KR100487868B1 - 컬러음극선관용 편향장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 편향장치는 좌우에 한 쌍의 수직편향코일 및 상하에 한 쌍의 수평편향코일을 포함하며, 수직편향코일은 자기융착형 권선방식으로 권선되어 있고, 좌우 수직편향코일은 각각 적어도 2번 이상의 중간 탭(tab)을 형성한 적어도 2개의 보조 수직편향코일들을 포함하며, 좌우 수직편향코일은 각각 권선 출발지점과 끝나는 지점을 적어도 3개 이상 구비하고 있으며, 좌우 수직편향코일은 각각 권선 출발지점과 권선 출발지점 또는 끝나는 지점과 끝나는 지점을 서로 연결하여 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 자기융착형 수직편향코일에서 주 수직편향코일과 보조 수직편향코일을 경제적으로 형성할 수 있는 효과가 있다.

Description

컬러음극선관용 편향장치{A Deflection Device For The Color Cathode Ray Tube}

본 발명은 칼라 음극선관의 편향장치에 관한 것으로, 특히 자기융착형 수직편향코일에 보조 수직편향코일을 형성하여 미스컨버젼스인 "센터빔 집중도(이하 'CCV'라 칭함)반전"을 개선하는 것에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 컬러음극선관의 개략적인 구성을 나타낸 단면도이다. 컬러음극선관은 전방 내면에 적색, 녹색, 청색의 형광체가 도포된 스크린(1), 색선별 기능을 갖도록 상기 스크린(1) 일정 간격을 두고 배치된 새도우마스크(2), 후방에는 관형상의 네크부 내부에 장착된 전자총(4), 외부에는 전자총에서 방사되는 전자빔을 수평 방향 또는 수직 방향으로 편향시키는 편향요크(3)가 결합되어 있다.

상기 편향요크(3)는 도 1과 같이 컬러음극선관 내부에 있는 전자총(4)으로부터 방사된 전자빔을 수평방향으로 편향시키는 수평편향코일(31) 및 전자빔을 수직방향으로 편향시키는 수직편향코일(33), 상기 수평편향코일과 수직편향코일에서 발생된 자기력의 손실을 줄여주어 자기 효율을 높이기 위해 사용되는 원추형 페라이트 코아(34), 상기 수평편향코일(31)과 수직편향코일(33) 및 페라이트 코아(34)를 정해진 위치에 고정시켜 주며 상기 수평편향코일(31)과 수직편향코일(33) 사이의 절연시키기 위한 홀더(32) 등의 주요부품으로 구성되어 있다. 부가적으로 편형요크(3) 및 컬러음극선관의 제조오차로 인한 미스컨버젼스를 보정하기 위해 도 2에 나타낸 바와 같이 'ㄷ'자형 철편을 3∼4장 적층한 다음 상기 철편을 감싸는 보빈(206)을 설치하고 각 보빈에 보정코일을 권선한 컨버젼스 요크(35)를 상하 대칭으로 설치하고, 1쌍의 링 형상의 영구자석(36)을 도 1과 같이 편향요크(3)의 네크부에 부착하여 사용하고 있다.

특히, 수직편향코일(33)의 경우 도 3과 같이 페라이트 코아 내면에 홈을 형성하고 이 홈에 수직편향코일(33)을 권선하는 방식인 슬리트(slit) 방식이 적용되고 있다. 또한, 슬리트 방식은 2차 수직편향코일을 먼저 권선한 후 1차 수직편향코일을 권선하는 방식으로 형성된다. 2차 수직편향코일의 경우 창부는 1차 수직편향코일의 권선방향과 서로 반대 방향으로 권선하고, 성형부의 경우 같은 방향으로 권선하여 형성된다. 또한, 2차 수직편향코일은 서로 직렬로 연결되어 있고, 2차 수직편향코일의 사이에는 서로 반대방향으로 병렬 연결된 2개 다이오드가 직렬로 접속된다. 2차 수직편향코일에는 병렬로 적어도 1개 이상의 저항이 병렬로 접속되어 있다.

이하, 종래의 편향요크에 대한 동작을 설명하면 다음과 같다.

종래 편향요크(3)는 수평편향코일(31)에 일반적으로 15.75KHz 또는 그 이상의 주파수를 가지는 전류를 흘려주고 이에 따라 발생하는 자계를 이용하여 음극선관 내부의 전자빔을 수평방향으로 편향시키며, 수직편향코일(33)에 보통 60Hz의 주파수를 갖는 전류를 흘려주어 이에 따라 발생하는 자계를 이용하여 수직방향으로 전자빔을 편향시킨다.

그리고, 수평편향코일(31) 및 수직편향코일(33)에 의한 비균일 자계를 이용하여 세 전자빔이 별도의 부가장치나 부가회로 없이 화면에 컨버젼스를 이루도록 하는 셀프 컨버젼스 형태의 편향요크(3)가 주로 개발되고 있다. 즉, 수평편향코일(31) 및 수직편향코일(33)의 권선 분포를 조정해서 각 부위별(개구부, 중간부, 네크부)로 바렐 또는 핀쿠션형 자계로 만들어 3개의 전자빔이 위치에 따라서 각각 다른 편향력을 경험하게 해주어 전자빔의 출발지점에서부터 도착지점인 스크린(1)까지의 각자 다른 거리에서 동일한 지점으로 모아질 수 있도록 해준다.

또한, 수평편향코일(31) 및 수직편향코일(33)에 전류를 흘려주어 자계를 만들어 주는 경우 수평편향코일(31) 및 수직편향코일(33)에 의한 자계만으로는 전자빔을 화면의 전면에 편향시키기 어려워 고투자율의 페라이트 코아(34)를 사용하여 자계의 귀환경로 상에서 손실을 최소화함으로써 자계의 효율을 높여 자기력을 증대시키고 있다.

또한, 상기 수평편향코일(31) 및 수직편향코일(33)만으로는 라스터 디스토션과 컨버젼스 특성을 동시에 만족하기 힘들다. 따라서, 네크부에 도 2와 같은 컨버젼스 요크(35)를 설치하는데 이 컨버젼스 요크는 상하 대칭으로 'ㄷ'자형 철편(201)을 설치하고 상기 철편의 각 다리에 코일(202∼205)을 감아 도 7 및 도 8과 같이 4극, 2극 자계를 형성시켜 도 9 및 도 10과 같은 화면의 미스컨버젼스를 보정하고 있다.

그러나, 스크린(1)이 평면화, 대형화, 고정세화 되면서 도 11과 같이 2, 4, 8, 10시 방향(화면의 코너)에는 미스컨버젼스가 발생하지 않지만, 2시와 3시 사이, 3시와 4시 사이, 8시와 9시 사이, 9시와 10시 사이인 .5지점의 수직방향 미스컨버젼스가 발생하는 일명 ".5 CCV 반전"의 미스컨버젼스가 발생한다. 이를 보정하기 위해 아래와 같은 방식을 적용하고 있다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 2차 수직편향코일(41,42) 사이에는 방향을 서로 다르게 하여 병렬로 연결한 2개의 다이오드(D1,D2)가 직렬로 연결되어 있다. 이때, 수직편향전류가 양의 값일 경우, 도 11과 같이 화면의 중앙에서 .5지점에서는 다이오드 D1의 순방향 전압 이하로 되어, 다이오드 D1이 오프(OFF)되어 2차 수직편향코일로 수직편향전류가 흐르지 않고, 저항(R5,R6)으로 수직편향전류가 흐른다. 이때, .5 이상이 되면, 다이오드D1의 순방향 전압 이상으로 다이오드 D1이 온(ON)되어 2차 수직편향코일과 저항(R5,R6)으로 수직편향전류가 분배되어 흐른다. 수직편향전류가 음의 값일 경우 위와 동일한 원리로 동작하게 된다.

도 6은 수직편향코일의 단면적을 나타낸 도이다. 수직편향전류가 양의 값일 경우, 1차 수직편향코일은 도 6과 같이 12시 방향에는 전류가 편향요크 네크부 측 방향으로 들어가고, 6시 방향의 경우 스크린측 방향으로 나오도록 결선하여 전자빔을 수직방향으로 편향시킨다. 2차 수직편향코일은 창부와 성형부로 이루어지는데, 창부는 1차 수직편향코일을 권선하는 방향과 반대로 권선하고, 성형부는 동일한 방향으로 권선하여 인덕턴스가 거의 증가되지 않는다.

수직편향코일의 1사분면의 경우, 성형부는 1차수직편향코일과 동일한 방향으로 권선하여 수직편향전류가 편향요크 네크부 측으로 들어가서 자계 B1이 형성되고, 창부는 1차수직편향코일과 반대 방향으로 권선하여 수직편향전류가 편향요크 스크린 측으로 나오므로 자계 B2가 형성된다. 이는 자계 B1과 자계 B2는 동일한 방향이 되는 핀(Pin) 형상의 자계가 형성됨을 알 수 있다.

즉, 2차 수직편향코일은 화면 중앙에서 .5 지점까지는 수직편향전류가 흐르지 않아 2차 수직편향코일에 의한 자계가 형성되지 않고, .5 지점 이상인 경우 다이오드가 동작되어 2차 수직편향코일로 수직편향전류가 일부 흘러 핀 자계가 형성됨을 알 수 있다. 이는 화면의 2시, 4시 지점에서 동일한 수직편향자계인 경우 도 5와 같은 보정회로를 구현함으로써 .5 지점에서는 오히려 바렐 자계를 구현할 수 있어 도 11과 같은 화면의 미스컨버젼스를 보정할 수 있다.

지금까지 설명한 종래 편향요크의 수직편향코일은 슬리트(slit) 방식으로 권선하기 때문에 페라이트 코아 내면에 권선 홈을 구비하고, 상기 홈을 따라 수직편향코일을 권선함으로써 다수의 수직편향코일을 구현하는 것이 가능하다. 그러나, 2차 수직편향코일을 권선한 후 상기 코일 위에 1차 수직편향코일을 권선함으로써 수직편향코일을 권선할 때 2회 권선해야 하기 때문에 생산성이 저하되고, 페라이트 코아 내면에 권선홈을 구비해야 하기 때문에 페라이트 코아의 제조비용이 상승하는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상술한 문제들을 해결하기 위한 것으로, .5 CCV 반전 미스컨버젼스를 보정하는데 있어서 자기 융착 권선 방식에서의 주 수직편향코일과 보조 수직편향코일을 구현하여, 편향요크 제조에 대한 생산성 향상 및 페라이트 코아에 대한 제조비용 감소를 이룰 수 있는 컬러음극선관용 편향요크를 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 해결 수단은, 내면에 스크린이 형성된 패널, 패널에 부착되는 펀넬, 3개의 전자빔을 스크린을 향해 방출하여 집속 및 가속하는 전자총, 및 상기 전자총으로부터 방출된 전자빔을 수직 및 수평으로 편향시키는 편향장치를 포함하는 컬러음극선관에 있어서, 상기 편향장치는 좌우에 한 쌍의 수직편향코일 및 상하에 한 쌍의 수평편향코일을 포함하며, 상기 수직편향코일은 자기융착형 권선방식으로 권선되어 있고, 좌우 수직편향코일은 각각 적어도 2번 이상의 중간 탭(tab)을 형성한 적어도 2개의 보조 수직편향코일들을 포함하며, 상기 좌우 수직편향코일은 각각 권선 출발지점과 끝나는 지점을 적어도 3개 이상 구비하고 있으며, 상기 좌우 수직편향코일은 각각 권선 출발지점과 권선 출발지점 또는 끝나는 지점과 끝나는 지점을 서로 연결하여 구성한 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 수직편향코일의 네크부 또는 개구부에 각각 적어도 1번 이상의 중간 탭을 형성한 것이 좋다.

또한, 상기 좌측 수직 편향코일의 2개 이상 보조 수직편향 코일의 권선 출발지점과 권선 출발지점 또는 권선 끝나는 지점과 권선 끝나는 지점을 직렬 연결하고, 상기 우측 수직 편향코일의 2개 이상 보조 수직편향 코일의 권선 출발지점과 권선 출발지점 또는 권선 끝나는 지점과 권선 끝나는 지점을 직렬 연결하고, 상기 편향좌측의 보조 수직편향코일과 우측의 보조 수직편향코일 사이에 병렬로 연결된 순방향 다이오드와 역방향 다이오드가 연결되며, 상기 좌측의 다른 보조 수직편향코일과 우측의 다른 보조 수직편향코일 사이에 적어도 1개 이상의 저항이 연결되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 자기융착 권선 방식의 수직편향코일을 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 13은 자기융착 권선 방식의 수직편향코일에서 2번의 중간 탭(tab)을 구현한 것을 나타낸 도로서, 수직편향코일은 창부(143,146: 점선)에서부터 수직편향코일을 권선한 후 중간 탭을 실시하고, 다시 중간부(굵은 실선)에서 권선한 후 중간 탭을 실시하고, 성형부(144,145:실선)에서 다시 권선한다. 이와 같이 수직편향코일에 2번 중간 탭을 실시하여 주 수직편향코일인 중간부와 보조 수직편향코일인 창부(143,146) 및 성형부(144,145)를 형성한다. 중간부는 주 수직편향코일(141,142)로서 총 권선수의 60% 이상을 차지하도록 구성한다. 여기서 주 수직편향코일인 중간부는 슬리트 방식의 1차 수직편향코일에 대응하고, 보조 수직편향코일인 창부와 성형부는 슬피트 방식의 2차 수직편향코일에서의 창부와 성형부에 대응한다.

일반적으로, 좌우 수직편향코일은 서로 직렬로 연결되며, 도 15와 같이 직렬 연결시 좌측의 주 수직편향코일의 권선이 끝나는 지점(F)에서 수직편향전류가 인가되면, 좌측의 주 수직편향코일(141) 출발지점(S)과 우측의 주 수직편향코일(142)의 출발지점(S)을 직렬 접속하고, 우측의 주 수직편향코일(142)의 끝나는 지점(F)이 보조 수직편향 코일과 연결되도록 한다. 이 때에, 보조 수직편향 코일의 경우 주 수직편향코일과 동일한 방법으로, 성형부(144,145)는 좌측의 보조 수직편향코일의 출발지점(S)과 우측의 보조 수직편향코일의 출발지점(S)이 서로 직렬 접속되며, 창부(143,146)는 주 수직편향코일(141,142)과 반대로 결선되며, 창부 보조 수직편향코일과 성형부 보조 수직편향코일을 직렬로 연결하여 보조 수직편향코일로 사용한다. 또한, 보조 수직편향코일의 경우는 서로 방향이 다른 2개의 다이오드(D3,D4)를 병렬 연결한 것을 직렬로 접속하고, 직렬로 연결된 보조 수직편향코일과 병렬 다이오드(D3,D4)는 적어도 1개 이상의 저항(R7,R8)과 병렬 연결되어 구성된다.

이하 본 발명에 따른 편향 장치의 동작 원리를 살펴보면 다음과 같다.

종래에는 도 11에 나타난 바와 같은 .5CC반전이라는 화면의 미스컨버젼스를 보정하기 위해 수직편향코일에 슬리트(slit type)방식의 권선을 적용한 반면, 본 발명은 .5CC반전이라는 화면의 미스컨버젼스를 보정하기 위해 수직편향코일에 자기 융착 권선 방식을 적용하고, 도 13과 같이 중간 탭을 2번 이상 실시한다. 수직편향코일에 2번의 중간 탭을 적용할 경우, 즉 수직편향코일을 일부 권선하다가 중간 탭을 실시하고 다시 일부 권선 후 다시 중간 탭을 실시한 후 다시 권선하면 3개의 수직편향코일이 존재한다

여기서, 주 수직편향코일인 중간부와 보조 수직편향코일인 창부(143,146) 및 성형부(144,145)가 형성되게 되는데, 주 수직편향코일인 중간부는 전자빔을 수직방향으로 편향시키고, 보조 수직편향코일인 창부(143,146) 및 성형부(144,145)는 중간부에 의해 수직방향으로 편향되는 전자빔을 보정하게 된다.

보조 수직 편향코일인 창부(143, 146)와 성형부(144, 145)를 보정회로에 접속할 때, 보조 수직편향코일의 성형부(144, 145)는 주 수직편향코일(141, 142)과 동일 방향으로 직렬 접속하고, 보조 수직편향코일의 창부(143, 146)는 주 수직편향코일(141, 142)과 반대 방향으로 직렬 접속한다.

결과적으로, 성형부(144, 145)의 보조 수직편향코일의 경우 주 수직편향코일(141, 142)과 동일한 방향의 자계를 구현할 수 있고, 창부(143, 146)의 보조 수직편향코일의 경우 주 수직편향코일(141, 142)의 자계와 반대 방향의 자계를 구현할 수 있다.

주 수직편향코일(141, 142)의 경우 종래와 동일하게 직렬로 결선하고 보조 수직편향코일의 경우 위와 같이 창부(143, 146) 및 성형부(144, 145)를 직렬 연결한 후, 방향이 다른 병렬 연결된 다이오드(D3,D4)와 직렬로 연결하고, 수직편향코일 및 병렬 다이오드(D3,D4)와 병렬로 적어도 하나 이상의 저항(R7,R8)을 접속한다.

따라서, 수직편향전류가 양의 값일 경우 도 11과 같이 화면중앙에서 .5지점까지는 다이오드(D3)의 순방향 전압 이상이 되지 않아, 다이오드(D3)가 오프(OFF)되어 도 12와 같이 화면의 중앙에서 .5지점에서는 다이오드 D3의 순방향 전압 이하가 되어 다이오드가 오프(OFF)가 되어 2차 수직편향코일로 수직편향전류가 흐르지 않으며, 저항(R7, R8)으로 수직편향전류가 흐르며, .5지점 이상이 되면, 다이오드(D3)의 순방향 전압 이상이 되면 다이오드가 온(ON) 되어 2차 수직편향코일과 저항(R7, R8)으로 수직 편향 전류가 분배되어 흐르게 된다.

또한, 수직편향전류가 음의 값일 경우 위와 동일한 원리로 동작하게 된다. 도14는 수직편향코일의 단면적을 도시한 도이다. 수직편향전류가 양의 값일 경우 주 수직편향코일의 경우 도 14와 같이 12시 방향에는 전류가 편향요크 네크측 방향으로 들어가고 6시 방향의 경우 스크린 측으로 나오도록 결선하여 전자빔을 수직 방향으로 편향시킨다. 2차 수직편향코일의 경우 창부(143, 146)는 주 수직편향코일이 자계 방향과 반대 방향으로 자계를 구현하고, 성형부(144, 145)는 동일한 방향으로 자계를 구현한다. 그러므로, 이때 인덕턴스(inductance)는 거의 증가되지 않는다.

수직편향코일의 1사분면의 경우에 성형부(144, 145)는 1차 수직편향코일과 동일한 방향으로 권선하여 수직편향전류가 편향요크 네크부 측으로 전류가 들어가서 B3의 자계가 형성되고, 창부(143, 146)는 주 수직편향코일이 권선한 방향과 반대 방향으로 접속하므로 스크린 측으로 전류가 나오므로 B4의 자계가 향성된다. 이는 자계 B3과 자계 B4는 동일한 방향이 되는 핀(Pin)형상의 자계가 형성됨을 알 수 있다. 즉, 보조 수직편향코일은 화면 중앙에서 .5지점까지는 수직편향전류가 흐르지 않아 보조 수직편향코일에 의한 자계가 형성되지 않고, .5지점 이상인 경우 다이오드가 동작되어 보조수직편향코일로 수직편향전류가 일부 흘러 핀 자계가 형성됨을 알 수 있다. 이는 화면의 2시, 4시 지점에서 동일한 수직편향자계인 경우 도 15와 같은 보정회로를 구현함으로서 .5지점에서는 오히려 바렐 자계를 구현할 수 있어 도 11과 같은 화면의 미스컨버젼스를 보정할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면, 자기 융착 권선 방식에서 주 수직편향코일과 보조 수직 편향코일을 구현함으로써 종래와 같이 2차 수직편향코일 위에 1차 수직편향코일을 권선함으로써 발생하는 생산성 저하를 개선할 수 있다.

또한, 종래에는 슬리트(slit) 권선 방식을 적용함에 따라 페라이트 코아 내면에는 홈을 형성해야 하나, 본 발명은 자기 융착 권선 방식을 적용함에 따라 페라이트 코아 내면에 홈이 없는 페라이트 코아를 사용함으로써 재료비를 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 컬러음극선관의 구조를 나타내는 개략도,

도 2는 일반적인 컨버젼스 요크를 나타낸 도,

도 3은 종래 슬릿 타입의 페라이트 코아 구조를 나타낸 도,

도 4는 2차 수직편향코일 위에 1차 수직편향코일을 권선하는 종래 편향장치를 나타내는 도,

도 5는 종래 미스컨버젼스 보정을 위한 수직 편향코일의 동작원리를 나타낸 회로도,

도 6은 종래 수직편향코일의 단면도,

도 7은 종래의 4극 컨버젼스 요크를 나타낸 도,

도 8은 종래의 2극 컨버젼스 요크를 나타낸 도,

도 9 내지 도11은 각각 화면의 미스컨버젼스를 나타낸 도들,

도 12는 수직편향전류와 다이오드에 흐르는 전류 파형도,

도 13은 본 발명에 따른 자기융착형 권선방식을 나타낸 도,

도 14는 본 발명에 따른 수직편향장치의 단면도, 및

도 15는 본 발명에 따른 수직편향코일의 동작원리를 나타낸 회로도이다.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1: 스크린 2: 새도우마스크

3: 편향요크 4: 전자총

31: 수평편향코일 32: 홀더

331, 332: 2차 수직편향코일 34: 페라이트 코아

35: 컨버젼스 요크 36: CPM

41, 42: 1차 수직편향코일

Claims (6)

1. 한 쌍의 수직편향코일 및 한 쌍의 수평편향코일을 포함하며, 상기 수직편향코일은 자기융착형 권선방식으로 권선되고, 적어도 2번 이상의 중간 탭(tab)을 실시하여 적어도 2개의 보조 수직편향코일들을 형성시키며, 권선 출발지점과 끝나는 지점을 적어도 각각 3개 이상 구비하는 컬러음극선관용 편향장치에 있어서,

   상기 수직편향코일은, 전자빔을 수직방향으로 편향시키는 적어도 1개의 주 수직편향코일과 상기 수직방향으로 편향되는 전자빔을 보정하는 2개 이상의 보조 수직편향코일들을 포함하며,

   상기 수직 편향코일의 2개 이상 보조 수직편향 코일의 권선 출발지점과 권선 출발지점 또는 권선 끝나는 지점과 권선끝나는 지점을 직렬 연결하고, 좌측의 보조 수직편향코일과 우측의 보조 수직편향코일 사이에 병렬로 연결된 순방향다이오드와 역방향 다이오드가 연결되며, 좌측의 다른 보조 수직편향코일과 우측의 다른 보조 수직편향코일 사이에 적어도 1개 이상의 저항을 연결하되,

   상기 보조 수직편향코일은 상기 주 수직편향코일과 전류방향을 다르게 하여 서로 반대 방향의 자계를 형성하도록 하는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관용 편향장치.
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