JP3534829B2 - 偏向ヨーク装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、テレビジョン受像機お
よびハイビジョン受像機や横対縦の長さ比１６：９のワ
イド画面テレビジョン受像機等に主として使用される陰
極線管に組み合わせる偏向ヨーク装置に関するものであ
る。 【０００２】 【従来の技術】最近の陰極線管は、映像の自然らしさを
重視して画面を平面化したため、画面の曲率が電子ビー
ムの点火面（点火面については後述する）曲率に対し大
きく離れてしまい、陰極線管を用いる画像表示装置にお
いて、次の３つの課題がある。すなわち、第１に陰極線
管の露光の問題。第２に偏向ヨークのコンバーゼンスの
問題。第３に偏向ヨークと陰極線管の組み合わせの問題
である。 【０００３】しかも、これらの課題は陰極線管の画面横
縦比が従来の４：３より１６：９に横長になることによ
り、さらに顕著になってきた。以下、これら３つの課題
の従来における解決策について順を追って説明する。ま
ず、第１の課題である陰極線管露光の問題の解決とし
て、つぎのような対策を行なっている。 【０００４】すなわち、画面が球面の陰極線管の場合
は、図１３に示す露光面を露光する場合に、点光源で露
光焼き付けを行なっていた。しかし、画面が平面化する
にあたり、平面化した画面の中央部と周辺部での露光比
率が違い、例えば画面中央部で明るく、周辺部で暗い現
象が起きていた。そこで、図１４のように、光源とマス
クとの間に補正レンズを挿入したり、さらに図１５に示
す走査露光方式と呼ばれる露光領域の移動と同時に、露
光光源の位置も移動させる方法を新たに設けることによ
り、結果的に、露光源を複数にさせ、画面の平面化に対
する画面の中央部と周辺部の均一性を確保してきた。 【０００５】次に第２の問題である偏向ヨークにおいて
も、現在の画面のコンバーゼンスを偏向ヨークの作り出
す偏向磁界のみで対応する、所謂セルフコンバーゼンス
ヨークで、上記陰極線管の露光の問題と同一の課題が発
生していた。すなわち、図１６は水平偏向コイルを鞍型
コイルで、垂直偏向コイルをコアに直接電線を巻回する
トロイダル型コイルで構成された偏向ヨーク装置を説明
するため半截して左半分は断面図、右半分は外観図を示
している。ここで、１８が水平偏向コイル、１９が垂直
偏向コイル、２０がコアである。 【０００６】図１７は図１６の従来の鞍型コイルの構造
を説明するため、上記水平偏向コイル１単体の図であ
る。ここで、２１が朝顔状をした一対の長手方向部、２
２が前方長部、２３が後方短部である。また、図１８は
図１７を第１の前方長部より見た図である。この図で明
らかなように、朝顔状をした一対の長手方向部２１、２
１は前方長部２２より、後方短部２３まで連なってい
る。 【０００７】このように構成された従来の偏向ヨーク装
置では、偏向コイルで電子ビームを偏向させる場合、仮
想的に偏向中心を決めている。そしてこの偏向中心より
仮想電子ビームを偏向させている。ここでいう、偏向コ
イルの偏向中心とは図１９に示すように、偏向磁界の軸
上の各点における軸に直角な断面内で、偏向コイルの長
手方向部より発生する偏向方向の磁束密度の変化をガウ
スメーターで実測プロットし、その平均値をある範囲で
求め、その平均値を図上に矩形として画きその矩形の中
心をその偏向ヨークの偏向中心としている。この図で説
明すると矩形がａｂｃｄであり、その中心がｅである。 【０００８】ところが、偏向コイルの磁界を支配してい
る偏向コイルの長手方向の長さは第１の前方長部も第２
の後方短部も直線であるため、画面中央部を偏向すると
きも画面周辺部を偏向するときも、その長手方向の長さ
は同一である。したがって、偏向中心は１点とみなすこ
とができる。このように偏向中心が１点である偏向コイ
ルで電子ビームを走査させた場合について以下説明す
る。 【０００９】図２０は、電子ビームを横一列に配置した
インライン型電子銃を有する陰極線管での従来の偏向ヨ
ーク装置を使った、磁界による電子ビームの偏向模式図
である。電子ビームは各々の電子銃より発射され、偏向
ヨークの作る磁界で偏向され、管面に到達するが、電子
銃は３本で構成されているため、偏向磁界がこの電子銃
に均等に影響を及ぼした場合、電子ビームは同一の偏向
角で偏向され、両側の電子銃の同一偏向角による電子ビ
ームが交叉する点を事実上の点火面とすると、この点火
面の作る円弧は、平面化された画面の場合、画面周辺に
行くに従い、次第に大きく離れるようになり、またその
距離は二次関数的に増大する。これがコンバーゼンスエ
ラーである。 【００１０】従って、図２１に示すように、このコンバ
ーゼンスエラーを解消するため、偏向コイルの作る磁界
で画面周辺部の点火面の作る円弧を実際の管面に近づけ
ると、管面中央部と周辺部との中間点で点火面の円弧が
実際の管面より曲率が大きくなる。この管面が点火面よ
り外側にあるのをコンバーゼンスのアンダー補正とい
い、これはもっとピンクッション磁界を要求しているも
のであり、管面が点火面の内側にあるのをオーバー補正
といい、これはピンクッション磁界に行き過ぎている、
すなわち、バレル磁界を要求しているものである。すな
わち、この場合、同一偏向コイル内に、画面中央部では
バレル磁界が必要で、画面周辺部ではピンクッション磁
界が必要であり、アンダー補正とオーバー補正が混在し
ているため、従来の偏向コイルでは対応策がなかった。 【００１１】これが画面が平面化したとき発生する従来
の偏向コイルによるコンバーゼンスエラーが発生する原
因である。また、第３の課題である偏向ヨークと陰極線
管の組み合わせについては、上述したように、複数の露
光点で露光したマスクに１点で偏向する電磁ビームを走
査させても、平面化した画面全部にわたり、電子ビーム
の当たる量を一定とすることは不可能であり、結局画面
の一部に色違いの部分がでる現象となっていた。 【００１２】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記の
ような問題点を解消し、陰極線管の管面が平面化して
も、セルフコンバーゼンス偏向ヨークによる磁界で、同
一コイル内で、その走査の区間に応じてピンクッション
磁界とバレル磁界を作り出すことができ、コンバーゼン
スのアンダー補正とオーバー補正に容易に対応すること
のできる偏向ヨークを提供しようとするものである。 【００１３】 【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、水平偏向コイルと垂直偏向コイルと磁性体
の略円筒形コアとを組み合わせて使用する偏向ヨーク装
置において、前記水平偏向コイル、垂直偏向コイルの
内、少なくともどちらか一方が、朝顔状をした一対の長
手方向部と該長手方向部を横切るように２箇所で連接す
る前方長部と後方短部とを備え、前記前方長部と後方短
部の中間に位置し、前記一対の長手方向部を横切るよう
にした中央横切部を設け、この中央横切部と後方短部と
一対の長手方向部で囲まれた第１窓部と前記中央横切部
と前方長部と一対の長手方向部とで囲まれた第２窓部と
の２つの窓部を備える鞍型偏向コイルとし、前記中央横
切部が略円筒形コアの内面に完全に覆われると共に前記
略円筒形コアは前記第１窓部と第２窓部のいずれか一方
だけを覆う位置にある偏向ヨーク装置とした。 【００１４】本発明では、前記第１窓部と第２窓部の少
なくとも１箇所に、長手方向部にその一部として平行な
直線部を有する偏向ヨーク装置とすることができる。 【００１５】また、第１窓部と第２窓部の中間に設けた
中央横切部の形状が、後方短部方向に中心を置く略円弧
で作られた偏向ヨーク装置とすることができる。さら
に、第２窓部の形状が前方長部を底辺とする略凹型とす
る偏向ヨーク装置としてもよい。 【００１６】 【作用】本発明では、一対の長手方向部を横切る中央横
切部を設け、前記中央横切部と後方短部と一対の長手方
向部で囲まれた第１窓部と前記中央横切部と前方長部と
一対の長手方向部とで囲まれた第２窓部との２つの窓部
を備えることにより、偏向コイルが長手方向において、
２つのコイルに区分され、各々長手方向の異なった偏向
コイルとなる。そして、前記中央横切部が略円筒形コア
の内面に完全に覆われると共に前記略円筒形コアは前記
第１窓部と第２窓部のいずれか一方だけを覆う位置にあ
るので、この覆われた部分の磁界を強めることができ、
コンバーゼンスのオーバー補正、アンダー補正に対応可
能な磁界を発生することができるようになった。従っ
て、セルフコンバーゼンス偏向ヨークでも十分画面の平
面化に適用できる。 【００１７】前記第１窓部と第２窓部の少なくとも１箇
所に、長手方向部にその一部として平行な直線部を有す
る場合、左右のバラツキの差が減少し、生産が容易で左
右巻線の精度を高めることができる。又、中央横切部を
略円弧にして巻線精度を高めることができる。 【００１８】さらに、第２窓部の形状が前方長部を底辺
とする略凹型とすることにより、窓部の長さを長くして
磁界の制御を容易にすることもできる。上記のように磁
界の制御をすることにより、本発明では、画面の平面化
のために、複数の露光点で露光した陰極線管に対しても
問題なく十分適用できるものである。 【００１９】 【実施例】図１は本発明の鞍型偏向コイルを示し、図２
は図１を前方長部より見た図である。１は朝顔状をした
一対の長手方向部、２は前方長部、３は後方短部、４は
中央横切部である。このように巻回された鞍型偏向コイ
ルにおいては、後方短部と中央横切部４と２つの長手方
向部１、１で囲まれた第１窓部５を形成し、前方長部と
中央横切部４と２つの長手方向部１、１に囲まれた第２
窓部６を形成する。 【００２０】このような中央横切部４を具備する鞍型偏
向コイルを作るためには、図３に示すように、電線を最
初、所定の巻数（概ね、総巻数の１０％）だけ、第１窓
部５を構成する。すなわち、後方短部３→第１窓部５区
間の長手方向部７→と中央横切部４→第１窓部５区間の
長手方向部８の部分に巻き、所定の巻数を終了後、後方
短部３→長手方向部１→前方長部２→長手方向部１と巻
回する。 【００２１】上記のように構成された偏向コイルについ
て、その磁界のでき方および、その磁界による電子ビー
ムのコンバーゼンスについて説明する。偏向コイルにお
いて、偏向磁界は主磁界と副磁界に分けて考えることが
できる。すなわち、主磁界は偏向するための磁界であ
り、副磁界は電子ビームを歪ませるための磁界である。
コンバーゼンスに効果があるのは、この副磁界である。 【００２２】図４、図５は、画面右方向に偏向するとき
の水平偏向磁界の２つのパターンであるピンクッション
磁界とバレル磁界を磁力線の向きでモデル化したもので
ある。ピンクッション磁界とは、コイルの重心が水平軸
に対して、３０°以内をいい、バレル磁界とは、同じく
３０°以上をいう。 【００２３】まず、図４（a）がピンクッション磁界の
磁力線であるが、これは同図（b）に示すように垂直方
向で表せる主磁界と、水平方向で表せる副磁界の磁力線
に分けて考えることができる。また、ここでコンバーゼ
ンスに効果がある副磁界のみに注目して考えると、この
場合水平方向の磁力線となる。また、磁力線はN極から
でてS極に向かう性質をもつことを利用すると、同図
（c）の６極の仮想磁極が成立しているとみなすことが
できる。これがコンバーゼンスに関与する副磁界による
仮想磁極である。以降、この仮想磁極により発生させる
磁力線による電子ビームの効果について説明する。 【００２４】上述の場合、電子ビームは画面右側へ偏向
されたのであるから、同図（c）の右半分を取り出し同
図（d）のようにモデル化できる。この図（d）のような
磁力線の向きにおける電子ビームの位置は、一般的な陰
極線管の場合、右側にRedビーム（●で示す）、左側にB
lueビーム（○で示す）であるため、この仮想磁極の作
り出す磁力線により、電子ビームはフレミングの左手の
法則による力が働き、互いの電子ビームは引き離す向き
（白抜き矢印で示す）に力が働く。 【００２５】また、図５はバレル磁界の磁力線を示すパ
ターンであるが、これを上記と同様な手法をとり、同図
（b）に示す仮想６極磁界で表せ、電子ビームを画面右
方向に偏位させた場合について考えると、同図（c）に
示すように、互いの電子ビームを引き寄せる向き（白抜
き矢印で示す）に力が働く。以下、第１実施例として本
発明の偏向コイルを水平偏向コイルとし、磁界のでき方
とその磁界の及ばす影響について説明する。 【００２６】図６は本発明の偏向コイルを用いて、画面
右方向に電子ビームを偏向させたときの模式図である。
ここで、９が陰極線管の管軸、１０が陰極線管の管面、
１１が画面中央部へ偏向したときの電子ビーム、１２が
画面周辺部へ偏向したときの電子ビームである。この図
で明らかなように、画面中央部に偏向させるときの電子
ビーム１１は、第１窓部の区間では陰極線管の管軸９と
第１窓部の長手方向部の中央部を通過しており、第２窓
部の区間でも、その窓部の中央部近傍、すなわち、長手
方向部より離れた点を通過している。すなわち、第１窓
部での長手方向部に非常に近接しているため、主に第１
窓部内で作られる磁界に関与し、かつ、電子ビームに対
する角度も３０°以上で、そこの磁界はバレル磁界であ
ることがわかる。また、その偏向中心は、前方長部と後
方短部で横切られた長手方向部での中点であり、点Aで
示す位置にできる。 【００２７】また、画面周辺部へ偏向されるときの電子
ビーム１２は、第１窓部の区間では、第１窓部の長手方
向部内を通過し、第２窓部の区間でも、第２窓部の長手
方向部内を通過している。したがって、その電子ビーム
に対する角度も３０°以内で、そこの磁界はピンクッシ
ョン磁界が大部分で、その偏向中心も前方長部と後方短
部で横切られた偏向コイルの長手方向部全部での中点で
あり、点Bに示す位置にできる。 【００２８】すなわち、コイルの長手方向部を横切る中
央横切部４を作ることにより偏向中心が２分割でき、こ
の結果により、偏向中心を複数にすることができる。次
に、このような磁界による電子ビームの様子であるが、
図７は図６の画面中央部を偏向するときの様子を、前方
長部より見た図であるが、上記したように、電子ビーム
が画面中央部を走査しているときに受ける磁力線の向き
は、バレル磁界で、周辺部を走査しているとき受ける磁
力線の向きは、ピンクッション磁界であることがわか
る。 【００２９】したがって、電子ビームが画面中央部を走
査しているときには、互いのビームは引き寄せられる向
きに力が働き、電子ビームが画面周辺部を走査している
ときには、互いのビ−ムは引き離される。すなわち、同
一偏向コイルで、電子ビームの走査の位置により、オー
バー補正とアンダー補正が可能である。実施例として図
８、図９を示す。長手方向部を横切る中央横切部を、略
円筒形コア１３の内面に完全に覆われた位置に置くこと
により、コア１３に覆われた部分の磁界の強さを強める
ことになり、例えば、図８に示すコア１３位置を中央横
切部４から第２窓部６の方へ覆うことにより、その部分
のピンクッション磁界が強められることになる。また、
図９は、コア１４の位置を中央横切部４から、第１窓部
５の方へ覆うようにし、バレル磁界を強調した例であ
る。 【００３０】また、図１０では、第１窓部の長手方向部
の一部に平行な直線部１５を作った例である。この二つ
の平行な直線部により、第１窓部の左右の長手方向部の
巻線精度、すなわち、左右のバラツキの差が減少する。
また、図１１において、ＹＯが中央横切部４の略円弧１
６を作るための中心点である。 【００３１】このように略円弧で中央横切部４を作るこ
とにより、第１窓部の左右の形状の均一化ができる。す
なわち、電線を巻型に巻回するとき、電線癖を生じやす
いのは、電線が折曲がる点であり、その最も大きな点の
一つがこの第１窓部の中央横切部への折曲がり点、およ
び中央横切部からの折曲がり点である。すなわち、その
折曲がる角度を大きくすることにより、その電線癖を減
少しようとするものである。 【００３２】また、図１２は、第２窓部が前方長部を底
辺とする略凹型１７としている。すなわち、第１窓部で
できる磁界を長くして制御したものである。 【００３３】 【発明の効果】上記のように、本発明では鞍型偏向コイ
ルの一対の長手方向部を横切るようにした中央横切部を
設け、この中央横切部と後方短部と一対の長手方向部で
囲まれた第１窓部と前記中央横切部と前方長部と一対の
長手方向部とで囲まれた第２窓部との２つの窓部を備え
ることにより、偏向コイルが長手方向において、２つの
コイルに区分され、各々長手方向の異なったコイルとな
り、コンバーゼンスのオーバー補正、アンダー補正に対
応可能な磁界を発生することができるようになった。そ
して、前記中央横切部が略円筒形コアの内面に完全に覆
われると共に前記略円筒形コアは前記第１窓部と第２窓
部のいずれか一方だけを覆う位置にあるので、この覆わ
れた部分の磁界を強めることができ、ピンクッション磁
界又はバレル磁界が強調されるようにした。 【００３４】又、中央横切部の形状を略円弧とし巻線を
容易にし、巻線精度が高まり磁力線の制御を確実とした
り、第２窓部の形状を略凹型にすることにより、偏向を
必要とする範囲の調整も可能となり、セルフコンバーゼ
ンスヨークでも十分画面の平面化に適用でき、しかも、
その長手方向部を横切る中央横切部の形状により、容易
に生産でき、精度を高めることができるようになった。
それとともに、画面の平面化のために、複数の露光点で
露光した陰極線管に対しても問題なく十分適用できるも
のである。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の鞍型偏向コイルの側面図 【図２】同鞍型偏向コイルを前方長部より見た平面図 【図３】偏向コイルの電線巻回の説明図 【図４】（a）（b）（c）（d）はピンクッション磁界の
磁力線説明図 【図５】（a）（b）（c）はバレル磁界の磁力線説明図 【図６】偏向コイルによる電子ビームの偏向を示す説明
図 【図７】図６の偏向時の磁力線説明図 【図８】中央横切部から第２窓部をコアで覆った偏向コ
イルの側面図 【図９】中央横切部から第１窓部をコアで覆った偏向コ
イルの側面図 【図１０】偏向コイルの一例を示す側面図 【図１１】偏向コイルの他例を示す側面図 【図１２】偏向コイルの他例を示す側面図 【図１３】画面が球面の陰極線管で露光面を露光する原
理図 【図１４】光源とマスクとの間に補正レンズを挿入し露
光面を露光する原理図 【図１５】走査露光方式と呼ばれる露光領域の移動と同
時に、露光光源の位置も移動させ、露光面を露光する原
理図 【図１６】従来の偏向ヨーク装置の全体説明図 【図１７】従来の水平偏向コイルの側面図 【図１８】同水平偏向コイルの平面図 【図１９】偏向中心を求める模式説明図 【図２０】従来の偏向ヨーク装置による電子ビームの偏
向模式図 【図２１】従来の偏向ヨーク装置による電子ビームの偏
向模式図 【符号の説明】 １ 一対の長手方向部 ２ 前方長部 ３ 後方短部 ４ 中央横切部 ５ 第１窓部 ６ 第２窓部 １５ 直線部 １６ 略円弧 １７ 略凹型 １８ 水平偏向コイル １９ 垂直偏向コイル ２０ コア

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 水平偏向コイルと垂直偏向コイルと磁性
   体の略円筒形コアとを組み合わせて使用する偏向ヨーク
   装置において、前記水平偏向コイル、垂直偏向コイルの
   内、少なくともどちらか一方が、朝顔状をした一対の長
   手方向部と該長手方向部を横切るように２箇所で連接す
   る前方長部と後方短部とを備え、前記前方長部と後方短
   部の中間に位置し、前記一対の長手方向部を横切るよう
   にした中央横切部を設け、この中央横切部と後方短部と
   一対の長手方向部で囲まれた第１窓部と前記中央横切部
   と前方長部と一対の長手方向部とで囲まれた第２窓部と
   の２つの窓部とを備える鞍型偏向コイルとし、前記中央
   横切部が略円筒形コアの内面に完全に覆われると共に前
   記略円筒形コアは前記第１窓部と第２窓部のいずれか一
   方だけを覆う位置にあることを特徴とする偏向ヨーク装
   置。