JPH0752631B2 - 陰極線管装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、陰極線管装置に係り、特に偏向ヨークの水
平偏向コイルから発生する漏洩磁場を軽減するようにし
た陰極線管装置に関する。

（従来の技術） VDU（Visual Display Unit）の普及にともなって、VDU
の漏洩磁場が人体に与える影響に関して議論が高まって
きている。現在のところ、その信憑性および因果関係に
ついては結論が出ていないが、北欧を中心として、取敢
えず勧告を出して注意を喚起しようという動きがある。

たとえばスウェーデンの国家度量衡試験審議会（Natina
l Council for Metrology and Testing）では、そのVDU
の試験評価法に関するガイドライン（MPR−P 1988）の
中で、VDUを中心とした半径65cm（管軸上では管面より5
0cm前方）の球面上での漏洩磁場（主として水平偏向漏
洩磁場）が、磁束密度Ｂ≦50nT、誘導磁束密度dB/dt≦2
5mT/sであることを推奨値としてあげている。

このVDUの漏洩磁場の主な発生源は、陰極線管に装着さ
れた偏向ヨークの水平偏向コイルである。通常偏向ヨー
クは、磁芯と水平偏向コイルおよび垂直偏向コイルを備
え、第４図に示すように、たとえばサドル型に巻回され
た水平偏向コイル（１）からは、破線で示す磁場が発生
する。この水平偏向の漏洩磁束は、主偏向磁束Baと水平
偏向コイル（１）の渡り線部（２）から発生する偏向磁
束Bbとに大別される。これら偏向磁束Ba,Bbの向きは互
いに相反し、特に偏向ヨーク（３）近傍の漏洩磁場は複
雑であるが、VDU中心から約45cm離れた垂直面（管軸に
垂直な面）上での分布は、第５図（ａ）に矢印（４）で
示すように単純であり、同（ｂ）に矢印（５）で示すよ
うにVDUの中心に主偏向磁束Baとは逆向きの磁束を発生
するコイル（６）を配置したときの分布に近い。

このような水平偏向漏洩磁場を打消すために、第６図に
示すように、管軸（ｚ軸）を通る水平面を挟んで、漏洩
磁場の中心（ｏ）を通る管軸に垂直な平面（７）近傍の
上下に１組の補償コイル対（８）を配置し、この補償コ
イル対（８）にそこを通る漏洩磁束Bbを打消す磁束（主
偏向磁束Baと同じ向きになる方向の磁束）を発生するよ
うに水平偏向電流を流すようにした陰極線管装置（９）
がある。

しかし、この従来の陰極線管装置（９）は、陰極線管
（カラーブラウン管）内側に補償コイル対（８）に接近
して設けられている内部磁気シールド、シャドウマス
ク、ダグ塗布膜などの影響により、第７図に示すよう
に、、補償コイル対から発生する磁束の波形（10）と漏
洩磁束の波形（11）とに位相差ΔΦ（時間的なずれ）が
生じ、漏洩磁束を十分に補償することができない。ま
た、水平偏向電流を補償コイル対に流すために、偏向回
路のインピーダンスが増加し、偏向パワーの損失が増大
する。さらにまた、補償コイル対の配置位置が漏斗状コ
ーン部の中央部の傾斜した外面となるため、その取付け
が不安定で位置調節が容易でないなどの問題がある。

（発明が解決しようとする課題） 上記のように、従来の水平偏向漏洩磁場を打消すように
構成された陰極線管装置は、管軸を通る水平面を挟んで
漏洩磁場の中心上近傍に１組の補償コイル対を配置する
構造であるため、陰極線管内側に設けられた内部磁気シ
ールドやシャドウマスク、ダグ塗布膜などの影響によ
り、補償コイル対から発生する磁束の波形と漏洩磁束の
波形とに位相差が生じ、漏洩磁束を十分に軽減すること
ができない。また、補償コイル対に水平偏向電流を流す
ため、偏向回路のインピーダンスが増加し、偏向パワー
の損失が増大する。さらに、補償コイル対の取付けが不
安定となり、位置調節が容易でないなどの問題がある。

この発明は、上記問題点を解決するためになされたもの
であり、VDUを中心とした半径65cmの球面上での漏洩磁
場の補償を十分におこない、かつ管面前方の漏洩磁場を
重点的に軽減する対策を容易にし、さらに、補償コイル
対による偏向パワーの損失を少なくする陰極線管装置を
構成することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 外囲器外側に少なくとも磁芯およびサドル型水平偏向コ
イルを有する偏向ヨークが装着された陰極線管装置にお
いて、管軸を通る水平面を挟んで対峙し、上記水平偏向
コイルに流れる水平偏向電流に比例した電流の通電によ
り、上記水平偏向コイルから発生する水平偏向漏洩磁場
を軽減する補償磁場を発生する補償コイル対を複数組の
補償コイル対で構成し、この複数組の補償コイル対を上
記水平偏向漏洩磁場の中心を通る管軸に垂直な平面の両
側にそれぞれ少なくとも１組づつ配置する構成とした。

より具体的には、その水平偏向漏洩磁場の中心を通る管
軸に垂直な平面の一側に配置される補償コイル対をパネ
ルの外側面上またはこのパネルと一体のファンネルの内
側に配設された内部磁気シールドを挟むファンネルの外
側面上に配置する構成とした。

また、水平偏向漏洩磁場の中心を通る管軸に垂直な平面
の他側に配置される補償コイル対を偏向ヨークの磁芯上
に配置する構成とした。

（作 用） 上記のように、水平偏向漏洩磁場を軽減する補償磁場を
発生する補償コイル対を複数組の補償コイル対で構成
し、この複数組の補償コイル対を水平偏向漏洩磁場の中
心を通る管軸に垂直な平面の両側にそれぞれ少なくとも
１組づつ配置すると、その一側に配置される補償コイル
対により、管面前方における水平偏向漏洩磁束との位相
差を少なくして、水平偏向漏洩磁場を効果的に補償する
することができる。また、他側に補償コイル対をバラン
スよく配置することにより、管面前方以外の水平偏向漏
洩磁場も、従来の１組の補償コイル対を配置した陰極線
管装置と同様に補償することができる。

（実施例） 以下、図面を参照してこの発明を実施例に基づいて説明
する。

第１図にその一実施例であるカラー陰極線管装置を示
す。この陰極線管装置は、カラーブラウン管（20）と、
その外囲器外側に装着された偏向ヨーク（21）と、同じ
くその外囲器外側に装着された補償コイル対（22）とか
らなる。

上記カラーブラウン管（20）は、周縁部にスカート部
（24）が形成されたパネル（25）とこのパネル（25）に
一体に接合された漏斗状のファンネル（26）とから外囲
器（27）を有し、そのパネル（25）の内面に、青、緑、
赤に発光する３色蛍光体層からなる蛍光面（28）が形成
されている。そして、この蛍光面（28）に接近して、パ
ネル（25）の内側にシャドウマスク（29）が装着されて
いる。このシャドウマスク（29）は、多数の電子ビーム
通過孔が形成され、上記蛍光面（25）と対向するマスク
本体（30）とその周辺部を支持するマスクフレーム（3
1）とからなり、いずれも低炭素鋼などの磁性材料で形
成されている。このシャドウマスク（29）のマスクフレ
ーム（31）には、同じく磁性材料からなる筒状の内部磁
気シールド（33）が取付けられ、上記ファンネル（26）
のコーン部（34）内側に延在している。また、ファンネ
ル（26）のネック（35）内には、３電子ビームを放出す
る電子銃（36）が配設されている。さらに、ファンネル
（26）のコーン部（34）内面からネック（35）内面の隣
接部にかけて内面ダグ塗布膜（37）が、またコーン部
（34）の外面には外面ダグ塗布膜（38）が塗布形成され
ている。

なお、（39）はパネル（26）のスカート部（25）を緊締
する防爆バンド、（40）はファンネル（26）のコーン部
（34）に設けられた陽極端子である。

偏向ヨーク（21）は、上記ファンネル（27）のコーン部
（34）とネック（35）との境界部外側に装着され、上記
電子銃（36）から放出される３電子ビームを水平方向に
偏向する水平偏向コイル、垂直方向に偏向する垂直偏向
コイルおよび磁芯を備える。特にこの例の陰極線管装置
の偏向ヨーク（21）は、少なくともサドル型に巻回され
た水平偏向コイルと磁芯とを備える。

補償コイル対（22）は、カラーブラウン管（20）の管軸
（ｚ軸）を通る水平面を挟んで対峙する２個のコイル
（42a），（42b）から構成され、この例の陰極線管装置
では、その各コイル（42a），（42b）がそれぞれ２組
（複数組）の補償コイル対（22a），（22b）からなる。
この２組の補償コイル対（22a），（22b）は、上記偏向
ヨーク（21）の水平偏向コイルが発生する水平偏向漏洩
磁場の中心を通る管軸に垂直な平面（７）の両側に配置
され、その一方の補償コイル対（22a）は、内側にシャ
ドウマスク（29）が位置するパネル（25）のスカート部
（24）の外面上、または内側に内部磁気シールド（33）
が位置するファンネル（26）のコーン部（34）の外面上
に、たとえば接着剤により取付けられている。特にパネ
ル（25）のスカート部（24）上の場合は、このスカート
部（24）を緊締する防爆バンド（39）を利用して容易に
取付けることができる。また、他方の補償コイル対（22
b）は、偏向ヨーク（21）の磁芯上に配置されている。
そして、これら補償コイル対（22a），（22b）は、偏向
ヨーク（21）の水平偏向コイルに直列または並列に接続
されて水平偏向電流に比例した電流を流すか、または水
平偏向コイルとは独立に水平偏向電流に比例かつ同じ時
間変化をする電流を流すように駆動回路に接続されてい
る。

ところで、上記のように補償コイル対（22a），（22B）
を配置すると、下記のようにきわめて良好な漏洩磁場特
性が得られる。

（イ） 各補償コイル対（22a），（22b）の取付け位置
や各コイル対（22a），（22b）に流す電流を調整するこ
とにより、パネル（25）前方以外の漏洩磁場を有効に補
償することができる。すなわち、第２図は、VDUの試験
評価法により、カラーブラウン管（20）のパネル（26）
外面より15mm内側の点（VDUの中心）から65mm離れた垂
直面上での補償磁場を示したものであるが、矢印（44）
で示すように、水平偏向漏洩磁場の中心上に１組の補償
コイル対を配置した従来の陰極線管装置と同等の補償磁
場が得られる。

（ロ） 従来の陰極線管装置では、第７図に示したよう
に水平偏向漏洩磁束と補償磁束との位相差のために、漏
洩磁束を十分に補償することができなかったが、上記の
ように補償コイル対（22a），（22b）を配置すると、一
方の補償コイル対（22a）の近くにはシャドウマスク（2
9）や内部磁気シールド（33）などの磁性材料が、また
他方の補償コイル対（22b）の近くには偏向ヨーク（2
1）の磁芯が存在するため、偏向ヨーク（21）から発生
する水平偏向漏洩磁場と位相差の少ない補償磁場を発生
させることができ、漏洩磁場を有効に補償することがで
きる。

（ハ） 上記のように２組の補償コイル対（22a），（2
2b）を配置し、それらに水平偏向電流に比例した電流を
流すようにすると、偏向ヨーク（21）の偏向パワーの損
失を軽減できる。すなわち、一般に偏向パワーは、偏向
コイルのインピーダンスＺに依存し、コイルの抵抗を
Ｒ、インタクダンスをＬとすると、 で表される。したがって、偏向パワーを低減するために
は、偏向に寄与しない補償コイルのインダクタンスを下
げるとよい。ところで、補償コイルの場合、 Ｒ＜＜２πfL であり、コイルの巻数をＮ、磁束の強度をΦとすると、 Ｌ＝ＮΦ/I∝N² であるので、偏向パワーは、各コイルの巻数Ｎの２乗に
比例して大きくなる。一方、複数組の補償コイルから発
生する補償磁束の強度は、各対をなすコイルの巻数Ｎの
総和に比例する。

したがって、この例の陰極線管装置のように２組の補償
コイル対（22a），（22b）を用いると、従来の１組の補
償コイル対にくらべ、巻数Ｎの総和はほぼ同じにしても
Ｌが減少し、１組の補償コイル対と同じ強度の補償磁束
でトータルのインダクタンスが減少し、補償コイル対
（22a），（22b）のパワー損失を軽減でき、したがっ
て、偏向パワーの損失を軽減できる。

（ニ） 水平偏向漏洩磁場の中心上に１組の補償コイル
対を配置した従来の陰極線管装置では、第３図（ｂ）に
示すように、電子ビームの通過領域に偏向ヨーク（21）
の水平偏向コイルから発生する主偏向磁束（45）と同方
向の補償磁束（46）を発生するため、電子ビームの偏向
が増大し、蛍光面の３色蛍光体層に対するランディング
が外側にずれる。

しかし、同（ａ）に示すように、水平偏向漏洩磁場の中
心を通る管軸に垂直な平面の両側に２組の補償コイル対
（22a），（22b）を配置すると、その一側に配置された
補償コイル対（22a）は、電子ビームの通過領域に偏向
ヨーク（21）の水平偏向コイルから発生する主偏向磁束
（45）と同方向の補償磁束（46a）を発生するが、他側
に配置された補償コイル対（22b）は、逆方向の補償磁
束（46b）を発生するので、電子ビームの通過領域にお
ける補償磁場の総和をほぼ零にすることができ、ランデ
ィングずれをおこしにくくすることができる。

（ホ） 補償コイル対を２組とすると、その取付け位置
の自由度が増し、比較的簡単に補償コイル対（22a），
（22b）を配置することができる。

表１に２組の補償コイル対（22a），（22b）を配置した
この例の陰極線管装置と１組の補償コイル対（８）を配
置した従来の陰極線管装置の具体例を示す。

表２は、上記表１の各陰極線管装置および補償コイル対
をもたない陰極線管装置の特性を比較して示したもので
ある。この表２には、誘導磁束密度dB/dtおよび磁束密
度Ｂとして、パネル前方30cmの距離における値と、VDU
による65cmの球面上かつ水平面に対する角度θが −45゜≦θ≦45゜ の範囲内の最大値を示した。また、水平偏向系のインダ
クタンス増は、水平偏向コイルに補償コイル対を直列に
接続する前後の増加を％で示したものである。

この表２に示されているように、従来の１組の補償コイ
ル対の場合は、パネル前方30cmでの誘導磁束密度dB/dt
が13mT/s、VDUによる65cmの球面上での誘導磁束密度dB/
dtが9mT/s、インダクタンス増分9.3％が限度であるが、
実施例のように２組の補償コイル対を用い、水平偏向漏
洩磁場の中心を通る管軸に垂直な平面に対してその１組
をファンネルのパネル隣接部上（前方）に、他の１組を
偏向ヨークの磁芯上（後方）に配置すると、パネル前方
30cmでの誘導磁束密度dB/dtを6mT/s、インダクタンス増
分を7.8％に押えることができる。

［発明の効果］ 少なくとも磁芯およびサドル型水平偏向コイルを有する
偏向ヨークが装着された陰極線管装置において、上記水
平偏向コイルから発生する水平偏向漏洩磁場の中心を通
る管軸に垂直な平面の両側に、水平偏向電流に比例した
電流の通電により水平偏向漏洩磁場を軽減する補償磁場
を発生する補償コイル対を少なくとも１組づつ配置する
と、VDUによる漏洩磁場を十分に補償することができ、V
DUを操作する管前方の漏洩磁場を重点的に軽減する対策
を容易におこなうことができる陰極線管装置とすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図はこの発明の実施例の説明図で、第１
図（ａ）および（ｂ）はその一実施例であるカラー陰極
線管装置の構成を示す図、第２図はVDU中心から65cm離
れた垂直面上での補償磁場を示す図、第３図（ａ）およ
び（ｂ）はそれぞれ２組の補償コイル対を配置した実施
例の陰極線管装置のランディングへの影響を説明するた
めの図および比較のために示した２組の補償コイル対を
配置した陰極線管装置のランディングへの影響を説明す
るための図、第４図は偏向ヨークのサドル型水平偏向コ
イルから発生する水平偏向漏洩磁場の図、第５図（ａ）
および（ｂ）はそれぞれVDU中心から65cm離れた垂直面
上での水平偏向漏洩磁束の分布図およびVDU中心に水平
偏向コイルが発生する主偏向磁束とは逆向きの磁束を発
生するコイルを配置したときの磁束の分布図、第６図
（ａ）および（ｂ）は漏洩磁場の中心を通る管軸に垂直
な平面近傍の上下に１組の補償コイル対を配置した従来
の陰極線管装置の図、第７図は補償コイルから発生する
磁束の波形と漏洩磁束の波形との関係を示す図である。 20……カラーブラウン管 21……偏向ヨーク、22……補償コイル対 25……パネル、26……ファンネル 27……外囲器、29……シャドウマスク 37……内面ダグ塗布膜、38……外面ダグ塗布膜 39……防爆バンド、42a,42b……コイル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外囲器の外側に装着され、少なくとも磁芯
   およびサドル型水平偏向コイルを有する偏向ヨークと、
   管軸を通る水平面を挟んで対峙し、上記水平偏向コイル
   に流れる水平偏向電流に比例した電流の通電により上記
   水平偏向コイルから発生する水平偏向漏洩磁場を軽減す
   る補償磁場を発生する補償コイル対とを具備し、 上記補償コイル対は複数組の補償コイル対からなり、こ
   の複数組の補償コイル対が上記水平偏向漏洩磁場の中心
   を通る管軸に垂直な平面の両側に少なくとも１組づつ配
   置されていることを特徴とする陰極線管装置。
2. 【請求項２】内面に蛍光体スクリーンが形成されたパネ
   ルおよびこのパネルと一体のファンネルからなる外囲器
   を有し、かつ上記ファンネルの内側に内部磁気シールド
   が配置され、複数組の補償コイル対のうち水平偏向漏洩
   磁場の中心を通る管軸に垂直な平面の一側に配置される
   補償コイル対が上記パネルの外側面上または上記内部磁
   気シールドを挟んで上記ファンネルの外側面上に配置さ
   れることを特徴とする請求項１記載の陰極線管装置。
3. 【請求項３】複数組の補償コイル対のうち水平偏向漏洩
   磁場の中心を通る管軸に垂直な平面の他側に配置される
   補償コイル対が偏向ヨークの磁芯上に配置されることを
   特徴とする請求項１記載の陰極線管装置。