KR20050080306A - 화면 불균형 보정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화면 불균형 보정 장치에 관한 것으로서, 특히 코마 코일의 자계량을 조정하여 YHC 성분의 절대량을 보정함으로써 화면상의 불균형이 조정되도록 하는 화면 불균형 보정 장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은, Y축의 수평방향으로 발생되는 미스컨버젼스의 크로스를 제거하기 위한 YHC 보정수단; 및 상기 YHC 보정수단 내의 상측 또는 하측 코마코일의 일측단에 직렬로 연결되어 상측 또는 하측 코마코일의 자계 발생을 조정하여 화면 불균형을 조정하기 위한 화면 불균형 보정부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

화면 불균형 보정 장치{Correction apparatus of a picture unbalance}

본 발명은 화면 불균형 보정 장치에 관한 것으로서, 특히 코마 코일의 자계량을 조정하여 YHC 성분의 절대량을 보정함으로써 화면상의 불균형이 조정되도록 하는 화면 불균형 보정 장치에 관한 것이다.

일반적으로 TV 수상기 또는 모니터의 음극선관(CRT)에 사용되는 편향요크는 전자총으로부터 주사되는 RGB 3색 빔을 음극선관의 스크린면에 도포된 형광막으로 정확히 편향시키기 위한 편향요크를 구비하며, 이러한 편향요크는 음극선관의 자기장치 중 가장 중요한 구성요소로서, 시간계열(時間系列)로 전송된 전기신호가 음극선관의 스크린 상에 영상으로 재생될 수 있도록 전자총에서 발사된 전자빔을 편향시키는 역할을 한다.

즉, 전자총에서 발사된 전자빔은 고전압에 의해 스크린 상으로 직진하게 됨에 따라 단순히 화면의 중앙 형광체만을 발광시키게 되므로, 외부에서 전자빔을 주사의 순서대로 스크린 상에 도달하도록 편향시키는 것이 편향요크이며, 이러한 편향요크는 자계를 형성하여 전자빔이 이 자계를 통과할 때 힘을 받아서 그 진행 방향이 변화되는 것을 이용하여 전자빔을 음극선관의 스크린에 도포된 형광막으로 정확하게 편향되도록 하는 것이다.

이러한 편향요크는 음극선관의 네크(neck)부에 서로 각각 직각으로 배치한 2개의 코일에 전류를 흘려 자계를 만들고, 프레밍의 법칙을 이용하여 전자빔을 편향시키게 된다.

이러한 편향요크는 대략 나팔 형상으로 된 세퍼레이터의 내주면 좌·우측으로 수평 편향코일이 장착되고, 외주면 좌·우측으로 수직편향코일이 장착된다.

통상적으로, 편향요크는 코일 세퍼레이터의 내측에 장치되어 수직 방향으로 핀쿠션(Pincushion)형 자계를 발생시키는 한쌍의 수평 편향 코일과, 코일 세퍼레이터와 페라이트 코어 사이에 장치되어 수평 방향으로 배럴(Barrel)형 자계를 발생시키는 한쌍의 수직편향 코일을 포함하며, 수평 편향코일에는 15.75㎑의 톱니파 전류를 흘려서 전자빔을 좌우로 편향시킨다.

또한, 수직편향코일에는 60㎐의 톱니파 전류를 흘려 전자빔을 상하로 편향시킨다. 이러한 두 가지 코일을 조합하여 전자빔을 화면상에서 좌상부로부터 우하부까지 순차 주사하게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 종래 기술에 따른 편향요크에 대해 설명하기로 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 편향요크가 음극선관에 장착된 것을 보여주는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 이러한 편향요크(2)는 음극선관(1)의 네크부(5)에 설치되는 것으로서, 코일의 권선 구조에 따라 도 2a 및 도 2b와 같은 새들-새들(Saddle-Saddle)형 편향요크, 및 도 3a 및 도 3b와 같은 새들-토로이달(Saddle- Toroidal)형으로 분류될 수 있다.

이와 같은 편향요크(2)는 상기 음극선관(1)의 네크부(5) 내에 설치된 RGB 전자총(4)에서 발사된 전자빔을 좌/우측 및 상/하측 방향으로 편향시켜 그 음극선관의 형광면 상의 정확한 위치에 충돌시키는 역할을 한다.

즉, 이러한 편향요크(2)는 음극선관(1)의 네크부(5)에 위치되어 RGB 전자총(4)으로부터 주사되는 세 개의 전자빔을 음극선관(1)의 스크린면에 도포된 형광막으로 편향시키게 된다.

도 2a 및 도 2b는 각각 종래 기술에 따른 새들-새들형 편향요크의 종단면도 및 횡단면도이다.

도 2a 및 도 2b는 종래의 새들-새들형 편향요크를 도시한 것으로, 대략 원추형의 코일 세퍼레이터(Coil Separator)(6)의 스크린부의 내주면 상/하측에 새들형의 수평 편향 코일(9)이 설치되고, 외주면의 좌/우측에 새들형의 수직편향 코일(7)이 설치되며, 상기 수직편향 코일(7)의 자계를 보강하기 위해 상기 코일 세퍼레이터(6)의 스크린부의 외주면에 대략 원통형의 페라이트 코어(8)가 구비된다.

또한, 상기 코일 세퍼레이터(6)의 네크부 외주면 주변에는 상기 수직편향 코일(7)에 의해 발생하는 코마(COMA)를 보정하기 위한 코마프리 코일들(3)이 설치된다.

도 3a 및 도 3b는 각각 종래 기술에 따른 새들-토로이달형 편향요크의 종단면도 및 횡단면도이고, 도 4는 도 3a의 종래 기술에 따른 새들-토로이달형 편향요크에서 수직편향 코일의 전기적 연결 관계를 나타내는 회로도이다.

도 3a 및 도 3b는 종래 새들-토로이달형 편향요크를 도시한 것으로, 대략 원추형의 코일 세퍼레이터(6)의 스크린부의 내주면 상/하측에 수평 편향 코일(9)이 설치되고, 외주면에 대략 원통형의 페라이트 코어(8)가 구비되며, 상기 페라이트 코어(8)의 상/하측에는 토로이달형의 수직편향코일(11)이 권선되어 있다.

또한, 상기 코일 세퍼레이터(6)의 네크부 외주면 주변에는 상기 수직편향 코일(11)에 의해 발생하는 코마를 보정하기 위한 코마프리 코일들(3)이 추가 설치된다. 상기 수직편향코일(11)은 기구적으로 상기 페라이트코어(8)의 상부 및 하부에 권선되어 있다.

또한, 상기 수직편향코일(11)은 전기적으로는 도 4에 도시된 바와 같이 좌상측(11a-1), 좌하측(11a-2), 우상측(11b-1), 및 우하측(11b-2)의 순으로 상호 직렬 연결되어 있다.

도 2a 및 도 2b와 같은 새들-새들형 편향요크에 있어서, 상기 좌측 수직편향코일(7a) 및 우측 수직편향코일(7b)의 상대적인 산포 및/또는 상대적인 전류량의 크기에 따라 좌측 및 우측의 자계에 차이가 발생하고, 이로 인해 화면상에 미스컨버전스(Miss-Convergence) 및 기하학적 왜곡(Geometric Distortion : G/D)이 발생한다.

이와 마찬가지로, 도 3a 및 도 3b와 같은 새들-토로이달형 편향요크에 있어서도, X-Y축에 대하여 상좌 및 하좌측에 권선된 수직편향코일(11a) 및 상우 및 하우측에 권선된 수직편향코일(11b)의 상대적인 산포 및/또는 상대적인 전류량의 크기에 따라 좌측 및 우측의 자계에 차이가 발생하고, 이로 인해 화면상에 미스컨버전스 및 기하학적 왜곡(G/D)이 발생한다.

이하, 전술한 도 1 내지 도 3을 참조하여, 미스컨버전스 및 기하학적 왜곡(G/D)에 대하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

도 2b 및 도 3b를 참조하면, 코일 세퍼레이터(6)는 스크린부의 내주면 상측 및 하측에 수평 편향코일(9)이 설치되며, 외주면의 좌측 및 우측 또는 페라이트 코어(8)의 상측 및 하측을 따라 수직편향코일(7, 11)이 권선된다.

즉, 상기 수평 편향코일(9)은 코일 세퍼레이터(6)의 연결부에서 내측면으로 밀착되어 수평 편향자계를 형성하도록 구성된다.

그리고, 상기 수직편향코일(7, 11)은 편향요크(2)의 종류에 따라 코일 세퍼레이터(6)의 연결부에서 외측면으로 밀착되면서 수직편향자계를 형성하도록 권선되거나, 또는 코일 세퍼레이터(6)의 외주면에 구비되는 페라이트 코어(8)의 상측 및 하측을 따라 권선되도록 구성된다.

또한, 상기 코일 세퍼레이터(6)는 외주면에 대략 원통형상을 갖는 페라이트 코어(8)가 구비되며, 이 페라이트 코어(8)는 수직편향 자계를 강화시키는 작용을 한다.

그러나, 이와 같은 종래의 편향요크(2)에 있어서, 수평 편향코일(9)이 취부된 코일 세퍼레이터(6)의 외주면에 수직편향코일(7, 11)이 권취된 페라이트 코어(8)를 코일 세퍼레이터(6)의 외주면에 결합시키는 과정에서 페라이트 코어(9)의 치수산포 및 수직편향코일(7, 11)의 권선산포 등에 의해 유동이 발생되는 문제점이 있었다.

즉, 약간의 외부 충격에 의해서도 상기 페라이트 코어(8)가 코일 세퍼레이터(6)에서 좌우 방향으로 유동되어, 수직편향코일(7, 11)이 정확하게 동축적으로 위치되지 못하게 되어 화면상의 왜곡이 발생되는 문제점을 초래한다.

따라서, 상기 종래의 편향요크(2)는 수직편향코일(7, 11)의 상대적인 권선산포 또는 상대적인 전류량의 크기에 따라 좌우측의 자계에 차이가 발생하게 되고, 이로 인하여 화면상에 미스컨버전스 및 기하학적 왜곡(G/D)이 발생한다.

이러한 미스컨버전스의 종류는 1) 랜딩(Landing) 오차, 2) 기하학적 왜곡(Geometric Distortion) 오차 및 3) VCR 왜곡 등으로 세분될 수 있으며, 이러한 미스컨버전스의 종류별 특성을 간략히 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 랜딩 오차는 전자총으로부터 주사된 세 개의 전자빔(R, G, B)이 스크린 상의 각 화소에 정확하게 주사되지 못하고, 각 화소로부터 스크린의 중앙 부위 또는 화면의 가장자리로 치우쳐 주사되는 미스컨버전스를 말하는 것으로, 내로우(Narrow)화된 상태 또는 와이드(Wide)화된 상태의 미스컨버전스를 의미한다.

또한, 기하학적 왜곡 오차는 세 개의 전자빔(R, G, B)이 스크린에 주사되는 형태가 스크린의 상측 및 하측에서 벗어난 상태이거나 또는 스크린의 중앙 부위로 몰려 주사되어 가장 자리에는 전자빔이 주사되지 못하는 상태의 미스컨버전스를 말하며, 배럴(Barrel)화 또는 핀(Pin)화된 상태의 미스컨버전스를 의미한다.

마지막으로, 상기 VCR 왜곡이란 세 개의 전자빔(R, G, B) 중에서 적색 빔(R)과 청색 빔(B)은 스크린에 정확히 주사되는 반면에 녹색 빔(G)은 스크린의 각 화소에 정확하게 주사되지 못하고 수직 방향으로 오차가 발생되는 미스컨버전스를 의미한다.

도 5a 내지 도 5c는 화면상의 YV 미스컨버전스 패턴을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 화면상의 YHC 미스컨버전스 패턴을 나타내는 도면이며, 도 7a 내지 도 7c는 화면상의 기하학적 왜곡(G/D) 패턴을 설명하기 위한 도면이다.

상기 미스컨버전스는 YV 미스컨버전스 및 YHC 미스컨버전스로 나눌 수 있는데, 상기 YV 미스컨버전스는, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 화면 Y축의 상부 및 하부에서 적색 R의 횡선이 청색 B의 횡선으로부터 어긋나는 수직 미스컨버전스를 말한다. 여기서, 도 5c는 좌측 자계와 우측 자계가 동일하게 작용하는 정상적인 경우를 나타낸다.

또한, YHC 미스컨버전스는, 도 6에 도시된 바와 같이, 종선 R과 종선 B가 교차되는 수평 미스컨버전스를 말한다.

또한, 상기 G/D란 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이 화면이 정상이 아니고 찌그러진 상태를 말하는 것으로, 특히 도 7a 및 도 7b는 사다리꼴(Trapezoid) 왜곡을 나타내고 있다. 도 7a는 우측 자계가 좌측 자계보다 강하게 작용하여 발생하는 좌소우대 G/D 패턴을 나타내고, 도 7b는 좌측 자계가 우측 자계보다 강하게 작용하여 발생하는 좌대우소 G/D 패턴을 나타내며, 도 7c는 좌측 자계와 우측 자계가 동일하게 작용하는 정상 G/D 패턴을 나타낸다.

한편, 위에서 설명한 미스컨버전스 및 기하학적 왜곡(G/D)을 보정하기 위한 보정 장치가 많이 개발되어 있다.

CRT를 제작하는 과정에서 개발된 보정 장치가 사용되어 미스컨버전스 및 기하학적 왜곡에 대하여 보정하고 있다.

이때, YV 틸트 보정 장치를 사용하여 YV 틸트를 보정하게 되면, 도 8에 도시된 바와 같이 N/S 화면 불균형이 발생하게 된다. 즉, 상측의 빔은 하측으로 편향하고, 그에 따라 하측의 빔도 하측으로 편향되게 된다.

이러한 화면 불균형을 시정하기 위한 종래 기술로는 도 9에 나타낸 바와 같이 편향 요크를 기울이게 되는데 이렇게 하면 편향 요크의 상측 처짐이 발생하게 되어 CRT의 특성을 열화시키는 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 코마코일의 일측에 저항을 직렬로 연결함으로써 왜곡을 보정할 수 있도록 하는 화면 불균형 보정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, Y축의 수평방향으로 발생되는 미스컨버젼스의 크로스를 제거하기 위한 YHC 보정수단; 및 상기 YHC 보정수단 내의 상측 또는 하측 코마코일의 일측단에 직렬로 연결되어 상측 또는 하측 코마코일의 자계 발생을 조정하여 화면 불균형을 조정하기 위한 화면 불균형 보정부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 불균형 보정 장치의 회로도로서, 수직 편향코일(100)의 일측에 부착된다.

도 10에서 수직 편향코일(1000)은 코일 L1, 저항 R1 및 가변저항 VR1으로 이루어진 루프 LP1과, 코일 L2, 저항 R2 및 가변저항(VR1)으로 형성되는 루프 LP2로 구성된다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 화면 불균형 보정장치(1100)는, Y축의 수평방향(Horizontal)으로 발생되는 미스컨버젼스의 크로스(Cross)를 제거하기 위한 YHC 보정부(1110)와, Y축의 수직방향(Vertical)으로 발생되는 미스컨버젼스를 보정하기 위한 YV 쉬프트(Shift) 보정부(1120)와, Y축의 수평방향(Horizontal)으로 발생되는 미스컨버젼스의 절대량을 보정하기 위한 YH 보정부(1130)와, YHC 보정부(1110) 내의 코일 L3 및 L4의 전류흐름을 감소시켜 자계 발생을 억제하는 화면 불균형 보정부(1140)을 구비한다.

YHC 보정부(1110)는, 직렬 연결된 코일 L3 및 L4, 저항 R3 및 가변저항 VR2로 이루어진 루프 LP3과, 코일 L3 및 L4에 직렬로 연결되는 코일 L5 및 L6, 저항 R3 및 가변저항 VR2로 형성되는 루프 LP4로 구성된다.

YV 쉬프트(Shift) 보정부(1110)는, 코일 L6에 직렬로 연결되는 코일 L7, 저항 R4 및 가변저항 VR3으로 구성되는 루프 LP5와, 코일 L7에 직렬로 연결되는 코일 L8, 저항 R4 및 가변저항 VR3으로 이루어진 루프 LP6을 구비한다.

YH 보정부(1130)는, 4개의 루프 LP7 내지 LP10을 갖는다.

루프 LP7은, 코일 L8에 직렬 연결되는 코일 L9 및 L10, 저항 R5, 코일 L9 및 L10과는 병렬로 이루어져 직렬 연결된 코일 L11 및 L12, 그리고 저항 R5에 직렬 연결된 가변저항 VR4로 형성된다.

루프 LP8은, 저항 R5, 가변저항 VR4, 그리고 저항 R5와는 병렬로 이루어져 직렬 연결된 저항 R6 및 R7로 이루어진다.

루프 LP9는, 저항 R6, 직렬 연결된 코일 L13 및 L14, 코일 L13 및 L14와 병렬로 연결된 다이오드 D1로 형성된다.

여기서, 다이오드 D1은 애노드(+)가 코일 L14에 연결되고 캐소드(-)가 저항 R6에 연결된다.

그리고, YH 보정부(1130)는 직렬 연결된 코일 L13 및 L14의 양측단에 연결된 저항 R8를 구비한다. 이 저항 R8은 코일 L13 및 L14와 함께 하나의 루프를 형성한다.

루프 LP10은, 저항 R6, 직렬 연결된 코일 L13 및 L14, 코일 L13 및 L14와 병렬로 연결된 다이오드 D2로 형성된다.

여기서, 다이오드 D2는 캐소드(-)가 코일 L14에 연결되고 애노드(+)가 저항 R7에 연결된다.

화면 불균형 보정부(1140)는, YHC 보정부(1130)의 코일 L3와 수직편향 코일(1100) 사이에 연결된 저항 R8으로 이루진다. 이 저항 R8은 직렬 연결된 코일 L3 및 L4에 흐르는 전류를 감쇄시켜 자계를 변화시키게 된다.

상기한 바와 같은 구정을 갖는 본 발명에 따른 화면 불균형 보정 장치의 동작에 대하여 설명한다.

YHC 보정부(1110)는 Y축의 수평방향(Horizontal)으로 발생되는 미스컨버젼스의 크로스(Cross)를 제거하여 주되, Y축을 중심으로 블루 화소B와 레드 화소 R 간에 발생되는 크로스를 제거하여 준다.

이 보정 과정에서, 가변저항 VR2의 저항값에 따라 전류의 흐름이 조절된다. 예를 들어, 코일 L3 및 L4에 의한 저항값이 가변저항 VR2보다 작을 경우, 전류는 코일 L3 및 L4 방향으로 흐른다. 만일, 코일 L3 및 L4에 의한 저항값이 가변저항 VR2보다 클 경우, 전류는 가변저항 VR2 방향으로 흐른다.

이때, 화면 불균형 보정부(1140)의 저항 R8은 코일 L3 및 L4에 흐르는 전류를 감쇄시켜 도 11에 도시된 바와 같이 상측 화면의 빔이 핀화되도록 하고, 하측 화면의 빔이 배럴화되도록 하여 N/S 불균형에 의한 화면 불균형이 시정되도록 한다.

본 발명에 따른 화면 불균형 보정 장치는 단지 상기한 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 그 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변형 및 변경 실시할 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, YHC 미스컨버젼스 보정시 발생되는 화면 불균형을 조정할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, YHC 미스컨버젼스 보정시 발생되는 화면 불균형을 편향 요크의 상측 처짐없이 조정할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 편향 요크의 보정시에 쉬트(sheet)를 사용하기 용이하도록 하여 생산성을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 편향요크가 음극선관에 장착된 것을 보여주는 도면.

도 2a 및 도 2b는 각각 종래 기술에 따른 새들-새들형 편향요크의 종단면도 및 횡단면도.

도 3a 및 도 3b는 각각 종래 기술에 따른 새들-토로이달형 편향요크의 종단면도 및 횡단면도.

도 4는 도 3a의 종래 기술에 따른 새들-토로이달형 편향요크에서 수직편향 코일의 전기적 연결 관계를 나타내는 회로도.

도 5a 내지 도 5c는 화면상의 YV 미스컨버전스 패턴을 설명하기 위한 도면.

도 6은 화면상의 YHC 미스컨버전스 패턴을 나타내는 도면.

도 7a 내지 도 7c는 화면상의 기하학적 왜곡(G/D) 패턴을 설명하기 위한 도면.

도 8은 미스컨버젼스 보정시에 발생하는 N/S 화면 불균형을 설명하기 위한 도면.

도 9는 종래 기술에 따른 N/S 화면 불균형 보정 장치를 설명하기 위한 도면.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 화면 불균형 보정 장치의 회로도.

도 11은 도 10의 화면 불균형 장치에 의해 보정된 화면을 나타내는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1000: 수직 편향코일 1100: 미스컨버젼스 보정장치

1110: YHC 보정부 1120: YV 쉬프트 보정부

1130: YH 보정부 1140: 화면 불균형 보정부

Claims (4)

1. Y축의 수평방향으로 발생되는 미스컨버젼스의 크로스를 제거하기 위한 YHC 보정수단; 및

   상기 YHC 보정수단 내의 상측 또는 하측 코마코일의 일측단에 직렬로 연결되어 상측 또는 하측 코마코일의 자계 발생을 조정하여 화면 불균형을 조정하기 위한 화면 불균형 보정부

   를 포함하는 화면 불균형 보정 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 YHC 보정수단은,

   직렬 연결된 제 1 및 제 2 코일, 저항 및 가변저항으로 이루어진 제 1 루프와,

   상기 제 1 및 제 2 코일에 직렬로 연결되는 제 3 및 제 4 코일, 상기 저항 및 상기 가변저항으로 형성되는 제 2 루프

   를 포함하는 화면 불균형 보정 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 화면 불균형 보정부는 상기 제 1 루프에 직렬로 연결되고 상기 제1 코일의 일측단에 연결된 저항으로 이루어진 것을 특징으로 하는 화면 불균형 보정 장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 화면 불균형 보정부는 상기 제 2 루프에 직렬로 연결되고 상기 제3 코일의 일측단에 연결된 저항으로 이루어진 것을 특징으로 하는 화면 불균형 보정 장치.