JPS63117586A - 陰極線管装置 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は陰極線管装置に関し、具体的には、装置内に既
に存在する消磁コイル（デガウス・コイル＝　ｄｅｇａ
ｕｓｓ　ｃｏｉｌ）を用いて、地磁界および池の周囲磁
界の垂直成分に逆らう残留磁気を発生することができる
装置に関するものである。

Ｂ、従来技術 カラー陰極線管（ＣＲＴ）を使用するカラー表示システ
ムは、各種の部品が次第に磁化されるため、性能が徐々
に劣化し易い。特に、ＣＲＴのシャドー・マスクは磁化
され易く、電子ビームを偏向させるので、電子ビームは
フロント画面の正しい位置に的中せず、不適正なカラー
を発生する螢光体を含む領域に当たることになる。この
ため、得られる像のカラーが不純になる。

消磁コイル、すなわち、ＣＲＴ特定領域に配設されて減
衰する正弦波電流が流れるコイルを使用することにより
、この磁化の大きさを許容レベルまで減少させることが
できることは当技術では周知である。ＣＲＴの両側に一
対の消磁コイルを使用し、それによって−石均一な消磁
フィールドをＣＲＴの周囲に発生させることにより、改
善された結果を得ることができる。

好ましくない磁気がＣＲＴ自体の外側にも発生する可能
性がある。それには、以下のように２つの主要発生源が
ある。

（ｉ）　　地磁界 （ｉｉ　）　　たとえば、強力なモータから局所的に発
生される磁気 このタイプの高品質カラー表示システムでは、これらの
磁界を補償することも望ましい。残念ながら、これは消
磁によって除去することはできない。実際には、消磁に
よって問題が悪化する可能性もある。なぜならば、消磁
は周囲磁界と同様の形でＣＲＴの強磁性要素を磁化させ
、したがって、消磁後、強磁性要素は、周囲磁界と整合
する追加磁界を発生するからである。

垂直地磁界成分の最大振幅は水平地磁界成分の最大振幅
のほぼ２倍であるので、垂直成分を補償する方が重要で
ある。地磁界の同成分を低減するために使用できる方法
はいくつかあるが、一般には、垂直成分に対してのみ補
償が行なわれる。

垂直磁気成分に対して一定舟の補償をもたらすための確
立された１つの方法は、偏向コイル・ヨークの位置をＣ
ＲＴネック部に沿って変えるものである。このことはＣ
ＲＴの製造時にのみ可能である。

表示システムの使用開始後に地磁界および他の周囲磁界
を補償する種々の試みがなされてきた。

これらの１つが欧州特許第７７１１２号に開示されてい
る。この欧州特許は、２つのコイル、すなわち、ＣＲＴ
の縁部を取り巻＜ＣＲＴの画面側にあるコイルと、この
コイルと並行して画面の裏側に配置されたもう１つのコ
イルをＣＲＴヨークに対して配設することにより、ＣＲ
Ｔの軸方向の（すなわち、はぼ水平の）周囲磁界の成分
に逆らう磁界を発生させるシステムを開示している。こ
れらのコイルは、画面の四隅にあるセンサからのフィー
ドバック信号に応答して発生される電流で永久的に駆動
され、これらのセンサは、地磁界および他の周囲磁界の
軸方向成分によって引き起こされるビーム−ランディン
グ・エラーを直接検出する。この方法は、複雑かつ高価
であり、画面の四隅がセンサで隠れるので、画面全体を
情報表示のために使用することを妨げる。

もう１つの滞償方法が欧州特許第３９５０２号に記載さ
れている。この方法では、周囲磁界の３つの直交成分す
べてを補償するため、３対のコイルがＣＲＴの周囲に直
交して配置される。コイルを駆動するための信号は、３
方向での周囲磁界の強さを検出する、直交して配置され
たホール効果センサから得られる。各センサからの個々
の信号は増幅されて、当該のコイル対に印加される。こ
の方法は、実現するには複雑でかつ高価であるという欠
点ををする。

さらに別の補償方法が、英国特許第１４９３３１１号に
開示されている。この特許は、磁界の２つの水平成分を
補償することに関するものである。

磁界の直交成分の一部または全部の大きさを管の長さの
大部分に渡って低減する（前の２つの例のように）代わ
りに、この方法は、ビーム経路の残りの（特にＣＲＴベ
ルを通る）部分に対する周囲磁界の２つの水平成分の影
響を打ち消すため、ＣＲＴヨークを取り巻くコイルを用
いて、局所的磁界を発生させる。この方法は、追加コイ
ルが１本だけでよいという利点を有する。しかし、この
方法は、使用されるコイル位置で、単純な一定直流でな
く、ゼロ電流に関して対称な複雑な二重鋸歯状波形でコ
イルを駆動する必要があるという欠点を有する。このた
め、この方法はコストが高くなる。

同様な補償方法が特開昭５８−１３８１９１号に開示さ
れている。この方法は、周囲磁界の３つの直交成分のす
べてを補償することに関するものであり、英国特許第１
４９３３１１号と同様、ＣＲＴヨークを取り巻く追加コ
イルを使用する。

Ｃ９発明が解決しようとする問題点 上述した従来技術の方法は、すべて、コイルなどの追加
の磁界発生要素を設けて標孕の表示システムを変更する
ことが必要である。本発明の目的は、そのような追加コ
イルが不要であり、装置内に既にある、適切に配向され
た消磁コイルを使用して、好ましくない垂直磁界を補償
することができる陰極線管装置を提供することにある。

さらに、本発明の別の目的は、必要な任意の緯度で使用
できるように装置を工場内でセットアッブし、または、
必要ならば再較正するのに、比較的簡単な変更を必要と
するだけの陰極線管装置を提供することにある。本発明
の実施例では、適用される補償の量が自動的に変わるよ
うにすることができるので、別の緯度で使用するために
、工場でも現場でも全く変更を行なう必要がない。

Ｄ０問題点を解決するための手段 本発明は、装置の磁化を低減するための消磁コイルを備
えた陰極線管を含む陰極線管装置を提供するものであり
、この装置内で、消磁コイルは、陰極線管の領域の磁界
の垂直成分を地磁界および他の周囲磁界の垂直成分より
も小さくするために地磁界および他の周囲磁界の垂直成
分に逆らう残留磁気（ｒｅｓｉｄｕａｌ　ｍａｇｎｅｔ
ｉｓｍ）を発生するように位置決めされ且つ駆動される
。

消磁コイルと関連する回路が、一定の直流信号が次に続
く減衰正弦波の形の振幅ををする経時変化信号を、消磁
コイルに印加することが好ましい。

減衰正弦波を消磁コイルに印加することは、ＣＲＴ装置
の各種の構成要素を消磁するという当技術で周知の効果
を有する。ゼロでない一定の振幅の信号を消磁コイルに
印加することは、信号の極性と振幅によって決定される
極性および大きさを有する残留磁気を発生するという効
果を有する。このような装置は、ゼロでない一定の振幅
を有する信号を発生するために必要な追加回路が簡単で
あり、主として直流電源および抵抗から構成できるとい
う利点ををする。管内の消磁コイルの位置と直流信号の
大きさは、残留磁気が、低減すべき、または、好ましく
は除去すべき磁気の垂直成分と反対向きでかつそれと同
じ大きさになるように、選択される。

この回路は、交流信号源、交流信号を修正して減衰正弦
波を発生させる手段、直流信号源、消磁コイルにまず減
衰正弦波を印加し、続いて直流信号を印加するための切
換スイッチを備えることが好ましい。

消磁コイルと関連する回路の別の例は、平均振幅がゼロ
でない減衰正弦波の形の振幅を有する経時変化信号を消
磁コイルに印加することにより、装置内の材料を磁化さ
せて、装置自体の内部に残留磁気を発生させる。平均振
幅がゼロでない信号に加えられたｆＡ衰正正弦波信号、
ＣＲＴ装置を磁化させる効果を有する。合成磁界の強さ
は、平均振幅がゼロでない信号の振幅によって決まる。

したがって、消磁コイルが管内の適切な位置にある場合
、合成磁界の強度が、望ましくない周囲成分に反対向き
でかつそれを打ち消すように制御することができる。続
いて消磁コイルから信号を除去するように回路を構成で
きる。このように構成すれば、残留磁化を発生させるた
め必要な信号を消磁コイルに印加するたけでよいという
利点をさらに得ることができる。その後、それ以上の電
力は消費されない。

陰極線管装置内の材料を磁化させるための１つの構成例
は、交流信号源、交流信号を修正して減衰正弦波を発生
させる手段、直流信号源、および直流信号と減衰正弦波
信号を消磁コイルに同時に印加する手段を備えた回路を
含むものである。発生される直流信号が一定の振幅であ
る場合、この構成は、正弦波がほとんど完全に減衰した
後で消磁コイルから信号を除去することが不可欠でない
という利点を仔する。これにより直流信号が消磁コイル
の両端間に残り、したがって、磁化されたＣＲＴ要素に
よって発生される磁界に加えて、消磁コイルも磁界を発
生し続ける。したがって、その結果、周囲磁界に逆らい
かつそれを補償する一月強力な磁界ができる。別の方法
では、後で信号を消磁コイルから除去し、電流を全く残
さず、したがって消費電力を低減することができる。

陰極線管装置内の材料を磁化させるためのもう１つの構
成例は、交流信号源、交流信号を修正して減衰正弦波信
号を発生させる手段、交流信号を修正して半波整流され
た減衰正弦波信号を発生させる手段、および後の２つの
信号を消磁コイルに印加する手段を備えた回路を含む。

これら後の２つの信号は続いて消磁コイルから除去する
ことができるが、どちらの信号も減衰して低レベルにな
るので、このことは不可欠ではない。

陰極線管装置内の材料を磁化させるためのさらにもう１
つの構成例は、交流信号源、交流信号を修正して減衰正
弦波信号を発生させる手段、交流信号を修正して半波整
流された減衰正弦波信号を発生させる手段、および後の
２つの信号を消磁コイルに印加する手段を備えた回路を
含む。後の手段はまた、少なくとも半波整流された正弦
波信号を消磁コイルから除去するのきもする。半波整流
された正弦波信号を消磁コイルから除去することは不可
欠である。なぜならば、この信号は減衰せず、したがっ
て、除去しなければ、好ましくない交番磁界を発生し続
けるからである。

陰極線管装置は、周囲磁界の垂直成分の変化を補償する
ため、残留磁気の強さと極性を変更する手段を備えるこ
とが好ましい。

残留磁界の強さは、ある場合には、消磁コイルに印加さ
れた一定の直流信号の振幅によって決まり、別の場合で
は、消磁信号のゼロでない平均振幅によって決まるので
、普通の要件に適合するようにその値を変更するのは簡
単である。

したがって、特定の場所の周囲磁界の垂直成分が変化し
た場合、または、周囲磁界強度が異なる別の場所に装置
が移動された場合、この変化を補償するため、残留磁気
を簡単に変更することができる。この変更は、センサか
らのフィードバック信号を使って自動的に行なうことが
でき、または表示システムのユーザが選択できる。

本発明の一実施例では、消磁コイルは前記ＣＲＴ装置の
ＣＲＴの上方に配置される。別の実施例では、消磁コイ
ルは２つの部分、すなわち、ＣＲＴの上方に配置された
１つの部分と、前記ＣＲＴ装置のＣＲＴの下方に配置さ
れたもう１つの部分に分れている。この別の実施例は、
ＣＲＴ装置の上方の残留磁気の空間的変化が前の実施例
の場合よりも小さくなり得るという利点を有する。しか
し、この別の実施例では、２つの部分から成る消磁コイ
ルの製造に余分の費用が必要である。

Ｅ、実施例 第１図に示すように、陰極線管（ＣＲＴ）装置はＣＲＴ
ＩＯｌＣＲＴのベルの上下にサドル・コイルとして配置
された２つの部分ｌＬ１２から成る消磁コイル、および
消磁コイルを駆動するための回路１３を備えている。

一実施例では、消磁コイルは、第６図の回路で発生され
る第５図に示す信号で駆動される。スイッチ２２が左側
に投入されて抵抗器２３との接触をもたらすとき、減衰
正弦波２０が発生される。交流電圧源２４からポジスタ
２５、抵抗器２３および消磁コイルｌＬ１２を介して交
流電流が流れ、ポジスタを加熱させる。そのためポジス
タの抵抗が増大し、したがって、第５図に示すように電
流が減少する。このことは、ＣＲＴ装置を消磁させる効
果がある。−度信号が低レベルまで減衰すると、スイッ
チ２２が抵抗器２６と接続するよう投入されるので、一
定の直流電流２１が直流電圧源２７から抵抗器２６を介
して消磁コイル１１．１２中に流れる。そのため、第３
図に示すように、はぼ垂直な磁界１４がＣＲＴのベルの
領域に発生する。この磁界は、第２図に示す周囲磁界１
５に逆らうように選択されるので、結果として生じる磁
界１６は第４図に示す形をとる。すなわち、ＣＲＴベル
内の垂直磁界の振幅が小さくなる。垂直磁界の振幅のこ
の減少は電子ビームの好ましくない偏向を少なくするの
で、ＣＲＴで発生されるカラー像の純度が向上する。

本発明のもう１つの実施例では、第８図に示す回路が第
７図に示す信号、すなわち、ゼロ・レベルからずれた減
衰正弦波で消磁コイル１１．１２を駆動する。正弦波が
完全に減衰した後は、ゼロ信号が続く。

両方のスイッチ３０．３１を同時に閉じることによって
サイクルが開始され、交流電源３２、ポジスタ３３およ
び抵抗器３４からの減衰正弦波が直流電圧ａ３５および
抵抗器３６からの一定の直流電流に加えられ、消磁コイ
ル１１．１２に印加される。交流成分が低レベルに減衰
した後で、スイッチ３０，３１は共に開放され、消磁コ
イルは通電を断たれる。

このことは、ＣＲＴ内部のシャドー・マスク、さらには
、装置内の他のどんな磁化可能要素も磁化させる効果が
ある。磁化可能要素が適切に配置されている場合は、そ
れらの要素は、前述のように、周囲磁界の垂直成分に逆
らう、第３図に示す磁界と同様な磁界を発生することが
できる。

別の方法として、スイッチ３０，３１を省略し、抵抗器
３４．３６を相互に接続しかつ消磁コイル１１．１２に
接続することができる。こうすると、一定の直流電流が
消磁コイルに流れたままになり、したがって、静磁界を
発生する。この磁界は、装置内の磁化可能要素の磁化に
よって発生される磁界とほぼ整列するので、装置によっ
て発生される全磁界は、スイッチ３０．３１を設けかつ
開放した場合よりも強くなる。このため、周囲磁界の垂
直成分の影響は一月効果的に打ち消される。この方法の
欠点は、消磁コイルに連続的に通電する結果、装置の消
費電力が増大することである。

装置を磁化させるためのほぼ同様な回路を第１０図に示
す。この回路は第９図に示す波形を発生する。これは、
直流オフセットを有する減衰正弦波である。ただし、こ
の直流オフセットは一定ではない。したがって、信号が
消磁コイルに印加された後で磁化可能要素によって発生
される磁界の強さを予測することは一届困難である。し
かし、直流電源を必要としないという利点がある。第１
０図に示すように、２つのポジスタ４０，４１が使用さ
れる。ポジスタ４０はゼロ書レベルを中心とするＨＨ正
弦波を発生し、ポジスタ４１は半波整流された減衰正弦
波を発生する。これらの２つの信号は、加えられ、スイ
ッチ４２が閉じられたとき消磁コイル１１．１２に印加
される。ポジスタ４１の方がポジスタ４０よりも減衰時
間が長いことが理想である。これが第９図に示した状態
であり、ポジスタ４０は時間４３までに減衰し、ポジス
タ４１は時間４４までに減衰する。スイッチ４２は省略
することができ、その場合、非常にわずかな電流がコイ
ル１１．１２に流れたままになる。

装置を磁化させるためのもう１つの同様な回路を第１２
図に示す。この回路は第１１図に示す波形を発生する。

これは、半波整流された正弦波に減衰正弦波が加えられ
たものである。この回路は、ポジスタ４１がない点以外
は、第１０図の回路と同じである。この回路は第２のポ
ジスタの費用が節約できるが、スイッチ５１が不可欠で
ある。なぜなら、半波整流成分は減衰しないので、時間
５２でスイッチ５１を開いてそれをオフにしなければな
らず、そうしない場合は、消磁コイルは好ましくない発
振磁界を発生し続ける。

地磁界の垂直成分の変化により、赤道上では補正は不要
であり、赤道よりも北で表示装置を使用する場合、北へ
行くにつれてますます大きな振幅の正の補正が必要とな
り、同様に、赤道よりも南で表示装置を使用する場合は
、南へ行くにつれてますます大きな振幅の負の補正が必
要となる。最初の実施例では直流信号の振幅および方向
を変更し、また後続の各実施例では減衰正弦波の平均振
幅を変更して、必要な補償をもたらすための種々の機構
がある。

自動補償のための１つの好適な機構は、ＣＲＴの周囲の
垂直磁界成分を検出するように配置されたホール効果磁
気センサまたは他の磁気センサを備え、このセンサ出力
に応答してコイル電流を制御するものである。したがっ
て、表示装置が赤道から離れて移動されると、垂直磁気
成分の振幅が増大し、それがセンサによって検出され、
最初の実施例では直流信号が、また後続の各実施例では
減衰正弦波の平均振幅が増大されて、補償を行なう。こ
の機構は幾分高価であるが、補償が自動的に変えられる
という利点を有する。

第２の機構は、表示装置のユーザが、取扱説明書にした
がって、または不満足な表示純度に応じて、直流信号ま
たは減衰正弦波の平均振幅を直接変更できるように、複
数位置スイッチまたは連続可変制御装置（たとえば、ポ
テンショメータ）を設けるものである。

第３の機構は、各々が異なる一定の直流信号または減衰
正弦波の平均振幅を有し、したがって、各々特定の緯度
範囲に適した一連の表示システムをもたらすものである
。この機構は、世界のどこででもうま＜山＜前の２つの
オプションの融通性を備えていないが、安価である。

Ｆ０発明の効果 本発明は、コイル等の磁界発生要素をあらたに追加する
必要なく、垂直磁界を低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による陰極線管装置の一実施例を示す
概略側面図である。 第２図は、本発明を適用しない場合のＣＲＴの領域での
磁界の一例を示す説明図である。 第３図は、ＣＲＴ領域において本発明により発生される
磁界の一例を示す説明図（外部の磁気源は排除されてい
る）である。 第４図は、ＣＲＴの領域における第２図の磁界と第３図
の磁界の合成磁界を示す説明図である。 第５図は、本発明の一実施例において消磁コイルに印加
される信号を示す波形図である。 第６図は、第５図の信号を発生するための回路例を示す
簡略回路図である。 第７図は、本発明の別の実施例において消磁コイルに印
加される信号を示す波形図である。 第８図は、第７図の信号を発生するための回路例を示す
簡略回路図である。 第９図は、本発明の第３の実施例において、消磁コイル
に印加される信号を示す波形図である。 第１０図は、第９図の信号を発生するための回路例を示
す簡略回路図である。 第１１図は、本発明の第４の実施例において消磁コイル
に印加される信号を示す波形図である。 第１２図は、第１１図の信号を発生するための回路例を
示す簡略回路図である。 １０・・・・陰極線管、ＩＬ　　１２・・・・消磁コイ
ル、１３・・・・駆動回路。 出願人　　インターナショナル・ビジネス・マシーンズ
・コーポレーション 代理人　　弁理士　　岡　　１）　次　　生（外１名） 第１図 示す回路図 地盈界お・Ｊぴ一他の周囲λよ五■）、Ｑ“リセ１日月
図第２図 消磁１コイ１し１＼ら発Ｌ−ｆｂん怠芥のｔ兇開図第３
図 ＋１′２図八・よびせ３図りない外の冷ｉ飄辿界の説明
口 第４図 第８図 第１０図 せ９図のイ吉橘スに光りヒ、−ｔｙ−ｒｙコ路フＣ２行
（１を日！ｌ≦］第１１図 ラヒ１（１ヨのイ占るプ艷発生づＬ　回路遅　示ｉす　
回酪図第１２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 陰極線管と、磁化を低減する消磁コイルとを有する陰極
   線管装置において、 前記陰極線管の領域の磁界の垂直成分を地磁界および他
   の周囲磁界の垂直成分よりも小さくするために前記地磁
   界および他の周囲磁界の垂直成分に逆らう残留磁気を発
   生するように前記消磁コイルを位置決めし且つ該コイル
   を駆動することを特徴とする陰極線管装置。