JPS6325456B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6325456B2 JPS6325456B2 JP54001594A JP159479A JPS6325456B2 JP S6325456 B2 JPS6325456 B2 JP S6325456B2 JP 54001594 A JP54001594 A JP 54001594A JP 159479 A JP159479 A JP 159479A JP S6325456 B2 JPS6325456 B2 JP S6325456B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron beam
- magnetic field
- focusing
- axis
- control magnetic
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- Expired
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- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 33
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 9
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
- Details Of Television Scanning (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は陰極線管の電子ビーム集束装置に関す
る。特に陰極線管のけい光体上に形成された電子
ビーム像を光学システムを用いて大型スクリーン
上に拡大投写するような投写型テレビジヨン装置
において、周辺における水平解像度を向上させる
ダイナミツクフオーカス的な機能と周辺での輝度
増加を合せて行なえる電子ビーム集束装置を提供
するものである。
る。特に陰極線管のけい光体上に形成された電子
ビーム像を光学システムを用いて大型スクリーン
上に拡大投写するような投写型テレビジヨン装置
において、周辺における水平解像度を向上させる
ダイナミツクフオーカス的な機能と周辺での輝度
増加を合せて行なえる電子ビーム集束装置を提供
するものである。
従来の投写型テレビジヨン装置においては、ス
クリーン投写される映像を明るくするため陰極線
管のビーム電流及び高圧を増加させて比較的高電
流密度で動作させている。しかし、高圧は陰極線
管の安全性等でほとんど決定されてしまい、ビー
ム電流の設定値においては陰極線管に用いられる
けい光体材料で決定されてしまう。すなわちビー
ム電流を増加させると、けい光体は飽和領域に入
つてしまい輝度増加が難しいのが現状である。
クリーン投写される映像を明るくするため陰極線
管のビーム電流及び高圧を増加させて比較的高電
流密度で動作させている。しかし、高圧は陰極線
管の安全性等でほとんど決定されてしまい、ビー
ム電流の設定値においては陰極線管に用いられる
けい光体材料で決定されてしまう。すなわちビー
ム電流を増加させると、けい光体は飽和領域に入
つてしまい輝度増加が難しいのが現状である。
第１図は従来投写型テレビジヨン装置に用いら
れる投写管の基本的な構成を示すものである。図
において、１は電子ビームが放出されるカソード
で、電子ビームは集束レンズ系としての集束コイ
ル２で発生したビーム軸方向の一様な磁界Bzに
より、電子ビーム像再生面であるけい光体面を有
するターゲツト３に集束される。４は電子ビーム
をターゲツト３上に水平および垂直方向に走査を
与える偏向コイルである。ここでターゲツト３の
映像は凹面鏡５と補正レンズ６で構成されたシユ
ミツトレンズによりスクリーン（図示せず）上に
拡大投写される。第１図において電子ビームは軸
対称の集束コイル２を通り、収差が無ければター
ゲツト３上には軸対称の円形スポツトとなる。こ
こでターゲツト３上に映像を作るために偏向コイ
ル４により水平，垂直に電子ビームは走査される
ため、集束コイル２による電子ビームのフオーカ
ス面は、第１図の要部拡大図である第２図の破線
７で示すように偏向中心を中心とした球面とな
る。すなわちフオーカス面７は電子ビーム像再生
面であるターゲツト３とは互いに逆方向の球面と
なる。このためターゲツト３の中央でフオーカス
を合せると周辺においてはフオーカスぼけを生じ
る。このフオーカスぼけは周辺での解像度の低下
となる。またターゲツト３上の画像を拡大投写す
る光学系において、画像の中央と周辺での光利用
率が異り、周辺部の光利用率が中央の光利用率よ
り悪くなる。このためスクリーン上での輝度特性
は中央部より周辺部が低くなる。すなわち中央部
は明るく周辺部は暗くなる。たとえばシユミツト
光学系の場合周辺部の輝度は中央部の1/3程度に
なる。
れる投写管の基本的な構成を示すものである。図
において、１は電子ビームが放出されるカソード
で、電子ビームは集束レンズ系としての集束コイ
ル２で発生したビーム軸方向の一様な磁界Bzに
より、電子ビーム像再生面であるけい光体面を有
するターゲツト３に集束される。４は電子ビーム
をターゲツト３上に水平および垂直方向に走査を
与える偏向コイルである。ここでターゲツト３の
映像は凹面鏡５と補正レンズ６で構成されたシユ
ミツトレンズによりスクリーン（図示せず）上に
拡大投写される。第１図において電子ビームは軸
対称の集束コイル２を通り、収差が無ければター
ゲツト３上には軸対称の円形スポツトとなる。こ
こでターゲツト３上に映像を作るために偏向コイ
ル４により水平，垂直に電子ビームは走査される
ため、集束コイル２による電子ビームのフオーカ
ス面は、第１図の要部拡大図である第２図の破線
７で示すように偏向中心を中心とした球面とな
る。すなわちフオーカス面７は電子ビーム像再生
面であるターゲツト３とは互いに逆方向の球面と
なる。このためターゲツト３の中央でフオーカス
を合せると周辺においてはフオーカスぼけを生じ
る。このフオーカスぼけは周辺での解像度の低下
となる。またターゲツト３上の画像を拡大投写す
る光学系において、画像の中央と周辺での光利用
率が異り、周辺部の光利用率が中央の光利用率よ
り悪くなる。このためスクリーン上での輝度特性
は中央部より周辺部が低くなる。すなわち中央部
は明るく周辺部は暗くなる。たとえばシユミツト
光学系の場合周辺部の輝度は中央部の1/3程度に
なる。
本発明は上記欠点を解決するものであり、電子
ビームの走査に応じてビームスポツトの形状を水
平走査方向に対して垂直な方向に長くすると共
に、水平走査方向の幅が電子ビーム像再生面上で
常に最少の幅になるように、電子ビームの運動を
制御する電子ビーム軸に対して直角な平面に４極
制御磁界を発生する制御磁界発生装置を設け、周
辺部の輝度増加と水平解像度の向上を同時に行な
おうとするものである。
ビームの走査に応じてビームスポツトの形状を水
平走査方向に対して垂直な方向に長くすると共
に、水平走査方向の幅が電子ビーム像再生面上で
常に最少の幅になるように、電子ビームの運動を
制御する電子ビーム軸に対して直角な平面に４極
制御磁界を発生する制御磁界発生装置を設け、周
辺部の輝度増加と水平解像度の向上を同時に行な
おうとするものである。
第３図は本発明の一実施例を示す構成図であ
る。ここで水平走査方向をｘ軸、垂直走査方向を
ｙ軸、電子ビーム進行方向をｚ軸とすると、カソ
ード１と集束レンズ系としての集束コイル２との
間にｚ軸に直角な平面（ｘ−ｙ）に磁束を発生す
る制御磁界発生装置８を設けたものである。
る。ここで水平走査方向をｘ軸、垂直走査方向を
ｙ軸、電子ビーム進行方向をｚ軸とすると、カソ
ード１と集束レンズ系としての集束コイル２との
間にｚ軸に直角な平面（ｘ−ｙ）に磁束を発生す
る制御磁界発生装置８を設けたものである。
第４図に制御磁界発生装置８の構成を示す。制
御磁界発生装置８は、ｘ軸ｙ軸に対して45゜回転
したx′軸とy′軸上にｚ軸を取り囲むように配設さ
れた４つのコア極９〜１２を有する４極コア１３
と、４つのコア極９〜12にそれぞれ巻線１４〜１
７を巻装し、それぞれの巻線１４〜１７への電流
の向きは対向するコア極９と１０およびコア極１
１と１２が同極でかつ隣設するコア極同志が異極
性となる方向に磁束を発生する方向とする。すな
わち制御磁界発生装置８の制御磁界は第５図に示
すように、中心で磁束密度が零でかつｚ軸から離
れるに従つて大きさが増大するようになり、また
磁束の方向はｘ軸方向のｚ軸両側とｙ軸方向のｚ
軸両側とで異るものである。ここでBxは制御磁
界のｘ軸成分で、ｙ軸方向の磁束密度分布を示
し、Byはｙ軸成分で、ｘ軸方向の磁束密度分布
を示す。また＋−は磁束の方向である。電子ビー
ム１８が円分布で、ある幅をもつて制御磁界発生
装置８の制御磁界中を通過すると、電子ビーム１
８にはｆなる大きさの力が、ｘ軸方向に電子ビー
ム１８をｚ軸の外側に引張の力として、ｙ軸方向
にｚ軸側への圧縮の力として作用し、電子の運動
がコントロールされる。第６図は制御磁界発生装
置８のｚ軸方向の磁束密度Bzのｚ軸方向の磁束
密度分布を示したものであり、ｚ軸方向の磁束
Bzは発生せず電子ビーム１８に対する集束作用
には影響しない。第７図は第３図の基本的原理図
を示し、カソード１付近のクロスオーバ点Z1のビ
ームポツト１９は集束レンズ２０によつて実線で
示すように位置Z4に集束される。制御磁界点Z2を
通過するビームポツト２１はある大きさをもつて
いるため、ｚ軸から離れるほど力ｆを受ける。ｘ
軸方向の電子に働く力ｆによつて軌道が変位を受
けると、点線で示すように前記位置Z4よりも遠い
位置Z5に集束することになる。またｙ軸方向の電
子は一点鎖線で示すように前記位置Z1より近い位
置Z3に集束することになる。このため位置Z5にお
けるビームスポツト２２の形状はｘ軸方向は集束
され、ｙ軸方向は集束されていないためｙ軸方向
に長い縦長スポツトになる。すなわち制御磁界発
生装置８の制御磁界によりｘ軸方向とｙ軸方向の
焦点距離が逆の方向に変化したのと等価になる。
このため第２図に示したフオーカス面７とターゲ
ツト面との差に応じてｘ軸方向の電子のフオーカ
ス面を変化させることができる。又その変化の大
きいほどビームスポツトの縦長率が大きくなる。
すなわち制御磁界発生装置８の巻線１４〜１７に
第８図に示すような水平走査周期のパラボラ波形
と垂直走査周期のパラボラ波形とをプラスした制
御電流を流すことにより、ビームスポツトの水平
走査方向の幅を周辺部においても最少にすること
ができる。このため周辺部でのフオーカスぼけに
よる水平解像度の劣下が防止できる。また周辺部
になるにつれてビームスポツトの形状は垂直走査
方向に縦長になつてゆく。このため周辺部におい
てターゲツト３のけい光体への走査ビームの面積
が増大することになる。すなわちけい光体のビー
ム電流に対する輝度飽和特性が改善され輝度が増
加することになる。実験的に調べると電流密度の
小さい4μΑ／cm2付近では50％程度の輝度増加率を
示し、電流密度の大きい40μΑ／cm2付近では30％
程度の増加となつている。また縦長スポツトによ
る垂直解像度の低下については、周辺部の最大で
縦長率が約２倍程度となるためほとんど目立たな
い。更に第７図からもわかるように集束レンズ系
は電磁フオーカス，静電フオーカスの別なく実施
することができる。また制御磁界発生装置８の巻
線１４〜１７に流す電流についてパラボラ波形の
電流で説明したが、ターゲツト３の形状に合わせ
た電流を流すことはもちろんである。また４つの
コア極の形状も実施例に限定されるものでなく、
制御磁界Bx，Byの大きさも同じものでなくても
よい。
御磁界発生装置８は、ｘ軸ｙ軸に対して45゜回転
したx′軸とy′軸上にｚ軸を取り囲むように配設さ
れた４つのコア極９〜１２を有する４極コア１３
と、４つのコア極９〜12にそれぞれ巻線１４〜１
７を巻装し、それぞれの巻線１４〜１７への電流
の向きは対向するコア極９と１０およびコア極１
１と１２が同極でかつ隣設するコア極同志が異極
性となる方向に磁束を発生する方向とする。すな
わち制御磁界発生装置８の制御磁界は第５図に示
すように、中心で磁束密度が零でかつｚ軸から離
れるに従つて大きさが増大するようになり、また
磁束の方向はｘ軸方向のｚ軸両側とｙ軸方向のｚ
軸両側とで異るものである。ここでBxは制御磁
界のｘ軸成分で、ｙ軸方向の磁束密度分布を示
し、Byはｙ軸成分で、ｘ軸方向の磁束密度分布
を示す。また＋−は磁束の方向である。電子ビー
ム１８が円分布で、ある幅をもつて制御磁界発生
装置８の制御磁界中を通過すると、電子ビーム１
８にはｆなる大きさの力が、ｘ軸方向に電子ビー
ム１８をｚ軸の外側に引張の力として、ｙ軸方向
にｚ軸側への圧縮の力として作用し、電子の運動
がコントロールされる。第６図は制御磁界発生装
置８のｚ軸方向の磁束密度Bzのｚ軸方向の磁束
密度分布を示したものであり、ｚ軸方向の磁束
Bzは発生せず電子ビーム１８に対する集束作用
には影響しない。第７図は第３図の基本的原理図
を示し、カソード１付近のクロスオーバ点Z1のビ
ームポツト１９は集束レンズ２０によつて実線で
示すように位置Z4に集束される。制御磁界点Z2を
通過するビームポツト２１はある大きさをもつて
いるため、ｚ軸から離れるほど力ｆを受ける。ｘ
軸方向の電子に働く力ｆによつて軌道が変位を受
けると、点線で示すように前記位置Z4よりも遠い
位置Z5に集束することになる。またｙ軸方向の電
子は一点鎖線で示すように前記位置Z1より近い位
置Z3に集束することになる。このため位置Z5にお
けるビームスポツト２２の形状はｘ軸方向は集束
され、ｙ軸方向は集束されていないためｙ軸方向
に長い縦長スポツトになる。すなわち制御磁界発
生装置８の制御磁界によりｘ軸方向とｙ軸方向の
焦点距離が逆の方向に変化したのと等価になる。
このため第２図に示したフオーカス面７とターゲ
ツト面との差に応じてｘ軸方向の電子のフオーカ
ス面を変化させることができる。又その変化の大
きいほどビームスポツトの縦長率が大きくなる。
すなわち制御磁界発生装置８の巻線１４〜１７に
第８図に示すような水平走査周期のパラボラ波形
と垂直走査周期のパラボラ波形とをプラスした制
御電流を流すことにより、ビームスポツトの水平
走査方向の幅を周辺部においても最少にすること
ができる。このため周辺部でのフオーカスぼけに
よる水平解像度の劣下が防止できる。また周辺部
になるにつれてビームスポツトの形状は垂直走査
方向に縦長になつてゆく。このため周辺部におい
てターゲツト３のけい光体への走査ビームの面積
が増大することになる。すなわちけい光体のビー
ム電流に対する輝度飽和特性が改善され輝度が増
加することになる。実験的に調べると電流密度の
小さい4μΑ／cm2付近では50％程度の輝度増加率を
示し、電流密度の大きい40μΑ／cm2付近では30％
程度の増加となつている。また縦長スポツトによ
る垂直解像度の低下については、周辺部の最大で
縦長率が約２倍程度となるためほとんど目立たな
い。更に第７図からもわかるように集束レンズ系
は電磁フオーカス，静電フオーカスの別なく実施
することができる。また制御磁界発生装置８の巻
線１４〜１７に流す電流についてパラボラ波形の
電流で説明したが、ターゲツト３の形状に合わせ
た電流を流すことはもちろんである。また４つの
コア極の形状も実施例に限定されるものでなく、
制御磁界Bx，Byの大きさも同じものでなくても
よい。
以上説明したように本発明によると次のような
効果を有する。
効果を有する。
１ 高圧やビーム電流を増加することなく周辺部
の輝度増加を行なうことができる。このため陰
極線管の寿命特性も有利になる。
の輝度増加を行なうことができる。このため陰
極線管の寿命特性も有利になる。
２ ビームスポツトの水平走査方向のフオーカス
面を電子ビーム像再生面に合わせることができ
るため周辺部における水平解像度が向上する。
面を電子ビーム像再生面に合わせることができ
るため周辺部における水平解像度が向上する。
３ 集束レンズ系は何ら変更する必要はなく、従
来の装置に付加することが容易である。
来の装置に付加することが容易である。
第１図は従来投写型テレビジヨン装置に用いら
れる投写管の基本的な構成図、第２図は第１図の
要部拡大図、第３図は本発明の一実施例における
電子ビーム集束装置の構成図、第４図は第３図の
要部構成図、第５図〜第８図は動作説明図であ
る。 １……カソード、２……集束コイル、３……タ
ーゲツト、４……偏向コイル、５……凹面鏡、６
……補正レンズ、８……制御磁界発生装置、９〜
１２……コア極、１４〜１７……巻線、１８……
電子ビーム、ｘ……水平走査方向、ｙ……垂直走
査方向、ｚ……電子ビーム軸。
れる投写管の基本的な構成図、第２図は第１図の
要部拡大図、第３図は本発明の一実施例における
電子ビーム集束装置の構成図、第４図は第３図の
要部構成図、第５図〜第８図は動作説明図であ
る。 １……カソード、２……集束コイル、３……タ
ーゲツト、４……偏向コイル、５……凹面鏡、６
……補正レンズ、８……制御磁界発生装置、９〜
１２……コア極、１４〜１７……巻線、１８……
電子ビーム、ｘ……水平走査方向、ｙ……垂直走
査方向、ｚ……電子ビーム軸。
Claims (1)
- １ 電子ビーム集束用の集束レンズ系と、電子ビ
ームに水平および垂直走査を与える偏向装置と、
走査された電子ビーム像を再生する電子ビーム像
再生面とを有する映像装置に用いられる電子ビー
ム集束装置において、電子ビーム軸に対して直角
な平面に４極磁界を発生する磁界発生装置を設
け、電子ビームのビームスポツトの形状を電子ビ
ーム像再生面の中央部で円形、周辺部において垂
直走査方向に縦長にすると共に、ビームスポツト
の水平走査方向の幅が常に最少となるように前記
磁界発生装置を制御することを特徴とした電子ビ
ーム集束装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP159479A JPS5593640A (en) | 1979-01-10 | 1979-01-10 | Electron beam focussing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP159479A JPS5593640A (en) | 1979-01-10 | 1979-01-10 | Electron beam focussing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5593640A JPS5593640A (en) | 1980-07-16 |
| JPS6325456B2 true JPS6325456B2 (ja) | 1988-05-25 |
Family
ID=11505826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP159479A Granted JPS5593640A (en) | 1979-01-10 | 1979-01-10 | Electron beam focussing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5593640A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57174833A (en) * | 1981-04-20 | 1982-10-27 | Matsushita Electronics Corp | Cathode ray tube |
| JPS60246182A (ja) * | 1984-05-21 | 1985-12-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 画像表示装置 |
-
1979
- 1979-01-10 JP JP159479A patent/JPS5593640A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5593640A (en) | 1980-07-16 |
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