JPS61220247A - カラー表示管の製造方法及び装置 - 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】 本発明はカラー表示管に発生するコンバーゼンス、色純
度及びフレーム形状の欠陥を補正するための永久多極磁
界を発生する磁極を管容器のネック内又は周囲及び管軸
線にほぼ平行に延在する電子ビーム通路の周囲に設け、
前記磁極を電子ビーム通路の周囲に設けた磁化可能材料
製の構造体を磁化することによって形成し、多極静磁界
を発生する多極コイルユニットを組合わせ電流により附
勢することにより前記構造体を磁化し、この前記磁化を
、最初は磁化可能材料製の構造体をヒステリシス曲線の
両側にて飽和させるまで附勢する減衰交番磁界によって
行うカラー表示管の製造方法に関するものである。

本発明は前記の方法を実施するための装置にも関するも
のである。

斯種の方法及び装置は米国特許第４．２２０．８９７号
明細書に開示されている。

“インライン”形のカラー表示管では、３個の電子銃を
これら３つの電子銃の軸線がほぼ一平面内に位置し、中
央の電子銃の軸線が表示管の軸線とほぼ一致するように
、表示管のネック内に配置する。２つの最外側の電子銃
は中央の電子銃に対して対称的に配置する。“デルタ”
形のカラー表示管では、３個の電子銃を管のネック内に
三角形状に配置する。各電子銃の軸線と管軸線に垂直の
平面との交点は正三角形の各頂点を成す。電子銃で発生
された電子ビームが偏向されない限り、３つの電子ビー
ム（インライン形及びデルタ形のいずれの管でも）は表
示スクリーンの中心にて一致する必要がある（スタチッ
クコンバーゼンス）。しかし、表示管の製造中に例えば
、電子銃が管軸線に対して完全に対称的に封止されない
ために、フレーム形状、色純度及びスタチックコンバー
ゼンスのずれが生じるために、これらのずれを補正し得
るようにする必要がある。これに相当するインライン形
のカラー表示管については米国特許第４、２１１．９６
０号明細書に開示されている。この米国特許明細書には
磁化可能材料製リングを磁化し、そめ結果多極静磁界を
電子ビーム通路のまわりに形成して前記ずれを補正する
ようにしたカラー表示管が記載されている。前記リング
は表示管のネック内またはその周囲に設けられる。この
米国特許に記載された方法は、カラー表示管を作動させ
、その後に電子ビームのコンバーゼンス誤差の値及び方
向を求め、これを参照してフレーム形状、色純度及びコ
ンバーゼンス誤差を補正するのに必要な多磁極の極性及
び大きさを決定する。電子ビーム通路のまわりに配置す
るリング、バンド又は多数のロッド或いはブロック状の
ものとすることができる構造体の磁化は、多磁極が１度
の全体磁化によって得られるようにする前記冒頭にて述
べた方法によって行われる。この単一工程によって行わ
れる磁化は首尾よく行われず、依然として１度以上磁化
工程を繰返し行う必要がある。これは磁化すべき構造体
の磁気硬化性のひろがり、磁化すべき構造体と磁化コイ
ルとの間の磁気結合のひろがり及び磁化すべき構造体の
形状と、この構造体の付近における他の金属部品の位置
関係のひろがりに起因している。各磁化工程には所望な
補正を行うために所定の時間が必要である。また、この
ような磁化工程中には電子銃の電極における電圧及び偏
向コイルに流す電流もスイッチ・オフする必要がある。

本発明の目的は、磁化処理中に電子銃の電極電圧及び偏
向コイルの電流を必ずしもスイッチオフする必要なしに
、磁化すべき構造体を廉価に、しかも迅速に磁化する方
法を提供することにある。

本発明の他の目的は前記磁化処理を実現し得る装置を提
供することにある。

本発明によれば、前記冒頭にて述べたカラー表示管の製
造方法において、前記磁化を１フレーム期間内にて行い
、かつ減衰交番磁界の周波数を４００Ｈｚ〜４０００Ｈ
ｚの範囲内の周波数とし、交番磁界の半サンクル毎の振
幅値の低減を１０％よりも小さくすることを特徴とする
。

減衰交番磁界の周波数を、それぞれ２０ｍ５及び１６．
６ｍＳのフレーム期間に対応するフィールド偏向のフィ
ールド周波数、即ち５０Ｈｚ　（欧州）又は６０Ｈｚ　
（米国）よりも遥かに大きい値に選定し、しかも斯かる
減衰交番磁界の周波数をライン偏向のフィールド周波数
、即ち１５６２５Ｈｚよりも遥かに小さい値に選定すれ
ば、磁化処理中に偏向コイルの電流をスイッチ・オフす
る必要がないことを確かめた。磁化コイルには磁化処理
中にしか電流が流れないため、これらの磁化コイルに供
給される電力量は制限される。この結果コイルが殆ど暖
だかくならず、このために正確な磁化処理が行われる。

これまでは周波数が５０Ｈ２の交番磁界が屡々用いられ
ていた。このような交番磁界は電子銃の部品を振動させ
、このために管内に遊離粒子が生じて、これら粒子によ
り電子銃の高電圧がかけられている電極間にフラッシュ
オーバを起生じていた。これがため従来は磁化処理中に
電子銃の電極に電圧をかけないようにする必要があった
。例えば約１７０（Ｅｚの周波数を用いた場合には電子
銃が振動せず、しかも電子銃の電極間にて電気的なフラ
ッシュオーバが生じないため、磁化処理中に電子銃に電
圧をかけたままとすることができる。

減衰交番磁界の周波数を１６５０Ｈｚ〜１７５０Ｈｚ　
、Ｅ：、し、この交番磁界の半サイクル毎の振幅値の低
減を７％よりも小さくすると極めて良好な結果が得られ
ることを確かめた。

減衰交番磁界は磁化コイルに流す直流電流に高周波交番
電流を重畳させることにより上記磁化コイルによって発
生させることができる。

しかし、交番磁界は前記米国特許第４．２２０．８９７
号に記載されているように、多数の交番磁界コイルの軸
線が磁化コイルの軸線と全く同様に磁化ユニットの軸線
から放射状に離間して延在するようにして、上記多数の
交番磁界コイルによって発生させることもできる。これ
らの交番磁界コイルを位相差をもって付勢することによ
り回転減衰交番磁界を発生させることができる。

本願人の出願に係る特願昭６０−２２３．８５６号に記
載しであるように、減衰交番磁界は電子ビームにほぼ平
行な軸方向磁界とすることもできる。

本発明の方法を実施するための装置は：ａ、管軸線のま
わりに規ｍａＪ的に位置付けられ、かつ各コイル軸線が
前記管軸線に対してほぼ放射状に延在する多数の磁化コ
イルを具えている多極コイルユニットと； ｂ、　前記管軸線のまわりに規則的に位置付けられ、か
つ各コイル軸線も前記軸線に対してほぼ放射状に延在す
る４個の交番磁界コイルにあって、これらの交番磁界コ
イルの内の直径的に互いに反対側に位置する各コイル対
が電流回路の一部を成し、該電流回路がスイッチング素
子及びコンデンサも具えている４つの交番磁界コイルと
； Ｃ９前記コンデンサを充電するための給電ユニットと； ｄ、　前記スイッチング素子用の制御部；とを具えるこ
とを特徴とする。

この装置は８個の磁化コイルで構成するのが有利であり
、これらの磁化コイルで２極、４極、６極及び８極並び
にこれら多極の組合わせ磁極を形成することができる。

このようにして交番磁界コイルを附勢することによって
フレーム期間内に磁化することができる。回転交番磁界
の速度低下は、２個の直径的に反対の位置に設けられる
コイルと１個のコンデンサとによって形成される２つの
発振回路のＱ−値によって決定される。これら発振回路
のＱ−値を適当に選定して、回転交番磁界の速度低下を
一定とし、かつこの回転減衰交番磁界が１フレーム期間
内に減衰し終わるようにする。

回転磁界は各発振回路における（可制御）スイッチング
素子によって始動させる。回転減衰交番磁界の始動をフ
ィールド偏向動作と同期させることにより、磁化処理を
フィールド及びライン偏向動作と一緒に再現的に行うこ
とができる。

本発明装置の好適例によれば、前記多極コイルユニット
のコイルに直列に接続される保障コイルを前記交番磁界
コイルの前記管軸線とは反対側にて交番磁界コイルの軸
線のまわりに設けるようにする。

これらの補償コイルは交番磁界コイルによって多極ユニ
ットの磁化コイルに誘起される磁界を中和させる作用を
する。

以下図面につき本発明を説明する。

第１図は従来の「インライン」形のカラー表示管の断面
図である。この表示管の表示窓２と、ファンネル状部分
３と、ネック部分４とから成るガラス容器１のネック部
分４の内部には、３つの電子ビームを発生する３個の電
子銃５，６及び７が設けられている。これらの電子銃の
軸線は一平面内、即ち図面の平面内に位置する。中央電
子銃６の軸線は管軸線８とほぼ一致する。３個の電子銃
はネック部分４内に同軸的に配置するスリーブ９内に通
じている。表示窓２はその内側に３個で一組を成す多数
のけい光ラインを具えている。３個で一組を成す各けい
光ラインの組は、緑色に発光するけい光体から成るライ
ンと、青色に発光するけい光体から成るラインと、赤色
に発光するけい光体から成るラインとで構成される。３
個で一組を成すけい光ラインの多数個をもって表示スク
リーンＩＯを構成する。各けい光ラインは図面の平面に
対して垂直とする。表示スクリーン１０の前方には、電
子ビームを通す極めて多数の細長形の孔１２をあけであ
るシャドウマスク１１を設ける。電子ビームは偏向コイ
ル系１３によって水平方向（図面の平面内）及び垂直方
向（図面に対し垂直）に偏向される。３個の電子銃は、
これらの電子銃の軸線が互いに小角度を囲むように組立
てる。この結果、電子銃から発生した電子ビームは上記
角度、所謂色選択角度で孔１２を通過して、各々１つの
色のけい光ラインにのみ衝突する。表示管は、偏向をか
けない場合に３つの電子ビームが表示スクリーンの中心
にて互いにほぼ交差する場合に良好なスタチック−コン
バーゼンスを呈する。しかし、表示管のネック内への電
子銃の組立精度及び／又は表示管のネック部分への電子
銃の封止が不十分なことにより、スタチック−コンバー
ゼンスが良くなかったり、表示画像のフレーム形状及び
色純度が良くないことが屡々あることを確かめた。

例えばリングのような磁化可能材料製の構造体を、それ
が補正磁界を発生するように磁化することによって、コ
ンバーゼンス、色純度及び表示画像のフレーム形状の欠
陥を大幅になくすことができる。このことについては前
記米国特許第４．２２０゜８９７号に詳述されている。

磁化ユニット１４は第２図に示すような多極コイルユニ
ット及び交番磁界コイルを具えている。この磁化ユニッ
ト１４を磁化可能材料製の構造体、本例の場合には（「
ビックアロイＪ　（Ｖｉｃａｌｌｏｙ）なる商標名にて
既知の）Ｆｅ、　Ｃｏ、　Ｖ及びＣｒの合金から成るリ
ング１５のまわりに設ける。なお、斯かるリング１５は
電子ビームを囲むスリーブ９の底部に接続する。しかし
、このリング１５は電子銃のまわり又は表示管のネック
部分の内部又はそのまわりの他の個所に設けることもで
きる。リングの代わりに、磁化可能材料製のバンド或い
はロッド状又はブロック状のものを用いることもできる
ことは明らかである。斯様な磁化可能材料製のもの又は
リング状のものは１個以上用いることもできる。

第２図は第１図の■−■線上での断面図である。

ネック４内に設けられるスリーブ９の底部には電子ビー
ム１８．１９及び２０を囲むリング１５がある。磁化ユ
ニット１４は管のネック４のまわりに設ける。

このユニットは所望な多極磁界を発生する（規則的に離
間した）コイル２１〜２８を具えている。多極磁界は２
極、４極、６極及び随意の高次の多極を組合わせて得ら
れる磁界である。実行すべき補正の度合に応じて、適当
な直流電流（記号（＝）にて表す）■、〜■５をそれぞ
れコイル２１〜２８に流すことによって前記多極コイル
ユニットによって、真の２極、４極、６極及び随意高次
極並びにその組合わせ磁界を発生させることができる。

コイル２１〜２８の軸線は管軸線８から放射状に延在さ
せる。

この場合、前記コイルによって発生される磁界も管軸線
８にほぼ放射状に向けられる。磁化ユニット１４は（規
則的に離間した）交番磁界コイル２９゜３０、３１及び
３２も具えており、これらのコイルに減衰交番電流（記
号（〜）にて表わす）１ｗを流して、減衰交番磁界を発
生させる。磁化処理中の交番電流ｉｗは最初はリング１
５の材料がヒステリシス曲線の両側にて完全に飽和する
まで磁化されるような大きさとする必要がある。交番磁
界が減衰した際にリング１５は多極として磁化される。

リング１５の（電流１．−Ｉｈによって決定される）　
リング個所を多極コイルユニットによって多極に磁化し
たら、磁化ユニットを取外すことができる。成る磁化工
程後の磁化処理が未だ良好でない場合には、磁化工程を
再度、又は数回繰返すことができる。

減衰交番磁界の周波数Ｆｔｗの範囲を５０Ｈｚ＜＜Ｆ　
ｉｗ＜＜１５６２５　Ｈｚ　（ここにくくは「遥かに小
さい」ことを意味する）に選定すると、磁化工程中に偏
向コイルを経て流れる電流を最早スイッチオフする必要
がなくなる。また、磁化工程中に電子銃の電極における
電圧をスイッチ・オフさせる必要もない。

電流九を電流１６〜■５に重畳させる場合にはコイル２
９〜３２を省くことができる。

第３図は交番磁界コイル２９〜３２が一部を成す電流回
路を示したものである。コイル対２９．３１と３０゜３
２の各軸線は互いに９０°の角度を成しく第２図参照）
、これらの各コイル対を互いに９０°位相偏移された２
つの交番電流１ｗｌと１１２で付勢する。これらの交番
電流はスイッチＳ１及びＳ２を閉じた後に流れ始める。

ゆっくり零値にまで低減する高周波交番磁界を作るのに
最も簡単な方法は、各コイル対に充電コンデンサＣ１及
びＣ２を接続する方法である。この場合には流れ始める
交番電流が次式に基づいてｅの累乗づつ低減する。

「 ここに、　　　■ Ｃ １ａ　＝　１５０　Ａ ｒ＝使用周波数に対して０．３８ ｔ＝秒 Ｌ　＝　０．８　ｍＨ（２個のコイルが並列の場合Ｃ：
１０μＦ 磁界を作るには双方のコイル対２９．３１及び３０．３
２の各々をコンデンサＣ１及びＣ２にそれぞれ接続する
必要がある。電流１ｗｌと１ｗ２との位相差を常に９０
゜に維持することは困難であるため、スイッチＳ、及び
Ｓ２を制御する。回路における電流を常時比較すること
によって位相誤差を制御ユニット３４とスイッチＳ１及
びＳ２とによって半サイクル毎に補正することができる
。この補正は、スイッチＳ、及びＳ２（電流値がゼロで
消弧するサイリスク）を半サイクル毎に始動させて、そ
のたびに早く作動させる方の回路が後から作動させる方
の回路を待機するようにして行われる。この結果、その
都度少しだけ停止する回転磁界が形成される。この回転
磁界の停止は半サイクル毎に生ずるため、これは同調周
波数の差が小さい場合には極めて僅かであり、同調周波
数の差が小さい限り作動には影響がない。

回転磁界を発生させるためには双方のコンデンサＣ１及
びＣ２を１５００ボルトにまで充電する必要がある。回
転磁界が必要でない時間中には制御ユニット３４により
スイッチＳ３及びＳ、を閉じて、コンデンサＣＩ及びＣ
２を給電ユニット３３により充電する。減衰交番磁界の
周波数が高くなると、コイル２１〜２８に誘起される電
圧が増大する。これらのコイルに誘起される大きな電圧
は、第６図に示すようなコイル２９．３０．３１及び３
２のリング１５とは反対側で、コイル２１．２３　、２
５及び２７に直列に設けた補償コイル６０によって補償
することができる。これらの補償コイル６０に流れる直
流電流はリング１５の磁界には影響を及ぼさない。

コイル２９〜３２をコイル２１〜２８に対して２２．５
°にわたって回転させることもでき、このようにすると
コイル２１〜２８に誘起される電圧が減少する。

第４図は第２図の磁化ユニットに類似している磁化ユニ
ット４０の第１断面図であり、このユニットは所望多極
磁界発生用の８個の規則的に離間したコイル４１〜４８
を具えている。しかし、この第４図には交番磁界発生用
のコイルはない。第５図の第２断面図にて示した交番磁
界コイル４９は前記多極磁界発生用コイル４１〜４８に
対向して設けられる。

この交番磁界コイルは１個のコイル５０で構成し、これ
に減衰交番電流（ｉ、　’）を流して減衰交番磁界を発
生させる。この交番磁界は管軸線のまわりに発生し、多
極磁界に対してほぼ垂直に向けられる。

この結果、多極コイルユニットのコイル（コイル４１〜
４８）における交番磁界のクロストークが最小となる。

第６図は補償コイル６０を有する磁化装置を示し、これ
らの補償コイル６０は多極コイルユニットのコイル２１
．２３．２５及び２７と直列に接続して、交番磁界コイ
ル２９．３０．３１及び３２の管軸線とは反対側にそれ
ぞれ設ける。交番磁界によって誘起される電圧は前記補
償コイルによって補償することができる。

補償コイルに誘起される電流は多極ユニットのコイルに
誘起される電流とは反対方向に流れるために補償が行わ
れるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の磁化ユニットにおけるイン
ライン形のカラー表示管の縦断面図；第２図は第１図の
■−■線上での断面図；第３図は交番磁界コイルによっ
て一部が形成される電流回路及びその制御回路図； 第４図は本発明による装置の他の磁化ユニットの第１断
面図； 第５図は同じくその第２断面図； 第６図は補償コイルを具えている本発明による装置の磁
化ユニットの断面図である。 １・・・ガラス容器　　　　２・・・表示窓３・・・フ
ァンネル状部分　４・・・ネック部分５．６．７・・・
電子銃　　８・・・管軸線９・・・スリーブ　　　　　
１０・・・表示スクリーン１１・・・シャドウマスク　
　１２・・・孔１３・・・偏向コイル系　　　１４・・
・磁化ユニット１５・・・磁化可能リング　　１８．１
９．２０・・・電子ビーム２１〜２８・・・多極磁界発
生用コイル２９〜３２・・・交番磁界コイル ３３・・・給電回路　　　　　３４・・・制御ユニット
４０・・・磁化ユニット ４１〜４８・・・多極磁界発生用回路 ４９・・・交番磁界コイル　　６０・・・補償コイルＳ
ｌｌ　ｓ、・・・スイッチ　　　Ｃ，、Ｃ２・・・コン
デンサＦｆ６．１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、カラー表示管に発生するコンバーゼンス、色純度及
   びフレーム形状の欠陥を補正するための永久多極磁界を
   発生する磁極を管容器のネック内又は周囲及び管軸線に
   ほぼ平行に延在する電子ビーム通路の周囲に設け、前記
   磁極を電子ビーム通路の周囲に設けた磁化可能材料製の
   構造体を磁化することによって形成し、多極静磁界を発
   生する多極コイルユニットを組合わせ電流により附勢す
   ることにより前記構造体を磁化し、この磁化を、最初は
   前記磁化可能材料製の構造体をヒステリシス曲線の両側
   にて飽和させるまで附勢する減衰交番磁界によって行う
   カラー表示管の製造方法において、前記磁化を１フレー
   ム期間内にて行い、かつ減衰交番磁界の周波数を４００
   Ｈｚ〜４０００Ｈｚの範囲内の周波数とし、交番磁界の
   半サンクル毎の振幅値の低減を１０％よりも小さくする
   ことを特徴とするカラー表示管の製造方法。 ２、前記減衰交番磁界の周波数を１６５０Ｈｚ〜１７５
   ０Ｈｚの範囲内の周波数とし、該交番磁界の半サイクル
   毎の振幅値の低減を７％よりも小さくすることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、前記減衰交番磁界を前記電子ビームの通路にほぼ平
   行な軸方向磁界とすることを特徴とする特許請求の範囲
   第１又は２項のいずれか一項に記載の方法。 ４、カラー表示管の製造装置が； ａ、管軸線のまわりに規則的に位置付けられ、かつ各コ
   イル軸線が前記管軸線に対して ほぼ放射状に延在する多数の磁化コイルを 具えている多極コイルユニットと； ｂ、前記管軸線のまわりに規則的に位置付けられ、かつ
   各コイル軸線も前記軸線に対し てほぼ放射状に延在する４個の交番磁界コ イルにあって、これらの交番磁界コイルの 内の直径的に互いに反対側に位置する各コ イル対が電流回路の一部を成し、該電流回 路がスイッチング素子及びコンデンサも具 えている４つの交番磁界コイルと； ｃ、前記コンデンサを充電するための給電ユニットと； ｄ、前記スイッチング素子用の制御部； とを具えることを特徴とするカラー表示管の製造装置。 ５、前記多極コイルユニットのコイルに直列に接続され
   る保障コイルを前記交番磁界コイルの前記管軸線とは反
   対側にて交番磁界コイルの軸線のまわりに設けるように
   したことを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の装
   置。