KR100617211B1 - electron gun for color cathode ray tube - Google Patents

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Abstract

본 발명은 칼라 음극선관 또는 고정세도 산업용 모니터(Monitor)에 사용되는 전자총에 관한 것으로, 주렌즈 형성전극에 인가되는 전압을 달리하여 화면의 주변부에서 해상도를 향상시킬 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to an electron gun used for a color cathode ray tube or a high-definition industrial monitor, and to improve the resolution at the periphery of the screen by varying the voltage applied to the main lens forming electrode.

이를 위해, 형광면을 향해 인라인방향으로 배치되어 3개의 전자빔을 발생하는 음극(7)과, 상기 3개의 전자빔을 형광면에 집속시키기 위한 제 1, 2 가속 및 집속전극(12)(13)을 구비하고 스크린 주변부에서 포커스특성을 개선하기 위한 다이나믹 시스템에서 사극자렌즈를 형성하도록 하나의 전극에 스태틱 포커스전압을 인가하며 다른 하나의 전극에는 다이나믹 포커스전압을 인가하는 전자총에 있어서, 포커스전극을 복수개로 분할 형성하여 고압전극(23)과 전기적으로 독립되게 설치된 포커스전극 A(24)에 외부의 포커스 다이나믹전압이 저항(25)을 통해 인가되고 포커스전극 C(26)에는 저항을 거치지 않은 외부 다이나믹 전압이 직접 인가되도록 하거나, 포커스전극 A(24)에 외부의 포커스 다이나믹전압이 저항(25)을 통해 인가되고 상기 포커스전극 A와 대향하여 제 1 사극자렌즈(32)(34)를 구성하는 포커스전극 B(27)에는 DC정전 포커스전압이 인가되며 포커스전극 B와 이웃하여 제 2 사극자렌즈(33)(35)를 구성하는 포커스전극 C(26)에는 외부에서 인가되는 다이나믹전압이 직접 인가되도록 하여서 된 것이다.To this end, it is provided with a cathode 7 arranged inline toward the fluorescent surface to generate three electron beams, and first and second acceleration and focusing electrodes 12 and 13 for focusing the three electron beams on the fluorescent surface. In the electron gun which applies a static focus voltage to one electrode and a dynamic focus voltage to the other electrode to form a quadrupole lens in a dynamic system for improving focus characteristics at the periphery of the screen. Therefore, an external focus dynamic voltage is applied to the focus electrode A 24 electrically connected to the high voltage electrode 23 through the resistor 25, and an external dynamic voltage without resistance is directly applied to the focus electrode C 26. Alternatively, an external focus dynamic voltage is applied to the focus electrode A 24 through the resistor 25 so as to face the focus electrode A. The focus electrode B 27 constituting the first quadrupole lenses 32 and 34 is applied with a DC electrostatic focus voltage and adjacent to the focus electrode B to form the second quadrupole lenses 33 and 35. C 26 is intended to be directly applied to the dynamic voltage applied from the outside.

전자총, 이중 사극자렌즈Gun, dual quadrupole lens

Description

칼라 음극선관용 전자총{electron gun for color cathode ray tube}Electron gun for color cathode ray tube

도 1은 일반적인 칼라 음극선관의 횡단면도1 is a cross-sectional view of a typical colored cathode ray tube

도 2는 도 1에 적용된 전자총의 일부를 절결하여 나타낸 측면도FIG. 2 is a side view cut away of a part of the electron gun applied to FIG. 1; FIG.

도 3은 종래의 주렌즈 형성전극을 일부 절결하여 나타낸 사시도3 is a perspective view showing a part of the conventional main lens forming electrode cut away

도 4는 종래의 주렌즈 형성전극이 네크부에 설치된 상태의 정면도4 is a front view of a state in which a conventional main lens forming electrode is installed in a neck portion;

도 5a 내지 도 5d는 전자빔의 경로를 설명하기 위한 모식도5A to 5D are schematic diagrams for explaining paths of electron beams.

도 6a 및 도 6b는 본 발명에 적용되는 전극을 나타낸 종단면도 및 일부를 발췌하여 나타낸 사시도6a and 6b is a longitudinal sectional view showing a portion of the electrode applied to the present invention and a perspective view showing a part

도 7은 본 발명의 포커스전극에 인가되는 파형도7 is a waveform diagram applied to the focus electrode of the present invention;

도 8a 내지 도 8c는 저항체에 의해 형성된 전자총내의 전기적인 AC 등가회로도 및 그래프8A to 8C are diagrams and graphs of an electric AC equivalent circuit in an electron gun formed by a resistor

도 9a 내지 도 9c는 본 발명에 이용된 다이나믹 시스템의 등가 정전렌즈의 모식도 및 전자빔 스폿이 형성되는 스크린의 정면도9A to 9C are schematic views of an equivalent electrostatic lens of the dynamic system used in the present invention and a front view of a screen on which electron beam spots are formed.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

7 : 음극 23 : 고압전극7 negative electrode 23 high voltage electrode

24 : 포커스전극 A 25 : 저항24: focus electrode A 25: resistance

26 : 포커스전극 C 27 : 포커스전극 B26: focus electrode C 27: focus electrode B

32, 34 : 제 1 사극자렌즈 33, 35 : 제 2 사극자렌즈32, 34: first quadrupole lens 33, 35: second quadrupole lens

본 발명은 칼라 음극선관 또는 고정세도 산업용 모니터(Monitor)에 사용되는 전자총에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 주렌즈 형성전극에 인가되는 전압을 달리하여 화면의 주변부에서 해상도를 향상시키는 칼라 음극선관용 전자총에 관한 것이다.The present invention relates to an electron gun used for a color cathode ray tube or a high-definition industrial monitor. More specifically, an electron gun for a color cathode ray tube that improves resolution at a peripheral portion of a screen by varying a voltage applied to a main lens forming electrode. It is about.

도 1은 일반적인 칼라 음극선관의 횡단면도로서, 그 구조를 살펴보면 다음과 같다.1 is a cross-sectional view of a typical color cathode ray tube, the structure of which is as follows.

내측면에 적색, 녹색, 청색의 형광물질이 도포된 패널(1)과, 상기 패널의 내측면에 근접되게 설치되어 전자빔(2)의 색선별역할을 하는 섀도우마스크(3)와, 상기 패널의 후방에 고정되는 펀넬(4)과, 상기 펀넬의 네크부(4a)에 장착되어 전자빔(2)을 스크린측으로 주사하는 전자총(5)과, 상기 네크부의 외주면에 설치되어 전자총에서 발사된 전자빔을 수직 또는 수평방향으로 편향시키는 편향요크(6) 등으로 구성되어 있다.A panel 1 coated with red, green, and blue fluorescent materials on an inner side thereof, a shadow mask 3 installed adjacent to an inner side of the panel to serve as color screening of the electron beam 2, and a A funnel 4 fixed to the rear, an electron gun 5 mounted on the neck portion 4a of the funnel to scan the electron beam 2 to the screen side, and an electron beam installed on the outer circumferential surface of the neck portion and vertically emitted from the electron gun Or a deflection yoke 6 or the like for deflecting in the horizontal direction.

상기 음극선관에 적용되는 전자총(5)의 각 전극들은 음극에서 발생된 전자빔(2)이 일정한 세기로 제어되어 스크린에 도달할 수 있도록 전자빔이 통과하는 경로상에 수직되게 인라인(in-line)으로 배치된다.Each electrode of the electron gun 5 applied to the cathode ray tube is in-line perpendicular to the path through which the electron beam passes so that the electron beam 2 generated at the cathode can be controlled to a constant intensity and reach the screen. Is placed.

상기 전자총(5)의 구조에 대하여 첨부된 도 2를 참고하여 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The structure of the electron gun 5 will be described in more detail with reference to FIG. 2.

히터가 각각 내장되고 상호 독립되게 수평으로 나란히 배치된 3개의 음극(7)과, 상기 음극으로부터 일정 간격이 유지되게 배치되어 음극에서 발생되는 열전자를 제어하는 제 1 그리드전극(8)과, 상기 제 1 그리드전극으로부터 일정 간격이 유지되게 배치되어 음극(7)의 전자 방사물질면(도시는 생략함)에 모여 있는 열전자를 당겨내어 가속시키는 역할을 하는 제 2 그리드전극(9) 및 제 3 그리드전극(10), 제 4 그리드전극(11), 제 5 그리드전극(12) 그리고 제 6 그리드전극(13)이 순차적으로 배치되어 있고, 상기 제 6 그리드전극(13)의 상부에는 쉴드컵(14)이 고정되어 있으며 상기 쉴드컵에는 전자총(5)과 네크부(4a)를 전기적으로 연결해 주면서 전자총을 네크부에 고정시키는 역할을 하는 3개의 B.S.C(Bulb Space Connector)(도시는 생략함)가 고정되어 있다.Three cathodes 7 each having a heater embedded therein and arranged horizontally side by side independently of each other, a first grid electrode 8 arranged to maintain a predetermined distance from the cathode to control hot electrons generated at the cathode, and the first The second grid electrode 9 and the third grid electrode which are arranged to maintain a predetermined distance from the first grid electrode and serve to pull out and accelerate the hot electrons collected on the surface of the electron-emitting material of the cathode 7 (not shown). 10, the fourth grid electrode 11, the fifth grid electrode 12, and the sixth grid electrode 13 are sequentially arranged, and the shield cup 14 is disposed on the sixth grid electrode 13. The shield cup is fixed with three BSCs (not shown) which serve to fix the electron gun to the neck while electrically connecting the electron gun 5 and the neck portion 4a. have.

이 때, 상기 각 전극들은 봉상의 전기 절연물인 한 쌍의 비드 글라스(15)에 의해 매몰되어 각각 일정 간격을 유지하게 된다.At this time, the electrodes are buried by a pair of bead glass 15, which is a rod-shaped electrical insulator to maintain a predetermined interval.

또한 상기 각 전극들에는 3개의 원형 전자빔 통과공이 전자빔(2)의 진행방향에 수직인 방향으로 형성되어 있는데, 이들 전자빔 통과공은 동일 평면상에 위치되어 있다.In addition, three circular electron beam through holes are formed in the electrodes in a direction perpendicular to the traveling direction of the electron beam 2, and these electron beam through holes are located on the same plane.

상기 제 1 그리드전극(8)과 제 2 그리드전극(9)은 판상의 형태로 되어 있고, 주렌즈를 형성하는 제 6 그리드전극(이하 "제 2 가속 및 집속전극"이라 함)(13)과 제 5 그리드전극(이하 "제 1 가속 및 집속전극"이라 함)(12)은 도 3에 나타낸 바와 같이 비원형 실린더형태를 갖도록 형성되어 있다.The first grid electrode 8 and the second grid electrode 9 are in the form of a plate and have a sixth grid electrode (hereinafter referred to as a "second acceleration and focusing electrode") 13 forming a main lens. The fifth grid electrode (hereinafter referred to as "first acceleration and focusing electrode") 12 is formed to have a non-circular cylinder shape as shown in FIG.

상기 제 1, 2 가속 및 집속전극(12)(13)에 형성되는 각각의 전자빔 통과공(12a)(12b)(12c)(13a)(13b)(13c)은 각 전극의 내부로 연장된 원형의 실린더상 측벽을 갖고 있다.Each of the electron beam through holes 12a, 12b, 12c, 13a, 13b, and 13c formed in the first and second acceleration and focusing electrodes 12 and 13 has a circular shape extending into each electrode. It has a cylindrical side wall of.

상기 제 1, 2 가속 및 집속전극(12)(13)에 형성되는 각각의 전자빔 통과공(12a)(12b)(12c)(13a)(13b)(13c)의 직경(D)은 통상 5.5mm ∼ 5.9mm 정도이며, 상기 전극(12)(13)의 간격(ℓ)은 0.8mm ∼ 1.2mm 정도를 유지하도록 설계되고 있다.The diameter D of each of the electron beam through holes 12a, 12b, 12c, 13a, 13b, and 13c formed in the first and second acceleration and focusing electrodes 12 and 13 is typically 5.5 mm. It is about 5.9 mm, and the space | interval (l) of the said electrodes 12 and 13 is designed to hold about 0.8 mm-1.2 mm.

또한, 상기 전극의 양측에 위치하여 싸이드 전자빔(R, B)이 통과하는 전자빔 통과공(12a)(12c)(13a)(13c)은 일정한 값으로 이심되어 있는데, 통상 이심되는 양은 약 0.1mm ∼ 0.2mm 정도이다.In addition, electron beam passing holes 12a, 12c, 13a, and 13c, which are positioned at both sides of the electrode and through which the electron electron beams R and B pass, are eccentric to a constant value, but the amount of eccentricity is usually about 0.1 mm to It is about 0.2mm.

이와 같이 구성되는 전자총(5)의 음극(7)으로부터 전자빔(2)이 방출되면 방출된 전자빔은 각 전극을 순차적으로 통과하면서 가속 및 집속된 다음 형광면에 근접되게 설치된 섀도우마스크(3)의 미세 구멍을 통과하면서 색선별되어 형광면에 부딪혀 형광체를 발광시키게 되므로 화면이 재현된다.When the electron beam 2 is emitted from the cathode 7 of the electron gun 5 configured as described above, the emitted electron beam is accelerated and focused while sequentially passing through each electrode, and then fine pores of the shadow mask 3 installed close to the fluorescent surface. The screen is reproduced because color is screened while passing through and hits the fluorescent surface to emit phosphors.

이 때, 전자빔(2)이 부딪혀 발광되는 스폿(이하 "화소"라 함)은 칼라 음극선관의 해상도(resolution)를 결정하는 매우 중요한 요소로 작용된다.At this time, the spot where the electron beam 2 hits and emits light (hereinafter referred to as "pixel") serves as a very important factor in determining the resolution of the color cathode ray tube.

일반적인 칼라 음극선관의 전자총에 있어서는 해상도가 양호하지 못한 문제점이 있다.In the electron gun of the general color cathode ray tube, there is a problem that the resolution is not good.

즉, 칼라 음극선관의 해상도를 열화시키는 큰 원인중의 하나는 전자빔(2)의 화소 주변부가 선명하지 못하고 희미하게 발광되는 소위 헤이즈(haze)현상이 나타 나기 때문이다.That is, one of the major causes of deteriorating the resolution of the color cathode ray tube is a so-called haze phenomenon in which the peripheral portion of the pixel of the electron beam 2 is not clear but emits light dimly.

이러한 현상은 주집속 정전렌즈를 형성하는 전극(12)(13)의 유효렌즈경과 직접적으로 관련된 구면수차 및 비점수차의 영향에 때문인데, 헤이즈현상이 나타나면 전자빔 화소의 선예도(sharpness)가 떨어질 뿐만 아니라 전자빔 스폿의 크기가 커지게 되므로 결국 해상도의 저하를 초래하게 된다.This phenomenon is due to the influence of spherical aberration and astigmatism directly related to the effective lens diameter of the electrodes 12 and 13 forming the main focusing electrostatic lens. When the haze phenomenon occurs, not only the sharpness of the electron beam pixel is degraded. Since the size of the electron beam spot is increased, the resolution is eventually reduced.

상기 문제를 해결하기 위해 집속전압이 전자빔의 편향각과 함께 증가되도록 조절하여 주렌즈전계를 약화시키는 다이나믹 포커스시스템을 현재까지 사용하고 있다.In order to solve the above problem, a dynamic focus system that adjusts the focusing voltage to increase with the deflection angle of the electron beam and weakens the main lens field has been used until now.

그러나 이러한 시스템은 수평주사방향을 따라 일직선상에 배열된 3개의 전자빔 에미터를 가진 인라인형 칼라 음극선관에서 수평편향 자계분포 및 수직편향 자계분포가 자기 수렴효과를 나타내기 위해 각각 핀 쿠션 및 배럴형상을 하고 있으므로 전자빔의 주사시 전자빔은 각각 수평방향으로 발산하는 힘을 받고, 수직방향으로는 집속되는 힘을 받기 때문에 이 부분(편향자계 인가부분)을 통과한 전자빔은 왜곡현상을 일으키게 된다.However, this system uses pin-cushion and barrel shapes to show the self-converging effect of the horizontal deflection magnetic field distribution and the vertical deflection magnetic field distribution in an inline color cathode ray tube with three electron beam emitters arranged in a straight line along the horizontal scanning direction. Since the electron beam receives the force diverging in the horizontal direction and the focusing force in the vertical direction when scanning the electron beam, the electron beam passing through this portion (deflection field applying portion) causes distortion.

즉, 도 5a는 스크린의 주변부에서 나타나는 다이나믹 효과를 등가 렌즈로 표현한 것으로서, 상기 다이나믹 포커스 시스템을 적용하면 전자빔의 편향각이 증가함에 따라 수직의 전자빔은 스폿의 오버 포커스를 없애는 방향으로 작용하고, 수평방향으로는 편향하는 동안 사극자렌즈(16)의 집속부와 주렌즈(17)의 적절한 배합으로 최적의 상태를 유지하게 된다.That is, FIG. 5A illustrates an equivalent lens of the dynamic effect appearing at the periphery of the screen. When the dynamic focus system is applied, the vertical electron beam acts in a direction to eliminate the overfocus of the spot as the deflection angle of the electron beam increases. While deflecting in the direction, an optimal combination of the focusing portion of the quadrupole lens 16 and the main lens 17 is maintained.

그러나 주렌즈(17)의 기능이 수직방향으로 균일하게 약화되고, 사극자렌즈(16)의 발산렌즈 영향에 의해 수직방향으로 헤이즈의 발생을 보상하나, 수평방향으로는 사극자렌즈(16)의 집속렌즈영향으로 최적화된 수평방향의 전자빔 스폿 크기가 증가되는 현상을 나타내게 된다.However, the function of the main lens 17 is uniformly weakened in the vertical direction, and the generation of haze in the vertical direction is compensated by the influence of the diverging lens of the quadrupole lens 16, but in the horizontal direction of the quadrupole lens 16 This results in an increase in the size of the horizontal electron beam spot optimized by the focusing lens effect.

도 5b는 도 5a에서와 같이 수평방향의 스폿 크기가 증가되는 문제를 개선하기 위해 이중 사극자렌즈를 적용한 상태를 나타내고 있다.FIG. 5B illustrates a state in which the dual quadrupole lens is applied to improve the problem of increasing the spot size in the horizontal direction as in FIG. 5A.

즉, 전술한 기존의 사극자렌즈(제 1 사극자렌즈)(16)와 주렌즈(17)를 입사하기 전에 기존 사극자렌즈방향과 반대인 또 다른 사극자렌즈(제 2 사극자렌즈)(18)를 이용하여 전자빔이 최종 주렌즈(17)로 입사될 때 수평방향의 전자빔 크기를 증가시키므로써 편향요크(6)에 의한 편향자계(19)를 지난 스크린 주변부에서의 수평 전자빔 싸이즈를 감소시키고 있다.That is, another incident quadrupole lens (second quadrupole lens) opposite to the existing quadrupole lens direction before entering the above-described conventional quadrupole lens (first quadrupole lens) 16 and the main lens 17 ( 18) increases the horizontal electron beam size when the electron beam is incident on the final main lens 17, thereby reducing the horizontal electron beam size at the periphery of the screen past the deflection magnetic field 19 by the deflection yoke 6 have.

그러나 상기 이중 사극자렌즈(16)(18)를 이용한 스크린 주변부에서의 전자빔 수평 사이즈 개선효과는 그 이론적 배경에 비하여 크게 개선 효과를 얻지 못하고 있다.However, the effect of improving the horizontal size of the electron beam at the periphery of the screen using the dual quadrupole lenses 16 and 18 is not significantly improved compared to the theoretical background.

이는, 수평방향의 이중 사극자렌즈(16)(18)중에 제 2 사극자렌즈(18)는 수평방향의 발산효과로 인하여 렌즈부에서 전자빔의 발산각과 전자빔의 크기를 증가시키고자 하는 것이지만, 상기 제 2 사극자렌즈(18)를 통과하여 제 1 사극자렌즈(16)를 지날 때, 또 다른 집속렌즈를 통과하게 되므로 그 작용이 반감되기 때문이다.This is to increase the divergence angle of the electron beam and the size of the electron beam in the lens part due to the horizontal divergence effect among the dual quadrupole lenses 16 and 18 in the horizontal direction. This is because, when passing through the second quadrupole lens 18 and passing through the first quadrupole lens 16, it passes through another focusing lens and thus its action is halved.

결국 현재는 이러한 전자빔이 주변부로 편향될 때 주렌즈(17)의 앞단에서 수평방향의 집속렌즈를 제거하기 위해 도 5d에 나타낸 바와 같이 주렌즈에 아스티그마티즘(20)을 증가시키고, 스크린의 주변부에서는 이중 사극자렌즈가 모두 사라지 게 하고 있다.As a result, when this electron beam is deflected to the periphery, the asstigmatism 20 is increased in the main lens as shown in FIG. 5D to remove the horizontal focusing lens at the front end of the main lens 17, and the periphery of the screen. In Esau, all dual quadrupole lenses are disappearing.

결국 도 5c와 같이 스크린의 중앙에서 렌즈의 크기가 반전된 이중 사극자렌즈(21)(22)를 적용하므로써 스크린의 주변부에서 수평방향의 스폿 크기를 줄이는 방법을 주로 채택하고 있다.As a result, a method of reducing the spot size in the horizontal direction at the periphery of the screen is mainly adopted by applying the dual quadrupole lens 21 and 22 in which the size of the lens is inverted at the center of the screen as shown in FIG. 5C.

그러나 상기한 방법들을 이용한 전자총은 여전히 스크린의 주변부에서 전자빔이 심하게 왜곡되어 최적화된 전자빔이라 할지라도 심하게 횡장화된 스폿형태를 갖게 되므로 해상도가 떨어지는 결과를 초래하게 된다.However, the electron gun using the above methods still results in a drop in resolution since the electron beam is severely distorted at the periphery of the screen, and thus the electron beam has a heavily lateralized spot shape.

본 발명은 종래의 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 이중 사극자렌즈를 형성하는 포커스전극에 각각 진폭이 다른 다이나믹 전압을 인가하여 스크린의 전면에 걸쳐 포커스의 균일도를 향상시킴에 따라 해상도가 양호해지도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve such a problem in the prior art, by applying a dynamic voltage having a different amplitude to each of the focus electrodes forming the double quadrupole lens to improve the uniformity of the focus across the front of the screen, Its purpose is to be good.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 형광면을 향해 인라인방향으로 배치되어 3개의 전자빔을 발생하는 음극과, 상기 3개의 전자빔을 형광면에 집속시키기 위한 제 1, 2 가속 및 집속전극을 구비하고 스크린 주변부에서 포커스특성을 개선하기 위한 다이나믹 시스템에서 사극자렌즈를 형성하도록 하나의 전극에 스태틱 포커스전압을 인가하며 다른 하나의 전극에는 다이나믹 포커스전압을 인가하는 전자총에 있어서, 포커스전극을 복수개로 분할 형성하여 고전압측과 전기적으로 독립되게 설치된 포커스전극 A에 외부의 포커스 다이나믹전압이 저항을 통해 인가되고 포커스전극 C에는 저항을 거치지 않은 외부 다이나믹 전압이 직접 인가됨을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총이 제공된다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, there is provided a cathode arranged inline toward the fluorescent surface to generate three electron beams, and first and second acceleration and focusing electrodes for focusing the three electron beams on the fluorescent surface. In the electron gun which applies the static focus voltage to one electrode and the dynamic focus voltage to the other electrode to form a quadrupole lens in a dynamic system for improving the focus characteristic at the periphery of the screen, the focus electrode is divided into a plurality of electron guns. An electron gun for a color cathode ray tube is provided, wherein an external focus dynamic voltage is applied through a resistor to a focus electrode A which is electrically independent of the high voltage side, and an external dynamic voltage is applied directly to the focus electrode C without a resistance. .

본 발명의 다른 형태에 따르면, 형광면을 향해 인라인방향으로 배치되어 3개의 전자빔을 발생하는 음극과, 상기 3개의 전자빔을 형광면에 집속시키기 위한 제 1, 2 가속 및 집속전극을 구비하고 스크린 주변부에서 포커스특성을 개선하기 위한 다이나믹 시스템에서 사극자렌즈를 형성하도록 하나의 전극에 스태틱 포커스전압을 인가하며 다른 하나의 전극에는 다이나믹 포커스전압을 인가하는 전자총에 있어서, 포커스전극 A에 외부의 포커스 다이나믹전압이 저항을 통해 인가되고 상기 포커스전극 A와 대향하여 제 1 사극자렌즈를 구성하는 포커스전극 B에는 DC정전 포커스전압이 인가되며 포커스전극 B와 이웃하여 제 2 사극자렌즈를 구성하는 포커스전극 C에는 외부에서 인가되는 다이나믹전압이 직접 인가됨을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a cathode arranged in an inline direction toward a fluorescent surface to generate three electron beams, and first and second acceleration and focusing electrodes for focusing the three electron beams on the fluorescent surface. In an electron gun in which a static focus voltage is applied to one electrode and a dynamic focus voltage is applied to another electrode to form a quadrupole lens in a dynamic system for improving characteristics, an external focus dynamic voltage is applied to the focus electrode A. The focus electrode B, which is applied through the second electrode and the focus electrode B, which is applied to the focus electrode A, is applied to the focus electrode C and is adjacent to the focus electrode B. Electron gun for color cathode ray tube, characterized in that the applied dynamic voltage is directly applied It is provided.

이하, 본 발명을 일 실시예로 도시한 도 6 내지 도 9를 참고하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to Figures 6 to 9 showing an embodiment of the present invention in more detail as follows.

도 6a 및 도 6b는 본 발명에 적용되는 전극을 나타낸 종단면도 및 일부를 발췌하여 나타낸 사시도로서, 본 발명은 도 6a에서와 같이 기존의 고압전극(23)과 대향되게 설치되어 주렌즈를 형성하는 포커스전극 A(24)에 다이나믹전압이 소정의 저항(25)을 통해 인가되도록 되어 있어 상기 포커스전극 A에는 실제 인가되는 다이나믹전압의 진폭보다 대략 50% 정도 저감된 변형된 다이나믹전압이 인가된다.6A and 6B are a perspective view showing a longitudinal cross-sectional view and a part of the electrode applied to the present invention, the present invention is installed to face the existing high voltage electrode 23 as shown in Figure 6a to form a main lens The dynamic voltage is applied to the focus electrode A 24 through a predetermined resistor 25, so that the modified dynamic voltage is reduced by approximately 50% from the amplitude of the dynamic voltage actually applied.

그리고 상기 포커스전극 A(24)와 다이나믹전압이 직접 인가되는 포커스전극 C(26)사이에는 스태틱 포커스전압이 인가되는 포커스전극 B(27)가 위치되어 있다.A focus electrode B 27 to which a static focus voltage is applied is positioned between the focus electrode A 24 and a focus electrode C 26 to which a dynamic voltage is directly applied.

도 6b는 포커스전극 A(24)와 포커스전극 B(27)사이, 또는 포커스전극 B(27)와 포커스전극 C(26)사이에 형성되는 제 2 사극자렌즈를 구성하기 위한 전극의 형태를 나타낸 것이다.FIG. 6B illustrates the shape of an electrode for forming a second quadrupole lens formed between focus electrode A 24 and focus electrode B 27, or between focus electrode B 27 and focus electrode C 26. will be.

상기 각각의 포커스전극에 인가되는 전압파형을 도 7에 나타내었다.The voltage waveforms applied to the respective focus electrodes are shown in FIG. 7.

파형의 주파수는 편향요크 코일에 인가되는 수평 및 수직 주파수에 동기하는 주파수로, AC 파형의 피크점(Pike)은 스크린의 주변부(28)를 나타내며, 최소점은 스크린의 중앙부를 나타낸다.The frequency of the waveform is a frequency synchronous with the horizontal and vertical frequencies applied to the deflection yoke coil, with the peak of the AC waveform representing the perimeter 28 of the screen, and the minimum representing the center of the screen.

전술한 바와 같이 포커스전극 B(27)가 갖는 스태틱전압준위(29)는 수평주파수에 동기하는 다이나믹전압의 중간준위에 위치하도록 설계하고 저항(25)을 통과하는 포커스전극 A(24)는 스크린 주변부에서 스태틱전압과 클램핑(clamping)되도록 설계한다.As described above, the static voltage level 29 of the focus electrode B 27 is designed to be positioned at an intermediate level of the dynamic voltage synchronized with the horizontal frequency, and the focus electrode A 24 passing through the resistor 25 is formed around the screen. It is designed to clamp with static voltage at.

또한, 포커스전극 C(26)의 전압준위(30)는 외부에 인가된 다이나믹전압이 직접 인가되도록 한다.In addition, the voltage level 30 of the focus electrode C 26 allows a dynamic voltage applied to the outside to be directly applied.

이와 같은 본 발명에서 응용한 AC 전압저감을 위해 사용된 저항의 원리는 다음과 같다.The principle of the resistor used for AC voltage reduction applied in the present invention is as follows.

도 8a는 상기 저항을 통해 전자총내에서 형성되는 AC 등가회로도를 나타낸 것이다.8A shows an AC equivalent circuit diagram formed in the electron gun through the resistor.

다음 식 1은 다이나믹전압 감소현상을 상기 등가회로를 이용하여 수식화한 것으로, 입력전압(Vi)을 외부에서 인가한 AC 다이나믹전압이라고 할 때, 포커스전극 A(24)의 유기전압(31)을 도출한 수식이다.Equation 1 is a dynamic voltage reduction phenomenon is formulated using the equivalent circuit, and when the input voltage (Vi) is the AC dynamic voltage applied from the outside, the induced voltage 31 of the focus electrode A (24) is derived. One formula.

상기 수식 1을 이용하여 전극간의 기생 캐패시턴스와 연결된 저항값의 변화에 따른 유기전압특성을 도 8b 및 도 8c에 나타내었다.8B and 8C show the induced voltage characteristics according to the change of the resistance value connected with the parasitic capacitance between the electrodes by using Equation 1 above.

상기 기생 캐패시턴스는 통상 10pF 미만이며 저항의 크기를 R 〉10MΩ 이상으로 할 때, 상기 저항을 통해 연결된 포커스전극 A(24)의 유기전압이 외부 입력전압의 50% 임을 알 수 있다.The parasitic capacitance is typically less than 10pF and when the resistance is set to R> 10MΩ or more, it can be seen that the induced voltage of the focus electrode A 24 connected through the resistor is 50% of the external input voltage.

또한, 이에 따른 페이스(φ)의 이동도 10°미만임을 수식을 통해 알 수 있다.In addition, it can be seen through the equation that the movement of the face φ is also less than 10 °.

외부에서 인가된 다이나믹전압을 Vd = Vm·exp(jwt)라고 할 때,When the externally applied dynamic voltage is Vd = Vmexp (jwt),

Figure 111999009529263-pat00001
Figure 111999009529263-pat00001

Figure 111999009529263-pat00002
Figure 111999009529263-pat00002

Figure 111999009529263-pat00003
Figure 111999009529263-pat00003

도 7은 각각의 포커스전극에 인가하고자 하는 전압준위와 파형을 나타낸 것으로, 이로 인해 발생되는 각 전극사이의 정전렌즈의 등가모델은 도 9a 및 도 9b와 같다.FIG. 7 illustrates voltage levels and waveforms to be applied to the respective focus electrodes, and equivalent models of the electrostatic lenses generated between the electrodes are shown in FIGS. 9A and 9B.

스크린의 중앙부에서 도 9a와 같이 강한 제 1 사극자렌즈(32)와 제 2 사극자렌즈(33)를 형성하는데, 특히 주렌즈와 대향된 제 1 사극자렌즈는 전자빔이 수직방향으로 강하게 집속되게 하고 수평방향으로는 강한 발산렌즈를 형성하게 하므로 중 앙의 전자빔 스폿을 원형상으로 형성하게 된다.In the center of the screen, a strong first quadrupole lens 32 and a second quadrupole lens 33 are formed as shown in FIG. 9A. In particular, the first quadrupole lens facing the main lens causes the electron beam to be strongly focused in the vertical direction. In the horizontal direction, a strong diverging lens is formed, thereby forming a central electron beam spot in a circular shape.

그러나 스크린의 주변부에서는 도 9b에서와 같이 중앙에서와는 달리 강한 제 1 사극자렌즈(34)는 사라지고 주변부의 수평 스폿 크기를 개선해 줄 수 있는 렌즈형태로서 전자빔을 발산시키는 제 2 사극자렌즈(35)가 주렌즈와 직접 대향하게 된다.However, unlike in the center, as shown in FIG. 9B, at the periphery of the screen, the strong first quadrupole lens 34 disappears and the second quadrupole lens 35 for emitting an electron beam as a lens type can improve the horizontal spot size of the periphery. Directly opposite the main lens.

이는, 도 7에 나타낸 포커스 전압준위와 같이 저항을 통해 인가된 포커스전극 A(24)의 전압준위가 스크린의 주변부에서는 스태틱 전압준위와 클램핑되기 때문이다.This is because the voltage level of the focus electrode A 24 applied through the resistor is clamped with the static voltage level at the periphery of the screen as in the focus voltage level shown in FIG. 7.

이와 같이 스크린의 중앙부와 주변부에서의 정전렌즈의 구성은 식 2의 배율정의 수식을 통해 스폿 개선효과를 정의할 수 있다.As such, the configuration of the electrostatic lens at the center and the periphery of the screen may define the spot improvement effect through the formula of the magnification definition of Equation 2.

Figure 111999009529263-pat00004
Figure 111999009529263-pat00004

여기서 M : 배율Where M is the magnification

A : 전자빔의 주렌즈 입사각       A: main lens incident angle of the electron beam

B : 전자빔의 주렌즈 발산각       B: main lens divergence angle of the electron beam

Vb : 애노드전압       Vb: anode voltage

Vf : 포커스전압       Vf: Focus voltage

종래의 전자총 구조에서는 스크린의 주변부에서 수평방향의 주렌즈 발산각(Bh)(36)이 수직방향의 발산각(Bv)(37)보다 작게 되므로 수평방향의 배율이 수직방향보다 상대적으로 높게 된다.In the conventional electron gun structure, the horizontal main lens divergence angle Bh 36 at the periphery of the screen is smaller than the vertical divergence angle Bv 37 so that the magnification in the horizontal direction is relatively higher than in the vertical direction.

또한, 종래의 개선된 다중 사극자렌즈의 구조에서는 전자빔이 수평방향의 집속과 발산의 2단계렌즈를 통과한 후 주변부에서 집속하기 때문에 충분한 수평방향 발산각을 형성시킬 수 없어 Mh 〉My와 같은 배율효과를 유지하게 되므로 스크린의 주변부에서 최적스폿형태가 도 9c와 같이 여전히 횡장화된 스폿(38)을 형성하게 된다.In addition, in the conventional structure of the improved multi-quadrupole lens, since the electron beam is focused at the peripheral part after passing the two-stage lens in the horizontal direction and divergence, it is impossible to form a sufficient horizontal divergence angle, such as Mh> My. As the effect is maintained, the optimum spot shape at the periphery of the screen still forms a transverse spot 38 as shown in FIG. 9C.

그러나 본 발명에서는 스크린의 주변부에서 제 1 사극자렌즈(34)는 축소되어 소멸되고, 주렌즈가 제 2 사극자렌즈(35), 즉 발산렌즈와 직접 대향되므로 전술한 문제점을 해결할 수 있도록 수평방향의 주렌즈 발산각(Bh)(36)을 충분히 크게 형성시키게 된다.However, in the present invention, since the first quadrupole lens 34 is reduced and extinguished at the periphery of the screen, the main lens is directly opposed to the second quadrupole lens 35, that is, the diverging lens, so that the above-mentioned problem can be solved in the horizontal direction. The main lens divergence angle Bh of 36 is sufficiently made large.

따라서 수평방향의 주렌즈 발산각과 수직방향의 주렌즈 발산각을 거의 일치시킬 수 있게 되므로 결과적으로는 Mh ≒ My 를 실현할 수 있게 되고, 이에 따라 도 9c에 점선으로 나타낸 바와 같이 스크린의 주변부에서 중앙 스폿과 동일한 형상인 원형의 스폿(39)을 구현할 수 있게 되는 것이다.Therefore, since the main lens divergence angle in the horizontal direction and the main lens divergence angle in the vertical direction can be almost coincided, Mh ≒ My can be realized as a result. It will be able to implement a circular spot 39 of the same shape as.

이상에서와 같이 본 발명은 전자총의 전극 구조 및 전극 결선형태에 따라 포커스전극에 각기 다른 전압을 인가하게 되므로 스크린으로 주사되는 전자빔의 열화특성을 제거하게 되고, 이에 따라 스크린의 전 영역에 걸쳐 해상도를 균일하게 향상시킬 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, since different voltages are applied to the focus electrode according to the electrode structure and the electrode connection form of the electron gun, the deterioration characteristic of the electron beam scanned to the screen is eliminated, thereby improving the resolution over the entire area of the screen. It can be improved uniformly.

Claims (5)

포커스전극을 복수개로 분할 형성하여 고전압측과 전기적으로 독립되게 설치된 포커스전극 A에 외부의 포커스 다이나믹전압이 저항을 통해 인가되고, 상기 포커스전극 A와 일정 간격이 유지되게 대향하여 배치된 포커스전극 C에는 저항을 거치지 않은 외부 다이나믹 전압이 직접 인가되는 칼라 음극선관용 전자총에 있어서,The focus electrode A is divided into a plurality of focus electrodes, and an external focus dynamic voltage is applied to the focus electrode A that is electrically independent of the high voltage side, and the focus electrode C is disposed to face the focus electrode A so that a predetermined distance is maintained. In the electron gun for color cathode ray tube to which an external dynamic voltage without resistance is directly applied, 이중 사극자렌즈를 구성하기 위해 상기 포커스전극 A, C 사이에 포커스전극 B를 설치하여 상기 포커스전극 B에 스태틱 포커스전압이 직접 연결됨을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.An electron gun for a color cathode ray tube, characterized in that a static focus voltage is directly connected to the focus electrode B by providing a focus electrode B between the focus electrodes A and C to form a dual quadrupole lens. 삭제delete 삭제delete 형광면을 향해 인라인방향으로 배치되어 3개의 전자빔을 발생하는 음극과, 상기 3개의 전자빔을 형광면에 집속시키기 위한 제 1, 2 가속 및 집속전극을 구비하고 스크린 주변부에서 포커스특성을 개선하기 위한 다이나믹 시스템에서 사극자렌즈를 형성하도록 하나의 전극에 스태틱 포커스전압을 인가하며 다른 하나의 전극에는 다이나믹 포커스전압을 인가하는 전자총에 있어서, In a dynamic system for improving the focus characteristic at the periphery of the screen and having a cathode disposed inline toward the fluorescent surface to generate three electron beams, and the first and second acceleration and focusing electrodes for focusing the three electron beams on the fluorescent surface In the electron gun applying a static focus voltage to one electrode and a dynamic focus voltage to the other electrode to form a quadrupole lens, 포커스전극 A에 외부의 포커스 다이나믹전압이 저항을 통해 인가되고, 상기 포커스전극 A와 대향하게 배치되어 제 1 사극자렌즈를 구성하는 포커스전극 B에는 DC정전 포커스전압이 인가되며, 상기 포커스전극 B와 이웃하게 배치되어 제 2 사극자렌즈를 구성하는 포커스전극 C에는 외부에서 인가되는 다이나믹전압이 직접 인가됨을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.An external focus dynamic voltage is applied to the focus electrode A through a resistor, and a DC electrostatic focus voltage is applied to the focus electrode B which is disposed to face the focus electrode A and constitutes the first quadrupole lens. An electron gun for a color cathode ray tube, characterized in that a dynamic voltage applied from the outside is directly applied to a focus electrode C which is disposed adjacent to constitute a second quadrupole lens. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 이중 사극자렌즈를 구성하기 위한 스태틱 포커스전압의 준위(Vsf)는 외부의 다이나믹전압(VDf + Vdf)과 VSf = VDf + ΔVvdf(max) + (ΔVhdf(max)) / 2의 관계를 갖게 됨을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.The static focus voltage level (Vsf) for constituting the dual quadrupole lens is the relationship between the external dynamic voltage (VDf + Vdf) and V Sf = V Df + ΔV vdf (max) + (ΔV hdf (max) ) / 2 Electron gun for color cathode ray tube characterized in that it has a. 단, ΔVhdf(max) : 수평 다이나믹 AC 최대전압ΔV hdf (max) : Horizontal dynamic AC maximum voltage ΔVvdf(max) : 수직 다이나믹 AC 최대전압ΔV vdf (max) : Vertical dynamic AC maximum voltage
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