陰極線管装置
【課題】垂直偏向コイルのＬ／Ｒに関して従来の偏向ヨークと互換性を有しながら、水平偏向電力を低減する。
【解決手段】フェライトコア６３の円筒部６３ａを通り管軸に垂直な断面図において、フェライトコアの内周面は、垂直偏向コイル６２が巻装されていない領域では管軸を中心とする半径ｒ１の円にほぼ沿っており、垂直偏向コイルが巻装された領域６２１では半径ｒ１の円に対して管軸から離れる方向に後退した曲線に沿っており、垂直偏向コイルが巻装された領域おいて管軸から垂直偏向コイルまでの距離ＲVの最大値と最小値のとの差が２
ｍｍ以下である。
【解決手段】フェライトコア６３の円筒部６３ａを通り管軸に垂直な断面図において、フェライトコアの内周面は、垂直偏向コイル６２が巻装されていない領域では管軸を中心とする半径ｒ１の円にほぼ沿っており、垂直偏向コイルが巻装された領域６２１では半径ｒ１の円に対して管軸から離れる方向に後退した曲線に沿っており、垂直偏向コイルが巻装された領域おいて管軸から垂直偏向コイルまでの距離ＲVの最大値と最小値のとの差が２
ｍｍ以下である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はトロイダル型垂直偏向コイルを備えた偏向ヨークが搭載された陰極線管装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インライン型電子銃を備えたカラー陰極線管に搭載される偏向ヨークとして、サドル型の水平偏向コイルと、水平偏向コイルよりも外側に配置され、フェライトコアに巻線が周回されたトロイダル型の垂直偏向コイルと、水平偏向コイルと垂直偏向コイルとの間に配置された樹脂枠とを備えたサドル−トロイダル型偏向ヨーク（ＳＴＤＹ）が知られている。このサドル−トロイダル型偏向ヨークでは、フェライトコアの内径は、一般に、その内側に配される樹脂枠の外径、垂直偏向コイルの内径のばらつき、フェライトコアの焼結加工誤差、及び、磁界調整のために垂直偏向コイルと樹脂枠との間に配される磁性体の厚みなどを考慮して、垂直偏向コイルの内径が最小となる位置でも、垂直偏向コイルの内周面と樹脂枠又は上記磁性体とが当接しないように余裕をもたせて若干大きめに設計されている。このために、フェライトコアと電子ビームとの距離が大きくなり、特に水平偏向効率が低下し、投入する水平偏向電力の低減に改善の余地を残していた。
【０００３】
特許文献１には、フェライトコアの内周面に、管軸方向に沿った複数条の溝を形成し、この溝内に垂直偏向コイルの巻線を配置する、いわゆるスロットコアが記載されている。
【０００４】
このスロットコアによれば、スロットコアの内周面の溝間の凸条部を電子ビームに接近させることができるので、偏向電力を約２０％低減することができる。
【０００５】
しかしながら、上記のスロットコアは以下の課題を有している。即ち、スロットコアの形状が複雑であるので加工工数が増大しコストが上昇する。また、スロットコアの肉厚が周方向において大きく変化するので、スロットコアを焼結して製造する際の収縮率が均一にならず、内径の加工誤差が大きくなり、特性のばらつきが増大する。更に、垂直偏向コイルの巻線をスロットコアの内周面に形成された溝内に配置する必要があるので、巻線の配置の自由度がほとんどない。また、溝の総断面積が小さくなるので、抵抗値Ｒに対するインダクタンスＬの比（Ｌ／Ｒ）が大きくなり、ＴＶセットと組み合わせたときにリニアリティーが悪化する。
【０００６】
特許文献２には、管軸に垂直な断面形状が略長方形であるフェライトコア（いわゆる角コア）が記載されている。
【０００７】
この角コアによれば、角コアの水平方向軸上及び垂直方向軸上の内径を小さくすることができるので、偏向電力を低減することができる。
【０００８】
しかしながら、上記の角コアに用いられる垂直偏向コイルはサドル型である必要があり、トロイダル型の垂直偏向コイルに適用することができない。また、角コアの断面形状を略長方形にすることで、角コアのコストが上昇する。
【特許文献１】特開平１−１５７０３７号公報
【特許文献２】特開２０００−１１３８３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記従来の課題を解決し、サドル型の水平偏向コイルとトロイダル型の垂直偏
向コイルとを備えたサドル−トロイダル型偏向ヨークであって、垂直偏向コイルの巻線配置の自由度が確保され、垂直偏向コイルのＬ／Ｒに関して従来の偏向ヨークと互換性を有し、焼結時の変形が少なく且つコスト上昇が抑えられたフェライトコアを備え、水平偏向電力の低減が可能な偏向ヨーク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】
【００１０】
本発明の陰極線管装置は、内面に略矩形状の蛍光体スクリーンが形成されたパネルと、前記パネルに接合されたファンネルと、前記ファンネルのネック部内に収納され、電子ビームを放出する電子銃と、前記蛍光体スクリーンに対向し、前記電子ビームが通過する多数の開口が形成されたシャドウマスクと、前記ファンネルの外周面上に搭載された偏向ヨークと、前記ファンネルのネック部の外周面上に搭載され、前記蛍光体スクリーンの中央での色純度と色ずれを調整するＣＰＵとを備える。
【００１１】
前記偏向ヨークは、略漏斗形状を有するフェライトコアと、前記電子ビームを水平方向に偏向するサドル型の水平偏向コイルと、前記電子ビームを垂直方向に偏向する、前記フェライトコアに巻装されたトロイダル型の垂直偏向コイルと、管軸方向には前記フェライトコアの小径側端近傍に位置し、前記ファンネルを垂直軸方向に挟むように前記フェライトコアに対して前記ファンネル側に配された一対の磁性体とを備える。
【００１２】
前記フェライトコアは、その小径側端近傍に、その外周面が略円筒面である円筒部を有する。
【００１３】
前記円筒部を通り管軸に垂直な断面図において、前記フェライトコアの内周面は、前記垂直偏向コイルが巻装されていない領域では管軸を中心とする半径ｒ１の円にほぼ沿っており、前記垂直偏向コイルが巻装された領域では前記半径ｒ１の円に対して管軸から離れる方向に後退した曲線に沿っており、前記垂直偏向コイルが巻装された領域おいて前記管軸から前記垂直偏向コイルまでの距離の最大値と最小値のとの差が２ｍｍ以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、垂直偏向コイルのＬ／Ｒに関して従来の偏向ヨークと互換性を有しながら、フェライトコアを電子ビームに接近させることができるので、水平偏向電力を低減することができる。また、トロイダル型垂直偏向コイルの巻線配置の自由度も阻害されない。更に、フェライトコアの焼結時の変形が少なく、フェライトコアのコストが上昇することもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を図を参照して詳しく説明する。
【００１６】
図１は本発明の一実施形態にかかる陰極線管装置１の概略構成図である。以下の説明の便宜のために、管軸をＺ軸、水平方向（蛍光体スクリーンの長辺方向）軸をＸ軸、垂直方向（蛍光体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軸上にて交差する。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。
【００１７】
陰極線管は、略矩形状のパネル２及び略漏斗形状のファンネル３とからなる外囲器と、ファンネル３のネック部３ａ内に設けられたインライン型の電子銃４とを備える。陰極線管装置１は、この陰極線管と、ファンネル３の外周面に装着された偏向ヨーク６及びＣＰＵ（Convergence and Purity Unit）１０とを備える。パネル２の内面には、青（Ｂ）、
緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の各蛍光体ドット（又は蛍光体ストライプ）が配列されてなる略矩形状の蛍光体スクリーン２ａが形成されている。蛍光体スクリーン２ａが形成されたパネル
２の領域の内面は所定の曲面に形成されており、その外面はほぼ平坦面又は所定の曲率を有する曲面である。色選別用のシャドウマスク５が、蛍光体スクリーン２ａに対向して、パネル２の内壁面に保持機構（図示せず）を介して取り付けられている。シャドウマスク５は、電子ビーム通過孔である略スロット形の開孔（電子ビーム通過孔）がエッチングにより多数形成された金属板からなる。電子銃４は、中央電子ビームとこの両側の一対のサイド電子ビームとからなる、Ｘ軸と平行な一直線上に並んだ３本の電子ビーム７（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。）を蛍光体スクリーン２ａに向かって出射する。電子銃４から出射された３本の電子ビーム７はシャドウマスク５に形成された開孔を通過して所定の蛍光体に射突する。
【００１８】
偏向ヨーク６は、電子銃４から出射される３本の電子ビーム７を水平方向及び垂直方向に偏向し、蛍光体スクリーン２ａ上を走査させる。偏向ヨーク６は、サドル型の水平偏向コイル６１とトロイダル型の垂直偏向コイル６２とフェライトコア（以下、単に「コア」という）６３とを備えている。コア６３は全体として略漏斗形状を有し、その小径側端近傍に、外周面が実質的に円筒面である円筒部６３ａを有する。水平偏向コイル６１と垂直偏向コイル６２との間には、樹脂製の樹脂枠６４が設けられている。樹脂枠６４は、水平偏向コイル６１と垂直偏向コイル６２との間の電気的な絶縁状態を維持する役割を果たしている。樹脂枠６４の外周面（コア６３側の面）には、偏向磁界（特に垂直偏向磁界）の分布を調整してコンバーゼンスを最適化するための一対の磁性体６９が設けられている。一対の磁性体６９は、ファンネル３をＹ軸方向に挟むようにＹＺ面と交差して配置され、Ｚ軸方向にはコア６３の円筒部６３ａと重複する位置に配置されている。
【００１９】
ネック部３ａの外周面上には、画面（即ち、蛍光体スクリーン２ａ）中央における色純度（ピュリティ）及び色ずれ（コンバーゼンス）を調整するためのＣＰＵ１０が搭載されている。ＣＰＵ１０は、２極マグネットリング１１、４極マグネットリング１２、及び６極マグネットリング１３よりなる。２極、４極、６極の各マグネットリング１１，１２，１３は、いずれも円環状の２枚の磁石を重ね合わせて構成されている。
【００２０】
最初に、従来の偏向ヨークの構成及びその問題点を説明する。図２は、従来の陰極線管装置の偏向ヨークの、コア６３０の円筒部６３ａを通り管軸（Ｚ軸）に垂直な面に沿った断面図である。図２では、水平偏向コイル６１の図示を省略している。
【００２１】
図示したように、コア６３０の内周面の断面形状は、Ｚ軸を中心とする半径ｒ１０の円形である。コア６３０の内半径ｒ１０は、一般に、樹脂枠６４の外径、垂直偏向コイル６２の、コア６３０に対してＺ軸側に配された部分の厚み、コア６３０の焼結加工誤差、及び、磁性体６９の厚みなどを考慮して決定される。
【００２２】
このコア６３０上に、トロイダル型の垂直偏向コイル６２が巻装される。図示したように、垂直偏向コイル６２は、Ｘ軸及びＹ軸で分割された４つの象限のそれぞれの所定の領域内に巻装されている。以下、垂直偏向コイル６２が巻装された領域を巻線領域６２１と呼ぶことにする。垂直偏向コイル６２の、コア６３０に対してＺ軸側に配された部分の半径方向の厚み（即ち、Ｚ軸を中心とする単位角度あたりの垂直偏向コイル６２の巻線密度）は、３電子ビームのコンバーゼンスや画像歪みを最適にするために、コア６３０の周方向において一定ではなく、通常は巻線領域６２１のほぼ中央部において最大となり、これより両端部に近づくにしたがって小さくなる。即ち、巻線領域６２１において、Ｚ軸から垂直偏向コイル６２までの距離（垂直偏向コイル６２の内半径）ＲVは、コア６３０の周
方向において、巻線領域６２１のほぼ中央で最小値ＲVminをとり、巻線領域６２１の両端部で最大値ＲVmaxをとる。一般に、両者の差ＲVmax−ＲVminは約３ｍｍである。
【００２３】
このように、従来の偏向ヨークでは、内半径ｒ１０を有するコア６３０よりも垂直偏向コイル６２がＺ軸に向かって突出し、しかも、巻線領域６２１内において垂直偏向コイル６２の内半径ＲVもコア６３０の周方向において一定でない。従って、コア６３０の内半
径ｒ１０は、巻線領域６２１上の垂直偏向コイル６２と樹脂枠６４又は磁性体６９との間の距離が最も狭くなる部分において、両者が当接しないように設定される。この結果、巻線領域６２１以外の領域（即ち、Ｘ軸上及びＸ軸近傍領域とＹ軸上及びＹ軸近傍領域、以下、「非巻線領域」という）では、コア６３０と樹脂枠６４とが必要以上に大きく離間してしまう。これが偏向電力の低減の観点からは改善の余地を残していた。
【００２４】
次に、本発明の一実施形態の偏向ヨークについて説明する。図３は、コア６３の円筒部６３ａを通りＺ軸に垂直な面に沿った、コア６３の断面図である。図３では、Ｙ軸に対して左側にのみ垂直偏向コイル６２を併せて描いている。コア６３及び垂直偏向コイル６２の断面形状は、Ｘ軸及びＹ軸に対してそれぞれ対称である。
【００２５】
本実施形態では、コア６３の内周面の形状が図２に示した従来の偏向ヨークと異なる。即ち、図３に示すようにＺ軸に垂直な断面図において、コア６３の内周面は、垂直偏向コイル６２が巻装されていない非巻線領域ではＺ軸を中心とする半径ｒ１の円にほぼ沿っており、巻線領域６２１では、半径ｒ１の円に対してＺ軸から離れる方向に僅かに後退した緩やかな曲線に沿っている。非巻線領域の半径ｒ１の円弧と、巻線領域６２１の曲線とは、滑らかに接続されている。
【００２６】
巻線領域６２１においてコア６３の内周面がなす曲線は、この巻線領域６２１に巻装される垂直偏向コイル６２の、コア６３に対してＺ軸側に配された部分の半径方向の厚み（即ち、Ｚ軸を中心とする単位角度あたりの垂直偏向コイル６２の巻線密度）の分布や、巻線領域６２１に巻装される垂直偏向コイル６２と樹脂枠６４又は磁性体６９との距離を考慮して決定することができる。例えば、Ｚ軸から垂直偏向コイル６２までの距離（垂直偏向コイル６２の内半径）ＲVを、巻線領域６２１内においてほぼ一定にすることが好まし
い。具体的には、垂直偏向コイル６２の内半径ＲVの最小値ＲVminと最大値ＲVmaxとの差
ＲVmax−ＲVminを２ｍｍにすることが可能である。
【００２７】
上記のように、コア６３の内周面を、非巻線領域ではＺ軸を中心とする半径ｒ１の円にほぼ沿って形成し、巻線領域６２１では非巻線領域のこの円よりもＺ軸から後退した曲線に沿って形成することにより、垂直偏向コイル６２と樹脂枠６４又は磁性体６９との間の距離に余裕が生じる。この余裕の距離だけ、非巻線領域の内半径ｒ１を従来のコア６３０の内半径ｒ１０よりも小さく（即ちｒ１＜ｒ１０）することができる。これにより、非巻線領域でのコア６３とファンネル３（又は電子ビーム７）との間の距離を、従来の偏向ヨークよりも短くすることができる。その結果、偏向電力を低減することが可能となる。
【００２８】
本実施形態では、前記断面図において、コア６３の内周面は、巻線領域６２１において半径ｒ１の円に対してＺ軸から離れる方向に僅かに後退しているものの、全体としてみれば半径ｒ１の円にほぼ沿っているので、その肉厚は周方向にほとんど変化しない。従って、焼結時の収縮率はほぼ均一となり、製造誤差を図２に示した従来のコアとほぼ同程度に小さく抑えることができる。
【００２９】
また、本実施形態のコア６３の製造において、図２に示した従来のコアに比べて追加の又は異なる工程は必要なく、コストが上昇することはない。
【００３０】
さらに、コア６３の巻線領域６２１内の内周面は滑らかな曲面であるので、垂直偏向コイル６２の巻線配置を自由に変更することが可能である。
【００３１】
図３に示すように、巻線領域６２１は、Ｚ軸に対して、Ｘ軸からθ１〜θ２の範囲内に存在する。ここで、θ１は３０度以上、θ２は８０度以下であることが好ましい。巻線領域６２１がこの範囲を超えると、半径ｒ１の円に沿った非巻線領域が狭くなるので、コア６３の焼結時に発生する製造誤差が大きくなるなどの問題が生じることがある。
【００３２】
本発明では、コア６３は、図３に示した断面図を、コア６３の円筒部６３ａを通過する少なくとも一つの断面において有していれば良く、円筒部６３ａのＺ軸方向における全領域内の全ての断面において有している必要はない。
【実施例】
【００３３】
画面対角サイズが２９インチ、画面アスペクト比が４：３、偏向角が１０４°、ネック径がφ２９．１ｍｍのインライン型カラー陰極線管装置に用いられる偏向ヨークについての実施例を以下に示す。
【００３４】
本実施例に係るカラー陰極線管装置の概略構成は図１に示した通りであり、コア６３の概略構成は図３に示した通りとした。
【００３５】
従来例として、図２に示すコア６３０を用いる以外は実施例と同様にしてインライン型カラー陰極線管装置を作成した。
【００３６】
従来例のコア６３０の内半径ｒ１０は２５ｍｍとし、Ｚ軸に対してＸ軸から３０度〜８０度の範囲である巻線領域６２１に垂直偏向コイル６２をトロイダル型に巻装した。垂直偏向コイル６２の内半径の最小値ＲVminは２２ｍｍであった。小径側の円筒部６３ａの外周面は直径６６ｍｍの円筒面とした。
【００３７】
これに対して、実施例のコア６３の非巻線領域の内半径ｒ１は２３ｍｍとし、従来例と同様に、Ｚ軸に対してＸ軸から３０度〜８０度の範囲である巻線領域６２１に垂直偏向コイル６２をトロイダル型に巻装した。垂直偏向コイル６２のコア６３に対してＺ軸側に配された部分の半径方向の厚みは、Ｚ軸に対してＸ軸から５９度の位置で最大である。そこで、この位置でコア６３の内半径が最大となるように、巻線領域６２１の内周面を、（ｘ，ｙ）＝（±５．８ｍｍ，±６．９ｍｍ）の点Ｐを中心とし、半径ｒ３が１６ｍｍの円弧に沿って形成した（図３参照）。この結果、垂直偏向コイル６２の内半径ＲVはコア６３
の周方向においてほぼ一定で２２ｍｍであった。Ｚ軸方向において、半径ｒ３の内周面は、コア６３の小径側端から磁性体６９の蛍光体スクリーン２ａ側端までの範囲よりも広い範囲にわたって形成した。小径側の円筒部６３ａの外周面は直径６６ｍｍの円筒面とした。
【００３８】
実施例及び従来例の偏向ヨークの、抵抗値Ｒに対するインダクタンスＬの比（Ｌ／Ｒ）を測定した。実施例では、垂直偏向コイル６２の巻線の線径や巻数を従来例に対して変更する必要が無いため、Ｌ／Ｒは、実施例及び従来例とも１．６で同じであった。
【００３９】
また、実施例及び従来例の水平偏向電力を測定した。コアの非巻線領域の内半径を、実施例では従来例に比べて２ｍｍ小さくすることができたので、実施例の水平偏向電力は従来例の水平偏向電力に比べて約１０％低減することができた。
【００４０】
上記の実施形態及び実施例は一例に過ぎず、本発明はこれらに限定されず、適宜変更して実施することができる。
【００４１】
例えば、陰極線管のサイズによって垂直偏向コイル６２の巻線領域６２１の位置や、垂直偏向コイル６２のコア６３に対してＺ軸側に配された部分の半径方向の厚みは変化する
。従って、これらの変化に応じて巻線領域６２１の内周面の半径ｒ３やその中心Ｐの位置を変えることが好ましい。また、巻線領域６２１の内周面は半径ｒ３の円弧に沿っている必要はなく、円弧以外の曲線、例えば楕円の一部に沿っていても良い。巻線領域６２１の内周面の形状は、この巻線領域６２１に巻装される垂直偏向コイル６２の内半径ＲVの最
小値ＲVminと最大値ＲVmaxとの差ＲVmax−ＲVminが２ｍｍ以下になるように設定されていればよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、トロイダル型垂直偏向コイルのＬ／Ｒ特性に関して従来の偏向ヨークと互換性を保ちながら、水平偏向電力を低減することが出来る偏向ヨークを装備した陰極線管装置として広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る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、従来の偏向ヨークの、フェライトコアの円筒部を通り管軸に垂直な面に沿った断面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る陰極線管装置において、フェライトコアの円筒部を通り管軸に垂直な面に沿った、フェライトコアの断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１ 陰極線管装置
２ パネル
２ａ 蛍光体スクリーン
３ ファンネル
３ａ ネック部
４ 電子銃
５ シャドウマスク
６ 偏向ヨーク
７ 電子ビーム
１０ ＣＰＵ
１１ ２極マグネットリング
１２ ４極マグネットリング
１３ ６極マグネットリング
６１ 水平偏向コイル
６２ 垂直偏向コイル
６２１ 巻線領域
６３，６３０ フェライトコア（コア）
６３ａ 円筒部
６４ 樹脂枠
６９ 磁性体
【技術分野】
【０００１】
本発明はトロイダル型垂直偏向コイルを備えた偏向ヨークが搭載された陰極線管装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インライン型電子銃を備えたカラー陰極線管に搭載される偏向ヨークとして、サドル型の水平偏向コイルと、水平偏向コイルよりも外側に配置され、フェライトコアに巻線が周回されたトロイダル型の垂直偏向コイルと、水平偏向コイルと垂直偏向コイルとの間に配置された樹脂枠とを備えたサドル−トロイダル型偏向ヨーク（ＳＴＤＹ）が知られている。このサドル−トロイダル型偏向ヨークでは、フェライトコアの内径は、一般に、その内側に配される樹脂枠の外径、垂直偏向コイルの内径のばらつき、フェライトコアの焼結加工誤差、及び、磁界調整のために垂直偏向コイルと樹脂枠との間に配される磁性体の厚みなどを考慮して、垂直偏向コイルの内径が最小となる位置でも、垂直偏向コイルの内周面と樹脂枠又は上記磁性体とが当接しないように余裕をもたせて若干大きめに設計されている。このために、フェライトコアと電子ビームとの距離が大きくなり、特に水平偏向効率が低下し、投入する水平偏向電力の低減に改善の余地を残していた。
【０００３】
特許文献１には、フェライトコアの内周面に、管軸方向に沿った複数条の溝を形成し、この溝内に垂直偏向コイルの巻線を配置する、いわゆるスロットコアが記載されている。
【０００４】
このスロットコアによれば、スロットコアの内周面の溝間の凸条部を電子ビームに接近させることができるので、偏向電力を約２０％低減することができる。
【０００５】
しかしながら、上記のスロットコアは以下の課題を有している。即ち、スロットコアの形状が複雑であるので加工工数が増大しコストが上昇する。また、スロットコアの肉厚が周方向において大きく変化するので、スロットコアを焼結して製造する際の収縮率が均一にならず、内径の加工誤差が大きくなり、特性のばらつきが増大する。更に、垂直偏向コイルの巻線をスロットコアの内周面に形成された溝内に配置する必要があるので、巻線の配置の自由度がほとんどない。また、溝の総断面積が小さくなるので、抵抗値Ｒに対するインダクタンスＬの比（Ｌ／Ｒ）が大きくなり、ＴＶセットと組み合わせたときにリニアリティーが悪化する。
【０００６】
特許文献２には、管軸に垂直な断面形状が略長方形であるフェライトコア（いわゆる角コア）が記載されている。
【０００７】
この角コアによれば、角コアの水平方向軸上及び垂直方向軸上の内径を小さくすることができるので、偏向電力を低減することができる。
【０００８】
しかしながら、上記の角コアに用いられる垂直偏向コイルはサドル型である必要があり、トロイダル型の垂直偏向コイルに適用することができない。また、角コアの断面形状を略長方形にすることで、角コアのコストが上昇する。
【特許文献１】特開平１−１５７０３７号公報
【特許文献２】特開２０００−１１３８３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記従来の課題を解決し、サドル型の水平偏向コイルとトロイダル型の垂直偏
向コイルとを備えたサドル−トロイダル型偏向ヨークであって、垂直偏向コイルの巻線配置の自由度が確保され、垂直偏向コイルのＬ／Ｒに関して従来の偏向ヨークと互換性を有し、焼結時の変形が少なく且つコスト上昇が抑えられたフェライトコアを備え、水平偏向電力の低減が可能な偏向ヨーク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】
【００１０】
本発明の陰極線管装置は、内面に略矩形状の蛍光体スクリーンが形成されたパネルと、前記パネルに接合されたファンネルと、前記ファンネルのネック部内に収納され、電子ビームを放出する電子銃と、前記蛍光体スクリーンに対向し、前記電子ビームが通過する多数の開口が形成されたシャドウマスクと、前記ファンネルの外周面上に搭載された偏向ヨークと、前記ファンネルのネック部の外周面上に搭載され、前記蛍光体スクリーンの中央での色純度と色ずれを調整するＣＰＵとを備える。
【００１１】
前記偏向ヨークは、略漏斗形状を有するフェライトコアと、前記電子ビームを水平方向に偏向するサドル型の水平偏向コイルと、前記電子ビームを垂直方向に偏向する、前記フェライトコアに巻装されたトロイダル型の垂直偏向コイルと、管軸方向には前記フェライトコアの小径側端近傍に位置し、前記ファンネルを垂直軸方向に挟むように前記フェライトコアに対して前記ファンネル側に配された一対の磁性体とを備える。
【００１２】
前記フェライトコアは、その小径側端近傍に、その外周面が略円筒面である円筒部を有する。
【００１３】
前記円筒部を通り管軸に垂直な断面図において、前記フェライトコアの内周面は、前記垂直偏向コイルが巻装されていない領域では管軸を中心とする半径ｒ１の円にほぼ沿っており、前記垂直偏向コイルが巻装された領域では前記半径ｒ１の円に対して管軸から離れる方向に後退した曲線に沿っており、前記垂直偏向コイルが巻装された領域おいて前記管軸から前記垂直偏向コイルまでの距離の最大値と最小値のとの差が２ｍｍ以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、垂直偏向コイルのＬ／Ｒに関して従来の偏向ヨークと互換性を有しながら、フェライトコアを電子ビームに接近させることができるので、水平偏向電力を低減することができる。また、トロイダル型垂直偏向コイルの巻線配置の自由度も阻害されない。更に、フェライトコアの焼結時の変形が少なく、フェライトコアのコストが上昇することもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を図を参照して詳しく説明する。
【００１６】
図１は本発明の一実施形態にかかる陰極線管装置１の概略構成図である。以下の説明の便宜のために、管軸をＺ軸、水平方向（蛍光体スクリーンの長辺方向）軸をＸ軸、垂直方向（蛍光体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軸上にて交差する。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。
【００１７】
陰極線管は、略矩形状のパネル２及び略漏斗形状のファンネル３とからなる外囲器と、ファンネル３のネック部３ａ内に設けられたインライン型の電子銃４とを備える。陰極線管装置１は、この陰極線管と、ファンネル３の外周面に装着された偏向ヨーク６及びＣＰＵ（Convergence and Purity Unit）１０とを備える。パネル２の内面には、青（Ｂ）、
緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の各蛍光体ドット（又は蛍光体ストライプ）が配列されてなる略矩形状の蛍光体スクリーン２ａが形成されている。蛍光体スクリーン２ａが形成されたパネル
２の領域の内面は所定の曲面に形成されており、その外面はほぼ平坦面又は所定の曲率を有する曲面である。色選別用のシャドウマスク５が、蛍光体スクリーン２ａに対向して、パネル２の内壁面に保持機構（図示せず）を介して取り付けられている。シャドウマスク５は、電子ビーム通過孔である略スロット形の開孔（電子ビーム通過孔）がエッチングにより多数形成された金属板からなる。電子銃４は、中央電子ビームとこの両側の一対のサイド電子ビームとからなる、Ｘ軸と平行な一直線上に並んだ３本の電子ビーム７（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。）を蛍光体スクリーン２ａに向かって出射する。電子銃４から出射された３本の電子ビーム７はシャドウマスク５に形成された開孔を通過して所定の蛍光体に射突する。
【００１８】
偏向ヨーク６は、電子銃４から出射される３本の電子ビーム７を水平方向及び垂直方向に偏向し、蛍光体スクリーン２ａ上を走査させる。偏向ヨーク６は、サドル型の水平偏向コイル６１とトロイダル型の垂直偏向コイル６２とフェライトコア（以下、単に「コア」という）６３とを備えている。コア６３は全体として略漏斗形状を有し、その小径側端近傍に、外周面が実質的に円筒面である円筒部６３ａを有する。水平偏向コイル６１と垂直偏向コイル６２との間には、樹脂製の樹脂枠６４が設けられている。樹脂枠６４は、水平偏向コイル６１と垂直偏向コイル６２との間の電気的な絶縁状態を維持する役割を果たしている。樹脂枠６４の外周面（コア６３側の面）には、偏向磁界（特に垂直偏向磁界）の分布を調整してコンバーゼンスを最適化するための一対の磁性体６９が設けられている。一対の磁性体６９は、ファンネル３をＹ軸方向に挟むようにＹＺ面と交差して配置され、Ｚ軸方向にはコア６３の円筒部６３ａと重複する位置に配置されている。
【００１９】
ネック部３ａの外周面上には、画面（即ち、蛍光体スクリーン２ａ）中央における色純度（ピュリティ）及び色ずれ（コンバーゼンス）を調整するためのＣＰＵ１０が搭載されている。ＣＰＵ１０は、２極マグネットリング１１、４極マグネットリング１２、及び６極マグネットリング１３よりなる。２極、４極、６極の各マグネットリング１１，１２，１３は、いずれも円環状の２枚の磁石を重ね合わせて構成されている。
【００２０】
最初に、従来の偏向ヨークの構成及びその問題点を説明する。図２は、従来の陰極線管装置の偏向ヨークの、コア６３０の円筒部６３ａを通り管軸（Ｚ軸）に垂直な面に沿った断面図である。図２では、水平偏向コイル６１の図示を省略している。
【００２１】
図示したように、コア６３０の内周面の断面形状は、Ｚ軸を中心とする半径ｒ１０の円形である。コア６３０の内半径ｒ１０は、一般に、樹脂枠６４の外径、垂直偏向コイル６２の、コア６３０に対してＺ軸側に配された部分の厚み、コア６３０の焼結加工誤差、及び、磁性体６９の厚みなどを考慮して決定される。
【００２２】
このコア６３０上に、トロイダル型の垂直偏向コイル６２が巻装される。図示したように、垂直偏向コイル６２は、Ｘ軸及びＹ軸で分割された４つの象限のそれぞれの所定の領域内に巻装されている。以下、垂直偏向コイル６２が巻装された領域を巻線領域６２１と呼ぶことにする。垂直偏向コイル６２の、コア６３０に対してＺ軸側に配された部分の半径方向の厚み（即ち、Ｚ軸を中心とする単位角度あたりの垂直偏向コイル６２の巻線密度）は、３電子ビームのコンバーゼンスや画像歪みを最適にするために、コア６３０の周方向において一定ではなく、通常は巻線領域６２１のほぼ中央部において最大となり、これより両端部に近づくにしたがって小さくなる。即ち、巻線領域６２１において、Ｚ軸から垂直偏向コイル６２までの距離（垂直偏向コイル６２の内半径）ＲVは、コア６３０の周
方向において、巻線領域６２１のほぼ中央で最小値ＲVminをとり、巻線領域６２１の両端部で最大値ＲVmaxをとる。一般に、両者の差ＲVmax−ＲVminは約３ｍｍである。
【００２３】
このように、従来の偏向ヨークでは、内半径ｒ１０を有するコア６３０よりも垂直偏向コイル６２がＺ軸に向かって突出し、しかも、巻線領域６２１内において垂直偏向コイル６２の内半径ＲVもコア６３０の周方向において一定でない。従って、コア６３０の内半
径ｒ１０は、巻線領域６２１上の垂直偏向コイル６２と樹脂枠６４又は磁性体６９との間の距離が最も狭くなる部分において、両者が当接しないように設定される。この結果、巻線領域６２１以外の領域（即ち、Ｘ軸上及びＸ軸近傍領域とＹ軸上及びＹ軸近傍領域、以下、「非巻線領域」という）では、コア６３０と樹脂枠６４とが必要以上に大きく離間してしまう。これが偏向電力の低減の観点からは改善の余地を残していた。
【００２４】
次に、本発明の一実施形態の偏向ヨークについて説明する。図３は、コア６３の円筒部６３ａを通りＺ軸に垂直な面に沿った、コア６３の断面図である。図３では、Ｙ軸に対して左側にのみ垂直偏向コイル６２を併せて描いている。コア６３及び垂直偏向コイル６２の断面形状は、Ｘ軸及びＹ軸に対してそれぞれ対称である。
【００２５】
本実施形態では、コア６３の内周面の形状が図２に示した従来の偏向ヨークと異なる。即ち、図３に示すようにＺ軸に垂直な断面図において、コア６３の内周面は、垂直偏向コイル６２が巻装されていない非巻線領域ではＺ軸を中心とする半径ｒ１の円にほぼ沿っており、巻線領域６２１では、半径ｒ１の円に対してＺ軸から離れる方向に僅かに後退した緩やかな曲線に沿っている。非巻線領域の半径ｒ１の円弧と、巻線領域６２１の曲線とは、滑らかに接続されている。
【００２６】
巻線領域６２１においてコア６３の内周面がなす曲線は、この巻線領域６２１に巻装される垂直偏向コイル６２の、コア６３に対してＺ軸側に配された部分の半径方向の厚み（即ち、Ｚ軸を中心とする単位角度あたりの垂直偏向コイル６２の巻線密度）の分布や、巻線領域６２１に巻装される垂直偏向コイル６２と樹脂枠６４又は磁性体６９との距離を考慮して決定することができる。例えば、Ｚ軸から垂直偏向コイル６２までの距離（垂直偏向コイル６２の内半径）ＲVを、巻線領域６２１内においてほぼ一定にすることが好まし
い。具体的には、垂直偏向コイル６２の内半径ＲVの最小値ＲVminと最大値ＲVmaxとの差
ＲVmax−ＲVminを２ｍｍにすることが可能である。
【００２７】
上記のように、コア６３の内周面を、非巻線領域ではＺ軸を中心とする半径ｒ１の円にほぼ沿って形成し、巻線領域６２１では非巻線領域のこの円よりもＺ軸から後退した曲線に沿って形成することにより、垂直偏向コイル６２と樹脂枠６４又は磁性体６９との間の距離に余裕が生じる。この余裕の距離だけ、非巻線領域の内半径ｒ１を従来のコア６３０の内半径ｒ１０よりも小さく（即ちｒ１＜ｒ１０）することができる。これにより、非巻線領域でのコア６３とファンネル３（又は電子ビーム７）との間の距離を、従来の偏向ヨークよりも短くすることができる。その結果、偏向電力を低減することが可能となる。
【００２８】
本実施形態では、前記断面図において、コア６３の内周面は、巻線領域６２１において半径ｒ１の円に対してＺ軸から離れる方向に僅かに後退しているものの、全体としてみれば半径ｒ１の円にほぼ沿っているので、その肉厚は周方向にほとんど変化しない。従って、焼結時の収縮率はほぼ均一となり、製造誤差を図２に示した従来のコアとほぼ同程度に小さく抑えることができる。
【００２９】
また、本実施形態のコア６３の製造において、図２に示した従来のコアに比べて追加の又は異なる工程は必要なく、コストが上昇することはない。
【００３０】
さらに、コア６３の巻線領域６２１内の内周面は滑らかな曲面であるので、垂直偏向コイル６２の巻線配置を自由に変更することが可能である。
【００３１】
図３に示すように、巻線領域６２１は、Ｚ軸に対して、Ｘ軸からθ１〜θ２の範囲内に存在する。ここで、θ１は３０度以上、θ２は８０度以下であることが好ましい。巻線領域６２１がこの範囲を超えると、半径ｒ１の円に沿った非巻線領域が狭くなるので、コア６３の焼結時に発生する製造誤差が大きくなるなどの問題が生じることがある。
【００３２】
本発明では、コア６３は、図３に示した断面図を、コア６３の円筒部６３ａを通過する少なくとも一つの断面において有していれば良く、円筒部６３ａのＺ軸方向における全領域内の全ての断面において有している必要はない。
【実施例】
【００３３】
画面対角サイズが２９インチ、画面アスペクト比が４：３、偏向角が１０４°、ネック径がφ２９．１ｍｍのインライン型カラー陰極線管装置に用いられる偏向ヨークについての実施例を以下に示す。
【００３４】
本実施例に係るカラー陰極線管装置の概略構成は図１に示した通りであり、コア６３の概略構成は図３に示した通りとした。
【００３５】
従来例として、図２に示すコア６３０を用いる以外は実施例と同様にしてインライン型カラー陰極線管装置を作成した。
【００３６】
従来例のコア６３０の内半径ｒ１０は２５ｍｍとし、Ｚ軸に対してＸ軸から３０度〜８０度の範囲である巻線領域６２１に垂直偏向コイル６２をトロイダル型に巻装した。垂直偏向コイル６２の内半径の最小値ＲVminは２２ｍｍであった。小径側の円筒部６３ａの外周面は直径６６ｍｍの円筒面とした。
【００３７】
これに対して、実施例のコア６３の非巻線領域の内半径ｒ１は２３ｍｍとし、従来例と同様に、Ｚ軸に対してＸ軸から３０度〜８０度の範囲である巻線領域６２１に垂直偏向コイル６２をトロイダル型に巻装した。垂直偏向コイル６２のコア６３に対してＺ軸側に配された部分の半径方向の厚みは、Ｚ軸に対してＸ軸から５９度の位置で最大である。そこで、この位置でコア６３の内半径が最大となるように、巻線領域６２１の内周面を、（ｘ，ｙ）＝（±５．８ｍｍ，±６．９ｍｍ）の点Ｐを中心とし、半径ｒ３が１６ｍｍの円弧に沿って形成した（図３参照）。この結果、垂直偏向コイル６２の内半径ＲVはコア６３
の周方向においてほぼ一定で２２ｍｍであった。Ｚ軸方向において、半径ｒ３の内周面は、コア６３の小径側端から磁性体６９の蛍光体スクリーン２ａ側端までの範囲よりも広い範囲にわたって形成した。小径側の円筒部６３ａの外周面は直径６６ｍｍの円筒面とした。
【００３８】
実施例及び従来例の偏向ヨークの、抵抗値Ｒに対するインダクタンスＬの比（Ｌ／Ｒ）を測定した。実施例では、垂直偏向コイル６２の巻線の線径や巻数を従来例に対して変更する必要が無いため、Ｌ／Ｒは、実施例及び従来例とも１．６で同じであった。
【００３９】
また、実施例及び従来例の水平偏向電力を測定した。コアの非巻線領域の内半径を、実施例では従来例に比べて２ｍｍ小さくすることができたので、実施例の水平偏向電力は従来例の水平偏向電力に比べて約１０％低減することができた。
【００４０】
上記の実施形態及び実施例は一例に過ぎず、本発明はこれらに限定されず、適宜変更して実施することができる。
【００４１】
例えば、陰極線管のサイズによって垂直偏向コイル６２の巻線領域６２１の位置や、垂直偏向コイル６２のコア６３に対してＺ軸側に配された部分の半径方向の厚みは変化する
。従って、これらの変化に応じて巻線領域６２１の内周面の半径ｒ３やその中心Ｐの位置を変えることが好ましい。また、巻線領域６２１の内周面は半径ｒ３の円弧に沿っている必要はなく、円弧以外の曲線、例えば楕円の一部に沿っていても良い。巻線領域６２１の内周面の形状は、この巻線領域６２１に巻装される垂直偏向コイル６２の内半径ＲVの最
小値ＲVminと最大値ＲVmaxとの差ＲVmax−ＲVminが２ｍｍ以下になるように設定されていればよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、トロイダル型垂直偏向コイルのＬ／Ｒ特性に関して従来の偏向ヨークと互換性を保ちながら、水平偏向電力を低減することが出来る偏向ヨークを装備した陰極線管装置として広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る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、従来の偏向ヨークの、フェライトコアの円筒部を通り管軸に垂直な面に沿った断面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る陰極線管装置において、フェライトコアの円筒部を通り管軸に垂直な面に沿った、フェライトコアの断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１ 陰極線管装置
２ パネル
２ａ 蛍光体スクリーン
３ ファンネル
３ａ ネック部
４ 電子銃
５ シャドウマスク
６ 偏向ヨーク
７ 電子ビーム
１０ ＣＰＵ
１１ ２極マグネットリング
１２ ４極マグネットリング
１３ ６極マグネットリング
６１ 水平偏向コイル
６２ 垂直偏向コイル
６２１ 巻線領域
６３，６３０ フェライトコア（コア）
６３ａ 円筒部
６４ 樹脂枠
６９ 磁性体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面に略矩形状の蛍光体スクリーンが形成されたパネルと、前記パネルに接合されたファンネルと、前記ファンネルのネック部内に収納され、電子ビームを放出する電子銃と、前記蛍光体スクリーンに対向し、前記電子ビームが通過する多数の開口が形成されたシャドウマスクと、前記ファンネルの外周面上に搭載された偏向ヨークと、前記ファンネルのネック部の外周面上に搭載され、前記蛍光体スクリーンの中央での色純度と色ずれを調整するＣＰＵとを備えた陰極線管装置であって、
前記偏向ヨークは、略漏斗形状を有するフェライトコアと、前記電子ビームを水平方向に偏向するサドル型の水平偏向コイルと、前記電子ビームを垂直方向に偏向する、前記フェライトコアに巻装されたトロイダル型の垂直偏向コイルと、管軸方向には前記フェライトコアの小径側端近傍に位置し、前記ファンネルを垂直軸方向に挟むように前記フェライトコアに対して前記ファンネル側に配された一対の磁性体とを備え、
前記フェライトコアは、その小径側端近傍に、その外周面が略円筒面である円筒部を有し、
前記円筒部を通り管軸に垂直な断面図において、前記フェライトコアの内周面は、前記垂直偏向コイルが巻装されていない領域では管軸を中心とする半径ｒ１の円にほぼ沿っており、前記垂直偏向コイルが巻装された領域では前記半径ｒ１の円に対して管軸から離れる方向に後退した曲線に沿っており、前記垂直偏向コイルが巻装された領域おいて前記管軸から前記垂直偏向コイルまでの距離の最大値と最小値のとの差が２ｍｍ以下であることを特徴とする陰極線管装置。
【請求項２】
前記断面図において、前記垂直偏向コイルが巻装された領域は、管軸に対して水平方向軸から３０度以上８０度以下の範囲内にある請求項１に記載の陰極線管装置。
【請求項１】
内面に略矩形状の蛍光体スクリーンが形成されたパネルと、前記パネルに接合されたファンネルと、前記ファンネルのネック部内に収納され、電子ビームを放出する電子銃と、前記蛍光体スクリーンに対向し、前記電子ビームが通過する多数の開口が形成されたシャドウマスクと、前記ファンネルの外周面上に搭載された偏向ヨークと、前記ファンネルのネック部の外周面上に搭載され、前記蛍光体スクリーンの中央での色純度と色ずれを調整するＣＰＵとを備えた陰極線管装置であって、
前記偏向ヨークは、略漏斗形状を有するフェライトコアと、前記電子ビームを水平方向に偏向するサドル型の水平偏向コイルと、前記電子ビームを垂直方向に偏向する、前記フェライトコアに巻装されたトロイダル型の垂直偏向コイルと、管軸方向には前記フェライトコアの小径側端近傍に位置し、前記ファンネルを垂直軸方向に挟むように前記フェライトコアに対して前記ファンネル側に配された一対の磁性体とを備え、
前記フェライトコアは、その小径側端近傍に、その外周面が略円筒面である円筒部を有し、
前記円筒部を通り管軸に垂直な断面図において、前記フェライトコアの内周面は、前記垂直偏向コイルが巻装されていない領域では管軸を中心とする半径ｒ１の円にほぼ沿っており、前記垂直偏向コイルが巻装された領域では前記半径ｒ１の円に対して管軸から離れる方向に後退した曲線に沿っており、前記垂直偏向コイルが巻装された領域おいて前記管軸から前記垂直偏向コイルまでの距離の最大値と最小値のとの差が２ｍｍ以下であることを特徴とする陰極線管装置。
【請求項２】
前記断面図において、前記垂直偏向コイルが巻装された領域は、管軸に対して水平方向軸から３０度以上８０度以下の範囲内にある請求項１に記載の陰極線管装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−５９５９５（Ｐ２００９−５９５９５Ａ）
【公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２２６０９５（Ｐ２００７−２２６０９５）
【出願日】平成１９年８月３１日（２００７．８．３１）
【出願人】（５０３２１７７８３）ＭＴ映像ディスプレイ株式会社 (176)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月３１日（２００７．８．３１）
【出願人】（５０３２１７７８３）ＭＴ映像ディスプレイ株式会社 (176)
【Ｆターム（参考）】
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