KR100464706B1

KR100464706B1 - 소정의 각도 범위 내에 권선 공간을 구비한 새들형 편향 권선

Info

Publication number: KR100464706B1
Application number: KR10-1999-7005518A
Authority: KR
Inventors: 아지나세르딘; 마종올리비에르
Original assignee: 톰슨 튜브 앤드 디스플레이 에스. 에이.
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1997-12-19
Publication date: 2005-01-05
Also published as: FR2757678A1; US6069546A; KR20000069567A; JP2001507161A; JP4215825B2; AU6092398A; KR100481259B1; US6084490A; JP4322963B2; CN1245582A; HK1025662A1; EP0853329B1; DE69720672D1; AU5861498A; EP0946964A1; WO1998028773A1; WO1998028770A1; CN1188892C; CN1245583A; FR2757678B1

Abstract

칼라 음극선관용 편향 요크는 새들형 수직 편향 코일과 새들형 수평 편향 코일을 포함한다. 상기 수평 편향 코일은 한 쌍의 측면 부분을 형성하는 권선 터언을 포함하고, 이 측면 부분은 그 사이에 도선이 없는 권선 창을 포함한다. 각 측면 부분은 제1 및 제2 권선 공간을 구비한다. 상기 제1 권선 공간은 30°와 45°의 각도 범위를 차치하는 개구를 형성하고, 이 개구의 길이는 상기 창 길이의 반보다 크다. 제2 권선 공간의 코너 부분은 음극선관의 전자총 가까이에 있는 상기 창의 단부 Z축 좌표와 음극선관 스크린 가까이에 있는 Z축 좌표 사이의 범위에서 선정된 Z축 좌표에 배치된다. 상기 범위의 길이는 상기 창길이의 약 10％가 될 수 있다. 집속 오류, 수평 코마 오류 또는 코마 파라볼라 오류 및 사다리꼴 오류의 보정은 분류기 또는 자석과 같은 자계 형성기를 사용하지 않고서도 얻을 수 있게 된다.

Description

소정의 각도 범위 내에 권선 공간을 구비한 새들형 편향 권선{A SADDLE SHAPED DEFLECTION WINDING HAVING A WINDING SPACE WITHIN A PREDETERMINED ANGULAR RANGE}

칼라 화상을 발생시키는 음극선관은 통상적으로 3개의 동일 평면상의 전자 비임(적색, 녹색 및 청색의 전자 비임)을 방출하는 전자총을 포함하는데, 각각의 비임은 스크린상에 특정의 원색(적색, 녹색 및 청색)에 대한 형광 물질을 여기시킨다. 편향 요크는 수평 및 수직 편향 코일 또는 권선에 의해 생성된 편향 자계를 발생시키는 관의 목부(neck)에 배치된다. 강자성 물질인 링이나 코어는 통상적으로 방식으로 상기 편향 코일을 둘러싼다.

발생된 3개의 전자 비임은 집속 오류라 불리우는 비임 도달(landing) 오류를 피하기 위해서 스크린 상에 집속되어야 하는데, 그렇지 않을 경우 칼라의 연출(rendering)에 오류를 발생시킨다. 집속을 제공하기 위해서 소위 자기 집속(self-converging)하는 비점수차 편향 자계의 사용이 알려져 있다. 자기 집속하는 편향 코일에서, 수평 편향 코일에 의해 발생한 자속선이 보여주는 자계의 불균일성은 통상적으로 스크린에 가까운 앞부분에 위치한 코일 부분에서 핀쿠션(pincushion) 형태를 갖는다.

핀쿠션 왜곡이라 불리우는 기하학적 왜곡은 스크린 표면이 원형이 아님에 일부 기인한다. 화상의 상하부에서는 북-남으로, 측부에서는 동-서로 불리우는 화상의 왜곡은 스크린의 곡률 반경이 클수록 더 심해진다.

상기 음극선관의 세로축에 대하여 작은 각도로 편향 영역을 관통하는 R 및 B의 비임이 중앙 G 비임의 편향에 대하여 부가적인 편향을 받기 때문에 코마(coma) 오류가 발생한다. 수평 편향계에 대해서, 코마는 통상 상기 집속 오류 보정에 사용되는 핀쿠션 자계 뒤의 비임 입구 영역이나 편향 요크 영역에 통(barrel) 형태의 수평 편향 자계를 형성시킴으로써 보정된다.

코마 파라볼라(parabola) 왜곡은 화상의 측면 수직 라인에서 나타나는데, 그 라인이 스크린의 중앙에서부터 코너쪽으로 진행할 때 적색과 청색 이미지의 중간 지점에 대한 녹색 이미지의 점차적인 수평 방향 이동으로 나타난다. 상기 이동이 바깥쪽, 즉 화상의 측면 방향으로 일어날 경우, 그러한 코마 파라볼라 왜곡은 통상 파지티브“positive”라 불리워지고, 안쪽, 즉 화상의 중심쪽 방향으로 일어날 경우, 그러한 코마 파라볼라 왜곡은 내거티브“negative”라 불리워진다.

수평의 사다리꼴 오류는 상기 자계의 비점수차로 인하여 발생한다. 예컨대, 디스플레이되는 이미지가 직사각형의 시험 패턴인 경우, 상기 오류는 도 6a에 도시된 바와 같이 적색 이미지에 대해서 회전하는 청색 이미지로 상기 음극선관 스크린상에 나타난다. 상기 수평 편향 코일을 구성하고 집속, 기하구조 등의 여러 변수를최적화하기 위해 선정된 권선 분포를 갖는 도체가 사다리꼴 차동 부분을 만드는 고차의 편향 자계 계수 또는 고조파를 생성하기 때문에 상기 수평의 사다리꼴 오류가 발생한다. 예컨대, 도 6b에 도시된 바와 같이 상기 사다리꼴 차동 부분은 스크린상에서 1시 방향인 1H에 있는 점과 2시 방향인 2H에 있는 이미지의 코너 부분을 나타내는 점 사이에서 청색 이미지의 기울기 반전의 결과를 가져온다.

편향계를 음극선관의 세로축을 따라 3개의 연속적인 작동 영역으로 분할하는 것이 통상적 것인데, 전자 총에 가까운 뒷쪽 후방 영역, 중간 영역 및 스크린에 가까운 앞쪽 영역이 그것이다. 코마 오류는 후방 영역에서의 계를 조정함으로써 보정된다. 기하학적 오류는 앞쪽 영역에서의 계를 조정함으로써 보정된다. 집속 오류는 후방 및 중간 영역에서의 계를 조정함으로써 보정되고 앞쪽 영역에서의 계로부터는 영향을 거의 받지 않는다.

예컨대, 도 2에 도시된 종래의 편향 요크에서는 영구 자석(240,241, 242)이 기하학적인 왜곡을 줄이기 위해서 편향 요크의 앞부분에 배치되어 있다. 그외의 자석(142) 및 자계 성형기는 그 자계를 부분적으로 수정하여 코마, 파라볼라 코마 및 집속 오류를 줄이기 위해서 수평 및 수직 편향 코일 사이에 끼워진다.

예컨대, 상기 스크린의 곡률 반경이 1.5R 또는 그 이상과 같이 1R보다 클 때, 분류기(shunt) 또는 영구 자석과 같은 자기적 조력 수단을 사용하지 않고서는 상술한 비임 도달 오류를 해결하기가 점점 어려워진다.

분류기 또는 영구 자석과 같은 자기적 조력 수단을 사용하지 않고 편향 코일의 권선 분포를 조정함으로써 코마 파라볼라 오류, 코마 오류 또는 집속 오류와 같은 오류를 줄이는 것이 바람직하다.

상기 분류기 또는 영구 자석을 제거하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 불리하게도 이들 부가적인 요소들은 높은 수평 주파수와 관련된 요크에 가열이라는 문제를 가져오기 때문이며, 이는 특히 상기 수평 주파수가 32 ㎑ 또는 64 ㎑ 및 그 이상일 때이다. 바람직스럽지 않게도 이들 부가적인 요소들은 또한 기하 구조, 코마, 코마 파라볼라 및 집속 오류 보정을 저하시키는 방법으로 형성된 요크 사이의 변화를 증가시킨다.

비디오 디스플레이 장치에서 본 발명의 특징을 구현하는 새들형 편향 코일은 음극선관의 디스플레이 스크린의 제 1축을 따라 전자 비임을 주사하는 편향 자계를 생성한다. 상기 편향 코일은 스크린 가까이에 한 쌍의 측면 부분과 전단 터언(turn) 부분을, 음극선관의 전자총 가까이에 후단 터언 부분을 형성하는 권선 터언을 포함한다. 상기 측면 부분은 그 사이에 도선이 없는 권선 창을 형성하고, 이 창은 상기 전단 터언 부분과 후단 터언 부분 사이의 거리에 의해 정해지는 길이의 규격을 갖는다. 상기 측면 부분 중 적어도 한 부분은 비임 도달 오류를 보정하기 위한 권선 공간을 구비한다. 상기 제1 권선 공간은 30°와 45°사이에서 선정된 각도 범위를 차지하는 개구를 형성하고, 상기 창 길이의 반에 해당하는 것보다 더 큰 길이의 규격을 갖는다.

30°와 45°의 각도 범위에 권선 공간을 형성시키는 것은 전술한 사다리꼴 오류를 감소시키는 장점이 있다. 상기 사다리꼴 오류의 감소는 상기 요크 내에 어떠한 분류기 또는 영구 자석도 사용하지 않고 얻을 수 있는 것이다.

본 발명은 비디오 디스플레이 장치의 칼라 음극선관(CRT)용 편향 요크에 관한 것이다.

도 1은 음극선관에 설치된 본 발명에 따르는 편향 요크를 도시한 도면.

도 2는 종래 기술에 따른 편향 요크의 정면 분해도.

도 3은 코일의 중간 영역에 형성된 본 발명에 따른 새들형 코일의 단면도.

도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 구성에 따른 코일의 측면도 및 상부 평면도.

도 5a 및 도 5b는 음극선관의 주축 Z에 대해서 본 발명에 따른 코일에 의해 형성된 수평 편향 자계 분포 기능 계수의 변화와 코일 내에 형성된 권선 창 및 권선 공간의 영향을 도시한 도면.

도 6a 및 도 6b는 적색과 청색 이미지 사이에서의 2가지 유형의 사다리꼴 비임 도달 오류를 도시한 도면.

도 1에 도시된 바와 같이, 자기 집속 칼라 디스플레이 장치는 진공 유리 덮개(6)와, 디스플레이 스크린(9)을 형성하는 덮개의 말단부 중 어느 한 말단부에 배열된 3개의 원색 R, G 및 B를 나타내는 인 또는 형광 성분들의 배열을 구비한 음극선관(CRT)을 포함하고 있다. 전자 총(7)은 상기 덮개의 제2 말단부에 배치되어 있다. 전자 총(7) 세트는 상응하는 형광 칼라 성분을 여기시키기 위해서 수평으로 정렬되는 3개의 전자 비임(12)을 생성하도록 배열되어 있다. 상기 전자 비임은 음극선관의 목부(8)에 설치된 편향 요크(1)의 작용에 의해 스크린의 표면을 지나간다. 편향 요크(1)는 분리 장치(2)에 의해 서로 격리된 한 쌍의 수평 편향 코일(3), 한쌍의 수직 편향 코일(4) 및 비임 경로에서의 자계를 강화시키기 위해 제공된 강자성 물질(5)의 코아를 포함하고 있다.

도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명에 따른 새들형의 수평 코일쌍 또는 권선(3) 쌍 중 어느 하나의 측면도 및 평면도를 도시하고 있다. 각 권선 터언은 도선의 루프에 의해 형성되어 있다. 수평 편향 코일(3)쌍의 각각은 도 1의 전자 총(7) 가까이에 세로, 즉 Z축을 따라 연장되어 있는 후단 터언 부분(19)을 구비하고 있다. 도 1의 디스플레이 스크린(9) 가까이에 배치되어 있는, 도 4a 및 도 4b의 전단 터언 부분(29)은 대략 Z축과 교차하는 방향으로 Z축으로부터 떨어져서 구부러진다. 코아(5) 및 분리기(2) 각각은 2개의 분리 부분으로부터 결합되기보다는 단일 부분의 형태로 제조될 수 있는 것이 유리하다.

도 4a 및 도 4b에 도시된 새들형 코일(3)의 전단 터언 부분(29)의 도선은 측면 도선 다발(120, 120')에 의해 후단 터언 부분(19)과 연결되어 Z축을 따라 X축의 일측에서 일측부를 형성하고, 측면 도선 다발(121, 121')에 의해 후단 터언 부분(19)과 연결되어 X축의 타측에서 타측부를 형성하고 있다. 편향 코일의 편향 자계 비임 출구 영역(23)에 가까이 위치한 측면 도선 다발(120, 120', 121, 121') 부분은 도 4a의 앞쪽 공간 (21, 21', 21″)을 형성하고 있다. 상기 앞쪽 공간(21, 21', 21″)은 예컨대, 북-남 왜곡과 같이 스크린상에 형성된 이미지의 기하학적 왜곡을 보정하기 위해서 전류 분포 고조파에 영향을 미치거나 수정을 가한다. 이와 마찬가지로, 편향 코일의 비임 입구 영역(25)에 위치한 측면 도선 다발(120, 120', 121, 121')의 부분은 뒷쪽 공간 (22, 22')을 형성하고 있다. 상기 공간(22, 22')은상기 수평 코마 오류를 보정하기 위해 선택된 권선 분포를 갖고 있다. 측면 도선 다발(120', 121')뿐만 아니라 단부 터언 부분(19, 29)도 주권선 창(18)을 규정한다.

단부 터언 부분(29)의 세로 Z축에 따른 영역은 코일(3)의 비임 출구 존(zone) 또는 영역(23)을 규정한다. 창(18)의 세로 Z축을 따르는 영역은 중간 존 또는 영역(24)을 정한다. 창(18)은 일단부에서 도선 다발(120', 121')이 결합되어 있는 코너 부분(17)의 Z축 좌표로부터 연장되어 있다. 창(18)의 타측 단부는 부분(29)에 의해 정해진다. 후단 터언(19)을 포함하는 창(18)의 뒷쪽 부분에 위치한 코일의 존은 비임 입구 영역 또는 존(25)으로 불리운다.

코마 오류는 주로 뒷쪽, 즉 입구 존(25)에서 보정된다. 동-서 및 북-남 왜곡과 같은 기하학적 오류는 주로 출구 존(23)이나 그 부근에서 보정된다. 집속 오류는 출구 영역(23)에서는 거의 영향을 받지 않고, 주로 중간 존(24) 및 입구 존(25)에서 보정된다.

도 3은 중간 존(24)에 있어서 XY에 평행한 평면에 있는 새들형 선코일(3)의 단면도이다. 대칭성을 고려하여 상기 코일의 반쪽에 해당하는 단면만을 도시하였다. 상기 반쪽 코일은 도체(50)의 다발(120, 120')을 포함하고 있다. 각 도체의 위치는 그의 반경 방향의 각도 위치 θ에 의하여 파악된다. 도선 그룹(120)은 0°와 θ_L사이에 배열된 한편, 도선 그룹(120')은 θ₁과 θ₂사이에 배열되어 있다.

상기 권선의 대칭성을 고려하였기 때문에, 코일의 암페어 터언 밀도 N(θ)에 대한 푸리에 급수 전개식은 다음의 수학식 1 내지 수학식 3과 같이 쓰여진다.

자계는 수학식 3과 같이 표현된다.

여기서, R은 상기 편향 코일을 둘러 싸는 페라이트(ferrite) 코아에 대한 자기 회로의 반지름이다. A1/R 항은 영차 계수 또는 자계 분포 함수의 기본적인 자계 성분을 나타내고, (A3/R³)·(X²－Y²) 항은 XY 좌표계의 어느 한 점에 대한 자계 분포 함수의 제 2차 계수를 나타내며 권선 분포의 제3 고조파에 관련되어 있다. (A5/R⁵)(X⁴－6X²·Y²＋Y⁴) 항은 상기 자계의 제 4차 계수 또는 제5 고조파를 나타낸다.

양수 항 A3는 핀쿠션형의 자계를 생성하는 축상에서의 양(positive)의 자계에 대한 제 2차 계수에 해당한다. 모든 도선에서 전류가 동일한 방향으로 흐르는 경우에 N( θ)는 통상 양수이고, θ= 0°과 θ= 30°사이에 상기 도선이 배치되면 A3 항은 양수이다. 왜냐하면, cos( 3θ)가 양수이기 때문이다. 앞서 규정된 각도 범위에 도선을 배치시킴으로써, 전체적으로 양수인 상기 자계에 대한 양의 제 4차 계수 뿐만 아니라 중요한 양의 제 2차 계수를 부분적으로 도입시킬 수 있게 된다.

인라인(in-line) 전자총에서 나오는 전자 비임의 집속을 유지하기 위해서 중간 존(24)에서 선 편향 자계의 제 2차 계수를 양수로 만드는 것이 알려져 있다. 이러한 목적상, 적어도 중간 존(24)의 어느 한 부분에 있어서 상기 측면 다발(120)의 도선 대다수는 0°와 30°사이에 있는 반경 방향의 각도 위치에 유지된다. 그러나, 상기 비임의 집속을 제어하는 이 방법은 심한 코마 파라볼라 오류를 초래하기 때문에, 후술하는 바와 같이, 이 코마 파라볼라 오류가 보정되어야 한다.

도 4a 및 도 4b의 새들형 코일은 전기 절연체 및 열경화성 아교로 덮혀 있는 작은 치수의 구리선으로 감겨질 수 있다. 상기 새들형 코일을 주로 그의 최종 형태에 따라 감는 감기(winding) 장치에서 상기 감는 과정이 이루어지고, 이 감는 과정 중에 도 4a 및 도 4b의 공간 (21, 21', 21″, 22, 22')이 만들어진다. 이 공간의 형태와 위치는 각 공간에 코너 부분을 형성함으로써 이 공간의 형태를 제한하는 권선 헤드 내의 신축성 핀에 의하여 정해진다.

상기 감는 과정 이후에, 필요한 기계적 규격을 얻기 위해서 각 새들형 코일을 몰드(mold)에 유지한 채 압력을 가한다. 상기 열경화성 아교를 부드럽게 하기 위해서 상기 도선에 전류를 흘리고, 이어서 각 도선을 서로 붙이기 위해 상기 열경화성 아교를 냉각하여 자체 지지되는 새들형 코일을 형성한다.

상기 감는 과정 중에, 도 4a에 있어서 중간 영역(24)의 중앙에 있는위치(60)의 핀에 의하여 중간 영역(24)에 형성된 공간(21″)의 위치가 결정된다. 그 결과, 코너 부분이 공간(21″)의 위치(60)에 형성된다.

공지의 방법에서는 상기 핀이 권선 분포에 급격한 변화를 초래하고, 상응하는 코너 부분을 상기 권선 공간에 형성한다. 입구 존에 더 가까운 도 4a의 위치(60) 측에서는 코너 위치(60)에 가까울수록 상기 도선의 밀도는 더 커진다. 다른 한편으로는, 위치(60)로부터의 거리가 증가함에 따라 출구 존에 더 가까운 코너 위치(60) 측에서는 도선의 밀도가 감소한다. 따라서, 도선의 밀도는 위치(60)에서 부분적으로 최대가 된다.

상기 감는 과정 중에, 중간 영역(24)의 뒷 부분에 있는 위치(42)의 핀에 의하여 중간 영역(24)의 뒷 부분에 형성된 공간(26)의 위치가 결정된다. 그 결과, 코너 부분이 공간(26)의 위치(42)에 형성된다.

Z축에 대하여 위치(42)는 주요 창(18)의 뒷쪽 한계 또는 코너 부분에 근접해서 코일의 앞쪽으로부터 56 ㎜에 정해진다. 창(18)의 후단부(17)는 Z축에 있어서 창(18)의 앞쪽 코일로부터 가장 먼 좌표를 규정한다. 코너 부분(17)은 Z축에 대해서 코일의 앞쪽으로부터 59 ㎜에 위치한다. 위치(42)는 XY 평면에서 33°에 해당하는 각도 위치에 있다. 공간(26)은 Z축을 따라서 상기 편향 코일의 앞쪽으로부터 47 ㎜와 62 ㎜ 사이에 연장되어 있다.

양 공간(21″, 26)은 도선 다발(120, 120')에 의해 형성된 측면부에 위치하고 있다. 위치(60)의 핀은 중간 영역(24)의 중앙 가까이에 위치하고, 실질적으로는 창(18)의 Z축 단부 좌표로부터 더 멀리 떨어져 있다. 위치(42)의 핀은 코너부분(17) 가까이에 중간 영역의 뒷쪽 부분에 놓여 있다.

위치(42)가 일단부에서는 창(18)의 코너 부분(17)의 Z축 좌표에 의해, 타단부에서는 코너 부분(17)으로부터 중간 영역(24) 길이의 약 10％에 해당하는 거리에 있는 Z축 좌표에 의해 정해지는 범위에서 선정되는 것이 좋다. 중간 존(24)의 길이는 단부 터언 부분(29)에 의해 형성된 창(18)의 경계인 Z축 좌표와 창(18)에 있는 코너 부분(17)의 Z축 좌표 사이의 차이에 해당한다. 상기 중간 존 길이의 10％에 해당하는 범위에서 위치(42)의 좌표를 선정함으로써 향상된 코마 파라볼라 보정이 제공된다. 그로 인하여 션트 및 자석의 사용도 피할 수 있게 된다.

분석의 목적상, 종래 또는 전형적인 제1 코일의 코마 오류 및 집속 오류의 값은 여러가지 면에서 도 4a 및 도 4b의 코일과 비슷한 가상 제2 코일의 오류 값과 비교되는데, 상기 제1 코일에 있어서 측면 도선 다발은 0°와 50°사이의 주로 일정한 반경 방향의 밀도로 배치된다. 제2 코일에 있어서, 주로 중간 존(24)의 중앙에서 세로측 위치에 있는 측면 도선 다발의 94％가 0°와 31°사이 범위의 반경 방향의 개구에 집중됨으로써 도 1a 및 도 4b의 권선 공간(21″)과 유사한 측방 권선 공간을 생성한다. 또한, 전형적인 제1 코일의 코마 및 집속의 값은 가상 제3 코일의 값과 비교된다. 제3 코일에 있어서, 중간 존(24)의 뒷쪽에 위치한 세로측 위치의 측면 도선 다발의 49％가 입구 존(25)에 근접해서 0°와 33°사이 범위의 반경 방향 개구에 집중됨으로써, 권선에 있어서 도 4a 및 도 4b의 공간(26)과 유사한 측방 권선 공간을 생성한다.

다음의 표 1은 집속 및 코마 오류에 있어서 전형적인 제1 코일에 비하여 제2및 제3 코일의 경우가 개선되었음을 보여주고 있지만, 코마 파라볼라 오류의 측면에서는 퇴보되고 있음을 보여주고 있다. 제2 코일에서는 상기 코마 파라볼라 오류가 0.44 ㎜에서 0.83 ㎜으로 증가하고, 제3 코일에서는 0.53 ㎜으로 증가한다.

다음의 표 1에서 집속 오류와 수평 및 수직의 코마 오류는 통상 4각의 음극선관 스크린을 나타내는 9개의 점에서 측정된다. 주지하는 바와 같이, 제2 및 제3 코일 양자의 변형된 구조가 반대 방향에서 상기 코마 파라볼라를 변경시킨다. 도 4a 및 도 4b의 구성에 있어서, 이러한 특징은 0에 가까운 허용치로 상기 코마 파라볼라 오류 값을 줄이는 데에 유리하게 사용된다.

	청색/적색집속	적색/청색 평균에대한 녹색 수평코마	코마파라볼라 오류
공간(21″, 26)이없는 경우	0.40 0.54 3.180.20 1.76 9.210 1.89 9.80	0 1.07 3.440 1.13 3.420 1.10 3.00	0.44
공간(21″)이있는 경우	0.42 0.41 1.220.19 0.89 4.240 0.97 5.74	0 0.71 1.890 0.77 2.450 0.80 2.72	－0.83
공간(26)이있는 경우	0.35 0.35 1.300.15 0.87 4.970 0.74 4.22	0 0.28 0.960 0.18 0.620 0.11 0.43	0.53

공간(21″, 26)과 관련된 상응하는 핀의 위치가 집속 및 나머지 코마 오류를 보정하기 위한 개별적인 제어 변수 및 자유도를 제공하는 한편 상기 코마 파라볼라 오류를 허용 가능한 값으로 최소화할 수 있다는 장점이 있다. 또한 공간(22 또는 22')과 같이, 중간 영역(24)에서 다발(120)로 형성된 권선 공간(21″)과 영역(25)에 형성된 권선 공간의 결합 구조를 이용하는 것은 Z축을 따라 요구되는 변화를 제공함으로써 어떠한 분류기나 자석의 사용도 피할수 있다는 장점이 있다.

도 4a 및 도 4b의 예에서, 상기 편향 요크는 A68SF형의 음극선관에 설치되며, 이 A68SF형 음극선관은 수평 모서리에서 거의 3.5R에 해당하는 곡률 반경과 비구형의 스크린을 구비하고 있다. 상기 수평 코일(3)은 Z축을 따르는 총 길이가 81 ㎜에 이른다. 상기 수평 코일은 Z축을 따라 7 ㎜ 길이의 단부 터언 도선이 만든 전방부 또는 비임 출구 영역이나 존(23)을 구비한다. 상기 수평 코일(3)은 52 ㎜ 길이의 중간 영역(24)을 구비하며, 그 중간 영역에는 도 4b의 창(18)이 연장되어 있다. 상기 수평 코일(3)은 Z축을 따라 22 ㎜의 길이에 이르는 뒷쪽 또는 후단 터언 도선(19)을 구비하고 있다. 상기 코일 뒷 부분에 있는 도선은 그러한 도선이 없는 공간에 의해 국부적으로 서로 분리된 몇몇 다발이나 그룹을 구성하도록 감겨져 있다.

도 4a 및 도 4b의 코일을 대칭의 YZ 평면을 따라 조사하면 알 수 있는 바와 같이, 상기 감는 과정 중에 위치(60, 42)에 핀을 끼움으로써 존(24)에 공간(21″, 26)이 형성된다. 위치(60)에 있는 핀은 도선 다발(120)을 상기 코일에 있는 도선 수의 약 94％로 유지시킨다. 위치(60)에 있는 핀은 XY 평면에서 31.5°의 각도 위치에, 그리고 상기 코일의 앞쪽에서부터 27 ㎜에 해당하는 거리, 즉 중간 영역(24)의 중앙에 가까운 거리에 놓여 있다. 위치(42)에 있는 핀은 도 4a의 도선 다발(45)을 상기 코일에 있는 도선 수의 약 49％로 유지시킨다. 위치(42)의 핀은 33°에 해당하는 XY 평면상의 각도 위치에서 상기 코일의 앞쪽으로부터 56 ㎜의 거리에 배치되어 있다.

기하학적 오류의 대부분은 상기 출구 영역(23)에 있는 도선의 공지된 구성에의하여 보정된다. 상기 코마 오류는 비임 입구 존(25)의 후단 터언 부분(19)에 있는 도선에 형성된 권선 공간에 의하여 부분적으로 보정된다.

도 4a 및 도 4b의 구성에 있어서, 위치(60)의 핀에 의해 형성된 중간 존에 있는 도선 부분의 기능과 위치(42)의 핀에 의해 형성된 중간 존에 있는 도선 부분의 기능에 의하여 상기 집속 오류 및 나머지 코마 오류는 부분적으로 보정된다. 상기 각 보정은 집속 및 코마 오류의 감소에 부분적으로 기여한다.

전술한 집속 및 코마 오류 보정은 서로 반대 방향에서 코마 파라볼라 오류에 변화를 가져오는 이점이 있다. 따라서, 상기 코마 파라볼라 오류는 허용 가능한 크기로 최소화될 수 있는 이점이 있다.

도 5a 및 도 5b는 상기 수평 편향 자계의 영차 및 그 이상의 차수에 해당하는 계수에 공간(21″, 26)이 어떠한 영향을 미치고 있는가를 도시한다. 본 발명에 따라서 도 4a 및 도 4b의 코일에 의해 생성된 자계의 영차 성분 계수 H0, 제 2차 및 제 4차 성분 계수 H2 및 H4의 Z축에 따르는 변화가 도 5a에 나타나 있고, 이는 상기 코일과 비슷하지만 공간(21″)이 없는 코일에서 일어나는 변화와 비교될 수 있다. 본 발명에 따라서 도 4a 및 도 4b에 있는 코일 자계의 영차 성분 계수 H0, 제 2차 및 제 4차 성분 계수 H2 및 H4의 Z축에 따르는 변화가 도 5b에 나타나 있으며, 이는 상기 코일과 비슷하지만 공간(26)이 없는 코일에서 일어나는 변화와 비교될 수 있다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 각각의 공간(21″, 26)은 편향 자계의 영차 성분 계수 H0에 영향을 미치지 않으면서 작동 존에서의 제 2차 및 제 4차 성분 계수 H2 및 H4를 양의 방향으로 증가시킨다.

상기 음극선관의 크기와 스크린의 평탄성에 따라서 원하는 보정을 이루기 위하여 존(24)의 중앙 부분에 부가적인 공간을 만드는 것이 좋을 수 있다. 이와 마찬가지로, 상기 핀의 Z 위치뿐만 아니라 위치(60, 42)에 있는 핀의 작용에 의해 0°와 30°사이의 반경 방향 개구에 유지되어 있는 도선의 백분율은 존(23, 25)에 있는 선택된 형태의 도선에 의해 생성되는 자계의 형태에 의존한다. 예컨대, 상기 비임의 집속에 주어진 작용이 상기 코마 및 코마 파라볼라 오류의 영향을 변화시키기 위하여 뒷쪽 존(25)으로 공간(26)을 다소 확장시킴으로써 상기 자계의 제 4차 성분 계수 H4를 변화시키는 것이 효과적일 수 있다.

다음의 표 2는 도 4a 및 도 4b의 코일 구조의 작용에 기인하는 집속, 코마 및 코마 파라볼라 오류의 값을 보여준다. 집속, 코마 및 코마 파라볼라 오류에 대해 얻어진 값은 충분히 낮은 값으로서 허용할 수 있는 것이다.

청색/적색 집속	녹색/적색 수평 코마	코마 파라볼라 오류
0.40 0.19 0.490.17 0.28 0.650 0.14 0.93	0 0.03 0.110 -0.02 0.010 0.04 0.12	-0.01

(단위는 ㎜ 임)

XY 평면에서 위치(42)의 핀에 의해 특정 각도 위치 이하로 유지되는 도선의 상대적인 백분율, 위치(42)에 있는 핀의 Z축에 대한 위치 및 위치(42)에 있는 핀의 각도 위치는 보정되는 오류의 범위에 따라 변경될 수 있다. 도 4a 및 도 4b의 경우와 같이, 공간(26)의 크기는 달라질 수 있고 입구 영역(25)까지 연장될 수 있다.

전술한 전형적 또는 종래의 제1 코일은, 다음 표에서 지적되는 바와 같이, 사다리꼴 차동 비임 도달 오류(trapezium differential beam landing error)를 가질 수 있다. 다음의 표 3은 상기 음극선관 스크린의 9개의 전형적인 점에서 적색 이미지와 청색 이미지 사이의 사다리꼴 값을 제공한다.

0	0.24	-0.62
0	0.26	0.3
0	0	0

상기 사다리꼴 차동 오류는 도 6b에 도시되어 있다. 도 6b에서의 참조 번호 70은 적색 이미지를, 참조 번호 71은 청색 이미지를, 참조 번호 60은 스크린상의 점 1H(스크린에서 0시 방향)에서의 사다리꼴 오류를 나타내고, 참조 번호 61은 스크린상의 점 2H(스크린에서 2시 방향)에 있는 코너에서의 사다리꼴 오류를 나타내는 데에 적용될 수 있다.

본 발명의 특징을 구현하는 데에 있어서,사다리꼴 차동 오류는 도선이 없는 공간(21″)에 의해 보정된다. 공간(21″)은 Z축의 방향으로 중간 존(24)이 Z축을 따라가는 길이의 반 이상의 길이에 걸쳐서 중간 존(24)에 연장되어 있다. 상기 중간 존(24)의 길이는 창(18)의 길이와 동일하다. 사다리꼴 차동 문제를 초래할 수 있는 고차 자계 분포 계수의 영향을 최소화하기 위해서 공간(21″)이 30°와 45°사이에서 정해지는 XY 평면상의 반경 방향의 각도 구멍에 연장되어 있다. 이러한 유형의 음극선관에 대하여 상기 사다리꼴 차동 문제를 최소화하기 위해서는 40°의 반경 방향이 더 좋다고 알려져 있으므로, 상기 공간(21″)의 방향은 통상 Z축을 따라가는 그 공간의 길이 대부분이 상기 방향으로 향하게 된다. 도 4a에 도시된 바와같이 코일 몰드 내에서 선 코일의 권선 수축을 고려하면, 40°의 반경 방향을 포함하는 반경 방향의 각도 구간에서 도선을 없애기 위해서 상기 공간(21″)은 Z축을 따라 길이(124)에 연장되게 된다. 상기 길이(124)는 Z축을 따라가는 중간 존(24) 길이의 약 75％에 해당한다.

적색/청색 사다리꼴 오류의 측정은 이 경우에 있어서 현저한 개선을 보이고 있으며, 상기 사다리꼴 차이를 허용 가능한 값으로 만든다. 이 값은 표 4에 나타나 있다.

0	0.13	-0.18
0	0.25	0.21
0	0	0

도시하지 않은 실험 모드에 있어서, 주요 창(18)의 코너 부분(17)에 가까운 존의 Z축에 따라 배치된 측면 도선 다발에 2개의 공간이 형성될 수 있다. 이 2개의 공간은 두 영역(24, 25) 내로 부분적으로 연장되어 있다. 상기 감는 과정 중에 이들 공간을 형성하는 핀을 서로 다른 각도 위치에 배치함으로써, 코마, 코마 파라볼라 및 집속의 오류를 최소화하기 위한 도선 그룹을 생성할 수 있는데, 이 도선의 수는 상대적인 값으로 변화할 수 있으며, 이는 상기 자계에 생성된 결과를 변화시키고 상기 편향 자계의 영차 및 그 이상의 차수 성분 계수에 보다 개선된 작용을 일으킨다.

종전에 설명한 실험예는 제한적인 것이 아니다. 집속, 코마 및 수직 코마 파라볼라의 나머지 오류를 최소화시키기 위해 새들형 수직 편향 코일을 구현하는 것과 동일한 원리가 상기 수직 편향 자계를 수정하는 데에 적용될 수 있다.

Claims

음극선관 디스플레이 스크린의 제 1축을 따라 전자 비임을 주사시키기 위한 편향 자계를 생성하는 새들형 제1 편향 코일과, 래스터를 형성하기 위해 상기 스크린의 제 2축을 따라 상기 전자 비임을 주사시키는 제2 편향 코일과, 상기 제1 및 제2 편향 코일과 협동하여 편향 요크를 형성하는 자기 투과성 코아를 포함하는 비디오 디스플레이용 편향 장치로서,

상기 제1 편향 코일은 한쌍의 측면부, 상기 스크린에 가까운 전단 터언 부분 및 상기 음극선관의 전자총에 가까운 후단 터언 부분을 형성하는 복수의 권선 터언을 포함하고,

상기 측면부는 그 사이에 도선이 없으며 상기 전단 터언 부분과 후단 터언 부분 사이의 거리에 의해 정해지는 길이를 갖는 권선 창을 형성하고,

상기 측면부 중 적어도 어느 한 부분은 사다리꼴 차동 비임 도달 오류(trapezium differential beam landing error)를 보정하기 위한 제1 권선 공간을 구비하며,

상기 제1 권선 공간은 30°와 45°사이에서 선택된 각도 범위를 차지하고 상기 창 길이의 반보다 더 큰 길이를 갖는 개구를 형성하는 것인 비디오 디스플레이용 편향 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 권선 공간은 사다리꼴 오류를 줄이는 것인 비디오 디스플레이용 편향 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 권선 공간은 상기 전단 및 후단 터언 부분 중 각각의 어느 한 부분 보다 상기 전단 및 후단 터언 부분 사이의 상기 창 중심에서의 세로 좌표에 더 가까운 좌표에 코너 부분이 마련되는 것인 비디오 디스플레이용 편향 장치.
제3항에 있어서,

상기 제1 권선 공간은 상기 창의 제2 단부의 세로 좌표로부터, 상기 창 중심 좌표보다 상기 스크린으로부터 더 먼 좌표까지 연장되는 것인 비디오 디스플레이용 편향 장치.
제1항에 있어서,

상기 일 측면부는 상기 창의 제1 단부의 세로 좌표와, 상기 제1 단부의 세로 좌표보다 상기 창의 단부의 좌표로부터 창 길이의 10％에 해당하는 거리만큼 상기 스크린에 더 가까운 세로 좌표 사이에서 연장되는 세로 좌표 범위로부터 선정된 위치에 코너 부분이 마련된 제2 권선 공간을 구비하는 것인 비디오 디스플레이용 편향 장치.
제5항에 있어서,

상기 제2 권선 공간은 상기 스크린으로부터 상기 창의 제1 단부 좌표보다 더 먼 위치의 세로 좌표로 연장되는 것인 비디오 디스플레이용 편향 장치.
제5항에 있어서,

상기 제1 및 제2 권선 공간은 반대 방향에서 서로를 보상하려고 하는 코마 파라볼라 오류의 대응 변화 성분을 생성하는 것인 비디오 디스플레이용 편향 장치.
제5항에 있어서,

상기 각 권선 공간은 상기 제1 편향 코일 자계에 대한 자계 분포 함수의 제 2차 계수 및 제 4차 계수를 양의 방향으로 증가시키는 것인 비디오 디스플레이용 편향 장치.
제1항에 있어서,

상기 일 측면부는 제2 코너 부분을 구비하고 상기 일 측면부에 있는 대부분의 도선을 포함하는 제1 권선 다발과, 상기 권선 창의 측면 경계부를 형성하는 제2 권선 다발을 포함하는 것인 비디오 디스플레이용 편향 장치.
제9항에 있어서,

상기 제2 코너 부분을 포함하는 상기 제1 권선 다발은 0°와 30°사이에 도체 권선을 포함하는 것인 비디오 디스플레이용 편향 장치.
제1항에 있어서,

상기 음극선관의 곡률 반경은 1.5R 이상인 것인 비디오 디스플레이용 편향 장치
제1항에 있어서,

상기 음극선관은 수평 에지에서 3.5R의 지수의 곡률 반경을 갖는 것인 비디오 디스플레이용 편향 장치.