JP2636217B2 - カラーテレビジョン表示管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、真空外囲器内に「インライン」型（“in−
line"type）の電子銃システムを有するカラーテレビジ
ョン用表示管であって、該電子銃システムが３本の電子
ビームを生成し、それらの電子ビームの軸は同一平面上
にあり、それらの電子ビームは外囲器の壁に設けられた
表示スクリーン上に収束し、且つそれらの電子ビーム
は、動作中の表示管内で上記表示スクリーンの端から端
までに亙って、１番目の偏向フィールド及び２番目の偏
向フィールドを用いて２つの直交する方向に偏向され、
また、上記電子銃システムは、表示スクリーン上で走査
されるラスタを可能な限り一致させるためのフィールド
整形器（field shapers）を具え、該フィールド整形器
は透磁率の高い素材（material having a high magneti
c permeability）によるエレメントを有し、該エレメン
トは電子銃の終端部分（final part）に設けられ、該電
子銃の終端部分は表示スクリーンに面し且つ電子ビーム
を通過させるための開口（apertures）を持ち、上記エ
レメントは２つの外側のビーム（outer beams）を通過
させるための開口の周りに位置して成るカラーテレビジ
ョン表示管に関するものである。

この型のカラーテレビジョン表示管は米国特許明細書
第4,196,370号から公知である。「インライン」型の電
子銃システムを組込んでいるカラーテレビジョン表示管
でしばしば起こる問題は、ライン・アンド・フィールド
コマ収差誤差（line and field coma error）として一
般的に規定されているものである。この誤差は表示スク
リーン上の３個の電子ビームによって走査されたラスタ
ーが空間的に異なっていることを明らかにしている。こ
のことは水平偏向と垂直偏向それぞれに対する磁界に関
する外側電子ビームの偏心位置に基づいている。上に引
用された米国特許明細書は部分的な解決を与える多数の
特許を集約している。これ等の解決法は磁界整形器の使
用からなっている。それらは磁界伝導や防護リング及び
電子銃システムの先端部に搭載された平板であり、偏向
磁界あるいは電子ビーム通路の部分に沿う偏向磁界を局
部的に強めるか弱めるかするものである。

カラーテレビジョン表示管において、種々の型の偏向
ユニットが電子ビームの偏向に用いられる。これ等の偏
向ユニットは「インライン」電子銃システムを有する管
と自己収束結合（self−convergent combination）を形
成しよう。しばしば使用される偏向ユニット型は混成偏
向ユニット（hybrid deflection unit）として一般に規
定されているものである。それは鞍形ライン偏向コイル
（saddle line deflection coil）およびトロイダル磁
界偏向コイルを具えている。磁界偏向コイルを製造する
ために用いられた巻線技術のためにコイルを完全に自己
収束にすることは不可能である。一般にその様な巻線分
布が選ばれ、ある収束誤差が残り、それは磁界コマ収差
として規定されている。このコマ収差誤差は中央ビーム
に対する外側ビームの大きなラスター（垂直）で明らか
に目立っている。中央ビームの垂直偏向は外側ビームの
それよりも小さい。これまで説明して来たように、とり
わけ上に引用した米国特許明細書第4,196,370号におい
て、これは外側ビームのまわりに高透磁率（例えばミュ
ーメタル）を有する材料のエレメントを備えることによ
って補正される。周辺磁界は外側電子ビームの領域でこ
れ等のエレメントによって僅かばかり遮蔽されるから、
これ等のビームは僅かばかり少なく偏向され、かつ磁界
コマ収差誤差は減少される。

それ自体として存在する問題は磁界コマ（Ｙ−コマ）
収差の補正は異方性であることである。換言すれば、隅
における補正は垂直軸の端部における補正より少ないこ
とである。このことは垂直ビーム偏位に対するライン偏
向コイルの正「レンズ」作用（近似的にライン偏向の２
次式）によって生起している。（磁界偏向コイルは対応
するレンズ作用を有するが、しかしそれは関連する異方
性効果に寄与しない。）コイルの巻線分布を適用するこ
とによるそのような異方性Ｙ−コマ収差誤差の除去は面
倒なことであり、そしてしばしば異方性Ｘ−コマ収差を
導入する。

本発明の目的は、垂直軸上において、かつ同じ程度に
隅において、コイルの巻線分布の著しい改変を要求する
ことなくフィールドコマ収差誤差を補正することの可能
な表示管を提供することである。

この目的を達成するために、冒頭に記載のカラーテレ
ビジョン表示管は、電子銃の終端部分に設けられた上記
エレメントがフィールド・コマ（field coma）誤差を過
剰修正（overcorrect）する構造であること、電子銃
が、開口のある付加部分（apertured additional parti
tion）をその内部に含む電極を、表示スクリーンから上
記終端部分よりも更に離れた位置に有し、該付加部分は
電子ビームを通過させるための中央開口（central aper
ture）を持つこと、及び、フィールド整形器は更にもう
１つのエレメントを有し、該更にもう１つのエレメント
は透磁率の高い素材による環（ring）であって、この透
磁率の高い環は上記付加部分の中央の開口の周りに搭載
され、その搭載位置は表示スクリーンから上記終端部分
より更に離れた位置であり、また、上記更にもう１つの
エレメントはフィールド・コマ誤差を過少修正（underc
orrect）することを特徴とする。

本発明は、異方性Ｙ−コマ収差の問題が異方性Ｙ−コ
マ収差のＺ依存性を利用する安定化によって解決できる
とう言う事実の認識に基づいている。

この依存性は、コマ収差補正がライン偏向コイルによ
って構成された「レンズ」から（Ｚ方向の）大きな距離
で実行されるにつれて上記の「レンズ」の動作は更に効
果的となり、従ってコマ収差補正はより強い異方特性を
獲得することを含んでいる。外側ビームのまわりの電子
銃先端部に置かれたコマ収差補正手段によって、コマ収
差はそれが隅であってさえも過剰補正されるように広い
範囲で過剰補償される。そこでコマ収差は垂直軸上で強
く過剰補正される。この補正は異方性である。強い異方
性逆補正はレンズからなお大きな距離における逆コマ収
差補正を行うことによりもたらされている。この強い異
方性逆補正を加えることにより、垂直軸上のコマ収差は
隅におけるコマ収差が異方性になること無しに０に減少
できる。垂直軸上および隅のコマ収差は等しい程度まで
補正される。

更にもう１つのエレメントは環の基本形状を持ち、か
つ開口された電極区画の中央開口のまわりに搭載され
る。しかし該更にもう１つのエレメントの位置決めに対
して制限が課せられている。後述のように、本発明の好
適実施例によれば、更にもう１つのエレメントの位置決
めは、該エレメントが中央ビームの軸の周りで電子ビー
ム軸を通る平面に対し平行かつ対称的に延びている透磁
率の高い素材の２個のストリップを具える場合に、更に
大きな自由度が得られるであろう。

これ等のストリップの効果は、本発明の別の実施例に
従ってその先端部が外に突き出た突出部を備える場合
に、周囲状況に従って改善できる。

ストリップはさらに分離エレメントであるか、あるい
は電子銃システムのカップ形部分の磁性材料を持つ１つ
の組立体を形成してもよく、それはマウンティングを容
易にする。

本発明の好適実施例では、上記更にもう１つのエレメ
ントが、電子銃の電子銃の集束電極と陽極との間の集束
間隙の前に位置することを特徴とする。これは、該更に
もう１つのエレメントが透磁率の高い素材による環から
成り、この透磁率の高い環が収束用電極中の開口のある
部分の中央の開口の周りに搭載されることにより実現す
る。

本発明による表示管は混成型の偏向ユニットと組合さ
れて使用するのに非常に適しており、組合せに関してそ
れがラスター補正から自由でなくてはならぬ場合に特に
そうである。

本発明は添付の図面を参照し、実例によって更に説明
されよう。

第１図は本発明による表示管の透視立面図である。こ
れは「インライン」型のカラーテレビジョン表示管であ
る。表示窓２、コーン３およびネック４から構成されて
いるガラス外囲器１の中で、このネックはその軸が偏向
の前に共面（co−planar）になっている３個の電子ビー
ム6,7,8を発生する総合電子銃システム５を収容してい
る。中央電子ビーム７の軸は管軸９と一致している。表
示窓２の内側は螢光体エレメントの多数のトリプレット
を備えている。これ等のエレメントはドット形あるいは
ライン形をしている。各トリプレットは青色発光螢光体
からなるエレメント、緑色発光螢光体からなるエレメン
トおよび赤色発光螢光体からなるエレメントを含んでい
る。組合わされたすべてのトリプレットは表示スクリー
ン10を構成している。電子ビーム6,7,8の通過を許し、
各ビームが１つの色の各螢光体エレメントのみに衝突す
る非常に多数の（細長い）開口12を有するシャドウマス
ク11が表示スクリーンの前方に位置決めされている。３
個の共面電子ビームは示されていない偏向コイルのシス
テムによって偏向されている。表示管は接続ピン14を持
つベース13を有している。

第２図は第１図のカラーテレビジョン表示管に使用さ
れているような電子銃システムの実施例の透視立面図で
ある。電子銃システムは３個の陰極（図では見えない）
が留められている共通のカップ形電極20と共通の平板形
開口グリッド21を有している。その軸が共面である３個
の電子ビームは３個の電子ビームに対して共通の集束電
極22と陽極23によって集束されている。集束電極22は３
個のカップ形部分24,25,26から構成されている。部分25
と26の開いた端部は一緒に接続されている。部分25は部
分24に対して同軸的に位置決めされている。陽極23はそ
の底部が他のカップ形部分の底部と同様に開口されてい
る１つのカップ形部分27を有している。陽極23と集束電
極22との間に主レンズが形成される。陽極23と集束電極
22との間の間隙を「集束間隙」と呼ぶ。陽極23はまた表
示管のネックで電子銃システムをセンタリングするのに
使用されたセンタリングブッシュ28を含んでいる。この
センタリングブッシュはその目的として、示されていな
いセンタリングスプリングを備えている。電子銃システ
ムの電極はブラケット29とガラスロッド30によって通常
のやり方で一緒に接続されている。

センタリングブッシュ28の底部は３個の開口31,32,33
を有している。実質的に環状磁界整形器34は外側電子ビ
ームに対する開口31と33のまわりに備えられている。セ
ンタリングブッシュは例えば6.5mmの深さであり、29.1m
mのネック直径を有する管内で外径22.1mmと内径21.6mm
を有している。底部における２個の隣接開口の中心間の
距離は6.5mmである。環状エレメント34は0.40mmの厚さ
のミューメタル・シート材料からパンチされている。
（通常のエレメントは一般に0.25mmの厚さを有してい
る。） 第3a図は第２図の電子銃システムのカップ形部分25を
通る垂直断面の立面図であり、ここでビーム軸を通る平
面は図面の平面に垂直である。ミューメタルのような透
磁性材料の２個の（細長い）ストリップ35は中央電子ビ
ームの開口37に対して対称的に備えられている。

第3b図はストリップ35の別の実施例の第3a図の断面に
類似の断面を示している。この場合、各ストリップは突
き出している突出部36を有している。

エレメント34によって生成されたコマ収差補正の方向
に反対の方向のコマ収差補正を生成するストリップ35は
集束電極22に留められた（例えばスポット熔接によっ
て）分離エレメントとして示されている。もしカップ形
部分24が磁気遮蔽機能を持ち、従って透磁性材料で製造
されているなら、ストリップ35はカップ形部分24の突出
と互違いに形成されよう。

第3c図は第２図の電子銃システムの別の実施例の陽極
22を通る異なる領域における断面の立面図である。この
代案の実施例ではストリップ35が欠けている。それは中
央ビームのまわりに位置決めされた透磁性材料の環状エ
レメント38によって置換えられている。環状エレメント
38はカップ形部分25と26の間に収容された追加の開口区
画39上に備えられている。

この実施例において、そのような追加の区画は、どの
任意の位置にも収容できないと言う制限が存在してい
る。第3a図と第3b図に示された実施例はそのような制限
を持っていない。達成すべき効果によって、ストリップ
35はエレメント22の任意の軸位置に備えられる。しか
し、第3c図に示された実施例に基づく複数の変形が可能
である。この目的で第６図が参照される。

本発明の効果は第４図を参照して示されている。第4a
図において、外側電子ビーム（赤色と青色）および中央
電子ビーム（緑色）のラスタは、磁界整形器が無くかつ
自己収束偏向コイルが備えられている表示管において、
実線と破線によってそれぞれ示されている。記号b.c.は
磁界コマ収差を示している。これまで知られた手段によ
るコマ収差の補正は第4b図に示された状態となる。磁界
コマ収差はＹ軸（垂直軸あるいは画軸）の端部で０であ
るが、隅においては磁界コマ収差はまだ０でない。磁界
コマ収差の過剰補償は第4c図に示された状態を生じる。

過剰補償は例えば第２図に示された環状エレメント34
の外径の適応あるいはそれ等を更に前方に置くことによ
り実現される。

反対方向のコマ収差補正は電子銃システムのさらに裏
側に置かれた位置でエレメント35あるいはエレメント38
の助けを借りて実現される。この「逆」コマ収差補正の
効果はそれ自身第4d図に示されている。

第4c図と第4d図に示されたような補正の組合せ効果は
第4e図に示されている。本発明の効果は明らかに見るこ
とができる。磁界コマ収差は垂直軸上および隅で同程度
に補正される。

表示管中の電子ビームのビーム通路についての、本発
明による手順が精巧であることは、第5a図及び第5b図に
例示されている。第5a図は、外側電子ビームR,Bと中央
ビームＧとが、通常のやり方で偏向されている表示管を
通る場合の縦断面図である。記号Ｌは偏向コイルの「レ
ンズ作用」が集中していると考えられる位置を示してい
る。方向の変化が生成されると、中央ビームに対する外
側ビームの偏位（ΔＹ）が「レンズ」中に生起する。

本発明による手段は、方向に変化が生じた場合中央ビ
ームに対する外側ビームのレンズに何の偏位も存在しな
いことを保証している（第5b図）。

逆コマ収差補正を確保するために、例えばエレメント
38の様な開口区画中の中央開口のまわりに備えられた環
状エレメントを用いると、第3c図を参照して前に説明さ
れた位置決めのやり方に加えてエレメントを適当な位置
に位置決めする異なったやり方が存在する。これ等のや
り方の若干は、本発明による表示管で使用するのに適し
た異なる電子銃システムを通る縦断面図を示す第6a,6b,
6c,6d図を参照して示されている。電子ビームの軸を通
る平面は図面の平面内にある。第6a図は第3c図と同様な
状態を示しており、中央開口のまわりに透磁性材料の環
38が搭載されている追加の開口区画39が集束電極22（G
3）の部分25と26の間に備えられている。もし追加の区
画39が収容されるべきでないなら、カップ形部分24の底
部41上の中央開口のまわりに逆コマ収差補正環38′を備
えることが可能である。しかしその場合、この特定の場
所に位置決めされた環によって生成される効果で満足す
べきである。

第6b図が示しているように、代案のやり方は電極部分
24と25の間に追加の区画42を備え、かつ透磁率の高い素
材の環38′をその上に搭載することである。しかし、カ
ップ形部分24が遮蔽機能を持たぬ場合にのみこのことは
可能である。

電子銃システムが第6c図に示されるように多段型のも
のである場合、逆コマ収差補正エレメントの位置決めの
可能性に多数の変形が存在する。破線は透磁性材料の１
個あるいはそれ以上の環が中央ビームの軸のまわりの異
なる位置に備えることのできることを示している。

外側ビームのまわりの補正エレメント34がより近く表
示スクリーンに向かって置かれるほど、それは大抵の場
合により良くなっている。この目的に適合するために、
第6d図の電子銃システムに示されたような特殊な型のセ
ンタリングブッシュを有する電子銃システムを使うこと
ができる。その場合、センタリングブッシュ28は箱形で
あり、表示スクリーンに面する側でふた46を備えてい
る。

このふた46は３個の開口43,44,45を有している。透磁
性材料の環34が外側ビームの開口43と45におけるふた46
の外側にマウントされている。最適位置は、電子銃シス
テムの縦方向に眺めて、中央ビームのまわりに位置決め
されるべき透磁率の高い素材の環38に対し常に見出すこ
とができる。これは第6d図の環38の位置であるが、環3
8″によって示された更に前進した位置であってもよ
い。環38によって示されたなお更に前進した位置もま
た可能である。一般に、電子銃の集束間隙47の領域中あ
るいはその前方の換言すれば部分26から部分27への遷移
の領域中あるいはその前方の中央ビームのまわりの環の
位置は非常に適当である。外側ビームのまわりの環は表
示スクリーンの方向に、さらに前方に置かれるべきであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるカラーテレビジョン表示管の破断
透視立面図であり、 第２図は第１図に示されたカラーテレビジョン表示管の
電子銃システムの透視立面図であり、 第3a図は第２図の一部分を通る垂直断面の立面図であ
り、 第3b図は本発明による別の実施例の第3a図に類似の断面
図であり、 第3c図は本発明による別の実施例の第3a図に類似な断面
図であり、 第4a図，第4b図，第4c図，第4d図は別の偏向ユニットで
起こる磁界コマ収差を示す図であり、 第4e図は本発明による磁界コマ収差の補償を例示してい
る図であり、 第5a図は通常のカラーテレビジョン表示管の偏向におけ
るビーム通路を示す略図であり、 第5b図は本発明のカラーテレビジョン表示管の偏向にお
けるビーム通路を示す略図であり、 第6a図，第6b図，第6c図，第6d図は本発明によるカラー
テレビジョン表示管の電子銃システムの別の実施例の縦
断面図である。 １……ガラス外囲器 ２……表示窓 ３……コーン ４……ネック ５……総合電子銃システム 6,7,8……電子ビーム ９……管軸 10……表示スクリーン 11……シャドウマスク 12,31,32,33,37,43,44,45……開口 13……ベース 14……接続ピン 20……カップ形電極 21……平板形開口グリッド 22……集束電極 23……陽極 24,25,26,27……カップ形部分 28……センタリングブッシュ 29……ブラケット 30……ガラスロッド 34……環状磁界整形器（あるいは補正エレメント） 35……ストリップ 38,38′,38″,38……環状エレメント 41……底部 46……ふた 47……集束間隙

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】真空外囲器内に「インライン」型の電子銃
   システムを有するカラーテレビジョン表示管であって、 該電子銃システムは３本の電子ビームを生成し、それら
   の電子ビームの軸は同一平面上にあり、それらの電子ビ
   ームは外囲器の壁に設けられた表示スクリーン上に収束
   し、且つそれらの電子ビームは、動作中の表示管内で上
   記表示スクリーンの端から端までに亙って、１番目の偏
   向フィールド及び２番目の偏向フィールドを用いて２つ
   の直交する方向に偏向され、また、 上記電子銃システムは、表示スクリーン上で走査される
   ラスタを可能な限り一致させるためのフィールド整形器
   を具え、該フィールド整形器は透磁率の高い素材による
   エレメントを有し、該エレメントは電子銃の終端部分に
   設けられ、該電子銃の終端部分は表示スクリーンに面し
   且つ電子ビームを通過させるための開口を持ち、上記エ
   レメントは２つの外側のビームを通過させるための開口
   の周りに位置して成るカラーテレビジョン表示管におい
   て、 電子銃の終端部分に設けられた上記エレメントは、フィ
   ールド・コマ誤差を過剰修正する構造であること、 電子銃は、開口のある付加部分をその内部に含む電極
   を、表示スクリーンから上記終端部分より更に離れた位
   置に有し、該付加部分は電子ビームを通過させるための
   中央開口を持つこと、及び フィールド整形器は更にもう１つのエレメントを有し、
   該更にもう１つのエレメントは透磁率の高い素材による
   環であって、この透磁率の高い環は上記付加部分の中央
   の開口の周りに搭載され、その搭載位置は表示スクリー
   ンから上記終端部分より更に離れた位置であり、また、
   上記更にもう１つのエレメントはフィールド・コマ誤差
   を過少修正することを特徴とするカラーテレビジョン表
   示管。
2. 【請求項２】上記更にもう１つのエレメントは、電子銃
   の集束間隙の前に位置し、上記付加部分の中央の開口の
   周りで集束電極の内部に搭載されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載のカラーテレビジョン表
   示管。