KR100302201B1 - 전자총 구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자총 구조체에 관한 것으로서, 캐소드 구조체는 캐소드, 캐소드 슬리브, 캐소드 홀더 및 캐소드 스트랩에 의해 구성되어 있고, 캐소드 슬리브는 그 내부에 히터를 구비하고 있으며, 유지구조체는 캐소드 구조체를 유지하는 원통형상의 캐소드 서포트 실린더와, 상기 캐소드 서포트 실린더에 걸어 맞추는 원통 만곡부를 구비하는 긴 판 형상의 캐소드 서포트 스트랩을 구비하고 있고, 캐소드 서포트 스트랩의 원통만곡부에는 개구부가 형성되며, 상기 개구부를 통하여 유지구조체의 캐소드 서포트 실린더와 캐소드 구조체의 캐소드 홀더가 용접되고, 캐소드 구조체는 유지 구조체에 유지되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

전자총 구조체{ELECTRON GUN STRUCTURE}

본 발명은 칼라음극선관장치에 적용되는 전자총 구조체, 특히 캐소드 전류를 동작 개시로부터 단시간에 소정의 일정값에 근접시킬 수 있는 인라인형 전자총 구조체에 관한 것이다.

칼라음극선관장치에 적용되는 인라인형 전자총 구조체는 서로 독립된 3개의 캐소드 구조체, 제 1 그리드, 제 2 그리드 및 제 3 그리드를 구비하고 있다. 3개의 캐소드 구조체는 동일한 평면상에서 수평배치되어 있다. 제 1 그리드는 이 3개의 캐소드 구조체로부터 소정 간격 떨어져 배치되고, 3개의 캐소드 구조체로부터 방출된 3전자빔을 제어한다. 제 2 그리드는 제 1 그리드로부터 소정 간격 떨어져 배치되고, 제 1 그리드에 의한 전계의 변화를 차폐한다. 제 3 그리드는 제 2 그리드로부터 소정 간격 떨어져 배치되고, 제 2 그리드를 통과한 3전자빔을 가속한다.

인라인형 전자총 구초제의 캐소드 구조체는 디스크 형상으로 형성된 캐소드,상기 디스크 형상의 캐소드를 유지하는 원통형상의 캐소드 슬리브, 캐소드 슬리브를 둘러싸도록 성형되고, 외관용기로서의 역할을 수행하는 원통형상의 캐소드 홀더 및 캐소드 슬리브와 캐소드 홀더를 접속하는 얇고 긴 판형상의 캐소드 스트랩에 의해 구성되어 있다. 캐소드 슬리브내에는 캐소드를 가열하기 위한 히터가 설치되어 있다.

캐소드 슬리브는 캐소드 스트랩에 용접됨으로써 고정되어 있다. 캐소드 홀더는 제 1 그리드와의 대향면 부근에서 캐소드 스트랩에 용접됨으로써 고정되어 있다. 즉, 캐소드 슬리브는 캐소드 스트랩을 통하여 캐소드 홀더에 고정되어 있다.

상기 캐소드 구조체는 유지구조체에 의해 유지되어 있다. 이 유지 구조체는 캐소드 구조체를 수용하는 원통형상의 캐소드 서포트 실린더와, 이 캐소드 서포트 실린더를 유지하는 캐소드 서포트 스트랩을 구비하고 있다. 상기 캐소드 서포트 스트랩은 단면이 반원형상인 원통 만곡부를 갖는 긴 판에 의해 형성되어 있다. 상기 캐소드 서포트 실린더는 상기 원통형상의 측면이 캐소드 서포트 스트랩의 원통 만곡부로 덮이고 용접됨으로써 고정되어 있다. 원통 만곡부의 모선방향의 길이는 캐소드 서포트 실린더의 측면에서의 모선방향의 길이 보다 약간 짧다.

캐소드 구조체는 유지 구조체에 용접됨으로써 고정되어 있다. 즉, 캐소드 구조체는 캐소드 구조체의 캐소드 홀더와, 유지구조체의 캐소드 서포트 실린더를 소정의 용접위치에서 용접함으로서, 유지구조체에 고정된다. 캐소드 구조체와 유지 구조체를 고정하기 위한 용접 위치는 캐소드 서포트 실린더의 측면 중, 캐소드 서포트 스트랩의 원통 만곡부에 덮여 있지 않은 위치이다. 종래 구조의 유지 구조체에서, 용접 위치에 적합한 위치는 캐소드 서포트 실린더의 측면 중, 모선방향의 제 1 그리드와는 반대측의 한 단부 부근의 위치뿐이다.

이와 같은 인라인형 전자총 구조체는 칼라음극선관장치에 있어서 양호한 백색 화면을 얻기 위해서, 각 캐소드 구조체의 컷오프 전압이 동일해지도록 설계되어 있다. 즉, 전자총 구조체는 각 캐소드 구조체의 캐소드에 공급되는 캐소드 전류 Ik가 소정의 일정값이 되도록 설계되어 있다. 그러나, 통상, 각 캐소드 구조체의 컷오프 전압은 반드시 모두 동일해지는 것은 아니다.

이 때문에, 각 컷오프 전압을 동일한 값으로 하기 위해, 즉 캐소드 전류 Ik를 소정의 일정값으로 하기 위해서 칼라음극선관장치를 제조한 후에 각 캐소드 구조체의 특성에 따라서 바이어스 전압을 조정하고 있다.

그러나, 이와 같은 칼라음극선관 장치에서는 단시간의 워밍업(warming-up) 기간 중에는 각 캐소드 전류 Ik를 소정의 일정값으로 할 수는 없다. 이 워밍업 기간이라는 것은 히터에 통전을 개시하고 나서, 히터에 의해 가열된 전자총 구성부품이 열적 평형상태에 도달할 때까지의 기간으로, 일반적으로는 약 20분간이다.

그 이유는 히터에 통전하고 나서 전자총 구성부품이 열적 평형상태에 도달할 때까지의 시간에 각각의 전자총 구성부품 마다 차이가 있고, 캐소드 전류 Ik가 소정의 일정하게 안정될 때까지의 동안에, 전자총 구조체의 각 캐소드에 있어서 제 1 그리드와의 대향면, 즉 캐소드면과 제 1 그리드의 간격, 즉 G1/K 갭이 변화하는 것에 기인하고 있다.

더욱 상세하게는 직접 발열하는 히터의 근방에 설치되는 캐소드 구조체와,캐소드 구조체를 유지하는 유지구조체의 구조차의 영향이 크다. 즉, 각 그리드에 대하여, 임의의 소정 전압을 인가한 전자총 구조체에 있어서, 캐소드 전류 Ik는 주로 캐소드 구조체의 캐소드에 있어서 캐소드면과 제 1 그리드 사이의 G1/K 갭의 크기에 의해 결정된다.

히터에 통전하면, 히터 근방의 부품은 각각 가열되어 열변형을 일으킨다. 이 경우, 가장 빨리 영평형 상태에 도달하는 것은 히터 자체이고, 가장 빠르게 안정 상태에 도달하여 G1/K 갭에는 거의 영향을 미치지 않는다. 상기 히터의 다음으로 열평형 상태에 도달하는 것은 가장 체적이 작고 얇은 판 형상으로 형성된 캐소드 스트랩이며, 열평형 상태에 도달하는 시간이 빠름으로써, 열변형도 급속하게 진행된다. 다음에, 캐소드 슬리브가 열평형 상태에 도달하고, 그 다음에 캐소드 홀더가 열평형 상태에 도달한다.

또한, 캐소드 서포트 실린더, 캐소드 서포트 스트랩 및 제 1 그리드의 차례로 열평형 상태에 도달하지만, 캐소드 서포트 실린더 및 캐소드 서포트 스트랩은 열변형 과정의 G1/K 갭으로의 영향은 미량으로 무시할 수 있다. 또한, 제 1 그리드의 변형도 판형상으로 형성된 전극의 그리드 주변에 비드(bead) 등을 형성함으로써 그리드 위치가 변화하지 않도록 설계가 실시되고 있어 거의 무시할 수 있다.

즉, 히터에 통전한 후 열평형 상태에 도달할 때까지의 동안, 캐소드 전류 Ik에 영향을 주는 것은, 주로 캐소드 스트랩, 캐소드 슬리브 및 캐소드 홀더의 열평형 상태에 도달할 때까지의 시간차와, 각 부품의 열변형에 기인하는 G1/K 갭의 변동량이다.

상술한 바와 같은 구조의 인라인형 전자총 구조체에 있어서, 히터 통전후의 경과시간에 대한 캐소드 전류 Ik값의 변화는 이하와 같이 각 부품의 안정시간에 의해 구분하는 것이 가능하다. 즉, 히터 통전후, 히터 자체가 발열하여 캐소드가 가열되어 전자빔을 발생하는 데에 필요한 기간, 즉 A기간, 캐소드 스트랩이 가열되어 열평형 상태가 될 때까지 필요한 기간, 즉 B기간, 캐소드 슬리브가 가열되어 열평형 상태가 될 때까지 필요한 기간, 즉 C기간 및 캐소드 홀더가 가열되어 열평형 상태가 될 때까지 필요한 기간, 즉 D기간으로 나누어진다.

상술한 바와 같이, 완전히 열평형 상태에 도달하는, 즉 캐소드 전류 Ik가 소정값에 도달할 때까지는 약 20분을 필요로 하고, 눈으로 보아 거의 안정상태로 확인할 수 있는 소정의 Ik값에 대하여 소정의 허용범위 내에 도달할 때까지 필요한 기간, 즉 E 기간에 도달하는 데에는 약 15분이 필요하다.

즉, 워밍업 기간에 캐소드 전류 Ik값이 변동함으로써 문제가 되는 것은 칼라음극선관장치를 기동했을 때 화면의 휘도 및 색도의 안정이 늦다는 것이다. 즉, 바람직한 것은 눈으로 보아 보다 빠르게 안정상태에 도달하는 것이고, E기간을 단축함으로써 달성된다.

상기 워밍업 시간의 E기간을 짧게 하는 방법으로서, 가장 열평형상태에 도달하는 시간이 긴 캐소드 홀더의 열변형량을 적게 하는 방법이 효과적이다. 그래서, 캐소드 스트랩과 캐소드 홀더를 용접하고 있는 용접 위치와, 캐소드 서포트 실린더와 캐소드 홀더를 용접하고 있는 용접위치의 간격을 좁게 하는 방법이 생각된다. 그러나, 이와 같은 구조로 하는 것은 상술한 유지구조체의 구조로 해서는 곤란하다.

상술한 바와 같이 전자총 구조체에서는 기동시, 즉 히터 통전개시로부터 캐소드 전류가 소정의 허용범위 내의 값으로 안정될 때까지 필요로 하는 시간이 길다는 문제가 있다. 이와 같은 전자총 구조체를 적용한 칼라음극선관장치에 있어서는 소정의 화면 휘도 및 소정의 색도를 얻기 위해 필요로 하는 워밍업 시간이 길어진다는 문제가 발생한다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적은 워밍업 시간을 단축하고, 단시간에 눈으로 보아 그리 차이가 없는 레벨의 소정의 휘도 및 소정의 색도를 얻을 수 있는 칼라음극선관에 적용 가능한 전자총 구조체를 제공하는 데에 있다.

도 1은 본 발명의 인라인형 전자총 구조체의 구조를 개략적으로 도시한 수직단면도,

도 2는 도 1에 도시한 인라인형 전자총 구조체의 캐소드 구조체 주변의 구조를 확대한 수직 단면도,

도 3은 도 2에 도시한 캐소드 구조체를 유지하기 위한 유지 구조체를 개략적으로 도시한 사시도,

도 4는 도 2에 도시한 전자총 구조체에서 캐소드 서포트 스트랩의 개구부를 통하여 용접 위치(b)에 있어서 캐소드 홀더와 캐소드 서포트 실린더를 용접한 경우, 히터 통전후의 캐소드 전류의 시간에 따른 변화를 도시한 도면 및

도 5는 비교예로서의 전자총 구조체에 있어서, 개구부를 통하지 않고 캐소드 서포트 실린더의 측면 중, 모선방향의 제 1 그리드와는, 반대측의 한 단부 부근의 용접위치(e)(파선)에서 캐소드 홀더와, 캐소드 서포트 실린더를 용접한 경우, 히터 통전후의 캐소드 전류의 시간에 따른 변화를 도시한 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 캐소드 2: 캐소드 슬리브

3: 캐소드 홀더 4: 캐소드 스트랩

5: 히터 6: 캐소드 서포트 실린더

6a: 플랜지 20: 유지 구조체

21: 캐소드 서포트 스트랩 21a: 원통 만곡부

21b: 개구부 K: 캐소드 구조체

G1: 제 1 그리드 G2: 제 2 그리드

G3: 제 3 그리드

본 발명에 의하면(청구항 1),

캐소드를 구비한 캐소드 구조체,

상기 캐소드를 가열하는 히터,

상기 캐소드 구조체를 내부에 삽입하여 유지하는 캐소드 서포트 실린더 및 상기 캐소드 서포트 실린더의 측면에 걸어 맞추는 걸어 맞춤면을 갖는 긴 판 형상의 캐소드 서포트 스트랩을 구비한 유지구조체,

상기 캐소드에 대향하여 배치된 그리드, 및

상기 유지구조체의 일부 및 상기 그리드의 일부가 설치됨으로써 고정하는 절연 유리에 의해 구성되는 전자총 구조체에 있어서,

상기 캐소드 서포트 스트랩은 상기 걸어 맞춤면의 일부에 형성된 적어도 하나의 개구부를 갖으며,

상기 개구부를 통하여 상기 캐소드 구조체와 상기 캐소드 서포트 실린더를 용접함으로써 고정한 것을 특징으로 하는 전자총 구조체가 제공된다.

본 발명의 전자총 구조체에 의하면 긴 판 형상의 캐소드 서포트 스트랩은 캐소드 서포트 실린더에 걸어 맞추는 걸어 맞춤면 중 적어도 일부에 개구부를 갖으며, 이 개구부를 통하여 캐소드 서포트 실린더와 캐소드 구조체를 용접 고정하고 있다.

이에 의해, 캐소드 구조체 및 유지 구조체를 구성하는 구성부품의 열평형 상태에 도달하는 시간은 변화하지 않지만, 캐소드 구조체와 캐소드 서포트 실린더의 용접위치를 보다 그리드측에 접근시키는 것이 가능해지므로, 캐소드와 그리드 사이의 갭의 변화에 영향을 미치는 구성부품의 열변형량을 대폭 감소시킬 수 있다.

즉, 정확하게는 열평형 상태에 도달하는 시간은 변화하지 않지만 눈으로 보아 열평형 상태와 그리 차이가 없는 상태로 빠르게 도달시킬 수 있다. 이 때문에, 기동시로부터의 워밍업 시간을 단축시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 칼라음극선관장치용 전자총 구조체의 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 인라인형 전자총 구조체는 서로 독립된 3개의 캐소드 구조체(K), 제어격자로서의 제 1 그리드(G1), 차폐격자로서의 제 2 그리드(G2) 및 가속격자로서의 제 3 그리드(G3)를 구비하고 있다. 3개의 캐소드 구조체(K)는 동일한 평면상의 수평방향으로 병렬하여 배치되어 있다. 또한, 도 1 및 도 2는 3개의 캐소드 구조체(K)가 배열된 수평방향에 대하여 직교하는 수직방향의 단면을 도시하고, 1개의 캐소드 구조체(K)만이 도시되어 있다.

제 1 그리드(G1)는 이 3개의 캐소드 구조체(K)로부터 소정 간격 떨어져 배치되고, 3개의 캐소드 구조체(K)로부터 방출된 3전자빔을 제어한다. 이 제 1 그리드(G1)는 판형상 전극이고, 3개의 캐소드 구조체(K)에 대응한 3개의 전자빔 퉁과구멍을 가지고 있다.

제 2 그리드(G2)는 제 1 그리드(G1)로부터 소정 간격 떨어져 배치되고, 제 1 그리드(G1)에 의한 전계의 변화를 차폐한다. 이 제 2 그리드(G2)는 판형상 전극으로서, 3개의 캐소드 구조체(K)에 대응한 3개의 전자빔 통과구멍을 갖고 있다.

제 3 그리드(G3)는 제 2 그리드(G2)로부터 소정 간격 떨어져 배치되고, 제 2 그리드(G2)를 통과한 3전자빔을 가속한다. 이 제 3 그리드(G3)는 복수의 컵형상 전극을 조합시킴으로써 형성되고, 3개의 캐소드 구조체(K)에 대응한 3개의 전자빔 통과구멍을 갖고 있다.

상기와 같은 인라인형 전자총 구조체를 적용한 칼라음극선관장치는 인라인형 전자총 구조체로부터 출사된 3전자빔을 형광체면을 향하여 집속함과 동시에, 형광체면에서 적색, 녹색, 청색의 각각의 형광체층에 3전자빔의 초점을 조정한다. 또한, 칼라음극선관장치는 편향장치에 의해 형성된 핀쿠션형의 수평편향자계 및 배럴형 수직편향자계로 이루어진 비균일자계에 의해, 형광체면상에서 자기집속시키면서, 형광면상을 수평방향 및 수직방향으로 주사한다. 이에 의해, 형광체면에 칼라화상이 표시된다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 인라인형 전자총 구조체의 캐소드 구조체(K)는 캐소드(1), 캐소드 슬리브(2), 캐소드 홀더(3), 캐소드 스트랩(4) 및 히터(5)를 구비하고 있다.

캐소드(1)는 디스크형상으로 형성되어 있다. 캐소드 슬리브(2)는 원통형상으로 형성되고, 그 중심축을 따른 한단측의 원형개구부에서 디스크 형상의 캐소드(1)를 유지하고 있다. 캐소드 홀더(3)는 원통형상으로 형성되고, 그 중심축을 따른 한단측에 있어서 캐소드 슬리브(2)보다 큰 내부직경의 원형개구부를 갖는다. 상기 캐소드 홀더(3)는 캐소드 슬리브(2)를 둘러싸는 외관용기로서의 역할을 한다. 캐소드 스트랩(4)은 캐소드 슬리브(2)와 캐소드 홀더(3)를 접속하는 얇고 긴 판형상으로 형성되어 있다. 히터(5)는 캐소드 슬리브(2) 내에 설치되고, 캐소드(1)를 가열한다.

캐소드 슬리브(2)는 그 중심축의 타단측, 즉 제 1 그리드(G1)와는 반대측에 위치하는 용접위치(c)에서 용접됨으로써, 캐소드 스트랩(4)에 고정되어 있다. 캐소드 홀더(3)는 그 중심축의 한단측의 원형개구부 부근에 위치하는 용접위치(a)에서 용접됨으로써, 캐소드 스트랩(4)에 고정되어 있다. 즉, 캐소드 슬리브(2)는 캐소드 스트랩(4)을 통하여 캐소드(1)의 제 1 그리드(G1)와의 대향면, 즉 캐소드 면이 캐소드 홀더(3)의 한단측에 설치된 원형개구부보다 제 1 그리드(G1)에 근접하도록 캐소드 홀더(3)에 고정되어 있다.

상기 캐소드 구조체(K)는 도 3에 도시한 바와 같은 유지 구조체(20)에 유지되어 있다. 즉, 유지 구조체(20)는 캐소드 구조체(K)를 내부에 삽입 가능하게 형성된 원통형상의 캐소드 서포트 실린더(6)와, 상기 캐소드 서포트 실린더(6)를 유지하는 캐소드 서포트 스트랩(21)을 구비하고 있다.

캐소드 서포트 실린더(6)는 그 중심축을 따른 한단측의 원형개구부의 주위에 플랜지(6a)를 구비하고 있다. 캐소드 서포트 실린더(6)의 내부 직경은 캐소드 홀더(3)의 외부 직경과 거의 동등하다.

캐소드 서포트 스트랩(21)은 캐소드 서포트 실린더(6)의 측면, 즉 원통면에 걸어 맞추는 걸어 맞춤면으로서의 원통 만곡부(21a)를 갖는 긴 판형상으로 형성되어 있다. 상기 원통 만곡부(21a)의 단면은 거의 반원형이고 그 곡률 반경은 캐소드 서포트 실린더(6)의 외부면의 그것과 거의 동등하다. 또한, 상기 원통 만곡부(21a)는 그 거의 중앙에 만곡면을 따라 형성된 개구부(21b)를 갖고 있다.

상기 캐소드 서포트 실린더(6)는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 원통형 측면이 캐소드 서포트 스트랩(21)의 원통 만곡부(21a)로 덮이고, 용접위치(d)에서 서로 용접됨으로써 고정되어 있다.

캐소드 구조체(K)는 유지구조체(20)에 용접됨으로써 고정되어 있다. 즉, 캐소드 구조체(K)는 캐소드 구조체(K)의 캐소드 홀더(3)와, 유지 구조체(20)의 캐소드 서포트 실린더(6)를 소정의 용접 위치에서 용접함으로써 유지 구조체(20)에 고정된다. 캐소드 구조체(K)와 유지 구조체(20)를 고정하기 위한 용접위치는 캐소드 서포트 실린더(6)의 측면 중 캐소드 서포트 스트랩(21)의 원통 만곡부(21a)로 덮여있지 않은 위치이다. 또한, 후술하는 바와 같이, 용접위치는 캐소드 구조체(K)의 캐소드면과 제 1 그리드(G1) 간의 갭, 즉 G1/K 갭의 변화에 영향을 미치는 구성부품의 개개의 열변형량을 억제하기 위해 제 1 그리드에 가까운 위치가 바람직하다.

도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 캐소드 홀더(3)는 캐소드 서포트 스트랩(21)의 개구부(21b)를 통하여 보다 제 1 그리드(G1)에 근접한 용접위치(b)에서 캐소드 서포트 실린더(6)에 용접됨으로써 고정되어 있다. 즉, 캐소드 서포트 실린더(6)는 그 원통면에서 원통면의 모선방향을 따른 거의 중간위치, 바람직한 것은 보다 제 1 그리드(G1)측의 위치에서 캐소드 구조체(K)의 캐소드 홀더(3)와 서로 용접됨으로써 고정되어 있다.

이와 같은 구조로 함으로써 유지 구조체(20)의 캐소드 서포트 스트랩(21)과 캐소드 구조체(K)의 캐소드 홀더(3)를 용접하는 용접위치(b)를 제 1 그리드(G1)에 접근시키는 것이 가능해짐과 동시에, 캐소드 홀더(3)와 캐소드 스트랩(4)을 용접하는 용접위치(a)에 근접시키는 것이 가능해진다.

도 1에 도시한 바와 같이 제 1 그리드(G1), 제 2 그리드(G2) 및 제 3 그리드는 각각 소정의 간격을 두고 한쌍의 절연 유리(11)에 설치됨으로써 고정되어 있다. 또한, 캐소드 구조체(K)는 유지구조체(20)에 유지된 상태에서 유지 구조체(20)의 캐소드 서포트 스트랩(21)의 일부가 절연 유리(11)에 설치됨으로써 고정되어 있다.

이와 같이, 인라인형 전자총 구조체의 캐소드 구조체(K) 및 유지 구조체(20)를 상술한 바와 같은 구조로 함으로써 구성부품 각각의 열평형 상태에 도달하는 시간은 변하지 않지만, 열변형량을 대폭 감소시킬 수 있다.

즉, 정확하게는 열 평형 상태에 도달하는 시간은 변화하지 않지만, 눈으로 보아 열평형 상태와 거의 차이가 없는 상태로 빠르게 도달시킬 수 있다.

이와 같은 인라인형 전자총 구조체에 있어서는 히터(5)에 통전하면, 히터(5)가 발열하고 캐소드(1)가 가열되어 캐소드(1)의 캐소드면으로부터 열전자가 방출된다. 이 캐소드(1)로부터 방출된 열전자는 전자빔이 되고, 제 1 그리드(G1), 제 2 그리드(G2) 및 제 3 그리드(G3)에 의해 제어 가속된다.

이 때, 동시에 캐소드 구조체(K)가 히터(5)로부터의 열에 의해 열변형을 개시한다. 즉, 캐소드 스트랩(4)은 G1/k 갭을 확대하도록 연장된다. 캐소드 슬리브(2)는 G1/k 갭을 축소하도록 연장된다. 캐소드 홀더(3)는 종래와 동일하게 열변형에 의해 연장된다. 이 때, 각 부품의 열평형 상태에 도달할 때까지의 시간은 종래와 동일하지만 캐소드 슬리브(2)의 캐소드 스트랩(4)과의 용접위치(a)와, 캐소드 서포트 실린더(6)와의 용접위치(b) 사이의 거리가 종래보다도 가까우므로, 열변형에 의한 G1/k 갭의 변화량을 종래의 구조보다 작게 할 수 있다.

G1/K갭의 변화를 소량으로 함으로써 캐소드 전류 Ik의 변화량을 작게 억제하는 것이 가능해지고, 보다 빠르게 캐소드 전류 Ik를 안정시키는 것이 가능해진다. 따라서, 워밍업 시간을 단축하는 것이 가능해진다.

도 4 및 도 5는 인라인형 전자총 구조체의 히터 통전후의 캐소드 전류 Ik의 시간 경과에 따른 변화를 도시한 도면이다. 도 4는 도 2에 도시한 바와 같이, 캐소드 서포트 스트랩(21)의 개구부(21b)를 통하여 용접위치(b)에서 캐소드 홀더(3)와 캐소드 서포트 실린더(6)를 용접한 경우에 대응한다. 도 5는 개구부(21b)를 통하지 않고 캐소드 서포트 실린더(6)의 측면 중, 모선방향의 제 1 그리드와는 반대측의 한단부 부근의 용접위치(e)(파선)에서 캐소드 홀더(3)와 캐소드 서포트 실린더(6)를 용접한 경우에 대응한다.

도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 히터에 통전한 후의 캐소드 전류(Ik)값의 시간 경과에 따른 변화는 이하와 같이 각 부품의 안정시간에 의해 구분하는 것이 가능하다. 즉, 히터 통전개시후, 히터 자체가 발열하여 캐소드가 가열되어 전자빔이 발생할 때까지 필요한 기간, 즉 A기간, 캐소드 스트랩이 가열되어 열평형상태가 될 때까지 필요한 기간, 즉 B기간, 캐소드 슬리브가 열평형 상태가 될 때까지 필요한 기간, 즉 C기간 및 캐소드 홀더가 가열되어 열평형 상태가 될 때까지 필요한 기간, 즉 D기간으로 나누는 것이 가능하다.

캐소드, 캐소드 스트랩, 캐소드 슬리브 및 캐소드 홀더의 각 부품이 열평형 상태에 도달하는 데에 필요한 기간 A,B,C 및 D는 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 용접 위치에 상관없이 큰 차이는 없다. 즉, 캐소드 전류 Ik가 소정의 일정값 X에 도달할 때까지 필요한 D기간은 모두 약 20분을 필요로 한다.

이에 대해 캐소드 전류 Ik가 소정의 일정값 X값에 대하여 소정의 허용범위(R) 내로 안정시킬 때까지 필요한 기간, 즉 눈으로 보아 거의 안정상태로 확인될 때까지 필요한 기간, 즉 E기간은 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 용접위치에 따라 크게 다르다. 즉, 캐소드 홀더(3)와 캐소드 서포트 실린더(6)의 용접위치가 보다 제 1 그리드(G1)측에 가깝고, 또한 캐소드 홀더(3)와 캐소드 스트랩(4)의 용접위치에 보다 가까운 경우, 즉 용접위치(b) 쪽이 G1/K 갭의 변화에 영향을미치는 각 부품의 열변형량을 보다 작게 억제하는 것이 가능해진다.

특히, 캐소드 홀더(3)는 용접위치(e)를 기점으로 제 1 그리드(G1) 방향으로 열팽창하는 경우보다, 용접위치(b)를 기점으로 제 1 그리드(G1) 방향으로 열팽창하는 경우가 상대적으로 G1/K갭의 변화에 영향을 미치는 열변형을 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 캐소드 홀더(3)와 캐소드 서포트 실린더(6)의 용접위치(b)는 G1/K갭을 확대하는 방향, 즉 제 1 그리드(G1)로부터 멀어지는 방향으로 연장되는 캐소드 스트랩(4)과 캐소드 홀더(3)의 용접위치(a)에 가까우므로, 이 각 부품간의 상대적인 열변형량을 작게 억제하는 것이 가능해진다.

이 때문에, 도 4에 도시한 바와 같이 도 5에 도시한 경우에 비해 캐소드 전류 Ik의 변화량을 작게 억제하는 것이 가능해지고, 보다 빠르게 캐소드 전류 Ik를 소정 허용범위 R내에 안정시키는 것이 가능해진다. 눈으로 보아 거의 안정상태로 확인될 때까지 필요한 기간(E)은 용접위치(e)에서 용접한 경우 도 5에 도시한 바와 같이 15분을 필요로 하는 데에 대하여 용접위치(b)에서 용접한 경우 도 4에 도시한 바와 같이 대폭 감소하여 약 10분이다.

상술한 바와 같이 워밍업 시간, 즉 E기간을 단축하기 위해서는 히터(5)에 통전한 후 열평형 상태에 도달하는 시간이 가장 긴 캐소드 홀더(3)의 열변형량을 작게 억제하는 것이 효과적이다. 이것을 달성하기 위해서 캐소드 서포트 스트랩(21)의 원통만곡부(21a)에 개구부(21b)를 형성하고, 이 개구부(21b)를 통하여 유지 구조체(20)의 캐소드 서포트 실린더(6)와 캐소드 구조체(K)의 캐소드 홀더(3)를 용접함으로써 고정하고 있다.

이에 의해, 캐소드 구조체(K)의 기계적 강도의 밸런스를 손상시키지 않고 캐소드 홀더(3) 및 캐소드 스트랩(4)의 용접위치(a)와, 캐소드 홀더(3) 및 캐소드 서포트 실린더(6)의 용접위치(b)를 근접시키는 것이 가능해진다.

이 때문에, 칼라음극선관장치를 기동시 휘도, 색도를 빠르게 소정값에 접근시킬 수 있고, 실질적인 워밍업 시간을 대폭 개선할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 워밍업 시간을 단축하고 단시간에 눈으로 보아 그리 차이가 없는 레벨의 소정의 휘도 및 소정의 색도를 얻을 수 있는 칼라음극선관장치에 적용 가능한 전자총 구조체를 제공할 수 있다.

Claims (4)

1. 캐소드를 구비한 캐소드 구조체,

   상기 캐소드를 가열하는 히터,

   상기 캐소드 구조체를 내부에 삽입하여 유지하는 캐소드 서포트 실린더 및 상기 캐소드 서포트 실린더의 측면에 걸어 맞추는 걸어 맞춤면을 갖는 긴 판형상의 캐소드 서포트 스트랩을 구비한 유지 구조체,

   상기 캐소드에 대향하여 배치된 그리드 및

   상기 유지 구조체의 일부 및 상기 그리드의 일부가 설치됨으로써 고정하는 절연 유리에 의해 구성되는 전자총 구조체에 있어서,

   상기 캐소드 서포트 스트랩은 상기 걸어 맞춤면의 일부에 형성된 적어도 하나의 개구부를 갖고,

   상기 개구부를 통하여 상기 캐소드 구조체와 상기 캐소드 서포트 실린더를 용접함으로써 고정한 것을 특징으로 하는 전자총 구조체.
2. 디스크 형상으로 형성된 캐소드, 상기 캐소드를 유지하는 원통형상의 캐소드 슬리브, 상기 캐소드 슬리브를 수납하는 원통형상의 캐소드 홀더 및 상기 캐소드 슬리브를 상기 캐소드 홀더에 접속하는 캐소드 스트랩을 구비한 캐소드 구조체,

   상기 캐소드 구조체의 캐소드 슬리브 내부에 설치되고, 상기 캐소드를 가열하는 히터,

   상기 캐소드 구조체를 내부에 삽입하여 유지함과 동시에 원통형상의 측면을 갖는 캐소드 서포트 실린더와, 상기 캐소드 서포트 실린더의 측면에 걸어 맞추는 원통형 만곡부를 갖는 긴 판형상의 캐소드 서포트 스트랩을 구비한 유지 구조체,

   상기 캐소드에 대향하여 배치된 그리드 및

   상기 유지 구조체의 일부 및 상기 그리드의 일부가 설치됨으로써 고정하는 절연 유리에 의해 구성되는 전자총 구조체에 있어서,

   상기 캐소드 서포트 스트랩은 상기 원통형 만곡부의 일부에 형성된 적어도 하나의 개구부를 갖고,

   상기 개구부를 통하여 상기 캐소드 구조체의 상기 캐소드 홀더와 상기 유지 구조체의 상기 캐소드 서포트 실린더를 용접함으로써 고정한 것을 특징으로 하는 전자총 구조체.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 캐소드 홀더와 상기 캐소드 서포트 실린더를 용접하는 위치는 상기 캐소드 서포트 실린더의 원통형의 측면에서 모선 방향을 따른 거의 중간에 위치하는 것을 특징으로 하는 전자총 구조체.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 캐소드 슬리브를 고정한 상기 캐소드 스트랩은 상기 캐소드 홀더의 상기 그리드와의 대향위치 부근에서 용접됨으로써 고정된 것을 특징으로 하는 전자총구조체.