KR200166670Y1 - 칼라브라운관의 보정렌즈 - Google Patents

Abstract

본 고안은 칼라브라운관의 노광시 광원위치의 보정에 사용되는 개선된 보정렌즈를 개시한다.

연속면 렌즈의 한계에 따라 채택된 불연속렌즈는 각 세그먼트의 계부에 의해 흑점이 형성되는 문제가 있었다.

본 고안에서는 보정렌즈를 연속면부와 불연속면부의 조합으로 구성하여, 세그먼트를 불연속면부에서만 형성함으로써 보정렌즈의 제작을 용이하게 하고 흑점형성을 억제하였다.

Description

칼라브라운관의 보정렌즈

제1도는 스트라이프형 칼라브라운관의 노광기구를 보이는 개략도,

제2도는 종래의 불연속면 렌즈의 구성을 보이는 상면도,

제3도는 불연속면 렌즈의 일례를 보이는 확대사시도,

제4도 및 제5도는 본 고안에 의한 보정렌즈의 구성을 보이는 평면도와 단면도들이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : (본 고안) 보정렌즈 2 : 연속면부

3 : 불연속면부 4 : 세그먼트(segment)

본 고안은 칼라브라운관의 제조에 관한 것으로, 특히 그 패널의 형광면을 노광할 때 사용되는 보정렌즈에 관한 것이다.

칼라브라운관은 R, G, B 각 형광체를 소정패턴으로 배열하여 형광면을 구성하고 섀도우마스크(shadow mask)등의 색선별수단에 의해 각 형광체를 선택적으로 발광시켜 칼라화상을 구현하는 화상장치이다.

이와 같이 각 형광체와 이를 분리하는 블랙매트릭스(black matrix)를 미세한 패턴으로 형성하기 위해서는 사진식각법(photo lithography)이 일반적으로 사용되는데, 이 방법은 감광물질(photo resist)을 포함하는 도막(途膜)을 형성하여 이를 마스크를 통해 선택적으로 노광시킨 후 세척등으로 현상하여 패턴을 형성하는 방법이다.

제1도에는 스트라이프형 칼라브라운관을 노광하는 기구가 개략적으로 도시되어 있다. 내면에 한 형광체를 형성할 도막(C)이 형성된 패널(panel; P)에는 마스크로서 섀도우마스크(M)가 결합되어 광원(L)상에 설치된다.

광원(L)상에는 여러 가지 보정렌즈들이 위치하게 되는 바, 부호 L1은 광원의 위치와 형태를 보정하는 프레넬(fresnel) 렌즈형태의 주(主)보정렌즈이고, 부호 L3은 입사광을 편이시켜 지자기(地磁氣)의 영향을 보정하는 렌즈이다.

그런데 스트라이프형 칼라브라운관에서는 R,G,B 세 전자총이 인라인(in-line)형태로 나란히 배열되므로 각 전자빔에 대해 전자빔 발사중심의 위치가 나란히 배열되어 서로 달라지게 된다. 이를 보상하기 위해 시프팅렌즈(shifting lens; L2)가 설치되는데, 이는 G빔(beam)의 노광시 중립이고 외측의 R,B 빔의 노광시 서로 반대방향으로 회전되어 광원(L)으로부터의 노광광을 전체적으로 시프팅시키게 된다.

주보정렌즈(L1)는 전술한 바와 같이 광원(L)의 위치와 전자빔 방사중심의 위치간의 차이를 보정하기 위해 사용되는 것으로, 복합곡률을 가지는 연속면렌즈로 구성되어 있다.

그런데 최근 브라운관의 대형화, 광폭화등에 따른 편향각의 증대와 다이나믹 컨버전스등에 의한 전자빔의 이축량(離軸量)의 증가, 브라운관의 대형화에 수반되는 패널(P)과 섀도우마스크(M)의 변형량 증대등의 여러 가지 이유로 단일한 연속면렌즈에 의해 패널(P)의 전면에 걸친 완전한 보정은 불가능하게 되었다.

이에 따라 제2도에 도시된 바와 같이 주보정렌즈(L1)를 복수의 세그먼트(segment)로 나누어 각 세그먼트에 독립적인 곡률(曲率)을 부여한 소위 불연속면렌즈가 출현하였다.

이러한 불연속면렌즈는 여러가지 구성이 제안된바 있으나 현재 가장 널리 사용되고 있는 것은 미국특허 제1, 450, 722호등으로 개시되어 제3도에 도시된 바와 같이 서로 다른 경사면을 가지는 세그먼트(S)들이 접합되어 구성된 보정렌즈(L1')이다.

그런데 이러한 구성의 보정렌즈(L1')는 각 세그먼트(S)들의 경계부에 불연속한 측벽(W1, W2)이 형성될 수 밖에 없으며, 이에 따라 이를 주보정렌즈로 노광하면 패널(P)의 도막(C)에 이 측벽(W1, W2)들의 그림자인 흑점이 형성되어 노광패턴을 불균일하게 하는 문제점이 있었다.

이에 따라 보정렌즈(L1')를 노광시 횡방향으로 요동시키는 방법이 사용되고 있으나, 흑점의 완전한 방지는 불가능하며 요동에 의해 노광패턴의 해상도(resolution)가 저하되는 문제가 있었다.

한편 이와같은 보정렌즈(L1')는 그 형태가 매우 복잡하므로 광학유리의 연마로 직접 제조하기는 불가능하며, 금속재질을 가공하여 금형(金型)을 제작하고 이 금형에 투명합성수지를 사출성형하여 제조하는 것이 일반적이다. 하년 이러한 보정렌즈(L1')는 불연속상태가 심하므로 이 금형으로 광학유리를 성형 제작하는 것은 불가능하다.

이러한 금형의 제작역시 많은 어려움이 있을 뿐아니라, 합성수지는 광학유리에 비해 광특성이 크게 나쁘므로 투과 광량이 저하되고 원하는 광학적 특성을 얻기도 매우 곤란한 문제가 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 고안에 의한 보정렌즈는 보정렌즈가 중앙의 연속면부와 이를 둘러싸는 불연속면부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의하면 불연속면 렌즈의 제조상의 어려움이 크게 개선될 수 있게 된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

제4도에서, 본 고안에 의한 보정렌즈(1)는 원형으로 구성되는데, 그 중앙부에는 제1도와 같은 연속면의 (주) 보정렌즈(L1)에 대응하는 연속면부(2)가 위치하고, 그 둘레에는 서로다른 곡률의 세그먼트(4)들로된 불연속면부(3)가 위치하게 된다.

즉 본 고안의 보정렌즈(1)는 연속면렌즈와 불연속면렌즈의 복합렌즈라고 할 수 있는바, 이는 패널(P)의 중앙부는 그 대형화나 집속방식의 변경에도 노광패턴의 보정에 별다른 어려움이 없으며 적절한 보정이 이루어지지 않는 부분은 주변부인 점에 착안한 것이다.

제4도에서 보정렌즈(1)가 원형이므로 불연속면부(3)는 연속면부(2)를 고리(ring)형으로 둘러싸고 있는 바, 보정렌즈(1)가 제5도와 같이 사각형으로 구성되는 경우 불연속면부(3)는 그 네 모서리부에 형성된다.

이와 같은 구성에 의하면 복잡한 독립곡률의 세그먼트(4)들을 형성할 부위가 불연속면부(3)에 한정되므로, 종래의 불연속면렌즈에 비해 그 제조가 대폭적으로 용이해지며 적어도 연속면부(2)를 통과한 노광패턴에는 흑점이 발생되지 않으므로 이에 따른 문제나 그 보상도 용이해지게 된다.

그러므로 본 고안은 고해상도의 칼라브라운관을 용이하게 구현하는데 큰 효과가 있다.

Claims (3)

1. 각각 서로 다른 곡률의 렌즈면을 가지는 복수의 세그먼트로 구성된 칼라브라운관의 보정렌즈에 있어서,

   상기 보정렌즈(1)가 중앙의 연속면부(2)와 그 둘레의 불연속면부(3)로 구성되어,

   상기 세그먼트(4)들이 상기 불연속면부(3)에 형성되는 것을

   특징으로 하는 칼라브라운관의 보정렌즈.
2. 제1항에 있어서,

   상기 보정렌즈(1)가 원형이고, 상기 불연속면부(3)가 상기 연속면부(2)를 고리형태로 둘러싸는 것을

   특징으로 하는 칼라브라운관의 보정렌즈.
3. 제1항에 있어서,

   상기 보정렌즈(1)가 사각형이고, 상기 불연속면부(3)가 상기 보정렌즈(1)의 네 모서리에 형성되는 것을

   특징으로 하는 칼라브라운관의 보정렌즈.