KR100510902B1 - 음극선관용편향요크의컨버젼스요크구조및제어장치 - Google Patents

음극선관용편향요크의컨버젼스요크구조및제어장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 음극선관용 편향요크의 컨버젼스 요크 구조 및 제어장치에 관한 것으로서, 특히 전자빔의 미스얼라인먼트를 보정하기 위해 컨버젼스 요크의 구조를 변경하여 영구자석의 역할을 대신하도록 함으로써 부품수 및 제조원가를 절감하고, 여러 형태의 미스컨버젼스에 다양하게 적용할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
이를 위해 본 발명은 전자총의 제조오차에 의한 전자빔의 미스얼라인먼트를 보정하기 위해 컨버젼스 요크의 가운데 다리부분에 스크린 중앙의 X축 좌, 우 끝단에서 수직방향으로 발생하는 미스컨버젼스 보정용 코일을 감고, 상기 스크린 중앙의 X축 좌, 우 끝단에서 수직방향으로 발생하는 미스컨버젼스 보정용 코일에 자계가 형성되도록 이를 제어하는 제어장치를 구비한 것이다.

Description

음극선관용 편향요크의 컨버젼스 요크 구조 및 제어장치
본 발명은 음극선관용 평향요크의 컨버젼스 요크에 관한 것으로서, 특히 전자빔의 미스얼라인먼트를 보정하기 위해 컨버젼스 요크의 구조를 변경하여 영구자석의 역할을 대신하도록 함으로써 부품수 및 제조원가를 절감하고, 여러 형태의 미스컨버젼스에 다양하게 적용할 수 있도록 한 음극선관용 편향요크의 컨버젼스 요크 구조 및 제어장치에 관한 것이다.
종래 음극선관은 도 1 에 도시된 바와 같이, 내측면에 R, G, B의 형광막(1)이 도포되어 있는 판넬(2)과, 상기 판넬(2)의 후단에 융착되어진 펀넬(3)과, 상기 펀넬(3)의 넥크부(4)에 봉입되는 전자총(5)과, 상기 전자총(5)으로부터 방사된 전자빔이(6) 형광막(1)의 전체면을 타격시킬 수 있도록 전자빔(6)을 수평 또는 수직으로 편향시키는 편향요크(7)와, 상기 편향요크(7)에 의해 편향된 전자빔(6)이 선택적으로 통과하여 색선별이 이루어 지도록 다수의 개공이 형성된 섀도우마스크(8)로 구성하였다.
상기 편향요크(7)는 전자총(5)으로부터 방사된 전자빔(6)을 수평방향으로 편향시키는 수평편향코일(9)과, 상기 전자빔(6)을 수직방향으로 편향시키는 수직편향코일(10)과, 상기 수평편향코일(9) 및 수직편향코일(10)로부터 발생된 자기력의 손실을 줄여 자기효율을 높이기 위한 원추형의 페라이트 코아(11)와, 상기 수평편향코일(9), 수직편향코일(10) 및 페라이트 코아(11)를 정해진 위치에 고정시켜주며 수평편향코일(9)과 수직편향코일(10) 사이의 절연체 역할을 하는 홀더(12)로 구성하였다.
그리고, 상기 편향요크(7)의 네크부에는 음극선관의 제조오차로 인한 미스컨버젼스를 보정하기 위하여 컨버젼스 요크(13) 및 한 쌍의 XBV 미스컨버젼스 보정용 마그네트(14)(14')를 부착하여 사용하였다.
상기 컨버젼스 요크(13)는 도 2 와 같이, 보통 좌우 대칭으로 한 쌍의 "E"자형 철편(이하 철편)(15)(15')을 설치하고, 상기 철편(15)(15')의 각 다리에 코일(16)(17)(18)(19)(20)(21)을 감아 6극 자계를 발생시키는 구조와 상기 철편(15)(15')의 다리 바깥쪽 부분에 코일(22)(23)(24)(25)을 감아 4극 자계를 발생시키는 구조로 형성되어 있다.
이와 같이 구성괸 종래의 음극선관에 전원이 인가되면 전자총(5)으로부터 전자빔(6)이 방사되고, 상기 전자빔(6)은 편향요크(7)에 의해 수평 또는 수직으로 편향되는데, 상기 편향요크(7)의 수평편향코일(9)은 일반적으로 15.75KHz 또는 그 이상의 주파수를 갖는 전류를 흘려주게 되고, 이에 따라 발생하는 자계를 이용해서 음극선관 내부의 전자빔(6)을 수평방향으로 편향시켜주며, 수직편향코일(10)은 보통 60Hz의 주파수를 갖는 전류를 흘려주게 되고, 이에 따라 발생하는 자계를 이용해서 수직방향으로 전자빔(6)을 편향시켜주게 된다.
그리고, 상기 수평 및 수직편향코일(9)(10)에 의한 비균일 자계를 이용해서 세 개의 전자빔(6R)(6G)(6B)이 별도의 부가회로 및 부가장치를 이용하지 않은 상태에서도 화면상에 컨버젼스를 이루게 해주는 셀프컨버젼스 형태의 편향요크(7)가 주로 개발되어 왔는데, 이는 수평 및 수직편향코일(9)(10)의 권선분포를 조정해서 각 부위별로 바렐 혹은 핀-쿠션형 자계로 만들어 주어 세 개의 전자빔(6R)(6G)(6B)이 위치에 따라서 각각 다른 편향력을 갖게 함으로써 출발지점으로부터 도착지점인 화면까지 각각 다른 거리의 전자빔들(6R)(6G)(6B)이 동일한 지점으로 모아질 수 있도록 해주고 있다.
또한, 수평 및 수직편향코일(9)(10)에 전류를 흘려주어 자계를 만드는 경우에는 수평 및 수직편향코일(9)(10)에 의한 자계만으로는 전자빔(6)을 화면의 전면에 편향시키기 어렵기 때문에 고투자율의 페라이트 코아(11)를 사용하여 자계의 귀환경로상 손실을 최소화 함으로써 자계의 효율을 높여 자기력을 증대시키고 있다.
또한, 화면이 평면화, 대형화, 고정세화되면서 상기 수평 및 수직편향코일(9)(10)만으로는 라스터 디스토션(raster distortion)과 컨버젼스 특성을 동시에 만족시킬 수가 없어 편향요크(7)의 넥크부에 도 2 와 같은 컨버젼스 요크(13) 즉, 한쌍의 "E"자형 철편(15)(15')을 좌우대칭으로 설치하고, 이 철편(15)(15')의 각 다리에 코일(16)(17)(18)(19)(20)(21)을 감아 6극 자계를 형성시키며, 상기 철편(15)(15')의 바깥 다리부분에 코일(22)(23)(24)(25)을 감아 4극 자계를 형성시켜 컨버젼스 특성을 만족시키고 있다.
또한, 음극선관의 넥크부(4)에 전자총(5)이 삽입될 때 적, 녹, 청 삼색 전자빔(6R)(6G)(6B)의 미스얼라인먼트(misalignment)가 발생되어 도 5 의 (가) 및 (나)에서의 실선원과 같이 되고, 이로 인해 도 4 의 (가) 및 (나)와 같이 스크린 중앙의 X축 좌, 우 끝단에서 수직방향으로 미스컨버젼스(XBV: X axis Bending Vertical Misconvergence)가 발생하게 된다.
이하, 상기 스크린 중앙의 X축 좌, 우 끝단에서 수직방향으로 발생하는 미스컨버젼스(XBV: X axis Bending Vertical Misconvergence)를 XBV 미스컨버젼스라 한다. 이와 같은 XBV 미스컨버젼스를 보정하기 위하여 도 3 과 같은 한 쌍의 XBV 미스컨버젼스 보정용 마그네트(14)(14')를 편향요크(7)의 넥크부에 설치하여 도 5 의 (가) 및 (나)의 화살표와 같은 자기장을 생성시키는 방법으로 미스컨버젼스를 보정하고 있다.
그러나 이러한 종래 음극선관은 화면이 대형화, 평면화, 고정세화되면서 상기와 같은 많은 부가부품들을 요구하게 됨에 따라 편향요크의 크기가 커지고, 홀더의 형상이 복잡해지며, 부품수의 증가로 인해 제조원가가 증가하게 되었고, 3색 빔의 미스얼라인먼트로 인한 미스컨버젼스를 보정하기 위한 XBV 미스컨버젼스 보정용 마그네트는 그 자계가 항상 일정하므로 전자빔의 미스컨버젼스를 보정하는데 한계가 있어 이를 다양하게 적용할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 컨버젼스 요크의 가운데 다리부분에 XBV 미스컨버젼스 보정요 코일을 감고, 상기 XBV 미스컨버젼스 보정용 코일에 수평편향전류를 인가하여 종래 XBV 미스컨버젼스 보정용 마그네트의 역할을 대신하도록 함으로써 XBV 미스컨버젼스 보정용 마그네트를 제거하여 부품수 및 제조원가를 절감하고, 다양한 형태의 미스컨버젼스에 적용 가능하게 하는데 그 목적이 있다.
이하, 본 발명을 첨부한 도명에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 6 은 본 발명에 의한 음극선관용 편향요크의 컨버젼스 요크 구성도로서, 편향요크(도면상에 미도시)의 넥크부에 좌우 대칭으로 한 쌍의 "E"자형 철편(101)(101')(이하 철편)을 설치하고, 상기 철편(101)(101')의 각 다리에 코일(102)(103)(104)(105)(106)(107)을 감아 6극 자계를 발생시키는 구조와 상기 철편(101)(101')의 다리 바깥쪽 부분에 코일(108)(109)(110)(111)을 감아 4극 자계를 발생시키는 구조로 형성된다.
또한, 상기 철편(101)(101')의 가운데 다리부분에는 전자총(도면상에 미도시)의 삽입시 3색 전자빔(112R)(112G)(112B)의 미스얼라인먼트에 의한 미스컨버젼스를 보정하기 위해 XBV 미스컨버젼스 보정용 코일(113)(113')을 감고, 상기 XBV 미스컨버젼스 보정용 코일(113)(113')에 수평편향전류(114)를 인가시켜 종래 XBV 미스컨버젼스 보정용 마그네크(14)(14')의 역할을 대신하도록 한다.
그리고, 상기 XBV 미스컨버젼스 보정용 코일(113)(113')을 제어하기 위한 제어장치는 도 7과 같이, 상기 XBV 미스컨버젼스 보정용 코일(113)(113')에 인가되는 전류원인 수평편향전류(114)와, 상기 수평편향전류(114)를 전파정류시키는 제 1 ∼ 4다이오드(115)(116)(117)(118) 및 제 5 ∼ 8 다이오드(119)(120)(121)(122)와, 전자총의 삽입시 발생하는 전자빔(112)의 미스얼라인먼트 회전각에 따라(+ 또는 -) 이에 대응하도록 상기 수평편향전류(114)의 방향을 선택적으로 조절하는데 제 1 스위치(123) 및 스위치(124)와, 상기 XBV 미스컨버젼스 보정용 코일(113)(113')에 인가되는 전류량을 조절하기 위한 가변저항기로 구성된다.
상기 가변저항기는 한 쌍의 XBV 미스컨버젼스 보정용 코일(113)(113') 전체에 흐르는 전류량을 조절하기 위한 제 1 가변저항기(125)와, 상기 한 쌍의 XBV 미스컨버젼스 보정용 코일(113)(113')의 사이에 설치되어 각각의 XBV 미스컨버젼스 보저용 코일(113)(113')에 서로 다른 전류가 흐르도록 하는 제 2 가변저항기(126)로 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 전자총의 삽입시 오차로 인해 3색 전자빔(112R)(112G)(112B)의 미스얼라인먼트가 발생하고, 이로 인해 도 4 의 (가) 및 (나)와 같은 미스컨버젼스가 발생하게 되고, 이러한 미스컨버젼스는 음극선관의 색순도에 악영향을 미치게 된다.
이와 같은 미스컨버젼스의 원인이 되는 3색 전자빔(112R)(112G)(112B)의 미스얼라인먼트를 보정하기 위해 본 발명에서는 컨버젼스 요크의 가운데 다리부분에 좌,우 대칭으로 XBV 미스컨버젼스 보정용 코일(113)(113')을 감고, 이 XBV 미스컨버젼스 보정용 코일(113)(113')에 수평편향전류(1140를 흘려 주게 된다.
이를 위한 제어장치의 동작을 도 6 내지 도 9를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 7 과 같이, 수평편향전류(114)를 수평편향코일(9a)(9b)에 흘려주어 전자빔(112)을 수평방향으로 편향시킨 다음 이 수평편향전류(114)를 스위치(123)(124)의 선택에 따라 제 1∼4다이오드(115)(116)(117)(118) 또는 제 5∼8다이오드(119)(120)(121)(122)로 흘려주어 전파정류시킨 다음 XBV 미스컨버젼스 보정용 코일(113)(113')에 인가시키면 교류가 아닌 직류가 형성된다.
도 8 은 다이오드(제 1∼4다이오드 또는 제 5∼8다이오드)를 통과한 수평편향전류(114)의 시간에 따른 변화를 나타낸 그래프로서, 인덕턴스(Inductance)의 성질에 의해 V=Ldi/dt식에서 미분불가능 지점인 a를 형성시키고 있다.
그러나, 수직편향전류인 경우에는 60Hz정도이므로 미분불가능 지점이 발생하게 되면 도 9 와 같은 직류파형을 생성시키지 못하지만 수평편향전류(114)인 경우, 보통 수십KHz이기 때문에 인덕턴스는 아주 짧은 시간에 급격한 전류의 변화를 갖을 수 없으므로 도 8 의 a와 같은 지점을 생성시키지 못하게 되고, 이에 따라 도 9 와 같은 직류파형을 생성시킬 수 있는 것이다.
이후, 상기 XBV 미스컨버젼스 보정용 코일(113)(113')에 전파정류된 수평편향전류(114)를 흘려보내주면 도 6 과 같은 자기장 Bl 및 Br을 생성시켜 112R과 112B빔에 힘 Fr과 FB를 가하여 미스컨버젼스 보정용 코일(113)(113')에 인가되는 전류의 양을 조절하는 것으로, 전류량을 조절하게 되면 자계의 세기를 조절할 수 있으므로 미스컨버젼스의 양에 따라 적당한 전류량을 인가시키게 된다.
또한, 112R, 112B빔이 대칭적으로 회전하지 않았을 경우에는 제 2 가변저항기(126)에서 각각의 XBV 미스컨버젼스 보정용 코일(113)(113')에 서로 다른 전류량을 인가시키게 되고, 각각의 XBV 미스컨버젼스 보정용 코일(113)(113')이 서로 다른 자계의 세기를 갖게 하여 112R, 112B빔에 서로 다른 힘을 가하게 함으로써 좌, 우측의 미스컨버젼스의 양에 차이가 발생하더라도 보정이 가능하게 된다.
여기서, 전자총의 삽입시 3색 전자빔의 미스얼라인먼트의 양상이 (+)각으로 회전된 경우에는 제 1 스위치(123) 및 제 2 스위치(124)가 제 1∼4다이오드(115)(116)(117)(118)를 향하게 하고, (-)로 회전된 경우에는 제 1 스위치(123) 및 제 2 스위치(124)가 제 5∼8다이오드(119)(120)(121)(122)를 향하게 하여 두가지 경우 모두를 보정할 수 있는 것이다.
이에 따라, 컨버젼스 요크에 종래 XBV 미스컨버젼스 보정용 마그네트(14)(14')의 역할을 부가함에 따라 XBV 미스컨버젼스 보정용 마그네트(14)(14')를 제거할 수 있게 되어 컨버젼스 요크의 부품수 및 제조원가를 절감할 수 있게 되고, 홀더의 구조를 간단하게 하여 불량률을 줄임과 동시에 편향요크의 크기를 줄일 수 있게 되는 것이다.
또한, XBV 미스컨버젼스 보정용 코일(113)(113')에 인가되는 전류량을 조절하는 가변저항기(125)를 추가로 설치함으로써 여러 형태의 미스컨버젼스에 보다 다양하게 적용할 수 있게 되는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 컨버젼스 요크에 종래 XBV 미스컨버젼스 보정용 마그네트의 역할을 부가함에 따라 XBV 미스컨버젼스 보정용 마그네트를 제거할 수 있게 되어 컨버젼스 요크의 부품수 및 제조원가를 절감할 수 있게 되고, 홀더의 구조를 간단하게 하여 불량률을 줄임과 동시에 편향요크의 크기를 줄일 수 있게 되며, 전류량을 조절하는 가변저항기의 추가로 여러 형태의 미스컨버젼스에 보다 다양하게 적용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 음극선관의 구성도.
도 2는 종래 음극선관용 편향요크의 컨버젼스 요크 구성도.
도 3은 종래 음극선관용 편향요크의 영구자석 단면도.
도 4의 (가),(나)는 종래 음극선관의 미스컨버젼스 패턴도.
도 5의 (가),(나)는 종래 음극선관의 미스컨버젼스 보정 설명도.
도 6의 (가),(나)는 본 발명 음극선관의 미스컨버젼스 보정 설명도.
도 7은 본 발명 음극선관용 편향요크의 컨버젼스 요크 제어장치의 회로도.
도 8은 본 발명에 의한 제어장치의 다이오드를 통해 흐르는 전류의 시간에 따른 변호를 나타낸 그래프.
도 9는 본 발명에 의한 제어장치의 스크린 중앙의 X축 좌, 우 끝단에서 수직방향으로 발생하는 미스컨버젼스(XBV: X axis Bending Vertical Misconvergence) 보정용 코일에 흐르는 전류의 시간에 따른 변화를 나타낸 그래프.
**** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****
9a, 9b : 수평편향코일 101, 101' : 철편
102, 103, 104, 105, 106, 107 : 6극 자계 형성 코일
108, 109, 110, 111 : 4극 자계 형성 코일
112 : 전자빔 112R : 적색 전자빔
112G : 녹색 전자빔 112B : 청색 전자빔
113, 113' : XBV 미스컨버젼스 보정용 코일
114 : 수평편향전류
115, 116, 117, 118 : 제 1∼4다이오드
119, 120, 121, 122 : 제 5∼8다이오드
123 : 제 1 스위치 124 : 제 2 스위치
125 : 제 1가변저항기 126 : 제 2 가변저항기

Claims (2)

  1. 전자빔의 미스컨버젼스를 보정하기 위한 스크린중앙의 X축 좌,우 끝단에서 수직방향으로 발생하는 미스컨버젼스 보정용 코일과,
    상기 스크린중앙의 X축 좌,우 끝단에서 수직방향으로 발생하는 미스컨버젼스 보정용 코일에 인가되는 전류원인 수평편향전류와,
    상기 수평편향전류를 전파정류시키는 다수개의 다이오드와,
    전자빔의 미스얼라인먼트 회전각(+ 또는 -)에 따라 이에 대응하도록 상기 수평편향전류의 방향을 선택적으로 조절하는 다수개의 스위치와,
    상기 한 쌍의 스크린중앙의 X축 좌,우 끝단에서 수직방향으로 발생하는 미스컨버젼스 보정용 코일 전체에 흐르는 전류량을 조절하는 제 1 가변저항기와,
    상기 한 쌍의 스크린중앙의 X축 좌,우 끝단에서 수직방향으로 발생하는 미스컨버젼스보정용 코일의 사이에 위치하여 각각의 스크린중앙의 X축 좌,우 끝단에서 수직방향으로 발생하는 미스컨버젼스 보정용 코일에 서로 다른 전류를 인가하는 제 2 가변저항기로 구성된 것을 특징으로 하는 음극선관용 편향요크의 컨버젼스 요크 제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다이오드는 제 1∼8다이오드로 구성되며,
    상기 수평편향전류는 전자총의 회전각(+ 또는 -)에 따른 스위치의 조작에 따라 제 1∼4다이오드 또는 제 5∼8다이오드를 통과하는 것을 특징으로 하는 음극선관용 편향요크의 컨버젼스 요크 제어장치.
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