KR100189830B1 - 칼라음극선관용 전자총 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칼라 음극선관용 전자총을 개시한다.

본 발명은 전치 삼극부를 이루는 캐소오드, 제어전극 및 스크린 전극과 이 삼극부에 의해 형성된 전자빔을 집속 및 가속하는 주렌즈부를 구비하여 된 칼라 음극선관용 전자총에 관한 것으로, 상기 제어전극에 전자빔 통과공의 배열방향으로 장축을 갖는 횡장형의 전자빔 통과공이 형성되고, 상기 제어전극과 대향되는 스크린 전극의 입사측면에 전자빔 통과공을 감싸며 전자빔 통과공의 배열방향으로 장축을 갖는 횡장형의 슬로트가 형성된 것에 특징이 있으며, 이는 전 형광막에서 포커스 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점을 가진다.

Description

칼라 음극선관용 전자총

제1도는 종래 칼라 음극선관용 전자총의 삼극부를 발췌하여 도시한 사시도.

제2도는 종래 전자총의 삼극부와 전자빔의 수평방향 및 수직방향의 궤도를 가시화시켜 나타내 보인 도면.

제3도는 종래 전자총 삼극부의 다른 실시예를 도시한 일부 절제 사시도.

제4도는 본 발명에 따른 칼라 음극선관용 전자총의 삼극부를 도시한 분리 사시도.

제5도는 본 발명에 따른 전자총 스크린 전극의 다른 실시예를 도시한 분리 사시도.

제6도는 본 발명에 따른 전자총의 삼극부를 수직방향으로 절단한 단면과 수평방향으로 절단된 중심선을 기준으로 도시한 단면도.

제7도는 삼극부에 형성된 전자렌즈와 캐소오드로부터 방출된 수직 수평방향의 전자빔 궤도를 가시화시켜 나타내 보인 도면.

제8도는 본 발명에 따른 전자총의 수직 및 수평방향의 전자빔 궤도를 가시화시켜 나타내 보인 도면.

제9도는 전자총의 수직 전자빔 스포트의 크기와 전류의 관계를 나타내 보인 그래프.

제10도는 메인렌즈에 입사되는 수평 전자빔 단면의 직경과 스크린 상에서 전자빔 수평경의 확대상크기와의 관계를 나타내 보인 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

31 : 캐소오드 32 : 제어전극

32H : 전자빔 통과공 33 : 스크린 전극

33S : (스크린 전극의 입사측면에 형성된)슬로트

본 발명은 칼라 음극선관용 전자총에 관한 것으로, 더 상세하게는 편향요로크의 불균일 자계에 의해 수직 방향의 전자빔이 오버 포커스되어 형광막에 랜딩시 발생되는 전자빔 스포트의 헤이즈(haze)를 줄일 수 있는 칼라 음극선관용 전자총에 관한 것이다.

통상적으로 음극선관의 네크부에 봉입되어 전자빔을 방출하는 칼라 음극선관용 전자총은 전치삼극부를 이루는 캐소오드와, 제어전극 및 스크린 전극과, 전자빔을 집속 및 가속하는 복수개의 포커스전극과 에노우드 전극을 구비하여 구성되는데, 상기 각 전극에는 세개의 원형 전자빔 통과공이 형성되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래의 칼라 음극선관용 전자총은 상기 캐소오드로부터 방출된 전자빔의 단면형상을 변화시키지 않고 집속 및 가속시키게 되므로, 편향요오크에 의해 전자빔을 형광막의 주변부로 편향시킬 때에 편향요오크에 의해 전자빔을 형광막의 주변부로 편향시킬 때에 편향요오크에 의해 전자빔을 형광막의 주변부로 편향시킬 때에 편향요오크의 불균일한 자계에 의해 전자빔이 왜곡되어 선명한 화상을 얻을 수 없는 문제점이 있었다.

상기와 같이 구성된 종래의 칼라 음극선관용 전자총은 상기 캐소오드로부터 방출된 전자빔의 단면형상을 변화시키지 않고 집속 및 가속시키게 되므로, 편향요오크에 의해 전자빔을 형광막의 주변부로 편향시킬 때에 편향요오크의 불균일한 자계에 의해 전자빔이 왜곡되어 선명한 화상을 얻을 수 없는 문제점이 있었다.

상술한 바와 같이 삼극부를 이루는 제어전극(11)과 인접된 스크린 전극(12)의 출사측면에 횡장형의 슬로트(12a)을 형성하여 상술한 바와같은 편향요오크의 불균일 자계에 의한 영향을 보정하고 있다.

그러나 상술한 바와같이 스크린 전극(12)의 출사측면에 횡장형의 슬로트(12a)를 형성하는 것은 제2도에 나타내 보인 바와같이 메인렌즈 및 편향자계 내에서의 구면수차 및 수직방향의 편향왜곡을 저감시키기 위한 설계이나 프리포커스 렌즈를 강화시킴으로써 프리포커스 렌즈의 배율이 증가하고, 프리포커스 렌즈 내에서의 빔 반경을 줄이지 못하여 수직 빔의 가상물점(virtual object point)이 확대되고 결과적으로 전자빔 스포트 직경의 증대를 초래하게 된다. 따라서 화면 중앙의 편향왜곡이 저감되어도 화면 중앙에 있어서의 전자빔 스포트 직경이 증대되어 음극선관에 있어 가장 중요한 부분인 화면 중앙을 중심으로 전체적인 해상도의 저하를 초래한다. 즉, 스크린(s)의 주변부에서의 화상의 해상도는 개선할 수 있으나 화면중앙부에서의 해상도가 저하되는 문제점이 있는 것이다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 미국 특허 4,629,933호에 개시되고 제3도에 나타내 보인 바와같이 제어전극(20)이 전자빔 통과공(21)을 횡장형으로 형성하고 그 출사축면에 종장형의 슬로트(22)를 형성하여 수평과 수직방향의 크로스 오버점을 다르게 형성시켜 사용하기도 하나 이는 고전류 영역에서 포커스특성 저하의 우려가 있고 두께가 얇은 제어전극에 슬롯을 형성하여야 하므로 제어전극에 슬롯이 형성된 부재를 부착하여 제작하거나 제어전극을 비딩가공하여 제작을 하게 된다. 그러나 상기 제어전극에 슬롯이 형성된 부재를 용접하여 제작하는 경우에는 전자총 품질의 중요요인인 정열도(alignment)가 나빠지고, 상기 제저전극을 비딩가공하여 제작하는 경우에는 금형에 의한 전극제작에 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 전자빔이 편향요오크의 불균일 자계에 의해 왜곡되는 것을 보상할 수 있도록 된 칼라 음극선관용 전자총을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 전 형광면상에서 포커스 특성이 향상된 칼라 음극선관용 전자총을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

전치 삼극부를 이루는 캐소오드, 제어전극 및 스크린 전극과 이 삼극부에 의해 형성된 전자빔을 집속 및 가속하는 주렌즈부를 구비하여 된 칼라 음극선관용 전자총에 있어서,

상기 제어전극에 전자빔 통과공의 배열방향으로 장축을 갖는 횡장형의 전자빔 통과공이 형성되고, 상기 제어전극과 대향되는 스크린 전극의 입사측면에 전자빔 통과공을 감싸며 전자빔 통과공의 배열방향으로 장축을 갖는 횡장형의 슬로트가 형성된 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 따른 칼라 음극선관용 전자총은 전치 삼극부와 주렌즈를 이루는 복수개의 전극을 구비하여 구성되는데, 상기 삼극부는 제4도에 나타내 보인 바와 같이 캐소오드(31)와, 제어전극(32) 및 스크린 전극(33)을 구비하여 구성된다. 여기에서 상기 제어전극(32)에는 횡장형의 전자빔 통과공(32H)이 형성되고 상기 제어전극(32)과 대향되는 스크린 전극(33)의 입사측면에는 전자빔 통과공(33H)을 감싸는 횡장형의 슬로트(33S)가 형성된다. 여기에서 상기 제어전극(32)에 형성된 횡장형의 전자빔 통과공(32H)의 형상은 전자빔 통과공의 배열방향으로 장축을 가지는 직사각형, 타원형 또는 적어도 일측변이 타원의 장공중 어느것을 사용하여도 무방하다. 그리고 상기 스크린 전극(33)에 형성된 횡장형의 슬로트(33S)는 스크린 전극을 전자빔 통과공 주위를 압입가공하여 스크린 전극(33)에 일체로 형성하거나 제5도에 도시된 바와같이 횡장형의 통과공이 형성된 전극부재(40)를 스크린 전극(33)의 입사측면에 부착하여 형성하여도 무방하다.

이와같이 구성된 본 발명에 따른 칼라 음극선관용 전자총 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 칼라 음극선관용 전자총은 도면에는 도시되어 있지 않으나 각각의 전극에 소정의 전위가 인가됨에 따라 상기 캐소오드(31)부터 열전자가 방출되게 되는데, 제어전극(32)에 형성된 전자빔 통과공(32H)은 횡장형으로 형성되어 있으므로 캐소오드(31)로부터 방출된 전자빔이 통과하는 수직 방향의 영역인 로딩 영역(loding area)이 적어지게 된다. 따라서 캐소오드(31)로부터 방출된 전자빔은 출화시부터 수차를 적게 받고 수직 방향의 물점경을 상대적으로 작게 형성된다. 또한 제6도 및 제7도에 도시된 바와같이 수평방향보다 강하게 형성되는 수직방향의 음극렌즈(L1)에 의해 수직 방향 크로스 오버 점(P1)의 위치가 수평방향의 크로스 오버점(P2)에 비해 캐소오드(31) 측으로 가깝게 형성된다. 이에 따라 수직 방향의 전자빔들은 스크린 전극(33)과 이와 인접되게 설치된 포커스 전극(도시되지 않음)에 의해 형성되는 프리포커스 렌즈(L3)의 집속영향을 크게 받으며 강한 ART(abberation reducing triode)효과를 받게 된다.

반면에 상기 수평방향의 크로스 오버점(P2)은 상기 프리포커스 렌즈(L3)에 가깝게 형성되므로 수평방향의 전자빔들은 프리포커스 렌즈(L3)의 집속 작용을 적게 받아 메인렌즈에 큰 입사각도를 가지고 입사된다. 한편 스크린 전극(33)의 입사측면에 형성되어 있는 횡장형의 슬롯에 의해 제6도에 나타내 보인바와 같이 수직 방향 전자빔의 크로스 오버점의 입사각을 슬롯이 형성되지 않은 것보다 상대적으로 작은 각으로 입사되게 되어 프리포커스 렌즈(L3)내에서의 수직 전자빔 반경을 줄여 고배율의 프리 포커스 렌즈에 의한 수직 물점경의 중대요인을 배제시키고 아울러 고전류 영역에서의 포커스 특성을 향상시킨다.

상술한 바와같이 작용에 의해 메인렌즈에 입사되는 전자빔의 단면은 제8도에 도시된 바와같이 횡장형의 타원을 이루게 된다. 따라서 수직방향의 전자빔은 메인렌즈 내에서 반경이 작아져 메인렌즈의 중앙부를 통과하게 되므로 구면수차의 영향을 덜 받게 되고 나아가서는 편향요오크의 불균일 지계를 통과하는 수직 방향의 전자빔 반경도 작아 포커싱 필드로 형성되는 수직 방향이 편향자계에 의한 편향수차를 적게 받게 된다. 이로 인하여 형광면 주변부에서의 오버 포커스에 의한 포커스 특성의 저하를 방지할 수 있는 것이다.

제9도는 전류와 형광막의 중앙부에 랜딩되는 전자빔 스포트의 크기와의 관계를 나타내 보인 것으로, 일점 쇄선(100)으로 나타내 보인 본 발명에 따른 전자총의 전자빔 스포트의 크기가 실선(200)으로 나타내 보인 종래 전자총의 전자빔 스포트의 크기보다 작게 나타나고 있다. 이것은 본 발명에 따른 전자총이 종래의 전자총에 비해 수직전자빔의 포커스 특성이 향상되었음을 보여주고 있다.

한편 캐소오드(31)로부터 방출된 수평방향의 포커스 특성에 있어서는 집속렌즈인 메인렌즈에 반하여 편향요오크에 의해 형성되는 수평 편향자계가 발산자계로 형성되므로 전자빔이 자동적으로 셀프 포커싱되어 메인렌즈에서의 전자빔의 수평반경이 크더라도 최상의 포커스 특성을 얻을 수 있다.

제10도는 메인 렌즈에서의 수평 전자빔 반경과 스크린 상의 전자빔 스포트 크기를 나타내 보인 그래프이다. 이 그래프에서 알 수 있는 바와같이 메인렌즈에서의 수평 전자빔 반경이 클수록 스크린 상에 랜딩되는 수평 전자빔 스포트의 확대상 크기가 작아진다는 것을 알 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 칼라 음극선관용 전자총은 삼극부를 이루는 제어전극의 전자빔 통과공을 횡장형으로 형성하고 제어전극과 대향되는 스크린 전극의 입사측면에 횡장형의 슬롯을 형성함으로써 수직과 수평방향 전자빔의 크로스 오버점이 분리되고 메인렌즈에 입사되는 전자빔 단면의 형상이 횡장형의 타원을 이루게 되어 수직 방향으로 작은 물점경이 형성되게 되고 화면 중앙에서의 포커스 특성저하가 방지된다. 또한 편향요오크에 의한 편향수차를 줄일 수 있어 화면 주변부에서의 포커스 열화를 방지할 수 있는 이점을 가진다.

본 발명은 상술한 전자총의 실시예에 한정되지 않고 전자총을 이루는 전극을 결선에 관계없이 모든 인라인형 전자총의 삼극부에 적용이 가능하다.

Claims (4)

1. 전치 삼극부를 이루는 캐소오드, 제어전극 및 스크린 전극과 이 삼극부에 의해 형성된 전자빔을 집속 및 가속하는 주렌즈부를 구비하여 된 칼라 음극선관용 전자총에 있어서, 상기 제어전극에 전자빔 통과공의 배열방향으로 장축을 갖는 횡장형의 전자빔 통과공이 형성되고, 상기 제어전극과 대향되는 스크린 전극의 입사측면에 전자빔 통과공을 감싸며 전자빔 통과공의 배열방향으로 장축을 갖는 횡장형의 슬로트가 형성된 것을특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.
2. 제1항에 있어서, 상기 스크린 전극의 입사측면에 형성된 횡장형의 슬로트가 횡장형의 관통공이 형성된 전극부재가 스크린 전극의 입사측면에 부착되어 형성된 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.
3. 제1항 또는 제2항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어전극에 형성된 전자빔 통과공이 직사각형인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.
4. 제1항 또는 제2항중 어느 한 항에 있어서, 상기 스크린 전극의 입사측면에 형성된 횡장형이 슬로트가 직사각형인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.