KR960000917B1

KR960000917B1 - In-line type electron gun

Info

Publication number: KR960000917B1
Application number: KR1019920016993A
Authority: KR
Inventors: 찌에 니시오; 히사까즈 야마네
Original assignee: 미쯔비시덴끼 가부시끼가이샤; 시기 모리야
Priority date: 1991-09-24
Filing date: 1992-09-18
Publication date: 1996-01-15
Also published as: KR930006802A; JPH0582048A; DE4232588A1; NL194286C; NL194286B; JP2962893B2; TW198763B; NL9201581A

Abstract

내용 없음.No content.

Description

In-line gun for color cathode ray tube

제1도는 본 발명의 실시예 1의 개략구성과 그 전자빔 궤도를 도시한 도면.1 is a diagram showing a schematic configuration of Embodiment 1 of the present invention and an electron beam trajectory thereof.

제2도는 실시예 1의 기본구성을 빔 단면을 사용해서 도시한 도면.2 is a diagram showing the basic configuration of the first embodiment using a beam cross section.

제3도는 실시예 1의 기본구성에 있어서의 빔 궤도를 도시한 도면.3 is a diagram showing a beam trajectory in the basic configuration of Embodiment 1. FIG.

제4도는 실시예 1의 제1그리드의 구성예를 도시한 도면.4 is a diagram showing an example of the configuration of a first grid of Embodiment 1. FIG.

제5도는 제4도의 제1그리드에 의한 빔 궤도를 도시한 도면.5 shows the beam trajectory by the first grid of FIG.

제6도는 실시예 1의 주렌즈 형성 전극의 구성예를 도시한 도면.6 is a diagram showing a configuration example of a main lens forming electrode of Example 1. FIG.

제7도는 종래의 인라인형 전자총의 개략구성과 그 전자빔 궤도를 도시한 도면.7 shows a schematic configuration of a conventional inline electron gun and its electron beam trajectory.

제8도는 종래의 전자총의 기본구성을 빔 단면을 사용해서 도시한 도면.8 is a diagram showing a basic configuration of a conventional electron gun using a beam cross section.

제9도는 종래예에 있어서의 빔 궤도를 도시한 도면.9 is a diagram showing a beam trajectory in the conventional example.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 캐소드 2 : 제1그리드1: cathode 2: 1st grid

2c : 제2그리드측의 전자빔 통과 구멍2c: electron beam through hole on the second grid side

2d : 캐소드측의 전자빔 통과 구멍2d: electron beam through hole on the cathode side

3 : 제2그리드 3a : 둥근 구멍3: 2nd grid 3a: round hole

4 : 주렌즈 형성 전극 4a : 플레이트4 main lens forming electrode 4a plate

4b : 중앙의 전자빔 통과 구멍4b: center electron beam through hole

4c : 양사이드의 전자빔 통과 구멍4c: electron beam passing holes on both sides

4d : 차양전극4d: shade electrode

5h : 수직방향 가장 최외측의 전자빔 궤도5h: outermost electron beam trajectory in the vertical direction

5v : 수평방향 최외측의 전자빔 궤도5v: horizontally outermost electron beam trajectory

본 발명은 3개의 전자빔을 하나의 수평면으로 방사하는 칼라 음극선관용 전자총에 관한 것이다.The present invention relates to an electron gun for color cathode ray tubes which emits three electron beams in one horizontal plane.

제7도는 종래의 3개의 전자빔을 하나의 수평으로 방사하는 인라인형 전자총을 구비한 음극선관의 3극부의 개략적인 구성과 그 전자빔의 궤도를 도시한 도면으로써, (1)은 캐소드, (2)는 제1그리드, (3)은 제2그리드이며, 캐소드(1)은 원형, 제1그리드(2)의 전자빔 통과구멍은 원형, 제2그리드(3)의 전자빔 통과구멍은 제1그리드측이 원형(3a)로, 주렌즈측이 가로가 긴 슬롯(3b)로 형성되어 있다. (5v)는 수직방향 최외측의 전자빔 궤도, (5h)는 수평방향 최외측의 전자빔 궤도를 나타내고 있다. 일반적으로, 종래의 인라인형 전자총을 구비한 음극선관에 있어서의 전자빔 편향 시스템은 화면상에서 3개의 전자빔을 자동적으로 집중시키는 것에 의해, 동집중회로를 불필요하게 하는 것이다. 이때문에, 수평편향자계를 바늘꽂이 형상으로, 또 수직편향자계를 배럴 형상으로 고르지 않게 왜곡시키는 셀프 컨버전스 시스템을 채용하고 있다.7 shows a schematic configuration of a three-pole portion of a cathode ray tube with an inline electron gun that emits three conventional electron beams in one horizontal direction, and the trajectory of the electron beam, (1) shows a cathode, (2) Is a first grid, 3 is a second grid, the cathode 1 is circular, the electron beam through hole of the first grid 2 is circular, and the electron beam through hole of the second grid 3 is the first grid side. In the circular shape 3a, the main lens side is formed by the long slot 3b. 5v denotes the electron beam trajectory of the outermost in the vertical direction, and 5h denotes the electron beam trajectory of the outermost in the horizontal direction. In general, an electron beam deflection system in a cathode ray tube with a conventional inline electron gun automatically concentrates three electron beams on a screen, thereby making the dynamic concentration circuit unnecessary. For this reason, the self-convergence system which unevenly distorts the horizontal deflection field in the shape of a needle holder and the vertical deflection field in the shape of a barrel is employed.

이 시스템은 조정이 용이하며 코스트가 저렴하고, 컴버전스의 경시변화도 작다는 등 많은 이점이 있어 현재 널리 사용되고 있다.The system is widely used today because of its many advantages, including ease of adjustment, low cost, and small changes in convergence over time.

그러나, 상기 셀프 컨버전스 편향요크가 만드는 고르지 않은 자계때문에 생기는 4극 자계성분이 편향된 전자빔에 비점수차를 일으킨다. 그때문에, 전자빔은 수직방향에서는 집속작용, 즉, 편향수차를 받고, 그 결과 편향된 전자빔 스폿은 수직방향이 오버 포커스로 되어 화면주변에서 특히 긴 후광을 발생해서 수직 해상도가 저하한다.However, the 4-pole magnetic field component caused by the uneven magnetic field produced by the self-convergence deflection yoke causes astigmatism in the deflected electron beam. For this reason, the electron beam undergoes focusing action, that is, deflection aberration in the vertical direction, and as a result, the deflected electron beam spot becomes overfocus in the vertical direction, and generates particularly long halo around the screen, thereby degrading the vertical resolution.

한편, 수평방향은 항상 최적한 포커스가 유지되므로, 수평방향을 최적하게 보정하면 이번에는 수평방향이 언더포커스로 되고, 그 결과 수평해상도가 저하한다는 문제가 있었다.On the other hand, since the optimum focus is always maintained in the horizontal direction, if the horizontal direction is optimally corrected, the horizontal direction becomes underfocus this time, and as a result, there is a problem that the horizontal resolution decreases.

그래서, 이 문제를 해결하기 위해 종래의 인라인형 전자총에서는 프리 포커스 렌즈 작용를 강하게 해서 전자빔을 조이고, 편향자계내의 전자빔 직경을 작게 유지해서 편향수차의 영향을 쉽게 받지 않게 하는 방법이 취해지고 있고, 특히 수직방향의 편향왜곡을 저감하기 위해서 제8도에 도시한 바와 같이, 주렌즈내에서의 전자빔 직경을 가로가 길게 하는 일이 많으며, 실제로는 제2그리드(3)의 전자빔 통과구멍을 형상을 가로가 긴 슬롯(3b)로 하는 것에 의해, 제3그리드와의 사이에 4극자렌즈 작용을 갖게 하는 방법 등이 사용되고 있다.Therefore, in order to solve this problem, a conventional inline electron gun has been adopted to tighten the electron beam by strengthening the prefocus lens action, and to keep the electron beam diameter in the deflection field small so that it is not easily affected by the deflection aberration, and in particular, the vertical In order to reduce the deflection distortion in the direction, as shown in FIG. 8, the diameter of the electron beam in the main lens is often lengthened, and in practice, the electron beam passage hole of the second grid 3 is transversely shaped. By using the long slot 3b, a method of giving a quadrupole lens action with the third grid is used.

그러나, 프리 포커스 렌즈의 작용을 강하세 해서 전자빔을 조이는 방법에서는 프리 포커스 렌즈의 배율이 증가하고, 가상 물점(object point)이 확대되어 전자빔 스폿 직경의 증대를 초래하여 화면주변의 편향왜곡이 저감하더라도 화면중앙에 있어서의 전자빔 스폿 직경이 제9도에 도시한 바와 같이 증대하여 화면 전체의 해상도의 저하를 초래한다.However, in the method of tightening the electron beam by lowering the action of the prefocus lens, the magnification of the prefocus lens is increased, the virtual object point is enlarged, and the electron beam spot diameter is increased, thereby reducing the deflection distortion around the screen. The diameter of the electron beam spot in the center of the screen increases as shown in FIG. 9, resulting in a decrease in the resolution of the entire screen.

또, 편향중심에서의 전자빔 직경을 가로가 길게 하는 것만으로는 제9도에 도시한 바와 같이 화면중앙에서 최적한 포커스가 얻어지지 않고 또한 원형의 전자빔 스폭을 얻는 것이 어려우므로, 화면 전체에 해상도를 좋게 할 수 없다.In addition, as long as the electron beam diameter at the deflection center is made long, it is difficult to obtain an optimal focus at the center of the screen and to obtain a circular electron beam width as shown in FIG. Can't make it good

이때문에, 화면주변과 화면중심의 포커스의 타협점을 채용하여 화면 전체의 해상도를 가능한 범위에서 균일하게 하는 방법이 채용되어 왔다.For this reason, a method of adopting a compromise between the screen periphery and the screen center focus has been adopted to make the resolution of the entire screen uniform in the range possible.

구체적인 방법으로써 채용되고 있는 제2그리드(3)의 전자빔 통과구멍(3b)를 제7도에 도시한 바와 같은 가로가 긴 슬롯으로 하는 방법에서는 제7도에 도시한 바와 같이 캐소드(1)에서 방사되는 전자빔의 형상이 원형이므로, 그후의 프리 포커스 렌즈 등의 4극 렌즈 작용만으로 전자빔을 가로가 길게 하는데는 한계가 있고, 또 제1그리드(2)의 전자빔 통과구멍을 가로가 길게 하더라도 그것만으로는 상기 문제점이 해결되지 않는다.In the method in which the electron beam through hole 3b of the second grid 3, which is employed as a specific method, is a long slot as shown in FIG. 7, the cathode 1 emits radiation as shown in FIG. Since the shape of the electron beam is circular, there is a limit to lengthening the electron beam only by the action of a subsequent four-pole lens such as a prefocus lens, and even if the length of the electron beam passing hole of the first grid 2 is long, The problem is not solved.

본 발명의 목적은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로써, 편향수차에 의한 왜곡을 저감시킴과 동시에 화면중앙뿐만 아니라 화면주변에서도 최적한 포커스를 실현할 수 있어 화면전역에서 높은 해상도를 얻을 수 있는 칼라 음극선관용 인라인형 전자총을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to solve the above problems, it is possible to reduce the distortion caused by deflection aberration and at the same time can realize the optimum focus not only in the center of the screen but also around the screen to obtain a high resolution across the screen An inline electron gun for a color cathode ray tube is provided.

본 발명에 관한 칼라 음극선관용 인라인형 전자총은 주렌즈부에서 본 3극부의 수평방향의 물점의 위치가 수직방향의 물점보다 먼 위치로 되도록, 또, 이 3극부에 있어서의 수직방향의 이미턴스가 수평방향의 이미턴스보다 작게 되도록 제1 및 제2그리드의 전자빔 통과구멍의 형상을 형성함과 동시에, 주렌즈부의 수평방향의 포커스 전압과 수직방향의 포커스 전압의 차(이하,「(수평 포커스 전압)-(수직 포커스 전압)」을 「수차」라 한다)가 부로 되도록 구성한 것이다.The inline type electron gun for color cathode ray tubes according to the present invention is such that the position of the horizontal object point of the three-pole portion seen from the main lens portion is farther from the vertical object point, and the vertical emission in this three-pole portion is The shape of the electron beam through-holes of the first and second grids is formed so as to be smaller than the horizontal emission, and the difference between the horizontal focus voltage and the vertical focus voltage of the main lens unit (hereinafter, "(horizontal focus voltage)). )-(Vertical focus voltage) is configured to be negative.

상기 구성 중 주렌즈부에서 본 수평방향의 물점위치를 수직방향의 물점보다 먼 위치보다도 멀리 형성하기 위해, 제1그리드의 제2그리드측에 형성되는 4극렌즈작용을 수평방향이 강하게 되도록 제1그리드의 제2그리드측의 전자빔 통과구멍을 세로가 길게 형성하고, 또, 수직방향의 이미턴스를 작게 하기 위해 제1그리드의 캐소드측의 전자빔 통과구멍의 형상을 가로가 길게 형성한 것이다.In order to form the water point in the horizontal direction seen from the main lens unit farther than the position in the vertical direction, the first four poles formed on the second grid side of the first grid have a strong horizontal direction. The shape of the electron beam through-hole on the cathode side of the first grid is elongated so that the electron beam through-hole on the second grid side of the grid is long and vertical.

또, 주렌즈부의 수차를 부로 하기 위해 주렌즈부를 구성하는 전극의 중앙 전자빔 통과구멍을 세로가 긴 타원형으로, 또 양사이드의 전자빔 통과구멍을 이형(異形) 타원형으로 형성함과 동시에, 이들 3개의 전자빔 통과구멍의 주위를 둘러싸는 차양전극을 갖는 2개의 주렌즈 형성 전극을 대향시킨 구성으로 한 것이다.In addition, in order to make the aberration of the main lens part negative, the central electron beam through hole of the electrode constituting the main lens part has a long vertical ellipse, and both sides of the electron beam through hole have a heterogeneous oval shape. It is set as the structure which opposes the two main lens formation electrodes which have the shade electrode surrounding the electron beam through-hole.

본 발명에 관한 칼라 음극선관용 인라인형 전자총은 편향중심에 있어서의 전자빔의 직경 DSM(Diameter Size in Main lens)의 수직방향 DSMv가 작아지기 때문에 편향수차를 받기 어렵게 되어 화면상에 있어서의 전자빔 스폿의 직경 DS(Diameter Size)의 수직방향 DSv가 작아지므로 화면중앙의 해상도가 높아져 화면 전역에서 양호한 해상도가 얻어진다.The inline type electron gun for color cathode ray tube according to the present invention is less likely to be subjected to deflection aberration because the vertical DSMv of the diameter DSM (diameter size in main lens) at the center of deflection becomes smaller, and thus the diameter of the electron beam spot on the screen. Since the vertical DSv of the DS (Diameter Size) becomes smaller, the resolution in the center of the screen is increased, so that a good resolution is obtained throughout the screen.

[실시예 1]Example 1

제1도는 본 발명의 1실시예의 3극부와 주렌즈부의 개략적인 구성과 그 전자빔의 궤도를 도시한 도면, 제2도는 빔 단면을 사용해서 도시한 도면, 제3도는 주렌즈내의 전자빔 직경과 스크린상의 전자빔 스폿 직경을 도시한 도면, 제4도는 제1그리드의 구성을 도시한 도면, 제5도는 제1그리드의 작용을 도시한 도면, 제6도는 주렌즈를 구성하는 전극을 도시한 도면이다.FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a three-pole portion and a main lens portion and the trajectory of the electron beam according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a beam cross section, and FIG. 3 is an electron beam diameter and a screen in the main lens. Fig. 4 shows the configuration of the electron beam spot of the image, Fig. 4 shows the configuration of the first grid, Fig. 5 shows the operation of the first grid, and Fig. 6 shows the electrodes constituting the main lens.

제1도 및 제2도에 있어서, 주렌즈부에서 본 수평방향의 물점의 위치가 수직방향의 물점의 위치보다 먼위치로 되도록 3극부를 구성한다. 이때문에, 제1그리드(2)의 전자빔 통과구멍에 의해서 캐소드측과 제2그리드측에 각각 형성되는 4극렌즈 중 캐소드측의 4극렌즈의 수직방향의 작용을 강하게 하고, 제2그리드측의 4극렌즈의 수평방향의 작용을 강하게 한다.In FIG. 1 and FIG. 2, the three pole parts are comprised so that the position of the water point in the horizontal direction seen from the main lens unit may be farther from the position of the water point in the vertical direction. For this reason, among the four-pole lenses formed on the cathode side and the second grid side by the electron beam through hole of the first grid 2, the vertical action of the four-pole lens on the cathode side is strengthened, and the second grid side The action of the 4-pole lens in the horizontal direction is enhanced.

이 중, 캐소드측의 4극렌즈의 작용을 전자빔의 질에, 또, 제2그리드측의 4극렌즈의 작용은 전자빔의 집속, 즉, 물점형성에 크게 기여한다고 생각되고, 이것에 의해서 주렌즈부에서 본 수평방향의 물점의 위치를 수직방향의 물점의 위치보다도 멀리 형성할 수 있음과 동시에 양 물점위치에 있어서의 이미턴스량을 수직방향의 이미턴스보다 수평방향의 이미턴스쪽이 작게 되도록 할 수 있고, 제5도에 도시한 바와 같이 주렌즈부내에 가로가 긴 비점수차 전자빔을 형성할 수 있어 수직방향의 편향수차를 적게 할 수 있다.Among these, the action of the cathode 4-pole lens on the quality of the electron beam and the action of the 4-pole lens on the second grid side are thought to contribute greatly to the focusing of the electron beam, that is, the formation of a focal point. It is possible to form the position of the horizontal water point viewed from the side farther than the position of the water point in the vertical direction, and to make the amount of the emitter at both of the water point positions smaller than the vertical one at the horizontal direction. As shown in FIG. 5, a long horizontal astigmatism electron beam can be formed in the main lens unit, so that the deflection aberration in the vertical direction can be reduced.

제4도는 상기와 같은 4극렌즈를 형성하는 제1그리드(2)의 구성예를 도시한 도면으로써, 제1그리드(2)는 2매의 전극판(2a)와 (2b)가 중첩되어 제1의 전극판(2a)에는 세로가 긴 슬롯(2c)가 형성되고, 제2의 전극판(2b)에는 가로가 긴 사각형의 구멍(3c)가 형성되며, 제1의 전극판(2a)가 제2그리드측으로 되도록 마련된다.FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of the first grid 2 forming the four-pole lens as described above. The first grid 2 is formed by overlapping two electrode plates 2a and 2b. An elongated slot 2c is formed in the electrode plate 2a of the first, an elongated rectangular hole 3c is formed in the second electrode plate 2b, and the first electrode plate 2a is formed. It is provided so that it may become a 2nd grid side.

또, 이 실시예에서는 주렌즈부의 수평방향과 수직방향의 포커스 전압차가 -150~-300V의 범위내로 되도록 주렌즈부의 포커스 특성을 설정해서 전자빔의 초점거리를 수직방향보다 수평방향 쪽이 짧게 되도록 하여 화면전역에서 최적한 포커스가 얻어지도록 하고 있다.In this embodiment, the focus characteristic of the main lens unit is set so that the focus voltage difference in the horizontal direction and the vertical direction of the main lens unit is within a range of -150 to -300V so that the focal length of the electron beam is shorter than the vertical direction. Optimum focus is achieved throughout the screen.

제6도는 상기와 같은 포커스 특성이 얻어지는 주렌즈부를 형성하는 주렌즈 형성전극(4)의 구성예를 도시한 도면으로써, (4a)는 3개의 전자빔 통과구멍이 형성되어 있는 플레이트, (4b)는 중앙 전자빔 통과구멍, (4c)는 양사이드의 전자빔 통과구멍, (4d)는 긴 원형의 개구부를 형성하는 높이 Hv의 차양전극으로써, 중앙 전자빔 통과구멍(4b)는 긴 축 Cv, 짧은 축 Ch의 세로가 긴 타원형으로, 양사이드의 전자빔 통과구멍(4c)는 중심측이 긴 축 Cv, 짧은 축 Ch의 타원호, 외측이 반경 Sr의 원호가 다른 타원형으로 형성되어 있고, 도시한 전극(4)가 소정의 간격을 가지고 서로 대향하도록 배치되어 주렌즈전극을 형성하고 있다.FIG. 6 shows a configuration example of the main lens forming electrode 4 which forms the main lens section which achieves the above-described focus characteristics, wherein 4a is a plate on which three electron beam through holes are formed, and 4b is The center electron beam through hole 4c is an electron beam through hole on both sides, and 4d is a shade electrode having a height of Hv forming an elongated circular opening. The center electron beam through hole 4b has a long axis Cv and a short axis Ch. The elongated ellipse, the electron beam through holes 4c on both sides are formed of elliptical arcs having a long axis Cv, an elliptical arc having a short axis Ch, and an arc having a radius Sr at the outside thereof, and the electrode 4 shown in FIG. Are arranged to face each other at predetermined intervals to form the main lens electrode.

이 주렌즈 형성전극의 포커스 특성은 각 전자빔 통과구멍(4b),(4c)의 형상과 크기 및 차양전극(4d)의 형상과 차양의 깊이를 변경하는 것에 의해 바라는 특성으로 할 수 있다.The focus characteristic of this main lens forming electrode can be made desired by changing the shape and size of each electron beam through-hole 4b, 4c, and the shape and depth of the shade electrode 4d.

이상 설명한 구성의 3극부와 주렌즈부를 조합하는 것에 의해, 전자빔의 궤도는 제1도에 도시한 바와 같이 되고, 편향중심에 있어서의 전자빔의 형상은 가로가 긴 타원형으로 되므로, 수직방향의 편향수차를 받는 일이 적고 또한 주렌즈부의 수평방향과 수직방향의 포커스 전압차가 부로 되도록 하였으므로, 화면전체면에 걸쳐서 최적한 포커스를 실현할 수 있다.By combining the three-pole portion and the main lens portion of the above-described configuration, the trajectory of the electron beam is as shown in FIG. 1, and the shape of the electron beam in the deflection center becomes an ellipse with a long horizontal width. Since the number of points of focus is less than that, and the focus voltage difference in the horizontal direction and the vertical direction of the main lens is negative, the optimum focus can be achieved over the entire screen.

[실시예 2]Example 2

또, 상기 실시예 1에서는 다단 집속형의 전자총에 대해서 설명했지만, 바이포텐셜형의 전자총에 적용해소 동일한 효과가 얻어진다.In the first embodiment, the electron gun of the multi-stage focusing type has been described, but the same effect can be obtained by applying to the bi-potential electron gun.

이상과 같이, 본 발명에 의하면 칼라 음극선관용 인라인형 전자총의 셀프 컨버전스 시스템이 갖는 편향왜곡을 편향중심에 있어서의 전자빔 형상을 가로가 길게 하고, 그 수평방향의 초점거리가 수직방향의 초점거리보다 짧게 되도록 했으므로, 바늘꽂이 자계에 의한 수직방향의 집속작용을 저감해서 편향수차를 쉽게 받지 않도록 할 뿐만 아니라 화면전역에서 최적한 포커스를 실현할 수 있고, 고해상도를 실현할 수 있는 칼라 음극선관용 인라인형 전자총이 얻어지는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the deflection distortion of the self-convergence system of the inline-type electron gun for color cathode ray tube is made longer by the shape of the electron beam in the deflection center, and the horizontal focal length is shorter than the vertical focal length. As a result, it is possible to reduce the focusing effect in the vertical direction by the needle holder magnetic field so as not to be easily subjected to deflection aberration, and to achieve the optimum focus in the whole screen and to obtain an inline type electron gun for color cathode ray tube which can realize high resolution. There is.

Claims

A color cathode ray having three cathodes arranged in-line in the horizontal direction, a three-pole portion composed of first and second grids each having three electron beam through holes, and a main lens portion for focusing three electron beams formed at the three poles, respectively. In the conventional in-line type electron gun, each electron beam through hole of the first grid has a slot having a long horizontal width at the cathode side, and a slot having a length longer at the second grid side and sufficiently larger than the height of the long horizontal angled hole. The main lens portion is formed by opposing two main lens forming electrodes each having three electron beam through holes and a shade electrode that surrounds the three electron beam through holes in common. The electron beam through hole in the center is a long oval, and the electron beam through holes on both sides are elliptical arcs on the inside and arcs on the outside. An inline electron gun for a color cathode ray tube, characterized by being formed into a long, deformed oval shape.