KR100774159B1 - 브라운관용 전자총 - Google Patents

Abstract

전자빔 주사시 낮은 다이나믹 전압차로 스크린 전역에 양호한 화상이 재현되도록 전자총의 구조를 개선한 것이다

이를 위해, 본 발명의 제1 형태는 전자빔이 스크린에 주집속되도록 메인렌즈를 형성시킴과 동시에 정전기력을 일으키는 전극과, 상기 메인렌즈 형성전극의 내부에 구비됨과 동시에 통과공이 형성된 인너전극이 포함되어 구성된 전자총을 구비한 브라운관에 있어서;

상기 인너전극 중 적어도 하나의 인너전극이 상기 정전기력의 영향을 받아 상기 전자빔의 진행방향으로 이동 가능하게 설치되도록 상기 인너전극의 통과공과 외곽부 사이의 소정부분에 홈이 형성되어 이루어진 브라운관용 전자총을 제공한다.

그리고 본 발명의 제2 형태는 전자빔이 스크린에 주집속되도록 메인렌즈를 형성시킴과 동시에 정전기력을 일으키는 전극과, 상기 메인렌즈 형성전극의 내부에 구비됨과 동시에 통과공이 형성된 인너전극이 포함되어 구성된 전자총을 구비한 브라운관에 있어서;

상기 인너전극 중 적어도 하나의 인너전극이 상기 정전기력의 영향을 받아 상기 전자빔의 진행방향으로 이동 가능하게 설치되도록 상기 인너전극의 통과공과 외곽부 사이의 소정부분에 구멍이 형성되어 이루어진 브라운관용 전자총을 제공한다.

브라운관, 전자총.

Description

브라운관용 전자총{electron gun for a braun-tube}

도 1은 일반적인 브라운관의 구성을 나타낸 구성도.

도 2는 종래기술에 따른 전자총의 구성을 나타낸 구성도.

도 3a는 도 2의 'A'부 단면도.

도 3b는 도 3a에서 인너전극의 구조를 나타낸 평면도.

도 4a는 종래기술에 따른 것으로서 전자빔이 스크린 중앙부로 주사시 메인렌즈 형상 및 전자빔 형상을 나타낸 개략도.

도 4b는 종래기술에 따른 것으로서 전자빔이 스크린 주변부로 주사시 메인렌즈 형상 및 전자빔 형상을 나타낸 개략도.

도 5a는 본 발명의 제1 형태에 따른 메인렌즈 형성전극 및 인너전극의 구조를 나타낸 단면도.

도 5b는 도 5a에서 인너전극의 구조를 나타낸 평면도.

도 6a은 본 발명의 제2 형태에 따른 메인렌즈 형성전극 및 인너전극의 구조를 나타낸 단면도.

도 6b는 도 6a에서 인너전극의 구조를 나타낸 평면도.

도 7a는 본 발명의 제1 형태에 따른 것으로서 전자빔이 스크린 중앙부로 주사시 인너전극의 동작 상태와, 그에 따른 메인렌즈 형상 및 전자빔 형상을 나타낸 개략도.

도 7b는 본 발명의 제1 형태에 따른 것으로서 전자빔이 스크린 주변부로 주사시 인너전극의 동작 상태와, 그에 따른 메인렌즈 형상 및 전자빔 형상을 나타낸 개략도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

4: 전자빔 8: 스크린

116, 117, 216, 217: 메인렌즈 형성전극 126, 127, 226, 227: 인너전극

126a, 127a, 226a, 227a: 통과공 126b, 127b: 홈

226b, 227b: 구멍

본 발명은 칼라 브라운관에 관한 것으로서, 더 상세하게는 칼라브라운관용 전자총에 관한 것이다.

일반적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 칼라 브라운관은 내측면에 R,G,B의 형광막이 도포되어 있는 패널(1)과, 상기 패널의 후단에 융착되어 브라운관 내부의 진공상태를 유지하는 판넬(2)과, 상기 판넬의 네크부(3)에 봉입되어 전자빔(4)을 발산하는 전자총(5)과, 상기 전자총으로부터 방사된 전자빔을 편향시키는 편향요크(6)와, 상기 편향요크에 의해 편향된 전자빔의 색선별 기능을 가진 섀도우마스크(7)로 구성된다.

한편, 칼라 브라운관용 전자총의 전극들은 음극(10)에서 발생된 전자빔(4)이 일정한 세기의 형태로 제어되어서 스크린(8)에 도달할 수 있도록 하기 위해 상기 전자빔이 통과하는 경로에 대해 수직이 되게 서로 일정한 간격을 두고 위치하여 있다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 전자총(5)은 상호 독립된 3개의 음극(10)과 상기 음극으로부터 일정 간격 떨어져 배치되어 있는 세 개의 음극의 공통 격자인 제1 전극(11)과 상기 제1 전극으로부터 일정 간격을 두어 제2 전극(12), 제3 전극(13), 제4 전극(14), 제5-1 전극(15), 제5-2 전극(16) 그리고 제6 전극(17)이 순차적으로 배치되어 있고, 상기 제6 전극(17) 상부에는 외부전계 및 자계를 차폐하기 위하여 B.S.C(bulb space connecter)(19)가 부착된 실드컵(18)이 포함되어 구성된다.

그리고 상기 전자빔(4)을 미리 집속시켜 상기 전자빔의 집속력을 강하게 하기 위해 상기 가속전극인 제2 전극(12)과 상기 제3 전극(13) 사이에 형성되는 제1 프리포커스 렌즈(pre-focus lens)와, 상기 제3 전극(13)과 상기 제4 전극(14) 사이에 형성되는 제2 프리포커스 렌즈와, 상기 제4 전극(14)과 상기 제5-1 전극(15) 사이에 형성되는 제3 프리포커스 렌즈가 형성된다.

그리고 상기 전자빔(4)을 주집속시키기 위해 제5-2 전극(16)과 양극전극인 제6 전극(17) 사이에 메인포커스 렌즈(main-focus lens)가 형성된다.

그리고 상기 전자빔(4)이 스크린 주변부로 편향시, 할로(halo) 현상을 막기 위해, 다이나믹 포커스 전압이 인가되는 다이나믹 전극인 상기 제5-2 전극(16)과 스태틱 포커스 전압이 인가되는 스태틱 전극인 상기 제5-1 전극(15) 사이에 정전사극자 렌즈가 형성된다.

한편, 도 3a와 도3b에 도시된 바와 같이, 상기 다이나믹 전극(16)과 상기 양극전극(17)을 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

메인렌즈 형성전극인 상기 다이나믹 전극(16)과 상기 양극전극(17)의 각 대향면에는 세 전자빔(4)에 공통됨과 동시에 상기 각 전극의 중심측으로 절곡되어 트랙형상을 한 각 개구부(16a,17a)와, 상기 각 개구부에서 후퇴되어 위치함과 동시에 상기 세 전자빔이 각각 통과되는 통과공(26a,27a)이 형성된 인너전극(26,27)으로 구성된다.

상기와 같이 이루어진 전자총은 다음과 같은 동작을 수행한다.

상기 제어전극인 제1 전극(11)과 상기 가속전극(12)을 통과하여 제어되고 가속된 상기 전자빔(4)은 전위차에 의해 형성된 상기 프리포커스 렌즈를 통과하여 일차 집속되고, 전위차에 의해 형성된 상기 메인포커스 렌즈를 지나면서 가늘게 집속, 가속되어 스크린(8) 상에 전자빔 스폿을 형성한다.

그리고 상기 전자빔(4)이 화변 주변부로 편향시, 상기 다이나믹 전극(16)과 상기 스태틱 전극(15)에 의해 형성된 상기 정전사극자 렌즈에 의해 상기 전자빔 스폿이 할로가 되는 것을 막는다.

상기 동작을 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

상기 제어전극인 제1 전극(11)과 상기 가속전극(12)을 통과하여 제어되고 가속된 상기 전자빔(4)은 전위차에 의해 형성된 상기 프리포커스 렌즈를 통과하여 일 차 집속된다.

그리고 일정한 포커스 전압이 인가되는 상기 스태틱 전극(15)과 다이나믹 포커스 전압이 인가되는 상기 다이나믹 전극(16)으로 구성된 상기 정전사극자 렌즈는 세 개의 전자빔 통과공(도3의 26a참조)을 잇는 방향(이하 'X방향'이라 함)으로는 상기 전자빔(4)을 집속시키고, 상기 X방향과 상기 전자빔 진행방향(이하 'Z방향'이라 함)에 대해 각각 직교하는 방향(이하 'Y방향'이라 함)으로는 상기 전자빔을 발산시켜 상기 전자빔 형상을 종장화 시킨다.

따라서 편향자계의 영향으로 상기 스크린(8) 주변부에서 상기 전자빔(4)이 찌그러지는 것을 보정한다.

그리고 도 4a와 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 전자빔은 다음과 같이 상기 메인렌즈 형성전극인 다이나믹 전극(16)과 양극전극(17)에 의해 주집속된다.

도 4a와 같이, 상기 스크린(6) 중앙부에 전자빔(4) 주사시, 상기 다이나믹 전극(16)에 인가되는 전압이 상기 스크린 주변부로 주사될 때 상기 다이나믹 전극에 인가되는 전압보다 상대적으로 낮은 전압이 인가됨으로써 상기 양극전극(17)에 인가되는 양극전압과의 전위차가 크게 형성되여 상기 메인렌즈의 렌즈 형상을 더 볼록하게 만들어준다.

따라서 상기 전자빔(4)의 집속거리가 짧아져서 상기 스크린(8) 중앙부에 또렷한 전자빔 형상이 생긴다.

그리고 도 4b와 같이, 상기 스크린(8) 주변부에 상기 전자빔(4) 주사시, 상기 다이나믹 전극(16)에 인가되는 전압이 상기 스크린 중앙부로 주사할 때 상기 다 이나믹 전극에 인가되는 전압보다 상대적으로 높은 전압이 인가됨으로써 상기 양극전극(17)에 인가되는 양극전압과의 전위차가 작게 형성되어 상기 메인렌즈의 렌즈 형상을 덜 볼록하게 만들어준다.

따라서 상기 전자빔(4)의 집속거리를 길게 하여 상기 스크린(8) 주변부에 또렷한 전자빔 형상이 생긴다.

하지만 상기와 같이 이루어진 종래기술은 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.

상기 스크린 전역에서 또렷하고, 균일한 화상을 재현시기 위해서는 상기 다이나믹 전압의 세기는 상기 전자빔이 중앙으로 집속될 때와 주변으로 편향집속될 때 큰 차이를 보여야한다.

만약 상기 다이나믹 전압 차가 적으면 상기 스크린 주변부에서 또렷하고 균일한 화상재현이 어렵다.

따라서 상기 다이나믹 전압 차를 크게 하기 위해서는 상기 다이나믹 전압을 빠른 시간에 높은 전압차로 변화시켜야 하는데, 이를 구현하기 위한 구동회로의 구성이 어렵다.

본 발명은 종래기술에 대한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 전자빔 주사시 낮은 다이나믹 전압차로 스크린 전역에 양호한 화상이 재현되도록 전자총의 구조를 개선하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제1 형태는 전자빔이 스크린에 주집속되도록 메인렌즈를 형성시킴과 동시에 정전기력을 일으키는 전극과, 상기 메인렌즈 형성전극의 내부에 구비됨과 동시에 통과공이 형성된 인너전극이 포함되어 구성된 전자총을 구비한 브라운관에 있어서;

상기 인너전극 중 적어도 하나의 인너전극이 상기 정전기력의 영향을 받아 상기 전자빔의 진행방향으로 이동 가능하게 설치되도록 상기 인너전극의 통과공과 외곽부 사이의 소정부분에 홈이 형성되어 이루어진 브라운관용 전자총을 제공한다.

그리고 본 발명의 제2 형태는 전자빔이 스크린에 주집속되도록 메인렌즈를 형성시킴과 동시에 정전기력을 일으키는 전극과, 상기 메인렌즈 형성전극의 내부에 구비됨과 동시에 통과공이 형성된 인너전극이 포함되어 구성된 전자총을 구비한 브라운관에 있어서;

상기 인너전극 중 적어도 하나의 인너전극이 상기 정전기력의 영향을 받아 상기 전자빔의 진행방향으로 이동 가능하게 설치되도록 상기 인너전극의 통과공과 외곽부 사이의 소정부분에 구멍이 형성되어 이루어진 브라운관용 전자총을 제공한다.

상기 내용을 더 구체적으로 설명하기 위해 도면을 참조하면 다음과 같다.

도 5a는 본 발명의 제1 형태에 따른 메인렌즈 형성전극 및 인너전극의 구조를 나타낸 단면도이고, 도 5b는 도 5a에서 인너전극의 구조를 나타낸 평면도이다.

그리고 도 6a은 본 발명의 제2 형태에 따른 메인렌즈 형성전극 및 인너전극의 구조를 나타낸 단면도이고, 도 6b는 도 6a에서 인너전극의 구조를 나타낸 평면 도이다.

그리고 도 7a는 본 발명의 제1 형태에 따른 것으로서 전자빔이 스크린 중앙부로 주사시 인너전극의 동작 상태와, 그에 따른 메인렌즈 형상 및 전자빔 형상을 나타낸 개략도이고, 도 7b는 본 발명의 제1 형태에 따른 것으로서 전자빔이 스크린 주변부로 주사시 인너전극의 동작 상태와, 그에 따른 메인렌즈 형상 및 전자빔 형상을 나타낸 개략도이다.

도 5a와 도 5b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 형태는 다음과 같은 구성요소로 이루어진다.

상기 전자빔(도1의 4참조)이 스크린(도1의 8참조)에 주집속되도록 메인렌즈를 형성시킴과 동시에 정전기력을 일으키는 전극(116,117)과, 상기 메인렌즈 형성전극의 내부에 구비됨과 동시에 통과공(126a,127a)이 형성된 인너전극(126,127)이 포함되어 구성된 것에 있어서; 상기 인너전극 중 적어도 하나의 인너전극이 상기 정전기력의 영향을 받아 상기 전자빔의 진행방향으로 이동 가능하게 설치되도록 상기 인너전극의 통과공과 외곽부 사이의 소정부분에 홈(126b,127b)이 형성되어 이루어진다.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 제1 형태는 다음과 같은 동작을 수행한다.

본 발명은 정전형 스피커 원리를 이용한 것으로서, 우선 상기 정전형 스피커의 구성 및 원리를 설명하고, 그에 따른 본 발명의 동작을 설명하기로 하면 다음과 같다.

상기 정전형 스피커는 진동을 하는 진동판과, 고정전극과, 상기 고정전극에 는 정전용량을 얻기 위해 사용되는 콘덴서가 형성되어 구성된 것이다.

상기와 같이 이루어진 정전형 스피커 원리는 상기 콘덴서에 직류전압 및 음성전압을 중첩하여 가하면 정전기력이 발생하여 상기 진동판을 진동시켜 소리를 만들어내는 원리이다.

상기 정전형 스피커 원리가 적용된 본 발명은 다음과 같은 동작을 수행한다.

상기 다이나믹 전극(116)과 상기 양극전극(117)은 상기 콘덴서가 형성된 고정전극과 같은 작용을 하고, 상기 인너전극(126,127)은 상기 진동판과 같은 작용을 하게된다.

즉, 상기 다이나믹 전극(116)과 상기 양극전극(117)에 의해 형성된 정전기력이 상기 인너전극(126,127)의 탄성력보다 크면 상기 인너전극은 상기 정전기력이 미치는 영역으로 이동되고, 상기 다이나믹 전극과 상기 양극전극에 의해 형성된 정전기력이 상기 인너전극의 복원력보다 작으면 상기 인너전극은 원상태로 복귀된다.

상기 동작을 더 구체적으로 설명하기 위해 상기 정전기력에 관해 설명하면 다음과 같다.

상기 정전기력은 상기 다이나믹 전극(116)과 상기 양극전극(117)의 전위차로 표면에 유도되는 표면 전하에 의해 발생되는 것으로서, 그 관계식은 다음과 같다.

: 시간에 무관한 일정한 힘

: 진동수 ω로 시간에 따라 변하는 힘

: 진동수 2ω로 시간에 따라 변하는 힘

여기서, C는 두 전극간의 정전용량,

는 다이나믹 전극(116)에 인가되는

의 직류전압 성분,

는 다이나믹 전극에 인가되는

의 진폭 성분,

는 다이나믹 전극에 인가되는 진동수 ω로 변하는 교류전압,

는 양극전극(117)에 인가되는 고전압,

z는 힘이 작용하는 두 전극간의 거리,

dC/dz는 두 전극간의 간격 변화에 따른 정전용량 변화이다.

즉, 상기 정전기력은 시간에 무관한 힘을 가지고 있다.

따라서 상기 다이나믹 전압을 높은 전압차로 변화시키지 않더라도 상기 정전기력에 의해 상기 인너전극(126,127)이 이동되어 상기 메인렌즈를 더 볼록하게 형성시키거나 덜 볼록하게 형성시킬 수 있다.

상기한 모든 내용을 종합하여, 도 7a와 도 7b에 도시된 바와같이, 본 발명의 제1 형태의 동작을 설명하면 다음과 같다.

첫째, 도 7a와 같이, 상기 다이나믹 전극(116) 및 상기 양극전극(117)에 의해 형성됨과 동시에 상기 전극에 서로 대향하는 방향으로 당기는 정전기력이 상기 홈(126b,,127b)이 형성된 인너전극(126,127)의 탄성력보다 크게되면 상기 인너전극은 서로 대향되는 방향으로 당겨져서 상기 인너전극의 간격이 작아진다.

따라서 스크린 중앙부로 전자빔(4) 주사시, 상기 메인렌즈(100) 형상을 더욱 더 볼록하게 함과 동시에 상기 전자빔의 집속거리를 더 짧게하여 상기 스크린에 또렷한 스폿이 형성된다.

둘째, 도 7b와 같이, 상기 다이나믹 전극(116) 및 상기 양극전극(117)에 의해 형성됨과 동시에 상기 전극에 서로 대향하는 방향으로 당기는 정전기력이 상기 홈(126b,127b)이 형성된 인너전극(126,127)의 복원력보다 작게되면 상기 인너전극은 원상태로 복귀되어 상기 인너전극의 간격이 커진다.

따라서 스크린 주변부로 전자빔(4) 주사시, 상기 메인렌즈(100) 형상을 덜 볼록하게 함과 동시에 상기 전자빔의 집속거리를 더 길게하여 상기 스크린에 또렷한 스폿이 형성된다.

한편, 도 6a와 도 6b 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 형태는 다음과 같은 구성요소로 이루어진다.

상기 전자빔(도1의 4참조)이 스크린(도1의 8참조)에 주집속되도록 메인렌즈를 형성시킴과 동시에 정전기력을 일으키는 전극(216,217)과, 상기 메인렌즈 형성전극의 내부에 구비됨과 동시에 통과공(226a,227a)이 형성된 인너전극(226,227)이 포함되어 구성된 것에 있어서; 상기 인너전극 중 적어도 하나의 인너전극이 상기 정전기력의 영향을 받아 상기 전자빔의 진행방향으로 이동 가능하게 설치되도록 상기 인너전극의 통과공과 외곽부 사이의 소정부분에 구멍(226b,227b)이 형성되어 이루어진다.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 제2 형태는 상기 제1 형태와 동일한 동작을 수행한다.
즉, 도 6a에 나타난 바와 같이, 상기 다이나믹 전극(216) 및 상기 양극전극(217)에 의해 형성됨과 동시에 상기 전극에 서로 대향하는 방향으로 당기는 정전기력이 상기 구멍(226b,227b)이 형성된 인너전극(226,227)의 탄성력보다 크게되면 상기 인너전극은 서로 대향되는 방향으로 당겨져서 상기 인너전극의 간격이 작아진다.
따라서 스크린 중앙부로 전자빔(4) 주사시, 상기 메인렌즈(100) 형상을 더욱 더 볼록하게 함과 동시에 상기 전자빔의 집속거리를 더 짧게하여 상기 스크린에 또렷한 스폿이 형성된다.
또한, 상기 다이나믹 전극(216) 및 상기 양극전극(217)에 의해 형성됨과 동시에 상기 전극에 서로 대향하는 방향으로 당기는 정전기력이 상기 구멍(226b,227b)이 형성된 인너전극(226,227)의 복원력보다 작게되면 상기 인너전극은 원상태로 복귀되어 상기 인너전극의 간격이 커진다.
따라서 스크린 주변부로 전자빔(4) 주사시, 상기 메인렌즈(100) 형상을 덜 볼록하게 함과 동시에 상기 전자빔의 집속거리를 더 길게하여 상기 스크린에 또렷한 스폿이 형성된다.

한편, 도 5b와 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 홈(126b) 및 구멍(226b)이 상기 통과공(126a,127a)을 잇는 방향으로 형성됨이 바람직하다.

이상에서와 같이, 본 발명은 메인렌즈를 구성하는 다이나믹 전극과 양극전극의 내부에 위치한 인너전극이 정전기력을 받아 유동할 수 있도록 구성하여 낮은 다이나믹 전압차로도 스크린 전역에서 또렷하고, 균일한 화상을 제공할 수 있다.

그리고 상기 전자빔을 스크린 중앙부로 집속시키기 위하여 인가하는 다이나믹 전압과 스크린 주변부로 집속시키기 위하여 인가하는 다이나믹 전압의 차이가 작기 때문에 상기 다이나믹 전압을 인가하는 구동회로를 쉽게 구성할 수 있다.

Claims (3)

1. 전자빔이 스크린에 주집속되도록 메인렌즈를 형성시킴과 동시에 정전기력을 일으키는 전극과, 상기 메인렌즈 형성전극의 내부에 구비됨과 동시에 통과공이 형성된 인너전극이 포함되어 구성된 전자총을 구비한 브라운관에 있어서,

   상기 인너전극 중 적어도 하나의 인너전극이 상기 정전기력의 영향을 받아 상기 전자빔의 진행방향으로 이동 가능하게 설치되도록 상기 인너전극의 통과공과 외곽부 사이의 소정부분에 홈이 형성되어 이루어짐을 특징으로 하는 브라운관용 전자총.
2. 전자빔이 스크린에 주집속되도록 메인렌즈를 형성시킴과 동시에 정전기력을 일으키는 전극과, 상기 메인렌즈 형성전극의 내부에 구비됨과 동시에 통과공이 형성된 인너전극이 포함되어 구성된 전자총을 구비한 브라운관에 있어서,

   상기 인너전극 중 적어도 하나의 인너전극이 상기 정전기력의 영향을 받아 상기 전자빔의 진행방향으로 이동 가능하게 설치되도록 상기 인너전극의 통과공과 외곽부 사이의 소정부분에 구멍이 형성되어 이루어짐을 특징으로 하는 브라운관용 전자총.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 홈 또는 상기 구멍이 상기 통과공을 잇는 방향으로 형성되어 이루어짐을 특징으로 하는 브라운관용 전자총.

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