KR0129381Y1 - 칼라수상관용 전자총 - Google Patents

Abstract

본 고안은 칼라수상관용 전자총에 관한 것으로 특히 음극으로 부터 방사된 전자빔이 주변부로 편향할때 전자총의 일부 전극의 전압이 편향요크와 동조하여 가변시킴으로 스크린주변부의 새 전자빔의 불일치를 해결하여 고해상도의 칼라수상관을 구현할수 있도록 한 것으로서, 제1,2그리드 전극에서 가속 및 집속된 전자빔이 통과하는 제1집속전극과, 상기 제1집속전극의 제2집속전극 대향면에 설치된 수직보정전극과, 상기 제2집속전극의 제1집속전극 대향면에 설치된 수평보정전극을 구비한 것이다.

Description

칼라수상관용 전자총

제1도는 일반적인 칼라수상관의 구성도.

제2도는 칼라수상관용 전자총의 단면도.

제3도는 셀프컨버젼스 편향요크의 자계에 의한 빔 변형상태도.

제4도는 셀프컨버젼스 편향요크에 의한 스크린 주변부에서의 전자빔 특성도.

제5도는 셀프컨버젼스 편향요크에 의한 스크린 주변부에서의 전자빔 특성도.

제6도는 수직날과 수평날이 용접된 전자총으로서,

(a)는 전자총부 수평 단면도.

(b)는 전자총부 수직 단면도.

(c)는 수직날 상세도.

(d)는 수평날 상세도.

제7도는 수직날과 수평날의 전압차에 의한 전계 및 전자빔 특성도.

제8도의 (a)(b)는 본 고안의 구성도.

제9도의 (a)(b)는 본 고안 수직날의 일 실시예도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

101 : 제1집속전극 102 : 제2집속전극

103 : 수직날 104 : 수평날

105 : 제1그리드전극 106 : 제2그리드전극

107 : 가속전극 110 : 음극

본 고안은 칼라수상관용 전자총에 관한 것으로서 특히 편향요크에 동조하여 가변되는 전자총의 전극의 전압에 따른 스크린주변주에서의 세 전자빔의 불일치를 보정하도록 한 것이다.

일반적으로 칼라수상관은 제1도및 제2도에 도시한 바와 같이 페이스플레이트(faceplate)라고도 불리우는 튜브전면의 유리인 판넬(5)과, 상기 판넬(5)의 면에서 약 10mm 근처에 부착된 원형 슬롯 모양의 구멍이 있는 새도우 마스크(5)와, 전자를 방사하는 음극(10)을 가열하는 히터와 상기 음극(10)에서 방사되는 전자빔(3)의 양을 제한하는 제1, 제2 그리드전극(11,12)과 메인 정전렌즈를 형성하는 제3, 제4그리드 전극(13,14)으로 이루어진 전자총(4)과, 상기 전자총(4)을 삽입한 부분인 넥크(9)와, 자계를 만들어 전자빔을 편향시키는 것으로 컨버젼스(Convergence), 퓨리티(Purity:색순도) 특성을 크게 좌우하는 편향요크(8)로 구성되었다.

도면중 미설명부호 2는 펀넬이고 15는 이심거리를 나타낸다.

이와같이 구성된 종래 칼라수상관의 전자총(4)에 있어서, 음극에서 방사되는 전자빔을 제1그리드전극(11), 제2그리드전극(12)을 통과하며 제어 및 가속되고 제3그리드전극(13)과 제4그리드전극(14)의 대향면의 외측공간의 이심거리(15)에 의해 외측빔은 집속전극(13)과 가속전극(14)에 의해 형성된 정전렌즈를 통과하면서 그 경로가 중앙빔쪽으로 향하게 되고 스크린의 중심에 도달할때는 중앙빔과 거의 일치하게 된다. 이때 세전자빔(3)은 새도우마스크(7)의 구멍을 통과하여 외측빔은 스크린에 도포되어 있는 청,적색 형광체와 중앙빔은 녹색 형광체와 충돌하여 청,녹,적색을 구현한다. 편향요크(6)는 스크린 중앙으로 가는 세전자빔의 경로를 스크린의 주변부로 이동시키는 역할을 한다. 주변부로의 전자빔 편향은 전자총(4)에서 스크린 중심까지의 거리에 비해 멀어진 전자빔 진행거리 때문에 스크린 주변부에서 세 전자빔을 일치하지 않게 하고 각전자빔을 과집속하게 한다. 주변부에서의 세전자빔의 불일치를 보상하기 위해 제3도와 같이 스크린의 수평방향으로는 핀쿠션(PIN-CUSHION), 수직방향으로는 바렐(BARREL)자기장이 형성되도록 한 셀프 컨버젼스(SELF-CONVERGENCE) 편향요크에 의해 스크린 전영역에서 세 전자빔을 일치시키는 경우 셀프 컨버젼스 편향요크(6)에 의한 문제점이 발생한다. 즉 셀프컨버젼스 편향요크(6)에 의해 전자빔이 주변부로 편향함에 따라 자기장의 특성에 의해 전자빔의 수평방향으로는 발산, 수직방향으로는 집속하는 힘을 받게 되어 스크린의 주변부에서는 멀어진 전자빔의 진행거리와 고려하여 광학적원리로 나타낸 제4도와 같이 전자빔의 수평방향은 거의 정확한 상이 맺히고, 전자빔의 수직방향과는 과집속되어 할로(HALO) 현상이 심하게 나타난다. 또다시 이러한 주변부에서의 심화된 할로현상을 감소시키기 위해 스크린의 중심에서 전자빔의 비점수차(전자빔의 수평방향에서 정확하게 집속할때의 집속전압-전자빔의 수직방향에서 정확하게 집속할때의 집속전압)가 양(+)이 되도록 전자총(4)의 삼극부를 구성하는 전극들의 구멍을 비대칭으로 하는 등 여러가지 방법이 제기되고 있다. 이 경우 스크린의 중앙부에서는 전자빔의 특성이 조금 약화되지만 주변부에서의 할로현상은 감소된다. 하지만 이러한 방법 역시 보다 고해상도를 요구하는 칼라수상관에는 적절하지 못하였다.

그리고 상기의분제점을 보상하기 위한 한 방법으로 제5도는 전자빔이 주변부로 편향할때 전자총(4)의 일부 전극의 전압이 편향요크(8')와 동조하여 가변함에 따라 전자빔의 특성이 변화하는 광학적 원리를 설명한 그림이며 제6도는 이러한 효과를 얻을수 있는 전자총의 단면을 나타낸 것이다.

종래의 집속전극(13)을 제1집속전극(16)과 제2집속전극(17)으로 분할하여 제1집속전극(16)에는 편향요크(8')에 관계없이 일정한 전압을, 제2집속전극(17)에는 편향요크(8')에 동조하여 변하는 전압을 인가할수 있도록 하고, 제1집속전극(16)의 스크린쪽의 외측공에는 제6도의 (c)와같은 형상의 수직날(18)을, 제2집속전극(17)의 음극쪽의 세개의 공에는 제6도의 (d)와같은 수평날(19)을 용접하였다.

음극(10)에서 방사된 전자빔은 제1그리드전극(11)와 제2그리드전극(12)을 통과하게 되고, 상기 빔은 제2집속전극(17)과 가속전극(14)에 의해 형성되는 전자렌즈에 입사하기전 주변부로 전자빔이 편향함에 따라 높아진 제2집속전극(17)의 전압으로 인한 제1집속전극(16)과 제2집속전극(17) 사이에 형성된 전계에 의해 전자빔은 제7도와 같이 수평방향으로는 집속되는 힘을 받고, 수직방향으로는 발산하는 힘을 받게 된다.

전자빔의 수평방향으로는 집속을 받지만 높아진 제2집속전극(17)의 전압에 의해 제2집속전극(17)과 가속전극(14)사이에 형성되는 렌즈가 약해짐으로 인해 주변부에서는거의 촛점이 맺고, 제1집속전극(101)과 제2집속전극(17)사이의 사극자 렌즈와 제2집속전극(17)과 가속전극(14) 사이의 렌즈에 의해 발산되어진 전자빔은 수직방향은 수직방향으로 집속시키려는 편향요크(8')와 작용하여 스크린의 주변부에서 촛점이 맺히게 된다.

그러나 상기와 같이 고해상도용 수상관에 사용되는 전자총은 제2집속전극(17)의 가압가변에 의해 주변부에서 세 전자빔을 일치시키는데 문제가 있다. 즉 편향요크(6)는 스크린의 중심에서 정확히 일치된 세전자빔(3)을 주변부에서 일치하도록 설계되어지는데 제2집속전극(17)이 전자빔의 편향에 따라 전압이 가변되면 세전자빔(3)을 일치시키는 작용을 하는 제2집속전극(17)과 가속전극(14)사이에 형성되는 정전렌즈가 약하게 되어 비록 그 양은 작지만 스크린의 주변부에서 세전자빔(3)은 일치하지 않게 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 이러한 점을 감안하여 제1,2그리드 전극에서 가속 및 집속된 전자빔이 통과하는 제1집속전극과, 상기 제1집속전극의 제2집속전극 대향면에 설치된 수직보정전극과, 상기 제2집속전극의 제1집속전극 대향면에 설치된 수평보정전극을 구비함으로서, 전자총의 전극전압에 따른 스크린 주변부에서의 전자빔 불일치를 보정하여 고해상도의 칼라수상관을 구현하도록 하는데 목적이 있다.

본 고안을 제8도 내지 제9도에 의하여 설명한다.

전자를 방사하는 복수개의 음극(110)과, 상기 음극(110)에서 나온 전자빔을 제어 및 가속하는 제1그리드전극(105) 및 제2그리드전극(106)와, 상기 가속된 전자빔의 정전렌즈를 형성하는 제1집속전극(101)과 제2집속전극(102) 그리고 가속전극(107)으로 형성된 전자총(111)에 있어서,

상기 제1집속전극(101)의 스크린쪽의 외측공에는 수직날(103)을, 제2집속전극(102)의 음극쪽의 세개의 공에는 수평날(104)을 각각 구비하였다.

그리고 상기 제1집속전극(101)의 외측공에 용접되어 있는 수직날(103)에서 중앙공쪽의 수직날(103)이 수직날의 밑면과 이루는 각도를 90도 이상이 되도록 구성하였다.

이와같이 구성된 상태에서 수평날(104)이 용접된 제2집속전극(102)의 전압이 높아짐에 따라 외측빔의 전자빔의 경로를 중앙빔 진행방향쪽으로 꺽이게 하여 제2집속전극(102)과 가속전극(107)에 의해 형성된 보다 약해진 렌즈세기에 의한 외측빔이 중앙빔으로의 빔경로를 보상할수 있게 되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와같은 본 고안은 전자빔이 주변부로 편향할때 전자총의 일부 전극의 전압이 편향요크와 동조하여 가변시킴으로 스크린주변부의 새 전자빔의 불일치를 해결하여 고해상도의 칼라수상관을 구현할수 있는 고안이다.

Claims (1)

1. 전자를 방사하는 복수개의 음극과, 상기 음극에서 나온 전자빔을 제어 및 가속하는 복수개의 전극과, 상기 전자빔을 스크린상에 상이 맺히도록 집속 및 가속하는 집속 및 가속전극와, 상기 음극과 전극들이 관측방향으로 순차적으로 배열되어 구성된 전자총에 있어서, 상기 집속전극을 적어도 2개이상으로 나누어 제1집속전극 및 제2집속전극으로 분할하고, 상기 제1집속전극의 제2집속전극 대향면에 수직보정전극을 설치하고, 상기 제2집속전극의 제1집속전극 대향면에 수평보정전극을 설치하고, 상기 수직 및 수평보정전극은 서로 전기적으로 단락되어 중첩대향하고 있으며, 상기 수직보정전극의 외각공 양측에 있는 수직날중 중앙공쪽의 수직날이 전자빔 진행방향으로 멀어지도록 구비한것을 특징으로 하는 칼라수상관용 전자총.