KR960000534B1 - 누설자장 경감수단을 구비하는 음극선관장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

누설자장 경감수단을 구비하는 음극선관장치

제1도는 본 발명에 의한 음극선관장치의 한 실시예를 나타내는 사시도.

제2도는 제1도의 요부인 편향요크를 나타내는 사시도.

제3도는 제2도에 도시된 편향요크에서의 결선상태를 나타내는 모식도.

제4도는 본 발명에 의한 작용을 설명하는 도면으로서 제3도에 도시된 결선상태에 편향회로의 자계강도, 유도기전력, 단락루프에 흐르는 전류의 시간에 따른 변동을 나타내는 그래프.

제5도는 본 발명의 작용을 설명하는 도면으로서 누설자장 및 보상자장의 분포를 나타내는 모식도.

제6도는 제2도에 도시된 단락루프가 발생하는 관축상에서의 자계를 나타내는 도면.

제7도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 평면도.

제8도는 본 발명에 의한 자기회로의 다른 구성을 나타내는 도면.

제9도는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 평면도.

제10도는 음극선관장치에 대한 누설자장 경감을 위한 보조 코일을 가지는 종래의 편향요크를 나타내는 평면도.

제11도는 음극선관장치에 대한 누설자장 경감을 위한 단락루프를 가지는 종래의 편향요크를 나타내는 평면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 음극선관 20 : 편향요크

22,23 : 수평편향코일 24,25 : 수직편향코일

27,28 : 단락루프 29 : 자기코어

본 발명은 음극선관장치로부터 발생하는 누설자장, 특히 편향요크로부터 발생하는 누설자장을 경감할 수 있는 음극선관장치에 관한 것이다.

최근 음극선관장치의 편향요크로부터 발생되는 누설자장이 인체에 미치는 영향에 대한 문제가 제기되고 있고, 이 누설자장을 경감할 수 있는 음극선관장치에 대한 요구가 높아지고 있다. 음극선관장치의 누설자장을 억제하는 수단으로, 종래에는 편향요크전체를 금속판으로 덮는 방법이 사용되었지만, 이 경우 스크린 전면에는 금속판을 배치할 수가 없기 때문에 누설자장 경감 효과가 불충분하고, 누설자장을 기대치만큼 감소 시키는 것도 어려우며, 또한 장치가 커지는 문제가 있다.

상기 금속판에 의한 누설자장 경감수단의 문제점을 해결하는 수단으로, 일본 특개소 62-64024호 공보에는, 제10도에 도시된 바와같이, 서들형 수평편향코일 (1)의 바깥쪽에 코어 (2)를 넣어 수평편향코일(1)과 거의 동일한 형상의 보조코일 (3)을 배치하고, 이 보조코일(3)에 수평편향코일 (1)에 흐르는 전류의 일부를 흘려서 수평편향코일 (1)의 누설자장을 감소시키는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 수평편향코일을 흐르는 전류의 일부를 보조코일에 흐르게 하는 상기 방법은 보조코일의 하부에 의한 편향요크의 수직편향감도의 손실을 초래하고, 보조코일을 수평편향회로에 접속하기 위해 단자 등을 설치할 필요가 있기때문에 장치가 복잡해지는 문제점이 있다. 또한 보조 코일이 편향회로에 전기적으로 접속되어 있기 때문에, 만약 보조코일에 전류가 흐르지 않는다면 화상표시에 지장을 초래하고, 최악의 경우 화재 발생의 위험이 있으며, 음극선관장치의 신뢰성, 안정성을 저하시킨다.

이와같은 전류가 흐르는 보조코일에 의한 방법의 문제점을 해결하는 수단으로, 편향회로와 전기적으로 접속되어있지 않은 단락 코일을 이용하는 방법이 일본실개소 62-82555호 공보에 게재되어 있다. 그러나, 이방법은 편향코일 주위의 누설자장은 경감시킬 수 있지만, 스크린 전면으로부터 누설되는 자장을 경감할 수는 없다는 문제점이 있다.

또한 일본 특개평 3-16394호 공보에는, 제11도에 도시된 바와 같이 편향코일 전면부(7)로부터 스크린(8)에 걸친 편향자속과 반대방향인 자속이 쇄교하는 영역에 일체의 부가회로 또는 소자를 포함하지 않는 도전체 단락루프(6)를 배치하므로써 누설자장을 경감시키는 방법이 게재되어 있다. 그러나, 이 경우 단락루프의 배치위치가 편향자속과 방향이 반대인 자속이 통과하는 영역이고, 또한 단락루프의 일부가 편향코일에 근접해야 하고, 배치 위치가 자유롭지 않으며, 부착시 작업성 저하와 랜딩변화에 의한 화상악화를 초래하는 문제가 있다.

본 발명은 이상과 같은 문제점을 고려하여, 장치의 대형화 및 복잡화, 편향감도의 손실, 신뢰성저하, 작업성악화, 화상악화 등의 문제점이 발생하지 않고, 편향요크의 편향 코일로부터 발생하는 누설자장을 효과적으로 경감할 수 있는 음극선관장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 전자빔을 방출하는 전자총, 상기 전자빔을 편향주사하기 위해 편향자계를 발생하는 편향코일 및 편향전류가 흐르는 편향회로를 포함하는 편향요크 및 편향요크에 의해 발생되는 누설자장을 경감하는 누설자장 경감수단을 구비하고 음극선관치에 있어서, 상기 누설자장 경감수단이 상기 편향요크 부근에 배치되는 단락루프 및 자성체로 이루어지는 자기코어가 상기 단락루프 및 편향회로와 함께 형성하는 자기회로에 의하여 형성되며, 상기 자기회로가 발생하는 유도기전력에 의해 상기 단락루프에 자장이 발생하는 것을 특징으로 한다.

통상, 편향요크에 의한 편향은 편향코일이 발생하는 자장의 세기를 톱니 형상으로 시간에 따라 변동시키므로써 행해진다. 따라서 편향회로에는 톱니형상의 변동전류가 흐른다.

또한 편향회로의 일부와 단락루프의 일부가 자기코어와 함께 자기회로를 형성하기 때문에 편향회로의 일부의 흐르는 변동전류에 의해 단락루프의 일부에 펄스형상의 유도기전력이 발생한다. 이 펄스현상의 유도기전력에 의해서 단락루프전체에 유도전류가 흐르게 되고, 이 유도전류는 과도현상의 영향을 받아 시간에 따라 톱니현상으로 변동한다.

즉, 단락루프에는 이 톱니형상의 유도전류가 흐르게 되고, 이 유도전류에 의해 자장이 발생하므로 이 자장의 방향을 음극선관장치의 누설자장을 보상하는 방향으로 하므로써 누설자장을 보상한다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관해 설명한다.

제1도 및 제2도는 본 발명에 의한 음극선관장치의 한 실시예를 나타낸다. 이 음극선관(10)은 직사각형 패널(pannel)(11)과 퍼넬(funnel)(12)로 형성되는 외관용기를 가지고, 그 패널(11)의 내면에는 형광스크린이 설치되어 있다. 또 퍼넬(12)의 네크(13)내에 전자빔을 방출하는 전자총이 설치되어 있다. 그리고 상기 전자총에서 방출된 전자빔을 편향하기 위해 퍼넬(12)과 네크(13)의 경계면 바깥쪽에 편향요크 (20)가 설치되어 있다.

이 편향요크(20)는 몰드부재(21)의 안쪽의 수평축에 상하 대칭으로 배치되어 상기 전자빔을 수평방향으로 편향하는 자계를 발생하는 한쌍의 서들형 수평편향코일(22,23) ; 몰드부재(21)의 바깥쪽의 수직축에 좌우대칭으로 배치되어 상기 전자빔을 수직 방향으로 편향하는 자계를 발생하는 한쌍의 서들형 수직편향코일(24,25) ; 및 이 서들형 수직편향코일(24,25)을 덮는 자심(26)을 구비하고 있다. 또한 전방프랜지와 후방프랜지사이에는 적어도 1회 감긴 상하 한쌍의 단락루프(27,28)가 배치되어 있고, 자성체로서 페라이트를 이용한 링형 자기코어(29)를 가지고 있다. 본 실시예에서는 단락루프(27,28)의 스크린쪽은 편향요크의 전방 프랜지를 따라 편향요크의 자심(26)보다 스크린 가까이에 위치하여 서들형 수평방향 코일(22,23)의 앞쪽에 배치되어 있다.

수평방향코일(22,23)에 접속된 리드선(30)이 링상 자기코어(29)를 통과하고, 수평편향코일(22,23)과 리드선(30)이 편향회로를 형성하고 있다. 상하 한쌍의 단락루프(27,28)중 일부(27a,28a)도 각각 링형 자기코어(29)를 통과하고 링형 자기코어 (29)와 리드선(30), 단락루프의 일부(27a,28a)가 자기회로를 형성하고 있다.

상기 구성에 대한 결선상태를 제3도에 도시되어 있다. 이상의 설명에서 사용된 도면번호는 제3도에서도 동일한 구성요소를 나타내기 위해 사용된다.

다음으로 제3도 내지 제5도를 참조하며 본 발명의 작용에 대해서 설명한다. 제3도는 전술한 바와같이 결선상태를 나타내는 도면이고, 제4도는 단락루프에 발생하는 유도전류를 설명하는 도면이며, 제5도는 누설자장과 보상자장을 나타내는 도면이다.

통상, 전자빔의 편향은 제4(a)도에 도시된 바와같이 f의 편향주파수로 자장강도 Ф를 톱니형상으로 변동시키므로써 행해진다. 상기와 같이 단락루프의 일부(27a,28a)와 편향회로의 일부(30) 및 자기코어(28)가 자기회로를 형성하면 제3도에 도시된 바와같이 편향회로의 일부(30)에서 발생하는 자속이 자기코어(30)를 통해 단락루프의 일부(27a,29a)와 쇄교한다. 쇄교자속 Ф가 제4(a)도에 도시된 것과 같은 톱니형상일 때 전자유도에 의해 단락루프의 일부(27a,28a)에 발생하는 유도기전력 ei는 제4도(b)에 도시된 것과 같은 펄스형상으로 된다. 이 펄스형상의 유도기전력 ei에 의해 단락루프(27,28)에 발생하는 유도전류 Ii는 과도현상에 의해 단락루프(27,28)의 인덕턴스 L, 저항 R, 정전용량 C 및 편향주파수 f, 귀선기간 등을 포함한 복잡한 지수함수로 표현되지만. 편향주파수가 수십 kH_z이상의 고주파인 경우, 저항 R 및 정전용량 C는 무시해도 되기 때문에, 단순히 펄스현상의 유도기전력 ei를 시간으로 적분한 파형, 즉 제4(c)도에 도시된 바와 같이 쇄교자속 Ф와 극성이 반대인 톱니형상이 된다. 따라서 편향주파수 수십 kH_z이상의 편향요크의 경우에 단락루프(27,28)가 발생하는 자속 Фi는 단락루프(27,28)를 쇄교하는 자속 Ф와 극성이 반대이다. 또 단락루프(27,28)는 이 톱니형상의 유도전류를 이용하여 편향코일(22,23)로부터 음극선관장치 외부로 누설되는 누설자장을 보상하는 방향으로 자장을 발생하도록 배치된다.

제5도에서 실선벡터(50)는 전자빔을 스크린의 왼쪽으로 편향하도록 하는 경우에 수평편향코일(51)에 의하여 음극선관장치(52)의 외부로 누설되는 자장을 나타낸다. 편향자속(53)이 아래로 향하는 경우 음극선관장치(52)의 전후 좌우에는 아래쪽으로 향하는 자장이 누설된다. 이것에 반하여 제5도에 도시된 바와 같이 단락루프(54,55)에서 발생하는 자속(56,57)의 방향이 편향자속(53)과 같은 방향이 되도록 상기 단락루프(54,55)를 수평으로 배치하면 이 단락루프(54,55)에 의하여 음극선관 외부로 누설하는 자장은 제5도의 파선 벡터(58)로 나타낸 바와 같이 수평편향코일 누설자장을 보상하는 방향이 된다. 즉 단락루프(56,57)는 편향자속(53)과 동일한 방향의 자속(56,57)를 발생하도록 배치되는 것이 바람직하다.

편향요크 근방에 단락루플 배치한 경우, 단락루프에는 편향코일로부터 누설되는 자속이 쇄교하지만 쇄교자속이 보상효과를 약하게 하는 방향이면, 쇄교자속이 적어지도록 단락루프를 편향코일로부터 떨어진 위치에 배치하는 등의 연구를 통해 누설자장 경감 효과를 한층 향상시킬 수 있다.

또한 본 실시예에서 단락루프의 스크린쪽은 평향요크의 전방프랜지를 따라서 편향요크의 자심보다 스크린에 가까이 배치되어 있다. 이것은, 단락루프가 발생하는 자계에 의한 화상악화를 막기 위해서이다. 주된 화상악화로서 랜딩 특성을 들 수 있다. 이것은, 외부로 부가되는 자계에 의해 편향중심이 앞뒤로 이동하기 때문에 야기된다. 제6도는 제1도에 도시된 실시예의 단락루프로부터 발생하는 음극선관장치 관축상의 자계를 계산한 결과이다. 도면에서 화살표는 편향자속이 아래쪽으로 향하는 경우 단락루프에 의해 관축상에 발생하는 자계를 나타내고 있다. 단락루프에 의한 자계는 관축상의 임의의 점 A에서 극성이 반전하고, 점 A를 기준으로 하여 자심(60)쪽에서의 단락루프에 의한 편향자속 방향이며 스크린(61)쪽의 자계는 편향자속과 역방향이 되어 전체 편향영역에 대한 자계의 총합은 거의 0이다. 따라서 제1도의 실시예에서는 편향중심의 이동이 없고 랜딩변화가 일어나지 않는다. 스크린쪽 단락루프가 자심(60)방향으로 이동하면 자계는 위로 향하는 성향이 강해져 편향중심은 뒤로 이동하고, 스크린(61)측으로 이동하면 편향중심은 앞으로 이동한다. 일반적으로 편향코일의 외부에 제로가 된다.

또한 단락루프를 전방프랜지를 접하게 하므로써 관측에 수직인 평면상의 단락루프가 자계분포가 모두 균일하게 되기 때문에 컨버전스 특성의 변화도 거의 없다.

본 실시예에서 편향감도 손실과 누설자장 경감 특성의 관계를 살펴보면 1%의 편향감도 증가로 누설자장이 절반으로 감소하고, 3%의 편향감도 증가로 거의 완전한 보상이 가능하다.

이상 설명한 바와같이 편향요크 근방에 도전체로된 단락루프를 배치하여, 단락루프의 일부와 편향회로의 일부 및 자기코어와 자기회로를 형성하므로써, 편향회로와 전기적으로 접속하지 않고 편향에 동기하여 보상자장을 발생시킬 수 있으며, 편향코일로부터 음극선관장치 외부로 누설되는 누설자장을 효과적으로 경감시킬 수 있다. 더우기 누설자장 경감수단이 편향요크에 일체화되어 있으므로 작업성이 향상하고 신뢰성도 저하하지 않는다. 또 편향감도의 손실도 종래보다 감소시킬 수 있고, 음극선관의 다른 특성에 주는 영향을 적게할 수가 있다.

또한 본 실시예에서는 단락루프는 릿스(litz) 선(ø0.1×20∼200개)으로 구성했다. 또 1개의 폐자로 자성체 링을 이용하고 있지만 편향감도 손실을 억제하여 보상자장을 강화하기 위해 복수의 자성체를 이용해도 좋다. 더우기 편향회로의 일부 및 단락루프의 일부는 각각 복수로 감아도 좋다. 보상효과를 증대시키는 방법으로는 다음과 같은 3가지가 있다.

제1의 방법은 유도기전력을 증대시키는 것이다. 이것은 단락루프에 겹치는 자속을 증가시켜 주면 좋다. 예를들어, 자성체의 단면적, 편향회로의 일부권수(卷數)등을 늘리는 것으로 유도 기전력을 증대시킬 수 있다.

제2의 방법은 단락루프의 유도전류를 증대시키는 것이다. 이것은 단락루프의 임피던스를 작게 해주면 좋다. 구체적으로는 인덕턴스 및 저항을 줄이기 위해 단락루프의 구조를 단순화하여 각 루프 권수를 줄이고, 단락루프에 사용되는 선은 릿츠선 등과 같이 고주파에 대한 저항증가가 적은 전선 복수개를 병렬로 연결하는 등의 수단이 효과적이다.

제3의 방법은 보상자장을 증대시키는 것이다. 이것은 루프면적을 크게하고, 루프내에 자성체를 배치하는등의 수단이 효과적이다.

또 자성체의 재질은 포화자속 밀도가 높고 발열이 적으며 온도 의존이 적은 것이 바람직하다. 투자율은 자성체형상, 편향전류 등에 합쳐서 누설자장경감 작용 및 편향감도 손실이 최적이 되도록 선택하면 좋다.

자기회로를 구성하는 편향회로의 일부 권수는 인덕턴스 증대를 막는다는 의미에서 적은 것은 유리하다. 또 단락루프가 발생하는 자속의 방향은 보조코일이 발생하는 자속을 보상하는 방향이기 때문에 이들 자속이 잘 보상될 수 있도록 양자의 권수비 및 단락루프의 구조를 설계해 주면 자성체에서 발생하는 자속이 줄어서 자성체에서의 발열을 상당히 억제할 수 있다.

본 실시예에서는 단락루프가 자기코어가 편향요크의 기판상 혹은 편향요크몰드에 고정되어 있으며, 누설자장 경감수단은 완전히 편향요크와 일체화되어 있다. 따라서 누설자장 경감수단을 구비한 음극선관용 편향요크는 다른 음극선관에 이용하는 것도 가능하다.

또 보조코일(4)을 편향요크 리드선으로 구성해도 좋다. 이 경우, 자성체(5)는 리드선에 침입하는 노이즈를 제거하는 작용도 하게 된다.

제7도는 본 발명의 다른 실시예이다. 단락루프(70)는 자체에서 발생하는 자속이 편향자속과 같은 방향이 되도록 편향요크의 좌우에 수평하게 배치되어 있다. 그리고 단락루프(70)의 일부(70a)와 편향회로의 일부(72)가 링형 자기코어(73)를 통과하므로써 자기회로를 형성하고 있다. 이 예에 있어서도 작용 및 효과는 전술한 실시예와 동일하다.

상기의 실시예에서, 자기회로를 형성하는 자기코어의 형상은 링형, 즉 페자로형이었지만 본 발명은 그 형상을 이것에 한정하지 않는다. 제8도는 본 발명에 의한 자기회로의 다른 실시예를 나타낸다. 자기회로를 형성하는 자기코어인 자성체는 개(開)자로로 형성되어있다. 그리고 이 코어(80)에 편향회로의 일부(81)와 단락루프의 일부(82)를 감아 자기회로를 형성하고 있다.

더우기 상기 실시예에서는 편향회로의 편향코일과는 다른 리드선에 의해 자기회로를 형성하고 있지만 편향코일 자신이 자기코어와 함께 자기회로를 형성하도록 해도 좋다. 예를 들면, 제9도에서 도시된 예에서는 서들형 수평편향코일(91)의 권선과 단락루프(92)의 일부가(92a)가 링형 자기코어(90)를 통과하므로써 자기회로를 형성하고 있다. 이와같이 편향회로의 일부가 자기회로를 형성하면 단락루프에 변동전류를 흘릴 수가 있다.

그밖에 편향회로의 일부와 단락루프의 일부 및 자기코어에 의해 자기회로를 형성하도록 하면 본 발명을 적용할 수 있다.

더우기, 상기의 실시예는 수평편향코일, 수직편향코일 모두 서들형이지만, 편향코일의 형상은 이것에 한정되지 않는다.

이상 설명한 바와 같이 편향요크 근방에 도전체로 된 단락루프를 배치하고, 단락루프의 일부와 편향회로의 일부 및 자기코어가 자기회로를 형성하여 편향회로와 전기적으로 접속을 하지 않고 편향에 동기하여 보상자장을 발생시킬 수가 있으며, 편향코일로부터 음극선관장치 외부로 누설되는 누설자장을 효과적으로 경감시킬 수 있다. 더우기 누설자장 경감수단이 편향요크에 일체화되어 있기 때문에 간단하고 작업성이 향상되며, 신뢰성도 저하하지 않는다. 또 편향감도의 손실도 종래보다 감소시킬 수 있다.

Claims (1)

1. 전자빔을 방출하는 전자총 ; 상기 전자빔을 편향주사하기 위해 편향자계를 발생하는 편향코일 및 편향 전류가 흐르는 편향회로를 포함하는 편향요크 ; 및 편향요크에 의해 발생되는 누설자장을 경감하는 누설자장 경감수단을 구비하는 음극선관장치에 있어서, 상기 누설자장 경감수단이 상기 편향요크 부근에 배치되는 단락루프 및 자성체로 이루어지는 자기코어가 상기 단락루프 및 편향회로와 함께 형성하는 자기회로에 의하여 형성되며, 상기 자기회로가 발생하는 유도 기전력에 의해 상기 단락루프에 자장을 발생하는 것을 특징으로 하는 누설자장 경감수단을 구비하는 음극선관장치.