JP2003203582A - 偏向ヨーク及び偏向ヨークを備えた陰極線管装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】偏向電力、製造コスト、及び発熱量の低減を図
ることが可能であるとともに、画面上に表示される表示
画像の品位を向上することが可能な偏向ヨーク及びこの
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。 【解決手段】偏向ヨークは、ほぼ角錐台形状を有する一
対のサドル型の水平偏向コイル３０ａ、３０ｂと、ほぼ
円錐台形状を有する磁性体コア３４と、一対のトロイダ
ル型の垂直偏向コイル３２ａ、３２ｂと、を備えてい
る。磁性体コア３４径大部３４Ｌから径小部３４Ｓまで
の管軸Ｚ方向に沿った全長ＣＬの中点ＣＬ（Ｍ）は、水
平偏向コイル３０ａ、３０ｂの管軸Ｚ方向に沿った全長
をＨＬとしたとき、水平偏向コイル３０ａ、３０ｂの径
大部３０Ｌを起点として管軸Ｚ方向に沿って０．４１×
ＨＬの距離だけ離れた位置より水平偏向コイル３０ａ、
３０ｂの径小部３０Ｓ側に位置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、偏向ヨーク及び
この偏向ヨークを備えた陰極線管装置に係り、特に、ほ
ぼ角錐台形状を有する一対のサドル型の水平偏向コイル
と、ほぼ円錐台形状を有する磁性体コアと、トロイダル
型の一対の垂直偏向コイルとを備えたセミトロイダル型
偏向ヨーク及びこれを備えた陰極線管装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、セルフコンバーセンス方式のイン
ライン型カラー陰極線管装置が広く実用化されている。
この陰極線管装置は、同一平面上を通る一列配置の３電
子ビームを放出するインライン型電子銃構体と、ピンク
ッション形の水平偏向磁界及びバレル形の垂直偏向磁界
を発生する偏向ヨークと、を備えている。

【０００３】このような陰極線管装置においては、偏向
ヨークが大きな電力消費源である。このため、陰極線管
装置の消費電力を低減するためには、偏向ヨークの消費
電力を低減する必要がある。また、近年、解像度及び視
認性の向上が要求され、偏向周波数の高い使用条件が増
えている。例えば、上述したような陰極線管装置をハイ
ディフィニッションＴＶやパーソナルコンピュータ等の
ＯＡ機器のモニタとして利用するためには、偏向周波数
を高くする必要がある。しかしながら、このような高い
偏向周波数で偏向ヨークを動作させた場合、偏向電力が
増大するだけでなく、偏向ヨークの発熱量を増大させ
る。

【０００４】一般に、真空外囲器のネック径を小さくす
るとともにヨーク装着部の外径を小さくすることによ
り、偏向磁界の作用空間を小さくし、偏向磁界を電子ビ
ームに効率良く作用させることで、偏向電力を低減して
いる。しかしながら、従来の陰極線管装置では、すでに
電子ビームがヨーク装着部内面に接近して通過する。こ
のため、ネック径やヨーク装着部外径をさらに小さくす
ると、電子ビームが蛍光体スクリーンに到達する前にヨ
ーク装着部内面に衝突することがある。例えば、電子ビ
ームの偏向角が最大となるとき、すなわち蛍光体スクリ
ーンのコーナ部に向けて電子ビームを偏向したとき、電
子ビームがヨーク装着部内面に衝突し、蛍光体スクリー
ン上に電子ビームが到達しない部分が発生してしまう。
また、ヨーク装着部内面に電子ビームが衝突し続けた場
合、その部分の温度が上昇して、真空外囲器が爆縮する
恐れが生ずる。したがって、従来の陰極線管装置では、
ネック径やヨーク装着部外径を一層小さくして、偏向電
力を低減させることは困難となる。

【０００５】このような問題を解決する手法として、蛍
光体スクリーン上に矩形状のラスターを描いた場合にヨ
ーク装着部内側における電子ビームの通過領域もほぼ矩
形状になるとの考えから、ヨーク装着部を、ネック側か
らパネル方向へ向かって円形から次第にほぼ矩形状に変
化する形状とする提案がなされている。

【０００６】このようにヨーク装着部をほぼ角錐台形状
に形成すると、蛍光体スクリーンのコーナ部に向けて偏
向された電子ビームのヨーク装着部内面への衝突を防止
しつつ、ヨーク装着部の長軸（水平軸）及び短軸（垂直
軸）方向の径を小さくすることができる。これにともな
って、偏向ヨークの水平偏向コイル、垂直偏向コイル、
及び磁性体コアを角錐台形状に形成することにより、水
平偏向コイル及び垂直偏向コイルが電子ビームの通過領
域に近づく。これにより、電子ビームを効率よく偏向す
ることができ、偏向電力を低減することが可能となる。

【０００７】一方、偏向ヨークとしては、水平偏向コイ
ル及び垂直偏向コイルともにサドル型で構成されたサド
ル／サドル型偏向ヨーク、サドル型水平偏向コイル及び
トロイダル型垂直偏向コイルを組み合わせたセミトロイ
ダル型偏向ヨークなど各種形式のものがある。

【０００８】サドル／サドル型偏向ヨークは、セパレー
タの内側に配置された角錐台形状の一対のサドル型水平
偏向コイルと、セパレータの外側に配置された角錐台形
状の一対のサドル型垂直偏向コイルと、垂直偏向コイル
を覆う角錐台形状の磁性体コアと、を備えている（例え
ば、特許文献１参照。）。

【０００９】

【特許文献１】特開平１１−２６５６６６号公報

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述したサドル／サド
ル型偏向コイルは、セミトロイダル型偏向コイルと比較
して偏向電力を低減することができる。しかしながら、
角錐台形状の磁性体コアを精度良く製造することは困難
であるとともに、角錐台形状の磁性体コアに垂直偏向コ
イルをトロイダル巻きにすることも難しい。したがっ
て、偏向ヨークの製造コストが高くなり、汎用性に欠け
てしまう問題がある。

【００１１】また、サドル／サドル型偏向コイルは、水
平偏向コイル及び垂直偏向コイルから発生する熱を逃が
す開放空間が少なく、偏向ヨークの温度上昇を招く。ま
た、近年、パネルの外面形状のフラット化に伴い、パネ
ルの内面形状もフラットに近づく傾向にある。このこと
により、画面上の上下におけるピンクッション型歪みを
周辺部でほぼ直線状に補正するように設計した場合、垂
直方向中間部の上下ピンクッション型歪みが残ってしま
う場合があり、表示画像の品位を劣化させるおそれがあ
る。

【００１２】そこで、この発明は、上述した問題点に鑑
みなされたものであって、その目的は、偏向電力、製造
コスト、及び発熱量の低減を図ることが可能であるとと
もに、画面上に表示される表示画像の品位を向上するこ
とが可能な偏向ヨーク及びこの偏向ヨークを備えた陰極
線管装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決し目的を
達成するために、請求項１に記載の偏向ヨークは、中心
軸に対して対称に設けられ、ほぼ角錐台形状を有する一
対のサドル型の水平偏向コイルと、前記中心軸と同軸的
に設けられているとともに前記水平偏向コイルの外周側
に配置され、ほぼ円錐台形状を有する磁性体コアと、前
記中心軸に対して対称に設けられた一対のトロイダル型
の垂直偏向コイルと、を備え、前記磁性体コアの径大部
から径小部までの前記中心軸方向に沿った全長の中点
は、前記水平偏向コイルの前記中心軸方向に沿った全長
をＨＬとしたとき、前記水平偏向コイルの径大部を起点
として前記中心軸方向に沿って０．４１×ＨＬの距離だ
け離れた位置より前記水平偏向コイルの径小部側に位置
することを特徴とする。

【００１４】また、請求項８に記載の陰極線管装置は、
内面に蛍光体スクリーンを有したパネルと、前記パネル
に連接したファンネルと、前記ファンネルの小径端に連
接した円筒状のネックとを有した真空外囲器と、前記ネ
ック内に配設され、前記蛍光体スクリーンに向けて電子
ビームを出射する電子銃構体と、前記真空外囲器の外側
に装着され、前記電子銃構体から出射された電子ビーム
を水平方向及び垂直方向に偏向する偏向磁界を発生する
偏向ヨークと、を備えた陰極線管装置において、前記偏
向ヨークは、管軸に対して対称に設けられ、ほぼ角錐台
形状を有する一対のサドル型の水平偏向コイルと、前記
管軸と同軸的に設けられているとともに前記水平偏向コ
イルの外周側に配置され、ほぼ円錐台形状の磁性体コア
と、前記管軸に対して対称に設けられた一対のトロイダ
ル型の垂直偏向コイルと、を備え、前記磁性体コアの径
大部から径小部までの前記管軸方向に沿った全長の中点
は、前記水平偏向コイルの前記管軸方向に沿った全長を
ＨＬとしたとき、前記水平偏向コイルの径大部を起点と
して前記管軸方向に沿って０．４１×ＨＬの距離だけ離
れた位置より前記水平偏向コイルの径小部側に位置する
ことを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態に
係る偏向ヨーク及びこの偏向ヨークを備えた陰極線管装
置について図面を参照して説明する。

【００１６】図１及び図２に示すように、カラー陰極線
管装置は、真空外囲器１０を備えている。この真空外囲
器１０は、周縁にスカート部２を有したほぼ矩形状のパ
ネル１と、パネル１のスカート部２に連接されたファン
ネル４と、ファンネル４の小径端部に連接された円筒状
のネック３と、を有している。パネル１は、略平坦な外
面を有している。また、このパネル１は、その内面に配
置された、赤、緑、青にそれぞれ発光する複数の蛍光体
層及び遮光層からなる蛍光体スクリーン１２を備えてい
る。偏向ヨーク１４を装着するためのヨーク装着部１５
は、ネック３からファンネル４にわたる真空外囲器１０
の外周に形成されている。

【００１７】インライン型電子銃構体１６は、ネック３
内に配設されている。このインライン型電子銃構体１６
は、蛍光体スクリーン１２の蛍光体層に向けて同一水平
面を通る水平軸方向に一列配置された３電子ビーム２０
Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂを放出する。偏向ヨーク１４は、電
子銃構体１６から放出された３電子ビーム２０Ｒ、２０
Ｇ、２０Ｂを水平軸方向及び垂直軸方向に偏向する非斉
一な偏向磁界を発生する。

【００１８】色選別機能を有するシャドウマスク１８
は、電子銃構体１６と蛍光体スクリーン１２との間にお
けるパネル１の内側に配置されている。このシャドウマ
スク１８は、フレーム１７に支持されている。このシャ
ドウマスク１８は、電子銃構体１６から放出された３電
子ビーム２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂを整形し、それぞれの
電子ビームを特定の色の蛍光体層に到達させるよう色選
別を行う。

【００１９】なお、真空外囲器１０は、ネック３と同軸
で蛍光体スクリーン１２の中心を通って延びた軸を管軸
（中心軸）Ｚ、管軸Ｚと直交して延びた軸を水平軸（長
軸）Ｘ、管軸Ｚ及び水平軸Ｘと直交して延びた軸を垂直
軸（短軸）Ｙとしている。

【００２０】このような構成のカラー陰極線管装置で
は、電子銃構体１６から放出された３電子ビーム２０
Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂを偏向ヨーク１４から発生した非斉
一な偏向磁界により水平軸方向及び垂直軸方向に偏向
し、シャドウマスク１８を介して、蛍光体スクリーン１
２を水平軸方向及び垂直軸方向に走査することにより、
カラー画像を表示する。

【００２１】図２及び図３の（ｂ）に示すように、真空
外囲器１０のパネル１は、ほぼ矩形状に形成されてい
る。また、図２及び図３の（ａ）乃至（ｆ）に示すよう
に、真空外囲器１０のヨーク装着部１５は、ネック３側
からパネル１方向に向かって円形から次第にほぼ矩形状
に変化する形状に形成されている（（ｆ）→（ｅ）→
（ｄ）→（ｃ））。このように、ヨーク装着部１５をほ
ぼ角錐台形状に形成することにより、偏向ヨーク１４の
水平軸Ｘ方向及び垂直軸Ｙ方向の径を小さくすることが
できる。このため、偏向ヨーク１４の水平偏向コイル３
０ａ、３０ｂを電子ビームに近づけて電子ビームを効率
よく偏向し、偏向電力を低減することが可能となる。

【００２２】一方、図１及び図４乃至図６に示すよう
に、偏向ヨーク１４は、一対の水平偏向コイル３０ａ、
３０ｂと、一対の垂直偏向コイル３２ａ、３２ｂと、セ
パレータ３３と、磁性体コア３４と、を備えている。

【００２３】セパレータ３３は、合成樹脂等によって形
成されている。このセパレータ３３は、ヨーク装着部１
５の外面形状に対応して、ほぼ角錐台形状に形成されて
いる。すなわち、セパレータ３３は、管軸Ｚに沿った一
端側（ネック側）に径大部３３Ｌを有するとともに管軸
Ｚに沿った他端側（パネル側）に径小部３３Ｓを有して
いる。

【００２４】磁性体コア３４は、ほぼ円錐台形状に形成
されている。すなわち、磁性体コア３４は、管軸Ｚに沿
った一端側に径大部３４Ｌを有するとともに管軸Ｚに沿
った他端側に径小部３４Ｓを有している。この磁性体コ
ア３４は、管軸Ｚを含むＸ−Ｚ平面に沿って２分割可能
に形成され、固定片３６によって互いに固定されてい
る。この磁性体コア３４は、セパレータ３３の外周側を
取り囲むように管軸Ｚと同軸的に設けられている。

【００２５】水平偏向コイル３０ａ、３０ｂは、例えば
ピンクッション型の水平偏向磁界を発生し、電子ビーム
を水平軸Ｘ方向に偏向する。一対の水平偏向コイル３０
ａ、３０ｂは、それぞれサドル型のコイルである。これ
らの水平偏向コイル３０ａ、３０ｂは、セパレータ３３
の内面に沿って管軸Ｚに対して対称に取り付けられてい
る。すなわち、これらの水平偏向コイル３０ａ、３０ｂ
は、管軸Ｚを含むＸ−Ｚ平面に対して対称に配置され
る。これにより、これらの水平偏向コイル３０ａ、３０
ｂは、合わせてほぼ角錐台形状を形成する。また、これ
らの水平偏向コイル３０ａ、３０ｂは、管軸Ｚに沿った
一端側に径大部３０Ｌを有するとともに管軸Ｚに沿った
他端側に径小部３０Ｓを有している。

【００２６】垂直偏向コイル３２ａ、３２ｂは、例えば
バレル型の垂直偏向磁界を発生し、電子ビームを垂直軸
Ｙ方向に偏向する。一対の垂直偏向コイル３２ａ、３２
ｂは、それぞれトロイダル型のコイルである。これらの
垂直偏向コイル３２ａ、３２ｂは、セパレータの外面に
装着される磁性体コア３４にコイル線をトロイダル巻き
することによって形成されている。すなわち、これらの
垂直偏向コイル３２ａ、３２ｂは、管軸Ｚを含むＸ−Ｚ
平面に対して対称に配置される。また、これらの垂直偏
向コイル３２ａ、３２ｂは、管軸Ｚに沿った一端側に径
大部３２Ｌを有するとともに管軸Ｚに沿った他端側に径
小部３２Ｓを有している。

【００２７】また、一対の水平偏向コイル３０ａ、３０
ｂは、図１１及び図１２に示すように、管軸Ｚ方向に沿
った両端部のうち、少なくとも一方の端部がベンドレス
形状である。このベンドレス形状は、ベンド部を設けた
場合に比べて使用する電力量が少なくなるので、偏向電
力低減の面で望ましい形状である。

【００２８】ところで、偏向ヨーク１４において、図５
の（ａ）及び（ｂ）に示すように、略円錐台形状の磁性
体コア３４は、略角錐台形状の水平偏向コイル３０ａ、
３０ｂの対角軸部に最も接近して位置する。このため、
磁性体コア３４の先端部すなわち径大部３４Ｌにおける
内径及び外径は、略角錐台形状の水平偏向コイル３０
ａ、３０ｂの径大部３０Ｌにおける対角軸Ｄ方向に沿っ
た対角径Ａに応じて決定される。

【００２９】また、図７に示すように、偏向ヨーク１４
の管軸（中心軸）Ｚに沿った断面において、水平偏向コ
イル３０ａ（３０ｂ）と磁性体コア３４との位置関係に
着目した場合、図８に示すような水平偏向電力（Ｗ）と
磁性体コア３４の先端位置（すなわち径大部３４Ｌの位
置）（ｍｍ）との関係があることがわかった。図８にお
いて、磁性体コア３４の先端位置は、偏向ヨーク１４に
おける電子ビーム偏向中心となるリファレンスラインＲ
Ｌを基準とした管軸Ｚ方向に沿った位置として表わし、
パネル１側を正、ネック３側を負としている。

【００３０】図８に示したように、磁性体コア３４の先
端位置を極端にネック３側に設定した場合、電子ビーム
に有効に作用する磁路長が短くなる。このため、結果と
して、偏向電力の増大を招くことがわかる。また、磁性
体コア３４の先端位置を極端にパネル１側に設定した場
合、図５の（ａ）に示す偏向ヨーク１４の水平偏向コイ
ル３０ａ及び３０ｂの垂直軸Ｙ方向に沿った垂直径Ｂ及
び水平軸Ｘ方向に沿った水平径Ｃが大きくなる。このた
め、偏向磁界が電子ビームに有効に作用せず、結果とし
て偏向電力の増大を招くことがわかる。すなわち、磁性
体コア３４の先端位置には、偏向電力を最小とする最適
位置があることがわかる。

【００３１】また、図８に示したように、電子ビームの
最大偏向角が（ｃ）９０°、（ｂ）１００°、（ａ）１
１０°と大きな陰極線管装置ほど、水平偏向電力が増大
する傾向にある（図中破線矢印Ｄ）。また、電子ビーム
の最大偏向角が大きな陰極線管装置では、偏向角が小さ
な陰極線管装置と比較して、磁性体コア３４の先端位置
をパネル側に設定するほど、磁性体コア３４の径大部３
４Ｌ側での水平偏向コイル３０ａ（３０ｂ）の垂直径Ｂ
及び水平径Ｃも大きくなる。このため、偏向磁界が電子
ビームに有効に作用しなくなる。したがって、水平偏向
電力が最も小さくなるときの磁性体コア３４の先端位置
は、ネック側にシフトすることがわかる。

【００３２】同様に、最大偏向角が同一の陰極線管装置
においては、従来の略円錐台形状の水平偏向コイルと比
較して、略角錐台形状の水平偏向コイルを適用した場
合、水平偏向コイルの対角径Ａが従来と同一であっても
垂直径Ｂ及び水平径Ｃは従来より小さくできる。このた
め、磁性体コア３４の先端位置をパネル１側の最適位置
に配置することで、偏向電力が最小となる。

【００３３】また、偏向電力を低減させるため、略角錐
台形状の水平偏向コイル３０ａ、３０ｂを適用して磁性
体コア３４の先端位置をパネル１側の最適位置に配置す
るのみでは、磁性体コア３４の管軸Ｚ方向に沿った全長
ＣＬが長くなってしまう。この場合、磁性体コア３４の
製造コストが増大する。また、この場合、磁性体コア３
４のパネル側径Ｆが大きくなってしまい、水平偏向コイ
ル３０ａ、３０ｂとの距離が離れてしまう。このため、
偏向電力の低減効果はなく、また、磁性体コア３４にト
ロイダル巻きされた垂直偏向コイル３２ａ、３２ｂによ
る垂直偏向電力の増大を招いてしまう。したがって、磁
性体コア３４の水平偏向電力の増減に寄与しないネック
３側に延出された部分を短くする、すなわちネック３側
の後端位置をパネル１側の最適位置に配置することによ
り、水平偏向電力及び垂直偏向電力を最小とすることが
できる。反対に、磁性体コア３４の全長ＣＬを短くしす
ぎた場合、水平偏向電力及び垂直偏向電力は増大してし
まう。

【００３４】このように、水平偏向コイル３０ａ、３０
ｂの管軸Ｚ方向に沿った全長ＨＬと、磁性体コア３４の
管軸Ｚ方向に沿った全長ＣＬとの間には、最適な関係が
存在することがわかる。

【００３５】一方、磁性体コイル３４の管軸Ｚ方向に沿
った中心位置がパネル１側に寄り過ぎた場合、磁性体コ
ア３４のパネル１側径Ｆが大きくなってしまう。このた
め、水平偏向コイル３０ａ、３０ｂとの距離が離れてし
まい、偏向電力が増大する。また、磁性体コイル３４の
中心位置がネック３側に寄り過ぎた場合、蛍光体スクリ
ーン１２のコーナ部に向けて偏向された電子ビームがヨ
ーク装着部１５の内面に衝突し、蛍光体スクリーン１２
のコーナ部付近に電子ビームの衝突しない部分が発生し
てしまう。

【００３６】このように、磁性体コア３４は、水平偏向
コイル３０ａ、３０ｂに対して最適な位置に配置される
ことが望ましい。すなわち、図９に示すように、磁性体
コア３４の管軸Ｚ方向に沿った全長ＣＬの中点ＣＬ
（Ｍ）は、水平偏向コイル３０ａ、３０ｂの径大部３０
Ｌを起点として管軸Ｚ方向に沿って０．４１×ＨＬの距
離だけ離れた位置より水平偏向コイル３０ａ、３０ｂの
径小部３０Ｓ側に位置する。磁性体コア３４の中点ＣＬ
（Ｍ）は、より詳細に規定すると、径大部３４Ｌと径小
部３４Ｓとを結ぶ管軸Ｚ方向に沿った線分ＣＬの中点に
対応する。

【００３７】また、垂直偏向コイル３２ａ、３２ｂは、
磁性体コア３４に巻回されていることから、垂直偏向コ
イル３２ａ、３２ｂの管軸Ｚ方向に沿った全長ＶＬの中
点ＶＬ（Ｍ）は、磁性体コア３４の管軸Ｚ方向に沿った
全長ＣＬの中点ＣＬ（Ｍ）に実質的に対応することにな
る。すなわち、図１０に示すように、垂直偏向コイル３
２ａ、３２ｂの管軸Ｚ方向に沿った全長ＶＬの中点ＶＬ
（Ｍ）は、水平偏向コイル３０ａ、３０ｂの径大部３０
Ｌを起点として管軸Ｚ方向に沿って０．４１×ＨＬの距
離だけ離れた位置より水平偏向コイル３０ａ、３０ｂの
径小部３０Ｓ側に位置する。垂直偏向コイル３２ａ、３
２ｂの中点ＶＬ（Ｍ）は、より詳細に規定すると、径大
部３２Ｌと径小部３２Ｓとを結ぶ管軸Ｚ方向に沿った線
分ＶＬの中点に対応する。

【００３８】このように、略円錐台形状の磁性体コア３
４またはこの磁性体コア３４に巻回された垂直偏向コイ
ル３２ａ、３２ｂを、略角錐台形状の水平偏向コイル３
０ａ、３０ｂに対して上述した位置関係で配置したこと
により、電子ビームを効率よく偏向することができ、偏
向電力の低減を図ることが可能となる。

【００３９】また、水平偏向コイル３０ａ、３０ｂの管
軸Ｚ方向に沿った全長ＨＬと、磁性体コア３４（または
垂直偏向コイル３２ａ、３２ｂ）の管軸Ｚ方向に沿った
全長ＣＬ（またはＶＬ）との間にも、最適な関係が存在
する。すなわち、図９に示すように、水平偏向コイル３
０ａ、３０ｂの全長ＨＬと磁性体コア３４の全長ＣＬと
の関係は、 １．８≦ＨＬ／ＣＬ≦２．４ に設定されている。同様に、図１０に示すように、水平
偏向コイル３０ａ、３０ｂの全長ＨＬと垂直偏向コイル
３２ａ、３２ｂの全長ＶＬとの関係は、 １．８≦ＨＬ／ＶＬ≦２．４ に設定されている。このように、磁性体コア３４または
垂直偏向コイル３２ａ、３２ｂの、水平偏向コイル３０
ａ、３０ｂに対する長さを上述した関係とすることによ
り、偏向電力の低減を図ることが可能となる。

【００４０】また、このような偏向ヨーク１４におい
て、図１１及び図１２に示すように、水平偏向コイル３
０ａ、３０ｂは、巻回されたコイル線によって形成され
ている。また、水平偏向コイル３０ａ、３０ｂは、コイ
ル線によって規定された開口部３１を有している。磁性
体コア３４は、水平偏向コイルの開口部３１に対して最
適な位置に配置されることが望ましい。すなわち、磁性
体コア３４の中点ＣＬ（Ｍ）は、水平偏向コイルの開口
部３１における管軸Ｚ方向に沿った全長すなわちコイル
内径長をＨＨＬとしたとき、水平偏向コイルの径大部側
における開口部３１の端部３１Ｌを起点として管軸Ｚ方
向に沿って０．４８×ＨＨＬの距離だけ離れた位置より
水平偏向コイルの径小部側に位置する。

【００４１】また、垂直偏向コイル３２ａ、３２ｂの中
点ＶＬ（Ｍ）も同様に、水平偏向コイルの径大部側にお
ける開口部３１の端部３１Ｌを起点として管軸Ｚ方向に
沿って０．４８×ＨＨＬの距離だけ離れた位置より水平
偏向コイルの径小部側に位置する。

【００４２】このような位置関係とすることにより、電
子ビームを効率よく偏向することができ、偏向電力の低
減を図ることが可能となる。

【００４３】また、水平偏向コイルにおける開口部３１
の全長に対応する水平偏向コイルの内径長ＨＨＬと、磁
性体コア３４（または垂直偏向コイル３２ａ、３２ｂ）
の管軸Ｚ方向に沿った全長ＣＬ（またはＶＬ）との間に
も、最適な関係が存在する。すなわち、開口部３１の全
長ＨＨＬと磁性体コア３４の全長ＣＬとの関係は、 １．２≦ＨＨＬ／ＣＬ≦１．８ に設定されている。同様に、開口部３１の全長ＨＨＬと
垂直偏向コイル３２ａ、３２ｂの全長ＶＬとの関係は、 １．２≦ＨＨＬ／ＶＬ≦１．８ に設定されている。このように、磁性体コア３４または
垂直偏向コイル３２ａ、３２ｂの、水平偏向コイルの開
口部３１に対する長さを上述した関係とすることによ
り、偏向電力の低減を図ることが可能となる。

【００４４】近年、パネル１の外面形状のフラット化に
伴い、パネル１の内面形状もフラットに近づく傾向にあ
る。このことにより、画面の上下におけるピンクッショ
ン型歪みを周辺部でほぼ直線状に補正するように設計し
た場合、垂直軸Ｙ方向の中間部付近におけるピンクッシ
ョン型歪みがピン形状に残ってしまう場合がある。

【００４５】この課題を解決するため、水平偏向コイル
３０ａ、３０ｂと垂直偏向コイル３２ａ、３２ｂ又は磁
性体コア３４との配置関係を上述したように設定するこ
とが必要である。

【００４６】偏向歪は、偏向ヨーク１４の大径開口部側
すなわち蛍光体スクリーン側の磁界による影響が大き
い。また、上下糸巻き型歪は、特に水平偏向磁界による
影響を受ける。

【００４７】図１３に示すように、蛍光体スクリーン１
２における垂直軸Ｙ中間部Ｙ１付近に向けて電子ビーム
を偏向した場合、垂直偏向コイル３４ａ、３４ｂの仮想
偏向中心４０が蛍光体スクリーン１２側の位置Ｚ１から
ネック３側の位置Ｚ２に移動すると、電子ビーム軌道４
１は、偏向ヨーク１４の蛍光体スクリーン１２側端部付
近で垂直軸Ｙ方向にＹ１１の位置からＹ１２の位置に移
動する。このとき、水平偏向磁界が加わった場合におい
ても、垂直軸Ｙと平行な断面ではＹ１１の位置からＹ１
２の位置に移動したこととなる。

【００４８】上下ピンクッション型歪みは、偏向ヨーク
１４の蛍光体スクリーン１２側端部付近での水平偏向磁
界の影響を主に受け、ピンクッション型水平偏向磁界に
直交する方向の歪みが発生する。すなわち、図１４に示
すように、Ｙ１１の位置及びＹ１２の位置から水平軸Ｘ
方向に偏向された場合、Ｙ１１の位置から偏向される電
子ビームよりもＹ１２の位置から偏向される電子ビーム
の方が、よりピンクッション型偏向磁界により上下ピン
クッション歪みはバレル型傾向となる。

【００４９】このことから、上下ピンクッション型歪み
の改善が可能となる。また、周辺部の上下ピンクッショ
ン型歪みも、同様の原理でバレル型の傾向が強くなる
が、磁界設計を適正化することにより、ほぼ直線状とす
ることは可能である。以上のことから、画面全体のとし
て良好な表示品位が得られる。

【００５０】さらに、水平偏向コイル３０ａ、３０ｂが
ほぼ角錐台形状をなしたサドル型であり、磁性体コア３
４がほぼ円錐台状であり、垂直偏向コイル３２ａ、３２
ｂが磁性体コア３４に巻かれたトロイダル型からなるセ
ミトロイダル型偏向ヨーク１４においては、水平偏向コ
イル３０ａ、３０ｂと磁性体コア３４との間隔が、ネッ
ク３側で狭く、蛍光体スクリーン１２側で広くする必要
がある。このため、水平偏向コイル３０ａ、３０ｂの偏
向中心がネック３側に移動し、上述した上下ピンクッシ
ョン型歪みが生じてしまう。

【００５１】したがって、水平偏向コイル３０ａ、３０
ｂと垂直偏向コイル３２ａ、３２ｂ又は磁性体コア３４
との配置関係を上述したように設定することにより、セ
ミトロイダル型偏向ヨーク１４であっても上下ピンクッ
ション型歪みを改善することができる。このため、画面
上に表示される表示画像の品位を向上することが可能と
なる。

【００５２】また、偏向ヨーク１４の電力消費におい
て、電力消費の割合が大きいのは水平偏向電力である。
この対策として、水平偏向コイル３０ａ、３０ｂを略角
錐台形状とし、水平径及び垂直径を縮小することによ
り、水平偏向コイル３０ａ、３０ｂを電子ビームに近づ
けることができ、効率良く偏向を行うことで偏向電力の
低減を図っている。

【００５３】これと同様の効果を得る方法として、水平
偏向コイル３０ａ、３０ｂの全長ＨＬを長くして、水平
偏向磁界が電子ビームに作用する領域を管軸Ｚ方向に拡
大する方法があるが、偏向中心がネック側に移動し、電
子ビームが蛍光体スクリーン１２に到達する前に、真空
外囲器１０のヨーク装着部１５の内面に衝突するおそれ
がある。

【００５４】このような問題が発生しないようにするた
めに、水平偏向コイル３０ａ、３０ｂと垂直偏向コイル
３２ａ、３２ｂ又は磁性体コア３４との配置関係及び全
長の関係を上述したように設定することが必要である。

【００５５】仮に、上述したセミトロイダル型偏向ヨー
ク１４において、１．８＞ＨＬ／ＶＬ、又は、１．８＞
ＨＬ／ＣＬとなるように設定した場合には、図１５に示
すように、効果的な偏向感度を得ることができず、偏向
電力の低減を図ることが困難である。

【００５６】また、上述したセミトロイダル型偏向ヨー
ク１４において、ＨＬ／ＶＬ＞２．４、又は、ＨＬ／Ｃ
Ｌ＞２．４となるように設定した場合には、水平偏向コ
イル３０ａ、３０ｂの全長ＨＬを長すぎて、偏向中心が
ネック側に移動してしまう。このため、図１５に示すよ
うに、画面上のコーナ部付近で発光しない部分が発生し
てしまう可能性が増加する。したがって、画面上に表示
される表示画像の品位を劣化させてしまうおそれがあ
り、陰極線管装置としての機能を十分に満足させること
ができなくなる。

【００５７】したがって、偏向電力を低減するとともに
陰極線管装置としての機能を満足させるためには、上述
したように、１．８≦ＨＬ／ＶＬ≦２．４、又は、１．
８≦ＨＬ／ＣＬ≦２．４とすることが必要である。

【００５８】また、上述したセミトロイダル型偏向ヨー
ク１４において、１．２＞ＨＨＬ／ＶＬ、又は、１．２
＞ＨＨＬ／ＣＬとなるように設定した場合には、図１６
に示すように、効果的な偏向感度を得ることができず、
偏向電力の低減を図ることが困難である。

【００５９】また、上述したセミトロイダル型偏向ヨー
ク１４において、ＨＨＬ／ＶＬ＞１．８、又は、ＨＨＬ
／ＣＬ＞１．８となるように設定した場合には、水平偏
向コイル３０ａ、３０ｂの全長ＨＬを長すぎて、偏向中
心がネック側に移動してしまう。このため、図１６に示
すように、画面上で発光しない部分が発生してしまう可
能性が増加する。したがって、画面上に表示される表示
画像の品位を劣化させてしまうおそれがあり、陰極線管
装置としての機能を十分に満足させることができなくな
る。

【００６０】したがって、偏向電力を低減するとともに
陰極線管装置としての機能を満足させるためには、上述
したように、１．２≦ＨＨＬ／ＶＬ≦１．８、又は、
１．２≦ＨＨＬ／ＣＬ≦１．８とすることが必要とな
る。

【００６１】なお、上述した関係を満足するカラー陰極
線管装置において、偏向電力を測定した。ここでは、対
角寸法が６６ｃｍ、最大偏向角が１０４度のカラー陰極
線管装置において、上述した構造、すなわち略円錐台形
状の磁性体コアに巻き付けられたトロイダル型垂直偏向
コイルと略角錐台形状のサドル型水平偏向コイルとを組
み合わせた構造のセミトロイダル型偏向ヨーク１４を適
用して偏向電力を測定した。

【００６２】このカラー陰極線管装置において、管軸Ｚ
方向に沿った水平偏向コイル３０ａ、３０ｂの内径長Ｈ
ＨＬは６０ｍｍ、水平偏向コイル３０ａ、３０ｂの径大
部３０Ｌ側における開口部３１の端部を起点として磁性
体コア３４の管軸Ｚ方向に沿った中心ＣＬ（Ｍ）までの
長さは３１．３ｍｍ（＝（０．５２×ＨＨＬ）＞（０．
４８×ＨＨＬ））、磁性体コア３４の管軸Ｚ方向に沿っ
た全長ＣＬは３８．５ｍｍ（ＨＨＬ／ＣＬ＝１．５６）
とした場合、偏向電力が２８Ｗとなった。

【００６３】以上のように構成されたカラー陰極線管装
置によれば、真空外周器のヨーク装着部は略角錐台形状
に形成され、同時に、水平偏向コイルは、ヨーク装着部
に対応した略角錐台形状に形成されている。そのため、
水平偏向コイルの対角径は略円錐台形状のものと同等で
あるのに対して、水平径及び垂直径を小さくすることが
できる。

【００６４】このとき、磁性体コア（または垂直偏向コ
イル）を水平偏向コイルに対して所定の位置関係で配置
している。また、磁性体コア（または垂直偏向コイル）
の水平偏向コイルに対する長さを所定の関係としてい
る。これにより、水平偏向コイルを電子ビームに近づけ
ることができる。その結果、電子ビームを効率良く偏向
し、偏向ヨークの偏向電力を最適に低減することが可能
となる。また、画面の上下方向におけるピンクッション
型歪みを改善することができ、品位良好な表示画像を表
示することが可能となる。

【００６５】また、このセミトロイダル型偏向ヨーク
は、略角錐台形状の磁性体コアを用いる偏向ヨークと比
較して、磁性体コアを容易かつ安価でしかも精度良く製
造することができる。このため、偏向ヨークの製造コス
トを低減できるとともに、良好な性能を実現できる。

【００６６】さらに、略円錐台形状の磁性体コアを用い
ることにより、偏向ヨークの垂直軸付近で水平偏向コイ
ルと磁性体コアとの隙間が大きくなる。そのため、水平
偏向コイルから発生した熱が逃げ易い。したがって、偏
向周波数を高くした場合でも偏向ヨークの温度上昇を充
分に抑制することができる。

【００６７】なお、この発明は上述した実施の形態に限
定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能で
ある。例えば、この発明は、カラー陰極線管装置に限ら
ず、モノクロの陰極線管装置にも適用可能である。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、偏向電力、製造コスト、及び発熱量の低減を図るこ
とが可能であるとともに、画面上に表示される表示画像
の品位を向上することが可能な偏向ヨーク及びこの偏向
ヨークを備えた陰極線管装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の一実施の形態に係るカラー
陰極線管装置の構造を一部破断して示す平面図である。

【図２】図２は、図１に示したカラー陰極線管装置の真
空外囲器の背面側の構造を概略的に示す斜視図である。

【図３】図３の（ａ）乃至（ｆ）は、図２に示した真空
外囲器の側面図及び真空外囲器各部を示す断面図であ
り、（ａ）は真空外囲器の側面図、（ｂ）は（ａ）にお
ける線Ｂ−Ｂに沿った断面図、（ｃ）は（ａ）における
線Ｃ−Ｃに沿った断面図、（ｄ）は（ａ）における線Ｄ
−Ｄに沿った断面図、（ｄ）は（ａ）における線Ｅ−Ｅ
に沿った断面図、（ｆ）は（ａ）における線Ｆ−Ｆに沿
った断面図である。

【図４】図４は、図１に示したカラー陰極線管装置に適
用される偏向ヨークの構造を概略的に示す斜視図であ
る。

【図５】図５の（ａ）は、図４に示した偏向ヨークのパ
ネル側から見た正面図であり、図５の（ｂ）は、図４に
示した偏向ヨークの側面図である。

【図６】図６は、図４に示した偏向ヨークの分解斜視図
である。

【図７】図７は、水平偏向コイルと磁性体コアとの配置
関係を概略的に示す図である。

【図８】図８は、磁性体コアの先端位置と水平偏向電力
との関係を示す図である。

【図９】図９は、水平偏向コイルと磁性体コアとの配置
関係を説明するための図である。

【図１０】図１０は、水平偏向コイルと垂直偏向コイル
との配置関係を説明するための図である。

【図１１】図１１は、図４に示した偏向ヨークに適用さ
れる水平偏向コイルの構造を概略的に示す側面図であ
る。

【図１２】図１２は、図４に示した偏向ヨークに適用さ
れる水平偏向コイルの構造を概略的に示す平面図であ
る。

【図１３】図１３は、垂直偏向中心の移動と垂直軸方向
中間部での電子ビーム軌道との関係を示した図である。

【図１４】図１４は、水平偏向磁界と上下ピンクッショ
ン型歪みとの関係を示した図である。

【図１５】図１５は、水平偏向コイルの全長と垂直偏向
コイル（磁性体コイル）の全長との比に対する、偏向感
度及び画面対角部の無発光部の有無の関係を示す図であ
る。

【図１６】図１６は、水平偏向コイルの開口部の全長と
垂直偏向コイル（磁性体コイル）の全長との比に対す
る、偏向感度及び画面対角部の無発光部の有無の関係を
示す図である。

【符号の説明】

１…パネル ３…ネック ４…ファンネル １０…真空外囲器 １２…蛍光体スクリーン １４…偏向ヨーク １５…ヨーク装着部 １６…電子銃構体 １８…シャドウマスク ２０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）…電子ビーム ３０ａ、３０ｂ…水平偏向コイル ３１…開口部 ３２ａ、３２ｂ…垂直偏向コイル ３３…セパレータ ３４…磁性体コア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関口 定美 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 東 芝電子エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 小島 忠洋 埼玉県深谷市幡羅町一丁目９番地２ 株式 会社東芝深谷工場内 (72)発明者 村井 敬 埼玉県深谷市幡羅町一丁目９番地２ 株式 会社東芝深谷工場内 Ｆターム(参考） 5C032 AA02 BB11 5C042 FF02 FF05 FG27 FG35

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中心軸に対して対称に設けられ、ほぼ角錐
   台形状を有する一対のサドル型の水平偏向コイルと、 前記中心軸と同軸的に設けられているとともに前記水平
   偏向コイルの外周側に配置され、ほぼ円錐台形状を有す
   る磁性体コアと、 前記中心軸に対して対称に設けられた一対のトロイダル
   型の垂直偏向コイルと、を備え、 前記磁性体コアの径大部から径小部までの前記中心軸方
   向に沿った全長の中点は、前記水平偏向コイルの前記中
   心軸方向に沿った全長をＨＬとしたとき、前記水平偏向
   コイルの径大部を起点として前記中心軸方向に沿って
   ０．４１×ＨＬの距離だけ離れた位置より前記水平偏向
   コイルの径小部側に位置することを特徴とする偏向ヨー
   ク。
2. 【請求項２】前記磁性体コアの前記中心軸方向に沿った
   全長をＣＬとしたとき、 １．８≦ＨＬ／ＣＬ≦２．４ であることを特徴とする請求項１に記載の偏向ヨーク。
3. 【請求項３】前記水平偏向コイルは、巻回されたコイル
   線によって形成された開口部を有し、 前記磁性体コアの径大部から径小部までの前記中心軸方
   向に沿った全長の中点は、前記水平偏向コイルの前記開
   口部における前記中心軸方向に沿った全長をＨＨＬとし
   たとき、前記水平偏向コイルの径大部側における前記開
   口部の端部を起点として前記中心軸方向に沿って０．４
   ８×ＨＨＬの距離だけ離れた位置より前記水平偏向コイ
   ルの径小部側に位置することを特徴とする請求項１に記
   載の偏向ヨーク。
4. 【請求項４】前記水平偏向コイルは、巻回されたコイル
   線によって形成された開口部を有し、 前記磁性体コアの前記中心軸方向に沿った全長をＣＬと
   し、前記水平偏向コイルの前記開口部における前記中心
   軸方向に沿った全長をＨＨＬとしたとき、 １．２≦ＨＨＬ／ＣＬ≦１．８ であることを特徴とする請求項１に記載の偏向ヨーク。
5. 【請求項５】前記垂直偏向コイルは、前記磁性体コアに
   巻回されたことを特徴とする請求項１に記載の偏向ヨー
   ク。
6. 【請求項６】前記水平偏向コイルの前記中心軸方向に沿
   った両端部のうち、少なくとも一方の端側は、ベンドレ
   スであることを特徴とする請求項１に記載の偏向ヨー
   ク。
7. 【請求項７】ほぼ角錐台形状に形成されたセパレータを
   備え、 前記一対の水平偏向コイルは、前記セパレータの内面に
   沿って設けられ、 前記磁性体コアは、前記セパレータの外側に配置された
   ことを特徴とする請求項１に記載の偏向ヨーク。
8. 【請求項８】内面に蛍光体スクリーンを有したパネル
   と、前記パネルに連接したファンネルと、前記ファンネ
   ルの小径端に連接した円筒状のネックとを有した真空外
   囲器と、 前記ネック内に配設され、前記蛍光体スクリーンに向け
   て電子ビームを出射する電子銃構体と、 前記真空外囲器の外側に装着され、前記電子銃構体から
   出射された電子ビームを水平方向及び垂直方向に偏向す
   る偏向磁界を発生する偏向ヨークと、を備えた陰極線管
   装置において、 前記偏向ヨークは、 管軸に対して対称に設けられ、ほぼ角錐台形状を有する
   一対のサドル型の水平偏向コイルと、 前記管軸と同軸的に設けられているとともに前記水平偏
   向コイルの外周側に配置され、ほぼ円錐台形状の磁性体
   コアと、 前記管軸に対して対称に設けられた一対のトロイダル型
   の垂直偏向コイルと、を備え、 前記磁性体コアの径大部から径小部までの前記管軸方向
   に沿った全長の中点は、前記水平偏向コイルの前記管軸
   方向に沿った全長をＨＬとしたとき、前記水平偏向コイ
   ルの径大部を起点として前記管軸方向に沿って０．４１
   ×ＨＬの距離だけ離れた位置より前記水平偏向コイルの
   径小部側に位置することを特徴とする陰極線管装置。
9. 【請求項９】中心軸に対して対称に設けられ、ほぼ角錐
   台形状を有する一対のサドル型の水平偏向コイルと、 前記中心軸と同軸的に設けられているとともに前記水平
   偏向コイルの外周側に配置され、ほぼ円錐台形状を有す
   る磁性体コアと、 前記中心軸に対して対称に設けられた一対のトロイダル
   型の垂直偏向コイルと、を備え、 前記垂直偏向コイルの径大部から径小部までの前記中心
   軸方向に沿った全長の中点は、前記水平偏向コイルの前
   記中心軸方向に沿った全長をＨＬとしたとき、前記水平
   偏向コイルの径大部を起点として前記中心軸方向に沿っ
   て０．４１×ＨＬの距離だけ離れた位置より前記水平偏
   向コイルの径小部側に位置することを特徴とする偏向ヨ
   ーク。
10. 【請求項１０】前記垂直偏向コイルの前記中心軸方向に
    沿った全長をＶＬとしたとき、 １．８≦ＨＬ／ＶＬ≦２．４ であることを特徴とする請求項９に記載の偏向ヨーク。
11. 【請求項１１】前記水平偏向コイルは、巻回されたコイ
    ル線によって形成された開口部を有し、 前記垂直偏向コイルの径大部から径小部までの前記中心
    軸方向に沿った全長の中点は、前記水平偏向コイルの前
    記開口部における前記中心軸方向に沿った全長をＨＨＬ
    としたとき、前記水平偏向コイルの径大部側における前
    記開口部の端部を起点として前記中心軸方向に沿って
    ０．４８×ＨＨＬの距離だけ離れた位置より前記水平偏
    向コイルの径小部側に位置することを特徴とする請求項
    ９に記載の偏向ヨーク。
12. 【請求項１２】前記水平偏向コイルは、巻回されたコイ
    ル線によって形成された開口部を有し、 前記垂直偏向コイルの前記中心軸方向に沿った全長をＶ
    Ｌとし、前記水平偏向コイルの前記開口部における前記
    中心軸方向に沿った全長をＨＨＬとしたとき、 １．２≦ＨＨＬ／ＶＬ≦１．８ であることを特徴とする請求項９に記載の偏向ヨーク。