KR100272248B1 - 새도우 마스크의 진동저감 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 박막형 새도우 마스크에서 진동 저감을 위해 이미지에 손상을 주지 않도록 새도우 마스크의 가장자리에 설치하는 진동저감장치인 댐퍼에 관한 것으로, 특히 칩들의 마찰을 이용하여 댐핑력을 발생시켜 새도우 마스크 전체에 댐핑력을 가해서 진동을 저감 시키는 것이다.

본 발명은 새도우 마스크(12)에서 생긴 진동을 저감 시키기 위해 댐퍼박스(10)를 레일(11)에 장착하여 새도우 마스크 진동을 댐퍼박스측으로 유도하고, 상기 댐퍼박스에 주어진 댐핑공간(13)을 통해 새도우 마스크에서 나타나는 진동을 별도의 댐핑부재를 통해 레일의 주변부에서 저감 시키는 새도우 마스크 진동저감 방법과, 새도우 마스크(12)의 가장자리 구역에 위치하여 내부에 소정의 댐핑공간(13)을 형성한 댐퍼박스(10)를 레일(11)의 상부에 지지시켜 고정하고, 상기 댐퍼박스(10)가 개구부(14)를 가지며, 상기 댐퍼박스(10)의 댐핑공간에는 새도우 마스크로 부터 전달되는 진동을 개구부를 통해 접촉압력으로 감쇄시키는 댐핑부재(15)를 설치한 새도우 마스크 진동저감 장치로 이루어 진다.

Description

새도우 마스크의 진동저감 방법 및 장치

본 발명은 박막형 새도우 마스크에서 진동 저감을 위해 이미지에 손상을 주지 않도록 새도우 마스크의 가장자리에 설치하는 진동저감장치인 댐퍼에 관한 것으로, 특히 칩들의 마찰을 이용하여 댐핑력을 발생시켜 새도우 마스크 전체에 댐핑력을 가해서 진동을 저감 시키는 것이다.

도 1은 박막형 새도우 마스크 시스템을 보인 것이다. 주요부분은 전면 글래스판넬(1), 글래스판넬(1)의 내면에 장착된 레일(2) 그리고 이를 따라 장착된 새도우 마스크(3)로 이루어진다.

새도우 마스크는 도 2와 같이 전자총(4)에서 나온 빔(5)을 분간해서 글래스판넬(1)의 안쪽면에 도포되어 있는 형광물질에 정확히 도착할 수 있게 해주는 역할을 한다. 새도우 마스크(3)는 레일(2)에 의해 지지되어 있으며, 레일(2)은 다시 판넬(1)에 고정되어 있고, 두께 25μm의 박막형태로 이루어진다.

외부에서 유입되는 진동은 외부 케이스에서 부터 판넬(1)로 전해지며 레일(2)을 통해 새도우 마스크(3)로 전달된다.

이 새도우 마스크(3)의 진동은 전자총(4)에서 나온 빔(5)이 색상별로 정확하게 판넬(1)의 형광물질에 도착하지 못하도록 하고, 어긋나기 때문에 화면상에 물결무늬로 나타나는 하울링(Howling)현상을 발생 시키는데, 이 현상을 저감 시키기 위해서는 새도우 마스크(3)에서의 진동을 저감 시켜야 한다.

특히, 새도우 마스크(3)에서의 진동은 그 자체가 얇은 박막이기 때문에 그 자체로도 미세한 진동에 대한 반응정도가 크게 나타난다. 더우기 도 2와 같이 튜브에 조립되면, 새도우 마스크(3)가 튜브내 진공에 의해 대기압 상태에서 얻을 수 있는 진동저항을 얻을 수 없어 진동파장은 대기압 상태보다 더욱 커지게 된다.

만약 외부로 부터 충격이 전달되어 새도우 마스크(3)에 일단 진동이 생기면, 그 진동파장은 진폭에 따라 수초 이상 수분 까지도 지속되는 특징을 갖게된다.

따라서 새도우 마스크에서의 진동을 저감 시키기 위한 프로텍터의 필요성이 있었으나, 프로텍터가 구체화된 기구적 구성을 갖는 부가장치일 경우 화상에 영향을 줄 가능성이 크고, 제작공정과 사용중에 튜브 속의 온도가 크게 변화되어 열변형 가능성 등의 불리한 여건에 놓여있어 진동 저감을 위한 적절한 보호장치가 제공되지는 못하였다.

이는 외부로 부터 새도우 마스크(3)에 전달되는 진동을 적절하게 저감 시키지 못하는 결과로 이어져 적은 외부 충격에 의해서도 하울링 현상을 심화 시키는 주 원인을 제공하게 되었다.

본 발명은 새도우 마스크에서 나타나는 진동을 저감 시켜 화상을 통해 표현되는 하울링 현상을 줄이는 방법을 제공하는 것이다.

또한 본 발명은 튜브내 형광빔 경로에 영향을 주지 않으면서도 새도우 마스크의 진동을 저감 시키는 장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 새도우 마스크에서 생긴 진동을 저감 시키기 위해 댐퍼박스를 레일에 장착하여 새도우 마스크 진동을 댐퍼박스측으로 유도하고, 상기 댐퍼박스에 주어진 댐핑공간을 통해 새도우 마스크에서 나타나는 진동을 별도의 댐핑부재를 통해 레일의 주변부에서 저감 시키는 새도우 마스크 진동저감 방법과, 새도우 마스크의 가장자리 구역에 위치하여 내부에 소정의 댐핑공간을 형성한 댐퍼박스를 레일의 상부에 지지시켜 고정하고, 상기 댐퍼박스가 개구부를 가지며, 상기 댐퍼박스의 댐핑공간에는 새도우 마스크로 부터 전달되는 진동을 개구부를 통해 접촉압력으로 감쇄시키는 댐핑부재를 설치한 새도우 마스크 진동저감 장치에 있다.

도 1은 박막형 새도우 마스크 시스템

도 2는 튜브에 장착된 새도우 마스크 구조

도 3은 본 발명의 새도우 마스크 댐핑장치 장착 구조

도 4는 도 3의 세부를 보인 것으로 (가)는 표면도 (나)는 단면도

도 5는 본 발명의 댐핑장치 부품을 보인 것으로 (가)는 댐퍼박스 (나)는 캡

도 6은 본 발명의 댐핑장치 사시도

도 7은 본 발명에 따른 댐핑장치의 장착 위치를 설명하기 위한 도면

도 8은 본 발명의 다른 실시예를 보인 도면

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예를 보인 도면

도 10은 본 발명의 배치방법의 예를 보인 도면

도 11은 본 발명의 또 다른 배치방법의 예를 보인 도면

도 12는 새도우 마스크에서 나타나는 진동량 비교표로서 (가)는 종래 (나)는 본 발명

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

10:댐퍼박스 11:레일

12:새도우 마스크 13:댐핑공간

14:개구부 15:댐핑부재(칩)

16,16a:쐐기 17:캡

18,18a:절곡편 19:접촉유효면

20:비접촉유효면 21:정착공간

22:피스톤

본 발명은 새도우 마스크(3)에서 생긴 진동을 저감 시키기 위해 댐퍼박스(10)를 레일(11)에 장착하여 새도우 마스크(12) 진동을 댐퍼박스(10)측으로 유도하고, 상기 댐퍼박스(10)에 주어진 댐핑공간(13)을 통해 새도우 마스크(12)에서 나타나는 진동을 별도의 댐핑부재에 의해 마찰력을 일으켜 레일의 주변부에서 새도우 마스크의 진동을 저감 시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 도 4와 같이 새도우 마스크(12)의 가장자리 구역에 위치하여 내부에 소정의 댐핑공간(13)을 형성한 댐퍼박스(10)를 레일(11)의 상부에 지지시켜 고정하고, 상기 댐퍼박스(10)가 개구부(14)를 가지며, 상기 댐퍼박스(10)의 댐핑공간(13)에는 새도우 마스크(12)로 부터 전달되는 진동을 개구부(14)를 통해 접촉압력으로 감쇄시키는 댐핑부재(15)를 설치한 것을 특징으로 한다.

또한 상기 댐핑부재(15)를 댐퍼박스(10)에 봉입시키는 형태로 설치하기 위해 도 5와 같이 댐퍼박스(10) 내벽에 쐐기(16)(16a)를 돌출시키고, 상기 쐐기(16)(16a)에 고정되어 새도우 마스크(12)와 접촉되는 판상의 캡(17)을 설치한 것을 특징으로 한다.

상기 캡(17)은 댐퍼박스(10)측 쐐기(16)(16a)에 고정하기 위해 양단에 절곡편(18)(18a)을 두고, 새도우 마스크(12)면부에 대하여 유효접촉면(19)과 비유효접촉면(20)을 동시에 가지면서 상기 비휴효접촉면(20)이 경사면을 갖는다.

또한 도 8과 같이 상기 댐퍼박스(10)를 레일(11)에 고정시키기 위하여 레일(11)의 일단을 절삭하여 댐퍼박스 정착공간(21)을 형성하고, 상기 절삭공간(21)에 댐퍼박스(10)를 고정하여 댐핑부재(15)를 새도우 마스크(12)의 하단면과 접촉 시킨 레일 내장 구조를 특징으로 한다.

또한 도 9와 같이 댐퍼박스(10)를 레일(11)에 고정하여 실린더로 구성하고, 그 개구부(14)에 댐핑부재(15)의 탄성력으로 새도우 마스크(12)에 접촉되는 피스톤(22)을 장착한 피스톤/실린더 댐핑구조로 구성된다.

상기 댐퍼박스(10)는 도 10과 같이 각 변의 길이에 해당하는 연장된 형태로 제작하여 새도우 마스크(12)에 대하여 둘레 각 변의 길이 방향을 따라 장착하거나, 도 11과 같이 짧게 다수로 조각된 댐퍼박스(10)를 전체둘레 각변을 따라 배치한다.

상기 댐핑부재(15)는 내열성이 있는 금속성 칩이 적당하다.

본 발명은 새도우 마스크(12)에 장착되면, 새도우 마스크(12)의 진동이 댐퍼박스(10)의 개구부(14)를 통해 댐핑부재(15)로 전달되고, 이 진동으로 인해 댐퍼박스(10)안의 댐핑부재(15)가 서로 마찰을 일으키게 되어 댐핑력을 발생 시킨다.

이렇게 발생된 댐핑력은 새도우 마스크(12)에 전달되어 새도우 마스크의 진동을 감소 시킨다.

마찰댐퍼의 구성은 댐핑부재(15)를 보관하고, 레일(11)에 결합할 수 있도록 지그의 기능을 하는 댐퍼박스(10)와, 칩 형태의 댐핑부재(15)를 댐퍼박스(10)안에 봉입하고 새도우 마스크 진동전달역활을 동시에 수행하는 캡(17)을 둘 수 있다.

상기 댐퍼의 결합방법은 댐퍼박스(10)에 댐핑부재(15)를 넣고 캡(17)을 눌러 결합하는 것으로써 캡(17)이 댐퍼박스(10)로 부터 이탈 되지 않게 하기 위하여 댐퍼박스(10)의 내벽에 쐐기(16)(16a)를 두고, 캡(17)의 가장자리 부분을 절곡편(18)(18a)으로 모양으로 처리하여 댐퍼박스(10)에 댐핑부재(15)를 넣은 뒤 캡(17)을 눌러주면 쐐기(16)(16a)에 캡(17)의 절곡편(18)(18a)이 탄력적으로 장착되어 결합되고, 캡(17)의 장착이 끝나면 댐퍼박스(10)를 레일(11)에 용접하는 것으로 장착이 완료된다.

여기에 쓰이는 캡(17)은 도 5와 같이 새도우 마스크(12)에 접촉되는 접촉유효면(19)과 비접촉유효면(20)을 갖는다. 접촉유효면(19)은 새도우 마스크(12)의 진동을 가능하면, 쉽게 전달 받을 수 있도록 안쪽에 두고, 이로부터 비휴효접촉면(20)을 외곽쪽에 두었는데, 비유효접촉면(20)은 경사면으로 형성하여 접촉유효면(19)을 통한 진동 반응성을 용이하게 유도한다.

캡(17)에 의한 댐핑부재(15)의 봉입처리는 댐퍼박스(10)로 부터 댐핑부재(15)의 이탈을 방지하는 처리방법의 하나로 제시되었으나, 칩 형태의 댐핑부재(15)가 댐퍼박스(10)에서 이탈되지 않도록 처리한 상태에서 새도우 마스크(12)에 댐퍼박스(10)를 결합하여도 진동에 대한 반응정도에는 큰 차이가 없다.

따라서 캡(17)의 장착 유무는 댐퍼의 구조 및 소요되는 댐핑부재(15)의 모양과 특성에 따라 선택적으로 실시한다.

이렇게 레일(11)을 따라 설치되는 마찰댐퍼의 위치는 도 7과 같이 레일(11)을 기준으로 새도우 마스크(12)와 접촉되는 댐퍼의 유효접촉면 치수가 진동전달계수에 영향을 준다. 그중 새도우 마스크(12)에 대한 댐핑부재(15)의 접촉영역(a)과 댐핑부재(15)가 내장된 댐퍼박스(10)내 댐핑공간(13)의 영역(b)은 가장 중요한 치수가 된다.

특히, 댐핑부재 접촉영역(a)은 전자총에서 발사되는 빔을 방해 하지 않도록 최대값으로 설정해야 하는데 대략 7mm정도이다. 그리고 댐핑공간의 영역(b)는 다른 인접 부품과의 간섭이 발생하지 않는 최대치로 하는 것이 유리하지만 너무 높은 경우에는 충돌시험시 파손의 위험이 커지므로 접촉영역(a) 치수의 1.5~2배 정도가 적당하다.

댐퍼박스(10)의 두께 t1은 레일(11)과 용접 접합되는 치수이므로 가능한 허용 최대두께로 하고, t2는 는 순수한 두께이므로 열변형을 고려한 정도의 두께이면 충분하다. 그리고 δ는 진동량(진폭)에 대한 여유율을 두기 위한 것으로 대략 2mm정도가 적당하다.

캡(17)의 재질은 세라믹 같은 가볍고 강한 재질이 유리하다. 유연성이 있는 재질일 경우 새도우 마스크(12)의 진동으로 눌려질 때 캡(17)의 가장자리 부분이 댐퍼박스(10)의 벽면에 닿아 댐퍼 역할을 하지 못할 가능성이 있다. 캡(17)의 재질을 유연성이 있는 철판을 이용할 경우에는 눌려져서 약간 펼쳐지더라도 댐퍼박스(10) 벽면에 닿지 않도록 설계되어야 하고, 복원력이 우수한 스프링강이 적당하다.

도 8은 댐퍼박스(10)를 레일(11)에 내장한 구조로서 새도우 마스크(12)를 레일(11)에 장착하기 전에 레일(11)에 댐퍼박스(10)를 장착하고, 댐핑부재(15)를 넣은 후 위에서 새도우 마스크(12)를 결합한 예이며, 새도우 마스크(12)에 대한 진동을 아래쪽에서 저감시키는 구조이다.

도 9는 댐퍼박스(10)를 실린더 형태로 제작하고, 그 속에 댐핑부재(15)를 넣은 후 상하로 유동 가능한 피스톤(22)을 댐퍼박스(10)에 장착하여 새도우 마스크(12)를 통해 전달되는 진동을 피스톤(22) 유동으로 댐핑부재(15)에 전달하여 진동을 저감 시키는 구조이다.

새도우 마스크에 대한 마찰댐퍼의 장착 형태는 어느것이나, 도 10의 (가)(나)(다)와 같이 댐퍼박스(10) 각 변의 길이를 연장시킨 형태로 제작하여 새도우 마스크(12) 둘레 각 변의 길이 방향을 따라 장착하거나, 도 11의 (가)(나)(다)와 같이 댐퍼박스(10)를 짧게 다수로 조각된 형태로 제작하여 새도우 마스크(12)의 전체 둘레 각변을 따라 배치하는 방법으로 장착한다. 이를통해 전자총에서 발사되는 R.G.B빔을 방해 하지 않도록 하면서 다른 인접 부품과의 간섭이 발생하지 않도록 한다.

이와같이 마찰댐퍼를 화면에 영향을 주지않도록 새도우 마스크 가장자리에 설치할 경우 새도우 마스크의 진동을 캡(17) 접촉 또는 댐핑부재(15) 접촉을 통해 댐퍼박스(10)에 있는 칩으로 유도하여 칩에 의한 상호마찰로 인해 댐핑력이 부가되어 새도우 마스크에서의 진동을 감소 시킬 수 있게된다.

이 장치는 레일(11)이나 새도우 마스크의 구조 변경을 가하지 않고 독립된 부착물로 제작 가능하여 적용성이 높다.

한편, 새도우 마스크 진동을 저감 시키기 위하여 마찰댐퍼를 장착한 결과 도 12와 같은 진동폭 변화를 얻을 수 있었다.

(가)는 마찰댐퍼 부착전 진동량 변화이고, (나)는 마찰댐퍼 부착 후 진동량 변화로써, (가)의 경우 시간에 따른 초기/말기에서 고른 분포의 진동량을 나타내고 (나)의 경우 초기에는 진폭이 크지만 말기로 갈수록 마찰댐퍼에 의한 댐핑력에 의해 진동량이 줄어들면서 안정된 상태로 나타났다.

본 발명은 마찰댐퍼를 새도우 마스크 가장자리에 화면에 영향을 주지 않고, 동시에 인접 부품들과의 간섭을 일으키지 않는 범위에서 제한적으로 장착하여 고열에 의한 열변형 없이 새도우 마스크에서 전달되는 진동을 마찰력으로 감소 시킴으로써 새도우 마스크 진동에 의한 하울링 현상을 없애 특히, 외부 충격에 대한 화질 저하를 방지하여 고품질의 화상을 유지 시켜 제품 신뢰도를 높혀주는 효과가 있다.

Claims (10)

1. 새도우 마스크에서 생긴 진동을 저감 시키기 위해 댐퍼박스를 레일에 장착하여 새도우 마스크 진동을 댐퍼박스측으로 유도하고, 상기 댐퍼박스에 주어진 댐핑공간을 통해 새도우 마스크에서 나타나는 진동을 별도의 댐핑부재를 통해 레일의 주변부에서 저감 시키는 것을 특징으로 하는 새도우 마스크 진동저감 방법.
2. 새도우 마스크의 가장자리 구역에 위치하여 내부에 소정의 댐핑공간을 형성한 댐퍼박스를 레일의 상부에 지지시켜 고정하고, 상기 댐퍼박스가 개구부를 가지며, 상기 댐퍼박스의 댐핑공간에는 새도우 마스크로 부터 전달되는 진동을 개구부를 통해 접촉압력으로 감쇄시키는 댐핑부재를 설치한 것을 특징으로 하는 새도우 마스크 진동저감 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 댐핑부재를 댐퍼박스에 봉입시키는 형태로 설치하기 위해 댐퍼박스 내벽에 쐐기를 돌출시키고, 상기 쐐기에 고정되어 새도우 마스크와 접촉되는 판상의 캡을 설치한 것을 특징으로 하는 새도우 마스크 진동저감 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 캡은 댐퍼박스측 쐐기에 고정하기 위해 양단에 절곡편을 두고, 새도우 마스크면부에 대하여 유효접촉면과 비유효접촉면을 동시에 가지면서 상기 비휴효접촉면이 경사면을 갖는 것을 특징으로 하는 새도우 마스크 진동저감 장치.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 댐퍼박스를 레일에 고정시키기 위하여 레일의 일단을 절삭하여 댐퍼박스 정착공간을 형성하고, 상기 정착공간에 댐퍼박스를 고정하여 댐핑부재를 새도우 마스크의 하단면과 접촉 시킨 댐퍼박스의 레일 내장 구조를 특징으로 하는 새도우 마스크 진동저감 장치.
6. 제 2 항에 있어서,

   상기 댐퍼박스를 레일에 고정하여 실린더로 구성하고, 그 개구부에 댐핑부재의 탄성력으로 새도우 마스크에 접촉되는 피스톤을 장착한 댐퍼박스의 피스톤/실린더 장착구조를 특징으로 하는 새도우 마스크 진동저감 장치.
7. 제 2 항 또는 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,

   상기 댐퍼박스 각 변의 길이에 해당하는 연장된 형태로 제작하여 새도우 마스크에 대하여 둘레 각 변의 길이 방향을 따라 장착한 것을 특징으로 하는 새도우 마스크 진동저감 장치.
8. 제 2 항 또는 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,

   짧게 다수로 조각된 댐퍼박스를 새도우 마스크의 전체둘레 각변을 따라 배치한 것을 특징으로 하는 새도우 마스크 진동저감장치.
9. 제 2 항에 있어서,

   상기 댐핑부재는 내열성이 있는 금속성 칩(Chip)을 사용하는 것을 특징으로 하는 새도우 마스크 진동저감 장치.
10. 제 2 항에 있어서,

    댐퍼박스의 두께를 감안한 댐핑공간의 영역(b)은 칩 접촉영역(a) 치수의 1.5~2배 정도로 한 것을 특징으로 하는 새도우 마스크 진동저감장치.