JPH0459739B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の技術分野〕 本発明はインライン配列の電子銃を有するカラ
ー受像管と、電子ビームを水平方向及び垂直方向
に偏向し螢光面にラスターを形成する偏向装置と
からなるカラー受像管装置に関するもので、詳細
には３本の電子ビームが実質的に螢光面上に自動
的に集中する所謂自動集中形カラー受像管装置で
あり、さらに３電子ビームの集中誤差及び画面周
辺フオーカス品位を改善したカラー受像管装置に
関するものである。 〔発明の技術的背景〕 一般にカラー受像管は第１図に示すように、３
色の螢光体ストライプ等よりなる螢光面１がガラ
スパネルの内面に形成され、さらに後方には色選
別電極として多数の開孔部を有するシヤドウマス
ク２が所定の間隔を隔て配置され、さらに後方に
は水平方向に一列に配列された３本の電子ビーム
を発生する電子銃３が配置されている。ガラスフ
アンネルコーン部４の外側には電子ビームを電磁
偏向する偏向装置５が配置さされている。偏向装
置は第２図に示すように、通例少なくとも一対の
水平偏向コイル６と一対の垂直偏向コイル７及び
磁気コアよりなる偏向ヨークコア８より構成され
ており、前記３本の電子ビームの偏向特性と共に
３本の電子ビームの集中特性はこの偏向装置の発
生する磁界によりほぼ決定されるため偏向装置の
磁界分布を定めることは重要な意味を有してい
る。以下本発明を容易に理解するためカラー受像
管の集中特性及び前記偏向装置磁界に関して若干
の説明を加える。 第３図に示すように、電子銃より放射された両
サイドビーム９Ｒ，９Ｂは共通の偏向磁界を通過
し、螢光面１０に達するとき集中誤差を生じ、電
子ビーム９Ｒ，９Ｂの集中点１１は電子銃側に屈
曲した軌跡１２を有する。さらに厳密に述べると
両サイド電子ビーム９Ｒ，９Ｂの集中点１０と中
央電子ビーム９Ｇとは必ずしも一致せず所謂コマ
収差が生じるのが通例である。この現象を螢光面
上のパターンで示すと第４図のようになり、カラ
ー受像管の集中特性や偏向装置の磁界設計等を論
じるときは前記螢光面上のパターンを用いる方
が、定性的ではあるが理解し易い。尚、第４図に
於て画面中央部R.G.Bは螢光面側よりみた電子銃
配列、×印は青Ｂビーム、○印は縁Ｇビーム、△
印は赤Ｒビームをそれぞれ示す。 カラー受像管装置に於いて、正確な画像再生を
行うためには３本の電子ビームを実質的に螢光面
上全面に渡り集中させる必要があり、補正回路等
により動点集中補正を行う方式からインライン形
電子銃の利点を生かし偏向装置磁界を特殊な非斉
−磁界にすることにより３本の電子ビームを実質
的に螢光面上に集中させる自動集中方式が主流と
なつている。 自動集中化に関しては、第５図Ａ及びＢに示す
ように、水平偏向磁界１３はピンクツシヨン形垂
直偏向磁界１４はバレル形磁界にすれば良いこと
は周知である。従つて第５図に示すようにカラー
受像管の管軸をＺ軸、水平偏向方向をＸ軸、垂直
偏向方向をＹ軸（以後Ｘ，Ｙ，Ｚ軸は前記の如く
定める）とすると、ピンクツシヨン形磁界１３は
管軸に直角な断面内での磁界分布が第５図Ａと第
６図Ａ及びＢのように軸上Ａ−A′では中心より
離軸するに従い増加し、同時に中心よりＹ軸方向
に任意の距離だけ離れた点よりＸ軸方向に沿つて
測つた磁界Ｂ−B′も同様の傾向を示す。さらに
Ｘ軸方向に任意の距離だけ離れた点よりＹ軸方向
に沿つて測つたＣ−C′磁界は前記とは逆に離軸距
離に従い減少する磁界をいう。同様にバレル形磁
界は第５図Ｂと第６図Ｃ及びＤに示すように、ピ
ンクツシヨン磁界と全く逆の特性を有している。 偏向装置磁界と自動集中化に関して前記螢光面
上の３本の電子ビームパターンを用いてさらに若
干の説明を加える。第４図は水平、垂直偏向磁界
が斉一のときのパターンで３本の電子ビームＲ，
Ｇ，Ｂは第３図に示した集中点の軌跡に対応し水
平軸、垂直軸、対角軸共々水平方向では過集中と
なつている。これに対し水平偏向磁界を前記ピン
クツシヨン形、垂直偏向磁界を前記バレル形にす
ると、第７図に示すように水平軸、垂直軸、対角
軸共々電子ビームスポツトＲ，Ｂの間隔は次第に
狭まり、結果として集中する方向に変化する。但
し中央ビームＧと両サイドビームＲ，Ｂとの関係
は所謂コマ収差のため必ずしも一定ではない。前
記水平、垂直偏向磁界が同時に重畳し電子ビーム
を対角軸方向に偏向したときの対角軸端部の集中
特性はカラー受像管の偏向角、画面サイズ等によ
つて異なり一概には決められないため、任意に設
計された偏向装置を用いて螢光面上の集中特性を
観察し実験的に修正を加え磁界の最適化を計つて
いる。 以上のようにカラー受像管は、水平偏向磁界を
ピンクツシヨン形、垂直偏向磁界をバレル形にす
ることにより、少なくとも両サイドビームを螢光
面上に集中させることができるが、自動集中化に
関してはさらに、コマ収差をも補正する必要があ
る。このコマ収差の補正については特公昭51−
26208号公報に示すように電子銃電極に配置した
磁性体の作用を利用する手段も知られている。 〔背景技術の問題点〕 以上のような水平、垂直非斉一磁界にてカラー
受像管の電子ビームスポツトを偏向する場合電子
ビームスポツトの形状は偏向が進むに従つて歪ん
でくる。第８図及び第９図に斉一磁界及び非斉一
磁界にて偏向したときの電子ビームスポツトの形
状を示す。第８図に示す斉一磁界の場合に対して
非斉一磁界にて偏向すると第９図に示すように画
面水平端では前記ピンクツシヨン形磁界にて電子
ビームの上半分は下方に、下半分は上方に押圧す
るローレンツカを受けて水平方向に長軸をもつ楕
円形に歪む。また画面垂直端では前記バレル形磁
界にて電子ビームの右半分は右方、左半分は左方
に押圧するローレンツカを受けて水平方向に長軸
をもつ楕円形に歪む。このため画面周辺部におけ
るフオーカス品位が劣化する欠点を有する。 偏向装置磁界を斉一より非斉一としたとき３本
の電子ビーム集中誤差が補正される状態を詳細に
検討する為、電子計算機を用いて電子ビーム軌道
追跡を行つた結果を第１表に示す。

【表】 ここで使用したカラー受像管は20インチ型で、
斉一磁界は水平偏向磁界は30Gauss、垂直偏向磁
界は22Gauss、磁路長100mm、また非斉一磁界は
20インチ型カラー受像管用偏向装置の実際の磁界
である。第１表より、偏向装置磁界を斉一より非
斉一にすることにより水平端及び対角端の水平方
向集中誤差は略補正されるが、垂直端の水平方向
集中誤差はほとんど変化していないことが判る。
斉一磁界で垂直端の水平方向集中誤差がほとんど
生じていないにもかかわらず、垂直偏向磁界を非
斉一なバレル形にして垂直端の水平方向集中誤差
を補正している原因について検討した結果、偏向
装置の螢光面側端部での管軸Ｚ方向磁界がサイド
ビームに対し過集中になる様な働きをし、この過
集中エラーを打ち消す為垂直偏向磁界を非斉一な
バレル形にしていることが明らかになつた。第１
０図に偏向装置の螢光面側端部での管軸Ｚ方向磁
界がサイドビームに対し過集中になる様子を画面
垂直軸の上端に偏向した場合について示す。 前記非斉一な垂直偏向磁界１４にて管軸方向磁
界１５がサイドビームの集中誤差に与える影響を
計算にて求めた結果を第２表に示す。

〔発明の目的〕

本発明は上記のようにカラー受像管用偏向装置
の管軸方向磁界がサイドビームの集中誤差に悪影
響を与え、その結果垂直偏向磁界を非斉一なバレ
ル形とし、画面周辺（特に画面上下端及び対角
端）での電子ビームスポツト歪を生じさせフオー
カス品位を冷化している実情に鑑みてなされたも
ので、画面周辺のフオーカス性能やサイドビーム
の集中誤差を改善することを目的とする。 〔発明の概要〕 本発明は少くとも一対の水平偏向コイルと一対
の垂直偏向コイル及び偏向ヨークコアとから構成
される偏向装置の偏向ヨークコアの螢光面側端部
近傍であつてカラー受像管の水平乃至対角軸にほ
ぼ対応した空間に配置された少くとも一対の磁性
片よりなる補助偏向素子を配置し、偏向装置の螢
光面側端部の管軸方向磁界を大幅に減少するよう
補助偏向素子の螢光面側間隔を偏向ヨークコアの
螢光面内径に比し狭くすることにより、垂直偏向
磁界の非斉一性を弱め電子ビームを螢光面上で実
質的に集中し易いようにしたカラー受像管装置で
ある。 〔発明の実施例〕 以下図面に沿つて本発明の一実施例について説
明する。尚、本発明のカラー受像管装置の部材の
全体構成は第１図に示すものと同様であるので全
体構成についての説明は省略し繰り返して説明し
ない。第１１図は本発明による偏向装置５の一実
施例で、偏向ヨークコア８の螢光面側端部近傍の
前記カラー受像管の水平乃至対角軸にほぼ対応し
た場所に一対の磁性片よりなる補助偏向素子１６
が配置され、前記補助偏向素子１６は管軸方向に
延在し、且つ一対の補助偏向素子１６の間隔は管
軸方向に進むに従い狭くなつており螢光面側端部
は偏向ヨークコア８の螢光面側内径より狭くなつ
ている。従来、使用されている偏向装置は第１０
図に示した様に偏向ヨーの８内径が管軸方向へ進
むに従い、除々に増加し続けている為、螢光面側
端部での垂直偏向磁界は必然的に螢光面側に凸状
はなり、サイドビームに対して過集中になる様な
働きをする。第１１図に示した一対の磁性片より
なる補助偏向素子１６を用いると、補助偏向素子
６は垂直偏向磁界に同期して働き、且つ一対の補
助偏向素子１６の間隔が管軸方向に進むに従い狭
くなり螢光面側端部が偏向ヨークコア８の螢光面
側内径より狭くなつている為、図中太線で示した
様に、電子銃側に凸状に垂直偏向磁界を変化さ
せ、サイドビームに対し未集中になる様な働きを
する。 前記一対の補助偏向素子１６の間隔の管軸方向
に進むに従う狭さの程度が大きいほどサイドビー
ムに対する過集中の働きを弱められるが、ガラス
フアンネルコーン部形状と相反する方向にある
為、空間的制約を受ける。 前記空間的制約のもとで前記補助偏向素子の形
状を検討し、画面水平軸端及び対角軸端での水平
方向集中誤差を調べた結果、従来より過集中の程
度を20〜40％軽減できた。これより垂直偏向磁界
の管軸に直角な断面内での非斉一性（バレル形）
を軽減できる為、画面垂直軸端及び対角軸端での
電子ビームスポツト歪が改善し、良好な周辺フオ
ーオスが得られる。また垂直偏向磁界の非斉一性
が弱められる為、サイドビームの集中誤差をなく
す偏向装置設計が容易になり、その結果として良
好な集中特性が得られる。 〔発明の効果〕 以上述べた如く、本発明は従来ほとんど注目さ
れていなかつた偏向ヨークコアの総合的管軸方向
磁界形状をコントロールすることにより全く新し
い自動集中形カラー受像管装置を提供するもの
で、その工業的価値は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図はカラー受像管装置の構成を示す概略断
面図、第２図は偏向装置の構成を示す概略斜視
図、第３図は電子ビームの集中特性を説明するた
めの模式図、第４図は第３図を螢光面上のパター
ンで示した模式図、第５図Ａ及び第５図Ｂは水平
偏向磁界及び垂直偏向磁界をそれぞれ示す模式
図、第６図Ａ及び第６図Ｂは第５図ＡのＡ−
A′線、Ｂ−B′線及びＣ−C′線で切つた磁界分布
をそれぞれ示す特性図、第６図Ｃ及び第６図Ｄは
第５図ＢのＤ−D′線、Ｅ−E′線及びＦ−F′線で切
つた磁界分布をそれぞれ示す特性図、第７図は非
斉一磁界での螢光面上のパターン動向を説明する
ための模式図、第８図及び第９図は斉一磁界及び
非斉一磁界での螢光面上のビームスポツト形状の
動向をそれぞれ説明するための模式図、第１０図
は従来の偏向装置の垂直偏向磁界特性を説明する
ための一部拡大模式図、第１１図は本発明に適用
される偏向装置の垂直偏向磁界特性を説明するた
めの模式図である。 １…螢光面、２…シヤドウマスク、３…電子
銃、４…フアンネル、５…偏向装置、６…水平偏
向コイル、７…垂直偏向コイル、８…偏向ヨーク
コア、１６…補助偏向素子。

【特許請求の範囲】

１ 一定の順序で互いに120゜の位置位相に繰返し
配列された赤，緑，青の３原色蛍光体ストライプ
の多数組と、その背後にメタルバツク層を設けた
蛍光面と、かかる蛍光面の垂直走査面に沿つた方
向に、水平方向に長い帯状電子ビームを発生する
電子銃と、この電子銃からの電子ビームの向きを
蛍光面にほぼ垂直な方向に変える偏向器と、前記
蛍光面と平行に配置されたマトリツクス変調部
と、このマトリツクス変調部をはさんで蛍光面
側、及び反対側に静電遮蔽電極を設けてなること
を特徴とするカラー映像管。 ２ マトリツクス変調部は、ｎケ（ｎは２以上の
整数）のスリツト状開孔部を有するストライプ状
の電極が、同一ピツチで互いに分割され複数個並
設された電極群をｎ組有し、このｎ組の電極群が
開孔部を合わせて１／ｎピツチずつ順次水平方向
にずらして配置されて構成されていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のカラー映像
管。