KR100266226B1 - 칼라 브라운관용 전자총 및 그 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칼라 브라운관의 중앙부 화질을 향상시키도록 구성된 칼라브라운관용 전자총에 관한 것이다.

본 발명에 따른 칼라 브라운관용 전자총은 전자빔을 발생하는 캐소우드와, 전자빔을 빔다발로 형성하는 제1 및 제2 전극과, 전자빔 다발을 집속하는 제3 전극과, 바이포텐셜 렌즈의 기능을 수행하는 제4 및 제5 전극과, 유니포텐셜 렌즈의 기능을 수행하는 제6 전극 및 양극을 구비한다.

이에따라, 본 발명에 따른 칼라 브라운관용 전자총은 스폿의 열화를 방지하여 화면 중앙부의 화질을 향상시킴과 아울러, 제작성이 향상된다.

Description

칼라 브라운관용 전자총 및 그 구동방법 (Electron Gun for Color Braun Tube and Driving Method Thereof)

본 발명은 칼라 브라운관에 관한 것으로, 특히 칼라 브라운관의 중앙부 화질을 향상시키도록 구성된 칼라브라운관용 전자총 및 그 구동방법에 관한 것이다.

통상적으로, 브라운관(Braun Tube)은 전자총에서 나온 전자빔을 형광면에 조사하여 광점을 형성하고 수평, 수직의 양방향의 편향전극 또는 편향코일에 의한 전계(또는 자계)의 작용에 의해서 전자빔을 편향시켜 그에따른 광점의 궤적을 나타내는 대표적인 디스플레이 장치로 텔레비전, 레이더, 계측기 등에 널리 사용되고 있다.

실제로, 도 1에 도시된바와 같이 칼라 브라운관은, 전자빔을 발생하여 가속 및 집속 시키는 전자총(6)과, 전자빔을 화면상의 각위치로 편향시키는 편향요크(Deflection Yoke;8 이하 "DY"라 함)와, 패널(Panel;2)의 내면에 도포되어 상기 전자빔과 충돌하여 발광되는 형광체(7)와, 상기 전자총(6)과 형광체(7) 사이에 위치하여 자신에게 형성된 전자빔 통과홀에 전자빔을 통과시켜 형광체에 충돌하도록 전자빔을 분리하는 샤도우마스크(10)를 구비한다. 브라운관의 전면유리인 패널(2)과 후면유리인 펀넬(Funnel;4)은 봉착(Sealing)되어 브라운관의 진공을 유지하게 되며, 샤도우마스크(10)를 지탱하기 위한 프레임(12)과 스프링(14)이 패널(2)에 형성되어 있다. 브라운관의 동작에 대해서 살펴보면, 전자총(6)에서 발생되어 가속 및 집속된 전자빔은 DY(8)에 의해 화면상의 각 위치로 편향된다. 이때, 샤도우마스크(10)의 전자빔 통과홀에서는 전자총에서 방출된 전자빔이 집중되고 R,G,B 각각의 빔에 대응하여 분리된 전자빔이 형광체에 충돌하여 영상신호에 대응하는 화상을 표시하게 된다.

한편, 도 2를 결부하여 전자총에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 전자총(6)은 적(Red; 이하 "R"라 함), 녹(Green; 이하 "G"라 함), 청(Blue; 이하 "B"라 함)에 해당하는 전자빔을 발생하는 R,G,B 캐소우드(16R,16G,16B)와, 제1 및 제2 그리드(18,20), 포커스 그리드(22) 및 양극(24)이 순차적으로 배열된 구조를 구성된다. 전자총을 구동하기 위해 캐소우드(16)에는 수십V, 제1 그리드(18)에는 0V, 제2 그리드(20)에는 수백V, 포커스 그리드(22)에는 수천V, 양극에는 수만V의 전압이 인가된다. 이에따라, 제2 그리드(20)는 캐소우드(16)에서 발생된 전자빔을 끌어내어 가속시키게 된다. 또한, 제1 그리드(18)에는 0V의 전압이 인가되므로 캐소우드 전압을 가변시킴에 의해 전자빔의 방출량을 제어할수 있게 되며, 형광체를 발광시키는 전자빔이 제어됨으로써 화면의 휘도를 제어할수 있게 된다. 또한, 캐소우드(16)는 전기적으로 독립되어 있으며, R,G,B 캐소우드(16R,16G,16B) 전압을 독립적으로 제어함으로써 칼라구현이 가능하게 된다. 이 경우, 전자빔의 형성 및 집속작용에 대해서 살펴보면 제1 및 제2 그리드(18,20)에 의해 형성된 전계필드에 의해 전자빔은 크로싱되어 포커스 그리드(22)쪽으로 발산되어간다 이 과정에서 전자빔은 제2 그리드(20)와 포커스 그리드(22) 사이의 전계에 의해 약한 집속을 받게 되며 포커스 그리드(22)와 양극(24) 사이의 전계에 의해 주집속을 받게 되어 스크린상의 한점에 집속되게 된다. 즉, 제2 그리드(18,20)와 포커스 그리드(22)의 캐소우드쪽부분은 캐소우드(16)에서 방출된 전자빔을 빔 다발로 형성해주는 전단 집속렌즈(28)의 기능을 수행하게 되고, 포커스 그리드(22)의 스크린쪽부분과 양극(24)은 빔다발을 집속 및 가속시키는 주렌즈(Main Lens;30)의 기능을 수행하게 된다.

도 3을 결부하여 전자총의 등가 광학도에 대해서 설명하기로 한다. 주렌즈(30)에 입사되는 빔을 캐소우드(16)쪽으로 연장시켜 최소빔을 형성하는 것을 물점(26)이라 하고 스크린 상에 형성되는 빔 스폿을 상점(32)이라 한다. 또한, 물점(26)에서 전자빔의 크기를 물점반경(Rx), 물점(26)부터 주렌즈(30)까지의 거리를 물점거리(p), 주렌즈(30)에서 상점까지의 거리를 상점거리(q), 상점(32)에서 전자빔의 크기를 스폿크기(Dt)라 할때, 해상도에 영향을 주는 빔 스폿의 크기(Dt)는 수학식 1에 나타나 있다.

여기에서, Dx는 주렌즈(30)의 결상관계식에 의한 스폿크기, Dsa는 주렌즈의 구면수차에 의한 스폿크기, Dsc는 전자빔의 상호반발에 의한 스폿크기를 의미한다. 상기 수학식 1에 나타난바와같이 스폿크기(Dt)에 가장 큰 영향을 주는 Dx와 Dsa이며, 특히 Dsa는 주렌즈(30)의 유효구경과 밀접한 관계를 가지게 된다. 즉, 주렌즈(30)의 유효구경이 클수록 구면수차가 작아져서 스폿크기를 작게 할수 있기 때문에 주렌즈(30)의 유효구경을 크게 하는 것이 바람직하다. 한편, Dx는 수학식 2에 나타나 있다.

여기에서, M은 주렌즈의 배율, Rx는 물점반경을 의미한다.

한편, 전자총에서 가속 및 집속된 전자빔은 샤도우마스크(10)에 의해 색분리작용이 나타나게 된다. 도 4를 결부하여 이에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 도 4에 도시된바와같이 R,G,B 전자총(6R,6G,6B)에서 가속 및 집속된 전자빔은 전자총의 끝단에서 소정의 각도로 꺽여 샤도우마스크(10)로 진행하게 된다. 이때, 샤도우마스크(10)의 전자빔 통과홀에서는 전자총에서 방출된 전자빔이 집중됨과 아울러, R,G,B 각각의 빔에 대응하여 전자빔이 분리되어 스크린상에 도포된 R,G,B형광체(7R,7G,7B)를 충돌하여 화상을 표시하게 된다. 이와같이 전자총은 R,G,B 각각의 전자빔을 각각의 스폿으로 집속시킴과 아울러, 동일한 전자빔 통과홀을 통과하도록 컨버젼스(Convergence) 작용도 하게 된다.

또한, 도 5를 결부하여 DY의 컨버젼스 작용에 대해서 살펴보기로 한다. 통상의 전자총(6)의 컨버젼스(Convergence) 작용은 화면 중앙부에서만 성립하고 화면주변부에서는 DY자계분포의 영향에 의해 달라지게 된다. 이를 상세히 설명하면, 도 5의 (a)에 도시된바와같이 화면 중앙부에서 컨버젼스가 맞은 상태에서 단순히 빔의 편향만을 위하여 균일자계를 인가한 경우, 화면 주변부에서는 전자빔의 집속거리가 다름에 기인하여 R,G,B 전자빔의 컨버젼스 포인트가 화면 이전에 형성되어 화면상에 원하는 화소를 형성할수 없게된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 도 5의 (b)에 도시된바와같이 비균일 자계를 사용하여 화면 주변부에서도 컨버젼스가 맞도록 하게 된다. 이 경우, 도 5의 (b)와같이 DY에서 비균일 자계를 인가하는 방식을 "셀프 컨버젼스(Self Convergence) 방식"이라 불리운다. 이때, 셀프 컨버젼스 방식의 자계 분포가 도 6에 도시되어 있다. 이때, 수평자계(Horizontal Magnetic Field; 이하 "Hm"라 함)는 핀형을 사용하며 수직자계(Vertical Magnetic Field;이하 "Vm"라 함)는 바렐형을 사용하게 된다. 한편, 수평 자계(Hm)는 도 7에 도시된바와같이 빔편향을 위한 2극자 성분과 4극자 성분으로 분리되며 4극자 작용에 의해 컨버젼스가 보정되게 된다. 이를 상세히 설명하면, 전자빔은 4극자성분에 의해 수직방향으로 집속되는 힘(Fv)과 수평방향으로 발산하는 힘(Fh)에 의해 컨버젼스 포인트가 화면쪽으로 이동함으로써 미스-컨버젼스(Mis-Convergence)를 보정하게 된다. 그러나, 수평발산력(Fh), 수직집속력(Fv)은 R,G,B전자빔의 형상 및 집속상태에도 영향을 주게되어 수평방향과 수직방향의 집속상태가 달라지는 디포커싱(Defocusing) 현상을 유발하게 된다.

도 8을 결부하여 디포커싱 작용의 등가광학도 및 스폿형상에 대해서 살펴보기로 한다. 도 8의 (a)에 화면 중앙부의 등가광학도가 도시되어 있다. 화면의 중앙부는 DY자계의 영향에 의한 사극자 성분이 없으므로 전자빔은 주렌즈(30)에 의해 수평방향과 수직방향이 스크린상의 한점으로 집속되게 된다. 반면에, 도 8의 (b)에 도시된바와같이 화면의 주변부에는 DY자계의 사극자 영향에 의해 디포커싱 작용이 나타나게 된다. 이를 상세히 설명하면, 주렌즈(Main Lens;26)에 의해 전자빔은 집속된다. 주렌즈(26)를 경유한 전자빔은 편향사극자 렌즈(28)에 의해 수평방향은 집속점이 화면쪽으로 이동하지만 수직방향은 집속점이 반대방향으로 이동하여 과집속 상태가 된다. 이때, 수평방향은 편향자계의 컨버젼스 특성(즉, 미스 컨버젼스 보정작용)에 의해 화면쪽으로 이동하게 된다. 이 경우, 화면의 주변부에 형성되는 스폿의 형상이 도 8의 (c)에 도시되어 있다. 도 8의 (c)에 도시된바와같이 화면 주변부에는 수직방향의 과집속에 의해 할로현상이 발생하여 화면의 해상도 열화를 가져오게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 편향자계에 의한 사극자의 영향을 상쇄하도록 구성된 사극자 렌즈를 사용하는 방식이 제안되고 있다.

도 9를 참조하면, 사극자 렌즈를 채용한 다이나믹 전자총의 구조가 도시되어 있다. 다이나믹 전자총은 도 2의 포커스 그리드(22)를 둘로 나누어 정포커스 전극(36)과 다이나믹 포커스 전극(38)을 형성시켜 구현하게 된다. 이때, 도 10에 도시된바와같이 정포커스 전극(36')과 다이나믹 포커스전극(38')의 비대칭 구경(Aperture)이 맞대응하는 구조를 가지고 있으므로 두 전극 사이에 전위차가 발생하면 정전 사극자 전계가 발생하게 된다. 이러한 정전 사극자는 수평집속, 수직발산 작용을하여 편향자계의 사극자 작용을 상쇄시키게 된다. 이때, 도 10의 (a)에 정포커스 전극(36')이 도시되어 있으며, 도 10의 (b)에 다이나믹 포커스전극(38')이 도시되어 있다. 한편, 다이나믹 전자총을 구동하기 위해 정포커스 전극(36)에는 정포커스 전압(Vf), 다이나믹 포커스 전극(38)에는 다이나믹 DC전압(Vd)과 다이나믹 AC전압(dVd)을 중첩시켜 인가하게 된다. 또한, 1H는 수평편향주기, 1V는 수직 편향주기를 의미한다. 이때, 도 11에 다이나믹 전자총에 인가되는 구동전압의 파형이 도시되어 있다.

도 12를 결부하여 정전 사극자 작용의 등가광학도 및 스폿형상에 대해서 설명하기로 한다. 도 12의 (a)에 도시된바와같이 편향사극자 렌즈(34)의 영향을 정전사극자 렌즈(40)를 이용하여 보상하게 된다. 이때, 전자빔의 집속점이 화면과 일치하지 않을 경우, 주렌즈(ML';30')의 집속력을 약화시킴에 의해 보상하게 된다. 이 경우, 다이나믹 포커스 전극(38)과 양극(24) 사이에 작용하는 주렌즈(ML';30')는 다이나믹 전압이 상승하면 전위차가 낮아지게 되어 집속력이 약화되게 된다. 이에따라 특정 편향위치에서 수평 및 수직방향으로 최적의 집속이 가능하게 된다. 이 경우, 화면의 주변부에 형성되는 스폿의 형상이 도 12의 (b)에 도시되어 있다. 도 12의 (b)에 도시된바와같이 전화면에서 수평 및 수직방향으로 최적의 집속상태를 유지하게 된다.

한편, 도 11에 도시된바와같이 다이나믹 AC전압(dVd)은 편향신호에 동기된 파라볼릭 파형으로 그 주기가 텔레비젼용 브라운관의 경우 15.7㎑, 모니터의 경우 31㎑이상의 고주파이며 전압도 수백 - 수천V에 달하므로 파형의 발생이 어려울뿐만 아니라 회로비용의 상승을 초래하게 된다. 이에따라, 다이나믹 전압을 낮추기 위해 연구가 계속되고 있다. 이러한 일례로 포커스 전압비(Vf/Ea)를 낮추거나 다이나믹 전극의 수를 증가시키는 방법들이 제안되고 있다. 이들중 다이나믹 전극의 수를 증가시켜 다이나믹 전압을 낮추는 전자총의 구조가 도 13에 도시되어 있다.

도 13을 참조하면, 필드 코렉션 렌즈(Field Correction Lens; 이하 "FC"라 함)를 적용한 전자총은 전자빔을 발생하는 캐소우드(16)와, 제1 내지 제4 그리드(18,20,22,23), 포커스 그리드(42 내지 48) 및 양극(24)이 순차적으로 배열된 구조로 구성된다. 이때, 포커스 그리드는 제1 및 제2 포커스전극(42,44)과 제1 및 제2 다이나믹 포커스전극(46,48)과 같이 4개의 전극으로 분리된 구조를 가지게 된다. 이때, 제3 그리드(22), 제1 및 제2 포커스전극(42,44)에 정포커스 전압(Vf)을 인가하고, 제1 및 제2 다이나믹 포커스 전극(46,48)에는 다이나믹 DC전압(Vd)과 다이나믹 AC전압(dVd)을 중첩시켜 인가하여 제1 다이나믹 포커스 전극의 일측(46')과 제2 포커스전극의 일측(44')의 맞대응하는 구경(Aperture)을 비대칭으로 형성하여 사극자 작용을 하게한다. 또한, 제1 포커스전극(46)과 제1 다이나믹 포커스전극(46)사이, 제2 포커스전극(44)과 제2 다이나믹 포커스전극(48)사이에는 각각 필드 코렉션렌즈(FC)가 작용하게 된다. 또한, 제2 다이나믹 포커스전극(48)과 양극(24) 사이에는 주렌즈(ML)가 작용하게 된다. 이상의 여러 가지 렌즈들(예를들면, 정전 사극자렌즈, 필드 코렉션 렌즈, 주렌즈)을 사용하여 모든 편향위치에서 최적의 집속을 얻을수 있게된다. 즉, 필드 코렉션 렌즈(FC;50)를 적용한 전자총은 다이나믹 전압에 의해 수평 및 수직방향으로 집속력이 같은 방향으로 동일하게 작용하는 필드 코렉션 렌즈(50)를 사용하여 주렌즈(30)와 같이 작용력이 변화되는 복수개의 렌즈를 얻고 이에따라 더 강한 사극자를 사용함으로써 다이나믹 전압을 낮추게 된다.

도 14를 참조하여 필드 코렉션 렌즈를 적용한 전자총의 등가광학도에 대해서 설명하기로 한다. 도 14의 (a)에 도시된바와같이 편향이 되지 않을 때 즉, 화면중앙부에서 정전 사극자 렌즈(40)와 필드 코렉션 렌즈(50)가 작용하게 된다. 이때, 정전 사극자 렌즈(40)의 작용방향이 수평발산, 수직집속으로 편향 사극자와 동일한 방향을 갖게 된다. 이러한 구성을 가능하게 하도록 화면중앙부에서는 수평,수직이 동일하게 집속되게 하기위해 주렌즈(30)의 수평집속력이 수직 집속력보다 아주강한 렌즈(즉, 비점수차가 아주 강한 렌즈)를 필연적으로 사용해야 하므로, 수평유효구경이 축소되게 된다. 주렌즈(30)의 강한 비점수차는 수평,수직 빔스폿의 크기를 다르게하여 화질의 열화를 가져오게 된다. 또한, 강한 비점수차를 갖는 주렌즈(30)를 구현하기 위해 수평방향 렌즈의 크기는 작아져야 하므로 구면수차의 증가에 의한 빔스폿의 크기가 커지게 되는 어려움이 있다. 한편, 도 14의 (b)에 도시된바와같이 편향이 될 경우 즉, 화면의 주변부에서는 정전 사극자(40)와 필드 코렉션 렌즈(50)가 작용하지 않게 되며, 편향 사극자 렌즈(34)에 영향을 상쇄하도록 주렌즈(30')가 작용하게 된다. 상기와같이, 필드 코렉션 렌즈를 적용한 전자총은 비점수차가 강한 주렌즈를 사용해야 하는 문제점과 전극의 개수가 많아지게 되는 문제점과, 필드 코렉션 렌즈의 제작성이 저하되는 문제점들이 도출되고 있다.

한편, 포커스 전압비(Vf/Ea)를 낮춤에 의해 다이나믹 전압을 낮추는 방법도 주렌즈의 작용력을 강화시켜 렌즈의 유효구경을 줄이는 것과 동일한 효과를 내므로 스폿의 열화를 야기하게 된다. 도 15를 결부하여 이를 상세히 설명하면, 다이나믹 전압(dVd)과 전압변화에 대한 주렌즈의 집속거리 변화(dfm/dVd)는 반비레하는 특성이 존재하게 된다. 이에따라, 다이나믹 전압을 낮추기 위해서는 전압변화에 대한 주렌즈의 집속거리 변화(dfm/dVd)가 커져야 한다. 이로인해, 포커스 전압비를 낮춤에 의해 렌즈의 유효구경이 작아져서 스폿의 크기를 열화시키게 되는 문제점이 도출되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 칼라 브라운관의 중앙부 화질을 향상시키도록 구성된 칼라브라운관용 전자총 및 그 구동방법을 제공 하는데 있다.

도 1은 칼라브라운관의 구조를 도시한 도면.

도 2는 도 1의 전자총의 구조를 도시한 도면.

도 3은 도 2의 등가광학도를 도시한 도면.

도 4는 도 1의 샤도우마스크의 색분리작용을 설명하기 위해 도시한 도면.

도 5는 편향요크의 컨버젼스 작용을 설명하기 위해 도시한 도면.

도 6은 셀프 컨버젼스 편향요크의 자계분포를 도시한 도면.

도 7은 수평자계에 의한 디포커싱 작용을 설명하기 위해 도시한 도면.

도 8은 디포커싱 현상의 등가광학도 및 스폿형상을 도시한 도면.

도 9는 사극자 렌즈의 채용한 전자총의 구조를 도시한 도면.

도 10은 도 9의 사극자 렌즈를 도시한 도면.

도 11은 도 9의 전자총에 인가되는 구동전압의 파형을 도시한 도면.

도 12는 도 9의 등가광학도 및 스폿형상을 도시한 도면.

도 13은 도 9의 다른 예를 설명하기 도시한 도면.

도 14는 도 13의 등가광학도.

도 15는 다이나믹 전압의 특성을 도시한 특성도.

도 16은 본 발명에 따른 전자총의 구조를 도시한 도면.

도 17은 도 16의 등가 광학도를 도시한 도면.

도 18은 도 16의 사극자 렌즈를 도시한 도면.

＜ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ＞

2 : 패널 4 : 펀넬

6 : 전자총 8 : 편향요크

10 : 샤도우마스크 12 : 프레임

14 : 스프링 16,60 : 캐소우드

18,62 : 제1 그리드 20,64 : 제2 그리드

22,66 : 포커스 그리드 24,74 : 양극

26 : 물점 28 : 전단 집속렌즈

30 : 주렌즈 32 : 상점

34,82 : 편향 사극자렌즈 36 : 정포커스 전극

38 : 다이나믹 포커스 전극 40,80 : 정전 사극자렌즈

42,44 : 제1 및 제2 포커스 전극 50 : 필드 커버쳐렌즈

68 : 제4 그리드 70 : 제5 그리드

72 : 제6 그리드 76 : 바이포텐셜 렌즈

78 : 유니포텐셜 렌즈

46,48 : 제1 및 제2 다이나믹 포커스 전극

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 칼라브라운관용 전자총은 전자빔을 발생하는 캐소우드와, 전자빔을 빔다발로 형성하는 제1 및 제2 전극과, 전자빔 다발을 집속하는 제3 전극과, 바이포텐셜 렌즈의 기능을 수행하는 제4 및 제5 전극과, 유니포텐셜 렌즈의 기능을 수행하는 제6 전극 및 양극을 구비한다.

또한, 본 발명에 따른 칼라브라운관용 전자총 구동방법은 제4 전극과 제6 전극 사이에 다이나믹 직류전압과 다이나믹 교류전압이 중첩된 전압을 인가함과 아울러, 제5 전극과 양극 사이에 수만 볼트의 고압을 인가한다.

상기 목적외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

도 16 내지 도 18을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명 하기로 한다.

도 16을 참조하면, 본 발명에 따른 칼라 브라운관용 전자총은 전자빔을 발생하는 캐소우드(60)와, 전자 빔다발을 형성하는 제1 및 제2 전극(62,64)과, 전자빔 다발을 집속하는 제3 및 제4 전극(64,66)과, 바이포텐셜 렌즈(ML1) 작용을 하는 제4 및 제5 전극(68,70)과, 유니포텐셜 렌즈의 기능을 수행하는 제6 전극(72) 및 양극(74)을 구비한다. 이때, 캐소우드(60), 제1 전극(62), 제2 전극(64), 제3 전극(66), 제4 전극(68), 제5 전극(70), 제6 전극(72) 및 양극(74)이 순차적으로 배열된 구조로 구성되어 있다. 캐소우드(60)에는 캐소우드 전압(Ek), 제1 전극(62)에는 0V, 제2 전극(64)에는 수백V, 제3 전극(66)에는 정포커스 전압(Vf)이 인가된다. 캐소우드 전압에 의한 전류빔을 제어하여 화면의 휘도를 조절하게 되며, 캐소우드 전압 및 제1 및 제2 전극(62,64)에 인가되는 전압에 의한 전계작용에 의해 전자빔이 크로싱 된다. 제2 전극(64) 및 제3 전극(66) 사이에 작용하는 전계렌즈에 의해 빔이 약한 집속작용을 받게 된다. 또한, 제4 전극(68)과 제6 전극(72) 사이에 다이나믹 DC전압(Vd)과 다이나믹 AC전압(dVd)이 중첩된 전압이 인가되며, 제5 전극(70)과 양극(74) 사이에 수만V의 고압이 인가된다. 이때, 다이나믹 AC전압(dVd)은 편향신호에 동기된 파라볼릭형 파형을 갖는다. 상기와같은 전극배열 및 전압인가 조건하에서 화면의 중앙부에서는 다이나믹 AC전압(dVd)이 0V가 되어 다이나믹 사극자가 형성되지 않고 편향에 의한 사극자도 형성되지 않게된다. 이에따라, 제4 전극(68)과 제5 전극(70) 사이에는 바이포텐셜 렌즈가 작용하게 되며 제5 전극(70), 제6 전극(72) 및 양극(74) 사이에는 유니포텐셜 렌즈가 작용하게 된다. 이는 제5 전극(70) 및 양극(74) 사이에 인가되는 전압이 동일함에 기인한다. 이러한 바이포텐셜 렌즈(ML1)와 유니포텐셜 렌즈(ML2)에서는 비점수차를 주지 않으므로 수평,수직방향 스폿의 특성차가 생기지 않는다. 한편, 화면 주변부로 편향이 되면 다이나믹 AC전압(dVd)은 0V보다 크게 된다. 이 경우, 바이포텐셜 렌즈(ML1') 및 유니 포텐셜 렌즈(ML2') 모두 양극(74)에 인가되는 전압과의 차이가 줄어들게 되므로 상기 두 렌즈의 작용력이 약화되게 된다.

한편, 비대칭 사극자는 제3 전극(66)과 제4 전극(68) 사이에 형성되어 비대칭 형상의 구경을 맞대응하는 구조를 가지게 되는데, 도 18의 (a)에 도시된바와같이 장방형 구경이 형성된 제1 사극자 전극(66')과 원형구경이 형성된 제2 사극자 전극(68')을 맞대응하는 구조로 형성할수도 있으며, 도 18의 (b)에 도시된바와같이 장방형 구경이 형성된 제1 사극자 전극(66')과 원형구경의 전면에 플레이트가 형성된 제2 사극자 전극(68')을 맞대응하는 구조로 형성할수도 있을것이다. 즉, 사극자의 방향이 편향 사극자의 반대이면 도 18의 (c)에 도시된바와같이 어떠한 형상을 취하여도 무방할 것이다. 이에따라, 제3 전극의 일측(66')과 제4 전극의 일측(68')의 전압차가 발생되면 정전 사극자가 발생하게 되며, DY에 의한 편향 사극자의 영향을 상쇄시키게 된다.

도 17을 결부하여 이들 렌즈의 작용에 의해 최적으로 집속되는 전자빔의 등가광학도를 설명하기로 한다. 도 17의 (a)에 도시된바와같이 화면중앙부에서 바이포텐셜 렌즈(ML1) 및 유니포텐셜 렌즈(ML2)의 작용에 의해 수평,수직방향으로 최적의 집속상태를 가지게 된다. 또한, 도 17의 (b)에 도시된바와같이 화면주변부에서 편향될 때 발생하는 편향사극자의 방향과 반대인 정전 사극자가 상쇄되고 두 개의 렌즈(ML1',ML2')가 작용력이 약화되어 수평,수직방향으로 최적의 집속상태를 가지게 된다. 이 경우, 작용력이 변화하는 두 개의 주렌즈는 다이나믹 전압 변화에 대한 작용력 변화가 2배가 되어 정전 사극자의 강도를 세게할수 있게된다. 이로인해, 다이나믹 전압을 낮출수 있게된다. 상기와같이 본 발명에 따른 칼라 브라운관용 전자총은 주렌즈의 유효구경을 줄이지않고 다이나믹 전압을 낮추게하여 스폿의 열화를 방지하게 된다. 또한, 본 발명에 따른 칼라 브라운관용 전자총의 전극수도 종래 필드 코렉션 렌즈를 적용한 전자총에 비해 2개의 전극을 줄일수 있어 제작성이 향상되게 된다.

상술한 바와같이, 본 발명에 따른 칼라브라운관용 전자총은 주렌즈의 유효구경을 줄이지않고 다이나믹 전압을 낮추게하여 스폿의 열화를 방지하여 화면 중앙부의 화질을 향상시킬수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 칼라브라운관용 전자총은 전극을 개수를 줄이도록 구성되어 제작성을 향상시킬수 있는 장점이 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자 라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (5)

1. 전자빔을 발생하는 캐소우드와,

   상기 전자빔을 빔다발로 형성하는 제1 및 제2 전극과,

   상기 전자빔 다발을 집속하는 제3 전극과,

   바이포텐셜 렌즈의 기능을 수행하는 제4 및 제5 전극과,

   유니포텐셜 렌즈의 기능을 수행하는 제6 전극 및 양극을 구비하는 것을 특징으로 하는 칼라 브라운관용 전자총.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제3 전극의 일측과 상기 제4 전극의 일측에 비대칭 형상의 구경을 맞대응하도록 각각 형성된 사극자 전극을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 칼라 브라운관용 전자총.
3. 제4 전극과 제6 전극 사이에 다이나믹 직류전압과 다이나믹 교류전압이 중첩된 전압을 인가함과 아울러, 제5 전극과 양극 사이에 수만 볼트의 고압이 인가하는 것을 특징으로 하는 칼라 브라운관용 전자총 구동방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제5 전극 및 양극사이에 동일한 전압을 인가하여 화면중앙부에서 상기 제4 전극과 상기 제5 전극 사이에는 바이포텐셜 렌즈가 작용함과 아울러, 상기 제5 전극, 제6 전극 및 양극 사이에는 유니포텐셜 렌즈가 작용하는 것을 특징으로 하는 칼라 브라운관용 전자총 구동방법.
5. 제 3 항 또는 제 4 항중 어느 한항에 있어서,

   상기 다이나믹 교류전압이 화면 주변부에서 0 볼트보다 크게 인가되어 상기 바이포텐셜 렌즈 및 상기 유니 포텐셜 렌즈의 작용력이 약화되는 것을 특징으로 하는 칼라 브라운관용 전자총 구동방법.