JPH0377246A - 高精細カラー受像管とそのフオーカス装置 - Google Patents
高精細カラー受像管とそのフオーカス装置Info
- Publication number
- JPH0377246A JPH0377246A JP21211489A JP21211489A JPH0377246A JP H0377246 A JPH0377246 A JP H0377246A JP 21211489 A JP21211489 A JP 21211489A JP 21211489 A JP21211489 A JP 21211489A JP H0377246 A JPH0377246 A JP H0377246A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron
- lens
- focus
- shadow mask
- color picture
- 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.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、人間の目の視覚心理にかなった表示機能を備
えた高精細カラー受像管とそのフォーカス装置に関する
。
えた高精細カラー受像管とそのフォーカス装置に関する
。
[従来の技術]
現行のカラー受像管の殆どは、赤色、緑色、青色(以下
、R,G、Bと略記する)の3色に対応する3個の電子
銃をネック内に水平インライン上に配列した構成となっ
ている。
、R,G、Bと略記する)の3色に対応する3個の電子
銃をネック内に水平インライン上に配列した構成となっ
ている。
したがって、その蛍光面にはR,G、Bの各蛍光体ドツ
トを互いに同数個配置されている。たとえば、LM(百
方)画素を映出するような超高精細デイスプレィ用には
、3M個の蛍光体ドツトを蛍光面に配列したカラー受像
管を使用する必要がある。
トを互いに同数個配置されている。たとえば、LM(百
方)画素を映出するような超高精細デイスプレィ用には
、3M個の蛍光体ドツトを蛍光面に配列したカラー受像
管を使用する必要がある。
なお、この種のカラー受像管は周知であるので特に文献
を挙げることはしない。
を挙げることはしない。
[発明が解決しようとする課題]
蛍光面上に上記のような多数の微細な蛍光体ドツトを形
成して、しかも明るい画像を映出することは困難である
。
成して、しかも明るい画像を映出することは困難である
。
また、最近、蛍光体素材(蛍光体材料)の改良が進めら
れた結果、その発光効率上の差異に起因して、所定の世
界標準C光源基準白色を映出するに際して、G用にはR
,B用に比べてより大きな(約11.2倍)の電子ビー
ム電流量および電力を必要とされている。
れた結果、その発光効率上の差異に起因して、所定の世
界標準C光源基準白色を映出するに際して、G用にはR
,B用に比べてより大きな(約11.2倍)の電子ビー
ム電流量および電力を必要とされている。
一般に、映出される画像の解像度は電子ビームのスポッ
トサイズでその限界が規定され、電子ビーム電流が増加
する程スポットサイズが肥大するという性質がある。し
たがって、従来の技術では。
トサイズでその限界が規定され、電子ビーム電流が増加
する程スポットサイズが肥大するという性質がある。し
たがって、従来の技術では。
特にGの解像度が明るい画面において劣化するという問
題がある。
題がある。
一般に、人間の目の視覚心理上、Gの比視感度はR,B
の約2倍以上であって、解像度表現上Gは最も重要であ
るにもかかわらず、従来技術ではそのフォー・カスが劣
化し易いという問題がある。
の約2倍以上であって、解像度表現上Gは最も重要であ
るにもかかわらず、従来技術ではそのフォー・カスが劣
化し易いという問題がある。
本発明の目的は、人間の目の視覚心理の原点に立ち返っ
て、より優れたデイスプレィを提供するために、従来と
同一の総ドツト数の蛍光体配列で。
て、より優れたデイスプレィを提供するために、従来と
同一の総ドツト数の蛍光体配列で。
より高い分解能、すなわちより高い解像度の画像を映出
できるカラー受像管を提供することにある。
できるカラー受像管を提供することにある。
また1本発明の他の目的は、シャドウマスク(あるいは
アパーチャグリル)の局所的熱変形に伴う色純度劣化が
少ないカラー受像管を提供することにある。
アパーチャグリル)の局所的熱変形に伴う色純度劣化が
少ないカラー受像管を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、一般のマルチビーム式カラ
ー受像管に適したダイナミックコンバーゼンス機能を有
するフォーカス装置を提供することにある。
ー受像管に適したダイナミックコンバーゼンス機能を有
するフォーカス装置を提供することにある。
[課題を解決するための手段]
上記目的は、ネック部内に収容した4個の電子銃と、シ
ャドウマスクおよび蛍光面を備え、上記4個の電子銃は
、各々、緑色、赤色、緑色、青色に対応させ、かつこの
順序で一の方向に配列すると共に、上記シャドウマスク
の電子ビーム通過孔の一個を通過する上記4個の電子銃
から発射される4本の電子ビームに対して上記蛍光面の
内面に形威した上記緑色、赤色、緑色、青色の蛍光体を
対応させたことにより、また、上記複数個(4個)の電
子銃の各々には格別に静電レンズとを設け。
ャドウマスクおよび蛍光面を備え、上記4個の電子銃は
、各々、緑色、赤色、緑色、青色に対応させ、かつこの
順序で一の方向に配列すると共に、上記シャドウマスク
の電子ビーム通過孔の一個を通過する上記4個の電子銃
から発射される4本の電子ビームに対して上記蛍光面の
内面に形威した上記緑色、赤色、緑色、青色の蛍光体を
対応させたことにより、また、上記複数個(4個)の電
子銃の各々には格別に静電レンズとを設け。
これらの静電レンズの後段にこの静電レンズからの出力
電子ビームを一括して集束する大口径の電子光学レンズ
を設け、この電子光学レンズの強さを制御することによ
り蛍光面全域にわたるコンバーゼンスとフォーカスとを
一括制御する手段を備えたことにより、さらに前記大口
径の電子光学レンズを2個の電磁フォーカスヨークから
構成し、上記2個の電磁フォーカスヨークによる管軸方
向磁界を互いに逆向きに形威し、これら2個の電磁フォ
ーカスヨークを管軸方向に直列に配置し5複数の電子ビ
ームを一括非回転でフォーカスすることによって、達成
される。
電子ビームを一括して集束する大口径の電子光学レンズ
を設け、この電子光学レンズの強さを制御することによ
り蛍光面全域にわたるコンバーゼンスとフォーカスとを
一括制御する手段を備えたことにより、さらに前記大口
径の電子光学レンズを2個の電磁フォーカスヨークから
構成し、上記2個の電磁フォーカスヨークによる管軸方
向磁界を互いに逆向きに形威し、これら2個の電磁フォ
ーカスヨークを管軸方向に直列に配置し5複数の電子ビ
ームを一括非回転でフォーカスすることによって、達成
される。
本発明によるカラー受像管の蛍光体ドツトの数は、Rド
ツトの総数がBドツトの総数に等しく。
ツトの総数がBドツトの総数に等しく。
Gドツトの総数はその2倍である。逆に、Gドツトの配
列周期はR,Bドツトの配列周期の半分となる。
列周期はR,Bドツトの配列周期の半分となる。
[作用]
本発明における各蛍光体ドツトのサイズ及び総ドツト数
を従来のR,G、Bインライン方式の場合と同じである
と仮定して、従来技術との相対比較において説明すると
。
を従来のR,G、Bインライン方式の場合と同じである
と仮定して、従来技術との相対比較において説明すると
。
第1に、細部分解能いわゆる解像度の限界は、はぼG蛍
光体の配列周期に反比例する。従って、本発明の分解能
は従来技術に比べて1.5倍に改善される。
光体の配列周期に反比例する。従って、本発明の分解能
は従来技術に比べて1.5倍に改善される。
第2にG電子ビームのスポットサイズは、IG電子銃当
りの所要ビーム電流が半減されるため、電流密度一定と
いう妥当な仮定のもとに、1/2に小径化される。従っ
てフォーカスは約12倍に改善される。但し、後述のよ
うに更にシャドウマスク透過率の劣化分を配慮する必要
がある。
りの所要ビーム電流が半減されるため、電流密度一定と
いう妥当な仮定のもとに、1/2に小径化される。従っ
てフォーカスは約12倍に改善される。但し、後述のよ
うに更にシャドウマスク透過率の劣化分を配慮する必要
がある。
第3に色純度即ちピユリティに関しては、シャドウマス
クと蛍光面との間の距離に反比例してシャドウマスクの
変形の影響が現われる。蛍光体ドツトサイズ一定の仮定
から、4個の電子銃の各々の間隔を一定に保てば、シャ
ドウマスクと蛍光面との間の距離も不変のため、ピユリ
ティ性能は従来と変らない。
クと蛍光面との間の距離に反比例してシャドウマスクの
変形の影響が現われる。蛍光体ドツトサイズ一定の仮定
から、4個の電子銃の各々の間隔を一定に保てば、シャ
ドウマスクと蛍光面との間の距離も不変のため、ピユリ
ティ性能は従来と変らない。
第4に、シャドウマスク透過率は、その上限値が電子銃
の個数の逆数で与えられる。従って、マスク透過率は、
約0.75倍に劣化する。おおまかには、同一の明るさ
を得るためには、高圧電力は約1.33倍必要である。
の個数の逆数で与えられる。従って、マスク透過率は、
約0.75倍に劣化する。おおまかには、同一の明るさ
を得るためには、高圧電力は約1.33倍必要である。
更に、定量的に表現すると、従来方式でのR,G、Bの
各所要ビーム電流を、゛各々、0.5mA、0.6mA
、0.5mA(計1.6mA)とすると、同一の明るさ
を得るためには、本発明においては、各々、0.67m
A + O−4m A X 2 p O−67rn
A (計2.14mA)必要である。従って、Gのフォ
ーカスは、0、に れを考慮に入れると、1丁「すなわち、約20%の改善
に相当する。一方、R,Bのフォーカスはnすなわち、
約13%の劣化となる。また、GとR2Hのスポットサ
イズ比は、従来は約1丁1であったのに対し、2に改善
される。
各所要ビーム電流を、゛各々、0.5mA、0.6mA
、0.5mA(計1.6mA)とすると、同一の明るさ
を得るためには、本発明においては、各々、0.67m
A + O−4m A X 2 p O−67rn
A (計2.14mA)必要である。従って、Gのフォ
ーカスは、0、に れを考慮に入れると、1丁「すなわち、約20%の改善
に相当する。一方、R,Bのフォーカスはnすなわち、
約13%の劣化となる。また、GとR2Hのスポットサ
イズ比は、従来は約1丁1であったのに対し、2に改善
される。
[実施例]
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図は本発明の第1の実施例を示すカラー受像管の構
成図であって、1,2,3,4は各々G。
成図であって、1,2,3,4は各々G。
R,G、B用のカソード電極で、各々、各出力回路9,
10,11,12に接続され、各出力回路の出力信号に
応じて、電子ビームを放出する。該電子ビームは電子レ
ンズ5,6,7.8によって集束され、更に補助偏向ヨ
ーク13″、偏向ヨーク13において水平方向及び垂直
方向に偏向され、シャドウマスク2oを経て、蛍光面1
9に射突する。同図中、実線の矢印は画面中央部に対応
し、各電子ビームはG、R,G、Hの蛍光体14,15
゜16.17に射突する。同図中1点線は隣接画素組に
射突する電子ビームを示し、14’ 、15’16’
、17″は各々G、R,G、Hの蛍光体である。
10,11,12に接続され、各出力回路の出力信号に
応じて、電子ビームを放出する。該電子ビームは電子レ
ンズ5,6,7.8によって集束され、更に補助偏向ヨ
ーク13″、偏向ヨーク13において水平方向及び垂直
方向に偏向され、シャドウマスク2oを経て、蛍光面1
9に射突する。同図中、実線の矢印は画面中央部に対応
し、各電子ビームはG、R,G、Hの蛍光体14,15
゜16.17に射突する。同図中1点線は隣接画素組に
射突する電子ビームを示し、14’ 、15’16’
、17″は各々G、R,G、Hの蛍光体である。
シャドウマスク20のビーム通過孔は4個の蛍光体ドツ
トに対し1個の割合で設けられる。
トに対し1個の割合で設けられる。
偏向ヨーク13は従来技術と同じく、水平/垂直偏向用
である。補助偏向ヨーク13′は6極を有するコアとそ
の各種に巻いた巻線から構成される。
である。補助偏向ヨーク13′は6極を有するコアとそ
の各種に巻いた巻線から構成される。
第2図は補助偏向ヨークの正面図であって、21゜23
.24,25,26は各磁極に対応する巻線を示し、2
7は6極コアである。
.24,25,26は各磁極に対応する巻線を示し、2
7は6極コアである。
同図において、巻線21.24によってN極を形威し1
巻線23.26によってS極を形成すると、同図の点線
の矢印の向きに磁力線を発生させることができる。電子
ビーム(図中○印で示す)が5紙面の表側から裏側へと
進行するものとすると、上記磁力線によって、電子ビー
ムは、実線の矢印に示す通り、図に向かって左右方向に
拡がるように補助偏向される。これによって、4本の電
子ビームの蛍光面における間隔を制御し、ミスコンバー
ジェンスを補正できる。そして、6個の磁極の各々の極
性を選定することにより、5個の磁極の自由度の補正を
行うことができる。一般に4本の電子ビームの位置を相
互ずれなく、任意の1点に集中させる(コンバーゼンス
をとる)ためには、電子ビームはその1本毎に水平/垂
直系2次元の自由度を有するため、計8ヶの自由度が必
要である。従って自由度として3ケ分不足する。しかし
従来の3ビ一ムインライン方式におけるコンバーゼンス
フリー技術を併用すれば、実用上許容眼内におさめ得る
。
巻線23.26によってS極を形成すると、同図の点線
の矢印の向きに磁力線を発生させることができる。電子
ビーム(図中○印で示す)が5紙面の表側から裏側へと
進行するものとすると、上記磁力線によって、電子ビー
ムは、実線の矢印に示す通り、図に向かって左右方向に
拡がるように補助偏向される。これによって、4本の電
子ビームの蛍光面における間隔を制御し、ミスコンバー
ジェンスを補正できる。そして、6個の磁極の各々の極
性を選定することにより、5個の磁極の自由度の補正を
行うことができる。一般に4本の電子ビームの位置を相
互ずれなく、任意の1点に集中させる(コンバーゼンス
をとる)ためには、電子ビームはその1本毎に水平/垂
直系2次元の自由度を有するため、計8ヶの自由度が必
要である。従って自由度として3ケ分不足する。しかし
従来の3ビ一ムインライン方式におけるコンバーゼンス
フリー技術を併用すれば、実用上許容眼内におさめ得る
。
同図には示してないが、各巻線または巻線の組み合わせ
に対して、別途コンバーゼン入出力回路が接続され、水
平/垂直走査に同期した補正信号が供給され、ミスコン
バージェンスの補正が遂行される。該補正信号の形成方
法自体は、一般に、デジタルコンバージェンス技術とし
て周知の技術を適用できる。
に対して、別途コンバーゼン入出力回路が接続され、水
平/垂直走査に同期した補正信号が供給され、ミスコン
バージェンスの補正が遂行される。該補正信号の形成方
法自体は、一般に、デジタルコンバージェンス技術とし
て周知の技術を適用できる。
以上の説明は、シャドウマスク方式を前提として述べた
が、シャドウマスク(第1図の20)の代りに、アパー
チャグリルを使用するいわゆるトリニトロン方式(商標
名)にも適用できる。また、CRTネック部の断面形状
は円形として示したが、水平方向に長軸を持つだ円形状
であっても良い。
が、シャドウマスク(第1図の20)の代りに、アパー
チャグリルを使用するいわゆるトリニトロン方式(商標
名)にも適用できる。また、CRTネック部の断面形状
は円形として示したが、水平方向に長軸を持つだ円形状
であっても良い。
第3図は本発明の第2の実施例を説明する電子ビーム配
置図であって、18はCRTのネック部の断面を示す。
置図であって、18はCRTのネック部の断面を示す。
28,29,30.31は各々G。
R,G、Bに対応する電子ビームである。前記第1の実
施例では、インライン配置であったのに対し、第2の実
施例では、平面上にG、R,G、Bの順に配置したクオ
ドラ配置としである。2本のG電子ビームは、互いにC
RTネック中心に対してほぼ点対称位置に配置する。更
に、R,Bの電子ビームも互いに点対称位置に配置する
。
施例では、インライン配置であったのに対し、第2の実
施例では、平面上にG、R,G、Bの順に配置したクオ
ドラ配置としである。2本のG電子ビームは、互いにC
RTネック中心に対してほぼ点対称位置に配置する。更
に、R,Bの電子ビームも互いに点対称位置に配置する
。
第4図はクオドラ配置電子ビームに対応する蛍光面ドツ
ト構造の説明図であって、シャドウマスクのビーム通過
孔の配置を正方格子状とした場合に対応する蛍光体ドツ
ト配列である。
ト構造の説明図であって、シャドウマスクのビーム通過
孔の配置を正方格子状とした場合に対応する蛍光体ドツ
ト配列である。
同図において、G、R,Bは各々緑、赤、青の蛍光体を
示す。実線で示される小正方形区分は各1個のシャドウ
マスク孔に対応する4個の蛍光体に対応する。
示す。実線で示される小正方形区分は各1個のシャドウ
マスク孔に対応する4個の蛍光体に対応する。
この第2の実施例においても、従来の3ビ一ムインライ
ン方式に比べて、第1の実施例と同じく、以下の効果を
有する。
ン方式に比べて、第1の実施例と同じく、以下の効果を
有する。
細部分解能の限界は、はぼG蛍光体の配列周期に反比例
するため、従来の3ビ一ムインライン方式に比べて、約
1.5倍に改善される。G電子ビームのスポットサイズ
は、第1の実施例と同じく、約20%改善される。
するため、従来の3ビ一ムインライン方式に比べて、約
1.5倍に改善される。G電子ビームのスポットサイズ
は、第1の実施例と同じく、約20%改善される。
第5図は上記第2の実施例に対応する補助偏向ヨーク1
3′の構成図で第5図に示す、同図において、32は8
極コア、33〜40は各巻線である。図示のN、Sに示
すような磁界を形成すると、4ケの電子ビームG、R,
G、Bを互いに遠ざかる方向に補助偏向することができ
る。
3′の構成図で第5図に示す、同図において、32は8
極コア、33〜40は各巻線である。図示のN、Sに示
すような磁界を形成すると、4ケの電子ビームG、R,
G、Bを互いに遠ざかる方向に補助偏向することができ
る。
第6図は補助偏向なしの場合のミスコンバージェンス発
生の説明図であって、28.29は電子ビーム、θは電
子ビームの集中角である。19は蛍光面であり、Eはミ
スコンバーゼンス量、Rは偏向距離である。ミスコンバ
ーゼンス量εは、−様磁界式偏向ヨークで偏向した偏向
距離Rの2乗にほぼ比例する。
生の説明図であって、28.29は電子ビーム、θは電
子ビームの集中角である。19は蛍光面であり、Eはミ
スコンバーゼンス量、Rは偏向距離である。ミスコンバ
ーゼンス量εは、−様磁界式偏向ヨークで偏向した偏向
距離Rの2乗にほぼ比例する。
偏向距離Rの2乗は、水平偏向量の2乗と垂直偏向量の
2乗の和にほぼ比例する。従って、第5図の各コイルに
流すべき電流は、水平周期のパラボラ波と垂直周期のパ
ラボラ波の和である。該パラボラ電流によって、主なミ
スコンバーゼンスを消去できる。その他側次的なミスコ
ンバーゼンスも、第5図の巻線33〜40に周知のデジ
タルコンバーゼンス技術によって生成した補正電流波形
を印加することにより消去できる。
2乗の和にほぼ比例する。従って、第5図の各コイルに
流すべき電流は、水平周期のパラボラ波と垂直周期のパ
ラボラ波の和である。該パラボラ電流によって、主なミ
スコンバーゼンスを消去できる。その他側次的なミスコ
ンバーゼンスも、第5図の巻線33〜40に周知のデジ
タルコンバーゼンス技術によって生成した補正電流波形
を印加することにより消去できる。
第7図、第8図は第2の実施例のシャドウマスク孔の配
列図、第9図は第2の実施例の蛍光体ドツトの配列図で
ある。
列図、第9図は第2の実施例の蛍光体ドツトの配列図で
ある。
前記第4図の蛍光体ドツト配置は、既述の通り。
正方格子状シャドウマスク孔配置に対応するものである
。もしシャドウマスク孔配置を第7図に示す正方格子状
の代りに、第8図に示す斜め格子配列として良い。その
場合、蛍光体ドツト配列は第9図に示す通りとなる。同
図で、実線の各小正方形は、その内側の各4個の蛍光体
ドツトが各1つのシャドウマスク孔に対応していること
を示す。
。もしシャドウマスク孔配置を第7図に示す正方格子状
の代りに、第8図に示す斜め格子配列として良い。その
場合、蛍光体ドツト配列は第9図に示す通りとなる。同
図で、実線の各小正方形は、その内側の各4個の蛍光体
ドツトが各1つのシャドウマスク孔に対応していること
を示す。
また、第3図〜第9図に示した各配置を、各々45°回
転させた状態で用いても良い。
転させた状態で用いても良い。
第4図の配列においては、任意の1水平線上には、G、
Rのみが並んでいるかまたは、G、Bのみが拉んでいる
。このため、ビームスポットサイズが過度に細い場合に
おいて、水平線上の走査線に色が付いて見えるという現
象が出易い。これに対して、第9図の方式または、これ
を45″回転させた方式においては、水平線上に必ずG
、R。
Rのみが並んでいるかまたは、G、Bのみが拉んでいる
。このため、ビームスポットサイズが過度に細い場合に
おいて、水平線上の走査線に色が付いて見えるという現
象が出易い。これに対して、第9図の方式または、これ
を45″回転させた方式においては、水平線上に必ずG
、R。
G、Bが並んでいるため、走査線が−様な白色に見える
という長所を有する。
という長所を有する。
尚、第1.第2の実施例共に、2個のG用のカソードは
CRTネック内部で互いに結線し、外部への引出線を1
本化しても良い。
CRTネック内部で互いに結線し、外部への引出線を1
本化しても良い。
第10図、第11図は本発明の第3の実施例を説明する
カラー受像管の構成図であって、本実施例は4電子ビ一
ム方式に適用して有効であるばかりでなく、一般に2個
以上の複数の電子ビームを使用するデイスプレィに有効
なものである。
カラー受像管の構成図であって、本実施例は4電子ビ一
ム方式に適用して有効であるばかりでなく、一般に2個
以上の複数の電子ビームを使用するデイスプレィに有効
なものである。
本実施例に特有の効果は、ダイナミックフォーカスと、
ダイナミックコンバーゼンスとを一挙に達成できること
にある。
ダイナミックコンバーゼンスとを一挙に達成できること
にある。
まず、第10図から説明する。同図において、1.2は
第1のカソード及び第2のカソード、9゜10は各々映
像出力回路、5,6は各々第1.第2の静電レンズで従
来技術と同様のものであって、その出射部に各々はぼ互
いに平行な電子ビーム28゜29を得る。41は大口径
電子光学レンズで、これは静電方式であっても良いし、
電磁方式であっても良い、42は該大口径電子光学レン
ズの強さを制御するフォーカス回路兼主コンバーゼンス
回路、41.42の詳細例は第11図で後述する。
第1のカソード及び第2のカソード、9゜10は各々映
像出力回路、5,6は各々第1.第2の静電レンズで従
来技術と同様のものであって、その出射部に各々はぼ互
いに平行な電子ビーム28゜29を得る。41は大口径
電子光学レンズで、これは静電方式であっても良いし、
電磁方式であっても良い、42は該大口径電子光学レン
ズの強さを制御するフォーカス回路兼主コンバーゼンス
回路、41.42の詳細例は第11図で後述する。
411は副コンバーゼンスヨークであり、4電子ビ一ム
方式においては、既述第5図と同種のものを使用できる
。43は副コンバーゼンスヨーク・11′を駆動するた
めの副コンバーゼンス回路である。
方式においては、既述第5図と同種のものを使用できる
。43は副コンバーゼンスヨーク・11′を駆動するた
めの副コンバーゼンス回路である。
13は偏向ヨークであり、44はこれを駆動するための
偏向回路である。45は高圧供給回路、4Gは蛍光面1
9の中央部へと収束される電子ビーム、47は蛍光面1
9の周辺部へと偏向収束される電子ビームを示す。
偏向回路である。45は高圧供給回路、4Gは蛍光面1
9の中央部へと収束される電子ビーム、47は蛍光面1
9の周辺部へと偏向収束される電子ビームを示す。
フォーカス回路兼主コンバーゼンス回路42と、大口径
電子光学レンズ41の詳細を第11図に示す。大口径電
子光学レンズ41は、電磁フォーカスヨーク48,49
からなる。48.49の各々は、従来技術で周知の電磁
フォーカスヨークであり、鉄、フェライト等の磁性体か
らなる外側コア部57と、CRTネック部18に対して
同芯状に巻かれた巻1iA58とからなる。該巻線に流
される電流によってCRTネック部18の内側空間には
同図の点線で示す矢印の向きの磁界を発生せしめる。
電子光学レンズ41の詳細を第11図に示す。大口径電
子光学レンズ41は、電磁フォーカスヨーク48,49
からなる。48.49の各々は、従来技術で周知の電磁
フォーカスヨークであり、鉄、フェライト等の磁性体か
らなる外側コア部57と、CRTネック部18に対して
同芯状に巻かれた巻1iA58とからなる。該巻線に流
される電流によってCRTネック部18の内側空間には
同図の点線で示す矢印の向きの磁界を発生せしめる。
電磁フォーカスヨーク48,49の各巻線は通常、直列
に接続され、互いに逆向きの磁界を発生させる。この逆
向き磁界が本質的に重要な役割を果たすのであるがその
意義は後述する。
に接続され、互いに逆向きの磁界を発生させる。この逆
向き磁界が本質的に重要な役割を果たすのであるがその
意義は後述する。
第11図において、50は水平周期ののこぎり波、51
は垂直周期ののこぎり波、52.53は各々積分回路ま
たは自乗回路であり、その出力に各々、パラボラ波を得
る。54は加算器で、その出力は該パラボラ彼達の和で
あり、第6図に関連して既述した偏向路aRの自乗に比
例した信号である。従ってこれは、コンバーゼンス補正
に適した波形であると言える。また、59はインバータ
、55は負帰還増幅器であり、その出力は電磁フォーカ
スヨーク48,49の巻線に接続される。56は該巻線
に流れる電流を検出するための抵抗であり、該抵抗56
の両端の電圧は負帰還増幅器55の帰還端子へと帰還さ
れる。従って該巻線に流れる電流、従ってCRT管内磁
界はインバータ57の出力信号、即ち−R2に比例する
。
は垂直周期ののこぎり波、52.53は各々積分回路ま
たは自乗回路であり、その出力に各々、パラボラ波を得
る。54は加算器で、その出力は該パラボラ彼達の和で
あり、第6図に関連して既述した偏向路aRの自乗に比
例した信号である。従ってこれは、コンバーゼンス補正
に適した波形であると言える。また、59はインバータ
、55は負帰還増幅器であり、その出力は電磁フォーカ
スヨーク48,49の巻線に接続される。56は該巻線
に流れる電流を検出するための抵抗であり、該抵抗56
の両端の電圧は負帰還増幅器55の帰還端子へと帰還さ
れる。従って該巻線に流れる電流、従ってCRT管内磁
界はインバータ57の出力信号、即ち−R2に比例する
。
次に、第11図点線の矢印で示される逆向き磁界の意義
について説明する。
について説明する。
一般に、電磁集束理論によれば、フォーカスコイル48
.49の各々について、次式が成立する。
.49の各々について、次式が成立する。
ここに、f:電磁レンズの焦点距離
1/f:電磁レンズ1個当りの収束力
q:電子の電荷、約16 X 10−”CB2:管軸方
向の磁界成分 Q=実効磁路長 m:電子の質量、約0.9X 10””0k gEl:
高圧供給電圧、約30kV 9 ψ”B” 2rnE、 °−−−−− (2)こ
こに、ψ;電磁レンズを電子ビームが通過する際に電子
ビームがCRT管軸を 中心として回転する回転角[rad1 式(1)式かられかるように、電磁レンズの収束力−、
、/fは、管軸方向磁界B2の自乗に比例し、磁界B2
の向きには無関係である。従って電磁フォーカスコイル
48.48の総合収束力は、次式の通り、式(1)の2
倍となる。
向の磁界成分 Q=実効磁路長 m:電子の質量、約0.9X 10””0k gEl:
高圧供給電圧、約30kV 9 ψ”B” 2rnE、 °−−−−− (2)こ
こに、ψ;電磁レンズを電子ビームが通過する際に電子
ビームがCRT管軸を 中心として回転する回転角[rad1 式(1)式かられかるように、電磁レンズの収束力−、
、/fは、管軸方向磁界B2の自乗に比例し、磁界B2
の向きには無関係である。従って電磁フォーカスコイル
48.48の総合収束力は、次式の通り、式(1)の2
倍となる。
次に、管軸を中心とする回転角ψは、式(2)から判る
ようにB2の上乗に比例する。従って、電磁フォーカス
ヨーク48,49による回転角の総和は、B2が互いに
逆極性であるため、零となる。
ようにB2の上乗に比例する。従って、電磁フォーカス
ヨーク48,49による回転角の総和は、B2が互いに
逆極性であるため、零となる。
もし、第11図に示したように2ケの電磁フォーカスヨ
ーク48,49を使う代りに、lケのフォーカスコイル
のみを使用したと仮定すると、詳細計算過程は省略する
が、約0.2〜Q 、 4 radという大きな値とな
る。一般に、良好な色純度を保つためには、回転角を0
.01rad以内とする必要がある。従って、第11図
の構成によって始めて。
ーク48,49を使う代りに、lケのフォーカスコイル
のみを使用したと仮定すると、詳細計算過程は省略する
が、約0.2〜Q 、 4 radという大きな値とな
る。一般に、良好な色純度を保つためには、回転角を0
.01rad以内とする必要がある。従って、第11図
の構成によって始めて。
電磁レンズの副作用であるところの色純度劣化を回避で
きる。
きる。
以上2ケの電磁フォーカスヨーク48,49を使用する
意義について説明したー 次に、第10図、第11図において、蛍光面中央部のコ
ンバーゼンスと周辺部のコンバーゼンスについて各々説
明する。
意義について説明したー 次に、第10図、第11図において、蛍光面中央部のコ
ンバーゼンスと周辺部のコンバーゼンスについて各々説
明する。
蛍光面中央部は、偏向ヨーク13から最も近距離にある
ため、最も強い収束力が必要とされる。
ため、最も強い収束力が必要とされる。
これは、第11図の負帰還増幅器の入力側に適当なバイ
アス電圧60を印加することによって容易に遠戚される
。ここで重要なことは、第10図の46に示されるよう
に、電子ビーム28.29をi箇所に集中する条件であ
ると同時に、各スポットサイズを最小化する条件にほぼ
合致していることである。
アス電圧60を印加することによって容易に遠戚される
。ここで重要なことは、第10図の46に示されるよう
に、電子ビーム28.29をi箇所に集中する条件であ
ると同時に、各スポットサイズを最小化する条件にほぼ
合致していることである。
次に、蛍光面周辺部について説明する。
周辺部の電子ビームは、第10図の電子ビーム群46′
で示される。
で示される。
第11図に示した回路の作用によって、偏向距離の自乗
に比例して、負帰還増幅器55への入力電圧は減少する
。
に比例して、負帰還増幅器55への入力電圧は減少する
。
従って、これに応じて電磁フォーカスヨーク48゜49
の巻線に流れる電流は減少し、フォーカス力は弱められ
る。これにより、蛍光面中央部に比べてより遠方に存在
する周辺部において丁度集束するようにできる。このこ
とを式(1)に従って定量的に記すと下記の通りである
。下記式(4)のB2は、既述の通り定数項(バイアス
、Bo)と偏向距離Rの自乗に比例する項との差で与え
られる。
の巻線に流れる電流は減少し、フォーカス力は弱められ
る。これにより、蛍光面中央部に比べてより遠方に存在
する周辺部において丁度集束するようにできる。このこ
とを式(1)に従って定量的に記すと下記の通りである
。下記式(4)のB2は、既述の通り定数項(バイアス
、Bo)と偏向距離Rの自乗に比例する項との差で与え
られる。
次式でBoは定数である。
B2=B、−B工R2・・・・・・(4)これを式(3
)に代入して次式を得る。
)に代入して次式を得る。
式(7)の近似条件は、偏向ヨーク(第10図の13)
の偏向角が約90度以下という、実際的な仮定のもとに
ほぼ成立する。
の偏向角が約90度以下という、実際的な仮定のもとに
ほぼ成立する。
式(6)から判るように、収束力2丁の偏向距離依存分
はR2に比例して減少するという性質を示しており、こ
れは第6図で既述したコンバーゼンス条件に合致する。
はR2に比例して減少するという性質を示しており、こ
れは第6図で既述したコンバーゼンス条件に合致する。
ここで再び重要なことは、同時に各電子ビームのスポッ
トサイズもほぼ極小化されるということである。
トサイズもほぼ極小化されるということである。
以上で第3の実施例の基本構成の説明を終り、次に若干
の変形について述べる。
の変形について述べる。
上述の説明において、近似式(6)を用いたが。
代りにより正確な式(5)に従うと、R2成分だけでな
くR’戒分も発生する。これを補正するには、第11図
の負帰還増幅器55の入力側に平方根回路(例えば、ダ
イオードを用いた折線近似回路)を用いることで補正で
きる。また、一般には。
くR’戒分も発生する。これを補正するには、第11図
の負帰還増幅器55の入力側に平方根回路(例えば、ダ
イオードを用いた折線近似回路)を用いることで補正で
きる。また、一般には。
第11図の52.53.54.57に示したアナログ処
理方式の代りに、周知のいわゆるデジタルコンバーゼン
ス技術を用いることができる。該技術においては、水平
偏向量X、垂直偏向量Yの関数として補正信号の値をデ
ジタルメモリに蓄積しておき、水平/垂直走査に同期し
て、該補正信号を読み出し、該信号を負帰還増幅器55
に印加する。
理方式の代りに、周知のいわゆるデジタルコンバーゼン
ス技術を用いることができる。該技術においては、水平
偏向量X、垂直偏向量Yの関数として補正信号の値をデ
ジタルメモリに蓄積しておき、水平/垂直走査に同期し
て、該補正信号を読み出し、該信号を負帰還増幅器55
に印加する。
該デジタルコンバーゼンス技術は、第10図の副コンバ
ーゼンス回路43にも適用することができる。この副コ
ンバーゼンス回路43は、コンバーゼンスヨーク41′
(第5図)と共に、大口径電子光学レンズ41で補正
し切れないところの残存ミスコンバーゼンス誤差を補正
するように構成調整される。
ーゼンス回路43にも適用することができる。この副コ
ンバーゼンス回路43は、コンバーゼンスヨーク41′
(第5図)と共に、大口径電子光学レンズ41で補正
し切れないところの残存ミスコンバーゼンス誤差を補正
するように構成調整される。
理解をし易くするために、上述の説明においては、第1
0図の構成で、電子ビーム28.29が静電レンズ5,
6から互いに平行に出射すると説明した。しかし、これ
らは互いに若干発散的であっても良いし、反対に互いに
若干収束的であっても良い。何故なら、そのような若干
の変形に対しては、式(4)のB。、B工の各定数値を
若干加減することによって対応することができるからで
ある。また、現実には電子ビームを形成する各電子のク
ータン反発力が存在する。従って、第10図において電
子ビーム28.29の各々の局所的収束性を、28.2
9の大局的収束性に対して若干強めておくことが実際応
用上は必要である。このことは、静電レンズ5,6の収
束力を予め、若干強めにしておくことで容易に解決でき
る(静電レンズ5,6の収束力は第1O図には示してな
いが。
0図の構成で、電子ビーム28.29が静電レンズ5,
6から互いに平行に出射すると説明した。しかし、これ
らは互いに若干発散的であっても良いし、反対に互いに
若干収束的であっても良い。何故なら、そのような若干
の変形に対しては、式(4)のB。、B工の各定数値を
若干加減することによって対応することができるからで
ある。また、現実には電子ビームを形成する各電子のク
ータン反発力が存在する。従って、第10図において電
子ビーム28.29の各々の局所的収束性を、28.2
9の大局的収束性に対して若干強めておくことが実際応
用上は必要である。このことは、静電レンズ5,6の収
束力を予め、若干強めにしておくことで容易に解決でき
る(静電レンズ5,6の収束力は第1O図には示してな
いが。
フォーカス電極に外部から印加する直流電圧によって自
由に調整できる。これは周知の一般のテレビ受信機に用
いられている技術である。)。
由に調整できる。これは周知の一般のテレビ受信機に用
いられている技術である。)。
前記式(6)は次のように表現できる。
Σ−!−==−i!−(B。”−2B、B、R”)・・
・・・・(6′)f’4mEb 上式の()内のB。′の項は蛍光面中央部において要求
される収束力に対応し、2BOB、R”の項は中央部と
周辺部との差として要求される収束力、変化量に対応す
る。
・・・・(6′)f’4mEb 上式の()内のB。′の項は蛍光面中央部において要求
される収束力に対応し、2BOB、R”の項は中央部と
周辺部との差として要求される収束力、変化量に対応す
る。
一方、第■1図の巻線58に流すべき電流の必要変化量
はBiに比例する。従って、電流変化必要量はBoに反
比例する。よって、わずかの電流変化量、即ち小B工値
で済ませ得るためには、Boを大とする構成が適してい
る。このためには第10図において電子ビーム28.2
9を発散的としておくと良い。これを第12図に示す。
はBiに比例する。従って、電流変化必要量はBoに反
比例する。よって、わずかの電流変化量、即ち小B工値
で済ませ得るためには、Boを大とする構成が適してい
る。このためには第10図において電子ビーム28.2
9を発散的としておくと良い。これを第12図に示す。
第12図は本発明の第4の実施例の説明図であって、第
10図の実施例との違いは、電子ビーム軌道が異なる点
だけであって、その他は第10図と同じである。
10図の実施例との違いは、電子ビーム軌道が異なる点
だけであって、その他は第10図と同じである。
第13図は本発明の第5の実施例の説明図であって、第
11図では2ケの電磁フォーカスヨーク48.49を永
久磁石を用いない純電磁石式として示した。しかし、前
式(6′)中の()内のB、2に対応する直流磁界成分
は、第13図に示したように、永久磁石に置き換えるこ
とができる。
11図では2ケの電磁フォーカスヨーク48.49を永
久磁石を用いない純電磁石式として示した。しかし、前
式(6′)中の()内のB、2に対応する直流磁界成分
は、第13図に示したように、永久磁石に置き換えるこ
とができる。
同図で、61は永久磁石である。その他の部分は第11
図と同じである。
図と同じである。
[発明の効果コ
以上説明したように、本発明によれば、カラー受像管の
蛍光面上の総量光体ドツト数一定の条件下で、視覚の分
解能の性質上主要な役割を果たす緑色蛍光体のドツト数
を、従来技術に比べて1.5倍に向上できる。また、緑
色用電子ビームの上水当りの所要電流を273倍化でき
る。従って、従来技術に比べて、よりフォーカス特性が
優れ、かつ、より精細感の優れた画像を表示できる。
蛍光面上の総量光体ドツト数一定の条件下で、視覚の分
解能の性質上主要な役割を果たす緑色蛍光体のドツト数
を、従来技術に比べて1.5倍に向上できる。また、緑
色用電子ビームの上水当りの所要電流を273倍化でき
る。従って、従来技術に比べて、よりフォーカス特性が
優れ、かつ、より精細感の優れた画像を表示できる。
また、本発明の電子光学レンズによれば、一般のマルチ
電子ビーム配列において、各電子ビーム毎のフォーカス
性能と、マルチ電子ビーム相互間のコンバーゼンス性能
とを両立させることができる。
電子ビーム配列において、各電子ビーム毎のフォーカス
性能と、マルチ電子ビーム相互間のコンバーゼンス性能
とを両立させることができる。
第1図は本発明の第1の実施例の説明図、第2図は第1
図の要部構成図、第3図は本発明の第2の実施例の電子
ビーム配置図、第4図は第2の実施例の蛍光体ドツト配
置図、第5図は第4図の要部構成図、第6図はミスコン
バーゼンス発生原理の説明図、第7図は第2の実施例の
シャドウマスク孔配列の一例の説明図、第8図は第2の
実施例のシャドウマスク孔の他の一例の説明図、第9図
は第8図に対応する蛍光体ドツト配列図、第10図は第
3の実施例の説明図、第11図は第3図の要部構成図、
第12図は第4の実施例の説明図。 第13図は第5の実施例の説明図である。 1.2,3.4・・・・・・カソード、5,6,7.8
・・・・・・静電レンズ、9,10,11.12・・・
・・・出力回路、13・・・・・・偏向ヨーク、13′
・・・・・・補助偏向ヨーク、14..15,16.1
7・・・・・・蛍光体、19・・・・・・蛍光面、20
・・・・・・シャドウマスク、41・・・・・・大口径
電子光学レンズ、48.49・・・・・・電磁フォーカ
スヨーク。 第2図 第3図 8 第4図 第 ! 図 I3・・・・・・・・・・・a&小品ヨーク3’・・・
・・・・・・・補助偏向ヨーク/4,15./6./7
・・・・・“螢光体w、ts:t6′、tr・・・・螢
光体I8 ・・・・ ・・・・・ ・ブト・ンク盲芥1
9・・・・・・・・・・唖尤面 20・・・・・・・・・・シャドウマスフ第5図 第6図 第7図 ロロロロ ロロロロ ロロロロ ロロロロ 第8図 第9図 第11図 I ぃ−一一一一一一一」 0 第10図 /、2・・・・・カソード 5.6・・・・・#也しンス′ 9、IO・・・・峻偉蟲力0鯵 13・・・・・・傷1tl−1−り 28.29・・1子ご−ム 4I・・・・・・大ロ径+tチ充学しンス242・・・
・・・・フォーカス回l&兼主コンバービンスロ坏43
・・・・・・・・tlコンパ′−σ〉ス圓μ第12図 第13図
図の要部構成図、第3図は本発明の第2の実施例の電子
ビーム配置図、第4図は第2の実施例の蛍光体ドツト配
置図、第5図は第4図の要部構成図、第6図はミスコン
バーゼンス発生原理の説明図、第7図は第2の実施例の
シャドウマスク孔配列の一例の説明図、第8図は第2の
実施例のシャドウマスク孔の他の一例の説明図、第9図
は第8図に対応する蛍光体ドツト配列図、第10図は第
3の実施例の説明図、第11図は第3図の要部構成図、
第12図は第4の実施例の説明図。 第13図は第5の実施例の説明図である。 1.2,3.4・・・・・・カソード、5,6,7.8
・・・・・・静電レンズ、9,10,11.12・・・
・・・出力回路、13・・・・・・偏向ヨーク、13′
・・・・・・補助偏向ヨーク、14..15,16.1
7・・・・・・蛍光体、19・・・・・・蛍光面、20
・・・・・・シャドウマスク、41・・・・・・大口径
電子光学レンズ、48.49・・・・・・電磁フォーカ
スヨーク。 第2図 第3図 8 第4図 第 ! 図 I3・・・・・・・・・・・a&小品ヨーク3’・・・
・・・・・・・補助偏向ヨーク/4,15./6./7
・・・・・“螢光体w、ts:t6′、tr・・・・螢
光体I8 ・・・・ ・・・・・ ・ブト・ンク盲芥1
9・・・・・・・・・・唖尤面 20・・・・・・・・・・シャドウマスフ第5図 第6図 第7図 ロロロロ ロロロロ ロロロロ ロロロロ 第8図 第9図 第11図 I ぃ−一一一一一一一」 0 第10図 /、2・・・・・カソード 5.6・・・・・#也しンス′ 9、IO・・・・峻偉蟲力0鯵 13・・・・・・傷1tl−1−り 28.29・・1子ご−ム 4I・・・・・・大ロ径+tチ充学しンス242・・・
・・・・フォーカス回l&兼主コンバービンスロ坏43
・・・・・・・・tlコンパ′−σ〉ス圓μ第12図 第13図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、ネック部内に収容した4個の電子銃と、シヤドウマ
スクおよび蛍光面を備え、上記4個の電子銃は、各々、
緑色,赤色,緑色,青色に対応させ、かつこの順序で一
の方向に配列すると共に、上記シヤドウマスクの電子ビ
ーム通過孔の一個を通過する上記4個の電子銃から発射
される4本の電子ビームに対して上記蛍光面の内面に形
成した上記緑色,赤色,緑色,青色の蛍光体を対応させ
たことを特徴とする高精細カラー受像管。 2、ネック部内に収容した複数個の電子銃と、シヤドウ
マスクおよび蛍光面を備え、上記複数個の電子銃の各々
には格別に静電レンズとを設け、これらの静電レンズの
後段にこの静電レンズからの出力電子ビームを一括して
集束する大口径の電子光学レンズを設け、この電子光学
レンズの強さを制御することにより蛍光面全域にわたる
コンバーゼンスとフォーカスとを一括制御することを特
徴とする高精細カラー受像管。 3、請求項2において、前記大口径の電子光学レンズを
2個の電磁フォーカスヨークから構成し、上記2個の電
磁フォーカスヨークによる管軸方向磁界を互いに逆向き
に形成して成ることを特徴とする高精細カラー受像管。 4、ネック部内に収容した複数個の電子銃と、シヤドウ
マスクおよび蛍光面を備え、上記複数個の電子銃の各々
には格別に静電レンズとを設け、これらの静電レンズの
後段にこの静電レンズからの複数の電子ビームを一括し
て集束する大口径の電子光学レンズを設けた高精細カラ
ー受像管のフォーカス装置において、上記大口径の電子
光学レンズを2個の電磁フォーカスヨークから構成し、
これら2個の電磁フォーカスヨークを管軸方向に直列に
配置し、これら2個の電磁フォーカスヨークの管軸方向
磁界を互いに逆向きに形成することにより、上記複数の
電子ビームを一括非回転でフォーカスすることを特徴と
するフォーカス装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21211489A JPH0377246A (ja) | 1989-08-19 | 1989-08-19 | 高精細カラー受像管とそのフオーカス装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21211489A JPH0377246A (ja) | 1989-08-19 | 1989-08-19 | 高精細カラー受像管とそのフオーカス装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0377246A true JPH0377246A (ja) | 1991-04-02 |
Family
ID=16617110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21211489A Pending JPH0377246A (ja) | 1989-08-19 | 1989-08-19 | 高精細カラー受像管とそのフオーカス装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0377246A (ja) |
-
1989
- 1989-08-19 JP JP21211489A patent/JPH0377246A/ja active Pending
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