JPH10268822A - フィールド順次方式用陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィールド順次方式用陰極線管において、高
速走査が不要で、画像表示輝度を向上させ、電子ビーム
間隔の制御を行うことにより高精度の画像を得る。 【解決手段】 電子ビームと同数のラインを並列に表示
するため、同一線上に並んだ複数本の電子ビームを同時
に放射する電子銃部７と、上記複数本の電子ビームをス
クリーン上でスクリーン水平軸に対して垂直に並べ、垂
直方向の電子ビーム間隔を一定に保つビーム制御部８
と、その並べられた複数の電子ビームを水平方向および
垂直方向に走査させる偏向ヨーク２とを備えた構成とし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、フィールド順次
方式のカラー表示用陰極線管の電子ビーム制御に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】フィールド順次方式用陰極線管の例とし
て、ここでは液晶シャッター型陰極線管を示す。図１２
は従来の液晶シャッター型陰極線管を示す断面図であ
り、図において、１は１本の電子ビーム６を放射する電
子銃部、２は電子銃１から放射された電子ビーム６を偏
向する偏向ヨーク、３は偏向ヨーク２で偏向された電子
ビーム６が当たって発光する蛍光面部、４はガラス管で
あり、特に蛍光面部３が内側にある前面のガラス部をス
クリーンという。これらで白黒の陰極線管を構成する。
５は液晶シャッターであり、例えば複屈折性のある液晶
と偏向フィルターを組合わせて構成される。このような
構造の液晶シャッター型陰極線管は、例えば特開平６ー
１６１３８３号公報に示されている。

【０００３】次に動作について説明する。スクリーンの
内側にある蛍光面部３に向けて、電子銃部１から１本の
電子ビーム６が放射され、偏向ヨーク２で電子ビーム６
が偏向され水平方向垂直方向に走査される。偏向された
電子ビーム６が蛍光面部３に当たり白色光を放射する。
このように陰極線管は、白色光源と映像として作用す
る。液晶シャッター５は、入射した白色光から偏向フィ
ルターと液晶の作用により、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、
青色（Ｂ）の３原色を選択的に透過させる。

【０００４】この様な表示方式においては、３色の画像
を同時には表示できないので、各色の画像に１フレーム
期間の１／３づつの時間を割り当て、順次に表示するこ
とが必要になる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のフィールド順次
方式用陰極線管は、以上のように構成されており、１フ
レーム期間内に３色の画像信号を順次に出力するため、
各色の画像信号は１フレーム期間の１／３の時間内に出
力されることになり、通常の並列方式に比べ、水平走査
時間が１／３となり、３倍の高速走査が必要となる。ま
た、電子ビーム照射時間も１／３となるため画像表示輝
度が落ちてしまうという問題があった。

【０００６】この発明は、上記のような課題を解消する
ためになされたもので、高速走査を必要とせず、画像表
示輝度を向上させ、高精度の画像が得られるフィールド
順次方式用陰極線管を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の第１の構成で
あるフィールド順次方式用陰極線管は、複数本の電子ビ
ームを同時に放射する電子銃部と、該電子銃部から放射
された前記複数の電子ビームをスクリーン上でスクリー
ン水平軸に対して垂直に一定間隔で並べるビーム制御部
と、前記複数の電子ビームを水平、および垂直方向に同
時に走査させる偏向ヨークとを備えたものである。

【０００８】この発明の第２の構成であるフィールド順
次方式用陰極線管は、前記電子銃は、前記複数本の電子
ビームを、水平方向の一直線上の配置で放射するもので
ある。

【０００９】この発明の第３の構成であるフィールド順
次方式用陰極線管は、前記ビーム制御部は２種類の４極
レンズと２種類の６極レンズを備えたものである。

【００１０】この発明の第４の構成であるフィールド順
次方式用陰極線管は、前記ビーム制御部は２種類の４極
レンズを備えたものである。

【００１１】この発明の第５の構成であるフィールド順
次方式用陰極線管は、前記４極レンズまたは６極レンズ
は、静磁界レンズまたは静電界レンズとするものであ
る。

【００１２】この発明の第６の構成であるフィールド順
次方式用陰極線管は、前記４極レンズまたは６極レンズ
は、ダイナミック制御される磁界レンズまたは電界レン
ズとするものである。

【００１３】この発明の第７の構成であるフィールド順
次方式用陰極線管は、前記４極レンズまたは６極レンズ
は、静的制御およびダイナミック制御を併用したもので
ある。

【００１４】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．以下、この発明を図に基づいて説明す
る。図１はこの発明の実施の形態１であるフィールド順
次方式用陰極線管を示す断面側面図である。図におい
て、２はその複数の電子ビーム６を偏向し、水平方向垂
直方向に走査させる偏向ヨーク、３は偏向ヨーク２で偏
向された電子ビーム６が当たって発光する蛍光面部、４
はガラス管であり、これらで白黒の陰極線管を構成す
る。５は液晶シャッターであり、例えば複屈折性のある
液晶と偏向フィルターを組合わせて構成される。７は水
平方向の同一線上に並んだ複数本の電子ビーム６を同時
に放射する電子銃部、８は電子銃部７から放射された複
数の電子ビーム６をスクリーン上でスクリーン水平軸に
対して垂直に一定間隔に並べるためのビーム制御部であ
り、４極レンズと６極レンズの作用をもつ。

【００１５】次に動作について説明する。例えば、３本
の電子ビーム６を同時に走査させるには図２に示すよう
なスクリーン上での電子ビーム６の位置関係が必要とな
る。水平方向のビーム間隔はスクリーン水平軸に対して
垂直になるため原則的にはズレはない。垂直方向のビー
ム間隔はスクリーン全面で常に等間隔で走査される。こ
のようなビーム間隔になるように４極レンズの組合わせ
と６極レンズの組合わせの作用で制御する。具体的な動
作としては、映像信号回路は電子銃部から放射できる電
子ビームと同数の水平輝度信号を同時に並列にフィール
ド順次方式用陰極線管に入力する。このようにして、複
数の電子ビームを垂直に配置して並列に表示するため、
水平に並んだ３本の電子ビーム６が電子銃部７から同時
に放射された場合、水平に並んだ３本の電子ビーム６
を、スクリーン上でスクリーン水平軸に対して垂直に一
定間隔に並べるためにビーム制御部８で両サイドの電子
ビーム６を図３（ａ）または（ｂ）の方向に軌道を曲げ
ることが必要である。

【００１６】図４は図１におけるビーム制御部８の磁界
の作用を示すモデル図である。図において、９は４極レ
ンズとして作用する４極磁界であり、図４（ａ）および
図４（ｂ）に示す２種類の４極磁界により両サイドの電
子ビーム６を上下および左右に動かす。この４極磁界の
組合わせにより両サイドの電子ビーム６の軌道を曲げ
て、水平方向のビーム配置をスクリーン上で垂直方向の
ビーム配置に偏向することができる。その３本の電子ビ
ーム６は偏向ヨークによって偏向され、走査される。偏
向された電子ビーム６はスクリーン面の内側にある蛍光
面部３に当たり白色光を発光する。スクリーン上での電
子ビーム６はスクリーン水平軸に対して垂直に並び、垂
直方向の電子ビーム間隔は画面サイズとライン数によっ
て異なるが、常に等間隔である。もし、３本の電子ビー
ムが垂直に並ばないで傾いていたり、ばらばらに並んで
いると、画像表示で垂線が表示された場合、３ライン毎
に傾いたり、ギザギザの線になったりする。また、常に
垂直方向の電子ビーム間隔が等間隔になっていなかった
り、３本の電子ビームの上下関係が逆転していたりする
と走査線が見えたり、正常な表示画像が表示できないな
ど表示画像として不具合が生じる。ばらつきなどにより
中央の電子ビーム６と両サイドの電子ビーム６の電子ビ
ーム間隔が等間隔に保てない場合は、図５（ａ）および
図５（ｂ）に示すような２種類の６極磁界１０の組合わ
せを用いて電子ビーム６の軌道を上下および左右の方向
に修正する。６極磁界は６極レンズとして作用し、中央
の電子ビーム６には殆ど作用せず、両サイドの電子ビー
ム６を同方向に動かす。このように、陰極線管は白色光
源と映像として作用する。

【００１７】液晶シャッター５は、入射した白色光から
偏向フィルターと液晶の作用により、赤色（Ｒ）、緑色
（Ｇ）、青色（Ｂ）の３原色を選択的に透過させる。

【００１８】このように、電子ビームと同数のラインを
並列に表示するため、走査される電子ビーム６がスクリ
ーン水平軸に対して垂直に一定間隔に保たれ、スクリー
ン上でスクリーン水平軸に垂直に電子ビーム６を並べ、
垂直方向に一定間隔に保ようにビーム制御部８が作用す
る。このようなビーム走査とライン並列の映像信号の供
給により、高速走査が不要となり、１フィールドの期間
の電子ビーム照射時間も長くなり、画像表示輝度が向上
し、高精度の画像が得られる。

【００１９】なお、スクリーン上でスクリーン水平軸に
対して垂直に一定間隔に電子ビーム６を並べるためのビ
ーム制御部８は、ダイナミック制御（スクリーン上の表
示位置に対応して可変制御するもの）のものでも、静的
な制御のものでもよく、全スクリーン上でスクリーン水
平軸に対して垂直に電子ビーム６を並べ、一定間隔を保
つものであればよい。要するに、あるスクリーン上の１
点で垂直に一定間隔に制御したとき、全スクリーン上で
もそれが保たれるならばダイナミックな制御は不要であ
る。また、ここでは磁界により電子ビーム６を曲げたが
磁界でなくても電界でも、またその他の方法でも同様の
作用をするものであればよい。要するに、スクリーン上
全面でスクリーン水平軸に対して垂直に一定間隔に電子
ビーム６を並べるものであればよい。ビーム制御部８の
位置は偏向ヨークより電子銃部７側であればどこでもよ
い。また、ガラス管４の外部でも内部でもよい。ただ
し、他の特性にあまり影響の無いところが望ましい。

【００２０】実施の形態１では、例として３本の電子ビ
ーム６の場合を示したが、４本以上の場合の時でも考え
方は同じであり、それぞれの電子ビーム６に与える磁界
や、電界の強さをコントロールすることにより可能であ
る。

【００２１】また、本実施の形態においては、水平方向
の同一線上に電子ビームを放射する電子銃を前提として
説明したが、４極磁界と６極磁界を組合わせたビーム制
御部は一般に任意のビーム再配列が可能であって、他の
形態の電子銃、例えば３角配列の電子銃にも適用でき
る。

【００２２】実施の形態２．図６はこの発明の実施の形
態２であるフィールド順次方式用陰極線管を示す断面側
面図である。本実施の形態では、実施の形態１における
電子銃部７から同時に放射される複数本の電子ビーム６
をスクリーン上でスクリーン水平軸に対して垂直に並
べ、一定間隔に保つためのビーム制御部８を電子銃部７
の外部より４極磁界を発生させるものである。図におい
て、１１は電子銃７外部より２種類の４極磁界（実施の
形態１と同様の４極磁界組合わせ）を発生させるビーム
制御部である。動作は実施の形態１と同様であるが、電
子銃部７外部より４極磁界を与えているので、小さい磁
界で電子ビーム６の軌道を容易に曲げることができる。
また、実施の形態１と同様に、中央の電子ビーム６と両
サイドの電子ビーム６の電子ビームの間隔が等間隔に保
てない場合は、６極磁界を用いて修正する。この場合、
ビーム制御部１１は４極磁界と６極磁界の両方の磁界を
発生させる。

【００２３】実施の形態３．図７はこの発明の実施の形
態３であるフィールド順次方式用陰極線管を示す断面側
面図である。図において、１２は電子銃部７から同時に
放射される複数本の電子ビーム６をスクリーン上でスク
リーン水平軸に対して垂直に並べ、一定間隔に保つため
のビーム制御部８を電子銃部７内部より４極電界を発生
させるものである。図において、１２は電子銃部７の内
部より２種類の４極電界（電子ビーム６を上下および左
右に動かす４極電界の組合わせ）を発生させるビーム制
御部である。実施の形態１の磁界の代わりに電界を用い
て同様の作用を行っている。そして、電子銃部７の内部
に４極電界を与えているので、容易に小さい電界で電子
ビーム６の軌道を曲げることができる。また、中央の電
子ビーム６と両サイドの電子ビーム６の電子ビーム間隔
が等間隔に保てない場合は、２種類の６極電界を用いて
修正する。この場合、ビーム制御部１２は４極電界、６
極電界の両方の電界を発生させる。

【００２４】実施の形態４．図８はこの発明の実施の形
態４であるフィールド順次方式用陰極線管を示す断面側
面図である。本実施の形態では、実施の形態１における
電子銃部７から同時に放射される複数本の電子ビーム６
をスクリーン上でスクリーン水平軸に対して垂直に並
べ、一定間隔に保つためのビーム制御部８を偏向ヨーク
２の後部の４極補正コイル１３にしたものである。図９
に４極補正コイルを示す。電子ビーム６を上下および左
右に動かすために同一の８極コアに巻いた２種類の４極
コイル１４ａ，１４ｂを組合わせている。この位置に配
置することにより電子銃部７への影響を小さくすること
ができる。作用は実施の形態１と同様である。また、中
央の電子ビーム６と両サイドの電子ビーム間隔が等間隔
に保てない場合は、６極磁界を用いて修正する。この場
合の４極補正コイルは１３は４極磁界、６極磁界の両方
の磁界を発生させられるように、６極用コイル２種類
（両サイドの電子ビーム６を上下に同方向に動かすコイ
ルと両サイドの電子ビーム６を左右に同方向に動かすコ
イル）が追加される。

【００２５】実施の形態５．実施の形態５では、電子銃
部７から同時に放射される複数本の電子ビーム６をスク
リーン上でスクリーン水平軸に対して垂直に並べ、一定
間隔に保つためのビーム制御部８が永久磁石（４極磁石
の組合わせと６極磁石の組合わせ）である場合、走査さ
れる電子ビーム６がスクリーン水平軸に対して十分な精
度で垂直に一定間隔にスクリーン上全面で保たれない場
合がある。この誤差を補正するために、図１０に示すよ
うに偏向ヨーク２の後部に電子ビーム間隔制御用補正コ
イル１５を備える。この電子ビーム間隔制御用補正コイ
ル１５でスクリーン上全面において走査される電子ビー
ム６がスクリーン水平軸に対して垂直に一定間隔になる
ように修正する。電子ビーム間隔制御用補正コイル１５
は図１１のように、４極コイル１６ａ，１６ｂと、６極
コイル１７ａ，１７ｂに適切な電流が流されて、４極磁
界と６極磁界の組合わせにより補正する。これによりス
クリーン上全面で補正がなされる。

【００２６】なお、電子ビーム間隔制御用補正コイル１
５は、本実施の形態で示したもの以外でも、全スクリー
ンで補正がなされるものであればどのようなものでもよ
い。また、本実施の形態ではビーム制御部８が永久磁石
であるが、他の磁界、静電界であってもよい。

【００２７】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載するような効果を奏する。

【００２８】この発明の第１〜第４の構成であるフィー
ルド順次方式用陰極線管によれば、複数本の電子ビーム
をスクリーン上で垂直に等間隔で並べて同時に平行して
走査し、複数本の電子ビームがそれぞれに対応する映像
信号を並列に表示するようにしたので、１本のビームで
表示する従来の陰極線管に比べて高速走査を必要とせ
ず、電子ビーム照射時間が長くできるので画像表示輝度
が向上し、高精度の画像表示が可能となる。

【００２９】この発明の第５の構成であるフィールド順
次方式用陰極線管によれば、ビーム制御部と静磁界レン
ズまたは静電界レンズで構成したので、装置が簡単にな
る。

【００３０】この発明の第６の構成であるフィールド順
次方式用陰極線管によれば、ビーム制御部をダイナミッ
ク制御される磁界レンズまたは電界レンズで構成したの
で、高精度の画像表示が可能となる。

【００３１】この発明の第７の構成であるフィールド順
次方式用陰極線管によれば、ビーム制御を静的制御とダ
イナミック制御を併用した４極レンズまたは６極レンズ
で構成したので、高精度の画像表示が容易に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１であるフィールド順
次方式用陰極線管を示す断面側面図である。

【図２】 この発明の実施の形態１におけるスクリーン
上でスクリーン水平軸に対して垂直に、また垂直方向は
一定間隔に並べられた電子ビームを示すモデル図であ
る。

【図３】 この発明の実施の形態１における電子ビーム
をスクリーン上でスクリーン水平軸に対して垂直に一定
間隔で並べるビーム制御部での電子ビームの軌道が曲げ
られるモデル図である。

【図４】 図１におけるビーム制御部の磁界の作用を示
すモデル図である。

【図５】 この発明の実施の形態１における電子ビーム
をスクリーン上でスクリーン水平軸に対して垂直に一定
間隔で並べるビーム制御部での６極磁界と電子ビームの
動きを示すモデル図である。

【図６】 この発明の実施の形態２であるフィールド順
次方式用陰極線管を示す断面側面図である。

【図７】 この発明の実施の形態３であるフィールド順
次方式用陰極線管を示す断面側面図である。

【図８】 この発明の実施の形態４であるフィールド順
次方式用陰極線管を示す断面側面図である。

【図９】 この発明の実施の形態４における４極補正コ
イルのモデル図である。

【図１０】 この発明の実施の形態５である電子ビーム
間隔制御用補正コイルを備えたフィールド順次方式用陰
極線管を示す断面側面図である。

【図１１】 この発明の実施の形態５における電子ビー
ム間隔制御用補正コイルのモデル図である。

【図１２】 従来のフィールド順次方式用陰極線管を示
す断面側面図である。

【符号の説明】

２ 偏向ヨーク、３ 蛍光面部、４ ガラス管、５ 液
晶シャッター、６ 電子ビーム、７ 電子銃部、８ ビ
ーム制御部、１１ ４極磁界を発生させるビーム制御
部、１２ ４極電界を発生させるビーム制御部、１３
４極補正コイル、１５ 電子ビーム間隔制御用補正コイ
ル。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数本の電子ビームを同時に放射する電
   子銃部と、該電子銃部から放射された前記複数の電子ビ
   ームをスクリーン上でスクリーン水平軸に対して垂直に
   一定間隔で並べるビーム制御部と、前記複数の電子ビー
   ムを水平、および垂直方向に同時に走査させる偏向ヨー
   クとを備えたフィールド順次方式用陰極線管。
2. 【請求項２】 前記電子銃は、前記複数本の電子ビーム
   を、水平方向の一直線上の配置で放射する請求項１記載
   のフィールド順次方式用陰極線管。
3. 【請求項３】 前記ビーム制御部は２種類の４極レンズ
   と２種類の６極レンズを備えた請求項１記載のフィール
   ド順次方式用陰極線管。
4. 【請求項４】 前記ビーム制御部は２種類の４極レンズ
   を備えた請求項２記載のフィールド順次方式用陰極線
   管。
5. 【請求項５】 前記４極レンズまたは６極レンズは、静
   磁界レンズまたは静電界レンズである請求項３または請
   求項４記載のフィールド順次方式用陰極線管。
6. 【請求項６】 前記４極レンズまたは６極レンズは、ダ
   イナミック制御される磁界レンズまたは電界レンズであ
   る請求項３または請求項４記載のフィールド順次方式用
   陰極線管。
7. 【請求項７】 前記４極レンズまたは６極レンズは、静
   的制御およびダイナミック制御を併用したものである請
   求項３または請求項４記載のフィールド順次方式用陰極
   線管。