KR0177134B1 - 칼라 음극선관용 전자총 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칼라 음극선관용 전자총을 개시한다.

본 발명은 전치 삼극부를 이루는 캐소오드, 제어전극 및 스크린전극과, 보조 및 주렌즈계를 이루는 제1, 2, 3, 4포커스전극과 최종가속전극을 구비하여 된 칼라 음극선관용 전자총에 관한 것으로, 상기 제1, 3포커스전극의 출사측면에 종장형의 전자빔 통과공이 형성되고, 상기 제1포커스 전극과 제3포커스 전극에 포커스 전압을 인가하고, 상기 제2보조전극과 제4포커스전극에는 상기 포커스 전압을 기저전압으로 하며 편향신호에 동기하는 다이나믹 포커스전압을 인가하여 된 것에 그 특징이 있으며, 이는 전 형광막에서 균일한 전자빔단면을 얻을 수 있는 이점을 가진다.

Description

칼라 음극선관용 전자총

제1도는 전자빔이 형광막에 랜딩된 상태를 가시화시켜 나타내 보인 도면.

제2도는 종래 음극선관용 전자총을 도시한 입단면도로서, 각 전극에 전압인가 방법을 나타내 보인 것이다.

제3도는 본 발명에 따른 칼라 음극선관용 전자총을 도시한 입단면도로서, 전압인가 방법을 나타낸 보인 것이다.

제4도는 제2, 4포커스 전극의 출사측을 도시한 사시도.

제5도 및 제6도는 사중극렌즈를 통과하면서 전자빔이 종장형화 되는 상태를 도시한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : 캐소오드 22 : 제어전극

23 : 스크린전극 24 : 제1포커스전극

25 : 제2포커스전극 26 : 제3포커스전극

27 : 제4포커스 전극 28 : 최종 가속전극

VD : 다이나믹 포커스전압 VF : 포커스 전압

본 발명은 칼라 음극선관용 전자총에 관한 것으로서, 더 상세하게는 편향요오크에 의한 불균일자계에 의한 전자빔의 왜곡을 보상할 수 있도록 된 칼라 음극선관용 전자총에 관한 것이다.

통상적으로 음극선관은 그 네크부에 봉입된 전자총으로부터 방출된 전자빔이 주사위치에 따라 선택적으로 편향요오크에 따라 편향되어 패널의 내면에 형성된 형광막에 랜딩됨으로써 하나의 화소를 형성하게 되고 이들 화소가 모여 화상을 형성하게 된다. 따라서 보다 선명한 화상을 형성하기 위해서는 상기 전자총으로부터 방출된 전자빔을 형광막의 형광점에 정확하게 랜딩되도록 하는 것이 무엇보다도 중요하다.

그런데, 상기 음극선관은 전자총으로부터 방출된 전자빔은 편향요오크에 의해 편향되어 형광막의 주변부로 편향될 때에는 편향요오크의 불균일한 편향자계의 영향을 받게 되고, 상기 패널의 내면이 기하학적 곡률에 의해 형광막에 랜딩되는 전자빔 스포트가 제1도에 도시된 바와 같이 왜곡되게 되어 전 형광막에서 균일한 전자빔 스포트를 얻을 수 없는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 상기 전자총으로부터 방출되는 전자빔의 단면을 편향요오크의 불균일 자계 영향의 역방향으로 왜곡시키고, 전자빔의 포커스 길이를 전자빔이 형광막의 중앙부로 주사될 때와 주변부로 주사될때에 가변시키는 다이나믹 포커스 방식이 모색되어 왔다.

제2도에는 이러한 다이나믹 포커스 방식 전자총의 일예를 나타내 보였다.

이것은 전치삼극부를 이루는 캐소오드(11), 제어전극(12) 및 스크린 전극(13)과, 보조 및 주렌즈계를 형성하는 것으로, 제1, 2, 포커스전극(14)(15)과, 상기 제2포커스 전극(15)과 인접되게 설치된 최종가속전극(16)을 구비하여 구성된다. 여기에서 상기 제1포커스 전극(14)의 출사측면과 제2포커스 전극(15)의 입사측면에는 각각 종장형의 전자빔 통과공(14B)과 횡장형의 전자빔 통과공(15H)이 각각 형성된다.

그리고 상기 각 전극에는 소정의 전위가 각각 인가되는데, 상기 제1포커스 전극(14)에는 포커스전압(VF)이 인가되며, 상기 제2포커스전극(15)에는 상기 포커스전압(VF)을 기저전압으로 하며 편향신호에 동기하는 다이나믹 포커스 전압(VD)이 인가되고 상기 최종가속전극(16)은 상기 전압들 보다 높은 고압의 애노우드 전압(VE)이 인가된다.

이와 같이 구성된 종래 음극선관용 전자총(10)은 상기 캐소오드(11)로부터 방출된 전자빔이 형광막의 중앙부로 주사될때에는 상기 제2포커스전극(15)에 다이나믹 포커스 전압(VD)이 인가되지 않으므로 상기 스크린 전극(13)과 제1포커스 전극(14)사이에 형성되는 전자렌즈에 의해 예비 집속 및 가속되고 상기 제2포커스전극(15)과 최종가속전극(16)사이에 형성되는 주렌즈에 의해 최종 집속 및 가속되어 형광막의 중앙부에 랜딩되게 된다. 그리고 상기 전자총의 캐소오스(11)로부터 방출된 전자빔이 형광막의 주변부로 편향될 때에는 상기 제2포커스전극(15)에 다이나믹 포커스전압(VD)이 인가 됨으로써 제1, 2포커스 전극(14)(15)사이에 형성되는 사중극렌즈에 의해 전자빔이 종장형화 되고, 상기 제2포커스 전극(15)에 다이나믹 전압(VD)이 인가 됨으로써 상대적으로 약하여진 상기 주렌즈에 의해 최종 집속 및 가속된다. 상기와 같이 종장형화되어 가속된 전자빔은 횡방향으로 발산력이 큰 편형요오크의 불균일 자계를 통과하면서 이에 의한 왜곡이 보상되어 형광막의 주변부에 랜딩된다.

그런데, 이와 같은 전자총(10)은 형광막의 주변부에 랜딩시 사중극렌즈를 형성하여 전체적인 구면수차를 줄이고 포커스 특성을 향상시킬 수 있으나, 상기 제2포커스 전극(15)에 다이나믹 포커스 전압(VD)이 인가됨으로써 제2포커스 전극(15)와 최종가속전극(16) 사이에 형성되는 주렌즈가 약화되어 전자빔의 콘버어젼스 드리프트 현상이 발생되는 문제점이 내재되어 있었다. 또한 주렌즈의 강도가 약화됨으로써 편향요오크의 불균일 자계에 의한 전자빔의 단면 보상이 완전하게 이루어지지 않게 된다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 전 형광막에 랜딩되는 전자빔의 단면을 균일하게 형성할 수 있으며 전자빔의 포커스특성을 향상시켜 이를 채용한 음극선관의 해상도를 향상시킬 수 있는 칼라 음극선관용 전자총을 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 전치 삼극부를 이루는 캐소오드, 제어전극 및 스크린전극과, 보조 및 주렌즈계를 이루는 제1, 2, 3, 4포커스전극과 최종가속전극을 구비하여 된 칼라 음극선관용 전자총에 있어서, 상기 제1, 3포커스전극의 출사측면에 종장형의 전자빔 통과공이 형성되고, 상기 제1포커스 전극과 제3포커스 전극에 포커스 전압을 인가하고, 상기 제2보조전극과 제4포커스전극에는 상기 포커스 전압을 기저전압으로 하며 편향신호에 동기하는 다이나믹 포커스전압을 인가하여 된 것을 그 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

제3도에는 본 발명에 따른 칼라 음극선관용 전자총이 도시되어 있는바 이는 전치 삼극부를 이루는 캐소오드(21), 제어전극(22) 및 스크린 전극(23)과, 보조렌즈를 이루는 제1, 2, 3, 4포커스전극(24)(25)(26)(27)과, 상기 제4포커스전극(27)과 인접되게 설치되어 바이 포텐셜형 주정전렌즈를 형성하는 최종가속전극(28)을 구비하여 구성된다.

여기에서 제1, 3포커스 전극(24)(26)의 출사측면에는 제4도에 도시된 바와 같이 종장형의 전자빔통과공(24H)(26H)이 형성되고 제2, 4포커스 전극(25)(27)에는 원형의 전자빔 통과공이 형성된다. 상기 종장형의 전자빔 통과공은 직사각형 또는 타원형의 형상으로 형성함이 바람직하다.

그리고 전자총(20)을 구성하는 상기 각 전극에는 소정의 전압이 인가 되는데, 이를 설명하면 다음과 같다. 상기 제1, 3포커스 전극(24)(26)에는 포커스전압(VF)이 인가되고, 상기 제2포커스 전극(25)과 제4포커스 전극(27)에는 상기 포커스전압(VF)를 기저 전압으로 하며 편향신호에 동기하는 다이나믹 포커스전압(VD)이 인가된다. 미설명 부호 VS는 스크린 전극에 인가되는 정전압이고 VE는 에노우드 전압이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 칼라 음극선관용 전자총의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 칼라 음극선관용 전자총(20)은 상술한 바와 같이 상기 각 전극에 소정의 전압이 인가되게 되면, 상기 스크린전극(23)과 제1포커스전극(24)사이에 프리 포커스렌즈가 형성되고 상기 제1, 2포커스전극(24)(25) 사이와 상기 제3, 4포커스전극(26)(27) 사이에는 상기 다이나믹 포커스 전압(VD)의 인가 여부에 따라 사중극렌즈가 형성되고 상기 제4포커스전극(27)과 최종 가속전극(28) 사이에는 주전자렌즈가 형성되게 된다.

따라서 상기 전자총(20)의 캐소오드(21)로부터 방출된 전자빔은 상기 각 전자렌즈를 통과한 후 형광막의 각 형광점에 랜딩되게 되는데, 이 랜딩되는 과정을 전자빔이 형광막의 중앙부에 주사될 때와 주변부에 주사될 때로 나누어 설명하면 다음과 같다.

먼저 상기 캐소오드(21)로부터 방출된 전자빔이 형광막의 중앙부로 주사될 때에는 상기 제2포커스전극(25)과 제4포커스 전극(27)에 편향신호에 동기하는 다이나믹 포커스 전압(VD)이 인가되지 않게 되므로 상기 제1, 2포커스 전극(24)(25) 및 제3, 4포커스 전극(26)(27) 사이에는 전위차가 발생되지 않게 되어 사중극렌즈가 형성되지 않게 된다. 따라서 상기 캐소오드(21)로부터 방출된 전자빔은 상기 스크린 전극(23)과 제1포커스전극(24) 사이에 형성되는 프리포커스 렌즈에 의해 예비집속 및 가속되고 상기 제4포커스전극(27)과 최종가속전극(28)사이에 형성되는 주전자렌즈에 의해 최종집속 및 가속되어 형광막의 중앙부에 원형의 전자빔이 최상의 상태로 랜딩되게 된다. 그리고 상기 전자총(20)의 캐소오드(21)로부터 방출된 전자빔이 형광막의 주변부로 주사될 때에는 상기 제2포커스 전극(25)과 제4포커스 전극(27)에 편향신호에 동기하는 다이나믹 포커스전압(VD)이 인가되게 되므로 상기 제1, 2포커스전극(24)(25) 사이에는 제1포커스 전극(14)의 출사측면에 형성된 종장형의 전자빔 통과공(24H)의 영향으로 제1사중극렌즈가 형성되고 상기 제3, 4포커스 전극(26)(27)사이에는 제3포커스 전극(26)의 출사측면에 형성된 종장형의 전자빔 통과공(26H)의 영향으로 제2사중극렌즈가 형성되며, 상기 제4포커스 전극(27)과 최종가속전극(28) 사이에는 제4포커스 전극(27)에 다이나믹 포커스 전압(VD)이 인가됨으로써 상대적으로 약화된 주렌즈가 형성된다.

따라서 상기 캐소오드(21)로부터 방출된 전자빔은 상기 제1사중극렌즈에 의해 사중극렌즈에 의해 수직방향으로 발산력과 수평방향으로 집속력을 받게되어 제5도에 도시된 바와 같이 종장형화 되고, 제2사중극렌즈를 통과하면서 수직방향으로 발산력과 수평방향으로 집속력을 받게되어 제6도에 도시된 바와 같이 제1사중극렌즈를 통과하면서 종장형화된 전자빔이 더욱 종장형화되게 된다.

이와 같이 종장형화된 전자빔은 상기 주렌즈에 의해 최종 집속 및 가속된 후 편향요오크에 의해 편향되어 형광막의 주변부에 랜딩되게 된다. 여기에서 상기 형광막에 랜딩되는 전자빔의 단면은 사중극렌즈에서 종장형화된 전자빔단면이 편향시 수직방향과 수평방향으로 각각 집속력과 발산력을 가지는 편향요오크의 불균일한 자계에 의해 보상되어 원형의 전자빔단면을 가지게 되는 것이다. 그리고 본 발명에 따른 상기 전자총은 상기 주렌즈를 이루는 제4포커스전극(27)에 다이나믹 포커스전압(VD)이 인가됨으로써 상기 최종가속전극(28)과의 전위차가 작아져 렌즈의 배율이 약화됨에 따라 발생되는 전자빔의 미스 콘버어젼스를 제1, 2 사중극렌즈에 의해 전자빔을 다단으로 집속 및 발산시킴으로써 보상할 수 있어 전 형광막에 대해 전자빔의 포커스 특성을 향상시킬 수 있다.

이와 같이 본 발명 칼라 음극선관용 전자총은 캐소오드로부터 방출된 전자빔을 제1, 2사중극렌즈에 의해 다단집속 및 가속시킴으로써 각 정전렌즈에서의 구면수차를 줄일 수 있으며, 나아가서는 포커스특성을 향상시켜 전 형광막에서 균일한 전자빔단면을 얻을 수 있으며 이를 채용한 음극선관의 해상도를 향상시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 전치 삼극부를 이루는 캐소오드, 제어전극 및 스크린전극과, 보조 및 주렌즈계를 이루는 제1, 2, 3, 4포커스전극과 최종가속전극을 구비하여 된 칼라 음극선관용 전자총에 있어서, 상기 제1, 3포커스전극의 출사측면에 종장형의 전자빔 통과공이 형성되고, 상기 제1포커스 전극과 제3포커스 전극에 포커스 전압을 인가하고, 상기 제2포커스전극과 제4포커스전극에는 상기 포커스 전압을 기저전압으로 하며 편향신호에 동기하는 다이나믹 포커스전압을 인가하여 된 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.
2. 제1항에 있어서, 상기 종장형의 전자빔 통과공이 직사각형인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.
3. 제1항에 있어서, 상기 종장형의 전자빔 통과공이 타원형인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.