JPH0465593B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 産業上の利用分野 本発明は陰極線管装置に関し、具体的には、装
置内に既に存在する消磁コイル（デガウス・コイ
ル＝degauss coil）を用いて、地磁界および他の
周囲磁界の垂直成分に逆らう残留磁気を発生する
ことができる装置に関するものである。

Ｂ 従来技術 カラー陰極線管（CRT）を使用するカラー表
示システムは、各種の部品が次第に磁化されるた
め、性能が徐々に劣化し易い。特に、CRTのシ
ヤドー・マスクは磁化され易く、電子ビームを偏
向させるので、電子ビームはフロント画面の正し
い位置に的中せず、不適正なカラーを発生する螢
光体を含む領域に当たることになる。このため、
得られる像のカラーが不純になる。

消磁コイル、すなわち、CRT特定領域に配設
されて減衰する正弦波電流が流れるコイルを使用
することにより、この磁化の大きさを許容レベル
まで減少させることができることは当技術では周
知である。CRTの両側に一対の消磁コイルを使
用し、それによつて一層均一な消磁フイールドを
CRTの周囲に発生させることにより、改善され
た結果を得ることができる。

好ましくない磁気がCRT自体の外側にも発生
する可能性がある。それには、以下のように２つ
の主要発生源がある。

(i) 地磁界 (ii) たとえば、強力なモータから局所的に発生さ
れる磁気 このタイプの高品質カラー表示システムでは、
これらの磁界を補償することも望ましい。残念な
がら、これは消磁によつて除去することはできな
い。実際には、消磁によつて問題が悪化する可能
性もある。なぜならば、消磁は周囲磁界と同様の
形でCRTの強磁性要素を磁化させ、したがつて、
消磁後、強磁性要素は、周囲磁界と整合する追加
磁界を発生するからである。

垂直地磁界成分の最大振幅は水平磁界成分の最
大振幅のほぼ２倍であるので、垂直成分を補償す
る方が重要である。地磁界の両成分を低減するた
めに使用できる方法はいくつかあるが、一般に
は、垂直成分に対してのみ補償が行なわれる。

垂直磁気成分に対して一定量の補償をもたらす
ための確立された１つの方法は、偏向コイル・ヨ
ークの位置をCRTネツク部に沿つて変えるもの
である。このことはCRTの製造時にのみ可能で
ある。

表示システムの使用開始後に地磁界および他の
周囲磁界を補償する種々の試みがなされてきた。
これらの１つが欧州特許第77112号に開示されて
いる。この欧州特許は、２つのコイル、すなわ
ち、CRTの縁部を取り巻くCRTの画面側にある
コイルと、このコイルと並行して画面の裏側に配
置されたもう１つのコイルをCRTヨークに対し
て配設することにより、CRTの軸方向の（すな
わち、ほぼ水平の）周囲磁界の成分に逆らう磁界
を発生させるシステムを開示している。これらの
コイルは、画面の四隅にあるセンサからのフイー
ドバツク信号に応答して発生される電流で永久的
に駆動され、これらのセンサは、地磁界および他
の周囲磁界の軸方向成分によつて引き起こされる
ビーム・ランデイング・エラーを直接検出する。
この方法は、複雑かつ高価であり、画面の四隅が
センサで隠れるので、画面全体を情報表示のため
に使用することを妨げる。

もう１つの補償方法が欧州特許第39502号に記
載されている。この方法では、周囲磁界の３つの
直交成分すべてを補償するため、３対のコイルが
CRTの周囲に直交して配置される。コイルを駆
動するための信号は、３方向での周囲磁界の強さ
を検出する、直交して配置されたホール効果セン
サから得られる。各センサからの個々の信号は増
幅されて、当該のコイル対に印加される。この方
法は、実現するには複雑でかつ高価であるという
欠点を有する。

さらに別の補償方法が、英国特許第1493311号
に開示されている。この特許は、磁界の２つの水
平成分を補償することに関するものである。磁界
の直交成分の一部または全部の大きさを管の長さ
の大部分に渡つて低減する（前の２つの例のよう
に）代わりに、この方法は、ビーム経路の残りの
（特にCRTベルを通る）部分に対する周囲磁界の
２つの水平成分の影響を打ち消すため、CRTヨ
ークを取り巻くコイルを用いて、局所的磁界を発
生させる。この方法は、追加コイルが１本だけで
よいという利点を有する。しかし、この方法は、
使用されるコイル位置で、単純な一定直流でな
く、ゼロ直流に関して対称な複雑な二重鋸歯状波
形でコイルを駆動する必要があるという欠点を有
する。このため、この方法はコストが高くなる。

同様な補償方法が特開昭58−138191号に開示さ
れている。この方法は、周囲磁界の３つの直交成
分のすべてを補償することに関するものであり、
英国特許第1493311号と同様、CRTヨークを取り
巻く追加コイルを使用する。

Ｃ 発明が解決しようとする問題点 上述した従来技術の方法は、すべて、コイルな
どの追加の磁界発生要素を設けて標準の表示シス
テムを変更することが必要である。本発明の目的
は、そのような追加コイルが不要であり、装置内
に既にある、適切に配向された消磁コイルを使用
して、好ましくない垂直磁界を補償することがで
きる陰極線管装置を提供することにある。

さらに、本発明の別の目的は、必要な任意の緯
度で使用できるように装置を工場内でセツトアツ
プし、または、必要ならば再較正するのに、比較
的簡単な変更を必要とするだけの陰極線管装置を
提供することにある。本発明の実施例では、適用
される補償の量が自動的に変わるようにすること
ができるので、別の緯度で使用するために、工場
でも現場でも全く変更を行なう必要がない。

Ｄ 問題点を解決するための手段 本発明は、装置の磁化を低減するための消磁コ
イルを備えた陰極線管を含む陰極線管装置を提供
するものであり、この装置内で、消磁コイルは、
陰極線管の領域の磁界の垂直成分を地磁界および
他の周囲磁界の垂直成分よりも小さくするために
地磁界および他の周囲磁界の垂直成分に逆らう残
留磁気（residual magnetism）を発生するよう
に位置決めされ且つ駆動される。

消磁コイルと関連する回路が、一定の直流信号
が次に続く減衰正弦波の形の振幅を有する経時変
化信号を、消磁コイルに印加することが好まし
い。減衰正弦波を消磁コイルに印加することは、
CRT装置の各種の構成要素を消磁するという当
技術で周知の効果を有する。ゼロでない一定の振
幅の信号を消磁コイルに印加することは、信号の
極性と振幅によつて決定される極性および大きさ
を有する残留磁気を発生するという効果を有す
る。このような装置は、ゼロでない一定の振幅を
有する信号を発生するために必要な追加回路が簡
単であり、主として直流電源および抵抗から構成
できるという利点を有する。管内の消磁コイルの
位置と直流信号の大きさは、残留磁気が、低減す
べき、または、好ましくは除去すべき磁界の垂直
成分と反対向きでかつそれと同じ大きさになるよ
うに、選択される。

この回路は、交流信号源、交流信号を修正して
減衰正弦波を発生させる手段、直流信号源、消磁
コイルにまず減衰正弦波を印加し、続いて直流信
号を印加するための切換スイツチを備えることが
好ましい。

消磁コイルと関連する回路の別の例は、平均振
幅がゼロでない減衰正弦波の形の振幅を有する経
時変化信号を消磁コイルに印加することにより、
装置内の材料を磁化させて、装置自体の内部に残
留磁気を発生させる。平均振幅がゼロでない信号
に加えられた減衰正弦波信号は、CRT装置を磁
化させる効果を有する。合成磁界の強さは、平均
振幅がゼロでない信号の振幅によつて決まる。し
たがつて、消磁コイルが管内の適切な位置にある
場合、合成磁界の強度が、望ましくない周囲成分
に反対向きでかつそれを打ち消すように制御する
ことができる。続いて消磁コイルから信号を除去
するように回路を構成できる。このように構成す
れば、残留磁化を発生させるため必要な信号を消
磁コイルに印加するだけでよいという利点をさら
得ることができる。その後、それ以上の電力は消
費されない。

陰極線管装置内の材料を磁化させるための１つ
の構成例は、交流信号源、交流信号を修正して減
衰正弦波を発生させる手段、直流信号源、および
直流信号と減衰正弦波信号を消磁コイルに同時に
印加する手段を備えた回路を含むものである。発
生される直流信号が一定の振幅である場合、この
構成は、正弦波がほとんど完全に減衰した後で消
磁コイルから信号を除去することが不可欠でない
という利点を有する。これにより直流信号が消磁
コイルの両端部に残り、したがつて、磁化された
CRT要素によつて発生される磁界に加えて、消
磁コイルも磁界を発生し続ける。したがつて、そ
の結果、周囲磁界に逆らいかつそれを補償する一
層強力な磁界ができる。別の方法では、後で信号
を消磁コイルから除去し、電流を全く残さず、し
たがつて消費電力を低減することができる。

陰極線管装置内の材料を磁化させるためのもう
１つの構成例は、交流信号源、交流信号を修正し
て減衰正弦波信号を発生させる手段、交流信号を
修正して半波整流された減衰正弦波信号を発生さ
せる手段、および減衰正弦波信号と半波整流され
た減衰正弦波信号の２つの信号を消磁コイルに印
加する手段を備えた回路を含む。これら減衰正弦
波信号と半波整流された減衰正弦波信号の２つの
信号は続いて消磁コイルから除去することができ
るが、どちらの信号も減衰して低レベルになるの
で、このことは不可欠ではない。

陰極線管装置内の材料を磁化させるためのさら
にもう１つの構成例は、交流信号源、交流信号を
修正して減衰正弦波信号を発生させる手段、交流
信号を修正して半波整流された減衰正弦波信号を
発生させる手段、および減衰正弦波信号と半波整
流された減衰正弦波信号の２つの信号を消磁コイ
ルに印加する手段を備えた回路を含む。上記２つ
の信号を消磁コイルに印加する手段はまた、少な
くとも半波整流された正弦波信号を消磁コイルか
ら除去する働きもする。半波整流された正弦波信
号を消磁コイルから除去することは不可欠であ
る。なぜならば、この信号は減衰せず、したがつ
て、除去しなければ、好ましくない交番磁界を発
生し続けるからである。

陰極線管装置は、周囲磁界の垂直成分の変化を
補償するため、残留磁気の強さと極性を変更する
手段を備えることが好ましい。

残留磁界の強さは、ある場合には、消磁コイル
に印加された一定の直流信号の振幅によつて決ま
り、別の場合では、消磁信号のゼロでない平均振
幅によつて決まるので、普通の要件に適合するよ
うにその値を変更するのは簡単である。

したがつて、特定の場所の周囲磁界の垂直成分
が変化した場合、または、周囲磁界強度が異なる
別の場所に装置が移動された場合、この変化を補
償するため、残留磁気を簡単に変更することがで
きる。この変更は、センサからのフイードバツク
信号を使つて自動的に行なうことができ、または
表示システムのユーザが選択できる。

本発明の一実施例では、消磁コイルは前記
CRT装置のCRTの上方に配置される。別の実施
例では、消磁コイルは２つの部分、すなわち、
CRTの上方に配置された１つの部分と、前記
CRT装置のCRTの下方に配置されたもう１つの
部分に分れている。この別の実施例は、CRT装
置の上方の残留磁気の空間的変化が前の実施例の
場合よりも小さくなり得るという利点を有する。
しかし、この別の実施例では、２つの部分から成
る消磁コイルの製造に余分の費用が必要である。

Ｅ 実施例 第１図に示すように、陰極線管（CRT）装置
はCRT１０，CRTのベルの上下にサドル・コイ
ルとして配置された２つの部分１１，１２から成
る消磁コイル、および消磁コイルを駆動するため
の回路１３を備えている。

一実施例では、消磁コイルは、第６図の回路で
発生される第５図に示す信号で駆動される。スイ
ツチ２２が左側に投入されて抵抗器２３との接触
をもたらすとき、減衰正弦波２０が発生される。
交流電圧源２４からポジスタ２５、抵抗器２３お
よび消磁コイル１１，１２を介して交流電流が流
れ、ポジスタを加熱させる。そのためポジスタの
抵抗が増大し、したがつて、第５図に示すように
電流が減少する。このことは、CRT装置を消磁
させる効果がある。一度信号が低レベルまで減衰
すると、スイツチ２２が抵抗器２６と接続するよ
う投入されるので、一定の直流電流２１が直流電
圧源２７から抵抗器２６を介して消磁コイル１
１，１２中に流れる。そのため、第３図に示すよ
うに、ほぼ垂直な磁界１４がCRTのベルの領域
に発生する。この磁界は、第２図に示す周囲磁界
１５に逆らうように選択されるので、結果として
生じる磁界１６は第４図に示す形をとる。すなわ
ち、CRTベル内の垂直磁界の振幅が小さくなる。
垂直磁界の振幅のこの減少は電子ビームの好まし
くない偏向を少なくするので、CRTで発生され
るカラー像の純度が向上する。

本発明のもう１つの実施例では、第８図に示す
回路が第７図に示す信号、すなわち、ゼロ・レベ
ルからずれた減衰正弦波で消磁コイル１１，１２
を駆動する。正弦波が完全に減衰した後は、ゼロ
信号が続く。

両方のスイツチ３０，３１を同時に閉じること
によつてサイクルが開始され、交流電源３２、ポ
ジスタ３３および抵抗器３４からの減衰正弦波が
直流電圧源３５および抵抗器３６からの一定の直
流電流に加えられ、消磁コイル１１，１２に印加
される。交流成分が低レベルに減衰した後で、ス
イツチ３０，３１は共に開放され、消磁コイルは
通電を断たれる。

このことは、CRT内部のシヤドー・マスク、
さらには、装置内の他のどんな磁化可能要素も磁
化させる効果がある。磁化可能要素が適切に配置
されている場合は、それらの要素は、前述のよう
に、周囲磁界の垂直成分に逆らう、第３図に示す
磁界と同様な磁界を発生することができる。

別の方法として、スイツチ３０，３１を省略
し、抵抗器３４，３６を相互に接続しかつ消磁コ
イル１１，１２に接続することができる。こうす
ると、一定の直流電流が消磁コイルに流れたまま
になり、したがつて、静磁界を発生する。この磁
界は、装置内の磁化可能要素の磁化によつて発生
される磁界とほぼ整列するので、装置によつて発
生される全磁界は、スイツチ３０，３１を設けか
つ開放した場合よりも強くなる。このため、周囲
磁界の垂直成分の影響は一層効果的に打ち消され
る。この方法の欠点は、消磁コイルに連続的に通
電する結果、装置の消費電力が増大することであ
る。

装置を磁化させるためのほぼ同様な回路を第１
０図に示す。この回路は第９図に示す波形を発生
する。これは、直流オフセツトを有する減衰正弦
波である。ただし、この直流オフセツトは一定で
はない。したがつて、信号が消磁コイルに印加さ
れた後で磁化可能要素によつて発生される磁界の
強さを予測することは一層困難である。しかし、
直流電源を必要としないという利点がある。第１
０図に示すように、２つのポジスタ４０，４１が
使用される。ポジスタ４０はゼロ・レベルを中心
とする減衰正弦波を発生し、ポジスタ４１は半波
整流された減衰正弦波を発生する。これらの２つ
の信号は、加えられ、スイツチ４２が閉じられた
とき消磁コイル１１，１２に印加される。ポジス
タ４１の方がポジスタ４０よりも減衰時間が長い
ことが理想である。これが第９図に示した状態で
あり、ポジスタ４０は時間４３までに減衰し、ポ
ジスタ４１は時間４４までに減衰する。スイツチ
４２は省略することができ、この場合、非常にわ
ずかな電流がコイル１１，１２に流れたままにな
る。

装置を磁化させるためのもう１つの同様な回路
を第１２図に示す。この回路は第１１図に示す波
形を発生する。これは、半波整流された正弦波に
減衰正弦波が加えられたものである。この回路
は、ポジスタ４１がない点以外は、第１０図の回
路と同じである。この回路は第２のポジスタの費
用が節約できるが、スイツチ５１が不可欠であ
る。なぜならば、半波整流成分は減衰しないの
で、時間５２でスイツチ５１を開いてそれをオフ
にしなければならず、そうしない場合は、消磁コ
イルは好ましくない発振磁界を発生し続ける。

地磁界の垂直成分の影響による補正は、赤道上
では不要であり、赤道よりも北で表示装置を使用
する場合、北へ行くにつれてますます大きな振幅
の正の補正が必要となり、同様に、赤道よりも南
で表示装置を使用する場合は、南へ行くにつれて
ますます大きな振幅の負の補正が必要となる。最
初の実施例では直流信号の振幅および方向を変更
し、また後続の各実施例では減衰正弦波の平均振
幅を変更して、必要な補償をもたらすための種々
の機構がある。

自動補償のための１つの好適な機構は、CRT
の周囲の垂直磁界成分を検出するように配置され
たホール効果磁気センサまたは他の磁気センサを
備え、このセンサ出力に応答してコイル電流を制
御するものである。したがつて、表示装置が赤道
から離れて移動されると、垂直磁気成分の振幅が
増大し、それがセンサによつて検出され、最初の
実施例では直流信号が、また後続の各実施例では
減衰正弦波の平均振幅が増大されて、補償を行な
う。この機構は幾分高価であるが、補償が自動的
に変えられるという利点を有する。

第２の機構は、表示装置のユーザが、取扱説明
書にしたがつて、または不満足な表示純度に応じ
て、直流信号または減衰正弦波の平均振幅を直接
変更できるように、複数位置スイツチまたは連続
可変制御装置（たとえば、ポテンシヨメータ）を
設けるものである。

第３の機構は、各々が異なる一定の直流信号ま
たは減衰正弦波の平均振幅を有し、したがつて、
各々特定の緯度範囲に適した一連の表示システム
をもたらすものである。この機構は、世界のどこ
ででもうまく働く前の２つのオプシヨンの融通性
を備えていないが、安価である。

Ｆ 発明の効果 本発明は、コイル等の磁界発生要素をあらたに
追加する必要なく、垂直磁界を低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による陰極線管装置の一実施
例を示す概略側面図である。第２図は、本発明を
適用しない場合のCRTの領域での磁界の一例を
示す説明図である。第３図は、CRT領域におい
て本発明により発生される磁界の一例を示す説明
図（外部の磁気源は排除されている）である。第
４図は、CRTの領域における第２図の磁界と第
３図の磁界の合成磁界を示す説明図である。第５
図は、本発明の一実施例において消磁コイルに印
加される信号を示す波形図である。第６図は、第
５図の信号を発生するための回路例を示す簡略回
路図である。第７図は、本発明の別の実施例にお
いて消磁コイルに印加される信号を示す波形図で
ある。第８図は、第７図の信号を発生するための
回路例を示す簡略回路図である。第９図は、本発
明の第３の実施例において、消磁コイルに印加さ
れる信号を示す波形図である。第１０図は、第９
図の信号を発生するための回路例を示す簡略回路
図である。第１１図は、本発明の第４の実施例に
おいて消磁コイルに印加される信号を示す波形図
である。第１２図は、第１１図の信号を発生する
ための回路例を示す簡略回路図である。 １０……陰極線管、１１，１２……消磁コイ
ル、１３……駆動回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 陰極線管と、磁化を低減するための消磁コイ
   ルと、前記消磁コイルを駆動するための回路とを
   有し、前記陰極線管の領域の磁界の垂直成分を地
   磁界および他の周囲磁界の垂直成分よりも小さく
   するために前記地磁界および他の周囲磁界の垂直
   成分に逆らう残留磁気を発生するように前記消磁
   コイルを位置決めし且つ該コイルを駆動する陰極
   線管装置において、 前記回路が、 交流信号を作る手段と、 前記交流信号を修正して減衰正弦波の形の振幅
   を有する経時変化信号を作る手段と、 直流信号を作る手段と、 前記消磁コイルにまず前記経時変化信号を印加
   し、続いて前記直流信号を印加するための切り替
   えスイツチ手段と、 を有することを特徴とする陰極線管装置。 ２ 陰極線管と、磁化を低減するための消磁コイ
   ルと、前記消磁コイルを駆動するための回路とを
   有し、前記陰極線管の領域の磁界の垂直成分を地
   磁界および他の周囲磁界の垂直成分よりも小さく
   するために前記地磁界および他の周囲磁界の垂直
   成分に逆らう残留磁気を発生するように前記消磁
   コイルを位置決めし且つ該コイルを駆動する陰極
   線管装置において、 前記回路が、 交流信号を作る手段と、 前記交流信号を修正して減衰正弦波の形の振幅
   を有する経時変化信号を作る手段と、 直流信号を作る手段と、 前記消磁コイルに前記経時変化信号と前記直流
   信号を同時に印加しその後、前記経時変化信号と
   前記直流信号を取り除くための切り替えスイツチ
   手段と、 を有することを特徴とする陰極線管装置。