KR20040074224A - 편향요크를 갖는 음극선관 - Google Patents

Abstract

컨버전스 품질을 향상시킬 수 있도록 한 편향요크를 갖는 음극선관에 관한 것으로, 내면에 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 형광체가 도포된 형광면을 갖는 패널과, 상기 패널의 후면에 결합되어 내부를 진공상태로 유지하도록 설치된 펀넬과, 상기 펀넬의 후방으로 후퇴되어 있는 관형상의 네크의 내부에 장착되어 전자빔을 발사하는 전자총과, 상기 전자빔을 수평 또는 수직방향으로 편향시키도록 설치된 편향요크를 갖는 음극선관에서, 상기 편향 요크는 상기 전자총으로부터 발사된 전자빔을 수평 또는 수직으로 편향시키는 수평/수직 편향코일과, 상기 수평/수직 편향코일로부터 발생된 자기력의 손실을 줄여 자기효율을 높이기 위한 페라이트 코아와, 상기 수평 편향코일, 수직 편향코일 및 페라이트 코아를 정해진 위치에 고정시키며 상기 수평 편향코일과 상기 수직 편향코일 사이의 절연을 위한 홀더를 포함하며, 좌/우 대칭으로 한 쌍의 핀 구조가 상기 수평 편향코일 네크부에 설치되는 것으로써, 수평 편향코일 네크부 양쪽에 대칭 되도록 핀을 슈팅함에 따라 튜브나 전자총에서의 빔 배열 수정시 R, B 빔 대비 G 빔의 휨 현상을 개선할 수 없었던 G-벤딩 문제를 개선함에 따라 미스 컨버전스를 보정할 수 있으므로 컨버전스 품질을 향상시킬 수 있어 화면특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

편향요크를 갖는 음극선관{A cathode ray tube for having deflection yoke}

본 발명은 음극선관에 관한 것으로, 특히 새들형 편향코일을 갖는 편향요크를 갖는 음극선관에 관한 것이다.

일반적으로 TV 수상기 또는 모니터의 음극선관(CRT)에 사용되는 편향 요크는 전자총으로부터 주사되는 3색 빔을 음극선관의 스크린면에 도포된 형광막으로 정확히 편향시키도록 하기 위해 편향 요크를 구비하며, 이러한 편향 요크는 음극선관의 자기장치 중 가장 중요한 일 요소로 시간계열(時間系列)로 전송된 전기신호가 음극선관의 스크린상에 영상으로 재생될 수 있도록 전자총에서 발사된 전자빔을 편향시키는 역할을 한다.

즉, 전자총에서 발사된 전자빔은 고전압에 의해 스크린상으로 직진하게 됨에 따라 단순히 화면의 중앙 형광체만을 발광시키게 되므로, 외부에서 전자빔을 주사순서대로 스크린상에 도달하도록 편향시키는 것이 편향 요크이며, 이러한 편향 요크는 자계를 형성하여 전자빔이 이 자계를 통과할 때 힘을 받아서 그 진행방향이 변화되는 것을 이용하여 전자빔을 음극선관의 스크린에 도포 된 형광막으로 정확하게 편향되도록 하는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 음극선관 및 편향 요크를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 일반적인 음극선관의 구성을 나타낸 개략도이고, 도 2는 도 1에 도시된 편향 요크를 보다 상세히 나타낸 구성도이다.

일반적인 음극선관은 도 1에 도시된 바와 같이, R, G, B 3개의 전자빔을 방출하는 전자총(3)과, 상기 전자총(3)에서 출력되는 전자빔이 부딪혀서 빛을 재현하는 스크린(2)과, 상기 R, G, B 3개의 전자빔을 구분해 주는 섀도우 마스크(2a)와, 상기 전자빔을 상기 스크린(2)의 정해진 위치로 편향시켜주는 편향 요크(4)로 구성된다.

상기 전자총(3)은 통상 인라인(In-Line)형 전자총을 이용하고 있으며, 상기 인라인형 전자총을 이용하는 음극선관에서는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 의 전자빔이 수평으로 나란하게 배열되어 있기 때문에 3개의 전자빔을 형광면의 한점에 수렴시키기 위해서 음극선관의 편향요크는 비균일 자계를 이용한 자기집중형(Self-Converging)을 적용하고 있다.

특히, 상기 편향 요크(4)는 도 2에 도시된 바와 같이, 음극선관 내부에 있는 상기 전자총(3)으로부터 발사된 전자빔을 수평 방향으로 편향시켜 주기 위한 한쌍의 수평 편향코일(15)과, 상기 전자빔을 수직방향으로 편향시켜 주기 위한 한쌍의 수직 편향코일(16)과, 상기 수평 편향코일(15)과 상기 수직 편향코일(16) 사이의 절연을 시키기 위한 홀더(10)를 포함하여 구성된다.

상기 홀더(10)는 수평 편향코일(15)과 수직 편향코일(16)을 절연시킴과 동시에 이들의 위치를 정도있게 조립하기 위해 구비되는 것으로서, 음극선관(1)의 스크린면(2)측으로 결합되는 스크린부(11a)와, 리어커버(11b) 및 상기 리어커버(11b)의 중심면으로부터 일체로 연장 형성되어 음극선관(1)의 전자총부(3)에 결합되는 네크부(12)로 이루어진다.

이와 같은 홀더(10)의 내/외주면에는 외부로부터 인가되는 전원에 의해 수평편향자계와 수직 편향자계를 형성하기 위한 수평 편향코일(15) 및 수직 편향코일(16)이 각각 마련된다.

그리고, 상기 수직 편향코일(16)을 감싸도록 장착되어 상기 수직 편향코일(16)에서 발생되는 수직 편향자계를 강화시킬 수 있도록 자성체로 형성되는 한쌍의 페라이트 코아(14)가 구성된다.

이와 같이 구성된 상기 편향 요크(4)는 음극선관(1)의 네크부(11b)에 장착되어 상기 수평 편향코일(15) 및 수직 편향코일(16)에 톱니파 펄스가 인가되면 플레밍의 왼손법칙에 의거하여 자계가 발생되어 브라운관(CRT)의 전자총(3)에서 방사되는 R, G, B의 전자빔을 소정각도 편향시켜 화면상에 주사위치를 결정하게 된다.

이와 같은 편향요크(4)는 음극선관의 튜브 형상에 따라 상기 홀더(10)를 비롯하여 편향코일 및 페라이트 코아(14)의 설계가 결정된다.

즉, 일반적인 편향요크(4)는 도 3에 도시된 바와 같이, 원형의 단면을 갖는 홀더(10)를 중심으로 그 내주면으로 수평 편향자계를 형성하기 위한 수평 편향코일(15)이 마련되고, 외주면으로는 수직 편향자계를 형성하기 위한 수직 편향코일(16)이 마련되며, 이들 수평 편향코일(15)과 수직 편향코일(16)은 동심원을 형성하도록 권선되는 구조이다.

그리고, 상기 수직 편향코일(16)의 외주면으로는 전술한 바와 같이 수직 편향코일(16)에서 발생되는 수직 편향 자계를 강화시키는 페라이트 코아(14)가 구비되며, 상기 페라이트 코아(14) 역시 원형의 단면을 갖는 형상으로 이루어진다.

일반적인 원형 편향요크(4)는 상기 수평 편향코일(15)에 15.75㎑ 또는 그 이상의 주파수를 가지는 전류를 흘려주고 이에 따라 발생하는 자계를 이용해서 음극선관 내부의 전자빔을 수평 방향으로 편향시켜주며, 또한 상기 수직 편향코일(16)에는 보통 60㎐의 주파수를 가지는 전류를 흘려주어 이에 따라 발생하는 자계를 이용해서 수직방향으로 전자빔을 편향시켜주고 있다.

즉, 상기 수평 편향코일(15) 및 수직 편향코일(16)의 권선분포를 조정해서 각 부위별(개구부, 중간부, 네크)로 배럴 혹은 핀쿠션형 자계로 만들어 주어서 3개의 전자빔이 위치에 따라서 각각 다른 편향력을 경험하게 해 주어 전자빔의 출발지점에서부터 도착지점인 스크린(2) 까지의 각각 다른 거리에서 동일한 지점으로 모아질 수 있도록 해주고 있다.

또한, 편향 코일에 전류를 흘려주어 자계를 만들어 주는 경우 코일에 의한 자계만으로는 전자빔을 화면의 전면에 편향시키기 어려워 고 투자율의 페라이트 코아(14)를 사용하여 자계의 귀환 경로상에서의 손실을 최소화함으로써 자계의 효율을 높여 자기력을 증대시키고 있다.

그리고, 상기 한쌍의 수평 편향코일(15)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상측 편향코일과 하측 편향코일로 구성되며, 상기 상측 및 하측 수평 편향코일을 병렬로 연결한 후 톱니파 형상의 수평 편향전류를 흘려주므로서 핀 쿠션 형상의 수평 편향자계를 형성한다.

상기 전자총(3)에서 발사된 세 개의 전자빔 즉, 적색, 녹색, 청색 세 빔이 상기 수평 편향자계 영역을 통과하면 플레밍의 왼손법칙에 의해 상기 전자빔이 받는 힘은 상기 수평 편향코일(15)의 내면과 전자빔간의 거리의 삼승에 반비례하여수평방향으로 편향하게 된다.

즉, 상기 음극선관(1)과, 전자총(3), 편향요크(4)의 비정상적인 조합에 의하여 수평 방향으로 R, G, B 빔의 중심에 G 빔이 위치해 있지 못하고, R 빔과 B빔의 중심에서 벗어남 현상이 발생하여 보정이 난이 하였다.

이렇게 발생하는 G-벤딩(Bending) 패턴은 보정물 적용으로는 보정효과가 미진하거나 보정이 되지 않는 경우가 대부분이므로, 도 4에 도시된 바와 같은 빔 배열의 배치순서를 보여준다.

상기와 같이 코너부 G-벤딩(Bending) 현상 발생에 의하여 튜브나 전자총에서 보정하거나 편향요크에서 컨버전스를 보정함에 있어서 보정량이 미미하거나 전혀 개선이 되지 못하였으며 G-벤딩(Bending) 개선에는 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 편향 오프시 브라운관의 화면 중심에는 R, G, B 빔의 중심에 G빔이 위치해 있으나 B 빔이 위치해 있으나, 브라운관의 코너부로 갈수록 마스크나 전자총 내부 구조 문제나 기타 사유로 인하여 G 빔의 왜곡현상이 심화되어 G-벤딩 현상이 심화되어 진다. 이를 보정하기 위하여 자계 성분의 보정물을 적용하여도 G-벤딩량은 보정이 잘 되지 않으며, 배열 변경이 난이한 경우가 발생하여 편향요크 네크부에 설치된 4극 6극 마그네트에 의한 빔 배열 조정이 보정량 부족으로 인하여 조정이 어려운 경우가 발생하였다.

둘째, 전자빔의 배열을 튜브나 전자총에서 변경함으로써 화면상의 4 코너의 R/B 중심에서 G 간의 거리인 G-벤딩을 변경할 수 없었다. 즉, 튜브나 전자총에서 빔 배열변경은 R, G, B 배열만 변경되어지므로 G 빔의 외곡현상인 G-벤딩을 보정하지 못하였다.

셋째, G 벤딩과 같은 현상은 브라운관이 대형화 평면화가 될 수록 R, G, B 세 개의 전자빔의 편향 기울기가 급격해지기 때문에 전자빔이 편향되는 이동거리가 크게 되어 그 현상이 더욱 심해졌다.

따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 수평 편향코일 네크부 상단부에 핀을 슈팅하여 변경함으로써 기존 튜브와 전자총, 편향요크의 비정상적인 조합에 의하여 발생하는 코너부, G-벤딩 현상을 개선하여 브라운관에 디스플레이 되는 컨버전스 품질을 향상시킬 수 있도록 한 편향요크를 갖는 음극선관을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 음극선관을 나타낸 측면도

도 2는 도 1에 도시된 편향 요크를 나타낸 측면도

도 3은 도 2에 도시된 A-A' 선에 해당되는 종래 기술에 따른 편향 요크를 나타낸 단면도

도 4는 종래 기술에 따른 빔 배열도를 나타낸 도면

도 5는 본 발명에 따른 편향요크를 갖는 음극선관의 수평 편향코일의 핀 추가 구조를 나타낸 도면

도 6은 본 발명에 따른 편향요크를 갖는 음극선관의 수평 편향코일 핀 추가를 나타낸 측면도

도 7은 수평 편향회로 및 수평편향 전류를 나타낸 도면

도 8은 본 발명에 따른 빔 배열도를 나타낸 도면

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

110 : 수평 편향코일 110a : 프렌지부

110b : 네크부 110c : 핀

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 편향요크를 갖는 음극선관은 내면에 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 형광체가 도포된 형광면을 갖는 패널과, 상기 패널의 후면에 결합되어 내부를 진공상태로 유지하도록 설치된 펀넬과, 상기 펀넬의 후방으로 후퇴되어 있는 관형상의 네크의 내부에 장착되어 전자빔을 발사하는 전자총과, 상기 전자빔을 수평 또는 수직방향으로 편향시키도록 설치된 편향요크를 갖는 음극선관에서, 상기 편향 요크는 상기 전자총으로부터 발사된 전자빔을 수평 또는 수직으로 편향시키는 수평/수직 편향코일과, 상기 수평/수직 편향코일로부터 발생된 자기력의 손실을 줄여 자기효율을 높이기 위한 페라이트 코아와, 상기 수평 편향코일, 수직 편향코일 및 페라이트 코아를 정해진 위치에 고정시키며 상기수평 편향코일과 상기 수직 편향코일 사이의 절연을 위한 홀더를 포함하며, 좌/우 대칭으로 한 쌍의 핀 구조가 상기 편향코일 네크부에 설치되는데 그 특징이 있다.

바람직하게 상기 한 쌍의 핀 구조가 상기 수평 편향코일 네트부에 설치되는 것을 특징으로 한다.

더 바람직하게 상기 핀 구조는 상기 수평 편향코일의 네크부에서 프렌지까지의 전체 길이를 H라 할 때, H/3 이내로 설치되는 것을 특징으로 한다.

더 바람직하게 상기 핀 구조는 상기 음극선관 정면에서 볼 때 30°∼60° 및 120°∼150° 사이에 설치되는 것을 특징으로 한다.

더 바람직하게 상기 핀 구조는 상기 수평 편향코일의 전장 높이의 H/10 ~ 2H/10에 설치되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 편향요크를 갖는 음극선관을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 따른 수평 편향코일을 나타낸 정면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 수평 편향코일의 측면도이며, 도 7은 수평 편향코일에 인가되는 전류 회로 및 전류 파형을 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 수평 편향코일은 도 5에 도시된 바와 같이, 수평 편향코일(110)의 네크부(110b)에 좌/우 대칭으로 한 쌍의 핀(110c)을 설치하는 경우, 도 7에 도시된 바와 같은 자기력선을 만들어주고, 이러한 자기력선의 분포에 의해 빔의 배열을 개선할 수 있으며, 미스 컨버전스 현상의 변화도 있음을 알 수 있다.

즉, 마그네트(도시생략)에 의해 만들어진 핀 쿠션형 자기력선의 분포는 화면 12시 방향에서 R, B 전자빔이 수평 방향의 미스 컨버전스를 변화시켜주고 동시에 화면 2시 방향에서 R, B 전자빔의 수평, 수직 방향의 미스 컨버전스도 변화를 주게된다.

또한, 튜브나 전자총 구조 변경시 잘 변화되지 않는 코너부의 R, B 빔의 대비 G 빔의 위치가 도 8에 도시된 바와 같이, R, G, B 빔의 순서로 G 빔의 위치가 변경된다.

본 발명에 따른 편향 요크를 갖는 음극선관은 도 7에 도시된 바와 같이, 수평 편향코일 네크부(110b)에 슈팅되는 핀(110c)의 구조는 상기 수평 편향코일(110)의 네크부에서 프렌지까지의 전체 길이를 H라 할 때, H/3 이내에 설치되며, 수평 편향코일(110) 관축 방향 길이의 H/10 ~ 2H/10, 30°∼60°, 120°∼150° 사이에 설치된다.

왜냐하면, 수평 편향코일(110) 관축 방향 길이의 H/10 미만일 경우는 G-벤딩 현상과 빔 배열 특성의 변화가 너무 커짐에 따라, 2H/10 초과시는 G-벤딩 현상의 개선효과가 미미하나, 상기 수평 편향코일(110) 관축 방향 길이가 H/10 ~ 2H/10이면 G-벤딩 현상과 빔배열 특성 및 컨버전스의 불량률이 급감하기 때문이다.

또한, 수평 편향코일(110) 관축 방향 길이의 30°∼60°, 120°∼150°밖의 범위에서는 컨버전스 불량률이 발생될 확률이 높다.

그러므로, 본 발명은 수직 편향코일(도시생략)에도 적용 가능하며, 수평 편향코일(110) 적용시에는 더욱더 효과적으로 사용될 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 편향요크를 갖는 음극선관은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 수평 편향코일 네크부 양쪽에 대칭 되도록 핀을 슈팅함에 따라 튜브나 전자총에서의 빔 배열 수정시 R, B 빔 대비 G 빔의 휨 현상을 개선할 수 없었던 G-벤딩 문제를 개선시켰다.

둘째, 수평/수직 편향코일의 권선 분포를 변경함에 따라 미스 컨버전스를 보정할 수 있으므로 컨버전스 품질을 향상시킬 수 있다.

셋째, 컨버전스 품질이 향상됨에 따라 양질의 화면특성을 제공할 수 있다.

Claims (5)

1. 내면에 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 형광체가 도포된 형광면을 갖는 패널과, 상기 패널의 후면에 결합되어 내부를 진공상태로 유지하도록 설치된 펀넬과, 상기 펀넬의 후방으로 후퇴되어 있는 관형상의 네크의 내부에 장착되어 전자빔을 발사하는 전자총과, 상기 전자빔을 수평 또는 수직방향으로 편향시키도록 설치된 편향요크를 갖는 음극선관에서,

   상기 편향 요크는 상기 전자총으로부터 발사된 전자빔을 수평 또는 수직으로 편향시키는 수평/수직 편향코일과, 상기 수평/수직 편향코일로부터 발생된 자기력의 손실을 줄여 자기효율을 높이기 위한 페라이트 코아와, 상기 수평 편향코일, 수직 편향코일 및 페라이트 코아를 정해진 위치에 고정시키며 상기 수평 편향코일과 상기 수직 편향코일 사이의 절연을 위한 홀더를 포함하며,

   좌/우 대칭으로 한 쌍의 핀 구조가 상기 편향코일 네크부에 설치되는 것을 특징으로 하는 편향요크를 갖는 음극선관.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 한 쌍의 핀 구조가 상기 수평 편향코일 네트부에 설치되는 것을 특징으로 하는 편향요크를 갖는 음극선관.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 핀 구조는 상기 수평 편향코일의 네크부에서 프렌지까지의 전체 길이를 H라 할 때, H/3 이내로 설치됨을 특징으로 하는 편향요크를 갖는 음극선관.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 핀 구조는 상기 음극선관 정면에서 볼 때 30°∼60° 및 120°∼150° 사이에 설치됨을 특징으로 하는 편향요크를 갖는 음극선관.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 핀 구조는 상기 수평 편향코일의 전장 높이의 H/10 ~ 2H/10에 설치됨을 특징으로 하는 편향요크를 갖는 음극선관.