JPH04207386A - コンバーゼンスヨーク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は投写形ＴＶ、デイスプレィに適用するＷ電子銃
陰極線管に取り付けるコンバーゼンスヨークに関し、特
に、電子ビームに与える偏向歪が少なくフォーカス性能
の良いコンバーゼンスヨークに関するものである。

〔従来の技術〕

第１０図は周辺装置を装着した単電子銃陰極線管の管軸
方向に沿った断面を示す断面図、第１１図は従来のコン
バーゼンスヨークを示す斜視図である。

第１０図に示す単電子銃陰極線管においては、電子ビー
ム２３はコンバーゼンスヨーク１３の水平４、垂直磁界
５領域通過後、偏向ヨーク２ｏが発生する主偏向磁界２
４領域に入り、大きく偏向さゎてスクリーン２７上に到
達する スクリーン２７到達時の電子ビームスポットの形状は真
円であることが理想的であるが、実際は偏向ヨーク２０
とコンバーゼンスヨーク１３の偏向磁界によって歪んで
しまう。また、スクリーン２７面に対して突入する電子
ビーム２３の入射角度も歪に影響を及ぼす。

そこで、ここではフォーカス性能への影響が大きいコン
バーゼンスヨーク１３の二極磁界について述べる。

フォーカス性能、つまり電子ビーム２３に与える歪につ
いて考えた場合、その歪には、電子ビーム２３がコンバ
ーゼンスヨーク１３の二極磁界によって偏向される方向
（ＸＹ平面に平行で電子ビーム２３の進行方向とは垂直
である。以下単に偏向方向と呼ぶ。）の磁界分布が大き
く関係することが知られている。

ところで、コンバーゼンスヨークによって二極磁界を発
生する方法として、従来技術では大別して、２つの方法
がある。

一方は、第１２図に示すように、中心軸に向かう突起を
持ったリング形コア１を用い、その突起に：ｌ　イｉＩ
ｉ　ヲ巻いて二極磁界を発生させる方法である第１３図
に、この場合に発生する垂直偏向磁界の分布の様子を等
磁束密度線ｉｏで示す。また、第１４図（ａ）に、この
場合の垂直偏向磁界の２＠上（Ｘ、Ｙ平面の中心）にお
ける偏向方向の２次像分係数を、第１４図（ｂ）に、同
じく垂直偏向磁界のＺ軸上における磁界発生方向（磁束
が発生する方向）の２次微分係数を、それぞれ示す、。

他方は、第１５図に示すように、単にリング形状をした
コア１−にコイルをトロイダル形に直接巻いて二極磁界
を発生させる方法である。

第１６図に、この場合に発生する垂直偏向磁界の分布の
様子を等磁束密度線１０で示す。また、第１７図（ａ、
）に、この場合の垂直偏向磁界の２軸上における偏向方
向の２次微分係数を、第１７図（ｂ）に、同じく垂直偏
向磁界の２軸上における磁界発生方向の２次微分係数を
、それぞれ示す。

この種の装置については、アイ・シー・シー・イー、ア
　コンパクト　トロイダル　コンバーゼンス　ヨーク　
デベロプメント　フォー　プロジェクションヨーク　テ
ィー　エイチ　ピー　エム−１，４，５（１９９０年）
第２１６頁から第２１７頁（ＩＣＣＥ、　ＡＣＯＭＰＡ
ＣＴ　　ＴＯＲＯＩＤＡＬ　　Ｃ０ＮＶＥＲＧＥＮＣＥ
　　ＹＯＫＥＤＥＩ／旧−ＯＰＭＥＮＴ　　［”ＯＲＰ
ＲＯＪＥＣＴＩＯＮ　　ＹＯＫＥ、Ｔ）ＩＰＭ−１４，
５（１９９０）円）２１６−２１．７）において論じら
れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術において１例えば、コイルをリング形コア
にトロイダル形に巻線する例では２第１５図に示すよう
に、その巻線角度をＸ軸（あるいはＹ軸）を基準にして
−２７，５度から２７．５度、全体で５５度にしている
。そして、第１６図に示すように、磁界発生方向、つま
りＸ軸方向の磁界分布は略均一磁界（完全な均一磁界で
はなく、電子ビーム径の大きさと偏向量を考えた場合の
限定された領域内で実用上均一と見なせる磁界という意
味で使う。

）であるが、その方向に垂直な、偏向（Ｙ軸）方向磁界
分布は非均−になっている。故に偏向時に電子ビーム２
３が非均−なビンクツション形磁界を通過する事になり
、電子ビームスポットの各部に非均−な偏向力が作用し
、結果として歪む事になる。

従って、歪量を少なくするには、偏向方向において、電
子ビーム２３の交差する磁界分布が均一である事が要求
される。

本発明の目的は１発生する二極磁界の磁界分布を、電子
ビームが通過する特定領域において暁均−磁界にでき、
フォーカス性能を向上させ得るコンバーゼンスヨーク祭
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記した目的を達成するために２本発明では。

二極磁界の発生する領域のうち、単電子銃陰極線管の管
軸に対し垂直な面内であって、電子ビームの偏向方向を
その長手方向として、その方向に特定の長さを有し、前
記偏向方向と垂直な方向をその幅方向として、その方向
に前記特定の長さより短い特定の幅を有する、少なくと
も前記電子ビームが通過する帯状領域において、発生す
る前記二極磁界の磁界分布が略均一磁界となるよう、コ
アにコイルを巻くようにする。

より具体的には、前記コアをリング形コアで構成し、該
リング形コアに前記コイルは、トロイダル巻線方式で、
巻線密度を表すＡ２係数（すなわち１巻線密度をフーリ
エ係数で表した場合における２次のフーリエ係数）を、
巻線密度分布を表すＡｋ係数の１次と３次の比Ａ　ａ　
／Δ１が０．５０〜０．１３となるように巻かれる。こ
こで、巻線密度分布ｎ（θ）は前記第１の基準軸からの
角度をθどして、フーリエ係数展開すれば、Ａｋｅｏｓ
Ｋθ（但し、Ｋ＝１．３，５，７．　　・）の和として
次式で表される。

ｎ（θ）＝Ａ１ｅｏｓθ＋Ａ　、　ｅｏｓ３θ＋Ａ　、
　ｃｏｓ５θ＋−−（１，）そして各項の係数は次の積
分式（２）式で定義される。

但し、ｎ、は角度θにおける巻線密度である。

この係数をＡｋ係数と呼び、コイルの巻線分布の特徴を
示す１方法としてＡ３／　Ａ、が使われる。

或いは、前記コアをリング形コアで、前記コイルを複数
のコイルでそれぞれ構成し、前記単電子銃陰極線管の管
軸に対し垂直な面内であって、互いに直交しかつ前記管
軸とも直交する第１及び第２の基準軸で分割される４つ
の象限のうち、第１の象限内における、前記第１の基準
軸から１５度（または１０度）乃至４０度（または３０
度）の範囲を第１の範囲とし、第２の象限内における、
前記第１の基ｆＰ軸から一４０度（または−３０度）乃
至−１６）度（または−１０度）の範囲を第２の範囲と
し、第３の象限内における、前記第２の基準軸に対し２
て前記第２の範囲と軸対象な位置にある範囲を第；３の
範囲とし、第４の象限内における、前記第２の基準軸に
対して前記第１の範囲と軸対象な位置にある範囲を第４
の範囲とした場合においで、各コイルを、前記リング形
コアに、それぞれトロイダル巻線方式で同一ピッチにて
、前記第１．第２゜第３及び第４の範囲内にそれぞれ位
置するように巻き１．前記第１の基準軸に苅して垂直な
方向に一二極磁界を発生するよう！ｉいに直列または並
列に結線する。

〔作用〕

本発明では、発生する二極磁界の磁界分布をＭｊｉ記帯
状領域では略均一磁界とすることができるので、電子ビ
ームに交差する付近では、電工ビー１１の偏向方向（長
手方向）の磁界分布を酩均−磁界とし、また、偏向方向
に垂直な方向（軸方向）の磁界分布も電子ビームスポッ
ト径の大きさの範囲内で酩均−磁界とすることかで・き
、その結果、電子ビーム各点に作用する偏向力が同一　
どなるため電子ビームは歪まず、コンバーゼンスヨーク
によるフォーカス性能劣化を招がない、。

〔実施例〕 以下、本発明の第１の実施例の構成及び動作を第１〜・
５図により説明する。

第１．１１！ｌば本発明の第１の実施例を示す正面図で
ある。３ 第１２図に示すように、垂直偏向コイル２（■コイル）
と水平偏向コイル３　（Ｈコイル）は、リング形コア１
上にトロイダル方式で巻かれ、各々、垂直コンバーゼン
ス回路８、水平コンバーゼンス回路９から補正電流を流
す東により、取直偏向磁界４　（Ｖ磁界）、水平偏向磁
界５（Ｈ磁界）をぞれぞれ発生する９、 ■コイル２とＩＪコイル３は、図示のごとく、９０度軸
回転さゼＪ１ばま一つたく同一のものであり、発生する
゛、極磁界も同様に９０度軸回転しただけで、各々基準
軸から考えオし、は同一であるため、以下、■フィル２
だけについて述べる。

■コイル２は４つの部分からなる。ＸＹ座標系の第１象
限において、Ｙ軸を基準にして１５瓜から４０度の巻線
範囲に同一　ピッチで巻かれ、第２象限では一４０度か
ら一１５度の範囲に同一　ピッチで巻かｔｔ、る。この
２つのコイルで上側コイル杏・構成し、Ｘ軸を基準軸と
してこの上側コイルの対称位置にある２つのコイルで、
同様に下側コイルを構成する。このとき５巻線密度を表
すＡｋ係数の比Ａ３／Ａ、は約０．１３になるにれら４
つのコイルは、電流が流れたときに図示された■磁界４
を発生するように、お互いに直列もしくは並列に結線さ
れる（図中ではすべて直列に結線している。）。垂直コ
ンバーゼンス補正回路８からはＶ周期、１〕周期に同期
して補正電流が流され、スクリーン上の偏向位置に応じ
てその電流のピーク値と極性が変わる。

第２図は本実施例により発生する■磁界の分布の様子を
等磁束密度８１０で示［、ている。

また、第３図（ａ）はＶ磁界４（７）Ｚ軸」−（ＸＹ乎
而面中心）における偏向力向の２次像分係数を測定し２
、Ｚ軸−Ｌ各点の値を示したもので友）る。同様に同図
（ｂ）は■磁界４の磁界発生方向における２次像分係数
を示している。

被測定磁界が■磁界なので電子ビームスポットの歪に大
きく影響するのは、第３図（、）のＹ軸方向（偏向方向
）の微分係数である。この図から、第１図の実施例が偏
向方向で磁界分布が略均−であることがわかる。即ち、
曲線の中央部分は弱いビンクツション形であるが、電子
銃とスクリーン側、つまりコンバーゼンスヨーグ前後に
おいては弱いバレル形磁界でおるため、総合で略均一磁
界となっている。

第４図はコンバーゼンスヨークによって発生しへＶ磁界
・４の電子ビーム２３に対する作用に説明するだめの説
明図である。

点Ａにおいて、＠子ビーｌ、２３は有効磁界領域３０に
入り上向きに偏向される。

第５図はコンバーゼンスヨーク１３の発生し５たＶ磁界
４の管軸上の偏向中心Ａ′点における分布と電子ビーム
スポット形状２りを図示し、たものであり。

第５図の１一部は蛍光面２８に到達したときの電ｆ・ビ
ームスポット形状２９を示ず。第５図の１ｚ部は第２図
と同様に磁界分布を等磁束密度線１０で表わしている。

今、偏向磁界が第５図（ａ）、（ｂ）に示すように偏向
方向において非均−であれば、（、）、。

（ｂ）図り部に示されるように電子ビームは歪む事にな
る。

本実施例は、第５図では（ｃ）図の場合に相当する。発
生する磁界の分布をへ゛点を含むＸＹ平面−にで考える
と、偏向方向では前述したように略均−になる。磁界発
生方向では、傾斜を持ったビンクツション形分布となる
が、図中、電子ビームスポット径と偏向量を考慮すれば
、帯状の略均一磁界が形成されたことになる。（ｃ）図
上部には、有効磁界領域３０通過後の電子ビームスポッ
ト形状を示すが、偏向中に電子ビーム各点に作用する磁
界が略均−であるため、同等の偏向力を受け、電子ビー
ムスポット径与える歪量が従来より少なく、−ノ寸−カ
ス性能が向１する４、 第６図に、本発明の第２．の実施例に示す。■コイル２
と１−１コイル３は同じ５リング形」ア１に巻かれるが
、図中（ａ）、（ｂ）に分けて示す。また、第７図に、
第（３図の実施例のＶ磁界の等磁束密度線１０を、第８
図に、χ軸りにおけるＹ軸方向とＸ軸方向の２．次微分
係数を示す４、 この実施例においては、Ｖ、Ｈ磁層の形成手段と動作は
、第１の実施例と同じであるが、コイルの巻き方が異な
る。第１の実施例と同じ理由て、１１コイル３について
は省略し、■コイル２だ目について説明する。

人？コイル２は４つの部分からなる。ＸＹ座標系で、第
１象限では垂直軸（Ｙ軸）を基準として１０度から３０
度の範囲と、第２象限では一３０度から一１０度の範囲
に同一ピッチで巻き、この２つのコイルでに側コイルを
構成する。６同様に水平軸（Ｘ軸）を基準として封材・
位置にある第３、第４の２つのコイルでＦ側コイルを構
成する。このとき、巻線密度のＡ、　ｋ係数の比Ａ、／
Ａ□係数は約０．５０になる。

発生する■磁界４の磁界分布について、第１の実施例と
同様に考えた場合、その等磁束密度線１０は第７図に示
す如くになる。また、管軸上各点のＹ軸方向（偏向方向
）とＸ軸方向（磁界発生方向）の２次像分係数は第８図
に示す如くになる。

第７図で、等磁束密度線１０はＹ軸１２方向に長い楕円
形状になる。第８図の２次像分係数を見ると。

このＹ軸方向では（ａ）図に示すように、従来例と比較
してビンクツション傾向が弱まって略均一磁界に近くな
っている。また、（ｂ）図に示すようにＸ軸方向の２次
像分係数も従来より略均一磁界に近くなっている。

電子ビームがコンバーゼンスヨークの■磁界４で上方向
に偏向される場合、上下方向に長い楕円の酩均−磁界が
形成されているので、電子ビームスポット径と偏向量を
考慮すれば、従来よりも磁界の傾斜成分（非均−成分）
に交差する藍が少なく、電子ビームスポット径の受ける
歪量が低減される。

上記第１及び第２の実施例は、コイルを同一　ピッチで
、特定の範囲に巻くことにより偏向方向の磁界分布が略
均−となるＡｋ係数の比Ａ３／Ａ、係数をそわぞれ得て
いるが、同じ磁界を形成する方法として、ピッチを変え
て０度から最大４５度の範囲までコイルを巻く方法があ
る。

第９図に、本発明の第３の実施例を示す。

この図においてもコイルの巻き方条件以外は、第１及び
第２の実施例と同じである。リング形コア］−に巻かれ
るコイルは、Ａ３／Ａ、係数が第１もしくは第２の実施
例と同じになるように、トロイダル形に巻かれる。

そして、ピッチ、巻層の条件は、任意に選択される（図
中では０度から４５度にかけて巻線ピッチを変えている
。）。発生する二極磁界の分布は設定したＡ、／Ａ、係
数に応じて、第１．第２の実施例と同様に形成される。

よって発生する磁界は、偏向方向で略均−になり、偏向
時に電子ビームに与、える歪量が低減されるので、フォ
ーカス性能の改善作用と効果についても回し結果がえら
れる。

本実施例においては、巻線範囲を０度から４５度に脹定
したが、同しＡ３／Ａ□係数であれば、４５度未満、あ
るいは４５度を越える範囲に設定することも可能である
。

つまり、偏向方向の帯状特定領域の磁界分布を略均−と
するためには、第１．第２の実施例と同様に、Ａｋ係数
の比Ａ３／Ａ□係数が０．５０から０．１３の範囲とな
るよう、コイルを巻けば良い。

この結果、略均一磁界を通過する電子ビームは、偏向磁
界による歪を受けることなく偏向され、フォーカス性能
が向上する。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明した構成により以下に記載されるよ
うな効果がある。

コンバーゼンスヨークが発生するＨ、Ｖ偏向磁界の電子
ビーム偏向方向の磁界分布が略均一磁界であり、また偏
向方向に垂直な方向の磁界分布は、電子ビームスポット
径の大きさの範囲内では略均一磁界であるので、偏向中
に電子ビームが偏向磁界より受ける歪量が低減さ九、フ
ォーカス性能が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す正面図、第２図は
第１の実施例により発生する垂直偏向磁界の分布の様子
を示す説明図、第３図は第１の実施例により発生する垂
直偏向磁界の２次微分係数のＺ軸上における変化を示す
説明図、第４図は一般的なコンバーゼンスヨークによっ
て発生する垂直偏向磁界の電子ビームに対する作用を説
明するための説明図、第５図は蛍光面に到達した時の電
子ビームスポット形状と発生する垂直偏向磁界の分布の
様子を従来例と第１の実施例とで比較して示した説明図
、第６図は本発明の第２の実施例を示す正面図、第７図
は第２の実施例により発生する垂直偏向磁界の分布の様
子を示す説明図、第８図は第２の実施例により発生する
垂直偏向磁界の２次微分係数のＺ軸上における変化を示
す説明図、第９図は第３の実施例により発生する垂直偏
向磁界の分布の様子を示す説明図、第１０図は一般的な
単電子銃陰極線管の管軸方向に沿った断面を示す断面図
、第１１図は従来のコンバーゼンスヨークを示す斜視図
、第１２図は第１１図のコンバーゼンスヨークを示す正
面図、第１３図は第１１図のコンバーゼンスヨークによ
り発生する垂直偏向磁界の分布の様子を示す説明図、第
１４図は第１１図のコンバーゼンスヨークによる発生す
る垂直偏向磁界の２次微分係数のＺ軸上における変化を
示す説明図、第１５図は従来の他のコンバーゼンスヨー
クを示す正面図、第１６図は第１５図のコンバーゼンス
ヨークにより発生する垂直偏向磁界の分布の様子を示す
説明図、第１７図は第１５図のコンバーゼンスヨークに
より発生する垂直偏向磁界の２次微分係数の２軸上にお
ける変化を示す説明図、である。 １・・・リング形コア、２・・・Ｖコイル。 ３・・・Ｈコイル、　　　４・・・■磁界。 ５・・・Ｈ磁界、　　　６・・・磁界測定領域。 １０・・・等磁束密度線、１３・・・コンバーゼンスヨ
ーク、２０・・・偏向ヨーク、　２３．２９・・・電子
ビーム、２８・ＸＹ平面、　　３０・・有効磁界領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、コアと、該コアに巻かれたコイルと、から成り、単
   電子銃陰極線管のネック部に取り付けられ、該単電子銃
   陰極線管に取り付けられた偏向ヨークと前記単電子銃陰
   極線管の電子銃との間に配置され、該電子銃から発射さ
   れた電子ビームを水平方向もしくは垂直方向に偏向させ
   る二極磁界を発生するコンバーゼンスヨークにおいて、 発生する前記二極磁界の磁界分布が、 該二極磁界の発生する領域のうち、前記単電子銃陰極線
   管の管軸に対し垂直な面内であって、前記電子ビームを
   偏向させる方向（以下、偏向方向という）をその長手方
   向として、その方向に特定の長さを有し、前記偏向方向
   と垂直な方向をその幅方向として、その方向に前記特定
   の長さより短い特定の幅を有する、少なくとも前記電子
   ビームが通過する帯状領域において、略均一磁界となる
   ように、前記コイルは前記コアに巻かれていることを特
   徴とするコンバーゼンスヨーク。 ２、請求項１に記載のコンバーゼンスヨークにおいて、
   前記コアはリング形コアから成ると共に、前記コイルは
   、該リング形コアに、トロイダル巻線方式で、巻線密度
   を表すＡｋ係数の比Ａ＿３／Ａ＿１が０．５０〜０．１
   ３となるように巻かれていることを特徴とするコンバー
   ゼンスヨーク。 ３、請求項１に記載のコンバーゼンスヨークにおいて、
   前記コアはリング形コアから成り、前記コイルは複数の
   コイルから成ると共に、 前記単電子銃陰極線管の管軸に対し垂直な面内であって
   、互いに直交しかつ前記管軸とも直交する第１及び第２
   の基準軸で分割される４つの象限のうち、第１の象限内
   における、前記第１の基準軸から１５度乃至４０度の範
   囲を第１の範囲とし、第２の象限内における、前記第１
   の基準軸から−４０度乃至−１５度の範囲を第２の範囲
   とし、第３の象限内における、前記第２の基準軸に対し
   て前記第２の範囲と軸対象な位置にある範囲を第３の範
   囲とし、第４の象限内における、前記第２の基準軸に対
   して前記第１の範囲と軸対象な位置にある範囲を第４の
   範囲とした場合に、 各コイルは、前記リング形コアに、それぞれトロイダル
   巻線方式で同一ピッチにて、前記第１、第２、第３及び
   第４の範囲内にそれぞれ位置するように巻かれ、前記第
   １の基準軸に対して垂直な方向に二極磁界を発生するよ
   うに互いに直列または並列に結線されていることを特徴
   とするコンバーゼンスヨーク。 ４、請求項１に記載のコンバーゼンスヨークにおいて、
   前記コアはリング形コアから成り、前記コイルは複数の
   コイルから成ると共に、 前記単電子銃陰極線管の管軸に対し垂直な面内であって
   、互いに直交しかつ前記管軸とも直交する第１及び第２
   の基準軸で分割される４つの象限のうち、第１の象限内
   における、前記第１の基準軸から１０度乃至３０度の範
   囲を第１の範囲とし、第２の象限内における、前記第１
   の基準軸から−３０度乃至−１０度の範囲を第２の範囲
   とし、第３の象限内における、前記第２の基準軸に対し
   て前記第２の範囲と軸対象な位置にある範囲を第３の範
   囲とし、第４の象限内における、前記第２の基準軸に対
   して前記第１の範囲と軸対象な位置にある範囲を第４の
   範囲とした場合に、 各コイルは、前記リング形コアに、それぞれトロイダル
   巻線方式で同一ピッチにて、前記第１、第２、第３及び
   第４の範囲内にそれぞれ位置するように巻かれ、前記第
   １の基準軸に対して垂直な方向に二極磁界を発生するよ
   うに互いに直列または並列に結線されていることを特徴
   とするコンバーゼンスヨーク。