KR20050083575A - 편향 요크 및 음극선관장치 - Google Patents

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KR20050083575A
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마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
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Abstract

영구 자석의 개체차에 의한 착자량 편차를 보정하고, 또 장치의 온도 변화에 대해서도 적정한 래스터 변형의 보정을 지속시킬 수 있는 편향 요크 및 이것을 구비하는 음극선관장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 CRT 장치(1)의 편향 요크(30)에서의 보정 유닛(340)에서는 영구 자석(341)의 양단면(341a, 341b) 중의 적어도 한쪽 면 상에는 이것을 덮도록 부의 온도 특성을 가지고 투자율이 변화하는 특성을 갖는 자성체(342)를 장착하는 것으로 하였다. 그리고, 편향 요크(30)에서는 CRT(10)의 관축에 대하여 대칭의 상태에서 상하 한쌍의 보정 유닛(340)이 설치되어 있다.

Description

편향 요크 및 음극선관장치{DEFLECTION YOKE AND CATHODE RAY TUBE UNIT}
본 발명은 편향 요크 및 음극선관장치에 관한 것으로, 특히, 래스터 변형을 보정하기 위한 기술에 관한 것이다.
텔레비전 등에 사용되는 음극선관(이하, 「CRT」라 함)장치에서는, 전자총으로부터 사출된 전자 빔을 CRT에서의 퍼넬(funnel)부의 외주부에 설치된 편향 요크가 발생하는 자계에 의해 편향하고, 패널부를 주사시킴으로써 화상이 표시된다. 여기에서, 전자 빔의 조사면이 되는 스크린을 구비하는 패널부는 전자 빔의 편향점을 중심으로 하는 구면을 갖지 않고, 스크린 주변으로 갈수록 편향점으로부터 빔 조사점까지의 거리가 길어지는 형상으로 되어 있다. 이 때문에, 전자 빔의 진동은 스크린의 4코너에서 가장 커지고, 도 9의 (a)에 나타내는 바와 같은 래스터 변형(raster distortion)의 일종인 핀쿠션 변형(pincushion distortion)을 발생하게 된다.
도 9의 (a)에 나타내는 핀쿠션 변형 중, X방향의 변형(좌우 핀쿠션 변형)에 대해서는 통상 좌우 핀쿠션 변형 보정 회로에 의해 보정이 이루어진다. 한편, Y방향의 변형(상하 핀쿠션 변형)에 대해서는 편향 요크의 틀체에서의 패널측의 앞둘레부(front edges) 상하에 한쌍의 영구 자석을 배치함으로써 해소 또는 저감이 도모되고 있다(예를 들면, 일본 특허공고 소58-20455호 공보, 일본 특허공고 소63-18836호 공보 참조). 그 보정 원리에 대하여 도 9의 (b)를 이용하여 설명한다. 도 9의 (b)는 CRT의 관축보다 상부에서의, 영구 자석이 전자 빔에 대하여 미치는 영향을 나타내는 모식도이다.
도 9의 (b)에 나타내는 바와 같이, 영구 자석은 도면을 향하여 X방향 우측에 N극, 좌측에 S극이 되도록 배치되어 있다. 영구 자석은 관축 방향(도면의 앞쪽으로 향한 방향)으로 비상해 오는 R, G, B에 대응하는 각 전자 빔에 대하여 그 비상 영역에 관축 방향과 직교하는 좌방향의 자계를 발생시킨다. 이 자계의 영향에 의해 전자 빔에는 상방향의 로렌츠력이 작용하게 된다. 그리고, 자석은 CRT 장치에서의 Y축 상에 설치되어 있기 때문에, 패널부의 스크린의 좌우방향(X방향에 상당)의 중앙부를 주사하는 전자 빔만큼 큰 로렌츠력이 작용하게 되어 핀쿠션 변형의 보정을 도모할 수 있게 된다.
또, 도시하지는 않지만, 영구 자석은, 자극이 편향 요크의 상측에 배치된 영구 자석과는 관축에 대하여 대칭인 상태로, 편향 요크의 앞둘레 하측에도 배치되어 있다. 스크린의 하측의 핀쿠션 변형에 대해서는 이 하측에 배치된 영구 자석에 의해 보정된다.
CRT 장치는, 그 구동에 있어서, 기동 시점에서 장치의 온도가 상승한다. 그 온도차는 CRT 장치가 위치된 환경 온도에 의하기도 하지만, 예를 들어, 수십(℃)로도 되는 경우가 있다. 이와 같이, 구동에 의해 장치의 온도가 상승한 경우에는 영구 자석의 착자량(着磁量)은 부(-)의 온도 특성을 가지고 변화한다. 이와 같이, 부의 온도 특성을 가지고 영구 자석의 착자량이 변화하면, 적정한 핀쿠션 변형의 보정이 유지될 수 없게 된다.
이에 대하여, 편향 요크의 틀체에 장착된 영구 자석의 외측 측면에 부의 온도 특성을 가지고 투자율이 변화하는 특성을 갖는 합금으로 이루어지는 자성체를 장착함으로써, 장치의 온도 변화에 의해서도 핀쿠션 변형의 보정이 유지되는 기술이 개발되어 있다(일본 특허공개 2001-126642호 공보 참조).
그런데, 최근 CRT 장치에 있어서는, 그 패널부의 평면(flat)화가 진행되고 있으며, 이와 같은 평탄한 패널부를 갖는 CRT 장치에 대해서는 핀쿠션 변형을 보정하기 위해 착자량이 더욱 큰 영구 자석을 장착할 필요가 있다. 예를 들면, 이러한 패널부를 갖는 CRT 장치에서는 영구 자석의 착자량을 종래형의 CRT 장치에 비해 3∼5배 크게 할 필요가 있다. 따라서, 이러한 CRT 장치에서는 온도 변화에 따르는 영구 자석의 착자량 변화도 커지므로, 상기 일본 특허공개 2001-126642호 공보의 변형 보정 방법으로는 장치의 온도 변화에 대하여 핀쿠션 변형을 충분히 보정할 수 없다는 문제점도 생긴다. 즉, 착자량이 큰 영구 자석에 있어서는, 온도의 변화에 따르는 착자량의 변화도 크고, 상술한 바와 같이, 부의 온도 특성을 가지고, 투자율이 변화하는 특성을 갖는 합금으로 이루어지는 자성체를 장착해도 영구 자석의 착자량 변화에 수반하는 래스터 변형 보정 능력의 변화를 충분히 보정할 수 없다.
또, 다른 과제로서, 영구 자석은 착자량을 크게 하면 할수록 그 편차도 증대된다. 따라서, 이것을 CRT 장치에 이용하는 경우에는 적정한 핀쿠션 변형의 보정을 할 수 없게 된다는 문제점이 생긴다. 이러한 영구 자석의 착자량의 편차라는 문제에 대해서는 CRT 장치의 제조 단계에 있어서, 영구 자석을 선별하여, 최적의 영구 자석만을 이용한다고 하는, 공정수가 추가되는 방법을 채용한다면 이론상으로는 해결할 수 있으나, 비용면 등을 고려할 때 이러한 방법을 채용하는 것은 비현실적이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 CRT 장치(1)의 요부측면도.
도 2는 CRT 장치(1)에서의 편향 요크(30)를 나타내는 사시도.
도 3은 편향 요크(30)를 정면방향에서 화살표 방향으로 보았을 때의 정면도.
도 4의 (a)는 편향 요크(30)에 구비되는 보정 유닛(340)의 사시도를 나타내고, (b)는 그 측면도.
도 5의 (a)는 종래의 보정 유닛(840)이 작용을 미치는 자계 분포를 나타내는 개념도, (b)는 편향 요크(30)의 보정 유닛(340)이 작용을 미치는 자계 분포를 나타내는 개념도.
도 6의 (a)는 영구 자석(341)의 포화 자속 밀도의 편차를 나타내는 분포도, (b)는 영구 자석(341)에 자성체(342)를 장착한 보정 유닛(340)으로서의 포화 자속 밀도의 편차를 나타내는 분포도.
도 7은 영구 자석(341) 및 보정 유닛(340)의 각각에 있어서, 온도 변화에 따른 포화 자속 밀도의 변화를 나타내는 특성도.
도 8의 (a)∼(c)는 변형예에 따른 보정 유닛(440, 540, 640)의 각 형태를 나타내는 사시도.
도 9의 (a)는 CRT 장치에서 발생하는 핀쿠션 변형의 형태를 나타내는 모식도, (b)는 편향 코일에 구비된 영구 자석이 전자 빔에 대하여 미치는 영향을 나타내는 개념도.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하고자 이루어진 것으로, 영구 자석의 개체차에 의한 착자량의 편차를 보정하고, 또 장치의 온도 변화에 대해서도 적정한 래스터 변형의 보정을 유지할 수 있는 편향 요크 및 이것을 구비하는 CRT 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 편향 요크 및 CRT 장치는 이하의 특징을 갖는다.
(1) CRT의 외주부에 배치되고, CRT의 네크부에 수납된 전자총으로부터 스크린으로 향하여 출사되는 전자 빔에 대하여 편향 자계를 작용시켜서, 당해 전자 빔을 스크린 상에서 주사하는 편향 요크로서, 스크린 상에서의 전자 빔의 조사 위치를 보정하기 위한 자석을 가지며, 당해 자석은 S극 및 N극의 양단면 중의 적어도 한쪽 면 상에 부의 온도 특성을 가지고 투자율이 변화하는 자성체가 장착되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 편향 요크에 있어서는, 핀쿠션 변형을 보정하기 위해 설치된 자석에 대하여, 그 자석(S극, N극)인 단면에 부의 온도 특성을 가지고 투자율이 변화하는 등의 특성을 갖는 자성체를 장착한 구성으로 하였으므로, 당해 자성체와 자석의 다른쪽 자극과의 사이에 자력선의 바이패스가 형성되기에 이르러, 자석으로부터의 자력선을 상기 바이패스로 집중시킴으로써, 전자 빔에 대하여 영향을 주는 자력선의 보정이 효율적으로 이루어진다. 따라서, 이 편향 요크에서는 온도 상승에 의해 자석의 착자량이 감소하고, 이로 인하여 자석으로부터의 전체적인 자력선이 저하되지만, 자성체의 장착에 의해 형성되는 바이패스를 통과하는 자력선의 비율도 저하되기 때문에 래스터 변형을 보정하는 기능이 유지되고, 또, 상기와 같이 자성체를 자석의 단면에 장착함으로써 온도 상승에 수반하여 바이패스를 통과하는 자력선의 비율이 저하되는 비율도 커지므로 자석으로부터의 자력선의 온도 변화를 보정하는 효과가 크다.
따라서, 본 발명에 따른 편향 요크에서는 주위의 온도에 영향을 받지 않고 항상 안정된 래스터 변형의 보정이 이루어진다.
또, 본 발명에 따른 편향 요크에서는 편평한 패널부를 갖는 CRT 장치의 핀쿠션 변형의 보정에 대처하기 위해, 큰 착자량을 갖는 자석을 편향 요크에 장착하는 경우에도 자석의 개체차에 의한 착자량의 편차를 효과적으로 줄일 수 있다. 즉, 투자율 및 그 온도 특성이 다른 자성체를 여러종류 준비해 두고 자석의 착자량에 따라 최적의 특성을 갖는 자성체를 선택하여 장착함으로써 편차를 줄일 수 있다.
이 경우에는, 편차를 작게 하게 위해 자석의 선택을 행하는 경우에 비해, 편향 요크를 제작할 때의 공정수의 상승을 억제할 수 있게 되어 비용절감 효과를 거둔다.
또, 본 발명에 따른 편향 요크는 자석의 자극에 상당하는 단면에 자성체를 장착함으로써 온도 변화에 따른 자석의 착자량의 변화를 효과적으로 보정할 수 있게 된다. 즉, 상기 일본국 특허공개 2001-126642호 공보의 편향 요크와 같이 자석에서의 자극이 아닌 측면에 자성체를 장착하는 경우에 비해 자속밀도가 높은 부분에서의 착자량을 보정할 수 있다. 따라서, 편평한 패널부를 갖는 CRT 장치에 대응하기 위해 큰 착자량을 갖는 자석을 이용하는 경우에도 온도 변화에 따르는 착자량의 변화를 충분히 보정할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 편향 요크는 영구 자석의 개체차에 의한 착자량의 편차를 보정하고, 또 장치의 온도 변화에 대해서도 적정한 래스터 변형의 보정을 지속시킬 수 있는 CRT 장치를 구성하는 데에 효과가 있다.
(2) 상기 (1)의 편향 요크에 있어서, 자석은 그 양단면의 바깥둘레 사이를 연결하는 측면을 갖는 기둥형상체이며, 자석의 측면을 평면에서 볼 때, 자성체는 대략 コ형상을 하고 있고, 자석에서의 바깥둘레를 감싸는 단면과 측면의 일부 영역을 덮고 있는 것을 특징으로 한다.
(3) 상기 (2)의 편향 요크에 있어서, 자석은 직사각형 단면을 가지고 있고, 자성체는 자석의 4측면 전체에 대하여, 그 일부 영역을 덮는 상태로 장착되어 있는 것을 특징으로 한다.
(4) 상기 (1)의 편향 요크에 있어서, 자성체는 Fe, Ni, Cr 중 적어도 한종류를 포함하는 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 구체적으로는 Fe-Ni계 합금이나 Fe-Ni-Cr계 합금 등이다.
(5) 상기 (1)의 편향 요크에 있어서, 자성체가 장착되어 이루어지는 자석은 당해 편향 요크에서의 CRT의 스크린 옆둘레부에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
(6) 상기 (5)의 편향 요크에 있어서, 자성체가 장착되어 이루어지는 자석은 쌍을 이루어 설치되어 있으며, 이 쌍을 이루는 자석은 서로 CRT의 관축에 대하여 선대칭이 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
(7) 상기 (6)의 편향 요크에 있어서, 한쌍의 자석에 장착되는 자성체는 온도 변화에 대하여 대략 동일한 투자율의 변화 특성을 갖는 것을 특징으로 한다.
또, 여기에서, 동일하다는 것은 자석이 갖는 온도 특성을 실질적으로 보정할 수 있는 범위에서 동일하다는 것을 말한다.
(8) 스크린을 내면에 갖는 패널부와, 당해 패널부에 대향하는 위치에 배치된 전자총을 수납하는 네크부와, 패널부와 네크부를 연접하는 퍼넬부로 이루어져서, 전자총에서 스크린으로 향하여 전자 빔이 사출되는 CRT와, CRT의 외주부에 배치되고, 네크부에 수납된 전자총에서 스크린으로 향하여 출사되는 전자 빔에 대하여 편향 자계를 작용시켜서, 당해 전자 빔을 스크린 상에서 주사하는 편향 요크를 갖는 CRT 장치로서, 편향 요크는 스크린 상에서의 전자 빔의 조사 위치를 보정하기 위한 자석을 가지고, 당해 자석은 S극 및 N극의 양단면 중의 적어도 한쪽 면 상에 부의 온도 특성을 가지고 투자율이 변화하는 자성체가 장착되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 CRT 장치에 있어서는, 상기와 같이 핀쿠션 변형을 보정하기 위해 설치된 자석에 대하여, 부의 온도 특성을 가지고 투자율이 변화하는 등의 특성을 갖는 자성체를 자석의 자극(S극, N극)인 단면에 장착한 구성의 편향 요크를 구비하고 있으므로, 당해 자성체와 자석에서의 다른쪽 자극과의 사이에서 자력선의 바이패스가 형성되기에 이르러, 자석으로부터의 자력선에 대하여 많은 비율의 영향을 가지고, 온도 변화에 따르는 자석의 착자량의 변화를 보정할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르는 CRT 장치에서는, 온도 변화에 관계없이 래스터 변형의 보정이 양호하게 이루어진다.
또, 상기와 같이 자석의 단면에 자성체를 장착함으로써, 자성체가 자석으로부터의 자력선에 많은 영향을 가지므로, 착자량의 편차가 큰 자석에 대해서도 그 착자량의 보정이 양호하게 이루어진다.
따라서, 본 발명에 따른 CRT 장치에서는 영구 자석의 개체차에 의한 착자량의 편차를 보정하고, 또 장치의 온도 변화에 대해서도 적정한 래스터 변형의 보정을 지속시킬 수 있어, 높은 품질 성능을 갖는다.
(9) 상기 (8)의 CRT 장치에 있어서, 자석은 그 양단면의 바깥둘레 사이를 연결하는 측면을 갖는 기둥형상체이며, 자석의 측면을 평면에서 볼 때, 자성체는 대략 コ형상을 하고 있고, 자석에서의 바깥둘레를 끼우는 단면과 측면의 일부 영역을 덮고 있는 것을 특징으로 한다.
(10) 상기 (9)의 CRT 장치에 있어서, 자석은 직사각형 단면을 가지고 있고, 자성체는 자석의 4측면 전체에 대하여 그 일부 영역을 덮는 상태로 장착되어 있는 것을 특징으로 한다.
(11) 상기 (14)의 CRT 장치에 있어서, 자성체는 Fe, Ni, Cr 중 적어도 한 종류를 포함하는 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 구체적으로는, Fe-Ni계 합금이나, Fe-Ni-Cr계 합금 등이다.
(12) 상기 (8)의 CRT 장치에 있어서, 자성체가 장착되어 이루어지는 자석은 당해 편향 요크에서의 CRT의 스크린 옆둘레부에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
(13) 상기 (12)의 CRT 장치에 있어서, 자성체가 장착되어 이루어지는 자석은 쌍을 이루어 설치되어 있으며, 이 쌍을 이루는 자석은 서로 CRT의 관축에 대하여 선대칭이 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
(14) 상기 (13)의 CRT 장치에 있어서, 한쌍의 자석에 장착되는 자성체는 온도 변화에 대하여 대략 동일한 투자율의 변화 특성을 갖는 것을 특징으로 한다.
또, 여기에서 동일하다는 것은, 자석이 갖는 온도 특성을 실질적으로 보정할 수 있는 범위에서 동일하다는 것을 말한다.
(15) 상기 (8)에 따른 CRT 장치에 있어서, 패널부에 배치된 스크린에 근접하여 새도우 마스크가 설치되어 있고, 당해 새도우 마스크는 장력이 부가된 상태에서 유지되어 있는 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명은 편평한 패널을 구비하는 CRT 장치에 대해서도 유효하다.
이하에서는 발명을 실시하기 위한 최적의 형태로서 CRT 장치(1)를 일례로 들어 설명한다.
(1) CRT 장치(1)의 전체 구성
CRT 장치(1)의 전체 구성에 대하여 도 1을 이용하여 설명한다. 도 1은 CRT 장치(1)의 요부를 발췌하여 나타낸 요부 측면도이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, CRT 장치(1)는, 밀폐용기인 CRT(10)와, 그 외주부에 배치된 편향 요크(30)를 가지고 있다. 이 중, CRT(10)는 내측에 형광 스크린(도시생략)이 설치된 패널부(11), 전자총(20)이 수납된 네크부(13) 및 패널부(11)와 네크부(13)를 연접하는 퍼넬부(12)로 구성되어 있다.
전자총(20)은 인라인형이며, 청(B), 녹(G), 적(R)에 대응하는 3개의 전자 빔 출사부로 구성되어 있다.
편향 요크(30)의 구성에 대해서는 후술하겠지만, CRT(10)의 퍼넬부(12)로부터 네크부(13)에 걸친 영역에 있어서, 그 외주부를 따르도록 배치되어 있다.
(2) 편향 요크(30)의 구성
상기 CRT 장치(1)를 구성하는 요소 중, 본 실시예의 특징 부분인 편향 요크(30)의 구성에 대하여 도 2 및 도 3을 이용하여 설명한다. 도 2는 편향 요크(30)의 사시도이며, 도 3은 편향 요크(30)를 패널부(11)측에서 바라본 정면도이다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 편향 요크(30)는 상기 도 1에 나타내는 CRT (10)에서의 퍼넬부(12)로부터 네크부(13)의 외주부의 형상을 따르도록 깔때기형으로 형성된 틀체(300)와, 틀체(300)의 내측면을 따라 배치된 새들형(saddle-type)의 수평 편향 코일(310)과, 틀체(300)의 외측면을 따라 배치된 새들형의 수직 편향 코일(320)과, 수직 편향 코일(320)의 외측을 덮도록 배치된 페라이트 코어(330)로 구성되어 있다.
또, 페라이트 코어(330)는 한쌍의 대칭인 반환상(半環狀)의 코어부재(331, 332)를 조합시킴으로써 구성되어 있다.
편향 요크의 구성 요소 중, 틀체(300)는 전체에 걸쳐 대략 균일한 두께의 판형상 절연체(수지성형품)로 구성되어 있고, 상기 깔때기형으로 형성된 부분에 이어지는 스크린측 부분은, 대략 사각형의 액자형으로 형성되어 있다. 이하에서는 이 액자형으로 형성된 부분을 전면 프레임(300a)이라 한다.
이 전면 프레임(300a)에서의 Y방향의 상하 단부로부터 Z방향 전방(상기 도 1에서의 패널부(11)로 향한 방향)으로 돌출되도록 선반부분(300b)이 형성되어 있다. 각 선반부분(300b)으로부터는 각각 4개의 클램프부(300c)가 Y방향으로 연장되도록 설치되어 있다. 그리고, 각 선반부분(300b)의 면 상에는 각 클램프부(300c)에 끼워진 상태로, 기둥형의 보정 유닛(340)이 설치되고, 접착제 등으로 접합되어 있다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 보정 유닛(340)은 전면 프레임(300a)의 상하에 각각 하나씩 장착되어 있다. 각 보정 유닛(340)은 길이방향의 중간 정도에 배치된 영구 자석(341)과, 그 양단면(341a, 341b)에 접합되고, 상기 도 2의 Y축 방향에서 보았을 때, 대략 コ형상의 자성체(342)로 구성되어 있다. 영구 자석(341)과 자성체(342)는 접착제 등을 이용하여 접합되어 있다. 여기서, 도 2, 도 3에 나타내는 바와 같이, 자성체(342)는 영구 자석(341)의 단면(341a, 341b)과 측면(341c)의 각 면의 일부 영역을 덮는 상태로 접합되어 있다.
자성체(342)가 접합된 영구 자석(341)의 단면(341a, 341b)은 각각 N극과 S극으로 되어 있다.
전면 프레임(300a)의 상하에 쌍을 이루어 장착되어 있는 2개의 보정 유닛(340)은 CRT(10)의 관축에 대하여 선대칭으로 배치되어 있다. 즉, 도 3에 나타내는 바와 같이, 전면 프레임(300a)의 상측에 장착된 보정 유닛(340)과 하측에 장착된 보정 유닛(340)은 각 영구 자석(341)의 자성이 지면의 좌우에서 반대가 되는 배치 관계를 갖는다.
또, 본 실시예에 따른 CRT 장치(1)에 있어서는, 각 보정 유닛(340)의 영구 자석(341)에서의 단면 341a가 N극, 단면 341b가 S극으로 되어 있다.
(3) 보정 유닛(340)의 구성
보정 유닛(340)에 대하여 도 4를 이용하여 좀더 상세히 설명한다. 도 4의 (a)는 보정 유닛(340)의 구성을 나타내는 사시도이며, 도 4의 (b)는 (a)에 나타내는 보정 유닛(340)을 화살표 A방향에서 본 단면도이다.
도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이, 보정 유닛(340)은 각형 기둥형상을 한 영구 자석(341)과 자성체(342)로 구성되어 있으며, 그 중, 자성체(342)는 상기와 같이 평면형상이 대략 コ형상을 하고 있다. 즉, 각각의 자성체(342)는 영구 자석(341)의 양단면(341a, 31b)의 일부 영역을 덮는 제 1 부분(342a, 342b)과, 측면(341c)의 일부 영역을 덮는 제 2 부분(342c)으로 구성되어 있다. 이로 인하여, 자성체(342)는 서로의 제 2 부분(342c) 사이에 영구 자석(341)으로부터의 자력선의 바이패스를 형성하는 상태로 되어 있다.
또, 자성체(342)는 부의 온도 특성을 가지고 투자율이 변화하는 등의 특성을 갖는다. 이러한 특성을 갖는 자성체로는, 예를 들면 Ni, Fe, Cr을 포함하는 합금으로 구성되는 합금으로 형성되어 있는 것을 이용할 수 있다. 구체적으로는, Fe-Ni계 합금, Fe-Ni-Cr계 합금(예를 들면, 스미토모 특수금속 주식회사, 상품명:정자합금(整磁合金), 품번:MS-1, MS-2, MS-3)을 이용할 수 있다.
또, 영구 자석(341)의 종류에 대해서는 제한이 없지만, 예를 들면 BaOㆍ6Fe2O3을 주원료로 하는 것 등을 이용할 수 있다.
도 4의 (a), (b)에 나타내는 바와 같이, 접합하는 자성체(342)의 사이즈에 대해서는 영구 자석(341)의 착자량에 따라 설정할 필요가 있다. 예를 들면, 자성체(342)의 두께 T=1.0(mm)로 설정하고, 영구 자석(341)의 단면(341a)의 치수를 H1=W1=9(mm)로 설정할 때, 자성체(342)의 높이(H2)는 4.0(mm)로 설정되어 있다.
도 4의 (b)에 나타내는 바와 같이, 영구 자석(341)의 폭(W1)에 대응하는 자성체(341)의 폭은, 예를 들면 (W1+2T)로 설정되어 있다.
또, 자성체(342)에 대해서는, 반드시 평면에서 보아 コ형상으로 설정할 필요는 없고, 영구 자석(341)의 자극을 이루는 단면(341a, 341b)의 표면 상에 접합할 수 있는 것이면 이용할 수 있다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.
(4) 보정 유닛(340)에서의 자계 보정
이어서, CRT 장치(1)의 편향 요크(30)에 구비되어 있는 보정 유닛(340)이 발생하는 자계에 대하여 도 5를 이용하여 설명한다. 도 5의 (a)는 상기 일본국 특허공개 2001-126642호 공보(이하, 「종래 기술」이라 함)의 편향 요크에 구비된 형태의 보정 유닛(840)이 발생하는 자계를 나타내는 개념도이며, 도 5의 (b)는 본 실시예에 따른 편향 요크(30)에 구비되어 있는 보정 유닛(340)이 발생하는 자계를 나타내는 개념도이다.
도 5의 (a)에 나타내는 바와 같이, 종래의 기술에 따른 보정 유닛(840)은 영구 자석(841)의 한쪽 측면에 대하여 자성체(842)가 접합되어 있다. 이 보정 유닛(840)에 있어서, 영구 자석(841)으로부터의 자력선을 분석하면, 주로 영구 자석(841)의 자극면 이외의 부분, 즉 영구 자석(841)의 측면으로부터의 자력선 성분(501)과 N극에서 S극으로 향하는 자력선 성분(502)으로 개념상 분로(分路)되어 있다. 그리고, 자력선 성분 501은 자력선 성분 502에 비해 작으며, CRT 장치에 있어서 실제로 전자 빔에 대하여 미치는 영향이 큰 것은 자력선 성분 502이다.
따라서, 도 5의 (a)에 나타내는 바와 같이, 종래의 기술에 따른 보정 유닛(840)에서는 영구 자석(841)의 측면에 자성체(842)를 접합하고 있으므로, 전자 빔에 대한 영향이 작은 자력선 성분(501)에 영향을 미침으로써 자계의 강도를 보정하고 있었다.
이에 대하여, 도 5의 (b)에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에 따른 편향 요크(30)에 구비된 보정 유닛(340)에서는 자성체(342)를 영구 자석(341)의 양 자극(N극, S극)에 상당하는 양단면(341a, 341b)과 측면(341c)의 일부 영역을 덮도록 접합하고 있으므로, 양 자성체(342) 사이에서 영구 자석(341)으로부터의 자력선의 바이패스가 형성된 상태가 된다. 따라서, 영구 자석(341)으로부터의 자력선은 양 자극인 단면(341a, 341b) 및 측면(341c)을 덮도록 장착된 2개의 자성체(342)에 의해 바이패스에 집중하는 자력선 성분(501)과, 실질적으로 전자 빔에 대하여 영향을 미치는 자력선 성분(502)으로 분류된다.
본 실시예에 따른 보정 유닛(340)에서는 도 5의 (b)에 나타내는 바와 같이, 영구자석(341)의 양단면(341a, 341b)을 덮고 있으므로 영구 자석(341)으로부터의 자력선에 대하여 큰 영향을 줄 수 있다. 따라서, 보정 유닛(340)에서는 영구 자석(341)으로부터의 자력선을 자성체(342)에서 일단 흡수시켜, 그 중 자력선 성분 501을 자성체(342)의 제 2 부분(342c) 사이에 형성된 바이패스로 인도할 수 있어, 전자 빔을 보정하는 데에 실질적인 효과가 있는 자계에 대하여 높은 영향을 가지고 효율적으로 보정할 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따른 보정 유닛(340)에 있어서는, 패널부의 평면화에 따라 큰 자력선을 갖는 영구 자석(341)을 이용한 경우에도 영구 자석(341)의 착자량의 편차의 보정 및 온도 변화에 따르는 영구 자석(341)의 착자량의 변화를 효율적으로 보정할 수 있게 된다.
또, 상기 도 3에 나타내는 바와 같이, 보정 유닛(340)을 편향 요크의 상하에 한쌍으로 장착하는 경우에는, 영구 자석(341)의 착자량, 자성체(342)의 특성 등을 포함한 보정 유닛(340)의 특성이 대략 동일한 것을 이용하는 것이 바람직하다.
(5) 보정 유닛(340)에서의 착자량의 편차 보정 방법
상술한 바와 같이, 영구 자석에 있어서는, 통상, 그 착자량을 크게 하고자 하면 할수록 개체차에 의한 착자량의 편차도 커진다. 이것을 그대로 편향 요크에 이용한 경우에는 설계대로 핀쿠션 변형의 보정을 할 수 없게 된다. 이 경우에, 복수의 영구 자석을 준비해 두고, 원하는 착자량을 갖는 영구 자석을 선별하여 이용하는 방법은 제조공정의 증가 등의 이유로 실제로 채용할 수는 없다.
따라서, 본 실시예에서는 투자율이 다른 자성체(342)를 여러종류 준비해 두고, 영구 자석(341)의 착자량에 따라 최적의 투자율을 갖는 자성체(342)를 장착하는 방법을 채택하고 있다. 착자량의 편차를 보정하는 방법의 일례에 대하여 도 6을 이용하여 설명한다. 도 6의 (a)는 영구 자석(341) 단체(單體)에서의 포화 자속 밀도의 편차를 나타내는 분포도이며, 도 6의 (b)는 영구 자석(341)에 자성체(342)를 장착한 보정 유닛(340)으로서의 포화 자속 밀도의 편차를 나타내는 분포도이다. 여기에서, 착자량의 편차를 보는 지표로서 포화 자속 밀도를 이용하였다.
또, 영구 자석(341) 및 자성체(342)의 사용 재료에 대해서는 상기와 동일하며, BaOㆍ6Fe2O3을 주로 하는 재료와, Fe-Ni계 또는 Fe-Ni-Cr계의 합금으로 이루어지는 합금이다.
도 6의 (a)에 나타내는 바와 같이, 영구 자석(341) 단체에서는 그 제조시에 있어서의 개체차 등의 원인에 의해, ±6000(μT), 즉 ±10(%)의 포화 자속 밀도의 편차를 가지고 있다.
이에 대하여, 본 실시예에 있어서는, 상기 도 6의 (a)의 영구 자석(341)의 포화 자속 밀도 및 그 편차를 고려한 상태에서, 최적이 되는 자성체(342)를 그 양단면(341a, 341b)에 장착하고 있다. 그 결과, 도 6의 (b)에 나타내는 바와 같이, 보정 유닛(340)에서는 ±1000(μT), 즉 ±2.5(%)로까지 그 편차의 저감을 도모할 수 있다.
이상과 같이 하여, 제조 단계에서의 영구 자석(341)의 개체차에 의한 착자량(포화 자속 밀도)의 편차를 보정할 수 있게 되며, 원하는 포화 자속 밀도를 가지게 되는 보정 유닛(340)을 편향 요크(30)에 구비함으로써 CRT 장치(1)에서의 핀쿠션 변형을 확실하게 보정할 수 있게 된다.
또, 실제의 보정 유닛(340)의 제작에 있어서는, 상기의 영구 자석(341)의 개체차에 의한 착자량의 편차만을 보정할 뿐만 아니라, 장치 온도가 변화했을 때에 영구 자석(341)의 착자량의 변화를 보정하는 것도 자성체(342)의 선택에 있어서는 중요한 인자가 된다.
(6) 장치 온도가 변화한 경우의 보정 유닛(340)의 포화 자속 밀도의 변화
이어서, 장치의 온도가 변화한 경우에 있어서, 영구 자석(341) 단체의 포화 자속 밀도의 변화와 보정 유닛(340)의 포화 자속 밀도의 변화의 차이에 대하여 도 7을 이용하여 설명한다.
상기와 같이 BaOㆍ6Fe2O3을 주원료로 하는 영구 자석(341)에 있어서는, 통상, 착자량(포화 자속 밀도)이 -0.2(%/℃)의 온도 특성을 가지고 있다. 이 때문에, 도 7에 나타내는 바와 같이, 장치의 온도를 상승시켜 갈 때 온도에 따라 영구 자석(341)이 갖는 착자량은 감소해 간다.
이에 대하여 자성체(342)는 상기 합금으로 구성되어 있기 때문에 부의 온도 특성을 가지고 투자율이 변화하는 특성을 가지고 있다. 따라서, 영구 자석(341)의 양단면(341a, 341b) 및 측면(341c)의 각 일부 영역을 덮도록 자성체(342)를 장착하여 형성된 보정 유닛(340)에서는, 그 포화 자속 밀도는 온도의 변화에 의해서도 거의 변화하지 않고, 45000(μT)로 안정된다.
즉, 도 7에 나타내는 바와 같이, 온도가 0(℃)인 상태에서는 영구 자석(341) 단체의 포화 자속 밀도는 약 55000(μT)이며, 이에 대하여 보정 유닛(340)의 포화 자속 밀도는 자성체(342)에 의한 자속 소거의 영향을 받아 약 45000(μT)이다. 그리고, 상술한 바와 같이, 온도가 상승해 가면 영구 자석(341)의 단체의 포화 자속 밀도는 -0.2(%/℃)의 비율로 변화해 간다.
한편, 부의 온도 특성을 가지고, 투자율이 변화하는 특성을 갖는 자성체(342)는 온도의 상승에 따라 투자율이 저하되어 가서, 자속 소거의 영향 정도가 낮아져 간다. 본 실시예에서는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 온도 상승에 수반하는 영구 자석(341)의 포화 자속 밀도의 감소와, 자성체(342)의 투자율의 감소를 균형있게 함으로써, 보정 유닛(340)으로서는 온도 변화에 관계없이 안정된 포화 자속 밀도를 유지할 수 있는 것이다.
이상과 같이, 보정 유닛(340)을 구비하는 CRT 장치(1)에서는, 구동을 시작해서부터 장치의 온도가 상승한 경우에도 핀쿠션 변형의 보정이 지속되고, 또 확실하게 이루어진다. 따라서, CRT 장치(1)는 온도 변화에 영향을 받지 않고, 항상 높은 화상 품질을 유지할 수 있게 된다.
또, 편평한 패널부를 갖는 CRT 장치에 있어서는, 통상 새도우 마스크에 장력을 건 상태로 하고 있으나, 이러한 경우에는 핀쿠션 변형을 보정하기 위해 편향 요크(30)에 이용하는 보정 유닛(340)의 영구 자석(341)에 착자량이 큰 것을 이용할 필요성이 생긴다. 이와 같은 경우에 있어서도 상기 본 실시예에 따른 보정 유닛(340)의 구성을 채용하면 상기 효과를 얻을 수 있게 된다.
(7) 변형예
상기 CRT 장치(1)에 있어서는, 상기 도 4에 나타내는 바와 같은 형태를 갖는 보정 유닛(340)을 이용하는 것으로 하였지만, 도 8의 (a)∼(c)에 나타내는 바와 같은 형태의 보정 유닛(440, 540, 640) 등을 이용하는 것에 의해서도 상기 효과를 얻을 수 있다.
도 8의 (a)에 나타내는 바와 같이, 보정 유닛(440)은 영구 자석(441)의 자극인 양단면(441a, 41b)에 자성체(442)가 각각 장착되어 있다. 즉, 본 변형예에 따른 보정 유닛(440)과 상기 실시예에 따른 보정 유닛(340)의 차이점은, 자성체(442)가 영구 자석(441)의 측면(441c)의 일부 영역을 덮도록 장착되어 있지 않다는 점에 있다.
보정 유닛(440)에서의 자성체(442)의 사이즈에 대하여, 바람직한 사이즈의 일례를 표 1에 나타낸다. 단, 표 1은 영구 자석(441)의 단면(441a, 441b)의 사이즈를 H1=9.0(mm), W1=9.0(mm), 자성체(442)의 두께를 1(mm)로 했을 때의 것이다.
상기 표 1에 나타내는 바와 같이, 자성체(342)의 단면 사이즈(H2×W2)는 영구 자석(341)의 착자량에 비례하여 크게 설정하는 것이 바람직하다. 단, 상기 표 1에 나타내는 일례에서는 자성체(342)에 두께(T)와 높이(H2)를 각각 1.0(mm)와 4.0(mm)로 고정하여, 폭(W2)을 변화시켰지만, 두께(T) 및 높이(H2)를 변화시켜도 된다. 이 경우에는, 이용하는 자성체(342)가 갖는 투자율과, 영구 자석(341)이 갖는 착자량의 관계 및 온도 변화에 대한 관계의 변화 등을 고려하여 설정할 수 있다.
또, 도 8의 (b)에 나타내는 바와 같이, 2번째의 변형예에 따른 보정 유닛(540)은, 영구 자석(541)의 자극인 양단면(541a, 541b)과, 4개의 측면(541c, 541e,...)의 각 면의 일부 영역을 덮는 상태로 자성체(542)가 장착되어 있다. 즉, 영구 자석(541)의 단면(541a, 541b)을 평면에서 볼 때 자성체(542)는 대략 십자형(十字型)을 하고 있다.
또, 도 8의 (c)에 나타내는 바와 같이, 보정 유닛(640)은 영구 자석(641)의 양단면에서의 Y방향 하측으로 치우친 상태로 コ형상의 자성체(642)가 장착되어 있다. 여기에서, 도 8의 (c)에서의 Y방향 하측은 편향 요크에 장착했을 때에 관축측에 상당한다. 이 구성을 채택함으로써, CRT 장치에 있어서, 전자 빔에 가까운 쪽의 영구 자석(641)의 단면에 자성체(642)를 장착한 보정 유닛(640)을 이용하는 경우에는, 자성체(642)에 의하여, 전자 빔에 대하여 미치는 영향이 큰 단면의 하측을 통과하는 자속을 효율적으로 보정할 수 있게 된다.
또, 이상의 변형예는 본 발명의 일례이며, 영구 자석에 대한 자성체의 장착형태 등에 대해서는 여러가지 타입을 채용할 수 있다. 그 때에 주의를 요하는 것은, 상술한 바와 같이, 영구 자석에 대한 자성체의 영향 정도를 높게 하기 위해서는 영구 자석에서의 자극을 이루는 단면을 덮은 상태로 자성체를 장착할 필요가 있다.
(8) 그 밖의 사항
또, 상기 실시예에 있어서는, 편향 요크(30)의 전면 프레임(300a)에 대하여, 상하 한쌍의 보정 유닛(340)을 구비하는 것으로 하였지만, 반드시 한쌍일 필요는 없고, 하나의 보정 유닛을 장착해도 되며, 또, 2쌍 이상의 보정 유닛을 장착해도 된다. 단, 핀쿠션 보정에서의 균형이라는 관점에서는 쌍으로 장착하는 것이 바람직하다. 또, 상기 실시예에서는, 상기의 핀쿠션 변형 중, 패널부의 상하방향에서의 변형 보정을 위해 보정 유닛(340)을 설치하였지만, 좌우 방향의 변형을 보정하기 위해 본 발명에 따른 보정 유닛(340)을 이용해도 된다.
또, 보정 유닛에서의 자성체는 부의 온도 특성을 가지고 투자율이 변화하는 특성을 갖는 것이면, 상기 재료로 구성된 것으로 한정되는 것은 아니다.
또, 상기 도 4 또는 도 8에 보정 유닛의 형태의 일례를 열거하였지만, 영구 자석의 착자량 및 그 온도 특성에 따라 면적, 두께, 형상, 장착위치를 변경 설정할 수 있다.
또, 본 실시예에서는 편향 요크(30) 내에서의 보정 유닛(340)의 장착 개소를 상기 도 2, 3에 나타내는 위치에 설정하였지만, 장착 개소는 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 전면 프레임(300a)보다도 CRT(10)의 네크부(13)측으로 배치하도록 해도 되고, 반대로, 전면 프레임(300a)보다도 패널부(11)측으로 배치하도록 해도 된다. 단, 보정 유닛(340)의 영향도를 향상시키기 위해서는 편향 요크(30)의 패널부(11)측에 가장 가깝게 배치하는 것이 바람직하다.
또, 상기 실시예에서의 CRT 장치(1)에 이용하는 각 요소에 대해서는, 일례를 나타낸 것으로서, 본 발명이 이것에 한정되는 것은 아님은 분명하다. 또, 상기 변형예에 있어서, 표 1에 나타낸 수치 등에 대해서도, 일례를 나타낸 것이므로, 본 발명이 이것에 한정되는 것은 아님은 물론이다.
본 발명에 따른 편향 요크 및 CRT 장치는 컴퓨터나 텔레비전 등의 디스플레이 장치, 특히 편평한 패널부를 갖는 디스플레이 장치를 실현하는 데에 유효하다.

Claims (15)

  1. 음극선관의 외주부에 배치되고, 상기 음극선관의 네크부에 수납된 전자총에서 스크린으로 향하여 출사되는 전자 빔에 대하여 편향 자계를 작용시켜서, 당해 전자 빔을 스크린 상에서 주사하는 편향 요크로서,
    상기 스크린 상에서의 전자 빔의 조사 위치를 보정하기 위한 자석을 가지며, 당해 자석은 S극 및 N극의 양단면 중의 적어도 한쪽 면 상에 부의 온도 특성을 가지고 투자율이 변화하는 자성체가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 편향 요크.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 자석은 상기 양단면의 바깥둘레 사이를 연결하는 측면을 갖는 기둥형상체이며,
    상기 자석의 측면을 평면에서 볼 때, 상기 자성체는 대략 コ형상을 하고 있고, 상기 자석에서의 상기 바깥둘레를 감싸는 단면과 측면의 일부 영역을 덮고 있는 것을 특징으로 하는 편향 요크.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 자석은 직사각형 단면을 가지고 있고,
    상기 자성체는 상기 자석의 4측면 전체에 대하여 그 일부 영역을 덮는 상태로 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 편향 요크.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 자성체는 Fe, Ni, Cr 중 적어도 한 종류를 포함하는 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 편향 요크.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 자성체가 장착되어 이루어지는 자석은 당해 편향 요크에서의 상기 음극선관의 스크린 옆둘레부에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 편향 요크.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 자성체가 장착되어 이루어지는 자석은 쌍을 이루어 설치되어 있으며,
    상기 쌍을 이루는 자석은 서로 상기 음극선관의 관축에 대하여 선대칭이 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 편향 요크.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 한쌍의 자석에 장착되는 자성체는 온도 변화에 대하여 대략 동일한 투자율의 변화 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 편향 요크.
  8. 스크린을 내면에 갖는 패널부와, 당해 패널부에 대향하는 위치에 배치된 전자총을 수납하는 네크부와, 상기 패널부와 네크부를 연접(連接)하는 퍼넬부로 이루어져서, 상기 전자총에서 스크린으로 향하여 전자 빔이 사출되는 음극선관과, 상기 음극선관의 외주부에 배치되고, 상기 네크부에 수납된 전자총에서 스크린으로 향하여 출사되는 전자 빔에 대하여 편향 자계를 작용시켜서, 당해 전자 빔을 스크린 상에서 주사하는 편향 요크를 갖는 음극선관장치로서,
    상기 편향 요크는 스크린 상에서의 전자 빔의 조사 위치를 보정하기 위한 자석을 가지고, 당해 자석은 S극 및 N극의 양단면 중의 적어도 한쪽 면 상에 부의 온도 특성을 가지고 투자율이 변화하는 자성체가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 자석은 그 양단면의 바깥둘레 사이를 연결하는 측면을 갖는 기둥형상체이며,
    상기 자석의 측면을 평면에서 볼 때, 상기 자성체는 대략 コ형상을 하고 있고, 자석에서의 상기 바깥둘레를 감싸는 단면과 측면의 일부 영역을 덮고 있는 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 자석은 직사각형 단면을 가지고 있고,
    상기 자성체는 자석의 4측면 전체에 대하여 그 일부 영역을 덮는 상태로 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 자성체는 Fe, Ni, Cr 중 적어도 한 종류를 포함하는 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 자성체가 장착되어 이루어지는 자석은 당해 편향 요크에서의 상기 음극선관의 스크린 옆둘레부에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 자성체가 장착되어 이루어지는 자석은 쌍을 이루어 설치되어 있으며,
    상기 쌍을 이루는 자석은 서로 상기 음극선관의 관축에 대하여 선대칭이 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 한쌍의 자석에 장착되는 자성체는 온도 변화에 대하여 대략 동일한 투자율의 변화 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
  15. 제 8항에 있어서,
    상기 패널부에 배치된 스크린에 근접하여 새도우 마스크가 설치되어 있고, 당해 새도우 마스크는 장력이 부가된 상태에서 유지되어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
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