KR200165757Y1 - 음극선관용 전자총 - Google Patents

Abstract

본 고안은 제어전극과 가속전극의 공경크기가 불규칙하더라도 별도의 지그를 사용하지 않고 전극사이의 간격을 유지하기 위한 간격유지부재와 전극을 일체화시켜 조립함으로써 생산성의 향상 및 전극조립을 정확하게 할 수 있으므로 전자총의 성능을 개선할 수 있도록 한 음극선관용 전자총에 관한 것이다.

이를 위한 본 고안은 음극(60)과, 빔 통과공(621)이 천공된 제어전극(62)과, 상기 제어전극(62)의 빔 통과공(621)에 비해 작은 공경의 빔 통과공(631)이 천공된 가속전극(63)이 전자빔 통과방향으로 순차적으로 배열된 전자총에 있어서; 중앙에 전자빔이 통과할 수 있도록 복수개의 구멍(320)이 천공된 간격유지부재(300)와, 상기 간격유지부재(300)를 제어전극(62)과 가속전극(63)의 사이에 일체로 조립하기 위한 결합수단으로 구성된 것이다.

Description

음극선관용 전자총

본 고안은 음극선관용 전자총에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제어전극과 가속전극 사이에 스페이서를 끼움방식에 의해 일체로 조립함으로써 전자총의 조립시 조립편차를 줄일 수 있도록 한 음극선관용 전자총에 관한 것이다.

일반적으로 음극선관(CRT:Cathod Ray Tube)은 도 1에 도시된 바와 같이 내면에 형광체층(2)이 형성되고 상기 형광체층과 일정간격이 유지되게 새도우 마스크(Shadow Mask)(3)가 고정된 패널(Panel)(1)과, 후방에 가느다란 네크부(5)가 형성되며 상기 패널과 융착고정되는 펀넬(Funnel)(4)과, 상기 네크부에 수용되어 전자빔(7)을 형광체층으로 방사하는 전자총(6)과, 상기 전자총이 탑재되어 네크부(5)에 실링(Sealing)되는 스템(8)과, 상기 펀넬(4)의 네크부(5) 외주면에 설치되어 전자총(6)에서 방사되는 전자빔(7)을 수평 또는 수직으로 편향시키는 편향요크(9)등으로 구성되어 있다.

따라서, 전자총(6)의 스템(8)측에 위치한 음극(Cathode)내부에 설치된 히터가 발열하면 음극에서 발생된 전자빔이 편향요크(9)에 의해 형성된 자계에 의해 편향된 다음 색선별 역할을 하는 새도우 마스크(3)를 통과한후 패널(1)의 내면에 도포되어 있는 형광체층(2)과 부딪혀 형광체를 발광시키게 됨에 따라 화상이 재현되는 것이다.

한편, 상기 네크부(5)에 수용되는 전자총(6)은 도 2에서와 같이 히터(61)가 내장된 복수개의 음극(60)과, 상기 음극으로부터 방사되는 열전자를 전자빔으로 형성시키기 위한 전자빔 형성영역을 구성하는 제어전극(62) 및 가속전극(63)과, 상기 전자빔을 가늘게 집속하기 위해 주정전 집속렌즈를 구성하는 집속전극(64), 양극(65)등으로 구성되어 있다.

상기의 음극(60)에서 실드컵(66)을 향해 순차적으로 배열된 제어전극, 가속전극, 집속전극, 양극에 각각 순번을 부여하여 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 전극이라고도 한다.

상기 각 전극들은 전자빔의 통과방향에 대해 수직을 이루도록 순차적으로 배열되어 있으며, 종류에 따라서는 전자빔의 집속효과를 강화하기 위해 전자빔 형성영역을 구성하는 그리드 전극과 주정전 집속렌즈를 구성하는 전극사이에 전단 집속을 위한 전극을 추가하여 전자총을 구성하기도 한다.

여기서, 제어전극(62)은 접지되고, 가속전극(63)에는 500∼1000V, 양극(65)에는 25∼35KV의 고전압이 인가되며, 집속전극(64)에는 양극전압의 20∼30%의 중간전압이 인가된다.

이와 같이 구성된 전자총(6)은 각 전극에 소정의 전압이 인가되어 전극사이에 전위를 형성함에 따라 전극사이에 렌즈를 형성하게 된다.

특히, 상기 집속전극(64)과 양극(65)사이에는 각각 인가되는 전압 차이로 인해 정전렌즈(주렌즈)가 형성되므로 삼극부에서 생성된 전자빔(7)이 형광면의 중앙에서 집속되는 것이다.

한편, 상기에서 전자총(6)을 구성하고 있는 각 전극은 인접하는 전극과 전기적인 간섭을 방지하기 위해 적정간격으로 격리시켜 조립하는데, 이를 위해 도 3과 도 4에서와 같이 조립공정시 각 전극 사이의 격리간격에 맞는 두께의 스페이서(10)를 전극 사이사이에 끼워넣은 상태에서 비딩(Beading)공정에 의해 각 전극을 고정시키게 된다.

특히, 삼극부를 구성하고 있는 제어전극(62)과 가속전극(63)에는 전자빔이 통과하도록 빔 통과공이 각각 천공되어 있는데, 상기 제어전극측 빔 통과공(621)의 공경에 비해 가속전극측 빔 통과공(631)의 공경이 크거나 같을 경우에는 지그(20)에 의해 용이한 조립이 가능하였다.

즉, 도 3에서와 같이 전극을 베이스(21)와, 상기 베이스의 일측에 서로 다른 외경의 원기둥이 다단으로 형성된 맨드릴(Mandrill)(22)로 이루어진 지그(20)를 이용하여 각 전극을 조립할 때에는 전극중에 빔 통과공의 공경이 가장 큰 양극(65)의 빔 통과공(도시는 생략함)에 맨드릴(22)이 삽입되도록 우선적으로 끼운후 빔 통과공의 크기가 순차적으로 작게 형성된 집속전극(64), 가속전극(63), 제어전극(62)순으로 조립이 이루어지므로 조립작업을 비교적 쉽게 할 수 있게 된다,

상기 조립과정중에 맨드릴(22)의 외경은 이에 끼워지는 각 전극의 빔 통과공 직경과 일치하도록 다단으로 형성되어 있으므로 각 전극의 빔 통과공이 동심(同心)이 되도록 조립할 수 있게 된다.

한편, 상기와 같이 각 전극을 순차적으로 조립할 때 각 전극의 사이사이에는 설정간격만큼의 두께(t)를 가진 스페이서(30)를 끼워넣어 전극간격을 유지한 상태에서 비딩을 하며, 그후 스페이서(30)를 지그(20)로부터 분리하게 되면 각 전극사이의 간격을 유지한 상태로 고정된다.

이와 같은 역할을 하는 스페이서(30)의 형태는 도 4에서와 같이 선단이 개구된 삽입부(31)가 형성되도록 “ㄷ”자 형태를 이루고 있으며, 상기 삽입부(31)의 간격은 맨드릴(22)의 외경과 동일한 크기로 되어 있다.

즉, 상기 스페이서(30)는 전극사이의 간격을 유지하기 위해 비딩작업 전에는 스페이서가 전극사이에 위치하도록 하여 삽입부(31)에 맨드릴(22)이 끼워지도록 밀어 넣으면 된다.

그러나, 상기와 같이 제어전극(62)에 비해 가속전극(63)의 빔 통과공(631)의 크기가 클 경우에는 상기 지그(20)에 의한 조립에는 큰 어려움이 없었지만, 가속전극(63)의 빔 통과공(631)에 비해 제어전극(62)의 빔 통과공(621)의 공경이 크면 조립상의 문제가 발생하게 된다.

즉, 맨드릴(22)에 조립하는 과정에서 가속전극(63)에 비해 제어전극(62)이 상부에 조립되므로 제어전극(62)의 빔 통과공(621) 공경이 가속전극(63)의 빔 통과공(631) 공경보다 더 클 경우에는 맨드릴(22)의 외경에 비해 제어전극(62)의 빔 통과공(621) 공경이 크기 때문에 제어전극이 다른 전극과 편심되게 조립되어 조립정확도가 떨어지는 문제점이 있었다.

이를 방지하기 위해 제어전극(62)이 끼워지는 맨드릴(22)부위의 외경을 크게 할 경우에는 빔 통과공(631)의 공경이 작은 가속전극(63)의 조립이 불가능하게 되므로 이를 조립하기 위한 별도의 지그를 사용해야만 했다.

따라서, 대량생산을 위주로 하는 전자총(6)은 가속전극(63)의 빔 통과공(631)의 크기에 따라 별도의 지그를 제작해야 했으므로 생산성의 저하와 생산비가 많이 드는 문제점도 안고 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 그 목적은 가속전극의 빔 통과공 공경에 비해 제어전극의 빔 통과공 공경이 크더라도 별도의 지그없이도 용이한 조립을 할 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안은 음극과, 빔 통과공이 천공된 제어전극과, 상기 제어전극의 빔 통과공에 비해 작은 공경의 빔 통과공이 천공된 가속전극이 전자빔 통과방향으로 순차적으로 배열된 전자총에 있어서; 중앙에 전자빔이 통과할 수 있도록 복수개의 구멍이 천공된 간격유지부재와, 상기 간격유지부재를 제어전극과 가속전극의 사이에 일체로 조립하기 위한 결합수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 음극선관용 전자총을 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 칼라 음극선관의 일예를 도시한 횡단면도

도 2는 전자총의 일 실시예를 도시한 종단면도

도 3은 지그(Jig)에 의해 일부 전극이 조립된 상태를 도시한 정면도

도 4는 상기 도 3에서 전극사이의 간격을 조정하기 위한 종래 스페이서를 발췌하여 도시한 사시도

도 5a는 전극사이에 조립되는 본 고안 간격유지부재의 일 실시예를 도시한 사시도

도 5b는 본 고안 간격유지부재의 다른 실시예를 도시한 사시도

도 6은 상기 도 5의 간격유지부재가 전극사이에 조립된 상태를 도시한 종단면도

도 7은 제어전극이 추가되는 멀티미디어용 전자총에서 본 고안의 간격유지부재가 적용된 요부 측단면도

도 8은 제어전극을 도포한 형태의 간격유지부재가 적용된 전자총의 요부 조립단면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

300, 300a, 400a, 500 : 간격유지부재

310, 310a, 410a , 520 : 구멍

632, 662 : 고정공

이하, 첨부된 도 5a, 5b와 도 6을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

음극(60)으로부터 방사되는 열전자를 전자빔으로 형성시키기 위한 전자빔 형성영역을 구성하는 제어전극(62) 및 가속전극(63)과, 전자빔을 가늘게 집속하기 위해 주정전 집속렌즈를 구성하는 집속전극(64), 양극(65)을 기본구성으로 하고 있는 전자총(6)에 있어서, 상기 각 전극을 지그(6)에 의해 순차적으로 조립할 때 각 전극의 사이사이에는 인접하고 있는 전극과의 사이를 격리시키기 위해 적정두께를 가진 간격유지부재(300)가 끼워진다.

상기 간격유지부재(300)는 도 5a에서와 같이 전극의 정면 크기와 동일한 크기의 장방형으로 되어 있으며, 정면과 배면(제어전극, 가속전극과 접촉되는면)의 모서리측에는 돌기(310)가 각각 형성되어 있고, 중앙부위에는 제어 및 가속전극(62)(63)의 빔 통과공(621)(631)에 비해 큰 직경의 구멍(320)이 복수개 형성되어 있다.

또한, 상기 간격유지부재(300)의 정,배면에 형성된 각 돌기(310)가 끼워질 수 있도록 제어전극(62)과 가속전극(63)의 간격유지부재(300)와 접촉되는면에는 고정공(622)(632)이 각각 천공되어 있다.

한편, 상기 돌기(310)는 상기한 바와 같이 간격유지부재의 각 모서리에 형성하는 것이 고정력 측면에서 바람직 하지만, 고정력에 큰 지장이 없는한 구멍(320)이 형성된 양쪽에 각각 하나씩 돌기(310)를 형성하여 간격유지부재의 제작을 좀더 용이하게 한 형태도 가능하다.

상기의 형태, 즉 간격유지부재(300)에 형성된 돌기(310)가 간격유지부재의 각 모서리 또는 구멍(320)의 양쪽에 형성되는 실시예는 후술하는 다른 실시예의 간격유지부재에도 적용할 수 있음을 미리 밝혀둔다.

따라서, 상기의 제어전극(62)과 가속전극(63)과 간격유지부재(300)를 조립할때는 도 6에서와 같이 제어전극(62)과 가속전극(63)사이에 간격유지부재(300)가 위치하도록 한 상태에서 간격유지부재의 전후면에 형성된 돌기(310)가 제어전극과 가속전극의 고정공(320)에 끼워 넣어 제어전극(62)과 간격유지부재(300)와 가속전극(63)을 일체화 시킴으로써 지그(20)의 도움없이도 정확한 위치에 조립할 수 있게 된다.

이외에 다른 전극(집속전극, 양극등)들은 빔 통과공의 공경이 순차적인 크기로 되어 있으므로 지그(20)에 의해 종래와 동일하게 조립하면 된다.

한편, 상기 간격유지부재(300)는 각 전극의 간격을 유지함과 아울러 전극의 간섭을 방지하는 역할도 하므로 통전되지 않도록 절연체로 되는 것이 바람직하며, 구체적으로는 고온으로 열처리하여 만든 비금속의 무기질 고체재료로 되어 절연효과가 탁월한 세라믹(Ceramic)으로 되는 것이 더욱 바람직 하다.

도 7은 멀티미디어용에 적용되는 전자총에 간격유지부재를 적용한 요부 측단면도로서, 이 경우에는 제어전극과 음극사이에 또 하나의 제어전극이 설치되는데, 기술전개상 명확한 구분을 위해 기존의 제어전극을 제 1 제어전극(62a)이라 하며, 상기 제 1 제어전극(62a)과 음극(60)사이에 위치한 제어전극을 제 2 제어전극(66)이라 칭하기로 한다.

상기에서 제 2 제어전극(66)의 빔 통과공(661) 공경은 제 1 제어전극(62a)과 가속전극(63)에 비해 공경이 크게 형성되어 있으므로 이를 조립하기 위해서는 제 1 제어전극(62a)과 제 2 제어전극(66)사이에 삽입되는 간격유지부재와 제 1 제어전극(62a)과 가속전극(63)사이에 삽입되는 간격유지부재가 각각 필요하다.

즉, 제 1 제어전극(62a)과 가속전극(63)사이에 조립되는 제 1 간격유지부재(300a)에는 그 중앙에 적정크기의 구멍(320a)이 복수개 천공되어 있으며, 가속전극(63)과 접촉되는 면에는 복수개의 돌기(310a)가 형성되어 있다.

또한, 상기 제 1 제어전극(62a)과 제 2 제어전극(66)사이에 조립되는 제2 간격유지부재(400a)에는 그 중앙부위에 적정크기의 구멍(420a)이 복수개 천공되어 있으며, 제 1, 2 제어전극과 접촉되는 전,후면에는 각각 돌기(410a)가 형성되어 있다.

한편, 가속전극(63)에는 상기 제 1 간격유지부재(300a)의 돌기(310a)가 삽입될 수 있도록 고정공(631)이 천공되어 있으며, 상기 제 1, 2 제어전극(62a)(66)에는 상기 제 1, 2 간격유지부재(300a)(400a)의 돌기(310a)(410a)가 삽입될 수 있도록 고정공(621a)(661)이 각각 천공되어 있다.

이 경우에도 제 1, 2 간격유지부재(300a)(400a)에 의해 제 1, 2 제어전극(62a)(66)과 가속전극(63)을 일체화하여 조립할 수 있으므로 각 전극의 빔 통과공 공경에 관계없이 간단하게 조립할 수 있으며, 간격유지부재에 의해 조립력이 강화되어 비드 글라스(도시는 생략함)에 의한 비딩 가공시 전극이 휘는 것을 방지할 수 있다.

도 8은 간격유지부재와 전극을 일체화한 것을 발췌한 측단면도로서, 이 경우에는 상기 멀티미디어용에 적절하게 사용할 수 있는 효과적인 형태로서, 조립과정을 더욱 단순화한 형태이다.

즉, 제 1 제어전극(62a)이 간격유지부재(500)에 매입되도록 형성하고, 이 간격유지부재(500)에 의해 둘러싸 일체화하고, 이 간격유지부재(500)의 전후면 적정부위에는 복수개의 돌기(510)를 형성하며, 이 돌기가 삽입될 수 있도록 가속전극(63)과 제 2 제어전극(66)의 간격유지부재와 접촉되는 면에는 고정공(632)(662)을 각각 형성한 형태이다.

한편, 상기 간격유지부재(500)의 전,후면에는 빔이 통과할 수 있도록 가속전극(63) 및 제 1, 2 제어전극(62a)(66)의 빔 통과공(631)(621a)(661)의 공경보다 적어도 같거나 큰 크기로 구멍(510)이 천공되어 있다.

이와 같은 형태는 도 7의 실시예에서와 같이 한쌍의 간격유지부재를 구성한 것에 비해 하나의 간격유지부재에 의해 각 전극(가속전극과 제 2 제어전극)의 조립이 가능하므로 조립과정 및 부품을 단순화시킬 수 있는 장점이 있다.

각 전극의 공경크기가 불규칙함에 따른 별도의 지그를 사용하지 않고도 간격유지부재와 전극을 일체화 시켜 조립함으로써 조립강도를 향상시킴과 아울러 비딩가공시 전극이 휘는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한, 각 전극과 간격유지부재를 끼움방식에 의해 조립함으로써 조립편차를 줄일 수 있음은 물론, 이에 따른 전자총의 성능을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 음극과, 빔 통과공이 천공된 제어전극과, 상기 제어전극의 빔 통과공에 비해 작은 공경의 빔 통과공이 천공된 가속전극이 전자빔 통과방향으로 순차적으로 배열된 전자총에 있어서;

   중앙에 전자빔이 통과할 수 있도록 복수개의 구멍이 천공된 간격유지부재와,

   상기 간격유지부재를 제어전극과 가속전극의 사이에 일체로 조립하기 위한 결합수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 음극선관용 전자총.
2. 제 1 항에 있어서,

   결합수단이 상기 간격유지부재의 전후면에 각각 복수개 형성된 돌기와, 상기 돌기가 삽입되도록 제어전극과 가속전극의 내측면에 각각 형성된 고정공으로 이루어진 것을 특징으로 하는 음극선관용 전자총.
3. 제 1 항에 있어서,

   제어전극을 기준으로 음극이 설치된쪽의 반대쪽에 또 다른 제어전극이 설치될 경우 결합수단에 의해 간격유지부재를 또 다른 제어전극과 가속전극의 사이에 일체로 조립하여서 됨을 특징으로 하는 음극선관용 전자총.
4. 제 3 항에 있어서,

   결합수단이 간격유지부재의 가속전극 접촉면에 복수개 형성된 돌기와, 상기 돌기가 삽입되도록 가속전극의 내측면에 형성된 고정공으로 이루어진 것을 특징으로 하는 음극선관용 전자총.
5. 제 3 항에 있어서,

   또 다른 제어전극을 간격유지부재에 매입하고, 결합수단에 의해 간격유지부재를 제어전극과 가속전극의 사이에 일체로 조립하여서 됨을 특징으로 하는 음극선관용 전자총.
6. 제 5 항에 있어서,

   결합수단은 간격유지부재의 전후면에 복수개 형성된 돌기와, 상기 돌기가 삽입되도록 제어전극과 가속전극의 내측면에 형성된 고정공으로 이루어진 것을 특징으로 하는 음극선관용 전자총.
7. 제 1 항에 있어서,

   간격유지부재가 절연체로 된 것을 특징으로 하는 음극선관용 전자총.