(57)【要約】【課題】ビーム間隔を有する複数の電子ビームの走査速度をそれぞれ独立して変調できるようにする。【解決手段】速度変調コイル２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ，２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃにそれぞれ電流を流し、陰極線管のネック部内に収納された電子銃から放射された複数の電子ビーム１９Ａ，１９Ｂの走査速度を変調して画像の輪郭を鮮鋭化する。速度変調コイルが上側の３つのコイル２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃと、下側の３つのコイル２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃとは、いずれも非対称４極磁界を発生するコイル形状として構成され、これら２つの速度変調コイルから得られる独立した磁界によって、複数の電子ビーム１９Ａ，１９Ｂの走査速度をそれぞれほぼ独立に変調する。【選択図】        図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陰極線管に取り付けられた速度変調コイルに電流を流し、前記陰極線管のネック部内に収納された電子銃から放射された複数の電子ビームの走査速度を変調して画像の輪郭を鮮鋭化する速度変調装置であって、
前記速度変調コイルが前記電子ビームの出射方向に対して上側の３つのコイルと下側の３つのコイルからなる非対称４極磁界を発生するコイル形状として構成され、前記複数の電子ビームの走査速度をそれぞれ独立して変調できることを特徴とする速度変調装置。
【請求項２】
前記電子ビームは２本の電子ビームであり、前記上側の３つのコイルによる４極磁界は前記電子ビームのうち第１の電子ビームに作用し、
前記下側の３つのコイルによる４極磁界は前記第２の電子ビームに作用するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の速度変調装置。
【請求項３】
陰極線管に取り付けられた速度変調コイルに電流を流し、前記陰極線管のネック部内に収納された電子銃から放射された複数の電子ビームの走査速度を変調して画像の輪郭を鮮鋭化する速度変調装置を備えた複数の投写型陰極線管を有する投写型表示装置であって、
前記速度変調装置の速度変調コイルが前記電子ビームの出射方向に対して上側の３つのコイルと下側の３つのコイルからなる非対称４極磁界を発生するコイル形状として構成され、これら速度変調コイルによって前記複数の電子ビームの走査速度をそれぞれ独立して変調できることを特徴とする投写型表示装置。
【請求項４】
前記電子ビームは２本の電子ビームであり、前記上側の３つのコイルによる４極磁界は前記電子ビームのうち第１の電子ビームに作用し、
前記下側の３つのコイルによる４極磁界は前記第２の電子ビームに作用するようにしたことを特徴とする請求項３に記載の投写型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の電子ビームの走査速度を変調する速度変調装置及びそれを有する投写型表示装置に関するものである。詳しくは、速度変調コイルが上側の３つのコイルと下側の３つのコイルからなる非対称４極磁界を発生するコイル形状とするものであって、これにより複数の電子ビームの走査速度をそれぞれ独立して変調できるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、投写型陰極線管を用いた投写型表示装置は、緑色画像用、青色画像用、赤色画像用の３本の投写型陰極線管を映写スクリーンから所定距離だけ離れた位置に配置し、３本の投写型陰極線管のフェースプレートに表示された再生画像を映写スクリーンに重ね合わせて投写表示することによって、フェースプレートに表示された再生画像よりも拡大された投写画像を表示させるものである（例えば特許文献１）。
【０００３】
図８は、このような投写型表示装置の要部の概略構成を示す説明図である。緑色画像用投写型陰極線管４１Ｇ、青色画像用投写型陰極線管４１Ｂ、赤色画像用投写型陰極線管４１Ｒにはパネル部側にそれぞれフェースプレート４２Ｇ，４２Ｂ，４２Ｒが設けられている。
【０００４】
パネル部フェースプレート４２Ｇの前面に設けられた緑色画像用投写レンズ４３Ｇは、緑色画像用投写型陰極線管４１Ｇのパネル部フェースプレート４２Ｇにその中心軸を一致させた状態でパネル部フェースプレート４２Ｇより所定の距離だけ離間して対向配置される。同様に、青色画像用投写レンズ４３Ｂは、青色画像用投写型陰極線管４１Ｂのパネル部フェースプレート４２Ｂにその中心軸を一致させた状態で離間して対向配置され、そして、赤色画像用投写レンズ４３Ｒは、赤色画像用投写型陰極線管４１Ｒのパネル部フェースプレート４２Ｒにその中心軸を一致させた状態で離間して対向配置されている。
【０００５】
映写スクリーン４５は、緑色画像用投写型陰極線管４１Ｇ及び緑色画像用投写レンズ４３Ｇの各中心軸にその中心軸を一致させた状態で所定距離を介して対向配置されている。
【０００６】
図９は投写型表示装置に用いられる投写型陰極線管４８の構成の一例を示す断面構成図である。投写型陰極線管４８を構成するガラス製のバルブはパネル部４９ａと、このパネル部４９ａに接合されるファンネル部４９ｂとからなり、ファンネル４９ｂのネック部には電子銃５１が内蔵されている。パネル部４９ａは前面にフェースプレート４９ａ−１を有し、フェースプレート４９ａ−１の内面には単色蛍光面４９ａ−２とアルミニウム蒸着膜５０が形成されている。
【０００７】
ファンネル部４９ｂの外周には、主偏向ヨーク５３が装着されると共に、主偏向ヨーク５３よりネック部側にはサブ偏向ヨーク５４と速度変調コイル５５がそれぞれ装着される。サブ偏向ヨーク５４は図８に示すスクリーン４５上に投写された３色のそれぞれの画像の光学的な歪みを調整し、３色の歪みを合わせるためのものである。速度変調装置を構成する速度変調コイル５５は電子ビーム５９の走査速度を変調することで、映像の輪郭部分を強調し、表示画像の鮮鋭度を向上させるためのものである（電子ビームに対する速度変調文献としては、例えば特許文献２）。
【０００８】
図１０は速度変調コイル５５を示し、図１０Ａは側面模式図、図１０Ｂはその正面模式図である。図１０Ａ中、Ｇ１は電子銃５１の第１グリッド、Ｇ４は第４グリッドを示している。速度変調用コイル５５はサドル形状に巻いたコイル５７，５８によって構成される。ここで、コイル５７，５８が略平行に接する面を水平面（水平方向）と呼び、この水平面と直角になる方向を垂直方向と呼ぶ。速度変調コイル５７，５８に対し速度変調を行うための電流を流すことにより、垂直方向の磁界を発生し、管軸に沿って移動する電子ビーム５９に対して、水平方向の力を加えて、これにより走査速度の変調を行う。
【０００９】
電子銃５１から放射された１本の電子ビーム５９は、速度変調コイル５５で速度変調され、サブ偏向ヨーク５４及び主偏向ヨーク５３で所定方向に偏向された後、緑色、青色、赤色のいずれかからなる単色蛍光面４９ａ−２に照射される。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１０−２２４８１２号公報
【特許文献２】
特開２００２−２７０１１２号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したような投写型陰極線管４８は１本の電子ビームを放射するものであるが、輝度を向上させるため特許文献２のように複数の電子ビームを放射するものが考えられる。このような複数の電子ビームを放射するタイプのものでは、例えば２本の電子ビームが蛍光面の同じ位置を走査すると、輝度が飽和してしまい、明るさが２倍にならないため、走査位置を時間的にずらすことにより、明るさを略２倍にしているものがある。そのため、このような走査位置をずらして複数の電子ビームを放射するタイプのものでは、電子ビームはビームスペースを持ってそれぞれ違った軌道を通過することになる。
【００１２】
ところで、図１０に示した上述したような速度変調コイル５５では、上側コイル５７と下側コイル５８で発生する磁界は斉一に近い２極磁界であるため、ビームスペースを持った例えば２本の電子ビームとも同じように作用して動いてしまうことになる。一方、各電子ビームの映像信号は、例えば２〜１０Ｈ（Ｈは水平走査線）程度ずれたものであるため、速度変調コイルによる磁界の作用もそれぞれの映像信号に同期する必要がある。すなわち、各速度変調コイルの磁界はそれぞれ対応する一方の電子ビームのみに働くようにする必要がある。
【００１３】
そこで、本発明は複数の電子ビームの走査速度をそれぞれ独立して変調できる特許文献２とは別態様の速度変調装置及びそれを有する投写型表示装置を提供することを目的とするものである。
【００１４】
この発明に係る速度変調装置および投写型表示装置は、複数の投写型陰極線管を内蔵した大型スクリーンを有する投写型表示装置などに適用できる。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る速度変調装置は、陰極線管に取り付けられた速度変調コイルに電流を流し、前記陰極線管のネック部内に収納された電子銃から放射された複数の電子ビームの走査速度を変調して画像の輪郭を鮮鋭化する速度変調装置であって、前記速度変調コイルが前記電子ビームの出射方向に対して上側の３つのコイルと下側の３つのコイルからなる非対称４極磁界を発生するコイル形状として構成され、前記複数の電子ビームの走査速度をそれぞれ独立して変調できることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明に係る投写型表示装置は、陰極線管に取り付けられた速度変調コイルに電流を流し、前記陰極線管のネック部内に収納された電子銃から放射された複数の電子ビームの走査速度を変調して画像の輪郭を鮮鋭化する速度変調装置を備えた複数の投写型陰極線管を有する投写型表示装置であって、前記速度変調装置の速度変調コイルが前記電子ビームの出射方向に対して上側の３つのコイルと下側の３つのコイルからなる非対称４極磁界を発生するコイル形状として構成され、これら速度変調コイルによって前記複数の電子ビームの走査速度をそれぞれ独立して変調できることを特徴とするものである。
【００１７】
速度変調装置を構成する速度変調コイルが、上側の３つのコイルと下側の３つのコイルからなる非対称４極磁界を発生するコイル形状であるので、例えば上側の３つのコイルによる４極磁界で、ほぼ一方の電子ビーム（先行して走査する電子ビーム）のみの走査速度を変調でき、下側の３つのコイルによる４極磁界で、ほぼ他方の電子ビーム（後行して走査する電子ビーム）のみの走査速度を変調できるので、複数の電子ビームの走査速度をそれぞれほぼ独立して変調することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る速度変調装置および投写型表示装置の実施の形態の一例を説明する。
図１は本発明に係る速度変調装置を装着した投写型陰極線管を適用した投写型表示装置の要部の構成図であり、図１Ａはその正面図、図１Ｂはその側断面構成図である。
【００１９】
投写型表示装置１は前面側に映写スクリーン２が設けられ、後面側には映写スクリーン２と対向するように反射ミラー３が設けられている。反射ミラー３は、映写スクリーン２と緑色画像用投写レンズ５Ｇとの間にその中心軸を一致させた状態で配置されている。レンズカプラ６は、緑色画像用投写レンズ５Ｇ、青色画像用投写レンズ５Ｂ、赤色画像用投写レンズ５Ｒを物理的に結合保持するものである。
【００２０】
そして、緑色画像用投写レンズ５Ｇは、緑色画像用投写型陰極線管７Ｇのパネル部フェースプレート１２ａ−１（図２参照）にその中心軸を一致させた状態で離間して対向配置される。同様に、青色画像用投写レンズ５Ｂは、青色画像用投写型陰極線管７Ｂのパネル部フェースプレート１２ａ−１にその中心軸を一致させた状態で離間して対向配置され、そして、赤色画像用投写レンズ５Ｒは、赤色画像用投写型陰極線管７Ｒのパネル部フェースプレートにその中心軸を一致させた状態で離間して対向配置されている。
【００２１】
投写型表示装置１では、緑色画像用投写型陰極線管７Ｇのパネル部フェースプレート１２ａ−１に緑色画像が表示される（映し出される）。同様に、青色画像用投写型陰極線管７Ｂのパネル部フェースプレート１２ａ−１に青色画像が表示され、そして赤色画像用投写型陰極線管７Ｒのパネル部フェースプレート１２ａ−１に赤色画像が表示される。これら緑色、青色及び赤色の各画像が、それぞれレンズカプラ６によって結合保持された対応する３色の投射レンズ５Ｇ，５Ｂ，５Ｒを通して集光及び拡大された後、反射ミラー３を介して映写スクリーン２上に投写される。これで緑色、青色、赤色の３色の画像が重なり合った拡大カラー画像が表示される。
【００２２】
図２は複数電子ビームを放射する投写型陰極線管７Ｇ，７Ｂ，７Ｒの側断面図である。１本の投写型陰極線管７を構成するガラス製のバルブは、パネル部１２ａと、このパネル部１２ａに接合されるファンネル部１２ｂと、ファンネル部１２ｂに連設したネック部１２ｃからなり、ネック部１２ｃには例えば上下に一対電子銃１３Ａ，１３Ｂが内蔵されている。パネル部１２ａは前面にフェースプレート１２ａ−１を有し、フェースプレート１２ａ−１の内面に単色蛍光面１２ａ−２とアルミニウム蒸着膜１４が形成されている。アルミニウム蒸着膜１４は必ず形成するわけではなく、省いてもよい。
【００２３】
ファンネル部１２ｂの外周には、主偏向ヨーク１５が装着されると共に、主偏向ヨーク１５よりネック部１２ｃ側にはコンバーゼンスヨーク兼用のサブ偏向ヨーク１６が装着されている。サブ偏向ヨークは図１に示すスクリーン２上に現れる３色のそれぞれの画像の光学的な歪みを調整し、３色の歪みを合わせるためのものである。サブ偏向ヨーク１６よりも電子銃１３Ａ，１３Ｂ側には速度変調装置である速度変調コイル１７が装着されている。
【００２４】
速度変調コイル１７は、上述したように電子ビーム１９Ａ，１９Ｂの走査速度をほぼ独立に変調することで、映像の輪郭部分を強調し、以て表示画像の鮮鋭感を向上させるためのものである。そして、主偏向ヨーク１５、サブ偏向ヨーク１６及び速度変調コイル１７は一体化され、磁束装置１８が構成されている。
【００２５】
電子銃１３Ａ，１３Ｂからそれぞれ放射された電子ビーム１９Ａ，１９Ｂは、速度変調コイル１７で走査速度が変調され、サブ偏向ヨーク１６及び主偏向ヨーク１５で所定方向に偏向された後、緑色、青色、赤色のいずれかからなる単色蛍光面１２ａ−２に投射される。速度変調コイル１７について詳しくは後述する。
【００２６】
本発明は、速度変調装置を構成する速度変調コイル１７を、電子ビームの照射方向に対して後述するように上側の３つのコイル２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃと、下側の３つのコイル２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃからなる非対称４極磁界を発生するコイル形状をもって構成される。上側の３つのコイル２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃと、下側の３つのコイル２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃとによって、ビーム間隔を有する複数の電子ビーム１９Ａ，１９Ｂの走査速度をそれぞれ独立して変調する。
【００２７】
図３は図２に示す磁束装置１８の側面拡大図である。上述したように磁束装置１８は主偏向ヨーク１５、サブ偏向ヨーク１６及び速度変調コイル１７が一体化されて形成されている。主偏向ヨーク１５は、水平偏向コイル２０、垂直偏向コイル２１及び偏向ヨークコア２２で構成される。セパレータ２３は水平偏向コイル２０と垂直偏向コイル２１と偏向ヨークコア２２をそれぞれ保持するためのものである。セパレータ２３は電子銃方向に延出しており、この延出部分でサブ偏向ヨーク１６と速度変調コイル１７とを保持するようになっている。
【００２８】
図４は蛍光面における２本の電子ビーム１９Ａ，１９Ｂによる走査線の軌跡を説明する図である。上側の電子銃１３Ａから第１の電子ビーム１９Ａが放射され、下側の電子銃１３Ｂから第２の電子ビーム１９Ｂが放射され、第１の電子ビーム１９Ａは第２の電子ビーム１９Ｂより先行的に蛍光面を走査し、第２の電子ビーム１９Ｂは少し遅れて、垂直方向に例えば２Ｈ（Ｈは水平走査線）から１０Ｈ程度、間隔がズレて蛍光面を走査するようになっている。但し、水平方向のズレはないものとする。
【００２９】
図４では、電子ビーム１９Ａ，１９Ｂが垂直方向に３Ｈズレていることを示している。これは、第１の電子ビーム１９Ａと第２の電子ビーム１９Ｂが同時に蛍光面の同じ位置を走査すると、上述したように輝度が飽和してしまい、明るさ（発光輝度）が２倍にならないため、走査位置を時間的にずらすことにより、明るさを略２倍にするためである。
【００３０】
図５はサブ偏向ヨーク１６を示す正面図である。サブ偏向ヨーク１６は、環状磁性体（コア）３５の上部及び下部にそれぞれトロイダル巻きされた垂直サブ偏向コイル３６と、左部及び右部にそれぞれトロイダル巻きされた水平サブ偏向コイル３７とで構成される。サブ偏向ヨーク１６は上述したようにスクリーン２上に現れる３色のそれぞれの画像の光学的な歪みを調整し、３色の歪みを合わせるためのものである。
【００３１】
続いて、この発明に係る速度変調装置を説明するが、説明の便宜上、図６にこの発明の前提となる２極磁界の速度変調コイルを示す。図６Ａはその側面模式図、図６Ｂはその正面模式図である。速度変調コイルは偏向ヨーク１５の後方（電子銃側）に位置し、この位置で速度変調をかけることになる。
【００３２】
図６Ａにおいて、Ｇ１は電子銃の第１グリッド、Ｇ４は第４グリッドを示し、速度変調コイル２５は上側コイル２５Ａと下側コイル２５Ｂとによって、それぞれ斉一に近い２極磁界が発生する。この斉一磁界のために２本の電子ビーム１９Ａ，１９Ｂとも同じように作用して、同じように動いてしまう。
【００３３】
また各電子ビームの映像信号が、１０Ｈ（水平走査線）程度ずれたものであるときには、速度変調コイル２５による磁界の作用もそれぞれの映像信号に同期する必要があるので、各速度変調コイル２５による速度変調用の磁界はそれぞれ対応する電子ビームに働くようにする必要がある。
【００３４】
これを実現するため、この発明では速度変調用の磁界としては非対称４極磁界が使用される。図７はこの発明に係る非対称４極磁界を用いた速度変調コイル１７を示す。図７Ａはその側面模式図、図７Ｂはその正面模式図、図７Ｃは磁束密度と上下電子ビームとの関係を示す図である。
【００３５】
図７Ａ及び図７Ｂに示すように、電子ビームの照射方向に対して上側の３つのコイル２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃと、下側の３つのコイル２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃでそれぞれ非対称４極磁界を発生するように巻線されている。
【００３６】
図７Ｂに示すように、上側及び下側の３つのコイルによる４極磁界は、上下方向で非対称な磁界分布になる。すなわち、上側の３つのコイル２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃに、コイル２７Ｂに対向するコイル２８Ｂを仮想的に存在させて、非対称な４極磁界が発生する。一方、下側の３つのコイル２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃに、コイル２８Ｂに対向するコイル２７Ｂを仮想的に存在させて、非対称な４極磁界が発生する。
【００３７】
図７Ｃは上側コイル２７Ａ，２７Ｂ，２７ＣによるＹ軸（垂直軸）上の磁束密度の変化を示す。この磁束分布からも明らかなように、上側の電子ビーム（第１の電子ビーム）１９Ａには大きく作用し、下側の電子ビーム（第２の電子ビーム）１９Ｂにはあまり作用しない磁界分布を得られることになる。
【００３８】
このように非対称４極磁界とすることで、下側の電子ビーム１９Ｂに殆ど影響を与えることなく、上側の電子ビーム１９Ａのみを独立して制御できる速度変調コイル１７（２７）を実現できる。速度変調コイル１７の下側の３つのコイル２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃによる磁束密度は、図示はしないが図７Ｃの磁束密度の軸に対して対称な特性となり、上側の電子ビーム１９Ａに殆ど影響を与えることなく、下側の電子ビーム１９Ｂのみを独立して制御できる速度変調コイル１７（２８）を実現できる。
【００３９】
なお、上述実施の形態では、２本の電子ビームを放射する投写型陰極線管としたが、これに限定されるわけではなく、３本等他の複数本の電子ビームを放射する投写型陰極線管としてもよい。速度変調コイル１７とサブ偏向ヨーク１６は主偏向ヨーク１５に組み込まれ一体化されているとしたが、速度変調コイル１７とサブ偏向ヨーク１６と主偏向ヨーク１５をそれぞれ別体としてもよいことは勿論である。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、速度変調コイルを電子ビームの照射方向に対して上側の３つのコイルと下側の３つのコイルからなる非対称４極磁界を発生するコイル形状としたものである。これによれば、例えば上側の３つのコイルによる４極磁界でほぼ一方の電子ビームの走査速度を変調し、下側の３つのコイルによる４極磁界で、ほぼ他方の電子ビームの走査速度を変調することができるので、複数の電子ビームの走査速度をそれぞれほぼ独立して変調することができる特徴を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る速度変調装置を装着した投写型陰極線管を適用した投写型表示装置の要部の構成図である。
【図２】本発明に係る投写型陰極線管の側断面図である。
【図３】磁束装置の側面図である。
【図４】蛍光面における２本の電子ビームによる走査線の軌跡を説明する図である。
【図５】サブ偏向ヨークの正面図である。
【図６】２極磁界の速度変調コイルを示す模式図である。
【図７】４極磁界を用いた速度変調コイルを示す模式図である。
【図８】投写型表示装置の要部の概略構成を示す説明図である。
【図９】従来の投写型陰極線管の構成の一例を示す側断面図である。
【図１０】従来の速度変調コイルを示す模式図である。
【符号の説明】
１・・・投写型表示装置、２・・・映写スクリーン、３・・・反射ミラー、５Ｇ，５Ｂ，５Ｒ・・・投写レンズ、６・・・レンズカプラ、７Ｇ，７Ｂ，７Ｒ・・・投写型陰極線管、１２ａ・・・パネル部、１２ａ−１・・・パネル部フェースプレート、１２ａ−２・・・単色蛍光面、１３Ａ，１３Ｂ・・・電子銃、１５・・・主偏向ヨーク、１６・・・サブ偏向ヨーク、１７・・・速度変調コイル（速度変調装置）、１９Ａ，１９Ｂ・・・電子ビーム、２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ・・・上側のコイル、２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ・・・下側のコイル
【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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