JPH06223740A - Color television display device - Google Patents

Abstract

PURPOSE: To generate vertical and horizontal deflection magnetic fields having astigmatisms on axes to substantially concentrate electron beams at all points on a raster by improving a winding manner of deflection coils constituting a deflection yoke. CONSTITUTION: A deflection yoke 16 comprises a magnetic core 26, a vertical deflection coil 28 and a horizontal deflection coil 20 for producing vertical and horizontal magnetic fields each having positive and negative astigmatisms on axes so as to substantially concentrate electron beams at all points on a raster. The deflection yoke 16 generates a vertical deflection magnetic field which exhibits a negative peak on a side toward an electron gun and has a vertical magnetic field distribution function H12 changed toward the negative peak at the point near an inlet face EN. Consequently, it is possible to obtain the astigmatism required for concentration simplified by the yoke having the representative coils, to reduce coma-aberration and upper and lower coil distortions, and simultaneously, to make the concentration insensitive to a collating error between the yoke magnetic field and the electron beam in an image tube 10.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は映像管の偏向ヨークと
電子ビームとの間の横軸整合すなわち傾き整合を精密に
する必要のない自己集中式カラー映像管表示方式に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a self-focusing type color picture tube display system which does not require precise horizontal axis alignment, that is, tilt alignment between a deflection yoke of a picture tube and an electron beam.

【０００２】[0002]

【従来の技術】カラーテレビ映像管は波長の異なる光を
発する蛍光体に電子を衝突させることによってカラー画
像を形成するが、この蛍光体は通常赤、緑および青の光
を発するものが用いられ、それぞれこの３色を１色ずつ
含む３領域を１団とする３つ組に群別されている。2. Description of the Related Art A color television picture tube forms a color image by bombarding electrons with phosphors which emit light of different wavelengths, and the phosphors which usually emit red, green and blue lights are used. , Each of which is divided into three groups, each group consisting of three areas each containing one of these three colors.

【０００３】映像管において３色の各色の蛍光体はその
色の蛍光体にだけ衝突するようにされた電子ビームによ
って励起されるため、各電子ビームはそれが励起する蛍
光体の発する色によって識別される。各電子ビームが衝
突する面積は蛍光体の３つ組の面積に比して大きく、各
ビームは表示面のどの位置においても３つ組数個のそれ
ぞれの特定の色の蛍光体を励起する。In the picture tube, the phosphors of each of the three colors are excited by the electron beams that are made to impinge only on the phosphors of that color, and therefore each electron beam is identified by the color emitted by the phosphors that it excites. To be done. The area on which each electron beam impinges is large compared to the area of the triplet of phosphors, and each beam excites a few sets of triplets of each particular color at any position on the display surface.

【０００４】３本の電子ビームはこの蛍光体で形成され
る表示面に対向する映像管のネック部内に設けられ、未
偏向のビームが電子銃を離れて表示面に向う集中径路を
進むように配向されている。表示面が場面の忠実なカラ
ー再生を行うには、映像管に対するビームの位置を表示
面の中心で色純度と静的ビーム集中が行われるように調
節する必要がある。純度調節には赤、緑、青の各ビーム
がそれぞれの色の蛍光体だけを励起するようにするが、
これはシャドウマスクによつて行われる。The three electron beams are provided in the neck portion of the picture tube facing the display surface formed by the phosphor so that the undeflected beams leave the electron gun and travel along a concentrated path toward the display surface. It is oriented. In order for the display surface to faithfully reproduce the color of the scene, it is necessary to adjust the position of the beam with respect to the picture tube so that color purity and static beam concentration are achieved at the center of the display surface. To adjust the purity, the red, green, and blue beams only excite the phosphors of each color,
This is done with a shadow mask.

【０００５】このシャドウマスクは電子ビームが通過し
得る多数の開孔をもつ平板であり、その開孔がそれぞれ
発色蛍光体の３つ組のそれぞれに対して一定位置にあっ
て、電子ビームはその開孔の１つ以上を通過してその入
射方向により適当な色の蛍光体を照射する。色純度は開
孔および見掛けの電子ビーム源に対する蛍光体の３つ組
の配置精度の高さに依存する。This shadow mask is a flat plate having a large number of apertures through which an electron beam can pass, and the apertures are located at fixed positions with respect to each of the three groups of color-forming phosphors, so that the electron beam has its aperture. The phosphor of a proper color is irradiated by passing through one or more of the apertures and depending on the incident direction. Color purity depends on the accuracy of the placement of the phosphor triad with respect to the aperture and the apparent electron beam source.

【０００６】静的集中は表示面の中心またはその近傍に
おける１つの走査点で３本のビームを集中させることに
関する。この表示面中心における集中は映像管のネック
部に対して取付けられ表示面の中心に３本のビームを集
中させるような静磁界を形成するように調節または励磁
される静的集中構体を用いて行うことができる。Static focusing refers to focusing three beams at one scanning point at or near the center of the display surface. Concentration at the center of the display surface is achieved by using a static concentrating structure attached to the neck portion of the picture tube and adjusted or excited so as to form a static magnetic field for concentrating the three beams at the center of the display surface. It can be carried out.

【０００７】２次元画像を形成するには、３本の集中電
子ビームによって励起された表示面上の発光点をその表
示面全体に亘って水平垂直に走査し、発光ラスタ領域を
形成する必要があるが、これは映像管のネック部上に取
付けた偏向ヨークの生成する磁界によって行われる。こ
の偏向ヨークは電子ビームを実質的に独立の水平垂直の
偏向系によって偏向する。電子ビームの水平偏向は主と
して垂直方向の磁力線を持つ磁界を形成するヨークの線
輪によって行われる。この磁界の強さは比較的高周波数
で時間と共に変る。電子ビームの垂直偏向は比較的低周
波数で時間と共に変る主として水平方向の磁界を生成す
る線輪によって行われる。このヨーク線輪には高透磁率
磁心が付随している。線輪の導体は磁心を包囲してトロ
イド型偏向巻線を形成することもあり、また磁心を包囲
しない鞍型線輪を形成することもある。To form a two-dimensional image, it is necessary to scan the light emitting points on the display surface excited by the three concentrated electron beams horizontally and vertically over the entire display surface to form a light emitting raster area. This is done, however, by the magnetic field produced by the deflection yoke mounted on the neck of the picture tube. The deflection yoke deflects the electron beam by substantially independent horizontal and vertical deflection systems. Horizontal deflection of the electron beam is carried out mainly by the yoke ring which forms a magnetic field having vertical magnetic lines of force. The strength of this magnetic field varies with time at relatively high frequencies. The vertical deflection of the electron beam is performed by a coil which produces a time-varying, mainly horizontal magnetic field at a relatively low frequency. A high-permeability magnetic core is attached to this yoke coil. The conductor of the coil may surround the core to form a toroidal deflection winding, or it may form a saddle coil that does not surround the core.

【０００８】映像管の表示面は比較的平坦で、各電子ビ
ームの電子はこの表示面の中心に向うときよりその端縁
に向うときの方が長距離を進む。電子銃が各別になって
いるため、３本のビームが表示面の端縁方向に偏向され
たときその照射点の分離が生ずることがある上、従来法
による殆んど均一な偏向磁界では電子ビームが表示面の
中心から外方に偏向されるとき過集中を起す。これらの
効果が組合さって表示面上の中心から離れた点で３ビー
ムの光点が分離する。これが公知の集中不良で、表示面
像の周りに色の房模様を生ずる。The display surface of the picture tube is relatively flat, and the electrons of each electron beam travel a longer distance toward the edge of the display surface than toward the center of the display surface. Since the electron guns are different, when the three beams are deflected toward the edge of the display surface, the irradiation points may be separated. Overfocus occurs when the beam is deflected outward from the center of the display surface. These effects combine to separate the light spots of the three beams at points away from the center on the display surface. This is a known poor concentration, which causes a tufted pattern of colors around the display image.

【０００９】この集中不良はある程度は許容されるが、
３つの照射点が完全に分離したものは許容されない。集
中不良は映像管に適当な試験信号を印加したとき表示面
に生ずる線のクロスハッチパタンにおける赤、緑、青の
線の完全な整合からのずれとして測定することができ
る。３本の電子ビームはそれぞれその色によって識別さ
れるラスタを走査するから、中央の電子ビームが緑の蛍
光体を励起し、外側の電子ビームがそれぞれ赤と青の蛍
光体を励起するインライン型映像管では、緑ラスタが中
央の電子ビームによって規則正しく走査され、外側のビ
ームが赤と青のラスタを走査する。クロスハッチパタン
は赤、緑、青の各ラスタで形成されるが、そのラスタの
輪郭を形成する垂直および水平の線と、若干がラスタの
中央部を通る他の垂直および水平の線を含んでいる。Although this concentration failure is allowed to some extent,
Completely separated three irradiation points are not acceptable. Concentration failure can be measured as the deviation from perfect alignment of the red, green, and blue lines in the crosshatch pattern of the lines that occur on the display surface when an appropriate test signal is applied to the picture tube. Since the three electron beams scan the rasters identified by their respective colors, an in-line image in which the central electron beam excites the green phosphor and the outer electron beams excite the red and blue phosphors, respectively. In the tube, the green raster is regularly scanned by the central electron beam and the outer beams scan the red and blue rasters. The crosshatch pattern is formed by the red, green, and blue rasters, but includes the vertical and horizontal lines that form the outline of the raster and some other vertical and horizontal lines that pass through the center of the raster. There is.

【００１０】以前は映像管の電子銃は３角形すなわちデ
ルタ型配置になっていたが、このデルタ型電子銃方式で
は米国特許第３９４２０６７号明細書記載のように、映
像管のネック部の周りに取付けられ、動的集中回路によ
り偏向周波数で駆動されてそのネック部内に設けた磁極
片を励起する付加集中線輪を含む動的集中装置により行
われた。Previously, the picture tube electron gun was arranged in a triangular or delta configuration, but in this delta electron gun system, as described in US Pat. No. 3,942,067, the picture tube is surrounded by a neck portion. This was done by a dynamic concentrator including an additional concentrator coil mounted and driven at a deflection frequency by a dynamic concentrator circuit to excite pole pieces located within its neck.

【００１１】米国特許第３７８９２５８号および第３８
００１７６号の各明細書記載のように、最近のテレビ表
示装置にはインライン型電子銃構体が、ビームがラスタ
のすべての点で実質的に集中されるように負の水平軸上
非点収差と正の垂直軸上非点収差とを生ずる偏向巻線を
有する偏向ヨーク構体と共に用いられている。これによ
ってカラーテレビ表示系に動的集中装置の必要がなくな
るが、自己集中に必要な軸上非点収差を生じる不均一磁
界のために集中度が未偏向ビームの縦軸に対するヨーク
の縦軸の位置に依存するようになって、管内のビーム位
置に影響するこの感度と正規の製造公差のために、ヨー
クを横方向に調節して最良の妥協的集中度を得る必要が
ある。ヨーク軸に対するビーム位置の変化による集中度
の変化の大きさについては、上記米国特許第３７８９２
５８号明細書に記載されている。US Pat. Nos. 3,789,258 and 38
Modern television displays, as described in US Pat. No. 00176, have an in-line electron gun assembly with negative on-axis astigmatism so that the beam is substantially focused at all points of the raster. It is used with a deflection yoke assembly having a deflection winding that produces positive on-axis astigmatism. This eliminates the need for a dynamic concentrator in the color television display system, but because of the non-uniform magnetic field that produces the axial astigmatism required for self-concentration, the degree of concentration is on the y-axis of the undeflected beam. Due to this sensitivity and normal manufacturing tolerances, which become position dependent and affect the beam position within the tube, the yoke must be laterally adjusted for the best compromise concentration. Regarding the magnitude of the change of the concentration degree due to the change of the beam position with respect to the yoke axis, the above-mentioned US Pat.
58.

【００１２】表示面全体に亘って最良の総合集中度を得
るために電子ビームに対する偏向ヨークの横方向の移動
（またはヨークの自由端の横方向変位により生ずる傾
斜）を可能にするために、従来法の偏向ヨークの内径は
映像管の外囲器の対応部分の外形より僅か、例えば２〜
６ｍｍ大きくなっている。Conventionally, to allow lateral movement of the deflection yoke (or tilt caused by lateral displacement of the free end of the yoke) with respect to the electron beam in order to obtain the best overall concentration over the display surface. The inner diameter of the deflection yoke of the method is slightly smaller than the outer diameter of the corresponding portion of the envelope of the picture tube, for example, 2 to
It is 6 mm larger.

【００１３】偏向ヨークの構成に用いる材料の量はでき
るだけ減らすことが望ましいが、これには偏向ヨークが
映像管のネック部を緊密に包囲するように設計する必要
がある。製造公差のために偏向ヨークの設計内径は映像
管ネック部の公称外径より大きくして、最悪の場合ヨー
クの最少内径にネック部の最大外径が丁度嵌まるように
しておかねばならないが、このように設計すると、偏向
ヨークの平均内径と映像管ネック部の平均外径との間に
隙間が生じても、ヨークはネック部に実質的に緊密に嵌
合するものと考えられる。While it is desirable to use as little material as possible in the construction of the deflection yoke, this requires that the deflection yoke be designed to tightly surround the neck of the picture tube. Due to manufacturing tolerances, the design inside diameter of the deflection yoke must be larger than the nominal outside diameter of the video tube neck, and in the worst case the maximum outside diameter of the neck should fit exactly into the minimum inside diameter of the yoke. With such a design, it is considered that the yoke fits substantially tightly to the neck portion even if there is a gap between the average inner diameter of the deflection yoke and the average outer diameter of the video tube neck portion.

【００１４】このような緊密嵌合ヨークは線輪によって
発生された磁束の実質的に全部を映像管のネック部内に
有するが、緊密に嵌合しない偏向ヨークは映像管のネッ
ク部との間隙に磁束を持つ。このネック部の外側の磁束
は偏向には利用されず、所定量の偏向を行うためにヨー
ク磁界に蓄積すべき全エネルギに単に加わるだけであ
る。この蓄積されたエネルギは偏向ヨークに対して周期
的に補給除去する必要があるから、誘導性走査電力を増
す必要があり、このため映像管のネック部に緊密に嵌合
しないヨークではこれに応じてヨーク損が増大する。Such a tight fitting yoke has substantially all of the magnetic flux generated by the wire ring in the neck portion of the picture tube, while the non-tightly fitting deflection yoke is in the gap with the neck portion of the picture tube. Has a magnetic flux. The magnetic flux outside this neck is not used for deflection, it simply adds to the total energy that must be stored in the yoke field to provide a predetermined amount of deflection. This stored energy needs to be periodically replenished and removed from the deflection yoke, thus increasing the inductive scanning power, which is necessary for yokes that do not fit tightly into the neck of the picture tube. As a result, the yoke loss increases.

【００１５】従って映像管のネック部に緊密に嵌合する
偏向ヨークは誘導性電力供給の小さい偏向回路で駆動す
ることができるため、ヨーク電力の消費も少ない。この
ため嵌合の緩いヨークに比して表示系の偏向感度および
信頼度が向上することが期待される。従来用いられてい
る自己集中偏向巻線の位置感度は、所要の集中度を得る
ために偏向ヨークを上述の横運動によって調節すること
を要し、従って映像管のネック部に緊密に嵌合する自己
集中ヨークを大量生産することは不可能であった。Therefore, the deflection yoke, which is tightly fitted to the neck portion of the picture tube, can be driven by the deflection circuit having a small inductive power supply, so that the yoke power consumption is small. Therefore, it is expected that the deflection sensitivity and reliability of the display system will be improved as compared with the loosely fitted yoke. The position sensitivity of conventionally used self-concentrating deflection windings requires that the deflection yoke be adjusted by the lateral movement described above in order to obtain the required degree of concentration, and thus a tight fit on the neck of the picture tube. Mass production of self-concentrating yokes was impossible.

【００１６】従来法の自己集中ヨークのビームに対する
集中調節は種々の方法で行われて来た。例えば上記米国
特許第３７８９２５８号明細書記載のように、まず映像
管をこれに使用する偏向ヨークに嵌入した後静的集中調
節を行い、次にヨークを垂直および（または）水平に移
動してできるだけ最良の集中を作り上げた後これを接着
剤その他の適当な固定手段によりその位置に固定する。Focusing the beam of a conventional self-focusing yoke has been done in various ways. For example, as described in the above-mentioned US Pat. No. 3,789,258, the picture tube is first fitted into the deflection yoke used for this, and then static central adjustment is performed, and then the yoke is moved vertically and / or horizontally as much as possible. After creating the best concentration, it is fixed in place by glue or other suitable fixing means.

【００１７】このようなヨークは製造時に標準映像管に
ついて試験し、その特性がある公差内に入っているこ
と、すなわちそれが不良品でないことを保証される。大
企業によって最近生産されるカラーテレビ表示方式で
は、上記米国特許第３７８９２５８号の技法が２段階で
用いられている。この方式では映像管が製造の最終段階
で標準の偏向ヨークにより各別に調整され得る性質を持
ち、この調節によってヨーク位置決め手段を管体上に位
置決めする。この方式ではまた位置調整手段を持つ事前
調整型偏向ヨークが用いられる。さらにヨークに付随す
る可調節回路によって垂直偏向磁界中のビームの全残留
未整合の効果を電気的に補償し得るようになっている。
このようにして各映像管と各偏向ユニットとが予め各別
に整合調節されるため、どの映像管とどの偏向ユニット
とも自動的に合い、偏向ユニットを映像管のネック部に
止まるまで押し込むだけで、最終の利用者が何等の調節
を要しないことが期待される。Such a yoke is tested on a standard picture tube at the time of manufacture and it is guaranteed that its characteristics are within certain tolerances, ie that it is not defective. Color television display systems recently produced by large corporations use the technique of U.S. Pat. No. 3,789,258 in two stages. In this system, the picture tube has the property that it can be individually adjusted by a standard deflection yoke at the final stage of manufacturing, and this adjustment positions the yoke positioning means on the tube body. This method also uses a pre-adjustable deflection yoke with position adjustment means. In addition, an adjustable circuit associated with the yoke makes it possible to electrically compensate for all residual unmatched effects of the beam in the vertical deflection field.
In this way, each video tube and each deflection unit are pre-matched and adjusted individually, so it automatically fits any video tube and any deflection unit, and pushes the deflection unit until it stops at the neck of the video tube. It is expected that the end user will not need to make any adjustments.

【００１８】[0018]

【発明が解決しようとする課題】しかしこのように各映
像管を個別に標準ヨークに対して予め調整するという費
用のかかる仕事はなくすることが望ましい。また映像管
内の未偏向電子ビームに対してヨークの横方向または傾
斜の調節をする必要なく、全ラスタに亘って３ビームの
実質的集中が得られる自己集中インライン型電子銃式テ
レビ表示方式の開発が望まれる。However, it is desirable to eliminate the costly task of pre-adjusting each picture tube individually to a standard yoke in this manner. Development of a self-concentrated in-line electron gun television display system that can achieve a substantial concentration of three beams over the entire raster without adjusting the horizontal direction or tilt of the yoke for the undeflected electron beam in the picture tube. Is desired.

【００１９】この発明の１実施例による自己集中偏向ヨ
ークは、最良の集中を得るために横方向調整または事前
調整を必要としないだけでなく、映像管に対するヨーク
の運動が集中に実質的影響を与えないため、自己集中を
得るために調整することができない。以前は電子ビーム
の差動偏向による自己集中の達成に必要な不均一磁界に
より集中度が未偏向電子ビームの縦軸に対するヨーク磁
界の整合の精度に依存すると信じられていたため、この
結果は自己矛盾であると見られていた。例えば米国特許
第４０６０８３６号明細書には、偏向磁界と表示管との
各軸を一致させることが他の手段を追加せずに集中を得
る条件であることが記載されている。この発明の１実施
例の自己集中ヨークは集中感度がないため、映像管のネ
ック部に緊密に嵌合させることができる。Not only does the self-focusing deflection yoke according to one embodiment of the present invention require no lateral or pre-adjustment to obtain the best focus, but the movement of the yoke relative to the picture tube has a substantial effect on the focus. Not given, so cannot be adjusted to gain self-focus. This result was previously believed to be self-contradictory because it was believed that the degree of concentration depends on the accuracy of the yoke field's alignment with the longitudinal axis of the undeflected electron beam due to the non-uniform magnetic field required to achieve self-concentration by differential deflection of the electron beam. Was seen as. For example, U.S. Pat. No. 4,060,836 describes that matching the axes of the deflection magnetic field and the display tube is a condition for obtaining concentration without adding other means. Since the self-focusing yoke according to the first embodiment of the present invention has no focusing sensitivity, it can be closely fitted to the neck portion of the picture tube.

【００２０】ビームに対するヨークのその心出し位置の
周りの垂直水平移動に対する集中感度の増大は、外側ビ
ームの集中誤差とヨークの変位とのデイメンジョンを持
たない比として測定することができる。通常集中誤差は
mmで測定されるから、この比はmm誤差／mm変位で表わさ
れる。１つの平面内におけるヨークの運動によって２つ
の偏向方向の両端に集中誤差が生ずることがある。例え
ば最良の集中が得られる位置からヨークが水平に移動す
ると、青ラスタに対し赤ラスタの幅に変化すなわち誤差
が生ずると共に、両ラスタの高さにも相対的な変化すな
わち誤差を生ずることがある。詳言すれば、ヨーク磁界
中でビームが水平に変化すると、進みビームすなわち変
位の方向にずれたビームによって走査されたラスタが、
遅れビームによって走査されたラスタより幅および高さ
を増す。同様に映像管に対するヨークの垂直運動はラス
タ上に表示された中心水平線並びに垂直クロスハッチ線
の見掛けの相互回転すなわち交差を生ずることがある。
詳言すれば、ヨーク磁界内をビームが上に変位すると、
右側にずれたビーム（表示面側またはヨークの出口側か
ら見た場合）によって走査された中央網目線は時計方向
に回転し、左側のビームで走査されたものは半時計方向
に回転する。下向きの垂直変位では回転方向が逆にな
る。偏向ヨークを含む最近の表示方式の多数について、
移動に対する集中感度の増加を測定したところ、この結
果はmm／mmで表わして次表のようになった。The increase in concentration sensitivity to vertical and horizontal movement of the yoke with respect to the beam about its centered position can be measured as a dimensionless ratio of the concentration error of the outer beam to the displacement of the yoke. Usually the concentration error is
Since it is measured in mm, this ratio is expressed in mm error / mm displacement. The movement of the yoke in one plane may cause concentration errors at both ends in the two deflection directions. For example, if the yoke is moved horizontally from the position where the best concentration is obtained, the width of the red raster may change or cause an error with respect to the blue raster, and the heights of both rasters may also change relatively. . In detail, when the beam changes horizontally in the yoke magnetic field, the raster scanned by the advanced beam, that is, the beam displaced in the direction of displacement is
It is wider and taller than the raster scanned by the lagging beam. Similarly, vertical movement of the yoke with respect to the picture tube can result in apparent mutual rotation or intersection of the center horizontal lines and the vertical crosshatch lines displayed on the raster.
In detail, when the beam is displaced upward in the yoke magnetic field,
The central mesh line scanned by the beam shifted to the right (when viewed from the display surface side or the exit side of the yoke) rotates clockwise, and the beam scanned on the left side rotates counterclockwise. The downward vertical displacement reverses the direction of rotation. For many of the recent display systems, including deflection yokes,
When the increase in concentration sensitivity to movement was measured, this result was expressed in mm / mm and was as shown in the following table.

【００２１】[0021]

【表１】 [Table 1]

【００２２】この発明を実施しない若干のＲＣＡ社の装
置は次の結果を示した。Some RCA devices that do not practice this invention showed the following results.

【００２３】[0023]

【表２】 [Table 2]

【００２４】２０ＡＸ型およびＸＰ７４−１２５Ｑ型の
装置は表示方式が完全な自己集中式でなくて上下集中に
動的集中方式を用いているため、垂直交差誤差が比較的
小さい。水平運動に応じる高さ誤差の減少と垂直運動に
応ずる垂直交差誤差の減少は２０ＡＸ型表示系における
動的集中方式の使用によって可能になった垂直非点収差
の減少の結果である。The 20AX type and XP74-125Q type devices use a dynamic concentration method for vertical concentration instead of a complete self-concentration type display method, so that the vertical crossing error is relatively small. The reduction in height error in response to horizontal motion and the reduction in vertical crossing error in response to vertical motion are the result of the reduction in vertical astigmatism made possible by the use of the dynamic focusing scheme in the 20AX type display system.

【００２５】自己集中ヨークの寸法計算は次のように３
次収差論によって行う。フイリップス研究報告（Ｐｈｉ
ｌｉｐｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｒｅｐｏｒｔｓ）１９５
７年第１２巻第４６〜６８頁および１９５９年第１４巻
第６５〜９７頁掲載のハーンチエス（Ｊ．Ｈａａｎｔｊ
ｅｓ）とリユーベン（Ｇ．Ｊ．Ｌｕｂｂｅｎ）の２つの
論文「磁気偏向の誤差（Ｅｒｒｏｒｓ ｏｆ Ｍａｇｎ
ｅｔｉｃ Ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）」記載のように、磁
気偏向の３次収差論を用いてヨークの縦軸すなわちｚ軸
に沿う位置と共に変るヨークの磁界分布関数Ｈ₀ (Z) お
よびＨ₂ (Z) からその近似的電子光学性能を解析するこ
とができる。ここで用いる記号系は上記論文による。The size calculation of the self-concentrating yoke is as follows.
The next-order aberration theory is used. Philips Research Report (Phi
Lips Research Reports) 195
7:12, 46-68 and 1959: 14, 65-97, J. Hantj.
es) and GJ Lubben's two papers "Errors of Magnetic Deflection (Errors of Magn).
As described in "Electrical Deflection)", the approximation is made from the magnetic field distribution functions H ₀ (Z) and H ₂ (Z) of the yoke that change with the position along the longitudinal axis of the yoke, that is, the z axis, using the third-order aberration theory of magnetic deflection. Electron optical performance can be analyzed. The symbol system used here is based on the above paper.

【００２６】偏向磁界の主成分であるＨ₀(z)だけを考え
た電子ビームの偏向はガウス偏向と称し、ＸまたはＹで
表わす。磁界をさらに完全に表示する場合はヨーク磁界
の横方向の不均一度を表わすＨ₂ (z) を用いる。磁界分
布関数Ｈ₀ (z) 、Ｈ₂ (z) によるヨークの説明は総偏向
角が７５゜以上の場合には正確に適用できないが、この
形で磁界を表わすことは総偏向角が９０゜、１１０゜の
ように更に広い磁気偏向系の性能を概説する場合にも有
用である。Deflection of the electron beam considering only H ₀ (z), which is the main component of the deflection magnetic field, is called Gaussian deflection and is represented by X or Y. In order to display the magnetic field more completely, H ₂ (z) which represents the inhomogeneity of the yoke magnetic field in the lateral direction is used. The description of the yoke by the magnetic field distribution functions H ₀ (z) and H ₂ (z) cannot be applied accurately when the total deflection angle is 75 ° or more, but the magnetic field is expressed in this form when the total deflection angle is 90 °. It is also useful when outlining the performance of a wider magnetic deflection system, such as 110 °.

【００２７】偏向磁界はヨークの電子光学軸に関する羃
級数展開によって次のように表される。すなわち水平面
（ｙ＝ｏ）において水平偏向磁界は、 Ｈ_IIY ＝Ｈ_II0 (z) ＋Ｈ_II2 (z) ｘ² ＋‥‥‥‥‥‥‥‥‥(1) で、ここにヨーク軸は座標系のｚ軸に沿い、垂直面（ｘ
＝ｏ）内の垂直偏向磁界は Ｈ_Ix＝Ｈ_I0(z) ＋Ｈ_I2(z) y²＋‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(2) である。添字Ｉは磁界の主成分がｘ方向を向く垂直偏向
磁界を表わし、添字ＩＩは磁界の主成分がｙ方向を向く
水平偏向磁界を表わす。The deflection magnetic field is expressed by the following power series expansion with respect to the electron optical axis of the yoke. That is, in the horizontal plane (y = o), the horizontal deflection magnetic field is H _IIY = H _II0 (z) + H _II2 (z) x ² ＋ ‥‥‥‥‥‥‥‥ (1), where the yoke axis is the coordinate system. Along the z-axis of the vertical plane (x
= O), the vertical deflection magnetic field is H _Ix = H _I0 (z) + H _I2 (z) y ² ＋ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ (2). The subscript I represents a vertical deflection magnetic field whose main component of the magnetic field is in the x direction, and the subscript II represents a horizontal deflection magnetic field whose main component of the magnetic field is in the y direction.

【００２８】一般収差表示法ではガウス偏向と３次偏向
（すなわちＨ₂ (z) を考慮したもの）との間の表示面上
における差△ｘ、△ｙを記述するが、この△ｘ、△ｙに
対する表示はインライン型電子ビームを持つ映像管の場
合水平面以外の傾斜でヨーク磁界に入射するビームの入
射に関する項を消去することにより簡単になる。In the general aberration display method, the differences Δx and Δy on the display surface between the Gaussian deflection and the third-order deflection (that is, considering H ₂ (z)) are described. In the case of a picture tube having an in-line type electron beam, the display for y can be simplified by eliminating the term relating to the incidence of the beam incident on the yoke magnetic field at an inclination other than the horizontal plane.

【００２９】インライン型電子ビームの場合この発明に
適合する収差の表示式は次の通りである。In the case of an in-line type electron beam, the expression for displaying aberrations which is suitable for the present invention is as follows.

【数１】 [Equation 1]

【数２】 [Equation 2]

【００３０】ここではＸ_s 、Ｙ_s は表示面におけるガウ
ス偏向、ｘ′_s はヨーク磁界に入射するビームの水平面
内の傾斜、ｘ_s 、ｙ_s は表示面上のヨーク軸の痕跡から
測った未偏向ビームの照射点の座標である。式(3) 、
(4) は一部で、この発明に関する項すなわち南北（Ｎ
Ｓ）糸巻歪、集中度（非点収差およびコマ収差）および
集中度の整合感度だけを含んでいる。収差係数Ａ₁ −Ａ
₁₈およびＢ₁ −Ｂ₁₈は積分形で表わすことができる。こ
の収差係数の物理的重要性は、簡単のために次の仮定を
すればよく判る。The Gaussian deflection in X _s, Y _s is the display surface here, x _'s are inclined in the horizontal plane of the beam entering the yoke field, x _s, y _s is measured from the trace of the yoke axis on the display surface It is the coordinates of the irradiation point of the undeflected beam. Equation (3),
(4) is a part and relates to the present invention, that is, north and south (N
S) Only the matching sensitivity of pincushion distortion, concentration (astigmatism and coma) and concentration is included. Aberration coefficient A ₁ -A
₁₈ and B ₁ -B ₁₈ can be expressed in integral form. The physical importance of this aberration coefficient can be easily understood by making the following assumption for simplicity.

【００３１】(1) 垂直水平線輪の主偏向磁場は同じ、す
なわちＨ_II(z) ≒−ＣＨ_I0(z) であり、(2) そのガウス
偏向は実質的に一致してＸ≒ＣＹである（目盛り係数差
Ｃ≒１は磁界分布関数の比を含む収差係数に影響しな
い）。これは垂直水平巻線の軸方向長さが等しいトロイ
ド型ヨークに極めて近似し、鞍型または鞍型トロイド型
巻線の場合は垂直線輪の長さの短縮が内径の増大によっ
て補償され、近似は保存される。水平線輪と垂直線輪と
の巻線分布の細部は異なり、このためその不均一性関数
は同じでない。すなわち、Ｈ_II2(z)≒ＣＣＨ_I2(z) であ
る。(1) The main deflection field of the vertical horizontal hoop is the same, that is, H _II (z) ≈−CH _I0 (z), and (2) its Gaussian deflection is substantially coincident and X≈CY. (The scale coefficient difference C≈1 does not affect the aberration coefficient including the ratio of the magnetic field distribution function). This is very similar to a toroidal yoke in which the axial lengths of the vertical and horizontal windings are the same. Is saved. The details of the winding distribution in the horizontal and vertical windings are different, so their non-uniformity functions are not the same. That is, H _II2 (z) ≈CCH _I2 (z).

【００３２】従ってこの発明の理解に必要な簡単化され
た収差係数は次のようになる。Therefore, the simplified aberration coefficients necessary for understanding the present invention are as follows.

【数３】 [Equation 3]

【数４】 [Equation 4]

【数５】 [Equation 5]

【数６】 [Equation 6]

【数７】 [Equation 7]

【数８】 [Equation 8]

【数９】 [Equation 9]

【数１０】 [Equation 10]

【数１１】 [Equation 11]

【数１２】 [Equation 12]

【００３３】ここでＤはガウス偏向の主面から表示面ま
での距離、Ｌは偏向ヨークの有効長、λ＝Ｌ／Ｄ、
Ｓ₁ 、Ｓ₂ 、Ｓ₃ 、Ｓ₄ は次に定義する通りである。Where D is the distance from the main surface of Gaussian deflection to the display surface, L is the effective length of the deflection yoke, λ = L / D,
S ₁ , S ₂ , S ₃ , and S ₄ are as defined below.

【００３４】項Ｓ_IIi 、Ｓ_Ii（ｉ＝１、２、３、４）は
関数Ｈ_II0 、Ｈ_II2 、Ｈ_I0、Ｈ_I2を含む積分表記で、従
って例えば南北糸巻歪は下記の両項を含む式(4) 、(5)
の係数Ｂ₂ ＋Ａ₃ で決まる。The terms S _IIi and S _Ii (i = 1, 2, 3, 4) are integral notations including the functions H _II0 , H _II2 , H _I0 and H _I2. Including expressions (4) and (5)
Is determined by the coefficient B ₂ + A ₃ .

【数１３】 [Equation 13]

【数１４】 [Equation 14]

【００３５】ここでＸ_s 、Ｙ_s はヨークの偏向中心ｚ_c
から距離Ｄ＝（ｚ_s −ｚ_c ）のｚ_sにある表示面上のガ
ウス偏向、ｚはヨークの縦軸に沿って測った距離があ
る。Ｈ_II2 およびＨ_I2はそれぞれ水平垂直磁界の不均一
性関数である。積分は正規には−∞から＋∞まで行うの
であるが、実際はヨークの入口からヨークの直径にほぼ
等しい距離の位置から始めて表示面で終ればよい。Here, X _s and Y _s are the deflection center z _{c of the} yoke.
Is a Gaussian deflection on the display surface at z _s at a distance D = (z _s -z _c ), where z is the distance measured along the vertical axis of the yoke. H _II2 and H _I2 are the inhomogeneity functions of the horizontal and vertical magnetic fields, respectively. The integration is normally performed from −∞ to + ∞, but in practice, it suffices to start from a position at a distance approximately equal to the diameter of the yoke from the entrance of the yoke and end it on the display surface.

【００３６】水平方向の非点収差は係数Ａ₄ で決まる
が、これがまた一部次式で決まる。The astigmatism in the horizontal direction is determined by the coefficient A ₄ , which is also partially determined by the following equation.

【数１５】 垂直方向の非点収差は係数Ｂ₅ で決まるが、これがまた
一部次式で決まる。[Equation 15] The astigmatism in the vertical direction is determined by the coefficient B ₅ , which is also partially determined by the following equation.

【数１６】 コマ収差は次式で決まる。[Equation 16] Coma aberration is determined by the following equation.

【数１７】 [Equation 17]

【数１８】 [Equation 18]

【００３７】これらの表記は南北糸巻歪およびコマ収差
を補正した自己集中ヨークを形成するために従来法にお
いて考えられた糸巻歪、非点収差およびコマ収差を表わ
す。整合感度は次式で表される。These notations represent pincushion distortion, astigmatism, and coma that were considered in the prior art to form a self-concentrating yoke with north-south pincushion distortion and coma corrected. The matching sensitivity is expressed by the following equation.

【数１９】 [Formula 19]

【数２０】 [Equation 20]

【００３８】ヨークおよびその磁界のすべての部分がそ
れぞれの歪に影響するが、磁界のある領域における変化
の効果が特定の歪に不相応に影響することがある。While all parts of the yoke and its magnetic field affect their respective strains, the effects of changes in certain areas of the magnetic field can disproportionately affect a particular strain.

【００３９】この発明はＨ₂ 関数の異なる部分が表示系
の映像管に対するヨークの不整合に対する集中度の感度
に異なった影響を与えるという認識に基いている。ヨー
ク磁界を３領域に分けて、入口領域を電子銃の出口から
水平線輪の入口面近傍まで、出口領域を磁心の出口面の
近傍から表示面まで、中央領域を入口面から出口面まで
とする。The invention is based on the recognition that different parts of the H ₂ function have different influences on the sensitivity of the concentration to the misalignment of the yoke with respect to the picture tube of the display system. The yoke magnetic field is divided into three areas, the entrance area is from the exit of the electron gun to the vicinity of the entrance surface of the horizon, the exit area is from the exit surface of the magnetic core to the display surface, and the central area is from the entrance surface to the exit surface. .

【００４０】Ｓ_IIi 、Ｓ_Iiの被積分関数に表れる重み関
数は第１図に示すようにＨ₂ 関数の重み付けを行う。同
様の主偏向磁界を仮定すると、垂直磁界の重み関数は対
応するから、水平重み関数だけを示せばよい。第１図に
おいて横軸は偏向中心ｚ_c から測った表示系内の軸方向
距離、縦軸は任意単位の重み関数を表わす。表示面は偏
向中心からｚ_s ＝２５．４cmの位置にある。偏向ヨーク
の入口面および出口面の近似位置はそれぞれＥＮ、ＥＸ
で示されている。縦座標は関数が変れば変る。The weighting function appearing in the integrand of S _IIi and S _Ii weights the H ₂ function as shown in FIG. Assuming the same main deflection magnetic field, the vertical magnetic field weighting functions correspond, so only the horizontal weighting function need be shown. In FIG. 1, the horizontal axis represents the axial distance in the display system measured from the deflection center z _c , and the vertical axis represents the weighting function in arbitrary units. The display surface is located at z _s = 25.4 cm from the center of deflection. The approximate positions of the entrance surface and the exit surface of the deflection yoke are EN and EX, respectively.
Indicated by. The ordinate changes if the function changes.

【００４１】式(15)、(16)は第１図に示すように両式中
に現れる負の重み関数Ｘ² （ｚ−ｚ_s ) およびＹ² （ｚ
−ｚ_s ）の値が入口の低い値から極めて急激に立上るた
め、糸 巻歪は主として出口領域において、中央領域で
はそれより少なくＨ₂ 関数の動向によって決まることを
示している。Equations (15) and (16) are negative weighting functions X ² (z−z _s ) and Y ² (z which appear in both equations as shown in FIG.
Since the value of −z _s ) rises very rapidly from the low value at the inlet, it indicates that the pincushion distortion is determined mainly by the movement of the H ₂ function in the outlet region and less in the central region.

【００４２】式(17)、(18)は正の重み関数Ｘ（ｚ−
ｚ_s ）² およびＹ（ｚ−ｚ_s ）² が入口の値から急速に
上昇するため、自己集中に要する非点収差はヨークの中
央および出口領域においてＨ₂ 関数の部分で決まること
を示している。Equations (17) and (18) are positive weighting functions X (z-
Since z _s ) ² and Y (z−z _s ) ² rise rapidly from the value at the entrance, we show that the astigmatism required for self-concentration depends on the part of the H ₂ function in the central and exit regions of the yoke. There is.

【００４３】式(19)、(20)は負の重み関数（ｚ−ｚ_s ）
³ の値が入口でその最大値から急速に低下するため、コ
マ収差は主として入口領域において、中央領域ではそれ
より少し、Ｈ₂ 関数の動向により決まることを示してい
る。Equations (19) and (20) are negative weighting functions (z-z _s )
It is shown that the coma aberration is determined mainly by the trend of the H ₂ function mainly in the entrance region and to a lesser extent in the central region, since the value of ³ drops rapidly from its maximum value at the entrance.

【００４４】式(21)、(22)は、正の重み関数（ｚ−
ｚ_s ）² が入口における最大値から緩やかに低下するた
め、不整合に対する集中度の感度は主として入口および
中央部において、出口部ではそれより少し、Ｈ₂ 関数の
動向により決まることを示している。Equations (21) and (22) are positive weighting functions (z-
Since z _s ) ² decreases slowly from the maximum value at the inlet, it shows that the sensitivity of the concentration degree to the mismatch is determined mainly by the movement of the H ₂ function at the inlet and the central portion, and a little less at the outlet portion. .

【００４５】ＲＣＡ社の１９Ｖ９０゜偏向トロイドヨー
ク型や日立の１７Ｖ９０゜偏向半トロイドヨーク型のよ
うな水平インライン型電子銃表示方式用の従来法の自己
集中ヨークは第２図(a) 、第２図(b) 、第３図(a) およ
び第３図(b) に示すような磁界分布関数を持っていた。
これらの図に示すように、関数Ｈ_I2およびＨ_II2 は明瞭
化のため１０倍されている。Conventional self-focusing yokes for horizontal in-line electron gun display systems, such as the RCA 19V 90 ° deflection toroid yoke type and Hitachi 17V 90 ° deflection half toroid yoke type, are shown in FIGS. It had a magnetic field distribution function as shown in Fig. 3 (b), Fig. 3 (a) and Fig. 3 (b).
As shown in these figures, the functions H _I2 and H _II2 are multiplied by 10 for clarity.

【００４６】従来法のヨークの品質を論ずる場合は、第
２図および第３図と共に第１図に示す重み関数を基礎に
することができる。このようなヨークは正のロープ（糸
巻歪型磁界）がヨークの入口近傍で過度に大きいピーク
を呈する水平磁界の不均一性関数Ｈ_II2 を持っていた。
偏向がまだ小さいヨークの入口付近の糸巻歪磁界は自己
集中を達するため過度の不均一性を持たねばならないか
ら、このようなＨ_II2関数は水平軸に沿う偏倚ビームの
集中に要する負の非点収差を生ずる効率が悪かった。第
２図(a) および第３図(a) に示すこのＨ_II2 関数の効率
の悪い軸方向分布は、水平磁界中のビームの不整合に対
する集中感度に影響し、水平コマ収差に影響した。When discussing the quality of the conventional yoke, the weighting function shown in FIG. 1 together with FIGS. 2 and 3 can be used as a basis. Such a yoke had a non-uniformity function H _II2 of the horizontal magnetic field in which the positive rope (pincushion distortion type magnetic field) exhibited an excessively large peak near the entrance of the yoke.
Since the pincushion distortion field near the entrance of the yoke, where the deflection is still small, reaches self-concentration and must have excessive inhomogeneity, such an H _II2 function has a negative astigmatism required for concentration of the biased beam along the horizontal axis. The efficiency of producing aberration was poor. The inefficient axial distribution of the H _II2 function shown in FIGS. 2 (a) and 3 (a) affected the concentration sensitivity to beam misalignment in a horizontal magnetic field and the horizontal coma.

【００４７】上述の従来法のヨークの垂直磁界不均一性
関数Ｈ_I2はヨークの入口近傍で極めて大きな負の値（樽
型磁界）を持ち、トロイド型垂直線輪の場合は第２図
(b) および第３図(b) に示すようにすべて負の不平衡ま
たは単ロープＨ_I2関数になった。ヨークの入口の樽型磁
界の非点収差に対する影響は小さく、従ってヨーク中央
部の樽型磁界が自己集中を達するための過度の不均一性
を持つようになるため、このようなＨ_I2関数は垂直軸に
沿う自己集中に要する正の非点収差を効率よく生じなか
った。第２図(b) および第３図(b) に示すＨ_I2関数のこ
の効率の悪い軸方向分布のため、相当な垂直コマ収差、
垂直磁界中のビームの不整合に対する集中感度の上昇お
よび「カルウイング」すなわちラスタ上下の水平周波数
以上の歪を起さずに水平線輪によって補正するのが困難
な南北糸巻歪への著しい影響が生じていた。The vertical magnetic field non-uniformity function H _I2 of the above-mentioned conventional yoke has a very large negative value (barrel magnetic field) near the entrance of the yoke, and in the case of the toroidal vertical coil, it is shown in FIG.
As shown in (b) and Fig. 3 (b), all became negative unbalanced or single rope H _I2 functions. Since the influence of the barrel-shaped magnetic field at the entrance of the yoke on the astigmatism is small, and therefore the barrel-shaped magnetic field at the center of the yoke has excessive nonuniformity for reaching self-concentration, such a H _I2 function is The positive astigmatism required for self-focusing along the vertical axis was not efficiently generated. Due to this inefficient axial distribution of the H _I2 function shown in FIGS. 2 (b) and 3 (b), considerable vertical coma,
Increased concentration sensitivity to beam misalignment in a vertical magnetic field and a significant effect on north-south pincushion distortion, which is difficult to correct by a horizontal wheel without causing "culwing" or distortion above the horizontal frequency above and below the raster. Was there.

【００４８】[0048]

【課題を解決するための手段】この発明の推奨実施例に
よれば、カラーテレビ表示装置が表示面に対向するネッ
ク部内に複数のインライン型電子ビームを発生する電子
銃構体を含む映像管を有し、そのネック部に偏向ヨーク
が取付けられ、その電子ビームを偏向して表示面上にラ
スタを形成するようになっている。このヨークはそれぞ
れラスタのすべての点においてビームを実質的に集中す
るための軸上非点収差を持つ磁界を発生する垂直および
水平の偏向巻線を有する。この偏向磁界は複数のビーム
の外側ビームによって形成されるラスタの各辺における
相対的寸法変化を減ずるため不均一性の変化のピークが
小さくされている。この磁界はまたビームに対するヨー
クの横方向移動に応じてラスタの中央を通り外側ビーム
によって走査される水平垂直のクロスハッチ線の両端の
相対的な移動を、上記横方向移動１ｍｍに付き０．４ｍ
ｍ未満に減じる。According to a preferred embodiment of the present invention, a color television display device has a picture tube including an electron gun assembly for generating a plurality of in-line type electron beams in a neck portion facing a display surface. Then, a deflection yoke is attached to the neck portion to deflect the electron beam and form a raster on the display surface. The yokes each have vertical and horizontal deflection windings which produce a magnetic field with axial astigmatism for substantially focusing the beam at all points of the raster. This deflection field reduces the relative dimensional change on each side of the raster formed by the outer beams of the plurality of beams, thus reducing the peak of nonuniformity change. This magnetic field also causes the relative movement of both ends of a horizontal and vertical crosshatch line that is scanned by the outer beam through the center of the raster in response to lateral movement of the yoke relative to the beam by 0.4 m per 1 mm of said lateral movement.
Reduce to less than m.

【００４９】このテレビ表示装置は表示面と、複数の電
子ビームを生成するインライン型電子銃構体と、一端に
電子銃を取付けたネック部を持つ外囲器とを有する映像
管を含み、この映像管は非点収差磁界を伴って表示面の
すべての点でビームを実質的に集中するようになってい
る。この非点収差磁界はそれぞれ最小にされた不均一性
関数を有し、電子ビームに対するヨークの位置に対する
集中感度を低減してヨークと映像管との相対変位が集中
度に影響しないようになっている。This television display device includes a picture tube having a display surface, an in-line type electron gun structure for generating a plurality of electron beams, and an envelope having a neck portion to which the electron gun is attached at one end. The tube is adapted to substantially concentrate the beam at all points on the display surface with an astigmatic field. The astigmatic magnetic fields each have a minimized non-uniformity function to reduce the sensitivity of the electron beam to the position of the yoke so that the relative displacement between the yoke and the picture tube does not affect the concentration. There is.

【００５０】[0050]

【作用】このヨークは自己集中および南北糸巻歪補正に
要する水平垂直の磁界のヨーク中央領域および出口領域
の最小不均一性をヨーク入口領域の反対の不均一性と平
衡させることによってコマ収差をなくし、偏向磁界中の
ビームの不整合に対する集中感度を最小にする。水平Ｈ
_II2 関数は従来法のものよりその正の部分が中央領域で
小さく、ピーク値が出口端に近いところで起る。水平Ｈ
_I2関数は負の入口ローブと、入口面のすぐ内側の正のロ
ーブと、中央部から出口部にかけての従来法のものより
小さい負のピーク値とを有し、その負のピーク値は従来
法のものより出口に近いところで起る。このＨ₂ 関数の
軸方向分布は、水平糸巻歪および垂直樽型歪の磁界の不
均一性関数のピーク値の低い自己集中に必要な負の水平
非点収差および正の垂直非点収差を発生するため、さら
に有効である。このさらに有効な磁界の不均一性分布は
従来法のものに比し設計の自由度を増し、その設計の自
由度を用いてヨーク磁界中のビームの不整合に対する集
中感度を最小にすると共に、水平垂直のコマ収差および
ラスタの南北糸巻歪を実質的になくすることができる。This yoke eliminates coma by balancing the minimum non-uniformity of the central and exit areas of the horizontal and vertical magnetic fields required for self-concentration and north-south pincushion distortion compensation with the opposite non-uniformity of the yoke entrance area. , Minimize the concentration sensitivity to beam misalignment in the deflection field. Horizontal H
The positive part of the _II2 function is smaller in the central region than that of the conventional method, and the peak value occurs near the exit end. Horizontal H
_{The I2} function has a negative inlet lobe, a positive lobe just inside the inlet face, and a negative peak value from the center to the outlet that is smaller than that of the conventional method. It happens closer to the exit than the ones. The axial distribution of this H ₂ function produces the negative horizontal astigmatism and positive vertical astigmatism required for low self-concentration of the peak value of the field nonuniformity function of horizontal pincushion distortion and vertical barrel distortion. Therefore, it is more effective. This more effective magnetic field inhomogeneity distribution increases the degree of freedom in design compared to that of the conventional method, and the degree of freedom in design is used to minimize the concentration sensitivity to beam misalignment in the yoke magnetic field. Horizontal and vertical coma and raster north-south pincushion distortion can be substantially eliminated.

【００５１】[0051]

【実施例】この発明を実施したヨークの発生する磁界の
不均一性関数には数式で表される４つの要件がある。こ
の要件は次の通りである。 （１）この発明によれば、The non-uniformity function of the magnetic field generated by the yoke embodying the present invention has four requirements expressed by mathematical expressions. This requirement is as follows. (1) According to this invention,

【数２１】 とすることにより南北糸巻歪が最小になる。[Equation 21] By this, the north-south pincushion distortion is minimized.

【００５２】（２）自己集中に必要な負の水平非点収差
および正の垂直非点収差の値は、(2) The values of the negative horizontal astigmatism and the positive vertical astigmatism necessary for self-focusing are

【数２２】 とし、[Equation 22] age,

【数２３】 とすることにより得られる。[Equation 23] It is obtained by

【００５３】このＡ₄ ＝Ｂ₅ ≒０の条件はまたここで表
示面の大きい場合の近似に用いられ、Ａ₆ ＋Ｃ₆ を最小
にする（水平軸に沿って集中過度、垂直軸に沿って集中
不足にして全ラスタに亙り実質的な集中を得る）ため
に、Ａ₄ を負の小さい値とし、Ｂ₅ を正の小さい値とす
る。This condition of A ₄ = B ₅ ≈0 is also used here for the approximation of large display surfaces, minimizing A ₆ + C ₆ (overconcentration along the horizontal axis, along the vertical axis). A ₄ is a small negative value and B ₅ is a small positive value in order to obtain a sufficient concentration over the entire raster due to insufficient concentration.

【００５４】（３）コマ歪は、(3) The coma distortion is

【数２４】 とし、[Equation 24] age,

【数２５】 とすることによりなくなる。[Equation 25] It disappears by

【００５５】（４）水平整合不良に対する集中感度をな
くするには、 Ｓ_II4 ＝０ として Ａ₁₆＝０ （２８） とし、(4) To eliminate the concentration sensitivity for horizontal alignment failure, set S _II4 = 0 and A ₁₆ = 0 (28)

【数２６】 とする必要があり、垂直整合不良に対する集中感度をな
くするには、[Equation 26] And to eliminate the concentration sensitivity to vertical misalignment,

【数２７】 とし、 Ｓ_I4＝０ として Ｂ₁₇＝０ （３１） とする必要がある。Ｓ_I4とＳ_II4 とは同時に両方が１／
２Ｄおよび０になり得ないから、[Equation 27] It is necessary to set S _I4 = 0 and B ₁₇ = 0 (31). Both S _I4 and S _II4 are 1 /
Since it can't be 2D and 0,

【数２８】 とすると水平垂直の整合不良に対する集中感度が最小に
なる。[Equation 28] Then, the concentration sensitivity to the horizontal and vertical misalignment is minimized.

【００５６】この６つの式（２３）、（２４）、（２
５）、（２６）、（２７）および（３２）は新しいヨー
クによって発生される「最小Ｈ₂ 」磁界によって満足さ
れる。与えられた関数をＨ_II0 ＝−ＣＨ_I0とすると、こ
れら７つの式はその解がこの発明によるヨークにより発
生された最小Ｈ₂ 磁界関数である１組の線型積分方程式
を構成する。These six equations (23), (24), (2
5), (26), (27) and (32) is satisfied by the "Min H _2" magnetic field generated by the new York. Given the given function H _II0 = -CH _I0 , these seven equations constitute a set of linear integral equations whose solution is the minimum H ₂ magnetic field function generated by the yoke according to the invention.

【００５７】この発明の１実施例による偏向ヨークのＨ
₀ 関数とＨ₂ 関数の図表を第４図（ａ）および第４図
（ｂ）に示す。この発明を実施するヨークでは、第４図
（ａ）から判るように、その中央領域の樽型磁界の不均
一度が従来法のヨークより小さいため、垂直線輪の与え
る南北糸巻歪が小さい。このため水平線輪のヨーク中央
部の糸巻磁界の不均一度が低下するが、第４図（ｂ）に
示すように表示面に向ってより広い領域に拡がり、南北
糸巻歪を補正する。このように中央から出口領域にかけ
て水平垂直両磁界の不均一度が低下するため、磁界に対
するビーム位置に実質的に感じない自己集中が達せられ
る。H of the deflection yoke according to one embodiment of the present invention
Charts of ₀ function and H ₂ function are shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). In the yoke embodying the present invention, as can be seen from FIG. 4 (a), the nonuniformity of the barrel-shaped magnetic field in the central region thereof is smaller than that of the conventional yoke, so that the north-south pincushion distortion imparted by the vertical wire loop is small. For this reason, the nonuniformity of the pincushion magnetic field at the center of the yoke of the horizontal wheel is reduced, but as shown in FIG. 4 (b), it spreads to a wider area toward the display surface to correct north-south pincushion distortion. In this way, the inhomogeneity of both the horizontal and vertical magnetic fields decreases from the center to the exit region, so that self-concentration can be achieved which is substantially insensitive to the beam position with respect to the magnetic field.

【００５８】第５図は映像管１０および偏向ヨーク１６
を示す。映像管１０は開いたバルブ部１４に連なるネッ
ク部１２を有し、このネック部１２に取付けられた電子
銃構体１３（ブロックで示す）が映像管１０内にインラ
イン型電子ビームを発生する。偏向ヨーク１６はハイブ
リット型または鞍トロイド型で、電子ビーム出口端の巻
線２２を持つ水平巻線２０を有する。垂直偏向巻線２８
は磁心２６の周りにトロイド状に巻かれている。水平巻
線２０とトロイド状垂直巻線２８との間にある絶縁体１
８は両巻線の相互位置を保つと共に、ヨーク構体を映像
管１０に取付ける手段（図示せず）を与える。この発明
によって、巻線２０、２８は映像管１０に対するヨーク
１６の垂直または水平の横方向移動または回転運動に応
ずる集中度の変化が実質的にないような形になってい
る。このためヨーク１６と映像管１０との間隙３２は必
要な機械的組立公差以上は全く要せず、この結果映像管
１０に対するヨーク１６の垂直または水平の横方向運動
は実質的に不可能であり、同様に回転運動も実質的に不
能である。この構造ではヨークが管球のネック部を緊密
に包囲するため、間隙３２が大きい構造より材料が少し
しか要らない。FIG. 5 shows the picture tube 10 and the deflection yoke 16.
Indicates. The picture tube 10 has a neck portion 12 connected to an open valve portion 14, and an electron gun assembly 13 (indicated by a block) attached to the neck portion 12 generates an in-line type electron beam in the picture tube 10. The deflection yoke 16 is a hybrid type or saddle toroid type and has a horizontal winding 20 having a winding 22 at the electron beam exit end. Vertical deflection winding 28
Is wound around the magnetic core 26 in a toroidal shape. Insulator 1 between horizontal winding 20 and vertical toroidal winding 28
8 maintains the mutual position of both windings and provides a means (not shown) for attaching the yoke structure to the picture tube 10. With the present invention, the windings 20, 28 are shaped such that there is substantially no change in concentration due to vertical or horizontal lateral movement or rotational movement of the yoke 16 relative to the picture tube 10. For this reason, the gap 32 between the yoke 16 and the picture tube 10 does not require more than the required mechanical assembly tolerance, and as a result vertical or horizontal lateral movement of the yoke 16 relative to the picture tube 10 is virtually impossible. Similarly, rotational movement is virtually impossible. In this structure, the yoke tightly surrounds the neck of the bulb and therefore requires less material than the structure with the larger gap 32.

【００５９】第５図に示す構造では従来法のものよりヨ
ークの発生する磁束が多く偏向に利用されるから、従来
法のものより小さい電流で映像管ネック部内に所定の電
子ビーム偏向用磁束密度が得られ、従って偏向感度が上
昇しヨークと駆動回路との間のエネルギ循環が減少し、
偏向で消費される全電力が極めて小さくなる。In the structure shown in FIG. 5, a larger amount of magnetic flux is generated in the yoke than in the conventional method and is used for deflection. Therefore, a predetermined electron beam deflection magnetic flux density is generated in the neck portion of the picture tube with a current smaller than that in the conventional method. And therefore the deflection sensitivity is increased and the energy circulation between the yoke and the drive circuit is reduced,
The total power consumed by the deflection is very small.

【００６０】公知のように垂直および水平巻線の導線の
中で偏向ヨークの磁心の内周に沿うものだけが著しく偏
向に影響を及ぼすため、この発明の利点を発揮する巻線
分布はトロイド型または鞍型の何れかの巻線で得られ
る。As is well known, among the conductors of the vertical and horizontal windings, only the conductors along the inner circumference of the magnetic core of the deflection yoke significantly affect the deflection, so that the winding distribution exhibiting the advantage of the present invention is a toroidal type. Or, it can be obtained by either saddle type winding.

【００６１】第６図（ａ）および第６図（ｂ）はそれぞ
れ偏向ヨークの開端すなわちビーム出口端から見たこの
発明を実施するヨークの水平および垂直の偏向巻線分布
を示す。見易くするため入口環は大きくしてあるが、こ
の図からビーム入口端近傍の分布を理解することは困難
である。FIGS. 6 (a) and 6 (b) respectively show the horizontal and vertical deflection winding distributions of the yoke embodying the invention as seen from the open end of the deflection yoke, ie the beam exit end. Although the inlet ring is made large for easy viewing, it is difficult to understand the distribution near the beam inlet end from this figure.

【００６２】第７図（ａ）ないし第７図（ｃ）および第
７図（ｄ）ないし第７図（ｆ）はそれぞれ第６図のヨー
クの水平および垂直の巻線の入口領域、中央領域および
出口領域の巻線分布の２象限を示す。FIGS. 7 (a) to 7 (c) and FIGS. 7 (d) to 7 (f) are respectively the entrance region and the central region of the horizontal and vertical windings of the yoke of FIG. And two quadrants of winding distribution in the exit region are shown.

【００６３】第７図（ａ）において領域３００、３０２
はヨークの入口端近傍の巻線の巻回が生ずる領域を示
す。直線３０４、３０６はそれぞれ領域３００、３０２
の体積中心ではなく実際の巻線分布の体積中心を表わ
す。第７図（ａ）に示すように巻線分布３０２は７０°
の中心角に対し、巻線分布自身の面積中心３０４は水平
面から３５°の角で生じ、これによって実際の巻線分布
がこの体積中心に関して対称的になっていることを示し
ている。同様にヨークの中央領域近傍の断面を表わす第
７図（ｂ）においては、領域３１０は水平巻線の生ずる
領域を示し、この領域３１０は、それぞれ５３°の中心
角に対し、水平面から始まっている。直線３１２は領域
３１０内に生ずる巻線分布の体積中心の角を示すが、こ
れは水平面から２７°高く、これによって領域３１０の
巻線分布が殆ど対称的であることを示している。しかし
分布が領域３１０の両端部に集中しているか、全体に一
様に分布しているか、また別の分布をしているかを示す
表示は何も与えられていない。同様に第７図（ｃ）は中
心角２４°に対する領域３２４を占めるヨークの出口領
域近傍の巻線分布を示す。この巻線分布の体積中心は水
平面から１２．５°上にある。明らかに領域３２４内の
巻線分布は対称的でないが、実際の分布の表示は与えら
れていない。第７図（ｄ）はヨークの入口端近傍に垂直
巻線分布がある領域３３４を示す。この領域３３４はそ
れぞれ中心角５８°に対している。各巻線分布の体積中
心は垂直軸から２４°に位置し、これは領域３３４の中
心ではない。同様に第７図（ｅ）は垂直巻線分布のある
領域３４４を示す。この領域３４４はそれぞれ垂直軸か
ら６．６°で始まり、中心角６８°に対している。各領
域３４４の巻線分布の体積中心は垂直軸から３６．５°
の直線３４２上にあり、領域３４４の中心近傍にはな
い。第７図（ｆ）はヨークの出口端の対応する分布３５
４を示すが、この体積中心３５２は巻線分布の生ずる領
域３５４の中心近傍にある。第７図から巻線分布の細部
を的確に説明するには更に詳細な説明が必要なことが明
らかである。Areas 300 and 302 in FIG.
Indicates a region where winding of the winding occurs near the entrance end of the yoke. Straight lines 304 and 306 are areas 300 and 302, respectively.
Represents the center of volume of the actual winding distribution, not the center of volume of. As shown in FIG. 7 (a), the winding distribution 302 is 70 °.
The area center 304 of the winding distribution itself, at an angle of 35 ° from the horizontal plane, with respect to the central angle of, indicates that the actual winding distribution is symmetrical about this volume center. Similarly, in FIG. 7 (b) showing a cross section near the central region of the yoke, a region 310 shows a region where the horizontal winding occurs, and this region 310 starts from a horizontal plane with respect to a central angle of 53 °. There is. The straight line 312 shows the angle of the center of volume of the winding distribution occurring in the region 310, which is 27 ° above the horizontal, which indicates that the winding distribution in the region 310 is almost symmetrical. However, no indication is given as to whether the distribution is concentrated at both ends of the region 310, is uniformly distributed over the entire region, or has another distribution. Similarly, FIG. 7 (c) shows the winding distribution in the vicinity of the outlet region of the yoke occupying the region 324 with respect to the central angle of 24 °. The volume center of this winding distribution is 12.5 ° above the horizontal. Obviously the winding distribution in region 324 is not symmetrical, but no representation of the actual distribution is given. FIG. 7 (d) shows a region 334 having a vertical winding distribution near the entrance end of the yoke. The areas 334 are each at a central angle of 58 °. The center of volume of each winding distribution is located 24 ° from the vertical axis, which is not the center of region 334. Similarly, FIG. 7 (e) shows a region 344 having a vertical winding distribution. Each of these regions 344 begins at 6.6 ° from the vertical axis and is about a central angle of 68 °. The volume center of the winding distribution of each region 344 is 36.5 ° from the vertical axis.
On the straight line 342 of the above, and is not near the center of the region 344. FIG. 7 (f) shows the corresponding distribution 35 at the outlet end of the yoke.
4, the volume center 352 is near the center of the region 354 where the winding distribution occurs. It is clear from FIG. 7 that more detailed explanation is necessary to accurately explain the details of the winding distribution.

【００６４】第８図はこの発明による２つの巻線分布の
表示法を示す。第８図（ａ）、（ｃ）、（ｅ）、
（ｇ）、（ｉ）、（ｋ）は実際の導線分布、（ｂ）、
（ｄ）、（ｆ）、（ｎ）、（ｊ）、（ｍ）はこの導線分
布から導いた巻回密度分布Ｗ_H 、Ｗ_Vを示す。第８図の
図表の横軸はヨークの周縁の１象限を表わし、この象限
がそれぞれ番号を有する４１の等区画に分割されてい
る。これらの区画は導線を敷設し得る実際のチャンネル
または巻線機が導線を巻いて行く送り点を示す。横軸の
左端の記号０は１つの象限の終端と図示の象限の始端と
を表わし、右端の記号４１は図示の象限の終端と次の象
限の始端を表わす。各区画の角度も示されている。０軸
に配置された導線は半分点線半分実線で示され、この導
線の半分が問題の象限の磁界分布に寄与していることを
示している。図では導線が垂直および水平に分離してい
るが、実際にはその巻線思想で必要とされているように
密巻きになっている。FIG. 8 shows a method of displaying two winding distributions according to the present invention. 8 (a), (c), (e),
(G), (i), (k) are actual conductor distributions, (b),
(D), shows the (f), (n), (j), (m) is wound density distribution derived from the conductor distribution W _H, W _V. The horizontal axis of the chart of FIG. 8 represents one quadrant on the periphery of the yoke, and this quadrant is divided into 41 equal sections each having a number. These compartments represent the actual channels on which the wire can be laid or the feed points where the winding machine winds the wire. The symbol 0 at the left end of the horizontal axis represents the end of one quadrant and the beginning of the illustrated quadrant, and the symbol 41 at the right end represents the end of the illustrated quadrant and the beginning of the next quadrant. The angle of each section is also shown. The conducting wire arranged on the 0 axis is shown by a half-dotted line and a half solid line, showing that half of this conducting line contributes to the magnetic field distribution in the quadrant in question. Although the conductors are separated vertically and horizontally in the figure, they are actually tightly wound as required by the winding concept.

【００６５】第８図に示す導線はトロイド型または鞍型
の巻線を形成する導線の断面であり、従って全導線に同
じ電流が流れる。第８図（ａ）および（ｂ）はヨークの
出口端近傍の巻線分布を示す。この目的でこの出口端は
磁心の末端またはその近傍にある。導線４０２、４０４
は第８図（ａ）において象限と象限との切れ目に当たる
水平軸の０点の上にある。解析のためにそれぞれが１単
位電流の１／２ずつを流し、従って図示の象限に対する
１巻回の１／２ずつ、全体で１巻回の作用をすると考え
る。第８図（ａ）の象限の第１区画にはまた第３の導線
４０６があり、これは完全に第１区画内にあるから完全
な１巻回に当たる。巻回の作用はまた象限の第１区画と
第２区画との境界線に跨がる導線４０７、４０８によっ
てもなされるが、これらの導線４０７、４０８はそれぞ
れ１／２巻回、合計１巻回の作用をする。従って第８図
（ａ）の象限の第１区画の全作用巻回数は導線４０２、
４０４、４０７、４０８がそれぞれ１／２単位、導線４
０６が１単位で、合計３巻回になる。第８図（ｂ）はこ
の象限の第１区画の全作用巻回数が３であることを示し
ている。The conductor shown in FIG. 8 is a cross section of the conductor forming a toroidal or saddle type winding, so that the same current flows through all conductors. 8 (a) and 8 (b) show the winding distribution near the outlet end of the yoke. For this purpose, the outlet end is at or near the end of the magnetic core. Conducting wire 402, 404
Is above the 0 point on the horizontal axis which corresponds to a break between quadrants in FIG. 8 (a). For the purpose of analysis, it is assumed that each of them flows 1/2 of the unit current, and therefore acts as 1/2 of the winding in the quadrant shown, that is, 1 winding in total. There is also a third conductor 406 in the first section of the quadrant of FIG. 8 (a), which is completely within the first section and thus corresponds to one complete turn. The action of winding is also performed by the conductors 407 and 408 that straddle the boundary line between the first section and the second section of the quadrant, but these conductors 407 and 408 each have 1/2 turn, a total of 1 turn. Acts twice. Therefore, the total number of working windings in the first section of the quadrant of FIG.
404, 407, and 408 are each a 1/2 unit, and lead wire 4
One unit is 06, for a total of 3 windings. FIG. 8 (b) shows that the total number of working windings in the first section of this quadrant is three.

【００６６】第８図（ａ）の象限の第２区画は導線４０
７、４０８の各１／２巻回と、第２区画と第３区画の境
界線に跨がる導線４１１、４１２の各１／２巻回と、巻
線４０９、４１０の各１巻回とから作用を受け、全作用
巻回数は第８図（ｂ）に示すように４巻回である。第８
図（ａ）の第３区画の作用巻回数も４であるが、第４区
画から第１１区画までの作用巻回数はそれぞれ３であ
る。第１２区画は巻線４１４、４１６からそれぞれ１／
２単位の作用を受け、全作用巻回数は第８図（ｂ）に示
すように１である。この象限の残りの区画には導線がな
く作用巻回数は０である。このように第８図（ａ）に示
す実際のヨークの巻線分布は、第８図（ｂ）に示すよう
に不連続な巻回密度分布関数Ｗ_h ４２０で表わすことが
できる。The second section of the quadrant of FIG.
7 and 408 each 1/2 turn, each half of the conducting wires 411 and 412 that cross the boundary between the second section and the third section, and each 1 turn of the windings 409 and 410. The total number of action windings is 4 as shown in FIG. 8 (b). 8th
The number of working windings in the third section in FIG. 4A is also 4, but the number of working windings from the fourth section to the eleventh section is three, respectively. The 12th section is 1 / each from the windings 414 and 416
As a result of the action of 2 units, the total number of action windings is 1 as shown in FIG. 8 (b). There are no conductors in the remaining sections of this quadrant and the number of working turns is zero. Thus, the winding distribution of the actual yoke shown in FIG. 8 (a) can be expressed by the discontinuous winding density distribution function W _h 420 as shown in FIG. 8 (b).

【００６７】第８図（ｃ）はヨークの入口端と出口端と
の中間の中央領域におけるこの発明を実施したヨークの
１象限の実際の巻回分布を示し、第８図（ｄ）の分布４
４０はその巻線の正味作用巻回数を表わす巻回密度分布
（Ｗ_h ）を示す。同様に第８図（ｅ）の巻回分布は第８
図（ａ）および（ｃ）に示すこの発明を実施したヨーク
入口領域近傍の水平巻線分布を示し、第８図（ｆ）の分
布４６０はその巻回密度分布（Ｗ_h ）を示す。FIG. 8 (c) shows the actual winding distribution in one quadrant of the yoke embodying the present invention in the central region between the inlet end and the outlet end of the yoke, and the distribution shown in FIG. 8 (d). Four
40 shows a winding density distribution (W _h ) representing the net number of working turns of the winding. Similarly, the winding distribution of FIG.
FIGS. 8A and 8C show the horizontal winding distribution in the vicinity of the yoke inlet region in which the present invention is implemented, and the distribution 460 in FIG. 8F shows the winding density distribution ( _Wh ).

【００６８】この発明を実施したヨークの垂直巻線分布
（Ｗ_V ）を第８図（ｇ）ないし（ｍ）に示す。第８図
（ｇ）、（ｉ）、（ｋ）はそれぞれヨークの入口部、中
央部、出口部における実際の巻線分布を示し、（ｈ）、
（ｊ）、（ｍ）は対応する巻線密度分布（Ｗ_V ）４７
０、４８０、４９０を示す。第８図（ａ）〜（ｆ）を第
７図（ａ）〜（ｃ）と比較し、第８図（ｇ）〜（ｍ）を
第７図（ｄ）〜（ｆ）と比較すると、第７図の巻線分布
表示が図示の巻線分布について重要な構造細部を省略し
て簡単化され過ぎていることが判る。The vertical winding distribution (W _V ) of the yoke embodying the present invention is shown in FIGS. 8 (g) to (m). 8 (g), (i), and (k) show the actual winding distributions at the entrance, center, and exit of the yoke, respectively (h),
(J) and (m) are corresponding winding density distributions (W _V ) 47
0, 480 and 490 are shown. Comparing FIGS. 8 (a) to (f) with FIGS. 7 (a) to (c) and comparing FIGS. 8 (g) to (m) with FIGS. 7 (d) to (f), It can be seen that the winding distribution representation of FIG. 7 is oversimplified by omitting important structural details of the winding distribution shown.

【００６９】ヨークの線輪の数学的特徴付けは公知の通
りまた米国特許第４１１７４３４号明細書記載のように
巻線分布のフーリエ展開によって行うことができる。す
なわちヨークのある特定の断面において、この発明によ
るヨークの水平および垂直線輪の個別巻線分布はその各
巻線密度のフーリエ級数展開によって表わすことができ
る。Mathematical characterization of the yoke wheel is known and can be done by Fourier expansion of the winding distribution as described in US Pat. No. 4,117,434. That is, for a particular cross section of the yoke, the individual winding distribution of the horizontal and vertical loops of the yoke according to the invention can be represented by the Fourier series expansion of its respective winding density.

【数２９】 ここでＣ_n 、Ｓ_n はそれぞれ水平および垂直の巻線密度
分布の奇数次のフーリエ係数、Ｗ（φ）は巻線密度分布
で、Ｗ（φ）ｄφが区間φからφ＋ｄφまでの巻回数を
意味する。象限当たりの総巻回数Ｎ（もちろん全断面を
通じて同じ）は次式で与えられる。[Equation 29] Here, C _n and S _n are respectively odd-order Fourier coefficients of horizontal and vertical winding density distributions, W (φ) is the winding density distribution, and W (φ) dφ is the number of windings from the section φ to φ + dφ. means. The total number of turns N per quadrant (of course the same for all cross sections) is given by:

【００７０】[0070]

【数３０】 巻線密度分布の体積中心は[Equation 30] The volume center of the winding density distribution is

【数３１】 で定義され、線輪の両半部の体積中心間の角θは[Equation 31] And the angle θ between the center of volume of both halves of the wire ring is

【数３２】 であることに注意されたい。[Equation 32] Note that

【００７１】この発明によって構成されたヨークをＸＰ
７５−１２５−ＣＥ９０°型ヨークと呼ぶ。このＸＰ７
５−１２５−ＣＥ９０°型ヨークの線輪を第４図ないし
第６図に示す。この発明による同様の９０°ヨークの線
輪は３つの断面（入口、中央、出口）におけるその巻線
密度の基本調波および第３高調波によって表わされる。
この表現を線輪のインピーダンスに無関係にするため、
基本成分を１象限の総巻回数の一部として表わし、第３
高調波をその基本成分の一部として表わす。The yoke constructed in accordance with the present invention is XP
75-125-CE 90 ° type yoke. This XP7
The wire loop of the 5-125-CE 90 ° type yoke is shown in FIGS. 4 to 6. A similar 90 ° yoke wheel according to the invention is represented by the fundamental harmonic and the third harmonic of its winding density in three cross sections (inlet, center, outlet).
To make this expression irrelevant to the impedance of the loop,
Express the basic component as a part of the total number of windings in one quadrant, and
Harmonics are represented as part of their fundamental component.

【００７２】下表の係数はこの発明を実施した９０°ト
ロイド型ヨーク（ＸＰ７５−１２５−ＣＥ型）の入口
部、中央部および出口部における巻線分布の基本調波お
よび第３高調波の規準化係数を示す。この水平巻線分布
は基本成分（Ｃ₁ ／Ｎ_H ）と第３高調波成分（Ｃ₃ ／Ｃ
₁ ）とにより、垂直巻線分布は基本成分（Ｓ₁ ／Ｎ_V ）
と第３高調波成分（Ｓ₃ ／Ｓ₁ ）とにより近似されてい
る。The coefficients in the table below are the criteria of the fundamental harmonic and the third harmonic of the winding distribution at the inlet, center and outlet of the 90 ° toroid type yoke (XP75-125-CE type) embodying the present invention. The conversion factor is shown. This horizontal winding distribution has a fundamental component (C ₁ / _NH ) and a third harmonic component (C ₃ / C).
₁ ) and the vertical winding distribution is the basic component (S ₁ / N _V ).
And the third harmonic component (S ₃ / S ₁ ) are approximated.

【００７３】[0073]

【表３】 [Table 3]

【００７４】これらのフーリエ係数をヨークに沿う３つ
の軸位置（入口、中央、出口）において図示したものが
第９図である。FIG. 9 shows these Fourier coefficients at three axial positions (inlet, center, and outlet) along the yoke.

【００７５】同様にこの発明の実施したトロイド型１１
０°ヨークＸＰ７５−１２８−ＥＣＱ）については線輪
が次の係数で特徴付けられる。Similarly, the toroid type 11 according to the present invention is implemented.
For the 0 ° yoke XP75-128-ECQ), the wire ring is characterized by the following coefficients.

【００７６】[0076]

【表４】 [Table 4]

【００７７】これは第１０図に示されている。This is shown in FIG.

【００７８】この発明によるヨークは、巻線分布がヨー
クの入口から出口に向かって増大する１象限当たりの総
巻回数に対して規準化された巻線密度の基本フーリエ成
分Ｃ₁ ／Ｎ_H と、ヨーク入口において負の値を持つが中
央領域またはその前で正に転換し、出口近傍で正の最大
値を持つ基本成分に対して規準化された第３高調波フー
リエ成分Ｃ₃ ／Ｃ₁ とによって特徴付けられる水平線輪
と、巻線分布がヨークの入口から出口に向かって減少す
る規準化基本フーリエ成分Ｓ₁ ／Ｎ_V およびヨークの入
口で負の値を持つが、中央領域またはその前で正に転換
し、出口近傍で正の最大値を持つ規準化第３高調波成分
Ｓ₃ ／Ｓ₁ によって特徴付けられる垂直線輪とを有す
る。これらのヨークの集中感度測定値（ｍｍ／ｍｍ）
は、下表の通りで実質的に感度がない。The yoke according to the present invention has a fundamental Fourier component C ₁ / N _{H of} the winding density, which is normalized with respect to the total number of turns per quadrant, in which the winding distribution increases from the entrance to the exit of the yoke. , The third harmonic Fourier component C ₃ / C ₁ which has a negative value at the entrance of the yoke but which turns positive in the central region or in front of it and has a positive maximum near the exit A horizontal loop characterized by and a normalized fundamental Fourier component S ₁ / N _{V in} which the winding distribution decreases from the entrance to the exit of the yoke and a negative value at the entrance of the yoke, but in the central region or in front of it. And a vertical line characterized by a normalized third harmonic component S ₃ / S ₁ having a positive maximum near the exit. Concentrated sensitivity measurement value of these yokes (mm / mm)
Is as shown in the table below, and is substantially insensitive.

【００７９】[0079]

【表５】 [Table 5]

【００８０】実際の目的に対して、映像管内の電子ビー
ムに対するヨークの横方向水平移動またはこれに対応す
るヨークの傾斜によってラスタ両側の２つの偏倚ビーム
により走査された垂直クロスハッチ線が互いに１ｍｍの
移動につき０．４ｍｍ未満しか動かず、ビームに対する
ヨークの垂直移動によってラスタの中央を通りその偏倚
ビームで走査された水平線の両端が互いに０．４ｍｍ／
ｍｍ未満しか動かなければ、水平偏向巻線が移動に対す
る集中感度を持たないと言うことができる。同様に、ビ
ームに対するヨークの水平移動によってラスタの上下の
偏倚ビームによって走査された垂直クロスハッチ線が垂
直方向に互いに０．４ｍｍ／ｍｍ未満しか動かず、ヨー
クの垂直移動によってラスタの中央部を通りその偏倚ビ
ームによって走査された垂直線の両端が水平方向に互い
に０．４ｍｍ／ｍｍ未満しか動かなければ、垂直偏向巻
線が感度を持たないと言える。For practical purposes, the lateral horizontal movement of the yoke relative to the electron beam in the picture tube or the corresponding tilt of the yoke causes the vertical crosshatch lines scanned by the two deflection beams on either side of the raster to be 1 mm from each other. The movement moves less than 0.4 mm, and the vertical movement of the yoke with respect to the beam causes the ends of the horizontal line scanned by the biased beam through the center of the raster to be 0.4 mm /
If it moves less than mm, it can be said that the horizontal deflection winding has no concentrated sensitivity to movement. Similarly, horizontal movement of the yoke relative to the beam causes vertical crosshatch lines scanned by the upper and lower biased beams of the raster to move vertically less than 0.4 mm / mm relative to each other, and vertical movement of the yoke passes through the central portion of the raster. A vertical deflection winding is insensitive if both ends of a vertical line scanned by the biased beam move less than 0.4 mm / mm relative to each other in the horizontal direction.

【００８１】鞍型ヨークもまたフーリエ係数によって特
徴付けられる。ヨークの１象限内の鞍型線輪の準連続巻
線分布はその巻線の１断面を表わす一定のＺ平面におけ
るその半径方向厚さのフーリエ級数展開式で表わされ
る。 Ｔ（φ）＝ΣＣ_n ｃｏｓ ｎφ ここでＴ（φ）は任意の断面における角φの関数たる厚
さ、Ｃ_n はｎ次のフーリエ係数である。鞍型線輪の内側
形状Ｒ（ｚ）に垂直な任意断面の面積Ａは、全断面にお
ける導線総数が等しいため一定であって、（Ｔ）² ≪Ｒ
において次式で表わされる。The saddle yoke is also characterized by Fourier coefficients. The quasi-continuous winding distribution of a saddle type coil within one quadrant of the yoke is represented by a Fourier series expansion of its radial thickness in a constant Z plane representing one section of the winding. T (φ) = ΣC _n cos nφ Here, T (φ) is a thickness that is a function of the angle φ in an arbitrary cross section, and C _n is an nth-order Fourier coefficient. The area A of an arbitrary cross section perpendicular to the inner shape R (z) of the saddle-shaped coil is constant because the total number of conductors in all cross sections is equal, and (T) ² << R
Is expressed by the following equation.

【数３３】 ここでＲは問題の断面における水平鞍型線輪の内側半
径、[Expression 33] Where R is the inner radius of the horizontal saddle wire in the cross section in question,

【数３４】 ｚは軸方向距離である。[Equation 34] z is the axial distance.

【００８２】水平鞍型線輪は３つの規定断面におけるそ
の半径方向厚さの基本調波および第３高調波のフーリエ
係数で特徴付けられる。また同様にインピーダンスに対
して規準化するため、断面積の基本成分が巻線の巻回数
または量に対する規準化に対応して全断面積の一部とし
て表わされ、第３高調波成分がその基本成分の一部とし
て表わされる。The horizontal saddle wire loop is characterized by the Fourier coefficients of the fundamental harmonic and the third harmonic of its radial thickness in three defined cross sections. Similarly, since the impedance is normalized, the basic component of the cross-sectional area is expressed as a part of the total cross-sectional area corresponding to the normalization for the number of turns or the amount of winding, and the third harmonic component is Represented as part of the basic component.

【００８３】この発明のその他の実施例は当業者に自明
であり、例えば上述の不感垂直巻線を各別に有感水平巻
線と共に用いることもでき、また緊密嵌合でないヨーク
に用いることもできる。Other embodiments of the present invention will be apparent to those of ordinary skill in the art, for example, the above-described insensitive vertical windings can be used individually with sensitive horizontal windings, or can be used with non-tightly fitting yokes. .

【００８４】[0084]

【発明の効果】この発明によれば、非測地学的巻線を持
つヨークすなわち線輪内面上の２点間の最短径路に乗っ
ていない代表的な巻線を持つヨークによって自己集中す
なわち簡単化された集中に必要な非点収差を得ると共
に、コマ収差および上下糸巻歪を低減し、同時にその集
中が映像管のヨーク磁界と電子ビームとの整合誤差に感
じないようにすることができる。According to the present invention, a yoke having a non-geodetic winding, that is, a yoke having a typical winding that is not on the shortest path between two points on the inner surface of the ring, is self-concentrated or simplified. It is possible to obtain the astigmatism necessary for the focused concentration, reduce coma aberration and upper and lower pincushion distortion, and at the same time prevent the concentration from being felt by the alignment error between the yoke magnetic field of the picture tube and the electron beam.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】種々の偏向誤差に重要な領域の説明に有用な重
み関数を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a weighting function useful for explaining a region important for various deflection errors.

【図２】従来のヨークにおける偏向磁界分布を示す図で
ある。FIG. 2 is a diagram showing a deflection magnetic field distribution in a conventional yoke.

【図３】従来のヨークにおける偏向磁界分布を示す図で
ある。FIG. 3 is a diagram showing a deflection magnetic field distribution in a conventional yoke.

【図４】この発明によるヨークにおける偏向磁界分布を
示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a deflection magnetic field distribution in a yoke according to the present invention.

【図５】この発明を実施した映像管および偏向ヨーク構
体の断面側面図である。FIG. 5 is a sectional side view of a picture tube and a deflection yoke structure embodying the present invention.

【図６】この発明によるヨークの垂直および水平巻線を
それぞれ示す出口側から見た尺度不同端面図である。FIG. 6 is a non-scaled end view from the outlet side showing vertical and horizontal windings of a yoke according to the present invention.

【図７】この発明を実施したヨークの巻線部分の推奨代
替表示を巻回分布の細部表示と共に示した図である。FIG. 7 is a view showing a recommended alternative display of a winding portion of a yoke embodying the present invention together with a detailed display of a winding distribution.

【図８】この発明を実施したヨークの巻線部分の推奨代
替表示を巻回分布の細部表示と共に示した図である。FIG. 8 is a view showing a recommended alternative display of a winding portion of a yoke embodying the present invention together with a detailed display of a winding distribution.

【図９】規格化されたフーリエ基本成分および第３高調
波成分の値をこの発明を実施したヨークに沿う長手位置
の関数として示す図である。FIG. 9 is a diagram showing normalized Fourier fundamental component and third harmonic component values as a function of longitudinal position along a yoke embodying the present invention.

【図１０】図９と同様に規格化されたフーリエ基本成分
および第３高調波成分の値をこの発明を実施したヨーク
に沿う長手位置の関数として示す図である。FIG. 10 is a diagram showing normalized Fourier fundamental component and third harmonic component values as a function of longitudinal position along a yoke embodying the present invention, similar to FIG. 9;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０ 映像管 １２ ネック部 １３ 電子銃構体 １６ 偏向ヨーク ２０ 水平偏向巻線 ２８ 垂直偏向巻線 10 Video Tube 12 Neck Part 13 Electron Gun Structure 16 Deflection Yoke 20 Horizontal Deflection Winding 28 Vertical Deflection Winding

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウイリアム ヘンリ バーコウ アメリカ合衆国 ニユージヤージ州 ペン ソーケンギセンズ・アベニユ 7235 ─────────────────────────────────────────────────── ————————————————————————————————————————————————————————————— Inventors William Hen Rivercow Pennsawkengsens Avenir 7235, New Jersey, United States 7235

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 表示面の反対側のネック部内に複数のイ
ンライン型電子ビームを発生する電子銃構体を有する映
像管と、上記ネック部に取付けられ、上記電子ビームを
偏向して上記表示面上にラスタを形成する偏向ヨークと
を含み、 上記偏向ヨークは磁気コアと、それぞれ正負の軸上非点
収差を持つ垂直および水平偏向磁界を生成して上記ビー
ムを上記ラスタ上のすべての点で実質的に集中させる垂
直および水平の偏向巻線とを有し、 上記偏向ヨークは、さらに、その電子銃に向かう側で負
（バレル）ピークを示し、その入口面の近傍に位置する
変化点で正（ピンクッション）ピークへの変化を示し、
次いでその入口面よりも上記ヨークの出口面により近い
点に位置する点で負ピークに向けて変化する垂直磁界分
布関数Ｈ_I2を持つ垂直偏向磁界を発生することを特徴と
する、カラーテレビジョン表示装置。1. A picture tube having an electron gun structure for generating a plurality of in-line type electron beams in a neck portion opposite to a display surface; and a picture tube attached to the neck portion for deflecting the electron beam to display on the display surface. A deflection yoke forming a raster at the deflection yoke, the deflection yoke generating a vertical deflection magnetic field and a horizontal deflection magnetic field having positive and negative axial astigmatism, respectively, so that the beam is substantially generated at all points on the raster. The deflection yoke further has a vertical and horizontal deflection winding, and the deflection yoke further exhibits a negative (barrel) peak on the side toward the electron gun and is positive at a change point located near the entrance face. (Pin cushion) shows the change to the peak,
Then, a vertical deflection magnetic field having a vertical magnetic field distribution function H _I2 which changes toward a negative peak at a point closer to the exit surface of the yoke than the entrance surface thereof is generated, and a color television display is produced. apparatus. 【請求項２】 表示面の反対側のネック部内に複数のイ
ンライン型電子ビームを発生する電子銃構体を有する映
像管と、上記ネック上に取付けられた磁気コアと水平お
よび垂直コイルとを有し、上記表示面上にラスタを形成
するように上記電子ビームを偏向する偏向磁界を発生す
る自己集中偏向ヨークとを含み、 上記磁界は表示装置の電子銃側に入口面を、表示面側に
出口面を有し、 上記水平コイルは、所定の象限における水平偏向導体の
量に対して規格化された水平基本フーリエ係数によって
上記所定の象限において描かれる上記映像管周囲の巻線
分布をもった水平偏向導体を含み、上記規格化された水
平基本フーリエ係数の値は上記入口面から上記出口面近
くの最大値に達するまで増加し、 上記水平偏向導体の分布は、また上記水平基本フーリエ
係数に規格化された水平第３高調波フーリエ係数によっ
て上記象限中の各長手方向位置において描かれ、上記水
平第３高調波フーリエ係数は上記入口面近くで負の値を
持ち、また上記出口面近くで正のピーク値を呈するよう
に上記入口面からの距離と共に段々と正になる値を持
ち、 上記偏向ヨークは、また所定の象限における垂直偏向導
体の量に対して規格化された垂直基本フーリエ係数によ
って上記所定の象限において描かれる上記映像管周囲の
巻線分布をもった垂直偏向導体を含み、上記規格化され
た垂直基本フーリエ係数の値は上記入口面から上記出口
面に向かって該出口面近くの最小値に達するまで減少
し、 上記垂直偏向導体の分布は、また上記垂直基本係数に規
格化された垂直第３高調波フーリエ係数によって上記象
限中の各長手方向位置において描かれ、上記垂直第３高
調波フーリエ係数は上記入口面近くで負の値を持ち、ま
た上記出口面近くで正のピーク値を呈するように上記入
口面からの距離と共に段々と正になる値を持つものであ
る、カラーテレビジョン表示装置。2. A video tube having an electron gun structure for generating a plurality of in-line type electron beams in a neck portion opposite to a display surface, a magnetic core mounted on the neck, and horizontal and vertical coils. A self-concentrating deflection yoke that generates a deflection magnetic field that deflects the electron beam so as to form a raster on the display surface, the magnetic field having an entrance surface on the electron gun side of the display device and an exit surface on the display surface side. A horizontal plane, the horizontal coil having a winding distribution around the picture tube drawn in the given quadrant by a horizontal fundamental Fourier coefficient normalized to the amount of horizontal deflection conductors in the given quadrant. Including a deflecting conductor, the value of the standardized horizontal fundamental Fourier coefficient increases from the inlet face until it reaches a maximum value near the outlet face, and the distribution of the horizontal deflecting conductor is Delineated at each longitudinal position in the quadrant by a horizontal third harmonic Fourier coefficient normalized to a Fourier coefficient, the horizontal third harmonic Fourier coefficient having a negative value near the inlet face and the outlet Has a value that becomes progressively positive with distance from the inlet face so that it exhibits a positive peak value near the plane, and the deflection yoke also has a vertical normalization for the amount of vertical deflection conductors in a given quadrant. A vertical deflection conductor having a winding distribution around the picture tube drawn in the given quadrant by a fundamental Fourier coefficient, the value of the normalized vertical fundamental Fourier coefficient being from the inlet face to the outlet face. The distribution of the vertical deflection conductors decreases until it reaches a minimum near the exit face, and the distribution of the vertical deflection conductors is also in the quadrant by a vertical third harmonic Fourier coefficient normalized to the vertical fundamental coefficient. Drawn at each longitudinal position, the vertical third harmonic Fourier coefficient has a negative value near the inlet face and a distance from the inlet face so as to exhibit a positive peak value near the outlet face. A color television display device having progressively more positive values.