KR20010073737A - 3개의 모노 전자총을 이용한 칼라 브라운관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 3개의 모노 전자총을 이용한 칼라 브라운관에 관한 것으로서, 진공 내벽으로 작용하는 판넬부와 연결되어 세 개의 모노 전자총을 설치한 펀넬부와, 상기 펀넬부 외면 각각의 전자총에서 방사된 전자빔을 편향시켜 줄 수 있도록 설치한 편향요크 및 상기 모노 전자총을 쉽게 배기할 수 있도록 일정 수준의 구경과 기구적인 부분을 감안하여 위치를 결정해 주기 위한 배기용 넥크부를 포함하여 구성함으로써, 모노 전자총을 사용하게 해줄 수 있도록 함에 따라 비에스엔 현상을 일정 대비 이상 확보시킬 수 있으므로 편향 감도를 현저히 향상시킬 수 있고, 이것을 이용해 광각화가 가능한 설계를 해 줄 수 있음에 따라 브라운관의 길이를 짧게 해 줄 수 있으며, 모노 전자총으로 포커스를 맞춤에 따라 넥크 경을 현저히 줄일 수 있게 되고, 길이 또한 짧게 만들어 줄 수 있게 됨으로 인한 길이의 축소 부분을 더할 수 있으며, 경계면 처리를 단순한 편향 전류 파형의 모듈레이션으로 처리할 수 있으므로 비용을 증가하지 않고도 짧은 브라운관을 만들어 줄 수 있는 효과를 갖는다.

Description

3개의 모노 전자총을 이용한 칼라 브라운관{Color Braun-Tube using three mono electron gun}

본 발명은 3개의 모노 전자총을 이용한 칼라 브라운관에 관한 것이다.

도 1 은 종래의 브라운관의 개략구성도이고, 도 2a 및 도 2b 는 종래의 편향요크 개략적인 구성도, 도 3 은 종래 전자총의 동작 구성도, 도 4 는 종래 브라운관의 각부 명칭 구성도이다.

상기 각 구성에 따른 동작을 살펴보면, 상기 브라운관(10)은, 스크린부(50)를 만들어주면서 일단의 진공 내벽으로 작용하는 판넬부(30), 상기 판넬부와 연결되어 진공내벽을 이루면서 전자총(90)을 그 내부에 가진 유리재질로 된 펀넬부(40), 상기 펀넬부의 외부에 장착되어 전자총(90)에서 방사된 3개의 전자빔(80)을 편향시켜주는 편향요크(20), 상기 스크린부(50)의 전자총측으로는 전자총의 3개의 전자빔(80)이 가지는 기구적인 각도를 이용하여 셀 선벽을 해 주기 위해 설치해준 섀도우 마스크(70), 섀도우 마스크의 형태를 지지하면서 그 위치를 고정시켜주는 프레임(71), 상기 전자빔(80)이 상기 펀넬부(40)와 판넬부(30)가 만들어준 자유공간을 이동할 때 외부의 인위적 혹은 자연적인 자계로부터 받는 자기력을 차단시켜주는 인너쉴드(60)로 이루어져 있다.

일반적으로 상위와 같이 구성된 브라운관(10)의 길이를 축소시켜 주기 위해서 편향각을 크게 해 주거나 상기 펀넬부(40)의 넥크부(41)를 두 개 이상으로 여러 개 동시에 설치해줄 수 있도록 구성하여 길이를 줄여주고자 하였다. 즉, 두 개의 전자총(80)을 구성시켜 주는 동일한 길이와 동일한 화면 크기에 대한 경우 기존의 한 개의 편향 요크(20)가 편향시켜 주는 각도의 반만 편향시켜 주어도 동일한 동작을 기대할 수 있게 된다.

상기 브라운관 구성에 따른 작용 및 동작을 살펴보면 다음과 같다.

상기 종래의 브라운관(10)은 상기 전자총(90)에서 방사된 전자빔(80)이 인가된 양극 전압에 의한 힘으로 스크린(50)을 향해서 직선 운동을 하게 되는데 이때 방사된 전자빔(80)을 정해진 위치로 보내주기 위해서 상기 펀넬부(40)의 외면에 설치된 편향요크(20)에 편향전류를 흘려주어 자계를 발생시키고, 이에 따라 발생한 자기력에 의해 전자빔(80)이 편향력을 받아서 정해진 위치로 보내지게 되는데, 이때 상기 전자빔(80)이 섀도우 마스크(70)를 지나는데 적, 녹, 청의 전자빔(80)은 각각의 다른 각도로 섀도우 마스크(70)에 입사되고, 이에 따라 정해진 위치에 도포되어 있는 형광체가 발광하게 되어 화면이 구성되게 된다.

하지만, 상기와 같이 동작하는 종래의 브라운관은 편향각을 증대시켜 브라운관의 길이를 짧게 만들어주는 데는 한계가 있다. 즉 일반적인 경우를 예로 들면 29″이상의 대형구에서는 주로 편향각 110도를 기준으로 만들어지고 있으며, 고주파수로 동작하는 모니터용 브라운관(10)의 경우 편향감도의 설계제한이 더욱 커지게되어 대부분의 브라운관(10)의 편향각도를 90도로 하여 만들어 주고 있으므로 100도 전후의 편향각에 있어서, 통상 10도 변화는 편향감도 20％ 수준의 변화를 일으키므로 기존의 일반적인 형상을 기준으로 보면 110도를 넘는 편향각을 상기 브라운관(10)에 구사해주는 것이 매우 어려운 일이 된다.

또한 이런 부분은 비에스엔(Beam Shadow Neck) 현상으로 인해서 설계 최적화에 의한 편향감도의 개선은 더욱 제한을 받게 되는데, 상기 비에스엔 현상은 편향요크(20)의 자계에 의해서 편향된 전자빔(80)이 펀넬(40)의 콘부(92)에 부딪혀서 스크린(50)의 형광체를 발광시켜주지 못하는 현상을 말하며, 특히 적, 녹, 청색용 3개의 전자빔을 나란하게 해서 사용하는 인라인형 전자총(80)을 사용하는 브라운관(10)에서는 기본적으로 확보해 주어야 하는 특성치로 허용오차 범위가 있고 이를 외부에서 장착되는 편향요크(20)의 위치를 조정함으로써 맞추어지고 있다.

따라서 편향요크(20)를 개발할 때에는 이 값이 일정 수준이상 확보될 수 있도록 설계를 해 주어야 하는데, 통상의 경우 약 5.5 ㎜의 전자빔(80) 간격을 가지는 인라인형 전자총(90)을 사용하는 경우 외각 전자빔인 적색용, 청색용 전자빔(90)에 의해서 비에스엔 현상이 발생하게 되는데 비에스엔 현상과 편향감도는 서로 상반되는 관계를 가지고 편향감도가 좋아지면 비에스엔 거리가 짧아지고, 편향감도가 나빠지면 비에스엔을 많이 확보할 수 있는 일반적인 특성을 가지게 된다.

또한 상기와 같이 여러 개의 전자총(90)을 동시에 사용해서 편향각을 줄이면서 길이를 줄이고자 하는 경우에는 각각의 전자총(90)이 담당하는 화면의 영역이따로 설정될 수 밖에 없으므로 경계선의 처리가 매우 어려운 문제가 발생하게 된다. 즉 기구적으로는 이를 해결할 수가 없게 되므로 신호의 처리로 이를 해결해 주어야 하는데 필립스에서 제안한 “Camel CRT”의 경우에는 경계선 부근에서는 전자빔(80)의 전하밀도를 가우시안 분포를 이용해서 조절해주는 방법을 많이 채택하고 있으나 이것은 회로적으로 기존의 시스템과 비교를 하는 경우 매우 힘든 작업이 되면서 이를 위해 많은 비용을 지불해야 하는 문제점을 가지고 모노가 아닌 칼라로 이를 구현해 주는 경우 신호를 분석하고 처리하는 시간이 비교적 많이 소요될 것이므로 디지털 영상신호 처리와 같은 높은 주파수로 동작하는 경우에는 이를 보완해주는 것이 매우 힘든 작업이 될 것이다.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 적, 녹, 청 3개의 전자총을 따로 구비하고 이에 따른 편향요크 3개를 사용하여 광각화를 수행함으로써, 브라운관의 길이를 축소할 수 있게 해 주며, 이에 따른 제반 특성을 간단한 구조로 만족시킬 수 있게 해 주는 새로운 3개 모노 전자총을 이용한 칼라 브라운관을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 진공 내벽으로 작용하는 판넬부와 연결되어 세 개의 모노 전자총을 설치한 펀넬부와, 상기 펀넬부 외면 각각의 전자총에서 방사된 전자빔을 편향시켜 줄 수 있도록 설치한 편향요크 및 상기 모노 전자총을 쉽게 배기할 수 있도록 일정 수준의 구경과 기구적인 부분을 감안하여 위치를결정해 주기 위한 배기용 넥크부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 1 은 종래의 브라운관의 개략적인 구성도,

도 2a 및 도 2b 는 종래의 편향요크 개략적인 구성도,

도 3 은 종래 전자총의 동작 구성도,

도 4 는 종래 브라운관의 각부 명칭 구성도,

도 5 는 본 발명이 적용되는 브라운관 구성도,

도 6 은 본 발명에 따른 브라운관에 적용된 전자총 구성의 일 예시 도,

도 7 은 본 발명에 따른 브라운관의 측면구조도,

도 8 은 본 발명에 따른 편향요크 구동용 톱니파 파형구조도,

도 9 는 본 발명에 따른 프로잭션용 브라운관 및 사용 예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 브라운관 100a : 프로잭션용 브라운관

120, 120a : 편향요크 140 : 펀넬부

141 : 배기용 넥크 160 : 인너 쉴드

170 : 섀도우 마스크 180 : 전자빔

181, 182, 183 : 적, 녹, 청색전자빔

190 : 모노 전자총 191, 192, 193 : 적색, 청색 전자총

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5 는 본 발명이 적용되는 브라운관 구성도로서, 상기 구성을 보면 세 개의 모노 전자총을 설치한 펀넬부(140), 펀넬의 외면에 상기 각각의 모노 전자총(190)에서 방사된 전자빔(180)을 편향시켜줄 수 있도록 설치한 편향요크(120), 상기 모노 전자총(190)을 쉽게 배기할 수 있도록 필요한 일정 수준의 구경과 기구적인 부분을 감안하여 위치를 결정해주기 위해 설치한 배기용 넥크부(141)로 이루어져 있다.

상기와 같이 발명의 브라운관(100)은 세 개의 모노 전자총(190)을 펀넬부(140)에 설치하고, 펀넬의 외면에는 각각의 모노 전자총(190)에서 방사되는 전자빔(180)을 편향시켜 줄 수 있도록 편향요크(120)를 설치해 주고 있다. 이것은 간단하게 설명하면 모노 전자총(190)이 3개가 설치될 수 있도록 펀넬(140)의 넥크부를 3개 만들어 준다는 것이고, 이에 더하여 본 발명의 브라운관에서는 별도의 배기용 넥크(141)를 하나 더 설치해 주고 있으며, 상기 배기용 넥크(141)를 한 개 더 설치해 주게 되면 모노 전자총이 설치되는 넥크(141)의 구멍이 너무 작아서 배기를 하는데 일정 수준의 구경이 필요한 경우 이를 보완할 수 있으며, 또한 기구적인 형상에 의해서 별도의 위치에 배기관을 설치해주면 공정상에서 기구적인 부분을 감안해서 위치를 결정해 줄 수 있는 장점을 갖게 된다.

도 6 은 본 발명에 따른 브라운관에 적용된 전자총 구성도의 일 예시도로서, Z축 상으로 보아 가장 후단에 위치한 중앙부의 녹색 전자빔(182), Z축 상으로 보아 스크린 측으로 치우치면서 경사를 준 좌우측의 적색, 청색 전자총(191, 193)으로 이루어져 있다.

상기 전자총(191, 193)의 배치는 인라인형 전자총의 배치와 유사하게 해 줌으로써 섀도우 마스크(170)를 이용한 색선별이 자계가 동작하지 않는 상태에서도 일어날 수 있도록 중앙부의 녹색용 전자빔(182)의 위치가 Z축 상으로 보아 스크린 측으로 치우치면서 경사를 줄 수 있도록 하였다. 물론 좌,우측의 전자총을 중앙의 전자총과 동일한 Z축 상의 위치로 배치할 수도 있지만 그렇게 해주는 경우 전체적인 튜브(tube)의 길이를 길게 해주지 않는 한 섀도우 마스크형 칼라 수상관에서 3개의 전자총으로부터 3개의 전자빔이 형광면의 정해진 형광체를 때리도록 도중의 한 점에 집중시키는 초기 콘버젼스(스테틱 콘버젼스)를 맞추는데 매우 어려운, 즉 영구자석을 사용해 주어야만 하게 된다.

상기와 같이 전자총을 배치해 주는 경우 화면의 크기에 따라서 4:3 및 3:4와 같이 큰 화면을 만들어 주는 경우에는 화면 중앙에서의 빔의 모이는 정도를 고려해 주는 경우 약 5도 정도의 차이를 주면 되지만 14인치와 같은 작은 크기의 화면을 구성시켜주는 데에는 약 31도 수준의 각도로 구성시켜주어야만 화면 중앙에서의 빔의 적정한 간격을 만들어 줄 수 있게 된다.

또한 펀넬부(140)의 내측에는 전자빔(180)에 의해 발광할 수 있는 형광체를 도포하고, 세 개의 전자빔(181, 182, 183)이 가지는 기구적인 각도에 의해서 색 선별이 가능하도록 섀도우 마스크(170)를 구비하며, 상기 섀도우 마스크를 지지해주는 프레임(171)과, 상기 프레임에 연결되어 외부의 자계를 쉴드할 수 있는 인너 쉴드(160)를 구비하고 있다.

상기와 같은 본 발명의 브라운관(100)은 기본적으로는 기존의 브라운관(10)과 동일한 동작원리에 의해서 구동하고 있으나, 편향요크(120)에 인가되는 전류의 값은 도 9의 프로잭션용 브라운관(100a)에 인가되는 것과 유사하게 동작시켜 준다는 점이 차이가 있으며, 모노 전자총(190)에는 색신호가 인가되어 각각의 신호에 의해 전자빔(181, 182, 183)이 방출되고 적, 녹, 청색용 모노 전자총(190)의 배열이 각각 좌 ―〉우로 배치되어 한 개의 전자총에서 하나의 전자빔(181, 182, 183)이 방사하게 되어 있다.

도 8 은 본 발명에 따른 편향요크 구동용 톱니파 파형구조도로서, 각각의 전자총(190)에서 방사된 전자빔(181, 182, 183)은 그 위치의 펀넬부(140)에 설치된 각각의 편향요크(120)에서 발생시켜 주는 자기력의 힘을 받아 편향이 되는데, 중앙에 위치시켜준 녹색빔(182)의 경우 4:3 혹은 16:9의 화면비를 가지는 브라운관(100a)에서 동작시킬 때 수평, 수직 편향전류를 기존과 동일한 톱니파형으로 만들어주고 화면기준으로 보아 우측의 적색 빔(181)과 좌측의 청색 빔(183)을 동작시켜 줄 때에는 각각의 전자총(190)이 위치하는 기구적인 거리에 의한 차이를 감안해서 선형성을 고려한 파형을 인가시켜 줌으로써 스크린(150)에서의 위치를 맞추어 줄 수 있도록 한다. 또한 전체적인 외각 형상인 화면 왜곡(distortion)의 경우도 동일하게 인가되는 전류의 파형을 적절하게 조정을 해서 맞추어 주도록 한다.

다른 실시예로는, 각각의 편향요크(120a)의 전자총(13) 측 넥크 부분(141)에 수평 혹은 수직 편향전류와 동기된 신호를 받아서 동작을 하는 2극 혹은 4극자 콘버젼스 요크(170)를 설치해 준다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 3개 모노 전자총을 사용하는 칼라 브라운관을 만들어주는 경우 모노 전자총을 사용하게 해줄 수 있도록 함에 따라 비에스엔 현상이 통상의 경우 대비 5.5 ㎜ 이상 확보될 수 있음에 따라 편향 감도를 현저히 향상시킬 수 있으며, 이것을 이용해서 광각화가 가능한 설계를 해 줄 수 있으므로 브라운관의 길이를 짧게 해 줄 수 있게 된다.

또한 모노 전자총으로 포커스를 맞춤에 따라 넥크 경을 현저히 줄일 수 있게 되고, 길이 또한 짧게 만들어 줄 수 있게 됨으로 인한 길이의 축소 부분을 더할 수 있으며, 경계면 처리를 단순한 편향 전류 파형의 모듈레이션으로 처리할 수 있으므로 비용을 증가하지 않고도 짧은 브라운관을 만들어 줄 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (8)

1. 형광면이 설치된 스크린부와 색 선별 전극으로 사용되는 섀도우마스크를 가지는 전자빔을 이용하여 상기 형광면을 발광시켜주는 브라운관에 있어서,

   진공 내벽으로 작용하는 판넬부와 연결되어 세 개의 모노 전자총을 설치한 펀넬부;

   상기 펀넬부 외면 각각의 전자총에서 방사된 전자빔을 편향시켜 줄 수 있도록 설치한 편향요크; 및

   상기 모노 전자총을 쉽게 배기할 수 있도록 일정 수준의 구경과 기구적인 부분을 감안하여 위치를 결정해 주기 위한 배기용 넥크부로 이루어진 것을 특징으로 하는 3개의 모노 전자총을 이용한 칼라 브라운관.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 3개의 모노 전자총은

   스크린 중심부분의 중앙에 배치된 모노 전자총에 이르는 축을 Z축으로 하여 나머지 두 개의 모노 전자총의 Z축 상의 위치를 상기 중앙부분의 Z축 상의 위치를 다르게 설정한 것을 특징으로 하는 3개의 모노 전자총을 이용한 칼라 브라운관.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 모노 전자총은

   자계가 동작하지 않는 상태에서도 섀도우 마스크를 이용한 색선별이 일어날 수 있도록 인라인형 전자총의 배치로 구성된 것을 특징으로 하는 3개의 모노 전자총을 이용한 칼라 브라운관.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 편향요크는

   모노 전자총을 설치할 수 있도록 소정 개수의 펀넬의 넥크부를 만들어 주는 것을 특징으로 하는 3개의 모노 전자총을 이용한 칼라 브라운관.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 모노 전자총은

   전자총에 이르는 Z축 상의 가장 후단에 설치한 중앙부의 녹색 전자빔과 상기 Z축 상에서 스크린 측으로 치우치면서 경사를 준 적색 및 청색 전자총으로 이루어진 것을 특징으로 하는 3개의 모노 전자총을 이용한 칼라 브라운관.
6. 제 1항에 있어서, 상기 판넬부는

   전자빔에 의해 발광을 할 수 있도록 내측에 도포한 형광체;

   상기 전자빔이 가지는 기구적인 각도에 의해 색 선별이 가능하도록 한 섀도우 마스크;

   상기 섀도우 마스크를 지지해 줄 수 있도록 설치한 프레임; 및

   상기 프레임에 연결되어 외부의 자계를 쉴드할 수 있는 인너 쉴드를 구비한 것을 특징으로 하는 3개의 모노 전자총을 이용한 칼라 브라운관.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 세 개의 모노 전자총은

   인가된 각각의 색신호에 의해 전자빔을 방출하고, 배열을 각각 좌->우로 배치하여 한 개의 전자총에서 하나의 전자빔을 방사하는 것을 특징으로 하는 3개의 모노 전자총을 이용한 칼라 브라운관.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 각각의 전자총에서 방사된 전자빔은

   중앙에 위치시킨 녹색 빔을 소정 비율의 화면비를 가지는 브라운관에서 동작시켜 수평, 수직 편향전류를 톱니파형으로 만들어주고, 화면의 우측의 적색 빔, 좌측의 청색 빔은 각각의 전자총이 위치하는 기구적인 거리에 의한 차이에 따른 선형성을 고려한 파형을 인가시켜 스크린에서의 위치를 맞출 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 3개의 모노 전자총을 이용한 칼라 브라운관.