KR20020067292A - 칼라 음극선관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칼라 음극선관의 새도우마스크에 인장력을 인가하기 위한 프레임 구조의 개선에 관한 것으로서, 내면에 형광면이 형성된 패널, 상기 패널 내면의 형광면에 일정 간격을 두고 배치되는 새도우마스크, 및 상기 새도우마스크를 고정 지지하는 메인프레임과 상기 메인프레임 양측에 고정되어 탄성력을 가하는 서브프레임으로 구성된 프레임을 포함하는 칼라 음극선관에 있어서, 상기 서브 프레임의 압축 전 형상이 적어도 일부가 상기 메인 프레임의 중앙부측으로 오목한 형태를 갖는 것을 특징으로 한다.

이에 의하여, 본 발명은 패널의 내면과 프레임사이에 장착되는 스터드 핀, 스프링, 브라켓 조립시 형합성을 향상시키고 새도우마스크 진동문제(하울링현상)를 방지할 수가 있고, 새도우마스크의 열변형 문제(도밍현상)를 개선할 수 있는 효과가 있다.

Description

칼라 음극선관{A Color Cathode-ray Tube}

본 발명은 칼라 음극선관에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 새도우마스크가 직접 부착되지 않지만 새도우마스크의 인장력 근간이 되는 서브 프레임의 구조는 압축 전 형상이 적어도 일부가 메인 프레임의 중앙부측으로 굽어져 있는 형태를 갖도록 하여 압축 후에 패널 내면과 프레임의 간격을 확보함으로써 형합성(작업성)을 향상시키고 서브 프레임에 높은 장력을 인가할 수 있도록 한 칼라 음극선관용 프레임에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 칼라 음극선관을 나타낸 부분단면도로서, 일반적인 칼라 음극선관은 내벽면에 적,녹,청의 형광물질이 도포된 형광면(4)이 구비된 패널(1)과, 상기 패널(1)의 후방에 프릿 글라스를 이용하여 융착되는 펀넬(2)과, 상기 펀넬(2)의 넥크부내에는 적,녹,청 3색의 전자빔(6)을 방출하여 가속 및 집속하도록 봉입된 전자총과, 소정의 형광체를 발광시키도록 색을 선별해 주는 새도우마스크(3)와, 상기 새도우마스크를 지지하는 프레임(7)으로 이루어져 있다.

또한, 상기 프레임 어셈블리가 패널에 결합되도록 해 주는 스프링(8)과, 상기 스프링을 지지해 주는 스터드 핀(14)이 있다. 이에 따라 음극선관이 동작중 외부 지자기의 영향을 적게 받도록 해 주는 인너쉴드(9)가 상기 프레임에 결합되어 고 진공으로 밀폐되어 있다.

다음으로는, 펀넬(2)의 넥크부에 내장된 전자총에서 전자빔(6)이 음극선관에 인가된 양극전압에 의해서 패널(1)의 내벽면에 형성되어 있는 형광면(4)을 타격하게 되는데, 이때 상기 전자빔은 형광면에 도달하기 전 편향요크(5)에 의해서 상하,좌우로 편향되어 화면을 이루게 된다.

그리고, 전자빔(6)이 정확히 소정의 형광체를 타격하도록 그 진행방향 궤도를 수정해 주는 2,4,6극의 마그네트(10)가 있어 색순도 불량을 방지해 준다.

도 2에 있어서, 일반적인 칼라 음극선관의 새도우마스크에 장력을 부가하기 위해 그 내부구조는 서브 프레임(12)과 메인 프레임(13)으로 새도우마스크(3)를 지지하고 있다. 이때, 실제로 새도우마스크를 직접 잡아주는 역할을 하는 프레임부분은 메인 프레임이지만, 상기 메인 프레임을 지지해주며 실제적으로 힘을 받는 부분은 서브 프레임이다. 즉, 서브 프레임이 새도우마스크의 장력의 근간이 된다는 것임을 알 수 있다.

도 3과 도 4a∼c에서와 같이, 종래의 서브 프레임의 구조는 서브 프레임(13)이 압축되기 전에 서로 평행한 직선임을 알 수 있고, 압축 후에는 서브 프레임(12)이 메인 프레임(13)의 중심부에서 바깥으로 볼록한 형태를 가진다. 또한, 도 4b와 도 4c에서와 같이, 압축 전의 서브 프레임(12)의 좌,우 거리(Li)는 635mm이나 압축후에는 638mm로 약 3mm의 변화량이 생긴다. 이것은 메인 프레임(13) 압축 시 서브 프레임(12)에 힘이 가해지고 메인 프레임의 중앙부에서 바깥방향으로 힘(F)이 가해지기 때문에 볼록한 형상으로 변형이 되어진다.

또한, 새도우마스크의 맞은 편에 대체로 위치하며, 양쪽의 메인 프레임을 이어주며 각 메인 프레임의 끝나는 부분 사이에 위치하는 서브 프레임부분을 서브 브레임의 주축이라고 정의한다.

상기 서브 프레임 주축의 구조를 살펴보면, 종래의 서브 프레임은 도 4a∼c에서와 같이, 새도우마스크와 평행한 직선을 이루지 않고 메인 프레임의 중심부에서 바깥방향으로 볼록한 형태를 갖는 구조가 대부분이다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 칼라 음극선관용 프레임에서는, 도 5에서와 같이, 패널(1)의 내면과 서브 프레임(12)이 일정 간격(A)을 유지해야 하지만, 서브 프레임의 간격이 좁아지게 되어 형합성이 나빠지는 문제점이 발생한다.

또한, 패널(1)의 내면과 프레임사이에는 스터드 핀(14), 스프링(8) 및 브라켓(15)이 구비되며, 스터드 핀(14)에 스프링(8)이 장착되고 스프링은 브라켓(15)에 고정되며, 브라켓은 서브 프레임에 고정된다. 서브 프레임(12)이 메인 프레임(13)에 수직으로 형성되지 못하기 때문에 압축을 크게 하지 못함에 따라 새도우마스크에 높은 장력을 인가할 수 없게 되는 문제점이 발생된다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 서브 프레임을 압축하기 전에 미리 메인 프레임의 중심부쪽으로 오목하게 변형하여 주고 압축 후 형상이 서로 직선적으로 평행한 형태로 구성된 서브 프레임의 구조를 가짐으로써 형합성(작업성)을 향상시키고 서브 프레임에 높은 장력을 인가할 수 있도록 한 칼라 음극선관용 프레임을 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 칼라 음극선관을 나타낸 부분단면도,

도 2는 종래의 프레임 어셈블리를 나타낸 사시도,

도 3은 일반적인 프레임의 구조를 나타낸 상세도,

도 4a는 종래의 프레임의 압축상태를 나타낸 사시도,

도 4b는 종래의 프레임의 압축 전의 상태를 나타낸 도면,

도 4c는 종래의 프레임의 압축 후의 상태를 나타낸 도면,

도 5는 종래의 프레임의 압축 후의 패널과 프레임의 조립상태를 나타낸 도면,

도 6a는 본 발명에 따른 프레임의 압축 전의 상태를 나타낸 도면,

도 6b는 본 발명에 따른 프레임의 압축 후의 상태를 나타낸 도면, 및

도 7은 본 발명에 따른 프레임의 압축 후의 패널과 프레임의 조립상태를 나타낸 도면이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 패널2: 펀넬

3 : 새도우마스크4: 형광면

5 : 편향요크6 : 전자빔

7 : 프레임8 : 스프링

9 : 인너쉴드10: 마그네트

11: 보강밴드12: 서브프레임

13: 메인프레임

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 기술적 해결수단은, 내면에 형광면이 형성된 패널, 상기 패널 내면의 형광면에 일정 간격을 두고 배치되는 새도우마스크, 및 상기 새도우마스크를 고정 지지하는 메인프레임과 상기 메인프레임 양측에 고정되어 탄성력을 가하는 서브프레임으로 구성된 프레임을 포함하는 칼라 음극선관에 있어서, 상기 서브 프레임의 압축 전 형상이 적어도 일부가 상기 메인 프레임의 중앙부측으로 오목한 형태를 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 서브 프레임의 단면폭을 S, 상기 메인 프레임의 길이의 1/2를 h, 그리고 상기 서브 프레임 단면의 중심선에서부터 서브 프레임측에 보다 가까운 압축력이 작용하는 위치까지의 거리를 a_m, 상기 메인 프레임의 중앙측에 가깝게 작용하는 압축력까지의 거리를 b_m이라 하고, F2가 특정 지점(b_m)에서 작용하여 변형되는 양을 δ라 할 때, 상기 서브 프레임이 압축 전에 상기 메인 프레임의 중앙측으로 오목해야 하은 양(c)은 다음식을 만족한다.

또한, 상기 서브 프레임의 압축 후의 형상이 서로 직선적으로 평행한 형태로구성되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 구체적인 프레임의 기본 형상은, 도 6a 및 도 6b와 같이, 서브 프레임(12a)을 압축하기 전에 미리 메인 프레임(13)의 중심부쪽으로 오목하게 c만큼 변형하여 줌으로써, 도 6b와 같이 압축 후 형상이 서로 직선적으로 평행한 형태로 구성된 서브 프레임의 구조를 갖도록 구성하게 한 것이다. 이러한 구조를 가짐으로써, 도 7과 같이 패널의 내면과 서브 프레임의 간격 B를 일정하게 유지시킬 수가 있다.

종래의 경우는 도 4와 도 5에서와 같이, 압축 후에 서브 프레임이 메인 프레임의 중심측에서 바깥방향으로 볼록한 형상으로 되어 있기 때문에 패널의 내면과 프레임의 간격이 좁아지게 되어 형합성이 나빠지는 문제점이 발생한다. 즉 패널의 내면과 프레임사이에는 스터드 핀(14), 스프링(8) 및, 브라켓(15)이 존재하며, 스터드 핀(14)에 스프링(8)이 장착되고 스프링은 브라켓(15)에 고정되며 브라켓은 서브 프레임에 고정된다. 또한, 서브 프레임(12)이 메인 프레임에 수직으로 형성되지 못하기 때문에 압축을 크게 하지 못함에 따라 새도우마스크에 높은 장력을 인가할 수 없게 되는 문제점이 발생하며, 즉 이러한 메커니즘으로 인해 메인 프레임의 양 사이드 부분에서는 결과적으로 새도우마스크에 큰 장력을 걸 수 없게 되는 것이다. 이러한 구조를 탈피하기 위해서는 서브 프레임을 압축하기 전에 미리 메인 프레임의 중심부 쪽으로 오목하게 변형하여 줌으로써 압축 후 형상이 서로 직선적으로 평행한 형태로 구성된 서브 프레임 구조를 갖도록 함으로써 패널의 내면과 프레임 사이에 장착되는 스터드핀, 스프링, 브라켓 조립시 형합성을 향상시키고, 메인 프레임의 양 사이드 부분에서의 새도우마스크에 큰 장력을 가할 수 있는 서브 프레임의 구조가 되며, 따라서 새도우마스크의 진동현상, 즉 하울링 불량을 방지할 수가 있다.

도 6b에서와 같이, 구체적으로 살펴보면, 압축력 F1과 F2가 작용 시 메인 프레임의 중앙부에서 바깥으로 볼록해지는 변형량은,

이다.

여기서, a = (1/2)s, b = 0 ~ (3/4)h , E : Young's Modulus(물성치), I : 2차 면적 모우멘트이다.

일반적으로 압축력 F1은 (1.5 * F2) ~ (2.5 * F2)의 범위를 갖는다.

그리고, F2는 실제 설계되는 변형량 δ을 이용하면 구해질 수 있다. 이 변형량 δ는 F2가 특정 지점(b_m)에서 작용한다는 가정하에서 구해질 수 있는 양이며, 또한 만들어진 프레임과 새도우마스크 조립체로부터 구해질 수 있다. 즉, 장력이 걸려 있는 새도우마스크를 제거한 후에 서브 프레임이 회복되는 양이 바로 δ가 된다. 기존 제품에 대해서는 실측이 가능한 양이다. 이 양을 식으로 표현하면 다음과 같다.

,

여기서 서브 프레임의 중심선에서 F₁이 작용하는 위치까지의 거리가 a_m이고, F₂가 작용하는 위치까지의 거리는 b_m이다.

이를 근거로 c가 변할 수 있는 범위를 평가하여 보면 아래와 같이 유도된다.

지금까지 도출한 c량을 설계시에 반영해야 하는 양의 범위가 된다. 즉, F1과 F2가 작용하는 상황에서 장력이 부가된 새도우마스크가 결합된 상태에서 서브 프레임을 일직선이 되게 하기 위해 설계시에 서브 프레임을 중심쪽으로 굽혀야 하는 양의 범위인 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 서브 프레임을 압축하기 전에 미리 메인 프레임의 중심부쪽으로 오목하게 변형하여 줌으로써 압축 후 형상이 서로 직선적으로 평행한 형태로 구성된 서브 프레임의 구조를 갖도록 함으로써 패널의 내면과 프레임사이에 장착되는 스터드 핀, 스프링, 브라켓을 조립시 형합성을 향상시킬 수 있다.

또한, 메인 프레임의 양 사이드 부분에서의 새도우마스크에 큰 장력을 가할 수가 있는 구조의 서브 프레임을 제공함에 따라 새도우마스크 진동문제(하울링현상)를 방지할 수가 있고, 새도우마스크의 열변형 문제(도밍현상)를 개선할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 내면에 형광면이 형성된 패널, 상기 패널 내면의 형광면에 일정 간격을 두고 배치되는 새도우마스크, 및 상기 새도우마스크를 고정 지지하는 메인프레임과 상기 메인프레임 양측에 고정되어 탄성력을 가하는 서브프레임으로 구성된 프레임을 포함하는 칼라 음극선관에 있어서,

   상기 서브 프레임의 압축 전 형상이 적어도 일부가 상기 메인 프레임의 중앙부측으로 오목한 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 프레임.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 서브 프레임의 단면폭을 S, 상기 메인 프레임의 길이의 1/2를 h, 그리고 상기 서브 프레임 단면의 중심선에서부터 서브 프레임측에 보다 가까운 압축력이 작용하는 위치까지의 거리를 { a}_{m } , 상기 메인 프레임의 중앙측에 가깝게 작용하는 압축력까지의 거리를 { b}_{m } 이라 하고, F2가 특정 지점( { b}_{m } )에서 작용하여 변형되는 양을 δ라 할 때, 상기 서브 프레임이 압축 전에 상기 메인 프레임의 중앙측으로 오목해야 하은 양(c)은, 다음식을 만족하는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 서브 프레임의 압축 후의 형상이 서로 직선적으로 평행한 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.