KR100289160B1 - beam index CRT - Google Patents
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Abstract
본 발명은 빔 인덱스 음극선관에 전자빔의 주사속도를 달리하여 휘도를 향상시킬 수 있도록 한 빔 인덱스 칼라 음극선관에 관한 것으로,The present invention relates to a beam index color cathode ray tube to improve the brightness by varying the scanning speed of the electron beam in the beam index cathode ray tube,
본 발명은 빔 인덱스 칼라 음극선관의 전자총에 주사되는 전자빔의 속도를 변조하는 속도변조코일과; 전자총에 전자빔을 출력하는 음극선관구동부와; 중간주파 및 색도프로세서로부터 휘도신호와 색차신호를 처리하는 휘도 및 색차신호처리부와; 상기 색차신호를 받아 제어하는 색차제어부와; 상기 색차 및 휘도신호의 주사속도를 변조하는 주사속도변조부와; 상기 주사속도변조부에서 변조된 신호를 증폭하는 증폭부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention provides a speed modulation coil for modulating the speed of an electron beam scanned in an electron gun of a beam index color cathode ray tube; A cathode ray tube driver for outputting an electron beam to the electron gun; A luminance and color difference signal processing unit for processing the luminance signal and the color difference signal from an intermediate frequency and chroma processor; A color difference control unit which receives and controls the color difference signal; A scanning speed modulator for modulating the scanning speed of the color difference and luminance signal; And an amplifier for amplifying the signal modulated by the scan rate modulator.
Description
본 발명은 빔 인덱스 칼라 음극선관에 관한 것으로, 상세하게는 빔 인덱스 음극선관에 전자빔의 주사속도를 달리하여 휘도를 향상시킬 수 있도록 한 빔 인덱스 칼라 음극선관에 관한 것이다.The present invention relates to a beam index color cathode ray tube, and more particularly, to a beam index color cathode ray tube capable of improving luminance by varying a scanning speed of an electron beam in a beam index cathode ray tube.
일반적으로 현재 널리 사용되는 칼라 음극선관은 저렴한 가격 및 비교적 선명한 화질로 하여 여러 장점이 있다.In general, color cathode ray tubes which are widely used at present have various advantages due to their low price and relatively sharp image quality.
그러나 색 선별 기능을 하는 새도우마스크로 인하여 고전류영역 및 화면크기가 큰 경우에는 열팽창이 일어나서 색 순도를 저하시키기 때문에 제조상 한계가 있다.However, due to the shadow mask functioning as a color screening function, there is a manufacturing limitation because a high current region and a large screen size cause thermal expansion to lower color purity.
뿐만 아니라, 전자빔이 지자계에 의하여 영향을 받으므로 칼라 음극선관내부에 이너실드(inner shield)로 지자계를 차폐시킴과 아울러 TV 수상기내에도 소자회로(degaussing circuit)및 코일을 필요로 하는 등의 여러 문제점을 가지고 있다.In addition, since the electron beam is affected by the geomagnetic field, it shields the geomagnetic field with an inner shield inside the color cathode ray tube, and also requires a degaussing circuit and a coil in the TV receiver. There are several problems.
이러한 칼라 음극선관의 단점을 개선하기 위하여 새도우마스크 및 이너실드가 없는 빔 인덱스 음극선관이 개발되었다.In order to improve the disadvantage of the color cathode ray tube, a beam index cathode ray tube without shadow mask and inner shield has been developed.
상기 빔 인덱스 칼라음극선관은 도 1 에 도시한 바와같이, 전면 내측으로 형광면이 구비된 튜브(10)와; 상기 튜브(10)의 후단에 전자 빔을 발사하는 전자총(11)과; 상기 튜브(10)의 넥크부에 전자 빔을 자계로 편향시키는 편향요크(12)와; 상기 튜브(10)의 곡면부에는 인덱스 스트라이프 및 인덱스 스트라이프 로부터 나오는 자외선을 집광하고 감지하는 집광판(13)및 포토디텍터(14)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the beam index color cathode ray tube includes: a tube 10 having a fluorescent surface inside the front surface thereof; An electron gun (11) for emitting an electron beam at the rear end of the tube (10); A deflection yoke (12) for deflecting the electron beam magnetically in the neck portion of the tube (10); The curved portion of the tube 10 is composed of an index stripe and a light collecting plate 13 and a photo detector 14 for collecting and detecting ultraviolet rays emitted from the index stripe.
이와같이 구성된 빔 인덱스 칼라음극선관은 색 선별기능의 새도우마스크 및 지자계차폐용 이너실드가 없으며, 도 2 에 도시한 바와같이 전자총으로부터 인덱스 스트라이프에 주사되는 전자빔에서 여기(광흡수)되는 인덱스신호를 감지하여 색신호와 동기시킴으로써, 전자빔의 위치를 항상 원하는 색을 구동시킬 수 있도록 되어 있다.The beam index color cathode ray tube constructed as described above has no shadow mask and color shielding inner shield, and detects an index signal excited in the electron beam scanned from the electron gun to the index stripe as shown in FIG. 2. By synchronizing with the color signal, the position of the electron beam can always be driven with a desired color.
상기와 같이 구동하는 빔 인덱스 칼라음극선관은 인덱스 스트라이프에 여기되는 빔을 검출하는 포토디텍터(14)와; 포토디텍터(14)에서 검출된 인덱스빔에 대하여 필터링,제한,카운트하여 이 카운트된 신호로 색차신호를 출력하는 색차신호스위치(20)와; 색차신호와 인덱스신호를 동기하여 전자총에 출력하는 인덱스회로(21)로 구성된다.The beam index color cathode ray tube driven as described above includes a photo detector 14 for detecting a beam excited to the index stripe; A color difference signal switch 20 for filtering, limiting, and counting the index beams detected by the photo detector 14, and outputting a color difference signal with the counted signal; And an index circuit 21 for synchronizing the color difference signal and the index signal to the electron gun.
상기와 같이 구성되는 빔 인덱스 칼라음극선관은 인덱스신호를 받아 회로적으로 색신호와 동기시키기 위하여 도 3, 도 4 에 도시한 바와같이, 튜브(10)의 패널(31)의 상면에 블랙매트릭스(32), 색형광체(33) 그리고 상면에 알루미늄(Al)막The beam index color cathode ray tube constructed as described above has a black matrix 32 formed on the upper surface of the panel 31 of the tube 10 as shown in FIGS. 3 and 4 in order to receive the index signal and synchronize the circuit with the color signal. ), The color phosphor 33 and the aluminum (Al) film on the upper surface
(34)과, 임의로 설정된 소정의 간격으로 배열 형성되는 인덱스 스트라이프(35)가 증착된 형광면에 색신호 이외에 인덱스 스트라이프(35)를 구동하기 위한 전자빔을 주사하게 된다.And an electron beam for driving the index stripe 35 in addition to the color signal to the fluorescent surface on which the 34 and the index stripe 35 arranged at predetermined intervals are arranged.
전자총(11)으로 부터 주사되는 전자빔에서 역기되는 인덱스신호를 포토디텍터(14)로 감지하고, 이 감지되는 신호는 인덱스회로(21)에 의하여 제어되어 색차신호스위치(20)를 제어하여 색신호와 동기시킴으로써 전자빔의 위치를 항상 원하는 색을 구동시킬 수 있게 된다.The photodetector 14 detects the index signal generated by the electron beam scanned from the electron gun 11, and the detected signal is controlled by the index circuit 21 to control the color difference signal switch 20 to synchronize with the color signal. By doing so, the position of the electron beam can be always driven to a desired color.
그런데 상기 전자총에서 주사되는 전자빔은 종래의 샤도우마스크식 칼라 음극선관과는 달리 색선별기능의 샤도우마스크가 없으므로, 색형광체 스트라이프보다 작아야 한다.However, unlike the conventional shadow mask type cathode ray tube, the electron beam scanned by the electron gun has no shadow mask having a color discrimination function, and therefore, should be smaller than the color phosphor stripe.
만일 전자빔의 주사시간이 색형광체 스트라이프보다 크게 되면, 인덱스 형광체를 여기시키므로 색동기시 위치 어긋남이 발생하기 때문에 색순도에 문제를 일으키게 된다.If the scanning time of the electron beam is larger than the color phosphor stripe, the index phosphor is excited, which causes a problem in color purity because position shift occurs during color synchronization.
그러나 상기 빔 인덱스 칼라음극선관은 전자빔의 크기가 샤도우마스크식 칼라 음극선관보다 작아 높은 에너지 효율성에도 불구하고(샤도우 마스크식 음극선관의 경우 약 80%가 샤도우마스크에 의해 차단되어 에너지 손실이 발생함)대형화로 갈수록 전자빔의 크기가 커지게 된다.However, the beam index color cathode ray tube has a smaller electron beam size than the shadow mask type cathode ray tube, and despite the high energy efficiency (approximately 80% of the shadow mask cathode ray tube is blocked by the shadow mask, causing energy loss). As the size increases, the size of the electron beam becomes larger.
그러므로 전자총에서 주사되는 전자빔의 크기가 커지지 않도록 억제하여야 하는데, 이때 전자빔의 크기를 억제하게 되면 휘도가 급격히 저하되어 대형화면(29인치)의 경우 오히려 샤도우마스크식 칼라음극선관에 비해 10-20% 의 휘도를 저하시키게 된다.Therefore, the size of the electron beam scanned from the electron gun must be suppressed so that the size of the electron beam can be suppressed. In this case, the brightness is drastically reduced, so that a large screen (29 inches) can be 10-20% more than a shadow mask type cathode ray tube. The brightness is lowered.
이와같이 종래 빔 인덱스 칼라 음극선관은 샤도우마스크식 음극선관에 비하여 전자빔의 크기가 작음에도 불구하고, 상기 전자빔의 주사시간은 형광면의 블랙매트릭스와 색형광체 스트라이프의 폭에 비례하여 주사시간을 결정하고, 이 결정된 주사시간으로 화면전체에 걸쳐 균일하게 주사하게 되어 화면이 대형화 될수록 휘도가 저하되는 문제점을 가지게 되었다.As described above, although the size of the electron beam is smaller than that of the shadow mask type cathode ray tube in the conventional beam index color cathode ray tube, the scanning time of the electron beam is determined in proportion to the width of the black matrix of the fluorescent surface and the color phosphor stripe. As the scanning time is uniformly scanned over the entire screen at the determined scanning time, the problem is that the luminance is lowered as the screen is enlarged.
본 발명의 목적은 빔 인덱스 칼라 음극선관의 형광면 색형광체 스트라이프에 주사되는 전자빔 주사시간을 상대적으로 길게하여 상기 색형광체 스트라이프의 발광시간을 길게 함으로써, 휘도를 향상할 수 있도록 하고자 하는데 있다.An object of the present invention is to improve the luminance by increasing the emission time of the color phosphor strip by relatively lengthening the electron beam scanning time to be scanned on the fluorescent surface color phosphor strip of the beam index color cathode ray tube.
도 1 은 일반적인 빔 인덱스 칼라 음극선관의 측면도1 is a side view of a typical beam index color cathode ray tube;
도 2 는 일반적인 빔 인덱스 칼라 음극선관의 구동회로도2 is a driving circuit diagram of a general beam index color cathode ray tube;
도 3 은 일반적인 빔 인덱스 칼라 음극선관의 형광면 종단면도3 is a longitudinal sectional view of a fluorescent surface of a typical beam index color cathode ray tube;
도 4 는 도 3 의 A 부분의 확대도4 is an enlarged view of a portion A of FIG. 3;
도 5 는 본 발명 빔 인덱스 칼라 음극선관의 구동회로도5 is a driving circuit diagram of a beam index color cathode ray tube of the present invention;
도 6 은 본 발명 전자빔 주사속도를 나타낸 비교 선도Figure 6 is a comparative diagram showing the scanning speed of the electron beam of the present invention
도 7 은 본 발명 전자빔 주사시간을 나타낸 비교 선도7 is a comparative diagram showing the electron beam scanning time of the present invention.
상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명은 빔 인덱스 칼라 음극선관의 전자총에 주사되는 전자빔의 속도를 변조하는 속도변조코일과; 전자총에 전자빔을 출력하는 음극선관구동부와; 중간주파 및 색도프로세서로부터 휘도신호와 색차신호를 처리하는 휘도 및 색차신호처리부와; 상기 색차신호를 받아 제어하는 색차제어부와; 상기 색차 및 휘도신호의 주사속도를 변조하는 주사속도변조부와; 상기 주사속도변조부에서 변조된 신호를 증폭하는 증폭부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for realizing the above object is a speed modulation coil for modulating the speed of the electron beam scanned in the electron gun of the beam index color cathode ray tube; A cathode ray tube driver for outputting an electron beam to the electron gun; A luminance and color difference signal processing unit for processing the luminance signal and the color difference signal from an intermediate frequency and chroma processor; A color difference control unit which receives and controls the color difference signal; A scanning speed modulator for modulating the scanning speed of the color difference and luminance signal; And an amplifier for amplifying the signal modulated by the scan rate modulator.
따라서 본 발명에 의하면, 빔 인덱스 칼라 음극선관의 형광면에 전자총으로 부터 주사되는 전자빔의 속도를 주사속도 변조부에서 색형광체 스트라이프에 주사되는 전자빔이 블랙매트릭스(인덱스 스트라이프)보다 상대적으로 주사시간을 길게 주사되도록 변조하여 줌으로써, 상기 색형광체 스트라이프의 발광시간이 길게 되어 색형광체의 휘도를 향상할 수 있게 되는 것이다.Therefore, according to the present invention, the scanning speed of the electron beam scanned from the electron gun on the fluorescent surface of the beam index color cathode ray tube is longer than the black matrix (index stripe) in the scanning speed modulator. By modulating as much as possible, the light emission time of the color phosphor stripe becomes long, and the luminance of the color phosphor can be improved.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부되는 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention.
도 5 는 본 발명 빔인덱스 칼라음극선관의 상세 구동 회로도 로서, 빔 인덱스 칼라 음극선관에 전자총으로 부터 주사되는 전자빔의 속도를 변조하는 속도변조 코일(60)과; 중간주파 및 색도프로세서(61)로부터 출력되는 색도신호를 받아 상기 빔 인덱스 칼라 음극선관의 전자총에 전자빔을 출력하는 음극선관구동부(62)와; 상기 중간주파 및 색도프로세서(61)로부터 휘도신호와 색차신호를 처리하는 휘도 및 색차신호처리부(63)와; 휘도 및 색차신호처리부(63)로부터 색차신호를 받아 제어하는 색차제어부(64)와; 상기 휘도 및 색차신호처리부(63)에서 처리된 색차 및 휘도신호의 주사속도를 변조하는 주사속도변조부(65)와; 상기 주사속도변조부(65)에서 변조된 신호를 증폭하여 상기 속도변조코일(60)에 인가하는 증폭부(66)로 구성되게 된다.5 is a detailed driving circuit diagram of the beam index color cathode ray tube of the present invention, comprising: a speed modulating coil 60 for modulating the speed of an electron beam scanned from an electron gun to the beam index color cathode ray tube; A cathode ray tube driver 62 for receiving an chroma signal output from the intermediate frequency and chroma processor 61 and outputting an electron beam to an electron gun of the beam index color cathode ray tube; A luminance and color difference signal processor (63) for processing the luminance signal and the color difference signal from the intermediate frequency and chroma processor (61); A color difference controller 64 which receives and controls a color difference signal from the luminance and color difference signal processor 63; A scanning speed modulator (65) for modulating the scanning speed of the color difference and luminance signals processed by the luminance and color difference signal processing unit (63); The amplification unit 66 amplifies the signal modulated by the scan speed modulator 65 and applies it to the speed modulating coil 60.
이와같이 구성되는 본 발명은 중간주파 및 색도프로세서(61)로부터 출력되는 색신호를 색신호구동부(62)를 통해서 빔 인덱스 칼라음극선관의 전자총에 전자빔을 출력함과 아울러, 휘도 및 색차신호처리부(63)에서는 상기 중간주파 및 색도프로세서(61)로 부터 출력되는 색차신호를 받아 휘도신호와 함께 처리함과 아울러 색차제어부(64)로 출력하게 된다.According to the present invention configured as described above, the color signal output from the intermediate frequency and chromaticity processor 61 is output to the electron gun of the beam index color cathode ray tube through the color signal driver 62, and the luminance and color difference signal processor 63 It receives the color difference signal output from the intermediate frequency and chroma processor 61 and processes it along with the luminance signal and outputs it to the color difference control unit 64.
그리고 주사속도변조부(65)에서는 휘도 및 색차신호처리부(63)에서 출력되는 휘도 및 색차신호에 주사속도를 변조하여 증폭기(66)를 통해서 빔 인덱스 칼라음극선관의 속도변조코일(60)에 인가하여 상기 전자총으로 출력되는 전자빔의 주사속도(주사시간)를 변조시키게 된다.In addition, the scanning speed modulator 65 modulates the scanning speed to the luminance and color difference signals output from the luminance and color difference signal processing unit 63 and applies them to the speed modulation coil 60 of the beam index color cathode ray tube through the amplifier 66. By modulating the scanning speed (scanning time) of the electron beam output to the electron gun.
이때 상기 주사속도변조부(65)에서 전자총에 주사되는 전자빔의 주사속도는 형광면에 형성된 블랙매트릭스와 색형광체 스트라이프의 폭에 비례하여 주사시간을 결정하게 되는데, 상기 결정되는 주사시간은 도 6 에 도시한 바와같이 상기 블랙매트릭스(인덱스 스트라이프)를 통과할 때의 주사속도는 빠르게 하는 주사시간을 짧게 하고, 반면에 색형광체 스트라이프 통과시에는 블랙매트릭스의 주사속도 보다는 비교적 느린속도로 주사하는 즉 주사시간을 상대적으로 길게 주사하여 상기 색형광체 스트라이프에 주사되는 전자빔의 체류시간을 길게 함으로써, 발광시간을 늘려 색형광체의 휘도가 향상되게 한 것이다.At this time, the scanning speed of the electron beam scanned by the scanning speed modulator 65 is determined in proportion to the width of the black matrix and the color phosphor stripe formed on the fluorescent surface, and the scanning time is shown in FIG. As described above, the scanning speed when passing through the black matrix (index stripe) shortens the scanning time which is faster, whereas when passing through the color phosphor stripe, the scanning time is relatively slower than the scanning speed of the black matrix. By increasing the residence time of the electron beam scanned on the color phosphor strip by relatively long scanning, the light emission time is increased to improve the luminance of the color phosphor.
여기서 인덱스 형광체가 전자빔을 받아 빛을 발광하는데는 1 nsec 이하로 시간이 걸리므로 화면상의 검출시간에는 영향을 미치지 않게 된다.Since the index phosphor takes less than 1 nsec to emit light by receiving the electron beam, it does not affect the detection time on the screen.
따라서 도 7 에 도시한 바와같이, 실제 색형광체에 체류하는 시간이 연장된 시간(a+b)만큼 휘도가 향상되게 된다.Therefore, as shown in Fig. 7, the luminance is improved by the time (a + b) that the time of staying in the actual color phosphor is extended.
즉 휘도(%) =x 100Brightness (%) = x 100
그러므로 종래 휘도를 100% 라고 하였을 경우, 휘도는 {(a+b)/c} x 100 만큼 향상되게 되는 것이다.Therefore, when the conventional luminance is 100%, the luminance is improved by {(a + b) / c} x 100.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 빔 인덱스 칼라음극선관의 전자총에서 형광면에 주사되는 전자빔을 주사속도변조부와 속도변조코일로 블랙매트릭스에 주사되는 속도 보다 색형광체 스트라이프에 주사되는 속도를 상대적으로 느리게 즉 주사시간을 길게 주사하여 색형광체 스트라이프에 전자빔의 잔류시간을 길게 갖도록 하여 발광시간을 보다 길게 함으로써, 색형광체의 휘도를 향상할 수 있는 효과를 제공하게 되는 것이다.As described above, the present invention relatively slows the scanning speed of the electron beam scanned on the fluorescent surface in the electron gun of the beam index color cathode ray tube on the color phosphor stripe than the scanning speed modulator and the speed modulating coil on the black matrix. It is possible to provide an effect of improving the luminance of the color phosphor by lengthening the light emission time by lengthening the scanning time to make the color phosphor stripe have a long residence time of the electron beam.
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