KR100319063B1 - 음극선관장치 - Google Patents

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KR100319063B1
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이데이 노부유끼
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Abstract

본 발명은 지자기가 음극선관(CRT)에 미치는 빔 랜딩 변화와 화상 왜곡 양자의 영향을 정확하고 용이하며 자동으로 보정하도록 한다. 지자기 센서(45)의 출력에 따라서 보정 전류를 Z축 보정 코일(41)과 X-X축 보정 코일(42)에 공급한다. Z축 보정 코일(41)에 의해 발생되는 보정 자속에 의하여 Z축 방향의 지자기 성분 (BHcosθ)이 소거되고 X-X축 보정 코일(42)에 의하여 발생되는 자속에 의하여 X축 방향의 지자기 성분(BHsinθ)가 소거되어, 빔 랜딩과 화상 왜곡의 드리프트가 자동적으로 보정된다.

Description

음극선관 장치{CATHODE RAY TUBE APPARATUS}
본 발명은 텔레비전용의 수상관이나 정보 단말기용으로 문자 ·도형 등을 표시하기 위한 표시관 등의 음극선관(cathode ray tube)을 구비한 음극선관 장치에 관한 것이며, 특히 지자기(地磁氣, terrestrial magnetism)에 의한 빔 랜딩(beam landing)과 화상 왜곡(image distortion)의 드리프트(drift)를 보정하는 음극선관 장치에 관한 것이다.
종래부터, 애퍼처그릴(aperture grille) 또는 섀도 마스크(shadow mask) 등의 색 선별 마스크를 구비한 컬러 음극선관(이하, 필요에 따라서 CRT라고 함)을 구비한 음극선관 장치, 예를 들면 텔레비전 수상기나 표시 장치에서는, 빔 랜딩과 화상 왜곡이 지자기에 의해 영향을 받는 것으로 알려져 있다.
제8도 내지 제10도는 지자기에 의한 빔 랜딩의 변화를 나타내고 있다.
제8도는 음극선관의 관면(管面)(10)이 각각 방위 동(E), 방위 남(S), 방위 서(W) 및 방위 북(N)으로 향한 경우 랜딩 패턴(1, 2, 3)의 변화를 나타내고 있다.
제8도 중, 점선으로 표시한 패턴은 지자기가 없다고 가정한 경우, 즉 외부 자계가 제로일 때의 기준선 패턴이고, 실선으로 표시한 패턴은 지자기에 의하여 변화된 실제 패턴을 나타내고 있다. 그리고, 방위 동쪽(E) 및 방위 서쪽(W)을 향했을 때, 중앙의 패턴은 지자기가 없다고 가정한 경우의 기준선 패턴(1)과 실제 패턴(1)이 서로 겹치는 동일한 위치에 있다.
제9도는 실선으로 나타낸 특정 색을 위한 빔(4)이 화살표 A방향으로 어긋난 경우, 이 빔(4)과 점선으로 나타낸 빔(5) 사이의 랜딩 변화량(△)을 나타내고 있다. 즉, 빔(4, 5)은 색 선별 마스크(6) 중 개구부(슬릿 또는 홀 등)(7)를 통하여 관면(10)에 도포되어 있는 특정 색용 형광체(8)에 충돌하도록 되어 있다. 특정 색, 예를 들면 녹색용 빔(4)이 특정 색인 녹색용 형광체(8)에 정확하게 충돌하는 것이 색 순도상 필수의 요건이다.
제10도는 음극선관의 관축(管軸)을 수평 방향으로 하여, 지자기에 의한 자계중에서, 이 음극선관을 수평면내에서 1 회전시켰을 때 화면 끝부의 6점 (11 내지 16)(제8도 참조)에서 발생하는 빔 랜딩의 변화를 도시한 도면이다. 이 제10도에서알 수 있는 바와 같이, 빔 랜딩의 변화량(△)은 정현파 형상(正弦波形)으로 규칙적으로 변화한다. 그리고, 제10에 도시한 것처럼, 관면(10)을 정면에서 보았을 때 우측 빔 랜딩의 변화량(△)을 플러스(+)의 변화량 +△, 좌측 빔 랜딩의 변화량(△)을 마이너스(-)의 변화량 -△이라고 정의한다.
제11도는 지자기에 의한 화상 왜곡의 변화를 나타내고 있다. 즉, 음극선관의 관면(10)이 방위 동(E), 방위 남(S), 방위 서(W) 및 방위 북(N)으로 각각 향한 경우 화상 왜곡 패턴의 변화를 나타내고 있다. 제11도 중, 점선 패턴은 지자기가 없다고 가정한 경우, 즉 자계가 제로일 때의 기준 패턴이고, 실선의 화상 왜곡 패턴이 지자기에 의해 변화된 실제 화상 왜곡 패턴을 나타내고 있다.
이와 같은 지자기에 의한 빔 랜딩의 변화와 화상 왜곡의 변화는 음극선관 장치의 색 순도, 패턴 왜곡 등의 특성을 열화 시키는 요인이 된다.
이들 지자기에 의한 특성 열화의 요인을 줄이기 위하여 다음에 설명하는 세가지 기술 [①자기 실드(자기 실드판)에 의한 저감 기술 ②소자(消磁)코일(degauss coil)에 의한 저감 기술 및 ③보정 코일에 의한 저감 기술]을 제안하고 있다.
① 자기 실드에 의한 저감 기술
자기 실드에 의한 저감 기술로서는, CRT 외부 자기 실드 기술과 CRT 내부 자기 실드 기술이 있다. 이 자기 실드 기술에 의하면, 전자빔에 영향을 주는 지자기에 의하여 발생된 자계가 결과적으로 약해지므로, 빔 랜딩과 화상 왜곡의 변화량을 줄일 수 있다.
② 소자 코일에 의한 저감 기술
이 소자 코일에 의한 저감 기술은 ① 자기 실드에 의한 저감 기술과 함께 사용되는 기술이고, 이 소자 코일에 의한 저감 기술은 CRT의 관측벽에 소자 코일을 장착하고, 이 소자 코일에 교류 감쇠 전류(AC attenuation current)를 공급함으로써, 자기 실드나 색 선별 마스크 등을 소자하여, 전자빔이 소정의 궤도상을 진행하도록 하여, 지자기의 영향을 경감시키는 것이다.
③ 보정 코일에 의한 저감 기술
보정 코일에 의한 저감 기술은 종래 부터, 특히 빔 랜딩의 여유도 (allowance)가 적은 25인치 이상의 대구경 텔레비전 수상기용 수상관이나 고선명 (high-definition) 표시관에 적용되고 있다.
제12도는 보정 코일에 의한 저감 기술을 적용한 음극선관 장치의 개략적인 정면 구조를 나타내고 있다.
제13도는 제12도에 도시한 실시예에 적용되는 보정 회로의 기본적인 구성을 나타내고 있다.
제12도에 나타낸 바와 같이, 음극선관의 관면(10)측에서 보아, 그 관면(10)측 주위의 6개 보정 코일[LCC-LT(landing correction coil left top : 좌측 위), LCC-CT(center top : 중앙 위), LCC-RT(right top : 우측 위), LCC-LB(left bottom :좌측 아래), LCC-CB(center bottom :중앙 아래), LCC-RB(right bottom :우측 아래)]이 각각 지정된 위치에 설치되어 있다.
제13도에 나타낸 바와 같이, 이들 보정 코일(LCC-LT, LCC-CT, LCC-RT, LCC-LB, LCC-CB, LCC-RB)은 방각(方角) 보정 신호 발생 회로(21)로부터 출력되는 방각보정 신호(S1), 빔 전류 보정 신호 발생 회로(22)로부터 출력되는 빔 전류 보정 신호(S2) 및 국부 보정 신호 발생 회로(23)로부터 출력되는 국부 보정 신호(S3)에 기초하여 랜딩 보정 구동 회로(24)를 통하여 구동된다.
방각 보정 신호 발생 회로(21)는 음극선관 장치의 패널면 등에 배치된 방각 코드 스위치(25)에 의하여 방각 코드에 대응하는 전류 신호인 방각 보정 신호(S1)를 발생하여 각각 대응하는 방각 보정 코일(LCC-LT, LCC-CT, LCC-RT, LCC-LB, LCC-CB, LCC-RB)에 공급한다.
제14도는 방각 보정 신호(S1)의 내용을 나타내고 있으며, 제14도의 파형은 제10도에 도시한 지자기 드리프트에 대응하여 방각 보정 신호 발생 회로(21)에 미리 기억되어 있다.
빔 전류 보정 신호 발생 회로(22)는 빔 전류에 대응하는 레벨을 가진 신호인 자동 휘도 제한(automatic brightness limit, ABL)신호(S4)를 단자(26)로부터 받고, 이것을 시간 적분하여, 색 선별 마스크의 열 팽창에 따른 색차를 보정하는 빔 전류 보정 신호(S2)를 각 방각 보정 코일(LCC-LT, LCC-CT, LCC-RT, LCC-LB, LCC-CB, LCC-RB)에 공급한다.
또, 국부 보정 신호 발생 회로(23)는 CRT에 특별한 랜딩 보정을 수행하기 위한 국부 보정 신호(S3)를 각 방각 보정 코일(LCC-LT, LCC-CT, LCC-RT, LCC-LB, LCC-CB, LCC-RB)에 공급한다.
그러나, ①의 자기 실드에 의한 저감 기술에서는, CRT 전체를 이상적(理想的)인 자성재료, 예를 들면 퍼말로이(permalloy) 등으로 덮는 것은, 특히 대중적인 (民生用) CRT 등에서는 제조 비용 면에서 비현실적이며, 일반적으로 CRT는 부분적으로 실드가 이루어진다. 그러므로, 불완전한 자기 실드로 의한 빔 랜딩과 화상 왜곡의 변화가 잔존한다. 또, 자기 실드재를 사용함에 따라 음극선관 장치의 무게가 증가한다는 문제도 있다.
②의 소자 코일에 의한 저감 기술에서는, 소자 코일의 기자력(起磁力)을 크게 하면 개선율도 향상되지만, 개선 정도는 아무리 커도 절반 정도이고, 개선 정도가 포화하여 한계가 있다는 문제가 있다. 또, 큰 기자력을 얻기 위한 소자 코일은 많은 양의 구리를 필요로 하고, 대형화되어 제조 비용이 상승하는 동시에 무게도 증가한다는 문제가 있다.
③의 보정 코일에 의한 저감 기술은 상기 빔 랜딩의 드리프트에 대한 보정에만 유효하고, 상기 화상 왜곡의 드리프트에 대해서는 전혀 기능을 발휘하지 못한다는 문제가 있다. 게다가, 보정 코일(LCC-LT, LCC-CT, LCC-RT, LCC-LB, LCC-CB, LCC-RB)과, 이들 보정 코일(LCC-LT, LCC-CT, LCC-RT, LCC-LB, LCC-CB, LCC-RB)을 구동하는 방각 보정 코일 구동 회로(24)의 규모가 크고, 제조 비용이 상승하며, 무게가 증가하고 구성이 복잡하다는 문제가 있다.
본 발명은 이와 같은 과제를 고려하여 이루어진 것이며, 본 발명의 기술적 과제는 음극선관(CRT)으로 인가되는 지자기에 의해 빔 랜딩 변화와 화상 왜곡 양자에 미치는 영향을 정확하고 용이하며 자동으로 보정하는 것이다.
제1도는 본 발명에 따른 음극선관 장치의 일 실시예에 대한 구성을 나타낸 도면이다.
제2도는 제1도에 도시한 일 실시예의 보정 회로에 대한 전기적 구조를 도시한 회로도이다.
제3도는 보정 코일과 이 보정 코일을 구동하는 전류 귀환형 증폭기 등의 구성을 나타낸 회로도이다.
제4도는 본 발명에 따른 음극선관 장치의 다른 실시예에 대한 구성을 나타낸 도면이다.
제5도는 제4도에 도시한 다른 실시예의 보정 회로에 대한 전기적 구조를 도시한 회로도이다.
제6도는 음극선관과 지자기 성분의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
제7도는 관면 방위 표시 기능을 설명하기 위한 도면이다.
제8도는 지자기에 의한 랜딩 패턴의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
제9도는 지자기에 의한 빔 입사각에 따른 랜딩 변화를 설명하기 위한 도면이다.
제10도는 음극선관의 관면 주위 6 개소에서 지자기 드리프트의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
제11도는 지자기에 의한 화상 왜곡의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
제12도는 종래 기술에 따른 보정 코일에 의하여 지자기 드리프트를 저감시키는 기술을 설명하기 위한 도면이다.
제13도는 제12도에 도시한 예의 보정 코일을 구동하는 보정 회로의 기본 구성을 나타낸 블록도이다.
제14도는 제13도의 방각(方角) 보정 신호 발생 회로에 기억되는 방각 보정 신호를 설명하기 위한 파형도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
(32): 컬러 CRT, (41): Z축 보정 코일, (42): X-X축 보정 코일, (45), (45A): 자기 센서, (75): Y-Y축 보정 코일
본 발명은 음극선관의 관면(face plate)에 대한 관축 방향(tubc-axis direction), 횡축 방향(horizontal-axis direction), 종축 방향(longitudinal-axis direction) 중 적어도 한 방향의 지자기(地磁氣, terrestrial magnetism)를 검출하여 하나 이상의 지자기 신호를 출력하는 지자기 센서, 상기 지자기 센서에 접속되고, 상기 관축 방향, 횡축 방향, 종축 방향 중 적어도 한 방향에 위치하고 상기 지자기 신호를 각각 수신하는 하나 이상의 보정 코일을 구비하는 음극선관 장치에 관한 것으로, 상기 관축 방향의 제1 보정 코일이나 상기 종축 방향의 제2 보정 코일은, 감쇠 교류 전류 신호와 각 지자기 신호를 선택적으로 전환하여 상기 제1 또는 제2 보정 코일로 공급하는 전환기를 더 포함하여 소자 코일(degaussing coil)로서 이용된다.
또한 본 발명의 상기 지자기 센서는 상기 음극선관의 관면에 대한 관축 방향, 횡축 방향, 종축 방향의 지자기를 검출하여 관축 방향 지자기 신호, 횡축 방향 지자기 신호, 종축 방향 지자기 신호를 출력하고, 상기 적어도 한 방향의 보정 코일은 상기 음극선관의 보강 밴드 장착부(reinforcing band attachment portion) 주위에 설치된 관축 방향 보정 코일, 상기 음극선관의 퍼넬부에 수평으로 마주보게 설치된 횡축 방향 보정 코일, 상기 음극선관의 퍼넬부에 수직으로 마주보게 설치된 종축 방향 보정 코일을 구비하고, 상기 관축 방향 지자기 신호는 상기 관축 방향 보정 코일로 공급되고, 상기 횡축 방향 지자기 신호는 상기 횡축 방향 보정 코일로 공급되며, 상기 종축 방향 지자기 신호는 상기 종축 방향 보정 코일로 공급된다.
본 발명의 상기 지자기 센서는 상기 음극선관의 관면에 대한 관축 방향과 횡축 방향의 지자기를 검출하여 관축 방향 지자기 신호와 횡축 방향 지자기 신호를 출력하고, 상기 적어도 한 방향의 상기 보정 코일은 상기 보강 밴드 장착부 주위에 설치된 관축 방향 보정 코일과, 상기 음극선관의 퍼넬부에 수평으로 마주보게 설치된 횡축 방향 보정 코일을 구비하고, 상기 관축 방향 지자기 신호는 상기 관축 방향 보정 코일로 공급되고, 상기 횡축 방향 지자기 신호는 상기 횡축 방향 보정 코일로 공급된다.
본 발명의 상기 음극선관은 상기 지자기 신호에 기초한 방위(direction)를 상기 관면에 표시하는 수단을 포함한다.
본 발명에 의하면, 지자기 센서에 의해 음극선관의 관면에 대한 관축 방향, 횡축 방향, 종축 방향 중 적어도 한 방향의 지자기를 검출하고, 이 검출한 지자기 신호를 상기 적어도 한 방향의 보정 코일에 출력한다. 그러므로, 지자기가 CRT의 상기 적어도 한 방향에 미치는 빔 랜딩 변화와 화상 왜곡 양자의 영향을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 지자기 센서에 의해 음극선관의 관련에 대한 관축 방향과 횡축 방향의 지자기를 검출하고, 이 검출된 관축 방향 지자기 신호와 횡축 방향 지자기 신호를 각각 관축 방향 보정 코일과 횡축 방향 보정 코일에 출력한다. 그러므로, 지자기가 CRT의 상기 관축 방향과 상기 횡축 방향에 미치는 빔 랜딩 변화와 화상 왜곡 양자의 영향을 줄일 수 있다.
본 발명에 의하면, 지자기 센서에 의해 음극선관의 관면에 대한 관축 방향, 횡축 방향 및 종축 방향의 지자기를 검출하고, 이 검출한 관축 방향 지자기 신호,횡축 방향 지자기 신호 및 종축 방향 지자기 신호를 각각 관축 방향 보정 코일, 횡축 방향 보정 코일 및 종축 방향 보정 코일에 출력한다. 그러므로, 지자기가 CRT의 상기 관축 방향, 상기 횡축 방향 그리고 상기 종축 방향에 미치는 빔 랜딩 변화와 화상 왜곡 양자의 영향을 줄일 수 있다.
더욱이, 본 발명에 의하면, 상기 보정 코일을 소자 코일로 겸용하고 있다. 그러므로, 별개의 부재로서 소자 코일을 설치할 필요가 없다. 이 경우, 감쇠 교류 전류 신호와 상기 지자기 신호를 전환기를 이용하여 선택적으로 상기 보정 코일에 공급하면 된다.
또한, 본 발명에 의하면, 상기 지자기 신호에 기초한 방위를 나타내는 표시를 CRT 관면에 표시한다. 그러므로, 이 방위 표시에 의하여 방위를 알 수 있다는 새로운 기능을 얻을 수 있다.
다음에, 본 발명의 일 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 그리고, 다음에 참조하는 도면에서, 제8도 내지 제14도에 도시한 것에 대응하는 것에는 동일한 도면 부호를 붙이다.
제1도는 본 발명의 일 실시예에 따른 음극선관 장치(9)의 전체적인 구조를 도시한 개념도이다,
제2도는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기회로의 블록도이다.
제1도에 도시한 실시예의 음극선관 장치(9)에서, 케이스(case, 31)내의 앞쪽에 음극선관(CRT)인 컬러 CRT(32)가 설치되어 있다. 이 컬러 CRT(32)의 보강밴드 (33)는 패널부(35) 주위에 고정 배치되어 있고, 이 보강밴드(33)의 4 코너에는 홀더가 설치되어 있다.
보강밴드(33)를 따라가며 감겨져 있는 Z축 보정 코일(41)이 설치되어 있고, 2개의 X-X축 보정 코일(42a, 42b)로 이루어지는 X-X축 보정 코일(42)이 퍼넬부(34) 좌우에 마주보며 설치되어 있다.
지자기(地磁氣) 센서(45)는 Z축 보정 코일(41) 및 X-X축 보정 코일(42)로부터 떨어진 위치, 제1도에 도시한 실시예에서는 케이스(31)의 가장 뒤쪽으로 네크부 (36) 하측, 다시 말하면 전자총 하측의 주 기판(46) 상에 설치되어 있다. 이와 같이 지자기 센서(45)를 Z축 보정 코일(41)과 X-X축 보정 코일(42)로부터 떨어진 위치에 설치하는 것은 이들 코일(41, 42)로부터의 자속을 검출하지 않고, 지자기 성분만을 검출할 수 있도록 하기 위함이다.
지자기 센서(45)는 음극선관 장치(9)에 전체적으로 인가된 지자기를 지자기 신호(BH)[제1도 참조, 이하 필요에 따라서 단지 지자기(BH)라고도 함]로서 검출하여 컬러 CRT(32)가 놓여 있는 방각(方角)을 검출하고, 제2도에 나타낸 바와 같이, X축방향 지자기 검출 신호(SX)(BHsinθ; X축 지자기 성분이라고도 함)와 Z축 방향 지자기 검출 신호(SZ)(BHcosθ; Z축 지자기 성분이라고도 함)를 구동 기판(47)을 구성하는 저역 통과 필터(LPF)(48,49)에 각각 공급한다. 그리고, Z축 방향은 컬러 CRT(32) 관면의 관축 방향에 일치하는 방향이고, X축 방향은 컬러 CRT(32) 관면의 횡축 방향에 일치하는 방향이고, Y축 방향은 컬러 CRT(32) 관면의 종축 방향에 일치하는 방향이다.
지자기센서(45)는 공지된 것이며, 예를 들면 플럭스 게이트(flux gate)를 사용한 자계 측정 장치를 이용할 수 있다. 그리고, 플럭스 게이트를 사용한 자계 측정 장치는 퍼말로이 등의 자성재료가 교대로(alternate time) 대칭적, 주기적으로 여자(勵磁)된 상태에서 이 자성 재료를 피측정 자계 중에 설치했을 때, 그 자성재료의 투자율(透磁率), 손실 및 자속이 변화하는 것에 착안한 것이며, 이들 변화량이 자계의 강도에 비례하는 것을 이용한 장치이다[「자성공학입문」 저자; 나리다겐지(成田賢仁), 1965년 7월 10일 ohm사 발행)].
그리고, 자기 센서(45)로서는, 플럭스 게이트를 사용한 자계 측정 장치에 한정하지 않고, 홀소자를 이용한 장치, 자기 저항 효과 소자를 이용한 장치 등을 사용할 수 있다.
LPF(48, 49)는 음극선관 장치(9)내의 노이즈성 교류 자장[편향 요크(50), 플라이백 트랜스퍼머(flyback transformer) 등의 누설 자계]의 영향을 제거하기 위한 것이며, 이들 노이즈성 교류 자장의 영향이 제거된 X축 방향 지자기 검출 신호( SX)(BHsinθ)와 Z축 방향 지자기 검출신호(SZ)(BHcosθ)가 증폭기(51,52)에 각각 공급된다. 그리고, 지자기 센서(45) 및 (또는) 증폭기(51, 52)의 주파수 특성을 저역 통과 특성으로 하여 LPF(48, 49)를 생략할 수도 있다.
증폭기(51, 52)는 각각 X축 방향 지자기 검출 신호(SX)(BHsinθ)와 Z축 방향 지자기 검출 신호(SZ)(BHcosθ)에 비례한 코일 보정 전류를 전환기(53)의 고정 단자 (53b), 공통단자(53a) 및 전환기(54)의 고정단자(54b), 공통단자(54a)를 통하여 각각 X-X축 보정 코일(42) 및 Z축 보정 코일(41)에 공급한다. 이로써, X-X축 보정 코일(42) 및 Z축 보정 코일(41)은 각각 X축 방향 및 Z축 방향으로 지자기 성분(BHsinθ, BHcosθ)(제1도 참조)을 소거하는(cancel) 자계 성분, 즉 크기가 동일하고 반대 방향의 자계(자속) 성분을 대략 퍼넬부(34)내에 발생한다. 그리고, 발생하는 자속의 방향은 보정 코일(41, 42)의 감기 방향 등으로 변경된다.
제2도의 블록도에서, 전환기(53, 54)를 설치한 것은 Z축 보정 코일(41)을 소자 코일로 겸용하기 위한 것이며, 단자(57)를 통하여 전환기(54)의 고정단자(54c)로 공급되는 AC 전원(SAC)이 PTC 플러스 온도 계수 특성[positive temperature coefficient(PTC) characteristic]을 가진 저항 소자(58)를 거쳐 공급되고 있다. 전환기(53, 54)의 전환 제어 단자에는, AC 전원이 인가될 때 소자에 필요한 일정시간만큼 공통단자(53a, 54a)가 고정단자(53c, 54c)측으로 전환되는 제어신호(Sc)를 제어 회로(60)로부터 공급된다. 따라서, PTC(58)의 기능에 의해 Z축 보정 코일 (41)에는, 그 일정 시간만큼 교류 감쇠 진동 소자용 전류가 공급되게 된다.
이 경우, AC 전원이 인가될 때 이 일정 시간동안, 다시 말하면 소자 동작 중에, 전환기(53)가 고정 단자(53c)측으로 전환되므로 X-X축 보정 코일(42)에 공급되는 보정 전류는 제로로 되고, 그 X-X축 보정 코일(42)에 의한, 이른바 자기 전사 효과(magnetic transcription effect)가 배제되어서, Z축 보정 코일(41)에 의해 발생하고 관측(Z축)에 평행한 자속에 의해 도시되지 않은 색 선별 마스크, 내부 자기 실드(본 실시예에서, 내부 자기 실드는 있어도 되고 없어도 됨) 등의 자성 부재를효과적으로 소자할 수 있다. 그리고, 제어회로(60)로서는 마이크로 컴퓨터나 카운터를 이용한 타이머 등을 사용할 수 있다. Z축 보정 코일(41)을 소자 코일로 겸용하지 않는 경우에, 전환기(53, 54)는 필요 없게 된다. 물론 소자 코일을 별도로 설치해도 된다.
전술한 바와 같이, 증폭기(51, 52)는 X축 방향 지자기 검출 신호(SX)(BHsinθ)와 Z축 방향 지자기 검출 신호(SZ)(BHcosθ)에 비례한 코일 보정 전류를 공급하는 것이므로, 전류 귀환형 증폭기가 가장 적합하다.
제3도는 이 전류 귀환형 증폭기를 사용한 증폭기(51, 52)의 상세 회로도이다.
제3도에서, 증폭기(51)를 구성하는 연산 증폭기(51a)에서 직렬 접속된 X-X축 보정 코일(42)(42a,42b)로 공급되는 전류를 I, 연산 증폭기(51)의 (+) 입력 단자에 나타나는 전압을 V1, (-) 입력 단자에 나타나는 전압을 V2 = 1 × R [R은 저항기 (63)의 저항치]로 했을 때, 연산 증폭기(51a)의 (+)· (-) 입력 단자의 전압 차가 제로치로 되도록 귀환이 걸리므로, 코일 보정 전류 I는 I = V1/R로 간단하게 결정되는 값이 되므로 전류 귀환형 증폭기를 사용하는 이유이다. 그리고, 제3도에서, Z축 보정 코일(41)측은 연산 증폭기(52a), 저항기(64), 전환기(54A, 54B) 등의 상호 접속에 의해 전류 귀환형 증폭기를 구성한다.
제3도로부터 알 수 있는 바와 같이, 좌우 2개의 X-X축 보정 코일(42a, 42b)이 전기적으로 직렬(병렬이어도 됨) 접속되고, 증폭기(51a)만으로도 구동된다. 이X-X축 보정 코일(42)은 퍼넬부(34) 내부에서 (관면의 횡축을 따라서 연장하는) 수평이고 평행한 자속을 발생시키게 된다.
이와 같이, 제1도 내지 제3도에 도시한 일 실시예에 의하면, 음극선관 장치 (9)가 수평면내에서 어떠한 각도로 회전되어 있어도, 항상 최적으로 빔 랜딩과 화상 왜곡의 드리프트가 자동으로 보정된다. 지자기의 수직 방향 성분에 대해서는 어떠한 대응책도 없으나, 일반적으로 음극선관 장치는 지자기의 수직 방향 성분이 신중히 설정되고 고려된 공장의 생산라인에서 발송지 별로 조정되어 출하되므로, 실제적으로는 X축과 Z축 2축의 보정만으로도 충분하다. 그리고, 지자기의 수직 방향 성분 변화에 의한 빔 랜딩 및 화상 왜곡의 변화는 관면(10)의 횡축 방향으로 평행하게 이동하는 단순한 변화이다.
제4도는 지자기의 수직 방향 성분의 보정도 고려한 다른 실시예의 음극선관 장치(19)에 대한 전체 구성을 나타낸 개념도이다.
제5도는 본 발명에 따른 다른 실시예의 전기 회로에 대한 블록도이다.
그리고, 제4도 및 제5도에서, 제1도 내지 제3도에 도시한 것과 대응하는 것에는 동일한 도면 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명도 생략한다.
제4도 및 제5도에 도시한 다른 실시예에서, 보강 밴드(33)를 따라가며 감겨져 설치되어 있는 Z축 보정 코일(41)과, 퍼넬부(34) 좌우에 마주보며 설치되어 있는 2개의 X-X축 보정 코일(42a, 42b)로 이루어지는 X-X축 보정 코일(42) 이외에, 퍼넬부(34) 상하에서 마주보는 2개의 Y-Y축 보정 코일(75a, 75b)로 이루어지는 Y-Y축 보정 코일(75)이 설치되어 있다. Y-Y축 보정 코일(75a, 75b)도 하나의 구동원[증폭기(73)]으로 구동되고, 전기적으로 직렬 또는 병렬로 접속된다.
제6도는 제4도 및 제5도에 도시한 다른 실시예의 지자기 센서(45A)에서 검출하는 지자기 성분을 설명하기 위한 도면이다. 지자기 센서(45A)는 음극선관 장치 (19)에 전체적으로 인가되어 있는 지자기(B)를 수평면내의 지자기 신호(BH)와 수직면내의 지자기 신호로서 검출한다. 수평면내의 지자기 신호(BH)는 이미 기술한 바와 같이, X축 방향 지자기 검출 신호(SX)(BHsinθ)와 Z축 방향 지자기 검출 신호 (SZ)(BHcosθ)로 분해되어 지자기 센서(45A)로부터 출력된다. 또, 수직면내의 지자기신호(BV)는 Y축 방향 지자기 신호(BV)(Y축 지자기 성분이라고도 함)로서 출력되어, 저역 통과 필터(72), 증폭기(73), 전환기(74)를 통하여 Y-Y축 보정 코일(75)에 공급된다. 그리고, 이들 보정 코일(41, 42, 75)로부터 각각 지자기 성분을 소거하기 위한 대응 자속이 이들 각 지자기 성분과 반대 방향에 발생되므로 빔 랜딩 및 화상 왜곡의 보정 처리가 이루어진다. 그리고, 이 지자기 센서(45A)도 플럭스 게이트 등을 사용하여 용이하게 구성할 수 있다.
제4도 및 제5도에 도시한 예에서도, Z축 보정 코일(41)을 소자 코일로 겸용하는 구조로 이루어져 있지만, 이에 한하지 않고, 예를 들면 Y-Y축 보정 코일(75)을 소자 코일로 겸용하는 구조로 이루어질 경우에는 수직축(Y축) 방향의 스트라이프 구조를 가진 애퍼처 그릴이나 슬롯 마스크 등의 색 선별 마스크를 구비한 CRT에서 특히 유효하다.
이와 같이, 제4도 및 제5도에 도시한 실시예에 의하면, 지자기(B)에 대한 3축(X축, Z축 및 Y축)의 직교 성분을 검출하여 보정할 수 있으므로, 음극선관 장치 (19)가 어떠한 방향으로 놓여져 있어도, 빔 랜딩과 화상 왜곡의 드리프트를 완전히 자동으로 보정할 수 있다. 따라서, 예를 들면 항공기내나 장거리를 이동할 수 있는 운송 수단에 탑재된 음극선관 장치, 틸트 스위벨(tilt-swivel) 기구를 구비한 음극선관 장치, 또는 판매 지역을 특별히 정하지 않은 음극선관 장치에 적용하면 특히 적합하다.
이 경우, 본 발명의 실시예에 따른 빔 랜딩과 화상 왜곡의 드리프트를 보정하기 위한 자기센서(45, 45A), 보정 코일(41, 42, 75)과 그 관련 회로는, 종래 기술에 따라서 자기 실드 기구와 소자 코일 등을 사용한 것과 비교하면 구성이 간단하고 동시에, 무게가 가벼워져 음극선관 장치 전체를 경량화 할 수 있고, 제조 비용도 절감할 수 있다.
그리고, LPF(48)의 출력 신호와 LPF(49)의 출력 신호를 도시하지 않은 마이크로 컴퓨터 등의 연산 장치를 이용하여 벡터적으로 가산함으로써, 지자기(BH)의 방향을 연산하고, 이 연산 결과에 기초하여 관면(10) 상에 표시되는 영상 대신에 또는 영상과 겹치도록(superimposed fashion) 관면(10)에 음극선관 장치(9, 19)가 향하고 있는 방각을 표시할 수 있다. 그리고, 롬(ROM)을 룩업 테이블(look-up table)로서 사용할 경우, 연산하지 않고, 방각(direction)을 표시할 수 있는 것은 당연하다.
제7A도 및 제7B도는 관면(10)상에 지자기의 방각을 표시한 예이다(도면 중, N, E, S, W는 일반적인 방위 표시이다). 화살표(80)의 방향은 지자기의 방향(도면에 예시된 예에서는 동북동 방향)을 나타내고 있다. 제7A도는 관면 전체에 방각을 표시한 예이고, 제7B도는 관면의 한 코너에 방각을 표시한 예이다. 제7A도 및 제 7B도와 같이 표시함으로써, 전술한 실시예에 따른 지자기 드리프트의 자동 보정 동작 상태를 확인하고 운송 수단 등에 탑재한 경우 전자 나침반(electronic compass)으로서 이용할 수 있다.
이와 같이 전술한 실시예에 의하면, 음극선관 장치(9, 19)내에 배치한 지자기 센서(45, 45A)로 검출한 지자기(B)의 두 직교 성분(X축, Z축) 또는 세 개의 직교 성분(X축, Z축, Y축)에 대한 검출 출력을 전류 증폭하여 컬러 CRT(32) 주변에 설치한 쌍으로 이루어진 복수 개의 보정 코일(41, 42, 75)을 구동하도록 구성함으로써, 다음과 같은 여러 가지 효과가 있다.
1. 지자기에 의한 특유의 빔 랜딩과 화상 왜곡의 드리프트를 완전히 자동으로 보정할 수 있다.
2. 자기 실드나 소자 코일을 간소화할 수 있어, 음극선관 장치의 경량화와 제조 비용의 절감을 도모할 수 있다.
3. CRT 단체(單體)의 빔 랜딩 여유도가 줄어듦으로, CRT의 설계 및 제조가 용이하고, 수율도 향상되기 때문에 대형 음극선관의 고 정밀도화를 용이하게 실현한다.
4. 음극선관 장치를 설치할 때 조정, 이른바 설치 조정이 필요 없게 되어,유통 비용과 서비스 비용을 줄일 수 있다.
5. 3축 보정을 행한 경우에는, 광범위한 틸트·스위벨 기능을 갖게 할 수 있다.
6. 관면에 방위를 표시하는 것과 같은 새로운 기능을 부가할 수 있다.
그리고, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 여러 가지 구조을 취할 수 있는 것은 물론이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 지자기 센서에 의해 음극선관의 관면에 대한 관축 방향, 횡축 방향, 종축 방향 중 적어도 한 방향의 지자기를 검출하고, 이 검출한 지자기 신호를 상기 적어도 한 방향의 보정 코일에 출력한다. 그러므로, 지자기가 CRT의 상기 적어도 한 방향에 미치는 빔 랜딩 변화와 화상 왜곡양자의 영향을 줄일 수 있다는 효과가 달성된다.
또한, 본 발명에 의하면, 지자기 센서에 의해 음극선관의 관면에 대한 관축 방향과 횡축 방향의 지자기를 검출하고, 이 검출된 관축 방향 지자기 신호와 횡축 방향 지자기 신호를 각각 관축 방향 보정 코일과 횡축 방향 보정 코일에 출력한다. 그러므로, 지자기가 CRT의 상기 관축 방향과 상기 횡축 방향에 미치는 빔 랜딩 변화와 화상 왜곡 양자의 영향을 줄일 수 있다는 효과가 달성된다.
본 발명에 의하면, 지자기 센서에 의해 음극선관의 관면에 대한 관축 방향, 횡축 방향 및 종축 방향의 지자기를 검출하고, 이 검출한 관축 방향 지자기 신호, 횡축 방향 지자기 신호 및 종축 방향 지자기 신호를 각각 관축 방향 보정 코일, 횡축 방향 보정 코일 및 종축 방향 보정 코일에 출력한다. 그러므로, 지자기가 CRT의 상기 관축 방향, 상기 횡축 방향 그리고 상기 종축 방향에 미치는 빔 랜딩 변화와 화상 왜의 양자의 영향을 줄일 수 있다는 효과가 달성된다.
더욱이, 본 발명에 의하면, 상기 보정 코일을 소자 코일로 겸용하고 있다. 그러므로, 별개의 부재로서 소자 코일을 설치할 필요가 없다는 효과가 달성된다.
또한, 본 발명에 의하면, 상기 지자기 신호에 기초한 방위를 나타내는 표시를 CRT 관면에 표시한다. 그러므로, 이 방위 표시에 의하여 방위를 알 수 있다는 새로운 기능을 얻을 수 있다.

Claims (4)

  1. 음극선관의 관면(face plate)에 대한 관축 방향(tube-axis direction), 횡축방향(horizontal-axis direction), 종축 방향(longitudinal-axis direction) 중 적어도 한 방향의 지자기(地磁氣, terrestrial magnetism)를 검출하여 하나 이상의 지자기 신호를 출력하는 지자기 센서,
    상기 지자기 센서에 접속되고, 상기 관축 방향, 횡축 방향, 종축 방향 중 적어도 한 방향에 위치하고 상기 지자기 신호를 각각 수신하는 하나 이상의 보정 코일을 구비하는 음극선관 장치로서,
    상기 관축 방향의 제1 보정 코일이나 상기 종축 방향의 제2 보정 코일은,
    감쇠 교류 전류 신호와 각 지자기 신호를 선택적으로 전환하여 상기 제1 또는 제2 보정 코일로 공급하는 전환기를 더 포함하여 소자 코일(degaussing coil)로서 이용되는
    음극선관 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 지자기 센서는 상기 음극선관의 관면에 대한 관축 방향, 횡축 방향, 종축 방향의 지자기를 검출하여 관축 방향 지자기 신호, 횡축 방향 지자기 신호, 종축 방향 지자기 신호를 출력하고,
    상기 적어도 한 방향의 보정 코일은 상기 음극선관의 보강 밴드 장착부(reinforcing band attachment portion) 주위에 설치된 관축 방향 보정 코일, 상기 음극선관의 퍼넬부에 수평으로 마주보게 설치된 횡축 방향 보정 코일, 상기 음극선관의 퍼넬부에 수직으로 마주보게 설치된 종축 방향 보정 코일을 구비하고,
    상기 관축 방향 지자기 신호는 상기 관축 방향 보정 코일로 공급되고, 상기횡축 방향 지자기 신호는 상기 횡축 방향 보정 코일로 공급되며, 상기 종축 방향 지자기 신호는 상기 종축 방향 보정 코일로 공급되는
    음극선관 장치.
  3. 제 1항에서,
    상기 지자기 센서는 상기 음극선관의 관면에 대한 관축 방향과 횡축 방향의 지자기를 검출하여 관축 방향 지자기 신호와 횡축 방향 지자기 신호를 출력하고,
    상기 적어도 한 방향의 상기 보정 코일은 상기 보강 밴드 장착부 주위에 설치된 관축 방향 보정 코일과, 상기 음극선관의 퍼넬부에 수평으로 마주보게 설치된 횡축 방향 보정 코일을 구비하고,
    상기 관축 방향 지자기 신호는 상기 관축 방향 보정 코일로 공급되고, 상기 횡축 방향 지자기 신호는 상기 횡축 방향 보정 코일로 공급되는
    음극선관 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 음극선관은 상기 지자기 신호에 기초한 방위(direction)를 상기 관면에표시하는 수단을 포함하는 음극선관 장치.
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