KR100728191B1 - 음극선관용 전자총 - Google Patents

Abstract

SVM(Scanning Velocity Modulation) 코일에 의해 생성된 자계의 이용 효율을 극대화하고 외부 전계로 인한 포커스 열화를 효과적으로 방지할 수 있는 음극선관용 전자총에 관한 것으로, 본 발명의 전자총은, 전자를 방출하는 캐소드와; 상기 캐소드에서 방출된 전자빔의 위치를 영상 신호에 동기시키는 SVM(Scanning Velocity Modulation) 코일과; 상기 SVM 코일에서 생성된 자계가 통과하는 갭을 형성하도록 제1 및 제2 분할 전극으로 이루어지는 포커스 전극을 포함하며, 상기 캐소드에서 방출된 전자빔을 제어하는 복수의 그리드 전극과; 상기 그리드 전극들을 일렬로 고정 배열하는 지지체와; 상기 제1 및 제2 분할 전극의 내부를 통과하는 전자빔이 외부로부터의 전계에 의한 영향을 받지 않도록 하기 위한 실드(shield) 전극;을 포함하며, 상기 실드 전극은 상기 갭을 둘러싸도록 설치되어 제1 및 제2 분할 전극을 전기적으로 연결하며, 내면에 도전막이 제공된 원통형상의 세라믹 전극으로 이루어진다.

음극선관, 프로젝션, 투사, 해상도, SVM, 주사, 세라믹, ITO, 흑연, 실드,

Description

음극선관용 전자총{ELECTRON GUN FOR CATHODE RAY TUBE}

도 1은 일반적인 음극선관용 전자총의 구성을 나타내는 도면.

도 2는 본 발명에 따른 전자총의 구성을 나타내는 도면.

도 3은 도 2의 전자총에 사용하는 세라믹 전극의 다른 실시예를 나타내는 도면.

도 4는 도 2의 전자총에 사용하는 세라믹 전극의 또다른 실시예를 나타내는 도면.

본 발명은 음극선관용 전자총에 관한 것으로, 보다 상세하게는 SVM 코일에 의해 생성된 자계의 이용 효율을 극대화하고 외부 전계로 인한 포커스 열화를 효과적으로 방지할 수 있는 음극선관용 전자총에 관한 것이다.

일반적으로 음극선관은 전자빔이 조사되는 형광막 스크린과, 전자빔을 발생시키기 위한 전자총이 배치되는 네크부와, 스크린과 네크부를 연결하는 펀넬부로 이루어지며, 네크부에는 전자빔을 편향시키기 위한 편향 요크와, 전자총이 배치된 위치의 네크부에 배치되는 SVM(주사 속도 변조 :Scanning Velocity Modulation) 코 일을 포함하여 이루어진다.

여기에서, 상기 SVM 코일은 전자총의 각 전극을 통과하는 전자빔의 위치를 영상 신호에 동기시켜 변화시킴으로써 영상의 경계부에서의 선명도를 향상시키는 기능을 하는 것으로, 통상 2개의 안장형 코일을 마주보도록 배치한 상태에서 상기 코일들을 직렬로 접속하여 형성되며, 이 SVM 코일에는 영상 신호의 휘도 신호를 2회 미분한 신호가 인가된다.

이하, 상기 SVM 코일을 채용한 음극선관용 전자총의 기본 구조를 도 1을 참조로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 투사관용 전자총을 도시한 것으로, 상기 전자총은 전자를 방출하는 캐소드(110)와, 캐소드(110)에서 방출된 전자빔을 제어하는 복수의 그리드 전극과, 상기 그리드 전극들을 일렬로 고정 배열하는 비드 글라스(112)를 포함하며, 상기 그리드 전극은 제1 내지 제5 전극(G1∼G5)으로 이루어진다.

여기에서, 제1 및 제2 전극(G1,G2)은 축방향의 길이가 극히 짧은 전극으로 이루어지고, 제3 및 제4 전극(G3,G4)은 축방향의 길이가 긴 원통형의 전극으로 이루어지며, 제4 전극(G4)은 전자빔을 집속하는 포커스 전극으로 작용한다.

그리고, SVM 코일(114)은 점선으로 나타낸 바와 같이 제3 전극(G3)과 제4 전극(G4) 사이의 위치에서 네크부(116)의 외측에 배치된다.

그런데, 이러한 구성의 전자총에서는 SVM 코일(114)에 의해 생성된 자계가 제4 전극(G4)의 원통부분에 의해 차단되어 자계의 강도가 저하되므로 전자빔의 위치를 정확하게 제어할 수 없으며, 또한, 이 전극(G4)의 원통부분을 통과하는 SVM 코일(114)의 자계에 의해 상기 전극(G4)의 표면에 와전류가 발생되므로, SVM 코일(114)에 의해 생성된 자계가 전자빔에 미치는 영향이 약화된다.

이에 SVM 코일의 위치를 변경함으로써 이 코일의 감도를 향상시키는 방법이 있을 수 있지만, 상기 SVM 코일의 위치는 전자총의 설계시에 미리 결정되는 사항이므로 SVM 코일의 위치를 이동하는 것은 불가능하다.

따라서, SVM 코일의 감도를 개선하기 위해서는 이 코일의 권수 또는 전류량을 증가시키거나 코일의 자계를 강하게 증가시켜야 하는데, 이러한 방법은 SVM 코일의 대형화 또는 소비 전력의 증대 등의 문제를 야기시키므로 바람직하지 못하다.

이러한 문제점을 개선하기 위한 전자총의 일례로 일본 특개소55-146847호에는 SVM 코일이 위치하는 제4 전극을 2개의 전극으로 분할 구성하여 양 전극 사이에 소정의 갭을 형성함으로써 SVM 코일에서 생성된 자계가 상기 갭을 통과하도록 구성한 전자총이 개시되어 있다.

이러한 전극 구조를 갖는 전자총은 상기 갭을 넓게 설정할수록 SVM 코일의 감도를 더욱 개선할 수 있지만, 상기 갭을 넓게 설정할수록 외부로부터의 전계 침투에 의해 제4 전극의 전자빔 집속 작용이 약화되는 문제점이 있으므로, 상기 갭을 충분히 넓게 설정할 수 없어 SVM 코일의 감도 개선이 제한적으로 이루어질 수밖에 없다.

상기 선행 기술의 문제점을 해결하기 위해, 일본 특개평8-115684호에는 SVM 코일이 위치하는 제4 전극을 2개의 전극으로 분할 구성하여 양 전극 사이에 소정의 갭을 형성함과 동시에, 분할된 2개의 전극에 소정 두께를 가지는 판 형태의 전극을 배치한 전자총이 개시되어 있다.

여기에서, 상기 판 형태의 전극은 외부로부터의 전계 침투에 의한 포커스 열화를 방지하는 한편, 와전류의 발생량을 감소시키는 작용을 한다.

이러한 전자총은 판 형태의 전극을 구비함으로써 SVM 코일의 감도 개선 효과를 어느 정도는 기대할 수 있지만, 선행 기술에서와 마찬가지로 전극간의 갭을 충분한 넓이로 설정할 수 없어 SVM 코일의 감도 개선이 제한적으로 이루어질 수밖에 없다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 일본 특개평11-162372호에는 SVM 코일이 위치하는 제4 전극의 측면에 전자빔의 진행 방향과 직교한 방향으로 슬릿을 형성하여 SVM 코일에 의해 생성된 자계가 상기 슬릿을 통과하도록 한 전자총이 개시되어 있다.

여기에서, 상기 슬릿은 외부로부터의 전계 침투 및 전극 표면의 와전류를 방지하는 작용을 한다.

이러한 구조의 전자총은 SVM 코일의 자계가 슬릿을 통과하기 때문에 제4 전극의 표면에서 와전류의 발생량도 적고, 외부로부터의 전계 침투에 의한 포커스의 열화도 방지할 수 있지만, 제4 전극의 측면에 슬릿을 형성하는 작업이 난해하여 제조 원가가 상승되는 문제점이 있다.

이에, 본 발명은 상기한 선행 기술들의 문제점을 해결하기 위한 것으로, SVM 코일에 의해 생성된 자계의 이용 효율을 극대화하고 외부 전계로 인한 포커스 열화 를 효과적으로 방지할 수 있는 음극선관용 전자총을 제공함을 목적으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 목적은,

전자를 방출하는 캐소드와;

상기 캐소드에서 방출된 전자빔의 위치를 영상 신호에 동기시키는 SVM(Scanning Velocity Modulation) 코일과;

상기 SVM 코일에서 생성된 자계가 통과하는 갭을 형성하도록 제1 및 제2 분할 전극으로 이루어지는 포커스 전극을 포함하며, 상기 캐소드에서 방출된 전자빔을 제어하는 복수의 그리드 전극과;

상기 그리드 전극들을 일렬로 고정 배열하는 지지체와;

상기 제1 및 제2 분할 전극의 내부를 통과하는 전자빔이 외부로부터의 전계에 의한 영향을 받지 않도록 하기 위한 실드(shield) 전극;

을 포함하며, 상기 실드 전극은 상기 갭을 둘러싸도록 설치되어 제1 및 제2 분할 전극을 전기적으로 연결하며, 내면에 도전막이 제공된 원통형상의 세라믹 전극으로 이루어지는 음극선관용 전자총에 의해 달성된다.

이하, 첨부도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 음극선관용 전자총을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 전자총은 전자 방출용 캐소드(10)와, 캐소드(10)에서 방출된 전자빔을 제어하는 제1 내지 제5의 전극(G1∼G5)과, 상기 전극들을 일렬로 고정 배열하는 비드 글라스(12)와, 네크부(14)의 외측에 배치되는 SVM 코일(16)을 포함한다.

여기에서, 제1 전극(G1)에는 캐소드 전압에 비해 낮은 구동 전압이 인가되고, 제2 전극(G2)에는 캐소드 전압에 비해 높은 구동 전압이 인가되며, 제3 전극(G3)과 제5 전극(G5)에는 대략 32㎸의 구동 전압이 인가되고, 제4 전극(G4)에는 10∼20㎸의 구동 전압이 인가된다.

따라서, 제4 전극(G4)은 제3 전극(G3)과의 사이에서 전자빔을 집속하는 포커스 전극으로 작용한다.

이러한 구성의 전자총에 있어서, 본 발명은 SVM 코일의 감도를 개선함과 동시에 외부로부터의 전계 침투를 방지하기 위해 제4 전극의 전극 구조를 다음과 같이 변경한다.

포커스 전극으로 기능하는 제4 전극(G4)은 SVM 코일(16)에서 생성된 자계가 통과하는 갭(g1)을 형성하도록 분할 구성되는 제1 및 제2 분할 전극(G4-1,G4-2)으로 이루어진다.

그리고, 제1 및 제2 분할 전극(G4-1,G4-2)은 외부로부터의 전계가 상기 갭(g1)을 통과하지 못하도록 기능하는 실드(shield) 전극(G4-3)에 의해 전기적으로 연결되며, 실드 전극(G4-3)은 원통형상으로 형성되어 상기 갭(g1)을 둘러싸도록 설치되며 내면에 도전막(18)이 제공된 세라믹 전극으로 이루어진다.

상기 제1 및 제2 분할 전극(G4-1,G4-2)은 SVM 코일(16)에서 생성된 자계가 전자빔에 양호하게 작용하여 상기 코일(16)의 감도를 개선할 수 있도록 하기 위해 4∼12mm의 간격(g1)으로 유지되며, 제1 분할 전극(G4-1)은 이 전극과 제3 전극(G3) 에 의한 양호한 렌즈 작용을 위해 그의 길이가 내경의 0.5배 이상으로 설정된다.

그리고, 세라믹 전극(G4-3)의 내면에 제공되는 도전막(18)은 전극을 형성하는 금속 재질에 비해 높은 저항값을 가지는 물질, 예를 들어 단위 면적당 40Ω이상의 저항값을 갖는 ITO(Indium Tin Oxide), 또는 바인더(binder)를 포함하며 단위 면적당 50Ω이상의 저항값을 갖는 흑연을 소정의 두께(t)로 코팅하는 것에 의해 형성할 수 있다.

여기에서, 상기 도전막(18)은 도 2에 도시한 바와 같이 세라믹 전극(G4-3)의 내면 전체에 형성할 수도 있고, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 격자 무늬 또는 스트라이프 무늬로 형성할 수 있으며, 도전막(18)을 격자 무늬 또는 스트라이프 무늬로 형성하는 경우에는 외부로부터의 전계 침투를 방지할 수 있도록 하기 위해 도전막(18) 사이에 0.3∼0.75mm의 간격(g2)을 유지하는 것이 바람직하다.

또한, 제1 및 제2 분할 전극(G4-1,G4-2)은 상기 도전막(18)을 이용하여 통전시킬 수도 있고, 별도의 통전 부재를 이용하여 통전시킬 수도 있다.

상기 도전막(18)을 형성하는 ITO 또는 흑연은 위에서 언급한 바와 같이 금속 재질에 비해 높은 저항값을 가지므로, SVM 코일(16)에 의해 생성된 자계 통과시 전극 표면에서 발생되는 와전류가 현저히 저감되고, 이로 인해 와전류에 의해 발생되는 SVM 코일(16)의 자계에 대한 반발 자계가 감소되며, SVM 코일(16)에 의한 자계는 세라믹 전극(G4-3)을 쉽게 통과하게 된다.

이로써, SVM 코일(16)에 의해 생성된 자계는 제1 및 제2 분할 전극(G4-1,G4-2) 사이의 세라믹 전극(G4-3)을 통해 전자빔에 영향을 미치게 되고, 코일(16)에 의 해 생성된 자계가 전극(G4-3)을 통과할 때 전극 표면에서 발생되는 와전류가 현저히 저감되므로 상기 코일(16)의 감도를 극대화 할 수 있으며, 외부로부터의 전계 침투는 세라믹 전극(G4-3)에 의해 방지되므로 포커스 열화도 동시에 방지할 수 있다.

한편, 제1 분할 전극(G4-1) 또는 제2 분할 전극(G4-2)을 상기 세라믹 전극(G4-3)과 동일한 방법으로 구성하는 경우에도 상기와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 전자총은 포커스 전극으로 기능하는 제4 전극을 제1 및 제2 분할 전극으로 분할 구성하여 양 전극 사이에 갭을 형성하고, 내면에 도전막이 제공된 세라믹 재질의 전극을 실드 전극으로 사용하여 외부로부터 상기 갭을 통해 침투하는 전계를 차폐함으로써 제1 및 제2 분할 전극 사이의 갭을 충분히 넓게 설정할 수 있다.

따라서, 제4 전극을 둘러싸도록 설치되는 SVM 코일의 감도를 현저하게 개선할 수 있으며, 외부 전계로 인한 포커스 열화를 효과적으로 방지할 수 있고, 이로 인해 경계부에서의 선명도가 향상된 고해상도의 (투사형)음극선관을 구현할 수 있 다.

또한, 실드 전극이 내면에 도전막이 제공된 세라믹 전극으로 이루어지므로 제4 전극의 양측에 슬릿을 형성하는 종래 기술에 비해 전극 제조가 용이하고 제조 원가를 저감할 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (15)

1. 전자를 방출하는 캐소드와;

   상기 캐소드에서 방출된 전자빔의 위치를 영상 신호에 동기시키는 SVM(Scanning Velocity Modulation) 코일과;

   상기 SVM 코일에서 생성된 자계가 통과하는 갭을 형성하도록 제1 및 제2 분할 전극으로 이루어지는 포커스 전극을 포함하며, 상기 캐소드에서 방출된 전자빔을 제어하는 복수의 그리드 전극과;

   상기 그리드 전극들을 일렬로 고정 배열하는 지지체와;

   상기 제1 및 제2 분할 전극 사이에서 상기 갭을 둘러싸도록 설치되고, 내면에 도전막이 제공된 원통형상의 세라믹 전극으로 이루어지며, 상기 제1 및 제2 분할 전극을 전기적으로 연결하는 실드(shield) 전극;

   을 포함하며,

   상기 도전막은 상기 그리드 전극을 형성하는 금속 재질보다 높은 저항값을 가지는 도전 물질로 이루어지고, 상기 세라믹 전극의 내면에 격자 무늬로 제공되는 음극선관용 전자총.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서, 상기 도전 물질은 단위 면적당 40Ω이상의 저항값을 갖는 ITO(Indium Tin Oxide)로 이루어지는 음극선관용 전자총.
7. 제1항에 있어서, 상기 도전 물질은 바인더(binder)를 포함하며 단위 면적당 50Ω이상의 저항값을 갖는 흑연으로 이루어지는 음극선관용 전자총.
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 제1항에 있어서, 상기 도전막은 인접하는 도전막 사이에 0.3∼0.75㎜의 간격(g2)이 유지되는 음극선관용 전자총.
12. 전자를 방출하는 캐소드와;

    상기 캐소드에서 방출된 전자빔의 위치를 영상 신호에 동기시키는 SVM(Scanning Velocity Modulation) 코일과;

    상기 SVM 코일에서 생성된 자계가 통과하는 갭을 형성하도록 제1 및 제2 분할 전극으로 이루어지는 포커스 전극을 포함하며, 상기 캐소드에서 방출된 전자빔을 제어하는 복수의 그리드 전극과;

    상기 그리드 전극들을 일렬로 고정 배열하는 지지체와;

    상기 제1 및 제2 분할 전극 사이에서 상기 갭을 둘러싸도록 설치되고, 내면에 도전막이 제공된 원통형상의 세라믹 전극으로 이루어지며, 상기 제1 및 제2 분할 전극을 전기적으로 연결하는 실드(shield) 전극;

    을 포함하며,

    상기 도전막은 상기 그리드 전극을 형성하는 금속 재질보다 높은 저항값을 가지는 도전 물질로 이루어지고, 3개 이상의 복수개 도전막들이 상기 세라믹 전극의 내면에 스트라이프 무늬로 제공되는 음극선관용 전자총.
13. 제12항에 있어서, 상기 도전 물질은 단위 면적당 40Ω이상의 저항값을 갖는 ITO(Indium Tin Oxide)로 이루어지는 음극선관용 전자총.
14. 제12항에 있어서, 상기 도전 물질은 바인더(binder)를 포함하며 단위 면적당 50Ω이상의 저항값을 갖는 흑연으로 이루어지는 음극선관용 전자총.
15. 제12항에 있어서, 상기 도전막은 인접하는 도전막 사이에 0.3∼0.75㎜의 간격(g2)이 유지되는 음극선관용 전자총.

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