KR20020076601A - 칼라 음극선관용 전자총 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따르면, 전치 삼극부를 이루는 캐소오드, 제어전극 및, 스크린 전극과, 제 1 및, 제 2 사중극 렌즈를 그 사이에 각각 형성하는 제 1 내지 제 3 포커스 전극과, 상기 제 3 포커스 전극과 인접되게 설치되어 상기 제 3 포커스 전극과 주렌즈를 이루는 최종가속전극을 포함하여 된 칼라 음극선관용 전자총에 있어서, 상기 제 1 사중극 렌즈를 이루는 포커스 전극의 전극 부재에 형성된 전자빔 통과공들의 수평 방향 및, 수직 방향의 길이는 인접한 다른 전극의 전극 부재에 형성된 원형 전자빔 통과공의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총이 제공된다.
Description
본 발명은 칼라 음극선관용 전자총에 관한 것으로, 더 상세하게는 칼러 음극선관의 횡선 균일성을 개선할 수 있도록 전자빔 통과공이 형성된 칼라 음극선관용 다이나믹 포커스 전자총에 관한 것이다.
통상적으로 칼라 음극선관용 전자총은 음극선관의 네크부에 설치되어 열전자를 방출하는 것으로, 전자총으로부터 방출된 전자빔이 형광막에 랜딩되는 상태에 따라 음극선관의 성능이 좌우된다. 따라서 전자총으로부터 방출된 전자빔이 형광막의 형광점에 정확하게 랜딩될 수 있도록 포커스 특성과 전자렌즈의 수차를 줄일 수 있는 많은 전자총이 개발되어 왔다.
단일의 사중극 렌즈를 구비한 다이나믹 포커스 전자총은 전자빔이 화면 주변부로 편향됨에 따라서 횡선(수평선)의 수직폭 변화가 심하다는 단점이 있다. 즉, 전자빔이 화면 주변부로 편향될수록 횡선의 수직폭이 작아져서 모아레 (Moire) 현상 또는 버깅(Bugging) 현상이 발생하는 것이다. 모아레 현상은 음극선관의 화면상에서 마치 방충망이 설치된 창문을 비스듬히 볼때 광간섭이 발생하는 듯한 현상이 나타나는 것이며, 이것은 음극선관의 섀도우 마스크와 전자빔 사이에 간섭이 발생하여 물결 무늬나 빗살 무늬등이 발생하는 것이다. 특히 전자빔의 수직 방향 단면의 크기가 작아지면 모아레 현상이 발생한다. 또한 버깅 현상은 모아레 현상의 일종으로서, 블록 또는 격자 모양의 간섭 무늬가 패널에 나타내는 현상이다. 이것은전자빔 스폿이 심하게 횡장화되면 수직선이 왜곡되면서 나타나는 현상이다. 위와 같은 모아레 현상과 버깅 현상을 개선하기 위해서 이중의 사중극 렌즈 방식을 이용할 수 있다.
도 1 에는 통상적인 칼라 음극선관용 전자총의 일예를 나타내 보였으며, 이것은 이중의 사중극 렌즈를 가진 다이나믹 포커스 전자총이다.
도면을 참조하면, 전자총은 전치 삼극부를 이루는 캐소오드(2), 제어전극(3) 및, 스크린 전극(4)과, 이와 인접되게 순차 배열되어 보조 정전렌즈를 이루는 제1,2,3,4,5포커스전극(5)(6)(7)(8)(9)과, 상기 제5포커스 전극(9)과 인접되게 설치되어 주 전자렌즈를 이루는 최종 가속 전극(10)를 포함한다.
그리고 상기 포커스 전극중 도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이 제3포커스 전극(7)의 출사측면과 제4포커스 전극(8)의 입사측면에는 제 1 사중극 렌즈를 형성하기 위한 종장형의 전자빔 통과공(7b)과 횡장형의 전자빔 통과공(8a)이 각각 동일한 평면상에 형성되고, 상기 포커스 전극중 제4포커스 전극(8)의 출사측면과 제5포커스 전극(9)의 입사측면에는 제 2 사중극 렌즈를 형성하기 위한 종장형의 전자빔 통과공(8b)과 다른 전자빔 통과공(9a)이 동일한 평면상에 각각 형성된다.
한편, 상기 각 전극들에 인가되는 전압을 살펴보면, 제어전극(3)에는 제1정전압(V1)이 인가되고, 상기 스크린전극(4)과 제2포커스 전극(6)에는 상기 제1정전압 보다 높은 제2정전압(V2)이 인가된다. 그리고 제1포커스 전극(5)와 제4포커스 전극(8)에는 상기 제2정전압보다 높은 포커스 전압(VF)이 인가되고, 상기 제3,5포커스 전극(7)(9)에는 상기 포커스 전압보다 높거나 같으며 편향신호에 동기하는 파라볼라형의 다이나믹 포커스 전압(VFd)이 인가되며, 상기 최종가속전극(10)에는 고압의 에노우드 전압(VE)이 인가 된다. (V1<V2<VF≤VFd<VE)
위에 설명된 바와 같은 이중의 사중극 렌즈를 구비한 전자총은 부품 조립상의 문제로 인하여 사중극 효과가 큰 전자빔 통과곡의 크기를 작게 할 수 없어서 효과가 부족하다는 문제점이 있다.
한편, 조립성을 개선하기 위하여 포커스 성능이 유니-바이 포텐셜 포커스(UNI-BI potential focus) 방식보다 열악한 하이 바이 포텐셜 포커스(HI-BI potential focus) 방식을 적용하거나, 유니-바이 포텐셜 포커스 방식에서 제 1 의 포커스 전극을 분할하여 사중극 효과를 향상하는 방법이 사용되지만, 위의 방법들은 모두 포커스 전압이 상승하는 문제와 함께 다이나믹 파라볼라 전압이 상승한다는 문제점이 있다. 특히 고전류를 사용하는 대형의 텔레비젼용 칼라 음극선관에서는 이러한 문제점이 심각해진다.
그리고 종래 칼라 음극선관용 전자총의 다른 예가 US 4,814,670 호에 개시되어 있다. 개시된 전자총은 도 4에 도시된 바와 같이 사중극렌즈를 형성하는 제1포커스 전극(11)의 출사측면에 세 개의 종장형의 전자빔 통과공(12)이 형성되고, 이와 대응되게 설치되어 사중극렌즈를 형성하는 제2포커스전극(13)의 입사측면에는 세 전자빔이 공히 통과하는 횡장형의 전자빔 통과공(14)이 형성된다. 그리고 상기 제1포커스 전극(11)에는 정전압인 포커스 전압(VF)이 인가되고, 상기 제2포커스 전극(13)에는 편향신호에 동기하는 다이나믹 포커스 전압(VD)이 인가된다. 이러한 종래 기술의 전자총에서도 위와 같은 문제점을 해결하고 있지는 못하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 스크린 주변부에서의 횡선 균일성이 개선된 칼라 음극선관용 전자총을 제공하는 것이다.
도 1은 통상적인 칼라 음극선관용 전자총을 도시한 측면도.
도 2 및 도 3 은 도 1에 도시된 전자총에서 사중극렌즈를 형성하는 전극과 전자빔 통과공의 형태를 나타내 보인 분리 사시도.
도 4 는 종래 기술에 따른 칼라 음극선관용 전자총의 개략적인 사시도.
도 5 는 본 발명에 따른 칼라 음극선관용 전자총을 도시한 측면도.
도 6 및, 도 7 은 도 5 에 구비되는 전극 부재들에 대한 개략적인 분해 사시도.
도 8 은 본 발명에 따른 칼라 음극선관에 대한 개략적인 사시도.
도 9a 및, 도 9b 는 종래 기술 및, 본 발명에 따른 칼라 음극선관의 횡선 균일성을 비교하여 도시한 개략적인 정면도이다.
< 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명 >
21. 캐소오드 22. 제어 전극
23. 스크린 전극 24. 제 1 포커스 전극
25. 제 2 포커스 전극 26. 제 3 포커스 전극
27. 제 4 포커스 전극 28. 제 5 포커스 전극
29. 최종 가속 전극
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 전치 삼극부를 이루는 캐소오드, 제어전극 및, 스크린 전극과, 제 1 및, 제 2 사중극 렌즈를 그 사이에 각각 형성하는 제 1 내지 제 3 포커스 전극과, 상기 제 3 포커스 전극과 인접되게 설치되어 상기 제 3 포커스 전극과 주렌즈를 이루는 최종가속전극을 포함하여 된 칼라 음극선관용 전자총에 있어서, 상기 제 1 사중극 렌즈를 이루는 포커스 전극의 전극 부재에 형성된 전자빔 통과공들의 수평 방향 및, 수직 방향의 길이는 인접한 다른 전극의 전극 부재에 형성된 원형 전자빔 통과공의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총이 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 제 1 사중극 렌즈를 이루는 포커스 전극의 전극 부재에 형성된 전자빔 통과공은 종방향의 사각형 및, 횡방향의 사각형이다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 제 1 사중극 렌즈를 이루는 포커스 전극의 전극 부재에 형성된 전자빔 통과공은 종방향의 사각형과 원형을 조합한 형상 및, 횡방향의 사각형과 원형을 조합하여 형성된다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 5에는 본 발명에 따른 칼라 음극선관용 전자총의 전체적인 구조를 도시하였다. 본 발명에 따른 칼라 음극선관용 전자총의 전체적인 구조는 도 1 에 도시된 것과 유사하다.
도면을 참조하면, 전자총은 전치 삼극부를 이루는 캐소오드(21), 제어전극(22) 및 스크린 전극(23)과, 보조렌즈 및 제1,2사중극렌즈를 이루는 제1,2,3,4,5포커스전극(24)(25)(26)(27)(28)과, 상기 제5포커스 전극(28)과 인접되게 설치되어 포커스 렌즈와 콘버어젼스 렌즈를 포함하는 주렌즈를 형성하기 위한 최종 가속전극(29)를 구비한다. 상기 각 전극들에는 인라인상으로 세 개의 전자빔 통과공 또는 세 전자빔이 공히 통과하는 하나의 전자빔 통과공이 형성된다.
한편, 제 3 포커스 전극(26)은 컵형과 판형의 전극 부재가 차례로 배치된 두개의 전극 부재(26a,26b)로 형성되어 있으며, 제 4 포커스 전극(27)도 2 개의 컵형 전극 부재(27a,27b)로 형성되고, 제 5 포커스 전극(28)은 판형과 컵형으로 이루어진 내측에 내부 전극이 설치된 형상을 이루도록 3 개의 전극 부재(28a,28b,28c)로 형성된다.
그리고 상기 각 전극에는 소정의 전압이 인가되는데, 상기 제어전극(22)에는 제1정전압(V1)이 인가되고, 상기 스크린전극(23)과 제2포커스 전극(25)에는 상기 제1정전압 보다 높은 제2정전압(V2)이 인가된다. 그리고 제1포커스 전극(24)와 제4포커스 전극(27)에는 상기 제2정전압보다 높은 포커스 전압(VF)이 인가되고, 상기 제3,5포커스 전극(26)(28)에는 상기 포커스 전압보다 높거나 같으며 편향신호에 동기하는 파라볼라형의 다이나믹 포커스 전압(VFd)이 인가되며, 상기 최종가속전극에는 고압의 에노우드 전압(VE)이 인가 된다. (V1<V2<VF≤VFd<VE)
상기 각 전극에 대한 전압의 인가는 상기 실시예에 의해 한정되지 않고, 적어도 2개의 사중극렌즈를 형성하여 전자빔을 포커싱 시킬 수 있는 구성이면 어느것이나 가능하다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 칼라 음극선관용 다이나믹 포커스 전자총에서 제 1 사중극 렌즈는 상기 제 3 포커스 전극(26)의 전극 부재(26b)와 제 4 포커스 전극(27)의 전극 부재(27a) 사이에서 형성되고, 제 2 사중극 렌즈는 상기 제 4 포커스 전극(27)의 전극 부재(27b)와 제 5 포커스 전극(28)의 전극 부재(28b) 사이에서 형성된다. 상기 제 3 및, 제 5 포커스 전극(26,28)은 다이나믹 포커스 전압이 인가되는 전극이고, 제 4 전극(27)은 포커스 전극이 인가되는 전극에 해당한다.
본 발명의 특징에 따르면, 상기 제 1 사중극 렌즈를 구성하는 전극들에 형성된 전자빔 통과공들의 종방향 및, 종방향의 크기는 상기 다른 전극들에 형성된 원형 전자빔 통과공들의 직경보다 작게 형성된다. 이를 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 6 에는 제 1 사중극 렌즈를 형성하는 제 3 포커스 전극과 제 4 포커스 전극의 분해 사시도가 개략적으로 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 제 3 포커스 전극(26)의 컵형 전극 부재(26a)에는 원형의 전자빔 통과공(71)이 형성되어 있고, 제 3 포커스 전극(26)의 판형 전극 부재(26b)에는 종장형으로 형성된 사각형의 전자빔 통과공(72)이 형성되어 있다. 제 3 포커스 전극(26)의 컵형 전극 부재(26a)와 판형 전극 부재(26b)는 상호 용접된다. 한편, 제 4 포커스 전극(27, 도 5)의 컵형 전극 부재(27a)에는 횡장형으로 형성된 사각형의 전자빔 통과공(73)이 형성되어 있다.
도면에 도시되어 있지는 않으나, 원형의 전자빔 통과공은 제 3 포커스 전극(26)의 컵형 전극 부재(26a)뿐만 아니라 다른 전극들에도 형성된다. 보다 구체적으로 예를 들면, 제 5 도에 도시된 제어 전극(22), 스크린 전극(23) 및, 제 1 포커스 전극(24)과 제 2 포커스 전극(25)에도 형성될 수 있다.
여기에서, 상기 제 3 포커스 전극(26)의 컵형 전극 부재(26a)에 형성된 원형의 전자빔 통과공(71)은 도면에서 표시된 바와 같이 P1 의 직경을 가진다. 또한, 제 3 포커스 전극(26)의 판형 전극 부재(26b)에 형성된 종장형의 전자빔 통과공(72)의 수평 방향 길이는 H1 으로 표시되었고, 수직 방향 길이는 V1 으로 표시되었다. 제 4 포커스 전극(27)의 컵형 전극 부재(27a)의 전자빔 통과공(73)의 수평 방향 길이는 H2 로 표시되었고, 수직 방향 길이는 V2 로 표시되었다.
본 발명의 특징에 따라서, 제 1 사중극 렌즈를 형성하는 상기 제 3 포커스 전극의 판형 전극 부재(26b)에 형성된 사각형의 전자빔 통과공(72)의 수평 방향 길이(H1) 및, 수직 방향 길이(V1)는 다른 전극에 형성된 원형의 전자빔 통과공의 직경과 같거나 그보다 작게 형성된다. 보다 구체적으로, 상기 제 3 포커스 전극의 판형 전극 부재(26b)에 형성된 사각형 전자빔 통과공(72)의 수평 방향 길이(H1) 및, 수직 방향 길이(V1)는 상기 제 3 포커스 전극의 컵형 전극 부재(26a)에 형성된 원형의 전자빔 통과공(71)의 직경(P1)보다 작거나 같게 형성된다. 즉, P1≥H1,V1 의관계를 가지게 된다.
또한, 제 1 사중극 렌즈를 형성하는 상기 제 4 포커스 전극의 컵형 전극 부재(27a)에 형성된 사각형 전자빔 통과공(73)의 수평 방향 길이(H2) 및, 수직 방향 길이(V2)도 다른 전극에 형성된 원형의 전자빔 통과공의 직경 보다 작게 형성되는데, 예를 들면, 상기 제 3 포커스 전극의 컵형 전극 부재(26a)에 형성된 원형의 전자빔 통과공(71)의 직경(P1)보다 작거나 같게 형성된다. 즉, P1≥H2,V2 의 관계를 가지게 된다.
도 6 에 도시된 예에서는 제 1 사중극 렌즈를 형성하는 전극 부재들의 전자빔 통과공이 사각형으로 형성되었으나, 다른 예에서는 다른 형상으로 형성될 수도 있다. 이와 같은 경우에도 그 수직 방향 및, 수평 방향 길이가 다른 전극 부재에 형성된 원형 전자빔 통과공의 직경보다 작거나 같게 형성된다. 예를 들면, 제 1 사중극 렌즈를 형성하는 전극 부재에 형성된 전자빔 통과공은 사각형과 원형의 조합으로 이루어진 조합형 전자빔 통과공일 수도 있다.
도 7 에 도시된 것은 제 1 사중극 렌즈를 형성하는 전극 부재들에 사각형과 원형의 조합으로 이루어진 전자빔 통과공이 형성된 예이다. 도 7 에 도시된 예는 기본적으로 도 6 에 도시된 것과 유사하며, 동일한 구성 요소는 동일한 도면 부호로써 표시되어 있다.
도면을 참조하면, 제 3 포커스 전극(26)의 컵형 전극 부재(26a)에는 원형의 전자빔 통과공(71)이 형성되어 있고, 제 3 포커스 전극(26)의 판형 전극 부재(26b)에는 종장형의 사각형과 원형이 조합되어 형성된 전자빔 통과공(74)이 형성되어 있다. 제 3 포커스 전극(26)의 컵형 전극 부재(26a)와 판형 전극 부재(26b)는 상호 용접된다. 한편, 제 4 포커스 전극(27, 도 5)의 컵형 전극 부재(27a)에는 횡장형으로 형성된 사각형과 원형이 조합된 상태의 전자빔 통과공(75)이 형성되어 있다.
여기에서, 상기 제 3 포커스 전극(26)의 컵형 전극 부재(26a)에 형성된 원형의 전자빔 통과공(71)은 도면에서 표시된 바와 같이 P1 의 직경을 가진다. 또한, 제 3 포커스 전극(26)의 판형 전극 부재(26b)에 형성된 조합형 전자빔 통과공(74)의 수평 방향 길이는 H1 으로 표시되었고, 수직 방향 길이는 V1 으로 표시되었다. 제 4 포커스 전극(27)의 컵형 전극 부재(27a)의 조합형 전자빔 통과공(75)의 수평 방향 길이는 H2 로 표시되었고, 수직 방향 길이는 V2 로 표시되었다.
본 발명의 특징에 따라서, 제 1 사중극 렌즈를 형성하는 상기 제 3 포커스 전극의 판형 전극 부재(26b)에 형성된 조합형 전자빔 통과공(72)의 수평 방향 길이(H1) 및, 수직 방향 길이(V1)는 상기 제 3 포커스 전극의 컵형 전극 부재(26a)에 형성된 원형의 전자빔 통과공(71)의 직경(P1)보다 작거나 같게 형성된다. 즉, P1≥H1,V1 의 관계를 가지게 된다.
또한, 제 1 사중극 렌즈를 형성하는 상기 제 4 포커스 전극의 컵형 전극 부재(27a)에 형성된 조합형 전자빔 통과공(75)의 수평 방향 길이(H2) 및, 수직 방향 길이(V2)도 상기 제 3 포커스 전극의 컵형 전극 부재(26a)에 형성된 원형의 전자빔 통과공(71)의 직경(P1)보다 작거나 같게 형성된다. 즉, P1≥H2,V2 의 관계를 가지게 된다.
도 8 에 도시된 것은 위에 설명된 바와 같은 전자총이 구비된 칼라 음극선관에 대한 개략적인 일부 절단 사시도이다.
도면을 참조하면, 칼라 음극선관(50)은 적,청 녹색의 형광체가 도트 또는 스트라이프 패턴으로 형성되어 이루어진 형광막(51a)이 내면에 형성된 패널(51)과, 상기 패널(51)과 봉착되는 것으로, 네크부(52a)와 콘부(52b)를 가지는 펀넬(52)과, 상기 네크부(52a)에 장착되어 상기 형광막(51a)를 여기시키기 위한 전자총(60)과, 상기 펀넬(52)의 네크부(52a)와 콘부(52b)에 걸쳐 장착되는 편향요오크(53)를 포함한다. 상기 전자총(60)은 본원 발명의 특징에 따라서 형성된 것이다. 위와 같은 구성을 가지면 제 1 사중극 렌즈에서의 강도가 강하게 되고, 그에 의해서 주렌즈 및, 편향 요크에서 형성되는 렌즈에서 전자빔의 단면이 작아지게 되고, 그 결과 구면 수차를 적게 받게되어 상점의 거리가 길어지게 된다. 즉, 스크린상에서 결상이 되지 않는 언더포커스(under focus) 상태가 되어 전자빔의 수직경이 커지게 되고, 중앙부와 주변부에서의 전자빔 단면 크기의 차이가 작아지게 되어 횡선 균일성이 개선되는 것이다.
본 발명에 따른 칼라 음극선관용 전자총은 제 1 사중극 렌즈를 형성하는 전극 부재에 형성된 전자빔 통과공의 수평 방향 및, 수직 방향 길이를 인접한 원형의 전자빔 통과공 직경보다 작게 형성함으로써 횡선 균일성을 개선할 수 있다는 장점이 있다. 즉, 도 9a 에 도시된 바와 같이 종래의 칼라 음극선관에서 화면 주변부로 갈수록 횡선의 폭이 감소되었던 것이, 도 9b 에 도시된 바와 같이 본 발명의 칼라 음극선관에서는 횡선의 폭이 균일하게 되는 것이다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 들어 설명하였으나 이는 예시전인 것에 불과하며 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들은 이로부터 다양한 변형 및, 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본원 발명은 첨부된 청구 범위에 의해서만 한정되어야 한다.
Claims (3)
- 전치 삼극부를 이루는 캐소오드, 제어전극 및, 스크린 전극과, 제 1 및, 제 2 사중극 렌즈를 그 사이에 각각 형성하는 제 1 내지 제 3 포커스 전극과, 상기 제 3 포커스 전극과 인접되게 설치되어 상기 제 3 포커스 전극과 주렌즈를 이루는 최종가속전극을 포함하여 된 칼라 음극선관용 전자총에 있어서,상기 제 1 사중극 렌즈를 이루는 포커스 전극의 전극 부재에 형성된 전자빔 통과공들의 수평 방향 및, 수직 방향의 길이는 인접한 다른 전극의 전극 부재에 형성된 원형 전자빔 통과공의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 사중극 렌즈를 이루는 포커스 전극의 전극 부재에 형성된 전자빔 통과공은 종방향의 사각형 및, 횡방향의 사각형인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 사중극 렌즈를 이루는 포커스 전극의 전극 부재에 형성된 전자빔 통과공은 종방향의 사각형과 원형을 조합한 형상 및, 횡방향의 사각형과 원형을 조합하여 형성된 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.
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