JP2001185055A - 偏向ヨーク及び陰極線管受像機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鞍型の垂直偏向コイルを採用するにあたり、
偏向効率の向上を図る。 【解決手段】 ヨーク中心軸（Ｚ軸）方向の一方を他方
よりも大きく開口した筒型構造をなすとともに、大径開
口部側の開口形状を略長方形としてなるコア１９と、ヨ
ーク中心軸方向の一方と他方を渡り線部２1，２２とし
てコア１９の内面側に鞍型に巻線されるとともに、コア
１９の大径開口部側の渡り線部において該コア開口のコ
ーナー部ＣＰよりもヨーク垂直軸（Ｙ軸）寄りに巻かれ
たコイル線１７Ａをコア１９の外面側に巻き付ける一
方、コーナー部ＣＰよりもヨーク水平軸（Ｘ軸）寄りに
巻かれたコイル線１７Ｂをコア１９の開口縁部に沿って
巻き付けてなる垂直偏向コイル１７とを備える偏向ヨー
ク。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テレビジョン受像
機やコンピュータ用ディスプレイに用いられる陰極線管
受像機に係り、特に、陰極線管バルブに装着して用いら
れる偏向ヨークに関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー陰極線管においては、電子銃から
出射される３本の電子ビーム、即ちＲ（赤），Ｇ
（緑），Ｂ（青）の各色蛍光体を発光させる３本の電子
ビームの進行方向を上下左右に偏向することにより、画
面上にカラー画像を組み立てている。電子ビームの偏向
には、水平偏向コイルと垂直偏向コイルを有する偏向ヨ
ークが用いられる。この偏向ヨークは、陰極線管バルブ
のネック部からファンネル部に至るコーン部と呼ばれる
部分に装着される。

【０００３】偏向ヨークにおいては、電子銃から出射さ
れる３本の電子ビームの軌道上に、上記水平偏向コイル
に水平偏向電流を、上記垂直偏向コイルに垂直偏向電流
をそれぞれ流すことにより偏向磁界を形成し、この偏向
磁界によって電子ビームを上下左右に偏向している。そ
して、３本の電子ビームを色選別電極（アパーチャグリ
ル、シャドウマスク等）の一点に集中（コンバージェン
ス）させることで、画面上に所望のカラー画像を再現し
ている。

【０００４】ところで従来においては、陰極線管バルブ
のコーン部を断面略長方形の角型構造とし、これに合わ
せて偏向ヨークの断面形状を部分的に角型としたものが
知られている。この種の偏向ヨークでは、陰極線管バル
ブのネック部側に対応する部分の断面形状を略円形と
し、同パネル部側に対応する部分の断面形状を略長方形
としたものが用いられている。

【０００５】図８（Ａ）は陰極線管バルブのネック部側
におけるコーン部と偏向ヨークの断面形状を示すもので
ある。図から明らかなように、陰極線管バルブのコーン
部５１は断面略長方形となっており、これに合わせて偏
向ヨーク５２の断面形状も略長方形となっている。この
ような角型構造を採用することにより、偏向ヨークによ
る偏向磁界をより有効に電子ビームに作用させて偏向効
率を高めることが可能となる。

【０００６】一般に、垂直偏向コイルは、図８（Ｂ）に
示すようにコア５３を用いてトロイダル状に巻かれるこ
とが知られている。また、コア構造としては、図８
（Ｃ）に示すように、垂直偏向コイルのコイル線が巻か
れるコア内面に複数の案内溝５４を放射状に形成し、こ
れらの案内溝５４でコイル線の巻き位置を規制するもの
が知られている。このような案内溝５４を有するコア５
３は、スロットコアとも呼ばれている。

【０００７】ここで、上述のトロイダル巻きは、ＲＩ²
（Ｒは抵抗、Ｉは電流）で表される偏向指数が小さくて
偏向効率が良好であるものの、外部への漏洩磁界が大き
く、また所望する磁界分布が得られにくいなどの欠点を
持つ。そのため最近では、垂直偏向コイルの巻線形態と
して鞍型（サドル型）を採用することが多くなってい
る。

【０００８】鞍型の垂直偏向コイルを巻線する方式とし
ては、コイル巻線用の金型を用いた所謂金型巻きと、コ
イル巻線用のボビンを用いたセクション巻きとが知られ
ている。図９（Ａ）は金型巻きによって鞍型に巻線され
た垂直偏向コイル５５の外観を示す斜視図であり、図９
（Ｂ）はコイル巻線用のボビン５６の構造を示す斜視図
である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、垂直偏
向コイルの巻線形態として鞍型を採用した場合は、上記
金型巻き及びセクション巻きのいずれにおいても、ヨー
ク中心軸方向の一方と他方に渡り線部５７Ａ，５７Ｂ
（図９（Ａ）参照）が形成される。この渡り線部５７
Ａ，５７Ｂは、垂直偏向コイル５５の主巻線部５８（図
９（Ａ）参照）によって形成される偏向磁界に対して、
これを打ち消す方向の反磁界を発生させる。また、渡り
線部の存在によって垂直偏向コイルのコイル線長が長く
なるため、上記偏向指数（ＲＩ²）が大きくなる。その
結果、垂直偏向コイルの偏向効率が低下してしまう。

【００１０】特に、近年では、テレビジョン受像機やコ
ンピュータ用ディスプレイの薄型化を実現するために、
偏向ヨークによる広角度偏向が必須とされ、それに伴っ
て偏向電力の増大を招いている。したがって、垂直偏向
コイルの偏向効率を向上させることは、偏向ヨーク全体
の偏向電力さらには陰極線管受像機の消費電力を低下さ
せるうえで重要な課題となっている。

【００１１】図１０は広角度偏向に対応した従来の垂直
偏向コイルの巻線状態を示すもので、図中（Ａ）はこれ
を前面側から見た斜視図、（Ｂ）はこれを背面側から見
た斜視図である。図示のように垂直偏向コイル６０は、
コア６１の内面側に鞍型に巻線されている。また、ヨー
ク中心軸方向の一方と他方では、それぞれ垂直偏向コイ
ル６０のコイル線（渡り線）６０Ａ，６０Ｂがコア６０
の開口縁部に沿って巻き付けられている。このように広
角度偏向に対応したものでは、偏向電力の増大がますま
す顕著なものとなる。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る偏向ヨーク
においては、ヨーク中心軸方向の一方を他方よりも大き
く開口した筒型構造をなすとともに、少なくとも大径開
口部側の開口形状を略長方形としてなるコアと、ヨーク
中心軸方向の一方と他方を渡り線部としてコアの内面側
に鞍型に巻線されるとともに、コアの大径開口部側の渡
り線部において該コア開口のコーナー部よりもヨーク垂
直軸寄りに巻かれたコイル線をコアの外面側に巻き付け
る一方、コーナー部よりもヨーク水平軸寄りに巻かれた
コイル線をコアの開口縁部に沿って巻き付けてなる垂直
偏向コイルとを備えた構成となっている。また、本発明
に係る陰極線管受像機においては、上記構成の偏向ヨー
クを用いたものとなっている。

【００１３】上記構成の偏向ヨーク及びこれを用いた陰
極線管受像機では、鞍型の垂直偏向コイルの巻線構造と
して、コアの大径開口部側の渡り線部において該コア開
口のコーナー部よりもヨーク垂直軸寄りに巻かれたコイ
ル線をコアの外面側に巻き付けることにより、該コイル
線が最短の経路で渡されるとともに、コーナー部よりも
ヨーク水平軸寄りに巻かれたコイル線をコアの開口縁部
に沿って巻き付けることにより、該コイル線も最短の経
路で渡されるようになる。これにより、コアの大径開口
部側において垂直偏向コイルの渡り線部のコイル線長を
従来よりも短縮することが可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しつつ詳細に説明する。

【００１５】図１は本発明が適用される陰極線管の全体
像を示す概略斜視図である。図１において、陰極線管バ
ルブ１０は、パネル部１１、ファンネル部１２及びネッ
ク部１３により構成されている。パネル部１１の内面に
は、赤，青，緑の各色蛍光体をパターン配列した蛍光面
（不図示）が形成されている。一方、ネック部１３に
は、電子ビームの出射源となる電子銃１４が内装されて
いる。また、ネック部１３からファンネル部１２に至る
コーン部には、電子ビームを偏向するための偏向ヨーク
１５が装着されている。

【００１６】上記構成の陰極線管は、パネル部１１内面
の蛍光面にカラー画像（又は白黒画像）を再現するのに
必要な各種の付属部品とともに図示せぬ筐体に組み込ま
れ、これによってテレビジョン受像機やコンピュータ用
ディスプレイ等の陰極線管受像機が構成される。

【００１７】図２は本発明に係る偏向ヨークの一部破断
面を含む側面図である。図２から明らかなように、偏向
ヨーク１５には、水平偏向コイル１６、垂直偏向コイル
１７、コイルボビン１８、コア１９及びリングマグネッ
ト２０等の部品が装備されている。水平偏向コイル１６
はコイルボビン１８に鞍型にセクション巻きされてい
る。垂直偏向コイル１７は後述する巻線ガイド部材を用
いて鞍型に巻線されている。

【００１８】また、水平偏向コイル１６は偏向ヨーク１
５の上下（垂直軸方向）に対をなして配置され、その外
側（外周側）に垂直偏向コイル１７が偏向ヨーク１５の
左右（水平軸方向）に対をなして配置されている。そし
て、電子銃１４から出射される電子ビームの軌道上にお
いて、水平偏向コイル１６は電子ビームを画面の左右方
向（水平軸方向）に偏向させる磁界（水平偏向磁界）を
発生し、垂直偏向コイル１７は電子ビームを画面の上下
方向（垂直軸方向）に偏向させる磁界（垂直偏向磁界）
を発生する。

【００１９】コア１９はフェライト等の磁性材料からな
るもので、ヨーク中心軸（Ｚ軸）方向の一方を他方より
も大きく開口した筒型構造をなしている。コア１９の一
方（大径開口部側）は略長方形に開口し、同他方（小径
開口部側）は略円形に開口している。こうしたコア１９
の開口形状は、上記陰極線管バルブ１０におけるコーン
部の断面形状に対応したものとなっている。このコア１
９は、水平偏向コイル１６及び垂直偏向コイル１７が発
生する磁界の効力をより高めるために、それらの偏向コ
イル１６，１７を覆うように装着されている。リングマ
グネット２０は、電子銃１４の組み立て誤差等による電
子ビームの軌道ずれを補正するために、偏向ヨーク１５
の後端部（ガン側）に取り付けられている。

【００２０】図３は本発明の実施形態に係る垂直偏向コ
イルの巻線状態を示すもので、図中（Ａ）はその正面
図、（Ｂ）はその背面図である。図３において、垂直偏
向コイル１７は、コア１９の内面側に鞍型に巻線（セク
ション巻き）されている。また、コア１９の一方（大径
開口部側）には渡り線部２１が形成され、同他方（小径
開口部側）にも渡り線部２２が形成されている。各々の
渡り線部２１、２２では、垂直偏向コイル１７のコイル
線１７Ａ，１７Ｂがヨーク水平軸（Ｘ軸）を介して一方
から他方に（上側から下側に、或いは下側から上側に）
渡されている。

【００２１】このうち、コア１９の小径開口部側におい
ては、垂直偏向コイル１７の渡り線（渡り線部２２を形
成するコイル線）が一様にコア１９の開口縁部に沿って
巻き付けられている。

【００２２】これに対して、コア１９の大径開口部側に
おいては、垂直偏向コイル１７の渡り線（渡り線部２1
を形成するコイル線）の巻き付き方が、コア開口のコー
ナー部ＣＰを境に異なるものとなっている。即ち、コア
開口のコーナー部ＣＰを通る対角線Ｇよりもヨーク垂直
軸（Ｙ軸）寄りに巻かれたコイル線１７Ａは、コア１９
の外面側（背面側）に巻き付けられている。一方、コア
開口のコーナー部ＣＰを通る対角軸Ｇよりもヨーク水平
軸（Ｘ軸）寄りに巻かれたコイル線１７Ｂは、コア１９
の開口縁部に沿って巻き付けられている。

【００２３】図４は上記垂直偏向コイルの巻線構造を実
現する際に使用される巻線ガイド部材の構造を示すもの
で、図中（Ａ）はその正面図、（Ｂ）はその背面図であ
る。また、図５（Ａ）は図３におけるＪ−Ｊ断面図、図
５（Ｂ）は図４におけるＫ−Ｋ断面図である。まず、図
４に示す巻線ガイド部材２３は、コア１９の大径開口部
に装着して使用されるもので、例えば樹脂の一体成形に
より、コア１９の開口形状に対応して略長方形の枠状に
形成されている。

【００２４】巻線ガイド部材２３の前面側には、垂直偏
向コイル１７の巻き位置を規制する複数のガイド爪２４
が形成され、これらのガイド爪２４によって形成される
スリット２５に上記コイル線１７Ａ，１７Ｂが通される
ようになっている。また、巻線ガイド部材２３の背面側
には、上記対角線Ｇよりもヨーク垂直軸（Ｙ軸）寄りに
位置して複数のスリット２６が形成され、かつ上記対角
線Ｇよりもヨーク水平軸（Ｘ軸）寄りに位置してフラン
ジ部２７が形成されている。このフランジ部２７は、上
記ガイド爪２４との間に凹状のガイド溝２８を形成する
ものである。

【００２５】上記巻線ガイド部材２３を用いて垂直偏向
コイル１７を鞍型に巻線する場合は、ヨーク水平軸（Ｘ
軸）に近い部分から順に巻き始め、ヨーク垂直軸（Ｙ
軸）の近くで巻き終わりとなる。その際、コア１９のコ
ーナー部ＣＰよりもヨーク垂直軸寄りのコイル線１７Ａ
とヨーク水平軸寄りのコイル線１７Ｂとで、渡り線部２
１での巻き方が異なるものとなる。

【００２６】即ち、コイル線１７Ｂの場合は、コア１９
の内面側から上側（又は下側）のスリット２５を通して
ガイド溝２８内に進出させる。その後、ガイド溝２８に
係合しつつコア１９の開口縁部に沿ってコイル線１７Ｂ
を巻き付けた後、下側（又は上側）のスリット２５を通
してコイル線１７Ｂをコア１９の内面側に引き出す。

【００２７】これに対して、コイル線１７Ａの場合は、
コア１９の内面側から上側（又は下側）のスリット２
５、２６を順に通してコア１９の外面側に引き出す。そ
の後、ヨーク垂直軸（Ｙ軸）に沿ってコイル線１７Ａを
コア１９の外面側に巻き付けた後、下側（又は上側）の
スリット２６、２５を順に通してコイル線１７Ａをコア
１９の内面側に引き出す。

【００２８】このとき、ヨーク水平軸上において図６に
示すように巻線ガイド部材２３のフランジ部２７からコ
ア１９の外面に倣うようにガイドアーム２９を延設し、
このガイドアーム２９に複数のリブ３０を設けて、各リ
ブ３０間にコイル線１７Ａを係合させることにより、コ
ア１９の外面側に巻き付けられたコイル線１７Ａの巻き
位置を規制することができる。これにより、コア１９の
外面側でコイル線１７Ａの位置ずれを防止することが可
能となる。

【００２９】なお、上記リブ付きのガイドアーム２９
は、本発明における規制部材に相当するものである。こ
のガイドアーム２９については、巻線ガイド部材２３と
一体に形成する以外にも、巻線ガイド部材２３やコア１
９等の部品に所定の固着手段（ネジ止め、接着、嵌合
等）を用いて別個に取り付けるようにしてもよい。

【００３０】図７は巻線ガイド部材を用いた広角度偏向
対応の垂直偏向コイルの巻線状態を示すもので、図中
（Ａ）はこれを前面側から見た斜視図、（Ｂ）はこれを
背面側から見た斜視図である。この図７を見ても、上述
のようにコア開口のコーナー部ＣＰよりもヨーク垂直軸
寄りのコイル線１７Ａがコア１９の外面側に巻き付けら
れ、同ヨーク水平軸寄りのコイル線１７Ｂがコア１９の
開口縁部に沿って巻き付けられていることが分かる。

【００３１】このような巻線構造を採用することによ
り、コア１９の大径開口部側においてそのコア開口のコ
ーナー部ＣＰよりもヨーク垂直軸（Ｙ軸）寄りに巻かれ
たコイル線１７Ａとヨーク水平軸（Ｘ軸）寄りに巻かれ
たコイル線１７Ｂとが、共に最短の経路を辿って渡され
るようになる。これにより、コア１９の大径開口部側に
おいて垂直偏向コイル１７の渡り線部２１のコイル線長
を従来よりも短縮することができる。その結果、垂直偏
向コイル１７の電気抵抗値を最小に抑えて偏向指数（Ｒ
Ｉ²）を低下させることができるため、その分だけ偏向
効率を高めることが可能となる。また、垂直偏向コイル
１７を形成するにあたって、コイル線の使用量を削減で
きるため、製造コストを低減することが可能となる。さ
らに、偏向ヨークでの偏向効率の向上に伴い、陰極線管
受像機の小電力化を図ることが可能となる。

【００３２】また、コア１９の外面側に巻き付けられた
コイル線（渡り線）１７Ａの磁界はコア１９に引き込ま
れることで、該コア１９よりも内側の領域即ちファンネ
ル内領域に漏れにくくなる。そのため、垂直偏向コイル
１７の主巻線部による偏向磁界に対して、コイル線（渡
り線）１７Ａの磁界が反磁界となって作用することは殆
どなくなる。これにより、垂直偏向コイル１７の渡り線
部２１による反磁界を減少させて、偏向効率をより一層
高めることが可能となる。

【００３３】因みに、本実施形態の巻線構造によるコイ
ル線長の短縮度合いを調べたところ、次のような結果が
得られた。まず、垂直偏向コイル１７の全巻数に対し
て、コイル線１７Ａが占める巻数の割合は、５０〜８０
％程度のものが多く、仮に６０％とした場合でも、渡り
線部２１が占めるコイル線長がコイル全線長に対して約
５０％（９０〜１１０°偏向時）〜６０％（１２０°偏
向時）として、９０°偏向例では２．４％、１１０°偏
向例で４．２％、超広角偏向例（1２０°偏向例）では
６．５％のコイル線長の短縮となった。

【００３４】この結果から、特に、偏向ヨークの偏向角
度が広角になるほど、偏向効率の改善効果が大きくな
る。したがって本発明は、陰極線管受像機（テレビジョ
ン受像機、コンピュータ用ディスプレイ等）の薄型化を
図るうえで、非常に有効な手段となる。

【００３５】なお、上記実施形態においては、上述した
垂直偏向コイル１７の巻線構造をセクション巻きにて実
現したが、本発明はこれに限らず、金型巻き或いはコイ
ル線の巻き位置を規制する案内溝付きのコア（スロット
コア）を用いたスロット巻きでも実現可能である。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、垂
直偏向コイルの巻線形態として鞍型を採用する場合に、
コアの大径開口部側の渡り線部を形成するコイル線の長
さを従来よりも短縮して、偏向ヨークの偏向効率を向上
させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される陰極線管の全体像を示す概
略斜視図である。

【図２】本発明に係る偏向ヨークの一部破断面を含む側
面図である。

【図３】本発明の実施形態に係る垂直偏向コイルの巻線
状態を示す図である。

【図４】巻線ガイド部材の構造を示す図である。

【図５】図３におけるＪ−Ｊ断面と図４におけるＫ−Ｋ
断面を示す図である。

【図６】規制部材の具体的な構造例を示す図である。

【図７】巻線ガイド部材を用いた広角度偏向対応の垂直
偏向コイルの巻線状態を示す図である。

【図８】従来技術を説明する図（その１）である。

【図９】従来技術を説明する図（その２）である。

【図１０】広角度偏向に対応した従来の垂直偏向コイル
の巻線状態を示す図である。

【符号の説明】

１０…陰極線管バルブ、１１…パネル部、１２…ファン
ネル部、１３…ネック部、１４…電子銃、１５…偏向ヨ
ーク、１６…水平偏向コイル、１７…垂直偏向コイル、
１７Ａ，１７Ｂ…コイル線、１９…コア、２１，２２…
渡り線部、２３…巻線ガイド部材、ＣＰ…コーナー部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヨーク中心軸方向の一方を他方よりも大
   きく開口した筒型構造をなすとともに、少なくとも大径
   開口部側の開口形状を略長方形としてなるコアと、 前記ヨーク中心軸方向の一方と他方を渡り線部として前
   記コアの内面側に鞍型に巻線されるとともに、前記コア
   の大径開口部側の渡り線部において該コア開口のコーナ
   ー部よりもヨーク垂直軸寄りに巻かれたコイル線を前記
   コアの外面側に巻き付ける一方、前記コーナー部よりも
   ヨーク水平軸寄りに巻かれたコイル線を前記コアの開口
   縁部に沿って巻き付けてなる垂直偏向コイルとを備える
   ことを特徴とする偏向ヨーク。
2. 【請求項２】 前記コアの外面側に巻き付けられたコイ
   ル線の巻き位置を規制する規制部材を具備することを特
   徴とする請求項1記載の偏向ヨーク。
3. 【請求項３】 ヨーク中心軸方向の一方を他方よりも大
   きく開口した筒型構造をなすとともに、少なくとも大径
   開口部側の開口形状を略長方形としてなるコアと、 前記ヨーク中心軸方向の一方と他方を渡り線部として前
   記コアの内面側に鞍型に巻線されるとともに、前記コア
   の大径開口部側の渡り線部において該コア開口のコーナ
   ー部よりもヨーク垂直軸寄りに巻かれたコイル線を前記
   コアの外面側に巻き付ける一方、前記コーナー部よりも
   ヨーク水平軸寄りに巻かれたコイル線を前記コアの開口
   縁部に沿って巻き付けてなる垂直偏向コイルとを備える
   偏向ヨークを用いたことを特徴とする陰極線管受像機。