(57)【要約】本発明は、首部（１”）とスクリーン部（１’）とを備える陰極線インデックス管（１）を有するような表示装置に関するものである。該表示装置は、陰極線インデックス管（１）の首部（１”）に配置されて複数の電子ビーム（３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ）を発生する電子銃アセンブリ（３）と、陰極線インデックス管（１）の首部（１”）の周囲に配置されて上記複数の電子ビーム（３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ）を偏向させる偏向ユニット（５）と、上記複数の電子ビーム（３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ）を収束するコンバーゼンスユニット（６）とを有している。偏向ユニット（５）は、上記電子銃アセンブリ（３）から上記スクリーン部（１’）の方へ或る軸距離の位置に配置される。コンバーゼンスユニット（６）は偏向ユニット（５）の極近傍に配置される。本発明は、上述したような陰極線インデックス管に使用するための偏向システムにも関している。
2004520696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
首部とスクリーン部とを備える陰極線インデックス管を有する表示装置において、
前記陰極線インデックス管の前記首部に配置されて、複数の電子ビームを発生する電子銃アセンブリと、
前記陰極線インデックス管の前記首部の周りに配置されて、前記複数の電子ビームを偏向させる偏向ユニットと、
前記複数の電子ビームを収束させるコンバーゼンスユニットと、
を有し、前記偏向ユニットが前記電子銃アセンブリから前記スクリーンに向かって或る軸距離に配置されるような表示装置において、
前記コンバーゼンスユニットが前記偏向ユニットに近接して配置されることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置において、前記コンバーゼンスユニットが前記電子銃アセンブリから前記偏向ユニットと実質的に同一の軸距離に配置されることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の表示装置において、前記コンバーゼンスユニットが前記偏向ユニットにおけるヨークコアの周りに巻回された１以上の巻線を有していることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項２に記載の表示装置において、前記コンバーゼンスユニットが前記偏向ユニットにおける分割ヨークの別個のコア部分の周りに巻回された２以上の巻線を有していることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
首部とスクリーン部とを備える陰極線インデックス管に使用する偏向システムにおいて、
前記陰極線インデックス管の前記首部の周りに配置されて、前記陰極線インデックス管の前記首部に配置された電子銃アセンブリにより発生された複数の電子ビームを偏向させる偏向ユニットと、
前記複数の電子ビームを収束させるコンバーゼンスユニットと、
を有する偏向システムにおいて、
前記コンバーゼンスユニットと前記偏向ユニットとが組み合わされて形成されると共に、前記コンバーゼンスユニットが前記偏向ユニットに近接して配置されていることを特徴とする偏向システム。
【請求項６】
請求項５に記載の偏向システムにおいて、前記コンバーゼンスユニット及び前記偏向ユニットが、これらユニットの各中心点が実質的に一致するように配置されていることを特徴とする偏向システム。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載の偏向システムにおいて、前記コンバーゼンスユニットが前記偏向ユニットにおけるヨークコアの周りに巻回された１以上の巻線を有していることを特徴とする偏向システム。
【請求項８】
請求項５又は請求項６に記載の偏向システムにおいて、前記コンバーゼンスユニットが前記偏向ユニットにおける分割ヨークの別個のコア部分の周りに巻回された２以上の巻線を有していることを特徴とする偏向システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、陰極線インデックス管を有する表示装置に関すると共に、陰極線インデックス管に使用する偏向システムにも関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、陰極線管を有する多くの異なる表示装置が知られている。最も普通な型式の陰極線管は、スクリーンの内側面の蛍光層上に配置されたシャドウマスクを有している。シャドウマスクは、３つの蛍光領域のうちの２つを、第３のものが電子ビームにより照射されている場合に遮蔽する機能を有している。このように、“赤”の電子ビームが活性状態の場合、シャドウマスクは緑及び青の蛍光領域を遮蔽する、等々となる。シャドウマスクは、例えば、価格が高く、銃から放出される電子の大凡８０％を吸収してしまう等の幾つかの欠点を有している。
【０００３】
従って、時にはビームインデックス（ｂｅａｍ ｉｎｄｅｘｉｎｇ）ＣＲＴ又はインテリジェントトラッキング（ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｔｒａｃｋｉｎｇ）ＣＲＴとも呼ばれる、シャドウマスクを備えない陰極線管も開発されている。
【０００４】
米国特許第３，９１４，６４１号から既知の斯様な管においては、異なる蛍光領域が、通常はスクリーンにわたり水平に延びる細条（ｓｔｒｉｐｓ）の群に配列されている。電子ビームは、通常、蛍光細条に隣接し且つ斯かる蛍光細条の間に配置された電極システムにより、正しい細条上に着地するように偏向される。最も普通に使用されている構成によれば、長尺な指部を備える２つの電極が、各蛍光細条が異なる電極に属する指部の間に位置されるように配置される。各電極は当該電極上に着地する電子ビームから結果として得られる信号を検出するように構成され、２つの電極からの斯かる信号が比較される（例えば、減算され又は除算される）。これら信号の間の関係は、帰還位置制御システムにおいてビーム偏向ユニットを制御するために使用される。
【０００５】
基本的に、２つの異なる分類のインテリジェントトラッキングＣＲＴが存在する。即ち、
１）単一の電子銃のみを備え、異なる色の蛍光細条を交互に照射する単一ビームシステム、及び
２）数個の電子銃が使用され、各電子銃が蛍光細条群の１つを照明する多ビームシステム。該多ビームシステムは、当然、赤、青及び緑情報を１つの掃引で書き込むという利点を有している。
【０００６】
本発明は、後者の分類に属する。
【０００７】
米国特許第３，９１４，６４１号は、陰極線管の首部に配置された電子銃アセンブリを有するような多ビームシステムを開示している。該電子銃アセンブリは複数の（例えば３つの）電子ビームを生成し、各ビームは当該陰極線管スクリーンの内側面上に配置された前記蛍光細条群の１つを照明することを意図している。各ビームが正しい蛍光細条を叩くように、上記ビームはスクリーンを叩く際に垂直方向に互いに分離される、即ち、所謂コンバーゼンスエラー（この場合は、垂直コンバーゼンスエラー）が付与される。何故なら、上記細条が水平に配置されているからである。上記ビームをスクリーン上の正しい点に偏向させるために、偏向ユニットが電子銃アセンブリとスクリーンとの間において当該陰極線管の首部の周りに配置される。上記垂直コンバーゼンスエラーを付与するために、当該陰極線管の首部の周りに、上記電子銃に近接して四極子（９０度四極子のような）が配置される。
【０００８】
しかしながら、この種のディスプレイの問題は、電子ビームが偏向された後、スクリーンを叩く際に、これら電子ビームの間の一定した垂直方向の分離を維持することが困難であるという点にある。この理由は、上記四極子の感度が偏向の関数として変化することにある。このことは、通常、表示スクリーンの縁部周辺で画像品質を劣化させるという影響を有する。この問題を解決する１つの方法は、上記四極子を、偏向角を考慮に入れて動的信号により動作させることである。しかしながら、これは特に上記動的信号の振幅が大きくなる傾向にあるので幾らか複雑な解決策となり、従って、この問題に対処する一層簡単で且つ安価な方法への要求がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の一つの目的は、上述した従来の装置の問題を克服するような表示装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この及び他の目的は、首部とスクリーン部とを備える陰極線インデックス管を有する表示装置であって、該表示装置は、前記陰極線インデックス管の前記首部に配置されて複数の電子ビームを発生する電子銃アセンブリと、前記陰極線インデックス管の前記首部の周りに配置されて前記複数の電子ビームを偏向させる偏向ユニットと、前記複数の電子ビームを収束させるコンバーゼンスユニットとを有し、前記偏向ユニットが前記電子銃アセンブリから前記スクリーンに向かって或る軸距離に配置され、前記コンバーゼンスユニットが前記偏向ユニットに近接して配置されているような表示装置により達成される。前記コンバーゼンスユニットを前記偏向ユニットに近接して配置することは、垂直方向のビーム変化の均一性（又はスクリーン上の位置の関数としての効果）が、斯かる効果が発生される軸方向位置と共に変化するという利点を有している。該効果は上記偏向ユニットの偏向中心近傍では実質的に一定である。結果として、偏向ユニットとコンバーゼンスユニットとを一緒に接近して配置することにより、実質的に一定の垂直コンバーゼンスエラーを達成することができる。更に、コンバーゼンスユニットを偏向ユニットにより発生される偏向磁界の偏向中心に近接して配置することにより、スクリーンの外縁上で一定のコンバーゼンスエラーを得るために、大きな偏向角を有するＣＲＴに対して非常に大きな電流が必要とされるという問題を回避することができる。
【００１１】
好ましい実施例によれば、前記コンバーゼンスユニットは前記電子銃アセンブリから前記偏向ユニットと実質的に同一の軸距離に配置される。この実施例は当該システムを更に向上させる。更に、前記コンバーゼンスユニットは、好適には、前記偏向ユニットにおけるヨークコアの周りに巻回された１以上の巻線を有することができる。コンバーゼンスユニットの上記巻線を偏向ユニットのヨークコアの周りに巻回することにより、偏向ユニット及びコンバーゼンスユニットの非常に良好な心出しを達成することができる。更に、小型の構成を得ることもできる。更に、前記コンバーゼンスユニットは、前記偏向ユニットにおける分割ヨークの別個のコア部分の周りに巻回された２以上の巻線を有することができる。別個に制御することができる２以上の別個の巻線を使用することにより、非常に良好な均一性を得ることができ、結果として一定な又は実質的に一定なコンバーゼンスエラーが得られる。
【００１２】
前述した及び他の目的は、首部とスクリーン部とを備える陰極線インデックス管に使用する偏向システムであって、該偏向システムが、前記陰極線インデックス管の前記首部の周りに配置されて前記陰極線インデックス管における電子銃アセンブリにより発生された複数の電子ビームを偏向させる偏向ユニットと、前記複数の電子ビームを収束させるコンバーゼンスユニットとを有し、前記コンバーゼンスユニットが前記偏向ユニットに近接して配置されているような偏向システムによっても達成される。前記コンバーゼンスユニットを前記偏向ユニットに近接して配置することは、垂直方向のビーム変化の均一性（又はスクリーン上の位置の関数としての効果）が、斯かる効果が発生される軸方向位置と共に変化するという利点を有している。該効果は上記偏向ユニットの偏向中心近傍では実質的に一定である。結果として、偏向ユニットとコンバーゼンスユニットとを一緒に接近して配置することにより、前記ユニットが陰極線管インデックス管において使用される場合、実質的に一定な垂直コンバーゼンスエラーを達成することができる。
【００１３】
前記コンバーゼンスユニット及び前記偏向ユニットは、好ましくは、これらユニットの各中心点が実質的に一致するように配置される。そのようにすることにより、上述した四極子の感度と偏向との間の相関の影響が最小化される。本発明の第１実施例によれば、前記コンバーゼンスユニットは、前記偏向ユニットにおけるヨークコアの周りに巻回された１以上の巻線を有することができる。コンバーゼンスユニットの上記巻線を偏向ユニットのヨークコアの周りに巻回することにより、偏向ユニット及びコンバーゼンスユニットの非常に良好な心出しを達成することができる。更に、小型の構成を得ることもできる。本発明の第２実施例によれば、前記コンバーゼンスユニットは、前記偏向ユニットにおける分割ヨークの別個のコア部分の周りに巻回された２以上の巻線を有することができる。別個に制御することができる２以上の別個の巻線を使用することにより、非常に良好な均一性を得ることができ、結果として一定な又は実質的に一定なコンバーゼンスエラーが得られる。
【００１４】
本発明の、これら及び他の態様は以下に述べる実施例から明らかとなり、且つ、斯かる実施例を参照して解説されるであろう。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１のカラー表示装置は、スクリーン部１’と、好ましくは１つの面（この場合は実質的に垂直な面）内に延びるような３つの電子ビーム３Ｒ、３Ｇ及び３Ｂを発生する電子銃アセンブリ３を収容する首部１”とを備える真空陰極線インデックス管１を有している。スクリーン部１’及び首部１”は、当該管１の円錐部１”’により分離されている。
【００１６】
ビーム３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの方向及び電子銃アセンブリ３の位置は、上記ビームが偏向されていない場合に中間の電子ビーム３Ｇが当該管１の軸と実質的に一致するようなものとなっている。
【００１７】
前記スクリーン部１’には、該スクリーン部の内側面上に水平な細条（図示略）の形態に配列された蛍光層２が設けられている。電極構造は本発明に関係がないので、詳細には説明しない。平らなインデックス管を使用する本例では、上記蛍光層は、電子ビーム３Ｒ、３Ｂ及び３Ｇにより各々叩かれた場合に、赤色（Ｒ）、青色（Ｂ）及び緑色（Ｇ）で各々発光するように構成された３つの群の散在された水平細条（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｓｔｒｉｐｓ）により構成されている。上記スクリーンには、２つの櫛型電極の形態のトラッキングセンサ（図示略）が設けられている。各電極は多数の指部を有し、これら指部は噛み合う形態で配置されている。各蛍光細条は、異なる電極に属する２つの指部の間に配置されている。これら電極は、例えばリソグラフィを用いて上記スクリーン上に形成することができる。一例として、全体のスクリーンを覆う１対のみの電極を使用することができる。しかしながら、斯かる電極は本発明にとり特に重要ではなく、これ以上は説明しない。
【００１８】
電磁偏向システム４は、図１に示すように、電子銃アセンブリ３とスクリーン部１’との間において管１の首部の周りに配置されている。結果として、上記電子銃アセンブリにおいて発生されたビームを上記スクリーン部への途中において偏向システム４により偏向することができ、該スクリーン部において上記ビームは適切な蛍光細条を叩き、赤、緑及び青に各々発光する。
【００１９】
偏向システム４は、上記３つのビームを、対応する蛍光細条上の各スポットへと２つの相互に垂直な方向に（この場合は水平及び垂直に）偏向する偏向ユニット５を有している。該偏向ユニット５は既知の方法でビーム３Ｒ、３Ｇ、３Ｂを偏向する多数の偏向コイル７を有している。ヨークリングと呼ばれる環状エレメント８が、偏向コイル７の周りに配置されている。該ヨークリング８の目的は、コイル７外の磁束線を低減することにある。ヨークリング８は、更に、第１及び第２のコア部８’及び８”を有し、第２コア部８”は第１コア部８’よりスクリーン１’の近くに配置されている。２つのコア部８’及び８”は、一緒に、分割ヨークリングを形成している。
【００２０】
また、当該偏向システムは、電子ビームを互いに対して、即ち互いに向かって又は互いから離れるように曲げるコンバーゼンスユニット６も有している。該コンバーゼンスユニット６の狙いは、一定した垂直ＲＢ（赤及び青、各々最外側のビーム）コンバーゼンスエラーを、即ち上記３つのビームのスクリーン部を叩く際の一定した垂直方向の分離を提供することにある。以下、該コンバーゼンスユニット６を本発明の３つの異なる実施例に関して説明する。全ての他の点に関して、これら実施例は上述したエレメントを有しているので、これらに関しては説明を繰り返さない。
【００２１】
図２に示すように、本発明の第１実施例によれば、コンバーゼンスユニット６は偏向ユニット５の第１ヨークコア部８’と組み合わされている。この場合、コンバーゼンスユニット６は第１コア部８’の周りに巻回された全体として９として示す４つのコイル又は巻線を有し、これらは一緒に９０度四極子を形成している。上記巻線は角度＋／−４５°及び＋／−１３５°に各々集中されている。これら巻線は、磁気四極子場を発生するために直流電流が供給されるように構成されている。該四極子を経る電流の精密な調整によって、上記磁気四極子場を調整及び同調させることにより、良好な均一性が得られ、結果として一定した又は実質的に一定したＲＢコンバーゼンスエラーを得ることができる。前記巻線は複数の形態を有することができるが、巻線のモード自体は本発明にとり重要ではないので、これ以上は説明しない。
【００２２】
図３に示すように、本発明の第２実施例によれば、コンバーゼンスユニット６は偏向ユニット５の第２ヨークコア部８”と組み合わされている。この場合、該コンバーゼンスユニットは第２コア部８”の周りに巻回された全体として１０として示す４つのコイル又は巻線を有し、これらは一緒に９０度四極子を形成している。上記巻線１０は、図３に示すように、角度＋／−４５°及び＋／−１３５°に各々集中されている。これら巻線は、磁気四極子場を発生するために直流電流が供給されるように構成されている。該四極子を経る電流の精密な調整によって、上記磁気四極子場を調整及び同調させることにより、良好な均一性が得られ、結果として一定した又は実質的に一定したＲＢコンバーゼンスエラーを得ることができる。
【００２３】
図４に示すように、本発明の第３実施例によれば、当該コンバーゼンスユニットは２つの部分１１及び１２を有し、これらのうちの第１のもの１１は第１実施例に関して前述したのと同様に偏向ユニット５の第１ヨークコア部８’と組み合わされ、これらのうちの第２のもの１２は第２実施例に関して前述したのと同様に偏向ユニット５の第２ヨークコア部８”と組み合わされている。各巻線は、合成された磁気四極子場を発生するために、対応する直流電流が供給されるように構成されている。これら２つの四極子を経る電流の精密な調整によって、上記の合成磁気四極子場を調整及び同調させることにより、非常に良好な均一性が得られ、結果として一定した又は実質的に一定したＲＢコンバーゼンスエラーを得ることができる。
【００２４】
本発明は上述した実施例に限定されるものと見なされるべきではなく、むしろ、添付請求項の範囲によりカバーされる全ての可能性のある変形例を含むものである。当業者であれば、特に前記巻線が添付図面に示されたもの以外の複数の形状を有する場合、添付請求項の範囲から逸脱することなしに他の実施例に想到することができるであろう。これらは、例えば、サドル形状を有することができる。図１に示すように、本発明の該実施例においては、前記３つのビームは側部から見て電子銃アセンブリ３から上記コンバーゼンスユニットまで互いに実質的に平行に延びている。しかしながら、上方から見ると、本実施例における上記ビームは電子銃アセンブリから偏向ユニットまでの途中で互いに対し僅かに収束し、従って、これらビームは上記偏向ユニット及びコンバーゼンスユニットの領域では互いに接近している。更に、この領域においては上記ビーム間の垂直方向の分離は小さく、従って、これらビームは偏向中心の領域では実際に互いに接近している。上記コンバーゼンスユニット及び偏向ユニットを通過した後、これらビームは上記コンバーゼンスユニットの影響の下で互いに僅かに発散され、これにより、ビームはスクリーンを叩く際に所望のコンバーゼンスエラーを得る。偏向中心の領域においてビームが互いに接近する該実施例は、前記コンバーゼンス補正コイルを経る電流を、大きなズレを生ずることなく、むしろ一定に維持することができるという利点を有している。しかしながら、ビームが電子銃アセンブリからコンバーゼンスユニットまで僅かに発散する経路を有し、その後、これらビームがスクリーンを叩く際に所望のコンバーゼンスエラーが得られるように互いに向かって僅かに収束するようにすることも可能である。他のビーム経路も可能である。本発明の一実施例（図示略）によれば、ビームは互いに上下で（側部から見て）電子銃を離れ、その後、これらビームの経路は偏向中心の領域において垂直方向に互いに交差し、続いてスクリーンまで継続し、該スクリーンにおいて、これらビーム経路が正しいコンバーゼンス値を有するようになる。この場合、当該コンバーゼンスユニットは位置あわせの不完全さを補償するだけでよく、結果として該コンバーゼンスユニットにおける電流は実質的に一定となるのみならず、非常に小さくなる。また、ビームが電子銃アセンブリを離脱する際に互いに対して有する角度は、本発明の広い見方、即ち上記コンバーゼンスユニット及び偏向ユニットの互いに接近した配置にとっては余り重要ではないことに注意すべきである。
【００２５】
前記ヨークリングは一層少ない又は一層多くの部分を有することができ、これら部分の幾つか又は全てが上述した実施例によるコンバーゼンスコイルを有するようにすることもできる。上述した実施例は偏向ユニットのヨークコアの周りに巻回されたコイルを有するようなコンバーゼンスユニットを示しているが、コンバーゼンスユニットが、一定の垂直方向コンバーゼンスエラーからのズレを最小化するために偏向ユニットに接近して配置された別個の部品であるような構成を形成することも可能である。例えば、コンバーゼンスユニットは、前記偏向ヨークの一部ではないような別個の環状エレメントの周りに巻回されたコイルを有するようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明による表示装置の概略側面図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施例による偏向システムを示す。
【図３】図３は、本発明の第２実施例による偏向システムを示す。
【図４】図４は、本発明の第３実施例による偏向システムを示す。
【国際公開パンフレット】
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2004520696.tif 000004
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2004520696.tif 000011
2004520696.tif 000012
2004520696.tif 000013
2004520696.tif 000014
【国際調査報告】
2004520696.tif 000015
2004520696.tif 000016
2004520696.tif 000017