JP3098505B2 - 磁気センサユニット及び磁界測定装置 - Google Patents

磁気センサユニット及び磁界測定装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は磁気センサユニッ
ト及び磁界測定装置に関するものであり、特に、ブラウ
ン管等に取付けられる偏向ヨークの発生磁界の磁束密度
を測定するための磁気センサユニット及び磁界測定装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１３は、一般的なブラウン管又はディ
スプレイ管の構造を示す概略断面図である。図を参照し
て、電子銃６２から照射された電子ビーム６３は偏向ヨ
ーク２３によって発生される磁界によって所定の方向に
偏向されて、シャドーマスク（図示せず）を介して蛍光
面スクリーン６４を照射する。電子ビーム６３の走査に
よって順次照射された蛍光面スクリーン６４は発光し、
画像を形成する。
【０００３】図１４は、図１３に取付けられている偏向
ヨーク２３の分解斜視図である。図を参照して、偏向ヨ
ーク２３は円筒形状のコア６６に、水平方向に電子ビー
ムを偏向させるための水平偏向コイル３６が巻回されて
おり、さらにこの上に電子ビームを垂直方向に偏向させ
るための垂直偏向コイル３８が取付けられている。この
ように偏向ヨーク２３は構成されており、水平偏向コイ
ル３６及び垂直偏向コイル３８の電流の強さを制御する
ことにより、発生する磁界を制御して、電子ビーム６３
を所望の方向に偏向させるものである。従って、偏向ヨ
ークはブラウン管等において重要な部品であり、その性
能（フォーカス、コンバーゼンス、ピューリティ）を左
右するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のように偏向ヨー
ク２３はコア６６に水平偏向コイル３６及び垂直偏向コ
イル３８を組み付けることにより完成品とし、この完成
品をブラウン管に取付けてブラウン管に現れる画像の状
態から偏向ヨーク２３の品質、即ち磁界分布を検査して
いた。そして画像の状態が不良の場合、フェライト等の
強磁性体を偏向ヨーク２３とブラウン管６１との間の隙
間に張り付けて再度画像を検査する方式となっていた。
従ってこの方式では検査に熟練を要し、かつ検査手間が
かかるので、迅速なブラウン管の検査の妨げとなってい
た。またこの方式では偏向ヨーク２３単体の評価ができ
ないため、ブラウン管本体と別に偏向ヨーク２３を製造
するような場合、ブラウン管に組み付けて初めて大量の
偏向ヨークの不良が発見されたりするため効率的な装着
とはなっていない。
【０００５】一方、他の画像検査方式として、偏向ヨー
ク単独にその磁界分布を測定する方式がある。その方式
として、１個の磁界測定センサを偏向ヨーク内の各測定
点に移動させて順次磁界を測定するものである。しかし
この検査方式では、１個の磁界測定センサを偏向ヨーク
の各測定点に移動させて磁界を測定するため、偏向ヨー
ク全体の磁界分布を測定するのにかなりの時間を要して
いた。従って、製造工程で大量の偏向ヨークを個々に品
質検査することは実質的に不可能といえる。
【０００６】この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、偏向ヨークの磁界分布を偏向ヨー
ク単独でかつ迅速に検査し得る磁気センサユニット及び
磁界測定装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ブラウン管等に取付けられる偏向ヨークの発生磁界を測
定するための磁気センサユニットであって、互いに所定
間隔に配列され、かつ各々の表面が１本の軸に対して直
角方向に配置された複数の平板形状よりなり、平板形状
の各々の外周縁が測定すべき偏向ヨークの内壁面に沿う
ように位置する複数の基板と、基板の各々の全範囲に配
置され、配置された位置での磁界の磁束密度を検知する
複数の磁気センサとを備えたものである。
【０００８】以上のように構成すると、各磁気センサに
よって、各磁気センサが配置されている位置における偏
向ヨークによる発生磁界の磁束密度が検知される。請求
項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成におい
て、磁気センサはホール素子よりなり、ホール素子は基
板の各々の面上に行及び列よりなるマトリックス状に配
置されるものである。
【０００９】このように構成すると、磁気センサユニッ
トにおける磁気センサの集積度を高めることができる。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明の構成にお
いて、各々はホール素子の行に対応して設けられ、対応
した行のホール素子の第１の電圧印加端子に接続される
複数の行アドレス線と、各々が行アドレス線に交差する
方向であって、ホール素子の列に対応して設けられ、対
応した列のホール素子の第２の電圧印加端子に接続され
る複数の列アドレス線と、第１の入力信号に応答して行
アドレス線のいずれかと列アドレス線のいずれかとを選
択し、選択された行アドレス線及び列アドレス線が接続
するホール素子に電圧を印加し得る導通状態にする磁気
センサ選択手段と、各々がホール素子の行又は列に対応
して設けられた一対の出力線よりなり、各々の出力線対
の各々は対応した行又は列のホール素子の第１の電流検
知端子及び第２の電流検知端子の各々に接続される複数
の出力線対と、各々はホール素子の第１の電流検知端子
とこれに接続する出力線対の一方との間及び該ホール素
子の第２の電流検知端子とこれに接続する出力線対の他
方との間に取付けられる複数のスイッチング手段対と、
第２の入力信号に応答して、スイッチング手段対のうち
選択手段によって導通状態にされたホール素子に接続す
るスイッチング対のみを導通状態にする出力選択手段と
を備えたものである。
【００１０】以上のように構成すると、磁気センサに接
続される配線を効率的に配置することができる。請求項
４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記
載の発明の構成において、磁気センサの全ては、測定す
べき偏向ヨークの軸方向であるＺ方向、Ｚ方向に直交す
るＸ方向並びにＺ方向及びＸ方向に直交するＹ方向のい
ずれか一方向の磁束密度を検知するように配置されるも
のである。
【００１１】以上のように構成すると、Ｘ方向、Ｙ方向
及びＺ方向の各々の磁束密度を検知する磁気センサを１
つのユニットに各々配置するものと比べて、１方向の磁
束密度を検知する磁気センサの数を増加できるため、磁
気センサの検知精度が向上する。請求項５記載の磁界測
定装置は、ブラウン管等に取付けられる偏向ヨークの発
生磁界を測定するための磁界測定装置であって、測定す
べき偏向ヨークの内壁面に挿入し得る立体形状を有し、
偏向ヨークによって発生される磁界空間に配置されるべ
き複数の磁気センサを備える磁気センサユニットと、測
定すべき偏向ヨークの水平偏向コイル及び垂直偏向コイ
ルの少なくとも一方を駆動させる偏向コイル駆動手段
と、磁気センサユニットを測定すべき偏向ヨークに挿入
した状態で、磁気センサの数がほぼ同数の複数のブロッ
クに分け、各ブロックに含まれる磁気センサをブロック
毎に並列に順次駆動させる磁気センサ駆動手段と、駆動
された磁気センサの各々から検知されたセンサ出力をブ
ロック毎に並列に順次取り込むセンサ出力取り込み手段
と、取り込まれたセンサ出力に基づいて、磁気センサ毎
の磁束密度を算出する算出手段と、磁気センサの各々の
位置に基づいて、偏向ヨークの磁界分布として算出され
た各々の磁束密度を表示する表示手段とを備えたもので
ある。
【００１２】以上のように構成すると、ブロック毎の磁
気センサのセンサ出力をブロック毎に並列に順次取り込
むため、全体の磁気センサの検知データの処理が早くな
る。請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明の構成
において、所望の標準磁界を発生する標準磁界発生手段
と、標準磁界発生手段に磁気センサユニットを設置し、
各磁気センサによって検知、算出された磁束密度が標準
磁界の磁束密度となるような校正データを各磁気センサ
毎に保存する校正データ保存手段と、保存された校正デ
ータに基づいて、各磁気センサの出力に基づく磁束密度
を算出するように算出手段を制御する制御手段とをさら
に備えたものである。
【００１３】以上のように構成すると磁気センサの各々
に感度のばらつきがあっても磁気センサユニット全体と
しての磁束密度の検知精度が高まる。請求項７記載の発
明は、請求項６記載の発明の構成において、磁気センサ
ユニットは３種類準備されており、各種類の磁気センサ
ユニットには、測定すべき偏向ヨークの軸方向であるＺ
方向、Ｚ方向に直交するＸ方向並びにＺ方向及びＸ方向
に直交するＹ方向の各々１方向の磁束密度を検知するよ
うに磁気センサの各々が配置され、算出手段は磁気セン
サユニットの各々に配置された磁気センサの各々から取
り込まれたセンサ出力に基づいて該磁気センサの位置に
おける所望の方向の磁束密度を算出するものである。
【００１４】以上のように構成すると、１方向の磁束密
度を検知する磁気センサの数を増加できるため、磁気セ
ンサの検知精度が向上する。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明は、偏向ヨークの磁束密度の立体的分布を把握するこ
とができるので、偏向ヨークの性能を精度よく検知する
ことができる。これによって、偏向ヨークの定量的、定
析的分析、評価が可能になり、又、偏向ヨークの製造工
程での巻線器、金型成形の検査に有効となり、偏向ヨー
クの再補正の頻度を削減することができる。更に再補正
用の強磁性体を貼り付ける際にも偏向ヨーク単独状態で
貼り付ける箇所を指示することもできるようになる。
【００１６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明の効果に加えて、磁束密度の分布をより細かく把握す
ることが可能となり、偏向ヨークの検査精度をより高め
ることができる。請求項３記載の発明は、請求項２記載
の発明の効果に加えて、磁気センサに接続する配線を効
率的に配置することができるので、磁気センサをより高
密度に配置することができる。
【００１７】請求項４記載の発明は、請求項１から請求
項３のいずれかに記載の発明の効果に加えて、Ｘ方向、
Ｙ方向及びＺ方向の各々の磁束密度を検知するユニット
を３種類準備することによって偏向ヨークの磁束密度分
布をより細かく把握することができる。請求項５記載の
発明は、ブロック毎に並列に各磁気センサのデータを順
次取り組むため、偏向ヨーク１台毎の検査処理に要する
時間を短縮することができる。
【００１８】請求項６記載の発明は、請求項５記載の発
明の効果に加えて、個々の磁気センサの感度のばらつき
にも関わらず、信頼性の高い磁界測定装置となる。請求
項７記載の発明は、請求項６記載の発明の効果に加え
て、より精度の高い偏向ヨークの検査が可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１は、この発明の第１の実施の
形態による磁界測定装置の概略構成を示した図である。
図を参照して、磁界測定装置１９は測定すべき偏向ヨー
ク２３を設置するための測定治具２４と、測定治具２４
を載置するための測定台２５と、偏向ヨーク２３の発生
磁界を測定するための磁気センサユニット２０と、偏向
ヨーク２３を駆動させるための駆動電源や、磁気センサ
ユニット２０に設けられた磁気センサユニットを順次駆
動状態にし、かつ検知されたセンサ出力を取り込むため
の制御装置等が格納されているシステムラック２１と、
システムラック２１において処理された磁界データを表
示するためのディスプレイ２２とから構成される。尚、
磁気センサユニット２０及び偏向ヨーク２３は図示して
いるように、システムラック２１と配線接続されてい
る。
【００２０】図２は、図１で示された磁界測定装置の具
体的な構成を示すブロック図である。図を参照して、こ
の磁界測定装置はＣＰＵ３１を中心として構成されてい
る。ＣＰＵ３１には、測定すべき偏向ヨーク２３の水平
偏向コイル３６に所定の電流を流すことによって磁界を
発生させるための水平偏向コイル駆動回路３７と、偏向
ヨーク２３の垂直偏向コイル３８に所定の電流を流して
磁界を発生させるための垂直偏向コイル駆動回路３９と
が各々接続されている。通常の検査においては、水平偏
向コイル駆動回路３７及び垂直偏向コイル駆動回路３９
の何れをも駆動して偏向ヨーク２３に磁界を発生させる
が、水平偏向コイル又は垂直偏向コイルだけの磁界の発
生状況を検査するためには、水平偏向コイル駆動回路３
７及び垂直偏向コイル駆動回路３９のいずれか一方のみ
を駆動するようにＣＰＵ３１は制御してもよい。
【００２１】また、ＣＰＵ３１には、磁気センサユニッ
ト２０に配置されている複数の磁気センサ（詳細につい
ては後述する）に接続され、所望の磁気センサを順次駆
動するためのセンサ駆動切替回路３２が接続されてい
る。尚センサ駆動切替回路３２には定電流回路３５が接
続されているが、これは磁気センサを駆動するに際して
定電圧を印加すると検査雰囲気温度によって磁気センサ
の内部抵抗が変動してその出力に変動が生じることを防
止するためである。即ちＣＰＵ３１は定電流回路３５を
も制御して、センサ駆動切替回路３２によって駆動され
る磁気センサの雰囲気温度による検知出力への影響を防
止する。
【００２２】また、ＣＰＵ３１には、磁気センサユニッ
ト２０に配置されている磁気センサの各々に接続される
センサ出力取込回路３３がアンプ４０を介して接続され
ている。アンプ４０を介してＣＰＵ３１にセンサ出力取
込回路３３が接続されているのは、発生磁界による磁気
センサの出力は微少（２〜１０ｍＶ）であるため増幅
（５００倍の利得）する必要があるためである。尚、検
知出力に対するノイズを低減するために、センサ出力取
込回路３３にはアクティブローパスフィルタ（図示せ
ず）を設けている。
【００２３】さらに、ＣＰＵ３１には、磁気センサユニ
ット２０に接続され、センサ駆動切替回路３２の駆動動
作に応答して、所望の磁気センサの出力をセンサ出力取
込回路３３を介してＣＰＵ３１に取り込ませるために磁
気センサの出力を切り替えるセンサ出力切替回路３４が
接続されている。さらにＣＰＵ３１には、センサ出力取
込回路３３及びアンプ４０を介して取り込まれたセンサ
出力を記憶、保存するためのメモリ４１と、メモリ４１
に保存された磁界データを出力するためのプリンタ４２
と、同じく検知された磁界データを表示するためのディ
スプレイ２２とが接続されている。
【００２４】尚、この実施の形態においては、システム
ラック２１内にＣＰＵ３１を中心として各回路やプリン
タ、メモリ等が格納されているが、この格納場所につい
ては制限を加えるものではない。図３は、図２に示され
ている磁気センサユニット２０に配置されている磁気セ
ンサ及び磁気センサに接続する回路配置の一部を示した
ものである。
【００２５】尚、磁気センサユニット２０は、測定すべ
き偏向ヨークに対して３種類設けられており、各磁気セ
ンサユニットは、図１４に示されているように偏向ヨー
クの中心軸方向を基準として各々直交するＸ方向、Ｙ方
向、Ｚ方向の磁界の強度を測定するように磁気センサの
向きが揃えられている。図を参照して、磁気センサＳは
行及び列よりなるマトリックス状に配置されている。磁
気センサＳの感度は１０ｍＶ／１００ガウス程度であ
り、定電流電源で駆動された場合の温度係数は０．０６
％／℃が保障されるものを使用している。マトリックス
状に配置したのは、磁気センサをランダムに配置すると
磁気センサの集積度を向上させることができず、また磁
気センサに接続する配線も効率よく配置できないからで
ある。磁気センサＳの１つである磁気センサＳ１には、
駆動電圧を印加するための第１の電圧印加端子Ｔ１及び
第２の電圧印加端子Ｔ２と、磁界の発生によって生じる
電流を取り出すための第１の電流印加端子Ｔ３及び第２
の電流印加端子Ｔ４とを備えるものである。
【００２６】磁気センサＳの行の各々に対応して複数の
行アドレス線Ｃ１〜ＣＮが設けられ、行アドレス線の各
々は行デコーダ４４に接続される。また行アドレス線Ｃ
の各々は対応した行の磁気センサＳの各々の第１の電圧
印加端子Ｔ１に逆方向の電流の流れを阻止するダイオー
ドＤを介して接続されている。一方、行アドレス線Ｃに
交差する方向であって、磁気センサＳの列に対応して列
アドレス線Ｒ１〜ＲＮが設けられ、列アドレス線の各々
は列デコーダ４６に接続される。また列アドレス線の各
々は対応する列の磁気センサＳの各々の第２の電圧印加
端子Ｔ２に接続されている。このように行アドレス線及
び列アドレス線をマトリックス上に配置することによっ
て配線の総数を削減することができる。即ち、磁気セン
サが１０００個あれば、通常はこれに接続する配線は２
０００本必要となるが、配線をマトリックス状に配置
し、これの交点に磁気センサを配置するようにすれば、
６４（３２×３２＝１０２４）本の配線で処理すること
ができる。
【００２７】磁気センサＳの各々の第１の電流印加端子
Ｔ３は半導体リレー（商品名：Ｏｐｔｏ Ｍｏｓ，Ｐｈ
ｏｔｏ Ｍｏｓ）Ｐｂを介して共通バスとなっている出
力線Ｏｂに接続され、磁気センサＳの第２の電流印加端
子Ｔ４は半導体リレーＰａを介して共通バスとなってい
る出力線Ｏａに接続されている。出力線Ｏａ，Ｏｂの各
々の一方端は各々センサ出力部３０に接続されている。
尚、出力線を一対の共通バス方式としたのは、取り出さ
れるべき磁気センサの検知出力は常時１個であるため、
共通バス方式にして出力線の占める配線スペースをでき
るだけ小さくして、磁気センサの全体の配置における集
積度を向上させるためである。
【００２８】図４は、図３の半導体リレーの詳細配線構
造を示した図である。図を参照して、半導体リレーの各
々は磁気センサと同様に行と列からなるマトリックス状
に配置されている。半導体リレーは先に述べたように磁
気センサの第１の電流印加端子Ｔ３と第２の電流印加端
子Ｔ４との各々に接続されるため、一対構造となってい
る。半導体リレーの各々は発光ダイオード４８と光電変
換素子４９とから構成されている。電磁リレーとしない
のは、電磁リレーであればその動作時に磁界が発生する
ため、磁気センサＳによる検知磁界出力に影響を及ぼし
たり、あるいは磁気センサＳが誤動作を生じることを防
止するためである。一対の半導体リレーを駆動するため
の出力切替線Ａは、この実施の形態においては行方向に
配置されており、各々はデコーダ４３に接続されてい
る。
【００２９】次に図２から図４を参照して、この実施の
形態における磁界測定装置の動作について説明する。ま
ず測定すべき偏向ヨーク２３を合成樹脂等の非磁性体よ
りなる測定治具２４の据付部２６に格納し位置ずれしな
いようにセットする。そして偏向ヨーク２３の水平偏向
コイル３６及び垂直偏向コイル３８と水平偏向コイル駆
動回路３７及び垂直偏向コイル駆動回路３９の各々とを
配線接続する。次にこの状態で、先ずＸ方向の磁界強度
を検出する磁気センサユニット２０を偏向ヨーク２３の
内壁によって構成される空間に挿入してずれないように
所定の位置にセットする。磁気センサユニット２０は同
種形状の測定すべき偏向ヨーク２３の形状に合わせて個
別に製作されているものであり、偏向ヨーク２３の形状
によって磁気センサユニット２０を取り替える際には、
センサ駆動切替回路３２、センサ出力取込回路３３及び
センサ出力切替回路３４との接続を新たな磁気センサユ
ニットに対して行った後偏向ヨーク２３に挿入する。
【００３０】このように磁界測定装置をセットした後、
ＣＰＵ３１は偏向ヨーク２３の水平偏向コイル３６及び
垂直偏向コイル３８を駆動すべき所定の信号を水平偏向
コイル駆動回路３７及び垂直偏向コイル駆動回路３９に
与える。これによって水平偏向コイル駆動回路３７及び
垂直偏向コイル駆動回路３９が駆動され、所定の電圧が
偏向ヨーク２３の水平偏向コイル３６及び垂直偏向コイ
ル３８に印加される。これによって偏向ヨーク２３は磁
界を発生する。尚、偏向ヨークはブラウン管に装着され
た時には通常交流（台形波）で駆動されるが、磁界分布
を検出するためには直流で駆動する。水平偏向コイル３
６は約１５Ｖ，６Ａ，垂直偏向コイル３８は約１５Ｖ、
１Ａで駆動して磁界分布を得る。発生磁界の強度は通常
約１〜５０ガウス範囲で分布する。
【００３１】次にＣＰＵ３１は定電流回路３５を駆動状
態とし、センサ駆動切替回路３２に測定すべき磁気セン
サを指定するための信号を与える。これによって、セン
サ駆動切替回路３２は、指定された磁気センサを駆動す
べく、磁気センサ選択手段として機能する行デコーダ４
４及び列デコーダ４６に信号（第１の入力信号）を与え
る。尚、この磁気センサの指定について、図３において
磁気センサＳ１が指定されたものとして以下説明する。
【００３２】磁気センサＳ１を指定する場合には、行デ
コーダ４４は行アドレス線Ｃ１をセンサ駆動切替回路３
２を介して定電流回路３５と導通状態とする。一方、列
デコーダ４６は列アドレス線Ｒ１を例えば接地端子との
間で導通状態とする。この場合他の行アドレス線及び列
アドレス線は非導通状態に保持する。このようにする
と、磁気センサＳ１の第１の電圧印加端子Ｔ１と第２の
電圧印加端子Ｔ２との間に電圧が加わり、定電流回路３
５の定電流制御によって磁気センサＳ１に所定の電流が
流れることになる。尚，導通状態となっている列アドレ
ス線Ｒ１は隣接行の磁気センサＳａの第２の電圧印加端
子Ｔ２ａに接続されているが、この磁気センサＳａの第
１の電圧印加端子Ｔ１ａの上流側にはダイオードＤａが
配置されているため、磁気センサＳａに電流が生じる恐
れはない。
【００３３】磁気センサユニット２０は偏向ヨーク２３
に挿入されているため、磁気センサＳ１の配置位置に対
しても磁界が発生している。従って磁気センサＳ１に
は、磁気センサＳ１の端子Ｔ１と端子Ｔ２との間に所定
の電流が流れていると、磁界の強度に応じた電流が第１
の電流印加端子Ｔ３と第２の電流印加端子Ｔ４との間に
生じることになる。この状態で、出力選択手段として機
能するデコーダ４３はセンサ出力切替回路３４を介して
ＣＰＵ３１の指示出力を受けて、出力切替線Ａ１を導通
状態とし所定の電圧を半導体リレーＰａ１の発光ダイオ
ード４８に印加する。これによって、スイッチング対と
して機能する半導体リレーＰａ１及びＰｂ１は導通状態
となる。従って磁気センサＳ１の第１の電流印加端子Ｔ
３と第２の電流印加端子Ｔ４の各々に現れた電流は出力
線Ｏａ及びＯｂに現れ、センサ出力取込回路３３におい
て、磁気センサＳ１の位置における磁界強度に基づく発
生電圧として取り込まれる。センサ出力取込回路３３に
取り込まれたアナログデータとしての発生電圧は、アン
プ４０で増幅された後デジタル変換されてＣＰＵ３１に
デジタルデータとして取り込まれ、磁気センサＳ１の検
知データとしてメモリ４１に保存される。
【００３４】磁気センサＳ１の検知データの取り込みが
終了すると、行デコーダ４４の行アドレス線Ｃ１の導通
状態を保持したままで列デコーダ４６は列アドレス線Ｒ
１を非導通状態にし、次に列アドレス線Ｒ２を導通状態
に変える。この列デコーダ４６の導通状態の変更に伴っ
て、デコーダ４３も出力切替線Ａ１を非導通状態とし、
これに代えて出力切替線Ａ２を導通状態として所定の電
圧を半導体リレーＰａ２及びＰｂ２に印加する。これに
よって、磁気センサＳ２による検知出力を磁気センサＳ
１と同様にセンサ出力取込回路３３を介してメモリ４１
に取り込むことができる。
【００３５】このようにして１つの行の走査が列デコー
ダ４６の駆動によって終了すると、次に行デコーダ４４
は行アドレス線Ｃ１を非導通状態とし、これに代えて行
アドレス線Ｃ２を導通状態とする。続いて列デコーダ４
６は列アドレス線Ｒ１を導通状態とし、またデコーダ４
３は、これに対応する磁気センサの半導体リレーを導通
状態とするために所望の出力切替線Ａを導通状態とす
る。このようにして、マトリックス状に配置された磁気
センサの各々の検知出力を順次メモリ４１に磁気センサ
と対応づけて取り込むことができる。
【００３６】Ｘ方向の磁界強度を検出する磁気センサユ
ニット２０による測定が終了すると、次にＹ方向の磁界
強度を検出する磁気センサユニット２０を同じ偏向ヨー
クにセットして、上記と同様に測定し、Ｙ方向の検出デ
ータを取り込む。Ｙ方向の磁界強度の測定が終了する
と、最後にＺ方向の磁界強度を検出する磁気センサユニ
ット２０を同じ偏向ヨークにセットして同様に検出デー
タを取り込む。このようにして、偏向ヨーク１台の測定
処理が終了する。メモリ４１には、測定した偏向ヨーク
毎に、同一位置に配置された磁気センサの位置における
Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向の磁界強度が保存されてお
り、これらのデータに基づいて、測定した偏向ヨークの
磁界強度を立体的に把握することができる。
【００３７】図５は、図３に示された磁気センサを含む
回路配置を１つのブロック単位毎に処理する場合の動作
を説明するための概略構成図である。図を参照して、１
つの磁気センサユニットに配置されている磁気センサを
その個数が各々ほぼ均等となるように複数のブロックに
分ける。この実施の形態においては、ブロックをＢ１か
らＢ１０の１０個にしており、又本実施の形態では磁気
センサの総数を１０００個としているので、各ブロック
に含まれる磁気センサの数は１００個となる。ＣＰＵ３
１からの検査開始による指示出力は、定電流回路３５ａ
〜３５ｊを介してブロックＢ１〜Ｂ１０の各々の行デコ
ーダ４４及び列デコーダ４６に与えられる。一方各ブロ
ックのデコーダ４３によって順次取り組まれた磁気セン
サの検知データは、センサ出力取込回路３３ａ〜３３ｊ
を介してＣＰＵ３１に入力される。即ち、行デコーダ４
４及び列デコーダ４６並びにデコーダ４３は個々の磁気
センサを駆動したり、その検知出力を採り込む際の切替
回路（スキャナー）として機能する。
【００３８】このようにＣＰＵ３１は各ブロックに対し
て並列処理をすることによって、磁気センサユニット全
体における磁気センサの検知出力をより迅速に取り込む
こととしている。即ち、上記のように１０個のブロック
として１０系統に分けて処理すると、例えば１系統であ
れば、１個の磁気センサの出力が安定するのに１０ｍｓ
ｅｃ必要な場合、その１０分の１の時間で実質的に処理
できることになる。又、検知出力の取り出し端子が１系
統しかない場合、これを１０００回切り替えて取り込む
必要があるが、１０系統で処理すれば取り込み回数はそ
の１０分の１の１００回で済むことになり、処理時間を
大幅に短縮することができる。
【００３９】図６は、この発明の第１の実施の形態によ
る磁気センサユニットの具体的構成を示す側面図であ
り、図７は図６の”Ｘ”部の拡大図であり、図８は図７
のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩから見た図である。これらの図を
参照して、磁気センサユニット２０は測定すべき偏向ヨ
ークの内壁面よりなる立体形状に対応した形状を構成す
べく、１２枚のエポキシガラス等の非磁性体よりなる基
板Ｌ１〜Ｌ１２の各々を所定の間隔Ｅ（１０ｍｍ）で連
結した形状となっている。この実施の形態による磁気セ
ンサユニットは、測定すべき偏向ヨークがその軸方向に
直角な各断面が円形形状を有しているため、基板Ｌの各
々の平面形状は円形状を有している。基板Ｌ１〜Ｌ１２
の各々は、後方から前方に向かってピッチＥによって規
定される平面Ｚ１〜Ｚ１２の位置に配置されている。基
板Ｌ１の直径Ｄａは２９ｍｍであり、基板Ｌ１２の直径
Ｄｂは１２０ｍｍとなっている。そして、基板Ｌ１〜Ｌ
６までは同一直径形状を有しており、基板Ｌ７〜Ｌ１２
においては前方に向かって順次その直径が増加するよう
な形状となっている。
【００４０】基板Ｌ１〜Ｌ１２の各々は図７に示されて
いるように、上層基板Ｌａと下層基板Ｌｂとから構成さ
れており、これらの基板同士及び隣接する基板とは丸棒
形状の連結部材５３によって連結されている。この実施
の形態においては、上層基板Ｌａの面上に複数の磁気セ
ンサＳが配置されており、下層基板Ｌｂの面上には、複
数の半導体リレーＰが各々マトリックス状に配置されて
いる。
【００４１】図９は、図８のＩＸ−ＩＸラインの拡大断
面図である。図を参照して、この実施の形態による磁気
センサユニットにおいては、先に説明したように、偏向
ヨークの発生磁界の強度分布をより細かく検知するため
に磁気センサＳ、半導体リレーＰ及びこれらに接続する
配線回路が高密度に配置されている。従って、これらの
回路配置を効率的に行うために、上層基板Ｌａ及び下層
基板Ｌｂの各々は４層の基板層よりなる複合基板構造を
採用している。具体的には上層基板Ｌａの外方面上にお
いて磁気センサＳが配置されており、上層基板Ｌａを構
成する基板Ｌａ1 の上面及び基板Ｌａ1 〜Ｌａ3 の各々
の下面に回路５７が配置されている。各基板に形成され
ている回路５７を相互に電気接続するために、各基板に
は所定の位置にスルーホール５６が形成されている。
【００４２】尚、上層基板Ｌａの外周縁近くには、外部
と電気接続するための接続コード５５を接続するための
外部接続端子５４が形成されている。外部接続端子５４
には上層基板Ｌａを構成する基板に配置されている所定
の回路５７が電気接続するように構成されている。尚、
上層基板Ｌａの総厚さＴ1 は０．５〜０．６ｍｍとなっ
ている。
【００４３】一方、下層基板Ｌｂも同様に４層の基板層
よりなる複合構造で構成されており、上層基板Ｌａ側の
基板の面上に複数の半導体リレーＰが所定の位置に配置
されている。下層基板Ｌｂを構成する基板Ｌｂ1 の上面
及び基板Ｌｂ1 〜Ｌｂ3 の下面にも同様に回路５７が配
置されており、各基板同士はスルーホール５６によって
電気接続されている。そして上層基板Ｌａと下層基板Ｌ
ｂとは接続プラグ５８によって相互に電気接続されてい
る。尚下層基板Ｌｂの総厚さＴ2 は０．５〜０．６ｍｍ
となっている。また上層基板Ｌａと下層基板Ｌｂとの間
隔Ｈは５ｍｍとなっている。このように各基板Ｌを構成
することにより、集積度の高い磁気センサＳ及び半導体
リレーＰの配置並びに回路配置を可能としている。
【００４４】ところで、磁気センサの各々は、感度のバ
ラツキがあるので感度の校正が必要となる。磁気センサ
の感度は、一般的に Ｈ（磁界の強度）＝Ｋ（感度係数）（Ｖｏｕｔ（磁気セ
ンサの電圧出力）＋Ａ（磁界ゼロの時の電圧出力） で表される。磁気センサの各々は、この係数Ｋ及び係数
Ａがばらついている。
【００４５】そこで、磁気センサの感度のバラツキを校
正するために、磁気センサユニットを標準磁界を発生す
るチャンバーに入れて校正する。標準磁界として、例え
ば、０ガウス、１０ガウス、２５ガウス、５０ガウスを
各々発生させ、磁気センサの磁界検知方向に応じた検知
磁界強度Ｈ1 と標準磁界強度Ｈs とを比較する。そし
て、これらの磁界強度が一致するように、係数Ｋ及び係
数Ａを各磁気センサ毎に求めて、この校正データをその
磁気センサと関連づけてメモリ４１に保存する。
【００４６】このようにして保存された校正データに基
づいて、実際に測定された各磁気センサからの検知出力
Ｖｏｕｔを正しい磁界の強度Ｈに順次置き換えて、この
データをメモリ４１に保存する。これによって、各磁気
センサの感度のバラツキにかかわらず、偏向ヨークの正
確な磁界の強度分布をＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の各々
に対して得ることができる。
【００４７】図１０は、この発明の第１の実施の形態に
よる磁界測定装置によって検出された偏向ヨークによる
発生磁界の磁界分布を示した１例である。図を参照し
て、横軸には図６で示した磁気センサＳの配置平面Ｚ１
〜Ｚ１２が採られており、縦軸には、磁気センサＳを符
号１から２００として特定し、さらにＸ方向、Ｙ方向及
びＺ方向の各々の方向における磁界の強度即ち磁束密度
を表示したものである。
【００４８】図において平面Ｚ１から平面Ｚ１２に向か
うにつれて磁束密度を表示する磁気センサＳの数が増え
ているのは、図６に示されているように、基板Ｌ１から
基板Ｌ１２に向かうにつれて途中から基板の表面積が増
加し、その面上に配置できる磁気センサＳの数が増加す
るためである。この実施の形態においては、平面Ｚ１２
において配置する磁気センサＳの数を２００個としてお
り、磁気センサユニット全体としての磁気センサＳの数
を１０００個としている。
【００４９】図１１は、この発明の第１の実施の形態に
よる磁界測定装置によって検出された偏向ヨークによる
発生磁界の磁界分布を示した他の例である。図を参照し
て、この例においては、横軸に平面Ｚ１から平面Ｚ１２
をとり、縦軸には、偏向ヨークの中心軸におけるＺ方向
における磁束密度をとっている。図１２は、この発明の
第１の実施の形態による磁界測定装置によって検出され
た偏向ヨークによる発生磁界の磁界分布を示したさらに
他の例である。
【００５０】図を参照して、平面Ｚ１から平面Ｚ１２の
各々の面において偏向ヨークの中心軸方向と直交する平
面を想定し、各平面の各々における磁束密度の分布を等
高線状に配置したものである。そして、代表的に平面Ｚ
ｎにおいてのみ磁束密度を等高線状態に示しており、全
体として各平面を立体的に表している。これによって測
定すべき偏向ヨークの磁束密度の分布を視覚的に把握す
ることができる。
【００５１】尚、検出された磁束密度を表示するさらに
他の例として、検出データと測定すべき偏向ヨークの標
準磁界強度の分布とを比較して、その差分を各測定位置
において表示することも考えられる。そして、このよう
に検出された磁界データに基づいて、測定された偏向ヨ
ークに対してフェライト片等の強磁性体を貼りつける補
正を自動的に行なうように装置を構成することも可能で
ある。即ち、標準磁界との差分の程度に応じて貼りつけ
るべきフェライト片の大きさ、貼りつける位置等をデー
タとして前もって保存しておき、検出データに応じて、
このデータを用いてフェライト片の選定、その貼り付け
箇所等を画面上で表示するようにすれば良い。ここで、
フェライト片の準備、貼り付け作業等を自動化すれば、
更に使い勝手の良い装置となる。
【００５２】尚、上記の実施の形態では、磁気センサユ
ニットを構成する基板は、円形状としているが、測定す
べき偏向ヨークの形状によっては楕円形状や矩形形状と
なることは言うまでもない。又、上記の実施の形態で
は、図７で示されているように、磁気センサや半導体リ
レーの配置を特定しているが、これらの配置はこれに限
るものではなく、他の位置に配置しても良い。又、上層
基板、下層基板は各々３層の複合基板構造としている
が、回路等の集積度に応じて更に多層の複合基板として
も良い。
【００５３】更に、上記の実施の形態では、磁気センサ
ユニットを偏向ヨークの軸方向を基準とした３方向の磁
界強度を測定するものとしているが、夫々が直交関係に
ある任意の方向の３方向の磁界強度を検出する磁気セン
サユニットを準備しても、同様に測定すべき偏向ヨーク
の磁界分布を立体的に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態による磁界測定装
置の概略構成を示した図である。
【図２】図１の磁界測定装置の具体的なシステム構成を
示したブロック図である。
【図３】図２の磁気センサユニット２０に配置されてい
る磁気センサ及びこれに接続する配線構造を示した図で
ある。
【図４】図３に示されている半導体リレー及びこれに接
続する配線構造を示した図である。
【図５】この発明の第１の実施の形態による磁気センサ
ユニットの磁気センサの検知出力をブロック毎に並列的
に処理するための説明を行うための概略回路図である。
【図６】図２で示した磁気センサユニットの具体的構造
を示すための側面図である。
【図７】図６の”Ｘ”部の拡大図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩラインから見た図で
ある。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸラインの拡大断面構造図であ
る。
【図１０】この発明の第１の実施の形態による磁界測定
装置によって検出された偏向ヨークの磁束密度の表示の
一例である。
【図１１】この発明の第１の実施の形態による磁界測定
装置によって検出された偏向ヨークの磁束密度の表示の
他の例である。
【図１２】この発明の第１の実施の形態による磁界測定
装置によって検出された偏向ヨークの磁束密度の表示の
さらに他の例である。
【図１３】一般のブラウン管の概略構造を示した断面図
である。
【図１４】図１３に示されている偏向ヨークの分解斜視
図である。
【符号の説明】
１９・・・磁界測定装置 ２０・・・磁気センサユニット ２２・・・ディスプレイ ２３・・・偏向ヨーク ３１・・・ＣＰＵ ３２・・・センサ駆動切替回路 ３３・・・センサ出力取込回路 ３４・・・センサ出力切替回路 ３６・・・水平偏向コイル ３７・・・水平偏向コイル駆動回路 ３８・・・垂直偏向コイル ３９・・・垂直偏向コイル駆動回路 ４１・・・メモリ ４３・・・デコーダ ４４・・・行デコーダ ４６・・・列デコーダ ６１・・・ブラウン管 尚、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 33/00 - 33/18 H01J 9/236 H01J 9/42

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ブラウン管等に取付けられる偏向ヨーク
    の発生磁界を測定するための磁気センサユニットであっ
    て、 互いに所定間隔に配列され、かつ各々の表面が１本の軸
    に対して直角方向に配置された複数の平板形状よりな
    り、前記平板形状の各々の外周縁が測定すべき偏向ヨー
    クの内壁面に沿うように位置する複数の基板と、 前記基板の各々の全範囲に配置され、配置された位置で
    の磁界の磁束密度を検知する複数の磁気センサとを備え
    た、磁気センサユニット。
  2. 【請求項２】 前記磁気センサはホール素子よりなり、
    前記ホール素子は前記基板の各々の面上に行及び列より
    なるマトリックス状に配置される、請求項１記載の磁気
    センサユニット。
  3. 【請求項３】 各々は前記ホール素子の行に対応して設
    けられ、対応した行のホール素子の第１の電圧印加端子
    に接続される複数の行アドレス線と、 各々が前記行アドレス線に交差する方向であって、前記
    ホール素子の列に対応して設けられ、対応した列のホー
    ル端子の第２の電圧印加端子に接続される複数の列アド
    レス線と、 第１の入力信号に応答して、前記行アドレス線のいずれ
    かと前記列アドレス線のいずれかとを選択し、前記選択
    された行アドレス線及び列アドレス線が接続するホール
    素子に電圧を印加し得る導通状態にする磁気センサ選択
    手段と、 各々が前記ホール素子の行又は列に対応して設けられた
    一対の出力線よりなり、各々の出力線対の各々は対応し
    た行又は列のホール素子の第１の電流検知端子及び第２
    の電流検知端子の各々に接続される複数の出力線対と、 各々はホール素子の第１の電流検知端子とこれに接続す
    る前記出力線対の一方との間及び該ホール素子の第２の
    電流検知端子とこれに接続する前記出力線対の他方との
    間に取付けられる複数のスイッチング手段対と、 第２の入力信号に応答して、前記スイッチング手段対の
    うち前記選択手段によって導通状態にされたホール素子
    に接続するスイッチング対のみを導通状態にする出力選
    択手段とをさらに備えた、請求項２記載の磁気センサユ
    ニット。
  4. 【請求項４】 前記磁気センサのすべては、測定すべき
    偏向ヨークの軸方向であるＺ方向、前記Ｚ方向に直交す
    るＸ方向並びに前記Ｚ方向及び前記Ｘ方向に直交するＹ
    方向のいずれか一方の磁束密度を検知するように配置さ
    れる、請求項１から請求項３のいずれかに記載の磁気セ
    ンサユニット。
  5. 【請求項５】 ブラウン管等に取付けられる偏向ヨーク
    の発生磁界を測定するための磁界測定装置であって、 測定すべき偏向ヨークの内壁面に挿入し得る立体形状を
    有し、前記偏向ヨークによって発生される磁界空間に配
    置されるべき複数の磁気センサを備える磁気センサユニ
    ットと、 測定すべき偏向ヨークの水平偏向コイル及び垂直偏向コ
    イルの少なくとも一方を駆動させる偏向コイル駆動手段
    と、 前記磁気センサユニットを測定すべき偏向ヨークに挿入
    した状態で、前記磁気センサの数がほぼ同数の複数のブ
    ロックに分け、各ブロックに含まれる磁気センサをブロ
    ック毎に並列に順次駆動させる磁気センサ駆動手段と、 前記駆動された磁気センサの各々から検知されたセンサ
    出力をブロック毎に並列に順次取り込むセンサ出力取り
    込み手段と、 前記取り込まれたセンサ出力に基づいて、磁気センサ毎
    の磁束密度を算出する算出手段と、 前記磁気センサの各々の位置に基づいて、偏向ヨークの
    磁界分布として前記算出された各々の磁束密度を表示す
    る表示手段とを備えた、磁界測定装置。
  6. 【請求項６】 所望の標準磁界を発生する標準磁界発生
    手段と、 前記標準磁界発生手段に前記磁気センサユニットを設置
    し、各磁気センサによって検知、算出された磁束密度が
    前記標準磁界の磁束密度となるような校正データを各磁
    気センサ毎に保存する校正データ保存手段と、 前記保存された校正データに基づいて、各磁気センサの
    出力に基づく磁束密度を算出するように前記算出手段を
    制御する制御手段とをさらに備えた、請求項５記載の磁
    界測定装置。
  7. 【請求項７】 前記磁気センサユニットは３種類準備さ
    れており、各種類の磁気センサユニットには測定すべき
    偏向ヨークの軸方向であるＺ方向、前記Ｚ方向に直交す
    るＸ方向並びに前記Ｚ方向及び前記Ｘ方向に直交するＹ
    方向の各々１方向の磁束密度を検知するように磁気セン
    サの各々が配置され、 前記算出手段は前記磁気センサユニットの各々に配置さ
    れた磁気センサの各々から取り込まれたセンサ出力に基
    づいて該磁気センサの位置における所望の方向の磁束密
    度を算出する、請求項６記載の磁界測定装置。
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