KR20020019774A - Dynamic focus circuit for computer monitor using current type transformer - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 멀티스캔 모니터의 화상초점을 양호하게 하기 위한 다이나믹 포커스 회로에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은, 포커스 트랜스포머의 1차권선에 다수의 중간탭을 내어, S자 보상용 커패시터를 포커스 트랜스포머의 1차권선 단자에 각각 연결함으로써 수평주파수에 따라 트랜스의 1차권선에 흐르는 유효전류를 조절함으로써, 2차 권선에 일정한 진폭의 파형을 유기하고 이를 CRT의 다이나믹 포커스용 단자에 인가하는 것을 특징으로 하는 전류형 트랜스를 이용한 모니터용 다이나믹 포커스 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a dynamic focus circuit for improving image focus of a multiscan monitor. More specifically, the present invention is effective by flowing a plurality of intermediate taps on the primary winding of the focus transformer and connecting the S-shaped compensation capacitors to the primary winding terminals of the focus transformer, respectively, according to the horizontal frequency. The present invention relates to a dynamic focus circuit for a monitor using a current transformer, in which a waveform of a constant amplitude is induced in a secondary winding and applied to a terminal for dynamic focus of a CRT.
모니터 화면에서 각 부위의 초점을 균일하게 맞추기 위해서는 CRT 캐소드로부터 CRT면까지의 기구적 거리에 따라 포커스 전압이 비례하여 달라져야 한다. 이를 수행하는 회로를 다이나믹 포커스 회로라 하는데, 수평.수직 방향으로 각각 포물선 모양의 전압파형을 합성하여 포커스 그리드에 인가한다. 이 전압은 CRT에 따라 다르나, 수평은 300~600Vpp, 수직은 150~250Vpp 정도이다.In order to uniformly focus each part on the monitor screen, the focus voltage must be proportionally changed according to the mechanical distance from the CRT cathode to the CRT plane. The circuit that accomplishes this is called a dynamic focus circuit. A parabolic voltage waveform in a horizontal and vertical direction is synthesized and applied to a focus grid. This voltage varies with the CRT, but is about 300 to 600 Vpp horizontal and 150 to 250 Vpp vertical.
기존의 다이나믹 포커스 회로는 수평 파라볼라를 만드는 방법에 따라 몇가지 방식으로 구별된다. 그 한가지로, 트랜스포머를 이용한 방법이 있는데, DY(deflection yoke, 편향코일) 뒷단의 포물선 파형을 커패시터로 커플링하여 이를 트랜스포머로 증폭하는 방법이다. 이 회로는 포커스 트랜스의 1,2차 권선비에 따른 증폭작용을 이용하기 때문에 파형왜곡이 거의 없고 회로가 간단하다는 장점이 있는 반면에, DY 뒷단의 파형 진폭이 수평주파수에 따라 달라지기 때문에 넓은 범위의 주파수에는 사용이 불가능한 단점이 있다. 즉, 수평주파수에 따른 진폭의 차이를 보상할 수가 없어 넓은 범위의 수평주파수를 쓰는 모니터에는 적용이 불가능하다.Conventional dynamic focus circuits are distinguished in several ways, depending on how the horizontal parabola is made. For example, there is a method using a transformer. A method of coupling a parabolic waveform at the rear of a deflection yoke (deflection coil) to a capacitor and amplifying it to a transformer is used. This circuit has the advantage that there is little waveform distortion and the circuit is simple because it uses the amplification effect of the focus transformer's 1st and 2nd turns ratio, while the waveform amplitude behind DY varies according to the horizontal frequency. There is a disadvantage in that frequency cannot be used. That is, it is not possible to compensate for the difference in amplitude according to the horizontal frequency, so it is not applicable to the monitor using a wide range of horizontal frequencies.
또다른 방법으로서 TR 등을 이용한 증폭회로를 이용하는 방법이 있다. 이는 수평 펄스를 이중적분하여 파라볼라 파형을 생성한 후 증폭회로로써 필요한 정도로증폭하여 사용하는 것인데, 증폭도를 자유롭게 조정할 수 있어서 사용이 편리하다. 특히 최근의 편향프로세서에는 대부분, 진폭 및 지연(delay) 조정이 가능한 수평 수직 파라볼라 파형생성 회로가 내장되어 있어서, 회로를 많이 단순화시킬 수 있다. 출력증폭기로는 주로 캐스케이드 증폭기와 에미터결합 버퍼를 사용한다.Another method is to use an amplification circuit using TR or the like. This is to double-integrate the horizontal pulse to generate a parabola waveform, and then amplify it to the necessary amount as an amplification circuit. In particular, most modern deflection processors have a built-in horizontal and vertical parabolic waveform generation circuit with adjustable amplitude and delay, which greatly simplifies the circuit. Output amplifiers mainly use cascade amplifiers and emitter-coupled buffers.
그러나, 이 방법에서는, 상당히 큰 증폭도를 요구하기 때문에 파형왜곡 및 지연을 피하기가 어렵다. 이를 보상하기 위해 캐스케이드 증폭기와 증폭용 트랜스를 결합하여 사용하기도 하지만, 회로가 복잡해지고 비용이 증가한다. 또한, 수평 포물선 파형 발생회로, 지연보상 회로, 증폭회로, 임피던스 정합 회로 등의 복잡한 구성을 갖고 있으며, 이에 따라 부품수가 많아지고 소비전력이 증대된다.In this method, however, waveform distortion and delay are difficult to avoid because they require quite large amplification degrees. To compensate for this, cascade amplifiers and amplifying transformers are often used in combination, but the circuit is complicated and the cost is increased. In addition, it has a complicated configuration such as a horizontal parabolic waveform generating circuit, a delay compensation circuit, an amplifier circuit, an impedance matching circuit, and the like, thereby increasing the number of parts and increasing power consumption.
본 발명에 따른 회로에서는 전류형 트랜스포머를 응용하여 포커스회로를 고안하였다. 기본적인 동작원리는 포커스 트랜스포머의 1차권선을 편향회로와 직렬로 연결하여 전류량에 따라 2차에 유기되는 전압을 이용하는 것이다.In the circuit according to the present invention, a focus circuit was devised by applying a current transformer. The basic operation principle is to connect the primary winding of the focus transformer in series with the deflection circuit and use the voltage induced in the secondary according to the amount of current.
기존의 트랜스형 회로의 단점인 주파수간의 진폭차를 없애기 위해 1차 권선의 각 단자에 탭을 내어 연결하고 수평편향 회로의 S자 보상회로를 각 단자에 연결하였다.In order to eliminate the amplitude difference between frequencies, which is a disadvantage of conventional transformer circuits, taps were connected to each terminal of the primary winding, and an S-shaped compensation circuit of a horizontal deflection circuit was connected to each terminal.
본 발명의 목적은, 포커스 트랜스포머의 1차권선에 다수의 중간탭을 내어, S자 보상용 커패시터를 포커스 트랜스포머의 1차권선 단자에 각각 연결함으로써 수평주파수에 따라 트랜스의 1차권선에 흐르는 유효전류를 조절함으로써, 2차 권선에 일정한 진폭의 파형을 유기하고 이를 CRT의 다이나믹 포커스용 단자에 인가하는 것을 특징으로 하는, 전류형 트랜스를 이용한 모니터용 다이나믹 포커스 회로를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to draw a plurality of intermediate taps on the primary winding of the focus transformer, and connect the S-shaped compensation capacitors to the primary winding terminals of the focus transformer, respectively, so that an effective current flows in the primary winding of the transformer according to the horizontal frequency. It is to provide a dynamic focus circuit for a monitor using a current transformer, characterized in that by inducing the waveform of a constant amplitude in the secondary winding and applying it to the terminal for dynamic focus of the CRT.
도1은 본 발명에 따른 다이나믹 포커스 회로의 블록구성도.1 is a block diagram of a dynamic focus circuit according to the present invention;
도2는 도1의 세부 회로도.2 is a detailed circuit diagram of FIG.
<도면부호의 설명><Description of Drawing>
포커스 트랜스포머부(10), 제1중간탭(a), 제2중간탭(b), 제3중간탭(c), 1차권선 시작단(A), 1차권선의 끝단(B), 2차권선의 시작단(C), 2차권선의 끝단(D), S자 보정부(20), 제1커패시터(C6), 제2커패시터(C7), 제3커패시터(C8), 제4커패시터(C9), 제5커패시터(C10), 로드 커패시터(C2), 스위칭소자(Q4,5,2,6,3), 수직 다이나믹 포커스부(30), 적분수단(32), 증폭수단(Q1), 바이패스 커패시터(CH30), 마이크로프로세서(40), 수평출력부(50), 수직출력부(60), 플라이백 트랜스포머(FBT)(70), 음극선관(CRT)(80),Focus transformer section 10, first middle tap (a), second middle tap (b), third middle tap (c), primary winding start end (A), primary winding end (B), 2 Start end (C) of the secondary winding, the end (D) of the secondary winding, the S-shaped correction unit 20, the first capacitor (C6), the second capacitor (C7), the third capacitor (C8), the fourth capacitor (C9), fifth capacitor (C10), load capacitor (C2), switching elements (Q4, 5, 2, 6, 3), vertical dynamic focus unit 30, integrating means 32, amplifying means Q1 , Bypass capacitor (CH30), microprocessor 40, horizontal output unit 50, vertical output unit 60, flyback transformer (FBT) 70, cathode ray tube (CRT) 80,
멀티스캔형 모니터에는 수평주파수에 따른 화상 직선성 보상을 위한 회로가 부가되어 있는데 이것을 S자 보상회로(또는 S보정회로)라 한다. 이 S자 보상회로는 각 수평주파수(수평포물선 파형) 영역별로 보상용 커패시터를 온/오프함으로써 수평편향 전류의 파형을 보상해 준다.The multi-scan type monitor has a circuit for compensating image linearity according to the horizontal frequency, which is called an S-shaped compensation circuit (or S compensation circuit). This S-shaped compensation circuit compensates the waveform of the horizontal deflection current by turning on / off the compensation capacitor for each horizontal frequency (horizontal parabolic waveform) region.
본 발명은, 포커스 트랜스포머의 1차권선에 다수의 중간탭을 내어, S자 보상용 커패시터를 포커스 트랜스포머의 1차권선 단자에 각각 연결함으로써 수평주파수에 따라 트랜스의 1차권선에 흐르는 유효전류를 조절함으로써, 2차 권선에 일정한 진폭의 파형을 유기하고 이를 CRT의 다이나믹 포커스용 단자에 인가하는 것을 기본 개념으로 한다.The present invention provides a plurality of intermediate taps on the primary winding of the focus transformer, and connects the S-shaped compensation capacitors to the primary winding terminals of the focus transformer to adjust the effective current flowing in the primary winding of the transformer according to the horizontal frequency. Thus, the basic concept is to induce a waveform of a constant amplitude in the secondary winding and apply it to the terminal for dynamic focus of the CRT.
본 발명에 따른 멀티스캔 모니터용 다이나믹 포커스 회로는, 도1을 참조하면,Referring to FIG. 1, the dynamic focus circuit for a multi-scan monitor according to the present invention,
수평출력부(50)로부터 출력되는 수평포물선 파형이 인가되는 1차권선에 다수의 중간탭(a, b, c)이 형성되고, 1차권선에 흐르는 전류로부터 2차권선에 유기된 일정한 진폭의 수평포물선 파형을 CRT(80)의 플라이백 트랜스포머(FBT, 70)에 인가하는 포커스 트랜스포머부(10),A plurality of intermediate taps (a, b, c) are formed in the primary winding to which the horizontal parabolic waveform output from the horizontal output unit 50 is applied, and a constant amplitude induced in the secondary winding from the current flowing in the primary winding A focus transformer unit 10 for applying a horizontal parabolic waveform to a flyback transformer (FBT) 70 of the CRT 80,
수평포물선 파형의 주파수에 따라 상기 포커스 트랜스포머부(10)의 1차권선에 흐르는 전류를 조절하기 위하여 마이크로프로세서(40)의 제어에 의해 수평포물선 파형의 주파수 영역에 따라 상기 포커스 트랜스포머부(10)의 1차권선의 중간탭 중 하나가 전류경로로서 선택되도록 온/오프 되는 다수의 보상용 커패시터를 포함하는 S자 보정부(20)In order to adjust the current flowing in the primary winding of the focus transformer unit 10 in accordance with the frequency of the horizontal parabolic waveform, the control of the microprocessor 40 in accordance with the frequency region of the horizontal parabolic waveform of the focus transformer unit 10 S-shaped correction unit 20 including a plurality of compensation capacitors on or off so that one of the middle tap of the primary winding is selected as the current path
포커스 트랜스포머부(10)의 2차측에서 발생하는 수평포물선 파형에, 수직출력부(60)로부터 출력되는 수직포물선 파형을 합성하는 수직 다이나믹 포커스부(30)로 구성된다.The horizontal parabolic waveform generated on the secondary side of the focus transformer section 10 is composed of a vertical dynamic focus section 30 which combines the vertical parabolic waveform output from the vertical output section 60.
각 구성요소와 작용에 대한 상세설명을 도2를 참조하여 설명한다.Detailed description of each component and action will be described with reference to FIG.
본 발명에 사용된 트랜스포머는 1차권선에 중간탭을 다수 내어 S자 보정부(20)의 보상용 커패시터에 각각 연결하고, 절연된 2차권선을 감은 구조로 되어 있다. 전류형 트랜스포머로서의 동작을 위해서 각 1차권선은 1~3회로 극히 제한되게 권선하고 2차권선은 필요한 전압에 따라 권선수를 조정해 준다.The transformer used in the present invention has a structure in which a plurality of intermediate taps are provided on the primary windings and connected to the compensation capacitors of the S-shaped correction unit 20, respectively, and the insulated secondary windings are wound. To operate as a current transformer, each primary winding is extremely limited in one to three circuits and the secondary winding adjusts the number of turns according to the required voltage.
구체적으로, 상기 포커스 트랜스포머부(10)의 1차권선에는 권선의 시작단(A)과 끝단(B)이 있고, 그 사이에 제1중간탭(a), 제2중간탭(b), 제3중간탭(c)이 형성된다.Specifically, the primary winding of the focus transformer unit 10 has a start end (A) and end (B) of the winding, between the first middle tap (a), the second middle tap (b), the first Three intermediate tabs c are formed.
상기 포커스 트랜스포머부(10)의 1차권선 시작단(A)에는 수평출력부(50)로부터 출력되는 수평포물선 파형이 인가되며 S자 보정부(20)의 제1커패시터(C6)가 연결되고, 제1중간탭(a)에는 S자 보정부(20)의 제2커패시터(C7)가 연결되고, 제2중간탭(b)에는 S자 보정부(20)의 제3커패시터(C8)가 연결되고, 제3중간탭(c)에는 S자 보정부(20)의 제4커패시터(C9)가 연결되고, 1차권선의 끝단(B)에는 S자 보정부(20)의 제5커패시터(C10)가 연결된다.The horizontal parabolic waveform output from the horizontal output unit 50 is applied to the first winding start end A of the focus transformer unit 10, and the first capacitor C6 of the S-shaped correction unit 20 is connected. The second capacitor C7 of the S-shaped correction unit 20 is connected to the first middle tab a, and the third capacitor C8 of the S-shaped correction unit 20 is connected to the second middle tab b. The fourth intermediate capacitor C9 of the S-shaped correction unit 20 is connected to the third intermediate tab c, and the fifth capacitor C10 of the S-shaped correction unit 20 is connected to the end B of the primary winding. ) Is connected.
본 발명에서, 포커스 트랜스포머부(10)의 1차권선은 권선 시작단으로부터 제1중간탭은 1회(1Turn), 제2중간탭은 1회(1T), 제3중간탭은 2회(2T), 제4중간탭은 2회(2T) 권선하고, 2차권선은 900회(900T) 권선하였다. 또한, 2차권선의 양단(C-D)에는 로드(load) 커패시터(C2)를 접속하였다.In the present invention, the primary winding of the focus transformer unit 10 is the first middle tap once (1Turn), the second middle tap once (1T), the third middle tap twice (2T) from the start of the winding ), The fourth intermediate tap was wound twice (2T), and the secondary winding was wound 900 times (900T). In addition, a load capacitor C2 was connected to both ends C-D of the secondary winding.
로드 커패시터(C2)는 포커스 트랜스포머부(10)의 권선비가 매우 커 무부하시 2차측 전압이 매우 큰 진폭으로 발진하기 때문에, 이를 방지하기 위한 것이다. 로드 커패시터(C2)의 정전용량은 330pF짜리를 사용하였다. 이 값이 작을수록 2차측 진폭은 커진다.Since the load capacitor C2 oscillates with a very large amplitude when the winding ratio of the focus transformer unit 10 is very large, the secondary voltage oscillates at a very large amplitude. The capacitance of the load capacitor C2 was 330pF. The smaller this value, the larger the secondary amplitude.
S자 보정부(20)의 보상용 커패시터는 마이크로프로세서(40)에 의해 구동되는 스위칭소자(Q4,5,2,6,3)에 의해 온/오프되는 제1~제5커패시터(C6~C10)로 구성되는데, 마이크로프로세서 MCU에 의해 스위칭되는 FET의 전류통로에 직렬로 각 커패시터가 연결되어 있다. 각 커패시터의 정전용량은 1차권선의 시작단(A)으로부터 끝단(B)으로 갈수록 감소하도록 설정되어 있다.The compensating capacitor of the S-shaped correcting unit 20 is the first to fifth capacitors C6 to C10 turned on / off by the switching elements Q4, 5, 2, 6 and 3 driven by the microprocessor 40. Each capacitor is connected in series with the current path of the FET switched by the microprocessor MCU. The capacitance of each capacitor is set to decrease from the start end A to the end B of the primary winding.
한편, 수직 다이나믹 포커스부(30)는 수직출력부(60)로부터 출력되는 수직포물선 파형을 적분하는 수단(32)과, 적분된 파형을 증폭하여 포커스 트랜스포머부(10)의 2차권선의 C단자에 인가하는 수단(Q1)으로 구성된다.On the other hand, the vertical dynamic focusing unit 30 is a means 32 for integrating the vertical parabolic waveform output from the vertical output unit 60, and the terminal C of the secondary winding of the focus transformer unit 10 by amplifying the integrated waveform. Means Q1 for applying to the.
종래 다이나믹 포커스부는 수평포물선 파형과 수직포물선 파형을 합성하여 사용하는데, 본 발명에서는 증폭된 수직포물선 파형을 포커스 트랜스포머부(10)의 2차측 바이어스에 인가함으로써 파형을 합성한다.Conventionally, the dynamic focus unit synthesizes a horizontal parabolic waveform and a vertical parabolic waveform. In the present invention, the waveform is synthesized by applying the amplified vertical parabolic waveform to the secondary bias of the focus transformer unit 10.
수직성분의 포물선 파형은 회로의 간소화를 위해 수직편향 출력의 파형을 적분수단(32)에 의해 이중적분하여 직접 사용하였으며, 이를 증폭수단(Q1)으로 반전증폭하여 트랜스포머(10)의 2차측에 인가하였다. 진폭은 약 150~250Vpp이며 진폭의 조정을 위해서는 직렬 베이스저항인 R3을 변화시키거나, 증폭도(R1/R7)를 조정해주면 된다.The parabolic waveform of the vertical component was used by directly integrating the waveform of the vertical deflection output by the integrating means 32 to simplify the circuit, and inverted and amplified it by the amplifying means Q1 and applied to the secondary side of the transformer 10. It was. The amplitude is about 150 ~ 250Vpp. To adjust the amplitude, change the series base resistance R3 or adjust the amplification degree (R1 / R7).
상기 증폭수단(Q1)과 2차권선의 연결점에는 2차권선에 유기된 수평포물선 파형이 수직 다이나믹 포커스부로 유입되어 파형왜곡이 일어나는 것을 방지하도록 바이패스하는 커패시터(CH30)을 연결하였다. CH30의 정전용량은 1500pF으로 설정하였는데, 파형왜곡이 일어나지 않게 충분히 큰 용량으로 설정하면 된다.At the connection point of the amplifying means Q1 and the secondary winding, a capacitor CH30, which bypasses the horizontal parabolic waveform induced in the secondary winding to the vertical dynamic focus unit and prevents waveform distortion, is connected. The capacitance of CH30 is set to 1500pF, but it is sufficient to set the capacitance large enough so that waveform distortion does not occur.
위와 같이 구성되는 포커스 트랜스포머부(10)와 S자 보정부(20)의 작용을 설명한다. 먼저, 수평포물선 파형의 주파수가 높을 경우에는 S자 보정부(20)의 제5커패시터(C10)를 제외한 모든 커패시터가 오프되도록 MCU에 의해 FET가 제어된다. 따라서, 포커스 트랜스포머부(10)의 유효 1차권선수는 각 중간탭의 모든 권선수를 합한 6T가 되고, 이에 따라 1, 2차간의 전압증폭도는 최대가 된다.The operation of the focus transformer unit 10 and the S-shaped correction unit 20 configured as described above will be described. First, when the frequency of the horizontal parabolic waveform is high, the FET is controlled by the MCU so that all capacitors except the fifth capacitor C10 of the S-shaped correction unit 20 are turned off. Therefore, the effective primary winding of the focus transformer unit 10 is 6T, which is the sum of the number of turns of each intermediate tap, so that the voltage amplification between the primary and secondary is maximum.
반면에 낮은 수평주파수의 경우에는 모든 커패시터가 온되도록 MCU에 의해 제어되고, 이때에는 각 커패시터의 정전용량에 비례하여 각 1차권선에 흐르는 편향전류가 커진다. 즉, 낮은 수평주파수의 경우에는 정전용량이 큰 C6쪽으로 많은 편향전류가 흘러 결국 유효 1차권선은 A-a간의 1T가 되고 나머지 권선의 영향은 미미하게 되어 1,2차 간의 전압증폭도가 최소가 된다.On the other hand, at low horizontal frequencies, all capacitors are controlled by the MCU so that the deflection current flowing in each primary winding increases in proportion to the capacitance of each capacitor. That is, at the low horizontal frequency, a large amount of deflection current flows toward C6, which has a large capacitance, and the effective primary winding becomes 1T between A-a and the influence of the remaining windings is insignificant.
S자 보정부(20)에서 각각의 커패시터는 수평주파수에 따라 온/오프 되는데높은 주파수일수록 커패시터의 용량이 작아지도록 설정되어 있다. 그러나, 최고 주파수의 경우에조 보정커패시터는 있어야 하기 때문에 온/오프를 할 필요가 없는 커패시터가 필요하다. 이것이 바로 C11이다. 즉, 최고 주파수의 경우에 C11을 제외한 모든 커패시터가 오프된다.Each capacitor in the S-shaped correction unit 20 is turned on / off according to the horizontal frequency, the higher the frequency is set so that the capacity of the capacitor is smaller. However, at the highest frequency, a coarse correction capacitor must be present, so a capacitor that does not need to be turned on / off is needed. This is C11. That is, at the highest frequency, all capacitors except C11 are turned off.
이와 같은 작용에 의해 포커스 트랜스포머부(10)에서는 수평포물선 파형의 주파수에 따라 전압증폭도가 가변되어, 2차측에는 일정한 진폭의 수평포물선 파형을 얻을 수가 있다.Due to this action, the voltage transformer is varied in the focus transformer section 10 in accordance with the frequency of the horizontal parabolic waveform, and a horizontal parabolic waveform having a constant amplitude can be obtained on the secondary side.
이상에서와 같이, 종래의 포커스 트랜스포머 방식에서는 수평주파수에 따른 진폭의 차이를 보상할 수가 없어 넓은 범위의 수평주파수를 사용하는 모니터에서는 적용이 불가능하였지만, 본 발명에 따르면 별도의 부가회로가 필요없이 수평주파수에 따른 진폭의 차이를 효과적으로 보상할 수 있다. 또한, 기존의 TR증폭기 방식에서 필수적으로 필요하던 파형발생회로, 지연보상 회로, 증폭회로, 임피던스 정합 회로 등의 복잡한 구성이 필요없고 부품수가 적어서 고장률이 적고 소비전력이 커지는 효과가 있다.As described above, in the conventional focus transformer method, the difference in amplitude according to the horizontal frequency cannot be compensated, and thus it is not applicable to the monitor using a wide range of horizontal frequencies. However, according to the present invention, a separate additional circuit is not required. The difference in amplitude according to frequency can be effectively compensated. In addition, the complicated configuration of the waveform generation circuit, the delay compensation circuit, the amplifier circuit, the impedance matching circuit, and the like, which are necessary for the conventional TR amplifier method, is not necessary.
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2000
- 2000-09-07 KR KR1020000052994A patent/KR20020019774A/en not_active Application Discontinuation
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