JPS61255193A - カラ−受像管装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はカラー受像管装置に関し、とくに地磁気の影
響を除去したカラー、受像管装置に関するものである。

［従来の技術］ 第２図はこの発明の適用の対象となるカラー受像管装置
の部分破断斜視図である。カラー受像管（１）は、パネ
ル（２）の内面に設けられた蛍光体モザイク素子（３）
、パネル（２）に接続された略錐体形状をなすファンネ
ル（４）、このファンネル（４）に接続されたパイプ状
のネック部（５）、このネック部（５）の内部に収納さ
れた通常３木の電子ビームを発生する複数本の電子銃（
８）を有し、さらに蛍光面（３）の内側には、これと適
当な間隔をおいて薄い金虞板からなるシャドウマスク（
１０）が配置されている。なお、シャドウマスク（１０
）をカラー受像管（１）内に保持する機構は図示および
説明を省略する。シャドウマスク（１０）は、無数の規
則正しい円形または長方形の孔（１１）を有している。

またパネル（２）内面には互いに異なる３種の色に発光
する蛍光体のモザイク素子（３）であるドツトまたはス
トライプが上記孔（１１）に対応して規則正しい繰り返
し模様で配置されている。

さて、以下の説明では、このカラー受像管（１）の中心
軸を２方向とする０通常、カラー受像管はその中心軸が
水平になるよう配置して動作させられるので、この２方
向は水平である。ついで、Ｚ軸に垂直に通常動作のとき
の垂線の方向をｙ方向に選び、７．Ｚ両方向に垂直な方
向をＸ方向とする。

カラー受像管（１）を動作させると、電子銃（６）から
発射された電子ビームは、ファンネル（０とネック部（
５）との接続部付近の外部にとりつけられた偏向ヨーク
で偏向を受けて所望の方向に曲げられ、シャドウマスク
（１０）の孔（１１）を通過して蛍光体モザイク素子（
３）に到達し、これを発光させる。この際、３木の電子
ビームのそれぞれは、３種の蛍光体モザイク素子（３）
のいずれを発°光させるかが前もってきめられている。

すなわち、３本の電子銃（Ｂ）の間隔、シャドウマスク
（１Ｇ）の孔（１１）のＸ方向の間隔と幅、シャドウマ
スク（１０）と蛍光体モザイク素子（３）との間隔、蛍
光体モザイク素子（３）の相隣りあうものの間隔とそれ
らの孔（１１）とのＸ方向の位置関係などが所定の値と
なるように設定されている。この正しい関係が損なわれ
ると、ある特定の電子ビームが前もってきめられた蛍光
体モザイク素子（３−）に正確に射突しなくなる。この
ような状態をミスランディングという。

ミスランディングがあると、一般に色ムラや色純度の不
良などが生じ、蛍光面の部分的または全面で色相を正し
く再現することが困難となる。

ミスランディングの生じる原因には、カラー受像管（１
）の組立精度の不良をはじめとして、種々のものが考え
られるが、その１つとして地磁気による磁場によって電
子ビームが好ましくない方向に曲げられてミスランディ
ングが生ずるということがある。

以下、この地磁気によるミスランディングについて説明
する。

周知のように、カラー受像管を動作させる場所には、通
常、地磁気や周囲の電力装置などによる周囲磁界（以下
、これを「地磁気」なる呼称で代表する）が存在してお
り、カラー受像管の動作はこの影響を受ける。地磁気に
よる影響は、地球上での使用場所、カラー受像管の設置
方向などによって異なるが、磁場をｘ、ｙ、ｚの３方向
の成分比分解してそれぞれの成分の影響を調査すれば理
解できる。

第３図は、第２図に示したカラー受像管（１）の代表的
な９個のシャドウマスク孔を選んで、そこを通った電子
ビームの蛍光体モザイク素子（３）′への射突点が、地
磁気のＸ　＊　Ｙ　＋　Ｚの成分のそれぞれによって概
略どのように変化するかを示す図である。なお、以下の
説明では、パネル（２）の内面にあって有効な蛍光体モ
ザイク素子の設けられているいわゆる有効画面部を画面
（２ａ）と称する。

同図（ａ）は地磁気のＸ成分による影響を示す。

地磁気のＸ成分がある場合、電子ビームに従って電流が
図の紙面に垂直であることを考慮すると、フレミン？の
左手の法則によって、電子ビームは画面（２ａ）の全面
にわたってその正しい位置０（地磁−がないときの位置
）からｙ方向に移動した点に射突してミスランディング
を生ずる。この移動方向を図に矢ｉ＋または−で記した
。＋、−いずれの方向となるかは、地磁気のＸ成分が＋
Ｘまたは−Ｘいずれへ向いているかによってきまる。こ
のことは、後ｅ述べる他の成分についても同じである。

もちろん、厳密に観察するとパネル（２）の内面が曲面
をなしていることなどのために、移動の方向がｙ方向か
ら傾く場合もあるが、第一近似としてはｙ方向のみに移
動するとみて差しつかえない。

第３図（ｂ）は、同じく同一シャドウマスク孔を通った
電子ビームについて地磁気のｙ方向成分によるビーム射
突点の移動の様子を示す、上記と同様に、フレミングの
左手の法則により射突点はＸ方向に移動し、したがって
好ましくないミスランディングを生ずることがわかる。

第３図（Ｃ）は、地磁気の２方向成分による同じく同一
シャドウマスク孔を通った電子ビームの蛍光体モザイク
素子（３）への射突点の移動の様子を示す、この場合、
画面（２ａ）の中央へ到達する電子ビームは、地磁気の
成分と同方向なので何等の影響も受けないが、画面（２
ａ）の周辺部に到達する電子ビームの軌跡が２方向に垂
直な成分を持つため、この成分と磁気の２成分とによっ
て力が生じ、同様にフレミングの左手の法則により、射
突点は画面全体を回転させる方向に生じ、したがって画
面（２ａ）の中央から遠ざかるにともなって好ましくな
いミスランディングが生ずる。

［発明が解決しようとする問題点］ このような事態を改善するために、カラー受像管（１）
の外部に磁気シールドを配置することが考え出された。

第４図にこの磁気シールドの例を示す、外部磁気シール
ド（２０）は軟鉄板などの薄板からなり、ファンネル（
４）の外面をおおって、これと略同形の錐体形状をなし
ている。

ところが、実験によると、このような外部磁気シールド
（２０）を用いた場合、地磁気のＸおよびｙ方向成分に
よるビーム射突点の移動つまりミスランディングを減少
できる効果はあるが、２方向成分によるミスランディン
グの防止にはあまり効果がなく、効果を充分に出すには
図中に見で示した外部磁気シールド（２０）の長さを充
分大きくし、外部磁気シールド（２０）がネック部（５
）全体を覆う位にこれを延長せねばならないことがわか
った。

しかしながら、このような磁気シールドはコスト高にな
るのみでなく、カラー受像管装置全体がカサ高になり、
キャビネットのデザインへの制限が大きくなるとともに
、この種シールドで必ず必要となるシールド板消磁用の
消磁装置が大がかりになるなどの不都合が大きい。

そこで、これを改善するために、磁気シールドをカラー
受像管Ｃ，１）のファンネル（０の内部に配置すること
が考え出された。第５図にこのような磁気シールドの例
を示す、内部磁気シールド（２１）は、軟鉄板などの薄
板からなるとともに、ファンネル（０と略相似形の錐体
形状をなし、シャドウマスク（１０）の外周にこれと一
体にとりつけられ、シャドウマスク（１０）と同時に適
当な保持機構（図示せず）によってファンネル（４）の
内部に固定される。

ところが、実験によると、このような内部磁気シールド
（２１）を用いても事態は若干改善されるものの基本的
には同じ問題が残る。すなわち地磁気の２方向成分によ
るミスランディングの問題があることが判明した。

ところで、地磁気の影響を防止する別の手段として、カ
ラー受像管（１）の周囲にコイルを巻き、これに電流を
流して地磁気を打ち消す方法も知られている。したがっ
て、この手段を用いて前記地磁気の２方向成分によるミ
スランディングを補正することは可能である。

この方法を第６図に示す０図において、（３０）はコイ
ルであり、パネル（子）またはファンネル（０の側面に
あって、カラー受像管（１）の中心軸（２輪）を中心と
してこれに直角な面内にファンネル（０を周回するよう
に巻回されており、リード線（３１）を通じて、極性お
よび電流の大きさを可変できる直流電源（３２）に接続
されている。これらによってコイル（３０）に適当な電
流を流せば、コイル（３０）が２方向成分のあらたな磁
束を発生するため。

この磁束が地磁気の２方向成分を打ち消すようにすれば
問題は解決する。

コイル（３０）は、第６図に示したような簡単な形状の
ものでは、地磁気の２成分を完全に打ち消すような分布
の磁束を発生させることはできないが、第３図に示した
電子ビーム射突点の移動をカラー受像管の動作の害にな
らない程度に押え込むことは充分可能である。

ところで、コイル（３０）に流す電流は、カラー受像管
装置を設置する場所の地磁気の状況（２成分の強さ）！
ｅ一応じて設置現場で設定する必要があるが、このため
には、カラー受像管装置を設置する作業員が電子ビーム
の射突点の移動状況を観測しなければならない、したが
って、作業員が相応の知識と顕微鏡などの工具を持って
いることが必要になり、調整作業がきわめて専門的で複
雑になるという欠点があった。

この発明はこのような従来の問題点を解決するためにな
されたもので、地磁気によるミスランディング除去のた
めの調整作業をきわめて簡単に行うことのできるカラー
受像管装置を提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、地磁気の２成分あるいはコイル（３０）の
電流による磁束は、あるマスク孔（１１）を通った電子
ビームの射突点を第３図（ｃ）のように回転方向に移動
させるが、同時に画面（２ａ）に写し出されるラスター
も回転することに着目し、ラスターの回転がＯになるよ
うに電流を調整することによって問題となるミスランデ
ィングを修正できるようなコイルを用いて、上記電流調
整の複雑化の問題を解決しようとするものである。

すなわち、この発明は、カラー受像管の周囲にネック部
に垂直な面内にコイルを巻回し、このコイルを上記ネッ
ク部の中心軸方向の周囲磁界によって生ずるミスランデ
ィングとラスター回転とを同一電流値で同時に補正でき
る位置に設置し、かつ上記コイルを直流電源に接続した
ことを特徴としている。

［作用］ この発明においては、コイルのとりつけ位置と形状は、
地磁気の２成分によるミスランディングをコイルに流す
電流によって修正したとき、同時に地磁気の２成分によ
るラスターの回転も修正されるように定められる。した
がって、コイルに流す電流の大きさと方向を決定する作
業員は、単にラスター回転が生じないように電流を設定
しさえすればよい。

［実施例］ 第１図にこの発明の一実施例を示す０図において、（２
０）は鉢部磁気シールドであり、軟鉄板などの高透磁率
磁性材料をファンネル（０の外周をとり囲むように筒形
に形成配置したものである。コイル（３０）はこれと少
くとも適当な距離ｄを保って、後に述べる位置と大きさ
に設けられる。

両者の間にある程度以上の距離をとるのは、つぎのよう
な理由による。その第１は、両者が密着していると電流
によって生ずる磁束が近接しているシールド部材の付近
のみに集中してしまい、カラー受像管（１）の内部にま
で適当に入り込ませることが困難になるためである。第
２に、コイル（３０）がカラー受像管（１）の内部で有
効に発生する磁束の量が、シールド部材の消磁の程度に
よって大幅に変化し、コイル（３０）に流す電流の設定
が面倒になるためである。

さて、第７図は地磁気の２成分によって生ずるラスター
の回転の状況を示すものである０周知のように、地磁気
に２成分があると、画面（２ａ）上に写し出されるラス
ターが回転する。したがって、このカラー受像管装置を
地磁気の２成分のない状態でラスターの１回転がないよ
うに、すなわち第７図に（４０）で示したように調整し
ておいても、地磁気の２成分が印加されると、図中に（
４０＋）またｃ条（４０−）で示したようにラスターが
回転する。　゛ところでン第１−に示したようなコイル
（３０）を設置して、これに流す電流をミスランデ、イ
ングが最小になるように調整すると、コイル（３０）は
地磁気の２成分を打ち消すような方向の磁束を発生させ
るので、第７図に示したようなラスター回転もある程度
修正できる。ところが、先にも述べたように、コイル（
３０）の発生する磁束は地磁気の２成分と完全に等価で
はない、したがって、コイル（３０）に電流を流したと
き、一般にはミスランディングとラスター回転を同時に
補正することはできない。

しかし、コイル（３０）が比較的パネル（２）に近く配
置されているときは、電流によってミスランディング量
ｉ比較的簡単に変化させ得るがテスター回転は起きに＜
＜、この逆に、コイル（３ｏ）が比較的ファンネル（０
のネック部（５）に近い方に配置されているときは、大
きなラスター回転を得ることができてもミスランディン
グ量を大きく調整することはむずかしい、したがって、
上記２配置の中間的な配置の中に、地磁気によるラスタ
ー回転をコイル（３０）に流す電流で修正したときに、
同時にミスランディング量も修正できるような配置が存
在する。

この状況を第８図を用いて説明する０図はカラー受像管
（１）のｘｙ平面での断面図と、以下に述べる方向への
斜め投影図である。さて、すでに第３図（ｃ）の説明に
おいて述べたように、地磁気の２成分は、電子ビーム通
路のｘｙ平面への投影成分と干渉し合って問題のミスラ
ンディングを生ずる。したがって、第２図および第３図
に示すようなパネル（１）を正面から見た形状がＸ方向
に長い長２方形であるカラー受像管にあっては、蛍光体
モザイク素子（３）上でコーナーを含んだ左右の部分、
すなわちＩｘｌの大きい部分でのミスランディングが最
も問題となる。

以下これについて検討するが、説明の簡略化と後述する
実用性のため、状況をＸ軸端（すなわちｙ＝Ｑの部分）
で観察するものとする。

再び第８図を参照して、以下複数の電子銃（８）のうち
１本の電子銃から発射されて画面（２ａ）のＸ端付近に
入射する電子ビーム（１００）について考察する。この
電子ビーム（１００）は電子銃（８）を抛射後しばらく
は直進するが、ファンネル（０とネック部（５）の接続
部付近にとりつけられた偏向ヨーク（５０）の磁界で曲
げられ（偏向され）てシャドウマスク（１０）の代表孔
Ｍを通り、画面（２ａ）のひとつの蛍光体モザイク素子
（３）上の点Ｐに入射する。

この際、電子ビーム（１００）の偏向ヨーク（５０）に
よる偏向は、近似的に電子ビーム（１００）が偏向中心
Ｓ点で急に向きを変えたとして扱うことができる。

電子ビーム（１００）のＳＰ間の部分に平行でかつＸＺ
平面に垂直な平面を考え、これに電子ビーム（１００）
の軌跡を投影したものが同図右下に画かれている斜め投
影図である。ＳＰを２軸に投射して測定した長さをｚｆ
Ｌとし、問題としているコイル（３０）の面と電子ビー
ム（１０Ｇ）との交点をＣとし、ＣをＰ点から２軸方向
に測また長さをＺａとする。ｚｏはまた、ｚｏ　＝に＊
　ｚｊＬ　（ｏ＜ｋ＜１）としてもあられすものとする
。

さらにＰＭ、ＰＣ、ＰＳをそれぞれ電子ビーム（１００
）に沿って測った長さをそれぞれｑ　、　ｋｊＬ　。

文とする。

さて、コイル（３０）に電流を流したために電子ビーム
（ｒｏｏ）が０点で偏向されてＸＺ面に垂直に、すなわ
ち斜め投影図の面内で０だけ向きを変えるものとする。

このとき、ビーム射突点ＰはＰ′に移動し、ラスターは
画ＴＩ４　Ｃ’４ａ）のＸ端でＰＰ’′、に！Ｌ・θだ
け回転する。一方、電子ビームが０点で曲げられたこと
によって、実効的な偏向中心はＳからＳ′に移動し、先
に考えたＭ点を通過す、る電子ビームも近似的にＳ′の
方向から入射すると考えてよいので、Ｍを通過した電子
ビームはＰ点に射突せずＰ′に射突し、ミスランディン
グＰＰ″を生ずる。ここで、図から明らかなように。

すなわち、１．ｑ、θが一定であれば、ラスター回転Ｐ
Ｐ′はｋが大になるほど、すなわちコイル（３０）がネ
ック部（５）の側に近づいて２０が２′見に近づくほど
大きくなり、ミスランディングＰＰ″は逆にｋが小さく
なるほど、すなわちコイル（３０）がパネル（２）の側
に近づいて２０が０に近づくほど大となる。もちろん、
２０がｚｊＬにあまりに近づけば、ａ偏向ヨーク（５ｏ
）を構成している磁性−の影響が□あられれるし、逆に
２０があまりに小さくなると、一般に磁性体でできてい
るシャドウマスク（１０）の影響があられれるので、以
上の議論は近似的なものである。しかし、いずれにせよ
、同じ電子ビームの曲げ角度θに対して生ずるラスター
回転とミスランディングの比率を、コイルε３０）の位
置２０によってコントロールできる。　　′したがって
、地磁気の２成分によっである量のラスクー回転とミス
ランディングが生じた場合、これを電流を流すことによ
って同時に修正できるコイル（３０）と、その位置を設
計することは可能である。

以上の議論は画面のＸ軸端（ｙ＝０）におけるものであ
るが、あるコイルを与えたとき、このコイルを使って画
面全体にわたる地磁気の２成分によるミスランディング
を実用的に、そのコイルを用いる範囲内で最良に調整す
る電流値は常に存在するし、またラスター回転について
も、コイルによる修正は必ずしも画面全体にわたってラ
スターを形をくずさずに合同形を保ったままきれいに回
転させるとは限らないが、実用的に平均的に最良に調整
する電流値は存在すると考えられる。したがって、逆に
画面全体にわたって両者を平均的に最良にするようなコ
イル位置も存在すると考えられる。この位置は第８図の
原理を参照しつつ、実際には実験で決定可能である。

ところで、一般にラスター回転は、画面に水平線（ｙ＝
０の線）が映出された際、これをパネル（２）のｙ＝Ｑ
の線上の画面（２ａ）の有効部外に設けられた余分な蛍
光体モザイク素子に合わせるのが実際的である。（、た
だこの場合、画面（２ａ）上の他の部分では必ずしもラ
スター回転が完全には補正できず、平均的に考えればよ
り良い補正電流値があるかもしれないが、実用的にはｙ
＝Ｑ線上での調整で充分である。）このような目的のた
めに、この発明に使用するカラー受像管には、第１図に
示すような画面（２ａ）の外（有効部外）のｙ＝Ｑの点
に、余分な蛍光体モザイク素子（３ａ）を設けて目印と
するのが望ましい。

ところで、ラスター回転の調整のためにちょうどｙ＝０
の線となるような画像は、必ずしも必要な時に写ってい
るわけではない、しかし、一般のカラー受像管装置にあ
っては、３本の電子銃（８）の電気的特性のばらつきを
補正すべくカットオフ特性を調整する。いわゆる「横−
」調整なるものが一般に行われている。これは、ビーム
電流を絞ると同時に、偏向ヨーク（５０）に印加される
偏向出力のうち、ｙ方向への偏向の出力を一時停止して
１画面中央部に横に一木の線（ｘ＝０となるべき線）を
映出し、３本の電子ビーム電流が画面の色温度が好まし
いものになるように調整する操作であって、このために
、一般に垂直方向であるｙ方向の偏向出力を停止するた
めのスイッチ（図示せず）が設けられている。したがっ
て、前述のＸ＝Ｏであるべき線をカラー受像管装置の設
置時に映出するには、この「横−」調整装置をそのまま
利用すればよい。

以上の説明では、コイル（３０）を外部磁気シールド（
２０）と併用するようにしたが、必ずしもその必要はな
く、適当な内部磁気シールド（第５図の（２１））と併
用してもよいし、あるいは外部磁気シールド類を全く使
わなくてもよい、また１以上の説明ではコイル（３０）
は１個だけとしたが、ファンネル（０の側面に２軸に垂
直な面内でコイル（３０，）を複数個設けることも当然
考えられる。

［発明の効果］ 以上述べたように、この発明によれば、地磁気の２成分
によるミスランディングを修正するにあたって顕微鏡な
どの特別な調整用具を必要とせず、しかも同時に地磁気
によるラスター回転をも修正できる調整の容易なカラー
受像管装置を提供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるカラー受像管装置の実施例を示
す部分破断平面図とカラー受像管の正面図、第２図はカ
ラー受像管の部分破断斜視図、第□３図は地磁気の各成
分が電子ビーム射突点に及ぼす影響を示す図、第４図は
外部磁気シールドを設けたカラー受像管装置の例を示す
部分破断平面図、第５図は内部磁気シールドを設けたカ
ラー受像管装置の例を示す平面“断面図、第６図は地磁
気の２成分の一審を打ち消すコイルを設けたカラー受像
管装置の例を示す平面図および斜視図、第７図はラスタ
ー回転を説明・する図、第８図はこの発明によるコイル
位置の決定原理を示すためのカラー受像管の断面図およ
び部分斜め投影図である。 （’１）・・・カラー受像管、（２）・・・パネル、（
３）・・・蛍光体モザイク素子、（０・・・ファンネル
、（５）　−・・ネック部、（８）・・・電子銃、（１
０）・・・シャドウマスク、（１１）・・・孔、（３０
）・・・コイル、（３２）・・・直流電源、（４０）、
（４０す、　（４０−）・・・ラスター、（５Ｇ）・・
・偏向ヨーク、（１００）・・・電子ビーム。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）内面に蛍光体モザイク素子を有するパネルと、こ
   のパネルに連続するフアンネルと、このフアンネルに接
   続され内部に電子銃を内蔵したネック部と、上記パネル
   の内面と所定の間隔を保つて配設され上記蛍光体モザイ
   ク素子に対向して設けられた孔を有するシヤドウマスク
   と、上記フアンネルとネック部との接続部付近に設けら
   れた偏向ヨークとを備えたカラー受像管において、上記
   カラー受像管の周囲に、上記ネック部に垂直な面内にコ
   イルを巻回し、このコイルを上記ネック部の中心軸方向
   の周囲磁界によつて生ずるミスランデイングとラスター
   回転とを同一電流値で同時に補正できる位置に設置し、
   かつ上記コイルを直流電源に接続したことを特徴とする
   カラー受像管装置。
2. （２）偏向ヨークが互いに直角な２方向の偏向をつかさ
   どる偏向出力によつて駆動され、ラスター回転を補正す
   るに際し、上記偏向出力のうちの一方を停止し、もつて
   パネル内面に直線画像を映し出し、この直線の方向が所
   定のものとなるようコイル電流を設定したことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のカラー受像管装置。