KR20010081420A - 칼라 음극선관의 전자총 구체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칼라 음극선관의 전자총 구체에 관한 것으로서, 삼극부를 이루는 캐소우드, 제어 전극, 스크린 전극과 주렌즈계를 이루는 복수개의 포커스 전극 및 애노드 전극, 외부 전계, 자계를 차폐하기 위한 쉴드컵을 구비한 칼라 음극선관의 전자총에 있어서,

상기 쉴드컵은 저면부 및 테두리부로 구성되어 있고, 상기 저면부에는 원형의 중앙빔 통과공과 사각형의 사이드빔 통과공이 형성되어 있으며, 상기 사이드빔 통과공의 상, 하 방향에는 소정 높이를 갖는 비자성체의 격벽이 상기 사이드빔 통과공과 일체로 스크린 방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 본 발명에 의하면 사이드빔의 반자계를 강화시켜 중앙빔과 사이드빔과의 편향 차이를 없앨 수 있기 때문에 중앙빔과 사이드빔과의 미스 컨버젼스량을 최소화하여 고 해상도의 화상 실현을 할 수 있는 효과가 있다.

Description

칼라 음극선관의 전자총 구체 { Structure for electron gun in a color picture tube }

본 발명은 칼라 음극선관의 전자총 구체에 관한 것으로서, 특히 미스 컨버젼스량을 최소화하여 고 해상도의 화질을 제공할 수 있는 칼라 음극선관의 전자총 구체에 관한 것이다.

최근에는 칼라 브라운관의 해상도 향상을 위해 편향 요크(Yoke)의 수평 주파수를 높임에 따라, 사용되는 주파수 영역이 갈수록 다양해지고 있어, 주파수 변화에 따른 미스 컨버젼스량이 갈수록 증가되고 있어 해상도를 저하시키는 원인이 되고 있다. 따라서 미스 컨버젼스량을 최소화하려는 연구 노력들이 활발히 진행되고 있다.

도 1은 일반적인 칼라 음극선관의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도이다.

일반적인 칼라 음극선관의 구조는 도 1에서 보는 바와 같이, 내측면에 적색(R),녹색(G),청색(B)의 형광막(101)이 도포 되어 있는 판넬(Panel)(102), 상기 판넬(102)의 후단에 융착되어 브라운관 내부의 진공 상태를 유지하는 펀널 (Funnel)(103), 상기 펀널(103)의 네크부(104)에 봉입되어 전자빔을 방사하는 전자총(105), 상기 전자총(105)으로부터 방사된 전자빔을 편향시키는 편향 요크(106), 및 상기 편향 요크(106)에 의해 편향된 전자빔의 색선별 기능을 가진 섀도우 마스크(107)로 구성되어 있다.

도 2는 종래의 칼라 음극선관의 전자총 구체의 구조를 보여주기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면, 칼라 음극선관의 전자총 구체(105)는, 삼극부를 이루는 음극 및 제어전극 그리고 가속 전극과, 주 렌즈부를 이루는 복수개의 포커스 전극(201) 및 애노드 전극(202)과 쉴드컵(203)이 비드 글라스(미도시)에 의해 순차적으로 일정 간격을 유지하며 설치되어 있다.

도 3은 종래의 쉴드컵의 구조 및 쉴드컵 와전류에 의한 반자계가 형성되는 모양을 보여주는 도면이다.

도 3을 참조하면, 쉴드컵은 저면부(301)와 테두리부(302)가 형성된 원통형으로 구성되어 있다.

도면 중에 실선()으로 표시된 화살표는 편향 자계의 흐름을 나타내는 것이고, 점선(-->)으로 표시된 화살표는 반자계의 흐름을 나타낸다.

도 1과 같이 구성된 칼라 음극선관에 있어서 일반적으로 전자빔을 수평 및 수직 방향으로 편향시키는 편향 요크(106)는 도 3과 같이, 수평 방향에서 전자빔을 편향 및 컨버젼스 시키는 핀 쿠션 자계가 고주파로서 작용하게 되는데, 이러한 핀 쿠션 자계가 쉴드컵(203)에 작용하게 되면 쉴드컵(203)의 테두리부(302)의 전역에 걸쳐 에디 커런트(eddy current)가(303,304,305) 발생되게 된다.

여기서 에디 커런트란, 자성체 중에서 자속이 변화하면 기전력이 발생하고 이 기전력에 의해 자성체 중에 소용돌이 모양의 전류가 흐르는데, 와전류라고도 한다. 이러한 에디 커런트(303,304,305)는 수평 편향 주파수에 비례하여 커지게 되며, 이 에디 커런트에 의하여 편향 자계(306,307,308)에 반대하는 반자계 (309,310,311)가 형성되어 편향을 방해한다.

이때, 에디 커런트의 세기는 일반적으로 자속 밀도 분포, 주파수, 에디 커런트가 흐를 수 있는 반경에 관계하고, 자속 밀도 분포는 거리에 비례하므로, 중앙빔(316)과 사이드빔(315,317)을 비교할 때 중앙빔(316) 부분에서의 자속 밀도분포가 사이드빔(315,317) 부분보다 크게 나타난다.

이로 인해, 에디 커런트의 세기는 중앙빔(316) 부분의 쉴드컵(203) 테두리부(302)에서 가장 크게 나타나게 된다.

도 4는 에디 커런트의 반자계에 의한 미스 컨버젼스를 보여주는 도면이다.

도 4를 참조하면, 상기와 같이 중앙빔 부분이 사이드빔 보다 반자계가 크게 작용하기 때문에 중앙빔이 사이드빔 보다 작게 편향을 하여 도 3과 같이 화면의 좌측에서 크게 중앙빔과 사이드빔과의 일치가 이루어지지 않아 미스 컨버젼스량(a, b)이 커지기 때문에 고 해상도의 화상을 재현하기가 어렵다.

더욱이, 최근에는 해상도 향상을 위해서 편향 요크의 수평 주파수를 높이고 있어, 에디 커런트가 더욱더 크게 발생되고 있어 미스 컨버젼스가 더욱 더 커지는 경향이 있다.

이러한 문제점을 해결하고자 종래 기술 특허출원 제 97-31512호에서는 쉴드컵의 테두리 부분에 중앙빔의 에디 커런트를 줄이기 위한 수단으로 상기 테두리부에 중앙빔 통과공을 중심으로 격자 홈을 형성하였으나, 이는 중앙빔 통과공 주변에 많은 격자 홈을 형성해야만 반자계를 크게 줄일 수 있기 때문에 금형 설계상 쉴드컵 제작이 어렵고, 제작비용이 많이 들어 상용화하기 어려운 문제점이 있다.

또한, 도 5와 같이 쉴드컵의 사이드 전자빔 통과공(502,504)에 원통형의 비자성체(505)를 용접하여 사이드 빔이 통과하는 부분에서 에디 커런트를 증가시켜 중앙빔과 동일하게 하여 해결하고자 한 대한민국 특허출원 공개번호 97-17881과 같은 기술이 있으나 공개번호 97-17881에서 제시된 쉴드컵은 원통형의 비자성체를 용접하는 방식이기 때문에 공정 상에서 비용과 제작 오차가 많이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 전자총 구체의 구조 개선을 통해 미스 컨버젼스량을 최소화하여 고 해상도의 화질을 제공할 수 있는 칼라 음극선관의 전자총 구체를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 칼라 음극선관의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도.

도 2는 종래의 칼라 음극선관의 전자총 구체의 구조를 보여주기 위한 도면.

도 3은 종래의 쉴드컵의 구조 및 쉴드컵 와전류에 의한 반자계가 형성되는 모양을 보여주는 도면.

도 4는 종래의 에디 커런트의 반자계에 의한 미스 컨버젼스를 보여주기 위한 도면.

도 5는 종래의 쉴드컵의 구조를 보여주는 단면도.

도 6은 본 발명의 칼라 음극선관의 전자총 구체의 구조를 보여주기 위한 도면.

도 7은 본 발명의 칼라 음극선관의 전자총 구체를 구성하고 있는 쉴드컵의 구조를 보여주기 위한 사시도.

도 8은 도 7의 본 발명의 쉴드컵의 저면도.

도 9는 본 발명의 쉴드컵의 구조 및 쉴드컵 와전류에 의한 반자계가 형성되는 모양을 보여주는 도면.

도 10은 본 발명의 쉴드컵과 이에 형성된 격벽의 길이비에 따른 미스 컨버젼스량의 관계를 보여주기 위한 그래프.

도 11은 본 발명에 의해 미스 컨버젼스가 보정되는 것을 보여주는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101 ... 형광막 102 ... 판넬(Panel)

103 ... 펀널(Funnel) 104 ... 네크부

105 ... 전자총 106 ... 편향 요크

107 ... 섀도우 마스크 201,601 ... 포커스 전극

202,602 ... 애노드 전극 203,501,603 ... 쉴드컵

301,701,801,901 ... 저면부 302,702,802,902 ... 테두리부

303,304,305,903,904,905,912,913 ... 에디 커런트

306,307,308,906,907,908 ... 편향 자계

309,310,311,909,910,911,914,915 ... 반자계

312,314,502,504,704,705,804,805,916,918 ... 사이드빔 통과공

313,703,803,917 ... 중앙빔 통과공 315,317 ... 사이드빔

316 ... 중앙빔 505 ... 비자성체

706,806 ... 격벽

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 칼라 음극선관의 전자총 구체는,

삼극부를 이루는 캐소우드, 제어 전극, 스크린 전극과 주렌즈계를 이루는 복수개의 포커스 전극 및 애노드 전극, 외부 전계, 자계를 차폐하기 위한 쉴드컵을 구비한 칼라 음극선관의 전자총에 있어서,

상기 쉴드컵은 저면부 및 테두리부로 구성되어 있고, 상기 저면부에는 원형의 중앙빔 통과공과 사각형의 사이드빔 통과공들이 형성되어 있으며, 상기 사이드빔 통과공들의 상, 하 방향에는 소정 높이를 갖는 비자성체의 격벽이 상기 사이드빔 통과공들과 일체로 스크린 방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

도 6은 본 발명의 칼라 음극선관의 전자총 구체의 구조를 보여주기 위한 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 칼라 음극선관의 전자총 구체는, 삼극부(미도시)를 이루는 캐소우드, 스크린 전극과 주렌즈계를 이루는 복수개의 포커스전극(601) 및 애노드 전극(602)과 일정한 길이(L)를 갖는 쉴드컵(603)이 비드 글라스(미도시)에 의해 순차적으로 일정 간격을 유지하며 구성되어 있다.

도 7은 본 발명의 칼라 음극선관의 전자총 구체를 구성하고 있는 쉴드컵을 구조를 보여주기 위한 사시도 이며, 도 8은 상기 도 7의 쉴드컵의 저면도이다.

도 6 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 쉴드컵은 크게 저면부(701) 및 테두리부(702)로 구성되어 있고, 상기 저면부(701,801)에는 원형의 중앙빔 통과공(703,803)과 사각형의 사이드빔 통과공(704,705,804,805)이 형성되어 있다.

또한, 상기 사이드빔 통과공(704,705,804,805) 상, 하 방향에는 소정 높이(H)를 갖고 재질이 비자성체인 격벽(706,806)이 사이드빔 통과공(704,705, 804,805)과 일체로 스크린(미도시) 방향으로 형성되어 있다.

아울러, 상기 격벽(706,806)은 사이드빔 통과공(704,705,804,805)과 일체로 프레서 가공하여 쉴드컵 전체가 일체형으로 구성되도록 하고, 격벽(706,806)의 길이(L')는 쉴드컵 길이(L)의 0.4 ~ 0.5배로 구성되어 있다.

여기서, 상기 격벽(706,806)의 재질을 비자성체로 하는 이유는 자계에 의한 전자빔의 이동 및 왜곡이 없애기 위함이며, 상기 격벽(706,806)이 사이드빔 통과공(704,705,804,805)과 일체로 프레서 가공하는 것은 쉴드컵의 가공성과 조립 공차를 최소화하고 비용을 절감하기 위함이다.

이하 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 칼라 음극선관의 전자총 구체의 동작을 상세히 설명하기로 한다.

도 9는 본 발명의 쉴드컵의 구조 및 쉴드컵 와전류에 의한 반자계가 형성되는 모양을 보여주는 도면이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 쉴드컵은 저면부(901)와 테두리부(902)가 형성된 원통형으로 구성되어 있다.

또한, 도면 중에 실선()으로 표시된 화살표는 편향 자계의 흐름을 나타내는 것이고, 점선(-->)으로 표시된 화살표는 반자계의 흐름을 나타낸다.

도 1과 같은 칼라 음극선관에 있어서 일반적으로 전자빔을 수평 및 수직 방향으로 편향시키는 편향 요크(106)는 도 9와 같이, 수평 방향에서 전자빔을 편향 및 컨버젼스 시키는 핀 쿠션 자계가 고주파로서 작용하게 되는데, 이러한 핀 쿠션 자계가 쉴드컵에 작용하게 되면 쉴드컵의 테두리부(902)의 전역에 걸쳐 에디 커런트(eddy current)가(903,904,905) 발생되게 된다.

이러한 에디 커런트(903,904,905)는 수평 편향 주파수에 비례하여 커지게 되며, 이 에디 커런트에 의하여 편향 자계(906,907,908)에 반대하는 반자계 (909,910,911)가 형성되어 편향을 방해한다.

이때, 에디 커런트의 세기는 종래 기술에서 설명한 바와 마찬가지로 자속 밀도 분포, 주파수, 에디 커런트가 흐를 수 있는 반경에 관계하고, 자속 밀도 분포는 거리에 비례하므로, 중앙 빔과 사이드 빔을 비교할 때 중앙빔 부분에서의 자속 밀도 분포가 사이드 빔 부분보다 크게 나타난다.

이로 인해, 에디 커런트의 세기는 중앙빔 부분의 쉴드컵 테두리부에서 가장 크게 나타나게 되고 중앙빔 부분이 사이드빔 보다 반자계가 크게 작용하기 때문에 중앙빔이 사이드빔보다 작게 편향을 하여 특히 화면의 좌측에서 크게 중앙빔과 사이드빔과의 일치가 이루어지지 않게 되는 문제를 해결하기 위해 본 발명에서는 도 7에서 설명한 바와 같이 사이드빔 통과공(916,918) 상, 하 방향에 소정 높이(H)를 갖는 재질이 비자성체인 격벽을 세워서 에디 커런트(912,913)를 만들어 반자계를 강화시켜(반자계 914,915 형성) 중앙빔과 사이드빔과의 편향 차이를 없애 주어 미스 컨버젼스를 보정해 준다.

도 10은 본 발명의 쉴드컵과 이에 형성된 격벽의 길이비에 따른 미스 컨버젼스량의 관계를 보여주기 위한 그래프이다.

도 10에서 보는 바와 같이, 격벽의 길이가 쉴드컵 길이의 0.4 ~ 0.5배일때 미스 컨버젼스량이 최소가 됨을 알 수가 있다.

도 11은 본 발명에 의해 미스 컨버젼스가 보정되는 것을 보여주는 도면이다.

도 11과 같이 본 발명의 칼라 음극선관의 전자총 구체에 의하면 중앙빔과 사이드빔과의 미스 컨버젼스량(a', b')이 거의 0 mm에 가깝게 된다.

이상의 설명에서와 같이, 본 발명에 따른 칼라 음극선관의 전자총 구체에 의하면, 사이드빔의 반자계를 강화시켜 중앙빔과 사이드빔과의 편향 차이를 없앨 수 있기 때문에 중앙빔과 사이드빔과의 미스 컨버젼스량을 최소화하여 고 해상도의 화상 실현을 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 삼극부를 이루는 캐소우드, 제어 전극, 스크린 전극과 주렌즈계를 이루는 복수개의 포커스 전극 및 애노드 전극, 외부 전계, 자계를 차폐하기 위한 쉴드컵을 구비한 칼라 음극선관의 전자총에 있어서,

   상기 쉴드컵은 저면부 및 테두리부로 구성되어 있고, 상기 저면부에는 원형의 중앙빔 통과공과 사각형의 사이드빔 통과공이 형성되어 있으며, 상기 사이드빔 통과공의 상, 하 방향에는 소정 높이를 갖는 비자성체의 격벽이 상기 사이드빔 통과공과 일체로 스크린 방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관의 전자총 구체.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 격벽의 길이는 상기 쉴드컵 길이의 0.4~0.5배 인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관의 전자총 구체.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 격벽은 상기 사이드빔 통과공과 일체로 프레서 가공하여 형성된 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관의 전자총 구체.