KR100596230B1 - Electron Gun of Color Cathode Ray Tube - Google Patents
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Abstract
본 발명은 칼라브라운관용 전자총에 관한 것이다. 본 발명의 칼라브라운관용 전자총은 고정전압에 따라 전자빔을 수평방향으로 집속하고 수직방향으로 발산시키도록 수직방향이 수평방향보다 큰 다수의 전자빔 통과공이 후단측에 형성된 제1집속전극과; 가변전압에 따라 상기 제1집속전극의 전자빔 통과공으로부터의 전자빔을 집속시키도록 원형 모양의 다수의 전자빔 통과공이 형성된 제2집속전극을 포함한다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 4극자렌즈의 액션을 증가시킬 수 있도록 함으로 화면 주변에서 작용하는 전자빔의 화소 특성 열화를 개선하게 되고 이를 통하여 화면의 전체적인 해상도를 향상시키는 효과가 있다.The present invention relates to an electron gun for color-brown tubes. An electron gun for a color brown tube according to the present invention includes: a first focusing electrode having a plurality of electron beam through-holes having a larger vertical direction than a horizontal direction at a rear end side to focus the electron beam in a horizontal direction and diverge in a vertical direction according to a fixed voltage; And a second focusing electrode in which a plurality of circular electron beam through holes are formed to focus the electron beam from the electron beam through holes of the first focusing electrode according to the variable voltage. According to the present invention, it is possible to increase the action of the quadrupole lens to improve the deterioration of the pixel characteristics of the electron beam acting around the screen, thereby improving the overall resolution of the screen.
Description
본 발명은 칼라브라운관용 전자총에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 대형 TV 또는 고정세도 산업용 모니터에서 전자빔의 편향량에 따른 비점수차를 보정함으로써 화면 주변부에서의 해상도를 향상시키기 위한 4극자렌즈를 갖는 칼라브라운관용 전자총에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron gun for a color-brown tube, and more particularly, to a color-brown tube having a quadrupole lens for improving resolution at the periphery of a screen by correcting astigmatism according to the deflection amount of an electron beam in a large TV or a high-definition industrial monitor. It relates to a tolerant electron gun.
일반적으로, 칼라브라운관은 전자총으로부터 방사된 전자빔이 화면 전체로 편향되어 일정한 속도로 진행하면서 형광면을 타격함으로서 원하는 형광체를 발광시키게 되며, 전자빔을 방사하는 전자총은 전자를 방사하는 음극과, 전자를 가는 빔으로 만들어 빠른 속도로 가속하는 동시에 형광면 상에 집속하기 위한 여러개의 원통전극으로 이루어진다.In general, a color-brown tube emits a desired phosphor by hitting a fluorescent surface while the electron beam emitted from the electron gun is deflected to the whole screen and proceeds at a constant speed. The electron gun emitting electron beam emits a cathode and an electron beam. It consists of several cylindrical electrodes for focusing on the fluorescent surface while accelerating at high speed.
도 1은 종래 기술에 따른 칼라브라운관의 한 예로서, 설명한다.1 is an example of a color-brown tube according to the prior art.
칼라브라운관은 도 1에 도시된 바와 같이, 브라운관의 전면에 장착되는 패널(1)과, 패널(1)의 내측면에 적색(R)과 녹색(G) 및 청색(B)의 형광체가 도포되는 형광면(2), 형광면(2)으로 입사되는 전자빔(3)의 색선별 기능을 갖는 섀도우마스크(4)를 포함한다. 또한, 패널(1)의 후면에 결합되어 내부를 진공상태로 유지하는 펀넬(5)과, 펀넬(5)의 후방으로 후퇴되어 있는 관형상의 네크부(5a), 네크부(5a) 내부에 장착되어 전자빔(3)을 방출하는 전자총(6), 펀넬(5)의 외측을 둘러싸며 전자빔(3)을 편향시키는 편향요크(7)로 이루어진다.As shown in FIG. 1, the color brown tube is provided with a panel 1 mounted on the front surface of the CRT and phosphors of red (R), green (G) and blue (B) coated on the inner surface of the panel 1. And a shadow mask 4 having a color discriminating function of the electron beam 3 incident on the fluorescent surface 2. In addition, a funnel 5 coupled to the rear surface of the panel 1 to maintain the interior in a vacuum state, and inside the tubular neck portion 5a and the neck portion 5a which are retracted to the rear of the funnel 5. It consists of an electron gun 6 mounted and emitting an electron beam 3, and a deflection yoke 7 surrounding the outside of the funnel 5 to deflect the electron beam 3.
도 2는 도 1에 도시된 네크부(5a)내에 장착되는 전자총(6)의 전극배열상태를 도시한 것으로서, 크게 삼극부와 주렌즈부로 구성된다.FIG. 2 shows an electrode arrangement state of the electron gun 6 mounted in the neck portion 5a shown in FIG. 1, and is largely comprised of a triode portion and a main lens portion.
삼극부는 히터가 내장되어 상호 독립되게 수평으로 나란하게 배치된 3개의 음극(8)과, 음극(8)에서 일정 간격 유지되게 배치되어 음극에서 방열된 열전자를 제어 및 가속시키는 제어전극(9) 및 가속전극(10)으로 구성된다.The three poles include three cathodes 8 arranged side by side horizontally independently of each other with a built-in heater, control electrodes 9 arranged to be maintained at a predetermined interval on the cathode 8 to control and accelerate heat electrons radiated from the cathode; It consists of the accelerating electrode 10.
그리고 주렌즈부는 삼극부에서 생성된 전자빔(3)을 집속 및 최종 가속시키는 집속전극(11)과 양극(12)으로 구성된다. 여기서, 제어전극(9)은 접지되고, 가속전극(10)에는 500∼1000V, 양극(12)에는 25∼35KV의 고전압이 인가되고, 집속전극(11)에는 양극전압의 20∼30%의 중간전압이 인가된다.The main lens unit is composed of a focusing electrode 11 and an anode 12 for focusing and finally accelerating the electron beam 3 generated in the triode. Here, the control electrode 9 is grounded, a high voltage of 500 to 1000 V is applied to the acceleration electrode 10, 25 to 35 KV is applied to the anode 12, and the middle of 20 to 30% of the anode voltage is applied to the focusing electrode 11. Voltage is applied.
이와같이 구성되는 종래 칼라브라운관용 전자총은 각 전극에 소정의 전위가인가됨에 따라 특히, 집속전극(11)과 양극(12)의 전압차에 의해 정전렌즈가 형성되게 되어 삼극부에서 생성된 전자빔(3)이 형광면의 중앙에 집속되게 된다. 이때 형광면의 중앙에 집속된 전자빔을 화면 전 영역으로 편향시키기 위해서는 펀넬(5)에 부착된 편향요크가 작용하게 된다. 통상 인라인(in-line)형 전자총을 이용한 칼라 브라운관에서는 적색, 녹색, 청색 3개의 전자빔이 수평으로 나란하게 배열되기 때문에 3전자빔을 형광면의 한곳에 수렴시키기 위하여 편향요크(7)는 비균일자계를 이용한 자기집중형(self-convergence)을 적용하고 있다.The electron gun for a color-brown tube constructed as described above has an electrostatic lens formed by the voltage difference between the focusing electrode 11 and the anode 12, in particular, as a predetermined potential is applied to each electrode. ) Is focused in the center of the fluorescent surface. At this time, a deflection yoke attached to the funnel 5 acts to deflect the electron beam focused at the center of the fluorescent screen to the entire screen area. In a color CRT using an in-line electron gun, the three red, green, and blue electron beams are arranged side by side horizontally, so that the deflection yoke (7) uses a non-uniform magnetic field to converge the three electron beams in one place of the fluorescent surface. Self-convergence is applied.
도 3은 자기 집중형을 적용한 편향요크에서 생성되는 자계의 분포를 나타내는데, (가)에 도시된 바와 같이 수평편향자계는 핀쿠션(pin cushion)형으로 하고, (나)에 도시된 바와 같이 수직 편향 자계는 배럴(barrel)형으로 함으로서 형광면에서의 집중의 어긋남을 방지하게 된다.FIG. 3 shows the distribution of the magnetic field generated in the deflection yoke applying the self-focusing type. As shown in (A), the horizontal deflection field is a pin cushion type, and as shown in (B), the vertical deflection is shown. The magnetic field is barrel-shaped, thereby preventing the deviation of concentration on the fluorescent surface.
그러나 도 3의 (다)(라)에 도시된 바와같이 상기 자계는 2극 성분과 4극성분으로 분리하여 설명할 수 있는데, 2극성분은 전자빔을 수평 및 수직방향으로 편향시키는 역할을 하고, 4극 성분은 전자빔을 수직방향으로 집속하고 수평방향으로는 발산시키는 역할을 함으로써 비점수차를 발생시켜 전자빔 스포트(spot)를 왜곡시킨다.However, as shown in FIG. 3D, the magnetic field can be described by dividing the bipolar component and the quadrupole component. The bipolar component serves to deflect the electron beam in the horizontal and vertical directions. The quadrupole component focuses the electron beam in the vertical direction and diverges in the horizontal direction to generate astigmatism and distort the electron beam spot.
비록 균일에 가까운 자계라도 미세한 핀쿠션이나 배럴자계 성분 때문에 형광면 주변부에서는 전자빔이 현저한 비점수차를 받게 되어 빔 스포트가 왜곡된다. 도 4는 이러한 전자빔 스포트의 왜곡현상을 더욱더 구체적으로 나타내고 있다. 도 4의 (가) 및 (나)에 의하면 화면 중앙부에서는 편향자계가 가해지지 않으므로 전자빔 스포트가 정확한 형상을 갖지만, 화면 주변부에서는 수평방향으로 발산되고 수직방향으로 과집속되어 왜곡된 고밀도의 횡장형 코어(core, 17)와 그 상하로 저밀도의 상퍼짐 현상인 헤이즈(haze, 18)가 발생됨으로써 특히 화면 주변부에서의 해상도 열화를 초래하게 된다. 이러한 문제점은 브라운관이 대형일수록, 또는 편향각이 클수록 더욱더 커지게 된다.Even if the magnetic field is close to uniform, the fine spots and barrel magnetic components cause the electron beam to undergo significant astigmatism at the periphery of the fluorescent surface, thereby distorting the beam spot. 4 illustrates the distortion of the electron beam spot more specifically. According to (a) and (b) of FIG. 4, since the deflection field is not applied at the center of the screen, the electron beam spot has an accurate shape, but at the periphery of the screen, a high-density horizontal core is dissipated in the horizontal direction and over-focused and distorted in the vertical direction. A high density haze 18 is generated above and below the core 17 to cause resolution deterioration, particularly at the periphery of the screen. This problem becomes larger as the CRT becomes larger or the deflection angle becomes larger.
상기의 문제점을 개선하기 위하여 종래에는 전자빔이 화면 주변부로 편향될 때 편향 신호에 동기하여 비점수차를 보정해주는 방법이 많이 채용되고 있는데, 그 보정수단으로는 집속전극을 2분할하여 제 1 집속전극과 제 2 집속전극으로 구성하고, 그 둘 사이에 4극자렌즈가 형성될 수 있도록 4극자 전극을 설치하여 비점수차를 보정하게 되는 것이다.In order to solve the above problem, conventionally, a method of correcting astigmatism in synchronization with a deflection signal when an electron beam is deflected to the periphery of a screen has been adopted. As a correction means, a focusing electrode is divided into two and a first focusing electrode is used. It is composed of a second focusing electrode, and a quadrupole electrode is provided so that a quadrupole lens can be formed therebetween to correct astigmatism.
이러한 4극자렌즈를 적용한 종래의 실시예를 이하에서 간략히 설명하기로 한다.A conventional embodiment in which such a quadrupole lens is applied will be briefly described below.
먼저, 도 5 에 도시된 한국특허 출원번호 93-17753호를 살펴보면, 제1집속전극(20)에는 전자빔 통과공(23) 좌우에 수직 평판전극(21)이 형성되어 있고, 수직평판전극의 공 주위에는 요철부(22)를 높게 구성되어 있다. 그리고, 제2집속전극(30)의 제1집속전극 대향면에는 수평 평판전극(31)이 형성되어 있고, 전자빔 통과공(33)의 상하방향은 제1집속전극 대향면으로 요철부(32)를 높게 구성하여 제1집속전극과 제2집속전극간에 서로 대향하거나 요철부가 서로 중첩됨으로 4극자렌즈가 형성되도록 하였다.First, referring to Korean Patent Application No. 93-17753 shown in FIG. 5, in the first focusing electrode 20, vertical plate electrodes 21 are formed on the left and right sides of the electron beam passing holes 23, and holes of the vertical plate electrodes are formed. The uneven part 22 is comprised high in the circumference. A horizontal plate electrode 31 is formed on the first focusing electrode facing surface of the second focusing electrode 30, and the up-down direction of the electron beam passing hole 33 is the first focusing electrode facing surface. The high polarization structure is configured to face the first focusing electrode and the second focusing electrode, or to form a quadrupole lens by overlapping the uneven parts.
그리고 다른 실시예에 의한 종래의 전극구조를 살펴보면 도 6에 도시된 바와같이, 제1집속전극(40)과 제2집속전극(50)이 구성된 상태에서 삼극부(beam forming region)에서 생성된 전자빔은 4극자 전극부인 제1집속전극(40)측의 인너전극(41)에 형성된 전자빔통과공(42, 43, 44)과 제2집속전극(50)측의 평판전극(51)에 형성된 전자빔통과공(52, 53, 54)을 통과하고, 주렌즈에서 집속되어 스크린에 상(image)을 맺게 된다. 이와 같은 구성에 의하면, 전자빔이 주변부로 편향될 때, 제1집속전극 전압(스테틱전압)은 일정하게 고정되어 동작하지만 제2집속전극 전압(다이나믹전압)은 전자빔의 편향량에 따라서 변한다. 즉, 제1집속전극(40)에는 변화하지 않는 일정한 집속전압이 인가되고, 제2집속전극(50)에는 편향요크의 편향신호에 동기하여 가변되는 다이나믹전압이 인가된다. 전자빔이 주변부로 편향될 때(즉, 다이나믹전압이 변화할 때), 4극자 전극에 의해 4극자 렌즈가 형성된다.Referring to the conventional electrode structure according to another embodiment, as shown in FIG. 6, an electron beam generated in a three-pole portion (beam forming region) in a state where the first focusing electrode 40 and the second focusing electrode 50 are configured. The electron beam passing through the electron beam passing holes 42, 43, 44 formed in the inner electrode 41 on the first focusing electrode 40 side, which is a 4-pole electrode portion, and the plate electrode 51 on the second focusing electrode 50 side. It passes through the balls 52, 53, 54 and is focused on the main lens to form an image on the screen. According to this configuration, when the electron beam is deflected to the periphery, the first focusing electrode voltage (static voltage) is fixedly operated, but the second focusing electrode voltage (dynamic voltage) changes according to the amount of deflection of the electron beam. That is, a constant focusing voltage that does not change is applied to the first focusing electrode 40, and a dynamic voltage that is variable in synchronization with the deflection signal of the deflection yoke is applied to the second focusing electrode 50. When the electron beam is deflected to the periphery (i.e., when the dynamic voltage changes), a quadrupole lens is formed by the quadrupole electrode.
일반적으로 브라운관이 대형화 되거나 편향각이 크면 클수록 제2집속전극 전압은 제1집속전극 전압보다 높게 걸리게 된다. 그리고, 제2집속전극전압은 티브이(TV) 또는 모니터의 회로에서 파라볼라(Parabola) 파형으로 공급되며, 보통 제1집속전극의 전압보다 300V에서 1000V 정도 높게 인가된다. 따라서, 제2집속전극 전압이 인가 되었을 때, 제1집속전극 전압과 제2집속전극 전압의 차이로 인하여 4극자렌즈가 동작하여 전자빔의 형태가 종장형으로 변화하게 되고, 주렌즈를 통과하여 편향요크의 비균일 자계에 의해 발생된 주변부의 헤이즈를 개선하는 방향으로 작용하게 된다.In general, the larger the CRT or the larger the deflection angle, the higher the second focusing electrode voltage is than the first focusing electrode voltage. In addition, the second focusing electrode voltage is supplied as a parabola waveform from a circuit of a TV or a monitor, and is generally applied at 300V to 1000V higher than the voltage of the first focusing electrode. Therefore, when the second focusing electrode voltage is applied, the quadrupole lens operates due to the difference between the first focusing electrode voltage and the second focusing electrode voltage, thereby changing the shape of the electron beam to the longitudinal shape, and deflecting through the main lens. It acts in a direction to improve the haze of the peripheral portion generated by the non-uniform magnetic field of the yoke.
이와 같은 4극자 렌즈에 대하여 이하에서 좀더 상세히 살펴보기로 한다.Such a quadrupole lens will be described in more detail below.
도 7의 (가)는 편향요크로 인한 편향렌즈에 의해 나타나는 전자빔 스폿이 화면의 주변부에서 집속되지 않고 비점수차를 발생시키는 원리를 도시하고 있다.FIG. 7A illustrates a principle in which an electron beam spot generated by a deflection lens due to a deflection yoke causes astigmatism without being focused at the periphery of the screen.
도면에서 보면 전자빔이 편향되지 않을 때, 즉 화면 중앙에서는 수평/수직 방향에서 거의 정확하게 집속되지만, 점선으로 나타낸 바와 같이 주변부로 전자빔이 편향되었을 때는 그렇지 않음을 알 수 있다. 편향요크는 전자빔을 수평방향으로 발산시키고 수직방향으로는 집속시키는 역할을 하여 전자빔이 주변부로 편향되었을 때에 수평방향에서는 거리차에 의한 오버포커싱(Over-focusing) 성분과 편향요크에 의한 언더포커싱(Under-focusing) 성분이 서로 상쇄되어 거의 정확한 집속상태를 나타내고 있다. 그러나, 수직방향에서는 거리차에 의한 오버포커싱 성분과 편향요크의 수직방향의 오버포커싱 성분이 중첩되어 심한 오버포커싱 현상을 나타내므로 전자빔이 주변부로 편향되었을 때 전자빔의 수직방향에서의 상퍼짐 현상은 심하게 나타나 주변부 해상도 열화를 가져온다.From the figure, it can be seen that when the electron beam is not deflected, that is, when the electron beam is deflected to the periphery as indicated by the dotted line, it is almost exactly focused in the horizontal / vertical direction at the screen center. The deflection yoke diverges the electron beam in the horizontal direction and focuses in the vertical direction. When the electron beam is deflected to the periphery, the overfocusing component due to the distance difference in the horizontal direction and the underfocusing due to the deflection yoke The -focusing components cancel each other out, indicating a nearly accurate focusing state. However, in the vertical direction, the overfocusing component due to the distance difference and the overfocusing component in the vertical direction of the deflection yoke overlap and exhibit severe overfocusing phenomenon. Therefore, when the electron beam is deflected to the periphery, the phenomenon of vertical spreading of the electron beam in the vertical direction is severe. Appears and brings about peripheral resolution degradation.
도 7 의 (나)는 이러한 상퍼짐 현상을 개선하기 위하여 4극자 전극을 적용하였을 때의 설명도이다. 즉, 편향렌즈에 의한 수평방향의 발산력만큼 4극자렌즈가 수평방향으로 집속시켜 주고, 편향렌즈에 의한 수직방향의 집속량만큼 4극자 렌즈가 수직방향으로 발산시켜 주도록 하여 비점수차를 보상한 상태를 나타내고 있다.FIG. 7B is an explanatory diagram when a four-pole electrode is applied to improve such a spreading phenomenon. That is, the quadrupole lens focuses in the horizontal direction by the horizontal divergence by the deflection lens, and the quadrupole lens diverges in the vertical direction by the amount of focus in the vertical direction by the deflection lens to compensate for astigmatism. Indicates.
이를 위해서는 주렌즈 약화성분(즉, 다이나믹 전압)이 필요하며, 이 주렌즈약화 성분은 도 7 의 (나)에서처럼 수평/수직 방향에서 일치된 전자빔을 필요로 하는 주변부의 위치에 집속되도록 하는 역할을 한다.For this purpose, the main lens weakening component (ie, the dynamic voltage) is required, and this main lens weakening component serves to focus at the position of the peripheral portion requiring the coincidence electron beam in the horizontal / vertical direction as shown in (b) of FIG. 7. do.
이와 같은 적절한 4극자 렌즈와 인가 다이나믹 전압으로서 화면 주변부의 최적 집속력을 갖도록 할 수 있다.With such a suitable quadrupole lens and an applied dynamic voltage, it is possible to have an optimal focusing force around the screen.
그러나 이와 같은 종래의 4극자 전극은 집속전극에 인가되는 집속전압에 따라 그 구조가 달라지게 되는데, 집속전압비가 낮을 경우 4극자전극의 액션은 약해도 되지만 집속전압이 높은 경우에는 주렌즈가 약화되기 때문에 렌즈 경이 커지게 된다. 그러므로 4극자 렌즈 액션이 둔감하게 작용하는 문제점이 있다.However, the conventional four-pole electrode has a different structure depending on the focusing voltage applied to the focusing electrode. When the focusing voltage ratio is low, the action of the 4-pole electrode may be weak, but the main lens is weakened when the focusing voltage is high. As a result, the lens diameter becomes large. Therefore, there is a problem that the quadrupole lens action is insensitive.
한편, 4극자 렌즈의 액션은 전자빔 통과공의 형상, 제1집속전극과 제2집속전극간의 간격, 전극의 길이 및 전압차에 의해 변화되며, 렌즈액션을 강화시키기 위해 제1, 2집속전극간의 간격을 좁히고 전극의 길이를 증가시키는 방법이 있으나, 전극간의 간격이 좁아지면 전압차에 의한 방전이 발생하며, 전극의 길이도 일정한도 이상이 되면 렌즈액션에 영향을 주지 못하는 동시에 생산성을 떨어뜨리게 되는 문제점이 있다.On the other hand, the action of the four-pole lens is changed by the shape of the electron beam passing hole, the distance between the first focusing electrode and the second focusing electrode, the length of the electrode and the voltage difference, and between the first and second focusing electrodes to enhance the lens action. Although there is a method of narrowing the gap and increasing the length of the electrode, when the gap between the electrodes is narrowed, a discharge occurs due to the voltage difference, and if the length of the electrode is more than a certain degree, it does not affect the lens action and decreases productivity. There is a problem.
본 발명은 상기한 바와같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 화면 주변에서 작용하는 전자빔의 화소 특성 열화를 개선할 수 있는 칼라 브라운관용 전자총을 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been invented to solve the problems of the prior art as described above, and an object thereof is to provide an electron gun for a color CRT tube which can improve the deterioration of pixel characteristics of an electron beam acting around a screen.
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명의 칼라브라운관용 전자총은 고정전압에 따라 전자빔을 수평방향으로 집속하고 수직방향으로 발산시키도록 수직방향이 수평방향보다 큰 다수의 전자빔 통과공이 후단측에 형성된 제1집속전극과; 가변전압에 따라 상기 제1집속전극의 전자빔 통과공으로부터의 전자빔의 집속시키도록 원형 모양의 다수의 전자빔 통과공이 형성된 제2집속전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the electron gun for color-brown tubes of the present invention includes a plurality of electron beam through-holes having a vertical direction larger than the horizontal direction on the rear end side to focus the electron beam in the horizontal direction and diverge in the vertical direction according to a fixed voltage. A focusing electrode; And a second focusing electrode in which a plurality of circular electron beam through holes are formed to focus the electron beam from the electron beam through holes of the first focusing electrode according to the variable voltage.
이와 같은 특징에 의하면, 상기 제1집속전극은 전단에 수평경이 수직경보다 크게 형성된 공통 전자빔 통과공을 포함한다.According to this feature, the first focusing electrode includes a common electron beam through-hole having a horizontal diameter larger than the vertical diameter at the front end.
이와 같은 특징에 의하면, 상기 제2집속전극은 상기 제1집속전극의 전자빔 통과공의 상부와 각각 대응되도록 돌출부가 형성된 상부 수평평판전극부와; 상기 제1집속전극의 전자빔 통과공의 하부와 대응되도록 각각의 돌출부가 형성된 하부 수평평판전극부를 포함한다.According to this feature, the second focusing electrode includes: an upper horizontal flat electrode portion having protrusions formed to correspond to the upper portions of the electron beam passing holes of the first focusing electrode; And a lower horizontal plate electrode part in which each protrusion is formed so as to correspond to a lower part of the electron beam passing hole of the first focusing electrode.
이와 같은 특징에 의하면, 상기 제2집속전극은 상부 수평평판전극부의 돌출부가 제1집속전극과 대응되는 전자빔 통과공에 삽입되고, 하부 수평평판전극부의 돌출부가 제1집속전극의 대응되는 전자빔 통과공에 삽입된다.According to this feature, the second focusing electrode has a protrusion portion of the upper horizontal plate electrode portion inserted into an electron beam passing hole corresponding to the first focusing electrode, and a protrusion portion of the lower horizontal plate electrode portion corresponding to the electron beam passage hole of the first focusing electrode. Is inserted into
이와 같은 특징에 의하면, 상기 제2집속전극은 상부 수평평판전극부의 돌출부가 제1집속전극의 대응되는 전자빔 통과공과 대향되고, 하부 수평평판전극부의 돌출부가 제1집속전극의 대응되는 전자빔 통과공과 대향된다.According to this aspect, the second focusing electrode has a protrusion portion of the upper horizontal plate electrode portion facing the corresponding electron beam through hole of the first focusing electrode, and a protrusion of the lower horizontal plate electrode portion facing the electron beam passage hole corresponding to the first focusing electrode. do.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 칼라브라운관용 전자총의 전극장치에 대한 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the electrode device of the electron gun for a color brown tube according to the present invention.
또한, 설명에 사용되는 도면에 있어서, 종래와 같은 구성성분에 관해서는 동일한 번호를 부여하여 표시하고 그 중복되는 설명을 생략하는 것도 있다.In addition, in drawing used for description, about the same component as before, the same code | symbol is attached | subjected, and the overlapping description may be abbreviate | omitted.
도 8은 본 발명에 따른 주렌즈부의 전극구조를 나타낸 것으로, 그 구성을 살펴보면 삼극부에서 생성된 전자빔을 집속시키는 주렌즈를 형성하는 집속전극(11)은2분할되어 고정전압 집속전극인 제1집속전극(100)과 가변전압 집속전극인 제2집속전극(200)으로 구성한다. 제1집속전극(100)은 수평방향으로 긴 3전자빔 공통의 전 자빔 통과공(101)이 뚫려 있고, 제1집속전극(100)의 후단(삼극부 측)에는 수직이 수평보다 큰 전자빔 통과공(111,112,113)이 형성된 인너전극(110)이 구성되어 있다. 그리고 제2집속 전극(200)에는 수직 평판전극(210)이 형성되어 있으며, 특히 원형 모양의 3전자빔 통과공(211, 212, 213) 상하에는 평판전극부(220) 및 돌출부(214,215,216)를 형성하여 이 돌출부가 제1집속전극(100)의 전자빔 통과공(101)에 삽입되고 수직이 수평보다 큰 인너전극(110)의 전자빔 통과공(111,112,113)에 삽입되거나 대향되도록 구비된다. 평판전극부(220)에서 상부의 평판전극부는 상부 수평평판전극부라 하고, 하부의 평편전극부는 하부 수평평판전극부라 한다.8 illustrates an electrode structure of the main lens unit according to the present invention. Referring to the configuration of the main lens unit, the focusing electrode 11 forming the main lens for focusing the electron beam generated in the triode is divided into two parts to form a fixed voltage focusing electrode. It consists of a focusing electrode 100 and a second focusing electrode 200 which is a variable voltage focusing electrode. The first focusing electrode 100 has an electron beam through hole 101 which is common to the three electron beams that are long in the horizontal direction, and an electron beam through hole having a vertical angle larger than the horizontal at the rear end (the triode side) of the first focusing electrode 100. The inner electrode 110 having the (111, 112, 113) is formed. In addition, a vertical plate electrode 210 is formed in the second focusing electrode 200, and in particular, plate electrode parts 220 and protrusions 214, 215, and 216 are formed above and below the circular three-electron beam passing holes 211, 212, and 213. The protrusion is inserted into the electron beam through hole 101 of the first focusing electrode 100 and is inserted into or opposed to the electron beam through holes 111, 112, and 113 of the inner electrode 110 having a greater verticality than the horizontal. In the plate electrode part 220, the upper plate electrode part is called an upper horizontal plate electrode part, and the lower flat electrode part is called a lower horizontal plate electrode part.
이와 같이 구성되는 본 발명의 전극구조에 따른 전자빔 집속상태를 도 10에 나타낸 몇 가지 전극형태를 통해 살펴보기로 한다.The electron beam focusing state according to the electrode structure of the present invention configured as described above will be described through several electrode shapes shown in FIG. 10.
전극형태를 살펴보기에 앞서 전자빔 집속도에 대해 설명하면, 인라인 셀프 컨버젼스 요크(In-line Self Convergence Yoke)는 수평으로 발산하고 수직으로 집속하는 형태를 띠고 있다. 그리고 주렌즈는 일반적으로 구면수차를 개선하기 위한 대구경 주렌즈를 사용하고 있다. 주렌즈 후위에 다이나믹 전압에 동기하여 변화하는 4극자렌즈가 있다. 이 4극자렌즈는 편향렌즈의 반대의 힘을 갖는 즉, 수평으로 집속하고 수직으로 발산하는 작용을 한다.Prior to examining the electrode shape, the electron beam focusing speed will be described. In-line Self Convergence Yoke has a form of horizontal diverging and vertical focusing. The main lens generally uses a large diameter main lens to improve spherical aberration. Behind the main lens is a quadrupole lens that changes in synchronization with the dynamic voltage. This quadrupole lens has the opposite force of the deflection lens, i.e., focuses horizontally and diverges vertically.
화면 주변부에서 정확한 집속을 위해서는 전자빔이 주변부로 편향되면서 4극자렌즈의 힘이 편향렌즈의 힘을 상쇄시키는 방향으로 작용하여야 한다. 전자빔이 주변부로 편향될 때는 특히 제2집속전극의 전압이 변화하므로 주렌즈는 약화되는 방향 즉, 주렌즈가 얇은 볼록렌즈(Optical lens)로 변화한다. 그래서 다이나믹 전압이 인가될 때는 편향렌즈, 4극자렌즈, 주렌즈 3가지가 동시에 작용하는 형태로 변화한다.For accurate focusing at the periphery of the screen, as the electron beam is deflected to the periphery, the force of the quadrupole lens must act in a direction to cancel the force of the deflection lens. When the electron beam is deflected to the periphery, in particular, since the voltage of the second focusing electrode changes, the main lens is weakened, that is, the main lens is changed into a thin optical lens. Therefore, when the dynamic voltage is applied, the deflection lens, the quadrupole lens, and the main lens change in the form of acting simultaneously.
먼저, 전자빔의 수평방향을 고찰하면, 주변부로 편향될 때 편향요크의 수평 발산력과 주렌즈의 약화에 의한 발산력 그리고 4극자렌즈의 집속력에 의해서 주변부에 집속한다. 편향렌즈의 발산력과 주렌즈의 발산력은 매우 강하기 때문에 일반적으로 4극자렌즈의 수평방향의 집속력은 강해야 한다.First, considering the horizontal direction of the electron beam, when deflected to the periphery, it is focused on the periphery by the horizontal divergence of the deflection yoke, the divergence by weakening the main lens, and the focusing force of the quadrupole lens. Since the divergence of the deflection lens and the divergence of the main lens are very strong, in general, the horizontal focusing force of the quadrupole lens should be strong.
그리고 수직방향에서는 편향요크의 수직 집속력과 주렌즈의 약화에 의한 발산력 그리고 4극자렌즈에 의한 발산력에 의해 주변부의 해상도가 결정된다.In the vertical direction, the resolution of the peripheral portion is determined by the vertical focusing force of the deflection yoke, the divergence force due to the weakening of the main lens, and the divergence force by the quadrupole lens.
주변부로 전자빔이 편향될 때, 수평방향에서 거리차에 의한 집속력과 편향요크의 발산력은 거의 상쇄되기 때문에 주렌즈 약화에 의한 발산력과 4극자렌즈의 집속력으로 설계하여 서로 상쇄되는 방향으로 작용하도록 한다. 그리고 수직 방향에 대해서는 거리차에 의한 집속력과 편향렌즈의 집속력에 중첩되어 발생되는 오버포커스(Overfocus)현상을 주렌즈 약화에 의한 발산력과 4극자렌즈의 발산력의 조정으로 설계한다.When the electron beam is deflected to the periphery, the focusing force due to the distance difference and the diverging force of the deflection yoke are almost canceled in the horizontal direction. Therefore, the divergence force due to weakening of the main lens and the focusing force of the quadrupole lens are offset to each other. To work. In the vertical direction, the overfocus phenomenon generated by overlapping the focusing force due to the distance difference and the focusing force of the deflection lens is designed by adjusting the divergence force due to the weakening of the main lens and the divergence force of the quadrupole lens.
일반적으로 4극자렌즈는 수평 집속력이 강해지면 수직 발산력도 동시에 강해진다.In general, the quadrupole lens has a strong vertical divergence at the same time as the horizontal focusing force becomes stronger.
먼저, 도 10 의 (가)에 도시된 바와같이 4극자렌즈를 강하게 하기 위하여 대향형을 사용할 경우, 주변부에서 수평 방향으로 언더포커스 즉, 블루밍(blooming)으로 발생하고, 이를 개선하기 위해서는 수평 보정 전극을 높여야 하지만 조립 및 생산성 측면에서 불리하게 작용한다.First, as shown in (a) of FIG. 10, when the opposite type is used to strengthen the quadrupole lens, it is caused to underfocus, or blooming, in the horizontal direction at the periphery. It has to be increased, but it is disadvantageous in terms of assembly and productivity.
그리고, (나)에 도시된 바와 같이 중첩형을 사용할 경우, 다이나믹 렌즈의 힘을 강하게 할 수는 있지만, 수평 평판전극과 수직 평판전극의 높이가 상당히 높아지게 된다.In addition, when the superposition type is used as shown in (b), the force of the dynamic lens can be increased, but the height of the horizontal and vertical plate electrodes becomes considerably high.
또한, (다)와 같이 삽입형을 사용할 경우에는, 인너전극의 수직이 수평보다 크고 수직방향으로 수평 평판 돌출부가 삽입되도록 되어 있어 그 렌즈의 힘은 매우 강하게 작용한다.In addition, in the case of using the insertion type as shown in (c), the vertical of the inner electrode is larger than the horizontal, and the horizontal flat projection is inserted in the vertical direction, and the force of the lens acts very strongly.
상기에서 살펴본 바와같이 중첩형의 경우 제1집속전극의 수직 평판 전극 수평폭은 전자총의 중앙에 위치해야 되므로 전극두께를 감안할 경우 약 5.14mm정도 되므로 수직 평판 전극을 높여야 된다. 그러나 본 발명의 삽입형을 적용할 경우 인너 전극의 수평경은 일반적인 전자총의 공경 크기와 동일하게 가져가게 되므로 4.0mm 정도로 중첩형 대비 약 30% 정도 줄어들므로 4극자렌즈의 힘을 강하게 할 수 있다.As described above, since the horizontal width of the vertical flat electrode of the first focusing electrode should be positioned at the center of the electron gun, the vertical flat electrode needs to be increased since the thickness of the vertical flat electrode is about 5.14 mm. However, when the insertion type of the present invention is applied, since the inner diameter of the inner electrode is taken to be equal to the pore size of a general electron gun, the diameter of the inner electrode is reduced by about 30% compared to the overlapping type, thereby increasing the force of the quadrupole lens.
한편 비교 예로서, 즉 대향형의 경우 수평방향에 블루밍이 발생하여, 주변부 화소의 수평크기가 증가하여 해상도 열화를 초래하고, 중첩형의 경우 주변부 수평 크기를 줄여서 해상도를 향상시킬 수 있으나, 수평 평판 전극의 수직평판 전극의 높이를 높게 해야 하므로 금형가공성 및 생산성 측면에서 불리하게 작용하여 조립오차에 의해서 해상도 열화를 초래하게 된다. 그러나 본 발명에 의한 삽입형을 사용할 경우 도 10의 (다)와 같이 주변부에서 오버포커스 되어서 이를 개선하기 위하여 수평 평판 전극의 높이를 줄일 수 있으므로 금형 가공성 및 생산성 측면에서 유리하며, 또한 수직방향에서 전자빔 발산각이 증가되어 주변부로 전자빔이 편향될 때 다이나믹 전압을 감소시키는 효과까지 얻을 수 있다.On the other hand, as a comparative example, in the case of the opposite type, blooming occurs in the horizontal direction, and the horizontal size of the peripheral pixels is increased, resulting in deterioration of resolution. Since the height of the vertical flat electrode of the electrode should be high, it adversely acts in terms of moldability and productivity, resulting in resolution degradation due to assembly errors. However, in the case of using the insert according to the present invention, the height of the horizontal flat electrode can be reduced in order to improve this by overfocusing at the periphery as shown in (c) of FIG. 10, which is advantageous in terms of moldability and productivity, and also electron beam divergence in the vertical direction. The angle is increased to achieve the effect of reducing the dynamic voltage when the electron beam is deflected to the periphery.
그리고, 상기에서 본 발명 인너전극 및 수평평판전극의 전자빔 통과공 형태는 도 9에 도시된 바와 같은 키홀(KEY-HOLE)형태 등으로 변형할 수 있는데, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.In addition, the electron beam through hole shape of the inner electrode and the horizontal flat electrode of the present invention may be modified to a key hole shape as shown in FIG. 9, and the modified embodiments of the present invention may be modified. It should not be individually understood from the spirit or the prospect, and such modified embodiments should fall within the appended claims of the present invention.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 전극구조는 자기집중형 자계를 이용한 전자총에 있어서, 4극자렌즈의 액션을 증가시킬 수 있도록 함으로써 화면 주변에서 작용하는 전자빔의 화소 특성 열화를 개선하게 되고 이를 통하여 화면의 전체적인 해상도를 향상시키는 효과가 있다.As described above, the electrode structure of the present invention improves the pixel characteristic deterioration of the electron beam acting around the screen by increasing the action of the quadrupole lens in the electron gun using the self-focusing magnetic field. This has the effect of improving the resolution.
도 1은 종래 기술의 칼라브라운관의 단면도.1 is a cross-sectional view of a color brown tube of the prior art.
도 2는 도 1에 도시된 전자총의 전극 개략도.FIG. 2 is a schematic diagram of an electrode of the electron gun shown in FIG. 1. FIG.
도 3은 편향요크에 의한 자계 분포를 도시한 것으로서, (가)는 핀쿠션형, (나)는 배럴형, (다) 및 (라)는 수평 및 수직자계를 각각 2극성분과 4극성분으로 분리한 상태도.Figure 3 shows the magnetic field distribution by the deflection yoke, (a) pincushion type, (b) barrel type, (c) and (d) separates the horizontal and vertical magnetic fields into bipolar and quadrupole components, respectively. One state too.
도 4는 화면 주변부에서의 전자빔 왜곡을 나타낸 도면.4 is a diagram illustrating electron beam distortion in a periphery of a screen.
도 5는 종래 기술의 일 실시예로 제공되는 비점수차 보정전극을 도시한 도면.FIG. 5 illustrates astigmatism correction electrodes provided in one embodiment of the prior art; FIG.
도 6은 종래 기술의 다른 실시예로 제공되는 비점수차 보정전극을 도시한 도면.6 illustrates an astigmatism correction electrode provided in another embodiment of the prior art.
도 7은 비교예에 의한 전자빔 집속상태를 도시한 것으로서, (가)는 4극자 렌즈의 미적용시 상태도, (나)는 4극자 렌즈 적용시 상태도.7 is a view showing an electron beam focusing state according to a comparative example, (A) is a state diagram when the four-pole lens is not applied, (B) is a state diagram when the four-pole lens is applied.
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 집속전극부 구조를 도시한 것으로서, (가)는 측면 결합도, (나)는 저면 결합도.8 is a view illustrating a structure of a focusing electrode unit according to an embodiment of the present invention, where (a) is a side coupling view and (b) is a bottom coupling view.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 인너전극의 전자빔 통과공 상태도.9 is an electron beam through hole state diagram of the inner electrode according to another embodiment of the present invention.
도 10은 4극자 전극의 결합 형태에 따른 빔 집속도를 도시한 것으로서, (가)는 대향형 전극 적용시, (나)는 중첩형 전극 적용시, (다)는 삽입형 전극 적용시 상태도.Figure 10 shows the beam focusing speed according to the coupling form of the quadrupole electrode, (a) is when the opposite electrode is applied, (b) when the overlapping electrode is applied, (c) is the state when the insertion electrode is applied.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***
100 : 제1집속전극 110 : 인너전극100: first focusing electrode 110: inner electrode
200 : 제2집속전극 210 : 수평평판전극200: second focusing electrode 210: horizontal flat electrode
220 : 평판전극부220: plate electrode portion
101,111,112,113,121,122,123,211,212,213 : 전자빔 통과공101,111,112,113,121,122,123,211,212,213: electron beam through hole
214,215,216 : 돌출부214,215,216: protrusion
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