KR100260802B1 - 편향 장치를 구비한 디스플레이 진공관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세미 새들형의 필드 편향 코일을 포함하는 편향 유닛을 구비하는 표시관에 관한 것이다.

새들형의 필드 편향 코일을 구비한 전자기 편향 유닛을 포함하는 표시관은 복수의 서브 어셈블리들이 제공된 드러누운 전자총측 로브를 구비하고, 각 서브 어셈블리는 종방향 도선 그룹들과 동일 평면상의 도체들의 접속 그룹에 의해 전자총측에서 접속되는 두 개의 종방향 도선 그룹들을 포함하며, 제1서브 어셈블리는 제2서브 어셈블리 내에 배열되고, 제2서브 어셈블리는 제3서브 어셈블리 내에 배열되며, 이하 동상으로 배열된다. 필드 코마 에러, 필드 비점 수차(이방성 및 등방성) 및 남북 래스터 에러는 상기 필드 편향 코일에 의해 동시에 최소화될 수 있다.

Description

편향 장치를 구비한 디스플레이 진공관

제1도는 편향 유닛이 탑재된 음극선관의 도식적 단면도(y-z 평면).

제2도는 본 발명의 특징인 필드 편향 코일의 전자총측 부분의 단면도.

제3도, 제4도 및 제5도는 본 발명에 따른 표시관을 위한 필드 편향 코일 시스템의 한 개의 토일의 실시예의 사시도.

제6도 및 제7도는 종래 편향 코일의 단부에서의 2극 자계 강도 및 6극 자계 강도를 도시하는 다이어그램.

제8도 및 제9도는 제3도에 도시된 형태의 필드 편향 코일의 단부에서의 2극 자계 강도 및 6극 자계 강도를 도시하는 다이어그램.

본 발명은 전자총 시스템, 종축, 표시 스크린 및 전자기 편향 유닛을 포함하는 표시관에 관한 것으로, 상기 유닛은 라인 편향 코일 시스템과, 상기 종축에 대해 서로 대향하여 위치하는 두 개의 필드 편향 코일들을 구비하는 필드 편향 코일 시스템을 포함하며, 각 필드 편향 코일은 드러누운 전자총측 로브와 이에 대해 기립한 스크린측 로브를 구비하고, 이들 사이에는 창이 있다.

흑백 표시관에서의 전자총 시스템은 한 개의 전자팀을 발생하도록 적응되지만, 예컨대 인-라인형 칼라 표시관에서의 전자총 시스템은 표시 스크린 상에 접속되는 동일 평면상의 세 개의 전자빔들을 발생하도록 적응된다.

전자빔 편향용 전자기 편향 유닛은 전자빔들을 정상적인 비편향 직선경로로부터 두 개의 직교하는 방향들로 편향시켜, 전자빔을 표시 스크린의 선택된 화소들에 충돌시킴으로써 스크린 상에 시각 표시들을 제공한다. 전자빔은 편향 자계의 적절한 변화에 의해(수직으로 배열된) 표시 스크린을 가로질러 상하 또는 좌우로 이동될 수 있다. 정보 또는 그림의 시각 표시는 전자빔들의 강도를 동시에 변화시킴으로써 표시 스크린 상에 형성될 수 있다. 표시관의 네크부에 설치된 편향 유닛은, 전자빔들을 서로 직교하는 두 방향으로 편향시키는 두 개의 편향 코일 시스템, 즉, 동작 중에 라인 주파수 신호가 공급되는 라인 편향 코일 시스템과 동작 중에 필드 주파수 신호가 서로 대면하는 위치로 배열되는 두 개의 코일들을 포함한다.

편향 자계를 집속하고 편향 구역의 자속 밀도를 증가시키도록, 자화 물질의 환상 코어는 편향 코일의 시스템을 통상적인 방법으로 에워싼다.

화질의 소정의 요건을 충족시키도록, (동적) 2극 편향 자계에는 종종 고차의 자계 성분들이 가해진다. 예를 들어, 쓰리-인-라인형 칼라 텔레비전 시스템(three-in-line-colour television system)의 집속 요건은 점점 엄격해져, 수직 편향 자계의 중앙 영역 내의 강한 네가티브 6극 자계 성분에 부가하여 수직 편향 자계의 전자총측에서 강한 포지티브 6극 자계 성분을 필요로 한다. 강한 포지티브 6극 성분은 필드 코마 보정에 필요하다. (포지티브 6극 성분이 2극 편향 자계에 미치는 효과는 핀쿠션형 필드 변화(pincushion-shaped field variation)이다.) 녹색이 중앙 빔이고 적색 및 청색이 외측 빔들인 자기 집속형 인-라인 칼라 시스템에 있어, 필드 코마는 녹색 빔에 대한 적색 및 청색 빔들의 수직 오프셋을 의미하는 것으로 이해된다. 만약 코마 보정 수단이 구비되어 있지 않다면, 적색 및 청색 빔들은 녹색 빔에 비해 더 크게 편향될 것이다. 전자총측에 핀쿠션형 편향 자계가 있는 경우, 적색 및 청색 빔들은 녹색 빔에 비해 더 작게 편향될 것이다. 따라서, 적색 및 청색의 편향 정도는 작을 것이다.

쉽게 말해, 핀쿠션형 자계는 편향 코일들의 시스템의 두 개의 코일들이 넓은 창 개구들을 가질 때 편향 영역 내에서 발생되고, 술통형 자계는 편향 코일들의 시스템의 두 개의 코일들이 작은 창 개구들을 가질 때 발생된다. 코일의 창은 관의 양측의 두 개의 횡방향 권선 패킷들과 이 횡방향 권선 패킷들을 상호 접속하는 횡단 접속 패킷들에 의해 포위되는 내측 영역에 의해 정의된다. 자기 집속형 시스템에 있어, 특히 중앙 영역 내의 수직 편향 자계는 술통형일 것이고(따라서, 분리된 필드 편향 코일들은 그 영역에서 작은 창을 가질 것이고), 전자총측에서 핀쿠션형일 것이며(즉, 큰 창개구), 동시에, 허용 가능한 동서 래스터 왜곡의 질에 따라 스크린측에서는 균등하고 더욱 핀쿠션형이거나 덜 핀쿠션형으로 될 것이다. 이와 유사한 자계 형태는 높은 해상도를 가져야 하는 표시관의 흑백 시스템 및 편향 유닛에도 중요하다.

종래에는, 통상의 권선 방법을 사용하였으므로, 상기 용도에 필요한 정도로 변하는 창 개구를 가진 편향 코일을 제조하는 것은 불가능하였다. 그러나, 상기 문제를 완화하는 다양한 타협적 해결책이 있다. 예를 들어, 수직 편향 자계 내에서, 수직 편향 자계의 핀쿠션 형태를 그 장소에서 증강하는 연자성 금속 물질의 판에 의해 코마를 보상하는 것이 보통으로 수행된다. 그러나, 편향 자계 내에서 금속판을 사용하는 것은 만약 표시관 편향 유닛이 높은 주파수(EVTV, HDTV)에서 동작하는 경우에 바람직하지 않다. 실제로, 금속판 내의 과전류에 의해 발생된 에너지를 간단한 방법으로 소산시키는 것은 불가능하므로, 편향 코일(들)의 온도는 허용 한도 이상으로 높아진다.

본 발명의 목적은 연자성 금속판을 사용하거나 창의 개구를 극단적으로 변화시키지 않고 필요한 수직 자계 변조의 실현을 가능하게 하는 것이다.

본 발명에 따르면, 서두에 기술된 형태의 표시관에 있어서, 각 필드 편향 코일의 전자총측 로브는, 전자총측에서 창을 포위하는 도선들의 접속 그룹에 부가하여, 최소한 제1 및 제2서브 어셈블리를 가지고, 각 서브 어셈블리는 관의 대향하는 측에 배열된 두 개의 종방향 도선 그룹들을 포함하며, 상기 그룹들은 그들의 전자총측에서 종방향 도선 그룹들과 동일한 면에 있는 동선들의 접속 그룹에 의해 접속되고, 제1서브 어셈블리는 제2서브 어레이 내에 배열되며, 두 개 이상의 서브 어셈블리들이 있는 경우에는, 제2서브 어셈블리는 제3서브 어셈블리 내에 배열되고, 이하 동상으로 배열되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 다음과 같은 인식에 기초하고 있다. 즉, z 방향의 수직 편향 자계의 분포의 예컨대 자기 집속에 필요한 변화(“수직 편향 자계 변조”)를 실현할 수 있도록 예비 편향 및 6극의 강도를 상호 독립적으로 조절하는 것이 가능해야 한다는 것과, 또한, (교차하며) 연장되는 도선들의 접속 그룹을 각기 구비한 연속적으로 배열된 복수의 서브 어셈블리들을 가진 세미 새들형의 코일이 정확하게 그 가능성을 제공한다는 인식이 그것이다. 상기 코일에는, 연자성 금속판 및/ 또는 현저하게 변하는 창 개구가 필요하지 않다.

세미 새들형의 편향 코일은, 기립한 (활 모양의) 전방 로브 및 드러누운 후방 로브에 의해 상호 접속된 제1 및 제2횡방향 그룹들을 구성하도록 감기는 복수의 도선들을 포함하는 자기 지지형 코일이다. 후방(전자 총측)로브는 횡방향 그룹들과 동일한 평면에 있어, 관의 용기에 평행하게 된다.

만약 제1서브 어셈블리의 접속 그룹이 관의 네크 둘레의 실질적으로 곧은 경로를 따라 연장된다면, 전자총측의 수직 2극 자계는 통상적인 필드 편향 코일의 경우에 비해 더욱 급격하게 변하게 된다. 래스터 에러 및 이방성 비점 수차는, 코마 보정에 필요한 포지티브 6극 성분을 유지하거나 혹은 심지어 강화하며, 상기 2극 자계 변조에 의해 바람직하게 영향을 받을 수 있다.

만약 제2서브 어셈블리의 접속 그룹도 관의 네크 둘레의 실질적으로 곧은 경로를 따라 연장된다면, 2극 및 6극의 형태는 f(z)로 매우 정확하게 설정될 수 있다. 변수는, 종방향 및 접속 그룹의 도선의 수와 접속 그룹의 축상 위치이다. 따라서, 접속 에러(비점 수차 및 코마) 및 남북 래스터 에러는 동시에 현저하게 최소화될 수 있다.

특별한 이점은, 표시 스크린으로부터 가장 멀리 떨어진 서브 어셈블리의 접속 그룹이, 표시 스크린에 인접한 부분보다 표시 스크린에 가깝게 위치한 중앙 부분을 가지는 경우에 얻어질 수 있다. 다시 말해, 이 경우에 두 개의 루프형 세그먼트들이 관련된 서브 어셈블리의 전자총측 단부에서 형성되어, 활성화시 비교적 강한 포지티브 6극 성분이 발생된다. 이 경우, 심지어 필드 코마, 필드 비점 수차, 코너에서의 오접속 및 남북 래스터의 기하학적 형태를 동시에 최소화하는 것도 가능하다.

이제 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예를 매우 상세히 기술할 것이다.

제1도는 전자총 시스템(3)이 탑재된 좁은 네크부(2)로부터 표시 스크린(5)이 제공된 넓은 퍼널부(4)로 연장되는 용기(6)를 가진 표시관(1)의 일 실시예의 단면도이다. 전자기 편향 유닛(7)은 상기 튜브의 상기 좁은부분과 상기 넓은 부분간의 경계면상에 탑재된다. 이 편향 유닛(7)은 전단부(9)와 후단부(10)를 가진 절연 물질의 지지체(8)를 구비한다. 상기 단부들(9, 10) 사이에는, 전자총 시스템(3)에 의해 발생된 전자빔을 수평 방향으로 편향시키는 (라인) 편향 자계를 발생하는 편향 코일들(11,11')의 시스템이 지지체(8)의 내에 제공되고, 전자총 시스템(3)에 의해 발생된 전자빔을 수직 방향으로 편향시키는 (필드) 편향 자계를 발생하는 코일들(12, 12')의 시스템이 지지체(8)의 외측에 제공된다. 편향 코일 시스템(11, 11' ; 12, 12')은 자성 물질의 환상 코어(14)에 의해 포위된다. 라인 편향 코일 시스템의 코일들(11,11')과 마찬가지로, 필드 편향 코일 시스템의 분리된 코일들(12, 12')은 드러누운 전자총측 로브를 구비한 새들형(세미 새들형)이다.

제2도는 제1도에 도시된 구조의 필드 편향 코일(12)의 전자총측 단부의 단면도이다. 본 도면은, 쇄선 원내에 위치한 드러누운 로브(15)가 전자총측에서 창(25)을 한정하는 접속 그룹(23)과, 상기 관의 대향하는 측면들에 배치된 두 개의 종방향 도선 그룹들(19, 19',…등)을 각기 포함하는 세 개의 서브 어셈블리들(16, 17, 18)과, 상기 종방향 도선 그룹들과 각기 동일한 평면에 놓인 접속 그룹들(20, 21, 22)을 구비하는 것을 도시한다. 서브 어셈블리(16)는 서브 어셈블리(17) 내에 배치되고 서브 어셈블리(17)는 서브 어셈블리(18)내에 배치된다. 즉, 코일(12)은 다수의 "핸들"을 구비한다. 핸들은 관 용기에 평행하게 배치된 두 개의 도선 그룹들과, 종방향 도선 그룹들의 곡면 내에서 축상의 소정 위치(z 위치)에 놓인 한 개의 접속 그룹을 구비하는 서브 어셈블리이다. 핸들은 사실상 임의의 자계 설계를 전자총측에 실현할 수 있는 다수의 서브 코일들을 형성한다. 더욱 구체적으로, 이는 코일의 가장 심각한 문제 중의 하나인 트릴렘마(trilemma) 문제가 (전자총측에서 필드 편향 코일의 와이어들의 특별한 분포에 의해) 효과적으로 해결될 수 있음을 의미한다.

제3도는, 기립 로브(upstanding lobe)(36)와, 소정의 축상 위치에서 전자총측의 (좁은) 단부로 연장된 개별 접속 그룹들(33, 34)("이중 핸들")을 구비한 두 개의 서브 어셈블리들을 가진 세미 새들형의 (필드) 편향 코일(32)의 사시도이다.

제4도는, 소정의 축상 위치에서 전자총측 (좁은) 단부로 연장된 개별 접속 그룹들(43, 44, 45)("3중 핸들")을 구비한 세 개의 서브 어셈블리들을 가진 세미 새들형의 (필드) 편향 코일(42)의 사시도이다.

다음 현상들, 즉, 자기 접속, 필드 비점 수차, 필드 코마 및 남북 래스터와, 이들보다는 작게 영향을 받지만, 이방성 수렴 효과(코너 근방)는 상기 핸들 구조들에 영향을 받는다.

자기 접속(Self-convergence)

일정한 경우, 자기 집속은 라인 편향 점에 대해 필드 편향 점을 시프트하여 실현될 수 있다. 필드 편향 점의 위치는 설계 단계에서 핸들들을 "시프트"하여 정확하게 설정될 수 있다.

필드 비점 수차(Field astigmatism)

필드 편향 점은 창(25; 제2도)의 좁은 단부 근방 영역 내의 예비 편향(predeflection)의 정도와 그 장소에서의 와이어 분포에 의해 제어된다. 따라서, 상기 영역 내의 핸들의 2극 분포는 예비 편향에 영향을 미칠 수 있다. 필드 비점 수차를 보정하기 위한 또 다른 파라미터는 z 위치와 창(25)의 좁은 단부의 폭이다.

필드 코마(Field coma)

필드 코마 에러의 값은 6극의 강도를 조절하여 제어된다. 이는 다양한 방법으로 실현될 수 있다. 필드 편향 코일의 자계가 낮은 주파수(50-100Hz)를 가지므로, 전자총 바로 위의 빔에 힘을 작용하는 것이 가능하다. 단부의 핸들에 만입(53; 제5도)을 제공함으로써 편향 코일(52)의 전자총측에서 두 개의 특별한 전류 루프들(코일들)이 형성되어 포지티브 6극 성분은 2극 성분에 비해 강해진다. 따라서, 2극/6극의 비는 조절될 수 있고, 이에 따라 코마 에러는 최소화될 수 있다. 때때로, 한 개의 중간 핸들(제5도) 대신에 두 개의 중간 핸들들(제4도)을 사용하여 만입의 효과에 근접하는 것이 가능하다. 이는 또한 지나치게 많은 2극 없이 강한 6극을 발생할 가능성을 제공한다. 전자총측에서 창을 포위하는 접속 그룹(55; 제5도)에 가깝거나 혹은 접하는 제1 서브 어셈블리(56)를 형성함으로써 이중의 효과를 얻을 수 있는 바, 다시 말해, 도선의 일부는 큰 각도로 배치되고, 원래 접속 그룹(55)의 최후의 도선였던 종단(終端) 도선은 관의 네크둘레의 실질적을 곧은 경로를 따라 연장된다. 이 두 동작에 의해, 6극은 사실상 동일한 2극 강도에서 더욱 포지티브로 된다. 예를 들어, 종래의 필드 편향 코일의 전자총측에서 z축에 따른 6극 자계 강도(H₆)를 도시한 제7도와, 제3도에 도시된 형태의 필드 편향 코일의 전자총측에서 z축을 따라 6극 필드 강도(H₆)를 도시한 제9도를 비교한다.

남북 래스터 왜곡(North-south raster distortion)

여기에서, 2극 분포는 하나의 역할을 하고, 또한 이는 핸들 구조에의해 영향을 받을 수 있다. 예컨대, 종래의 필드 편향 코일의 전자총측 단부에서 z축에 따른 2극 자계 강도(H₂)를 도시한 제6도와, 제3도에 도시된 형태의 편향 코일의 전자총측 단부에서 z축에 따른 2극 자계 강도(H₂)를 도시한 제8도를 비교한다.

사용 가능한 변조는 특히 2 또는 그 이상의 개별 핸들을 형성함으로써 얻을 수 있으므로, 핸들이 그 주위의 적어도 일부에서는 서로 분리도록, 핸들 사이에는 세장형의 (두개의) 삼각형 개구가 제공되거나, 세장형 개구 혹은 (두 개의) 삼각형 개구가 제공된다. 삼각형 개구는, 예컨대, 접속 그룹(56)이 중앙 영역(제5도)에서 접속 그룹(55)에 접하고 종방향 도선 그룹이 서로 각도를 갖고 연장한 때나, 접속 그룹(56)이 중앙 영역(제5도)에서 접속 그룹(55)에 접하거나 종방향 도선 그룹이 서로 각도를 갖고 연장할 때에 얻어질 수 있다(제3도의 60, 61; 제4도의 62, 63, 64; 제5도의 65, 66).

접속 그룹의 미세한 분포를 가진 전자총측 로브의 본 발명의 구조의 중요한 점은, 전류가 핸들의 횡단 접속 그룹 내와 동일한 방향으로 흐름으로써, 자기 집속 조건, 등방성 필드 코마, 필드 비점 수차 및 남북 래스터에 영향을 미칠 가능성을 크게 하고, 이방성 에러 및 동서 래스터에 영향을 미칠 가능성을 작게 한다는 점이다.

상당한 정도로 영향을 받을 수 있는 전술한 4개의 에러 중에서 적어도 3개는 만족할 만한 정도로 동시에 조절될 수 있다.

예를 들어, 다중 핸들 내의 5개의 와이어를 변위할 때, 0.5mm의 효과를 실현할 수 있다. 현저한 효과를 간단한 방법으로 실현하는 것이 가능하므로, 본 발명은 코일의 설계에 강력한 수단을 제공한다.

Claims (6)

1. 전자총 시스템, 종축, 표시 스크린 및 전자기 편향 유닛을 포함하는 표시관으로서, 상기 유닛은 라인 편향 코일 시스템과, 서로 대향하여 위치하는 2개의 필드 편향 코일들을 구비한 필드 편향 코일 시스템을 포함하고, 상기 종축에 대하여, 각 필드 편향 코일은 드러누운 전자총측 로브와, 이에 대하여 기립한 스크린측 로브를 가지며, 이들 사이에 창이 있는 상기 표시관에 있어서, 상기 각 필드 편향 코일의 상기 전자총측 로브는, 전자총측에서 상기 창을 포위하는 도선들의 접속 그룹에 부가하여, 최소한 제1 및 제2서브 어셈블리를 가지고, 각 서브 어셈블리는 상기 관의 대향하는 측에 배열된 두 개의 종방향 도선 그룹들을 포함하며, 상기 그룹들은 그들의 전자총측에서 상기 종방향 도선 그룹들과 동일한 면에 있는 도선들의 접속 그룹에 의해 접속되고, 상기 제1서브 어셈블리는 상기 제2서브 어레이 내에 배열되며, 두 개 이상의 서브 어셈블리들이 있는 경우에는, 상기 제2서브 어셈블리는 제3서브 어셈블리 내에 배열되고, 이하 동상으로 배열되는 것을 특징으로 하는 표시관.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1서브 어셈블리의 접속 그룹은 상기 관의 네크 둘레의 실질적으로 곧은 경로를 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 표시관.
3. 제2항에 있어서, 상기 제2서브 어셈블리의 접속 그룹도 상기 관의 네크 둘레의 실질적으로 곧은 경로를 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 표시관.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스크린으로부터 가장 멀리 떨어진 상기 서브 어셈블리의 접속 그룹은, 상기 표시 스크린에 인접한 부분들보다 상기 표시 스크린에 가깝게 위치한 중앙 부분을 가지는 것을 특징으로 하는 표시관.
5. 제1항에 있어서, 상기 서브 어셈블리들은 최소한 그들 주위의 일부에서는 서로 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 표시관.
6. 제1항에 있어서, 두 개의 인접한 서브 어셈블리들의 종방향 도선 그룹들은 서로에 대해 각도를 갖고 연장되는 것을 특징으로 하는 표시관.