JP3744250B2 - 陰極線管装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、偏向ヨークからの漏洩磁界の低減を図った陰極線管装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
陰極線管装置から放出される低周波の漏洩磁界に対し、スウェーデンにおいてＭＰＲIIやＴＣＯ等の基準値が定められている。これらの基準値をクリアするためには、陰極線管装置に何らかの手段を施して、陰極線管装置からの漏洩磁界を低減する必要がある。
【０００３】
漏洩磁界を低減するための従来技術としては、偏向ヨークから生じる漏洩磁界と逆方向の磁界（キャンセル磁界）を発生させるキャンセルコイルを用いて漏洩磁界とキャンセル磁界とを相殺させる技術がある。この種の従来技術による陰極線管装置は、例えば、特開平３−１６５４２８号公報や特開平６−１７６７１４号公報等に開示されている。
【０００４】
図１０は、漏洩磁界を低減するための第１の従来技術による陰極線管装置を構成する水平偏向コイルおよびキャンセルコイルの回路図を示したものである（特開平３−１６５４２８号公報参照）。図１０に示すように、この従来技術においては、水平偏向コイル２７とキャンセルコイル２８とが、直列に結線して取り付けられている。そして、キャンセルコイル２８に水平偏向電流を流すことによって発生する磁界（キャンセル磁界）が、漏洩磁界を打ち消す方向に生ずるような位置にキャンセルコイル２８を配置し、このキャンセル磁界によって漏洩磁界を相殺している。
【０００５】
また図１１は、漏洩磁界を低減するための第２の従来技術による陰極線管装置を構成する水平偏向コイルおよびキャンセルコイルの回路図を示したものである（特開平６−１７６７１４号公報参照）。図１１に示すように、この従来技術においては、偏向ヨークを構成する閉回路巻線からなるキャンセルコイル３８が、水平偏向コイル３７に相対する適当な位置に設けられている。この従来技術においても、キャンセルコイル３８から発生する磁界（キャンセル磁界）が、漏洩磁界を打ち消す方向に生ずるような位置にキャンセルコイル３８を配置し、このキャンセルコイル磁界によって漏洩磁界を相殺している。
【０００６】
一方、漏洩電界を低減するための従来技術としては、例えば、特開平５−２０７４０４号公報に開示されている技術があげられる。この従来技術による陰極線管は、陰極線管と、陰極線管のネック内部に挿入されている電子銃から放出されるビームを偏向走査する偏向装置と、偏向装置の偏向コイルに印加される偏向電圧波形と逆極性の電圧を得るための逆電圧供給部と、逆電圧供給部による偏向電圧波形と逆極性の電圧が印加されるような陰極線管の前面パネル側壁の上下に一対配置した電極を有している。この従来技術においては、その一対の電極により、ＶＬＭＦ漏洩電界（好ましくないＶＬＭＦ電界不要輻射）と逆の極性の電界輻射を発生させることが可能となる。そして、好ましくないＶＬＭＦ電界不要輻射と、それとは逆の極性を有する電界輻射とを相殺させることによって、漏洩電界を低減させている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術による陰極線管装置には、以下のような問題点があった。
【０００８】
まず、漏洩磁界を低減するための第１の従来技術による陰極線管装置においては、水平偏向に寄与しないキャンセルコイルに偏向電流を流すため、電力を無駄に消費し、偏向感度が劣化してしまうという問題点があった。次に、漏洩磁界を低減するための第２の従来技術による陰極線管装置においては、漏洩磁界を低減するものの、水平偏向コイルが誘起する電圧によって閉回路巻線から電界が放出され、漏洩電界が増えるという問題点があった。
【０００９】
また、漏洩磁界あるいは漏洩電界を低減させる機能を有する上記各従来技術は、それぞれ、漏洩磁界または漏洩電界のどちらか一方のみを低減させる技術であり、漏洩磁界および漏洩電界の両方を低減させることができなかった。
【００１０】
そこで、本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、無駄な電力消費を防止し、安価で簡単な構成によって、漏洩電界および漏洩磁界を低減させることが可能である陰極線管装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の陰極線管装置は、前面パネルとファンネルとを有する陰極線管と、前記前面パネルの外周を覆うように設けられた補強バンドと、前記ファンネルのネック部外周の所定位置に設けられた偏向ヨークとを備えた陰極線管装置において、前記偏向ヨークから発生する漏洩磁界を相殺するような磁界を発生させるキャンセルコイルが、前記前面パネルの画面有効領域の上縁に沿って配置された第１の閉ループコイルと、前記全面パネルの画面有効領域の下縁に沿って配置された第２の閉ループコイルとで構成されており、前記第１の閉ループコイル及び前記第２の閉ループコイルは、互いにほぼ平行に配置され、かつ、接地されていることを特徴とするものである（請求項１）
【００１２】
この構成によれば、陰極線管から発生する漏洩磁界と閉ループコイルとが鎖交して、この漏洩磁界をキャンセルすることができる。また、前面パネルの画面有効領域の上縁および下縁の少なくとも一方にほぼ平行に閉ループコイルを配置するので、画像表示に支障をきたさない範囲で最大の磁界キャンセル効果を得ることができる。
【００１３】
また、前記補強バンドの上側のコーナー部の所定位置に第１イヤー部と第２イヤー部が設けられ、前記第１の閉ループコイルが、前記第１イヤー部の外側、前記偏向ヨークの前面パネル側開口部の上側近傍、前記第２イヤー部の外側を通るように設けられていることが好ましい（請求項２）。
【００１４】
このように、前面パネルおよびファンネルの全体を包囲するように閉ループコイルを形成することにより、偏向ヨークから発生する前面パネルおよびファンネル近傍の漏洩磁界と閉ループコイルとが鎖交して、この漏洩磁界をキャンセルすることができる。また、閉ループコイルを水平偏向コイルの前面パネル側開口部を通すことにより、偏向ヨークの前方に発生する漏洩磁界と閉ループコイルとが鎖交し、漏洩磁界発生源の近傍で漏洩磁界をキャンセルできる。また、閉ループコイルを陰極線管の上側に設けると、主として偏向ヨークの上部から発生する漏洩磁界がキャンセルされる。
【００１５】
また、前記補強バンドの下側のコーナー部の所定位置に第３イヤー部と第４イヤー部とが設けられ、前記第２の閉ループコイルが、前記第３イヤー部の外側、前記偏向ヨークの前面パネル側開口部の下側近傍、前記第４イヤー部の外側を通るように設けてもよい（請求項３）。この場合には、主として偏向ヨークの下部から発生する漏洩磁界がキャンセルされる。
【００１６】
また、本発明の陰極線管装置は、前面パネルとファンネルとを有する陰極線管と、前記前面パネルの外周を覆うように設けられた補強バンドと、前記ファンネルのネック部外周の所定位置に設けられた偏向ヨークとを備えた陰極線管装置において、前記偏向ヨークから発生する漏洩磁界を相殺するような磁界を発生させるキャンセルコイルが、少なくとも１個の閉ループコイルを用いて構成されており、前記閉ループコイルが、前記前面パネルの画面有効領域の上縁に沿って配置され、前記偏向ヨークの内の水平偏向コイルと直列に接続されたコンバーゼンス補正用の差動コイルと磁気的に結合していることを特徴とするものである（請求項４）。
【００１７】
この構成によれば、差動コイルにより閉ループコイルに誘起される電圧により、閉ループコイルに電流が流れ、この電流がキャンセル磁界を発生する。このため、閉ループコイルを差動コイルと磁気的に結合させない場合に比べて、キャンセル磁界を強くでき、またその強さの調整が容易なものとなる。
【００１８】
また、前記閉ループコイルが前記差動コイルの周りに巻回されていることが好ましい（請求項５）。この構成によれば、閉ループコイルと差動コイルとの磁気的な結合を容易に行える。また、差動コイルの周りへの閉ループコイルの巻回数によってキャンセル磁界の強さを調整することができる。
【００１９】
また、前記差動コイルが基板上に固定され、前記基板が前記偏向ヨーク上に固定されていることが好ましい（請求項６）。この構成によれば、閉ループコイルも偏向ヨーク上に位置することになるので、偏向ヨークからの漏洩磁界を効果的に打ち消せるような位置、すなわち前面パネルの上部または下部に、容易に閉ループコイルを設置できる。
【００２０】
また、請求項１から３のいずれかに記載の陰極線管装置において、前記第１の閉ループコイル及び前記第２の閉ループコイルの少なくともいずれか一方が、前記偏向ヨークのうちの水平偏向コイルと直列に接続された差動コイルと磁気的に結合していることが好ましい（請求項７）。この構成によれば、漏洩磁界を効果的に打ち消すことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２２】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る陰極線管装置１の斜視図を示したものである。図２は本実施の形態の陰極線管装置を正面（前面パネル１ａの側）から見た正面概略図を、図３は同じく陰極線管装置を後方（陰極線管１のネック部側）から見た背面図をそれぞれ示したものである。
【００２３】
本実施の形態の陰極線管装置は、図１ないし３に示すように前面パネル１ａとファンネル１ｂとからなる陰極線管１、上側（Ｎ側）水平偏向コイル２ａと下側（Ｓ側）水平コイル２ｂと図示しない垂直偏向コイルおよびコア等からなる偏向ヨーク２、補強バンド（防爆バンド）３、第１の閉ループコイル５および第２の閉ループコイル６を用いて構成されており、補強バンド３の各コーナー部付近には、それぞれ第１イヤー部４ａ、第２イヤー部４ｂ、第３イヤー部４ｃ、第４イヤー部４ｄが形成されている（図２では補強バンドと各イヤー部を省略）。
【００２４】
第１の閉ループコイル５は、前面パネル１ａの前面上側で画面有効領域４０（電子ビームが走査され蛍光体スクリーン面に射突する範囲）の上縁４０ａ、第１イヤー部４ａの外側、第２イヤー部４ｂの外側および上側水平偏向コイル２ａの前面パネル側開口部の上側近傍を通るような形で設けられている。第２の閉ループコイル６は、前面パネル１ａの前面下側で画面有効領域４０の下縁４０ｂ、第３イヤー部４ｃの外側、第４イヤー部４ｄの外側および下側水平偏向コイル２ｂの前面パネル側開口部の下側近傍を通るような形で設けられている。
【００２５】
このように、閉ループコイルを各イヤー部４ａ〜４ｃの外側を通して、陰極線管の前面パネルおよびファンネルの全体を包囲するように閉ループコイルを形成することにより、前面パネルおよびファンネルから発生する漏洩磁界と閉ループコイルとが鎖交して、この漏洩磁界をキャンセルすることができる。また、閉ループコイルを水平偏向コイル２ａ、２ｂの前面パネル側開口部を通すことにより、偏向ヨークの前方に発生する漏洩磁界と閉ループコイルとが鎖交し、漏洩磁界発生源の近傍で漏洩磁界をキャンセルできるという効果がある。
【００２６】
また、第１の閉ループコイル５および第２の閉ループコイル６は、それぞれ接地されている。
【００２７】
図４は、本実施の形態による閉ループコイルから発生するキャンセル磁界と、偏向ヨークから発生する漏洩磁界との関係を示した図である。本実施の形態においては、上述したように、偏向ヨーク２の前方上部に第１の閉ループコイル５が設けられ、偏向ヨーク２の前方下部に第２の閉ループコイル６が設けられているので、偏向ヨーク２から発生する漏洩磁界７によって、第１の閉ループコイル５および第２の閉ループコイル６に誘導電流が流れ、それによってキャンセル磁界８が発生する。すなわち、本実施の形態においては、第１の閉ループコイル５と第２の閉ループコイル６とが一対となって、キャンセル磁界８を発生させるキャンセルコイルを形成している。
【００２８】
漏洩磁界のキャンセル効果は閉ループコイルの取り付け角度によって異なるので、本実施の形態においては、漏洩磁界７をキャンセル磁界８によって効果的に相殺するために、このキャンセル磁界８が、漏洩磁界７と逆極性の磁界になるように、第１の閉ループコイル５および第２の閉ループコイル６の方向を適切に定めている。
【００２９】
第１の閉ループコイル５および第２の閉ループコイル６は、前面パネル１ａの前面側で画面有効領域４０を横切るように設置されると、漏洩磁界７とキャンセルコイル８のベクトル方向が正反対の方向となり、最も効果的に漏洩磁界７をキャンセルできる。これは、図４に示すように、閉ループコイル５および６は漏洩磁界に対して直角に位置するために、閉ループコイル５および６からベクトルが１８０゜異なるキャンセル磁界が発生するからである。
【００３０】
しかしながら、第１の閉ループコイル５と第２の閉ループコイル６が前面パネル１ａの前面を横切るような構成では、画像表示上じゃまになるので実用上採用することはできない。そこで、実用上問題ない位置に閉ループコイルを設置して最大の磁界キャンセル効果を得るため、本発明では図２に示すように、前面パネル１ａ前面下側で画面有効領域４０の上縁４０ａおよび前面パネル１ａ前面下側で画面有効領域４０の下縁４０ｂを通るようにしている。
【００３１】
閉ループコイルは、上述のとおり前面パネル１ａの上側および下側に１つずつ設けるのが好ましいが、上下のいずれかに１つだけ設けることとしてもよい。閉ループコイルを前面パネル１ａの上側だけに設けた場合には、主として偏向ヨークの上部から発生する漏洩磁界をキャンセルでき、下側だけに設けた場合には、主として偏向ヨークの下部から発生する漏洩磁界をキャンセルできる。キャンセルコイルを上下両側に設ければ、前記両方の効果が得られる。
【００３２】
また、閉ループコイル５と６は接地されているので、閉ループコイル５と６に誘起する電圧によって漏洩電界が増加することを防止することができるとともに、前記閉ループコイル５と６が漏洩電界のシールドとして機能するので、さらに漏洩電界を低減させることができる。
【００３３】
本発明を４１〔ｃｍ〕（１７インチ）コンピュータモニタ管に適用したときの漏洩磁界低減効果を調べた。実験に用いた閉ループコイルは、表面をビニールで被覆した多芯の銅線（形式：ＫＶ０．７５）を用いて制作したもので、円周長が約１１０〔ｃｍ〕である。図２に示すように、第１の閉ループコイルおよび第２の閉ループコイルを、画面有効領域４０の上縁４０ａおよび下縁４０ｂにほぼ接するように配置する。なお、４１〔ｃｍ〕コンピュータモニタ管の場合、前面パネル１ａの大きさは縦２９．５〔ｃｍ〕×横３７．２〔ｃｍ〕、画面有効領域４０の大きさは縦２４．３〔ｃｍ〕×横３２．４〔ｃｍ〕である。
【００３４】
表１は、陰極線管装置の外部で観測される漏洩磁界を、本発明と従来技術（閉ループコイルなし）とで比較して示す。漏洩磁界の測定位置は、図５に示すように、陰極線管装置の前面から５０〔ｃｍ〕の点と陰極線管装置の後面から５０〔ｃｍ〕の点の２点を通過する円上である。
【００３５】
【表１】
【００３６】
表１に示すように、陰極線管装置の後方の一部を除いて漏洩磁界が低減されており、また、漏洩磁界の最大値が従来の２２．９〔ｎＴ〕から２０．４〔ｎＴ〕まで低減された。
【００３７】
一方、漏洩電界の低減効果については、上述の漏洩磁界低減効果を確認した閉ループコイルを接地（アース）して実験した。この構成により、閉ループコイルが漏洩電界のシールドとして機能するので、漏洩電界を低減することが可能となる。今回の実施例では、前面パネル正面５０〔ｃｍ〕の位置と３０〔ｃｍ〕の位置とで漏洩電界を測定した。その結果を表２に示す。
【００３８】
【表２】
【００３９】
表２に示すように、陰極線管管面の正面５０〔ｃｍ〕において１．８〔Ｖ／ｍ〕であり、ＭＰＲII規格の５０〔ｃｍ〕における基準値２．５〔Ｖ／ｍ〕を十分クリアするまで低減された。
【００４０】
（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る陰極線管装置の斜視図を示す。第１の実施の形態と同様、本実施の形態の陰極線管装置は、前面パネル１ａとファンネル１ｂとからなる陰極線管１と、上側水平偏向コイル２ａと下側水平コイル２ｂと図示しない垂直偏向コイルおよびコア等からなる偏向ヨーク２と、補強バンド（防爆バンド）３と、補強バンド３の各コーナー部に設けられた第１〜第４イヤー部４ａ〜４ｄとを備える。そして、閉ループコイル５が、前面パネル１ａの前面上側で画面有効領域４０の上縁４０ａの近傍、第１イヤー部４ａの外側、第２イヤー部４ｂの外側および上側水平偏向コイル２ａの前面パネル側開口部の上側近傍を通るような形で設けられている。
【００４１】
図７は、水平偏向コイル２と閉ループコイル５の回路図を示す。上側水平偏向コイル２ａと下側水平偏向コイル２ｂとの間に、コンバーゼンス補正用の差動コイル５０が、端子６１、６２を介して直列に接続され、この差動コイル５０と閉ループコイル５とが磁気的に結合している。この回路は、端子６３、６４で水平偏向回路（図示せず）に接続される。
【００４２】
図８は、差動コイル５０と閉ループコイル５の結合関係を示す。差動コイル５０はコイルボビン５３に分割して巻回されて差動コイル５１、５２を構成し、この差動コイル５１、５２のいずれか一方または両方の周りに閉ループコイル５の一部が巻回されて誘導コイル５４を形成している。閉ループコイル５は、水平偏向コイルが発生する漏洩磁界を打ち消すような磁界を発生するように巻回される。
【００４３】
図９は、差動コイル５１、５２と閉ループコイル５の具体的な取り付け構造を示す。絶縁体からなる基板７１上に、閉ループコイル５が巻回された差動コイル５０が固定される。基板７１上には、水平偏向コイル２ａ、２ｂとの接続端子６１、６２と、水平偏向回路との接続端子６４とが設けられている。このような基板７１は、図６に示すように、上側水平偏向コイル２ａの上に設置される。
【００４４】
図４に示したとおり、閉ループコイル５に流れる電流によって発生するキャンセル磁界８が、水平偏向コイル２からの漏洩磁界７を打ち消す。本実施の形態は、誘導コイル５４に発生する誘起電圧に起因する電流が閉ループコイル５に流れることでキャンセル磁界８が発生する点で、第１の実施の形態と異なっている。
【００４５】
第１の実施の形態と同様に、本発明を４１〔ｃｍ〕（１７インチ）コンピュータモニタ管に適用したときの漏洩磁界低減効果を調べた。
【００４６】
実験に用いた差動コイルは、線径φ０．２５〔ｍｍ〕の１２本の銅線を縄状に編んだリッツワイヤーを６〔ｍｍ〕の空洞を持った筒状のボビンに巻き、空洞内にインダクタンスのバイアスを可変できるようにねじ式のマグネットが挿入され、インダクタンスが約１５〔μＨ〕になるように構成されたものである。この差動コイルのまわりに、漏洩磁界および漏洩電界をキャンセルするように誘導コイルを巻いた。本実施の形態では、誘導コイルを３０Ｔ（ターン）巻き、約１０〔Ｖｐ−ｐ〕の誘導電圧を得た。誘導コイルと接続された閉ループコイルにこの誘導電圧が印加されることで、キャンセル磁界およびキャンセル電界を発生させ、漏洩磁界を効果的にキャンセルする。実験結果を表３と表４に示す。
【００４７】
【表３】
【００４８】
【表４】
【００４９】
表３に示すように、漏洩磁界の最大値が従来２２．９〔ｎＴ〕から１９．３〔ｎＴ〕まで低減された。
【００５０】
また、漏洩電界は表４に示すように前面パネルの正面３０〔ｃｍ〕において０．８〔Ｖ／ｍでありと、ＴＣＯ規格の３０〔ｃｍ〕における規定値１．０〔Ｖ／ｍ〕と、ＭＰＲIIの規定値２．５〔Ｖ／ｍ〕をそれぞれ下回った。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電力を無駄に消費することなく、安価で簡単な構成によって、漏洩電界および漏洩磁界を低減させることが可能である陰極線管装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る陰極線管装置の斜視図
【図２】第１の実施の形態に係る陰極線管装置の正面概略図
【図３】第１の実施の形態に係る陰極線管装置の背面図
【図４】本発明における閉ループコイルから発生するキャンセル磁界と偏向ヨークから発生する漏洩磁界との関係を示した図
【図５】漏洩磁界の測定位置を示す図
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る陰極線管の斜視図
【図７】第２の実施の形態に係る差動コイルと閉ループコイルの回路図
【図８】第２の実施の形態に係る差動コイルと閉ループコイルの結合関係を示す図
【図９】第２の実施の形態に係る差動コイルと閉ループコイルの具体的な構成を示す図
【図１０】第１の従来技術に係る水平偏向コイルおよびキャンセルコイルの回路図
【図１１】第２の従来技術に係る水平偏向コイルおよびキャンセルコイルの回路図
【符号の説明】
１ 陰極線管
１ａ 前面パネル
１ｂ ファンネル
２ 偏向ヨーク
２ａ 上側水平偏向コイル
２ｂ 下側水平偏向コイル
３ 補強バンド
４ａ 第１イヤー部
４ｂ 第２イヤー部
４ｃ 第３イヤー部
４ｄ 第４イヤー部
５ 第１の閉ループコイル
６ 第２の閉ループコイル
７ 偏向ヨークからの漏洩磁界
８ キャンセル磁界
４０ 画面有効領域
４０ａ 上縁
４０ｂ 下縁
５１、５２ 差動コイル
５３ コイルボビン
５４ 誘導コイル
６１、６２、６３、６４ 端子
７１ 基板
【発明の属する技術分野】
本発明は、偏向ヨークからの漏洩磁界の低減を図った陰極線管装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
陰極線管装置から放出される低周波の漏洩磁界に対し、スウェーデンにおいてＭＰＲIIやＴＣＯ等の基準値が定められている。これらの基準値をクリアするためには、陰極線管装置に何らかの手段を施して、陰極線管装置からの漏洩磁界を低減する必要がある。
【０００３】
漏洩磁界を低減するための従来技術としては、偏向ヨークから生じる漏洩磁界と逆方向の磁界（キャンセル磁界）を発生させるキャンセルコイルを用いて漏洩磁界とキャンセル磁界とを相殺させる技術がある。この種の従来技術による陰極線管装置は、例えば、特開平３−１６５４２８号公報や特開平６−１７６７１４号公報等に開示されている。
【０００４】
図１０は、漏洩磁界を低減するための第１の従来技術による陰極線管装置を構成する水平偏向コイルおよびキャンセルコイルの回路図を示したものである（特開平３−１６５４２８号公報参照）。図１０に示すように、この従来技術においては、水平偏向コイル２７とキャンセルコイル２８とが、直列に結線して取り付けられている。そして、キャンセルコイル２８に水平偏向電流を流すことによって発生する磁界（キャンセル磁界）が、漏洩磁界を打ち消す方向に生ずるような位置にキャンセルコイル２８を配置し、このキャンセル磁界によって漏洩磁界を相殺している。
【０００５】
また図１１は、漏洩磁界を低減するための第２の従来技術による陰極線管装置を構成する水平偏向コイルおよびキャンセルコイルの回路図を示したものである（特開平６−１７６７１４号公報参照）。図１１に示すように、この従来技術においては、偏向ヨークを構成する閉回路巻線からなるキャンセルコイル３８が、水平偏向コイル３７に相対する適当な位置に設けられている。この従来技術においても、キャンセルコイル３８から発生する磁界（キャンセル磁界）が、漏洩磁界を打ち消す方向に生ずるような位置にキャンセルコイル３８を配置し、このキャンセルコイル磁界によって漏洩磁界を相殺している。
【０００６】
一方、漏洩電界を低減するための従来技術としては、例えば、特開平５−２０７４０４号公報に開示されている技術があげられる。この従来技術による陰極線管は、陰極線管と、陰極線管のネック内部に挿入されている電子銃から放出されるビームを偏向走査する偏向装置と、偏向装置の偏向コイルに印加される偏向電圧波形と逆極性の電圧を得るための逆電圧供給部と、逆電圧供給部による偏向電圧波形と逆極性の電圧が印加されるような陰極線管の前面パネル側壁の上下に一対配置した電極を有している。この従来技術においては、その一対の電極により、ＶＬＭＦ漏洩電界（好ましくないＶＬＭＦ電界不要輻射）と逆の極性の電界輻射を発生させることが可能となる。そして、好ましくないＶＬＭＦ電界不要輻射と、それとは逆の極性を有する電界輻射とを相殺させることによって、漏洩電界を低減させている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術による陰極線管装置には、以下のような問題点があった。
【０００８】
まず、漏洩磁界を低減するための第１の従来技術による陰極線管装置においては、水平偏向に寄与しないキャンセルコイルに偏向電流を流すため、電力を無駄に消費し、偏向感度が劣化してしまうという問題点があった。次に、漏洩磁界を低減するための第２の従来技術による陰極線管装置においては、漏洩磁界を低減するものの、水平偏向コイルが誘起する電圧によって閉回路巻線から電界が放出され、漏洩電界が増えるという問題点があった。
【０００９】
また、漏洩磁界あるいは漏洩電界を低減させる機能を有する上記各従来技術は、それぞれ、漏洩磁界または漏洩電界のどちらか一方のみを低減させる技術であり、漏洩磁界および漏洩電界の両方を低減させることができなかった。
【００１０】
そこで、本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、無駄な電力消費を防止し、安価で簡単な構成によって、漏洩電界および漏洩磁界を低減させることが可能である陰極線管装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の陰極線管装置は、前面パネルとファンネルとを有する陰極線管と、前記前面パネルの外周を覆うように設けられた補強バンドと、前記ファンネルのネック部外周の所定位置に設けられた偏向ヨークとを備えた陰極線管装置において、前記偏向ヨークから発生する漏洩磁界を相殺するような磁界を発生させるキャンセルコイルが、前記前面パネルの画面有効領域の上縁に沿って配置された第１の閉ループコイルと、前記全面パネルの画面有効領域の下縁に沿って配置された第２の閉ループコイルとで構成されており、前記第１の閉ループコイル及び前記第２の閉ループコイルは、互いにほぼ平行に配置され、かつ、接地されていることを特徴とするものである（請求項１）
【００１２】
この構成によれば、陰極線管から発生する漏洩磁界と閉ループコイルとが鎖交して、この漏洩磁界をキャンセルすることができる。また、前面パネルの画面有効領域の上縁および下縁の少なくとも一方にほぼ平行に閉ループコイルを配置するので、画像表示に支障をきたさない範囲で最大の磁界キャンセル効果を得ることができる。
【００１３】
また、前記補強バンドの上側のコーナー部の所定位置に第１イヤー部と第２イヤー部が設けられ、前記第１の閉ループコイルが、前記第１イヤー部の外側、前記偏向ヨークの前面パネル側開口部の上側近傍、前記第２イヤー部の外側を通るように設けられていることが好ましい（請求項２）。
【００１４】
このように、前面パネルおよびファンネルの全体を包囲するように閉ループコイルを形成することにより、偏向ヨークから発生する前面パネルおよびファンネル近傍の漏洩磁界と閉ループコイルとが鎖交して、この漏洩磁界をキャンセルすることができる。また、閉ループコイルを水平偏向コイルの前面パネル側開口部を通すことにより、偏向ヨークの前方に発生する漏洩磁界と閉ループコイルとが鎖交し、漏洩磁界発生源の近傍で漏洩磁界をキャンセルできる。また、閉ループコイルを陰極線管の上側に設けると、主として偏向ヨークの上部から発生する漏洩磁界がキャンセルされる。
【００１５】
また、前記補強バンドの下側のコーナー部の所定位置に第３イヤー部と第４イヤー部とが設けられ、前記第２の閉ループコイルが、前記第３イヤー部の外側、前記偏向ヨークの前面パネル側開口部の下側近傍、前記第４イヤー部の外側を通るように設けてもよい（請求項３）。この場合には、主として偏向ヨークの下部から発生する漏洩磁界がキャンセルされる。
【００１６】
また、本発明の陰極線管装置は、前面パネルとファンネルとを有する陰極線管と、前記前面パネルの外周を覆うように設けられた補強バンドと、前記ファンネルのネック部外周の所定位置に設けられた偏向ヨークとを備えた陰極線管装置において、前記偏向ヨークから発生する漏洩磁界を相殺するような磁界を発生させるキャンセルコイルが、少なくとも１個の閉ループコイルを用いて構成されており、前記閉ループコイルが、前記前面パネルの画面有効領域の上縁に沿って配置され、前記偏向ヨークの内の水平偏向コイルと直列に接続されたコンバーゼンス補正用の差動コイルと磁気的に結合していることを特徴とするものである（請求項４）。
【００１７】
この構成によれば、差動コイルにより閉ループコイルに誘起される電圧により、閉ループコイルに電流が流れ、この電流がキャンセル磁界を発生する。このため、閉ループコイルを差動コイルと磁気的に結合させない場合に比べて、キャンセル磁界を強くでき、またその強さの調整が容易なものとなる。
【００１８】
また、前記閉ループコイルが前記差動コイルの周りに巻回されていることが好ましい（請求項５）。この構成によれば、閉ループコイルと差動コイルとの磁気的な結合を容易に行える。また、差動コイルの周りへの閉ループコイルの巻回数によってキャンセル磁界の強さを調整することができる。
【００１９】
また、前記差動コイルが基板上に固定され、前記基板が前記偏向ヨーク上に固定されていることが好ましい（請求項６）。この構成によれば、閉ループコイルも偏向ヨーク上に位置することになるので、偏向ヨークからの漏洩磁界を効果的に打ち消せるような位置、すなわち前面パネルの上部または下部に、容易に閉ループコイルを設置できる。
【００２０】
また、請求項１から３のいずれかに記載の陰極線管装置において、前記第１の閉ループコイル及び前記第２の閉ループコイルの少なくともいずれか一方が、前記偏向ヨークのうちの水平偏向コイルと直列に接続された差動コイルと磁気的に結合していることが好ましい（請求項７）。この構成によれば、漏洩磁界を効果的に打ち消すことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２２】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る陰極線管装置１の斜視図を示したものである。図２は本実施の形態の陰極線管装置を正面（前面パネル１ａの側）から見た正面概略図を、図３は同じく陰極線管装置を後方（陰極線管１のネック部側）から見た背面図をそれぞれ示したものである。
【００２３】
本実施の形態の陰極線管装置は、図１ないし３に示すように前面パネル１ａとファンネル１ｂとからなる陰極線管１、上側（Ｎ側）水平偏向コイル２ａと下側（Ｓ側）水平コイル２ｂと図示しない垂直偏向コイルおよびコア等からなる偏向ヨーク２、補強バンド（防爆バンド）３、第１の閉ループコイル５および第２の閉ループコイル６を用いて構成されており、補強バンド３の各コーナー部付近には、それぞれ第１イヤー部４ａ、第２イヤー部４ｂ、第３イヤー部４ｃ、第４イヤー部４ｄが形成されている（図２では補強バンドと各イヤー部を省略）。
【００２４】
第１の閉ループコイル５は、前面パネル１ａの前面上側で画面有効領域４０（電子ビームが走査され蛍光体スクリーン面に射突する範囲）の上縁４０ａ、第１イヤー部４ａの外側、第２イヤー部４ｂの外側および上側水平偏向コイル２ａの前面パネル側開口部の上側近傍を通るような形で設けられている。第２の閉ループコイル６は、前面パネル１ａの前面下側で画面有効領域４０の下縁４０ｂ、第３イヤー部４ｃの外側、第４イヤー部４ｄの外側および下側水平偏向コイル２ｂの前面パネル側開口部の下側近傍を通るような形で設けられている。
【００２５】
このように、閉ループコイルを各イヤー部４ａ〜４ｃの外側を通して、陰極線管の前面パネルおよびファンネルの全体を包囲するように閉ループコイルを形成することにより、前面パネルおよびファンネルから発生する漏洩磁界と閉ループコイルとが鎖交して、この漏洩磁界をキャンセルすることができる。また、閉ループコイルを水平偏向コイル２ａ、２ｂの前面パネル側開口部を通すことにより、偏向ヨークの前方に発生する漏洩磁界と閉ループコイルとが鎖交し、漏洩磁界発生源の近傍で漏洩磁界をキャンセルできるという効果がある。
【００２６】
また、第１の閉ループコイル５および第２の閉ループコイル６は、それぞれ接地されている。
【００２７】
図４は、本実施の形態による閉ループコイルから発生するキャンセル磁界と、偏向ヨークから発生する漏洩磁界との関係を示した図である。本実施の形態においては、上述したように、偏向ヨーク２の前方上部に第１の閉ループコイル５が設けられ、偏向ヨーク２の前方下部に第２の閉ループコイル６が設けられているので、偏向ヨーク２から発生する漏洩磁界７によって、第１の閉ループコイル５および第２の閉ループコイル６に誘導電流が流れ、それによってキャンセル磁界８が発生する。すなわち、本実施の形態においては、第１の閉ループコイル５と第２の閉ループコイル６とが一対となって、キャンセル磁界８を発生させるキャンセルコイルを形成している。
【００２８】
漏洩磁界のキャンセル効果は閉ループコイルの取り付け角度によって異なるので、本実施の形態においては、漏洩磁界７をキャンセル磁界８によって効果的に相殺するために、このキャンセル磁界８が、漏洩磁界７と逆極性の磁界になるように、第１の閉ループコイル５および第２の閉ループコイル６の方向を適切に定めている。
【００２９】
第１の閉ループコイル５および第２の閉ループコイル６は、前面パネル１ａの前面側で画面有効領域４０を横切るように設置されると、漏洩磁界７とキャンセルコイル８のベクトル方向が正反対の方向となり、最も効果的に漏洩磁界７をキャンセルできる。これは、図４に示すように、閉ループコイル５および６は漏洩磁界に対して直角に位置するために、閉ループコイル５および６からベクトルが１８０゜異なるキャンセル磁界が発生するからである。
【００３０】
しかしながら、第１の閉ループコイル５と第２の閉ループコイル６が前面パネル１ａの前面を横切るような構成では、画像表示上じゃまになるので実用上採用することはできない。そこで、実用上問題ない位置に閉ループコイルを設置して最大の磁界キャンセル効果を得るため、本発明では図２に示すように、前面パネル１ａ前面下側で画面有効領域４０の上縁４０ａおよび前面パネル１ａ前面下側で画面有効領域４０の下縁４０ｂを通るようにしている。
【００３１】
閉ループコイルは、上述のとおり前面パネル１ａの上側および下側に１つずつ設けるのが好ましいが、上下のいずれかに１つだけ設けることとしてもよい。閉ループコイルを前面パネル１ａの上側だけに設けた場合には、主として偏向ヨークの上部から発生する漏洩磁界をキャンセルでき、下側だけに設けた場合には、主として偏向ヨークの下部から発生する漏洩磁界をキャンセルできる。キャンセルコイルを上下両側に設ければ、前記両方の効果が得られる。
【００３２】
また、閉ループコイル５と６は接地されているので、閉ループコイル５と６に誘起する電圧によって漏洩電界が増加することを防止することができるとともに、前記閉ループコイル５と６が漏洩電界のシールドとして機能するので、さらに漏洩電界を低減させることができる。
【００３３】
本発明を４１〔ｃｍ〕（１７インチ）コンピュータモニタ管に適用したときの漏洩磁界低減効果を調べた。実験に用いた閉ループコイルは、表面をビニールで被覆した多芯の銅線（形式：ＫＶ０．７５）を用いて制作したもので、円周長が約１１０〔ｃｍ〕である。図２に示すように、第１の閉ループコイルおよび第２の閉ループコイルを、画面有効領域４０の上縁４０ａおよび下縁４０ｂにほぼ接するように配置する。なお、４１〔ｃｍ〕コンピュータモニタ管の場合、前面パネル１ａの大きさは縦２９．５〔ｃｍ〕×横３７．２〔ｃｍ〕、画面有効領域４０の大きさは縦２４．３〔ｃｍ〕×横３２．４〔ｃｍ〕である。
【００３４】
表１は、陰極線管装置の外部で観測される漏洩磁界を、本発明と従来技術（閉ループコイルなし）とで比較して示す。漏洩磁界の測定位置は、図５に示すように、陰極線管装置の前面から５０〔ｃｍ〕の点と陰極線管装置の後面から５０〔ｃｍ〕の点の２点を通過する円上である。
【００３５】
【表１】
表１に示すように、陰極線管装置の後方の一部を除いて漏洩磁界が低減されており、また、漏洩磁界の最大値が従来の２２．９〔ｎＴ〕から２０．４〔ｎＴ〕まで低減された。
【００３７】
一方、漏洩電界の低減効果については、上述の漏洩磁界低減効果を確認した閉ループコイルを接地（アース）して実験した。この構成により、閉ループコイルが漏洩電界のシールドとして機能するので、漏洩電界を低減することが可能となる。今回の実施例では、前面パネル正面５０〔ｃｍ〕の位置と３０〔ｃｍ〕の位置とで漏洩電界を測定した。その結果を表２に示す。
【００３８】
【表２】
表２に示すように、陰極線管管面の正面５０〔ｃｍ〕において１．８〔Ｖ／ｍ〕であり、ＭＰＲII規格の５０〔ｃｍ〕における基準値２．５〔Ｖ／ｍ〕を十分クリアするまで低減された。
【００４０】
（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る陰極線管装置の斜視図を示す。第１の実施の形態と同様、本実施の形態の陰極線管装置は、前面パネル１ａとファンネル１ｂとからなる陰極線管１と、上側水平偏向コイル２ａと下側水平コイル２ｂと図示しない垂直偏向コイルおよびコア等からなる偏向ヨーク２と、補強バンド（防爆バンド）３と、補強バンド３の各コーナー部に設けられた第１〜第４イヤー部４ａ〜４ｄとを備える。そして、閉ループコイル５が、前面パネル１ａの前面上側で画面有効領域４０の上縁４０ａの近傍、第１イヤー部４ａの外側、第２イヤー部４ｂの外側および上側水平偏向コイル２ａの前面パネル側開口部の上側近傍を通るような形で設けられている。
【００４１】
図７は、水平偏向コイル２と閉ループコイル５の回路図を示す。上側水平偏向コイル２ａと下側水平偏向コイル２ｂとの間に、コンバーゼンス補正用の差動コイル５０が、端子６１、６２を介して直列に接続され、この差動コイル５０と閉ループコイル５とが磁気的に結合している。この回路は、端子６３、６４で水平偏向回路（図示せず）に接続される。
【００４２】
図８は、差動コイル５０と閉ループコイル５の結合関係を示す。差動コイル５０はコイルボビン５３に分割して巻回されて差動コイル５１、５２を構成し、この差動コイル５１、５２のいずれか一方または両方の周りに閉ループコイル５の一部が巻回されて誘導コイル５４を形成している。閉ループコイル５は、水平偏向コイルが発生する漏洩磁界を打ち消すような磁界を発生するように巻回される。
【００４３】
図９は、差動コイル５１、５２と閉ループコイル５の具体的な取り付け構造を示す。絶縁体からなる基板７１上に、閉ループコイル５が巻回された差動コイル５０が固定される。基板７１上には、水平偏向コイル２ａ、２ｂとの接続端子６１、６２と、水平偏向回路との接続端子６４とが設けられている。このような基板７１は、図６に示すように、上側水平偏向コイル２ａの上に設置される。
【００４４】
図４に示したとおり、閉ループコイル５に流れる電流によって発生するキャンセル磁界８が、水平偏向コイル２からの漏洩磁界７を打ち消す。本実施の形態は、誘導コイル５４に発生する誘起電圧に起因する電流が閉ループコイル５に流れることでキャンセル磁界８が発生する点で、第１の実施の形態と異なっている。
【００４５】
第１の実施の形態と同様に、本発明を４１〔ｃｍ〕（１７インチ）コンピュータモニタ管に適用したときの漏洩磁界低減効果を調べた。
【００４６】
実験に用いた差動コイルは、線径φ０．２５〔ｍｍ〕の１２本の銅線を縄状に編んだリッツワイヤーを６〔ｍｍ〕の空洞を持った筒状のボビンに巻き、空洞内にインダクタンスのバイアスを可変できるようにねじ式のマグネットが挿入され、インダクタンスが約１５〔μＨ〕になるように構成されたものである。この差動コイルのまわりに、漏洩磁界および漏洩電界をキャンセルするように誘導コイルを巻いた。本実施の形態では、誘導コイルを３０Ｔ（ターン）巻き、約１０〔Ｖｐ−ｐ〕の誘導電圧を得た。誘導コイルと接続された閉ループコイルにこの誘導電圧が印加されることで、キャンセル磁界およびキャンセル電界を発生させ、漏洩磁界を効果的にキャンセルする。実験結果を表３と表４に示す。
【００４７】
【表３】
【表４】
表３に示すように、漏洩磁界の最大値が従来２２．９〔ｎＴ〕から１９．３〔ｎＴ〕まで低減された。
【００５０】
また、漏洩電界は表４に示すように前面パネルの正面３０〔ｃｍ〕において０．８〔Ｖ／ｍでありと、ＴＣＯ規格の３０〔ｃｍ〕における規定値１．０〔Ｖ／ｍ〕と、ＭＰＲIIの規定値２．５〔Ｖ／ｍ〕をそれぞれ下回った。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電力を無駄に消費することなく、安価で簡単な構成によって、漏洩電界および漏洩磁界を低減させることが可能である陰極線管装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る陰極線管装置の斜視図
【図２】第１の実施の形態に係る陰極線管装置の正面概略図
【図３】第１の実施の形態に係る陰極線管装置の背面図
【図４】本発明における閉ループコイルから発生するキャンセル磁界と偏向ヨークから発生する漏洩磁界との関係を示した図
【図５】漏洩磁界の測定位置を示す図
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る陰極線管の斜視図
【図７】第２の実施の形態に係る差動コイルと閉ループコイルの回路図
【図８】第２の実施の形態に係る差動コイルと閉ループコイルの結合関係を示す図
【図９】第２の実施の形態に係る差動コイルと閉ループコイルの具体的な構成を示す図
【図１０】第１の従来技術に係る水平偏向コイルおよびキャンセルコイルの回路図
【図１１】第２の従来技術に係る水平偏向コイルおよびキャンセルコイルの回路図
【符号の説明】
１ 陰極線管
１ａ 前面パネル
１ｂ ファンネル
２ 偏向ヨーク
２ａ 上側水平偏向コイル
２ｂ 下側水平偏向コイル
３ 補強バンド
４ａ 第１イヤー部
４ｂ 第２イヤー部
４ｃ 第３イヤー部
４ｄ 第４イヤー部
５ 第１の閉ループコイル
６ 第２の閉ループコイル
７ 偏向ヨークからの漏洩磁界
８ キャンセル磁界
４０ 画面有効領域
４０ａ 上縁
４０ｂ 下縁
５１、５２ 差動コイル
５３ コイルボビン
５４ 誘導コイル
６１、６２、６３、６４ 端子
７１ 基板
Claims (7)
- 前面パネルとファンネルとを有する陰極線管と、前記前面パネルの外周を覆うように設けられた補強バンドと、前記ファンネルのネック部外周の所定位置に設けられた偏向ヨークとを備えた陰極線管装置において、
前記偏向ヨークから発生する漏洩磁界を相殺するような磁界を発生させるキャンセルコイルが、前記前面パネルの画面有効領域の上縁に沿って配置された第１の閉ループコイルと、前記全面パネルの画面有効領域の下縁に沿って配置された第２の閉ループコイルとで構成されており、
前記第１の閉ループコイル及び前記第２の閉ループコイルは、互いにほぼ平行に配置され、かつ、接地されていることを特徴とする陰極線管装置。 - 前記補強バンドの上側のコーナー部の所定位置に第１イヤー部と第２イヤー部が設けられ、
前記第１の閉ループコイルが、前記第１イヤー部の外側、前記偏向ヨークの前面パネル側開口部の上側近傍、前記第２イヤー部の外側を通るように設けられている、請求項１に記載の陰極線管装置。 - 前記補強バンドの下側のコーナー部の所定位置に第３イヤー部と第４イヤー部とが設けられ、
前記第２の閉ループコイルが、前記第３イヤー部の外側、前記偏向ヨークの前面パネル側開口部の下側近傍、前記第４イヤー部の外側を通るように設けられている、請求項１に記載の陰極線管装置。 - 前面パネルとファンネルとを有する陰極線管と、前記前面パネルの外周を覆うように設けられた補強バンドと、前記ファンネルのネック部外周の所定位置に設けられた偏向ヨークとを備えた陰極線管装置において、
前記偏向ヨークから発生する漏洩磁界を相殺するような磁界を発生させるキャンセルコイルが、少なくとも１個の閉ループコイルを用いて構成されており、
前記閉ループコイルが、前記前面パネルの画面有効領域の上縁に沿って配置され、前記偏向ヨークの内の水平偏向コイルと直列に接続されたコンバーゼンス補正用の差動コイルと磁気的に結合していることを特徴とする陰極線管装置。 - 前記閉ループコイルが前記差動コイルの周りに巻回されている、請求項４に記載の陰極線管装置。
- 前記差動コイルが基板上に固定され、前記基板が前記偏向ヨーク上に固定されている、請求項５に記載の陰極線管装置。
- 前記第１の閉ループコイル及び前記第２の閉ループコイルの少なくともいずれか一方が、前記偏向ヨークのうちの水平偏向コイルと直列に接続された差動コイルと磁気的に結合している、請求項１から３のいずれかに記載の陰極線管装置。
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