KR950013609B1 - 유도성 공진 및 비-공진 수동루프를 사용한 자계억압용 방법 및 장치 - Google Patents

유도성 공진 및 비-공진 수동루프를 사용한 자계억압용 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

유도성 공진 및 비-공진 수동루프를 사용한 자계억압용 방법 및 장치
제 1 도는 요크유도 표유자계를 보상하는 종래 방법을 나타낸 도면.
제 2 도는 본 발명에 의한 원리에 따른 보상장치의 소자 및 물리적인 레이아웃(layout)의 평면도.
제 3 도는 보상장치의 레이아웃 및 이에 의해 생성된 보상자계를 포함하는 측입면도.
제 4 도는 본 발명에 의한 개선된 보상성능을 나타내는 자계강도 대 거리를 나타낸 도면.
제 5a 도 및 제 5b 도는 두개의 유도성 루프의 구성을 나타낸 도면.
[발명의 분야]
본 발명은 음극선관(CRT)가시 표시장치에 의해 생성된 표유자계를 감소시키기위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 CRT 봉입부로부터 방출된 표유자계를 감소시키도록 반대자계를 수동적으로 유도시키기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
[배경기술]
CRT 보통 텔레비젼에 사용되기도하며, 가시표시장치로서 컴퓨터와 연결하여 사용되기도 한다. 이 분야에서 공지된 바와 같이 CRT는 형광스크린에 주사되는 전자빔을 발생시킴으로써 동작하게 된다.
전자빔의 주사는 요크로 알려진 전자석을 제어하는 편향회로에 의해 수행된다. 요크는 형광스크린을 포함하는 확대된 CRT부분을 형성하기 위해 CRT가 빛을 발하기 바로 직전에 CRT를 둘러싼다.
전류가 요크내 도전권선을 통과할때, 자계가 발생되는데 이는 빔이 요크영역을 통과할때 전자빔능 편향시키게 된다.
요크권선내 전류를 제어하므로써 전자빔은 임의의 원하는 방향으로 편향되어 CRT스크린을 주사하게 되고 영상이 발생된다.
그러나, 전자빔을 주사시키는데 필요한 자계를 발생시킴은 물론, 요크는 광범위한 표유자계를 발생시키게 된다. 자계를 발생시킨 해당요크를 갖는 CRT에는 영향을 주지않지만, 이와 같은 표유 자계는 다른 CRT나 자계에 민감한 기구에 치명적으로 영향을 주게된다.
한편, 요크에 의해 생성된 표유자계를 감소시키는 일반적인 방법은 요크와 직렬로 버킹(bucking) 코일을 추가시키는 것이다. 보상코일로 알려진 이들 코일은 요크에 의해 발생된 자계에 반하는 자계를 발생시키도록 물리적으로 형성된다.
실제적으로 CRT봉입부 외부의 전체 자계가 감소된다해도, 여러가지 단점이 명백하게 나타난다.
첫째, 기능적인 보상자계를 발생하는데 필요한 전류는 전체 편향회로의 효율을 감소시킨다. 전형적인 보상 경우에, 버킹코일전류는 커다란 전원을 필요로 하는 15암페어의 차수가 된다.
둘째, 보상자계를 형성하는데 충분한 전류를 갖는 버킹코일을 공급하는 반면 요크와 직렬구성을 하기 위해 요크자체에 관한 편향전압이 증가되어야만 하며, 이는 CRT 영상질에 영향을 주게된다.
세째, 버킹코일이 요크와 직렬이기 때문에, 버킹회로내의 임의의 변화는 CRT영상질에 직접적인 영향을 주게된다.
네째, 버킹코일에 의한 자기적 억압은 CRT 봉입부로부터의 특히, 방사에 민감한 응용에서의 잔기 방사 방출을 부적절하게 방해하게 된다.
상술된 관점에서 본 발명의 제 1 목적은 CRT 봉입부로부터 방출된 표유자계를 감소시키기 위한 복잡하지 않은 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 2 목적은 CRT 표유자계를 감소시키기 위한 저렴한 장치 및 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 원리를 사용하여, 보상회로가 종래 실시예보다 중요한 구제방법에 이용된다.
본 발명의 제 3 목적은 CRT 표유자계를 감소시키기 위한 좀더 효율적인 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 원리에 따라 CRT 표유자계는 종래 기술의 원리를 사용하는 것 보다 더욱 효율적으로 억압된다.
또한, 억압 프로필이 측정 환경에 대해 최적화될 수 있다.
[발명의 요약]
본 발명은 CRT요크 어셈블리에 의해 생성된 음극선관(CRT) 가시 표시장치로부터 방출된 표유자계를 감소시키기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
한쌍의 전선 폐루프가 최대 방사가 방출되는 점에서 요크와 접촉하게 된다. CRT와 가까이 근접한 제 1 루프는 CRT 봉입부의 측에 그리고 CRT 표시면의 상측면부에 원주방향으로 연장된다. CRT와 가까이 근접한 제 2 루프는 CRT 봉입부의 측과 후방으로 원주방향으로 연장된다. 요크로부터 방출된 자력선은 전선루프쌍내로 결합되어, 여기에서, CRT 요크에 의해 발생된 것과 반대의 자계를 발생하도록 흐르는 전류를 유도한다. 제 2 루프와 직렬인 캐패시터는 제 2 루프내 흐르는 전류를 증가시키도록 공진회로를 형성하는 역할을 한다. 일정거리에서 측정되며, 반대작용을 하는 자계는 CRT 봉입부로부터 방출된 전체 자계를 감소시킨다.
[본 발명의 상세한 설명]
음극선관(CRT) 가시 표시장치로부터 방출된 표유자계를 보상하기 위한 향상된 장치 및 방법이 설명된다. 수반되는 설명에서 CRT, 요크 및 편향회로가 보여지며 간단한 도식적인 형태로 언급되는데, 이들 소자들은 본 기술분야에서 잘알려져 있으며 본 발명에서도 변형되지 않은 상태로 남아 있게된다.
제 1 도에서, 종래기술을 나타내는 전기회로가 도시된다. 여기에서 보상자계는 CRT 편향요크 어셈블리(10)에 의해 생성된 자계를 방해하기 위해 전극적으로 생성된다. 요크(10)는 강자성 링 또는 환형으로 이루어지며, 그 주위에는 다수의 도전 전선루프가 감싸져 있으며, 요크는 본 기술분야에 잘 알려진 구성으로 CRT상에 물리적으로 위치된다.
요크(10)에 이어서 다수의 버킹코일(20)로 요크에 직렬로 구성되어 있다.
주사기능을 구동시키는 전원공급장치(30)는 전기스위치(5)를 거쳐 요크어셈블리(10)에 접속된다. 편향회로(14)의 나머지는 접지(15)에 연결된다. CRT의 동작동안, 전원공급장치(30)로부터의 전류 iy는 편향자계를 생성하기 위해 요크(10)의 권선을 통해 흐른다.
요크-발생자계는 빔의 요크 영역을 통과하는 소정의 시간에 소정의 방향으로 전자빔을 휘게한다. 휨 자계가 요크(10)의 환상영역내에서 집중화 된다해도, 표유자계는 요크를 지나 모든 방향으로 연장된다.
표유자계를 보상하기 위해, 요크 위, 아래로 버킹코일(20)이 물리적으로 위치된다. 요크(10)에 접속된 편향전원 공급장치(30)는 또한 버킹코일(20)에 직렬 접속된다. 요크(10)를 통해 흐르는 전류 iy는 버킹코일(20)을 통해 흐르는 전류 ic와 같다.
전류 ic가 버킹코일(20)을 통해 흐를때, 요크(10)에 의해 생성된 자계와 반대의 특성을 갖는 자계가 생성되도록 버킹코일(20)이 물리적으로 형성된다.
제 1 도에 도시된 구성에서 전류 ic는 1000볼트 피크-피크의 편향 전압에서 15암페어 피크-피크 양을 갖는다.
아래에서 더욱 상세히 설명되어지는 바와 같이 본 발명은 간단한 한쌍의 유도적으로 결합된 수동 전선루프를 사용하여 요크-유도자계와 반대인 자계를 생성시킴으로써 CRT봉입부로부터 발생된 표유자계를 감소시키기 위해 제 1 도에 도시된 고-출력 비효율 능동회로를 제거한다.
제 2 도는 본 발명의 원리를 따른 CRT가시표시장치의 상측 평면도를 나타낸다. 평향요크(30)는 종래 기술에서 공지된 바와 같이 CRT(60)를 둘러싼다. 바람직한 실시예에서 전면루프(40) 및 후면루프(50)는 CRT(60)상에 그리고 가까이 위치된다. 전 장치는 봉입부(70)내에 싸여진다.
지금 현재의 관심은 전면루프(40)의 중요성에 있다. 전면루프(40)는 일반적으로 원형으로 형성되며, 요크(30)의 전면과 접선 접촉을 한다. 정확한 접촉점은 요크(30)의 전면이 CRT(60)의 유리봉입부와 접촉하는 곳이 된다.
요크-유리 공유영역으로부터, 전면 루프(40)는 외주측면방향으로 봉입구(70)의 측면을 따라 연장되며, CRT(60)의 양상스크린이 봉입부(70)와 접촉하는 CRT(66)의 상측연부로 진행한다. 제 3 도에서 더욱 명백히 도시된 바와 같이 전면 루프(40)는 또한 CRT(60)가 전자빔원의 더작은 직경으로부터 CRT 스크린이 더 큰 직경으로 변화할때 CRT(60)의 프로필을 수반하게 된다.
CRT(60)의 동작에서 요크(30)는 변압기로 작용한다. 요크(30)에 의해 생성된 변화하는 자계는 전계를 유도하는데 이는 유도된 전류 i1이 전면루프(40)내로 흐르도록 야기시킨다.
전면루프(40)내의 최대유도전류 i1은 요크 유리 공유영역에서, 표유자계방사가 최대가 되는 전면루프(40)의 접선위치에서 확보된다.
그러나, 에너지 보존법칙에 따라 유도전류 i1은 이 유도전류를 발생하는 자계를 방해하도록 흐른다. 또한, 전면루프(40)내의 유도전류 i1자체로 이루어진 전자의 흐름은 루프-유도 자계를 생성한다.
따라서, 방해유도전류 i1에 의해 생성된 루프-유도 자계는 요크(30)에 의해 생성된 자계에 대해 반대이다. 수동 루프-유도방해자계는 능동 발생 요크-자계에서 추출되어 그 결과 CRT 봉입부(70)로부터 방출된 전체 자계가 감소된다.
제 2 도를 계속 참조하면, 현재의 관심은 후면루프(50)이다.
후면루프(50)는 일반적으로 사각형으로 형성되며, 전면루프(40)와 동일한 점에서 요크와 접선 접촉을 하게 되는데, 여기에서 요크(30)의 전면은 CRT(60)의 유리 봉입부와 접촉하게 된다. 접선 접촉점으로부터, 후면루프(50)는 CRT봉입부(70)의 주위를 따라서 양측면으로 측방향으로 연장되어 봉입부(70)의 후면으로 향하게 된다.
전면루프(40)의 경우에서 처럼, 요크(30)는 변압기로 작용한다. 요크(30)에 의해 생성된 변화하는 자계는 전계를 유도하는데, 이는 유도전류 i2를 후면루프(50)내에 흐르도록 수동적으로 야기시킨다.
다시, 전면 루프(40)의 경우에서처럼, 후면루프(50)의 접선위치에서 확보된다. 그러나, 에너지 보존 법칙에 따라 유도전류 i2는 요크-유리 공유영역에서 표유자기방사가 최대가 되는 후면루프(50)의 접선위치에서 확보된다. 그러나, 에너지 보존 법칙에 따라 유도 전류 i2는 이 유도전류를 발생하는 자계를 방해하도록 흐른다.
더욱, 유도전류 i2를 이루는 전자의 흐름은 차례로 후면 루프-유도 자계를 생성한다. 따라서, 방해유도전류 i2에 의해 생성된 루프-유도자계는 요크(30)에 의해 생성된 자계와는 반대가 된다.
그러므로 수동 루프-유도 방해자계는 능동적으로 생성된 요크-자계에서 추출되어 그 결과 CRT 봉입부(70)로부터 방출된 전체 자계가 감소된다.
그러므로, 전면루프(40) 및 후면루프(50)는 CRT봉입부(70)로부터 방출된 전체자계를 감소하는 자계를 수동적으로 생성한다. 후면루프(50)만의 경우에서, 캐패시터(80)는 유도전류 i2의 크기를 증가시키기 위해 직렬로 추가되는데 CRT(60)의 특정 편향주파수에서 공진 "LC"형 회로를 형성함으로써 증폭이 수행된다.
본 실시예에서 캐패시터(80)는 3.5μf의 용량을 가지며, 후면 후프(50)내로 흐르는 유도후면 루프전류 i2를 3암페어에서 거의 15 암페어로 증가시킴으로써 CRT(60)의 후면에 대한 표유자계를 더욱 효율적으로 감소시키게 된다.
종래 기술에서 사용된 보상방법 및 회로와 달리(제 1 도), 제 2 도에서의 전면루프(40)나 후면루프(50)는 전기적으로 편향회로에 결합되지 않는다.
오히려, 이들은 변압기로 작용하는 요크(30)에서 편향회로에서 자기적으로 결합된다. 전면루프(40) 및 후면루프(50)는 패러데이 및 렌쯔법칙에 따라 간단히 작용한다:
i) 전류 i1및 i2는 변화하는 표유자계에 의해 발생된 전계에 의해 수동적으로 유도된다.
ii) 유도전류 i1및 i2는 변화하는 표유자계를 방해하도록 흐르므로써, 요크 생성 표유자계로부터 빼진 방해자계를 생성한다.
따라서 본 발명의 장점은 감소된 전체 자계가 능동회로의 사용없이 CRT 봉입부(70)로부터 방출된다는 점이라는 것을 인지할 것이다.
또한, 감소된 전체 자계가 편향회로 또는 임의의 회로, 전원공급장치에 의존 함이 없이 수행된는 점을 알 수 있다.
제 3 도를 다시 참조하면, 상기 CRT(60)의 위치에 본 발명의 측입면도가 도시된다. 전면 루프(40) 및 후면루프(50)가 CRT(60)의 길이방향을 횡단하는데, 요크-유리 공유영역에서 요크(30)의 전면과 접선방향으로 접촉하게 된다.
제 3 도는 CRT(60)에 인접하여 전면루프(40)와 후면루프(50)가 위치한다는 것을 명백히 보여준다.
특히, 관심은 CRT(60)의 프로필이 전자총 부분의 좁은 직경으로부터 표시스크린부분의 더 큰 직경으로 변할때 CRT(60)에 대한 전면루프(40)의 위치에 있다. 일반적으로 전면루프(40)는 CRT(60)로부터 동일 거리에 존재하는 것으로 알려져 있다. 전면루프(40)의 휨은 전면루프가 CRT(60)를 넘어 지나치는 것을 허용하는 반면 수동적으로 유도된 방해 자계를 향하여 돌출한다. 제 3 도를 계속 참조할때, 현재의 관심은 본 발명의 원리를 사용하는 CRT표시장치의 동작동안 형성되는 방해자계에 있다.
요크(30)에 의해 능동적으로 생성된 자계는 실선에 의해 도시된다.
전면 루프(40)및 후면 루프(50)에 의해 수동적으로 유도된 방해자계는 점선으로 도시된다.
제 4 도를 참조하면 실험적인 전체 방출자계강도가 본 발명에 따른 설치된 17 및 19인치 CRT 모니터에 대한 거리의 비율로 그려져 있다.
제 4 도에서 본 발명을 사용하는 테스트 모니터가 독일 VDE 기관 사양인 20미터에서 34dB/μV를 만족하도록 도시된다.
선행의 버킹코일을 사용한 모니터는 30미터까지도 만족되지 않는다. 수동루프압축이 모니터 크기와 무관하다는 점에 주목하라.
그러므로, 요크-유도자계의 상쇄가 종래 원래보다 본 발명의 원리를 사용하는 것이 더욱 효과적이라는 점이 인지될 것이다.
제 5a 도 및 제 5b 도는 17인치 CRT 모니터에 인가된 본 발명으로 이루어진 전면 루프(40) 및 후면 루프(50)의 바람직한 실시예를 나타낸다.
제 5a 도에서 전면 루프(40)가 다른 직경을 갖는 두개의 전선 아크(arc)로 이루어져 있다. 전면 루프(40)를 다시 참조하면, 더큰 외주 아크(45)가 32인치 길이의 18게이지 전선으로 구성되어, 측방향으로 돌출되고 CRT의 요크에서 전면에서 향하게 된다.
10인치 길이의 22 게이지 전선으로 구성된 더 작은 외주(46)는 요크(도시되지 않음)와 CRT로 이루어진 유리사이의 갭내에 위치한다.
아크(45)(46)는 크림핑(crimping)과 납땜과 같이 잘알려진 결합방법에 의해 견고하게 결합된다. 제 5b 도를 참조하면, 후면 루프(50)는 유사하게 구성되지만, 루프내로 삽입된 캐패시터(80)의 추가는 반드시 세개의 아크를 필요로 한다. 더큰 외부 아크(55) 및 (56)는 두개의 16인치 길이의 8게이지 전선으로 이루어지며, 요크로부터 CRT 봉입부의 후면(도시되지 않음)과 측에 측방향으로 돌출된다.
상술된 바와 같이 더 작은 외주 아크(57)는 10인치 길이의 22 게이지 전선으로 구성되며, CRT를 구성하는 요크와 유리사이의 갭내에 위치하며, 거기에서 전면루프(40)가 요크와 접촉한다. 후면루프의 큰 외주아크(55),(56), 후면루프의 작은 외주아크(57) 및 캐패시터(80)는 상술된 크림핑 및 납땜의 결합방법에 의해 견고하게 결합된다.
상술된 내용은 (1) 간단하고, 효율적이며, 최소가격에서 표유자계를 감소시키는 전지장치이다.
본 발명에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 요지와 영역을 벗어나지 않는 범위에서 본 발명의 재료 및 소자배열에 대한 변형 및 수정이 이루어질 수 있다는 점이 예측된다.

Claims (6)

  1. CRT 표시 봉입부(70)내에 포함되며, 전면을 갖는 환상형 요크(30)를 갖는 CRT(음극선관)(60)에 의해 생성된 표유자계를 억압시키기 위한 전기회로에 있어서, 상기 회로가 (a)상기 CRT 요크(30)의 전면에 접선방향으로 접촉되며, 자기적으로 상기 CRT 요크(30)에 결합되며, 상기 CRT 표시 봉입부(70)의 측에 측방향으로 돌출되어 상기 CRT(60)의 전면을 향하고 있으며, 상기 CRT 요크(30)에 의해 생성된 것과 반대인 유도자계를 발생하는 제 1 전기절연 도전루프(40) ; b)상기 CRT 요크(30)의 전면에 접선방향으로 접촉되며, 자기적으로 상기 CRT 요크(30)에 결합되며, 상기 CRT봉입부(70)의 측에 측방향으로 돌출되어 상기 CRT 봉입부(70)의 후면을 향하고 있으며, 상기 CRT 요크(30)에 의해 생성된 것과 반대인 유도자계를 발생하는 제 2 전기절연도전루프(50) ; (c)상기 제 2 전기절연도전루프(50)의 유도전류를 수동적으로 증가시키기 위해 상기 제 2 전기절연도전루프(50)에 결합된 캐패시턴스 수단(80) ; (d)상기 표유자내에 상기 제 1 전기절연도전루프(40) 및 제 2 전기절연도전루프(50)를 지지하기 위한 수단 등으로 이루어지며, 이것에 의해 상기 표유자계내에 유지된 상기 제 1 전기절연도전루프(40) 및 제 2 전기절연도전루프(50)가 상기 CRT 표시 봉입부(70)로부터 방출된 상기 표유자계를 감소시키도록 반대자계를 수동적으로 발생시키는 것을 특징으로 하는 표유자계 억압용 전기회로.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 캐패시턴스 수단(80)은 상기 제 2 전기절연도전루프(50)와 직렬로 결합된 캐패시터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표유자계 억압용 전기회고.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 캐패시턴스 수단(80)은 상기 제 2 전기절연도전루프(50)가 공진회로를 형성하게 하는 캐패시턴스를 갖는 것을 특징으로 하는 표유자계 억압용 전기회로.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 캐패시턴스 수단(80)은 3.5마이크로패러드의 캐패시턴스를 갖는 것을 특징으로 하는 표유자계 억압용 전기회로.
  5. CRT 표시 봉입부(70)내에 포함되며, 전면을 갖는 환상형 요크(30)를 갖는 CRT(음극선관)(60)에 의해 생성된 표유자계를 억압시키기 위한 방법에 있어서, (a) 상기 CRT(60)상에 근접하는 수평평면내에, 상기 CRT요크(30)의 전면의 교점이 상기 CRT(60)에 접선방향으로 접촉되며, 상기 CRT요크(30)의 전면에 자기적으로 결합되는 제 1 전기절연도전루프(40)를 위치시키는 단계 ; (b)상기 CRT(60)상에 근접하는 수평평면내에, 상기 CRT 요크(30)의 전면의 교점이 상기 CRT(60)에 접선방향으로 접촉되며, 상기 CRT요크(30)의 전면에 자기적으로 결합되며, 유도전류를 갖는 제 2 전기절연도전루프(50)를 위치시키는 단계 ; (c)공진회로를 형성하기 위해 상기 제 2 전기절연도전루프(50)내에 캐패시턴스 수단(80)을 부가함으로써 상기 유도전류를 수동적으로 증가시키는 단계로 이루어지며, 이것에 의해 상기 표유자계에 근접한 상기 제 1 전기절연도전루프(40) 및 제 2 전기절연도전루프(50)가 상기 표시봉입부(70)로부터 방출된 상기 표유자계를 감소시키도록 반대자계를 발생시키는 것을 특징으로 하는 표유자계 억압방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 캐패시턴스 수단(80)은 3.5마이크로패러드의 캐패시턴스를 갖는 것을 특징으로 하는 표유자계 억압방법.
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