KR100337858B1 - 칼라음극선관용전자총 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칼라 음극선관용 전자총을 개시한다.

본 발명은 전치 삼극부를 이루는 캐소오드, 제어전극 및 스크린전극과, 보조렌즈부를 이루는 복수개의 포커스전극과, 상기 포커스전극과 인접되게 설치되어 주렌즈부를 이루는 최종 가속전극을 구비하여 된 칼라 음극선관용 전자총에 관한 것으로, 상기 포커스 전극에 의해 형성되는 보조렌즈부의 집속력이 상기 주렌즈부의 집속력보다 강하여 주렌즈부의 전면에서 전자빔이 크로스 오버된 것에 그 특징이 있으며, 이는 렌즈의 구면수차를 줄여 전형광면에서 균일한 전자빔 스폿을 얻을 수 있는 이점을 가진다.

Description

칼라 음극선관용 전자총

본 발명은 칼라 음극선관용 전자총에 관한 것으로, 더 상세하게는 전자렌즈를 형성하는 제한된 구경 내에서 구면수차 성분을 줄일 수 있는 칼라 음극선관용 전자총에 관한 것이다.

통상적으로 칼라 음극선관용 전자총은 삼극부와, 삼극부로부터 순차적으로 설치되며 전자빔 통과공이 형성되어 보조렌즈부를 이루는 복수개의 포커스 전극과, 이 포커스전극과 인접되게 설치되어 주렌즈를 이루는 최종가속전극을 구비하여 구성된다.

이러한 전자총은 삼극부와 각 전극에 소정의 전압이 인가됨에 따른 유니포텐셜형 전자렌즈, 또는 바이 포텐셜형 전자렌즈가 형성되게 되는데, 상기와 같이 각 전극 사이에 형성되는 전자렌즈의 구면수차를 줄이기 위하여 종래에는 제1도에 도시된 바와 같이 네크분 직경을 크게하여 상기 각 전극의 직경을 크게 하거나 각 전극의 유효 전자빔 통과공을 크게 형성하는 방법이 모색되어 왔다.

상기와 같이 네크부의 직경을 크게 형성하여 전극의 전자빔 통과공을 키우는 것은 음극선관의 전체 소비전력의 대부분을 차지하는 편향요오크의 편향전력을 증대시키는 요인이 되어 소비전력의 증대를 수반하게 되는 문제점이 있다. 특히 편향전력을 줄이기 위하여 네크부의 직경을 줄이는 것은 전극의 전자빔 통과공의 직경이 작아져 제2도에 도시된 바와 같이 전자렌즈(L)의 배율이 증가하고 구면수차 성분의 증가로 형광면에 랜딩되는 중앙의 전자빔(1-a)과 양측 전자빔(1-b)의 포커스 길이가 달라져 전자빔 스폿의 크기가 커지게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 각 전극의 제한된 유효구경에 의해 형성되는 전자렌즈의 구면수차를 줄여 전 형광면에서 작고 균일한전자빔 스폿를 형성할 수 있는 칼라 음극선관용 전자총을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

전치 삼극부를 이루는 캐소오드, 제어전극 및 스크린 전극과, 보조렌즈부를 이루는 복수개의 포커스전극과, 상기 포커스 전극과 인접되게 설치되어 주렌즈부를 이루는 최종 가속전극을 구비하여 된 칼라음극선관용 전자총에 있어서,

상기 포커스 전극에 의해 형성되는 보조렌즈부의 집속력이 상기 주렌즈부의 집속력보다 강하여 주렌즈부의 전면에서 전자빔이 크로스 오버된 것을 그 특징으로 한다.

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

본 발명에 따른 칼라 음극선관용 전자총은 음극선관의 네크부에 장착되어 형광막을 여기시키기 위한 열전자를 방출하는 것으로, 제3도에 도시된 바와 같이 전치 삼극부를 이루는 캐소오드(11), 제어전극(12) 및 스크린전극(13)과, 유니포텐셜형 전자렌즈 또는 바이 포틴셜형전극 전자렌즈에 의한 보조렌즈부를 이루는 복수개의 포커스 전극(14)(15)(16)과, 이 포커스전극(16)과 인접되게 설치되어 주렌즈부를 이루는 최종가속전극(17)을 구비하여 구성된다. 여기에서 제4도에 도시된 바와 같이 복수개의 포커스 전극(14)(15)(16)에 의해 형성되는 보조렌즈부(100)의 집속력은 포커스 전극(16)과 최종가속전극(17) 사이에 형성되는 주렌즈부(200)의 집속력보다 매우크게 형성되어 전자빔의 크로스 오버 포인트(cross over point:300)가주렌즈부(200)의 전면에서 형성되도록 한다.

한편, 상기 전자총을 이루는 전극중 상기 스크린 전극(13)과 포커스전극(15)에는 400 볼트의 전압이 인가되고 상기 포커스 전극(14)(16)에는 7킬로볼트의 전압이 인가되며 최종 가속전극에는 25킬로 볼트의 전압이 인가된다.

그리고 본 발명의 다른 실시예로서는 제6도에 도시된 바와 같이 상기 보조렌즈부를 이루는 포커스 전극(30a)(30b)(30c)(30d)(30e)을 적어도 세 개 이상 설치하여 적어도 두개의 유니포텐셜형 전자렌즈 또는 바이포텐셜형 전자렌즈에 의해 보조렌즈부에서 다단 집속하여 크로스 주렌즈부 전자빔을 크로스 오버시켜도 무방하다.

이와 같이 보조렌즈부가 두개의 전자렌즈로 이루어진 경우에는 이 보조렌즈부의 길이가 최종가속전극(40)측에 위치한 전극의 전자빔 통과공의 1.3 내지 3배 이하가 되도록 함이 바람직하며, 상기 보조렌즈부를 형성하는 최종가속전극(31)측에 위치하는 포커스전극(30e)의 길이는 전자빔 통과공 직경의 0.5배 이상으로 형성함이 바람직하다.

본 발명인의 실험에 의하면 전극구경에 대한 한정치수는 실제 제어전극 또는 스크린 전극에 인가되는 전압을 이용하여 보조렌즈부의 중간전극에 인가했을 때 본 발명에서 논의된 궤적을 만들수 있는 치수를 전자총에 적용했을 때 포커스 전극(30b)의 길이는 5.0mm 로하고 포커스 전극(30d)의 길이는 2.0mm로 하였을 때에 200 내재 800 볼트의 인가전압으로 본 발명을 실시할 수 있었다.

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

본 발명에 따른 칼라 음극선관용 전자총은 이를 구성하는 각 전극에 소정의 전위가 인가됨에 따라 각 전극 즉, 복수개의 포커스 전극(14)(15)(16)과 최종가속 전극(17)에 의해 제4도에 도시된 바와 같이 보조렌즈부(100)와 주렌즈부(200)가 형성된다.

따라서 상기 캐소오드(11)로부터 방출된 전자빔은 보조렌즈부(100)에서 예비집속 및 가속된 후 주렌즈부에서 최종 집속 및 가속되어 형광막에 랜딩되게 되는데, 상기 보조렌즈부(100)의 집속강도가 주렌즈부(200)의 집속강도 보다 커 보조렌즈부(100)를 통과한 전자빔은 주렌즈부(200)의 전면에서 크로스 된 후 주렌즈부(200)에 입사되므로 주랜즈부(200)로의 입사각을 줄여 주렌즈부(200)에서의 구면수차를 줄일 수 있다.

이를 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

제5도에는 주렌즈부를 통과하는 전자빔의 궤적을 종래와 비교하여 나타내 보였다.

전자렌즈를 통과하는 전자빔은 그 가장자리를 통과하는 경우 집속력이 상대적으로 커지게 되고, 이것이 구면수차 성분으로 작용하게 되는데, 본 발명에 따른 전자총의 전자빔(굵은 실선으로 도시됨)은 보조렌즈부(100)를 통과한 후 주렌즈부(200)의 전방에서 크로스 되게 되므로 주렌즈로의 입사각이 상대적으로 작아져 구면수차를 작게 받게되므로 포커스 길이가 상대적으로 길어져 전자빔의 단면을 줄인 수 있게된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 칼라 음극선관용 전자총은 주렌주부에서의 구면수차를 줄여 포커스 특성을 향상시킴으로써 전자빔 스폿의 크기를 줄일 수 있으며, 전 형광막에서 균일한 전자빔 스폿을 얻을 수 있다. 본 발명에 따른 전자총의 경우 저전류 영역에서 유효구경이 15% 내지 20% 작은 전자총일 경우에도 동일한 전자빔 스폿을 얻을 수 있었다.

제1도는 일반적인 칼라 음극선관용 전자총의 전자렌즈와 전자빔의 궤적을 가시화시켜 나타내 보인 도면,

제2도는 전자빔의 직경과 네크부의 직경 관계를 나타내 보인 그래프,

제3도는 본 발명에 따른 전자총을 도시한 측면도,

제4도는 본 발명에 따른 전자총의 보조렌즈부와 주렌즈부를 통과하는 전자빔의 궤적를 가시화시켜 나타내 보인 도면,

제5도는 주렌즈부에서 종래 전자빔의 궤적과 본 발명에 따른 전자빔의 궤적을 가시화시켜 나타내 보인 도면.

제6도는 발명에 따른 전자총의 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명,

100... 보조렌즈부

200... 주렌즈부

Claims (3)

1. 전치 삼극부를 이루는 캐소오드, 제어전극 및 스크린 전극과, 보조렌즈부를 이루는 복수개의 포커스전극과, 상기 포커스전극과 인접되게 설치되어 주렌즈부를 이루는 최종 가속전극을 구비하여 된 칼라 음극선관용 전자총에 있어서,

   상기 보조렌즈부가 세 개의 포커스 전극으로 이루어지고, 보조렌즈부의 집속력이 상기 주렌즈부의 집속력보다 강하여 주렌즈부의 전면에서 전자빔을 크로스 오버되도록 중앙의 전극에 인가된 전암이 양측에 인가된 전압보다 낮으며, 상기 보조렌즈부를 이루는 세 개의 전극 중 최종가속전극 측에 위치한 전극의 길이가 전자빔 통과공의 0.5배 이상인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.
2. 제1항에 있어서

   상기 보조렌즈부가 적어도 두개 이상의 보조렌즈로 이루어진 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.
3. 제1항에 있어서,

   상기 보조렌즈부의 길이가 전극 구경의 1.3 배 이상 3배 이하인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.