(57)【要約】【課題】  偏向能率を向上し、ビームスポットの形状変化を低減しつつ、上下のピンクッション歪を効率良く補正する。【解決手段】  投写管用偏向装置２４は、ラスタ生成用の主偏向装置２５とコンバーゼンス補正用の副偏向装置２９とを備える。副偏向装置２９は、トロイダル型の副水平コイル３０とサドル型の副垂直コイル３１とフェライトコア３２とを備える。【選択図】  図１３
2005285747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラスタ生成用の主偏向装置とコンバーゼンス補正用の副偏向装置とを備えた投写管用偏向装置であって、
前記副偏向装置は、副水平コイルと副垂直コイルとフェライトコアとを備え、
前記副水平コイルはトロイダル型コイルであり、前記副垂直コイルはサドル型コイルであることを特徴とする投写管用偏向装置。
【請求項２】
前記主偏向装置が備えられる投写管装置の管軸をＺ軸、前記Ｚ軸と直交する水平方向の軸をＸ軸、前記Ｘ軸及び前記Ｚ軸と直交する垂直方向の軸をＹ軸とするＸＹＺ直交座標系を定義したとき、前記Ｘ軸及び前記Ｙ軸を含むＸＹ平面内において、前記副水平コイルはＺ軸を通りＸ軸に対して３０°をなす直線上又はこの近傍に配置され、前記副垂直コイルのＺ軸に平行な偏向寄与部はＺ軸を通りＹ軸に対して３０°をなす直線上又はこの近傍に配置されている請求項１に記載の投写管用偏向装置。
【請求項３】
前記主偏向装置が備えられる投写管装置の管軸をＺ軸、前記Ｚ軸と直交する水平方向の軸をＸ軸、前記Ｘ軸及び前記Ｚ軸と直交する垂直方向の軸をＹ軸とするＸＹＺ直交座標系を定義したとき、前記副垂直コイルのＸＹ平面と略平行な渡り部は前記フェライトコアに対してＺ軸方向に突出し、前記渡り部と、前記副垂直コイルのＺ軸に平行な偏向寄与部とは、Ｚ軸を中心とする共通する仮想の円筒面上に配置されている請求項１に記載の投写管用偏向装置。
【請求項４】
前記フェライトコアの内周面に突起部が形成されており、前記突起部の頂部における前記フェライトコアの内径は、前記副垂直コイルの外径よりも小さい請求項１に記載の投写管用偏向装置。
【請求項５】
前記主偏向装置が備えられる投写管装置の管軸をＺ軸、前記Ｚ軸と直交する水平方向の軸をＸ軸、前記Ｘ軸及び前記Ｚ軸と直交する垂直方向の軸をＹ軸とするＸＹＺ直交座標系を定義したとき、
前記副水平コイルは、Ｘ軸及びＺ軸を含むＸＺ面とＹ軸及びＺ軸を含むＹＺ面とに対して対称な複数箇所に配置された複数のトロイダル型巻線を含み、
前記副垂直コイルは、ＹＺ面に対して両側に配置された一対のサドル型巻線を含み、
前記フェライトコアの内周面のうち、前記複数のトロイダル型巻線が配置された部分、及び前記一対のサドル型巻線のうちのＺ軸に平行な二対の偏向寄与部が配置された部分を除いた領域に突起部が形成されており、
前記トロイダル型巻線が配置された副水平コイル用凹部での前記フェライトコアの内径をＤH1、前記偏向寄与部が配置された副垂直コイル用凹部での前記フェライトコアの内径をＤV1、前記突起部の頂部における前記フェライトコアの内径をＤPとしたとき、
ＤH1＞ＤV1＞ＤP
を満足し、
ＸＺ面に対して一方の側において、ＹＺ面に対して両側に存在する一対の前記副水平コイル用凹部の各Ｙ軸側端のそれぞれとＺ軸とを通る２本の直線がなす角度をθSとし、前記内径ＤPの単位をｍｍ、前記角度θSの単位を°としたとき、
２．６＜θS／ＤP＜３．３５
を満足する請求項１に記載の投写管用偏向装置。
【請求項６】
請求項１に記載の投写管用偏向装置を備えた投写管装置。
【請求項７】
ラスタ生成用の主偏向装置とコンバーゼンス補正用の副偏向装置とを備えた投写管用偏向装置であって、
前記副偏向装置は、副水平コイルと副垂直コイルとフェライトコアとを備え、
前記副水平コイルはサドル型コイルであり、前記副垂直コイルはトロイダル型コイルであることを特徴とする投写管用偏向装置。
【請求項８】
前記主偏向装置が備えられる投写管装置の管軸をＺ軸、前記Ｚ軸と直交する水平方向の軸をＸ軸、前記Ｘ軸及び前記Ｚ軸と直交する垂直方向の軸をＹ軸とするＸＹＺ直交座標系を定義したとき、前記Ｘ軸及び前記Ｙ軸を含むＸＹ平面内において、前記副水平コイルのＺ軸に平行な偏向寄与部はＺ軸を通りＸ軸に対して３０°をなす直線上又はこの近傍に配置され、前記副垂直コイルはＺ軸を通りＹ軸に対して３０°をなす直線上又はこの近傍に配置されている請求項７に記載の投写管用偏向装置。
【請求項９】
前記主偏向装置が備えられる投写管装置の管軸をＺ軸、前記Ｚ軸と直交する水平方向の軸をＸ軸、前記Ｘ軸及び前記Ｚ軸と直交する垂直方向の軸をＹ軸とするＸＹＺ直交座標系を定義したとき、前記副水平コイルのＸＹ平面と略平行な渡り部は前記フェライトコアに対してＺ軸方向に突出し、前記渡り部と、前記副水平コイルのＺ軸に平行な偏向寄与部とは、Ｚ軸を中心とする共通する仮想の円筒面上に配置されている請求項７に記載の投写管用偏向装置。
【請求項１０】
前記フェライトコアの内周面に突起部が形成されており、前記突起部の頂部における前記フェライトコアの内径は、前記副水平コイルの外径よりも小さい請求項７に記載の投写管用偏向装置。
【請求項１１】
前記主偏向装置が備えられる投写管装置の管軸をＺ軸、前記Ｚ軸と直交する水平方向の軸をＸ軸、前記Ｘ軸及び前記Ｚ軸と直交する垂直方向の軸をＹ軸とするＸＹＺ直交座標系を定義したとき、
前記副垂直コイルは、Ｘ軸及びＺ軸を含むＸＺ面とＹ軸及びＺ軸を含むＹＺ面とに対して対称な複数箇所に配置された複数のトロイダル型巻線を含み、
前記副水平コイルは、ＸＺ面に対して両側に配置された一対のサドル型巻線を含み、
前記フェライトコアの内周面のうち、前記複数のトロイダル型巻線が配置された部分、及び前記一対のサドル型巻線のうちのＺ軸に平行な二対の偏向寄与部が配置された部分を除いた領域に突起部が形成されており、
前記トロイダル型巻線が配置された副垂直コイル用凹部での前記フェライトコアの内径をＤV1、前記偏向寄与部が配置された副水平コイル用凹部での前記フェライトコアの内径をＤH1、前記突起部の頂部における前記フェライトコアの内径をＤPとしたとき、
ＤV1＞ＤH1＞ＤP
を満足し、
ＹＺ面に対して一方の側において、ＸＺ面に対して両側に存在する一対の前記副垂直コイル用凹部の各Ｘ軸側端のそれぞれとＺ軸とを通る２本の直線がなす角度をθSとし、前記内径ＤPの単位をｍｍ、前記角度θSの単位を°としたとき、
２．６＜θS／ＤP＜３．３５
を満足する請求項７に記載の投写管用偏向装置。
【請求項１２】
請求項７に記載の投写管用偏向装置を備えた投写管装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投写管用偏向装置、及びこれを備えた投写管装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大画面化と低価格化という市場要望から投写型のプロジェクションテレビが普及している。図１はプロジェクションテレビの構成を示す模式図である。赤、緑、青の各色に対応した投写管装置１〜３を備えており、各投写管装置１〜３には偏向装置４が設けられている。それぞれの色の投写管装置１〜３から生成されるラスタがスクリーン５に投写されてカラー画像が構成される。
【０００３】
図２は投写型のプロジェクションテレビに用いられる投写管装置１〜３が備える偏向装置４の側面図である。ラスタを生成する主偏向装置６は主水平コイル４３と、主垂直コイル７と、主コア８とからなる。主偏向装置６のネック側には、赤、緑、青のそれぞれの投写管装置（図１の投写管装置１〜３）を、プロジェクションテレビセットに組み付ける時の誤差によってプロジェクションテレビのスクリーン５上で発生するラスタのずれ（ミスコンバーゼンス）を補正するための副偏向装置９が備えられている。
【０００４】
図３は副偏向装置９の正面図である。ここで主偏向装置６を備える投写管装置（図１の投写管装置１〜３）の管軸をＺ軸とし、Ｚ軸と直交する水平方向軸をＸ軸、Ｘ軸及びＺ軸と直交する垂直方向軸をＹ軸とするＸＹＺ直交座標系を定義する。副偏向装置９は、副コア１０と、副水平コイル１１と、副垂直コイル１２とからなる。副水平コイル１１は副コア１０のＸ軸が交差する位置付近にトロイダル型に巻回され、副垂直コイル１２は副コア１０のＹ軸が交差する位置付近にトロイダル型に巻回される。このような構成の副偏向装置９に適当な電流を供給し、プロジェクションテレビのスクリーン（図１のスクリーン５）上で色ずれのない適切なカラー画像が得られるようにコンバーゼンス補正を行なっている。
【０００５】
ところで、トロイダル型の副偏向コイルの場合、図４（Ａ）に示すように、例えば主偏向装置６の主水平コイル４３の偏向磁界１３が副水平コイル１１に鎖交することにより、図４（Ｂ）に示すように、副水平コイル１１の端子間に、水平周期と同じ周期のパルス状の誘起電圧Ｖｔが発生する。したがって、適切なコンバーゼンス補正を行うためには、副偏向装置の駆動電圧として誘起電圧Ｖｔを打ち消すための高い電圧が必要となり、消費電力が大きくなるという問題がある。
【０００６】
また、図５のように、副水平コイル１１及び副垂直コイル１２はトロイダル型で巻回されているため、副コア１０の外側に存在する巻線から発生する磁界は洩れ磁界１４となり偏向に寄与しないため、偏向能率が悪いという問題がある。
【０００７】
これらの問題を解決する偏向装置が特許文献１に開示されている。図６（Ａ）は特許文献１の副偏向装置１９の正面図、図６（Ｂ）はその側面図である。この副偏向装置１９は、サドル型の副水平コイル１５と、サドル型の副垂直コイル１６と、副コア１７とからなり、副水平コイル１５、副垂直コイル１６はそれぞれ副水平磁界１８、副垂直磁界２０を発生する。副水平コイル１５がサドル型であるため、例えば主偏向装置６の主水平コイル４３の偏向磁界１３が副水平コイル１５と鎖交する磁束数が少ない。したがって副水平コイル１５の端子間に発生する誘起電圧ＶｓはＶｔにくらべて小さいので、消費電力を小さくすることができる。
【０００８】
図７は図６（Ｂ）のVII−VII線での矢視断面図である。副偏向装置１９はＸＺ面及びＹＺ面に対して対称であるので、図７では第１象限のみ図示している。副水平コイル１５及び副垂直コイル１６はいずれもサドル型であり、その巻線が副コア１７の内側に巻回されているため、トロイダル型に比べて偏向能率が良い。
【特許文献１】特開２００２−３３０４４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、副水平コイル１５及び副垂直コイル１６がいずれもサドル型である上記特許文献１の偏向装置は、副水平コイル１１及び副垂直コイル１２がいずれもトロイダル型である偏向装置に比べると、主偏向コイルが発する主偏向磁界による誘起電圧を小さくすることにより消費電力を低減できるが、その効果は未だ十分ではないという課題がある。以降その理由を図７及び図８を用いて説明する。
【００１０】
図８は副水平コイル１５が発生する副水平磁界１８のＹ軸方向成分ＢｙをＸ軸に沿って測定した結果を示したグラフである。図示したようにＹ軸方向成分ＢｙはＸ＝０で最大となり、Ｘ＝０（すなわちＹ軸）から離れるに従い小さくなる。このような強度分布を有する磁界２１を一般にバレル型という。図７に示すように、副水平コイル１５の巻線角度θHが３０°より大きく９０°より小さいとき副水平磁界はバレル型磁界になる。ここで、巻線角度θHは、ＸＹ平面において、ＸＺ面とＹＺ面とで仕切られた各象限内に存在する副水平コイル１５のＺ軸を中心とする円周方向の中点とＺ軸とを通る直線とＸ軸とがなす角度で定義される。副水平コイル１５の偏向能率が最もよくなる巻線角度はθH＝０°であり、巻線角度θHが大きくなるほど偏向能率は低下し、θH＝９０°で最も低下する。
【００１１】
以上は副水平コイル１５について説明したが、副垂直コイル１６についても同様である。ただし、副垂直コイル１６の巻線角度θVは、ＸＹ平面において、ＸＺ面とＹＺ面とで仕切られた各象限内に存在する副垂直コイル１６のＺ軸を中心とする円周方向の中点とＺ軸とを通る直線とＹ軸とがなす角度で定義される。
【００１２】
図７からわかるように特許文献１の偏向装置では、副水平コイル１５及び副垂直コイル１６のそれぞれの内径ＤH、ＤVは同じであり、副水平コイル１５及び副垂直コイル１６が相互に干渉するのを回避するために、それぞれの巻線角度θH、θVはいずれも３０°よりも大きくせざるを得ない。従って、副水平コイル１５及び副垂直コイル１６が発生する磁界はいずれもバレル型磁界となる。よって、偏向能率が悪く、特許文献１の偏向装置は、副水平コイル１５及び副垂直コイル１６をいずれもサドル型とすることにより主水平コイル４３の偏向磁界１３による誘起電圧Ｖｓを低減することはできたとしても、全体として消費電力を十分低減できていない。
【００１３】
また、図９のようにサドル型副水平コイル１５の内径ＤHとサドル型副垂直コイル１６の内径ＤVとを異ならせることで巻線角度θH、θVを適切に設定することは一応可能である。ところが、この場合、副水平コイル１５、副垂直コイル１６、副コア１７をＺ軸から外側に向かって順に重ねる必要があり、副垂直コイル１６および副コア１７の内径が大きくなり、電子ビームとの距離が拡大するので、結局は偏向能率が低下する。
【００１４】
また、一般にプロジェクションテレビの場合、副偏向装置はコンバーゼンス補正機能の他に画面の上下のピンクッション歪みを補正する機能も兼ねている。画面の上下のピンクッション歪みを補正するときに必要な電力はコンバーゼンス補正時の消費電力にくらべて著しく大きい。したがって、プロジェクションテレビセットで消費電力を効率よく低減するためには、副偏向装置の特に上下方向に偏向するための副垂直コイルの偏向能率を向上させることが重要である。
【００１５】
また、上述の通り特許文献１の偏向装置では副水平磁界及び副垂直磁界ともバレル磁界なので、副偏向装置を動作させた時に画面周辺域の電子ビームのスポット形状が変化する。図１０は画面第１象限におけるビームスポットを示している。まずＸ軸上の電子ビーム２２について説明する。副水平磁界はバレル型であるので電子ビーム２２のＹ軸に近い方の電子２２ａに作用するローレンツ力Ｆａは、電子ビーム２２のＹ軸から遠い方の電子２２ｂに作用するローレンツ力Ｆｂよりも大きい。その結果、電子ビーム２２は点線２３のような縦長形状となり、画質劣化の原因となる。Ｙ軸上の電子ビーム２２’も同様の理由によりバレル型副垂直磁界により点線２３’のような横長形状となる。このため副偏向装置の動作の度合いによって電子ビームの断面形状が異なり、量産された偏向装置間でばらつきが大きいという課題がある。
【００１６】
本発明は、以上のような従来の問題を鑑みて、偏向能率を向上でき、ビームスポットの形状変化を低減しつつ、上下のピンクッション歪を効率良く補正することが可能な偏向装置、およびこの偏向装置を備えた投写管装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の投写管用偏向装置は、ラスタ生成用の主偏向装置とコンバーゼンス補正用の副偏向装置とを備え、前記副偏向装置は、副水平コイルと副垂直コイルとフェライトコアとを備える。そして、第１の投写管用偏向装置では、前記副水平コイルはトロイダル型コイルであり、前記副垂直コイルはサドル型コイルである。また、第２の投写管用偏向装置では、前記副水平コイルはサドル型コイルであり、前記副垂直コイルはトロイダル型コイルである
次に、本発明の投写管装置は、上記の本発明の第１又は第２の投写管用偏向装置を備える。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の投写管用偏向装置によれば、前記副水平コイル及び前記副垂直コイルのうちの一方はトロイダル型コイルであり、他方はサドル型コイルであるので、従来に比べて偏向能率を向上でき、副偏向装置動作時のビームスポットの形状変化を低減しつつ、上下のピンクッション歪みを効率よく補正できる。
【００１９】
また、本発明の投写管装置によれば、本発明の投写管用偏向装置を備えるので、低消費電力で、画質のばらつきが少ない投写管装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明では、主偏向装置が備えられる投写管装置の管軸をＺ軸、Ｚ軸と直交する水平方向の軸をＸ軸、Ｘ軸及びＺ軸と直交する垂直方向の軸をＹ軸とするＸＹＺ直交座標系を定義する。
【００２１】
本発明の第１の投写管用偏向装置においては、前記Ｘ軸及び前記Ｙ軸を含むＸＹ平面内において、前記副水平コイルはＺ軸を通りＸ軸に対して３０°をなす直線上又はこの近傍に配置され、前記副垂直コイルのＺ軸に平行な偏向寄与部はＺ軸を通りＹ軸に対して３０°をなす直線上又はこの近傍に配置されていることが好ましい。また、本発明の第２の投写管用偏向装置においては、前記Ｘ軸及び前記Ｙ軸を含むＸＹ平面内において、前記副水平コイルのＺ軸に平行な偏向寄与部はＺ軸を通りＸ軸に対して３０°をなす直線上又はこの近傍に配置され、前記副垂直コイルはＺ軸を通りＹ軸に対して３０°をなす直線上又はこの近傍に配置されていることが好ましい。かかる好ましい構成によれば、副偏向装置の動作時のビームスポットの形状歪みを更に低減できる。本発明において、上記「３０°をなす直線の近傍」とは、好ましくは、３０°±７．５°の範囲内、より好ましくは３０°±５°の範囲内を意味する。
【００２２】
本発明の第１の投写管用偏向装置においては、前記副垂直コイルのＸＹ平面と略平行な渡り部は前記フェライトコアに対してＺ軸方向に突出し、前記渡り部と、前記副垂直コイルのＺ軸に平行な偏向寄与部とは、Ｚ軸を中心とする共通する仮想の円筒面上に配置されていることが好ましい。かかる好ましい構成によれば、副垂直コイルの巻回数を減少させることなく副垂直コイルのインダクタンスを低減できる。また、本発明の第２の投写管用偏向装置においては、前記副水平コイルのＸＹ平面と略平行な渡り部は前記フェライトコアに対してＺ軸方向に突出し、前記渡り部と、前記副水平コイルのＺ軸に平行な偏向寄与部とは、Ｚ軸を中心とする共通する仮想の円筒面上に配置されていることが好ましい。かかる好ましい構成によれば、副水平コイルの巻回数を減少させることなく副水平コイルのインダクタンスを低減できる。従って、いずれの構成によっても、投写管装置の消費電力を更に低減することができる。
【００２３】
本発明の第１の投写管用偏向装置においては、前記フェライトコアの内周面に突起部が形成されており、前記突起部の頂部における前記フェライトコアの内径は、前記副垂直コイルの外径よりも小さいことが好ましい。かかる好ましい構成によれば、副水平コイルの実効的な内径を小さくすることができる。また、本発明の第２の投写管用偏向装置においては、前記フェライトコアの内周面に突起部が形成されており、前記突起部の頂部における前記フェライトコアの内径は、前記副水平コイルの外径よりも小さいことが好ましい。かかる好ましい構成によれば、副垂直コイルの実効的な内径を小さくすることができる。従って、いずれの構成によっても、偏向能率を更に向上できる。
【００２４】
本発明の第１の投写管用偏向装置においては、前記副水平コイルは、Ｘ軸及びＺ軸を含むＸＺ面とＹ軸及びＺ軸を含むＹＺ面とに対して対称な複数箇所に配置された複数のトロイダル型巻線を含み、前記副垂直コイルは、ＹＺ面に対して両側に配置された一対のサドル型巻線を含むことが好ましい。この場合において、前記フェライトコアの内周面のうち、前記複数のトロイダル型巻線が配置された部分、及び前記一対のサドル型巻線のうちのＺ軸に平行な二対の偏向寄与部が配置された部分を除いた領域に突起部が形成されていることが好ましい。また、前記トロイダル型巻線が配置された副水平コイル用凹部での前記フェライトコアの内径をＤH1、前記偏向寄与部が配置された副垂直コイル用凹部での前記フェライトコアの内径をＤV1、前記突起部の頂部における前記フェライトコアの内径をＤPとしたとき、ＤH1＞ＤV1＞ＤPを満足することが好ましい。更に、ＸＺ面に対して一方の側において、ＹＺ面に対して両側に存在する一対の前記副水平コイル用凹部の各Ｙ軸側端のそれぞれとＺ軸とを通る２本の直線がなす角度をθSとし、前記内径ＤPの単位をｍｍ、前記角度θSの単位を°としたとき、２．６＜θS／ＤP＜３．３５を満足することが好ましい。かかる好ましい構成によれば、副水平コイルの偏向能率が向上し、消費電力を低減できる。
【００２５】
また、本発明の第２の投写管用偏向装置においては、前記副垂直コイルは、Ｘ軸及びＺ軸を含むＸＺ面とＹ軸及びＺ軸を含むＹＺ面とに対して対称な複数箇所に配置された複数のトロイダル型巻線を含み、前記副水平コイルは、ＸＺ面に対して両側に配置された一対のサドル型巻線を含むことが好ましい。この場合において、前記フェライトコアの内周面のうち、前記複数のトロイダル型巻線が配置された部分、及び前記一対のサドル型巻線のうちのＺ軸に平行な二対の偏向寄与部が配置された部分を除いた領域に突起部が形成されていることが好ましい。また、前記トロイダル型巻線が配置された副垂直コイル用凹部での前記フェライトコアの内径をＤV1、前記偏向寄与部が配置された副水平コイル用凹部での前記フェライトコアの内径をＤH1、前記突起部の頂部における前記フェライトコアの内径をＤPとしたとき、ＤV1＞ＤH1＞ＤPを満足することが好ましい。更に、ＹＺ面に対して一方の側において、ＸＺ面に対して両側に存在する一対の前記副垂直コイル用凹部の各Ｘ軸側端のそれぞれとＺ軸とを通る２本の直線がなす角度をθSとし、前記内径ＤPの単位をｍｍ、前記角度θSの単位を°としたとき、２．６＜θS／ＤP＜３．３５を満足することが好ましい。かかる好ましい構成によれば、副垂直コイルの偏向能率が向上し、消費電力を低減できる。
【００２６】
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。
【００２７】
（実施の形態１）
まず、本発明の投写管装置の一実施形態を図１１を参照しながら説明する。図１１に示すように、本実施形態の投写管装置５１は、画面表示部４２がほぼ矩形状のガラス製のパネル４４と、このパネル４４に連接された漏斗状のガラス製ファンネル４５と、このファンネル４５に連接された円筒状のガラス製のネック部４６とからなる真空外囲器を有する。ネック部４６からファンネル４５に至る外囲器の外周面上に偏向装置２４が装着されている。ファンネル４５は、ネック部４６との連接部から偏向装置２４の装着された位置までの径小部、いわゆるヨーク部４７を有する。ネック部４６内には電子ビーム４８を射出する電子銃４９が配設されている。電子ビーム４８は、偏向装置２４が発生する水平、垂直偏向磁界により水平、垂直方向に偏向され、スクリーン５０を水平、垂直走査し、これにより画像が表示される。
【００２８】
図１２に本発明の一実施形態にかかる偏向装置２４の側面図を示す。この偏向装置２４は主水平コイル２６、主垂直コイル２７、及び主コア２８が順に管軸から外側に向かって配置された主偏向装置２５と、主偏向装置２５のネック側に備えられた副偏向装置２９とからなる。
【００２９】
図１３は副偏向装置２９の斜視図である。この副偏向装置２９は副水平コイル３０と、副垂直コイル３１と、副コア３２とからなる。副水平コイル３０の巻線は副コア３２にトロイダル型に巻装され、副垂直コイル３１の巻線はサドル型に巻装されている。副垂直コイル３１は図１３では簡略化して薄板状に描かれているが、実際には２０ターン程度のサドル型コイルである。
【００３０】
トロイダル型の副水平コイル３０は、ＸＺ面及びＹＺ面に対して対称に４箇所に巻回される。ＸＹ平面において、各副水平コイル３０のＺ軸を中心とする円周方向における存在領域の中点とＺ軸とを通る直線とＸ軸とがなす角度で定義される、副水平コイル３０の巻線角度θHは約３０°である。
【００３１】
サドル型の副垂直コイル３１は、副コア３２よりもＺ軸側に、ＹＺ面に対して両側に、ＹＺ面に対称に一対配置されている。副垂直コイル３１は、巻線がＺ軸と略平行に配置された一対の偏向寄与部３３と、巻線がＸＹ平面と平行であり、且つＺ軸を中心とする円弧状に配置された渡り部３４ａ，３４ｂとを備えている。ＸＹ平面において、偏向寄与部３３のＺ軸を中心とする円周方向における存在領域の中点とＺ軸とを通る直線とＹ軸とがなす角度で定義される、副垂直コイル３１の巻線角度θVは約３０°である。
【００３２】
このような構成にすることで副偏向装置の消費電力を低減することができる。これを図１３及び図１４を用いて説明する。
【００３３】
本発明では副垂直コイル３１をサドル型にしたため、図１３に示すように、Ｚ軸と略平行な一対の偏向寄与部３３と、いずれも偏向に寄与しないパネル側の渡り部３４ａ及びネック側の渡り部３４ｂとで囲まれた、巻線が存在しない開口３９が存在する。
【００３４】
図１４は副偏向装置２９のＸＹ面と平行な面における断面図である。図１４で示すように、この開口３９内に、副水平コイル３０が入り込んでいる。また、副コア３２の内周面のうち、副垂直コイル３１の偏向寄与部３３及び副水平コイル３０と対向しない領域がＺ軸に向かって突出し、副コア突起部４０が形成されている。この副コア突起部４０も開口３９内に入り込んでいる。副垂直コイル３１の偏向寄与部３３の内径、外径をそれぞれＤV0、ＤV1、副水平コイル３０の内径をＤH0、副コア突起部４０の頂部における副コア３２の内径をＤPとしたとき、ＤV0とＤH0とＤPとは相互にほぼ等しい。従って、ＤP＜ＤV1、ＤH0＜ＤV1である。これにより、副垂直コイル３１の偏向寄与部３３と副水平コイル３０とを電子ビームに可能な限り接近させることができるので、副垂直コイル３１及び副水平コイル３０の偏向能率を向上させることができる。更に、副垂直コイル３１及び副水平コイル３０に干渉しない範囲において、副コア３２の内周面に副コア突起部４０を設けることにより副コア３２を電子ビームに可能な限り接近させているので、副垂直コイル３１及び副水平コイル３０の偏向能率が更に向上する。しかも、副垂直コイル３１をサドル型として副コア３２に対してＺ軸側に配置しているので、副垂直コイル３１の副偏向磁界は副コア３２の外側に洩れない。以上により、副偏向装置２９のトータルの消費電力を低減することができる。
【００３５】
次に、この副偏向装置２９によれば副水平コイル３０の消費電力を低減できる。以下にこれを説明する。
【００３６】
副コア３２の内周面のうち、副水平コイル３０のトロイダル型巻線が配置された副水平コイル用凹部６０での副コア３２の内径をＤH1、副垂直コイル３１の偏向寄与部３３が配置された副垂直コイル用凹部６１での副コア３２の内径（これは、上記の偏向寄与部３３の外径ＤV1と一致する）をＤV1とすると、これらと、上記の副コア突起部４０の頂部における副コア３２の内径をＤPとは、
ＤH1＞ＤV1＞ＤP
を満足する。即ち、副水平コイル用凹部６０の底面よりも、この副水平コイル用凹部６０よりもＹ軸に近い副垂直コイル用凹部６１の底面及び副コア突起部４０の頂部がＺ軸に接近している。このため、全体として見たとき、Ｙ軸及びこの近傍において副コア３２の内周面が電子ビームに接近するので、Ｙ軸にほぼ沿った副水平偏向磁界の作用が強化される。その結果、副水平コイル３０の偏向能率が向上するので、消費電力を低減できる。
【００３７】
更に、ＸＺ面に対して一方の側において、ＹＺ面に対して両側に存在する一対の副水平コイル用凹部６０の各Ｙ軸側端６０ａのそれぞれとＺ軸とを通る２本の直線Ｌ１，Ｌ２がなす角度θSを定義する。ここで、角度θSは、交差する２本の直線Ｌ１，Ｌ２がＹ軸を含む領域に形成する角度である。角度θSの単位を°、副コア突起部４０の頂部における副コア３２の内径ＤPの単位をｍｍとしたとき、これらは、
２．６＜θS／ＤP＜３．３５
を満足する。θS／ＤP≧３．３５、即ちθSが相対的大きいと、副水平コイル３０の消費電力は低減するが、Ｚ軸を中心とする円周方向において、副水平コイル３０を配置できる領域が狭くなるので、副水平コイル３０の巻線を所望する数だけ周回させることが困難となる。θS／ＤP≦２．６、即ちθSが相対的に小さいと、Ｚ軸を中心とする円周方向において、副コア３２の内周面からＺ軸側の空間内に向かってＹ軸にほぼ沿った副水平偏向磁界が吹き出される領域が狭くなるので、副水平偏向磁界の作用の向上効果が弱くなり、消費電力の低減効果が低下する。即ち、比θS／ＤPが上記の数値範囲を満足する場合に、副水平コイル３０の偏向能率が向上し、消費電力を低減できる。
【００３８】
さらに、この副偏向装置２９によれば動作時のビームスポットの形状変化を低減できる。以下にこの理由を図１４を用いて説明する。Ｙ軸に対する巻線角度θVが約３０°に設定された副垂直コイル３１に副偏向電流を流すと、副垂直コイル３１の周辺に磁界が発生する。この磁界は、副コア３２に対してＺ軸側の空間を通過する磁界３５ａと、副コア３２の内部を通過する磁界３５ｂとからなる。副コア３２の内部を通過する磁界３５ｂは副垂直コイル３１から遠いところで副コア３２のＺ軸側空間内に向かって吹き出される。副垂直コイル３１の近傍に発生した磁界３５ａと副コア３２から吹き出された磁界とが合成されて、副垂直偏向磁界３６が副コア３２に対してＺ軸側の空間内に形成される。磁界３６は、Ｘ軸とほぼ平行で、Ｙ軸方向における強度分布がほぼ均一である。従って、磁界３６により電子ビーム３７を構成する電子に印加されるローレンツ力は、その電子のＸＹ断面内の位置にかかわらず同じである。従って、副垂直コイル３１の動作の如何に関わらず、電子ビーム３７のスポット形状は常にほぼ円形である。以上は、副垂直コイル３１について説明したが、副水平コイル３０についても、Ｘ軸に対する巻線角度θHが約３０°に設定されているので、同様に副水平コイル３０の動作の如何に関わらず、電子ビーム３７のスポット形状は常にほぼ円形である。従って、この副偏向装置２９によれば、動作の度合いにかかわらずビームスポットの形状はほとんど変化しない。
【００３９】
次に副垂直コイル３１の渡り部３４ａ，３４ｂの形状とプロジェクションテレビセットでの消費電力との関係を図１３及び図１５を用いて説明する。図１３に示すように、副垂直コイル３１の渡り部３４ａ，３４ｂは、副コア３２の端面３２ａに対してＺ軸方向において突出し、渡り部３４ａ，３４ｂと偏向寄与部３３とは、Ｚ軸を中心軸とする共通する仮想の円筒面上にほぼ配置される。渡り部３４ａ，３４ｂの配置としては、図１３の他に、渡り部３４ａ，３４ｂをＺ軸から遠ざかるように折り曲げることも可能である。この場合には、渡り部３４ａ，３４ｂは副コア３２の端面３２ａに沿うように接近する。しかしながら、図１３のような配置の方がプロジェクションテレビセットでの消費電力を低減できるので好ましい。理由は以下の通りである。
【００４０】
図１３のように渡り部３４ａ，３４ｂを端面３２ａに対してＺ軸方向に突出させた場合には、渡り部３４ａ，３４ｂを端面３２ａに沿って折り曲げた場合に比べて、渡り部３４ａ，３４ｂを副コア３２から遠ざけることができる。従って、図１５に示すように、渡り部３４ａ，３４ｂから発生する磁界４１のうち副コア３２に吸い込まれる磁束数が減少し、副垂直コイル３１自身と鎖交する磁束数が減少する。したがって副垂直コイル３１のインダクタンス値を低減できる。渡り部３４ａ，３４ｂを端面３２ａに対してＺ軸方向に突出させても副垂直コイル３１の巻数は変わらないので、電子ビームに対する起磁力は変化しない。副偏向装置２９に印加される副偏向電流の周波数は数百ＫＨｚと非常に高く、消費電力はコイルの直流抵抗よりもインダクタンスのほうに大きく依存する。図１３及び図１５のように渡り部３４ａ，３４ｂを配置することにより、電子ビームに対する起磁力を変えることなくインダクタンス値を小さくすることができるので、テレビセットの消費電力の指標であるＬＩ2を効率よく小さくすることができる。
【００４１】
上記の実施の形態で示した副コア３２の内周面に形成された副コア突起部４０のＺ軸に沿って見た形状は角型（台形）形状としたが、これに限定されず、半球状でもよい。また、副コア突起部４０は形成されていなくても良い。副コア突起部４０が形成されていない場合は、副コア突起部４０が形成されている場合と比較して、消費電力の低減効果は劣るが、副コア３２が単純な円筒形になるので副コア３２のコストを低減できる。
【００４２】
なお、本発明者らは上記の実施の形態の構成においてトロイダル型副水平コイル３０の巻線角度θH及びサドル型副垂直コイル３１の巻線角度θVをいずれも約３０°、副コア３２の最小内径ＤPを３１ｍｍとした対角サイズが７インチの投写管装置を作成し実験した結果、ビームスポット形状に対する影響がほとんど生じることなく、消費電力を従来に比べて約２５％低減できることを確認した。更に、図１４に示した角度θSを１０３°とすれば、副水平コイル３０についての消費電力指標であるＬＩ2を従来に比べて２０．５％低減できた。
【００４３】
上記の実施の形態では副水平コイル３０をトロイダル型、副垂直コイル３１をサドル型としたが、プロジェクションテレビセットメーカの要望に合わせて、たとえば副垂直コイルの偏向能率向上よりも主水平磁界による誘起電圧の低減を優先する場合は、副水平コイルをサドル型、副垂直コイルをトロイダル型にすればよい。この場合の構成及び効果は上記説明を読み替えることにより容易に理解できるので詳細な説明を省略する。この場合には、副垂直コイルの偏向能率向上の効果は落ちるが、副水平コイルに誘起される誘起電圧を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の利用分野は特に制限はないが、例えば投写型プロジェクションテレビの画像投射部に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】従来のプロジェクションテレビの構成を示す模式図
【図２】従来のプロジェクションテレビに用いられる偏向装置の側面図
【図３】従来の副偏向装置の正面図
【図４】（Ａ）は従来の副偏向装置に主水平磁界が作用する様子を示した模式図、（Ｂ）は主水平磁界により副水平コイルの端子間に生じる電圧波形図
【図５】従来の副偏向装置の動作時の磁界を示す図
【図６】（Ａ）は従来の別の副偏向装置の正面図、（Ｂ）はその側面図
【図７】図６（Ｂ）のVII−VII線での矢視断面図
【図８】サドル型副水平コイルが発生する副水平磁界のＹ軸方向成分ＢｙをＸ軸に沿って測定した結果を示したグラフ
【図９】従来の副偏向装置の変形例を示した断面図
【図１０】従来の偏向装置におけるバレル型の副水平磁界及び副垂直磁界がビームスポット形状に及ぼす影響を示す模式図
【図１１】本発明の一実施形態にかかる投写管装置の側面図
【図１２】本発明の一実施形態にかかる偏向装置の側面図
【図１３】本発明の偏向装置における一実施形態にかかる副偏向装置の斜視図
【図１４】本発明の偏向装置における一実施形態にかかる副偏向装置の断面図
【図１５】本発明の一実施形態にかかる副偏向装置の副垂直コイルの渡り部とこれによる磁界とを示した斜視図
【符号の説明】
【００４６】
１    赤の投写管装置
２    緑の投写管装置
３    青の投写管装置
４    偏向装置
５    スクリーン
６    主偏向装置
７    主垂直コイル
８    主コア
９    副偏向装置
１０  副コア
１１  副水平コイル
１２  副垂直コイル
１３  主水平コイルからの洩れ磁界
１４  副水平コイル及び副垂直コイルからの洩れ磁界
１５  副水平コイル
１６  副垂直コイル
１７  副コア
１８  副水平コイルの副偏向磁界
１９  副偏向装置
２０  副垂直コイルの副偏向磁界
２１  副偏向磁界の磁界の型
２２，２２’  電子ビーム
２２ａ  Ｙ軸に近い方の電子
２２ｂ  Ｙ軸から遠い方の電子
２３，２３’  変形後の電子ビーム
２４  偏向装置
２５  主偏向装置
２６  主水平コイル
２７  主垂直コイル
２８  主コア
２９  副偏向装置
３０  副水平コイル
３１  副垂直コイル
３２  副コア
３３  副垂直コイルの偏向寄与部
３４ａ，３４ｂ  副垂直コイルの渡り部
３５ａ，３５ｂ  副垂直コイルの副偏向磁界
３６  副垂直コイルによる副偏向磁界
３７  電子ビーム
３９  開口
４０  副コア突起部
４１  渡り部から発生する磁界
４２  画面表示部
４３  主水平コイル
４４  パネル
４５  ファンネル
４６  ネック部
４７  ヨーク部
４８  電子ビーム
４９  電子銃
５０  スクリーン
５１  投写管装置
６０  副水平コイル用凹部
６１  副垂直コイル用凹部
【図１】
2005285747.tif 000003
【図２】
2005285747.tif 000004
【図３】
2005285747.tif 000005
【図４】
2005285747.tif 000006
【図５】
2005285747.tif 000007
【図６】
2005285747.tif 000008
【図７】
2005285747.tif 000009
【図８】
2005285747.tif 000010
【図９】
2005285747.tif 000011
【図１０】
2005285747.tif 000012
【図１１】
2005285747.tif 000013
【図１２】
2005285747.tif 000014
【図１３】
2005285747.tif 000015
【図１４】
2005285747.tif 000016
【図１５】
2005285747.tif 000017