KR100201158B1 - 브라운관 전차총의 전극 - Google Patents

Abstract

본 발명은 브라운관 전자총의 신규한 전극을 개시한다.

전자빔의 형상개선을 위해 사용되었던 종래 4극자 렌즈를 형성하는 전자빔 통과공은 모두 개구부를 연장하는 소극적인 방식이어서 그 제어효과가 높지 못하였다.

본 발명에서는 전자빔 통과공내로 제어편을 돌출시켜 강한 제어효과를 나타내도록 함으로써 전자총의 구성도 단순화하고 조립성도 향상시켰다.

Description

브라운관 전자총의 전극

제1도는 인라인형 칼라전차총의 빔스포트 형상을 보이는 형광면의 평면도.

제2도는 4극자 렌즈의 형성을 위한 인접전극의 작용을 설명하는 사시도.

제3도 (a) 내지 (c)는 4극자 렌즈 형성을 위한 종래의 전자빔 통과공의 구성들을 보이는 정면도.

제4도 (a), (b)는 본 발명에 의한 전극의 한 구성을 보이는 전자빔 통과공의 정면도.

제5도 (a), (b)는 본 발명 원리를 종래와 비교 설명하는 정면도.

제6도 내지 제8도는 각각 본 발명의 다른 실시예들을 보이는 정면도들이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

G : 전극 H : 전자빔 통과공

H1, H2 : (인접 전극들의) 전자빔 통과공 Hm : (중앙) 전자빔 통과공

Hs : (외측) 전자빔 통과공 1 : 제어편(制御片)

본 발명은 브라운관의 전자총을 구성하는 전극에 관한 것으로, 특히 인라인(in-line)형 칼라전자총에 사용되기에 적합한 전극에 관한 것이다.

브라운관은 전자총에서 발사된 전자빔을 편향시켜 형광면을 선택적으로 발광시키는 장치이다. 여기서 형광면은 전자빔 발사중심으로부터 완전한 구면(球面)을 이루지 못하므로 형광면 외측의 빔스포트(beam spot)는 중앙측보다 커지게 된다.

그런데 인라인형 칼라전자총은 R, G, B 세 건(gun)이 횡으로 나란히 배열되어 있으므로 외측 건, 즉 R, B 건으로부터 형광면의 거리가 형광면 좌우측에서 크게 차이가 나게 되므로, 이를 균일한 자계로 편향시키면 외측 건의 형광면 투영상은 찌그러진 사다리꼴이 되는 미스 컨버전스(mis-convergence)가 발생하게 된다.

이에 따라 불균일자계를 제공하는 SCY(Self Convergence Yoke)방식의 편향요크가 사용되는데, 이 SCY는 실패(pin-cushion)형의 수평자계와 술통(barrel)형의 수직자계를 제공하여 외측 건의 투영상을 사각형으로 교정해주게 된다.

그런데 실제적으로 형광면(S)상의 빔스포트(B)를 살펴보면 제1도에 도시된 바와 같이 주변부에서 좌우로 편평항 형태의 코어(core;C) 주위에 대각선 방향으로 확산되는 형태의 할로(halo;H)를 가지는 왜곡된 형태로 나타나게 된다.

여기서 편평한 코어(C)는 SCY가 중앙빔보다 외측빔을 상하방향으로 과집속(over-focusing)시키는 특성에 주로 기인하며, 할로(H)는 SCY의 불균일자계에 의해 전자빔이 왜곡되는 비점(非點)수차와, 형광면이 비구면인데 따른 구면수차, 그리고 전자렌즈의 배율이 구경에 비해 지나치게 크거나 외측 건의 저자렌즈의 세기가 단부효과(end effect)등에 의해 약화되는데 따른 구면수차등 여러 가지 복합적인 원인에 의해 발생된다.

이와 같은 빔스포트(B)의 왜곡을 보정하는 방법으로는 SCY 방식의 편향요크에 보정마그네트를 수정하는 방법, 외측 건의 전자빔통과공(孔)의 크기나 형상을 변경하는 방법, 형광면의 랜딩(landing) 위치에 따라 포커스 길이를 조절하는 다이나믹 포커싱(dynamic focusing)방법, 4극자 또는 4중극(quadrupole)렌즈등 전극간에 형성되는 정전렌즈로 전자빔에 부(負)의 비점수차를 미리 부여하여 전자빔을 종장형으로 보정하는 방법등 다양한 방법이 사용되고 있다.

제2도에는 이러한 빔스포트 보정방법의 일례로서 4극자 렌즈 형성방법을 도시하고 있는데, 예를들어 고압측인 한 전극(G)에 종장형의 전자빔 통과공(A)을, 이에 인접한 저압측의 다른 전극(G')에 횡장형의 전자빔통과공(A')을 각각 형성함으로써 이를 통과하는 전자빔(E)의 단면을 종장형으로 형성해주는 것이다.

제3도에는 이러한 4극자 렌즈를 형성하는 여러 가지 전자빔 통과공의 형태가 도시되어 있는데, 먼저 (a)는 제2도에 도시된 바와 같이 종장형 및 횡장형 전자빔 통과공(A, A')의 조합이다.

한편 (b)는 (a)의 조리성 저하를 보상하기 위해 좌우상하에 개구부(10)를 형성한 키이홀(key hole)형의 전자빔 통과공(A)이며, (c)는 본원인의 선출원 특허 제95-30839호에 의한 상하에 슬릿(slit; S)을 형성한 전자빔통과공(A)이다.

그런데 이러한 종래의 구성들은 모두 전자빔통과공(A) 외측에 개구부를 형성하여 전계(電界)를 국부적으로 약화시킴으로써 전자빔을 제어하는 소극적인 방식들이라 할 수 있다. 이에 따라 4중극 렌즈의 세기등 그 제어효과가 낮아 충분한 정도의 보상이 불가능한 문제가 있다.

이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 본 발명의 목적은 전자빔 보정등의 제어효과를 현저히 향상시킬 수 있는 전극을 제공하는 것이다.

상술한 목적의 달성을 위해 본 발명에 의한 전극은 전자빔 통과공의 내측으로 하나 또는 복수의 제어편(片)이 돌출형성되는 것을 특징으로 한다.

이러한 제어편은 이와 90° 방향에 형성된 개구부와 동일한 제어효과를 나타내나, 제어편이 전자빔의 통과공간내에 직접 진입하게 되므로 그 강도가 매우 커지게 된다.

이와 같은 본 발명의 구체적 원리와 작용, 그리고 그 이점들을 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

제4도 (a), (b)에는 제2도에 도시된 전극쌍에 대응하는 두 전극의 대응 전자빔 통과공(H1, H2)들이 도시된 바, (a)에는 두 제어편(1)이 횡방향에서 돌출되어 제2도의 종장형 전자빔 통과공(A)에 대응하게 되고, (b)에는 상하 방향에서 돌출되어 제2도의 횡장형 전자빔 통과공(A')에 대응하여, 이들을 통과하는 전자빔(E)의 단면을 강하게 종장형으로 보상해주게 된다.

이와 같은 본 발명이 종래에 비해 더욱 강한 제어효과를 나타내는 원리를 제5도를 통해 살펴보기로 한다.

설명의 편의상 (a),(b)의 전자빔통과공(A,H)들에는 각각 소정전위의 (-)전압이 인가되는 것으로 하고, 전자빔(E) 단면의 형상도 주변 조건을 감안함이 없이 전하 반발력만에 의해 형성되는 것으로 한다.

먼저 제5도 (c)와 같이 전자빔 통과공(A) 상하에 종래와 같이 개구부(0)가 형성되는 경우에는 상하방향으로 반발력이 감소되므로 이를 통과하는 전자빔(E)의 상하방향으로 약간 연장된 종장형의 단면을 가지게 된다.

그런데 제5도 (c)와 같이 두 제어편(1)이 전자빔 통과공(H)내측으로 돌출되는 경우에는 그 반발력에 의해 전자빔(E)이 좌우로 강하게 죄어져서 세장비(細長比)가 더욱 큰 종장형의 전자빔(E) 단면이 얻어지게 된다.

즉 종래의 개구부(0)가 전자빔통과공(A) 주위에 반발력이 약한 부분을 형성함으로써 전자빔(E)의 단면을 소극적으로 변형시켰던데 비해, 본 발명의 제어편(1)은 전자빔통과공(H) 내측을 향해 강한 반발력으로 눌러 전자빔(E)의 단면을 적극적으로 변형시키는 것이며, 이에 따라 강한 제어효과를 얻어 매우 큰 세기의 4극자 렌즈를 형성할 수 있다. 또한 경우에 따라서는 4극자 렌즈의 형성도 필요없이 단일한 전극만으로도 필요한 제어효과를 얻을 수 있게 되고, 이에 따라 전자총의 구성도 단순화 할 수 있게 된다.

여기서 제어편(1)의 크기가 전자빔 통과공(H)에 비해 과도하게 큰 경우가 아니라면 전자빔(E)은 연속된 단면을 가지므로 기본적인 원형에서 타원형의 형상을 유지하게 될 것이다.

이러한 연속성을 이용하여 본 발명 제어편(1)은 전자빔 통과공(H)의 확대 또는 축소효과를 얻을 수 있게 된다.

즉 제6도 (a),(b)의 실시예에서는 전자빔 통과공(H)의 상하 좌우로 네 제어편(1)이 돌출되어 있다.

이러한 전극에 (a)와 같이 (-)전압이 인가되는 경우에는 전자빔(E)의 단면을 강하게 축소되고, (b)와 같이 (+)전압이 인가되는 경우에는 오히려 확대된다.

이에 따라 (a)의 구성은 전자빔(E)의 보조적인 집속(集束)에, (b)의 구성은 전극의 크기를 유지한 채로 대구경화(大口經化)의 효과를 달성하는데 사용될 수 있을 것이다.

이와 같이 전자빔(E)의 축소화대에 사용되는 경우 제어편(1)은 제6도에 도시된 바와 같이 톱니형으로 구성되어 전자빔 통과공(H)의 외주에 다수가 방사상으로 배열되어 구성되는 것이 양호한 빔스포트의 형성에 더욱 바람직할 것이다.

한편 본 발명은 인라인형 전자총의 경우, 중앙건과 외측건간의 집속이나 컨버전스(convergence)차이를 보상하는데 사용될 수도 있다.

즉 제8도에 도시된 바와 같이 두 외측 전자빔통과공(Hs)에는 각 3개의 제어편(1)이 비대칭으로 배열되어 중앙 전자빔통과공(Hm)과의 제어특성의 차이를 보상하게된다.

이러한 보상은 종래 이형(異形) 전자빔 통과공의 사용이나, 인접되는 전극들의 외측 전자빔 통과공의 이심(移心)등으로 해결한 바, 이 경우 조립봉의 삽입이 불가능하여 조립정도(精度)가 크게 저하되는 문제가 있었다.

그러나 본 발명에 의한 전자빔 통과공(H;H1,H2;Hm,Hs)은 기본적인 원혀이므로 원형단면의 조립봉에 제어편(1)이 통과될 슬롯(slot)만을 형성해주면 조립봉에 의한 동축(同軸)삽입 및 지지가 가능해진다. 이 경우 제어편(1)은 키이(key) 역할을 하므로 본 발명 전극은 조립봉과 완전한 정합(align) 상태를 유지하게 되어 조립정도가 오히려 크게 향상되는 장점이 있다.

이와 같이 본 발명은 매우 강한 전자빔 제어효과를 나타내며 조립성이 우수한 전극을 제공하여, 브라운관의 특성과 생산성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 원형의 전자빔 통과공을 가지는 브라운관의 전극에 있어서, 하나 또는 복수의 제어편이 상기 원형의 전자빔 통과공 내부로 돌출형성되는 것을 특징으로 하는 브라운관 전자총의 전극.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어편이 좌우로 돌출한 전자빔 통과공을 가지는 전극과 좌우로 돌출한 전자빔 통과공을 가지는 다른 전극을 인접 배치하여 그 사이에 4극자 렌즈를 형성하는 것을 특징으로 하는 브라운관 전자총의 전극.
3. 제1항에 있어서, 상기 제어편이 상기 전자빔 통과공의 둘레에 복수로 배열되어 전자빔을 축소 또는 확대하는 것을 특징으로 하는 브라운관 전자총의 전극.
4. 제3항에 있어서, 상기 제어편이 톱니형으로 구성되어 상기 전자빔 통과공의 둘레에 방사상으로 배열되는 것을 특징으로 하는 브라운관 전자총의 전극.