KR830000594B1 - 광각인라인(in line)형 칼라 텔레비젼 영상관용의 자기집중편향요크 구조체 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

광각인라인(in line)형 칼라 텔레비젼 영상관용의 자기집중편향요크 구조체

제1도는 본 발명을 실시하는 표시장치의 단면평면도.

제2 및 3도는 본 발명을 실시하는 편향요크를 도시한 도면.

제4 및 7도는 제2 및 3도의 편향요크에 관련하는 자계를 도시한 도면.

제5 및 6도는 본 발명의 설명에 사용된 비임궤도곡선에 관련하는 자력 및 자속경도를 도시한 도면.

본 발명은 편향요크와 영상관의 정합도를 감소시키는데 필요한 자기집중 칼라 영상관표시방식에 관한 것이다.

칼라 텔레비젼 영상관은 서로 다른 색상으로 발광하는 형광체에 전자를 충돌시키거나 조사하여 서로 다른 색상을 가진 화상을 생성하는데, 적, 녹 및 청색광을 발하는 3색조 1의 형광체들이 무수히 많은 형광체 영역에 조별분류되고 상기 형광체 영역이 3색상 형광체 영역중의 제각기의 형광체 영역을 포함하도록 구성된다.

영상관에 있어서, 3색상의 제각기의 형광체는 한색상의 형광체에 충돌하는 전자비임에 의해서 조사되기 때문에 전자비임 그 자체가 색상을 띠고 있지는 않고 있다할지라도 이 전자비임이 충돌하게되는 형광체의 색상으로 호칭되기도 한다. 제각기의 전자비임은 3색 1조의 형광체보다 비교적 크 단면적을 가지며, 제각기의 전자비임은 수개의 3색 1조의 형광체 영역을 조사한다 3줄의 전자비임은 형광체들에 의해 형성된 표시면과 마주하는 쪽의 넥크(neck)부에 배치된 3줄의 전자총에 의해 발생된다. 전자총은 발생된 비임이 표시면쪽으로 향하는 평행 또는 다소 집중형태의 통로를 따르도록 배치된다. 모든 색상이 표시될 수 있게 하기위해서는, 소정영역의 형광체 배열이 표시될 색에 의존하는 강도로 3줄의 전자비임에 의해 조사되어야만 한다. 제각기의 분리된 통로를 따라 전자총을 떠나는 3줄의 전자비임은 교정되지 않는한 표시면상의 서로 다른 세위치를 조사하여 색상이 다른 제각기의 점을 형성한다. 한개의 조사영역을 한 개의 색상으로 표시하기 위해서, 전자비임은 표시면 또는 그 근방에 집중된다. 표시면의 중앙에 있어서, 이것은 영상관의 넥크부영역에 설비된 영구자석에 의해 표시면 중앙에 3줄의 비임을 집중시키는 정자계를 생성하므로써 달성된다. 이런 제어는 "정적집중"으로 알려져 있다.

3줄의 전자비임이 표시면의 동일한 영역을 조사하는 경우, 적, 녹 및 청색상의 비임이 제각기의 형광체만에 조사되게끔하기 위해서는 어떠한 수단이 설비될 필요가 있다. 이것은 쉐도우 마스크에 의해 달성된다. 쉐도우 마스크는 전자비임의 일부가 통과하는 다수의 구멍을 가진 도전성판인데, 각 구멍은 제각기의 3색 1조 형광체 영역에 대해 고정위치된다. 집중된 전자비임의 일부는 한개 이상의 구멍을 통과하고, 표시면에 가까워질때에 발산분리를 시작하여, 표시면상에서 전자비임의 입사방향에 따라 적당한 형광체에 투사된다. 즉, 전자비임은 미소하게 다른 방향으로 부터 소정의 구멍군에 근접하며, 상기 구멍을 통과한후 적당한 개개의 형광체영역에 도달하기전에 발산하는 다수의 작은 비임으로 분할된다. 이같은 방법은 3색 1조의 형광체를 구멍 및 전자비임 공급원에 대해 배치시키기 위해서는 고정밀도가 필요케 된다. 전자비임 공급원의 정확성을 목적으로, 제각기의 비임이 제각기의 3색 1조 형광체영역중의 한 특정영역만에 조사되게끔하는 "순도"조절이 행해진다.

2차원화상을 형성하기 위해서, 3줄의 정적 집중전자비임에 의해 생긴 표시면상의 광점을 상기 표시면에 걸쳐 수평 및 수직 양방향으로 이동시켜 라스터 영역을 형성되게끔 하여야 만 하는데, 이것은 영상광의 넥크부에 설비된 편향요크에 의해서 생성된 자계에 의해 달성된다. 이같은 편향요크는 실질적으로 독립된 수평 및 수직의 편향장치로 전자비임을 편향시킨다. 즉, 전자비임의 수평 편향은 수직으로 연장되는 자력선을 가진 자계를 생성하는 요크도체배열쌍에 의해서 행해지는데, 상기 자계의 크기는 비교적 고속도로 변한다. 또한 전자비임의 수직편향은 비교적 저속도로 변하는 수평자계를 생성하는 도선배열쌍에 의해서 행해진다.

도자성코어는 요크도체와 연관된다.

이같은 요크도체는 귀한 도체에 의해 연속권선 또는 코일로 형성되어, 코일로 코어를 감싸는 환형의 편향코일을 형성하거나, 또는 코일로 코어를 감싸지 않는 안장형 편향권선을 형성하게 된다.

표시면은 비교적 평편하기 때문에, 편향적 또는 편향중심으로 부터 표시면의 중심에 걸쳐 소정의 거리를 횡단하는 전자비임은 표시면의 연부쪽으로 편향될때에는 더 긴 거리에 걸쳐 횡단하게 될 것이다. 기하학적인점을 고려해볼때, 전자비임이 편향점을 중심으로하는 구면상의 한점에 집중될것이 예상되는데, 이것은 표시면의 연부근방에서의 3줄 전자비임의 입사점 분리를 초래한다. 또한 편향자계의 불가피한 축방향성분에 의해서 전자비임이 더욱 강하게 집중되기 때문에, 비임의 집중면이 더욱 왜곡된다. 이들의 종합효과는 제각기의 비임이 적당한 색상의 형광체만을 조사한다 할지라도 표시면의 중심으로 부터 떨어진 점에서 3줄의 비임에 의해 형성된 광점의 분리를 초래한다. 이것은 집중불량으로 주지되며, 표시화상이 흐리게된다. 집중불량은 어느정도 허용될 수 있지만, 세광점의 완전한 분리는 일반적으로 허용되지 않는다.

이같은 집중불량은 적당한 시험신호가 수상기에 인가될때, 라스터상에 나타나는 이상적으로 부가된 적, 녹 및 청의 격자모양의 분리도로서 측정될 수도 있다.

이제까지, 영상관은 삼각형 또는 델타(delta)형 배치의 전자총을 가진다. 표시면의 중심으로 부터 떨어져있는 위치에 합성광점을 형성하는 전시비임의 집중은 카우드씨의 미합중국 특허 제3942067호에 기재된 바와같이, 영광상관의 넥크부주변에 설비되며 동적 집중회로에 의해 편향주파수로 구동되는 부가적인 집중코일을 포함한 동적집중장치에 의해서 달성된다.

미합중국 특허 제3789258호 및 제3800176호에 기재된 바와 같이, 최근의 텔레비젼 표시장치는 부의 수평등방성 비점수차 및 정의수직 등방성 비점수차를 생성하여, 비임의 라스터상의 모든 점에 집중될 수 있게끔 편향축상 및 모서리부에서의 비임 집중상태를 평형시키기 위한 편향권선을 가진 자기집중 편향요크와 더불어 인라인 전자총 구조체를 활용한다. 이것은 동적집중코일 및 회로를 필요로 하지 않는다. 상업적으로 바람직한 얇은 영상관에 있어서 필요한 편향각의 증대에 의해서, 편향요크는 충분한 자기집중성을 가짐과 동시에 핀쿠숀(pincushion)왜곡 및 다른 라스터 왜곡을 보정하는 것을 필요로한다.

자기 집중에 필요한 동방성 비점수차를 생성하는 자계의 비직선성 때문에 집중은 영상관의 종축에 대한 요크의 종축위치에 의존하게 된다.

이같은 감도 및 보통의 제조공차에는 최선의 집중이 달성되도록 요크를 영상관에 대하여 횡방향으로 조정할 필요가 있다.

본 발명의 특정실시예에 따라서, 광각인라인형 칼라텔레비젼 영상관과 함께 사용되는 자기집중형 편향요크구조체는 라스터상의 모든 점에 전자비임을 실제적으로 집중시키기 위한 연이 아닌 평균 비직선성을 가지며, 또한 전자비임에 대한 요크위치의 영향을 감소시키기 위해 평균자계의 비직선성이 실제적으로 영인 영역을 요크의 입구단부에 가지는 편향자계를 생성하는 장치를 포함한다.

이후 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명할 것이다.

제1도에 있어서, 칼라 텔레비젼 영상관 10은 전면판 11을 포함하는데, 여기에 적, 녹 및 청의 3색 1조의 형광체 13들이 배열되어 있다. 쉐도우 마스크 14는 관의 내부에서 전면판 11로 부터 어느정도 거리에 위치된다. 전자총 구조체 15는 전면에 대향하여 배치된 넥크부 12에 설비된다. 전자총 구조체 15는 3줄의 인라인형 비임 R, G 및 B를 생성한다. 편향요크 구조체 16은 적당한 요크지지체 19에 의해 영상관의 나팔형상 넥크부주변에에 설비된다. 또한 요크 16은 나팔형상 페라이트(ferrite)코어 17및 수직수평편향요크 18를 구비하고 있다. 편향요크구조체 16은 전술된 자기집중형으로, 정적집중순도자석구조체 20이 관의 넥크부 12의 주변에 설비된다.

제2 및 제3도는 본 발명을 실시한 편향요크 16을 상세히 도시한 도면이다. 플라스틱 요크지지체 19는 한쌍의 새들형 수평편향코일 18H를 수직편향권선 18V가 권취된 나팔형상 페라이트 코어 17에 대해 적당한 방향으로 보유하게끔 작용한다. 따라서, 본 실시예에 있어서, 편향요크 구조체 16은 새들환상(ST)형이다.

제2도는 요크 구조체를 전자비임의 출구쪽에서 본 것이며, 제3도의 측면도에는 상기 비임출구측이 오른쪽에 있다. 제2 및 3도에 있어서, 한쌍의 자석 21a 및21b로서 도시된 자계생성장치 또는 자속변경장치가 요크의 전면부 또는 비임출구부에 있어 요크의 상하단 근방에 설비한다. 이 자석은 지지체 19의 凹부에 설비되며, 도시된 바와같은 극성으로 배치된다(자침을 지시기로서 사용될 수 있도록 제조도면에서는 극성을 역으로하는 경우도 있다).

한쌍의 자석 22a 및 22b로서 도시된 제2자속변경장치의 길이방향 중앙부의 비임입구단쪽에 가까운 위치에서 나팔형상요크내면의 상하에 배치된다. 상기 자석은 도시된 바와같은 극성으로 배열된다. 이들 자석은 연성플라스틱 모재중에 분사된 바리움(Barium)페라이트등의 저투자율의 표면경화 영구자석이다. 자석은 지지체 19의 수직수평의 편향권선을 분리하는 절연층의 접착제에 의해서 부착되며, 이 절연체의 외형에 맞추어진다. 자속변경장치 22a, 22b는 규소강과같은 도자성 재료의 비자화편으로 형성될수도 있다.

한쌍의 자석 23a, 23b로서 도시된 제3자계 생성장치 또는 자속변경장치는 요크의 비임입구단에 제2자속변경장치간의 위치에서 요크의 나팔형상 내면의 상하에 배치된다. 자석 23은 자석22와 유사하며, 동등한 방법으로 설비된다. 자계생성장치 21, 23 및 자속변경장치 22의 목적을 제4내지 7도와 관련하여 이후 설명한다.

제4도는 편향요크의 비임출구단으로부터 본 자석 21a, 21b근방에 있어 제3도 요크의 횡단면의 나팔형상요크 내측영역의 수직수평자계구조를 도시한 것이다. 수직편향자력선 423은 전자비임이 표시면의 중심으로부터 상향으로 편향되는 상태로 도시되며 본 발명의 설명도 이런 관계에 있어 행해진다. 도시되지는 않았지만, 본 발명의 원리는 비임이 하향으로 편향되는 역극성의 수직편향자계에도 동등하게 적용될 수 있음을 알 필요가 있다. 선 424는 자석 21a로 생성되는 많은 자력선중 1줄을 도시한 것이다. 제4도의 자력선 423은 도시된 횡단면에 있어서 배럴(barrel)형으로 형성된다.

요크의 종축에 따르는 각종의 단면에 있어 균일자계로 부터의 편위량은 요크축에 평행한 비직선성함수 H₂의 곡선으로 표시될 수도 있다. 제5도에 도시한 자계의 비직선성은 자계의 H₀또는 균일성분의 진폭에 규준화되어, 도시의 H₂함수는 H₀의 시간변화에 무관계하게 된다. 제5a도에는 수직편향자계의 비직선성 곡선 VH₂가 전부 부의 H₂영역에 존재한다. 비균일성 곡선 VH₂는 요크의 중앙부 근처의 영역 2에서 강한 배럴형으로 되고, 요크의 입구단 및 출구단의 영역을 제각기 도시한 영역 1및 3에서는 덜 강하게 배럴형으로 되는 자계를 도시한 것이다. 이러한 배럴형의 자계는 보통 자기집중형요크에 의해 생성된 수직편향 자계이다.

제5b도의 실선곡선 HH₂는 자기집중형 편향요크에 의해 생성된 수평편향자계의 비직선성관계를 도시한 것이다. 이 자계는 도시된 바와같이 영역 1에서는 배럴형 및 핀쿠숀형이며, 영역 2에서는 강한 핀쿠숀형이며, 또한 영역 3에서는 약한 핀쿠숀형이다. 제5c도는 전자비임이 영역 1, 2, 3을 관통할 때에 받는 상대편향을 도시한 것이다. 편향의 주요부는 영역 3이전에 일어나며, 영역 1에서는 극히 미소하게 밖에는 일어나지 않는다.

제6도는 수직편향자계의 영향하에서 제4도의 지면으로 부터 방출되는 전자비임에 인가된 힘의 벡터(Vector)를 제각기 라스터의 좌측, 중앙 및 우측에 대해 도시한 것이다. 제6도에 있어서, 벡터 D는 배럴형 수직편향자계에 의해 힘의 성분을 보인 것이며, 벡터 M은 자석 21a의 자계에 의한 힘을 보인 것이다. 표시면의 중앙에는, 자력선 423 및 424가 접선을 이루어 2개의 벡터 D 및 M이 제6b도에 도시된 바와 같이 단순히 가산된다. 표시면의 좌우측에서는, 자력선 423 및 424가 접선을 이루지 않고 각도를 갖고 만나므로, 이것에 의한 힘은 제6a 및 6c도에 도시된 바와같이 수직작용압력 및 수평작용압력으로 분해된다.

상향편향력은 라스터의 중앙에서 최대로 되고, 좌우측단에서는 작아지며, 제6도의 힘 벡터는 상하핀쿠숀을 교정하는데 쓰인다는 것을 알 수 있다. 라스터 왜곡은 비편향경로로 부터의 전자비임편향량의 제곱함수이고, 또한 펀향량이 제5c도에 도시한 바와 같이 요크의 출구단 근방에서 최대로 되므로, 라스터왜곡의 교정은 이 위치에서 최대효과를 나타낸다. 따라서, 요크의 비임출구단 근방에 배치된 자석 21a는 상하 핀쿠숀 왜곡의 교정에 사용된다. 제6도에 도시된 힘의 벡터는 라스터의 상부 중앙부근에서 최대의 편향력 그리고 라스터의 측방향에서 최초의 편향력을 생성하며, 제2및 3도에 도시한 자석 21의 위치 및 극성에 의한 제4도의 수직편향자계 구조가 핀쿠숀왜곡의 교정에 적합하게 된다. 그러나, 자석 21의 극성및 위치는 적정한 집중에 필요한 수직편향자계의 배럴형 형성을 감퇴시킨다.

자석 21에 의해 생긴 집중오차를 교정하기위해서, 자석 22가 제2및 3도에 도시된 위치의 근방에 배치된다. 자석22의 극성은 자석 21의 극성과 역관계를 갖는다. 수평편향 자계에 대한 역자계의 도입은 전체자계의 배럴형성을 강화하는 효과를 가지거나, 제5a도에 도시한 바와 같이 영역 2에 있어서 비직선성 함수 VH₂를 점선곡선 522로 도시된 바와 같이 부의 방향으로 변화시킨다.

자석 22의 세기는 라스터상에 걸쳐 적정한 집중 및 핀쿠숀 교정을 행할 수 있게끔 자석 21의 세기와 더불어 조정된다. 영역 2의 전자비임 편향량이 영역 3의 편향량보다 작기때문에, 자석 22의 라스터왜곡의 효과가 적게되며, 전술한 바와같이 어떤 위치에 있어서 자기작용에 의해 생긴 라스터왜곡은 그 위치의 편향량의 제곱에 비례한다.

그러나, 자석 22a는 제2도에 도시된 바와 같이 자석 22b이 비교적 근접해 있다. 수직자계는 한쌍의 상호 역극성간에 생성되어, 자석 22에 의해 생성된 전체자계는 4극자로서 고려될 수도 있다. 수직방향의 자계는 수평 편향 자계의 핀쿠숀형 곡률을 증가시켜, 정적집중에 악영향을 끼치게 될 수도 있다.

정자계는 비임편향계의 4극자 자계와 극히 유사하게 정적집중에 영향을 끼친다. 자석 22가 있을때의 편향중심집중은 비임편향계와 분명 관계한다.

자석 21 및 22의 전술된 구성은 미합중국 특허출원 제913239 호에 기재되며, 만족한 결과를 제공한다.

자기집중의 원리를 활용하는 많은 칼라 표시장치에 있어서, 비임의 최적집중은 영상관 넥크부상의 편향요크의 횡적위치 및 종적위치를 조정하는 것에 의해 달성된다. 자석 21과 동일극성의 자석 23을 사용하여 위치를 간단히 맞추는 것이 발견되었다. 제2및 3도에 도시된 바와같이 자석 23을 가진 편향요크는 장축집중 및 단축집중간의 절충을 요하지 않기 때문에, 간단한 횡방향의 조정에 의해 전체 라스터상에서 적당한 집중을 얻는다. 만일 요크의 편향자계가 균일(H₂=0)하다면, 집중은 영상관에 대한 요크의 이동에 의해서 비교적 변하지 않게된다. 그러나, 자계의 비직선성에 의해서 집중에 필요한, 비임의 차동편향이 행해지므로 균일자계는 자기집중을 행할 수 없다. 그러나, 요크의 입구단 근방의 평균 불일도가 영에 가깝다면, 집중은 적어도 한 평면내에 있어서 영상관에 대한 요크의 횡방향위치에 실질적으로 무관계하다는 것이 발견되었다.

자석 23의 효과는 제5a도에 점선 곡선 524로 도시된 바와 같이, 핀쿠숀형 부분이 생기는 정도만큼 수직자계의 배럴 형성을 감소시킨다.

제7도는 전자비임이 중심으로 부터 우상방으로 편향될때 요크의 입구단근방의 횡단면에서 편향자계구조를 출구단으로 부터 본 것을 도시한 것이다. 자력선 702는 자석 23a의 N극으로 부터 S극까지 수평으로 연장된다. 수직편향자력선 723은 배럴형을 형성하며, 또한 수평방향으로 연장된다. 자력선 702가 자력선에 가해질때 자력선 702는 교정되지 않은 편향자계보다 약한 배럴형의 종합수직편향자계를 형성한다. 제5a도의 영역 1에 점선 524로 도시된 바와같이, 자석 23을 부가설치하면 원래의 전체 부의 VH₂함수가 수정되어, 요크의 입구단 근방에서 일부는 정으로 일부는 부로서 평균되어 거의 영의 함수로된다.

제7도에 있어서, 자석쌍 23에 의해서 발생된 수직방향의 자력선 730을 배럴형 수평편향자계의 자력선 732에 분가하면, 수평편향자계의 배럴형 비직선성이 증가되어, 제5b도의 점선 526으로 도시된 바와같이 수평 H₂곡선이 수정된다. 자석 23이 존재하는 경우, 수평편향자계의 평균 비직선성은 곡선 526아래쪽 정 및 부영역의 합계에 의해 도시된 바와같이 거의 영이다. 따라서, 집중은 전자비임이 요크자계로 들어가는 위치의 정확도에 의해서 별로 영향을 받지않게 된다.

제2 및 3도의 요크의 간단한 조정은 요크를 영상관에 대해 수직방향으로 조절하여 중심전자비임으로 부터 라스터의 중심을 통하는 수평 직선이 얻어지게끔하는 것과 더불어, 요크를 수평방향으로 조절하여 외측전자비임에 의해 형성된 라스터의 높이가 동등하게 되게끔 하므로써 달성된다.

자석23a, 23b가 자석 22a, 22b와 더불어 사용될때, 입구영역 1에 있어서 평균 영의 비직선성을 생성하기에 충분할 정도의 자계세기를 가져야만 한다. 자석 22a, 22b는 수직 편향자계의 부의 배럴형 비직선성 및 수평 편향자계의 정의 핀쿠숀형 지직선성을 증가시키는 경향이 있으므로, 자석군 23은 입구영역의 평균비직선성을 영으로 하기위해 그것을 단독으로 사용할 때 보다 자석 22와 함께 사용할 때에 더욱 강하지 않으면 안된다. 자석군 23은 자기집중형 요크의 집중위치감도를 감소시키기 위해 단독으로 사용될 수도 있는데, 이 경우, 자석군 23에 의해 생성된 자계의 세기는 자석 22가 있을때와 동등할 필요는 없다. 자석군 23을 단독으로 사용할 때에는, 요크의 입구영역의 평균 비직선성에 의존하여, 도시의 역방향으로 자화시킬 필요가 없다.

자석군 23에 의해 생성된 전술된 정적 4극 자계는 각종진폭의 편향자계와 결합되어 주사전류 또는 시간과 더불어 변화하는 형상을 가진 자계분포를 형성한다. 이것에 의해서 편향자계의 형상은 필요에 따라 응등하여 제각기의 편향각으로 수정되어, 주사라스터의 제각기 점으로 양호하게 제어된다. 등적자계분포는 대형 표시면 광각표시장치용의 상업적으로 왜곡에 무관한 상하패턴(pattern) 및 실질적인 집중을 제공한다.

자석 22a, 23a의 기능이 제2도에 도시한 위치에 상당하는 위치에 2개의 N극 및 2개의 S극을 가진 표면자화페라이트 재료의 한장의 판에 의해서 제공될 수 있음은 본 기술분야의 숙련자에 있어서는 명백한 사실로 인지될 것이다.

Claims (1)

1. 라스터상의 모든 점에 걸쳐 전자를 실질적으로 집중시키기 위해 영이 아닌 평균 불균일도를 가짐과 더불어, 상기 전자비임에 대한 요크위치의 효과를 감소시키기 위해 평균자계 불균일도가 실질적으로 영인영역을 상기 요크의 입구단부근에 가진 편향자계를 생성하는 장치를 특징으로 하는 광각 인라인형 칼라 텔레비젼 영상관용의 자기집중 편향요크 구조체.

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