(57)【要約】【課題】偏向装置の偏向効率を悪化させることなく画面のピンクッション歪を補正する。【解決手段】水平偏向コイル１４の径大側の開口周辺に配置された補正磁界発生コイル１５は、陰極線管装置の画面の対角付近に走査される電子ビームの軌道の近傍に配置され、電子銃から蛍光体スクリーンに向かう方向の直流電流が流される第１コイル部１５１と、Ｙ軸（垂直方向軸）の近傍に配置され、蛍光体スクリーンから電子銃に向かう方向の直流電流が流される第２コイル部１５２とを有する。第１コイル部１５１及び第２コイル部１５２に流れる直流電流は水平偏向コイル及び垂直偏向コイルにそれぞれ流れる電流とは独立している。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平偏向コイルと垂直偏向コイルとを具備した偏向装置であって、
前記水平偏向コイルの径大側の開口周辺に補正磁界発生コイルを更に具備し、
前記偏向装置が搭載される陰極線管装置の管軸をＺ軸とし、前記Ｚ軸を通る水平方向の軸をＸ軸とし、前記Ｚ軸を通る垂直方向の軸をＹ軸としたとき、前記補正磁界発生コイルは、その導線が前記Ｚ軸に対して略平行に延設された第１コイル部と第２コイル部とを備え、
前記第１コイル部は前記陰極線管装置の画面の対角付近に走査される電子ビームの軌道の近傍に配置され、前記第１コイル部に流れる電流の向きは前記陰極線管装置の電子銃から蛍光体スクリーンに向かう方向であり、
前記第２コイル部は前記Ｙ軸の近傍に配置され、前記第２コイル部に流れる電流の向きは前記陰極線管装置の蛍光体スクリーンから電子銃に向かう方向であり、
前記第１コイル部及び前記第２コイル部に流れる電流は、前記水平偏向コイル及び前記垂直偏向コイルにそれぞれ流れる電流とは独立した直流電流であることを特徴とする偏向装置。
【請求項２】
前記補正磁界発生コイルが平面状コイルからなる請求項１に記載の偏向装置。
【請求項３】
前記Ｘ軸及び前記Ｚ軸を含むＸＺ面と前記Ｙ軸及び前記Ｚ軸を含むＹＺ面とで区切られた４つの各空間内に前記第１コイル部が１つずつ配置され、前記ＸＺ面に対して両側に前記第２コイル部が２つずつ配置され、前記ＸＺ面に対して同じ側に配置された２つの前記第２コイル部は前記ＹＺ面を挟んで互いに近接し又は前記ＹＺ面内にほぼ位置している請求項１に記載の偏向装置。
【請求項４】
１つの前記第１コイル部と１つの前記第２コイル部とが１つのコイルを構成する請求項３に記載の偏向装置。
【請求項５】
前記ＸＺ面に対して同じ側に配置された２つの前記第１コイル部と２つの前記第２コイル部とが１つのコイルを構成する請求項３に記載の偏向装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の偏向装置を備えた陰極線管装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、偏向装置、及び偏向装置を備えた陰極線管装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のパネルが平面化された陰極線管では、画面の上下左右におけるラスタが、対角付近で外側方向に湾曲し、いわゆるピンクッション状に歪みやすい（以下、このようなラスタの歪みを「ピンクッション歪」という）。
【０００３】
ピンクッション歪を偏向装置で補正する一つの方法が特許文献１に開示されている。これを図９〜図１１を用いて簡単に説明する。図９は従来技術の偏向装置の斜視図である。偏向装置１の径大側開口部の左右位置に、陰極線管の管軸（Ｚ軸）に対して対称に１対の平面状コイル２を配置し、これに垂直偏向電流に同期した鋸歯波状の電流を供給する。図１０は陰極線管装置の画面上のピンクッション状に歪んだラスタ７０を示している。図１０を用いて平面状コイル２の動作を説明する。一対の平面状コイル２に垂直偏向電流に同期した鋸歯状波の電流が供給されると、補正磁界３が発生する。この補正磁界３は、画面の対角に走査される電子ビーム４に画面中央に向かうローレンツ力５を付与する。その結果、ピンクッション歪７０が図１１の実線７２のように補正される。
【０００４】
しかしながら、この特許文献１の技術では、平面状コイル２が発生する補正磁界３は画面の対角付近に走査される電子ビーム４にしか作用しない。したがって補正効果が小さいという課題を有していた。
【０００５】
この課題を解決する手法が特許文献２に開示されている。これを図１２〜図１３を用いて説明する。図１２は特許文献２に開示された偏向装置６の正面図である。偏向装置６の径大側開口部周辺に６つの電磁コイル７ａ、７ｂを配置し、電磁コイル７ａには水平偏向電流が供給され、電磁コイル７ｂには垂直偏向電流が供給される。図１３は特許文献２の電磁コイル７ａ、７ｂによる作用を示した模式図である。点線７０は陰極線管装置の画面上のピンクッション状に歪んだラスタである。電磁コイル７ａ、７ｂに水平偏向電流、垂直偏向電流がそれぞれ供給されると、補正磁界８ａ、８ｂが発生する。補正磁界８ａは、画面の対角に走査される電子ビーム９にローレンツ力１０を付与し、補正磁界８ｂは、管軸を通る上下方向軸（Ｙ軸）上の上下の端部に走査される電子ビーム１１にローレンツ力１２を付与する。したがって、ピンクッション歪７０が実線７２のように補正される。特許文献２の手法は、画面の対角付近のみならず、Ｙ軸付近にも補正磁界を発生させるため、特許文献１の手法に比べて補正効果が大きい。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−２２０６６０号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開２００１−３５４１２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献２では、ピンクッション歪は効率よく補正されるが、電磁コイル７ａ、７ｂが偏向コイルと接続されるため、偏向装置としての直流抵抗およびインダクタンスが増大し偏向効率が悪化する。従って、特許文献２の手法は、補正効果は大きいが実用的でないという問題があった。
【０００９】
本発明は上記の問題に鑑み、偏向装置の偏向効率を悪化させることなく画面のピンクッション歪を補正する偏向装置およびこの偏向装置を備えた陰極線管装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の偏向装置は、水平偏向コイルと垂直偏向コイルとを具備した偏向装置であって、前記水平偏向コイルの径大側の開口周辺に補正磁界発生コイルを更に具備し、前記偏向装置が搭載される陰極線管装置の管軸をＺ軸とし、前記Ｚ軸を通る水平方向の軸をＸ軸とし、前記Ｚ軸を通る垂直方向の軸をＹ軸としたとき、前記補正磁界発生コイルは、その導線が前記Ｚ軸に対して略平行に延設された第１コイル部と第２コイル部とを備え、前記第１コイル部は前記陰極線管装置の画面の対角付近に走査される電子ビームの軌道の近傍に配置され、前記第１コイル部に流れる電流の向きは前記陰極線管装置の電子銃から蛍光体スクリーンに向かう方向であり、前記第２コイル部は前記Ｙ軸の近傍に配置され、前記第２コイル部に流れる電流の向きは前記陰極線管装置の蛍光体スクリーンから電子銃に向かう方向であり、前記第１コイル部及び前記第２コイル部に流れる電流は、前記水平偏向コイル及び前記垂直偏向コイルにそれぞれ流れる電流とは独立した直流電流であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の陰極線管装置は、上記の本発明の偏向装置を備える。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の偏向装置によれば、第１コイル部は陰極線管装置の画面の対角付近に走査される電子ビームの軌道の近傍に配置され、第１コイル部に流れる電流の向きは前記陰極線管装置の電子銃から蛍光体スクリーンに向かう方向である。従って、第１コイル部は、陰極線管装置の画面の対角付近に走査される電子ビームに対してＺ軸側に向かう方向のローレンツ力を付与する第１補正磁界を発生する。
【００１３】
また、第２コイル部はＹ軸の近傍に配置され、第１コイル部に流れる電流の向きは前記陰極線管装置の蛍光体スクリーンから電子銃に向かう方向である。従って、第２コイル部は、画面のＹ軸上付近に走査される電子ビームに対してＺ軸とは反対側に向かう方向のローレンツ力を付与する第２補正磁界を発生する。
【００１４】
これら第１コイル部による第１補正磁界と、第２コイル部による第２補正磁界とにより、画面のピンクッション歪を効率良く補正することができる。
【００１５】
また、第１コイル部及び第２コイル部に流れる電流は、水平偏向コイル及び垂直偏向コイルにそれぞれ流れる電流とは独立した直流電流であるので、偏向装置の偏向効率に悪影響を及ぼすことなく画面のピンクッション歪を補正できる。
【００１６】
上記の本発明の偏向装置において、前記補正磁界発生コイルが平面状コイルからなることが好ましい。これにより、上記の第１コイル部と第２コイル部とを所望する位置に配置することが容易になる。
【００１７】
また、上記の本発明の偏向装置において、前記Ｘ軸及び前記Ｚ軸を含むＸＺ面と前記Ｙ軸及び前記Ｚ軸を含むＹＺ面とで区切られた４つの各空間内に前記第１コイル部が１つずつ配置され、前記ＸＺ面に対して両側に前記第２コイル部が２つずつ配置され、前記ＸＺ面に対して同じ側に配置された２つの前記第２コイル部は前記ＹＺ面を挟んで互いに近接し又は前記ＹＺ面内にほぼ位置していることが好ましい。これにより、第１コイル部及び第２コイル部の効率よい配置が可能になる。また、大きな補正効果が得られる。
【００１８】
この場合において、１つの前記第１コイル部と１つの前記第２コイル部とが１つのコイルを構成することが好ましい。これにより、全体として４つのコイルで画面のピンクッション歪を効率良く補正することができ、図１２及び図１３に示した６つのコイルを使用した従来の構成に比べて、コイルの数を減少させることができ、組み立て工数を減少させることが可能となる。
【００１９】
あるいは、前記ＸＺ面に対して同じ側に配置された２つの前記第１コイル部と２つの前記第２コイル部とが１つのコイルを構成しても良い。これにより、全体として２つのコイルで画面のピンクッション歪を効率良く補正することができ、コイルの数と組み立て工数とを更に減少させることが可能となる。
【００２０】
また、本発明の陰極線管装置は、上記の本発明の偏向装置を備えるので、偏向効率が良く、かつ画質の優れた陰極線管装置を提供することができる。
【００２１】
以下、本発明を具体的な実施形態を示しながら詳細に説明する。
【００２２】
本発明に係る陰極線管装置の一実施形態を、図１を参照しながら説明する。図１に示すように、陰極線管装置４３は、画面表示部４４がほぼ矩形状のガラス製のパネル４５、このパネル４５に連接された漏斗状のガラス製ファンネル４６、及びこのファンネル４６に連接された円筒状のガラス製のネック部４７からなる真空外囲器を有する。ネック部４７とファンネル４６との接合部近傍の外面に偏向装置１３が装着されている。ファンネル４６は、ネック部４７との接合部から偏向装置１３が装着されている領域までの径小部、いわゆるヨーク部４８を有する。パネル４５の内面には、青、緑、赤に発光するドット状またはストライプ状の３色蛍光体層からなる蛍光体スクリーン４９が設けられ、この蛍光体スクリーン４９に対向するようにして、多数の電子ビーム通過孔が形成されたシャドウマスク５０が配置されている。ネック部４７内には３本の電子ビーム５１を射出するインライン型の電子銃６９が配設されている。電子ビーム５１は、偏向装置１３の発生する水平、垂直偏向磁界により水平、垂直方向に偏向され、シャドウマスク５０を介して蛍光体スクリーン４９を水平、垂直走査し、これにより、カラー画像を表示する。
【００２３】
図２に本発明の一実施形態に係る偏向装置の斜視図を示す。以下の説明の便宜のために、図示したように、陰極線管装置の管軸をＺ軸（パネル側を正）、Ｚ軸を通る水平方向軸をＸ軸（パネル側から見て右側を正）、Ｚ軸を通る垂直方向軸をＹ軸（上側を正）とするＸＹＺ３次元直交座標系を定義する。水平偏向コイル１４、垂直偏向コイル（図示せず）を具備した略漏斗形状の偏向装置１３の径大側（パネル側）の開口周辺部の上下部分に、補正磁界発生コイル１５が配置されている。補正磁界発生コイル１５は、それぞれが略矩形状の平面状コイルである４つの補正コイル１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄからなる。Ｘ軸及びＺ軸を含むＸＺ面とＹ軸及びＺ軸を含むＹＺ面とで区切られた４つの各空間内に補正コイルが１つずつ配置される。略矩形状をなす各補正コイルの４つの辺のうち互いに対向する２辺がＺ軸と略平行になるようにして、４つの補正コイルがＺ軸に対して対称な位置に配置されている。補正磁界発生コイル１５には、偏向装置１３に供給される電流とは独立して、直流電源１６により矢印１７方向の補正電流ｉが供給される。これにより、補正磁界発生コイル１５は、偏向装置１３が発生する水平、垂直偏向磁界とは無関係な補正磁界を発生する。
【００２４】
図３は、偏向装置１３に設けられた補正磁界発生コイル１５を構成する補正コイル１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄをパネル側から見た正面図である。４つの補正コイル１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄのそれぞれうち、その導線がＺ軸と略平行に延設された部分である第１コイル部１５１及び第２コイル部１５２（図５参照）は、動作時、補正電流ｉによって補正磁界１８ａ，１８ｂを発生する。偏向装置１３が陰極線管装置に搭載されたとき、４つの第１コイル部１５１は陰極線管装置の画面の対角付近に走査される電子ビームの軌道の近傍にそれぞれ配置される。各第１コイル部１５１に流れる直流電流の向きは陰極線管装置の電子銃から蛍光体スクリーンに向かう方向であるので、第１コイル部１５１が発生する第１補正磁界１８ａは、画面の対角付近に走査される電子ビーム１９に対してＺ軸側に向かうローレンツ力２０を付与する。また、ＸＺ面に対して一方の側に配された補正コイル１５ａの第２コイル部１５２と補正コイル１５ｂの第２コイル部１５２とはＹ軸の近傍に、ＹＺ面を挟んで互いに近接して配置される。また、ＸＺ面に対して他方の側に配された補正コイル１５ｃの第２コイル部１５２と補正コイル１５ｄの第２コイル部１５２とはＹ軸の近傍に、ＹＺ面を挟んで互いに近接して配置される。これら４つの第２コイル部１５２にそれぞれ流れる電流の向きは陰極線管装置の蛍光体スクリーンから電子銃に向かう方向であるので、これらが発生する第２補正磁界１８ｂは、画面のＹ軸上付近に走査される電子ビーム２１に対してＺ軸とは反対側に向かうローレンツ力２２を付与する。
【００２５】
図４は画面のピンクッション歪が補正磁界発生コイル１５によって補正される様子を示す図である。電子ビーム１９，２１にローレンツ力２０，２２が作用することにより、ピンクッション歪を有するラスタ２３がピンクッション歪のないラスタ２４に効率よく補正される。
【００２６】
図５に補正磁界発生コイル１５の第１の構成例を示す。補正磁界発生コイル１５は、部分的に４つの補正コイル１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄに分けて巻回作成される。補正コイル１５ｂの巻き始め２６と補正コイル１５ａの巻き始め２５とが接続され、補正コイル１５ａの巻き終わり２９と補正コイル１５ｄの巻き終わり３０とが接続される。さらに、補正コイル１５ｄの巻き始め２８と補正コイル１５ｃの巻き始め２７とが接続され、補正コイル１５ｂの巻き終わり３１は直流電源１６の正極側へ、補正コイル１５ｃの巻き終わり３２は直流電源１６の負極側に接続される。４つの補正コイル１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄは同じものであるので巻線仕様は１種類である。従って、部品種数を削減できる。
【００２７】
図６に補正磁界発生コイル１５の第２の構成例を示す。補正磁界発生コイル１５は、ＸＺ面を挟んで配置される２つの補正コイル３３，３４からなる。補正コイル３３，３４は、略漏斗形状の偏向装置の径大側（パネル側）の開口周辺部の上下部分にそれぞれ設置される。補正コイル３３，３４の作成手順について補正コイル３３を例にとって説明する。まず、図７（Ａ）に示すように、線材を巻回して４つの頂点ａ，ｂ，ｃ，ｄを有する略長方形状の平面状コイル３７を作成する。その後、略長方形状コイル３７の一方の短辺の両端の頂点ａ、ｂを固定したまま、頂点ｃには矢印３５の方向（上向き）、頂点ｄには矢印３６の方向（下向き）の力を加えてひねり、頂点ｃ，ｄを結ぶ他方の短辺を１８０度回転させて、補正コイル３３を作成する。補正コイル３４も同様な方法で作成する。図６に示すように、補正コイル３３の巻き終わり３９と補正コイル３４の巻き始め４０とが接続され、補正コイル３３の巻き始め３８は直流電源１６の正極側へ、補正コイル３４の巻き終わり４１は直流電源１６の負極側に接続される。第２の構成例においても、補正コイル３３と補正コイル３４とは同じものであるので、巻線仕様は１種類である。
【００２８】
図６に示す構成例でも、偏向装置１３が陰極線管装置に搭載されたとき、補正コイル３３の２つの第１コイル部１５１及び補正コイル３４の２つの第１コイル部１５１は、Ｚ軸に対して略平行に、且つ陰極線管装置の画面の対角付近に走査される電子ビームの軌道の近傍にそれぞれ配置され、これらには電子銃から蛍光体スクリーンに向かう方向の直流電流が流れる。また、補正コイル３３の２つの第２コイル部１５２及び補正コイル３４の２つの第２コイル部１５２は、Ｚ軸に対して略平行に、且つＹＺ面内にほぼ位置するように配置され、これらには蛍光体スクリーンから電子銃に向かう方向の直流電流が流れる。従って、図３及び図４を用いて説明したのと同様にピンクッション歪を補正することができる。
【００２９】
図８に示すように、第２の構成例の補正コイル３３，３４のうち、Ｚ軸と直交する面内にほぼ含まれる部分を偏向装置の径大側開口部の周縁に沿うように略円弧状に湾曲させても良い。なお、第１の構成例の補正コイルも、これと同様に湾曲させても良い。
【００３０】
本発明者らが第２の構成例の補正磁界発生コイルを用いて実験した結果、ピンクッション歪を１％補正するためには３０アンペアターンが必要であることが分かった。これに対して、図９に示した一対の平面状コイル２を用いて特許文献１に従いピンクッション歪を１％補正するのに１１５．５アンペアターンが必要であった。従って、本発明により、非常に少ない電力でピンクッション歪を補正できることが分かった。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の偏向装置によれば、第１コイル部による第１補正磁界と、第２コイル部による第２補正磁界とにより、画面のピンクッション歪を効率良く補正することができる。
【００３２】
また、第１コイル部及び第２コイル部に流れる電流は、水平偏向コイル及び垂直偏向コイルにそれぞれ流れる電流とは独立した直流電流であるので、偏向装置の偏向効率に悪影響を及ぼすことなく画面のピンクッション歪を補正できる。
【００３３】
また、本発明の陰極線管装置は、上記の本発明の偏向装置を備えるので、偏向効率が良く、かつ画質の優れた陰極線管装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る陰極線管装置の切り欠き斜視図
【図２】本発明の一実施形態に係る偏向装置の斜視図
【図３】本発明の一実施形態に係る偏向装置に配置された補正磁界発生コイルをパネル側から見た正面図
【図４】ピンクッション歪が補正磁界発生コイルによって補正される様子を示す図
【図５】補正磁界発生コイルの第１の構成例を示す図
【図６】補正磁界発生コイルの第２の構成例を示す図
【図７】第２の構成例に係る補正磁界発生コイルを構成する補正コイルの作成手順を示す斜視図
【図８】第２の構成例に係る補正磁界発生コイルの変形例を示す図
【図９】従来の偏向装置の一例を示す斜視図
【図１０】従来の偏向装置の補正磁界を示す図
【図１１】従来の偏向装置によりピンクッション歪が補正される様子を示す図
【図１２】従来の別の偏向装置を示す正面図
【図１３】従来の別の偏向装置の補正磁界がピンクッション歪を補正する様子を示す図
【符号の説明】
１    偏向装置
２    平面状コイル
３    補正磁界
４    電子ビーム
５    ローレンツ力
６    偏向装置
７ａ、７ｂ  電磁コイル
８ａ、８ｂ  電磁コイルが発生する補正磁界
９  対角付近の電子ビーム
１０  ローレンツ力
１１  Ｙ軸付近の電子ビーム
１２  ローレンツ力
１３  本発明の偏向装置
１４  水平偏向コイル
１５  補正磁界発生コイル
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ  補正磁界発生コイルを構成する補正コイル
１５１  第１コイル部
１５２  第２コイル部
１６  直流電源
１７  補正電流の向き
１８ａ  補正磁界発生コイルが発生する第１補正磁界
１８ｂ  補正磁界発生コイルが発生する第２補正磁界
１９  対角付近の電子ビーム
２０  ローレンツ力
２１  Ｙ軸付近の電子ビーム
２２  ローレンツ力
２３  補正される前のラスタ
２４  補正後のラスタ
２５  補正コイル１５ａの巻き始め
２６  補正コイル１５ｂの巻き始め
２７  補正コイル１５ｃの巻き始め
２８  補正コイル１５ｄの巻き始め
２９  補正コイル１５ａの巻き終わり
３０  補正コイル１５ｄの巻き終わり
３１  補正コイル１５ｂの巻き終わり
３２  補正コイル１５ｃの巻き終わり
３３  上側の補正コイル
３４  下側の補正コイル
３５  頂点ｃをひねる方向
３６  頂点ｄをひねる方向
３７  略長方形状コイル
３８  補正コイル３３の巻き始め
３９  補正コイル３３の巻き終わり
４０  補正コイル３４の巻き始め
４１  補正コイル３４の巻き終わり
４３  本発明の陰極線管装置
４４  画面表示部
４５  パネル
４６  ガラス製ファンネル
４７  ネック部
４８  ヨーク部
４９  蛍光体スクリーン
５０  シャドウマスク
５１  電子ビーム
６９  電子銃
【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】
2004362896.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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