WO2003019606A1 - Dispositif de modulation de vitesse et unite d'affichage du type a projection - Google Patents

Dispositif de modulation de vitesse et unite d'affichage du type a projection Download PDF

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WO2003019606A1
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electron beam
coils
coil
electron
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Toshiya Takagishi
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Sony Corporation
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    • H01J2229/56Correction of beam optics
    • H01J2229/568Correction of beam optics using supplementary correction devices
    • H01J2229/5681Correction of beam optics using supplementary correction devices magnetic
    • H01J2229/5687Auxiliary coils
    • H01J2229/5688Velocity modulation

Definitions

  • the present invention relates to a velocity modulation device that modulates the scanning speed of a plurality of electron beams and a projection display device having the same.
  • the velocity modulation coil has a coil shape that generates an asymmetric quadrupole magnetic field consisting of three coils on the upper side and three coils on the lower side, so that the traveling velocities of multiple electron beams can be modulated independently.
  • the present invention relates to a velocity modulation device and a projection display device having the same. Background art
  • a projection display device using a projection cathode ray tube has three projection cathode ray tubes for a green image, a blue image, and a red image arranged at a predetermined distance from a projection screen.
  • a projected image larger than the reproduced image displayed on the face plate is displayed.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a main part of such a projection display device.
  • Projection cathode ray tube for green image 41 G, projection cathode ray tube for blue image 41 B, projection cathode ray tube for red image 41 R, face plates on the panel side 42 G, 42 B, 4 respectively 2 R is provided.
  • the green image projection lens 43G is spaced apart and opposed to the panel face plate 42G of the green image projection cathode ray tube 41G with its central axis aligned.
  • the blue image projection lens 43B is opposed to the panel face plate 42B of the blue image projection type cathode ray tube 41B with its central axis aligned with a distance
  • the red image projection lens 43R is spaced apart and opposed to the panel face plate 42R of the red image projection cathode ray tube 41R with its central axis aligned.
  • the projection screen 45 is a projection type cathode ray tube for green image 41 G and a projection for green image.
  • the lenses 43G are opposed to each other with a predetermined distance therebetween with their central axes coincident with each other.
  • FIG. 2 is a sectional view showing an example of a configuration of a projection type cathode ray tube 48 used for a projection type display device.
  • the glass bulb constituting the projection type cathode ray tube 48 includes a panel portion 49a and a funnel portion 49b joined to the panel portion 49a, and a neck portion of the funnel 49b is provided at the neck portion.
  • An electron gun 51 is built-in.
  • the panel portion 49a has a face plate 49a-1 on the front surface, and a monochromatic fluorescent surface 49a-2 and an aluminum evaporated film 50 are formed on the inner surface of the face plate 49a-1. Have been.
  • a main deflection yoke 53 is mounted on the outer periphery of the funnel part 49 b, and a sub deflection yoke 54 and a speed modulation coil 55 are mounted on the neck part side of the main deflection yoke 53, respectively. Is done.
  • the sub deflection yoke 54 adjusts the optical distortion of each image of the three colors projected on the screen 45 shown in FIG. 1, and adjusts the distortion of the three colors.
  • the speed modulation coil 55 modulates the scanning speed of the electron beam, enhances the outline of the image, and improves the sharpness of the displayed image.
  • FIG. 3A and 3B show the velocity modulation coil 55
  • FIG. 3A is a schematic side view
  • FIG. 3B is a schematic front view thereof.
  • G1 indicates the first grid of the electron gun 51
  • G4 indicates the fourth grid.
  • the speed modulation coil 55 is composed of coils 57 and 58 wound in a saddle shape.
  • the surface where the coils 57 and 58 are in substantially parallel contact is called the horizontal plane (horizontal direction), and the direction perpendicular to this horizontal plane is called the vertical direction.
  • a current for velocity modulation to the coils 57 and 58, a vertical magnetic field is generated, and a horizontal force is applied to the electron beam 59 moving along the tube axis.
  • the scanning speed is modulated.
  • One electron beam 59 emitted from the electron gun 51 is velocity-modulated by the velocity modulation coil 55 and deflected in a predetermined direction by the sub deflection yoke 54 and the main deflection yoke 53.
  • the monochromatic phosphor screen 49a_2 of any of green, blue, and red is irradiated.
  • the projection type cathode ray tube 48 as described above emits one electron beam, but may emit a plurality of electron beams in order to improve brightness.
  • the brightness is saturated, and the brightness is reduced.
  • the brightness is almost doubled by shifting the scanning position in time because it does not double. Therefore, in the type that emits multiple electron beams by shifting the scanning position, the electron beams pass through different orbits with beam space.
  • the velocity modulation coil 55 described above has a dipole magnetic field that is close to the uniformity of the upper coil 57 and the lower coil 58, so that it has the same beam space as two electron beams, for example. It will move to. Since the video signal of each electron beam is shifted by, for example, about 2 to 10 H (H is a horizontal scanning line), the action of the magnetic field by the velocity modulation coil needs to be synchronized with each video signal. That is, it is necessary to make the magnetic field of each velocity modulation coil act on only one corresponding electron beam.
  • the velocity modulation device is characterized in that a current flows through a velocity modulation coil of a cathode ray tube, and a scanning velocity of a plurality of electron beams emitted from an electron gun housed in a neck portion of the cathode ray tube is modulated to obtain an image.
  • a velocity modulation device for sharpening a contour wherein the velocity modulation coil has a coil shape that generates an asymmetric quadrupole magnetic field including three coils on an upper side and three coils on a lower side with respect to an irradiation direction of the electron beam.
  • the scanning speed of the plurality of electron beams can be independently modulated.
  • an image is obtained by modulating a scanning speed of a plurality of electron beams emitted from an electron gun housed in a neck portion of the cathode ray tube by passing a current through a velocity modulation coil of the cathode ray tube.
  • a projection type display device having a velocity modulation device for sharpening the contour of the electron beam, wherein the velocity modulation coil of the velocity modulation device has three coils on the upper side and three coils on the lower side with respect to the irradiation direction of the electron beam. And a coil shape for generating an asymmetric quadrupole magnetic field, wherein the scanning speed of the plurality of electron beams can be independently modulated.
  • the velocity modulation coil that constitutes the velocity modulation device has a coil shape that generates an asymmetric quadrupole magnetic field consisting of the upper three coils and the lower three coils, for example, a quadrupole magnetic field generated by the upper three coils
  • the scanning speed of only one electron beam (the electron beam that scans earlier) is modulated, and the other electron beam (the electron beam that scans later) is modulated by the quadrupole magnetic field generated by the lower three coils. Since only the scanning speed is modulated, the scanning speeds of a plurality of electron beams can be independently modulated.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a main part of the projection display device.
  • FIG. 2 is a side sectional view showing an example of the configuration of a conventional projection type cathode ray tube.
  • 3A and 3B are schematic diagrams showing a conventional speed modulation coil.
  • FIGS. 4A and 4B are configuration diagrams of a main part of a projection display device to which a projection cathode ray tube equipped with the velocity modulation device according to the present invention is applied.
  • FIG. 5 is a side sectional view of the projection display device according to the present invention.
  • FIG. 6 is a side view of the magnetic flux device.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating the trajectory of a scanning line by two electron beams on a phosphor screen.
  • FIG. 8 is a front view of the sub deflection yoke.
  • FIG. 9A and FIG. 9B are schematic diagrams showing a two-pole magnetic field velocity modulation coil.
  • FIG. 10A, FIG. 10B and FIG. 10C are schematic diagrams showing a velocity modulation coil using a quadrupole magnetic field.
  • FIG. 4A and 4B are configuration diagrams of a main part of a projection display device to which a projection type cathode ray tube equipped with the velocity modulation device according to the present invention is applied, FIG. 4A is a front view thereof, and FIG. FIG.
  • the projection display device 1 has a projection screen 2 on the front side and a projection screen 2 on the rear side.
  • a reflection mirror 3 is provided so as to face the clean 2.
  • the reflection mirror 3 is arranged between the projection screen 2 and the green image projection lens 5G with their central axes aligned.
  • the lens coupler 6 physically couples and holds the green image projection lens 5G, the blue image projection lens 5B, and the red image projection lens 5R.
  • the green image projection lens 5G is separated from the green image projection type cathode ray tube 7G with its central axis aligned with the panel face plate 12a-1 (see FIG. 5) described later. They are arranged facing each other. Similarly, the blue image projection lens 5B is spaced apart and opposed with the center axis of the panel image plate 12a_1 of the blue image projection cathode ray tube 7B being aligned. The red image projection lens 5R is spaced apart and opposed to the panel face plate 12a-1 of the red image projection cathode ray tube 7R with its central axis aligned. .
  • a green image is displayed (projected) on the panel face plate 12a-1 of the projection cathode ray tube 7G for green image.
  • a blue image is displayed on the panel face plate 12a-1 of the projection type cathode ray tube 7B for blue image, and the faceplate 1 2a- 1 of the panel portion of the projection type cathode ray tube 7R for red image. 1 displays a red image.
  • blue and red images are condensed and magnified through the corresponding three color projection lenses 5 G, 5 B and 5 R respectively held and coupled by the lens power plug 6, the reflection mirror Projected onto projection screen 2 via 3. This displays a color image in which the three color images of green, blue, and red overlap.
  • Figure 5 is a side sectional view of the projection cathode ray tubes 7G, 7B, and 7R that emit multiple electron beams.
  • the glass bulb constituting one projection cathode ray tube 7 is connected to a panel section 12a, a funnel section 12b joined to the panel section 12a, and a funnel section 12b.
  • the neck 12c includes, for example, a pair of upper and lower electron guns 13A and 13B.
  • the panel portion 12a has a face plate 12a-1 on the front surface, and a monochromatic phosphor screen 12a_2 and an aluminum evaporated film 14 are formed on the inner surface of the face plate 12a-1.
  • the aluminum deposition film 14 is not necessarily formed, and may be omitted.
  • a main deflection yoke 15 is mounted on the outer periphery of the funnel section 12b, and a sub-deflection yoke 16 serving also as a convergence yoke is mounted on the neck side of the main deflection yoke 15.
  • the sub deflection yoke adjusts the optical distortion of each image of the three colors appearing on the screen 2 shown in FIGS. 4A and 4B, and adjusts the distortion of the three colors.
  • a velocity modulation coil 17 as a velocity modulation device is mounted on the electron guns 13A and 13B side from the sub deflection yoke.
  • the speed modulation coil 17 modulates the scanning speed of the electron beam as described above, enhances the outline of the image, and improves the sharpness of the displayed image. Then, the main deflection yoke 15, the sub deflection yoke 16 and the velocity modulation coil 17 are integrated to form a magnetic flux device 18.
  • the scanning speed of the electron beams 19 A and 19 B emitted from the electron guns 13 A and 13 B is modulated by the velocity modulation coil 17, and the scanning beams are modulated by the sub deflection yoke 16 and the main deflection yoke 15. After being deflected in a predetermined direction, the light is projected onto a monochromatic phosphor surface 12 a-2 made of one of green, blue and red. The details of the velocity modulation coil 17 will be described later.
  • the velocity modulation coil 17 constituting the velocity modulation device is provided with three coils 27 A, 27 B, 27 C on the upper side and a lower side
  • the coil is configured to generate an asymmetric quadrupole magnetic field consisting of three coils 28A, 28B and 28C.
  • the scanning speed of a plurality of electron beams with beam spacing is determined by the upper three coils 27 A, 27 B, 27 C and the lower three coils 28 A, 28 B, 28 C. Are independently modulated.
  • FIG. 6 is an enlarged side view of the magnetic flux device 18 shown in FIG.
  • the magnetic flux device 18 is formed by integrating a main deflection yoke 15, a sub deflection yoke 16 and a velocity modulation coil 17.
  • the main deflection yoke 15 includes a horizontal deflection coil 20, a vertical deflection coil 21, and a deflection yoke core 22.
  • the separator 23 holds the horizontal deflection coil 20, the vertical deflection coil 21, and the deflection yoke core 22.
  • the separator 23 extends in the direction of the electron gun, and the extended portion holds the sub deflection yoke 16 and the velocity modulation coil 17.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the trajectory of a scanning line on the fluorescent screen by two electron beams 19A and 19B.
  • a first electron beam 19 A is emitted from the upper electron gun 13 A
  • a second electron beam 19 B is emitted from the lower electron gun 13 B
  • the first electron beam 19 A scans the phosphor screen prior to the second electron beam 19 B
  • the electron beam 19B scans the phosphor screen with a slight delay in the vertical direction, for example, by about 10H from 2H (H is a horizontal scanning line). However, there is no horizontal displacement.
  • Fig. 7 shows that the electron beams 19A and 19B are shifted by 3 H in the vertical direction. This is because if the first electron beam 19A and the second electron beam 19B scan the same position on the phosphor screen at the same time, the luminance will be saturated as described above,
  • FIG. 8 is a front view showing the sub deflection yoke 16.
  • the sub-deflection yoke 16 is toroidally wound around an annular magnetic body (core) 35, and a vertical sub-deflection coil 36 is wound around the upper and lower portions, respectively, and a horizontal sub-deflection coil 37 is respectively located on the left and right portions. Are wound to form the sub deflection yoke 16.
  • the sub deflection yoke 16 adjusts the optical distortion of each of the three color images appearing on the screen 2 as described above, and adjusts the three color distortions.
  • FIGS. 9A and 9B show a two-pole magnetic field speed modulation coil conventionally used.
  • FIG. 9A is a schematic side view thereof
  • FIG. 9B is a schematic front view thereof.
  • the velocity modulation coil is located behind the electron beam 15 (on the side of the electron gun), and performs velocity modulation at this position.
  • G1 indicates the first grid of the electron gun
  • G4 indicates the fourth grid
  • velocity modulation coil 25 indicates a two-pole magnetic field near the uniformity of upper coil 25A and lower coil 25B. Therefore, the two electron beams 19 A and 19 B move in the same manner.
  • FIGS. 10A, 10B and 10C show a velocity modulation coil using a quadrupole magnetic field according to the present invention. 17 is shown, FIG. 1OA is a schematic side view thereof, FIG. 1OB is a schematic front view thereof, and FIG. 10C is a diagram showing a relationship between magnetic flux density and upper and lower electron beams.
  • the upper three coils 27A, 27B, and 27C and the lower three coils 28A, 28B, and 28C with respect to the electron beam irradiation direction respectively. It is wound so as to generate a quadrupole magnetic field.
  • the quadrupole magnetic field generated by the upper and lower three coils has an asymmetric magnetic field distribution in the vertical direction. That is, an asymmetric quadrupole magnetic field is generated by virtually providing the coil 28B opposing the coil 27B in the upper three coils 27A, 27B, 27. On the other hand, an asymmetric quadrupole magnetic field is generated by making the coil 27B opposed to the coil 28B virtually exist in the lower three coils 28A, 28B, 28C.
  • Figure 10C shows the change in magnetic flux density on the Y-axis (vertical axis) due to the upper coils 27A, 27B, and 27C.
  • the upper electron beam (first electron beam) 19A has a large effect
  • the lower electron beam (second electron beam) 19B has little effect.
  • a magnetic field distribution can be obtained.
  • the magnetic flux density of the lower three coils 28 A, 28 B, and 28 C of the velocity modulation coil 17 has a characteristic symmetric with respect to the axis of the magnetic flux density in FIG. It is possible to realize a velocity modulation coil that can independently control only the lower electron beam 19 B with little effect.
  • the projection type cathode ray tube which emits two electron beams is used.
  • the projection type cathode ray tube which emits three or more other electron beams is used. It may be a tube.
  • the velocity modulation coil 17 and the sub deflection yoke 16 are assumed to be incorporated into the main deflection yoke 15 and integrated, the velocity modulation coil 17 and the sub deflection yoke 16 and the main deflection yoke 15 can be separated from each other. The good is, of course.
  • the asymmetric quadrupole magnetic field including the upper three coils and the lower three coils with respect to the irradiation direction of the electron beam is used for the velocity modulation coil. Since the shape of the generated coil is used, for example, the scanning speed of only one electron beam is modulated by the quadrupole magnetic field of the upper three coils, and the scanning of the other electron beam is scanned only by the quadrupole magnetic field of the lower three coils Modulates the velocity and thus the scanning speed of multiple electron beams can be modulated almost independently of each other w Industrial applicability
  • the velocity modulation device and the projection display device according to the present invention can be applied to a projection display device having a large screen including a plurality of projection cathode ray tubes.

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Description

明 細 書 速度変調装置及び投写型表示装置 技術分野
本発明は、 複数の電子ビームの走査速度を変調する速度変調装置及びそれを有 する投写型表示装置に関するものである。 詳しくは、 速度変調コイルが上側の 3 つのコイルと下側の 3つのコイルからなる非対称 4極磁界を発生するコィル形状 であり、 これにより複数の電子ビームの走查速度をそれぞれ独立して変調できる ようにした速度変調装置及びそれを有する投写型表示装置に係るものである。 背景技術
一般に、 投写型陰極線管を用いた投写型表示装置は、 緑色画像用、 青色画像用、 赤色画像用の 3本の投写型陰極線管を映写スクリーンから所定距離だけ離れた位 置に配置し、 3本の投写型陰極線管のフェースプレートに表示された再生画像を 映写スクリーンに重ね合わせて投写表示することによって、 フェースプレートに 表示された再生画像よりも拡大された投写画像を表示させるものである。
図 1は、 このような投写型表示装置の要部の概略構成を示す説明図である。 緑 色画像用投写型陰極線管 4 1 G、 青色画像用投写型陰極線管 4 1 B、 赤色画像用 投写型陰極線管 4 1 Rにはパネル部側にそれぞれフヱースプレート 4 2 G , 4 2 B , 4 2 Rが設けられている。
そして、 緑色画像用投写レンズ 4 3 Gは、 緑色画像用投写型陰極線管 4 1 Gの パネル部フェースプレート 4 2 Gにその中心軸を一致させた状態で離間して対向 配置される。 同様に、 青色画像用投写レンズ 4 3 Bは、 青色画像用投写型陰極線 管 4 1 Bのパネル部フェースプレート 4 2 Bにその中心軸を一致させた状態で離 間して対向配置され、 そして、 赤色画像用投写レンズ 4 3 Rは、 赤色画像用投写 型陰極線管 4 1 Rのパネル部フェースプレート 4 2 Rにその中心軸を一致させた 状態で離間して対向配置されている。
映写スクリーン 4 5は、 緑色画像用投写型陰極線管 4 1 G及び緑色画像用投写 レンズ 4 3 Gの各中心軸にその中心軸を一致させた状態で所定距離を介して対向 配置されている。
図 2は投写型表示装置に用いられる投写型陰極線管 4 8の構成の一例を示す断 面構成図である。 投写型陰極線管 4 8を構成するガラス製のバルブはパネル部 4 9 aと、 このパネル部 4 9 aに接合されるファンネル部 4 9 bとからなり、 ファ ンネル 4 9 bのネック部には電子銃 5 1が内蔵されている。 パネル部 4 9 aは前 面にフエ一スプレート 4 9 a - 1を有し、 フェースプレート 4 9 a - 1の内面には単 色蛍光面 4 9 a -2とアルミニウム蒸着膜 5 0が形成されている。
ファンネル部 4 9 bの外周には、 主偏向ヨーク 5 3が装着されると共に、 主偏 向ヨーク 5 3よりネック部側にはサブ偏向ヨーク 5 4と速度変調コイル 5 5がそ れぞれ装着される。 サブ偏向ヨーク 5 4は図 1に示すスクリーン 4 5上に投写さ れた 3色のそれぞれの画像の光学的な歪みを調整し、 3色の歪みを合わせるため のものである。 速度変調コイル 5 5は、 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させるためのものである。
図 3 A, 図 3 Bは速度変調コイル 5 5を示し、 図 3 Aは側面模式図、 図 3 Bは その正面模式図である。 図 3 A中、 G 1は電子銃 5 1の第 1グリッド、 G 4は第 4グリツドを示している。 速度変調用コイル 5 5はサドル形状に巻いたコイル 5 7 , 5 8によって構成される。 ここで、 コイル 5 7, 5 8が略平行に接する面を 水平面 (水平方向) 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 ィル 5 7 , 5 8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、 管軸に沿って移動する電子ビーム 5 9に対して、 水平方向の力を加え て、 これにより走査速度の変調を行う。
電子銃 5 1から放射された 1本の電子ビーム 5 9は、 速度変調コイル 5 5で速 度変調され、 サブ偏向ョ一ク 5 4及ぴ主偏向ヨーク 5 3で所定方向に偏向された 後、 緑色、 青色、 赤色のいずれかからなる単色蛍光面 4 9 a _2に照射される。 ところで、 上述したような投写型陰極線管 4 8は 1本の電子ビームを放射する ものであるが、 輝度を向上させるため複数の電子ビームを放射するものが考えら れる。 このような複数の電子ビームを放射するタイプのものでは、 例えば 2本の 電子ビームが蛍光面の同じ位置を走査すると、 輝度が飽和してしまい、 明るさが 2倍にならないため、 走査位置を時間的にずらすことにより、 明るさを略 2倍に しているものがある。 そのため、 このような走査位置をずらして複数の電子ビー ムを放射するタイプのものでは、 電子ビームはビームスペースを持ってそれぞれ 違った軌道を通過することになる。
ところで、 上述したような速度変調コイル 5 5では、 上側コイル 5 7と下側コ ィル 5 8の斉一に近い 2極磁界であるため、 ビームスペースを持った例えば 2本 の電子ビームとも同じように動いてしまうことになる。 各電子ビームの映像信号 は、 例えば 2〜1 0 H (Hは水平走査線) 程度ずれたものであるため、 速度変調 コイルによる磁界の作用もそれぞれの映像信号に同期する必要がある。 すなわち、 各速度変調コイルの磁界はそれぞれ対応する一方の電子ビームのみに働くように する必要がある。
そこで、 本発明は複数の電子ビームの走査速度をそれぞれ独立して変調できる ようにした速度変調装置及びそれを有する投写型表示装置を提供することを目的 とするものである。 発明の開示
本発明に係る速度変調装置は、 陰極線管の速度変調コイルに電流を流し、 前記 陰極線管のネック部内に収納された電子銃から放射された複数の電子ビームの走 査速度を変調して画像の輪郭を先鋭化する速度変調装置であって、 前記速度変調 コイルが前記電子ビームの照射方向に対して上側の 3つのコイルと下側の 3つの コィルからなる非対称 4極磁界を発生するコィル形状であり、 前記複数の電子ビ ームの走査速度をそれぞれ独立して変調できることを特徴とするものである。 本発明に係る投写型表示装置は、 陰極線管の速度変調コイルに電流を流し、 前 記陰極線管のネック部内に収納された電子銃から放射された複数の電子ビームの 走査速度を変調して画像の輪郭を先鋭化する速度変調装置を有する投写型表示装 置であって、 前記速度変調装置の速度変調コィルが前記電子ビームの照射方向に 対して上側の 3つのコイルと下側の 3つのコィルからなる非対称 4極磁界を発生 するコイル形状であり、 前記複数の電子ビームの走査速度をそれぞれ独立して変 調できることを特徴とするものである。 速度変調装置を構成する速度変調コィルが、 上側の 3つのコイルと下側の 3つ のコイルからなる非対称 4極磁界を発生するコィル形状であるので、 例えば上側 の 3つのコイルによる 4極磁界で、 一方の電子ビーム (先行して走査する電子ビ ーム) のみの走査速度を変調し、 下側の 3つのコイルによる 4極磁界で他方の電 子ビーム (後行して走査する電子ビーム) のみの走査速度を変調するので、 複数 の電子ビームの走査速度をそれぞれ独立して変調することができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 投写型表示装置の要部の概略構成を示す説明図である。
図 2は、 従来の投写型陰極線管の構成の一例を示す側断面図である。
図 3 Aおよび図 3 Bは、 従来の速度変調コイルを示す模式図である。
図 4 Aおよび図 4 Bは、 本発明に係る速度変調装置を装着した投写型陰極線管 を適用した投写型表示装置の要部の構成図である。
図 5は、 本発明に係る投写型表示装置の側断面図である。
図 6は、 磁束装置の側面図である。
図 7は、 蛍光面における 2本の電子ビームによる走査線の軌跡を説明する図で ある。
図 8は、 サブ偏向ヨークの正面図である。
図 9 Aおよぴ図 9 Bは、 2極磁界の速度変調コイルを示す模式図である。 図 1 0 A , 図 1 0 Bおよび図 1 0 Cは、 4極磁界を用いた速度変調コイルを示 す模式図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 図面を参照して本発明に係る速度変調装置およぴ投写型表示装置の実施 の形態の一例を説明する。
図 4 Aおよび図 4 Bは本発明に係る速度変調装置を装着した投写型陰極線管を 適用した投写型表示装置の要部の構成図であり、 図 4 Aはその正面図、 図 4 Bは その側断面構成図である。
投写型表示装置 1は前面側に映写スクリーン 2が設けられ、 後面側には映写ス クリーン 2と対向するように反射ミラー 3が設けられている。 反射ミラー 3は、 映写スクリーン 2と緑色画像用投写レンズ 5 Gとの間にその中心軸を一致させた 状態で配置されている。 レンズカプラ 6は、 緑色画像用投写レンズ 5 G、 青色画 像用投写レンズ 5 B、 赤色画像用投写レンズ 5 Rを物理的に結合保持するもので ある。
そして、 緑色画像用投写レンズ 5 Gは、 緑色画像用投写型陰極線管 7 Gの後述 するパネル部フェースプレート 1 2 a - 1 (図 5参照) にその中心軸を一致させた 状態で離間して対向配置される。 同様に、 青色画像用投写レンズ 5 Bは、 青色画 像用投写型陰極線管 7 Bのパネル部フヱ一スプレート 1 2 a _1にその中心軸を一 致させた状態で離間して対向配置され、 そして、 赤色画像用投写レンズ 5 Rは、 赤色画像用投写型陰極線管 7 Rのパネル部フェースプレート 1 2 a -1にその中心 軸を一致させた状態で離間して対向配置されている。
投写型表示装置 1では、 緑色画像用投写型陰極線管 7 Gのパネル部フェースプ レート 1 2 a - 1に緑色画像が表示される (映し出される) 。 同様に、 青色画像用 投写型陰極線管 7 Bのパネル部フエ一スプレート 1 2 a - 1に青色画像が表示され、 そして赤色画像用投写型陰極線管 7 Rのパネル部フェースプレート 1 2 a - 1に赤 色画像が表示される。 これら緑色、 青色及び赤色の各画像が、 それぞれレンズ力 プラ 6によって結合保持された対応する 3色の投射レンズ 5 G , 5 B , 5 Rを通 して集光及び拡大された後、 反射ミラー 3を介して映写スクリーン 2上に投写さ れる。 これで緑色、 青色、 赤色の 3色の画像が重なり合ったカラー画像が表示さ れる。
図 5は複数電子ビームを放射する投写型陰極線管 7 G, 7 B , 7 Rの側断面図 である。 1本の投写型陰極線管 7を構成するガラス製のバルブは、 パネル部 1 2 aと、 このパネル部 1 2 aに接合されるファンネル部 1 2 bと、 ファンネル部 1 2 bに連設したネック部 1 2 cからなり、 ネック部 1 2 cには例えば上下一対の 電子銃 1 3 A, 1 3 Bが内蔵されている。 パネル部 1 2 aは前面にフェースプレ ート 1 2 a - 1を有し、 フヱースプレート 1 2 a - 1内面に単色蛍光面 1 2 a _2とァ ルミニゥム蒸着膜 1 4が形成されている。 アルミニウム蒸着膜 1 4は、 必ず形成 するわけではなく、 省いてもよい。 ファンネル部 1 2 bの外周には、 主偏向ヨーク 1 5が装着されると共に、 主偏 向ヨーク 1 5よりネック部側にはコンバーゼンスヨーク兼用のサブ偏向ヨーク 1 6が装着されている。 サブ偏向ヨークは図 4 Aおよび図 4 Bに示すスクリーン 2 上に現れる 3色のそれぞれの画像の光学的な歪みを調整し、 3色の歪みを合わせ るためのものである。 サブ偏向ヨーク 1 6より電子銃 1 3 A, 1 3 B側には速度 変調装置である速度変調コイル 1 7が装着されている。
速度変調コイル 1 7は、 上述したように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させるためのものである。 そして、 主偏向ヨーク 1 5、 サブ偏向ヨーク 1 6及び速度変調コイル 1 7は一体化され、 磁束装置 1 8が構成されている。
電子銃 1 3 A, 1 3 Bからそれぞれ放射された電子ビーム 1 9 A, 1 9 Bは、 速度変調コイル 1 7で走査速度が変調され、 サブ偏向ヨーク 1 6及び主偏向ョー ク 1 5で所定方向に偏向された後、 緑色、 青色、 赤色のいずれかからなる単色蛍 光面 1 2 a - 2に投射される。 速度変調コイル 1 7について詳しくは後述する。 本発明は、 速度変調装置を構成する速度変調コイル 1 7を、 電子ビームの照射 方向に対して後述するように上側の 3つのコイル 2 7 A, 2 7 B , 2 7 Cと、 下 側の 3つのコイル 2 8 A, 2 8 B , 2 8 Cからなる非対称 4極磁界を発生するコ ィル形状とする。 上側の 3つのコイル 2 7 A, 2 7 B , 2 7 Cと、 下側の 3つの コイル 2 8 A, 2 8 B , 2 8 Cとによって、 ビーム間隔を有する複数の電子ビー ムの走査速度をそれぞれ独立して変調する。
図 6は図 5に示す磁束装置 1 8の側面拡大図である。 磁束装置 1 8は主偏向ョ ーク 1 5、 サブ偏向ヨーク 1 6及び速度変調コィ/レ 1 7が一体化されて形成され ている。 主偏向ヨーク 1 5は、 水平偏向コイル 2 0、 垂直偏向コイル 2 1及び偏 向ヨークコア 2 2で構成される。 セパレータ 2 3は水平偏向コイル 2 0と垂直偏 向コイル 2 1と偏向ヨークコア 2 2をそれぞれ保持するためのものである。 セパ レータ 2 3は電子銃方向に延出しており、 この延出部分によりサブ偏向ヨーク 1 6及び速度変調コイル 1 7を保持するようになっている。
図 7は蛍光面における 2本の電子ビーム 1 9 A, 1 9 Bによる走査線の軌跡を 説明する図である。 上側の電子銃 1 3 Aから第 1の電子ビーム 1 9 Aが放射され、 下側の電子銃 1 3 Bから第 2の電子ビーム 1 9 Bが放射され、 第 1の電子ビーム 1 9 Aは第 2の電子ビーム 1 9 Bより先行的に蛍光面を走査し、 第 2の電子ビー ム 1 9 Bは少し遅れて、 垂直方向に例えば 2 H (Hは水平走査線) から 1 0 H程 度、 間隔がズレて蛍光面を走査するようになっている。 但し、 水平方向のズレは ないものとする。
図 7では、 電子ビーム 1 9 A, 1 9 Bが垂直方向に 3 Hズレていることを示し ている。 これは、 第 1の電子ビーム 1 9 Aと第 2の電子ビーム 1 9 Bが同時に蛍 光面の同じ位置を走査すると、 上述したように輝度が飽和してしまい、 明るさ
(発光輝度) が 2倍にならないため、 走査位置を時間的にずらすことにより、 明 るさを略 2倍にするためである。
図 8はサブ偏向ヨーク 1 6を示す正面図である。 サブ偏向ヨーク 1 6は、 環状 磁性体 (コア) 3 5にトロイダル巻きして上部及び下部にそれぞれ垂直サブ偏向 コイル 3 6が卷回され、 更に左部及び右部にそれぞれ水平サブ偏向コイル 3 7が 巻回され、 サブ偏向ヨーク 1 6が構成されている。 サブ偏向ヨーク 1 6は上述し たようにスクリーン 2上に現れる 3色のそれぞれの画像の光学的な歪みを調整し、 3色の歪みを合わせるためのものである。
続いて、 この発明に係る速度変調装置を説明するが、 説明の便宜上、 図 9 A, 図 9 Bに従来において使用されている 2極磁界の速度変調コイルを示す。 図 9 A はその側面模式図、 図 9 Bはその正面模式図である。 速度変調コイルは偏向ョー ク 1 5の後方 (電子銃側) に位置し、 この位置で速度変調をかけることになる。 図 9 Aにおいて、 G 1は電子銃の第 1グリッド、 G 4は第 4グリッドを示し、 速度変調コィノレ 2 5は上側コイル 2 5 Aと下側コイル 2 5 Bの斉一に近い 2極磁 界であるため、 2本の電子ビーム 1 9 A, 1 9 Bとも同じように動いてしまう。 各電子ビームの映像信号が、 1 0 H (水平走査線) 程度ずれたものであるとき には、 速度変調コイルによる磁界の作用もそれぞれの映像信号に同期する必要が ある。 すなわち、 各速度変調コイルの磁界は一方の電子ビームのみに働くように する必要がある。
これを実現する一つの方法に非対称 4極磁界を使うことが考えられる。 図 1 0 A , 図 1 0 Bおよび図 1 0 Cはこの発明に係る 4極磁界を用いた速度変調コイル 1 7を示し、 図 1 OAはその側面模式図、 図 1 OBはその正面模式図、 図 10 C は磁束密度と上下電子ビームとの関係を示す図である。
図 10A、 図 1 OBに示すように、 電子ビームの照射方向に対して上側の 3つ のコイル 27 A, 27 B, 27Cと、 下側の 3つのコイル 28 A, 28 B, 28 Cでそれぞれ 4極磁界を発生するように卷線されている。
図 10 Bに示すように、 上側及び下側の 3つのコイルによる 4極磁界は、 上下 方向で非対称な磁界分布になる。 すなわち、 上側の 3つのコイル 27 A, 27 B, 2 7 に、 コイル 27 Bに対向するコイル 28 Bを仮想的に存在させて、 非対称 な 4極磁界が発生する。 一方、 下側の 3つのコイル 28 A, 28 B, 28 Cに、 コイル 28 Bに対向するコイル 27 Bを仮想的に存在させて、 非対称な 4極磁界 が発生する。
図 10 Cは上側コイル 27 A, 27 B, 27 Cによる Y軸 (垂直軸) 上の磁束 密度の変化を示す。 この磁束分布からも明らかなように、 上側の電子ビーム (第 1の電子ビーム) 1 9Aには大きく作用し、 下側の電子ビーム (第 2の電子ビー ム) 1 9 Bにはあまり作用しない磁界分布を得られることになる。
このように非対称 4極磁界とすることで、 下側の電子ビームに殆ど影響を与え ることなく、 上側の電子ビームのみを独立して制御できる速度変調コイルを実現 できる。 速度変調コイル 1 7の下側の 3つのコイル 28 A, 28 B, 28Cによ る磁束密度は、 図 10 Cの磁束密度の軸に対して対称な特性となり、 上側の電子 ビーム 1 9 Aに殆ど影響を与えることなく、 下側の電子ビーム 1 9 Bのみを独立 して制御できる速度変調コイルを実現できる。
なお、 上述実施の形態では、 2本の電子ビームを放射する投写型陰極線管とし たが、 これに限定されるわけではなく、 3本等他の複数本の電子ビームを放射す る投写型陰極線管としてもよい。 速度変調コイル 1 7とサブ偏向ヨーク 16は主 偏向ヨーク 1 5に組み込まれ一体化されているとしたが、 速度変調コイル 1 7と サブ偏向ヨーク 16と主偏向ヨーク 1 5をそれぞれ別体としてもよいことは勿論 である。
以上説明したように、 本発明によれば、 速度変調コイルを電子ビームの照射方 向に対して上側の 3つのコイルと下側の 3つのコィルからなる非对称 4極磁界を 発生するコイル形状としたので、 例えば上側の 3つのコイルによる 4極磁界で一 方の電子ビームのみの走査速度を変調し、 下側の 3つのコイルによる 4極磁界で 他方の電子ビームのみの走査速度を変調し、 このようにして複数の電子ビームの 走査速度をそれぞれほぼ独立して変調することができる w 産業上の利用可能性
この発明に係る速度変調装置および投写型表示装置は、 複数の投写型陰極線管 を内蔵した大型スクリーンを有する投写型表示装置などに適用できる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 陰極線管の速度変調コイルに電流を流し、 前記陰極線管のネック部内に収納 された電子銃から放射された複数の電子ビームの走査速度を変調して画像の輪郭 を先鋭化する速度変調装置であって、
前記速度変調コィルが前記電子ビームの照射方向に対して上側の 3つのコイル と下側の 3つのコィルからなる非対称 4極磁界を発生するコィル形状であり、 前 記複数の電子ビームの走査速度をそれぞれ独立して変調できることを特徴とする 速度変調装置。
2 . 前記電子ビームは 2本の電子ビームであり、 前記上側の 3つのコイルは前記 電子ビームのうち第 1の電子ビームに作用し、 第 2の電子ビームには作用せず、 前記下側の 3つのコイルは前記第 2の電子ビームに作用し、 前記第 1の電子ビー ムには作用しないことを特徵とする請求の範囲 1に記載の速度変調装置。
3 . 陰極線管の速度変調コイルに電流を流し、 前記陰極線管のネック部内に収納 された電子銃から放射された複数の電子ビームの走査速度を変調して画像の輪郭 を先鋭化する速度変調装置を備えた複数の投写型陰極線管を有する投写型表示装 置であって、
前記速度変調装置の速度変調コイルが前記電子ビームの照射方向に対して上側 の 3つのコイルと下側の 3つのコイルからなる非対称 4極磁界を発生するコイル 形状であり、 これら速度変調コィルによつて前記複数の電子ビームの走査速度を それぞれ独立して変調できることを特徴とする投写型表示装置。
4 . 前記電子ビームは 2本の電子ビームであり、 前記上側の 3つのコイルは前記 電子ビームのうち第 1の電子ビームに作用し、 第 2の電子ビームには作用せず、 前記下側の 3つのコイルは前記第 2の電子ビームに作用し、 前記第 1の電子ビー ムには作用しないことを特徴とする請求の範囲 3に記載の投写型表示装置。
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