(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の投射装置から投射された映像をスクリーン上で合成して表示する投射型表示装置において、前記複数の投射装置はそれぞれ、
ネック部内に配置された電子銃を有し、該電子銃からの電子ビームを蛍光体に照射するＣＲＴと、
前記ＣＲＴの外周に配置され前記電子銃からの電子ビームを偏向する偏向ヨークと、
前記ＣＲＴのネック部外周において前記偏向ヨークが配置された位置よりも前記電子銃側に位置する部分に設けられ、前記電子ビームの水平走査速度を変調する速度変調コイルと、
前記電子銃のカソードから前記速度変調コイルまでの領域を覆うように、前記ネック部外周に配置された円筒状の磁気シールドと、を具備し、
前記磁気シールドは、前記ネック部外径と同心円状の円筒形を成し前記速度変調コイルを包囲する本体部と、前記本体部からネック部端縁方向に延び徐々に径が小さくなる絞込み部分を有する第２の部分とを有し、この第２の部分によって前記電子銃のカソード部分を覆うようにし、前記本体部の軸方向の長さ寸法をＬｓとし、前記第２の部分の軸方向の長さ寸法Ｌｃとすると、Ｌｃ／Ｌｓが１／４〜１／３となるようにしたことを特徴とする投射型表示装置。
【請求項２】
レッド，グリーン，ブルー用の投射装置から投射された映像をスクリーン上で合成して表示する投射型表示装置において、前記投射装置はそれぞれ、
ネック部内に配置された電子銃を有し、該電子銃からの電子ビームを蛍光体に照射するＣＲＴと、
前記ＣＲＴの外周に配置され前記電子銃からの電子ビームを偏向する偏向ヨークと、
前記ＣＲＴのネック部外周において前記偏向ヨークが配置された位置よりも前記電子銃側に位置する部分に設けられ、締め付けバンドとネジによって前記ネック部外周に取付けられて前記電子ビームの水平走査速度を変調する速度変調コイルと、
前記電子銃のカソード部分から前記速度変調コイルまでの領域を覆うように、前記ネック部外周に配置された円筒状のシールド本体と、このシールド本体の一端に放射状に延びて形成されたステーとを有する磁気シールドと、
前記速度変調コイルを駆動するための回路基板と、
前記回路基板を前記ステーに取付けるための固定具とを具備し、
前記磁気シールドには、前記ネジを調整可能な窓が形成されていることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項３】
ネック部内に配置された電子銃を有し、該電子銃からの電子ビームを蛍光体に照射するとともに、前記ネック部の外周に締め付けバンドとネジによって取付けられ前記電子ビームの水平走査速度を変調する速度変調コイルが配置されるＣＲＴのための磁気シールド装置であって、
前記ネック部外径と同心円状の円筒形を成し前記速度変調コイルを包囲するための本体部と、前記本体部からネック部端縁方向に延び徐々に径が小さくなり、前記電子銃のカソード部分を覆うための絞込み部分を有する第２の部分とを備え、前記本体部に前記ネジを調整可能な窓が形成されたことを特徴とする磁気シールド装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＣＲＴ(cathode ray tube)を表示装置として使用する電子機器に関し、特にＣＲＴを使用する投射型表示装置および磁気シールド装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
テレビジョン受信機等に使用されるＣＲＴでは、電子銃から放射された電子ビームは偏向ヨークによって水平及び垂直方向に走査されＣＲＴの蛍光面に照射される。また映像の輪郭を明瞭にするために、偏向ヨーク近傍に速度変調コイルを設け、電子ビームの水平走査速度を映像の輝度変化部分で変調する方法も一般に知られている。
【０００３】
一般のカラーＣＲＴの場合、電子銃から３本の電子ビームが放射され、各電子ビームが蛍光面の所定位置に所定強度で照射されることにより、赤、緑、青の発光体が所望の輝度で発光し、カラー映像が表示される。このような一般的なカラーＣＲＴを用いたテレビジョン受信機では、ＣＲＴのネック部分が水平に設置されており、地磁気ような周囲磁界に電子ビーム走査が影響され、蛍光面に表示される画像にラスター歪みあるいは位置ずれが発生することがある。
【０００４】
また、上記した一般のテレビジョン受信機のほかに、複数のＣＲＴを使用した投射型表示装置も普及しており、例えば背面投射型表示装置の場合は、一般に映像の赤成分を表示するレッドＣＲＴと、緑成分を表示するグリーンＣＲＴと、青成分を表示するレッドＣＲＴが設けられ、各ＣＲＴからの映像は各々レンズによりスクリーンの背面に投射され、スクリーン上で合成されるようになっている。
【０００５】
この背面投射型表示装置の場合、一般的にＣＲＴのネックは直立に近い状態で設置されていることが多い。この為、背面投射型表示装置のＣＲＴは、外部磁界、特に装置の設置場所における地磁気変化の影響を、通常のカラーＣＲＴより強く受けやすい。つまり、設置場所または装置の向きを変えただけで地磁気の水平磁界成分の変化を顕著に受けてしまい、映像を投射したスクリーン上ではレッド、グリーン、ブルーの画像がずれてしまうコンバージェンス(convergence)ずれが発生する。
【０００６】
これを低減させるべく、レッド、グリーン、ブルーの各ＣＲＴのネック部分に直方体あるいは円筒形の磁気シールドを設置している。ネック部に磁気シールドを設けたカラーＣＲＴの構成は、例えば特開平７−１１５６５６号公報に開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に開示されたような磁気シールドを投射型表示装置に設けた場合、上記コンバージェンスずれは軽減するものの、磁気シールド効果を充分に得ることができず、実用上満足し得る効果を得られないことがある。
【０００８】
また、ＣＲＴには一般的に速度変調コイルが取付けられているが、上記公報に開示された磁気シールドでは、速度変調コイルに対するシールドや、速度変調コイルの取付け方については示唆されていない。また、磁気シールドの板厚、形状には制約があり、磁気シールドを大きく重く（厚く）することは避ける必要がある。
【０００９】
従って本発明は、ＣＲＴ方式の投射型表示装置において、周囲磁界の変化によるスクリーン上のコンバージェンスずれ等、磁気による不都合を抑制することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、複数の投射装置から投射された映像をスクリーン上で合成して表示する投射型表示装置において、前記複数の投射装置はそれぞれ、
ネック部内に配置された電子銃を有し、該電子銃からの電子ビームを蛍光体に照射するＣＲＴと；前記ＣＲＴの外周に配置され前記電子銃からの電子ビームを偏向する偏向ヨークと；前記ＣＲＴのネック部外周において前記偏向ヨークが配置された位置よりも前記電子銃側に位置する部分に設けられ、前記電子ビームの水平走査速度を変調する速度変調コイルと；前記電子銃のカソードから前記速度変調コイルまでの領域を覆うように、前記ネック部外周に配置された円筒状の磁気シールドと、を具備し；前記磁気シールドは、前記ネック部外径と同心円状の円筒形を成し前記速度変調コイルを包囲する本体部と、前記本体部からネック部端縁方向に延び徐々に径が小さくなる絞込み部分を有する第２の部分とを有し、この第２の部分によって前記電子銃のカソード部分を覆うようにし、前記本体部の軸方向の長さ寸法をＬｓとし、前記第２の部分の軸方向の長さ寸法Ｌｃとすると、Ｌｃ／Ｌｓが１／４〜１／３となるようにしたことを特徴とするものである。
【００１１】
この発明によればＣＲＴ電子銃のカソードから前記速度変調コイルまでの領域を磁気シールドで覆うものである。電子銃のカソードから初速度付近の速度で移動する電子がもっとも外部磁界の影響を受けやすいため、カソード付近の磁気シールドを強固にする事で、外部磁界の影響による電子ビームの変調が抑えられ、コンバージェンスずれ等を低減できる。
【００１２】
また請求項２記載の発明は、レッド，グリーン，ブルー用の投射装置から投射された映像をスクリーン上で合成して表示する投射型表示装置において、前記投射装置はそれぞれ、
ネック部内に配置された電子銃を有し、該電子銃からの電子ビームを蛍光体に照射するＣＲＴと；前記ＣＲＴの外周に配置され前記電子銃からの電子ビームを偏向する偏向ヨークと；前記ＣＲＴのネック部外周において前記偏向ヨークが配置された位置よりも前記電子銃側に位置する部分に設けられ、締め付けバンドとネジによって前記ネック部外周に取付けられて前記電子ビームの水平走査速度を変調する速度変調コイルと；前記電子銃のカソード部分から前記速度変調コイルまでの領域を覆うように、前記ネック部外周に配置された円筒状のシールド本体と、このシールド本体の一端に放射状に延びて形成されたステーとを有する磁気シールドと；前記速度変調コイルを駆動するための回路基板と；前記回路基板を前記ステーに取付けるための固定具とを具備し；前記磁気シールドには、前記ネジを調整可能な窓が形成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
この発明によれば、ＣＲＴの磁気シールド効果を得ることは勿論、磁気シールドへの速度変調コイルの取付けを容易にすることができる。
【００１４】
さらに請求項３に記載の本発明は、ネック部内に配置された電子銃を有し、該電子銃からの電子ビームを蛍光体に照射するとともに、前記ネック部の外周に締め付けバンドとネジによって取付けられ前記電子ビームの水平走査速度を変調する速度変調コイルが配置されるＣＲＴのための磁気シールド装置であって、
前記ネック部外径と同心円状の円筒形を成し前記速度変調コイルを包囲するための本体部と、前記本体部からネック部端縁方向に延び徐々に径が小さくなり、前記電子銃のカソード部分を覆うための絞込み部分を有する第２の部分とを備え、前記本体部に前記ネジを調整可能な窓が形成されたことを特徴とする磁気シールド装置である。
【００１５】
この発明によれば、ＣＲＴが外部磁界を受けても良好にシールドすることができる磁気シールド装置を提供できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
図１は本発明の一実施形態に係るＣＲＴ方式の投射型表示装置を示すもので、光学系の全体構造を概略的に示す断面図である。尚、ここでは後述の偏向ヨーク、速度変調コイル、シールド板等は省略されている。
【００１８】
図１において、ＣＲＴ１２にはＣＲＴドライブ基板１１が取付けられ、ＣＲＴ１２はこのドライブ基板１１から供給される映像信号によつて駆動され、映像をその蛍光面に表示する。ＣＲＴ１２の蛍光面に表示された映像はオプティカルカップリングシステム１３を介してレンズ１４に入射する。オプティカルカップリングシステム１３内部には冷却液が充填され、ＣＲＴ１２動作時に発生する熱が吸収される。
【００１９】
レンズ１４に入射した映像は拡大され、ミラー１５で反射されスクリーン１６の背面に到達する。これによりＣＲＴ１２の蛍光面に表示された映像は拡大されてスクリーン１６に表示され、ユーザはスクリーン１６の表面から映像を見ることができる。
【００２０】
図２はＣＲＴ１２、レンズ１４及びスクリーンの関係を示す図である。ＣＲＴ１２はレッド、グリーン、ブルー用の３本のＣＲＴ（１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂ）から構成される。ＣＲＴ１２Ｒは赤色成分の映像を表示し、ＣＲＴ１２Ｇは緑色成分の映像を表示し、ＣＲＴ１２Ｂは青色成分の映像を表示する。ＣＲＴ１２Ｒ、ＣＲＴ１２Ｇ、ＣＲＴ１２Ｂに表示された映像は図に示すようにレンズ１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂにより各々拡大されスクリーン１２に到達する。
【００２１】
スクリーン１２はフレネルシート１６ａ及びレンチキュラーシート１２ｂから構成される。フレネルシート１６ａに設けられた凹凸は、スクリーン周辺部に向かう光を凸レンズの効果によりＧ軸方向（スクリーンセンタ方向）へ屈折させる。フレネルシート１６ａを透過した光はレンチキュラーシート１６ｂを透過する。レンチキュラーシート１６ｂに設けられた凸部により、レンチキュラーシートを通過した光の水平方向の指向性が広げられる。
【００２２】
図３は本実施形態に係る背面投射型表示装置に使用する投射装置の構成を示す斜視図であり、３つの投射装置１Ｒ、１Ｇ、１Ｂから成っている。各投射装置１Ｒ、１Ｇ、１Ｂは、ＣＲＴ駆動回路基板５、磁気シールド３、速度変調コイル７、速度変調回路基板６、偏向ヨーク２、ＣＲＴ１２をそれぞれ含み、オプティカルカップリングシステム１３、レンズ１４等を有しているが、図３では投射装置１Ｒ，１Ｂは組み立てた状態を示し、投射装置１Ｂは分解した状態で示している。
【００２３】
図４は、３つの投射装置の内、１つの投射装置の要部を説明する分解図である。図４の投射装置は、ＣＲＴ駆動回路基板５、磁気シールド３、速度変調コイル７、速度変調回路基板６、偏向ヨーク２、ＣＲＴ１２を含み、オプティカルカップリングシステム１３、レンズ１４等は図示を省略している。
【００２４】
ＣＲＴ１２は、そのネック部１２ａを、偏向ヨーク２、速度変調コイル７、磁気シールド３に通し、ＣＲＴドライブ基板５に設けたソケットに接続するようにしている。速度変調コイル７は、コイル部７ａが磁気シールド３の中に収容され、アーム７ｂに速度変調回路基板６が固定用ネジにより固定され、速度変調コイル７はＣＲＴ１２のネック部１２ａに固定される。
【００２５】
図５はＣＴＲ１２のネック部１２ａ内に設けられた電子銃８の構成を示す図である。カソード１２ｂから放射された電子ビームはグリッドに印加されたグリッド電圧により制御されながらグリッド間を通過し、高電圧が印加されたＣＲＴ１２の表示面に向かって放出される。
【００２６】
電子ビームは偏向ヨーク２によって水平及び垂直方向に走査される。また速度変調回路基板６に搭載される速度変調回路は、映像信号の一次微分波形の補助偏向電流を発生する。補助偏向電流が速度変調コイル７を流れることにより、電子ビームの水平走査速度が映像の輝度変化部分で変調され、その結果、映像の輪郭が明瞭となる。
【００２７】
図６は各部が組み込まれた投射装置１のネック部を示す斜視図である。本実施形態による投射装置１は、磁気シールド３が速度変調コイル７のコイル部７ａ及びカソード１２ｂを完全に覆うようにして設けられている。電子が初速度及びそれに近い速度で移動している区間、すなわちカソード１２ｂから偏向ヨーク２の間が最も外部磁界による影響を受けやすく、この部分を磁気遮蔽する事で、コンバージェンス性能を大幅に改善できる。
【００２８】
磁気シールド３の磁気シールド量Ｓは以下の式で表される。
【００２９】
Ｓ＝μ×ｔ／ｄ
μ：シールド材料の透磁率、
ｔ：シールドの厚さ、
ｄ：シールドの直径
図７は磁気シールド３付近の構成を示す図である。磁気シールド３の電子ビーム方向の寸法Ｌｓは、上記したように速度変調コイル７のコイル部７ａ及びカソード１２ｂを完全に覆うことができるサイズである。磁気シールド端部（図中下端）からカソード１２ｂまでの距離をＬｃとすると、Ｌｃ／Ｌｓが１／４〜１／３の範囲に入るように磁気シールド３がＣＲＴネック部１２ａに設けられる。
【００３０】
また磁気シールド３の端部は絞り込み３ｃが形成され、ＣＲＴドライブ基板５側から入り込む外部磁界を遮断できるようにしている。更にこの絞り込み３ｃの端部はＣＲＴネック部１２ａの外周面に向かって延び、磁気シールド３の下部位置がＣＲＴネック部に対して安定して固定できるようにしている。
【００３１】
図８は磁気シールド３を下側から見た斜視図であり、図９（ａ）は平面図、図９（ｂ）は側面図、図９（ｃ）は正面図である。図８及び図９のように、磁気シールド３は、円筒状の本体部と、この本体部の一端から放射状に延びて形成されたステー３ａと、窓３ｂ、及び本体部の他端から延び徐々に内径が小さくなる絞込み３ｃが設けられている。
【００３２】
図１０（ａ）は速度変調コイル７の側面図、図１０（ｂ）は平面図である。速度変調コイル７は、コイル部７ａ、アーム７ｂ、バンド７ｃ、締付けネジ１６を含む。
【００３３】
図１１は磁気シールド３、速度変調コイル７、及び速度変調回路基板６の取り付け方法を示す斜視図である。磁気シールド３のステー３ａには速度変調コイル７及び速度変調回路基板６がネジ１５（固定具）により取り付けられる。図７のように、速度変調回路基板６と速度変調コイルのアーム７ｂが、磁気シールドのステー３ａを挟んで固定される。速度変調回路基板６とステー３ａが接触する部分には、速度変調回路基板６の接地電位の銅箔パターンが露出して配置される。この結果、速度変調回路基板６の接地電位パターンと磁気シールドのステー３ａが直接接触するため、磁気シールドとＣＲＴ駆動回路基板の接地パターンを接続するための空中配線が不要となる。
【００３４】
図１２はＣＲＴネック部１２ａに対する磁気シールド３、速度変調コイル７、及び速度変調回路基板６の取り付け方法を示す図である。速度変調コイル７はネジ１６によりバンド７ｃを締付けることにより、ＣＲＴネック部１２ａ外周に固定される。ネジ１６は磁気シールド３の窓３ｂから工具を挿入して回すことができる。
【００３５】
ＣＲＴ方式の背面投射型表示装置の場合、図１に示すようにＣＲＴネックは直立に近い状態で設置されている為、外部磁界、特に地磁気変化の影響を受けやすい。この結果、設置場所またはセットの向きを変えただけで地磁気水平磁界成分の変化を顕著に受けてしまい、スクリーン上ではレッド、グリーン、ブルーの画像が互いにずれてしまうコンバージェンスずれが発生する。これを低減させるため、本発明によるＣＲＴ方式背面投射型表示装置は、レッド、グリーン、ブルーの各ＣＲＴネック部分に上記した円筒状の磁気シールド３を設けている。
【００３６】
ＣＲＴ方式の背面投射型表示装置において、ＣＴＲ１２の水平方向に対する取り付け角θ（図１参照）は、４０°〜９０°の角度で装置に組み込まれるが、本発明の磁気シールド３は、このように垂直方向に所定の角度をもってＣＲＴを設置する場合であっても、地磁気の影響を防止することができ、コンバーゼンスのずれ等、外部磁界の影響を大幅に低減することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ＣＲＴ方式の投射型表示装置において、ＣＲＴにおける周囲磁界の影響により発生するラスター歪みあるいは位置ずれを抑制し、周囲磁界変化によるスクリーン上のレッド、グリーン、ブルーの色ずれの発生が抑制することができる。またＣＲＴのための良好な磁気シールド装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るＣＲＴ方式の投射型表示装置の光学系の構造を示す断面図である。
【図２】ＣＲＴ１２、レンズ１４及びスクリーンの関係を示す図である。
【図３】投射管の構成を示す組み立て図である。
【図４】各投射管の構成を示す分解図である。
【図５】ＣＴＲ１２のネック部１２ａ内に設けられた電子銃８の構成を示す図である。
【図６】投射管１のネック部１２ａを示す斜視図である。
【図７】磁気シールド３付近の構成を詳細に示す図である。
【図８】磁気シールド３の斜視図である。
【図９】（ａ）は磁気シールド３の平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。
【図１０】（ａ）は速度変調コイル７の側面図、（ｂ）は平面図である。
【図１１】磁気シールド３、速度変調コイル７、及び速度変調回路基板６の取り付け方法を示す斜視図である。
【図１２】ＣＲＴネック部１２ａに対する磁気シールド３、速度変調コイル７、及び速度変調回路基板６の取り付け方法を示す図である。
【符号の説明】
１…投射管、２…偏向ヨーク、３…磁気シールド、４…ＣＲＴソケット、５…ＣＲＴ駆動回路基板、６…速度変調回路基板、７…速度変調コイル、８…電子銃、１２…ＣＲＴ、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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