JPH0785405B2 - カラーテレビジョン表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は映像管の偏向ヨークの
ｘ、ｙ軸と電子銃のｘ、ｙ軸との間の整列あるいは傾き
を精密に調整する必要のない自己集中式カラーテレビジ
ョン表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラーテレビジョン用映像管は波長の異
なる光を発する蛍光体に電子を衝突させることによって
カラー画像を形成する。この蛍光体は通常赤、緑および
青の光を発するものが用いられ、それぞれこの３色を１
色ずつ含む３領域を１団とする３つ組に群別されてい
る。

【０００３】映像管において３色の各色の蛍光体はその
色の蛍光体にだけ衝突するようにされた電子ビームによ
って励起されるため、各電子ビームはそれが励起する蛍
光体の発する色によって識別される。各電子ビームが衝
突する面積は蛍光体の３つ組の面積に比して大きく、各
ビームは表示スクリーン上のどの位置においても幾つか
の３つ組中のそれぞれの特定の色の蛍光体を励起する。

【０００４】３本の電子ビームはこの蛍光体で形成され
る表示スクリーンに対向する映像管のネック部内に設け
られた３本の電子銃によって発生される。この３本の電
子銃は、これから発射された未偏向の電子ビームが表示
スクリーンに向う集中経路を進むように配向されてい
る。表示スクリーンが場面の忠実なカラー再生を行うに
は、映像管に対するビームの位置を表示スクリーンの中
心で色純度と静的ビーム集中が行われるように調節する
必要がある。色純度の調節には赤、緑、青の各電子ビー
ムがそれぞれの色の蛍光体だけを励起するようにする
が、これはシャドーマスクによって行われる。

【０００５】このシャドーマスクは電子ビームが通過し
得る多数の開孔を持つスクリーン状あるいは格子状であ
り、その開孔がそれぞれカラー蛍光体領域の３つ組のそ
れぞれに対して一定位置にあって、電子ビームはその開
孔の１つ以上を通過してその入射方向により適当な色の
蛍光体を照射する。色純度は開孔および見掛けの電子ビ
ーム源に対する蛍光体の３つ組の配置精度の高さに依存
する。

【０００６】静的集中は表示スクリーンの中心またはそ
の近傍における１つの走査点で３本のビームを集中させ
ることに関する。この表示スクリーンの中心における集
中は映像管のネック部に取付けられ、表示スクリーンの
中心に３本のビームを集中させるように静磁界を発生す
るように調節または励磁される静的集中構体を用いて行
うことができる。

【０００７】２次元画像を形成するには、３本の集中電
子ビームによって励起された表示スクリーン上の発光点
をその表示スクリーン全体に亘つて水平および垂直の双
方に走査し、発光ラスタ領域を形成する必要がある。こ
れは映像管のネック部上に取付けた偏向ヨークが生成す
る磁界によって行われる。この偏向ヨークは電子ビーム
を実質的に独立した水平、垂直の各偏向系によって偏向
する。電子ビームの水平偏向は、主として垂直方向の磁
力線を持つ磁界を形成するヨークの線輪によって行われ
る。この磁界の強さは比較的高い周波数で時間と共に変
る。電子ビームの垂直偏向は比較的低い周波数で時間と
共に変る主として水平方向の磁界を生成する線輪によっ
て行われる。このヨーク線輪には高透磁性磁心が設けら
れている。線輪の導体は磁心を包囲してトロイダル型偏
向巻線を形成することもあり、また磁心を包囲しないサ
ドル型線輪を形成することもある。

【０００８】映像管の表示スクリーンは比較的平坦で、
各電子ビームの電子はこの表示スクリーンの中心に向う
ときよりその端縁に向うときの方が長距離を進む。３個
の電子銃が各別に設けられているため、３本のビームが
表示スクリーンの端縁方向に偏向されたとき、各ビーム
の照射点が分離することがある。また、従来法による殆
んど均一な偏向磁界では、電子ビームが表示スクリーン
の中心から外方に偏向されるとき過集中状態になること
がある。これらの効果が総合されて表示スクリーン上の
中心から離れた点で３本のビームの光点が分離する。こ
れが公知の集中不良で、表示画像の周りに色の縁取りが
生ずる。

【０００９】この集中不良はある程度は許容されるが、
３つの照射点が完全に分離したものは許容されない。集
中不良は映像管に適当な試験信号を印加したとき、表示
スクリーン上に生ずる線のクロスハッチパターンにおけ
る赤、緑、青の線の完全な整合からのずれとして測定す
ることができる。３本の電子ビームはそれぞれその色に
よって識別されるラスタを走査するから、中央の電子ビ
ームが緑の蛍光体を励起し、外側の電子ビームがそれぞ
れ赤と青の蛍光体を励起するインライン型映像管では、
緑ラスタが中央の電子ビームによって規則正しく走査さ
れ、外側のビームが赤と青のラスタを走査する。クロス
ハッチパターンは赤、緑、青の各ラスタで形成され、そ
のラスタの輪郭を形成する垂直および水平の線と、若干
がラスタの中央部を通る他の垂直および水平の線を含ん
でいる。

【００１０】以前は映像管の電子銃は３角形すなわちデ
ルタ型配置になっていた。このデルタ型電子銃方式で
は、米国特許第３９４２０６７号明細書記載のように、
映像管のネック部の周りに取付けられ、動的集中回路に
より偏向周波数で駆動されてそのネック部内に設けた磁
極片を励起する付加集中線輪を含む動的集中装置によ
り、表示スクリーンの中心から離れた点における電子ビ
ームの集中を実現していた。

【００１１】米国特許第３７８９２５８号および第３８
００１７６号の各明細書記載のように、最近のテレビジ
ョン表示装置ではインライン型電子銃構体を具えた映像
管と、ビームがラスタのすべての点で実質的に集中され
るように負の水平軸上非点収差と正の垂直軸上非点収差
とを生ずる偏向巻線を有する偏向ヨーク構体とが使用さ
れている。これによってカラーテレビジョン表示装置に
動的集中装置を設ける必要がなくなる。しかし、自己集
中に必要な軸上非点収差を生じる不均一磁界のために集
中度が未偏向ビームの走行方向軸に対するヨークの長手
方向軸の位置に依存するようになる。管内のビーム位置
に影響するこの感度と正規の製造公差のために、最良の
妥協的集中度を得るに当ってヨークを上記未偏向ビーム
の走行方向軸と直交する方向に調節する必要がある。ヨ
ーク軸に対するビーム位置の変化により生ずる集中度の
変化の大きさについては、上記米国特許第３７８９２５
８号明細書に記載されている。

【００１２】表示スクリーン全体に亘って最良の綜合集
中度を得るために、電子ビームを横切る方向に偏向ヨー
クを移動（またはヨークの自由端を横方向に変位させる
ことにより生ずる傾斜）を可能にするために、従来の偏
向ヨークの内径は映像管の外囲器の対応部分の外径より
僅か、例えば２〜６ｍｍ大きくなっている。

【００１３】偏向ヨークの構成に使用される材料の量を
できるだけ減らすことが望ましいが、このためには偏向
ヨークを映像管のネック部にぴったりと嵌合するように
設計する必要がある。製造公差のために偏向ヨークの設
計内径は映像管ネック部の公称外径より大きくして、最
悪の場合ヨークの最小内径にネック部の最大外径が丁度
嵌まるようにしておかねばならない。このように設計す
ると、偏向ヨークの平均内径と映像管ネック部の平均外
径との間に隙間が生じても、ヨークはネック部に実質的
に緊密に嵌合するものと考えられる。

【００１４】このような緊密嵌合ヨークによれば、線輪
によって発生された磁束の実質的に全部が映像管のネッ
ク部内を通過するが、緊密に嵌合しない偏向ヨークで
は、これと映像管のネック部との間隙を通過する磁束が
存在する。このネック部の外側の磁束は偏向には利用さ
れず、所定量の偏向を行うためにヨークに蓄積される全
エネルギに加わるだけである。この蓄積されたエネルギ
は偏向ヨークに対して周期的に補給除去する必要がある
から、誘導性走査電力を増す必要があり、このため映像
管のネック部に緊密に嵌合しないヨークではこれに応じ
てヨーク損が増大する。

【００１５】従って、映像管のネック部に緊密に嵌合す
る偏向ヨークは誘導性電力供給の小さい偏向回路で駆動
することができるため、ヨーク電力の消費も少なく、嵌
合の緩いヨークに比して表示装置の偏向感度および信頼
度が向上する。従来用いられている自己集中偏向巻線で
は、所要の集中度を得るために偏向ヨークの位置を電子
ビームを横切る方向に移動させて調節する必要があり、
従って映像管のネック部に緊密に嵌合する自己集中ヨー
クを大量生産することは不可能であった。

【００１６】従来、ビームに対する自己集中ヨークの位
置を調節して集中度を調節するために種々の方法が採ら
れて来た。例えば、上記米国特許第３７８９２５８号明
細書記載のように、まず映像管に偏向ヨークを装着した
後静的集中調節を行い、次に最良の集中度が得られるよ
うにヨークを垂直および（または）水平方向、すなわち
電子ビームを横切る方向に移動して、これを接着剤その
他の適当な固定手段によりその位置に固定する。

【００１７】このようなヨークは製造時に標準映像管に
ついて試験し、その特性がある公差内に入っているこ
と、すなわちそれが不良品でないことが予め保証されて
いる。大企業によって最近生産されるカラーテレビジョ
ン表示装置では、上記米国特許第３７８９２５８号明細
書に記載された技法が２段階で用いられている。この方
式では映像管が製造の最終段階で標準の偏向ヨークによ
り各別に調整され得る性質を持ち、この調節によってヨ
ーク位置決め手段を管上の所定位置にセットする。この
方式ではまた位置調整手段を持つ事前調整型偏向ヨーク
が用いられる。さらにヨークに付随する可調節回路によ
って垂直偏向磁界中のビームの残留未整合の効果を電気
的に補償し得るようになっている。このようにして各映
像管と各偏向ユニットとが予め各別に整合調節されるた
め、どの映像管とどの偏向ユニットとも自動的に合い、
偏向ユニットを映像管のネック部に止まるまで押し込む
だけで、最終の利用者が何等の調節をも必要としない。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このように各
映像管を個別に標準ヨークに対して予め調整するという
費用のかかる作業をなくすことが望ましい。また映像管
内の未偏向電子ビームに対してヨークを水平方向、垂直
方向の移動または傾斜させる調節をする必要がなく、ラ
スタ全体に亘って３ビームの実質的集中が得られる自己
集中インライン型電子銃テレビジョン表示装置の開発が
望まれる。

【００１９】以前は、３本の電子ビームを偏向すると
き、自己集中を得るのに必要な不均一磁界による差動偏
向により、つまり一方の外側電子ビーム（例えば青電子
ビーム）に対する水平偏向作用と他方の外側電子ビーム
（赤電子ビーム）に対する水平偏向作用に僅かに差をつ
けて偏向することにより、所望の自己集中を実現してい
た。従来は、このような不均一磁界による偏向では、集
中度は未偏向電子ビームの走行方向軸に対するヨーク磁
界の整合の精度に依存すると信じられていた。例えば米
国特許第４０６０８３６号明細書には、偏向磁界と表示
管の各軸を一致させることが他の手段を追加せずに集中
を得る条件であることが記載されている。

【００２０】偏向ヨークの水平方向あるいは垂直方向の
不整列の大きさの関数で表わされる集中誤差の大きさ、
具体的に言えば映像管の管軸（あるいは電子銃の中心
軸）に対する偏向ヨークの中心軸のずれの大きさの関数
で表わされる集中誤差の大きさは表示スクリーン上で外
側ビーム相互間の分離の大きさとして例えばｍｍの単位
で測定することができる。この集中誤差の大きさを管軸
または電子銃の中心軸に対する偏向ヨークの中心軸のず
れの大きさ（同様にｍｍの単位で測定される）で割るこ
とにより、デイメンジョンを持たない比として集中感度
を表わす値が得られる。従って、集中感度が小さい程偏
向ヨークのずれに対する集中誤差は小さい。

【００２１】１つの平面内におけるヨークの移動によっ
て２つの偏向方向の両端に集中誤差が生ずることがあ
る。例えば最良の集中が得られる位置からヨークが水平
方向に移動すると、青ラスタに対し赤ラスタの幅に変化
すなわち誤差が生ずると共に、両ラスタの高さにも相対
的な変化すなわち誤差が生ずる。詳言すれば、ヨーク磁
界中でビームが水平方向に変位すると、進みビームすな
わち変位の方向にずれたビームによって走査されたラス
タは、遅れビームによって走査されたラスタより幅およ
び高さを増す。同様に映像管の管軸に対してヨークが垂
直方向に移動すると、ラスタ上の表示された中心の水平
並びに垂直クロスハッチ線の外側ビームによって形成さ
れる線は互いに反対方向に回転すなわちクロスオーバー
を生ずる。例えば、ヨーク磁界内をビームが上に変位す
ると（管軸に対して偏向ヨークが下方に変位すると）、
右側の電子ビーム（表示スクリーン側またはヨークの出
口側から見た場合）によって形成された中央クロスハッ
チ線は時計方向に回転し、左側の電子ビームで走査され
た中央クロスハッチ線は反時計方向に回転する。

【００２２】上記とは逆にヨーク磁界内をビームが下方
に変位すると（管軸に対して偏向ヨークが上方に移動す
ると）、各外側の電子ビームによって形成される中央ク
ロスハッチ線の回転方向は上記の回転方向と逆になる。
最近の幾つかの表示装置について、偏向ヨークを管軸に
対して単位距離水平方向、垂直方向に移動させたときの
各集中誤差の大きさ、つまり集中感度（＝集中誤差／偏
向ヨークの移動量）を測定したところ、次の表１に示す
ような結果が得られた。

【００２３】

【表１】

【００２４】この発明を実施しない幾つかのＲＣＡ社製
の装置についても同様な測定を行ったところ、表２に示
すような結果が得られた。

【００２５】

【表２】

【００２６】偏向ヨークの水平方向、垂直方向の移動に
対する集中感度はいずれの項目においても０．４以下で
あることが望ましいが、上記の２つの表に示した従来の
表示装置では、集中感度が０．４以下の条件を部分的に
達成することが出来ても、すべての項目について集中感
度を０．４以下にすることが出来ない。

【００２７】例えば、フイリップス社製の２０ＡＸ型お
よびＲＣＡ社製のＸＰ７４−１２５Ｑ型の表示装置で
は、完全な自己集中方式の偏向ヨークを使用しておら
ず、上下の集中については動的集中（ダイナミック・コ
ンバーゼンス）方式が使用されているため、偏向コイル
の垂直方向の移動に対する垂直クロスオーバー誤差は
０．３と比較的小さい。具体的には、２０ＡＸ型表示装
置では、偏向ヨークの水平方向の移動に対する高さ誤
差、垂直方向の移動に対する垂直クロスオーバー誤差は
共に０．３で、許容値以下におさまっているが、これは
上記動的集中方式の採用により垂直非点収差誤差が減少
したためである。この２０ＡＸ型表示装置は、上記のよ
うに動的集中方式を採用しており、さらに幅誤差、水平
クロスオーバー誤差が共に０．５で、集中感度の許容値
０．４を超過している。上記の各表に示した他の表示装
置も、各集中項目の集中感度をすべて許容値０．４以下
にすることは出来ない。

【００２８】自己集中偏向ヨークの寸法計算は次のよう
に３次収差論によって行う。フイリップス研究報告（Ｐ
ｈｉｌｉｐｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｒｅｐｏｒｔｓ）１
９５７年第１２巻第４６〜６８頁および１９５９年第１
４巻第６５〜９７頁掲載のハーンチェス（Ｊ．Ｈａａｎ
ｔｊｅｓ）とリューベン（Ｇ．Ｊ．Ｌｕｂｂｅｎ）の２
つの論文「磁気偏向の誤差（Ｅｒｒｏｒｓ ｏｆ Ｍａ
ｇｎｅｔｉｃ Ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）」記載のよう
に、磁気偏向の３次収差論を用いてヨークの縦軸すなわ
ちＺ軸に沿う位置と共に変るヨークの磁界分布関数Ｈ_０
（ｚ）およびＨ_２（ｚ）からその近似的電子光学性能を
解析することができる。以下の解析で用いる記号系は上
記論文による。

【００２９】偏向磁界の主成分であるＨ_０（ｚ）だけを
考えた電子ビームの偏向はガウス偏向と称し、Ｘまたは
Ｙで表わす。磁界をさらに完全に表示する場合はヨーク
磁界の電子ビームを横切る方向の不均一度を表わすＨ_２
（ｚ）を用いる。磁界分布関数Ｈ_０（ｚ）、Ｈ_２（ｚ）
によるヨーク磁界の説明は総偏向角が７５゜以上の場合
には正確に適用できないが、このヨーク偏向磁界に関す
る説明は、総偏向角が９０゜、１１０°のように更に広
い磁気偏向系の性能を概説する場合にも有用である。

【００３０】ハーンチェスおよびリューベン氏は上記の
論文中で、自己集中偏向ヨーク、すなわち集中誤差に関
する集中感度が低い偏向ヨークについての一般的な理論
ならびに純数学的な解析を示している。本願発明者は上
記論文に記載された理論の一部を実情に即した形に再系
統化し、集中感度が低い製造可能な偏向ヨークを実際に
設計するに当って必要な条件を決定するのに有効な式を
導き出した。

【００３１】以下で説明する式（１）〜（２２）は前記
ハーンチェス、リューベン両氏の論文中に示されている
式ならびに理論から上記のような観点で導き出されたも
のである。

【００３２】偏向磁界はヨークの電子光学軸に関する羃
級数展開によって次のように表される。すなわち水平面
（ｙ＝０）において水平偏向磁界は、 Ｈ_ＩＩｙ＝Ｈ_ＩＩ０（ｚ）＋Ｈ_ＩＩ２（ｚ）ｘ^２ …（１） で、ここにヨーク軸は座標系のＺ軸に沿う。また、垂直
面（ｘ＝０）内の垂直偏向磁界は Ｈ_ＩＸ＝Ｈ_Ｉ０（ｚ）＋Ｈ_Ｉ２（ｚ）ｙ^２＋ … （２） である。添字Ｉは磁界の主成分がＸ方向を向く垂直偏向
磁界を表わし、添字ＩＩは磁界の主成分がｙ方向を向く
水平偏向磁界を表わす。

【００３３】一般収差表示法ではガウス偏向と３次偏向
（すなわちＨ_２（ｚ）を考慮したもの）との間の表示ス
クリーン上における差Δｘ、Δｙを記述するが、このΔ
ｘ、Δｙに対する表示はインライン型電子ビームを持つ
映像管の場合、水平面以外の傾斜でヨーク磁界中に入り
込むビームの入口端部に関する項を消去することにより
簡単になる。

【００３４】インライン型電子ビームの場合この発明に
適合する収差の表示式は次の通りである。

【数１】

【数２】

【００３５】ここではＸ_Ｓ、Ｙ_Ｓは表示スクリーンにお
けるガウス偏向、ｘ_Ｓ’はヨーク磁界中に入り込むビー
ムの水平面内の傾斜、ｘ_Ｓ、ｙ_Ｓは表示スクリーン上の
ヨーク軸の痕跡から測った未偏向ビームの照射点の座標
である。式（３）、（４）は一部で、この発明に関する
項すなわち、上下糸巻歪、集中度（非点収差およびコマ
収差）および集中度の集中感度だけを含んでいる。

【００３６】収差係数Ａ_３、Ａ_４、Ａ_６、Ａ_７、
Ａ_１６、Ａ_１８およびＢ_２、Ｂ_５、Ｂ_６、Ｂ_８、
Ｂ_１７、Ｂ_１８は積分形で表わすことができる。この収
差係数の物理的重要性は、簡単のために次の仮定をすれ
ばよく判る。（１）垂直、水平の各線輪の主偏向磁界は
同じ、すなわちＨ_ＩＩ０（ｚ）≒−ＣＨ_Ｉ０（ｚ）であ
り、（２）それらのガウス偏向は実質的に一致してＸ≒
ＣＹである（目盛係数差Ｃ≠１は磁界分布関数の比を含
む収差係数に影響しない）。これは垂直、水平の各巻線
の軸方向長さが等しいトロイダル型ヨークに極めて近似
し、鞍型または鞍型−トロイダル型巻線の場合は垂直線
輪の長さの短縮が内径の増大によって補償され、近似は
保存される。水平線輪と垂直線輪との巻線分布の細部は
異なり、このためその不均一性関数は同じでない。すな
わちＨ_ＩＩ２（ｚ）≠−ＣＨ_Ｉ２（ｚ）である。

【００３７】従って、この発明の理解に必要な簡単化さ
れた収差係数は次のようになる。

【数３】

【数４】

【数５】

【数６】

【数７】

【数８】

【数９】

【数１０】

【数１１】

【数１２】

【００３８】ここでＤはガウス偏向の主面から表示スク
リーンまでの距離、Ｌは偏向ヨークの有効長、λ＝Ｌ／
Ｄ、Ｓ_１、Ｓ_２、Ｓ_３、Ｓ_４は次に定義する通りであ
る。

【００３９】項Ｓ_ＩＩｉ、Ｓ_Ｉｉ（ｉ＝１、２、３、
４）は関数Ｈ_ＩＩ０、Ｈ_ＩＩ２、Ｈ_Ｉ０、Ｈ_Ｉ２を含む
積分表記で、従って、例えば上下糸巻歪は下記の両項を
含む式（４）、（５）の係数Ｂ_２＋Ａ_３で決まる。

【数１３】

【数１４】

【００４０】ここでＸ_Ｓ、Ｙ_Ｓはヨークの偏向中心ｚ_Ｃ
から距離Ｄ＝（ｚ_Ｓ−ｚ_Ｃ）のｚ_Ｓにある表示スクリー
ン上のガウス偏向、ｚはヨークの縦軸に沿って測った距
離である。Ｈ_ＩＩ２およびＨ_Ｉ２はそれぞれ水平、垂直
の各磁界の不均一性関数である。積分は正式には−∞か
ら＋∞まで行うべきであるが、実際にはヨークの入口か
らヨークの直径にほぼ等しい距離入った位置から始めて
表示スクリーンで終ればよい。

【００４１】水平方向の非点収差は係数Ａ_４で決まる
が、これがまた一部次式で決まる。

【数１５】 垂直方向の非点収差は係数Ｂ_５で決まるが、これがまた
一部次式で決まる。

【数１６】 コマ収差は次式で決まる。

【数１７】

【数１８】

【００４２】これらの表記は上下糸巻歪およびコマ収差
を補正した自己集中ヨークを形成するために従来法にお
いて考えられた糸巻歪、非点収差およびコマ収差を表わ
す。集中感度は次式で表される。

【数１９】

【数２０】

【００４３】ヨークおよびその磁界のすべての部分がそ
れぞれの歪に影響するが、磁界のある領域における変化
の効果が特定の歪に不相応に影響することがある。

【００４４】本発明は、後程説明するＨ_２関数の入口領
域、中央領域、出口領域の各領域に対応する部分が表示
装置の映像管に対する偏向ヨークの不整列に対する集中
度の感度、すなわち集中感度に対してそれぞれ異なった
影響を与えるという認識に基づいて構成されたものであ
る。ここでは、ヨーク磁界を３領域に分けて、入口領域
を電子銃の出口から水平線輪の入口面近傍まで、出口領
域を磁心の出口面の近傍から表示スクリーンまで、中央
領域を上記入口面から出口面までとする。

【００４５】Ｓ_ＩＩｉ、Ｓ_Ｉｉの被積分関数に表れる重
み付け関数は図１に示すようにＨ_２関数の重み付けを行
う。同様の主偏向磁界を仮定すると、垂直磁界の重み付
け関数は対応するから、水平重み付け関数だけを示せば
よい。図１において横軸は偏向中心ｚ_Ｃから測った表示
系内の軸方向距離、縦軸は任意単位の重み付け関数を表
わす。表示スクリーンは偏向中心ｚ_Ｃからｚ_Ｓ＝２５．
４ｃｍの位置にある。偏向ヨークの入口面および出口面
の近似位置はそれぞれＥＮ、ＥＸで示されている。縦座
標は関数が変れば変る。

【００４６】式（１５）、（１６）は、図１に示すよう
に両式中に現れる負の重み付け関数Ｘ^２（ｚ−ｚ_Ｓ）お
よびＹ^２（ｚ−ｚ_Ｓ）の値が入口の低い値から極めて急
激に立上るため、糸巻歪は主として出口領域におけるＨ
_２関数の作用によって決まり、中央領域ではそれより少
なくＨ_２関数の影響を受けることを示している。

【００４７】式（１７）、（１８）は、正の重み付け関
数Ｘ（ｚ−ｚ_Ｓ）^２およびＹ（ｚ−ｚ_Ｓ）^２が入口の値
から急速に上昇するため、自己集中に要する非点収差は
ヨークの中央および出口領域においてＨ_２関数の部分で
決まることを示している。

【００４８】式（１９）、（２０）は、負の重み付け関
数（ｚ−ｚ_Ｓ）^３の値が入口でその最大値から急速に低
下するため、コマ収差は主として入口領域におけるＨ_２
関数の傾向によって決まり、中央領域ではそれより少な
くＨ_２関数の影響を受けることを示している。

【００４９】式（２１）、（２２）は、正の重み付け関
数（ｚ−ｚ_Ｓ）^２が入口における最大値から緩やかに低
下するため、偏向ヨークの不整列に対する集中感度は主
として入口領域および中央領域におけるＨ_２関数の傾向
によって決まり、出口領域ではそれより少なくＨ_２関数
の影響を受けることを示している。

【００５０】前記表２に示したＲＣＡ社製の水平インラ
イン型電子銃、１７Ｖ９０゜偏向テレビジョン表示装置
で使用される全トロイダル型偏向ヨークの水平偏向磁界
分布を図２（ａ）に、垂直偏向磁界分布を図２（ｂ）に
示す。また、前記表１に示した日立製の水平インライン
型電子銃、１７Ｖ９０゜偏向テレビジョン表示装置で使
用される半トロイダル型偏向ヨークの水平偏向磁界分布
を図３（ａ）に、垂直偏向磁界分布を図３（ｂ）に示
す。図２（ａ）、図２（ｂ）、図３（ａ）、図３（ｂ）
に示すようにＨ_Ｉ２およびＨ_ＩＩ２関数は、それらの特
徴が明瞭になるように１０倍されている。

【００５１】従来のテレビジョン表示装置で使用されて
いる偏向ヨークの特性を論ずる場合は、図２（ａ）、図
２（ｂ）、図３（ａ）、図３（ｂ）の他に図１に示す重
み付け関数を基礎とすることができる。このようなヨー
クは正のローブ（糸巻歪型磁界）がヨークの入口ＥＮ近
傍で過度に大きいピークを呈する水平磁界の不均一性関
数Ｈ_ＩＩ２を持っていた。偏向がまだ小さいヨークの入
口付近の糸巻歪型磁界は自己集中を達成するため過度の
不均一性を持たねばならないから、このようなＨ_ＩＩ２
関数は水平軸に沿うオフセットしたビームの集中に要す
る負の非点収差を生ずる効率が悪かった。図２（ａ）お
よび図３（ａ）に示すこのＨ_ＩＩ２関数の効率の悪い軸
方向分布により、水平磁界中のビームの不整列に対する
集中感度をもたらし、水平コマ収差を生じさせた。

【００５２】上述の従来の偏向ヨークの垂直磁界不均一
性関数Ｈ_Ｉ２はヨークの入口近傍で極めて大きな負の値
（樽型磁界）を持ち、トロイダル型垂直線輪の場合は図
２（ｂ）および図３（ｂ）に示すようにすべて負の不均
衡または単ロープＨ_Ｉ２関数になった。ヨークの入口の
樽型磁界の非点収差に対する影響は小さく、従ってヨー
ク中央部の樽型磁界が自己集中を達成するための過度の
不均一性を持つようになるため、このようなＨ_Ｉ２関数
は垂直軸に沿う自己集中に要する正の非点収差を効率よ
く生じなかった。このように、図２（ｂ）および図３
（ｂ）に示すこの効率の悪いＨ_Ｉ２関数の軸方向分布の
ため、相当な大きさの垂直コマ収差が生じ、垂直磁界中
の電子ビームの不整列に対して集中度が著しく低下する
という、いわゆる高い集中感度を呈し、さらに上下糸巻
歪を生じさせるという問題があった。この上下糸巻歪は
ラスタの上下のガルウイング歪すなわち水平周波数より
も高い周波数の歪を生じさせることなく修正するのが困
難であった。

【００５３】この発明は、偏向ヨークを電子ビームを横
切る水平方向、垂直方向の一方または双方の方向の位置
調整、あるいは事前調整を必要とせず、映像管のネック
部に緊密に嵌合させることができる実質的に集中感度の
ない前述のＨ_ＩＩ２関数をもった偏向磁界を発生する自
己集中偏向ヨークを具えたカラーテレビジョン表示装置
を得ることを目的とする。

【００５４】この発明の推奨実施例によるカラーテレビ
ジョン表示装置は、表示スクリーンに対向するネック部
内に複数のインライン型電子ビームを発生する電子銃構
体を含む映像管と、そのネック部に取付けられ、上記電
子ビームを偏向して上記表示スクリーン上にラスタを形
成する偏向ヨークとを含む。このヨークは磁気コアと、
それぞれラスタのすべての点においてビームを実質的に
集中させるための正負の軸上非点収差を持つ磁界を発生
する垂直および水平偏向巻線を有する。この偏向磁界は
複数のビームの外側ビームによって形成されるラスタの
各辺における相対的寸法変化を減ずるため不均一性の変
化のピークが小さくされている。

【００５５】

【課題を解決するための手段】この発明の偏向ヨークで
使用される水平コイルは、所定の象限における水平偏向
導体の量に規格化された水平基本フーリエ係数によって
上記所定の象限において描かれる映像管周囲の巻線分布
をもった水平偏向導体を含み、上記規格化された水平基
本フーリエ係数の値は上記偏向磁界の電子銃側に位置す
る入口面から偏向磁界の表示スクリーン側に位置する出
口面近くの最大値に達するまで増加する。水平偏向導体
の分布は、また上記水平基本フーリエ係数に規格化され
た水平第３高調波フーリエ係数によって上記象限中の各
長手方向位置において描かれ、上記水平第３高調波フー
リエ係数は上記入口面近くで負の値を持ち、上記出口面
近くで正のピーク値を呈するように上記入口面からの距
離と共に段々と正になる値を持つように定められてい
る。

【００５６】この発明の偏向ヨークは、また所定の象限
における垂直偏向導体の量に規格化された垂直基本フー
リエ係数によって上記所定の象限において描かれる上記
映像管周囲の巻線分布をもった垂直偏向導体を含み、上
記規格化された垂直基本フーーリエ係数の値は上記入口
面から出口面に向かって該出口面近くの最小値に達する
まで減少する。垂直偏向導体の分布は、また垂直基本フ
ーリエ係数に規格化された垂直第３高調波フーリエ係数
によって上記象限中の各長手方向位置において描かれ、
上記垂直第３高調波フーリエ係数は上記入口面近くで負
の値を持ち、上記出口面近くで正のピーク値を呈するよ
うに上記入口面からの距離と共に段々と正になる値を持
つように定められている。

【００５７】

【作用】この偏向磁界は、偏向ヨークをビームを横切る
方向に移動させたとき、ラスタの中央を通り外側ビーム
によって走査される水平、垂直のクロスハッチ線の両端
の相対的な移動距離を、上記偏向ヨークをビームを横切
る方向に１ｍｍ移動させたとき０．４ｍｍ未満に、つま
り集中感度を０．４以下に減ずることができる。

【００５８】この発明によれば、自己集中に必要な非点
収差偏向磁界を得ることができると共に、コマ収差およ
び上下糸巻歪を低減することができ、同時にヨークの偏
向磁界の中心軸と映像管の管軸あるいは未偏向電子ビー
ムの中心軸との整列誤差に対して集中度が影響を受けな
い、すなわち集中感度の低い偏向磁界を発生することが
できる。

【００５９】このヨークは自己集中および上下糸巻歪補
正に要する水平、垂直の磁界のヨーク中央領域および出
口領域の最小不均一性をヨーク入口領域の反対の不均一
性と平衡させることによってコマ収差をなくし、偏向磁
界中のビームの不整列に対する集中感度を最小にする。
水平Ｈ_ＩＩ２関数は従来のものよりその正の部分が中央
領域で小さく、ピーク値が出口端に近いところで起る。
垂直Ｈ_Ｉ２関数は、入口面ＥＮの電子銃側と、中央部か
ら出口面ＥＸにかけて図２（ｂ）に示す従来のものより
小さい負のピーク値を有し、これら２つの負のピーク間
で正方向に変化する部分を有する垂直偏向磁界を発生す
るようなものである。このＨ_２関数の軸方向分布は、水
平糸巻型磁界および垂直樽型磁界の不均一性関数の低い
ピーク値で自己集中に必要な負の水平非点収差および正
の垂直非点収差を発生するため効率がよい。つまり、こ
の発明の偏向ヨークでは、偏向磁界のＨ_２関数のピーク
値をそれ程大きくすることなくコマ収差を修正すると共
に集中感度を小さくするようにＺ軸に沿う個々の領域に
おけるＨ_２関数のピーク値とその極性を容易に調整する
ことができる。このため１つのパラメータ、例えば集中
感度を最小にするようにＨ_２関数を設計しても、それに
よってコマ収差、非点収差、糸巻歪等の他のパラメータ
の修正が困難になることはなく、集中感度が小さい偏向
ヨークを容易に設計することができる。

【００６０】この発明を実施した偏向ヨークにおいて、
ヨーク磁界中のビームの不整列に対する集中感度を最小
にすると共に、水平、垂直のコマ収差およびラスタの上
下糸巻歪を実質的になくすため、この偏向ヨークによっ
て発生される磁界の不均一関数は次式で表わされる４つ
の要件を満足するものである。

【００６１】（１）上下糸巻歪を最小にするために、式
（４）中の（Ｂ_２＋Ａ_３）を０にすることが望ましい。
従って、式（５）より、

【数２１】 よって、

【数２２】 これによって上下糸巻歪を最小にすることができる。 （２）自己集中に必要な負の水平非点収差および正の垂
直非点収差の大きさは、式（３）中のＡ_４、Ｂ_５を、Ａ
_４≒０、Ｂ_５≒０とするために、式（６）、式（７）よ
り

【数２３】

【数２４】 とすることにより得られる。

【００６２】この条件Ａ_４＝Ｂ_５≒０は大きなスクリー
ンの表示装置の場合の近似としても使用される。この場
合、式（４）中のＡ_６＋Ｂ_６を最小にするために、Ａ_４
を負の小さい値とし、Ｂ_５を正の小さい値とする（水平
軸に沿って集中不足、垂直軸に沿って集中過度にし、そ
れによってラスタ全体にわたって実質的な集中を得
る）。

【００６３】（３）コマ歪は式（３）中のＡ_７、式
（４）中のＢ_８を、Ａ_７＝０、Ｂ_８＝０とすることによ
って除去できる。従って、式（９）、式（１０）より

【数２５】

【数２６】 となる。

【００６４】（４）水平不整列に対する集中感度を実質
的に０にするためには、式（３）中のＡ_１６、Ｂ
_１７を、Ａ_１６＝０、Ｂ_１７＝０とする必要がある。従
って、式（１１）、式（１３）より Ｓ_ＩＩ４＝０ （２８） Ｓ_Ｉ４＝０ （２９） となる。

【００６５】また、垂直不整列に対する集中感度を実質
的に０にするためには、式（４）中のＡ_１８、Ｂ
_１８を、Ａ_１８＝０、Ｂ_１８＝０とする必要がある。従
って、式（１２）、 式（１４）より

【数２７】

【数２８】 となる。

【００６６】しかし、Ｓ_ＩＩ４、Ｓ_Ｉ４は同時に両方が
０、１／２Ｄになり得ないから、

【数２９】 とすることにより、水平、垂直の双方の不整列に対する
集中感度を許容最小値にすることができる。

【００６７】この６つの式（２３）、（２４）、（２
５）、（２６）、（２７）および（３２）はこの発明の
新しい偏向ヨークによって発生される最小Ｈ_２磁界（偏
向ヨークの電子ビームを横切る方向の変位に対して最小
の集中感度を呈するＨ_２関数をもった偏向磁界）によっ
て満足される。与えられた関数をＨ_ＩＩ０＝−ＣＨ_Ｉ０
とすると、これら６つの式はその解がこの発明によるヨ
ークにより発生された最小Ｈ_２磁界関数である１組の線
型積分方程式を構成する。

【００６８】上記の解析に基づくこの発明の１実施例に
よる偏向ヨークのＨ_０関数とＨ_２関数の図表を図４
（ａ）および図４（ｂ）に示す。この発明を実施したヨ
ークでは、図４（ａ）から判るように、垂直偏向磁界の
中央領域の樽型磁界の不均一度が小さいため、垂直線輪
による上下糸巻歪は従来のヨークより小さい。このため
水平線輪のヨーク中央部の糸巻磁界の不均一度が低下す
るが、図４（ｂ）に示すように表示スクリーンに向って
より広い領域に拡がり、上下糸巻歪を補正する。このよ
うに中央から出口領域にかけて水平、垂直の両磁界の不
均一度が低下するため、磁界に対するビーム位置に実質
的に感じない自己集中が達せられる。

【００６９】上記の解析は、式（３）および式（４）中
の集中度の集中感度を表わす項を０とするために、Ａ
_１６＝Ｂ_１７＝Ｂ_１８＝Ａ_１８＝０とすればよいという
観点に立ってその条件を求めたものである。上記の解析
と内容的には実質的に同じであるが、式（３）、（４）
中の集中感度を決定する項を実質的に０にするための条
件を次のようにして求めることもできる。

【００７０】垂直Ｓ_Ｉ４の積分値を負であるが、０に近
い小さい値とする。これを次の式（Ａ）によって表わす
ことにする。 Ｓ_Ｉ４＜（≒０） （Ａ） 式（１３）によって、Ｂ_１７は同様に負で０に近い小さ
な値となる。よって、 Ｂ１７く（＝０） （Ｂ） 式（Ｂ）により、Δｘに関する式（３）中の集中感度を
決定する項を実質的に０にするためには、Ａ_１６は正で
０に近い値でなければならない。これを次の式（Ｃ）に
よって表わすことにする。 Ａ_１６＞（≒０） （Ｃ） 式（１１）より、 Ｓ_ＩＩ４＜（≒０） （Ｄ） つまり、偏向ヨークの水平方向の整列状態に対して小さ
な集中感度を得るためには、水平Ｓ_ＩＩ４積分値を負
で、０に近い小さな値にする必要がある。

【００７１】また、式（Ａ）と式（１４）より、Ｂ_１８
は負で０に近い小さな値になる。 Ｂ_１８ ＜（≒０） （Ｅ） Δｙに関する式（４）中の集中感度を決定する項を実質
的に０にするためには、式（Ｅ）によりＢ_１８＜（≒
０）であることから、Ａ_１８を正で小さな値にする必要
がある。 Ａ_１８＞（≒０） （Ｆ） 式（Ｆ）と式（１２）とから、 Ｓ_ＩＩ４＞（≒０） （Ｇ） つまり、偏向ヨークの垂直方向の整列状態に対して小さ
な集中感度を得るためには、水平Ｓ_ＩＩ４積分値を正で
０に近い小さな値にする必要がある。式（Ｄ）、（Ｇ）
のようにＳ_ＩＩ４を同時に負の小さな値、正の小さな値
にすることは不可能であるから、式（３２）と同様に妥
協して、 Ｓ_ＩＩ４＝０ （Ｈ） とすることにより、水平、垂直の双方の不整列に対する
集中感度を許容最小値にすることができる。上記の解析
法では、Ｓ_Ｉ４、Ｓ_ＩＩ４はほぼ０となり、式（３２）
と異なるが、式（３２）の１／４Ｄは、０と１／２Ｄと
の妥協をとった値であり、０に非常に近い値であるか
ら、式（３２）と式（Ｈ）は矛盾するものではないこと
は言う迄もない。

【００７２】図５は映像管１０および偏向ヨーク１６を
示す。映像管１０は前方に向けて拡大した朝顔状バルブ
部１４に連なるネック部１２を有し、このネック部１２
に取付けられた電子銃構体１３（ブロックで示す）が映
像管１０内にインライン型電子ビームを発生する。偏向
ヨーク１６はハイブリッド型すなわち鞍型とトロイダル
型の組合わせからなり、電子ビーム出口端の巻線２２を
持つ水平巻線２０を有する。垂直偏向巻線２８は磁心２
６の周りにトロイダル状に巻かれている。水平巻線２０
とトロイダル状垂直巻線２８との間にある絶縁体１８は
両巻線の相互位置を保つと共に、ヨーク構体を映像管１
０に取付ける手段（図示せず）を与える。この発明によ
れば、巻線２０、２８は、映像管１０の管軸に対してヨ
ーク１６を垂直または水平方向に移動させても、あるい
はヨーク１６を傾斜させても、集中度が実質的に変化し
ないように構成されている。このためヨーク１６と映像
管１０との間隙３２は必要な機械的組立公差以上は全く
必要としない。この結果、ヨークを映像管１０の管軸に
対して垂直方向あるいは水平方向の移動が実質的に不可
能なように、同様に管軸に対する傾斜が実質的に不可能
なように、管のネック部にぴったりと嵌合するように構
成することができる。

【００７３】従って、この発明のヨークは間隙３２が大
きい構造の従来のヨークより材料が少ししか要らない。
図５に示す構造では従来のものよりヨークが発生する磁
束を多く偏向に利用することができるから、従来のもの
より小さい電流で映像管ネック部内に所定の電子ビーム
偏向用磁束密度が得られ、従って偏向感度が上昇し、ヨ
ークと駆動回路との間のエネルギ循環が減少し、偏向の
ために消費される全電力が極めて小さくなる。

【００７４】周知のように垂直および水平巻線の導線の
中で偏向ヨークの磁心の内周に沿うものだけが偏向に大
きな影響を及ぼすため、この発明の利点を発揮する巻線
分布はトロイダル型、鞍型の何れの巻線でも得られる。
図６（ａ）および図６（ｂ）はそれぞれ偏向ヨークの拡
大したビーム出口端から見たこの発明を実施したヨーク
の水平および垂直の各偏向巻線分布を示す。見易くする
ため入口環は大きくしてあるが、この図からビーム入口
端近傍の分布を理解することは困難である。

【００７５】図７ａ乃至ｃは図６（ａ）に示すヨークの
水平巻線の入口端領域、中央領域、出口端領域における
各巻線分布を２つの象限について示した図、図７ｄ乃至
ｆは図６（ｂ）に示すヨークの垂直巻線の入口端領域、
中央領域および出口端領域の各巻線分布を２つの象限に
ついて示した図である。

【００７６】図７ａにおいて、領域３００、３０２はヨ
ークの入口端近傍の巻線が分布する領域を示す。直線３
０４、３０６はそれぞれ領域３００、３０２の図形中心
（体積中心）ではなく実際の巻線分布の中心を表わす。
図７ａに示すように、巻線分布３０２は７０゜の中心角
に対向し、巻線分布自身の中心３０４は水平面から３５
゜の位置にあり、これによって実際の巻線分布がこの中
心３０４に関して対称的になっていることを示してい
る。同様にヨークの中央領域近傍の断面を表わす図７ｂ
においては、領域３１０が水平巻線が分布する領域を示
し、この領域３１０はそれぞれ５３゜の中心角に対向
し、水平面から始まっている。直線３１２は領域３１０
内に生ずる巻線分布の中心の角を示すが、これは水平面
から２７゜上昇した位置にあり、これによって領域３１
０の巻線分布が殆んど対称的であることを示している。

【００７７】しかし分布が領域３１０の両端部に集中し
ているか、全体に一様に分布しているか、また別の分布
をしているかについては何も示されていない。同様に図
７ｃは中心角２４゜に対向する領域３２４を占めるヨー
クの出口領域近傍の巻線分布を示す。この巻線分布の図
形中心は水平面から１２．５゜上昇した位置にある。領
域３２４内の巻線分布は対称的でないが、実際の分布状
況については示されていない。図７ｄはヨークの入口端
近傍の領域３３４の垂直巻線分布を示す。この領域３３
４はそれぞれ中心角５８゜に対向している。各巻線分布
の中心は垂直軸から２４゜の位置にあり、これは領域３
３４の中心ではない。同様に図７ｅはヨークの中央領域
近傍の垂直巻線分布のある領域３４４を示す。この領域
３４４はそれぞれ垂直軸から６．６°で始まり、中心角
６８゜に対向している。各領域３４４の巻線分布の図形
中心は垂直軸から３６．５゜の直線３４２上にあり、領
域３４４の中心近傍にはない。図７ｆはヨークの出口端
近傍の領域３５４を示すが、この図形中心３５２は巻線
分布領域３５４の中心近傍にある。図７ａ〜ｆから巻線
分布の細部を適確に説明するには更に詳細な説明が必要
なことが明らかである。

【００７８】図８はこの発明による２つの巻線分布の表
示法を示す。図８ａ、ｃ、ｅ、ｇ、ｉ、ｋは実際の導線
分布、ｂ、ｄ、ｆ、ｈ、ｊ、ｍはこの導線分布から導い
た巻回密度分布Ｗ_Ｈ、Ｗ_Ｖを示す。図８の横軸はヨーク
の周縁の１象限を表わし、この象限がそれぞれ番号を有
する４１の等区画に分割されている。これらの区画は導
線を敷設し得る実際のチャンネルまたは巻線機が導線を
巻いて行く送り点を示す。横軸の左端の記号０は１つの
象限の終端と図示の象限の始端とを表わし、右端の記号
４１は図示の象限の終端と次の象限の始端を表わす。各
区画の角度も示されている。０軸に配置された導線は半
分点線半分実線で示され、この導線の半分が問題の象限
の磁界分布に寄与していることを示している。図では導
線が垂直および水平に分離して示されているが、実際に
は密接して巻回されている。

【００７９】図８に示す導線はトロイダル型または鞍型
の巻線を形成する導線の断面であり、従って全導線に同
じ電流が流れる。図８ａおよびｂはこの発明を実施した
ヨークの出口端近傍の水平巻線分布を示す。この目的で
この出口端は磁心の末端またはその近傍にある。導線４
０２、４０４は図８ａにおいて象限と象限との切れ目に
当る水平軸の０点の上にある。解析のためにそれぞれが
１単位電流の１／２ずつを流し、従って図示の象限に対
する１巻回の１／２ずつ、全体で１巻回の作用をすると
考える。図８ａの象限の第１区画にはまた第３の導線４
０６があり、これは完全に第１区画内にあるから完全な
１巻回に当る。巻回の作用はまた象限の第１区画と第２
区画との境界線に跨がる導線４０７、４０８によっても
なされるが、これらの導線４０７、４０８はそれぞれ１
／２巻回、合計１巻回の作用をする。従って図８ａの象
限の第１区画の全作用巻回数は導線４０２、４０４、４
０７、４０８がそれぞれ１／２単位、導線４０６が１単
位で、合計３巻回になる。図８ｂはこの象限の第１区画
の全作用巻回数が３であることを示している。

【００８０】図８ａの象限の第２区画は導線４０７、４
０８の各１／２巻回と、第２区画と第３区画の境界線に
跨がる導線４１１、４１２の各１／２巻回と、巻線４０
９、４１０の各１巻回とから作用を受け、全作用巻回数
は図８ｂに示すように４巻回である。図８ａの第３区画
の作用巻回数も４であるが、第４区画から第１１区画ま
での作用巻回数はそれぞれ３である。第１２区画は巻線
４１４、４１６からそれぞれ１／２単位の作用を受け、
全作用巻回数は図８ｂに示すように１である。この象限
の残りの区画には導線がなく、作用巻回数は０である。
このように図８ａに示す実際のヨークの巻線分布は、図
８ｂに示すように不連続な巻回密度分布関数Ｗ_ｈ４２０
で表すことができる。

【００８１】図８ｃはこの発明を実施したヨークの入口
端と出口端との中間の中央領域における１象限の実際の
水平巻回分布を示し、図８ｄの４４０はその巻線の正味
作用巻回数を表わす巻回密度分布関数（Ｗ_ｈ）を示す。
同様に図８ｅの巻回分布は、この発明を実施したヨーク
の入口端近傍の水平巻線分布を示し、図８ｆの４６０は
その巻回密度分布（Ｗ_ｈ）示す。

【００８２】この発明を実施したヨークの垂直巻線分布
（Ｗ_Ｖ）を図８ｇないしｍに示す。図８ｇ、ｉ、ｋはそ
れぞれヨークの入口端部、中央領域、出口端部における
実際の垂直巻線分布を示し、ｈ、ｊ、ｍは対応する垂直
巻線密度分布関数（Ｗ_Ｖ）４７０、４８０、４９０を示
す。図８ａ〜ｆを図７ａ〜ｃと比較し、図８ｇ〜ｍを図
７ｄ〜ｆと比較すると、図７の巻線分布表示は、巻線分
布についての重要な構造的細部が省略されているという
点で若干簡単化され過ぎていることが判る。

【００８３】ヨークの線輪の数学的特徴付けは公知の通
りまた米国特許第４１１７４３４号明細書記載のように
巻線分布のフーリエ展開によって行うことができる。す
なわちヨークのある特定の断面において、この発明によ
るヨークの水平および垂直線輪の個別巻線分布はその各
巻線密度のフーリエ級数展開によって表わすことができ
る。

【数３０】 ここでＣ_ｎ、Ｓ_ｎはそれぞれ水平および垂直の巻線密度
分布の奇数次のフーリエ係数、Ｗ（φ）は巻線密度分布
で、Ｗ（φ）ｄφが区間φからφ＋ｄφまでの巻回数を
意味する。象限当りの総巻回数Ｎ（もちろん全断面を通
じて同じ）は次式で与えられる。

【００８４】

【数３１】 巻線密度分布の図形中心（体積中心）は

【数３２】 で定義され、線輪の両半部の体積中心間の角θは

【数３３】 であることに注意されたい。

【００８５】この発明によって構成された偏向ヨークを
ＸＰ７５−１２５−ＣＥ９０°型ヨークと呼ぶ。このＸ
Ｐ７５−１２５−ＣＥ９０°型偏向ヨークの巻線分布状
態を図６ないし図８に示す。この発明による９０゜型ヨ
ークの線輪は３つの断面（入口、中央、出口）における
その巻線密度の基本調波および第３高調波によって表わ
される。この表現を線輪のインピーダンスに無関係にす
るため、基本成分を１象限の総巻回数の一部として表わ
し、第３高調波をその基本成分の一部として表わす。

【００８６】下表の係数はこの発明を実施した９０゜型
トロイダル型ヨーク（ＸＰ７５−１２５−ＣＥ型）の入
口端部、中央領域および出口端部における巻線分布の基
本調波および第３高調波の規準化係数を示す。この水平
巻線分布は基本成分（Ｃ_１／Ｎ_Ｈ）と第３高調波成分
（Ｃ_３／Ｃ_１）とにより、垂直巻線分布は基本成分（Ｓ
_１／Ｎ_Ｖ）と第３高調波成分（Ｓ_３／Ｓ_１）とにより近
似されている。

【００８７】

【表３】

【００８８】これらのフーリエ係数をヨークに沿う３つ
の軸位置（入口、中央、出口）において図示したものが
図９である。

【００８９】同様に、この発明を実施したトロイダル型
１１０°ヨーク（ＸＰ７５−１２８−ＥＸＱ）について
は線輪が次の係数で特徴付けられる。

【００９０】

【表４】

【００９１】これは図１０に示されている。

【００９２】この発明によるヨークは、巻線分布がヨー
クの入口端から出口端に向って増大する１象限当りの総
巻回数に対して規格化された巻線密度の基本フーリエ成
分Ｃ_１／Ｎ_Ｈ、ヨーク入口端部において負の値を持つが
中央領域またはその前で正に転換し、出口近傍で正の最
大値を持つ基本成分に対して規格化された第３高調波フ
ーリエ成分Ｃ_３／Ｃ_１とによって特徴付けられる水平線
輪と、巻線分布がヨークの入口端から出口端に向って減
少する規格化された基本フーリエ成分Ｓ_１／Ｎ_Ｖおよび
ヨークの入口端で負の値を持つが、中央領域またはその
前で正に転換し、出口端近傍で正の最大値を持つ規格化
された第３高調波成分Ｓ_３／Ｓ_１によって特徴付けられ
る垂直線輪とを有する。

【００９３】これらのヨークの集中感度（ｍｍ／ｍｍ）
は下表の通りで実質的に感度がない。

【００９４】

【表５】

【００９５】実際の目的から見て、ヨークを映像管内の
電子ビームを横切って水平方向に移動させたとき、ある
いはヨークを傾斜させたとき、ラスタ両側の２つのオセ
ットしたビームにより走査された垂直クロスハッチ線が
上記ヨークの１ｍｍの移動に付き水平方向に０．４ｍｍ
未満しか動かず、またヨークを電子ビームを横切って垂
直方向に移動させたとき、ラスタの中央を通りそのオフ
セットしたビームで走査された水平線の両端が互いに
０．４ｍｍ／ｍｍ未満しか動かなければ、水平偏向巻線
がその移動に対する集中感度を持たないと言うことがで
きる。同様に、ヨークを電子ビームを横切って水平方向
に移動させたとき、ラスタの上下においてオフセットし
たビームによって走査された水平クロスハッチ線が垂直
方向に互いに０．４ｍｍ／ｍｍ未満しか動かず、またヨ
ークを電子ビームを横切って垂直方向に移動させたと
き、ラスタの中央部を通りそのオフセットしたビームに
よって走査された垂直線の両端が水平方向に互いに０．
４ｍｍ／ｍｍ未満しか動かなければ、垂直偏向巻線が集
中感度を持たないと言える。

【００９６】鞍型ヨークもまたフーリエ係数によって特
徴付けられる。ヨークの１象限内の鞍型線輪の準連続巻
線分布はその巻線の１断面を表わす一定のｚ平面におけ
るその半径方向厚さのフーリエ級数展開式で表される。 Ｔ（φ）＝ΣＣ_ｎｃｏｓ ｎ φ ここでＴ（φ）は任意の断面において角φに従って変化
する厚さ、Ｃ_ｎはｎ次のフーリエ係数である。鞍型線輪
の内側形状Ｒ（ｚ）に垂直な任意断面の面積Ａは、全断
面における導線総数が等しいため一定であって、（Ｔ）
^２《Ｒにおいて次式で表される。

【数３４】 ここでＲは問題の断面における水平鞍型線輪の内側半
径、

【数３５】 ｚは軸方向距離である。

【００９７】水平鞍型線輪は３つの規定断面におけるそ
の半径方向厚さの基本調波および第３高調波のフーリエ
係数で特徴付けられる。また同様にインピーダンスに対
して規格化するため、断面積の基本成分が巻線の巻回数
または量に対する規格化に対応して全断面積の一部とし
て表され、第３高調波成分がその基本成分の一部として
表される。

【００９８】この発明のその他の実施例は当業者に自明
であり、例えば上述の集中感度のない水平偏向巻線（不
感水平偏向巻線）を集中感度をもった垂直偏向巻線（有
感垂直偏向巻線）と共に使用することができ、逆に集中
感度のない垂直偏向巻線（不感垂直偏向巻線）を集中感
度をもった水平偏向巻線（有感水平偏向巻線）と共に用
いることもできる。また、この発明の偏向巻線は緊密嵌
合でないヨークにも適用することができる。

【００９９】

【発明の効果】この発明によれば、非測地学的巻線を持
つヨークすなわち線輪内面上の２点間の最短径路に乗っ
ていない代表的な巻線を持つヨークによって自己集中す
なわち簡単化された集中に必要な非点収差を得ると共
に、コマ収差および上下糸巻歪を低減し、同時にその集
中が映像管のヨーク磁界と電子ビームとの整合誤差に感
じないようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】種々の偏向誤差に重要な領域の説明に有用な重
み関数を示す図である。

【図２】従来のヨークにおける偏向磁界分布を示す図で
ある。

【図３】従来のヨークにおける偏向磁界分布を示す図で
ある。

【図４】この発明によるヨークにおける偏向磁界分布を
示す図である。

【図５】この発明を実施した映像管および偏向ヨーク構
体の断面側面図である。

【図６】この発明によるヨークの垂直および水平巻線を
それぞれ示す出口側から見た尺度不同端面図である。

【図７】この発明を実施したヨークの巻線部分の推奨代
替表示を巻回分布の細部表示と共に示した図である。

【図８】この発明を実施したヨークの巻線部分の推奨代
替表示を巻回分布の細部表示と共に示した図である。

【図９】規格化されたフーリエ基本成分および第３高調
波成分の値をこの発明を実施したヨークに沿う長手位置
の関数として示す図である。

【図１０】図９と同様に規格化されたフーリエ基本成分
および第３高調波成分の値をこの発明を実施したヨーク
に沿う長手位置の関数として示す図である。

【符号の説明】

１０ 映像管 １２ ネック部 １３ 電子銃構体 １６ 偏向ヨーク ２０ 水平偏向巻線 ２８ 垂直偏向巻線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−63752（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示スクリーンの反対側のネック部内に
   複数のインライン型電子ビームを発生する電子銃構体を
   有する映像管と、上記ネック上に取付けられた磁気コア
   と水平および垂直コイルとを有し、上記表示スクリーン
   上にラスタを形成するように上記電子ビームを偏向する
   偏向磁界を発生する自己集中偏向ヨークとを含み、 上記磁界は表示装置の電子銃側に入口面を、表示スクリ
   ーン側に出口面を有し、 上記水平コイルは、所定の象限における水平偏向導体の
   量に規格化された水平基本フーリエ係数によって上記所
   定の象限において描かれる上記映像管周囲の巻線分布を
   もった水平偏向導体を含み、上記規格化された水平基本
   フーリエ係数の値は上記入口面から上記出口面近くの最
   大値に達するまで増加し、 上記水平偏向導体の分布は、また上記水平基本フーリエ
   係数に規格化された水平第３高調波フーリエ係数によっ
   て上記象限中の各長手方向位置において描かれ、上記水
   平第３高調波フーリエ係数は上記入口面近くで負の値を
   持ち、上記出口面近くで正のピーク値を呈するように上
   記入口面からの距離と共に段々と正になる値を持ち、 上記偏向ヨークは、また所定の象限における垂直偏向導
   体の量に規格化された垂直基本フーリエ係数によって上
   記所定の象限において描かれる上記映像管周囲の巻線分
   布をもった垂直偏向導体を含み、上記規格化された垂直
   基本フーリエ係数の値は上記入口面から上記出口面に向
   かって該出口面近くの最小値に達するまで減少し、 上記垂直偏向導体の分布は、また上記垂直基本係数に規
   格化された垂直第３高調波フーリエ係数によって上記象
   限中の各長手方向位置において描かれ、上記垂直第３高
   調波フーリエ係数は上記入口面近くで負の値を持ち、ま
   た上記出口面近くで正のピーク値を呈するように上記入
   口面からの距離と共に段々と正になる値を持つものであ
   る、カラーテレビジョン表示装置。