KR930000388B1 - 음극선관 표시장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

음극선관 표시장치

제1도는 합체된 요크관 구성체의 도시도.

제2도는 제1도에 도시된 합체된 요크관 상부 및 하부 편향코일로부터 각각 1회권선을 도시하는 개략도.

제3도는 제1도에 도시된 바와 같이 전형적인 편향 요크를 Z축에 따라 자계의 세기를 나타내는 개략도.

제4도는 본 발명의 양호한 실시예에 따라 링(50)을 설치한 제1도와 유사한 개략도.

제5도는 본 발명의 양호한 실시예에 따라 링(50)을 설치한 제2도와 유사한 개략도.

제6도는 제4도 및 제5도에 도시된 링(50)을 실효 투자율 μe대 실제 투자율 μa로 나타내는 개략도.

제7도는 링(50)의 순수자계(A)에 대한 효과를 제3도와 같이 동일축상에 도시하는 곡선의 형태도.

제8도는 제3도에 도시한 말단권선자계상에서 링(50)의 효과를 도시하는 곡선의 형태도.

제9도는 제7도에 도시한 약 2.5cm 이상부분의 확대도.

제10도는 링(50)이 요크로부터 약간 다른 거리에 있는 제9도와 같은 사시도.

제11도는 링(50)의 내경 반지름이 제9도의 내경 반지름과 차이가 있는 제9도와 같은 도시도.

제12도는 제9도와 같으나 요크의 말단으로부터 링(50)의 거리가 제9도와 제10도의 거리와 차이가 있음을 보인도면.

제13a 및 13b도는 립 부분(62)을 포함하는 상세한 실시예의 다이어그램.

제14도는 두개 부분을 가지는 링을 제공하는 더욱 상세한 실시예의 도시도.

제15도는 페라이트 입자를 갖는 나일론같은 물질에 대하여 주입성형기술이 사용된 더욱 상세한 실시예의 도시도.

제16도는 종래의 투자성 금속적층제로 만들어진 링의 더욱 상세한 실시예의 한부분의 단면도.

제17도는 6각형 형상을 가지는 상세한 실시예의 도시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 합체된 요크관부(ITC) 12 : 음극선관

14 : 스크린 16 : 상부편향코일

18 : 하부편향코일 20,22 : 코일

50 : 페라이트링 60 : 립부분을 가진 링

62 : 립부분

본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 특히 스크린 전면에서 음극선관 표시장치 외부로의 원치않는 자기방사를 감소시키는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 음극선관(CRT)에는 전자비임편향, 예를들어 라스터주사를 위해 가변자계를 발생하는 코일 또는 요크가 장치되어 있다. 비임편향을 위해 자계자체가 음극선관내에 나타날뿐만 아니라 음극선관의 외부와 스크린의 전면까지 확장된다. 상기 외부자계는 유용한 용도가 없어, 요크자계의 상기 부분을 감소시키는 노력이 빈번하게 이루어졌다.

상기 요크 자계를 감소시키는 수단이 종래 기술에서 제안되어 있다. 예로써, 그러한 제안중 하나는 인장모양의 편향요크의 상부 혹은 그곳으로부터 방사방향으로 떨어진 인접 주변에 헬륨홀츠(Helmholtz) 코일을 설치하는 것이다.

상기 코일은 편향 코일에 접속하고, 내부에 EMF를 유도시켜 스크린 전면의 잔류자계를 상쇄시키는 자계를 발생시킨다. 그러나 상기 제안은 문제 해결에 있어서 비교적 비싸고 부피가 크다.

다른 제안은 음극선관의 모든 주위에 차폐부를 형성시켜 상기 차폐부에서 유도되는 와류전류로 자기 방사를 감소시키는 것이다. 그러나 이 방법도 문제해결에 있어 또한 비용이 많이들고, 스크린 전면에서 극히 미소의 자계만을 감소시킨다.

따라서, 칼라 음극선관 표시장치의 전면에서 잔류자계를 허용 수준 이하로 감소시키기 위해서는 상기 문제점에 대한 저렴하고 간단한 방안을 제공하는 수단이 필요하다.

본 발명은 스크린과, 스크린의 후방으로 부터 스크린으로 향하며 표시관의 축과 일치하면서 축으로부터 자기적으로 편향될 수 있는 대전입자비임을 발생하는 수단과, 상기 축방향으로 배열된 와이어 세그먼트로부터의 자기성분과 상기 축방향에 대해 원주방향으로 배열된 와이어 세그먼트로부터의 자기성분을 발생하여 편향코일에서 순수분포 자계를 발생시키는 편향 코일을 갖는 음극선 표시관을 포함하는 음극선 표시관 장치에서 응용될 수 있음을 발견하였다.

본 발명의 장치는 코일과 스크린간에 배치된 자기분로설비를 통해 코일의 전면에서 순수분포 자계방사를 감소시키며, 상기 자기분로 설비는 상기 코일의 전면에 순수 분포자계를 최소화하기 위해 선택된 상기 코일에 따라 그 구성 및 위치를 갖는 자기투자율 물질을 포함한다.

본 발명은 저렴한 형태로 구성된 비교적 값싼 페라이트 물질로 만들어지 편평한(flat)링 또는 그와 유사한 형태로 실시될 수 있다. 이와 같이 본 발명은 상기의 문제점에 대해 비교적 저렴한 해결책을 제공한다. 또한 양호한 실시예의 테스트에 있어서, 본 발명은 음극선관의 전면에서 불필요한 자계방사의 상당한 감소가 입증되었다.

본 발명의 전술한 그리고 그 이외의 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 특히 본 발명의 양호한 실시예의 설명으로부터 명백해질 것이다.

제1도는 전면스크린(14)과 상부편향코일(16)과 하부편향코일(18)을 구비한 음극선관(12)을 포함하는 합체된 요크관 구성체(10)(이하 ″ITC″라 함)를 도시한다. 상기 편향코일(16 및 18)은 종래의 기술에서 널리 공지된 바와 같이 음극선관(12) 내측면에서 스크린(14)의 면을 통해 수평주사동안 음극선관(12)내에서 전자비임을 편향하기 위해 상기 코일(16 및 18) 사이에서 가변자계를 발생한다.

제2도는 제1도의 상.하부 편향코일(16 및 18)에서 각 1회의 권선을 감은 것을 도시하는 개략도이다. 그러므로, 루프(20)는 상부편향코일(16)의 단일루프인 반면 루프(22)는 하부편향코일(18)의 단일루프이다. 도시된 바와 같이 전류 i는 각 코일을 통해 흘러서 전자비임의 수평편향을 위해 상기 기술된 가변자계를 발생한다. 루프(20 및 22)의 유효 부분은 각 루프의 축방향으로 배열된 권선부분(24,26,28,30)으로 이들이 주편향자계를 발생한다.

상기 루프의 원주형태로 배열된 부분(이하 ″말단 권선부분″이라함)(32,34,36,38)은 단지 각 루프(20 및 22) 각각의 회로를 완성하는 역할을 할뿐, 편향코일(16 및 18)의 동작에는 불필요하다. 이들 말단 권선부분은(32,34,36,38)은 스크린의 전면에 방사하는 잔류분포자계(감소되어야 할 자계)의 발생에 기여하는 주요한 부분이다. 사실 잔류 자계는 주 편향 자계와 말단 권선 자계의 벡터합이다. 말단 권선 자계 성분이 주 편향 자계 성분보다 크기 때문에 결과적인 벡터합은 말단 권선 자계의 극성을 따르며, 상기 말단 권선 자계와 주 편향 자계는 거리에 있어 동일한 비율로 감소한다.

제2도는 말단 권선부분(34 및 38)의 평면에 있으며 이들 권선부분의 중앙에 원점이 위치된 X축, Y축 및 Z축을 도시하고 있다. 상기 Z축은 음극선관(12)(제1도)의 중심축과 일치한다. 상.하부 루프(20 및 22)는 상기 X－Z평면과 Y－Z평면에 대하여 대칭이다.

실제 동작에 있어서, 상.하부 루프(20 및 22)는 공지된 바와 같이 쌍극자 자계를 발생하도록 상호 접속되어 있다. 상기 공지의 코일형태와 전류로부터 자계 B는

로 주어진다.

여기

는 전류이고

은 방향 그리고 R은 Z축상에서 점 P까지의 거리이다.

페라이트와 같은 고 투자율 재료로 차폐된 제1도에 도시된 바와 같은 전형적인 수평편향코일의 자계

의 분포를 나타내는 그래프가 제3도에 도시되어 있다. 상기 자계

는 방향성 자계이며 제3도의 단지 상기 Z축에 따라 자계의 크기 또는 세기만을 도시한다. 수평축상에서의 단위는 cm이고 반면에 수직축상에서의 단위는 가우스(gauss)이다. 상기 그래프의 곡선은 20KV의 전자비임을 약 40도의 각도 방향으로 편향하는 자계를 발생하기 위한 전류를 전형적인 코일에 공급한 상태를 나타낸다.

제3도에서 곡선(A,B 및 C)은 총 자계, 축방향 권선부분으로부터의 자계와, 그리고 말단 권선부분으로부터의 자계를 각각 나타낸다. 곡선 A는 곡선 B와 C로 나타낸 자계의 벡터합의 크기이다. 전형적인 비보상요크에서, 요크 전면 55cm지점에서의 자계는 거의 1000 내지 2000나노－테스라의 범위로 될 수 있다. 분명히 이것은 매우 큰 자계는 아니다. 그러나 본 발명에 있어서 상기 자계는 더 작은 양으로 감소될 수도 있다. 하기에 기술한 양호한 실시예를 사용하는 실제 실험에서는, 55cm에서 200나노－테슬라 이하로 감소된 것으로 측정되었다.

제4도는 본 발명의 양호한 실시예에 따라서 자기분로체로서 동작하는 선형 페라이트링(50)이 부가적으로 구비된 제1도의 ITC(10)를 도시한다.

제5도는 링(50)의 상대적인 모양과 위치를 설명하기 위해 루프의 전면에 배치된 페라이트링(50)을 갖는 제2도의 루프(20 및 22)를 도시한다.

상술한 바와 같이, 링(50)은 선형 페라이트이다. 선형 페라이트는 변압기와 요크제조에서 일반적으로 사용되는 널리 공지된 물질이다. 양호한 실시예에 따라서 페라이트링(50)은 비교적 높은 자기투자율(μ)을 갖는다. 그것은 또한 높은 체적 저항률(ρ) 예를들어 1c㎥당 1MΩ 혹은 그 이상을 갖는다. 상기 높은 체적 저항률은 와류전류를 최소치에 유지시킨다. 한편, 요크에서의 부하효과는 요크를 구동하기 위해 보다 큰 에너지를 필요로 하는 결과를 초래한다. 이러한 부하 효과를 갖는 통상적인 투자율의 금속적층체로부터 여러가지 실시예들이 구성될 수 있고 본 발명에 따라서도 이것이 가능하지만, 상기 구조의 양호한 실시예에 있어서는 상기 부하효과를 피하고 낮은 와류 전류가 유지되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 페라이트링(50)의 단면은 포화상태를 피하기에 충분히 크다.

제6도에서는 제5도에 도시한 바와 같이 코일(20 및 22)의 전면에 위치한 페라이트링(50)과 같은 링에 대하여 실제 투자율(μa)에 대한 실효 투자율(μe)의 변화의 곡선이 도시되어 있다. 매우 낮은 값의 실제 투자율 μa에 대하여 상기 실효투자율 μe는 갑자기 상승한 다음 μa의 계속적인 증가에도 불구하고 비교적 일정하게 유지되는 점에 도달하는 것을 알 수 있다. 수치 1000은 본원에 기술된 응용에 있어 전형적인 크기를 갖는 선형 페라이트에 대한 점(52)과 같은 지점을 나타낸다. 예를들어, μ값이 10으로 선택된 경우, 그것은 제6도에 도시된 곡선의 경사 영역(53)에 있게 된다.

상기와 같은 물질은 제조공차, 동작 온도등의 변화에 영향을 받기 쉬우므로 이들 인자의 변화에 따라 다변적인 성능을 제공한다. 투자율이 제6도 곡선의 편평한 수평 영역에 놓이도록 선택하므로써 상기에 언급한 성능에 있어서의 바람직하지 못한 변화가 거의 회피될 수 있다. 그러나, 물질의 비용을 고려해서, 성능의 안정성을 확보할 수 있는 범위내에서 물질의 투자율을 낮게 유지시킨다.

제7도는 본 발명의 양호한 실시예에 따라 제4도의 링(50)과 같은 편평한 링에 대해 제3도에서 도시된 순수자계 A에 대한 효과를 제3도와 같은 축상에 도시하는 곡선들이다. 제7도에서 곡선 A는 제3도의 곡선 A와 같다. 제7도에서 곡선 D는 상기 링(50)의 자화효과로부터 자계기여를 나타내고 반면에 곡선 E는 곡선 A와 곡선 D의 결합으로부터 결과적인 곡선을 나타낸다.

총자계 A에 대한 말단 권선 자계성분 D의 효과를 더 잘 이해하기 위하여 곡선 D와 말단 권선 자계성분, 그리고 상기 이해를 돕는 2개의 다른 곡선을 포함한 곡선들을 제8도에 도시하였다. 곡선 C는 제3도에 도시한 곡선 C와 같다. 곡선 F는 곡선 D와 C의 결합으로부터 합성자계를 나타내는 곡선이다. 제8도에서 수평축을 곡선 3과 7의 수평축과 동일하며 반면 수직폭을 명확성을 기하기 위해 확대하여 도시하였음에 유의하여야 한다.

상기에 언급한 바와 같이 곡선 D는 링 자체만의 이론적인 자계이다. 상기 이론적인 자계는 말단 권선 자계의 자화력에 의해 발생된 고유자계이다. 상기 링의 설치는 말단 권선 자계를 감쇠시킨다. 상기 감쇠도는 하기에 더욱 상세히 설명되는 바와 같이 링의 크기 및 링 요크 간격 등과 같은 변수에 따라 조정된다. 말단 권선 자계는 주편향 자계와 결합하여 CRT스크린 전면에서 순수 측정 가능한 잔류자계를 형성하는바, 이러한 자계의 감소가 본원의 목적이다. 최적 감쇠 상태에서, 보정된 말단 권선 자계 F는 주 편향 자계와 크기는 같지만 방향이 반대이므로 벡터의 합은 0이다. 실제로, 음극선관 스크린 전면에서 순수 측정 가능한 잔류자계는 결코 ″0″으로 감소되어질 수 없다. 그러나, 여기에 설명된 본 발명의 원리를 적용함으로써 상기 자계는 매우 작은 레벨까지 감소되어질 수 있다.

제7도의 우측 약 2.5cm 이상의 부분은 제9도에 도시된다. 상기 영역에서 곡선의 경로를 분명하게 나타내기 위하여, 눈금은 제7도와 비교하여 수직방향으로 확대하였다. 곡선 A와 E는 제7도에 도시된 바와 같다. 곡선 D는 곡선 A와 E에 대해 보다 보다 분명히 하는 관점에서 상기 도면에 도시하지 않았다. 곡선 E는 약 9.5cm에서 자계의 크기는 거의 ″0″이다.

보상 곡선 E는 투자율 1000 내지 3000 정도 그리고 cm당 1MΩ 혹은 그 이상의 ρ와 내경 4cm, 두께 0.2cm, 폭 1cm의 페라이트링(50)이 요크의 단부로부터 0.4cm 떨어진 곳에 배치된 전형적인 음극선관 요크배열에 대한 것이다. 본원에 사용된 것과 같이, 상기 링의 폭은 내부지름으로부터 외부지름까지의 차와 관계한다.

제10도 내지 제12도는 제9도의 곡선을 생성하는 상기 구성과는 약간 다른 링 구성에 대해 도시한 제9도의 것과 유사한 그래프이다. 그러므로 제10도에서, 상기 링에 대한 모든 파라메터는 요크의 말단으로부터 링의 거리를 제외하고는 제9도에 상응하는 것과 같다. 제10도에서 곡선들은 치수가 0.3cm인 구성에 대응한다. 이것은 곡선 E'가 수평축으로부터 약간 더 먼 예를들어, 9.5cm에 있을 때 전반적인 보상을 나타내는 것을 알 수 있다.

제11도의 곡선들은 상기 내부 반지름이 4cm인 대신에 5cm인 것을 제외하고 제9도 구성과 동일한 크기의 구성에 대한 것이다. 곡선 E″가 수평축 아래에 존재할 때 상당히 적은 보상이 제공되고, 곡선 E가 수평축 위에 존재할때 즉 9.5cm에 있을때 곡선 E″ 보다 더 큰 정도로 상당히 작은 보상이 이루어진다는 것을 알 수 있다.

제12도는 제9도와 같은 크기를 갖는 구성을 위한 곡선을 도시하나, 요크의 말단부에서 링까지의 거리가 0.4cm 대신 0.6cm이다. 이는 약간 적은 보상이 이루어지며 곡선 E'″가 9.5cm에서 수평축과 교차되는 것을 알 수 있다. 이것은 최적보상을 표시하는 것으로 간주한다.

일반적으로 보상 효과에 링 폭의 변화의 효과를 나타내는 곡선이 제공되지 않았지만 상기 폭의 감소는 상기 보상 효과를 감소하는 반면 폭의 증가는 상기 효과를 증가시킨다.

따라서 전술된 제9도 내지 제12도로부터 본 발명의 양호한 실시예의 다양한 크기 파라미터의 변화가 요크 권선 구성체로 인한 스크린 전면 Z축상의 자계 성분을 상쇄시킴으로써 링의 성능 보상에 어떻게 영향을 끼치는가를 알 수 있다. 이들 효과의 이해를 통해, 본 발명을 실시하는 사람은 상쇄 효과를 최적으로 하는데 바람직한 조정을 할 수 있다. M34JDJOO×01의 일련번호를 갖는 마쯔시다(Matsushita)회사에 의해 제조된 ITC와 관련된 실제적 표준실험에 있어서, 대략 1000 내지 3000의 투자율과 c㎥당 1메가오옴 이상의 체적 저항률과, 4－3/8″의 내경, 3/8″의 폭 및 1/8″의 두께의 링치수를 갖는 통상 선형 페라이트로된 페라이트링을 제공하였다. 상기 링이 단지 요크와이어의 절연체로 인한 간격만을 유지하면서 상기 ITC에 제공된 상기 요크의 원주 와이어 부분에 위치되었을때 뛰어난 상쇄 효과를 나타내는 것으로 밝혀졌다.

본 발명에 따른 다른 구성이 사용될 수도 있다. 예를들면, 제13도에 도시된 바와 같이 립 부분(62)을 가진 링(60)이 유리하게 사용될 수 있으며, 상기 립부분(62)은 바람직하지 않은 자계의 상쇄를 증진시키는 역할을 한다. 그러나 제13도에 도시된 구성을 만들도록 요구된 부가적 가공은 상기 링(50) 보다 더 많은 비용이 들게 된다.

또다른 구성은 제14도에 도시된 바와 같이 두개의 부분으로 형성된 링 구성이다.

또한 예를들어, 페라이트 입자를 포함하는 나일론으로 사출성형기술을 사용하면, 제15도에 도시된 바와 같은 단면을 갖는 링구성이 가능하다. 상기 구성은 효과적인 상쇄자계 형성 특성을 제공한다. 그러나 이것은 전술된 바와 같은 단순한 평면 페라이트링보다 비싼 구성체가 된다.

제16도는 예를들며 육각형 형상 요크와 함께 사용된 또다른 실시예를 나타내는 육각형 링을 도시한다.

마지막으로 실시예는 종래의 투자성 금속 적층체를 사용하여 제15도에 도시된 바와 같은 단면을 갖는 링을 만들 수 있다.

본 발명은 양호한 다양한 다른 실시예와 관련하여 설명하였지만, 이상에서 설명된 바와 같은 발명의 사상 및 범위를 벗어남이 없이 다른 수정 및 변형이 본 기술에 숙련된 사람에게 의해 쉽게 이루어질 수 있다. 그러한 모든 변형과 수정 및 실시예는 첨부된 청구범위내에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (3)

1. 스크린의 후부로부터 스크린을 향하고 그리고 중심축에 배열되지만 상기 축으로부터 자기적으로 편향될 수 있는 대전입자 비임을 발생하는 수단과, 축방향으로 배열된 와이어 세그먼트로부터의 자기 성분 및 상기 축에 대하여 원주상으로 배열된 와이어 세그먼트로부터의 자기성분을 가지며 상기 코일의 전면에 순수 자계 분포를 발생시키는 편향 코일을 구비하여 상기 스크린 전면에서 바람직하지 못한 자계를 감소시키는 음극선관 표시장치에서, 상기 중심축에서 중심을 이루어 상기 코일과 스크린 사이에 배치되고 그리고 상기 코일의 전면에서 상기 바람직하지 못한 자계를 최소화시키기 위하여 선택된 코일에 대하여 상대적인 구성, 자기 투자율 및 위치를 갖는 자기 투자성 물질로 이루어진 링을 추가로 구비하는 것에 특징이 있는 음극선관 표시장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 링은 자기 투자율이 1000 또는 그 이상인 페라이트로 이루어진 것에 특징이 있는 음극선관 표시장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 링이 비페라이트 물질로 이루어진 상기 좁은 간극으로 분리된 한쌍의 반원형 페라이트 부분을 구비하는 것에 특징이 있는 음극선관 표시장치.

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