KR20000009419A - 칼라 음극선관용 전자총 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 키홀형상의 4극자에 키홀형상과 동일한 수평, 수직의 플레이트 전극을 부착함으로서 종래 대비 1/2정도의 적은 다이나믹 전압 인가로 종래와 동등한 해상도 특성을 얻을 수 있고 이에 의해 종래 높은 다이나믹 전압 적용에 의해 발생되던 문제점인 컨버전스 에러 보상이 가능하고 전자총 전극가공시의 홀 편심가공도 필요 없고, 또한 모니터 세트의 다이나믹 전압인가회로인 트랜스 제작이 편리해지고 원하는 파라볼라전압을 구현함으로서 생산성 향상 및 품질개선이 가능한 칼라 음극선관용 전자총을 제공하는 것이다.

그 전자총은, 전치 삼극부를 이루는 제어전극(2) 및 스크린 전극(3), 전자빔을 집속 및 가속시키는 제 1 및 제 2 프리포커스전극(4,5), 편향요크의 불균일 자계를 보상하고자 하는 다이나믹 4극자 렌즈부(QL), 그리고 전극전자빔을 집속시키는 메인 렌즈부(ML)를 구비하는 다이나믹 전자총에 있어서, 다이나믹 4극자 렌즈부(QL)를 형성하는 전극을 제 1 전극(G51) 및 제 2 전극(G52)으로 분리하여 형성하고, 그 제 1 전극(G51) 및 제 2 전극(G52)을 키홀 형상으로 형성하고, 그 키홀 형상의 주위의 적어도 일부가 4극자 렌즈를 증대시키도록 돌출부(17",27")가 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

칼라 음극선관용 전자총

본 발명은 칼라 음극선관용 전자총에 관한 것으로 더 상세하게는 다이나믹 4극자 전극을 가진 칼라 음극선관용 전자총에 있어서의 그 4극자 전극을 개선시킨 전자총에 관한 것이다.

최근 칼라 음극선관이 대형화, 평면화됨에 따른 전자총에서 발산되는 전자빔의 편향각도가 커지고 이에 따른 셀프-컨버전스 편향요크에 의한 편향요크의 불균일 자계(도 7)인 비점수차 및 스크린의 중앙부와 주변부에서의 포커스 거리차(도 8)에 의한 상퍼짐(언더포커스)의 영향으로 화면 주변부 및 코너부의 상퍼짐(도 2)이 발생한다. 이에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이 중앙부에서는 코아(11)부분만이 나타나지만, 주변부에는 할로(11)가 크게 형성된다.

이와 같은 문제점을 해결하고자 도 1에 도시한 것과 같이 전자총에 4극자전극을 추가하고 편향요크의 편향 동기 신호와 동기하여 포커스 전압을 변동시키는 다이나믹 4극자 시스템을 사용하고 있다.

상기와 같은 다이나믹 시스템의 경우 도 1에 나타냈듯이 BPF(bipotential focus)형 전자총에 다이나믹 4극자를 추가하거나(국내출원 제90-1478호) 및 QPF(qudra potential focus)형 전자총에 다이나믹 4극자를 추가(국내출원 제89-1450호)하는 2가지 방법이 사용되고 있다.

이러한 다이나믹 전자총 적용시 4극자 작용에 의해 도 3에서와 같이 화면 주변부 및 코너부의 할로(12)가 거의 제거됨에 따라 전반적인 화면의 해상도는 개선된다.

이와 같은 종래의 다이나믹 포커스 전자총의 4극자 전극을 이루는 전극의 경우 도 4에 표시된 4극자 전극을 이용, 캐소드(1)로부터 방출된 전자빔이 편향요크에 의해 스크린 주변부로 편향될 때 편향요크의 수평 및 수직 동기 신호에 의해 가변되는 파라볼라전압이 다이나믹 포커스전극(5)에 인가됨으로서 비대칭 4극자 렌즈(13,14,15)에 의해 수평부에 대해서는 집속렌즈, 수직부에 대해서는 발산렌즈를 형성한다.

따라서 이를 통과한 전자빔이 종장형의 형상을 가지고 편향요크에 의해 형성되는, 도 7에서와 같은 불균일 자계에 의한 전자빔의 왜곡이 보상되어 스크린주변부에 랜딩되는 전자빔의 형상은 원형(도 3)를 이루게 된다.

그러나, 종래의 다이나믹 4극자 전극(13,14,15)의 경우 4극자 렌즈의 강도를 조정하여 스크린 주변부에서의 편향에 따른 왜곡을 보정하고 있으나, 그 효과가 미약함에 따른 높은 다이나믹 전압의 인가가 필요하다.

즉, 제니스 전자사에서 특허 출원된 미합중국 특허제5,027,043호(Quadrupole Lens for Dynamic Focus and Astigmatism Control in an Elliptical Aperture Lens Gun)의 경우 다이나믹 전압이 G51 및 G53전극에 적용되어 쿼드러폴 필드가 편향요크 셀프-컨버전스에 의한 에스티그머티즘을 보상하였으나, 이러한 경우 4극자 효과의 부족으로 인해 다이나믹 전압을 1KV이상 높게 적용하여 주변부의 포커스 열화를 보상하였으나, 이러한 높은 다이나믹 전압 적용에 의해 레드 및 블루 빔의 컨버전스가 변하고, 평면화 튜브의 경우 더욱더 높은 다이나믹 전압이 필요함에 의해 더욱더 컨버전스가 열악해지는 문제점이 있다.

이러한 높은 다이나믹 작용에 의한 컨버전스의 변동을 보상하기 위해 마주보는 4극자 전극의 구멍축을 오프셋하여 비대칭 렌즈를 형성, 다이나믹 적용에 따른 전자빔의 경로를 보상하여 컨버전스를 보상하기도 했으나, 이렇게 적용시 조립시의 오차가 발생되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 보완하기 위해 상술한 미합중국 특허의 경우 다이나믹 전압 작용에 의해 필드의 세기가 변함에 의한 컨버전스의 변동을 보상하기 위해 전극의 아우터 홀형상을 비대칭화하여 다이나믹 전압인가시 필드 세기를 일정하게 함으로써 컨버전스 왜곡을 보상하는 방법을 적용했다.

또다른 국내출원 제89-5450호와 제90-14781호의 경우, QPF형 전자총에 있어서 4극자 효과를 위해 G5전극을 2단으로 분리하거나, BPF형 전자총에 있어서 4극자 효과를 위해 G3 전극을 4단으로 분리 각각의 대향면에 수평 및 수직의 4극자 전극을 구성하고, 그 두전극을 일체화한 기술을 적용하며, 이에 다이나믹을 적용하여 전자빔의 편향에 따라 전자빔이 비대칭으로 종장화되고 편향요크 작용에 의한 수차 보상으로 주변부에서의 포커스 열화를 보상하고 있다.

이러한 종래 제안된 특허 기술의 경우 다이나믹 효과가 미약함에 따라 높은 다이나믹 전압이 필요하고 이에 의해 컨버전스 변동이 심하고 컨버전스 보완을 위해 4극자 전극의 마주보는 면을 편심시키거나 전극의 아우터 홀형상을 비대칭으로 가져가야 되는 기술적 문제점이 발생되었다.

또다른 특허인 미합중국 특허 제4772827호의 경우도 국내출원 제89-5450호, 제90-14781호와 마찬가지로 다이나믹 효과부족으로 높은 다이나믹 전압이 필요하고 이 때문에 상기에 발생했던 동일한 문제점이 발생했다.

또다른 문제점으로 높은 다이나믹 전압 적용시 모니터 세트의 다이나믹 인가회로에서의 정확한 파라볼라전압 구현이 힘듬에 따라 화면주변부에서의 해상도가 불균일하게 되는 문제점도 있었다.

따라서, 본 발명은, 상술한 종래의 전자총 조립시의 편심에 의해 발생되는 컨버전스 특성 열화를 방지하고 세트의 회로 제작을 편리하게 하며, 칼라 음극선관용 전자총의 다이나믹 전압을 낮춰 여러 가지 특성을 개선시킬 수 있는 칼라 음극선관용 전자총을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

즉, 본 발명은, 키홀형상의 4극자에 키홀형상과 동일한 수평, 수직의 플레이트 전극을 부착함으로서 종래 대비 1/2정도의 적은 다이나믹 전압 인가로 종래와 동등한 해상도 특성을 얻을 수 있고 이에 의해 종래 높은 다이나믹 전압 적용에 의해 발생되던 문제점인 컨버전스 에러 보상이 가능하고 전자총 전극가공시의 홀 편심가공도 필요 없고, 또한 모니터 세트의 다이나믹 전압인가회로인 트랜스 제작이 편리해지고 원하는 파라볼라전압을 구현함으로서 생산성 향상 및 품질개선이 가능한 칼라 음극선관용 전자총을 제공하는 것이다.

도 1은 다이나믹 전압을 적용하는 2종의 음극선관용 전자총의 개략단면도,

도 2는 다이나믹 전압을 적용하지 않은 전자총에 있어서의 전자빔 형상을 나타내는 스포트 평면도,

도 3은 다이나믹 전압 적용에 따른 전자빔의 형상을 나타내는 스포트평면도,

도 4는 종래의 다이나믹 전압 적용시의 4극자 전극 형상 단면도,

도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 다이나믹 전압 적용시의 4극자 전극 형상 단면도,

도 7은 셀프-컨버전스 편향요크에 의한 수평 및 수직의 자기장의 자기력선도,

도 8은 셀프-컨버전스 편향요크에 의한 전자빔의 편향에 따른 화면 중심 및 주변부에서의 전자빔의 스포트 형성을 설명하는 개략도.

<도면에 사용된 주요부호의 설명>

1: 캐소드 2: 제어전극

3: 스크린전극 4: 제1 포커스전극

5: 제2 포커스전극 6: 애노드전극

7: 스크린전압 8: 스태틱 포커스전압

9: 다이나믹 포커스전압 10: 애노드전압

11: 전자빔 코어 12: 전자빔 할로

13,14,15: 종래의 다이나믹 4극자 전극

16,17,26,27: 본 발명의 다이나믹 4극자 전극

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 칼라 음극선관용 전자총은, 전치 삼극부를 이루는 제어전극 및 스크린 전극, 전자빔을 집속 및 가속시키는 제 1 및 제 2 프리포커스전극, 편향요크의 불균일 자계를 보상하고자 하는 다이나믹 4극자 렌즈부, 그리고 전극전자빔을 집속시키는 메인 렌즈부를 구비하는 다이나믹 전자총에 있어서, 다이나믹 4극자 렌즈부를 형성하는 전극을 제 1 전극 및 제 2 전극으로 분리하여 형성하고, 그 제 1 전극 및 제 2 전극을 키홀 형상으로 형성하고, 그 키홀 형상의 주위의 적어도 일부가 4극자 렌즈를 증대시키도록 돌출부가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 제 1 전극 및 제 2 전극의 돌출부는 플레이트 전극을 부착시킴으로서 형성될 수도 있고, 상기 제 1 전극 및 제 2 전극중 하나에 인가되는 다이나믹 전압이 수평의 경우 150∼200V 이내이고 수직의 경우는 80∼120V인 것을 특징으로 한다. 또, 상기 제 1 전극 및 제 2 전극이 그 전자빔통과공의 동일한 피치를 가지는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면과 함께 본 발명에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 일실시예에 따른 다이나믹 4극자 전극(16,17)은 도 5 및 도 6에 도시한 것과 같이 그 키홀 형상의 주위가 4극자 렌즈를 증대시키도록 종래의 전극(16',17')의 키홀 전극 형상 주위에 돌출되게 형성된 돌출부(16",17")를 홀 형상 주위에 형성시키는 것이다.

즉, 도 5의 좌측의 경우에는 하나의 플레이트에 3개의 키홀을 가공하고, 이를 종래의 전극(16',17')에 부착한 것이며, 도 5의 우측의 경우는 대구경의 잔자빔통과공의 상하에 그 전자빔통과공의 상단과 하단에 일치하도록 각각의 변이 가공된 플레이트를 부착한 것이다. 또, 도 6의 좌측에서는 도 5와 달리 각각의 키홀의 좌우와 상단의 일부에 걸쳐 둘러싸도록 4개의 플레이트를 부착시킨 것이며, 도 6의 우측의 경우, 도 5의 우측과 유사하게 형성된 것이다.

상기 돌출부(16",17")는 그 키홀 형상의 주위의 적어도 일부에만 형성시키는 것도 가능하며, 이와 같은 구조의 돌출부(16",17")는 상술한 바와 같이 키홀 형상으로 가공된 플레이트를 종래의 전극(16',17')에 부착시킴으로써 간단히 형성될 수 있다.

상술한 돌출부(16",17")를 지니는 다이나믹 4극자 전극(16,17)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 전치 삼극부를 이루는 제어전극(2) 및 스크린 전극(3), 전자빔을 집속 및 가속시키는 제 1 및 제 2 프리포커스전극(4,5), 편향요크의 불균일 자계를 보상하고자 하는 다이나믹 4극자 렌즈부(QL), 그리고 전극전자빔을 집속시키는 메인 렌즈부(ML)를 구비하는 전자총에서 다이나믹 4극자 렌즈부(QL)를 형성하기 위해 제 1 전극(G51) 및 제 2 전극(G52)으로 분리하여 형성되고, 그 제 1 전극(G51) 및 제 2 전극(G52)의 대향부분에 상술한 다이나믹 4극자 전극(16,17)이 형성된다.

도 1의 상부에 도시된 BPF(bipotential focus)형 전자총에서는 스크린전극(3)과 제1 포커스전극(4)사이에 유니포텐셜 렌즈가 형성되고 제2 포커스전극(5)에 다이나믹 전압이 인가될 때 다이나믹 4극자 렌즈(ML)가 형성되고 그 제2 포커스전극(5)과 애노드전극(6)사이에 메인 렌즈(ML)가 형성되고, 그 제1 포커스전극(4)와 제2 포커스전극(5)의 대행부분이 상술한 돌출부(16",17")가 형성되게 된다.

따라서 본 발명에 의한 전자총의 경우 빔성형부분(1,2,3) 및 유니포텐셜 렌즈(4,5)에서 전자빔이 예비 집속 및 가속되고 주정전 렌즈인 메인 렌즈(ML)에서 최종 집속 및 가속되어 스크린 중앙에 최적의 상태로 랜딩된다.

이와 같은 구조의 전자총에 제 1 전극(G51) 및 제 2 전극(G52)중 하나에 수평의 경우 150∼200V 이내이고 수직의 경우는 80∼120V의 다이나믹 전압을 인가하더라도, 즉, 종래에 대비하여 낮은 다이나믹 전압으로도 종래와 동일한 다이나믹 4극자 효과를 얻었으며(종래: H Para 300V ⇒ 본 발명: H Para 180V, V Para 100V), 또한, 다이나믹 전압의 감소에 의한 원형의 키홀 전극을 대칭적으로 적용함에 따라 전자총 전극 제작시 제작이 용이하고 나아가 전자총 조립시 조립이 용이하며, 미스얼라인먼트가 없어지게 된다. 이에 따라 스태틱 및 다이나믹 컨버전스 특성이 종래보다 크게 개선되었다.

즉, 칼라 음극선관용 전자총의 다이나믹 4극자 렌즈 전극에 있어서 편향요크에 의한 불균일 자계로 인하여 생기는 수차를 보상하고자 하는 4극자 렌즈 전극을 키홀 형상으로 구성하고 키홀 형상 윗면에 플레이트 전극(돌출부(16",17"))을 부착함으로써 도 3에서와 같은 빔스포트도를 얻을 수 있으면서도, 종래의 4극자 전극에 인가되는 파라볼라전압에 대비하여 낮은 전압으로도 종래보다 개선된 주변부 포커스 성능을 향상시키고 조립시의 미스얼라인먼트를 제거함으로써 전자총 조립시의 조립성 향상을 가져왔고, 모니터 세트의 다이나믹 회로 특성을 좀더 용이하게 하여 품위 개선이 가능하게 되었다.

한편, 도 1의 하부에 도시된 QPF(qudra potential focus)형 전자총에서도 위와 유사하게 실시한 결과 거의 동일한 작용과 효과를 가져왔다.

이상에서 설명한 본 발명의 일실시예에 따른 칼라 음극선관용 전자총의 구성과 작용에 의하면, 간단하게 돌출부(16",17")를 다이나믹 4극자 전극(16,17)의 키홀주위에 형성시킴으로써 종래 대비 1/2정도의 적은 다이나믹 전압 인가로 종래와 동등한 해상도 특성을 얻을 수 있고 이에 의해 종래 높은 다이나믹 전압 적용에 의해 발생되던 문제점인 컨버전스 에러 보상이 가능하고 전자총 전극가공시의 홀 편심가공도 필요 없고, 또한 모니터 세트의 다이나믹 전압인가회로인 트랜스 제작이 편리해지고 원하는 파라볼라전압을 구현함으로서 생산성 향상 및 품질개선이 가능하게 되는 등의 효과가 있다.

Claims (4)

1. 전치 삼극부를 이루는 제어전극(2) 및 스크린 전극(3), 전자빔을 집속 및 가속시키는 제 1 및 제 2 프리포커스전극(4,5), 편향요크의 불균일 자계를 보상하고자 하는 다이나믹 4극자 렌즈부(QL), 그리고 전극전자빔을 집속시키는 메인 렌즈부(ML)를 구비하는 다이나믹 전자총에 있어서,

   다이나믹 4극자 렌즈부(QL)를 형성하는 전극을 제 1 전극(G51) 및 제 2 전극(G52)으로 분리하여 형성하고, 그 제 1 전극(G51) 및 제 2 전극(G52)을 키홀 형상으로 형성하고, 그 키홀 형상의 주위의 적어도 일부가 4극자 렌즈를 증대시키도록 돌출부(17",27")가 형성된 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 전극(G51) 및 제 2 전극(G52)의 돌출부(17",27")는 플레이트 전극을 부착시킴으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 전극(G51) 및 제 2 전극(G52)중 하나에 인가되는 다이나믹 전압이 수평의 경우 150∼200V 이내이고 수직의 경우는 80∼120V인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 전극(G51) 및 제 2 전극(G52)이 그 전자빔통과공의 동일한 피치를 가지는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.