(57)【要約】  【課題】  補正コイル等の別部品を追加することなく、画面上下のピンクッション歪を補正することのできる投写管装置を提供する。  【解決手段】  投写管装置１９は、外面にスクリーン面２７を有するフェイスパネルと、フェイスパネルの後方に接続されたファンネル及びネック部とからなるバルブと、ネック部に内蔵され、電子ビームを射出する電子銃と、ファンネルのネック部側外周に装着された偏向装置とを具備する。偏向装置は、電子ビームを水平方向に偏向するための水平偏向磁界を発生させる水平偏向コイル１３と、水平偏向コイル１３の外側に設けられ、電子ビームを垂直方向に偏向するための垂直偏向磁界を発生させる垂直偏向コイルと、垂直偏向コイルの外側に設けられたフェライトコアとを少なくとも有している。水平偏向コイル１３のスクリーン面２７側の端部１６とスクリーン面２７との間の距離Ｌｓが、５５ｍｍ≦Ｌｓ≦８０ｍｍに設定されている。【選択図】  図３
2005243555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外面にスクリーン面を有するフェイスパネルと、前記フェイスパネルの後方に接続されたファンネル及びネック部とからなるバルブと、
前記ネック部に内蔵され、電子ビームを射出する電子銃と、
前記ファンネルの前記ネック部側外周に装着された偏向装置とを備え、
前記偏向装置が、前記電子ビームを水平方向に偏向するための水平偏向磁界を発生させる水平偏向コイルと、前記水平偏向コイルの外側に設けられ、前記電子ビームを垂直方向に偏向するための垂直偏向磁界を発生させる垂直偏向コイルと、前記垂直偏向コイルの外側に設けられたコアとを少なくとも有する投写管装置であって、
前記水平偏向コイルのスクリーン面側端部と前記スクリーン面との間の距離Ｌｓが、５５ｍｍ≦Ｌｓ≦８０ｍｍに設定されていることを特徴とする投写管装置。
【請求項２】
前記水平偏向コイルの前記スクリーン面側端部と前記スクリーン面との間の距離Ｌｓが、前記水平偏向コイルのスクリーン面側渡り部のＹ軸（垂直軸）方向の高さが最も高くなるＺ軸（管軸）上の位置と前記スクリーン面との間の距離Ｌｗよりも小さく、かつ、ＬｓとＬｗとの差分ΔＬｗｓ＝Ｌｗ−Ｌｓが、５ｍｍ≦ΔＬｗｓ≦２０ｍｍに設定されている請求項１に記載の投写管装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投写管装置に関し、さらに詳細には、電子銃から射出された電子ビームを垂直方向及び水平方向に偏向するための偏向装置を備えた投写管装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、投写型のプロジェクションテレビにおいては、解像度重視のために、その投写管装置が備える偏向装置の偏向磁界はほぼ斉一磁界で構成されている。そのため、図１１に示すような幾何学的な原因で生じる画像のピンクッション歪み１（１ａ、１ｂ）が残留し、このピンクッション歪み１は、プロジェクションテレビセットの補正回路によって補正されている。特に、画面上下のピンクッション歪み１ａを補正するために必要な電力は、プロジェクションテレビセットの全消費電力の１０％以上を占めることが知られており、省エネに関する要求が高まっている近年において、セットメーカーは苦しい設計を強いられている。
【０００３】
従来、この問題を解決するために、以下に示すような技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図１２に、従来技術における偏向装置の側面図を示す。図１２に示すように、従来技術における偏向装置２は、水平偏向コイル３と垂直偏向コイル４とコア５とにより構成されており、偏向装置２のスクリーン面側開口部付近６には、上下左右に位置して、水平補正コイル７と垂直補正コイル８とが設けられている。ここで、水平補正コイル７は水平偏向コイル３に直列に接続され、垂直補正コイル８は垂直偏向コイル４に直列に接続されている。
【０００５】
以下、上記のように構成された従来技術における偏向装置２の作用、特に、垂直補正コイル８の作用について、図１３を参照しながら説明する。図１３は従来技術における偏向装置の作用を説明するための模式図である。図１２、図１３に示すように、垂直偏向コイル４に垂直偏向電流が流れると、偏向装置２のスクリーン面側開口部付近６に上下に位置して設けられた垂直補正コイル８に電流が流れるために、補正磁界９が発生する。このため、電子ビーム１０は、画面上下付近で、Ｚ軸（管軸）から外側に離れる方向にローレンツ力１１を受け、画面上下のピンクッション歪みが補正される。同様に、水平偏向コイル３に水平偏向電流が流れて、水平補正コイル７に電流が流れると、画面左右のピンクッション歪みが補正される。
【特許文献１】特開２００３−１２３６６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に開示された技術においては、偏向装置２とは別に水平補正コイル７及び垂直補正コイル８を必要とし、また、それらを組み立てるための製造工数も増加するので、偏向装置２のコストアップに繋がるという問題点がある。
【０００７】
本発明は、従来技術における前記課題を解決するためになされたものであり、補正コイル等の別部品を追加することなく、画面上下のピンクッション歪を補正することのできる投写管装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明に係る投写管装置の構成は、外面にスクリーン面を有するフェイスパネルと、前記フェイスパネルの後方に接続されたファンネル及びネック部とからなるバルブと、
前記ネック部に内蔵され、電子ビームを射出する電子銃と、
前記ファンネルの前記ネック部側外周に装着された偏向装置とを備え、
前記偏向装置が、前記電子ビームを水平方向に偏向するための水平偏向磁界を発生させる水平偏向コイルと、前記水平偏向コイルの外側に設けられ、前記電子ビームを垂直方向に偏向するための垂直偏向磁界を発生させる垂直偏向コイルと、前記垂直偏向コイルの外側に設けられたコアとを少なくとも有する投写管装置であって、
前記水平偏向コイルのスクリーン面側端部と前記スクリーン面との間の距離Ｌｓが、５５ｍｍ≦Ｌｓ≦８０ｍｍに設定されていることを特徴とする。
【０００９】
この投写管装置の構成によれば、画面上にちらつきを発生させることなく画面上下のピンクッション歪みを効率良く補正することができる。そして、このように補正コイル等の別部品を追加することなく、画面上下のピンクッション歪みを補正することができるので、画面上下のピンクッション歪み補正電力を低減した投写管装置を安価に提供することができる。
【００１０】
また、前記本発明の投写管装置の構成においては、前記水平偏向コイルの前記スクリーン面側端部と前記スクリーン面との間の距離Ｌｓが、前記水平偏向コイルのスクリーン面側渡り部のＹ軸（垂直軸）方向の高さが最も高くなるＺ軸（管軸）上の位置と前記スクリーン面との間の距離Ｌｗよりも小さく、かつ、ＬｓとＬｗとの差分ΔＬｗｓ＝Ｌｗ−Ｌｓが、５ｍｍ≦ΔＬｗｓ≦２０ｍｍに設定されているのが好ましい。この好ましい例によれば、水平偏向コイルの巻線不良率を実用上問題のないレベルに抑えながら画面上下のピンクッション歪みを効率良く補正することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、補正コイル等の別部品を追加することなく、画面上下のピンクッション歪を効率良く補正することができ、また、画面上にちらつきを発生させることもない。すなわち、本発明によれば、画面上下のピンクッション歪を安価なシステムで補正することができ、かつ、画質の良好な投写管装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、実施の形態を用いて本発明をさらに具体的に説明する。
【００１３】
まず、本実施の形態における投写管装置について、図１を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施の形態における投写管装置を示す平面図である。
【００１４】
図１に示すように、本実施の形態の投写管装置１９は、内面にほぼ矩形状の画面表示部２０を有し、ガラス等で形成されたフェイスパネル２１と、フェイスパネル２１の後方に接続され、同じくガラス等で形成された漏斗状のファンネル２２及び円筒状のネック部２３とからなるバルブ（真空外囲器）と、ネック部２３に内蔵され、電子ビーム２５を射出する電子銃２６とを具備している。ここで、フェイスパネル２１には、画面表示部２０と対向する外面にほぼ矩形状のスクリーン面２７が形成されている。また、ファンネル２２のネック部２３側外周には、電子銃２６から射出された電子ビーム２５を垂直方向及び水平方向に偏向するための偏向装置１２が装着されている。
【００１５】
ファンネル２２は、ネック部２３との連接部から偏向装置１２のスクリーン面２７側の端部にかけて、径の小さい部分、いわゆる、ヨーク部２４を有している。ファンネル２２の外面には、偏向装置１２のスクリーン面２７側の開口部付近からフェイスパネル２１とファンネル２２との接続部にかけて、外面導電体２８が塗布形成されている。また、ヨーク部２４と、フェイスパネル２１とファンネル２２との接続部との間には、アノード部２９が設けられており、偏向装置１２のスクリーン面２７側の端部とアノード部２９との間には、絶縁のために一定の距離が確保されている。また、ファンネル２２の内面にも、偏向装置１２のスクリーン面２７側の開口部付近からフェイスパネル２１とファンネル２２との接続部にかけて、内面導電体（図示せず）が塗布形成されている。そして、外面導電体２８と内面導電体とによって所望の電気容量を得ることにより、アノード部２９に印加される高電圧の微小な変動分を吸収して、画質への悪影響を防止するようにされている。
【００１６】
以上のような構成の投写管装置１９においては、電子銃２６から射出された電子ビーム２５が、アノード部２９に印加される３０ｋＶ前後の高電圧によって加速されながら進行し、ヨーク部２４において偏向装置１２の発生させる水平偏向磁界及び垂直偏向磁界によって水平方向及び垂直方向に偏向され、画面表示部２０を水平走査すると共に、垂直走査することにより、スクリーン面２７に画像が表示される。
【００１７】
図２に、本実施の形態の偏向装置の側面図を示す。図２に示すように、本実施の形態の偏向装置１２は、電子ビーム２５を水平方向に偏向するための水平偏向磁界を発生させる水平偏向コイル１３と、水平偏向コイル１３の外側に設けられ、電子ビーム２５を垂直方向に偏向するための垂直偏向磁界を発生させる垂直偏向コイル１４と、垂直偏向コイル１４の外側に設けられたフェライトコア１５とにより構成されている。
【００１８】
図３（ａ）に、本実施の形態の偏向装置を構成する水平偏向コイルの、投写管装置に装着した状態における平面図を示し、図３（ｂ）に、その側面図の上半分を示す。
【００１９】
図３に示すように、本実施の形態の投写管装置において、水平偏向コイル１３のスクリーン面２７側の端部１６とスクリーン面２７との間の距離Ｌｓは、６５ｍｍに設定されている。また、本実施の形態の投写管装置において、水平偏向コイル１３のスクリーン面２７側の端部１６とスクリーン面２７との間の距離Ｌｓは、水平偏向コイル１３のスクリーン面２７側の渡り部１７のＹ軸（垂直軸）方向の高さＨｗが最も高くなるＺ軸（管軸）上の位置１８とスクリーン面２７との間の距離Ｌｗよりも小さく、かつ、ＬｓとＬｗとの差分ΔＬｗｓ＝Ｌｗ−Ｌｓは、１７ｍｍに設定されている。さらに、平面図（図３（ａ））で見たときの、水平偏向コイル１３のスクリーン面２７側の渡り部１７が有する曲率半径Ｒｗは、当該渡り部１７のＹ軸（垂直軸）方向の高さＨｗが最も高くなるＺ軸（管軸）上の位置１８とアノード部２９とを結ぶ線分Ｒよりも大きく設定されている。尚、以上の寸法設定、及び、以下で説明する寸法設定は、１６ｃｍ（７インチ）の投写管装置についてのものである。
【００２０】
以上のような寸法設定とすることにより、画面上下のピンクッション歪みを効率良く補正することができ、かつ、アノード部２９に印加される高電圧の微小な変動が画質に与える影響を抑えることもできる。また、水平偏向コイル１３とアノード部２９との間に所望の絶縁距離を確保することができる。以下、本発明者らの行った実験に基づいて、これらの効果を得ることのできる水平偏向コイルの寸法設定について、さらに詳細に説明する。
【００２１】
図４に、アノード部に印加される高電圧の微小な変動が画質に与える影響を示す。アノード部２９に印加される高電圧の変動は、偏向装置１２が発生させる偏向磁界中を進行する電子ビーム２５の速度の変動に影響を及ぼす。このため、電子ビーム２５がローレンツ力を偏向磁界から受ける時間が変動するので、図４に示すように、電子ビーム２５の偏向量ｓが変動する。そして、この偏向量ｓの変動分Δｓは、画面上にちらつきとなって現れ、画質の劣化を引き起こす。
【００２２】
本発明者らは、投写管装置１９の電気容量Ｃの変動が電子ビーム２５の偏向量ｓの変動に与える影響について調べた。図５に、実験によって得られた、投写管装置の電気容量Ｃと電子ビームの偏向量ｓの変動分Δｓとの関係を示す。図５に示すように、投写管装置１９の電気容量Ｃが所望の値Ｃ１（＝１３０μＦ）以上であれば、電子ビーム２５の偏向量ｓの変動分ΔｓがΔｓ1 （＝０．０５ｍｍ）以下となり、画面上のちらつきは実用上問題のないレベルになることが分かる。
【００２３】
次に、投写管装置１９の電気容量Ｃと水平偏向コイル１３のスクリーン面２７側の端部１６との関係について説明する。図６に示すように、水平偏向コイル１３のスクリーン面２７側の端部１６をスクリーン面２７側に延長すると、外面導電体２８と水平偏向コイル１３との干渉を防止するために外面導電体２８の塗布範囲を小さくする必要があるので、投写管装置１９の電気容量Ｃが減少する。尚、図６中の外面導電体２８の破線で描いた部分は、従来の投写管装置における、外面導電体の塗布領域の電子銃側端部を示している。
【００２４】
本発明者らは、水平偏向コイル１３のスクリーン面２７側の端部１６とスクリーン面２７との間の距離Ｌｓの変動が投写管装置１９の電気容量Ｃの変動に与える影響について調べた。図７に、実験によって得られた、水平偏向コイルのスクリーン面側端部とスクリーン面との間の距離Ｌｓと投写管装置の電気容量Ｃとの関係を示す。図７に示すように、投写管装置１９の電気容量Ｃは、水平偏向コイル１３のスクリーン面２７側の端部１６とスクリーン面２７との間の距離Ｌｓが大きくなるにしたがって大きくなるが、Ｌｓ≧Ｌｓ1 （＝５５ｍｍ）では電気容量Ｃの変化は小さいことが分かる。
【００２５】
また、本発明者らは、水平偏向コイル１３のスクリーン面２７側の端部１６とスクリーン面２７との間の距離Ｌｓの変動が画面上下のピンクッション歪み量に与える影響について調べた。図８に、実験によって得られた、水平偏向コイルのスクリーン面側端部とスクリーン面との間の距離Ｌｓと画面上下のピンクッション歪み量との関係を示す。図８に示すように、水平偏向コイル１３のスクリーン面２７側の端部１６とスクリーン面２７との間の距離Ｌｓが大きくなるにしたがい、Ｌｓ＝Ｌｓ2 （＝８０ｍｍ）までは画面上下のピンクッション歪み量の変化は小さいが、Ｌｓ≧Ｌｓ2 （＝８０ｍｍ）で画面上下のピンクッション歪み量の変化は急激に増加しはじめることが分かる。
【００２６】
従って、図５、図７から分かるように、水平偏向コイル１３のスクリーン面２７側の端部１６とスクリーン面２７との間の距離Ｌｓを、Ｌｓ≧Ｌｓ1 （＝５５ｍｍ）に設定すれば、画面上のちらつきの観点から実用上問題のない電気容量（Ｃ≧Ｃ１）を得ることができる。また、図８から分かるように、画面上下のピンクッション歪み量を小さくするという観点から、水平偏向コイル１３のスクリーン面２７側の端部１６とスクリーン面２７との間の距離Ｌｓは、Ｌｓ≦Ｌｓ2 （＝８０ｍｍ）に設定すべきである。よって、水平偏向コイル１３のスクリーン面２７側の端部１６とスクリーン面２７との間の距離Ｌｓを、Ｌｓ1 （＝５５ｍｍ）≦Ｌｓ≦Ｌｓ2 （＝８０ｍｍ）に設定することにより、画面上にちらつきを発生させることなく画面上下のピンクッション歪みを効率良く補正することができる。
【００２７】
次に、本発明者らは、ＬｓとＬｗとの差分ΔＬｗｓ（＝Ｌｗ−Ｌｓ）の変動が画面上下のピンクッション歪み量に与える影響について調べた。図９に、実験によって得られた、ＬｓとＬｗとの差分ΔＬｗｓ（＝Ｌｗ−Ｌｓ）と画面上下のピンクッション歪み量との関係を示す。図９に示すように、ＬｓとＬｗとの差分ΔＬｗｓ（＝Ｌｗ−Ｌｓ）が小さくなるにしたがい、ΔＬｗｓ＝ΔＬｗｓ1 （＝５ｍｍ）までは画面上下のピンクッション歪み量の変化は小さいが、ΔＬｗｓ≦ΔＬｗｓ1 （＝５ｍｍ）で画面上下のピンクッション歪み量の変化は急激に増加しはじめることが分かる。
【００２８】
また、本発明者らは、ＬｓとＬｗとの差分ΔＬｗｓ（＝Ｌｗ−Ｌｓ）の変動が水平偏向コイル１３の巻線不良率に与える影響について調べた。尚、ここにいう『巻線不良』とは、線の被覆にピンホール等の傷が生じることである。図１０に、実験によって得られた、ＬｓとＬｗとの差分ΔＬｗｓ（＝Ｌｗ−Ｌｓ）と水平偏向コイルの巻線不良率との関係を示す。図１０に示すように、ΔＬｗｓ≦ΔＬｗｓ2 （＝２０ｍｍ）では水平偏向コイル１３の巻線不良率はほぼ０で実用上問題はないが、ΔＬｗｓ≧ΔＬｗｓ2 （＝２０ｍｍ）で水平偏向コイル１３の巻線不良率は急激に増加しはじめることが分かる。
【００２９】
従って、図９、図１０から分かるように、ＬｓとＬｗとの差分ΔＬｗｓを、ΔＬｗｓ1 （＝５ｍｍ）≦ΔＬｗｓ≦ΔＬｗｓ2 （＝２０ｍｍ）に設定することにより、水平偏向コイル１３の巻線不良率を実用上問題のないレベルに抑えながら画面上下のピンクッション歪みを効率良く補正することができる。
【００３０】
本発明者らは、本実施の形態の構成を備えた７インチ投写管装置を試作し実験してみたところ、画面上下のピンクッション歪みがほぼ０になることを確認することができた。また、画面上のちらつきは確認されず、水平偏向コイルの巻線不良も皆無であった。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施の形態における投写管装置を示す平面図
【図２】本発明の一実施の形態における偏向装置を示す側面図
【図３】（ａ）は本発明の一実施の形態の偏向装置を構成する水平偏向コイルの、投写管装置に装着した状態における平面図、（ｂ）はその側面図（上半分のみ）
【図４】投写管装置のアノード部に印加される高電圧の微小な変動が画質に与える影響を示す模式図
【図５】投写管装置の電気容量Ｃと電子ビームの偏向量ｓの変動分Δｓとの関係を示す図
【図６】本発明の一実施の形態における投写管装置の、水平偏向コイルのスクリーン面側端部と外面導電体との位置関係を示す側面図（上半分のみ）
【図７】水平偏向コイルのスクリーン面側端部とスクリーン面との間の距離Ｌｓと投写管装置の電気容量Ｃとの関係を示す図
【図８】水平偏向コイルのスクリーン面側端部とスクリーン面との間の距離Ｌｓと画面上下のピンクッション歪み量との関係を示す図
【図９】水平偏向コイルのスクリーン面側端部とスクリーン面との間の距離Ｌｓと、水平偏向コイルのスクリーン面側渡り部のＹ軸（垂直軸）方向の高さが最も高くなるＺ軸（管軸）上の位置とスクリーン面との間の距離Ｌｗとの差分ΔＬｗｓ（＝Ｌｗ−Ｌｓ）と画面上下のピンクッション歪み量との関係を示す図
【図１０】水平偏向コイルのスクリーン面側端部とスクリーン面との間の距離Ｌｓと、水平偏向コイルのスクリーン面側渡り部のＹ軸（垂直軸）方向の高さが最も高くなるＺ軸（管軸）上の位置とスクリーン面との間の距離Ｌｗとの差分ΔＬｗｓ（＝Ｌｗ−Ｌｓ）と水平偏向コイルの巻線不良率との関係を示す図
【図１１】従来技術の投写管装置におけるピンクッション歪みを説明するための模式図
【図１２】従来技術における偏向装置を示す側面図
【図１３】従来技術における偏向装置の作用を説明するための模式図
【符号の説明】
【００３２】
１２  偏向装置
１３  水平偏向コイル
１４  垂直偏向コイル
１５  フェライトコア
１６  水平偏向コイルのスクリーン面側端部
１７  水平偏向コイルのスクリーン面側渡り部
１８  水平偏向コイルのスクリーン面側渡り部のＹ軸（垂直軸）方向の高さが最も高くなるＺ軸（管軸）上の位置
１９  投写管装置
２０  画面表示部
２１  フェイスパネル
２２  ファンネル
２３  ネック部
２４  ヨーク部
２５  電子ビーム
２６  電子銃
２７  スクリーン面
２８  外面導電体
２９  アノード部
【図１】
2005243555.tif 000003
【図２】
2005243555.tif 000004
【図３】
2005243555.tif 000005
【図４】
2005243555.tif 000006
【図５】
2005243555.tif 000007
【図６】
2005243555.tif 000008
【図７】
2005243555.tif 000009
【図８】
2005243555.tif 000010
【図９】
2005243555.tif 000011
【図１０】
2005243555.tif 000012
【図１１】
2005243555.tif 000013
【図１２】
2005243555.tif 000014
【図１３】
2005243555.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成17年2月1日(2005.2.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
本発明者らは、投写管装置１９の電気容量Ｃの変動が電子ビーム２５の偏向量ｓの変動に与える影響について調べた。図５に、実験によって得られた、投写管装置の電気容量Ｃと電子ビームの偏向量ｓの変動分Δｓとの関係を示す。図５に示すように、投写管装置１９の電気容量Ｃが所望の値Ｃ１（＝１３０ｐＦ）以上であれば、電子ビーム２５の偏向量ｓの変動分ΔｓがΔｓ1 （＝０．０５ｍｍ）以下となり、画面上のちらつきは実用上問題のないレベルになることが分かる。