KR100274504B1 - 컬러음극선관용 멀티-빔 군 전자총 - Google Patents

Abstract

컬러 음극선관(CRT)용 멀티빔 전자총은 복수의 수직 간격 수평 인라인 빔을 포함하는데, 여기서 각 인라인 빔 어레이는 적색, 녹색 및 청색의 삼원색을 제공하며 인접 인라인 빔 어레이는 칼라 CRT 디스플레이 화면에서 인접 수평 주사선을 동시에 트레이스한다. 각 수평 인라인 빔 어레이에 있는 빔들은 디스플레이 화면상의 공통점에 집속되며, 세 빔은 화면을 가로질러 일제히 편향된다.

각 인라인 빔 어레이는 그들이 형성하는 비디오 이미지의 부분에 의거하여 조절되어 컬러 비디오 이미지의 인접부분을 동시에 형성할때에 인접 수직 간격 인라인 어레이가 다른 비디오 이미지 정보를 화면에 기록하도록 한다. 컬러 비디오 이미지 정보를 하나 이상의 수평 주사선에 동시에 제공함으로써 수평 주사 주파수가 감소되고 관련 자기 편향 요크 작동 기준이 완화되며 또한 화면 인광체 소자에 빔 체재시간이 증가되어 비디오 이미지 해상도를 향상시키면서 비디오 이미지 휘도를 저하시킴이 없이 개별 빔 전류의 감소가 가능해진다, 개별 짐은 한 구현의 G1 제어그리드에 있는 분할도전성 부분 중 하나에 비디오 여진신호를 제공하거나, 여기서 각 도전성 부분은 빔 통과개구를 포함하며, 또는 또 한가지 구현에서는 G1 제어그리드에 있는 관련 개구와 정렬되고 방출전자가 이를 통과하게 하는 각 음극에 제공함으로써 조절된다.

Description

컬러음극선관용 멀티-빔 군 전자총

본 발명은 일반적으로 컬러음극선관(CRT)에 사용되는 것과 같은 멀티빔 전자총에 관한 것이며, 특히 하나이상의 수평주사선에 CRT 화면의 컬러 비디오 이미지의 한 부분을 동시에 제공하기 위한 군 전자 빔을 가진 전자총을 대상으로 하고 있다.

미래 컬러 CRT 개발의 진로는 분명하게 고선명도 텔레비젼(HDTV) 디스플레이를 지향하고 있다. NTSC 방식 또는 PAL 방식에 의해 운영되던 상관없이 이것은 사실이다. 컬러 텔레비젼 시스템에 상관없이 HDTV 디스플레이는 보다 높은 주파수의 자기 평향 요크와 높은 비디오 이미지의 해상도 및 휘도를 요구한다. 향상된 디스플레이 성능은 대가 지불없이 이루어지는 것은 아니다.

CRT의 자기 편향 요크의 주사 주파수를 증가시키기 위해서는 보다 고가의 요크 조립체 뿐만 아니라 요크에 대한 보다 높은 편향 입력이 요구된다. 대형 16:9 컬러 CRT에서 만족스러운 휘도와 해상도를 이루기 위해서는 보다 높은 빔 전류와 향상된 비디오 이미지 해상도가 요구된다. 일반적으로 이와같은 향상을 기하기 위해서는 보다 큰 전자총을 수용할 수 있도록 CRT 엔벌로프 목 부분이 보다 커야 한다. CRT 엔벌로프의 크기를 증가시키는 것은 CRT의 디스플레이 화면 이외의 부분을 축소시키려 하는 현재의 추세에 어긋난다. 보다 높은 빔 전류를 사용하면서 만족스러운 이미지 휘도를 제공하는 한 방식은 높은 전자 방출 밀도를 제공하는 디스펜서 음극을 사용하는 것이다 그러나 디스펜서 음극을 사용하면 음극의 비용이 재래식 산화물 음극에 비해 약 50배 정도 더 소요되어 현재로서는 CRT용으로는 상업성이 없다. 일부 전술한 방식이 고선명 텔레비젼(HDTV)에 채택되었지만, CRT 비용이 높고 복잡하여 액정 디스플이이(LCD), 플라스마 디스플레이 패널등과 같은 기타 HDTV 디스플레이 기술에 비한 상업적인 경쟁력이 떨어진다.

제1도에는 컬러 CRT용의 전형적인 종전기술 싱글빔 전자총(10)을 국부적으로 투시한 등각투영도가 있다. 제1도의 선 2-2를 따라 그린 전자총(10)의 단면도가 제2도에 나타나 있다. 전자총(10)은 복수의 간격을 가진 인라인 음극(12)(14)(16)을 포함하는데, 이들은 각각 일반적으로 복수의 간격이 있는 인라인개구(18a)(18b)(18c)를 가진 G1 제어그리드(18)의 방향으로 복수의 해당 에너지 전자를 제공한다. 에너지 전자는 개구(18a)(18b)(18c)를 통과하고 상응하는 인라인 개구 어레이(20a)(20b)(20c)를 가진 G2 화면그리드(20)를 향하게 된다. 복수의 에너지 전자를 그림에서 점선 형태로 표시된 세 인라인 전자 빔(22)(24)(26)으로 형성하기 위해 G1 제어그리드(18) 및 G2 화면그리드(20)은 전자총(10)안에 빔 형성구역(BFR)(46)을 포함한다. 나아가서 전자총(10)은 G3 그리드(28)과 전자총의 종축 Z-Z′를 따라 정럴된 G4 그리드(36)을 포함한다. 일반적으로 G3 그리드(28)은 G2 화면그리드(20)과 마주보는 위치에 복수의 인라인개구(28a)(28b)(28c)를 가지고 있으며 또한 복수의 내부 인라인 개구(30a)(30b)(30c)가 있는 내부금속판(32)를 포함한다. 나아가서 G3 그리드는 G4 그리드(36)과 마주보는 위치에 수평 정렬 연신 체인 링크형 공통개구(34)를 포함한다. 마찬가지로 G4 그리드(36)은 G3 그리드(28)과 마주보는 위치에 수평 정렬 연신 체인 링크형 공통개구(39)를 포함한다. 나아가서 G4 그리드(36)은 각기 전자 빔(22)(24)(26)을 통과시키는 세 인라인 개구(36a)(36b)(36c)을 가진 내부금속판(35)을 포함한다. G3 그리드(28) 및 G4 그리드(36)이 결합하여 세 전자 빔(22)(24)(26)을 가속화하고 CRT의 디스플레이 화면 또는 면판(40)에 집속하기 위한 고전압 초점렌즈(48)을 형성한다. 디스플레이 화면(40)의 내면에는 입사되는 전자 빔에 반응하여 빛을 방출하는 인광체층(52)가 배치되어 있다. G1 및 G2 그리드(18)과 (20)은 각각 VG1 및 VG2 전압소스(41)(43)에 결합되고 이에 의해 충전된다. G3 및 G4 그리드(28)(36)은 각각 초점(VF) 및 가속(VA) 전압소스(45)(47)에 결합되고 이에 의해 충전된다.

CRT 디스플레이 화면(40)의 정면도가 제3도에 나타나 있는데, 이 그림은 수평 주사선(42)도 나타내며 전자 빔이 비디오 이미지를 디스플레이 화면상에 그릴때에 CRT의 자기 편향 요크(단순화를 위해 표시하지 않음)에 의하여 이 선 위로 변위된다. 단순화를 위하여 그림에는 단지 12개의 주사선만이 표시되었는데 일반적인 CRT에는 훨씬 더 많은 수평주사선이 있는 것으로 이해되고 있다. 첫번째 수평주사선의 전자 빔 트레이스의 시작이 제3도의 좌상단 구석에 화살표에 의해 표시되어 있으며, 마지막 수평주사선의 전자 빔 트레이스의 시작은 동 그림의 좌하단 구석에 점선형태로 화살표에 의해 표시되었다. 전자 빔은 제3도에서 보는 바와같이 좌에서 우로 그리고 위에서 아래로 이동할때에 래스터 같은 방식으로 디스플레이 화면을 가로질러 트레이스 되는 점(44)의 형태로 디스플레이 화면(40)에 집중된다. 면판(40)의 각 전자 빔 수평스위프는 거기에 표시되는 비디오 이미지의 한 수평선을 제공한다. 전자총(10)은 일반적으로 종래의 인라인 컬러 CRT에 사용되는 것으로서 일반적으로 앞에서 설명한 설계 및 작동상의 제한을 받게된다.

본 발명은 둘 또는 그 이상의 수직 간격 수평 인라인 전자 빔 어레이가 적색, 녹색 및 청색의 원색을 CRT 디스플레이 화면의 인접 수평 주사선에 제공함으로써 둘 또는 그 이상의 비디오 이미지 인접선이 동시에 디스플레이 화면에 형성되도록 하는 컬러 CRT용 멀티빔 군(MBG) 전자총을 제공함으로써 전술한 종전기술의 한계를 다룬다.

따라서, 본 발명의 목적은 컬러비디오 이미지 정보를 인접 수직 간격 수평 주사선에 동시에 제공하기 위한 수직 정렬 군 전자 빔을 가진 멀티빔 전자총을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 한가지의 목적은 인라인 컬러 CRT에서 전자 빔의 화소 체재 시간을 증가시켜 수평 주사 주파수와 피크 빔 전류가 감소되게 함으로써 비디오 이미지 휘도를 저하시키지 않으면서 비디오 이미지 해상도를 향상시키는 것이다.

본 발명의 또 한가지의 목적은 CRT 목 부분 크기나 편향력 요건을 증가시키지 않고서도 높은 전자 빔 점 해상도를 유지하면서 멀티빔 컬러 CRT의 자기 편향 요크 및 음극 방출 요건을 완화시키는 것이다.

본 발명의 또 한가지의 목적은 수신 컬러 비디오 이미지 정보를 저장하며 이어서 추가로 저장된 비디오 이미지 정보가 두번째 인접 주사선에 디스플레이 되는 것과 동시에 이를 불러들여 첫번째 수평주사선에 디스플레이함으로써 CRT 화면의 각 수평주사와 더불어 디스플레이 되는 비디오 이미지의 부분을 증가시키는 것이다.

복수의 수직 간격 수평 주사선 위로 래스터 갇은 방식으로 복수의 수평 정렬 전자 빔을 스위프함으로써 비디오 이미지가 형성되는 디스플레이 화면을 포함하는 멀티빔 컬러 음극선관(CRT)용 인라인 전자총에 의해 본 발명의 이와같은 목적이 달성되고 종전기술의 불리점이 제거되는데, 여기서 각 전자 빔은 적색, 녹색 및 청색의 삼원색 중 한가지 색으로 비디오 이미지를 제공하며, 전자총은 다음과 같이 구성된다: 에너지 전자를 제공하기 위한 복수의 음극; 음극에 인접하게 배치되어 있으며 에너지 전자를 복수의 빔으로 형성하기 위하여 각기 첫번째 및 두번째 간격이 있는 개구 어레이를 가진 첫번째 및 두번째 간격이 있는 대전 그리드를 포함하는 빔 형성구역(BFR), 여기서 첫번째 및 두번째 개구 어레이는 각각 적색, 녹색 및 청색의 삼원색을 위 아래 수평 주사선에 각기 공급하는 수평 정렬 전자 빔을 통과시키기 위한 위 및 아래 수평 정렬 개구를 포함하며, 또한 여기서 첫번째 및 두번째 어레이에 있는 개구는 나아가서 수직 정렬 상태로 그룹화하여 각 수직 그룹에 있는 전자 빔으로 해당 수평 주사선에 원색 중에 하나를 제공하는 수직 전자 빔 그룹을 형성하도록 하며; 전자 빔을 디스플레이 화면에 집속하기 위하여 BFR과 CRT 디스플레이 화면의 중간에 배치된 집속렌즈; 전자 빔을 디스플레이 화면에 위 및 아래 점으로 집중하기 위한 집속렌즈와 디스플레이 화면의 중간에 배치된 집중장치, 여기서 위 및 아래점은 각각 위 및 아래 수평 주사선 위로 스위프된다.

나아가서 본 발명은 음극으로부터 에너지 전자를 받아서 화면에 비디오 이미지를 형성할 때에 CRT의 디스플레이 회면을 가로질러 래스터 같은 방식으로 복수의 주사선 위로 수평 변위하기 위한 에너지 전자를 형성하도록 개조된 컬러 음극 선관(CRT)용 G1 제어그리드를 구성하는데, 이 그리드는 해당 첫번째 비디오 신호소스에 결합하기 위해 개조된 첫번째, 두번째 및 세번째 수평 정렬 위 도전성부분 그리고 해당 두번째 비디오 신호소스에 결합하기 위해 개조된 첫번째, 두번째 및 세번째 수평 정렬 아래 도전성 부분을 포함한다. 나아가서 G1 제어그리드는 전기적으로 도전성 부분을 격리시키기 위해 인접 도전성 부분 중간에 절연장치를 가지고 있다. 나아가서 본 발명 G1 제어그리드는 첫번째, 두번째 및 세번째 수평 정렬 위 개구를 포함하는데, 이들은 각각 위 도전성 부분중 해당되는 것의 안에 배치되어 있는데, 여기서 위 개구는 각각 적색, 녹색 및 청색의 삼원색 중 한가지색의 비디오 이미지를 디스플레이 화면에 형성하는 해당 위 전자 빔을 통과시키며, 위 전자 빔은 첫번째 위 주사선 위에 수평으로 변위되며 그리고 첫번째, 두번째 및 세번째 수평 정렬 아래 개구는 각각 아래 도전성 부분 중 해당되는 하나의 안에 배치되어 있는데, 여기서 아래 개구는 각각 적색, 녹색 및 청색의 삼원색 중 한가지 색의 비디오 이미지를 디스플레이 화면에 형성하는 해당 아래 전자 빔을 통과시키며, 위 전자 빔은 두번째 아래 주사선 위에 수평으로 변위된다. 첫번째, 두번째 및 세번째 위 및 아래 개구그룹은 각각 수직으로 정렬되며 디스플레이 화면에 동일한 원색을 형성하는 전자 빔을 통과시킨다.

본 발명의 또 한가지 구현은 첫번째 수평 정렬 간격 음극 위 어레이와 두번째 수평 정렬 간격 음극 아래 어레이를 포함하는 복수의 음극을 가진 전자총을 구상 한다. 나아가서 전자총은 해당 위 및 아래 수평 정렬 전자 빔을 통과시키기 위한 위 및 아래 수평 정렬 개구를 포함하는 첫번째 및 두번째 개구 어레이를 가진 빔 형성 구역에 있는 첫번째 대전 그리드를 포함하는데, 여기서 각 음극은 첫번째 대전그리드에 있는 상기 위 아래 수평 정렬 개구중 하나의 해당 개구와 밀접한 위치에 배치되어 있어 단 하나의 음극에서 나온 에너지 전자가 첫번째 대전그리드에 있는 관련개구에 도달된다. 복수의 비디오 신호소스들은 각기 해당 비디오신호를 제공하기 위하여 음극중 해당되는 하나의 음극에 결합된다. 위 전자빔 어레이는 디스플레이 화면상의 첫번째 위 점에 집속되고 집중되는 한편, 아래 전자 빔 어레이는 디스플레이 화면상의 두번째 아래 점에 집속되고 집중된다. 위 아래 전자 빔 점은 디스플레이 화면의 해당 위 아래 수평 주사선 위로 동시에 트레이스된다.

별첨 청구에는 본 발명의 성격을 나타내는 새로운 특성이 설명되어 있다. 그러나 발명자체와 그 목적 그리고 장점은 첨부된 그림과 함께 우선 구현에 대한 다음의 자세한 설명을 참고함으로써 가장 잘 이해할 수 있는데, 전체 그림을 통하여 동일한 참고기호는 동일한 요소를 나타낸다.

제1도는 종래의 컬러 CRT용에서 사용되는 것과 같은 종전기술 인라인 전자총을 국부적으로 투시한 단순화 등각 투영도.

제2도는 선 2-2를 따라 그린 제1도에 있는 전자총의 종단면도.

제3도는 CRT 디스플레이 화면의 단순화 정면도로서 컬러 이미지를 형성할때에 디스플레이 화면이 제1도 및 제2도의 전자총의 전자 빔에 의해 래스터 주사되는 방식을 나타내는 정면도.

제4도는 본 발명의 한 가지 구현에 의거한 컬러 CRT용 멀티빔 군 전자총을 국부적으로 투시한 단순화 등각 투영도.

제5도는 제4도에 있는 발명 멀티빔 군 전자총을 선 5-5를 따라 그린 통상 수직인 종단면도.

제6도는 CRT 디스플레이 화면의 단순화 정면도로서 본 발명의 한 가지 구현에 의거하여 디스플레이 화면이 그림 그림 4 및 5의 전자총의 다수의 전자 빔에 의해 주사되는 방식을 나타내는 정면도.

제7도는 제4도에 있는 전자총의 G1 제어그리드에 대한 정면도로서 본 발명의 한가지 구현에 의거하여 G1 제어그리드에 결합된 비디오 신호여진기를 단순화한 블록선도.

제8도는 제7도에 표시된 G1 제어그리드의 한 부분을 확대한 확대도.

제9도는 제4도에 있는 전자총의 G2 화면그리드의 일부분에 대한 부분단면도로서 수직으로 간격을 두고 있는 두 전자 빔이 이를 통과하는 것을 나타내고 있는 단면도.

제10도는 본 발명에 의거한 제4도에 나타난 바와같이 멀티빔 군 전자총을 포함하는 컬러 CRT에 대한 부분 수직 단면도.

제11도는 본 발명의 원리에 의거하여 컬러 CRT용 멀티빔 군 전자총의 또 한가지 구현을 국부적으로 투시한 단순화 등각 투영도.

제12도는 제11도에 있는 전자총을 선 12-12를 따라 그린 통상 수직인 종단면도.

제13도는 본 발병의 원리에 의거하여 컬러 CRT용 멀티빔 군 전자총의 또 한가지 구현을 국부적으로 투시한 단순화 등각 투영도.

제14도는 제13도에 있는 전자총을 선 14-14를 따라 그린 통상 수직인 종단면도.

제15도는 CRT 디스플레이 화면의 단순화 정면도로서 본 발명의 또 한가지 구현에 의거하여 컬러이미지를 형성할때에 제13도에 있는 전자총의 수직으로 간격을 두고 수직 정렬된 복수의 전자 빔이 디스플레이 화면을 주사하는 방식을 나타내고 있는 정면도.

제16도는 본 발명의 또 한가지 구현에 의거한 컬러 CRT용 멀티빔 군 전자총을 국부적으로 투시한 단순화 등각 투영도.

제17도는 제16도에 있는 전자총을 선 17-17을 따라 그린 통상 수직인 종단면도.

제18도는 제16도에 나타난 전자총의 G1 제어그리드의 정면도로서 G1 제어그리드에 결합된 비디오 신호 여진기를 단순화한 블록선도.

제19도는 본 발명에 의거한 제13도에서 보는 것과 같은 멀티빔 군 전자총을 포함하는 컬러 CRT에 대한 부분 수직 단면도.

제20도는 여섯 전자 빔 정렬을 위한 제19도에 있는 CRT의 자기 집중 장치에 사용되는 2극 자석에 대한 단순화 구성도.

제21(a)도 및 제21(b)도는 여섯 전자 빔 정렬을 위하 제19도에 있는 CRT의 자기 집중 장치의 4극 자석에 대한 단순화 구성도.

제22(a)도 및 제22(b)도는 여섯 전자 빔 정렬을 위한 제19도에 있는 CRT의 자기 집중 장치의 6극 자석에 대한 단순화 구성도.

제23도는 본 발명에 사용하기 위한 복수의 음극과 G1 제어그리드를 결합시킨 또 한가지 구현에 대한 뒤 정면도로서 해당 비디오 신호소스에 결합된 각 음극을 보여주는 정면도.

제24도는 제22도에 있는 음극과 G1 제어그리드의 결합으로서 선 24-24를 따라 그린 횡단면도.

제4도에는 본 발명의 원리에 의거한 컬러 CRT용 멀티빔 군 전자총(60)을 국부적으로 투시한 단순화 등각 투영도가 있다. 제5도는 제4도에 있는 멀티빔 군 전자총(60)을 선 5-5를 따라 그린 수직 종단면도이다. 전자총(60)은 바이포텐셜형으로서 G1 제어그리드(74)의 방향으로 에너지 전자를 공급하기 위한 복수의 인라인 음극(62)(64)(66)을 포함한다. G1 제어그리드(74)에 대한 보다 자세한 내용이 제7도의 정면도에 나타나 있으며 아래에 설명되어 있다. 에너지 전자를 세쌍의 수직 정렬 전자 빔(72)로 형성하기 위하여 G1 제어그리드(74)는 G2 화면그리드(76)과 결합하여 전자총(60)에서 빔 형성구역(BFR)(68)을 제공한다. 전자 빔 중 가운데 한 쌍은 제5도의 단면도에서 위 전자 빔(72a) 및 아래 전자 빔(72b)로 표시되어 있다. 나아가서 전자총(60)은 G3 그리드(78)과 G4 그리드(80)의 결함을 포함하는데, 전자 빔을 CRT 디스플레이 화면(61)에 집속하기 위하여 이들은 결합하여 고전압 집속렌즈(70)을 형성한다. 디스플레이 화면에 비디오 이미지를 형성할 때에 입사되는 전자 빔에 반응하여 빛을 방출하기 위해 인광체층 또는 코팅(63)이 디스플레이 화면(61)의 내면에 배치된다.

G1 제어그리드(74) 및 G2 화면그리드(76)은 모두 여섯 전자 빔(72)를 통과시키기 위한 세쌍의 수직 정렬 개구를 가진 평판의 형태를 갖추고 있다. G2 화면 그리드(76)은 세 인라인 압인부분(76a)(76b)(76c)를 포함하는데 이들은 각기 한 쌍의 해당 수직 정렬 빔 통과 개구를 가진다. G1 제어그리드(74)는 세 음극(62)(64)(66)과 마주보는 위치에 세 압인 또는 오목한 부분(82)(84)(86)을 가진 비도전성 세라믹 기판(103)으로 구성되었다, 한쌍의 수직 정렬 개구(88h)(90b)가 첫번째 압인부분(82)안에 배치되고 세라믹 기판(103)을 통해 확장된다, 마찬가지로 두번째 및 세번째 쌍의 수직 정렬 개구(88g)(90g)의 그리고 (88r)(90r)이 두번째 및 세번째 압인부분(84)(86)안에 배치되고 세라믹 기판(103)을 퉁해 확장 된다. 개구(88b)(90b)는 한쌍의 청색 전자 빔을 통과시키며 개구(88g)(90g)는 녹색 전자 빔을 통과시키고 개구(88r)(90r)은 적색 전자 빔을 통과시킨다. 따라서 세 위 개구(88b)(88g)(88r)은 원색을 생성하기 위해 세 전자 빔을 통과시키는 한편, 세아래 개구(90b)(90g)(90r) 역시 디스플레이 화면에 원색을 형성하는 세 전자 빔을 통과시킨다. 본 구현과 아울러 아래에 설명된 구현에서, 인접 개구간의 수직 간격은 50밀 정도인 한편, 인접 개구간의 수평간격은 종래의 인라인 전자총에서와 같이 200밀 정도이다. 본 발병에 의거하여 그리고 아래에 자세히 설명한 바와같이, 위 개구(88b)(88g)(88r)을 통과하는 세 전자 빔은 디스플레이 화면의 첫번째 위 점에 집중되고 집속된다. 위 전자 빔은 CRT의 자기 편향 요크에 의해 첫번째 위 수평 주사선 위로 트레이스되는 한편, 두번째 전자 빔 세트는 CRT 디스플레이 화면상의 두번째 아래 인접 수평 주사선 위로 트레이스된다. 이와같은 구성으로 인해 디스플레이 화면(61)상의 비디오 이미지의 인접 부분이 디스플레이 화면을 가로질러 변위된 둘 또는 그 이상의 복수의 인라인 전자 빔에 의해 동시에 형성될 수 있다.

나아가서 G1 제어그리드(74)는 G2 화면그리드(76)을 마주보는 면에 배치된 6개의 얇은 도전성 부분(92)(94)(96)(98)(100)(102)를 포함한다. 이 도전성 부분은 얇은 도전성 금속 층을 세라믹 기층의 표면에 경납땜이나 압착등에 의해 부착함으로써 G1 제어그리드의 세라믹 기판(103)에 형성된다. 그리고 나서 도전성층의 한 부분을 화학적 식각과 같은 종래의 방법으로 제거하여 다양한 도전성 부분을 분리하는 연속 비도전성 절연간극(104)를 형성한다. 절연간극(104)는 아래에 있는 세라믹 기판(103)을 노출시키며 전술한 6개의 도전성 부분(92) (94) (96)(98) (100) (102)를 규정한다. 도전성 부분(92) (94)(96) (98) (100)(102)는 각각 G1 제어그리드 빔 통과개구(88b)(88g)(88r)(90b)(90g)(90r)중 해당되는 하나를 감싸 각 전자 빔이 개별적으로 도전성 부분에 제공된 해당 비디오 신호에 의해 조절되도록 한다.

V_1AB, V_1AG및 V_lAG비디오 신호소스(106)(108)(110)이 각각 위의 세 도전성 부분(92)(94)(96)에 결합된다. 마찬가지로 V_1BB, V_1BG,및 V_1BR비디오 신호소스(112)(114)(116)이 각각 아래의 세 도전성 부분(98)(100)(102)에 결합된다. 전기 비디오 신호소스는 각각 해당 도전성 부분을 통과하는 전자 빔을 조절하기 위해 관련 도전성 부분에 해당 비디오 신호를 제공한다. 따라서 V_1AB, V_1AG및 V_1AR비디오 신호소스(106)(108)(110)은 각각 개구(88b)(88g)(88r)을 통과하는 전자빔을 조절한다. 마찬가지로 V_1BB, V_1BG,및 V_1BR비디오 신호소스(112)(114)(116)은 개구(90b)(90g)(90r)을 통과하는 전자 빔을 조절한다. 이와같은 방법으로 CRT 디스플레이 화면이 비디오 이미지의 첫번째 부분은 개구(88b)(88g)(88r)을 통과하는 위 세 전자 빔에 의해 제공되는 한편, 비디오 이미지의 인접한 아래 부분은 개구(90b) (90g)(90r)을 통과하는 세 전자 빔에 의해 동시에 제공된다.

제6도에는 CRT 디스플레이 화면(61)가 제4도 및 제5도에 있는 전자총(60)에 의해 비디오 이미지가 여기에 형성되는 방법에 관한 단순화 정면도가 있다. 제6도의 왼쪽 위 부분에 나타난 바와같이, 위에 설명한 위 세 전자빔은 디스플레이 화면(61)에 위 점(95a)의 형태로 집중되는 한편, 아래의 세 전자 빔은 디스플레이 화면에 아래 점(95b)의 형태로 집중된다. 위 아래 전자빔 점(95a)(95b)는 수직 정렬되어 있으며 단순화를 위해 표시하지 않은 CRT 자기편향 요크에 의해 그림에서 화살표 방향에 의해 나타낸 바와같이 해당 수평 주사선(83a)(83b)를 따라 오른쪽 방향으로 일제히 변위된다. 위 및 아래의 세 전자 빔이 디스플레이 화면(61)의 오른쪽 마진에 도달한 때에, 디스플레이 화면에서 세번째 및 네번째 주사선 트레이스를 시작하기 위하여 이들은 신속하게 왼쪽으로 편향된다. 제6도의 왼쪽 아래 부분에서 점선 형태로 표시된 바와같이 위 및 아래의 세 전자 빔이 마지막 두 수평 주사선(85a)(85b)를 주사할 때까지 본 주사 및 리트레이스 시퀀스는 계속된다. 디스플레이 화면(71)에서 제일 아래의 두 주사선(85a)(85b)에 대한 주사를 마치는 즉시 위 및 아래의 세 전자 빔은 자기 편향 요크에 의해 리트레이스를 겪게되며 디스플레이 화면의 제일 위에서 첫번째 두 주사선(83a)(83b)의 리트레이스를 시작할 수 있도록 배치된다. 둘 또는 그 이상의 수평 주사선을 동시에 트레이스 함으로써, 요크 전력 요건이 감소되는 것처럼 전자 빔 주사 주파수와 편향 주파수 레이트가 감소된다. 이에 따라 보다 단순하고 저렴한 자기 편향 요크를 사용할 수 있게 된다. 빔 주사 주파수가 감소됨에 따라 전자 빔의 디스플레이 화면의 인광체 소자 “체재시간”이 길어진다. 전자 빔 체재시간이 길어짐에 따라 전자 빔 피크 전류 밀도가 감소되어 비디오 이미지 휘도를 저하시키지 않고서도 전자 빔 점 크기와 비디오 이미지 해상도를 향상시킬 수 있게 된다.

제7도에서 보는 바와같이 전술한 비디오 신호는 각기 해당 메모리를 포함한다. 따라서 V_1AB, V_1AG및 V_lAR비디오 신호소스(106)(108)(110)은 각각 비디오 메모리(106a)(108a)(110a)를 포함한다. 마찬가지로 V_1BB, V_1BG,및 V_1BR비디오 신호소스(112)(114)(116)은 각기 비디오 메모리(112a)(114a)(116a)를 포함한다. 전술한 비디오 메모리는 각각 비디오 데이터를 저장하며 이어서 저장된 비디오 데이터를 관련 비디오 신호소스 회로에 기록하여 디스플레이 화면(61)에 나타난 비디오 이미지에 일치하여 결합될 해당 도전성 부분을 여진하도록 조절된다. 위개구(88b)(88g)(88r)을 통과하는 위 전자 빔은 각각 인접 아래 수평 주사선을 가로질러 디스플레이 화면에 스위프된다. 한편, 아래 개구(90b)(90g)(90r)을 통과하는 세 전자 빔은 각각 인접 아래 수평 주사선을 가로질러 디스플레이 화면에 스위프된다. 따라서 세 위 전자 빔과 세 아래 전자 빔은 컬러 비디오 이미지의 해당 인접선을 디스플레이 화면(61)에 기록하는데, 개구(88b)(90b)를 통과하는 빔은 청색을 제공하며 개구(88g)(90g)를 통과하는 빔은 녹색을 제공하고 개구(88r)(90r)을 통과하는 빔은 적색을 제공한다. 텔레비젼 수상기와 같은 칼라 CRT에 전자총(60)이 사용되는 경우, 전술한 다양한 비디오 메모리는 수신 텔레비젼 신호데이터를 저장하며, 이어서 이 데이터를 메모리에서 읽어들여 G1 제어그리드(74)의 도전성 부분 가운데 해당되는 한 부분에 제공한다. 위 및 아래의 세 전자 빔이 디스플레이 화면(61)을 가로질러 수평으로 변위되는 방법과 두 전자빔 간의 수직 간격 때문에 위의 세 전자 빔을 위한 비디오 데이터는 상응하는 비디오 데이터가 세 아래 전자 빔과 관련된 메모리에 저장되는 시간보다 더 긴 시간동안 이 빔들과 관련된 해당 비디오 메모리에 저장된다. 이와같은 장치를 사용하면 비디오 이미지 정보를 디스플레이 화면의 인접 수직 간격 부분에 동시에 기록할 수 있다.

제5도에서 보는 바와같이 G2 화면그리드(76)은 전자 빔의 적절한 바이어스를 위해 VG2 전압소스(65)에 결합된다. 마찬가지로 G3 그리드(78)은 전자 빔을 디스플레이 화면(61)에 집속하기 위하여 초점 전압(VF) 소스(67)에 결합되며 G4 그리드(80)은 디스플레이 화면을 향하여 전자를 가속화시키기 위하여 가속전압(VA) 소스(69)에 결합된다.

위에서 설명하고 또한 G2 화면그리드(76)의 부분 수직 단면도인 제9도에서 매우 자세하게 표시한 바와같이 그리드의 압인 또는 우묵한 부분(76b)는 한 쌍의 간격을 가진 수직 정렬 개구(76b)(76e)를 포함하는데 이들은 각각 위 및 아래 전자 빔(72a)(72b)를 통과한다. G3 그리드(78)은 해당 전자 빔 쌍들을 통과시키기 위해 G2 화면그리드(76)을 마주보는 위치에 8자 모양의 간격을 가진 세 개구(78a)(78b)(78c)와 정렬된 간격을 가진 내부의 세 타원형 개구를 포함한다. 마지막으로 G3 그리드(78)은 여섯 전자 빔을 통과시키는 G4 그리드(80)과 마주보는 위치에 있는 수평 정렬 연신체인 링크형 공통개구(78g)를 포함한다. 마찬가지로 G4 그리드(80)은 G3 그리드(78)과 마주보는 위치에 있는 수평 정렬 체인 링크형 개구(8Oa)를 포함한다. 나아가서 G4 그리드(80)은 해당 위 및 아래 전자 빔 쌍들을 통과시키기 위해 간격을 가진 내부의 세 타원형 개구(80b)(80c)(80d)를 포함한다.

제10도에는 본 발명에 의거한 제4도 및 제5도의 컬러 CRT용 멀티빔 군 전자총(60)에 대한 부분 수직 종단면도가 있다. CRT(118)은 원통형 목 부분(120a)와 직경이 증가되는 깔때기 부분(120b)를 가지 유리 엔벌로프(120)를 포함한다. 나아가서 전자총(60)과 CRT의 유리 엔벌로프내의 기타 부분품에 대해 다양한 전자신호를 제공하기 위하여 CRT(118)은 CRT 유리 엔벌로프(120)의 목 부분(120a)의 끝을 통하여 확장되는 복수의 스템 핀(122)를 포함한다. 또한 CRT 유리 엔벌로프(120)내의 갈때기 부분(120b)에는 단순화를 위해 이 그림에 표시하지 않은 양극전압소스에 결합된 도전성 필름(126)이 배치된다. G4 그리드를 양극 전압(VA)으로 충전하기 위해 G4 그리드(80)은 간격을 가진 복수의 도전성 위치 조절 스페이서(128)(130)에 의해 내부 도전성 필름(126)에 결합된다. 자기 편향 요크(124)는 래스터 같은 방식으로 전자 빔을 디스플레이 화면(61)에 편향시키기 위해 CRT 깔때기 부분(120b) 주변에 배치된다. 다수의 간격을 가진 개구 또는 홈을 포함하며 각 전자 빔이 디스플레이 화면(61)의 내면에서 인광체 층(63)에 있는 선택된 색채 인광체 소자에 입사되도록 하기 위해 색채 선택 전극 역할을 하는 CRT 새도마스크는 제5도와 제10도에는 생략되어 있다. 새도 마스크는 설계 및 작동에 있어서 종래와 같으므로 여기서는 더 이상 거론하지 않는다.

제10도에서는 두 수직 정렬 중심 전자 빔(72a)(72b)가 수직으로 간격을 두고 CRT 디스플레이 화면(61)에 입사된다. 전자 빔의 바깥 쌍들도 마찬가지로 수직으로 간격을 두고 디스플레이 화면(61)에 입사된다. 이에 따라 디스플레이 화면(61)의 각 트레이스중에 위 및 아래의 세 전자 빔이 해당 인접 수평 주사선을 그릴 수 있게 된다.

첫번째 및 두번째 다극 자기 정렬장치(132)(134)는 일반적 전자총(60)과 자기 편향 요크(124)의 중간에 CRT 주변에 배치된다. 첫번째 자기 정렬 장치(132)는 2극 자석(또는 쌍극자)(132a) 4극자석(또는 4극자)(132b) 및 6극자석(132c)로 구성된다. 두번째 자기 정렬 장치(134)는 4극자석(134a) 및 6극자석(134b)를 포함한다. 전자 빔을 디스플레이 화면(61)에 수직으로 간격을 두고 정렬할 때의 첫번째 및 두번째 다극 자기 정렬장치(132)(134)의 작동과 구성에 대해서는 전자총에 세 수직 간격 군 전자 빔을 포함하는 본 발명 전자총의 또 한가지 구현과 관련하여 아래에 자세하게 설명되어 있다.

제11도에는 본 발명에 의거한 칼라 CRT용 멀티빔 군 전자총(140)에 대한 또 한가지 구현이 있다. 제12도는 제11도에 있는 멀티빔 군 전자총(140)을 선12-12을 따라 그린 통상 수직인 종단면도이다. 전자총(140)은 에너지 전자를 제공하기 위한 세 인라인 음극(142)(144)(146)을 포함한다. G1 제어그리드(152) 및 G2 화면그리드(154)의 결합을 포함하는 빔 형성구역(BFR)(148)이 음극(142)(144)(146)에 인접하게 배치되어 있다. 나아가서 전자총(140)은 제12도의 단면도에서 보는 바와같이 BFR(148)과 CRT 디스플레이 화면(168)의 중간에 배치된 고전압 집속렌즈(150)을 포함한다. 고전압 집속렌즈(150)은 G3 그리드(156), G4 그리드(158), G5 그리드(160) 및 G6 그리드(162)를 포함한다. G2 및 G4 그리드(154)(158)은 VG2 전압소스(172)에 결합된 한편, G3 및 G5 그리드(156)(160)은 초점 전압(VF) 소스(174)에 결합된다. G6그리드(162)는 가속전압(VA) 소스(176)에 결합된다. 전자총(140)은 따라서 4중 극형이다.

앞서 설명한 구현에서와 같이 G1 제어그리드(152)와 G2 화면그리드(154)는 여섯 전자 빔을 형성하기 위해 각각 세쌍의 수직 정렬 개구를 가지고 있다. 한쌍의 수직 정렬 개구를 통과하는 전자 빔들은 각각 적색, 녹색 또는 청색의 원색 가운데 한가지 색을 CRT 디스플레이 화면(168)에 제공한다. 인광체 층(170)은 디스플레이 화면(168)의 내면에 배치되어 있다. 세 수평 정렬 전자 빔은 CRT 디스플레이 화면(168)의 공통 점에 집중되며 디스플레이 화면의 각 스위프와 더불어 공통 수평 주사선을 따라 일제히 변위된다. 이에 따라 위의 세 전자 빔이 첫번째 수평 주사선에 비디오 이미지의 첫번째 위 부분을 형성하고 아래의 세 전자 빔은 인접 아래 수평 주사선에 비디오 이미지의 두번째 아래 부분을 형성하게 된다.

G3 그리드(156)은 G2 화면그리드(154)와 마주보는 위치에 8자 모양의 첫번째 세 개구(156a)(156b)(156c)를 포함한다. 나아가서 G3 그리드는 G4 그리드(158)과 마주보는 위치에 보다 큰 8자 모양의 두번째 세 개구(156d)(156e)(156f)를 포함한다. 각 8자 모양 개구의 위 및 아래 부분은 해당 전자 빔을 통과시키도록 조절되는데, 개구(156a)(156d), 개구(156b)(156e) 그리고 개구 (156c)(156f)는 해당 수직 간격 전자 빔 쌍을 통과시키기 위하여 공통 정렬 상태에 있다. 마찬가지로 G4 그리드(158)은 간격을 가진 8자 모양의 세 개구(158a)(158b)(158c)를 포함하며 이들은 각각 해당되는 수직 정렬 전자 빔 쌍을 통과시키도록 조절된다.

G5그리드(160)은 G4 그리드(158)과 마주보는 위치에 8자 모양의 세 인라인 개구(160a)(160b)(160c)를 포함한다. 나아가서 G5 그리드(160)은 해당 수직 정렬 개구 쌍을 통과시키기 위한 개구(160a)(160b)(160c)와 각각 정렬된 세 인라인 타원형 개구(160d)(160e)(160f)를 포함한다. 나아가서 G5 그리드(160)은 여섯 전자빔을 모두 통과시키기 위해 G6 그리드(162)와 마주보는 위치에 수평 정렬 연신 체인 링크형 공통개구(160g)를 포함한다. 마찬가지로 G6 그리드(162)는 세 인라인 타원형 개구(162b)(162c)(162d) 뿐만 아니라 수평 정렬 체인 링크형 공통개구(162a)를 포함한다. 공통개구(162a)는 여섯 전자 빔을 모두 통과시키는 한편, 타원형개구(162b)(162c)(162d)는 각각 대항되는 한 쌍의 수직 정렬 전자 빔을 통과시킨다. 제12도의 단면도는 화면을 가로질러 편향될 때에 인접 수평 주사선을 그리기 위하여 수직으로 간격을 두고 CRT 디스플레이 화면에 입사되는 두 중앙 전자 빔(164)(166)을 보여준다.

제13도는 본 발명의 원리에 의거하여 컬러 CRT용 멀티빔 군 전자총(190)의 또 한가지 구현을 국부적으로 투시한 단순화 등각 투영도이다. 제14도는 제13도에 있는 멀티빔 군 전자총(190)을 선 14-14을 따라 그린 수직 종단면도이다. 제4도에 있는 앞서 설명한 전자총(50)의 경우와 마찬가지로, 제13도 및 제14도에 있는 전자총(190)은 바이포텐셜형이다. 그러나 전차총(190)은 각 원색을 위해 단지 두개의 수직 간격 전자 빔들의 그룹을 가지기 보다는 적색, 녹색 및 청색의 삼원색 각각을 위해 간격을 가지고 수직 정렬된 세 전자 빔을 CRT 디스플레이 화면(61)에 향하게 한다.

전자총(190)은 복수의 해당 에너지 전자가 G1 제어그리드(198)를 향하도록 하기 위한 세 인라인 음극(192)(194)(196)을 포함한다. G1 제어그리드(198)은 G2 화면그리드(200)과 결합하여 에너지 전자를 9개의 빔으로 형성하기 위한 BFR(216)을 이루는데, 여기서 중앙의 수직 정렬 전자 빔은 제14도에서 소자(184g)(186g)(188g)로 나타난다. 나아가서 전자총(190)은 G3 그리드(202)와 G4 그리드(204)를 포함하는데, 이들은 합하여 전자를 CRT 디스플레이 화면(61)을 향해 가속화시키고 또한 전자 빔을 디스플레이 화면에 지속한다. G2 화면그리드(200)은 VG2 전압소스(210)에 결합되는 한편, G3 및 G4 그리드(202)(204)는 각각 VG3 소스(212) 및 VG4 소스(214)에 결합된다. G1 제어그리드(198)은 아래에 자세히 설명된 것처럼 복수의 비디오 신호소스에 결합된다.

본 발명의 이 구현에 의거하여, 세 수평 정렬 위, 증가 및 아래 트리오 전자빔은 제15도에 있는 디스플레이 화면의 정면도에서 보는 바와같이 디스플레이화면(61)의 해당 공통 점에 집속된다. 디스플레이 화면(61)의 왼쪽 위 구석에서 보는 바와같이 집중된 수평 정렬 원색 전자 빔에 의해 형성된 세 수직 정렬 점은 CRT의 자기 편향 요크(표시되지 않음)에 의해 디스플레이 화면의 해당 수평 주사선을 따라 화살표 방향으로 오른쪽을 향해 변위된다. 디스플레이 화면(61)에 세 수직 정렬 점을 형성하는 아홉 전자 빔은 제15도의 디스플레이 화면(61)의 왼쪽 아래 부분에 점선 형태로 표시된 바와같이 세 바닥 수평 주사선이 트레이스될 때까지 래스터 같은 방식으로 변위된다. 전자 빔에 의한 바닥 수평 주사선의 트레이스에 이어 빔들은 꼭대기 수평 주사선의 트레이스를 다시 시작하기 위하여 좌상향으로 편향된다. 세 인접 수평 주사선에 다른 비디오 이미지 정보를 동시에 제공함으로써 디스플레이 화면(61)에 비디오 이미지의 완전한 주사를 위한 동일한 프레임 트레이스 시간을 유지하면서 빔 주사 주파수가 감소될 수 있다. 수평 주사 주파수가 감소됨에 따라 디스플레이 화면상의 전자 빔 체재시간이 증가되는데, 빔 체재시간의 증가로 인해 빔 점을 작게 유지하고 또한 비디오 이미지 해상도와 휘도를 높게 유지하면서 개별 빔 전자밀도를 감소시킬 수 있다.

제19도는 본 발명에 의거하여 멀티빔 군 전자총(190)을 포함하는 컬러 CRT(118)에 대한 부분 단면도이다. CRT(118)은 원통형 목 부분(120a)와 직경이 증가되는 깔때기 부분(120b)를 가진 유리 엔벌로프(120)을 포함한다. 나아가서 CRT(118)은 CRT의 목 부분(120a)의 끝을 통하여 확장되는 다수의 스템 핀(122)을 포함한다. 또한 CRT 유리 엔벌로프(120)내의 깔때기 부분(120b)에는 단순화를 위해 이 그림에 표시하지 않은 양극 전압 소스(표시되지 않음)에 결합되는 도전성 필름(126)이 배치된다. G4 그리드를 양극 전압(VA)으로 충전하기 위해 G4 그리드(204)는 간격을 가진 복수의 도전성 위치 조절 스페이서(128)(130)에 의해 내부 도전성 필름(126)에 결합된다. 자기 편향 요크(124)는 래스터 같은 방식으로 전자 빔을 디스플레이 화면(61)에 편향시키기 위해 CRT 깔때기 부분(120b)주변에 배치된다.

제12도의 단면도에서 보는 바와같이 세 중앙 수직 정렬 전자 빔(178g)(180g)(182g)는 수직으로 간격을 두고 CRT 디스플레이 화면(61)에 입사된다. 이에 따라 위의 중앙 빔의 각각에 관련된 두 외부 빔과 아울러 세 전자 빔은 각각 디스플레이 화면(61)의 각 주사중에 해당 인접 수평 주사선을 그리게 된다.

다극 자기 정렬 장치(132)(134)가 CRT(118) 주변에 일반적으로 전자총(190) 및 자기 편향 요크(124) 중간에 배치된다. 첫번째 자기 정렬 장치(132)는 2극 자석(또는 쌍극자)(132a), 4극 자석 (또는 4극자)(132b) 및 6극 자석(132c)로 구성된다. 두번째 자기 정렬 장치(134)는 4극자석(또는 4극자)(134a) 및 6극 자석(134b)로 구성된다. 비록 그림에는 단순화를 위해 각 자기장치에 대해 하나의 납작한 디스크만 나타나 있지만, 전술한 자석은 각기 일반적으로 납작한 디스크 형태의 밀접한 두 환형 자극 피스를 포함한다. 첫번째 다극 자기 정렬장치(132)는 첫번째 회전마운트(136)에 배치되어 있는 한편, 두번째 다극 자기 정렬장치(134)의 각 자석은 두번째 회전 마운트(138)에 배치되어 있다. 첫번째 및 두번째 회전마운트(136)(138)은 자석이 거기에 부착되어 CRT 엔벌로프(120) 주변에 회전 변위되도록하며 또한 각 자석에 있는 자극피스가 아래에 설명한 바와같이 전자 빔 정렬을 위한 자장 강도 조절을 위해 서로에 대해 회전 변위되도록 한다. 나아가서 각 자석은 생산라인에 있는 2극, 4극 및 6극 자석의 자장 강도를 신속하고 편리하게 증가 또는 감소시키기 위한 탭 배열을 포함한다. 전자 빔 정렬을 위해 CRT에서 자장 강도를 조절하기 위한 이와같은 배열은 이 분야에 숙력된 사람들에게 잘 알려져 있으므로 여기서는 더 이상 설명하지 않기로 한다.

제20도, 제21(a)도 및 제21(b)도 그리고 제22(a)도 및 제22(b)도에는 2극 자석(132a), 4극 자석(132b) 및 6극 자석(132c)에 대한 정면도가 있다. 자석내에 있는 기다란 화살표는 자장 선을 나타내는 한편, 짧은 화살표는 자석에 의해 자석을 통과하는 전자 빔에 가해지는 힘을 나타낸다. 다양한 전자 빔을 적절한 정렬상태로 유지하기 위해 자석(132a)(132b)(132c)는 이 분야에 숙련된 사람들에는 잘 알려진 종래의 방법으로 사용될 수 있다. 전자 빔 정렬시에 두 수평 줄의 전자 빔들이 꺼지고 세번째 줄의 빔들은 첫번째 자기 정렬 장치(132)의 자석을 사용하여 정렬된다. 본 정렬 절차는 세 수평 줄의 전자 빔의 각 줄을 위해 별도로 순차적으로 실행된다. 각 수평 전자 빔 줄에 있는 빔이 정렬되면 인접 전자 빔 줄 간의 수직 간격은 두번째 자기 정렬 장치(134)의 자석에 의해 정해진다.

제16도에는 본 발명의 또 한가지 구현에 의거한 4중 극형의 멀티빔 군 전자총(220)의 또 한가지 구현이 나타나 있다. 제17도는 제16도에 있는 멀티빔 군 전자총(220)을 선 17-17을 따라 그린 종단면도이다. 전자총(220)은 에너지 전자를 G2 화면그리드(228)로 향하도록 하기위해 간격을 가진 세 인라인 음극(222)(224)(226)을 포함한다. 에너지 전자를 세 집단의 간격을 가진 세 수직 정렬 전자 빔으로 구성된 아홉 전자 빔(240)(점선으로 표시됨)으로 형성하기 위하여 G1 제어그리드(228)은 G2 화면그리드(230)과 결합하여 BFR(241)을 구성한다. 따라서 G1 제어 및 G2 화면그리드(228)(230)은 각각 두 정렬 그리드에서 해당 개구 쌍들과 더불어 아홉개구를 포함하여 아홉 전자 빔을 통과시킨다. 나아가서 내부 인광체 코팅(246)을 가진 CRT 디스플레이 화면(244)로 향해 전자를 가속화시키고 전자 빔을 그 위에 집속하기 위하여 전자총(220)은 G3 그리드(232), G4 그리드(234), G5 그리드(236) 및 G6 그리드(238)로 구성된 고전압 집속렌즈(242)를 포함한다. G2 화면그리드(230) 및 G4 그리드(234)는 VG2 전압소스(248)에 결합되는 한편, G3 그리드(232)와 G5 그리드(236)은 초점 전압(VF) 소스(250)에 결합된다. G6 그리드(238)은 가속전압(VA)소스(252)에 결합된다.

제18도는 본 발명에 의거한 G1 제어그리드(228)의 정면도이다. G1 제어그리드(228) 및 전자총(220)을 위한 이에 대한 다양한 비디오 신호연결은 전술한 전자총(190)에 있는 G1 제어그리드(198) 및 이에 대한 연결과 본질적으로 동일하다. 세음극(222)(224)(226)을 마주보는 G1 제어그리드(228)의 표면은 점선으로 표시된 간격을 가진 세 압인 또는 우묵한 부분(228a)(228b)(228c)를 포함한다. 첫번째 압인부분(228a)내에는 제18도에서 보는 바와같이 세수직 정렬 개구(280b)(282b)(284b)가 배치되어 있다. 마찬가지로 중간 압인 부분(228b)는 세수직 정렬 개구(280g)(282g)(284g)를 포함한다. 마지막으로 세번째 압인부분(228c)는 수직 정렬 개구(280r)(282r)(284r)을 포함한다. 첫번째 세 수직 정렬 개구는 청색을 제공하는 전자 빔을 통과시키는 한편, 두번째 빛 세번째 수직 정렬 개구집단은 각각 녹색과 적색을 제공하는 전자 빔을 통과시킨다.

G1 제어그리드(228)은 G2 화면그리드(230)을 마주보는 면에 빔 통과 개구 중 해당되는 하나를 각각 둘러싼 복수의 얇은 도전성 소자를 가진 비도전성 세라믹 기판(260)을 포함한다. 해당 개구를 통과하는 전자 빔의 조절을 위하여 이 도전성 소자는 각각 해당 비디오 신호소스에 결합된다. 따라서 위 줄 빔 통과 개구(280b)(280g)(280r)은 각각 세라믹기판(260)의 표면의 도전성 부분(262)(264)(266)에 배치된다. 마찬가지로 아래 줄 개구(284b)(284a)(284r)은 각각 도전성 부분(269)(271)(273)중 해당되는 것의 안에 배치된다. 마지막으로 중간 줄 빔 통과개구(282b)(282g)(282r)은 도전성 부분(275)(277)(279)에 각각 배치된다. 도전성 부분은 경납땜이나 압착과 같은 방법에 의해 세라믹 기판(260)의 표면에 얇은 금속 층을 부착함으로써 형성된다. 그림에서 보는 분리된 불연속 도전성 부분을 형성하기 위하여 화학식각과 같은 일반적인 방법에 의해 이와같은 부착된 금속 층의 부분들이 제거된다. 이와같이 인접한 도전성 부분간에 절연간극이 형성되어 도전성 부분들을 전기적으로 서로 격리시킨다. 전술한 도전성 부분들은 각각 본질적으로 동일한 표면적을 가져 각 도전성 부분에 본질적으로 동일한 커패시턴스가 공급된다.

제18도에서 보는 바와같은 전술한 도전성 부분은 각각 해당 비디오 신호소스에 결합되고 이에 의해 여진된다. 따라서 위 줄 도전성 부분(262)(264)(266)은 각각 V_1AB, V_1AG및 V_1AR비디오 신호소스(286)(288)(290)에 결합된다. 마찬가지로 아래 줄의 도전성 부분(269)(271)(273)은 각자 V_1CB, V_1CG, 및 V_1CR비디오 신호소스(298)(300)(302)에 결합된다. 마지막으로 중간 또는 중앙 도전성 부분(275)(277)(279)는 각각 V_1BB, V_1BG및 V_1BR비디오 신호소스(292)(294)(296)중 해당되는 것에 결합된다. 각 빔 통과 개구가 해당 도전성 부분내에 배치되고 또한 이를 통하여 확장됨에 따라 각 도전성 부분에 제공된 비디오 신호에 있어서의 변화는 디스플레이 화면에 제시될 비디오 이미지에 의거하여 각 해당개구를 통과하는 전자 빔이 조절되도록 한다. 제18도에 나타난 G1 제어그리드(228)의 구현은 이와같은 방식으로 아홉 전자 빔이 아홉 별도 비디오 신호에 의거하여 조절되도록 한다.

전술한 비디오 신호소스는 각각 해당 비디오 메모리를 포함한다. 따라서 V_1AB, V_1AG및 V_1AR비디오 신호소스(286)(288)(290)은 각각 비디오 메모리(286a)(288a)(290a)를 포함한다. 마찬가지로 V_1BB, V_1BG및 V_1BR비디오 신호소스(292)(294)(296)은 각각 비디오 메모리(292a)(294a)(296a)를 포함한다. V_1CB, V_1CG, 및 V_1CR비디오 신호소스(298)(300)(302)는 각각 비디오 메모리(298a)(300a)(302a)를 포함한다. 각 비디오 메모리는 비디오 이미지 데이터를 저장하여 나중에 G1 제어그리드의 해당 도전성 부분에 기록하여 그 안의 한 개구를 통과하는 해당 전자 빔을 제어하도록 조절된다. 비디오 메모리에 데이터를 일시 저장함으로써 데이터를 메모리에서 읽어들여 G1 제어그리드(228)의 도전성 부분에 제공하여 위 세 전자 빔, 중간 세 전자 빔 및 아래 세 전자 빔이 인접 주사선에 대한 비디오 데이터를 포함하여 디스플레이 화면이 이미지를 형성하도록 한다. 예를들면 위의 세 전자 빔을 위한 수신 텔레비젼 신호에 있는 비디오 정보는 두줄의 아래 전자 빔에 제공되는 비디오 데이터가 상응하는 메모리에 저장되는 것보다 더 오래 저장되는데, 이는 모든 전자 빔이 동시에 비디오 이미지의 한 부분을 그리는 반면 위의 세 빔을 위한 데이터는 먼저 수신되었기 때문이다.

제23도는 본 발명에 사용하기 위한 G1 제어그리드(261)의 또 한가지 구현에 대한 뒤 정면도이다. 제24도는 제23도에 있는 G1 제어그리드(261)을 선24-24를 따라 그린 횡단면도이다. G1 제어그리드(261)은 점선으로 표시된 3×3행렬의 개구를 가지고 있는데, 위 줄 개구(260a)(260b)(260c) 가운데 줄 개구(260d)(260e)(260f) 그리고 아래 줄 개구(260g)(260h)(260i)가 이에 포함된다. 전술한 각 개구의 뒤와 부근에는 해당 음극이 배치되어 있다. 따라서 위 줄 음극(262b)(262g)(262r)은 각각 개구(260a)(260b)(260c)의 뒤와 부근에 배치되어있다. 마찬가지로 가운데 줄 음극(264b)(264g)(264r)은 각각 개구(260d)(260e)(260f)의 바로 뒤에 배치되어 있다. 마지막으로 아래 줄 음극(266b)(266g)(266r)은 각각 개구(260g)(260h)(260i)의 바로 뒤에 배치되어 있다. G1 제어그리드(261)은 개구 행렬을 가진 일반적으로 납작한 끝 벽(261b)와 끝 벽 주변으로 확장하는 측벽(261a)를 포함한다. 끝 벽(261b)안에는 절연 세라믹 기판(263)이 배치되어 있는데 각 음극을 수신하고 지원하기 위한 간격을 가진 복수의 개구를 포함한다. G1 제어그리드(261)은 도전성 금속으로 만든 것이 바람직하며 VG1 전압소스(286)에 의해 바이어스된다. 가열되었을 경우 각 음극은 G1 제어그리드(261)에 있는 인접개구를 통과하는 복수의 해당 에너지 전자를 행성한다. 이와같은 방식으로 3×3 행렬로 배열된 간격을 가진 아홉 전자 빔이 G1 제어 그리드(261)에 의해 형성되며 단순화를 위해 그림에 표시하지 않은 전자총에서 G2 화면그리드를 향하게 된다.

각 음극은 해당 비디오 신호소스에 결합되고 이에 의해 에너지화 된다. 따라서 위 줄 음극(262b)(262g)(262r)은 각각 V_KAB, V_KAG및 V_KAR비디오 신호소스(268)(270)(272)에 각각 결합된다. 마찬가지로 가운데 줄 음극(264b)(264g)(264r)은 각각 V_KBB, B_KBG및 V_KBR비디오 신호소스(274)(276)(278)에 결합된다. 마지막으로 아래 줄 음극(266b)(266g)(266r)은 각각 V_LCB, V_KCG및 V_KCR비디오 신호소스(280)(282)(284)에 결합된다. 각 비디오 신호소스는 음극에 의해 방출된 전자와 전자 빔에 의해 형성된 비디오 이미지를 제어하기 위해 관련 음극에 조절신호를 제공한다. 각 비디오 신호소스는 비디오 메모리에서 읽어들여 관련 음극에 제공되는 비디오 데이터를 저장하기 위한 해당 메모리를 포함한다. 따라서 V_KAB, V_KAG및 V_KAR비디오 신호소스(268)(270)(272)는 각각 비디오 메모리(268a)(270a)(277a)를 포함한다. 비디오 신호소스 V_KBB, V_KBG및 V_KBR(274)(276)(278)은 각각 비디오 메모리(274a)(276a)(278a)를 포함한다. 마지막으로 비디오 신호소스 V_KCB, V_KCG및 V_KCR(280)(282)(284)는 각각 비디오 메모리(280a)(282a)(284a)를 포함한다. 비디오 메모리는 상이한 수평 주사선과 관련된 비디오 신호소스가 일시적으로 수신 텔레비젼 신호와 같은 비디오 데이터를 저장하여 나중에 불러들여 인접 수평 주사선과 관련된 비디오 데이터와 동시에 디스플레이 되도록 한다.

따라서 CRT 디스플레이 화면에 점의 행렬을 형성하는 복수의 수직 간격 수평인라인 전자 빔을 포함하는 칼라 CRT용 멀티빔 전자총이 표시되어 있다. 각 수평 빔 어레이는 적색, 녹색 및 청색의 삼원색을 제공하며 디스플레이 화면이 공통점에 집중된다. 인접 수직 정렬 인라인 빔 어레이는 CRT 디스플레이 화면상의 인접 수평 주사선을 트레이스한다. 빔들은 모두 화면을 가로질러 일제히 편향된다. 각 인라인 빔 어레이는 그들이 형성하는 비디오 이미지의 그 부분에 의거하여 조절되어 인접 수직 간격 인라인 어레이가 인접 비디오 이미지 부분을 동시에 형성할때에 화면에 다른 비디오 이미지 정보를 기록하도록 한다. 멀티빔 전자총은 바이포텐셜이나 4중극 전자총과 같은 칼라 CRT에 사용되는 재래형 중 어느 것이나 될 수 있다. 각기 G1 제어그리드에 빔 통과 개구를 가지거나 또는 G2 제어 그리드에 해당 개구와 각각 정렬된 두 개별음극을 가진 복수의 도전성 부분에 비디오 신호를 제공함으로써 전자 빔에 조절된다. 하나 이상의 수평 주사선에 비디오 정보를 동시에 제공함으로써 수평 주사 주파수가 감소되고 관련 자기 편향 요크 작동기준이 완화된다. 또한 전자 빔 주사 레이트치 감소로 화면의 인광체소자에 빔 체재시간이 증가되어 비디오 이미지 해상도를 향상시키는 한편 비디오 이미지 휘도를 저하시키지 않으면서도 빔 전류밀도의 감소가 이루어진다.

본 발명의 특정구현을 제시하고 설명하였지만, 보다 넓은 의미에서 본 발명 범위를 이탈하지 않고서도 변경 및 수정을 할 수 있다는 것은 이 분야에 기술이 있는 사람들에게는 명백할 것이다. 그러므로 첨부청구의 목적은 본 발명의 진정한 정신과 범위에 속하는 모든 이와같은 변경과 수정을 망라하는 것이다. 전기 설명과 부속도면에 제시된 사항은 예시의 목적으로 제공된 것이며, 한계를 제시하는 것이 아니다. 본 발명의 실제범위는 종전 기술에 근거한 적절한 견지에서 다음 청구에서 규정하고자 한다.

Claims (25)

1. 복수의 수직 간격 수평 주사선 위로 복수의 수평 정렬 전자 빔을 래스터 같은 방식으로 스위프함으로써 비디오 이미지가 형성되는 디스플레이 화면을 포함하는 멀티빔 컬러 음극선관(CRT)용 인라인 전자총으로서, 각 전자빔은 적색, 녹색 또는 청색의 삼원색 비디오 이미지 가운데 한 가지 색을 제공하는 것에 있어서, 상기 전자총이 에너지 전자를 제공하기 위한 음극수단과, 상기 음극수단에 인접하게 배치되고 에너지 전자를 복수의 빔으로 형성하기 위해 각각 첫번째 및 두번째 간격을 가진 개구어레이를 가진 첫번째 및 두번째 간격을 가진 대전그리드를 포함하는 빔 형성구역(BFR)으로 구성되고, 여기서 상기 첫번째 및 두번째 개구어레이는 각각 수평 정렬 전자 빔을 통과시켜서 위 및 아래 수평 주사선을 위해 적색, 녹색 및 청색의 삼원색을 제공하기 위한 위 및 아래 수평 정렬 개구를 포함하며, 또한 여기서 상기 첫번째 및 두번째 어레이에 있는 개구들은 수직 정렬 상태로 그룹화되어 각 수평주사선의 적색, 녹색 및 청색의 각 원색에 대하여 각 수직그룹에 있는 제1 및 제2 수직 정렬 전자 빔을 통과시키기 위한 3쌍의 그룹화된 수직 정렬 개구를 형성하고, 전자 빔을 디스플레이 화면에 집속하기 위해 상기 BFR과 CRT 디스플레이 화면 중간에 배치된 렌즈수단과, 전자 빔을 디스플레이 화면에 위 및 아래 점으로 집중하기 위한 상기 렌즈수단과 디스플레이 화면의 중간에 배치된 집중수단이 구성되어 있으며, 여기서 상기 위 및 아래 점은 각각 인접 위 아래 수평 주사선 위로 스위프됨을 특징으로 하는 칼라음극선관용-멀티-빔 군 전자총.
2. 청구범위 1항에 있어서, 상기 첫번째 그리드는 각기 상기 첫번째 개구 어레이의 해당 개구를 가지고 본질적으로 동일한 커패시턴스를 가진 복수의 첫번째 및 두번째 수직 간격 수평 정렬 대전 부분을 포함함을 특징으로 하는 전자총.
3. 청구범위 2항에 있어서, 상기 첫번째 그리드는 상기 복수의 대전부분 중간에 배치된 비도전성 부분을 포함함을 특징으로 하는 전자총.
4. 청구범위 3항에 있어서, 상기 대전부분은 금속으로 이루어졌으며 상기 비도전성 부분은 인접 도전성 부분 사이에 간극을 규정하는 수단을 포함함을 특징으로 하는 전자총.
5. 청구범위 제4항에 있어서, 본 전자총은 상기 첫번째 그리드의 상기 첫번째 대전부분들 중 해당하는 하나에 각각 결합된 첫번째 복수의 비디오 신호소스와 해당 비디오 신호를 제공하기 위해 상기 첫번째 그리드의 상기 두번째 대전부분들 중 해당하는 하나에 각각 결합된 두번째 복수의 비디오 신호소스를 포함함을 특징으로 하는 전자총.
6. 청구범위 5항에 있어서, 상기 첫번째 및 두번째 복수의 비디오 신호소스는 수신된 비디오 신호를 저장하여 나중에 상기 전자 빔에 의해 디스플레이 화면에 디스플레이하기 위한 메모리 수단을 포함함을 특징으로 하는 전자총.
7. 청구범위 6항에 있어서, 상기 렌즈수단은 최소한 세번째 및 네번째 대전 그리드를 포함하며 또한 여기서 상기 세번째 및 네번째 그리드중 최소한 하나의 공통색 전자 빔을 통과시키기 위한 복수의 수직 연신 수평 정렬 개구를 포함함을 특징으로 하는 전자총.
8. 청구범위 7항에 있어서, 상기 첫번째 및 두번째 대전 그리드는 각각 G1 제어그리드와 G2 화면그리드임을 특징으로 하는 전자총.
9. 청구범위 8항에 있어서, 상기 세번째 및 네번째 대전그리드는 각각 G3 그리드 및 G4 그리드임을 특징으로 하는 전자총.
10. 청구범위 9항에 있어서, 상기 전자총은 바이포텐셜 전자총임을 특징으로 하는 전자총.
11. 청구범위 9항에 있어서, 상기 전자총은 4중극 전자총임을 특징으로 하는 전자총.
12. 화면에 비디오 이미지를 형성할때에 CRT 디스플레이 화면을 가로질러 래스터같은 방식으로 복수의 주사선 위로 수평 변위하기 위해 음극으로부터 에너지 전자를 수신하여 상기 에너지 전자를 복수의 전자 빔으로 형성하기 위한 조절된 칼라 음극선관(CRT)용 G1 제어그리드에 있어서, 상기 그리드가 각기 해당 첫번째 비디오 신호소스에 결합을 위해 조절된 첫번째, 두번째 및 세번째의 수평 정렬 위 도전성 부분, 각기 해당 두번째 비디오 신호소스에 결합을 위해 조절된 첫번째, 두번째 및 세번째의 수평 정렬 아래 도전성 부분, 상기 도전성 부분을 전기적으로 격리시키기 위한 인접 도전성 부분들 중간에 배치된 절연수단과, 각기 상기 위 도전성 부분들 가운데 해당되는 하나 안에 배치된 첫번째, 두번째 및 세번째 수평 정렬 위 개구를 규정하는 수단으로 구성되고, 여기서 상기 위 개구는 각각 해당 위 전자 빔을 통과시켜 적색, 녹색 및 청색의 삼원색 비디오 이미지 가운데 한 색을 디스플레이 화면에 형성하며 또한 여기서 상기 위 전자 빔은 첫번째 위 주사선 위로 수평 변위되며, 각기 상기 아래 도전성 부분들 가운데 해당되는 하나 안에 배치된 첫번째, 두번째 및 세번째 수평 정렬 아래 개구가 구성되어 있고, 여기서 상기 아래 개구는 각각 해당 아래 전자 빔을 통과시켜 적색 녹색 및 청색의 삼원색 비디오 이미지 가운데 한 색을 디스플레이 화면에 형성하며 또한 여기서 상기 아래 전자 빔은 두번째 인접 아래 주사선 위로 수평 변위되며, 또한 여기서 첫번째, 두번째 및 세번째 위 아래 개구의 각 쌍은 수직 정렬되며 전자 빔을 통과시켜 디스플레이 화면에 동일한 원색을 형성함을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 G1 제어그리드.
13. 청구범위 12항에 있어서, 상기 그리드는 첫번째 개구단과 두번째 반대 폐쇄단을 가지며 상기 도전성 부분과 상기 절연수단을 포함함을 특징으로 하는 그리드.
14. 청구범위 13항에 있어서, 상기 위 및 아래개구는 중심 대 중심의 간격이 50밀 정도 떨어져 있음을 특징으로 하는 그리드.
15. 청구범위 14항에 있어서, 상기 위 아래 개구는 각각 중심 대 중심의 간격이 50밀 정도 떨어져 있음을 특징으로 하는 그리드.
16. 청구범위 12항에 있어서, 상기 위 아래 도전성 부분은 각각 본질적으로 동일한 커패시턴스를 가지고 있음을 특징으로 는 그리드.
17. 청구범위 16항에 있어서, 상기 도전성 부분은 각각 금속으로 이루어짐을 특징으로 하는 그리드.
18. 청구범위 17항에 있어서, 상기 절연부분은 인접 도전성 부분들 간의 절연간극을 규정하는 수단을 포함함을 특징으로 하는 그리드.
19. 청구범위 18항에 있어서, 상기 그리드는 위 아래 경납땜한 금속 도전성부분을 가진 세라믹 기판을 포함함을 특징으로 하는 그리드.
20. 청구범위 18항에 있어서, 상기 그리드는 위 아래 압착 금속 도전성 부분을 가진 세라믹 기판을 포함함을 특징으로 하는 그리드.
21. 청구범위 18항에 있어서, 상기 절연수단은 상기 위 아래 도전성 부분을 에칭함으로써 형성됨을 특징으로 하는 그리드.
22. 복수의 수직 간격 수평 주사선 위로 복수의 수평 정렬 전자 빔을 래스터 같은 방식으로 스위프함으로써 비디오 이미지가 형성되는 디스플레이 화면을 포함하는 멀티빔 컬러 음극선관(CRT)용 인라인 전자총으로서, 여기서 각 전자 빔은 적색, 녹색 또는 청색의 삼원새 비디오 이미지 가운데 한 가지 색을 제공하는 것에 있어서, 상기 전자총이 간격을 가진 수평 정렬 음극의 첫번째 위 어레이와 간격을 가진 수평 정렬 음극의 두번째 아래 어레이를 포함하는 복수의 음극, 상기 음극수단에 인접하게 배치되고 에너지 전자를 복수의 빔으로 형성하기 위해 각각 첫번째 및 두번째 간격을 가진 개구 어레이를 가진 첫번째 및 두번째 간격을 가진 대전그리드를 포함하는 빔 형성구역(BFR)로 구성되고, 여기서 상기 첫번째 및 두번째 개구어레이는 각각 수평 정렬 전자 빔을 통과시켜서 위 및 아래 수평 주사선을 위해 적색, 녹색 및 청색의 삼원색을 제공하기 위한 위 및 아래 수평 정렬 개구를 포함하며, 또한 여기서 상기 첫번째 및 두번째 어레이에 있는 개구들은 수직 정렬 상태로 그룹화되어 각 수직 그룹에 있는 전자 빔과 더불어 수직 그룹 전자 빔을 형성하여 해당 수평 주사선에 삼원색 중 하나론 제공하며, 또한 여기서 상기 첫번째 위 어레이 및 두번째 아래 어레이에 있는 음극은 각각 상기 첫번째 그리드에 있는 상기 위 아래 수평 정렬 개구 중 해당되는 것과 밀접하게 배치되어 상기 음극 중 단지 하나로부터만 나온 에너지 전자들이 상기 첫번째 개구 어레이의 각 개구에 도달하고, 전자 빔을 디스플레이 화면에 집속하기 위해 상기 BFR과 CRT 디스플레이 화면 중간에 배치된 렌즈수단과, 전자 빔을 디스플레이 화면에 위 및 아래 점으로 집중하기 위한 상기 렌즈수단과 디스플레이 화면의 중간에 배치된 집중수단이 구성되어 있으며, 여기서 상기 위 및 아래점은 각각 인접 위 아래 수평 주사선 위로 스위프됨을 특징으로 하는 멀티빔 컬러 음극선관용 인라인 전자총.
23. 청구범위 22항에 있어서, 해당 비디오 신호를 제공하기 위해 각각 상기 음극 가운데 해당되는 하나에 결합된 복수의 비디오 신호소스를 포함함을 특징으로 하는 전자총.
24. 청구범위 23항에 있어서, 상기 각 비디오 신호소스는 수신 비디오 신호를 저장하여 나중에 상응하는 전자 빔에 의해 디스플레이 화면에 디스플레이하기 위한 메모리 수단을 포함함을 특징으로 하는 전자총.
25. 청구범위 24항에 있어서, 상기 첫번째 및 두번째 대전그리드는 각각 G1 제어그리드와 G2 화면그리드임을 특징으로 하는 전자총.