專利名稱：磁校正電路及使用它的圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁校正電路及使用它的圖像顯示裝置。這種磁校正電路，檢測地磁、由構(gòu)成裝置的零件產(chǎn)生的磁以及由磁傳感器產(chǎn)生的磁(下面稱為外部磁)，并且對應(yīng)于檢測到的磁、產(chǎn)生磁并由此校正外部磁、防止電子束的入屏點偏移以及CRT那樣的圖像顯示裝置的色純度(Purity)偏移。
背景技術(shù)：
以往，已知的有以地磁(數(shù)萬nT、數(shù)十A/m)作為進行高精度檢測磁傳感器的磁通量閘門型磁傳感器。磁通量閘門型磁傳感器原理上必需要有大型的磁心，因此，不能將傳感器的頭做小。為此，在作為防止圖像顯示裝置的色純度偏移等的磁校正電路用的磁檢測傳感器使用中存在問題。磁通量閘門型磁傳感器費用高、不適合于大量生產(chǎn)。
在磁通量閘門型磁傳感器以外的磁傳感器中，有用半導(dǎo)體的空穴元件、用強磁性體(下面“強磁性體”簡稱為“磁性體”)薄膜的磁阻元件等。但是，這些磁傳感器、磁場檢測靈敏度低，在作為防止圖像顯示裝置的色純度偏移等的磁校正電路用的磁檢測傳感器使用中，因不得不使用高價的傳感器和復(fù)雜的電路，所以費用增高。因此，能高精度校正外部磁的校正電路，僅停留在組裝于一部分高級圖像顯示裝置中。
以往的磁傳感器，如果以地磁(數(shù)萬nT、數(shù)十A/m)作為其最大信號容許電平，則存在磁檢測精度低的問題。
因此，本發(fā)明的目的是提供具有充分精度而且小型價廉的磁校正電路、以便裝置制造后也能檢測微小的外部磁場。
此外，本發(fā)明的目的是提供具備本發(fā)明磁校正電路的圖像顯示裝置。
發(fā)明概述本發(fā)明的磁校正電路，其特征在于，在具有磁傳感器、產(chǎn)生磁校正用信號的控制電路和磁校正用線圈，用該磁傳感器檢測外部磁的磁量，用該控制電路產(chǎn)生對應(yīng)于所述檢測的外部磁的磁量的磁校正用信號，在該磁校正用線圈中流過該信號，借助于在該磁傳感器的磁傳感方向產(chǎn)生規(guī)定量的磁、校正外部磁的磁校正電路中，所述磁傳感器包括一對平行配置的非晶磁性體導(dǎo)線、在該一對非晶磁性體導(dǎo)線上分別設(shè)置的線圈或者永磁鐵以便提供相互相對方向的偏移磁場、用于在所述一對導(dǎo)線上提供高頻電流的高頻電源和用于輸出從所述一對導(dǎo)線的各輸出端得到的電壓差的電路。
本發(fā)明的磁校正電路，其特征在于，具有二組或者三組前述的磁傳感器和磁校正用的線圈的組合，而且將它們配置成相互正交。
此外，本發(fā)明的圖像顯示裝置，其特征在于，它包括前述的磁校正電路。
磁傳感器對外部磁的磁量進行檢測，控制電路產(chǎn)生對應(yīng)于由磁傳感器檢測到的外部磁的磁量的磁校正用信號。在該磁校正用線圈中流過該信號，在該磁傳感器的磁傳感方向產(chǎn)生規(guī)定量的磁。由此，校正外部磁。防止例如圖像顯示裝置的電子束的入屏點偏移和色純度偏移。
附圖簡要說明

圖1表示與本發(fā)明相關(guān)的磁校正電路和圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)例的電路圖。
圖2表示在本發(fā)明中使用的磁傳感器的電路結(jié)構(gòu)例的圖。
圖3表示用于在非晶磁性體導(dǎo)線的長軸方向上施加外部磁場并且在其兩端間測量通電高頻電流時的導(dǎo)線兩端電壓的基本電路結(jié)構(gòu)例的圖。
圖4是表示使用圖3所示的測量電路測量的外部磁場與導(dǎo)線兩端電壓關(guān)系的圖形。
實施發(fā)明的最佳方式下面，參照附圖對本發(fā)明的實施例詳細地進行說明。
在圖1中，1是在如CRT的圖像顯示裝置4的電子槍部分上裝備的磁傳感器，2是與磁傳感器1輸出端連接的產(chǎn)生磁校正信號的控制電路，3是與控制電路的輸出端連接、在CRT4的電子槍附近在同一平面內(nèi)相對配置的產(chǎn)生向同一方向的校正磁場的線圈。
在圖2中，101是非晶磁性體導(dǎo)線，102是用于在非晶磁性體導(dǎo)線101中提供偏移磁場的線圈，103是由非晶磁性體導(dǎo)線101和線圈102組成的外部磁檢測單元，104是電阻，105是用于在非晶磁性體導(dǎo)線101中通電高頻電流的高頻電源，106是放大器，107是檢波器，108是低通濾波器，109是差動放大器。如圖所示，外部磁檢測單元103與電阻104一起對于高頻電源105并聯(lián)連接、并且平行地配置。而且，從非晶磁性體導(dǎo)線101輸出的信號分別從與電阻104的連接點取出并輸入到放大器106。
在本發(fā)明中使用的非晶磁性體導(dǎo)線101是CoSiB系列、FeCoSiB系列熔融其它成分的合金后超速冷卻成為線狀。此外，實施用于調(diào)正磁致伸縮常數(shù)、磁各向異性的張力下退火，在非晶磁性體導(dǎo)線101的圓周方向上具有強磁各向異性。關(guān)于磁致伸縮常數(shù)λs，因如果磁致伸縮常數(shù)λs大于10-6、后述的導(dǎo)線兩端電壓就變小、難于進行檢測，所以，期望在-10-6≤λs≤0的范圍內(nèi)使用。非晶磁性體導(dǎo)線101的直徑在10～150μm的范圍、檢測靈敏度大是令人滿意的，長度雖然能使用1mm左右，但從容易輸出來說期望在2mm以上。
線圈102是眾所周知的形式，但也可以用如虛線所示的永磁鐵、或者用眾所周知的線圈和眾所周知的永磁鐵的組合。為了根據(jù)非晶磁性體導(dǎo)線101的材料和磁傳感器的結(jié)構(gòu)有效地取出阻抗的變化，在非晶磁性體導(dǎo)線101中通電的高頻電流的頻率f在10kHz-300kHz的范圍是令人滿意的。在10kHz-300kHz的范圍外，對于磁場的靈敏度顯著地降低。
如前述那樣構(gòu)成與本發(fā)明相關(guān)的磁校正電路，下面對其作用進行說明。
在非晶磁性體導(dǎo)線101的長軸方向上，當(dāng)利用高頻電源105通電高頻電流時，在非晶磁性體導(dǎo)線101的兩端就產(chǎn)生電壓，同時在非晶磁性體導(dǎo)線101的周圍，產(chǎn)生圓周磁場H0。因非晶磁性體導(dǎo)線101是磁性體，所以具有固有的電感L和直流電阻R(也包含渦流損耗的電阻)。這里，在非晶磁性體導(dǎo)線101的長軸方向上，當(dāng)施加外部磁場Hex時，非晶磁性體導(dǎo)線101的磁化向量M就僅對應(yīng)于外部磁場Hex的強度的角度φ(0°＜φ＜90°)傾斜。其結(jié)果，圓周方向的有效磁化成分為MCosφ(0＜Cosφ＜1)，前述電感L和直流電阻R也減少。
因此，從這種阻抗的變化，能檢測施加在非晶磁性體導(dǎo)線101的長軸方向上的外部磁場Hex的強度，并能從非晶磁性體導(dǎo)線101的長軸方向上通電高頻電流時的導(dǎo)線兩端電壓的變化求得阻抗的變化。
圖3表示用于在非晶磁性體導(dǎo)線101的長軸方向上施加外部磁場Hex A/m、測量在非晶磁性體導(dǎo)線101的兩端通電來自高頻電源105的高頻電流時的導(dǎo)線兩端電壓mVp-p的基本電路。并且，圖4表示在由(Fe6Co94)72.5Si12.5B15構(gòu)成的非晶磁性體導(dǎo)線101中串聯(lián)連接100(Ω)的電阻104、對應(yīng)于高頻電流的頻率為300kHz場合的外部磁場Hex A/m的導(dǎo)線兩端電壓mVp-p的變化。
在圖4的圖形中，在外部磁場Hex±200A/m附近，導(dǎo)線兩端電壓成為最大值，并且以外部磁場Hex＝0為界成為左右對稱?；诜蔷Т判泽w導(dǎo)線101的材料、形狀、通電電流的頻率和電流值等，圖形曲線的狀態(tài)不同，但不管在哪種情況都以Hex＝0的縱坐標(biāo)為對稱軸并且成為山峰形的對稱型的曲線。因此，在導(dǎo)線兩端電壓為55mVp-p以上的場合，外部磁場Hex的強度不能唯一地確定，不能檢測外部磁場Hex。
因此，在本發(fā)明中，相互平行地配置磁檢測單元103，在各非晶磁性體導(dǎo)線101中通電10～300kHz高頻電流，在成對的線圈102上產(chǎn)生強度相同方向相反的偏移磁場，用圖2中方框所示的電路檢測各非晶磁性體導(dǎo)線101的導(dǎo)線兩端電壓差，求得磁檢測單元103的長軸方向的外部磁場Hex的強度。也就是說，例如在圖3中，如果取偏移磁場分別為+500A/m和-500A/m，則能利用+200A/m～+500A/m和-200A/m～-500A/m范圍的曲線，如果求得一對導(dǎo)線的兩端電壓差，則能利用±300A/m范圍的曲線，并且，如果求得一對導(dǎo)線的兩端電壓差，則能在±300A/m范圍測量外部磁場Hex的強度和方向。在前述條件的磁傳感器的檢測精度是1A/m，最大信號容許電平在地磁程度的場合能得到充分的磁檢測靈敏度。
因此，表示從差分放大器109的輸出端得到的一對導(dǎo)線兩端電壓的差的信號輸入到控制電路2中，對應(yīng)于輸入信號大小的磁校正用信號從控制電路2輸出到線圈3，適當(dāng)?shù)匦Ｕ獠看艌?。在這種場合，用±300A/m的最大信號容許電平能作1A/m精度的磁校正。
接著，根據(jù)前述實施例對實驗結(jié)果進行說明。
從磁校正用線圈3產(chǎn)生的校正磁場的方向與用磁傳感器1檢測的方向相合、用磁傳感器1也能檢測從校正用線圈3產(chǎn)生的磁場。當(dāng)用這種方法進行磁場校正時，則磁校正電路自動地動作，直至從磁校正用線圈3產(chǎn)生的校正磁場和外部磁場合成成為0(A/m)為止。
用磁致伸縮常數(shù)λs＝-10-7、直徑50μm、有效長度4mm、由(Fe6Co94)72.5Si12.5B15構(gòu)成非晶磁性體導(dǎo)線101。在用于外加偏移磁場的線圈102上，用圈數(shù)100圈、線圈直徑3mm產(chǎn)生500A/m的偏移磁場。電阻1±04是270Ω，在各非晶磁性體導(dǎo)線101中通電的高頻電流的頻率f為300kHz。
滿足前述條件的磁傳感器1，能用磁檢測單元103為10mm×10mm×5mm，整體為30mm×30mm×5mm的尺寸制作。用磁傳感器1檢測的磁場方向作為地磁強垂直方向，用磁校正用線圈3產(chǎn)生的磁場方向作為能用磁傳感器1檢測的垂直方向。
磁校正用線圈3用0.1mm粗的漆包線繞100圈、成100mm×100mm的正方形。CRT4尺寸用17英寸。
其結(jié)果，從外部即使施加300A/m的磁場，也不會產(chǎn)生色純度偏移并能得到清晰的圖像。
在以上實施例中，雖然用一組在同一平面(紙面)上平行地配置非晶磁性體導(dǎo)線101作為磁傳感器1，并且用一組磁校正用線圈3上下地配置在同一平面(紙面)上、以便挾持CRT4的電子槍，但也能做成將它們各一組地配置在正交的二個或者三個平面上的形態(tài)。在圖像顯示裝置的磁檢測中，因從地磁和圖像顯示裝置的零件發(fā)出的磁場有水平分量和垂直分量，所以，期望各一組地配置在正交的二個或者三個平面上的形態(tài)。此外，磁校正用線圈3能根據(jù)校正磁場的場所變化成各種各樣的大小和形狀，也可以根據(jù)圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)自由地進行設(shè)計。
工業(yè)上的實用性如前所述，本發(fā)明的磁校正電路能極小型地構(gòu)成，在使用它的圖像顯示裝置中能得到不產(chǎn)生電子束的入屏點偏移和CRT的色純度偏移的清晰的圖像，今后，對畫面不斷高質(zhì)量化的圖像顯示裝置工業(yè)界能有很大的貢獻。
權(quán)利要求
1.一種磁校正電路，其特征在于，在具有磁傳感器、產(chǎn)生磁校正用信號的控制電路和磁校正用線圈，用該磁傳感器檢測外部磁的磁量，用該控制電路產(chǎn)生對應(yīng)于所述檢測的外部磁的磁量的磁校正用信號，在該磁校正用線圈中流過該信號，借助于在該磁傳感器的磁傳感方向產(chǎn)生規(guī)定量的磁、校正外部磁的磁校正電路中，所述磁傳感器包括一對平行配置的非晶磁性體導(dǎo)線、在該一對非晶磁性體導(dǎo)線上分別設(shè)置的線圈或者永磁鐵以便提供相互相對方向的偏移磁場、用于在所述一對導(dǎo)線上提供高頻電流的高頻電源和用于輸出從所述一對導(dǎo)線的各輸出端得到的電壓差的電路。
2.一種磁校正電路，其特征在于，具有二組或者三組如權(quán)利要求1所述的磁傳感器和磁校正用的線圈的組合，而且將它們配置成相互正交。
3.一種圖像顯示裝置，其特征在于，它包括如權(quán)利要求1或者權(quán)利要求2所述的磁校正電路。
4.如權(quán)利要求1或者權(quán)利要求2所述的磁校正電路，其特征在于，所述非晶磁性體導(dǎo)線由(Fe6Co94)72.5Si12.5B15構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種磁校正電路及使用它的圖像顯示裝置，包括磁傳感器(1)、產(chǎn)生磁校正用信號的控制電路(2)和磁校正用線圈(3)。磁傳感器包括平行配置的一對非晶磁性體導(dǎo)線(101)、在一對非晶磁性體導(dǎo)線上提供相互相對方向的偏移磁場的線圈(102)，在一對非晶磁性體導(dǎo)線上對高頻電流進行通電的高頻電源(105)和用于輸出從所述一對非晶磁性體導(dǎo)線的各輸出端得到的電壓差的電路(106，107，108，109)。這種磁校正電路對微小的外部磁場也能高精度地進行檢測。
文檔編號H04N9/29GK1141689SQ95191706
公開日1997年1月29日 申請日期1995年12月14日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月22日
發(fā)明者門馬彰夫, 山野辺康德, 佐藤崇志 申請人:住友金屬礦山株式會社