KR20030019888A - 투사관용 퍼넬·네크봉합체 - Google Patents

Abstract

투사관용 퍼넬·네크봉합체(10)는 투사관용 패널이 봉착되는 대략 직사각형의 대개구부와 원형의 소개구부를 갖는 깔때기형상의 퍼넬과, 퍼넬의 소개구부에 봉합된 대략 원통형상의 네크관(12)를 구비하고 있다. 네크관(12)은 그 내부에 전자총이 장착되는 전자총장착영역과, 그 바깥쪽에 편향요크가 부착되는 요크부착영역을 갖고, 요크부착영역의 외경이 전자총장착영역의 외경보다 작다.

Description

투사관용 퍼넬·네크봉합체{FUNNEL-AND-NECK SEALING BODY FOR PROJECTION TUBE}

본 발명은 투사관용 퍼넬·네크봉합체에 관한 것이다.

도 6에 나타내는 바와 같이 투사관(프로젝션)용 음극선관(이하, 투사관이라 한다)을 구성하는 유리부재는 내면에 형광체가 도포되는 패널(30)과, 전자총(31)이내장되는 네크관(32)과, 이들 패널(30)과 네크관(32)을 연결하는 깔대기형상의 퍼넬(33)에 의해 구성되어 있고, 이들 부재가 프릿유리를 이용하거나, 유리부재자체를 용융하는 것으로 봉착되어 유리밸브(34)에 형성된다.

유리밸브(34) 내부는 전자총(31)으로부터 전자를 발사하기 위해 높은 진공상태로 되어 있는 것과 아울러, 네크관(32)과 퍼넬(33) 사이에 걸쳐 그 바깥쪽에는 편향요크(35)가 부착되어 있고, 전자총(31)으로부터 발사된 전자선을 편향요크(35)에 의해 제어하고, 패널(30) 내면에 도포된 형광막의 형광체에 전자선을 충돌시켜 발광시킴으로써 영상을 표시한다.

그런데, 투사관은 패널에 비춰진 영상을 직접 관찰하는 통상의 민생용 직시형 음극선관과는 다르며, 예를 들면, 도 7에 나타내는 바와 같이, 전자선을 패널(30) 내면의 형광체에 충돌시켜 발광시키고, 그 발광면에 비춰진 영상을 렌즈계(37)에 의해 투사관(38)의 전방에 이간하여 설치된 스크린(39)에 확대투영하는 것으로, 관찰자는 그 확대투영상을 관찰, 시인한다. 그로 인해, 투사관(38)에는 민생용 음극선관의 그것에 비해, 보다 높은 발광휘도가 요구된다. 발광휘도를 올리기 위해서는 전자총(31)으로부터 발사되는 전자선이 패널(30) 내면의 형광체에 충돌하는 강도와 양을 증가시킴으로써 달성할 수 있지만, 영상을 확대투영하는 투사관(38)에서는 투사관(38)의 발광면에 상당히 작은 면적에서 전자선을 조사하지 않으면, 확대투영된 투영면의 화소가 거칠게 되어 화상품위가 저하해버리므로, 전자총(31)의 포커스정밀도에 관해서도 향상시킬 필요가 있다. 루드비히 폰 자이델(Ludwing Von Seidel)의 수차이론에 의해, 구면수차, 코마수차, 비점수차는렌즈의 구경 즉, 전자총(31)의 전자렌즈지름이 클 수록 좋아진다.

상기의 이유로부터 투사관에 있어서는 같은 사이즈의 민생용 직시형 음극선관에 비해 그것에 이용되는 전자총의 전자렌즈 구경은 크며, 전자총을 장착하기 위한 네크관에 관해서도 직시형 음극선관에 비해 외경이 큰 네크관이 이용되고 있다.

최근에 있어서는 투사관에 대한 고휘도, 고정밀도의 요구가 보다 높아지고 있으며, 그로 인해 종전보다 대경의 전자렌즈를 구비한 전자총이 장착될 필요가 있다. 그리고, 그것에 대응하여 네크관의 외경도 대경화하고 있지만, 네크관의 대경화는 네크관의 바깥쪽에 부착되는 편향요크와 네크관 내를 통과하는 전자선의 이격거리가 길어지므로, 편향감도의 저하를 초래한다. 전자선에 대한 소기의 편향감도를 얻기위해서는 편향요크에 대하여 종래 이상의 전력에너지를 공급하거나, 편향코일을 크게하여 출력을 증대시킬 필요가 있지만, 전자의 경우에는 편향요크 자체의 전력허용량과의 관계에서 발열량의 증대가 발생하고, 다른 구성부품과의 열팽창차에 의한 폐해를 일으킬 우려가 있으며, 후자의 경우에는 편향코일의 관축방향의 길이를 길게 하게 되기 때문에, 어쩔 수 없이 투사관자체의 대형화를 초래한다는 문제가 있다.

또, 대형의 전자총을 사용하지 않으면 안되는 투사관에 있어서는 특히 투사관을 작동시키기 위해 필요한 소비전력이 크기 때문에, 전력감소화가 강력히 요구되고 있다. 투사관의 총소비전력 중 전자선을 편향하기 위한 편향요크에 걸리는 소비전력은 그 대부분을 차지하고 있고, 그 중에서도 수평편향전력의 저감은 투사관의 전력감소화에 크게 기여한다.

그 수평편향전력은 편향코일의 내경, 전자총의 인가의 가속전압에 비례하고, 편향코일의 길이에 반비례하므로, 수평편향전력을 저감하기 위해서는 인가가속전압을 낮게 하거나, 수평편향 주파수를 작게 하거나, 편향코일의 내경을 작게 하거나, 또는 편향코일의 관축방향에서의 길이를 길게하는 것이 고려되지만, 인가가속전압을 낮게 하는 것은 전자선의 전자가 형광체에 충돌하는 에너지가 저하하므로, 형광체의 휘도가 저하한다는 결함을 초래하고, 수평편향 주파수를 작게 하는 것은 화상품질의 저하를 초래한다. 또, 편향코일의 내경을 작게 하면 네크관의 외경을 작게 하지 않으면 않되기 때문에, 그 중에 장착되는 전자총의 전자렌즈지름도 작게 하지 않을 수 없고, 상기한 투사관에 요하는 포커스정밀도를 저하시키게 되며, 편향코일의 길이를 길게 하는 것은 상기와 같이 어쩔 수 없이 투사관의 대형화를 초래한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 관한 투사관용 퍼넬·네크봉합체의 단면도.

도 2는 실시예에 관한 투사관용 퍼넬·네크봉합체의 정면도.

도 3은 실시예에 관한 투사관용 퍼넬·네크봉합체의 네크관의 확대단면도.

도 4는 실시예에 관한 투사관용 퍼넬·네크봉합체의 네크관의 제조방법을 나타내는 설명도.

도 5는 실시예에 관한 투사관용 퍼넬·네크봉합체를 투사관용 유리밸브에 이용한 설명도.

도 6은 종래의 투사관용 퍼넬·네크봉합체를 이용한 투사관의 설명도.

도 7은 투사관의 사용예를 나타내는 설명도.

본 발명의 목적은 투사관에 요구되는 고휘도, 고정밀도를 유지하면서, 대형의 전자총이 장착되는 투사관의 콤팩트화에 기여하고, 소비전력을 대폭 저감할 수 있는 투사관용 퍼넬·네크봉합체를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 투사관용 패널이 봉착되는 대략 직사각형의 대개구부와 원형의 소개구부를 갖는 깔때기형상의 퍼넬과, 퍼넬의 소개구부에 봉합된 대략 원통형상의 네크관을 구비한 투사관용 퍼넬·네크봉합체에 있어서, 네크관은 그 내부에 전자총이 장착되는 전자총장착영역과, 그 바깥쪽에 편향요크가 부착되는 요크부착영역을 갖고, 요크부착영역의 외경이 전자총장착영역의 외경보다 작은 구성을 제공한다.

상기 구성에 있어서, 대개구부의 대각외경이 80㎜∼330㎜이며, 대개구부의 대각외경에 대한 전자총봉착영역의 대각외경의 비율이 9%∼36%이고, 또한 전자총장착영역의 외경에 대한 요크부착영역의 외경의 비율이 50%∼90%인 것이 바람직하다.

또, 이상의 구성에 있어서, 요크부착영역의 관축방향 길이를 L1, 요크부착영역과 전자총장착영역 사이의 접속영역의 관축방향 길이를 L2, 네크관의 관축방향 전체길이를 L로 했을 때, 2≤L/L1≤10, 또한 5≤L/L2인 것이 바람직하다.

또, 네크관에는 전자총이 삽입되는 측의 네크관의 종단에 전자총의 삽입 후에 절단되는 잉여부분을 포함하고, 종단이 플레어형상으로 형성된 플레어타입의 것과, 전자총의 삽입 후에 절단되는 잉여부분을 갖게하지 않고, 네크관의 종단까지 직관으로 형성된 플레어리스타입의 것이 있다. 플레어타입의 네크관에 있어서는 전자총을 삽입 후, 플레어부를 포함하는 잉여부분을 절단함으로써 형성되는 개구단에 전자총의 기부에 설치된 스템을 용착시키고 있는 것에 대해, 플레어리스타입의 네크관에 있어서는 전자총을 삽입 후, 그 대로 네크관의 종단에 형성된 개구단에 전자총의 스템을 용착시키고 있다. 본 발명에 있어서의 네크관은 상기의 플레어타입, 플레어리스타입의 어느 것이라도 좋으며, 또 본 발명에 있어서 네크관의 관축방향 전체길이(L)와는 퍼넬에 봉합되는 측의 개구단으로부터 전자총의 장착시에 상기의 스템이 용착되는 위치의 개구단까지를 의미한다.

본 발명에 의하면 네크관의 퍼넬에 봉합되어 있는 측의 요크부착영역의 외경이 전자총장착영역의 외경보다 작음으로써, 높은 포커스정밀도를 얻기 위한 대경의전자렌즈를 구비한 전자총을 장착할 수 있고, 또한, 외경이 상대적으로 작은 요크부착영역에 편향요크가 부착됨으로써, 편향요크와 전자총의 거리를 최소거리로 설정할 수 있기 때문에, 투사관에 필요한 고휘도, 고정밀의 영상을 비추기 위한 대형의 전자총을 장착하면서, 전자총을 편향하기 위한 편향전력을 최소로 억제하고, 편향요크를 소형화할 수 있다.

본 발명은 대개구부의 대각외경이 80㎜∼330㎜이며, 대개구부의 대각외경에 대한 전자총봉착영역의 외경의 비율이 9%∼36%이고, 또한 전자총장착영역의 외경에 대한 요크부착영역의 외경의 비율이 50%∼90%인 투사관용 음극선관에 특히 적합하다. 즉, 투사관에 있어서는 직시형 음극선관에 비해 고휘도, 고정밀, 고포커스정밀도가 요구되므로, 발광면을 구비한 패널사이즈에 대한 전자총의 전자렌즈 구경은 같은 패널사이즈의 직시형 음극선관의 그것에 비해 크고, 그로 인해 전자총을 장착하기 위한 네크관에 관해서도 외경이 큰 네크관이 이용되지 않으면 안된다. 본 발명은 특히 상기의 범위에 나타내는 바와 같이, 패널사이즈에 대한 전자총의 외경이 대경인 투사관에 적합하다. 또, 전자총장착영역의 외경에 대한 요크부착영역의 외경의 비율이 너무 작으면, 요크부착영역이 극단적으로 지름이 축소된 형상을 나타내고, 전자총장착영역의 외경과의 사이에서 극단적인 치수차를 일으키고, 강도가 저하하기 쉽고, 역으로 전자총장착영역의 외경에 대한 요크부착영역의 외경의 비율이 너무 크면, 편향효율의 저하를 초래하고, 전력감소화를 도모하기 어려워지므로, 전자총장착영역의 외경에 대한 요크부착영역의 외경의 비율을 상기의 범위로 유지하는 것은 진공용기로 이루어지는 투사관용 유리밸브에의 사용에 있어서도 충분한강도를 갖고, 또한 투사관에 필요한 고휘도, 고정밀, 고포커스정밀도를 발휘하는 데에 적합한 대형 전자총을 장착하면서, 한편으로는 편향전력을 최소로 억제하여 편향요크를 소형화해도 전자총으로부터 발사되는 전자선을 양호하게 편향할 수 있다는 점에서 보다 바람직하다.

또, 포커스정밀도는 전자총으로부터 발사된 전자가 충돌하는 형광체까지의 거리에 반비례하므로, 요크부착영역의 네크관 전체길이에 대하여 차지하는 비율이 너무 크면, 전자총의 장착위치가 네크관후단(퍼넬과는 반대측)으로 후퇴하게 되고, 그 만큼 형광체까지의 거리가 증대하고, 포커스정밀도가 저하하기 쉬어지며, 반대로 요크부착영역의 네크관 전체길이에 대하여 차지하는 비율이 너무 작으면, 투사관의 경우는 전자총으로부터 발사된 전자선의 편향이 네크관 내로부터 개시되므로, 전자총으로부터 발사직후의 전자를 편향하기 위한 편향요크를 부착하는 데에 필요한 영역을 확보할 수 없어 결과적으로 편향효율의 저하로 이어진다. 또, 편향요크에 의한 편향효율은 전자렌즈에 의해 수속된 전자선이 편향요크에 의해 편향되기까지의 거리에 대해서도 반비례하므로, 요크부착영역과 전자총장착영역 사이에서 네크관지름이 변화하는 접속영역이 너무 긴 것은 편향효율의 저하로 이어진다.

따라서, 요크부착영역의 관축방향길이(L1)와 네크관의 관축방향 전체길이(L)가 2≤L/L1≤10, 또한 요크부착영역과 전자총장착영역 사이의 접속영역의 관축방향 길이(L2)와 네크관의 관축방향 전체길이(L)가 5≤L/L2인 것이 보다 바람직하다.

상기의 관계를 만족하는 것으로, 특히 대형 전자총을 장착하지 않으면 안되는 투사관에 대해서도 그 고휘도, 고정밀, 고포커스정밀도를 유지하고, 투사관에있어서의 높은 편향효율과 투사관의 콤팩트화, 소비전력의 대폭적인 삭감이 도모된다.

(실시예)

이하, 도 1∼도 5를 참조하면서 본 발명의 실시예에 관해서 설명한다.

투사관용 퍼넬·네크봉합체(10)는 대략 직사각형의 대개구부(11a)와 원형의 소개구부(11b)를 갖는 깔때기형의 퍼넬(11)과, 퍼넬(11)의 소개구부(11b)에 봉합된 대략 원통형상의 네크관(12)으로 구성된다.

퍼넬(11)의 대략 직사각형의 대개구부(11a)에는 후에 투사관용 패널(18)이 봉착되기 때문에, 퍼넬(11)의 대개구부(11a)의 대각외경(D)은 투사관용 패널(18)의 대각외경과 같은 사이즈의 175㎜이다.

네크관은 내부에 전자총(13)이 장착되는 전자총장착영역(14)과, 바깥쪽에 편향요크(15)가 부착되는 요크부착영역(16)을 갖고 있고, 네크관(12)의 유리두께는 2.5㎜, 요크부착영역(16)의 외경(d1)은 29.1㎜, 전자총장착영역(14)의 외경(d2)은 36.5㎜이다. 따라서 상기 퍼넬(11)의 대개구부(11a)의 대각외경(D)에 대한 전자총장착영역(14)의 외경(d2)의 비율은 20%, 전자총장착영역(14)의 외경(d2)에 대한 요크부착영역(16)의 외경(d1)의 비율은 79%이다.

또, 네크관(12)은 전자총(13)의 삽입되는 측의 종단이 전자총(13)의 삽입 후에 절단되는 잉여부분을 포함하고, 또한 플레어형상으로 형성된 플레어타입의 네크관이다. 네크관(12)의 요크부착영역(16)의 관축방향 길이(L1)는 25㎜, 요크부착영역(16)의 퍼넬(11)에 봉합되는 측의 개구단으로부터 전자총장착영역(14)에 있어서전자총(13)의 장착시에 스템이 용착되는 위치(도 1 및 도 3 중에 있어서 점선(X)으로 나타낸다)의 개구단까지의 네크관(12)의 관축방향 전체길이(L)는 144㎜, 요크부착영역(16)과 전자총장착영역(14) 사이의 접속영역(17)의 관축방향 길이(L2)는 13㎜이다.

이러한 네크관(12)의 제작은 도 4의 (a)∼(c)에 나타내는 바와 같이, 우선 전자총장착영역(14)이 되는 대경의 유리관(G1)과 요크부착영역(16)이 되는 소경의 유리관(G2)을 준비하고, 소경의 유리관(G2)의 일단을 버너가열하여 연화시키고, 우산형상의 누름부재를 연화한 유리관(G2)의 내벽면에 누름으로써, 그 단부외경이 대경의 유리관(G1)의 외경과 동등하게 되도록 하여 플레어부(F)를 형성하고, 일단 냉각한다. 다음에, 소경의 유리관(G2)의 플레어(F)단면을 대경의 유리관(G1)의 일단과 맞대고, 양 유리관(G1, G2)의 관축을 동일직선 상에 유지한 상태로 양 맞대는 단면을 버너 등으로 가열용착한다. 유리버너를 이용하여 용착하는 경우에는 버너칩으로부터의 가스분출압력에 의해, 연화용융한 유리가 유리관 안쪽으로 기울어지기 쉽기 때문에, 양 유리관을 가열용착한 후, 용착부가 충분히 냉각고화하기까지 유리관 내에 질소가스나 공기를 보내어 유리관 내의 내압을 약간 높게 해 두면 된다.

또한, 상기의 제조방법 이외에도 예를 들면 전자총장착영역의 외경을 갖는 소정길이의 유리관에 대하여, 요크부착영역이 되는 부분을 외측으로부터 버너로 가열하면서 롤러를 누름으로써 지름을 축소시켜도 된다.

상기의 네크관(12)을 구비한 투사관용 퍼넬·네크봉합체(10)를 이용하여, 퍼넬(11)의 대개구부(11a)에 내면에 형광막이 도포된 대각외경이 173㎜의 투사관용패널(18)을 용착함으로써 유리밸브(19)를 제작했다. 또한, 양자의 접합은 용착 이외에도 양자의 접합면간에 프릿유리를 이용하여 행해지는 경우도 있다.

다음에, 네크관(12)의 전자총장착영역(14)에는 직경 30㎜의 전자렌즈를 갖는 전자총(13)을 삽입하고, 네크관(12)의 종단의 잉여부분을 절단함으로써 형성되는 개구단에 전자총(13)의 기부에 설치된 스템(20)을 용착시킴으로써 전자총(13)을 네크관(12) 내에 장착하고, 네크관(12)의 요크부착영역(16)의 바깥쪽에는 퍼넬(11)에 걸치는 편향요크(15)를 부착함으로써 투사관(21)을 제작했다.

또, 비교예로서 네크관의 두께가 상기 실시예와 같은 두께이며, 그 외경이 전자총장착영역과 요크부착영역을 불문하고 36.5㎜인 투사관용 퍼넬·네크봉합체에 상기 실시예와 같은 사이즈의 패널을 이용하여 투사관을 제작했다.

본 발명의 투사관용 퍼넬·네크봉합체를 이용한 투사관과 비교예의 투사관용 퍼넬·네크봉합체를 이용한 투사관에 있어서는 투사관에 요하는 소기의 휘도, 정밀도, 포커스정밀도를 얻는데 필요한 전자총과 아울러, 이러한 전자총으로부터 발사되는 전자선을 편향하는데 필요한 편향요크를 구비할 필요가 있으며, 같은 레벨의 휘도, 정밀도, 포커스정밀도를 얻기위해 비교예에서는 대형 편향요크를 필요로 했다.

그 결과, 본 발명의 투사관용 퍼넬·네크봉합체를 이용한 투사관은 투사관에 요구되는 고휘도, 고정밀, 고포커스정밀도를 유지하면서, 비교예의 그것에 비해 투사관의 전체길이를 약 5% 단축할 수 있어 콤팩트화를 도모했음과 아울러, 편향전력에 관해서도 비교예에 비해 30%∼40% 절감할 수 있었다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 투사관용 퍼넬·네크봉합체는 투사관에 요구되는 고휘도, 고정밀도를 유지하면서, 대형 전자총이 장착되는 투사관의 콤팩트화에 기여할 수 있고, 소비전력을 대폭 저감할 수 있다는 뛰어난 효과를 발휘한다.

Claims (3)

1. 투사관용 패널이 봉착되는 대략 직사각형의 대개구부와 원형의 소개구부를 갖는 깔때기형상의 퍼넬과, 상기 퍼넬의 소개구부에 봉합된 대략 원통형상의 네크부를 구비한 투사관용 퍼넬·네크봉합체에 있어서,

   상기 네크관은 그 내부에 전자총이 장착되는 전자총장착영역과, 그 바깥쪽에 편향요크가 부착되는 요크부착영역을 갖고, 요크부착영역의 외경이 전자총장착영역의 외경보다 작은 것을 특징으로 하는 투사관용 퍼넬·네크봉합체.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 대개구부의 대각외경이 80㎜∼330㎜이며, 상기 대개구부의 대각외경에 대한 전자총봉착영역의 외경의 비율이 9%∼36%이고, 또한 전자총장착영역의 외경에 대한 요크부착영역의 외경의 비율이 50%∼90%인 것을 특징으로 하는 투사관용 퍼넬·네크봉합체.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   요크부착영역의 관축방향 길이를 L1, 요크부착영역과 전자총장착영역 사이의 접속영역의 관축방향 길이를 L2, 네크관의 관축방향 전체길이를 L로 했을 때, 2≤L/L1≤10, 또한 5≤L/L2인 것을 특징으로 하는 투사관용 퍼넬·네크봉합체.