JPH01217839A - 補償コイルを有する磁化可能なコアをそなえた画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、背面部分は電子ビームを発生する装置を入れ
る円板状のネックより成りまた前面部分はその最も広い
部分が前面側にあり且つけい光体表示スクリーンを有す
るファンネルである表示管を存し、更に、表示スクリー
ンを横切って電子ビームを偏向するために前記表示管の
周囲に取付けられた電磁偏向ユニットを有し、この電磁
偏向ユニットは、対称面の両側に配設された２つのライ
ン偏向コイルをもったライン偏向コイル、フィールド偏
向コイル、および表示スクリーンの前面においてライン
周波数放射磁界に反対に向けられた補償磁界を発生する
補償コイルシステムより成る表示装置に関するものであ
る。

（従来の技術） （ライン偏向コイル）漂遊（ｓｔｒａｙ）磁界を補償す
る補償手段を有するこのような画像表示装置は欧州特許
公開公報第２２０，７７７号より知られている。

成るタイプの画像表示装置特にモニターに対し、この装
置がその周囲に発生することのある妨害磁界に関して一
層厳しい規準が最近導入された。妨害磁界の重要な根源
はライン偏向コイルである。

というのは、このライン偏向コイルはフィールド偏向コ
イルと違ってラジオ周波数電流（ＩＱから１００ＫＨｚ
の範囲の周波数）で作動されるからである。

漂遊磁界をつくることのない完全に動作する偏向コイル
を設計することは不可能である。若し仮に漂遊磁界を保
護シールドにより除去するとすれば、このようなシール
ドは、表示管と偏向ユニットの組合せもスクリーン側で
シールドしてはじめて有効であろう。偏向ユニットの外
部磁界は非常に強いものではない、すなわち１１０°白
黒表示管の偏向ユニットの前側から５０Ｃ１１の距離で
は磁界の強さは既に地球の磁界の強さの略々１％に減少
されているが、重要なのは時間に関する磁界の変化であ
る。磁界の変化は他の電子装置の妨害を生じるおそれが
あり、また人間の健康がこれ等の磁界により影響を受け
るかどうかを確証するために研究がなされてきている。

現今では偏向ユニットの磁界の時間微分はライン周波数
の増加に伴ってすなわちますます短くなるフライバック
周期に伴って増加している。

ライン偏向漂遊磁界を補償するために、付勢されると補
償２極磁界を発生する補償コイルシスムが前記の公開公
報に記載されている。この２極磁界は、正確なターン数
、正確な表面積および正確な配向を有しそのターンが大
体１つの平らな面に位置する１つのコイルを付勢するこ
とによって得ることができる（１“電流ループパ）。付
勢は、例えば、補償コイルをライン偏向コイルと直列か
または並列に接続することにより行うことができる。こ
の付勢は、代わりに、正確なターン数、正確な表面積お
よび正確な配向を有しライン偏向コイルの両側に位置さ
れた２つの“電流ループ′°を付勢することにより得る
こともできる。この場合にも、付勢は、例えば電流ルー
プにより構成された補償コイルをライン偏向コイルと直
列かまたは並列に接続することによって行うことができ
る。

（発明が解決しようとする課題） 補償コイルは、エネルギ容量を減らすように大きいのが
好ましい。

けれども問題は、多くのタイプの表示装置（特にモニタ
ー）は大きなコイルシステムをその正しい位置に入れる
スペースに欠くということである。

したがって、比較的小さな（小さすぎる）補償コイルを
用いねばならず、このため放射補償は多（の（ライン偏
向）エネルギを消費する。その上、補償コイルシステム
がライン偏向コイルと直列に接続された場合にはライン
偏向コイルの感度が悪影響を受ける。

本発明の目的は、公知の手段程のエネルギと感度を必要
とせずにライン偏向コイルの放射磁界の補償を可能にす
る手段を供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、冒頭に記載したタイプの装置を次のようにす
ることにより前記の目的を解決したものである、すなわ
ち、補償コイルシステムが、表示スクリーンと偏向ユニ
ットとの間で表示スクリーンに平行な平面内に位置し、
夫々少なくとも１つのターンを有する直径上対向して配
設された２つのコイルをもつ磁化可能な材料のコアを有
するようにしたものである。（ターンはこの場合−船釣
に表示スクリーンを横切る平面内に位置される）。

少なくとも部分的にコアを取囲む１組のトロイダルコイ
ルまたは１組のサドルコイルが設けられた磁化可能な材
料のコアを取囲むコイルは僅かなスペースしか占めず、
その感度の損失は極めて小さく、例えば成る特定の場合
では、偏向ユニットの上方に１つの空心コイルをまたそ
の下方に１つの空心コイルを用いた公知の解決における
よりも１７５以下である。

トロイダルコイルというのは、コアー（一部）の周りに
巻回されたコイルを意味する。本発明の一実施態様では
、これ等のコイルは、ライン偏向コイルの対称面が表示
管と交わる場所の近くに設けられる。サドルコイルとい
うのは、コアのコア部分上に配設されたコイルを意味す
る。本発明の一実施態様では、これ等のコイルはライン
偏向コイルの対称面の両側に配設される。

本発明の好ましい実施態様では、コアは、表示スクリー
ンに並列に配設され且つ偏向ユニットの前面で表示管を
取囲む単一の閉じた環状のコアより成る。管を取囲み且
つ２つの（サドルまたはトロイダル）コイルを有する閉
じた環状コアの使用は、感度が大きいという利点を有す
る。

代わりのやり方は、別々の例えば各（トロイダル）コイ
ルに対して環状セグメントまたはロッド素子を有するコ
アを使用することがあるが、この実施態様はコイルを巻
回し取付ける時に有利であろう。

コア部分は特に該コア部分がライン偏向コイルの対称面
と交わるように配設される。本発明の一実施態様では、
コア部分は、管軸を通ってライン偏向コイルの対称面に
直角な平面に対して対称的に、表示管のファンネル部分
の両側に配設される。

ロッド状コア部分は実際上非常に好適であることがわか
った。このロッド状コア部分の長さは少なくともライン
偏向コイルの最大断面に等しいのが好ましい。ランテン
グ（ｌａｎｄｉｎｇ）誤差の修正のために、ロッド状コ
ア部分の対向端に永久磁石を配設することができる。

ロッド状コア部分は、コイルを付勢した時にできる限り
対称的な磁界が発生されるようにコイルで巻回されるの
が好ましい。

第１の実施態様は、コア部分に、互いに交差する上向き
の巻線と下向きの巻線を有するコイル巻線パターンを有
するコイルを設けることである。

第２の実施態様は、コア部分に、ターン面が少なくとも
実質的にライン偏向コイルの対称面に平行なターンを有
し、これ等のターンはコア部分の軸に平行に延在するワ
イヤ片によって互いに接続されるようにすることである
。

コアが環状コアを有する場合、特に各（トロイダル）コ
イルに別々の環状セグメントを用いる場合には、ライン
偏向コイルの対称面への環状コアまたは環状コアセグメ
ントの投影が、表示スクリーンに直角な寸法よりも大き
な、表示スクリーンに平行な寸法を有することが好適な
動作のために重要である。

別の重要な観点は、関係のコイルを有する環状コアおよ
びコア部分をできる限り好適に位置させることができる
ということである。

偏向ユニットの前面に成る距離において位置決めするこ
とによって、（磁化可能な）環状コアおよびコア部分が
ライン偏向コイルよりの磁束の最小量しか捕捉しないよ
うにすることができる。このことは、−面においてはシ
ールド効果がないという意味を含むが（したがって、本
発明はこの認識に基づいたものではない）他面において
はライン偏向磁界に実質上の影響がな（、特に、コンバ
ーゼンスおよびラスターに実質的な副作用がないという
意味を含む。若し補償コイルがサドルタイプならば、ラ
ンテングへの副作用も最小であることがわかった。

本発明の要旨を逸脱しない範囲において、関係のコイル
を有する磁化可能な環状コアおよびコア部分を、コイル
が少なくとも実質的にライン偏向コイルの仮想（ｉｍａ
ｇｉｎａｒｙ）放射中心を存する平面内に位置されるよ
うな軸方向位置に配設することも可能である。このこと
は、補償コイルシステムの仮想放射中心がこの場合偏向
ユニットの仮想放射中心と少なくとも実質的に一致する
ことを意味する。ライン偏向コイルとこのコイルを取囲
むヨークリングの直径が表示スクリーンに向かって大き
くなるために、偏向ユニットの放射中心はその機械的な
中心と一致せずに偏向ユニットの前面（表示管内）の短
い距離（数センチメートル）に位置する。このことは、
公知の解決は補償コイルシステムの放射中心が偏向ユニ
ットの放射中心と一致するように補償コイルを位置させ
ることができないということを意味する。したがって補
償（２極）磁界の発生は高次の磁界（選択された形に応
じて４極磁界、６極磁界）の発生を伴う。課された要求
に応じるように今度はこの高次磁界を補償することが必
要であるのが普通である。この場合余分の補償コイルシ
ステムが必要となる。本発明の装置ではこの問題自体が
存しない、というのは、関係の補償コイルを有する磁化
可能な材料の環状コアおよびコア部分を、補償コイルシ
ステムの放射中心が少なくとも実質的に偏向ユニットの
放射中心と一致するように位置させることが可能だから
である。

本発明による補償コイルシスムを接続する実際的な方法
は、次のような装置、すなわち、補償コイルシステムの
コイルは同じ巻回方向を有し、動作時はコイルの発生す
る磁界が同じ方向を有するようにライン周波数電流源に
接続されるようにされた装置において得られる。

（実施例） 以下本発明を添付の図面を参照して更に詳しく説明する
。

第１ａ図は、キャビネット１内に置かれ且つ本発明の補
償コイルシステム３を有する偏向ユニットと表示管の組
合せの斜視図である。図面を見易くするために、本発明
の理解に特に必要ない部分の詳細はすべて省略しである
。

表示管４は円管状のネック５とファンネル６とを有し、
このファンネルの最も広い部分は表示管の前面側にあり
、表示スクリーン（図示せず）を有する。

この表示スクリーンは、電子が衝突すると所定のカラー
で発光するはい光体を有する。ネ・ンク５の後方部分内
には電子銃（線図的に示す）が入れられる。ネック５と
ファンネル６の移行部には線図的に示した電磁偏向ユニ
ット８が管上に設けられ、この電磁偏向ユニットは、な
かんずく、電子ビームを水平方向Ｘに偏向するライン偏
向コイル９ａ、　９ｂ　（第１ｂ図）を有する。第１ｂ
図に線図的に示したように、ライン偏向コイル９ａ、　
９ｂは、対称面（Ｘ−Ｚ面）の両側に配設された２つの
サドルコイル半部より成るのが普通である。動作状態で
は、１０ＫＨｚと１００ＫＨｚの間例えば略々６４Ｋ）
Ｉｚの周波数を有するのこぎり波電流がこれ等のコイル
半部を通って流される。前記のライン偏向コイル９ａ、
　９ｂは、やはり第１ｂ図に線図的に示した軟磁性体の
環状素子１０所謂ヨークリングで取囲まれるのが普通で
ある。

ヨークリングを有するライン偏向コイルの放射磁界（ｒ
ａｄｉａｔｉｏｎ　ｆｉｅｌｄ）がヨークリングのない
コイルと丁度同じ大きさで方向が反対である場合には、
このライン偏向コイルは、大きな距離所定の磁気モーメ
ントを有する電流ループと見做すことができる。

ヨークリングのないライン偏向コイルの放射中心におけ
る磁界Ｂ０は略々３０ガウスと計算することができる。

ヨークリングを有する実際の偏向コイルの磁界はこの値
の略々２倍である。

第３図は、通常の解決法を用いた場合のこの放射磁界の
補償方法を示す。

この第３図は、ネックの端に配設された電子銃２１と前
面に配設された表示スクリーン２７とを有する表示管を
線図的に示す。ライン偏向コイル２６ａ。

２６ｂだけを線図的に示した偏向ユニットは、表示管２
０の外面に配設されている。

この第３図はまた、２＆ｌｌの補償コイル、すなわち、
主として２極補償磁界を発生するための水平方向に位置
された組２２．２３と主として４極補償磁界を発生する
ための垂直方向に位置された組２４゜２５とを有する偏
向ユニットを示す。垂直方向の組のターン数を水平方向
の組のターン数と異なるように選びまた垂直方向の組と
水平方向の組の適正な電流方向と適正な寸法の両方を選
ぶことにより、略々５０ｃｍからの距離で著しい磁界の
低減を得ることができる。電流方向の適正な選択に関し
ては、このことは特に次のことを意味する、すなわち、
妨害抑止コイルシステムが付勢されると水平部分の電流
はライン偏向コイルの対応した（軸方向）部分の電流と
同じ方向に流れ、また垂直部分の電流はライン偏向コイ
ルの対応した（横方向）部分の方向と反対の方向に流れ
るということを意味する。

第３図のコイル装置は次のように働く。ライン偏向コイ
ル２６ａ、　２６ｂの妨害磁界は概略的に管２０内の２
極（電流ループ２６′）と見做すことができる。

換言すれば、ライン偏向コイル２６ａ、　２６ｂの直径
は表示スクリーンに向かって大きくなるので、ライン偏
向コイルの放射磁界の中心はライン偏向コイルの前面に
位置する。補償は、ライン偏向コイル２６ａ、　２６ｂ
の対称面に関して対称的に配設されたコイル２２と２３
によって行われる。けれども、コイル２２と２３間の距
離ΔＹ、のために６極成分も生じまた距離Δ２のために
４極成分も生じる。コイル２２゜２３が前方に動かされ
れば（ΔＺしたがって４極成分を減少するために）、Δ
Ｙ＋が必然的に増加し、６極成分も増加する。ΔＹ、を
小さく保てば、６極成分はコイル２２と２３の直径を大
きくすることによって僅かに減少されることはできるが
、このことは、コイルが管内に突出することができない
ためにΔ２を増加せねばならない結果を生ずる。主とし
て４極が、コイルの寸法、該コイルを流れる電流および
距離ΔＹ２に比例して２つの垂直コイル２４と２５によ
りつくられる。コイル寸法と電流の強さの良好な組合せ
によって４極と６極を中和することができるので、補償
コイル装置の究極的な外部的影響は、ライン偏向コイル
の放射２極磁界と反対同きの２極磁界である。

したがって顕著な欠点は、通常の補償コイル装置がｙ軸
と２軸の両方に沿ってライン偏向コイルの仮想放射中心
と一致しないということである。

本発明はこの欠点を認識し、全く新規な補償コイル装置
の設計に到達したものである。この補償コイル装置の一
実施態様では、軟磁性体のコア１３を有する２つの補償
コイル１１．１２が用いられる（第１ｂ、　２ａ、　２
ｂ図）。第１ｂ図に示した装置では、夫々が僅かなター
ン（例えば１０より少ないターン）しか必要としないコ
イル１１．１２が唯１つの環状コア１３にトロイダル状
に巻回れているが、前に述べたようにサドル形の補償コ
イルを用いるのが有利であろう。偏向ユニットの環状コ
アと同じ材料例えばＭｎＺｎフェライトでつくることが
できるコア１３は、　（ライン）偏向磁界への影響をで
きるだけ′少なくするために、ライン偏向コイル９ａ、
　９ｂとヨーク１０を有する偏向ユニット８の前に成る
距離（例えば数ｃｍ）で配設される。したがって、コア
１３はライン偏向コイル９ａ、　９．ｂの前側の導体部
分上に直接座してはならないのが好ましい。コイル１１
゜１２の巻回方向および付勢は、これ等が同じ配向の磁
界Ｈ，Ｈ”を生ずるようなものである。

第２ａ図は第１図の本発明の補償コイル装置を有する表
示管２のような表示管の背面図で第２ｂ図はその平面図
である。コイル１１．１２を有するコア１３は、補償コ
イルシステムの放射中心が少なくとも実質上ライン偏向
コイルの放射中心と一致するように（軸方向すなわち２
方向）に位置決めされる。

本発明による補償コイルシステムの効果は、コイルに、
２方向のそれ等の寸法よりも大きなＸ方向の寸法を有す
る環状コア１４（第４ａ図）または環状コアセグメント
１５ａ、　１５ｂ　（第４ｂ図）を設けると更によくな
る。第４ｂ図に示したような環状コアセグメントの使用
は、陰極線管への取付けを一層容易にすることができる
。

第５図は、実質上専らＸ−Ｙ面内すなわちライン偏向コ
イルの対称面内に位置された２つの非常に平らな補償コ
イル１７．１８を有する環状コア１６を示す。このコイ
ル１７．１８のターンは、Ｘ−Ｚ面に実質上平行な平面
内に位置される。

第６図は、開口部２９を有し、Ｘ−Ｚ面すなわちライン
偏向コイルの対称面の両側に配設された第７図に示した
タイプの２つのサドル形コイル３１゜３２を有するディ
スク状環状コア２８の形のコアを示す。このコイル３１
．３２のターンは、ｘ−ｙ面に平行な表示スクリーンを
横切る平面内に位置する。

第８図は、ファンネル状表示管部分３６の両側に、表示
管の軸３７を通り且つライン偏向コイル（図示せず）の
対称面Ｈに直角な平面■に関して対称的に配設された２
つのロッド状コア部分３４．３５を有するコア３３を示
す。成る特定の用途では前記のロッド状コア部分３４．
３５は１２０　ｍｍの長さと５鵬の直径を有し、４Ｃ６
フエライトでつくられる。限られたターン数を有する　
（インダクションとの関係で）コイル３８．３９がコア
部分３４．３５上に配設され、この実施態様においては
コア部分３４．３５の長さの大部分にわたって延在する
。

コイル３８．３９　（この実施態様では直列に配設され
ている）は、付勢された時にできるだけ対称的な磁界を
発生するように、互いに交差する上向きと下向きの巻線
をそなえた巻回形態を有する。成る特定の用途では、各
巻線は８ターンを有する。

６から１０ターンを有する巻線が実際に適当であること
がわかった。第８図ではターンはコア部分の端で始まり
端で終わっているが、本発明はこれに限定されるもので
はない。実際的な方法は、例えば、中央より上向きに巻
き、次いでずうっと下向きに巻き、最後に再び中央迄上
向きに巻くことである。

第９図は、できるだけ対称的な磁界を発生する代わりの
方法を示す。ロッド状コア部分５０．５１にはコイル５
２．５３が設けられ、これ等コイルのターンはライン偏
向コイル（図示せず）の対称面に略々平行であり、同時
にこれ等のターンはロッド状コア部分５０．５１の縦軸
に平行なワイヤ片によって互いに接続されている。

第９図に示すように、永久磁石５４．５５と５６．５７
をランデング誤差修正の目的でロッド状コア部分の対向
端に配設することができる。

ロッド状コア部分に巻回された補償コイルを用いた場合
にランデング誤差の影響を低減する別の方法は、２個の
ダイオードの付加である。原理的には、補償コイルはこ
の時第１０図に示すように並列に配設され、この場合並
列なライン偏向コイル４Ｌ　４２は２つの並列な補償コ
イル４３．４４と直列に接続される。ダイオード４５．
４６は、電子ビームが表示スクリーン上で“右”に偏向
された時にライン偏向電流は主として左”の補償コイル
４３を流れ、またこれと逆になることを保証する。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は補償コイルシステムを有する電磁偏向ユニッ
トをそなえた表示管を有する画像表示装置の斜視図、 第１ｂ図は第１ａ図の補償コイルを有する電磁偏向ユニ
ットのライン偏向コイルの略斜視図、第２ａ図は本発明
の補償コイルシステムが配設れた表示管の略背面図、 第２ｂ図は本発明の補償コイルシステムが設けられたコ
イル−管組合せ体の略縦断面図、第３図は通常の補償コ
イル装置が設けられた管−コイル組合せ体の略縦断面図
、 第４ａ図は本発明のトロイダル形補償コイルの一実施態
様の斜視図、 第４ｂ図は別の実施態様の斜視図、 第５図は更に別の実施態様の斜視図、 第６図はサドル形コイルを使用した本発明の補償コイル
装置の斜視図、 第７図は第６図の装置に使用するのに適したサドル形コ
イルの斜視図、 第８図はコイルを巻回されたロッド状コア部分を有する
補償コイル装置を示す略断面図、第９図は第８図の変形
を示す略断面図、第１０図は補償コイルシステムの接続
の一実施態様を示す回路図である。 ３・・・補償コイルシステム ５・・・ネック　　　　　　　６・・・ファンネル８・
・・電磁偏向ユニット ９ａ、　９ｂ、　２６ａ、　２６ｂ、　４１．４２−ラ
イン偏向コイル１０・・・ヨークリング ＩＬ　１２．１？、　１８．２２．２３．２４．２５．
３１．３２．４３゜４４・・・補償コイル １３、１４．１６．２８・・・環状コア１５ａ、　１５
ｂ・・・環状コアセグメント３４、３５．５０．５１・
・・ロッド状コア部分３６・・・ファンネル状表示管部
分 ５４、５５．５６．５７・・・永久磁石４ｂ ＦＩＧ、２ｂ Ｃフ ■ Ｃフ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、背面部分は電子ビームを発生する装置を入れる円板
   状のネックより成りまた前面部分はその最も広い部分が
   前面側にあり且つけい光体表示スクリーンを有するファ
   ンネルである表示管を有し、更に、表示スクリーンを横
   切って電子ビームを偏向するために前記表示管の周囲に
   取付けられた電磁偏向ユニットを有し、この電磁偏向ユ
   ニットは、対称面の両側に配設された２つのライン偏向
   コイルをもったライン偏向コイル、フィールド偏向コイ
   ル、および表示スクリーンの前面においてライン周波数
   放射磁界に反対に向けられた補償磁界を発生する補償コ
   イルシステムより成る表示装置において、補償コイルシ
   ステムは、表示スクリーンと偏向ユニットとの間で表示
   スクリーンに平行な平面内に位置し、夫々少なくとも１
   つのターンを有する直径上対向して配設された２つのコ
   イルをもつ磁化可能な材料のコアを有することを特徴と
   する画像表示装置。 ２、２つのコイルの夫々は、対称面が表示管と交わる場
   所の近くに配設されたトロイダル形である請求項１記載
   の画像表示装置。 ３、２つのコイルの夫々は、コア部分上に、対称面の両
   側において配設されたサドル形である請求項１記載の画
   像表示装置。 ４、コアは、表示スクリーンに並列に配設され且つ偏向
   ユニットの前面で表示管を取囲む単一の閉じた環状のコ
   アより成る請求項１乃至３の何れか１項記載の画像表示
   装置。 ５、コアはライン偏向コイルの対称面と交わる２つのコ
   ア部分より成り、各コイルがこのコア部分に別々に巻回
   された請求項２記載の画像表示装置。 ６、コア部分は、管軸を通ってライン偏向コイルの対称
   面に直角な平面に対して対称的に、表示管のファンネル
   部分の両側に配設された請求項５記載の画像表示装置。 ７、コア部分は環状セグメントである請求項６記載の画
   像表示装置。 ８、コア部分はロッド状である請求項６記載の画像表示
   装置。 ９、コア部分には、互いに交差する上向きの巻線と下向
   きの巻線を有するコイル巻線パターンを有するコイルが
   設けられた請求項８記載の画像表示装置。 １０、コア部分には、ターン面が少なくとも実質的にラ
   イン偏向コイルの対称面に平行なターンを有し、これ等
   のターンはコア部分の軸に平行に延在するワイヤ片によ
   って互いに接続されたコイルが設けられた請求項８記載
   の画像表示装置。 １１、ライン偏向コイルの対称面への環状コアまたは環
   状コアセグメントの投影は、表示スクリーンに直角な寸
   法よりも大きな、表示スクリーンに平行な寸法を有する
   請求項４または７記載の画像表示装置。 １２、コアは、少なくとも実質的にライン偏向コイルの
   仮想放射中心を有する平面内に位置する請求項１記載の
   画像表示装置。 １３、補償コイルシステムのコイルは同じ巻回方向を有
   し、動作時はコイルの発生する磁界が同じ方向を有する
   ようにライン周波数電流源に接続されるようにされた請
   求項１記載の画像表示装置。 １４、ランデング誤差修正の目的で永久磁石をロッド状
   コア部分の対向端に配設した請求項８記載の画像表示装
   置。 １５、ダイオードが、動作時偏向されたビームから最も
   離れたコイルが主として付勢されるように、ロッド状コ
   ア部分上に配設されたコイルに電気的に接続された請求
   項８記載の画像表示装置。