(57)【要約】【課題】低コストで作製でき、消費電力も小さく、Ｍ字歪みを補正することができる水平偏向回路およびそれを備えた陰極線管装置を提供する。【解決手段】水平偏向コイル７と、リニアリティコイル８と、Ｓ字補正コンデンサ９とを有し、水平偏向コイル７、リニアリティコイル８およびＳ字補正コンデンサ９が直列に接続されている水平偏向回路であって、水平偏向コイル７、リニアリティコイル８およびＳ字補正コンデンサ９に直列に接続されたＭ字補正部１ａを備えている。【選択図】  図１
2007089080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平偏向コイルと、リニアリティコイルと、Ｓ字補正コンデンサとを有し、前記水平偏向コイル、前記リニアリティコイルおよび前記Ｓ字補正コンデンサが直列に接続されている水平偏向回路であって、
前記水平偏向コイル、前記リニアリティコイルおよび前記Ｓ字補正コンデンサに直列に接続されたＭ字補正部を備えたことを特徴とする水平偏向回路。
【請求項２】
前記Ｍ字補正部は、第１補正コイルと、コイルおよびコンデンサによる直列回路とを備え、
前記第１補正コイルと前記直列回路とが並列に接続されている請求項１に記載の水平偏向回路。
【請求項３】
前記Ｍ字補正部を流れるＭ字共振電流の周波数は、前記水平偏向コイルを流れる水平偏向電流の周波数の２〜２．５倍である請求項２に記載の水平偏向回路。
【請求項４】
前記直列回路を複数有し、
前記直列回路のいずれかが前記第１補正コイルと並列に接続されるように選択する切り換え部をさらに備え、
前記切り換え部は、前記水平偏向コイルに流れる水平偏向電流の周波数により制御されている請求項２に記載の水平偏向回路。
【請求項５】
前記第１補正コイルおよび前記直列回路の前記コイルのうち少なくとも１つは、可変コイルである請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の水平偏向回路。
【請求項６】
前記Ｍ字補正部は、磁気バイアスされていて飽和点を有する磁気バイアスコイルを備えている請求項１に記載の水平偏向回路。
【請求項７】
前記Ｍ字補正部は、前記磁気バイアスコイルに並列に接続されたダイオードを備えている請求項６に記載の水平偏向回路。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の水平偏向回路を備えた陰極線管装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ビームを水平方向に偏向させる水平偏向回路およびそれを備えた陰極線管装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
陰極線管装置は、水平偏向コイルを有する水平偏向回路を備えている。水平偏向コイルは、ファンネルの外周に設置された偏向ヨークの一部でもある。水平偏向コイルに電流が流れることで発生する磁界により、電子ビームを水平方向に偏向し、走査を行っている。
【０００３】
現在主流である陰極線管装置は、フラットなパネルを有しているため、管面の内壁曲率は無限に近い。そのため、走査の際に電子ビームを等角速度で偏向すると、画面の左右端である水平端部に近い個所ほどリニアリティ（直線性）が伸びてしまい、画像にＳ字歪みが生じる。水平偏向回路において、例えば、Ｓ字補正コンデンサと呼ばれるコンデンサを水平偏向コイルに直列に接続して、このＳ字歪みを補正する。Ｓ字補正コンデンサが接続されることで、水平偏向コイルに流れる電流（水平偏向電流）が制御される。すなわち、水平偏向コイルに流れる水平偏向電流の単位時間あたりの変化量が制御される。
【０００４】
ここで、水平端部で生じるＳ字歪みによる伸び量は、電子ビームの偏向角をθとするとｔａｎθに比例するが、Ｓ字補正コンデンサによる補正量はｓｉｎθに比例する。そのため、Ｓ字歪みによる伸び量と補正量とには差が生じ、その差が歪みとして残ってしまう。このように、Ｓ字歪みを補正することで、一般的にＭ字歪みと呼ばれる歪みが生じるため、問題であった。
【０００５】
Ｍ字歪みは、画面の中央部および画面の水平端部の中間において、リニアリティが伸びる歪みである。図１０は、Ｍ字歪みを説明するための陰極線管装置の画像表示を示す図である。図１０（ａ）はＭ字歪みが生じていない正常な画像を表示している陰極線管装置の画面であり、図１０（ｂ）はＭ字歪みが生じている画像を表示している陰極線管装置の画面である。なお、図１０（ａ）および図１０（ｂ）の画面上の縦線は、両者の画像の違いをわかり易くするために記載している仮想的な線である。
【０００６】
図１０（ａ）において、画面１００に円１０１ａ、１０１ｂおよび１０１ｃが表示されている。円１０１ａは画面１００の中央部に表示され、円１０１ｃは画面１００の水平端部に表示され、円１０１ｂは画面１００の中央部および水平端部の中間部（以下、単に中間部という）に表示されている。ここで、Ｍ字歪みが生じていると、図１０（ａ）と同様に三つの円を画面１００に表示した場合でも正しく表示されない。具体的には、図１０（ｂ）に示しているように、画面１００の中央部および画面１００の水平端部では円１０２ａおよび円１０２ｃが表示されるが、中間部では水平方向に伸びた円１０２ｂが表示される。なお、円１０２ａおよび円１０２ｃは、若干水平方向に縮んではいるが、略真円であり、歪みは問題にならない。
【０００７】
Ｍ字歪みが生じると、このように中間部での画像が水平方向に伸びて表示される。しかし、陰極線管装置の管面の内壁曲率が、中央部および水平端部であまり変化しないのであれば、生じるＭ字歪みは小さく、問題にならない。
【０００８】
ところが、近年主流になってきた陰極線管装置のパネルは、画面の中央部および中間部においては、内面（管内の面）および外面（管外の面）共にフラットであるが、水平端部においては内面が曲率を有し外面がフラットな構成である。つまり、パネルの左右端だけ厚みが大きい構成である。これは、パネルのコストダウンが可能であり強度も強いという効果を奏するが、Ｍ字歪みが顕著に生じるという問題点がある。
【０００９】
この問題を解決するために、従来から種々の方法が提案されている。例えば、画面中央部および水平端部を走査している際の水平偏向電流の単位時間あたりの変化を大きくし、中間部を走査している際の水平偏向電流の単位時間あたりの変化を小さくすればよい。特許文献１には、このように水平偏向電流を制御し、Ｍ字歪みを補正する補正回路が開示されている。
【００１０】
この従来の補正回路について、図１１を参照して説明する。図１１は従来におけるＭ字歪みを補正する補正回路の構成を示すブロック図である。従来の補正回路２００は、陰極線管装置（図示せず）に搭載されていて、水平偏向コイル２０５は偏向ヨーク（図示せず）の一部である。従来の補正回路２００は、水平偏向コイル２０５と、水平偏向回路２０３と、トランス２０４と、Ｓ字歪を補正するための補正波形を生成する波形生成部２０１と、補正波形を補正電流として出力する出力部２０２とを備えている。なお、従来の補正回路では水平偏向コイル２０５が、水平偏向回路２０３の外部に形成されているが、水平偏向回路２０３の内部に形成されていてもよい。
【００１１】
トランス２０４の二次巻線側は水平偏向コイル２０５および水平偏向回路２０３に接続されていて、一次巻線側には波形生成部２０１および出力部２０２が設けられている。波形生成部２０１が生成する補正波形は、陰極線管装置に入力される垂直同期信号および水平同期信号と同期して陰極線管装置のＳ字歪みやＭ字歪み等の歪み特性に応じて、歪みを打ち消すような波形である。これにより、波形生成部２０１からの補正波形が、出力部２０２、トランス２０４を介して、水平偏向コイル２０５に入力され、水平偏向電流が上述のＭ字歪みを補正する電流となるよう制御される。これにより、Ｍ字歪みが適切に補正される。
【特許文献１】特開２００１−１１９６００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、上記従来の補正回路は、水平偏向回路に加えて、波形生成部や出力部等を設置せねばならない。また、これらを作製するにはアンプやトランスやＩＣ等高価な素子が必要となる。そのため、大型化する上に、回路が複雑で高価なものとなる。さらに消費電力も大きくなるため、コストが高くなる。したがって、上記従来の補正回路は実用的ではないという課題があった。
【００１３】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであって、低コストで作製でき、消費電力も小さく、Ｍ字歪みを補正することができる水平偏向回路およびそれを備えた陰極線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】
【００１４】
本発明の水平偏向回路は、水平偏向コイルと、リニアリティコイルと、Ｓ字補正コンデンサとを有し、前記水平偏向コイル、前記リニアリティコイルおよび前記Ｓ字補正コンデンサが直列に接続されている水平偏向回路であって、前記水平偏向コイル、前記リニアリティコイルおよび前記Ｓ字補正コンデンサに直列に接続されたＭ字補正部を備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の陰極線管装置は、上記本発明の水平偏向回路を備えている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、低コストで作製でき、消費電力も小さく、Ｍ字歪みを補正することができる水平偏向回路およびそれを備えた陰極線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】
【００１７】
本発明の水平偏向回路は、直列接続されている水平偏向コイル、リニアリティコイルおよびＳ字補正コンデンサに、さらに直列にＭ字補正部が接続されている。それにより、水平偏向電流を直接変調することができるので、効率的にＭ字歪みの補正を行うことができる。また、Ｍ字補正部は設置スペースが少なくてすむので、水平偏向回路を大型化することなく、作製も容易である。また、アンプやトランスやＩＣ等高価な素子を用いる必要がないために、低コストで作製でき、消費電力も小さい。
【００１８】
また、本発明の水平偏向コイルにおいて、好ましくは、前記Ｍ字補正部は、第１補正コイルと、コイルおよびコンデンサによる直列回路とを備え、前記第１補正コイルと前記直列回路とが並列に接続されている。それにより、Ｍ字補正部で共振が生じ、その共振電流を水平偏向電流に重畳することで、Ｍ字歪みを補正することができる。具体的には、水平偏向電流を、画面の中央部および画面の水平端部を走査している際の水平偏向電流の単位時間あたりの変化を大きくし、画面の中央部および画面の水平端部の中間部を走査している際の水平偏向電流の単位時間あたりの変化を小さくすることでＭ字歪みを補正する。
【００１９】
また、本発明の水平偏向コイルにおいて、好ましくは、前記Ｍ字補正部を流れるＭ字共振電流の周波数は、前記水平偏向コイルを流れる水平偏向電流の周波数の２〜２．５倍である。それにより、Ｍ字歪みを最適に補正することができる。
【００２０】
また、本発明の水平偏向回路において、好ましくは、前記直列回路を複数有し、
前記直列回路のいずれかが前記第１補正コイルと並列に接続されるように選択する切り換え部をさらに備え、前記切り換え部は、前記水平偏向コイルに流れる水平偏向電流の周波数により制御されている。それにより、本発明の水平偏向回路は、水平偏向電流の周波数の変化に応じて、最適の補正を行うことができる。例えば、複数の偏向周波数モードを持つＴＶセットに用いた場合でも、偏向周波数モードに応じて、最適のＭ字補正を行うことができる。
【００２１】
また、本発明の水平偏向回路において、好ましくは、前記第１補正コイルおよび前記直列回路の前記コイルのうち少なくとも１つは、可変コイルである。それにより、第１補正コイルのインダクタンスは、任意に設定することができる。したがって、第１補正コイルのインダクタンスを調整することで、水平偏向電流の周波数にかかわらず、最適なＭ字補正がなされる。
【００２２】
また、本発明の水平偏向回路において、好ましくは、前記Ｍ字補正部は、磁気バイアスされていて飽和点を有する磁気バイアスコイルを備えている。それにより、磁気バイアスコイルのインダクタンスのピーク値を取る電流値に、画面の中間部を走査する際の水平偏向電流に合わせることで、Ｍ字歪みを補正することができる。具体的には、水平偏向電流を、画面の中央部および画面の水平端部を走査している際の水平偏向電流の単位時間あたりの変化を大きくし、画面の中央部および画面の水平端部の中間部を走査している際の水平偏向電流の単位時間あたりの変化を小さくすることでＭ字歪みを補正する。また、複数の偏向周波数モードを持つＴＶセットに用いた場合でも、偏向周波数モードに応じて、最適のＭ字補正を行うことができる。
【００２３】
また、本発明の水平偏向回路において、好ましくは、前記Ｍ字補正部は、前記磁気バイアスコイルに並列に接続されたダイオードを備えている。それにより、磁気バイアスコイルに電流を選択的に流すことができる。したがって、さらに効率よくＭ字補正を行うことができる。
【００２４】
また、本発明の陰極線管装置は、上記本発明の垂直偏向回路を備えている。それにより、本発明の陰極線管装置は、高画質化が可能である上、低コストで作製でき、消費電力も小さい。
【００２５】
まず、一般的な水平偏向回路について図８を用いて説明する。図８は、一般的な水平偏向回路の構成を示す回路図である。水平偏向回路は、陰極線管装置に搭載されている。水平偏向回路の水平偏向コイルに電流（以下、水平偏向電流という）が流れることで発生する磁界により、電子ビームを画面の左右方向（水平方向）に偏向し、走査を行っている。
【００２６】
図８に示されているように、従来の水平偏向回路は直流電源（＋Ｂ）４と、チョークコイル３と、水平出力トランジスタ２と、共振コンデンサ５と、ダンパーダイオード６と、水平偏向コイル７と、リニアリティコイル８と、Ｓ字補正コンデンサ９とを備えている共振回路である。直流電源４はチョークコイル３の１次側の一端に接続されていて、チョークコイル３の他端は水平出力トランジスタ２のコレクタに接続されている。水平出力トランジスタ２のエミッタは接地されていて、ベースからは水平周期のドライブ信号が入力される。水平出力トランジスタ２のコレクタは共振コンデンサ５、ダンパーダイオード６および水平偏向コイル７のそれぞれの一端とも接続されている。
【００２７】
共振コンデンサ５およびダンパーダイオード６の他端は接地されている。なお、ダンパーダイオード６は水平出力トランジスタ２のコレクタ側へと向かう方向が順方向となるように接続されている。
【００２８】
水平偏向コイル７、リニアリティコイル８およびＳ字補正コンデンサ９は直列に接続されていて、Ｓ字補正コンデンサ９は接地されている。なお、チョークコイル３の代わりにフライバックトランスを用いてもよい。
【００２９】
直流電源４からの電圧は、チョークコイル３により、所望の電圧に変圧されて、水平出力トランジスタ２のコレクタ、共振コンデンサ５、ダンパーダイオード６および水平偏向コイル７に入力される。共振コンデンサ５を備えていることで、この水平偏向回路は共振回路であり、ダンパーダイオード６は振動現象を抑制する。リニアリティコイル８は、中心のコアが永久磁石等であり、磁気バイアスされていて、非線形の特性を有している。
【００３０】
このような水平偏向回路において、直流電源４から電圧が印加されていて、水平出力トランジスタ２のベースからドライブ信号が入力され、水平出力トランジスタ２がスイッチングされることで、水平偏向コイル７には鋸波電流が流れる。それにより、水平偏向コイル７には磁界が発生する。この磁界により、陰極線管装置の管内の電子ビームが偏向され、左右に走査される。
【００３１】
図９は、時間経過における、水平出力トランジスタのコレクタ電圧および水平偏向電流を示したグラフである。図９（ａ）は時間経過における水平出力トランジスタのコレクタ電圧を示したグラフであり、図９（ｂ）は時間経過における水平偏向電流を示したグラフである。図９（ａ）において、縦軸はコレクタ電圧であり、横軸は時間である。また、図９（ｂ）において、縦軸は水平偏向電流であり、横軸は時間である。
【００３２】
電子ビームにより、画面左端から画面右端まで走査するのにかかる期間を走査期間とする。走査期間前半では、水平偏向コイル７の偏向磁界により、画面左端から画面中央まで走査する。また、走査期間後半では、画面中央から画面右端まで走査する。走査期間前半および走査期間後半のそれぞれの時間は走査期間の半分である。
【００３３】
また、画面左端から画面右端まで走査が完了すると、電子ビームは右端から左端へ瞬時に戻り、再び左端から右端へと走査する、これを繰り返す。この、電子ビームが右端から左端まで瞬時に戻る期間を帰線期間という。図９に示されているように、走査期間においてコレクタ電圧は一定であるが、帰線期間におけるコレクタ電圧はパルス電圧である。これは、コレクタ電圧がパルス電圧であることから、水平偏向電流の時間あたりの変化量は急勾配となり、電子ビームは瞬時に画面左端に戻るためである。
【００３４】
ここで、一般的な放送であるＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）の走査期間は水平偏向周期の約８３％で、帰線期間は水平偏向周期の約１７％である。なお、水平偏向周期とは、電子ビームにより左端から右端まで走査し、再び左端に戻る期間である。
【００３５】
走査期間前半では、水平偏向コイル７によるインダクタンスのエネルギー放出によりダンパーダイオード６を通してＳ字補正コンデンサ９が充電されながら、水平偏向コイル７には水平偏向電流が流れる。走査期間後半では、Ｓ字補正コンデンサ９の電荷放出により、水平出力トランジスタ１１を通して水平偏向コイル７にエネルギーが蓄積されながら、水平偏向コイル７には走査期間前半と逆方向の水平偏向電流が流れる。走査期間前半と、走査期間後半の組み合わせにより画面左端から画面右端まで電子ビームにより走査する。帰線期間において、電子ビームは画面右端から再び画面左端に戻される。したがって、走査期間と帰線期間とでは、同じ電流量が必要である。帰線期間は走査期間の約５分の１であるため、帰線期間においては走査期間より急勾配の電流を水平偏向コイル７に流す必要がある。そこで、帰線期間のコレクタ電圧には大きなパルス電圧が用いられている。このパルス電圧は、水平出力トランジスタ２がスイッチングされることにより、水平偏向コイル７と共振コンデンサ５とが共振することで発生する。
【００３６】
以下、本発明の実施形態の具体的な例について、図面を用いて説明する。
【００３７】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る水平偏向回路について図を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る水平偏向回路の構成を示す回路図である。なお、実施の形態１に係る水平偏向回路は、Ｍ字補正部１ａを備えている点が、図８に示された従来の水平偏向回路とは異なる。それ以外は実施の形態１に係る水平偏向回路と図８に示された従来の水平偏向回路とは同様の構成である。そこで、図１において、図８と同一の機能を有する部材については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００３８】
図１に示されているように、Ｍ字補正部１ａは、リニアリティコイル８とＳ字補正コンデンサ９との間に、これらと直列に接続されている。Ｍ字補正部１ａは第１補正コイル１１、コイル１２およびコンデンサ１３を備えている。コイル１２とコンデンサ１３とは直列接続されている。また、これらコイル１２およびコンデンサ１３に対して並列に第１補正コイル１１が接続されている。
【００３９】
実施の形態１の水平偏向回路において、水平偏向コイル７を流れる水平偏向電流は、Ｍ字補正部１ａが接続されたことにより、Ｍ字歪みを発生させない水平偏向電流に変調される。具体的には、実施の形態１の水平偏向コイル７に流れる水平偏向電流は、Ｍ字補正部１ａを備えていない場合に比べて、画面の中央部（以下、単に中央部という）および画面の水平端部（以下、単に端部という）を走査している際には単位時間あたりの変化が大きく、中央部および端部との間（以下、単に中間部という）を走査している際には単位時間あたりの変化が小さい。したがって、実施の形態１の水平偏向回路を備えた陰極線管装置は、Ｍ字歪みが生じず、良好な画像を表示できる。
【００４０】
Ｍ字補正部１ａを備えた実施の形態１の水平偏向回路において、水平偏向コイル７を流れる水平偏向電流について具体的に説明する。図２は、本発明の実施の形態１に係る水平偏向回路における、電流と走査位置との関係を示すグラフである。図２（ａ）はＭ字補正部が接続されていない場合に水平偏向コイルに流れる水平偏向電流と走査位置との関係を示している。図２（ｂ）はＭ字補正部に流れる電流と走査位置との関係を示している。図２（ｃ）は図２（ａ）および図２（ｂ）に示された電流を合成した電流と走査位置との関係を示している。すなわち、図２（ｃ）に示されている電流が、実施の形態１の水平偏向回路において、水平偏向コイル７に流れる水平偏向電流である。なお、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）において、横軸は画面における走査位置であり、縦軸は電流である。
【００４１】
まず、Ｍ字補正部１ａが接続されていない場合は、水平偏向コイル７には図２（ａ）に示されているような波形の電流が流れる。なお、Ｍ字補正部１ａが接続されていない場合とは、図８に示された従来の水平偏向回路である。
【００４２】
Ｍ字補正部１ａ内には、図２（ｂ）に示されているＭ字共振電流が流れている。Ｍ字共振電流の周波数をｆとすると、Ｍ字補正部１ａ内の第１補正コイル１１および補正コイル１２のインダクタンスをそれぞれＬ１およびＬ２とし、コンデンサ１３のキャパシタンスをＣとした場合、周波数ｆは次式により表される。
【００４３】
ｆ＝１／２π√（Ｃ×（Ｌ１＋Ｌ２））
この周波数ｆを水平偏向電流の周波数の２〜２．５倍とすることで、Ｍ字補正部１ａから流れ出るＭ字共振電流が、図２（ｂ）に示された波形の鋸波電流となる。これにより、実施の形態１の水平偏向回路の水平偏向コイル７に流れる水平偏向電流は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示された電流の合成電流となり、具体的には図２（ｃ）に示される波形の電流となる。なお、周波数ｆは、水平偏向電流の周波数の２．３〜２．４倍とするとさらに好ましい。それにより、より最適にＭ字補正を行うことができるＭ字共振電流が生じる。
【００４４】
図２（ｃ）に示されているように、図２（ａ）に示された水平偏向電流に比べて、水平偏向コイル７を流れる水平偏向電流は、中央部および端部では傾きが大きい。すなわち、単位時間あたりの水平偏向電流の変化量が大きい。これは、電子ビームの走査速度が速いことを示している。これにより、中央部および端部でのリニアリティは伸びる。また、中間部では、図２（ｃ）に示されているように、水平偏向電流の傾きが、図２（ａ）に示された水平偏向電流の傾きに比べて小さくなる。すなわち、単位時間あたりの水平偏向電流の変化量が小さく、電子ビームの走査速度は小さいためリニアリティは縮む。このように、中央部および端部でのリニアリティは伸び、かつ中間部でのリニアリティは縮むことから、Ｍ字歪みを補正することができ、図１１に示されているように画面全域で均一なリニアリティ特性を得ることができる。
【００４５】
なお、使用する水平偏向回路により、Ｍ字共振電流の周波数ｆを最適な値をとるように適宜調整すればよい。
【００４６】
ここで、実際に２８型のＣＲＴを搭載したＴＶセットにおいて、実施の形態１の水平偏向回路を使用した場合の測定結果を示す。図１に示された水平偏向回路において、第１補正コイル１１のインダクタンスを２５μＨ、コイル１２のインダクタンスを３０μＨ、コンデンサ１３のキャパシタンスを３３０ｎＦに設定した。また、水平偏向コイル７のインダクタンスを１．４５ｍＨ、共振コンデンサ５のキャパシタンスを１２ｎＦ、Ｓ字補正コンデンサ９のキャパシタンスを２７０ｎＦ、直流電源４の電圧を１２０Ｖに設定した。また、水平出力トランジスタ２は品番２ＳＤ２５５３（東芝社製）、ダンパーダイオード６は品番ＥＲＤ０７１５（富士電機社製）を用いた。また、周波数ｆは、水平偏向電流の周波数の２．３７倍とした。測定結果を図３に示す。
【００４７】
図３は、リニアリティ歪み率と画面の水平方向位置との関係を示すグラフである。図３の横方向の長さは、画面の水平方向の長さと対応している。図３の横軸に付された数字は、画面の水平方向を１６個所に分割して、分割された各領域に左端から順に番号を付した場合の、その番号の位置に対応している。具体的には、図３の横軸の「１」は画面の左端の領域を、「１６」は画面の右端の領域を、「８」と「９」との間が画面の中央を示している。なお、歪み率について以下に説明する。まず、画面の水平方向の長さを１６等分する信号を陰極線管装置に入力して、実際に表示された１６箇所に分割された各領域の水平方向の長さを平均し、その平均値を基準の長さとする。歪みが生じた場合は、水平方向に１６個所に分割された画面の各領域に表示されるべき画像が、水平方向に伸びたり縮んだりする。そのため、各領域に表示されるべき画像の水平方向の長さが上記基準の長さから変化する。歪みにより変化した長さと上記基準の長さとの差を、上記基準の長さを基準として百分率で示したものが歪み率である。なお、画像が伸びた場合の歪み率は正であり、画像が縮んだ場合の歪み率は負である。
【００４８】
なお、比較のため、図８に示された従来の水平偏向回路における測定結果も図３に示されている。図３において、実線は実施の形態１の水平偏向回路における測定結果であり、破線は従来の水平偏向回路における測定結果である。
【００４９】
図３に示されているように、従来の水平偏向回路の場合は、最大歪み率１０％（−４〜＋６％）であったが、実施の形態１の水平偏向回路では、最大歪み率３％（−１.５％〜＋１.５％）である。また、従来の水平偏向回路では、中間部のリニアリティが伸びているのがわかる。図３からわかるように、実施の形態１の水平偏向回路は、Ｍ字歪みを十分補正することができる。したがって、この水平偏向回路を備えた陰極線管装置は高画質化が可能である。また、実施の形態１の水平偏向回路は、Ｍ字補正部１ａを水平偏向コイル７、リニアリティコイル８およびＳ字補正コンデンサ９に直列に接続するだけなので、水平偏向回路を大型化することなく、作製も容易である。また、アンプやトランスやＩＣ等高価な素子を用いる必要がないために、低コストで作製でき、消費電力も小さい。また、同様に、実施の形態１の水平偏向回路を備えた陰極線管装置も、低コストで作製でき、消費電力も小さい。
【００５０】
次に、実施の形態１の水平偏向回路の他の回路構成を示す。図４は、本発明の実施の形態１に係る水平偏向回路の他の回路構成を示す回路図である。図４に示された水平偏向回路は、複数の偏向周波数モードを持つＴＶセットのものである。したがって、水平偏向電流の周波数である偏向周波数に応じてＳ字補正コンデンサを切り換えることができる。また、Ｍ字補正部１ｂも偏向周波数に応じて切り換えられる複数の回路を有している。また、Ｍ字補正部１ｂの切り換えには、Ｓ字補正コンデンサの切り換え信号も用いている。図４に示された水平偏向回路は、Ｍ字補正部の回路構成が異なる点と、切り換え用Ｓ字補正コンデンサ１７およびバイポーラトランジスタ１８を備えている点で、図１に示された水平偏向回路と相違するが、他は同様である。そこで、図４に示された部材のうち、図１に示された部材と同様の機能を有する部材には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５１】
図４に示されたように、Ｍ字補正部１ｂは、第１補正コイル１１、コイル１２およびコンデンサ１３以外に、コイル１４とコンデンサ１５と切り換え部であるＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  ｅｆｆｅｃｔ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：電界効果トランジスタ）１６（ソース−ドレイン）との直列回路を備えている。第１補正コイル１１、コイル１２とコンデンサ１３との直列回路、コイル１４とコンデンサ１５とＦＥＴ１６との直列回路は並列に接続されている。ＦＥＴ１６は、ゲートから入力される切り換え信号によりオン・オフに切り換わり、Ｍ字補正部１ｂを２種類の回路のいずれかに選択的に切り換えることができる。具体的には、Ｍ字補正部１ｂを、第１補正コイル１１と、コイル１２およびコンデンサ１３の直列回路との並列回路、または第１補正コイル１１と、コイル１４およびコンデンサ１５の直列回路との並列回路に切り換えることができる。
【００５２】
ここで、切り換え用Ｓ字補正コンデンサ１７およびバイポーラトランジスタ１８は、Ｓ字補正コンデンサの切り換え部である。複数の偏向周波数モードを持つＴＶセットは、偏向周波数の切り換えに応じて、Ｓ字補正コンデンサの切り換えを通常行っている。トランジスタ１８のベースはＦＥＴ１６のゲートとは接続されている。トランジスタ１８のエミッタは接地されていて、コレクタは切り換え用Ｓ字補正コンデンサ１７の一端と接続されている。また、切り換え用Ｓ字補正コンデンサ１７の他端は、第１補正コイル１１とＳ字補正コンデンサ９との間に接続されている。トランジスタ１８のベースに、偏向周波数の切り換えに応じて、Ｓ字補正コンデンサの切り換え用の切り換え信号が入力される。それにより、切り換え用Ｓ字補正コンデンサ１７が有効あるいは無効に切り換わる。このようにして、偏向周波数モードの切り換えに対応して、最適のＳ字補正を行っている。
【００５３】
図４に示された水平偏向回路は、トランジスタ１８のベースはＦＥＴ１６のゲートと接続されているため、Ｓ字補正コンデンサの切り換え用の切り換え信号をＭ字補正部１ｂの切り換え信号と共用している。それにより、効率的に水平偏向回路を動作させることができる。
【００５４】
このように、Ｍ字補正部１ｂのおける、第１補正コイル１１と、コイル１２およびコンデンサ１３の直列回路との並列回路、および第１補正コイル１１と、コイル１４およびコンデンサ１５の直列回路との並列回路のＭ字共振電流の周波数ｆを互いに異なる値としておくことで、２つの偏向周波数モードを持つＴＶセットであっても、最適なＭ字補正を行うことができる。なお、Ｍ字補正部１ｂを、２つだけではなく、複数の回路に切り換えることができるようにすることで、複数の偏向周波数モード（プログレッシブ、１０８０ｉ、４８０ｉ等）を持つＴＶセットにおいても最適な補正を行うことができる。なお、切り換え部として、ＦＥＴ１６を用いた水平偏向回路について説明したが、切り換え部は他の構成でもよい。例えばフォトカプラやリレー等を用いて切り換え部を作製すればよい。
【００５５】
なお、第１補正コイル１１を可変コイルとしてもよい。それにより、第１補正コイル１１のインダクタンスは、任意に設定することができる。したがって、第１補正コイル１１のインダクタンスを調整することで、水平偏向電流の周波数にかかわらず、最適なＭ字補正がなされる。また、第１補正コイル１１のインダクタンスを任意に微調整することができるため、歪み率の微調整も可能である。また、第１補正コイルではなく、コイル１２またはコイル１４を可変コイルとしてもよい。また、第１補正コイル、コイル１２およびコイル１４の全てまたはこれらのうち少なくとも１つを可変コイルとしてもよい。
【００５６】
なお、実施の形態１のＭ字補正部は、共振回路であればよく、上述の構成に限定されるわけではない。
【００５７】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る水平偏向回路について図を用いて説明する。図５は、本発明の実施の形態２に係る水平偏向回路の構成を示す回路図である。なお、実施の形態２に係る水平偏向回路は、Ｍ字補正部１ｃを備えている点が、図８に示された従来の水平偏向回路とは異なる。それ以外は実施の形態２に係る水平偏向回路と図８に示された従来の水平偏向回路とは同様の構成である。そこで、図５において、図８と同一の機能を有する部材については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５８】
図５に示されているように、Ｍ字補正部１ｃは磁気バイアスコイルであるＭ字補正コイル２０を備えている。磁気バイアスコイルとは、電流―インダクタンス特性を有するコイルである。具体的には、中心のコアが永久磁石等であり、磁気バイアスされていて、非線形の特性を有していて、流れる電流に依存した飽和特性をもつコイルである。図６は、本発明の実施の形態２に係る水平偏向回路のＭ字補正コイルの特性を示すグラフである。図６において、横軸は電流であり、縦軸はインダクタンスである。図６に示されているように、Ｍ字補正コイル２０は、電流に応じてインダクタンスが変化するという特性を有する。また、電流が約２Ａの場合に、インダクタンスはピーク値を有し、電流がそれより大きくなっても、小さくなってもインダクタンスはピーク値より小さくなる。
【００５９】
このＭ字補正コイル２０のインダクタンスのピーク値を、中間部における水平偏向電流と合わせればよい。図６に示されたＭ字補正コイル２０であれば、ピーク値は約２Ａとなるので、中間部における水平偏向電流が約２Ａである水平偏向回路に用いればよい。
【００６０】
このように、実施の形態２の水平偏向回路において、水平偏向コイル７を流れる水平偏向電流は、Ｍ字補正部１ｃが接続されたことにより、Ｍ字歪みを発生させない水平偏向電流に変調される。具体的には、中間部においては、Ｍ字補正コイルのインダクタンスはピーク値を取るので、水平偏向電流の傾きが小さくなる。また、中央部および端部においては、Ｍ字補正コイルのインダクタンスは小さくなるので、水平偏向電流の傾きが大きくなる。したがって、実施の形態２の水平偏向回路を備えた陰極線管装置は、Ｍ字歪みが生じず、良好な画像を表示できる。
【００６１】
なお、実施の形態２の水平偏向回路の水平偏向コイル７に流れる水平偏向電流は、実施の形態１と同様に図２（ｃ）に示されている電流である。
【００６２】
図２（ｃ）に示されているように、図２（ａ）に示された水平偏向電流に比べて、水平偏向コイル７を流れる水平偏向電流は、中央部および端部では傾きが大きい。これは、電子ビームの走査速度が速いことを示している。これにより、中央部および端部でのリニアリティは伸びる。また、中間部では、図２（ｃ）に示されているように、水平偏向電流の傾きが、図２（ａ）に示された水平偏向電流の傾きに比べて小さくなる。そのため、電子ビームの走査速度は小さくなりリニアリティは縮む。このように、中央部および端部でのリニアリティは伸び、かつ中間部でのリニアリティは縮むことから、Ｍ字歪みを補正することができ、図１１に示されているように画面全域で均一なリニアリティ特性を得ることができる。
【００６３】
ここで、実際に２８型のＣＲＴを搭載したＴＶセットにおいて、実施の形態２の水平偏向回路を使用した場合の測定結果を示す。Ｍ字補正コイル２０は、図６に示した電流−インダクタンス特性を有する。
【００６４】
図７は、リニアリティ歪み率と画面の水平方向の長さ位置との関係を示すグラフである。図７の横方向の長さは、図３と同様に、画面の水平方向の長さと対応していて、図７の横軸の「１」は画面の左端の領域を、「１６」は画面の右端の領域を、「８」と「９」との間が画面の中央を示している。
【００６５】
なお、比較のため、図８に示された従来の水平偏向回路における測定結果も図７に示されている。図７において、実線は実施の形態２の水平偏向回路における測定結果であり、破線は従来の水平偏向回路における測定結果である。
【００６６】
図７に示されているように、従来の水平偏向回路の場合は、最大歪み率１０％（−４〜＋６％）であったが、実施の形態２の水平偏向回路では、最大歪み率４.５％（―２％〜＋２．５％）である。また、従来の水平偏向回路では、中間部のリニアリティが伸びているのがわかる。図７からわかるように、実施の形態２の水平偏向回路は、Ｍ字歪みを十分補正することができる。したがって、この水平偏向回路を備えた陰極線管装置は高画質化が可能である。また、実施の形態２の水平偏向回路は、Ｍ字補正コイル２０であるＭ字補正部１ｃを水平偏向コイル７、リニアリティコイル８およびＳ字補正コンデンサ９に直列に接続するだけなので、水平偏向回路を大型化することなく、作製も容易である。また、アンプやトランスやＩＣ等高価な素子を用いる必要がないために、低コストで作製でき、消費電力も小さい。また、同様に、実施の形態２の水平偏向回路を備えた陰極線管装置も、低コストで作製でき、消費電力も小さい。
【００６７】
なお、実施の形態２の水平偏向回路は複数の偏向周波数モード（プログレッシブ、１０８０ｉ、４８０ｉ等）を持つＴＶセットにおいて最適なＭ字補正を行うことができる。また、Ｍ字補正コイル２０は電流に依存してインダクタンスが変化するため、水平偏向電流の変化により、ワイドモードや４：３モード等の画面モードの切り換えを行っているＴＶセットにおいても、水平偏向電流の変化に合わせて、最適なＭ字補正を行う。
【００６８】
なお、例えば、Ｍ字補正部１０ｃにおいて、Ｍ字補正コイル２０に並列にダイオードを接続してもよい。それにより、走査期間前半にはＭ字補正コイル２０の働きを無効にし、走査期間前半はＭ字補正が行われいようにすることができる。走査期間前半はＭ字補正コイル２０を機能させる必要はなく、その代わり、水平出力トランジスタ２のＯＮ抵抗、水平偏向コイル７の内部抵抗およびリニアリティコイルを最適化することで走査期間前半のＭ字歪みは改善される。
【００６９】
このように、実施の形態２の水平偏向回路は、Ｍ字歪みを十分補正することができ、この水平偏向回路を備えた陰極線管装置は高画質化が可能である。また、実施の形態２の水平偏向回路は、アンプやトランスやＩＣ等高価な素子を用いる必要がないために、低コストで作製でき、消費電力も小さい。同様に、実施の形態１の水平偏向回路を備えた陰極線管装置も、低コストで作製でき、消費電力も小さい。
【００７０】
以上、実施の形態１および実施の形態２の水平偏向回路は、水平偏向回路内の偏向コイルとＳ字補正コンデンサに直列に接続されたＭ字補正部を有することで、Ｍ字補正を十分行うことができる。また、Ｓ字補正コンデンサのＳ字補正に影響を与えることなくＭ字補正を行うことができる。したがって、外部に補正回路は不要であるため、水平偏向回路を大型化する必要もなく、アンプやトランスやＩＣ等高価な素子を用いる必要がないために、低コストで作製でき、消費電力も小さい。また、実施の形態１および実施の形態２の水平偏向回路を備えた陰極線管装置は、高画質化が可能である上、低コストで作製でき、消費電力も小さい。また、Ｍ字補正部は、実施の形態１および実施の形態２に示した以外の構成であってもよく、Ｍ字歪みが生じている場合に比べて、中央部および端部を走査している際の水平偏向電流の単位時間あたりの変化を大きくし、中間部を走査している際の水平偏向電流の単位時間あたりの変化を小さくする回路であればよい。
【００７１】
なお、実施の形態１および実施の形態２で具体的に示した、回路構成や部品の特性は、あくまでも一例であり、本発明はこれらの具体例のみに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明の水平偏向回路は、Ｍ字歪み補正が必要である陰極線管装置に搭載することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る水平偏向回路の構成を示す回路図
【図２】本発明の実施の形態１に係る水平偏向回路における、電流と走査位置との関係を示すグラフであって、図２（ａ）はＭ字補正部が接続されていない場合に水平偏向コイルに流れる水平偏向電流と走査位置との関係を示すグラフであり、図２（ｂ）はＭ字補正部に流れる電流と走査位置との関係を示すグラフであり、図２（ｃ）は図２（ａ）および図２（ｂ）に示された電流を合成した電流と走査位置との関係を示すグラフ
【図３】リニアリティ歪み率と画面の水平方向位置との関係を示すグラフ
【図４】本発明の実施の形態１に係る水平偏向回路の他の回路構成を示す回路図
【図５】本発明の実施の形態２に係る水平偏向回路の構成を示す回路図
【図６】本発明の実施の形態２に係る水平偏向回路のＭ字補正コイルの特性を示すグラフ
【図７】リニアリティ歪み率と画面の水平方向の長さ位置との関係を示すグラフ
【図８】一般的な水平偏向回路の構成を示す回路図
【図９】時間経過における、水平出力トランジスタのコレクタ電圧および水平偏向電流を示したグラフであって、図９（ａ）は時間経過における水平出力トランジスタのコレクタ電圧を示したグラフであり、図９（ｂ）は時間経過における水平偏向電流を示したグラフ
【図１０】Ｍ字歪みを説明するための陰極線管装置の画像表示を示す図であって、図１０（ａ）はＭ字歪みが生じていない正常な画像を表示している陰極線管装置の画面を示す図であり、図１０（ｂ）はＭ字歪みが生じている画像を表示している陰極線管装置の画面を示す図
【図１１】従来におけるＭ字歪みを補正する補正回路の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００７４】
１ａ、１ｂ、１ｃ  Ｍ字補正部
２  水平出力トランジスタ
３  チョークコイル
４  直流電源
５  共振コンデンサ
６  ダンパーダイオード
７  水平偏向コイル
８  リニアリティコイル
９  Ｓ字補正コンデンサ
１１  第１補正コイル
１２、１４  コイル
１３、１５  コンデンサ
１６  ＦＥＴ
１７  切り換え用Ｓ字補正コンデンサ
１８  トランジスタ
２０  Ｍ字補正コイル
１００  画面
１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ  円
２００  補正回路
２０３  水平偏向回路
２０４  トランス
２０５  水平偏向コイル
２０１  波形生成部
２０２  出力部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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