JPS5832890B2 - カラ−テレビジヨン受像管用偏向装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は垂直偏向コイルと、水平偏向コイルと、軟磁性
材料よりなり少なくとも該水平偏向コイルを包囲するよ
う形成した環状コア部とを含むカラーテレビジョン受像
管用偏向装置に関するものである。

この場合、水平偏向コイルは電子ビームを第１の方向（
水平方向）に偏向させるため径方向に対向して配置した
２つの水平偏向コイル部分よりなる集合を意味し、また
、垂直偏向コイルは電子ビームを該第１方向と直角に交
差する方向（垂直方向）に偏向させるため、径方向に対
向して配置した２つの垂直偏向コイル部分よりなる集合
を意味するものとする。

また、各偏向コイル部分は、第１および第２の側条片を
形成するよう巻線した電気導線によりサドル形に形成し
、その前端部と後端部の双方によりウィンドー（窓踏決
定し、少なくともその前端部を上向き縁部（フランジ）
構造となるよう形成するとともに、軟磁性材料よりなる
環状部（コア）により水平および垂直偏向コイルを包囲
するようにするか、水平偏向コイル部分をサドル形とし
、環状コアにより水平偏向コイルを包囲するようにする
とともに、垂直偏向コイル部分をコア上に環状に巻線す
るようにしている。

この後者の場合をハイブリッド系と称する。

カラーテレビジョン画像を表示するにあたっては、受像
管と電子ビーム偏向装置の組合せには、いくつかの電子
光学的必要条件が課せられる。

例えば、受像スクリーン上に再現されるマスクは方形状
であり、かつそのひずみ量は所定制限値以下できわめて
小さいものでなければならない。

さらに、スクリーンの中心から縁部にいたる画像の精細
度の減少の度合いは妨害を与えない程度に小さいもので
なければならない。

また、シャドウマスクを使用したカラー受像管の場合は
、さらに２つの条件が満足されなければならない。

シャドウマスク管においては、３つの電子銃を偏心配置
とし、マスクの開孔部を通過する関連ビームの電子だけ
が所定カラーの螢光体ドツトを刺戟するよう形成するこ
とにより色選択を行っている。

したがって、純度の高いカラー画像を得るためには、偏
向に際して、３つの電子ビームの相対的色選択角が変わ
らないようにしなければならない。

これがランディング条件といわれるもので、この条件が
満足されない場合は、カラースポットを生ずる可能性が
ある。

これと同程度に重要な第２の条件は、３つの電子ビーム
のターゲットがスクリーンの全域にわたって相互に一致
しており、３原色の画像が完全に集中しなければならな
いということである。

これがコンバーゼンス条件といわれるもので、この条件
が満足されない場合は、輝度における妨害カラーエツジ
や色ずれを生ずる。

また、カラーテレビジョン受像系のその後の進展過程に
おいてきわめて重要なことは、電子銃を１つの平面内に
配置するようにしたいわゆる１インライン電子銃″形受
像管が導入されたということである。

この設計法の基本的アイデアは、この配置により非点収
差偏向磁界を使用する場合でも、受像スクリーンの全域
にわたって自動集中（セルフコンバーゼンス）が得られ
るはずであるというものである。

垂直偏向コイルに対する適正な非点収差レベルについて
は以下に詳述する。

垂直偏向コイルに対して良好な非点収差レベルを与える
ためには、偏向装置の中央部およびスクリーンサイドに
おいて垂直偏向コイルの磁界が樽形変化を示すようにす
る必要がある。

組の一般形式（直線巻き）の環状垂直偏向コイル部分ま
たは組の一般形式のサドル形垂直偏向コイル部分（一定
の平均ウィンドー開口を有するものとする。

）により上記のような磁界変化を実現する場合、これは
必然的に生成磁界があらゆる場所、したがって、電子銃
サイドにおいても樽形変化を呈しなければないことを意
味する。

ここで、”直線巻き″とは、コイル部分を構成する巻線
がコアの縦軸を通る平面内に位置することを意味する。

３つの電子銃は、通常、赤、緑、青の順序で配置するよ
うにしているので、偏向期間中、緑の電子ビームは赤の
電子ビームと青の電子ビームの平均より遅れることにな
り、この偏向誤差をコマ収差またはコマと称する。

コマ収差は、本質的に、垂直偏向コイル部分を特殊な方
法で巻線することによりこれを軽減させることが可能で
ある。

この目的のためには、環状垂直偏向コイル部分を０斜め
″に巻線し、サドル形垂直偏向コイル部分の巻き方を平
均ウィンドー開口が軸方向に変化するような巻き方とす
る必要がある。

しかし、この解決方法は複雑な巻線工程を必要とするほ
か、相当程度の東西方向マスクひずみ（以下、ＥＷラス
クひずみという。

）を誘発するという難点を有する。

本発明の目的は許容可能な程度に小さいコマ収差と良好
な非点収差レベルを組合わせ、かつ、従来形式の偏向装
置に比しＥＷラスクひずみをかなり少なくした上述形式
の偏向装置を提供しようとするものである。

これがため、本発明偏向装置においては、ネック部、受
像スクリーンおよびこれらの中間に位置するカップ形外
面部を有する受像管に偏向装置を装着し、付勢した際、
偏向装置のネックサイドにおいて顕著な糸巻き形磁界を
生じ、偏向装置のスクリーンサイドにおいてほぼ均一な
磁界を生ずるよう該垂直偏向コイルを巻線し、別に設け
た磁界伝導手段とあいまって該偏向装置の中央部に顕著
な樽形磁界を生じさせるようにしたことを特徴とする。

後述するように、上記のような偏向装置を使用すること
により、非点収差レベル、コマ収差およびＥＷラスクひ
ずみに関する諸条件を完全に満足させることが可能であ
る。

特に、スクリーンサイドにほぼ均一な磁界（すなわち、
弱い樽形または糸巻き形もしくはできるだけひずみの少
ない磁界）を生ぜしめることにより、その結果として生
ずる偏向装置のＥＷラスクひずみを全体として従来の偏
向装置の場合のそれよりかなり弱い糸巻き形とすること
ができる。

また、きわめて容易に実現可能な本発明偏向装置の一実
施例においては、磁界伝導手段は垂直偏向コイルと水平
偏向コイルとの間に径方向に対向して配置し、かつ、偏
向コイルの中心の近傍において垂直偏向コイルの磁界に
ほぼ平行となるよう配置した２つの軟磁性素子を含むこ
とを特徴とする。

この場合、前記素子は偏向装置の縦軸から見たとき、水
平偏向コイルの外側に位置し、かくしてこれら素子によ
り水平偏向磁界に影響を及ぼさないか、はとんど影響を
与えないようにすることが必要である。

また、磁界伝導手段の構造を軟磁性材料の平板またはわ
ずかに彎曲させた薄板状とすることにより、簡単な方法
で水平および垂直偏向コイル間にこれらを組立てること
が可能となる。

また、本発明は上述のような偏向装置とカラー受像管の
組合せに関するものである。

以下図面により本発明の詳細な説明する。

第１図および第２図は受像スクリーン２、ネック部３お
よび電子銃構造４を含むカラー受像管１を示す。

図示受像管１には電子ビーム偏向装置５を装着する。

前記偏向装置５は水平偏向コイル７および垂直偏向コイ
ル８を包囲するよう形成した導磁性材料よりなる環状コ
ア部６を含む。

この場合、偏向コイル７および８は、それぞれその後端
部、すなわち受像管１のネック部３にもつとも近い端部
（フランジ）を受像管１の縦軸８に平行に伸長させるよ
うにしたいわゆるシェル形のコイル対１１．１２および
１３，１４により形成しているが、本発明はこのサドル
コイル形式の使用に限定されるものではない。

また、偏向コイル７と８の間には、軟磁性材料よりなる
セグメント９および１０を配置して、水平偏向コイル部
分１１にセグメント９を対応させ、水平偏向コイル部分
１２にセグメント１０を対応させるようにする。

かくすれば、セグメント９および１０は垂直偏向コイル
の磁界にほぼ平行に伸長することになる。

第３図においては、セグメント９および１０の各々を１
個の断片（２６インチ受像スクリーンを有する１１０°
偏向受像管用偏向装置の場合、Ｚ方向の寸法は例えば１
４７１ｇｌ１である。

）により形成した場合を図示しであるが、例えば、第第
４図に符号数字９Ａ、９Ｂ、９Ｃおよび１０Ａ、ｌＯＢ
、Ｉ ＯＣで示すように、セグメント９および１０を同
数の個別部分に分割した場合は、ある磁界傾度に個々に
作用させることが可能である。

セグメント９Ａ。９Ｃおよび１０Ａ、１０Ｃならびにセ
グメント９ＢおよびＩＯＢはそれぞれ同一形状とし、Ｚ
軸に関して対称に配置する。

また必要に応じ、セグメント部分９Ｂおよび１０Ｂを省
略して、セグメント９Ａ、９ＣおよびＩＯＡ、ＩＯＣの
みを使用し、高次の誤差の補正を行うようにすることも
できる。

また、これに関連して、上記セグメントをＺ方向に相互
に移動させることも可能である。

各セグメントは、一般に、導磁率Ｐが１００より大きい
任意の軟磁性材料により形成するを可とする。

以下これらセグメントの作用につき説明することにする
。

インライン形カラー受像管を、第５図に示すように、垂
直偏向コイルによる磁界分布が樽形で、水平偏向コイル
による磁界分布が糸巻き形となるような非点収差形偏向
装置と組合わせた場合は、原理的に、任意の形式の動的
補正を要せずして自動コンバーゼンスを行うことが可能
である。

垂直偏向コイルに対する良好な非点収差レベルを得るた
めには、垂直偏向コイルにより生成される磁界は偏向装
置の中央部およびスクリーンサイドにおいて樽形変化を
呈するようにする必要がある。

このことは、直線巻き環状フレーム形偏向コイル部分の
場合には、必然的に、あらゆる場所、したがって電子銃
サイドにおいても磁界は樽形変化を呈するものでなけれ
ばならないことを意味する。

したがって、この場合には、偏向に際して、緑のビーム
（Ｇ）は赤のビーム（旬と青のビーム（Ｂ）の平均に対
して遅れることになる（第５図参照）。

この偏向誤差をコマ収差またはコマと称する。

いま、軸方向位置の函数としての垂直偏向コイルの糸巻
き形あるいは樽形磁界の大きさを技術文献により公知の
パラメータＨ２により表わした場合は、直線巻き環状フ
レーム形偏向コイル部分に対して第６図のような変化を
示す。

すなわち、正のＨ２に対しては、Ｚ軸に垂直な平面内の
磁界は糸巻き形であり、負のＨ２に対しては樽形である
。

バラメ−タＨ２に関する記述および測定については、フ
ィリップステクニカルレビュー１９７１年、３２巻、Ａ
３／４．６１〜７２頁に記載のアール・フォフク（Ｒ，
Ｖｏｎｋ）の論文を参照されたい。

コマ収差のない磁界に対しては、軸方向に積分したＨ２
の値は小でなければならない。

しかしながら、直線巻き環状フレーム形偏向コイル部分
に対しては、この値はかなり大きいものとなる。

偏向装置により生ずるラスタ（またはフィールド）不良
は、特に、偏向装置のスクリーン端部における偏向磁界
の形状により決定される。

この領域における垂直偏向コイルの磁界の樽形変化は糸
巻き形ＥＷラスクひずみを刺戟することになる。

直線巻き環状垂直偏向コイル部分を使用した場合には、
磁界の樽形変化の程度はかなり小さく、したがって、そ
の結果として生ずるＥＷ糸巻きひずみはかなり低い値（
標準的には８％）となる。

コマ誤差を補正する方法としては、環状垂直偏向コイル
を６斜め″に巻線する方法があり、これにより垂直偏向
コイルの電子銃サイドにおける磁界は糸巻き形となり、
したがって、あたかも偏向装置のスクリーンサイドにお
ける樽形磁界のコマ効果の場合のように、コマ誤差を予
め補正することができる。

この場合には、磁界パラメータＨ２の変化は第７図に示
すようになる。

図から分るように、Ｈ２の零交差は偏向中心Ｐの近傍に
あり、この場合、その積分値は小である。

斜め巻きコイル部分を使用して良好な非点収差レベルを
得るためには、偏向装置のスクリーンサイドにおける垂
直偏向磁界を直線巻き垂直偏向コイル部分を使用した場
合より相当強い樽形特性とする必要があり、したがって
、これらのコイルは相当大きな糸巻き形ＥＷラスクひず
み（この場合、標準的には１４％）を生ずることになる
。

生成磁界の形状およびその結果として生ずる非点収差、
コマ収差、ラスタ（またはフィールド）不良に関しては
、サドル形コイル部分を有する垂直偏向コイルの場合、
おおまかにいって、環状垂直偏向コイルについて述べた
ものと同じような結論が得られる。

所定の軸位置に関して生成される磁界の形状は、関連す
る軸位置のレベルにおいて、コイル部分のより変化する
部分における導線巻数の分布により決まる。

この分布の程度が″平均ウィンドー開口″といわれるも
ので、偏向装置の軸に対する角θとして定義される。

したがって、Ｚ軸に沿って一定であるような一定のウィ
ンドー開口を有する偏向コイル部分（サドルコイル）は
直線巻き環状コイル部分のそれに類似したパラメータＨ
２の軸方向変化を生ずる。

また、平均ウィンドー開口を軸方向に変化させることに
より、サドル形コイルにおいても、おおまかにいって゛
斜め″巻き環状垂直偏向コイル部分の場合と同じＨ２の
変化を得ることができる。

このことは、ウィンドー開口が変化するようなサドル形
偏向コイル部分を有する垂直偏向コイルに関しても、垂
直偏向コイルをコマ収差のないよう形成していることに
より、コマ効果が許容される場合より大きいＥＷラスク
ひずみが生ずることを意味する。

許容可能な程度に小さいコマ誤差、良好な非点収差レベ
ルおよび糸巻き形ＥＷラスクひずみの弱少化は、第８図
に示すような磁界パラメータＨ２の変化を与えることに
より実現することができる。

この場合には、Ｈ２の平均値は小であり、したがって、
コマ誤差を許容可能な程小とすることができる。

図示のように、偏向磁界の中央部、すなわち、偏向中心
の近傍の強い負の値により、まず最初に高い非点収差レ
ベルを生ずるが、第８図の右側部分に実線で示すような
受像スクリーン端部における磁界のＨ２の正の変化によ
り、この非点収差レベルを適当なレベルに減少させるこ
とができる。

また、Ｈ２の正の変化（したがって弱い糸巻き形磁界）
は樽形ＥＷラスクひずみを刺戟することになる。

したがって、図に実線で示すような垂直偏向磁界のパラ
メータＨ２の変化により、゛°インライン″形受像管用
に設計した偏向装置のＥＷラスクひずみを、同一状況に
おいて他の方法で第７図示Ｈ２変化により得られるよう
なラスタひずみよりかなり弱い糸巻き形とすることがで
きる。

第８図に破線で示すような受像スクリーン端部における
磁界変化はやや最適とはいえないが、第７図示磁界変化
に較べればまだ好ましいものである。

この場合、Ｈ２は正ではなく、弱い樽形磁界および無ひ
ずみ磁界に固有の負（もしくは零）の値を有し、これも
また第７図示Ｈ２変化により生ずるラスタひずみより弱
い糸巻き形ラスタひずみを招来する。

本発明によるときは、第３図および第４図に示すように
、軟磁性材料よりなるわずかに彎曲させたセグメントと
して形成し、水平偏向コイルと垂直偏向コイルとの間に
配置した複数のセグメントにより構成した磁界伝導手段
により、きわめて実用的な方法で所望のＨ２変化を実現
することが可能である。

すなわち、垂直偏向コイルの中心部近くに磁界伝導手段
を配置することにより、主として垂直偏向コイルの非点
収差レベルに影響を及ぼし、コマ誤差に対してはほとん
ど影響を与えないようにすることができる。

また、垂直偏向磁界の樽形ひずみ（第１０図参照）をも
たらすパラメータ中２変化の大きい負のピーク値は磁界
伝導手段を垂直偏向コイルの磁界に平行に配置すること
により得られる。

第９図および第１１図は、それぞれ、偏向装置のスクリ
ーン端部に生ずるやや顕著な糸巻き形磁界および偏向装
置のネックサイドに生ずる顕著な糸巻き形磁界を示す。

垂直偏向コイルの非点収差レベルに及ぼす影響は２つの
最も外側のビーム相互間のより小さい”過大集束″（ｏ
ｖｅｒ−ｆｏｃｕｓ ｉｎｇ）またはより大きい”過小
集束”（ｕｎｄｅｒ−ｆｏｃｕｓｉｇ）として表わされ
る。

垂直偏向コイルの非点収差に及ぼす磁界伝導手段の効果
は次のようなものである。

すなわち、軸方向の長さ１０〜１５Ｍ、円周方向、の寸
法２０〜３０１１１ＩＩｌのセグメントを２６インチ受
像管（厚ネック管）に使用し、垂直偏向中心をほぼ包囲
するよう該セグメントを配置した場合； ５〜１０７１
０７ｌの非点収差補正をもたらす程度である。

磁界伝導手段を良好に作動させるためには、該手段を電
子ビームが既にある偏向を受けた軸位置の垂直偏向磁界
内に配置する必要がある。

このようにすることにより、ビームはパラメータＨ２に
関して前述したものより高次の磁界成分によっても影響
を受ける。

また、一方では、磁界伝導手段の近傍の該高次磁界成分
は磁界伝導手段により強い影響を受ける。

換言すれば、磁界伝導手段による垂直偏向コイルの″′
３次特性パとして知られるものへの影響のほか、高次の
特性への影響もあり、特に”異方性コマ″および”異方
性″非点収差として知られる誤差に対しての影響が存在
する。

磁界伝導手段の詳細構造に対する偏向コイルの特性の感
度は、特性の゛次数”が増えるにしたがって増加する。

かくして、本発明によるときは、”高次″特性を補正し
、しかも″３次′′特性に対して常に同じ影響を与える
ような磁界伝導手段の種々の実施例を実現することが可
能で、特に、Ｚ軸方向および円周方向の双方において分
割するようにした磁界伝導手段を与え、さらに、図示の
ようなセグメントの方形状原形を種々の形状に変形する
ことも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明偏向装置を有するカラーテレビジョン受
像管の縦断面図、第２図は第１図示カラー受像管および
偏向装置の線■−■による断面図、第３図は第１図およ
び第２図に示す磁界伝導素子の斜視図、第４図は第３図
示素子の他の構造例を示す斜視図、第５図は一般のイン
ライン電子銃形偏向装置のスクリーンサイドにおける偏
向磁界を示す図、第６図および第７図は一般の偏向装置
を使用した受像管の場合のＺ軸に沿ってのパラメータＨ
２の値を示す図、第８図は本発明偏向装置を使用した受
像管の場合の２軸に沿ってのパラメータＨ２の値を示す
図、第９図、第１０図および第１１図は本発明偏向装置
により生成される垂直偏向磁界を示す図である。 １・・・受像管、２・・・受像スクリーン、３・・・ネ
ック部、４・・・電子銃構造、５・・・偏向装置、６・
・・環状コア部、７・・・水平偏向コイル、８・・・垂
直偏向コイル、９．９Ａ、９Ｂ、９Ｃ，１０，１０Ａｔ
ｌＯＢ。 １０Ｃ・・・セグメント（磁界伝導素子）、１１゜１２
．１３，１４・・・偏向コイル部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ サドル形水平偏向コイルと、該水平偏向コイルを同
   軸に包囲する垂直偏向コイルと、少くとも水平偏向コイ
   ルを包囲する軟鉄材料の環状コア部とを具えたカラーテ
   レビジョン受像管用偏向装置において、 偏向装置の中心の近傍において、２つの軟磁性セグメン
   トを水平偏向コイルと垂直偏向コイルの間に互に直径的
   に対向させて配置し、かつこのセグメントは水平偏向コ
   イルをほぼ包囲し、かつ垂直偏向コイルの磁界にほぼ平
   行に延びるように配置したことを特徴とするカラーテレ
   ビジョン受像管用偏向装置。 ２ 前記各セグメントを平坦とするかあるいはごく僅か
   彎曲させ、かつ薄板材料で形成し、一方のセグメントを
   他方のセグメントに対し予め定めた円周距離において配
   置する特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 各セグメントを、互に半径方向に離隔している複数
   の板材料で構成した特許請求の範囲第２項記載の装置。