KR100346413B1 - 칼라브라운관의 컨버전스장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칼라브라운관의 개선된 컨버전스 장치를 개시한다.

종래에는 복수의 부분착자 자극을 가지는 마그네트 링의 페어의 회전에 의해 컨버전스를 조정하였으므로 그 조정이 어렵고 간섭 및 영향에 의해 정확한 컨버전스를 달성하기 어려웠다.

본 발명에서는 블록 마그네트를 장착수단에 의해 근접 및 이탈시킴으로써 대상빔을 선별적으로 조정하도록 함으로써, 매우 신속하고 정확한 컨버전스의 조정이 이루어질 수 있다.

Description

칼라브라운관의 컨버전스장치 {Convergence device for a color picture tube}

본 발명은 칼라브라운관의 컨버전스(convergence)장치에 관한 것이다.

칼라화상을 구현하는 칼라브라운관은 단일한 빔으로 R, G, B 각 형광체를 교호적으로 발광시키는 어퍼츄어(aperture)형과, 세 독립적인 전자총이 트리오(trio)형태로 배열된 트리오형, 그리고 세 전자총이 횡으로 배열된 인라인(in-line)형으로 구별될 수 있다.

이중에서 모니터 등 공업용 칼라브라운관으로는 주로 트리오형과 어퍼츄어형이, 칼라 TV등 민생용으로는 주로 인라인형이 사용되고 있다.

인라인형 칼라 브라운관은 전자총 어셈블리가 횡(橫)으로 나란히 배열된 세 전자총을 형성하게 되는 바, 도 1에 도시된 바와 같이 복수의 전극(G1, ... , Gm)으로 구성된 전자총(10)에서 발사된 전자빔(20)은 집속 및 가속된 뒤, 편향장치(DY)에 의해 화면(S)의 각 위치를 순차적으로 주사하게 된다. 화면(S) 상의 화상이 선명한 색으로 재현되기 위해서는 각 전자빔은 래스터(raster) 상태에서 화면(S)상의 한 점(실제로는 한 화소 내의 대응 형광체상의 위치, 즉 한 화소내의 세 형광점이 됨)에 정확히 집결되어야 하는데, 이것을 컨버전스된 상태라고 한다.

여기서 상퍼짐이나 색순도의 저하 등의 문제는 컨버전스 조정에 의해 개선되는데, 도 4를 통해 그 발생원인을 살펴보기로 한다. 도 4(A)에서 전자총은 복수의 전극(G1, G2)들에 형성된 대응 전자빔 통과공들로 구성되므로 전자총의 각 전극(G1, G2)들이 정확히 조립되어 있다면 전자빔(20)은 정상적으로 각 전자빔 통과공을 통과하여 화면 상에 랜딩된다.

그러나 일반적으로는 전극(G1, G2)의 제조공차 및 전자총의 조립공차에 의해 각 전자빔 통과공은 도 4(B)에 도시된 바와 같이 상호 동축(同軸)이 아니게 편이(偏移)될 수밖에 없는 바, 그러면 전자빔(20)의 통과가 차단되므로 화면(S)에 도달되어 형성된 화상이 퍼지거나(상퍼짐의 발생) 명도가 낮거나(휘도 및 컨트라스트의 저하) 선명한 색이 표시되지 못하는 문제(색순도의 저하)가 발생된다.

이에 따라 브라운관(T)의 네크(neck) 상에 장착되는 홀더(holder ; H)에는 도 1에 도시된 바와 같이 복수의 마그네트 링의 페어(pair)(P2, P4, P6)들이 설치되어 전자빔(20)의 컨버전스를 조정하게 된다.

여기서 각 페어(P2, P4, P)를 구성하는 마그네트 링(30)은 도 8(A)에 도시된 바와 같이 링 형태의 자성재질을 부분적으로 착자(着磁)시켜 2극이나 4극, 6극, 8극 등의 복수의 자극(N, S)을 구성한 것이다.

이와 같은 링 형태의 페어(P2, P4, P6)는 거의 모든 칼라 브라운관의 컨버전스 조정에 사용되고 있으나, 그 구성의 특성상 미세한 양의 조정에만 적절할 뿐 조정의 정도가 커지면 간섭의 문제를 야기하는 문제가 있다. 즉 요구되는 조정량을 만족시키기 위해서는 각 자극(N, S)의 자력의 증가, 즉 더 큰 자속밀도로 착자시킬 수밖에 없게 되는 바, 그러면 실제 컨버전스의 조정시 조정될 대상 전자빔뿐 아니라 다른 전자빔에까지 영향을 미치는 간섭 현상을 일으키므로 컨버전스의 조정이 매우 어려워지는 것이다. 이와 같은 문제는 특히 최근 열적(熱的) 드리프트(drift)의 보상을 위해 전자빔 간의 수평거리인 OCV를 확대시키는 기술구성을 채택함에 따라 더욱 심각해지고 있다.

본 발명자는 이러한 문제의 해결을 위해 다각도의 연구를 반복한 바, 결국 종래 조정 마그네트의 문제는 분리된 자극(N, S) 간에 형성되는 자력선이 과도히 확산되기 때문이라는 결론에 도달하였다. 즉 도 8(A)에서 상측의 자극은 외측이 N극, 내측이 S극으로 착자되고 하측의 자극은 외측이 S극, 내측이 N극으로 착자되어, 내측의 N극과 S극간에 자속(磁束)이 형성되는 것이다. 그런데 각 자극(N, S)에 있어서 실제 더 큰 밀도로 형성되는 자속은 착자된 부위의 내외측 간이며 서로 분리된 자극(N, S) 간의 공간에 형성되는 자속은 부차적인 것으로 낮은 자속밀도로 넓은 범위에 걸쳐 확산되는 것이다.

이에 따라 컨버전스의 조정을 위해 마그네트 링을 회전시키면 자력선이 더욱 넓은 범위로 확산되어 그 영향이 미치는 범위가 더욱 넓어질 뿐 아니라 자극(N, S)이 직접 근접하는 위치에 대한 자력의 영향이 변화될 수밖에 없게 되어 조정의 효과를 정확히 예측할 수 없게 된다.

이와 같은 종래의 문제점들을 감안하여 본 발명의 목적은 대상 전자빔만을 선별적으로 조정할 수 있으며, 조정의 효과를 선형(線型)적으로 예측할 수 있는 컨버전스 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 인라인형 칼라브라운관의 구성을 보이는 개략적인 단면도,

도 2(A) 내지 (F)는 본 발명 컨버전스장치의 여러 가지 구성들을 보이는 개략도들,

도 3은 본 발명 컨버전스 장치의 다른 구성을 보이는 브라운관의 개략 단면도,

도 4(A) 내지 (C)는 전자빔의 편이에 의한 상퍼짐 현상을 설명하기 위한 브라운관의 개략 단면도들과 본 발명의 작용원리를 설명하는 개략 단면도,

도 5(A) 및 (B)는 본 발명 컨버전스 장치의 장착을 위한 보조홀더의 구성을 보이는 평면도 및 측면도,

도 6(A) 및 (B)는 그 장착상태에 대한 평면도 및 측면도,

도 7은 본 발명에 사용될 블록 마그네트의 바람직한 구성을 보이는 평면도,

도 8(A) 및 (B)는 본 발명의 원리를 종래의 구성과 비교 설명하는 자력선도,

도 9(A) 내지 (L)은 본 발명의 여러 가지 사용방식 및 작용을 설명하는 자력선도들,

도 10(A) 및 (B)는 본 발명의 다른 사용방식을 보이는 자력선도들,

도 11(A) 내지 (C)는 본 발명에 의한 조정 원리를 보이는 자력선도들이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

F2P : 블록 마그네트(block magnet)

1 : 보조홀더

2 : 장착홈

3 : 마아킹(marking)

상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 컨버전스장치는,

단일한 자석으로 구성된 블록(block) 마그네트와,

이 블록 마그네트를 전자빔 통과경로의 외주에 대해 지지하여 그 반경방향으로 안내하는 장착수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성에 의하면, 전자빔을 조정할 자속이 종래와 같이 공간적으로 이격(離隔)된 부분착자 자극간에 형성되는 것이 아니라 블록 마그네트에 인접한 공간에 직접적으로 형성되므로 그 영향이 인접부위에 한정되어 간섭의 문제를 야기하지 않게 된다. 더구나 그 조정도 회전이 아닌 선형적인 근접 및 이탈에 의해 이루어지므로 조정의 정도 및 결과를 직접적으로 예측할 수 있게 되어 정확하고 신속한 컨버전스 조정이 가능하게 된다.

실시예

이와 같은 본 발명의 구체적 특징과 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예들의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

도 2의 (A) 내지 (F)의 각 도면에서 본 발명에 의한 컨버전스 장치의 블록 마그네트(F2P, F2P')는 바람직하기로 종래의 2극 페어(P2)를 대체하여 나머지 4극페어(P4) 및 6극 페어(P6)과 함께 브라운관(T)의 네크(neck)에 장착될 홀더(H) 상의 보조홀더(1, 1')에 구비된다. 여기서 2극 페어는 R, G, B 세 전자빔을 동일한 방향으로 이동시키며, 4극 페어는 회전을 포함한 외측빔(R, B)의 반대 방향으로의 이동, 그리고 6극 페어는 외측빔(R, B)의 동일 방향으로의 이동을 담당하게 된다.

이 실시예에서 본 발명 블록 마그네트(F2P)는 2극 페어를 대체하는 것으로 설명되어 있으나, 후술하는 바와 같이 구성에 따라 4극이나 6극, 또는 8극 이상의 페어의 역할을 수행할 수 있음은 당연하다. 예를 들어 도 3의 실시예에서는 4극 페어를 대체하고 있다.

이와 같은 본 발명의 구성원리를 살펴보면, 먼저 도 8(B)에 비교 도시한 바와 같이 블록 마그네트(F2P)에 형성되는 자속은 공간적으로 이격된 부분 착자 자극(N, S)들 간이 아니라 직접적으로 블록 마그네트(F2P) 자체의 두 자극(N, S)간에 형성된다. 이에 따라 그 영향 및 간섭의 범위가 블록 마그네트(F2P)의 주변에 한정되며 그 자속밀도도 매우 높아지게 된다.

이와 같은 구성의 컨버전스 장치로 컨버전스를 조정하는 방법은 도 4(C)에 도시된 바와 같이 소요부위의 전자빔(20)에 블록 마그네트(F2P)를 직접적으로 근접 및 이탈시키는 선형적인 방법이다.

이를 위해 본 발명 컨버전스 장치는 블록 마그네트(F2P)의 장착수단으로 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같은 보조홀더(1)를 구비한다. 보조홀더(1)는 컨버전스 장치의 홀더(H) 상에 장착되기 위해 대략 링(ring) 형태로 형성되고 그 외주상의 복수의 위치에 블록 마그네트(F2P)의 지지 및 안내를 위한 복수의 장착홈(2)을 구비한다. 도시된 보조홀더(1)는 +자로 배열된 4개의 장착홈(2)을 구비하여 블록 마그네트(F2P)가 이 중 적어도 한 장착홈(2)에 결합됨으로써 2극 4극, 또는 6극 페어의 역할을 수행하도록 할 수 있다.

여기서 6극 페어의 역할을 수행하도록 하기 위해서는 바람직하기로 6개의 장착홈(2)을 구비해야 한다고 판단할 수도 있을 것이나, 본 발명의 블록 마그네트(F2P)는 종래와 같이 회전에 의한 상대각의 차이로 전자빔을 조정하는 것이 아니므로 적어도 하나 이상의 장착홈(2)의 구비로 충분하다.

여기서 보조홀더(1)의 장착홈(2)은 블록 마그네트(F2P)를 반경방향으로 안내하는 동시에 안내된 위치에서 지지해야 하므로, 바람직하기로 블록 마그네트(F2P)의 양변을 지지하는 L자 형태의 두 채널(channel)로 구성되고, 더욱 바람직하기로 양자 중의 어느 하나는 탄성 재질로 구성된다. 이를위해 블록 마그네트(F2P)는 탄성의 고무재질로 구성될 수도 있으나 보조홀더(1)를 일반적인 탄성 합성수지 재질로 구성하는 경우에는 페라이트 등 경질의 자성 재질로 구성하여도 무방하다.

바람직하기로 블록 마그네트(F2P)는 도 7에 도시된 바와 같이 대략 장방형, 더욱 바람직하기로 정방형의 블록 형태로 구성되는 바, 바람직하기로 네 변(A 내지 D)은 각각 보조홀더(1)의 외주에 대응하는 곡률을 가지는 오목면으로 구성된다. 여기서 블록 마그네트(F2P)가 고무자석 등의 탄성재질로 구성되는 경우에는 오목면이 아닌 평면으로 구성될 수 있는데, 그러면 블록 마그네트(F2P)는 장착상태에서 보조 홀더(1)와의 사이에서 변형하여 조정된 상태를 탄성적으로 유지할 수 있게 된다.

또한 바람직하기로 블록 마그네트(F2P)의 상면(上面)이나 저면(底面) 중의적어도 일면에는 N극 방향으로부터 S극 방향으로 화살표 등의 마아킹(marking; 3)이 표시되어 있다. 이에 따라 컨버전스 조정 작업자는 마아킹(3)을 보고 자극의 방향을 파악하여 도 9(A) 내지 (L) 등의 필요 방향으로 설치할 수 있게 된다.

도 9(A) 내지 (L)에는 본 발명 블록 마그네트(F2P)에 의해 컨버전스를 조정하는 각 방식들이 도시되어 있다. 먼저 (A)와 같이 상-하(이하에서 방향은 N극으로부터 S극으로의 방향임)로 설치하면 인접한 R빔 만을 외측으로 시프트(shift)시키고, 반대로 (B)와 같이 하-상 방향으로 설치하면 내측으로 시프트시키게 된다.

한편 (C)와 같이 내-외측은 하방 시프트, (D)와 같이 외-내측은 상방 시프트가 이루어지며, (D) 및 (E)와 같이 대향측의 외측빔(B빔)에 대해서는 그 반대가 된다. 다음 (G) 및 (H)는 (A) 및 (B)에 대응한다.

이상의 작용은 실질적으로 4극 및 6극 페어의 기능, 특히 한 외측빔에 대해 선별적인 시프트 작용에 대응하는 바, 본 발명은 또한 (I) 내지 (L)과 같이 세 빔을 전체적으로 상하 좌우로 이동시키는 2극 페어의 역할을 수행할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 4개의 장착홈(2)에 대해 블록 마그네트(F2P)의 A변 내지 D변 중의 어느 한 변을 조합시킴으로써 2극, 4극, 또는 6극 페어의 어느 역할이나 수행할 수 있으며, 도 10과 같이 2 이상의 블록 마그네트(F2P)를 동시에 사용하는 경우에는 더욱 다양한 조정을 수행할 수 있게 된다.

즉 도 10(A)와 같이 두 블록 마그네트(F2P, F2P')를 축대칭으로 설치하면 외측빔(R, B)이 내측으로 조여져 OCV가 감소되고, 도 10(B)와 같이 점대칭의 경우에는 양 외측빔(R, B)이 중앙빔(G)을 중심으로 회전하게 된다.

본 발명 컨버전스 장치는 단일한 구성의 블록 마그네트(F2P)를 임의의 개수의 임의의 변으로 조합하여 다양한 페어의 역할을 수행할 수 있는 바, 도 11과 같이 그 자력을 선형적으로 조정할 수 있어, 극단적으로 말하면 한 종류의 블록 마그네트(F2P)만으로 모든 관종(管種)의 컨버전스 장치를 구성할 수 있게 된다.

도 11에서 (A)에서 (C)로 갈수록 블록 마그네트(F2P)와 조정대상 외측빔(B)의 거리가 멀어지게 되는 바, 이에 따라 외측빔(B)에 인가되는 자력이 점차 감소하므로 그 시프트량도 점차 감소하게 된다. 이에 비해 종래에는 한 페어를 구성하는 두 마그네트 링의 상대각을 변화시켜 자력을 조정했으므로 그 조정이 선형적이 아닐 뿐 아니라 그 방향도 변화되고, 어느 각도 범위를 넘어서면 급격히 조정상태가 변화되는 문제가 있었다. 본 발명에서는 이러한 조정이 선형적으로 이루어지므로 조정 작업자는 장착수단인 보조홀더(1)의 장착홈(2)에 대해 블록 마그네트(F2P)를 진입 및 이탈시키는 간단한 조작만으로 원하는 빔의 조정을 직접적으로, 그리고 즉각적으로 수행할 수 있게 된다. 더구나 이러한 조정은 조정 대상이 아닌 다른 빔에 영향을 미치지 않게 되므로 그 조정의 결과가 직접적이어서 매우 용이한 컨버전스 조정이 가능하게 된다.

그 결과 본 발명은 매우 우수한 컨버전스 특성을 신속하고 낮은 원가로 달성해낼 수 있는 컨버전스 장치를 제공하게 된다.

Claims (7)

1. 인라인형 칼라 브라운관의 컨버전스 장치에 있어서,

   단일한 자석으로 구성된 블록 마그네트와,

   이 블록 마그네트를 전자빔 통과경로의 외주에 대해 지지하여 그 반경방향으로 안내하는 장착수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 칼라브라운관의 컨버전스장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 장착수단이

   상기 컨버전스 장치의 홀더에 설치되는 링 형태의 보조홀더로 구성되는 것을 특징으로 하는 칼라브라운관의 컨버전스장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 보조홀더에 상기 블록 마그네트를 안내 및 지지하는 적어도 한 장착홈이 구비되는 것을 특징으로 하는 칼라브라운관의 컨버전스장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 장착홈이 상기 보조홀더에 대해 +자형으로 4개 구비되는 것을 특징으로 하는 칼라브라운관의 컨버전스장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 블록 마그네트가 장방형 또는 정방형으로 구성되는 것을 특징으로 하는 칼라브라운관의 컨버전스장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 블록 마그네트의 네 변이 상기 보조홀더의 외주에 대응하는 오목면으로 구성되는 것을 특징으로 하는 칼라브라운관의 컨버전스장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 블록 마그네트의 상면 또는 저면 중의 적어도 어느 한 면에 N극으로부터 S극의 방향을 나타내는 마아킹이 표시되는 것을 특징으로 하는 칼라브라운관의 컨버전스장치.