JPH06208832A - 場補正エレメント用の環状支持体を持つ偏向ユニット及びそのような偏向ユニットを備える陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画面全体にわたり画像品質を改善することが
可能な場補正エレメントを備えた陰極線管用の電磁偏向
ユニットを提供する。 【構成】 本発明による電磁偏向ユニットは、フランジ
を持つコイルホルダを有し、このホルダは内側に電子ビ
ーム偏向用の（ライン）偏向コイルを支持している。コ
イルホルダのフランジ側には（磁化された）既成形補正
エレメント（１４）が上記コイルの内側にこれらコイル
の磁場に影響を与えるように配置され、これにより製造
中に発生するバラツキ誤差を表示画面全体にわたって低
減させる。上記補正エレメント（１４）を自動的に取り
付けることができるように、所定の収容位置（１２）を
有する環状支持体（１３）が使用される。補正エレメン
ト（１４）はこれらの収容位置（１２）の中の複数個に
取り付けられる。補正エレメント（１４）は永久磁石材
料で作成された場合、当該エレメントの中心上の数mm離
れた位置に１μＴ〜１０００μＴの範囲の磁場を発生す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は陰極線管（ＣＲＴ）用の
電磁偏向ユニットに係り、更に詳細には電子ビームを偏
向するための１組のコイルを支持する中空コイルホルダ
と、上記コイルのリエントラント側に位置する場補正エ
レメントとを有し、前記コイルが前記コイルホルダの内
側を該ホルダの略長手方向に延びる部分を有しているよ
うな電磁偏向ユニットに関する。また、本発明は上記の
様な偏向ユニットを備えるカラー表示管（陰極線管）に
も関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のような偏向ユニット及びそのよう
なユニットを備えた陰極線管（特に、カラー表示管）は
市販されている。

【０００３】陰極線管及び偏向コイルを備える表示シス
テムに課される日々厳しくなる要件の結果、種々の設計
上の改善がなされている。しかしながら、常に誤差とい
うものは残存している。このような誤差とは、リニアリ
ティ誤差、ラスタ歪誤差（白黒表示管の場合）叉はコン
バージェンス誤差（カラー表示管の場合）である。これ
らの誤差の幾つかは、製造中に製造工程のばらつきの結
果として発生する。表示管とコイルとが組み立てられる
際に、実際には、場補正エレメントを付加することによ
り製造中に発生した誤差の一部を補正するが、通常これ
らエレメントはしばしばスポイラと呼ばれる事前成形さ
れたエレメントの形態である。これらのエレメントは磁
性材料叉は導電材料（例えば、アルミニウム叉は銅）製
である。前記の付加はオペレータにより発見される誤差
を参照して局部的に実現される。この結果、局部的な品
質の改善が得られる。最小限の電力で最大の場強度を発
生させることができるように、前記各コイルは、偏向コ
イルが表示管に装着された場合にこれらコイルが該表示
管における電子ビームにできるだけ近づくように、コイ
ルホルダの内側に配置される。このような偏向コイルの
構成の結果として、前述した既成形のエレメントの大部
分は通常コイルの内側に対して接着されねばならない。
しかし、コイルのむしろ非平坦な表面は不十分な接着状
態を引き起こすので、上記既成形エレメントは緩んでし
まうことになる。かくして、従来は軟性の磁性既成形エ
レメントを接着テープで保持し、接着剤で固定するやり
方がとられていた。

【０００４】相互に形状及び寸法が異なる既成形エレメ
ントを手で正しく位置決めすること及び固定することは
時間の掛かる作業であり従ってコストが掛かるので、一
般には４個とか６個という比較的少数のエレメントが使
用される。この結果、通常は画面上に表示される画像の
局部的な改善しか得られない。このように、上記の既知
の最適化方法は、もっと厳しい要件が課される場合には
不十分である。

【０００５】

【発明の目的及び概要】従って、本発明の目的とすると
ころは画面全体にわたり品質を改善することが可能な対
策を提供することにある。

【０００６】本発明の他の目的は場補正エレメントを迅
速に且つ好ましくは自動的に位置決めすることができる
ような構成を持つ電磁偏向コイルを提供することにあ
る。

【０００７】本発明によれば、本明細書の冒頭で述べた
ような形式の偏向ユニットにおいて、場補正エレメント
を収容する所定の収容位置が設けられた環状支持体（リ
ング）が前記コイル組内に設けられ、これら場補正エレ
メントが前記所定の収容位置の内の複数個に収容される
ことにより上記目的が達成される。

【０００８】上記において「所定の収容位置に」とは、
固定の補正エレメント収容位置を持つ単一の型式の環状
支持体が同一の形式の一連の表示管（例えば、固定の対
角線寸法の画面を持つカラー表示管）に使用されるとい
うことを意味する。上記の場合、永久磁石の形の叉は磁
化された既成形エレメントの形の補正エレメントを使用
するのが好ましく、以下の説明ではそのようなエレメン
トについて説明するが、本発明はこれらの形のものに限
定されるものではない。表示管と偏向ユニットとの所定
の組み合わせにとって必要となる補正に応じて、これら
補正エレメントの強度（磁気誘導）及び磁化方向には違
いが存在する。通常、１μＴから１０００μＴの間の範
囲の場強度の磁場による補正で十分であるが、殆どの場
合は５μＴから５００μＴの強度の磁場による補正で十
分である。これらの場を発生させるためには平面状の補
正エレメントが使用されるが、このようなエレメントは
中心上の所定距離離れた位置で上記のような場強度を発
生し、この距離が電子ビームからの距離に関係する。

【０００９】各収容位置（補正位置）に対して必要とさ
れる補正エレメントの正確な磁気の強度及び極性は、測
定された誤差パターンを参照し、次いで各補正エレメン
トを各々所望の強度（及び極性）で磁化することにより
決定することができる。他の例では、磁化された既成形
エレメントが、所定の許容差を考慮して、限られた数の
固定の値を持つ磁気強度を有することを特徴としてい
る。これら値は、例えば、所定の単位強度の倍数となる
ような値である。更に他の実施例によれば、上記の既成
形エレメントは細長い（特に長方形の）形状を有し、そ
の短軸叉は長軸に平行な面内磁化方向を有している。こ
のようにすれば、全ての既成形エレメントを同一の方向
に磁化することが可能である一方、第１の位置関係叉は
これとは１８０度回転した位置関係で載置すれば２つの
反対の極性を選択することが可能となる。前記環状支持
体に取り付けるべき補正エレメントの強度及び極性は、
基準補正エレメントの既知の効果と、（例えば、スクリ
ーン上の２５個の点で）測定された誤差パターンとを参
照してコンピュータプログラムにより決定することがで
きる。この場合、各補正エレメントがコンバージェンス
・パターンに対して各自の効果を有する。

【００１０】補正エレメントは、これらを収容するため
に円周部に沿って固定の位置に配置された例えば複数の
コンパートメントを持つ環状支持体を用いることによ
り、迅速に且つ、多分、自動的に取り付けることができ
る。補正エレメントの数が多いほど、得られる改善が大
きい。特に、Ｑ値｛即ち、スクリーン全体上の多数の
（例えば２５個の）測定点における重み付けコンバージ
ェンス誤差の平均の目安｝が少なくとも１０％叉は２０
％低減されることが、また十分な数の補正エレメントを
使用すれば少なくとも５０％でさえも可能であることが
分かった。

【００１１】補正エレメントの寸法は、所望の（多数
の）数の補正エレメントが（共働すべき偏向ユニットに
より決まる）所与の寸法の環状支持体に装着できるよう
なものとなるように選定される。

【００１２】補正エレメントを取り付けた環状支持体を
偏向コイル系内の位置、特に該系の中心と前側との間の
位置、に位置させることが重要である。鞍型のライン偏
向コイルの場合は、コイルホルダの長手方向に延びるコ
イル部分を相互接続する前側横断接続部分の近傍が好ま
しい。

【００１３】上記後者の場合は、電子ビームのコンバー
ジェンスが電子ビームが既に偏向された時点で影響され
ることを意味し、非常に効果的である。

【００１４】各偏向ユニットの性能は標準表示管上で測
定することができ、各ユニットにはバラツキに起因する
誤差を補正するために要する強度の補正エレメントを持
つ環状支持体が設けられる。適切な測定方法によって、
表示スクリーン上の例えば２５個の点でコンバージェン
スが測定される。

【００１５】他の可能性は、組み合わせとなる表示管上
で各偏向ユニットを測定し、測定されたデータに基づい
て環状支持体に補正エレメントを組み付け、この環状支
持体を取り付けるために表示管から偏向ユニットを外
し、該偏向ユニットを再び所定位置に取り付けることで
ある。

【００１６】本発明による補正エレメント付き環状支持
体を有する偏向ユニットと表示管とを整合させる操作
は、このような環状支持体を有しない偏向ユニットと表
示管とを整合させるよりも簡単で、従って、より迅速で
あることが分かった。このことは、誤差パターンがより
規則的であるという事実の結果である。尚、整合操作の
間には、偏向ユニットをずらし及び／叉は傾けることに
より当該組み合わせの誤差をできる限り補正するように
試みる。

【００１７】環状支持体は、表示管の（ガラス）封止容
器上に、即ち偏向ユニットから離して、配置してもよ
い。しかしながら、他の実施例では上記環状支持体はコ
イルホルダに取り付けてもよい。こうすれば、偏向ユニ
ットの扱いが容易になる。尚、上記支持体は別の方法で
取り付けてもよい。

【００１８】上記環状支持体は１mm程度の極く薄い壁を
有してもよく、一方0.1mmと0.5mmとの間の薄さの底を持
つコンパートメントをこの支持体に凹状に形成すること
ができる。補正エレメントは上記環状の壁内のコンパー
トメント内に配置（例えば、溶着叉はクランプ）された
（例えば、永久磁石フェライト材料を有する）極く薄い
平らな円盤の形状を有してもよく、上記壁から全く叉は
殆ど外部へ延在しない。環状支持体は別途用意される同
様の厚さの既成形エレメントにとってかわるものである
から、この環状支持体の使用は、内側コイルと偏向ユニ
ット内を延在するカラー表示管との間に全く叉は殆ど大
きな間隔を伴うことはない。必要な補正に応じて、環状
支持体には一箇所だけに補正エレメントを設けるか、複
数の位置に補正エレメントを設けるか、或いは全ての位
置に補正エレメントを設けることができる。

【００１９】一方向に異なる強度で磁化された既成形エ
レメントを使用することの利点は、磁化に要する装置が
単純になるということにある。この場合、補正エレメン
トは好ましくは、これらエレメントの面内で磁化され
る。十分に多数の補正エレメントを取り付けることがで
きるようにするため、補正エレメントは十分に小さくな
ければならない。これら補正エレメントは、例えば、最
大幅が５mmで最大長が１０mmの長尺形状を有し、それら
の短軸叉は長軸が偏向ユニットの軸方向に向くようにし
て取り付けられる。また、環状支持体に取り付けた後の
（面内の）磁化方向は接線方向に向くようにするのが有
利である。その場合、Ｎ個の補正エレメントにより円周
に沿って２Ｎ個の磁極を形成することが可能になる。補
正に使用されるこれら既成形エレメントは、異なる値の
磁気誘導（磁気強度）で規格的に事前磁化するとよい。
例えば、所定の単位強度の概ね１倍から１０倍の間、叉
は所定単位強度の概ね１倍から２０（叉は２４）倍の
間、を強度がステップ状に変化する集合のような、最大
強度が最小強度の１０倍程の既成形補正エレメントの集
合である。実際の例では、支持体に取り付けるために選
択がなされる補正エレメントは、５μＴと500μＴ、特
に５μＴと250μＴの範囲内で１０個叉は２０個の異な
る強度を持つ。これら補正エレメントは、自動取り付け
装置を用いて、環状支持体の所望の位置に簡単な方法で
取り付けることができる。この場合、環状支持体は取り
付けるべき補正エレメントの数に応じて複数の位置決め
用凸部叉は溝を有すると有利である。

【００２０】理論的には、永久磁性材料の環状体を用
い、該環状体を所望の（多数の）位置で所望の強度及び
極性に磁化することも可能である。しかしながら、この
場合は必要な磁化工程が非常に複雑になる。多数の（事
前に）磁化された補正エレメントを固定の位置に有する
ような環状支持体を使用するやり方は、表示画面全体に
わたり補正を行うという問題の非常に現実的な解決策と
なる。更に、このやり方によれば同一の磁性材料に種々
の強度を形成する必要がなく、弱い磁石に対しては材料
の組成を所望の弱い磁化に合わせればよいことになる。

【００２１】

【実施例】図１のカラー表示管（陰極線管）は、首部１
と、コーン部２と、内部に蛍光スクリーンを備えた表示
窓（表示スクリーン）３とを有している。電流導体４が
上記首部１から導出されている。首部１の周囲にはコー
ン部２に当たてて偏向ユニット５が配置されている。こ
の偏向ユニット５は例えばポリスチレン／ポリフェニレ
ンオキシド等の樹脂材料製のコイルホルダ６を有し、該
コイルホルダは鞍形の偏向コイルを支持している。尚、
図においては電子ビームの（フィールド）偏向用の１個
の偏向コイル７のみが示されている。例えばニッケル・
亜鉛・フェライト叉はマンガン・亜鉛・フェライト等の
軟磁性材料のヨークリング１１が共働するコイルの周囲
に配置されている。このヨークリング１１は前記コイル
ホルダ６の前側フランジ８に固定されている。

【００２２】図２はコイルホルダ６を備えた偏向ユニッ
ト５の正面図である。電子ビームの例えばライン方向の
偏向を意図する鞍形コイル１０a及び１０bが当該コイル
ホルダ６により支持されている。これらコイル１０a及
び１０bはコイルホルダ６の略長手方向に延在する部分
を有している。これらのコイルの各長手部分はそれらの
前部及び後部においてアーチ状の横方向の接続部で接続
されている。当該コイルホルダ６の広い側の端部に設け
られた縁部９を持つフランジ８が、上記のアーチ状接続
部用の位置を提供している。

【００２３】スクリーンの全面にわたって画像品質を改
善するために、本発明は（円錐状の）環状支持体１３
（図３のＡ及びＢ参照）を設け、この環状支持体には図
示の場合その内表面に１５度間隔で２４個の区画室（コ
ンパートメント）１２が凹状に形成されている。これら
の複数のコンパートメント１２には既成形され且つ事前
磁化された補正エレメント１４が位置されるが、これら
のエレメントは例えば約６〜７mmの長さと、約５mmの幅
と、約１mm未満の厚さとを有している。必要とされる場
の強度（例えば約１０μＴから約２５０μＴまで１０叉
は２０ステップで増加させる）及び各磁石位置の磁化方
向は、各偏向ユニットに関して叉は偏向ユニットと表示
管との各組み合わせに関して表示スクリーン上のテスト
パターンを参照して計算される。コンバージェンスの測
定方法は例えば特許出願公開第2-156792号公報に示され
ており、又他の測定方法はヨーロッパ特許出願公開第EP
-A135072に記載されている。支持体１３のこの実施例は
例えば壁厚１mmのナイロン等の合成材料により形成され
る。また、0.7mmの厚さを有し且つ容積比６０％のポリ
フェニレンオキシド／ポリスチレンと容積比４０％の永
久磁気フェライトとの混合物を有する既成形磁気エレメ
ント１４を接着剤により（０．７mmの深さの）コンパー
トメント１２の底部に接続することができる。各エレメ
ント１４はそれらの中心から約8.4mmだけ上方に隔れた
位置で所望の場強度を発生するように磁化される。

【００２４】しかしながら、本発明は上記に限定される
ものではない。例えば、前記環状支持体はガラス叉はセ
ラミック材料等の合成材料とは異なる磁気不活性材料を
有してもよい。接着剤の塗布及び既成形エレメント１４
の位置決め（取り付け）は、例えば、適応形表面実装装
置（adaptive surface mounting device）上で実現する
ことができる。例えば、接着に関しては熱溶融工程が好
適である。

【００２５】環状保持体１３はコンベアベルトにより取
付装置内の水平方向位置に移動される。次いで、環状保
持体１３は処理位置が得られるまで傾けられ（図４のＡ
及びＢ参照）、これにより通常の垂直取付具により既成
形エレメント１４を一つの位置に載置することができ
る。既成形エレメント１４を位置決めし（固定し）た
後、環状支持体１３は位置が一つ進められる。この位置
は当該環状支持体１３の内周に沿って形成された基準溝
１９を用いて正確に決定することができ、且つその位置
に固定することができる。このような位置決め（取り付
け）工程は、当該環状支持体が対応する既成形エレメン
トにより満たされるまで繰り返される。

【００２６】この例では、例えば２０種類の型の（異な
る磁気誘導の）既成形エレメントが存在する。各型の既
成形エレメントはテープ等にパッキングした形で取付装
置に供給するのが有利である。

【００２７】少なくとも２個の耳部１６a及び１６bが設
けられた環状支持体１３は、偏向ユニット５の広口側端
部におけるライン偏向コイル１０a及び１０bの内側に位
置される（図３及び図５参照）。好適な実施例において
は、環状支持体１３の上側が各ライン偏向コイル１０a
及び１０bの上側に整合される。環状支持体１３はライ
ン偏向コイル１０a及び１０bの形状にはまりこむような
形状を有している。前記耳部１６a及び１６bは環状支持
体１３をコイルホルダ６の前側フランジ８に固着するた
めに使用される。この場合、図５に示すように、耳部１
６a及び１６bは固定部材１５に例えばネジ、スナップ接
続（クランプフィットを介して）或いは超音波溶接等に
より固着することができる。耳部１６a及び１６bは向き
の間違いがないように異なる寸法の溝１７a及び１７bを
有している。

【００２８】図６は、概ね１０μＴから２００μＴまで
（ステップ状に）増加する強度の一群の補正エレメント
から選択され、且つ測定及び計算プログラムに基づいて
選択された環状支持体の固定の位置に取り付けられた補
正エレメントの数Ｎに応じたＱ_max（Ｑ_maxは一連の１０
０個の表示管で測定された最大のコンバージェンス誤差
を表す）とＱ_AV（スクリーン面にわたって分散された例
えば２５個の測定点における重みの付けられたコンバー
ジェンス誤差の平均測定値）をグラフで示している。

【００２９】図６は、カラーモニタ管に関する測定に関
連して、通常のコンバージェンスの要件として最小で１
２個の補正エレメントの取り付けが必要であったことを
示している。要件があまり厳格でない場合は、８箇所の
取付で充分であろう。また、３６個以上の補正エレメン
トの場合は、さらなる改善は限界に近い。

【００３０】実際には、一様なステップの大きさ（これ
は幾何学的及び磁気的公差に関係する）を得ることは困
難である。しかしながら、このことは本発明を毀損する
ものではない。例えば、５ｘ７ｘ１mmなる寸法を持つ一
連の既形成磁化エレメントはホールゲージ及びガウスメ
ータで測定した際、次のような値を有していた。即ち、
μＴで表すと、7.5、16.4、26.4、34.8、43.4、50.9、6
0.5、70.5、80.3、98.6、109.0、118.4、126.7、136.
9、146.9、157.1、170.9、178.3、187.5、199.4。

【００３１】ここで、本発明に用いられ且つ場補正エレ
メントを収容する所定の位置を持つ上記環状支持体は、
白黒叉はカラー表示管用の偏向ユニットに効果的に使用
することが可能であるのみならず、例えば電子顕微鏡、
フォトラッカー層に電子ビームでパターンを描くｅビー
ムパターン発生器等に用いられる偏向ユニットにも使用
することができる。

【００３２】また、選択が行われる事前に磁化及び成形
がなされた補正エレメントの集合は、最小数の各強度で
最大数の可能性を繋ぎ合わせるような強度分布を有する
ようにすることができることに注意されたい。例えば、
１、２、５、10、…なる分布、１、1.25、２、2.25、2.
75、3.25、４、4.5、５、６、…なる分布、或いは秤重
りの分布等である。更に詳述すると、並列叉は逆並列の
磁化方向を持つ同一叉は異なる強度の２以上の既形成補
正エレメントを積み重ねることにより非常に多数の可能
性を作り出すことができる。

【００３３】図７は複数の半径位置（図では７個の半径
位置）に補正エレメント収容用の位置が設けられた環状
支持体の正面図を一例として示している。この例では、
一つの半径方向位置上の補正エレメント収容位置間の間
隔は一様となっているが、他の例においてはこれらの間
隔が一様とならないようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、本発明による偏向ユニットを備えた
カラー陰極線管の概略側面図、

【図２】 図２は図１の偏向ユニット５をコイルホルダ
６の広口側から見た図、

【図３】 図３は補正磁石エレメントの環状支持体を示
し、Ａは正面図をＢは断面図を示す、

【図４】 図４は補正磁石エレメントを取り付ける工程
における環状支持体を示し、Ａは同環状支持体の断面図
をＢは斜視図を示す、

【図５】 図５は補正磁石エレメントの支持体を備える
コイルホルダの一部の詳細を示す断面図、

【図６】 図６はＮの関数としてのＱ係数を示すグラ
フ、

【図７】 図７は、図３の環状支持体の変形例を示す正
面図である。

【符号の説明】

１…陰極線管の首部、 ２…陰極線管のコ
ーン部、３…表示スクリーン、 ５…偏向
ユニット、６…コイルホルダ、 ７…
（フィールド）偏向コイル、８…コイルホルダのフラン
ジ、 ９…フランジの縁部、10a、10b…（ライン）
偏向コイル、 １１…ヨークリング、１２…コンパ
ートメント、 １３…環状支持体、１４…場補
正エレメント。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロナルド ヨハネス ヤコブス デ マン オランダ国 5621 ベーアー アインドー フェン フルーネヴァウツウェッハ １ (72)発明者 アントニウス ヤコブス ヨハネス ボル ダー オランダ国 5621 ベーアー アインドー フェン フルーネヴァウツウェッハ １ (72)発明者 アルベルトゥス アエミリウス セイノ スルイテルマン オランダ国 5621 ベーアー アインドー フェン フルーネヴァウツウェッハ １

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 陰極線管用の電磁偏向ユニットであっ
   て、電子ビーム偏向用のコイルを支持する中空のコイル
   ホルダと、これらコイルのリエントラント側に位置する
   場補正エレメントとを有し、前記コイルが前記コイルホ
   ルダの内側を該ホルダの略長手方向に延びる部分を有す
   るような偏向ユニットにおいて、 場補正エレメントを収容する所定の収容位置が設けられ
   た環状支持体が前記コイル内に設けられ、これら場補正
   エレメントが前記所定の収容位置の内の複数個に収容さ
   れていることを特徴とする偏向ユニット。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の偏向ユニットにおい
   て、前記場補正エレメントが１μＴと１０００μＴとの
   間の範囲の磁気強度の場を発生する磁化された既成形エ
   レメントであることを特徴とする偏向ユニット。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の偏向ユニットにおい
   て、前記磁化された既成形エレメントの各々が、所定の
   許容差を考慮した場合、限られた数の固定値を持つ磁気
   強度を有していることを特徴とする偏向ユニット。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の偏向ユニットにおい
   て、前記コイルホルダの略長手方向に延びる前記コイル
   部分がこれらコイル部分の各端部において前側及び後側
   の横方向接続部分により接続され、前記環状支持体が前
   記偏向用コイルの前記前側横方向接続部分に隣接する位
   置に配置されていることを特徴とする偏向ユニット。
5. 【請求項５】 請求項２に記載の偏向ユニットにおい
   て、前記環状支持体には誤差の少なくとも１０％を補正
   するのに十分な数の前記磁化された既成形場補正エレメ
   ントが収容されていることを特徴とする偏向ユニット。
6. 【請求項６】 請求項２に記載の偏向ユニットにおい
   て、前記磁化された既成形エレメントがこれらエレメン
   トの面内において磁化されていることを特徴とする偏向
   ユニット。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の偏向ユニットにおい
   て、前記既成形エレメントの磁化方向が前記環状支持体
   の円周に対して略接線方向に向いていることを特徴とす
   る偏向ユニット。
8. 【請求項８】 請求項１に記載の偏向ユニットにおい
   て、前記環状支持体が１２個ないし３６個の前記収容位
   置を有していることを特徴とする偏向ユニット。
9. 【請求項９】 請求項１ないし請求項８の何れか一項に
   記載の偏向ユニットを備えるカラー表示用陰極線管。