JPH0754663B2 - コイル結合度自動調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば垂直コイル及び水平コイルを具えたテ
レビジョン用の偏向ヨークの如く、一対のコイルを互い
に組み合せてなるコイル装置の製造工程に於て、一対の
コイルの相対的な位置決めを自動的に行なう装置に関す
る。

〔従来の技術〕

テレビジョン用偏向ヨークは第７図に示す如く、メガホ
ン状のコイルセパレータ（72）の外周に環状のフェライ
トコア（71）を嵌めると共に、コイルセパレータ（72）
の内周面には水平コイル（70）を装備し、フェライトコ
ア（71）には垂直コイル（７）を巻装して構成される。
両コイル（７）（70）は、端子（73）を経て入力される
励磁電流信号により、電子銃から放出される電子ビーム
を水平方向或は垂直方向に偏向せしめるものである。

偏向ヨークに於ては、両コイル（７）（70）の互いの電
磁誘導的な結合度を可及的に零に近づけ、相互干渉を阻
止する必要がある。元々、両コイル（７）（70）は互い
の電磁誘導結合度が略最低値となる相対位置で組み立て
られているが、偏向ヨークの性能を上げるには更に精度
の高い位置決めが必要である。この為、従来よりコイル
セパレータ（72）に対してフェライトコア（71）を回転
方向（第７図中矢印の方向）に若干の遊びをもって嵌
め、水平コイル（70）に対する垂直コイル（７）の位相
角度の微調整を施すことが行なわれている。

即ち、第９図に示す如く一方のコイル（70）に正弦波信
号を発生する電源（22）を接続すると共に、他方のコイ
ル（７）に例えばオシロスコープ等の電磁誘導起電力検
出手段（23）を接続し、フェライトコア（71）の回転移
動に基づく誘起電圧の変化を観察し、誘起電圧が最小値
となる位置に両コイルを固定するのである。

両コイル（７）（70）の電磁誘導結合度を表わす指標と
して下記で表わされるクロストーク値ｘを用いる。

ここで、V₁：一方のコイル（70）に入力される一次電圧 V₂：他方のコイル（７）から出力される二次電圧 第８図に示す如く、水平コイル（70）を固定して垂直コ
イル（７）を回転せしめることにより、両コイルの電磁
誘導結合度が変化して、上記クロストーク値ｘが増加或
は減少する。

第６図は、横軸を両コイルの互いの位相角度θ（度）、
縦軸を上記クロストーク値ｘとして、電磁誘導結合度の
変化を定性的に表わしたものである。クロストーク値ｘ
は下に凸の二次曲線に近い特性変化を示し、ある位相角
度θ_０（略90度）に於て最小値x₀を有する。以下このと
きの位相角度θ_０はクロストーク値x₀をディップ点とい
う。

偏向ヨークに於ては垂直コイル（７）と水平コイル（7
0）とをディップ点にて固定する必要がある。ところが
第６図に示す如く、ディップ点x₀の付近に於けるクロス
トーク値ｘの反応はθの変化に対して鈍感であり、正確
にディップ点にて両コイルを位置決めするには極めて微
妙な調整操作が必要である。

従来は、熟練した調整作業者がオシロスコープの画面を
見ながら微妙なタッチでフェライトコア（71）を回転さ
せ、上記調整作業を行なっていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記調整作業を迅速に行なうには高度の熟練を要し、作
業者には肉体的、精神的に大きな負担がかかっていた。
又、手動調整である為、調整精度に限界があるばかりで
なく調整値にバラツキが多く、これが偏向ヨークの性能
向上を阻んでいた。

〔問題点を解決する為の手段〕

本発明は、一対のコイル（７）（70）を具えたコイル装
置を自動的にディップ点へ位置調節することが出来るコ
イル結合度自動調整装置を提供するものである。

本発明のコイル結合度自動調整装置は、第１図に示す如
くコイル装置を保持して一対のコイル（７）（70）の相
対位置を制御信号に応じて変化せしめる駆動機構（１）
と、一方のコイル（７）へ一次電圧V₁を入力すると共
に、他方のコイル（70）から出力される二次電圧V₂を検
知し、一対のコイル（７）（70）の電磁誘導結合度とし
て、一次電圧V₁に対する二次電圧V₂の比（V₂／V₁）の対
数値、或いは該対数値に比例する値を検出する手段
（２）と、該検出手段によって検出された電磁誘導結合
度の変化を検知して、電磁誘導結合度が最小となる両コ
イル（７）（70）の相対位置を検索すると共に、該検索
過程にて、検出された電磁誘導結合度の大きさに応じて
検索ステップ幅を可変設定し、電磁誘導結合度が所定値
よりも小さいときは微小ステップ幅を設定する演算処理
手段（３）と、前記駆動機構（１）に対し、前記演算処
理手段（３）にて設定される探索ステップ幅に応じた駆
動制御信号を作成すると共に、電磁誘導結合度が最小値
に最も接近したときに駆動機構（１）を停止せしめる停
止制御信号を作成する制御手段（４）とから構成され
る。

〔作用〕

未調整のコイル装置をコイル結合度自動調整装置に取付
けて調整操作の開始指令を与えると、検出手段（２）が
一対のコイル（７）（70）の結合度（例えばクロストー
ク値ｘ）の測定を開始し、同時に駆動機構（１）が動作
して一方のコイル（７）を他方のコイル（70）に対して
任意の一方向に微動せしめる。

演算処理手段（３）は、先ずこのときの結合度の変化を
検知して、コイル結合度を最小化するためのコイルの移
動調整方向を判断する。

制御手段（４）は、演算処理手段（３）によって判明し
た調整方向へコイル（７）を移動せしめるべく、駆動機
構（１）に対し駆動制御信号を発する。

これによって駆動機構（１）が徐々に両コイル（７）
（70）の相対位置を変化せしめ、コイルの結合度は最小
値へ向かう。

この過程で、検出手段（２）は連続的に或は一定のサン
プリング周期で結合度を測定し、演算処理手段（３）は
常に結合度の変化を監視している。そして、演算処理手
段（３）は、両コイル（７）（70）に設定すべき相対位
置を、電磁誘導結合度の大きさに応じた検索ステップ幅
で可変設定しつつ、各ステップでの電磁誘導結合度に基
づき、電磁誘導結合度が最小となる両コイル（７）（7
0）の相対位置を検索すると共に、該検索過程にて、電
磁誘導結合度が所定値よりも大きいときは大なるステッ
プ幅を、所定値よりも小さいときは微小ステップ幅を設
定する。

この結果、両コイルの相対位置が最適位置から大きくず
れている期間は探索手続きが迅速に進み、両コイルの相
対位置が最適位置に接近した後は、精度の高い探索が行
われる。

結合度が最小値に至ると、結合度の変化量が一旦零とな
り、その後は零に至るまでの変化方向とは逆方向に変化
する。演算処理手段（３）は結合度の変化量が零となる
時点を検知し、このとき制御手段（４）は演算処理手段
（３）からの指令により停止制御信号を作成して駆動機
構（１）を停止せしめる。この結果、コイル装置は結合
度の最小値にて正確に位置決めされるのである。

尚、駆動機構（１）は、動力源として例えばステッピン
グモータを用いることにより、高精度な位置制御を行な
うものを容易に製造することが出来る。

検出手段（１）は例えば第９図に示す従来のものが使用
可能である。

又、演算処理手段（３）及び制御手段（４）は、例えば
結合度の最小値を自動的且つ高精度に探索するプログラ
ムが書き込まれたマイクロコンピュータによって構成す
ることが可能である。

〔発明の効果〕

本発明に係るコイル結合度自動調整装置によれば、コイ
ル装置の電磁誘導結合度を自動的に且つ高精度に調整す
ることが出来る。従って、調整作業者の負担がなくなる
ばかりでなく、コイル装置の性能が向上する。

〔実施例〕

第１図は、本発明に係るコイル結合度自動調整装置の全
体構成を表わすブロック図であって、第２図乃至第５図
は該装置を偏向ヨークのクロストーク調整機に実施した
一例を示している。

駆動機構（１）は第２図に示す如く、偏向ヨーク（74）
が載置される基台（13）と、偏向ヨーク（74）のコイル
セパレータ（72）を下圧して偏向ヨーク（74）を基台
（13）上に固定する複数のクランプ片（11）と、偏向ヨ
ーク（74）のフェライトコア（71）を挾圧して回転せし
める一対の調整片（12）（12）とを具え、該調整片（1
2）（12）は、ステッピングモータ（10）によって正逆
に回転制御される主軸（15）の上端部に装備された往復
装置（16）上に互いに対向して設けられ、該装置（16）
の駆動によって接近或いは離間が可能であると共に、ス
テッピングモータ（10）の駆動によって主軸と共に回転
が可能である。

又、基台（13）上に装着された偏向ヨーク（74）に対向
して、コイル端子の夫々に当接或は離脱が可能な複数の
ピンを具えた端子装置（20）が配設されている。

主軸（15）の下端部には、中央部にスリット孔（19）を
有する位置決め板（14）が突設され、該位置決め板（1
4）を挾んで光源部（17）及び受光部（18）からなるフ
ォトカプラが配設されている。位置決め板（14）は主軸
（15）と一体に回転するが、スリット孔（19）がフォト
カプラの光路上に一致したとき、前記調整片（12）（1
2）が偏向ヨーク（74）のフェライトコア（71）のコイ
ルが巻装されていない部分に対向する様、各部の位置関
係が決められている。

コイル結合度検出手段（２）は、第３図に示す如く水平
コイル（70）に接続される正弦波信号発生部（21）と、
垂直コイル（７）に接続される増幅器（20）と、信号発
生部（21）及び増幅器（20）とマイクロコンピュータ
（30）との間に介装されたAD変換器（36）と、マイクロ
コンピュータ（30）によって実行されるクロストーク計
算プログラムとによって構成される。

増幅器（20）はマイクロコンピュータ（30）からの指令
によって増幅度（ゲイン）をＨモードとＬモードの２段
階に切替えることが可能であって、垂直コイル（７）か
らの誘起電圧のレベルが高いときは増幅器の小なるＬモ
ードに、誘起電圧のレベルが低いときは増幅度の大なる
Ｈモードに設定される。

信号発生部（21）は、水平コイル（70）に対して周波数
が1575KHz、全振幅電圧が10Vの正弦波信号を供給する。

演算処理手段（３）及び制御手段（４）は、第４図及び
第５図に示すディップ点自動調整プログラムが書き込ま
れたマイクロコンピュータ（30）によって構成される。

マイクロコンピュータ（30）の入出力ポート（32）に
は、インターフェース（34）を介してデータ設定器
（６）及び表示部（５）が接続されると共に、モード表
示パネル（51）が接続されている。

表示部（５）は、調整後のクロストーク値x₀をデジタル
表示するものである。データ−設定器（６）は、後述の
如く前記増幅器（20）のゲインを切替える際の判断基準
となるクロストーク値x₂と、駆動機構（１）のステッピ
ングモータ（10）を通常速度で回転せしめる際の単位パ
ルス数と、駆動機構（１）の機械的なバックラッシュと
を夫々設定するものである。

モード表示パネル（51）は動作中のコイル結合度自動調
整装置がどの動作モードにあるかを表示するものであ
る。

又、マイクロコンピュータ（30）の入出力ポート（33）
には、インターフェース（35）を介して手動操作器（6
0）、リミットスイッチ群（37）、及び前記ステッピン
グモータ（10）が接続されている。

手動操作器（60）は、コイル結合度自動調整装置を手動
モードで使用するときに操作する自動と手動との切替え
スイッチと、ステッピングモータ（10）を手動運転する
為の操作釦とを具えている。

リミットスイッチ群（37）は、駆動機構（１）をシーケ
ンス制御する為に該機構の可動部、即ちクランプ片（1
1）、調整片（12）等の移動端に夫々装備されているも
のである。

以下、第４図及び第５図に基づいて、上記コイル結合度
自動調整装置の動作について詳述する。

第４図はマイクロコンピュータ（30）のRAMに書き込ま
れているディップ点自動調整プログラムの全体を示すフ
ローチャートであって、該フローチャート中の「結合度
最小位置検出ルーチン」の詳細を第５図に示す。

装置に電源を投入し、データ設定器（６）によって各種
データの初期設定（８）を行なう。この際、増幅器（2
0）のゲインはＬモード即ち比較的低レベルの増幅度に
設定される。

駆動機構（１）に偏向ヨーク（74）がセットされると、
クランプ片（11）が動作してコイルセパレータ（72）が
基台（13）上にクランプされる。次にステッピングモー
タ（10）が動作して主軸（15）を回転させ、フォトカプ
ラの光源部（17）の光が位置決め板（14）のスリット孔
（19）を通過して受光部（18）へ至った位置にて主軸
（15）の回転角度を設定する。これによって一対の調整
片（12）（12）は偏向ヨーク（74）のフェライトコア
（71）のコイルが巻装されていない部分に対向して位置
決め（80）されるのである。その後、調整片（12）（1
2）は互いに接近する方向に駆動され、フェライト片（7
1）は調整片（12）（12）によって挾圧保持されるので
ある。

次に装置が手動モードであるか自動モードであるかが判
断される。手動モードである場合は、モード表示パネル
（51）に装備された手動モードランプが点灯（81）し、
手動モードが解除されるまで、手動操作器（60）の操作
に応じて装置を動作せしめる手動ルーチン（82）が実行
される。

一方装置が自動モードである場合は、自動モードランプ
が点灯（83）し、自動調整に移行する為のスタート信号
の入力に待機する。

スタート釦が押されてスタート信号が入力されると、端
子装置（20）が動作してピン（21）が偏向ヨーク（74）
の端子（73）に夫々圧接される。これによって偏向ヨー
ク（74）とコイル結合度自動調整装置とが電気的に連結
されるのである。

先ず両コイル（７）（70）を直列に連結する様に結線が
施され、コイルの導通チェックが行なわれる。もし導通
チェックに不合格であれば、１秒間待機（84）した後に
NGランプが点灯し、次の偏向ヨークの調整に移る。

導通チェックに合格すると、GOランプが点灯（85）し、
後述の結合度最小位置検出ルーチン（９）が実行され偏
向ヨークに調整が施される。

調整が終了すると、最終位置での結合度（クロストーク
値ｘ）が表示されると共に、最終合否ランプが点灯す
る。

その後、駆動機構（１）が動作して偏向ヨーク（74）の
保持を解放すると共に、各可動部をスタート位置へリセ
ット駆動（86）する。

又ステッピングモータ（10）が動作し、次の偏向ヨーク
の調整に備えて調整片（12）（12）の位置決め（87）が
行なわれる。

以上の動作によって一つの偏向ヨークの調整が終了す
る。駆動機構（１）には次の偏向ヨークがセットされ、
上記同様の動作によって調整が施される。

結合度最小位置検出ルーチン（９）に於ては第５図に示
す如く、先ずステッピングモータ（10）が一定量の駆動
パルスの入力により僅かに回動し、垂直コイル（７）を
CW方向（時計方向）へ初期送り（90）する。これは偏向
ヨーク（74）及び駆動機構（１）が有するバックラッシ
ュ（遊び）を吸収し、その後の調整の精度を上げる為の
ものである。

例えば第６図に於て、調整前の状態がａ点で示される場
合、上記初期送りによってｂ点へ移行したとする。

次に、そのときのクロストーク値ｘが増幅器（20）のＨ
モード領域にあるかＬモード領域にあるかが判断され
る。この判断基準となるクロストーク値x₂はデータ設定
器（６）により予め設定されている。もしＨモード領域
にあれば、ステッピングモータ（10）が逆回転して垂直
コイル（７）はCCW方向（反時計方向）へ高速送り（9
1）され、Ｌモード領域へ戻される。この結果、調整は
常にＬモード領域から開始されることとなる。これは、
調整の頭初からクロストーク値ｘがディップ点x₀に近い
位置にあると、検出回路のSN比が悪化することに起因し
て結果的に調整の信頼性が低下するからである。

ステッピングモータ（10）に対し一定量の正方向の駆動
パルスが送り込まれ、垂直コイル（７）はCW方向へ一定
送り（92）される。例えば、これによって第６図に示す
クロストークがｂ点からｃ点へ移行したとする。

マイクロコンピュータ（30）は、このときのクロストー
ク値ｘの変化を算出し、ｘが増加したか減少したかを判
断する。クロストーク値ｘが減少した場合（ｂ点→ｃ
点）は、この際のクロストーク値の変化量に一定以上の
レベル差が生じたかどうかが判断（93）される。これは
ｂ点からｃ点への変化にノイズが影響しているかどうか
を調べるためのステップである。ノイズが生じている場
合は、このときのレベル差が一定値よりも小さくなるこ
とが多く、このときはステップ（92）へ戻る。一定値以
上のレベル差が生じた場合は、CW方向にディップ点x₀が
存在すると判断される。

一方、クロストーク値ｘが、例えば第６図にｂ′から
ｃ′点へ向かう矢印で示す如く増加した場合、調整頭初
の偏向ヨークの位相角度θがディップ点に於ける位相角
度θ_０よりも大きい状態にあることを意味し、この場合
は同様にクロストーク値に一定以上のレベル差があった
ことが確認された後、CCW方向にディップ点x₀が存在す
ると判断される。

次にｃ点に於けるクロストーク値ｘが早送りモードの領
域にあるか否かが判断される。この判断基準となるクロ
ストーク値x₁（x₁＜x₂）はデータ設定器（６）により予
め設定されている。ｘ＞x₁であればディップ点に向って
早送り（95）される。この結果、ｘ＜x₁なるｄ点へ移行
したとする。このときは早送りが不要と判断され、増幅
器（20）のゲインがＨモードに設定された後、再び早送
りの要否が判断される。早送りが必要であると判断され
た場合は、前記早送り（95）よりも大なる速度で早送り
（97）が施される。

早送りが不要と判断された場合は、調整精度を上げるべ
く微小送り（98）に切替わり、垂直コイル（７）はディ
ップ点に向かって微小量だけ回転駆動される。

このときクロストークｘが増加したか否かが判断され
る。クロストーク値がｄ点からディップ点（θ_０、x₀）
へ向かう間、即ちｘが減少する間は微小送り（98）が繰
り返される。

この結果、最終的にクロストーク値ｘはディップ点に最
も接近したｆ点に到達する。その後も前記微小送り（9
8）が施されると、ディップ点を微小送り分だけ通過す
ることになるが、マイクロコンピュータ（30）はこの際
のクロストーク値の増加を検知して、調整がディップ点
を僅かに通り過ぎたことを検知する。

次に上記クロストーク値の増加がノイズの発生によって
生じたものか否かが判断（99）される。即ち微小時間経
過後、再度ｅ点に於けるクロストーク値を算出し、ｆ点
のクロストーク値と比較する。クロストーク値の増加が
ノイズの発生によって生じたものである場合は、２回目
の判断の際にはノイズレベルが下がっていることが多
く、従ってｄ点からｆ点へ向かう過程に於てはクロスト
ーク値は減少することになる。２回目の判断の際にもク
ロストーク値が増加した場合は、真にディップ点
（θ_０、x₀）を通過したことによるものと判断し、ステ
ッピングモータ（10）の回転を一旦停止する。

最後に、ｆ点からｅ点へ向かうときの回転方向とは逆の
方向にステッピングモータを前記微小送り分だけ回転せ
しめ、最終的な調整位置をｆ点へ戻す。この際、偏向ヨ
ーク（74）と駆動機構（１）とが有するバックラッシュ
分だけ、ステッピングモータの回転角度を補正する。補
正量はデータ設定器（６）によって予め入力されてい
る。

以上の動作によって、偏向ヨーク（74）を構成する垂直
コイル（７）及び水平コイル（70）はディップ点にて高
精度に位置決めされるのである。

例えば従来の手動調整に於ては、クロストーク値ｘを−
60dBに設定するのが限度であったが、本発明のコイル結
合度自動調整装置によれば最終的なクロストークの調整
値を−75〜−80dBにまで低下せしめることが可能であ
り、この値はディップ点に極めて近い値であると言え
る。

尚、本発明に係るコイル結合度自動調整装置は図示した
実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術範囲内で
種々の変形が可能であるのは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のコイル結合度自動調整装置の全体構成
を表わすブロック図、第２図は駆動機構の斜面図、第３
図はコイル結合度自動調整装置の電気回路を表わすブロ
ック図、第４図及び第５図はマイクロコンピュータの動
作を表わすフローチャート、第６図はコイル装置の電磁
誘導結合度の変化を表わすグラフ、第７図は偏向ヨーク
の一部破断側面図、第８図は垂直コイル及び水平コイル
の位置関係を表わす正面図、第９図はコイル結合度検出
の為の電気回路図である。 （１）……駆動機構、（２）……結合度検出手段 （３）……演算処理手段、（４）……制御手段 （７）……垂直コイル、（70）……水平コイル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】偏向ヨークを構成すべき一対のコイル
   （７）（70）を相対位置調節可能に組み合わせてなるコ
   イル装置のコイル間の電磁誘導結合度を最小化する装置
   に於いて、 コイル装置を保持して一対のコイル（７）（70）の相対
   位置を制御信号に応じて変化せしめる駆動機構（１）
   と、 一方のコイル（70）へ一次電圧V₁を入力すると共に、他
   方のコイル（７）から出力される二次電圧V₂を検知し、
   一対のコイル（７）（70）の電磁誘導結合度として、一
   次電圧V₁に対する二次電圧V₂の比（V₂／V₁）の対数値、
   或いは該対数値に比例する値を検出する手段（２）と、 該検出手段によって検出される電磁誘導結合度を評価関
   数、両コイル（７）（70）の相対位置を変数として、電
   磁誘導結合度が最小となる両コイル（７）（70）の相対
   位置を探索する手続きを実行し、該探索過程では、検出
   された電磁誘導結合度の大きさに応じて探索ステップ幅
   を可変設定し、電磁誘導結合度が所定値よりも小さいと
   きは微小ステップ幅を設定する演算処理手段（３）と、 前記駆動機構（１）に対し、前記演算処理手段（３）に
   て設定される探索ステップ幅に応じた駆動制御信号を作
   成すると共に、電磁誘導結合度が最小値に最も接近した
   ときに駆動機構（１）を停止せしめる停止制御信号を作
   成する制御手段（４） とから構成されることを特徴とするコイル結合度自動調
   整装置。