JPH03182187A - 陰極線管装置 - 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〕 本発明は絶えず変化する環境磁界内で動作させる新規な
磁気シールド装置を有する陰極線管装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

水平、垂直の互に直交する２方向に電子ビームを偏向し
、管面の蛍光面上にラスタを画かせるタイプのブラウン
管においては、電子ビームが環境磁界の影響を受けて偏
向されるためにブラウン管の画面に映し出された画像が
見苦しいものになる事が少くない。

当初予想されていない好ましくない環境磁界の影響を受
けると、蛍光面の中で画像が本来あるべき位置から移動
したり、歪を生していたりする。

特に、シャドウマスク式カラーブラウン管に於ては、環
境磁界の影響により色純度が損なわれたりする好ましく
ない現象が起る。

このため環境磁界の影響を受は易い陰極線管例えば地磁
気の影響を受けるシャドウマスク式ブラウン管などでは
、環境磁界の影響を排除するためにブラウン管の周囲又
はブラウン管の管体内に磁気シールドが設けられている
。この磁気シールドはコスト的に安価な軟鉄板で作成さ
れていることが多い。軟鉄板は、周知のように初期透磁
率の比較的小さい材料であり、地磁気などの比較的に弱
いがしかし陰極線管にとって有害な環境磁界に対して、
そのシールド効果はほとんど無いに等しい。

このため、軟鉄板を用いた磁気シールドは環境磁界に対
するシールド効果をあげるためにデガウス（通常、直訳
で消磁と言う。）操作が行なわれる。

このデガウス操作とは、磁気シールドの周囲に巻回され
たコイルに充分大きな値から始まり次第に零に収斂する
交番電流を流す事により磁気シールトムこ磁気的に充分
飽和する値から始まって次第に零に収斂する交番磁界（
起磁力）を強制的に印加し、これにより軟鉄板から成る
磁気ノールドの見かけのｉ３磁率を上げて環境磁界の影
響を排除する操作のことである。このデガウス操作を施
こすことにより磁気シールドの見かけ上の透磁率を向上
させるとシールド効果があがる理由は例えば特公昭５４
−３１６４９号公報（不要磁気の影響を少くする方法）
に開示されているのでその説明を省略するが、環境磁界
の存在下でのデガウス操作はシールド材料の磁化を消し
ている即ち消磁しているものではない。

通常の家庭用カラーテレビジョンセントに於ては、上記
したデガウス操作のためのコイル及びこれに付随する回
路装置がテレビジョンセントに内蔵されており、テレビ
ジョンセントの電源スイフチが投入される毎にデガウス
操作が自動的に行なわれ、磁気シールドが効果的に働く
ように工夫がなされている。

このデガウス操作は有害な影響を与えると予想される環
境磁界の存在下で行なわれることが非常に重要である。

例えばある水平方向の環境磁界の存在下で画面を東向き
に配置してデガウス操作を行なったカラーテレビジョン
セントはこの画面が東向きの状態のままで受ける環境磁
界の影響をほぼ除去することができる。しかし、このカ
ラーテレビジョンセ−／　）の画面を例えば西向きに置
きかえたりすると、そのままでは西向きに対する環境磁
界の影響を除去することはほとんどできない。

画面が西向きの状態で環境磁界の影響を除去するために
は、この状態で再度デガウス操作を行なう事が必要とな
る。このデガウス操作するためのデカウス装置は、非常
に強い漏洩磁界を発生させるのが普通である。デガウス
操作期間中ではこのカラーテレビジョンセットの画像は
その漏洩磁界が電子ビームの偏向状態に同期していなく
不定であるためにその漏洩磁界の影響によって全く見る
に耐えないものとなる。

かかる様に、陰極線管への環境磁界の悪影響を防ぐため
には、デガウス装置を設けた軟鉄板の磁気シールドがよ
く用いられている。しかし、環境ｆＲ界が陰極線管に対
して一定である時には磁気シールドの効果が有効となる
が、環境磁界が陰極線管に対して時間の経過と共に変化
する場合にはその磁気シールドの効果は非常に小さくな
る。

従って、例えば進行方向の変化する乗物中や大きな直ｉ
電流がたえず変化して流れる電気鉄道の軟道近くでの地
磁気や直流電流による磁界の影響を受ける陰極線管に於
て、その画像を正常なものとするためには特別な工夫が
必要となる。この工夫例として第１番目には、磁気シー
ルドをパーマロイ合金の様な初Ｍ透磁率の充分に高い材
料で構成する事が考えられる。しかし、このためにはニ
ッケル成分の多い特殊な合金を用いる必要があり、磁気
シールドが非常に高価なものとなり有用でない。

第２番目には、デガウス装置を必要とする軟鉄板のよう
な安価なシールド材を用い、デガウス操作を絶えず繰返
し行なう方式が考えられる。この場合、デガウス操作の
ための強力な起磁力が磁気シールドに印加されるのでこ
の漏洩磁界の影響を電子ビームが受けて画像が著るしく
乱される。従って、デガウス操作は電子ビームが蛍光面
を走査していない期間に行なう必要がある。このため、
デガウス操作をラスタの帰線期間中特にテレビジョンに
おいては垂直帰線期間に相当する期間中に絶えず自動的
に行なう工夫がなされている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の陰極線管装置は以上のようなので、デガウス操作
を極めて短い期間に行なう必要があり、例えば垂直走査
が毎秒６０回行なわれている場合には垂直帰Ｉｉ　ＩＪ
Ｉ間が１回当りの走査期間の１割以１１　　　　　１ 下として一１ｏ　’　６０−秒一「１秒以内に１回のデ
ガウス操作を行なう必要がある。この間に一般に１０サ
イクル以上の正負を繰返して充分に大きな電流から徐々
に零に収斂する交番減衰電流をデガウス用のコイルに流
すには規模の大きな回路装置が必要になり、デガウス操
作用の回路装置のコストが高くなる課題があった。

しかも、例えば１／６００秒の間に１０サイクルの交番
減衰電流をコイルに流すとそのデガウス操作流の周波数
は６０００　Ｉｆ　ｚとなるためにデガウス操作時に６
１気シールドが多少なりとも機械的振動を起して異常音
を発生し、非常に耳障りなものとなるなどの課題があっ
た。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたも
ので、時間的に変化する環境磁界の影響を排除する事の
でき、安価かつ異常音を発生する事がなく、安定的に動
作する事のできる陰極線管装置を得ることを目的とする
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の陰極線管装置は、該装置において、電子ビーム
の通路近くに磁性材料からなる磁気シールド体を配置し
、この磁気シールド体の周囲又は近くにコイルを巻回し
、陰極線管の動作期間を通じて電子ビームの偏向に同期
した同一波形の繰返し電流を電源装置によってコイルに
供給するようにしたものである。

〔作　用〕

本発明における陰極線管装置はｉｔ電源装置よりコイル
に同一波形の繰返しｉ流を流すことによって磁気シール
ド体中に往復磁界を発生させて所謂ンエーキング操作を
行ない、時間的にゆっくりと変化する環境磁界に対する
ｉ３磁率（実効的な初期ｉ３ｍ率）を磁気シールド材の
本来の初期ｉ３ｍ率よりも著るしく大きくできる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図について説明する。

本実施例では、陰極線管装置の一例として、テレビジョ
ンのような水平、垂直両方向の偏向装置を備えて、蛍光
面にラスタを画かせるブラウン管装置を例に取上げて説
明する。

第１ＵｊＪにおいて、１は陰極線管装置としてのブラウ
ン管装置で以下に述べる構成要素から構成されている。

２は映像信号に応じた電子ビームを加速放出する電子銃
１０と蛍光面１１とを後部及び前部に有するブラウン管
で、電子銃１０と蛍光面１１の間には偏向ヨーク３が取
付けられている。

この偏向ヨーク３は、入力端子１２ａから水平同期信号
を入力する水平偏向回路１２、入力端子１３ａから垂直
同期信号を人力する垂直偏向回路１３から、電子銃１０
を出発して蛍光面１１に向う電子ビームを夫々水平、垂
直両方向に一定周期で偏向するための偏向電流が供給さ
れる。この周期は円偏向回路１２．１３の夫々に供給さ
れる水平同期信号及び垂直同期信号に同期して一定に制
御される。

４はブラウン管２の電子ビーム走行路の少くとも一部に
電子ビーム走行路をとり囲んで配設された磁気シールド
体で、軟鉄板などの保磁力の小さい高透磁率金属板から
戒り、略々錐体筒形かつ環状をなしている。本実施例で
は、この磁気シールド体４は偏向ヨーク３の装着部と蛍
光面１１との間のブラウン管２の外周囲を囲っている。

５は磁気シールド体４の環状体の全域にわたってトロイ
ダル状に巻回されたコイルで、入力端子１３ａから人力
した垂直同期信号に同期して同期発振器１４で発生させ
られる一定周期の同一波形の繰返し信号を電力増巾器１
５で増巾した一定周期・同一波形の繰返し電流が供給さ
れる。６は垂直同期信号に同期してコイル５に一定周期
・同一波形の繰返し電流を供給する電源装置で、同期発
振器１４と電力増巾器１５とで構成されている。

次に第１図を参照して本実施例の動作について説明する
。ブラウン管装置１のブラウン管２の電子銃１０は映像
信号に応じて電子ビームを蛍光面１１に向けて加速放出
する。この電子ビームは水平同期信号に同期した周期の
偏向電流が水平偏向回路１２から供給されかつ垂直同期
信号に同期した周期の偏向電流が垂直偏向回路１３から
供給されている偏向ヨーク３からの磁界によって水平、
垂直に一定周期で偏向されて蛍光面１１をラスク走査す
る。これにより、ブラウン管２の蛍光面１１に映像信号
に応した画像が映し出される。

一方、ブラウン管装置１は、ブラウン管２の上記動作の
期間中、電源装置６によってコイル５に垂直同期信号に
同期して一定波形の繰返し電流が流し続けられる。これ
により、磁気シールド体４は電子ビームに対する環境磁
界の影響をカットするが、その動作原理については以下
に詳しく述べる。

第２図は磁気シールド体４の材料である軟鉄板の磁気特
性を示すヒステリシス曲１（Ｂ−Ｈカーブ）である。上
記コイル５に流れる電流によって磁気シールド体４中の
各点に生しる磁界はそのコイル電流に応して一定波形の
繰返しで変化する。

その磁界は、磁気シールド体４の保磁力をＨ６とすると
、＋Ｈ，と−Ｈ６との間を往復する程度に設定されてい
る。それ以上にすると磁気シールド体４外部内側の漏洩
磁界が大きくなるので好ましくない。

第２図中の点線は初期磁化曲線１００である。

この初ｊｎ　ｍ化曲線１００の原点附近における勾配μ
壷＝−−Ｉψ８（ψ、はＨ軸と初期磁化曲線ｌＯＯの原
点附近での接線とのなす角度）は初期透磁率と呼ばれて
いる。軟鉄板などの材料の場合、この初期透磁率μ、は
その材料を通常の強磁性体として極端な磁気飽和が生じ
ない程度の磁界範囲において使用した場合の透磁率より
かなり小さいものである。これが、軟鉄板などで構成し
た磁気シールドが弱環境磁界に対してシールド効果が少
く、所謂デガウス操作を必要とする理由になっている。

さて、上記したようにコイル５に往復電流を流すことに
より磁気シールド体４に＋Ｈｃと−Ｈ６との間を往復す
るような程度の磁界を生ずる起磁力を印加した場合、磁
気シールド体４の磁性体中のＢ（磁束密度）−Ｈ（磁界
）状態点の軌跡はかなり複雑なものとなり、コイル５に
流す電流の波形も関係するので簡単に説明できない。

しかし、かかる往復電流による往復起磁力を印加した磁
気シールド体４に環境起磁力によって別の小さな磁界Δ
Ｈが生じた場合、この磁界ΔＨにより磁気シールド体４
を１ｌｉｌ！するようになる磁束密度ΔＢはかなり大き
なものとなる。即ち、上記＋Ｈ，と−Ｈｃとの間を往復
するような程度の往復起磁力とは別に加わる小さな磁界
ΔＨに対する磁気シールド体４の材料の実効透磁率はか
なり大きくなる。

かかる方式は磁気シールドのシェーキング効果として知
られており、例えば文献ニアイトリプルイー・トランス
アクシゴンズ・オン・マグネチフクス（ＩＥＩ！Ｅ　Ｔ
ＲＡＮＳＡＣ５ＩＯＮＳ　ＯＮ　ＭＡＧＮＥＴＩＣ５）
　、エムエージ−〜１６Ｓ、ナンバー４．１９８０年７
月、「ザイフエクト　オン　ンエイキングオンマグネチ
ツク　シールドズ」に述べられている。Ｉ−Ｃに適当な
大きさの周波数の往復起磁力（シェーキング起磁力）を
磁性材料に加えると別に加える環境起磁力による磁界Δ
Ｈに対する初期磁化曲線は一般に理想磁化曲線と呼ばれ
、通常の初期磁化曲線よりその原点附近での勾配が比較
的に急峻なものとなる。この理Ｌ”、　ｉｆｆ化曲線は
、例えば軟鉄板材料などの場合、第２図の一点鎖線で示
した曲線１０１のように、所謂ヒステリシス現象や原点
附近で初期透磁率が小さくなる現象があられれない。つ
まり、環境磁界（起磁力）に対する磁気シールド体４の
実効透磁率は磁気シールド体４が往復起磁力を印加され
ていれば常に大きな値に維持される。このため、デガウ
ス操作を行なわなくてもこの磁気シールド体４はその材
料のほぼ最高のシールド効果を発揮することができる。

本実施例のようにコイル５が磁気シールド体４にトロイ
ダル状に巻回されていれば、シェーキングのための磁界
が磁気シールド体４の外部内側に漏洩することが極力抑
制される。このために、強い漏洩磁界がブラウン管２内
の電子ビームに直接働きかける事がなく、画像にとって
好ましくない症状が現れるのを出来るだけ少くすること
が出来る。コイル５の通電によって生じるシェーキング
磁界は第３図の矢印１０２に示す様に磁気シールド体４
中を周回し、磁気シールド体４外部にほとんど漏洩しな
い、しかし、実際には、コイル５に流すシェーキング電
流がかなり大きいためにシェーキング磁界が、フラウン
管２の電子ビーム走行空間に多少とも漏洩してあられれ
、画像に好ましくない影響を与えがちである。これを防
ぐためにコイル５に流すシェーキング電流は電源装置６
によって垂直同期信号に同期した一定の波形の繰返しと
される。偏向ヨーク３に流す第４図１ａｌに波形を示し
た垂直偏向電流１０３と正と負のピーク間を単純に一往
復する第４図中）に波形を示したシェーキング電流１０
４とは垂直偏向電流１０３が垂直同期信号に同期してい
るので同期したものとなる。従って、シェーキング磁界
が漏洩してブラウン管２内の電子ビームの軌道に影響を
与えたとしても、その影響は偏向ヨーク３の磁界による
電子ビームの偏向に同期したものとなる。即ち、電子ビ
ームの繰返し到達する位置は同じ位相では蛍光面の場所
毎に一定であり、画像がゆれるなどの時間的変化現象が
現れず同じ映像信号ならば常に一定となる。もし、画像
の歪みが生じた場合には、小さい永久磁石を偏向ヨーク
３の電子ビーム出口附近に適当に配置すればその画像の
歪みを除去することができる。また、シャドウマスク式
カラーブラウン管の色純度に問題があれば、その蛍光面
を焼つける際の補正レンズを修正する等してその問題を
除去する事ができる。これらの不都合な現象が発生゛シ
た場合には、その現象に対する公知の修正方法を用いて
、画像に生じた好ましくない症状を除去することが出来
る０本実施例では、このような不都合な現象は特に目立
って起きなかった。

第４図（ｂｌにおいてはシェーキング電流１０４として
正弦波状のものを示したが、これに限らず充分な大きさ
と安定度があれば垂直偏向電流１０３と同し波形の電流
であっても良い、場合によっては垂直偏向電流そのもの
をシェーキング電流と兼用してもよい、シェーキング電
流はある程度の大きさの繰返し磁界を磁気シールド体中
に生しさせれば良く、その振巾の程度が適当であれば必
ずしも正負対称でなくとも良く、また位相の関係も第４
図１ａｌ、（ｂｌに限る必要はない。

また、シールドすべき環境磁界が比較的にゆつくりと変
化し、シェーキングの１サイクル期間（例えば１垂直走
査期間）中でのこの変化の影響が画像に対してほとんど
無視出来る程度であれば、シェーキングを流は第４図１
ａｌに示す１を流１０４ａのように電流零の部分が繰返
し所定時間あられれるものでもよい。

更に、シェーキング電流は基本波が垂直同期信号の基本
波に同期した繰返し信号波形（従って、−Ｓに５０〜６
０Ｈｚの周波数）であるように説明したが、必ずしもこ
れにこだわらず、例えば電子ビームの偏向に同期したも
のであれば良い、しかし、垂直偏向周波数のオーダーよ
り高い周波数の基本波によるソニーキングは磁気シール
ド体中に生しる渦を流の発生、磁気シールド体の振動番
こよる雑音の発生、あるいは電磁妨害（ＥＭＩ）の発生
などの問題があり、必ずしも推奨されるものではない。

シェーキング磁界の漏洩によって生しる画像の好ましく
ない現象があられれた場合、公知の方法でこれを修正出
来ると述べたが、この修正をなるべく利用しないために
は、電子ビームが同一の映像信号で走査する場合に蛍光
面を再現性良くラスタすることが重要である。よって、
シェーキング磁界即ちシェーキング電流は垂直偏向１周
期中に正のピークから負のピークの間を途中の極大又は
極小なく単純にｌ往復するものが最も良い。

これは電源装置の経済性の点からも好ましい。

また、磁気シールド体の材料として軟鉄板を用いたが、
初期透磁率が理想磁化曲線による初期透磁率より小さい
現象は一般的にどのような磁性材料でも観察されるので
、例えば磁気シールド体の材料としてパーマロイ合金の
ようなものを用いて磁気シールドの効果を一層向上させ
ることもできる。

また、磁気シールド体として筒状のものを用いたが、筒
状に限らず平板円環状のものでも良く、この円環状の磁
気シールド体にコイルをトロイダル状に巻回したものを
例えば１対用いて、電子ビームの走行路の上下に対向配
置しても良い。

また、コイルはトロイダル状に巻回しなくとも平面状ノ
スパイラルコイルを磁気シールド体ノ外側近くに配置し
ても良い、この場合にも、スパイラルコイルの通電によ
り発生したシェーキング做界は磁気シールド体の中を通
る。

本発明はこの他にも種々の変形・応用が可能である。磁
気シールド体とコイルの組合わせはシェーキング磁界の
漏洩に注意を払えばその他どのような形状でもよい。

以上、陰極線管装置の例としてブラウン管装画を例にと
って説明したが、本発明の適用はブラウン管装置に限る
ものではなく、陰極線管を用いた撮像管装置にも適用可
能である。また、電子ビームの偏向は偏向ヨークによる
電磁偏向でなくとも良く、静電偏向のものでも良い。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば陰極線管の動作期間を通
じて電子ビームの偏向に同期させた同一波形の繰返し電
流を電子ビームの通路近くに配置された磁気シールド体
の周囲又は近くに巻回されたコイルに流すように構成し
たので、磁気シールド体の実効ｉ３ｍ率を高い状態に維
持できると共に漏洩磁界が陰極線管の動作に及ぼす悪影
響を最小限に喰止めることができる効果を奏する。また
、比較的に簡単かつ安価な装置で絶えず変化する環境磁
界が陰極線管の動作に及ぼす悪影響をその陰極線管の本
来の動作を中断することなく取除くことができ、悪い環
境磁界下で陰８ｉｉ線管が安定的に動作する効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による陰極線管装置の構成国
、第２図は本発明の一実施例の原理を説明するためのＢ
−Ｈカーブの線図、第３図は磁気シールド体トドロイダ
ル状に巻回されたコイルとの関係を示す説明図、第４図
は垂直偏向電流とコイルに流す電流とのタイミングを示
す信号波形図である。 図中、■・・・ブラウン管装置、２・・・ブラウン管、
３・・・偏向ヨーク、４・・・磁気シールド体、５・・
・コイル、６・・１１装置、１ｏ・・・電子銃、１１・
・・蛍光面、１２・・・水平偏向回路、１３・・・垂直
偏向回路、１４・・・同期発振器、１５・・・電力増中
器。 なお、 図中同一符号は同一、 又は相当部分を示 す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 陰極線管と、この陰極線管の電子ビームを一定の周期で
   偏向する偏向装置とを備えた陰極線管装置において、上
   記電子ビームの通路の近くに配置された磁性材料から成
   る磁気シールド体と、この磁気シールド体の周囲又は外
   側近くに巻回され、電流が流れる事によって上記磁気シ
   ールド体中に磁界を生ぜしめるためのコイルと、上記陰
   極線管の動作期間を通じて上記偏向装置による上記電子
   ビームの偏向に同期した同一波形の繰返し電流を上記コ
   イルに供給する電源装置とを備えた事を特徴とする陰極
   線管装置。