KR930006270B1 - 칼라음극선관용 전자총 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

칼라음극선관용 전자총
제1도는 일반적인 칼라음극선관의 구조도.
제2도는 제1도 전자총의 발췌도.
제3도는 제2도의 개략적인 단면도.
제4도는 종래 전자총 집중구조의 일예를 나타낸 일부 전극 단면도.
제5a,b도는 종래 전자총집중구조의 다른예를 나타낸 일부전극 단면도 및 제2그리드전극 평면도.
제6도는 본 발명 전자총 집중구조를 나타낸 요부 단면도.
제7도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 일부전극 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
9 : 제2그리드전극 91,92,93 : 전자빔통과공
94,95,96,94a,96a,94b,95b,96b : 슬롯
본 발명은 칼라음극선관용 전자총에 관한 것으로, 특히 인라인(In-Line)형 전자총에서 3개의 전자빔을 방출시켜 형광스크린의 한점에 효과적으로 집중시켜 컨버전스의 향상을 도모함과 동시에 셀프 컨버전스(Self-Convergence)를 위한 편향자기장에 기인하여 칼라음극선관의 형광스크린 주변에 생기는 빔스포트의 플레어(flare)를 효과적으로 제거하고자 한 칼라음극선관용 전자총에 관한 것이다.
일반적으로 칼라음극선관은 제1도에 도시한 바와같이 벌브(Bulb) 후단의 네크(Neck)(1)내에 수용된 전자총(2)으로부터 3개의 전자빔(Bs,Bc,Bs)을 방출시켜 새도우 마스크(3)의 한점에 집중시키고, 계속해서 패널(4)의 내면에 도포된 형광스크린(5)에 도달하여 R.G.B 3색상을 조합하여 화상을 재현시키는 것이다.
여기서 상기 전자총은 3개의 전자빔을 칼라음극선관의 축(A-A)의 수평방향으로 방출시키는 인라인형으로 음극으로부터 상호 일정거리를 유지한 채 평행하게 방출된 3개의 전자빔을 형광스크린의 한점으로 집중시키기 위해서 전자총내에 집중구조를 설치하는 것이 요구된다.
제2도와 제3도는 일반적으로 칼라음극선관에 적용되는 전자총을 도시한 것으로, 히이터(6)를 내장하고 있는 3개의 음극(7)과, 제1, 2그리드전극(8)(9)과 제1가속 및 집속전극(10)에 형성된 3개씩의 전자빔통과공(81)(82)(83)(91)(92)(93)(101)(102)(103)들은 인접한 통과공과 상호 일정 거리(S)를 유지하면서 동축적으로 배열되어 있고, 제2가속 및 집속전극(11)은 중앙전자빔통과공(112)만 상기 제1, 2그리드전극(8)(9)과 제1가속 및 집속전극(10)의 중앙 전자빔통과공(82)(92)(102)과 동축으로 일치시키고 양측의 전자빔통과공(111)(113)은 제1, 2그리드전극(8)(9)과 제1가속 및 집속전극(10)의 전자빔통과공(81)(83)(91)(93)과 (101)(103)에 대해 ΔS만큼 외향으로 이심되어 중앙전자빔통과공으로부터 상호 일정 거리(S'=S+ΔS)에 위치하고 있다.
이때 이심량(ΔS)은 제2가속 및 집속전극(11)의 양측 전자빔통과공(111)(113)의 직경을 제1가속 및 집속전극(10)의 전자빔통과공(101)(103) 직경보다 크거나 같게 하고, 제2가속 및 집속전극(11)의 전자빔통과공 사이의 거리(S')를 제1가속 및 집속전극(10)의 전자빔통과공 사이의 거리(S)보다 크게 설정(S')(S)함으로써 정해진다.
제4도는 상술한 제1가속 및 집속전극(10)과 제2가속 집속전극(11)의 양측 전자빔통과공(101)(103)과 (111)(113)을 이심량(ΔS)만큼 외향 편위시킨 집중구조를 나타낸 확대단면도로써, 전자총(2)의 외부로부터 동작전압이 인가되면 도시한 바와같이 제1가속 및 집속전극(10)과 제2가속 및 집속전극(11) 사이의 공간에는 통과하는 전자빔(Bc,Bs)을 가늘게 집속시키기 위한 "주전자렌즈"라 불리우는 등전위선(V1,V2,…)들이 형성되는데 이들에 의해 음극(7)으로부터 방사된 복수개의 전자빔은 형광스크린상(5)에 빔스포트로써 집속된다.
이때 양측 전자빔통과공(101)(103)(111)(113) 사이에는 상술한 이심량(ΔS)에 의하여 제2가속 및 집속전극(11)측 등전위선들은 전자빔 진로에 대하여 외향으로 편위된 비대칭으로 형성된다.
따라서 이곳을 통과하는 전자빔(Bs)은 비대칭인 등전위선에서 전기장에서의 굴절관계식 VYθ=V'Y'θ'에 의해 중앙전자빔(Bc)쪽으로 일정각도(θ')만큼 굴절 진행하며, 형광스크린(5)상의 한점에 집중하게 된다.
그런데 상술한 바와같이 제1가속 및 집속전극(10)과 제2가속 및 집속전극(11) 사이에 형성된 주전자렌즈는 개개의 전자빔에 대해서는 집속을, 양측의 빔(Bs)에 대해서는 집중을 시켜야 되므로 2가지 조건을 동시에 만족시켜야 하나 실제로는 집속특성을 양호하게 하기 위해서 집속전압을 조정하면 주전자렌즈의 굴절율이 바뀌기 때문에 양측 전자빔통과공(101)(103)(111)(113) 사이의 등전위형상도 변화하며 결국 집중 특성이 변하게 되어 상술한 조건을 만족시킬 수 없고, 또한 칼라음극선관의 크기에 따라 집중량이 달라져야 하기 때문에 칼라음극선관의 규격에 대응하여 이심량(ΔS)을 적절히 결정해야 하는 문제가 발생하고, 제2가속 및 집속전극(11)의 부품수가 많아지면서 전자총조립을 위한 공정 및 작업공구도 복잡해지고 많아지는 결점이 있었다.
또, 집중특성과 더불어 집속특성에 있어서도 원형대칭의 렌즈계를 적용한 칼라음극선관용 전자총에 있어서 셀프 컨버전스를 위한 비균일자기장의 편향요크를 채용한 칼라음극선관내에서의 강한 4극자 자계의 영향으로 형광스크린의 중앙에서는 가늘고 둥근 빔스포트를 얻을 수 있지만 형광스크린의 주변부에서는 빔스포트의 가장자리 부분에 전자밀도가 낮은 플레어가 형성되어 집속특성이 열화되며 칼라음극선관의 해상도를 저하시킨다.
상기 셀프 컨버전스란 칼라음극선관의 화면주변부에서도 전자빔의 편향에 따라 3개의 전자빔이 한점에 집중하도록 한 방식으로서, 제1도에서 전자총(2)의 바로 전방에 위치한 편향요크(DY)로 3개의 전자빔에 미치는 자기력이 다르게 비균일자기장을 형성시키도록 한 것인데 이때 셀프 컨버전스 특성은 얻을 수 있을지라도 상술한 바와같이 전자빔의 집속 특성에서의 열화는 피할 수 없는 것이다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 제5a 및 b도와 같은 집중구조를 구비한 전자총이 안출된 바 있다.
즉, 제2그리드 전극(9)은 전자빔통과공(91)(92)(93) 주위에 폭은 전자빔통과공(91)(92)(93)의 직경과 거의 같은 폭의 횡장형 슬롯(94)(95)(96)을 횡방향으로 길게 형성하고, 중앙전자빔통과공(92) 중심에 대해서는 슬롯(95)이 좌, 우 대칭형으로 위치하고, 양측 전자빔통과공(91)(93)에 대해서는 슬롯(94)(96)이 전자빔통과공(91)(93) 중심에 대하여 각각 내측으로 편위되어 배치하고 있다.
제5a도에서 제1가속 및 집속전극(10)과 제2그리드전극(9)의 전자빔통과공(101)(102)(103)과 (91)(92)(93)은 각각 동축에서 배열되며, 슬롯(94)(95)(96)의 횡방향치수는 ℓ1+ℓ2=2ℓ3 및 ℓ2〉ℓ1의 관계로 결정되어 있다.
이와같은 구성의 집중구조에 의하면, 전자빔통과공(91)(93) 주위에 비대칭으로 편위되어 배치되어 있는 제2그리드전극(9)의 양외측 슬롯(94)(96)에는 등전위선(V1,V2,…)들이 좌, 우 비대칭으로 형성된다.
즉, 빔통과공 중심에 대하여 슬롯의 짧은 (ℓ1) 외측 부분에서는 등전위선의 구배가 급격하고, 슬롯의 긴(ℓ2) 내측 부분에서는 등전위선의 구배가 완만하여 양측 전자빔통과공(91)(93)을 통과한 양측 전자빔(Bs)은 제2그리드전극(9)을 통과한 후 내측으로 각도(θ)만큼 굴절하여 중앙전자빔측으로 집중하게 된다.
이렇게 제2그리드전극(9)에서 집중작용을 갖는 구조의 전자총은 제1가속 및 집속전극(10)과 제2가속 및 집속전극(11) 사이의 집중구조가 집속전압의 가변에 의해 집중작용의 열화를 초래하는 것을 보완하여 양호한 집중특성을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 횡장형의 슬롯(94)(95)(96)은 전체적으로 종방향으로는 집속작용을 강하게 하고, 횡방향으로는 집속작용을 약화시키므로, 각 전자빔통과공(91)(92)(93)을 통과하는 전자빔(Bs,Bs,Bs)을 종방향으로 강하게 집속시켜 횡장형의 전자빔을 형성시키고, 향후 주전자렌즈, 셀프컨버전스를 위한 비대칭 자기장을 거치면서 역(逆)의 4극자 렌즈작용과 중화되어 칼라음극선관의 형광스크린에 도달하여 형광스크린의 주변부에서는 거의 둥글게 전자빔 밀도가 낮은 플레어가 감소된 빔스포드를 형성하여 칼라음극선관의 해상도를 양호하게 한다.
그러나 제5도의 제2그리드전극(9)은 전극제작상 문제점을 가지고 있다.
즉, 양측 전자빔통과공(91)(93)에 대하여 횡장공의 슬롯(94)(96)을 편위시켜 형성시켜야 되기 때문에 편위된 횡장공의 슬롯(94)(96)의 가공을 위한 금형부품의 제작이 어려우며, 또 프레스 작업시 편위량을 정확하게 조절하는 일은 전극의 정밀도를 감안할 때 매우 어려운 작업이고, 더욱이 편위된 횡장공의 슬롯은 칼라음극선관의 크기에 따라서 그 치수(ℓ1,ℓ2)를 변경시킬 필요가 있어 이때만다 새로운 금형부품을 제작하여야 되는 문제점과 제작비의 상승요인이 되었던 것이다.
본 발명은 이러한 종래의 결점을 해결하고자 한 것으로, 제2그리드전극과 제1가속 및 집속전극의 전자빔통과공을 동일축선상으로 일치시키되 제2그리드전극의 횡장공의 슬롯을 전자빔통과공을 중심으로 좌우대칭되게 형성하며 양측 횡장공의 슬롯에 대해서는 전자빔통과공을 중심으로 내측쪽의 깊이는 중앙전자빔통과공의 슬롯 깊이와 동일하게 하고, 외측쪽의 깊이는 중앙전자빔통과공의 슬롯깊이보다 1/2정도 작게 형성하여 종래 제5도와 같이 거의 동일한 성능을 가지면서 전극제작이 매우 편리하고, 또한 칼라음극선관의 크기에 관계없이 최적으로 적용할 수 있는 전자총을 제공하고자 한 것이다.
이하 본 발명을 첨부도면에 의하여 상세히 설명한다.
본 발명의 전자총 구조는 제1도 내지 제3도의 구조와 동일하므로 구체적인 구조설명은 생략한다.
다만, 본 발명은 제6도 및 제7도와 같이 제2그리드 전극(9)을 개선한 것이므로 제1가속 및 집속전극(10)과 더불어 설명하기로 한다.
제6도는 본 발명의 일실시예이고, 제7도는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것이다.
먼저, 제6도의 실시예에서는, 제2그리드전극(9)의 3개의 전자빔통과공(91)(92)(93) 주위에 횡장형의 슬롯(94)(95)(96)을 형성한다. 상기 슬롯(94)(95)(96)은 종방향의 폭이 전자빔통과공(91)(92)(93)의 직경과 거의 같으며, 횡방향의 길이는 전자빔통과공(91)(92)(93)의 중심을 기준으로 좌, 우 대칭되게 전자빔통과공(91)(92)(93)의 직경보다 크게 각각 형성한다. 또, 슬롯(94)(95)(96)의 깊이는, 중앙전자빔통과공(92) 주위의 슬롯(95)은 좌우양측의 깊이를 같은 깊이 t로 형성하며, 양측 전자빔통과공(91)(93)의 주위의 슬롯(94)(96)은 전자빔통과공(94)(93)의 중심을 기준으로 내측쪽은 중앙전자빔통과공(92)의 슬롯(95)의 깊이 t와 동일하나, 외측쪽 깊이 t'는 내측쪽 깊이 t보다 작게 형성한다.
여기서 제2그리드전극(9)의 전체 두께를 T라고 할때 t'＜t＜T/2'의 관계식은 만족하도록 설정한다.
상기 제2그리드전극(9)는 제1가속 및 집속전극(10)과 일정 간격을 두고 적층하며, 제2그리드전극(9)과 제1가속 및 집속전극(10)의 전자빔통과공(91)(92)(93)과 (101)(102)(103)은 동일중심선상에 위치되게 배치한다.
이와같이 구성된 본 발명은, 제6도와 같이 양측 전자빔통과공(91)(93) 주위에서 외측은 구배가 급격한 등전위선(V1,V2,…)을, 내측은 구배가 완만한 등전위선(V1,V2,…) 형성하며, 이 제2그리드전극(9)의 양측 전자빔통과공(91)(93)을 지나는 양측 전자빔(Bs)은 상기 비대칭 등전위선(V1,V2,…)의 굴절작용으로 내측으로 각도 θ만큼 굴절하여 중앙전자빔(Bc)쪽으로 집중하게 된다.
또한, 횡장공의 슬롯(94)(95)(96)은 종방향으로는 전자빔통과공(91)(92)(93)의 직경과 폭이 같고, 횡방향으로는 길기 때문에 슬롯(94)(95)(96) 전체로 보아 종방향으로의 등전위선은 집속작용이 강하도록 구배가 급격하고, 횡방향으로의 등전위선은 구배가 완만해 집속작용이 약화되어 있으므로 전자빔(Bs,Bc)은 횡장형으로 집속된다.
이와같이 횡장형으로 집속된 전자빔(Bs,Bc)은 주전자렌즈를 지나고 편향요크(DY)의 자기 4극자 작용을 보상하여 칼라음극선관 주변부의 빔스포트를 플레어가 억제되도록 하는 작용을 하는 것이다.
제7도는 본 발명의 다른 실시예를 도시하는 것으로, 제2그리드전극(9)의 양측 전자빔통과공(91)(93) 전면측 주위에 제1가속 및 집속전극(10)에 대향하여 횡장형의 슬롯(94a)(96a)을 양측 전자빔통과공(91)(93)을 기준으로 내측으로만 슬롯(94a)(96a)을 형성한다. 이들 슬롯(94a)(96a)의 깊이 to는 제2그리드전극(9) 전체두께 T와의 관계에서 to＜T/2의 관계식을 만족하도록 한다.
또, 제2그리드전극(9)의 전자빔통과공(91)(92)(93)의 배면측에는 제1그리드전극(8)에 대향하여 횡장형 슬롯(94b)(95b)(96b)을 전자빔통과공(91)(92)(93)을 중심으로 좌, 우대칭으로 형성한다. 이들 슬롯(94b)(95b)(96b)의 깊이 to'는 전극(9) 전체의 두께 T와의 관계에서 to'≤T/4의 관계식을 만족하도록 형성한다.
본 실시예에서는, 제7도와 같이 제1가속 및 집속전극(10)에 대향한 면에 형성된 제2그리드전극(9)의 양측 전자빔통과공(91)(93) 주위의 횡장공 슬롯(94a)(96a)은 집중작용을 하고, 제1그리드전극(8)에 대향한 3개의 전자빔통과공(91)(92)(93) 주위의 슬롯(94b)(95b)(96b)은 칼라음극선관의 화면 주변부에서 플레어를 억제시키는 작용을 한다.
그 이외의 작용효과는 제6도의 실시예에서와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.
이와같이 본 발명은 인라인형 전자총에서 3개의 전자빔을 방출시켜 형광스크린의 한점에 효과적으로 집중시켜 컨버전스의 향상을 도모함과 동시에 셀프 컨버전스를 위한 편향 자기장에 기인항려 칼라음극선관의 형광스크린 주변부에 생기는 빔스포트의 플레어를 효과적으로 제거하고, 칼라음극선관의 크기에 따라 적절하게 적용할 수가 있는 것이다.

Claims (4)

  1. 음극(7)에서 방출시킨 전자빔(Bs,Bc,Bs)을 제1, 2그리드전극(8)(9) 및 제1가속 및 집속전극(10)의 전자빔통과공(81)(82)(83)(91)(92)(93) 및 (101)(102)(103)으로 이동시켜 형광스크린의 한점에 집중시키도록 제2그리드전극(9) 측면의 전자빔통과 통(91)(92)(93) 주위에 비대칭필드발생을 위한 슬롯(94)(95)(96)을 형성한 칼라음극선관용 전자총에 있어서, 상기 제2그리드전극(9)의 슬롯(94)(95)(96)의 횡방향의 길이가 전자빔통과공(91)(92)(93) 기준으로 좌, 우대칭되게 전자빔통과공(91)(92)(93)의 직경보다 크게 각각 형성하고, 중앙전자빔통과공(92) 주위의 슬롯(95)은 좌, 우양측 깊이를 같은 깊이 t로 형성하며, 양측 전자빔통과공(91)(93) 주위의 슬롯(94)(96)은 좌, 우측 전자빔통과공(91)(93)을 기준으로 내측쪽의 깊이 t를 외측쪽의 깊이 t'보다 크게 구성한 것을 특징으로 하는 칼라음극선관용 전자총.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2그리드전극(9)의 전체 두께 T와 슬롯(94)(95)(96)의 깊이는 t, t'는 t'＜t, t≤T/2가 되게 형성한 것을 특징으로 하는 칼라음극선관용 전자총.
  3. 음극(7)에서 방출시킨 전자빔(Bs,Bc,Bs)을 제1, 2그리드전극(8)(9) 및 제1가속 및 집슥전극(10)의 전자빔통과공(81)(82)(83)(91)(92)(93) 및 (101)(102)(103)으로 이동시켜 형광스크린의 한점에 집중시키도록 제2그리드전극(9) 측면의 전자빔통과 통(91)(92)(93) 주위에 비대칭필드발생을 위한 슬롯(94)(95)(96)을 형성한 칼라음극선관용 전자총에 있어서, 상기 제2그리드전극(9)의 일측면에는 양측 전자빔통과공(91)(93)을 기준으로 내측으로만 슬롯(94a)(96a)을 형성하고, 타측면에는 전자빔통과공(91)(92)(93)을 기준으로 좌, 우대칭되게 전자빔통과공(91)(92)(93)의 직경보다 긴 횡장형의 슬롯(94b)(95b)(96b)을 형성한것을 특징으로 하는 칼라음극선관용 전자총.
  4. 제3항에 있어서, 제2그리드전극(9) 전체 두께 T와 슬롯(94b)(95b)(96b)의 깊이 to 및 to' 는 to＜T/2, to'≤T/4가 되게 형성한 것을 특징으로 하는 칼라음극선관용 전자총.
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