KR19990072737A - 컬러음극선관용전자총 - Google Patents

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KR19990072737A
KR19990072737A KR1019990005418A KR19990005418A KR19990072737A KR 19990072737 A KR19990072737 A KR 19990072737A KR 1019990005418 A KR1019990005418 A KR 1019990005418A KR 19990005418 A KR19990005418 A KR 19990005418A KR 19990072737 A KR19990072737 A KR 19990072737A
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아마노야스노부
기쿠치노리후미
나토리마코토
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이데이 노부유끼
소니 가부시끼 가이샤
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Abstract

인라인(inline) 3빔 방식의 컬러 음극선관에 있어서, 형광면의 좌우 끝부분에 있어서의 3개 전자 빔의 빔 스폿 형상을 될 수 있는 한 균일화할 수 있고, 또한 포커스 전압의 조정이 간편하고 형광면의 좌우 끝부분에 있어서의 3빔의 빔 스폿 현상의 열화를 경감할 수 있고, 화면 전역에서 양호한 컨버전스 특성을 얻을 수 있는 인라인 3빔 방식의 컬러 음극선관용 전자총을 제공한다.
3분할된 포커스 전극을 가지고, 3분할된 포커스 전극 중, 중앙의 포커스 전극에 수평 주사(走査)에 동기한 톱니와 유사한 파형(波形)의 전압 Ef3이 인가되고, 중앙의 포커스 전극과 양 외측의 포커스 전극과의 사이에 내장(內藏)저항이 접속되고, 양 외측의 포커스 전극에 톱니와 유사한 파형의 전압 Ef3을 내장저항으로 통하게 한 전압 Ef4가 인가되는 컬러 음극선관용 전자총을 구성한다. 컬러 음극선관용 전자총은 유니포텐셜 렌즈를 구성하는 3분할된 전극을 가지고, 3분할된 전극 중 중앙의 전극에 수평 방향의 편향 및 수직 방향의 편향에 동기한 파형의 전압이 인가된다.

Description

컬러 음극선관용 전자총 {COLOR CATHODE-RAY TUBE ELECTRON GUN}
본 발명은, 예를 들면 컬러 수상관이나 컬러 디스플레이 장치등을 구성하는 컬러 음극선관용에 사용되는 인라인(inline) 3빔 방식의 컬러 음극선관용(陰極線管用) 전자총에 관한 것이다.
현재, 컬러 음극선관에 대한 해상도의 요구가 점점 높아지고 있고, 특히 화면 주변에서의 전자 빔의 스폿 형상에 관한 문제가 크게 클로즈 업되고 있다.
그리고, 특히 화면 주변에서 3개의 전자 빔 사이에서 포커스 전압에 차분(差分)이 생겨, 3개의 전자 빔이 동시에 양호한 형상을 얻을 수 없는 문제가 주목되고 있다.
이는 일반적으로 보여지는 현상으로서, 디프플레이 모니터에 있어서, 화면 우측에서 적색 문자가, 화면 좌측에서 청색 문자가 불선명하게 된다고 하는 현상을 일으킨다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해, 이른바 4중극 렌즈를 내장한 컬러 음극선관용 전자총이 제안되어 있다.
일반적으로 널리 사용되고 있는 4중극 렌즈를 내장한 컬러 음극선관용 전자총의 개략구성도를 도 1에 나타냈다.
이 전자총(70)은 평행으로 인라인 배열된 3개의 음극 KR, KG, KB를 가지고, 이 음극 K(KR, KG, KB)로부터 양극측으로 향해 제1 전극(11), 제2 전극(12), 제3 전극(13), 제4 전극(14), 제5 전극, 제6 전극(16), 실드 캡(17)이 순차 동축(同軸)에 배치되어 이루어진다. 그리고, 제5 전극은 제5-1 전극(51)과 제5-2 전극(52)의 2개로 분할되어 있다. 또, 제2 전극(12)과 제4 전극(14)은 전기적으로 접속되어 있다.
이 컬러 음극선관용 전자총(70)에 있어서는, 제3 전극(13) 및 제5-1 전극(51)에는 스템(stem)부를 통해 일정한 제1 포커스 전압 Ef1이 인가된다.
한편, 제5-2 전극(52)에는 제1 포커스 전압 Ef1에 수평 편향에 동기한 포물선 파형의 파형 전압이 중첩된 제2 포커스 전압 Ef2가 인가된다.
이로써, 제5-1 전극(51)과 제5-2 전극(52)과의 사이에 4중극 렌즈(도시하지 않음)가 형성되고, 나아가 이 4중극 렌즈가 제5-2 전극(52)과 제6 전극(16)과의 사이에 형성되는 포커스 렌즈(도시하지 않음)에 강도 변화를 발생시킨다.
그 결과, 형광면의 화면 좌우 방향의 주변부에 있어서의 전자 빔의 형상을 양호한 것으로 할 수 있다.
또, 도 1은 QPF(Quadra Potential Focus) 타입의 전자총이지만, 제4 전극(14)이 존재하지 않는 바이포텐셜 타입(bipotential type), 나아가서는 유니포텐셜 타입(unipotential type)의 전자총에 대해서도 다음에 설명하는 것과 동일한 것이라고 할 수 있다.
계속해서, 도 2에 컬러 음극선관의 모식도를 나타냈다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 전자총(1)으로부터 사출되고, 형광면(4)의 화면 우측 및 화면 좌측의 주변부에 충돌하는 3개의 전자 빔 R, G, B는 편향 요크의 자계(磁界) 중에서 3개의 전자 빔이 각각 떨어진 위치에 있으므로, 3개의 전자 빔이 받는 자계의 방향 및 강도가 상이하다.
따라서, 형광면(4)의 좌우 주변부에서의 전자 빔 스폿의 왜곡 상태가 3개의 전자 빔 R, G, B에서 상이해져 버린다. 그리고, 도면 중 (3)은 유리 벌브를 나타낸다. 또, 「화면 우측」,「화면 좌측」이란 컬러 음극선관의 형광면(4)을 외부로부터 관찰했을 때의 우측, 좌측을 각각 의미한다.
통상, 3개의 전자 빔 R, G, B 중, 중앙의 전자 빔 G의 스폿 형상이 최적으로 되도록, 포커스 전압 등의 설정을 행하고 있다.
이 경우, 형광면(4)의 화면 우측에 3개의 전자 빔 R, G, B가 충돌할 때, 적색 전자 빔 R은 전자 빔 G 및 전자 빔 B보다도, 편향 요크(2)에 의해 형성되는 편향 자계의 비교적 외측을 통과하여, 편향 자계의 영향을 강하게 받는다. 그 결과, 형광면(4)에 있어서의 전자 빔 R의 빔 스폿의 왜곡은 다른 전자 빔 G, B보다도 커진다.
한편, 형광면(4)의 화면 좌측에 3개의 전자 빔 R, G, B가 충돌할 때, 청색 전자 빔 B는 전자 빔 G 및 전자 빔 R보다도, 편향 요크(2)에 의해 형성되는 편향 자계의 비교적 외측을 통과하여, 편향 자계의 영향을 강하게 받는다. 그 결과, 형광면(4)에 있어서의 전자 빔 B의 빔 스폿의 왜곡은 다른 전자 빔 R, G보다도 커진다.
따라서, 디스플레이 모니터, 특히 근년의 고해상도를 가지는 대형의 컬러 디스플레이 모니터에 있어서, 이와 같은 현상에 기인하여, 전술한 바와 같이, 화면 우측에서 적색 문자가 불선명하게 되고, 화면 좌측에서 청색 문자가 불선명하게 되는 현상을 생기게 하고 있다.
이 현상은 화면 주변에서 3개의 전자 빔 R, G, B에 대하여, 각각의 포커스 전압에 차가 생기고 있다고도 표현할 수 있다.
그래서, 이와 같은 문제를 해결하는 한 수단으로서, 적색 전자 빔 R과 청색 전자 빔 B에 대하여 강도가 상이한 렌즈 효과를 부여하는 컬러 음극선관용 전자총을 앞서 제한했다(일본국 특원평 9(1997)-228268호, 일본국 특원평 9(1997)-313940호 등 참조).
전술한 앞서 제안한 컬러 음극선관용 전자총 구성의 일예인 전극 배치를 도 3에 나타냈다.
이 전자총(50)은 평행으로 인라인 배열된 3개의 음극 KR, KG, KB를 가지고, 이 음극 K(KR, KG, KB)로부터 양극측으로 향해 제1 전극(11), 제2 전극(12), 제3 전극(13), 제4 전극(14), 제5 전극, 제6 전극(16), 실드 캡(17)이 순차 동축에 배치되어 이루어진다. 제2 전극(12)과 제4 전극(14)과는 전기적으로 접속되어 도통(導通)이 이루어지고 있다.
그리고, 포커스 전극에 상당하는 제5 전극은 제5-1 전극(51)과 제5-2 전극(52)의 2개로 분할되고, 다시 제5-1 전극(51)은 제5-1A 전극(51A), 제5-1B 전극(51B) 및 제5-1C 전극(51C)으로 3분할 되어 있다.
제5-1A 전극(51A)과 제5-1B 전극(51B) 및 제5-1C 전극(51C)에 의해 제1 4중극 렌즈가 형성되고, 또 제5-1C 전극(51C)과 제5-2 전극(52)에 의해 제2 4중극 렌즈가 형성된다. 그리고, 제2 4중극 렌즈의 4중극 렌즈 작용을 제1 4중극 렌즈로 제어하고 있다.
그리고, 제3 전극(13) 및 3분할된 제5-1 전극(51)의 양 외측의 제5-1A 전극(51A) 및 제5-1C 전극(51C)에는, 고정 포커스 전압(제1 포커스 전압) Ef1이 인가된다. 제5-1B 전극(51B)에는 수평 편향에 동기한 톱니와 유사한 형상의 파형 전압(도 4 참조)과 고정 포커스 전압 Ef1이 중첩된 제3 포커스 전압 Ef3이 인가된다. 또, 제5-2 전극(52)에는 수평 편향에 동기한 포물선 형상의 파형 전압(도 4 참조)과 고정 포커스 전압 Ef1이 중첩된 제2 포커스 전압 Ef2가 인가된다.
이들 3개의 포커스 전압 Ef1, Ef2, Ef3은 통상 전자총(50)의 선단(先端) 스템부로부터 공급된다.
그리고, 제3 포커스 전압 Ef3의 파형은 도 5 (A)에 나타낸 톱니와 유사한 형상으로 직선 변화하는 파형이나, 도 5 (B)에 나타낸 수평 편향 주기의 1주기당 1회 간헐적으로 발생하는 정현파(正弦波) 형상의 파형이라도 된다.
그리고, 제5-1A 전극(51A), 제5-1B 전극(51B), 제5-1C 전극(51C)에는, 각각 3개의 전자 빔 통과공이 형성된다.
전술한 앞서 제안한 컬러 음극선관용 전자총에서는 이 각 제5-1 전극(51A, 51B, 51C)의 전자 빔 통과공 형상을 고안함으로써, 3개의 전자 빔 R, G, B에 미치는 편향 자계를 각 전자 빔에서 각각 독립하여 제어할 수 있도록 하고, 전자 빔의 수속 효과의 차분을 캔슬하여, 화면 주변에서 3개의 전자 빔이 동시에 양호한 형상을 얻을 수 있어, 화면 우측에서 적색, 화면 좌측에서 청색 포커스가 열화되는 현상이 해소된다.
전자 빔 통과공 형상의 고안 방법으로서는, 예를 들면 다음과 같은 방법을 들 수 있다.
1. 각 전극(51A, 51B, 51C)에 있어서, 한쪽의 외측 전자 빔(예를 들면 적색 R)의 통과공과 다른 쪽의 외측 전자 빔(예를 들면 청색 B)의 통과공을 서로 상이한 비점(非点) 형상으로 하고, 또한 서로 대향(相對向)하는 전극의 양 외측 전자 빔(예를 들면 적색 R 및 청색 B)의 통과공을 서로 상이한 비점 형상으로 한다(도 12 및 도 13 참조).
2. 각 전극(51A, 51B, 51C)에 있어서, 한쪽의 외측 전자 빔의 통과공을 대구경, 다른 쪽의 외측 전자 빔의 통과공을 소구경으로 하고, 또한 서로 대향하는 전극의 양 외측 전자빔의 통과공을 한쪽을 대구경, 다른 쪽을 소구경으로 한다(도 14 및 도 15 참조).
3. 각 전극(51A, 51B, 51C)에 있어서, 한쪽의 외측 전자 빔의 통과공 주위의 두께를 두껍게, 다른 쪽의 외측 전자 빔의 통과공 주위의 두께를 얇게 형성하고, 또한 서로 대향하는 전극의 양 외측 전자 빔 통과공의 주위를 한쪽을 두껍게, 다른 쪽을 얇게 형성한다(도 16 및 도 17 참조).
4. 전술한 1의 구성에서, 다시 전자 빔 통과공의 비점 형상의 종횡비를 규정함으로써, 중앙의 전자 빔(예를 들면 녹색 G)에 대한 영향을 없애, 중앙의 전자 빔에 차단체를 배설할 필요를 없앤다(도 18 및 도 19 참조).
이와 같은 방법을 채용함으로써, 3개의 전자 빔 R, G, B에 미치는 편향 자계를 각 전자 빔에서 각각 독립하여 제어할 수 있다.
그러나, 전술한 방법에서는 3종류의 포커스 전압, 즉 고정 포커스 전압 Ef1, 포물선 형상의 파형 전압 Ef2, 톱니 형상의 파형 전압 Ef3을 각각 독립하여 조정하지 않으면, 그 효과를 충분히 발휘할 수 없다.
그러므로, 도 1에 나타낸 종래의 전자총과 같이 2종류의 포커스 전압 Ef1, Ef2를 조정하면 되는 경우와 비교하여, 조정의 수고가 복잡화되어 버린다.
그런데, 전술한 화면 주변에서의 적색 전자 빔 R 및 청색 전자 빔 B의 포커스 열화(劣化)는, 편향 자계에 기인하여, 4중극 렌즈 성분과 수속(收束) 렌즈 성분으로 나누어진다.
그리고, 전술한 앞서 제안한 전자총에서는, 4중극 렌즈 성분만의 보정을 행하는 것이거나, 또는 수속 렌즈 성분도 보정할 수 있지만, 감도가 약하거나, 다른 부분의 렌즈 강도에 영향을 주어 버려, 실용상의 보정 효과를 얻을 수 없거나 했다.
그래서, 충분한 보정 감도를 가지고, 4중극 렌즈 성분과 수속 렌즈 성분의 양쪽을 보정할 수 있는 렌즈 구조가 필요해 진다.
종래 디스플레이용 인라인형 전자총의 개략구성도를 도 6에 나타냈다.
이 전자총(50)은 평행으로 인라인 배열된 3개의 음극 KR, KG, KB를 가지고, 이 음극 K(KR, KG, KB)로부터 양극측으로 향해 제1 전극(11), 제2 전극(12), 제3 전극, 제4 전극(14), 제5 전극, 제6 전극(16), 실드 캡(17)이 순차 동축(同軸)에 배치되어 이루어진다.
또, 제2 전극(12)과 제4 전극(14)은 전기적으로 접속되어 있다.
그리고, 제3 전극(13)과 제5 전극은 수속(收束) 전극(포커스 전극이라고도 함)에서 4kV∼10kV 범위의 전위이다.
또, 제6 전극은 가속 전극이고, 20kV∼30kV 범위의 전위이다.
음극 K로부터 제3 전극(13)의 사이에는, 프리포커스 렌즈가 구성되고, 제3 전극(13)으로부터 제5 전극의 사이에는 제1 수속 렌즈(포커스 렌즈)가 구성되고, 제5 전극과 제6 전극 사이에는 주(主)집속 렌즈가 구성된다.
그리고, 제3 전극(13)은 제3A 전극(13A) 및 제3B 전극(13B)으로 분할되고, 제5 전극은 제5-1 전극(51)과 제5-2 전극(52)의 2개로 분할되어 있다.
이 컬러 음극선관용 전자총(50)에 있어서는, 제3 전극(13)의 양극측의 제3A 전극(13A) 및 제5-1 전극(51)에는 스템(stem)부를 통해 일정한 제1 포커스 전압 Ef1이 인가된다.
한편, 제3 전극(13)의 음극측의 제3B 전극(13B) 및 제5-2 전극(52)에는 도 12에 나타낸 파형의 제2 포커스 전압 Ef2가 인가된다.
이 제2 포커스 전압 Ef2는 수평 편향에 동기한 포물선 파형, 이른바 아래로 철(凸)의 파라볼라형 파형이 수직 편향에 동기하고 또한 화면 코너(화면 각(角)부)에서는 높은 전압, 화면 중앙에서는 낮은 전압으로 되는 포물선 형상의 백 그라운드 Eg1에 중첩된 파형으로 되어 있다. 그리고, 이 제2 포커스 전압 Ef2의 진폭은 대략 일정하게 되어 있다.
이로써, 제3A 전극(13A)과 제3B 전극(13B)과의 사이, 및 제5-1 전극(51)과 제5-2 전극(52)과의 사이에, 각각 가변(可變)의 4중극 렌즈(도시하지 않음)가 형성되고, 나아가 이 4중극 렌즈가 제5-2 전극(52)과 제6 전극(16)과의 사이에 형성되는 포커스 렌즈(도시하지 않음)에 강도 변화를 발생시킨다.
그 결과, 형광면의 화면 좌우 방향의 주변부에 있어서의 전자 빔의 형상을 양호한 것으로 할 수 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 전자총(1)으로부터 사출되고, 형광면(4)의 화면 우측 및 화면 좌측의 주변부에 충돌하는 3개의 전자 빔 R, G, B는 편향 요크(2)의 자계(磁界) 중에서 3개의 전자 빔이 각각 떨어진 위치에 있으므로, 3개의 전자 빔이 받는 자계의 방향 및 강도가 상이하다.
따라서, 형광면(4)의 좌우 주변부에서의 전자 빔 스폿의 왜곡 상태가 3개의 전자 빔 R, G, B에서 상이해져 버린다. 그리고, 도 2의 도면 부호 (3)은 유리 벌브를 나타낸다. 또, 「화면 우측」,「화면 좌측」이란 컬러 음극선관의 형광면(4)을 외부로부터 관찰했을 때의 우측, 좌측을 각각 의미한다.
일반적으로, 인라인형의 컬러 음극선관용 전자총(1)에 있어서는, 화면 전역에서의 3개의 전자 빔 R, G, B의 컨버전스를 조정하는 기구가 없어, 편향 요크(2)에서 조정을 행하고 있다.
그러나, 근년에 컨버전스의 요구가 점점 높아지고, 또 해상도의 증가와 함께 주파수도 높아져, 지금까지의 컨버전스 조정 방법에서는 시장의 요구를 충족시키기 어렵게 되고 있다.
예를 들면, 전자 코일(이른바 넥 어셈블리나 코일)을 편향 요크의 전자총측에 배치함으로써 컨버전스 조정을 행하는 방법에서는, 주파수가 높아짐에 따라, 편향 자계에 반발하여 와(渦)전류가 생기는 등의 현상에 의해, 컨버전스 조정의 전압 파형과 실제의 주사와의 사이에 위상차가 발생해 버려, 실제의 주사에 추종하기 어렵게 되므로, 조정하고 싶은 개소와 실제로 조정되는 개소에 어긋남이 생기는 등, 컨버전스 조정이 곤란하다.
또, 이들 높은 컨버전스에의 요구를 충족시키기 위해, 편향 요크의 설계가 복잡해져, 복잡한 자계 구성이 되므로, 화면 주변부에서의 전자 빔 형상이 왜곡되어 포커스 특성이 나빠지는 경향이 있다.
일반적으로, 편향 요크에 있어서, 전자 빔 형상을 열화시키는 원인으로 되는 편향 왜곡을 작게 하면 자계 분포는 일제히 가까워져, 화면 중앙에서는 적색의 전자 빔 R과 전자 빔 B가 일치되지만, 화면 주변부에 있어서, 도 8 (A)에 나타낸 바와 같은 수평 방향의 미스컨버전스나, 도 8 (B)에 나타낸 바와 같은 수직 방향의 미스컨버전스가 발생하여, 적색의 전자 빔 R과 청색의 전자 빔 B와의 사이에 어긋남이 발생해 버린다.
전술한 문제의 해결을 위해, 본 발명에서는 인라인 3빔 방식의 컬러 음극선관에 있어서, 형광면의 좌우 끝부분에 있어서의 3개 전자 빔의 빔 스폿 형상을 될 수 있는 한 균일화 할 수 있고, 또한 포커스 전압의 조정이 간편한 인라인 3빔 방식의 컬러 음극선관용 전자총을 제공하는 것이다.
또, 본 발명에서는, 인라인 3빔 방식의 컬러 음극선관에 있어서, 전자 빔의 포커스 열화의 4중극 렌즈 성분과 수속 렌즈 성분의 양쪽을 보정하여, 형광면의 좌우 끝부분에 있어서의 3개 전자 빔의 빔 스폿 형상을 될 수 있는 한 균일화 할 수 있는 인라인 3빔 방식의 컬러 음극선관용 전자총을 제공하는 것이다.
전술한 문제의 해결을 위해, 본 발명에서는 인라인 3빔 방식의 컬러 음극선관에 있어서, 형광면의 좌우 끝부분에 있어서의 3개 전자 빔의 빔 스폿 형상의 열화를 경감할 수 있고, 화면 전역에서 양호한 컨버전스 특성을 얻을 수 있는 인라인 3빔 방식의 컬러 음극선관용 전자총을 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 4중극(重極) 렌즈를 내장한 컬러 음극선관용 전자총의 일예의 개략구성도.
도 2는 컬러 음극선관의 모식도.
도 3은 앞서 제안한 컬러 음극선관용 전자총의 개략구성도.
도 4는 도 3의 전자총에 인가되는 포커스 전압 파형의 예를 나타낸 도면.
도 5 (A), (B)는 도 3의 전자총에 인가되는 파형 전압의 또 다른 예를 나타낸 도면.
도 6은 종래의 4중극 렌즈를 내장한 컬러 음극선관용 전자총의 일예의 개략구성도.
도 7은 도 6의 전자총에 사용하는 제1 포커스 전압 및 제2 포커스 전압 파형의 한 형태를 나타낸 도면.
도 8 (A)는 수평 방향의 미스컨버전스를 나타낸 도면.
도 8 (B)는 수직 방향의 미스컨버전스를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명에 관한 전자총의 한 실시형태의 전극 배치를 나타낸 개략구성도.
도 10은 도 9의 전자총에 사용하는 포커스 전압 파형(波形)의 한 형태를 나타낸 도면.
도 11은 도 9의 전자총에 사용하는 포커스 전압 파형의 다른 형태를 나타낸 도면.
도 12 (A)∼(C)는 도 9의 전자총의 제5-1 전극 형상의 제1 형태를 나타낸 도면.
도 13 (A), (B)는 도 12 형태의 경우의 제5-1 전극의 위치 관계를 나타낸 도면.
도 14 (A)∼(C)는 도 9의 전자총의 제5-1 전극 형상의 제2 형태를 나타낸 도면.
도 15 (A), (B)는 도 14 형태의 경우의 제5-1 전극의 위치 관계를 나타낸 도면.
도 16 (A)∼(C)는 도 9의 전자총의 제5-1 전극 형상의 제3 형태를 나타낸 도면.
도 17 (A), (B)는 도 16 형태의 경우의 제5-1 전극의 위치 관계를 나타낸 도면.
도 18 (A)∼(C)는 도 9의 전자총의 제5-1 전극 형상의 제4 형태를 나타낸 도면.
도 19 (A), (B)는 도 18 형태의 경우의 제5-1 전극의 위치 관계를 나타낸 도면.
도 20 (A), (B)는 전극의 판두께를 변경하는 방법을 설명하는 도면.
도 21은 본 발명에 관한 전자총의 다른 실시형태의 전극 배치를 나타낸 개략구성도.
도 22는 도 21의 전자총에 사용하는 전압의 한 형태를 나타낸 도면.
도 23 (A)∼(D)는 도 21의 전자총의 제5-1 전극 형상의 한 형태를 나타낸 도면.
도 24 (A), (B)는 도 21의 전자총에 사용하는 파형 전압 파형의 다른 형태를 나타낸 도면.
도 25는 도 21의 전자총의 제5-1 전극 형상의 다른 형태를 나타낸 도면.
도 26은 본 발명에 관한 전자총의 한 실시형태의 전극 배치를 나타낸 개략구성도.
도 27은 도 26의 전자총에 사용하는 제1 포커스 전압 및 제2 포커스 전압 파형(波形)의 한 형태를 나타낸 도면.
도 28은 도 26의 전자총에 사용하는 제1 포커스 전압 및 제3 포커스 전압 파형의 한 형태를 나타낸 도면.
도 29 (A), (B)는 도 1의 전자총에 있어서의 제1 렌즈를 구성하는 전극의 전자 빔 통과공의 형상을 나타낸 도면.
도 30은 도 26의 전자총에 사용하는 제1 포커스 전압 및 제4 포커스 전압 파형의 한 형태를 나타낸 도면.
도 31 (A),(B)는 도 26의 전자총에 있어서의 제2 렌즈를 구성하는 전극의 전자 빔 통과공의 형상을 나타낸 도면.
도 32는 컨버전스를 보정하는 원리를 설명하기 위한 단면도.
도 33은 컬러 음극선관에 있어서의 컨버전스 보정의 효과를 나타낸 도면.
도 34는 본 발명에 관한 전자총의 다른 실시형태의 전극 배치를 나타낸 개략구성도.
도 35는 본 발명에 관한 전자총의 다른 실시형태의 전극 배치를 나타낸 개략구성도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1, 10, 20: 전자총, 2: 편향(偏向) 요크(yoke), 3: 유리 벌브(bulb), 4: 형광면, 11: 제1 전극, 12: 제2 전극, 13: 제3 전극, 14: 제4 전극, 16: 제6 전극, 17: 실드 캡(shield cap), 21A, 21B, 21C, 22A, 22B, 22C, 23A, 23B, 23C, 21B1, 21B2, 22B1, 22B2, 23B1, 23B2: 전자 빔 통과공(孔), 26: 차폐체(遮蔽體), 27: 내장저항(內臧抵抗), 30: 파형 전압, 50, 70: 전자총, 51: 제5-1 전극, 51A: 제5-1A 전극, 51B: 제5-1B 전극, 51C: 제5-1C 전극, 52: 제5-2 전극, K, KR,KG, KB: 음극, R, G, B: 전자 빔, Ef1: 제1 포커스 전압(고정 포커스 전압), Ef2: 제2 포커스 전압, Ef3: 제3 포커스 전압.
본 발명의 컬러 음극선관용 전자총은, 3분할된 포커스 전극 중, 중앙의 포커스 전극에 수평 주사(走査)에 동기한 톱니와 유사한 파형의 전압이 인가되고, 이 중앙의 포커스 전극과 양 외측의 포커스 전극과의 사이에 내장저항이 접속되고, 양 외측의 포커스 전극에, 톱니와 유사한 파형의 전압을 내장저항으로 통하게 한 전압이 인가되는 것이다.
전술한 본 발명의 구성에 의하면, 양 외측의 포커스 전극에 인가되는 전압이 톱니와 유사한 파형의 전압을 내장저항으로 통하게 한 전압이고, 이 전압이 일정한 전압에 가까운 파형의 전압으로 되므로, 고정 포커스 전압을 인가하는 경우와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 컬러 음극선관용 전자총은, 3분할된 전극을 가지고, 이 3분할된 전극 중, 양 외측의 전극에 고정 전압이 인가되고, 중앙의 전극에 수평 주사에 동기한 톱니와 유사한 파형의 전압이 인가되고, 중앙의 전극과, 3분할된 전극 중 한쪽 외측의 전극에 의해 4중극 렌즈가 형성되고, 중앙의 전극과 3분할된 전극 중 다른 쪽 외측의 전극에 의해 수속 렌즈가 형성되어 이루어지는 것이다.
전술한 본 발명의 구성에 의하면, 3분할된 전극의 양 외측 전극에 고정 전압이, 중앙의 전극에 수평 주사에 동기한 톱니와 유사한 파형의 전압이 각각 인가됨으로써, 화면 주변에서의 전자 빔의 형상을 양호하게 할 수 있다.
또한, 중앙의 전극과 한쪽의 외측 전극에 의해 4중극 렌즈가 형성되고, 중앙의 전극과 다른 쪽의 전극에 의해 수속 렌즈가 형성됨으로써, 편향 자계에 의해 생기는 렌즈 작용의 4중극 렌즈 작용 성분과 수속 렌즈 작용 성분의 양쪽을 보정할 수 있다.
본 발명의 컬러 음극선관용 전자총은, 유니포텐셜 렌즈를 구성하는 3분할된 전극 중, 중앙의 전극에 수평 방향의 편향 및 수직 방향의 편향에 동기한 파형의 전압이 인가되는 것이다..
전술한 본 발명의 구성에 의하면, 3분할된 전극 중 중앙의 전극에 수평 방향의 편향 및 수직 방향의 편향에 동기한 파형의 전압이 인가됨으로써, 수평 방향 또는 수직 방향에 있어서의 컨버전스 조정을 행할 수 있다.
본 발명은 3분할된 포커스 전극을 가지고. 3분할된 포커스 전극 중, 중앙의 포커스 전극에 수평 주사에 동기한 톱니와 유사한 파형이 전압이 인가되고, 중앙의 포커스 전극과 양 외측의 포커스 전극과의 사이에 내장저항이 접속되고, 양 외측의 포커스 전극에, 톱니와 유사한 파형의 전압을 내장저항으로 통하게 한 전압이 인가되는 컬러 음극선관용 전자총이다.
또, 본 발명은 상기 컬러 음극선관용 전자총에 있어서, 3분할된 포커스 전극과는 별도로 배설된 제2 포커스 전극을 가지고, 제2 포커스 전극에 수평 주사에 동기한 포물선 형상의 파형 전압이 인가되는 구성으로 한다.
또, 본 발명은 상기 컬러 음극선관용 전자총에 있어서, 3분할된 포커스 전극에서, 3개의 전자빔 중 외측의 전자 빔이 통과하는 구멍이, 서로 대향하는 분할된 포커스 전극에서 한쪽이 가로로 긴 비점 형상, 다른 쪽이 세로로 긴 비점 형상으로 되고, 동일한 포커스 전극 내에 있어서서는, 한쪽의 외측 전자 빔이 통과하는 구멍이 가로로 긴 비점 형상, 다른 쪽의 외측 전자 빔이 통과하는 구멍이 세로로 긴 비점 형상으로 되어 있는 구성으로 한다.
또, 본 발명은 상기 컬러 음극선관용 전자총에 있어서, 3분할된 포커스 전극에서, 3개의 전자 빔 중 외측의 전자 빔이 통과하는 구멍의 크기가, 서로 대향하는 분할된 포커스 전극에서 한쪽이 대구경, 다른 쪽이 소구경으로 되고, 동일한 포커스 전극 내에 있어서는, 한쪽의 외측 전자 빔이 통과하는 구멍이 대구경, 다른 쪽의 외측 전자 빔이 통과하는 구멍이 소구경으로 되어 있는 구성으로 한다.
또, 본 발명은 상기 컬러 음극선관용 전자총에 있어서, 3분할된 포커스 전극에서, 3개의 전자 빔 중 외측의 전자 빔이 통과하는 구멍 주위의 전극 두께가, 서로 대향하는 분할된 포커스 전극에서 한쪽이 두껍고, 다른 쪽이 얇게 형성되고, 동일한 포커스 전극 내에 있어서는, 한쪽의 외측 전자 빔이 통과하는 구멍의 주위가 두껍고, 다른 쪽의 외측 전자 빔이 통과하는 구멍의 주위가 얇게 형성되어 있는 구성으로 한다.
또, 본 발명은 상기 컬러 음극선관용 전자총에 있어서, 음극선관 형광면의 적색 위치로부터 청색 위치로 향하는 방향에 있어서, 상기 톱니 파형의 전압이 감소되도록 한 구성으로 한다.
또, 본 발명은 3분할된 전극을 가지고, 3분할된 전극 중, 양 외측의 전극에 고정 전압이 인가되고, 중앙의 전극에 수평 주사에 동기한 톱니와 유사한 파형의 전압이 인가되고, 중앙의 전극과, 3분할된 전극 중 한쪽의 외측 전극에 의해 4중극 렌즈가 형성되고, 중앙의 전극과, 3분할된 전극 중 다른 쪽의 외측 전극에 의해 수속 렌즈가 형성되어 이루어지는 컬러 음극선관용 전자총이다.
또, 본 발명은 상기 컬러 음극선관용 전자총에 있어서, 3분할된 전극 중, 4중극 렌즈를 구성하는 중앙의 전극과 한쪽의 외측 전극에서, 3개의 전자 빔 중 외측의 전자 빔이 통과하는 구멍이, 서로 대향하는 전극에서, 한쪽이 가로로 긴 비점 형상, 다른 쪽이 세로로 긴 비점 형상으로 되고, 동일한 전극 내에 있어서는, 한쪽의 외측 전자 빔이 통과하는 구멍이 가로로 긴 비점 형상, 다른 쪽의 외측 전자 빔이 통과하는 구멍이 세로로 긴 비점 형상으로 되어 있는 구성으로 한다.
또, 본 발명은 상기 컬러 음극선관용 전자총에 있어서, 3분할된 전극 중, 수속 렌즈를 구성하는 중앙의 전극과 다른 쪽의 외측 전극에서, 3개의 전자 빔 중 외측의 전자 빔이 통과하는 구멍의 크기가, 서로 대향하는 전극에서 한쪽이 대구경, 다른 쪽이 소구경으로 되고, 동일한 전극 내에 있어서는, 한쪽의 외측 전자 빔이 통과하는 구멍이 대구경, 다른 쪽의 외측 전자 빔이 통과하는 구멍이 소구경으로 되어 있는 구성으로 한다.
또, 본 발명은 상기 컬러 음극선관용 전자총에 있어서, 3분할된 전극 중, 수속 렌즈를 구성하는 중앙의 전극과 다른 쪽의 외측 전극에서, 3개의 전자 빔 중 외측의 전자 빔이 통과하는 구멍 주위의 전극 두께가, 서로 대향하는 전극에서 한쪽이 두껍고, 다른 쪽이 얇게 형성되고, 동일한 전극 내에 있어서는, 한쪽의 외측 전자 빔이 통과하는 구멍의 주위가 두껍고, 다른 쪽의 외측 전자 빔이 통과하는 구멍의 주위가 얇게 형성되어 있는 구성으로 한다.
도 9에 본 발명의 한 실시형태의 컬러 음극선관용 전자총의 전극 배치를 나타냈다.
본 실시형태의 컬러 음극선관용 전자총은 3분할된 포커스 전극을 가지고, 그 3분할된 포커스 전극에 있어서, 중앙의 포커스 전극에 수평 주사에 동기한 톱니와 유사한 파형을 인가하여, 중앙의 포커스 전극과 양 외측 포커스 전극과의 사이를 내장저항을 통해 접속하는 경우를 나타냈다.
이 전자총(10)은 평행으로 인라인 배열된 3개의 음극 KR, KG, KB를 가지고, 이 음극 K(KR, KG, KB)로부터 양극측으로 향해 제1 전극(11), 제2 전극(12), 제3 전극(13), 제4 전극(14), 제5 전극, 제6 전극(16), 실드 캡(17)이 순차 동축에 배치되어 이루어진다. 제2 전극(12)과 제4 전극(14)과는 전기적으로 접속되어 도통이 이루어지고 있다.
그리고, 포커스 전극에 상당하는 제5 전극은 제5-1 전극(51)과 제5-2 전극(52)의 2개로 분할되어 있다. 또한, 제5-1 전극(51)은 제5-1A 전극(51A), 제5-1B 전극(51B) 및 제5-1C 전극(51C)으로 3분할 되어 있다.
따라서, 포커스 전극(제5 전극)은 4분할되어 있고, 제5-1A 전극(51A)과 제5-1B 전극(51B) 및 제5-1C 전극(51C)에 의해 제1 4중극 렌즈가 형성되고, 또 제5-1C 전극(51C)과 제5-2 전극(52)에 의해 제2 4중극 렌즈가 형성된다. 그리고, 제2 4중극 렌즈의 4중극 렌즈 작용을 제1 4중극 렌즈로 제어하고 있다.
또, 제1 전극(11)에는 예를 들면 0V(또는 수십V)의 전압이 인가되고, 제2 전극(12) 및 제4 전극(14)에는, 예를 들면 200∼800V의 전압이 인가되고, 제6 전극(16)에는, 예를 들면 22kV∼30kV의 애노드 전압이 인가된다.
그리고, 3분할된 제5-1 전극(51) 중앙의 제5-1B 전극(51B)에는 수평 편향에 동기한 톱니와 유사한 형상의 파형 전압인 제3 포커스 전압(즉, 전술과 동일한 고정 포커스 전압과 수평 편향에 동기한 톱니와 유사한 형상의 파형 전압이 중첩된 전압) Ef3(도 10 참조)이 인가된다.
또, 제5-2 전극(52)에는 수평 편향에 동기한 포물선 형상의 파형 전압인 제2 포커스 전압(즉, 전술과 동일한 고정 포커스 전압과 수평 편향에 동기한 포물선 형상의 파형 전압이 중첩된 전압) Ef2(도 10 참조)가 인가된다.
본 실시형태에 있어서는, 또한 제3 전극(13) 및 3분할된 제5-1 전극(51) 양 외측의 제5-1A 전극(51A) 및 제5-1C 전극(51C)이 공통 접속되고, 이들 공통 접속된 전극(13, 51A 및 51C)이 내장저항(27)을 통해 제5-1B 전극(51B)에 접속되고, 이들 전극(13, 51A, 51C)에는 제3 포커스 전압 Ef3이 내장저항(27)을 거쳐 로패스(low-pass) 필터의 작용을 받은 제4 포커스 전압 Ef4가 인가된다.
제4 포커스 전압 Ef4는 톱니와 유사한 형상의 제3 포커스 전압 Ef3이 내장저항(27)의 로패스 필터의 효과에 의해, 도 2에 나타낸 바와 같은 종래의 고정 포커스 전압 Ef1에 가까운 파형 전압으로 된다.
그리고, 제4 포커스 전압 Ef4와 제3 포커스 전압 Ef3과의 전위차(電位差)에 의해, 앞서 제안한 컬러 음극선관용 전자총과 동일한 동작이 가능하게 되어, 3개의 전자 빔이 동시에 양호한 형상으로 된다.
전술한 본 실시형태에 의하면, 외부로부터 공급하는 포커스 전압을 제2 포커스 전압 Ef2 및 제3 포커스 전압 Ef3의 2개로 할 수 있다.
또, 내장저항(27)에는 컬러 음극선관이 사용되는 주파수 대역 등에 의해 좌우되지만, 예를 들면 수10MΩ∼수1000MΩ 저항치의 후막(厚膜) 저항 등이 사용된다.
내장저항을 로패스 필터로서 사용하는 방법은, 예를 들면 일본국 특허 제2645061호 등에 기재가 있지만, 다이내믹 4중극 및 포커스 전극을 가지는 구성에 있어서, 단지 2종류의 포커스 전압, 즉 예를 들면 포물선 형상의 파형 전압과 고정 포커스 전압을 하나의 전압으로 하는 용도에 사용되고 있는 것이며, 본 발명과 같이 3개의 전자 빔이 동시에 양호한 형상으로 되는 것은 아니다.
그리고, 제3 전극(13)은 제5-2 전극(52)에 인가되는 제2 포커스 전압 Ef2가 공급되도록 구성해도 된다.
여기에서, 전술한 실시형태의 경우에는 제5-1C 전극(51C), 제5-2 전극(52) 및 제6 전극(16) 사이에서 형성되는 다이내믹 4중극 및 포커스의 효과가 화면 좌우에서 비대칭으로 되지만, 그 요인인 제4 포커스 전압 Ef4와 제2 포커스 전압 Ef2 사이의 전위차의 값은 작으므로 충분히 무시할 수 있다.
그리고, 각 포커스 전압 파형의 진폭은, 예를 들면 제4 포커스 전압 Ef4가 수10V, 제2 포커스 전압 Ef2가 약 100V, 제3 포커스 전압 Ef3이 약 500V라고 하는 값이다.
또, 다른 실시형태로서, 전술한 화면 좌우에서 비대칭으로 되는 제4 포커스 전압 Ef4와 제2 포커스 전압 Ef2와의 사이의 전위차를 적극적으로 해상도의 개선에 이용하는 방법이 있다.
통상적으로는, 컬러 음극선관의 형광면(4)이 좌로부터 적색 R, 녹색 G, 청색 B의 순으로 형성되어 있는 경우, 전술한 바와 같이 화면 우측에서 적색 R의 포커스가 열화되고, 화면 좌측에서 청색 B의 포커스가 열화된다. 정확하게는 그 중에서도 화면 우측에 있어서의 적색 R의 포커스 열화가 현저하다.
이는 다음에 열거하는 2개의 이유에 의한다.
1. 적색 전자 빔의 전류량이 청색 전자 빔의 전류량보다 많으므로, 원래의 스폿 사이즈가 크다. 예를 들면 전류비는 적색:녹색:청색=1.1:1:0.9 등이다.
2. 청색보다 적색쪽이 시감도(視感度)가 강하므로 눈에 띤다.
따라서, 예를 들면 도 3에 나타낸 바와 같은, 도 2에 나타낸 파형과는 반대로 1수평 편향 주기의 최초에 고전압측으로 상승하고, 차차 전압이 하락하는 톱니와 유사한 형상의 파형 전압으로 함으로써, 화면 우측에 있어서의 적색 R의 포커스를 개선하고, 화면 좌측에 있어서의 청색 B의 포커스를 열화시킬 수 있으므로, 전체로서의 해상도의 밸런스를 취할 수 있다.
또, 전술한 실시형태의 컬러 음극선관용 전자총에 있어서, 각 제5-1 전극, 즉 제5-1A 전극(51A), 제5-1B 전극(51B), 제5-1C 전극(51C)은, 예를 들면 전술한 앞서 제안한 컬러 음극선관용 전자총과 같이, 3개의 전자 빔 R, G, B를 독립하여 제어할 수 있는 형상을 취할 수 있다.
도 12∼도 19에, 각 제5-1 전극(51A, 51B, 51C) 및 그 전자 빔 통과공 형상의 실시형태를 나타냈다.
먼저, 제1 형태로서 도 12에 3분할된 각 제5-1 전극(51(51A, 51B, 51C))의 전자 빔 통과공 형상의 일예의 모식도를, 도 13 (A)에 3분할된 제5-1 전극(51)을 수평면으로 절단한 단면도를, 도 13 (B)에 3개의 전자 빔에 대응하는 통과공의 배치 상태를 표시하는 모식적인 사시도를 각각 나타냈다.
도 12 및 도 13에 나타낸 바와 같이, 각 제5-1 전극(51A, 51B, 51C)의 서로 대향하는 면에 있어서, 일단측에 형성된 전자 빔 통과공(21A, 21B, 21C)(본 형태에서는 전자 빔 R이 통과함)은 타단측에 형성된 전자 빔 통과공(23A, 23B, 23C)(본 형태에서는 전자 빔 B가 통과함)과는 전자 빔 통과공이 상이한 비점 형상 즉 세로로 긴 또는 가로로 긴 형상이다.
또한, 각 제5-1 전극(51A, 51B, 51C)의 양단측에 형성된 전자 빔 통과공은 서로 대향하는 제5-1 전극면에 형성된 전자 빔 통과공과는 상이한 비점 형상으로 되어 있다.
구체적으로는, 제5-1A 전극(51A)의 양단측에 형성된 전자 빔 통과공(21A, 23A)은 대향하는 제5-1B 전극(51B)의 양측에 형성된 전자 빔 통과공(21B, 23B)과는 비점 형상이 상이하고, 제5-1B 전극(51B)의 양단측에 형성된 전자 빔 통과공(21B, 23B)은 대향하는 제5-1C 전극(51C)의 양단측에 형성된 전자 빔 통과공(21C, 23C)과는 비점 형상이 상이하다.
즉, 양 외측의 제5-1A 전극(51A) 및 제5-1C 전극(51C)의 일단측에 형성된 전자 빔 통과공(21A, 21C)(본 형태에서는 전자 빔 R이 통과함)은 세로로 긴 비점 형상이고, 중앙에 형성된 전자 빔 통과공(22A, 22C)(본 형태에서는 전자 빔 G가 통과함)은 원 형상이고, 타단측에 형성된 전자 빔 통과공(23A, 23C)(본 형태에서는 전자 빔 B가 통과함)은 가로로 긴 비점 형상이다. 한편, 중앙의 제5-1B 전극(51B)의 일단측에 형성된 전자 빔 통과공(21B)(본 형태에서는 전자 빔 R이 통과함)은 가로로 긴 비점 형상이고, 중앙에 형성된 전자 빔 통과공(22B)(본 형태에서는 전자 빔 G가 통과함)은 원형 형상이고, 타단측에 형성된 전자 빔 통과공(23B)(본 형태에서는 전자 빔 B가 통과함)은 세로로 긴 비점 형상이다.
도 12 및 도 13의 경우에는, 이에 따라, 화면 우측에서 편향 자계의 비교적 외측을 통과하는 적색 전자 빔 R이 종장(縱長), 횡장(橫長), 종장의 비점 형상의 전자 빔 통과공을 통과함으로써 화면 우측에서는 분할된 제5-1 전극(51)의 4중극 렌즈에 수속 렌즈 효과가 발생하여, 종래 작용하는 수속 렌즈 효과가 강해진다.
반대로, 화면 우측에서 편향 자계의 비교적 내측을 통과하는 청색 전자 빔 B가 횡장, 종장, 횡장의 비점 형상의 전자 빔 통과공을 통과함으로써, 화면 우측에서는 분할된 제5-1 전극(51)의 4중극 렌즈에 발산 렌즈 효과가 발생하여, 종래 작용하는 수속 렌즈 효과가 약해진다.
이 때, 중앙의 녹색 전자 빔 G는 분할된 제5-1 전극(51) 중앙의 제5-1B 전극(51B)의 전자 빔 통과공(22B)이 제5-1C 전극(51C)로부터 돌출된 차폐체(26)에 의해 실드되므로, 톱니파 유사형상의 제3 포커스 전압 Ef3의 영향은 받지 않는다.
이와 같이 각 제5-1 전극(51A, 51B, 51C)의 3개 전자 빔 R, G, B의 통과공을 구성함으로써, 양 외측의 전자 빔 R, B가 받는, 편향 자계에 의한 전자 빔 수속 작용의 차분을 캔슬하여, 3개의 전자 빔 R, G, B를 동일하게 양호한 형상으로 할 수 있다.
다음에, 제2 형태로서, 도 14에 3분할된 각 제5-1 전극(51)(51A, 51B, 51C)의 전자 빔 통과공 형상의 일예의 모식도를 나타냈고, 도 15 (A)에 3분할된 제5-1 전극(51)을 수평면으로 절단한 단면도를 , 도 15 (B)에 3개의 전자 빔에 대응하는 통과공의 배치 상태를 표시하는 모식적인 사시도를 각각 나타냈다.
도 14 및 도 15에 나타낸 바와 같이, 각 제5-1 전극(51A, 51B, 51C)의 서로 대향하는 면에 있어서, 일단측에 형성된 전자 빔 통과공(21A, 21B, 21C)(본 형태에서는 전자 빔 R이 통과함)은 타단측에 형성된 전자 빔 통과공(23A, 23B, 23C)(본 형태에서는 전자 빔 B가 통과함)과는 전자 빔 통과공 구경의 대소가 반대로 되어 있다.
또한, 각 제5-1 전극(51A, 51B, 51C)의 양단측에 형성된 전자 빔 통과공은, 서로 대향하는 제5-1 전극의 면에 형성된 전자 빔 통과공과는 전자 빔 통과공 구경의 대소가 반대로, 한쪽이 대구경, 다른 쪽이 소구경으로 되어 있다.
구체적으로는, 제5-1A 전극(51A)의 양단측에 형성된 전자 빔 통과공(21A, 23A)은 대향하는 제5-1B 전극(51B)의 양측에 형성된 전자 빔 통과공(21B, 23B)과는 구경이 상이하고, 제5-1B 전극(51B)의 양단측에 형성된 전자 빔 통과공(21B, 23B)은 대향하는 제5-1C 전극(51C)의 양단측에 형성된 전자 빔 통과공(21C, 23C)과는 구경이 상이하다.
즉, 양 외측의 제5-1A 전극(51A) 및 제5-1C 전극(51C)의 일단측에 형성된 전자 빔 통과공(21A, 21C)(본 형태에서는 전자 빔 R이 통과함)은 대구경이고, 중앙에 형성된 전자 빔 통과공(22A, 22C)(본 형태에서는 전자 빔 G가 통과함)은 중구경이고, 타단측에 형성된 전자 빔 통과공(23A, 23C)(본 형태에서는 전자 빔 B가 통과함)은 소구경이다. 한편, 중앙의 제5-1B 전극(51B)의 일단측에 형성된 전자 빔 통과공(21B)(본 형태에서는 전자 빔 R이 통과함)은 소구경이고, 중앙에 형성된 전자 빔 통과공(22B)(본 형태에서는 전자 빔 G가 통과함)은 중구경이고, 타단측에 형성된 전자 빔 통과공(23B)(본 형태에서는 전자 빔 B가 통과함)은 대구경이다.
도 14 및 도 15의 경우에는, 이에 따라, 화면 우측에서 편향 자계의 비교적 외측을 통과하는 적색 전자 빔 R이 대구경, 소구경, 대구경의 전자 빔 통과공을 통과함으로써, 화면 우측에서는 분할된 제5-1 전극(51)의 포커스 렌즈에 수속 렌즈 효과가 발생하여, 종래 작용하는 수속 렌즈 효과가 강해진다.
반대로, 화면 우측에서 편향 자계의 비교적 내측을 통과하는 청색 전자 빔 B가 소구경, 대구경, 소구경의 전자 빔 통과공을 통과함으로써, 화면 우측에서는 분할된 제5-1 전극(51)의 포커스 렌즈에 발산 렌즈 효과가 발생하여, 종래 작용하는 수속 렌즈 효과가 약해진다.
이 때, 중앙의 녹색 전자 빔 G는 분할된 제5-1 전극(51) 중앙의 제5-1B 전극(51B)의 전자 빔 통과공(22B)이 제5-1C 전극(51C)로부터 돌출된 차폐체(26)에 의해 실드되므로, 톱니파 유사형상의 제3 포커스 전압 Ef3의 영향은 받지 않는다.
이와 같이 각 제5-1 전극(51A, 51B, 51C)의 3개 전자 빔 R, G, B의 통과공을 구성함으로써, 제1 형태와 마찬가지로, 양 외측의 전자 빔 R, B가 받는, 편향 자계에 의한 전자 빔 수속 작용의 차분을 캔슬하여, 3개의 전자 빔 R, G, B를 동일하게 양호한 형상으로 할 수 있다.
다음에, 제3 형태로서, 도 16에 각 포커스 전극부(51A, 51B, 51C)의 전자 빔 통과공 형상의 일예의 모식도를 나타냈고, 도 17 (A)에 3분할된 제5-1 전극(51)(51A, 51B, 51C)을 수평면으로 절단한 단면도를 나타냈고, 도 17(B)에 3개의 전자 빔에 대응하는 통과공의 배치 상태를 표시하는 모식적인 사시도를 각각 나타냈다.
도 16 및 도 17도는 중앙의 전자 빔 G가 통과하는 통과공에 통형(筒形)의 차폐체(26)를 배설한 경우를 나타내고 있다.
각 전자 빔 통과공의 형상은 도 16에 나타낸 바와 같이, 동일 직경의 원형 형상으로 되어 있다.
그리고, 도 17에 나타낸 바와 같이, 각 제5-1 전극(51A, 51B, 51C)이 서로 대향하는 면에 있어서, 일단측에 형성된 전자 빔 통과공(21A, 21B, 21C)(본 형태에서는 전자 빔 R이 통과함)은 타단측에 형성된 전자 빔 통과공(23A, 23B, 23C)(본 형태에서는 전자 빔 B가 통과함)과는 전자 빔 통과공 주변 전극의 판두께가 상이하다.
또한, 각 제5-1 전극(51A, 51B, 51C)의 양단측에 형성된 전자 빔 통과공의 주변은, 서로 대향하는 제5-1 전극면에 형성된 전자 빔 통과공의 주변과는 상이한 판두께를 가지고 있다.
구체적으로는, 제5-1A 전극(51A)의 양단측에 형성된 전자 빔 통과공(21A, 23A)의 주변은 대향하는 제5-1B 전극(51B)의 양측에 형성된 전자 빔 통과공(21B, 23B)의 주변과는 판두께가 상이하고, 제5-1B 전극(51B)의 양단측에 형성된 전자 빔 통과공(21B, 23B)의 주변은 대향하는 제5-1C 전극(51C)의 양단측에 형성된 전자 빔 통과공(21C, 23C)의 주변과는 판두께가 상이하다.
즉, 양 외측의 제5-1A 전극(51A) 및 제5-1C 전극(51C)의 일단측에 형성된 전자 빔 통과공(21A, 21C)(본 형태에서는 전자 빔 R이 통과함)의 주변은 소(小)판두께이고, 중앙에 형성된 전자 빔 통과공(22A, 22C)(본 형태에서는 전자 빔 G가 통과함)의 주변은 소판두께이고, 타단측에 형성된 전자 빔 통과공(23A, 23C)(본 형태에서는 전자 빔 B가 통과함)의 주변은 대(大)판두께이다. 한편, 중앙의 제5-1B 전극(51B)의 일단측에 형성된 전자 빔 통과공(21B)(본 형태에서는 전자 빔 R이 통과함)의 주변은 대판두께이고, 중앙에 형성된 전자 빔 통과공(22B)(본 형태에서는 전자 빔 G가 통과함)의 주변은 소판두께이고, 타단측에 형성된 전자 빔 통과공(23B)(본 형태에서는 전자 빔 B가 통과함)의 주변은 소판두께이다.
도 16 및 도 17의 경우에는, 이에 따라, 화면 우측에서 편향 자계의 비교적 외측을 통과하는 적색 전자 빔 R이 소판두께, 대판두께, 소판두께의 전자 빔 통과공을 통과함으로써, 화면 우측에서는 분할된 제5-1 전극(51)의 포커스 렌즈에 수속 렌즈 효과가 발생하여, 종래 작용하는 수속 렌즈 효과가 강해진다.
반대로, 화면 우측에서 편향 자계의 비교적 내측을 통과하는 청색 전자 빔 B가 대판두께, 소판두께, 대판두께의 전자 빔 통과공을 통과함으로써, 화면 우측에서는 분할된 제5-1 전극(51)의 포커스 렌즈에 발산 렌즈 효과가 발생하여, 종래 작용하는 수속 렌즈 효과가 약해진다.
그리고, 이 때, 중앙의 녹색 전자 빔 G는 분할된 제5-1 전극(51) 중앙의 제5-1B 전극(51B)의 전자 빔 통과공(22B)이 제5-1C 전극(51C)로부터 돌출된 차폐체(26)에 의해 실드되므로, 톱니파 유사형상의 제3 포커스 전압 Ef3의 영향은 받지 않는다.
이와 같이 각 제5-1 전극(51A, 51B, 51C)의 3개 전자 빔 R, G, B의 통과공을 구성함으로써, 제1 형태 및 제2 형태와 마찬가지로, 양 외측의 전자 빔 R, B가 받는, 편향 자계에 의한 전자 빔 수속 작용의 차분을 캔슬하여, 3개의 전자 빔 R, G, B를 동일하게 양호한 형상으로 할 수 있다.
그리고, 소판두께의 부분과 대파두께의 부분을 형성하는 방법으로서는, 예를 들면 다음과 같은 방법이 고려된다.
도 20 (A) 및 도 20 (B)에 각각 제5-1B 전극(51B)의 평면도 및 단면도를 나타낸 바와 같이, 예를 들면 우측의 전자 빔 통과공(21B)의 주위에, 버링 프레스(burring press) 가공을 실시함으로써, 원통형의 돌기(28)를 형성하여 실질상의 판두께를 두껍게 할 수 있다.
전술한 제1∼제3 형태에 있어서는, 모두 중앙의 전자 빔 G의 통과공에 차폐체(26)가 배설되어 있었지만, 차폐체를 배설하지 않는 구성으로 할 수도 있다.
그리고, 제4 형태로서 도 12 및 도 13에 나타낸 제1 형태에 있어서, 중앙의 전자 빔 G의 통과공에 차폐체를 배설하지 않는 구성을 도 18 및 도 19에 나타냈다.
이 제4 형태에서는, 양 외측의 전자 빔 통과공의 비점 형상의 종횡비를 소정의 범위(예를 들면 1.05 이상)로 규정함으로써, 중앙의 전자 빔 G에 편향 자계가 미치는 영향을 없애 차폐체를 배설하지 않아도 되도록 구성한다.
그 밖의 구성은, 도 12 및 도 13에 나타낸 구성과 동일하므로, 동일 부호를 붙이고 상세한 설명은 생략한다.
전술한 각 형태와 같이 각 제5-1 전극(51A, 51B, 51C)을 구성함으로써, 도 1에 나타낸 컬러 음극선관용 전자총(10)의 구성에 있어서도, 앞서 제안한 컬러 음극선관용 전자총(50)과 마찬가지로, 3개의 전자 빔 R, G, B에 미치는 편향 자계를 각 전자 빔에서 각각 독립하여 제어할 수 있도록 하여, 전자 빔의 수속 효과의 차분을 캔슬하고, 화면 주변에서 3개의 전자 빔이 동시에 양호한 형상이 얻어지도록 할 수 있다.
전술한 도 8에 나타낸 실시형태에서는, 주(主)전자 렌즈를 QPF(Quadra Potential Focus) 타입으로 했지만, 전술한 바와 같이 바이포텐셜 타입, 유니포텐셜 타입, 나아가서는 전계 확장 타입 등 모든 타입의 컬러 음극선관용 전자총에 본 발명을 적용할 수 있다.
또, 전술한 실시형태에서는 4중극 렌즈가 제5-1C 전극(51C)과 제5-2 전극(52) 사이의 하나만 존재하는 타입이었지만, 4중극 렌즈가 복수 존재하는 구성에도 동일하게 본 발명을 적용할 수 있다.
다음에, 본 발명의 또 다른 실시형태로서, 적색 전자 빔 R 및 청색 전자 빔 B의 포커스 열화의 4중극 성분과 수속 렌즈 성분의 양쪽을 충분한 감도로 보정할 수 있는 컬러 음극선관용 전자총의 구성을 나타냈다.
도 21에 본 발명의 실시형태로서 컬러 음극선관용 전자총의 전극 배치를 나타냈다.
이 컬러 음극선관용 전자총(20)은 도 20에 나타낸 앞서 제안한 컬러 음극선관용 전자총(50)과 마찬가지로, 제5-1 전극(51)이 제5-1A 전극(51A), 제5-1B 전극(51B), 제5-1C 전극(51C)의 3개로 분리되어 있다.
도 22에 이 컬러 음극선관용 전자총(20)에 인가되는 포커스 전압의 파형을 나타냈다.
제5-1A 전극(51A) 및 제5-1C 전극(51C)에는, 고정 전압인 제1 포커스 전압 Ef1이 인가된다.
그리고, 제5-1B 전극(51B)에는 수평 편향에 동기한 톱니와 유사한 형상의 파형 전압(30)을 고정 전압 Ef1에 중첩한, 제3 포커스 전압 Ef3이 인가된다.
또, 제2 포커스 전압 Ef2는 최소한 수평 편향(바람직하게는 수평 편향, 수직 편향 양쪽)에 동기한 포물선 형상의 파형 전압이고, 도 18에 나타낸 종래의 전자총(70)과 마찬가지로, 제5-2 전극(52)에 인가된다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 특히 적색 전자 빔 R 및 청색 전자 빔 B의 포커스 열화의 4중극 성분과 수속 렌즈의 양쪽을 보정할 수 있도록, 3분할된 제5-1 전극(51A, 51B, 51C)에 의해 형성되는 렌즈를 제5-1A 전극(51A)과 제5-1B 전극(51B)으로 형성되는 4중극 렌즈와, 제5-1B 전극(51B)과 제5-1C 전극(51C)으로 형성되는 수속 렌즈의 2종류의 렌즈로 한다.
도 23에, 도 21의 컬러 음극선관용 전자총(20)에 있어서의 3분할된 제5-1 전극(51A, 51B, 51C)의 전극 형상을 나타냈다.
도 23 (A) 및 도 23 (B)에 나타낸 바와 같이, 제5-1A 전극(51A)의 제5-1B 전극(51B)측과, 제5-1B 전극(51B)의 제5-1A 전극(51A)측에 있어서는, 적색 전자 빔 R의 통과공(21A, 21B1)이 각각 종장, 횡장의 장방형 형상이고, 또 청색 전자 빔 B의 통과공(23A, 23B1)은 각각 횡장, 종장의 장방형 형상이다.
즉, 대향하는 통과공이 서로 반대의 비점 형상으로 형성되어 있다.
또, 도 23 (C) 및 도 23 (D)에 나타낸 바와 같이, 제5-1B 전극(51B)의 제5-1C 전극(51C)측과, 제5-1C 전극(51C)의 제5-1B 전극(51B)측은, 적색 전자 빔 R의 통과공(21B2, 21C)이 각각 소공경(小孔徑), 대공경(大孔徑)이고, 청색 전자 빔 B의 통과공(23B2, 23C)은 각각 대공경, 소공경이다.
그리고, 중앙의 녹색 전자 빔 G의 통과공(22A, 22B1, 22B2, 22C)은 모두 동일 직경의 원형 형상으로 형성되어 있어, 제5-1B 전극(51B)의 제5-1C 전극(51C)측과, 제5-1C 전극(51C)에 있어서는, 양 외측의 전자 빔 R, B의 통과공 직경 사이의 크기의 직경으로 되어 있다.
이와 같이 3분할된 제5-1 전극(51A, 51B, 51C)의 전극 및 전자 빔 통과공을 구성함으로써, 제5-1A 전극(51A)과 제5-1B 전극(51B)이 대향하는 부분에 4중극 렌즈가 형성되고, 제5-1B 전극(51B)과 제5-1C 전극(51C)이 대향하는 부분에 수속 렌즈가 형성된다.
그리고, 이 전극 구조와 인가되는 파형 전압에 의해, 화면 좌단에서는, 청색 전자 빔 B에는 빔을 세로로 길어지게 하는 방향의 4중극 렌즈 작용을 부여하고, 적색 전자 빔 R에는 빔을 가로로 길어지게 하는 방향의 4중극 렌즈 작용을 부여한다.
또, 중앙의 적색 전자 빔 R에는 청색 전자 빔 B보다도 작은 수속 렌즈 작용이 주어진다.
그리고, 녹색 전자 빔 G에는 4중극 렌즈 작용은 주어지지 않고, 적색 전자 빔 R과 청색 전자 빔 B의 중간 강도의 수속 렌즈 작용이 주어진다.
이로써, 종래의 전자총에 공급되고 있는 포커스 전압에 Ef3이라고 하는 새로운 1계통의 포커스 전압을 가하는 것만으로, 편향 자계에 의해 발생하는 렌즈 작용의, 적색 전자 빔 R과 청색 전자 빔 B와의 사이의 차분 내의 수속 렌즈 작용 성분과, 4중극 렌즈 작용 성분의 양쪽을 동시에 캔슬할 수 있어, 화면 전역에서 적색 전자 빔 R과 청색 전자 빔 B가 모두 양호한 포커스 특성을 얻을 수 있다.
여기에서, 지금까지의 전자총의 구성에서는, 종래의 렌즈 구조에 영향을 주기 않기 위해서는 유니포텐셜형의 렌즈 구조로 하고, 새로 추가할 렌즈를 구성하는 전극 내의 양단 전극의 전위를 종래의 전자총과 동일하게 할 필요가 있으며, 그 결과, 특히 수속 렌즈의 강도 부족이 발생하고 있었다.
또, 반대로 수속 렌즈 강도를 우선하여 바이포텐셜형의 수속 렌즈를 형성한 경우에는, 다음의 현상이 일어나고 있었다.
렌즈를 형성하는 2개의 전극 내의 다이내믹 전압 파형 Ef3이 인가되는 쪽 전극의 당해 수속 렌즈와는 반대측의 대향면에, 필요로 하지 않는 수속 렌즈가 발생해 버린다. 즉, 종래의 렌즈 구조에 영향을 주어 버린다.
그 결과, 가령 당해 렌즈에 의해 보정 작용이 발생했다고 해도, 종래의 렌즈 작용도 변화해 버리므로, 결과적으로 의도한 보정 효과가 얻어지지 않게 되어 버린다.
이에 대하여, 전술한 실시형태의 컬러 음극선관용 전자총(20)에 의하면, 종래의 전자총의 렌즈 구조에 영향을 주지 않고, 새로운 바이포텐셜형의 수속 렌즈와 4중극 렌즈를 형성할 수 있다.
왜냐 하면, 새로 형성된 수속 렌즈와 4중극 렌즈는 모두 바이포텐셜 구조이면서, 제3 포커스 전압 Ef3에 의한 렌즈 작용이 이들 2개의 렌즈 내에만 머물기 때문이다.
그리고, 도 22 중 제3 포커스 전압 Ef3의 파형은, 고정 포커스 전압 Ef1에 톱니와 유사한 형상의 파형 전압(30)을 각각 가산·감산한 것이지만, 이 파형 전압(30) 대신에 도 24 (A)에 나타낸 수평 편향 주기에 동기하여 곡선적으로 변화하는 톱니와 유사한 파형 전압(30), 또는 도 24 (B)에 나타낸 바와 같은 수평 편향 주기마다 간헐적으로 정현파 전압이 발생하는 파형 전압(30)을 가산·감산해도 된다.
또, 4중극 렌즈를 형성하는 전극, 즉 제5-1A 전극(51A)의 제5-1B 전극(51B)측과, 제5-1B 전극(51B)의 제5-1A 전극(51A)측의 전자 빔 통과공의 형상은 도 23 (A) 및 도 23 (B)에 나타낸 장방형 형상 외에, 그 밖의 비점 형상 예를 들면 충립형(衝立形)(screen-like)의 돌기가 형성된 형상으로 해도 된다.
또한, 수속 렌즈를 형성하는 전극, 제5-1B 전극(51B)의 제5-1C 전극(51C)측의 전자 빔 통과공(21B2, 22B2, 23B2)과, 제5-1C 전극(51C)의 제5-1B 전극(51B)측의 전자 빔 통과공(21C, 22C, 23C)은 도 23 (C) 및 도 23 (D)에 나타낸 소공경과 대공경과의 조합 대신, 공경을 동일하게 하여 전자 빔 통과공 주변부의 판두께를 변화시킨 조합으로 해도 된다. 이 경우, 도 23 (C) 및 도 23 (D)에 있어서 대공경으로 나타낸 전자 빔 통과공(23B2 21C)의 주변부는 소판두께로, 소경공으로 나타낸 전자 빔 통과공(21B2, 23C)의 주변부는 대판두께로 한다.
이 전자 빔 통과공 주변부의 판두께를 변경한 경우의 제5-1 전극(51A, 51B, 51C)의 전극 형상의 형태를 도 25에 나타냈다.
도 25에 나타낸 이 형태에 있어서는, 제5-1B 전극(51B)의 제5-1C 전극(51C)측의 적색 전자 빔 R의 통과공(21B2)의 주변부는, 버링 프레스 가공 등이 실시되고 있어, 판두께가 커지고 있다. 또, 제5-1C 전극(51C)의 제5-1B 전극(51B)의 청색 전자 빔 B의 통과공(23C)의 주변부도 동일하다.
이것과는 반대로, 제5-1B 전극(51B)의 제5-1C 전극(51C)측의 청색 전자 빔 B의 통과공(23B2)의 주변부는, 적색 전자 빔 R의 통과공(21B2)의 주변부보다 작은 판두께이다. 또, 제5-1C 전극(51C)의 제5-1B 전극(51B)측의 적색 전자 빔 R의 통과공(21C)의 주변부도 마찬가지로 청색 전자 빔 통과공(23C)의 주변부보다 작은 판두께이다.
그 밖의 부분은, 앞서 도 21∼도 23에 나타낸 실시형태와 동일하고, 제5-1A 전극(51A)의 양 외측 전자 빔 통과공(21A, 23A)과, 제5-1B 전극(51B)의 제5-1A 전극측의 양 외측 전자 빔 통과공(21B1, 23B1)은 서로 대향하는 전자 빔 통과공과 반대의 비점 형상으로 되어 있다.
또, 도 25에 나타낸 실시형태에서는, 전자 빔 통과공 주변부의 판두께를 변경하는 동시에, 공경을 변화시키는 고안도 도입하고 있어, 대향하는 제5-1B 전극(51B)과 제5-1C 전극(51C)의 양 외측 전자 빔의 통과공(21B2와 21C, 23B2와 23C)에 있어서, 그 한쪽이 대구경, 다른 쪽이 소구경으로 되어 있다.
전술한 바와 같은 구조를 취함으로써, 제5-1B 전극(51B)-제5-1C 전극(51C) 사이에 생성되는 렌즈 내에서, 적색 전자 빔 R에서는 제5-1B 전극(51B)측, 청색 전자 빔 B에서는 제5-1C 전극(51C)측의 렌즈 강도를, 각각 적색 전자 빔 R에서는 제5-1C 전극(51C)측, 청색 전자 빔 B에서는 제5-1B 전극(51B)측보다도 크게 할 수 있다.
이로써, 적색 전자 빔 R과 청색 전자 빔 B와의 사이의 차분 내의 수속 렌즈 작용의 성분을 캔슬할 수 있어, 화면 전역에서 적색 전자 빔 R, 청색 전자 빔 B 모두 양호한 포커스 특성을 얻을 수 있다.
또, 도 21∼도 23, 도 25에 나타낸 전자총에서는 제3 포커스 전압 Ef3으로서, 도 22에 나타낸 톱니와 유사한 파형 전압 Ef3을 채용한 경우에 대응하고 있지만, 이들 도면의 적색 전자 빔 R의 통과공의 구조를 청색 전자 빔 B의 통과공에, 청색 전자 빔 B의 통과공의 구조를 적색 전자 빔 R의 통과공에 적용한 구조, 즉 적색 전자 빔 R의 통과공과 청색 전자 빔 B의 통과공의 구조를 반대로 한 구성으로 해도 된다. 이 경우에는 파형 전압 Ef3의 좌우를 반전한 파형 전압을 인가한다.
또, 도 21∼도 23, 도 25에 나타낸 전자총에서는 새로 추가되는 렌즈 중, 4중극 렌즈가 캐소드(음극)측에 배치되고, 수속 렌즈가 애노드(양극)측에 배치되어 있지만, 이들을 반대로 하여 4중극 렌즈를 애노드측에, 수속렌즈를 캐소드측에 배치해도 된다.
본 발명의 컬러 음극선관용 전자총은 전술한 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 그 밖에 여러 가지의 구성을 취할 수 있다.
본 발명은, 유니포텐셜 렌즈를 구성하는 3분할된 전극을 가지고. 이 3분할된 전극 중, 중앙의 전극에 수평 방향의 편향 및 수직 방향의 편향에 동기한 파형(波形)의 전압이 인가되는 컬러 음극선관용(陰極線管用) 전자총이다.
또 본 발명은, 상기 컬러 음극선관용 전자총에 있어서, 5분할된 전극을 가지고, 이 5분할된 전극 중 음극측의 3개의 전극 및 양극측의 3개의 전극이 각각 유니포텐셜 렌즈를 구성하는 2개의 3분할된 전극을 구성하는 구성으로 한다.
또 본 발명은, 상기 컬러 음극선관용 전자총에 있어서, 3분할된 전극이 포커스 전극인 구성으로 한다.
또 본 발명은, 상기 컬러 음극선관용 전자총에 있어서, 3분할된 전극이 제4 전극인 구성으로 한다.
또 본 발명은, 상기 컬러 음극선관용 전자총에 있어서, 2개의 3분할된 전극 중, 한쪽의 3분할된 전극의 중앙 전극과, 다른 쪽의 3분할된 전극의 중앙 전극에 각각 수평 방향의 편향 및 수직 방향의 편향에 동기한 상이한 파형의 전압이 인가되는 구성으로 한다.
또 본 발명은, 상기 컬러 음극선관용 전자총에 있어서, 수평 방향의 편향 및 수직 방향의 편향에 동기한 파형이 수평 방향의 편향 주기마다 포물선 형상으로 된 파형인 구성으로 한다.
또 본 발명은, 상기 컬러 음극선관용 전자총에 있어서, 3분할된 전극 중의 양 외측의 전극과, 중앙의 전극에 있어서, 한쪽의 전극에서는 양 외측의 전자 빔 통과공이 수평 방향의 외측에 편심(偏芯)하여 형성되고, 다른 쪽의 전극에서는 양 외측의 전자 빔 통과공이 수평 방향의 내측에 편심하여 형성되어 이루어지는 구성으로 한다.
또 본 발명은, 상기 컬러 음극선관용 전자총에 있어서, 3분할된 전극의 각 전극에 있어서, 한쪽의 외측 전자 빔 통과공과 다른 쪽의 외측 전자 빔 통과공이 서로 수직 방향의 반대측에 편심하여 형성되고, 서로 대향하는 2개의 전극에 있어서는, 동일한 외측 전자 빔에 대응하는 전자 빔 통과공이 서로 수직 방향의 반대측에 편심하여 형성되어 이루어지는 구성으로 한다.
또 본 발명은, 상기 컬러 음극선관용 전자총에 있어서, 2개의 3분할된 전극에 있어서, 한쪽의 3분할된 전극은 양 외측의 전극과 중앙의 전극에 있어서, 한쪽의 전극에서는 양 외측의 전자 빔 통과공이 수평 방향의 외측에 편심하여 형성되고, 다른 쪽의 전극에서는 양 외측의 전자 빔 통과공이 수평 방향의 내측에 편심하여 형성되어 이루어지는 구성으로 되고, 다른 쪽의 3분할된 전극은 3분할된 전극의 각 전극에 있어서, 한쪽의 외측 전자 빔 통과공과 다른 쪽의 외측 전자 빔 통과공이 서로 수직 방향의 반대측에 편심하여 형성되고, 서로 대향하는 2개의 전극에 있어서는 동일한 외측의 전자 빔에 대응하는 전자 빔 통과공이 서로 수직 방향의 반대측에 편심하여 형성되어 이루어지는 구성으로 한다.
도 26에 본 발명의 한 실시형태의 컬러 음극선관용 전자총의 전극 배치를 나타냈다.
본 실시형태의 컬러 음극선관용 전자총은 5분할된 포커스 전극을 가지고, 그 음극측의 3개 전극에 의해 제1 유니포텐셜 렌즈를 구성하고, 양극측의 3개 전극에 의해 제2 유니포텐셜 렌즈를 구성하는 경우를 나타냈다.
이 전자총(10)은 평행으로 인라인 배열된 3개의 음극 KR, KG, KB를 가지고, 이 음극 K(KR, KG, KB)로부터 양극측으로 향해 제1 전극(11), 제2 전극(12), 제3 전극(13), 제4 전극(14), 제5 전극, 제6 전극(16), 실드 캡(17)이 순차 동축에 배치되어 이루어진다. 제2 전극(12)과 제4 전극(14)과는 전기적으로 접속되어 도통이 이루어지고 있다.
제3 전극(13)과 제5 전극은 수속 전극(포커스 전극이라고도 함)으로, 4kV∼10kV 범위의 전위이다.
또, 제6 전극은 가속 전극이고, 20kV∼30kV 범위의 전위이다.
음극 K로부터 제3 전극(13)의 사이에는, 프리포커스 렌즈가 구성되고, 제3 전극(13)으로부터 제5 전극의 사이에는 제1 수속 렌즈(포커스 렌즈)가 구성되고, 제5 전극과 제6 전극 사이에는 주(主)집속 렌즈가 구성된다.
그리고, 제3 전극(13)은 제3A 전극(13A) 및 제3B 전극(13B)으로 분할되고, 제5 전극은 제5-1 전극(51)과 제5-2 전극(52)의 2개로 분할되어 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 특히 제5-1 전극(51)이 5개로 분할되어, 음극측으로부터 제5-1A 전극(51A), 제5-1B 전극(51B), 제5-1C 전극(51C), 제5-1D 전극(51D), 제5-1E 전극(51E)이 형성되어 있다.
그리고, 이들 5개 전극 중, 음극측의 3개 전극(51A, 51B, 51C)로부터 제1 렌즈(유니포텐셜 렌즈) L1이 구성되고, 양극측의 3개 전극(51C, 51D, 51E)으로부터 제2 렌즈(유니포텐셜 렌즈) L2가 구성된다.
또, 제3 전극(13)의 양극측의 제3A 전극(13A) 및 제5-1 전극(51)의 각각 제1 렌즈 L1 및 제2 렌즈 L2를 구성하는 3개의 전극(51A, 51B, 51C 및 51C, 51D, 51E) 내의 양 외측 전극(51A, 51, 51E)에 스템부를 통해 일정한 제1 포커스 전압(고정 포커스 전압) Ef1이 인가된다.
한편, 제3 전극(13)의 음극측의 제3B 전극(13B) 및 제5-2 전극(52)에는 도 2에 나타낸 바와 같이, 먼저 도 12에 나타낸 파형과 동일 파형의 제2 포커스 전압 (즉 수평 편향에 동기한 포물선 파형, 이른바 아래로 철의 파라볼라형의 파형이 수직 편향에 동기하고 또한 화면 코너에서는 높은 전압, 화면 중앙에서는 낮은 전압으로 되는 포물선 형상의 백 그라운드 전압 Eg1이 중첩된 전압) Ef2가 인가된다.
그리고, 이 제2 포커스 전압 Ef2의 진폭은 대략 일정하게 되어 있다.
또한, 제5-1 전극(51)의 제1 렌즈 L1을 구성하는 3개의 전극(51A, 51B, 51C) 내의 중앙의 전극(51B)에는, 도 28에 나타낸 바와 같은 제3 포커스 전압 Ef3이 인가된다.
이 제3 포커스 전압 Ef3은 1수평 편향에 동기한 포물선 파형, 이른바 아래로 철의 파라볼라형의 파형이, 수직 편향에 동기하고 또한 화면 코너에서는 높은 전압, 화면 중앙에서는 낮은 전압으로 되는 포물선 형상의 백 그라운드 전압 Eg2에 중첩된 전압이다.
또, 이 제3 포커스 전압 Ef3의 진폭은 화면 코너에서는 크고, 화면 중앙에서는 최소로 된다.
이와 같이, 제5-1B 전극(51B)에 제3 포커스 전압 Ef3을 인가함으로써, 제1 렌즈 L1의 렌즈 효과를 조정하여, 화면 전면(全面)에서 3개의 전자 빔 R, G, B의 수평 방향의 컨버전스를 조정할 수 있다.
이 제3 포커스 전압 Ef3의 파형 형상은 화면 중심에 대하여 그 전후가 반드시 대칭 형상일 필요가 없고, 불균일의 조정을 포함하면 비대칭 파형으로 되는 것도 있다.
다음에, 이 때의 제5-1A 전극(51A), 제5-1B 전극(51B), 제5-1C 전극(51C)에 있어서, 그 서로 대향하는 면의 전자 빔 통과공의 개구부 형상을 도 29 (A)에 나타냈다.
3개의 전자 빔 R, G, B가 통과하는 전자 빔 통과공 중, 양 외측의 전자 빔 B, R의 통과공(21B, 22B, 23B 및 21R, 22R, 23R의 구멍 피치(즉 중앙의 전자 빔 G의 통과공(21G, 22G, 23G와의 간격)))가 제5-1A 전극(51A), 제5-1C 전극(51C)에서는 넓고, 제5-1B 전극(51B)에서는 좁게 되어 있다.
즉, 제1 렌즈 L1을 구성하는 3개의 전극(51A, 51B, 51C) 중, 양 외측의 전극(51A, 51C)에서는 함께 양 외측의 전자 빔 B, R의 통과공(21B, 23B 및 21R, 23R)이 외측으로 d1편심하고, 중앙의 전극(51B)에서는 양 외측의 전자 빔 B, R의 통과공(22B 및 22R)이 내측으로 d1편심되어 있다.
여기에서, 컨버전스를 보정하는 원리는, 다음과 같이 설명된다.
양 외측의 전자 빔 통과공( 21B, 22B, 23B 및 21R, 22R, 23R)에 있어서, 제5-1A 전극(51A), 제5-1B 전극(51B), 제5-1C 전극(51C)으로 구성되는 제1 렌즈 L1에 있어서, 제1 포커스 전압(고정 포커스 전압) Ef1과 제3 포커스 전압 Ef3과의 사이에 전위차가 생기면, 각 전극(51A, 51B, 51C)의 전자 빔 통과공(21B, 22B, 23B 및 21R, 22R, 23R(개구경 D))이 편심되어 있으므로, 전계의 스며듬 즉, 도 7에 나타낸 바와 같이, 등(等)전위선(32)이 전자 빔 통과공의 개구 공축(孔軸)(31)으로부터 어긋나, 양 외측의 전자 빔 R, B의 전자 빔 궤도 EB가 변화되어 전자 빔 통과공의 개구 공축(31)으로부터 떨어진다.
이와 같이 하면, 도 33에 나타낸 바와 같이, 화면 주변부에서도 형광면(4)에 3개의 전자 빔 R, G, B를 수속시킬 수 있다.
도면 중 파선(破線)으로 나타낸 컨버전스 보정이 없는 경우에는, 화면 주변부를 주사할 때라도, 편향 중심 C까지는 화면 중앙을 주사할 때와 동일 궤도를 3개의 전자 빔 R, G, B가 통과하므로, 이들이 도중에서 수속되고 형광면(4) 상에서는 수속되지 않는다.
이에 대하여, 도면 중 실선(實線)으로 나타낸 컨버전스 보정이 있는 경우에는, 화면 주변부를 주사할 때에는 편향 중심 C까지의 사이에 전자 빔의 궤도가 보정되고, 굵은 화살표로 나타낸 바와 같이 궤도가 넓어져 있고, 따라서 화면 주변부에 있어서도 3개의 전자 빔 R, G, B를 수속시킬 수 있다.
또, 도 28의 파형 극성을 상하 반전시킨 파형(즉 이른바 위로 철의 파라볼라형 파형)으로 한 경우에는, 각각의 전자 빔 통과공의 형상이, 도 29 (B)에 나타낸 바와 같이, 구멍 피치의 관계가 도 29 (A)와 반대로 되어, 양 외측의 전극(51A, 51C)에서는 구멍 피치가 좁고, 중앙의 전극(51B)에서는 구멍 피치가 넓어진다.
그리고, 편향 요크의 설계에 따라서는, 수평 편향의 미스컨버전스 패턴이 도 14 (A)의 형상으로 된다고는 한정하지 않는다.
그 경우에는, 도 29 (A) 또는 도 29 (B)에 나타낸 전자 빔 통과공의 형상으로 하고, 또한 임의의 파형을 제5-1B 전극(51B)에 인가함으로써, 수평 방향의 미스컨버전스를 조정할 수 있다.
그리고, 도 29 (A) 및 도 29 (B)에서는, 외측의 전자 빔 R, G의 통과공의 편심의 양을 모두 동일하게 d1로 하고 있지만, 미스컨버전스의 상태에 따라서는 중앙의 전극(51B)에 있어서의 편심의 양 d'를 외측의 전극(51A, 51C)에 있어서의 편심의 양 d1과 상이하도록 구성해도 된다.
이 경우에서도, 동일 전극에 있어서의 적색의 전자 빔 R의 통과공의 편심의 양과 청색의 전자 빔 B의 통과공의 편심의 양은 동일 양으로 한다.
한편, 제5-1 전극(51)의 제2 렌즈 L2를 구성하는 3개의 전극(51C, 51D, 51E) 내의 중앙 전극(51D)에는, 도 30에 나타낸 바와 같은 제4 포커스 전압 Ef4가 인가된다.
이 제4 포커스 전압 Ef4는 1수평 편향에 동기한 톱니와 유사한 형상의 파형이 고정 포커스 전압 Ef1에 중첩된 전압이다. 톱니와 유사한 형상의 파형은 1수직 편향 주기의 전반에서는 각 1수평 편향 주기마다 고전압으로부터 저전압으로 감소하는 파형, 1수직 편향 주기의 후반에서는 각 1수평 편향 주기마다 저전압으로부터 고전압으로 증가하는 파형으로 되어 있다.
또, 이 제4 포커스 전압 Ef4의 진폭은 화면 코너에서는 크고, 화면 중앙에서는 최소로 대략 0V로 된다.
이와 같이, 제5-1D 전극(51D)에 제4 포커스 전압 Ef4를 인가함으로써, 제2 렌즈 L2의 렌즈 효과를 조정하여, 화면 전체에서 3개의 전자 빔 R, G, B의 수직 방향의 컨버전스를 조정할 수 있다.
이 제4 포커스 전압 Ef4의 파형 형상은 전후가 반드시 대칭 형상일 필요가 없고, 불균일이 조정을 포함하면 비대칭 파형으로 되는 것도 있다.
다음에, 다음에, 이 때의 제5-1C 전극(51C), 제5-1D 전극(51D), 제5-1E 전극(51E)에 있어서, 그 서로 대향하는 면의 전자 빔 통과공의 개구부 형상을 도 31 (A)에 나타냈다.
3개의 전자 빔 R, G, B가 통과하는 전자 빔 통과공 중, 양 외측의 전자 빔 B, R의 통과공(24B, 25B, 26B 및 24R, 25R, 26R)에 있어서, 양 외측의 제5-1C 전극(51C), 제5-1E 전극(51E)에서는 청색 전자 빔 B의 통과공(24B, 26B)이 상방으로 d2편심되고, 적색 전자 빔 R의 통과공(24R, 26R)이 하방으로 d2편심되고, 한편 중앙의 제5-1D 전극(51D)에서는 청색 전자 빔 B의 통과공(25B)이 하방으로 d2편심되고, 적색 전자 빔 R의 통과공(25R)이 상방으로 d2편심되어 있다.
여기에서, 컨버전스를 보정하는 원리는 전술한 원리와 동일하게, 각 전극(51
C, 51D, 51E)의 전자 빔 통과공(23B, 24B, 25B 및 23R, 24R, 25R)이 편심되어 있으므로, 전계의 스며듬이 어긋나 빔 궤도가 변화하기 때문이다(도 32 참조).
수직 방향의 조정에 있어서도, 도 8에서 나타낸 수평 방향의 조정과 동일한 작용이 생기므로, 화면 주변부에서도 3개의 전자 빔 R, G, B를 형광면(4)에서 수속시킬 수 있다.
그리고, 이들 제1 렌즈 L1을 구성하는 전극(51A, 51B, 51C) 또는 제2 렌즈 L2를 구성하는 전극(51C, 51D, 51E)의 양 외측 전자 빔 통과공의 형상은 장원(長圓), 타원, 진원(眞圓)이라도 되고, 통과공의 피치 관계 또는 통과공 상하의 편심 관계만 전술한 관계이면 수평 방향, 수직 방향의 컨버전스를 조정할 수 있다.
또, 도 30의 파형 극성을 상하 반전시킨 파형으로 한 경우에는, 각각의 전자 빔 통과공은 도 31 (B)에 나타낸 바와 같이, 상하 편심의 관계가 도 31 (A)의 경우와 반대로 된다.
그리고, 편향 요크의 설계에 따라서는 수직 방향의 미스컨버전스 패턴이 도 8 (B)의 형상으로 된다고는 한정하지 않는다.
그 경우에는, 도 31 (A) 또는 도 31 (B)에 나타낸 전자 빔 통과공의 형상으로 하고, 또한 임의의 파형을 제5-1D 전극(51D)에 인가함으로써, 수직 방향의 미스컨버전스를 조정할 수 있다.
그리고, 도 31 (A) 및 도 31 (B)에서는, 외측의 전자 빔 R, G의 통과공의 편심의 양을 모두 동일하게 d2로 하고 있지만, 미스컨버전스의 상태에 따라서는 중앙의 전극(51D)에 있어서의 편심의 양 d'를 외측의 전극(51C, 51E)에 있어서의 편심의 양 d2과 상이하도록 구성해도 된다.
이 경우에서도, 동일 전극에 있어서의 적색의 전자 빔 R의 통과공의 편심의 양과 청색의 전자 빔 B의 통과공의 편심의 양은 동일 양으로 한다.
또, 수평 방향 컨버전스 조정 렌즈와 수직 방향 컨버전스 조정렌즈와는, 순서가 반대의 구성으로 해도 된다.
즉, 제5-1A 전극(51A), 제5-1B 전극(451B), 제5-1C 전극(51C)으로 이루어지는 제1 렌즈(유니포텐셜 렌즈) L1을 수직 방향의 컨버전스 조정 렌즈로 하고, 제5-1C 전극(51C), 제5-1D 전극(51D), 제5-1E 전극(51E)으로 이루어지는 제2 렌즈(유니포텐셜 렌즈) L2를 수평 방향의 컨버전스 조정 렌즈로 해도 된다.
전술한 실시형태에 의하면, 수평 방향 및 수직 방향의 컨버전스 조정을 행하도록 하여, 화면 전역에서 3개의 전자 빔 R, G, B를 양호한 컨버전스 특성 및 형상으로 할 수 있어, 화면 주변부에 있어서의 포커스의 열화를 억제할 수 있다.
또, 전극과 파형 전압을 사용한 정전(靜電) 렌즈에 의해 컨버전스 조정을 행하므로, 전자 코일을 사용한 조정 방법 등 자계를 사용한 방법보다도 소비 전력이 작게 된다. 또한, 전자 코일을 사용한 방법과 비교하여, 와전류 등에 기인하는 위상차가 생기지 않으므로, 고주파수의 음극선관에 적용할 수 있다.
전술한 실시형태에서는 제5 전극을 5분할하여 제1 렌즈 및 제2 렌즈와 2개의 유니포텐셜 렌즈를 구성한 예였지만, 다른 실시형태로서 제5 전극을 3분할하여 1개의 유니포텐셜 렌즈를 구성한 경우에 있어서도, 본 발명을 적용할 수 있다. 그 경우의 전극 배치를 도 34에 나타냈다.
도 34에 나타낸 컬러 음극선관용 전자총(40)은 도 6에 나타낸 종래의 전자총(60)의 구성에 있어서, 제5-1 전극(51)을 3분할하여 제5-1A 전극(51A), 제5-1B 전극(51B), 제5-1C 전극(51C)으로 하고, 이들 3개의 전극(51A, 51B, 51C)에 의해 1개의 유니포텐셜 렌즈를 구성하고 있다.
3분할된 제5-1 전극(51) 중, 양 외측의 전극(51A, 51C)에는 제3A 전극과 동일하게 일정한 제1 포커스 전압(고정 포커스 전압) Ef1이 인가되고, 중앙의 전극(51B)에는 제3 포커스 전압 Ef3이 인가된다.
제3 포커스 전압 Ef3은 도 28에 나타낸 앞의 실시형태와 동일한 파형 전압을 사용할 수 있다.
이로써, 수평 방향의 컨버전스 구성을 행할 수 있다.
또, 전자 빔 통과공은 도 29 (A)에 나타낸 앞의 실시형태와 동일한 구성을 취할 수 있다.
제2 포커스 전압 Ef2 등 그 밖의 구성은 도 6에 나타낸 종래이 전자총(60)과 동일한 구성이다.
그리고, 이 도 34에 나타낸 전자총(40)에 있어서, 수평 방향의 컨버전스를 행하는 대신 수직 방향의 컨버전스를 행하는 경우에는, 도 30에 나타낸 제4 포커스 전압 Ef4와 동일한 파형 전압, 및 도 31 (A)에 나타낸 전자 빔 통과공의 구성을 취하면 된다.
이와 같이, 제5-1 전극(51)을 3분할한 경우에는 3분할된 전극에 의해 구성되는 렌즈에 있어서, 수평 방향 또는 수직 방향 중 어느 한쪽의 컨버전스의 조정을 행할 수 있다.
이 경우에, 편향 요크에 의해 나머지 방향에서의 수속의 조정이 이루어진다.
또, 또 다른 실시형태로서, 제5-1 전극을 5분할(또는 3분할)하는 대신, 제4 전극을 5분할(또는 3분할)하는 구성으로 해도 된다. 그 경우의 전극 배치를 도 35에 나타냈다.
도 35에 나타낸 컬러 음극선관용 전자총(800)은 평행으로 인라인 배열된 3개의 음극 KR, KG, KB를 가지고, 이 음극 K(KR, KG, KB)로부터 양극측으로 향해 제1 전극(11), 제2 전극(12), 제3 전극(13), 제4 전극(14), 제5 전극, 제6 전극(16), 실드 캡(17)이 순차 동축에 배치되어 이루어진다. 제2 전극(12)과 제4 전극(14)과는 전기적으로 접속되어 도통이 이루어지고 있다.
제3 전극(13)과 제5 전극은 수속 전극(포커스 전극이라고도 함)으로, 4kV∼10kV 범위의 전위이다.
또, 제6 전극은 가속 전극이고, 20kV∼30kV 범위의 전위이다.
음극 K로부터 제3 전극(13)의 사이에는, 프리포커스 렌즈가 구성되고, 제3 전극(13)으로부터 제5 전극의 사이에는 제1 수속 렌즈(포커스 렌즈)가 구성되고, 제5 전극과 제6 전극 사이에는 주집속 렌즈가 구성된다.
그리고, 제3 전극(13)은 제3A 전극(13A) 및 제3B 전극(13B)으로 분할되고, 제5 전극은 제5-1 전극(51)과 제5-2 전극(52)의 2개로 분할되어 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 특히 제4 전극(14)이 5개로 분할되어, 음극측으로부터 제4A 전극(14A), 제4B 전극(14B), 제4C 전극(14C), 제4D 전극(14D), 제4E 전극(14E)이 형성되어 있다.
그리고, 이들 5개 전극 중, 음극측의 3개 전극(14A, 14B, 14C)로부터 제1 렌즈(유니포텐셜 렌즈) L1이 구성되고, 양극측의 3개 전극(14C, 14D, 14E)으로부터 제2 렌즈(유니포텐셜 렌즈) L2가 구성된다.
또, 제3 전극(13)의 양극측의 제3A 전극(13A) 및 제5-1 전극(51)에 스템부를 통해 일정한 포커스 전압(고정 포커스 전압) Ef1이 인가된다.
한편, 제3 전극(13)의 음극측의 제3B 전극(13B) 및 제5-2 전극(52)에는 도 27및 도 7에 나타낸 파형 전압과 동일한 제2 포커스 전압 Ef2가 인가된다.
그리고, 제2 전극(12)과 5분할된 제4 전극(14) 중, 제1 렌즈 L1을 구성하는 3개의 전극(14A, 14B, 14C), 및 제2 렌즈 L2를 구성하는 3개의 전극(14C, 14D, 14E)에 있어서의 양 외측의 전극(14A, 14C, 14E)은 함께 일정(예를 들면 500V)한 제2 전극 전압 E2가 인가된다.
또한, 제4 전극(14)의 제1 렌즈 L1을 구성하는 3개의 전극(14A, 14B, 14C) 내의 중앙의 전극(14B)은 도 3에 나타낸 제3 포커스 전압 Ef3과 동일한 파형의 제4B 전극 전압 E4B가 인가된다.
다만, 이 제4B 전극 전압 E4B는 전압의 값이 도 3의 제3 포커스 전압 Ef3보다는 작고, 제2 전극 전압 E2(예를 들면 500V)에 도 28과 동일한 파형의 파형 전압이 중첩된 전압으로 된다.
이와 같이, 제4B 전극(14B)에 제4B 전극 전압 E4B를 인가함으로써, 제1 렌즈 L1의 렌즈 효과를 조정하여, 화면 전면에서 3개의 전자 빔 R, G, B의 수평 방향의 컨버전스를 조정할 수 있다.
그리고, 이 때의 제4A 전극(14A), 제4B 전극(14B), 제4C 전극(14C)에 있어서, 그 서로 대향하는 면의 전자 빔 통과공의 개부부 형상은 도 29 (A)에 나타낸 형상으로 할 수 있다.
한편, 제4 전극(14)의 제2 렌즈 L2를 구성하는 3개의 전극(14C, 14D, 14E) 내의 중앙의 전극(14D)에는 도 30에 나타낸 제4 포커스 전압 Ef4와 동일한 파형의 제4D 전극 전압 E4D가 인가된다.
다만, 이 제4B 전극 전압 E4D는 전압의 값이 도 30의 제4 포커스 전압 Ef4보다는 작고, 제2 전극 전압 E2(예를 들면 500V)에 도 5와 동일한 파형의 파형 전압이 중첩된 전압으로 된다.
이와 같이, 제4D 전극(14D)에 제4D 전극 전압 E4B를 인가함으로써, 제2 렌즈 L2의 렌즈 효과를 조정하여, 화면 전면에서 3개의 전자 빔 R, G, B의 수평 방향의 컨버전스를 조정할 수 있다.
그리고, 이 때의 제4C 전극(14C), 제4D 전극(14D), 제4E 전극(14E)에 있어서, 그 서로 대향하는 면의 전자 빔 통과공의 개부부 형상은 도 31 (A)에 나타낸 형상으로 할 수 있다.
본 실시형태의 전자총(30)에 있어서는 전술한 바와 같이, 먼저 나타낸 실시형태의 전자총(10)과 마찬가지로, 수평 방향 및 수직 방향의 컨버전스 조정을 행할 수 있다.
본 발명의 컬러 음극선관용 전자총은 전술한 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 그 밖에 여러 가지의 구성을 취할 수 있다.
전술한 본 발명의 구성에 의하면, 3분할된 포커스 전극 중, 중앙의 포커스 전극에 수평 주사에 동기한 톱니와 유사한 파형의 전압이 인가 되고, 양 외측의 포커스 전극에 톱니와 유사한 파형의 전압을 내장저항으로 통하게 한 전압이 인가됨으로써, 양 외측의 전자 빔에 인가되는 포커스 전압의 차가 적어지므로, 화면 전역에서 3개의 전자 빔이 동시에 양호한 형상을 얻을 수 있다.
그 결과, 형광면의 우측에서 적색 문자가 불선명하게 되고, 좌측에서 청색 문자가 불선명하게 되는 것을 확실하게 회피할 수 있다. 나아가, 형광면 전체에 걸쳐 양호한 형상의 빔 스폿을 얻을 수 있다.
또, 조정이 필요한 포커스 전압의 종류가 저감되므로, 조정의 수고가 간략화된다.
또, 3분할된 포커스 전극의 3개 전자 빔의 통과공을 서로 대향하는 포커스 전극의 외측 전자 빔의 통과공에 있어서, 서로 상이한 비점 형상, 또는 상이한 구경, 또는 상이한 전극의 두께로 하고, 또한 동일한 포커스 전극의 양 외측 전자 빔 통과공에 있어서도 서로 상이한 비점 형상, 또는 상이한 구경, 또는 상이한 전극의 두께로 했을 때에는, 3개의 전자 빔 및 편향 자계를 각 전자 빔에서 각각 독립하여 제어할 수 있도록 하여, 화면 주변에서, 3개의 전자 빔이 동시에 양호한 형상이 얻어지도록 할 수 있다.
또, 음극선관 형광면의 적색 위치로부터 청색 위치로 향하는 방향에 있어서, 상기 톱니 파형의 전압이 감소하도록 했을 때에는, 특히 열화가 현저한 적색 전자 빔의 포커스를 개선하여, 전체 해상도의 밸런스를 취할 수 있다.
또, 본 발명에 의해, 3분할된 전극의 중앙 전극과 외측 전극에 의해, 각각 4중극 렌즈와 수속 렌즈가 형성되어 있는 구성으로 함으로써, 화면 주변에서의 적색 전자 빔, 청색 전자 빔의 포커스 열화의 4중극 성분과 수속 렌즈 성분의 양쪽을 전자총의 렌즈 구조에 영향을 주지 않고, 충분한 감도로 보정할 수 있다.

Claims (19)

  1. 3분할된 포커스 전극을 가지고.
    상기 3분할된 포커스 전극 중, 중앙의 상기 포커스 전극에 수평 주사(走査)에 동기한 톱니와 유사한 파형(波形)의 전압이 인가되고,
    중앙의 상기 포커스 전극과 양 외측의 상기 포커스 전극과의 사이에 내장저항(內藏抵抗)이 접속되고,
    양 외측의 상기 포커스 전극에, 상기 톱니와 유사한 파형의 전압을 상기 내장저항에 통하게 한 전압이 인가되는
    것을 특징으로 하는 컬러 음극선관용(陰極線管用) 전자총.
  2. 제1항에 있어서, 상기 3분할된 포커스 전극과는 별도로 배설된 제2 포커스 전극을 가지고, 이 제2 포커스 전극에 수평 주사에 동기한 포물선 형상의 파형 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 컬러 음극선관용 전자총.
  3. 제1항에 있어서, 상기 3분할된 포커스 전극에 있어서, 3개의 전자빔 중 외측의 전자 빔이 통과하는 구멍이, 서로 대향하는 상기 분할된 포커스 전극에서 한쪽이 가로로 긴 비점(非点) 형상, 다른 쪽이 세로로 긴 비점 형상으로 되고, 동일한 상기 포커스 전극 내에 있어서는, 한쪽의 상기 외측 전자 빔이 통과하는 구멍이 가로로 긴 비점 형상, 다른 쪽의 상기 외측의 전자 빔이 통과하는 구멍이 세로로 긴 비점 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러 음극선관용 전자총.
  4. 제1항에 있어서, 상기 3분할된 포커스 전극에 있어서, 3개의 전자 빔 중 외측의 전자 빔이 통과하는 구멍의 크기가, 서로 대향하는 상기 분할된 포커스 전극에서 한쪽이 대구경(大口徑), 다른 쪽이 소구경으로 되고, 동일한 상기 포커스 전극 내에 있어서는, 한쪽의 상기 외측 전자 빔이 통과하는 구멍이 대구경, 다른 쪽의 상기 외측 전자 빔이 통과하는 구멍이 소구경으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러 음극선관용 전자총.
  5. 제1항에 있어서, 상기 3분할된 포커스 전극에 있어서, 3개의 전자 빔 중 외측의 전자 빔이 통과하는 구멍 주위의 전극 두께가, 서로 대향하는 상기 분할된 포커스 전극에서 한쪽이 두껍고, 다른 쪽이 얇게 형성되고, 동일한 상기 포커스 전극 내에 있어서는, 한쪽의 상기 외측 전자 빔이 통과하는 구멍의 주위가 두껍고, 다른 쪽의 상기 외측 전자 빔이 통과하는 구멍의 주위가 얇게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러 음극선관용 전자총.
  6. 제1항에 있어서, 음극선관 형광면의 적색 위치로부터 청색 위치로 향하는 방향에 있어서, 상기 톱니 파형의 전압이 감소되도록 한 것을 특징으로 하는 컬러 음극선관용 전자총.
  7. 3분할된 전극을 가지고,
    상기 3분할된 전극 중, 양 외측의 전극에 고정 전압이 인가되고, 중앙의 전극에 수평 주사에 동기한 톱니와 유사한 파형의 전압이 인가되고,
    상기 중앙의 전극과, 상기 3분할된 전극 중 한쪽의 외측 전극에 의해 4중극(quadrupole) 렌즈가 형성되고,
    상기 중앙의 전극과, 상기 3분할된 전극 중 다른 쪽의 외측 전극에 의해 수속(收束) 렌즈가 형성되어 이루어지는
    것을 특징으로 하는 컬러 음극선관용 전자총.
  8. 제7항에 있어서, 상기 3분할된 전극 중, 상기 4중극 렌즈를 구성하는 상기 중앙의 전극과 상기 한쪽의 외측 전극에 있어서, 3개의 전자 빔 중 외측의 전자 빔이 통과하는 구멍이, 서로 대향하는 전극에서, 한쪽이 가로로 긴 비점 형상, 다른 쪽이 세로로 긴 비점 형상으로 되고, 동일한 상기 전극 내에 있어서는, 한쪽의 상기 외측 전자 빔이 통과하는 구멍이 가로로 긴 비점 형상, 다른 쪽의 상기 외측 전자 빔이 통과하는 구멍이 세로로 긴 비점 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러 음극선관용 전자총.
  9. 제7항에 있어서, 상기 3분할된 전극 중, 상기 수속 렌즈를 구성하는 상기 중앙의 전극과 상기 다른 쪽의 외측 전극에 있어서, 3개의 전자 빔 중 외측의 전자 빔이 통과하는 구멍의 크기가, 서로 대향하는 전극에서 한쪽이 대구경, 다른 쪽이 소구경으로 되고, 동일한 상기 전극 내에 있어서는, 한쪽의 상기 외측 전자 빔이 통과하는 구멍이 대구경, 다른 쪽의 상기 외측 전자 빔이 통과하는 구멍이 소구경으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러 음극선관용 전자총.
  10. 제7항에 있어서, 상기 3분할된 전극 중, 상기 수속 렌즈를 구성하는 상기 중앙의 전극과 상기 다른 쪽의 외측 전극에 있어서, 3개의 전자 빔 중 외측의 전자 빔이 통과하는 구멍 주위의 전극 두께가, 서로 대향하는 전극에서 한쪽이 두껍고, 다른 쪽이 얇게 형성되고, 동일한 상기 전극 내에 있어서는, 한쪽의 상기 외측 전자 빔이 통과하는 구멍의 주위가 두껍고, 다른 쪽의 상기 외측 전자 빔이 통과하는 구멍의 주위가 얇게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러 음극선관용 전자총.
  11. 유니포텐셜(uni-potential) 렌즈를 구성하는 3분할된 전극을 가지고.
    상기 3분할된 전극 중, 중앙의 전극에 수평 방향의 편향 및 수직 방향의 편향에 동기한 파형(波形)의 전압이 인가되는
    것을 특징으로 하는 컬러 음극선관용(陰極線管用) 전자총.
  12. 제11항에 있어서, 5분할된 전극을 추가로 가지고, 상기 5분할된 전극 중 음극측의 3개의 전극 및 양극측의 3개의 전극이 각각 유니포텐셜 렌즈를 구성하는 2개의 상기 3분할된 전극을 구성하는 것을 특징으로 하는 컬러 음극선관용 전자총.
  13. 제11항에 있어서, 상기 3분할된 전극이 포커스 전극인 것을 특징으로 하는 컬러 음극선관용 전자총.
  14. 제11항에 있어서, 상기 3분할된 전극이 제4 전극인 것을 특징으로 하는 컬러 음극선관용 전자총.
  15. 제12항에 있어서, 2개의 상기 3분할된 전극 중, 한쪽의 상기 3분할된 전극의 중앙 전극과, 다른 쪽의 3분할된 전극의 중앙 전극에 각각 수평 방향의 편향 및 수직 방향의 편향에 동기한 상이한 파형의 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 컬러 음극선관용 전자총.
  16. 제11항에 있어서, 상기 수평 방향의 편향 및 수직 방향의 편향에 동기한 파형이 수평 방향의 편향 주기마다 포물선 형상으로 된 파형인 것을 특징으로 하는 컬러 음극선관용 전자총.
  17. 제11항에 있어서, 상기 3분할된 전극 중의 양 외측의 전극과, 중앙의 전극에 있어서, 한쪽의 전극에서는 양 외측의 전자 빔 통과공이 수평 방향의 외측에 편심(偏芯)하여 형성되고, 다른 쪽의 전극에서는 양 외측의 전자 빔 통과공이 수평 방향의 내측에 편심하여 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 컬러 음극선관용 전자총.
  18. 제11항에 있어서, 상기 3분할된 전극의 각 전극에 있어서, 한쪽의 외측 전자 빔 통과공과 다른 쪽의 외측 전자 빔 통과공이 서로 수직 방향의 반대측에 편심하여 형성되고, 서로 대향하는 2개의 전극에 있어서는, 동일한 외측 전자 빔에 대응하는 전자 빔 통과공이 서로 수직 방향의 반대측에 편심하여 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 컬러 음극선관용 전자총.
  19. 제12항에 있어서, 상기 2개의 3분할된 전극에 있어서,
    한쪽의 3분할된 전극은 양 외측의 전극과 중앙의 전극에 있어서, 한쪽의 전극에서는 양 외측의 전자 빔 통과공이 수평 방향의 외측에 편심하여 형성되고, 다른 쪽의 전극에서는 양 외측의 전자 빔 통과공이 수평 방향의 내측에 편심하여 형성되어 이루어지는 구성으로 되고,
    다른 쪽의 3분할된 전극은 상기 3분할된 전극의 각 전극에 있어서, 한쪽의 외측 전자 빔 통과공과 다른 쪽의 외측 전자 빔 통과공이 서로 수직 방향의 반대측에 편심하여 형성되고, 서로 대향하는 2개의 전극에 있어서는 동일한 외측의 전자 빔에 대응하는 전자 빔 통과공이 서로 수직 방향의 반대측에 편심하여 형성되어 이루어지는 구성으로 된 것을 특징으로 하는 컬러 음극선관용 전자총.
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