JP2000067776A - 偏向ヨーク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で、横一列に配列されたカソード
から出射された３本の電子ビームを画面周辺部において
も一致させることのできる偏向ヨーク装置を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】 コア３の４つの部分にトロイダル型に電
線を巻回し４極コイル５となし、その４極コイル５を双
組作り、その一組のコイルの一端に正方向、他の組の一
端に負方向にダイオードを接続し、それを垂直偏向コイ
ル２に接続した構成とした。さらに、コア３に巻回され
た４極コイル５は、コア３の上端及び下端にプラスチッ
ク等絶縁材料で作られた巻枠を挿入した。したがって４
極コイル５に発生する磁界により、対角方向に発生する
ミスコンバーゼンスを低減させ、画面周辺部における画
質が劣化するという不都合を解消する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テレビジョン受像
機に用いられる横一列に配列されたカソードから出射さ
れる３本の電子ビームを有する陰極線管に組み合わせる
偏向ヨーク装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年陰極線管はコンピュータ等の情報機
器端末や、ハイビジョン等に多用されている。ここで、
横一列に配列されたカソードから出射される３本の電子
ビームを有するカラー陰極線管装置の一例について説明
する。

【０００３】図１３は従来のカラー陰極線管装置の半裁
側面図、図１４は同偏向ヨーク装置の半裁側面図、図１
５は同陰極線管画面図である。カラー陰極線管装置は、
一般に赤、緑、青の各色用カソードが横一列に配列され
た電子銃２２から出射された３本の電子ビームを、偏向
ヨーク装置で水平方向、および垂直方向に偏向し、シャ
ドウマスクを介して蛍光面２４に到達するように構成さ
れている。

【０００４】このように構成されたカラー陰極線管装置
に使用する偏向ヨーク装置は、図１４に半裁側面図を示
すように、電線を巻回し、鞍型輪郭状に形成された水平
偏向コイル１および、同様に電線を巻回し、鞍型輪郭状
に形成された垂直偏向コイル２、および２分割された円
筒状コア３、および水平偏向コイル１と垂直偏向コイル
２の絶縁を保ちかつ該コイルを保持するための絶縁枠４
で構成されている。

【０００５】そして、各水平偏向コイル１および垂直偏
向コイル２にその電源より鋸歯状波電流を流し、その通
電によって発生する磁界で電子ビームの偏向を行ってい
る。この場合、各水平偏向コイル１および垂直偏向コイ
ル２からの磁界分布がミスコンバーゼンスに大きく影響
を与えているため、各コイルの磁界分布を適正に選定し
ている。

【０００６】すなわち、ミスコンバーゼンスを補正する
には、水平偏向コイル１をピンクッション磁界に、垂直
偏向コイル２をバレル磁界にする。このような磁界分布
おいて、水平方向のピンクッション磁界は、中心の垂直
軸（Ｙ軸）より左右に離れるにしたがって、その強さが
増し、３本の電子ビームは外側へ偏向されるにしたが
い、３本の電子ビームの中央Ｇｒｅｅｎ電子ビーム、お
よび両端Ｒｅｄ電子ビーム、Ｂｌｕｅ電子ビームの軌道
が修正され一点に集中するようになる。

【０００７】一方、垂直方向のバレル磁界は、中央の水
平軸（Ｘ軸）から上下方向に離れるにしたがい、その強
さが減じる。このとき、電子ビームは磁力線に対し、直
角方向に偏向されるため、垂直方向（Ｙ方向）に偏向さ
れながら、水平方向（Ｘ方向）に力を受けるので、両端
に位置する電子ビームは、互いに引き離れる方向に偏向
される。これによりＹ軸上のミスコンバーゼンスが補正
される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように構成された
従来の偏向ヨーク装置においては、水平偏向コイル１か
らのピンクッション磁界と垂直偏向コイルからのバレル
磁界によって、補正できるミスコンバーゼンス量は、動
画を中心とする、例えばテレビジョン放送用画面におい
ては、ほぼ実用上差し支えない量ではあったが、静止画
である文字等を表示するモニター等に対しては、満足で
きる高い精度のコンバーゼンス特性が得られないという
問題があった。

【０００９】すなわち、図１５に示すように、横一列に
配列されたカソードから出射された３本の電子ビーム
は、陰極線管画面中央部においては、中央電子ビームＧ
ｒｅｅｎに両端Ｒｅｄ電子ビーム、Ｂｌｕｅ電子ビーム
が一致するものの、画面周辺部においてはＲｅｄ電子ビ
ームの軌跡がつねにＢｌｕｅ電子ビームの軌跡より常に
右側に位置して蛍光面に照射されるという現象が生じ、
このため、その画面周辺部における画質が劣化するとい
う不都合が生じていた。

【００１０】本発明は上記従来の問題に留意し成された
もので、簡単な構成で、横一列に配列されたカソードか
ら出射された３本の電子ビームを画面周辺部においても
一致させることのできる偏向ヨーク装置を提供すること
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、横一列に配列
されたカソードより出射された３本の電子ビームを偏向
する水平偏向コイルと垂直偏向コイル、及び偏向コイル
に磁界を強めるため磁芯としてのコアを具備する偏向ヨ
ーク装置であって、前記垂直偏向コイルと直列に接続さ
れたコイルを前記コアの４つの部分にトロイダル型に電
線を巻回したコイルとし、各部分のコイルの作る磁極
は、隣接しているコイルが相反して作用するように電流
を流して作る４極コイルを配設したものである。

【００１２】この構成により、簡単な構成で、横一列に
配列されたカソードから出射された３本の電子ビームを
画面周辺部においても一致させることのできる偏向ヨー
ク装置を実現できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】請求項１記載の発明は、横一列に
配列されたカソードより出射された３本の電子ビームを
偏向する水平偏向コイルと垂直偏向コイル、及び偏向コ
イルの磁界を強めるため磁芯としてのコアを具備する偏
向ヨーク装置であって、前記垂直偏向コイルと直列に接
続されたコイルを前記コアの４つの部分にトロイダル型
に電線を巻回したコイルとし、各部分のコイルの作る磁
極は、隣接しているコイルが相反して作用するように電
流を流して作る４極コイルを配設することを特徴とする
偏向ヨーク装置である。

【００１４】請求項２記載の発明は、前記コアにトロイ
ダル型に巻回された４極コイルは、２本またはその倍数
の電線を用い前記コアの上下方向および左右方向に巻回
され、その４極コイルの電線の一端に正方向、他端を負
方向にダイオードを接続し、それを垂直偏向コイルに接
続した。

【００１５】請求項３記載の発明は、前記コアに巻回さ
れた４極コイルは、コアの上端及び下端に絶縁材料で作
られた電線ガイドに電線を巻回された。

【００１６】請求項４記載の発明は、前記電線ガイドに
は、上面もしくは下面、もしくは側面の内少なくとも１
個所に電線の位置を固定するための山切りまたは凹凸状
突起物を設けた。

【００１７】請求項５記載の発明は、前記コアは４極コ
イルの部分に凹部を設け、この凹部に電線を巻回した。

【００１８】本発明は上記構成により、対角方向に発生
するミスコンバーゼンスを低減させ、画面周辺部におけ
る画質が劣化するという不都合を解消し、陰極線管を文
字等を表示するモニター等に使用する場合においても、
満足できる高い精度のコンバーゼンス特性が得られる偏
向ヨーク装置を実現できる。

【００１９】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１の偏向ヨーク装置の半裁側面図、図２（ａ）は同偏
向ヨーク装置の４極コイルおよびコアのみを取り出した
正面図、図２（ｂ）は同偏向ヨーク装置の４極コイルお
よびコアのみを取り出した側面図、図３は同偏向ヨーク
装置の配線図、図４は同偏向ヨーク装置の断面図、図５
は同偏向ヨーク装置の水平偏向コイルによる偏向磁界
図、図６は同偏向ヨーク装置の垂直偏向コイルの持って
いるピンクッション磁界成分についての説明図、図７は
同偏向ヨーク装置のＲｅｄ電子ビームの軌跡がＢｌｕｅ
電子ビームの軌跡の右側に位置するようなミスコンバー
ゼンスパターンとなった陰極線管画面図、図８は同偏向
ヨーク装置の４極コイルの発生する磁界の説明図、図９
は同偏向ヨーク装置の垂直偏向コイルのバレル磁界成分
の説明図、図１０は同偏向ヨーク装置の電子ビームスポ
ットの偏向歪（デフレクション・デフォーカシング）図
である。

【００２０】図１において、４極コイルは、上下対向に
配置された水平偏向コイル１、および左右対向に配置さ
れた垂直偏向コイル２の外側に配置され、水平偏向コイ
ル１および垂直偏向コイル２を囲むように配置されたコ
ア３にトロイダル型に巻回されている。このように構成
された偏向ヨーク装置の４極コイルを説明するため、４
極コイル５およびコア３のみを取り出し、図２（ａ）に
正面図、（ｂ）に側面図を示し説明する。ここで６が４
極コイルを構成する電線であり、本発明の４極コイルは
コア３の上下、左右対向位置４個所、各隣接する４極コ
イルの相対的におりなす角度を９０°に設定して電線６
をコア３にトロイダル型に巻回されている。なお、本実
施の形態においては、電線６を各個所１６巻回、その巻
線方向はＸ軸７または、Ｙ軸８に略平行に巻線してい
る。

【００２１】次に図１のように構成された偏向ヨーク装
置の配線について図３を用いて説明する。水平偏向コイ
ル１は、上側に配置されたコイル１ａと下側に配置され
たコイル１ｂを並列接続し、それを水平偏向電源９に接
続する。また、垂直偏向コイル２は、左側に配置された
コイル２ａと右側に配置されたコイル２ｂを直列に接続
し、その一端を垂直偏向電源１０の高圧側へ他端を２個
のダイオード１１ａ、１１ｂを経て４極コイル５（５
ａ、５ｂ）へ接続し、その４極コイルの終端部を垂直偏
向電源１０の低圧側へ接続する。また、４極コイルはバ
イファイラー巻きと呼称する２本またはその倍数の電線
で巻回された４極コイルを２個作りそれを並列接続し
た、所謂４重極コイルである。すなわち、４極コイルを
２個（５ａと５ｂ）並列に接続されている。

【００２２】また、２個のダイオードは上記４重極コイ
ルの各々に接続され、垂直偏向コイルに流す交流電流が
正のとき流す向きのダイオード１１ａと、負のとき流す
向きのダイオード１１ｂとに接続されている。このよう
に構成された偏向ヨーク装置に電流を流し、３本の電子
ビームを偏向する磁界の様子について、電子ビームを右
上方法に偏向する場合を例に取り以下説明する。

【００２３】図４は図１のＡ−Ａ’断面図である。この
図において、内周より、水平偏向コイル１→絶縁枠４→
垂直偏向コイル２→コア３と組み上げられていることが
解る。ただし、コア３には４極コイル５がｘ軸上、およ
びｙ軸上に巻回され、対角右上にＳ極が、対角左上にＮ
極が、対角左下にＳ極が、対角右下にＮ極ができるよう
に電流が流されているものとする。

【００２４】まず、水平偏向コイル１による偏向磁界
は、図５（ａ）に示す磁力線φＨのようなピンクッショ
ン磁界であるため、この磁力線を同図（ｂ）に示す偏向
に寄与する垂直方向の磁力線と、コンバーゼンスに寄与
する水平方向の副磁力線に分けて考える。次にこのうち
副磁力線によって生ずる仮想磁極を考え、次にこの仮想
磁極によって生じる仮想磁力線によって生ずる画面右半
分偏向時のコンバーゼンスを考えると、同図（ｃ）に示
す白抜き矢印のように、電子銃で両端に位置するＲｅｄ
電子ビーム１２、Ｂｌｕｅ電子ビーム１３は互いに引き
離そうとする方向に力を受け水平方向に偏向される。

【００２５】次に、垂直偏向コイル２による偏向磁界
は、本発明においては、従来の技術よりそのバレル磁界
量は少なくし、むしろ陰極線管の種別によってはピンク
ッション磁界とする。すなわち、バレル磁界であって
も、その中にピンクッション磁界が合算していると考
え、垂直偏向コイル２の持っているピンクッション磁界
成分について、以下説明すると、図６（ａ）に示す磁力
線φＶのようになるため、この磁力線を同図（ｂ）に示
す偏向に寄与する水平方向の磁力線と、コンバーゼンス
に寄与する垂直方向の副磁力線に分けて考える。次にこ
のうち副磁力線によって生ずる仮想磁極を考え、次にこ
の仮想磁極によって生じる仮想磁力線によって生ずつコ
ンバーゼンスを考えると、同図（ｃ）に示す白抜き矢印
のように、電子銃で両端に位置するＲｅｄ電子ビーム１
２、Ｂｌｕｅ電子ビーム１３は互いに離そうとする方向
に力を受け垂直方向に偏向される。

【００２６】このように、引き離される水平偏向磁界と
引き離される垂直偏向磁界が存在する陰極線管画面にお
いては、図７に示すように、水平（Ｘ）軸７近傍におい
ては、Ｒｅｄ電子ビームとＢｌｕｅ電子ビームの軌跡は
一致するが、垂直（Ｙ）軸８上近傍においては、Ｒｅｄ
電子ビームがＢｌｕｅ電子ビームの右側に位置するよう
な軌跡を描き、またその対角方向においては水平磁界と
垂直磁界が合算するため、垂直偏向コイルの影響によ
り、図７に示すようなＲｅｄ電子ビームの軌跡がＢｌｕ
ｅ電子ビームの軌跡の右側に位置するようなミスコンバ
ーゼンスパターンとなる。

【００２７】次に、４極コイルによる補正磁界が印加さ
れる。この４極コイルの発生する磁界は図８に示すよう
に、Ｒｅｄ電子ビームとＢｌｕｅ電子ビームを互いに引
き離す働きがある。またこの働きは、この４極コイルが
前述のように、垂直偏向コイル２に直列に接続されてい
るため、垂直方向の偏向量が大きくなるとその分だけ大
きく作用する。

【００２８】すなわち、従来の技術で述べた垂直偏向コ
イル２をバレル磁界にして垂直（Ｙ）軸８軸上のミスコ
ンバーゼンスを合わせるのに対し、本発明の偏向ヨーク
装置においては、４極コイルで垂直（Ｙ）軸８上のミス
コンバーゼンスを合わせるものである。この従来の技術
による垂直偏向コイルの磁界分布で垂直（Ｙ）軸８上の
ミスコンバーゼンスを調整するのと、４極コイルにてミ
スコンバーゼンスを調整するのとの違いについて以下述
べる。

【００２９】まず垂直偏向コイルをバレル磁界にして垂
直（Ｙ）軸８上のミスコンバーゼンスを調整する方法
は、そのバレル磁界は図９に示すように、電子ビームの
偏向方向が垂直方向であるなら、両端の電子ビームに対
する作用が同一であるような左右対称な磁気曲線をして
いるが、電子ビームが対角方向であるなら図中点線で示
すように、両端の電子ビームに作用する磁気曲線は異な
るため、前述従来の技術で述べたように、陰極線管画面
上、対角方向において縦線のミスコンバーゼンスを発生
させることになる。

【００３０】一方、本発明の４極コイルを使って、垂直
（Ｙ）軸８上のミスコンバーゼンスを調整すると、その
磁界は図８で示しているように、両端の電子ビームに対
して同一の効果を与えるような縦方向のみの磁気曲線を
有しているため、例えば電子ビームの偏向方向が対角方
向でも、左右の電子ビームに影響する効果が異なるよう
なことはない。したがって、陰極線管画面上垂直方向に
おいても、対角方向においてもほぼ同一の効果を得るこ
とができ、従来の技術に示すような対角方向においてミ
スコンバーゼンスが発生すようなことはない。

【００３１】次に垂直偏向コイル２の磁界分布で調整す
るためには、従来の技術でも述べたように、バレル磁界
としなければならず、そのためには、電子ビームスポッ
トの偏向歪（デフレクション・デフォーカシング）の問
題も発生する。すなわち、電子ビームには図１０に示す
ような白抜き矢印に示す電子ビームを変形させる力が働
き、陰極線管画面のフラット性による縦長のハロー部
と、偏向歪による横長のコア部が混在する電子ビームの
形状となる。

【００３２】一方、４極コイルでその補正を行った場合
には、電子ビームの偏向には電子ビームを変形させる力
は存在しないので、図９に示すように陰極線管のフラッ
ト性による縦長のハローの中にコア部が存在する形態と
なるため、その結果本発明の偏向ヨーク装置による陰極
線管画面は電子ビームのスポット形状の良い、すなわ
ち、見た目にはフォーカスの良い陰極線管画面を提供で
きるものである。

【００３３】（実施の形態２）図１１は本発明の実施の
形態２の偏向ヨーク装置の正面図であって、４極コイル
を巻線するため、コアの上端および後端にプラスチック
で成形された電線ガイド１４がコアに挿入されている。
また、この電線ガイド１４には上面１５および下面１
６、側面１７に電線の位置安定のための山切り溝が構築
されている。

【００３４】このような山切り溝が構築されている電線
ガイドに４極コイル用電線を巻回すると、電線の位置が
安定する。すなわち、電線はこの電線ガイドの谷部（窪
んだところ）に巻線され、電線ガイドの山部によりその
移動が阻まれ、隣接する谷部に巻回するようなことはな
い。

【００３５】（実施の形態３）図１２（ａ）は本発明の
実施の形態３の偏向ヨーク装置の正面図、図１２（ｂ）
は同側面図であって、４極コイルを巻線するためのコア
を示している。

【００３６】本実施の形態においては、コアの４極コイ
ル巻線部分に凹部を設け、この凹部に電線を巻回されて
いる。すなわち、コア上端凹部１８、コア下端凹部１
９、コア外側面凹部２０、コア内側面凹部２１が構築さ
れている。したがって、本実施の形態においては、この
凹部に電線を巻線することによって、この凹部より電線
が逃げるようなことは希になった。

【００３７】またこの凹部をコアに設けることによっ
て、４極コイルが必要とする隣接するコイル間の角度の
規定が明確になり、４極コイルの磁界のでき方のばらつ
きは激減することができるとともに、この４極コイルの
電線がコアより飛び出した状態での垂直偏向コイルへの
組み上げによる、４極コイルの電線が垂直偏向コイルに
接触して電線が傷つくようなこともなくなった。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の偏向ヨー
ク装置は、垂直偏向コイルと直列に接続されたコイルで
あり、コイルは前記コアの４つの部分にトロイダル型に
電線を巻回しコイルとなし、各部分のコイルの作る磁極
は、隣接しているコイルが相反して作用するように電流
を流して作る４極コイルを附加する構成であり、また４
極コイルは、２本またはその倍数の電線を用いコアの上
下方向および左右方向に巻回され、その４極コイルの電
線の一端に正方向、他端を負方向にダイオードを接続
し、それを垂直偏向コイルに接続したもの構成であり、
またコアに巻回された４極コイルは、コアの上端及び下
端にプラスチック等絶縁材料で作られた巻枠に電線を巻
回した構成であり、コアは４極コイルの部分に凹部を設
け、凹部に電線を巻回された構成により、対角方向に発
生するミスコンバーゼンスを低減させ、画面周辺部にお
ける画質が劣化するという不都合を解消し、陰極線管を
文字等を表示するモニター等に使用する場合において
も、満足できる高い精度のコンバーゼンス特性が得られ
るようになり、かつコアの電線ガイドを設けたり、コア
に凹部を作ることにより、４極コイルが安定して配設で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の偏向ヨーク装置の半裁
側面図

【図２】（ａ）本発明の実施の形態１の偏向ヨーク装置
の４極コイルおよびコアのみを取り出した正面図 （ｂ）本発明の実施の形態１の偏向ヨーク装置の４極コ
イルおよびコアのみを取り出した側面図

【図３】本発明の実施の形態１の偏向ヨーク装置の配線
図

【図４】本発明の実施の形態１の偏向ヨーク装置の断面
図

【図５】本発明の実施の形態１の偏向ヨーク装置の水平
偏向コイルによる偏向磁界図

【図６】本発明の実施の形態１の偏向ヨーク装置の垂直
偏向コイルの持っているピンクッション磁界成分につい
ての説明図

【図７】本発明の実施の形態１の偏向ヨーク装置のＲｅ
ｄ電子ビームの軌跡がＢｌｕｅ電子ビームの軌跡の右側
に位置するようなミスコンバーゼンスパターンとなった
陰極線管画面図

【図８】本発明の実施の形態１の偏向ヨーク装置の４極
コイルの発生する磁界の説明図

【図９】本発明の実施の形態１の偏向ヨーク装置の垂直
偏向コイルのバレル磁界成分の説明図

【図１０】本発明の実施の形態１の偏向ヨーク装置の電
子ビームスポットの偏向歪（デフレクション・デフォー
カシング）図

【図１１】本発明の実施の形態２の偏向ヨーク装置の正
面図

【図１２】（ａ）本発明の実施の形態３の偏向ヨーク装
置の正面図 （ｂ）本発明の実施の形態３の偏向ヨーク装置の側面図

【図１３】従来のカラー陰極線管装置の半裁側面図

【図１４】従来の偏向ヨーク装置の半裁側面図

【図１５】従来の陰極線管画面図

【符号の説明】

１ 水平偏向コイル ２ 垂直偏向コイル ３ コア ４ 絶縁枠 ５ａ、５ｂ ４極コイル ６ 電線 ７ Ｘ軸 ８ Ｙ軸 ９ 水平偏向電源 １０ 垂直偏向電源 １１ａ、１１ｂ ダイオード １５ 電線ガイドの上面 １６ 電線ガイドの下面 １７ 電線ガイドの側面 １８ コア上端凹部 １９ コア下端凹部 ２０ コア外側面凹部 ２１ コア内側面凹部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】横一列に配列されたカソードより出射され
   た３本の電子ビームを偏向する水平偏向コイルと垂直偏
   向コイル、及び偏向コイルの磁界を強めるため磁芯とし
   てのコアを具備する偏向ヨーク装置であって、前記垂直
   偏向コイルと直列に接続されたコイルを前記コアの４つ
   の部分にトロイダル型に電線を巻回したコイルとし、各
   部分のコイルの作る磁極は、隣接しているコイルが相反
   して作用するように電流を流して作る４極コイルを配設
   することを特徴とする偏向ヨーク装置。
2. 【請求項２】前記コアにトロイダル型に巻回された４極
   コイルは、２本またはその倍数の電線を用い前記コアの
   上下方向および左右方向に巻回され、その４極コイルの
   電線の一端に正方向、他端を負方向にダイオードを接続
   し、それを垂直偏向コイルに接続したことを特徴とする
   請求項１記載の偏向ヨーク装置。
3. 【請求項３】前記コアに巻回された４極コイルは、コア
   の上端及び下端に絶縁材料で作られた電線ガイドに電線
   を巻回されたことを特徴とする前記請求項１または２記
   載の偏向ヨーク装置。
4. 【請求項４】前記電線ガイドには、上面もしくは下面、
   もしくは側面の内少なくとも１個所に電線の位置を固定
   するための山切りまたは凹凸状突起物を設けたことを特
   徴とする請求項３記載の偏向ヨーク装置。
5. 【請求項５】前記コアは４極コイルの部分に凹部を設
   け、この凹部に電線を巻回したことを特徴とする前記請
   求項１〜４のいずれかに記載の偏向ヨーク装置。