KR20010033524A

KR20010033524A - 편향 유닛을 포함하는 화상 디스플레이 장치, 및 이러한화상 디스플레이 장치를 위한 편향 유닛

Info

Publication number: KR20010033524A
Application number: KR1020007007026A
Authority: KR
Inventors: 마르테이즌 데종; 에우드 브레유그덴힐; 자코버스 하. 테. 자마르
Original assignee: 요트.게.아. 롤페즈; 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 1998-10-26
Filing date: 1999-09-24
Publication date: 2001-04-25
Also published as: EP1051725A1; US6388402B1; JP2002528877A; WO2000025339A1; TW412056U

Abstract

컬러 화상 디스플레이 장치는 음극선관과 편향 유닛을 포함한다. 화상 디스플레이 장치는 화상 에러를 보상하기 위한 보상 수단을 포함한다. 보상 수단은 디스플레이 스크린에 마주하는 편향 유닛의 측면에 장착되고 4개의 자석 시스템(25, 26, 27 및 28)을 포함하는데, 상기 4개의 자석 시스템들은 상기 음극선관 축에 대해 4중 대칭적으로 장착되고 24°와 34°또는 40°와 48°사이의 각도(α) 범위로 연장한다.

Description

편향 유닛을 포함하는 화상 디스플레이 장치, 및 이러한 화상 디스플레이 장치를 위한 편향 유닛{PICTURE DISPLAY DEVICE COMPRISING A DEFLECTION UNIT, AND DEFLECTION UNIT FOR SUCH A PICTURE DISPLAY DEVICE}

개시 단락에서 기술된 유형의 화상 디스플레이 장치와 두 번째 단락에서 기술된 유형의 편향 유닛은 유럽 특허 명세서(EP 0 187 964)에 공지되어 있다. 디스플레이 스크린에 마주하고 있는 측면에는 화상 에러를 보상하기 위해서 영구 자석 시스템을 갖는 공지된 편향 유닛이 제공된다. 상기 시스템은 4개의 주 막대 자석과 8개의 더 작은 조정 가능한 자석들을 포함한다. 상기 조정 가능한 자석은 양호한-튜닝 목적을 위해 회전될 수 있다.

공지된 화상 디스플레이 장치와 편향 유닛의 단점은 설계가 복잡하고 양호한-튜닝을 위한 자석의 조정 처리가 시간을 소비한다는 것이다.

본 발명은 컬러 화상 디스플레이 장치에 관한 것으로, 상기 컬러 화상 디스플레이 장치는 음극선관과, 세 개의 전자빔을 생성하기 위한 수단과, 디스플레이 스크린 및 상기 디스플레이 스크린의 전체에 걸친 전자빔을 편향시키기 위한 편향 자계를 생성하는 편향 유닛을 포함하고, 편향 유닛의 편향 평면의 전면에서 연장하고 화상 에러를 보상하기 위해 사용되는 보상 수단이 제공된다.

또한 본 발명은 음극선관을 위한 편향 유닛에 관한 것이다.

도 1은 화상 디스플레이 장치를 나타내는 도면.

도 2는 본 발명에 따른 편향 유닛의 단면도.

도 3은 보상 수단을 구비한 편향 유닛의 정면도.

도 4a 내지 4f는 본 발명에 따른 보상 수단에 의해 생성된 다수의 자계 성분의 세기를 나타내는 그래프.

본 발명의 목적은 화상 디스플레이 장치와 편향 유닛의 설계를 간단하게 하는 화상 디스플레이 장치를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 위해서, 본 발명에 따른 화상 디스플레이 장치는 음극선관 축에 대해서, 거의 4중 대칭적으로 장착된 4개의 자석 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는데, 각 자석 시스템은 음극선관 축으로부터 보았을 때 24°와 34°또는 40°와 48°사이의 각도 범위로 연장한다.

본 발명은, 편향 평면의 전면, 즉 일예로 디스플레이 스크린에 마주하는 편향 유닛의 측면에 위치한 자석 시스템이 화상 에러에 대해 긍정적인 영향을 줄 수 있지만, 일반적으로는 차례대로 화상 에러를 유도할 수도 있다는 인식에 기초한다.

본 명세서에서 4중 대칭적인 부분(fourfold symmetrical)은, 음극선관 축(또는 편향 유닛의 대칭축)을 기준으로 하였을 때, 상기 음극선관 축을 중심으로 하여 90°각도로 회전함으로서, 자석 시스템이 서로 일치하는 범위까지 자계의 강도와 방향이 다르다고 해도 각 자석 시스템의 자계가 거의 동일하다는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 음극선관 축(또는 편향 유닛의 대칭축)에 대해 4중 대칭적으로 배치된 4개의 자석 시스템을 사용함으로서, 다음과 같은 양상이 발생한다.

대칭적인 배치로 인해, 자석 시스템에 의해 생성된 공통 자계( 및 그로 인해 보상 수단을 통해 생성된 자계)는 단지 4, 8, 12, 16개 등의 극을 포함할 수 있다. 4개의 자석 시스템은 일예로 동-서에 있는 자석 쌍 및 북-남에 있는 자석 쌍과 같이 두 쌍의 자석 시스템을 포함한다. 각 쌍에 의해 생성된 4-극, 12-극 및 20-극 자계는 상반된 부호를 갖고 서로를 상쇄시킨다. 그 결과, 보상 수단에 의해 생성된 자계는 단지 8-극, 16-극, 24-극 등의 성분을 포함한다. 보상 수단은 화상 에러가 보상될 수 있는 바람직한 8-극 이외에도 더 높은-차수 성분을 또한 포함하는 자계를 특별히 생성한다. 이러한 더 높은-차수 성분, 특히 16 및 24-극 성분은 원하지 않는 화상 에러를 야기한다. 자계에서의 이러한 더 높은-차원 성분은 치수지정(dimensioning) 및 위치지정에 있어서 허용오차(tolerance)에 대한 민감도를 증가시키고, 디스플레이 스크린의 전체에 걸친 삼중회전 에러(triorotation error)에 있어서의 변차(variation)와 같은 잔류 에러를 증가시킨다.

자석 시스템에 의해 생성된 자계에서의 원하지 않는 더 높은-차수 성분에 대한 결과는 자석 시스템을 음극선관 축으로부터 더욱 멀리 위치시킴으로써 경감될 수 있다. 그러나, 이것은 바람직한 긍정적인 효과를 달성하기 위해서 더 강한 자석 시스템의 필요성을 또한 초래하는데, 이러한 필요성은 원가를 증가시키며, 컬러 디스플레이 장치의 근접한 다른 요소들에 영향을 줄 수 있고 편향 유닛의 크기를 증가시킨다.

원하지 않는 더 높은-차수 효과의 결과는 앞서 언급된 유럽 특허 명세서에서 기술된 양호한-튜닝을 위한 자석을 사용함으로써 또한 경감될 수 있다. 그러나, 이러한 양호한-튜닝을 위한 자석은 비싸고, 설계를 복잡하게 하고, 조정 가능해야 하며, 또한 조정 이후에 고정되어야 한다.

본 발명은 전문에서 기술된 유형의 개선된 화상 디스플레이 장치를 제공한다.

본 발명은, 자석 시스템에 의해 야기된 부정적인 효과가 바람직한 성분의 세기를 감소시키지 않으면서 감소되도록 하고 그에 따라 자석 시스템에 긍정적인 효과를 야기하도록 하기 위해, 자석 시스템에 의해 생성된 자계에서 더 높은-차수 성분의 세기가 상기 자석 시스템의 적절한 설계 선택을 통해 최소화될 수 있다는 인식에 기초한다.

각각의 더 높은-차수 성분은 상기 더 높은-차수 성분의 세기가 최소가 되도록 설계된다. 16-극 성분의 세기는 45°의 각도로 각각 연장하는 4개의 자석 시스템에 대해 이론적으로 최소가 되고, 24-극 성분의 세기는 30°에서 이론적으로 최소가 된다. 일반적으로, 16-극 성분의 세기는 자석 시스템이 40°와 48°사이의 각도 범위로 연장하는 경우에 매우 작게 된다. 24-극 성분의 세기는 자석 시스템이 24°와 34°사이의 각도 범위로 연장하는 경우에 매우 작게 된다.

자석 시스템은 24°와 34°사이의 각도 범위, 즉 바람직하게는 28°와 30° 사이에서 바람직하게 연장한다. 성분은 가장 높은 차수를 가질 때 최소로 되고, 자석 시스템의 길이는 40°와 48°사이의 범위에서 보다 더 짧아지는데, 이것은 IMS(Internal Magnetic Shield)와 같은 자석 시스템이 편향 유닛 및/또는 컬러 디스플레이 장치의 다른 성분들에 영향을 주는 위험을 감소시킨다.

본 발명의 범주 내에서, 자석 시스템은 일예로 코일과 연장 코어를 각각 포함하는 전자석에 의해 형성되지만, 보상 수단은 동일한 크기와 세기를 갖는 4개의 영구자석을 바람직하게 포함한다.

본 발명의 이러한 양상 및 다른 양상은 이후에 기술된 실시예를 참조하여 명확해지고 설명될 것이다.

도면들은 축적에 맞게 도시되지 않았다. 일반적으로, 도면들에서의 동일한 성분은 동일한 참조 번호로서 표기되어 있다.

컬러 화상 디스플레이 장치(1)(도 1)는 진공 엔벌로프(2), 디스플레이 윈도우(3), 콘(4) 및 네크(5)를 포함한다. 상기 네크(5)는 세 개의 전자빔(7,8 및 9)을 생성하기 위한 전자총(6)을 구비한다. 디스플레이 스크린(10)은 디스플레이 윈도우의 내부면에 제공된다. 디스플레이 스크린(10)은 적색, 녹색, 파란색 발광용 인광 요소들의 인광 형태를 포함한다. 디스플레이 스크린으로의 전자빔 경로 상에서, 상기 전자빔(7,8 및 9)은 디스플레이 스크린(10)의 전체에 걸쳐 편향 유닛(11)에 의해 편향되고, 틈새(aperture)(13)를 갖는 얇은 평판으로 이루어져 디스플레이 윈도우(3)의 앞쪽에 배치된 섀도우 마스크(12)를 통과한다. 섀도우 마스크는 현가 수단(14)을 통해 디스플레이 윈도우에 현가된다(suspended). 세 개의 전자빔은 수렴한 후 서로에 대해 작은 각도를 이루어 섀도우 마스크의 틈새를 통과하고, 결국 한가지 색의 인광 요소에만 충돌한다.

도 2는 본 발명의 편향 유닛에 대한 단면도이다. 편향 유닛은 전자빔을 두 개의 상호 수직적인 방향(x 및 y 방향)으로 편향시키기 위해 두 개의 편향 코일 시스템(21 및 22)을 포함한다. 이 실시예에서, 편향 유닛은 요크 링(23)을 또한 구비한다. 요크 링은 연성의 자성 물질(soft-magnetic material)로 제조된다. 편향 평면(D)이 표시되어 있다. 상기 편향 평면은 전자빔의 편향지점이 위치하는 평면이다. 만약 편향 평면에 변동이 있다면(즉, 편향 평면의 z 지점이 편향 각도에 따라 약간 좌우된다면), 본 발명의 범주 내에서 이해되는 것에 따라, 편향 평면은 상기 변동 내에서 전자총에 가장 가깝게 위치한 z 지점이다. 편향 유닛(11)은 디스플레이 스크린(3)에 마주하는 측면(24){상기 측면은 본 실시예에서 플렌지(flange)로서 지칭된다}을 갖고, 상기 측면에는 다수의 자석 시스템(25,26,27 및 28)이 제공된다. 자석 시스템은 디스플레이 스크린에 마주하는 측면(24)의 일부에 바람직하게 배치된다. 그러나, 상기 자석 시스템은 한정적인 것으로 간주되지 않아야 한다. 상기 자석 시스템은 측면(24)의 "배면부(rear part)"{시스템(26')으로 표기} 상에 대안적으로 배치될 수 있다. 자석 시스템은 플렌지(24)에 고정된 각각의 링에 대안적으로 배치될 수 있다. 도 3은 4개의 자석 시스템(25, 26, 27 및 28)을 구비한 측면(24)을 정면도로 나타내고 있다. 4개의 자석 시스템은 4중 대칭적으로 장착된다. 즉 상기 시스템은 z 축(음극선관 축)을 중심으로 하여 90°로 회전함으로써 거의 일치한다. 그러므로 보상 수단을 통해 형성된 자계는 z 축을 중심으로 90°로 회전하였을 때 동일하게 유지된다. 이러한 현상을 구현하기 위해서, 바람직하게 4개의 자석 시스템은 크기와 세기에 있어 거의 동일하다. 영구 자석이 사용될 때, 이것은 자석의 세기와 길이가 거의 동일하다는 것을 의미한다. 자석 시스템이 연장하는 각도(α)가 도시되어 있다. 이 각도는 40°와 48°또는 28°와 30°사이의 범위에 있다. 또한 점선(30)은 자석 시스템(25. 26, 27 및 28), 음극선관 축과 자석 시스템 사이의 거리(R), 및 자석 시스템의 길이(L)를 통과하는 평면에서 엔벌로프(2)의 외각 원주를 나타낸다. 본 발명의 조건은 각도로서 표시될 뿐만 아니라 다음 식과 같이 표시된다.

16-극 성분의 세기는 45°각도로 각각 연장하는 4개의 자석 시스템에 대해 이론적으로 최소이고, 24-극 성분의 세기는 30°에서 이론적으로 최소이다. 일반적으로, 16-극 성분의 세기는 자석 시스템이 40°과 48°사이의 각도 범위로 연장하는 경우에 매우 작다. 24-극 성분의 세기는 자석 시스템이 24°와 34°사이의 각도 범위로 연장하는 경우에 매우 작다.

자석 시스템은 24°와 34°사이의 각도 범위, 바람직하게는 28°와 30°사이의 각도 범위로 바람직하게 연장한다. 성분은 가장 높은 차수를 가질 때 최소가 되고, 자석 시스템의 길이는 40°와 48°사이의 범위에서보다 더 짧은데, 이것은 IMS(Internal Magnetic Shield)와 같은 자석 시스템이 편향 유닛 및/또는 컬러 화상 디스플레이 장치의 다른 성분들에 영향을 주는 위험을 감소시킨다. 자석 시스템은 북-남{인-라인 평면(in-line plane)의 아래와 위}과 동-서에 배치된 두 개의 자석 쌍을 바람직하게 포함한다.

도 4a 내지 도 4f는 도 3에서 도시된 보상 수단에 대한 z 위치의 함수{여기서 z=48 mm는 도 3에 도시된 자석(25, 26, 27 및 28)을 통과하는 평면에 대응한다}로서, z축 상에 생성된 자계(4-P, 8-P 등으로 표기된 4, 8, 12, 16, 20 및 24-극 성분)의 상이한 성분에 대한 세기(F)를 나타내는 그래프이고, 여기서 R=72 mm이고 L=36 mm이며, 이것들은 각도 α가 28°일 경우에 해당한다. 자계 성분의 세기는 수직축 상에 표기되었고, z 지점은 수평축 상에 표기되었다. 각각의 도면은 두 개의 세기, 즉 자석(25 및 26)인 북-남 자석(점선)과 자석(27 및 28)인 동-서 자석(실선)의 세기를 나타낸다. 자계의 세기는 이러한 선들에 대한 값의 합이다. 점선과 실선은 크기에 있어서는 동일하지만 상반된 부호를 갖는 4, 12 및 24-극 성분에 대한 값을 나타내고, 따라서 전체적인 자계 세기는 "0"이다. 24-극 성분은 무시할 수 있을 정도로 작다는 것이 명확하게 나타나 있다. 28.6°의 각도에서, 24-극 성분의 세기는 더 작은 크기를 갖는 차수이다. 24-극 성분에 대한 최소값에 이르는 각도는 14.3°이다. 위에서 언급된 15°와 지금 언급된 14.3°간의 차이는, 자석의 극이 점으로써 표기되도록 구현된 이상적인 자석에 기초하여 계산이 이루어질 경우, 이러한 계산에 따라 24-극 성분은 "0"라는 사실에 근거한다. 실제적으로, 자석의 극은 유한한 크기(dimension)를 갖는다. 만약 이러한 크기가 계산에 있어 고려된다면, "0"(24-극 성분에 대한 최소값)은 15°보다 약간 아래, 즉 14.3°에 존재한다.

본 발명은 다음과 같은 장점을 갖는다.

디스플레이 음극선관은 화상 에러, 특히 삼중회전 에러(triorotation error)에 대해서 더 양호하게 정정될 수 있다.

복잡한 적응이 필요하지 않을 수도 있거나, 또는 편향 유닛이나 디스플레이 장치의 적응에 대해 더 적은 원인이 있을 수 있다.

허용오차에 대해 감소된 민감도를 갖는다.

스크린 상에서의 위치에 대한 함수로써, 삼중회전과 같은 화상 에러 변차(잔류 에러)가 더 적다.

많은 변경이 본 발명의 범주 내에서 가능하다는 것이 명백하게 될 것이다.

일예로, 도시된 자석 시스템들은 곧은 형태이다. 이것은 제한적인 것으로서 간주되지 않아야 한다. 자석은 대안적으로 아크 형태일 수 있다.

전술한 관점에서 볼 때, 첨부된 청구 범위에 의해 정의된 바와 같이 본 발명의 사상과 범주를 벗어나지 않으면서 다양한 변형이 이루어질 수 있으며, 따라서 본 발명은 제공된 실시예들로 한정되지는 않는다는 것이 당업자들에게 자명할 것이다.

Claims

음극선관과, 세 개의 전자빔을 생성하기 위한 수단과, 디스플레이 스크린과, 상기 디스플레이 스크린의 전체에 걸친 전자빔을 편향시키기 위한 편향 자계를 생성하는 편향 유닛을 포함하고, 상기 편향 유닛의 편향 평면의 전면에서 연장되고 화상 에러를 보상하기 위해 사용되는 보상 수단이 제공되는 컬러 화상 디스플레이 장치 있어서,

상기 보상 수단은 음극선관 축에 대해서, 거의 4중 대칭적으로 장착된(arranged fourfold symmetrically) 4개의 자석 시스템을 포함하는데, 각 자석 시스템은 상기 음극선관 축으로부터 보았을 때 24°와 34°또는 40°와 48°사이의 각도 범위로 연장하는 것을 특징으로 하는, 컬러 화상 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서, 상기 자석 시스템은 24°와 34°사이의 각도 범위로 연장하는 것을 특징으로 하는, 컬러 화상 디스플레이 장치.
제 2항에 있어서, 상기 자석 시스템은 28°와 30°사이의 각도 범위로 연장하는 것을 특징으로 하는, 컬러 화상 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서, 상기 보상 수단은 거의 동일한 크기 및 세기(strength)를 갖는 4개의 영구 자석을 포함하는 것을 특징으로 하는, 컬러 화상 디스플레이 장치.
보상 수단이 제공된 컬러 화상 디스플레이 장치를 위한 편향 유닛으로서, 상기 보상 수단은, 편향 유닛의 편향 평면의 전면에서 연장하고 화상 에러를 보상하기 위해 사용되는, 컬러 화상 디스플레이 장치를 위한 편향 유닛에 있어서,

상기 보상 수단은 음극선관 축에 대해서, 거의 4중 대칭적으로 장착된 4개의 자석 시스템을 포함하는데, 각 자석 시스템은 상기 음극선관 축으로부터 보았을 때 24°와 34°또는 40°와 48°사이의 각도 범위로 연장되는 것을 특징으로 하는, 컬러 화상 디스플레이 장치를 위한 편향 유닛.