KR100391385B1 - 음극선관 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음극선관 장치에 관한 것으로서, 집속전극, 중간전극 및 최종 가속전극에 의해 구성되는 주 렌즈를 갖고 있으며, 이 주 렌즈는 집속전극측에 위치되어 집속력을 갖는 집속영역과 최종 가속 전극측에 위치되어 발산력을 갖고, 상기 집속영역에 계속되는 발산영역을 구비하며, 상기 집속영역의 음극선관 장치의 관축방향을 따르는 집속력을 나타내는 집속력 곡선은 제 1 및 제 2 레벨의 집속력을 갖는 볼록부 및 이 볼록부 사이에 설치되어 이 제 1 및 제 2 레벨의 집속력 보다 충분히 작은 제 3 레벨을 갖는 오목부를 갖고 있으며, 또, 이 제 3 레벨은 전자빔에 집속력 또는 발산력을 부여한다고 해도 충분히 작은 집속력 또는 발산력만 부여하는 최저 레벨로 정해지고, 이 최저 레벨의 영역에 비원형 형상을 갖는 중간전극이 위치되어 상기 주 렌즈를 형성하는 적어도 하나 이상의 전극에 전자빔의 편향에 동기하여 변화하는 다이나믹 전압이 인가된다. 이에 의해 형광체스크린 전역에 걸쳐 전자빔 스폿 직경을 작게 또 균일하게 하여 음극선관 장치의 해상도를 향상시킬 수 있는 전자총을 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

음극선관 장치{CATHODE RAY TUBE APPARATUS}

본 발명은 하나 이상의 전자빔을 방출하는 전자총을 구비한 음극선관 장치에 관한 것으로서, 특히 그 전자빔의 집속 특성을 향상시켜 화면 전역에 걸쳐 고해상도가 얻어지는 음극선관 장치에 관한 것이다.

일반적으로 칼라 음극선관장치에 있어서는 전자총으로부터 방출되는 3전자빔은 편향장치가 발생하는 수평 및 수직편향자계에 의해 편향되고, 이 편향된 전자빔이 섀도우마스크를 사이에 두고 3색 형광체층으로 이루어진 형광체스크린상으로 향해 이 형광체스크린이 전자빔에 의해 수평 및 수직으로 주사되는 것에 의해 칼라화상이 형광체스크린상에 표시된다.

이와 같은 음극선관장치에 있어서, 특히 전자총이 동일 수평면상을 통과하는 센터빔 및 한쌍의 사이드빔으로 이루어진 일렬배치의 3전자빔을 방출하는 인라인형 전자총으로 구성되고, 한편 편향요크가 핀쿠션형 수평편향자계 및 배럴형 수직편향자계를 발생하여 상기 전자총으로부터 방출된 일렬배치의 3전자빔이 형광체스크린상에 자기집중시키는 셀프컨버전스 방식 인라인형 칼라음극선관장치가 현재 음극선관장치의 주류로 되어 있다.

이와 같은 음극선관 장치에서는 상술한 편향자계가 균등하지 않기 때문에 형광체스크린 중앙부에 형성되는 전자빔 스폿이 완전한 원이라고 해도 형광체스크린 주변부에서는 전자빔스폿이 수평방향으로는 발산작용을 받아 언더포커스 상태가 되고, 수직방향으로는 집속작용을 받아 오버포커스 상태가 되어 버린다.

또, 전자총으로부터 형광체스크린에 도달하기까지의 거리는 전자빔의 편향량에 따라서 커진다. 따라서, 형광체스크린의 중앙부에 있어서, 전자빔 스폿이 소직경이고 완전한 원으로 형성되었다고 해도 형광체스크린 주변부에서는 전자빔스폿이 오버포커스 상태가 되어 버린다.

이 결과, 형광체스크린 주변부에서의 전자빔 스폿은 수직방향으로는 상기 2가지 작용에 의해 현저히 오버포커스 상태가 되고, 수평방향으로는 상기 2가지 작용이 서로 보상(補償)하여 대략 포커스상태가 된다. 즉, 형광체스크린 주변부에서는 수직방향과 수평방향의 포커스 상태의 차이를 원인으로 한 비점수차(astigmatic aberration)를 생기게 하고, 도 1에 도시한 바와 같이 전자빔 스폿(2)은 고휘도부의 코어부(3)와 저휘도부의 할로부(4)로 이루어진 비원형으로 변형되어 형광체스크린 주변부의 해상도가 현저히 열화되게 된다. 또, 이 전자빔이 받는 편향수차(deflection aberration)는 일반적으로 음극선관 장치가 대형이 될수록, 또 각의 편향이 클수록 커지고, 이 경우, 형광체스크린 주변부의 해상도는 점점 열화된다.

한편, 전자빔 스폿을 개량하기 위해서는 전자총의 주 렌즈를 형성하는 전극의 구멍직경을 크게 형성시켜 구면수차(spherical aberration)를 작게 하는 것도 중요하다. 이를 위해서는 3전자빔의 상호 간격이 크게 설정되는 것이 필요하다. 그러나, 3전자빔의 상호 간격이 커지도록 전자총이 설계되면 3전자빔의 컨버전스 특성이 열화되는 문제가 있다. 또, 전자총이 배치되는 넥의 내부직경에 의해 주 렌즈부를 형성하는 전극의 구멍직경이 제한된다. 즉, 상술한 바와 같이 칼라음극선관장치의 해상도를 양호하게 하기 위해서는 3전자빔의 상호 간격을 크게 하지 않고 주 렌즈를 대구경으로 하는 것과 화면 주변부에서의 전자빔 스폿의 변형을 개량하는 것이 필요해진다.

이와 같은 주 렌즈의 대구경화 및 편향 변형의 개량을 달성하는 방법으로서, 일본 특개소64-38947호 공보에는 다음과 같은 구조의 전자총이 제안되어 있다. 이 전자총은 도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이 주 렌즈가 집속전극(G5), 2개의 중간전극(Gm1, Gm2) 및 최종 가속 전극(G6)에 의해 구성된다. 이 도 2a 및 도 2b에 도시한 전자총에서는 이 전자총의 전극을 따라서 배치된 저항기(T)에 의해 최종 가속전극(G6)에 인가되는 고전압이 저항 분할되어 중간전극(Gm1, Gm2)으로 분할된 소정의 전압이 인가되고, 또, 전자빔의 편향에 동기하여 변화하는 파라볼라형상의 다이나믹 전압이 일정한 직류전압에 중첩되어 집속전극(G5)에 인가되어 있다. 이 전자총의 주 렌즈를 형성하는 집속전극(G5), 중간전극(Gm1, Gm2) 및 최종 가속전극(G6)의 모든 전자빔통과구멍은 완전한 원으로 형성되고, 또 집속전극(G5) 및 최종 가속전극(G6)에는 전자빔 통과구멍의 연면(沿面)에 측벽부, 즉 버링(burring)이 형성되어 있지 않기 때문에 집속전극(G5) 및 최종 가속전극(G6) 내부에는 수평방향으로 3전자빔에 공통인 전계가 형성된다. 이에 의해, 집속전극(G5)의 근방에는 상대적으로 수직방향으로 강한 집속작용을 갖는 제 1의 4극자렌즈가 형성되고, 최종 가속전극(G6)의 근방에는 상대적으로 수직방향으로 강한 발산작용을 갖는 제 2의 4극자렌즈가 형성된다.

이와 같은 구조의 전자총에서는 중간전극(Gm1, Gm2)에 의해 주 렌즈를 확장한 확장 전계 렌즈를 형성할 수 있다. 또, 화면 주변부에 전자빔이 편향된 경우, 집속전극(G5)에 전자빔의 편향에 따라 더 높은 전압(다이나믹 전압)이 공급되고, 집속전극(G5)과 이 집속전극(G5)에 인접하는 중간전극(Gm1)의 전압차가 작아지기 때문에 제 1의 4극자렌즈의 작용이 약해진다. 따라서, 수직방향에 대해서는 전자빔은 발산되고, 수평방향에 대해서는 전자빔은 거의 집속 상태가 변화되지 않는다. 이때문에, 수직방향에 대해서는 편향요크의 균등하지 않은 자계로부터 받는 수직방향의 오버포커스 상태를 보상할 수 있고, 수평방향에 대해서는 주 렌즈보다 캐소드측에서 4극자렌즈를 설치한 다이나믹형 전자총에 비해 배율의 열화가 작기 때문에 전자빔 스폿을 소직경으로 할 수 있다.

이와 같은 구조의 전자총에 의하면 상술한 대구경화와 편향 변형에 의한 해상도의 열화의 개량이라는 2가지 문제가 해결된다.

그러나, 상기 구조의 전자총에 의하면 주 렌즈부의 집속전극(G5) 및 최종 가속전극(G6)에는 전자빔 통과구멍의 연면에 측벽부(버링)가 형성되어 있지 않기 때문에 수평방향에 비해 수직방향의 구경이 작아지고, 따라서 수평방향에 비해 수직방향의 렌즈 배율 및 구면수차가 매우 커지고, 수직방향의 전자빔 스폿 직경이 수평방향의 전자빔 스폿 직경보다 커져 화면 중앙부에서의 해상도가 열화한다. 특히, 음극선관 장치의 사이즈나 편향각이 큰 경우에는 상기 제 1의 4극자렌즈의 작용을 강하게 할 필요가 있으며, 이 경우에는 집속전극(G5) 및 최종 가속전극(G6)에 형성되어 있는 완전한 원 구멍을 가로로 긴 구멍으로 하여 수직방향의 구경이 더 작아지고, 이때문에 수직방향의 구면수차가 더 증대하고, 점점 화면 중앙부에서 전자빔 스폿이 세로로 길어져 화면 중앙부에서의 해상도가 현저히 열화된다.

상술한 바와 같이, 음극선관 장치의 해상도를 양호하게 하기 위해서는 3전자빔의 상호 간격이 크게 설정되지 않고 주 렌즈를 대구경으로 하는 것 및 화면 주변부에서의 전자빔 스폿 변형을 개량하는 것이 필요해진다.

이와 같은 주 렌즈의 대구경화 및 편향 변형의 개량을 달성하는 전자총으로서, 주 렌즈를 집속전극, 관내에 내장된 저항기에 의해 분할된 원하는 전압이 인가되는 중간전극 및 최종 가속전극에 의해 전자총이 구성되고, 집속전극 근방에는 상대적으로 수직방향으로 강한 집속작용을 갖는 비대칭 집속전계가 형성되고, 최종 가속 전극 근방에는 상대적으로 수직방향으로 강한 발산작용을 갖는 비대칭 발산 전계가 형성되고, 이 비대칭 집속 전계와 비대칭 발산전계가 중간전극에 의해 실질적으로 분리되고, 집속전극에 전자빔의 편향에 동기하여 변화하는 다이나믹 전압이 형성되는 전자총이 있다.

그러나, 단지 이와 같은 구조로 한 것만으로는 수평방향에 비해 수직방향의 렌즈 배율 및 구면수차가 매우 커지고, 수직방향의 전자빔 스폿 직경이 수평방향의 전자빔 스폿 직경보다 커져 화면 중앙부에서 전자빔 스폿이 세로로 길어지고, 화면 중앙부에서의 해상도가 열화된다. 특히, 음극선관장치의 크기나 편향각이 큰 경우에는 수직방향의 렌즈 배율 및 구면 수차가 더 증대하여 해상도가 현저히 열화되는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 형광체스크린 전역에 걸쳐 전자빔 스폿 직경을 작게 하고, 또 균일하게 하여 음극선관 장치의 해상도를 향상시킬 수 있는 전자총을 구비한 음극선관 장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 인라인형 칼라음극선관 장치의 편향수차를 설명하기 위한 도면,

도 2a 및 도 2b는 종래의 전자총의 구조를 개략적으로 나타내는 수평면내의 단면도 및 수직면내의 단면도,

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 음극선관 장치를 개략적으로 나타내는 단면도,

도 4의 (a) 및 (b)는 도 3에 도시한 음극선관 장치에 조립되는 전자총의 구조를 개략적으로 나타내는 수평면내의 단면도 및 수직면내의 단면도,

도 5는 도 4의 (a) 및 (b)에 도시된 전자총의 주 렌즈에 설치되는 비원형 전극을 나타내는 평면도 및

도 6은 도 4의 (a) 및 (b)에 도시된 전자총의 주 렌즈내의 집속력에 관한 곡선도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

2, 10 : 빔 스폿 3 : 코어부

4 : 할로부 11 : 퍼넬

12 : 형광체스크린 13 : 섀도우마스크

14 : 넥 15 : 3전자빔

15B, 15R : 사이드빔 15G : 센터빔

16 : 전자총 17 : 편향요크

41 : 곡선(점선) 42 : 곡선(실선)

43 : 오목부 44 : 최저부

110 : 저항기의 한 단 120 : 저항기의 타단

130, 140 : 저항기의 중간점 KR, KG, KB : 캐소드

H : 히터 G1 : 제 1 그리드

G2 : 제 2 그리드 G3 : 제 3 그리드

G4 : 제 4 그리드 G5 : 제 5 그리드

Gm1 : 제 1 중간전극 Gm2 : 제 2 중간전극

G6 : 제 6 그리드 C : 컨버전스컵

T : 저항기

본 발명에 의하면 전자빔을 발생하는 음극과 집속전극, 적어도 하나 이상의 중간전극 및 최종 가속전극에 의해 구성되는 주 렌즈로 구성되는 전자총을 갖는 음극선관 장치에 있어서,

상기 주 렌즈는 상기 집속전극측에 위치되고, 집속력을 갖는 집속영역과 상기 최종 가속전극측에 위치되어 발산력을 갖고 상기 집속영역에 계속되는 발산영역을 구비하며, 상기 집속전극측의 집속영역에는 비원형 형상을 갖는 적어도 하나 이상의 중간전극이 배치되고, 상기 집속영역의 음극선관 장치의 관축방향을 따르는 집속력을 나타내는 집속력 곡선은 제 1 및 제 2 레벨의 집속력을 갖는 볼록부 및 이 볼록부사이에 설치되어 이 제 1 및 제 2 레벨의 집속력 보다도 충분히 작은 제 3 렌즈를 갖는 오목부를 갖고, 이 제 3 레벨은 전자빔에 실질적으로 집속력 또는 발산력을 부여하지 않거나 또는 전자빔에 집속력 또는 발산력을 부여한다고 해도 충분히 작은 집속력 또는 발산력만 부여하는 최저 레벨로 정해지고, 이 최저 레벨의 영역에 상기 비원형 형상을 갖는 중간전극이 위치되고, 상기 주 렌즈를 형성하는 적어도 하나 이상의 전극에 전자빔의 편향에 동기하여 변화하는 다이나믹 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 전자총을 갖는 음극선관 장치가 제공된다.

또, 본 발명에 의하면 상기 구조의 음극선관에 있어서, 상기 최저 레벨의 집속력 또는 발산력의 절대값이 상기 주 렌즈가 갖는 최대 집속력의 절대값의 대략 1/2 이하인 것을 특징으로 하는 음극선관 장치가 제공된다.

또, 본 발명에 의하면 상기 구조의 음극선관에 있어서, 상기 집속전극측에 위치하는 큰 집속영역과 상기 최종 가속전극측에 위치하는 큰 발산영역의 경계부 또는 이 근방에 비대칭인 중간 전극이 배치되는 것을 특징으로 하는 음극선관 장치가 제공된다.

또, 본 발명에 의하면 상기 구조의 음극선관에 있어서, 상기 주 렌즈의 상기캐소드측에 적어도 하나 이상의 4극자렌즈를 설치하고, 상기 4극자렌즈를 형성하는 적어도 하나 이상의 전극에 전자빔의 편향에 동기하여 변화하는 다이나믹 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 음극선관 장치가 제공된다.

본 발명에 의하면 또 전자빔을 발생하는 음극과 집속전극, 적어도 하나 이상의 중간전극 및 최종 가속전극에 의해 구성되는 주 렌즈로 구성되는 전자총을 갖는 음극선관 장치에 있어서,

상기 주 렌즈는 상기 집속전극측에 위치되어 집속력을 갖는 집속영역과 상기 최종 가속전극측에 위치되어 발산력을 갖고, 상기 집속영역에 계속되는 발산영역을 구비하며, 상기 최종 가속전극측의 발산 영역에는 비원형 형상을 갖는 적어도 하나 이상의 중간전극이 배치되고, 상기 발산영역의 음극선관 장치의 관축방향을 따르는 집속력을 나타내는 집속력 곡선은 적어도 하나 이상의 볼록부형상으로 형성되고, 상기 볼록부 형상의 곡선은 적어도 하나 이상의 최고 레벨의 부분을 갖고, 이 최고 레벨은 전자빔에 실질적으로 집속력 또는 발산력을 부여하지 않거나 또는 전자빔의 집속력 또는 발산력을 부여한다고 해도 충분히 작은 집속력 또는 발산력만 부여하도록 정해지고, 이 최고 레벨 부분에 상기 비원형 형상을 갖는 중간전극이 위치되고, 상기 주 렌즈를 형성하는 적어도 하나 이상의 전극에 전자빔의 편향에 동기하여 변화하는 다이나믹전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 전자총을 갖는 음극선관 장치가 제공된다.

본 발명에 의하면 또 상기 구조의 음극선관에 있어서, 상기 최고 레벨의 부분의 집속력 또는 발산력의 절대값은 상기 주 렌즈가 갖는 최대 발산력의 절대값의대략 1/2 이하인 것을 특징으로 하는 음극선관 장치가 제공된다.

또, 본 발명에 의하면 전자빔을 발생하는 음극과 집속전극, 적어도 하나 이상의 중간전극 및 최종 가속전극에 의해 구성되는 주 렌즈로 구성되는 전자총을 갖는 음극선관 장치에 있어서,

상기 주 렌즈는 상기 집속전극측에 위치되어 집속력을 갖는 집속영역과 상기 최종 가속전극측에 위치되어 발산력을 갖고, 상기 집속영역에 계속되는 발산영역을 구비하며, 상기 집속전극측의 집속영역 및 상기 최종 가속전극측의 발산영역에는 비원형 형상을 갖는 적어도 하나 이상의 중간 전극이 배치되고, 상기 집속영역의 음극선관 장치의 관축방향을 따르는 집속력을 나타내는 집속력 곡선은 제 1 및 제 2 레벨의 집속력을 갖는 볼록부 및 이 볼록부 사이에 설치되고, 이 제 1 및 제 2 레벨의 집속력 보다 충분히 작은 제 3 레벨을 갖는 오목부를 갖고, 이 제 3 레벨은 전자빔에 실질적으로 집속력 또는 발산력을 부여하지 않거나 또는 전자빔에 집속력 또는 발산력을 부여한다고 해도 충분히 작은 집속력 또는 발산력만 부여하는 최저 레벨로 정해지고, 이 최저레벨의 영역에 상기 비원형 형상을 갖는 중간전극이 배치되고, 상기 최종 가속전극측의 발산영역에는 비원형 형상을 갖는 적어도 하나 이상의 중간전극이 배치되며, 상기 발산영역의 음극선관 장치의 관축방향을 따르는 집속력을 나타내는 집속력 곡선은 적어도 하나 이상의 볼록부 형상으로 형성되고, 상기 볼록부 형상의 곡선은 적어도 하나 이상의 최고 레벨의 부분을 갖고, 이 최고 레벨은 전자빔에 실질적으로 집속력 또는 발산력을 부여하지 않거나 또는 전자빔에 집속력 또는 발산력을 부여한다고 해도 충분히 작은 집속력 또는 발산력만 부여하도록 정해져 이 최고 레벨 부분에 상기 비원형 형상을 갖는 중간전극이 배치되고, 상기 주 렌즈를 형성하는 적어도 하나 이상의 전극에 전자빔의 편향에 동기하여 변화하는 다이나믹전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 전자총을 갖는 음극선관장치가 제공된다.

본 발명에 의하면 상기 구조의 음극선관에 있어서, 상기 집속전극측에 위치하는 큰 집속영역과 상기 최종 가속전극측에 위치하는 큰 발산영역의 경계부 또는 이 근방에는 비원형 중간전극이 배치되는 것을 특징으로 하는 음극선관 장치가 제공된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 칼라음극선관장치를 설명한다.

도 3에는 본 발명의 일실시예에 따른 칼라음극선관 장치가 도시되어 있다. 이 도 3에 도시된 바와 같이 칼라음극선관 장치는 패널(10) 및 이 패널(10)에 일체로 접합된 퍼넬(11)로 이루어진 외관용기를 갖고, 그 패널(10)의 내면에 청, 녹, 적으로 발광하는 스트라이프형상의 3색 형광체층으로 이루어진 형광체스크린(12)이 형성되고, 이 형광체스크린(12)에 대향하여 그 내면에 다수의 구멍이 형성되어 있는 섀도우마스크(13)가 장착되어 있다. 한편, 퍼넬(11)의 넥(14)내에는 동일 수평면상을 통과하는 일렬배치의 3전자빔(15B, 15G, 15R)을 방출하는 전자총(16)이 배치되어 있다. 또, 퍼넬(11)의 외측에는 편향요크(17)가 장착되어 있다. 그리고, 상기 전자총(16)으로부터 방출되는 3전자빔(15B, 15G, 15R)은 편향요크(17)가 발생하는 수평 및 수직편향자계에 의해 편향되고, 섀도우마스크(13)를 사이에 두고 형광체스크린(12)상으로 향해져 형광체스크린(12)이 3전자빔(15B, 15G, 15R)에 의해 수평 및 수직 주사되는 것에 의해 칼라화상이 형광체스크린(12)상에 표시된다.

상기 전자총(16)은 도 4의 (a), (b)에 도시한 바와 같이, 수평방향(H축 방향)에 일렬 배치된 3개의 캐소드(KR, KG, KB), 이들 3개의 캐소드(KR, KG, KB)를 별도로 가열하는 히터(H)(도시하지 않음), 상기 캐소드(KR, KG, KB)와 형광체스크린(12)사이에 제 1 그리드(G1), 제 2 그리드(G2), 제 3 그리드(G3), 제 4 그리드(G4), 제 5 그리드(G5), 제 1 및 제 2 중간전극(Gm1, Gm2), 제 6 그리드(G6) 및 컨버전스컵(C)이 그 순서로 배열된 구조를 갖고 있다. 또, 제 1 그리드(G1)로부터 제 6 그리드(G6)는 절연 지지 막대(도시하지 않음)에 의해 지지 고정되고, 컨버전스컵(C)은 제 6 그리드(G6)에 부착되어 있다.

또, 전자총(16)의 근방에는 도 4의 (b)에 도시한 저항기(T)를 구비하고, 그 한 단(110)은 제 6 그리드(G6)에 접속되며, 그 타단(120)은 접지되고, 중간점(130, 140)은 각각 소정의 제 1 및 제 2 중간전극(Gm1, Gm2)에 접속되어 있다.

각 그리드에는 수평방향으로 병렬된 소정의 크기를 갖는 3개의 전자빔 통과구멍이 형성되고, 제 1 그리드(G1) 및 제 2 그리드(G2)는 얇은 판형상 전극으로 구성되며, 소직경의 3개의 원형 전자빔 통과구멍이 이 판형상 전극에 형성되어 있다. 제 3 그리드(G3), 제 4 그리드(G4), 제 5 그리드(G5) 및 제 6 그리드(G6)는 복수의 컵형상 전극의 해방단을 맞댄 구조를 갖고, 제 3 그리드(G3)의 제 2 그리드(G2)측에는 제 2 그리드(G2)에 형성된 전자빔 통과구멍보다 약간 직경이 큰 3개의 원형 전자빔 통과구멍이 형성되며, 제 3 그리드(G3)의 제 4 그리드(G4)측, 제 4그리드(G4)의 양측, 제 5 그리드(G5)의 양측, 제 6 그리드(G6)의 양측에는 직경이 큰 3개의 원형 전자빔 통과구멍이 형성되어 있다. 또, 제 5 그리드(G5)의 제 1 중간전극(Gm1)측 및 제 6 그리드(G6)의 제 2 중간전극(Gm2)측의 전자빔 통과구멍 둘레 테두리에는 측벽부, 즉 버링이 형성되어 있다. 제 1 및 제 2 중간전극(Gm1, Gm2)은 판이 두꺼운 전극에 직경이 큰 3개의 전자빔 통과구멍이 형성되고, 제 2 중간전극(Gm2)의 전자빔 통과구멍은 완전한 원으로 형성되어 있다. 제 1 중간전극(Gm1)의 전자빔 통과구멍은 그 양측이 완전한 원으로 형성되어 있지만, 그 내부에는 도 5에 도시한 바와 같이 수평방향 직경이 수직방향 직경보다 작은 세로로 긴 구멍이 형성되어 있다.

상기 전자총은 동작시, 음극(KR, KG, KB)에는 약 100V∼200V 정도의 직류전압과 화상에 대응한 변조신호가 인가되고, 제 1 그리드(G1)는 접지되며, 제 2 그리드(G2)에는 약 500∼1000V정도가 인가되고, 이 음극(KR, KG, KB), 제 1 그리드(G1), 제 2 그리드(G2)로 3극부가 형성되고, 음극(KR, KG, KB)으로부터 전자빔이 방출되어 크로스오버가 형성된다.

제 3 그리드(G3)와 제 5 그리드(G5)는 관내에서 접속되고, 전자빔의 편향에 동기하여 변화하는 파라볼라형상의 다이나믹전압이 약 6kV∼10kV정도의 일정한 직류전압에 중첩되어 집속전압이 얻어지고, 이 집속전압이 제 3 그리드(G3) 및 제 5 그리드(G5)에 인가된다. 또, 제 4 그리드(G4)는 제 2 그리드(G2)와 관내에서 접속되고, 제 3 그리드(G3), 제 4 그리드(G4), 제 5 그리드(G5)로 보조 렌즈를 형성하며, 전자빔을 예비 집속한다.

제 6 그리드(G6)에는 약 22kV∼35kV정도의 최종 가속전압이 인가되고, 제 1 중간전극(Gm1)에는 저항기(T)에 의해 집속전압 보다 높고, 제 2 중간전극(Gm2)의 전압 보다 낮은 원하는 전압이 공급되고, 제 2 중간전극(Gm2)에는 마찬가지로 저항기(T)에 의해 제 1 중간전극(Gm1)의 전압 보다 높고, 최종 가속 전압 보다 낮은 원하는 전압이 공급된다. 그리고, 제 5 그리드(G5), 제 1 및 제 2 중간전극(Gm1, Gm2) 및 제 6 그리드(G6)에 의해 주 렌즈가 형성되고, 최종적으로 전자빔이 화면상에 집속된다. 이와 같이, 주 렌즈의 영역을 상기와 같이 제 1 및 제 2 중간전극(Gm1, Gm2)에 의해 넓게 하고, 제 5 그리드(G5)로부터 제 6 그리드(G6)로 원활하게 전위를 높게 하는 것에 의해 대구경의 확장 전계 렌즈가 형성되기 때문에 전자빔 스폿을 작게 할 수 있다.

또, 상기 전자총에서는 전자빔이 편향되지 않고 화면 중앙부로 향해지는 경우, 즉 집속전극으로서의 제 3 및 제 5 그리드에 다이나믹 전압이 인가되지 않는 경우에는 제 1 및 제 2 중간전극(Gm1, Gm2)의 배치 및 전압등이 적절히 설정되는 구조를 갖기 때문에 음극선관 장치의 관축 근방의 주 렌즈의 집속력은 도 6에 도시한 분포를 갖게 된다. 여기서, 도 6은 계산기에 의해 전계 분포를 시뮬레이션하고, 그 전계 분포를 해석한 결과로서의 주 렌즈의 집속력을 나타내고 있다. 여기서, 도면 부호“41”로 나타내는 곡선(점선)은 수평방향의 집속력을, 도면 부호“42”로 나타내는 곡선(실선)은 수직방향의 집속력을 나타내고 있다.

또한, 여기서 집속력이라는 것은 전자빔을 관축으로 향하게 하는 방향의 전계 강도를 나타내고, 관축으로 향하는 방향을 양, 즉 집속 작용을 나타내고, 전자빔을 관축과는 반대방향으로 향하게 하는 방향을 음, 즉 발산작용을 나타내고 있다.

도 6에서 명확해진 바와 같이, 상기 전자총의 주 렌즈는 집속전극측에 위치하는 큰 집속영역과 최종 가속전극측에 위치하는 큰 발산영역을 갖고, 상기 큰 집속영역에는 집속작용의 그래프에 관해 제 1 및 제 2 레벨을 갖는 볼록형상의 곡선 사이에 오목부(43)가 형성되고, 그 오목부(43)내에는 제 3 레벨로서의 최저부(44)를 갖고, 이 최저부(44)에는 실질적으로 거의 집속도 하지 않고 발산도 하지 않는 영역이 형성되어 있다. 또, 제 1 중간전극(Gm1)의 내부에 있어서는 비대칭 전극, 즉 비원형 구멍(세로로 긴 구멍 또는 가로로 긴 구멍)을 갖는 전극이 배치되어 있음에도 불구하고, 수평방향의 집속력과 수직방향의 집속력이 대략 동일 정도의 집속력으로 되어 있다. 그 이유는 실질적으로 집속도 하지 않고 발산도 하지 않는 영역인 최저부(44)의 근방에 제 1 중간전극(Gm1)의 내부에 형성된 세로로 긴 구멍이 배치되어 있기 때문이다. 따라서, 수평방향과 수직방향으로 대략 동일 정도의 렌즈 배율 및 수차를 갖는 전자렌즈가 형성되며, 또 상술한 바와 같이 주 렌즈는 대구경의 확장 전계 렌즈로 되어 있기 때문에 화면 중앙부에 있어서, 거의 완전한 원이고 소직경인 전자빔 스폿을 형성시킬 수 있다.

한편, 전자빔이 화면 주변부로 편향된 경우, 즉 집속전극에 다이나믹전압이 인가되면 상술한 전자빔이 편향되지 않는 경우의 전위 분포에서 변화가 생기고, 제 1 중간전극(Gm1) 내부에 형성된 세로로 긴 구멍에 의해 4극자 렌즈가 형성되며, 수평방향의 집속력과 수직방향의 집속력에서는 그 집속력에 차가 생긴다. 따라서,이 4극자렌즈에 의해 전자빔은 수평방향으로는 집속작용을, 수직방향으로는 발산작용을 받는다. 또, 주 렌즈 자체가 약해지기 때문에 주 렌즈 전체의 효과로서 전자빔은 수평방향으로는 집속도 되지 않고 발산도 되지 않으며, 수직방향으로만 강한 발산작용을 받게 된다. 따라서, 수직방향에 대해서는 편향요크의 균등하지 않은 자계로부터 받는 수직방향의 오버 포커스 상태를 보상할 수 있다. 수평방향에 대해서는 대략 포커스 상태가 되고, 또 종래의 전자총에 비해 더 형광체스크린(12)에 가까운 측에 4극자렌즈가 형성되기 때문에 수평방향의 전자빔 스폿을 종래의 전자총에 비해 소직경으로 할 수 있다.

즉, 전자총을 상술한 구조로 하면 화면 중앙부의 수직방향의 렌즈 배율 및 구면수차의 열화가 방지된다. 따라서, 상기 전자총에서는 종래 생긴 수직방향의 전자빔 스폿 직경이 증대하는 것에 의해 화면 중앙부에서의 해상도의 열화가 방지된다. 또, 화면 주변부의 수평방향의 전자빔 스폿을 종래의 전자총에 비해 소직경으로 할 수 있다. 이때문에, 형광체스크린 전역에 걸친 전자빔 스폿 직경을 작게 하고, 또 균일하게 하여 음극선관 장치의 해상도를 향상시킬 수 있다.

또, 상기 전자총에서는 음극선관의 크기나 편향각이 커진 경우에도 화면 중앙부에서의 해상도의 열화를 방지할 수 있다. 왜냐하면 예를 들면 제 1 중간전극(Gm1) 내부에 형성되어 있는 세로로 긴 구멍의 형상을 더 세로로 길게 해도 화면 중앙부에서는 제 1 중간전극(Gm1)의 내부에 형성된 세로로 긴 구멍은 실질적으로 집속도 되지 않고 발산도 되지 않는 영역에 배치되어 있기 때문에 주 렌즈의 전위 분포는 전혀 변화하지 않기 때문이다.

또, 집속작용의 그래프의 상기 오목부(43)의 최저부(44)는 집속력이 제로인 것이 이상이지만 다소의 오차가 있어, 다소의 집속력이 이 오목부(43)의 최저부(44)에 있어도 큰 문제는 되지 않지만, 지나치게 오차가 크면 수평방향과 수직방향에서 크게 다른 렌즈 배율 및 수차를 갖는 전자렌즈가 형성되어 버린다. 따라서, 상기 최저부(44)가 갖는 집속력은 임의의 적절한 범위내에서 설정할 필요가 있다. 또, 예를 들면 주 렌즈 자체의 집속력이 큰 경우에는 이 오차가 다소 커져도 주 렌즈 전체로 본 오차량은 상대적으로 작다. 즉, 이 오차에 의한 영향은 주 렌즈 자체의 집속력과 상대적으로 관계가 있으며, 이 오차량이 주 렌즈의 최대 집속력의 대략 절반 이하이면 양호한 결과를 얻을 수 있다. 따라서, 상기 최저부(44)의 수평방향의 집속력을 “Fx min”, 상기 최저부(44)의 수직방향의 집속력을 “Fy min”, 주 렌즈의 최대 집속력을 “F max”로 하면 Fx min 및 Fy min을

- Fmax/2 ≤│Fxmin│≤ Fmax/2

또, - Fmax/2 ≤│Fymin│≤ Fmax/2

으로 하는 것이 바람직하다.

또, 상기 실시예에서는 중간 전극이 2개인 구조로 했지만, 본 발명은 특별히 상기 구조에 한정되지 않고, 상술한 효과를 얻을 수 있는 것이면, 예를 들어 중간전극이 하나인 구조라도 좋고, 또 반대로 3개 이상인 경우라도 좋으며, 본 발명은 중간전극의 갯수에 한정되지 않는다.

또, 상기 실시예에서는 주 렌즈내에 배치된 비원형 전극이 하나인 구조로 했지만, 비원형 전극이 2개 이상인 구조라도 좋은 것은 물론, 본 발명은 비원형 전극의 갯수에 한정되지 않는다.

또, 상기 실시예에서는 주 렌즈 부분의 집속측에서만 편향수차를 보상하는 구조로 했지만 주 렌즈부가 큰 발산 영역과 큰 집속영역의 경계부에 비원형 전극을 배치하는 구조로 조합하거나 주 렌즈부 이외에 4극자 렌즈를 배치하는 구조와 조합하여 사용해도 좋고, 이 경우에는 설계를 여유롭게 할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

또, 상기 실시예에서는 주 렌즈부의 큰 집속영역에서 발생되는 집속작용의 그래프에 관해 상기 오목부(43)를 형성하는 구조로 했지만, 그것과는 대조적으로 주 렌즈부의 큰 발산영역에서 볼록부(발산력이 약한 부분)가 형성되고, 이 볼록부의 최고부(가장 발산력이 약한 부분)에서 실질적으로 집속도 하지 않고 발산도 하지 않는 영역을 형성하고, 그 최고부의 근방에 비원형 전극을 배치하는 구조로 해도 동일한 효과가 있다. 단, 이와 같은 구조로 하면 전자빔 속도가 빠른 영역에서 4극자 렌즈가 형성되기 때문에 상기 실시예에 비해 4극자 감도가 작아진다. 그러나, 형광체스크린(12)에 의해 가까운 측에 4극자 렌즈가 형성되기 때문에 수평방향의 전자빔 스폿 직경을 더 소직경으로 할 수 있다. 따라서, 크기나 편향각이 작은 음극선관장치에는 유효해진다.

또, 상기 실시예에서는 집속전극으로부터 최종 가속 전극 방향을 향해서 점점 높아지는 전압을 상기 중간전극(Gm1, Gm2)에 인가하는 구조로 했지만 본 발명은 특별히 상기 구조에 한정되지 않고, 상술한 편향수차의 보상작용과 대구경화를 달성할 수 있으면, 예를 들면 제 1 중간전극(Gm1) 보다 제 2 중간전극(Gm2)의 전압이 높은 구조라도 좋다.

또, 상기 실시예에서는 집속전극에 다이나믹 전압을 인가하는 구조로 했지만 본 발명은 특히 상기 구조에 한정되지 않고, 예를 들면 중간전극에 다이나믹 전압을 인가하는 구조로 해도 좋고, 또는 복수의 전극에 다이나믹 전압을 인가하는 구조로 해도 좋다.

또, 상기 실시예에서는 화면 중앙부에서 수평방향과 수직방향으로 대략 동일 정도의 렌즈 배율 및 수차를 갖는 전자렌즈를 형성하는 구조로 했지만 그것과는 반대로 화면 주변부에서 수평방향과 수직방향으로 대략 동일 정도의 렌즈 배율 및 수차를 갖는 전자렌즈를 형성하고, 제 1 중간전극(Gm1) 내부에 비원형 구멍을 형성하고, 화면 중앙부에서 주 렌즈에 형성되는 4극자 렌즈의 작용을 보상하는 렌즈를 3극부등에 설치하는 구조로 하면 상술한 효과와 동일 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 화면 주변부에서 수평방향과 수직방향으로 대략 동일 정도의 렌즈 배율 및 수차를 갖는 전자렌즈를 형성하는 구조로 해도 좋다.

또, 상기 실시예에서는 주 렌즈를 전계 확장형 구조로 했지만 더 대구경화하기 위한 수단으로서, 3전자빔에 공통 전계를 갖는 중첩형 렌즈와 조합해도 좋다. 왜냐하면 중간전극에 배치된 비원형 전극이 상기 최저부(44)에 형성되는 구성으로 하면 본 발명의 효과를 얻을 수 있기 때문이며, 따라서 주 렌즈를 형성하는 어떤 전극에도 3전자빔에 공통 전계를 갖는 중첩형 렌즈를 배치해도 좋다.

또, 상기 실시예에서는 쿼드라 포텐셜(quadra potential)형 전자총에 대해설명했지만, 본 발명은 바이 포텐셜(bi potential)형, 유니 포텐셜(uni potential)형, 트라이 포텐셜(tri potential)형 전자총과 다른 형의 전자총을 갖는 음극선관 장치에도 적용할 수 있다.

또, 상기 실시예에서는 인라인형 칼라 음극선관 장치에 대해 설명했지만, 상술한 전자총은 3전자빔에 대응하여 3개 독립된 전자렌즈를 형성하는 구성이기 때문에 본 발명은 델타형을 구비하는 칼라음극선관 장치에도 적용 가능하며, 또 흑백 음극선관 장치등 단일 전자빔을 방출하는 다른 음극선관 장치에도 적용 가능하다.

본 발명에 있어서는,

전자빔을 발생하는 음극과, 집속전극, 적어도 하나 이상의 중간전극 및 최종 가속전극에 의해 구성되는 주 렌즈로 구성되는 전자총을 갖는 음극선관 장치에 있어서,

상기 주 렌즈는 상기 집속전극측에 위치되어 집속력을 갖는 집속영역과 상기 최종 가속 전극측에 위치되어 발산력을 갖고, 상기 집속영역에 계속되는 발산영역을 구비하며, 상기 집속전극측의 집속영역에는 비원형 형상을 갖는 적어도 하나 이상의 중간전극이 배치되고, 상기 집속영역의 음극선관 장치의 관축방향을 따른 집속력을 나타내는 집속력 곡선은 제 1 및 제 2 레벨의 집속력을 갖는 볼록부 및 이 볼록부 사이에 설치되고, 이 제 1 및 제 2 레벨의 집속력 보다 충분히 작은 제 3 레벨을 갖는 오목부를 갖고, 이 제 3 레벨은 전자빔에 실질적으로 집속력 또는 발산력을 부여하지 않거나 또는 전자빔에 집속력 또는 발산력을 부여한다고 해도 충분히 작은 집속력 또는 발산력만 부여하는 최저 레벨로 정해지고, 이 최저 레벨의 영역에 상기 비원형 형상을 갖는 중간전극이 위치되고, 상기 주 렌즈를 형성하는 적어도 하나 이상의 전극에 전자빔의 편향에 동기하여 변화하는 다이나믹 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 전자총을 갖는 음극선관 장치가 제공된다.

이와 같은 구조의 음극선관 장치에 있어서는 전자빔이 편향되지 않고 화면 중앙부에 있는 경우에는 제 1 및 제 2 중간전극이 적절히 배치되고, 또 적절한 전압등이 부여되면 상술한 바와 같이 음극선관 장치의 관축 근방의 주 렌즈가 집속전극측에 위치하는 큰 집속영역과 최종 가속전극측에 위치하는 큰 발산영역을 갖게 된다. 큰 집속영역에는 오목부가 형성되고, 그 오목부의 최저부에는 실질적으로 집속도 하지 않고 발산도 하지 않는 영역이 형성되고, 그 최저부 또는 그 근방에 제 1 중간전극(Gm1)의 내부에 형성된 비원형 구멍이 배치되면 제 1 중간전극의 내부에는 비원형 전극이 배치되어 있음에 불구하고, 수평방향의 집속력과 수직방향의 집속력으로는 대략 동일 정도의 집속력이 된다. 따라서, 수평방향과 수직방향으로 대략 동일 정도의 렌즈 배율 및 수차를 갖는 전자렌즈가 형성된다. 또, 종래와 마찬가지로 주 렌즈는 대구경의 확장 전계 렌즈에 형성되기 때문에 화면 중앙부에는 대략 완전한 원이고, 소직경인 전자빔 스폿이 형성된다.

한편, 전자빔이 화면 주변부로 편향되는 경우, 즉 집속전극에 다이나믹전압이 인가되면, 상술한 편향되지 않는 경우의 전위 분포에서 변화가 생기고, 제 1 중간전극 내부에 형성된 비원형 구멍에 의해 4극자 렌즈가 형성되며, 수평방향의 집속력과 수직방향의 집속력에서는 집속력에 차이를 생기게 하고, 이 4극자 렌즈에의해 수평방향은 집속작용을, 수직방향으로는 발산작용을 받고, 또 주 렌즈 자체가 약해지기 때문에 주 렌즈 전체의 효과로서 수평방향으로는 집속도 되지 않고 발산도 되지 않으며, 수직방향으로만 강한 발산작용을 받게 된다. 따라서, 종래와 마찬가지로 수직방향에 대해서는 편향요크의 균등하지 않은 자계로부터 받는 수직방향의 오버포커스 상태를 보상할 수 있고, 수평방향에 대해서는 대략 포커스 상태가 된다. 또, 종래의 전자총에 비해 더 형광체스크린(12)에 가까운 측에 4극자 렌즈가 형성되기 때문에 수평방향의 전자빔 스폿 직경을 종래의 전자총에 비해 소직경을 할 수 있기 때문에, 형광체스크린 전역에 걸쳐 전자빔 스폿 직경을 작게 하고, 또 균일하게 하여 음극선관 장치의 해상도를 향상시킬 수 있다.

Claims (11)

1. 스크린을 갖는 외관 용기;

   전자빔을 방출하는 음극, 집속전극, 중간전극 및 최종 가속전극에 의해 구성되어 집속전극 및 최종 가속전극사이에 중간전극이 배치되고, 스크린을 향해 방출된 전자빔을 포커스하기 위한 주 렌즈로 구성되는 전자총을 구비한 음극선관 장치에 있어서,

   상기 주 렌즈는,

   상기 집속전극측에 위치되어 집속력을 갖는 집속영역 및

   상기 최종 가속 전극측에 위치되어 발산력을 갖고, 상기 집속 영역에 계속되는 발산영역을 구비하며,

   상기 중간전극은 비원형 형상의 전자빔이 통과하는 구멍을 갖고, 상기 집속전극측의 집속영역에 배치되어 상기 집속영역의 음극선관 장치의 관축방향을 따르는 집속력을 나타내는 집속력 곡선은 제 1 및 제 2 레벨의 집속력을 갖는 적어도 2개 이상의 볼록부 및 이 볼록부 사이에 설치되어 이 제 1 및 제 2 레벨의 집속력 보다 충분히 작은 제 3 레벨을 갖는 오목부를 갖고, 이 제 3 레벨은 전자빔에 실질적으로 집속력 또는 발산력을 부여하지 않거나 또는 전자빔에 집속력 또는 발산력을 부여한다고 해도 충분히 작은 집속력 또는 발산력만 부여하는 최저 레벨로 정해지고, 이 최저 레벨의 영역 근방에 상기 중간전극이 위치되고, 상기 주 렌즈를 형성하는 적어도 하나 이상의 전극에 전자빔의 편향에 동기하여 변화하는 다이나믹전압이 인가되는 전자총을 갖는 것을 특징으로 하는 음극선관 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 최저 레벨의 집속력 또는 발산력의 절대값이 상기 주 렌즈가 갖는 최대 집속력의 절대값의 대략 1/2 이하인 것을 특징으로 하는 음극선관 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 집속 전극측에 위치하는 큰 집속영역과 상기 최종 가속전극측에 위치하는 큰 발산영역의 경계부 또는 이 근방에 비원형 중간 전극이 배치되는 것을 특징으로 하는 음극선관 장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 집속전극측에 위치하는 큰 집속영역과 상기 최종 가속전극측에 위치하는 큰 발산영역의 경계부 또는 이 근방에 비원형 중간전극이 배치되는 것을 특징으로 하는 음극선관 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 주 렌즈의 상기 캐소드측에 4극자 렌즈가 설치되고, 상기 4극자 렌즈를 형성하는 전극에 전자빔의 편향에 동기하여 변화하는 다이나믹 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 음극선관 장치.
6. 제 2 항에 있어서,

   상기 주 렌즈의 상기 캐소드측에 4극자 렌즈가 설치되고, 상기 4극자 렌즈를 형성하는 전극에 전자빔의 편향에 동기하여 변화하는 다이나믹 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 음극선관 장치.
7. 제 3 항에 있어서,

   상기 주 렌즈의 상기 캐소드측에 4극자 렌즈가 설치되고, 상기 4극자 렌즈를 형성하는 전극에 전자빔의 편향에 동기하여 변화하는 다이나믹 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 음극선관 장치.
8. 스크린을 갖는 외관용기;

   전자빔을 방출하는 음극과 집속전극, 중간전극 및 최종 가속전극에 의해 구성되고, 집속전극 및 최종 가속전극사이에 중간전극이 배치되고, 스크린을 향해 방출된 전자빔을 포커스하기 위한 주 렌즈로 구성되는 전자총을 구비한 음극선관 장치에 있어서,

   상기 주 렌즈는 상기 집속전극측에 위치되고 집속력을 갖는 집속영역과, 상기 최종 가속 전극측에 위치되어 발산력을 갖고 상기 집속 영역에 계속되는 발산영역을 구비하며, 상기 최종 가속 전극측의 발산영역에는 비원형 형상의 전자빔이 통과하는 구멍을 갖는 중간 전극이 배치되고, 상기 발산영역의 음극선관 장치의 관축방향을 따라서 집속력을 나타내는 집속력 곡선은 볼록부 형상을 갖고, 상기 볼록부 형상의 곡선은 최고 레벨 부분을 갖고, 상기 최고 레벨은 전자빔에 실질적으로 집속력 또는 발산력을 부여하지 않거나 또는 전자빔에 집속력 또는 발산력을 부여한다고 해도 충분히 작은 집속력 또는 발산력만 부여하도록 정해지고, 이 최고 레벨의 부분 근방에 상기 중간 전극이 위치되고, 상기 주 렌즈를 형성하는 전극에 전자빔의 편향에 동기하여 변화하는 다이나믹 전압이 인가되는 전자총을 갖는 것을 특징으로 하는 음극선관 장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 최고 레벨의 부분의 집속력 또는 발산력의 절대값은 상기 주 렌즈가 갖는 최대 발산력의 절대값의 대략 1/2이하인 것을 특징으로 하는 음극선관 장치.
10. 스크린을 갖는 외관용기;

    전자빔을 방출하는 음극과 집속전극, 중간전극 및 최종 가속전극에 의해 구성되고, 집속전극 및 최종 가속전극사이에 중간전극이 배치되어 스크린을 향해 방출된 전자빔을 포커스하기 위한 주 렌즈로 구성되는 전자총을 구비한 음극선관 장치에 있어서,

    상기 주 렌즈는 상기 집속전극측에 위치되고 집속력을 갖는 집속영역과, 상기 최종 가속 전극측에 위치되어 발산력을 갖고 상기 집속 영역에 계속되는 발산영역을 구비하며, 상기 집속전극측의 집속영역 및 상기 최종 가속전극측의 발산 영역에는 비원형 형상의 전자빔이 통과하는 구멍을 갖는 중간 전극이 배치되고, 상기 집속영역의 음극선관 장치의 관축방향을 따르는 집속력을 나타내는 집속력 곡선은 제 1 및 제 2 레벨의 집속력을 갖는 2개 이상의 볼록부 및 이 볼록부사이에 설치되고, 이 제 1 및 제 2 레벨의 집속력보다 충분히 작은 제 3 레벨을 갖는 오목부를 갖고, 이 제 3 레벨은 전자빔에 실질적으로 집속력 또는 발산력을 부여하지 않거나 또는 전자빔에 집속력 또는 발산력을 부여한다고 해도 충분히 작은 집속력 또는 발산력만 부여하는 최저 레벨로 정해지고, 이 최저 레벨의 영역 근방에 상기 비원형 형상을 갖는 중간전극이 배치되고, 상기 최종 가속 전극측의 발산 영역에는 상기 중간 전극이 배치되고, 상기 발산 영역의 음극선관 장치의 관축방향을 따르는 집속력을 나타내는 집속력 곡선은 볼록부 형상으로 형성되며, 상기 볼록부 형상의 곡선은 최고 레벨의 부분을 갖고, 이 최고 레벨은 전자빔에 실질적으로 집속력 또는 발산력을 부여하지 않거나 또는 전자빔에 집속력 또는 발산력을 부여한다고 해도 충분히 작은 집속력 또는 발산력만 부여하도록 정해지고, 이 최고 레벨의 부분 근방에 상기 비원형 형상을 갖는 중간 전극이 위치되고, 상기 주 렌즈를 형성하는 전극에 전자빔의 편향에 동기하여 변화하는 다이나믹 전압이 인가되는 전자총을 갖는 것을 특징으로 하는 음극선관 장치.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 집속전극측에 위치하는 큰 집속영역과 상기 최종 가속전극측에 위치하는 큰 발산영역의 경계부 또는 이 근방에는 비원형 중간전극이 배치되는 것을 특징으로 하는 음극선관 장치.