KR20020040087A - 음극선관용 전자총의 다이나믹 포커스 구동방법 - Google Patents

음극선관용 전자총의 다이나믹 포커스 구동방법 Download PDF

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KR20020040087A
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Abstract

본 발명은, 복수의 포커스 전극들 및 최종 포커스 전극을 가진 음극선관용 전자총으로부터 출사되는 전자 비임이 수평 편향 주기의 각 시점에 따라 종장형화되게 하는 다이나믹 포커스 구동 방법이다. 이 방법은, 음극선관의 수평 편향 신호와 동기된 선대칭 포물선 파형의 제1 다이나믹 포커스 전압을 복수의 포커스 전극들 중에서 적어도 어느 하나에 인가하는 단계를 포함한다. 여기서, 음극선관의 수평 편향 신호와 동기된 선대칭 포물선 파형의 제2 다이나믹 포커스 전압이 최종 포커스 전극에 인가되되, 제1 다이나믹 포커스 신호의 전압이 제2 다이나믹 포커스 전압의 전압보다 낮은 진폭을 가지고 인가된다.

Description

음극선관용 전자총의 다이나믹 포커스 구동 방법{Method of dynamic focus drive of electron gun for cathod ray tube}
본 발명은, 음극선관용 전자총의 다이나믹 포커스 구동 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 음극선관용 전자총으로부터 출사되는 전자 비임이 수평 편향 주기의 각 시점에 따라 종장형화되게 하는 다이나믹 포커스 구동 방법에 관한 것이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 칼라 음극선관(1)은 패널(12), 펀넬(13), 전자총(20) 및 편향요오크(15)로 대별될 수 있다. 패널(12)의 내면에는, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 각 형광체가 도트 또는 스트라이프상의 패턴으로 형성된 형광막(11)이 형성되어 있다. 네크부(13a)와 콘부(13b)를 가지는 펀넬(13)은 패널(12)과 봉착된다. 전자총(11)은 펀넬(13)의 네크부(13a)에 봉입된다. 편향요오크(15)는, 펀넬(13)의 콘부(13b)에 걸쳐 설치되어, 전자총(11)으로부터 방출된 전자 비임을 편향시킨다.
이러한 음극선관(1)의 성능은, 전자총(11)으로부터 출사된 전자 비임이 형광막(14)에 랜딩되는 상태에 따라 좌우된다. 따라서, 전자총(11)으로부터 방출된 전자 비임이 형광막(14)의 형광점에 정확하게 랜딩시키기 위하여, 포커스 특성을 개선하고 전자렌즈의 수차를 줄일 수 있는 많은 기술들이 개발되어 왔다.
특히, 전자총으로부터 출사되는 전자 비임이 편향 요오크에 의해 편향되면서 배럴 및 핀쿠션 자계의 차이에 의해 횡장형화되는 현상을 방지하기 위하여, 전자총으로부터 출사되는 전자 비임이 수평 편향 주기에 동기되어 상대적으로 종장형화되게 하는 다이나믹 포커스 구동 방법이 사용되고 있다.
이와 같은 음극선관용 전자총의 다이나믹 포커스 구동 방법에 있어서, 종래에는, 출사측의 한 포커스 전극에 스테이틱 포커스 전압을 인가하고, 이와 인접된 최종 포커스 전극에 다이나믹 포커스 전압이 인가되었다.
도 2는 종래의 다이나믹 포커스 구동 방법에 따른 음극선관의 구동 장치를 보여준다. 도 3은 종래의 다이나믹 포커스 구동 방법에 따라 구동되는 전자총을 보여준다. 도 4는 도 2 및 3의 스테이틱 및 다이나믹 포커스 전압들(Vfs, Vfd)을 보여준다. 도 3에서 참조부호 11a는 비드 글라스, 그리고 도 4에서 참조부호 Th는 수평 편향 주기를 가리킨다.
도 2, 3 및 4를 참조하면, 비데오 신호 처리부(21)는 외부로부터 입력되는 복합 비데오 신호(Sc)를 처리하여 수평 동기 신호, 수직 동기 신호, 데이터 신호 및 귀선 신호를 출력한다.
적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 휘도 신호들을 포함하는 데이터 신호는 데이터 신호 증폭부(27)에서 증폭된다. 증폭된 데이터 신호(Sd)는, 제1 바이어스 공급부(31)로부터의 부극성 전압에 의하여 바이어싱되어, 전자총(11)의 제어 전극(C)에인가된다.
수직 편향신호 발생부(22)는 비데오 신호 처리부(21)로부터의 수직 동기 신호에 상응하는 수직 편향 신호를 발생시켜 수직 편향신호 증폭부(24)로 입력시킨다. 또한, 수평 편향신호 발생부(23)는 비데오 신호 처리부(21)로부터의 수평 동기 신호에 상응하는 수평 편향 신호를 발생시켜 수평 편향신호 증폭부(25)로 입력시킨다. 수직 및 수평 편향신호 증폭부들(24, 25)로부터의 증폭된 수직 및 수평 편향신호들은 각각 음극선관(1)의 수직 및 수평 편향 요크들(15)에 인가된다.
비데오 신호 처리부(21)로부터의 수평/수직 귀선 신호는 귀선 신호 증폭부(26)에서 증폭된다. 귀선 신호 증폭부(26)로부터의 수평/수직 귀선 신호(Sb)는 전자총(11)의 캐소드(C)에 인가된다. 가열기 전원 공급부(36)는 전자총(11)의 가열기에 전원을 공급한다. 제2 바이어스 공급부(32)는 전자총(11)의 스크린 전극(S)과 제2 포커스 전극(F2)에 정극성의 스크린 전압(Ec)을 인가한다. 제3 바이어스 공급부(33)는 전자총(11)의 제1 및 제3 포커스 전극들(F1, F3)에 정극성의 스테이틱 포커스 전압(Vfs)을 인가한다. 여기서, 정극성의 스테이틱 포커스 전압(Vfs)은 전자 비임의 가속 및 집속을 위하여 정극성의 스크린 전압(Ec)보다 높다. 다이나믹 포커스 구동부(Vfd)는, 스테이틱 포커스 전압(Vfs) 이상의 범위에서 주기적으로 변하는 다이나믹 포커스 전압(Vfd)을 제4 포커스 전극(F4)에 인가함으로써, 전자총(11)으로부터 출사되는 전자 비임이 수평 편향 주기의 각 시점에 따라 종장형화되게 한다. 제4 바이어스 구동부(34)는 최종 가속 전극(A)에 가장 높은 정극성의 에노드 전압(Ve)을 인가한다.
전자총(11)의 각 전극(C, S, F1, ..., F5, A)에는 적색(R)용 전자 비임, 녹색(G)용 전자 비임 및 청색(B)용 전자 비임이 각각 통과되는 구멍이 일직선상으로 형성된다. 여기서, 다이나믹 포커스 구동을 원활하게 하기 위하여 제3 및 제4 포커스 전극들(F3, F4)의 각각의 전자 비임 통과공의 형상이 서로 관련이 있다. 예를 들어, 제3 포커스 전극(F3)의 전자 비임 통과공들의 출사측은 종장형이고, 제4 포커스 전극(F4)의 전자 비임 통과공들의 입사측은 원형이다. 이에 따라, 제3 및 제4 포커스 전극들(F3, F4) 사이의 전압차에 비례한 배율들의 사중극 렌즈가 형성된다. 이 사중극 렌즈는 수평 방향으로의 집속 렌즈 및 수직 방향으로의 발산 렌즈의 기능을 동시에 수행한다. 한편, 제4 포커스 전극(F4)과 최종 가속 전극(A) 사이에는 포커스 렌즈와 콘버어젼스 렌즈의 기능을 수행하는 주 렌즈가 형성된다.
위와 같은 종래의 다이나믹 포커스 구동 방법에 의하면, 독립적인 사중극 렌즈만의 채용으로 인하여, 원하는 수직 방향으로의 발산 배율과 원하는 수평 방향으로의 집속 배율을 정밀하게 설정할 수 없다. 예를 들어, 원하는 수직 방향으로의 발산 배율을 얻기 위하여 최종 포커스 전극(F4)에 인가되는 다이나믹 포커스 전압(Vfd)의 최고(peak) 전압을 설정하는 경우, 수평 방향으로의 집속 배율이 원하는 배율보다 더 높아져 수평 방향으로의 오버-포커싱(over-focusing)이 일어난다. 이와 반대로, 원하는 수평 방향으로의 집속 배율을 얻기 위하여 최종 포커스 전극(F4)에 인가되는 다이나믹 포커스 전압(Vfd)의 최고(peak) 전압을 설정하는 경우, 수직 방향으로의 발산 배율이 원하는 배율보다 더 낮아져 수직 방향으로의 오버-포커싱(over-focusing)이 일어난다.
본 발명의 목적은, 음극선관용 전자총의 다이나믹 포커스 구동 방법에 있어서, 원하는 수직 방향으로의 발산 배율, 원하는 수평 방향으로의 집속 배율을 정밀하게 설정함에 의하여, 포커싱 성능을 높이고 음극선관의 해상도를 높일 수 있는 다이나믹 포커스 구동 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 일반적인 칼라 음극선관의 구조를 보여주는 일측 단면도이다.
도 2는 종래의 다이나믹 포커스 구동 방법에 따른 음극선관의 구동 장치를 보여주는 블록도이다.
도 3은 종래의 다이나믹 포커스 구동 방법에 따라 구동되는 전자총을 보여주는 일측 단면도이다.
도 4는 도 2 및 3의 스테이틱 및 다이나믹 포커스 전압들(Vfs, Vfd)을 보여주는 파형도이다.
도 5는 종래의 다이나믹 포커스 구동 방법에 대한 실험 및 시뮬레이션 결과로서, 스테이틱 포커스 전압의 변화에 따라 형광막의 수평 중앙부에 주사되는 전자 비임의 직경의 변화를 보여주는 그래프이다.
도 6은 종래의 다이나믹 포커스 구동 방법에 대한 실험 및 시뮬레이션 결과로서, 스테이틱 포커스 전압의 변화에 따라 형광막의 수평 주변부에 주사되는 전자 비임의 직경의 변화를 보여주는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 다이나믹 포커스 구동 방법에 따른 음극선관의 구동 장치를 보여주는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 다이나믹 포커스 구동 방법에 따라 구동되는 전자총을 보여주는 일측 단면도이다.
도 9는 도 7 및 8의 제1 및 제2 다이나믹 포커스 전압들(Vfd1, Vfd2)을 보여주는 파형도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1...음극선관,11...전자총,
12...패널, 13...펀넬,
13a...네크부,13b...콘부,
14...형광막,15...편향요크,
Vfs...스테이틱 포커스 전압,Vfd...다이나믹 포커스 전압,
Vd...다이나믹 포커스 전압의 교류 성분의 전압,
Sc...복합 비데오 신호,Th...수평 편향 주기,
Ec...스크린 전압,Ve...에노드 전압,
K...캐소드,C...제어 전극,
S...스크린 전극,F1, ..., F4...포커스 전극,
A...최종 가속 전극,21...비데오 신호 처리부,
22...수직 편향신호 발생부,23...수평 편향신호 발생부,
24...수직 편향신호 증폭부,25...수평 편향신호 증폭부,
26...귀선 신호 증폭부,27...데이터 신호 증폭부,
31, ..., 34...바이어스 공급부,35...다이나믹 포커스 구동부,
36...가열기 전원 공급부,H...수평 직경의 그래프,
V...수직 직경의 그래프,Vfd1...제1 다이나믹 포커스 전압,
Vfd2...제2 다이나믹 포커스 전압,73...제1 다이나믹 포커스 구동부,
74...제3 바이어스 구동부,75...제2 다이나믹 포커스 구동부.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 복수의 포커스 전극들 및 최종 포커스 전극을 가진 음극선관용 전자총으로부터 출사되는 전자 비임이 수평 편향 주기의 각 시점에 따라 종장형화되게 하는 다이나믹 포커스 구동 방법이다. 이 방법은, 상기 음극선관의 수평 편향 신호와 동기된 선대칭 포물선 파형의 제1 다이나믹 포커스 전압을 상기 복수의 포커스 전극들 중에서 적어도 어느 하나에 인가하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 음극선관의 수평 편향 신호와 동기된 선대칭 포물선 파형의 제2 다이나믹 포커스 전압이 상기 최종 포커스 전극에 인가되되, 상기 제1 다이나믹 포커스 신호의 전압이 상기 제2 다이나믹 포커스 전압의 전압보다 낮은 진폭을 가지고 인가된다.
본 발명의 상기 다이나믹 포커스 구동 방법에 의하면, 상기 제1 다이나믹 포커스 전압에 의하여 상대적으로 낮은 배율의 제1 사중극 렌즈가 형성되고, 상기 제2 다이나믹 포커스 전압에 의하여 상대적으로 높은 배율의 제2 사중극 렌즈가 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1 사중극 렌즈가 상기 제2 사중극 렌즈의 기능을 보완할 수 있으므로, 원하는 수직 방향으로의 발산 배율과 원하는 수평 방향으로의 집속 배율을 정밀하게 설정할 수 있다. 또한, 원하는 수직 방향으로의 발산 배율을 얻기 위하여 최종 포커스 전극에 인가되는 상기 제2 다이나믹 포커스 전압의 최고(peak) 전압을 설정하는 경우, 상기 제1 다이나믹 포커스 전압을 상기 복수의 포커스 전극들에 공통 인가함에 의하여 수평 및 수직 방향으로의 다이나믹 집속 렌즈를 형성할 수 있다. 이에 따라, 음극선관의 형광막의 수평 주변부에서의 수평 방향으로의 오버-포커싱(over-focusing)을 방지할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 다이나믹 포커스 전압의 교류 성분의 전압이 상기 제2 다이나믹 포커스 전압의 교류 성분의 전압의 절반이다. 또한, 상기 제1 다이나믹 포커스 전압의 교류 성분의 최대 전압이 그 직류 성분의 전압보다 낮다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예가 상세히 설명된다.
도 5는 종래의 다이나믹 포커스 구동 방법에 대한 실험 및 시뮬레이션 결과로서, 스테이틱 포커스 전압(도 2, 3 및 4의 Vfs)의 변화에 따라 형광막의 수평 중앙부에 주사되는 전자 비임의 직경의 변화를 보여준다. 도 5에서 참조부호 H는 수평 직경의 그래프를, 그리고 V는 수직 직경의 그래프를 가리킨다. 아래의 표 1은 도 5의 데이터를 보여준다.
Vfs (KV) Dh (mm) Dv (mm) (Dh??Dv)1/2
6.89 1.47 1.67 1.57
7.00 1.24 1.45 1.34
7.18 0.97 0.96 0.96
7.36 1.02 0.78 0.89
7.57 1.20 0.79 0.97
7.87 1.67 1.11 1.36
위 표 1에서, Dh는 전자 비임 단면의 수평 직경을, Dv는 전자 비임 단면의수직 직경을, 그리고 (Dh??Dv)1/2은 Dh와 Dv의 제곱 평균을 가리킨다. 도 5 및 표 1을 참조하면, 스테이틱 포커스 전압(Vfs)이 7.36 (KV)인 경우에 형광막의 수평 중앙부에 주사되는 전자 비임의 포커싱 상태가 가장 좋다.
도 6은 종래의 다이나믹 포커스 구동 방법에 대한 실험 및 시뮬레이션 결과로서, 스테이틱 포커스 전압(도 2, 3 및 4의 Vfs)의 변화에 따라 형광막의 수평 주변부에 주사되는 전자 비임의 직경의 변화를 보여준다. 도 6에서 참조부호 H는 전자 비임의 수평 직경의 그래프를, 그리고 V는 전자 비임의 수직 직경의 그래프를 가리킨다. 아래의 표 2는 도 6의 데이터를 보여준다.
Vfs (KV) Dh (mm) Dv (mm) (Dh??Dv)1/2
6.89 2.763 2.25 2.49
7.00 2.30 0.59 1.16
7.18 1.75 0.67 1.08
7.36 1.33 0.77 1.01
7.57 1.10 0.89 0.99
7.87 1.34 1.16 1.25
위 표 1에서, Dh는 전자 비임 단면의 수평 직경을, Dv는 전자 비임 단면의 수직 직경을, 그리고 (Dh??Dv)1/2은 Dh와 Dv의 제곱 평균을 가리킨다. 도 6 및 표 2를 참조하면, 스테이틱 포커스 전압(Vfs)이 7.57 (KV)인 경우에 전자 비임의 포커싱 상태가 가장 좋다. 그 이유는, 수평 편향 자력에 의하여 형광막의 수평 주변부에 주사되는 전자 비임 단면의 수평 직경(Dh)이 커지므로, 전자 비임 단면의 수평 직경(Dh)이 가장 작은 조건에서 전자 비임의 포커싱 상태가 가장 좋아지기 때문이다.
따라서, 도 5, 도 6, 표 1 및 표 2를 참조하면, 종래의 다이나믹 포커스 구동 방법대로 제1 및 제3 포커스 전극들(도 2 및 도 3의 F1, F3)에 스테이틱 전압을 인가하는 것이 전자 비임의 포커싱에 바람직하지 못함을 알 수 있다. 즉, 제1 및 제3 포커스 전극들(F1, F3)에도 다이나믹 전압을 인가하는 것이 전자 비임의 포커싱에 바람직함을 알 수 있다.
도 7은 본 발명의 다이나믹 포커스 구동 방법에 따른 음극선관의 구동 장치를 보여준다. 도 8은 본 발명의 다이나믹 포커스 구동 방법에 따라 구동되는 전자총을 보여준다. 도 9는 도 7 및 8의 제1 및 제2 다이나믹 포커스 전압들(Vfd1, Vfd2)을 보여준다. 도 7, 8 및 9에서 도 2, 3 및 4와 동일한 참조부호는 동일한 기능의 대상을 가리킨다.
도 7, 8 및 9를 참조하면, 제1 다이나믹 포커스 구동부(73)는, 수평 편향신호 증폭부(25)로부터의 수평 편향 신호와 동기된 선대칭 포물선 파형의 제1 다이나믹 포커스 전압(Vfd1)을 제1 및 제3 포커스 전극들(F1, F3)에 인가한다. 또한 제2 다이나믹 포커스 구동부(75)는, 수평 편향신호 증폭부(25)로부터의 수평 편향 신호와 동기된 선대칭 포물선 파형의 제2 다이나믹 포커스 전압(Vfd2)을 제4 포커스 전극들(F4)에 인가한다. 여기서, 제1 다이나믹 포커스 전압(Vfd1)의 교류 성분의 전압(Vd/2)이 제2 다이나믹 포커스 전압(Vfd2)의 교류 성분의 전압(Vd)의 약 절반(1/2)이다. 또한, 제1 다이나믹 포커스 전압(Vfd1)의 교류 성분의 최대 전압이 그 직류 성분의 전압(Vfs)보다 낮다.
전자총(11)의 각 전극(C, S, F1, ..., F4, A)에는 적색(R)용 전자 비임, 녹색(G)용 전자 비임 및 청색(B)용 전자 비임이 각각 통과되는 구멍이 인라인상으로 형성된다. 여기서, 스크린 전극(S), 및 포커스 전극들(F1, F2, F3, F4)의 각각의 전자 비임 통과공의 형상에 따라 다이나믹 포커스 전압들(Vfd1, Vfd2)에 상응하는 사중극 렌즈들이 형성될 수 있다.
이하, 스크린 전극(S)의 출사측의 전자 비임 통과공의 형상이 횡장형이고, 제3 포커스 전극(F3)의 출사측의 전자 비임 통과공의 형상이 종장형이며, 나머지 모든 통과공들의 형상이 원형인 경우를 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
스크린 전극(S)의 출사측의 전자 비임 통과공의 형상이 횡장형이므로, 스크린 전극(S)과 제1 포커스 전극(F1) 사이에는 수평 방향으로의 발산 렌즈 및 수직 방향으로의 집속 렌즈의 기능을 수행하는 제1 사중극 렌즈가 형성된다. 또한, 제3 포커스 전극(F3)의 출사측의 전자 비임 통과공의 형상이 종장형이므로, 수평 방향으로의 집속 렌즈 및 수직 방향으로의 발산 렌즈의 기능을 수행하는 제2 사중극 렌즈가 형성된다. 즉, 제1 다이나믹 포커스 전압(Vfd1)에 의하여 상대적으로 낮은 배율의 제1 사중극 렌즈가 형성되고, 제2 다이나믹 포커스 전압(Vfd2)에 의하여 상대적으로 높은 배율의 제2 사중극 렌즈가 형성된다. 이에 따라, 제1 사중극 렌즈가 제2 사중극 렌즈의 기능을 보완할 수 있으므로, 원하는 수직 방향으로의 발산 배율과 원하는 수평 방향으로의 집속 배율을 정밀하게 설정할 수 있다.
또한, 원하는 수직 방향으로의 발산 배율을 얻기 위하여 최종 포커스 전극(F4)에 인가되는 제2 다이나믹 포커스 전압(Vfd2)의 최고(peak) 전압을 설정하는 경우, 제1 다이나믹 포커스 전압(Vfd1)을 제1 및 제3 포커스 전극들(F1, F3)에공통 인가함에 의하여 수평 및 수직 방향으로의 다이나믹 집속 렌즈를 형성할 수 있다. 이에 따라, 음극선관의 형광막의 수평 주변부에서의 수평 방향으로의 오버-포커싱(over-focusing)을 방지할 수 있다.
도 7, 8 및 9를 참조하여, 본 발명에 따른 다이나믹 포커싱 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 전자총(11)으로부터 출사된 전자 비임이 형광막의 수평 중앙부로 주사될 경우 즉, 제1 및 제2 다이나믹 포커스 전압들(Vfd1, Vfd2)의 교류 성분의 전압이 인가되지 않을 경우의 전자총(11)의 내부 동작을 살펴보기로 한다.
수평 편향 주기(Th)의 중앙 시점에 있어서, 제어 전극(C)의 부전압 레벨에 따라 열전자들이 방출되고, 방출된 열전자들이 스크린 전극(S)의 정극성 전압(Ec)에 의하여 가속 및 집속되어 전자 비임을 형성한다. 또한, 제1 및 제2 포커스 전극들(F1, F2) 사이에는 인가되는 전압(Vfs, Ec)의 차이에 따른 보조 전자 렌즈가 형성된다. 제3 및 제4 포커스 전극들(F3, F4)에는 스테이틱 포커스 전압(Vfs)이 인가되므로, 이들(F3, F4) 사이에 형성되는 사중극 렌즈의 두 배율들이 '1'로서, 수평 방향으로의 발산 렌즈 및 수직 방향으로의 집속 렌즈의 기능이 수행되지 않는다. 그리고, 제4 포커스전극(F4)과 최종 가속 전극(A) 사이에는 바이포텐셜형 주 렌즈가 형성된다. 이 바이포텐셜형 주 렌즈에서는, 최종 가속 전극(A)의 비임 통과공의 형상에 따라, 각 전자 비임을 집속하는 포커스 렌즈, 및 세 전자 비임을 하나의 형광점에 랜딩시키기 위한 컨버젼스 렌즈의 기능이 수행된다.
따라서, 캐소오드(K)로부터 방출된 전자 비임은 보조 전자 렌즈에 의하여 일차적으로 집속 및 가속된 후, 주 렌즈의 포커스렌즈와 콘버어젼스 렌즈를 통하여 원형의 상태로 출사되어 형광막의 수평 중앙부에 랜딩된다. 여기서, 전자총(11)으로부터 출사된 전자 비임은 편향 요오크(도 7의 15)에 의해 편향되지 않으므로, 배럴 및 핀쿠션 자계의 차이에 의해 횡장형화되지 않는다. 따라서, 전자총(11)으로부터 원형의 상태로 출사된 전자 비임은 원형의 상태로서 형광막의 수평 중앙부에 랜딩된다.
다음에, 전자총(11)으로부터 출사된 전자 비임이 형광막의 수평 주변부로 주사될 경우의 전자총(11)의 내부 동작을 살펴보기로 한다.
수평 편향 주기(Th)의 중앙 시점에 있어서, 캐소오드(K)의 부전압 레벨에 따라 열전자들이 방출되고, 방출된 열전자들이 스크린 전극(S)의 정극성 전압(Ec)에 의하여 가속 및 집속되어 전자 비임을 형성한다. 또한, 제1 포커스 전극(F1)에는 제1 다이나믹 포커스 전압(Vfd1 = Vfs + Vd/2)이 인가되므로, 스크린 전극(S)과 제1 포커스 전극(F1) 사이에서 수평 방향으로의 발산 렌즈 및 수직 방향으로의 집속 렌즈의 기능을 수행하는 제1 사중극 렌즈가 형성된다. 또한, 제4 포커스 전극(F3, F4)에는 제2 다이나믹 포커스 전압(Vfd2)이 인가되므로, 제3 및 제4 포커스 전극(F3, F4) 사이에 수평 방향으로의 집속 렌즈 및 수직 방향으로의 발산 렌즈의 기능을 수행하는 제2 사중극 렌즈가 형성된다. 이에 따라, 제1 사중극 렌즈가 제2 사중극 렌즈의 기능을 보완할 수 있으므로, 원하는 수직 방향으로의 발산 배율과 원하는 수평 방향으로의 집속 배율을 정밀하게 설정할 수 있다.
제1 및 제3 포커스 전극들(F1, F3)에는 제1 다이나믹 포커스 전압(Vfd1)이공통 인가되므로, 제1 및 제3 포커스 전극들(F1, F3) 사이에 수평 및 수직 방향으로의 다이나믹 집속 렌즈를 형성할 수 있다. 이에 따라, 원하는 수직 방향으로의 발산 배율을 얻기 위하여 최종 포커스 전극(F4)에 인가되는 제2 다이나믹 포커스 전압(Vfd2)의 최고(peak) 전압을 설정하는 경우, 음극선관의 형광막의 수평 주변부에서의 수평 방향으로의 오버-포커싱(over-focusing)이 방지될 수 있다.
그리고, 제4 포커스전극(F4)과 최종 가속 전극(A) 사이에는 바이포텐셜형 주 렌즈가 형성된다. 이 바이포텐셜형 주 렌즈에서는, 제4 포커스전극(F4)의 출사측 비임 통과공 및 최종 가속 전극(A)의 입사측 비임 통과공의 형상에 따라, 포커스 렌즈, 및 세 전자 비임을 하나의 형광점에 랜딩시키기 위한 컨버젼스 렌즈의 기능이 수행된다.
따라서, 캐소오드(K)로부터 방출된 전자 비임은 보조 전자 렌즈에 의하여 일차적으로 수직 집속 및 가속된 후, 제1, 2 사중극 렌즈들 및 주 렌즈를 통하여 종장형의 상태로서 출사된다. 여기서, 전자총(11)으로부터 출사된 종장형의 전자 비임은 편향 요오크(도 2의 15)에 의해 편향되므로, 배럴 및 핀쿠션 자계의 차이에 의해 횡장형화된다. 따라서, 전자총(11)으로부터 종장형의 상태로 출사된 전자 비임은 원형의 상태로서 형광막의 수평 주변부에 랜딩될 수 있다.
한편, 경우에 따라서는, 제1 다이나믹 포커스 전압(Vfd1)의 직류 성분의 전압이 제2 다이나믹 포커스 전압(Vfd2)의 직류 성분의 전압보다 낮게 설정될 수도 있다. 더 나아가, 제1 다이나믹 포커스 전압(Vfd1)의 최고 전압이 제2 다이나믹 포커스 전압(Vfd2)의 직류 성분의 전압보다 낮게 설정될 수도 있다.
이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 음극선관용 전자총의 다이나믹 포커스 구동 방법에 의하면, 제1 다이나믹 포커스 전압에 의하여 상대적으로 낮은 배율의 제1 사중극 렌즈가 형성되고, 상기 제2 다이나믹 포커스 전압에 의하여 상대적으로 높은 배율의 제2 사중극 렌즈가 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1 사중극 렌즈가 상기 제2 사중극 렌즈의 기능을 보완할 수 있으므로, 원하는 수직 방향으로의 발산 배율과 원하는 수평 방향으로의 집속 배율을 정밀하게 설정할 수 있다. 또한, 원하는 수직 방향으로의 발산 배율을 얻기 위하여 최종 포커스 전극에 인가되는 상기 제2 다이나믹 포커스 전압의 최고(peak) 전압을 설정하는 경우, 상기 제1 다이나믹 포커스 전압을 상기 복수의 포커스 전극들에 공통 인가함에 의하여 수평 및 수직 방향으로의 다이나믹 집속 렌즈를 형성할 수 있다. 이에 따라, 음극선관의 형광막의 수평 주변부에서의 수평 방향으로의 오버-포커싱(over-focusing)을 방지할 수 있다.
본 발명은, 상기 실시예에 한정되지 않고, 청구범위에서 정의된 발명의 상상 및 범위 내에서 당업자에 의하여 변형 및 개량될 수 있다.

Claims (5)

  1. 복수의 포커스 전극들 및 최종 포커스 전극을 가진 음극선관용 전자총으로부터 출사되는 전자 비임이 수평 편향 주기의 각 시점에 따라 종장형화되게 하는 다이나믹 포커스 구동 방법에 있어서,
    상기 음극선관의 수평 편향 신호와 동기된 선대칭 포물선 파형의 제1 다이나믹 포커스 전압을 상기 복수의 포커스 전극들 중에서 적어도 어느 하나에 인가하는 단계; 및
    상기 음극선관의 수평 편향 신호와 동기된 선대칭 포물선 파형의 제2 다이나믹 포커스 전압을 상기 최종 포커스 전극에 인가하되, 상기 제1 다이나믹 포커스 신호의 전압이 상기 제2 다이나믹 포커스 전압의 전압보다 낮은 진폭을 갖도록 인가하는 단계를 포함한 다이나믹 포커스 구동 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 다이나믹 포커스 전압의 교류 성분의 전압이 상기 제2 다이나믹 포커스 전압의 교류 성분의 전압의 절반인 다이나믹 포커스 구동 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 다이나믹 포커스 전압의 교류 성분의 최대 전압이 그 직류 성분의 전압보다 낮은 다이나믹 포커스 구동 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 다이나믹 포커스 전압의 직류 성분의 전압이 상기 제2 다이나믹 포커스 전압의 직류 성분의 전압보다 낮은 다이나믹 포커스 구동 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 다이나믹 포커스 전압의 최고 전압이 상기 제2 다이나믹 포커스 전압의 직류 성분의 전압보다 낮은 다이나믹 포커스 구동 방법.
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