KR830000764B1 - 텔레비죤 음극선관 전극의 아아크 제어장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

텔레비죤 음극선관 전극의 아아크 제어장치

제1도는 아아크작동에 대하여 신호 처리장치를 보호하기 위해 본 발명에 따라 형성된 불꽃갭 장치와 방전통로 배열를 한 칼라텔레비죤 신호처리 장치의 일반적인 배열을 도시한 도면.

제2도는 종래 불꽃갭 장치의 배열도.

제3도는 제1도에 도시된 불꽃갭 장치 및 방전통로 배열에 유용하고 환경변화에 무관한 불꽃갭의 동작을 유지하기 위한 장치를 도시한 도면.

제4도는 본 발명에 따라 형성된 불꽃갭 장치 및 방전통로 배열을 갖는 제1수상관 소켓트의 횡단면도.

제5도는 본 발명에 의해 형성된 불꽃갭 장치 및 방전통로 배열을 갖는 프린트 회로기판과 제2수상관 소켓트의 횡단면도.

본 발명은 음극선관의 전극들간에 아아크(arc)를 제어하기 위한 장치에 관한 것이며, 특히 텔레비죤 수상관의 전극들간에 아아크를 제어하기 위한 장치에 관한 것이다.

음극선관은 전자비임을 발생시키고 제어하며 가속하기 위한 여러개의 전극들을 포함한다. 예를들자면 대부분의 칼라텔레비죤 수상관은 비교적 높은 전압의 초점 및 울터전극(ultorelectrode)들과, 비교적 낮은 전압의 차폐 그리드, 제어그리드 및 캐소드전극을 포함한다. 과도하게 높은 전압변화가 이들 음극 선관의 전극 사이에서 발생할때, 비교적 높은 전압의 전극들로부터 비교적 낮은 전압의 전극까지 전극들간에 분리된 간격을 통하여 순간적으로 비교적 높은 에너지의 불꽃방전 전류 및 아아크가 발생할 수 있다. 이러한 아아크는 프래쉬오버(flahover)전류를 수용하는 전극에 결합된 신호 처리회로를 파손시킬 우려가 있다. 칼라텔레비죤수상기의 신호처리 회로는 울터 및 초점 전극들이 지전압의 전극에 대하여 극히 고압에서 동작되고 초점 전극이 저전압 전극이 비교적 근접한 거리에 있으므로 아아크가 발생하기 쉽다.

음극선관의 전극들에서 과잉의 고전압 변화발생으로 인한 아아크를 방지하는 장치는 잘 알려져 있다. 특히 이러한 장치로는 불꽃갭(spark gap)장치가 있다. 일반적으로, 불꽃갭 장치는 미리 선정된 파괴 전압을 초과하는 전압이 불꽃갭 전극들 양단에서 발생되는 경우에 방전전류가 전극들 사이에 흐르도록 적당한 거리로서 간격이 띄어진 두개의 전극들을 포함한다.

통상적으로 불꽃갭 전극들중 하나는 음극선관의 전극에 대해 외부로 접속되고, 동시에 불꽃갭 장치의 다른쪽 전극은 비교적 낮은 임피던스 통로를 통하여 방전전류를 흡수하기 위한 지점 즉 접지으로 연결된다. 이와같이 아아크가 음극선관의 전극들 사이에 발생한다면, 아아크를 받아 들이는 전극에서 발생한 에너지는 음극선관과 연결된 회로를 불꽃갭 및 방전통로에서 방전되게 한다.

텔레비죤 신호처리장치에서 아아크의 결합으로 인한 손상을 방지하기 위해 사용한 불꽃갭 장치는 전자 라디오공학의 1969년 3월 편집에서, 에이 시규라(A. Ciuciara)씨에 의하여 제목이 "영상 관내의 프레쉬오우버와 그 보호방법인 항목에 설명되어 있다.

종래의 불꽃갭 장치가 신호처리 회로에 대한 손상을 방지한다 할지라도, 불꽃갭 방전이 다른 전극에 결합된 불꽃갭과 결합되고 이들 불꽃갭을 경유하여 방전 전류가 개별적으로 신초처리 장치에 결합될때, 잠재적으로 파괴적인 과도하게 높은 에너지가 발생된다. 예를들면 텔레비죤 수상기내에서 수상관전극들에 접속된 모든 불꽃갭 장치에 대하여 단일의 공통 귀환통로를 사용하는 것이 공통적이다. 그 결과로서 불꽃갭장치로부터의 방전 전류 및 그에 관려된 고전압은 공통귀환 통로상에서 바람직하지 않게 역으로 결합되어 다른 불꽃갭 장치의 악영향을 준다. 그러므로 종래 불꽃갭 장치는 바람직하지 못하며, 어떤 경우에는 보호되어야하는 신호처리 장치에 대하여 손상을 주기도 한다.

본 발명은 비교적 높은 전압에서 작동하는 적어도 하나의 전극과 비교적 낮은전압에서 작동하는 적어도 하나 이상의 전극을 갖는 음극선과의 전극들에 결합된 신호처리 회로를 보호하는 장치를 제공하는 것에 관한 것이다. 본 발명은 음극선관의 전극에 연결된 신호처리 장치를 보호하는 장치에 관한 것이며, 상기 음극선관은 비교적 높은 전압에서 작동되는 적어도 하나 이상의 전극과 비교적 낮으 전압에서 작동되는 다른 전극으로 구성되며, 여러개의 불꽃갭 장치는 개별적으로 각각의 전극에 연결되어 전극에서의 잠재적인 파괴 에너지의 발생을 일으키지 않게하고, 제1의 비교적 낮은 임피던스 장치는 고전압 전극에 연결된 첫번째의 불꽃갭 장치와 기준전위점 사이에 결합되며, 제1의 임피던스 장치와 분리시킨 제2의 낮은 임피던스 장치는 제1의 불꽃갭 장치를 제외하고 저전압 전극에 연결된 적어도 하나의 제2불꽃갭 장치와 기준전위 지점 사이에 결합된다. 따라서 제2불꽃갭 장치의 작동은 제1불꽃갭 장치의 작동으로부터 실질적으로 분리된다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 음극선관도 비교적 높은 전압의 집속전극과 비교적 낮은 전압의 차폐그리드(scveening), 제어그리도와 캐소드 전극으로 구성시킨 텔레비죤 수상관으로 형성된다. 비교적 높은 전압의 집속 전극과 연결된 불꽃 갭 장치는 제1의 임피던스 장치에 결합되며, 동시에 비교적 낮은 전압 캐소드, 차폐그리드 및 제어그리드와 연결된 불꽃갭 장치는 제2의 임피이던스 장치에 접속된다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 초점전극과 같은 비교적 높은 고압전극을 인접한 음극선관 전극의 아이크로부터 보호하기 위한 장치가 제공된다. 이들 장치들은 대기압력의 변화와 같은 주위의 환경변화로부터 비교적 높은 전압의 전극과 관련된 불꽃갭을 격리시키기 위한 장치를 포함한다.

본 발명을 도면에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도에는 본 발명을 사용한 칼라텔레비죤 수상기의 일반적인 배열이 도시되어 있는데, 이것은 적절한 중간주파수(IF)회로(도시안됨)와 검파회로(도시않음)에 의하여 색도, 휘도, 음성 및 동기신호를 포함하는 합성비데오신호(composite video signal)를 발생시키기 위한 무선주파수(RF)텔레비죤 신호에 응답하는 신호처리 장치(12)를 포함한다. 신호처리 장치(12)의 출력은 동기신호처리 채널(18), 휘도채널(16), 색도채널(14) 및 음성신호처리 채널(도시되지 않음)에 결합된다.

색도채널(14)은 합성비데오 신호로부터 색도신호 및 칼라위성신호, 예를들면 동위상(同位相)(I)과 직각위상(Q)신호를 발생시키는데 사용되는 색동처리장치(20)를 포함한다. 색도신호와 칼라위상신호는 색도 및 칼라위상신호로부터 색차신호, 예를들면, R-Y, B-Y, G-Y신호를 발생시키도록 사용되는 동기검출기(22)에 결합된다.

이러한 색차신호들은 수상관 또는 키네스코우프(kines cope)구동회로(24)(이후 수상관 구동 회로라칭함)에 결합되고, 여기에서 이들은 칼라신호 예를들면 R,B,G신호를 발생시키도록 명도채널(16)의 출력신호(Y)로 매트릭스된다. 이러한 칼라신호는 수상관(42)에 결합된다.

명도채널(16)은 합성비데오 신호의 명도신호를 증폭하고 처리하는 색도 및 휘도신호처리 장치들(26)및 (28)을 포함한다. 콘트라스트 제어장치(30)와 휘도제어장치(32)는 명도처리장치(28)에 결합되어 수상관(42)에 의하여 발생된 영상의 콘트라스트 휘도를 제어한다.

채널(18)은 합성비데오 신호로부터 수평 및 수직 동기펄스를 분리하는 동기신호분리기(동기분리기)(34)를 포함한다. 동기펄스는 동기분리기(34)를 경유하여 종래 방법으로 수상관(42)에 의해 발생된 전자비임의 편향을 제어하는 수평 편향회로(38)와 수직 편향회로(36)에 결합된다. 또한 수령 및 수직 편향회로(36) 및 (38)는 수직 및 수평비임 귀선 기간동안 작동을 하지 못하도록 휘도 처리장치(28)에 결합된 귀선 소거신호를 발생시킨다. 수평편향 회로(36)는 수상관(42)을 작동시키는데 필요한 고압을 발생시키는 고전압원(40)에 결합된다.

제1도에 도시한 형태의 텔레비죤 수상기의 회로배열은 인디아나주 인디아나폴리스에 있는 RCA회사에 의해 간행된 RCA 칼라 TV서비스데이타의 1973년 C-8(CTC-68형 수상기)에 상세히 도시되어 있다.

수상관(42)은 전자신호에 응답하여 영상을 형성하는 음극선관의 적절한 유형이다. 예를들면 수상관(42)은 델타총 또는 정밀한 인 라인 총쉐도우 또는 슬롯을 형성시킨 마스크 수상관과 같은 다증총의 수상관이다. 도시된 바와같이, 수상관(42)은 유리와 같은 유전재료로 형성된 밀봉된 병행태의 통체(44)로 구성되어 있다. 이 병 형태의 동체(44)의 목부(46)에는 어느 적당한 하나의 전극에 결합된 저자신호에 응답하여 전자비임을 발생시키기 위한 전자총 구조체가 내장되어 있다. 반투면전면판 또는 스크린(48)은 목부(46)로부터 떨어진 넓은 부위의 종단에 위치한다. 전자비임이 충돌할때 영상을 형성시키기 위해 전면판의 내측에는 형광물질이 중착되어 있다.

목부와 전면판 사이의 수산관 동체에는 내측의 도전성 피복층(50)과 외부의 도전성 피복측(52)을 가지며, 여기에 고전압원(40)이 접속된다. 고전압원(40)에 의하여 제공된 고전압원은 총구조처에 의해 발생한 전자비임을 가속시킨다. 외부 도전성 피복층은 예를들면 애쿼닥(Aduadag)재질로서 구성된다.

수상관(42)의 목부(46)는 전면판의 내측에 증착된 다른 형관체들, 적 녹, 및 청에 대한 전자총 구조체를 포함한다. 이들 각가의 층은 캐소드전극(54), 제어 그리드전극(56) 및 차폐드리드 전극(58)을 포함하는 비교적 낮은 전압의 전극들을 포함한다. 또한 여기에는 비교적 높은 고전압의 초점전극(60)이 형성되어 있다.

수상관 구동회로(24)에 의하여 피크-투-피크(peak-to-peak) 치로 공급된 150볼트보다 비교적 낮은 전압의 신호는 각각의 캐소드(54)에 결합된다. 통상적인 100볼트 DC전압보다 비교적 낮은 바이어스 제어잔압은 제어그리드 바이어스 장치(64)로부터 제어그리드(56)에 결합되고, 동시에 통상적으로 600내지 800볼트 DC정도의 약간 높은 바이어스 전압은 차폐그리드 바이어스장치(66)로부터 차폐그리드(58)에 결합되어 각각의 총의 이득 및 차단점을 조절한다. 제1도에 도시한 바와같이 여러가지의 바이어스 제어전압이 사용되는데, 이는 여러개의 총에 대한 작동 특성들이 서로에 대하여 변화되는 것이 요구된다. 다수의 바이어스 제어전압들은 수상관(42)의 특정한 층구조체에 의하여 변형되어질 수 있다.

비교적 높은 전압(전형적으로 5KV DC보다 큰)은 고전압원(40)으로부터 초점전극(60)에 결합된다. 고전압원(40)에 의하여 공급되는(통상적으로 20내지 30KV DC 정도의 전압)비임가속전압은 수상관의 중심가까이에 위치되고 때때로 울터접속부이라고 불리우는 접속부(62)를 통하여 내측 피부층(50)에 인가되면서, 피복층(50)을 경유하여 전자총의 울터전극(62a)에 인가된다.

따라서 비교적 높은 전압은 울터전극(62a)과 초점전극(60)사이, 울터전극(62a)과 캐소드(54)사이, 제어그리드(56) 및 차폐그리드(58)사이, 초점전극(60)과 캐소드(54)사이와 제어그리드(56) 및 차폐그리드(58)사이에 존재한다. 이들 전극이 서로에 대하여 근접하여 위치되므로, 전극들 사이의 간격에서 아아크를 발생시키기에 충분한 고전압이 전극들 사이에서 발생된다면 한쌍의 전극들 사이에 아아크가 발생된다. 초점전극(60)은 울터전극과 초점전극 사이의 근접한 격 및 높은 전압차이 때문에 울터전극(62a)에 의한 아아크에 영향을 미치기 쉽다. 또한 저전압 전극이 초점전극(60)에 의하여 아아크에 영향을 받는다. 수상기의 신호처리 장치에 전극을 결합되게한 수상관기부에 있는 외부핀간에 아아크가 발생한다. 다른 경우에 아아크는 일시적으로 높은 전압상태로 있게 되므로, 신호처리 회로는 과부하 상태로되고, 이에 의해 그들의 작동특성을 변화시켜, 그 구조를 파괴시킬 우려가 있다. 극단적인 고전압 아아크의 경우에, 신호처리회로는 즉시 파괴될 우려가 있다.

통상적으로 불꽃갭 장치들은 전극간에서 바람직하지 않는 아아크를 발생시키는매우 큰 전압변화를 일으키지 않도록 수상관의 전극에 연결된다. 소정의 파괴전압을 초과한 전압이 발생할대 방전전류가 갭을 통하여 한 전극으로부터 다른 전극으로 흐르고, 이에 의해 아아크발생 전압을 분산시킬 수 있도록 이들 불꽃갭 장치는 소정 길이의 간격을 갖는 두 전극을 포함한다. 이 갭의 기준전위 전극은 비교적 낮은 임피이더스 통로를 경유하여 수상관의 애쿼닥 외측 피복총과 같은 방전류를 흡수하기 위한 지점에 접속된다. 수상관을 접지로 접속시킴에 있어 각 전극에 접속된 불꽃갭 장치를 위하여 적합한 방전장치를 설치하는데 주의가 요구되며, 일반적으로 접지 배열을 잘못 선택했을 경우 불꽃갭 아아크 보호 장치의 작동을 저하시키고, 어떤 환경에서는 아아크로 인하여 수상기에 손산을 주게된다.

제1도에 도시한 바와같은 수상관의 전극들 사이에 아아크의 효과를 막기위한 본 발명에 따른 불꽃갭과 방전통로 배열을 기술하기 전에 제2도에 개략적으로 도시한 종래의 불꽃갭과 방전통로 배열를 기술하면 다음과 같다. 제2도에 있어서, 고전압원(212)의 고전압출력은 도체(218)를 경유하여 수상관(도시되지 않음의 울터전극(216)에 인가된다. 또한 전원(212)은 도체(214)는 수상관과 고전압원이 포함된 텔레비죤 수상기의 샤시접지로 연결된다. 울터전극(216)은 도체(222)에 의하여 개략적으로 도시된 바와같이 수상관의 유전체에 의하여 분리된 수상관의 내측 도전성 피복층(224)과 외부도전성 피복층(226)은 도체(230),(232)를 통해 샤시 접지로 접속되다. 통상적으로 도체(230)는 종래부터 잘 알려진(232)는 통상의 도선이다. 캐패시터(228)는 도체(218),(222),(230) 바 (232)로 이루어진 통로를 경유하여 고전압원(212)으로부터 충전된다.

전면판에 근접하여있는 도선루프를 통상적으로 포함하는 장착 하드웨어와 그에 관련된 하드웨어에 의하여 수상관을 루프와 수신기의 케버넬 사이에 단단히 위치시키도록 수상관은 텔레비죤 수상기내의 적소에 위치되어진다. 수상관의 외측 피복층(226)이 도선루우프와 접속되므로 외측 피복층(226)은 제2도에 도체(260)으로 도시한 바와같이 장착 하드웨어를 통하여 접지로 접속된다.

이러한 장착하드웨어는 통상적으로 저항성 및 용량성은 물론 어떤 인덕턴스를 나타내는 스프링 소자를 포함한다. 더우기 도체는 장착 하드웨어와 샤시의 접지 사이에 연결된다.

고저압원(212)의 초점전압출력은 도체(220)를 통해 수상관의 초점전극(212)에 결합된다.

신호처리회로(234)는 도체(238)를 통해 수상관의 다른 전극(236)에 결합되는 출력을 가지며 동시에 도체(240)를 통해 샤시의 접지로 접속된다. 신호처리회로(234)는 캐소드 전극과 같은 수상관의 저전압 전극들중의 어느 하나에 통상적으로 결합되게한 수상관 구동기와 같은 여러가지의 비교적 낮은 저전압 신호처리 회로들 중의 하나를 나타낸다.

선정거리로 떨어진 두개의 전극(244)와 (246)을 포함하는 불꽃갭장치(242)는 초점전극(217)과버스(248)사이에 결합된다. 유사한 방법으로, 불꽃갭장치(도시되지 않음)는 수상관의 또 다른 저전압전극과 공통버스(248)사이에 결합된다. 공통버스(248)는 스트랩의 도체(230)을 경유하여 외측 피복층(226)에 연결되어, 불꽃 갭장치(250)의 전극들 사이에 흐르는 방전전류의 통로를 형성된다.

종종버스(248)과 같은 공통버스는 수상관의 목부에 장치한 소켓트내에 설치되어진다. 이 소켓트는 비도전성 또는 절연체로 형성되며, 수상관의 핀을 입수하기의 여러부분에 접속된 도체에 연결된다. 수상관의 핀은 수상관의 전극들에 연결된다. 단자들은 도전링으로부터 일정한 간격을 두고 떨어져 형성되어 그에 연결된 수상관 전극을 위한 불꽃갭의 배열을 형성한다. 그러한 소켓트는 예를들면 1966년 1월 4일자로 알. 비. 피트맨(R.B.pittman)씨에게 허여된 "키네스코우프소켓트"의 미국특허번호 제3,327,910호와, 1968년 4월 9일자로 엘. 클리어(L.kaier)씨등에게 허여된 "전자관 아아크 오우버링"의 미국특허번호 제3,377,612호와, 1969년 1월 21일자로 알. 비. 피트맨씨에게 허여된 "칼라키네스코우프 소켓트"의 미국특허번호 제3,423,720호 및 1970년 11월 24일자로 에스 에스 시모비트스씨(s.s.simovites)등에게 허여된 "전자관 소켓트조립체"의 미국특허번호 제3,543,098호 그리고 1973년 5월 15일 자로 에스 에스 시모비트스씨 등에게 허여된 "아아크-오우버장지소자"의 미국특허번호 제3,733,522호에 설명되어 있다.

제2도 시스템의 작동에 있어서 캐패시터(228)는 도체(218),(222),(230),(232),(260)에 의하여 제공되는 통로를 통하여 고전압원(212)으로 부터 충전되어진다. 초점 또는 울터전극이 거칠거나 외부의 물질이 결합되는 경우 울터전극(216)과 초점전극(217)사이에 아아크(256)으로 표시된)를 발생시키므로서, 캐패시터(228)양단에 발생한 고전압 및 불꽃갭장치(242)의 과도한 파괴 전압으로 초점전극(217)에 순간적으로 극히 높은 고전압원 결합되게 하는 결과가 된다. 버스(248)가 스트랩(230)을 통해 아아크의 에네지원 즉 캐패시터(228)에 접속되므로, 방전전류는 전극(244)으로부터 버스(248) 및 스트랜(230)을 통해 전극(246)번호로(1258)표 시된으로 흐른다. 아아크와 관련된 에너지는 낮은 임피던스 통로에서 급속히 소모되고, 초점전극(217)으로 부터 (236)과 같은 낮은 전압전극 사이에 아아크가 방지된다.

불꽃갭장치(242)로부터 일정양의 전류가 도체(232) 또는 도체(220) 또는 도체(220) 및 고전압원(212)를 경유하여 샤시 접지로 흐름을 알수 있다. 그러나, 아아크의 에너지원은 캐패시페(228)이기 때문에 불꽃갭장치(242)으로 부터의 전류는 이 통로의 비교적 큰 임피던스 때문에 도체(220) 미 고전압원(212)을 경유하고 그 다월 도체(232) 및 장착하도웨어(260)을 경유하므로 콘덴서(228)에 즉시 도달하지 못한다.

아아크 전류가 스트랩(230)을 경유하여 캐패시터(228)에 흐르므로, 스트랩(230)과 아아크 전류의 임피던스에 의하여 결정되는 전압(Vs)은 제2도에 표시된 바와같은 극성으로 스트랩 양단에 인가된다. 비록 스트랩(230)이 비교적 낮은 저항과 인덕턴스 예를들자면 0.1옴과 0.6마이크로 헨리을 갖도록 선택되어진다할지라도, 방전전류의 비교적 큰 변화율, 즉 1초당 3×10¹⁰암페어의 방전전류로 되기 때문에 전압(Vs)은 비교적 큰 레벨, 즉 18KV를 초과하는 레벨에 도달한 것이다. 외측의 도전성 피복층(226)은 장착하드웨어(260)를 통해 샤시 접지로 결합되므로, 전압(Vs)은 샤시 접지와 관련되어 있월을 알수 있다. 그러므로 버스(248)에 접속된 제각기의 불꽃갭 전극에 연결된 공통버스(248)에서의 샤시 접지 전압에 대하여 극히 고전압이 발생한다. 샤시접지에 대하여 비교적 낮은 전압이 신호처리회로(234)로부터 낮은 저전압전극(236)에 공급되므로, 비교적 높은역의 불꽃갭전압 Vso은 제2도에 도시된 바와같이 불꽃갭(250)의 전극(254)와 (252)간에 발생될 것이다.

V_SG가 저전압 불꽃갭장치(250)의 미리 선정된 항복전압을 초과되면 번호(262)로 도시된 아아크는 전극(254)으로 부터(252)의 역방향으로 발생되어, 전류가 도체(238)를 경유하여 신호처리회로(234)로 흐르게 한다. 이러한 결과로서 신호처리회로(234)는 손상될 것이다. 수상관(도시되지 않음)의 비교적 낮은 저전압 전극에 결합된 다른 회로는 유사한 방법으로 손상될 것이다. 도체(232)는 아아크의 주파수범위에서 비교적 높은 임피던스를 가지므로, 이를 접지로 분로시킴으로서 전압(Vs)을 효과적으로 바이패스시키지 못한다. 아아크의 주파수 범위에서 도체(232)의 임피던스가 도체(232)의 적절한 선정으로 약간 감소되어진다 하더라도, 임피던스는 저전압전극의 역방향 아아크가 발생하지 않도록 효과적으로 전압(Vs)을 분로시키도록 감소시킬 수 없다. 따라서 제2도에 도시된 방전장치는 스트랩(230)(또는 외측 피복층(226)에 대한 등가 임피던스)에 발생한 전압이 수상관의 비교적 낮은 저전압전극에 연결될 불꽃갭 장치들로 하여금 역방향 파괴전류를 발생시키게 하므로 바람직하지 않다.

제1도에는 제2도에 도시한 종래의 아아크 배열의 단점을 피하는 수상관의 불꽃갭 장치와 방전통로 배열이 도시되어 있다. 불꽃갭장치(68)의 한 전극은 수상관(42)의 저전압전극에 개별적으로 결합되고, 다른 전극은 버스(70)에 결합된다. 버스(70)는 비교적 낮은 임피던스 도체(72)를 통해 외측의 도전성 피복층(52)에 결합된다. 버스(70)와 도체(72)는 비교적 낮은 저전압 캐소드, 제어그리드 및 차폐그리드 전극에 연결된 불꽃갭 장치를 위한 방전통로로 형성되어 있다.

불꽃갭장치(76)는 초점전극(60)과 그를 위한 방전통로로서 사용되는 비교적 낮은 임피던스 도체(78)를 통해 외측 피복층(52)에 결합된 다른 전극에 접속된다. 따라서 비교적 높은 고전압 전극(60)에 연결된 불꽃갭장치(76)는 도체(78)를 통하여 피복층(52)에 연결되는데 이 귀환통로는 수상관(42)의 비교적 낮은 저전압전극(54),(56) 및 (58)에 연결된 불꽃갭 장치(69)의 모선(70)과 도체(72)라 이루어진 통로와 다른 것이다.

도체(72) 및 (78)는 가능한한 낮은 인덕턴스를 갖는 편조선(編租線) 스트랩과 같은 도체로 형성하여 수상기의 동작에 다른 역영향을 주는 방전전류가 그들을 통하여 흐르때 순간적인 고전압발생을 방지한다.

장착 하드웨어(74)는 제2도와 관련하여 상기 서술한 것과 유사하며, 외측피복층(52)을 샤시접지로 결합시킨다. 장착하드웨어(75)는 샤시접지로 연결된 다른 수상기 하드웨어에 접속되거나 도체가 장착하드웨어를 샤시접지로 연결하도록 설치된다.

작동에 있어서, 내부의 도전성 피복층(50)과 외측의 도전성 피복층(52)에 의해 형성된 캐패시터는 고전압원(40)에 의하여 충전되는데, 이 고전압은 고전압원(40)을 하드웨어(74)예로 연결되게한 도체를 경유하여 인가된다. 울터전극(62a)과 초점전극(60) 사이에 과도한 높은 변동을 일으키고(즉 이들 전극에 대하여 외부물질의 존재때문) 초점전극(60)에 대한 아아크에서 상당한 변동을 일으킬 경우 초점전극(60)의 전압은 상승하고 불꽃갭장치(76)는 불꽃을 내면서 도체(78)를 경유하며 외측피복측(52)에 전류가 흐르게 한다. 도체(78)에 인가된 전압은 불꽃갭장치(68)가 역방향으로 방전되지 않게하는데, 이는 도체(78)를 포함하여 불꽃갭장치(76)에 의한 전류통로는 버스(70)와 도체(72)로 이루어진 불꽃갭 장치(68)의 통로와는 별개의 것이기 때문이다.

종래에는 불꽃갭 장치의 전극 양단에 파괴전압을 초과하는 과전압(over-voltage)을 인가하므로 불꽃갭장치에서의 방전시간을 줄일 수 있다는 것이 알려져 있다. 이러한 과전압은 비교적 낮은 저전압전극(54),(56) 및 (58)과 이들 각각의 신호원들 사이에 결합된 저항(82)과, 초점전극(60) 및 고전압원(40)의 초점출력 사이에 결합된 저항(84)에 의하여, 제1도의 불꽃갭장치(68)과 (76)에 개별적으로 공급된다. 아아크의 초기단계에서, 아아크전류의 어떤 부분은 아아크를 일으키는 전극으로부터 각각의 저항을 경유하여 결합된 회로를 흐른다. 이러한 결과로서 그에 관련된 불꽃갭 장치의 응답을 가속시키기 위한 필요한 과전압이 발생한다. 일단 불꽃갭장치가 방전하면 아아크전류는 불꽃갭을 통과한다.

또한 저항(82) 및 (84)은 그에 접속된 수상기의 각 부분들내로 흐르는 아아크전류의 량을 제한한다. 더우기 수상기의 각 부분들이 결합되어 이루어질 각각의 회로들이 일정한 표류용량을 갖게한 것과 관련하여 저항(82) 및 (84)은 아아크작동동안 바람직하지 않은 변화를 제한하는 저역통과 필터배열로 형성된다. 또한 아아크 작동동안 불꽃갭장치는 전극에 대한 방전통로임은 물론, 그에 관련된 전극에 결합된 회로에 대한 낮은 임피던스 통로로서 형성된다. 그러므로 저항(82) 및 (84)은 아아크 작동중에 수상기의 각 부분에 접속되에 의하여 공급되는 전류의 량을 제한하는데 유용한다.

초점전극(60)과 이에 인접한 저전압전극 사이에 아아크가 형성되기 전에 불꽃갭장치(76)가 방전하는 것이 바람직하다. 이러한 아아크 작동은 제1도의 개별적인 방전통로 배열을 필수적으로 통과하므로서, 이에 의해 그의 작동을 제한한다.

불꽃갭장치(76)의 전극들 사이의 거리는 선택된 제각기의 항복전앞 때문에 불꽃갭장치(76)의 전극들 사이의 거리보다 상당히 넓게 된다. 불꽃갭 장치(76)의 전극들 사이의 거리가 수상관(42)의 초점전극(60)에 연결된 핀과 각가그이 전극에 연결된 그 인접핀들 사이의 거리와 같은 정도일지라도, 불꽃갭 장치(76)의 전극들 사이의 거리가 초점전극(60)에 연결된 핀과 그 연접핀들 사이의 거리보다 짧게 형성되어 초점전극(60)에 연결된 핀과 그 인점핀들 사이에 아아크가 형성되기 전에 불꽃갭장치(76)를 방전하도록 하는 것이 바람직하다.

더우기 불꽃갭은 대기압력과 같은 주위환경의 조건에 따라 변하기 쉽다. 즉 예를들면 대기압력이 감소되면 불꽃갭은 비교적 낮은 파괴전압에서 방전하고, 대기압력이 증가되면 불꽃갭은 비교적 높은 파괴전압에서 방전한다. 초점전극(60)과 관련된 불꽃갭(76)의 작동은 제1도의 아아크억제 배열작동에 대하여 중요하므로, 불꽃갭장치(76)는 환경조건 변화화는 무관하게 동작하는 것이 바람직하다. 예를들면 이것은 제1도에서 블록(80)으로 표시한 바와 같은 비밀봉된 용기에 불꽃갭장치(76)를 설치함으로서 성취될 수 있다. 이러한 불꽃갭장치는 지맨스 코포레이숀(Siemes Corporation)의 모델번호 KA-6와 같은 것이 상업적으로 구득 가능한다.

제3도는 대기압력 변화와 실질적으로 무관하게 파괴전압에서 방전하도록 배열된 또 다른 불꽃갭장치가 도시되어 있다. 여기에서 압력 검출장치(312)는 전극(314)이 대기압력 변화에 따라 고정전극(318)에 대하여 이동되도록 하는 방법으로, 불꽃갭장치(316)의 가동전극(314)에 결합된다. 특히 압력검출장치(312)는 유연한 박막부재(322)에 의하여 밀봉된 용기(320)로 구성된 박막부재(322)는 도시한 바와같이 탄력있는 유연한 플라스틱 또는 고무재질, 또는 주름진 금속으로 형성시킬 수 있다. 제3도에 도시된 불꽃갭장치에 사용하기 적절한 압력 검출장치는 실폰(Sylphin) 코포레이숀에 의하여 제조되었다.

레버(324)는 자주(fulcrum)(326)상에 고정된다. 부재는 박막부재(328)와 레버(322)의 한쪽 단부 사이에 결합된다. 레버(324)의 다른쪽 단부는 이동가능하게 설치된 전극(314)에 연결된다. 안내부재는 전극(314)의 운동을 안내한다. 전기적 도체(322)와 (334)는 각각 전극(314)와 (318)에 연결되어 제1도에 도시한 바와같은 수상기의 적절한 부분에 제3도의 불꽃갭장치를 결합시킨다. 제3도의 불꽃갭 장치의 구조체 부재는 수상기로부터 전기적으로 연결되어 있지 않으며 전극(314) 및 (318)이 극성에 관계없이 바라는 바와 같은 수상기에 결합될 수 있게 한다.

작동에 있어서, 압력검출장치(312)의 외부압력이 그의 내측 압력보다 크다면 박막부재(322)는 레버부재(324)가 시계반대방향으로 회전하도록 이동한다. 그 결과로서 전극(314)와 (318)사이의 간격은 감소된것이다. 유사한 방법으로 전극(314)와 (318)사이의 간격은 대기압력이 압력 검출장치(312)내의 압력보다 작아진다면 증가한 것이다. 이와 같이 전극(314) 및 (318) 사이의 간격은 대기압력에 대하여 역관계로 변화된다. 불꽃갭의 파괴전압은 불꽃갭의 전극들 사이의 거리에 비례하여, 또한 대기압력에 비례함으로, 불꽃갭장치는 대기압력변화에 따라 파괴전압변화에 대한 보상을 하도록 전극들 (314)와 (318)사이의 거리를 변화시킨다.

제4도는 수상관 소켓트의 횡단면도이며, 이 소켓트는 제1도 수상기의 여러가지 신호처리 장치를 수상관(42)의 전극에 결합하는데 사용된다. 이러한 소켓트에서는 본 발명에 따른 수상관(42)의 전극간에 아아크를 억제하기 위한 불꽃갭과 방전통로 배열를 포함하고 있다. 소켓트의 동체(412)는 비도전성재료로 구성되고, 일반적으로 원통형이다. 제4도에 도시된 횡단면은 소켓트의 기부(414) 바로 위를 나타낸다.

기부(414)는 비도전성 재질로 형성되고 수상관 기부스템(stem : 축)을 수용하는 열쇠모양의 개구부(416)가 형성되어 있다. 수상관의 전극에 연결된 수상관의 핀이 삽입되는 도전성단자(418)과 (420)는 소켓트의 축방향과 평행한 지부(414)에 삽입된다. 도시하기 위하여 여덟개의 핀이 개구부(416)의 주위에 도시되어 있지만 단자의 수는 사용하고자하는 특정한 수상관에 따라 좌우된다. 단자(418)는 수상관의 비교적 낮은 저전압전극에 연결되어 있고, 동시에 단자(420)는 수상관의 비교적 높은 고전압 초점전극에 연결된다. 단자(420)는 비도전성재질로 형성된 직립벽을 (424a)와 (424b)에 의하여 단자(418)로부터 분리되어 단자(420)와 그에 인접한 (418)중의 어느 하나 사이에 아아크 발생은 방지한다. 단자들(418) 및 (420)는 수상기의 개별적인 부분들에 결합된 도체들(422)에 개별적으로 연결된다.

도전성의 링형 세그먼트(426)는[제1도의 버스(70)에 해당함] 개구부(416)에 동심적으로 기부(414)상에 설치된다. 도전성 소자들(428)은 베이스(414)상에 설치되며 수상관의 저전압전극용의 불꽃캡(제1도의 스파크 공극들 68에 해당함)을 형성하도록 단자(418)로 부터 세그멘트(426)로 부터 적당한 거리만큼 떨어져 방사방향으로 놓여진다. 링형세그먼트(426)는 기부(414)상에 프린트된 도체로서 형성되며, 한편 도전성소자들(428)은 수상관의 핀을 수용하는 금속의 압(female) 연결자로서 형성된다.

단자(418)는 피트맨(pittman)시, 클리어(klier)씨 등과, 라이몬타스(Leimontas)씨 등과 시모비트스(Simovites)씨 등의 특허에서 설명한 바와같은 다른 적절한 배열체에서와 같이 링 세그먼트(426)에 대하여 적절히 배치되어, 저전압 전극에 대한 불꽃갭을 형성한다. 도체(430)[제1도의 도체(72)에 해당함]는 링세그먼트(426)에 적절하게 연결되고, 비교적 낮은 저전압 전극에 연결된 도체(428)와 링세그먼트(426)에 의해 형성된 불꽃갭장치에 의해 발생된 방전전류에 대한 통로로서 형성된다. 제1도의 도체(72)와 같이 도체(430)는 수상기의 샤시의 접지로 연결될 수 있다.

초점전극에 대한 불꽃갭장치(423)[제1도의 불꽃갭장치(76)에 해당함)는 기부(414)상에 설치된 도체(434)[제1도의 도체(78)에 대응하는)] 및 단자(420)간에 연결된다. 불꽃갭장치(423)는 대기압력변화와 같은 환경조건에 무관하게 동작하는 형태가 바람직하다. 예를 들면 불꽃갭장치(432)는 제3도를 참조하여 기술한 유형이거나 또는 밀봉된 불꽃갭 장치이다. 도체(434)는 예를 들면 제1도의 도체(78)와 같은 방법으로 수상관의 외측 피복층에 결합된다.

제5도는 본 발명에 따라서 형성되고 제1도에 도시한 수상기 배열에 유용한 불꽃갭과 방전통로 배열를 포함하는 프린트회로판(510)상에 설치된 또 다른 수상관 소꽃트(508)의 횡단면도이다. 소켓트의 동체(512)는 비도전성재질로 형성되고 일반적으로 원통형이다. 제5도의 단면도는 소켓트의 기부(514)바로 위를 도시한 것이다. 기부(514)는 프린트 회로기판(510)에 부착되며, 비도전성재질로 형성된다. 열쇠모양의 개구부(516)는 수상관 기부의 스템(축)을 수용하도록 기부(514)와 프린트기판(510) 상에 형성된다. 수상관의 전극에 연결된 핀을 수용하기 위한 도전성단자(518)과 (520)는 소켓트의 축방향과 평행하게 기부(514)내로 삽입된다. 도면에서는 개구부(516)주위에 8개의 핀으로 도시되었지만, 단자의 수와 방향은 사용되는 특정 수상관에 따라 달라진다. 단자(518)는 수상관의 비교적 낮은 저전압의 전극들을 위한 단자이며, 동시에 단자(520)는 수상관의 비교적 높은 고전압의 초점전극을 위한 단자이다. 단자(520)는 비도전성재질로서 형성된 벽돌(504a)와 (504b)에 의하여 단자(518)로부터 분리되어 단자(520)과 그에 인접한 단자(518)들중의 전극 사이에서의 아아크 작동을 방지한다. 단자(518)는 프린트회로기판(510)에 설치된 "프린트"배선 도체(522)에 개별적으로 연결된다. 단자(520)는 프린트 회로기판(510)에 배치된 프린트 배선도체(524)에 연결된다.

도체(522)는 저항(528)을 거쳐 도체들(526)에 개별적으로 결합된다. 도체들(526)은 수상기의 제각기 부분들에 대하여 비교적 낮은 전압의 전극들을 결합하는데 사용된다. 저항(532)은 이미 설명한 제1도의 저항(82)과 유사하게 사용된다.

도체(524)는 저항(532)를 경유하여 도체(530)에 연결된다. 도체(530)는 수상기의 고전압원의 초점출력에 초점전극을 연결하는데 사용된다. 저항(532)은 상술된 제1도의 저항(84)과 동일한 목적으로 사용된다.

도체(534)의 링 세그멘트[제1도의 도체(70)에 해당함]는 프린트 회로기판(510)상에 배치된다.

도체(522)는 수상관의 비교적 낮은 저전압의 전극들에 대하여 불꽃갭[제1도의 불꽃갭장치(68)에 해당함을 형성하도록 단자(518)로부터 세그먼트(534)로부터 적당한 거리만큼 떨어져 방사상 방향으로 배치된다.

도체(536) 제1도의 도체(72)에 해당함은 납땜 연결에 의하여 링 세그먼트(526)에 적당하게 연결되고 비교적 낮은 저전압 전극에 연결된 도체(522)와 세그먼트(534)에 의해 형성된 불꽃갭 장치에 의하여 공급되는 방전전류의 통로로서 사용된다. 도체(536)는 제1도의 도체(72)의 연결방식으로 수상기의 샤시의 접지로 접속된다.

초점전극에 대한 불꽃갭장치(538)[제1도의 불꽃갭장치에 해당함]는 도체(540)[제1도의 도체(78)에 해당함]과 단자(524) 사이에 납땜연결에 의해 프린트 회로기판(510)상에 배치된 도체에 연결된다. 불꽃갭장치(538)는 대기압력과 같이 변화하는 환경조건의 변화에 무관하게 작동하는 형태인 것이 바람직하다. 예를들면 불꽃갭장치(432)는 제3도에서 설명한 유형이나 밀봉된 불꽃갭장치이다.

도체(540)는 불꽃갭장치(538)에 의하여 공급된 방전전류에 대해 비교적 낮은 저전압 전극에 연결된 불꽃갭장치의 방전통로에서 분리된 통로로서 사용된다. 도체(540)는 예를들면 제1도의 도체(78)와 같은 방식으로 수상관의 외측피복층에 연결된다.

Claims (1)

1. 음극선관(42)이 전자비임을 발생시키고 가속시키는 여러개의 전극(60,54,56,58)으로 구성시키고 적어도 하나 이상의 상기 전극(60)이 비교적 높은 고전압에서 작동되게 하고 다른 전극(54,56,58)이 비교적 낮은 저전압에서 작동하게 하며, 여러개의 불꽃갭장치(68,76)를 상기 전극에 개별적으로 연결시켜 상기 전극에서 과잉의 높은 에너지를 발생시키지 않도록 하고 접지점을 갖게한 장치에 있어서, 비교적 낮은 임피던스 도체(78)를 고전압 전극에 연결된 불꽃갭장치(76)와 접지사이에 결합하고 상기의 낮은 임피던스 도체와다른 비교적 낮은 임피던스버스(70)를 접지와 저전압전극에 연결된 불꽃갭장치(68)사이에 결합시켜 구성한 것을 특징으로 하는 텔레비죤 음극선관 전극의 아아크 제어장치.

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