JPH06504872A - 自己集中型ワイドスクリーンカラー映像管装置 - 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】 自己集中型ワイドスクリーンカラー映像管装置この発明は、自己集中型ワイドス クリーンカラー映像管装置に関する。

より好ましい状態でテレビジョン画像を観賞できるように、最近１６×９のアス ペクト比を有する１群の映像管が開発された。但し、１６は水平即ちＸ方向に沿 う任意単位のスクリーンの大きさを表し、９は垂直即ちＹ方向に沿う上記単位に おける距離を表している。図１は、ワイド（幅広）スクリーン、即ちｌ　６Ｘ９ のアスペクト比を持った映像管の観察スクリーンｖＳＷと、標準の幅狭スクリー ン、即ち４×３のアスペクト比を有するスクリーンＶＳＮとを概略的に比較した 図である。例えば８６．３ｃｍ（３４Ｖ）の同じ対角線長の場合、広いアスペク ト比の観察スクリーンは、対応する狭いアスペクト比の観察スクリーンよりも、 Ｘ方向で約９％広く、Ｙ方向で約ｌθ％短い。

広いアスペクト比の他に、視聴者にとって好ましい要件の中には、形状がほぼ矩 形であるパネル及び、映像管の要件である全重量と爆縮強度とを考慮してできる だけ平坦にした上記パネルのフェースプレートの外面形状を映像管が備えている ことがある。

図２に、ワイドスクリーン、即ち１６×９のアスペクト比を持つカラー映像管の 矩形のフェースプレート１８の正面図を示す。フェースプレート１８の内面には 、ラインストライプ型のカラー蛍光体スクリーンｖＳＷが配置されている。矩形 のフェースプレート１８は、長軸Ｘ、短軸Ｙ及び対角線りを持っている。フェー スプレート１８の２つの長辺しは、長軸Ｘにほぼ平行であり、２つの短辺Ｓは、 短軸Ｙにほぼ平行である。

図２のフェースプレート１８の内面を図３に斜視図で示す。図３には、図２に示 されている各方向に対応した方向において、フェースプレートパネル１８の内面 形状が従う曲線２２−２６が示されている。これら曲線２２−２６の各々は、フ ェースプレート１８の中心ＣＷと、観察スクリーンの端部におけるフェースプレ ートの外縁とに、接する円の半径に相当する等価半径Ｒを持っている。フェース プレート１８の内面の実際の形状はより複雑であり、本明細書中において述べら れる式によってより正確に定義される。

図３では、長軸に沿う曲線２２の等価半径はＲＸで示され、短軸に沿う曲線２３ の等価半径はＲＹで示されている。フェースプレートの長辺に沿う曲線２５の等 価半径はＲＬで示され、短辺に沿う曲線２６の等価半径はＲ８で示されている。

フェースプレートの対角線に沿う曲線２４の等価半径は、ＲＤで示されている。

フェースプレート１８の内面の形状は下記の多項加算式によって定義される。

Ｚ　Ｗ　＝　Σ１（Ａｉ）（ＩＯＡ　Ｊｉ）（！Ａ　Ｎ１）（ＹＡ　Ｍｉ）ｉ＝ １．２．３・・・・７ ｚＷは中心点ＣＷにおいて内面に接するサジタル平面からフェースプレート！８ の内面上の各点までの距離として定義されている。各Ｘ及びＹは、サジタル平面 において、長軸及び短軸の方向に対応する方向を有する直交する軸に沿う中心点 ＣＷからの距離として定義されている。

このｚＷ式は、適切なパラメータの選択によって比較的平坦にすることができる 、一連の非球面フェースプレートの形状を定義している。

上記サジタル平面において観察スクリーンの対角線距離ＤＷが８６．３ｃｍであ る平坦なフェースプレートの場合、係数Ａｉ及び指数Ｊ　１　ｓ　Ｎ　ｒ　ＳＭ 　＋は、以下の表によって与えられる。

表　Ｉ Ａ＋１１＝＋２．７５４８５４０　Ｊ１１＋＝−０４Ｎ＋１１＝２　Ｍ＋１１＝ ＯＡ＋２１＝＋３．０２１３０８０Ｊ（２）＝−１０Ｎ＋２＋＝４　Ｍ＋２１＝ ＯＡｆ３１＝＋４．９０５１８２０ＪＴ３１＝−０４Ｎ（３１−ＯＭｉ３ｌ−２ Ａ＋４１＝−２，０２９９０５０Ｊ（４１＝−１０Ｎ＋４１＝２　Ｍｉ４ｌ−２ Ａ＋５１＝−６，３０７４０９０Ｊ（５１＝−１５Ｎ＋５１＝４　Ｍｉ５１＝２ Ａｆ６１＝＋９．４３０１１９０Ｊ（６１＝−１１Ｎ＋６１＝ＯＭ［６１＝４Ａ （７１＝＋５．２７２５９００Ｊｔ７１＝−１５Ｎ＋７１＝２　Ｍ＋７１＝４従 来、大型スクリーンで広いアスペクト比をもつ映像管において使用される偏向ヨ ークは、外側のビームを集中させるために、ヨークに補助コイルを必要とする非 自己集中型のものであった。コイルを付加することによるコストの増大と、この ヨークを駆動するために偏向回路に集中波形発生器と出力段を設けることによる 複雑性の増大とによって、ワイドスクリーン映像管における偏向用自己集中型装 置の開発が望まれていた。

広いアスペクト比を持つの映像管用の自己集中型ヨークを設計するのためには、 既に開発されているアスペクト比が４Ｘ３の映像管用の自己集中型ヨークの設計 構造を使用しようとするのがヨーク設計者の当然の考え方である。しかし、この ようにすると、狭いアスペクト比を持つ映像管を対象とした自己集中型映像管− ヨーク構体の設計と広いアスペクト比を持つ映像管用のそれの設計との間に存在 する臨界的パラメータの固有の差異に基づいて、問題が生じることがある。これ らの差異は、短い製品開発サイクルと、製品開発計画の期限という厳しい要求の 下では、確実に見過ごされるであろう。

もし、これらのパラメータが充分に考慮されなかったとすると、アスペクト比が ４×３のヨーク設計を１６Ｘ９の装置に適用しようとする場合に生じる諸問題を 、様々な補正手段によって解決しようと試行を繰り返す設計過程が生じるであろ うし、しかもこれら補正手段は、さらにより多くの問題等を引き起こし、不必要 に設計過程を長びかせることになる。

これらの補正行為の中には、水平コイルの変更のような偏向巻線の変更を含むも のがある。これらコイルは、たとえば表面形状、ビンの位置、巻線の経路等が、 自己集中型偏向磁界を発生するために必要とされるパラメータに従った巻線用ア ーμを使用した鞍型巻線型である。

何度も繰り返される設計過程において、巻線用アーノくの形状を変更することは 、このアーμの変更回数が多過ぎると、設計過程を大幅に遅延させることになる 。

それ故に、広いアスペクト比を持つ映像管において使用する自己集中型偏向ヨー クを設計するとき、広いアスペクト比の自己集中型装置と、狭いアスペクト比の 自己集中型装置との間の差異を考慮に入れることは有効である。

進歩した構成に従う自己集中型ワイドスクリーンカラー映像管装置は、ファンネ ルと、映像管の一端にあるネック内に配置された３本のインライン電子ビーム用 の電子銃構体と、映像管の他端にある観察スクリーンを持ったフェースプレート とを含むワイドスクリーンのインラインカラー映像管を備えている。この映像管 は、同じ観察スクリーンの対角線長、同じスクリーン形状、及び長軸の両端部間 を結ぶ映像管基準線から計って同じ水平偏向角を有するが、異なるスクリーン中 心勾配及び電子ビームＳ間隔を有する、比較対象品である幅狭スクリーンのイン ラインカラー映像管に対して広いアスペクト比を有している。

広いアスペクト比を持つ映像管において、電子ビームを偏向させるための自己集 中型ワイドスクリーン偏向ヨークは、水平及び垂直偏向巻線を有している。この ヨークは、ファンネルのフレヤ一部の始点付近に位置し、かつ映像管の管軸に沿 って配置されて、映像管基準線とヨーク偏向面とを実質的に一致させている。

幅広観察スクリーンの長軸の両端部において実質的に水平非点収差を補正するた め、水平偏向巻線は、水平偏向磁界の実効長にわたって、はぼピンクッション形 水平偏向磁界を有するように構成されている。この磁界は、比較対象品である自 己集中型幅狭スクリーンのヨークにおいて必要とされる水平偏向磁界から変更さ れている。

この変更は、スクリーン中心の勾配とＳ間隔の双方の差異に従ってなされる。こ の変更は、もし変更しなかったとしたら両外側電子ビームのクロスオーバ一点を 観察スクリーンの表面から実質的に離れた位置に移動させることになる集中不良 状態が、幅広観察スクリーンの長軸の両端部に生ずることを除くものである。

図１は幅狭スクリーン、即ちアスペクト比が４Ｘ３の観察スクリーンと、広いア スペクト比、即ち１６Ｘ９のアスペクト比を持つ観察スクリーンとの大きさを概 略的に示す図である。

図２はアスペクト比が１６×９のワイドスクリーン映像管のパネルフェースプレ ートの正面図である。

図３は図２のフェースプレートの内面形状を示す図である。

図４は図２のフェースプレートを有するワイドスクリーン設計のインラインカラ ー映像管の様々な部分の図である。

図５は本発明を実施した偏向ヨーク構体と共に図４のワイドスクリーン映像管の 一部を示した図である。

図６は図５の偏向ヨークの縦断面図である。

図７は図５の偏向ヨークの正面図である。

図８８及び８ｂは、図５の偏向ヨークにおいて使用された２つの異なるシリコン 鋼タブの平面図である。

図８０は図５の偏向ヨークにおいて使用されている棒磁石のアイソメトリック図 である。

図９は図５の偏向ヨークにおいて使用されている水平コイルの斜視図である。

図１Ｏは図５の偏向ヨーク用の磁心片の周囲に巻回された垂直コイルの正面図で ある。

図１１ａ、ｌｌｂ、ｌｌｃはワイドスクリーン映像管と対応品種の幅狭スクリー ンの映像管との間の形状の幾何学関係を示す図である。

図１２は自己集中型の幅狭スクリーンとワイドスクリーン偏向装置間の様々な電 子ビームの軌跡の関係を示す図である。

図１３は外側電子ビームのずれと管軸位置との関係を示す図である。

図１４は図５の偏向ヨークに関連するＨＯと実効（ＨＯ）磁界分布関数とを示す 図である。

図１５は図５の偏向ヨーク設計に関連する様々な他の収差理論の関数の曲線を示 す図である。

図１６−２４はこの発明を実施した偏向ヨークの実施例に関連する様々な収差理 論関数の曲線を示す図である図２４は上記実施例に対して磁束プロットデータを 採った境界面を示す図である。

図４に、図２のワイドスクリーンフェースプレートを具えたワイドスクリーン映 像管３ｏを示す。図４には、３つの部分図が示されている。映像管３０の管軸の 右側の第１の部分図は、ｚＸ両軸を含む平面に垂直な方向から見た平面図である 。Ｚ軸の左で、これに近接している第２の部分図は、７２両輪を含む平面に垂直 な方向から見た側面図である。Ｚ軸の左側で、これから最も離れている第３の部 分図は、フェースプレート１８の対角線ＤＷに垂直な方向から見た正面図である 。

図４において、パネル２７は、フェースプレート１８の内面に被着したストライ プカラー蛍光体観察スクリーンｖＳＷと、このスクリーンｖＳＷから所定の距離 だけ離れた位置で、パネル２７に取付けられたシャドーマスク１３１とを、有し ている。

映像管３０は、ネック３１と、ベル状フレヤー３３とを含むファンネル２９を有 している。映像管３ｏの上部にはアノード接続部３４が設けられている。図４に は示していないが、インライン電子銃構体が、その後方に向かって管外に延長す る電気的接続ピンをソケットベース３８に挿入した形で、ネック３１の内部に、 配置されている。映像管３０上には、ネック３１の前側部分の周囲と、ベル状フ レヤー３３のフレヤー始端部３２の周囲とに、偏向構体３５が配置されている。

この偏向構体３５を、図４では破線の箱型によって略示しである。

図５には、偏向ヨーク３５と映像管の後部とを含む形で、図４の映像管の一部が 示されている。図５に示すように、偏向構体３５は、映像管に偏向ヨーク４ｏを 装着するためのプラスチックハウジング３６を持っている。

このハウジング３６の後部には、静集中及び色純度の調整をするために、鞘状ビ ームベンダー３７が配置されている。このビームベンダー３７は、箱型に破線で 略示したインライン電子銃構体２８の一部と重なるように配置されている。

図４では、映像管基準線位置３９が管軸２に沿って描かれている。色純度誤差を 避けるため、電子銃構体２８によって発生したインライン電子ビームは、上記管 系準線上に位置する偏向中心から既に偏向されていたかのように、偏向構体３５ によって、蛍光体観察スクリーンＶＳＷに向かって偏向されねばならない。この ようにするため、偏向ヨーク４０の管軸位置は、偏向ヨーク４ｏの偏向面に映像 管基準線３９を位置付けするように調整される。

図６−図１０は、図５の偏向ヨークまたはその構成要素の種々の方向から見た図 を示している。偏向ヨーク４０は、上下鞍型コイル４１ａ及び４１ｂから成る水 平偏向巻線４１を有し、さらにそれぞれ磁心５ｏの上下片の各々の周囲にトロイ ダル状に巻回された２つの垂直コイル４２ａ及び４２ｂより成る垂直偏向巻線４ ２を有している。この鞍型水平コイル４１ａＳｂはハウジング３６のプラスチッ クセパレータの内面に対接して配置され、トロイダル状に巻かれた垂直コイル４ ２ａ１ｂを持っている磁心５０は、プラスチックセパレータの外側を囲んで配置 されしている。

図６．７．９に示されているように、各鞍型コイル４１ａ及び４１ｂは、側部５ ３、巻回前端部５１及び巻回後端部４９を形成するように、巻回された導線を有 し、この形によって窓４６を形成している。側部５３の導線は、図４の映像管３ ０の管軸２にほぼ沿って延びているが、この映像管のフレヤー始端部３２の形状 に従う形状とされている。巻回前端部５１は、はぼ２軸を横断する方向において 、Ｚ軸から離れるように、外側に凸出するようにわん曲している。巻回後端部４ ９は、Ｚ軸にほぼ平行に伸延した直線部であり、ネック３１の形状に従ってＸ及 びＹ方向に湾曲した外形を有している。水平コイル４１ａ及び４１ｂの導線配置 における様々な位置に、空隙またはギャップが形成されていて、磁界分布を修正 し、以下に述べるように、集中誤差とラスター歪とを補正している。

図５．６及びｌＯに、トロイダル状に巻回された垂直偏向コイル４２ａ及び４２ ｂの様々な図を示す。垂直偏向コイル４２ａ、ｂの導線は、インラインカラー映 像管において自己集中に必要とされる所望の磁界高調波分布を生成する線分布と なるように巻回されている。垂直偏向コイル４２ａ、４２ｂの巻回線の内側部分 は、磁心５０の形状によく従って、かつその内面にぴったりと密着配置されてい る。

図６及び７に示すように、垂直及び水平偏向巻線を分離するプラスチックセパレ ータの外側に、透磁性のタブが固着されている。これらのタブの代表例が図８８ 及び８ｂに斜視図として示されている。これらのタブは、後述するように残留集 中誤差及びラスター歪を補正するため、垂直偏向巻線４■によって生成された垂 直磁界を補正するように、角度及び管軸方向の位置を調整して、配置されている 。

良好な偏向感度を与えるために、磁心５０の内面形状及び水平鞍型コイル４１ａ 及び４１ｂの内面形状は、映像管３０のフレヤー始端部付近３２の形状に非常に よく従っている。

フレヤー始端部付近の形状は、映像管の管軸では環状の断面を呈している。任意 の断面における半径ｒは、ガラスの内面形状に対して、下記の多項式により、映 像管スクリーンへ向かって管軸位置２の増加に従って増加する。

ｒ＝ａｏ＝ａｌｚ＋ａ２ｚ”　＋ａ３ｚ”　＋ａ４ｚ’但し、ａ　Ｏ−＋　１０ ．８９４８ ａ　ｌ　−＋６．４６１８１ｘ　１０−”ａ　２　＝　＋１．０９１１９Ｘ　１ ０−’ａ　３　＝＋５．７０６９１ｘ　１０−”ａ　４　＝−２，２８８４５ｘ 　ｉｏ−’である。ｒ及び２は、ｍｍで測定されている。管軸上の点２＝０は、 電子銃側であって、ファンネルとネックとの繋ぎ目に非常に近い位置に位置して いる。ガラス外面の形状は、ガラス内面の形状と似ているが、ガラスの厚さ分だ けずれており、この厚さは、強度を増すために、２方向の距離の増加に従って、 より厚くなっている。

偏向ヨークに自己集中能力を与えるため、水平偏向巻線４１によって生成される 磁界強度は、主偏向領域、即ち偏向磁界の中間領域、即ち電子銃鋼の巻回後端部 に近い偏向磁界の入り口領域と、スクリーン側の巻回前端部に近い出口領域との 中間領域において、はぼピンクフシ３ン形とされている。ビンクッション磁界は 、偏向の方向において強度が増加する非均−磁界である。このような磁界の非均 −磁性は、水平偏向磁界に導入されると、スクリーンの右端及び左端の３時及び ９時の位置±ｘＷにおける集中不良を含む、図２及び図４に示すような観察スク リーンｖＳＷの長軸に沿う集中不良を補正する集中力を生成するように、外側の 青及び赤の電子ビームに対して、これらを発散させる（広げる）ように相異なる 作用をする。

短軸に沿って外側電子ビームを集中させるために、垂直偏向巻１１４２によって 生成される磁界強度は、偏向ユニット４０の主偏向領域においてほぼ樽型とされ ている。樽型磁界は、偏向の方向に沿って強度が減少する非均−磁界である。こ の樽型垂直偏向磁界の湾曲が、短軸の上端及び下端における６時と１２時との両 位置±ＹＷでの集中不良を含む、短軸に沿う集中不良を補正するため、外側ビー ムに対する作用力を発生する。

このピンフッシラン型水平および樽型垂直偏向磁界によって生成された効果の結 果として、対角線りに沿った各点及び２時、５時、８時、１０時の位置の角部の 諸点を含む、観察スクリーン上の全ての点で、実質的に集中が達成される。

水平及び垂直磁界の高調波分布の適切な設計により、偏向ヨーク４０は、他の集 中誤差及び様々な型のラスター歪も補正することができる。例えば、出口領域に ほぼピンクッシタン形の水平偏向磁界を与えることによって、南北ピンクッシタ ン歪補正力が発生する。偏向磁界の出口領域での南北補正ビンクッション磁界を さらに増強するため、磁石４３ａ、４３ｂが、巻回前端部５１のちょうど真上に 、角度調整されて、短軸方向に沿って配置されている。これら磁石４３ａｓｂと して使用される磁石のアイソメトリック図を図８０に示す。

珪素鋼製の４個のタブ４５ａ−４５ｄが、垂直偏向磁界の出口領域の近傍の磁心 ５０の前部に、図７に示すような角度位置で（長軸に対して約４０度の方向）配 置されている。これらタブは、高調波分布を修正するための垂直磁界分路として 主に機能し、コーナートラップ集中誤差及びＡゾーントラップ集中誤差を補正す る。この補正は、その一部分が、垂直磁界分布の第７高調波を修正することによ ってなされる。

主偏向領域の内側窓４６内に角度を調整されて、短軸に沿って配置された１対の 珪素鋼タブ４４ａ、４４ｂが、垂直偏向高調波分布を修正する垂直磁界分路とし て機能する。これらのタブは、集中を改善すると共に、トライレマ補正をするよ うに、垂直偏向磁界の全体的な樽型形状を強める。

巻回前端部５１の水平部５１ａの曲率を真直化することによって、水平偏向磁界 の出口領域近傍での水平偏向磁界の高調波分布を修正し、これによって、かもめ 型（ガルウィング）歪として知られている第２高調波の残留南北ピンクブシロン 歪が、補正される。

集中及びラスター歪をさらに補正するために、別の技術を用いることができる。

この技術は、水平偏向巻線４１に対する巻線分布に、局部的に空間またはギャッ プを導入することを含むものである。例えば、空間４７ａ。

４７ｂは、水平偏向磁界の出口領域において水平偏向磁界のピンクッシ昭ン形を 強めるような態様で巻回前端部領域に配置されている。これによって、南北ビン クッション補正が付加される。巻回後端部領域に空間４８ａ１４８ｂが配置され 、かつ入り口傾城における水平偏向磁界の樽型をより弱い形にして、水平コマ誤 差補正をする。空間５６が側部材５３に導入され、図７に示すような角度位置（ 長軸に対して約２５度の方向）で、主偏向領域に配置されている。これら空間５ ６は、観察スクリーンの３０分位置、即ち２時３０分、３時３０分、８時３０分 及び９時３０分のスクリーン位置での集中誤差を補正する。

偏向ヨーク４０が全ての型の集中誤差及びラスター誤差を補正する必要はない。

例えば、垂直偏向コイル４２ａ、４２ｂは、放射状に巻回して、そのため、バイ アス巻成垂直偏向コイルによって与えられていたほど有効な東西ビンクッション 補正を与えないような形にすることもできる。垂直コマ補正は、映像管３０の電 子銃構体２８の構造中に設けられた磁界分路によって行うことができる。

ワイドスクリーン映像管３０は、比較的広い偏向角を有するように設計されてい る。この点は、図１１ａに概略的に描かれた観察スクリーン■ＳＷの斜視図によ って示されている。このスクリーンは、図２及び４のフェースプレート１８の内 面に配置されている。図示のように、ワイドスクリーン映像管３０は、２θＤＷ の偏向角を有し、この２θＤＷは、観察スクリーンＶＳＷの対角線り上の終端点 （ＰＤＷＩ、ＰＷＤ２）の間の角度として定義されている。但し、２θＤＷの頂 点は、管軸Ｚと管系準線／偏向面３９との交差点ｚＯである。

１６×９ワイドスクリーン映像管３０の場合、偏向角２θＤＷは１０６度である 。１０６度の偏向角は、４×３のアスペクト比の幅狭スクリーンの映像管に共通 する大きな偏向角１１０度に近い。この角度が、映像管３０の全長を比較的短い ものとしている。

さらに、１０６度及び１１０度の映像管双方の観察スクリーンの対角線が同じ長 さのとき、両映像管とも最大水平偏向角２θＨは、概略的に表した平面図によっ て図１１ｂに示されているように、同じ値、２θＨ＝９６’を有している。

この特徴は、偏向ヨークの設計に当たって特別に有利な点となっている。電子ビ ームが、スクリーンの長軸上の点±ＸＷ間で水平偏向角２０Ｈ＝９６″に亘って 長軸の終端点まで偏向されると、電子ビームは、広い観察スクリーンの終端点（ ＰＸＷＩ、ＰＸＷ２）を衝撃する。

これに対し、アスペクト比が４×３の１１０’の映像管で電子ビームが同じ偏向 角２θＨに亘って偏向されたときには、その電子ビームは、４ｘ３１Ｂ！察スク リーンＶＳＮの終端点（ＰＸＮ　１、ＰＸＮ２）すなわち長軸スクリーンの点± ＸＮを衝撃する。

同じ水平偏向角２θＨを維持している結果として、それぞれ広いアスペクト比と 狭いアスペクト比をもつ両映像管の対角線が同じ長さのとき、広いアスペクト比 をもつ映像管のスクリーンの中心到達距離ＴＷは、狭いアスペクト比の映像管の スクリーンの中心到達距離ＴＮよりも大きくなる。中心到達距離は、偏向面と、 映像管の観察スクリーンの中心点に正接するサジタル面との距離として、定義さ れている。図１１ｂでは、中心到達距離ＴＷは、線分（ｚＯｌＣＷ）の長さであ り、同ＴＮは線分（ＺＯｌＣＮ）の長さである。よって、４ｘ３Ｂ察スクリーン ＶＳＮ及び１６×９観察スクリーンｖＳＷの映像管の偏向面が共通の位置に在る と仮定すれば、ＶＳＮはＶＳＷよりも偏向面に接近して位置することになる。

水平偏向巻線に蓄積されるエネルギーは、最大水平偏向角に依存する。アスペク ト比が４Ｘ３の１１０’偏向映像管に対しても、アスペクト比が１６×９の１０ ６６偏向映像管に対しても、この水平偏向角を同じに維持することによって、広 いアスペクト比を持つ映像管用の偏向ヨークに要求される蓄積エネルギーを、４ ×３のアスペクト比を持つ映像管用の偏向ヨークに要求される蓄積エネルギーと かなり接近した値に維持することができるワイドスクリーン映像管が、比較対象 品の幅狭スクリーン映像管に対する別の利点は、両映像管に使用される垂直偏向 巻線がほぼ同じ偏向感度を有するように設計されていると仮定すると、ワイドス クリーン垂直偏向巻線が必要とする最大垂直偏向電流が、幅狭スクリーン用垂直 偏向巻線に必要とする最大垂直偏向電流よりも少ない点である。この利点は、１ １０’の４×３アスペクト比映像管では、実質的に広い最大垂直偏向角２０ＹＮ −８０６であるのに比較して、１０６°のｌ　６Ｘ９アスペクト比の映像管３０ では、最大垂直偏向角が２θＹＮ−６０°と狭いことに由来する。

図１１ｃに示すように、電子ビームを観察スクリーンｖＳＷの終端点（ＰＹＷＩ 、ＰＹＷ２）１．：、即ちスクリーンの短軸上の点±ＹＷ間で偏向させるに必要 な垂直偏向角２θＹＷは、小さい。これに対し、狭いアスペクト比の観察スクリ ーンＶＳＮの実質的に大きい端点（ＰＹＮ１％ＰＹＮ２）間に、即ちスクリーン の短軸上の点±ＹＮ間で、電子ビームを偏向させるには、実質的により大きな最 大垂直偏向角２０ＹＮ−８０°が必要である。

この発明の実施態様として、ワイドスクリーン映像管３０には、自己集中型の偏 向ヨーク４０が設けられている。この偏向ヨークの設計は、最大水平偏向角２θ Ｈが、！１０°の４Ｘ３アスペクト比の映像管の最大水平偏向角と同じであると いう事実を利用している。

図１２に、ワイドスクリーン映像管３０のスクリーンｖＳＷの長軸に沿う３本の インライン電子ビームＲ，Ｇ、Ｂの偏向と、ワイドスクリーンｖＳＷと同じ形状 及びスクリーン対角線を有する通常の１１０”映像管の４×３の狭いアスペクト 比の観察スクリーンＶＳＨの長軸に沿う３本のインライン電子ビームＲ，Ｇ、Ｈ の偏向とを、概略的に示しである。

上述したように、ワイドスクリーン映像管の場合、中心到達距離ＴＷは、幅狭ス クリーンの映像管の場合の中心到達距離ＴＮよりも大きい。これによって、２つ の映像管は同じ最大水平偏向角２θＨを有している。

簡略化のため、図１２では２つの観察スクリーンｖＳＷ及びＶＳＮは、共通の比 較的大きな等価半径ＲＸで表わしている。偏向巻線の設計解析のために、通常の 映像管及びワイドスクリーン映像管双方について管系準線／偏向面３９は管軸上 の点ｚＯで一致し、かつ双方の映像管は、Ｒ，Ｇ、Ｂの電子ビームに対して電子 続出口面５６が一致している電子銃構体を有しているものと仮定する。偏向面か ら管軸に沿った電子続出口面までの距離は、距離ＥＬに等しい。

狭いアスペクト比の観察スクリーンＶＳＮの長袖に沿う集中について、外側のＢ 、Ｒ両軍子ビームの集中の状況を考える。スクリーンの中心ＣＮへビームが到達 する（ランディングする）場合、上記両軍子ビームは偏向面において偏向されな い状態を保っている。電子銃構体における集中用構造は、中心ＣＮにおいてＢ及 びＲの電子ビームが静集中するようにする。このようにするため、各外側電子ビ ームは、電子銃の出口面から管軸に対してθＣＨの角度で射出される。

ガウス水平偏向磁界、即ち均一磁界の場合、ガウス面上、即ちスクリーンの中心 に正接し、映像管の中心到達距離に等しい曲率半径を持つ球面上、の全ての点で 、集中が維持される。ＺＸ面で水平偏向する場合、一旦、点ＣＮにおいて中心集 中がなされると、円弧ＧＳＮ上の全ての点で集中が維持される。よって、水平偏 向の一端では、即ち偏向角θＨでは、均一な偏向磁界が、点ＰＧＮにおいて外側 電子ビームを集中させる筈である。

観察スクリーンＶＳＮは、かなり平坦な湾曲面であるから、両外側電子ビームは 、スクリーン上の点ＰＸＮ。

即ちスクリーンの長軸に沿う最大水平偏向時における３時のスクリーン点に到達 する前に、クロスオーバーする。スクリーンＶＳＨに到達する前の外側電子ビー ムクロスオーバーは、管軸に沿う過集中即ち正の集中誤差を生成する。即ち、ス クリーンＶＳＮ上における青のビームの衝撃点は、赤のビームの衝撃点の右側と なる。

観察スクリーンＶＳＮの長軸に沿う集中を得るために、自己集中偏向システムは 、はぼピンクッシタン形の非均−水平偏向磁界を発生する。ピンクッシタン水平 偏向磁界は、正の第３高調波を含む偏向磁界に相当する。この第３高調波は、外 側のＢ及びＲの電子ビームを互いに発散させるように差動的に移動させる。水平 偏向磁界の基本波成分に対する第３高調波成分の振幅の適切な選択によって、第 ３高調波が生成する外側電子ビームへの発散力は、電子ビームのクロスオーバ一 点を観察スクリーンＶＳＮ上に位置する点に移動させ、それによって外側電子ビ ームの集中がなされる。

図１２に示すように、緑の電子ビームが最大水平偏向角θＨに偏向されたとき、 その軌跡は、電子銃の出口面から偏向面の点０までは管軸に沿う直線ＧＯである 。偏向面では、その軌跡は、軌跡ＧＸにシフトし、ビーム到達点ＰＸＮまで延び る。

外側Ｂ及びＲ電子ビームは、電子続出口面から偏向面まで、初期傾斜軌跡ＢＮＯ 及びＲＮＯをそれぞれ有している。偏向面で、外側電子ビームはピンクッレジン 形水平偏向磁界によって、ＶＳＮと交差する軌跡ＢＮＸ及びＲＮＸに偏向され、 点ＰＸＮに到達する。ビンクッション磁界によって生成される発散作用は、図１ ２において、ガウス面ＧＳＮに対するそれぞれの軌跡の交差点において外側電子 ビームが不足集中していることによって示されている。

外側電子ビームの離隔に関する自己集中水平偏向磁界の影響は、また図１３の曲 線によって示されている。横軸は、映像管の管軸に沿う距離を示し、縦軸は、管 軸に沿う所定の点２における管軸に垂直なｚＸ面での外側電子ビームの水平離隔 量ΔＸＢＲを示す。ΔＸＢＲの負の値は、青の電子ビームの位置が赤の電子ビー ムの右側にあることを表している。

図１３において、実線の曲線５４は、自己集中偏向ヨークを有する通常の１１０ ”偏向の４×３アスペクト比映像管における外側ビームの離隔量を示している。

電子続出口面、即ち管軸位置ＺＥでは、外側ビームの離隔量は−ΔＸＢＲ＝−２ ｓＥである。但し、ｓＥはビームの中心から中心までを基準とした、緑の中心電 子ビームと、赤及び青外側電子ビームのいずれかとの間のＳ間隔である。典型的 な電子銃Ｓ間隔の例は、３４Ｖ１１０°４×３アスペクト比の映像管に使用する ように調整されたＣＯＴＹ−Ｍ電子銃のＳ間隔である。この電子銃の場合、Ｓ間 隔ｓＥは６．５ｍｍであり、外側ビームの離隔量−ΔＸＢＲは一１３ｍｍである 。

スクリーンの中心での集中に必要とされる両外側電子ビームの軌跡間には初期勾 配角２０ＣＮがあるので、外側電子ビームの離隔量は、電子ビームが電子続出口 面から離れて、スクリーン側に移動するにつれて減少する。

図１３の曲線部５４ａによって示されているように、外側電子ビームの離隔量Δ ＸＢＨの大きさは、管軸点ＺＥから管軸点ＺＤＩまでの前偏向（ブリデフレクシ ジン）領域において線形に減少している。管軸点ＺＤＩの近傍で、電子ビームは 、映像管の観察スクリーンの長軸上の３時の位置側への電子ビーム偏向を開始さ せる水平偏向磁界の入り口頚域内に入る。

曲線５４の部分５４ｂは、電子ビームが水平偏向磁界と相互作用しているときの 外側電子ビームの離隔量を示している。この水平偏向磁界は、管軸位置ＺＤＩの 近傍に入り口領域を、管軸位置ＺＤ２の近傍に出口領域を有している。自己集中 偏向ユニットの偏向面は、水平偏向磁界の入り口及び出口領域の中間点、即ち典 型的には主偏向領域内に位置している管軸点ＺＯに位置している。

水平偏向磁界のビンクッション特性に基づいて、分散作用をもつ差動水平力が、 両外側電子ビームに作用する。これによって、均一偏向磁界の場合の外側電子ビ ームの離隔量の変化と比較したとき、偏向領域（ＺＤ　１．２Ｄ２）内において 外側ビームの離隔量ΔＸＢＲは余り急激に変化しない。従って、図１３において 、偏向磁界における湾曲部５４ｂの勾配は、湾曲部５４ａの勾配よりも緩やかに なる。

管軸点ＺＤ２の近傍で水平偏向領域を出た後、外側電子ビームの不足集中状態は 、電子ビームのクロスオーバ一点、即ちΔＸＢＲ＝０の点がガウス面から観察ス クリーンの管軸位置ＺＮＸまで移動した距離に応じた程度まで減少する。これは 、図１３に、後段偏向（ボストデフレション）領域において、位置ＺＤ２におけ る大きさΔＸＢＲ２が観察スクリーン位置ＺＮＸにおける０まで減少する線形曲 線５４ｃによって、示されている。

アスペクト比４×３の映像管の設計を、同じ水平偏向角を有する比較対象品のワ イドスクリーン映像管において使用するため利用しようとすると、問題が生じる 。管軸から測定した同じ水平偏向角θＨを維持するため、図１２に示す中心到達 距離ＴＷは、同じ対角線長を有する４×３アスペクト比映像管の場合の中心到達 距離ＴＮよりも大きくしなければならない。それ故に、ワイドスクリーン映像管 用の観察スクリーンｖＳＷは、管軸方向に偏向面からさらに離れた点に配置され る。

ワイド観察スクリーンｖＳＷの中心ＣＷにおいて集中させるため、図１２の電子 続出口面において各外側電子ビームに与えられる中心集中角は、角度θｃｗであ る。

中心到達距離ＣＷが長いので、この角度は比較対象品である幅狭スクリーンの映 像管の中心集中角θＣＮよりも小さい。均一な水平偏向磁界では、ワイドスクリ ーン映像管における外側電子ビームの集中は、図１２のガウス面ＧＳＷにおける 点で維持される。

一般には、４×３アスペクト比映像管用に設計したヨークを、比較対象品である ワイドスクリーン映像管、即ち同じ水平偏向角、同じ対角線長及び同じスクリー ン形状の映像管に使用したなら、上記ヨークの正の水平第３高調波成分が充分な 発散力を外側電子ビームに与えて、観察スクリーンｖＳＷ上の点ＰＸＷに非常に 近いクロスオーバ一点を与えると期待するであろう。

しかし、このような偏向ヨークをワイドスクリーン映像管に使用したときに実際 に生じるのは、スクリーンＶＳＷよりもかなり背後の点ＰＵに外側ビームのクロ スオーバーが移動した大幅な不足集中の状態である。

この比較的大きな不足集中は、４×３アスペクト比映像管用に設計された偏向ヨ ークの正の水平第３高調波成分の強度が、１６×９アスペクト比映像管において 必要とされるよりも大きいことに起因している。この結果が、両外側電子ビーム に対する過度の発散力となり、観察スクリーンｖＳＷの長袖上の３時の位置ｘＷ に不足集中を生じる。

図１２に示すように、ワイドスクリーン映像管における両外側電子ビームの初期 軌跡ＲＷＯ及びＢＷＯは、電子ビームが偏向面において３時の位置ＸＷ側に偏向 されたとき、軌跡ＲＷＸ及びＢＷＸになる。非均−な水平偏向磁界が過度の差動 的発散力を誘起するので、外側電子ビームに対するクロスオーバ一点は実質的に スクリーンＶＳＷの背後の点ＰＵとなる。これが、中心青ビームの軌跡ＧＸのビ ーム到達点である点ＰＸＷに、不足集中状管を生じる。不足集中の量、−ΔＸＢ ＲＷは、大きなスクリーンのワイドアスペクト比映像管の場合、可成り大きく、 ２ｍｍあるいはそれ以上の不足集中となる。

上記の説明から、４×３アスペクト比映像管用に設計した自己集中型偏向ヨーク を、比較対象の１６×９ワイドアスペクト比映像管に用いると、予想していた集 中状態に近い状態よりもむしろ、ワイドスクリーン上に不足集中状態を形成する ことが理解できる。

図１２の観察スクリーンｖＳＷにおける電子ビームの不足集中に主に貢献してい るのは、偏向面における電子ビームの大きなＳ間隔ＳＷである。大きなＳ間隔は 、ワイドスクリーン映像管は、外側電子ビームの軌跡ＢＷＯ及びＲＷＯの初期勾 配が緩やかであること、即ちスクリーン中心集中角が小さいことの結果である。

偏向面におけるＳ間隔が大きいので、外側電子ビームは、管軸からかなり離れた 点で水平偏向磁界に入る。所定のピンクッシジン水平偏向磁界の場合、これによ って、一方の外側電子ビームが遭遇する水平偏向磁界の強度と、他方の外側電子 ビームが遭遇する水平偏向磁界の強度との間に、実質的大きな差異が生じる。こ れによって、図１２において、両性側電子ビームが点ＰＸＷに向かって角度θＨ だけ偏向されるとき、赤のビームＲと青のビームが水平偏向磁界中を進行すると き、赤のビームは青のビームよりもかなり強い水平偏向磁界の作用を受ける。そ の結果生じる外側電子ビームに対する発散力の増加によって、観察スクリーンｖ ＳＷの前面よりもかなり後方にクロスオーバ一点が形成される。

図１３の曲線５５は、ワイドスクリーン映像管における小さなスクリーン中心集 中角θＣＷが、なぜ観察スクリーンｖＳＷ上での不足集中状態に貢献するかを示 している。電子続出口面、即ち管軸上の位置ＺＥでは、両性側ビームの離隔量は 、比較対象品の幅狭スクリーン映像管と同じ−ΔＸＢＲＥである。この離隔量は 、Ｓ間隔の２倍、即ち一２ｓＥに等しい。

ワイドスクリーン映像管では、電子ビームの軌跡の勾配が緩やかであるから、外 側ビームの離隔量の大きさは少ない率で減少し、図１３の湾曲部５５ａを形成す る。

電子ビームが電子銃出口面から、管軸上の位置ＺＤＩに近い水平偏向磁界の入り 口領域に移動すると、入り口領域での外側電子ビームの離隔量−ΔＸＢＲ３の大 きさは、幅狭スクリーンの映像管での外側電子ビームの離隔量−ΔＸＢＨの大き さよりも大きくなる。その結果、より大きな発散力が外側電子ビームに作用し、 電子ビームが入り口領域点ＺＤＩから出口点ＺＤ２まで偏向領域を通って移動す るとき、外側電子ビームの離隔量をより緩やかに減少させる。これがより緩やか な曲線部５５ｂによって示されている。偏向磁界の出口領域近傍の２０２点にお ける、外側電子ビームの離隔量−ΔＸＢＲ４の大きさは、幅狭スクリーンの映像 管における外側電子ビームの離隔量−ΔＸＢＲ２の大きさよりも実質的に大きく なる。

結果として、偏向ヨーク領域を出た後、外側電子ビームはスクリーンｖＳＷ上に ビームを集中させるのに充分なだけ差動的に偏向されない。図１３に、電子ビー ムが偏向磁界の出口から出た後の外側ビームの離隔量は、曲線部５５ｃとして示 され、電子ビームが管軸上の位置２ＷＸにおいて観察スクリーンに到達したとき 、上記外側ビームの離隔量が−ΔＸＢＲＷの不足集中を生じさせるこの発明の構 成によれば、図５の偏向ヨーク４０は、図４のワイドスクリーン映像管３０にお ける偏向に関連して電子ビームの自己集中を行うように設計されている。この設 計は、同じ最大偏向角、対角線長及びスクリーン形状を有するｌ　６Ｘ９の広い アスペクト比の映像管と、これの比較対象品である４×３の狭いアスペクト比の 映像管とにおける、映像管基準線／偏向面でのＳ間隔の違いと、スクリーン中心 集中角の違いとを、考慮しである。

さらに、本発明の態様によれば、本発明を使用しなかったとしたら１６×９のワ イドアスペクト比のスクリーンの長軸の両端において大きな集中不良が生じるの を除去するために、水平偏向磁界の高調波分布が変更されている。この変更は、 上述した映像管基準線／変更面におけるＳ間隔の違いとスクリーン中心集中角の 違いとに基づいて、主に基本波に対する第３高調波の大きさを変更することによ ってなされる。

上述した集中不良状態を補正するために、より高次の高調波に対する変更も試み られたが、これら高次の高調波成分の変更は、不所望な他の型の集中誤差やラス ター歪を誘起する傾向がある。

不足集中状態を除去するために必要な第３高調波の変化の量は、偏向ヨークの電 子光学的特性を解析する収差理論によって確かめることができる。以下に用いる 表記法は、収差理論において用いられる表記法である。ＨＯ（２）とＨ２（ｚ） とは、ガウス偏向磁界と、水平偏向磁界のべき級数展開式において発生させられ る水平偏向磁界のｘｆ横方向非均−磁界を表す磁界分布関数である。この理論は 、「フィリップス　リサーチ　レポートサブレメンツＪ　（Ｐｈｉｌｉｐｓ　Ｒ ｅ５ｅａｒｃｈＲｅｐｏｒｔｓ　Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔｓ）１９６８年第１１号 のジエイ・カシＢエク（Ｊ、Ｋａａｓｈｏｅｋ）氏による論文のような刊行物及 び、１９８２年５月１１日にジエイ・グロス（Ｊ、Ｇｒｏｓｓ）及びダブりニー ・エイチ・バーコラ（Ｗ、　Ｈ，Ｂ　ａ　ｒ　ｋ　ｏｗ）氏に付与された米国特 許第４３２９６７１号「アラインメント−インセンシティブ　セルフ−コンバー シング　インラインカラーディスプレイＪ　（ＡＩｉｇｎｍｅｎｔ−Ｉｎｓｅｎ ｓｉｔｉｖｅ　Ｓｅｌｆ−ＣｏｎｖｅｒｇｉｎｇＩｎ−Ｌｉｎｅ　Ｃｏ１ｏｒ　 Ｄｉｓｐｌａｙ）のような特許に発表されている。

先に指摘したように、観察スクリーンの長軸に沿う自己集中は、はぼビンクッシ ョン型の水平偏向磁界を必要とする。ピンフッシラン型偏向磁界は、正のＨ２磁 界分布関数によって特徴づけられている。この発明の特徴によれば、ワイドスク リーンの映像管における水平偏向磁界中の第３高調波成分は、比較対象品である 幅狭スクリーンの映像管における第３高調波に対して、下記に示す非均−比に従 って減少させられるべきである。

Ｈ２Ｒ＝ｈ　２　（ＴＷ）＋ｈ　２　（ＴＮ）＝　ｉＨ２１（ＴＶ）＋　＋Ｈ２ １（ＴＮ） 但し、ｈ２＝　１Ｈ２１＋　（Ｈｏｔ及びＴＷ、ＴＮはワイドスクリーン及び幅 狭スクリーンの映像管それぞれでのスクリーンの中心到達距離である。（ＨＯ） 及び（Ｈ２）は、以下に述べるような実効ガウス及びｘｌ非均−磁界分布関数で ある。

上記の式からｈ２は、ガウス偏向によって規準化された磁界分布関数であること に気付くであろう。また、ｈ２、ｆＨＯｌ　、１Ｈ２１がスクリーンの中心到達 距離パラメータＴＷ、ＴＮの関数であることにも気付（であろう。

収差理論では、この実効磁界分布関数（ＨＯ）と（Ｈ２）は、水平偏向磁界の実 効長１ｅに換算して定義されている。この実効長１ｅは、ガウス磁界分布関数Ｈ Ｏの下側の面積に等しい面積と、この間数ＨＯの最大値ＨＯ（ｍａｘ）に等しい 高さとを有する矩形の幅として定義されている。この矩形の中心は、偏向面が位 置している管軸上の点ＺＯの回りに位置している。

図１４に、図４のワイドスクリーン映像管３０において３本のインライン電子ビ ームを偏向させる図５の自己集中型ワイドスクリーン偏向ヨーク４０の１実施例 について、２の関数としてＨＯの曲線５７を示す。縦軸は、任意の単位で目盛ら れ、横軸の零点は磁心５０の入り口端部を基準としている。

図１４に示すように、曲線ＨＯは、Ｚ軸上の点ＺＭにおいて主偏向領域の最大値 ＨＯ（ｍａｘ）に達している。矩形５８は、ＨＯ曲線５７と同じ面積を有し、か つ上記実効長に等しい輻と、ＨＯ（ｍａｘ）に等しい高さとを有している。

収差理論におけるいくつかの簡単化のための仮定に基づいて、実効ガウス磁界分 布関数（ＨＯ）は、実効長にわたって一定値ＨＯ（ｍａｘ）に等しく、他では０ に等しいと定義することができる。すると、電子ビームが水平偏向磁界と作用し た後に、ガウス軌跡に沿って観察スクリーンに到達する位置を計算するのに、こ の＋ＨＯ１をＨＯの代りに用いることができる。

上記同様な簡単化した処理を、実効不均一磁界分布関数（Ｈ２）をめるのに用い ることができる。すると、水平非点収差、即ち集中に関するＨ２の作用を分析す るとき、実際の磁界分布関数Ｈ２の代りに、この（Ｈ２）を用いることができる 。

図１５には、上述したワイドスクリーン偏向ヨークについて、２の関数としてＨ ２の曲線が実線５９で示されている。Ｈ２曲線５９は、偏向磁界の入り目領域、 即ち自身の入り０点の電子銃側で負である。負の値は、水平偏向コイル４１ａ、 ｂの真直な巻回後端部によって一部が生成された樽型磁界を示している。この樽 型磁界は、水平コマ補正を行う。

このＨ２曲線は、偏向面の両側に延在している主偏向領域において殆ど全体的に 正である。正のＨ２の値は水平非点収差補正をするためのビンクッション型偏向 磁界を表わしている。

Ｈ２曲線は、磁心の主偏向領域をスクリーン側に出た後も、主として正の値をと り続け、それによってＮ−Ｓビンクッション歪を補正する。

実効Ｈ２関数（Ｈ２）は、偏向磁界の実効長１ｅ、即ちＺＬｉ　ＺＬ２点間にわ たってＨ２（ｍａｘ）に等しく、他の部分では０に等しい。図１５では、偏向面 上に中心のある矩形６０が関数（Ｈ２）の曲線である。

（Ｈ２）は、第３または第５次収差理論によって計算されたビームの到達位置と 、ガウスビーム到達位置との間の観察スクリーン上における差ΔＸ及びΔｙを記 述する一般収差式を展開するのに用いられる様々な積分式において、実際のＨ２ 関数に対して簡略化された代替値として、収差理論において用いられる。

−例として、水平非点収差の場合、Ｓ２積分は、Ａ４係数を介して集中に関して 主たる影響を及ぼす要因である。但し、 ５２＝２／ＸｓＭＨ２Ｘ　［ｚ−ｚｓ］　”ｄｚ但し、Ｘｓはスクリーンが２軸 上の点ＺＳに位置しているとき、観察スクリーン上におけるガウス偏向点のＸ座 標である。Ｘは電子ビームガウス軌跡のＸ座標であり、この軌跡は２軸上位置の 関数であり、Ａ４係数は下記の水平支点収差式において使用される。

ΔｘＢ−Ｒ＝２Ａ４Ｘｓ’ｘｓ’ 但し、Δｘ　Ｂ−ＲはスクリーンのＸ座標Ｘｓ点における青と赤の外側電子ビー ムの水平離隔量である。ｘｓ’　はスクリーンのＸ座標Ｘｓ点における電子ビー ム軌跡の勾配である。但し、 Ａ４　＝　（３／　（２ＴＯ））［１−λ／６］　−８２Ｔｏはスクリーンの中 心到達距離、λ＝１ｅ／Ｄ、Ｄは偏向面とサジタル面間の距離である。

Ｓ２積分に関する上記の式から、Ｓ２積分の独立変数が重みづけられたＨ２の式 ８２Ｘ　［ｚ−ｚｓ　］　’であることに気付く。この独立変数は、図１５に破 線の曲線６■として示されている。曲線６１は偏向面近傍に頂上を持つ正のロー ブ６１ａによって主に構成されている。Ｓ２積分は、曲線６１の下の面積に比例 し、従って大きな正のロー１６１ａがあることにより正である。

水平偏向巻線の適正な設計によって、Ｓ２積分は、上記定義したＡ４係数が０に なる点まで正にされ、それによって水平非点収差を除去、即ちΔｘＢ−Ｒ＝Ｏに できる。

上述したように、Ｓ２積分の独立変数は重みづけられたＨ２式Ｈ２Ｘ　［ｚ−Ｚ ｓ　］　”である。実効Ｈ２関数（Ｈ２１を使用することによって、このＳ２積 分式は、５２−２１Ｈ２１／Ｘｓ”ｆＸ　（ｚ−ｚｓ）　”ｄｚに簡略化される 。

よって、Ｓ２は観察スクリーンからの電子ビームの２輪距離の自乗によって重み づけされたガウス軌跡の積分に比例するものとなる。但し、積分は、実効長１ｅ にわたってだけなされる。

解析の一部として実効磁界分布関数（ＨＯ）、［（２）を用いて、ワイドスクリ ーン映像管における偏向ヨークに必要とされる自己集中パラメータの解析をする と、既に定義した所要の非均−比Ｈ２Ｒは、となる。但し、 ｄ＝ＴＷ＋ＴＮ λ＝１．÷ＴＮ である。

上記の式から、ｄがワイドスクリーンと幅狭スクリーンの中心到達距離の比であ ること、λが水平偏向磁界の実効長と幅狭スクリーンの中心到達距離との比であ ることに気付くであろう。

比λ＝１＠　＋ＴＮが比ｄ冨ＴＷ−１−ＴＮに比較して小さいという事実に基づ いて更に簡略化をすることができる。非均−比Ｈ２Ｒの式は、 Ｈ２Ｒ＝１／ｄ となる。

同様な解析が、比較対象品である幅狭スクリーン映像管からの中心到達距離の差 に基づいてワイドスクリーン映像管に存在する更に過酷な幾何学的不足集中状態 を補償するようなＳ２積分の比を作るために、ワイドスクリーン偏向ヨークにお いて水平第３高調波を減少させる必要性に対して、行うことができる。Ｓ２比Ｓ ２Ｒは、５２Ｒ＝８２　（ＴＷ）＋８２　（ＴＮ）として定義される。但し、先 に定義したＳ２積分式は、各中心到達距離ＴＷ及びＴＮのパラメータになる。

収差理論に基づいて、ワイドスクリーン偏向ヨーク設計する場合、比較対象品で ある幅狭スクリーン偏向ヨーク設計の第３高調波成分に対してワイドスクリーン 偏向ヨークの第３高調波成分を修正するとき、以下のＳ２比式を満足すべきであ る。

比λの値が比ｄの値よりも大幅に小さいとき、Ｓ２比は、次式の通り簡略化でき る。

５２Ｒ＝１／ｄ これは、上述した簡略化されたＨ２比、即ちＨ２Ｒの場合と同じ要件である。

図１５から水平偏向磁界の実効長１ｅにわたって、８２曲線６１及びＨ２曲線５ ９は、それぞれ同様な正のローブ６１ａ及び５９を示していることに気づく。こ れら正のロープは水平非点収差補正に対する主たる影響要素である。よって、２ つの比 ５２Ｒ＝Ｈ２Ｒ＝ｌ／ｄ の同一性を、これを基に説明することができる。

この発明の一態様によれば、ワイドスクリーン用の水平偏向磁界の第３高調波成 分は、１　／ｄ、即ちワイドスクリーン映像管と幅狭スクリーン映像管における 中心到達距離の逆数に等しい、非均−比またはＳ２比を与えるような量だけ、比 較対象品である映像管における第３高調波成分に対して減少させるべきである。

ワイドスクリーン及び幅狭スクリーン映像管は、共に同じ水平偏向角２θＨと同 じ対角線長を有しているので、スクリーンの中心到達距離ＴＷ及びＴＮと、映像 管観察スクリーンアスペクト比αＷ１αＮとの間には、下記の幾何学関係が存在 する。

ｄ＝ＴＷ＋ＴＮ＝　〔ｌ＋６ｍ−”）／　（１＋α、−１〕但し、αＷ及びαＮ はそれぞれワイド及び狭いアスペクト比映像管の観察スクリーンのアスペクト比 に等しい。

中心到達距離とアスペクト比との間に上記の関係があるので、地均−比Ｈ２Ｒは 、下記のように表される。

Ｈ２Ｒ＝ｌ／′ｄ＝　〔ｌ＋α、−”）／（１＋α−〕例えば、４×３の狭いア スペクト比の場合αＮ＝１゜３３であり、ワイドアスペクト比の場合にはαＷ＝ １゜７８であるので、Ｈ２比は Ｈ２Ｒ＝０．９２ となる。

上記の関係から、ワイドアスペクト比映像管の観察スクリーンの長軸の端部にお いて集中を維持するためには、比較対象品である自己集中型に設計された幅狭ス クリーンの偏向ヨークにおける第３高調波に対して自己集中型ワイドスクリーン 偏向ヨーク設計における水平偏向磁界の第３高調波を減少させることが有利であ ることに気づく。この第３高調波は、非均−比Ｈ２ＲまたはＳ２比Ｓ２Ｒを上記 ２つの映像管の中心到達距離の比に等しくできる量だけ、減少させられる。この ようにして、観察スクリーンの長軸の端部における水平非点収差は、実質的に補 正され、例えば誤集中の量は約１．５ｍｍまたはそれより小さく減少させられる 。

水平偏向角、中心到達距離及び対角線長が増大したとき、及びアスペクト比が広 くなったとき、例えば対角線長が６６　ａｍ　（２６Ｖ）と９６．５ｃｍ（３８ Ｖ）との相互間で、アスペクト比が１．６７　（５Ｘ３）と２．０（２Ｘｌ）と の相互間間で、および水平偏向角が９６″近傍という大きな値になったとき、上 述した関係の重要性が増す。

水平第３高調波は、図６．７．９の各水平コイル４１ａ及び４１ｂの場合、水平 偏向軸から離れた角度位置にある側部５３における導線の数を増加させることに よって、都合よく減少させることができる。これらの位置に導線を配置すると、 窓４６を狭め、水平偏向磁界をより小さなビンクッション型とし、それによって 正の第３高調波の振幅を減少させ、かつ正のＨ２磁界分布の振幅を減少させるこ とになる。１６Ｘ９アスペクト比の映像管の長軸に沿って自己集中を行わせるた めに、これら導線の数と角度配置の変更は、非均−比Ｈ２ＲまたはＳ２比Ｓ２Ｒ が中心到達距離ｄの逆数に等しい状態を満足するように行われる。

より高次の高調波も、不足集中状態を除去するために変更することができるが、 このような変更は、他の誤差を引き起こす可能性がある。例えば、水平第５高調 波は、強すぎる正の第３高調波の影響を緩和するように修正することができる。

しかし、これに伴って、Ｎ−３かもめ型誤差が悪化し、コーナー集中誤差を引き 起こすという不都合が生じる。その様な訳で、本発明では、Ｈ２比またはＳ２比 を調整することによって第３高調波を調整して自己集中を達成することが、主た る補償機構となっている。

表■にワイドスクリーン映像管３０用の偏向ヨーク４０の一実施例における、自 己集中に伴う様々なパラメータを示す。

表　■ Ｄ　Ｗ　＝　８６．３０１ ２ＸＷ＝７５．２Ｃ！１ ２ＹＷ＝４２．２ｃｍ 水平コイル長≠８２．５■ 磁心長＝　４３．１論 ±ｘＷにおけるサジタル 面からの高さ＝　４２ｍ ±ＸＹにおけるサジタル 面からの高さモ２０− スクリーンコーナでのサジタル 面からの高さ３５９ｍ ＴＮ−３５２，７■ ＴＷ＝３８４．２ｍ 水平コイルの背面からの偏向面 の２方向のずれ−５４，３ｍ ｊａｎ　（θＣＮ　）＝　０．０１４３２０３Ｔａｎ　（θＣＷ　）　−０，０ １３３９１２ｓ　Ｎ　＝　１０．１０２ｍ ２　ｓ　Ｗ　＝　１０．２９０− ２θＤＷ＝１０６’ ２θＤ　Ｎ　−１１０゜ 特表千６−５０４８７２　（１４） ２０Ｈ＝９６” ２　θＹ　Ｗ　−６０’ ２０Ｙ　Ｎ　−８０’ １ｅ−６９，１■ αＷ　−１，７８ αＮ　−１，３３ 磁心入り口からの偏向面の ２方向のずれ＝　３１．４ｍ この実施例の垂直偏向コイルの場合、導線の角度分布は、高調波的に分解したと き、基本波ＡＯに対して正規化された下記の係数を有している。

Ａ３／ＡＯ＝−０，２５Ａ５／ＡＯ＝＋０．０８Ａ７／ＡＯ＝ＯＡ９／ＡＯ＝− ０，５５この実施例の場合の水平磁界分布関数ＨＯ１Ｈ２、Ｈ４及び垂直分布関 数ｖＯ１ｖ２、ｖ４を図１６−２１　ニ示す。

本実施例の磁界を説明する別の方法は、磁界強度Ｈのスカラーポテンシャルマの 高調波の曲線によるものである。このスカラーポテンシャルの高調波は、磁界強 度の高調波に直接に関連し、かつ奇数高調波だけを発生する６図２２及び図２３ は、水平及び垂直スカラーポテンシャルの最初の５つの高調波を示したものであ る。これらポテンシャルは、ワイドスクリーンのフレヤー始端部の内面形状によ って決められかつその始端部分に含まれているが、その内面から２．５ｍｍだけ 離れている回転面にわたって測定した磁束プロッタデータから計算されたもので ある。このデータを得た回転面を図２４に示す。

特表千６−５０４８７２　（１６） −一 ３ヰｖ／ｌｉｐ　：デタークリＨＯ Ｚ　（ｍｍ） Ｚ　（ｍｍ） Ｚ　（ｍｍ） Ｚ　（ｍｍ） Ｚ　（ｍｍ） Ｚ　（ｍｍ） Ｚ　（ｍｍ） Ｚ　（ｍｍ） Ｚ　（ｍｍ） Ｚ　（ｍｍ） Ｚ　（ｍｍ） 補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成４年１１月１１日−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．自己集中型ワイドスクリーンカラー映像管装置であって； ファンネル（２９）と、映像管の一端にあるネック（５１）内に配置された３本 のインライン電子ビーム用の電子銃構体（２８）と、上記映像管の他端に設けら れ幅広観察スクリーン（ＶＳＷ）を有するフェースプレート（１８）とを、有し 、上記観察スクリーンは、同じ対角線長と、同じスクリーン形状と、各々の長軸 の両端間を管基準線から測定したとき同じ水平偏向角を有しアスペクト比が約１ ．３３である幅狭観察スクリーンを有する比較対象品である幅狭スクリーンのイ ンラインカラー映像管に対して広いアスペクト比を有する如きワイドスクリーン インラインカラー映像管（３０）と、水平偏向巻線（４１）及び垂直偏向巻線（ ４２）を含み、上記ファンネルのフレヤー始端部（３２）の近傍に配置されると ともに上記管基準線とヨーク偏向面を実質的に一致させるように上記ワイドスク リーン映像管の管軸に沿った位置に位置する自己集中型ワイドスクリーン偏向ヨ ーク（４０）とを有し； 上記幅広観察スクリーンの長軸の両端において実質的に水平非点収差補正をする ために、上記水平偏向巻線は、ＴＷを上記ワイドスクリーン映像管における到達 距離、ＴＮを上記比較対象品である幅狭スクリーンの映像管における上記到達距 離として、到達距離の比ｄをｄ＝ＴＷ／ＴＮと定義し、非均一比Ｈ２Ｒを、上記 幅狭スクリーン映像管に関連する比較対象品である幅狭スクリーン用の自己集中 ヨークにおける実効Ｈ２磁界分布関数に対する、上記ワイドスクリーンヨークに おける水平偏向磁界の実効Ｈ２磁界分布関数の比としたとき、非均一比Ｈ２Ｒが 到達距離の比の逆数に実質的に等しいという要件を満足する実効Ｈ２磁界分布関 数を上記ヨークに生じさせる第３高調波成分を含む水平偏向磁界を有するように 構成された、自己集中ワイドスクリーンカラー映像管装置。 ２．上記ワイドスクリーンヨークが、上記非均一比に従って、上記幅狭スクリー ンのピンクッション型水平偏向磁界よりもかなり弱いピンクッション型水平偏向 磁界を有し、何の手段も構じなければ上記幅広観察スクリーンのかなり背後に外 側電子ビームのクロスオーバー点を形成することになる、上記観察スクリーンの 長軸の両端に存在する不足集中状態を除いたことを特徴とする、請求項１に記載 の装置。 ３．上記ワイドスクリーンの映像管における上記偏向面における外側電子ビーム のＳ間隔が、上記幅狭スクリーンの映像管のそれよりも大きく、それによって、 上記幅狭スクリーンのヨークの上記水平偏向磁界によって生成される差動的な作 用力と比較したとき、上記電子ビームが上記ピンクッション形の水平偏向磁界を 通過することによって生成されるより大きな発散性の差動的な作用力に、上記外 側電子ビームがさらされることを特徴とする、請求項２に記載の装置。 ４．上記ワイドスクリーン映像管におけるスクリーン中心の集中角が、上記幅狭 スクリーンの映像管よりも小さく、それによって、上記幅狭スクリーンのヨーク の上記水平偏向磁界によって生成される差動的な作用力と比較したとき、上記電 子ビームが上記ピンクッション形の水平偏向磁界を通過することによって生成さ れる発散性のより大きな差動的作用力に、上記外側電子ビームがさらされること を特徴とする、請求項３に記載の装置。 ５．上記幅広観察スクリーンが、６６ｃｍと９６．５ｃｍとの間の大きな対角線 長を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。 ６．上記広いアスペクト比の値が、実質的に、１．６７と２．０との間に在るこ とを特徴とする、請求項１に記載の装置。 ７．上記広いアスペクト比が約１．７８で上記水平偏向角が約９６°の場合、上 記幅広スクリーンの対角線の両端間を上記管基準線から測定したワイドスクリー ン偏向角が約１０６°となることを特徴とする、請求項１に記載の装置。 ８．上記幅広観察スクリーンが、実質的に６６ｃｍと９６．５ｃｍとの間の大き な対角線長を有することを特徴とする、請求項７に記載の装置。 ９．上記幅広観察スクリーンの対角線長が約８６．３ｃｍであることを特徴とす る、請求項８に記載の装置。 １０．上記スクリーンの中心到達距離の比の逆数が実質的に０．９２であること を特徴とする、請求項９に記載の装置。 １１．上記ワイドスクリーン映像管における、スクリーン中心集中角が上記幅狭 スクリーン映像管のそれよりも小さく、上記映像管基準線での外側電子ビームの Ｓ間隔が上記幅狭スクリーン映像管のそれよりも大きいことを特徴とする、請求 項１に記載の装置。 １２．上記ワイドスクリーンヨークが、上記非均一比に従って、上記幅狭スクリ ーンよりもかなり弱いピンクッション型水平偏向磁界を有し、何の手段も構じな ければ上記幅広観察スクリーンのかなり背後に外側電子ビームのクロスオーバー 点を形成することになる上記観察スクリーンの長軸の両端部に存在する不足集中 状態を除いたことを特徴とする、請求項１に記載の装置。 １３．上記ワイドスクリーン映像管における上記偏向面での外側電子ビームのＳ 間隔が上記幅狭スクリーンの映像管のそれよりも大きく、それによって、上記幅 狭スクリーンのヨークの上記水平偏向磁界によって生成される差動的な作用力と 比較したとき、上記電子ビームが上記ピンクッション形状の水平偏向磁界を通過 することによって生成される発散性のより大きな差動的作用力に、上記外側電子 ビームがさらされることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。 １４．上記ワイドスクリーン映像管におけるスクリーン中心の集中角が、上記幅 狭スクリーンの映像管のそれよりも小さく、それによって、上記幅狭スクリーン のヨークの上記水平偏向磁界によって生成される差動的な作用力と比較したとき 、上記電子ビームが上記ピンクッション形状の水平偏向磁界を通過することによ って生成される発散性のより大きな差動的作用力に、上記外側電子ビームがさら されることを特徴とする、請求項１３に記載の装置。 １５．自己集中型ワイドスクリーンカラー映像管装置であって； ファンネル（２９）と、映像管の一端にあるネック（３１）内に配置された３本 のインライン電子ビーム用の電子銃構体（２８）と、上記映像管の他端に設けら れ幅広観察スクリーン（ＶＳＷ）を有するフェースプレート（１８）とを、有し 、上記観察スクリーンは、同じ対角線長と、同じスクリーン形状と、長軸の両端 間を管基準線から測定したとき同じ水平偏向角を有し、アスペクト比が約１．３ ３である幅狭観察スクリーンを有する比較対象品である幅狭スクリーンのインラ インカラー映像管に対して広いアスペクト比を有する如きワイドスクリーンイン ラインカラー映像管（３０）と、水平偏向巻線（４１）及び垂直偏向巻線（４２ ）を含み、上記ファンネルのフレヤー始端部（３２）の近傍に配置されるととも に上記管基準線とヨーク偏向面を実質的に一致させるように上記ワイドスクリー ン映像管の管軸に沿った位置に位置する自己集中型ワイドスクリーン偏向ヨーク （４０）と、を有し、 上記幅広観察スクリーンの長軸の両端において実質的に水平非点収差を補正する ために、上記水平偏向巻線は、水平偏向磁界の実効長にわたって、上記幅狭スク リーンの映像管に付属する比較対象品である自己集中型幅狭スクリーンヨークに おいて必要とされる水平偏向磁界よりもかなり弱いほぼピンクッション型の水平 偏向磁界を有するように構成されていて、何の手段も構じなければ、上記幅広観 察スクリーンの可成り背後に外側電子ビームのクロスオーバー点を形成すること になる、上記幅広観察スクリーンの長軸の両端点に存在する不足集中状態を除い たことを特徴とする、自己集中ワイドスクリーンカラー映像管装置。 １６．上記ワイドスクリーン映像管における偏向面での外側電子ビームのＳ間隔 が、上記幅狭スクリーン映像管よりも大きく、それによって、上記幅狭スクリー ンのヨークの上記水平偏向磁界によって生成される差動的な作用力と比較したと き、上記電子ビームが上記ピンクッション型の水平偏向磁界を通過することによ って生成される発散性のより大きな差動的な作用力に、上記外側電子ビームがさ らされることを特徴とする、請求項１５に記載の装置。 １７．上記ワイドスクリーン映像管におけるスクリーン中心の集中角が、上記幅 狭スクリーンの映像管のそれよりも小さく、それによって、上記幅狭スクリーン のヨークの上記水平偏向磁界によって生成される差動的な作用力と比較したとき 、上記電子ビームが上記ピンクッション型の水平偏向磁界を通過することによっ て生成される発散性のより大きな差動的な作用力に、上記外側電子ビームがさら されることを特徴とする、請求項１６に記載の装置。 １８．自己集中型ワイドスクリーンカラー映像管装置であって； ファンネル（２９）と、映像管の一端にあるネック（３１）内に配置された３本 のインライン電子ビーム用の電子銃構体（２８）と、上記映像管の他端に設けら れ幅広観察スクリーン（ＶＳＷ）を有するフェースプレートとを、有し、上記観 察スクリーンは、同じ対角線長と、同じスクリーン形状と、長軸の両端間を管基 準線から測定したとき同じ水平偏向角を有するが、スクリーン中心勾配角と映像 管基準線における外側電子ビームのＳ間隔とは異にする、アスペクト比が約１． ３３である狭い観察スクリーンを有する比較対象品である幅狭スクリーンのイン ラインカラー映像管に対して広いアスペクト比αＷを有するワイドスクリーンイ ンラインカラー映像管（３０）と、 水平偏向巻線及び垂直偏向巻線を含み、上記ファンネルのフレヤー始端部近傍に 配置されるとともに上記基準線とヨーク（偏向）面を実質的に一致させるように 上記ワイドスクリーン映像管の管軸に沿った位置に位置する自己集中型ワイドス クリーン偏向ヨーク（４０）と、を有し、 上記幅広観察スクリーンの長軸の両端部において実質的に水平非点収着を補正す るために、上記水平偏向巻線は、水平偏向磁界の実効長にわたって、上記幅狭ス クリーンの映像管に付属する比較対象品であるの自己集中型幅狭スクリーンヨー クにおいて必要とされる水平偏向磁界から変更されたほぼピンクッション型の水 平偏向磁界を有するように構成され、上記変更は、上記各映像管基準線における 上記スクリーン中心勾配角の差異と各映像管基準線における外側電子ビームのＳ 間隔の差異とに基づいて行われ、何の手段も構じなければ上記幅広観察スクリー ンのかなり背後に外側電子ビームのクロスオーバー点が形成されることになる、 上記幅広観察スクリーンの長軸の両端部に存在する不足集中状態を除いたことを 特徴とする、自己集中ワイドスクリーンカラー映像管装置。 １９．上記広いアスペクト比の値が、実質的に１．６７と２．０との領域間に在 ることを特徴とする、請求項１８に記載の装置。 ２０．上記広いアスペクト比の値が約１．７８であり、上記水平偏向角が約９６ °の場合、上記観察スクリーンの対角線の両端間を上記管基準線から測定したワ イドスクリーン偏向角が約１０６°となることを特徴とする、請求項１８に記載 の装置。 ２１．上記幅広観察スクリーンが、実質的に６６ｃｍと９６．５ｃｍとの間の大 きな対角線長を有することを特徴とする、請求項１４に記載の装置。 ２２．上記幅広観察スクリーンの対角線長が約８６．３ｃｍであることを特徴と する、請求項２１に記載の装置。 ２３．上記広いアスペクト比が約１．７８であり、上記水平偏向角が約９６°の 場合、上記観察スクリーンの対角線の端部を上記管基準線から測定したワイドス クリーン偏向角が約１０６°となることを特徴とする、請求項２１に記載の装置 。 ２４．自己集中型ワイドスクリーンカラー映像管装置であって； ファンネル（２９）と、映像管の一端にあるネック内に配置された３本のインラ イン電子ビーム用の電子銃構体（２８）と、上記映像管の他端に設けられ幅広観 察スクリーン（ＶＳＷ）を有するフェースプレート（１８）とを、有し、上記観 察スクリーンは、同じ対角線長と、同じスクリーン形状と、長軸の両端管の管基 準線から測定したとき同じ水平偏向角を有し、アスペクト比αＮが約１．３３で ある幅狭観察スクリーンを有する比較対象品である幅狭スクリーンのインライン カラー映像管に対して広いアスペクト比αＷを有する、ワイドスクリーンインラ インカラー映像管（３０）と、 水平偏向巻線（４１）及び垂直偏向巻線（４２）を含み、上記ファンネルのフレ ヤー始端部（３２）近傍に配置されるとともに上記基準線とヨーク偏向面を実質 的に一致させるように上記ワイドスクリーン映像管の管軸に沿った位置に位置す る自己集中型ワイドスクリーン偏向ヨーク（４０）と、を有し、 上記幅広観察スクリーンの長軸の両端において実質的に水平非点収差を補正する ために、上記水平偏向を線は、非均一比Ｈ２Ｒを、上記幅狭スクリーン映像管に 付属する比較対象品である幅狭スクリーンの自己集中ヨーク用の水平偏向磁界の 実効Ｈ２磁界分布関数に対する上記ワイドスクリーン用の水平偏向磁界の実効Ｈ ２磁界分布関数の比としたとき、この非均一比Ｈ２Ｒが〔１＋αｗ−２〕／〔１ ＋α銃−２〕に実質的に等しいという条件をを満足する上記ヨーク用の実効Ｈ２ 磁界分布関数を生じる第３高調波成分を呈する水平偏向磁界を有するように構成 された自己集中ワイドスクリーンカラー映像管装置。 ２５．上記広いアスペクト比の値が、実質的に１．６７と２．０との間の領域に 在ることを特徴とする、請求項２４に記載の装置。 ２６．上記広いアスペクト比が、上記Ｈ２比を実質的に０．９２とする約１．７ ８であることを特徴とする、請求項２５に記載の装置。