KR20060111609A - Hdtv crt display having optimized tube geometry, yoke field and gun orientation - Google Patents

Abstract

A cathode ray tube (1) has a faceplate panel (3) with a short axis and a long axis. The faceplate panel has a display screen on the inside of the panel and the panel extends back to a funnel (5) which houses an electron gun system within an integral neck (4). The electron gun system produces co-planar beams arranged in a linear array which is parallel to a short axis of the screen (12). A deflection system (14) is positioned over the neck of the funnel for applying electromagnetic control fields to electron beams emanating from the electron gun system directed toward the screen. The deflection system has a first deflection coil system for generating a substantially barrel shaped magnetic field for deflecting the beams in the direction of the long axis and a second deflection coil system for generating a substantially pincushion magnetic field for deflecting the beams in the direction of the short axis. At least one of the deflection coil systems generates a misconvergence along at least one of the axes parallel to the direction of the co-planar beam. Coils (16) for generating a quadrupolar magnetic field are coupled to the deflection coil systems for correcting misconvergence.

Description

튜브 기하구조, 요크 필드 및 전자총 오리엔테이션을 최적화한 ＨＤＴＶ ＣＲＴ 디스플레이{HDTV CRT DISPLAY HAVING OPTIMIZED TUBE GEOMETRY, YOKE FIELD AND GUN ORIENTATION}HDTV CRT Display with Optimized Tube Geometry, Yoke Field and Electron Gun Orientation {HDTV CRT DISPLAY HAVING OPTIMIZED TUBE GEOMETRY, YOKE FIELD AND GUN ORIENTATION}

본 발명은 전반적으로 CRT(Cathode Ray Tube) 디스플레이에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 큰 종횡비의 HDTV 디스플레이에서 이용하기 위해 요크 필드, 전자총 오리엔테이션 및 관련 소자를 최적화한 디스플레이에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates generally to Cathode Ray Tube (CRT) displays and, more particularly, to displays that optimize yoke fields, electron gun orientation, and related elements for use in high aspect ratio HDTV displays.

TV 기술이 점차 진보함에 따라, 고선명 TV(HDTV) 이미지는 선택된 채널을 통해 현재 전송되고 있다. HDTV 이미지의 전송은 지속적으로 증가할 것으로 기대되며, HDTV 이미지를 수신 및 디스플레이할 수 있는 디스플레이에 대한 요구가 이러한 경향에 뒤따를 것이다. 이러한 발전에 수반하여, 더 큰 종횡비, 완전 평면 스크린 및 개선된 시각 해상도 성능 특성들이 점차 요구되고 있다. 따라서, HDTV 이미지를 디스플레이할 수 있는 큰 종횡비의 스크린에서 개선된 시각 해상도 성능을 구비한 CRT 디스플레이를 제공하는 것이 필요하다.As TV technology advances, high definition TV (HDTV) images are currently being transmitted over selected channels. The transmission of HDTV images is expected to continue to increase, and the need for a display capable of receiving and displaying HDTV images will follow this trend. With this development, larger aspect ratios, full flat screens and improved visual resolution performance characteristics are increasingly required. Accordingly, there is a need to provide a CRT display with improved visual resolution performance on a large aspect ratio screen capable of displaying HDTV images.

스폿 사이즈 및 모양이 전체 스크린에 걸쳐 균일하도록 스폿 성능을 개선하는 것은 시각 해상도 성능을 개선하는데 바람직하다. 이 때문에, 다이나믹 포커스가 일반적으로 적용된다. 스폿 성능의 제어 및 최적화는 16 : 9의 종횡비 스크린 과 같은 큰 종횡비의 스크린에 대해서는 점차 어려워지고 있다. 편향각을 증가시키고, 스로우(throw)를 감소, 즉 전자총에서 스크린까지의 거리를 감소시킴으로써 스폿 성능을 개선하려는 시도들이 행해지고 있다. 도 1은 일반적인 CRT에서 스로우와 편향각 간의 기본적인 기하학적 관계를 보여주고 있다. 편향각 A를 증가시키는 것은 스로우를 감소시켜 더 짧은 CRT, 궁극적으로는 더 얇은 TV 세트를 가능하게 하기 때문에 선호되고 있다. 편향각이 증가됨에 따라, 비선형 관계로 스로우가 감소하고, 스폿 사이즈가 줄어든다. 스폿 사이즈와 스로우 간의 관계는 다음의 방정식, 즉Improving spot performance such that spot size and shape is uniform across the entire screen is desirable to improve visual resolution performance. For this reason, dynamic focus is generally applied. Control and optimization of spot performance is becoming increasingly difficult for large aspect ratio screens, such as 16: 9 aspect ratio screens. Attempts have been made to improve spot performance by increasing the deflection angle and reducing the throw, ie reducing the distance from the electron gun to the screen. Figure 1 shows the basic geometric relationship between throw and deflection angle in a typical CRT. Increasing the deflection angle A is preferred because it reduces throwing, which allows for shorter CRTs and ultimately thinner TV sets. As the deflection angle is increased, the throw is reduced and the spot size is reduced due to the nonlinear relationship. The relationship between spot size and throw is given by the equation

스폿 사이즈 = 스로우^{1 .4} Spot size = throw ^{1 .4}

에 따라 수학적으로 근사화될 수 있으며, 여기서 인자 1.4는 빔 전류의 유용 범위에서의 확대 효과 및 공간 전하 효과를 고려한 근사값이다. 이 관계를 고려하면, 편향각을 증가시켜, 중앙 스로우를 예를 들어 413mm에서 313mm로 또는 24% 감소시킴으로써, 스폿 사이즈는 스크린의 중앙에서 32% 감소되며, 코너에서 23% 감소된다는 것을 볼 수 있다.Can be approximated mathematically, where factor 1.4 is an approximation considering the expansion effect and the space charge effect in the useful range of the beam current. Considering this relationship, it can be seen that by increasing the angle of deflection, by reducing the center throw, for example from 413 mm to 313 mm or 24%, the spot size is reduced by 32% at the center of the screen and 23% at the corners. .

이러한 디스플레이에서 편향각을 증가시키는 것은 보다 큰 경사라는 문제점을 야기한다. 이러한 문제점은 특히 전자총이 스크린의 장축(major axis)을 따라 수평 정렬되는 표준 전자총 오리엔테이션을 갖는 CRT에서 명백하다. 경사는 경사각에서 스크린을 인터셉트하여 방사 방향으로 스폿을 연장시키는 빔의 효과이다. 경사가 증가함에 따라, 스크린의 중앙에서 일반적으로 원형인 스폿은 스크린의 에 지로 이동함에 따라 방사적으로 편장(oblong) 또는 연장된다. 이러한 기하학적 관계에 기초하여, 큰 종횡비의 스크린, 예컨대 16 x 9에서, 스폿은 장축의 에지 및 코너에서 최대 연장된다. 이러한 경사 효과는 다음의 방정식, 즉Increasing the deflection angle in such displays causes the problem of greater tilt. This problem is especially evident in CRTs with standard electron gun orientation in which the electron gun is aligned horizontally along the major axis of the screen. Inclination is the effect of the beam extending the spot in the radial direction by intercepting the screen at the oblique angle. As the slope increases, the generally circular spot at the center of the screen is radially oblong or extends as it moves to the edge of the screen. Based on this geometric relationship, at large aspect ratio screens, such as 16 × 9, the spots extend at the edges and corners of the long axis at their maximum. This gradient effect is given by the equation

SSradial = SSnormal/cos(A)으로 규정되는 바와 같이, 인자 SSradial에 의해 스폿이 방사적으로 커지게 하는데, 여기서 A는 도 1에 도시된 바와 같이 Dc로부터 De까지 측정된 편향각이며, SSnormal은 경사 효과 없는 스폿 사이즈이다.As defined by SSradial = SSnormal / cos (A), the spot is made radially large by the factor SSradial, where A is the deflection angle measured from Dc to De, as shown in FIG. Spot size without effect.

도 1에서 설명되는 경사 효과 이외에, 스폿 모양은 수평 전자총 오리엔테이션을 갖는 자기 수렴 CRT에서의 요크 편향 효과에 의해 추가 절충된다. 자기 수렴을 달성하기 위해, 핀쿠션 모양의 필드(pincushion shaped field)를 갖는 수평 요크 필드가 제공되는 반면에, 수직 요크 필드는 배럴 모양의 필드(barrel shaped field)이다. 이러한 요크 필드는 수평의 스폿 연장을 야기한다. 이 연장은 경사 효과에 더해져 스크린상의 3/9 및 코너 위치에서 스폿 왜곡을 더 증가시킨다.In addition to the tilt effect described in FIG. 1, the spot shape is further compromised by the yoke deflection effect in the self-converging CRT with horizontal electron gun orientation. To achieve self convergence, a horizontal yoke field with a pincushion shaped field is provided, while a vertical yoke field is a barrel shaped field. This yoke field causes horizontal spot extension. This extension adds to the bevel effect, further increasing spot distortion at 3/9 and corner locations on the screen.

이러한 스폿 왜곡 및 경사 문제점을 해결하려는 다양한 시도들이 행해져 왔다. 예컨대, 미국 특허 제 5,170,102호는 비편향 빔이 위치하는 면이 디스플레이 스크린의 단축에 평행한 수직 전자총 오리엔테이션을 갖는 CRT를 개시하고 있다. 편향 시스템은 디스플레이 스크린의 짧은 액세스를 따라 오리엔트되는 다수의 라인을 구비한 래스터에서 디스플레이 스크린을 스캐닝하기 위해 신호 생성기에 접속된다. 편향 시스템은 디스플레이 스크린의 단축 방향으로 빔을 편향시키기 위해 실질적으로 핀쿠션 모양의 편향 필드를 생성하는 제 1 세트의 코일, 및 디스플레이 스크린의 장축 방향으로 빔을 편향시키기 위해 실질적으로 배럴 모양의 편향 필드 를 생성하는 제 2 세트의 코일을 구비한다. 이 시스템의 요크 편향 효과는 일반적으로 스폿을 수직으로 연장시켜 왜곡한다. 이러한 수직 연장은 경사 효과를 보상하여, 스크린상의 3/9 및 코너 위치에서의 스폿 왜곡을 감소시킨다. 하지만, 3/9 스크린 위치에서 자기 수렴을 달성하는데 필요한 배럴 모양의 필드가 경사에 더해져, 미국 특허 제5,170,102호의 도 10에 도시된 바와 같이, 결과적으로 3/9 및 코너 위치에서 수직으로 연장된 스폿이 된다. Various attempts have been made to solve this spot distortion and tilt problem. For example, US Pat. No. 5,170,102 discloses a CRT having a vertical electron gun orientation in which the side on which the undeflected beam is located is parallel to the short axis of the display screen. The deflection system is connected to a signal generator for scanning the display screen in a raster having a number of lines oriented along the short access of the display screen. The deflection system includes a first set of coils that produce a substantially pincushion-shaped deflection field for deflecting the beam in the uniaxial direction of the display screen, and a substantially barrel-shaped deflection field for deflecting the beam in the long axis direction of the display screen. And a second set of coils to produce. The yoke deflection effect of this system is generally distorted by extending the spot vertically. This vertical extension compensates for the tilt effect, reducing spot distortion at 3/9 and corner positions on the screen. However, the barrel-shaped field needed to achieve self convergence at the 3/9 screen position is added to the slope, resulting in a vertically extending spot at the 3/9 and corner positions, as shown in FIG. 10 of US Pat. No. 5,170,102. Becomes

자기 수렴 시스템에서 수직 또는 단축(minor axis)을 따라 전자총을 오리엔트함으로써 개선이 이루어졌지만, 스폿 왜곡은 3/9 및 코너 스크린 위치에서 문제점으로 남아있다. 따라서, 이러한 애플리케이션에서 특히 스크린의 측면 및 코너를 따라 스폿 모양 및 시각 해상도를 더 개선하는 것이 바람직하다.Improvements have been made by orienting the electron gun along a vertical or minor axis in a self-converging system, but spot distortion remains a problem in 3/9 and corner screen positions. Therefore, it is desirable in these applications to further improve spot shape and visual resolution, particularly along the sides and corners of the screen.

발명의 개요Summary of the Invention

본 발명은 단축과 장축을 갖는 화면 패널을 구비한 음극선관(CRT)을 제공한다. 화면 패널은 패널의 내부에 디스플레이 스크린을 구비하며, 패널은 전자총 시스템을 인티그럴 넥(integral neck) 내에 수용하는 펀넬로 연장한다. 전자총 시스템은 스크린의 단축에 평행하는 선형 어레이로 정렬된 공면빔(co-planar beam)을 발생시킨다.The present invention provides a cathode ray tube (CRT) having a display panel having a short axis and a long axis. The screen panel has a display screen inside the panel, the panel extending to a funnel that houses the electron gun system in an integral neck. The electron gun system generates co-planar beams arranged in a linear array parallel to the short axis of the screen.

편향 시스템은 전자총 시스템으로부터 발산되어 스크린으로 향하는 전자빔에 전자기 제어 필드를 인가하기 위해 펀넬의 넥 위에 배치된다. 편향 시스템은 장축 방향으로 빔을 편향시키기 위해 실질적으로 배럴 모양의 자기 필드를 생성하는 제 1 편향 코일 시스템, 및 단축 방향으로 빔을 편향시키기 위해 실질적으로 핀쿠션 모양의 자기 필드를 생성하는 제 2 편향 코일 시스템을 구비한다. 편향 코일 시스템 중 적어도 하나는 공면빔 방향에 평행한 축들 중 적어도 하나를 따라 수렴성 오류(misconvergence)를 발생시킨다. 4극 자기 필드를 생성하기 위한 코일은 편향 코일 시스템에 접속되어 수렴성 오류를 정정한다.The deflection system is placed over the neck of the funnel to apply an electromagnetic control field to the electron beam emitted from the electron gun system and directed to the screen. The deflection system includes a first deflection coil system for generating a substantially barrel-shaped magnetic field for deflecting the beam in the long axis direction, and a second deflection coil for generating a substantially pincushion-shaped magnetic field for deflecting the beam in the minor axis direction. With system. At least one of the deflection coil systems generates a misconvergence along at least one of the axes parallel to the coplanar beam direction. The coil for generating the four pole magnetic field is connected to a deflection coil system to correct the convergence error.

이제, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 예를 들어 설명하겠다.The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings.

도 1은 일반적인 CRT에서의 스로우와 편향각 간의 기본적인 기하학적 관계를 보여주는 도면.1 illustrates the basic geometric relationship between throw and deflection angles in a typical CRT.

도 2는 본 발명에 따른 CRT의 개략적인 단면도.2 is a schematic cross-sectional view of a CRT in accordance with the present invention.

도 3은 본 발명의 수렴성 오류 패턴을 나타내는 CRT 스크린 도면.3 is a CRT screen diagram illustrating the convergence error pattern of the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 스폿 모양의 최적화를 나타내는 도면.4 shows an optimization of the spot shape according to the invention.

도 2는 펀넬(5)에 의해 접속된 튜브형 넥(4) 및 직사각형 화면 패널(3)을 포함하는 유리 엔벌로프(2)를 구비한 W76 와이드 스크린 튜브와 같은 음극선관(CRT)을 보여주고 있다. 펀넬(5)은 애노드 버튼(6)으로부터 화면 패널(3) 및 넥(4)으로 연장하는 내부 도전성 코팅(도시되지 않음)을 구비한다. 화면 패널(3)은 유리 프릿(7)에 의해 펀넬(5)에 밀봉된 주변 플랜지 또는 측벽(9), 및 보기 화면(8)을 포함한다. 3색 형광 스크린(12)은 화면 패널(3)의 내부면에 의해 유지된다. 스크린(12)은 3개조로 정렬된 형광 라인을 구비한 라인 스크린으로, 3개조 각각은 3색 각각의 형광 라인을 포함한다. 마스크 어셈블리(10)는 스크린(12)에 대해 사전설정된 공간 관계를 가지며 제거가능하게 장착된다. 도 2에서 대시 라인으로 개략적으로 도시되어 있는 전자총(13)은 넥(4) 내에 중앙 장착되어 텐션 마스크 프레임 어셈블리(10)를 통한 수렴 경로를 따라 3개의 인라인 전자빔, 중앙빔 및 2개의 측면 또는 외측빔을 생성하여 스크린(12)에 방출한다.FIG. 2 shows a cathode ray tube (CRT) such as a W76 wide screen tube with a glass envelope 2 comprising a tubular neck 4 connected by a funnel 5 and a rectangular screen panel 3. . The funnel 5 has an internal conductive coating (not shown) that extends from the anode button 6 to the screen panel 3 and the neck 4. The display panel 3 comprises a peripheral flange or side wall 9 sealed to the funnel 5 by a glass frit 7, and a viewing screen 8. The tricolor fluorescent screen 12 is held by the inner surface of the screen panel 3. Screen 12 is a line screen with fluorescent lines arranged in three sets, each of which includes three lines of fluorescent lines each. The mask assembly 10 has a predetermined spatial relationship to the screen 12 and is removably mounted. The electron gun 13, shown schematically in dashed lines in FIG. 2, is centrally mounted within the neck 4 to allow three inline electron beams, a center beam and two side or outer sides along the path of convergence through the tension mask frame assembly 10. A beam is generated and emitted to the screen 12.

전자총(13)은 적색, 녹색 및 청색의 3색 각각의 전자빔을 방출하고, 수직 오리엔트되는 3개의 전자총으로 구성된다. 적색, 녹색 및 청색 전자총은 스크린(12)의 단축에 평행 연장하는 선형 어레이로 정렬된다. 따라서, 스크린(12)의 형광 라인은 일반적으로 스크린(12)의 장축에 평행 연장하는 3개조로 정렬된다. 마찬가지로, 마스크(30)는 일반적으로 스크린(12)의 장축에 평행 연장하는 다수의 연장 슬릿을 구비하고 있다. 당업자들이라면 본 기술 분야에서 잘 알려진 다양한 유형의 텐션 또는 형성된 섀도 마스크 어셈블리가 이용될 수도 있다는 점을 알아야 한다. The electron gun 13 emits an electron beam of each of three colors of red, green and blue, and consists of three electron guns which are vertically orientated. The red, green and blue electron guns are arranged in a linear array extending parallel to the short axis of the screen 12. Thus, the fluorescent lines of the screen 12 are generally arranged in three sets extending parallel to the long axis of the screen 12. Similarly, the mask 30 has a number of elongated slits that generally extend parallel to the long axis of the screen 12. Those skilled in the art should appreciate that various types of tension or formed shadow mask assemblies that are well known in the art may be used.

CRT(1)는 펀넬-넥 접합 근처의 요크(14)를 구비한 외부 자기 편향 시스템을 이용하는 식으로 설계된다. 구동시에, 요크(14)는 스크린(12) 위의 직사각형 래스터에서 빔이 수직 및 수평 스캔되게 하는 자기 필드에 3가지 빔을 노출시킨다.The CRT 1 is designed using an external magnetic deflection system with a yoke 14 near the funnel-neck junction. In operation, yoke 14 exposes three beams to a magnetic field that cause the beams to be scanned vertically and horizontally in a rectangular raster on screen 12.

이제, 요크(14) 및 요크 효과를 상세히 설명하겠다. 요크(14)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 펀넬-넥 접합 근처에 배치되고, 이 실시예에서, 실질적으로 배럴 모양인 수평 편향 요크 필드, 및 실질적으로 핀쿠션 모양인 수직 요크 필드를 인가하기 위해 감겨있다. 수직의 핀쿠션 모양의 요크 필드는 요크 상에서 감겨 있는 제 1 편향 코일 시스템에 의해 생성된다. 수평의 배럴 모양의 요크 필드는 제 1 편향 코일 시스템으로부터 전기 절연되어, 요크 상에서 또한 감겨 있는 제 2 편향 코일 시스템에 의해 생성된다. 편향 코일 시스템을 감는 것은 공지 기술을 통해 달성된다. 요크 필드는 빔 수렴 및 스폿 모양에 영향을 미친다. 종래 기술에서, 이러한 필드들은 일반적으로 빔의 자기 수렴을 달성하도록 조절된다. 자기 수렴 조절 대신에, 본 발명에서는, 수평의 배럴 필드 모양이 조절, 예컨대, 감소되어 스크린의 측면에서 최적화된 스폿 모양을 제공한다. 이 필드의 배럴 모양은 최적화된 거의 둥근 스폿 모양이 3/9 및 코너 스크린 위치에서 달성될 때까지 감소된다. 이러한 필드 모양 조절은 스폿 모양을 개선하여 스크린상의 일정 위치에서의 수렴성 오류을 야기하는 자기 수렴을 절충하게 한다. 도 3은 감소된 배럴 모양의 필드로부터의 수렴성 오류 결과를 나타내는 전체 스크린 도면을 보여주고 있다. 예컨대, 배럴 필드가 상술한 바와 같이 감소되어 3/9 및 코너 위치에서 최적화된 스폿을 달성할 때에, 빔은 측면에서 과수렴(overconvergence)된다. 본 명세서에서 이용되는 바와 같이, 과수렴은 적색 및 청색 빔이 스크린에 도달하기 전에 서로 교차한 상태를 나타내고 있다. 과수렴의 양은 빔 편향과 상관 관계이다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 결과 패턴은 중앙에서 수렴되고, 그 패턴은 측면에서 잘못 수렴된 오리엔테이션을 갖는다. 상단으로부터 하단으로의 전자총 오리엔테이션이 적색, 녹색, 청색이라고 한다면, 도 3에서 과수렴이 스크린의 측면에서 청색, 녹색, 적색 수렴 패턴으로 빔이 도달하게 하였다는 것을 볼 수 있다. 이 예에서, 스크린 측면에서의 과수렴 결과는 약 15mm인 것으로 측정되었다. 상이한 기하구조 또는 상이한 요크 필드 분포를 갖는 다른 CRT 설계는 그 이상 또는 이하의 과수렴, 예컨대 5mm에서 35mm의 범위에서 과수렴될 수 있다.The yoke 14 and yoke effect will now be described in detail. Yoke 14 is disposed near the funnel-neck junction, as shown in FIG. 2, and in this embodiment, applies a substantially barrel-shaped horizontal deflection yoke field, and a substantially pincushion-shaped vertical yoke field. To be wound The vertical pincushion shaped yoke field is created by a first deflection coil system wound on the yoke. The horizontal barrel-shaped yoke field is produced by a second deflection coil system that is electrically insulated from the first deflection coil system and also wound on the yoke. Winding of the deflection coil system is accomplished through known techniques. The yoke field affects beam convergence and spot shape. In the prior art, these fields are generally adjusted to achieve self convergence of the beam. Instead of self-convergence adjustment, in the present invention, the horizontal barrel field shape is adjusted, eg reduced, to provide an optimized spot shape on the side of the screen. The barrel shape of this field is reduced until an optimized near round spot shape is achieved at 3/9 and corner screen positions. This field shape adjustment improves the spot shape and compromises self-convergence, causing convergence errors at certain locations on the screen. FIG. 3 shows a full screen diagram showing convergence error results from a reduced barrel shaped field. For example, when the barrel field is reduced as described above to achieve an optimized spot at 3/9 and corner position, the beam is overconvergence on the side. As used herein, overconvergence refers to a state where the red and blue beams cross each other before reaching the screen. The amount of overconvergence correlates with beam deflection. Thus, as shown in FIG. 3, the resulting pattern converges in the center, and the pattern has a misconverged orientation in the side. If the electron gun orientation from top to bottom is red, green and blue, it can be seen in Figure 3 that the hyperconvergence caused the beam to reach the blue, green and red convergence patterns on the sides of the screen. In this example, the result of overconvergence on the screen side was measured to be about 15 mm. Other CRT designs with different geometries or different yoke field distributions can overconverge above or below, such as in the range of 5 mm to 35 mm.

상술한 요크 효과로부터 기인하는 수렴성 오류 또는 과수렴의 정정은 4극 코일(16)의 추가에 의해 달성된다. 스크린(12)의 위치들에서 요크 효과로부터의 수렴성 오류는 요크(14)의 전자총 쪽에 배치된 4극 코일(16)에 의해 동적으로 정정된다. 4극 코일(16)은, 본 기술분야에서 알려진 바와 같이, 요크(14)에 고정되거나, 또는 이와 달리 넥에 적용될 수 있으며, 서로에 대해 거의 90°각도로 오리엔트된 4개의 극을 가질 수도 있다. 인접 극들은 교류 극성이고, 이 극들의 오리엔테이션은 자기 필드 결과가 외측(적색 및 청색) 빔을 수직 방향으로 이동시켜 도 3에 도시된 수렴성 오류 패턴을 정정하도록 튜브 축으로부터 45°이다. 4극 코일(16)은 요크(14) 뒤에 배치되어, 거의 전자총(13)의 동적 비점 수차 포인트(dynamic astigmatism point)에 또는 이 포인트 근처에 위치한다. 4극 코일(16)은 동적 제어되어 스크린상의 위치들에서 수렴성 오류를 조절하기 위한 정정 필드를 생성한다. 이 실시예에서, 4극 코일(16)은 수평 편향과 동기하여 구동된다. 4극 구동 파형의 크기는 상술한 과수렴을 정정하도록 선택된다. 이 실시예에서, 파형은 거의 포물선 모양이다. 전자총(13)은 이 실시예에서 3가지 빔 각각에 대해 수평 및 수직 방향 모두에서 최적 초점을 달성하기 위해 정전형의 동적 초점(또는 비점 수차) 정정을 갖는다. 이 정전형의 동적 비점 수차 정정은 각각의 빔에 대해 개별적으로 행해지며, 수렴에 영향을 주지 않고 수평-수직 초점 전압차의 정정을 가능하게 한다. 4극 코일(16) 또한 빔 초점에 영향을 주지만, 전자총의 동적 비점 수차 포인트 근처의 위치들은 스폿 모양 결과에 영향을 주지 않고 전자총의 정전형의 동적 비점 수차 전압을 조절함으로써 이 영향이 정정되게 한다. 이것은 결과적으로 스폿 모양에 영향을 주지 않고 스크린상의 선택된 위치들에서의 수렴성 오류를 정정할 수 있는 바람직한 영향이다. 또한, 이것은 스폿 모양이 요크 필드 설계에 의해 최적화되게 하며, 임의의 수렴성 오류 결과가 동적 구동 4극 코일(16)에 의해 정정되게 한다.Correction of convergence error or overconvergence resulting from the yoke effect described above is achieved by the addition of the four pole coil 16. Convergence errors from the yoke effect at the positions of the screen 12 are dynamically corrected by the 4-pole coil 16 disposed on the electron gun side of the yoke 14. The four pole coil 16 may be fixed to the yoke 14 or otherwise applied to the neck, as known in the art, and may have four poles oriented at approximately 90 ° angles to each other. . Adjacent poles are alternating polarity, and the orientation of these poles is 45 ° from the tube axis such that the magnetic field result moves the outer (red and blue) beam in the vertical direction to correct the convergence error pattern shown in FIG. The four-pole coil 16 is arranged behind the yoke 14 and is located at or near the dynamic astigmatism point of the electron gun 13. The four pole coil 16 is dynamically controlled to create a correction field for adjusting the convergence error at locations on the screen. In this embodiment, the 4-pole coil 16 is driven in synchronization with the horizontal deflection. The magnitude of the 4-pole drive waveform is chosen to correct the above-mentioned overconvergence. In this embodiment, the waveform is nearly parabolic. The electron gun 13 has electrostatic dynamic focus (or astigmatism) correction to achieve optimal focus in both the horizontal and vertical directions for each of the three beams in this embodiment. This electrostatic dynamic astigmatism correction is done separately for each beam, allowing correction of the horizontal-vertical focus voltage difference without affecting convergence. The four-pole coil 16 also affects beam focus, but the positions near the dynamic astigmatism point of the electron gun allow this effect to be corrected by adjusting the electrostatic dynamic astigmatism voltage of the electron gun without affecting the spot shape results. . This is a desirable effect that can in turn correct convergence errors at selected locations on the screen without affecting the spot shape. This also allows the spot shape to be optimized by the yoke field design and any convergence error results corrected by the dynamic drive quadrupole coil 16.

도 4는 본 발명에 의해 달성될 수 있는 스폿 모양 및 사이즈에서의 개선점을 도시하고 있다. 도 4는 16:9의 종횡비와 120°편향각을 갖는 W76CRT 스크린의 4분의 1을 보여주고 있다. 점선으로 도시된 스폿은 둥근 중앙 스폿에 대한 스로우 및 경사 효과를 나타낸다. 본 발명의 방법에 의해 달성되는 최적화된 스폿은 실선으로 도시되어 있다. 스크린의 측면 및 코너의 스폿 사이즈 및 모양에서 상당한 개선점을 볼 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 시스템의 실험 결과는 다음의 테이블 1에 도시되어 있으며, 여기서 H는 각각의 스폿의 수평 치수를 나타내고, V는 중앙 스폿에 정규화된 각각의 스폿의 수직 치수를 나타낸다. 이 테이블은, 종래의 수평 인라인 전자총 CRT에 비해, 동적 비점 수차 정정이 적용된 동적 제어 4극 코일, 전자총 오리엔테이션의 누적 효과 및 요크 필드 효과를 보여주고 있다. 4 illustrates the improvements in spot shape and size that can be achieved by the present invention. 4 shows a quarter of a W76CRT screen with an aspect ratio of 16: 9 and a 120 ° deflection angle. Spots shown in dotted lines represent the throw and tilt effects for rounded center spots. The optimized spots achieved by the method of the invention are shown in solid lines. Significant improvements can be seen in the spot size and shape of the sides and corners of the screen. The experimental results of the system according to the invention are also shown in Table 1 below, where H represents the horizontal dimension of each spot and V represents the vertical dimension of each spot normalized to the center spot. This table shows the dynamically controlled four-pole coil, the cumulative effect of electron gun orientation, and the yoke field effect compared to the conventional horizontal inline electron gun CRT.

(테이블 1)(Table 1)

2열은 자기 수렴 빔을 갖는 종래 기술의 표준형 수평 전자총 오리엔테이션 CRT를 나타내며, 3열은 빔이 동적 수렴 제어되는 본 발명에 따른 CRT의 결과를 나타낸다. 스폿 모양이 6/12 위치에서 약간 절충되었지만, 3/9 및 코너 위치에서는 상당히 개선되었다. 따라서, 본 발명은 바람직하게 스크린에 걸쳐 보다 균일한 스폿 모양을 제공하여, 시각 해상도 성능을 개선한다.Column 2 represents a prior art standard horizontal electron gun orientation CRT with a self-converging beam, and column 3 represents the result of the CRT according to the invention in which the beam is dynamic convergence controlled. The spot shape was slightly compromised at the 6/12 position, but significantly improved at the 3/9 and corner positions. Thus, the present invention preferably provides a more uniform spot shape across the screen, thereby improving visual resolution performance.

본 발명을 실시하는 몇몇 가능성에 대해 상술하였다. 본 발명의 사상과 범주내에서 많은 다른 실시예들을 행할 수 있다. 예컨대, 수직 편향 필드는 예를 들어 6/12 위치와 같이 수렴성 오류가 발생하는 위치와는 다른 스크린 위치에서 스폿 모양을 개선하도록 변경될 수 있다. 수렴성 오류는 본 발명의 방법을 이용하여 정정되어 수직 편향과 동기된 파형을 갖는 4극 코일을 구동시킬 수 있다. 또한, 수평 및 수직의 조합이 이용될 수도 있다. 이러한 실시예들은 다음의 특성들의 다양한 조합을 또한 포함할 수 있다,즉 코일은 4극 자기 필드인 자기 필드를 생성하고, 편향 시스템은 요크를 포함하고, 코일은 서로 거의 90°로 정렬되어, 전자총 시스템의 동적 비점 수차 정정 포인트에 대략 배치되고, 코일은 동적 제어되고, 코일은 수평 편향율로 구동되고, 수렴성 오류는 바깥 전자빔에 대해 과수렴되고, 과수렴은 5mm - 35mm의 범위이고, 편향 시스템에 의해 야기되는 수렴성 오류는 수평 편향으로 증가하고, 4극 코일에 의해 정정되는 수렴성 오류는 수평 편향과 동기하여 구동되며, 음극선관은 16 : 9의 스크린 종횡비를 갖는다.Some possibilities for practicing the invention have been described above. Many other embodiments may be made within the spirit and scope of the invention. For example, the vertical deflection field may be modified to improve the spot shape at screen locations other than where the convergence error occurs, such as for example 6/12 position. Convergence errors can be corrected using the method of the present invention to drive a four pole coil having a waveform synchronized with vertical deflection. Also, a combination of horizontal and vertical may be used. These embodiments may also include various combinations of the following characteristics: the coil produces a magnetic field that is a four-pole magnetic field, the deflection system comprises a yoke, and the coils are aligned at approximately 90 ° to each other, so that the electron gun Roughly positioned at the dynamic astigmatism correction point of the system, the coil is dynamically controlled, the coil is driven with a horizontal deflection rate, the convergence error is overconverged with respect to the outer electron beam, the overconvergence is in the range of 5 mm to 35 mm, and the deflection system The convergence error caused by is increased with horizontal deflection, the convergence error corrected by the 4-pole coil is driven in synchronization with the horizontal deflection, and the cathode ray tube has a screen aspect ratio of 16: 9.

따라서, 상술한 설명은 국한하려는 것이라기보다는 단지 예시적인 것으로 간주되어야 하며, 본 발명의 범주는 균등물 전 범위와 함께 첨부된 청구범위에 의해서만 규정된다는 점을 이해해야 한다.Accordingly, the foregoing description should be considered as illustrative rather than limiting, and it should be understood that the scope of the invention is defined only by the appended claims, along with the full scope of equivalents.

Claims (17)

단축과 장축을 갖는 화면 패널을 구비한 음극선관으로서,A cathode ray tube having a screen panel having a short axis and a long axis, 상기 화면 패널은 패널 내에 디스플레이 스크린을 구비하고, 상기 패널은 공면빔을 생성하기 위한 전자총 시스템을 인티그럴 넥 내에 수용하는 펀넬로 연장하고, 상기 전자총 시스템은 상기 스크린의 단축에 평행한 선형 어레이로 정렬되며,The screen panel has a display screen in the panel, the panel extends with a funnel that houses an electron gun system for generating coplanar beams in an integral neck, the electron gun system aligned in a linear array parallel to the short axis of the screen. , 상기 음극선관은 상기 전자총 시스템으로부터 발산하여 상기 스크린으로 향하는 전자빔에 전자기 제어 필드를 인가하기 위해 상기 펀넬의 넥 위에 배치된 편향 시스템을 포함하고, The cathode ray tube comprises a deflection system disposed over the neck of the funnel for applying an electromagnetic control field to the electron beam diverging from the electron gun system and directed to the screen, 상기 편향 시스템은 The deflection system 상기 장축 방향으로 빔을 편향시키기 위해 실질적으로 배럴 모양의 자기 필드를 생성하는 제 1 편향 코일 시스템과,A first deflection coil system for generating a substantially barrel-shaped magnetic field for deflecting the beam in the long axis direction; 상기 단축 방향으로 빔을 편향시키기 위해 실질적으로 핀쿠션 모양의 자기 필드를 생성하는 제 2 편향 코일 시스템 - 상기 편향 코일 시스템 중 적어도 하나는 상기 공면빔 방향에 평행한 축들 중 적어도 하나를 따라 수렴성 오류를 발생시킴 - 과,A second deflection coil system for generating a substantially pincushion shaped magnetic field for deflecting the beam in the short axis direction, wherein at least one of the deflection coil systems generates a convergence error along at least one of the axes parallel to the coplanar beam direction Sikkim-And, 자기 필드를 생성하는 코일을 구비하며,Having a coil for generating a magnetic field, 상기 코일은 정정 필드를 생성하여 상기 수렴성 오류를 정정하기 위해 상기 편향 코일 시스템에 접속되는 음극선관.The coil is connected to the deflection coil system to generate a correction field to correct the convergence error. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 코일은 4극 자기 필드를 생성하는 4극 코일인 음극선관.The coil is a four-pole coil that generates a four-pole magnetic field. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 편향 시스템은 요크를 포함하는 음극선관.Said deflection system comprises a yoke. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 코일은 서로 거의 90°로 정렬되어, 상기 전자총 시스템의 동적 비점 수차 정정 포인트에 근접하게 배치되는 음극선관.And the coils are aligned at approximately 90 ° to each other and disposed close to the dynamic astigmatism correction point of the electron gun system. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 코일은 동적 제어되는 음극선관.The coil is dynamically controlled cathode ray tube. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 코일은 수평 편향율로 구동되는 음극선관.The coil is driven at a horizontal deflection rate. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 수렴성 오류는 전자빔 중 과수렴된 외측빔인 음극선관.The convergence error is a cathode ray tube is an overconverged outer beam of the electron beam. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 과수렴은 5mm - 35mm의 범위인 음극선관.The overconverging cathode tube in the range of 5mm-35mm. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 편향 시스템에 의해 야기된 수렴성 오류는 수평 편향으로 증가하는 음극선관.And the convergence error caused by the deflection system increases with horizontal deflection. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 수렴성 오류는 수평 편향과 동기하여 구동되는 4극 코일에 의해 정정되는 음극선관.The convergence error is corrected by a four-pole coil driven in synchronization with horizontal deflection. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 스크린의 종횡비는 16 : 9인 음극선관.The aspect ratio of the screen is 16: 9 cathode ray tube. 단축과 장축을 갖는 화면 패널 - 상기 화면 패널은 패널 내에 디스플레이 스크린을 구비하고, 상기 패널은 공면빔을 생성하기 위한 전자총 시스템을 인티그럴 넥 내에 수용하는 펀넬로 연장하며, 상기 전자총 시스템은 상기 스크린의 단축에 평행한 선형 어레이로 정렬됨 - 을 구비한 음극선관과,Screen panel having a short axis and a long axis, the screen panel having a display screen in the panel, the panel extending with a funnel for receiving an electron gun system in an integral neck for generating a coplanar beam, the electron gun system of the screen A cathode ray tube with-arranged in a linear array parallel to the minor axis; 상기 장축 방향으로 빔을 스캐닝하기 위해 실질적으로 배럴 모양의 필드 불균일성을 갖는 수평 편향 필드를 생성하는 수평 편향 코일, 및 상기 단축 방향으로 빔을 스캐닝하기 위해 실질적으로 핀쿠션 모양의 필드 불균일성을 갖는 수직 편향 필드를 생성하는 수직 편향 코일 - 상기 편향 필드 중 적어도 하나의 필드 불균일성은 추가의 수렴성 오류 에러를 정정하는 대신에 빔 스폿을 정정하도록 선택됨 - 과,A horizontal deflection coil for creating a horizontal deflection field having a substantially barrel-shaped field nonuniformity for scanning the beam in the long axis direction, and a vertical deflection field having a substantially pincushion-shaped field nonuniformity for scanning the beam in the short axis direction A vertical deflection coil, wherein field non-uniformity of at least one of the deflection fields is selected to correct beam spots instead of correcting additional convergence error errors; 하나의 편향 필드에 의해 정정되지 않고 남은 수렴성 오류 에러의 적어도 일부를 정정하도록 선택된 필드 불균일성을 갖는 제 3 편향 필드를 생성하는 제 3 편향 코일을 포함하는 편향 장치.And a third deflection coil for generating a third deflection field having a field nonuniformity selected to correct at least some of the remaining convergent error errors that are not corrected by one deflection field. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 제 3 편향 코일은 4극 자기 필드를 생성하는 편향 장치.And the third deflection coil generates a four-pole magnetic field. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 제 4 편향 코일을 더 포함하며, 상기 제 3 및 제 4 편향 코일은 서로 거의 90°로 정렬되어, 상기 전자총 시스템의 동적 비점 수차 정정 포인트에 근접하게 배치되는 편향 장치.And a fourth deflection coil, wherein the third and fourth deflection coils are aligned at approximately 90 ° to each other and disposed close to the dynamic astigmatism correction point of the electron gun system. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 제 3 편향 코일은 동적 제어되는 편향 장치.And the third deflection coil is dynamically controlled. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 제 3 편향 코일은 수평 편향율로 구동되는 편향 장치.And the third deflection coil is driven at a horizontal deflection rate. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 수렴성 오류 에러는 전자빔 중 과수렴된 외측빔인 편향 장치.And the convergence error error is an overconverged outer beam of the electron beam.

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