JPH0131260B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0131260B2 JPH0131260B2 JP53097911A JP9791178A JPH0131260B2 JP H0131260 B2 JPH0131260 B2 JP H0131260B2 JP 53097911 A JP53097911 A JP 53097911A JP 9791178 A JP9791178 A JP 9791178A JP H0131260 B2 JPH0131260 B2 JP H0131260B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- focusing
- image
- brightness
- axis
- magnetic field
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
- Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は陰極線管のビーム集束装置に関する。
陰極線管の螢光体上に形成された映像を大型ス
クリーン上に拡大投写するシステムが行われてい
るが、赤・緑・青の３つの陰極線管〔以下CRT
と称す〕を用いる３管方式では、スクリーンに投
写される映像の輝度特性は前記３つのCRTに用
いられている螢光体材料、CRTのビーム電流値
および高圧などにより決まつてくる。CRTのビ
ーム電流の設定値は螢光体材料の寿命でほぼ決定
され、高圧に関してはCRTの安全性等で殆んど
決定されてしまう。前記スクリーン上での輝度増
加の手段としてCRTのビーム電流を増加して行
う場合には赤・緑・青の各螢光体材料の特性上、
赤・緑・青のCRTのビーム電流の増加は所定電
流値まで可能である。しかしながら投写型カラー
テレビジヨン装置のように、全体が比較的高電流
密度で動作している場合、青の螢光体材料はビー
ム電流を一定量以上増加すると飽和し、前記３つ
のCRT全体としての輝度増加が難しいのが現状
である。
クリーン上に拡大投写するシステムが行われてい
るが、赤・緑・青の３つの陰極線管〔以下CRT
と称す〕を用いる３管方式では、スクリーンに投
写される映像の輝度特性は前記３つのCRTに用
いられている螢光体材料、CRTのビーム電流値
および高圧などにより決まつてくる。CRTのビ
ーム電流の設定値は螢光体材料の寿命でほぼ決定
され、高圧に関してはCRTの安全性等で殆んど
決定されてしまう。前記スクリーン上での輝度増
加の手段としてCRTのビーム電流を増加して行
う場合には赤・緑・青の各螢光体材料の特性上、
赤・緑・青のCRTのビーム電流の増加は所定電
流値まで可能である。しかしながら投写型カラー
テレビジヨン装置のように、全体が比較的高電流
密度で動作している場合、青の螢光体材料はビー
ム電流を一定量以上増加すると飽和し、前記３つ
のCRT全体としての輝度増加が難しいのが現状
である。
そこで本発明は走査ビームを縦長ビームスポツ
ト形状となるようビーム集束系で走査ビームの電
子運動をコントロールし、螢光体ターゲツト上で
の走査面積を増加し、高圧増加、ビーム電流増加
以外の手段によつて輝度増加を行うことのできる
ものを提供するものである。
ト形状となるようビーム集束系で走査ビームの電
子運動をコントロールし、螢光体ターゲツト上で
の走査面積を増加し、高圧増加、ビーム電流増加
以外の手段によつて輝度増加を行うことのできる
ものを提供するものである。
以下本発明の実施例を従来例と比較して説明す
る。
る。
従来３つのCRTを用い、赤・緑・青の３原色
投写によつてスクリーン上にカラー画像を映す装
置において、走査ビームの電流量は各原色投写機
の螢光体材料から、また高圧はCRTの安全性か
らほぼ決められ、前記螢光体に流すビーム電流量
および高圧等の条件により輝度が決つていた。ま
た前記条件の一つである走査ビーム集束方式とし
て電磁集束回路が多く用いられている。
投写によつてスクリーン上にカラー画像を映す装
置において、走査ビームの電流量は各原色投写機
の螢光体材料から、また高圧はCRTの安全性か
らほぼ決められ、前記螢光体に流すビーム電流量
および高圧等の条件により輝度が決つていた。ま
た前記条件の一つである走査ビーム集束方式とし
て電磁集束回路が多く用いられている。
第１図は電磁集束回路の基本型を示し、１は電
子流が放出されるカソードで、電子流は集束レン
ズ系としての集束コイル２で発生したＺ軸方向の
一様な磁界Bzにより、螢光体面のターゲツト３
に集束される。４はターゲツト３上に水平、垂直
走査を与える偏向コイルである。この第１図はビ
ーム側に映像が出るシステムであるが、ガラス面
に塗布した外側から映像の出るシステムでも同様
である。第１図において電子流は軸対称の集束コ
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が発生する。このような
システムで各CRTの３原色をスクリーン上で重
ね合わせ、各螢光体にある量のビーム電流を流す
ことにより、ある輝度をもつた画像を得ることが
できる。光学系システムを一定としてこの画像を
より明るくするには、各CRTのビーム電流、高
圧を増加すればよいが、高圧に関してはCRTの
寿命、ガラス耐圧、Ｘ線の漏洩などにより、最大
値が限定されている。そこで適切にコントロール
が可能なビーム電流を用いる場合、赤Ｒ・緑Ｇ・
青Ｂの３つのCRTビーム電流と輝度との関係は
それぞれ第８図のＲ，Ｇ，Ｂのようになる。青の
CRTはある一定量以上にビーム電流を増すと、
他の２色のCRTに比べて輝度飽和が早く起こる
ため、赤・緑と共に同じだけのビーム電流を増加
する事ができず、赤・緑に対して青の輝度増加率
が低く全体の輝度増加が難かしい問題があつた。
子流が放出されるカソードで、電子流は集束レン
ズ系としての集束コイル２で発生したＺ軸方向の
一様な磁界Bzにより、螢光体面のターゲツト３
に集束される。４はターゲツト３上に水平、垂直
走査を与える偏向コイルである。この第１図はビ
ーム側に映像が出るシステムであるが、ガラス面
に塗布した外側から映像の出るシステムでも同様
である。第１図において電子流は軸対称の集束コ
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が発生する。このような
システムで各CRTの３原色をスクリーン上で重
ね合わせ、各螢光体にある量のビーム電流を流す
ことにより、ある輝度をもつた画像を得ることが
できる。光学系システムを一定としてこの画像を
より明るくするには、各CRTのビーム電流、高
圧を増加すればよいが、高圧に関してはCRTの
寿命、ガラス耐圧、Ｘ線の漏洩などにより、最大
値が限定されている。そこで適切にコントロール
が可能なビーム電流を用いる場合、赤Ｒ・緑Ｇ・
青Ｂの３つのCRTビーム電流と輝度との関係は
それぞれ第８図のＲ，Ｇ，Ｂのようになる。青の
CRTはある一定量以上にビーム電流を増すと、
他の２色のCRTに比べて輝度飽和が早く起こる
ため、赤・緑と共に同じだけのビーム電流を増加
する事ができず、赤・緑に対して青の輝度増加率
が低く全体の輝度増加が難かしい問題があつた。
本発明はフオーカス系のみをコントロールして
走査ビームのスポツト形状を水平走査方向に対し
て垂直な方向に長くし、ターゲツト上へのスポツ
ト面積を増大させ、例えば他の２つのCRTに比
べてビーム電流に対する輝度の飽和傾向が強い青
のCRTの輝度増加を行うもので、第２図、第３
図は一実施例を示す。ここで水平走査方向をＸ
軸、垂直走査方向をＹ軸、ビーム進行方向をＺ軸
方向とすると、第２図において５は電子流を放出
するカソード１と集束レンズ系としての集束コイ
ル２との間に介装され、Ｚ軸に直角な平面Ｘ−Ｙ
に磁束分布を発生する制御コイル部で、第３図に
示すように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６〜９を有するコア１０と、対向するコ
ア極６と７に巻装された巻線１１と１２とから成
り、制御コイル部の制御磁界は第４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、また磁束密
度の方向はＸ軸方向のＺ軸両側とＹ軸方向のＺ軸
両側とで異なるものであり、磁界発生装置が構成
されている。ここでBxは制御磁界のＸ軸成分で、
Ｙ軸に沿つて変化した場合の磁束密度の大きさを
示し、ByはＸ軸に沿つて変化した場合の大きさ
を示す。また（＋）（−）は磁束密度の方向を示
す。ビーム１３が円分布である幅ｄをもつて制御
コイル部５の制御磁界中を通過すると、ビーム１
３にはｆなる大きさの力が、Ｘ軸方向にビーム１
３をＺ軸側に圧縮し、Ｙ軸方向に引張の力として
作用し、電子の運動がコントロールされる。また
巻線１１，１２を流れる電流の向きは、軸中心に
向かう方向に磁束が発生するように流す。逆にコ
ア極６と７とが異極性となるように流せば、中心
磁界がある一定の磁界になり、偏向磁界が発生し
てビーム１３は変位を受けるため、巻線１１，１
２の向きは同極である必要がある。第７図は第２
図の基本的原理図を示し、カソード１付近のクロ
スオーバ点のビームスポツト１４は集束レンズ１
５によつて位置Z1に集束される。制御コイル部５
を通過するビームスポツト１６はある大きさをも
つているため、Ｚ軸方向から離れるほど力ｆを受
ける。例えば力ｆによつて軌道が変位を受け、集
束レンズ１５を通過し、Ｙ軸方向付近の電子は前
記位置Z1よりも遠い位置Z2に集束することにな
る。そのため位置Z1におけるビームスポツト１７
の形状は縦長スポツトになる。即ち制御コイル部
５の平面Ｘ−Ｙの磁界分布により、部分的に焦点
距離が変化したと等価になる。ここでビームスポ
ツト１７を５倍程度の縦長状にするために必要な
制御電流は、例えば36.5〓、30KVの電磁フオーカ
ス系で400Tの巻線のものにおいて、40〔ｍＡ〕と
微小でわずかな電力しか必要としない。
走査ビームのスポツト形状を水平走査方向に対し
て垂直な方向に長くし、ターゲツト上へのスポツ
ト面積を増大させ、例えば他の２つのCRTに比
べてビーム電流に対する輝度の飽和傾向が強い青
のCRTの輝度増加を行うもので、第２図、第３
図は一実施例を示す。ここで水平走査方向をＸ
軸、垂直走査方向をＹ軸、ビーム進行方向をＺ軸
方向とすると、第２図において５は電子流を放出
するカソード１と集束レンズ系としての集束コイ
ル２との間に介装され、Ｚ軸に直角な平面Ｘ−Ｙ
に磁束分布を発生する制御コイル部で、第３図に
示すように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６〜９を有するコア１０と、対向するコ
ア極６と７に巻装された巻線１１と１２とから成
り、制御コイル部の制御磁界は第４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、また磁束密
度の方向はＸ軸方向のＺ軸両側とＹ軸方向のＺ軸
両側とで異なるものであり、磁界発生装置が構成
されている。ここでBxは制御磁界のＸ軸成分で、
Ｙ軸に沿つて変化した場合の磁束密度の大きさを
示し、ByはＸ軸に沿つて変化した場合の大きさ
を示す。また（＋）（−）は磁束密度の方向を示
す。ビーム１３が円分布である幅ｄをもつて制御
コイル部５の制御磁界中を通過すると、ビーム１
３にはｆなる大きさの力が、Ｘ軸方向にビーム１
３をＺ軸側に圧縮し、Ｙ軸方向に引張の力として
作用し、電子の運動がコントロールされる。また
巻線１１，１２を流れる電流の向きは、軸中心に
向かう方向に磁束が発生するように流す。逆にコ
ア極６と７とが異極性となるように流せば、中心
磁界がある一定の磁界になり、偏向磁界が発生し
てビーム１３は変位を受けるため、巻線１１，１
２の向きは同極である必要がある。第７図は第２
図の基本的原理図を示し、カソード１付近のクロ
スオーバ点のビームスポツト１４は集束レンズ１
５によつて位置Z1に集束される。制御コイル部５
を通過するビームスポツト１６はある大きさをも
つているため、Ｚ軸方向から離れるほど力ｆを受
ける。例えば力ｆによつて軌道が変位を受け、集
束レンズ１５を通過し、Ｙ軸方向付近の電子は前
記位置Z1よりも遠い位置Z2に集束することにな
る。そのため位置Z1におけるビームスポツト１７
の形状は縦長スポツトになる。即ち制御コイル部
５の平面Ｘ−Ｙの磁界分布により、部分的に焦点
距離が変化したと等価になる。ここでビームスポ
ツト１７を５倍程度の縦長状にするために必要な
制御電流は、例えば36.5〓、30KVの電磁フオーカ
ス系で400Tの巻線のものにおいて、40〔ｍＡ〕と
微小でわずかな電力しか必要としない。
第５図は別の実施例を示し、制御コイル部５の
４極のコア６〜９にそれぞれ巻線１８〜２１を巻
装し、それぞれの巻線への電流の向きは対向する
コア６と７およびコア８と９とが同極性でかつ隣
接するコア同志が異極性となる方向に磁束を発生
する方向とする。この場合Bx，Byの分布特性は
第４図と同様になり、縦長のビームスポツトは第
３図と同様に形成される。第３図と第５図の場合
の大きな差は、Ｚ軸方向への磁束Bzの漏洩が改
善される点にある。第６図イ，ロはそれぞれ第３
図と第５図の制御コイル部５による磁束Bzの大
きさを示し、磁束Bzがあるとそれがフオーカス
に作用するため、第５図の構成が漏洩磁束に対し
て有効である。但し、磁束Bzが小さい時には第
３図の制御コイル部５が構成簡単であり、実用上
問題はない。また主フオーカスレンズが電磁フオ
ーカスの場合にはレンズ１５によつて、像回転が
θ゜だけ発生することがあるが、その場合には制御
コイル部５のコア１０の４極のコア６〜９の角度
を予めθ゜だけ補正しておけば、ターゲツト上には
垂直走査方向に縦長の像が得られる。
４極のコア６〜９にそれぞれ巻線１８〜２１を巻
装し、それぞれの巻線への電流の向きは対向する
コア６と７およびコア８と９とが同極性でかつ隣
接するコア同志が異極性となる方向に磁束を発生
する方向とする。この場合Bx，Byの分布特性は
第４図と同様になり、縦長のビームスポツトは第
３図と同様に形成される。第３図と第５図の場合
の大きな差は、Ｚ軸方向への磁束Bzの漏洩が改
善される点にある。第６図イ，ロはそれぞれ第３
図と第５図の制御コイル部５による磁束Bzの大
きさを示し、磁束Bzがあるとそれがフオーカス
に作用するため、第５図の構成が漏洩磁束に対し
て有効である。但し、磁束Bzが小さい時には第
３図の制御コイル部５が構成簡単であり、実用上
問題はない。また主フオーカスレンズが電磁フオ
ーカスの場合にはレンズ１５によつて、像回転が
θ゜だけ発生することがあるが、その場合には制御
コイル部５のコア１０の４極のコア６〜９の角度
を予めθ゜だけ補正しておけば、ターゲツト上には
垂直走査方向に縦長の像が得られる。
次にターゲツト上の像を垂直走査方向に縦長に
した場合の効果について説明する。例えば前記３
管方式の青のCRTとして制御コイル部５を装備
したものを使用し、前記縦長のスポツトにする
と、第９図に示すように他の２つのCRTに比べ
てビーム電流に対する輝度飽和傾向が強い青の輝
度特性Ｂが破線B′で示すように改善され、輝度
が増加するものである。実験的に調べると、ビー
ム電流密度の小さい４〔μA／cm3〕付近では50％程
度の輝度増加率を示し、電流密度の大きい40
〔μA／cm3〕付近では30〔％〕程度の増加となつて
いる。このように縦長して走査ビームの面積を増
大したことによつて輝度増加が実現でき、また垂
直走査方向に縦長のスポツトのため、水平解像度
の劣化が生ずるものでない。また走査幅方向が太
くなるために生じる垂直解像度の低下はほとんど
目立たない。更に赤・緑・青の合成画像において
は緑の解像度が大きく作用し、青の影響は少ない
ので、３原色の画像では問題ないものである。円
形スポツトのままで、単にフオーカスを暈して飽
和特性を改善した場合には、水平解像度が劣下
し、実用に耐えないのに対し、垂直走査方向に縦
長のスポツトとして飽和特性を改善するため非常
に有用でまた制御コイル部５の巻線への電流によ
つてビームスポツトの縦長率を簡単にコントロー
ルできる。フオーカス調整においては無制御で主
レンズを合わせ、最適フオーカスに設定後、電流
切換だけで前記縦長のスポツトに形成できる。更
に第７図からも明らかなように集束系のレンズは
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。
した場合の効果について説明する。例えば前記３
管方式の青のCRTとして制御コイル部５を装備
したものを使用し、前記縦長のスポツトにする
と、第９図に示すように他の２つのCRTに比べ
てビーム電流に対する輝度飽和傾向が強い青の輝
度特性Ｂが破線B′で示すように改善され、輝度
が増加するものである。実験的に調べると、ビー
ム電流密度の小さい４〔μA／cm3〕付近では50％程
度の輝度増加率を示し、電流密度の大きい40
〔μA／cm3〕付近では30〔％〕程度の増加となつて
いる。このように縦長して走査ビームの面積を増
大したことによつて輝度増加が実現でき、また垂
直走査方向に縦長のスポツトのため、水平解像度
の劣化が生ずるものでない。また走査幅方向が太
くなるために生じる垂直解像度の低下はほとんど
目立たない。更に赤・緑・青の合成画像において
は緑の解像度が大きく作用し、青の影響は少ない
ので、３原色の画像では問題ないものである。円
形スポツトのままで、単にフオーカスを暈して飽
和特性を改善した場合には、水平解像度が劣下
し、実用に耐えないのに対し、垂直走査方向に縦
長のスポツトとして飽和特性を改善するため非常
に有用でまた制御コイル部５の巻線への電流によ
つてビームスポツトの縦長率を簡単にコントロー
ルできる。フオーカス調整においては無制御で主
レンズを合わせ、最適フオーカスに設定後、電流
切換だけで前記縦長のスポツトに形成できる。更
に第７図からも明らかなように集束系のレンズは
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。
なお上記第３図、第５図において制御磁界は巻
線１１，１２および１８〜２１によつて発生させ
たが、永久磁石との組合せによつても実現するこ
とができる上、４つのコア極の形状も実施例に限
定されるものでない。また制御磁界Bx，Byの大
きさは等しいものであつたが、両者の大きさは同
じでなくともよい。
線１１，１２および１８〜２１によつて発生させ
たが、永久磁石との組合せによつても実現するこ
とができる上、４つのコア極の形状も実施例に限
定されるものでない。また制御磁界Bx，Byの大
きさは等しいものであつたが、両者の大きさは同
じでなくともよい。
以上説明のように本発明によると次のような効
果を有する。
果を有する。
(1) 高圧やビーム電流を増加することなく輝度増
加することができるため陰極線管の寿命特性も
有利になる。
加することができるため陰極線管の寿命特性も
有利になる。
(2) 輝度増加に必要な制御電力は微小で済む。
(3) 集束レンズ系は何ら作用させることなく、軸
対称に集束作用すればよく、従来の装置に付加
することが容易である。
対称に集束作用すればよく、従来の装置に付加
することが容易である。
(4) ３管方式のカラー映像装置の青の陰極線管に
付加したので、輝度飽和領域付近における全体
の輝度増加が可能である。
付加したので、輝度飽和領域付近における全体
の輝度増加が可能である。
(5) コア巻線で構成される磁界発生装置の巻線へ
の電流によつてビームスポツトの縦長率を簡単
にコントロールでき、ビーム電流のレベルに応
じて輝度特性を改善できる。
の電流によつてビームスポツトの縦長率を簡単
にコントロールでき、ビーム電流のレベルに応
じて輝度特性を改善できる。
第１図は従来の集束系構成図、第２図は本発明
による集束系構成図、第３図は一実施例の要部構
成図、第５図は他の実施例の要部構成図、第４図
〜第９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……制御コイル
部、６〜９……コア極、１１，１２……巻線、１
７……ビームスポツト、１８〜２１……巻線、Ｘ
……水平走査方向、Ｙ……垂直走査方向、Ｚ……
ビーム軸。
による集束系構成図、第３図は一実施例の要部構
成図、第５図は他の実施例の要部構成図、第４図
〜第９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……制御コイル
部、６〜９……コア極、１１，１２……巻線、１
７……ビームスポツト、１８〜２１……巻線、Ｘ
……水平走査方向、Ｙ……垂直走査方向、Ｚ……
ビーム軸。
Claims (1)
- １ 電子ビーム集束用の電磁集束または静電集束
の集束レンズ系と、集束レンズ系によつて集束さ
れた電子ビームに水平および垂直走査を与える偏
向装置と、偏向されたビーム像を再生するビーム
像再生面とをそれぞれ有する赤・緑・青の各陰極
線管を備えた３管方式のカラー映像装置におい
て、青の陰極線管にのみ、電子ビームが集束レン
ズ系に入る手前に、ビーム軸に対して直角な平面
における磁束密度の方向が水平走査方向のビーム
軸両側と垂直走査方向のビーム軸両側とで異なり
かつ磁束密度がビーム軸中央で零となる制御磁界
を発生するコア巻線で構成される磁界発生装置を
設け、青の陰極線管のビーム像再生面上に縦長形
状のスポツト像を得るようにしたことを特徴とす
るビーム集束装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9791178A JPS5524378A (en) | 1978-08-10 | 1978-08-10 | Beam focusing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9791178A JPS5524378A (en) | 1978-08-10 | 1978-08-10 | Beam focusing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5524378A JPS5524378A (en) | 1980-02-21 |
| JPH0131260B2 true JPH0131260B2 (ja) | 1989-06-23 |
Family
ID=14204890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9791178A Granted JPS5524378A (en) | 1978-08-10 | 1978-08-10 | Beam focusing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5524378A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57174833A (en) * | 1981-04-20 | 1982-10-27 | Matsushita Electronics Corp | Cathode ray tube |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5511329Y2 (ja) * | 1974-06-19 | 1980-03-12 |
-
1978
- 1978-08-10 JP JP9791178A patent/JPS5524378A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5524378A (en) | 1980-02-21 |
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