KR900005541B1 - 칼라수상관 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

칼라수상관 장치

제1a도, 제1b도는 종래형의 칼라수상관에 있어서 수직 및 수평축을 따른 인광스크린상의 끝단부분에 편향된 잔자비임에 의해 형성된 비임스포트의 형상을 나타내는 평면도이다.

제2a도, 제2b도는 본 발명에 따른 칼라수상관 장치에서, 수평편향요크에 의해 발생된 주 및 보조수평편향자계의 분포를 나타내는 평면도이다.

제3a도, 제3b도, 제3c도는 주 및 보조 수평자계 사이의 관계를 나타낸는 그라프이다.

제4a도, 제4b도, 제5a도, 제5b도는 수평편향자계와 자계 보정체에 의해 생긴 전자비임의 형상과 수렴이 변화되는 상태를 나타내는 것이다.

제6a도, 제6b도는 자계보정체가 서용될때 전자비임의 형상과 수렴을 나타내는 것이다.

제7a도, 제7b도는 수평편향자계와 자계보정의 동작 설명도이다.

제7c도는 자계보정체의 배치를 나타내는 평면도이다.

제8도는 제7c도에 있는 자계보정체에 기인한 보조편향자계의 밀도분포의 변화를 나타내는 그라프이다.

제9도는 본 발명의 한예에 따른 칼라수상관장치의 개략적인 부분 단면도이다.

제10a도, 제11도, 제12도, 제14도는 본 발명의 한예에서 사용되는 보조편향자계를 발생시키는 코아와 코일의 형상을 나타내는 개략적인 사시도이다.

제10b도는 제10a도에 있는 코일에 전류가 인가되는 것을 나타내는 그라프이다.

제13도는 제12도 또는 제14도에 있는 코일에 전류가 인가되는 것을 나타내는 그라프이다.

제15도, 제16a도, 제16b도는 본 발명에 따른 여러가지의 자계보정체를 나타내는 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

18 : 페닐 19 : 퍼넬

20 : 넥크 21 : 인광스크린

22 : 새도우마스크 23 : 전자총

24 : 페라이트코아 25, 28 : 트로이달(toroidal)

27 : 코일 30 : 새들(saddle)코일

31 : 시일드(shield)부재

본 발명은 인라인(in-line)형 전자총을 가진 칼라수상관장치, 특히 편향장치를 가진 인라인형 칼라수상관 장치에 관한 것이다.

인라인형 카라수상관 장치에 있어서, 인벨럽은 패널, 넥크 그리고 패널과 넥크사이에 연결된 퍼넬로 구성되어 있다.

인광스크린은 적, 녹 및 청색의 빛을 방출시키기 위해 인광스트라이프층에 피복되어 패널의 내부표면에 형성되어 있다.

넥크에는 인광스크린쪽으로 3개의 전자비임을 방출시키는 전자총이 배치되어 있다.

편향자계 발생기는 전자총에서 부터 방출되는 전자비임을 수평 및 수직으로 편향시키기 위해 퍼넬의 외부표면에 설치되어 있고, 이에 따라 인광스크린은 전자비임에 의해 적당하게 주사되어진다.

부가적으로 새도우마스크는 패널의 내부표면에 마주보게 인광스크린 근처에 배치되어 있다. 새도우마스크에는 다수의 구멍이 선정된 형태로 배치되어 있고, 그 구멍을 통해 전자비임이 3개의 인광스트립상에 정확하게 랜딩되게 된다.

전자총에서 부터 발생된 3개의 전자비임이 인광스크린 근처의 수렴지점에 정확하게 수렴되고 그리고 3개의 대응하는 인광스트립이나 도트상에 정확하게 랜딩되게 하기 위해 편향장치는 퍼넬내측에 배럴(barrel)형 수직편향자계와 핀쿠션형 수평편향자계를 발생시킨다.

즉 편향장치는 자체 수렴형자계를 발생시킨다. 편향자계로 자체수렴형 자계를 사용하는 수상관은 다수의 수렴조정 단자나 수렴회로를 생략할 수 있다는 잇점을 가지고 있다.

그러나 자체수렴형 자계를 사용하는 수상관에서, 자계의 왜곡이 수렴용으로 사용되기 때문에 전자비임의 형태가 인광스크린에서 왜곡되어 칼라수상관에서의 해상도가 저하되는 결함이 있다.

특히 제1a도에 도시된 것과 같이 수평축을 따른 인광스크린상의 끝단부분 영역에서 전자비임의 스포트가 수평으로 긴 밝은 코아부분(1)과 수직으로 긴 어두운 할로(halo) 부분(2)으로 분리되어서 왜곡된 형상으로 형성되게 된다.

수직축을 따른 인광스크린상의 끝단부분 영역에서는 전자비임스포트가 수직으로 긴 약간 밝은 코아부분(3)과 수직으로 긴 많이 어두운 할로부분(4)으로 분리되어서 왜곡된 형상으로 형성되게 된다.

본 발명의 목적은 편향전자비임의 왜곡이 최소로 되고 해상도가 개선된 인라인형 수상관장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 수상관장치에서, 진공된 인벨럽은 관축(Z)을 가지고 인벨럽에는 인광스크린이 형성되어 있으며, 관축(Z)은 인광스크린의 중심을 통해 형성되어 있고, 인광스크린은 관축(Z)과 직교하는 수평축(X)과 수직축(Y)을 가지고 있으며, 인라인형 전자총은 인광스크린쪽으로 3개의 전자비임 즉 중심비임과 축면비임을 방출시키기 위해 진공된 인벨럽내에 배치되어 있고, 전자비임은 인광스크린이 빛을 방출시킬 수 있게 인광스크린에 랜딩되게 되어 있으며, 편향자계 발생장치는 인벨럽외부에 배치되어서 전자비임을 수평 및 수직으로 편향시키고 그리고 인광스크린에다 전자비임을 주사시키기 이해 인벨럽 내에 수평 및 수직편향 자계를 발생시키게 되어 있고, 수평편향자계는 Y축과 Z축을 포함하고 Y축을 따라 뻗어 있는 Y-Z 평면에 대해 대칭되게 인벨럽내에 형성된 수직성분으로 구성되고 배럴형상을 가진 주편향자계 그리고 Y축과 Z축을 포함하는 Y-Z평면에 대해 비대칭이고 주로 수직성분으로 구성된 보조편향자계를 포함하고 있다. 수상관 장치에 적용될 수평편향자계에 대해 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 다른 수상관장치에서, 제2a도에 도시된 배럴형 주수평편향자계(11)와 제2b도에 도시된 비대칭형 보조편향자계(12)(13)가 발생된다. 제2a도, 제2b도에 도시된 주 및 보조수평편향자계(11)(12)(13)는 제3a도에 도시된 것과 같이 수상관의 관축(Z)을 따른 강도분포를 가진다. 제3a도로부터 분명한 것과 같이 주수평편향자계의 강도는 인광스크린 근처에서 그것의 최고값을 가지고, 보조편향자계의 강도는 전자총 근처에서 그것의 최고값을 가진다.

제3a도에서의 횡좌표의 축은 기준점(O) 즉, 인광스크린쪽의 전자총의 끝단에서부터 인광스크린쪽을 향해 Z축을 따른 주어진 위치까지의 상대적 거리를 나타낸다.

일반적으로 Y-Z 평면에 대해 대칭인 자계의 강도는 다음과 같다.

상기식에서, B_T, B_L및 B_N은 대칭자계 성분의 강도를 나타내는 항의 계수이다.

수평편향자계는 2차성분인 B_L에 관계된다. Y-Z 평면에 대해 비대칭인 자계의 강도는 다음과 같다.

상기식에서, B_K, B_M및 B_O는 비대칭자계 성분의 강도를 나타내는 항의 계수이다. 보조수평편향자계는 1차성분인 BK에 관계된다. 이러한 식으로부터 제3a도에 도시된 주 및 보조수평편향자계의 강도분포는 각각 2차성분(B_L) 및 1차성분(B_K)에 대응한다는 것을 알 수 있다.

제3b도는 제3a도의 주 및 보조수평자계(11)(12)(13)가 전자비임 수렴 및 비임스포트의 형상으로 되는데 영향을 미치는 무게함수를 나타내는 것이다. 제3b도에 도시된 것과같이 점선으로 표시된 주수평편향자계의 무게함수는 인광스크린쪽에 최고값을 가지고, 실선으로 표시된 보조편향 자계의 무게함수는 전자총쪽에서 최고값을 가진다.

제3c도에서 도시된 것과같이 전자비임상에 적용될 편향자계의 영향은 제3a도에 있는 자계의 강도와 제3b도에 이쓴 무게함수의 곱에 비례한다.

상기한 것으로부터 본 발명에서 인광스크린쪽을 향해 전자총에서 부터 전파되는 전자비임은 보조편향자계와 주수편향자계에 의해 영향을 받는다는 것을 알 수 있다.

본 발명에서 스크린에 형성된 비임스포트의 형상과 전자비임의 수렴을 제4a도, 제4b도, 제5a도, 제5b도, 제6a도 및 제6b도를 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다.

예로서, 주편향자계(11)만이 전자총에서 부터 방사되는 전자비임에 인가될 때 수평축을 따라 인광스크린상의 끝단부분을 향해 편향된 전자비임이 주편향자계에 의해 영향을 받기 때문에 수직으로 긴 코아부분(15)으로만 구성되어 있고 할로부분이 제거된 비임스포트가 제4a도에 도시된 것과같이 스크린(14)상에 형성된다.

그러나 3개의 전자비임은 약간 과잉으로 수렴되어져 있다. 그러므로 제4b도에 도시된 것과같이 장방형 인광스크린(14)에서 적색 전자비임이 랜딩되는 실선으로 표시된 랜딩영역(19R)과 청색 전자비임이 랜딩되는 점선으로 표시된 랜딩영역(19B)이 서로 일치하지 않게되고, 인광스크린(14)상에 형성된 랜딩영역은 서로로부터 이동되어진다.

상기한 것과 반대로 제2b도에 도시된 보조편향자계(12)(13)가 전자비임에 적용될때 작은할로 부분과 수평으로 긴 코아부분(16)으로 구성된 비임스포트가 제5b도에 도시된 것과같이 실제 사용에서 어떤 문제점을 야기시키지 않는 형태로 형성되어진다.

3개의 전자비임의 수렴에 대해 양측면상의 전자비임이 랜딩되는 랜딩영역이 서로 일치한다는 양호한 수렴 특성이 얻어질 수 있다. (제5b도 참조)

이러한 것은 보조 및 주편향자계가 전자비임에 영향을 가하여서 부분영역이 수평 및 수직방향으로 길어지게 하는데 그 이유가 있다. 이 경우에 보조편향자계의 영향이 주편향자계의 영향보다 더 강하기 때문에 전자비임의 형상은 끝단에서 수평방향으로 약간길게 되어 있다.

상기한 것과같이 전자비임이 보조편향자계에 의해 영향을 받고 주수평편향자계의 구역에 들어갈때 전자비임의 형상은 배럴자계에 영향을 받아 원형에 가깝게 되어진다.

상기한 것과같이 본 발명에 따라 인광스크린에 양호한 형상의 전자비임 스포트가 얻어지고 수렴특성이 양호한 3개의 전자비임이 얻어지는 인라인형 칼라수상관을 실현시킬 수 있다.

상기한 수평편향자계와 자계보정체를 결합시킨 예를 제6a도, 제6b도, 제7a도 및 제7b도를 참조로 설명하기로 한다. 고투자성 자성물질로 된 자계보정체가 보조수평자계에서 전자비임에 인접하여 배치되어 있을때 수평으로 편향된 비임은 제6a도에 도시된 것과같이 인광스크린(14)상에 매우작은 할로부분과 수평방향이 약간 긴 코아 부분(17)을 가진 비임스포트를 구성한다.

3개의 전자비임의 수렴에 대해, 양쪽에서의 전자비임이 실제적으로 서로 동일한 양호한 수렴 특성이 얻어질 수 있다. 이러한 특성을 얻을 수 있게 하는 자계보정체를 제7a도, 제7b도를 참조하여 설명하기로 한다. 제7a도는 전자총에서 방출되는 전자비임(B)(G)(R)과 이러한 전자비임에 영향을 가하는 보조편향자계(12)(13)사이의 관계를 나타낸다. 자계보정체가 배치되어 있지 않을 경우에 제7b도에 도시된 자계는 전자비임(B)(G)(R)에 적용된다.

특히 긴화살표로 표시된 자력이 전자비임의 가장 외부부분에 적용되고, 짧은 화살표로 표시된 자력이 가장내부부분에 적용되기 때문에 전자비임은 자력에 의해 영향을 받아 그 형상이 수평으로 길게 되어진다. 쌍으로된 자계 보정체(14B)(14G)(14R)가 제7c도에 도시된 것과같이 보조편향자계(12)(13)에 배치되어 있을때 편향자계(12)(13)는 자계보정체(14B)(14G)(14R) 사이에 각각 형성된 영역(14B1)(14G1)(14R1)내에서 균일하게 되어진다.

결과적으로 전자비임이 수평으로 길어지게 하는 자기성분이 감소되게 되고, 이러한 영역을 통과하는 전자비임은 비임의 부분영역의 형상이 수평방향으로 약간 길어지게 하는 힘에만 종속되게 된다.

제8도는 제7c도에 도시된 공간에서 X축을 따른 자계의 강도분포를 나타내는 것이다. 제8도에서, 점선(III)은 X축과 일치하는 14B,14G,14R사이의 영역(14B1)(14G1)(14R1)을 통과하는 선(B-B')을 따른 자계강도의 분포를 나타내는 것이고, 선(IV)은 X축에 평행한 선(A-A')을 따른 자계강도의 분포를 나타내는 것이다.

제8도에 도시된 것과같이 자계강도는 자계보정체(14B)(14G)(14R) 사이의 영역(14B1)(14G1)(14R1)내에서 균일하게 되어있다. 그러므로 이러한 영역을 통과하는 3개의 전자비임의 왜곡이 방지될 수 있다.

상기한 것과같이 전자비임이 보조편향자계에 의해 영향을 받고 주수평편향자계의 구역에 들어갈대 전자비임의 형상은 배럴형자계에 의해 영향을 받아 원형에 가깝게 되어지게 된다.

따라서, 보조수평편향자계에 자계보정체를 배치시켜 인광스크린상에서 전자비임스포트의 형상이 양호하고 그리고 전자비임의 수렴특성이 양호한 인라인형 칼라수상관을 실현시킬 수 있다. 제9도는 제2a도, 제2b도에 도시된 주 및 보조수평편향자계를 발생시키는 편향요크가 구비된 칼라수상관장치의 개략도이다.

공지된 것과같이 인벨럽은 페닐(18), 퍼넬(19) 및 넥크(20)으로 구성되어 있다. 적, 녹 및 청의 인광 도트나 스트라이프가 페닐(18)의 앞면 내부표면에 규칙적으로 피복되어서 인관스크린(21)을 형성한다.

3개의 전자비임(B)(G)(R) 즉 중앙전자비임과 측면전자비임을 인광스크린(21)쪽으로 방사시키는 인라인형 전자총(23)이 넥크(20)에 설치되어 있다. 전자비임(B)(G)(R)은 퍼넬(19) 외부에 배치된 수평 및 수직편항자계 발생기에 의해 편향되고 인광스크린(21)의 표시 영역상에 랜딩되어진다. 새도우마스크(22)는 페닐(18)의 내부표면과 대향되게 인광스크린(21) 근처에 배치되어 있다. 3개의 전자비임(B)(G)(R)은 새도우마스크(22)에 있는 다수의 작은 구멍을 통과하여 3색 인광상의 선정된 위치에 랜딩되어진다. 수평 및 수직편향자계 발생기에 대해 상세히 설명하기로 한다.

수직편향자계 발생기에 대해, 페라이트코아(24) 둘레에 감겨진 토로이달코일(25)과 같은 그러한 공지된 장치가 배럴자계를 발생시키기 위해 사용된다. 수직편향자계 발생기에 의해 발생된 자계는 배럴형인 것이 좋지만 균일한 형이나 핀쿠선형인 것도 괜찮다.

상기한 것과같이 수평편향자계는 제2a도, 제2b도에 도시된 주 및 보조수평편향자계를 결합시킴에 의해 형성되어진다. 주수평편향자계는 제9도에 도시된 것과같이 새들(saddle)형으로 분리기(26)의 내부표면 둘레에 감겨진 코일(27)에 의해 발생된다. 보조수평편향자계는 페라이트코아(24)둘레에 감겨진 토로이달코일(28)에 의해 발생된다.

따라서, 수직편향코일(25)가 보조수평편향코일(28)은 페라이트코아(24) 둘레에 감겨져 있다. 제10a도는 보조수평편향자계를 발생시키는 페라이트코아(24)와 토로이달코일(28)의 확대도로서, 수직편향 코일은 생략되어 있다. 제10b도는 제10a도에서 토로이달코일에 인가되는 전류와 시간 사이의 관계를 나타내는 것이다. 제10a도에 도시된 것과같이 수직편향자계발생 코일, 주수평편향자계발생코일, 그리고 보조수평편향자계 발생코일이 서로 결합되어서 조정되어져 있다.

제9도에 도시된 것과같이 이것들을 쐐기(29)에 의해 칼라수상관의 넥크와 퍼넬의 외부표면둘레에 설치되어 있다.

이러한 칼라수상관에 있어서, 수직 및 수평편향 신호가 수직편향자계 발생코일과 주수평편향자계 발생코일에 각각 공급되고 그리고 제10b도에 도시된 보조수평편향 신호가 보조수평편향자계 발생코일(28)에 공급될때 배럴형, 균일형 또는 핀쿠션형의 수직편향자계가 수직편향자계 발생코일에 의해 형성되고, 그리고 제2a도 및 제2b도에 도시된 주 및 보조수평자계는 주 및 보조수평자계 발생코일에 의해 형성된다.

그러므로 전자총에서 방사된 전자비임이 선정된식으로 수직 및 수평편향자계에 의해 편향될 경우에도 전자비임의 왜곡은 상기한 효과에 의해 최소로 될 수 이다.

이러한 것의 덕분으로 해상도가 양호한 칼라수상관 장치를 실현시킬 수 있다.

보조편향자계를 발생시키는 토로이달코일(28)은 제11도 또는 제12도에 도시된 것과같이 페라이트코아(24)둘레에 감겨질 수도 있다.

제12도에서 도시된 코일(28)은 좌우의 코일부분(28A)(28B)으로 분리된다.

제13도에서 실선과 점선으로 각각 표시된 보조편향자계 전류(Ia)(Ib)는 오른쪽과 왼쪽의 코일부분(28B)(28A)에 각각 공급되고, 이러한 것에 의해 제2b도에 도시된 비대칭형 보조편향자계가 발생하게 된다.

제14도에 도시된 좌우의 부분(30A)(30B)을 가진 새들코일3(40)이 사용되고, 제13도에 도시된 전류가 상기와 같은 식으로 좌우의 부분(30A)(30B)에 각각 공급될 경우 제2b도에 도시된 것과 동등한 보조편향자계가 얻어진다.

제13도에 도시된 전류가 제14도에 있는 코일에 인가될때 주수평편향자계와 보조편향자계가 한쌍의 코일에 의해 발생될 수 있다.

그러나 발생된 자계의 분포는 제2b도에 있는 보조편향자계에 제2a도에 있는 주수평편향자계를 중첩시킴에 의해 얻어지는 것이다.

이러한 경우에 주수평편향자계와 보조편향자계의 형상과 강도는 코일의 형상과 코일에 인가되는 전류에 의해 독립적으로 변경될 수 있다. 자계보정체의 실예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 자계보정체는 시일드부재(31)에 형성되어 있는 구멍 근처에서 전자총(23)에 배치되어 있다.

상기 시일드부재(31)는 편향장치의 한쪽끝단 근처에 놓여져 있고, 그리고 이것은 전자비임의 통과를 허여한다. 즉 제15도에 도시된 것과 같이 자계보정체(14B)(14G)(14R)는 원통형시일드부재(31)에 설치되어 있다.

각각의 자계보정체는 고투자성 니켈-철의 합금과 같은 것으로 만들어지고, 그리고 제16a도 또는 제16b도에 도시된 형상으로 될 수 있다.

자계보정체를 최종전극에 설치할 수도 있고 또 수렴전극에 설치할 수도 있다. 상기한 것과같이 본 발명에 따라 편향된 전자비임의 왜곡이 감소되고 그리고 해상도가 양호한 칼라수상관장치를 실현시킬수가 있다.

Claims (4)

1. 진공으로된 인벨럽(18)(19)(20)이 관축(Z)을 가지고, 인벨럽(18)(19)(20)에 인광스크린(21)이 형성되어 있으며, 관축(Z)이 인광스크린(21)의 중심을 통과하고, 인광스크린(21)이 관축(Z)애 직교하는 수평축(X)과 수직축(Y)을 가지고 있으며, 인라인형 전자총(23)이 인광스크린(21)쪽으로 중앙비임과 측면비임을 방사시킬수 있게 인벨럽내에 배치되어 있고, 전자비임은 인광스크린(21)이 빛을 방사시키게 인광스크린(21)에 랜딩되며, 편향자계 발생장치(24)(25)(28)는 전자비임이 수평 및 수직으로 편향되고 그리고 인광스크린(21)에 주사되도록 하기 위해 인벨럽(18)(19)(20)내에 수평 및 수직편향자계(11)(12)(13)를 발생시키기 위해 인벨럽(18)(19)(20) 외부에 배치된 것으로 되어 있는 칼라수상관 장치에 있어서, 수평편향자계(11)는 Y축과 Z축을 포함하고 Y축을 따라 뻗어 있는 Y-Z 평면에 대해 대칭이 되도록 인벨럽에 형성된 수직성분으로 구성되고 배럴형으로 분포된 주편향자계, 그리고 Y축과 Z축을 포함하고 Y-Z 평면에 대해 비대칭이고 주로 수직성분으로 구성된 보조편향자계를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 칼라수상관 장치.
2. 제1항에 있어서, 보조편향자계(12)(13)의 강도는 전자총쪽에서 그것의 최고값을 가지고, 주편향자계(11)의 강도는 인광스크린쪽에서 그것의 최고값을 가지도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제1항에 있어서, 보조편향자계(12)(13)가 형성되는 공간내에 있는 적어도 전자비임이 통과하는 통로의 한부분에서 자계를 균일하게 형성시키는 장치(14B)(14G)(14R)가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제3항에 있어서, 자계(12)(13)를 균일하게 형성시키는 장치(14B)(14G)(14R)가 고투자성을 가진 한쌍의 자성체로 구성되어 있고, 전자비임이 상기 쌍으로된 자성체사이에 형성된 지역을 통과하며, 균일하게 자계가 쌍으로된 자성체 사이에서 발생되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.

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