KR100277970B1 - 칼라 음극선관용 전자총 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칼라 음극선관의 화면 주변부에서의 스폿(Spot)의 열화를 보상하면서 스폿의 횡장화로 인한 수평 포커스 열화와 수직 모아레 발생을 개선하여 화면의 해상도를 향상시킬 수 있도록 된 칼라 음극선관용 전자총에 관한 것이다.

본 발명은 전자빔을 방사시키는 음극과, 상기 음극에서 방사된 전자빔의 방사량을 조절하고 가속시키는 삼극부와, 상기 전자빔을 화면에 접속시키는 두 개 이상의 전극으로 구성되는 전자총에 있어서, 상기 삼극부를 구성하는 제 1 전극의 적어도 하나의 구멍을 수평이 수직보다 작은 형상으로 구성하고 상기 구멍의 수평주변부에 한쌍의 돌출부를 형성한 칼라 음극선관용 전자총이다.

Description

칼라 음극선관용 전자총

본 발명은 칼라 음극선관용 전자총에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화면 주변부에서의 스폿(Spot) 열화를 보상하면서 스폿의 횡장화(橫長化)로 인한 수평 포커스(Focuse) 열화와 수직 모아레(Moire)발생을 개선한 칼라 음극선관용 전자총에 관한 것이다.

일반적으로 칼라 음극선관은 제1도와 같이 히터가 내장되어 발열시 전자를 방출하는 상호 독립된 복수개의 음극(1)과, 상기 음극으로부터 일정거리 떨어져 배치되어 있는 음극의 공통 격자인 제 1 전극(2)과, 상기 전극에서 일정간격 떨어져 배치된 제 2 전극(3)과 제 3 전극(4)과 제 4 전극(5)과 제 5 전극(6) 및 제 6 전극(7)과, 상기 제 6 전극의 상부에 설치된 실드컵(Shield Cup)(8)으로 구성되어 있다.

상기 각 전극들은 음극(1)에서 방사된 전자빔이 일정한 세기의 형태로 제어된 후 섀도우마스크(40)를 통해 스크린에 도달할 수 있도록 하기 위해 전자빔(13)이 통과하는 경로에 대해 수직이 되게 일정한 간격을 두고 배치되어 있으며, 전자총의 외측에는 전자총에서 방출된 전자빔을 스크린 전체로 편향시켜 주기 위한 편향요크(9)가 설치되어 있다.

따라서, 각 음극(1)내부에 내장된 히터가 스텝핀(12)으로부터 전원을 공급받아 발열하면 전자가 방출되고 방출된 전자는 제어전극인 제 1 전극(2)에 의해 전자빔이 제어되고 가속전극인 제 2 전극(3)에 의해 전자빔이 가속되며, 주렌즈 형성전극인 제 5 전극(6)과 제 6 전극(7)을 통하여 섀도우마스크(10)를 통과한 후 형광면(11)에 충돌되어 발광을 시키게 된다.

제2도는 종래 칼라 음극선관용 전자총의 제 1 전극을 나타낸 사시도로서, 제 1 전극(2)은 R.G.B 3개 인라인 방향(수평방향)이 그에 수직한 방향(수직방향)보다 큰 형상의 횡장사각공(5)을 가진 전극판(14)과 수직이 수평보다 긴 형상의 종장사각공(17)을 가진 전극판(16)이 서로 용접된 형상으로 되어 있고, 종장사각공(17)을 가진 전극판(16)이 서로 용접된 형상으로 되어 있고, 종장사각공(17)을 가진 전극판(16)이 제 2 전극(5)측에 위치하도록 배열되어 있다.

그리고, 제 1 전극의 종장 사각공(17)을 일반적으로 슬롯(Slot)이라 부르며, 이 슬롯과 횡장사각공(15)은 제 1 전극(2)과 제 2 전극(3) 사이의 전위차에 의해 형성되는 렌즈를 비대칭으로 형성시키는 역할을 한다.

한편, 제 1 전극(2)과제 2 전극(3)에 인가되는 전압은 일반적으로 각가 0V와 400∼1000V이다.

상기와 같은 전자총 구조에서는 제 1 전극(2)의 전극판(16)에 형성된 종장사각공(17)과 전극판(14)에 형성된 횡장사각공(15)에 의해 음극(1)에서 방출된 전자빔(13)은 수평방향의 렌즈 강도가 수직방향의 렌즈 강도보다 작은 비대칭의 삼극부렌즈를 통과하면서 수평방향이 수직방향보다 큰 횡장형의 전자빔으로 되어 주렌즈에 입사하게 된다.

즉, 제 1 전극(2)의 종장사각공(17)과 횡장사각공(15)에 의해 삼극부 렌즈의 수평방향은 렌즈 강도가 약화되어 전자빔을 낮게 집속시키고 수직방향은 렌즈 강도가 강해 전자빔을 크게 지속시켜 횡장형의 전자빔이 형성된다.

이와 같이 전자빔을 횡장화시키는 이유는 제 5 전극(6)과 제 6 전극(7)사이에서 형성되는 주렌즈의 구면수차를 수직방향에 대해 감소시키면서 디프렉션 디포커싱(Deflection Defocusing) 현상. 즉 셀프 컨버전스 편향요크의 채용에 의한 비균일 편향자계로 전자빔이 편향될 때 수평방향의 집속력은 떨어지고 수직방향은 집속력이 강해져 전자빔이 열화되는 현상을 보상하기 위한 것이며, 상기와 같은 디프렉션 디포커싱 현상의 보상에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 횡장형 전자빔은 주렌즈를 통과하여 스크린에 접속될 때 수평방향의 물점거리가 수직방향의 물점거리에 비해 길게 형성되어 수평방향이 수직방향보다 집속거리가 짧게 되고 이에 따라 전자빔이 편향요크에 의해 편향될 때 비균일 편향자계에 의해 발생하는 디프렉션 디포커싱 현상을 보상할 수 있게 되는 것이다.

그러나, 상기와 같은 구조에서는 전자빔 스폿의 크기 및 형상을 결정하는데 가장 큰 역할을 하는 제 1 전극의 전자빔 통과 구멍 형상이 횡장형으로 구성되어 화면상의 스폿형상도 횡장형으로 형성되는데, 이러한 스폿이 화면 주변부로 편향될 경우 스폿의 형상은 더욱 더 횡장형으로 형성되는 문제가 있다.

또한 화면의 대형화와 편향각도의 증대가 요구되고 있는 현재의 상황에 따라 편향력의 증대가 필요하고 이러한 편향력의 증대로 인해 전자빔 스폿의 열화가 증대되어 이의 보상을 위해서는 삼극부 렌즈를 더 비대칭으로 형성해 주어야 하지만 상기한 바와 같이 제 1 전극의 종장사각공(17)과 횡장사각공(15)만으로는 비대칭 렌즈를 형성하는데 한계가 있다.

따라서 요구되는 비대칭 렌즈 강도를 만족시키지 못하게 되고, 대형화면과 편향각도의 증대가 필요한 브라운관에서는 스폿의 횡장화에 따라 화면의 주변부에서 초점거리의 증대와 비대칭 주렌즈로 인한 수평스폿의 증대 때문에 포커스 열화가 초래되며, 수직방향 스폿의 축소로 인해 모아레 발생우려가 커져 결국 해상도 품위의 저하를 가져오게 된다.

제3도는 종래 전자총이 적용된 음극선관의 화면상 각 지점의 스폿 형상을 나타낸 것으로서, 종장(從長)의 전자빔스폿(18)이 화면 주변부로 편향되면서 수직방향의 할로우(22)가 발생하는 스폿형태(19)(20)(21)가 나타나며, 화면 수평 주변부의 스폿(20)(21)형상이 횡장화되어 수평 포커스의 열화와 수직 모아레 발생의 우려가 커짐을 알 수 있다.

본 발명의 목적은 화면의 대형화에 의해 화면 주변부로의 편향력이 더 커져 전자빔 스폿이 열화하는 것을 보상할 수 있는 칼라 음극선관용 전자총을 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따라 전자빔을 방사시키는 음극과, 상기 음극에서 방사된 전자빔의 방사량을 조절하고 전자빔을 화면으로 가속시키는 제 1 전극과 제 2 전극으로 이루어진 삼극부와, 상기 전자빔을 화면에 집속시키기 위해 주렌즈를 형성하는 두 개이상의 전극과 상기 삼극부를 구성하는 제 1 전극에 형성되고, 수평이 수직보다 작으면서 수평주변부에 돌출부가 있는 적어도 하나의 구멍을 구비한 음극선관용 전자총이 제공된다.

제1도는 일반적인 칼라 음극선관의 개략 구성도.

제2도는 종래 음극선관에 적용된 제 1 전극의 사시도.

제3도는 종래 음극선관의 스폿 형상을 나타낸 정면도.

제4도는 본 발명 전자총에 적용되는 제 1 전극의 일실시예를 나타낸 사시도.

제5도는 본 발명 전자총에 적용되는 제 1 전극의 다른 실시예를 나타낸 사시도.

제6도는 본 발명의 전자총에 적용된 음극선관의 스폿 형상을 나타낸 정면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 제 1 전극 3 : 제 2 전극

23, 25 : 구멍 24, 26 : 돌출부

제4도는 본 발명에 따른 전자총의 제 1 전극의 일실시예를 나타낸 사시도이다.

제 1 전극(2)의 구멍(23)은 수평이 수직보다 작은 종장사각형의 형상으로 되어 있고 구멍의 수평 주변부에는 일직선상으로된 한쌍의 돌출부(24)가 형성되어 있으며, 상기 돌출부(24)는 제 2 전극(3) 방향으로 돌출되어 있다.

상기 제 1 전극(2)과 제 2 전극(3)은 일정간격을 가지고 서로 다른 전위가 인가되며, 일반적으로 제 1 전극에는 그라운드 전위(0V)가 인가되고 제 2 전극에는 400 ∼ 1000V가 인가되어 전위차에 의한 비대칭렌즈를 형성한다.

제5도는 본 발명에 따른 전자총의 제 1 전극의 다른 실시예를 나타낸 사시도로서, 제 1제 1 전극(2)의 구멍(25)은 수평이 수직보다 작은 타원형의 형상으로 되어 있고, 구멍의 수평주변부에는 상기 구멍과 같은 타원형상으로된 한쌍의 돌출부(26)가 형성되어 있으며, 상기 제 1 전극과 제 2 전극 역시 일정 간격으로 배치되어 비대칭 렌즈를 형성한다.

상기와 같이된 제 1 전극은 구멍(23)(25)의 주변에 형성된 돌출부(24)(26)에 의해 수평방향으로 렌즈 침투가 약화되어 수평 방향으로의 렌즈 강도가 약화되고 이에 따라 수평의 전자빔 집속력이 수직에 비해 매우 약화되므로 제 1 전극과 제 2 전극으로 이루어진 전자총 삼극부를 통과한 후의 전자빔을 횡장화으로 형성시키는 것이 가능해진다.

따라서, 제 5 전극(6)과 제 6 전극(7)사이에서 형성되는 주렌즈의 구면수치를 수직방향에 대해 감소시키면서 디프렉션 디포커싱 현상을 보상할 수 있다.

즉, 횡장화 전자빔은 주렌즈를 통과하여 스크린에 접속될 때 수평방향의 물점거리가 수직방향의 물점거리에 비해 길게 형성되어 수평방향이 수직방향보다 집속거리가 짧게 되므로 전자빔이 편향요크에 의해 편향될 때 비균일 편향자계에 의해 발생하는 디프렉션 디포커싱 현상을 보상할 수 있게 되는 것이다.

그리고, 전자빔 스폿의 크기 및 형상을 결정하는데 가장 큰 역할을 하는 제 1 전극(2)의 구멍 형상이 종장형으로 구성되어 화면상의 스폿 형상이 종장형으로 구성되기 때문에 이러한 스폿이 화면 주변부로 편향될 경우 그 스폿 형상은 횡장화되는 양이 줄어 원형에 가까운 형상으로 형성되며, 이에 따라 화면 주변부에서의 수평방향 스폿 축소로 인한 포커스 개선과 화면주변부에서의 수직 방향 스폿 확대로 인한 모아레 현상의 발생을 억제할 수 있게 된다.

본 발명에서 제4도의 실시예와 제5도의 실시예가 서로 다른점은 제4도의 실시예에서는 구멍을 종장사각형으로 형성하고, 제5도의 실시예에서는 구멍을 종장형의 타원형으로 형성한 것이며, 일반적으로 타원형의 경우 프레스 가공시 형상 구현이 용이하다는 장점이 있고, 종장사각형의 경우에는 화면상 전자빔 스폿의 크기를 축소할 수 있는 가장 용이한 설계방법인 제 1 전극의 공정축소를 이루면서 이에 의해 발생하는 음극의 로드(Load) 증가를 해소할 수 있는 장점이 있다.

제6도는 본 발명에 따른 전자총이 재용된 음극선관의 화면상 각 지점별 스폿 형상을 나타낸 것으로서, 중앙 전자빔 스폿(30)의 형상이 종래(제3도)의 형상보다 더욱 종장화되어 있어 화면 주변부에서의 스폿(31)(32)(33)의 할로(34)양이 줄어들고 화면 수평방향의 전자빔 스폿(32)(33)이 수평으로 축소되면서 수직으로 확대되어 수평 포커스를 개선함은 물론 모아레를 줄일 수 있게 됨을 알 수 있다.

본 발명은 종래 비대칭의 렌즈의 구조로는 구현이 어려운 매우 크고 강한 비대칭 삼극부 렌즈를 쉽게 형성하여 화면의 대형화에 의해 화면 주변부로의 편향력이 더 커짐에 따르는 전자빔 스폿의 열화를 보상할 수 있게 된다.

또한 제 1 전극과 제 2 전극간의 간격을 크게 하면서도 비대칭 렌즈의 효과를 얻을 수 있으므로 제 1 전극과 제 2 전극의 전위차에 의해 발생하는 방전현상을 줄일 수 있다.

그리고 전극의 구멍 주변에 형성된 작은 돌출부에 의해 큰 렌즈의 효과를 얻을 수 있으므로 전극의 제작이 용이해지고 수평 포커스의 개선과 수직 모아레의 개선으로 화면의 해상도 향상을 가져오게 된다.

Claims (2)

1. 전자빔을 방사시키는 음극과, 상기 음극에서 방사된 전자빔의 방사량을 조절하고 전자빔을 화면으로 가속시키는 제 1 전극과 제 2 전극으로 이루어진 삼극부와, 상기 전자빔을 화면에 집속시키기 위해 주렌즈를 형성하는 두 개 이상의 전극으로 구성되는 음극선관용 전자총에 있어서, 상기 삼극부를 구성하는 제 1 전극의 구멍을 종장형으로 하고 상기 구멍에는 제 2 전극을 향하는 수평 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.
2. 제1항에 있어서, 상기 제 1 전극의 구멍이 수평이 수직보다 작은 종강사각형인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.