KR100707062B1 - 자기장 누설을 감소시킨 음극선관 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 편향요크를 구비한 음극선관 장치에 있어서 편향요크로부터 누설되는 자기장을 감소시키기 위한 것이다. 음극선관의 상부와 하부에는 2개의 폐루프 코일이 각각 설치된다. 이들 2개의 폐루프 코일은 편향요크로부터 누설되는 자기장과 쇄교하도록 위치결정되며, 폐루프 코일의 일부는 전면판의 유효 디스플레이 영역의 상부 또는 하부 가장자리와 거의 평행하게 뻗어 있다.

Description

자기장 누설을 감소시킨 음극선관 장치{CATHODE RAY TUBE DEVICE THAT REDUCES MAGNETIC FIELD LEAKAGE}

도 1은 제 1 종래예의 수평 편향코일과 상쇄코일의 개략 회로도이다.

도 2는 제 2 종래예의 수평 편향코일과 상쇄코일의 개략 회로도이다.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 음극선관 장치의 외부 사시도이다.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 음극선관 장치의 개략 정면도이다.

도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 음극선관 장치의 배면도이다.

도 6은 폐루프에 의해 생성되는 상쇄 자기장과 편향요크로부터의 누설 자기장 사이의 관계를 설명하기 위한 도면으로서, 도 4에 도시된 음극선관 장치의 좌측에서 본 도면이다.

도 7은 본 발명의 제 1 실시예에서 누설 자기장의 측정결과를 나타낸 표이다.

도 8은 누설 자기장이 측정되는 위치를 나타낸 도면이다.

도 9는 본 발명의 제 1 실시예에서 누설 자기장의 측정결과를 나타낸 표이다.

도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 음극선관 장치의 외부 사시도이다.

도 11의 (A)는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 음극선관 장치의 수평 편향코일, 차동코일, 폐루프 코일의 개략 회로도이다.

도 11의 (B)는 수평 편향전류를 수평 편향코일과 차동코일에 공급하기 위한 수평 출력회로를 도시한 도면이다.

도 12는 폐루프 코일의 일부분이 본 발명의 제 2 실시예의 차동코일 부근에 설치된 것을 나타낸 도면이다.

도 13은 본 발명의 제 2 실시예의 차동코일과 폐루프 코일 사이의 자기 결합부의 구성예를 나타낸 도면이다.

도 14는 본 발명의 제 2 실시예에서 누설 자기장의 측정결과를 나타낸 표이다.

도 15는 본 발명의 제 2 실시예에서 누설 전기장의 측정결과를 나타낸 표이다.

본 발명은 편향요크를 구비한 음극선관 장치에 관한 것으로, 특히 편향요크로부터 누설되는 자기장을 감소시키기 위한 기술에 관한 것이다.

최근, 음극선관 장치에 의해 방출되는 저주파 자기장에 관한 관심이 높아짐에 따라 북유럽에서 이에 대한 표준이 개발되어 왔다. 이러한 자기장은 인체에 영향을 미칠 우려가 있다. 특히, 스웨덴에서는 편향요크나 특히 수평 편향코일에서 누설되는 자기장을 억제하기 위한 목적으로 MPR Ⅱ와 TCO 표준과 같은 표준이 확정되었다. 이하 편향요크나 수평 편향코일에서 누설되는 자기장을 "누설 자기장"이라 한다. 상기 표준에 의해 규정된 누설한계를 충족시키기 위해 음극선관 장치에 대해 필요한 측정을 행하여 누설 자기장을 감소시켜야 한다.

자기장 누설을 감소시키기 위한 기술들이 제안되어 왔으며, 그 일례로서 편향요크로부터의 누설 자기장에 반대되는 방향으로 "상쇄 자기장"으로서의 자기장을 발생시키는 기술이 있다. 누설 자기장을 상쇄시키기 위한 상쇄 자기장을 발생하기 위해서는 "상쇄코일"이 사용된다.

상쇄코일을 이용하는 음극선관 장치는 일본 공개특허공보 평3-165428호(이하, 제 1 종래예라 함)와 평6-176714호(이하, 제 2 종래예라 함)에 발표되어 있다.

제 1 종래예에 발표된 음극선관 장치에 있어서, 누설 자기장을 감소시키기 위한 상쇄코일은 편향요크의 상부에 설치되어 전류가 상쇄코일에 공급되어 상쇄 자기장이 생성된다. 도 1은 제 1 종래예의 수평 편향코일(27)과 상쇄코일(28)의 개략 회로도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 수평 편향코일(27)과 상쇄코일(28)은 직렬로 연결된다. 수평 편향코일(27)과 상쇄코일(28)을 통해 수평 편향전류가 통과함으로써 상쇄코일(28)은 수평 편향코일(27)로부터의 누설 자기장의 변화에 따라 변화하는 상쇄 자기장을 발생시킬 수 있다. 상쇄코일(28)은 누설 자기장을 상쇄하는데 적절한 방향으로 상쇄 자기장이 생성되도록 배치된다.

한편, 제 2 종래예에 발표된 음극선관 장치에 있어서, 누설 자기장을 감소시키기 위한 상쇄코일은 폐회로 권선으로 구성되며, 편향요크와 대면하도록 음극선관 장치의 상부와 하부에 각각 설치된다. 도 2는 제 2 종래예의 수평 편향코일(37)과 상쇄코일(38)의 개략 회로도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 폐회로 권선으로 구성된 상쇄코일(38)은 수평 편향코일(37)을 향하여 설정된다. 이러한 구성에 의해 수평 편향 자기장의 발생으로 부터 누설 자기장의 변화에 따라 상쇄코일(38)의 내측에서 기전력이 생성된다. 이 기전력에 의해 상쇄코일(38)은 적절한 방향으로 상쇄 자기장을 발생시켜 누설 자기장을 상쇄시킨다.

그러나, 제 1 종래예와 제 2 종래예에서 언급된 기술을 이용한 음극선관 장치는 각각 다음의 문제점을 갖고 있다.

제 1 종래예에 있어서, 편향전류는 수평편향에 기여하지 않는 상쇄코일(28)을 통과할 필요가 있다. 따라서 불필요하게 전력이 소모될 뿐아니라 편향 감도가 악화될 수도 있다.

제 2 종래예에 있어서, 상쇄코일(38)에는 전력이 공급될 필요가 없으므로 제 1 종래예의 문제는 발생하지 않는다. 그러나 제 2 종래예는 다른 문제점을 갖는다. 만약 편향요크로부터의 누설 자기장이 인체에 유해하다면 사용자가 대부분의 시간동안 머무를 곳으로 생각되는 음극선관 장치의 전면판의 전방에서는 누설 자기장이 감소되어야만 한다. 그러나, 상쇄코일(38)은 편향요크와 대면하는 음극선관 장치의 상부와 하부에 설치되므로, 누설의 감소가 가장 많이 요구되는 중요한 위치에서 누설 자기장이 효과적으로 감소될 수 없다. 이 위치에서 누설 자기장을 감소시키기 위해서는 상쇄코일(38)을 형성하는 권회수가 증가될 수 있다. 그러나 상쇄코일(38)의 증가된 권회수는 차례로 수평 편향 자기장에 악영향을 미칠 수 있다.

누설 자기장과 마찬가지로 누설 전기장 또한 스웨덴 MPR Ⅱ와 TCO 표준에 맞추어져야만 한다. 누설 전기장은 편향요크에 내장된 대향 편향코일들 사이의 전압차 때문에 발생되는 전기장이 외부로 방출되는 것에 주로 기인한다. 이러한 누설 전기장을 감소시키기 위한 기술은, 예를 들어, 일본국 공개특허공보 평5-207404호(이하, 제 3 종래예라 함)에 발표되어 있다.

제 3 종래예에 발표된 음극선관 장치에 있어서, 역전압 공급부는 편향코일에공급되는 편향전압의 파형에 반대되는 극성을 갖는 전압을 공급하기 위해 구비된다. 또한 전면판 쪽에 있는 음극선관 장치의 내벽의 최상부 및 바닥에는 전극이 설치된다. 역전압 공급부는 전극의 쌍에 역전압을 공급한다. 이것에 의해 전극이 매우 낮은 누설 자기장(즉, 원하지 않는 매우 낮은 누설 자기장)에 대하여 반대극성을 갖는 전기장을 발생시킨다. 반대극성을 갖는 전기장은 원하지 않는 매우 낮은 누설 자기장을 상쇄시킬 수 있다.

그러나 제 3 종래예의 기술을 이용하면, 역전압 공급부를 추가로 구비할 필요가 있다. 그 외에는 이 기술을 사용하여 누설 자기장을 감소시킬 수 없다.

본 발명의 제 1 목적은 불필요한 전력소모를 방지할 수 있고, 저비용으로 단순한 구성을 갖는 누설 자기장을 감소시킬 수 있는 음극선관 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 제 2 목적은 불필요한 전력소모를 방지할 수 있고, 저비용으로 단순한 구성을 갖는 누설 전기장을 감소시킬 수 있는 음극선관 장치를 제공하기 위한 것이다.

상술한 본 발명의 제 1 목적은 전면판과 퍼넬을 구비하는 음극선관; 퍼넬의 네크 내측에 설치되며, 전면판의 내면에 전자빔을 투사하는 전자총; 네크에서 퍼넬에 설치되며, 전자총에 의해 투사된 전자빔을 편향시키는 편향요크; 적어도 하나의 폐루프 코일을 구비하며, 편향요크로부터 누설되는 자기장과 쇄교하게 하여 누설 자기장을 상쇄시키는 방향으로 자기장을 생성시키는 상쇄코일을 포함하며, 폐루프 코일의 각각은 제 1 위치 또는 제 2 위치에 설치되며, 제 1 위치는 폐루프 코일의 일부가 전면판의 유효 디스플레이 영역의 상부 가장자리를 따라 뻗어 있는 음극선관의 상부에 위치하며, 제 2 위치는 폐루프 코일의 일부가 유효 디스플레이 영역의 하부 가장자리를 따라 뻗어 있는 음극선관의 하부에 위치하는 음극선관 장치에 의해 달성될 수 있다.

이러한 구성으로 음극선관으로부터의 누설 자기장은 폐루프 코일과 쇄교하여 누설 자기장을 상쇄시킬 수 있다. 폐루프 코일은 유효 디스플레이 영역의 상부 또는 하부 가장자리를 따라 배치되기 때문에 누설의 감소가 가장 요구되는 중요한 위치에서 발생하는 누설자기장이 폐루프 코일과 쇄교할 수 있게 된다. 화상 디스플레이와 간섭하지 않고 실제로 누설 자기장을 상쇄시키는 효과를 최대로 얻을 수 있게 된다.

음극선관 장치의 폐루프 코일은 전면판의 좌측 및 우측 코너 부근과 전면판 측에 있는 편향요크의 개구부 부근에 뻗어 있는 것이 바람직하다.

그렇게 함으로써 전면판으로부터 전면판측에서의 수평코일의 개구부로의 공간에서 발생하는 누설 자기장은 폐루프 코일과 쇄교한다. 결국 누설 자기장은 보다 효과적으로 상쇄될 수 있다.

본 발명의 제 2 목적은 음극선관 장치에 의해 달성될 수 있으며, 상쇄코일의 폐루프 코일은 폐루프 코일의 한 지점에서 접지된다. 보다 구체적으로 폐루프 코일은 누설 자기장에 대한 차폐물로서 기능하므로 편향요크에서 누설되는 전기장을 감소시킨다.

본 발명의 제 2 목적은 전면판과 퍼넬을 구비하는 음극선관; 퍼넬의 네크 내측에 설치되며, 전면판의 내면에 전자빔을 투사하는 전자총; 수평 편향코일을 구비하며, 네크에서 퍼넬에 설치되며, 전자총에 의해 투사된 전자빔을 편향시키는 편향요크; 수평 편향코일을 통과하는 편향전류의 변화에 동기하여 변화하는 전류가 통과하는 제 1 코일; 적어도 하나의 폐루프 코일을 구비하며, 편향요크로부터 누설되는 자기장과 쇄교하게 하여 누설 자기장을 상쇄시키는 방향으로 자기장을 생성시키는 제 2 코일을 구비하며, 각 폐루프 코일의 일부는 제 1 코일과 자기적으로 결합되어 누설 자기장과의 쇄교를 통하여 발생하는 자기장과 동일한 방향으로 자기장을 발생하는 기전력을 생성함으로써 누설 자기장을 상쇄시키는 음극선관 장치에 의해 달성된다.

이러한 구성으로, 수평 편향 전류와 동기하여 변화하는 전류가 통과하는 제 1 코일과 폐루프 코일 사이의 자기결합에 의해 폐루프 코일 내측에 기전력이 생성된다. 이 기전력에 의해 폐루프 코일은 누설 자기장을 상쇄시키는 적절한 방향으로 자기장(즉, 상쇄 자기장)을 생성시킨다. 폐루프 코일이 제 1 코일에 자기적으로 결합되지 않는 경우와 비교할 때, 보다 강력한 상쇄 자기장이 생성될 수 있다. 또한 상쇄 자기장의 강도는 자기장 결합의 강도를 조정함으로써 용이하게 조정될 수 있 다.

음극선관 장치의 폐루프 코일의 부분은 보정코일과 자기결합하기 위해 보정코일 둘레에 설치되는 것이 바람직하다. 그렇게 함으로써 폐루프 코일 루프와 차동코일 사이의 자기결합이 용이하게 달성될 수 있다. 상쇄 자기장의 강도는 제 1 코일의 둘레에 설정될 폐루프 코일의 권회수를 변경시킴으로써 조정할 수 있다.

이들 목적과 기타의 목적 및 본 발명의 이점과 특징은 본 발명의 특정 실시예를 나타낸 첨부도면을 참조로 한 다음의 상세한 설명으로부터 분명해질 것이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명하기로 한다.

(제 1 실시예)

도 3은 본 발명의 제 1 실시예의 음극선관 장치의 외부 사시도, 도 4는 음극선관 장치의 개략 정면도, 도 5는 음극선관 장치의 배면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 음극선관 장치는 음극선관(1), 편향요크(2), 전자총(11), 보강밴드(또는 프레임 보호 밴드)(3), 제 1 폐루프 코일(5) 및 제 2 폐루프 코일(6)로 구성된다. 음극선관(1)은 전면판(1a)과 퍼넬(1b)로 구성된다. 편향요크(2)는 상부(N극측) 수평 편향코일(2a), 하부(S극측) 수평 편향코일(2b), 수직 편향코일(도시생략) 및 코어(도시생략)로 구성된다. 전자총(11)은 네크(1c)의 내측에 설치된다. 보강밴드(3)는 전면판(1a)의 외주면에 설치된다.

보강밴드(3)는 보통 금속으로 만들어지며, 화재나 열로부터 음극선관 장치를 보호하기 위해 전면판(1a)과 퍼넬(1b)의 접속부를 확실하게 덮을 수 있도록 설치된다. 보강밴드(3)의 네 모서리에는 제 1 내지 제 4 귀형상 부재(4a~4d)가 각각 형성된다. 보강밴드(3)와 귀형상 부재(4a~4d)는 설명의 편의를 위해 도 4에서는 도시하지 않았다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 폐루프 코일(5)은 전면판(1a)의 상부에 설치된다. 보다 구체적으로 제 1 폐루프 코일(5)은 유효 디스플레이 영역(40)의 상부 가장자리(40a) 바로 위에 배치되며, 이 영역내에서 전자빔이 형광스크린에 래스터 주사(raster scan)를 실행한다. 동시에, 제 1 폐루프 코일(5)은 제 1 및 제 2 귀형상 부재(4a, 4b)의 하부에 배치되고, 전면판측에 있는 상부 수평 편향코일(2a)의 개방부 부근에 배치된다. 한편, 제 2 폐루프 코일(6)은 전면판(1a)의 하부에 설치된다. 보다 구체적으로 제 2 폐루프 코일(6)은 유효 디스플레이 영역(40)의 바닥 가장자리(40b) 바로 아래에 배치되며, 동시에 제 3 및 제 4 귀형상 부재(4c, 4d)의 상부에 배치되고, 전면판측에 있는 하부 수평 편향코일(2b)의 개방부 부근에 배치된다. 제 1 및 제 2 폐루프 코일(5, 6)은 잘못 정렬되지 않도록 접착제 또는 자기접착 테이프에 의해 음극선관(1)과 보강밴드(3)에 고정된다.

제 1 및 제 2 폐루프 코일(5, 6)은 각각 귀형상 부재(4a, 4b) 아래와, 귀형상 부재(4c, 4d) 위에 배치되며, 음극선관(1)의 전면판(1a)과 퍼넬(1b)을 감싸는 방식으로 배치된다. 이러한 구성에 의해 전면판(1a) 또는 퍼넬(1b)로부터 외부로 누설되는 누설 전기장이 제 1 폐루프 코일(5) 또는 제 2 폐루프 코일(6)과 쇄교(interlinkage)하게 된다.

또한 제 1 및 제 2 폐루프 코일(5, 6)은 전면판 측에 있는 상부 및 하부 편 향코일(2a, 2b)에 각각 배치된다. 이러한 구성에 의해 편향요크(2)의 전면으로 방출되는 자기장이 제 1 및 제 2 폐루프 코일(5, 6)과 또한 쇄교하게 된다.

수직 방향으로의 누설 자기장은 주로 수평 편향 자기장 때문에 야기되는 것으로 알려져 있다. 이것은 누설 자기장이 수평 편향 자기장의 주기적 변화에 따라 변화한다는 것을 의미한다. 한편, 수평 편향 자기장의 변화를 방해하는 기전력이 제 1 및 제 2 폐루프 코일(5, 6)에서 생성된다. 이 기전력으로 제 1 및 제 2 폐루프 코일(5, 6)의 각각이 자기장, 즉 누설 자기장에 반대되는 방향의 상쇄 자기장을 생성한다. 상쇄 자기장은 사용자에게 가장 가까운 전면판(1a)으로부터 누설 소스의 부근에 걸쳐 넓은 공간에서 발생하는 누설을 상쇄시킴으로서 누설 자기장을 감소시킬 수 있다.

제 1 및 제 2 폐루프 코일(6)은 각각 접지선(5a, 5b)을 통해 접지된다. 따라서 전기장 누설이 차폐되어 누설 전기장의 증가가 방지된다.

자기장과 전기장의 누설을 방지하는 효과를 상세히 설명하기로 한다. 도 6은 제 1 및 제 2 폐루프 코일(5, 6)에 의해 생성되는 상쇄 자기장과 편향 편향요크(2)로부터 누설되는 자기장 사이의 관계를 설명하기 위한 도면으로서, 도 4에 도시된 음극선관 장치의 좌측에서 본 도면이다.

전술한 바와 같이, 제 1 폐루프 코일(5)은 편향요크(2)의 상부 전면에 배치되는 반면, 제 2 폐루프 코일(6)은 편향요크(2)의 하부 전면에 배치된다. 이와 같이, 편향요크(2)로부터의 누설 자기장(7)은 제 1 및 제 2 폐루프 코일(5, 6)과 쇄교된다. 누설 자기장(7)의 주기변화에 따라 유도전류가 제 1 및 제 2 폐루프 코일(6)을 통과하므로 상쇄 자기장(8)이 발생된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 폐루프 코일(5, 6)은 상쇄 자기장(8)을 발생시키기 위한 상쇄코일로서 쌍을 이루어 작용한다.

누설 자기장(7)에 대한 상쇄효과는 각 폐루프 코일(5, 6)의 설치 위치에 따라 변화한다. 본 실시예에서, 제 1 및 제 2 폐루프 코일(5, 6)의 각 설치방향은 개략적으로 결정되어 있으므로, 반대극성을 갖는 상쇄 자기장(8)이 생성되어 누설 자기장(7)을 효과적으로 상쇄시킨다.

비록 이러한 배치관계는 확실히 사용자의 시청을 방해하기는 하지만, 전면판(1a)의 유효 디스플레이 영역(40)을 수평으로 가로지르고 음극선관(1)의 축에 평행한 평면에 위치하는 것이 이상적이다. 코일(5, 6)의 이러한 이상적인 배치에 의하면, 누설 자기장(7)과 상쇄 자기장(8)의 벡터 방향은 서로 반대가 되어 누설 자기장(7)이 가장 효과적으로 상쇄된다. 이것은 도 6에 도시된 바와 같이 폐루프 코일(5, 6)을 포함하는 평면이 누설 자기장(7)을 포함하는 평면에 대하여 수직이 되도록 폐루프 코일(5, 6)의 각각이 설치되기 때문이다.

도 6에 도시된 상태는 누설 자기장의 상쇄에 대해서는 이상적이다. 상술한 바와 같이, 실질적으로 제 1 및 제 2 폐루프 코일(5, 6)이 전면판(1a)의 유효 디스플레이 영역(40)을 수평으로 교차하면, 이들 코일은 사용자의 시청을 방해할 것이다. 물론 도 6에 도시된 상태를 달성하기 위한 배치는 본 발명의 음극선관 장치에서는 실현될 수 없다.

본 실시예에서, 제 1 및 제 2 폐루프(5, 6)는 도 4에 도시된 바와 같이, 실 제의 응용제품에서 가장 유효한 상쇄를 달성할 수 있도록 유효 디스플레이 영역(40)의 상부 가장자리(40a)와 하부 가장자리(40b)를 따라 각각 설치된다. 용이하게 알 수 있는 바와 같이 폐루프 코일(5, 6)의 각각의 설치위치는 실제의 사용에 있어서 어떠한 문제도 일으키지 않는다.

본 실시예의 경우에서 처럼 전면판(1a)의 상부와 하부에 있는 상쇄코일로서 폐루프 코일을 설치하는 것이 바람직하다. 그러나 폐루프 코일은 전면판(1a)의 상부 또는 하부 중 하나에 설치될 수 있다. 폐루프 코일이 상부에만 설치되면, 편향요크(2)의 상부에서 누설되는 자기장이 주로 상쇄될 것이다. 한편 폐루프 코일이 전면판(1a)의 하부에만 설치되면, 편향요크(2)의 하부에서 누설되는 자기장이 주로 상쇄될 것이다. 이것으로부터 폐루프 코일이 전면판(1a)의 상하부 양쪽에 모두 설치되면 편향요크(2)의 상부와 하부에서 누설되는 자기장을 효과적으로 상쇄시킬 수 있다는 것을 명백히 알 수 있다.

상쇄코일은 2 이상의 폐루프 코일로 구성될 수 있다. 예컨대 3개의 폐루프 코일이 상쇄코일로서 사용되는 경우, 2개의 코일은 음극선관(1)의 상부에 설치될 수 있고, 나머지 폐루프 코일은 음극선관(1)의 하부에 설치될 수 있다.

제 1 및 제 2 폐루프 코일(5, 6)은 접지선(5a, 5b)에 의해 각각 접지되며, 폐루프 코일(5, 6)은 동일한 접지전위로 된다. 이와 같이 제 1 및 제 2 폐루프 코일(5, 6) 사이에는 기전력의 전압차가 있어서는 안되므로 폐루프 코일(5, 6) 사이에는 전기장이 발생하지 않는다. 따라서 불필요한 누설 전기장이 증가되지 않을 뿐아니라 편향요크(2)에서 누설되는 전기장을 차폐하는 폐루프 코일(5, 6) 때문에 누설 전기장이 신뢰성있게 감소된다.

(실험)

본 실시예의 음극선관 장치를 이용한 40cm(17인치) 컴퓨터 모니터를 이용하여 실험을 행하였다. 실험에서, 종래의 장치와 비교하여 누설 자기장의 감소효과를 관찰하기 위해 누설 자기장을 측정한다.

본 실험에서 사용되는 폐루프 코일은 비닐로 씌운 다층 필라멘트 구리선(KV0.75 타입)으로 만든다. 폐루프 코일의 둘레는 약 110cm이다. 제 1 및 제 2 폐루프 코일(5, 6)에서처럼 2개의 폐루프 코일은, 도 4에 도시된 바와 같이, 유효 디스플레이 영역(40)의 상부 가장자리(40a) 및 하부 가장자리(40b)를 따라 각각 설치된다. 40cm 컴퓨터 모니터의 경우에 전면판(1a)은 높이 29.5cm, 폭 37.2cm이고 유효 디스플레이 영역(40)은 높이 24.3cm, 폭 32.4cm이다.

도 7은 폐루프 코일을 갖지 않는 종래의 음극선관 장치와 비교하여 음극선관 장치(즉 컴퓨터 모니터) 외측에서 측정되는 누설 자기장의 결과를 나타낸 표이다. 가장 왼쪽 컬럼에 있는 도(°)는 측정이 실행되는 위치(이하 "측정위치"라 함)를 나타낸다. 모든 측정위치는 음극선관 장치의 전후로부터 50cm 거리에 각각 위치한 두 지점을 통과하는 가상의 원 위에 놓인다. 측정위치를 나타내는 도(°)는 음극선관 장치의 전방으로부터 50cm의 거리에 있는 지점(0°로 표시)으로부터 반시계방향로 측정된다.

도 7에 도시된 표로부터 알 수 있는 바와 같이, 상쇄코일을 구비하지 않는 종래의 장치의 경우와 비교할 때 누설 자기장은 음극선관 장치의 뒤에 위치되는 수개 위치를 제외한 측정위치에서 본 발명을 사용하여 감소된다. 일반적으로 그 누설값이 가장 큰, 0°의 측정위치에서의 누설 자기장은 20.4nT로 감소되었으며, 반면에 종래의 장치의 경우에는 22.9nT 이었다. 스웨덴 MPR Ⅱ 표준에 따르면 누설 자기장은 이 위치에서 25nT 이하이어야만 한다. 본 실시예의 음극선관 장치의 누설 자기장은 이 규정된 제한값보다 충분히 낮다. 표에 나타낸 바와 같이, 상쇄코일을 갖지 않는 종래의 음극선관 장치의 누설 자기장은 25nT의 제한값보다 충분히 낮다. 그러나, 음극선관 장치에 구비되는 제조부품의 불규칙성 때문에 이러한 한계값을 쉽게 초과할 수 있다. 본 실시예에서는 상당한 정도로 누설 자기장을 감소시킴으로써 누설값을 생산된 어떠한 음극선관 장치에 대해서도 한계값 이하로 신뢰성있게 낮출 수 있다.

다음으로, 종래의 장치와 비교한 감소효과를 보여주기 위해 누설 전기장을 측정하고 다른 실험을 행하였다. 상술한 실험에서 누설 자기장에 대한 감소효과를 시험하여 보여준 폐루프 코일을 본 실험에서는 접지시켰다. 이러한 구성에 의해 폐루프 코일은 누설되는 전기장에 대한 차폐물로서 기능하므로 누설 전기장을 감소시킬 수 있다. 본 실험에서는 음극선관 장치의 전방 30cm와 50cm의 거리에서 측정하였다. 그 결과를 도 9의 표에 나타냈다.

표에 도시된 바와 같이, 음극선관 장치의 전방 50cm 거리에서의 누설 전기장은 1.2V/m 이다. 이 누설값은 스웨덴 MPR Ⅱ 표준에서 규정된 한계값 2.5V/m 보다 충분히 낮다.

(제 2 실시예)

도 10은 본 발명의 제 2 실시예의 음극선관 장치의 외부 사시도이다. 제 2 실시예의 음극선관 장치는 음극선관(10), 편향요크(2), 전자총(11), 보강밴드(또는 프레임 보호 밴드)(3), 폐루프 코일(5)로 구성된다. 음극선관(1)은 전면판(1a)과 퍼넬(1b)로 구성된다. 편향요크(2)는 상부 수평 편향코일(2a), 하부 수평 편향코일(2b), 수직 편향코일(도시생략), 및 코어(도시생략)로 구성된다. 보강밴드(3)는 전면판(1a)의 외부 가장자리에 설치되고, 제 1 내지 제 4 귀형상 부재(4a~4d)는 보강밴드(30)의 4 모서리에 각각 형성된다.

폐루프 코일(5)은 음극선관 장치의 상부에 설치된다. 보다 구체적으로 폐루프 코일(5)은 전면판(1a)의 유효 디스플레이 영역(40)의 상부 가장자리(40a) 바로 위에 배치된다. 이와 동시에 폐루프 코일(5)은 제 1 및 제 2 귀형상 부재(4a, 4b) 아래와 전면판측에 있는 상부 수평 편향코일의 개구부 부근에 배치된다.

절연재로 만들어진 보드(71)는 장착부재(도시생략)를 통해 상부 수평 편향코일(2a)에 장착된다. 보드(71)는 크로스-미스컨버전스(cross-misconvergence) 보정용의 코일로서의 차동코일(50)을 구비한다. 폐루프 코일(5)의 일부는 차동코일(50)의 둘레에 설치되므로 폐루프 코일(5)은 차동코일(50)로부터 유도 기전력을 획득할 수 있다.

도 11의 (A)는 수평 편향코일(2), 차동코일(50) 및 폐루프 코일(5)의 개략 회로도이다. 이 회로도에 도시된 바와 같이, 차동코일(50)을 포함하는 코일(51, 52)은 단자(61, 62)를 통해 상부 수평코일(2a) 및 하부 수평코일(2b)에 각각 직렬로 접속된다. 폐루프 코일(5)은 차동코일(50)에 자기적으로 결합된다. 이 회로는 단자(63, 64)를 통해 수평 편향회로의 출력단자에 접속된다.

도 11의 (B)는 수평 편향회로의 최종단에 구비되는 수평 출력회로의 전형적 인 예를 도시한 것이다. 수평 동기신호와 동기된 펄스전압은 수평 구동회로(도시생략)에 의해 스위칭을 위해 사용되는 트랜지스터(82)의 베이스(81)에 공급된다. 양방향의 전류는 교류성분을 제거하기 위해 사용되는 쵸킹코일(87)을 통해 트랜지스터(82)의 콜렉터에 공급된다. 트랜지스터(82)는 펄스전압이 베이스(81)에 공급될 때마다 도전상태로 된다. 콘덴서(83)는 트랜지스터가 도전상태가 아닐 때 충전되어트랜지스터가 도전상태일 방전한다. 따라서 충방전 동작이 펄스전압과 동기하여 반복되므로 잘 알려진 톱니파 수평 편향전류가 발생된다.

콘덴서(83)와 병렬로 연결된 댐퍼 다이오드(84)는 반대극성의 전압이 소정값을 초과하여 공급될 때 도전상태로 된다. 댐퍼 다이오드(84)에 의한 이러한 도전상태에 의해 편향코일(2a, 2b)과 콘덴서(83)를 포함하는 LC회로에 단락이 발생하여 불필요한 공명의 발생을 방지한다.

출력단자(89)는 선형코일(85)과 선형코일(85)에 직렬로 접속된 콘덴서(86)를 포함하는 선형 보정회로를 경유하여 접지된다. 선형 보정회로는 전자빔의 수평편향에 대한 선형성을 얻기 위해 편향전류를 보정하기 위한 공지의 회로이다. 이 선형코일(85)은 포화코일로 만들어지며 코일(85)의 자기 인덕턴스는 편향전류의 각 지점에서의 포화레벨에 따라 변화한다. 이러한 자기유도의 변화의 이점을 취하면 선형코일(85)은 편향전류에 대한 선형성을 달성할 수 있다. 콘덴서(86)는 전면판(1a)의 중앙, 우측 및 좌측부에 발생하는 편향왜곡을 차례로 보정하도록 편향전류를 S자형 방식으로 보정한다.

일반적으로 이러한 수평 출력회로는 음극선관 장치로부터 분리되어 디스플레 이 장치에 구비된다. 발생된 수평 편향전류는 탈착가능한 방식으로 출력단자(88, 89)에 접속된 단자(63, 64)를 거쳐 수평 편향코일(2a, 2b)과 차동코일(50)에 공급된다.

도 12는 폐루프 코일(5)의 일부가 차동코일(50) 둘레에 설치되는 것을 보여준다. 차동코일(50)을 구성하는 와이어는 제 1 및 제 2 차동코일(51, 52)을 형성하도록 2개의 코일 보빈(53) 둘레에 분리되어 감긴다. 그리고 폐루프 코일(5)의 일부는 유도코일부(54)를 형성하도록 제 1 및 제 2 차동코일(51, 52) 둘레에 설치된다. 폐루프 코일(5)의 일부는 제 1 및 제 2 차동코일(51, 52) 중의 하나의 둘레에 설치된다. 유도코일부(54)는 편향코일(2a, 2b)로부터의 누설 자기장을 상쇄시키는 자기장을 발생시키는 방향으로 기전력이 생성되도록 형성된다.

도 13은 제 1 및 제 2 차동코일(51, 52)과 폐루프 코일(5)의 자기 결합부의 구성예를 도시한 도면이다. 그 둘레에 폐루프 코일(5)의 일부가 설치되는 차동코일(50)은 베이크라이트와 같은 절연재료로 만든 보드(71)에 고정된다. 보드(71)는 수평 편향코일(2a, 2b)에 접속된 단자(61, 62)와 수평 편향회로에 접속된 단자(61, 62)를 포함한다.

도 6을 참고로 한 제 1 실시예에 설명된 바와 같이, 폐루프 코일(5)을 통과하는 전류에 의해 생성된 상쇄 자기장(8)은 수평 편향코일(2)로부터의 누설 자기장을 상쇄시킨다. 본 실시예는 본 실시예의 상쇄 자기장(8)이 유도 코일부(54)에 의해 생성된 유도전압에서 비롯되는 전류를 폐루프 코일(5)을 통해 통과시킴으로써 보다 높은 강도로 생성된다는 점에서 제 1 실시예와 다르다. 이러한 유도전압에 의해 폐루프 코일(5)은 누설 전기장에 반대되는 방향으로 전기장을 생성시킴으로써 누설 전기장이 상쇄될 수 있다.

(실험)

본 실시예의 음극선관 장치를 이용한 40cm(17인치) 컴퓨터 모니터를 이용하여 실험을 행한다. 제 1 실시예의 실험의 경우에서처럼 종래의 장치와 비교하여 감소효과를 관찰하기 위해 누설 자기장을 측정한다.

본 실험에서 사용되는 차동코일은 내경 6mm를 가지며 내측에 공간을 갖는 원통형 보빈 둘레에 리츠선(litz wire)을 감아서 만든다. 리츠선은 각 구리선의 두께가 φ0.25mm인 12가닥의 구리선을 한 다발로 묶어서 만든다. 나사형 자석은 인덕턴스의 바이어스가 가변적으로 제어될 수 있도록 보빈의 공간 내측에 설치된다. 본 실시예에 있어서, 인덕턴스는 약 15μH 설정된다. 폐루프 코일(5)의 일부는 기전력이 생성되어 누설 자기장 및 누설 전기장을 상쇄시키도록 차동코일 둘레에 유도코일로서 설치된다.

본 실험에서 유도코일부(54)는 30회의 권회수로 구성되고, 피크전압으로서 약 10볼트의 유도전압이 얻어진다. 유도전압을 폐루프 코일(5)의 나머지에 적용함으로써 상쇄 자기장과 전기장이 누설 자기장과 누설 전기장을 상쇄하도록 생성된다. 도 14 및 도 15는 각각 누설 자기장과 누설 전기장의 측정결과를 각각 보여준다.

도 14의 표에 도시된 바와 같이, 누설이 최대로 되는 0°의 측정위치에서의 누설 자기장은 종래의 장치에서는 22.9nT이었으나 본 실시예에서는 19.3nT로 감소되었다. 한편 도 15의 표에 도시된 바와 같이, 누설 전기장은 음극선관 장치의 전방에서 30cm의 거리에서 0.8V/m이다. 이 누설값은 TCO 표준에서의 이 위치(음극선관 장치의 전방 30cm 거리)에 대하여 규정된 한계값 1.0V/m 보다 낮으며, MPR Ⅱ 표준에서 이 위치에 대해 규정된 한계치 2.5V/m보다 낮다.

제 2 실시예에서, 폐루프 코일(5)은 차동코일(50)에 자기적으로 결합된다. 그러나 수평 편향회로가 수평 편향전류와 동기하여 변화하는 전류가 통과하는 코일을 포함하면, 폐루프 코일(5)은 코일 둘레에 감길 수 있다. 예컨대 수평 편향회로는 수평 편향코일(85)에 직렬로 접속된 선형코일(85)(도 11의 (B))이나 펄스전압의 변화에 따라 통과하는 전류의 양을 변경시키는 쵸킹코일(87)과 같은 코일을 포함할 수 있다.

제 2 실시예에서, 폐루프 코일은 음극선관(1)의 상부에만 설치된다. 음극선관(1) 하부에도 폐루프 코일을 설치함으로써 누설 자기장과 누설 전기장을 효과적으로 감소시킬 수 있음이 명백하다.

상술한 바와 같이 본 발명의 음극선관 장치를 구성함으로써 불필요한 전력소모를 방지할 수 있고, 저비용으로 단순한 구성을 갖는 누설 자기장을 감소시킬 수 있을 뿐아니라 누설 전기장도 감소시킬 수 있게 되는 효과를 얻을 수 있다.

비록 본 발명이 첨부도면을 참조로 한 실시예에 의해 충분히 설명되어 있지만 당해 분야의 기술자에게 이러한 기술의 다양한 변경과 수정이 가능함은 분명하다. 따라서 본 발명의 사상으로부터 벗어남이 없는 이러한 변경과 수정은 본 발명 에 포함되는 것으로 간주되어야 함은 물론이다.

Claims (13)

1. 전면 판과 퍼넬을 구비하는 음극선관;

   상기 퍼넬의 네크 내측에 설치되며, 상기 전면판의 내면 위에 전자빔을 투사하는 전자총;

   상기 네크에서 상기 퍼넬에 설치되며, 상기 전자총에 의해 투사된 전자빔을 편향시키는 편향요크; 및

   적어도 하나의 폐루프 코일을 구비하며, 상기 편향요크로부터 누설되는 자기장과 쇄교하게 하여 상기 누설 자기장을 상쇄시키는 방향으로 자기장을 생성시키는 상쇄코일을 포함하며,

   상기 폐루프 코일의 각각은 제 1 위치 또는 제 2 위치 중의 하나에 설치되며, 상기 제 1 위치는 상기 폐루프 코일의 일부가 상기 전면판의 유효 디스플레이 영역의 상부 가장자리를 따라 뻗어 있는 상기 음극선관의 상부에 있고, 상기 제 2 위치는 상기 폐루프 코일의 일부가 상기 유효 디스플레이 영역의 하부 가장자리를 따라 뻗어 있는 상기 음극선관의 하부에 있는 것을 특징으로 하는 음극선관 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 폐루프 코일은 상기 전면판의 좌측 및 우측 코너 부근과 전면판 측에 있는 편향요크의 개구부 부근에 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 전면판의 외부 가장자리에 설치되는 보강밴드를 추가로 포함하며,

   상기 보강밴드에는 상기 전면판의 상부 좌측 및 상부 우측 코너에 각각 대응하는 위치에 제 1 및 제 2의 귀형상 부재가 형성되며,

   상기 폐루프 코일의 적어도 하나가 상기 제 1 및 제 2 귀형상 부재의 아래와 전면판측에 있는 편향요크의 개구부 부근에서 상기 유효 디스플레이 영역의 상부 가장자리를 따라서 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 전면판의 외부 가장자리에 설치되는 보강밴드를 추가로 구비하고,

   상기 보강밴드에는 전면판의 하부의 좌측 및 하부 우측 코너에 각각 대응하는 위치에 제 1 및 제 2 귀형상 부재가 형성되며,

   상기 폐루프 코일의 적어도 하나가 상기 제 1 및 제 2 귀형상 부재의 위와 전면판측에 있는 편향요크의 개구부 부근의 상기 유효 디스플레이 영역의 하부 가장자리를 따라 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 편향요크의 수평 편향코일과 직렬로 접속되고 크로스-미스컨버전스(cross-misconvergence)를 보정하기 위해 사용되는 보정코일을 추가로 포함하고,

   각 폐루프 코일의 다른 부분은 자기적으로 상기 보정코일과 자기적으로 결합되어 상기 상쇄코일이 상기 누설 자기장을 상쇄시키는 방향으로 자기장을 발생시키는 것을 특징으로 하는 음극선관 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   각 폐루프 코일의 상기 다른 부분은 상기 보정코일에 자기결합하기 위하여 상기 보정코일 둘레에 설치되는 것을 특징으로 하는 음극선관 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 보정코일은 상기 편향요크의 외측에 배치된 보드 상에 유지되는 것을 특징으로 하는 음극선관 장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 상쇄코일의 상기 폐루프 코일은 상기 폐루프 코일의 한 지점에서 접지되는 것을 특징으로 하는 음극선관 장치.
9. 전면판과 퍼넬을 구비하는 음극선관;

   상기 퍼넬의 네크 내측에 설치되며, 상기 전면판의 내면에 전자빔을 투사하는 전자총;

   수평 편향코일을 구비하며, 상기 네크에서 상기 퍼넬에 설치되며, 상기 전자총에 의해 투사된 전자빔을 편향시키는 편향요크;

   상기 수평 편향코일을 통과하는 편향전류의 변화에 동기하여 변화하는 전류가 통과하는 제 1 코일; 및

   적어도 하나의 폐루프 코일을 구비하며, 상기 편향요크로부터 누설되는 자기장과 쇄교하게 하여 상기 누설 자기장을 상쇄시키는 방향으로 자기장을 생성시키는 제 2 코일을 포함하며,

   상기 각 폐루프 코일의 일부는 상기 제 1 코일과 자기적으로 결합되어 상기 누설 자기장과의 쇄교를 통하여 발생하는 자기장과 동일한 방향으로 자기장을 발생하는 기전력을 생성함으로써 상기 누설 자기장을 상쇄시키는 것을 특징으로 하는 음극선관 장치.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 제 1 코일은 크로스-미스컨버전스를 보정하기 위한 보정코일로서, 상기 수평 편향코일과 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 음극선관 장치.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 폐루프 코일의 부분은 상기 보정코일에 자기결합하기 위해 상기 보정코일 둘레에 설치되는 것을 특징으로 하는 음극선관 장치.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 보정코일은 상기 편향요크의 외측에 배치된 보드 상에 유지되는 것을 특징으로 하는 음극선관 장치.
13. 제 9 항에 있어서,

    각 폐루프 코일은 제 1 위치 또는 제 2 위치 중의 하나에 설치되며, 상기 편향요크의 개구부에 대해 전면판측으로 배열되고, 상기 제 1 위치는 상기 폐루프 코일의 일부가 상기 전면판의 유효 디스플레이 영역의 상부 가장자리를 따라 뻗어 있는 상기 음극선관의 상부에 있으며, 상기 제 2 위치는 상기 폐루프 코일의 일부가 상기 유효 디스플레이 영역의 하부 가장자리를 따라 뻗어 있는 상기 음극선관의 하부에 있는 것을 특징으로 하는 음극선관 장치.

Images