KR100294503B1

KR100294503B1 - 칼라 음극선관용 전자총

Info

Publication number: KR100294503B1
Application number: KR1019990013803A
Authority: KR
Inventors: 배민철
Original assignee: 김순택; 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 1999-04-19
Filing date: 1999-04-19
Publication date: 2001-07-12
Also published as: US6492767B1; JP2000311625A; KR20000066582A

Abstract

스태틱 전압이 인가되며 세 개의 종장형 전자빔 통과공이 형성된 제1전극과, 상기 제1전극의 일측에 설치되는 것으로 원형의 전자빔 통과공이 형성된 제2전극과, 제1전극의 타측에 위치되며 단일의 횡장형 전자빔 통과공이 형성되며 상기 제2전극과 동일한 다이나믹 포커스 전압이 인가되는 제3전극을 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

Description

칼라 음극선관용 전자총{Electron gun of color cathode ray tube}

본 발명은 칼라 음극선관용 전자총에 관한 것으로, 더 상세하게는 인라인형으로 배열설치되며 사중극렌즈를 형성하는 전자빔 통과공이 개량된 칼라 음극선관용 다이나믹 포커스 전자총에 관한 것이다.

통상적으로 칼라 음극선관용 전자총은 음극선관의 네크부에 설치되어 열전자를 방출하는 것으로, 이 전자총으로부터 방출된 전자빔이 형광막에 랜딩되는 상태에 따라 음극선관의 성능이 좌우되게 된다. 따라서 전자총으로부터 방출된 전자빔이 형광막의 형광점에 정확하게 랜딩시킬 수 있도록 포커스 특성과 전자렌즈의 수차를 줄일 수 있는 많은 전자총이 개발되어 왔다.

이러한 전자총의 일예로서 상기 포커스 전극의 출사측면과 이와 대향되는 포커스 전극의 입사측면에 사중극 렌즈를 형성하기 위한 종장형의 전자빔 통과공과 횡장형의 전자빔 통과공이 각각 형성되는데, 상기 스크린측에 위치되는 포커스 전극의 입사측면에 형성된 전자빔 통과공의 상하변에는 캐소오드 측에 위치되는 포커스 전극의 출사측면에 형성된 전자빔 통과공으로 삽입되는 브레이드가 형성된다.

상술한 바와 같이 구성된 칼라 음극선관용 전자총은 사중극렌즈를 형성하는 과정에서 상기 포커스 전극의 입사측면에 형성된 횡장형의 전자빔 통과공에 의해 수직 집속력이 약하여지므로 설정된 수직 집속력을 얻기 위해서 전극에 다이나믹 전압을 높게 걸어주어야 한다. 그리고 또 다른 사중극렌즈를 형성함에 있어 포커즈 전극의 전자빔 통과공의 상하측에 브레이드가 형성되어 있으므로 전극의 제조가 어렵고 전극간의 산포가 심하다.

그리고 종래 칼라 음극선관용 전자총의 다른 예가 US5,036,285호에 개시되어 있다. 이 전자총은 각각 빔에 대해서 열쇠구멍 모양으로 수평방향으로 정하여진 전자빔이 통과하는 구멍을 가지는 제1,3전극과, 상기 제1,3전극사이에 위치되며 각각의 전자빔에 대해서 수직 방향으로 열쇄구멍 모양의 구경을 가지는 제2전극을 구비하며, 상기 제1,3전극에는 다이나믹 포커스 전압이 인가되고, 상기 제2전극에는 정전압이 인가된 것입니다.

상술한 바와 같이 구성된 칼라 음극선관용 전자총은 제1,3전극과 제2전극에 다이나믹 포커스 전압과 정전압이 인가됨에 따라 이들 사이에 전자렌즈를 형성하여 포커스 특성과 콘버어젼스 특성 및 전자빔의 단면을 보정하고 있다. 그러나 상기 음극선관용 전자총은 사중극렌즈가 너무 강해 민감도가 높으며 전압변동에 따른 빔모양의 변화율이 너무커 전압조정이 어렵다. 또한 각 사중극을 이루는 전극들에 형성된 전자빔통과공이 비원형을 이루는데, 이들의 전자빔 통과공이 여러번 중첩됨에 따라 바람직하지 않은 전자빔의 왜곡이 심하고 조립이 용이하지 않다. 따라서 전극의 조립에 따른 정열도가 좋지 않은 문제점을 가지고 있다.

상기 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 가능한 적은수의 비원형 통과공을 적용하여 전자렌즈를 통과하는 전자빔의 단면왜곡을 줄이며, 적절한 렌즈배율을 갖는 사중극렌즈를 형성하여 포커스 특성을 향상시킬 수 있는 칼라 음극선관용 전자총을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 칼라 음극선관용 전자총에 있어서, 사중극렌즈를 형성하는 전극을 나타내 보인 도면,

도 2 및 도 5는 본 발명에 따른 칼라 음극선관용 전자총에 있어서, 사중극렌즈를 형성하는 전극들의 다른 실시예를 나타내 보인 도면,

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 칼라 음극선관용 전자총은, 스태틱 전압이 인가되며 세 개의 종장형 전자빔 통과공이 형성된 제1전극과, 상기 제1전극의 일측에 설치되는 것으로 원형의 전자빔 통과공이 형성된 제2전극과, 제1전극의 타측에 위치되며 단일의 횡장형 전자빔 통과공이 형성되고 상기 제2전극과 동일한 다이나믹 포커스 전압이 인가되는 제3전극을 포함하여 된 것을 그 특징으로 한다.

본원 발명 칼라 음극선관용 전자총의 다른 특징은, 스테틱 전압이 인가되며 세 개의 원형의 전자빔 통과공이 형성된 제1전극과, 상기 제1전극의 일측에 설치되는 것으로, 종장형의 전자빔 통과공이 형성된 제2전극과, 제1전극의 타측에 위치되며 원형의 전자빔 통과공이 형성되고 상기 제2전극과 동일한 다이나믹 포커스 전압이 인가되는 제3전극을 포함한다.

본 발명의 또 다른 특징의 칼라 음극선관용 전자총은 스테틱 전압이 인가되며 세 개의 종장형 또는 원형의 전자빔 통과공이 형성된 제1전극과, 상기 제1전극의 일측에 설치되는 것으로 종장형의 전자빔 통과공이 형성된 제2전극과, 제1전극의 타측에 위치되며 원형의 전자빔 통과공이 형성되고 상기 제2전극과 동일한 다이나믹 포커스 전압이 인가되는 제3전극을 포함한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 칼라 음극선관용 전자총은 캐소오드, 제어전극 및 스크린 전극으로 이루어진 삼극부와, 전자빔을 집속 및 가속하기 위해 사중극렌즈를 포함하는 전자렌즈군을 이루는 복수개의 전극들을 포함한다. 이러한 전자총에 있어서, 전극들에 의해 형성되는 사중극렌즈의 효과를 크게하면 편향신호에 동기하여 인가되는 다이나믹 파라볼라 피크(dynamic parabola peak)치 전압이 낮아지고, 사중극렌즈의 효과가 적으면 높은 피크치를 갖는 다이나믹 파라볼라 전압이 요구된다. 그렇지만 구동회로에서 통상 구동되는 350볼트 내외의 파라볼라 전압 수준의 전압을 인가하였을 때에 적정한 사중극효과를 가지며 최적의 포커스 특성을 갖게 된다. 사중극의 절대 강도는 전자총의 구성형태, 결선형태, 구동방식, 전자빔이 사중극렌즈를 지날때의 점유면적에 의해 달라질 수 있는데, 하기와 같은 실시예들은 전자빔의 수차가 크지 않은 사중극렌즈를 구성한 것이다.

도 1에는 상기 전자총에 있어서, 상기 삼극부와 동축상에 설치되어 전자렌즈를 형성하는 전극 및 전압인가 상태를 나타내 보였다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 전자렌즈를 형성하기 위한 수단은 인라인 상으로 세 개의 종장형 전자빔 통과공(21R)(21G)(21B)이 형성된 제1전극(21)과, 상기 제1전극(21)의 일측 즉, 전자총의 캐소오드(도시되지 않음) 측에 설치되며 인라인 상으로 세 개의 원형 전자빔 통과공(22R)(22G)(22B)이 형성된 제2전극(22)과, 상기 제1전극(21)의 타측에 설치되며 세 개의 횡장형 전자빔 통과공(23R)(23G) (23B)이 형성된 제3전극(23)을 포함한다. 상기 제3전극(23)에 형성된 전자빔 통과공은 도 2에 도시된 바와 같이 단일의 횡장형 전자빔 통과공(23H)으로 형성할 수 도 있다. 여기에서 상기 제2,3전극(22)(23)에는 도 3에 도시된 바와 같이 원형의 전자빔 통과공(22R')(22G')(22B'),(23R')(23G')(23B')이 형성될 수 있으며, 도 4에 도시된 바와 같이 제2전극에 단일의 횡장형 전자빔 통과공(22H)이 형성되고, 상기 제3전극에 원형의 전자빔 통과공(23R')(23G')(23B')이 될 수도 있다. 여기에서 세 개의 종장형 전자빔 통과공 또는 세 개의 횡장형 전자빔 통과공은 키홈의 형상으로 형성할 수도 있다.

그리고 각 전극에는 소정의 전압이 인가되는데, 이를 설명하면 다음과 같다. 상기 제1전극에는 파형의 교류전압이나 스테틱 전압(VS1)이 인가되고, 상기 제2,3전극(22)(23)에는 편향신호에 동기하는 다이나믹 포커스 전압(VD1)이 인가된다.

그리고 본 발명에 따른 전자빔을 집속 및 발산을 위한 전자렌즈를 형성하는 수단의 다른 실시예는 도 5에 도시된 바와 같이 인라인 상으로 세 개의 원형 전자빔 통과공(51R)(51G)(51B)이 형성된 제1전극(51)과, 상기 제1전극(51)의 일측 즉,전자총의 캐소오드(도시되지 않음) 측에 설치되며 인라인 상으로 세 개의 횡장형 전자빔 통과공(52R)(52G)(52B)이 형성된 제2전극(52)과, 상기 제1전극(51)의 타측에 설치되며 세 개의 원형 전자빔 통과공(53R)(53G)(53B)이 형성된 제3전극(53)을 포함한다.

그리고 상기 제1전극(51)에는 상기 소정의 전압 공급수단에 의해 후술하는 다이나믹 포커스 전압보다 낮은 파형의 교류 전압이나 스테틱전압(VS2)이 인가되고, 상기 제2,3전극(22)(23)에는 편향신호에 동기하는 파라볼라형의 다이나믹 포커스 전압(VD2)이 인가된다.

상기 실시예들에 있어서, 상기 제1전극(21)(51)에 형성된 전자빔 통과공(21R)(21G)(21B),(51R)(51G)(51B)들중 양측에 위치되는 전자빔 통과공(21R)(2B),(51R)(51B)에는 이를 통과하는 전자빔을 중앙의 전자빔 통과공(21G)(51G)를 통과한 전자빔 측으로 콘버어젼스(convergence) 시키는 콘버어젼스 보정수단(60)이 더 구비된다. 상기 콘버어젼스 보정수단(60)은 종장형을 이루며 상기 양측에 위치되는 전자빔 통과공(21R)(2B),(51R)(51B)들이 그 중앙을 지나는 수직축(c)에 대해 양측이 비대칭으로 형성되어 이루어진다. 예컨데 상기 콘버어젼스 보정수단은 제1전극(21)(51)의 양측 각 전자빔 통과공(21R)(2B),(51R)(51B)의 내측 또는 외측 즉, 상기 수직축에 대해 법선 방향으로의 내측 또는 외측에 대해 인입부(61)가 형성되어 이루어진다. 상기 인입부는 반원형, 반타원형 또는 다각형의 일부 형상으로 이루어질 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 칼라 음극선관용 전자총의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저 상기 칼라 음극선관용 전자총은 캐소오드, 제어전극 및 스크린 전극으로 이루어진 삼극부와, 상기 삼극부와 동축상으로 순차적으로 설치되어 전자빔을 집속 및 가속하기 위한 전자렌즈 수단인 제1,2,3전극과, 제3전극과 인접되게 설치된 최종가속전극을 구비한다.

이러한 전자총은 각 전극에 소정의 전압이 인가됨에 따라 스크린 전극과 제1전극 사이에는 프리 포커스 렌즈가 형성되고, 상기 제1,2,3전극에는 다이나믹 포커스 전압의 인가여부에 따라 사중극렌즈가 형성되고, 제3전극과 최종가속 전극사이에는 주렌즈가 형성된다.

상기와 같이 각 전극사이에 형성되는 전자렌즈는 형광막에 주사되는 위치에 따라 전자렌즈의 강도와 렌즈 형성상태 및 전자빔의 포커싱 상태가 달라지게 되는데, 이상태를 전자빔이 형광막의 중앙부에 주사될 때와 주변부에 주사될 때로 나누어 설명하면 다음과 같다.

먼저 상기 전자총으로 부터 방출된 전자빔이 형광막의 중앙부로 주사될 때에는 상기 제2,3 포커스 전극(22)(23)에 편향신호에 동기하는 다이나믹 포커스 전압이 인가되지 않은 상태가 되고 상기 제1전극(21)에는 정전압이 인가된 상태가 된다. 따라서 제1,2,3전극(21)(22)(23)들의 사이에는 정전압(VS1)과 최저 다이나믹 포커스 전압의 차이에 의해 전자렌즈가 형성된다. 제3전극과 최종가속 전극사이에 주렌즈가 형성된다. 상기 캐소오드로부터 방출된 전자빔은 상기 전자렌즈를 통과하면서 예비 집속 및 가속된 후 주렌즈에 의해 집속 가속되어 스크린의 중앙부에랜딩된다.

그리고 상기 전자총으로부터 방출된 전자빔이 형광막의 주변부로 편향될 때에는 상기 제1,3전극(21)(23)에 편향신호에 동기하는 다이나믹 포커스 전압(VD1 또는 VD2)이 인가된다. 따라서 상기 제1,2,3전극(21)(22)(23)의 사이에는 제1전극(21)에 형성된 종장형의 전자빔통과공(21R)(21G)(21B)과, 제2,3전극(22)(23)에 원형으로 형성된 전자빔 통과공(22R)(22G)(22B)과 횡장형의 전자빔 통과공(23R)(23G)(23B)에 의해 종방향과 횡방향의 집속력 차이가 다른 비대칭 전자렌즈가 형성된다. 특히 제1전극(21)의 양측에 위치되는 종장형의 전자빔 통과공(21R)(21B)의 양측 또는 내측의 가장자리에는 인입부가 형성되어 있으므로 양측 전자빔 통과공(21R)(21B)에 의해 형성되는 전자렌즈는 상기 수직축(C)에 대해 비대칭으로 형성된다.

따라서 이를 통과한 전자빔의 단면은 종장형을 이루게 되어 편향요오크에 의한 불균일자계에 의해 전자빔의 왜곡을 보상하게 되며, 양측의 전자짐 통과공(21R)(21B)을 통과한 전자빔은 중앙의 전자빔 측으로 콘버어젼스 된다. 따라서 형광막에 랜딩되는 전자빔 스폿의 왜곡을 보상할 수 있으며, 포커스 특성을 향상시킬 수 있다.

이와 같이 본 발명 칼라 음극선관용 전자총은 세 개의 전극을 이용하여 강한 사중극렌즈를 형성할 수 있으며, 전자빔 통과공을 횡장형,종장형 및 원형으로 형성함으로써 다이나믹 포커스 전압을 줄일 수 있다. 또한 사중극렌즈를 형성하는 비원형 전자빔 통과공이 형성된 전극들이 중첩됨으로써 바람직하지 않은 전자빔의 왜곡을 최소화 할 수 있으며, 전자총의 조립시 전극의 비원형 형태로 인한 전자총의 정렬도 유지의 어려움을 개선하여 조립산포와 생산원가를 줄일 수 있다.

특히 전자빔의 편향에 따른 편향자계에 의한 왜곡을 줄일 수 있으므로 전형광면에서 균일한 전자빔의 단면을 형성할 수 있는 이점을 가진다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 들어 설명하였으나 이는 예시전인 것에 불과하며 본원 발명의 기술적 범위내에서 당업자에 의해 변형 가능함은 물론이다.

Claims

파형의 교류전압이나 스태틱 전압이 인가되며 세 개의 종장형 전자빔 통과공이 형성된 제1전극과, 상기 제1전극의 일측에 설치되는 것으로 원형의 전자빔 통과공이 형성된 제2전극과, 제1전극의 타측에 위치되며 단일의 횡장형 전자빔 통과공이 형성되며 상기 제2전극과 동일한 다이나믹 포커스 전압이 인가되는 제3전극을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.
제1항에 있어서, 상기 제1전극에 형성된 세 개의 종장형 전자빔 통과공중 양측에 위치되는 전자빔 통과공이 이와 대응되는 제2,3전극의 전자빔 통과공 중심에 대해 편심된 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총
파형의 교류전압이나 스테틱 전압이 인가되며 세 개의 원형의 전자빔 통과공이 형성된 제1전극과, 상기 제1전극의 일측에 설치되는 것으로 횡장형의 전자빔 통과공이 형성된 제2전극과, 제1전극의 타측에 위치되며 원형의 전자빔 통과공이 형성되며 상기 제2전극과 동일한 다이나믹 포커스 전압이 인가되는 제3전극을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.
제3항에 있어서, 상기 제1전극에 형성된 세 개의 원형 전자빔 통과공중 양측에 위치되는 전자빔 통과공이 이와 대응되는 제2,3전극의 전자빔 통과공 중심에 대해 편심된 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총
파형의 교류전압이나 스테틱 전압이 인가되며 세 개의 종장형의 전자빔 통과공이 형성된 제1전극과, 상기 제1전극의 일측에 설치되는 횡장형의 전자빔 통과공이 형성된 제2전극과, 제1전극의 타측에 위치되며 원형의 전자빔 통과공이 형성되며 상기 제2전극과 동일한 다이나믹 포커스 전압이 인가되는 제3전극을 포함하여된 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.
제5항에 있어서, 상기 제1전극에 형성된 세 개의 종장형 전자빔 통과공중 양측에 위치되는 전자빔 통과공이 전자빔 통과공의 수직축에 대해 비대칭으로 형성된 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총