JPH07509093A - 陰極線管用の寸法形状補正されたセルフコンバーゼント型電子ビーム偏向装置 - 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】 陰極線管用の寸法形状補正されたセルフコンノく−ゼント型電子ビーム偏向装置 この発明は、実質的に平坦なスクリーン・、（ネルを有する陰極線管の３本イン ライン・ビーム型電子銃が放つ電子ビームを偏向する装置に関する。

３原色、赤、緑、青に対応する３本の共通平面ビームを有する電子銃を使用する 陰極線管において、ヨークとも０われる偏向装置に（よ、画像を生成し、全走査 に渡ってこれらのビームのコンノく−ゼンス＜＊中）を確保しつつ、陰極線管の スクリーンの表面全体を走査するようにビームを偏向する機能がある。

均一な水平及び垂直偏向磁界の作用の下で、電子ビームの帰り１空間が形成する 体積はピラミッド状であり、そのピラミ・ノドの頂点＋！偏向装置の偏向中心と 一致し、ピラミ・ノドと曲率半径の大き０スク１ノ一ン表面との交線によってビ ンクッション歪（ｄｅｆｅｃｔ）と０われる形状歪（ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ　ｄｅ ｆｅｃｔ）を呈する形状（ｆｉｇｕｒｅ）が決定される。この画像の形状歪は、 陰極線管のスクリーンの曲率半径が大きくなる程、歪も大きくなる。

いわゆるセルフコンバーゼント型ヨークは、陰極線管のスクリーンから短い間隔 で配置された色選択マスク中に形成された開孔の位置において電子ビームのコン バーゼンスを得るよう１こ、非点収差を有する（ａＳ口ｇｍａｔｉｃ）水平（ラ イン）及び垂直（フレーム）偏向磁界を生成する。形成される磁力線は水平偏向 （ライン）磁界につ０て１まビンクッション型、垂直偏向（フレーム）磁界につ いてはバレル型になるようにする。

これらの磁界によって、画像の南−北（ＮＯＲＴＨ−５ＯＵＴＨ）方向及び東− 西（ＥＡＳＴ−ＷＥＳＴ）方向の形状補正を行い、特に、スクリーンの平坦性に よる南−北方向のビンクッション歪について補正を行う。

東芝の米国特許第４，２５７，０２３号に記載されているような、残留形状歪を 補正するために偏向装置の前部に延びる金属部品を用いることや、ビデオカラー 社の仏閣特許第８７−０２３７０号に記載されているような、偏向装置上やその 近傍に一連の配向磁石（マグネット）を用いることや、仏閣特許第２．４１１． ４８６号に記載されているような、水平（ライン）偏向心線の一部の電流の流れ の方向を反転させることが知られている。しかし、これらのいずれの装置によっ ても、スクリーンの表面全体にわたってビームのコンバーゼンスを維持しつつ、 実質的に平坦なスクリーンの表面全体にわたる南−北方向のビンクッション型を 制御することはできなかった。

本発明の目的は、電子ビームのコンバーゼンスを維持（確保）シつつ、実質的に 平坦なスクリーンによって形成される南−北方向の形状歪を最小にすることであ る。

本発明に従えば、共通平面上にある３個の電子銃を有する陰極線管用偏向装置は 、１対の水平偏向コイルと１対の垂直偏向コイルとを具備するものであり、その 各水平偏向コイルは、そのアンペア−ターン密度の角度分布がこのコイルの前部 に限定された領域の少な（とも１点において符号（＋、−の向き）を変える点に 特徴を有する。

本発明は以下に説明する後の図面を参照すれば、さらに良く理解されるであろう 。

図１は、陰極線管の長手方向軸Ｚに垂直で、スクリーン側の偏向装置の前部に位 置する平面で切った断面部分であり、その磁力線が画像の右上部を形成する電子 に作用する状態のその水平及び垂直磁界が示されている。

図２は、公知の偏向装置のサドル型水平（ライン）偏向コイルの斜視図である。

図３は、本発明に従うサドル型水平（ライン）偏向コイルの斜視図である。

図４は、本発明に従うサドル型偏向フィルの前部における、陰極線管の主軸２に 垂直な平面における断面図である。

図５は偏向コイルのアンペア−ターン密度の分布関数、ＣＯＳθ、ｃｏｓ　２θ 、ｃｏｓ　３θのｏ″〜９０’の間の角度分布変化を示す。

図６は、本発明に従う水平（ライン）偏向コイルによって形成されるＺ軸方向の 磁界強度の測定結果を示す。

図７は、本発明に従う偏向コイル構体の磁界の第２高調波成分への影響を示す。

図８は、本発明に従う偏向コイル構体の磁界の第３高調波成分への影響を示す。

図９および図１Ｏは、本願発明の変形例を示す。

偏向システムをＺ軸方向に次の３つの連続する作用領域に分けることが通常行わ れる。１つは、電子銃に最も近く、さらに詳細には青と赤の画像に対する緑の画 像のコマ（ｃｏ＋ａａ）即ちサイズの相違に影響する、後部領域。１つは、偏向 作用の中間部領域で、さらに詳細には赤と青の電子ビームの非点収差の補正また はコンバーゼンスに作用する中間部領域。最後の１つは、陰極線管のスクリーン の最も近くに位置し、スクリーン上に形成される画像の形状に作用する前部領域 である。

図１は、画像の形状における、Ｘ軸方向の水平偏向磁界１およびＹ軸方向の垂直 偏向磁界２の磁力線の作用を示す。この図は、画像の右上に対応する八における 電子ビームと、画像の端縁部に対応する３゜４における電子ビームを表す。電子 ビームに作用する磁界と磁力線を分析的に説明すると、これらの力（ＦＶｙおよ びＦＨｘ）は水平（ライン）偏向磁界のビンクッション形状と垂直（フレーム） 偏向磁界のバレル形状に由来し、点Ａにおいて、水平（南−北）ビンクッション 歪を補正し、垂直ビンクッション歪を増幅するような引っばりカが働く傾向にあ る。

水平（ライン）偏向磁界がビンクッション型分布を有するようにするためには、 水平（ライン）偏向コイルのアンペア−ターン密度の角度分布のフーリエ級数展 開が基本波成分に対して無視できない（ｎｏｔ　ｉ第３高調波成分の割合を増加 させるためには、図２に示される主軸Ｚ方向に延びるコイル２１のワイヤ（線） の導体をＸｚ平面にできるだけ近付けて束ねて配置（ｐａｃｋ）　Ｌなければな らない。図２の斜視図にはサドル型水平（ライン）偏向コイル２１が示され、図 ４にはＺ軸に垂直な平面における断面によるこの種類（型）のコイルが示され、 所定の基準を満たすコイル２１の側部の導体２３をできるだけ小さい開き角度θ ｌに収納す（閉じ込め）る。このような分布によるビームのコンバーゼンスは実 現できても、僅かな曲部または完全に平坦なスクリーンを有する陰極線管の南− 元形状を補正することができなくなり、ワイヤ（線）のサイズ（大きさ）による 物理的制限により適正な第３高調波成分比を得るために必要なｌの値を得ること ができなくなる。

さらに詳細には、基本波成分の係数に近いかまたはそれより大きい第３高調波成 分を得ることができない。さらに、このコイル構体は、スクリーンの隅部におけ る電子ビームのデコンバーゼンス（コンバーゼンスずれ）に係わる無視できない （ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ）割合の第５高調波成分を導入することが知られてい る。

仏閣特許第２，４１１，４８６号には、図２に示されるようなコイルが記載され ており、電流の方向が巻線２１の部分２０（図中の破１１）において逆転されて いる。この構成によれば、第３高調波成分を増加させることができるが、この成 分が非常に大きいと、電子ビームのオーバコンバーゼンス（過集中）が起きる。

曲率半径の大きいスクリーンの形状を補正する場合も同様である。さらに、巻線 ２０はコイル２１のインダクタンスと抵抗との値の比Ｌ／Ｒを減じ、その結果、 スクリーンの走査に必要な電力を増加させることになる。

図３はこの発明の水平偏向コイルの一実施例を示し、この水平偏向コイルは主偏 向コイルと補助偏向コイルの２個の部分の巻線からなっている。すなわち、主偏 向コイルはＺ軸に沿ってヨークの長さ全体にわたって伸延しており、その側部の 導体はＸ−２面に可及的に接近して束ねて配置されている。補助偏向巻線は主コ イルの前部に配列されており、これには主巻線によって生成される磁界の方向と 反対の方向に磁界を発生するように給電される。

図４は、この発明によるサドル型偏向コイルをその前部において、管の長手方向 軸Ｚに垂直な面に沿って切断した断面を示す。この断面はＹ軸に関して対称であ るので、半分のコイルの部分のみが図示されている。この半分のコイルは主コイ ル２１からなるｊｌｌｌの部分を有し、その導体２３には電流がある方向３０に 向かって流れるように給電される。上記半分のコイルは、また、ヨークの前部に 配置された補助コイルからなる第２の部分を有し、その導体２４には上記主コイ ルを流れる電流の方向と反対方向３１に電流が流れるように給電される。

導体２４は開き角度（θ１−θｉ）を占めるように配置されており、平均角度位 置θ４を中心として分布している。平均角度θ２の両側には実質的に同じ数の導 体２４が存在する。

この発明の原理は磁気偏向を支配する数式を示すことによってより明確に理解す ることができる。ヨークの巻線は対称に分布していることにより、コイルのアン ペア−ターン密度Ｎ（θ）のフーリエ級数による展開式は次のようになる。

Ｎ（θ）＝ＡＩ−ＣＯ３（θ）十Ａ３・Ｃ０３（３θ）＋・・・＾に−ＣＯ３（ Ｋθ）生成される磁界は次式によって与えられる。

Ｈ＝Ａｌ／Ｒ＋（Ａ３／Ｒ’）　−（Ｘ”　−Ｙ”）　＋（Ａ５／Ｒ’）　・（ Ｘ＋　４−６　・Ｉ”−Ｙ”＋Ｙ４）＋・・・・ ここで、Ｒは、偏向装置のエネルギ効率を上げるために磁界を集中させるように 偏向コイルを覆うフェライト磁気回路の半径であり、＾ｌ／Ｒは基本磁界成分を 表わし、（Ａ３／Ｒ’）　・（Ｘ’−Ｙ’）は磁界の第２高調波成分（第２ハー モエックス）を表わし、（＾５／Ｒ’）　・（ｒ＋４−６・ｘｔ　、　ｙ！＋ｙ ４）はこの磁界の第４高調波成分（第４ハーモエックス）を表わす。以下、同様 である。

従って、正のＡ３項は正の磁界の第２高調波成分に対応し、ピンクッシタン型の 磁力線を誘導させる。

この点に関して、図５はθ°と９０６との間にあるθに対して、θの関数として 項ＣＯ３（θ）　、Ｃ０５（３θ）　、Ｃ０５（５θ）等を表している。

主コイルにおける場合と同様に、正のＮ（θ）に対しては、巻線を構成する導体 がθ＝ｏ’とθ＝３０°との間に配列されているならば、＾３項は正で、Ｃ０３ （３θ）の値は正である。主巻線によって生成される第３高調波成分を非常に高 くするためには、主巻線を構成する導体は０６と２０″との間に配列されている ことが望ましく、この場合はＣ０３（３θ）の値は０．５以上に維持される。軸 方向の巻線における電流の方向を逆にすることによって第３高調波成分の割合を 増加させることができ、この場合Ｎ（θ）は負になり、ＣＯ３（３θ）が負であ れば＾３は正である。このようにして、３０ａと９０′′との間にある角度位置 において導体を逆方向に巻回するこによっである程度の大きさの正の第３高調波 成分を導入することができる。導体２４の平均角度位置θ、は少なくともコイル の前部において５５°と６５１′との間になるように選ぶのが好ましい。これに よって、この領域ではＣ０３（３θ）は−１に非常に近くなるから、このコイル は上記の領域で第３高調波成分に関して最大の影響を与える。

０６と２０’との間にある主コイルの導体の角度位置は、アンペア−ターン密度 の第５高調波成分のかなりの部分を導入し、こｂ第５高調波成分は、補助巻線の 導体２４をＮ（θ）・Ｃ０３（５θ）が負になる（主コイルによって導入される 第５高調波成分から減算されるように）領域に配置することによって上記補助巻 線によって補償することができる。負のＮ（θ）は、導体２４の大部分を５４° と９０″との間にある角度位置に配置することによって得ることができる。

導体２４を適当に配置することによって主巻線によって導入されるより高次の高 調波成分も同様に補償することができる。

最後に、もし必要であれば、Ｚ軸に沿う位置の関数として導体２４の平均角度位 置θ１、開き角（θ１−θりを変えることによって基本波成分に対する各種の高 調波成分の割合を調整することができる。

特に、電子ビームの過コンバーゼンスを避けるために、スクリーンから最も遠い 部分における第３高調波成分に対する巻線２２による顕著な作用を最小にする目 的で平均角度位置θ、をスクリーンからの距離に比例して増大させる。

この場合、導体２４は現在使用中の装置における導体２ｏよりも小さな表面積を 占めるにすぎないから、このコイル構体によれば水平偏向コイルのＬ／Ｒ比の減 少を許容可能な値に制限することができる。

この発明の一実施例では、対角線寸法が約４０Ｃ！＋１の平坦なスクリーンをも ったゼニス社製の映像管に装着することを意図して、補助巻線は主巻線の前部１ ／３の位置に配置される。巻線２１はＺ軸方向に約９０ｍの長さにわたって伸び 、３２ターン含んでいる。−万巻線２２は同じくＺ軸方向に２０ｍの長さ伸び、 １４ターン含んでいる。これら２つの巻線は、補助巻線に流れる電流の方向が主 巻線に流れる電流の方向と反対になるような関係で直列に配列されている。しか し、２個の巻線を直列に接続する形態に限定されるものではなく、周知の方法で 巻線２２に第２の外部電源によって給電することもできる。導体２４は５８°と ７１６との間にある平均角度位置θ綽を中心として配置されており、管のスクリ ーンに最も近い巻線の部分からの距離に比例して増加して、５４°と８０’との 間に巻回されている。このように偏向装置は、管のスクリーンに最も近い前部領 域４７と、中間領域４６と、後部領域４５の３つの領域に分けられている。図６ ．７．８は、主巻線の前部４７すなわち管のスクリーンに最も近い部分における 位置４４に位置する補助コイルによって導入されるヨーク４３の水平偏向（ライ ン偏向）磁界の振幅の変化を示す。第３高調波成分の振幅はコイル２２が存在し ない場合の５１からこのフィル２２を付加した後の４１へ約２倍に増大している 。さらに、得られた第３高調波成分の振幅４１は基本波成分の振幅４０よりも約 １２％大きくなっている。さらにまた、補助巻線が設けられた区分４４の領域で は、第５高調波成分の振幅は５２から４２へ減少しており、これによってスクリ ーンの隅部におけるビームのコンバーゼンス状態を増強することができる。

好ましい一実施例では、ヨークの中間部分４６に配置された主巻線２１の導体２ ３の幾らかは、長さ４８の部分全体にわたってコイル２１の内側へ偏位している 。図９．１および図９．２は、上記導体部分全体がコイルの内側に偏位したこの 水平偏向コイルの実施例を示している。領域４８を通過してＺ軸に垂直な面にお ける断面図では、上記の偏位は角度で表わされている。この偏位によって領域４ ６では、巻線のアンペア−ターンの角度に関する分布の第３高調波成分の大きさ を局部的に減少させることができる。上記の第３高調波成分が過大になると電子 ビームのデコンバーゼンス（コンバーゼンスずれ）を導入することになるが、領 域４７においてはビンクッション歪みを有効に補正するために第３高調波成分成 分をもたせる必要がある。この発明の偏向装置を対角線寸法が４０国のゼニス社 製の平坦なスクリーンの映像管に取り付ける場合、この管に装着されたヨークの コイル２１の導体は中間領域４６において約１０％に等しい角度だけ偏位されて いる。

図１Ｏに示す他の実施例では、主コイル２１の磁界と反対方向の磁界を生成する コイル２２は主コイル２１の導体からなり、この導体は主コイルの巻線の最も拡 大した部分３６に窓３５を開け、この窓３５がコイル２１の内側に伸延するよう な態様で巻回されている。このように構成することにより、２個の巻線部分２１ ．２２には互に反対方向３０．３１に電流が流れる。

この発明の原理を実施する他の方法として、補助コイル２２として、その導体そ のものが短絡されているものを使用する方法がある。このようにすると、主コイ ル２１によって生成される磁界が補助コイル中に、主コイルの磁束の変化に対向 する磁束を発生させる傾向のある電流を誘導させる。従って、コイル２２の束の 中では、主コイル２１中を流れる電流と反対方向の電流が現れる。この実施例に よれば、誘導される電流は主コイル中を流れる電流よりも大きな値に達するから 、コイル２１と２２が直列に接続されている場合よりも大きな南−北方向の形状 寸法の補正を行うことができる。さらに、この形式の構成では、コイル２１と２ ２の巻線が簡単になり、また、巻線を水平走査フライバック電圧のような高電圧 に曝すように配置するのを避けることができる。最後に、この実施例では、見か け上のＬ／Ｒ比が大きくなり、短絡ターンを設けるに当たってヨークの抵抗に考 慮をはらう必要はない。次の表はコイル２１と２２を直列に設けたものとこの実 施例とを比較したものである。いずれの場合もコイル２１，２２として同じもの を使用し、このコイルを具えた偏向装置を前述のゼニス社製の映像管に設置し、 周波数が３２ＫＨｚ、陽極電圧が２８ＫＶ、偏向角が７７°で測定した。

補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成　６年１０月　７日 １　特許出願の表示 ＰＣＴ／ＦＲ９３１００３３１ 、発明の名称 陰極線管用の寸法形状補正されたセルフコンバーゼント型電子ビーム偏向装置 ３　特許出願人 住所　フランス国　エフ−９２０５０パリーラ・デフアンスラ・デフアンス　３ 　プラス・デ・ボーシュ　９名称　トムソン　チューブズ　アンド　ディスプレ イズ郵便番号　６５１ 住所　神戸市中央区雲井通７丁目１番１号請求の範囲 １．共通平面上に在る３個の電子銃を具えた陰極線管用の偏向装置であって、対 をなす水平偏向コイルと対をなす垂直偏向コイルとを有し、各水平偏向コイルは 、そのコイル中のアンペア−ターン密度の角度に関する分布が、そのコイルの前 部に限定された成る領域中の少なくとも１点において、符号を変えることを特徴 とする偏向装置。

２、請求項１に記載の偏向装置であって、上記対をなす水平偏向コイル中の各コ イルの上記前部において、上記アンペア−ターン密度の角度に関する分布のフー リエ級数展開式における第３高調波成分の振幅が、基本波の成分の振幅と実質的 に等しいか又はそれより大であることを特徴とする偏向装置。

３、請求項ｌまたは２に記載の偏向装置であって、対をなす水平偏向コイルが、 上記偏向装置の全長に亘って延長する主偏向巻線とこの主偏向コイルの前部に配 設されていて上記主コイルの磁界と反対方向の磁界を発生するように給電される 補助偏向巻線との２つの巻線部をそれぞれ含む２つのコイルより成ることを特徴 とする偏向装置。

４、上記請求項のうちの１つに記載の偏向装置であって、上記補助巻線の導体が 、上記陰極線管の主軸に沿った導体の位置の関数として変化する値を持つ平均角 度を中心としてその横に配列されていることを特徴とする偏向装置。

５、請求項４に記載の偏向装置であって、上記補助巻線の導体の配列中心である 上記平均角度の値が、この巻線の前部からの距離に比例、して増加していること を特徴とする偏向装置。

６、上記請求項のうちの何れか１つに記載の偏向装置であって、上記補助巻線の 導体の大多数が、５４度乃至９０度の間にある角度位置に横に配列されているこ とを特徴とする偏向装置。

７、上記請求項のうちの何れか１つに記載の偏向装置であって、上記主巻線の導 体のうちこの巻線の中央部に在る一部のものが内側にオフセットされていること を特徴とする偏向装置。

８、上記請求項のうちの何れか１つに記載の偏向装置であって、上記補助コイル の導体が、その導体自身によって短絡されていることを特徴とする偏向装置。

９、上記請求項のうちの何れか１つに従う偏向装置を装備していることを特徴と する陰極線管。

補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成　６年ＩＯ月　７日

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．共通平面上に在る３個の電子銃を具えた陰極線管用の偏向装置であって、対 をなす水平偏向コイルと対をなす垂直偏向コイルとを有し、各水平偏向コイルは 、そのコイル中のアンペアーターン密度の角度に関する分布が、そのコイルの前 部に限定された或る領域中の少なくとも１点において、符号を変えることを特徴 とする偏向装置。
2. ２．請求項１に記載の偏向装置であって、上記対をなす水平偏向コイル中の各コ イルの上記前部において、上記アンペアーターン密度の角度に関する分布のフー リエ級数展開式における第３高調波成分の振幅が、基本波の成分の振幅と実質的 に等しいか又はそれより大であることを特徴とする偏向装置。
3. ３．請求項１または２に記載の偏向装置であって、対をなす水平偏向コイルが、 上記偏向装置の全長に亘って延長する主偏向巻線とこの主偏向コイルの前部に配 設されていて上記主コイルの磁界と反対方向の磁界を発生するように給電される 補助偏向巻線との２つの巻線部をそれぞれ含む２つのコイルより成ることを特徴 とする偏向装置。
4. ４．請求項３に記載の偏向装置であって、上記補助巻線の導体が、少なくともそ の巻線の前部において、５５度乃至６５度の間にあるように選ばれた平均角度を 中心としてその横に配列されていることを特徴とする偏向装置。
5. ５．請求項３に記載の偏向装置であって、上記補助巻線の導体が、陰極線管の主 軸に沿った導体の位置の関数として変化する値をもつ平均角度を中心としてその 横に配列されていることを特徴とする偏向装置。
6. ６．請求項５に記載の偏向装置であって、上記補助巻線の導体の配列中心である 上記平均角度の値が、この巻線の前部からの距離に比例して増加していることを 特徴とする偏向装置。
7. ７．請求項３乃至６の何れか１つに記載の偏向装置であって、上記補助巻線の導 体の大多数が、５４度乃至９０度の間にある角度位置に横に配列されていること を特徴とする偏向装置。
8. ８．請求項３乃至７の何れか１つに記載の偏向装置であって、上記主巻線の導体 および上記補助巻線の導体が直列に配列されていることを特徴とする偏向装置。
9. ９．請求項３乃至８の何れか１つに記載の偏向装置であって、上記補助コイルの 導体が主コイルの導体の一部より成ることを特徴とする偏向装置。
10. １０．請求項３乃至７の何れか１つに記載の偏向装置であって、上記補助コイル の導体が、その導体自身によって短絡されていることを特徴とする偏向装置。
11. １１．請求項３乃至１０の何れか１つに記載の偏向装置であって、上記主巻線の 導体のうちこの巻線の中央部に在る一部のものが内側にオフセットしていること を特徴とする偏向装置。
12. １２．上記請求項の何れか１つの記載に従う偏向装置を装備していることを特徴 とする陰極線管。