KR100319086B1

KR100319086B1 - 칼라음극선관용전자총

Info

Publication number: KR100319086B1
Application number: KR1019940040648A
Authority: KR
Inventors: 송용석
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 1994-12-31
Filing date: 1994-12-31
Publication date: 2002-08-08
Also published as: US5701053A; JPH08236038A; KR960026025A; MY132122A; JP3310518B2

Abstract

본 발명은 칼라 음극선관용 전자총을 개시한다.

본 발명은 삼극부를 이루는 캐소오드, 제어전극 및 스크린 전극과 상기 스크린 전극과 동전위로 인가되며 삼극부로부터 방출된 전자빔을 예비 집속하는 예비집속전극, 상기 제어전극과 동전위로 인가되며 이중 발산렌즈를 형성하는 제1,2보조전극과, 보조집속렌즈와 주렌즈를 이루는 예비집속전극이 동전위로 인가되는 포커스 전극과, 상기 포커스 전극과 인접되게 설치되어 주렌즈를 이루는 최종가속전극을 구비하여 된 것에 특징이 있으며, 이는 전 형광막에 랜딩되는 균일한 전자빔 단면을 얻을수 있는 이점을 가진다.

Description

칼라 음극선관용 전자총

본 발명은 인라인형 칼라 음극선관용 전자총에 관한 것으로서, 더 상세하게는 전자총의 프리 포커스 렌즈부와 주렌즈부 사이의 보조렌즈부에서 수평 수직 방향으로의 전자빔 입사각을 조절하여 편향요오크의 불균일 자계에 의한 전자빔의 왜곡을 보정할 수 있는 칼라음극선관용 전자총에 관한 것이다.

통상적으로 음극선관은 제1도에 도시된 바와 같이 그 네크부(1a)에 봉입된 전자총(2)으로 부터 방출된 전자빔의 주사위치에 따라 선택적으로 편향요오크(3)에 의해 편향되어 형광막에 랜딩됨으로써 화상을 형성하게 된다. 따라서 보다 선명한 화상을 형성하기 위해서는 상기 전자총(2)으로 부터 방출된 전자빔을 형광막의 형광점에 정확하게 포커스되도록 하는 것이 무엇보다도 중요하다.

그런데, 상기 음극선관(1)은 인라인형 전자총(2)으로 부터 방출된 세 전자빔은 편향요오크에 의해 편향되어 형광막의 주변부로 편향될 때에는 편향요오크(3)의 불균일한 편향자계의 영향을 받게되어 형광막에 랜딩되는 전자빔 스포트의 크기가 커지고 왜곡되게 되어 화면 주변부에서 화상이 열화되는 문제점이 있었다. 이러한 현상은 해상도를 향상시키는데 치명적인 요소가 된다.

이와같은 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 전자총으로 부터 방출되는 전자빔의 단면을 편향요오크의 불균일 자계 영향의 역방향으로 왜곡시키고, 전자빔의포커스 길이를 형광막의 중앙부로 전자빔이 주사될 때와 주변부로 주사될때에 가변시키는 사중극렌즈를 이용한 다이나믹 포커스 방법, 전자총을 구성하는 전극의 수와 각 전극에 전압을 인가하기 위한 결선을 다르게 하여 전자빔을 다단 집속 및 발산시키는 방법등이 모색 되어 있다.

제2도에는 이러한 전자총중 각 전극에 인가되는 전압의 결선 방식 즉, 유니 바이 포텐셜형 결선구조를 갖는 종래 전자총의 일예를 나타내 보였다.

이것은 전치 삼극부를 이루는 캐소오드(11), 제어전극(12) 및 스크린 전극(13)과, 예비집속 및 보조렌즈, 주렌즈를 형성하는 것으로, 예비집속전극(14)과 보조전극(15) 및 주포커스전극(16)과 상기 주포커스전극(16)과 인접되게 설치되어 주렌즈를 이루는 최종가속전극 (17)을 구비하여 구성된다. 여기에서 상기 스크린 전극(13)은 제3도에 도시된 바와 같이 출사측면에는 전자빔 통과공(13H)과 대향되는 부위에 횡장형의 슬롯이 형성된 전극편(13a)이 부착되어 횡장형의 인입부(13e)가 형성된다.

그리고 상기 각 전극에는 소정의 전위가 각각 인가되는데, 상기 제어전극에는 OV가 인가되고, 상기 스크린 전극(13)과 보조 전극(15)에는 300V 내지 1200V의 제1정전압(VS1)이 인가되고 상기 예비집속전극(14)과 제3포커스 전극(16)에는 7 내지 9kV의 제2정전압(VS2)이 인가되며 상기 최종 가속전극(17)에는 25 내지 32kV의 에노우드 전압(VA)이 인가된다.

상술한 바와같은 종래의 전자총은 이를 구성하는 각 전극에 소정의 전위가 인가됨에 따라 제4도에 도시된 바와 같이 스크린 전극(13)과 예비집속전극(14) 사이에는 프리 포커스 렌즈(L1)가 형성되고 상기 예비집속전극(14), 보조전극(15), 주 포커스 전극(16) 사이에는 유니포텐셜형 전자렌즈(L2)가 형성되는데, 이는 상기 예비집속전극(14), 보조전극(15) 사이에 형성되는 발산렌즈와 보조전극(15), 주포커스전극(16) 사이에 형성되는 집속렌즈로 이루어진 복합렌즈이다. 그리고 상기 주포커스전극(16)과 최종가속전극(17)사이에는 바이포텐셜형 전자렌즈(L3)가 형성된다.

따라서 상기 캐소오드(11)로부터 방출된 전자빔은 상기 스크린전극(13)의 출사측면의 전자빔 통과공 주위에 형성된 횡장형의 인입부(13e)에 의해 스크린 전극(13)과 예비집속전극(14) 사이에 형성되는 프리 포커스 렌즈(L1)를 통과하면서 수평방향으로 발산되고 수직 방향으로 집속되어 수직 방향으로는 작은 입사각과 수평방향으로는 큰 입사각을 가지게 된다. 이와같이 수직 집속되고 수평방향으로 발산된 전자빔은 유니포텐셜형 전자렌즈와 바아포텐셜형 주렌를 통과하게 되는데, 상기 수직 방향의 전자빔은 상기 유니포텐셜형 전자렌즈로의 입사각이 작으므로 구면수차가 적은 렌즈의 중앙부를 통과한 후 작은 입사각으로 주렌즈에 입사된다. 그리고 상기 수평의 전자빔은 유니포턴셜형 전자렌즈로의 입사각이 크므로 발산렌즈의 외곽을 통과한후 집속렌즈의 외곽을 통과하게 되어 많은 구면수차를 받게되고 주렌즈로의 입사각이 상대적으로 커지게 되어 수평방향의 전자빔은 많은 구면수차를 크게 받게된다. 따라서 주렌즈를 통과한 전자빔은 횡장형의 단면을 이루게 되며, 이 횡장형의 전자빔은 편향요오크의 불균일 자계에 의한 영향이 줄어 화면 주변부에서의 상퍼짐을 줄이고 있으나 화면사이즈가 커짐에 따라 만족할 만한 효과를 기대할수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로써, 전형광막에 랜딩되는 전자빔의 단면을 균일하게 형성할 수 있으며 전자빔의 포커스특성을 향상시켜 이를 채용한 음극선관의 해상도를 향상시킬 수 있는 음극선관용 전자총을 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

삼극부를 이루는 캐소오드, 제어전극 및 스크린 전극과, 상기 스크린 전극과 동전위로 인가되며 삼극부로부터 방출된 전자빔을 예비집속하는 예비집속전극, 상기 제어전극과 동전위로 인가되며 이중 발산렌즈를 형성하는 제1,2보조전극과, 보조집속렌즈와 주렌즈를 이루며 예비집속전극이 동전위로 인가되는 주포커스 전극과, 상기 주포커스 전극과 인접되게 설치되어 주렌즈를 이루는 최종가속전극을 구비하여 된 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징은,

삼극부를 이루는 캐소오드, 제어전극 및 스크린 전극과, 삼극부로부터 방출된 전자빔을 예비 접속 및 가속하는 것으로 발산렌즈부와 집속렌즈부를 가지는 유니포텐셜형 전자렌즈를 이루는 예비집속전극, 제1,2보조전극, 주포커스 전극과, 상기 주포커스 전극과 인접되게 설치되어 주렌즈를 이루는 최종가속전극을 구비하며,

상기 제어전극과 제2보조전극 전극에는 제1정전압이 인가되고 상기 스크린 전극과 제1보조전극 전극에는 상기 제1정전압 보다 높은 제2정전압이 인가되며, 상기 예비지속전극과 주 포커스전극에는 상기 제2정전압보다 높은 포커스 전압이 인가되고 상기 최종가속 전극에는 상기 포커스 전압보다 높은 고압의 에노우드 전압이 인가된 것을 그 특징으로 한다.

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

본 발명에 따른 칼라 음극선관용 전자총은 제5도에 도시된 바와같이 전자빔의 방출원인 캐소오드(21)와, 제어전극(22) 및 스크린전극(23)으로 이루어진 삼극부와, 이 삼극부로부터 방출된 전자빔을 예비집속 및 가속하는 것으로, 상기 스크린 전극(23)으로 부터 순차적으로 설치된 예비집속전극(24), 제1보조전극(25), 제2보조전극(26), 주포커스전극(27)과, 상기 주 포커스 전극(27)과 인접되게 설치되어 주렌즈를 이루는 최종 가속전극(28)을 구비하여 구성된다. 여기에서 상기 각 전극에는 전자빔이 통과하는 전자빔 통과공이 형성되는데, 상기 제2보조전극(26)에 형성된 전자빔 통과공(26H)은 수직 방향으로 폭이 좁고 수평방향으로 폭이 넓은 횡장형으로 형성된다. 상기 주포커스전극(27)은 복수개의 림전극부재를 부착하여 형성함이 바람직하다. 또한 상기 주 포커스전극(27)의 출사측과 상기 최종가속전극(28)의 입사측에는 각각 세 전자빔이 공이 통과하는 대구경 전자빔 통과공(27H)(28H)이 형성된 내부전극(27a)(28a)을 형성하고 이의 내부에는 각 전자빔이 통과하는 세개의 전자빔 통과공(27H')(28H')이 형성된 전극부재(27b)(28b)가 설치된다.

그리고 상기 전자총(20)을 구성하는 각 전극에는 소정의 전압이 인가 되는데, 이를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상기 캐소오드(21)과 인접되게 설치된 제어전극과 제2보조전극(26)에는영(zero)볼트의 제1정전압(VS1)이 인가되고, 상기 스크린 전극(23)과 제1보조전극(25)에는 상기 제1정전압(VS1) 보다 높은 300 내지 1200볼트의 제2정전압(VS2)이 인가된다. 상기 예비집속전극(24)와 주포커스전극(27)에는 상기 제2정전압(VS2)보다 상대적으로 높은 7 내지 10 킬로 볼트의 제3정전압(VS3)이 인가되고 상기 최종가속전극(28)에는 상기 제3정전압(VS3) 보다 매우 높은 26 내지 36 킬로볼트의 양극전압(VA)이 인가된다.

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

본 발명에 따른 칼라 음극선관용 전자총은 이를 구성하는 각 전극에 상술한 바와같은 전압이 인가됨에 따라 각각의 전극사이에 전위차 발생되어 전자렌즈가 형성된다. 즉, 상기 예비집속전극(24)와 제1보조전극(25) 사이에는 제1발산렌즈(L5)가 형성되고 상기 제1보조전극(25) 제2보조전극(26)사이에는 제2발산렌즈(L6)가 형성되며 상기 제2보조전극(25)과 주 포커스전극(26) 사이에는 집속렌즈(L7)가 형성된다. 그리고 상기 주 포커스전극(27)과 최종가속전극(28) 사이에는 대구경의 주 전자렌즈(L8) 가 형성된다.

따라서 상기 캐소오드(21)로부터 방출된 전자빔은 상기 각 전자렌즈를 통과하면서 발산, 접속 및 가속된 후 편향요오크의 편향자계에 의해 형성되는 렌즈에 의해 선택적으로 편향되어 각 형광막의 각 형광점에 랜딩되는데, 이와같이 전자빔이 랜딩되는 과정을 전자빔의 수평성분과 수직성분으로 나누어 설명하면 다음과 같다.

먼저 상기 캐소오드(21)로부터 방출된 수직방향 성분의 전자빔은 제7도에 도시된 바와같이 예비집속전극(24)과 제1보조전극(25) 사이에 형성된 상기 제1발산렌즈(L5)를 통과하면서 1차 발산된 후 상기 제1보조전극(25), 제2보조전극(26) 사이에 형성되는 제2발산렌즈(L6)를 통과하면서 2차 발산되게 되는데, 상기 제2보조전극(26)에는 횡장형의 전자빔 통과공(26H)이 형성되어 있으므로 수평방향에 비하여 상대적으로 발산력을 더 크게 받게 된다. 상기와 같이 발산된 전자빔은 제2보조전극(26)과 주 포커스전극(27) 사이에 형성되는 집속렌즈(L7)에 의해 집속되게되는데, 상기 제2보조전극(26)에 형성된 횡장형의 전자빔 통과공(26H)에 의해 상기 집속렌즈가 수직방향으로 강한 집속력과 수평방향으로는 약한 집속력을 가지는 비대칭렌즈가 형성된다. 따라서 상기 집속렌즈(L7)를 통과한 수직방향 성분의 전자빔은 집속렌즈를 통과하면서 강하게 집속되어 상기 주렌즈(L8)로의 입사각이 작아지게 되고 결과적으로 수직방향 성분의 전자빔은 주렌즈(L8)의 중앙부를 통과하게 됨으로써 구면수차를 적게 받게된다. 상기와 같이 주렌즈(L8)의 중앙부를 통과한 전자빔은 편향자계 영역의 중앙부를 통과하게 되어 편항요오크의 불균일 자계에 의한 영향을 줄여 화면수변부에서의 포커스 열화를 방지할 수 있다.

그리고 상기 캐소오드로 부터 방출된 수평방향 성분의 전자빔은 제7도에 도시된 바와같이 제1,2 발산렌즈(L5)(L6)에 의해 발산된 후 집속렌즈(L7)에 의해 집속된다. 그런데, 상기 제2발산 렌즈(L6)와 집속렌즈(L7)는 제2보조전극(26)에 형성된 횡장형의 전자빔 통과공(26H)에 의해 수평 방향으로의 발산력이 수직에 비해 발산력이 약하게 되고 상기 접속렌즈(L7)는 수평방향으로의 집속력이 약화된 상태로접속렌즈(L7)의 주변부를 통과하게된다.

따라서 집속렌즈(L7)를 통과한 전자빔은 주렌즈(L8)로의 입사각이 커져 주렌즈의 주변부를 통과하게 되어 구면수차 강하게 받아 강하게 집속되고 결과적으로 편형요요크의 편향자계 영역의 중앙부를 통과하게 되어 형광막 주변부에 랜딩되는 전자빔경을 줄일 수 있고 화면 주변부에서의 포커스 열화를 방지할 수 있다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명 칼라 음극선관용 전자총은 캐소오드로부터 방출된 전자빔을 발산 및 집속시켜 주렌즈로 입사되는 입사각을 조정함으로써 제11도에 도시된 바와같이 형광막의 주변부에서 열화되는 것을 방지할 수 있어 전 형광막에서 균일한 전자빔단면을 얻을 수 있고 이를 채용한 음극선관의 해상도를 향상시킬 수 있다.

제1도는 일반적인 음극선관의 단면도,

제2도는 종래 칼라 음극선관의 입단면도,

제3도는 스크린 전극을 발췌하여 도시한 사시도,

제4도는 종래 칼라 음극선관용 전자총을 도시한 입단면도로서, 각 전극에 사이에 전자렌즈가 형성된 상태를 가시화 시켜 나타내 보인 도면,

제5도는 본 발명에 따른 칼라 음극선관용 전자총을 도시한 입단면도로서, 각 전극에 전압이 인가된 상태를 나타내 보인 것이다.

제6도는 제5도에 도시된 제2보조전극을 발췌하여 도시한 사시도,

제7도는 제5도에 도시된 전자총에 의해 형성되는 전자빔의 궤도를 가시화시켜 나타내 보인 도면,

제8도는 형광막에 랜딩되는 전자빔스포트를 가시화 시켜 나타내 보인 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

21... 캐소오드 22... 제어 전극

23... 스크린 전극

24... 제1포커스전극 25... 제2포커스전극

26... 제2보조전극 27... 주 포커스전극

28... 최종 가속전극

Claims

삼극부를 이루는 캐소오드, 제어전극 및 스크린 전극과, 삼극부로부터 방출된 전자빔을 예비 집속 및 가속하는 것으로 발산렌즈부와 집속렌즈부를 가지는 유니포텐셜형 전자렌즈를 이루는 예비집속전극, 제1, 2보조전극, 주포커스 전극, 상기 주 포커스전극전극과 인접되게 설치되어 주렌즈를 이루는 최종가속전극을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.
제1항에 있어서,

상기 제2보조전극에 형성된 전자빔 통과공이 횡장형으로 형성된 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.
삼극부를 이루는 캐소오드, 제어전극 및 스크린 전극과, 삼극부로부터 방출된 전자빔을 예비 집속 및 가속하는 것으로 발산렌즈부와 집속렌즈부를 가지는 유니포텐셜형 전자렌즈를 이루는 예비접속전극, 제1,2보조전극, 주포커스 전극과, 상기 주포커스전극과 인접되게 설치되어 주렌즈를 이루는 최종가속전극을 구비하며,

상기 제어전극과 제2보조전극에는 제1정전압이 인가되고 상기 스크린 전극과 제1보조전극에는 상기 제1정전압 보다 높은 제2정전압이 인가되며, 상기 예비집속전극과 주 포커스전극에는 상기 제2정전압보다 높은 포커스전압이 인가되고 상기 최종가속 전극에는 상기 포커스전압보다 높은 고압의 에노우드 전압이 인가된 것을특징으로 하는 칼라음극선관용 전자총.
제3항에 있어서,

상기 제2보조전극에 형성된 전자빔 통과공이 횡장형으로 형성된 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.
제4항에 있어서,

상기 횡장형의 전자빔 통과공이 직사각형 또는 타원형인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.
제3항에 있어서,

상기 제1정전압이 영볼트이고 상기 제2정전압이 300 내지1200 볼트이며 상기 포커스 전압이 7 내지 10킬로볼트인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.