KR0144049B1 - 투사형 음극선관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 투사형 음극선관에 있어서, 판넬내면과 형광체층 사이에 최소한 투사광의 전반사 현상을 유도하기 위한 저굴절막과 고굴절막을 교대로 갖는 전반사막을 설치하여 이 전반사막에 의한 투사광의 전반사 효과를 얻어 광의 손실을 줄여줌으로서 스크린에 투사되는 영상의 휘도 및 해상도를 향상시킨다.

Description

투사형 음극선관

제 1도는 종래 투사형 음극선관 개략도.

제 2도는 종래 투사형 음극선관의 형광면 배광 분포도.

제 3도는 본 발명의 투사형 음극선관을 보인 것으로,

(a)는 음극선관.

(b)는 (a)의 A부 확대도.

제 4도는 전반사막에 의한 투사광의 전반사 원리를 설명하기 위한 그림.

제 5도는 본 발명의 투사형 음극선관의 형광면 배광강도분포도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,1a : 투사형 음극선관 2 : 펀넬

3 : 전자총 4,4a : 판넬

5 : 전자빔 6 : 광학렌즈

7,7a : 투사광 8 : 형광체층

9 : 저굴절률막 10 : 고굴절률막

11 : 전반사막

본 발명은 휘도 및 해상도를 향상시켜주기 위한 투사형 음극선관에 관한 것이다.

종래 투사형 음극선관은 제1도와 같이 펀넬(2)과, 이펀넬(2)의 내부에서 전자빔을 발생시키는 전자총(3), 상기 전자총에서 발생된 전자빔을 집관시켜 주기 위해 내면에 곡률을 갖는 판넬(4), 판넬(4)을 통과한 전자빔(5)을 스크린상에 확대 투사하여 스크린상에 대 화면 컬러영상을 얻도록 하기위한 광학렌즈(6)의 배치구성으로 된다.

이 투사형 음극선관(1)은 R,G,B의 단색음극선관을 이용하여 단색영상을 투사형음극선관 앞에 배치된 광학렌즈(6)에 의하여 전방의 대화면 컬러영상을 얻는 것으로서 보통 5″∼8″정도의 작은 화면 사이즈를 가지고 스크린은 40″∼70″정도의 사이즈를 갖고 있어 스크린상에 면적비로 약 50∼100배 정도로 확대 되어야 한다.

이에따라 스크린에서의 휘도와 해상도는 현저히 저하되는 현상을 갖게 되는데 이를 해결하기 위하여 형광체, 광학렌즈, 스크린 및 음극선관의 개량의 진행되어 있다.

특히 종래 투사형 음극선관(1)에서는 판넬(4)내면에 곡률을 주어 광의 집광에 의한 주변부 휘도향상을 기하고 있지만 전체적인 휘도측면에서는 더 향상시킬 필요가 있고 해상도 측면에서도 문제점을 갖고 있다.

종래 투사형 음극선관은 스크린상에서의 휘도를 향상시키기 위하여 판넬(4) 내면을 곡률을 갖는 형상으로 만들어 입사전자빔(5)의 형광체 여기에 의해 발생하는 투사광을 집광해서 주변부 휘도 형상을 기하고 있지만 전자빔의 평향중심에서 현광면 즉, 판넬(4) 내면까지의 도달거리에 있어서 판넬(4)내면까지의 센터부와 에지부(Edge)에서 그 차가 심해 센터부를 중심으로 포커스를 맞출 경우 에지부에서는 각종수차에 의해 포커스 특성이 나빠지고 스포트사이즈가 커지게 된다.

따라서 주변부 해상도가 떨어지게 되는 문제점이 발생하는데 이때 투사광(7)의 분포는 제 2도와 같이 원 모양의 분포를 나타냄으로써 휘도와 해상도가 떨어지게 된다.

이와같은 종래의 투사형 음극선관은 판넬 내면의 곡률에 의해 주변부 휘도향상을 꾀할 수 있지만 전체적인 휘도가 문제점으로 남도 또한 주변부 포커스 특성의 열화 즉 해상도가 떨어지는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 판넬 내면과 형광체층 사이에 전반사막을 형성하여 광의 손실을 줄여 휘도 및 해상도를 높혀 주는데 있다.

이러한 목적은 투사형 음극선관의 판넬 내면과 형광체증 사이에 최소한 저굴절층과 고굴절층을 교대로 가지는 전반사막을 형성함으로서 달성된다.

펀넬(2),

전자빔을 발생시키는 전자총(3), 전자빔을 집광시켜주기 의해 내면에 곡률을 갖는 판넬(4)로 이루어진 본 발명의 투사형 음극선관은 제 3도에서와 같이 판넬(4a) 내면과 형광체층(8) 사이에 저굴절률을 가지는 막(9)과, 고굴절률을 가지는 막(10)을 교대로 입힌 전반사막(11)을 구성한다.

상기 전반사막(11)은 빛이 한 매질로부터 이 매질보다 낮은 굴절률을 가진 다른 매질로 갈 때 굴절각이 90°와 같거나 크면 전반사가 일어나는 원리에 따라 전반사 현상을 갖는다.

즉, 입사 전자빔(5)의 형광체층(8) 여기에 의해 발생한 투사광은 임의의 각도로 전반사막(11)을 통과하게 되는데 이때 전반사가 일어날 수 있는 임계각 보다 크게 고굴절막(10)에 입사하는 광은 전반사막(11)의 전반사 현상에 의해 광의 손실없이 모두 투과하게 된다.

또한 임계각 보다 작게 고굴절막(10)에 입사는 광이나 저굴절막(9)에 입사하는 광은 굴절에 의해 옆의 고굴절막(10)으로 진행하게 되고 여기서 다시 전반사 현상에 의해 전방으로 투과하게 된다.

따라서 전반사막(11)의 전반사 효과에 의해 광의 손실없이 전방으로 투과하게 되어 휘도 향상 및 해상도 향사상을 기할 수 있는데 구체적으로는 다음과 같다.

제 3도에서 입사전자빔(5)의 형광체 여기에 의해 발생하는 투사광은 전반사막(11)의 전반사 현상에 의해 광의 손실없이 모두 전방으로 투사하게 된다.

즉, 스넬(Snell)의 범칙은 N₁SinQ₁a=n₂sinQ₂이고 전반사는 빛이 한매질로부터 그 보다 낮은 굴절률을 가진 매질로 갈 때 굴절각이 90℃와 같거나 크면 일어나게 되는데 여기서 굴절각이 90℃가 되어 전반사가 일어날 수 있는 임내각ic는 제4도를 참고로 하기식(Ⅰ)에서 구할수 있다.

(Ⅰ)

를 Snell의 범칙에 적용하면가 되고이다.

여기서 n₁=1.52(유리)라 하고 n₂=1.0(공기)라고 할 경우결국로서 광의 입사각도가 41°보다 큰 것은 모두 전반사되어 전방으로 진행하게 된다.

따라서 전방으로 투사되는 투사광(7a)의 분포는 제 5도와 같이 0°로 진행하는 광의 세기가 가장 커지고 각도가 커질수록 광의 세기는 약해지는 원뿔모양의 분포를 하게 되므로 휘도 및 해상도의 향상을 기대할 수 있다.

이와같이 본 발명은 판넬내면과 형광체층 사이에 저굴절막과 고굴절막을 교대로 입힌 전반사막을 형성하여 이 전반사막에 의한 투사광의 전반사 효과에 의해 광의 손실을 줄여주어 스크린에 투사되는 영상의 해상도를 향상 시킨다.

Claims (2)

1. 판넬내면과 형광체층 사이에 최소한 투사광의 전반사 현상을 유도하기 위한 저굴절막과 고굴절막을 교대로 가지는 전반사막을 설치한 투사형 음극선관.
2. 제 1항에 있어서, 저굴절막의 굴절률(n₂)과 고굴절막의 굴절률(n₁)이 n₁n₂, 01의 관계식을 만족하는 전만사막을 갖는 투사형 음극선관.