KR20030077993A - 음극선관에 대한 이미지 기하학적 결점을 보정하기 위한자기 디바이스 - Google Patents

Abstract

한 쌍의 수평 편향 코일(1) 및 한 쌍의 수직 편향 코일(2)을 포함하고, 북/남 기하학적 부분을 보정하는 음극선관용 편향 요크로서, 상기 2개의 쌍은 분리기(3)에 의해 서로 절연되고, 페라이트 링(10)은 상기 편향 코일들을 적어도 부분적으로 커버하고, 플레어형 전면부를 갖고, 상기 편향 요크는, 상기 전면 영역에서 자계를 국부적으로 변형하고 음극선관의 스크린 상에 생성된 이미지의 기하학적 부분을 보정하기 위한 적어도 한 쌍의 자기 수단을 전면 영역에서 포함하고, 상기 자기 수단은, 편향 요크의 수직축(Z) 및 자기 수단의 대칭축(Y)을 포함하는 평면(P), 및 상기 수단의 최소 좌표의 포인트에 대응하는 평면(P)의 포인트(M)에 대해, P와 링의 교차부는, 적어도 부분적으로 전면부에서, M을 통과하고 Z에 수직인 절반의 선(D1), 및 M을 통과하고 D1과 45°의 각을 이루는 절반의 선(D2)에 의해 경계가 정해진 영역 외부에 위치하도록 이루어진 공간에 배치된다.

Description

음극선관에 대한 이미지 기하학적 결점을 보정하기 위한 자기 디바이스{MAGNETIC DEVICE FOR CORRECTING IMAGE GEOMETRY DEFECTS FOR CATHODE-RAY TUBES}

본 발명은 음극선관의 스크린 상에서 생성된 이미지의 기하학적 결점(geometrical defects)을 보정하기 위한 자기 디바이스에 관한 것으로, 더 구체적으로 전면판(front face)이 높은 곡률 반경을 갖는 음극선관에 적합한 자기 디바이스에 관한 것이다.

일반적으로 칼라 이미지를 생성하도록 설계된 음극선관은 3가지 전자빔을 방출하는 전자총을 포함하는데, 상기 빔 각각은 음극선관의 스크린 상에 특정한 원색(적색, 녹색 또는 청색)의 발광 물질을 여기시키도록 설계된다.

전자빔은 편향 디바이스에 의해 생성된 편향 자계의 영향 하에 음극선관의 스크린을 주사하는데, 상기 편향 디바이스는 또한 편향 요크라 불리고, 음극선관의 넥에 고정되고, 상기 빔을 편향시키기 위한 수평 코일 및 수직 코일을 포함한다. 종래에, 강자성 물질로 이루어진 실질적으로 절두 원추형(frustoconical) 형태의 링은 적절한 영역에서 편향 자계를 집중시키도록 편향 코일을 둘러싼다.

전자총에 의해 생성된 3가지 빔은 음극선관의 스크린 상에 항상 수렴(converge)해야 하는데, 그렇지 않으면 특히 칼라의 렌디션(rendition)을 왜곡하는 수렴 오차라 불리는 오차가 발생한다. 동일 평면상의(coplanar) 3가지 빔의 수렴을 달성하기 위해, 자기 수렴 비점 수차(self-converging astigmatic) 편향 자계라 불리는 자계를 이용하는 것이 알려져 있는데; 자기 수렴 편향 코일에서, 수평 편향 권선에 의해 야기된 플럭스 선은 일반적으로 코일의 일부분에서 실패형(pincushion)의 형태이고, 음극선관의 스크린 측면상에서의 전면에 더 많이 존재한다. 이것은, 라인 코일을 구성하는 권수의 분포로서, 코일의 전면에서의 암페어-권수(ampere-turns) 밀도의 높은 양의 3번째 고조파를 도입하는 것에 해당한다.

더욱이, 일정한 수평 및 수직 편향 자계의 작용으로 인해, 전자빔에 의해 주사된 볼륨(volume)은 피라미드인데, 상기 피라미드의 정점은 편향 요크의 편향 중심과 일치하고, 비구면형 스크린 표면과의 교차점은 실패형 왜곡이라 불리는 기하학적 결점을 나타낸다. 음극선관의 스크린의 곡률 반경이 더 커질수록, 이미지의 기하학적 왜곡은 모두 더 커진다. 자기 수렴 편향 요크는 이미지의 북/남 및 동/서의 기하학적 구조를 변형시키고, 특히 북/남 실패형 왜곡을 부분적으로 정정하는 것을 가능하게 하는 비점 수차 편향 자계를 생성시킨다. 일반적으로 동/서 기하학적 결점은 편향 요크와 연관된 전자 회로에 의해 보정된다.

그러나, 점점 더 평평하거나, 심지어 완전히 평평한 스크린 표면을 갖는 음극선관쪽으로 발전하고 있는 현재 경향은 특히 이미지 기하학적 문제를 확대시키는데; 이 결과, 자기 수렴 편향 요크가 북/남 실패형에 대한 기하학적 보정을 더 이상 완전히 제공할 수 없는 한편, 더욱이, 동/서 기하학적 결점이 점점 더 강력한보정을 필요로 하게 된다.

스크린의 평면도 및 음극선관에 설치된 자기 수렴 편향 디바이스에 연관된(linked), 이미지의 이러한 실패형 형태의 왜곡을 보정하기 위해, 일정한 전류 또는 가변 전류에 의해 전원 공급된(powered) 영구 자석 또는 자기 코일의 형태인 자기 보정 수단을 사용하는 것이 알려져 있다.

일반적으로 이들 자기 보정 수단은 분리기의 전면 링에 의해 지지되므로, 편향 코일의 전면 다발(front bundle) 위에 위치된다. 그러나, 이러한 해결책은 점점 더 강력한 보정 자계를 생성해야 하고, 그 다음에 이미지 대칭 결점 또는 그렇지 않으면 스크린 상의 칼라의 순도에 영향을 미치는 정합 결점(register defects)과 같은 잔류 왜곡을 초래한다.

본 발명의 목적은, 더욱이 보정하기 어려운 잔류 결점을 생성하지 않고도 이미지 기하학적 결점에 대한 해결책을 제공하는 것이다.

이 때문에, 본 발명의 주제는, 한 쌍의 수평 편향 코일 및 한 쌍의 수직 편향 코일을 포함하는 음극선관용 편향 요크인데, 상기 2개의 쌍은 분리면(separator)에 의해 서로 절연되고, 페라이트 링은 편향 코일을 적어도 부분적으로 커버하고, 나팔꽃형 전면부(flared front part)를 구비하고, 상기 편향 요크는 상기 전면 영역에서 자계를 국부적으로 변형시키는 적어도 한 쌍의 자기 수단을 전면 영역에 포함하는, 음극선관용 편향 요크로서,

상기 자기 수단은, 편향 요크의 수직축(Z) 및 자기 수단의 대칭축(Y)을 포함하는 평면(P), 및 Y 및 Z 축을 따르는 좌표(M_y, M_z) 값이 상기 평면(P)과 상기 수단의 교차부의 포인트의 동일한 축을 따르는 좌표의 최소값인 포인트에 대응하는 평면(P)의 포인트(M)에 대해, P와 링의 교차부가, 적어도 부분적으로 전면부에서, M을 통과하고 Z에 수직인 절반의 라인(D1), 및 M을 통과하고 D1에 대해 45°의 각을 이루는 절반의 선(D2)에 의해 경계가 정해진 영역 외부에 위치하도록 공간에 배열되는 것을 특징으로 한다.

본 발명 및 본 발명의 다양한 장점은 이후의 설명 및 도면을 이용하여 더 잘 이해될 것이다.

도 1은 음극선관의 넥에 위치한 종래 기술에 따른 편향 요크의 단면도.

도 2는 상기 자석에 수직인 평면에 영구 자석에 의해 생성된 자계선을 도시한 도면.

도 3은 종래 기술에 따른 구성으로 상기 자석에 수직인 평면에서 편향 요크의 전면에 위치한 영구 자석에 의해 생성된 자계선을 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 구성으로 상기 자석에 수직인 평면에서 편향 요크의 전면에 위치한 영구 자석에 의해 생성된 자계선을 도시한 도면.

도 5는 본 발명에 따라 배열된 보정 자석이 설치된 편향 요크의 일례를 도시한 단면도.

도 6은 편향 요크의 페라이트 링에 관해 한 쌍의 자석으로 된 본 발명에 따른 장치를 도시한 사시도.

도 7은 보정 수단이 코어 주위에 배열된 코일인, 본 발명의 대안적인 실시예를 도시한 도면.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 수평 편향 코일 2: 수직 편향 코일

3: 분리기 8: 영구 자석

10: 페라이트 링 31: 코어

도 1은 음극선관의 넥에 부착된 편향 요크의 단면도를 도시한다.

편향 요크(10)는, 일반적으로 전기적 절연 플라스틱으로 이루어진 분리면(3)에 의해 서로 절연되는 한 쌍의 수평 편향 코일(1) 및 한 쌍의 수직 편향 코일(2)을 포함한다.

실질적으로 절두 원추형(frustoconical)의 링(10)은, 실질적으로 실린더형의 넥인 음극선관의 넥(6)에 위치한 전자총(5)에서 나오는 전자빔에 편향 자계를 집중시키기 위해 편향 코일 상에 위치한다.

편향기(10)는 음극선관의 나팔꽃형 부분(7)상에 위치한다. 일반적으로 분리면(3)은, 특히 편향 자계의 비점 수차에 의해 보정할 수 없는 기하학적 결점을 보정하도록 주로 설계된 보정 자석(8)을 지지하는 전면 링(9)을 포함한다. 일반적으로 자석(8)은 대칭 평면으로서 음극선관의 주축인 수직축(Z) 및 수직 편향축(Y)을 포함하는 평면(P)을 갖는다.

평면(P)과 자석의 교차부는, 상기 평면에 포함된 횡단면(S), 및 평면(P)에서의 좌표(M_x및 M_y) 값이 S의 포인트의 최소값(M_y) 및 최소값(M_x)인 포인트로서 한정된 포인트(M)를 한정한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 보정 자석(8)은 예를 들어 평면(YZ)에 관해 대칭적으로 평행 육면체형 배럴(parallelepipedal barrel)의 형태로 주로 수평 방향으로 놓여 있다. 도 2는, 자기 링(10)이 없이 상기 자석(8)에 의해 평면의 상이한 포인트에서 생성된 자계 벡터(20)를 이러한 평면에 따른 단면으로 도시한다. 도 3은, 종래 기술의 구성에서의 자석에 관해 위치한 강자성 링(10)이 존재할 때 자계 벡터(20)의 방향에서의 변형을 도시한다. Y가, 링(10)의 전면이 기대어 있는 수직선인 평면(YZ)에서, 상기 평면과 자석(8)의 교차부는 표면(18)을 한정한다. 이러한 표면의 각 포인트는 Y 및 Z 축을 따른 좌표에 의해 식별된다. 포인트(M)는 YZ 평면의 포인트로서 한정되는데, Y 및 Z 축을 따른 상기 포인트의 좌표(M_y및 M_z)값은 동일한 축을 따른 표면(18)의 포인트의 좌표에 대한 최소값이다. 도 3은, 각(D2, D1)이 삼각법의 관점에서 45°와 동일하도록, Z에 수직으로 M에서 파생된 절반의 선(D1), 및 절반의 선(D2)을 도시한다. 따라서, 페라이트 링의 전면(22)은 2개의 절반의 선(D1 및 D2)에 의해 한정된 평면의 영역에 완전히 포함된다. 이러한 구성에서, 자석의 자계선이, 특히 전자총에서 나오는 전자빔을 편향하는 수단이 작동하는 영역에 대응하는 링 아래에 위치한 영역에서 링(10)의 존재에 의해 강력히 교란되는 것 같다. 상기 빔에 대한 동일한 효과, 예를 들어 이미지 기하학적 부분을 보정하는 것을 얻기 위해, 페라이트 링(10)의 존재는, 편향 요크의 전면에 자계 교란을 도입하는 효과를 갖는 더 높은 출력 자석을 사용하는 것을 수반하고, 더욱이 과도한 제조비를 수반한다.

도 4 및 5에 도시된 본 발명의 실시예에서, 자석(8)은 평행 육면체형 단면(18)을 갖는데; 자석의 YZ 대칭 평면에서, 포인트(M)는 상기 자석의 단면의 포인트를 도시하는데, 상기 포인트의 좌표값은 Y 및 Z 축을 따라 단면(18)의 포인트의 좌표의 최소값이다. M으로부터 파생되고, 주축(Z)에 수직인 절반의 선(D1), 및 또한 M으로부터 파생되고, D1과 45°의 각을 이루는 절반의 선(D2)을 고려하면, 페라이트 링(10)의 위치는, 대부분의 플레어형 부분에 위치한 이러한 링의 전면부(25)가 절반의 선(D1 및 D2)에 의해 경계가 정해진 영역(26) 외부에 적어도 부분적으로 위치하도록 이루어진다.

자석(8)에 의해 생성된 자계선 상의 링(10)의 존재의 영향을 도시하는 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 구성에서, 총의 전자빔을 편향하는 영역, 상기 페라이트 링 아래에 위치한 영역에서, 자계선이 자석(8)에 의해서만 생성된 자계선에 관해 사실상 변형되지 않는 것을 알 수 있다. 이러한 방식으로, 수평 및 수직 편향 코일에 의해 생성된 편향 자계에 관해 비용이 덜 들고 교란이 덜 일어나는 낮은 출력 자석을 사용하는 것이 가능하다.

더욱이, 직선(D2)이 링(10)의 단부(22)를 교차하는 구성, 즉 자석(8) 및링(10)의 플레어형 전면부가 수직축(Z)의 수직선에 관해 약 45°의 정렬 상태에 있는 구성이, 이미지 기하학적 부분을 보정하려는 양의 효과와, 수평 및 수직 편향 자계에 대한 교란 효과 사이의 절충을 고려한 최적의 구성에 대응한다는 것을 주의해야 한다.

자석(8)은 동일하게 원형, 정사각형 또는 직사각형 단면을 가질 수 있다.

본 발명의 범주 내에서, 자석(8)은 도 6에 도시된 바와 같이 6H 및 12H에 위치할 수 있는데, 이것은, 특히 북/남 기하학적 결점을 보정하거나, 그렇지 않으면 동/서 기하학적 결점을 보정하기 위해서 3H 및 9H에 위치할 수 있다.

도 7에 도시된 다른 실시예에서, 자석 보정 수단은 편향 시스템의 수직축(Z)에 수직인 평면에 실질적으로 놓여있는 코어(31)를 포함하는 코일(30)인데, 상기 코일은 6H-12H 또는 3H-9H에 위치해 있고; 보정 방식이 정적이면, 코일(30)에 흐르는 전류는 정적 보정 자계를 생성하는 일정한 전류이고; 보정 방식이 동적인 경우에, 보정 전류는 가변적이고, 예를 들어 수평 또는 수직 편향 전류에 비례할 수 있다.

예시된 실시예에서, 링(10)은 실질적으로 원형 전면 영역(22)을 갖는 절두 원추형의 형태인데, 이것은 상기 링을 비대칭적으로 만들어서, 손쉽게 제조할 수 있게 하고, 제조비를 절감할 수 있게 한다. 그러나, 이러한 구조는 한정되지 않는데, 그 이유는, 예를 들어 편향 에너지를 최소화하기 위해 음극선관의 후방 엔벨로프(rear envelope)의 나팔꽃형 형태에 더 잘 부합되기 위해, 플레어형 전면부의 형태는 정사각형 또는 타원형이 될 수 있기 때문이다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 음극선관의 스크린 상에서 생성된 이미지의 기하학적 결점을 보정하기 위한 자기 디바이스에 관한 것으로, 더 구체적으로 전면판이 높은 곡률 반경을 갖는 음극선관 등에 효과적이다.

Claims (7)

1. 한 쌍의 수평 편향 코일(1) 및 한 쌍의 수직 편향 코일(2)을 포함하는 음극선관용 편향 요크로서, 상기 2개의 쌍은 분리면(3)에 의해 서로 절연되고, 페라이트 링(10)은 상기 편향 코일들을 적어도 부분적으로 커버하고, 플레어형 전면부(flared front part)를 갖고, 상기 편향 요크는, 상기 편향 코일에 의해 상기 전면 영역에 생성된 자계를 국부적으로 변형시키기 위해 적어도 한 쌍의 자기 보정 수단(8, 30, 31)을 전면 영역에서 포함하는, 음극선관용 편향 요크로서,

   상기 자기 수단은, 상기 편향 요크의 수직축(Z) 및 상기 자기 수단의 대칭축(Y)을 포함하는 평면(P), 및 Y 및 Z 축에 따른 좌표(M_y및 M_z)값이 상기 평면(P)과 상기 수단의 교차부의 포인트의 이들 동일한 축을 따른 좌표의 최소값인 포인트에 대응하는 평면(P)의 포인트(M)에 대해, P와 링의 교차부가, 적어도 부분적으로 전면부에서, M을 통과하고 Z에 수직인 절반의 선(D1), 및 M을 통과하고 D1과 45°의 각을 이루는 절반의 선(D2)에 의해 경계가 정해진 영역 외부에 위치하도록 이루어진 공간에 배열되는 것을 특징으로 하는, 음극선관용 편향 요크.
2. 제 1항에 있어서, 상기 쌍의 수단의 자기 수단은 코어(31) 상에 감겨진 코일(30)인 것을 특징으로 하는, 음극선관용 편향 요크.
3. 제 1항에 있어서, 상기 쌍의 수단의 자기 수단은 영구 자석(8)인 것을 특징으로 하는, 음극선관용 편향 요크.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 항에 있어서, 상기 절반의 선(D2)은 상기 페라이트 링의 전면부(22)를 교차하는 것을 특징으로 하는, 음극선관용 편향 요크.
5. 제 1항에 있어서, 상기 자기 수단은 6H 및 12H에 위치하는 것을 특징으로 하는, 음극선관용 편향 요크.
6. 제 1항에 있어서, 상기 링의 형태는 비대칭인 것을 특징으로 하는, 음극선관용 편향 요크.
7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 따른 편향 요크를 포함하는, 음극선관.