ブラウン
管から投写された映像をスクリーン上で一致させる必要
があり、色ずれの無い画像を得るためにコンバーゼンス
装置が必須である。

【０００８】上記の磁気レンズの倍率ｂ／ａは、基本的
にその値が小さいほど蛍光面１１上でのビームスポット
径を小さくすることができ、高精細な画像を得ることが
できる。従って、電磁集束装置をできるだけ蛍光面に近
づける様々な試みがなされており、この種の装置に関す
る公知例としては特開平３−２２６９４６号公報等が挙
げられる。

【０００９】また、画質改善を行う方法として、電子ビ
ームの走査速度を変調し、映像の輪郭部分を強調し、表
示画像の鮮鋭感を向上する手法がある。走査速度を変調
させるためには、速度変調コイルを前記投写形ブラウン
管のネック部に取り付ける。このような従来技術は、実
開平４−２４４４号公報等に記載されており、例えば、
前記の図９に示した構成において、数ターン程度のサド
ル型コイルを、アライメントマグネット１４の取り付け
位置の近傍に配置することが一般的である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した電
磁集束方式の投写形ブラウン管を用いたディスプレイ装
置において、より一層の高解像度化と低コスト化とを狙
った場合には、次のような問題点がある。

【００１１】電子ビームをできるだけ小さく絞り、高
精細な画像を得るためには、電磁集束装置を出来るだけ
蛍光面近くに装着し、磁気レンズの低倍率化（ｂ／ａを
小さくすること）を実現する必要がある。しかし、電磁
集束装置の装着位置は、偏向装置やコンバーゼンス装置
によって制限を受け、解像度向上には限界がある。

【００１２】電磁集束装置の永久磁石材料には一般的
に、温度係数が小さい鋳造アルニコ磁石が用いられるこ
とが多い。しかしながら、鋳造アルニコ磁石は電気抵抗
が小さく、高周波磁界に対して渦電流損が大きい。磁気
レンズの低倍率化実現のため、コンバーゼンス装置と電
磁集束装置とが接近した場合、コンバーゼンス磁界によ
って渦電流損が生じ、コンバーゼンス駆動回路の消費電
力増加が懸念される。また、希土類磁石を用いれば、渦
電流損の点では問題ないが、鋳造アルニコ磁石と比較し
て高価であるという問題がある。

【００１３】基本的に、静電集束方式の投写形ブラウ
ン管装置と比較すると、電磁集束装置が必要であり、コ
スト面や生産性の点では不利である。

【００１４】速度変調コイルは数ターン程度であるた
め、偏向感度が悪く、輪郭強調を大きく得ることが困難
である。

【００１５】従って本発明の解決すべき技術的課題は、
上記した従来技術のもつ問題点を解消することにあり、
その目的とするところは、コンバーゼンス補正回路の消
費電力を増加させること無く、磁気レンズの倍率を低減
して電子ビームの径をより小さく絞り、高精細な画像を
得ることにある。また、本発明の他の目的とするところ
は、投写形ブラウン管への装着部品を削減し、軽量化，
低コスト化を実現することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】電磁集束装置の基本的な
構成は、前記の従来技術で説明したとおりである。本発
明による投写形ブラウン管装置においては、上記した目
的を達成するために、 電磁集束装置を構成する一部材である蛍光面側に位置
するリング状のヨークを、コンバーゼンス装置のコア材
と共用する。 コンバーゼンス装置のコア材は、電磁集束装置の永久
磁石と径方向に空間距離を保ち配置する。 速度変調コイルを、電磁集束装置と同一のホルダーに
設ける。 偏向装置とコンバーゼンス装置と電磁集束装置とを、
一体部品として構成する。等の技術的手段を用いる。

【００１７】

【作用】上記の手段により、コンバーゼンス装置の一部
（コア材）が電磁集束装置の機能を共用することにな
る。従って、電磁集束装置を蛍光面に近付けることがで
きる。すなわち、電磁集束装置が形成する磁気レンズの
倍率を低減することができる。また、永久磁石とコンバ
ーゼンス装置との間に適度な空間距離を設けることによ
り、コンバーゼンス磁界による渦電流損を防ぐことがで
きる。また、電磁集束装置と速度変調コイルとが近づく
ことにより、偏向感度を改善できる。さらに、これら全
ての部材を同一のホルダーに設けることにより、小形，
軽量化，低コスト化が実現できる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の詳細を、図示した各実施例に
よって説明する。

【００１９】〈第１実施例〉まず、本発明の第１実施例
を図１〜図３を用いて説明する。図１は、本発明の第１
実施例に係る投写形ブラウン管装置の要部構成を示す図
であり、本実施例は投写形テレビジョン装置への適用例
である。

【００２０】図１において、４０は、偏向装置とコンバ
ーゼンス装置と電磁集束装置とを一体化してなる一体形
電磁集束装置である。この一体形電磁集束装置４０は、
偏向ヨーク１０１と、コンバーゼンスヨーク１０２と、
リング形状の永久磁石１０３と、リング形状の補助ヨー
ク１０４と、補助コイル１０９とを備えており、投写形
ブラウン管１０８のネックに、管軸を中心軸として装着
される。なお、１０５は一体形電磁集束装置４０のホル
ダー、１０６は一体形電磁集束装置４０を固定するため
の締め付けバンドである。

【００２１】永久磁石１０３は、投写形ブラウン管１０
８の管軸方向に磁気異方性を有する。コンバーゼンスヨ
ーク１０２は、トロイダルコイルを有し、コンバーゼン
ス補正磁界を発生する。これは、従来の機能と全く同じ
である。補助コイル１０９は、集束磁界を微調整するた
め、ダイナミックフォーカスを適用するためなどに用い
る。

【００２２】永久磁石１０３から発生する磁界は、コン
バーゼンスヨーク１０２，投写形ブラウン管１０８，補
助ヨーク１０４を経て、永久磁石１０３に戻る閉路を形
成する。この閉路を磁界１０７で表す。磁界１０７は、
電子ビームを集束するための磁界である。すなわち、コ
ンバーゼンスヨーク１０２は、前記した図１０における
ヨーク３３と同一の働きをすることが出来る。

【００２３】いま、コンバーゼンスヨーク１０２の外径
をｄ１とし、リング状の永久磁石１０３の内径をｄ２と
すると、ｄ１がｄ２に等しいほど磁界１０７の発生効率
は高く得られる。しかしながら、ｄ１＝ｄ２とした場合
には、コンバーゼンスヨーク１０２に巻かれたトロイダ
ルコイルから発生する磁界の損失が大きくなり、コンバ
ーゼンス磁界の発生効率が低下する。これを、図２を用
いて説明する。

【００２４】図２は、コンバーゼンスヨーク１０２と永
久磁石１０３を軸方向から見た様子を示す概略図であ
る。コンバーゼンスヨーク１０２には、トロイダルコイ
ル１２１〜１２４が巻かれている。トロイダルコイル１
２１，１２３は、電子ビームを垂直方向に偏向させるた
めのコイルであり、トロイダルコイル１２２，１２４
は、電子ビームを水平方向に偏向させるためのコイルで
ある。トロイダルコイル１２１，１２３に電流を流すこ
とにより発生する磁界は、磁界１２５，１２６に示すも
のとなる。これがコンバーゼンス補正に必要な磁界であ
る。しかしながら、リング状の永久磁石１０３が近接配
置されると、無効磁界１２７，１２８が生じ、これはｄ
１とｄ２が近づくほど強くなる。

【００２５】ここで、ｄ１＜ｄ２となるように、適度な
空間距離を保つことにより、十分な集束磁界１０７を確
保し、かつ、無効磁界１２７，１２８が大きくならない
条件を得ることが出来る。たとえば、ｄ１＝４８ｍｍ程
度の場合には、およそｄ２＝５２ｍｍであれば、上記の
両者を共に満足することができる。

【００２６】このように、コンバーゼンスヨーク１０２
が集束磁界を発生するための機能を共用することによ
り、ホルダー前部端面から集束磁界中心間の距離Ｌｍｇ
を著しく短縮することができ、磁気レンズの低倍率化が
実現できる。図３に、この様子を比較して示す。

【００２７】図３は、従来方式の電磁集束装置と、本実
施例の一体型電磁集束装置の取り付け位置を比較して示
す図である。同図に示すように、Ｌｍｇの短縮は磁気レ
ンズの倍率低減に大きく寄与しており、従来方式に比べ
電子ビーム径をより小さく集束させることが可能とな
る。

【００２８】〈第２実施例〉次に、本発明の第２実施例
を図４を用いて説明する。図４は、本発明の第２実施例
に係る投写形ブラウン管装置の要部構成を示す図であ
り、本実施例も投写形テレビジョン装置への適用例であ
る。

【００２９】図４において、４１は、偏向装置とコンバ
ーゼンス装置と電磁集束装置とを一体化してなる一体形
電磁集束装置である。この一体形電磁集束装置４１は、
偏向ヨーク１０１と、コンバーゼンスヨーク１１２と、
リング形状の永久磁石１１３と、リング形状の補助ヨー
ク１１４と、補助コイル１０９とを備えており、投写形
ブラウン管１０８のネックに管軸を中心軸として装着さ
れる。なお、図４において、図１と同一の構成要素には
同一番号を付してある。

【００３０】永久磁石１１３は、投写形ブラウン管１０
８の管軸方向に磁気異方性を有する。コンバーゼンスヨ
ーク１１２は、トロイダルコイルを有し、コンバーゼン
ス補正磁界を発生する。これは、従来の機能と全く同じ
である。

【００３１】永久磁石１１３から発生する磁界は、コン
バーゼンスヨーク１１２，投写形ブラウン管１０８，補
助ヨーク１１４を経て、永久磁石１１３に戻る閉路を形
成する。この閉路を磁界１１７で表す。磁界１１７は、
電子ビームを集束するための磁界である。すなわち、コ
ンバーゼンスヨーク１１２は、前記した図１０における
ヨーク３３と同一の働きをすることが出来る。

【００３２】いま、コンバーゼンスヨーク１１２の外径
をｄ１とし、永久磁石１１３の内径をｄ２とする。本実
施例と第１実施例との違いは、ｄ２＜ｄ１であることで
ある。

【００３３】ホルダー１０５の前面端部からコンバーゼ
ンスヨーク１１２の後部端面までの長さをＬ１とし、ホ
ルダー１０５の前面端部から永久磁石１１３の前部端面
までの長さをＬ２とすると、Ｌ１がＬ２に等しいほど磁
界１１７の発生効率は高く得られる。しかしながら、Ｌ
１＝Ｌ２とした場合には、コンバーゼンスヨーク１１２
に巻かれたトロイダルコイルから発生する磁界の損失が
大きくなり、コンバーゼンス磁界の発生効率が低下す
る。これは、第１実施例と同様に、コンバーゼンス磁界
の無効成分が増加するからである。

【００３４】従って、Ｌ１＜Ｌ２とし、適度な空間距離
を保つことにより、コンバーゼンス磁界の低下が生ずる
ことなく、かつ、集束磁界１１７を効率良く発生させる
ことができる。たとえば、Ｌ１とＬ２の間隔は数ｍｍ程
度あれば、上記の両者を共に満足することができる。

【００３５】このように、コンバーゼンスヨーク１１２
が集束磁界を発生するための機能を共用することによ
り、ホルダー前部端面から集束磁界中心間の距離Ｌｍｇ
を著しく短縮することができ、磁気レンズの低倍率化が
実現できる。よって、前記図３に示した場合と同様の効
果を得ることができ、従来方式に比べ電子ビーム径をよ
り小さく集束させることが可能となる。

【００３６】〈第３実施例〉次に、本発明の第３実施例
を図５，図６を用いて説明する。図５は、本発明の第３
実施例に係る投写形ブラウン管装置の要部構成を示す図
であり、本実施例も投写形テレビジョン装置への適用例
である。

【００３７】図５において、４２は、偏向装置とコンバ
ーゼンス装置と電磁集束装置とを一体化してなる一体形
電磁集束装置であり、この一体形電磁集束装置４２にお
いて、図１と同一の構成要素には同一番号を付してあ
る。

【００３８】本実施例が図１の第１実施例と相違するの
は、一体形電磁集束装置４２に速度変調コイル７０を設
けた点にある。

【００３９】速度変調コイル７０は、図６に示すよう
に、サドル形状に巻いたコイル７１，７２によって構成
される。いまコイル７１とコイル７２が略平行に接する
面を水平面と呼び、この水平面と直角になる方向を垂直
方向と呼ぶ。コイル７１，７２に速度変調を行うための
電流を流すことにより、垂直方向の磁界を発生し、管軸
１８に沿って移動する電子ビームに対して、水平方向の
力を発生し、これにより走査速度の変調を行う。

【００４０】上記の速度変調コイル７０は、永久磁石１
０３と締め付けバンド１０６との間に取り付ける。この
ように、永久磁石１０３と速度変調コイル７０を近接配
置することにより、集束磁界の集束作用による速度変調
量の減少量を低く抑えることができる。この結果、速度
変調の効果、すなわち輪郭強調などの効果を大きく得る
ことができる。

【００４１】〈第４実施例〉次に、本発明の第４実施例
を図７を用いて説明する。図７は、本発明の第４実施例
に係る投写形ブラウン管装置の要部構成を示す図であ
り、本実施例も投写形テレビジョン装置への適用例であ
る。

【００４２】図７において、４２は、偏向装置とコンバ
ーゼンス装置と電磁集束装置とを一体化してなる一体形
電磁集束装置であり、この一体形電磁集束装置４２にお
いて、図５と同一の構成要素には同一番号を付してあ
る。

【００４３】本実施例が図５の第３実施例と相違するの
は、速度変調コイル７０の周囲にリング状のヨーク７５
を設けた点にある。

【００４４】このように、速度変調コイル７０の周囲に
フェライトなどよりなるリング状のヨーク７５を設ける
と、速度変調コイル７０の作用をさらに高めることがで
きる。この場合、例えば、リング状のヨーク７５の径方
向厚さは１ｍｍ程度で十分であり、焼結フェライトであ
っても、ゴム系の樹脂でフェライト粉末を固めた軟質シ
ートを巻き付けたものでも良い。

【００４５】なお、上述した各実施例において、永久磁
石１０３，１１３はアルニコ系の磁石でも良いし、磁性
粉をバインダーを用いて成形したボンド磁石でもよい
し、その他の焼結磁石や、複合磁石のいずれであっても
差し支えない。ただし、投写形ブラウン管の管軸方向に
磁気異方性をもつことは必要である。

【００４６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、電磁集束
装置と偏向装置とコンバーゼンス装置とが一体化される
ことによって、電磁集束装置が形成する磁気レンズの中
心は、従来より蛍光面に近づき、磁気レンズの倍率を低
減することができる。従って、磁気レンズの倍率が低減
されることで、投写形ブラウン管装置のフォ−カス性能
が向上する。また、速度変調コイルを電磁集束装置に近
接配置することによって、走査速度変調の効率を大きく
改善できる。さらにまた、電磁集束装置と偏向装置と速
度変調コイルとを一体化することで、投写形ブラウン管
装置を構成する部品点数を大幅に削減できる。すなわ
ち、より高精細な画像を提供する投写形ディスプレイ装
置を、軽量かつ低コストで製品化することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る投写形ブラウン管装
置の要部構成図である。

【図２】図１の一体形電磁集束装置の要部を側面から見
た説明図である。

【図３】本発明の第１実施例に係る投写形ブラウン管装
置と、従来の投写形ブラウン管装置とを対比して示す説
明図である。

【図４】本発明の第２実施例に係る投写形ブラウン管装
置の要部構成図である。

【図５】本発明の第３実施例に係る投写形ブラウン管装
置の要部構成図である。

【図６】図５中の速度変調コイルの概略構成を示す説明
図である。

【図７】本発明の第４実施例に係る投写形ブラウン管装
置の要部構成図である。

【図８】一般的な投写形ディスプレイ装置の概略構成を
示す説明図である。

【図９】従来技術による投写形ブラウン管装置の構成図
である。

【図１０】図９中の電磁収束装置の構成を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１ スクリーン ２，３，４ 投写レンズ ５，６，７ 投写形ブラウン管装置 １１ 蛍光面 １２ 磁気レンズの中心 １３ カソード １４ アライメントマグネット １５ 偏向装置 １６ 投写形ブラウン管 １８ 投写形ブラウン管の管軸 ２０ コンバーゼンス装置 ３０ 電磁集束装置 ３３，３６ ヨーク ３４ 補助コイル ３５ 磁界 ３７ 永久磁石 ４０，４１，４２ 一体形電磁集束装置 ７０ 速度変調コイル ７１，７２ 速度変調コイルのサドルコイル ７５ リング状のヨーク １０１ 偏向ヨーク １０２，１１２ コンバーゼンスヨーク １０３，１１３ 永久磁石 １０４，１１４ 補助ヨーク １０５ ホルダー １０６ 締め付けバンド １０７ 集束磁界 １０８ 投写形ブラウン管 １０９ 補助コイル １２１〜１２４ トロイダルコイル １２５，１２６ コンバーゼンス磁界 １２７，１２８ 無効磁界

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 投写形ブラウン管のネック部に装着さ
   れ、電子ビ−ムを水平方向・垂直方向に偏向するための
   磁界を発生する偏向装置及びコンバ−ゼンス装置と、電
   子ビ−ムを集束するための集束磁界を発生する電磁集束
   装置とを有する投写形ブラウン管装置において、 上記コンバーゼンス装置がトロイダイルコイルを有する
   リング状の第１のヨークで構成され、上記電磁集束装置
   が、上記投写形ブラウン管の管軸を中心軸として配置さ
   れる、リング状の第１の永久磁石と、リング状の第２の
   ヨークにより構成され、上記第１のヨークと上記第１の
   永久磁石とは、ある空間距離を保ち配置され、上記第１
   の永久磁石と上記第２のヨークとは密着して配置される
   ことを特徴とする投写形ブラウン管装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載において、 前記第１のヨークの外径をｄ１とし、前記第１の永久磁
   石の内径をｄ２としたとき、 ｄ１＜ｄ２ となるように設定し、前記第１のヨークと前記第１の永
   久磁石とを、前記投写形ブラウン管の管軸を中心として
   径方向に、ある空間距離を保ち配置することを特徴とす
   る投写形ブラウン管装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載において、 前記第１のヨークの外径をｄ１とし、前記第１の永久磁
   石の内径をｄ２としたとき、 ｄ２＜ｄ１ となるように設定し、前記第１のヨークと前記第１の永
   久磁石とを、前記投写形ブラウン管の蛍光面位置を基準
   として、軸方向に、ある空間距離を保ち配置することを
   特徴とする投写形ブラウン管装置。
4. 【請求項４】 請求項１または２または３記載におい
   て、 前記リング状の第１の永久磁石が、磁性粉と電気的に絶
   縁性の高いバインダー材を有する複合磁石で構成され、
   前記投写形ブラウン管の管軸と平行な向きに磁気異方性
   を有することを特徴とする投写形ブラウン管装置。
5. 【請求項５】 投写形ブラウン管のネック部に装着さ
   れ、電子ビ−ムを水平方向・垂直方向に偏向するための
   磁界を発生する偏向装置及びコンバ−ゼンス装置と、電
   子ビ−ムを集束するための集束磁界を発生する電磁集束
   装置と、電子ビームの走査速度を高周波で変調するため
   の速度変調コイルとを有する投写形ブラウン管装置にお
   いて、 上記電磁集束装置を構成するホルダーに上記速度変調コ
   イルを設けることを特徴とする投写形ブラウン管装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載において、 前記速度変調コイルの周囲にリング形状の磁性材料を設
   けることを特徴とする投写形ブラウン管装置。