KR100316548B1 - 편향렌즈crt를위한동적축외초점이탈보정 - Google Patents

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Abstract

전자빔을 CRT 디스플레이 화면에 동시에 접속 및 편향시키기 위해 음극선관(CRT)용 전자총은 음극, 저전압 빔 형성 구역(BFR) 및 CRT 자기 편향 요크의 빔편향 구역에 배치된 고전압 편향 초점 렌즈를 포함한다. 편향 렌즈는 각기 해당 빔 통과 개구를 가진 간격이 있는 첫번째 한쌍의 그리드를 포함하는 CRT 의 목 부분에 배치된 다수의 첫번째 초점 그리드를 포함하는데, 빔 통과 개구중 하나는 수평으로 오프셋되며 다른 빔 통과 개구는 전자빔 축으로부터 수직으로 오프셋된다. 첫번째 그리드 한쌍 각각의 반대편에 배치된 기타 그리드는 전자빔 축에 중심을 둔 해당 빔 통과 개구를 가지며 고정 초점 전압으로 유지된다. CRT 면판의 모든 지점에서의 비대칭 축외 전자빔 초점 이탈을 보상하기 위해 전자빔 편향과 더불어 변화하는 동적 초점 보정 전압이 첫번째 쌍 그리드 각각에 가해진다. 본 동적 축외 초점 이탈 보정은 멀티빔 컬러 편향 렌즈 CRT 뿐만 아니라 싱글빔 흑백 편향 렌즈 CRT 에도 똑같이 적용된다.

Description

편향렌즈 CRT를 위한 동적 축외초점이탈 보정
본 발명은 일반적으로 CRT의 자계 편향구역에 전자빔 편향렌즈를 포함하는 음극선관과 관련되며 특히 편향렌즈 CRT에 축외 전자빔 초점이탈을 보상하기 위한 전자총 내의 동적렌즈를 대상으로 하고 있다.
제 1도에는 종전 기술 컬러 편향렌즈(DFL) CRT 50의 종단면도가 있다. 싱글빔 흑백 DFL CRT는 1992년 4월 27일에 제출된 "CRT용 전자빔 편향렌즈"라는 제목의 공동 계류 중인 출원서 일련번호 07/874,043에서 서술되고 청구되었으며, 한편 멀티-팀 컬러 DFL CRT는 1993년 4월 20일에 발급된 "칼라 CRT용 전자빔 편향렌즈"라는 제목의 미국 특허번호 5,204.585에 서술되고 청구되었다. 본 발명은 전술한 특허 출원서와 발급된 특허에서 서술되고 청구된 발명에 적용되는데, 이의 발표 내용이 본 청원에 참고로 인용되었다.
CRT (50)은 멀티-빔 또는 칼라형이며 일반적으로 원통형 목부분(68a). 원추대형 깔때기부분(68b) 및 디스플레이 화면(54)를 가진 밀폐 유리 엔벨로프(68)을 포함한다. 플라스틱 하우징(64) 및 유리 엔벨로프의 목부분의 말단을 통하여 밀폐 방식으로 확장되는 다수의 도전 핀(72)로 구성된 플러그 같은 커넥터(58)이 유리 엔벌로프의 목부분(68a)의 후미부에 밀폐방식으로 배치되어 있다. 비디오 이미지를 제공하기 위해 거기에 입사되는 전자빔에 대해 반응하는 인광체 층(56)이 디스플레이 화면(54)의 내면에 배치되어 있다. 인광체 층(56)은 적색, 녹색 및 청색의 각 원색에 대해 셋씩 그룹으로 배열된 다수의 불연속 인광체 이산 소자의 형태로 존재한다. 다수의 개구를 가진 대전 금속새도 마스크(82)는 인광체 층(56)에 바로 인접하게 배치되어 있다. 전자빔이 래스터 같은 방식으로 디스플레이 화면(54)의 내면을 가로지름에 따라 전자빔이 인광체 소자에 입사되도록 하기 위해 새도 마스크(82)에 있는 각 개구는 전술한 인광체 층(56)에 있는 해당 인광체 소자와 정렬되어 있다. 대전 새도 마스크(82)는 색채 선택 전극의 역할을 함으로써 세 전자빔(52a)(52b)(52c) (점선 형태로 나타냄)가 각기 자신의 할당된 인광체소자 또는 디포짓(deposits)에만 투사되도록 한다.
디스플레이 화면(54)를 향해 나감에 있어서 저전압 빔 형성구역(BFR)(74), 정초점형 렌즈(76) 및 고전압 편향초점렌즈(78)을 포함하는 멀티 그리드 전자총(51)은 DFL CRT(50)내에 배치되어 있다. 제 2도는 전자총(51)의 다양한 대전 그리드에 대한 종단면도이다. 에너지 전자는 적색, 녹색 및 청색의 각 원색을 위한 세 열음극 KR2, KG2, 및 KB에 의해 방사된다. 에너지 전자를 받아 이 전자들을 전술한 세 전자빔(52a)(52b)(52c)로 형성하기 위하여 BFR(74)는 세음극과 정렬된다. BFR(74)는 G1제어 그리드, G2화면 그리드 및 G3그리드의 대면부분(facing portion)을 포함한다. 그리고 나서 전자빔은 G6그리드와 G5그리드의 대면부분을 포함하는 편향 초점렌즈(78)을 향하게 된다. 지지 또는 집중 컵(60)이 G5그리드 주변에 배치되어 이에 부착되어 있다. 지지 컵(60)의 주변에는 다수의 접촉 클립 또는 벌브 스페이서(bulb spacer)가 부착되어 있는데 여기서 두 접촉 클립은 제 l도에 소자(62a)(62b)로 나타나 있다. 접촉 클립(62a)(62b)는 저항 코팅(84)를 입힌 CRT의 유리 엔벨로프(68)의 목부위(68a)의 인접 내표면에 부착되어 있다. 지지 컵(60)과 접촉 클립(62a)(62b) 그리고 각 고리드에 부착된 다수의 유리 구슬 (도면에 표시되지 않음)은 CRT(50)에 있는 전자총(51)을 안전하게 지지한다.
편향 초점렌즈(78)내에서 G6그리드는 유리 엔벌로프의 원추대형깔때기부분(68b)의 내면에 배치된 대전 층의 형태를 가지거나 또는 CRT의 유리 엔벌로프(68)의 원추대형 깔때기부분(68b)의 내면에 바로 인접하여 배치된 원추대형 금속소자의 형태를 가지고 있다. G6그리드는 고양극 또는 가속 전압에서 유지되는 한편. 전자총(51)에 있는 나머지 그리드는 CRT 면판(54)에 세 전자빔(52a)(52b)(52c)의 초점을 맞추기 위하여 여러가지 저전압에서 유지된다. 또한 세 전자빔(52a)(52b)(52c)는 일반적으로 유리 엔벌로프의 목부위(68a)가 원추대형 깔때기부분(68b)와 만나는 곳인 CRT 유리 엔벌로프(68)의 주변에 배치된 자기 편향요크(66)에 의해 규정되는 빔 편향구역(80)온 통과한다. 편향 요크(66)은 래스터 같은 방식으로 디스플레이 화면(54)를 가로질러 세 전자빔(52)(52b)(52c)의 위치를 이동함으로써 디스플레이 화면의 완전한 주사에 뒤이어 빔 회귀를 실행한다. CRT의 주초점 랜즈의 하나 또는 그 이상의 그리드를 CRT의 유리 엔벌로프(68)의 내면에 배치하거나 또는 그에 밀접한 간격으로 배치함으로써, 빔 편향렌즈를 형성함에 있어서 주초점 렌즈의 초점내에 빔의 편향중심을 위치시키도록 주초점 렌즈를 편향 요크의 자장내에 배치한다. 편향 렌즈는 빔의 초점을 CRT디스플레이 화면(54)에 맞출 뿐만 아니라 자기 편향요크(66)에 의해 빔이 편향됨에 따라 빔 편향 감도도 증가시킨다. 또한 전술한 공동 계류 출원 및 발급 특허에서 서술된 바와 같이 CRT의 주초점 렌즈와 빔 편향구역(80)을 같은 곳에 배치함으로써 빔의 렌즈구면 수차가 감소되고 CRT의 길이를 짧게 할수 있다.
전자빔이 CRT디스플레이 화면(54)를 가로 질러 편향됨에 따라 이들은 CRT 종축 A-A'로부터 이동된다. 전자빔이 CRT축으로부터 편향됨에 따라 CRT 전자총(51)의 다양한 대전 그리드에 의해 빔에 가해진 대칭 정전력에 불균형이 초래된다. 이 효과는 목부분(92a), 깔때기부분(92b) 및 디스플레이 화면(92c)를 갖춘 유리 엔벌로프(92)를 가진 CRT(90)에 관한 단순화 구성도인 제 3도에 나타나 있다. 전자빔(96)은 위에서 설명한 바와 같이 전자총에 의해 생성되어 디스플레이 화면(92c)에 투사되는데, 이 도면에서는 복잡성을 피하기 위해 표시하지 않았다. 전자빔(96)은 CRT의 유리 엔벌로프(92)의 목부분(92a)에서 CRT의 종축 B-B'를 따라 배치되어 있다. CRT(90)에 있는 편향 초점렌즈는 소자(91)로서 점선 형태로 그림에 표시되어 있으며 CRT에 위치애 있는데, 여기서 전자빔(96)이 자기 편향된다. 전자빔(96)이 자기 편향요크(94)에 의해 면판(92c)로 가로 질러 편향됨에 따라, 비대칭력이 CRT의 종축 B-B'의 방향으로 또는 이를 향하여 전자빔에 가해진다. 예를 들면, 전자빔(90a)의 경우에서 보는 바와 같이 전자빔이 축 B-B'위로 위를 향해 편향될 경우 도면에 나타난 바와 같이 하향력 F가 전자빔에 가해진다. 마찬가지로 전자빔(96b)의 경우에 점선 형태로 나타난 바와 같이 전자빔이 축 B-B' 아래로 아래를 향해 편향될 경우, 상향력 F'는 전자빔에 가해져 전자빔을 CRT 축 B-B'를 향해 몰아댄다. 전자빔에 가해진 힘은 비대칭적이며 빔이 축 B-B'로부터 편향됨에 따라 증가된다. 따라서 빔이 디스플레이화면(92c)의 한 가장자리에 인접하게 완전히 편향될 경우에 빔에 가해진 축을 향한 힘이 최대가 된다. 본 비대칭 이축력(離軸力)은 전자빔의 초점이탈을 야기하며 CRT 디스플레이화면(92c)에 비대칭 전자빔 점을 야기시킨다. 예를들면, 상향 편향 전자빔(96a)의 경우에 하향력 F는 꼬리가 축 B-B'로 향한 눈물 모양의 전자빔 점(98a)를 발생시킨다. 마찬가지로 하향전자 빔(96b)의 경우에 상향력 F는 꼬리가 축 B-B'로 향한 눈물모양의 전자빔 점(98b)를 CRT 면판(92c)에 발생시킨다. 비록 본 빔 초점이탈 및 빔 점의 일그러짐은 빔 수직 편향의 경우이지만, 전자빔(96b)가 CRT 축 B-B'의 오른쪽이나 왼쪽을 향해 수평으로 편향된 경우에도 유사한 초점이탈 효과가 발생된다.
제 4도는 CRT 디스플례이 화면(92c)에 대한 단순화 평면도로서 전자빔의 초점이탈이 전자빔의 축외 편향과 더불어 전자빔 점 왜곡을 야기한 방식을 나타낸다. 예를 들면 디스플레이 화면(92c)의 수평 중심선에 있는 전자빔 점(102)(104)는 눈물 모양으로서 꼬리가 안쪽으로 디스플레이 화면의 중심을 향해 있다. 마찬가지로, CRT 면판(92c)의 수직 중심선에 있는 전자빔 점(100)은 눈물 모양으로서 꼬리가 아래쪽으로 디스플레이 화면의 중심을 향해 있다. 마찬가지로. 축을 벗어난 전자빔 점(106)(108)은 눈물 모양으로서 꼬리가 디스플레이 화면의 중심을 향해 있다. 오직 전자빔 점(110)만이 바람직한 원형을 갖추고 있는데 그 이유는 이 점이 CRT 디스플레이 화면(92c)의 중심에 위치해 있으며 CRT축으로부터 편향되지 않았기 때문이다.
본 발명은 편향렌즈 CRT를 위한 동적 축외 초점이탈 보정을 제공함으로써 전술한 종전 기술의 한계점을 다룬다. 본 발명은 축외 초점이탈을 보정하고 CRT 면판의 전 표면에 걸쳐 명료한 원형 전자빔 점을 제공하기 위해 CRT의 전자총에 비대칭 보정 초점렌즈를 설치한다.
따라서 본 발명의 목적은 싱글빔 흑백형이나 멀티빔 컬러형 CRT에서 축외 전자빔 초점이탈을 보정하는 것이다.
본 발명의 또 한가지 목적은 축외 전자빔 초점이탈을 보정하기 위해 빔이 CRT 면판에서 편향될 때에 렌즈를 통과하는 전자빔에 동적 정전기장을 가하는 멀티그리드 초점렌즈를 CRT에 제공하는 것이다.
축외 빔 초점이탈을 보정하기 위한 CRT 면판 위의 빔 편향과 동시에 동적 전압을 컬러 CRT내의 멀티빔 전자총 안 초점 그리드에 제공하는 것도 또한 본 발명의 또 한가지 목적이다.
나아가서 전자총의 정 초점형 랜즈부분내에 있는 멀티빔 전자총 안에서 축외전자빔 초점이탈을 보정하는 것도 본 발명의 목적이다.
다음과 같이 구성된 음극선관에 의해 본 발명의 이와같은 목적이 달성되고 종전 기술의 단점이 제거된다. 이미지를 제공하기 위해 입사되는 전자빔에 대해 반응적인 디스플레이 화면; 에너지 전자소스; 에너지 전자를 빔으로 형성하고 빔을 CRT 축을 따라 디스플레이 화면으로 향하도록 하기 위한 디스플레이 화면과 에너지 전자소스 사이에 배치되고 에너지 전자소스에 인접한 저전압 빔 형성배열: 전자빔의 초점을 디스플레이 화면의 점에 맞추기 위해서 CRT 내에서 빔 정전초점 구역을 형성하기 위한 빔 형성 배열과 디스플레이 화면 사이의 CRT 축 상에 배치된 고전압 초점랜즈: 전자빔을 CRT축으로부터 디스플레이 화면 위로 편향시켜 전자 빔 점이 래스터 같은 방식으로 디스플레이 화면을 가로질러 배치되도록 하기 위해서 빔 자기 편향구역을 형성하기 위한 초점렌즈 주변에 배치된 자기편향요크. 여기서 빔 정전 초점구역과 빔 자기 편향구역은 중복되며 일치됨; 비대칭 정전기장을 빔에 가하기 위한 고전압 초점렌즈에 있는 동적 초점보정 배열, 여기서 정전기장은 축외 빔 초점이탈을 보정하기 위해 빔이 CRT 축으로부터 편향됨과 더블어 증가된다.
청구범위에는 본 발명의 성격을 나타내는 새로운 특성이 설명되어 있다. 그러나 발명자체와 그 목적 그리고 장점은 첨부된 도면과 함께 우선적 구체화에 대한다음의 자세한 설명은 참고함으로써 가장 잘 이해할 수 있는데, 전체 도면을 통하여 동일한 참고 기호는 동일한 요소를 나타낸다.
제 5도에는 본 발명의 원칙에 의거 동적 축외 초점이탈 보정을 포함하는 컬러 CRT(116)의 종단면도가 있다. 본 발명에 대한 구체적인 설명을 시작하기 전에, 비록 CRT(116)에 포함되고 아래에 자세히 설명된 전자총(112)는 G1,-G6대전 그리드를 포함하지만 본 발명은 전자총을 이와 같은 방식으로 사용하는 것에 국한되지 않으며 편향 초점렌즈를 포함하는 거의 모든 방식의 전자총에 사용될 수 있다는 것을 강조코자 한다. 또한 본 발명을 멀티빔 컬러 CRT예 적용하여 설명하지만, 본 발명은 싱글빔 흑백 CRT에서 마찬가지로 잘 작동될 것이다. 마지막으로 다음 설명에서 사용된 "그리드"라는 말은 CRT 용어에서 일반적으로 사용되는 "전극"또는 "양극"을 의미한다.
제 l도에 나타난 종전 기술 CRT에서 보는 바와 같이 CRT(116)에 있는 발명 전자총(11)는 각기 적색, 녹색 및 청색의 원색 전자임을 생성하기 위한 다수의 전극 KR, KG및 KB를 포함한다. 세 전극 KR, KG및 KB는 각기 가열되어 에너지 전자를 Gl제어전극, G2화면 그리드 및 G3그리드의 대면부분으로 구성된 저전압 빔형성 구역(BFR)(103)으로 방사하게 된다. 그리드를 원하는 퍼텐셜로 충전하기 위하여 전자총(112)내의 다양한 그리드는 제 6도에 있는 전자총(112)단면도에 나타난 바와 같이 적절한 전압 소스로 결합된다. 일반적으로 전극 KR, KG및 KB는 약 150V에서, G1제어 그리드는 대지 전위에서 그리고 G2화면 그리드는 약 600V에서 각각 작동한다. G3그리드는 일반적으로 G5그리드에 전기 연결되어 있으며 약 7kV에 작동하고 G2그리드는 일반적으로 G4그리드에 전기 연결되어 있다. 따라서 제 6도에 나타난 바와 같이 G2및 G4그리드는 VG2전압소스(150)에 결합된다. G1, G2및 G3그리드는 각기 최소한 세 인라인 개구 한 조를 포함하는데, 여기서 CRT 디스플레이 화면(120)의 내면에 있는 인광채 코팅(122)를 향해 전자빔(114a)(114b)(114c)가운데서 해당되는 것을 통과시키기 위해 각 개구는 전자빔 축을 따라 배치된다.
유리 엔벌로프(118)은 전자총(112)주변에 밀폐식으로 배치되어 있다. CRT 유리 엔벌로프(118)은 일반적으로 원통형 목부분(118a)와 원추대형 깔때기부분(118b)를 포함한다. 전술한 유리면판(120)은 CRT 유리 엔벌로프(118)의 깔때기부분(118b)의 큰 쪽 끝에 배치된다. 대전 개구 섀도 마스크(124)는 CRT 면판(120)에 인접하게 배치되어 컬러 선택 그리드외 역할을 함으로써 세 전자빔이 각각 자신의 할당된 인광체 소자 또는 디포짓에만 입사되도록한다. 다양한 전압과 신호를 그 안에 위치한 CRT 부분품에 제공하기 위해 유리 엔벌로프를 통해 밀폐식으로 확장하는 다수의 도전 핀(126)안의 플라스틱 하우징(129)로 이루어진 플러그 같은 커넥터(127)은 유리엔벌로프의 목부분(118a)의 뒷부분에 밀폐식으로 배치된다.
위에 서술된 저전압 BFR(103)에 추가하여, 전자총(112)는 CRT 면판(120)을 향해 전진함에 있어서 정 초점형 랜즈(105)와 편향 초점렌즈(109)를 포함한다. 정초점형 렌즈(105)는 G4그리드, 인접 G3그리드의 대면부분 및 G5A-G5E그리드를 포함한다. G5A그리드(또는 G5아래 그리드)는 G5E(또는 G5위 그리드)와 마찬가지로 일반적으로 컵 모양이다. G5A그리드는 세 음극 KR, KG및 KB와 대면관계에 있는 세 정렬 개구를 포함한다. 마찬가지로 G5E개구는 CRT 면판(120)과 대면관계에 있는 세 인라인 개구를 포함한다. 나아가서 G5A및 G5E그리드는 대면관계에 있는 해당 공통 개구(113)(115)를 포함하는데, 이를 통하여 세 전자빔이 이동한다. G5B, G5C, 및 G5D그리드는 각기 일반적으로 모양이 평면 직사각형이며 제 6도의 왼쪽부분에 나타난 바와 같이 해당 공통 개구(136)(138)(140)를 가진다.
전자총(112)는 G6그리드를 포함하는데, 본 그리드는 G5A-G5E그리드와 더불어세 전자빔(114a)(114b)(114c)의 초점이 CRT 면판(120)을 향하도록 한다. G6그리드는 CRT 유리 엔벌로프(118)의 원추대형 깔때기부분(118b)에 바로 인접하거나 이의 내면에 배치된다. 제 5도에 나타난 구체화에서 G6그리드는 CRT 종축 A-A'에 대하여 대칭인 환상 형태인 유리 엔벌로프(118)의 내면에 용착된 도전 코팅의 형태를 갖추고 있다. G6그리드는 해당분야에 숙련된 사람들에게는 잘 알려진 여러 가지 재래식도전 코팅 합성물 가운데 하나로 이루어진 금속 또는 탄소 기초 코팅의 형태가 바람직하다. G6그리드는 CRT의 유리 엔벌로프(118)의 앞 부분으로부터 CRT(116)주변에 배치된 편향요크(128)내의 위치를 향해 뒤로 확장되는 것이 바람직하다. G6그리드는 그림에는 복잡성을 피하기 위해 나타내지 않은 유리 엔벌로프를 통하여 확장되는 양극 버튼을 통해 양극 전압 VA소스(142)에 전기 결합된다. 저항 코팅(130)은 유리 엔벌로프(118)의 안 부분에 용착되어 엔벨로프의 복부분(118a)에서 원추대형 깔때기부분(118b)로 확장되게 한다. 저항 코팅(130)은 G6그리드의 뒷부분에 배치되어 G5E그리드 및 지지 컵(134)의 결합과 G6도전 코팅 그리드간에 고전압 아킹(arcing)올 방지하기 위한 고 임피던스 전류 누설 통로를 제공한다. 지지(또는 집중)컵(134)는 G5E의 (CRT면판 120을 향한) 높은 쪽으로 결합되며 다수의 벌브 스페이서를 포함하는데, 그 중 둘은 제 5도에 소자(132a)(l32b)로 표시되어 있다. 벌브 스페이서(l32a)(l32b)는 지지 컵(134)의 외주 주변에 일정 간격으로 배치되어 있으며 저항 코팅(130)에 붙여져 있다. 지지 컵(134)와 벌브 스페이서(132a)(132b)의 결합은 G5E그리드 및 전자총(112)의 상단을 지지한다. 전자총(112)에 있는 나머지 그리드는 제 위치에 유지되며 복잡성을 피하기 위해 그림에 나타내지 않은 전자총 길이 방향으로 확장하는 다수의 유리봉에 의해 재래식으로 공통 정렬되어 있다.
전술한 자기 편향요크(128)은 CRT 유리 엔벌로프(118)주변에 그 목부분(118a)와 원추대형 깔때기부분(118b)사이에 배치되어 있다. 자기편향요크(128)은 설계 및 작동이 재래식이고 세 전자빔(114a)(114b)(114c)가 G5E그리드를 떠나 면판(120)을 향해 이동하는 구역의 주변에서 CRT(116)내에 자장을 형성하기 위해 페라이트 재료 및 코어 주변에 배치된 다수의 도전 권선으로 일반적으로 이루어진 환형 코어를 포함한다. 편향요크(128)은 전술한 바와같이 래스터 같은 방식으로 디스플레이 화면(120)위에서 일제히 전자빔을 변위시킨다. 편향요크(128)은 CRT(116)내의 선 D-D'에 위치한 전자빔 편향중심을 가진 것을 특징으로하는 빔 편향구역(107)을 형성한다.
G5E그리드와 자기 편향요크(l28)로 확장되거나 바로 이에 인접한 G6도전 코팅 그리드와 더블어 편향 초점렌즈(109)에 의해 세 전자빔(114a)(114b)(114c)의 초점 맞추기는 빔 편향구역(107)과 같은 곳에 위치한 빔 초점구역내에서 수행된다. 그러므로 세 전자빔(114a)(114b)(114c)는 CRT(116)내에서 동시에 그리고 일치되게 초점에 맞추어지고 편향된다. 빔 편향중심선 D-D'에 위치한 세 전자빔의 편향중심과 더블어 G5E및 G6그리드로 이루어진 편향 초점렌즈(109)의 초점은 축A-A'상의 점(111)로 표시할 수 있다. 따라서 전자빔 편향중심은 향상된 전자빔 편향감도를 위해 편향 초점렌즈(109)의 초점(111)내에 위치한다. 빔 초점구역을 면판(120)을 향해 이동하거나 또는 빔 편향구역을 CRT 유리 엔벌로프(118)의 목부분(118a)를 향해 이동함으로써 CRT(116)내에 초점과 편향구역을 같은 곳에 위치시킬 수 있다. 또한 CRT(116)내에 초점과 편향구역을 같은 곳에 위치시키면 CRT 길이를 단축시킬 수 있다. 또한 G6그리드를 CRT 유리 엔벌로프(118)의 내면 위나 그에 매우 인접하게배치시키면 전자총 주 초점렌즈의 직경이 증가된다. 주 초점렌즈의 실효 크기를 증가시킴으로써, 전자빔 구면 수차는 감소되고 CRT 면판(120)상의 전자빔 점 크기는 향상된다. G6그리드는 CRT 유리 엔벌로프(118)의 원추대형 깔때기부분(118b)의 내면에 배치된 도전 코팅의 형태가 바람직하지만, G6그리드는 다른 형태를 취할 수도 있다. 예를 들면. G6전극은 유리 엔벌로프의 팔때기부분(118b)의 내면위나 이와 가까울 간격을 두고 배치된 원뿔대형의 얇은 금속 그리드 형태를 가질수도 있다. 원뿔대형 금속 그리드는 CRT(116)내에서 해당 기술에 숙련된 사람들에게 잘 알려진 금속 그리드 위치 고정용의 적절한 부착 코팅콰 같은 다양한 수단에 의해 제 위치에 유지할 수 있다.
이제 제 6도를 참고하여 본 발명에 의해 제공된 동적 축외 초점이탈 보정의 구체적인 내용을 설명코자 한다. 위에서 설명하고 제 6도에 나타난 바와 같이 G2및 G4그리드는 VG2소스(150)에 연결되고 이에 의해 충전된다. 마찬가지로, G3,G5A및 G5E그리드는 초점 전압(VF) 소스(148)에 결합되고 이에 의해 충전된다. G5C그리드의 공통개구(138)은 G5A및 G5E그리드의 해당 공통개구(113)(115)와 수직 및 수평 정렬되어 있다. 아울러 G5C그리드의 공통개구(138)은 본질적으로 G5A및 G5E그리드의 해당 공통개구(113)(115)와 높이와 폭이 동일하다.
G5B, G5C및 G5D그리드의 앞 정면도인 제 6도의 왼쪽부분에서 보는 바와 같이G5C그리드의 공통개구(138)은 본질적으로 G5B및 G5D그리드의 해당 공통개구(136)(140)과 높이와 폭이 동일하다. 그러나 본 발명에 의거 G5B및 G5D그리드의 공동개구(136)(140)은 전자총(112) 및 CRT(1l6)의 축 A-A'로부터 중심이 벗어나 있다. 따라서 개구(136)은 G5C및 G5D그리드에 있는 해당 개구(138)(140)보다 낮은 G5B그리드의 부분에 배치된다. 보다 구체적으로 해당 개구(138)(140)의 위 아래로 배치된 G5C및 G5D그리드의 이 부분의 치수는 수치 V가 나타낸다. 개구(l36)위에 있는 G5B그리드부분의 치수는 수치 VA에 의해 나타내는 한편, 개구 아래에 있는 그리드 부분의 치수는 수치 VB에 의해 표시하는데, 여기서 VB<V<VA이다. 마찬가지로 해당 개구(136)(138)의 옆에 있는 G5B및 G5C그리드부분의 치수는 수치 H에 의해 표시된다. G5D그리드의 경우 개구(140)의 왼쪽에 있는 그리드부분의 치수는 HB인 한편, 개구의 오른쪽에 있는 그리드부분의 치수는 HA인데, 여기서 HB〈H〈HA이다. G5B그리드에 있는 개구(136)은 수직으로 중심을 벗어난 한편, G5D그리드에 있는 개구(140)은 전자총의 종축 A-A'에 대해 수평으로 중심을 벗어났다. G5B및 G5D그리드가 적절한 전압에 의해 편의된 경우에 빔 통과 개구(136)(140)의 편심 배치는 전자빔(114a)(114b)(114c)가 각기 축외로 편향되었을 때에 이에 대한 수직 및 수평 초점이탈 보정을 제공한다. G5B그리드를 첫 번째 가변 전압소스 또는 VDYN(VERT)소스(146)에 결합시키고 또한 G5D그리드를 두 번째 가변 전압소스 또는 VDYN(HOR) 소스(144)에 결합시킴으로써, 동적 축외 초점이탈 보정이 이루어진다. 따라서 전자빔 편향이 CRT 면판의 가장자리를 향해 증가됨에 따라 G5B그리드나 G5D그리드(또는 양그리프)와 G5B그리드 및 G5D그리드의 각 측면에 있는 그리드의 초점 전압간의 전압 차이가 증가된다. 전자빔에서의 정전 렌즈력이나 접속수정효과는 축외 개구 그리드와 인접 축상 개구 그리드간의 상대 전압차이에 따라 양이거나 음일 수 있다. 따라서 인접 그리드의 상대전압을 변경함으로써 전자빔이 축외로 편향됨에 따라 과집속 또는 부족집속효과를 도입할 수 있다. 축외 개구 그리드 동적 전압과 축상 개구 그리드 고정 전압간의 차이의 크기가 전자빔 편향의 함수로서 변경될 수 있기 때문에, 항상 변화하는 초점 이탈보정 계수가 수평 및 수직 방향으로 세 전자빔(114a)(114b)(14c)의 각각에 적용될 수 있다. 인접 그리드의 극성을 역적시키면 좌에서 우로 또는 위에서 아래로와 같이 초점이탈 보상에 역전이 발생할 것이다.
제 7도는 본 발명에 의거 전자빔(152)가 대전 그리드 배열을 통과하는 것을 나타내는 단순화 구성도이다. 전자빔(152)는 축 C-C'를 따라 화살표 방향으로 대전 그리드(154)(156)(158)에 있는 해당 개구(154a)(156a)(158a)를 통하도록 지향된다. 그리드(154)(158)의 빔 통과 개구(154a)(158a)는 축 C-C'에 중심이 맞추어지는 한편, 그리드(156)의 빔 통과 개구(156a)는 축 C-C' 위에 중심이 맞추어진다. 동적 빔 집속 효과는 고정 초점 전압 VF를 그리드(154)(158)에 그리고 동적 초점전압 VF+ δV 를 그리드(156)에 가함으로써 실현된다. δV가 양수이어서 전압 VF+ δV>VF인 경우에는, 하향력 F'가 전자빔(152)에 적용된다. 마찬가지로 δV가 음수이어서 합계가 VF+ δV<VF인 경우에는, 상향력 F'가 전자빔(152)에 적용된다. 따라서 기호와 δV의 크기를 변경시킴으로서 전자빔(152)가 CRT 디스플레이 화면에서 편향됨에 따라 연속적으로 변화하는 축외 초점이탈 보정력이 전자빔(152)에 가해진다. 전자빔이 디스플레이 화면의 수평 중심선 위와 아래로 편향되고 또한 디스플레이 화면의 수직 중심선의 오른쪽과 왼쪽으로 편향됨에 따라 축외 초점이탈 보정력은 수직 및 수평요소로 분리할수 있다.
제 8a도, 제 8b도 및 제 8c도는 전자빔 축외 초점이탈과 본 발명에 의해 초점이탈이 수정되는 방식을 나타낸는 단순화 구성도 이다. 제 8a도에서 전자빔(160)은 CRT 축 D-D'를 향하며 편향되지 않는다. 이 경우에 전자빔(160)은 CRT 디스플레이 화면에 원형 전자빔 점(l62)를 만들어 낸다. 제 8b도는 전자빔(160)이 CRT에 있는 편향렌즈(DFL)을 통과함에 따라 축 D-D'위에서 편향되는 것을 보여 준다. 전자빔(160)이 축 D-D'위에서 편향되면 CRT 디스플레이 화면에 꼬리가 아래를 향한 눈물모양의 전자빔 점(162)가 생긴다. 제 8c도는 위로 편향되는 전자빔(160)에 대한 본 발명의 동적 축외 초점이탈 보정 효과를 보여준다. 제 8b도 및 제 8c도에 나타난 바와 같이 전자빔(160)의 상향 편향은 빔이 DFL을 통과함에 따라 빔에 가해지는 하향력을 야기시킨다. 제 8c도는 전자빔(160)이 DFL에 달하기 전에 상향 초점이탈 보정력이 빔에 가해져 CRT 디스플레이 화면에 원형 전자빔 전(162)가 형성되는 것출 보여준다. 따라서 본 발명은 디스플레이 화면에 원형 전자빔 점을 제공하기 위하여 전자빔이 CRT의 DFL에 달하여 축외 종속 초점이탈력을 경험하기 전에 전자빔에 동적 축외 초점이탈 보정력을 가한다.
제 9도는 CRT 디스프레이 화면(164)의 평면도로서 디스플레이 화면 상의 여러곳에 있는 다수의 전자빔 점(166a-f)를 보여준다. 디스플레이 화면(164)에 있는 전자빔 점(166a-f)는 본 발명의 동적 축외 초점이탈 보정을 통해 얻을 수 있는 디스플레이 화면(154)상의 모든 지점에서 원형 점으로 나타나 있다.
제 10도는 본 발명에 의거 축외 빔 통과 개구(156a)를 가진 제 7도에 있는 그리드(156)과 같은 집속 그리드에 시간이 경과함에 따라 변화하는 보정 전압이 가해지는 것을 보여 주는 도면이다. 전자빔에 의한 디스플레이 화면에 대한 한번의 수평 주사가 시간 간격 T1, T2-T1및 T3-T2중에 발생한다. 그리드(156)상의 전압 δV는 제 7도에 있는 인접 그리드(154)(158)상의 전압의 기준이 된다. 제10도으로부터 δV는 빔이 편향되지 않을 때에 영의 수를 통한 수평편향의 시작에서 최대 양수(최대 편향)으로부터 완전한 빔 편향에서 최대 음수로까지 변하는 것을 볼 수 있다. 리트레이트가 T1에서 발생하며 또 한번의 편향 사이클이 시작된다. 편심개구를 가진 대전 그리드에 가해지는 전압은 VF+ Vδ로서 디스플레이 화면의 마주 보는 가장자리에서 완전 빔 편향시의 최대 수치로부터 빔이 편향되지 않고 CRT의 종축을 따라 정렬될 때 영의 수치로까리 변화한다. 비록 복잡성을 피하기 위해 제 7도에는 나타내지 않았지만, 수직편향중에 빔 초점이탈을 보정하기 위하여 주기적 파형을가진 수직 보정 전압이 수직 오프셋 개구에 가해진다. 수직 초점 보정 전압파형은 제 10도에 나타난 수평 초점 보정 전압을 위한 파형과 어느 정도 유사하나 제 10도에 나타난 파형보다 주기가 더 길다.
제 11도는 본 발명의 다른 하나의 구체화에 의거 전자총의 일부 그리드에 체인링크형 공통 개구를 가진 멀티빔 전자총(170)에 대한 단순화 종단면도이다. 전자총(170)은 세 인라인 전자빔(114a)(114b)(114c)론 CRT 디스플레이 화면에 형성하고 가속화하며 초점을 맞추기 위해 개조하였다 (복잡성을 피하기 위해 나타내지 않음). 전자총(170)은 구성 및 작동에 있어서 위에 설명한 제 6도에 있는 전자총(112)와 상응하는 그리드와 본질적으로 동일한 Gl, G2, G3및 G4그리드를 포함한다. 나아가서 전자총(170)은 전자총 축 C-C'를 따라 일정 간격을 두고 배열된 G5A, G5B, G5C, G5D및 G5E그리드를 포함한다. 제 6도에 있는 전자총(112)에 관해 전에 설명한 바와 같이 전자총(170)에 있는 모든 대전 그리드는 전압소스에 연결되어 있는데, 복잡성을 피하기 위해 전압소스는 제 11도에서 생략하였다.
G5B, G5C, 및 G5D그리드의 앞 정면도인 제 11도의 왼쪽 부분에서 보는 바와 같이, 이 세 그리드는 해당 체인 링크형 공통개구(172)(174)(176)을 가지고 있으며, 세 전자빔(114a)(114b)(114c)는 이를 통과한다. 아울러 G5B그리드와 마주보고 있는 G5A그리드에 있는 공통개구(178)도 G5D그리드와 마주 보고 있는 G5B그리드의 공통개구(180)과 마찬가지로 체인 링크형이다. G5B그리드의 공통 체인링크형개구(172)의 경우에서 보는 보와 같이 각 체인 링크형 개구는 한쌍의 궁형 바깥부분(l72a)(l72c)와 중앙 궁형 부분(172b)를 포함한다. G5A그리드의 축상 체인 링크형개구(178), G5C그리드의(174) 및 G5D그리드(180)의 바깥 및 중앙궁형부분은모드 해당 전자빔 축과 정렬되어 있다. 또한 G5C그리드의 공통 체인 링크형 개구(174)의 경우에서 보는 바와 같이 해당 개구(178)(174)(180)의 위와 아래에 배치된 G5A, G5C및 G5E그리드의 부분들의 수직 치수는 V 수치에 의해 표시된다. 해당 개구(178)(174)(180)의 좌우 측면에 배치된 G5A, G5C및 G5E그리드의 부분들의 치수는 H 수치에 의해 표시된다.
체인링크형 개구(172)의 위에 있는 G5B그리드 부분의 치수는 VA수치에 의해 표시되는 한편 개구 아래에 있는 그리드 부분의 치수는 VB에 의해 표시되는데, 여기서 VB<V<VA이다. 따라서 개구(172)는 전자총 축 C-C' 아래에 중심이 있다. 해당개구의(172)(174)의 측면에 배치된 G5B및 G5C그리드 부분의 치수는 HA인데, 여기서 HB<H<HA이다. 따라서 개구(176)은 전자총 축 C-C'의 왼쪽에 중심이 있다. 따라서 G5B그리드의 개구(172)는 수직으로 편심 상태인 한편, G5D그리드의 개구(176)은 전자총 종축 C-C'에 대하여 수평으로 편심 상태이다. 제 6도에 있는 전자총(112)에 대해 위헤 서술한 바와 같이 G5B및 G5D그리드가 적절한 전압에 의해 편의된 경우에, 빔 통과 개구(172)(176)의 편심 위치를 조절하면 각기 전자빔(114a)(114b)(114c)이 축편향되었을 때에 이 빔을 위해 수직 및 수평 초점 이탈 보정을 제공한다. G5B그리드를 첫 번째 가변 전압소스(나타나지 않음)에 결합하고 G5B그리드를 두 번째 가변 전압소스(역시 나타나지 않음)에 결합함으로써 동적 축외 초점 이탈 보정이 제공된다.
각기 G5B, G5C및 G5D그리드에 배치된 공통 체인 링크형 개구(172)(174)(176)은 세전자빔 각각의 수직 구면 수차를 보정하기 위한 수평으로 간격을 두고 수직으로 확장된 부분을 포함한다. 해당 전자빔과 정렬되거나 인접하게 위치한 각 공통 렌즈 개구 부분의 수직 치수를 증가시키면, 기타 전자총 작동 특성을 악화시키지 않으면서 전자빔의 수직 점 크기를 감소시킨다. 전자총 주 초점 렌즈의 대전 그리드에서의 전술한 공통 체인 링크형 개구의 작동 및 구성에 대한 보다 자세한 내용은 본 발명자의 명의로 1992년 6월 1일 제출되고 본 수탁자에게 양도된 '칼라 CRT를 위한 오목한 체인-링크 주렌즈 설계'라는 제목의 공동 계류출원서 일련번호 07/890.836에 수록되어 있다. 전술한 허락된 공동 계류 출원의 발표 내용과 청구사항은 본 발명에 참고로 포함되었다.
제 12도는본 발명에 의거 전자빔에 대해 동적 축외 초점 이탈 보정을 제공하기 위해 단일 전자빔(190)(점선으로 표시됨)을 가지고 전자총(184)를 포함하는 흑백 편향 렌즈 CRT(186)에 대한 부분 측면도이다. 흑백 편향 렌즈 CRT(186)의 작동 및 구성에 대한 자세한 내용은 위에 언급된 공동 계류 출원서 일련번호 07/874,043에 수록되어 있다. 전자총(184)에 대한 단순화 종단면도가 제 13도에 있다. CRT(186)은 목 부분(188a), 원추대형 깔대기 부분 (188b)및 디스플레이 화면(196)을 포함하는 유리 엔벌로프(188)온 포함한다. 전자빔 (190)이 입사될 때에 빛을 방사하는 인광체 코팅(198)은 디스플레이 화면(196)의 내면에 배치되거나 이에 인접하게 배치되어 있다. 전자빔(190)은 자기 편향 요크(194)에 의해 래스터 같은 방식으로 디스플레이 화면(196)의 내면에 편향되는데, 여기서 편향된 위치에 있는 전자빔은 소자(190')으로 표시되어 있다. 전자총(184)는 음극 k와 G1, G3A, G3B, G3C, G3D, G3E, 및 G4대전 그리드를 포함한다. G4그리드는 CRT의 원추대형 팔대기 부분(188b)의 내면에 배치되거나 이에 인접하며 G4그리드를 양극 전압(VA)소스 (나타내지 않음)에 연결하기 위해 CRT 유리 엔벌로프(188)을 통하여 확장되어 양극버튼(200)에 결합되어 있다. 또한 음극 k를 향해 확장되는 G4그리드의 한 부분위에 배치된 저항 코팅(202)는 일반적으로 목과 깔대기 부분이 만나는 CRT 유리 앤벌로포(188)의 내면에 배치된다. CRT 유리 엔벌로프(188)의 목 부분(188a)내의 제 위치에서 G1,-G3E그리드를 지지하고 유지하기 위해 벌브 스페이서(192)는 G3E그리드에 부착되고 다수의 접촉 클립에 의해 저항 코팅(202)에 접착된다.
G3E그리드의 대면 부분과 더불어 G4그리드는 자기 편향 요크(194) 주변에서 편향 초점 렌즈를 형성한다. G1및 G2그리드는 각기 CRT 종축 D-D'에 중심을 둔 해당 빔 통과 개구를 포함한다. 마찬가지로 G3A및 G3E그리드는 각기 대면 부분에 한 쌍의 정렬 원형 빔 통과 개구를 포함하는데, 이 개구도 CRT 종축 D-D'에 중심을 두고 있다. G3B, G3C및 G3D그리드는 일반적으로 평판의 형태이며 이 그리드의 정면도를 보여 주는 제 13도의 왼쪽 부분에 나타난 바와 같이 해당 원형 임 통과 개구(204)(206)(208)을 포함한다. 빔 통과 개구(206)은 CRT 의 종축 D-D'와 정렬되어 있으며 G3C그리드에 중심을 두고 있는데, 여기서 G3의 개구 위아래 부분은 V 수치에 의해 표시되며 그리드의 개구 좌우측 부분은 H 수치에 의해 표시된다. 또한 G3B그리드의 개구(204)는 그리드 내에서 수평으로 중심을 두고 있는데, 여기서 개구 좌우측 부분으로부터 그리드의 측면 바깥 가장자리까지의 치수는 H 치수에 의해 표시된다. 그러나 개구(204)는 G3B그리드의 위 부분에 위치하여 개구 위 그리드의 치수는 VA수치에 의해 표시되는 한편, 개구 아래 그리드의 수치는 VB수치에 의해 표시되는데, 여기서 VB>VA이다. 따라서 빔 통과 개구(204)는 축 D-D'위에 중심을 두고 있다. 개구(208)은 G3E그리드 내에 수직으로 중심을 두고 있어 그리드의 개구 위 아래 부분의 치수는 V 수치로 표시된다. 그러나 개구(208)은 G3E그리드 내에서 수평으로 편심되어서 그리드의 개구 왼쪽으로서 치수는 HB수치에 의해 표시되는데, 여기서 HA>HB이다. 따라서 빔 통과 개구(208)은 축 D-D'의 왼쪽으로 중심을 두고 있다. G3B및 G3D그리드가 적절한 전압에 의해 편의된 경우에, 그 안의 빔 통과 개구(204)(208)의 편심위치는 전자빔(190)이 축외 편향되었을 때에 수직 및 수평 초점 이탈 보정을 제공한다. G3B그리드를 첫 번째 가변 전압 소스 또는 VDYN(VERT)소스(나타내지 않음)에 결함하고 G3D그리드를 두 번째 가변 전압 소스 또는 VDYN(HOR) 소스(나타내지 않음)에 결합함으로써, 본 발명에 의거하여 동적 축외 초점 이탈 보정이 제공된다.
제 14a도는 CRT(210)의 단순화 구성도로서, 여기서 CRT 축 E-E'에 나온 전자빔(214)의 편향은 빔에 가해지는 대칭 정전력에 불균형을 초래한다. 앞에서 설명하고 제 3도에 나타난 바와 같이 빔이 축외로 편향된 때에 비대칭력 F는 축 E-E'를 향하여 전자빔(214)에 가해진다. CRT(210)은 목 부분(212a), 깔대기 부분(212b) 및 디스플레이 화면(212c)를 가진 유리 엔벌로프(212)를 포함한다. 위에 설명한 바와 같이 전자총(나타내지 않옴)에 의해 전자빔(214)가 생성되어 디스플레이 화면(212c)로 향하게 한다. 전자빔(214)는 CRT 유리 엔벌로프(212)가 목 부분(212a)에서 CRT의 종축 E-E'를 따라 배치된다. 자기 편향 요크(218)에 의해 전자빔(214)가 면판(212c)를 가로 질러 편향됨에 따라 비대칭력 F 는 CRT 종축 E-E'의 방향으로 또는 이를 향하여 전자빔에 가해진다. 전자빔(214)에 가해진 비대칭력은 축 E-E' 로부터 오는 빔의 편향과 더불어 증가하며 앞에서 설명한바와 같이 전자빔의 초점 이탈을 야기시킨다. 제 14a도에서 보는 바와 같이 전자빔(214)가 위로 편향될 때에 하항력 F가 빔에 가해지는 한편, 제 14b도에서 보는 바와 같이 빔이아래로 편향될 때에 상항력 F'가 빔에 가해진다. 제 14a도 및 제 14b도에서 편향렌즈 동등물이 소자(216)으로서 점선으로 표시되어 있다.
본 발명에 의거 다음과 설명된 바와 길이 CRT 디스플레이 화면(212c)에 원형 전자빔 점(224)를 제공하기 위해 편향 렌즈 CRT 를 위한 동적 축외 초점 이탈보정은 전자빔에 보정력 F1을 가한다. 본 발명의 작동을 설명함에 있어서 제 14a도 및 제 15b도와 아울러 단순화 단면 구성도인 제 15도, 제 16도, 제 17도, 제 18도 및 제 19도를 참고할 것이다. 두개의 원동형 그리드 정전 렌즈 설계를 형성하는 한 쌍의 원통형 대전 그리드(226)및 (228)에 대한 단면도가 제 15도에 나타나 있다. 전압 V1에 유지되는 첫 번째 원통형 그리드(226)과 전압 V2에 유지되는 두 번째 원통형 그리드(228)(V2>V1임) 및 정전 렌즈에 있는 등전위 곡선(230)은 그림에서 보는 바와 같다. 축 E-E'를 따라 정렬된 그리드(226)(228)로 이루어진 원통형 렌즈는 전자 광학적으로 두개의 별개 랜즈로 표시될 수 있는데, 제 16도에서 보는 바와 같이 하나는 볼록 렌즈(232)이고 다른 하나는 오목렌즈(234)이다. 볼록렌즈(232)는 항상 저전압 측에 있는 반면, 원통형 결합렌즈의 고전압측은 항상 오목 렌즈(234)가 있다. 볼록 렌즈에 전압Vl에 있고 오목 렌즈(234)가 전압 V2에 있으며 V2>V1인 대에 두 결합 렌즈는 전자빔에 수렴 효과를 가진다.
본 말명에 의거 전자빔이 통과하는 첫 번째 렌즈(또는 도면의 왼쪽에 있는 렌즈)는 초점이탈 보정을 제공하기 위해 축 Z-Z'로부터 오프셋된다. 따라서 제 17도에서 보는 바와 같이 볼록 랜즈(233)은 렌즈의 광축 Z-Z'로부터 +Y 방향으로 오프셋되며 전압 V1에 유지된다. 결합렌즈의 오목 렌즈(235)는 렌즈의 광축 Z-Z'상에 배치되며 전압 V2에 유지된다. 볼록렌즈가 전압 V1에 있고 오목렌즈가 전압 V2에 있을 때에 V2>V1이다. 이 배열은 단면도 제 18도에 나타나 있는데, 이 도면은 위의 광축 Z-Z'과 정렬된 제 17도에서 볼록렌즈(233)으로 표시된 첫번째 원통형 그리드(236)과 광축 Z-Z'를 따라 배치된 제 17도에서 오목렌즈(235)로 표시된 두번째 원통형 그리드(238)을 보여준다. V2>V1인 경우를 위한 동전위 곡선(240)이 제 18도에 나타나 있다. 광축 Z-Z'로부터 전자빔이 편향됨에 따라 첫번째 볼록 렌즈에서 전압 Vl을 변조함으로써 제 17도및 제 18도에 나타난 축외 렌즈 배열은 전자빔의 축외 초점 이탈을 보정한다.
제 19도는 본 발명의 또 한가지 구체화에 대한 단순화 단면도로서 각기 전압 V1및 V2로 대전된 첫번째 및 두번째 원통형 그리드(237)(239)를 포함하는데, 여기서 V2>V1이다. 첫번째 원통형 그리드(237)은 오목렌즈의 역할을 하며 광축 Z-Z'로부터 +Y방향으로 오프셋 되는 한편, 두번째 원통형 그리드(239)는 축 Z-Z'와 정렬되어 볼록 렌즈역할을 한다. 그리드(237)(239)에 의해 형성된 등전위 곡선(240)도 도면에 나타나 있다. 제 20도는 첫번째 그리드를 오목렌즈(242)로서 그리드 두번째 그리드를 볼록랜즈(244)로서 보여 주는데 각각 전압 V1및 V2에 유지되며, 여기서 V1>V2이다. 전자빔 편향과 더불어 첫 번째 그리드(237)(오목렌즈)에 가해지는 전압을 변조함으로써 제 19도 및 제 20도의 배열에 의해 제공되는 축외 초점 이탈 보정이 실현될 수 있다.
다시 제 14a도 및 제 14b도를 참고하여 위에 설명된 축외 볼록 및 오목 렌즈의 관점에서 본 발명의 작동을 설명코자 한다. 제 14a도에 나타난 바와 같이 전자빔(214)가 자기 편향 요크(218)에 의해 CRT 축 E-E'위로 편향된 경우에, 빔과 축 사이의 거리와 더불어 증가하는 비대칭정전력 F가 축의 방향으로 빔에 가해진다. 마찬가지로 제 14b도에 나타난 바와 같이 전자빔(214)가 CRT의 종축 아래로 아래를 향해 편향된 경우에, 상향 수차력 F'가 빔에 가해진다. 이수차력은 자기 편향요크(218)주변에 있는 그림에서 점선으로 표시된 편향렌즈(216)으로부터 야기된다. 수차력을 보상하기 위해서는 위에 설명된 바와 같이 본 발명에 의거 축외 전자총배열을 CRT의 목 부분헤 제공한다. 예를 들면 제 14a도에 나타난 바와같이 축외 볼록 렌즈(220)은 축상 오목 렌즈(222)와 함께 사용할 수 있는데, 여기서 볼록 및 오목 렌즈는 각기 전압 V1및 V2에 유지되며 Vl< V2이다. 전자빔(214)가 편향됨에 따라 V1을 변조함으로써, CRT 전자총내의 본 결합 볼록 및 오목 렌즈는 제 14a도에 나타난 바와 같이 샹향으로 동적 축의 초점 이탈 보정력 Fl을 생성한다. 이는 위에 설명된 제 17도 및 제 18도의 배열과 유사하다. 마찬가지로, 전자빔(214)가 축 E-E'아래로 하향 편향되고 상향 수차력 F'를 경험하는 경우에, 제 14b도에 나타난 바와 같이 오목렌즈(222)를 볼록렌즈(220)과 함께 CRT 전자총에 제공할 수 있다. 이 경우에 오목 렌즈(222)는 동적 전압 Vl에 유지되고 볼록 렌즈(220)은 고정전압V2에 유지되며 V1>V2이다. 이는 위에 설명한 제 19도 및 제 20도의 배열과 유사하다. 이처럼 수평 및 수직 그리드를 기계적으로 오프셋하고 이들에 적절한 동적 전압을 제공함으로써 편향 렌즈 축외 편향 수차에 대한 보정 효과를 얻을 수 있다. 가해진 동적 전압(수평으로 오프셋된 그리드에 대한 수평동적 전압과 수직으로 오프셋된 그리드에 대한 수직 동적 전압)은 요크 편향과 비례하며 동기이다. 수평 및 수직 동적 전압은 변동의 중간점으로서 V2와 더불어 최대치와 최소치 사이를 오락가락할 수 있는데, 여기서, V2는 인접 그리드의 고정 전압이다. 이는 동적 전압을 변화시킴으로써 오프셋 렌즈가 주렌즈에 있는 전자빔의 축외 이동과 동시에 극성과 강도를 변경시켜서 편향 초점 이탈 효과를 보정할 수 있다는 것을 의미한다.
지금까지 축외로 편향된 경우에 빔 초점 이탈 보정을 위해 흑백 또는 컬러 CRT를 위한 동적 축외 초점 이탈 보정 배열을 제시하였다. 전자총의 접속 구역에 축외 개구를 가진 동적대전 그리드를 사용함으로써 빔에 수평 또는 수직초점 보정을 가하여 빔의 초점을 CRT 디스플레이 화면의 작은 원점에 맞출 수 있다. 해당 수평 및 오프셋 빔 통과 개구를 가진 이와 같은 그리드 한쌍은 CRT 디스플레이 화면의 모든 위치에서 작은 원형 빔 점을 제공하는데, 여기서 그리드는 빔이 CRT 중심선으로부터 편향됨에 따라 변화하는 동적 전압에 유지된다.
본 발명의 특정 구체화를 제시하고 설명하였지만, 보다 광범한 관점에서 본 발명을 벗어나지 않고서도 변경과 수정을 가할 수있다는 것은 본 기술에 숙련된 사람들에게는 명백할 것이다. 그러므로 유첨 청구범위의 목적은 본 발명의 진정한 정신과 범위에 속하는 모든 이와 같은 변경과 수정을 포함하는 것이다. 이상의 설명과 첨부 도면에 제시된 사항은 예로서 제공된 것이지 한계를 의미하는 것이 아니다. 종전 기술에 바탕을 둔 적절한 관점에서 본 발명의 실제 범위를 다음 청구범위에서 정의코자 한다.
제 1 도는 본 발명과 함께 사용코자 하는 종전 기술의 편향 랜즈 CRT에 대한 종단면도.
제 2 도는 도면의 삼 전자빔 편향 렌즈 CRT에 사용되는 멀티 그리드 전자총의 단순화 종단면도.
제 3 도는 단순화 CRT 구성도로서 CRT에서 전자빔의 축외 편향이 어떻게 CRT디스플레이 화면의 전자빔 점 왜곡을 발생시키는가를 보여주는 설명도.
제 4 도는 CRT 디스플레이 화면의 평면도로서 전자빔의 축외 평향으로부터 야기되는 디스플레이 화면상의 전자빔 점의 왜곡을 보여주는 설명도.
제 5 도는 본 발명의 원칙에 의거한 동적 축외 초점이탈 보정을 포함하는 멀티빔 편향렌즈 CRT의 종단면도.
제 6 도는 제 5도의 편향 렌즈 CRT에 사용되는 멀티 그리드 전자총을 보다 구체적으로 보여주는 단순화 종단면도.
제 7 도는 본 발명에 의거하여 전자빔이 대전 그리드 배열을 통과하는 것을 보여주는 단순화 구성도.
제 8a 도, 제 8b 도 및 제 8c 도는 전자빔 축외 초점이탈을 나타내고 이 초점이탈이 본 발명에 의해 보정되는 방식을 보여 주는 단순화 구성도.
제 9 도는 CRT 디스플레이 화면의 평면도로서 본 발명에 의해 축외 빔 초점이탈이 보정된 디스플레이 화면상의 여러 곳에 있는 전자빔 점을 보여주는 설명도.
제 10 도는 본 발명에 의거 전자총에 축외 빔 통과 개구를 가진 접속 그리드에 시간이 경과함에 따라 변화하는 보정 전압이 가해지는 것을 보여주는 그래프.
제 11 도는 본 발명에 의거한 편향렌즈 CRT용 멀티 그리드 전자총의 또 한가지 구체화를 보여주는 단순화 종단면도.
제 12 도는 본 발명의 원칙에 의거한 동적 축외 초점이탈보정을 포함하는 흑백 CRT에 있는 싱글빔 편향렌즈에 대한 종단면도.
제 13 도는 제 12 도의 흑백 편향렌즈 CRT에 사용된 싱글빔 전자총의 단순화 종단면도.
제 l4a 도 및 제 14b 도는 단순화 CRT 구성도로서 본 발명에 의해 CRT에서 전자빔 축외 편향초점이탈이 보정되는 방식을 보여주는 설명도.
게 15도 -제 20도는 다양한 원통형 그리드 및 상당하는 렌즈 조합으로서 본 발명의 작동을 설명하는데 도움이 되는 설명도.

Claims (15)

  1. 음극선관(CRT)에 있어서, 이미지를 제공하기 위해 입사되는 전자빔에 대해 반응적인 디스플레이 화면, 에너지 전자 소스, 상기 에너지 전자를 빔으로 형성하고 상기 빔을 CRT 축을 따라 상기 디스플레이 화면으로 향하도록 하기 위해 상기 디스플레이 화면과 상기 에너지 전자 소스의 중간에 배치되고 또한 상기 에너지 전자 소스에 인접하게 배치된 저전압 빔 형성 수단, 전자빔의 초점을 상기 디스플레이 화면 상의 점에 맞추기 위해서 CRT 에서 빔 정전 초점 구역을 형성하기 위한 상기 빔 형성 수단 및 상기 디스플레이 화면의 사이에서 상기 축상에 배치된 고전압 초점 렌즈 수단과, 전자빔을 상기 축으로부터 편향시키기 위해서 빔 자기 편향 구역을 형성하기 위한 상기 초점 렌즈 수단 주변에 그리고 상기 디스플레이 화면 위에 배치된 자기 편향 수단으로 구성되며, 이에 따라 전자빔 점은 래스터 같은 방식으로 디스플레이 화면을 가로 질러 변위되며 상기 빔 정전 초점 구역과 상기 빔 자기 편향 구역은 중복되며 동시 발생되고, 비대칭 정전력장을 상기 빔에 가하기 위한 상기 고전압 초점 렌즈에 있는 동적 초점 보정 수단이 구성되어 있어 여기서 빔의 축외 초점 이탈을 보정하기 위해 빔이 CRT 축으로부터 편향됨에 따라 상기 정전기장은 강도가 증가됨을 특징으로 하는 CRT.
  2. 청구범위 1항에 있어서, 상기 동적 초점 보정 수단은 상기 축을 따라 일정 간격으로 배치된 다수의 대전 그리드를 포함하며 각 그리드를 해당 빔 통과 개구를포함함을 특징으로 하는 CRT.
  3. 청구범위 2항에 있어서, 상기 다수의 그리드는 상기 축을 따라 일정 간격으로 배치된 첫번째, 두번째, 세번째, 네번째 및 다섯번째 그리드를 포함하며, 상기 첫번째, 세번째 및 다섯번째 그리드의 빔 통과 개구는 일반적으로 상기 축에 중심을 두고 있으며 두번째 및 네번째 그리드의 빔 통과 개구는 상기 축으로부터 중심이 벗어남을 특징으로하는 CRT.
  4. 청구범위 3항에 있어서, 상기 두번째 그리드의 개구는 수직으로 편심되어 있으며 상기 네번째 그리드의 개구는 상기 축에 대해 수평으로 편심됨을 특징으로 하는 CRT.
  5. 청구범위 4항에 있어서, 나아가서 상기 첫번째, 세번째 및 다섯번째 그리드에 결합된 고정 초점 전압 소스와 상기 두번째 및 네번째 그리드에 각각 결합된 첫번째 및 두번째 동적 전압 소스로 구성됨을 특징으로하는 CR7.
  6. 청구범위 5항에 있어서, 상기 그리드는 각기 실질적으로 동일한 높이와 폭을 가지고 있으며 또한 상기 빔 통과 개구도 각자 실질적으로 동일한 높이와 폭을 가짐을 특징으로하는 CRT.
  7. 청구범위 6항에 있어서, 상기 두번째, 세번째 및 네번째 그리드는 각각 일반적으로 평면이며 상기 첫번째 및 다섯번째 그리드는 각각 일반적으로 컵 모양임을 특징으로하는 CRT.
  8. 청구범위 1항에있어서, 나아가서 상기 저전압 빔 형성수단에 의해 형성되고 상기 디스플레이 화면으로 향하는 세 인라인 전자빔으로 구성됨을 특징으로하는 CRT.
  9. 접속된 전자빔을 상기 CRT 디스플레이 화면으로 향하도록 하고 상기 전자빔을 래스터 같은 방식으로 상기 디스플레이 화면을 가로 질러 변위시키기 위해서 빔 편향 구역을 형성하기 위한 음극선관(CRT)용으로 상기 CRT는 유리 엔벌로프와 상기 유리 엔벌로프 주변에 배치된 자기 편향 요크를 포함하는 CRT 에 있어서, 전자총이 에너지 전자소스, 상기 에너지 전자를 빔으로 형성하고 상기 빔을 CRT 축을 따라 디스플레이 화면으로 향하도록 하기 위해서 비교적 저전압에 유지되고 상기 에너지 전자 소스에 인접하게 배치된 첫 번째 다수의 동축 정렬 금속 그리드와, 상기 첫번째 다수의 금속 고리드와 디스플레이 화면 사이에서 자기 편향 요크에 인접하게 배치된 두번째 다수의 그리드로 구성되고, 여기서 상기 두번째 다수의 그리드는 비교적 높은 전압에 유지되며 전자빔을 디스플레이 화면에 접속하기 위해 빔 초점 지역과 더불어 주초점 렌즈를 형성하며, 상기 빔 편향 및 빔 초점 구역은 동시 발생하며 전자빔은 동시에 자기 편향되고 정전기적으로 집속되며 또한 최소한 상기 두번째 다수의 그리드 중 하나는 CRT 유리 엔벌로프의 내면 상이나 그에 매우 가깝게 배치되고, 동적 비대칭 정전기장을 전자빔에 가하기 위해 상기 두번째 복수의 전극에 인접한 상기 축 상에 배치된 세번째 다수의 그리드가 구성되어 있으며, 전자빔의 축외 초점 이탈 보정을 위해 상기 축으로부터의 전자빔 편향이 증가됨에 따라 상기 정전기장은 강도가 증가됨을 특징으로하는 CRT.
  10. 청구범위 9항에 있어서, 상기 세번째 다수의 그리드는 상기 축을 따라 일정간격으로 배치된 첫번째, 두번째, 세번째, 네번째 및 다섯번째 그리드를 포함하며 상기 첫번째, 세번째 및 다섯번째 그리드의 빔 통과 개구는 일반적으로 상기 축에 중심을 두고 있으며 두번째 및 네번째 그리드의 빔 통과 개구는 상기 축으로부터 중심이 벗어남을 특징으로하는 CRT.
  11. 청구범위 10항에 있어서, 상기 두번째 그리드의 개구는 수직으로 편심되어 있으며 상기 네번째 그리드의 개구는 상기 축에 대해 수평으로 편심됨을 특징으로하는 CRT.
  12. 청구범위 11항에 있어서, 나아가서 상기 첫번째, 세번째 및 다섯번째 그리드에 결합된 고정 초점 전압 소스와 상기 두번째 및 네번째 그리드에 각각 결합된 첫번째 및 두번째 동적 전압 소스로 구성됨을 특징으로하는 CRT.
  13. 청구범위 12항에 있어서, 상기 그리드는 각기 실질적으로 동일한 높이와 폭을 가지고 있으며 또한 상기 빔 통과 개구도 각각 실질적으로 동일한 높이와 폭을 가짐을 특징으로하는 CRT.
  14. 청구범위 13항에 있어서, 상기 두번째 세번째 및 네번째 그리드는 각각 일반직으로 평면이며 상기 첫번째 및 다섯번째 그리드는 각각 일반적으로 컵 모양임을 특징으로하는 CRT.
  15. 청구범위 9항에 있어서, 나아가서 상기 첫번째 다수의 그리드에 의해 형성되고 상기 두번째 및 세번째 다수의 그리드를 통과하는 세 인라인 전자빔으로 구성됨을 특징으로하는 전자총.
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