(57)【要約】【課題】スクリーン上の電子の到達位置の誤差を低減させるＣＲＴ用の偏向ヨークを提供する。【解決手段】本発明は、陰極線管（ＣＲＴ）内の偏向装置に用いるヨークリングに関するものであり、このヨークリングはネック側及びフレア側を有し、内側及び外側の輪郭によって規定される。本発明によれば、内側の輪郭を周期的に半径方向に変形させて、内側の輪郭が少なくとも２つの局所的な最小径及び最大径を有する。この変形は、ＣＲＴ内のコイルが発生する磁界に影響を与えてＦＯＳ性能を向上させる。特に、非点収差、コマ収差、及びラスター収差が低減される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陰極線管（ＣＲＴ）内の偏向装置に用いるヨークリングであって、該ヨークリングが、ネック側及びフレア側を有し、内側の輪郭及び外側の輪郭によって規定されるヨークリングにおいて、
前記内側の輪郭を周期的に半径方向に変形させて、前記内側の輪郭が、少なくとも２つの局所的な最小径及び最大径を有することを特徴とするヨークリング。
【請求項２】
前記外側の輪郭も周期的に半径方向に変形させて、前記外側の輪郭も、少なくとも２つの局所的な最小径及び最大径を有することを特徴とする請求項１に記載のヨークリング。
【請求項３】
前記内側の輪郭及び前記外側の輪郭を、同じ角度依存性で変形させて、前記内側の輪郭と前記外側の輪郭との間を一定距離にしたことを特徴とする請求項２に記載のヨークリング。
【請求項４】
前記ヨークリングを、このヨークリングの軸長の少なくとも10％にわたって変形させたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のヨークリング。
【請求項５】
前記ヨークリングの、少なくとも前記ネック側を変形させたことを特徴とする請求項４に記載のヨークリング。
【請求項６】
前記ヨークリングの、少なくとも前記フレア側を変形させたことを特徴とする請求項４に記載のヨークリング。
【請求項７】
前記局所的な最小径と前記局所的な最大径との差が、前記ヨークリングの中心軸上の位置に依存することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のヨークリング。
【請求項８】
前記局所的な最小径と前記局所的な最大径との差が、0.2mmと1mmの間にあることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のヨークリング。
【請求項９】
前記各輪郭が、少なくとも４つの局所的な最大径を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のヨークリング。
【請求項１０】
前記内側の輪郭及び／または前記外側の輪郭は、次式の関数：
ｒ0＋λ(ａcos(ｉθ)＋ｂcos(ｉθ))
ここに、ａ,ｂ∈[０,１]であり、ｉは１より大きい整数であり、λは振幅であり、ｒ0は未変形の基本半径である。
によって規定されることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のヨークリング。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載のヨークリングを設けたことを特徴とする偏向装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の偏向装置を設けたことを特徴とする陰極線管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陰極線管の偏向装置におけるトロイダル偏向ヨークのコアに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
偏向装置（ＤＵ：deflection unit）は陰極線管（ＣＲＴ：cathode ray tube）の部品のうちの１つであり、偏向コイルを保持し、偏向コイルは、電子を陰極からスクリーン上の適切な位置に偏向させるための磁界を発生する。通常はフェライト製のリング形偏向ヨークが偏向コイルを包囲して、磁界を偏向装置の容積内に保つ。完全に対称なヨークについては、コイルが発生した多極磁界がヨークによって反射されるので、磁界が増幅される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記スクリーン上の位置、及び電子がスクリーン上に到達する到達角は、コイルの電流と共におよそ線形に変化する（ガウス近似）。しかし実際には、これは完全な近似ではなく、大電流が必要な状況では大幅な誤差が生じる。
【０００４】
こうした誤差は、薄形の管を設計する際に大きな問題となり、薄形の管では、偏向角、及び従ってコイル電流を増加させる必要がある。
【０００５】
こうした誤差を低減するために、例えば、コイルの巻線を最適に位置決めする、偏向コアに磁石を設ける、というようないくつかの技法が用いられている。しかし、特に大きな偏向角（＞120度）については、これらの技法のいずれもが、完全に満足のいく結果を提供することができない。
【０００６】
本発明の目的は、上述した問題を克服して、スクリーン前面（ＦＯＳ：front of screen）上の性能を向上させた、ＣＲＴ用の偏向ヨークを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、上記及び他の目的は、内側の輪郭及び外側の輪郭を有するヨークリングにおいて、この内側の輪郭を周期的に半径方向に変形させて、この内側の輪郭が、少なくとも２つの局所的な最小径及び局所的な最大径を有することを特徴とするヨークリングによって達成される。
【０００８】
本発明は、磁界の挙動の理解にもとづくものである。通常の偏向ヨークでは、コイルが発生する多極磁界がヨーク内で反射して、ヨークは反射鏡のように作用して、磁界を増幅する。こうした多極磁界の反射に影響を与えることによって、本発明によるヨークリングは、改善された性能を示す。
【０００９】
規格の、完全に対称かつ円形のヨークリングでは、各多極磁界が同じ多極磁界として反射するが、振幅が減衰する。ヨークリングの内側の輪郭を周期的に変形させることによって、例えば多極磁界が反射する境界を変形させることよって、ｎ次の多極磁界はｎ次の多極磁界として拡散するだけでなく、より高次及びより低次のいくつかの多極磁界が発生する。これらの追加的な多極磁界が、ＦＯＳ性能を向上させる。
【００１０】
１次摂動の理論では、コイルが発生する磁界をスカラーポテンシャルΦで表わし、円形ヨークの摂動をε(θ)（＝角度位置θの点における、(変形させた半径)−(未変形の半径)）で表わせば、コイルが発生する磁界と円形ヨークの摂動との相互作用は次式のように記述することができる：
【数１】
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ここに、ｎは法線を表わす。この項は、円上の境界ポテンシャルに対する１次補正である。円形ヨークの半径に、cos(mθ)で変調する変形を加えることによって、ｎ次の多極磁界が、ｎ次の多極磁界として拡散するだけでなく、これに加えて、ｎ＋ｍ次及び|ｎ−ｍ|次の多極磁界が発生する、ということを示すことができる。
【００１１】
本発明による周期的な変形が、ＦＯＳ性能に対して良い効果を有し、非点収差、コマ収差、及びラスター収差（エラー）を低減する、ということが試験によって証明されている。非点収差とは、青色及び赤色ビームの互いに対する相対位置のことである。コマ収差とは、青色ビームと赤色ビームの算術平均と、緑色ビームとの差のことである。これらの収差は、磁界の異なるフーリエ成分に関連し、ここでは双極（ダイポール）磁界がラスター収差に関連し、四極磁界が非点収差に関連し、そして六極磁界がコマ収差に関連する。
【００１２】
ごく通常の円形の場合には、内側の輪郭の元の直径が一定であり、この直径に周期的変化を形成させる。しかし、非円形のヨークリングも存在し、この場合には、こうした非円形の輪郭に対して周期的な変形を施す。なお、この場合にも、局所的最小径及び局所的最大径という用語は、こうした周期的変形のみに用いる。従って、非円形の基本的な形状、例えば楕円形は、本発明の意味での局所的最大径及び局所的最小径を有するものとは考えない。
【００１３】
上記変形は、数学的には、次式のような、ヨークの境界上の各点の（極座標における）変換として考えることができる：
（ｒ,θ,ｚ）→（ｒ＋ｆ(θ),θ,ｚ）
ここに、ｆ(θ)は周期関数である。
【００１４】
本発明によるヨークの変形のさらなる利点は、ＦＯＳ性能を向上させる既存のすべての技法と共に用いることができる、ということにある。
【００１５】
本発明の好適例によれば、外側の輪郭も同様の方法で周期的に変形させる。こうした変形は、前述した内側の輪郭の変形ほどの効果はないが、ＦＯＳ性能をさらに向上させる。外側の輪郭も変形させる場合には、内側及び外側の周期的な変形を等しくすることができ、結果的に両境界間の距離が一定になる。このことが、ＦＯＳ性能の向上に良い効果を有することが、試験によって示されている。
【００１６】
前記周期関数の振幅、即ち局所的な最小径と局所的な最大径との差は、ヨークリングの中心軸の位置として規定されるｚの値に依存し得る。ヨーク軸のほとんどの部分について、振幅を０にすることも可能であり、これにより前記周期的変形が、軸長部分のみにできる。しかし、所望の効果を得るためには、軸長の最低10％は変形させるべきである。
【００１７】
色収差（非点収差及びコマ収差）の補正は、主にヨークのネック（陰極線管の首部）側を変形させることによって得ることができる、ということが判明している。このことは、本発明では、コイル及びヨークリングが電子軌跡の近くに存在し、そして磁界の六極のフーリエ成分のコマ収差に対する影響は、ネック側で最大になる、ということによる。同様に、ラスター収差は主に、ヨークのフレア（スクリーン）側を変形させることによって補正することができ、フレア側では、磁界の六極の成分のラスター収差に対する影響が最大になる。
【００１８】
前記局所的な最小径と最大径との差は、少なくとも0.2mmであることが好ましい。前記最大径の数は、少なくとも４であることが好ましく、この数によって、一層大きな性能の向上が示されている。
【００１９】
好適例によれば、前記内側及び／または外側の輪郭は、次式の関数によって規定される半径を有する：
ｒ0＋λ(ａcos(ｉθ)＋ｂcos(ｉθ))
ここに、ａ、ｂ∈[０,１]であり、ｉは１より大きい整数であり、λは振幅であり、そしてｒ0は未変形の基本半径である。この関数は、変形が周期的であるだけでなく調和的であることも意味し、このことは有利であることが示されている。
【００２０】
本発明のヨークリングは、ＣＲＴの一部を形成する慣例の偏向装置内に装着することができる。
【実施例１】
【００２１】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
図１に、従来技術による、円形断面を有する偏向ヨークリングを示す。
【００２２】
図２に、本発明の第１実施例によるヨークリング１を示す。このヨークリングは、狭幅のネック（首部）側２、及びより広幅のフレア（スクリーン）側３を有し、そしてこれら２つの側の間に、内側の輪郭４及び外側の輪郭５を有して、湾曲した円錐形のトロイダル（環状）形を形成する。ヨークリング１は通常はフェライト製である。
【００２３】
好適な変形は、各輪郭の基本半径ｒ0に、次式による調和変調を適用することによって実現される：
ｒ＝ｒ0＋λcos(ｉθ)
ここに、λは振幅であり、ｉは１より大きい整数である。なお、内側の輪郭と外側の輪郭とではｒ0が異なる。
【００２４】
図２は、ｉ＝４とした上式を用いたものであり、輪郭に沿って４つの最大径ができる（四角形に近くなる）さらに、この変形は、ヨークの軸長Ａの全体に及ぶ。
【００２５】
なお重要なこととして、異なるｉの値、及び異なる軸長を用いることができ、実際に第２実施例は、実施した試験にもとづいて説明する。各特定の場合において、どのようなパラメータが適切であるかは、当業者が試験を行って決定することである。
【００２６】
以下では、実施した試験の結果について、図３、４及び５を参照して説明する。これらの試験では、０mm〜１mmの間で、異なるλの値を試している。
【００２７】
第１の試験は、ヨークの軸長全体にわたって変形を施した、32"のWS TVTに対して実行した。この変形は、上式でｉ＝４としたものによる。透磁率（μ）は500と仮定した。色収差及びラスター収差を測定してプロットした。なお、これらの試験はコイルを最適化する前に行ったものであり、このため、（一部の例外を除いて）収差がかなり大きくなっている。
【００２８】
図３ａに、非点収差（mm）を振幅λ（mm）の関数としてグラフで示す。収差は、約59mm（λ＝０）から約50mm（λ＝１mm）に低減されている。
【００２９】
図３ｂに、コマ収差（mm）を振幅λ（mm）の関数としてグラフで示す。収差は、約23mmから約14mmに低減されている。
【００３０】
図３ｃに、スクリーン全体にわたって計算した非点収差とコマ収差の平均値を、振幅λ（mm）の関数としてグラフで示す。平均値は、約46mmから約37mmに低減されている。
【００３１】
図３ｄに、ラスター収差（ras-x）（mm）を振幅λ（mm）の関数としてグラフで示す。
【００３２】
図３ｅに、ラスター収差（ras-y）（mm）を振幅λ（mm）の関数としてグラフで示す。
【実施例２】
【００３３】
第２の試験も32"のWS TVTに対して実行しているが、ヨークの軸長のうちネック部分のみに変形を施している。この変形は、上式でｉ＝４としたものによる。透磁率（μ）は500と仮定した。この試験では、スクリーンは既に良好なラスター性能を有しているので、色収差のみを示す。ここでも、試験は最適化していないスクリーン上で実行した。
【００３４】
図４ａに、非点収差（mm）を振幅λ（mm）の関数としてグラフで示す。収差は、約59mm（λ＝０）から約45mm（λ＝１mm）に低減されている。
【００３５】
図４ｂに、コマ収差（mm）を振幅λ（mm）の関数としてグラフで示す。収差は、約23mmから約13mmに低減されている。
【００３６】
図４ｃに、スクリーン全体にわたって計算した非点収差とコマ収差の平均値を、振幅λ（mm）の関数としてグラフで示す。平均値は、約45mmから約33mmに低減されている。
【００３７】
なお、色収差の改善は、試験１と２において本質的に同等である。結論は、色収差に与える影響は、ネック側の変形の方がより大きい、ということである。
【実施例３】
【００３８】
第３の試験は、ヨークの軸長全体にわたって変形を施した、36"のＴＶＴに対して実行した。この変形は、上式でｉ＝４としたものによる。透磁率（μ）は500と仮定した。図５に、ラスター収差（ras-x）（mm）を振幅λ（mm）の関数として示す。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】従来技術によるヨークリングを示す図である。
【図２】本発明の実施例によるヨークリングを示す図である。
【図３ａ】本発明の第１実施例によるヨークリングを有する32"のWS TVTに対して実行した試験の結果を示す図である。
【図３ｂ】本発明の第１実施例によるヨークリングを有する32"のWS TVTに対して実行した試験の結果を示す図である。
【図３ｃ】本発明の第１実施例によるヨークリングを有する32"のWS TVTに対して実行した試験の結果を示す図である。
【図３ｄ】本発明の第１実施例によるヨークリングを有する32"のWS TVTに対して実行した試験の結果を示す図である。
【図３ｅ】本発明の第１実施例によるヨークリングを有する32"のWS TVTに対して実行した試験の結果を示す図である。
【図４ａ】本発明の第２実施例によるヨークリングを有する32"のWS TVTに対して実行した試験の結果を示す図である。
【図４ｂ】本発明の第２実施例によるヨークリングを有する32"のWS TVTに対して実行した試験の結果を示す図である。
【図４ｃ】本発明の第２実施例によるヨークリングを有する32"のWS TVTに対して実行した試験の結果を示す図である。
【図５】本発明の第１実施例によるヨークリングを有する36"のWS TVTに対して実行した試験の結果を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  ヨークリング
２  ネック側
３  フレア側
４  内側の輪郭
５  外側の輪郭
Ａ  軸長
【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【図３ｅ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【国際公開パンフレット】
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2004522267.tif 000013
2004522267.tif 000014
2004522267.tif 000015
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2004522267.tif 000019
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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