(57)【要約】【課題】簡単且つ安価に、コマ収差、ミスコンバーゼンス、画面上下左右におけるピンクッション状のラスタ歪みを補正し、ＢＳＮの発生による画面での表示の欠けを防止する。【解決手段】一対の磁界発生体ＴＧ，ＢＧが偏向装置３０の蛍光体スクリーン１４側端近傍に水平方向面を挟んで上下に配置される。略Ｕ字状のコアにコイルが巻装された一対のコマ収差補正コイル装置６０が垂直偏向コイル３４よりも電子銃１６側に水平方向面を挟んで上下に配置される。一対の磁性体７０が垂直偏向コイル３４とセパレータ３８との間に水平方向面を挟んで上下に配置される。略Ｕ字状のコアの両足の内側先端の管軸に対する角度θｃは１０度≦θｃ≦４２度を満足する。【選択図】図１
2007305405.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、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、前記水平偏向コイル及び前記垂直偏向コイルの磁気効率を向上させるフェライトコア、及び、前記水平コイルの外側であって前記垂直偏向コイル及び前記フェライトコアの内側に配置されたセパレータ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、
前記偏向装置の前記蛍光体スクリーン側端近傍に、少なくとも一対の磁界発生体が、水平軸及び管軸を含む水平方向面を挟んで配置されており、
前記少なくと一対の磁界発生体は、前記水平方向面よりも上側に配置され、前記３電子ビームが上側に偏向されるときに前記垂直偏向コイルが発生する磁界と同極性の磁界を発生する第１磁界発生体と、前記水平方向面よりも下側に配置され、前記３電子ビームが下側に偏向されるときに前記垂直偏向コイルが発生する磁界と同極性の磁界を発生する第２磁界発生体とを含み、
管軸方向において前記垂直偏向コイルよりも前記電子銃側に、略Ｕ字状のコアにコイルが巻装された一対のコマ収差補正コイル装置が、前記水平方向面を挟んで管軸に対して対称に配置されており、
前記垂直偏向コイルと前記セパレータとの間に、一対の磁性体が、前記水平方向面を挟んで管軸に対して対称に配置されており、
前記略Ｕ字状のコアの両足の内側先端の管軸に対する角度θｃが１０度≦θｃ≦４２度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】
管軸方向において、前記一対のコマ収差補正コイル装置と前記垂直偏向コイルとの間の範囲内に、前記一対の磁性体の少なくとも一部が位置している請求項１に記載のカラー陰極線管装置。
【請求項３】
前記垂直偏向コイルの前記電子銃側端から前記一対の磁性体の前記電子銃側端までの管軸方向における距離が２ｍｍ以上６ｍｍ以下である請求項１に記載のカラー陰極線管装置。
【請求項４】
前記一対の磁性体の前記蛍光体スクリーン側端と前記垂直偏向コイルの前記電子銃側端との管軸方向における距離Ｌｉｖｓ、及び前記垂直偏向コイルの管軸方向における長さＬｖが０≦Ｌｉｖｓ≦０．５×Ｌｖを満足する請求項１〜３のいずれかに記載のカラー陰極線管装置。
【請求項５】
前記一対の磁性体の前記蛍光体スクリーン側端と前記垂直偏向コイルの前記電子銃側端との管軸方向における距離Ｌｉｖｓ、及び前記垂直偏向コイルの管軸方向における長さＬｖが０≦Ｌｉｖｓ≦（１／３）×Ｌｖを満足し、
前記垂直偏向コイルと前記セパレータとの間に、一対の第２磁性体が、前記水平方向面を挟んで管軸に対して対称に配置されており、
管軸方向において、前記一対の第２磁性体は、前記垂直偏向コイルの前記電子銃側端から前記蛍光体スクリーン側に（２／３）×Ｌｖ以上Ｌｖ以下離れた範囲内に位置している請求項１〜３のいずれかに記載のカラー陰極線管装置。
【請求項６】
前記磁性体は極性を有した磁性体である請求項１〜４のいずれかに記載のカラー陰極線管装置。
【請求項７】
前記磁性体及び前記第２磁性体のうちの少なくとも一方は極性を有した磁性体である請求項５に記載のカラー陰極線管装置。
【請求項８】
前記角度θｃが１０度≦θｃ≦３５度を満足する請求項１に記載のカラー陰極線管装置。
【請求項９】
前記水平偏向コイルがサドル型コイルであり、前記垂直偏向コイルがトロイダル型コイルである請求項１〜８のいずれか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電子ビーム及びこの両側の一対のサイド電子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を発生する水平偏向コイル及びバレル形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、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少なくとも上下一対の永久磁石と、偏向装置の電子銃側端に設けられたコマ収差を補正するための一対の補助コイル装置とを備えている。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】
従来より、偏向装置に各種の補助磁界発生装置を設けて、コンバーゼンスやラスタ歪み性能の向上を図ることを目的とした提案がなされている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、略Ｕ字状のフェライトコアに、コマ収差補正コイルとダイオード整流電流が供給される補正コイルとを巻装した補助コイル装置を用いて、ミスコンバーゼンスを補正することが記載されている。
【０００５】
特許文献２及び特許文献３には、補助コイル装置のＥ字状コアの両端及び中央からの発生磁界を制御してコマ収差、トリレンマ、および画面の上下左右におけるラスタのピンクッション状歪みを補正することや、Ｅ字状コアを備えた補助コイル装置とＵ字状コアを備えた補助コイル装置とを併用することで容易にミスコンバーゼンスを補正することが開示されている。
【０００６】
また、特許文献４、特許文献５、特許文献６、及び特許文献７には、垂直偏向コイルの巻線分布を調整し、垂直偏向コイルとセパレータとの間に一対の磁性体を配置し、偏向装置の蛍光体スクリーン側端の上下に一対の磁界発生体を配置することにより、管軸方向において垂直偏向磁界の所望の歪み分布を形成して、コンバーゼンスと画面の上下左右におけるラスタのピンクッション状歪みを補正することが開示されている。
【０００７】
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、高価もしくは複雑な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。
【０００８】
前記の特許文献１に開示されている補助コイル装置によれば、フェライトコアがＥ字状ではなくＵ字状であるので、より安価にコマ収差（ＶＣＲ）やミスコンバーゼンスを補正することができる。しかしながら、画面左右におけるラスタのピンクッション状歪みが大きくなり、残留してしまうという課題がある。
【０００９】
特許文献２及び特許文献３に開示されている補助コイル装置によれば、コマ収差やトリレンマなどのミスコンバーゼンスを補正することはできるが、Ｕ字状よりも複雑なＥ字状のコアを用いているので、製作工数が増し高価となってしまうという課題がある。
【００１０】
特許文献４、特許文献５、特許文献６、及び特許文献７に開示されている構成によれば、画面上下左右におけるラスタのピンクッション状歪みやミスコンバーゼンスを補正することはできるが、コマ収差を十分に補正することができないという課題がある。
【００１１】
よって、特許文献１と特許文献４〜７に開示されている構成を組み合せることにより、即ち、Ｕ字状コアを備えた補助コイル装置を設け、垂直偏向コイルとセパレータとの間に一対の磁性体を配置し、垂直偏向コイルの巻線分布を調整し、偏向装置の蛍光体スクリーン側端の上下に一対の磁界発生体を配置することにより、コマ収差、ミスコンバーゼンス、及び画面上下左右におけるラスタのピンクッション状歪みを安価に補正することができると考えられる。
【特許文献１】特開２００１−１９６０１２号公報
【特許文献２】特開昭６１−２５３７５０号公報
【特許文献３】特開平６−２９５１５８号公報
【特許文献４】特開昭５６−９９５０号公報
【特許文献５】実開昭５８−７１９６７号公報
【特許文献６】実開昭５４−１６８１２５号公報
【特許文献７】特開昭５４−４７４２１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、従来の一般的な垂直偏向コイルと、Ｕ字状コアを備えた補助コイル装置と、垂直偏向コイルとセパレータとの間の一対の磁性体と、偏向装置の蛍光体スクリーン側端の上下の一対の磁界発生体とを用いて、コマ収差、ミスコンバーゼンス、および画面上下左右におけるラスタのピンクッション状歪みを補正すると、水平方向に並んだ３電子ビームを画面のうち特にサイド電子ビームがファンネルの内面に衝突して蛍光体スクリーンまで到達せず、画面の特にコーナー部において表示欠けが発生するという現象（Beam Strike to Neck、以下「ＢＳＮ」という）が発生する問題があった。これは以下の理由による。Ｕ字状コアを備えた補助コイル装置が発生するコマ収差補正磁界は垂直偏向コイルが発生する垂直偏向磁界と同じ極性を有しているので、ファンネルの電子銃側での３電子ビームの垂直方向の偏向量が大きくなる。従って、３電子ビームが特に画面コーナー部に偏向される場合に、サイド電子ビームの軌道とファンネルの内面との距離が小さくなるからである。
【００１３】
本発明は、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、Ｅ字状コアを備えた補助コイル装置のような複雑且つ高価な補助磁界発生装置を用いることなく、簡素且つ安価に、コマ収差やミスコンバーゼンスを補正し、且つ、画面上下左右におけるラスタのピンクッション状歪みを補正することができ、更に、ＢＳＮの発生による画面での表示の欠けのない、良好な画質を低コストで実現できる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】
【００１４】
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、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、前記水平偏向コイル及び前記垂直偏向コイルの磁気効率を向上させるフェライトコア、及び、前記水平コイルの外側であって前記垂直偏向コイル及び前記フェライトコアの内側に配置されたセパレータを有する偏向装置とを備える。
【００１５】
前記偏向装置の前記蛍光体スクリーン側端近傍に、少なくとも一対の磁界発生体が、水平軸及び管軸を含む水平方向面を挟んで配置されている。前記少なくと一対の磁界発生体は、前記水平方向面よりも上側に配置され、前記３電子ビームが上側に偏向されるときに前記垂直偏向コイルが発生する磁界と同極性の磁界を発生する第１磁界発生体と、前記水平方向面よりも下側に配置され、前記３電子ビームが下側に偏向されるときに前記垂直偏向コイルが発生する磁界と同極性の磁界を発生する第２磁界発生体とを含む。
【００１６】
管軸方向において前記垂直偏向コイルよりも前記電子銃側に、略Ｕ字状のコアにコイルが巻装された一対のコマ収差補正コイル装置が、前記水平方向面を挟んで管軸に対して対称に配置されている。
【００１７】
前記垂直偏向コイルと前記セパレータとの間に、一対の磁性体が、前記水平方向面を挟んで管軸に対して対称に配置されている。
【００１８】
前記略Ｕ字状のコアの両足の内側先端の管軸に対する角度θｃが１０度≦θｃ≦４２度を満足する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、垂直偏向磁界と逆極性の磁界を発生するＥ字状コアを備えたコマ収差補正コイル装置を用いずに、Ｕ字状コアを備えたコマ収差補正コイル装置を用いた簡素且つ安価な構成で、コマ収差、ミスコンバーゼンス、画面上下左右におけるラスタのピンクッション状歪みを補正することができ、更にＢＳＮの発生による画面での表示欠けを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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、ＣＰＵ（Convergence Purity Unit）４０、および速度変調コイル５０等から成る。
【００２３】
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。
【００２４】
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略矩形状の蛍光体スクリーン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。
【００２５】
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、中央のセンター電子ビーム１８Ｇと、このセンター電子ビーム１８Ｇに対してＸ軸方向において両側に配置された一対のサイド電子ビーム１８Ｒ，１８Ｂとを、蛍光体スクリーン１４に向かって放出する。
【００２６】
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（以下、単に「コア」という）３６に巻回されている。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おり、垂直偏向コイル３４が発生する垂直偏向磁界及び水平偏向コイル３２が発生する水平偏向磁界の磁気効率を向上させる。垂直偏向コイル３４及びコア３６とこれらよりファンネル１２側（内側）に配置された水平偏向コイル３２との間には、樹脂枠（セパレータ）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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
速度変調コイル５０は、Ｘ軸及びＺ軸を含む面（ＸＺ面、即ち水平方向面）を挟んで両側に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。
【００３０】
偏向装置３０は、その蛍光体スクリーン１４側端近傍に、一対の永久磁石（磁界発生体）ＴＧ，ＢＧを備える。一対の永久磁石ＴＧ，ＢＧは、Ｙ軸及びＺ軸を含む面（ＹＺ面、垂直方向面）上に、Ｘ軸及びＺ軸を含む面（ＸＺ面、水平方向面）を挟んで配置されている。一対の永久磁石ＴＧ，ＢＧは、図１に示すように、Ｙ軸方向には、コア３６の径大側の最外周縁に対してＺ軸とは反対側に、コア３６から離れて配置されることが好ましい。また、Ｚ軸方向には、一対の永久磁石ＴＧ，ＢＧの中心が、コア３６の径大側端と同位置かこれより蛍光体スクリーン１４側に位置することが好ましい。
【００３１】
偏向装置３０は、垂直偏向コイル３４よりもＺ軸方向において電子銃１６側の位置に、一対のコマ収差補正コイル装置（以下、「補正コイル装置」という）６０を備える。本実施形態では、一対の補正コイル装置６０は、水平偏向コイル３２よりもＺ軸方向において電子銃１６側の位置に、セパレータ３８上に固定されている。図４に示すように、一対の補正コイル装置６０は、ＹＺ面上にＸＺ面を挟んでＺ軸に対して対称に配置されている。補正コイル装置６０は、略Ｕ字状のコア６１と、コア６１のほぼ中央位置に巻装されたコイル６２とを備える。略Ｕ字状のコア６１は、その両足６１ａの長手方向をＹ軸とほぼ平行にし、コア６１の開口をＸＺ面に向けて配置されている。足６１ａの先端は、Ｚ軸を中心とする円筒面にほぼ沿うような斜面である。
【００３２】
コイル６２は垂直偏向コイル３４と直列に結線されて、垂直偏向コイル３４と同じ電流が供給される。これにより、図４に示すように、図３に示したバレル形の垂直偏向磁界３４ａと同極性でピンクッション形の垂直予備偏向磁界６０ａを発生する。一対の補正コイル装置６０は、この垂直予備偏向磁界６０ａにより、後述するようにコマ収差（ＶＣＲ）を補正する。
【００３３】
電子銃１６から射出された３本の電子ビーム１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂは、図２に示した水平偏向磁界３２ａにより水平方向に偏向され、図４に示した垂直予備偏向磁界６０ａ及び図３に示した垂直偏向磁界３４ａにより垂直方向に偏向されて、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、垂直偏向磁界３４ａ、及び垂直予備偏向磁界６０ａ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。
【００３４】
垂直偏向コイル３４とセパレータ３８との間に、一対の磁性体７０が、ＹＺ面上にＸＺ面を挟んでＺ軸に対して対称に配置されている。
【００３５】
次に、以上のようなに構成された本実施形態のカラー陰極線管装置の作用を説明する。
【００３６】
一対の永久磁石ＴＧ，ＢＧの作用を説明する。
【００３７】
図５（Ａ）は蛍光体スクリーン１４側から見た一対の永久磁石ＴＧ，ＢＧの磁極の配置とこれにより形成される磁界を示した正面図である。図示したように、永久磁石ＴＧ及び永久磁石ＢＧは同じ永久磁石であり、その位置及び磁極の向きはＺ軸に対して対称である。
【００３８】
ＸＺ面よりも上側に配置された永久磁石ＴＧ（第１磁界発生体）は、３電子ビーム１８Ｂ，１８Ｇ，１８ＲがＸＺ面よりも上側に偏向されるように垂直偏向コイル３４が発生する磁界と同極性の磁界を発生する。ＸＺ面よりも下側に配置された永久磁石ＢＧ（第２磁界発生体）は、３電子ビーム１８Ｂ，１８Ｇ，１８ＲがＸＺ面よりも下側に偏向されるように垂直偏向コイル３４が発生する磁界と同極性の磁界を発生する。即ち、一対の永久磁石ＴＧ，ＢＧは、画面のＹ軸上の上下端近傍に偏向される３電子ビーム１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒを、上下端に引き寄せるような４極磁界を発生する。従って、一対の永久磁石ＴＧ，ＢＧは、図５（Ｂ）に示すように、点線９０で示したピンクッション状の上下のラスタ歪みを実線９１で示すように低減する（即ち、上下のラスタをバレル状に近づける）。
【００３９】
一対の補正コイル装置６０の作用を説明する。
【００４０】
３電子ビーム１８Ｂ，１８Ｇ，１８ＲがＸＺ面よりも上側に偏向されるような図３に示した垂直偏向磁界３４ａを垂直偏向コイル３４が発生するとき、一対の補正コイル装置６０は、図４に示したように、３電子ビーム１８Ｂ，１８Ｇ，１８ＲがＸＺ面よりも上側に偏向されるような垂直予備偏向磁界６０ａを発生する。
【００４１】
ここで、垂直予備偏向磁界６０ａは、図４に示したように、ピンクッション形の四極磁界であるので、垂直予備偏向磁界６０ａが３電子ビーム１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒにそれぞれ及ぼす作用は同一ではない。
【００４２】
Ｚ軸方向においては、センター電子ビーム１８Ｇが受ける上向きの偏向力ＣＦGは、サイド電子ビーム１８Ｂ，１８Ｒが受ける上向きの偏向力ＣＦBY，ＣＦRYに比べて大きい。これによって、図３に示したバレル形の垂直偏向磁界３４ａによって発生する、図６に示した、画面の上下における赤Ｒ及び青Ｂの横線（ラスタ）に対する緑Ｇの横線（ラスタ）のＹ軸方向のずれ（ミスコンバーゼンス）である、いわゆるコマ収差（ＶＣＲ）を補正することができる。
【００４３】
Ｘ軸方向においては、図４に示したように、両サイドの電子ビーム１８Ｂ，１８Ｒは、センター電子ビーム１８Ｇに接近させられるような内向きの偏向力ＣＦBX，ＣＦRXを受ける。これによって、Ｚ軸方向において、両サイドの電子ビーム１８Ｂ，１８Ｒはセンター電子ビーム１８Ｇに収束される。
【００４４】
図７は、電子銃から画面の右上コーナー部に向かうセンター電子ビーム１８Ｇがピンクッション形の水平偏向磁界３２ａから受ける力のベクトルを、蛍光体スクリーン側から見た概念図である。図７において、１８Ｇ2は、センター電子ビーム１８Ｇが水平偏向磁界３２ａ領域に入る前に垂直予備偏向磁界６０ａによる垂直予備偏向がされた場合の、水平偏向磁界３２ａ領域に入る直前でのセンター電子ビーム１８Ｇの位置を示す。１８Ｇ1は、センター電子ビーム１８Ｇが水平偏向磁界３２ａ領域に入る前に垂直予備偏向磁界６０ａによる垂直予備偏向がされなかった場合の、水平偏向磁界３２ａ領域に入る直前でのセンター電子ビーム１８Ｇの位置を示す。１８Ｇ3は、水平偏向磁界３２ａ領域を出た直後のセンター電子ビーム１８Ｇの概念的な位置を示す。図示したように、垂直予備偏向されたセンター電子ビーム１８Ｇ2は水平偏向磁界３２ａにより力１８ＧＦ2を受け、垂直予備偏向されないセンター電子ビーム１８Ｇ1は水平偏向磁界３２ａにより力１８ＧＦ1を受ける。水平偏向磁界３２ａがピンクッション形であるために、力１８ＧＦ2を表すベクトルのＸ軸に対する傾斜角度は、力１８ＧＦ1を表すベクトルのＸ軸に対する傾斜角度より大きい。従って、垂直予備偏向がされた場合は、垂直予備偏向がされなかった場合に比べて、上下のラスタはバレル側に変化し、左右のラスタはピンクッション側に変化する。よって、垂直予備偏向量が大きい程、即ち一対の補正コイル装置６０が発生する垂直予備偏向磁界６０ａが強い程、上下のラスタはバレル側に変化し、左右のラスタはピンクッション側に変化する。ここで、上下（又は左右）のラスタが「バレル側に変化する」とは、変化後の形状がピンクッション状であるかバレル状であるかにかかわらず、上下（又は左右）のラスタの中央部分であるＹ軸（又はＸ軸）上近傍の部分がＺ軸から遠ざかるように変化することを意味する。また、上下（又は左右）のラスタが「ピンクッション側に変化する」とは、上下（又は左右）のラスタが、変化後の形状がピンクッション状であるかバレル状であるかにかかわらず、上下（又は左右）のラスタの中央部分であるＹ軸（又はＸ軸）上近傍の部分がＺ軸に近づくように変化することを意味する。図７では、説明を簡単化するためにセンター電子ビーム１８Ｇのみを示したが、垂直予備偏向磁界６０ａによる上下及び左右のラスタの変化は、両サイドの電子ビーム１８Ｂ，１８Ｒについても同様である。
【００４５】
図８は、３電子ビーム１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒを画面コーナー部に偏向したときに、サイド電子ビーム１８Ｒが、ネック部付近のファンネルの内面１２ａ上の点Ｐに衝突し、ＢＳＮが発生する様子を示している。上記のように垂直予備偏向量が大きくなると、特にサイドの電子ビーム１８Ｂ，１８Ｒの一方が、ファンネルの内面１２ａと衝突してＢＳＮが発生しやすくなる。
【００４６】
比較のために、垂直偏向コイルよりもＺ軸方向において電子銃側の位置に配置される、略Ｅ字状コアを備えた従来の一対のコマ収差補正コイル装置の作用を説明する。図９に示すように、補正コイル装置８０は、略Ｅ字状のコア８１と、コア８１の３本の足のそれぞれに巻装されたコイル８２とを備える。一対の補正コイル装置８０は、ＸＺ面上にＹＺ面を挟んでＺ軸に対して対称に配置されている。図９には、３電子ビーム１８Ｂ，１８Ｇ，１８ＲがＸＺ面よりも上側に偏向されるような図３に示した垂直偏向磁界３４ａを垂直偏向コイル３４が発生するときに、一対の補正コイル装置８０が発生するコマ収差補正磁界８０ａの磁力線を示している。コマ収差補正磁界８０ａは、略Ｕ字状コア６１を備えた一対の補正コイル装置６０が発生する図４に示した垂直予備偏向磁界６０ａと異なり、垂直偏向磁界３４ａと逆極性で、且つバレル形である。図９において、ＥＦBY，ＥＦG，ＥＦRYは３電子ビーム１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒがコマ収差補正磁界８０ａにより受けるＺ軸方向の力成分ベクトルであり、ＥＦBX，ＥＦRXは、両サイドの電子ビーム１８Ｂ，１８Ｒがコマ収差補正磁界８０ａにより受けるＸ軸方向の力成分ベクトルである。略Ｕ字状コアを備えた一対の補正コイル装置６０の場合と異なり、一対の補正コイル装置８０が発生するコマ収差補正磁界８０ａが強い程、垂直予備偏向量は減少し、上下のラスタはピンクッション側に変化し、左右のラスタはバレル側に変化する。また、コマ収差補正磁界８０ａが強い程、垂直予備偏向量は減少するから、ＢＳＮの発生は抑えられる。
【００４７】
これらのことから、ＢＳＮ特性を悪化させずに、コマ収差を補正し、左右のラスタのピンクッション状歪みを補正するためには、略Ｕ字状コア６１を備えた一対の補正コイル装置６０より、略Ｅ字状コア８１を備えた一対のコマ収差補正コイル装置８０の方が適していることが分かる。しかし、略Ｅ字状コアを備えた一対のコマ収差補正コイル装置８０は高価であるという問題を有している。
【００４８】
一対の磁性体７０の作用を説明する。
【００４９】
図１０（Ａ）は一対の磁性体７０によって変化された垂直偏向磁界３４ａと３電子ビーム１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒに作用する力ベクトルを示した図であり、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）のＸ軸に沿った垂直偏向磁界３４ａの磁束密度分布を示した図である。ＹＺ面上に一対の磁性体７０を設けると、垂直偏向磁界３４ａの磁力線が一対の磁性体７０側に引き寄せられるように変化するので、垂直偏向磁界３４ａのバレル形の歪みはより大きくなる。この結果、Ｙ軸方向においては、センター電子ビーム１８Ｇが受ける偏向力に比べて、サイド電子ビーム１８Ｂ，１８Ｒが受ける偏向力はより大きくなる。更に、Ｘ軸方向においては、両サイドの電子ビーム１８Ｂ，１８Ｒが受ける、センター電子ビーム１８Ｇから離れようとする向きの偏向力はより大きくなる。従って、一対の磁性体７０を設けることにより、特にサイドの電子ビーム１８Ｂ，１８Ｒの一方が、ファンネルの内面１２ａと衝突してＢＳＮが発生しやすくなる。
【００５０】
よって、略Ｕ字状コアを備えた一対の補正コイル装置と、一対の磁性体７０と、一対の永久磁石ＴＧ，ＢＧとの単なる組み合わせでは、コマ収差、ミスコンバーゼンス、及び画面上下のラスタのピンクッション状歪みを補正することはできるが、ＢＳＮ特性が悪化するという新たな問題が発生する。
【００５１】
本発明者らは一対の補正コイル装置６０の略Ｕ字状コア６１の両足６１ａの内側先端６１ｂのＺ軸に対する角度θｃに着目し、角度θｃのコマ収差（ＶＣＲ）補正量及びＢＳＮ特性に対する影響について検討した。ここで、角度θｃは、図１１に示すように、略Ｕ字状コア６１の両足６１ａの各内側面のＺ軸側端６１ｂのＺ軸に対する角度により定義される。
【００５２】
図１２は、略Ｕ字状コア６１を備えた一対の補正コイル装置６０の角度θｃとコマ収差補正量との関係を示す図である。図１２において、縦軸は、一対の補正コイル装置６０により補正することができたコマ収差（ＶＣＲ、図６参照）の量である。ここで、補正コイル装置６０のコイル６２のターン数及びその電流値は一定である。従来の一般的な略Ｕ字状コア６１を備えた一対の補正コイル装置６０の角度θｃは５０度〜９０度であった。角度θｃがこれより小さくなるとコマ収差補正量は増加するが、更に角度θｃが小さくなるとコマ収差補正量は減少する。
【００５３】
図１３は、略Ｕ字状コア６１を備えた一対の補正コイル装置６０の角度θｃとＢＳＮが発生し始めるＹＰＢ量との関係を示す図である。図１３において、縦軸のＢＳＮが発生し始めるＹＰＢ量は以下のようにして求めた。一対の補正コイル装置６０を搭載した偏向装置３０を、ファンネル１２にネック部１３側からファンネル１２に衝突するまで挿入する。この状態から偏向装置３０をＺ軸方向にパネル１１とは反対側に移動させる。移動量がある値を超えると、ＢＳＮが発生する。偏向装置３０がファンネル１２に衝突した位置から、ＢＳＮが発生し始めた時の偏向装置３０の位置までのＺ軸方向距離をＹＰＢ（Yoke Pull Back）量として求めた。
【００５４】
角度θｃが小さくなるにしたがってＢＳＮが発生し始めるＹＰＢ量は大きくなり、角度θｃが４２度より小さい範囲ではＹＰＢ量の曲線の傾きは緩やかになる。これは、以下の理由による。角度θｃが小さくなると、図４に示した３電子ビーム１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒに作用するＹ軸方向の力ＣＦBY，ＣＦG，ＣＦRYがともに減少する。しかも、この際、ＢＳＮ特性への影響が大きいサイド電子ビーム１８Ｂ，１８Ｒに作用するＹ軸方向の力ＣＦBY，ＣＦRYの減少の程度が、ＢＳＮ特性への影響が小さいセンター電子ビーム１８Ｇに作用するＹ軸方向の力ＣＦGの減少の程度に比べてより大きい。また、同時に、角度θｃが小さくなると、両サイド電子ビーム１８Ｂ，１８Ｒに作用するＸ軸方向の収束力ＣＦBX，ＣＦRXが大きくなる。しかし、更に角度θCが小さくなると３電子ビーム１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒに作用する磁力の絶対値が減少するため両サイドの電子ビーム１８Ｂ，１８Ｒ作用するＸ軸方向の収束力ＣＦBX，ＣＦRXが小さくなる。従って、これらの相乗作用により、角度θｃが小さくなるにしたがって３電子ビーム１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒを画面コーナー部に偏向したときのサイド電子ビーム（１８Ｂ又は１８Ｒ）とファンネルの内面１２ａ（図８参照）との距離が増大し、ＢＳＮ特性は改善され、更に角度θCが小さくなるとサイド電子ビーム（１８Ｂ又は１８Ｒ）とファンネル１２の内面１２ａとの距離の増大の程度は減少する。よって、角度θｃが４２度より小さい領域でＢＳＮが発生し始めるＹＰＢ量が最も大きくなるのである。
【００５５】
以上の図１２及び図１３より、コマ収差補正量の確保とＢＳＮの発生防止とを両立するためには、角度θｃが１０度≦θｃ≦４２度、更には１０度≦θｃ≦３５度を満足することが好ましい。
【００５６】
一般にＹＰＢ量は大きいほど良い。カラー陰極線管装置の製造では、カラー陰極線管１０の管軸に対して偏向装置３０が傾いたりＸ軸方向及びＹ軸方向に位置ずれしたりすることにより発生するコンバーゼンスのバラツキは、偏向装置３０とファンネル１２との間に補正片を挿入することにより修正される。この補正片を挿入するための隙間を偏向装置３０とファンネル１２との間に確保するためには、ＹＰＢ量は２．５ｍｍ程度必要である。また、ファンネル１２や偏向装置３０等のバラツキを考慮すると、設計上ＢＳＮが発生しないＹＰＢ量の最小値に対して２．５ｍｍ程度以上の余裕を付加する必要がある。これらより、一般にＹＰＢ量は５ｍｍ程度以上であることが好ましい。
【００５７】
本発明を、５１ｃｍ型、偏向角９０°のカラー陰極線管装置に適用した場合（以下、「実施例」という）の実験結果を示す。
【００５８】
本実施例のカラー陰極線管装置は図１に示す通りとした。
【００５９】
一対の永久磁石ＴＧ，ＢＧとして、Ｘ軸方向寸法が５１ｍｍ、Ｙ軸方向寸法が１０ｍｍ、Ｚ軸方向寸法が１１．５ｍｍの直方体形状で磁力が３.５ｍＴの永久磁石を用いた。コア３６の径大側の最外周縁から一対の永久磁石ＴＧ，ＢＧまでのＹ軸方向距離ＴＢＬＹは６ｍｍ、コア３６の径大側端から一対の永久磁石ＴＧ，ＢＧの中心までのＺ軸方向距離ＴＢＬＺは５ｍｍとした。リファレンスラインＲＬから一対の永久磁石ＴＧ，ＢＧの中心までのＺ軸方向距離Ｄ１は１０ｍｍであった。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。一対の永久磁石ＴＧ，ＢＧの磁極の配置は図５（Ａ）に示した通りとした。
【００６０】
一対の永久磁石ＴＧ，ＢＧの上記の磁力（磁束密度）の測定方法を図１４を用いて説明する。測定対象物である永久磁石１６０の端面１６１に対向して磁界測定プローブ１６５を設置した。このとき、プローブ１６５の測定点１６５ａは端面１６１の中央点に立てた法線１６２上にあり、端面１６１からの距離は１１．５ｍｍとした。ここで、端面１６１は、永久磁石１６０を偏向装置３０に搭載したときにＺ軸に対向する面とした。このようにして、測定点１６５ａでの磁束密度を演算装置１６６により求め、これを永久磁石１６０の磁力とした。測定は２５℃の雰囲気で行った。
【００６１】
図１１において、一対の補正コイル装置６０の略Ｕ字状コア６１のＸ軸方向の外寸法ＷＯ＝１８ｍｍ、足６１ａと足６１ａとの間隔ＷＩ＝７．５ｍｍ、足６１ａの外側面に沿ったコア６１のＹ軸方向寸法ＬＯ＝２３ｍｍ、足６１ａの内側面に沿ったコア６１のＹ軸方向寸法ＬＩ＝２１ｍｍ、足６１ａのＸ軸方向幅Ａ＝５ｍｍ、コイル６２が巻装される底部のＹ軸方向幅Ｂ＝７ｍｍとした。両足６１ａの内側先端６１ｂのＺ軸に対する角度θｃ＝２３．５度とした。以上の略Ｕ字状コア６１に巻線を１２５ターンしてコイル６２を形成した。
【００６２】
フェライトコア３６のＺ軸方向長さは３７ｍｍであった。
【００６３】
磁性体７０のＺ軸方向長さＬｉｖ＝１０ｍｍ、垂直偏向コイル３４の電子銃１６側端から磁性体７０の電子銃１６側端までの距離Ｌｉｖｇ＝４ｍｍ、垂直偏向コイル３４の電子銃１６側端から磁性体７０の蛍光体スクリーン１４側端までの距離Ｌｉｖｓ＝６ｍｍとした。垂直偏向コイル３４のＺ軸方向寸法Ｌｖ＝３８ｍｍとした。
【００６４】
本実施例では、上下のラスタのピンクッション状歪みが＋０．１％、左右のラスタのピンクッション状歪みが＋０．２％であり、いずれもラスタのピンクッション状歪みについての望まれる範囲である±０．５％以内を満足していた。コマ収差ＶＣＲ（図６参照）は−０．０５ｍｍであり、望まれる範囲である±０．２ｍｍ以内を満足していた。
【００６５】
図４で説明したように一対の補正コイル装置６０が形成するピンクション形の磁界歪みの作用により、サイド電子ビーム１８Ｂ，１８Ｒはセンター電子ビーム１８Ｇ側に収束されるような偏向力ＣＦBX，ＣＦRXを受ける。従って、一対の補正コイル装置６０は、図１５に示すように、画面上下において赤Ｒの縦線が左側、青Ｂの縦線が右側となるＸ軸方向のＹＨと呼ばれるミスコンバーゼンスを生じさせる。しかし、図３に示した通り垂直偏向磁界３４ａはバレル形の磁界歪みを有しており、且つ、垂直偏向コイル３４に対してＺ軸側に配置される一対の磁性体７０は図１０（Ａ）に示した通り垂直偏向磁界３４ａのバレル形の磁界歪みを強める作用を有している。この垂直偏向磁界３４ａのバレル形の磁界歪みは、サイド電子ビーム１８Ｂ，１８Ｒをセンター電子ビーム１８Ｇから離すような発散作用を有している。これにより、図１５に示した一対の補正コイル装置６０によるＹＨミスコンバーゼンスがキャンセルされる。実施例では、ＹＨミスコンバーゼンスは−０．２ｍｍであった。更に他の各コンバーゼンス特性も望まれる範囲内であった。
【００６６】
また、実施例ではＢＳＮが発生し始めるＹＰＢ量は５．２ｍｍであり、望まれる範囲である５．０ｍｍ以上を満足していた。
【００６７】
以上のように、実施例のカラー陰極線管装置は、コマ収差ＶＣＲ、ミスコンバーゼンス、及び、上下左右のラスタのピンクッション状歪みがいずれも低減され、ＢＳＮ特性も満足するレベルであった。
【００６８】
一対の磁性体７０は垂直方向の予備偏向を弱める作用も有している。従って、Ｚ軸方向において、垂直偏向コイル３４の電子銃１６側端に対する一対の磁性体７０の電子銃１６側へのはみ出し量を大きくすると、予備偏向の低減効果が増大するので、ＢＳＮ特性が向上し、且つ左右ラスタのピンクッション状歪みを低減することができる。但し、上記はみ出し量を大きくしすぎると、一対の補正コイル装置６０をＺ軸方向において電子銃１６側に移動させる必要がある。ところが、一対の補正コイル装置６０を電子銃１６側に移動させればさせるほど、一対の補正コイル装置６０による垂直予備偏向作用が増大し、ＢＳＮ特性が低下する。従って、全体としてみれば、一対の磁性体７０の上記はみ出し量、即ち、垂直偏向コイル３４の電子銃１６側端から一対の磁性体７０の電子銃１６側端までのＺ軸方向の距離Ｌｉｖｇは２ｍｍ以上６ｍｍ以下であることが好ましい。
【００６９】
一対の磁性体７０が垂直偏向コイル３４のＺ軸方向における中央近傍又はこれより蛍光体スクリーン１４側に配置されると、上下および左右のラスタのピンクッション状歪みが増大する。従って、一対の磁性体７０の蛍光体スクリーン１４側端と垂直偏向コイル３４の電子銃１６側端とのＺ軸方向距離Ｌｉｖｓと、垂直偏向コイル３４のＺ軸方向長さＬｖとが、０≦Ｌｉｖｓ≦０．５×Ｌｖを満足することが好ましい。
【００７０】
Ｚ軸方向において垂直偏向コイル３４の中央近傍領域は、垂直偏向コイル３４の垂直偏向磁界が最も強く、左右のラスタのピンクッション状歪みの増大に最も大きな影響を及ぼす。従って、この領域を除いて、この領域に対して電子銃１６と蛍光体スクリーン１４側とにそれぞれ一対の磁性体を配置しても良い。この場合、電子銃１６側に配置される一対の磁性体（第１対磁性体）は、第１対磁性体の蛍光体スクリーン１４側端と垂直偏向コイル３４の電子銃１６側端とのＺ軸方向距離Ｌｉｖｓと、垂直偏向コイル３４のＺ軸方向長さＬｖとが、０≦Ｌｉｖｓ≦（１／３）×Ｌｖを満足するように配置されることが好ましい。一方、蛍光体スクリーン１４側に配置される一対の磁性体（第２対磁性体）は、Ｚ軸方向において、垂直偏向コイル３４の電子銃１６側端から蛍光体スクリーン１４側に（２／３）×Ｌｖ以上Ｌｖ以下離れた範囲内に配置されることが好ましい。
【００７１】
また、上記の一対の磁性体７０、第１対磁性体、第２対磁性体のうちの少なくとも１つは、その目的である垂直偏向磁界３４ａのバレル形歪みを強める効果と垂直偏向磁界を弱める効果とを得られるのであれば、極性を有した磁性体（例えば永久磁石）であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明の利用分野は特に限定されず、例えば高性能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】
【００７３】
【図１】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。
【図２】図２は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、ある瞬間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】図３は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、ある瞬間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】図４は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、蛍光体スクリーン側から見た一対のコマ収差補正コイル装置とこれが発生する磁界を示した図である。
【図５】図５（Ａ）は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、蛍光体スクリーン側から見た一対の永久磁石の磁極の配置を示した正面図、図５（Ｂ）は一対の永久磁石による４極磁界の上下のラスタに対する作用を示した図である。
【図６】図６は、カラー陰極線管装置の画面の上下に発生するコマ収差（ＶＣＲ）を示した図である。
【図７】図７は、垂直予備偏向磁界がある場合とない場合とで、画面のコーナー部に向かうセンター電子ビームがピンクッション形の水平偏向磁界から受ける力のベクトルを示した概念図である。
【図８】図８は、ＢＳＮの発生を示した斜視図である。
【図９】図９は、蛍光体スクリーン側から見たＥ字状コアを備えた一対のコマ収差補正コイル装置とこれが発生する磁界を示した図である。
【図１０】図１０（Ａ）は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、一対の磁性体によって変化された垂直偏向磁界と３電子ビームに作用する力ベクトルを示した図であり、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）のＸ軸に沿った垂直偏向磁界強度の磁束密度分布を示した図である。
【図１１】図１１は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、一対のコマ収差補正コイル装置の各部の寸法を示した図である。
【図１２】図１２は、略Ｕ字状コアを備えた一対の補正コイル装置の角度θｃとコマ収差補正量との関係を示す図である。
【図１３】図１３は、略Ｕ字状コアを備えた一対の補正コイル装置の角度θｃとＢＳＮが発生し始めるＹＢＰ量との関係を示す図である。
【図１４】図１４は永久磁石の磁力の測定方法を示した図である。
【図１５】図１５は、カラー陰極線管装置の画面上に発生するＹＨミスコンバーゼンスを示した図である。
【符号の説明】
【００７４】
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
６０  コマ収差補正コイル装置
６１  略Ｕ字状コア
６１ａ  コアの足
６２  コイル
７０  磁性体
ＴＧ，ＢＧ  磁界発生体（永久磁石）
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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