KR0172653B1

KR0172653B1 - 칼라수상관 장치

Info

Publication number: KR0172653B1
Application number: KR1019950024070A
Authority: KR
Inventors: 시게루 스가와라; 준이치 기미야
Original assignee: 사토 후미오; 가부시키가이샤 도시바
Priority date: 1994-08-01
Filing date: 1995-08-01
Publication date: 1999-02-18
Also published as: EP0696049B1; TW272299B; KR960008946A; EP0696049A1; US5519290A; DE69502062T2; CN1127419A; DE69502062D1; CN1071935C

Abstract

본 발명은 편향요크가 발생하는 자계에 의해 발생하는 편향수차를 보정하는 다이나믹 포커스 방식의 칼라수상관 장치에 관한 것으로서, 전자총의 주 전자 렌즈부(ML)에는 양극 (+)고전압이 인가되는 제 7그리드(G7)와, 양극 고전압보다도 낮은 직류전압에 전자빔의 편향에 동기하여 변화하는 전압의 중첩된 다이나믹 전압이 인가되는 제 6그리드(G6)와, 이 제 6 그리드(G6)에 인접하여 전자빔 발생부 (GE)측에 배치되어 관내부에 배치된 저항기(22)를 통하여 제 6 그리드(G6)에 접속된 제 5그리드(G5)가 설치되어 있으며, 이들 제 5, 제 6그리드(G5, G6)에 의해 주 전자 렌즈부의 집속 렌즈영역에 편향 수차를 보정하는 다극자 렌즈(QL)이 형성되며, 따라서 다이나믹 포커스 방식의 전자총의 내전압이 높아져 칼라수상관 장치의 해상도가 높아지고, 또한 신뢰성이 향상되는 것을 특징으로 한다.

Description

칼라수상관 장치

제1도는 종래의 칼라수상관 장치의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도.

제2a도 및 제2b도는 전자빔에 대한 핀큐션형 수평 편향자계의 작용을 설명하기 위한 설명도및 그 작용에 의해서 발생되는 형광체 스크린상의 빔스폿 형상을 나타내는 설명도.

제3a도, 제 3b도 및 제 3c도는 각각 종래의 개량된 전자총의 구조를 나타내는 개략도. 제 3그리드의 제 4그리드와의 대향면의 전자 통과구멍의 형상을 나타내는 평면도. 제 4그리드의 제 3그리드와의 대향면의 전자빔 통과구멍의 형상을 나타내는 평면도.

제4도는 제3a도에 도시된 전자총의 주요 전자렌즈부의 작용을 설명 하기 위한 도면.

제5도는 본 발명의 한 실시예에 있어서 칼라수상관의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도.

제6도는 제5도에 도시된 칼라수상관 장치의 전자총의 구조를 나타내는 개략도.

제7a도 및 제7b도는 각각 제 6도에 도시된 전자총의 제 5그리드의 제 6그리드에 대향하는 면의 전자빔 통과구멍의 형상을 나타내는 평면도 및 제 6그리드의 제 5그리드에 대향하는 면의 전자빔 통과구멍의 형상을 나타내는 평면도.

제8도는 제6도에 나타내는 전자총의 제4, 제 5, 제 6그리드의 전기적인 등가회로도.

제9도는 제6도에 나타내는 전자총의 제5, 제6그리드에 인가되는 전압파형을 설명하기 위한 도면.

제10도는 본 발명의 다른 실시예에 있어서 전자총의 구조를 나타내는 개략도.

제11도는 제10도에 나타내는 전자총의 제4, 제5, 제6그리드의 전기적인 등가회로도.

제12도는 본 발명의 또 다른 실시예에 있어서 전자총의 구조를 나타내는 개략도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 패널 2 : 퍼넬

3 : 형광체 스크린 4 : 새도우마스크

5 : 네크 6B,6G,6R : 3전자빔

7, 21 : 전자총 8 : 편향 요크

10 : 편향 자계 20B, 20G, 20R : 3전자빔

22 : 저항기 27 : 양극단자

28 : 고압전원 29 : 스템

31 : 전자총 전원

본 발명은 칼라수상관 장치에 관한 것으로, 특히 편향 요크가 발생하는 자계에 의해 생기는 편향수차를 보정하는 다이나믹포커스 방식의 칼라수상관 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 칼라수상관 장치는 제1도에 도시하는 바와 같이 , 패널(1)및 이 패널(1)이 에 일체로 접합된 퍼넬(2)로 이루어진 용기를 가지며, 상기 패널(1)의 내면에 청, 녹, 적으로 발광하는 스트라이프 형상, 또는 도트 형상의 3색 형광체층으로 이루어진 형광체 스크린(3)이 형성되고, 이 형광체 스크린(3)에 대향해서, 그 내부측에 다수의 구멍이 형성된 새도우마스크(4)가 장착되어있다. 한편, 퍼넬(2)의 네크(5)내에 3전자빔(6B, 6G, 6R)을 방출하는 전자총(7)이 설치되어 있다. 또한 퍼넬(2)의 외측에 수평 및 수직 편향자계를 발생하는 편향 요크(8)가 장작되어 있다. 그리고 전자총(7)으로부터 방출되는 3전자빔(6B, 6G, 6R)이 편향 요크(8)가 발생하는 수평 및 수직 편향자계에 의해 편향되어 새도우 마스크(4)를 통하여 형광체 스크린(3)으로 향해져 이 형광체 스크린(3)이 3전자빔(6B, 6G, 6R)에 의해서 수평, 수직 주사됨으로써 칼라 화상이 표시된다.

이와 같은 칼라수상관 장치에 있어서, 특히 전자총(7)이 동일 수평면위를 통과하는 센터 빔(6G) 및 한쌍의 사이드 빔(6B, 6R)으로 이루어진 일열 배치의 3전자빔(6B, 6G, 6R)을 방출하는 인라인형 전자총으로 하고, 한편 편향 요크(8)가 발생하는 수평 편향자계를 핀쿠션형, 수직 편향자계를 배럴 형상으로 하여 일열 배치된 3전자빔(6B, 6G, 6R)을 자기집중하는 셀프 컨버전스 방식 인라인형 칼라수상관 장치가 널리 실용화되어 있다.

통상, 이와 같은 전자총(7)은 캐소드로부터의 전자 방출를 제어하고 또 방출된 전자를 집속하여 3전자빔(6B, 6G, 6R)을 형성하는 캐소드 및 이 캐소드로부터 차례로 인접하는 복수개의 전극으로 이루어진 전자빔 발생부와, 상기 전자빔 발생부로부터 얻어지는 전자빔(6B, 6G, 6R)을 형광체 스크린(3)상에 집속하는 복수개의 전극으로 이루어진 주요 전자렌즈부를 가진다.

이와같은 칼라수상관 장치에 있어서, 형광체 스크린(3)위의 화상 특성을 양호하게 하기 위해서는 전자총(7)으로부터 방출되는 3전자빔(6B, 6G, 6R)을 적절하게 집속하도록 하는 것이 필요하다. 그러나, 셀프 컨버전스 방식의 인라인형 칼라수상관 장치와 같이 전자총(7)으로부터 방출되는 3전자빔(6B, 6G, 6R)을 편향하는 수평 편향자계를 핀쿠션형, 수직 편향자계를 배럴 형상으로 하는 고르지 않은 자계로 하면 전자빔(6B, 6G, 6R)은 비점수차를 받는다. 예를 들면 핀쿠션형 수평 편향자계에 대해서 설명하면 제2a도에 도시하는 바와 같이 전자빔(6) (6B, 6G, 6R)은 핀쿠션형 수평 편향자계(10)에 의해 화살표 11H, 11V 방향의 힘을 받고, 제 2b도에 도시하는 바와 같이 형광체 스크린 주변부위의 전자빔의 빔 스폿(12)은 편향수차를 받아 현저하게 비뚤어진다. 이 전자빔이 받는 편향수차는 전자빔이 수직방향으로 과집속 상태가 되기 때문에 일어나는 것이며, 수직방향으로 큰 헤일로(halo)(13)가 발생한다. 이 전자빔이 받는 편향수차는 관이 대형이 되는 만큼 또한 편향각이 넓은 각이되는 만큼 커지며, 형광체 스크린 주변부의 해상도를 현저하게 악화시킨다.

일본국 특개소 61-99249호 공보(대응 미합중국 특허 USP4, 814, 670)등에는 편향수차에 의한 해상도의 악화를 해결하는 전자총이 개시되어 있다. 이들 공보에 개시되어 있는 전자총은 기본적으로 제3a도에 나타내는 구조를 가지고 있다. 즉, 이 전자총은 모두 제 1내지 제 5그리드(G1∼G5)를 가지며, 전자빔의 진행 방향을따라서 전자빔 발생부(GE), 4극자 렌즈(QL), 최종 집속렌즈(EL)가 형성되어 있다. 그 각 전자총의 4극자 렌즈(QL)는 제3, 제4그리드(G3, G4)의 각 대향면에 제3b도 및 제3c도에 나타내는 각 3개의 비원형 전자빔 통과 구멍(14a, 14b, 14c, 15a, 15b, 15c) 을 설치함으로써 형성된다.

이 전자총에 의한 편향수차의 보정을 광학 렌즈로 등가적으로 나타내면 제4도에 나타내는 바와 같이 된다. 즉 전자총은 캐소드(K)에서 형광체 스크린방향으로 차례로 4극자 렌즈(QL), 최종 집속 렌즈(EL)를 형성하는 다이나믹 포커스 방식의 전자총이다. 이 전자총에서는 캐소드(K)로부터의 전자빔(6)이 형광체 스크린(3)의 중앙에 랜딩하는 무편향시에는 제3그리드와 제4그리드의 전위를 거의 같게 하여 4극자 렌즈(QL)를 거의 사용하지않고, 실선으로 나타낸 바와 같이 전자빔(6)을 최종 집속 렌즈(EL)에 의해 형광체 스크린(3)의 중앙에 적절하게 집속한다. 이에 대해 편향시에는 제4그리드의 전위를 올리고, 파선으로 나타낸 바와 같이 4극자 렌즈(QL)을 형성하고, 수직 방향으로 발산, 수평 방향으로 집속시킴과 동시에 최종 집속 렌즈(EL)에 수직, 수평 방향의 집속 작용을 약하게 한다. 그것에 의해 전자빔(6)은 수직 방향으로는 부족 집속이 되지만 편향 수차 즉, 비점수차에 의한 집속 작용을 받아 적절하게 집속된다. 한편, 수평방향으로는 4극자 렌즈(QL)의 집속 작용과 최종 집속 렌즈(EL)의 집속 작용의 감소에 의해 수평 방향의 총합적인 집속은 거의 변화하지 않고 , 편향 요크(8)가 발생하는 자계에 의해 약간 부족 집속이 된다. 그러나, 이 전자빔(6)이 도달하는 형광체 스크린(3)의 주변부는 중앙부에 비해 전자총과의 거리가 떨어져 있기 때문에 수평 방향에 대해서도 적절하게 집속된다.

이와같이, 전자총에서 방출되는 일열 배치의 3전자빔을 편향 요크가 발생하는 고르지 않는 자계에 의해 편향하는 칼라수상관 장치는 그 고르지 않은 자계에 의해 비점수차를 받아 형광체 스크린 주변부의 빔 스폿이 비뚤어진다. 이 전자빔이 받는 편향 수차는 관이 대형이 되는 만큼, 또한 넓은 편향각이 되는 만큼 커져 형광체 스크린 주변부의 해상도를 현저하게 악화시킨다. 이 해상도의 악화를 해결하는 전자총으로서 전극을 제1내지 제5그리드로 구성하고, 캐소드로부터 형광체 스크린 방향으로 차례로 전자빔 발생부, 4극자 렌즈, 최종 집속 렌즈를 형성하는 다이나믹 포커스 방식의 전자총으로 한것이 제안 되고 있다.

그러나, 이와 같은 다이나믹포커스 방식의 전자총에서는 제3그리드와 제4그리드에 5∼10kv정도의 2종류의 중위의 전압을 관 외부로부터 공급하지 않으면 안 되기 때문에 전압 공급부에 있어서 내전압이 문제가 된다. 또한 각 전극에 소정의 전압을 전하기 위한 접속선이 길어져 관 내부의 내전압이 저하하여 방전과 리크 전류등에 의한 전자빔의 집속 특성이 악화하는등 칼라수상관 장치의 성능과 신뢰성을 손상시키는 문제가 있다.

그래서, 일본국 특개평 1-232643호 공보(대응 미합중국 특허 USP4, 945, 284)에서는 복수의 그리드중 인접하는 2개의 그리드를 관내부에 배치된 저항기로 접속하고, 2개의 그리드중 최종 가속전극에 근접하는 한쪽에 다이나믹 전압을 인가하고, 다른쪽에 저항기를 통하여 상기 다이나믹 전압을 인가함으로써 관 외부로부터 공급하는 중위의 전압을 한종류로 하는 전자총이 도시되어 있다.

그러나, 종래 이 저항기의 저항값이 200㏀정도로 되어 있으며, 이 저항값의 설정에 대해서 충분 한 고려가 이루어지지 않고 있다. 즉 개시되어 있는 200㏀정도의 저항값이면 다이나믹 포커스 전압을 인가해도 저항기로 접속되어 있는 2개의 전극 사이에 전위차가 생기지않고, 편향자계의 비점수차를 보정하는 다극자(多極子)렌즈가 형성되지 않기 때문에 비점수차의 보정은 곤란한 문제가 있다.

본 발명의 목적은 저항기로 접속되어 있는 2개의 전극 사이에 전위차를 발생시키고, 편향자계의 비점수차를 보정하는 다극자 렌즈를 효과적으로 형성하여 비점수차를 보정하고, 화면 전역에 걸쳐 해상도가 높고, 또한 전자총의 내전압 특성이 양호한 신뢰성이 풍부한 칼라수상관 장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 전자빔 발생부에서 방출하는 적어도 1개의 전자빔을 타겟상에 집속하는 복수개의 그리드로 형성된 주요 전자렌즈부를 가지는 전자총과, 상기 전자총에서 방출된 전자빔을 타겟상에 편향 주사하는 자계를 발생하는 편향 요크를 적어도 구비하고, 전자총은 적어도 1개의 캐소드와 복수의 그리드로 이루어지며, 복수의 그리드중 인접하는 적어도 2개의 그리드를 관 내부에 배치한 저항기로 접속되어 있으며, 인접하는 그리드의 대향면에 비원형의 전자빔 통과구멍을 뚫어 설치하고, 이 인접하는 그리드의 적어도 한쪽에 전자빔의 편향에 동기(同期)하여 변화하는 다이나믹 전압을 인가하는 전자총을 구비한 칼라수상관 장치를 제공하는데 있다.

그리고, 본 발명의 칼라수상관 장치에서는 , 전자총의 복수의 그리드는 캐소드측으로부터 타겟 방향에 배치된 제1내지 제4그리드로 적어도 이루어지며, 제1내지 제3그리더는 인접해 있으며, 제4그리드에는 양극 고전압을 인가하고, 제3그리드에는 양극 고전압보다도 낮은 직류전압에 상기 전자빔의 편향에 동기하여 변화하는 전압을 중첩된 다이나믹 전압을 인가하고, 제2그리드와 제3그리드는 관 내부에 배치된 저항기를 통하여 적어도 접속해 있으며, 제1그리드에는 제2그리드의 전압보다 낮은 전압을 인가하고, 제2, 제3그리드 사이에 편향 수차를 보정하는 다극자 렌즈 형성 수단을 구비하게 하고 ,제3그리드와 제2그리드의 사이의 정전용량을 Ca, 제2그리드와 제1그리드의 사이의 정전용량을 Cb,저항기의 저항값을 R, 수평 방향에 등기한 다이나믹 전압의 주파수를 fH 로 하고, 원주율을 π로 할 때

단, γ= Ca/(Ca+Cb) 의 관계에 있다.

또한 본발명의 칼라수상관 장치에서는 전자총의 복수의 그리드는 캐소드에서 타겟방향에 배치한 제1내지 제7그리드로 이루어지며, 제1내지 제6그리드는 인접해 있으며, 제7그리드에는 양극고전압을 인가하고, 제6그리드에는 상기 양극고전압 보다도 낮은 직류전압에 전자빔의 편향에 동기하여 변화하는 전압이 중첩된 다이나믹 전압을 인가하고, 제5그리드는 제6그리드와 관 내부에 장치된 저항기를 통하여 적어도 접속해 있으며, 제5, 제6그리드의 사이에 편향수차를 보정하는 다극자헨즈 형성 수단을 구비하게 하여, 제4그리드에는 제6그리드의 전압보다도 낮은 전압을 인가하고, 제4그리드와 제2그리드는 관 내부에서 접속해 있으며, 제1그리드에는 제4그리드보다도 낮은 전압을 인가하고, 제6그리드와 제5그리드의 사이의 정전용량을 Ca, 제5그리드와 제4그리드의 사이의 정전용량을 Cb, 저항기의 저항값을 R, 수평 방향에 동기한 다이나믹 전압의 주파수를 fh로 하고, 원주율을 π로 할 때,

단, γ= Ca/(Ca+Cb)의 관계에 있다.

또한, 본 발명의 칼라수상관 장치는 전자총의 복수의 그리드는 캐소드에서 타겟 방향에 배치한 제1내지 제4그리드로 적어도 이루어지며, 제1내지 제3그리드는 인접해 있으며, 제2, 제3그리드가 제1저항기에 의해 접속되고, 제3, 제4그리드는 제1저항기에 접속된 제2저항기에 의해 접속되어 제1그리드에 소정의 전압을 인가하고, 제4그리드에 양극 고전압을 인가하여 상기 제3그리드에 관 외부에서 전압 공급 수단을 공급하고, 또 전자빔의 편향에 동기하여 변화하는 다이나믹 전압을 인가하고, 제2, 제3그리드사이에 편향 수차를 보정하는 다극자 렌즈 형성 수단을 구비하게 하고, 제3그리드와 제2그리드의 사이의 정전용량을 Ca, 제2그리드와 제1그리드의 사이의 정전용량을 Cb, 제1저항기의 저항값을 R, 수평 편향에 동기한 다이나믹 전압의 주파수를 fh로 하고, 원주율을 π로 했을 때

단, γ= Ca/(Ca+Cb)의 관계에 있다.

또한 본 발명의 칼라수상관 장치는 전자총의 복수의 그리드는 캐소드에서 타겟 방향에 배치한 제1내지 제5그리드로 적어도 이루어지며, 제1내지 제3그리드는 접속해 있으며, 제2, 제3그리드가 제1저항기에 의해 접속되며, 제3, 제4그리드는 제2저항기에 의해 접속되고, 제4, 제5그리드는 제3저항기에 의해 접속되고, 제1그리드에 소정의 전압을 인가하고, 제5그리드에 양극 고전압을 인가하고, 제3그리드에 관 외부에서 전압 공급 수단을 접속하고 또 전자빔의 편향에 동기하여 변화하는 다이나믹 전압을 인가하고, 제2, 제3그리드 사이에 편향수차를 보정하는 다극자 렌즈 형성 수단을 구비하게 하고, 제3그리드와 제2그리드의 사이의 정전용량을 Ca, 제2그리드와 제1그리드의 사이의 정전용량을 Cb,제 1저항기의 저항값을 R, 수평 방향으로 동기한 다이나믹 전압의 주파수를 fH로 하고, 원주율을 π로 할 때,

단, γ= Ca / (Ca + Cb)의 관계에 있다.

상기의 구성에 의해 전자빔을 수평편향하는 기간에는

의 관계를 만족하고, 제2그리드와 제3그리드의 사이의 정전용량(Ca)과 제 1그리드와 제2그리드의 사이의 정전용량(Cb)를 통하여 다이나믹 전압을 분할 감소하여 교류적으로 제2그리드에 인가할 수 있다. 그 결과, 제2그리드와 제3그리드의 전위차가 전자빔의 수평 편향을 따라서 커지며, 제2, 제3그리드에 의해 형성되는 다극자 렌즈가 전자빔의 수평 편향을 따라서 커진다. 동시에 최종 집속 렌즈의 집속작용이 약해진다. 따라서 그것에 의해 수평 편향자계의 비점수차를 보정할 수 있다.

그 결과, 관 외부로부터 한개의 중위의 전압을 전자총에 공급하는 것만으로 편향자계의 비점수차를 보정하는 것이 가능해지며, 화면 전역에 걸쳐 해상도가 높고, 또 우수한 내전압 특성을 구비하여 신뢰성이 풍부한 고성능 칼라수상관 장치로 할 수 있다. 이에 더해 상기 중위의 전압을 관 외부에 설치한 저항기를 통하여 공급함으로써 칼라수상관 장치의 회로 비용을 대폭적으로 저감할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 칼라수상관 장치를 실시예에 의거하여 설명한다.

제5도는 본 발명의 한 실시예인 칼라수상관 장치를 개략적으로 나타내고 있다. 이 칼라수상관 장치는 패널(1)및 이 패널(1)에 일체로 접합된 퍼넬(2)로 이루어진 용기를 가지며, 그 패널(1)의 내면에 청, 녹, 적으로 발광하는 스트라이프 형상의 3색 형광체층으로 이루어지는 형광체 스크린(3)이 형성되고, 이 형광체 스크린(3)에 대향하여 그 내측에 다수의 구멍이 형성된 새도우 마스크(4)가 장착되어있었다. 한편, 퍼넬(2)의 네크(5)내에 동일 수평면위를 통과하는 일렬 배치의 3전자빔(20B, 20G, 20R)을 방출하는 전자총(21)이 설치되어 있다. 또한 퍼넬(2)의 외측에 수평 및 수직 편향자계를 발생하는 편향 요크(8)가 장착되어있다. 그리고, 상기 전자총(21)에서 방출되는 3전자빔(20B, 20G, 20R)이 편향 요크(8)가 발생하는 수평 및 수직 편향자계에 의해 편향되어 새도우 마스크(4)를 통하여 형광체 스크린(3)으로 향해져 형광체 스크린(3)이 3전자빔(20B, 20G, 20R)에 의해서, 수평, 수직 주사됨으로써 칼라 화상이 표시된다.

전자총(21)은 제6도에 도시한 바와 같이, 수평 방향(H축 방향)으로 일렬 배치된 3개의 캐소드(K)를 각별하게 가열하는 히터(H), 캐소드에서 차례로 소정간격 떨어져 형광체 스크린 방향으로 배치된 제1내지 제7캐소드(G1∼G7)를 가진다. 제5그리드(G5)와 제6그리드(G6)는 관 내부에 배치된 저항기(22)를 통하여 전기적으로 접속되어 있다.

상기 제1 및 제2그리드(G1, G2)는 판 형상 전극으로 이루어지며, 그 판면에 3개의 캐소드(K)에 대응하여 비교적 작은 3개의 거의 원형 전자빔 통과 구멍이 일렬 배치로 설치되어 있다. 제3내지 제6그리드(G3∼G6)는 각각 원통형상 전극으로 이루어지며, 상기 제3그리드(G3) 의 제2 그리드(G2) 의 대향면에는 3개의 캐소드(K)에 대응하여 제2그리드(G2)의 전자빔 통과 구멍보다도 큰 3개의 거의 원형인 전자빔 통과 구멍이 일열배치로 설치되어 있다. 또한 이 제3그리드(G3)의 제4그리드(G4)에 대향하는 면, 제4그리드(G4)의 제 4그리드(G4)의 제 3 및 제 5그리드(G3, G5)의 대향면, 제5그리드(G5)의 제4그리드(G4)와의 대향면 및 제6그리드(G6) 의 제7그리드(G7)로의 대향면에는 각각 3개의 캐소드(K)에 대응하여 제3그리드(G3)의 제2그리드(G2)와의 대향면의 전자빔 통과 구멍보다도 더욱 큰 3개의 거의 원형인 전자빔 통과 구멍이 일열 배치로 설치되어있다. 또한 제5그리드(G5)의 제6그리드(G6)와의 대향면에는 제7a도에 나타내는 바와 같이, 3개의 캐소드에 대응하여 수직 방향(V축 방향)을 긴 직경으로 하는 실질적으로 세로 길이의 3개의 전자빔 통과구멍(24a, 24b, 24c)이 일렬 배치로 설치되어 있다. 이에 대해서, 제6그리드(G6), 의 제5그리드(G5)와의 대향면에는 제7b도에 도시하는 바와 같이 3개의 캐소드(K)에 대응하여 수평 방향을 긴 직경으로 하는 실질적으로 가로 길이의 3개의 전자빔 통과 구멍(25a, 25b, 25c)이 일렬 배치로 설치되어 있다. 제7그리드(G7)는 캡 형상 전극으로 이루어지고, 상기 제6그리드(G6)와의 대향면에는 3개의 캐소드에 대응하여 상기 제6그리드(G6)의 제7그리드의(G7)의 대향면의 전자빔 통과 구멍과 같은 크기의 3개의 거의 원형의 전자빔 통과구멍이 일렬 배치로 설치되어 있다.

상기 전자총(21)에서는 캐소드(K)및 제1내지 제3그리드(G1∼G3)DP 의해 캐소드(K)로부터의 전자 방출을 제어하고, 또 방출된 전자를 가속집속하여 전자빔을 형성하는 전자빔 발생부(GE)가 형성되고, 제3내지 제7그리드(G3∼G7)에 의해 그 전자빔을 형광체 스크린상에 집속하는 주요 전자렌즈부(ML)가 형성된다. 상기 주요 전자렌즈부(ML)에는 실질적으로 세로 길이의 전자빔 통과구멍(24a, 25b, 25c) 이 형성된 제5그리드 (G5)와 실질적으로 가로 길이인 전자빔 통과구멍(25a, 25b, 25c)이 형성된 제6그리드(G6)와의 사이에 다극자 렌즈(QL)가 형성되고, 제6그리드(6)와 제7그리드(G7)의 사이에 최종 집속렌즈(EL)가 형성된다.

이와 같은 전자총(21)에 있어서, 제7그리드(G7)에는 제5도에 도시된 바와 같이 퍼넬에 설치된 양극단자(27)를 통하여 고압 전원(28)으로부터 25∼35㎸의 양극 고전압(Eb)이 인가된다. 또한 제6그리드(G6)와 제3그리드(G3)와는 관 내부에서 접속되고, 이들 제3, 제6그리드(G3, G6)에는 제5도에 나타내는 네크 단부의 스템(29)을 기밀하게 관통하는 스템핀(30)를 통하여 전자총 전원(31)으로부터 공급되는 양극 고전압(Eb)의 20∼35%정도의 직류 전압을 기준 전압(Vf)으로 하고, 이 기준전압(Vf)에 전자빔의 편향에 동기하여 변화하는 파라볼라 형상의 전압(Vd)이 중첩된 다이나믹 포커스 전압이 인가된다. 이 제 6그리드(G6)에 저항기(22)를 통하여 접속된 제 5그리드(G5)에는 후술하는전압이 인가된다. 또한 제2그리드(G2)와 제4그리드(G4)는 관 내부에서 접속되고, 이들 제 2, 4 그리드(G2, G4)에는 스템(29)을 기밀하게 관통하는 스템 핀(30)을 통하여 전자총 광원(31)으로부터 500∼1000V의 컷트오프 전압이 공급되고, 제1그리드(G1)은 접지되고, 캐소드(K)에는 전자총 전원(31)으로부터 100∼200V의 직류 전압이 영상 신호를 중첩하는 전압이 공급된다.

제5그리드(G5)에 인가되는 전압에 대해서는 저항기(22)를 통하여 제6그리드(G6)에 인가되는 전압의 적어도 직류전압 성분이 공급되고, 이것에 제5 그리드(G5)와 제6그리드(G6)의 대향면 사이의 정전용량(Ca)에 의해 제6그리드(G6)와 정전적으로 결합시켜 이 정전용량(Ca)을 통하여 유도되는 다이나믹 포커스 전압의 교류 성분이 중첩된 전압이 인가된다.

이 제 5그리드(G5)에 인가되는 전압의 교류 성분(ed)은 제8도에 전기적인 등가 회로로 나타내는 바와 같이 저항기(22)의 저항값을 R, 제5그리드(G5)와 제6그리드(G6)의 대향면 사이의 정전용량을 Ca, 제5그리드(G5)와 제4그리드(G4)의 대향면사이의 정전용량을 Cb, 제6그리드(G6)에 인가되는 다이나믹 포커스 전압을 Vd, 그 주파수를 f, 위상차를 Φ, 원주율을 π로 하고,

로 하면 식1로 나타내어진다.

단, γ=R·Ca

그 위상차를 Φ은 식 2로 나타낸다.

또한, 상기 정전용량(Ca, Cb)의 크기는 각각 대향 그리드(G4, G5, G6)의 간격 및 대향면적에 의해 결정된다. 이들 각 그리드(G4, G5, G6)의 대향면적이 거의 동일한 경우에는 제5그리드(G5)와 제6그리드(G6)의 간격을 ga, 제4그리드(G4)와 제5그리드(G5)의 간격을 gb로 함으로써

로 나타낼 수 있다.

상기 식에 있어서, ω·Ca·R·즉 2π·f·Ca·R의 값은 다이나믹 포커스 전압의 주파수(f)fh 변화하기 때문에 정전용량(Ca)의 저항값(R)을 적절하게 선정하여 수평편향주파수(fH)에 의해 제5그리드(G5)에 유도되는 전압(ed)을 적절하게 설정할 수 있다. 즉, 제5그리드(G5)와 제 6그리드(G6)의 전위차를 발생시키고, 제5, 제6그리드(G5, G6)사이에 다극자 렌즈를 형성시키고, 편향자계의 비전수차를 보정하는 것이 가능하다.

즉,

로 하면, 제5그리드(G5)에 제6그리드(G6)에 인가되는 다이나믹 포커스 전압의 교류성분 (Vd)의 약 γ(=Ca / (Ca+Cb)) 배를 중첩할 수 있다.

예를들면 Ca=Cb의 경우에는 제9도에 나타내는 바와 같이 전자빔의 편향에 동기하여 변화하는 파라볼라형상의 전압(Vd)의 50%(50%Vd)를 제5그리드(G5)의 전극에 중첩할 수 있으며, 제5그리드(G5)의 전압을 곡선(33)으로 나타내는 바와 같이 곡선(34)으로 나타낸 제6그리드(G6)에 인가되는다이나믹 포커스 전압에 동기하여 변화시키고, 제 5그리드(G5)와 제 6그리드(G6)의 전위차를 전자빔의 편향에 따라 크게 할 수 있다.

따라서, 저항값(R)과 전극간의 정전용량, 및 다이나믹 전압의 주파수(f)를 상기한 바와 같이 선택하고, 제5, 제 6그리드(G5, G6)의 대향하는 빔 통과구멍을 각각 제7a, 제7b도에 나타내는 바와 같은 형상으로 형성함으로써 이들 제5, 제 6그리드(G5, G6) 간에 형성되는 다극자 렌즈의 수평방향으로 집속, 수직방향으로 발산하는 작용를 전자빔의 편향에 따라 크게 할 수 있으며, 동시에 최종집속렌즈(EL)의 집속작용을 약하게 하여 수평편향자계의 비점수차를 보정하는 것도 할 수 있다. 또한 TH는 수평편향의 1주기이다.

여기서 실제의 칼라 수상관에서는 화면으로 나오는 범위보다도 수평방향으로 4∼8% 넓은 범위를 오버 스캔하기 때문에, 4π/ 104 rad정도의 위상차가 허용된다. 따라서 이것을 고려하면,

가 되고,

의 조건을 만족하면 된다.

여기서 NTSC방식의 TV 리시버 셋트에 채용되는 칼라수상관장치에 있어서는 전극간의 정전용량은 약 2pF정도이기 때문에 Ca=Cb=2pF, 이 칼라수상관장치에 채용되는 수평편향주파수(fh)가 15.75kHZ이기 때문에,

이 되고, 제 5그리드(G5)와 제 6그리드(G6)를 접속하는 저항기(22)의 저항값(R)을 20.9MΩ이상으로 설정함으로써, 실용상 위상차의 문제를 없애 제 6그리드(G6)에 인가하는 다이나믹 포커스 전압의 약50%를 제 5그리드(G5)에 유도할 수 있다.

또한, 상기 실시예에서는

로 했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, Ca, Cb를 실용적 범위에서 조정하여 중량전압의 비율을 설정한 경우에도 적용할 수 있다.

또한 퍼스널 컴퓨터 셋트의 디스플레이로서 채용되는 칼라수상관장치에 있어서는 마찬가지로 전극산의 정전용량은 약 2pF정도이고, Ca =Cb=2pF, 이 칼라수상관장치에 채용되는 수평편향주파수(fH)가 64kHZ이기 때문에

이 되고, 제 5그리드(G5)와 제 6그리드(G6)를 접속하는 저항기(22)의 저항값(R)을 5.1MΩ이상으로 설정함으로써 , 실용상 위상차의 문제를 없애 제 6그리드(G6)에 인가되는 다이나믹 포커스 전압의 약 50%를 제 5그리드(G5)에 유도할 수 있다.

또한, 종래 칼라수상관장치에 채용되는 수평편향주파수(fH)가 높아지는 것이 예상되지만, 그 주파수는 120kHZ가 한도이다. 따라서 이 조건하에서 전극간의 정전용량은 약 2pF정도로 하면,

이 되고, 제 5그리드(G5)와 제 6그리드(G6)를 접속하는 저항기(22)의 저항값(R)을 2.0MΩ이상으로 설정함으로써 종래에 있어서도 실용상 위상차의 문제를 없애 제 6그리드(G6)에 인가되는 다이나믹 포커스 전압의 약 50%를 제 5그리드(G5)에 유도할 수 있다.

다음에, 본 발명의 칼라수상관장치의 다른 실시예에 대해서 설명한다.

이 실시예에 있어서 전자총(21)은 제 10도에 나타내는 바와 같이 수평방향(H축 방향)으로 일렬배치된 3개의 캐소드(K), 이들 캐소드(K)를 각각 따로 가열하는 히터(H), 캐소드로로 순차적으로 소정간격 떨어뜨려 형광체 스크린 방향으로 배치된 제1내지 제3그리드(G1∼G3), 제 4 그리드(G4), 제 5그리드(G5), 제 6그리드(G6), 제 7그리드(G7)를 갖는다. 제 5그리드(G5)와 제 6그리드(G6)는 전자총에 접근하여 관내부에 배치된 제1저항기(221)를 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 또한 제 6그리드(G6)와 제 7그리드(G7)는 전자총에 접근하여 관내부에 배치되어 제1저항기(221)에 직렬로 접속된 제2저항기(222)를 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 제 6그리드(G6)는 제5도에 나타내는 네크 단부의 스템(29)을 기밀하게 관통하는 스템 핀(30)을통하여 관외부로 배치된 가변저항기(50)의 일단에 접속되어 있다. 이 가변저항기(50)의 타단은 접지되어 있다.

제1 및 제2그리드(G1, G2)는 판형상 전극으로 이루어지고, 그 판면에 3개의 캐소드(K)에 대응하여 비교적 작은 3개의 거의 원형 전자빔 통과구멍이 일렬배치로 설치되어 있다.

제3 및 제 7그리드(G3∼G7)는 각각 원통형상 전극으로 이루어지고, 그 제3그리드(G3)의 제2그리드(G2)의 대향면에는 3개의 캐소드(K)에 대응하여 제2그리드(G2)의 전자빔 통과구멍보다도 큰 3개의 거의 원형의 전자빔 통과구멍이 일렬배치로 설치되어 있다. 또한 이 제 3그리드(G3)의 제 4 그리드(G4)와의 대향면 및 제 4 그리드(G4)의 제3 및 제 5그리드(G3, G5)와의 대향면에는 각각 3개의 캐소드(K)에 대응하여 제3그리드(G3)의 제2그리드(G2)와의 대향면의 전자빔 통과구멍보다도 큰 3개의 거의 원형의 전자빔 통과구멍이 일렬배치로 설치되어있다. 또한 제 5그리드(G5)의 제 4 그리드(G4)와의 대향면, 제 6그리드(G6)의 제 7그리드(G7)와의 대향면 및 제 7그리드(G7)에는 각각 3개의 캐소드(K)에 대응하여 제 4 그리드(G4)의 전자빔 통과구멍과 동일하거나 또는 큰 3개의 거의 원형의 전자빔 통과구멍이 일렬 배치로 설치되어 있다. 또한 제 5그리드(G5)의 제 6그리드(G6)와의 대향면에는 제7a도에 나타내는 바와 같이 3개의 캐소드에 대응하여 수직방향(V방향)을 긴 직경으로 하는 실질적으로 세로 길이의 3개의 전자빔 통과구멍(24a, 24b, 24c)이 일렬 배치로 설치되어 있다. 이것에 대해서 제 6그리드(G6)의 제 5그리드(G5)와의 대향면에는 제7b도에 나타내는 바와 같이 3개의 캐소드(K)에 대응하여 수평방향을 긴 직경으로 하는 실질적으로 가로 길이의 3개의 전자빔 통과구멍(25a, 25b, 25c)이 일렬배치로 설치되어 있다.

이 전자총(21)에서는 캐소드(K)및 제1내지 제3그리드(G1∼G3)에 의해 캐소드(K)로 부터의 전자방출을 제어하고 또한 방출된 전자를 가속집속하여 전자빔을 형성하는 전자빔 발생부(GE)가 형성되고, 제3내지 제 7그리드(G3∼G7)에 의해 그 전자빔을 형광체 스크린상에 집속하는 주 전자 렌즈부(ML)가 형성된다. 이 주 전자 렌즈(ML) 에는 실질적으로 세로 길이의 전자빔 통과구멍(24a, 24b, 24c)이 형성된 제 5그리드(G5)와 실질적으로 가로 길이의 전자빔 통과구멍(25a, 25b, 25c)이 형성된 제 6그리드(G6)와의 사이에 다극자 렌즈(QL)가 형성되고, 제 6그리드(G6)와 제 7그리드(G7)와의 사이에 최종 집속렌즈(EL)가 형어된다.

이와 같은 전자총(21)에 있어서 제 7그리드(G7)에는 제 5도에 나타내어지는 퍼넬에 설치된 양극단자(27)를 통하여 고전압원(28)으로부터 25∼35kv의 양극고전압(Eb)이 인가된다. 또한 제 6그리드(G6)와 제3그리드(G3)와는 관내부에서 접속되고, 이들 제3, 제 6그리드(G3, G6)에는 제 6그리드(G6)와 제 7그리드(G7)에 접속된 제2저항기(222)및 관외부에 배치된 가변저항기(50)에 의해 제 7그리드(G7)에 공급되는 직류전압을 기준전압(Vf)로 하여 공급되고, 전자총 전원(31)으로부터 이 기준전압(Vf)에 전자빔의 편향으로 동기하여 변화하는 파라볼라형상의 전압(Vd)의 중첩된 다이나믹 포커스 전압이 인가된다. 이 제 6그리드(G6)에 제1저항기(221)를 통하여 접속된 제 5그리드(G5)에는 후술하는 전압이 인가된 다. 또한 제 4 그리드(G4)와 제2그리드(G2)는 관내부에서 접속되고, 이들 제2, 4그리드(G2, G4)에는 스템(29)을 기밀하게 관통하는 스템 핀(30)을 통하여 전자총 전원(31)으로부터 500∼1000V의 컷 오프 전압이 공급된다. 제1그리드(G1)는 접지되고, 캐소드(K)에는 전자총(31)으로부터 100∼200V의 직류전압에 영상신호를 중첩한 전압이 공급된다.

제 5그리드(G5)에 인가되는 전압에 대해서는 제1저항기(221)를 통하여 제 6그리드(G6)에 인가되는 다이나믹 포커스 전압의 적어도 직류전압성분이 공급되며, 이것에 제 5그리드(G5)와 제 6그리드(G6)와의 대향면간의 정전용량(Ca)에 의해 제 6그리드(G6)와 정전적으로 결합시키고, 이 정전용량( Ca)을 통하여 유도되는 다이나믹 포커스 전압의 교류성분의 중첩된 전압이 인가된다.

이 제 5그리드(G5)에 인가되는 전압의 교류성분(ed)은 제11도에 전기적인 등가회로로 나타내는 바와 같이 제1저항기(221)의 저항값을 R, 제 5그리드(G5)와 제 6그리드(G6)과의 대향면간의 정전용량을 Ca, 제 5그리드(G5)와 제 4 그리드(G4)와의 대향면간의 정전용량을 Cb, 제 6그리드(G6)에 인가되는 다이나믹 포커스 전압을 Vd, 그 주파수를 f, 위상차를 Φ, 주기율을 π로 하고,

로 하면, 식1로 나타내어지고, 그 위상차(Φ)는 식 2로 나타내어진다.

또한 , 상기 정전용량(Ca, Cb)의 크기는 각각 대향그리드(G4, G5, G6)의 간격 및 대향면적에 의해 결정된다. 이들 각 그리드( G4, G5, G6)의 대향면적이 거의 동일한 경우에는 제 5그리드(G5)와 제 6그리드(G6)의 간격을 ga, 제 4 그리드(G4)와 제 5그리드(G5)의 간격을 gb로 함으로써

상기 식에 있어서, ω·Ca·R즉 2π·f·Ca·R의 값은 다이나믹 포커스 전압의 주파수(f)로 변화하기 때문에 정전용량(Ca)와 저항값(R)을 적절하게 선정하여 수평편향주파수(fH)에 의해 제 5그리드(G5)에 유도되는 전압(ed)을 적절하게 설정할 수 있다. 즉, 제 5그리드(G5)와 제 6그리드(G6)와의 전위차를 발생시키고, 제5, 제 6그리드(G5, G6)간에 다극자 렌즈를 형성시키고, 편향자계의 비점수차를 보정하는 것이 가능하다.

즉,

로 하면, 제 5그리드(G5)에 제 6그리드(G6)에 인가되는 다이나믹 포커스 전압의 교류성분(Vd)의 약γ(=a / (Ca + Cb))배를 중첩할 수 있다.

예를 들면 Ca=Cb의 경우에는 제9도에 나타내는 바와 같이 전자빔의 편향에 동기하여 변화하는 파라볼라형상의 전압(Vd)의 50%(50%Vd)를 제 5그리드(G5)의 전극에 중첩할 수 있으며, 제 5그리드(G5)의 전압을 곡선(33)으로 나타내는 바와 같이 곡선(34)으로 나타낸 제 6그리드(G6)에 인가되는 다이나믹 포커스 전압에 등기하여 변화시키고, 제 5그리드(G5)와 제 6그리드(G6)와의 전위차를 전자빔의 편향에 따라 크게 할 수 있다.

따라서, 저항값(R)과 전극간의 정전용량, 및 다이나믹 전압의 주파수(f)를 상기한 바와 같이 선택하고, 제5, 제 6그리드(G5, G6) 의 대향하는 빔 통과구멍을 각각 제7a, 제7b도에 나타내는 바와 같은 형상으로 형성함으로써 이들 제5, 제 6그리드(G5, G6)간에 형성되는 다극자 렌즈의 수평방향으로 집속, 수직방향으로 발산하는 작용을 전자빔의 편향에 따라 크게 할 수 있으며, 동시에 최종 집속 렌즈(EL)의 집속작용을 약하게 하고, 수평 편향자계의 비점수차를 보정하는 것으로 할 수 있다.

또한 'TH'는 수평방향의 1주기이다.

즉,

로 하면, 앞의 실시예와 동일하게 제 5, 제 6그리드(G5, G6)간에 형성되는 다극자 렌즈의 수평방향으로 집속, 수직방향으로 발산하는 작용을 전자빔의 편향에 따라 크게 할 수 있으며, 동시에 최종 집속렌즈(EL)의 집속작용을 약하게 하고, 수평방향자계의 비점수차를 보정하는 것으로 할 수 있다.

그래서 앞의 실시예와 동일한 설정에 의해

또는

가 되고, 제 5그리드(G5)와 제 6그리드(G6)를 접속하는 제1저항기(221)의 저항값(R)을 적어도 2.0MΩ 이상, 구체적으로는 관의 유형에 따라 20.9MΩ, 5.1MΩ, 또는 2.0MΩ이상으로 설정함으로써, 실용상 위상차의 문제를 없애 제 6그리드(G6)에 인가되는 다이나믹 포커스 전압의 약 50%를 제 5그리드(G5)로 유도할 수 있다.

다음에, 본 발명의 칼라수상관장치의 또 다른 실시예에 대해서 설명한다. 제 12도에는 그 밖에 다른 실시예에 관한 전자총의 구조가 나타내어져 있다. 이 전자총은 제10도에 나타낸 실시예의 전자총의 제 6그리드와 제 7그리드사이에 통상의 중간전극(Gm)을 배치한 것으로, 수평방향(H축 방향)에 일렬배치된 3개의 캐소드(K), 이들 캐소드(K)를 각각 따로 가열하는 히터(H), 캐소드로부터 순차적으로 소정간격 떨어뜨려 형광체 스크린방향으로 배치된 제1내지 제3그리드(G1∼G3), 제 4 그리드(G4), 제 5그리드(G5), 제 6그리드(G6), 중간전극(Gm), 제 7그리드(G7)를 갖는다. 이 전자총에 있어서, 제 5그리드(G5)와 제 6그리드(G6)는 전자총에 접근하여 관내부에 배치된 제1저항기(221)를 통하여 전기적으로 접속되고, 제 6그리드(G6)와 중간전극( Gm)은 제 2 저항기(222)를 통하여 전기적으로 접속되며, 중간전극(Gm)과 제 7그리드(G7)가 제3저항기(223)을 통하여 접속된 것으로 이루어져 있다. 그 밖의 구조에 대해서는 제 6도에 나타낸 실시예의하여금 전자총과 동일하기 때문에, 동일부분에 동일부호를 붙여서 그 설명을 생략한다.

이 전자총(21)에서는 제 7그리드(G7)에 퍼넬에 설치된 양극단자(31)를 통하여 고전압원으로부터 25∼35kv의 양극고전압(Eb)이 인가된다. 중간전극(Gm)에 및 관내부에서 접속된 제 6, 제 3 그리드(G6, G3)에는 각각 제 6 그리드(G6)와 중간전극(Gm)에 접속된 제2저항기(222), 중간전극(Gm)과 제 7그리드(G7)에 접속된 제3저항기(233) 및 관외부에 배치된 가변저항기(50)에 의해 제 7그리드(G7)에 공급되는 양극고전압(Eb)의 50∼80%, 제6, 제3그리드(G6, G3)에 20~35% 정도의 전압이 인가된다. 특히 제 6, 제 3 그리드(G6, G3),에는 양극고전압(Eb)의 20∼35%정도의 직류전압을 기준전압(Vf)으로 하고, 이 기준전압(Vf)에 전자총전원으로부터 공급되는 전자빔의 편향에 동기하여 변화하는 파라볼라형상의 전압(Vd)의 중첩된 다이나믹 포커스 전압이 인가된다. 또한, 제5, 제2, 제1그리드(G5, G2, G1) 및 캐소드(K)에는 각각 제 6 도에 나타낸 실시예의 전자총과 동일전압이 인가된다.

그것에 의해 이 전자총(21)에서는 캐소드(K) 및 제1내지 제3그리드(G1∼G3)에 의해 캐소드(K)로부터의 전자방출을 제어하고 또한 방출된 전자를 가속집속하여 전자빔을 형성하는 전자빔 발생부(GE)가 형성되고, 제3내지 제 7그리드(G3∼G7)에 의해 그 전자빔을 형광체 스크린상에 집속하는 주 전자 렌즈부(ML)가 형성된다. 이 주 전자 렌즈부(ML)에는 실질적으로 세로길이의 전자빔 통과구멍(25a, 25b, 25c)이 형성된 제 5그리드(G5)와 실질적으로 가로길이의 전자빔 통과구멍(QL)이 형성되고, 제 6그리드(G6)와 제 7그리드(G7)와의 사이에 최종집속렌즈(EL)가 형성된다. 이 최종집속렌즈(EL)는 제6그리드(G6)와 제 7그리드(G7)와의 사이에 중간전극(Gm)이 개재함으로써, 실질적으로 전계의 확장된 대구경 전자렌즈로 이루어져 있다.

이와 같이 전자총을 구성하면, 제 5그리드(G5)와 제 6그리드(G6)와의 사이에 형성되는 다극자 렌즈는 제10도에 나타낸 실시예의 전자총과 동일하게 작용하고, 편향자계의 비점수차를 보정한다. 또한 이 다극자 렌즈에 편향주파수에 따른 선택작용를 초래할 수 있다. 게다가 제 6그리드(G6)를 관외부로 설치한 가변저항기(50)에 접속함으로써 중간위치의 전압을 용이하게 공급할 수있고, 칼라수상관 장치의 회로 가격을 대폭저감할 수 있다. 또한 최종집속렌즈를 대구경 전자 렌즈로 했기 때문에 구면 수차가 작아지고, 전자빔을 형광체 스크린상으로 양호하게 집속할 수 있다. 그 결과 화면 전역에 걸쳐 해상도가 높아지고, 또한 우수한 내전압특성을 구비하여 신뢰할 수 있는 칼라수상관 장치로 할 수 있다.

또한 지금까지의 실시예에서는 최종 집속렌즈가 축대칭의 BPF형의 전자총 및 확장전계형 전자렌즈로 이루어지는 전자총에 대해서 설명했는데, 이 발명은 이들 전자총에 한정되는 것이 아니라, 그 밖의 대칭전자렌즈나 비대칭전자렌즈, 또는 이들 전자렌즈를 복합한 전자렌즈로 이루어지는 전자총을 구비하는 칼라수상관 장치에도 적용할 수 있다.

본 발명은 전자빔 발생부에서 방출하는 적어도 1개의 전자빔을 타겟상에 집속하는 복수개의 그리드로 형성한 주 전자 렌즈부를 갖는 전자총과, 이 전자총으로부터 방출한 전자빔을 타겟상에 편향주사하는 자계를 발생하는 편향 요크를 적어도 구비하고, 전자총은 적어도 하나의 캐소드와 복수의 그리드로 이루어지고, 복수의 그리드 중 인접하는 적어도 2개의 그리드를 관내부에 배치한 저항기로 접속되어 있고, 인접하는 그리드의 적어도 한쪽에 전자빔의 편향에 동기하여 변화하는 다이나믹전압을 인가하는 전자총을 구비한 칼라수상관 장치에 대해서 저항기로 접속된 그리드간의 정전용량, 저항기의 저항값, 수평방향으로 동기한 다이나믹 전압의 주파수를 소정의 관계를 만족하도록 설정함으로써, 관외부로부터 하나의 중간위치의 전압을 전자총에 공급하는 것에 의해, 편향자계의 비점수차를 보정하는 것이 가능하게 된다. 또한 이 비점수차를 보정하는 다극자 렌즈를 편향 주파수에 따른 선택작용를 가지게 하는 것이 가능하게 되며, 화면 전역에 걸쳐 해상도가 높고, 또 우수한 내전압 특성을 갖고, 신뢰할 수 있는 고성능 칼라 수상관 장치로 할 수 있다.

Claims

전자빔을 발생하는 전자빔 발생수단, 이 전자빔의 통과를 허락하는 통과구멍을 각각 갖고, 타겟상에 전자빔을 집속하는 주 전자 렌즈를 형성하는 제1, 제2, 제3및 제4전극구조체를 구비하고 서로 인접하는 제3및 제2전극구조체와의 사이에 정전용량Ca, 서로 인접하는 제2 및 제1전극구조체와의 사이에 정전용량 Cb을 갖는 집속수단 및 서로 인접하는 제2및 제3전극사이를 접속하는 저항값(R)을 갖는 저항수단을 구비하는 전자총수단; 상기 전자총수단으로부터 방출한 전자빔에 의해 타겟위를 수평 및 수직방향으로 편향시키는 자계를 발생하여 전자빔에 의해 타겟을 수평및 수직방향으로 주사하는 편향수단; 제4전극구조체에 양(+)극 고전압을 인가하는 고압인가수단; 전자빔의 수평편향에 동기하여 변화하는 다이나믹 전압을 제3전극구조체로 인가하는 전압인가수단으로서, 수평편향으로 동기한 다이나믹 전압의 주파수를 fH로 하고, 주기율을 π로 할 때,

단,

의 관계에 있는 다이나믹 전압인가수단 및 제1, 제2및 제3전극구조체를 제1, 제2및 제3직류전위로 유지하는 수단으로서, 제3전위는 양극 고전압보다도 낮고, 제2전위는 제1전위보다 높고 저항수단에 의해 제3전위보다 낮은 평균전위로 유지되고, 제2및 제3전극구조체 사이에 전자빔이 편향될 때에 이것에 주어지는 편향수차를 보정하는 다극자 렌즈가 형성되는 전위유지수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 타겟위에 이미지를 표시하는 칼라수상관 장치.
제1항에 있어서, 상기 제2및 제3전극구조체는 서로 대향하는 대향면을 갖고, 그 대향면의 한쪽에는 수평방향으로 연장된 전자빔이 통과하는 구멍이 형성되며, 그 다른 쪽에는 수직방향으로 연장된 전자빔이 통과하는 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 칼라수상관 장치.
제1항에 있어서,상기 전자총수단은 제3및 제4전극구조체 사이에 접속된 제2저항수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라수상관 장치.
제1항에 있어서, 상기 전자총수단은 상기 제3및 제4전극구조체 사이에 배치된 제5전극구조체와, 제3및 제5전극구조체 사이에 접속된 제2저항수단및 제4및 제5전극구조체 사이에 접속된 제 3저항수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라수상관 장치.
제1항에 있어서, 정전용량 Ca, Cb에 대응하는 제3및 제2전극구조체 사이 및 제2 및 제1전극구조체 사이의 간격을 각각 ga, gb로 할 때,

의 관계가 성립하는 것을 특징으로 하는 칼라수상관 장치.
제1항에 있어서, 정전용량 Ca, Cb가 약 2pF이며, 수평편향주파수 fH가 15.75kHZ인 경우에는

이 성립하는 것을 특징으로 하는 칼라수상관 장치.
제1항에 있어서, 정전용량 Ca, Cb가 약 2pF이며, 수평편향주파수 fH가 64kHZ인 경우에는

이 성립하는 것을 특징으로 하는 칼라수상관 장치.
제1항에 있어서, 정전용량 Ca, Cb가 약 2pF이며, 수평편향주파수 fH가 120kHZ인 경우에는

이 성립하는 것을 특징으로 하는 칼라수상관 장치.
전자빔을 발생시키는 캐소드, 이 전자빔의 통과를 허락하는 통과구멍을 각각 갖고, 타겟위에 전자빔을 집속하는 주 전자 렌즈를 형성하는 제 1, 제 2, 제 3, 제 4, 제 5, 제 6 및 제 7그리드를 구비하고, 서로 인접하는 제6및 제5그리드와의 사이에 정전용량 Ca, 서로 인접하는 제5및 제4그리드와의 사이에 정전용량 Cb를 갖는 집속수단 및 서로 인접하는 제 5및 제 6전극사이를 접속하는 저항값(R)을 갖는 저항수단을 구비하는 전자총수단 : 상기 전자총수단으로부터 방출한 전자빔에 의해 타겟위를 수평 및 수직방향으로 편향시키는 자계를 발생하여 전자빔에 의해 타겟을 수평및 수직방향으로 주사하는 편향수단 : 제 7그리드에 양(+)극 고전압을 인가하는 고전압인가수단 : 전자빔의 수평편향에 동기하여 변화하는 다이나믹 전압을 제 6그리드로 인가하는 전압인가수단으로서, 수평편향으로 동기한 다이나믹 전압의 주파수를 fH로 하고, 주기율을 π로 할 때,

단,

의 관계에 있는 다이나믹 전압인가수단 및

제 1, 제 4, 제 5및 제 6그리드를 제 1, 제 2, 제 3, 제 4직류전위로 유지하는 수단으로서, 제 4전위는 양극 고전압보다도 낮고, 제 3전위는 제 2전위보다 높고, 저항수단에 의해 제 4전위보다 낮은 평균전위에서 제 1전위는 제 2전위보다도 낮게 유지되며, 제 5및 제 6그리드간에 전자빔이 편향될 때에 이것에 주어지는 편향수차를 보정하는 다극자 렌즈가 형성되는 전위유지수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 타겟위에 이미지를 표시하는 칼라수상관 장치.