KR20020069565A - 브라운관용 편향 요크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인-네크형 브라운관용 편향 요크에 있어서, 수평 편향코일과 수직 편향코일은 브라운관의 넥크부 내부에, 페라이트 코아는 브라운관의 외부에 설치하여 편향감도를 극대화함과 동시에 전자총의 중심과 편향 요크의 중심 사이의 축 어긋남을 보정할 수 있게 하고, 자계 조정수단인 헬퍼를 구비하여 편향코일들간의 제조오차 및 전자총과 편향코일간의 조립 및 제조오차에 의한 미스컨버젼스를 보정 가능토록 하는 인-네크형 브라운관용 편향 요크에 관한 것이다.

본 발명은,통상의 인-넥크(In-Neck)형 브라운관용 편향 요크에 있어서,

페라이트 코아는 편향감도 향상을 위하여 브라운관 펀넬의 넥크부 외부에 위치시키고, 수평 및 수직 편향코일의 제작 및 조립오차와 전자총과 편향코일간의 조립오차에 의한 미스컨버젼스를 보정하기 위해 전기가 통할 수 있는 폐회로부와 절연체로 된 손잡이를 갖는 자계 조정수단인 헬퍼(Helper)를 구비함을 특징으로 하며,

본 발명의 일실시예로서, 상기 페라이트 코아는 편향 요크 중심과 전자총 중심을 일치시키기 위해서 상기 페라이트 코아의 내경을 브라운관 펀넬의 넥크부보다 크게 형성하여 상하좌우 움직임이 가능하도록 하고,

상기 폐회로부를 갖는 헬퍼는 브라운관의 펀넬부와 편향 요크의 페라이트 코아 사이에 설치됨을 특징으로 하는 것임.

Description

브라운관용 편향 요크{Deflection Yoke for Braun tube}

본 발명은 인-넥크형 브라운관의 편향 요크에 관한 것으로서, 구체적으로는 수평 편향코일과 수직 편향코일은 브라운관의 넥크부 내부에, 페라이트 코아는 브라운관의 외부에 설치하여 편향감도를 극대화함과 동시에 전자총의 중심과 편향 요크의 중심 사이의 축 어긋남을 보정할 수 있게 하고, 자계 조정수단인 헬퍼를 구비하여 편향코일들간의 제조오차 및 전자총과 편향코일간의 조립 및 제조오차에 의한 미스컨버젼스를 보정 가능토록 하는 브라운관용 편향 요크에 관한 것이다.

일반적으로 편향 소비전력을 감소시켜주기 위해서 적용하는 기술로 전자빔의 편향 궤적 형상에 맞추어 코일의 형상 및 페라이트 코아를 사각형으로 만들어주는 방법인 알에이시(RAC)형 편향 요크와, 편향코일을 극단적으로 전자빔의 위치에 가깝게 배치해 주는 방법으로 편향 요크 코일과 페라이트 코아 등을 전자총 전면 브라운관의 내부에 설치해 주는 인-넥크(In-Neck)형 편향 요크 등이 제안되어 있다.

상기 인-넥크형 편향 요크를 사용하는 브라운관은 도 1에 그 구성이 개략적으로 도시된 바와 같이, 3개의 전자빔을 방출하는 전자총(4)과 이들 빔이 부닺혀 빛을 재현하는 스크린(1)과 상기 3개의 전자빔을 구분해주는 섀도우 마스크(2)와 상기 전자빔을 상기 스크린(1)의 정해진 장소로 편향시켜 주는 편향 요크(3) 및 펀넬(5) 등으로 구성되어 있다.

특히 상기 편향 요크(3)는 브라운관 내부에 있는 상기 전자총(4)으로부터 방사된 전자빔을 수평방향으로 편향시켜주기 위한 수평 편향코일(31) 및 상기 전자빔을 수직방향으로 편향시켜주기 위한 수직 편향코일(33)과, 상기 수평 편향코일(31)과 수직 편향코일(33)에서 발생된 자기력의 손실을 줄여주어 자기효율을 높이기 위해서 사용되는 원추형 페라이트 코아(34)와 이들 코일(31, 33)과 코아(34)를 정해진 위치에 고정시켜주며 상기 수평 편향코일(31)과 수직 편향코일(33) 사이의 절연을 위한 홀더(32) 등의 주요 구성요소들로 구성되어 있다.

특히, 상기 수평 편향코일(31)과 수직 편향코일(33)과 페라이트 코아(34) 등으로 구성된 편향 요크(3)는 브라운관의 내부에 즉, 전자총의 스크린 쪽에 전자총(4)과 연결되어 있다.

상기한 종래 기술의 편향 요크(3)는 상기 수평 편향코일(31)에 일반적으로 15.75㎑ 또는 그 이상의 주파수를 가지는 전류를 흘려주고 이에 따라 발생하는 자계를 이용해서 브라운관 내부의 전자빔을 수평방향으로 편향시켜주며 또한 상기 수직 편향코일(33)에 의한 비균일 자계를 이용해서 세 전자빔이 별도의 부가회로 및 부가장치를 이용하지 않은 상태에서도 화면에서 컨버젼스를 이룰 수 있도록 해주는 셀프컨버젼스 형태가 주로 사용되고 있다.

즉, 수평 편향코일(31) 및 수직 편향코일(33)의 권선분포를 조정해서 각 부위별(개구부, 중간부, 넥크부)로 바렐형 혹은 핀-쿠션형 자계로 만들어 주어, 세개의 전자빔(Red, Green, Blue)이 위치에 따라서 각각 다른 편향력을 경험하게 해줌으로써 전자빔의 출발지점에서부터 도착 지점인 스크린(1)까지의 각각 다른 거리에서 동일한 지점으로 모아질 수 있도록 해주고 있다.

또한 편향코일(31,33)에 전류를 흘려주어 자계를 만들어주는 경우 코일(31,33)에 의한 자계만으로는 전자빔을 화면의 전면에 편향시키기 어려워 고투자율의 페라이트 코아(34)를 사용하여 자계의 귀환 경로상에서의 손실을 최소화함으로써 자계의 효율을 높여 자기력을 증대시키고 있다.

편향감도에 대해 도 2를 이용하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

수평편향감도 P_H는 수학식 1과 같이 정의 되고, 수직편향감도 P_V는 수학식 2와 같이 정의된다.

P_H= L_H×I² _HP-P

P_V= R_V×I² _VP-P

또한 도 2와 같은 간단한 모델을 사용해서 편향 요크의 형상과 코일의 강도 사이의 관계를 고려해서 수학식 1과 2는 다음의 수학식 3과 4로 다시 쓸 수 있다.

여기에서 m은 전자의 질량, e는 전자의 전하량, μ₀는 진공의 투자율, Ea는 고압, L은 코일의 인덕턴스, R은 코일의 저항이다.

수학식 3에서 수평편향감도는 Dc,Dw를 작게하고, ℓ을 크게 하면 더 좋게 할 수 있으며, 또한 수학식 4에서 수직편향감도는 Dc,Dw를 작게하고, ℓ과 L/R을 크게 하면 감도가 좀더 좋아진다는 것을 알 수 있다.

L/R을 크게 한다는 것은 수직코일의 단면적으로 크게 한다는 것을 의미한다.

즉, 수학식 3과 4의 값이 작을수록 편향감도가 좋다는 것을 의미하므로, 편향감도를 좋게 하기 위해서는 전자빔이 진행하는 경로상에 가능한 한 편향 요크를 가까이 위치시켜 주어야 한다.

따라서, 편향 요크의 편향감도를 높여주기 위해서는 상기한 바와 같은 이유로 편향 요크를 브라운관의 넥크부 내부에 위치시켜 전자빔이 방출되는 전자총의 스크린부 끝단에 전자총과 연결시켜 편향 요크를 위치시키는 방법과 도 3에 도시된바와 같이, 수직 및 수평 편향코일(31, 33)을 사각형으로 형성하며, 도 4에 도시된 바와 같이, 페라이트 코아를 사각형 페라이트 코아(34')로 형성하는 방법을 사용하고 있다.

종래 기술의 사각 내면 곡율을 이용하여 편향감도를 개선해 주는 방법에 있어서는 여러가지 제한요소가 있는데 이를 나열해 보면 다음과 같다.

첫째, 도 4에 도시된 바와 같이, 페라이트 코아의 형상이 사각형으로 되어 있는 경우, 만들어지는 자계 형상이 극단적으로 고차 자계가 많이 만들어지는 문제점이 발생하게 되어 디스토션과 미스 컨버젼스를 동시에 만족시킬 수 있는 자계를 만들어주는데 많은 어려움이 따르고, 이를 보완해주는 작업을 해주는데 들어가는 재료비의 상승과 개발기간이 연장되는 문제점이 있다.

둘째, 사각형의 단면형상을 가지는 코일(31,33)을 사용하므로 일반적으로 자계를 강화시켜주기 위해서 사용하는 사각형 폐라이트 코아(34')는 그 내면 형상도 동일하게 사각형의 형상으로 만들어서 적용하고 있다.

이렇게 되면 형상을 사각형으로 만들어 주는 경우, 소결성형으로 제작하는 페라이트 코아의 제조과정의 특성상 내면치수를 만족할 수 있는 범위로 만들어 주기가 매우 어려운데 일반적인 경우 약 20％ 내외의 수축율을 감안하여 성형해 주고 있으며, 제조 공차가 ±1％ 수준으로 나와서 적용에 많은 어려움이 발생하게 된다.

내면이 원형인 일반 페라이트 코아의 경우 소결성형에 의한 공차 발생부분은 연마를 해줌으로써, 치수를 1％ 내로 만들어 적용해 주고 있다.

셋째, 상기한 바와 같이, 사각형 페라이트 코아(34') 혹은 특성 조정용 구성요소 등을 적용해 줌으로써 제조 단가가 높아지고 경쟁력이 떨어지게 된다.

또 극단적으로 편향 코일을 브라운관의 내부에 넣어서 편향감도를 향상시켜 주는 방식인 인-넥크 편향 요크(3)의 경우에는 실제 적용하고자 하는 데 있어서 많은 어려움이 있는데 그 내용을 정리하면 다음과 같다.

첫째, 일차 조립을 해서 브라운관의 내부에 설치를 해주고 나면, 제조의 오차에 의해 나타나는 퓨리티 불량 미스컨버젼스 등을 보정해줄 수 없는 어려움이 있어서, 일반적인 관리 방법으로는 양산에 의한 품질변화를 조정해 주기가 매우 어려운 상태가 된다.

둘째, 지금까지 제안된 내부 설치 편향 요크(3)의 경우 사용하는 자계강화 및 페라이트 코아(34)를 직접 브라운관의 내부에 설치해 줌으로써, 페라이트 코아가 품고 있던 가스 성분이 브라운관의 동작시나 혹은 제작과정에서 인가되는 고온의 환경에서 브라운관의 내부에 토출됨으로써 고진공 상태를 유지해야만 성능을 발휘할 수 있는 브라운관의 특성에 악영향을 끼치게 되고, 이를 보완해주기 위해 많은 보완작업을 해주어야 하는 커다란 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서,

본 발명의 목적은, 편향 요크를 구성하고 있는 구성요소들을 재배치함으로써, 편향 요크의 편향감도의 향상과 동시에 브라운관의 조정성을 향상시켜 생산성을 향상시키도록 하는 브라운관용 편향 요크를 제공함에 있다.

즉, 인-네크형 편향 요크에 있어서, 페라이트 코아를 브라운관의 넥크부 외부에 위치시킴으로써, 브라운관의 조정성 불량 및 내부에 있음으로 인해 발생하는 진공저하로 인한 생산성 저하를 방지토록 하고,

전기가 통할 수 있는 폐회로부와 폐회로부의 손잡이부를 갖는 자계 조정수단인 헬퍼를 부여하여 수평 편향코일 및 수직 편향코일의 제조 오차에 의한 미스컨버젼스 및 상기 편향코일과 전자총 간의 조립오차에 의한 미스컨버젼스 등을 보정하여 생산성 저하의 문제를 해결토록 하는 것이다.

도 1은 종래 기술의 인-넥크형 브라운관의 개략적인 구성도

도 2는 편향감도 설명을 위한 개략도

도 3은 수평 편향코일 또는 수직 편향코일의 개략적인 사시도.

도 4는 사각형의 페라이트 코아의 개략적인 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 일 실시예의 개략적인 구성도.

도 6은 도 5의 요부 발췌 상세도.

도 7은 본 발명에 따른 일 실시예의 헬퍼의 사시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 스크린 2: 섀도우 마스크

3: 종래 기술의 편향 요크 4: 전자총

5: 펀넬 31: 수평 편향코일

32: 홀더 33: 수직 편향코일

34: 페라이트 코아 34': 사각형 페라이트 코아

300: 본 발명의 편향 요크 340: 페라이트 코아

350: 헬퍼(Helper) 351: 손잡이부

352: 폐회로부

상기한 목적을 달성하는 본 발명에 따른 브라운관용 편향 요크는,

3개의 전자빔을 방출하는 전자총과 이들 빔이 부딪혀 빛을 재현하는 스크린과 상기 3개의 전자빔을 구분해주는 섀도우 마스크와 상기 전자빔을 상기 스크린의 정해진 장소로 편향시켜 주기 위하여 수평 편향코일과 수직 편향코일이 브라운관의 내부에 설치되고, 자계 강화용 페라이트 코아를 포함하여 구성되는 인-넥크(In-Neck)형 브라운관용 편향 요크에 있어서,

상기 페라이트 코아는 편향감도 향상을 위하여 브라운관 펀넬의 넥크부 외부에 위치시키고,

상기 편향코일의 제작 및 조립오차와 전자총과 편향코일간의 조립오차에 의한 미스컨버젼스를 보정하기 위해, 전기가 통할 수 있는 폐회로부와 절연체로 된 손잡이를 갖는 자계조정수단인 헬퍼(Helper)를 구비함을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예로서, 상기 페라이트 코아는 편향 요크 중심과 전자총 중심을 일치시키기 위해서 상기 페라이트 코아의 내경을 브라운관 펀넬의 넥크부보다 크게하여 상하좌우 움직임이 가능하도록 함을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예로서, 상기 폐회로부를 갖는 헬퍼(Helper)는 브라운관의 펀넬부와 편향 요크의 페라이트 코아 사이에 설치됨을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 브라운관용 편향 요크에 대한 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 일 실시예의 브라운관용 편향 요크의 구성을 보이는 개략도이며, 도 6은 상기 도 5의 요부를 일부 발췌한 상세도이다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 브라운관 편향 요크(300)의 일 실시예는, 통상의 인-넥크(In-Neck)형 브라운관용 편향 요크에 있어서,

브라운관에 사용되는 편향 요크의 편향감도를 향상시켜 주기 위하여 각 한쌍씩 구비되는 수평 편향코일(31)과 수직 편향코일(33)은 브라운관의 넥크부 내면에 위치시키고, 원추형의 페라이트 코아(340)는 브라운관 펀넬(5)의 넥크부 외부에 위치시켜 주었다.

또한 브라운관의 생산성 향상을 위하여 수평 편향코일(31) 및 수직 편향코일(33)을 조립하여 브라운관 펀넬(5) 넥크부의 내부에 전자총(4)과 연결하여 위치시킨 후, 페라이트 코아(340)는 브라운관 펀넬(5) 넥크부보다 크게 형성하여 상하좌우로 움직일 수 있도록 브라운관의 외부에 위치시켜, 브라운관의 예컨대 프리티 불량 등과 같은 조정성 불량 및 페라이트 코아가 내부에 위치함으로 인해 발생하는 진공 저하에 따르는 생산성 저하를 방지하도록 하였다.

또한, 수평 편향코일(31) 및 수직 편향코일(33)의 제조 오차에 의한 미스컨버젼스 및 상기 편향코일(31,33)과 전자총(4) 간의 조립오차에 의한 미스컨버젼스 등을 보정하기 위해서, 그 일 실시예를 보이는 도 7에 도시된 바와 같이, 전기가 통할 수 있는 폐회로부(352)와 연결되어 있으며, 절연체로 된 손잡이부(351)를 갖는 자계 조정수단인 헬퍼(Helper, 350)를 이용하여 상기한 조립오차에 의한 생산성 저하의 문제점이 해결되도록 하였다.

상기한 구성을 지닌 본 발명의 작용상태를 살펴본다.

본 발명에 따른 인-넥크형 편향 요크(300)는 기본 적용개념이 전류가 흐르는 코일의 위치를 최대한 전자빔이 이동하는 공간에 가깝게 배치해줌으로써, 편향감도를 최대한 올릴 수 있도록 해 두고, 전류가 흐르는 코일에 의해 발생한 자계를 외부로 누설시키지 않도록 해주는 페라이트 코아(340)를 브라운관 펀넬(5)의 넥크부 유리 외부로 설치해 주어 기본적인 특성을 얻을 수 있도록 해주었으며, 자계 발생부인 코일과 자계 강화부분인 페라이트 코아(340)와의 간격을 멀리 띄어 줌으로써 나타나는 인덕턴스 저하성분과 편향 감도의 감소성분이 서로 상쇄되도록 하여 코일의 위치에 의한 감도 증가부분을 유지하도록 해주었다.

일반적으로 동일한 크기의 코일을 기준으로 페라이트 코아의 내경을 조정해주는 경우에 내경이 작은 경우 인덕턴스값이 크게 나타나면서 편향전류는 줄어들고, 그 반대의 경우 인덕턴스값이 적게 나타나면서 편향전류가 커지고 해서 페라이트 코아의 내경변화에 의한 편향감도의 변화는 미세하게 된다.

또한 페라이트 코아(340)를 설치할 때에 코아의 중심축을 기준으로 경사를 주거나 위치를 이동시킬 수 있도록 브라운관 펀넬(5)의 유리보다 약간 크게 형성함으로써, 브라운관의 내부에 설치된 코일(31,33)의 비대칭성 혹은 미스 얼라인먼트에 의한 자계의 불균일성을 보완해 줄 수 있도록 해 주었다.

즉, 코일(31,33)의 형상 및 위치에 의해 만들어진 자계분포는 페라이트 코아(340)의 위치 및 형상에 따라 일치시켜 줌으로써 페라이트 코아에 의한 자계의 비대칭성을 줄여 주고자 하고 있다.

이러한 작업을 편향 요크의 조립작업시에 크로스 토크값으로 관리를 하고 있다.

또한 편향코일들(31,33)간의 조립/제조 오차 및 전자총(4)과 편향코일(31.33)간의 조립오차에 의한 미스컨버젼스를 보정하기 위하여 상기 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 브라운관 펀넬(5)의 요크부와 페라이트 코아(340) 사이에 전기가 통할 수 있는 폐회로부(352)와 절연체로 된 손잡이부(351)를 갖는 헬퍼(350)를 삽입하면 전자기학의 기본 법칙인 파라데이(Faraday)의 자기유도 법칙을 이용하여 국부적으로 자계를 변화시켜서 상기한 문제점을 해결하는 것이 가능하다.

좀더 상세히 설명하면, 주파수를 갖는 전류가 수평 편향코일(31) 또는 수직 편향코일(33)에 인가되었을 때 발생되는 편향자계는 파라데이의 법칙에 의해 조정수단인 핼퍼(350)의 폐회로에 기전력을 발생시킨다.

상기 기전력은 다시 자계를 발생시키며, 이 기전력에 의한 자계와 주편향자계(수평 또는 수직 편향코일에 의한 자계)가 합쳐져 원래의 자계와 다른 자계를 발생시켜 새로운 자계를 만든다.

이렇게 만들어진 자계를 이용하여 상기한 에러에 의해 국부적으로 발생된 미스컨버젼스를 보정하는 것이다.

이상에서 상세히 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 브라운관용 편향 요크는,

인-넥크형 편향 요크를 구성하고 있는 구성요소들을 재배치, 즉 페라이트 코아를 펀넬 외부에 설치하고, 자계 조정수단인 헬퍼를 부여함으로써,

첫째, 편향 요크를 브라운관의 내부에 설치한 것과 같은 수준의 편향감도를 얻도록 하고,

둘째, 편향 요크를 브라운관의 내부에 설치해주는 구조에서도 전자총과 편향 요크의 설치에 따르는 미스 얼라인먼트를 보정해줄 수 있어 브라운관의 생산성을 향상시키도록 하며,

셋째, 편향코일들 간의 조립/오차 및 전자총과 편향코일간의 조립오차에 의한 미스컨버젼스를 해결할 수 있어 브라운관의 생산성을 향상토록 하고,

넷째, 전자총의 대구경화에 필요한 공간을 충분히 확보할 수 있음에 따라 전자총의 설계에 있어서 운신의 폭을 확대하며,

다섯째, 페라이트 코아를 인-넥크형이 아닌 기존의 일반적인 편향 요크에서와 같이 브라운관 펀넬의 외부에 설치해줄 수 있음으로 별도의 후속처리를 하지 않고도 적용할 수 있음으로 추가비용이 소요되지 않고,

여섯째, 분리형의 페라이트 코아를 적용할 수 있음에 따라 전자총의 설치부분과 편향 요크의 설치부분의 칫수를 조절해 줄 수 있음으로 전자총과 편향 요크의 설계 자유도를 확보토록 하는 등 여러 면으로 잇점을 갖는 기술이다.

Claims (3)

1. 3개의 전자빔을 방출하는 전자총과 이들 빔이 부딪혀 빛을 재현하는 스크린(1)과 상기 3개의 전자빔을 구분해주는 섀도우 마스크(2)와 상기 전자빔을 상기 스크린의 정해진 장소로 편향시켜 주기 위하여 수평 편향코일(31)과 수직 편향코일(33)이 브라운관의 내부에 설치되고, 자계 강화용 페라이트 코아를 포함하여 구성되는 인-넥크(In-Neck)형 브라운관용 편향 요크에 있어서,

   상기 페라이트 코아(340)는 편향감도 향상을 위하여 브라운관 펀넬(5)의 넥크부 외부에 위치시키고,

   상기 수평 및 수직 편향코일(31,33)의 제작 및 조립오차와 전자총과 편향코일간의 조립오차에 의한 미스컨버젼스를 보정하기 위해 전기가 통할 수 있는 폐회로부(352)와 절연체로 된 손잡이(351)를 갖는 자계 조정수단인 헬퍼(Helper,350)를 구비함을 특징으로 하는 브라운관용 편향 요크.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 페라이트 코아(340)는 편향 요크 중심과 전자총 중심을 일치시키기 위해서 상기 페라이트 코아(340)의 내경을 브라운관 펀넬(5)의 넥크부보다 크게 형성하여 상하좌우 움직임이 가능하도록 함을 특징으로 하는 브라운관용 편향 요크.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 폐회로부(352)를 갖는 헬퍼(350)는 브라운관의 펀넬부와 편향 요크의 페라이트 코아(340) 사이에 설치됨을 특징으로 하는 브라운관용 편향 요크.