KR100196552B1 - 개선된 연장 포커스 렌즈 전극을 갖는 인라인 전자총 - Google Patents

개선된 연장 포커스 렌즈 전극을 갖는 인라인 전자총 Download PDF

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Abstract

본 발명의 개선된 인라인 전자총(10)은 3개의 캐소드(14)로부터 이격되어 있는 복수의 전극(16, 18, 20, 22, 24, 26)을 포함한다. 상기 전극은 3개의 전자빔(즉, 하나의 중앙빔 및 2개의 측면빔)의 경로에 적어도 하나의 빔형성 영역 및 메인 포커스 렌즈를 형성한다. 상기 메인 포커스 렌즈는 상기 2개의 전극(24, 26)의 대향부에 의해 형성된다. 상기 개선은 제1부분(38)과 상기 제1부분내에 위치되는 제2부분(40)을 포함하는 상기 메인 포커스 전극의 상기 대향부를 포함한다. 상기 제1부분은 큰 단일 개구(42)를 포함한다. 상기 제2부분은 3개의 인라인 개구(48, 50, 52)를 포함한다. 상기 제1부분은 4개의 이격 릿지(44)를 포함하고, 상기 제2부분은 상기 4개의 릿지에 부착된다.

Description

개선된 연장 포커스렌즈 전극을 갖는 인라인 전자총
제1도는 본 발명에 따른 전자총의 측면도.
제2도는 림(rim)을 포함하는 제1도의 G5전극의 제1부분의 정면도.
제3도는 제2도의 선 3-3을 따라 절단한 림을 포함하는 G5 전극의 제1부분의 횡단면의 평면도.
제4도는 제2도의 선 4-4를 따라 절단한 림을 포함하는 G5 전극의 제1부분의 횡단면의 측면도.
제5도는 3개의 개구를 포함하는 G5 전극의 제2부분의 정면도.
제6도는 제5도의 G5 전극의 제2부분의 평면도.
제7도는 제5도의 G5 전극의 제2부분의 측면도.
제8도는 3개의 개구를 포함하는 G5 전극의 제2부분의 사시도.
제9도는 제1도의 전자총의 G5 및 G6 전극의 횡단면의 평면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 전자총 12 : 절연 지지 로드
14 : 캐소드 16 : 제어 그리드 전극
18 : 스크린 그리드 전극 20 : 제1프리포커스 전극
22 : 제2프리포커스 전극 24 : 제1메인 포커스 전극
26 : 제2메인 포커스 전극 28, 30 : 컵형 소자
본 발명은 컬러 화상관에 사용되는 인라인(inline)전자총에 관한 것으로, 특히 메인 포커스 렌즈(main focus lens)전극내에 개선된 구조를 갖는 인라인 전자총에 관한 것이다.
인라인 전자총은 공통 평면에서 3개의 전자빔을 바람직하게 발생 또는 개시하도록 설계된 것이고, 튜브 스크린 근처의 콘버전스의 점 또는 소영역에 콘버전트 경로를 따라서 전자빔들이 향하도록 설계된 것이다. 1983년 1월 25일 Hughes등에서 허여된 미합중국 특허 제4,370,592호에, 2개의 이격 전극으로 구성된 메인 포커싱 렌즈를 구비한 전자총이 기술되어 있다. 각각의 메임 포커싱 렌즈 전극은 전자빔의 갯수와 동일한 복수의 개구를 포함하고, 또한 2개의 메인 포커싱 렌즈의 주변 림이 서로 대향하고 있는 주변림을 또한 포함한다. 각각의 메인 포커싱 렌즈 전극의 개구부는 림의 후방 리세스(recess)세트내에 위치된다. 메인 포커싱 렌즈의 이 전극 구조의 효과는 구면 수차를 감소하기 위한 완만한 전압 기울기(gentle voltage gradient)이다.
1983년 6월 14일에 Greninger에게 허여된 미합중국 특허 제4,388,552호는 상기 전자총의 주변 림의 하나의 모양의 변형을 개재하고 있다. 이 변형에서, 적어도 하나의 전극에서의 리세스는 인라인 전자빔을 포함하는 평면에 수직으로 측정되는 중앙 빔 경로에서 보다 측면 빔 경로에서 더 넓다. 이 변형은 메인 포커싱 렌즈의 정전계 라인을 재분배하고 그 결과 3개의 빔의 포커스 전극의 결합된다.
1986년 12월 2일에 Gerlach에게 허여된 미합중국 특허 제4,626,738호는 각각의 전극이 주변림을 갖는 외부타원형 부분을 포함하는 2개 전극으로 구성된 메인 포커싱 렌즈를 게재하고 있다. 각각의 전극의 림은 서로 대향하고 있다. 각각의 타원형부내에 겹쳐지는 것은 대응 타원형 주변부를 갖은 개구판이다. 이 형태의 메인렌즈 구조에서, 개구판과 주변림 사이의 거리는 전자총의 제작중에 극도의 주의를 기울이지 않으면 변화할 수도 있다는 것이 밝혀진 바 있다. 또한, 주변림을 갖는 구조체의 약간외부에 임의의 각도로 개구판을 삽입하는 것 또한 가능하다. 본 발명은 상기 개구판을 사용하는 상기 형태의 전자총의 메인 포커싱 렌즈 전극에 개선된 구조를 제공한다.
본 발명의 개선된 인라인 전자총은 3개의 캐소드(cathode)에 이격되어 있는 복수의 전극을 포함한다. 상기 전극은 3개의 전자 빔(즉, 중앙빔과 2개의 측면 빔)의 경로에 적어도 하나의 빔 형성영역과 메인 포커스 렌즈를 형성한다. 메인 포커스 렌즈는 2개의 전극들이 대향부에 의해 형성된다. 상기 개선은 제1부분 및 제1부분내에 위치된 제2부분을 포함하는 메인 포커스 전극의 대향부를 포함한다. 상기 제1부분은 단일 개구를 포함한다. 상기 제2부분은 3개의 인라인 개구를 포함한다. 상기 제1부분은 4개의 이격릿지(ledge)를 포함하고, 제2부분은 4개의 릿지에 부착된다.
제1도에 상세하게 도시된 전자총(10)은 다양한 전극들이 장착되는 2개의 절연 지지 로드(rod)(12)를 포함한다. 이 전극들은 3개의 동일하게 이격된 동일평면상의 캐소드(14)(하나만 도시), 제어 그리드(grid)전극(16)(G1), 스크린 그리드 전극(18)(G2), 제1프로포커스(perfocus)전극(20)(G3), 제2프리포커스 전극(22)(G4), 합성된 제3프리포커스 전극과 제1메인 포커스 전극(24)(G5) 및 제2메인 포커스 전극(26)(G6)을 순서대로 상기 유리 로드(12)를 따라서 이격되게 포함한다. 각각의 G1 내지 G6 전극들은 3개의 동일평면상의 전자빔을 통과시키게끔 각각의 단부에 3개의 인라인 개구를 포함한다. 전자총(10)내의 메인 정전 포커싱 렌즈는 G5 전극(24)과 G6 전극(26)사이에 형성된다. G5 전극(24)은 포커스 전압이 인가되기 때문에, 포커스 전극으로 칭해질 수 있고, G6 전극(26)은 애노드 전압이 인가되기 때문에, 애노드 전극으로 칭해질 수도 있다. G5 전극(24)은 개방 단(open end)에 접속되는 2개의 컵형 소자(28, 30)로 구성된다. G6 전극(26)은 또한 개방단에 접속되는 2개의 컵형 소자(32, 34)로 구성된다. 차폐(shield)컵(36)은 전자총의 출구에서 상기 소자(34)에 부착된다.
전자총(10)의 모든 전극들은 2개의 절연 지지로드(12)에 직접적으로 또는 간접적으로 접속된다. 상기 로드는 G1 전극(16)과 G2 전극(18)을 지지하도록 연장할 수 있으며, 또는 이 2개의 전극은 일부 다른 절연 수단에 의해 G3 전극(20)에 부착될 수도 있다. 바람직하게는, 상기 지지로드는 상기 로드에 클로우(claw)를 삽입하기 위해 상기 전극들로부터 연장하는 클로우 상에서 열처리되고 압축된 바 있는 유리로 제조된다.
상기 대향부들은, G5 전극(24)과 G6 전극(26)의 각각의 소자들(30, 32)은 일치한다. 따라서 후속하는 바와 같이, 단지 소자(30)만이 상세하게 기술된다. 상기 소자(30)는 2개의 부분(38, 40)을 포함한다. 제2도, 제3도 및 제4도에 도시된 바와 같이, 상기 부분(38)은 폐쇄단(closed end)에 큰 개구를 갖는 어느정도 컵형태이다. 상기 개구는 인라인 전자빔의 인라인 방향으로 연장되고, 2개의 외부 또는 측면 빔 경로에서 인라인 전자빔의 인라인 방향에 약간 광범위하게 수직이 된다. 당업계에서, 상기 개구의 모양은 도그본(dogbone)모양으로 공지되어 있다. 측면 빔 경로에서, 상기 개구(42)는 직경 D의 원형이다. 중앙 빔 경로에서, 상기 개구(42)는 폭 W로 분리되어 있는 일직선의 측면들을 갖는다. 상기 개구(42)의 길이 L은 개구의 한 단부로부터 다른 단부까지 빔 경로를 통해 연장한다.
상기 개구(42)는 림(45)에 의해 외부둘레에 둘러싸여 있다. 상기 부분(38)의 4개의 코너(corner)는 카운터 스탬프(counter-stamped)되어 상기 부분의 내부의 각각의 코너에 선반(shelf) 또는 릿지(44)를 형성한다. 상기 릿지(44)의 높이는 카운터-스탬핑 단계중에, 2개의 이격 부분들(40)사이의 전자총의 간격을 조정하기 위해 변화될 수 있다.
제5도, 제6도, 제7도 및 제8도에 도시된 바와 같이, 상기 부분(40)은 4개의 코너들(46)의 각각에서 오프셋(offset)을 갖는 통상적으로 편평한 판이다. 상기 4개의 코너들(46)의 오프셋의 크기는 상기 2개의 이격부분들(40)사이의 전자총의 간격을 조정하기 위해 또한 변화될 수 있다. 상기 부분(40)은 3개의 인라인 개구들(48, 50, 52)을 갖는다. 상기 중앙개구(50)는 타원 모양을 갖고, 상기 2개의 측면 개구들(48, 52)은 내부는 원형이고 외부는 타원형인 더욱 복잡한 모양을 갖는다.
G5 전극(24)은 상기 부분(38)의 4개의 릿지(44)에 접촉되게 상기 부분(40)의 4개의 오프셋 코너(46)를 위치시키고 상기 선반들(44)에 상기 코너들(46)을 용접하므로써 완성되고, 제9도에 도시된 바와 같이, 메인 포커싱 렌즈를 구성하는 전극 구조를 도시한다.
상기 미합중국 특허 제4,388,552호에 도시된 바와 같이, 애노드 전압(애노드 전극)에 접속되는 상기 전극에 단지 하나의 도그본 모양의 리세스를 사용하는 것의 단점은 크기 변화에 대한 상기 전극의 고감도이다. 후속하는 표 1은 비점수차(astigmatism)(Ast.) 및 자유 빔 랜딩(free beam landing)조정(FBL)의 다양한 세트에 대해 요구되는 도그본 크기의 변경의 예들을 제공한다.
표 1에 도시된 바와 같이, 비점수차 및 자유 빔 랜딩에 대해 보정하기 위해 필요한 애노드 전극의 구조적인 변화는 비교적 작은 범위인 0.013㎜에서 0.064㎜까지이다. 상기 작은 크기 변화의 달성은 가공 및 제조하는데 고도의 정밀도를 요구한다. 따라서, 이 구조적인 변화에 대한 고감도를 감소시키기 위해 전자총의 구조를 변경시키는 것은 매우 바람직하다. 본 명세서에 기술된 본 발명의 실시예는 동일한 특징을 갖는 포커스 전극 및 애노드 전극의 대향부를 만듬으로써 고감도의 문제를 해결한다. 포커스 전극은 메인 포커스 렌즈의 수렴(converging)부에 위치되고, 애노드 전극은 메인 포커스 렌즈의 발산(diverging)부에 위치된다. 이 위치들 때문에, 포커스 전극과 애노드 전극에서 만들어진 동일한 변화들은 각각의 이 전극들에서 반대의 효과를 생성한다. 예를들어, 표 1에 제시된 비점수차 및 자유 빔 랜딩 상태의 3개의 세트를 고려하라. 포커스 전극이 도그본 모양으로 변화하면, 상기 크기 변화는 표 2에 도시된 바와 같은 애노드 전극 도그본의 변화를 보정한 것과 같은 보정을 제공하기 위해 포커스 전극 도그본에서 요구될 것이다.
표 1 및 표 2에서 요구된 크기 변화를 비교하므로써, 상기 변화는 거의 동일한 크기로 되지만 상이한 부호로 되는 것을 볼 수 있다. 표 3은 전자총이 포커스 전극 및 애노드 전극 둘 다에서 동일한 도그본 모양을 갖게하기 위해, 표 1 및 표 2에서와 동일한 비점수차 보정을 제공하게끔 요구되는 도그본 크기 변화를 제공한다.
표 3에서, 포커스 전극과 애노드 전극이 동일한 모양을 가질 때 비점수차 및 자유 빔 랜딩을 보정하기 위해 요구되는 크기 변화는 단지 하나의 상기 전극이 변경될 때 요구되는 크기 변화보다 실질적으로 더 크다. 더 큰 크기 변화가 요구되기 때문에, 2개의 동일한 도그본을 갖는 전자총의 크기 변화에 대한 감도는 단지 하나의 도그본을 갖는 전자총의 크기 변화에 대한 감도보다 매우 작다.

Claims (8)

  1. 3개의 캐소드로부터 이격된 복수의 전극들을 구비하는데 상기 전극들은 하나의 중앙빔 및 2개의 측면 빔으로 이루어진 3개의 전자빔의 경로에 적어도 하나의 빔형성 영역과 메인 포커스 렌즈를 형성하고, 상기 메인 포커스렌즈는 상기 전극들 중 2개의 대향부에 의해 형성되는 인라인 전자총에 있어서, 상기 2개의 메인 포커스 렌즈 전극의 상기 대향부는 단일 개구(42)를 갖는 제1부분(38)과, 상기 제1부분의 내부에 위치되어 3개의 인라인 개구(48, 50, 52)를 포함하는 제2부분(40)을 각각 포함하고, 상기 제1부분은 4개의 이격 릿지(44)를 포함하고, 상기 제2부분은 상기 4개의 릿지에 부착되는 것을 특징으로 하는 인라인 전자총.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1부분(38)은 개구가 형성된 컵형 부분이고, 상기 제2부분(40)은 개구판인 것을 특징으로 하는 인라인 전자총.
  3. 제2항에 있어서, 적어도 하나의 상기 2개의 메인 포커스 렌즈 전극(24, 26)의 상기 컵형부분(38)의 상기 단일 개구(42)는 상기 중앙 빔 경로에서 보다 상기 인라인 전자빔의 인라인 방향에 수직인 방향으로 측정된 상기 측면 빔 경로에서 더 큰 폭(W)을 갖는 것을 특징으로 하는 인라인 전자총.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 개구판(40)의 상기 3개의 인라인 개구(48, 50, 52)는 비원형인 것을 특징으로 하는 인라인 전자총.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 개구판(40)은 4개의 코너(46)를 갖고, 각각의 코너에 오프셋(46)을 포함하며, 상기 개구판은 상기 오프셋에서 상기 4개의 릿지(44)에 부착되는 것을 특징으로 하는 인라인 전자총.
  6. 제4항에 있어서, 상기 개구판(40)은 4개의 코너(46)를 갖고, 각각의 코너에 오프셋(46)을 포함하며, 상기 개구판은 상기 오프셋에서 상기 4개의 릿지(44)에 부착되는 것을 특징으로 하는 인라인 전자총.
  7. 제5항에 있어서, 상기 2개의 메인 포커스 전극 렌즈 전극(24, 26)의 각각의 상기 대향부의 상기 제1부분(38)과 상기 제2부분(40)은 크기 및 모양에 있어서 동일한 것을 특징으로 하는 인라인 전자총.
  8. 제6항에 있어서, 상기 2개의 메인 포커스 전극 렌즈 전극(24, 26)의 각각의 상기 대향부의 상기 제1부분(38)과 상기 제2부분(40)은 크기 및 모양에 있어서 동일한 것을 특징으로 하는 인라인 전자총.
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