(57)【要約】【課題】専用の部品を追加したり、偏向パワーを増加させることなく、簡単な構成で偏向コイル自体が作る磁界によって上下インナーピンクッション歪を補正することができる偏向ヨークを提供する。【解決手段】表示面側渡り部５１とネック側渡り部５３とが管軸方向部５２でつながれたサドル型の水平偏向コイル２０を備え、陰極線管に装着される偏向ヨークであって、水平偏向コイル２０の表示面側渡り部５１を、陰極線管の表示面側から管軸（Ｚ軸）方向に見たときに、表示面側渡り部５１は、管軸を通る表示面対角方向の軸２１に対して、管軸を通る表示面水平方向の軸（Ｘ軸）の側に、管軸からの距離が、表示面対角方向における前記管軸からの距離より小さい部位があることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示面側渡り部とネック側渡り部とが管軸方向部でつながれたサドル型の水平偏向コイルを備え、陰極線管に装着される偏向ヨークであって、
前記水平偏向コイルの前記表示面側渡り部を、陰極線管の表示面側から管軸方向に見たときに、
前記表示面側渡り部は、管軸を通る表示面対角方向の軸に対して、管軸を通る表示面水平方向の軸の側に、前記管軸からの距離が、表示面対角方向における前記管軸からの距離より小さい部位があることを特徴とする偏向ヨーク。
【請求項２】
前記管軸からの距離が、前記表示面対角方向における前記管軸からの距離より小さい部位は、
前記表示面水平方向の軸に対してなす角が、前記表示面対角方向の軸の前記表示面水平方向の軸に対してなす角の略半分である軸の近傍にある請求項１に記載の偏向ヨーク。
【請求項３】
前記表示面側渡り部は、前記表示面水平方向の軸に対してなす角が、前記表示面対角方向の軸の前記表示面水平方向の軸に対してなす角の略半分である軸の近傍に、前記管軸からの距離が最小となる部位がある請求項１に記載の偏向ヨーク。
【請求項４】
前記表示面側渡り部の前記管軸からの距離は、前記表示面側渡り部の外縁から前記管軸におろした垂線の長さである請求項１から３のいずれかに記載の偏向ヨーク。
【請求項５】
前記表示面側渡り部の前記管軸からの距離は、前記表示面側渡り部の内縁から前記管軸におろした垂線の長さである請求項１から３のいずれかに記載の偏向ヨーク。
【請求項６】
前記表示面側渡り部の表示面側の端部が、同一面上にある請求項１から５のいずれかに記載の偏向ヨーク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＴＶやコンピュータモニタ等の陰極線管に用いられる偏向ヨークに関し、特に偏向コイルの形状に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、陰極線管と偏向ヨークとを備えた陰極線管装置の側面半断面図（上半分のみ断面）を示す。陰極線管８は、前面パネル１内面に表示面（蛍光スクリーン面）２を有するガラスバルブ３と、ネック部４内に表示面２にシャドウマスク５を通して電子ビーム６を照射する電子銃７とを備えている。陰極線管８のいわゆるコーン部に偏向ヨーク９が装着されている。
【０００３】
偏向ヨーク９は、最も内側の陰極線管に接するところに水平偏向コイル１１を備え、その外側にセパレータ１２、垂直偏向コイル１３、コア１４が順次重なるように組み立てられている。セパレータ１２は、水平偏向コイル１１と垂直偏向コイル１３とを絶縁及び固定する。
【０００４】
水平偏向コイル１１及び垂直偏向コイル１３は、サドル型のコイルであって、前面パネル１側の渡り部（以下「表示面側渡り部」という）と電子銃７側の渡り部（以下「ネック側渡り部」という）と、表示面側渡り部とネック側渡り部とをつなぐ管軸方向部とで構成されている。なお、渡り部はアーク部と、管軸方向部はコーン部とも呼ばれる。
【０００５】
図７は、水平偏向コイル１１の半体を表示面側から見た図を示す。左右方向の軸がＸ軸、上下方向の軸がＹ軸であり、図示しないＺ軸（Ｘ軸とＹ軸との交点を通り紙面に垂直な軸）が管軸に相当する。このようなサドル型の水平偏向コイル１１を備えた偏向ヨークにおいては、水平偏向コイル１１の表示面側渡り部１５の形状は、本図に示すようにほぼ円弧状に形成されている。
【０００６】
図８は、一般的なセルフコンバーゼンス磁界を発生する偏向ヨークによって偏向された電子ビームによる表示面上の走査線の歪み（これを「ラスター歪」と呼ぶ）を示している。図８に示すような、上下の糸巻き状の歪を上下ピンクッション歪３２といい、内部における上下ピンクッション歪を上下インナーピンクッション歪３１という。なお、上下インナーピンクッション歪は、横線インナーピンクッション歪、又は上下インナーキセン歪とも呼ばれる。
【０００７】
これらの歪みは、偏向ヨークにマグネットや補正コイル等の補正手段を付加することによって補正することができるが、上下ピンクッション歪３２は補正されても、上下インナーピンクッション歪３１は、十分に補正されずに残留することがある。
【０００８】
従来、このような残留した上下インナーピンクッション歪を補正する技術として、補正コイルと直列に、互いに逆極性の複数個のダイオードを並列に接続し、垂直方向周辺部に電子ビームを偏向するときの垂直方向の予備偏向力を、垂直方向中間部に対する予備偏向力よりも相対的に小さくさせる技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００９】
この技術によれば、垂直方向周辺部における上下ピンクッション歪を増加させるような働きを持たせ、偏向ヨークの発生する偏向磁界により、上下ピンクッション歪を補正することで、上下インナーピンクッション歪を補正することができる。
【００１０】
【特許文献１】
特開２０００−３３１６２６号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この補正方法では、上下インナーピンクッション歪を補正するために回路上に新たにダイオードを付加するので、部品点数が増える構造となり、コストが高くなるという問題があった。さらに、ダイオードに偏向電流が流れるため、その分偏向パワーが増大するという問題もあった。
【００１２】
本発明は、前記のような従来の問題を解決するものであり、専用の部品を追加したり、偏向パワーを増加させることなく、簡単な構成で偏向コイル自体が作る磁界によって上下インナーピンクッション歪を補正することができる偏向ヨークを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明に係る偏向ヨークは、表示面側渡り部とネック側渡り部とが管軸方向部でつながれたサドル型の水平偏向コイルを備え、陰極線管に装着される偏向ヨークであって、
前記水平偏向コイルの前記表示面側渡り部を、陰極線管の表示面側から管軸方向に見たときに、
前記表示面側渡り部は、管軸を通る表示面対角方向の軸に対して、管軸を通る表示面水平方向の軸の側に、前記管軸からの距離が、表示面対角方向における前記管軸からの距離より小さい部位があることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明に係る偏向ヨークは、表示面側渡り部の形状により、上下インナーピンクッション歪が生じる付近のローレンツ力を調節しているので、専用の回路を付加することなく、上下インナーピンクッション歪の補正をすることができる。
【００１５】
前記本発明においては、前記管軸からの距離が、前記表示面対角方向における前記管軸からの距離より小さい部位は、
前記表示面水平方向の軸に対してなす角が、前記表示面対角方向の軸の前記表示面水平方向の軸に対してなす角の略半分である軸の近傍にあることが好ましい。
【００１６】
また、前記表示面側渡り部は、前記表示面水平方向の軸に対してなす角が、前記表示面対角方向の軸の前記表示面水平方向の軸に対してなす角の略半分である軸の近傍に、前記管軸からの距離が最小となる部位はあることが好ましい。
【００１７】
前記の各好ましい構成によれば、補正効果をより高めることができ、上下ピンクッション歪の変化は抑えて、上下インナーピンクッション歪を補正することができる。
【００１８】
また、前記表示面側渡り部の前記管軸からの距離は、前記表示面側渡り部の外縁から前記管軸におろした垂線の長さである構成としてもよい。
【００１９】
また、前記表示面側渡り部の前記管軸からの距離は、前記表示面側渡り部の内縁から前記管軸におろした垂線の長さである構成としてもよい。
【００２０】
また、前記表示面側渡り部の表示面側の端部が、同一面上にある構成としてもよい。
【００２１】
以下、本発明の一実施形態について、図面を用いて説明する。陰極線管及び偏向ヨークの基本構成は図６に示した構成と同様であるので説明を省略し、本発明の特徴部である水平偏向コイルの形状について詳細に説明する。以下の各図において、Ｘ軸はＺ軸（陰極線管の管軸）を通る陰極線管表示面の水平方向の軸、Ｙ軸はＺ軸を通る陰極線管表示面の垂直方向の軸である。
【００２２】
図１（ａ）は、本実施の形態に係る水平偏向コイルの側面概略図を示している。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ方向矢視図、すなわち水平偏向コイルを陰極線管表示面側からＺ軸方向に見た正面概略図である。本実施の形態に係る水平偏向コイルは、上下１対の水平偏向コイルで構成されているが、図１（ａ）、（ｂ）は片側半分を図示している。このことは、以下の各図においても同様である。
【００２３】
図１（ｂ）において、領域５１ａ、５１ｂは、表示面側渡り部５１の領域であり、５１ａは対角軸近傍部であり、５１ｂは半対角軸近傍部である。対角軸近傍部５１ａは、管軸を通る表示面対角方向の軸２１（以下、「対角軸２１」という）を挟む領域のことである。
【００２４】
半対角軸近傍部５１ｂは、対角軸近傍部５１ａに対して、Ｘ軸側の領域であり、半対角軸２１ａを挟む領域である。半対角軸２１ａとは、Ｘ軸とのなす角が、対角軸２１とＸ軸とがなす角の略半分の軸のことである。半対角軸近傍部５１ｂは、より具体的には、半対角軸２１ａを管軸上の点を中心として、正方向、負方向のそれぞれに１０度程度回転したときに、この回転した軸と表示面側渡り部５１とが重なり合う範囲のことである。
【００２５】
図１（ａ）に示したように、水平偏向コイル２０は、表示面側渡り部５１と、ネック側渡り部５３と、表示面側渡り部５１とネック側渡り部５３とをつなぐサドル型の管軸方向部５２とで構成される。
【００２６】
表示面側渡り部５１の表示面側の端部は、陰極線管の管軸に垂直な同一平面上にある。これを表示面側から見た形状は、図１（ｂ）に示すように、対角軸２１に対してＸ軸の側に、管軸からの距離が、対角軸２１方向における管軸からの距離より小さい部位がある形状である。
【００２７】
言い換えれば、表示面側渡り部５１の内縁から管軸に垂線（管軸に直交する線）をおろしたときに、対角軸近傍部５１ａにおける垂線の長さが半対角軸近傍部５１ｂにおける垂線の長さより大きくなる。
【００２８】
なお、各垂線が表示面側渡り部５１の内縁から管軸におろした垂線の例で説明したが、表示面側渡り部５１の外縁から管軸におろした垂線の場合であっても、前記の関係は同じである。また、第１象限の例で説明したが、第２象限（左上部分）、第３象限（左下部分）、第４象限（右下部分）においても、前記の関係は同じである。
【００２９】
次に、本発明の水平偏向コイルによる上下インナーピンクッション歪の補正作用について説明する。図２は、図７に示したような従来の水平偏向コイルの偏向磁界によって表示面の第１象限（表示面側から見て）へ電子ビームを偏向したときの電子ビームの軌道７１と、水平偏向コイルの表示面側渡り部５１に流れる偏向電流の向き７３と、表示面側渡り部５１から発生する磁界の向き７４と、その磁界中の電子ビームに働くローレンツ力のＹ方向成分Ｆｙとを示す図である。図中、塗りつぶした丸印２２が電子ビームの断面を、白抜きの矢印２３がローレンツ力のＹ成分Ｆｙを示す。磁界中の電子ビームに働くローレンツ力のＹ方向成分Ｆｙは、以下の式（１）で表されることが知られている。
【００３０】
式（１）Ｆｙ＝−ｅ×Ｖｘ×Ｂｚ
ここで、ｅは電子の電荷量、Ｖｘは電子の速度のＸ軸方向成分、Ｂｚは磁界のＺ軸方向成分である。
【００３１】
本発明は、表示面側渡り部５１の形状を工夫することよって、ローレンツ力Ｆｙを表示面の位置ごとに増減させるというものである。図３（ａ）は、本発明の水平偏向コイル半体において、表示面側渡り部５１、電子ビームの偏向領域８２、及び偏向領域８２中の２点における電子ビーム２２ａ、２２ｂの位置関係を示す図である。
【００３２】
白抜き矢印は、電子ビーム２２ａ、２２ｂに働くローレンツ力のＹ軸方向成分を示している。電子ビーム２２ａの位置は、偏向領域８２の対角軸方向の角部付近である。また電子ビーム２２ｂのＹ軸方向の位置は、図７に示したような従来の水平偏向コイル１１の構成を用いたとすれば、偏向領域８２の上下インナーピンクッション歪の残留値が最大となる付近の位置であり、Ｘ軸方向の位置は偏向領域８２の端部付近である。本図の例では、電子ビーム２２ｂは、半対角軸の近傍にある。
【００３３】
電子ビームは偏向磁界により、偏向領域８２内で偏向される。ここで、電子ビーム２２ａに作用するローレンツ力のＹ軸方向成分をＦｙａとし、電子ビーム２２ｂに作用するローレンツ力のＹ軸方向成分をＦｙｂとする。また、電子ビーム２２ａの位置における磁界Ｂｚの大きさをＢｚａ、電子ビーム２２ｂの位置における磁界Ｂｚの大きさをＢｚｂとする。
【００３４】
図３（ａ）に示したように、表示面側渡り部５１と電子ビーム２２ａとの間の距離２４と、表示面側渡り部５１と電子ビーム２２ｂとの間の距離２５とは、ほぼ同じである。これは、電子ビーム２２ａ、２２ｂのＸ軸方向の位置は同じであるが、表示面側渡り部５１にＹ軸に近づく方向に湾曲した湾曲部が形成されているからである。
【００３５】
このため、表示面側渡り部５１が発生する磁界のＺ成分は、ＢｚａとＢｚｂとがほぼ同じになり、式（１）により電子ビーム２２ａ、２２ｂに働くローレンツ力のＹ成分も、ＦｙａとＦｙｂとがほぼ同じになる。
【００３６】
一方、図３（ｂ）は、比較例に係る水平偏向コイル半体において、表示面側渡り部１５、電子ビームの偏向領域８２、及び偏向領域８２中の２点における電子ビーム２２′ａ、２２′ｂの位置関係を示す図である。ここで、電子ビーム２２′ａに作用するローレンツ力のＹ軸方向成分をＦｙ′ａとし、電子ビーム２２´ｂに作用するローレンツ力のＹ軸方向成分をＦ′ｙｂとする。また、電子ビーム２２ａの位置における磁界Ｂｚの大きさをＢ′ｚａ、電子ビーム２２ｂの位置における磁界Ｂｚの大きさをＢ′ｚｂとする。
【００３７】
図３（ｂ）に示した比較例においては、表示面側渡り部の形状がほぼ円弧状であるので、表示面側渡り部１５と電子ビーム２２´ａとの間の距離２６に対して、表示面側渡り部１５と電子ビーム２２´ｂとの間の距離２７が大きくなっている。このため、表示面側渡り部１５が発生する磁界のＺ成分は、Ｂ´ｚａに対して、Ｂ´ｚｂは小さくなり、式（１）によりローレンツ力のＹ成分も、Ｆ´ｙａに比べ、Ｆ´ｙｂが小さくなる。
【００３８】
すなわち、偏向領域８２の上下インナーピンクッション歪が生じる付近においては、図３（ａ）に示した本実施の形態における電子ビームに働くローレンツ力は、図３（ｂ）に示した比較例における電子ビームに働くローレンツ力より大きくなる。
【００３９】
図４（ａ）は、マグネット等の補正手段による補正前の上下ピンクッション歪、及び上下インナーピンクッション歪の状態を示した図である。曲線９１（実線）は、図３（ａ）に示した本実施の形態に対応する上下インナーピンクッション歪であり、曲線３１（破線）は、図３（ｂ）に示した比較例に対応する上下インナーピンクッション歪である。
【００４０】
前記のように、図３（ａ）に示した本実施の形態における電子ビーム２２ｂに働くローレンツ力は、図３（ｂ）に示した比較例における電子ビーム２２´に働くローレンツ力より大きいので、上下インナーピンクッション歪は、従来の曲線３１に対して、曲線９１のように小さくなっている。
【００４１】
図４（ｂ）は、マグネット等の補正手段による補正後において上下内部ピンクッション歪が補正された様子を示している。前記のように、上下インナーピンクッション歪は、小さく抑えられているので、補正後は上下インナーピンクッション歪は残留せず、線９２で示したように、直線状になる。
【００４２】
以上のように、本実施の形態では、専用の回路を付加することなく、表示面側渡り部５１の形状により、電子ビーム２２ｂの位置、すなわち図７に示したような従来の水平偏向コイル１１の構成を用いたとすれば、偏向領域８２の上下インナーピンクッション歪の残留値が最大となる付近の位置のローレンツ力Ｆｙを調節している。すなわち、補正手段は従来から周知の補正手段で足り、上下インナーピンクッション歪の残留歪みを補正するための専用の回路を追加することは特別不要である。
【００４３】
対角軸２１に対してＸ軸の側に、管軸からの距離が、対角軸２１方向における管軸からの距離より小さい部位がある形状とすることにより、ローレンツ力Ｆｙを調節できるが、補正効果をより確実にするためには、この部位が対角軸近傍部５１ａにあることが好ましく、対角軸近傍部５１ａに管軸からの距離が最小となる部位があることが好ましい。この好ましい構成によれば、上下ピンクッション歪の変化は抑えて、上下インナーピンクッション歪を補正することにもなる。
【００４４】
図５は、２１インチ（高さ約３００ｍｍ）のカラー陰極線管用偏向ヨークに用いられる水平偏向コイルの表示面側渡り部５１の形状寸法の一例を示す図である。図５において、半径Ｒ１（寸法２８）＝６２．９６５ｍｍ、半径Ｒ２（寸法２９）＝５５．１５ｍｍ、角度α＝２０．５°、角度β＝３６．９°である。図５に示すように、対角方向近傍部における管軸からの距離が、半対角方向近傍部における管軸からの距離より大きくなっている。
【００４５】
表示面側渡り部がほぼ円形状の従来の偏向ヨークの比較例１の場合（図７）、上下インナーピンクッション歪の残留値の最大値は１．９ｍｍであった。これは、補正手段であるマグネットを作用させた後の結果である。この構成に対して前記特許文献１に示されているように専用の補正回路を追加した比較例２では、インナーピンクッション歪の残留値の最大値は０．４ｍｍまで小さくなり、補正効果は０．５％であった。補正効果は、（比較例１の残留値―比較例２の残留値）／縦方向の画面サイズ（３００ｍｍ）で算出した。
【００４６】
これに対して、図３（ａ）の構成のように、表示面渡り部５１に湾曲部を設けた本発明に係る実施例１では、上下インナーピンクッション歪の残留値の最大値は、比較例２に比べさらに小さくなり、その値は０．１ｍｍとなった。補正効果も上回り、（比較例１の残留値―実施例１の残留値）／縦方向の画面サイズ（３００ｍｍ）で算出した値は０．６％となった。これは、補正手段であるマグネットを作用させた後の結果であるが、比較例２のような専用の補正回路は追加していない。すなわち、比較例１の残留値１．９ｍｍに対して、実施例１の残留値が０．１まで小さくできたのは、表示面渡り部５１に設けた湾曲部の効果であるといえる。
【００４７】
なお、本発明のように、表示面側渡り部の形状により、ローレンツ力を調節する技術を垂直偏向コイルに適用し、ラスター歪が左右の糸巻き状となる場合において、内部のピンクッション歪である左右インナーピンクッション歪の補正を行うようにしてもよい。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、専用の部品を追加したり、偏向パワーを増加させることなく、簡単な構成で偏向コイル自体が作る磁界によって上下インナーピンクッション歪を補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の一実施形態に係る水平偏向コイルの半体を表示面側から見た正面図
（ｂ）本発明の一実施形態に係る水平偏向コイルの側面図
【図２】水平偏向コイルの表示面側渡り部が発生する磁界と電子ビームに働くローレンツ力との関係を示す図
【図３】（ａ）本発明の一実施形態に係る水平偏向コイルの表示面側渡り部の形状と偏向領域中の電子ビームに働くローレンツ力との関係を示す図
（ｂ）比較例に係る水平偏向コイルの表示面側渡り部の形状と偏向領域中の電子ビームに働くローレンツ力との関係を示す図
【図４】（ａ）回路補正前の上下ピンクッション歪及び上下内部ピンクッション歪を従来技術と本発明とで比較して示す図
（ｂ）回路補正後において上下内部ピンクッション歪が補正された様子を示す図
【図５】本発明の一実施形態に係る水平偏向コイル半体を示す正面図
【図６】カラー陰極線管の一例に係る断面図
【図７】従来の水平偏向コイルの半体を表示面側から見た図
【図８】従来のセルフコンバーゼンス磁界に起因して生じる左右ピンクッション歪及び左右内部ピンクッション歪の一例を示す図
【符号の説明】
２  表示面
８  陰極線管
９  偏向ヨーク
１１  水平偏向コイル
１２  セパレータ
１３  垂直偏向コイル
２１  対角軸
２１ａ  半対角軸
５１  表示面側渡り部
５１ａ  対角軸近傍部
５１ｂ  半対角軸近傍部
５２  管軸方向部
５３  ネック側渡り部
【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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