KR200271017Y1 - 칼라 음극선관용 전자총의 쉴드컵 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 칼라 음극선관에 관련한 것으로서, 보다 상세하게는 전자총의 쉴드컵 형상을 변경하여 쉴드컵을 통과하는 사이드 빔과 중앙빔과의 편향차로 인해 화면의 좌우측에서 발생하는 HCR 미스 컨버젼스 현상을 방지토록 한 음극선관용 전자총의 쉴드컵 구조에 관한 것이다.

이를 위한 본 고안은 통형(筒形)인 몸체와, 상기 몸체의 후방에 R,G,B 빔이 통과하는 각각의 빔통과공을 가진 후면판을 포함하는 쉴드컵과, 전자빔을 수평 및 수직방향으로 편향시키기 위한 편향요크를 구비한 칼라 음극선관에 있어서;

상기 쉴드컵 몸체(751)의 상,하부에 평평면(752)을 형성하되, R,G,B 빔(3a)(3b)(3c)이 상기 평평면 영역내에 위치되도록하여, 상기 수평편향자계(d_s1)(d_c)(d_s2)와 그의 반자계(f_s1)(f_c)(f_s2)를 합한 총자계(d_s1+f_s1),(d_c+f_c),(d_s2+f_s2)가 R,G,B 빔에 각각 동일한 크기로 작용되도록 한 것이다.

Description

칼라 음극선관용 전자총의 쉴드컵 구조

본 고안은 칼라 음극선관에 관련한 것으로서, 보다 상세하게는 쉴드컵에서 수평편향자계가 작용하는 부분을 평평하게 형성하는 구조변경을 통해 쉴드컵을 통과하는 사이드빔과 중앙빔과의 편향차로 인해 화면의 좌우측에서 발생하는 HCR 미스 컨버젼스 현상을 방지토록 한 음극선관용 전자총의 쉴드컵 구조에 관한 것이다.

요사이의 칼라 음극선관에는 R,G,B의 3색 전자빔이 수평으로 나란하게 배열된 인라인(In-Line)형 전자총이 주로 사용되고 있으며, 이 3개의 나란한 전자빔을 형광면의 어느 한 지점으로 수렴시키기 위해 편향요크(deflection yoke)는 비균일자계를 이용한 자기 집중형(self-converging)을 적용하고 있다.

이와 같은 칼라 음극선관은 도 1에서와 같이 전방에 패널(1)이 장착되어 있으며, 상기 패널(1)의 내면에는 R,G,B 3색의 형광체가 도포된 형광면(2)이 형성되어 있고, 상기 형광면(2)의 후방에는 형광면으로 입사되는 전자빔(3)의 색선별 역할을 하는 새도우마스크(4)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 패널내면의 가장자리에는 구근형상의 펀넬(5)이 융착되어 내부진공을 이루고 있으며, 상기 펀넬(5)의 후방으로 후퇴되어 있는 관형상의 네크부(6)에는 전자빔(3)을 발사하는 전자총(7)이 내장되어 있고, 상기 네크부(6)의 외측에는 전자빔(3)을 수평 또는 수직방향으로 편향시켜주는 편향요크(8)가 설치되어 있다.

한편, 상기 전자총(7)의 애노드(74) 전방에 설치되어 애노드로의 고압도통 및 외부자계, 전계를 차폐하여주는 쉴드컵(shield cup)(75)은 도 3a에서와 같이 원통형의 몸체(76)와, 상기 몸체의 후면에 일체로 형성됨과 아울러 R,G,B 빔(3a)(3b)(3c)이 각각 통과하도록 R,G,B 빔통과공(77a)(77b)(77c)이 나란하게 형성된 후면판(77)으로 이루어져 있다.

따라서, 캐소드(70)에서 열적, 전기적으로 발생된 전자빔(3)은 전자총(7)의 삼극부에서 일차적으로 형성되고, 상기 전자총(7)의 주렌즈부에서 집속 및 가속되어 쉴드컵(75)의 후면판(77)에 형성된 R,G,B 빔통과공(77a)(77b)(77c)을 통과하는 각 빔(3a)(3b)(3c)이 일치되면서 화상을 구현하게 된다.

이 때, 상기 편향요크(8)에서는 전자빔(3)을 수평 또는 수직방향으로 편향시키기 위한 수직편향자계와 수평편향자계를 발생시키게 되는데, 특히 전자빔(3)의 편향력에 큰 영향을 미치는 고주파인 수평편향자계는 그 경로상에 위치하고 있는 도체인 쉴드컵(75)의 몸체(76) 전역에 걸쳐 와전류(eddy current)(e)를 발생시키게 된다.

이러한 와전류(e)는 쉴드컵 몸체(76)의 외주면에 법선방향으로 작용하는 자속밀도, 주파수, 전도체의 전기 전도도 등에 비례하여 수평편향자계의 경로상에 위치한 쉴드컵 몸체(76)와의 접촉부분에 발생하고, 이와 함께 자속변화를 방해하는 방향으로 반자계를 발생시키게 된다.

상기와 같이 발생된 와전류(e)는 원통형인 쉴드컵(75)의 형상에 의해 다음과 같은 문제점이 발생하게 된다.

즉, 도 3b에서 도시된 바와 같이 와전류(e)는 쉴드컵(75)의 y축 방향으로 작용하는 수평편향자계(d_S1)(d_C)(d_S2)와 쉴드컵 몸체(76)의 접촉부분에 발생하게 되는데, 특히 상기 와전류(e)는 쉴드컵 몸체(76)의 중앙부에 비해 쉴드컵 표면의 곡률반경에 의해 사이드부위에 더 작게 작용하게 된다.

때문에 상기 와전류(e) 크기에 비례하여 수평편향자계(d_S1)(d_C)(d_S2)의 반대되는 방향으로 작용하는 반자계(f_S1)(f_C)(f_S2)도 쉴드컵 몸체(76)의 중앙부위 보다는 사이드쪽으로 갈수록 더 작게 작용하게 된다.

이에 따라 각 R,G,B 빔(3a)(3b)(3c)에 작용하는 수평편향자계(d_s1)(d_c)(d_s2)는 쉴드컵 몸체(76)에 일정한 크기로 작용하는 반면, 반자계(f_s1)(f_c)(f_s2)는 사이드 쪽으로 갈수록 작아지게 되므로 결과적으로 각 수평편향자계와 각 반자계를 합한 총자계(d_s1+f_s1),(d_c+f_c),(d_s2+f_s2)는 중앙부에 비해 사이드 부분에서 더 크게 작용하게 된다.

따라서, G 빔(3b)에 대비 R, B 빔(3a)(3c)에 작용하는 총자계가 더 크게 되어 G 빔(3b)보다 R, B 빔(3a)(3c)의 편향각도가 더 커지게 되므로 화면상에서 HCR 미스커버젼스(horizontal center raster missconvergence)가 발생하게 된다.

이 때, 편향요크(8)의 주파수값이 클수록 HCR 미스컨버젼스는 더욱 심화되어 제품의 화질향상에 불리하게 작용하게 된다.

한편, 상기와 같은 쉴드컵 몸체(76)의 중앙부분과 사이드 부분의 와전류(e) 편차에 의한 문제점을 개선하기 위해, 도 4에 도시한 바와 같이 R, B 빔통과공(77a)(77c)의 상/하부에 평판(78a)(78b)을 각각 설치하여 또 다른 반자계를 활성화 시킴에 따라 R, B 빔(3a)(3c)과 G 빔(3b)의 실제 편향량을 동일하게 만들어 주도록 하는 쉴드컵(79)도 적용되고 있다.

그러나 상기와 같은 쉴드컵(79)은 그 이전의 쉴드컵(75)에 비해 평판(78a)(78b)을 부가해야 하므로 그 만큼의 공정수와 부품수가 증가하여 제조비용이 상승되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 그 목적은 쉴드컵을 통과하는 각 전자빔에 균일한 편향자계가 작용되도록 하기 위한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안은 애노드의 전방에 자계 및 전계를 차폐하기 위한 쉴드컵을 포함하는 전자총과, 수평 및 수직편향자계에 의해 상기 쉴드컵을 통하는 R,G,B 전자빔을 수평 및 수직방향으로 편향시키기 위한 편향요크를 구비한 칼라 음극선관에 있어서;

상기 쉴드컵의 상,하부에 평평면을 형성하고, 상기 R,G,B 전자빔과 이에작용하는 와전류가 상기 평평면 영역내에 위치토록 한 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총의 실드컵 구조를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 칼라 음극선관의 종단면도

도 2는 칼라 음극선관의 전자총이 설치된 부분을 도시한 요부 사시도

도 3a는 종래 쉴드컵을 도시한 사시도

도 3b는 종래 쉴드컵 구조에서 와전류에 의해 편향자계와 그 반자계가 작용하고 있는 상태도

도 4는 종래 쉴드컵의 좌/우측 빔통과공 상하부에 반자계를 증강시키기 위한 와전류 제어판이 설치된 상태를 도시한 사시도

도 5는 각 전자빔에 편향자계가 균일하게 작용되도록 한 본 고안 쉴드컵의 사시도

도 6은 본 고안 쉴드컵에 편향자계와 그 반자계, 와전류가 작용되고 있는 상태도

도 7은 본 고안의 쉴드컵의 다른 실시예를 도시한 사시도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3a,3b,3c : R,G,B 전자빔 8 : 편향요크

74 : 애노드 750 : 쉴드컵

751 : 몸체 52 : 평평면

753 : 후면판

D_S1,D_S2,D_C: 수평편향자계 F_S1,F_S2,F_C: 반자계

FD_S1,FD_S2,FD_C: 총자계

도 5는 각 전자빔에 편향자계가 균일하게 작용되도록 한 본 고안 쉴드컵의 사시도이고, 도 6은 본 고안 쉴드컵에 편향자계와 그 반자계, 와전류가 작용되고 있는 상태도이며, 도 7은 본 고안의 쉴드컵의 다른 실시예를 도시한 사시도로서, 이들 첨부도면을 참조하여 본 고안의 칼라 음극선관용 전자총의 쉴드컵 구조에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안은 쉴드컵 몸체(751)의 상,하부에 평평면(752)을 형성하되, 쉴드컵(750)내를 통과하는 R,G,B 빔(3a)(3b)(3c)이 상기 평평면(752) 영역내에 위치토록하여, 상기 수평편향자계와 그의 반자계를 합한 총자계가 R,G,B 빔(3a)(3b)(3c)에 각각 동일한 크기로 작용되도록 한 것이다.

그리고, 상기 R,G,B 빔(3a)(3b)(3c)에 총자계가 각각 동일하게 작용되도록 하기 위해서는 상기 평평면(752)의 가로길이(L2)가 사이드에 위치한 R,B 빔(3a)(3c)의 간격(L2)보다 큰 조건을 만족해야 한다.

왜냐하면, 평평면(752)내에서만이 각 부분의 총자계는 일정하므로 평평면의 영역을 벗어나게 되면 총자계의 크기가 달라지므로 기존과 같은 각 빔의 편향각도가 달라지는 문제점이 재현될 수 있기 때문이다.

그리고, 상기 쉴드컵 몸체(751)의 후방에는 R,G,B 빔(3a)(3b)(3c)이 각각 통과할 수 있도록 R,G,B 빔통과공(753a)(753b)(753c)이 천공된 후면판(753)을 쉴드컵 몸체(751)와 일체로 형성하거나 용접에 의해 부착되도록 하였다.

이상과 같은 본 고안의 쉴드컵 구조에서 어떻게 각 R,G,B 빔(3a)(3b)(3c)에 균일한 편향자계가 작용되는가에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상기 펀넬(5)의 네크부(6) 주변에 설치된 편향요크(8)로부터 발생되는 수평 및 수직편향자계중 전자빔(3)의 편향력에 큰 영향을 미치는 수평편향자계는 쉴드컵 몸체(751)의 상하방향(y축 방향)으로 작용하게 되며, 이 때 각 R,G,B 빔(3a)(3b)(3c)에 작용하는 각 수평편향자계(d_s1)(d_c)(d_s2)와 쉴드컵 몸체(751)의 접촉부분에는 수평편향자계의 자속을 방해하는 방향으로 와전류(e)가 발생하게 된다.

이 때, 와전류(e)란 도체(쉴드컵)를 통과하는 자속이 시간적으로 변화하면 전자유도에 의해 전계가 발생하는데, 이 때문에 자속의 변화를 방해하는 방향으로 발생되는 전류를 일컫는다.

상기와 같이 각 수평편향자계(d_s1)(d_c)(d_s2)와 쉴드컵 몸체(751)의 접촉부위에 와전류(e)가 발생하게 되면 상기 수평편향자계(d_s1)(d_c)(d_s2)의 역방향으로 반자계(f_s1)(f_c)(f_s2)가 발생하게 되므로 상기 R,G,B 빔(3a)(3b)(3c)의 편향력에 영향을 미치는 자계력은 수평편향자계와 반자계를 합한 총자계(d_s1+f_s1),(d_c+f_c),(d_s2+f_s2)가 된다.

이 때, 상기 R,G,B 빔(3a)(3b)(3c)은 쉴드컵 몸체(751)의 상하부에 형성된 평평면(752)의 영역내에 위치하고 있으므로 각 빔에 작용하는 수평편향자계(d_s1)(d_c)(d_s2)와 와전류(e)와 반자계(f_s1)(f_c)(f_s2)도 평평면(752) 영역내에 위치하게 되므로 각 빔에는 동일한 자계력이 작용하게 된다.

즉, 상기 와전류(e)는 앞서 설명한 바 있듯이 자속밀도, 주파수, 도체의 전기 전도도에 비례하는데, 상기 평평면(752) 영역내에서는 이들 요소가 일정한 값을 가지므로 와전류(e)는 물론 반자계(f_s1)(f_c)(f_s2)가 동일한 크기가 되어 각 빔에 작용하는 자계력이 동일하게 되는 것이다.

이와 같이 각 R,G,B 빔(3a)(3b)(3c)에 동일한 크기의 편향자계가 작용하게 되면 각 빔의 편향각도가 동일하게 되므로 기존의 문제점이었던 HCR 미스컨버젼스를 방지할 수 있게 된다.

한편, 상기 쉴드컵 몸체(751)의 후방에 위치하는 후면판(753)을 쉴드컵 몸체(751)와 일체로 형성할 경우에는 원형이었던 기존 형상에 비해 애노드(74)와의 접촉면적이 줄어 양 부품간의 부착력이 약화될 우려가 있었으므로 이를 해소하기 위한 방안으로 도 7에서와 같이 후면판(753)을 별개로 제작하되, 그 형상을 기존형상과 같은 원형 또는 다각형으로 형성하여, 애노드(74)와의 부착면적을 넓힐 수 있도록 하였다.

이상과 같은 본 고안은 쉴드컵의 상하면을 평평하게 형성하므로써 이를 통해 입사되는 각 수평편향자계, 와전류, 반자계의 크기가 동일하게 되어 쉴드컵의 내부를 통과하는 각 전자빔에 작용하는 총편향자계도 동일하게 되므로 HCR 미스컨버젼스를 방지할 수 있다.

또한, 본 고안의 쉴드컵의 구조는 기존의 반자계를 차폐하기 위해 평판이 부가된 구조에 비해 공정 및 부품수를 줄일 수 있으므로 제조비용을 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (4)

1. 통형(筒形)인 몸체와, 상기 몸체의 후방에 R,G,B 빔이 통과하는 각각의 빔통과공을 가진 후면판을 포함하는 쉴드컵과, 전자빔을 수평 및 수직방향으로 편향시키기 위한 편향요크를 구비한 칼라 음극선관에 있어서;

   상기 쉴드컵 몸체의 상,하부에 평평면을 형성하되, R,G,B 빔이 상기 평평면 영역내에 위치되도록하여, 상기 수평편향자계와 그의 반자계를 합한 총자계가 R,G,B 빔에 각각 동일한 크기로 작용되도록 한 것을 특징으로 하는 칼라 브라운관용 전자총의 쉴드컵 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   쉴드컵의 후면판은 쉴드컵의 몸체와 일체로 형성한 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총의 쉴드컵 구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   쉴드컵의 후면판은 쉴드컵의 다른 부분과 별개로 분리하여, 그 일면은 쉴드컵 몸체에 부착하고, 그 반대면은 애노드에 부착한 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총의 쉴드컵 구조.
4. 제 3 항에 있어서,

   후면판은 원형 또는 다각형 형상으로 한 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총의 쉴드컵 구조.