(57)【要約】【課題】簡易な構成で効果的に速度変調の感度を向上させた陰極線管装置を提供すること。【解決手段】速度変調コイル１８Ａ，１８Ｂの外側から、電子銃２４において主レンズを形成するＧ５Ｂ電極とＧ６電極との間隙に対応するカラー陰極線管外周を包囲する磁性体リング５０を設けた。【選択図】          図２
2004288464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子銃から射出された電子ビームを水平偏向コイルおよび垂直偏向コイルによって偏向し、蛍光体スクリーンを走査する陰極線管装置であって、
電子ビームの水平走査速度を変調するための速度変調コイルと、
前記速度変調コイルの外側から、前記電子銃における電極と電極の間隙に対応する陰極線管外周を包囲する磁性体と、
を有することを特徴とする陰極線管装置。
【請求項２】
前記磁性体は環状に形成されており、当該磁性体が陰極線管に外挿されていることを特徴とする請求項１記載の陰極線管装置。
【請求項３】
前記磁性体が、主レンズを形成する電極と電極との間隙に対応する陰極線管外周部に設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の陰極線管装置。
【請求項４】
前記磁性体は、Ｎｉ−Ｚｎフェライトの焼結体であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の陰極線管装置。
【請求項５】
前記磁性体は、樹脂にＮｉ−Ｚｎフェライト系の磁性体粉末を混合したものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の陰極線管装置。
【請求項６】
前記速度変調コイルは、自身の発生する磁界と前記水平偏向コイルの発生する磁界との相互干渉に起因して前記蛍光体スクリーン上の画像にリンギングを生じない程度に、当該水平偏向コイルから管軸方向に離間されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の陰極線管装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビ受像機やコンピュータディスプレイなどに用いられる陰極線管に関し、特に、速度変調コイルを備えた陰極線管装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、テレビ受像機における高画質化を実現する一つの方法として画像の輪郭強調がある。当該輪郭強調を行なうために速度変調コイルが設けられる。速度変調コイルは、陰極線管のネック部またはその近傍に備えられ、垂直方向の磁界を発生して電子ビームの水平走査速度を変調することにより画像の輪郭強調を行なうものである（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ところで、カラー陰極線管装置においては、近年の大画面化による蛍光体スクリーン上における電子ビームスポット径の増大、高輝度化による陽極電圧の上昇、あるいは、前面パネルのフラット化に伴って、画像の輪郭強調のための前記磁界に一層強い強度が要求されている。
この場合に、速度変調コイルに流す電流量を増大させたり、速度変調コイルの巻数を増やしたりすることなく、電子ビームに作用する前記磁界の強度を向上させることができるカラー陰極線管装置が考案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
特許文献２に記載のカラー陰極線管装置においては、ネック内に収納された電子銃の第５グリッド（Ｇ５電極）に設けられた、Ｒ、Ｇ、Ｂの各電子ビームの通過孔の上下に磁性体を配すると共に、当該Ｇ５電極に対応するネック外周に速度変調コイルを設けている。これにより、速度変調コイルで発生した磁束が前記磁性体によって集束されて、電子ビームの通過領域に当該磁束を集中することができ、電子ビームの速度変調に寄与する磁界の強度を向上することができる。
【０００５】
【特許文献１】
実公昭５７−４５６５０号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平６−２８３１１３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した特許文献２に記載のカラー陰極線管装置では、金属部品である電極（Ｇ５電極）表面に発生する渦電流による損失のため、元々、当該Ｇ５電極内側（電子ビームの通過領域）に発生する磁界の強度は低く、この低い強度の磁界を前記磁性体により高めたところで、あまりその効果は期待できない。すなわち、特許文献２のカラー陰極線管装置では、期待するほど速度変調の感度（速度変調コイルへの入力電流に対する電子ビームの速度変調量）が向上しない。さらに、前記磁性体とＧ５電極とは溶接接合されているのであるが、こういった小さな部品同士を溶接するための工数がかかり、製造コストが高くなってしまう。
【０００８】
本発明は、上記の課題に鑑み、簡易な構成で効果的に速度変調の感度を向上させた陰極線管装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係る陰極線管装置は、電子銃から射出された電子ビームを水平偏向コイルおよび垂直偏向コイルによって偏向し、蛍光体スクリーンを走査する陰極線管装置であって、電子ビームの水平走査速度を変調するための速度変調コイルと、前記速度変調コイルの外側から、前記電子銃における電極と電極の間隙に対応する陰極線管外周を包囲する磁性体とを有することを特徴とする。
【００１０】
また、前記磁性体は環状に形成されており、当該磁性体が陰極線管に外挿されていることを特徴とする。
さらに、前記磁性体が、主レンズを形成する電極と電極との間隙に対応する陰極線管外周部に設けられていることを特徴とする。
また、前記磁性体は、Ｎｉ−Ｚｎフェライトの焼結体であることを特徴とする。
【００１１】
また、前記磁性体は、樹脂にＮｉ−Ｚｎフェライト系の磁性体粉末を混合したものであることを特徴とする。
また、前記速度変調コイルは、自身の発生する磁界と前記水平偏向コイルの発生する磁界との相互干渉に起因して前記蛍光体スクリーン上の画像にリンギングを生じない程度に、当該水平偏向コイルから管軸方向に離間されていることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、実施の形態に係るカラー陰極線管装置１０の概略構成を示す半断面図である。
図１に示すように、カラー陰極線管装置１０は、カラー陰極線管１２、偏向ヨーク１４、ＣＰＵ（Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ  ａｎｄ    Ｐｕｒｉｔｙ    Ｕｎｉｔ）１６、および速度変調コイル１８等から成る。
【００１３】
カラー陰極線管１２は、フェースパネル２０とファンネル２２とが接合されてなるガラスバルブ内にインライン型電子銃（以下、単に「電子銃」と言う。）２４やシャドウマスク２６などが収納されて構成される。
フェースパネル２０の内面には、赤、緑、青の各蛍光体ドットが規則正しく配列されてなる蛍光体スクリーン２８が形成されている。前記シャドウマスク２６は当該蛍光体スクリーン２８とほぼ並行して設けられている。シャドウマスク２６には電子ビーム通過孔が多数設けられ、電子銃２４から射出される３本の電子ビーム３０がそれぞれの蛍光体に正しく当たるようになっている。
【００１４】
偏向ヨーク１４は、ファンネル２２外周に設けられており、電子銃２４から射出される３本の電子ビーム３０を上下・左右に偏向し、ラスタースキャン方式で蛍光体スクリーン２８を走査させるものである。偏向ヨーク１４はサドル型の水平偏向コイル３２とトロイダル型の垂直偏向コイル３４とを備えており、垂直偏向コイル３４はフェライトコア３６に巻回されている。垂直偏向コイル３４と水平偏向コイル３２との間には、樹脂枠３８が設けられている。樹脂枠３８は、垂直偏向コイル３４と水平偏向コイル３２との間の電気的な絶縁状態を維持すると共に、両偏向コイル３２，３４を支持する役割を果たしている。
【００１５】
図２は、ファンネル２２において円筒形をしたネック部４０付近の拡大断面図である。
電子銃２４は、ネック部４０内側に収納されている。電子銃２４は、３個のヒータ（不図示）により各別に加熱される３個のカソードＫ（図には、直線上に配列された３個カソードの内の手前の１個のみが現われている。）と、当該カソードＫから管軸方向、蛍光体スクリーン２８に向けて所定間隔離間して順次配置されたＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５Ａ、Ｇ５Ｂ、およびＧ６の各電極と、電極Ｇ６に取付けられたシールドカップＳＣ等から成る。なお、この電子銃２４は、電極Ｇ５Ｂと電極Ｇ６とで当該両電極間に主レンズを形成し、当該主レンズにより各電子ビームを蛍光体スクリーン２８上で集束するように構成されている。
【００１６】
ＣＰＵ１６は、電子銃２４に対応するネック部４０外周に設けられており、電子ビームの静コンバーゼンス調整およびピュリティー調整を行なうためのものである。ＣＰＵ１６は、円筒形をした樹脂枠４２にピュリティー（色純化）磁石４４、４極磁石４６および６極磁石４８が取付けられてなるものである。なお、ピュリティー磁石４４、４極磁石４４および６極磁石４６は、いずれも円環状をした２枚の磁石１組で構成されている。
【００１７】
速度変調コイル１８は一対のループコイル（以下、単に「コイル」と言う。）１８Ａ，１８Ｂから成る。コイル１８Ａ，１８Ｂは、ＣＰＵ１６の前記樹脂枠４２に取付けられている。すなわち、速度変調コイル１８は、ＣＰＵ１６に一体的に取付けられている。
図３（ａ）に速度変調コイル１８の概略斜視図を、図３（ｂ）に管軸と直交する平面で切断した概略切断図を、図３（ｃ）に上面図をそれぞれ示す。
【００１８】
コイル１８Ａ，１８Ｂは、素線径０．４［ｍｍ］のポリウレタン被覆銅線が略方形に４巻されてなるものであり、図３に示すように、ネック部４０の外周形状に適合する（外周形状に沿った）形で上下に対向して配置されている。コイル１８Ａ，１８Ｂは、それぞれ長さＬ１＝２５［ｍｍ］、平面展開した際の幅Ｗ１＝３５［ｍｍ］であり、径φＤ＝３６［ｍｍ］となる仮想円筒面に沿う形で前記樹脂枠４２に取付けられた際の幅Ｗ２＝約３０［ｍｍ］となっている。
【００１９】
速度変調コイル１８には、映像信号を微分して得られる速度変調信号に応じた電流が通電される。
また、円環状をした磁性体リング５０が、速度変調コイル１８の外側からカラー陰極線管１２（ネック部４０）に外挿されている。磁性体リング５０は、Ｎｉ−Ｚｎフェライト系磁性体粉末の焼結体であり、当該焼結体の固有抵抗値は１×１０４［Ω・ｍ］である。磁性体リング５０の内径は３８［ｍｍ］、外径は４４［ｍｍ］、高さは４［ｍｍ］である。なお、磁性体リング５０は、前記樹脂枠４２に取付けられており、その位置は、管軸方向においてＧ５Ｂ電極とＧ６電極の間隙に対応する位置である。すなわち、当該磁性体リング５０は、水平偏向コイル１８の外側から、Ｇ５Ｂ電極とＧ６電極の間隙に対応するカラー陰極線管１２を包囲するように設けられている。
【００２０】
上記のように磁性体リング５０を設けることにより、ネック部４０内で電子ビーム３０に作用する磁束の密度を高めることが可能となる。
このことを、図４、図５を用いて説明する。図４（ａ）は磁性体リング５０を備えていない場合に生じる磁束の様子を表した図であり、図４（ｂ）は磁性体リング５０を備えた場合に生じる磁束の様子を表した図である。なお、図４（ａ）、図４（ｂ）は共に、速度変調コイル１８の存在する位置で、ネック部４０を管軸に垂直な平面で切断した模式図である。
【００２１】
図４（ａ）、図４（ｂ）から分かるように、磁性体リング５０を設けると、いわゆる有芯効果により磁性体リング５０の内側（ネック部４０における電子ビームの通過領域）に磁束が集中することになって、電子ビームに作用する磁束の密度が高くなる。
しかも、磁性体リング５０は、電子銃２４における電極（Ｇ５Ｂ電極）と電極（Ｇ６電極）の間隙に対応する位置に設けられているので、電極における渦電流損の影響を可能な限り避けることができるとともに、磁界領域を広域にすることができるので、効果的に速度変調の感度を向上させることができる。
【００２２】
図５は、管軸中心における磁束密度の変化を管軸方向Ｇ５Ａ電極付近からシールドカップＳＣ付近に渡って（図５（ａ）参照）測定した結果を示す図であり、図５（ｂ）は磁性体リング５０を備えていない場合を、図５（ｃ）は磁性体リング５０を備えている場合をそれぞれ示している。
図５（ｂ）から、管軸方向電極の存在する区間では、当該電極で発生する渦電流損により、電極の存在しない区間（電極と電極の間隙部分）と比較して磁束密度が低下することがわかる。従来は、この低下した磁束密度を高めることしていたため、期待するほど速度変調感度が向上しなかったのである。
【００２３】
図５（ｃ）から、磁性体リング５０の存在により、Ｇ５Ｂ電極とＧ６電極との間隙部分の磁束密度が約２倍になり、また、電子銃のスクリーン側に磁界領域が伸びていることがわかる。これにより、従来の場合よりも速度変調感度が向上することとなるのである。
図６は、磁性体リングを設けない空芯の場合と、磁性体リングにＭｇＺｎ系フェライトの焼結体を用いた場合と、磁性体リングにＮｉＺｎ系フェライトの焼結体を用いた場合における、速度変調感度の比較試験結果を示すグラフである。
【００２４】
図６において、横軸は前記速度変調信号の周波数（以下、「速度変調周波数」と言う。）を示している。
縦軸は、蛍光体スクリーン中央部における５％輝度径（電子ビームスポットの輝度ピークを１００％としたときに、最低輝度から５％分カットして得られる電子ビームのスポット径）の電子ビームスポットの水平方向の変位量（以下、「ビーム変位量」と言う。）を相対的に表したものである。すなわち、速度変調周波数１ＭＨｚ時における空芯の場合のビーム変位量を１００％としてその他の場合のビーム変位量を表したものである。なお、本比較試験においては、いずれの場合も、速度変調コイルへの通電量は０．８［Ａ］と一定とした。
【００２５】
図６に示すように、速度変調周波数が１〜５ＭＨｚの範囲では、ＭｇＺｎ系のものは、空芯のものに対して速度変調効果を１．５倍に向上させることができる。また、ＮｉＺｎ系のものであっても、空芯のものに対して速度変調効果を１．２倍に向上させることができる。
以上説明したように、本実施の形態に係るカラー陰極線管装置では、速度変調コイルの外側から、電子銃における、ある電極（Ｇ５Ｂ電極）と当該ある電極に隣接する他の電極（Ｇ６電極）の間隙に対応する陰極線管外周を包囲する磁性体リングが設けられている。これによって、速度変調コイルで発生する磁束が前記間隙に集中されることとなり、電子ビーム通過領域における磁束密度を効果的に高めることが可能となる。その結果、速度変調感度を向上させることができる。
【００２６】
図５（ｂ）から、磁性体リングを用いない場合であっても、管軸上においては、電極の存在する区間と比較して、電極間の間隙区間により多くの磁束が発生することが分かる。そこで、従来、電子銃の存在する区間における電子ビームの通過領域に、全体的に多くの磁束を発生させるためだけに、電極を分割して間隙を増やすといった手法が採られることがある。この場合、部品点数の増加と組立て工数の増加によって電子銃のコストアップが余儀なくされている。これに対し、本実施の形態によれば、そういった手法を採ることなく、上述したようにして効果的に電子ビーム通過領域における磁束密度を高めることができるのである。
【００２７】
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記した形態に限らないことは勿論であり、例えば、以下のような形態とすることも可能である。
（１）上記実施の形態では、速度変調コイルと磁性体リングとは、ＣＰＵに一体的に取付けた。すなわち、速度変調コイルと磁性体リングとをＣＰＵの樹脂枠に取付けることとしたが、これに限らず、偏向ヨークに一体的に取付けることとしても構わない。
【００２８】
図７に、そのようにした例を示す。
図７に示すように、本例では、偏向ヨークにおいて、水平偏向コイル３２と垂直偏向コイル３６との間を絶縁すると共に、両偏向コイル３２，３６を支持する樹脂枠５２をネック部４０まで延設し、当該延設部分に速度変調コイル５４および磁性体リング５０を取付けることとした。すなわち、図７に示す例は、速度変調コイル５４と磁性体リング５０とを偏向ヨークに一体的に取付けたものである。
【００２９】
なお、本例では、ＣＰＵを構成するピュリティ磁石４４、４極磁石４４、および６極磁石４８も前記樹脂枠５２に取付けられている。この意味では、本例は、ＣＰＵと偏向ヨークとが一体的に設けられたものといえる。
（２）図７に示す例では、図２で紹介した例よりも、速度変調コイル５４を水平偏向コイル３２寄りに延長している。これは、シールドカップＳＣの蛍光体スクリーン側端から速度変調コイルをはみ出さすことにより、当該はみ出し部分に対応する電子ビーム通過区間（金属部品（電極やシールドカップ）のない区間）に速度変調コイルの磁束を発生させて、少しでも速度変調感度の向上を図ろうとするものである。
【００３０】
ここで、注意を要するのは、余り延長しすぎない、すなわち、速度変調コイルと水平偏向コイルを近づけすぎないことである。近づけすぎると、速度変調コイルの発生する磁界と水平偏向コイルの発生する磁界とが過度に相互干渉して、蛍光体スクリーン上の画像にいわゆるリンギングが発生するからである。
本例において、速度変調コイルの蛍光体スクリーン側端部から、水平偏向コイルの電子銃側端部まで距離Ｌ２を８［ｍｍ］以上に設定すれば、問題となるようなリンギングは生じないことが確認されている。
（３）上記実施の形態では、磁性体リングをＧ５電極とＧ６電極との間隙に設けた。これは、この２個の電極間の間隙において主レンズが形成され、一般的に（本例でも）主レンズを形成する電極間の間隙が他のいずれの電極間の間隙よも広いからである。
【００３１】
しかしながら、磁性体リングを配する位置は、上記した電極間の間隙に限らず、他の間隙であっても構わない。ある電極とこれに隣接する他の電極との間隙であれば、電子ビーム通過領域に磁束を集中させることができるからである。
また、磁性体リングの個数も１個に限らない。複数個の磁性体リングを準備して、複数の間隙の各々に配することとしてもよい。これにより、一層、電子ビーム通過領域全体における磁束密度が高くなり、速度変調感度が向上することとなる。
（４）上記実施の形態では、磁性体リングを円環状に形成したが、図８に示すように方形枠状に形成しても構わない。あるいは、５角以上の多角枠状に形成しても良い。この場合、ネック部内に生じる磁束の対称性を確保するために、正多角枠状とすることが好ましい。
【００３２】
また、上記実施の形態では、磁性体リングを完全に閉じた円環状としたが、磁性体リングの一部を切り欠いてＣ字状としても構わないし、２箇所以上切り欠いても構わない。要は、電極間の間隙をカラー受像管（ネック部）外周から包囲するような形状であれば、上述してきた所定の効果を奏することができるのである。
（５）上記実施の形態では、磁性体リングにＮｉ−Ｚｎフェライトの焼結体を用いたが、これに限らず、Ｍｇ−Ｚｎフェライトの焼結体を用いても構わない。
【００３３】
あるいは、焼結体に限らず、上記いずれかのフェライトの粉末を樹脂に混入して成形した磁性体リングを用いてもよい。こうすることにより、焼結体を用いる場合と比較して、コストダウンを図ることが可能となる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る陰極線管装置によれば、速度変調コイルの外側から、電子銃における電極と電極の間隙に対応する陰極線管外周を包囲する磁性体によって、電子ビーム通過領域の当該間隙に対応する区間に速度変調コイルの磁束を集中することが可能となり、その結果、速度変調感度が向上することとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】カラー陰極線管装置の概略構成を示す半断面図である。
【図２】上記カラー陰極線管装置のネック部およびその付近の拡大図である。
【図３】速度調整コイルおよび磁性体リングを示す図である。
【図４】（ａ）は、磁性体リング無しの場合の磁束の様子そ示す図である。
（ｂ）は、磁性体リングを設けた場合の磁束の様子を示す図である。
【図５】磁性体リングを設けない場合（ｂ）と、設けた場合（ｃ）とにおける管軸上における磁束密度の様子す示す図である。
【図６】空芯の場合と、ＭｇＺｎ系フェライト焼結体からなる磁性体リングを設けた場合と、ＮｉＺｎ系フェライト焼結体からなる磁性体リングを設けた場合とにおいて、速度変調周波数を変化させた際の速度変調効果指数を示す図である。
【図７】変形例に係るカラー受像管装置における、ネック部およびその付近を拡大した図である。
【図８】変形例に係る磁性体リングを示す図である。
【符号の説明】
１０    カラー陰極線管装置
１２    カラー陰極線管
１８    速度変調コイル
２４    電子銃
２８    蛍光体スクリーン
３２    水平偏向コイル
３４    垂直偏向コイル
５０    磁性体リング
Ｇ５Ｂ，Ｇ６    電極
【図１】
2004288464.tif 000003
【図２】
2004288464.tif 000004
【図３】
2004288464.tif 000005
【図４】
2004288464.tif 000006
【図５】
2004288464.tif 000007
【図６】
2004288464.tif 000008
【図７】
2004288464.tif 000009
【図８】
2004288464.tif 000010