(57)【要約】【課題】ＭＣＭコイルにおいて、組み立て時でのマグネットの位置のずれやマグネット性能のばらつきによる画面ラスターの歪のうねりが発生し難い偏向ヨーク装置を提供することを目的としている。【解決手段】水平偏向コイル１、２と垂直偏向コイル３、４に接続された可飽和リアクトルの動作開始点を決定する１対のマグネット９の着磁方向と直角方向の少なくとも一方の寸法が、マグネット９に接する２個１組の可飽和リアクトル内水平コイルのマグネット寸法に対応する寸法に対し、１．４倍以上ある構成とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１対の水平偏向コイルと垂直偏向コイルを有するカラーＣＲＴ用偏向ヨークであって、水平偏向コイルと垂直偏向コイルに接続された可飽和リアクトルの動作開始点を決定する１対のマグネットの着磁方向と直角方向の少なくとも一方の寸法が、前記マグネットに接する２個１組の可飽和リアクトル内水平コイルの前記マグネット寸法に対応する寸法に対し、１．４倍以上あることを特徴とする偏向ヨーク装置。
【請求項２】
１対の水平偏向コイルと垂直偏向コイルを有するカラーＣＲＴ用偏向ヨークであって、水平偏向コイルと垂直偏向コイルに接続された可飽和リアクトルの動作開始点を決定する１対のマグネットの着磁方向と直角方向の少なくとも一方の寸法が、前記マグネットに接する２個１組の可飽和リアクトル内水平コイルの前記マグネット寸法に対応する寸法よりも大きく、マグネットの可飽和リアクトル内水平コイルに接する側の面に端部を残して窪みがあり、この窪みに前記可飽和リアクトル内水平コイルが入っていることを特徴とする偏向ヨーク装置。
【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およびコンピュータモニター等に用いられる偏向ヨーク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の偏向ヨーク装置について図を参照しながら説明する。
【０００３】
図５は、従来の偏向ヨーク装置の構成を示す分解斜視図、図６は、従来のＭＣＭコイルの構成を示す側面図、図７は、従来の偏向コイルとＭＣＭコイルの結線図、図８は、従来の水平偏向磁界と電子ビームの受ける力を表わす図、図９は、従来の垂直偏向磁界と電子ビームが受ける力を表わす図、図１０は、従来の水平、垂直偏向磁界と電子ビームが受ける磁界を表わす図、図１１は、従来のＭＣＭコイルの動作を表わす説明図、図１２は、従来のＭＣＭコイルの動作を表わす説明図、図１３は、従来のＭＣＭコイル動作時の水平偏向磁界と電子ビームが受ける力を表わす図、図１４は、従来のＭＣＭコイルの効果を表わす説明図、図１５は、画面ラスター歪横線うねりを表わす図、図１６は、従来のＭＣＭコイルのＭＣＭ水平コイルによる磁界の理想状態を表わす説明図、図１７は、従来のＭＣＭコイルにおいてＭＣＭ水平コイルのインダクタンスにアンバランスが生じた状態を表わす説明図、図１８は、従来のＭＣＭコイルのマグネット磁界分布とＭＣＭ水平コイル位置の関係を表わす図、図１９は、従来のＭＣＭコイルのマグネットがずれた時のマグネット磁界分布とＭＣＭ水平コイル位置の関係を表わす図である。
【０００４】
図５に示すように、偏向ヨークは１対の水平偏向コイル１と２および１対の垂直偏向コイル３と４を有し、水平偏向コイル１、２と垂直偏向コイル３、４は絶縁枠５によって隔たれている。
【０００５】
可飽和リアクトル（以下ＭＣＭコイルという）は、図６に示すように１対のＭＣＭ水平コイル７、８と１個のＭＣＭ垂直コイル６、２個のマグネット９により構成され、偏向ヨークの水平偏向コイル１、２と垂直偏向コイル３、４とは図７に示すように結線されている。すなわち、水平偏向コイル１とＭＣＭ水平コイル８を直列に接続し、水平偏向コイル２とＭＣＭ水平偏向コイル７とを直列に接続し、そして、これら２つの直列回路を並列に接続させてあり、また、垂直偏向コイル３と４を中心に構成される垂直偏向コイル本体回路２５にＭＣＭ垂直コイル６を直列に接続した結線としている。
【０００６】
以上のように構成された偏向ヨークについて、以下その動作について説明する。水平偏向コイル水平偏向コイル１、２は図８の１０に示すような磁力線を発生させ、電子ビーム１１，１２，１３を矢印１４，１５，１６の方向へ偏向させる。なお、１１は赤色電子ビーム、１２は緑色電子ビーム、１３は青色電子ビームである。垂直偏向コイル３、４は図９の１７に示すような磁力線を発生させ、電子ビーム１１，１２，１３を上下方向へ偏向させる。また水平偏向コイル１，２からの磁力線と垂直偏向コイル３，４からの磁力線の合力によって電子ビーム１１，１２，１３は図１０の右上方へ偏向される。
【０００７】
水平偏向コイル１，２および垂直偏向コイル３，４は上下左右対称に形成されるので、ＣＲＴ画面の４象現に偏向させる磁界の形は対称な形になっている。図中の１０は水平偏向磁界、１７は垂直偏向磁界である。
【０００８】
偏向ヨークの磁界の形状、偏向ヨークの寸法を決定する場合、以下の４項目を達成するように設計を行う。
▲１▼３色（赤、緑、青）の電子ビームの集束点ずれ（ミスコンバーゼンス）が最小となる。
▲２▼画面歪が最良となる。
▲３▼ＣＲＴコーン部でのビームの当たり（ネックシャドウ）発生裕度を十分に取る。
▲４▼偏向ヨークの他にＣＲＴに取り付ける部品（速度変調コイル、４重極コイル等）と干渉しない距離を離す。
【０００９】
しかしながら、近年のＣＲＴの大型化、フラット化により、画面センターと画面コーナーのＣＲＴ偏向中心からの距離差が大きくなって、ミスコンバーゼンスの増大、画面歪が増大することとなり、さらに高偏向角化によるネックシャドウ裕度の減少、フォーカス性能向上のための付加部品（４重極コイル等）の追加により、偏向ヨーク後端位置の機械的制限が増している。このため、水平偏向コイルと垂直偏向コイルだけでは全ての性能を最適にできない場合がある。このような場合に図６に示すようなＭＣＭコイルを取り付け、偏向ヨークに流れる偏向電流を変調させることによりネックシャドウ裕度を確保しつつ、他部品と干渉しない寸法内でミスコンバーゼンスと画面歪を両立させる手段としている。
【００１０】
以下、ＭＣＭコイルの動作について説明する。ＣＲＴ画面上方へ偏向する垂直偏向電流が流れている場合を例にとって説明すると、図１１のＭＣＭ垂直コイル６は向きの磁力線１９を生じ、この磁力線１９は図１１中の右側マグネット９の磁力線１８を弱め逆に左側マグネット９の磁力線１８を強め合う方向となっている。このときの磁力線の合力を図１２の２０に示す。
【００１１】
図１２において、左側のＭＣＭ水平コイル８の磁芯はＭＣＭ垂直コイル６およびマグネット９の磁力線によって磁気的に飽和しており、この状態ではインダクタンスを生じないようになっている。逆に右側ＭＣＭ水平コイル７は磁気的に飽和していないのでインダクタンスを持っている。
【００１２】
ＭＣＭ水平コイル７は下側の水平偏向コイル２に、ＭＣＭ水平コイル８は上側の水平偏向コイル１に接続されているので、ＭＣＭ水平コイル７，８の左右のインダクタンスの違いにより、上側水平コイル８に流れる電流は下側水平コイル７に流れる電流より大きくなり、上側水平偏向コイル１の作る偏向磁界は下側水平偏向コイル２の作る磁界より強くなる。
【００１３】
このため通常、図８のように上下左右対称な水平偏向磁界は、図１３の１０のように上側にシフトした形状になる。上下対称な磁界で電子ビームが偏向される場合には、赤色電子ビーム１１と青色電子ビーム１３が偏向磁界から受ける力は図８のようになるが、上下非対称な磁界から受ける力は図１３のようになり、ＣＲＴ画面第１，２象現におけるミスコンバーゼンスは図１４のように改善される。垂直偏向電流の向きがＣＲＴ画面下方向偏向の場合には上記説明の逆の効果により、ＣＲＴ画面第３，４象現のミスコンバーゼンスは図１４のように改善される。
【００１４】
このように、可飽和リアクトルによって水平偏向コイルに流れる電流は、垂直偏向電流によって変調され、画質の補正がなされることで、高性能な製品が提供される。ところが各部品の仕様にばらつきがある場合、かえって画質を悪化させる場合がある。たとえばマグネット９についていえば、２個のマグネット９の着磁量が等しくない場合と、それぞれのマグネット９の磁界分布の不均一のある場合があげられる。前者については画質においてミスコンバーゼンスが発生するが、これについて対策したものがある（たとえば特許文献１参照。）。ここでは後者について取り上げる。
【００１５】
以下にマグネットの磁界分布の不均一のある場合の影響について述べる。ＭＣＭ水平コイルとＭＣＭ垂直コイルは、磁気的な結合が無いことが重要である。ＭＣＭ水平コイルとＭＣＭ垂直コイルに磁気的な結合が有ると、ＭＣＭ垂直コイルにＭＣＭ水平コイルによる誘導起電力が生じ、垂直偏向電流に水平偏向電流周期のリップルが重畳してしまう。これは、画面上では図１５に示すようなラスター歪横線のうねりになって現れる。
【００１６】
ＭＣＭ垂直コイルにＭＣＭ水平コイルによる誘導起電力が生じないようにするために、図１５に示すようにＭＣＭ水平コイル８を構成するコイル８ａ，８ｂは巻数が同一で、磁芯の磁気特性も同一なものとし、同強度の磁界が発生するようにしている。磁界の向きは逆向きになるよう巻き方向が設定されている。これにより、ＭＣＭ水平コイル８によって発生する磁界は図１６の矢印２４に示すように常に閉ループとなり、ＭＣＭ垂直コイル７には入らず、ＭＣＭ垂直コイル７に誘導起電力を発生させることも無い。これは、ＭＣＭ水平コイル８についても同様である。
【００１７】
しかしながら、実際には色々な要因から、ばらつきとしてＭＣＭ水平コイル７を構成するコイル７ａ，７ｂおよびＭＣＭ水平コイル８を構成するコイル８ａ，８ｂのインダクタンスに差が生じ、結果的にラスター歪のうねりがばらつきとして発生することが多い。
【００１８】
その大きな要因として、マグネット９の着磁の均一性のばらつきが上げられる。たとえば図１７に示すように、ＭＣＭ水平コイル８側のマグネット９の着磁が不均一で、コイル８ａとコイル８ｂにかかるマグネット９からの磁界が等しくなく、結果、コイル８ｂのインダクタンスがコイル８ａのインダクタンスよりも大きくなった場合、コイル８ｂから発生する磁束はコイル８ａから発生する磁束よりも大きくなるため、ＭＣＭ水平コイル７の磁界は完全な閉ループとならず、一部ＭＣＭ垂直コイル６に入る。
【００１９】
現状のＭＣＭユニットにおいては、ユニットの小型化のため、マグネットの幅はＭＣＭ水平コイルのドラムコアの外周の幅にほぼ合わされている。しかし、一般的にマグネットの着磁に垂直な方向の着磁均一性をみると、図１８に示すようにマグネット９の端部に達する前に大幅に磁界が減少する。たとえば図１８に示すようなＭＣＭユニットに使用される幅１４ｍｍのマグネットの場合、磁界がほぼ均一なのは幅ｄ６ｍｍまでで、これから端部にかけて急激に磁界は減少する。ところがこのマグネットに合うＭＣＭ水平コイルドラムコアの芯の間隔ｃは約９ｍｍであり、マグネットの磁界が不安定な部分を磁気バイアスに使っていることがわかる。また、図１９に示すようにマグネット９が組み立てのばらつきで僅かに矢印２５方向にずれた場合、コイル８ａにかかる磁界はコイル８ｂにかかる磁界よりも大幅に減少し、コイル８ａにかかる磁界とコイル８ｂにかかる磁界のアンバランスが大きくなる。
【００２０】
【特許文献１】
特願２００２−０４１０７４号公報
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
このように現状のＭＣＭユニットの構成では、組み立て時などでのマグネットの位置のずれが、ＭＣＭ水平コイルを構成する２個のコイルのインダクタンスの差につながり、結果的に画面ラスター歪のうねりをばらつきとして発生させやすい。また、マグネット端部付近の磁界が急激に減少し始める部分はマグネット毎のばらつきが大きい部分でもあるから、マグネット性能のばらつきの影響も受けやすい。
【００２２】
本発明は前記従来の問題点を解決するもので、組み立て時でのマグネットの位置のずれやマグネット性能のばらつきによる画面ラスターの歪のうねりが発生し難い偏向ヨーク装置を提供することを目的としている。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、水平偏向コイルと垂直偏向コイルに接続された可飽和リアクトルの動作開始点を決定する１対のマグネットの着磁方向と直角方向の少なくとも一方の寸法が、前記マグネットに接する２個１組の可飽和リアクトル内水平コイルの前記マグネット寸法に対応する寸法に対し、１．４倍以上ある構成とした偏向ヨーク装置とする。また、１対のマグネットの着磁方向と直角方向の少なくとも一方の寸法が、前記マグネットに接する２個１組の可飽和リアクトル内水平コイルの前記マグネット寸法に対応する寸法よりも大きく、マグネットの可飽和リアクトル内水平コイルに接する側の面に端部を残して窪みがあり、この窪みに前記可飽和リアクトル内水平コイルが入っている構成の偏向ヨーク装置とする。
【００２４】
すなわち、本発明はマグネットの着磁分布が端部まで一定でないことのによる画質性能への影響を低減するように構成する。
【００２５】
本発明によれば、画面ラスターの歪のうねりが発生し難い偏向ヨーク装置を提供することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、１対の水平偏向コイルと垂直偏向コイルを有するカラーＣＲＴ用偏向ヨークであって、水平偏向コイルと垂直偏向コイルに接続された可飽和リアクトルの動作開始点を決定する１対のマグネットの着磁方向と直角方向の少なくとも一方の寸法が、前記マグネットに接する２個１組の可飽和リアクトル内水平コイルの前記マグネット寸法に対応する寸法に対し、１．４倍以上ある構成とした偏向ヨーク装置であり、マグネット端部の着磁が急激に減少している部分でＭＣＭ水平コイルに磁気バイアスをかけることを避けるという作用を有する。
【００２７】
本発明の請求項２に記載の発明は、１対の水平偏向コイルと垂直偏向コイルを有するカラーＣＲＴ用偏向ヨークであって、水平偏向コイルと垂直偏向コイルに接続された可飽和リアクトルの動作開始点を決定する１対のマグネットの着磁方向と直角方向の少なくとも一方の寸法が、前記マグネットに接する２個１組の可飽和リアクトル内水平コイルの前記マグネット寸法に対応する寸法よりも大きく、マグネットの可飽和リアクトル内水平コイルに接する側の面に端部を残して窪みがあり、この窪みに前記可飽和リアクトル内水平コイルが入っている構成の偏向ヨーク装置であり、マグネット端部での着磁量の急激な減少する部分をより端部に移行させ、マグネット端部の着磁が急激に減少している部分でＭＣＭ水平コイルに磁気バイアスをかけることを避けるという作用を有する。
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図４を用いて説明する。
【００２９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるＭＣＭコイルの構成および動作を示す説明図、図２は、マグネットの端部での磁界強度が急激に減少する点の幅とマグネットの幅の関係を示す図、図２０は、本発明の実施の形態１におけるＭＣＭコイルのマグネットがずれた時のマグネット磁界分布とＭＣＭ水平コイル位置の関係を表わす図である。
【００３０】
図１において、（２）部は本発明の実施の形態１におけるＭＣＭコイルの外観を、（１）部はマグネット９の矢印２０で示す着磁方向の磁界強度を図中Ｘ方向位置での分布で描いた図である。Ｘ方向は着磁方向と垂直で、かつ、マグネット９の長い方の幅の方向である。
【００３１】
このＭＣＭコイルは、図１に示すように１対のＭＣＭ水平コイル７、８と１個のＭＣＭ垂直コイル６、２個のマグネット９により構成されている。なお、これらの各構成部材の組み合わせおよび結線は、先に説明したものと同様であるので、その詳細な説明は省略する。図中の８ａおよび８ｂはコイルである。
【００３２】
先に述べたように、一般的にマグネットの着磁に垂直な方向の着磁均一性をみると、図１の（１）部に示すようにマグネットの端部に達する前に急激に磁界が減少する。また、図２に示すように、磁界が急激に減少し始める幅ｎはマグネットの幅ｍに対してほぼ一定であり、実測ではｍ≒１．４ｎである。よってマグネットの幅がＭＣＭ水平コイルドラムコア幅の少なくとも１．４倍以上有れば、ＭＣＭ水平コイルドラムコアにはほぼ均一な磁界が印加される。
【００３３】
そこで本実施の形態１では、水平偏向コイルと垂直偏向コイルに接続された可飽和リアクトルの動作開始点を決定する１対のマグネットの着磁方向と直角方向の少なくとも一方の寸法が、前記マグネットに接する２個１組の可飽和リアクトル内水平コイルの前記マグネット寸法に対応する寸法に対し、１．４倍以上あるようにする。すなわち、図１に示すマグネット９の幅ａは、ＭＣＭ水平コイル８の幅ｂの１．４倍以上に設定されている。
【００３４】
したがって、図２０に示すように、仮に組み立て時マグネット９の位置がずれてもＭＣＭ水平コイル８に印加される磁界は一定であり、ＭＣＭ水平コイル８を構成するコイル８ａ，８ｂに印加される磁界も等しい。よってコイル８ａ，８ｂはほぼ同インダクタンスとなり、発生する磁界は図２０の破線矢印２４に示すようにほぼ閉ループとなり、ＭＣＭ垂直コイルには入りにくくなるため、ＭＣＭ垂直コイルに誘導起電力を発生し難い。よって、垂直偏向電流に水平偏向電流周期のリップルが重畳してしまうことによるラスター歪のうねりは発生し難い。
【００３５】
また、マグネット端部付近の磁界が急激に減少し始める部分は、マグネット毎のばらつきが大きい部分でもあるから、このマグネットのばらつきの画質への影響も回避できる。
【００３６】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２におけるＭＣＭコイルの構成を示す側面図、図４は、従来の技術および実施の形態２におけるマグネットの断面図と着磁方向の磁界強度を着磁方向と垂直方向位置での分布で描いた図である。図中のＸ方向は着磁方向と垂直で、かつマグネット２１の長い方の幅の方向である。また、２２は従来のＭＣＭコイルのマグネットの磁界分布、２３は本発明の実施の形態２のＭＣＭコイルのマグネットの磁界分布のカーブである。
【００３７】
本実施の形態２は、１対のマグネットの着磁方向と直角方向の少なくとも一方の寸法が、前記マグネットに接する２個１組の可飽和リアクトル内水平コイルの前記マグネット寸法に対応する寸法よりも大きく、マグネットの前記可飽和リアクトル内水平コイルに接する側の面に端部を残して窪みがあり、本窪みに前記可飽和リアクトル内水平コイルが入っている構成としている。すなわち、図３に示すようにマグネット２１はＭＣＭ水平コイルのマグネットと接する部分がはいる窪みがあり、窪みの底でＭＣＭ水平コイルと接している。そしてマグネット２１の断面は図４に示すように着磁方向の厚みが端部で厚くなっている。
【００３８】
この構成において、フル着磁の場合、着磁量はマグネットの体積に比例するから、マグネット端部では磁界が強くなっている。したがって、マグネット端部付近の磁界が急激に減少し始める幅は、従来の形状のマグネットに比べて広がり、磁界が均一な部分が広がる。したがって、実施の形態１に比べてマグネットの幅を小さくすることができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明によればＭＣＭユニット組み立て時のマグネットの位置ずれの影響や、マグネット製造ばらつきによるマグネット端部での磁界のばらつきの影響による垂直偏向電流への水平偏向電流波形のリップルの重畳と、それによるラスター歪のうねりを低減することができ、安定した性能の偏向ヨーク装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるＭＣＭコイルの構成および動作を示す説明図
【図２】マグネットの端部での磁界強度が急激に減少する点の幅とマグネットの幅の関係を示す図
【図３】本発明の実施の形態２におけるＭＣＭコイルの構成を示す側面図
【図４】従来の技術および実施の形態２におけるマグネットの断面図と着磁方向の磁界強度を着磁方向と垂直方向位置での分布で描いた図
【図５】従来の偏向ヨーク装置の構成を示す分解斜視図
【図６】従来のＭＣＭコイルの構成を示す側面図
【図７】従来の偏向コイルとＭＣＭコイルの結線図
【図８】従来の水平偏向磁界と電子ビームの受ける力を表わす図
【図９】従来の垂直偏向磁界と電子ビームが受ける力を表わす図
【図１０】従来の水平、垂直偏向磁界と電子ビームが受ける磁界を表わす図
【図１１】従来のＭＣＭコイルの動作を表わす説明図
【図１２】従来のＭＣＭコイルの動作を表わす説明図
【図１３】従来のＭＣＭコイル動作時の水平偏向磁界と電子ビームが受ける力を表わす図
【図１４】従来のＭＣＭコイルの効果を表わす説明図
【図１５】画面ラスター歪横線うねりを表わす図
【図１６】従来のＭＣＭコイルのＭＣＭ水平コイルによる磁界の理想状態を表わす説明図
【図１７】従来のＭＣＭコイルにおいてＭＣＭ水平コイルのインダクタンスにアンバランスが生じた状態を表わす説明図
【図１８】従来のＭＣＭコイルのマグネット磁界分布とＭＣＭ水平コイル位置の関係を表わす図
【図１９】従来のＭＣＭコイルのマグネットがずれた時のマグネット磁界分布とＭＣＭ水平コイル位置の関係を表わす図
【図２０】本発明の実施の形態１におけるＭＣＭコイルのマグネットがずれた時のマグネット磁界分布とＭＣＭ水平コイル位置の関係を表わす図
【符号の説明】
１、２  水平偏向コイル
３、４  垂直偏向コイル
５  絶縁枠
６  ＭＣＭ垂直コイル
７、８  ＭＣＭ水平コイル
９、２１  マグネット
１０  水平偏向磁界
１１  赤色電子ビーム
１２  緑色電子ビーム
１３  青色電子ビーム
１７  垂直偏向磁界
１８、１９  磁力線
２０  合力磁力線
２２  磁界分布
２３  磁界分布のカーブ
２４  磁界
２５  垂直偏向コイル本体回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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