(57)【要約】【課題】スポット形状が良好で、温度変化に対するコンバーゼンス特性の変化及び左右ラスタのピンクッション形歪を低減する。【解決手段】偏向装置の径大部側端近傍に、３電子ビームをＸ軸方向に収束させる一対の第１永久磁石とＸ軸方向に発散させる一対の第２永久磁石が設けられる。一対の第１永久磁石及び一対の第２永久磁石による各磁界のＹ軸方向磁束密度のＸ軸上分布曲線のＺ軸付近での傾き係数ＫTBH、ＫEWHがＫTBH／ＫEWH＜１０を満足する。一対の第１永久磁石及び一対の第２永久磁石による合成磁界のＹ軸方向磁束密度のＸ軸上分布曲線のＺ軸付近での傾き係数ＫH及び合成磁界のＸ軸方向磁束密度のＹ軸上分布曲線のＺ軸付近での傾き係数ＫVがいずれも１．５(Gauss/cm)より大きい。【選択図】  図４
2007128830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に一列配置された３電子ビームを放出する電子銃、及び前記電子銃から放出された前記３電子ビームの射突により発光する蛍光体スクリーンを有するカラー陰極線管と、前記３電子ビームを水平方向に偏向する水平偏向磁界を発生する水平偏向コイル、及び前記３電子ビームを垂直方向に偏向する垂直偏向磁界を発生する垂直偏向コイルを有する偏向装置とを備えたカラー陰極線管装置であって、
前記偏向装置は、管軸付近において前記３電子ビームを水平方向に収束させるように、垂直軸上に管軸に対して対称に配置された一対の第１永久磁石と、管軸付近において前記３電子ビームを水平方向に発散させるように、水平軸上に管軸に対して対称に配置された一対の第２永久磁石とを更に備え、
前記一対の第１永久磁石及び前記一対の第２永久磁石は、管軸方向においてリファレンスラインに対して前記蛍光体スクリーン側に３〜１３ｍｍの範囲内に配置されており、
前記一対の第１永久磁石によって形成される磁界の垂直方向磁束密度の水平軸上分布曲線の管軸付近での傾き係数をＫTBH（Ｇａｕｓｓ／ｃｍ）、前記一対の第２永久磁石によって形成される磁界の垂直方向磁束密度の水平軸上分布曲線の管軸付近での傾き係数をＫEWH（Ｇａｕｓｓ／ｃｍ）としたとき、管軸方向においてリファレンスラインに対して前記蛍光体スクリーン側に３〜１３ｍｍの範囲内においてＫTBH／ＫEWH＜１０を満足し、
前記一対の第１永久磁石及び前記一対の第２永久磁石によって形成される合成磁界の垂直方向磁束密度の水平軸上分布曲線の管軸付近での傾き係数をＫH（Ｇａｕｓｓ／ｃｍ）、前記合成磁界の水平方向磁束密度の垂直軸上分布曲線の管軸付近での傾き係数をＫV（Ｇａｕｓｓ／ｃｍ）としたとき、管軸方向においてリファレンスラインに対して前記蛍光体スクリーン側に３〜１３ｍｍの範囲内においてＫH＞１．５、且つ、ＫV＞１．５を満足することを特徴とするカラー陰極線管装置。
【請求項２】
前記一対の第１永久磁石及び前記一対の第２永久磁石の各々は、温度が上昇すると磁力が低下する特性を有する請求項１に記載のカラー陰極線管装置。
【請求項３】
前記一対の第１永久磁石の各々の磁力は、その端面中央点から距離１１．５ｍｍの点において２．７〜３．７ｍＴであり、前記一対の第２永久磁石の各々の磁力は、その端面中央点から距離１１．５ｍｍの点において０．６〜１．１ｍＴである請求項１に記載のカラー陰極線管装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＴＶ用、モニタ用などのカラー陰極線管装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、いわゆるセルフコンバーゼンス・インライン型カラー陰極線管装置が広く用いられている。このカラー陰極線管装置は、同一水平面上を通るセンタービーム及びこの両側の一対のサイドビームからなる一列配置された３電子ビームを放出するインライン型電子銃と、ピンクッション形水平偏向磁界及びバレル形垂直偏向磁界を発生する偏向装置と、この水平及び垂直偏向磁界を補助するために偏向装置のスクリーン側開口端縁に設けられた上下一対又は上下一対且つ左右一対の永久磁石とを備えている。このカラー陰極線管装置では、画面全体にわたり３電子ビームがコンバーゼンスされ、かつ画面の上下または上下左右における偏向歪み（ラスタ歪み）がほぼ直線状になるように、これら電子銃及び偏向装置が組み合わされる。
【０００３】
このようなセルフコンバーゼンス・インライン型カラー陰極線管装置では、一般に、電子銃は、サイドビームを所定の角度で放出し、画面中央に３電子ビームをコンバーゼンスさせている。画面中央での３電子ビームのコンバーゼンス状態は、カラー陰極線管装置のネック部に設けられたリング状マグネットからなるＣＰＵ（Ｃonvergence and Ｐurity Ｕnit）により調整される。
【０００４】
従来より、偏向装置に各種の補助装置を設けて３電子ビームのコンバーゼンス特性を維持しつつ画面での電子ビームのスポット（以下、単に「スポット」という）の形状の向上を図ることを目的とした提案や、温度変化によるコンバーゼンス特性の変化の低減を目的とした提案がなされている。例えば、特許文献１には、上記の永久磁石とは別に、管軸方向において水平偏向コイルと重複する位置に図１２に示す四極磁界９２を発生する補助磁界発生装置を設けることが開示されている。図１２において、９１は偏向装置を構成する磁性体コア、１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒは３電子ビームである。また、特許文献２、特許文献３、および特許文献４には、温度変化によるコンバーゼンス特性の変化を低減するために、偏向装置に温度補償装置を設けることが開示されている。
【０００５】
近年、カラー陰極線管装置を用いたテレビジョン装置に対して高画質かつ低コストへの要求が年々厳しくなってきている。そのため、補助磁界発生装置を追加搭載して高画質化を図ることはコスト面から難しくなってきている。
【０００６】
前記の特許文献１に開示されている構成によれば、コンバーゼンス特性及びスポット形状が改善される。ところが、温度変化により補助磁界発生装置の磁力が変化するので、コンバーゼンス特性が変化し、画質が悪化するという課題がある。また、図１２に示した補助磁界発生装置が発生するピンクッション形の四極磁界と垂直偏向コイルが発生するバレル形磁界とが相互に打ち消し合うので、コンバーゼンス特性とラスタ歪み補正との両立が困難である。このため、ラスタ歪みを補正するために、例えば補正回路をテレビジョンセットに追加する必要が生じ、装置が複雑かつ高価となってしまうという課題がある。
【０００７】
また、特許文献２及び特許文献３に開示されている構成によれば、温度変化によるコンバーゼンス特性の変化を低減することはできるが、スポット形状を改善することはできない。また、構成が複雑となり高価になるという課題がある。
【０００８】
特許文献４に開示されている構成では、スポット形状の改善と左右ラスタのピンクッション形歪の補正とが困難である。また、構成が複雑となるという課題がある。
【特許文献１】特開２００２−２６０５５８号公報
【特許文献２】特開平２００１−５２６３１号公報
【特許文献３】特開平７−１５７３６号公報
【特許文献４】特開２００１−１２６６４２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この発明は、従来のカラー陰極線管装置が有する上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、補助補正装置を付加することなく簡素な構成で良好なスポット形状が得られ、且つ、温度変化に対するコンバーゼンス特性の変化が低減され、更に、左右ラスタのピンクッション形歪が低減された、高解像度で安価なカラー陰極線管装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のカラー陰極線管装置は、水平方向に一列配置された３電子ビームを放出する電子銃、及び前記電子銃から放出された前記３電子ビームの射突により発光する蛍光体スクリーンを有するカラー陰極線管と、前記３電子ビームを水平方向に偏向する水平偏向磁界を発生する水平偏向コイル、及び前記３電子ビームを垂直方向に偏向する垂直偏向磁界を発生する垂直偏向コイルを有する偏向装置とを備える。
【００１１】
前記偏向装置は、管軸付近において前記３電子ビームを水平方向に収束させるように、垂直軸上に管軸に対して対称に配置された一対の第１永久磁石と、管軸付近において前記３電子ビームを水平方向に発散させるように、水平軸上に管軸に対して対称に配置された一対の第２永久磁石とを更に備える。
【００１２】
前記一対の第１永久磁石及び前記一対の第２永久磁石は、管軸方向においてリファレンスラインに対して前記蛍光体スクリーン側に３〜１３ｍｍの範囲内に配置されている。
【００１３】
前記一対の第１永久磁石によって形成される磁界の垂直方向磁束密度の水平軸上分布曲線の管軸付近での傾き係数をＫTBH（Ｇａｕｓｓ／ｃｍ）、前記一対の第２永久磁石によって形成される磁界の垂直方向磁束密度の水平軸上分布曲線の管軸付近での傾き係数をＫEWH（Ｇａｕｓｓ／ｃｍ）としたとき、管軸方向においてリファレンスラインに対して前記蛍光体スクリーン側に３〜１３ｍｍの範囲内においてＫTBH／ＫEWH＜１０を満足する。
【００１４】
前記一対の第１永久磁石及び前記一対の第２永久磁石によって形成される合成磁界の垂直方向磁束密度の水平軸上分布曲線の管軸付近での傾き係数をＫH（Ｇａｕｓｓ／ｃｍ）、前記合成磁界の水平方向磁束密度の垂直軸上分布曲線の管軸付近での傾き係数をＫV（Ｇａｕｓｓ／ｃｍ）としたとき、管軸方向においてリファレンスラインに対して前記蛍光体スクリーン側に３〜１３ｍｍの範囲内においてＫH＞１．５、且つ、ＫV＞１．５を満足する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、補助補正装置を付加することなく簡素な構成で良好なスポット形状が得られ、且つ、温度変化に対するコンバーゼンス特性の変化が低減され、更に、左右ラスタのピンクッション形歪が低減された、高解像度で安価なカラー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】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係るカラー陰極線管装置について説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係るカラー陰極線管装置の概略構成を示した半断面図である。以下の説明の便宜のために、管軸をＺ軸、水平方向（スクリーンの長辺方向）軸をＸ軸、垂直方向（スクリーンの短辺方向）軸をＹ軸とする。Ｘ軸とＹ軸とはＺ軸上にて直交する。図１では、Ｚ軸より上側に断面図を、下側に外観図をそれぞれ示している。
【００１８】
図１に示すように、このカラー陰極線管装置１は、カラー陰極線管１０、偏向装置３０、ＣＰＵ４０、および速度変調コイル５０等から成る。
【００１９】
カラー陰極線管１０は、フェースパネル１１とファンネル１２とが接合されてなるガラスバルブと、この内部に収納されたシャドウマスク１５及びインライン型電子銃（以下、単に「電子銃」と言う。）１６を備える。
【００２０】
フェースパネル１１の内面には、赤、緑、青の各蛍光体ドット（又は蛍光体ストライプ）が規則正しく配列されてなる蛍光体スクリーン１４が形成されている。シャドウマスク１５は蛍光体スクリーン１４に対して略一定間隔だけ離間して設けられている。シャドウマスク１５にはドット形状又はスロット形状の電子ビーム通過孔が多数設けられている。電子銃１６から射出される３本の電子ビーム１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂ（３本の電子ビームはＸ軸と平行な一直線上に配列されるため、図では手前の１本の電子ビームのみが示されている。）は、シャドウマスク１５に設けられた電子ビーム通過孔を通過して所望する蛍光体を照射する。
【００２１】
電子銃１６は、ファンネル１２のネック部１３の内部に配設されている。この電子銃１６は、水平軸（Ｘ軸）上にインライン配列された３本の電子ビーム、すなわち、中央のセンタービーム１８Ｇと、このセンタービーム１８Ｇに対して水平軸方向に配置された一対のサイドビーム１８Ｒ，１８Ｂとを、蛍光体スクリーン１４に向かって放出する。
【００２２】
電子銃１６は、３電子ビーム１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂを、それぞれの断面形状が横長形状（即ち、水平方向径が垂直方向径より大きい略楕円形状）を呈するように放出する。このような横長断面形状を有する電子ビームは、電子銃１６を構成する各グリッドに形成された電子ビーム通過孔の形状、各グリッドに印加される電圧、電子銃１６内に形成される各種電子レンズのレンズ作用などを適当に設定することにより形成可能である。
【００２３】
偏向装置３０は、ファンネル１２の径大部からネック部１３に至る部分の外周面上に設けられている。偏向装置３０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とを主偏向コイルとして備えるサドル−トロイダル型偏向装置である。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。フェライトコア３６は、蛍光体スクリーン１４側に径大部、電子銃１６側に径小部を有する略漏斗形状を有している。水平偏向コイル３２と垂直偏向コイル３４との間には、樹脂枠３８が設けられている。樹脂枠３８は、水平偏向コイル３２と垂直偏向コイル３４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。
【００２４】
水平偏向コイル３２は、図２に破線で示すようなピンクッション形の水平偏向磁界３２ａを発生し、垂直偏向コイル３４は、図３に破線で示すようなバレル形の垂直偏向磁界３４ａを発生する。電子銃１６から射出された３本の電子ビーム１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂは、この水平偏向磁界３２ａ及び垂直偏向磁界３４ａにより水平方向及び垂直方向に偏向され、蛍光体スクリーン１４上をラスタースキャン方式で走査する。また、水平偏向磁界３２ａ及び垂直偏向磁界３４ａにより形成される非斉一磁界により、３本の電子ビーム１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂは蛍光体スクリーン１４の全面においてコンバーゼンスされる。
【００２５】
ＣＰＵ４０は、ネック部１３の外周面上に、電子銃１６とＺ軸方向において重複する位置に設けられており、画面中央部における３電子ビーム１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂ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。ＣＰＵ４０は、円筒形をした樹脂枠４２に取り付けられたピュリティー（色純化）磁石４４、４極磁石４６、及び６極磁石４８を備える。ピュリティー磁石４４、４極磁石４６、及び６極磁石４８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。
【００２６】
速度変調コイル５０は、Ｚ軸を含む水平方向面（ＸＺ面）を挟んで配置された一対のループ状コイルからなる。一対のループ状コイルは、Ｚ軸に対してほぼ対称に、ＣＰＵ４０の樹脂枠４２に取付けられている。一対のループ状コイルには、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。速度変調コイル５０は、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。
【００２７】
偏向装置３０はその径大部側端近傍に、一対の第１永久磁石ＴＧ，ＢＧと、一対の第２永久磁石ＥＧ，ＷＧを備える。図４に、偏向装置３０の径大部側から見た一対の第１永久磁石ＴＧ，ＢＧ及び一対の第２永久磁石ＥＧ，ＷＧの配置を示す。図４では、偏向装置３０を二点鎖線で簡略化して示している。一対の第１永久磁石ＴＧ，ＢＧは、Ｙ軸上にＺ軸に対して対称に配置されている。また、一対の第２永久磁石ＥＧ，ＷＧは、Ｘ軸上にＺ軸に対して対称に配置されている。
【００２８】
図５は、一対の第１永久磁石ＴＧ，ＢＧ及びこれによって形成される磁界を蛍光体スクリーン１４側から見た図である。一対の第１永久磁石ＴＧ，ＢＧは、Ｚ軸付近において３電子ビーム１８Ｒ，１８Ｇ，１８ＢをＸ軸方向に収束させるような４極磁界を発生する。この４極磁界は、Ｚ軸付近において両サイドの電子ビーム１８Ｒ，１８ＢをＸ軸方向において中央の電子ビーム１８Ｇに接近させ、且つ、Ｚ軸付近において中央の電子ビーム１８Ｇの断面形状をＸ軸方向において縮小させる。矢印Ｆ11，Ｆ12，Ｆ13，Ｆ14は、それぞれの位置を通過する電子ビームが、一対の第１永久磁石ＴＧ，ＢＧによる磁界によって受けるローレンツ力の向きを示している。
【００２９】
図６は、図５に示した一対の第１永久磁石ＴＧ，ＢＧのみによって形成される磁界のＹ軸方向磁束密度のＸ軸上分布曲線ＣTBHを示した図である。図６において、破線ＬTBHは、曲線ＣTBHのＺ軸近傍での接線である。本発明では、曲線ＣTBHのＺ軸近傍での接線ＬTBHの傾きを、一対の第１永久磁石ＴＧ，ＢＧによって形成される磁界のＹ軸方向磁束密度のＸ軸上分布曲線ＣTBHのＺ軸付近での傾き係数ＫTBH（Ｇａｕｓｓ／ｃｍ）と呼ぶ。ここで、接線ＬTBHの傾き係数ＫTBHは、接線ＬTBHのＸ軸に対する角度、より詳細には、図６に矢印で示したように、Ｘ軸を反時計回り方向に接線ＬTBHに一致するまで回転したときの回転角度に基づいて定義される。
【００３０】
図７は、一対の第２永久磁石ＥＧ，ＷＧ及びこれによって形成される磁界を蛍光体スクリーン１４側から見た図である。一対の第２永久磁石ＥＧ，ＷＧは、Ｚ軸付近において３電子ビーム１８Ｒ，１８Ｇ，１８ＢをＸ軸方向に発散させるような４極磁界を発生する。この４極磁界は、Ｚ軸付近において両サイドの電子ビーム１８Ｒ，１８ＢをＸ軸方向において中央の電子ビーム１８Ｇから遠ざけ、且つ、Ｚ軸付近において中央の電子ビーム１８Ｇの断面形状をＸ軸方向において拡大させる。矢印Ｆ21，Ｆ22，Ｆ23，Ｆ24は、それぞれの位置を通過する電子ビームが、一対の第２永久磁石ＥＧ，ＷＧによる磁界によって受けるローレンツ力の向きを示している。図７より明らかなように、３電子ビーム１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂが画面のＸ軸方向端近傍に偏向されるとき、３電子ビーム１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂに対して、Ｘ軸方向外側に更に偏向させるようなローレンツ力Ｆ23，Ｆ24が作用する。従って、一対の第２永久磁石ＥＧ，ＷＧは、左右ラスタのピンクッション形歪みを低減することができる。
【００３１】
図８は、図７に示した一対の第２永久磁石ＥＧ，ＷＧのみによって形成される磁界のＹ軸方向磁束密度のＸ軸上分布曲線ＣEWHを示した図である。図８において、破線ＬEWHは、曲線ＣEWHのＺ軸近傍での接線である。本発明では、曲線ＣEWHのＺ軸近傍での接線ＬEWHの傾きを、一対の第２永久磁石ＥＧ，ＷＧによって形成される磁界のＹ軸方向磁束密度のＸ軸上分布曲線ＣEWHのＺ軸付近での傾き係数ＫEWH（Ｇａｕｓｓ／ｃｍ）と呼ぶ。ここで、接線ＬEWHの傾き係数ＫEWHは、接線ＬEWHのＸ軸に対する角度、より詳細には、図８に矢印で示したように、Ｘ軸を時計回り方向に接線ＬEWHに一致するまで回転したときの回転角度に基づいて定義される。
【００３２】
本実施の形態では、一対の第１永久磁石ＴＧ，ＢＧ及び一対の第２永久磁石ＥＧ，ＷＧによる上記の磁界は、３電子ビーム１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂに対する偏向装置３０の主偏向コイルが発生する磁界による偏向を補助する。偏向装置３０の主偏向コイルが発生する磁界が図２及び図３に示した非斉一なセルフコンバーゼンス磁界である場合、一般に、画面の水平方向端部においてスポット形状は横長形状となる。これは、主として、水平偏向磁界が図２に破線３２ａで示すようなピンクッション形であることに起因している。本発明では、後述するように、Ｚ軸方向において一対の第１永久磁石ＴＧ，ＢＧ及び一対の第２永久磁石ＥＧ，ＷＧを、水平偏向コイル３２の大径側領域に形成される磁界と重複する位置に配置したことにより、水平偏向コイル３２による図２に示すピンクッション形の水平偏向磁界３２ａが、一対の第１永久磁石ＴＧ，ＢＧによる図５に示す四極磁界及び一対の第２永久磁石ＥＧ，ＷＧによる図７に示す四極磁界により補正されるので、画面の水平方向端部におけるスポット形状が改良される。
【００３３】
図１に示すように、Ｚ軸方向において、一対の第１永久磁石ＴＧ，ＢＧ及び一対の第２永久磁石ＥＧ，ＷＧは、リファレンスラインＲＬに対して蛍光体スクリーン１４側に配置される。ここで、「リファレンスラインＲＬ」とは、Ｚ軸に垂直な仮想の基準線であり、このＺ軸上の位置は陰極線管の幾何学的な偏向中心位置と一致する。一対の第１永久磁石ＴＧ，ＢＧのリファレンスラインＲＬからのＺ軸方向における距離をＤ１、一対の第２永久磁石ＥＧ，ＷＧのリファレンスラインＲＬからのＺ軸方向における距離をＤ２とすると、３ｍｍ≦Ｄ１≦１３ｍｍ、且つ、３ｍｍ≦Ｄ２≦１３ｍｍを満足する。ここで、距離Ｄ１，Ｄ２は、一対の第１永久磁石ＴＧ，ＢＧ及び一対の第２永久磁石ＥＧ，ＷＧのＺ軸方向における中心位置によって定義される。
【００３４】
距離Ｄ１，Ｄ２が上記の範囲より小さいと（即ち、一対の第１永久磁石ＴＧ，ＢＧ及び一対の第２永久磁石ＥＧ，ＷＧがリファレンスラインＲＬの近傍に配置されていると）、一対の第１永久磁石ＴＧ，ＢＧ及び一対の第２永久磁石ＥＧ，ＷＧによる各四極磁界と垂直偏向コイル３４による図３に示すバレル形の垂直偏向磁界３４ａとが相互に打ち消し合うので、コンバーゼンス特性とラスタ歪み補正とを両立させることが困難となる。
【００３５】
距離Ｄ１，Ｄ２が上記の範囲より大きいと（即ち、一対の第１永久磁石ＴＧ，ＢＧ及び一対の第２永久磁石ＥＧ，ＷＧが偏向装置３０の大径側開口近傍に配置されていると）、画面の中央部に向かう３電子ビームと、水平方向端部に向かう３電子ビームとで、一対の第１永久磁石ＴＧ，ＢＧ及び一対の第２永久磁石ＥＧ，ＷＧから３電子ビームまでの距離の差が拡大する。従って、画面の中央部に向かう３電子ビームに対してはＸ軸方向に収束させる作用がより弱くなり、水平方向端部に向かう３電子ビームに対してはＸ軸方向に発散させる作用がより強くなる。この結果、画面の中央部と水平方向端部とでスポット形状の差が顕著となり、画面全域で良好且つ均一なスポット形状を得られにくくなる。
【００３６】
本発明では、一対の第１永久磁石ＴＧ，ＢＧのみによる磁界についての図６に示した傾き係数ＫTBH（Ｇａｕｓｓ／ｃｍ）と、一対の第２永久磁石ＥＧ，ＷＧのみによる磁界についての図８に示した傾き係数ＫEWH（Ｇａｕｓｓ／ｃｍ）とが、Ｚ軸方向においてリファレンスラインＲＬに対して蛍光体スクリーン側に３〜１３ｍｍの範囲内においてＫTBH／ＫEWH＜１０を満足する。これにより、温度変化によるコンバーゼンス特性の変化を低減することができる。この理由を以下に説明する。
【００３７】
一般に、永久磁石の磁力は温度依存性を有している。従って、温度が変化すると、図６に示した一対の第１永久磁石ＴＧ，ＢＧによる磁界のＹ軸方向磁束密度のＸ軸上分布曲線ＣTBHのＺ軸近傍での接線ＬTBHの傾き、及び、図８に示した一対の第２永久磁石ＥＧ，ＷＧによる磁界のＹ軸方向磁束密度のＸ軸上分布曲線ＣEWHのＺ軸近傍での接線ＬEWHの傾きが変化する。ところが、接線ＬTBHと接線ＬEWHとは傾きの方向が逆であり、また、温度変化により一方の傾きが増加すると他方の傾きも増加する。ここで、接線ＬTBHと接線ＬEWHとで傾きの方向が逆であるのは、３電子ビームに対して、水平方向において一対の第１永久磁石ＴＧ，ＢＧが収束作用を有し、一対の第２永久磁石ＥＧ，ＷＧが発散作用を有することに起因する。従って、例えば、温度変化により、一対の第１永久磁石ＴＧ，ＢＧによる水平方向における収束作用が増大すると、一対の第２永久磁石ＥＧ，ＷＧによる水平方向における発散作用も増大する。このように、温度が変化したとき、一対の第１永久磁石ＴＧ，ＢＧによる磁界のＹ軸方向磁束密度の変化と、一対の第２永久磁石ＥＧ，ＷＧによる磁界のＹ軸方向磁束密度の変化とが互いに打ち消し合う。ＫTBH／ＫEWH＜１０を満足する場合には、温度変化したときの両磁界のＹ軸方向磁束密度の変化量が適度にバランスするので、後述する図９に示した合成磁界の曲線ＣHのＺ軸近傍での接線ＬHの傾きの温度変化による変化を小さくすることができる。よって、温度変化によるコンバーゼンスの変化を低減することができる。
【００３８】
図９は、一対の第１永久磁石ＴＧ，ＢＧによる磁界と一対の第２永久磁石ＥＧ，ＷＧによる磁界との合成磁界のＹ軸方向磁束密度のＸ軸上分布曲線ＣHを示した図である。図９において、破線ＬHは、曲線ＣHのＺ軸近傍での接線である。本発明では、曲線ＣHのＺ軸近傍での接線ＬHの傾きを、上記合成磁界のＹ軸方向磁束密度のＸ軸上分布曲線ＣHのＺ軸付近での傾き係数ＫH（Ｇａｕｓｓ／ｃｍ）と呼ぶ。ここで、接線ＬHの傾き係数ＫHは、接線ＬHのＸ軸に対する角度、より詳細には、図９に矢印で示したように、Ｘ軸を反時計回り方向に接線ＬHに一致するまで回転したときの回転角度に基づいて定義される。
【００３９】
図１０は、一対の第１永久磁石ＴＧ，ＢＧ及び一対の第２永久磁石ＥＧ，ＷＧによって形成される合成磁界のＸ軸方向磁束密度のＹ軸上分布曲線ＣVを示した図である。図１０において、破線ＬVは、曲線ＣVのＺ軸近傍での接線である。本発明では、曲線ＣVのＺ軸近傍での接線ＬVの傾きを、上記合成磁界のＸ軸方向磁束密度のＹ軸上分布曲線ＣVのＺ軸付近での傾き係数ＫV（Ｇａｕｓｓ／ｃｍ）と呼ぶ。ここで、接線ＬVの傾き係数ＫVは、接線ＬVのＹ軸に対する角度、より詳細には、図１０に矢印で示したように、Ｙ軸を時計回り方向に接線ＬVに一致するまで回転したときの回転角度に基づいて定義される。
【００４０】
本発明では、上記の傾き係数ＫH（Ｇａｕｓｓ／ｃｍ）及び傾き係数ＫV（Ｇａｕｓｓ／ｃｍ）が、Ｚ軸方向においてリファレンスラインＲＬに対して蛍光体スクリーン側に３〜１３ｍｍの範囲内においてＫH＞１．５、且つ、ＫV＞１．５を満足する。これにより、歪みが少なく、Ｘ軸方向及びＹ軸方向における径がともに小さなスポットを画面の全領域において得ることができる。
【００４１】
一対の第１永久磁石ＴＧ，ＢＧ及び一対の第２永久磁石ＥＧ，ＷＧの各々は、温度が上昇すると磁力が低下する特性、即ち磁力に関して正の温度係数を有することが好ましい。これにより、例えばフェライトなどの汎用されている材料からなる永久磁石を用いることができるので、低コスト化が可能である。
【００４２】
図１１に永久磁石の磁力の測定方法を示す。測定対象物である永久磁石６０の端面６１に対向して磁界測定プローブ６５を設置する。このとき、プローブ６５の測定点６５ａは端面６１の中央点に立てた法線６２上にあり、端面６１からの距離は１１．５ｍｍとする。ここで、端面６１は、永久磁石６０を偏向装置３０に搭載したとき、Ｚ軸に対向する面である。このようにして、測定点６５ａでの磁束密度を演算装置６６により求め、これを永久磁石６０の磁力とする。測定は２５℃の雰囲気で行う。このようにして測定される磁力（磁束密度）が、一対の第１永久磁石ＴＧ，ＢＧの各々については２．７〜３．７ｍＴ、一対の第２永久磁石ＥＧ，ＷＧについては０．６〜１．１ｍＴであることが好ましい。一対の第１永久磁石ＴＧ，ＢＧの磁力が上記の範囲より小さいとスポット歪みが増大し、上記の範囲より大きいと温度変化に対するコンバーゼンス変化が増大する。一対の第２永久磁石ＥＧ，ＷＧの磁力が上記の範囲より小さいと温度変化に対するコンバーゼンス変化、及び左右ラスタのピンクッション形歪みがともに増大し、上記の範囲より大きいとスポット歪みが増大する。
【実施例】
【００４３】
２１インチ型、偏向角９０°のカラー陰極線管装置を用いた実験結果を示す。
【００４４】
図４に示すように、偏向装置３０の径大部側端近傍（リファレンスラインＲＬに対して蛍光体スクリーン側）に、一対の第１永久磁石ＴＧ，ＢＧ及び一対の第２永久磁石ＥＧ，ＷＧを取り付けた。各永久磁石の磁極の向きは図４に示す通りとした。各永久磁石として、フェライトを四角柱状に成型したものを用いた。第１永久磁石ＴＧ，ＢＧのＸ軸方向寸法Ｍ1X、Ｙ軸方向寸法Ｍ1Y、Ｚ軸方向寸法Ｍ1Zは、順にＭ1X＝５２．０ｍｍ、Ｍ1Y＝１０．６ｍｍ、Ｍ1Z＝８．５ｍｍとした。第２永久磁石ＥＧ，ＷＧのＸ軸方向寸法Ｍ2X、Ｙ軸方向寸法Ｍ2Y、Ｚ軸方向寸法Ｍ2Zは、順にＭ2X＝５．０ｍｍ、Ｍ2Y＝３０．０ｍｍ、Ｍ2Z＝３．０ｍｍとした。一対の第１永久磁石ＴＧ，ＢＧのＺ軸に対向する各面のＹ軸方向間隔ＭＹ、一対の第２永久磁石ＥＧ，ＷＧのＺ軸に対向する各面のＸ軸方向間隔ＭＸは、ＭＹ＝９７ｍｍ、ＭＸ＝９７ｍｍとした。一対の第１永久磁石ＴＧ，ＢＧ及び一対の第２永久磁石ＥＧ，ＷＧのリファレンスラインＲＬからのＺ軸方向における距離Ｄ１，Ｄ２は、Ｄ１＝Ｄ２＝９ｍｍとした。
【００４５】
図１１に示した方法で測定される永久磁石の磁力（端面から１１．５ｍｍの地点での磁束密度）は、第１永久磁石ＴＧ，ＢＧについてはいずれも３．２ｍＴ、第２永久磁石ＥＧ，ＷＧについてはいずれも０．８８ｍＴであった。
【００４６】
一対の第１永久磁石ＴＧ，ＢＧ及び一対の第２永久磁石ＥＧ，ＷＧによる合成磁界についての、図９で説明した傾き係数ＫH（Ｇａｕｓｓ／ｃｍ）、及び図１０で説明した傾き係数ＫV（Ｇａｕｓｓ／ｃｍ）は、リファレンスラインＲＬに対して蛍光体スクリーン側にＺ軸に沿って１１ｍｍの地点にて、ＫH＝１．９１、ＫV＝２．２５であった。
【００４７】
一対の第１永久磁石ＴＧ，ＢＧのみによる磁界についての図６で説明した傾き係数ＫTBH（Ｇａｕｓｓ／ｃｍ）、及び一対の第２永久磁石ＥＧ，ＷＧのみによる磁界についての図８で説明した傾き係数ＫEWH（Ｇａｕｓｓ／ｃｍ）は、リファレンスラインＲＬに対して蛍光体スクリーン側にＺ軸に沿って１１ｍｍの地点にて、ＫTBH＝２．４４、ＫEWH＝０．４９であり、これらの比ＫTBH／ＫEWH＝５であった。
【００４８】
以上のカラー陰極線管装置を実施例１とする。
【００４９】
一対の第１永久磁石ＴＧ，ＢＧ及び一対の第２永久磁石ＥＧ，ＷＧの寸法を変えることによりその磁力を変える以外は上記と同様にして実施例２、比較例１〜３のカラー陰極線管装置を作成した。
【００５０】
［評価］
実施例１，２及び比較例１〜３のカラー陰極線管装置を以下の観点から評価した。
【００５１】
（１）スポット形状
カラー陰極線管装置の画面でのスポット形状を測定した。測定は以下のようにして行った。ビーム電流を２．５Ａと一定にして、フォーカス電極に印加する電圧（フォーカス電圧）を調整して画面でのフォーカス状態を最適調整した。この状態で、スポットのＸ軸方向径ＤH及びＹ軸方向径ＤVを測定した。測定箇所は、画面中央近傍（「中央」）、画面のＸ軸方向端近傍（「Ｘ端」）、画面のＹ軸方向端近傍（「Ｙ端」）、画面の対角軸方向端近傍（「Ｄ端」）の４箇所とした。画面をＸ軸及びＹ軸により４象限に分割し、各象限内にて上記４箇所で測定を行い、４象限での測定値の平均値（ＤHAV，ＤVAV）を求めた。得られたＸ軸方向平均径ＤHAV及びＹ軸方向平均径ＤVAVより、両者の比Ｒ（＝ＤHAV／ＤVAV）及び和Ｓ（＝ＤHAV＋ＤVAV）を計算した。
【００５２】
結果を表１に示す。
【００５３】
【表１】
2007128830.tif 000003
【００５４】
表１より、傾き係数ＫH，ＫVがＫH＞１．５、且つ、ＫV＞１．５を満足する実施例１，２では、画面のいずれの位置においてもスポット形状のＸ軸方向平均径ＤHAV及びＹ軸方向平均径ＤVAVの比Ｒが１に近く、縦横方向の歪みが少ない良好なスポット形状を得られた。なお、縦横方向のスポット径の和Ｓに関して、実施例１，２は比較例１〜３と特に画面周辺部において有意差が認められない場合があるが、スポットの大きさは実施例１，２で得られた程度であれば実用上差し支えない。
【００５５】
（２）コンバーゼンス変化
カラー陰極線管装置の環境温度の変化によるコンバーゼンス特性の変化を測定した。測定は以下のようにして行った。周囲温度が０℃の環境下にてカラー陰極線管装置を３時間以上動作させて陰極線管１０及び偏向装置３０の温度変化が安定した状態にてコンバーゼンスを測定した。次いで、周囲温度を４０℃に変えてカラー陰極線管装置を３時間以上動作させた後、同様にコンバーゼンスを測定した。赤及び青にそれぞれ対応する両サイドの電子ビーム１８Ｒ，１８Ｂによる２本の縦線に着目し、環境温度が０℃から４０℃に変化したことにより青の縦線に対して赤の縦線が移動した方向及びその移動量を求めた。測定箇所は、画面中央近傍（「中央」）、画面のＸ軸方向端近傍（「Ｘ端」）の２箇所とした。画面をＸ軸及びＹ軸により４象限に分割し、各象限内にて上記２箇所で測定を行い、４象限での測定値の平均値を求めた。
【００５６】
結果を表２に示す。
【００５７】
【表２】
2007128830.tif 000004
【００５８】
比ＫTBH／ＫEWHが本発明の範囲を越える比較例１では、温度変化に対するコンバーゼンス特性の変化が大きい。ＫTBH／ＫEWH＜１０を満足している場合には、温度変化に対するコンバーゼンス特性の変化を低減できた。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明の利用分野は特に限定されず、例えば高解像度と低コスト化が要求されるテレビジョンまたはコンピューターディスプレイ等向けのカラー陰極線管装置に広範囲に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施形態に係るカラー陰極線管装置の概略構成を示した半断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るカラー陰極線管装置において、水平偏向コイルが発する水平偏向磁界を示した図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るカラー陰極線管装置において、垂直偏向コイルが発する垂直偏向磁界を示した図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るカラー陰極線管装置において、一対の第１永久磁石及び一対の第２永久磁石の配置を示した斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るカラー陰極線管装置において、一対の第１永久磁石及びこれによって形成される磁界を示した図である。
【図６】図５に示した一対の第１永久磁石のみによって形成される磁界の垂直方向磁束密度の水平軸上分布曲線を示した図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るカラー陰極線管装置において、一対の第２永久磁石及びこれによって形成される磁界を示した図である。
【図８】図７に示した一対の第２永久磁石のみによって形成される磁界の垂直方向磁束密度の水平軸上分布曲線を示した図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るカラー陰極線管装置において、一対の第１永久磁石及び一対の第２永久磁石によって形成される合成磁界の垂直方向磁束密度の水平軸上分布曲線を示した図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係るカラー陰極線管装置において、一対の第１永久磁石及び一対の第２永久磁石によって形成される合成磁界の水平方向磁束密度の垂直軸上分布曲線を示した図である。
【図１１】永久磁石の磁力の測定方法を示した図である。
【図１２】従来のカラー陰極線管装置に設けられる補助磁界発生装置が発生する四極磁界をスクリーン側から見た断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  カラー陰極線管装置
１０  カラー陰極線管
１１  フェースパネル
１２  ファンネル
１３  ネック部
１４  蛍光体スクリーン
１５  シャドウマスク
１６  電子銃
１７  主レンズ
１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂ  電子ビーム
３０  偏向装置
３２  水平偏向コイル
３４  垂直偏向コイル
３６  フェライトコア
３８  樹脂枠
４０  ＣＰＵ
４２  樹脂枠
４４  ピュリティー（色純化）磁石
４６  ４極磁石
４８  ６極磁石
５０  速度変調コイル
ＴＧ，ＢＧ  第１永久磁石
ＥＧ，ＷＧ  第２永久磁石
【図１】
2007128830.tif 000005
【図２】
2007128830.tif 000006
【図３】
2007128830.tif 000007
【図４】
2007128830.tif 000008
【図５】
2007128830.tif 000009
【図６】
2007128830.tif 000010
【図７】
2007128830.tif 000011
【図８】
2007128830.tif 000012
【図９】
2007128830.tif 000013
【図１０】
2007128830.tif 000014
【図１１】
2007128830.tif 000015
【図１２】
2007128830.tif 000016