KR100464966B1 - 편향 요크의 자계 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컬러 TV나 사무용 기기인 모니터 등 음극선관을 채용한 디스플레이장치의 핵심 부품인 편향 요크의 제조 공정중 품질 검사와 관련된 것으로 특히, 홀센서 및 코일센서 메트릭스를 CRT 콘(CORN)형 내부에 3차원상 임의의 공간에 장착하고 평향요크의 수직/수평 편향코일을 직류 및 교류 전류로 구동하여 장착되어 있는 센서를 통해 편향코일에서 발생되는 자계를 측정 분석함으로써 편향요크의 화면특성을 3차원 적으로 평가하기 위한 편향 요크의 자계 측정 시스템에 관한 것이다.

Description

편향 요크의 자계 측정장치{Magnetic determination device of deflection yoke}

본 발명은 컬러 TV나 사무용 기기인 모니터 등 음극선관을 채용한 디스플레이장치의 핵심 부품인 편향 요크의 제조 공정중 품질 검사와 관련된 것으로 특히, 홀센서 및 코일센서 메트릭스를 CRT 콘(CORN)형 내부에 임의의 공간에 장착하고 평향요크의 수직/수평 편향코일을 직류 및 교류 전류로 구동하여 장착되어 있는 센서를 통해 편향코일에서 발생되는 자계를 측정 분석함으로써 편향요크의 화면특성을 3차원 적 즉, 입체적으로 평가하기 위한 편향 요크의 자계 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 TV 수상기 또는 모니터의 음극선관(CRT)에 사용되는 편향 요크는 새들-트로이달(saddle toroidal type), 새들-새들형 등 여러 가지 형태로 되어 있으며, 전자총으로부터 주사된 전자빔을 음극선관의 스크린에 도포된 형광막으로 정확하게 편향시키는 역할을 한다.

이러한 편향요크의 구조를 보면, 편향코일(deflection coil)(100)은 수평 편향코일 및 수직 편향 코일로 나뉘어지며, 텔레비전 수상관에서 전자빔의 진행방향을 바꾸는 기능을 수행한다. 이때, 상기 수평 편향코일은 대략 나팔형상으로 형성된 세퍼레이터(200)의 내주면에 안착되는 형상으로 장착되고, 세퍼레이터(200)의 외주면에는 도 1에 도시된 바와 같이 수직 편향코일이 안착되는 형상으로 장착된다.

여기서, 수상관에서 전자빔의 진행방향을 각각 수형 및 수직 편향시키는 편향코일(100)은, 상기 세퍼레이터(200)의 내주면 및 외주면에 안착되어질 수 있도록 대략 안장형상으로 권선기에 의하여 다수 회 권선되어 구성되는데, 도 2에 도시된바와 같이 상측 핀홀(111)이 구비된 상측 플랜지부(110)와, 하측 핀홀(121)이 구비된 하측 플랜지부(120)와, 상기 상측플랜지부(110) 및 하측 플랜지부(120) 사이에 구비된 몸체부(130)로 이루어진다.

여기서, 상기 상측 핀홀(111) 및 하측 핀홀(121)은 편향코일(100)의 인덕턴스 및 임피던스 값을 변화시켜 전자빔의 편향정도를 적절히 조절하여 원활한 컨버전스 조정을 이룰 수 있도록 하는 작용을 한다.

이와 같이 구성된 편향요크는 음극선관의 네크부에 장착되어 수평편향코일 및 수직편향코일에 톱니파 펄스가 인가되면 플레밍의 왼손법칙에 의거하여 자계가 발생되어 브라운관의 전자총에서 방사되는 전자빔 즉, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 전자빔을 편향시켜 스크린 상에 주사위치를 결정하게되는 것이다.

이때, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 전자빔을 편향시키는 편향력은, 편향 요크(D.Y.)의 부품 중 수평 편향코일(Horizontal Deflection Coil)과 수직 편향코일(Vertical Deflection Coil)에 의하여 주로 발생된다.

상기 수평, 수직 편향코일은 디스플레이 장비의 제어부에서 신호를 입력받아, 화면상의 원하는 위치로 전자빔을 편향시켜서 원하는 색상이 구현되도록 하는 중요한 역할을 하고 있다. 물론 편향 요크의 특성상 모든 부품의 품질과 기능이 모두 중요함으로 부품간의 기능상 우열을 이야기할 수는 없으나 편향 요크의 기능에 가장 핵심적인 역할을 하는 부품이 상술한 수평, 수직 편향코일인 것은 분명하다고 할 수 있다.

따라서, 수평, 수직 편향코일의 주요 특성인 자계 발생 정도와 화면 특성의 관계를 이용하여 수평, 수직 편향코일의 특성을 정량화하고 관리하는 것은 편향 요크의 제작 공정에서 가장 중요한 공정중의 하나라고 할 수 있다.

그러므로, 일반적인 편향 요크의 핵심 부품인 수평 편향코일과 수직 편향코일의 제조 공정을 살펴보면, 통상 권선기와 마그네틱(Magnetic) 와이어를 사용하여 수평, 수직 편향코일을 성형 및 완성하는 단계로 구성 되어있다. 이때, 권선기에는 각 종류의 편향 요크에 따라 각각 특성 구현에 알맞은 권선 지그가 장착되어져 있다.

상기에서 제작되어진 코일의 품질 평가는 제조 공정 과정에서 간이적 자계 측정 방법이나 편향 요크를 제작하여 화면 특성으로 평가하는 방법이 있으나, 언급한 2가지 방법은 샘플링 검사만 가능하며 생산된 전 제품을 평가하기에는 무리가 있다. 또한 화면 특성으로 평가하는 경우 조립 특성과 기타 부자재의 영향으로 코일단품의 특성만을 검토 할 수 없다는 단점이 있다.

즉, 종래 수평, 수직 편향코일의 특성을 검사하는 방식은 아주 일반적으로는 편향 요크를 제작 완료한 후 실제 디스플레이되는 화면특성을 평가하고 이의 결과치를 기준으로 코일의 특성을 판단하는 방법이 있다. 그러나 이러한 방법은 편향 요크 제작에 따른 시간이 많이 필요함으로써 특성상의 에러 발견시 문제점 해소를 위한 피드백 시간이 많아지게 되므로 관리상 손실이 발생되는 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 근래에는 코일의 자계 특성과 화면 특성의 연관 관계를 이용하여 코일을 샘플링하여 자계를 측정하고 정하여진 규격내에 있으면 그 상태로 생산을 진행하는 간이적 관리 방법이 채택되고 있으나, 이러한 간이적 관리 수단은 샘플링 검토라는 한계가 있으므로 생산 공정에서 발생 가능한 산포 부분에 대하여서는 적절한 대응 수단을 준비하지 못하고 있다는 문제점이 발생되었다.

상기 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은, 컬러 TV나 사무용 기기인 모니터 등 음극선관을 채용한 디스플레이장치의 핵심 부품인 편향 요크의 제조 공정중 품질 검사와 관련된 것으로 특히, 홀센서 및 코일센서 메트릭스를 CRT 콘(CORN)형 내부에 3차원상 임의의 공간에 장착하고 평향요크의 수직/수평 편향코일을 직류 및 교류 전류로 구동하여 장착되어 있는 센서를 통해 편향코일에서 발생되는 자계를 측정 분석함으로써 편향요크의 화면특성을 3차원 적으로 평가하기 위한 편향 요크의 자계 측정장치을 제공하는 데 있다.

도 1은 일반적인 편향 코일을 구비한 세퍼레이터를 나타내는 사시도.

도 2는 일반적인 편향코일을 나타내는 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 편향 요크의 자계 측정장치의 구성 예시도.

도 4는 본 발명에 따른 편향 요크의 자계 측정장치의 건사하고자 하는 편향요크를 안착시킬 수 있으며 실제적인 센싱 동작을 수행하기 위한 네크측에서 스크린측으로 확장되는 나팔관 형상 지그.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 편향 요크의 자계 측정장치의 특징은, 네크측에서 스크린측으로 확장되는 나팔관 형상의 지그 내측에 3차원적인 위치로 구비되어 있는 복수의 자계 감지센서와; 제어신호에 따라 전원을 발생시키는 제 1, 제 2전원부와; 상기 제 1전원부와 제 2전원부에 각각 일대일로 매칭되어 있으며 전원이 입력되는 경우 기설정되어 있는 스위칭 신호를 발생시키는 제 1, 제 2매트릭 스위치와; 상기 제 2매트릭 스위치에서 인가되는 스위칭 신호에 따라 상기 자계 감지센서들 중 수평 편향코일에 의해 발생되는 자계를 검출하기 위한 센서들을 구동하는 수평 특성분석 센서 메트릭스와; 상기 제 2매트릭 스위치에서 인가되는 스위칭 신호에 따라 상기 자계 감지센서들 중 수직 편향코일에 의해 발생되는 자계를 검출하기 위한 센서들을 구동하는 수직 특성분석 센서 메트릭스와; 상기 수평 특성분석 센서 메트릭스에서 감지되는 자계 감지신호를 디지털신호로 변환하는 제 1 AD변환기와; 상기 수직 특성분석 센서 메트릭스에서 감지되는 자계 감지신호를 디지털신호로 변환하는 제 2 AD변환기; 및 상기 제 1 AD변환기 혹은 제 2 AD변환기에서 출력되는 디지털 데이터를 입력받아 수직 혹은 수평 편향 코일의 자계 불균형 여부를 판정하며 이를 3차원적으로 데이터 처리 및 분석하기 위한 데이터 처리 및 분석 시스템으로 포함하는 데 있다.

본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해, 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 본 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 편향 요크의 자계 측정장치의 구성 예시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 편향 요크의 자계 측정장치의 건사하고자 하는 편향요크를 안착시킬 수 있으며 실제적인 센싱 동작을 수행하기 위한 네크측에서 스크린측으로 확장되는 나팔관 형상 지그이다.

첨부한 도 3과 도 4의 구성을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 살펴보면, 도 4에 도시되어 있는 네크측에서 스크린측으로 확장되는 나팔관 형상 지그(10)는, 첨부한 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 편향 코일과 세퍼레이터가 결합되어진 편향 요크가 안착되어질 때 상기 네크측에서 스크린측으로 확장되는 나팔관 형상 지그(10)의 외부면이 상기 편향요크의 내부면에 닿도록 구현되어지며, 첨부한 도 4에서 참조번호 11 내지 13으로 지칭되는 센서들은 홀센서 혹은 AC센서로 지칭되는 코일센서들을 칭하는 것인데, 바람직하게는 홀센서를 사용하는 것이 바람직하다.

첨부한 도 3의 구성을 살펴보면, 제어신호에 따라 전원을 발생시키는 제 1전원부(22)와, 상기 제 1전원부(22)에서 발생되는 전원을 입력받아 기설정되어 있는스위칭 신호를 발생시키는 제 1매트릭 스위치(21)와, 상기 제 1매트릭 스위치(21)에서 인가되는 스위칭 신호에 따라 도4에 도시되어 있는 센서(11~13)들 중 수평 편향코일에 의해 발생되는 자계를 검출하기 위한 센서들을 구동하는 수평 특성분석 센서 메트릭스(20)와, 상기 수평 특성분석 센서 메트릭스(20)에서 감지되는 자계 감지신호를 증폭하여 인가 받아 이를 디지털신호로 변환하는 제 1 AD변환기(23)와, 제어신호에 따라 전원을 발생시키는 제 2전원부(32)와, 상기 제 2전원부(32)에서 발생되는 전원을 입력받아 기설정되어 있는 스위칭 신호를 발생시키는 제 2매트릭 스위치(31)와, 상기 제 2매트릭 스위치(31)에서 인가되는 스위칭 신호에 따라 도4에 도시되어 있는 센서(11~13)들 중 수직 편향코일에 의해 발생되는 자계를 검출하기 위한 센서들을 구동하는 수직 특성분석 센서 메트릭스(30)와, 상기 수직 특성분석 센서 메트릭스(30)에서 감지되는 자계 감지신호를 증폭하여 인가 받아 이를 디지털신호로 변환하는 제 2 AD변환기(33)와, 상기 제 1 AD변환기(23) 혹은 제 2 AD변환기(33)에서 출력되는 디지털 데이터를 입력받아 신호 처리하는 μ-Com(50)과, 상기 제 1 AD변환기(23)와 μ-Com(50)간의 신호 동기를 매칭시키거나 혹은 제 2 AD변환기(33)와 μ-Com(50)간의 신호 동기를 매칭시키기 위한 동기신호를 발생시키는 FPGA(40), 및 상기 제1, 제2 전원부 및 μ-Com(50)간의 인터페이싱을 통해 상기 감지되어진 수직 혹은 수평 편향 코일의 자계 불균형 여부를 판정하며 이를 3차원 데이터 처리하거나 분석하기 위한 데이터 처리 및 분석 시스템(60)으로 구성되어 진다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 편향 요크의 자계 측정장치의 동작을 간략히 살펴보면, 검사하고자 하는 편향 요크(수평/수직 편향코일과 세퍼레이터가 결합된 상태)를 첨부한 도 4의 네크측에서 스크린측으로 확장되는 나팔관 형상 지그(10)에 안착한 후 참조번호 60으로 지칭되는 데이터 처리 및 분석 시스템(60)을 구동시킨다.

따라서, 상기 데이터 처리 및 분석 시스템(60)은 수평측 혹은 수직측 자계 측정을 위하여 전원부(22, 32)에서 구동 전원이 발생되도록 하며, 수평측만을 먼저 살펴보면, 제 1전원부(22)에서 발생되는 전원을 입력받은 제 1매트릭 스위치(21)는 기설정되어 있는 스위칭 신호를 발생시켜 수평 특성분석 센서 메트릭스(20)로 하여금 첨부한 도 4에 도시되어 있는 센서(11~13)들 중 수평 편향코일에 의해 발생되는 자계를 검출하기 위한 센서들을 구동시키게 된다.

상기 수평 특성분석 센서 메트릭스(20)에서 감지되는 자계 감지신호는 참조번호 미부여된 AMP를 통해 증폭되어진 후 FPGA(40)에서 발생되는 동기화 신호에 의해 제 1 AD변환기(23)에서 디지털신호로 변환되어진 후 참조번호 50으로 지칭되는 μ-Com에 인가되어진다.

상술한 수평측과 마찬가지로 수칙측 역시 동일하게 동작하므로 상세한 설명은 생략한다.

따라서, 상기 μ-Com(50)에서 1차 가공되어진 자계 감지 데이터들은 데이터 처리 및 분석 시스템(60)으로 취합되어진 후 편향요크의 화면특성을 3차원 적으로 평가하며 그에 따른 데이터를 처리하게 된다.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 편향 요크의 자계 측정장치을 제공하면 실시간 DY 전수 검사 가능하므로 제조시 CRT를 이용한 별도의 화면특성 검토 공정 제거함으로써 제조공정을 단순화하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

Claims (2)

1. 네크측에서 스크린측으로 확장되는 나팔관 형상의 지그 내측 공간상에 구비되는 복수의 자계 감지센서와;

   제어신호에 따라 전원을 발생시키는 제 1, 제 2전원부와;

   상기 제 1전원부와 제 2전원부에 각각 일대일로 매칭되어 있으며 전원이 입력되는 경우 기설정되어 있는 스위칭 신호를 발생시키는 제 1, 제 2매트릭 스위치와;

   상기 제 2매트릭 스위치에서 인가되는 스위칭 신호에 따라 상기 자계 감지센서들 중 수평 편향코일에 의해 발생되는 자계를 검출하기 위한 센서들을 구동하는 수평 특성분석 센서 메트릭스와;

   상기 제 2매트릭 스위치에서 인가되는 스위칭 신호에 따라 상기 자계 감지센서들 중 수직 편향코일에 의해 발생되는 자계를 검출하기 위한 센서들을 구동하는 수직 특성분석 센서 메트릭스와;

   상기 수평 특성분석 센서 메트릭스에서 감지되는 자계 감지신호를 디지털신호로 변환하는 제 1 AD변환기와;

   상기 수직 특성분석 센서 메트릭스에서 감지되는 자계 감지신호를 디지털신호로 변환하는 제 2 AD변환기; 및

   상기 제 1 AD변환기 혹은 제 2 AD변환기에서 출력되는 디지털 데이터를 입력받아 수직 혹은 수평 편향 코일의 자계 불균형 여부를 판정하며 이를 3차원적으로 데이터 처리 및 분석하기 위한 데이터 처리 및 분석 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 편향 요크의 자계 측정 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 자계 감지센서는 홀센서를 사용하는 것을 특징으로 하는 편향 요크의 자계 측정장치.