JP3502634B2 - Electron beam deflector for cathode ray tube - Google Patents

Electron beam deflector for cathode ray tube

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JP3502634B2
JP3502634B2 JP51717193A JP51717193A JP3502634B2 JP 3502634 B2 JP3502634 B2 JP 3502634B2 JP 51717193 A JP51717193 A JP 51717193A JP 51717193 A JP51717193 A JP 51717193A JP 3502634 B2 JP3502634 B2 JP 3502634B2
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coil
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ray tube
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Thomson Tubes and Displays SA
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、実質的に平坦なスクリーン・パネルを有
する陰極線管の３本インライン・ビーム型電子銃が放つ
電子ビームを偏向する装置に関する。 ３原色、赤、緑、青に対応する３本の共通平面ビーム
を有する電子銃を使用する陰極線管において、ヨークと
もいわれる偏向装置には、画像を生成し、全走査に渡っ
てこれらのビームのコンバーゼンス（集中）を確保しつ
つ、陰極線管のスクリーンの表面全体を走査するように
ビームを偏向する機能がある。 均一な水平及び垂直偏向磁界の作用の下で、電子ビー
ムの掃引空間が形成する体積はピラミッド状であり、そ
のピラミッドの頂点は偏向装置の偏向中心と一致し、ピ
ラミッドと曲率半径の大きいスクリーン表面との交線に
よってピンクッション歪（defect）といわれる形状歪
（geometric defect）を呈する形状（figure）が決定さ
れる。この画像の形状歪は、陰極線管のスクリーンの曲
率半径が大きくなる程、大きくなる。 いわゆるセルフコンバーゼンス型ヨークは、陰極線管
のスクリーンから短い間隔で配置された色選択マスク中
に形成された開孔の位置において電子ビームのコンバー
ゼンスを得るように、非点収差を有する（astigmatic）
水平（ライン）及び垂直（フレーム）偏向磁界を生成す
る。形成される磁力線は水平偏向（ライン）磁界につい
てはピンクッション型、垂直偏向（フレーム）磁界につ
いてはバレル型になるようにする。 これらの磁界によって、画像の南−北（NORTH−SOUT
H）方向及び東−西（EAST−WEST）方向の形状補正を行
い、特に、スクリーンの平坦性による南−北方向のピン
クッション歪について補正を行う。 東芝の米国特許第4,257,023号に記載されているよう
な、残留形状歪を補正するために偏向装置の前部に延び
る金属部品を用いることや、ビデオカラー社の仏国特許
第87−02370号に記載されているような、偏向装置上や
その近傍に一連の配向磁石（マグネット）を用いること
や、仏国特許第2,411,486号に記載されているような、
水平（ライン）偏向巻線の一部の電流の流れの方向を反
転させることが知られている。しかし、これらのいずれ
の装置によっても、スクリーンの表面全体にわたってビ
ームのコンバーゼンスを維持しつつ、実質的に平坦なス
クリーンの表面全体にわたる南−北方向のピンクッショ
ン歪を制御することはできなかった。 本発明の目的は、電子ビームのコンバーゼンスを維持
（確保）しつつ、実質的に平坦なスクリーンによって形
成される南−北方向の形状歪を最小にすることである。 本発明に従えば、共通平面上にある３個の電子銃を有
する陰極線管用偏向装置は、１対の水平偏向コイルと１
対の垂直偏向コイルとを具備するものであり、その各水
平偏向コイルは、そのアンペア−ターン密度の角度分布
がこのコイルの前部に限定された領域の少なくとも１点
において符号（＋，−の向き）を変える点に特徴を有す
る。 本発明は以下に説明する後の図面を参照すれば、さら
に良く理解されるであろう。 図１は、陰極線管の長手方向軸Ｚに垂直で、スクリー
ン側の偏向装置の前部に位置する平面で切ったピラミッ
ド状偏向体積（空間）の断面部分であり、その磁力線が
画像の右上部を形成する電子に作用する状態のその水平
及び垂直磁界が示されている。 図２は、公知の偏向装置のサドル型水平（ライン）偏
向コイルの斜視図である。 図３は、本発明に従うサドル型水平（ライン）偏向コ
イルの斜視図である。 図４は、本発明に従うサドル型偏向コイルの前部にお
ける、陰極線管の主軸Ｚに垂直な平面における断面図で
ある。 図５は偏向コイルのアンペア−ターン密度の分布関
数、cosθ、cos3θ、cos5θ等の０゜〜90゜の間の角度
分布変化を示す。 図６は、本発明に従う水平（ライン）偏向コイルによ
って形成されるＺ軸方向の磁界強度の測定結果を示す。 図７は、本発明に従う偏向コイル構体の磁界の第３高
調波成分への影響を示す。 図８は、本発明に従う偏向コイル構体の磁界の第５高
調波成分への影響を示す。 図９および図10は、本願発明の変形例を示す。 偏向システムをＺ軸方向に次の３つの連続する作用領
域に分けることが通常行われる。１つは、電子銃に最も
近く、さらに詳細には青と赤の画像に対する緑の画像の
コマ（coma）即ちサイズの相違に影響する、後部領域。
１つは、偏向作用の中間部領域で、さらに詳細には赤と
青の電子ビームの非点収差の補正またはコンバーゼンス
に作用する中間部領域。最後の１つは、陰極線管のスク
リーンの最も近くに位置し、スクリーン上に形成される
画像の形状に作用する前部領域である。 図１は、画像の形状における、Ｘ軸方向の水平偏向磁
界１およびＹ軸方向の垂直偏向磁界２の磁力線の作用を
示す。この図は、画像の右上隅部に対応するＡにおける
電子ビームと、画像の端縁部に対応する3,4における電
子ビームを表す。電子ビームに作用する磁界と磁力線を
分析的に説明すると、これらの力（FVyおよびFHx）は水
平（ライン）偏向磁界のピンクッション形状と垂直（フ
レーム）偏向磁界のバレル形状に由来し、点Ａにおい
て、水平（南−北）ピンクッション歪を補正し、垂直ピ
ンクッション歪を増幅するように引っぱる傾向にある。 水平（ライン）偏向磁界がピンクッション型分布を有
するようにするためには、水平（ライン）偏向コイルの
アンペア−ターン密度の角度分布のフーリエ級数展開が
基本波成分に対して無視できない（not inconsiderabl
e）割合の第３高調波成分が生ずるように、水平（ライ
ン）偏向コイルの巻回分布を形成する必要がある。 第３高調波成分の割合を増加させるためには、図２に
示される主軸Ｚ方向に延びるコイル21のワイヤ（線）の
導体をXZ平面にできるだけ近付けて束ねて配置（pack）
しなければならない。図２の斜視図にはサドル型水平
（ライン）偏向コイル21が示され、図４にはＺ軸に垂直
な平面における断面によるこの種類（型）のコイルが示
され、所定の基準を満たすコイル21の側部の導体23をで
きるだけ小さい開き角度θ１に収納す（閉じ込め）る。
このような分布によるビームのコンバーゼンスは実現で
きても、僅かな曲部のあるまたは完全に平坦なスクリー
ンを有する陰極線管の南−北形状を補正することができ
なくなり、ワイヤ（線）のサイズ（大きさ）による物理
的制限により適正な第３高調波成分比を得るために必要
な１の値を得ることができなくなる。さらに詳細には、
基本波成分の係数に近いかまたはそれより大きい第３高
調波成分を得ることができない。さらに、このコイル構
体は、スクリーンの隅部における電子ビームのデコンバ
ーゼンス（コンバーゼンスずれ）に係わる無視できない
（significant）割合の第５高調波成分を導入すること
が知られている。 仏国特許第2,411,486号には、図２に示されるような
コイルが記載されており、電流の方向が巻線21の部分20
（図中の破線）において逆転されている。この構成によ
れば、第３高調波成分を増加させることができるが、こ
の成分が非常に大きいと、電子ビームのオーバコンバー
ゼンス（過集中）が起きる。曲率半径の大きいスクリー
ンにおける画像形状を補正する場合も同様である。さら
に、巻線20はコイル21のインダクタンスと抵抗との値の
比L/Rを減じ、その結果、スクリーンの走査に必要な電
力を増加させることになる。 図３はこの発明の水平偏向コイルの一実施例を示し、
この水平偏向コイルは主偏向コイルと補助偏向コイルの
２個の部分の巻線からなっている。すなわち、主偏向コ
イルはＺ軸に沿ってヨークの長さ全体にわたって伸延し
ており、その側部の導体はＸ−Ｚ面に可及的に接近して
束ねて配置されている。補助偏向巻線は主コイルの前部
に配列されており、これには主巻線によって生成される
磁界の方向と反対の方向に磁界を発生するように給電さ
れる。 図４は、この発明によるサドル型偏向コイルをその前
部において、管の長手方向軸Ｚに垂直な面に沿って切断
した断面を示す。この断面はＹ軸に関して対称であるの
で、半分のコイルの部分のみが図示されている。この半
分のコイルは主コイル21からなる第１の部分を有し、そ
の導体23には電流がある方向30に向かって流れるように
給電される。上記半分のコイルは、また、ヨークの前部
に配置された補助コイルからなる第２の部分を有し、そ
の導体24には上記主コイルを流れる電流の方向と反対方
向31に電流が流れるように給電される。 導体24は開き角度（θ１−θ２）を占めるように配置
されており、平均角度位置θＭを中心としてその両側に
分布している。平均角度θＭの両側には実質的に同じ数
の導体24が存在する。 この発明の原理は磁気偏向を支配する数式を示すこと
によってより明確に理解することができる。ヨークの巻
線は対称に分布していることにより、コイルのアンペア
−ターン密度Ｎ（θ）のフーリエ級数による展開式は次
のようになる。 Ｎ（θ）＝A1・COS（θ）＋A3・COS（３θ）＋・・・AK・COS（Ｋθ） ＋・・・・ ここで、 生成される磁界は次式によって与えられる。 Ｈ＝A1/R＋（A3/R3）・（X2−Y2）＋（A5/R5）・（Ｘ＋４−６・X2・Y2）＋
Y4） ＋・・・・ ここで、Ｒは、偏向装置のエネルギ効率を上げるため
に磁界を集中させるように偏向コイルを覆うフエライト
磁気回路の半径であり、A1/Rは基本磁界成分を表わし、
（A3/R3）・（X2−Y2）は磁界の第２高調波成分（第２
ハーモニックス）を表わし、（A5/R5）・（Ｘ＋４−６
・X2・Y2＋Y4）はこの磁界の第４高調波成分（第４ハー
モニックス）を表わす。以下、同様である。 従って、正のA3項は正の磁界の第２高調波成分に対応
し、ピンクッション型の磁力線を誘導させる。 この点に関して、図５は０゜と90゜との間にあるθに
対して、θの関数として項COS（θ）、COS（３θ）、CO
S（５θ）等を表している。主コイルにおける場合と同
様に、正のＮ（θ）に対しては、巻線を構成する導体が
θ＝０゜とθ＝30゜との間に配列されているならば、A3
項は正で、COS（３θ）の値は正である。主巻線によっ
て生成される第３高調波成分を非常に高くするために
は、主巻線を構成する導体は０゜と20゜との間に配列さ
れていることが望ましく、この場合はCOS（３θ）の値
は0.5以上に維持される。補助巻線における電流の方向
を逆にすることによって第３高調波成分の割合を増加さ
せることができ、この場合Ｎ（θ）は負になり、COS
（３θ）が負であればA3は正である。このようにして、
30゜と90゜との間にある角度位置において導体を逆方向
に巻回することによってある程度の大きさの正の第３高
調波成分を導入することができる。導体24の平均角度位
置θＭは少なくともコイル22の前部において55゜と65゜
との間になるように選ぶのが好ましい。これによって、
この領域ではCOS（３θ）は−１に非常に近くなるか
ら、このコイルは上記の領域で第３高調波成分に関して
最大の影響を与える。 ０゜と20゜との間にある主コイルの導体の角度位置
は、アンペア−ターン密度の第５高調波成分のかなりの
部分を導入し、この第５高調波成分は、補助巻線の導体
24をＮ（θ）・COS（５θ）が負になる（主コイルによ
って導入される第５高調波成分から減算されるように）
領域に配置することによって上記補助巻線によって補償
することができる。負のＮ（θ）は、導体24の大部分を
54゜と90゜との間にある角度位置に配置することによっ
て得ることができる。 導体24を適当に配置することによって主巻線によって
導入されるより高次の高調波成分も同様に補償すること
ができる。 最後に、もし必要であれば、Ｚ軸に沿う位置の関数と
して導体24の平均角度位置θＭおよび／または開き角
（θ１−θ２）を変えることによって基本波成分に対す
る各種の高調波成分の割合を調整することができる。特
に、電子ビームの過コンバーゼンスを避けるために、ス
クリーンから最も遠い部分における第３高調波成分に対
する巻線22による顕著な作用を最小にする目的で平均角
度位置θＭをスクリーンからの距離に比例して増大させ
る。 この場合、導体24は現在の技術水準の導体20よりも小
さな表面積を占めるにすぎないから、このコイル構体に
よれば水平偏向コイルのL/R比の減少を許容可能な値に
制限することができる。 この発明の一実施例では、対角線寸法が約40cmの平坦
なスクリーンをもったゼニス社製の映像管に装着するこ
とを意図して、補助巻線は主巻線の前部1/3の位置に配
置される。巻線21はＺ軸方向に約90mmの長さにわたって
伸び、32ターン含んでいる。一方巻線22は同じくＺ軸方
向に20mmの長さ伸び、14ターン含んでいる。これら２つ
の巻線は、補助巻線に流れる電流の方向が主巻線に流れ
る電流の方向と反対になるような関係で直列に配列され
ている。しかし、２個の巻線を直列に接続する形態に限
定されるものではなく、周知の方法で巻線22に第２の外
部電源によって給電することもできる。導体24は58゜と
71゜との間にある平均角度位置θＭを中心として配置さ
れており、管のスクリーンに最も近い巻線の部分からの
距離に比例して増加して、54゜と80゜との間に巻回され
ている。このように偏向装置は、管のスクリーンに最も
近い前部領域47と、中間領域46と、後部領域45の３つの
領域に分けられている。図６、７、８は、主巻線の前部
47すなわち管のスクリーンに最も近い部分における位置
44に位置する補助コイルによって導入されるヨーク43の
水平偏向（ライン偏向）磁界の振幅の変化を示す。第３
高調波成分の振幅はコイル22が存在しない場合の51から
このコイル22を付加した後の41へ約２倍に増大してい
る。さらに、得られた第３高調波成分の振幅41は基本波
成分の振幅40よりも約12％大きくなっている。さらにま
た、補助巻線が設けられた作用領域44では、第５高調波
成分の振幅は52から42へ減少しており、これによってス
クリーンの隅部におけるビームのコンバーゼンス状態を
増強することができる。 好ましい一実施例では、ヨークの中間部分46に配置さ
れた主巻線21の導体23の幾らかは、長さ48の部分全体に
わたってコイル21の内側へ偏位している。図9.1および
図9.2は、上記導体部分全体がコイルの内側に偏位した
この水平偏向コイルの実施例を示している。領域48を通
過してＺ軸に垂直な面における断面図では、上記の偏位
は角度αで表わされている。この偏位によって領域46で
は、巻線のアンペア−ターンの角度に関する分布の第３
高調波成分の大きさを局部的に減少させることができ
る。上記の第３高調波成分が過大になると電子ビームの
デコンバーゼンス（コンバーゼンスずれ）を導入するこ
とになるが、領域47においてはピンクッション歪みを有
効に補正するために第３高調波成分成分をもたせる必要
がある。この実施例の偏向装置を対角線寸法が40cmのゼ
ニス社製の平坦なスクリーンの映像管に取り付ける場
合、この管に装着されたヨークのコイル21の導体は中間
領域46において約10％に等しい角度だけ偏位されてい
る。 図10に示す他の実施例では、主コイル21の磁界と反対
方向の磁界を生成するコイル22は主コイル21の導体から
なり、この導体は主コイルの巻線の最も拡大した部分36
に窓35を開け、この窓35がコイル21の内側に伸延するよ
うな態様で巻回されている。このように構成することに
より、２個の巻線部分21、22には互に反対方向30、31に
電流が流れる。 この発明の原理を実施する他の方法として、補助コイ
ル22として、その導体そのものが短絡されているものを
使用する方法がある。このようにすると、主コイル21に
よって生成される磁界が補助コイル中に、主コイルの磁
束の変化に対向する磁束を発生させる傾向のある電流を
誘導させる。従って、コイル22の束の中では、主コイル
21中を流れる電流と反対方向の電流が現れる。この実施
例によれば、誘導される電流は主コイル中を流れる電流
よりも大きな値に達するから、コイル21と22が直列に接
続されている場合よりも大きな南−北方向の形状寸法の
補正を行うことができる。さらに、この形式の構成で
は、コイル21と22の巻線が簡単になり、また、巻線を水
平走査フライバック電圧のような高電圧に曝すように配
置するのを避けることができる。最後に、この実施例で
は、見かけ上のL/R比が大きくなり、短絡ターンを設け
るに当たってヨークの抵抗に考慮をはらう必要はない。
次の表はコイル21と22を直列に設けたものとこの実施例
とを比較したものである。いずれの場合もコイル21、22
として同じものを使用し、このコイルを具えた偏向装置
を前述のゼニス社製の映像管に設置し、周波数が32KH
z、陽極電圧が28KV、偏向角が77゜で測定した。 The present invention relates to a device for deflecting an electron beam emitted by a three-in-line electron gun of a cathode ray tube having a substantially flat screen panel. In a cathode ray tube using an electron gun having three common plane beams corresponding to the three primary colors, red, green, and blue, a deflection device, also called a yoke, generates an image and applies these beams over the entire scan. There is a function of deflecting the beam so as to scan the entire surface of the screen of the cathode ray tube while ensuring convergence. Under the action of the uniform horizontal and vertical deflection magnetic fields, the volume formed by the electron beam sweeping space is a pyramid, the apex of which coincides with the deflection center of the deflection device, and the pyramid and the screen surface with a large radius of curvature. The shape (figure) exhibiting a geometric defect called a pincushion defect is determined by the line of intersection. The shape distortion of the image increases as the radius of curvature of the screen of the cathode ray tube increases. So-called self-convergence yokes are astigmatic so as to obtain convergence of the electron beam at the location of apertures formed in a color selection mask which is spaced a short distance from the screen of the cathode ray tube.
Generate horizontal (line) and vertical (frame) deflection magnetic fields. The lines of magnetic force formed are of a pincushion type for a horizontal deflection (line) magnetic field and of a barrel type for a vertical deflection (frame) magnetic field. Due to these magnetic fields, the north-south (NORTH-SOUT)
The shape correction in the H) direction and the east-west (EAST-WEST) direction is performed, and in particular, the pincushion distortion in the south-north direction due to the flatness of the screen is corrected. U.S. Pat.No. 4,257,023 to Toshiba uses a metal part extending to the front of the deflecting device to correct the residual shape distortion. The use of a series of oriented magnets (magnets) on or near the deflecting device, as described, or as described in French Patent No. 2,411,486.
It is known to reverse the direction of current flow in some of the horizontal (line) deflection windings. However, none of these devices could control the north-south pincushion distortion across the substantially flat screen surface while maintaining beam convergence over the screen surface. It is an object of the present invention to minimize the north-south shape distortion formed by a substantially flat screen while maintaining (securing) the convergence of the electron beam. According to the invention, a deflection device for a cathode ray tube having three electron guns on a common plane comprises a pair of horizontal deflection coils and one
A pair of vertical deflection coils, each horizontal deflection coil having a sign (+,-sign) at at least one point in an area where the angular distribution of ampere-turn density is limited to the front of the coil. The characteristic is that the direction is changed. The present invention may be better understood with reference to the following drawings, described below. FIG. 1 is a cross section of a pyramidal deflection volume (space) cut in a plane perpendicular to the longitudinal axis Z of the cathode ray tube and located in front of the screen-side deflection device, the magnetic field lines of which are in the upper right corner of the image The horizontal and vertical magnetic fields are shown in a state acting on the electrons forming. FIG. 2 is a perspective view of a saddle type horizontal (line) deflection coil of a known deflection device. FIG. 3 is a perspective view of a saddle type horizontal (line) deflection coil according to the present invention. FIG. 4 is a sectional view in a plane perpendicular to the main axis Z of the cathode ray tube at the front of the saddle type deflection coil according to the present invention. FIG. 5 shows the distribution function of the ampere-turn density of the deflection coil, such as cos θ, cos 3 θ, cos 5 θ, etc., and changes in the angular distribution between 0 ° and 90 °. FIG. 6 shows the measurement results of the magnetic field strength in the Z-axis direction formed by the horizontal (line) deflection coil according to the present invention. FIG. 7 shows the effect of the magnetic field of the deflection coil assembly according to the invention on the third harmonic component. FIG. 8 shows the influence of the magnetic field of the deflection coil assembly according to the invention on the fifth harmonic component. 9 and 10 show a modification of the present invention. It is common practice to divide the deflection system in the Z-axis into three successive working areas. One is the rear area, which is closest to the electron gun and more particularly affects the difference in coma or size of the green image relative to the blue and red images.
One is the intermediate region of the deflecting action, and more specifically, the intermediate region that acts on the correction or convergence of the astigmatism of the red and blue electron beams. The last one is the front area located closest to the screen of the cathode ray tube and affects the shape of the image formed on the screen. FIG. 1 shows the action of magnetic field lines of a horizontal deflection magnetic field 1 in the X-axis direction and a vertical deflection magnetic field 2 in the Y-axis direction in the shape of an image. This figure shows the electron beam at A corresponding to the upper right corner of the image and the electron beams at 3 and 4 corresponding to the edge of the image. Analytically describing the magnetic field and magnetic field lines acting on the electron beam, these forces (FVy and FHx) are derived from the pincushion shape of the horizontal (line) deflection magnetic field and the barrel shape of the vertical (frame) deflection magnetic field, and point A , The horizontal (south-north) pincushion distortion tends to be corrected, and the vertical pincushion distortion tends to be amplified. In order for the horizontal (line) deflection magnetic field to have a pincushion-type distribution, the Fourier series expansion of the angular distribution of the ampere-turn density of the horizontal (line) deflection coil cannot be ignored with respect to the fundamental wave component (not inconsiderabl).
e) It is necessary to form a winding distribution of the horizontal (line) deflection coil so that a proportion of the third harmonic component is generated. In order to increase the ratio of the third harmonic component, the conductor of the wire (wire) of the coil 21 extending in the main axis Z direction shown in FIG. 2 is bundled as close as possible to the XZ plane (pack).
Must. 2 shows a saddle-type horizontal (line) deflection coil 21 and FIG. 4 shows a coil of this type (type) in a cross section in a plane perpendicular to the Z-axis, the coil meeting a predetermined standard. The conductor 23 on the side of 21 is housed (confined) at the smallest possible opening angle θ1.
Although convergence of the beam due to such a distribution can be achieved, it is no longer possible to correct the north-south shape of a cathode ray tube having a slightly curved or completely flat screen, and the size of the wire (line) ( Due to the physical limitation of (size), it becomes impossible to obtain a value of 1 necessary for obtaining an appropriate third harmonic component ratio. More specifically,
A third harmonic component close to or greater than the coefficient of the fundamental component cannot be obtained. Further, it is known that this coil assembly introduces a significant proportion of fifth harmonic components associated with electron beam deconvergence at the corners of the screen. French Patent No. 2,411,486 describes a coil as shown in FIG.
(Broken line in the figure). According to this configuration, the third harmonic component can be increased. However, if this component is extremely large, overconvergence of the electron beam occurs. The same applies to the case of correcting an image shape on a screen having a large radius of curvature. In addition, the winding 20 reduces the inductance-to-resistance ratio L / R of the coil 21, thereby increasing the power required to scan the screen. FIG. 3 shows an embodiment of the horizontal deflection coil of the present invention,
This horizontal deflection coil is composed of windings of two parts, a main deflection coil and an auxiliary deflection coil. That is, the main deflection coil extends along the Z-axis over the entire length of the yoke, and the conductors on its sides are arranged in a bundle as close as possible to the XZ plane. The auxiliary deflection winding is arranged in front of the main coil and is powered to generate a magnetic field in a direction opposite to the direction of the magnetic field generated by the main winding. FIG. 4 shows a cross section of a saddle-type deflection coil according to the invention, cut at a front part along a plane perpendicular to the longitudinal axis Z of the tube. Since this cross section is symmetric with respect to the Y axis, only half of the coil is shown. This half coil has a first part consisting of a main coil 21, whose conductor 23 is fed in such a way that current flows in a direction 30. The half-coil also has a second part consisting of an auxiliary coil located at the front of the yoke, so that its conductor 24 carries a current in a direction 31 opposite to the direction of the current flowing through the main coil. Power is supplied to Conductor 24 is arranged to occupy an angle (θ 1 -θ 2) open, are distributed on both sides around the average angular position theta M. Substantially conductors 24 the same number exists on either side of the average angle theta M. The principles of the present invention can be more clearly understood by showing the equations governing magnetic deflection. Since the windings of the yoke are symmetrically distributed, the expansion formula of the ampere-turn density N (θ) of the coil by the Fourier series is as follows. N (θ) = A1 · COS (θ) + A3 · COS (3θ) +... AK · COS (Kθ) +. The generated magnetic field is given by: H = A1 / R + (A3 / R 3) · (X 2 -Y 2) + (A5 / R 5) · (X + 4-6 · X 2 · Y 2) +
Y 4 ) + ... where R is the radius of the ferrite magnetic circuit covering the deflection coil so as to concentrate the magnetic field in order to increase the energy efficiency of the deflection device, and A1 / R represents the basic magnetic field component. ,
(A3 / R 3 ) · (X 2 −Y 2 ) is the second harmonic component (second
Represents the harmonics), (A5 / R 5) · (X + 4-6
(X 2 · Y 2 + Y 4 ) represents the fourth harmonic component (fourth harmonic) of this magnetic field. Hereinafter, the same applies. Therefore, the positive A3 term corresponds to the second harmonic component of the positive magnetic field, and induces a pincushion-type magnetic field line. In this regard, FIG. 5 shows that for θ between 0 ° and 90 °, the terms COS (θ), COS (3θ), CO
S (5θ) and the like. As in the case of the main coil, for a positive N (θ), if the conductors forming the winding are arranged between θ = 0 ° and θ = 30 °, A3
The term is positive and the value of COS (3θ) is positive. In order to make the third harmonic component generated by the main winding very high, it is desirable that the conductors constituting the main winding are arranged between 0 ° and 20 °, in which case COS The value of (3θ) is maintained at 0.5 or more. By reversing the direction of the current in the auxiliary winding, the proportion of the third harmonic component can be increased, in which case N (θ) becomes negative and COS
If (3θ) is negative, A3 is positive. In this way,
By winding the conductor in the opposite direction at an angular position between 30 ° and 90 °, a certain amount of positive third harmonic component can be introduced. Preferably chosen to be between 55 ° and 65 ° in average angular position theta M a front portion of at least the coil 22 of the conductor 24. by this,
Since COS (3θ) is very close to −1 in this region, this coil has the greatest effect on the third harmonic component in the above region. The angular position of the conductor of the main coil between 0 ° and 20 ° introduces a significant portion of the fifth harmonic component of the amp-turn density, which is the conductor of the auxiliary winding.
24 minus N (θ) · COS (5θ) becomes negative (as subtracted from the fifth harmonic component introduced by the main coil)
By arranging in the area, compensation can be made by the auxiliary winding. Negative N (θ) makes most of conductor 24
It can be obtained by placing it at an angular position between 54 ° and 90 °. By properly arranging the conductor 24, higher order harmonic components introduced by the main winding can be compensated as well. Finally, if necessary, the various harmonic components relative to the fundamental component can be changed by changing the average angular position θ M and / or the opening angle (θ 1 −θ 2 ) of the conductor 24 as a function of the position along the Z axis. Ratio can be adjusted. In particular, in order to avoid over-convergence of the electron beam, the average angular position θ M is proportional to the distance from the screen in order to minimize the significant effect of the winding 22 on the third harmonic component in the part farthest from the screen. Increase. In this case, since the conductor 24 occupies only a smaller surface area than the conductor 20 of the state of the art, this coil assembly makes it possible to limit the reduction of the L / R ratio of the horizontal deflection coil to an acceptable value. it can. In one embodiment of the invention, the auxiliary winding is located at the front third of the main winding, intended for mounting on a Zenith picture tube with a flat screen with a diagonal dimension of about 40 cm. Placed in The winding 21 extends for a length of about 90 mm in the Z-axis direction and includes 32 turns. On the other hand, the winding 22 also extends 20 mm in the Z-axis direction and includes 14 turns. These two windings are arranged in series such that the direction of the current flowing through the auxiliary winding is opposite to the direction of the current flowing through the main winding. However, the present invention is not limited to a configuration in which two windings are connected in series, and power can be supplied to the windings 22 by a second external power supply by a known method. Conductor 24 is 58 ゜
71 are arranged around the average angular position theta M lying between °, and increases in proportion to the distance from the portion closest winding screen of the tube, between 54 ° 80 ° It is wound. Thus, the deflection device is divided into three regions: a front region 47 closest to the tube screen, an intermediate region 46 and a rear region 45. 6, 7, and 8 show the front part of the main winding.
47, the position of the tube closest to the screen
The change of the amplitude of the horizontal deflection (line deflection) magnetic field of the yoke 43 introduced by the auxiliary coil located at 44 is shown. Third
The amplitude of the harmonic component is approximately doubled from 51 when the coil 22 is not present to 41 after the coil 22 is added. Further, the amplitude 41 of the obtained third harmonic component is about 12% larger than the amplitude 40 of the fundamental wave component. Furthermore, in the active region 44 in which the auxiliary winding is provided, the amplitude of the fifth harmonic component has been reduced from 52 to 42, which can enhance the convergence of the beam at the corners of the screen. In a preferred embodiment, some of the conductors 23 of the main winding 21 located in the middle portion 46 of the yoke are offset inward of the coil 21 over a portion of length 48. Figures 9.1 and 9.2 show an embodiment of this horizontal deflection coil with the entire conductor portion deflected inside the coil. In a cross-sectional view in a plane passing through the region 48 and perpendicular to the Z-axis, the deviation is represented by the angle α. This excursion causes the region 46 to have a third distribution of ampere-turn angles in the windings.
The magnitude of the harmonic component can be locally reduced. If the third harmonic component becomes excessive, deconvergence (convergence deviation) of the electron beam will be introduced. In the region 47, however, the third harmonic component component is provided to effectively correct pincushion distortion. There is a need. If the deflecting device of this embodiment is mounted on a flat screen picture tube made of Zenith having a diagonal dimension of 40 cm, the conductor of the coil 21 of the yoke mounted on this tube in the middle region 46 by an angle equal to about 10% Have been deviated. In another embodiment, shown in FIG. 10, the coil 22 that produces a magnetic field in the opposite direction to the magnetic field of the main coil 21 comprises the conductor of the main coil 21 which is the most enlarged portion 36 of the winding of the main coil.
A window 35 is opened, and the window 35 is wound so as to extend inside the coil 21. With this configuration, current flows in the two winding portions 21 and 22 in opposite directions 30 and 31. Another method of implementing the principles of the present invention is to use an auxiliary coil 22 whose conductor itself is short-circuited. In this way, the magnetic field generated by the main coil 21 induces a current in the auxiliary coil that tends to generate a magnetic flux that opposes a change in the magnetic flux of the main coil. Thus, within the bundle of coils 22, the main coil
A current in the opposite direction to the current flowing through 21 appears. According to this embodiment, the induced current reaches a larger value than the current flowing through the main coil, so that the correction of the shape in the north-south direction is larger than when the coils 21 and 22 are connected in series. It can be performed. Further, this type of configuration simplifies the windings of coils 21 and 22 and avoids arranging the windings to be exposed to high voltages, such as a horizontal scan flyback voltage. Finally, in this embodiment, the apparent L / R ratio becomes large, and it is not necessary to consider the resistance of the yoke in providing the short-circuit turn.
The following table compares the embodiment in which the coils 21 and 22 are provided in series and this embodiment. In each case, coils 21, 22
Using the same thing as above, the deflection device equipped with this coil was installed in the Zenith video tube described above, and the frequency was 32KH
z, the anode voltage was 28 KV, and the deflection angle was 77 °.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−145039（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 29/76 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-3-145039 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01J 29/76

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項１】共通平面上に在る３個の電子銃を有する陰
極線管用の偏向装置であって、 １対の水平偏向コイルと、１対の垂直偏向コイルとを具
え、 各水平偏向コイルは、上記偏向装置の全長にわたって延
びる主偏向巻線と、この主偏向巻線の前部に配設されて
いてこの主偏向巻線の磁界と反対方向の磁界を発生する
ように給電される補助偏向巻線とを有し、 上記１対の水平偏向コイルの各コイルの前部におけるア
ンペア−ターン密度の角度に関する分布のフーリエ級数
展開の第３高調波成分の振幅が、基本波成分の振幅と実
質的に等しいかまたはそれより大であり、 上記補助偏向巻線の導体は水平偏向軸からの平均角度を
中心としてその両側に分布するように配列され、さら
に、上記平均角度は、上記主偏向巻線によって生成され
るアンペア−ターン密度の角度に関する分布のフーリエ
級数展開の第５高調波成分の振幅を減少させるように、
上記陰極線管の管軸に沿って、上記導体の位置の関数と
して変化すること、 を特徴とする、陰極線管用の偏向装置。(57) Claims 1. A deflection device for a cathode ray tube having three electron guns on a common plane, comprising: a pair of horizontal deflection coils and a pair of vertical deflection coils. Each horizontal deflection coil has a main deflection winding extending over the entire length of the deflection device, and a magnetic field disposed in front of the main deflection winding and having a direction opposite to the magnetic field of the main deflection winding. And an auxiliary deflection winding fed to generate the amplitude of the third harmonic component of the Fourier series expansion of the distribution with respect to the angle of the ampere-turn density at the front of each coil of the pair of horizontal deflection coils. Is substantially equal to or greater than the amplitude of the fundamental wave component, and the conductors of the auxiliary deflection winding are arranged so as to be distributed on both sides thereof around an average angle from the horizontal deflection axis; The average angle is applied to the main deflection winding. Amps generated I - to reduce the amplitude of the fifth harmonic component of the turn density angular about the distribution Fourier series expansion of,
Deflecting device for a cathode ray tube, which varies as a function of the position of the conductor along the tube axis of the cathode ray tube.
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