JPH0731988B2

JPH0731988B2 - 偏向ヨ−ク

Info

Publication number: JPH0731988B2
Application number: JP17012787A
Authority: JP
Inventors: 彰川端; 善一寺崎; 隆井上; 英徳滝田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1987-07-07
Filing date: 1987-07-07
Publication date: 1995-04-10
Anticipated expiration: 2010-04-10
Also published as: JPS6412448A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、SP型パネルを備えたカラー陰極線管に装着
される偏向ヨークに関し、詳しくはこのSP型バネルを備
えたカラー陰極線管に発生する特有の偏向歪を補正した
偏向ヨークに関する。

〔従来の技術〕

第10図はカラー陰極線管装置を示す断面図である。図に
おいて、(50)はカラー陰極線管で、画像の映し出される
部分であるパネル(51)と、これに接続されたほぼ錐体を
なすフアンネル(52)と、これに接続された管状をなすネ
ツク部(53)とが一体となつて真空容器を形成しており、
ネツク部(53)の中にはインライン型電子銃(54)がとりつ
けられている。(1)は偏向ヨークで、フアンネル(52)と
ネツク部(53)の接続部附近にとりつけられ、電子銃(54)
を出発した３本の電子ビーム(70)は、偏向ヨーク(1)の
発生する磁界によつてその有効磁界の実効的中心である
Ｄ点附近で偏向されて、パネル(51)に向つて進行する。
パネル(51)の内面には蛍光膜(55)が設けられており、以
下、蛍光膜(55)の設けられている面を内面有効部(100)
という。この内面有効部(100)は従来観視者の方へ向つ
て凸な球面に形成されているのが普通で、この内面有効
部(100)とほぼ平行に所定の間隔を保つように、従つて
同じ方向に凸な球面に形成された薄い金属板から成り、
無数の小孔(58)が規則正しく形成されているシヤドウマ
スク(56)が配置されている。このシヤドウマスク(56)
は、その外周部がやや厚手の金属板で形成されているフ
レーム(57)に溶接されており、このフレーム(57)を介し
て図示していない保持機構によつてパネル(51)の内面に
位置ぎめして取り付けられている。

このように構成されたカラー陰極線管(50)は、偏向ヨー
ク(1)で偏向された電子ビームがシヤドウマスク(56)に
設けられた小孔(58)を通つて蛍光膜(55)の所定の部分に
射突しこれを発光させる。

第11図は偏向ヨーク(1)の要部の構成を示す電子銃側か
らみた斜視図で、筒形をなすフエライト等の強磁性体か
ら成るコア(2)と、電子ビームを水平方向に偏向する磁
界を発生させる通常クラ型の巻線から成り、互に対称形
状をなす一対の水平偏向コイル(3)と、電子ビームを垂
直方向に偏向する磁界を発生させるコア(2)にトロイダ
ルに巻かれた互に対称形状をなす一対の垂直偏向コイル
(4)とから成つている（水平偏向コイル(3)はコア(2)に
トロイダルに巻かれる場合もある）。

このように構成されている従来のカラー陰極線管(50)で
は、シヤドウマスク(56)の局部ドーミングと称する現象
が問題となる。これは通常、観視者の方に向つて凸な曲
面になつているシヤドウマスク(56)が、動作時の電子ビ
ームの射突によつて局部的に昇温し、膨張してもともと
凸である方向にその部分だけが一層凸にふくれあがるよ
うに変形し、その部分の小孔(58)を通つた電子ビームの
蛍光膜(55)への射突点が、本来あるべき望ましい位置か
らズレてしまい、色ズレを生ずる現象を言う。この現象
については学会誌「テレビジヨン」第31巻第６号第46〜
52頁に詳しい検討がなされており、この最も確実な対策
のひとつがシヤドウマスク(56)の曲率半径を出来るだけ
小さく選ぶことにあることがわかつている。

ところで先にも述べたように、シヤドウマスク(56)の曲
面は、内面有効部(100)の曲面と関連づけて決定されて
いる。従つてシヤドウマスク(56)の曲率半径を小さくし
得る有力な手段は、まず、内面有効部(100)の曲率半径
を小さく定めることであるが、これはもともと観視者の
方に向つて凸な曲面となつているものを一層凸とするこ
とになり、画像の映し出される面をより平坦でない方向
に変化させることになり、出来るだけ見易い平坦に近い
画面が望まれている事情からは好ましくない。

この問題を解決するために内面有効部(100)の曲面をあ
る種の特長ある非球面とする手段が考え出された。以
下、この特長ある内面有効部を有するパネルをSP型パネ
ルと呼ぶこととする。

この発明は、このSP型パネルの採用によつて生じる画像
の歪の除去を目的としているので、まず、このSP型パネ
ルの特長と、それによつて生ずる画像の歪について説明
する。

第12図に内面有効部(100)の説明のために用いる座標軸
を示す。内面有効部(100)は通常、ほぼ長方形をなして
いる。以下の説明ではこの面の中央部（カラー陰極線管
(50)の管軸との交点）を原点０とし、その凸な方向が正
になるようにｚ軸を定め、これに垂直で、かつ内面有効
部(100)の長辺方向をｘ軸、短辺方向をｙ軸と定めるも
のとする。通常、このｘ軸とｙ軸とは、先に第11図で説
明した偏向ヨーク(1)の水平偏向方向及び垂直偏向方向
にそれぞれ対応している。従つて偏向ヨーク(1)と内面
有効部(100)の位置関係は第13図のようになつている。

第14図はSP型パネルの内面有効部(100)をxz平面で切つ
た曲面を示す。通常、かかる曲面は左右対称に作られる
ので、以下ｘ≧０の範囲でのみ議論するものとし、この
断面をｚ＝ｆ（ｘ）であらわすとき任意のｘにおける曲
率半径をρ_xとするとであらわされる。

ρ_xは正の時ｚ軸のプラス方向に凸である。今、内面有
効部(100)のｘ軸端をx_maxとすると、SP型パネルは、「の間にxz断面曲率半径で比較してｘ＝０の位置の曲率半
径ρ₀より曲率半径の小さい部分があることを特長とす
る」と言うことが出来る。

つぎに、かかる構成のSP型パネルを用いると、画面の平
坦度をあまり損なわないで曲部ドーミングを減少できる
理由を説明する。まず、曲部ドーミングは前記文献にも
ある如く、偏向角の小さい、即ち内面有効部(100)の中
心（ｘ＝０）に近い部分では、変形現象が大きくても、
電子ビーム射突点の好ましい位置からのズレは比較的小
さいので実害が少く、またｘ＝０の附近の平坦度は画面
全体を平坦に見せるために重要な部分なので、ρ₀はあ
る程度大きくするのが良い。次に画面の周辺x_maxに近い
部分では、シヤドウマスク(56)はフレーム(57)に固定さ
れているため、局部ドーミング変形が起きにくく、また
仮に変形が起きても、画面の周辺の方で観視者があまり
注意を払わないので、曲率半径ρの大小はそれほど重要
でない。

結局、局部ドーミング及びそれによつて生ずる好ましく
ない現象を減らすには、「ｘ＝０とｘ＝x_maxの間の部分
特にの間で曲率半径ρ_xを出来るだけ−従つてρ₀より−小さ
くするのが望ましい」との結論に達する。以上が局部ド
ーミング対策のためSP型パネルの内面有効部(100)の曲
面の特長である。

従来の内面有効部(100)が、従来から用いられている球
面であるパネルに、横線のみから成る画像を映し出した
様子を第15図に示す。図において画像である横線(110)
は、望ましくはｘ軸に平行に図中の破線の如く映し出さ
れるべきであるが、ｘの大きい所では、第10図に示すよ
うに、偏向ヨーク(1)の有効磁界の実効的中心点Ｄと、
内面有効部(100)の距離が大となるため、ｘ＝０からx
_maxに行くに従つて次第にｘ軸からはなれるように曲つ
てしまう。この曲りの程度を、各横線のｘ＝０における
ｙ座標からのｙ方向のずれΔｙであらわすこととする
と、Δｙは内面有効部(100)の、今問題にしている点Ｐ
の座標を（x,y）とするとき、ほぼx²yに比例する。Δｙ
の値は内面有効部(100)が球面であるため、この曲率半
径が小さければある程度小さくなる。また偏向ヨークの
磁界分布に特長を持たせることによつてもある程度補正
できる。これらを考慮しても尚かつ横線(110)に曲りが
残ることがあるが、その状況はいぜんとしてΔｙがxyに
比例することに変りはなく、もし必要であれば偏向回路
に簡単な歪補正回路を付加することによつて容易に除去
することができる。

次に、SP型パネルを用いた時の同じく横線画像の曲り具
合を第16図に示す。SP型パネルにあつては、内面有効部
(100)のxz断面曲率半径が前述のような特長を有してい
るため、偏向ヨーク(1)の有効磁界の実効的中心点Ｄ
と、内面有効部(100)の距離の変化の程度が、付近から外側（x_maxの側）とそれより内側で異つたもの
となり、結局Δｙがx²yに比例する項だけでなく、付近から横線が急速にｘ軸に近づくように曲る傾向の現
象が生じてしまう。

更により工夫されたSP型パネルにあつては、内面有効部
(100)の長辺部（即ちｙ＝y_max）付近でのxz断面に平行
な面での断面形状は、画面全体を出来るだけ平坦に見せ
るための手段のひとつとして、ｚ方向の変化幅を押える
設計を採用するのが普通なので、（このことは、この断
面での曲率半径を全体として大きくすることを意味する
が、この部分は画面の周辺部なので、先にx_max付近で述
べたと同理由により、局部ドーミング現象としてはさほ
ど問題にならない）、結局、ｙ＝y_max付近では横線(11
0)がｘ軸に近づく方向に曲る現象はむしろ軽くなり、Δ
ｙがx²yに比例する従来からの現象を除いて、残る歪は
第17図に示すようになつてしまう。第16図もしくは第17
図の歪み(111)をシーガル歪と名づける。このシーガル
歪(111)を偏向回路に歪補正回路を付加して取除くのは
（歪Δｙがｘ及びｙの高次の関数となるため）非常に困
難で、もし実現したとしても非常に高価なものとなつて
しまう。

このシーガル歪を解消する為の従来の一般的手段として
は、第18図および第19図に示すように、偏向ヨーク(1)
の大口径側（ビーム出口）（以下、「前側」という）の
ｘ軸上に、管軸ｚを挟んで対向するように、磁極が反対
の向の一対の永久磁石(9)で構成された補正磁石を左右
に１個ずつ図示の極性でセパレータのフランジ部(8a)に
配設する方法がある。その動作を説明すると、第19図の
前側からみた断面図に示すように、永久磁石(9)の形状
寸法を適宜選定することにより、永久磁石(9)より出
て、偏向ヨークの内部に形成される偏向磁界の４つの対
角部のうち、近い方の２つをｙ軸方向に通る漏洩磁束(1
1)の水平方向成分が、対角部に偏向された電子ビーム(7
0a),(70b),(70c),(70d)に、図示の向のｙ軸方向の偏向
力(10y)を作用させるので、画面のｘ軸端から対角部で
は、シーガル歪が改善されることになる。他方、磁束(1
1)の垂直方向成分の作用を考察すると、ｘ軸端に近い位
置に偏向された電子ビーム(70e),(70f)は、中心軸ｚ方
向に向う偏向力(10x)を受けるため、結果として第20図
に示すように、全体的に左右がピンクツシヨン形で、か
つ、ｘ軸に近い部分が、中心軸ｚ方向に凹んだ形の左右
歪(112)が発生する。この左右歪(112)は、永久磁石(9)
の磁極に近づくほど２乗的に大きくなるため、従来のピ
ンクツシヨン歪補正回路で、ピンクツシヨン歪(112)を
画面の両端で補正した場合、中央寄りの縦線は逆にバレ
ル形の歪になるとともに、ｘ軸近傍の局所的に凹んだ歪
は、十分に補正できないので、結果的に妥協的な歪み補
正しか行えない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、SP型パネルを備えたカラー陰極線管におい
て発生するシーガル歪を、偏向ヨークのスクリーン側の
ｘ軸上に配設した一対の永久磁石で補正するように構成
した従来の偏向ヨークではピンクツシヨン形でｘ軸上近
傍の部分が中心軸ｚ方向に凹んだ左右歪が生じ、この歪
を有効に補正することができないという問題点があつ
た。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、シーガル歪のみを選択的に解消し、左右歪に
及ぼす影響を極力小さく抑えた偏向歪の補正を行うこと
のできる偏向ヨークを得ることを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る偏向ヨークは、垂直偏向電流が通電され
る１対の偏向歪補正用の電磁石が当該偏向ヨークの前側
で、かつ中心軸を挟む両外側のｘ軸上に配設されてお
り、当該２つの補正用電磁石の漏洩磁束がそれぞれ当該
偏向ヨーク内に形成される偏向磁界の４つの対角部のう
ち近い方の２つをｙ軸方向に通るように構成したもので
ある。

〔作用〕

２つの補正用電磁石から発生した漏洩磁束は、電子ビー
ムがｘ軸より上側の対角部に偏向されているときには上
向の偏向力を発生させ、電子ビームがｘ軸より下側の対
角部に偏向されているときには下向の偏向力を発生さ
せ、ｘ軸上にあるときには垂直偏向電流は零となるの
で、漏洩磁束も零となる。したがつて、発生する磁束の
強さおよび漏洩磁束の経路を適当な強さおよび経路とな
るように設定すれば、副次的な偏向歪を伴うことなくシ
ーガル歪を補正することができる。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の実施例を示す偏向ヨーク(1)の斜視図
で、(8)はセパレータ、(8a)はそのパネル側のフランジ
部、(12)はＥ字形の磁性体、(13)は磁性体(12)に巻装さ
れた補助コイルで、(12),(13)でシーガル歪を補正する
磁束を発生する電磁石(14)を構成しており、磁性体(12)
の３つの磁脚のうち、中央の磁脚(12a)がｘ軸上にあつ
て対向し、両側の磁脚(12b)は中心軸ｚに対して垂直の
向きの姿勢でセパレータ(8)の前側フランジ面(8a)に装
着されており、２つの補助コイル(13)には、それぞれ第
２図および第３図に示す極性の漏洩磁束(11)を発生する
ように、垂直偏向電流が通電される。

第２図は偏向磁界によつて電子ビームがｘ軸より上側の
対角部に偏向されているときの偏向歪補正用の電磁石
（以下、「補正用電磁石」という）(14)の作用を説明す
るための前からみた断面図、第３図は同じくｘ軸より下
側に偏向されているときの作用を説明するための断面図
である。

第２図において、補助コイル(13)には、図示の極性でも
つて垂直偏向電流が通電されており、左側の補正用電磁
石(14)の中央の磁脚(12a)はＮ極に、その両側の磁脚(12
b)はＳ極になつて、中央の磁脚（12a）から両側の磁脚
（12b）に向う２つの磁束ループ(11)が形成される。他
方、右側の補正用電磁石(14)は中央の磁脚(12a)がＳ極
に、両側の磁脚(12b)がＮ極になつており、両側の磁脚
(12b)から１つの対角部を通つて中央の磁脚(12a)に向う
２つの漏洩磁束(11)が形成されている。したがつて、ｘ
軸より上側で、かつより外側の対角部に偏向された電子ビーム(70a),(70b)
は、それぞれ上向の偏向力(10y)をうけ、第４図に破線
で示すシーガル歪(111)が実線で示す走査線(110)のよう
に補正される。同時に、第５図に示すように、破線で示
した左右のピンクツシヨン形歪も実線で示したように補
正される。

つぎに、電子ビームがｘ軸より下側の対角部に偏向され
ている場合には、磁束(11)の極性が反転するので、電子
ビーム(70c)および(70d)は下向の偏向力(10y)をうけ、
上側偏向時と同様にシーガル歪および左右のピンクツシ
ヨン歪が補正される。

この偏向力(10y)は、垂直偏向電流の変化にともなつ
て、電子ビームがｘ軸にあるときは零で、４つの対角部
に電子ビームが偏向されたときx,y方向の各距離の２乗
成分に比例して増大するように、電子ビームの偏向位置
に同期して変化する。したがつて、第20図に示したよう
な左右の凹み歪が発生せず、シーガル歪(111)のみを効
果的に補正することができる。

第６図〜第８図は、補正用電磁石(14)の他の構成例を示
す図で、第６図(a)は補助コイル(13)を２分し、両側の
磁脚(12b)にそれぞれ巻装したものである。

また、第６図(b)は、２分した補助コイル(13)を、中央
の磁脚(12a)と両側の磁脚(12b)を継く継鉄部(12c)に巻
装したものである。

また、第７図(a)は、磁性体(12)の両側の磁脚(12b)を円
弧状に形成したものであり、第７図(b)は磁性体(12)を
つぼ形に形成したものである。

また、第８図(a)は磁性体(12)の両側の磁脚を異なる極
性に着磁したもので、第18図に示した従来のシーガル歪
補正用の永久磁石(9)の効果を本発明に係る補正磁束発
生装置(14)に加重したものである。

また、第８図(b)は、着磁していない磁性体(12)の継鉄
部(12c)にそつて永久磁石(9)を配設したもので、上記実
施例における左右歪が、第５図に示すように、上下の端
部でのみピンクツシヨン形となるのと、第20図に示した
永久磁石(9)による歪とが加算された素直な形のピンク
ツシヨン歪となるので、歪補正回路による補正が容易に
なるという効果が得られる。

また第９図は補正用電磁石(14)への通電方法の変形例を
示す図で、第９図(a)はダイオード(15)を介して垂直偏
向電流を通電することによつて、電子ビームが偏向され
ている側にのみ補正用の磁束を発生させるように構成
し、無用の補正磁束を発生させないように構成したもの
である。

また、第９図(b)は、コ字形磁性体(12)に補助コイル(1
3)を巻装し、両側の磁脚(12b)を第２図に示した位置に
相当する位置となるように偏向ヨークに装着し、ダイオ
ードブリツジ回路(16)を介して垂直偏向電流を通電する
ように構成したものである。

この実施例では、第19図に示した永久磁石と同様の磁束
(11)が発生するが、垂直偏向電流の変化に伴つて、電子
ビームがｘ軸から上下に離れているほど強く、電子ビー
ムがｘ軸上にきたときには零となるように変化する。し
たがつて、第19図の従来例において発生した第20図に示
すような凹みのある左右歪を生じることがなく、シーガ
ル歪を補正することができる。

また、第９図(c)は磁性体(12)を棒状に形成したもの
で、第９図(b)の実施例と同様の作用・効果が得られ
る。

〔発明の効果〕

この発明は垂直偏向電流が通電される一対の偏向歪補正
用の電磁石が、偏向ヨークの前側の中心軸を挟む両外側
のｘ軸上に配設されており、当該２つの補正用電磁石の
漏洩磁束が、それぞれ当該偏向ヨーク内に形成される偏
向磁界の４つの対角部のうち近い方の２つをｙ軸方向に
通るように構成したものであるから、SP型パネルを用い
たカラー陰極線管用の偏向ヨークにおいて生じるシーガ
ル歪を、補正が困難な副次的な偏向歪を発生することな
く補正できる偏向ヨークが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の斜視図、第２図および第
３図はこの実施例の動作を説明するための前側からみた
断面図、第４図はこの実施例によるシーガル歪の補正効
果を示す図、第５図はこの実施例による左右歪の補正効
果を示す図、第６図〜第８図はそれぞれ電磁石の変形例
を示す図、第９図は電磁石の他の構成例を示す図、第10
図はインライン型電子銃を備えたカラー陰極線管の構成
を示す断面図、第11図は偏向ヨークの垂直・水平偏向コ
イルとコアとの配置を示す斜視図、第12図はカラー陰極
線管の映像を映出する内面有効部の座標系を示す図、第
13図は偏向ヨークと内面有効部との位置関係を示す図、
第14図はSP型パネルの内面有効部の形状を示すxz面にお
ける断面図、第15図は球面形パネルを備えたカラー陰極
線管に生じる上下歪を示す図、第16図はSP型パネルを備
えたカラー陰極線管に生じる上下歪を示す図、第17図は
第16図の上下歪を従来の補正回路によつて補正したあと
に残るシーガル歪を示す図、第18図はシーガル歪補正用
の永久磁石を備えた従来の偏向ヨークの斜視図、第19図
はその作用を説明するための前側からみた断面図、第20
図はこの従来の偏向ヨークにより副次的に発生する左右
歪を示す図である。 (1)……偏向ヨーク、(12)……磁性体、(13)……補助コ
イル、(14)……偏向歪補正用の電磁石。なお、各図中、同一符号はそれぞれ同一、または相当部
分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者滝田英徳京都府長岡京市馬場図所１番地三菱電機株式会社京都製作所内 (56)参考文献実開昭60−40944（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】垂直偏向電流が通電される一対の偏向歪補
正用の電磁石が当該偏向ヨークの前側の中心軸を挟む両
外側のｘ軸線上に配設されており、当該２つの補正用電
磁石の漏洩磁束がそれぞれ当該偏向ヨーク内に形成され
る偏向磁界の４つの対角部のうち近い方の２つの対角部
をｙ軸方向に通るように構成してなる偏向ヨーク。