KR100216090B1 - 칼라 crt - Google Patents

Abstract

칼라CRT(Cathode Ray Tube, 브라운관)의 화질, 특히 해상도의 개선에 관한 것으로서, 스크린전면에 걸쳐 빔의 스폿형상을 개선해서 고해상도를 실현하고 또한 저렴한 CRT시스템을 제공하기 위해서, 인라인형 전자총과 자기집속형 편향요크를 갖는 칼라CRT에 있어서, 편향요크에 네크부보다 스크린측에서 폭이 넓은 4극전자석 코일과 스크린측보다 네크부에서 폭이 넓은 4극전자석 코일을 구비하는 구성으로 하였다.

이러한 구성으로 하는 것에 의해, 고해상도를 얻을 수 있고, 또 구동회로를 저렴하게 실현할 수 있다는 효과가 얻어진다.

Description

칼라CRT

제1도는 본 발명의 실시 형태1의 구성을 도시한 도면.

제2도는 본 발명의 실시 형태1의 구성과 작용을 도시한 도면.

제3도는 본 발명의 실시 형태1의 구성을 도시한 도면.

제4도는 본 발명의 실시 형태1의 작용을 도시한 도면.

제5도는 본 발명의 실시 형태2의 구성을 도시한 도면.

제6도는 본 발명의 실시 형태2의 구성과 작용을 도시한 도면.

제7도는 본 발명의 실시 형태3의 구성을 도시한 도면.

제8도는 본 발명의 실시 형태3의 구성을 도시한 도면.

제9도는 본 발명의 실시 형태4의 구성과 작용을 도시한 도면.

제10도는 본 발명의 실시 형태4의 구성을 도시한 도면.

제11도는 본 발명의 실시 형태4의 구성을 도시한 도면.

제12도는 본 발명의 실시 형태5의 구성을 도시한 도면.

제13도는 본 발명의 실시 형태6의 구성을 도시한 도면.

제14도는 본 발명의 실시 형태6의 작용을 도시한 도면.

제15도는 본 발명의 실시 형태6의 작용을 도시한 도면.

제16도는 본 발명의 실시 형태6의 작용을 도시한 도면.

제17도는 본 발명의 실시 형태7의 구성을 도시한 도면.

제18도는 본 발명의 실시 형태8의 구성을 도시한 도면.

제19도는 본 발명의 실시 형태8의 작용을 도시한 도면.

제20도는 본 발명의 실시 형태9의 구성을 도시한 도면.

제21도는 본 발명의 실시 형태10의 구성을 도시한 도면.

제22도는 본 발명의 실시 형태11의 구성을 도시한 도면.

제23도는 본 발명의 실시 형태11의 구성과 작용을 도시한 도면.

제24도는 본 발명의 실시 형태12의 구성과 작용을 도시한 도면.

제25도는 전자총의 종래예의 구성을 도시한 도면.

제26도는 전자총의 주요부의 구성을 도시한 도면.

제27도는 칼라CRT의 종래예의 구성과 작용을 도시한 도면.

제28도는 칼라CRT의 종래예의 작용을 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : CRT튜브 2 : 편향요크의 코어

3 : 수직편향 코일 4 : 수평편향 코일

5 : 4극전자석 코일 6 : 4극전자석 코일

7 : 전자총 7-1 : 3극캐소드

7-2 : 주렌즈 7-3 : 편향전극

7-4 : 4극전계렌즈 8 : 캐소드

9 : 전자빔스폿 10 : 전자빔

11 : 4극전자석 서브요크 12 : 4극전자석 코일

13 : 코일전원 14 : 8극전자석

41 : 영구자석 42 : 권선가이드

44 : 자성체 47 : 원통전극

48 : 금속판 48-1 : 구멍

48-2 : 칸막이형상의 전극 48-3 : 슬릿

53 : G1전극 53-1 : 구멍

본 발명은 칼라CRT(Cathode Ray Tube, 브라운관)의 화질, 특히 해상도의 개선에 관한 것이다.

종래의 칼라CRT는 화질을 개선하기 위해 여러가지 수단을 사용하고 있지만, 화질 특히 해상도의 개선의 요구가 증가함에 따라 종래의 기술로는 해결할 수 없는 문제점이 새롭게 발생하고 있다. 이하, 종래기술과 그 문제점을 예를 들어 설명한다.

제25도는 예를 들면 문헌(S.Shirai et. al.「Enhanced Elliptical Aperture Lens Gun for Color Picture Tubes」 Proceedings of SID, vol.31/3,1990)에 개시된 종래의 전자총의 전극단면을 도시한 도면으로서, 도면에 있어서 (31)은 애노드전압이 인가되는 전극, (32)는 스크린의 각 점(전자빔이 조사되는 점)에서 다른 전압이 인가되는 DBF(Dynamic Beam Focusing)전극, (33)은 일정한 전압이 인가되는 포커스전극이라 불리고 있는 것이다. (34), (35), (36), (37)은 전자빔을 발생하는 3극부 및 프리렌즈시스템이고, (37)은 G1전극, (36)은 G2전극이다.

제26도는 제25도 중 DBF전극부분을 상세하게 도시한 것으로서, (a), (b)의 2예를 도시하고 있다. 도면에 있어서, (100)은 빔이다.

다음에, 동작에 대해서 설명한다.

우선, 도면에는 도시되어 있지 않지만, 구성요소의 1개인 편향요크의 기능에 대해서 설명하고 계속해서 전자총의 기능에 대해서 설명한다.

칼라CRT의 편향요크는 3개의 전자빔(100)을 스크린의 각 점에 편향할 뿐만 아니라, 스크린의 각 점에서 3개의 빔(100)을 1점에 집속시키는 기능을 갖고 있다(셀프킨버젼스기능). 이것은 색순도를 높이기 위해 필요한 기능이다.

한편, 스크린의 중심에 빔(100)이 향하는 경우를 고려한다. 이 경우에서는 편향요크가 발생하는 자계는 존재하지 않는다. 그러나, 이경우에도 3개의 빔(100)이 스크린상에서 1점에 집속되도록 전자총출구에서 빔(100)은 서로 임의의 각도를 갖고 방사되도록 전자총의 렌즈를 설계하고 있다.

이와 같이 설계되어 있는 전자총에서 방사된 빔이 편향요크에서 편향된 경우 어떻게 되는지를 고려한다.

편향요크에서 빔이 편향되는 경우, 스크린까지의 빔궤도의 거리는 스크린중심의 경우보다 길어진다. 이 때문에, 단순히 빔을 편향시킨 경우에는 스크린 바로앞에서 중심빔(이하 G빔이라 한다)과 양측빔(이하 R빔 또는 B빔이라 한다)이 교차해 버려 스크린상에서는 1점에 집속되지 않게 된다. 이것은 관측자측에서 본 경우 소정의 색이 나오지 않게 된다.

이것을 해결하기 위해, 편향요크에서는 수평방향으로 편향하는 자계는 중심축에서 멀어짐에 따라 점점 강해지는 자계를 발생하고 있다. 이 자계분포를 이하 핀자계라 하고, 역방향의 자계를 배럴자계라 부르기로 한다.

이 자계가 발생하고 있을 때, 예를 들면 G빔에 비해서 외측의 빔은 보다 강한 편향을 받고, 내측의 빔은 보다 적은 편향을 받게 된다. 결과로서, R, B빔은 G빔에 대해서 스크린 앞에서는 교차하기 어렵게 된다.

이 자계의 작용을 적당히 하는 것에 의해, 스크린의 각 점에서 R, G, B 3개의 빔을 1점에 집속하는 것이 가능하게 된다.

이 작용을 렌즈로서 고려해 보면, 상술한 바와 같이 양측빔의 수평방향의 간격을 넓히는 작옹이 있기 때문에, 렌즈로서는 수평방향의 발산렌즈로 된다. 또, 자계렌즈의 특징으로서 수직방향으로는 집속렌즈로 된다.

그러나, 이상과 같이 핀자계분포를 적당히 선택하는 것만으로는 3개의 빔을 1점에 집속하게 할 수는 없다. 이것은 조정의 자유도가 제약조건에 비해 작기 때문이다. 예를 들면, R, B빔의 컨버젼스작용은 확보되었다고 해도 G빔이 그곳으로 부터 어긋나 버리게 된다. 이 때문에, 일반적으로 편향요크의 네크부에는 핀자계와 역방향의 배럴자계를 발생시켜 둔다. 이 배럴자계는 6극자계의 일종이므로, G빔에 작용은 하지 않지만, R, B빔에서는 역방향의 작용을 한다. 이 자계를 조정하는 것에 의해 핀자계와의 조합에 의해 RGB의 3개의 빔을 스크린상의 1점에 집속하는 것이 가능하게 된다. 또, 수평방향에 관해서는 상술한 바와 같이 항상 스크린상에서 3개의 빔이 1점에 집속하는 렌즈가 스크린과 전자총 사이에 존재하기 때문에, 수평방향의 포커스는 이대로 항상 만족되어 있는 상태로 있다.

그러나, 수직방향에 관해서는 스크린과 전자총 사이에 집속렌즈가 존재하고 있으므로, 스크린상에서는 과집속의 상태로 되어 있다. 이 때문에, 상이 흐려진 상황으로 되어 있다.

종래의 전자총에서는 제25도에 도시되어 있는 DBF전극(32)에 의해 수직방향으로 발산렌즈를 구성하고 있고 편향요크에서의 집속렌즈효과를 없애도록 해서 스크린상에서 수직방향에도 포커스특성을 만족할 수 있도록 하고 있다.

이들의 렌즈작용을 정리하면, 수평방향으로는 발산렌즈가 편향요크로 구성되고, 수직방향으로는 집속렌즈가 구성되어 있다. 수직방향의 과집속을 방지할 목적으로 전자충에는 스크린 각 점에 따른 전압이 인가되는 DBF전극(32)가 존재하고 수직방향의 과집속상태를 완화하고 있다.

주의해야 할 점은 이 DBF전극(32)에서 발생하는 렌즈강도를 스크린의 각 점에 따라서 변화시킬 필요가 있는 것이다.

상술한 종래기술에 의하면 편향요크에서 발생하는 포커스특성의 변화에 따라서 전자총내부에 4극전계를 발생시켜서 대응을 취하고 있었다. 이 때문에, CRT의 전원으로서 다이나믹형으로 변화시키는 4극전계발생용의 전원이 필요하게 되어 시스템의 코스트가 높아지게 되고 있었다.

또, 렌즈로서 본 경우 스크린에 가까운 곳에 수평방향으로 발산렌즈, 수직방향으로 집속렌즈가 존재하고 있고 스크린상에서의 배율이 수평방향과 수직방향에서 매우 불균형하게 되어 있었다.

다음에, 다른 종래기술에 대해서 설명한다. 제27도, 제28도는 일본국 특허공고공보 평성5-508514호에 기재된 CRT의 편향시스템으로, 제27도(a)는 시스템의 전체구성, (b)는 4극전자석 및 45°회전시킨 4극전자석으로 이루어지는 비점수차 보정용 엘리먼트(24), 제28도(a)는 4극전자석이 발생하는 자계, (b)는 4극전자석의 구동전류파형을 도시한 것이다.

본 종래기술은 셀프컨버젼스요크의 6극자계를 저감해서 이 6극자계가 발생하는 비점수차를 감소시키고 2조의 4극전자석에 빔스폿위치에 따라 변화되는 다이나믹한 구동전류를 부여하는 것에 의해, RGB의 3개의 빔의 컨버젼스를 실행하고 있다.

여기에서, 엘리먼트(24)의 4극자계는 포거스기능의 면에서는 발산작용을 갖고, 기본적인 집속력은 전자총부의 주렌즈가 갖고 있다. 이 때문에, 집속렌즈계의 주면을 전자총측으로 근접시켜 상의 배율을 크게하기 때문에, 스폿지름이 증대한다는 결점을 갖는다. 또,2조의 4극전자석에 다이나믹한 구동전류를 인가하지 않으면 안되므로, 그를 위한 파형발생회로 및 전원이 고가인 것이 된다는 문제점도 갖는다.

본 발명의 목적은 종래기술이 갖는 상기 문제점을 해결하고, 스크린 전면에 걸쳐 빔의 스폿형상을 개선해서 고해상도를 실현하고 또한 저렴한 CRT시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 제1 구성에 있어서는 인라인형 전자총과 자기집속형 편형요크를 갖는 칼라CRT에 있어서, 편형요크에 네크부보다 스크린측에서 폭이 넓은 4극전자석코일과 스크린측보다 네크부에서 폭이 넓은 4극전자석코일을 구비하여 이 2조의 4극전자석코일을 직류구동하였다.

본 발명의 제2 구성에 있어서는 상기 제1 구성에 부가해서 상기 인라인형 전자총에 주렌즈를 레이스트랙형 단면형상으로 하였다.

본 발명의 제3 구성에 있어서는 상기 제2 구성에 부가해서 상기 인라인형 전자총의 주렌즈근방에 사이드빔을 편향시키는 편향전극을 구비하였다.

본 발명의 제4 구성에 있어서는 상기 제l구성에 부가해서 상기 편향요크의 네크부에 영구자석 또는 직류구동의 4극전자석의 서브요크를 구비하였다.

본 발명의 제5 구성에 있어서는 상기 제1 구성에 부가해서 상기 편향요크의 수평편향자계의 분포를 네크부에서 스크린을 향해 배럴, 핀, 배럴로 되도록 구성함과 동시에 상기 인라인형 전자총을 수직방향과 수평방향에서 집속력이 다르도록 구성하였다.

본 발명의 제6 구성에 있어서는 인라인형 전자총과 자기집속형 편향요크를 갖는 칼라CRT에 있어서, 전자총부에 마련한 레이스트랙형 단면형상의 주렌즈, 이 주렌즈근방에 마련한 사이드빔을 편향시키는 편향전극, 이 편향전극근방에 마련한 4극전계렌즈 및 상기 편향요크에 마련한 직류구동의 4극전자석코일을 구비하였다.

본 발명의 제7 구성에 있어서는 인라인형 전자총과 자기집속형 편향요크를 갖는 칼라CRT에 있어서, 전자총부에 마련한 레이스트랙형 단면형상의 주렌즈, 이 주렌즈근방에 마련한 사이드빔을 편향시킨 편향전극, 상기 편향요크에 마련한 직류구동의 4극전자석코일 및 이 편향요크의 네크부에 마련한 직류구동의 4극전자석과 서브요크를 구비하였다.

[실시 형태1]

제1도는 본 발명의 실시 형태1의 구성을 도시한 도면이다. (1)은 CRT튜브, (2)는 편향요크의 자성체코어, (3)은 수직편향코일, (4)는 수평편향코일, (5), (6)은 2개의 4극전자석코일(다른 극성의 자계를 발생한다)을 나타낸다. (7-1)은 전자총의 RGB의 인라인형 3극부, (7-2)는 주렌즈를 나타낸다. 제2도(a), (b)는 4극전자석코일(5), (6)의 권선형상을 도시한 것으로, 코일(5)는 편향요크의 네크부에서 폭이 넓고 스크린측에서 폭이 좁아지고 있다. 코일(6)은 그 반대의 형상으로 되어 있다.

제3도(a), (b)는 각각 수직편향코일(3) 및 수평편향코일(4)의 일반적인 권선형상을 도시한 것이다.

전자빔이 편향요크내를 통과할 때, 우선 네크부에서 폭이 넓은 코일(5)의 자계를 강하게 받고, 스크린측 통과시에는 코일(6)의 자계를 강하게 받는다. 따라서, 코일(5)와 (6)의 자계강도를 다르게 해 두면, 전자빔이 편향요크내를 통과하는 사이에 받는 4극자계를 변화시킬 수 있다. 또, 코일(5)와 (6)에 역극성의 전류를 부여하면 4극자계의 극성을 편향요크의 네크부와 스크린측에서 반전시킬 수 있다. 코일(5)와 (6)의 전류의 방향을 제2도(a), (b)와 같이 역으로 했을 때의 4극자계의 작용을 제2도(c)에 모식적으로 도시한다.

수평축의 상하에 도시한 볼록/오목의 렌즈기호는 각각 4극자계의 전자빔에 대한 집속/발산작용을 나타내고 있고, 수평축의 상반부는 수평방향의 작용을, 하반부는 수직방향의 작용을 나타내고 있다. 도면에서는 집속작용를 볼록렌즈기호로, 발산작용을 오목렌즈기호로 나타내고있다. 편향요크의 네크부에서는 코일(5)의 폭이 코일(6)의 폭보다 넓으므로 코일(5)의 작용을 강하게 받고, 수평방향으로는 집속, 수직방향으로는 발산의 작용을 받는다. 편향요크의 스크린측에서는 반대로 코일(6)의 작용을 강하게 받고, 수평방향으로는 발산, 수직방향으로는 집속의 작용을 받는다. 이와 같은 렌즈배치는 광학분야에서 이중(doublet)배치라 불리고 있고, 전체로서 집속력을 갖게 할 수 있다.

제4도는 본 실시 형태의 2개의 4극전자석(5), (6)과 전자총의 주렌즈(7-2)의 작용을 모식적으로 도시한 것이다. (8)은 물점(전자총의 캐소드초점), (9)는 상점(스크린상의 빔스폿)을 나타내고 있다. 2개의 4극전자석의 이중배치는 전체로서 수평, 수직방향 모두 집속렌즈로서의 작용을 갖게 할 수 있으므로, 주렌즈(7-2)만의 경우에 비해서 집속렌즈계 전체로서의 주면을 스크린측으로 이동할 수 있다. 그 결과, 물점상점간의 상의 배율을 작게 할 수 있으므로, 스크린상에서의 스폿지름을 작게할 수 있다. 제4도(b)는 제4도(a)의 3개의 렌즈의 전체의 작용을 1개의 렌즈로 대표해서 실현한 것이다.

본 실시 형태의 구성에 있어서는 집속렌즈계의 주면의 전진에 의한 상배율의 저감에 의해 스크린전면에 걸쳐 고해상도가 얻어진다. 또2개의 4극전자석은 모두 직류구동이므로, 구동에 필요한 전원회로를 간소화하고 저렴하게 형성할 수 있다.

[실시 형태2]

제5도는 본 발명의 실시 형태2의 구성을 도시한 도면이다. 제5도(a)는 본 실시 형태의 전체구성을 도시한 도면으로서, (1)∼(6)은 실시 형태1과 동일한 구성이다. 전자총(7)의 3극부(7-1), 주렌즈(7-2)에 부가해서 편향전극(7-3)를 구비하고 있다. 또, 주렌즈(7-2)는 제6도(a)에 도시한 바와 같이 레이스트랙형의 단면형상을 갖고 있다.

레이스트랙형 단면의 주렌즈(7-2)는 수직방향의 집속력이 강하고 수평방향의 집속력이 약하기 때문에, 그 자체에서는 비점수차를 발생하고 있다. 이와 같은 집속렌즈는 전체방향에 균일한 집속렌즈와 수평방향으로 발산, 수직방향으로 집속의 작용을 갖는 4극전계렌즈를 합성한 것과 동일하다. 제6도(b)는 이 관계를 설명하는 모식도이다. 제6도(c)는 레이스트랙형의 주렌즈(7-2)와 편향요크부의 2개의 4극전자석(5), (6) 의 배치와 작용을 도시한 모식도이다. 레이스트랙형의 주렌즈(7-2)가 전체방향에 균일한 집속력을 갖는 집속렌즈와 4극전계렌즈로 분해할 수 있는 것을 고려하면, 제6도(c)의 구성은 전체방향에 균일한 집속렌즈와 극성이 다른 3개의 4극렌즈가 합성된 것으로 고려할 수 있다. 극성이 교대로 반전하는 3개의 4극렌즈의 배치는 광학분야에서 삼중배치로 불려지고 있는 것이다. 이 배치는 수평수직의 양방향과 동일한 집속력과 전체방향에 걸친 비점수차의 보정기능을 갖게 할 수있다.

따라서, 본 실시 형태의 구성에 의하면 합성렌즈계에 내지하는 삼중배치의 집속작용에 의해 집속렌즈계의 주면을 스크린측으로 전진시킬 있고, 그 결과 전자총에서 스크린으로의 상배율의 저감이 가능하므로 스폿지름을 작게 할 수 있다. 또, 수평수직의 양방향에 대해서 집속렌즈계의 주면위치를 일치시킬 수 있으므로, 양방향에 대해서 상배율을 동일하게 할 수 있어 양호한 스폿형상이 얻어진다. 단, 양방향의 주면위치의 일치는 엄밀할 필요는 없고, 양방향에 대해서 주면위치를 전진시킬 수 있으면 스폿지름을 작게 할 수 있다. 또, 실효적으로 삼중배치를 포함하고 있으므로 비점수차를 전체방향에 걸쳐서 완전하게 보정할 수 있다.

레이스트랙형의 주렌즈의 특징은 수평방향의 치수가 크므로, 동일방향의 집속전계의 균일성이 높고 수평방향의 구면수차를 1자리수정도 작게 할 수 있는 것이다. 따라서, 수평방향의 해상도를 대폭으로 개선할 수 있다. 또, 레이스트랙형의 형상을 양끝에서 확대하여 8자에 가까운 형상으로 하는 것에 의해서, 빔통과영역에서의 집속작용을 더욱 균일한 것으로 할 수 있다.

제6도(d)는 편향전극(7-3)의 작용을 설명한 것이다. 편향전극에 의한 편향각도의 크기는 양측빔의 캐소드초점(crossover)의 허상위치가 중심빔의 캐소드초점위치와 일치하도록 설정되어 있다. 이 결과, RGB의 3개의 빔을 단일의 캐소드에서 발생한 것과 동일한 상태로 할 수 있으므로, 그 이후의 렌즈계에 있어서 포커스조건을 만족시키면 동시에 컨버젼스조건이 만족된다.

본 실시 형태에 있어서도 4극전자석은 직류구동이므로 저렴한 구동전원을 사용할 수 있다.

[실시 형태3]

제7도는 본 발명의 실시 형태3의 구성을 설명하는 도면이다. 실시 형태는 실시 형태2에 있어서 편향전극(7-3)에서 발생하는 비점수차에 대한 대책을 세운 것이다.

편향전극(7-3)에서 발생히는 비점수차는 사이드빔에만 발생하고 중심빔에는 발생하지 않으므로 일괄해서(사이드빔 및 중심빔의 쌍방에 대해서 단일의 작용에 의해) 보정할 수 없다. 따라서, 사이드빔에만 비점수차를 부가해서 보정할 필요가 있다.

제7도(a)는 편향전극(7-3)의 형상을 사이드빔의 편향에 의해 발생시키는 비점수차와 역방향의 비점수차를 발생하는 형상(구부러짐부(7-3-3),(7-3-4)를 갖는다)으로 한 도면으로서, 편향전극자체에서 사이빔의 비점수차를 보정하는 것이다. 제7도(b)에 도시한 바와 같이전극(7-3-1)과 (7-3-2)의 높이를 변경한 편향전극도 마찬가지 작용을 나타낸다(비점수차기능이 더욱 강하다).

제7도(c)는 사이드빔의 비점수차를 보정하는 다른 방법을 도시한 도면으로서, 편향전극의 직전 또는 직후에 사이드빔에 대해서만 4극전계렌즈(7-4)를 마련한 것이다. 4극전계렌즈(7-4)에 의해서 사이드빔의 비점수차를 보정할 수 있다.

제7도(d)는 4극전계렌즈의 구체적인 예를 도시한 것이다(도시한 4극전계렌즈(7-4)는 각각 세로 및 가로방향으로 연장된 열린 구멍을 갖는 제1 및 제2 전극을 갖는다).

제8도는 사이드빔의 비점수차를 보정하는 또 다른 방법을 설명하는도면이다. (14)는 8극전자석으로서, 제8도(a)에는 8극전자석의 구조와 발생자계를 도시하고, 제8도(b)에는 8극전자석(14)의 배치예를 도시하고 있다. (2)는 편향요크, (7-2)는 레이스트랙형의 주렌즈, (7-3)은 편향전극이다. 8극전자석(14)는 주렌즈(7-2)의 근방에 배치된다.

8극전자석은 빔중심축에서 떨어진 위치에 있어서만 비점수차를 보정하는 기능을 갖고 있으므로, 사이드빔에만 발생하는 비점수차를 보정할 수 있다.

[실시 형태4]

제9도는 본 발명의 실시 형태4의 구성을 설명하는 도면이다. 제9도(a)는 전체의 구성을 도시한 것으로서, (1)∼(7)은 제1 실시 형태와 동일한 구성이다. 본 실시 형태는 실시 형태1에 부가해서 편향요크의 네크부에 서브요크를 갖는 4극전자석(11)을 마련한 것이다. 제9도(b)는 4극전자석의 구조예와 발생자장의 형상을 도시한 도면이다.

이 구성에서는 이중배치를 형성하는 편향요크의 2개의 4극전자석(5), (6)에 부가해서 제3의 4극전자석(11)를 갖기 때문에, 이들 3개의 4극전자석의 자성을 교대로 반전하는 것에 의해 삼중배치를 형성할 수 있다. 제9도(c)는 3개의 4극렌즈(5), (6) 및 (11)의 배치와 작용을 도시한 도면이다. 도면중(7-2)는 전자총의 주렌즈의 작용을 나타내고 있지만 본 실시 형태에서는 4극렌즈(5), (6), (11)만으로 삼중배치를 구성할 수 있므로, 주렌즈에서 비점수차를 발생할 필요는 없다.

본 실시 형태는 삼중배치를 갖기 때문에, 삼중배치에 빔의 집속력을 갖게 하고 집속렌즈계의 주면을 스크린측으로 전진시켜서 상배율을 작게 하여 스폿지름을 작게 할 수 있다. 또, 수평수직 양방향의 집속렌즈계 주면위치를 일치시킬 수 있으므로, 상배율을 동일하게 하여 양호한 스폿형상을 얻을 수 있다. 또, 전체방향에 걸쳐서 비점수차를 양호하게 보정할 수 있다.

또, 본 실시 형태에 있어서의 4극전자석의 서브요크(11)은 실시 형태1∼ 3에 있어서의 2개의 4극전자석 (5), (6)중의 한쪽의 대체로서 사용할 수 있다.

본 실시 형태에 있어서도 4극전자석은 모두 직류구동이기 때문에 저렴한 직류전원을 사용할 수 있다. 제10도는 3개의 4극전자석코일(5), (6), (11)을 1개의 직류전원(13)으로 구동하는 구성을 설명하는 도면이다. 단일의 직류전원을 사용하므로 3개의 코일의 전류값은 모두 동일하게 되지만 3개의 전자석의 각각을 필요한 자장강도를 부여하는 권선수로 하는 것에 의해 원하는 편향기능이 얻어진다. 이와 같은 구동법으로 하는 것에 의해 경제적인 편향시스템을 구성할 수 있다.

제11도는 편향요크부의 4극전자석코일의 구성법을 설명하는 도면이다. 제11도(a)는 편향요크 및 편향코일권선프레임의 전형적인 형상을 도시 한 것으로, (2-1-1), (2-1-2)는 수직편향코일의 권선프레 임, (2-2)는 수평편향코일의 권선프레임을 나타내고 있다. 상기의 4극전자석코일(5), (6)을 감는 권선프레임을 별도 마련하는 것은 편향요크코어의 안지름을 크게 하는 결과로 되어 발생자계강도를 저하시키므로 바람직하지않다. 수평편향코일은 인가전압이 고전압이고 직류저전압의 4극전자석코일을 동일한 권선프레임에 감기 위해서는 새로운 전기절연층을 필요로 하여 상기한 바와 같은 공간상의 문제를 일으킨다. 본 실시 형태에서는 상기 문제를 회피하기 위해, 수직편향코일의 권선프레임(2-1-1), (2-1-2)에 4극전자석코일을 동일하게 걸쳐서 감는 방법을 채용하였다. 양코일은 모두 저전압으로 구동되므로, 새로운 전기절연층을 필요로 하지 않아서 동일 권선프레임에 공존시킬 수 있고, 충분한 스페이스를 필요로 하지 않아서 각 코일의 성능저하를 방지할 수 있다.

[실시 형태5]

제12도는 본 발명의 실시 형태5의 구성을 설명하는 도면이다. 제12도(a)는 전체의 구성을 도시한 것으로서, (41)은 편향요크의 네크부에 마련된 직방체의 영구자석이다. 제12도(b)는 영구자석(41)의 부분을 z축방향에서 본 도면이다.

이와 같이, 서브요크를 갖는 4극전자석(11) 대신에 영구자석(41)를 사용해도 실시 형태4와 마찬가지의 효과가 얻어진다.

또한, 제12도에는 편향요크의 4극전자석(6)과 영구자석(41)에 의해 이중배치를 형성한 경우를 도시하고 있지만, 편향요크의 4극전자석을 1개 더 부가하는 것에 의해 삼중배치로 하는 것도 가능하다.

[실시 형태6]

제13도는 본 발명의 실시 형태6의 구성을 설명하는 도면으로서, 제13도(a)는 스크린측에서 편향요크를 관측한 도면이고, 제13도(b)는 전자총의 주렌즈를 구성하는 전극부 중 저전압을 공급하는 측의 전극(즉 저압측전극)을 도시한 도면이다.

제13도(a)에 있어서,(42)는 권선가이드로서, 편향요크의 중간부에 위치하도록 수평편향코일용의 권선프레임에 부착되어 있다. 권선가이드(42)에 의해 수평편향코일(4)는 네크부에서 스크린에 걸친 중간점에서 그의 각도를 변화시키도록 꺽은선형상으로 감겨져 있다.

다음에, 코일분포와 핀·배럴자계에 대해서 설명한다. 우선, 핀자계 및 배럴자계의 자력선의 분포를 제14도(a), 제14도(b)에 각각 도시한다.

핀자계는 제14도(a)에 도시한 바와 같이, 수평면상에서 축으로 부터 멀어짐에 따라서 자계가 강해지는 분포를 갖고, 배럴자계는 제14도(b)에 도시한 바와 같이 반대로 축에서 멀어짐에 따라서 자계가 약해지는 분포를 갖는다. 따라서, 핀자계는 렌즈로서 수평방향에 관해서는 발산렌즈, 수직방향에 관해서는 집속렌즈로서 기능하고, 반대로 배럴자계는 렌즈로서 수평방향에 집속렌즈, 수직방향에 발산렌즈로서 기능하게 된다.

제14도에서 예상되는 바와 같이, 핀자계를 발생하기 위해서는 수평면상에 코일을 집중시키면 좋고, 배럴자계를 발생시키기 위해서는 수직축 근방에 코일을 집중해서 배치하면 가능하게 된다. 보다 정확하게는 수평면에서 60도의 각도인 곳에 배치하면 유효하다.

한편, 제13도(a)에 도시되어 있는 바와 같이, 본 실시 형태에서의 편향요크는 편향요크의 중앙부(CRT의 네크에 가까운 위치)에서는 각도(수평면에 대한 각도)가 작은 곳에 코일이 배치되고, 스크린측에서 코일은 각도가 큰 곳에 배치되이 있는 것이 된다. 따라서, 편향요크중앙부에서는 핀자계계가 강하게 발생하고 편향요크의 출구근방(스크린에 가까운 곳)에서는 배럴자계가 강하게 되어 있다는 것이 예상된다.

편향요크의 코어의 네크부분에서 스크린측에 걸쳐 권선분포를 적당하게 선택하는 것에 의해 핀자계를 발생시키는 것은 가능하게 된다.

또, 네크의 최근방에서 배럴자계를 발생하는 것에 의해, 편향요크전체로서 네크부에서 스크린을 향해 배럴·핀·배럴자계분포를 발생하는 것이가능하게 된다.

다음에, 제13도(b)의 전자총의 구성에 대해서 설명한다. 전자총의 주렌즈를 구성하고 있는 정전렌즈는 레이스트랙형상의 안지름을 갖는 원통전극(47)과 그 내부에 배치되어 각각의 전자빔에 대응한 3개의 구멍(48-1)이 뚫려 있는 금속판(48)로 구성된 저압측전극과 고압측전극이 서로 마주보고 배치되어 있다. 또, 본 실시 형태에서는 제13도(b)에 도시한 바와 같이, 저압측전극의 3개의 구멍(48-1)의 상하에는 칸막이형상의 전극(48-2)가 마련되어 있다.

또한, 간막이형상의 전극(48-2)는 고압축전극에도 마련되어 있어도 좋고, 또 제13도(b)에서는 칸막이형상의 전극(48-2)는 각 구멍(48-1)에 대응해서 상하로 3개씩 마련되어 있지만 가로로 연결해서 상하로 l개씩 마련되어도 좋다.

이와 같은 전극구조를 갖는 전자총에 있어서는 각각의 구멍(48-l)의 중앙을 통과하는 전자빔에 있어서 상하에 칸막이형상의 전극(48-2)이 존재하므로, 전기력선은 칸막이형상의 전극(48-2)의 근방에 집중하게 된다. 이것은 렌즈효과로서 수평방향에 비해 수직방향에 강한 집속력이 발생하고 있는 것에 대응한다.

그 결과, 전자총으로서 아스티그마를 갖게 하는 것이 가능하게 되고, 3개의 구멍(48-1)형상 및 칸막이형상의 전극(48-2)의 폭 및 높이를 조정하는 것에 의해 아스티그마의 강도도 조정할 수 있게 된다.

제l5도(a)는 직류전류를 흐르게 하였을 때 발생하는 4극자계가 만드는 렌즈효과를 모식적으로 도시한 도면이다. 또한, 이들 2개의 4극렌즈는 예를 들면 실시 형태1의 4극전자석코일(5), (6)을 사용하는 것 이외에도 실시 형태2∼5에서 설명한 것 중 어느 하나의 구성에 의해서 얻어진다. 도면에 있어서 (5)는 네크측에서 강한 4극자계를 발생하는 코일에 의한 렌즈작용을 나타내고 있고, (6)은 스크린측에서 강한 4극자계를 발생하는 코일이 만드는 렌즈작용을 나타내고 있다.

이와 같이, 2개의 4극렌즈만에서는 비점수차가 발생해 버린다. 그래서, 본 실시 형태에 있어서는 제13도(b)에서 도시한 상술한 바와 같이 전자총의 집속력에 비점수차성분을 발생해 둔다(아스티그마를 마련해 둔다). 즉,(15-1), (15-2)의 렌즈가 그것이다. 이 렌즈는 제6도(b)를 사용해서 실시 형태2에서 설명한 것과 마찬가지로 전체방향에 균일한 집속렌즈와 수평방향에 집속의 작용을 갖는 4극전해렌즈를 합성한 것과 동일하고, 전체로서는 제6도(c)와 같이 삼중배치로 되고 실시 형태2∼5와 마찬가지로 삼중배치에 빔의 집속력을 갖게 해서 집속렌즈계의 주면을 스크린측으로 전진시켜 상배율을 작게 해서 스폿지름을 작게 할수 있다. 또, 수평수직 양방향의 집속렌즈계 주면위치를 일치시킬 수 있으므로 상배율을 동일하게 하여 양호한 스폿형상을 얻을 수 있다. 또, 전체방향에 걸쳐서 비점수차를 양호하게 보정할 수 있다.

즉, 제15도(a)와 같이 시스템으로서는 3개의 렌즈로 구성되어 있다. 자유도로서는 전자총의 집속력의 2개, 4극자계의 집속력의 2개의 4개가 존재한다. 따라서, 전자총의 렌즈강도 및 4극자계중의 어느하나를 사용하는 것에 의해, 스크린중심에서 수평수직방향의 포커스를 맞춤과 동시에 빔의 진원도를 만족하는 것이 가능하게 됨과 동시에 자유도가 1개 남게 된다. 제15도(b)는 이러한 상태를 도시한 것으로, 수평과 수직에서 주면의 위치를 일치시킬 수 있게 된다.

다음에, 주변으로 편향한 경우에 대해서 검토한다.

주변으로 편향하기 위한 편향코일(수평편향코일(4))는 제l3도(a)와 같이 축방향을 따라 권선의 각도분포가 변화되는 구성으로 되어 있다.

즉, 상술한 바와 같이 네크측부터 배럴, 핀, 배럴의 분포를 갖게 된다. 이 경우, 빔에 대한 집속력으로서는 핀자계가 수평방향 발산효과, 배럴자계가 수평방향 집속효과를 갖게 된다. 맨처음의 배럴자계는 종래기술에 있어서도 설명한 바와 같이 집속력으로서의 기여는 별로 없으므로, 렌즈로서의 기능은 여기에서는 생략한다.

제16도에 도시한 (4-1), (4-2)가 상기의 핀 및 제2 배럴자계에 의한 4극렌즈효과를 나타내고 있다. 도면에 있어서 렌즈의 자유도를 고려하면 상술한 바와 같이 렌즈(5), (6)중의 어느 하나 및 렌즈(4-1), (4-2)의 강도에 관해서는 임의로 선택할 수 있게 된다. 편향요크로서 조정하지 않으면 안되는 과제로서 [1] 3개의 빔을 스크린상에서 1점에 집속하는 자계, [2] 수직방향의 포커스조건의 달성, [3] 진원도(수평지름과 수직지름의 비율)의 개선을 들 수 있다.

이와 같이, 전자석의 자유도로서 3개 있고 제약조건이 3개이므로, 만족할 만한 답이 얻어지게 된다.

또, 이 경우 상술한 바와 같이 스크린에 가까운 곳에 렌즈계가 존재하기 때문에, 통상의 시스템보다도 스폿형상을 개선할 수 있게 된다.

이상과 같이, 스크린상의 주변부에 빔을 편향한 경우에 있어서도 전자총의 렌즈강도를 변화시키는 일 없이 수평 및 수직방향의 포커스특성을 만족할 수 있게 된다.

[실시 형태7]

제17도는 본 발명의 실시 형태7의 구성을 설명하는 도면으로서, 편향요크의 발생자계를 네크부에서 스크린을 향해 배럴, 핀, 배럴로 하기 위한 다른 구성을 도시한 것이다. 제17도(a)는 편향요크를 수직방향에서 관측한 도면, 제17도(b)는 스크린측에서 관측한 도면이다. 도면과 같이 편향요크의 네크부 및 스크린측에 권선가이드(42)가 존재하고, 수평편향코일의 스크린측의 연결부 중 y-z면을 통과하는 부분이 스크린측으로 돌출되어 있다.

이와 같이 구성된 것에 있어서, 제17도에 도시되어 있는 바와 같이 편향요크의 출구근방에서는 권선이 각도가 큰 영역에 의해 끊겨져 있다. 따라서, 이 근방에서는 배럴자계가 발생하는 일을 상상할 수 있다.

또, 편향요크내부의 권선을 각도가 작은 곳에 집중시켜 두면 핀자계를 발생할 수 있다.

또, 편향요크의 네크부를 배럴자계가 발생할 수 있도록 설정하는 것도 용이하게 된다.

이 결과로서, 배럴·핀·배럴자계가 발생가능한 것은 실시 형태6의 설명에 의해 명확해진다.

[실시 형태8]

제18도는 본 발명의 실시 형태8의 구성을 설명하는 도면으로 편향요크의 발생자계를 네크부에서 스크린을 향해 배럴·핀·배럴로 하기 위한 또 다른 구성을 도시한 것이다. 제18도(a)는 편향요크를 스크린측에서 본 도면, 제18도(b)는 측면에서 본 도면이다. 도면에 있어서, (44)는 편향요크의 출구근방에 상하 대칭으로 배치되어 있는 자성체이고,자성체코어(2)는 이 자성체(44)에 의해 실질적으로 상하가 좌우보다 돌출해서 구성되어 있다.

제19도는 편향요크가 발생하는 자력선을 도시하고 도면으로서, 제19도(a)는 자성체(44)가 없는 경우, 제19도(b)는 자성체(44)가 있는 경우를 도시한 것이다.

편향요크가 발생하는 자계는 통상의 경우 종래예에서 설명한 바와 같이 스크린측 즉 출구근방에서는 핀자계로 되어 있다(제19도(a)). 본 실시 형태에 있어서는 출구근방의 상하에 자성체(44)를 배치하고 있으므로, 수평편향자계는 전자기학이 가르쳐 주는 바와 같이 자성체(44)로 집중해 간다(제19도(b)). 이것은 y축상에서 자계가 점점 강해져 가는 것을 나타내고 있다. 이 자계분포는 배럴자계라고 불리는 자계분포이다.

따라서, 편향요크의 출구근방의 상하에 자성체(44)를 배치하는 것에 의해 통상 핀자계였던 자계분포가 배럴자계분포로 되고, 편향요크부분의 권선수 및 분포를 적당하게 선택하는 것에 의해 네크부에서 스크린측을 향해 배럴·핀·배럴로 하는 것이 가능하게 된다.

또한, 실시 형태8에서는 자성체코어(2)의 상하를 좌우보다 돌출시켜구성하고 상하에 자성체(44)를 배치한 경우에 대해서 설명했지만, 자성체코어(2)의 좌우에 잘라낸 오목부를 마련해도 좋고 마찬가지의 효과가 얻어진다.

[실시 형태9]

다음에, 제20도에 따라 아스티그마가 있는 전자총을 달성하기 위한 다른 구성에 대해서 설명한다. 제20도는 본 발명의 실시 형태9의 구성을 설명하는 사시도로서, 전자총의 주렌즈를 구성하는 전극부중 저압측전극을 도시한 것이다. 전자총의 주렌즈를 구성하고 있는 정전렌즈는 레이스트랙형상의 안지름을 갖는 원통전극(47)과 그 내부에 배치되어 각각의 전자빔에 대응한 3개의 구멍(48-1)이 뚫려 있는 금속판(48)로 구성된 저압측전극과 고압측전극이 서로 마주보고 배치되어 있다. 또, 본 실시 형태에서는 제20도에 도시한 바와 같이, 저압측전극의 3개의 구멍(48-1)은 이들의 구멍지름보다 폭이 좁은 슬릿(48-3)으로 연결되어 있다. 또한, 이 연결구성은 고압측전극에도 실시되어도 좋다.

다음에, 이와 같은 전극구조를 갖는 전자총의 동작에 대해서 설명한 한다.

구멍(48-1)의 중앙을 통과하는 전자빔에 있어서, 슬릿(48-3)이 존재하 것은 전체로서의 구멍을 가로방향으로 연장시킨 것과 동일하다.

이 경우는 수평방향과 수직방향에서 발생하는 전위분포가 비대칭으로 되고 결과로서 수평방향과 수직방향의 집속력에 차이가 생긴다. 수직방향의 집속력이 수평방향의 집속력보다 크다.

그 결과, 전자총으로서 아스티그마를 갖게 하는 것이 가능하게 되고, 슬릿(48-3)의 폭 및 3개의 구멍(48-1)형상을 적당하게 선택하는 것에 의해 아스티그마의 강도도 조정할 수 있게 된다.

[실시 형태10]

다음에, 제21도에 따라 아스티그마가 있는 전자총을 달성하기 위한 또 다른 구성에 대해서 설명한다. 제21도는 본 발명의 실시 형태10의 구성을 설명하는 도면으로서, 제21도(a)는 전자총의 3극부의 구성을 도시한 것이고, 제21도(b)는 G1전극을 확대해서 도시한 것이다. 도면에 있어서, (51)은 전자빔 발생의 캐소드,(52)는 히터, (53), (54)는 각각 Gl, G2전극, (53-1), (54-1)은 G1전극 및 G2전극의 구멍이다. 본 실시 형태에서는 G1전극의 구멍(53-1)의 형상이 도면과 같이 세로로 길게되어 있고, G2전극의 구멍(54-1)은 원형상이다.

다음에, 동작에 대해서 설명한다. 캐소드(51)에서 추출된 빔은 G1, G2전극(53), (54)로 구성되는 렌즈에 의해 집속작용을 받아서 주렌즈방향으로 추출된다.

전자빔을 추출한 경우, 통상 G1전극(53)은 접지로 하고 캐소드(51) 및 G2전극(54)에 각각 소정의 전압을 인가하고, G1, G2전극(53), (54) 사이의 전압차에 의해 정전적인 렌즈가 구성된다. 통상은 Gl, G2전극(53), (54) 모두 원형의 구멍이 뚫려 있으므로 수평 및 수직방향에 동일한 렌즈효과를 갖게 된다.

이것에 대해서 중간전극을 구성하고 있는 G1전극의 구멍(53-1)형상이 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 세로로 길면 수평방향과 수직방향에서 집속력이 다르고(수평방향의 집속력이 수직방향의 집속력보다 크고) 결과로서 아스티그마를 가진 전자총을 구성할 수 있게 된다.

또, 아스티그마를 가진 전자총을 구성하기 위해서는 실시 형태9, 10 이외에도 예를 들면 실시 형태2에서 제6도를 사용해서 설명한 바와 같이 레이스트랙형 단면의 주렌즈를 사용해도 좋은 것은 물론이다.

[실시 형태11]

제22도, 제23도는 본 발명의 실시 형태11의 구성을 설명하는 도면이다. 제22도(a)는 편향요크부의 코일의 구성을 도시한 것으로서, (2)는 편향요크의 코어, (3)은 수직편향코일, (4)는 수평편향코일, (l2)는 4극전자석 코일이다. 본 실시 형태에서는 4극전자석 코일을 1개만 사용하고 있다. 제22도(b)는 4극전자석 코일의 지름방향 단면형상을 도시한 것이다.

제23도(a)는 전자총부의 전극구성을 도시한 것으로서, (7-1)은 전자총의 3극부, (7-2)는 주렌즈, (7-3)은 편향전극, (7-4)는 4극전계렌즈이다.

주렌즈(7-2)는 실시의 형태2와 마찬가지인 레이스트랙형이다.

제23도(b)는 전자총부의 각 전극 및 편향요크부의 4극전자석의 작용을 도시한 모식도이다. 4극전계렌즈(7-4)는 수평 방향에 집속, 수직방향에 발산의 작용을 갖고, 주렌즈(7-2)는 수평방향에 약한 집속작용, 수직방향에 강한 집속작용을 한다. 편향요크부의 4극전자석(12)는 수평방향에 집속, 수직방향에 발산의 작용을 한다. 여기에서, 실시 형태2와 마찬가지로 주렌즈(7-2)는 전체방향에 균일한 집속렌즈와 수평방향에발산, 수직방향에 집속의 작용을 하는 4극전계렌즈를 합성한 것으로 간주할 수 있는 것을 고려하면, 본 실시 형태는 전체방향에 균일한 집속렌즈와 3개의 4극렌즈의 삼중배치가 합성된 것으로 고려할 수 있다. 실효적으로 삼중배치를 내재하는 편향시스템의 작용효과는 실시 형태2에 있어서 설명한 바와 같다.

여기에서, 4극전계렌즈(7-4)는 상기 삼중배치를 형성함과 동시에 편향전극(7-3)에서 발생하는 사이드빔의 비점수차를 보정하기 위해서, 중앙의 (7-4-2)에 대해서 양측의 (7-4-1) 및 (7-4-3)의 4극전계작용을 다르게 하고 있다.

본 실시 형태에 있어서는 제23도(c)와 같은 레이스트랙형의 주렌즈를 전제로 하고 있지만, 제23도(d)에 도시한 바와 같은 각 빔에 대해서 수직방향으로 긴형상의 주렌즈를 사용하면 주렌즈에 내재하는 4극렌즈작용은 제23도(c)의 경우와 반대의 극성을 갖게 된다. 따라서, 제23도(d)와 같은 주렌즈를 전제로 하면, 4극전계렌즈(7-4) 및 4극전자석(12)의 극성을 상기의 예와는 반대로 하면, 전체로서 상기의 예와는 반대의 극성을 갖는 삼중배치를 구성할 수 있다.

본 실시 형태에 있어서도 4극전자석(12)는 직류구동이다. 또, 4극전자석(12) 대신에 실시 형태4의 4극전자석의 서브요크(11)를 사용해도 좋다.

[실시 형태12]

제24도는 본 발명의 실시 형태12의 구성을 설명하는 도면이다. 제24도(a)는 전체의 구성을 도시한 도면이다. 본 실시 형태에서는 전자총부의 레이스트랙형 주렌즈(7-2), 편향전극(7-3), 편향요크네크부의 서브요크의 4극전자석(11) 및 편향요크부의 4극전자석 코일(12)를 사용하고 있다.

제24도(b)는 상기 3개의 렌즈의 집속/발산작용을 도시한 모식도이다. 주렌즈(7-2)는 수평방향에 약하고 수직방향에 강한 집속작용을 갖는 것으로서, 이것을 전체방향에 균일한 집속렌즈를 수평방향에 발산, 수직방향에 집속의 작용을 갖는 4극전계렌즈를 합성한 것으로 간주할 수 있다. 따라서, 상기 3개의 렌즈배치는 등가적으로 전체방향에 균일한 집속렌즈와 3개의 4극렌즈로 이루어지는 삼중배치가 합성된 것으로 고려할 수 있다. 실효적으로, 삼중배치를 내재하는 편향시스템의 작용효과는 실시 형태2에 있어서 설명한 바와 같다.

본 실시 형태에 있어서도 실시 형태2와 마찬가지로 편향전극(7-3)에 의한 사이드빔의 비점수차가 발생하지만, 이것에 대해서는 실시 형태3에서 설명한 비점수차의 보정방법을 마찬가지로 적용할 수 있다.

또, 본 실시 형태에 있어서도 4극전자석(11), (12)는 직류구동이다.

본 발명의 제l 구성에 의하면, 편향요크에 마련한 2조의 4극전자석코일로 구성하는 이중배치의 집속작용에 의해 주렌즈의 주면위치를 스크린측으로 전진시킬 수 있으므로, 전자총의 상배율을 저감할 수 있고 전자빔의 스폿지름을 작게 할 수 있다. 따라서, 고해상도가 얻어진다. 효과가 있다. 또, 2조의 4극전자석 코일은 직류구동이기 때문에, 구동회로가 저렴하다는 효과도 있다.

본 발명의 제2 구성에 의하면, 편향요크의 2조의 4극전자석 코일과 레이스트랙형 단면형상의 주렌즈가 갖는 4극렌즈작용에 의해 3개의 4극렌즈가 조합된 삼중배치를 구성할 수 있으므로, 그 집속작용에 의해 주렌즈의 주면을 스크린측으로 전진시켜 상배율을 저감하여 스폿지름을 작게 할 수 있다. 또, 4극렌즈의 삼중배치에 의해 비점수차를 완전하게 보정할 수 있다. 따라서, 고해상도가 얻어진다라는 효과가 있다.

또, 2조의 4극전자석 코일은 직류구동이기 때문에, 구동회로가 저렴하다는 효과도 있다.

본 발명의 제3 구성에 의하면, 사이드빔을 편향시키는 편향전극에 의해 RGB의 3개의 빔의 캐소드물점 위치를 동가적으로 일치시킬 수 있므로, 단일의 캐소드와 동일한 취급이 가능하게 되고, 그 이후의 렌즈계에 있어서 포커스조건과 컨버젼스조건을 양립시킬 수 있다는 효과가 있다.

본 발명의 제4 구성에 의하면, 편향요크의 2조의 4극전자석 코일과 4극전자석의 서브요크에 의해 3개의 4극렌즈가 조합된 삼중배치를 구성할 수 있으므로, 제2 구성과 마찬가지의 효과가 얻어진다.

본 발명의 제5 구성에 의하면, 편향요크의 2조의 4극전자석 코일과 편향요크의 수평편향자계의 배럴, 핀, 배럴분포 및 전자총의 아스티그마를 이용하는 것에 의해 스크린중심에 있어서 삼중배치를 구성할 수 있으므로, 제2 구성과 마찬가지로 작용한다. 또, 스크린주변으로 편향한 경우에 있어서도 수평수직 양방향의 포커스를 취할 수 있음과 동시에 삼중배치를 구성할 수 있으므로, 종래 필요로 되고 있던 다이나믹전압이 불필요하게 된다.

본 발명의 제6 구성에 의하면, 레이스트랙형의 주렌즈가 갖는 4극렌즈작용 및 사이드빔용 편향전극부근에 마련한 4극전계렌즈와 편향요크에 마련한 4극전자석 코일에 의해 3개의 4극렌즈가 조합된 삼중배치를구성할 수 있으므로, 그 집속작용에 의해 주렌즈의 주면을 스크린측으로 전진시켜서 상배율을 저감하여 스폿지름을 작게 할 수 있다. 또, 삼중배치의 작용에 의해 비점수차를 완전하게 보정할 수 있다.

따라서, 고해상도가 얻어진다는 효과가 있다. 또, 편향전극에 의해 중심빔과 사이드빔의 등가적인 캐소드위치를 일치시킬 수 있으므로, 포커스조건과 컨버젼스조건을 양립시킬 수 있다는 효과가 있다.

본 발명의 제7 구성에 의하면, 레이스트랙형의 주렌즈가 갖는 4극렌스작용 및 편향요크에 마련한 4극전자석 코일과 편형요크네크부에 마련한 4극전자석의 서브요크에 의해 3개의 4극렌즈의 삼중배치를 구성할 수 있고, 사이드빔용 편향전극에 의해 중심빔과 사이드빔의 캐소드위치를 등가적으로 일치시킬 수 있으므로, 제6 구성과 마찬가지의 효과가 얻어진다.

Claims (3)

1. 인라인형 전자총과 자기집속형 편향요크를 갖는 칼라CRT에 있어서, 상기 편향요크상에 마련되고, 상기 편향요크의 네크부보다 상기 편향요크의 스크린측에서 폭이 넓은 여러개의 제1의 루프를 형성하는 제1의 4극전자석 코일과 상기 편향요크상에 마런되고, 상기 편향요크의 스크린측보다 상기 편향요크의 네크부에서 폭이 넓은 여러개의 제2의 루프를 형성하는 제2의 4극전자석 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라CRT.
2. 인라인형 전자총과 자기집속형 편향요크를 갖는 칼라CRT에 있어서, 상기 전자총부에 마련되고, 레이스트랙형의 단면을 갖는 주렌즈, 상기 주렌즈근방에 마련되고, 상기 전자총에 의해 생성된 사이드빔을 편향시키는 편향전극, 상기 편향전극근방에 마련된 4극전계렌즈 및 제1 및 제2의 4극렌즈를 형성하도록, 상기 편향요크 주위에 감겨지고 직류전류에 의해 구동되는 제1 및 제2의 4극전자석 코일을 포함하는 것을 특징으로 하 칼라CRT.
3. 인라인형 전자총과 자기집속형 편향요크를 갖는 칼라CRT에 있어서, 상기 전자총부에 마련되고, 레이스트랙형의 단면을 갖는 주렌즈, 상기 주렌즈근방에 마련되고, 상기 전자총에 의해 생성된 사이드빔을 편향시키는 편향전극, 제1 및 제2의 4극렌즈를 형성하도록, 상기 편향요크 주위에 감겨지고 직류전류에 의해 구동되는 제1 및 제2의 4극전자석 코일 및 제3의 4극렌즈를 형성하도록, 상기 편향요크의 네크부에 마련되고 직류전류에 의해 구동되는 4극전자석의 서브요크를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라CRT.