JPH0548352Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、プロジエクシヨンテレビジヨンの
CRT形投射管に用いられるCRT磁気電子ビーム
集束装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、プロジエクシヨンテレビジヨンに用いら
れるCRT形投射管は、第４図で示されるように、
明るい投影像を得る目的で、比較的強い電子ビー
ムＪが用いられる。

この電子ビームＪは、互いに反発し拡散するの
で大口径のレンズが必要である。このため、レン
ズの口径を容易に大きくでき、少ない収差で集束
できる永久磁石または電磁石で構成された磁気レ
ンズ１が使用されている。

この磁気レンズ１は、第２格子２と陽極３で予
備集束された電子ビームＪを、電子ビームＪと同
一方向の時速密度Ｂによる磁気集束作用によつ
て、CRT管面上に焦点を結ばせる。

ところが、このプロジエクシヨン方式のテレビ
受像機はCRT投射管の画像を拡大投与する方式
のため、ブラウン管方式に比べ画質が劣る欠点が
あつた。

この欠点を補うため、プロジエクシヨン方式で
は、CRT投射管面全面にわたつて、従来以上に
強くて、シヤープな電子ビームＪが必要となり、
前記電子ビームＪを得るための一つの方法とし
て、補正用のコイル４，４′が設けられたものが
ある。これは、例えば、CRT頚部外周に、従来
の磁気レンズ１以外に少なくとも２個の補正用コ
イル４，４′を同軸上に近接して設け、一方のコ
イル４に、直流バイアスを印加してCRT管面中
央部の電子ビームＪの集束（以後、静集束とす
る）の補正を行なうと共に、他方には、水平、垂
直偏向信号に同期したパラボラ状の信号電流を印
加し、CRT管面外周部の電子ビームＪの集束
（以後、動集束とする）の補正を行なつている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記２つの補正コイルは、構造
上近接して配置される。このため、両コイル間に
は磁気結合が生じ動集束電圧が大きくなる問題が
ある。

また、電子ビームは、電子レンズで集束された
後、偏向コイルにより偏向されCRT管面上に到
達する。ところが、上記偏向コイルは、内部の磁
界分布が一様でなく、このため電子ビームは偏向
コイル内の位置によつて異なつた集束を受けるこ
ととなり、偏向コイルを通過した電子ビームは、
断面が変形して集束が悪くなる。しかし、従来の
磁気集束方式では、電子ビームをらせん状に集束
するため、Ｘ軸、Ｙ軸方向に変形するような電子
ビームを偏向コイルに入射する以前にあらかじめ
補正し、CRT管面上に最適な集束を行なうこと
はできないという問題がある。

そこで、この考案では、補正用コイル間で磁気
結合を発生させないようにすると共に、電子ビー
ムをＸ軸およびＹ軸方向に個別に集束状態を調整
できるようにして、CRT管面上に最適な集束が
できるようにすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、この考案では、
CRT頚部の外周に、その軸線上前後所定間隔を
置いて少なくとも２個の非磁性体から成る円筒を
所定位置に取り付け、その両円筒周囲の４等分し
た位置に永久磁石を配置すると共に、両円筒間の
対向する永久磁石は同一軸上とし、かつ、各永久
磁石の円筒外周面に接する磁極面は、前記周囲で
隣接するもの、および前記同一軸上で対向するも
のの極性がそれぞれ異なり、さらに、円筒上の各
永久磁石の外周にはコイルを巻回し、CRT頚部
に取り付けた各円筒外周の一方の互いに向き合う
コイルに、その発生する磁界により永久磁石の強
さを調整する直流電流を加えると共に、他方のコ
イルには、内部の永久磁石に交番磁界を発生させ
る水平および垂直偏向信号と同期した複合補正信
号を加えた構成としたものである。

上記、所定位置および所定間隔は、電子ビーム
がCRT管面上に於て最適の集束状態となるよう
に、CRT管の前長、磁界強度等により適宜に決
定する。

複合補正信号とは、動集束補正を行なう磁界を
電子ビームに加える信号電流であり、電子ビーム
の強さおよびCRT管の焦点距離により、実験お
よび経験により適宜に決められる。

〔作用〕

この様に構成されるCRT磁気電子ビーム集束
装置では、円筒の周囲を四等分する位置に、隣合
う磁極を異なるように配置された永久磁石によ
り、円筒内部には、隣り合う磁極間に生ずる磁界
が円筒の中心を取り囲むように、その向き合う磁
界の向きが逆の磁界に形成される。この両円筒
は、その同一軸上に配置された磁極が異なつてい
るため、その円筒内部に形成される同一軸上の磁
界の向きは、ちようど逆向きとなる。

また、各永久磁石の外周に巻回された両円筒の
一方の互いに向き合うコイルに電流を加え、その
電流値および電流の流れる向きを調整し、内部の
永久磁石の磁界の強さを調整し、電子ビームの
CRT管中央部の集束状態を調整する。さらに、
他方のコイルには、水平及び垂直偏向信号と同期
した複合補正信号を加え、その内部の磁界を前記
複合補正信号に合わせて変化させ、CRT管面中
央部と周辺部への電子ビームの飛距離の違いによ
る焦点のずれを補正し、ビームのCRT面周辺部
での集束状態を調整する。

このように調整された磁界の中心に、電子ビー
ムが直角に入射すると、電子ビームは、フレミン
グの左手の法則に従つて、各磁極間に発生する磁
界から直角方向に力を受け、90°の角度差を有し
て、拡散および圧縮状態となる。いま、電子ビー
ムが後方の円筒（実施例においては符号ａ）に入
射し、上方向および下方向よりの磁界から力を受
けて、垂直方向（以後Ｙ軸方向とする）に拡散状
態となり、さらに、左右方向からの磁界からは、
水平方向（以後Ｘ軸方向とする）に力を受けて、
過圧縮状態となり、電子ビームは縦長楕円状とな
る。

さらに、この楕円状の電子ビームが前方の円筒
（実施例においては符号ｂ）の中心に入射すると、
この前方の円筒ｂの磁界は、後方の円筒ａの磁界
とは、逆向きの磁界を形成しているため、後方の
円筒で受けた力とは、逆向きの力を受け、Ｙ軸方
向に集束し、Ｘ軸方向に拡散する。すなわち、円
筒ｂに入射した縦長楕円状の電子ビームは、Ｘ軸
方向は過圧縮から拡散状態となるように力を受け
て適正集束し、Ｙ軸方向も拡散から圧縮状態とな
るように力を受け、適正集束する。この時、電子
ビームの形状が楕円状となつているため、Ｘ軸、
Ｙ軸方向から受ける磁界からの力が一様でなく、
圧縮状態が強くまた、拡散状態が弱く働くため、
電子ビームのＸ軸方向、Ｙ軸方向に個別に適正集
束が可能となる。

したがつて、後方の円筒ａは、Ｘ軸方向の集束
を行ない、前方の円筒ｂは、Ｙ軸方向の集束を行
なう。

また、集束の分担は、両円筒を同一方向に90°
回転させることによつて入れ換えることができ
る。この場合、後方の円筒ａがＹ軸方向の集束を
行ない、前方の円筒ｂが、Ｘ軸方向の集束を行な
う。

〔実施例〕

以下、この考案の実施例を第１図から第３図に
基づいて説明する。

この考案に係るCRT磁気電子ビーム集束装置
は、第１図に示すように、CRT形投射管Ｔの頚
部の外周の所定位置に、その軸方向に前後所定間
隔を置いて非磁性体の円筒ａ，ｂを取り付ける。
この所定位置および所定間隔は、電子ビームＪ
が、CRT管面上で最適な集束状態となるように
適宜に調整する。

後方の円筒ａの周囲には、第２図に示すよう
に、その円筒を四等分するように90°置きに、厚
み方向に磁化した永久磁石ｍ１〜ｍ４が、CRT
後部から見て時計方向に、磁石ｍ１が円筒ａ外周
面に接する磁極面の極性をＳ極として設置され、
以下、同様に磁石ｍ２はＮ極、磁石ｍ３はＳ極、
磁石ｍ４はＮ極、となるように設置される。従つ
て、永久磁石ｍ１〜ｍ４の磁束密度によつてこの
円筒ａ内部に形成される磁界Ｈは、Ｎ極の磁石ｍ
２からその両隣のＳ極の磁石ｍ１，ｍ３へ向う磁
界Ｈと、磁石ｍ２と向き合う位置のＮ極の磁石ｍ
４から、その両隣りのＳ極の磁石ｍ１，ｍ３へ向
う磁界Ｈが、円筒の中心を囲むように、その向き
合う磁界Ｈの向きを逆にして形成される。

また、前方の円筒ｂの周囲には、円筒ａの周囲
に配置された磁石ｍ１〜ｍ４と同一軸上で対向す
る磁石ｍ５〜ｍ８の円筒ｂの外周面に接する磁極
面を異にするように、磁石ｍ５はＮ極、磁石ｍ６
はＳ極、磁石ｍ７はＮ極、磁石ｍ８はＳ極として
設置されている。この磁極は、円筒ａの磁極と極
性が逆となつているため、磁界Ｈの方向は円筒ａ
に形成される磁界Ｈとは逆方向となる。

同図に示すように、両円筒ａ，ｂの永久磁石ｍ
１〜ｍ８にコイルL₁〜L₈が巻回され、各円筒ａ，
ｂ上のCRT頚部直径方向で互いに向き合うコイ
ルL₁−L₃，L₂−L₄およびL₅−L₇，L₆−L₈は直列
に接続されてペアとなつている。例えば、このコ
イルペアL₁−L₃およびL₅−L₇には直流電流I_a，I_b
を加え、各コイルL₁，L₃，L₅，L₇（静集束コイ
ル）内部の永久磁石ｍ１，ｍ３，ｍ５，ｍ７の磁
界の強さを調整し、各円筒ａ，ｂ内部の磁界Ｈの
強さを補正して、最適な静集束を行なう。

一方、コイルL₂，L₄およびL₆，L₈（動集束コイ
ル）には、水平および垂直偏向信号と同期した複
合補正信号Ｐが加えられており、永久磁石ｍ２，
ｍ４，ｍ６，ｍ８の磁界Ｈの強さをCRT管面上
までの焦点距離に合わせて補正し、最適な動集束
を行なう。

前記、L₁，L₃，L₅，L₇の静集束コイルとL₂，
L₄，L₆，L₈の動集束コイルとは、90°の位相差を
置いて配置されており、相互インダクタンスを持
たない。このため、静集束コイルと動集束コイル
間の誘導結合が小さく静集束および動集束の調整
が容易となる。

これらのコイルL₁〜L₈が巻回された永久磁石
ｍ１〜ｍ８が配置された円筒ａおよび円筒ｂの磁
界Ｈにより、円筒ａに入射した電子ビームＪはＹ
軸方向に拡散し、Ｘ軸方向は圧縮されるため、そ
の形状が楕円状の電子ビームＪに変形される。ま
た円筒ｂに入射した楕円状の電子ビームＪは、そ
の形状よりＹ軸方向は強く圧縮され、Ｘ軸方向は
弱く拡散されるため電子ビームＪは適正に集束す
る。

この実施例は、以上の様に構成されており、第
２図に示すように電子ビームＪを円筒ａの中心に
入射し、電子ビームがCRT管面中央部に細かく
絞り込まれるようにコイルL₁，L₃，L₅，L₇を流
れる電流I_a，I_bを調整すると、円筒ａ内部の磁石
ｍ１，ｍ２間およびｍ３，ｍ４間に発生する磁界
Ｈは、円筒ｂ内部の磁石間に発生する磁界Ｈより
強いか、または弱い磁界Ｈとなる。この磁界Ｈに
より、円筒ａに入射する電子ビームＪは、Ｘ軸方
向（円筒ａの左右）より力を受け、過集束状態の
電子ビームJ_aとなると共に、コイルL₂，L₄に加え
られる複合補正信号ＰによりＸ軸方向に対する動
集束が行われる。この後、電子ビームJ_aは円筒ｂ
に入射し、Ｙ軸方向（円筒の上下）より力を受
け、圧縮されるが、Ｘ軸方向には拡散されると共
に、コイルL₆，L₈に加えられる複合補正信号に
より、Ｙ軸方向に対する動集束が行われ、電子ビ
ームＪはCRT管面全面にわたつて最適な集束状
態J_bとなる。

このように、この集束装置はＸ軸およびＹ軸方
向の静および動集束を個別に調整及び補正し、最
適な集束状態の電子ビームをCRT管面全面に結
ばせることができる。

実施例では、円筒の周囲を４等分した位置にコ
イルを巻回した永久磁石を配置した場合を述べた
が、この考案では、これ以外にも４等分位以上の
偶数等分位というように、少なくとも４等分位に
コイルを巻回した磁石を配置すれば、同様の作用
を行なうことができる。

なお、円筒ａ，ｂ上のコイルL₁〜L₄は第３図
に示すように並列に接続することもできる。

さらに磁石の外周に、例えば円環状の磁性バツ
クヨークを設けることで磁石の能率を向上するこ
ともできる。

また、実施例では、２つの円筒の場合を述べた
が３個または４個以上の円筒を取り付けた場合に
は、更に高精度なビーム集束ができる。

〔効果〕

この考案は、以上のように構成されているの
で、電子ビームのＸ軸方向およびＹ軸方向の静集
束および動集束の調整が個別に行なえる。このた
め、簡単な調整で、例えば、集束された電子ビー
ムが偏向コイル内を通過する際に受ける集束の乱
れも補正することができ、CRT管面全面で最適
な集束状態を得ることができる。

また、静集束コイルと、動集束コイル間の磁気
結合もないのでこれらのコイルの駆動電源も簡単
なものとすることができる。

さらに、この集束作用は、電子ビームと直交す
る磁界を用いているので、小さな磁束密度で効果
的に電子ビームを集束することができ、従来の磁
気レンズに比べ磁石の形状も小さくなつて軽くな
り、また、磁気シールドも必要とせず、小型化が
容易であり、重量も軽くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の側面図、第２図
は第１図の作用説明図、第３図は第２図と同一円
筒でのコイル並列接続図、第４図は従来例の側面
図である。 ａ，ｂ……円筒、ｍ１〜ｍ８……永久磁石、
L₁〜L₈……コイル、I_a，I_b……直流電流、Ｐ……
補合補正信号。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. CRT頚部の外周に、その軸線上前後所定間隔
   を置いて少なくとも２個の非磁性体から成る円筒
   を所定位置に取り付け、その両円筒周囲の４等分
   した位置に永久磁石を配置すると共に、両円筒間
   の対向する永久磁石は同一軸上とし、かつ、各永
   久磁石の円筒外周面に接する磁極面は、前記周囲
   で隣接するもの、および前記同一軸上で対向する
   ものの極性がそれぞれ異なり、さらに、円筒上の
   各永久磁石の外周にはコイルを巻回し、CRT頚
   部に取り付けた各円筒外周の一方の互いに向き合
   うコイルに、その発生する磁界により永久磁石の
   強さを調整する直流電流を加えると共に、他方の
   コイルには、内部の永久磁石に交番磁界を発生さ
   せる水平および垂直偏向信号と同期した複合補正
   信号を加えたことを特徴とするCRT磁気電子ビ
   ーム集束装置。