【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、陰極線管（以下「ＣＲＴ」という。）を組み込んだテレビやモニターにおいて、地磁気等の外部磁界がＣＲＴの表示面における電子ビームの照射位置に与える影響を自動的に軽減する電子ビーム照射位置の補正装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０（ａ）は、ＣＲＴの表示面２を南に向けたときに地磁気により電子ビームに作用する力Ｆ
₁を示す（ＣＲＴの表示面２を正面から見ている）説明図である。 同図（ａ）に示されるように、ＣＲＴの表示面２を南に向けたときには、地磁気の磁力線Ｈ ₁の方向はＣＲＴの外部から表示面２に向かう方向となり、フレミングの法則により、電子ビームには、表示面２の中心を軸とする時計方向の力Ｆ ₁が作用する。

【０００３】また、図１０（ｂ）は、ＣＲＴの表示面２
を北に向けたときに地磁気により電子ビームに作用する力Ｆ ₂を示す（ＣＲＴの表示面２を正面から見ている）
説明図である。 同図（ｂ）に示されるように、ＣＲＴの表示面２を北に向けたときには、地磁気の磁力線Ｈ ₁の方向はＣＲＴの内部から表示面２に向かう方向となり、
フレミングの法則により、電子ビームには、表示面２の中心を軸とする反時計方向の力Ｆ ₂が作用する。

【０００４】従って、図１１（ａ）に示されるように、
ＣＲＴの蛍光体上（Ｒ，Ｇ，Ｂで示す。）に照射されるべき電子ビーム４０が、図１１（ｂ）に示されるように、水平方向にずれ、ガードバンド４１を超えて隣の蛍光体にまで電子ビームが照射され、色純度不良による色再生品質の低下を招くという問題があった。

【０００５】尚、ＣＲＴの表示面２を東又は西に向けたときには、地磁気により電子ビームが受ける力は上又は下向きであるので、色再生品質の低下を生じにくい。

【０００６】上記した地磁気に起因する色再生品質の劣化の問題を解消するため、図１２の回路図に示されるような電子ビーム照射位置の補正装置が提案されている。
同図に示されるように、この補正装置においては、ＣＲ
Ｔの外周に巻かれたキャンセルコイル７に流される電流の強さを、強度スイッチ５１を強、弱、切のいずれかに切り替えることによって設定する。 また、キャンセルコイル７に流される電流の方向を、方向スイッチ５２を図１２の実線の状態又は破線の状態のいずれかにすることによって切り替える。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記した従来の電子ビーム照射位置の補正装置においては、Ｃ
ＲＴの設置場所や設置方向を変えるたびに、使用者が、
キャンセルコイル７に流す電流の方向や強度を変更しなければ、色再生品質の劣化の問題を解消できなかった。

【０００８】そこで、本発明は、ＣＲＴの設置場所や設置方向を変えても電子ビームが地磁気等の外部磁界から受ける影響を自動的に補正することができる電子ビーム照射位置の補正装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の電子ビーム照射位置の補正装置は、陰極線管の電子銃から出射された電子ビームによる照射位置を補正するキャンセルコイルを有し、上記陰極線管の表示面にほぼ垂直な方向の磁束成分を検出する磁気センサーと、上記磁気センサーによって検出される磁束成分に基づいて上記キャンセルコイルに流される電流の値と方向を制御する制御回路とを有することを特徴としている。

【００１０】また、請求項２の電子ビーム照射位置の補正装置は、請求項１の装置において、上記磁気センサーが上記陰極線管の外部から上記表示面に向かう方向の磁束成分を検出したときに、上記制御回路は、上記陰極線管の外部から上記表示面を見たときに上記表示面の中心を軸とする反時計方向の力を上記電子ビームに付与するように、上記キャンセルコイルに流される電流の方向を設定することを特徴としている。

【００１１】また、請求項３の電子ビーム照射位置の補正装置は、請求項１又は２の装置において、上記磁気センサーが上記陰極線管の内部から上記表示面に向かう方向の磁束成分を検出したときに、上記制御回路は、上記陰極線管の外部から上記表示面を見たときに上記表示面の中心を軸とする時計方向の力を上記電子ビームに付与するように、上記キャンセルコイルに流される電流の方向を設定することを特徴としている。

【００１２】また、請求項４の電子ビーム照射位置の補正装置は、請求項１乃至３のいずれかの装置において、
上記磁気センサーが、検出される磁束成分の強度に応じて抵抗値を変える抵抗素子を有し、上記制御回路が、上記抵抗素子に直列に接続された基準抵抗器と、直列に接続された上記抵抗素子及び上記基準抵抗器の両端に一定の電圧を印加する定電圧源と、上記抵抗素子と上記基準抵抗器との接続点の電圧を増幅して上記キャンセルコイルに印加する増幅回路とを有することを特徴としている。

【００１３】また、請求項５の電子ビーム照射位置の補正装置は、請求項１乃至３のいずれかの装置において、
上記磁気センサーが、検出される磁束成分の強度に応じて抵抗値を変える第１及び第２の抵抗素子を有し、上記第１及び第２の抵抗素子が直列に接続されており、上記第１及び第２の抵抗素子の一方が抵抗値を上げるときに、他方が抵抗値を下げるように上記第１及び第２の抵抗素子を配置し、上記制御回路が、直列に接続された上記第１及び第２の抵抗素子の両端に一定の電圧を印加する定電圧源と、上記第１及び第２の抵抗素子の接続点の電圧を増幅して上記キャンセルコイルに印加する増幅回路とを有することを特徴としている。

【００１４】また、請求項６の電子ビーム照射位置の補正装置は、請求項４又は５の装置において、手動で出力電圧を設定する電圧設定手段と、上記増幅回路の入力を上記接続点又は上記電圧設定手段の出力端子のいずれかに切り替える切替スイッチとを有することを特徴としている。

【００１５】また、請求項７の電子ビーム照射位置の補正装置は、請求項１乃至６のいずれかの装置において、
上記陰極線管のシャドウマスクの着磁を消去する消磁コイルに電流が流れている間、上記キャンセルコイルに電流を流さない消磁制御回路を有することを特徴としている。

【００１６】また、請求項８の電子ビーム照射位置の補正装置は、請求項４又は５の装置において、上記抵抗素子が、ＧＭＲ素子であることを特徴としている。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら説明する。

【００１８】実施の形態１ 図１（ａ）は、本発明の実施の形態１による電子ビーム照射位置の補正装置（ＣＲＴの表示面を南に向けて置いた場合）を概略的に示す構成図であり、図１（ｂ）は、
図１（ａ）に示されるようにＣＲＴを置いたときにキャンセルコイルが作る磁界により電子ビームに作用する力を示す（ＣＲＴの表示面を正面から見ている）図である。 また、図２（ａ）は、実施の形態１の電子ビーム照射位置の補正装置（表示面を北に向けて置いた場合）を概略的に示す構成図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）
に示されるようにＣＲＴを置いたときにキャンセルコイルが作る磁界により電子ビームに作用する力を示す（Ｃ
ＲＴの表示面を正面から見ている）図である。

【００１９】図１（ａ）及び図２（ａ）に示されるように、実施の形態１の電子ビーム照射位置の補正装置は、
ＣＲＴ１の表示面２にほぼ垂直な方向の磁束成分を検出するように配置された磁気センサーとしてのＧＭＲ（Ｇ
ｉａｎｔ ＭａｇｎｅｔｉｃＲｅｓｉｓｔａｎｃｅ）素子３と、電流を流すことにより、ＣＲＴ１の電子銃４から出射された電子ビーム５による表示面２の照射位置６
を補正するキャンセルコイル７と、ＧＭＲ素子３によって検出される磁束成分に基づいてキャンセルコイル７に流される電流の値と方向を制御する制御回路８とを有する。

【００２０】図３は、実施の形態１の電子ビーム照射位置の補正装置の構成を概略的に示す回路図である。 図３
に示されるように、この制御回路８は、ＧＭＲ素子３の一方の端子３ａに接続された可変抵抗器１１と、この可変抵抗器１１に正電圧を印加する直流電源１２と、ＧＭ
Ｒ素子３の他方の端子３ｂに負電圧を印加する直流電源１３とを有する。 また、制御回路８は、ＧＭＲ素子３の一方の端子３ａに接続された＋端子を持つオペアンプ１
４と、オペアンプ１４の出力を−端子に帰還させる帰還抵抗１５及び帰還コンデンサ１６と、オペアンプ１４の−端子とアースとの間に備えられた抵抗１７とを有する。

【００２１】図４は、図１乃至図３に示されたＧＭＲ素子３の特性を示す図である。 ＧＭＲ素子３は、０．１ガウス程度以上の磁界の変化に対応して端子３ａ及び３ｂ
間の抵抗値を変える特性を持つ。 図４に示されるように、実施の形態１による電子ビーム照射位置の補正装置においては、ＣＲＴ１の表示面２を南（即ち、地球のＮ
極）に向けた場合にＧＭＲ素子３の抵抗値Ｒ ₃が高くなり、表示面２を東又は西に向けた場合にＧＭＲ素子３の抵抗値Ｒ ₃が中位の値Ｒ ₀となり、表示面２を北（即ち、
地球のＳ極）に向けた場合にＧＭＲ素子３の抵抗値Ｒ ₃
が低くなるように、ＣＲＴ１に対するＧＭＲ素子３の取付方向を設定する。 また、図３において、可変抵抗器１
１の抵抗値は、表示面２を東又は西に向けたときに、オペアンプ１４の＋端子が０［Ｖ］となるように設定する。

【００２２】次に、上記構成を有する実施の形態１の電子ビーム照射位置の補正装置の動作について説明する。

【００２３】ＣＲＴ１の表示面２を南に向けた場合には、地磁気による磁力線は図１（ａ）にＨ ₁で示すように、ＣＲＴ１の外部から表示面２に向かう方向となり、
図１０（ａ）に示されるように、電子ビームには地磁気による時計方向の力Ｆ ₁が作用する。 この時、ＧＭＲ素子３は磁力線Ｈ ₁で示される地磁気を検出し、検出された地磁気の強さに応じて抵抗値Ｒ ₃を高くするので、オペアンプ１４の＋端子に印加される電圧Ｖ ₁は検出された地磁気の強さに応じた値を持つ正電圧となる。 このため、オペアンプ１４の出力電圧Ｖ ₂も検出された地磁気の強さに応じた値を持つ正電圧となり、キャンセルコイル７には、検出された地磁気の強さに応じた値を持つ電流Ｉ ₁が流れる。 図１（ａ）に示されるように、キャンセルコイル７に電流Ｉ ₁が流されたときには、フレミングの法則により、図１（ｂ）に示されるように、表示面２に入射する電子ビームには表示面２の中心を軸として反時計方向の力Ｆ ₃が作用し、この力Ｆ ₃は検出された地磁気の強さに応じた値を持つ。 このため、図１０（ａ）
に示される地磁気により電子ビーム５に作用する力Ｆ ₁
とキャンセルコイル７に流される電流Ｉ ₁により電子ビーム５に作用する力Ｆ ₃とが互いに打ち消し合うように制御回路８を設定することによって、地磁気が電子ビームの照射位置に与える影響を自動的に打ち消すことができる。

【００２４】逆に、ＣＲＴ１の表示面２を北に向けた場合には、地磁気による磁力線は図２（ａ）にＨ ₁で示すように、ＣＲＴ１の内部から表示面２に向かう方向となり、図１０（ｂ）に示されるように、電子ビーム５には地磁気による反時計方向の力Ｆ ₂が作用する。 この時、
ＧＭＲ素子３は磁力線Ｈ ₁で示される地磁気を検出し、
検出された地磁気の強さに応じて抵抗値Ｒ ₃を低下させるので、オペアンプ１４の＋端子の電圧Ｖ ₁は検出された地磁気の強さに応じた値を持つ負電圧となる。 このため、オペアンプ１４の出力電圧Ｖ ₂も検出された地磁気の強さに応じた値を持つ負電圧となり、キャンセルコイル７には、検出された地磁気の強さに応じた値を持つ電流Ｉ ₂が流れる。 図２（ａ）に示されるように、キャンセルコイル７に電流Ｉ ₂が流れたときには、図２（ｂ）
に示されるように、表示面２に入射する電子ビーム５には表示面の中心を軸として時計方向の力Ｆ ₄が作用し、
この力Ｆ ₄は検出された地磁気の強さに応じた値を持つ。 このため、図１０（ｂ）に示される地磁気により電子ビーム５に作用する力Ｆ ₂とキャンセルコイル７に流される電流Ｉ ₂により電子ビーム５に作用する力Ｆ ₄とが互いに打ち消し合うように制御回路８を設定することによって、地磁気が電子ビームの照射位置に与える影響を自動的に打ち消すことができる。

【００２５】同様に、ＣＲＴ１の表示面２を北西や南東等の他の方向に向けた場合にも、ＧＭＲ素子３は表示面２にほぼ垂直な磁束成分に応じた抵抗値Ｒ ₃を示すので、電子ビーム照射位置を適切に補正することができる。

【００２６】尚、キャンセルコイル７は、図５に示されるように、ＣＲＴ１のファンネル部に数１０回巻き付けたものである。

【００２７】また、キャンセルコイル７の形状は、ＣＲ
Ｔ１の表示面２に交差する方向の磁界を発生させることができる形状であれば、他の形状であってもよい。

【００２８】さらに、磁気センサーとしてのＧＭＲ素子３に変えて安価なＭＲ素子又はホール素子を用いてもよい。 この場合には、帰還抵抗１５の抵抗値を大きくするか、抵抗１７の抵抗値を小さくする等してオペアンプ１
４の増幅率を大きくすることが望ましい。

【００２９】実施の形態２ 図６は、実施の形態２の電子ビーム照射位置の補正装置の構成を概略的に示す回路図である。 図６に示されるように、実施の形態２の電子ビーム照射位置の補正装置は、図３における可変抵抗器１１をＧＭＲ素子２１で置き換え、かつ、ＧＭＲ素子３及び２１を可変式の分圧抵抗器２２を介して接続している点が上記実施の形態１の場合と相違する。 尚、図６において、図３の構成と同一又は対応する構成には同一の符号を付す。

【００３０】図６に示されるように、実施の形態２における制御回路２０においては、ＧＭＲ素子３の端子３ａ
及びＧＭＲ素子２１の端子２１ａが分圧抵抗器２２の両端に接続されている。 また、ＧＭＲ素子３の端子３ｂ
は、負電圧を印加する直流電源１３に接続されている。
また、ＧＭＲ素子２１の端子２１ｂは、正電圧を印加する直流電源１２に接続されている。 さらに、制御回路２
０は、分圧抵抗器２２の出力端子に接続された＋端子を持つオペアンプ１４と、オペアンプ１４の出力を−端子に帰還させる帰還抵抗１５及び帰還コンデンサ１６と、
オペアンプ１４の−端子とアースとの間に備えられた抵抗１７とを有する。

【００３１】図７は、図６に示されたＧＭＲ素子２１の特性を示す図である。 図４及び図７に示されるように、
実施の形態２による電子ビーム照射位置の補正装置においては、ＣＲＴ１の表示面２を南（即ち、地球のＮ極）
に向けた場合にＧＭＲ素子３の抵抗値Ｒ ₃が高くなりＧ
ＭＲ素子２１の抵抗値Ｒ ₂₁が低くなり、表示面２を東又は西に向けた場合にＧＭＲ素子３の抵抗値Ｒ ₃及びＧＭ
Ｒ素子２１の抵抗値Ｒ _{2 1}がいずれも中位の値Ｒ ₀となり、表示面２を北（即ち、地球のＳ極）に向けた場合にＧＭＲ素子３の抵抗値Ｒ ₃が低くなり、ＧＭＲ素子２１
の抵抗値Ｒ ₂₁が高くなるように、ＣＲＴ１に対するＧＭ
Ｒ素子３及びＧＭＲ素子２１の取付方向を設定する。
尚、図６において、分圧抵抗器２２は、表示面２を東又は西に向けたときに、オペアンプ１４の＋端子が０
［Ｖ］となるように設定する。

【００３２】以上の構成を有する実施の形態２の電子ビーム照射位置の補正装置においては、地磁気の検出感度を実施の形態１の場合に比べて２倍にすることができる。

【００３３】尚、実施の形態２において、上記以外の点は上記実施の形態１の場合と同一である。

【００３４】実施の形態３ 図８は、実施の形態３の電子ビーム照射位置の補正装置の構成を概略的に示す回路図である。 図８に示されるように、実施の形態３の電子ビーム照射位置の補正装置は、制御回路２３に、直流電源１２に接続された可変式の分圧抵抗器２４と、オペアンプ１４の＋端子への入力をＧＭＲ素子３の抵抗値Ｒ ₃に基づく電圧Ｖ ₁にする自動補正モードにするか、分圧抵抗器２４の調節によって決められる電圧Ｖ ₃にする手動補正モードにするかの切り替えを行うことができる切替スイッチ２５を有する点のみが実施の形態１の補正装置と相違する。 尚、図８において、図３の構成と同一又は対応する構成には同一の符号を付す。

【００３５】実施の形態３の補正装置によれば、使用者が、地磁気による影響を自動的に補正するモード又は地磁気による影響を補正しないモードのいずれかを選択することができる。

【００３６】尚、実施の形態３において、上記以外の点は、上記実施の形態１の場合と同一である。

【００３７】また、実施の形態３の構成を上記実施の形態２に組み込むこともできる。

【００３８】実施の形態４ 図９は、実施の形態４の電子ビーム照射位置の補正装置の構成を概略的に示す回路図である。 図９に示されるように、実施の形態４の電子ビーム照射位置の補正装置は、オペアンプ１４とキャンセルコイル７との間に備えられたリレースイッチ３１と、このリレースイッチ３１
の動作を制御する消磁制御回路３２とを有する。

【００３９】また、図９において、３３は消磁コイル、
３４はポジスタ、３５はＡＣ１００Ｖの商用交流電源、
３６はスイッチを示す。 ＣＲＴ１のシャドウマスク（図示せず）が着磁したときは、消磁コイル３３に電流を流すことによってシャドウマスク（図示せず）の着磁を消去する。 消磁制御回路３２は、消磁コイル３３に電流を流すときに、キャンセルコイル７に電流を流さないようにリレースイッチ３１がオフになるように制御する。 具体的には、消磁コイル３３に電流が流れている約１０秒間は、リレースイッチ３１の接点を開いてキャンセルコイル７に電流が流れないようにする。

【００４０】実施の形態４の補正装置によれば、キャンセルコイル７に流れる電流により、消磁コイル３３による消磁動作に対する悪影響をなくすることができる。

【００４１】尚、実施の形態４において、上記以外の点は、上記実施の形態１の場合と同一である。

【００４２】また、実施の形態４の構成を上記実施の形態２又は３に組み込むこともできる。

【００４３】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、磁気センサーによって検出される磁束成分に基づいてキャンセルコイルに流される電流の値と方向を制御するので、地磁気が電子ビームの照射位置に与える影響を自動的に打ち消すことができるという効果がある。

【００４４】また、請求項２の発明によれば、陰極線管の外部から表示面に向かう方向の磁束成分を検出したときに、反時計方向の力を電子ビームに付与するようにキャンセルコイルに流される電流の方向を設定しているので、地磁気が電子ビームの照射位置に与える影響を自動的に打ち消すことができるという効果がある。

【００４５】また、請求項３の発明によれば、陰極線管の内部から表示面に向かう方向の磁束成分を検出したときに、時計方向の力を電子ビームに付与するようにキャンセルコイルに流される電流の方向を設定しているので、地磁気が電子ビームの照射位置に与える影響を自動的に打ち消すことができるという効果がある。

【００４６】また、請求項４の発明によれば、抵抗素子に直列に接続された基準抵抗器と、直列に接続された抵抗素子及び基準抵抗器の両端に一定の電圧を印加する定電圧源と、抵抗素子と基準抵抗器との接続点の電圧を増幅してキャンセルコイルに印加する増幅回路とからなる簡単な回路によって、地磁気が電子ビームの照射位置に与える影響を自動的に打ち消すことができるという効果がある。

【００４７】また、請求項５の発明によれば、２つの抵抗素子を直列に接続し、かつ、一方が抵抗値を上げるときに、他方が抵抗値を下げるように配置することによって、地磁気の検出感度を２倍にすることができるという効果がある。

【００４８】また、請求項６の発明によれば、使用者の選択により、地磁気による影響を自動的に補正するモード又は地磁気による影響を補正しないモードのいずれかを選択することができるという効果がある。

【００４９】また、請求項７の発明によれば、陰極線管のシャドウマスクの着磁を消去する消磁コイルに電流が流れている間、キャンセルコイルに電流を流さない消磁制御回路を備えたので、キャンセルコイルに流れる電流により、消磁コイルによる消磁動作に対する悪影響をなくすることができるという効果がある。

【００５０】また、請求項８の発明によれば、抵抗素子をＧＭＲ素子としたので、地磁気の検出感度を高くすることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （ａ）は、本発明の実施の形態１によるＣＲ
Ｔにおける電子ビーム照射位置の補正装置（表示面を南に向けて置いた場合）を概略的に示す構成図であり、
（ｂ）は、同図（ａ）に示されるようにＣＲＴを置いたときにキャンセルコイルが作る磁界により電子ビームに作用する力Ｆ ₃を示す図である。

【図２】 （ａ）は、実施の形態１の補正装置（表示面を北に向けて置いた場合）を概略的に示す構成図であり、（ｂ）は、同図（ａ）に示されるようにＣＲＴを置いたときにキャンセルコイルが作る磁界により電子ビームに作用する力Ｆ ₄を示す図である。

【図３】 実施の形態１の補正装置の構成を概略的に示す回路図である。

【図４】 図１乃至図３に示されたＧＭＲ素子３の特性を示す図である。

【図５】 キャンセルコイル７の他の例を示す図である。

【図６】 本発明の実施の形態２の補正装置の構成を概略的に示す回路図である。

【図７】 図６に示されたＧＭＲ素子２１の特性を示す図である。

【図８】 実施の形態３の補正装置の構成を概略的に示す回路図である。

【図９】 実施の形態４の補正装置の構成を概略的に示す回路図である。

【図１０】 （ａ）は、ＣＲＴの表示面２を南に向けたときに地磁気により電子ビームに作用する力Ｆ ₁を示す説明図であり、（ｂ）は、ＣＲＴの表示面２を北に向けたときに地磁気により電子ビームに作用する力Ｆ ₂を示す説明図である。

【図１１】 （ａ）は、ＣＲＴの蛍光体上に正常に照射される電子ビームを示し、（ｂ）は、電子ビームが水平方向にずれた場合を示す説明図である。

【図１２】 従来の電子ビーム照射位置の補正装置の回路図である。

【符号の説明】

１ ＣＲＴ、 ２ 表示面、 ３，２１ ＧＭＲ素子、
４ 電子銃、 ５電子ビーム、 ６ 電子ビーム照射位置、 ７ キャンセルコイル、 ８，２０，２３ 制御回路、 １１ 可変抵抗器、 １２，１３ 電源、
１４ オペアンプ、 ２２，２４ 分圧抵抗器、 ２５
切替スイッチ、 ３１ リレースイッチ、 ３２ 消磁制御回路。