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JP2003289548A - コンバーゼンスヨーク - Google Patents

コンバーゼンスヨーク

Info

Publication number
JP2003289548A
JP2003289548A JP2002090331A JP2002090331A JP2003289548A JP 2003289548 A JP2003289548 A JP 2003289548A JP 2002090331 A JP2002090331 A JP 2002090331A JP 2002090331 A JP2002090331 A JP 2002090331A JP 2003289548 A JP2003289548 A JP 2003289548A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
winding
coil
magnetic field
convergence yoke
horizontal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002090331A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiko Miyazaki
雅彦 宮崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electronic Components Co Ltd
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electronic Components Co Ltd, Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electronic Components Co Ltd
Priority to JP2002090331A priority Critical patent/JP2003289548A/ja
Priority to US10/397,178 priority patent/US6836200B2/en
Priority to CNB031079954A priority patent/CN1284382C/zh
Publication of JP2003289548A publication Critical patent/JP2003289548A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/46Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement
    • H01J29/70Arrangements for deflecting ray or beam
    • H01J29/701Systems for correcting deviation or convergence of a plurality of beams by means of magnetic fields at least
    • H01J29/702Convergence correction arrangements therefor
    • H01J29/705Dynamic convergence systems
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/46Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement
    • H01J29/70Arrangements for deflecting ray or beam
    • H01J29/72Arrangements for deflecting ray or beam along one straight line or along two perpendicular straight lines
    • H01J29/76Deflecting by magnetic fields only
    • H01J29/764Deflecting by magnetic fields only using toroidal windings
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/16Picture reproducers using cathode ray tubes
    • H04N9/28Arrangements for convergence or focusing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2229/00Details of cathode ray tubes or electron beam tubes
    • H01J2229/70Electron beam control outside the vessel
    • H01J2229/703Electron beam control outside the vessel by magnetic fields
    • H01J2229/7032Conductor design and distribution
    • H01J2229/7033Winding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子ビームを水平又は垂直方向に偏向させる
ための2極磁界を発生するコンバーゼンスヨークにおい
て、磁界強度分布を従来よりも均一化する。 【解決手段】 本発明に係るコンバーゼンスヨークは、
リングコア1に水平コイル2及び垂直コイル3を巻装し
てなり、水平コイル2及び垂直コイル3はそれぞれ、水
平コイル基準軸20及び垂直コイル基準軸30からの巻線角
度θを変数とするコイルの巻線密度分布が、cosθ
に比例している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プロジェクション
TV装置等の陰極線管に取り付けられて、電子ビームを
水平方向若しくは垂直方向に偏向させるための2極磁界
を発生するコンバーゼンスヨークに関するものである。
【0002】
【従来の技術】コンバーゼンスヨークは、図1に示す如
く、リングコア(1)に水平コイル(2)及び垂直コイル
(3)を巻装してなり、水平コイル(2)には水平コンバー
ゼンス補正回路(4)が接続されると共に、垂直コイル
(3)には垂直コンバーゼンス補正回路(5)が接続され
る。この様なコンバーゼンスヨークにおいては、偏向に
伴う電子ビームの歪みを抑制し、フォーカス性能を向上
させるために、電子ビームの通過域内で均一な磁界を形
成する必要がある。
【0003】そこで、文献「SENIMAR M-4 1991 SID “D
eflection And Convergence Technology” Basab B. Da
sgupta, Sony Corporation, San Diego, CA」には、リ
ングコアの基準軸からの巻線角度θを変数とするコイル
の巻線密度分布を、cosθに比例する分布とすること
によって、リングコア内の磁界を均一化することが提案
されている。又、特許第3039988号公報には、巻
線分布をフーリエ級数に展開したときの係数(Ak係数)
の比率A3/A1を0.13〜0.50とすることによっ
て、磁界強度分布の均一化を図らんとするコンバーゼン
スヨークが提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コイル
の巻線密度分布をcosθに比例する分布としたコンバ
ーゼンスヨークについて、本発明者がコンピュータシミ
ュレーションによって水平コイルの磁界強度分布を計算
したところ、図20に示す如くリングコア内の磁界強度
の等高線が横長の楕円状となって、特に電子ビーム通過
領域の上部と下部にて磁界強度が不均一となることが判
明した。これによって、電子ビームは図24(a)の如く
円形の断面形状から大きく歪むことになる。
【0005】又、Ak係数の比率A3/A1を0.13
〜0.50としたコンバーゼンスヨークにおいて、基準
軸からの角線角度θが15°〜40°の範囲に均一に巻
線を施した場合(上記特許公報の請求項2に係る構成)に
ついて、本発明者がコンピュータシミュレーションによ
って水平コイルの磁界強度分布を計算したところ、図2
1に示す如く四隅にて磁界強度が不均一なものとなっ
た。
【0006】更に、該コンバーゼンスヨークにおける巻
線範囲を0.5°だけずらして、基準軸からの角線角度
θが15.5°〜40.5°の範囲に均一に巻線を施した
場合について、本発明者がコンピュータシミュレーショ
ンによって水平コイルの磁界強度分布を計算したとこ
ろ、図22に示す磁界強度分布が得られた。この場合、
Ak係数の比率A3/A1は0.1となって、上記特許
公報の発明の範囲から逸脱することになるにも拘わら
ず、図21に示す磁界強度分布よりも僅かながら均一な
磁界強度分布が得られている。従って、Ak係数の比率
A3/A1は、必ずしも0.13〜0.50の範囲が最適
ということは出来ない。
【0007】又、該コンバーゼンスヨークにおいて基準
軸からの角線角度θが10°〜30°の範囲に均一に巻
線を施した場合(上記特許公報の請求項3に係る構成)に
ついて、本発明者がコンピュータシミュレーションによ
って水平コイルの磁界強度分布を計算したところ、図2
3に示す磁界強度分布が得られた。図示の如く磁界強度
は著しく不均一となっており、この様な場合、図24
(b)に示す如く、電子ビームは大きく歪むことになる。
【0008】更に又、Ak係数の比率A3/A1を0.
13〜0.50の範囲としたとしても、この範囲内で磁
界強度分布は大きく変化するので、コンバーゼンスヨー
クを設計する場合、実際に電子ビームの偏向に伴う変形
を測定しなければ、そのコイルの性能を把握することが
出来ない。この理由は、図25に示す様にフーリエ級数
のA1とA3の2つの項の和で表わされる電流密度分布
が実際の電流密度分布から大きくずれているために、A
k係数の比率A3/A1だけでコイルの性能を規定する
ことが出来ないことにあると考えられる。
【0009】上述の如く、従来の技術では、磁界強度が
より均一となる巻線分布を一意的に求めることが出来な
い問題があった。そこで本発明の目的は、磁界強度が従
来よりも均一となるコンバーゼンスヨークを提供するこ
とである。
【0010】
【課題を解決する為の手段】本発明に係るコンバーゼン
スヨークは、リングコアにコイルを巻装してなり、リン
グコアの基準軸からの巻線角度θを変数とするコイルの
巻線密度分布が、cosθに比例していることを特徴
とする。上記本発明のコンバーゼンスヨークは、コイル
の巻線密度分布がcosθに比例する従来のコンバーゼ
ンスヨークとの比較において、図5に示す如く角度θの
増大に伴って大きく密度が低下することになるので、図
20に示す磁界強度分布の横長の楕円形状が上下に引き
伸ばされることとなって、磁界強度分布が同心円状に近
づく。この結果、電子ビームの通過領域に亘って磁界強
度分布が均一となり、電子ビームの断面形状が偏向によ
って大きく歪むことはない。
【0011】具体的構成において、リングコア(1)に
は、水平コイル(2)及び垂直コイル(3)が互いに直交す
る水平コイル基準軸(20)及び垂直コイル基準軸(30)を基
準として巻装され、両コイル(2)(3)がそれぞれ前記巻
線密度分布を有している。更に具体的には、前記コイル
は複数のコイルから構成され、各コイルは、直交座標の
各象限にて、基準軸からの巻線角度θが25°〜30°
の範囲を巻線中心とする所定角度領域に巻装されてお
り、該角度領域内にてcosθに比例する巻線密度分
布を有している。上記具体的構成によれば、菱形状の等
高線からなる磁界強度分布が得られて、従来よりも磁界
強度の均一性が改善される。
【0012】本発明に係る他のコンバーゼンスヨーク
は、リングコアにコイルを巻装してなり、コイルは複数
のコイルから構成され、各コイルは、直交座標の各象限
にて、基準軸からの巻線角度θが25°〜30°の範囲
を巻線中心とする所定角度範囲(θs〜θe)内に、第1
の巻線密度X1にて均一に巻装されると共に、巻線角度
θが0°から前記所定角度範囲に至るまでの角度範囲
(0〜θs)内に、第2の巻線密度X2にて均一に巻装さ
れており、前記第1の巻線密度X1に対する第2の巻線
密度X2の比が、下記数2で表わされることを特徴とす
る。
【数2】X2/X1=((cosθs−cosθe)
/2cosθs)±0.1
【0013】上記コンバーゼンスヨークにおいても、基
準軸からの巻線角度θが25°〜30°の範囲を巻線中
心とする所定角度範囲(θs〜θe)内でcosθに比
例する巻線密度分布を有するコンバーゼンスヨークと同
等の、略均一な磁界強度分布が得られる。
【0014】
【発明の効果】本発明に係るコンバーゼンスヨークによ
れば、磁界強度分布が従来よりも均一となる巻線分布を
一意的に決めることが出来、これによって偏向に伴う電
子ビームの歪みが抑制され、フォーカス性能が向上す
る。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、図面に沿って具体的に説明する。本発明に係るコン
バーゼンスヨークは、図1に示す如く、リングコア(1)
に水平コイル(2)及び垂直コイル(3)を巻装してなり、
水平コイル(2)には水平コンバーゼンス補正回路(4)が
接続されると共に、垂直コイル(3)には垂直コンバーゼ
ンス補正回路(5)が接続されている。
【0016】水平コイル(2)及び垂直コイル(3)はそれ
ぞれ、リングコア(1)の水平コイル基準軸(20)及び垂直
コイル基準軸(30)からの巻線角度θを変数とするコイル
の巻線密度分布が、cosθに比例している。図6
は、リングコアの全周に水平コイルを前記巻線密度分布
で巻装したコンバーゼンスヨークについて、本発明者が
コンピュータシミュレーションによって磁界強度分布を
計算した結果を表わしている。図示の如く、磁界強度分
布は同心円状となり、等高線の間隔は広く且つ均一とな
っている。この様な磁界強度分布によれば、偏向に伴う
電子ビームの歪みが抑制され、フォーカス性能が向上す
ることになる。
【0017】ところで、リングコア(1)に水平コイル
(2)と垂直コイル(3)を重ねることなく巻装するために
は、各コイルを限られた角度範囲内に巻装する必要があ
る。そこで本発明においては、最適な巻線角度位置を求
めるべく、1ターンからなる水平コイルの巻線角度位置
(巻線中心位置)を変化させた場合の磁界強度分布の変化
をコンピュータシミュレーションによって調べた。
【0018】図12は巻線角度位置が10°、図13は
巻線角度位置が20°、図14は巻線角度位置が25
°、図15は巻線角度位置が27.5°、図16は巻線
角度位置が30°、図17は巻線角度位置が35°、図
18は巻線角度位置が40°、図19は巻線角度位置が
50°の場合の水平偏向磁界強度分布を示している。こ
れらの図から明らかな様に、巻線角度位置が25°〜3
0°の範囲で略均一な水平偏向磁界強度が得られてお
り、巻線角度位置が27.5°にて最も均一な水平偏向
磁界強度が得られている。従って、図1の如く基準軸(2
0)(30)からの巻線角度θが25°〜30°の範囲に巻線
中心を設定し、該中心から前後一定角度φの領域内に、
cosθに比例する巻線密度分布で巻線を施せば、略
均一な磁界強度分布が得られることになる。
【0019】図7は、巻線角度θが27.5°±7.5°
の範囲にcosθに比例する巻線密度分布で巻線を施
した場合の水平コイルの水平偏向磁界強度分布を表わし
ている。又、図8は、巻線角度θが27.5°±17.5
°の範囲にcosθに比例する巻線密度分布で巻線を
施した場合の水平偏向磁界強度分布を表わしている。何
れの場合も、水平偏向磁界強度は、菱形状の等高線を描
いており、等高線の間隔も比較的広いものとなってい
る。垂直コイルの垂直偏向磁界強度分布は、水平コイル
の水平偏向磁界強度分布を90°回転させたものである
ので、水平偏向磁界強度分布と垂直偏向磁界強度分布を
重ね合わせた場合にも、均一な磁界の領域が狭まること
はない。この結果、水平コイル(2)と垂直コイル(3)に
よって同時に電子ビームを偏向したときに電子ビームが
大きく歪むことはない。
【0020】コンバーゼンスヨークのコイルの巻数が少
ない場合には、コイルをcosθに比例する巻線密度
分布で巻回することが困難となるが、この様な場合に
は、水平コイル(2)及び垂直コイル(3)はそれぞれ、基
準軸からの巻線角度θが25°〜30°の範囲を巻線中
心とする所定角度範囲(θs〜θe)内に、一定の巻線密
度X1で巻装すると共に、巻線角度θが0°から前記所
定角度範囲に至るまでの角度範囲(0〜θs)内に、一定
の巻線密度X2で巻装する。ここで、前記巻線密度X1
に対する巻線密度X2の比は、下記数3で表わされる範
囲に設定する。
【0021】
【数3】X2/X1=((cosθs−cosθe)
/2cosθs)±0.1
【0022】該コンバーゼンスヨークにおいては、前記
所定角度範囲(θs〜θe)内にcosθに比例する巻
線密度分布で巻装すべきコイルを一定の巻線密度X1で
巻装したことによる誤差を、前記角度範囲(0〜θs)内
に一定の巻線密度X2で巻装したコイル(補正巻線)によ
って補正するのである。図2は、上述のコンバーゼンス
ヨークの巻線状態を表わしており、隣接する2つの象限
に跨って、水平コイル(2)についての補正巻線(21)と、
垂直コイル(3)についての補正巻線(31)とを具えてい
る。
【0023】図9は、巻線角度θが27.5°±7.5°
の範囲に均一な密度分布で巻線を施すと共に、巻線角度
θが0〜20°の範囲に補正巻線を施したコンバーゼン
スヨークにおいて、水平偏向磁界強度分布を計算した結
果を表わしている。又、図10は、巻線角度θが27.
5°±17.5°の範囲に均一な密度分布で巻線を施す
と共に、巻線角度θが0〜10°の範囲に補正巻線を施
したコンバーゼンスヨークにおいて、水平偏向磁界強度
分布を計算した結果を表わしている。何れのコンバーゼ
ンスヨークにおいても、菱形状の等高線からなる略均一
な水平偏向磁界強度分布が得られている。従って、水平
偏向磁界強度分布と垂直偏向磁界強度分布を重ね合わせ
た場合にも、均一な磁界の領域が狭まることはない。こ
の結果、水平コイル(2)と垂直コイル(3)によって同時
に電子ビームを偏向したときに電子ビームが大きく歪む
ことはない。
【0024】更に図11は、巻線角度θが30°±7.
5°の範囲に均一な密度分布で巻線を施すと共に、巻線
角度θが0〜22.5°の範囲に補正巻線を施して、前
記数1の巻線密度比X2/X1を0.13に設定したコ
ンバーゼンスヨークにおいて、水平偏向磁界強度分布を
計算した結果を表わしている。該コンバーゼンスヨーク
においても、広い範囲で略均一な水平偏向磁界強度分布
が得られている。
【0025】上述の如く、本発明に係るコンバーゼンス
ヨークによれば、磁界強度分布が従来よりも均一となる
巻線分布を一意的に決めることが出来、これによって偏
向に伴う電子ビームの歪みが抑制され、フォーカス性能
が向上する。
【0026】尚、本発明に係るコンバーゼンスヨークに
おいては、水平コイル(2)及び垂直コイル(3)の巻線角
度範囲を正確に規定するために、図3及び図4に示す如
く、リングコア(1)にはそれぞれ所定角度範囲に亘って
水平コイル巻装溝(11)及び垂直コイル巻装溝(12)を凹設
しておくことが有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るコンバーゼンスヨークを表わす図
である。
【図2】本発明に係る他のコンバーゼンスヨークを表わ
す図である。
【図3】リングコアの平面図である。
【図4】リングコアの要部を拡大して示す斜視図であ
る。
【図5】従来と本発明における巻線密度分布を比較した
グラフである。
【図6】巻線密度分布がcosθに比例する本発明の
コンバーゼンスヨークの水平偏向磁界強度分布を示す図
である。
【図7】一定の角度範囲で巻線密度分布がcosθに
比例する本発明のコンバーゼンスヨークの水平偏向磁界
強度分布を示す図である。
【図8】同上の他のコンバーゼンスヨークの水平偏向磁
界強度分布を示す図である。
【図9】一定の角度範囲で均一な巻線密度分布を有する
と共に補正巻線を有する本発明のコンバーゼンスヨーク
の水平偏向磁界強度分布を示す図である。
【図10】同上の他のコンバーゼンスヨークの水平偏向
磁界強度分布を示す図である。
【図11】同上の更に他のコンバーゼンスヨークの水平
偏向磁界強度分布を示す図である。
【図12】巻線角度位置が10°の場合の水平偏向磁界
強度分布を示す図である。
【図13】巻線角度位置が20°の場合の水平偏向磁界
強度分布を示す図である。
【図14】巻線角度位置が25°の場合の水平偏向磁界
強度分布を示す図である。
【図15】巻線角度位置が27.5°の場合の水平偏向
磁界強度分布を示す図である。
【図16】巻線角度位置が30°の場合の水平偏向磁界
強度分布を示す図である。
【図17】巻線角度位置が35°の場合の水平偏向磁界
強度分布を示す図である。
【図18】巻線角度位置が40°の場合の水平偏向磁界
強度分布を示す図である。
【図19】巻線角度位置が50°の場合の水平偏向磁界
強度分布を示す図である。
【図20】巻線密度分布がcosθに比例する従来のコ
ンバーゼンスヨークの水平偏向磁界強度分布を示す図で
ある。
【図21】一定の角度範囲に均一に巻線を施した従来の
コンバーゼンスヨークの水平偏向磁界強度分布を示す図
である。
【図22】同上の他のコンバーゼンスヨークの水平偏向
磁界強度分布を示す図である。
【図23】同上の更に他のコンバーゼンスヨークの水平
偏向磁界強度分布を示す図である。
【図24】従来のコンバーゼンスヨークにおける電子ビ
ームの歪みを表わす図である。
【図25】従来のコンバーゼンスヨークで設定される電
流密度分布と実際の電流密度分布を比較したグラフであ
る。
【符号の説明】
(1) リングコア (2) 水平コイル (20) 水平コイル基準軸 (3) 垂直コイル (30) 垂直コイル基準軸 (4) 水平コンバーゼンス補正回路 (5) 垂直コンバーゼンス補正回路 (21) 補助巻線 (31) 補助巻線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C042 HH01 HH12 5C060 BC01 BE02 BE07 CB05 CE03 CF06 JA20

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リングコアにコイルを巻装してなり、電
    子ビームを水平方向若しくは垂直方向に偏向させるため
    の2極磁界を発生するコンバーゼンスヨークにおいて、
    リングコアの基準軸からの巻線角度θを変数とするコイ
    ルの巻線密度分布が、cosθに比例していることを
    特徴とするコンバーゼンスヨーク。
  2. 【請求項2】 リングコア(1)には、水平コイル(2)及
    び垂直コイル(3)が互いに直交する水平コイル基準軸(2
    0)及び垂直コイル基準軸(30)を基準として巻装され、両
    コイル(2)(3)がそれぞれ前記巻線密度分布を有してい
    る請求項1に記載のコンバーゼンスヨーク。
  3. 【請求項3】 前記コイルは複数のコイルから構成さ
    れ、各コイルは、直交座標の各象限にて、基準軸からの
    巻線角度θが25°〜30°の範囲を巻線中心とする所
    定角度領域に巻装されており、該角度領域内にてcos
    θに比例する巻線密度分布を有している請求項1又は
    請求項2に記載のコンバーゼンスヨーク。
  4. 【請求項4】 リングコアにコイルを巻装してなり、電
    子ビームを水平方向若しくは垂直方向に偏向させるため
    の2極磁界を発生するコンバーゼンスヨークにおいて、
    前記コイルは複数のコイルから構成され、各コイルは、
    直交座標の各象限にて、基準軸からの巻線角度θが25
    °〜30°の範囲を巻線中心とする所定角度範囲(θs
    〜θe)内に、第1の巻線密度X1にて均一に巻装され
    ると共に、巻線角度θが0°から前記所定角度範囲に至
    るまでの角度範囲(0〜θs)内に、第2の巻線密度X2
    にて均一に巻装されており、前記第1の巻線密度X1に
    対する第2の巻線密度X2の比が、下記数1で表わされ
    ることを特徴とするコンバーゼンスヨーク。 【数1】X2/X1=((cosθs−cosθe)
    /2cosθs)±0.1
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