KR100241606B1 - 음극선관용 전자총 - Google Patents

Abstract

음극선관의 전자총으로서, 편향 요크의 영향을 받아 시일드 컵에 발생되는 유도 기전력으로 인해 전자빔의 미스 컨버어젼스가 초래되어 스크린 해상도가 저하되는 것을 방지하기 위해, 시일드 컵에 형성되는 전자빔 통과공 중, R,B 전자빔 통과공에는, 소정의 높이와 폭을 갖는 버르가 형성되고, 시일드 컵의 둘레면에는, 소정의 폭과 깊이를 갖는 슬릿이 G 전자빔 통과공을 중심에 두고 대향 배치되도록 형성된다.

Description

음극선관용 전자총

본 발명은 음극선관의 전자총에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고해상도의 화상 구현을 실현하는 음극선관에 적합한 전자총에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 음극선관은, 전자총으로부터 출사된 전자빔을 형광면에 랜딩시켜 발광되는 빛으로 소정의 화상을 구현하는 전자기기로서, 상기에서 전자총은, 방출한 전자빔을 형광면에 집속시켜 휘점을 형성하는 역할을 한다.

이러한 전자총은, 통상 캐소드, 제1 그리드 전극(이하, G1라 칭함), 제2 그리드 전극(이하, G2라 칭함)로 이루어지는 3극부에, 제3 그리드 전극인 G3와 제4 그리드 전극인 G4를 설치하고, 이에 시일드 컵을 설치하여 이루어지는 것이 통상적이다.

이와 같은 전자총에서 전자빔의 형성은, 캐소드에서 방출된 전자가 G1과 G2의 전자빔 통과공을 통과하고, G3 및 G4의 전자빔 통과공을 통과하는 과정에서 예비 집속과 집속을 이루고 더불어 가속됨에 따라 이루어지게 되며 또한, 이 전자빔은 음극선관의 펀넬 외주에 설치된 편향 요크의 영향을 받아 편향되면서 형광면에 랜딩되어지게 된다.

음극선관에서는 상기 전자빔을 상기한 전자총으로부터 R,G,B에 해당되는 3개의 전자빔을 출사시켜 칼라 화상 구현을 이루게 되는데, 여기서 이들 전자빔들은 편향 요크에 의해 편향되어 섀도우 마스크의 구멍부 한점에서 통과하는 이른바, 컨버어젼스(Cg)를 양호하게 이루어야만 정확한 랜딩을 이룰 수 있게 된다.

이 때, 상기한 전자빔의 컨버어젼스 상태는, 형광면을 이루는 각 형광체의 피치 및 전자빔의 스폿 크기와 더불어, 음극선관의 해상도를 결정하는 요소로 알려져 있다.

한편, 음극선관에서는 스크린의 해상도를 향상시켜 주기 위한 하나의 방법으로 편향 요크의 수평 편향 주파수를 높여 준다.

즉, 수평 편향 주파수가 높아지면, 유효 화면 내에서 화면 영상 구성 신호수가 증가하여 스크린의 해상도를 향상시킬 수 있게 된다.

그러나, 음극선관에서 상기와 같이 편향 요크의 수평 주파수를 높여서(대략, 수십∼120㎑) 스크린의 해상도를 향상시킬 때에는 다음의 사항으로 인해 오히려 전자빔의 미스 컨버어젼스를 초래하여 스크린의 해상도를 떨어뜨리는 문제점을 발생하게 된다.

즉, 이는 다름이 아니라, 편향 요크의 수평 주파수가 높아지게 되면, 전자총에서 상기 편향 요크의 영향권 안에 드는 시일드 컵 내부에 유도 기전력이 발생되어 수평 편향 자기장과 반대되는 역자기장이 발생된다는 점에서 비롯된다.

상기에서 유도 기전력은, 음극선관의 구조상 상기 시일드 컵의 G 전자빔 통과부위에서 강하게 형성되는데, 이러한 유도 기전력에 의해 전자빔이 영향을 받게 되면, 도 4에 도시된 바와 같이 G 전자빔(G)이 화면의 중심부(C)를 기준으로 좌,우 측면부(S)에 있어 좌측으로는 R,B 전자빔(R,B)의 편향 사이즈보다 작은 사이즈로 편향되고, 우측으로는 R,B 전자빔(R,B)의 편향 사이즈보다 큰 사이즈로 편향되는 이른바, HCR(Horizontal Center Raster) 미스 컨버어젼스를 초래하여 화면 주변부의 해상도를 저하시키게 된다.

따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 편향 요크의 수평 편향 주파수를 높게 유지하면서도 스크린의 주변부에 대한 전자빔의 미스 컨버어젼스를 막아 스크린 해상도가 저하됨을 방지할 수 있도록 한 음극선관용 전자총을 제공함에 있다.

이에, 본 발명은 상기 목적을 실현하기 위하여,

캐소드와; 이 캐소드의 일측으로 소정의 간격을 두고 설치되는 다수의 그리드 전극과; 이 그리드 전극 중, 최종 그리드 전극에 연결 설치되는 시일드 컵이 포함된 음극선관용 전자총에 있어서,

상기 시일드 컵의 바닥면에 형성되는 전자빔 통과공에서, R,B 전자빔 통과공에는 편향 요크에 의한 유도 기전력의 영향을 받아 R,B 전자빔이 주사되도록 하는 유도 기전력 증대수단이 제공되고,

상기 시일드 컵의 둘레면 상에는 편향 요크에 의한 유도 기전력의 영향을 최소화하여 G 전자빔이 주사되도록 하는 유도 기전력 억제수단이 제공되어 이루어지는 음극선관용 전자총을 제안한다.

상기에서 유도 기전력 증대수단은, R,B 전자빔 통과공 주위를 따라 소정의 폭과 높이를 가지고 형성되는 버르(burr)로 이루어짐이 바람직하고, 또한, 상기 유도 기전력 억제수단은, 상기 R.B 전자빔 통과공 사이에 위치한 G 전자빔 통과공을 중심에 두고 대향 배치되도록 소정의 폭과 깊이를 갖고 상기 시일드 컵의 둘레면에 형성되는 슬릿으로 이루어짐이 바람직하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자총이 적용된 음극선관을 개략적으로 도시한 개략도이고,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자총의 시일드 컵을 도시한 평면도이고,

도 3은 도 2 A-A 선의 단면도이고,

도 4는 종래 기술에 의한 전자총의 전자빔에 대한 컨버어젼스 특성을 설명하기 위해 도시한 도면이다.

이하, 본 발명을 명확히 하기 위한 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자총이 적용된 음극선관을 개략적으로 도시한 개략도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자총의 시일드 컵을 도시한 평면도이며, 도 3은 도 2 A-A 선의 단면도이다.

우선, 도 1를 참고하여 보면, 상기 전자총(1)은, 다른 음극선관의 전자총과 마찬가지로 내면에 형광면(3)이 형성되는 패널(5)과, 넥크부(7)를 갖으면서 그 외주에는 편향 요크(9)를 설치한 펀넬(11)로 이루어진 튜브(13)에 있어, 상기 넥크부(7)의 내부에 배치되어 음극선관의 작용시 전자빔(15)을 출사시키게 된다.

이러한 전자총(1)의 구성은, 통상의 음극선관용 전자총과 같이 열전자를 방출하는 캐소드(10a)와 상기 열전자를 집속 및 가속시켜 이를 빔으로 형성하는 다수의 그리드 전극(12a)과 이 그리드 전극(12a) 중, 최종 가속 전극에 연결 설치되는 시일드 컵(14a)를 포함하여 이루어진다.

음극선관의 작용시, 상기한 전자빔(15)은, 상기 편향 요크(9)가 형성하는 수평 및 수직 자계의 영향을 받아 상기 형광면(3)의 중앙부 및 주변부로 편향되면서 이에 랜딩되어 형광체를 발광시키게 된다.

한편, 상기 전자총(1)은 R,G,B 전자빔이 인라인(in-line) 방식으로 주사될 수 있도록 구비됨에 따라, 이에 상기 그리드 전극(12a)들에 형성되는 R,G,B 3개의 전자빔 통과공은 수평방향을 따라 일렬로 형성되고 아울러, 상기 시일드 컵(14a)에 구비되는 R,G,B 전자빔 통과공(140a,140b,140c)도 상기 그리드 전극(12a)의 전자빔 통과공에 맞추어 상기 시일드 컵(14)의 바닥면(140d)에 관통 형성된다.

이와 같은 상기 전자총(1)에서, 상기 시일드 컵(14a)은, 종래와 다르게 음극선관의 작용시 상기 전자빔(15)이 상기 편향 요크(9)의 수평 편향 자계에 의해 미스 컨버어젼스되는 현상을 막을 수 있도록 구비된다.

즉, 상기 시일드 컵(14a)은, 상기 편향 요크(9)의 수평 편향 자계에 의해 유도 기전력이 형성될 때, 그 R,B 전자빔 통과공(140a,140c)에서 출사되는 R,B 전자빔은 상기 유도 기전력의 영향을 더욱 받아 출사될 수 있도록 하는 반면, G 전자빔 통과공(140b)에 출사되는 G 전자빔은 상기 유도 기전력에 의한 영향을 최소화하여 받을 수 있도록 구비된다.

이러한 상기 시일드 컵(14a)의 작용은, 이 시일드 컵(14a)의 바닥면(140d) 및 둘레면(140e)에 각기 형성되는 유도 기전력 증대수단 및 유도 기전력 억제수단에 의해 실현될 수 있게 되는데, 여기서 상기 유도 기전력 증대수단 및 억제수단은 다음과 같이 구비된다.

먼저, 상기한 유도 기전력 증대수단은, 상기한 전자빔 통과공(140a,140b,140c) 증, R 전자빔 통과공(140a)과 B 전자빔 통과공(140c) 주위를 따라 상기 시일드 컵(14a)의 바닥면(140d)에 형성되는 버르(burr)(14f)로 이루게 되는데, 이 때, 이 버르(14f)는 상기 시일드 컵(14a)의 내측을 향해 형성됨이 바람직하며, 그 폭(Bw)는 전자빔 통과공(140a,140b,140c)의 크기와 동일하게 하고(φ3.0∼φ4.4), 그 높이(Bh)는, 전자빔 통과공(140a,140b,140c) 크기의 ½ 이하로 유지되어 형성됨이 바람직하다.

또한, 상기한 유도 기전력 억제수단은, 상기 시일드 컵(14a)의 둘레면(14e) 상에 형성되는 슬릿(14g)으로 이루어지게 되는 바, 여기서 상기 슬릿(14g)은, 상기 G 전자빔 통과공(140b)을 중심에 두고 대향 배치될 수 있도록 상기 둘레면(14e)에 형성된다.

이 때, 상기 슬릿(14g)은, 그 폭(Sw)이 시일드 컵(14a)의 높이(l) 보다는 작고 자신의 깊이(Sl)보다는 크게 하여 대략, 상기 폭(Sw)과 깊이(Sl)의 비가, 4:3 정도를 이루어 형성됨이 바람직하다.

물론, 상기한 버르(14f)와 이 슬릿(14g)의 크기는 위에 기재된 예로 한정되는 것은 아니고, 상기 전자총(1)이 적용되는 음극선관의 상태에 따라 상호 조절됨이 가능하다.

이에 본 실시예에서는, 상기 버르(14f) 및 슬릿(14g)의 크기를 다음과 같이 하여 상기 시일드 컵(14a)을 마련하고, 이 시일드 컵(14a)을 포함하는 전자총(1)에 대한 HCR 미스 컨버어젼스 특성을 실험한 결과, 다음과 같은 결과를 알 수 있었다.

단위: ㎜

	조 건	HCR 변화량
실험 1	Bh=2.0/ Sw=10/ Sl=6	0.06
실험 2	Bh=2.0/ Sw=10/ Sl=4	0.08
종래	버르 및 슬릿 없음	0.20

cf: 실험시 편향 요크의 수평 편향 주파수 31.5 ∼84 ㎑

즉, 본 발명에 따른 전자총은, 상기 시일드 컵(14a)에 마련된 상기 버르(14f) 및 슬릿(14g)의 작용으로 인해, 상기 시일드 컵(14a)에서 유도 기전력이 가장 크게 형성되는 G 전자빔에서는 유도 기전력의 발생을 억제하고, 또한 상기 R,B 전자빔 통과공(140a,140c) 부위에서는 유도 기전력을 만들어 상기 전자빔(15)이 편향 요크(9)에 의해 편향될 때, G 전자빔은 편향 사이즈가 커지게 하고, R,B 전자빔의 편향 사이즈는 작게 하여 화면의 전역에서 미스 컨버어젼스 특성을 보정할 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 상기 시일드 컵(14a)에 상기한 버르(14f)는 형성하지 않고, 상기 슬릿(14g)만을 형성하여 구성되는 것도 가능하다.

이 때, 상기 시일드 컵(14a)은 다음과 같은 조건을 만족하여 형성됨이 바람직하다.

l≥1.01×Sw,

Sl≥0.42×l

여기서, l: 시일드 컵의 높이, Sw: 슬릿의 폭, Sl: 슬릿의 깊이

이와 같은 식을 만족하여 상기 시일드 컵(14a)을 구성하고, 이에 대한 전자총(1)의 HCR 미스 컨버어젼스 특성을 실험한 결과는 다음과 같다.

단위: ㎜

	조 건	HCR 변화량
실험 1	Sw=10/ Sl=6	0.08
실험 2	Sw=10/ Sl=4	0.12
종래	버르 및 슬릿 없음	0.20

cf: 실험시 편향 요크의 수평 편향 주파수 31.5 ∼84 ㎑

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 특허 청구의 범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

상기한 본 발명의 구성과 작용 설명을 통해 알 수 있듯이, 본 발명에 의한 전자총은, 편향 요크의 영향을 받아 시일드 컵에서 발생되는 유도 기전력으로 인해 전자빔이 미스 컨버어젼스되는 현상을 감소시킴으로써, 전자빔의 컨버어젼스 특성이 향상되도록 하여 스크린의 해상도를 좋게 하는 효과를 갖는다.

Claims (8)

1. 캐소드와; 이 캐소드의 일측으로 소정의 간격을 두고 설치되는 다수의 그리드 전극과; 이 그리드 전극 중, 최종 그리드 전극에 연결 설치되는 시일드 컵이 포함된 음극선관용 전자총에 있어서,

   상기 시일드 컵의 바닥면에 형성되는 전자빔 통과공에서, R,B 전자빔 통과공에는 편향 요크에 의한 유도 기전력의 영향을 받아 R,B 전자빔이 주사되도록 하는 유도 기전력 증대수단이 제공되고,

   상기 시일드 컵의 둘레면 상에는 편향 요크에 의한 유도 기전력의 영향을 최소화하여 G 전자빔이 주사되도록 하는 유도 기전력 억제수단이 제공되어 이루어짐을 특징으로 하는 음극선관용 전자총.
2. 제 1 항에 있어서,상기 유도 기전력 증대수단은,

   상기 R,B 전자빔 통과공 주위를 따라 소정의 폭과 높이를 가지고 형성되는 버르로 이루어짐을 특징으로 하는 음극선관용 전자총
3. 제 1 항에 있어서, 상기 유도 기전력 억제수단은,

   상기 R.B 전자빔 통과공 사이에 위치한 G 전자빔 통과공을 중심에 두고 대향 배치되도록 소정의 폭과 깊이를 갖고 상기 시일드 컵의 둘레면에 형성되는 슬릿으로 이루어짐을 특징으로 하는 음극선관용 전자총.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 버르는 상기 시일드 컵의 내측을 향해 형성됨을 특징으로 하는 음극선관용 전자총.
5. 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 버르의 폭은, 전자빔 통과공의 직경과 동일하게 이루어짐 특징으로 하는 음극선관용 전자총.
6. 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 버르의 높이는, 전자빔 통과공 직경의 ½ 이하로 이루어짐을 특징으로 하는 음극선관용 전자총.
7. 제 3 항에 있어서, 상기 슬릿의 폭은, 시일드 컵의 높이보다는 작고 자신의 깊이보다는 크게되어 이루어짐을 특징으로 하는 음극선관용 전자총.
8. 캐소드와, 이 캐소드의 일측으로 소정의 간격을 두고 설치되는 다수의 그리드 전극과; 이 그리드 전극 중, 최종 그리드 전극에 연결되는 시일드 컵이 포함된 음극선관용 전자총에 있어서,

   상기 시일드 컵 둘레면 상에는, 편향 요크에 의한 유도 기전력의 영향을 최소화하여 G 전자빔이 주사되도록 하는 슬릿이 형성되고,

   이 슬릿은 다음 조건을

   l≥1.01×Sw,

   Sl≥0.42×l

   여기서, l: 시일드 컵의 높이, Sw: 슬릿의 폭, Sl: 슬릿의 깊이

   만족하여 이루어짐을 특징으로 하는 음극선관용 전자총.

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