KR100232142B1 - 칼라 음극선관용 전자총 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칼라 음극선관용 전자총에서 비축대칭의 기하학적 구조에 의해 발생하는 비점수차를 보정하기 위해 가속전극 내에서 설치하는 보정전극을 개선하여 보정전극의 조립오차를 제거할 수 있게 한 것이다.

본 발명은 전자가 방사되는 음극과, 상기 음극에서 나온 전자빔을 제어하고 가속하는 제1그리드 및 제2그리드와, 상기 전자빔을 형광면이 도포된 스크린에 초점이 맺히도록 접속하고 가속하는 제3그리드 및 제4그리드와, 상기 제4그리드 및 쉴드컵의 접속면에 구비되어 구면수차를 감소시키면서 배율을 줄여 화면상에서 보다 작은 스폿이 형성되도록 하는 보정전극으로 구성된 칼라 음극선관용 전자총이 있어서, 상기 쉴드컵에 용접 고정되는 제4그리드의 일면에 보정전극역할을 하는 버링을 일체로 형성하는 상기 버링이 쉴드컵에 고정된 것이다.

Description

칼라 음극선관용 전자총

본 발명은 칼라 음극선관용 전자총에 관한 것으로, 특히 비축대칭의 기하학적 구조에 의해 발생하는 비점수차를 보정하기 위해 가속전극내에 설치하는 보정전극의 구조를 개선하여 보정전극의 조립오차를 제거할 수 있게 한 것이다.

일반적으로 칼라 음극선관은 제1도와 같이 크게 나누어 형광체가 도포된 패널(Panel)(1)과, 깔대기 형상의 펀넬(Funnel)(2)과, 상기 펀넬에 일체로 형성된 넥크부(Neck)(3)와, 상기 넥크부에 설치된 전자층(5) 및 편향요크(4)로 구성되어 있다.

제2도는 칼라 음극선관에 사용되어온 인라인형 전자총의 한 형태인 비피에프(BPF)(Bi Potential Focusing) 전자총의 단면도로서, 전자총은 히터가 내장된 복수개의 음극(10)과, 상기 음극에서 화면 방향으로 수직되게 일정한 간격을 두고 배치된 다수의 전극들(11)(12)(13)(14)로 이루어져 있다.

따라서, 각 음극(10) 내의 히터가 스템핀(7)으로부터 전원을 공급받아 발열하면 이 열에 의해 음극으로부터 열전자자가 방사되고 방사된 전자빈(6)은 제1그리드(“제어전극”이라고도 함)(11)와 제2그리드(“제1가속전극”이라고도 함)(12) 및 제3그리드(“집속전극”이라고도 함)(13)의 하단부로 구성된 빔형성영역(Beam Forming Region)에서 적절히 제어 및 가속되며, 제어 및 가속된 전자빔은 제3그리드(13)와 제4그리드(“가속전극”이라고도 함)(14)에 인가되는 전압차에 의해 형성되어진 바이 포텐셜(Bi-Potential) 정전렌즈(Electro-Static Lens)에 의해 집속 및 가속된다.

전자총의 주렌즈인 상기 정전렌즈를 통과한 전자빔은 편향요크(4)에 인가되는 전류의 세기에 의해 형성되어진 자계의 영향으로 그 경로가 결정되며, 결정된 경로를 따라 진행하는 전자빔은 형광면 앞에 설치된 섀도우마스크(8)의 구멍을 통과하면서 색선별되어 형광면(9)에 충돌하게 되므로 형광체가 발광된다.

또한, R.G.B 3색을 구현하는 3개의 전자빔이 화면중앙에 일치하도록 하기 위해 정전렌즈를 구성하는 전극(제3그리드와 제4그리드)에서 외곽빔(청색 및 적색을 구현하는 전자빔)이 통과하는 공(孔)을 이심(Offset)시키거나, 또는 다른 적절한 방법으로 외곽빔의 경로를 중앙빔(녹색을 구현하는 전자빔)쪽으로 향하도록 정전렌즈를 구성시킨다.

한편, 인라인형전자총에서 R.G.B의 색을 구현하는 전자빔이 화면 전면에서 일치되도록 하기 위해, 셀프 컨버전스 편향요크(Self Convergence Deflection Yoke)를 사용하기도 하는데, 이러한 셀프 컨버전스 편향요크는 수평방향으로 핀쿠션(Pin Cushion)의 자계가 형성되고 수직방향으로는 바렐(Barrel) 자계가 형성되므로 이러한 자계 형성에 의해 3개의 전자빔이 화면 전영역에서 일치하게 된다.

이때 R.G.B 각각의 전자빔은 상기와 같은 자계에 의해 수평방향으로는 발산되고 수직방향으로는 집속되는 힘을 받게 되며, 이에 따라 패널(1)의 기하학적 구조에 의해 화면의 주변부에서 전자빔이 수직방향으로 과집속되는 할로(Halo) 현상이 나타난다.

상기와 같은 할로 현상에 따라 화면 주변부에서 비점수차가 음의 방향으로 증가하는 것을 제거하기 위해 전자총의 심극부를 비대칭으로 하여 화면 중앙에서 비점수차가 양의 값을 가지도록 하는데, 상기와 같이 하는 경우 주변부에서의 비점수차가 비록 음의 값이 되도록 절대값이 줄어들게 되므로 화면 전체의 해상도를 향상시킬 수 있다.

전자빔의 화면에 작은 스폿(Spot)으로 맺히도록 하기 위해 사용되는 주렌즈의 크기, 즉 제3그리드(13)와 제4그리드(14)의 전압차에 의해 형성되는 주렌즈의 크기는 넥크부(3)의 직경에 크기 좌,우된다.

전자빔이 통과하도록 주렌즈를 형성시키는 제3그리드(13)와 제4그리드(14)의 서로 대향하고 있는 공의 크기가 클수록 화면상에서 보다 작은 스폿이 형성된다는 것은 공지의 사실이며, 이는 구면수차와 배율의 감소 때문이다.

일반적으로 인라인형 전자총은 일정한 넥크부(3)의 직경 내에 위치하는 R.G.B의 전자빔이 제3그리드(13)와 제4그리드(14)에 형성된 각각의 공을 통과한다.

따라서, 제3도와 같이 제3그리드(13)와 제4그리드(14)의 대향면의 공을 내부로 후퇴시켜 형성하는 경우 R.G.B 전자빔이 통과하는 독립된 3개의 주렌즈의 실질적인 크기를 크게 할 수 있고, 이러한 구조에 의해 렌즈의 구면수차를 감소시키면서 배율을 줄여 화면상에서 보다 작은 스폿을 얻을 수 있다.

또한, 제4그리드(14)내에 설치되는 제4도와 같은 보정전극(16)은 상기 구조 및 셀프 컨버전스 편향요크를 사용하는 경우 수평방향으로 저스트 포커스 전압을 올리고 수직방향으로 저스트 포커스 전압을 낮추어 비점수차를 보정하는 역할을 하게 된다.

이러한 보정전극(16)은 쉴드컵(Shield Cup)(17)에 용접으로 고정되고 제4그리드(14)와 쉴드컵(17)이 용접됨에 따라 제4그리드 내에 위치하게 된다.

그러나 이러한 구조의 전자총은 쉴드컵(17)의 음극측 하단부의 평탄도와 보정전극(16)의 스크린측 하단부의 평탄도, 즉 쉴드컵(17)과 보정전극(16)이 용접되는 접촉면의 평탄도에 따라 전자총의 정밀도에 크게 영향을 미쳐 정밀가공이 필요하게 되므로 대량생산에 불리하였다.

또한, 용접작업시 조립오차에 의해 보정전극(16)이 제4그리드(14)내에 정확하게 위치하지 못하면 비점수차의 보정이 제대로 이루어지지 않게 된다.

본 발명은 보정전극이 쉴드컵에 용접되어 제4그리드 내로 삽입되는 형태인 종래 구조에서 발생하기 쉬운 보정전극의 조립오차를 제거하기 위한 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적에 따라 제4그리드 전극의 일측면에 일정길이의 버링(Burring)을 갖는 경주트랙 형상의 공통개구부를 일체로 형성하고 상기 공통개구부의 인라인 수직방향의 길이를 내부전극의 인라인 수직방향 길이보다 작게 형성한 칼라 음극선관용 전자총이 제공된다.

제1도는 일반적인 칼라 음극선관의 구성도.

제2도는 일반적인 인라인(In-Line)형 비피에프(BPF) 전자총의 단면도.

제3도는 보정전극이 설치된 종래 인라인형 비피에프 전자총의 단면도.

제4도는 제3도에 나타난 보정전극의 단면도.

제5도는 본 발명에 따른 인라인형 비피에프 전자총의 단면도.

제6도는 본 발명에 따른 제4그리드의 일실시에를 나타낸 사시도.

제7도는 본 발명에 따른 제4그리드의 다른 실시예를 나타낸 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

14 : 제4그리드 15 : 내부전극

17 : 쉴드컵 18,19 : 버링

제5도와 제6도는 본 발명에 따른 전자총의 단면도와 보정전극의 일실시에를 나타낸 사시도로서, 전자총은 복수개의 음극(10)과, 음극에서 나온 전자빔을 제어하고 가속하는 제1그리드(11) 및 제2그리드(12)와, 전자빔을 형광면이 도포되어 있는 스크린에 초점이 맺히도록 집속하고 가속시키는 바이형태의 전극들인 제3그리드(13) 및 제4그리드(14)와, 제3그리드와 제4그리드 내부에 설치된 내부전극(15) 등올 구성되어 있다.

상기 각 전극들은 전자총의 관축 방향으로 순차적으로 배열되어 있고 제3그리드와 제4그리드의 대향면은 빔통과 공통개구부로 되어 있다.

상기 제4그리드(14)의 쉴드컵(17)과 대향하는 측면, 즉 제4그리드의 스크린측면은 제4그리드의 내부로 절곡된 버링(18)을 갖는 공통개구부로 형성하고 상기 공통개구부의 형상은 경주트랙 형상으로 하며, 인라인 수직 방향의 길이는 제3그리드와 제4그리드 내에 삽입 용접된 내부전극(15)의 인라인 수직방향의 길이보다 짧게 형성하여 상기 버링(18)이 보정전극 역할을 하도록 한다.

상기와 같이 형성된 전자총의 주렌즈는 제3그리드(13) 및 제4그리드(14)내에 설치된 내부전극(15)과 제4그리드(14)에 형성된 버링(18)에 의해 그 세기 및 수차가 결정된다.

또한 제3그리드(13)와 제4그리드(14)내에 설치되어 있는 내부전극(15)과, 제3그리드 및 제4그리드의 구조와 칫수에 의해 주렌즈가 음의 비점수차를 갖는 경우 제4그리드내의 버링(18)은 양의 비점수차를 갖도록 조정한다.

상기 제3그리드(13)와 제4그리드(14)의 음극측 공통개구부에서 버링(18)까지의 길이는 비점수차의 크기가 작을수록 비점수차를 양의 방향으로, 비점수차의 크기가 클수록 비점수차를 음의 방향으로 제어해 준다.

제7도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 제4그리드의 일부 절개 사시도로서, 제4그리드(14)의 중앙공 축상에서의 버링(19) 길이와 외곽공 축상에서의 버링 길이가 각각 다르게 설정되어 있는데, 이는 제3그리드와 제4그리드의 내부전극(15)에 의해 형성된 렌즈의 비점수차가 일치하지 않는 경우 버링길이에 의해 이를 보정하여 주기 위한 것이다.

그리고 본 발명에 따르면 종래의 보정전극과는 달리 제4그리드에 형성되는 버링의 길이가 거의 변화하지 않으므로 비록 제4그리드와 쉴드컵의 용접시 이들이 일렬로 정렬되지 못해도 주렌즈의 형성에는 거의 영향을 주지 않게 되고, 따라서 포커스 특성에도 영향을 미치지 않는다.

상기와 같이 본 발명은 보정전극을 쉴드컵에 용접 고정한 후 다시 쉴드컵과 제4그리드를 용접하여 보정전극이 제4그리드 내에 위치되게 하는 종래 구조와는 달리 제4그리드의 일측에 버링을 일체로 형성하여 이 버링부분이 보정전극의 역할을 하도록 구성되어 있으므로 종래와 같은 조립오차가 발생하지 않게 되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 전자가 방사되는 음극과, 상기 음극에서 나온 전자빔을 제어하고 가속하는 제1그리드 및 제2그리드와, 상기 전자빔을 형광면이 도포된 스크린에 초점이 맺히도록 접속하고 가속하는 제3그리드 및 제4그리드와, 상기 제4그리드 및 쉴드컵의 접속면에 구비되어 구면수차를 감소시키면서 배율을 줄여 화면상에서 보다 작은 스폿이 형성되도록 하는 보정전극을 구성된 칼라 음극선광용전자총에 있어서, 상기 쉴드컵에 용접 고정되는 제4그리드의 일면에 보정전극역할을 하는 버링을 일체로 형성하여 상기 버링이 쉴드컵에 고정된 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.
2. 제1항에 있어서, 상기 제4그리드의 버링길이가 중앙공 축상의 길이와 외곽공 축상의 길이가 서로 다른 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.