(57)【要約】【課題】電子銃が組み込まれた後でも、電子銃の中心ずれに起因する非対称フォーカス劣化を補正し得る陰極線管装置を提供する。【解決手段】ネック部の内部に電子銃が組み込まれ、ファンネル部の外周に偏向ヨークが装着された陰極線管装置であって、前記偏向ヨークにおける一対の垂直偏向コイルが対向する方向と同一方向に対向して、前記ネック部の外周に配置されている一対の補正コイルを備え、前記一対の補正コイルは、直流電流が供給されて、前記電子銃内を流れる電子ビームを垂直方向に変位させる磁界を発生させる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネック部の内部に電子銃が組み込まれ、ファンネル部の外周に偏向ヨークが装着された陰極線管装置であって、
前記偏向ヨークにおける一対の垂直偏向コイルが対向する方向と同一方向に対向して、前記ネック部の外周に配置されている一対の補正コイルを備え、
前記一対の補正コイルは、直流電流が供給されて、前記電子銃内を流れる電子ビームを垂直方向に変位させる磁界を発生させる
ことを特徴とする陰極線管装置。
【請求項２】
前記一対の補正コイルは、
前記電子銃のメインレンズを形成する電極を挟む位置に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の陰極線管装置。
【請求項３】
前記直流電流に前記交流電流を重畳した電流が前記一対の補正コイルに供給される
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の陰極線管装置。
【請求項４】
前記交流電流は、
ノコギリ波形、パラボラ波形のいずれかである
ことを特徴とする請求項３に記載の陰極線管装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、陰極線管装置に関し、特に、電子銃の中心ずれに起因するフォーカス劣化を補正する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、陰極線管装置において、偏向ヨークで発生させる垂直偏向磁界が、僅かながら電子銃側に漏洩して、電子銃の内部まで影響を及ぼしている。このとき、漏洩した磁界（以下、漏洩磁界と呼称する）によって、電子銃の内部で形成されるメインレンズを通過する前に偏向が始まり、メインレンズの上部または下部を電子ビームが通過する。
【０００３】
一般に、メインレンズ等の電界レンズでは、レンズの収差は、レンズの中心から距離の３乗に比例して増加する。これにより、漏洩磁界によって、メインレンズの上部を電子ビームが通過する場合には、画面下側へと延びるハローが生じる様に電子ビームのスポット形状が歪み、メインレンズの下部を電子ビームが通過する場合には、画面上側へと延びるハローが生じる様に電子ビームのスポット形状が歪み、画面周辺に対称フォーカス劣化が現れる。
【０００４】
ここで、ハローとは、電子ビームのコアのまわりにぼんやりと広がったものを指す。
ここで、対称フォーカス劣化とは、画面の上部で現れるハローと、画面の下部で現れるハローとが、反対方向に延びているフォーカス劣化を指す。
これに対して、電子銃のメインレンズ領域よりもファンネル側のネック部分の外周に、漏洩磁界を補正する補正装置を備えた陰極線管装置がある（例えば、特許文献１を参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６２−２９６３４５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、複数の部品から構成される電子銃を組み立てる際に、組み立て精度のばらつきによって、電子銃の中心がずれることがある。その結果、中心がずれて組み立てられた電子銃が組み込まれた陰極線管装置では、陰極から射出された電子ビームが偏心して、常に、メインレンズの上部または下部を通過することになり、漏洩磁界に起因する対称フォーカス劣化とは異なる非対称フォーカス劣化が画面周辺に現れる。
【０００７】
ここで、非対称フォーカス劣化とは、画面の上部で現れるハローと、画面の下部で現れるハローとが、同一方向に延びているフォーカス劣化を指す。
具体的には、電子銃の中心がずれると、メインレンズの上部または下部のいずれか一方に偏って電子ビームの軌道がずれる。このとき、メインレンズの上部にずれた場合には、画面下側へと延びるハローが生じる様に電子ビームのスポット形状が歪み、メインレンズの下部にずれた場合には、画面上側へと延びるハローが生じる様に電子ビームのスポット形状が歪む。
【０００８】
そして、補正装置で生じる磁界は、対称フォーカス劣化を軽減することはできても、非対称フォーカス劣化に対しては、画面の上部または下部のいずれかに現れるフォーカス劣化を軽減すると、他方のフォーカス劣化を助長させる。即ち、電子銃の中心ずれに起因する非対称フォーカス劣化を、従来の補正装置で補正することができないという問題がある。
【０００９】
また、電子銃を組み込む前ならば、ある程度は、電子銃を調整することで、中心のずれを調整できても、組み込んだ後は、構造上電子銃を調整することができない。
本発明は、前述の問題に鑑みてなされたものであり、電子銃が組み込まれた後でも、電子銃の中心ずれに起因する非対称フォーカス劣化を補正し得る陰極線管装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
＜解決手段１＞
前述の問題を解決するにあたり、本発明に係わる陰極線管装置は、ネック部の内部に電子銃が組み込まれ、ファンネル部の外周に偏向ヨークが装着された陰極線管装置であって、前記偏向ヨークにおける一対の垂直偏向コイルが対向する方向と同一方向に対向して、前記ネック部の外周に配置されている一対の補正コイルを備え、前記一対の補正コイルは、直流電流が供給されて、前記電子銃内を流れる電子ビームを垂直方向に変位させる磁界を発生させることとする。
【００１１】
これによって、電子ビームに一定の磁界を掛けて、画面上側または画面下側の方向のローレンツ力が作用する様に、電流を調整して、電子ビームの軌道を修正することができ、電子銃の中心ずれに起因する非対称フォーカス劣化を軽減することが可能という効果がある。
＜解決手段２＞
さらに、解決手段１に記載の内容に加えて、前記一対の補正コイルは、前記電子銃のメインレンズを形成する電極を挟む位置に配置されていることとしてもよい。
【００１２】
これによって、電子銃の中心ずれによってメインレンズの上部または下部のいずれかを通過する電子ビームが、メインレンズの中央部を通過する様に補正することが可能という効果がある。
＜解決手段３＞
または、解決手段１または解決手段２に記載の内容に加えて、前記直流電流に前記交流電流を重畳した電流が前記一対の補正コイルに供給されることとしてもよい。
【００１３】
これによって、垂直偏向磁界と同期する漏洩磁界を軽減する方向に磁界を発生させることができ、漏洩磁界に起因する対称フォーカス劣化を軽減することが可能という効果がある。
＜解決手段４＞
さらに、解決手段３に記載の内容に加えて、前記交流電流は、ノコギリ波形、パラボラ波形のいずれかであることとしてもよい。
【００１４】
これによって、画面周辺における補正量を、波形に応じて変えることができ、より柔軟かつ適切な補正を施すことが可能という効果がある。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。また、図面を参照しながら説明するにあたり、便宜上、垂直走査方向を上下とし、水平走査方向を左右として、画面左上から走査されるとする。さらに、対象物の部位を説明する際には、目安として、画面上側寄りの部分を上部として、画面下側寄りの部分を下部として、真ん中辺りの部分を中央部とする。また、方向を説明する際には、画面上側へと向く方向を画面上側方向として、画面下側へと向く方向を画面下側方向とする。さらに、管軸方向において、画面寄りをアノード側とし、電子銃寄りをカソード側とする。
【００１６】
＜陰極線管装置＞
図１（ａ）は、実施の形態における陰極線管装置の構成を示す概要図であり、（ｂ）は、切断面Ａ−Ａ’をアノード側からみた断面図である。
図１（ａ），（ｂ）に示すように、陰極線管装置１００は、色選別用のシャドウマスク（不図示）および蛍光面（不図示）が内側に配置されている矩形型のパネル１０１、パネル１０１に連設されて接合されているファンネル１０２、及びファンネル１０２に連設して接合されているネック１０３などから構成される。
【００１７】
さらに、陰極線管装置１００は、パネル１０１とファンネル１０２とが接合されている部分に、陰極線管装置１００の爆縮を防止する防爆バンド１０４が取り付けられている。また、ファンネル１０２とネック１０３とが連設されている部分の外側に、ネック１０３の内側に組み込まれる電子銃（図２を参照）からパネル１０１に向かって射出される電子ビーム１０６を水平方向および垂直方向に偏向する偏向ヨーク１０５が配置されている。そして、ネック１０３の外周に、フォーカス補正部（図２を参照）を構成する一対の補正コイル１１１が、左右対向して取り付けられている。
【００１８】
なお、ここでは、一例として、一対の補正コイル１１１のそれぞれは、環状コイルとし、直流電流が供給されると、同一の方向に磁界を発生させるとする。
＜フォーカス補正部＞
図２（ａ）は、ネックの内側に電子銃が組み込まれた状態で、垂直方向に切断したネックの断面を示す断面図であり、（ｂ）は、フォーカス補正部の構成を示す概要図である。なお、図２（ｂ）において、１Ｖは垂直偏向電流の周期を表す。
【００１９】
図２（ａ）に示すように、電子銃１２０は、第１グリッド電極１２１、第２グリッド電極１２２、第３グリッド電極１２３、第４グリッド電極１２４、及び陰極１２５などから構成される。
図２（ｂ）に示すように、フォーカス補正部１１０は、一対の補正コイル１１１、ＤＣ電流源１１２、重畳部１１３、及びリード線１１４などから構成される。
【００２０】
一対の補正コイル１１１は、第３グリッド電極１２３と第４グリッド電極１２４の間に形成されるメインレンズ１２７を挟んで、ネック１０３の外周に取り付けられ、一対の補正コイル１１１で生じる磁界が、電子銃１２０内に形成されるメインレンズ１２７を透過する位置に、配置されている。
ＤＣ電流源１１２は、補正コイル１１１に直流電流を供給する電流源である。なお、一対の補正コイル１１１に供給する電流量を調整する機能を有する。
【００２１】
重畳部１１３は、ＤＣ電流源１１２から供給される直流電流と垂直走査周期の交流電流とを重畳する。
ここで、垂直走査周期とは、偏向ヨーク１０５に設けられている垂直偏向コイル（不図示）に供給される垂直偏向電流の周期と同一周期であり、電子ビームが垂直方向にパネル１０１を走査する周期を指す。
【００２２】
なお、垂直走査周期の交流電流としては、ノコギリ波形、パラボラ波形などの電流などが挙げられる。また、例えば、１周期の前半と後半とで、直線の傾きが異なノコギリ波形や曲線の傾きが異なるパラボラ波形の様に、供給される電流の絶対値の量が異なる交流電流としてもよい。
リード線１１４は、一対の補正コイル１１１と重畳部１１３とを結ぶ。
【００２３】
そして、ＤＣ電流源１１５から供給される直流電流と、垂直走査周期の交流電流とを重畳部１１３で重畳した電流（以下、重畳電流と呼称する）が、リード線１１４を介して補正コイル１１１に供給される。
＜非対称フォーカス劣化の補正について＞
以上の様に構成されたフォーカス補正部１１０を使用して、電子銃１２０の中心ずれに起因する非対称フォーカス劣化が補正されることについて説明する。
【００２４】
最初に、非対称フォーカス劣化の現象について説明し、続いて、陰極１２５から射出された電子ビーム１０６に作用させるローレンツ力について説明する。そして、フォーカス劣化が補正されることについて説明する。
図３（ａ）は、フォーカス劣化が画面上側寄りに現れていることが示される模式図であり、（ｂ）は、画面下側寄りに現れていることが示される模式図である。（ｃ）は、陰極から射出された電子ビームに画面下側方向にローレンツ力を作用させていることが示される模式図であり、（ｄ）は、画面上側方向にローレンツ力を作用させていることが示される模式図である。なお、図３（ｃ），（ｄ）において、破線で示される矢印は磁束線を表す。
【００２５】
＜非対称フォーカス劣化＞
図３（ａ）に示すように、例えば、陰極線管装置１００のパネル１０１に、水平方向に線（横線）を表示した際に、電子銃１２０の中心が画面上側寄りにずれている場合には、メインレンズ１２７の上部を電子ビーム１０６が通過して、非対称フォーカス劣化１３２が画面上側寄りに現れる。また、図３（ｂ）に示すように、電子銃１２０の中心が画面下側寄りにずれている場合には、メインレンズ１２７の下部を電子ビーム１０６が通過して、非対称フォーカス劣化１３３が画面下側寄りに現れる。即ち、画面の上部および下部のいずれにおいても、フォーカス劣化が同じ方向に現れる。
【００２６】
＜ローレンツ力＞
図３（ｃ）に示すように、画面左側から画面右側に磁界が生じる様に補正コイル１１１に重畳電流が供給された場合には、補正コイル１１１で生じる磁界によって、陰極１２５から射出された電子ビーム１０６に画面下側方向にローレンツ力が作用し、電子ビームの軌道１２６が画面下側寄りに変位する。
【００２７】
図３（ｄ）に示すように、画面右側から画面左側に磁界が生じる様に補正コイル１１１に重畳電流が供給された場合には、補正コイル１１１で生じる磁界によって、陰極１２５から射出された電子ビーム１０６に画面上側方向にローレンツ力が作用し、電子ビームの軌道１２６が画面上側寄りに変位する。
＜補正について＞
以上、図３（ａ）で示される様に、非対称フォーカス劣化が画面上側寄りに現れる場合には、図３（ｃ）で示される様に、陰極１２５から射出された電子ビーム１０６に対して画面下側方向にローレンツ力が作用する様に、補正コイル１１１に重畳電流を供給する。これにより、メインレンズ１２７の中央部を電子ビーム１０６が通過して、非対称フォーカス劣化が補正される。同様に、図３（ｂ）で示される様に、非対称フォーカス劣化が画面下側寄りに現れる場合には、図３（ｄ）で示されるように、陰極１２５から射出された電子ビーム１０６に対して画面上側方向にローレンツ力が作用する様に、補正コイル１１１に重畳電流を供給する。これにより、メインレンズ１２７の中央部を電子ビーム１０６が通過して、非対称フォーカス劣化が補正される。
【００２８】
なお、画面の中央部から上部または下部に向かえば向かうほど電子ビームの垂直方向に対する偏向角が大きくなり、これに伴い、フォーカス劣化も大きくなる。これに対して、垂直偏向電流を減少させた交流電流を直流電流に重畳することで、画面の中央部では、垂直偏向電流が０になるので、直流電流のみが補正に寄与し、画面の上部または下部では、垂直偏向電流が大きくなり、これに伴い補正量も大きくなる。
【００２９】
＜変形例＞
図４（ａ）〜（ｄ）は、変形例として、アノード側からみたネックの断面を示す概要図である。
図４（ａ）に示すように、フォーカス補正部は、補正コイル１１１の代わりに、フェライトコア１４１に巻かれている補正コイル１４２を備え、補正コイル１４２に直流電流を供給し、上下対向してネック１０３の外側に配置されている一対のフェライトコア１４１を介して、水平方向に一定の磁界を発生させるとしてもよい。さらに、補正コイル１４２に交流電流を供給するとしてもよい。
【００３０】
図４（ｂ）に示すように、フォーカス補正部は、ＤＣ電流源１１２の代わりに、それぞれ左右に移動可能な一対の磁石１４３を備え、ＤＣ電流源１１２から補正コイル１１１に直流電流を供給する代わりに、左右対向してネック１０３の外側に配置されている一対の磁石１４３を介して、水平方向に一定の磁界を発生させるとしてもよい。
【００３１】
図４（ｃ）に示すように、フォーカス補正部は、一対の磁石１４３の代わりに、それぞれ左右に移動可能な一対の磁石１４４、１４５を、ネック１０３の上部と下部とに、それぞれ備えるとしてもよい。
図４（ｄ）に示すように、フォーカス補正部は、一対の磁石１４３の代わりに、スタティックコンバーゼンスおよびピュリティの調整に使用されるマグネットリング（不図示）の様に、一対の磁石１４６が組み込まれたリング１４７をネック１０３の外側に取り付けるとしてもよい。
【００３２】
なお、磁石１４３，１４４，１４５，１４６は、永久磁石としてもよいし、着磁可能な磁石としてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上の様に、本発明に係わる陰極線管装置は、交流電流および直流電流を重畳して補正コイルに供給する補正装置を有することで、電子銃が組み込まれた後でも、補正コイルに直流電流を供給することで、画面上に現れる非対称フォーカス劣化を軽減することができる。
【００３４】
これにより、電子銃の中心ずれに起因する非対称フォーカス劣化を、補正装置で補正することができないという問題を解決することが可能という効果がある。
また、直流電流に交流電流を重畳して補正コイルに供給すれば、画面上に現れる対称フォーカス劣化も軽減することが可能という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、実施の形態における陰極線管装置の構成を示す概要図であり、（ｂ）は、切断面Ａ−Ａ’をアノード側からみた断面図である。
【図２】（ａ）は、ネックの内側に電子銃が組み込まれた状態で、垂直方向に切断したネックの断面を示す断面図であり、（ｂ）は、フォーカス補正部の構成を示す概要図である。
【図３】（ａ）は、フォーカス劣化が画面上側寄りに現れていることが示される模式図であり、（ｂ）は、画面下側寄りに現れていることが示される模式図である。（ｃ）は、陰極から射出された電子ビームに画面下側方向にローレンツ力を作用させていることが示される模式図であり、（ｄ）は、画面上側方向にローレンツ力を作用させていることが示される模式図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、変形例として、アノード側からみたネックの断面を示す概要図である。
【符号の説明】
１００  陰極線管装置
１０１  パネル
１０２  ファンネル
１０３  ネック
１０４  防爆バンド
１０５  偏向ヨーク
１０６  電子ビーム
１１０  フォーカス補正部
１１１  補正コイル
１１２  ＤＣ電流源
１１３  重畳部
１１４  リード線
１２０  電子銃
１２１  第１グリッド電極
１２２  第２グリッド電極
１２３  第３グリッド電極
１２４  第４グリッド電極
１２５  陰極
１２６  電子ビームの軌道
１２７  メインレンズ
１３１  走査線
１３２  非対称フォーカス劣化部
１３３  非対称フォーカス劣化部
１４１  フェライトコア
１４２  補正コイル
１４３，１４４，１４５，１４６  磁石
１４７  リング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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