(57)【要約】  ガラス外被（２）を有する陰極線管（ＣＲＴ）（１）が開示されている。ガラス外被は、長方形状のフェースプレートパネル（３）と、ファンネル（５）によってフェースプレートに接続された管状ネック（４）とから成る。電子ビームをフェースプレートパネルに向けるために、電子銃（１３）がネック内に配置されている。ヨーク（１４）が、ファンネルとネックとの接合部の近傍に位置付けられている。ヨークは、水平偏向ヨーク磁界及び垂直偏向ヨーク磁界を電子ビームに加えるよう構成された巻線を有する。ＣＲＴの周囲磁界環境を感知するために、少なくとも１つの磁界センサ（１７）が、ガラス外被付近に配置されている。コントローラが磁界センサからの信号を受信する。電子ビームをシフトするために、レジスタ補正コイル（１６ａ）がネック近傍に取り付けられ、コントローラによって動的に制御される。レジスタ補正によって引き起こされる誤集束を補正するために、磁界センサ信号に基づいてコントローラによって動的に制御される結果として生じる磁界が、電子ビームの外側ビームを移動するよう、四重極コイル（１６）がネックに加えられ、交互する極性の隣接する極を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長方形状のフェースプレートパネルと、ファンネルによって前記フェースプレートに接続された管状のネックとを有するガラス外被と、
電子ビームを前記フェースプレートパネルに向けるために、前記ネック内に位置付けられた電子銃と、
前記ファンネルと前記ネックとの接合部の近傍に位置付けられ、水平偏向ヨーク磁界及び垂直偏向ヨーク磁界を前記電子ビームに加えるよう構成された巻線を有するヨークと、
当該陰極線管の周囲磁界環境を感知するために、前記ガラス外被付近に配置された少なくとも１つの磁界センサと、
該磁界センサからの信号を受信するコントローラと、
前記電子ビームをシフトするために、前記ネック近傍に取り付けられ、且つ、前記コントローラによって動的に制御されるレジスタ補正コイルと、
前記レジスタ補正によって引き起こされる誤集束を補正するために、前記磁界センサ信号に基づいて前記コントローラによって動的に制御される結果として生じる磁界が、前記電子ビームの外側ビームを移動するよう、前記ネックに加えられ且つ交互する極性の隣接する極を有する多重極コイルとを含む、
陰極線管。
【請求項２】
前記多重極コイルは四重極コイルであり、誤集束を補正するために、前記磁界センサ信号に基づいて前記コントローラによって動的に制御される結果として生じる磁界が、前記電子ビームの外側ビームを垂直に移動するよう、前記四重極コイルは、陰極線管軸から４５°に向けられた一組の垂直四重極コイルを含む、請求項１に記載の陰極線管。
【請求項３】
誤集束を補正するために、前記磁界センサ信号に基づいて前記コントローラによって動的に制御される結果として生じる磁界が、前記電子ビームの外側ビームを水平に移動するよう、前記四重極コイルは、前記陰極線管軸上に向けられた一組の水平四重極コイルをさらに含む、請求項２に記載の陰極線管。
【請求項４】
前記水平偏向ヨーク磁界は、実質的にバレル形状であり、前記垂直偏向ヨーク磁界は、実質的に糸巻き形状である、請求項３に記載の陰極線管。
【請求項５】
前記電子銃は、静電非点収差補正を有する、請求項１に記載の陰極線管。
【請求項６】
静電非点収差電圧の調節がストップ形状に影響を及ぼさないよう、前記四重極コイルは、前記電子銃の動的非点収差地点の近傍に位置する、請求項５に記載の陰極線管。
【請求項７】
純度及び集束を同時に維持するために、前記四重極コイル及び前記レジスタ補正コイルは、前記コントローラによって動的に制御される、請求項３に記載の陰極線管。
【請求項８】
前記コントローラは、レジスタドライバ、水平集束ドライバ、及び、垂直集束ドライバをさらに含む、請求項７に記載の陰極線管。
【請求項９】
前記レジスタドライバは、前記レジスタ補正コイルに結合され、前記水平集束ドライバは、前記水平四重極コイルに結合され、前記垂直集束ドライバは、前記垂直四重極コイルに結合される、請求項８に記載の陰極線管。
【請求項１０】
長方形状のフェースプレートパネルと、ファンネルによって前記フェースプレートに接続された管状のネックとを有するガラス外被と、
電子ビームを前記フェースプレートパネルに向けるために、前記ネック内に位置付けられた電子銃と、
前記ファンネルと前記ネックとの接合部の近傍に位置付けられ、水平バレル形状磁界及び垂直糸巻き形状磁界を前記電子ビームに加えるよう構成された巻線を有するヨークと、
当該陰極線管の周囲磁界環境を感知するために、前記ガラス外被付近に配置された少なくとも１つの磁界センサと、
該磁界センサからの信号を受信するコントローラと、
前記電子ビームをシフトするために、前記ネック近傍に取り付けられ、且つ、前記コントローラによって動的に制御されるレジスタ補正コイルと、
前記レジスタ補正によって引き起こされる誤集束を補正するために、前記磁界センサ信号に基づいて前記コントローラによって動的に制御される結果として生じる磁界が、前記電子ビームの外側ビームを移動するよう、前記ネックに加えられ且つ交互する極性の隣接する極を有する四重極コイルとを含み、
前記水平バレル形状磁界は、スクリーンの両側部に最適化されたスポット形状を付与するよう調節されて、前記スクリーンの前記両側部に前記電子ビームの過集束を引き起こし、
前記ヨークによって引き起こされる前記スクリーンの前記両側部での過集束を補正するために、前記四重極コイルも前記コントローラによって動的に制御される、
陰極線管。
【請求項１１】
誤集束を補正するために、前記コントローラによって動的に制御される結果として生じる磁界が、前記電子ビームの外側ビームを垂直に移動するよう、前記四重極コイルは、陰極線管軸から４５°に向けられた一組の垂直四重極コイルを含む、請求項１０に記載の陰極線管。
【請求項１２】
誤集束を補正するために、前記コントローラによって動的に制御される結果として生じる磁界が、前記電子ビームの外側ビームを水平に移動するよう、前記四重極コイルは、前記陰極線管軸上に向けられた一組の水平四重極コイルをさらに含む、請求項１１に記載の陰極線管。
【請求項１３】
前記電子銃は、静電非点収差補正を有する、請求項１０に記載の陰極線管。
【請求項１４】
静電非点収差電圧の調節がスポット形状に影響を及ぼさないよう、前記四重極コイルは、前記電子銃の動的非点収差地点の近傍に位置する、請求項１３に記載の陰極線管。
【請求項１５】
純度及び集束を同時に維持するために、前記四重極コイル及び前記レジスタ補正コイルは、前記コントローラによって動的に制御される、請求項１０に記載の陰極線管。
【請求項１６】
前記コントローラは、レジスタドライバ、水平集束ドライバ、及び、垂直集束ドライバをさらに含む、請求項１５に記載の陰極線管。
【請求項１７】
前記レジスタドライバは、前記レジスタ補正コイルに結合され、前記水平集束ドライバは、前記水平四重極コイルに結合され、前記垂直集束ドライバは、前記垂直四重極コイルに結合される、請求項１６に記載の陰極線管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２００４年１月６日に出願された「陰極線管のための磁界補償装置」と題する米国仮特許出願第６０／５３４，４５８号の利益を主張し、その全文を参照として本明細書に引用する。
【０００２】
本発明は陰極線管（ＣＲＴ）に関し、より詳細には、そのようなＣＲＴにおける使用のための磁界補償システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
ＣＲＴ画像の演色は、ＣＲＴ近傍の周囲磁界によって影響され得る。この周囲磁界は、一般的に地球の磁界によって引き起こされ、局所的磁界及び領域内の磁気材料によって影響され得る。この磁界は垂直成分及び水平成分を有すると考えられ得る。水平成分は、通常、北から南に向けられている。所与の場所において、ＣＲＴ電子ビームの経路に対する垂直成分の関係は、比較的一定である。しかしながら、電子ビームに対する水平成分の影響は、ＣＲＴの向きが変化するのに応じて、例えば、東から西に劇的に変化する。
【０００４】
水平面に整列された直列電子銃及び垂直に向けられた蛍光体ストライプを備える従来的なＣＲＴにおいて、地球の周囲磁界の垂直成分は、ビームを水平方向に偏向し、蛍光体ストライプに対するビームのレジスタに影響を及ぼすのに対し、水平成分は、レジスタに著しい影響を及ぼさずに、蛍光体ストライプに沿ってビームを偏向する。垂直磁界は比較的一定であり、ＣＲＴの向きによって影響されず、且つ、東から西に向く水平磁界はレジスタに対して殆ど影響を及ぼさないので、北及び南向きの作用を最小限化し、且つ、地球の磁界の全体的な影響をシステムの許容範囲内に維持するよう磁気遮蔽を設計し得る。そのような磁気遮蔽システムは当該技術分野において周知である。
【０００５】
最近、大きなアスペクト比のＣＲＴの要求が、非偏向ビームの位置する平面が短軸と平行であるよう、換言すれば、ディスプレイスクリーンの垂直軸上にあるよう垂直向きの電子銃を有するＣＲＴの開発をもたらしている。垂直向きの電子銃と共に、スクリーン上の蛍光体線は、水平方向に配置される。これらのＣＲＴにおいて、周囲磁界の垂直成分は、蛍光体線に沿った電子ビームの変位を引き起こし、理想的には、蛍光体パターンに対するビームのレジスタをそのままの状態にする。他方、水平磁界は、一次レジスタ変化を引き起こし、スクリーン上に色不純物を招く。東から西へのＣＲＴの向きの変化は、レジスタシフトの方向を逆転し、北、南、東、及び、西の全ての向きのための適切な遮蔽を設計することは著しく一層困難になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
管の向きと水平磁界との間の関係は完全に消費者の完全な制御の下にあり、消費者は個人的な好みに基づいてそれを選択するので、垂直に整列した銃を有するＣＲＴのために、この周囲磁界のレジスタ効果が補償されることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ガラス外被を有する陰極線管（ＣＲＴ）を提供する。ガラス外被は、長方形状のフェースプレートパネルと、ファンネルによってフェースプレートに接続された管状ネックとから成る。電子ビームをフェースプレートパネルに向けるために、電子銃がネック内に配置される。ヨークが、ファンネルとネックとの接合部の近傍に位置付けられる。ヨークは、水平偏向ヨーク磁界及び垂直偏向ヨーク磁界を電子ビームに加えるよう構成された巻線を有する。ＣＲＴの周囲磁界環境を感知するために、少なくとも１つの磁界センサが、ガラス外被付近に配置される。コントローラが磁界センサからの信号を受信する。電子ビームをシフトするために、レジスタ補正コイルがネック近傍に取り付けられ、コントローラによって動的に制御される。レジスタ補正によって引き起こされる誤集束を補正するために、磁界センサ信号に基づいてコントローラによって動的に制御される結果として生じる磁界が電子ビームの外側ビームを移動するよう、四重極コイルがネックに加えられ、四重極コイルは交互する極性の隣接する極を有する。
【０００８】
今や添付の図面を参照して実施例によって本発明を記載する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、管場所の磁界に対する局所的な地球の磁界の向き及び大きさを検出するセンサ１７と、局所的な磁界によって導入され得るレジスタ誤差を補正するための一組の補償コイルとを有する電子補償システムを提供する。図１は、ファンネル５によって接続された長方形フェースプレートパネル３と管状ネック４とを含むガラス外被２を有する陰極線管（ＣＲＴ）１、例えば、Ｗ７６ワイドスクリーン管を示している。ファンネル５は、陽極ボタン６からフェースプレートパネル３及びネック４に延びる内部伝導性塗膜（図示せず）を有する。フェースプレートパネル３は、表示フェースプレート８と、周辺フランジ又は側壁９とを含み、それはガラスフリット７によってファンネル５に対して封止されている。複数の交互の蛍光体ストライプを有する三色蛍光体スクリーン１２が、フェースプレートパネル３の内面によって支持されている。スクリーン１２は、三組に配置された蛍光体線を備える線スクリーンであり、三組のそれぞれは三色のそれぞれの蛍光体線を含んでいる。マスク組立体１０が、スクリーン１２に対する所定空間関係に取り外し可能に取り付けられている。集束する経路に沿う３つの直列電子ビーム、即ち、中心ビーム及び２つの側部又は外側ビームを発生し、且つ、緊張マスクフレーム組立体１０を通じてスクリーン１２に向けるために、図１中に破線で図式的に示される電子銃１３が、ネック４内に中心的に取り付けられている。
【００１０】
電子銃１３は垂直方向に向けられた３つの銃から成り、それらは赤、緑、及び、青の三色のそれぞれのために電子ビームを向ける。赤、緑、及び、青の銃は、スクリーン１２の短軸と平行に延びる線形配列内に配置されている。スクリーン１２の蛍光体線は、スクリーン１２の長軸と概ね平行に延びる三組に相応して配置されている。同様に、マスク組立体１０のマスクは、スクリーン１２の長軸と概ね平行に延びる複数の細長いスリットを有する。当該技術分野において周知の様々な種類の緊張又はシャドウマスク組立体を用い得ることが当業者によって理解されるべきである。
【００１１】
ＣＲＴ１は、ファンネルとネックとの接合部の近傍に示されるヨーク１４を有する外部磁気偏向システムと共に用いられるよう設計される。活性化されると、ヨーク１４は３つのビームを磁界に晒し、それはスクリーン１２上の長方形状ラスタ内でビームを垂直方向及び水平方向に走査させる。
【００１２】
磁界センサ１７は、ＣＲＴ１内又は付近に位置している。磁界センサ１７は図１の実施態様においてＣＲＴ１内に位置するように示されているが、それはＣＲＴ１内又は外部に位置し得ることが理解されるべきである。例えば、製造の容易性に基づいて、磁界センサ１７はＣＲＴ１を収容するキャビネット又は密閉体内に位置し得る。磁界センサ１７は、例えば、所与の軸における磁界を検出し得るホール効果センサであり得る。磁界センサ１７は、３つの軸における磁界を検出し得る単一のセンサであり得るし、或いは、代替的に、各１つが各長軸に沿う磁界を検出するための３つの別個のセンサであり得る。代わりに、磁界の検出を最適化するために、磁界センサ１７をＣＲＴ１内又は付近の様々な場所に位置付け得る。代わりに、複数の磁界センサ１７をＣＲＴ１内又は付近の様々な場所で用い得る。これらの磁界センサ１７は、それらの上に所与の方向に入射する周囲磁界と比例する電気信号を出力する。従って、磁化センサ１７は、ＣＲＴが移動される或いは再配置されるときに、ＣＲＴの周囲磁界環境及びその出力変化を測定する。周囲磁界の水平成分が（特に東から西に）変化するとき、垂直方向にビームの偏向があり、水平蛍光体ストライプ上に着陸するビームのレジスタシフトを引き起こす。このレジスタシフトは、色純度を劣化し得る。
【００１３】
磁界センサ１７の出力信号は、図２に示されるように、コントローラに送信される。コントローラは、好ましくは図１に示されるようにネック領域に取り付けられる一組のレジスタ補正コイル１６ａを動的に駆動する。レジスタ補正コイル１６ａは、純度補正コイルとも呼ばれ得ることが当業者によって理解されるべきである。レジスタ補正コイル１６ａは、図３に図式的に示されるように、３つのビームに亘って比較的均一な磁化を加えるので、３つのビームはその平面方向に均一に偏向される。各ビームレジスタを各蛍光体ストライプ上で中心化し得るよう、この偏向は各ビームレジスタをスクリーン１２上の蛍光体ストライプに対して垂直に移動する。しかしながら、この純度補正は、ビームをシフトさせるか或いはヨーク１４内で不整列にし、その結果、図４に描写されるような誤集束を生む。レジスタ補正及びその結果としてのヨーク１４内の不整列が、外側ビームの内向きシフト及び外向きシフト、この実施例では具体的に、青ビームの内向きシフト及び赤ビームの外向きシフトを引き起こす。
【００１４】
今やヨーク１４及びヨーク効果をより詳細に記載する。ヨーク１４は、図１に示されるように、ファンネルとネックとの接合部の近傍に位置し、この実施例では、実質的にバレル形状の水平偏向ヨーク磁界及び実質的に糸巻き形状の垂直偏向ヨーク磁界を加えるように巻回されている。垂直の糸巻き形状のヨーク磁界は、ヨークに巻回された第一偏向コイルシステムによって発生する。水平バレル形状のヨーク磁界は、第一偏向コイルシステムから電気絶縁されるよう同様にヨークに巻回された第二偏向コイルシステムによって発生する。偏向コイルシステムの巻線は、既知の技法によって達成される。ヨーク磁界は、ビーム集束及びスポット形状に影響を及ぼす。これらの磁界は、一般的に、ビームの自動集束を達成するよう調節される。自動集束のために調節する代わりに、本発明では、スクリーンの側部に最適化されたスポット形状を付与するために、水平バレル磁界形状は調節される、例えば、減少される。磁界のバレル形状は、最適化されたほぼ丸いスポット形状が３／９及び隅部スクリーン場所で達成されるまで減少される。改良されたスポット形状を生むこの磁界形状調節は自動集束を妥協し、スクリーン上の特定場所で誤集束を引き起こす。具体的には、ビームは両側部で過集束される。ここで用いられる過集束は、赤及び青ビームが、スクリーン上に着陸する前に相互に交差し合うことを意味する。
【００１５】
上記されたレジスタ補正及びヨーク効果に起因する誤集束の補正は、図１、５、及び、６に最良に示される四重極コイル１６の追加によって達成される。スクリーン１２に沿うヨーク効果からの誤集束は、ヨーク１４の銃側上に位置する四重極コイル１６によって動的に補正される。４つ又はそれ以上の四重極コイル１６がヨーク１４に固着されるか、或いは、代替的にネックに加えられ（図１）、それぞれ互いに約９０°に向けられた４つの極を有する。四重極コイル１６は、図５に示される第一の垂直組の四重極コイルと、図６に示される第二の垂直組の四重極コイルとを含む。垂直組の四重極コイル（図５）では、隣接する極は交互の極性を有し、誤集束のための補正をもたらすために、結果として得られる磁界が外側（赤及び青）ビームを図５中の矢印によって示されるような垂直方向に移動するよう極の向きは管軸から４５°である。水平組の四重極コイル（図６）では、隣接する極は交互の極性を有し、誤集束のための補正をもたらすために、結果として得られる磁界が外側（赤及び青）ビームを図６中で矢印によって示されるような水平方向に移動するよう管軸上に向けられている。両方の組の四重極コイル１６が銃１３のほぼ動的非点収差地点に又は近傍にあるよう、それらはヨーク１４の背後に配置されている。スクリーン上の場所で誤集束を調節するための補正磁界を生成するために、四重極コイル１６は動的に制御される。四重極コイル１６は、この実施態様では、水平偏向と同期して駆動される。四重極駆動波形の大きさは、上記されたヨーク磁界によって引き起こされる誤集束を補正するよう選択される。四重極駆動波形の大きさは、上記されたヨーク磁界によって引き起こされる過集束を補正するよう選択される。この実施態様において、波形はほぼ放射線形状である。この実施態様における銃１３は、３つのビームのそれぞれの上の水平及び垂直方向の双方における最適な焦点を達成するために、静電自動集束（又は非点収差）補正を有する。この静電自動非点収差補正は各ビーム上で別々に行われ、集束に影響を及ぼすことなく、水平対垂直集束電極差の補正を可能にする。四重極コイル１６はビーム集束も達成するが、銃の動的非点収差地点近傍のそれらの場所は、組み合わせが結果として得られるスポット形状に影響を及ぼさないよう、この効果が銃の静電動的非点収差電圧を調節することによって補正されることを可能にする。この結果、スポット形状に影響を及ぼすことなく、スクリーン上の選択された場所での誤集束を補正し得るという好ましい効果が得られる。これは、ヨーク磁界設計によってスポット形状が最適化され、且つ、動的に駆動される四重極コイル１６によって結果的に生じる如何なる誤集束も補正されることを可能にする。
【００１６】
色純度補正は、好ましくはネック領域内に取り付けられるレジスタ補正コイル１６ａを動的に調節することによって達成される。レジスタ補正コイル１６ａは、３つのビームがビームの平面の方向に均一に偏向されるよう、３つのビームに亘って比較的均一な磁界を加える。各ビームレジスタを各蛍光体ストライプ上で中心化し得るよう、この偏向は各ビームレジスタを蛍光体ストライプに対して垂直に移動する。そのようなコイルを四重極コイル１６と一体化し得るし、代替的に、ヨーク１４と一体化し得るし、さらに再び代替的に、四重極コイル１６とヨーク１４との間の一般領域内のネックに独立して配置し得る。ネック取付けレジスタ補正コイル１６ａは、ビーム角度変化に加えて、ビーム変位を引き起こす。ビーム経路に対するこれらの変化の組み合わせは、これらのコイルが活性化されるときに、レジスタ変化及び集束変化を同時にもたらす。従って、純度及び集束を同時に維持するために、レジスタ補正コイル１６ａと適切に同期する四重極コイル１６の動的計画法が必要とされる。
【００１７】
図２に示されるように、集束補正及びレジスタ補正のための所要波形を発生するために、動的波形発生コントローラが利用される。コントローラに対する基本入力は、磁界センサ又は複数の磁界センサによって提供される磁界データ、並びに、水平駆動信号及び垂直駆動信号によって提供されるタイミング信号である。局所的な磁気構造に従って動的波形を設定し得るよう、コントローラは適切なメモリとプログラミング関数を包含する。コントローラは、レジスタドライバ、水平集束ドライバ、及び、垂直集束ドライバへの信号を出力する。レジスタドライバは、コントローラからの入力を受信し、相応して図１のドライバレジスタ補正コイル１６ａに出力を送信する。同様に、水平集束に影響を及ぼす図１の四重極コイル１６を駆動するために、水平集束ドライバは、コントローラからの入力信号を受信する。同様に、垂直集束に影響を及ぼす図１の四重極コイル１６を駆動するために、垂直集束ドライバはコントローラからの入力を受信し、出力信号を送信する。他の適切な種類の多重極コイルを四重極コイルの代わりに用い得る。
【００１８】
前述のものは本発明を実施するための幾つかの可能性を例証している。本発明の範囲及び精神の範囲内で多くの他の実施態様が可能である。従って、前述の記載は、制限的であるというよりもむしろ例示的であると考えられること、並びに、本発明の範囲は、添付の請求項及びそれらの完全な均等範囲によって付与されることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に従ったＣＲＴを示す概略図である。
【図２】本発明に従ったブロック図である。
【図３】レジスタ補正コイル及び関連磁界を示す概略図である。
【図４】レジスタ補正コイルによって引き起こされる誤集束パターンを示す概略図である。
【図５】図４の誤集束パターンを補正する垂直四重極コイル及び関連磁界を示す概略図である。
【図６】図４の誤集束パターンを補正する水平四重極コイル及び関連磁界を示す概略図である。
【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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【国際調査報告】
2007518227.tif 000009
2007518227.tif 000010
2007518227.tif 000011