KR100443163B1 - 음극선관 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음극선관장치에 관한 것으로서, 제 2 그리드(G2)에는 저전위의 가속전압(V2)이 인가되어 있고, 제 4 그리드(G4)와 제 6 그리드(G6)에는 제 1 포커스전압(Vf1)이 공급되어 있으며, 제 3 그리드(G3)와 제 7 그리드(G7)에는 다이나믹 포커스전압(Vf2+Vd)이 공급되고, 제 2 그리드와 제 3 그리드 사이에는 수평방향 및 수직방향으로 집속작용을 갖는 프리포커스 렌즈가 형성되며, 제 3 그리드와 제 4 그리드 사이에는 수평방향으로 발산작용, 수직방향으로 집속작용을 갖는 비축대칭 렌즈부가 형성되고, 프리포커스 렌즈와 비축대칭 렌즈부는 서로 정전적으로 결합되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

음극선관 장치{CATHODE RAY TUBE APPARATUS}

본 발명은 음극선관장치에 관한 것으로서, 특히 다이나믹 비점수차(dynamic astigmatism) 보상을 실시하는 전자총구체를 탑재한 음극선관장치에 관한 것이다.

일반적으로, 칼라음극선관 장치는 3전자빔을 방출하는 인라인형 전자총구체와 이 전자총구체에서 방출된 3전자빔을 편향하는 편향자계를 발생하는 편향요크를 구비하고 있다. 이 편향요크는 도 9a에 도시한 핀쿠션형 수평편향자계(10)와 배럴형 수직편향자계에 의해 비균등 자계를 형성한다.

이와 같은 비균등 자계 중을 통과한 전자빔(6)은 편향수차, 즉 편향자계에 포함되는 비점 수차의 영향을 받는다. 즉, 형광체스크린 주변부를 향하는 전자빔(6)은 편향수차에 의해 수직방향으로 오버포커스되는 힘(11V)을 받는다. 이 때문에 도 9b에 도시한 바와 같이 형광체스크린 주변부의 빔스폿은 수직방향으로 확장된 번짐부(12)을 갖고, 또 수평방향으로 확장된 코어(13)를 갖도록 변형된다. 전자빔이 받는 편향수차는 관이 대형화될수록 또 광편향각이 될수록 커진다. 이와 같은 빔스폿의 변형은 형광체스크린 주변부의 해상도를 현저히 열화시킨다.

이와 같은 편향수차에 의한 해상도의 열화를 해결하는 수단으로서 일본 특개소61-99249호 공보, 일본 특개소61-250934호 공보, 일본 특개평2-72546호 공보에 개시되어 있는 전자총구체가 있다. 이들의 전자총구체는 도 10a에 도시한 바와 같이 모두 기본적으로 제 1 그리드 내지 제 5 그리드를 구비하여 구성되며, 전자빔의 진행방향을 따라서 전자빔 발생부(GE), 사극자 렌즈(QL), 최종 주 렌즈(EL)를 형성한다. 사극자 렌즈(QL)는 각각 인접하는 전극의 대향면에 각 3개의 비축대칭의 전자빔 통과구멍을 설치하는(예를 들면 도 10b 및 도 10c에 도시한 바와 같이 한쪽 전극에 가로로 긴 전자빔 통과구멍을 설치하고, 다른쪽 전극에 세로로 긴 전자빔 통과구멍을 설치하는) 것에 의해 형성된다.

이 전자총구체는 사극자 렌즈(QL) 및 최종 주 렌즈(EL)의 렌즈 강도를 편향자계의 변화와 동기하여 변화시킨다. 이에 의해 형광체스크린의 주변으로 편향되는 전자빔이 받는 편향수차의 영향을 경감하여 빔스폿의 변형을 보정하고자 하는 것이다.

그러나, 이와 같은 전자총구체에 있어서, 전자빔을 형광체스크린의 주변으로 편향했을 때, 편향수차의 영향은 강대하다. 이 때문에 빔스폿의 번짐을 해소할 수는 있어도 가로 변형은 여전히 충분히 보정할 수 없다.

또, 이와 같은 편향수차에 의한 해상도의 열화를 해결하는 다른 수단으로서 일본 특개평3-93135호 공보에 개시되어 있는 2중 사극자 렌즈 구조의 전자총구체가 제안되어 있다. 이 전자총구체는 도 11a 및 도 11b에 도시한 바와 같이 주 렌즈보다도 캐소드측에 2개의 다른 극성을 갖는 사극자 렌즈를 형성하고, 이들 2개의 사극자 렌즈를 편향자계에 동기하여 동작시키는 것이다.

이와 같은 전자총구체에서는 도 11a 및 도 11b에 도시한 바와 같이 전자빔을 형광체스크린의 중앙부로 포커스하는 무편향시(도면중의 실선) 및 전자빔을 형광체스크린의 주변부로 편향하는 편향시(도면중의 파선)에 있어서 수평방향 및 수직방향의 형광체스크린(3)으로의 입사각을 거의 같게 하고 있다. 이에 의해 도 11c에 도시한 바와 같이 형광체스크린 주변부에서의 가로 변형을 보정하고자 하는 것이다.

그러나, 상술한 2중 사극자 렌즈 구조를 도입하면 캐소드측에 위치하는 전단(前段)의 사극자 렌즈가 편향자계의 발생에 따라서 동작함에 따라서 전자빔을 수직방향에 대해 집속시키고, 또 수평방향에 대해 발산시킨다. 이 때문에 주 렌즈에 입사되는 전자빔의 수평방향 직경이 확대되어 버린다.

이 결과, 전자빔의 일부는 수평방향에 대해 주 렌즈의 중심축에서 떨어진 영역을 통과하게 되어 주 렌즈의 구면수차의 영향을 크게 받는다. 즉, 형광체스크린주변부에서의 빔스폿은 수평방향으로 확장된 헤일로부를 수반한 형상이 된다.

이와 같은 전단의 사극자 렌즈에 의하면 수평방향에서의 주 렌즈의 구면수차의 영향을 해소하기 위해서는 사극자 렌즈가 동작하는 경우에 있어서, 주 렌즈의 렌즈 구경(口徑)에 따라서 렌즈 수차의 영향을 받지 않을 정도의 전자빔의 발산각으로 억제할 필요가 있다.

즉, 전자빔을 형광체스크린의 주변부에 집속하는 경우, 주 렌즈에 입사되는 전자빔의 수평방향의 발산각을 주 렌즈의 수차성분의 영향을 받지 않는 한계의 발산각이 되도록 설정했다고 하자. 이 경우, 원래 전단의 사극자 렌즈는 전자빔을 형광체스크린 중앙부에서 주변부로 향해 편광했을 때, 수평방향의 전자빔 발산각을 발산하는 방향으로 동작한다. 이 때문에 무편향시의 전자빔의 수평방향의 발산각은 편향시보다 작아진다. 이에 따라 무편향시의 전자빔에 대한 사극자 렌즈의 수평방향 배율이 편향시보다 커져 형광체스크린 중앙부에서의 빔스폿의 수평방향 직경이 확대되어 버린다.

한편, 전자빔을 형광체스크린 중앙부에 집속하는 경우, 주 렌즈에 입사되는 전자빔의 수평방향의 발산각을 주 렌즈의 수차성분의 영향을 받지 않는 한계의 발산각이 되도록 설정했다고 하자. 이 경우, 편향시의 수평방향의 전자빔의 발산각은 점점 커져 점점 주 렌즈의 수차성분의 영향을 받게 된다. 이 때문에 형광체스크린 주변부의 빔스폿은 수평방향에 대해 헤일로를 수반한 형상이 되어버린다.

이와 같이 수평방향의 발산각이 전단의 사극자 렌즈로 동작해버리면 형광체스크린의 주변부 및 중앙부 중 어느 하나에 있어서, 빔스폿의 수평방향 직경이 확대되어 버리게 된다.

또, 이와 같은 주 렌즈의 캐소드측에 다른 극성의 2중 사극자 렌즈를 배치한 구성은 다이나믹 포커스 전압을 상승시켜버리는 문제가 있다. 이는 2개의 다른 극성의 사극자 렌즈를 동시에 발생시키면 그 2개의 사극자 렌즈 사이에 마치 원통렌즈가 생긴 것 같은 작용이 되어 주 렌즈에 대한 가상물점 위치가 주 렌즈에서 캐소드측으로 후퇴하기 때문이다.

또, 이와 같이 서로 극성이 다른 2중 사극자 렌즈를 배치한 구성에 있어서 2개의 사극자 렌즈는 서로의 렌즈작용을 상쇄하도록 동작한다. 이 때문에 각 사극자 렌즈의 렌즈 감도를 강하게 할 필요가 있다. 예를 들면 도 12a 및 도 12b에 도시한 바와 같이 전자빔의 진행방향을 따라서 신장된 칸막이를 설치한 전극사이에 사극자 렌즈를 형성함으로써 렌즈감도를 강하게 하는 것이 가능하다. 그러나, 이와 같은 전극구조는 칸막이의 부착 정밀도 등에서 편차가 발생하기 쉬워 안정된 동작을 기대할 수 없다.

이와 같이 종래 구조의 음극선관장치에서는 형광체스크린의 주변부에서의 빔스폿의 변형을 충분히 보정할 수 없고, 형광체스크린 전 영역에서의 양호한 포커스 특성을 얻는 것이 곤란해지는 문제가 발생한다.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 형광체스크린의 전 영역에 걸쳐 양호한 형상의 빔스폿을 형성하는 것이 가능한 음극선관장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시형태에 따른 음극선관장치의 구성을 개략적으로 도시한 수평단면도,

도 2는 도 1에 도시한 음극선관장치에 적용 가능한 제 1 실시형태에 따른 전자총구체의 구조를 개략적으로 도시한 수직단면도,

도 3은 도 2에 도시한 전자총구체의 제 2 그리드의 구조를 개략적으로 도시한 사시도,

도 4는 도 2에 도시한 전자총구체의 제 3 그리드의 구조를 개략적으로 도시한 사시도,

도 5는 도 2에 도시한 전자총구체의 제 4 그리드의 제 3 그리드와의 대향면에 배치되는 전극의 구조를 개략적으로 도시한 사시도,

도 6a는 도 2에 도시한 전자총구체의 전자빔에 대해 작용하는 수평방향의 렌즈작용을 설명하기 위한 광학모델,

도 6b는 도 2에 도시한 전자총구체의 전자빔에 대해 작용하는 수직방향의 렌즈작용을 설명하기 위한 광학모델,

도 7은 도 1에 도시한 음극선관장치에 적용 가능한 전자총구체의 다른 한 실시형태를 개략적으로 도시한 수직단면도,

도 8은 도 2에 도시한 전자총구체의 제 3 그리드의 다른 구조를 개략적으로 도시한 사시도,

도 9a는 편향요크에 의해 발생되는 핀쿠션형 수평편향자계가 전자빔에 작용하는 모양을 도시한 도면,

도 9b는 형광체스크린 주변부에 편향된 전자빔의 빔스폿을 도시한 도면,

도 10a는 종래의 전자총구체의 구성을 개략적으로 도시한 도면,

도 10b 및 도 10c는 종래의 전자총구체의 사극자 렌즈를 형성하기 위한 전자빔 통과구멍 형상을 도시한 도면,

도 11a는 종래의 2중 사극자 렌즈 구조의 전자총구체에 있어서 수평방향의 렌즈작용을 설명하기 위한 광학모델,

도 11b는 수직방향의 렌즈작용을 설명하기 위한 광학모델,

도 11c는 종래의 전자총구체에 의한 빔스폿 및 이 실시형태에 따른 전자총구체에 의한 빔스폿을 비교한 도면,

도 12a 및 도 12b는 사극자 렌즈의 렌즈 감도를 강하게 하기 위한 구조예를 도시한 도면,

도 13a 및 도 13b는 사이드빔의 수차(收差)를 수정하기 위한 전극구조의 일례를 도시한 도면,

도 14는 제 1 실시형태의 변형예에 따른 전자총구체의 캐소드에서 제 5 그리드까지의 구조를 개략적으로 도시한 수직단면도,

도 15는 도 14에 도시한 전자총구체의 제 3 그리드의 구조를 개략적으로 도시한 사시도,

도 16은 도 1에 도시한 음극선관장치에 적용 가능한 제 2 실시형태에 따른 전자총구체의 캐소드에서 제 5 그리드까지의 구조를 개략적으로 도시한 수직단면도,

도 17은 도 16에 도시한 전자총구체의 제 3 그리드의 구조를 개략적으로 도시한 사시도,

도 18은 도 16에 도시한 전자총구체의 제 4 그리드의 제 3 그리드와의 대향면에 배치되는 전극의 구조를 개략적으로 도시한 사시도,

도 19는 제 2 실시형태에 따른 다른 전자총구체의 캐소드에서 제 5 그리드까지의 구조를 개략적으로 도시한 수직단면도,

도 20은 도 19에 도시한 전자총구체의 제 3 그리드의 구조를 개략적으로 도시한 사시도,

도 21은 제 2 실시형태에 따른 다른 전자총구체의 캐소드에서 제 5 그리드까지의 구조를 개략적으로 도시한 수직단면도,

도 22는 도 21에 도시한 전자총구체의 제 3 그리드의 구조를 개략적으로 도시한 사시도,

도 23은 제 2 실시형태에 따른 다른 전자총구체의 제 3 그리드의 구조를 개략적으로 도시한 사시도,

도 24는 제 2 실시형태의 변형예에 따른 전자총구체의 제 2 그리드에서 제 4 그리드까지의 구조를 개략적으로 도시한 사시도, 및

도 25는 제 2 실시형태의 변형예에 따른 전자총구체의 제 2 그리드로부터 제 4 그리드까지의 구조를 개략적으로 도시한 사시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 패널 2 : 퍼넬

3 : 형광체스크린(타겟) 4 : 섀도우마스크

5 : 넥 6 : 전자빔

6G : 센터빔 6B, 6R : 사이드빔

7 : 전자총구체 8 : 편향요크

9 : 진공 외관용기 10 : 수평편향자계

11V : 전자빔이 받는 힘 12 : 번짐

13 : 코어 21 : 절연지지체

본 발명의 제 1 측면에 의한 음극선관장치는,

적어도 1개의 전자빔을 발생하는 전자빔발생부와, 상기 전자빔발생부에서 발생된 전자빔을 형광체스크린 상에 집속시키는 주 전자 렌즈부를 갖는 전자총구체와, 상기 전자총구체에서 방출된 전자빔을 편향하여 형광체스크린 상의 수평방향 및 수직방향으로 주사하기 위한 편향자계를 발생하는 편향요크를 구비한 음극선관장치에 있어서, 상기 전자총구체는 상기 전자빔발생부를 구성하는 상대적으로 저위의 제 1 레벨의 전압이 공급되는 캐소드를 포함하는 복수의 전극과, 상기 제 1 레벨보다 높은 제 2 레벨의 포커스전압이 공급되는 적어도 1개의 포커스전극과, 상기 제 2 레벨에 가까운 기준 전압에 상기 편향자계에 동기하여 변화하는 교류성분을 중첩한 다이나믹 포커스 전압이 공급되는 적어도 1개의 다이나믹 포커스전극과, 상기 제 2 레벨보다 높은 제 3 레벨의 양극전압이 공급되는 적어도 1개의 양극전극을 구비하며, 상기 다이나믹 포커스 전압이 공급되는 제 1 다이나믹 포커스전극은 상기 전자빔발생부에 인접하여 배치되고, 상기 포커스전압이 공급되는 제 1 포커스전극은 제 1 다이나믹 포커스전극에 인접하여 배치되고, 전자빔을 편향했을 때, 상기 전자빔발생부와 상기 제 1 다이나믹 포커스전극 사이에 형성되는 제 1 전자 렌즈부는 수평방향 및 수직방향으로 각각 포커스작용을 갖고, 상기 제 1 다이나믹 포커스 전극과 상기 제 1 포커스전극 사이에 형성되는 제 1 비축대칭 렌즈부는 수평방향으로 상대적으로 발산작용을 갖고, 또한 수직방향으로 상대적으로 포커스작용을 갖고, 상기 제 1 전자 렌즈부와 상기 제 1 비축대칭 렌즈부는 정전적으로 결합되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 2 측면에 의한 음극선관장치는,

전자빔을 발생하는 전자빔발생부와 상기 전자빔발생부에서 발생된 전자빔을 타겟 상에 집속하는 주 전자 렌즈부를 갖는 전자총구체와, 상기 전자총구체에서 방출된 전자빔을 수평방향 및 수직방향으로 편향하는 편향자계를 발생하는 편향요크를 구비한 음극선관장치에 있어서, 상기 전자총구체는 상기 전자빔발생부를 구성하는 상대적으로 저위의 제 1 레벨의 전압이 공급되는 캐소드를 포함하는 복수의 전극과, 상기 제 1 레벨보다 높은 제 2 레벨의 포커스전압이 공급되는 적어도 1개의 포커스전극과, 상기 제 2 레벨에 가까운 기준 전압에 상기 편향자계에 동기하여 변화하는 교류성분을 중첩한 다이나믹 포커스전압이 공급되는 적어도 1개의 다이나믹 포커스전극과, 상기 제 2 레벨보다 높은 제 3 레벨의 양극전압이 공급되는 적어도 1개의 양극전극과, 이들 복수의 전극을 지지하고 고정하는 절연지지체를 구비하며, 상기 다이나믹 포커스전압이 공급되는 제 1 다이나믹 포커스 전극은 상기 전자빔발생부에 인접하여 배치되고, 상기 포커스전압이 공급되는 제 1 포커스전극은 상기 제 1 다이나믹 포커스전극에 인접하여 배치되며, 상기 제 1 다이나믹 포커스전극은 상기 전자빔발생부에서 발생된 전자빔을 통과하는 전자빔 통과구멍의 주변부의 판두께가 다른 부분보다 얇은 것을 특징으로 한다.

본 발명의 추가적인 목적 및 이점들이 하기의 상세한 설명에서 기술되고, 상세한 설명으로부터 부분적으로 명백해지거나 본 발명의 실행에 의해 분명해질 수 있다. 본 발명의 목적 및 이점들은 특히 지금부터 설명되는 수단 및 결합예에 의해 실현되고 얻어질 수 있다.

명세서에 삽입되어 그 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 도해하고, 상기의 일반적인 설명 및 하기의 바람직한 실시예의 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는데 도움을 줄 것이다.

이하, 본 발명의 한 실시형태에 따른 음극선관장치에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이 본 발명의 음극선관장치, 예를 들면 칼라음극선관장치는 진공외관용기(9)를 구비하고 있다. 이 진공외관용기(9)는 패널(1) 및 이 패널(1)에 일체로 접합된 퍼넬(2)을 갖고 있다. 패널(1)은 그 내면에 배치된 청, 녹, 적으로 발광하는 스트라이프 형상 또는 도트 형상의 3색 형광체층으로 이루어진 형광체스크린(3)(타겟)을 구비하고 있다. 섀도우마스크(4)는 형광체스크린(3)에 대향하여 장착되고, 그 내측에 다수의 구멍을 갖고 있다.

인라인형 전자총구체(7)는 퍼넬(2)의 소직경부에 상당하는 넥(5)의 내부에 배치되어 있다. 이 인라인형 전자총구체(7)는 동일 평면상을 통과하는 센터빔(6G) 및 그 양측의 한쌍의 사이드빔(6B, 6R)으로 이루어진 수평방향(H)으로 일렬로 배치된 3전자빔(6B, 6G, 6R)을 관축방향(Z)으로 방출된다. 이 인라인형 전자총구체(7)에서는 주 전자 렌즈부를 구성하는 저전압측의 그리드 및 고전압측의 그리드의 각각에 형성된 사이드빔 통과구멍의 중심은 서로 기울어져 있다. 이에 의해 형광체스크린(3)의 중앙부에서 3전자빔이 셀프컨버전스된다.

편향요크(8)는 넥(5)으로부터 퍼넬(2)의 대직경부에 걸친 진공 외관용기(9)외측에 장착되어 있다. 이 편향요크(8)는 전자총구체(7)로부터 방출된 3전자빔(6B, 6G, 6R)을 수평방향(H) 및 수직방향(V)으로 편향하는 비균등 편향자계를 발생한다. 이 비균등 편향자계는 핀쿠션형 수평편향자계와 배럴형 수직편향자계에 의해 형성된다.

전자총구체(7)로부터 방출된 3전자빔(6B, 6G, 6R)은 형광체스크린(3)을 향해 셀프컨버전스되면서 형광체스크린(3)상의 대응하는 형광체층 상에 집속된다. 이 3전자빔(6B, 6G, 6R)은 비균등 편향자계에 의해 편향되고, 형광체스크린(3)을 수평방향(H) 및 수직방향(V)으로 주사한다. 이에 의해 칼라화상이 표시된다.

이 음극선관장치에 적용되는 전자총구체(7)는 도 2에 도시한 바와 같이, 캐소드(K), 제 1 그리드(G1), 제 2 그리드(G2), 제 3 그리드(G3)(제 1 다이나믹 포커스전극), 제 4 그리드(G4)(제 1 포커스전극), 제 5 그리드(G5), 제 6 그리드(G6)(제 2 포커스전극), 제 7 그리드(G7)(제 2 다이나믹 포커스전극), 제 8 그리드(G8)(중간전극), 제 9 그리드(G9)(양극전극) 및 컨버전스컵(C)을 구비하고 있다. 3개의 캐소드(K)는 수평방향으로 일렬로 배치되어 있다. 제 1 내지 제 9 그리드는 캐소드(K)로부터 전자빔의 진행방향을 따라서 이 순서로 배치되고, 절연지지체(21)에 의해 지지 고정되어 있다.

또, 컨버전스컵(C)은 제 9 그리드(G9)에 용접되는 것에 의해 고정되어 있다. 이 컨버전스컵(C)에는 퍼넬(2)의 내면으로부터 넥(5)의 내면에 피착 형성된 내부 도전막과 전기적 도통을 취하기 위한 4개의 접촉자가 부설되어 있다.

3개의 캐소드(K)(R, G, B)에는 약 100 내지 200V 정도의 전압이 인가되어 있다. 제 1 그리드(G1)는 접지되어(또는 마이너스 전위(V1)가 인가되어) 있다. 제 2 그리드(G2)와 제 5 그리드(G5)는 관내에서 접속되어 있고, 또 음극선관 외부로부터 저전위의 가속전압(V2)이 인가되어 있다. 이 인가전압(V2)은 500V 내지 800V 정도이다.

제 3 그리드(G3)와 제 7 그리드(G7)는 관내에서 접속되어 있고, 또 음극선관 외부로부터 다이너믹 포커스전압(Vf2+Vd)이 공급된다. 이 다이나믹 포커스전압(Vf2+Vd)은 약 6 내지 8kV 정도의 중전위의 제 2 포커스전압(Vf2)(후술하는 양극전압(Eb)의 약 25% 정도의 전압)을 기준 전압으로 하여 편향자계에 동기하여 변동하는 교류성분(Vd)을 중첩한 전압이다.

제 4 그리드(G4)와 제 6 그리드(G6)는 관내에서 접속되어 있고, 또 음극선관 외부로부터 일정한 중전위의 제 1 포커스전압(Vf1)이 공급되어 있다. 이 제 1 포커스전압(Vf1)은 제 2 포커스전압(Vf2)과 거의 동등하며, 약 6 내지 8kV 정도(후술하는 양극전압(Eb)의 약 25% 정도에 상당하는 전압)이다.

제 9 그리드(G9) 및 컨버전스컵(C)은 전기적으로 접속되고, 음극선관 외부에서 양극전압(Eb)이 공급되어 있다. 이 양극전압(Eb)은 25 내지 35kV이다.

전자총구체(7)의 근방에는 도 2에 도시한 바와 같이 저항기(R1)가 구비되어 있다. 이 저항기(R1)는 그 한단이 제 9 그리드(G9)에 접속되고 타단이 관외의 가변저항기(VR)를 통해 접지되어 있다(가변 저항기를 통하지 않고 직접 접지되어도 좋다). 저항기(R1)는 그 대략 중간부에서 전자총구체(7)의 그리드에 전압을 공급하기 위한 전압공급단자(R1-1)를 구비하고 있다.

제 8 그리드(G8)는 저항기(R1)상의 전압공급단자(R1-1)에 접속되어 있다. 이 제 8 그리드(G8)에는 전압공급단자(R1-1)를 통해 양극전압(Eb)을 저항 분할한 전압, 예를 들면 양극 전압(Eb)의 약 65% 정도의 전압이 공급되도록 구성되어 있다.

(제 1 실시형태)

제 1 그리드(G1)는 얇은 판형상 전극이다. 이 제 1 그리드(G1)는 수평방향으로 일렬 배치된 3개의 캐소드(K)에 대응하여 그 판면에 소직경의 3개의 전자빔 통과구멍(예를 들면 직경 0.30 내지 0.40mm 정도의 원형구멍 또는 세로로 길거나 가로로 긴 직사각형 구멍이라도 좋음)을 구비하고 있다.

제 2 그리드(G2)는 도 3에 도시한 바와 같이 판형상 전극이다. 이 제 2 그리드(G2)는 3개의 캐소드(K)에 대응하여 그 판면에 제 1 그리드(G1)에 형성된 구멍직경보다도 약간 큰 3개의 전자빔 통과구멍(예를 들면 직경 0.35 내지 0.45mm 정도의 원형구멍)(G2-H)을 구비하고 있다. 제 1 그리드(G1)의 전자빔 통과구멍 직경(ΦG1)과 제 2 그리드(G2)의 전자빔 통과구멍 직경(ΦG2)의 비율은 일반적으로 70%≤ΦG1/ΦG2≤100%로 설정되지만, 상황에 따라서 75% 부근이나 90% 부근이 선택된다. 또, 이 제 2 그리드(G2)는 제 3 그리드(G3)와의 대향면에 각 전자빔 통과구멍(G2-H)에 대응하여 수평방향으로 장축을 갖는 슬릿형상의 오목부(G2-S)를 구비하고 있다. 이 오목부(G2-S)의 단축방향 직경, 즉 수직방향 직경은 전자빔 통과구멍(G2-H)의 구멍직경과 거의 같거나 약간 큰 정도의 크기로 구성된다. 또, 이 실시형태에서 제 2 그리드(G2)는 원형의 전자빔 통과구멍(G2-H)과 제 3 그리드(G3)의 대향면에 슬릿 형상의 오목부(G2-S)를 구비했지만, 반드시 이 구조에 한정되지 않는다. 즉, 제 2 그리드(G2)는 오목부(G2-S)를 생략하고 전자빔 통과구멍(G2-H)만을 구비하여 구성해도 좋다.

제 3 그리드(G3)는 도 4에 도시한 바와 같이 얇은 판형상 전극이다. 예를 들면 판두께(t)는 0.2 내지 1.0mm이다. 이 제 3 그리드(G3)는 3개의 캐소드(K)에 대응하여 그 판면에 제 2 그리드(G2)에 형성된 구멍직경보다 약간 큰 3개의 전자빔 통과구멍(G3-H)을 구비하고 있다. 예를 들면 전자빔 통과구멍(G3-H)은 원형 구멍이며, 그 직경(A)은 0.5 내지 1.5mm 정도이다.

제 4 그리드(G4)는 관축방향(Z)으로 긴 2개의 컵형상 전극의 개구단을 맞대는 것에 의해 형성되어 있다. 제 3 그리드(G3)에 대향하는 컵형상 전극(G4-A)은 그 단면에 도 5에 도시한 바와 같이 3개의 캐소드(K)에 대응하여 3개의 전자빔 통과구멍(예를 들면 수직방향 직경이 0.5 내지 1.5mm 정도이며, 수평방향 직경이 2.0 내지 4.1mm 정도의 가로로 긴 구멍)(G4-H)을 구비하고 있다.

이들의 전자빔 통과구멍(G4-H)은 단축방향 직경, 즉 수직방향 직경이 제 3 그리드(G3)의 전자빔 통과구멍(G3-H)의 직경(A)과 거의 동등(또는 그 이하)하며, 수평방향 직경이 전자빔 통과구멍(G3-H)의 직경(A)보다 큰 가로로 긴 형상이다. 또, 제 5 그리드(G5)에 대향하는 컵형상 전극의 단면은 3개의 캐소드(K)에 대응하여 대직경의 3개의 전자빔 통과구멍(예를 들면 직경 3.0 내지 4.1mm 정도의 원형구멍)을 구비하고 있다.

제 5 그리드(G5)는 관축방향(Z)으로 긴 2개의 컵형상 전극의 개구단을 맞대는 것에 의해 형성되어 있다. 제 4 그리드(G4)에 대향하는 컵형상 전극의 단면은 3개의 캐소드에 대응하여 대직경의 3개의 전자빔 통과구멍(예를 들면 직경 3.0 내지 4.1mm 정도의 원형구멍)을 구비하고 있다. 또, 제 6 그리드(G6)에 대향하는 컵형상 전극의 단면은 3개의 캐소드에 대응하여 대직경의 3개의 전자빔 통과구멍(예를 들면 직경 3.0 내지 4.1mm정도의 원형구멍)을 구비하고 있다.

제 6 그리드(G6)는 관축방향(Z)으로 긴 3개의 컵형상 전극 및 1개의 판형상 전극에 의해 구성되어 있다. 제 5 그리드(G5)측의 2개의 컵형상 전극은 각각의 개구단을 맞대고, 또 제 7 그리드(G7)측의 2개의 컵형상 전극은 각각의 단면을 맞대고, 또 제 7 그리드(G7)측의 컵형상 전극의 개구단은 얇은 판형상 전극과 맞대어 있다.

3개의 컵형상 전극의 단면은 3개의 캐소드에 대응하여 대직경의 3개의 전자빔 통과구멍(예를 들면 직경 3.0 내지 4.1mm 정도의 원형구멍)을 구비하고 있다. 제 7 그리드(G7)에 대향하는 판형상 전극은 3개의 캐소드에 대응하여 그 판면에 수직방향으로 신장된 세로로 긴 형상의 3개의 전자빔 통과구멍(예를 들면, 수평방향 직경/수직방향 직경=4.0mm/4.5mm 정도의 세로로 긴 구멍)을 구비하고 있다.

제 7 그리드(G7)는 관축방향(Z)의 길이가 짧은 2개의 컵형상 전극 및 2개의 판형상 전극에 의해 구성되어 있다. 제 6 그리드(G6)측의 2개의 컵형상 전극은 각각 개구단을 맞대고, 또 제 8 그리드(G8)측의 컵형상 전극의 단면은 얇은 판형상 전극과 맞대고, 또 이 얇은 판형상 전극은 두꺼운 판형상 전극과 맞대어 있다.

제 6 그리드(G6)에 대향하는 컵형상 전극의 단면은 3개의 캐소드(K)에 대응하여 수평방향(H)으로 신장된 가로로 긴 3개의 전자빔 통과구멍(예를 들면 수평방향 직경/수직방향 직경=4.52mm/3.0mm 정도의 가로로 긴 구멍)을 구비하고 있다. 제 8 그리드(G8)측의 컵형상 전극의 단면은 3개의 캐소드에 대응하여 대직경의 3개의 전자빔 통과구멍(예를 들면 직경 4.34mm 정도의 원형구멍)을 구비하고 있다.

얇은 판형상 전극은 3개의 캐소드(K)에 대응하여 그 판면에 수평방향(H)으로 신장된 가로로 긴 대직경의 3개의 전자빔 통과구멍(예를 들면 수평방향 직경/수직방향 직경=4.34mm/3.0mm 정도의 가로로 긴 구멍)을 구비하고 있다. 제 8 그리드(G8)에 대향하는 두꺼운 판형상 전극은 3개의 캐소드(K)에 대응하여 그 판면에 대직경의 3개의 전자빔 통과구멍(예를 들면 직경 4,34mm 정도의 원형구멍)을 구비하고 있다.

제 8 그리드(G8)는 전자빔의 진행방향을 따르는 전극길이가 2.0mm 정도의 두꺼운 판형상 전극에 의해 구성되어 있다. 이 판형상 전극은 3개의 캐소드(K)에 대응하여 그 판면에 3개의 대직경의 전자빔 통과구멍(예를 들면 직경 4.40mm 정도의 원형구멍)을 구비하고 있다.

제 9 그리드(G9)는 2개의 판형상 전극 및 2개의 컵형상 전극에 의해 구성되어 있다. 제 8 그리드(G8)에 대향하는 두꺼운 판형상 전극은 얇은 판형상 전극과 맞대어 있고, 또 얇은 판형상 전극은 컵형상 전극의 단면에 맞대어 있으며, 또 2개의 컵형상 전극은 각각의 개구단을 맞대고 있다.

제 8 그리드(G8)에 대향하는 두꺼운 판형상 전극은 전자빔의 진행방향을 따르는 전극길이가 0.6mm 내지 1.5mm 정도이며, 그 판면에 3개의 캐소드(K)에 대응하여 대직경의 3개의 전자빔 통과구멍(예를 들면, 직경 4.46mm 정도의 원형구멍)을 구비하고 있다. 얇은 판형상 전극은 그 판면에 3개의 캐소드(K)에 대응하여 수평방향(H)으로 신장된 가로로 긴 대직경의 3개의 전자빔 통과구멍(예를 들면, 수평방향직경/수직방향 직경=4.46mm/3.2mm 정도의 가로로 긴 구멍)을 구비하고 있다. 2개의 컵형상 전극의 단면은 3개의 캐소드(K)에 대응하여 대직경의 3개의 전자빔 통과구멍(예를 들면 직경 4.46 내지 4.52mm 정도의 원형구멍)을 구비하고 있다.

컨버전스컵(C)은 그 단면과 제 9 그리드(G9)의 컵형상 전극의 단면이 맞대어 있다. 컨버전스컵(C)의 단면은 대직경의 3개의 전자빔 통과구멍(예를 들면, 직경 4.46 내지 4.52mm 정도의 원형구멍)을 구비하고 있다.

이와 같은 전자총구체에 있어서, 제 1 그리드로부터 제 6 그리드(G6)까지의 각 전극은 센터빔이 통과하는 전자빔 통과구멍의 중심과 사이드빔이 통과하는 전자빔 통과구멍의 중심과의 구멍간 거리가 예를 들면 4.92mm이다. 제 7 그리드(G7)의 제 8 그리드(G8)와의 대향면의 전극은 구멍간 거리가 예를 들면 4.72mm이다. 제 8 그리드(G8)는 구멍간 거리가 예를 들면 4.80mm이다. 제 9 그리드(G9)의 제 8 그리드(G8)와의 대향면의 전극은 구멍간 거리가 예를 들면 4.88mm이다.

또, 제 6 그리드(G6)와 제 7 그리드(G7)의 전극간격, 제 7 그리드(G7)와 제 8 그리드(G8)의 전극간격 및 제 8 그리드(G8)와 제 9 그리드(G9)의 전극간격은 각각 0.6mm 정도로 설정되어 있다.

상술한 구성의 전자총구체(7)에 있어서 전자빔발생부는 캐소드(K), 제 1 그리드(G1) 및 제 2 그리드(G2)에 의해 구성된다. 이 전자빔발생부는 형광체스크린을 향해 전자빔을 발생한다. 프리포커스 렌즈(제 1 전자 렌즈부)(PreL)는 제 2 그리드(G2)와 제 3 그리드(G3)에 의해 구성된다. 이 프리포커스 렌즈(PreL)는 전자빔발생부에서 발생된 전자빔을 프리포커스한다.

제 1 사극자 렌즈(제 1 비축대칭 렌즈)(QL1)는 제 3 그리드(G3)와 제 4 그리드(G4) 사이에 형성된다. 이 제 1 사극자 렌즈(QL1)는 전자빔을 형광체스크린의 중앙부로 집속하는 무편향시에는 제 3 그리드(G3)와 제 4 그리드(G4) 사이의 전위차가 거의 0이거나 또는 제 3 그리드(G3)의 전압이 제 4 그리드(G4)의 전압보다도 낮게 설정된다. 이 때문에 거의 렌즈작용을 발생시키지 않거나 또는 수평방향으로 집속, 수직방향으로 발산의 렌즈작용을 갖도록 설정된다.

전자빔을 형광체스크린의 주변부로 편향함에 따라 제 3 그리드(G3)에는 전자빔의 편향량의 증대에 따라서 증대하는 다이나믹 포커스전압(Vf2+Vd)이 인가된다. 이 때문에 제 1 사극자 렌즈(QL1)의 렌즈 작용은 전자빔의 편향량이 증대함에 따라서 수평방향으로 상대적으로 발산작용, 수직방향으로 상대적으로 집속작용으로서 작용하도록 변화된다.

서브렌즈는 제 4 그리드(G4), 제 5 그리드(G5) 및 제 6 그리드(G6)에 의해 형성된다. 이 서브렌즈는 프리포커스된 전자빔을 더 프리포커스한다. 이 서브렌즈는 포커스전압이 공급되는 제 4 그리드와 제 6 그리드 사이에 상대적으로 저위의 전압이 공급되는 제 5 그리드(G5)를 배치하여 구성되는 유니포텐셜형 전자 렌즈이다.

주 전자 렌즈부는 제 6 그리드(G6), 제 7 그리드(G7), 제 8 그리드(G8) 및제 9 그리드(G9)에 의해 형성된다. 이 주 전자 렌즈부는 서브렌즈에 의해 프리포커스된 전자빔을 최종적으로 형광체스크린 상에 집속한다. 이 주 전자 렌즈부는 제 6 그리드(G6)와 제 7 그리드(G7) 사이에 형성되는 제 2 사극자 렌즈(제 2 비축대칭 렌즈)(QL2)와, 제 7 그리드(G7) 내지 제 9 그리드(G9)에 의해 형성되는 주 렌즈부(제 2 전자 렌즈부)(ML)를 구비하고 있다.

이 제 2 사극자 렌즈(제 2 비축대칭 렌즈)(QL2)는 무편향시에는 제 6 그리드(G6)와 제 7 그리드(G7)사이의 전위차가 거의 0이거나 또는 제 7 그리드(G7)의 전압이 제 6 그리드(G6)의 전압보다도 낮게 설정된다. 이 때문에 거의 렌즈작용이 발생하지 않거나 또는 수평방향으로 발산작용, 수직방향으로 집속작용의 렌즈작용을 갖도록 설정된다. 이때, 제 7 그리드(G7)에는 전자빔의 편향량의 증대에 따라서 커지는 다이나믹 포커스전압(Vf2+Vd)이 인가된다. 이 때문에 제 2 사극자 렌즈(QL2)의 렌즈작용은 전자빔의 편향량이 증대할수록 그 렌즈 강도가 수평방향으로 상대적으로 집속작용 및 수직방향으로 상대적으로 발산작용으로서 작용하도록 변화된다.

주 렌즈부(ML)는 상대적으로 수평방향 및 수직방향 모두 대략 동등한 집속작용을 갖고 있다. 이 주렌즈부(ML)는 전자빔의 편향량이 증대할수록 그 렌즈강도가 약해지도록 변화된다.

상술한 구성의 전자총구체는 도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이 전자빔발생부(캐소드(K)-제 2 그리드(G2))에 인접하여 프리포커스 렌즈(제 2 그리드(G2)-제 3 그리드(G3))(PreL)를 배치하고, 또 이 프리포커스 렌즈(PreL)에 인접하여 제 1 사극자 렌즈(제 3 그리드(G3)-제 4 그리드(G4))(QL1)를 배치하고 있다. 상기 프리포커스 렌즈(PreL) 및 제 1 사극자 렌즈(QL1)는 제 3 그리드(C3)의 판두께를 충분히 얇게 함으로써 정전적으로 결합하도록 구성되어 있다.

또, 도 6a 및 도 6b에 있어서 실선은 전자빔을 형광체스크린의 중앙부로 집속하는 무편향시의 광학모델을 나타내고, 파선은 전자빔을 형광체스크린의 주변부로 집속하는 편향시의 광학모델을 나타낸다. “PreL”은 프리포커스 렌즈이며, “QL1”은 제 1 사극자 렌즈이고, “QL2”는 제 2 사극자 렌즈이고, “ML”은 주 렌즈부이며, “DYL”은 편향자계에 포함되는 편향수차성분이다.

즉, 프리포커스 렌즈(PreL)와 제 1 사극자 렌즈(QL1)를 모두 구성하고 있는 제 3 그리드(G3)는 그 전자빔의 진행방향(관축방향(Z))을 따르는 전극길이, 즉 전극의 판두께(t)와 제 2 그리드(G2)측에서 본 제 3 그리드(G3)의 전자빔 통과구멍(G3-H)의 구멍직경(A)을 가질 때, 제 1 사극자 렌즈(QL1)를 구성하는 제 3 그리드(G3)와 제 4 그리드(G4) 사이의 전극간 거리를 L로 하면,

(A-t)≥(L/2)

의 관계를 만족하도록 구성되어 있다.

즉, 제 2 그리드(G2)와 제 3 그리드(G3) 사이의 비교적 큰 전위차에 의해 형성된 프리포커스 렌즈(PreL)에 의한 제 3 그리드(G3)의 전자빔 통과구멍을 통과하여 침투하는 전계영역(A-t)내에 제 3 그리드(G3)와 제 4 그리드(G4) 사이에 형성된 제 1 사극자 렌즈(QL1)의 중심(L/2)이 존재하도록 구성되어 있다.

이와 같이 구성함으로써 다이나믹 포커스전압이 제 3 그리드(G3)에 인가되었을 때의 다이나믹 포커스전압의 필요 이상의 상승을 억제할 수 있다.

즉, 제 2 그리드(G2)와 제 3 그리드(G3)에 의해 형성되는 다이나믹 포커스전압이 인가되었을 때 수평/수직방향으로 각각 포커스작용으로서 작용하는 제 1 전자렌즈(프리포커스 렌즈)부(PreL)와, 제 3 그리드(G3)와 제 4 그리드(G4) 사이에 형성되는 제 1 비축대칭 렌즈(QL1)가 정전적으로 결합하여 동작한다. 이 때문에 제 1 비축대칭 렌즈(QL1)의 동작은 제 1 전자 렌즈부(PreL)의 일부로서 그 극성을 변화시킬 정도의 동작이 된다. 따라서, 종래의 2중 사극자 렌즈 동작시에 제 1 사극자 렌즈가 아무것도 없었던 공간에 새롭게 발생함으로써 가상물점 위치의 캐소드측으로의 후퇴가 일어나지 않아 다이나믹 포커스전압의 상승도 초래하지 않는다.

또, 제 1 사극자 렌즈(QL1)에 정전 결합한 프리포커스 렌즈(PreL)를 전자빔발생부에 인접하여 배치함으로써 제 1 사극자 렌즈(QL1)를 구성하는 전극군(제 3 그리드(G3)와 제 4 그리드(G4)의 제 3 그리드측의 컵형상 전극)의 개구 직경을 전자빔이 충돌하지 않을 정도까지 작게 할 수 있고, 제 1 사극자 렌즈(QL1)의 감도를 향상시킬 수 있다. 이 때문에, 종래의 2중 사극자 렌즈 구조와 같이 전자빔의 진행방향으로 신장된 칸막이를 설치할 필요가 없어져 정밀도상의 편차의 문제를 해소하는 것이 가능해진다.

또, 제 3 그리드(G3)의 전자빔 통과구멍 직경과 제 4 그리드(G4)의 제 3 그리드(G3)측에 배치된 컵형상 전극의 전자빔 통과구멍의 단축방향 직경(수직방향 직경)을 거의 동일하게 하고 있다. 이 때문에 제 1 사극자 렌즈(QL1)의 렌즈작용이 편향자계에 동기하여 변동할 때, 프리포커스 렌즈(PreL)와 제 1 사극자 렌즈(QL1)의 종합적 렌즈작용은 수직방향에 대해 전자빔의 편향량이 증대함에 따라 집속작용으로서 작용하고, 수평방향에 대해서는 전자빔의 편향량에 상관없이 수직방향의 렌즈작용과 비교하여 실질적으로 변화하지 않는 렌즈작용밖에 갖지 않는다.

이는 도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이 수평방향에 있어서, 편향시에는 파선으로 도시한 바와 같이 전자빔의 편향량의 증대에 따라서 프리포커스 렌즈(PreL)의 집속작용이 강해지고, 또 이 강해진 집속 작용을 상쇄하도록 수평방향으로 발산작용을 갖는 제 1 사극자 렌즈(QL1)가 발생하기 때문이다.

한편, 수직방향에 대해서는 편향시에 파선으로 나타내는 바와 같이 전자빔의 편향량의 증대에 따라서 프리포커스 렌즈(PreL)의 집속작용이 강해지고, 동시에 수직방향의 집속작용을 갖는 제 1 사극자 렌즈(QL1)가 발생한다. 이에 의해 수직방향에 대해서는 무편향시에 형성된 프리포커스 렌즈(PreL)의 집속작용의 강도가 편향시에는 제 1 사극자 렌즈(QL1)의 집속작용이 되어 더 증강되게 된다.

상술한 바와 같이 이 제 1 실시형태에 의하면 다이나믹 포커스 전압 인가시에 수평방향의 발산각을 실질적으로 변화시키지 않고 수직방향으로만 집속시키기 때문에 주 렌즈부(ML)에 입사하기 전의 발산각의 확장을 억제할 수 있다. 이 때문에 전자빔은 주 렌즈부(ML)에 의한 렌즈수차의 영향을 받지 않고 형광체스크린의 전역에 있어서 양호한 형상의 빔스폿을 형성하는 것이 가능해진다.

본 발명은 상술한 제 1 실시형태에 한정되지 않는다.

(변형예 1)

예를 들면 제 1 실시형태에서는 주 전자 렌즈부에 저항기를 통해 전압이 공급되는 전극을 1개 배치했지만 2개 이상이라도 좋다. 이때 발생하기 쉬운 사이드빔의 단면을 삼각형상으로 변형시키는 수차를 도 13a 및 도 13b에 도시한 삼각형상의 전자빔 통과구멍을 갖는 박판(薄板) 전극을 최종 가속전극의 후판(厚板) 전극의 형광체 스크린측에 배치함으로써 보상할 수 있는 것은 주지의 사실이다.

(변형예 2)

상술한 제 1 실시형태에서 제 3 그리드(G3)는 도 4에 도시한 원형의 전자빔 통과구멍(G3-H)을 구비하여 구성했지만 이 구조에 한정되지 않는다. 즉, 도 8에 도시한 바와 같이 제 3 그리드(G3)는 원형의 전자빔 통과구멍(G3-H)과 제 4 그리드(G4)의 대향면에 각 전자빔 통과구멍(G3-H)의 주위에 수직방향으로 장축을 갖는 세로로 긴 슬릿형상의 오목부(G3-S)를 구비하여 구성해도 좋다. 이에 의해 제 3 그리드(G3)와 제 4 그리드(G4) 사이에 형성되는 제 1 사극자 렌즈(QL1)의 렌즈감도를 더 향상하는 것이 가능해진다.

(변형예 3)

상술한 제 1 실시형태에서는 주 전자 렌즈부를 구성하는 그리드 중, 저항기로부터 전압이 공급되는 제 8 그리드(G8)는 원형의 전자빔 통과구멍을 구비하여 구성했지만 이 예에 한정되지 않는다.

즉, 도 7에 도시한 바와 같이 주 전자 렌즈부를 다이나믹 포커스전압(Vf2+Vd)이 공급되는 제 7 그리드(제 2 다이나믹 포커스 전극)(G7)와 양극전압(Eb)이 공급되는 제 9 그리드(양극전극)(G9)와 이들 사이에 배치되는 1개의 제 8 그리드(중간전극)(G8)에 의해 형성하고, 다이나믹 포커스 전극(G7)의 중간전극(G8)과의 대향면, 중간전극(G8)의 다이나믹 포커스 전극(G7) 및 양극전극(G9)과의 대향면, 양극전극(G9)의 중간전극(G8)과의 대향면을 3전자빔 공통의 전자빔 통과구멍으로 해도 좋다. 이와 같은 구조라도 상술한 제 1 실시형태와 동일한 작용효과를 얻는 것이 가능하다.

(변형예 4)

상술한 제 1 실시형태에 적용되는 전자총구체는 넥 직경 22.5mm(치수공차: ±0.7mm)로 밀봉하기 위한 모델로서, 전극 개구직경 등을 작게 설정한 것이지만 이에 한정되지 않는다. 예를 들면 넥직경이 29.1mm 등의 크기로 밀봉되고, 전극 개구직경 5.5 내지 6.2mm 정도의 것을 채용한 전자총구체라도 또 그외의 전자총구체라도 본 발명을 적용하는 것은 가능하다.

(변형예 5)

상술한 제 1 실시형태에 있어서 제 1 다이나믹 포커스전극(제 3 그리드(G3))은 판형상 전극으로 구성했지만 이에 한정되지 않는다. 예를 들면 도 14에 도시한 바와 같이 제 1 다이나믹 포커스 전극(G3)은 판두께가 얇은 컵형상 전극(G3a)과 판형상 전극(G3b)의 조합으로 구성해도 좋다. 또 제 1 다이나믹 포커스전극(G3)은 판두께가 얇은 복수개의 컵형상 전극의 조합, 또는 복수개의 판형상 전극의 조합으로 구성해도 좋다.

예를 들면, 제 1 다이나믹 포커스전극(G3)은 도 15에 도시한 바와 같이, 전자빔발생부측에 배치된 컵형상 전극(G3a)과 제 1 포커스전극(G4)측에 배치된 판형상 전극(G3b)에 의해 구성된다. 컵형상 전극(G3a)은 대략 원형의 전자빔통과구멍(G3a-H)을 구비하고 있다. 판형상 전극(G3b)은 수직방향으로 장축을 갖는 세로로 긴 형상의 전자빔 통과구멍(G3b-H)을 구비하고 있다.

이와 같은 구성으로 함으로써 제 3 그리드(G3)와 제 4 그리드(G4) 사이에 형성되는 제 1 사극자 렌즈(QL1)의 렌즈 감도를 향상시킬 수 있다. 물론, 제 1 포커스전극(G4)측에 배치된 판형상 전극(G3b)의 전자빔 통과구멍(G3b-H)은 세로로 긴 형상으로 한정되지 않고 대직경의 대략 원형의 전자빔 통과구멍이라도 좋다.

이와 같이 제 3 그리드(G3)를 복수의 전극으로 조합하여 구성해도 제 2 그리드(G2)와 제 3 그리드(G3) 사이에 형성되는 프리포커스 렌즈(PreL)는 컵형상 전극(G3a)의 전자빔 통과구멍(G3a-H)에서 제 4 그리드(G4)측으로 침투하는 전자렌즈 영역을 갖고 있다. 이 전자 렌즈 영역은 전자빔 통과구멍(G3a-H)에서 전자빔 통과구멍 직경(A)만큼 침투한 전계에 의해 형성된다. 제 3 그리드(G3)와 제 4 그리드(G4) 사이에 형성되는 제 1 사극자 렌즈(QL1)는 프리포커스 렌즈(PreL)의 제 4 그리드(G4)측에 침투한 전자 렌즈 영역에 형성된다. 즉, 프리포커스 렌즈(PreL)는 제 1 사극자 렌즈(QL1)와 정전적(靜電的)으로 결합한다. 이 때문에 상술한 제 1 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 제 1 실시형태 및 각 변형예에 의하면 형광체스크린의 전역에 걸쳐 양호한 포커스 특성을 얻는 것이 가능하고, 양호한 형상의 빔스폿을 형성하는 것이 가능한 음극선관 장치를 제공할 수 있다.

(제 2 실시형태)

이 제 2 실시형태에서는 상술한 음극선관장치에 적용 가능한 전자총구체의구조에 대해 설명한다. 또, 전자총구체의 기본적인 구조 및 각 그리드에 인가되는 전압은 상술한 제 1 실시형태와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

이 제 2 실시형태는 제 1 실시형태에서 적용된 얇은 판두께의 제 3 그리드를 보강하도록 구성된 것이다.

즉, 상술한 다이나믹 포커스전압이 인가되는 다이나믹 포커스전극을 구비한 전자총구체에 있어서는 실동작상에 있어서 이하와 같은 문제가 발생할 우려가 있다. 즉, 다이나믹 포커스전압을 인가했을 때, 다이나믹 포커스전극과 그의 근접한 전극 사이에 발생하는 쿨롱력의 변동에 의해 이상음이 발생할 우려가 있다. 이 이상음은 다이나믹 포커스전극 및 이에 인접한 전극의 쿨롱력에 의한 기계적 진동이 원인이며, 각 전극을 지지 고정하는 절연지지체의 전극을 유지하는 유지력이나 전극 자체의 기계적 강도 등이 영향을 준다. 또, 이 진동원이 되는 다이나믹 포커스전극과, 전압 공급단자가 되는 스템의 간격이 좁을수록 또는 캐소드의 열원, 즉 히터와의 간격이 좁을수록 이상음의 발생에 크게 영향을 미친다.

이를 개선하기 위해서는 스템 또는 히터로부터 다이나믹 포커스 전극을 최대한 떨어뜨려 배치하고, 다이나믹 포커스전극 및 이에 인접하는 전극의 절연지지체로의 지지력을 강화하며, 전극의 기계적 강도를 강화하는 등의 대책이 필요하다.

한편, 상술한 제 1 실시형태와 같이 다이나믹 포커스 전극에 형성된 전자빔 통과구멍의 근방의 판두께는 얇은 쪽이 바람직하다. 즉, 다이나믹 포커스전극의 판두께를 얇게 하여 다이나믹 포커스 전극의 전후에 형성되는 전자렌즈사이의 정전적인 결합을 강하게 할 수 있다. 이 때문에 형광체스크린 주변부에서의 빔스폿의변형을 효과적으로 개선할 수 있고, 또 다이나믹 포커스 전압의 상승을 효과적으로 억제할 수 있다. 그러나, 다이나믹 포커스 전극의 판두께를 얇게 하면 앞에서 설명한 이상음의 문제가 발생하기 쉬워진다.

이와 같이 다이나믹 포커스 전극의 판두께를 얇게 하면 형광체스크린 주변부에서의 빔스폿의 변형의 개선 및 다이나믹 포커스 전압의 상승의 억제에 효과적이 되지만 그 한편 이상음의 문제가 발생하기 쉬워진다. 또, 다이나믹 포커스전극의 판두께는 두껍게 하면 이상의 문제가 발생하기 어려워지는 한편, 형광체스크린 주변부에서의 빔스폿의 변형 및 다이나믹 포커스 전압의 상승이라는 문제가 발생해버린다.

따라서, 이 제 2 실시형태에서는 도 16에 도시한 바와 같이 스템 및 히터에 근접하여 배치된 제 1 다이나믹 포커스 전극으로서의 제 3 그리드(G3)의 기계적 강도를 강화하고 있다. 즉, 캐소드(K) 및 제 1 그리드(G1) 내지 제 5 그리드(G5)는 도 16에 도시한 바와 같이 절연지지체(21)에 유지되어 있다. 또, 이 제 2 실시형태에서는 제 5 그리드(G5)의 일부, 제 6 그리드(G6) 내지 제 9 그리드(G9) 및 컨버전스컵(C)의 설명은 생략한다.

제 1 그리드(G1) 및 제 2 그리드(G2)는 상술한 제 1 실시형태와 동일한 구조를 갖고 있다.

제 4 그리드(G4)는 관축방향(Z)으로 긴 2개의 컵형상 전극의 개구단을 맞댐으로써 형성되어 있다. 도 18에 도시한 바와 같이 제 3 그리드(G3)에 대향하는 컵형상 전극(G4-A)은 그 단면에 3개의 캐소드(K)에 대응하여 수직방향 직경보다도 수평방향 직경이 큰 3개의 가로로 긴 전자빔 통과구멍(예를 들면 수직방향 직경이 0.5 내지 1.5mm 정도이고, 수평방향 직경이 2.0 내지 4.1mm 정도의 가로로 긴 구멍)(G4-H)을 구비하고 있다.

상기 전자빔 통과구멍(G4-H)은 수직방향 직경이 제 3 그리드(G3)의 전자빔 통과구멍(G3-H)과 거의 동등(또는 그 이하)하고, 수평방향 직경이 제 3 그리드(G3)의 전자빔 통과구멍보다 큰 가로로 긴 형상이다. 또, 제 5 그리드(G5)에 대향하는 컵형상 전극(G4-B)은 그 단면에 3개이 캐소드(K)에 대응하여 대직경의 3개의 원형의 전자빔 통과구멍(예를 들면 직경 3.0 내지 4.1mm 정도의 원형구멍)을 구비하고 있다.

제 3 그리드(G3)는 도 16 및 도 17에 도시한 형상을 갖고 있다. 즉, 제 3 그리드(G3)는 전자빔 통과구멍(G3-H)의 주변부가 전자빔발생부를 구성하는 제 2 그리드(G2)측에 동심원상으로 돌출되어 있다. 전자빔 통과구멍(G3-H)은 제 4 그리드(G4)측에서 본 오목부에 상당하는 원형부의 대략 중심에 형성되어 있다.

전자빔 통과구멍(G3-H)주변의 판두께(T0)는 전자빔 통과구멍(G3-H)에서 약간 떨어진 다른 부분, 예를 들면 전자빔 통과구멍(G3-H)에서 절연지지체(21)에 고정되는 식설부(植設部)(G3-L)까지 사이의 부분의 판두께(T1)보다 얇다. 역으로 말하면 제 3 그리드(G3)는 전자빔 통과구멍(G3-H) 근방의 판두께(T0)보다 두껍게 구성되어 있다. 예를 들면 제 3 그리드(G3)는 전자빔 통과구멍(G3-H)에서 식설부(G3-L)까지의 사이에 전극강도 증강부, 즉 전자빔 통과구멍(G3-H)의 둘레 테두리부를 따라서 제 2 그리드(G2)측으로 돌출하도록 형성된 동심원상의 판두께부(G3-T)를 구비하고있다. 제 3 그리드(G3)는 이와 같이 구조를 갖는 것에 의해 기계적 강도를 증강하는 것이 가능해진다.

따라서, 제 3 그리드(G3)에 다이나믹 포커스전압(Vf2+Vd)을 인가한 경우에도 제 3 그리드(G3)와 그 전후의 전극 사이의 쿨롱력의 변화에 의한 기계적 진동을 억제하는 것이 가능해진다. 이와 같이 진동원의 진동을 억제함으로써 전자총구체에서의 이상음의 발생을 방지하는 것이 가능해진다.

또, 제 3 그리드(G3)의 전자빔 통과구멍(G3-H) 근방에서는 그 판두께(T0)를 얇게 함으로써 제 2 그리드(G2)와 제 3 그리드(G3)로 형성되는 제 1 전자 렌즈(PreL)와, 제 3 그리드(3)와 제 4 그리드(G4) 사이에 형성되는 제 1 비축대칭렌즈(QL1)의 정전적인 결합을 밀접하게 하는 것이 가능해진다. 따라서, 상술한 바와 같이 제 1 전자 렌즈(PreL)와 제 1 비축대칭 렌즈(QL1)의 렌즈 동작을 마치 하나의 렌즈동작인 것처럼 구성할 수 있다. 또, 제 1 전자 렌즈(PreL)와 제 1 비축대칭렌즈(QL1) 사이의 장벽인 제 3 그리드(G3)에 의한 국소적인 전계의 혼란을 억제할 수 있다.

상술한 바와 같이 이 제 2 실시형태에 의하면 제 1 다이나믹 포커스 전극의 각 전자빔 통과구멍 주변부에 상당하는 판두께를 동일 전극의 타부분의 판두께보다 얇게 하고 있다. 제 1 다이나믹 포커스 전극에 다이나믹 포커스 전압을 인가함으로써 전자빔발생부와 이에 인접하는 제 1 다이나믹 포커스 전극 사이에 수평방향 및 수직방향으로 각각 집속작용을 갖는 제 1 전자 렌즈부가 형성된다. 또, 동시에 제 1 다이나믹 포커스 전극과 제 1 포커스 전극 사이에 제 1 비축대칭 렌즈부가 형성된다. 제 1 다이나믹 포커스 전극의 전자빔 통과구멍 주변부의 판두께를 얇게 함으로써 제 1 다이나믹 포커스 전극에 의해 형성되는 인접하는 2개의 전자 렌즈, 즉 제 1 전자 렌즈부 및 제 1 비축대칭 렌즈부의 정전적인 결합이 밀접해진다. 이에 의해 형광체스크린 주변부에서의 빔스폿의 타원 변형을 효과적으로 개선하는 것이 가능하여 다이나믹 포커스 전압의 상승을 효과적으로 억제하는 것이 가능해진다.

이와 동시에, 이 음극선관장치에 의하면 제 1 다이나믹 포커스전극에 형성된 각 전자빔 통과구멍 주변부분 이외의 판두께를 두껍게 하고 있다. 이 때문에 다이나믹 포커스전압의 파라볼라형상의 전압(교류성분)이 제 1 다이나믹 포커스 전극에 인가되어도 제 1 다이나믹 포커스전극에 근접하는 전극과의 쿨롱력의 변화에 의한 제 1 다이나믹 포커스전극의 기계적 진동을 억제할 수 있다. 또, 제 1 다이나믹 포커스전극의 각 전자빔 통과구멍의 주변부, 또는 절연지지체에 고정되는 식설부와 전자빔 통과구멍 사이에 오목부 또는 볼록부로 이루어진 전극 강도 증강부를 설치함으로써 제 1 다이나믹 포커스 전극의 기계적 진동을 억제할 수 있다. 이에 의해, 이상음의 발생을 효과적으로 억제하는 것이 가능해진다.

본 발명은 상술한 제 2 실시형태에 한정되지 않는다.

(변형예 1)

예를 들면, 제 3 그리드(제 1 다이나믹 포커스전극)(G3)는 도 19 및 도 20에 도시한 구조라도 좋다. 즉, 제 3 그리드(G3)는 관축방향(Z)을 따르는 전자빔 통과구멍(G3-H)의 위치와 식설부(G3-L)의 위치가 실질적으로 일치하고 있다.

전자빔 통과구멍(G3-H) 주변의 판두께(T0)는 전자빔 통과구멍(G3-H)에서 약간 떨어진 다른 부분, 예를 들면 전자빔 통과구멍(G3-H)에서 식설부(G3-L)까지의 사이의 부분의 판두께(T2)보다 얇다. 역으로 말하면, 제 3 그리드(G3)는 전자빔 통과구멍(G3-H) 근방의 판두께(T0)보다도 두껍게 구성되어 있다.

즉, 제 3 그리드(G3)는 전자빔 통과구멍(G3-H)에서 식설부(G3-L)까지의 사이에 전극강도 증강부, 즉 전자빔 통과구멍(G3-H)의 둘레 테두리부를 따라서 형성된 동심원상의 판두께부(G3-T)를 구비하고 있다. 또, 제 3 그리드(G3)는 판두께부(G3-T)의 주변부에 전극 강도 증강부로서 제 4 그리드(제 1 포커스전극)(G4)측으로 돌출하도록 형성된 동심원상의 볼록부(제 2 그리드(G2)측에서 봐서 동심원상의 오목부)(G3-P)를 구비하고 있다. 전자빔 통과구멍(G3-H)은 제 4 그리드(G4)측에서 본 오목부에 상당하는 원형부의 대략 중심에 형성되어 있다. 제 3 그리드(G3)는 이와 같은 구조를 갖는 것에 의해 전자빔 통과구멍(G3-H) 주변의 판두께를 얇게 하고, 또 기계적 강도를 증강하는 것이 가능해진다.

또, 볼록부(G3-P)의 정점이 제 4 그리드(제 1 포커스전극)(G4)에 근접하여 배치되어 있다. 이에 의해 제 3 그리드(G3)-제 4 그리드(G4) 사이에 작용하는 쿨롱력은 이 제 3 그리드(G3)의 볼록부(G3-P)의 정점과 제 4 그리드(G4) 사이에서 주로 서로 작용한다. 이에 대해, 수직방향 상하의 지점(절연지지체(21)로의 식설부(G3-L))의 중간에서 가장 제 3 그리드(G3)에 역점(力點)으로서 진동을 부여할 수 있는 전자빔 통과구멍(G3-H)은 제 4 그리드(G4)에서 떨어져 배치되어 있다. 이 때문에 역점에 작용하는 쿨롱력은 약해진다. 이에 의해, 이 변형예에서는 특히다이나믹 포커스전압을 제 3 그리드(G3)에 인가했을 때의 쿨롱력에 의한 기계적 진동을 억제하는 것이 가능해진다.

따라서, 상술한 제 2 실시형태와 마찬가지로 형광체스크린 주변부에서의 빔스폿의 타원율을 효과적으로 개선하는 것이 가능하여 다이나믹 포커스전압의 상승을 효과적으로 억제하는 것이 가능해지고, 또 동시에 이상음의 발생을 효과적으로 억제하는 것이 가능해진다.

(변형예 2)

또, 예를 들면 제 3 그리드(제 1 다이나믹 포커스전극)(G3)는 도 21 및 도 22에 도시한 구조라도 좋다. 즉, 제 3 그리드(G3)는 전자빔 통과구멍(G3-H)의 주변부가 제 4 그리드(G4)측에 동심원상으로 돌출되어 있다. 전자빔 통과구멍(G3-H)은 제 2 그리드(G2)측에서 본 오목부에 상당하는 원형부의 대략 중심에 형성되어 있다.

전자빔 통과구멍(G3-H) 주변의 판두께(T0)는 전자빔 통과구멍(G3-H)에서 약간 떨어진 다른 부분, 예를 들면 전자빔 통과구멍(G3-H)에서 식설부(G3-L)까지의 사이의 부분의 판두께(T3)보다 얇다. 역으로 말하면 제 3 그리드(G3)는 전자빔 통과구멍(G3-H) 근방의 판두께(T0)보다도 두껍게 구성되어 있다. 예를 들면, 제 3 그리드(G3)는 전자빔 통과구멍(G3-H)에서 식설부(G3-L)까지의 사이에 전극강도 증강부, 즉 전자빔 통과구멍(G3-H)의 둘레 테두리부를 따라서 제 4 그리드(G4)측으로 돌출하도록 형성된 동심원상의 판두께부(G3-T)를 구비하고 있다. 제 3 그리드(G3)는 이와 같이 구조를 갖는 것에 의해 전자빔 통과구멍(G3-H) 주변의 판두께를 얇게하고, 또 기계적 강도를 증강하는 것이 가능해진다.

또, 이와 같은 구성에 의하면 제 3 그리드(G3)의 전자빔 통과구멍(G3-H)을 제 4 그리드(G4)에 가깝게 할 수 있다. 이 때문에 제 3 그리드(G3)와 제 4 그리드(G4) 사이에 형성되는 제 1 비축대칭 렌즈(QL1)의 렌즈 작용을 더 강하게 할 수 있다. 이와 동시에, 제 3 그리드(G3)의 식설부(G3-L)와 제 4 그리드(G4)의 식설부(G4-L)의 간격을 넓게 할 수 있다. 이 때문에 내전압 특성을 향상시킬 수 있다.

따라서, 상술한 제 2 실시형태와 마찬가지로 형광체스크린 주변부에서의 빔스폿의 타원율을 효과적으로 개선하는 것이 가능하고, 다이나믹 포커스전압의 상승을 효과적으로 억제하는 것이 가능해지고, 또 동시에 이상음의 발생을 효과적으로 억제하는 것이 가능해진다.

(변형예 3)

상술한 제 2 실시형태에서는 주 전자 렌즈부를 구성하는 그리드 중, 저항기로부터 전압이 공급되는 그리드, 즉 제 8 그리드(G8)는 원형의 전자빔 통과구멍을 구비하여 구성했지만 이 예에 한정되지 않는다. 즉, 상술한 제 1 실시형태와 마찬가지로 도 7에 도시한 구성으로 해도 동일한 작용 효과를 얻는 것이 가능하다.

(변형예 4)

상술한 제 2 실시형태에서는 제 3 그리드(G3)에 형성된 전자빔 통과구멍(G3-H)은 도 17에 도시한 단순한 둥근 구멍 형상으로 했지만 도 23에 도시한 바와 같이 둥근 구멍 개구부(G3-A)와 제 4 그리드측에 형성된 세로로 긴 홈부(G3-B)를 조합한구조라도 좋다. 이와 같은 구조로 함으로써 제 3 그리드(G3)와 제 4 그리드(G4) 사이에 형성되는 제 1 비축대칭 렌즈(QL1)의 렌즈 작용을 더 높일 수 있다.

(변형예 5)

상술한 제 2 실시형태에 있어서 제 1 다이나믹 포커스전극(제 3 그리드(G3))의 전자빔 통과구멍(G3-H)은 대략 원형상으로 형성했지만 이에 한정되지 않는다. 예를 들면 도 24에 도시한 바와 같이 제 3 그리드(G3)의 전자빔 통과구멍(G3-H)은 가로로 긴 형상이라도 좋다. 또, 도 25에 도시한 바와 같이 제 3 그리드(G3)의 전자빔 통과구멍(G3-H)은 세로로 긴 형상이라도 좋다. 또, 제 3 그리드(G3)의 전자빔 통과구멍(G3-H)은 그외의 형상이라도 좋다. 제 3 그리드(G3)를 이것들과 같이 구성해도 상술한 제 2 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 제 2 실시형태 및 각 변형예에 의하면 형광체스크린의 전역에 걸쳐 양호한 형상의 빔스폿을 형성하는 것이 가능하고, 또 전자총구체로부터의 이상음의 발생을 억제하는 것이 가능한 음극선관장치를 제공할 수 있다.

추가적인 이점 및 변형예가 해당 분야에 전문적인 지식을 가진 자에 의해 쉽게 일어날 것이다. 그러므로 광범위한 측면의 본 발명은 명세서에서 도시되고 설명된 특정한 상세 내용 및 각각의 실시예들에 제한되지 않는다. 따라서 첨부된 청구범위 및 그와 유사한 것에 의해 한정되는 일반적인 발명의 개념의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 변형예가 이루어질 수 있다.

Claims (23)

1. 적어도 1개의 전자빔을 발생하는 전자빔발생부와, 상기 전자빔발생부에서 발생된 전자빔을 형광체스크린 상에 집속시키는 주 전자 렌즈부를 갖는 전자총구체; 및

   상기 전자총구체에서 방출된 전자빔을 편향하여 형광체스크린 상의 수평방향 및 수직방향으로 주사하기 위한 편향자계를 발생하는 편향요크를 구비한 음극선관장치에 있어서,

   상기 전자총구체는 상기 전자빔발생부를 구성하는 상대적으로 저위의 제 1 레벨의 전압이 공급되는 캐소드를 포함하는 복수의 전극과, 상기 제 1 레벨보다 높은 제 2 레벨의 포커스전압이 공급되는 적어도 1개의 포커스전극과, 상기 제 2 레벨에 가까운 기준 전압에 상기 편향자계에 동기하여 변화하는 교류성분을 중첩한 다이나믹 포커스전압이 공급되는 적어도 1개의 다이나믹 포커스전극과, 상기 제 2 레벨보다 높은 제 3 레벨의 양극전압이 공급되는 적어도 1개의 양극전극을 구비하며,

   상기 다이나믹 포커스 전압이 공급되는 제 1 다이나믹 포커스전극은 상기 전자빔발생부에 인접하여 배치되고, 상기 포커스전압이 공급되는 제 1 포커스전극은 상기 제 1 다이나믹 포커스전극에 인접하여 배치되며,

   전자빔을 편향했을 때, 상기 전자빔발생부와 상기 제 1 다이나믹 포커스전극 사이에 형성되는 제 1 전자 렌즈부는 수평방향 및 수직방향으로 각각 집속작용을 갖고, 상기 제 1 다이나믹 포커스 전극과 상기 제 1 포커스전극 사이에 형성되는 제 1 비축대칭 렌즈부는 수평방향으로 상대적으로 발산작용을 갖고, 또 수직방향으로 상대적으로 집속작용을 갖고,

   상기 제 1 전자 렌즈부와 상기 제 1 비축대칭 렌즈부는 정전적으로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 전자 렌즈부와 상기 제 1 비축대칭 렌즈부의 종합적인 렌즈작용은 수직방향에 대해 전자빔의 편향량의 증대에 따라서 강해지는 집속작용을 갖고, 수평방향에 대해 전자빔의 편향량에 관계없이 수직방향의 렌즈작용과 비교하여 실질적으로 변화하지 않는 렌즈작용을 갖는 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 다이나믹 포커스전극은 거의 원형의 전자빔 통과구멍을 구비한 판형상 전극이며, 상기 제 1 포커스전극은 상기 제 1 다이나믹 포커스전극과의 대향면에 비축대칭 렌즈 형성수단을 설치한 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 비축대칭 렌즈 형성수단은 수평방향 직경이 수직방향 직경보다 긴 전자빔 통과구멍인 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 제 1 다이나믹 포커스전극에 인접하는 상기 전자빔발생부를 구성하는 전극과, 거의 원형의 전자빔 통과구멍을 갖는 제 1 다이나믹 포커스전극과, 수평방향 직경이 수직방향 직경보다도 긴 전자빔 통과구멍을 갖는 제 1 포커스전극에 의해 형성되는 각 전자 렌즈부가 상기 편향자계에 동기하여 동작할 때, 그 종합적인 렌즈 작용은 수직방향에 대해 전자빔의 편향량의 증대에 따라서 강해지는 집속작용을 갖고, 수평방향에 대해 전자빔의 편향량의 관계없이 수직방향의 렌즈작용과 비교하여 실질적으로 변화하지 않는 렌즈작용을 갖는 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 제 1 다이나믹 포커스 전극에 형성된 전자빔 통과구멍의 직경은 상기 제 1 포커스전극에 형성된 전자빔 통과구멍의 수직방향 직경과 거의 동일한 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
7. 제 4 항에 있어서,

   상기 제 1 다이나믹 포커스전극의 전극길이를 “t”, 상기 제 1 다이나믹 포커스전극의 전자빔 통과구멍 직경을 “A”로 하고, 상기 제 1 다이나믹 포커스 전극과 상기 제 1 포커스전극 사이의 거리를 “L”로 했을 때,

   (A-t)≥(L/2)

   의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 다이나믹 포커스 전압은 전자빔을 상기 스크린 중앙부로 집속하는 무편향시에는 상기 포커스전압보다 낮고, 전자빔의 편향량의 증대에 따라서 상기 포커스전압과의 차가 축소되도록 변화하는 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 주 전자 렌즈부는 상기 포커스전압이 공급되는 제 2 포커스전극과, 상기 다이나믹 포커스전압이 공급되는 제 2 다이나믹 포커스전극과, 상기 양극전극을 구비하며,

   전자빔을 편향했을 때, 상기 제 2 포커스전극과 상기 제 2 다이나믹 포커스 전극 사이에 형성되는 제 2 비축대칭 렌즈부는 수평방향으로 상대적으로 집속작용을 갖고, 또 수직방향으로 상대적으로 발산작용을 가지며, 상기 제 2 다이나믹 포커스전극과 상기 양극전극 사이에 형성되는 제 2 전자 렌즈부는 전자빔의 편향량의 증대에 따라서 적어도 수직방향의 렌즈작용이 약해지도록 구성된 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 다이나믹 포커스전압은 전자빔을 상기 스크린 중앙부로 집속하는 무편향시에는 상기 포커스전압보다 낮고, 전자빔의 편향량의 증대에 따라서 상기 포커스전압의 차가 축소되도록 변화하는 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
11. 제 9 항에 있어서,

    상기 제 2 다이나믹 포커스전극과 상기 양극전극 사이에 적어도 1개의 중간전극을 구비한 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 중간전극에, 상기 양극전극에 공급되는 양극전압을 저항분할한 전압을 공급하기 위한 저항기를 구비한 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
13. 제 9 항에 있어서,

    상기 제 1 비축대칭 렌즈부와 상기 제 2 비축대칭 렌즈부 사이에 상기 포커스전압 및 상기 다이나믹 포커스전압과는 다른 전압을 포함하는 유니포텐셜형 전자 렌즈를 구비한 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 제 1 포커스전극과 상기 제 2 포커스전극 사이에 상기 포커스전압보다 낮은 전압이 공급되는 전극을 구비한 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 제 1 포커스전극과 상기 제 2 포커스전극 사이에 상기 포커스전압보다 낮은 전압이 공급되는 전극은 상기 제 1 다이나믹 포커스전극에 인접하여 상기 전자빔발생부를 구성하는 전극과 전기적으로 접속된 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
16. 전자빔을 발생하는 전자빔발생부와 상기 전자빔발생부에서 발생된 전자빔을 타겟상에 집속하는 주 전자 렌즈부를 갖는 전자총구체; 및

    상기 전자총구체에서 방출된 전자빔을 수평방향 및 수직방향으로 편향하는 편향자계를 발생하는 편향요크를 구비한 음극선관장치에 있어서,

    상기 전자총구체는 상기 전자빔발생부를 구성하는 상대적으로 저위의 제 1 레벨의 전압이 공급되는 캐소드를 포함하는 복수의 전극과, 상기 제 1 레벨보다 높은 제 2 레벨의 포커스전압이 공급되는 적어도 1개의 포커스전극과, 상기 제 2 레벨에 가까운 기준 전압에 상기 편향자계에 동기하여 변화하는 교류성분을 중첩한 다이나믹 포커스전압이 공급되는 적어도 1개의 다이나믹 포커스전극과, 상기 제 2 레벨보다 높은 제 3 레벨의 양극전압이 공급되는 적어도 1개의 양극전극과, 이들 복수의 전극을 지지 고정하는 절연지지체를 구비하며,

    상기 다이나믹 포커스전압이 공급되는 제 1 다이나믹 포커스 전극은 상기 전자빔발생부에 인접하여 배치되고, 상기 포커스전압이 공급되는 제 1 포커스전극은 상기 제 1 다이나믹 포커스전극에 인접하여 배치되며,

    상기 제 1 다이나믹 포커스전극은 상기 전자빔발생부에서 발생된 전자빔을 통과하는 전자빔 통과구멍의 주변부의 판두께가 다른 부분보다 얇은 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
17. 제 16 항에 있어서,

    상기 제 1 다이나믹 포커스전극은 각 전자빔 통과구멍에서 상기 절연지지체에 고정되는 식설부(植設部)까지의 사이에 오목부 또는 볼록부로 이루어진 전극강도 증강수단을 구비한 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
18. 제 16 항에 있어서,

    상기 제 1 다이나믹 포커스전극은 각 전자빔 통과구멍의 주변부에 상기 제 1 포커스전극측으로 돌출하도록 형성된 동심원상의 볼록부를 구비하며,

    상기 전자빔 통과구멍은 상기 제 1 포커스전극측에서 봐서 오목부에 상당하는 장소의 대략 중심에 형성된 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
19. 제 16 항에 있어서,

    상기 제 1 다이나믹 포커스전극은 대략 원형의 전자빔 통과구멍을 구비하며, 상기 제 1 포커스전극은 상기 제 1 다이나믹 포커스전극측에 수평방향직경이 수직방향 직경보다도 길고, 또 수직방향 직경이 상기 제 1 다이나믹 포커스전극의 전자빔 통과구멍과 대략 같거나 작게 구성된 가로로 긴 전자빔 통과구멍을 구비하며,

    상기 제 1 다이나믹 포커스전극과 상기 제 1 포커스전극 사이에 편향자계에 동기하여 동작하는 비축대칭 렌즈가 형성된 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
20. 제 16 항에 있어서,

    전자빔을 편향할 때, 상기 전자빔발생부와 상기 제 1 다이나믹 포커스전극 사이에 형성되는 제 1 전자 렌즈부는 수평방향 및 수직방향으로 각각 집속작용을 갖고, 상기 제 1 다이나믹 포커스전극과 상기 제 1 포커스전극 사이에 형성되는 제 1 비축대칭 렌즈부는 수평방향으로 상대적으로 발산작용을 갖고, 또한 수직방향으로 상대적으로 집속작용을 가지며,

    상기 제 1 전자 렌즈부와 상기 제 1 비축대칭 렌즈부는 정전적으로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
21. 제 20 항에 있어서,

    상기 제 1 전자 렌즈부와 상기 제 1 비축대칭 렌즈부의 종합적인 렌즈작용은 수직방향에 대해 전자빔의 편향량의 증대에 따라서 강해지는 집속작용을 갖고, 수평방향에 대해 전자빔의 편향량에 관계없이 실질적으로 변화하지 않는 렌즈 작용을 갖는 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
22. 제 20 항에 있어서,

    상기 주 전자 렌즈부는 상기 포커스전압이 공급되는 제 2 포커스전극과, 상기 다이나믹 포커스전압이 공급되는 제 2 다이나믹 포커스전극, 및 상기 양극전극을 구비하며,

    전자빔을 편향했을 때, 상기 제 2 포커스전극과 상기 제 2 다이나믹 포커스전극 사이에 형성되는 제 2 비축대칭 렌즈부는 수평방향으로 상대적으로 집속작용을 갖고 또한 수직방향으로 상대적으로 발산작용을 가지며, 상기 제 2 다이나믹 포커스전극과 상기 양극전극 사이에 형성되는 제 2 전자 렌즈부는 전자빔의 편향량의 증대에 따라서 적어도 수직방향의 렌즈작용이 약해지도록 구성된 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
23. 제 22 항에 있어서,

    상기 제 1 비축대칭 렌즈부와 상기 제 2 비축대칭 렌즈부 사이에 상기 포커스전압 및 상기 다이나믹 포커스 전압과는 다른 전압을 포함하는 유니포텐셜형 전자 렌즈부를 구비한 것을 특징으로 하는 음극선관장치.