KR200360828Y1 - 칼라 음극선관용 전자총 - Google Patents

Abstract

본 고안은 칼라 음극선관에 관련한 것으로서, 보다 상세하게는 사극자 렌즈를 형성하는 전극의 구조를 변경하여, 전자빔이 화면 주변부에서도 정 포커싱 되도록 함에 따라 화면 주변부에서의 열화를 방지토록 한 칼라 음극선관용 전자총에 관한 것이다.

이를 위한 본 고안은 전자빔의 방사량을 조절하는 제어전극과 가속전극으로 구성된 삼극부와, 전자빔을 일정량만큼 집속시키는 복수개의 집속전극과, 상기 집속전극과의 사이에 전자빔을 화면에 집속시키기 위해 주렌즈를 형성하는 애노드 전극으로 구성된 것에 있어서;

상기 집속전극을 3분할하여 그 중 어느 한 전극에는 일정한 전압을 인가하고, 나머지 전극에는 편향요크(8)의 편향전류에 동기하는 서로 다른 동적전압을 인가하며, 상기 동적전압이 인가되는 상호 대향면에는 수평전극(51)(52)을 형성하되 각 전자빔의 축방향에 비해 서로 다른 높이를 가지도록 비대칭형상으로 형성하여서 된 것이다.

Description

칼라 음극선관용 전자총{electron gun color cathode ray tube}

본 고안은 칼라 음극선관에 관련한 것으로서, 보다 상세하게는 사극자 렌즈를 형성하는 전극의 구조를 변경하여, 전자빔이 화면 주변부에서도 정 포커싱 되도록 함에 따라 화면 주변부에서의 열화를 방지토록 한 칼라 음극선관용 전자총에 관한 것이다.

일반적으로 칼라 음극선관은 도 1에서와 같이 패널(1) 내면에 R,G,B 형광체가 도포되어 형광막(2)을 이루고 있으며, 상기 패널(1)의 후방으로는 네크부(3a)에 전자총(4)이 봉입된 펀넬(3)이 융착되어 내부가 고 진공 상태를 유지하고 있다.

상기 패널(1)의 내면에 도포된 형광막(2)과 근접된 부위에는 전자총(4)에서 발사된 전자빔(5)의 색선별 역할을 하는 새도우마스크(6)가 지지프레임(7)에 고정된 상태로 설치되어 있고, 상기 펀넬(3)의 외주면에는 전자총(4)에서 방사된 전자빔(5)을 수직 또는 수평방향으로 편향시키기 위한 편향요크(8)가 설치되어 있다.

상기 전자총(4)의 뒷부분, 즉 네크부(3a)의 끝단에는 스템(9)이 외부로 노출되게 고정되어 있어, 상기 스템(9)에 고정된 다수개의 스템핀(10)을 통해 전자총의 각 전극에 전압을 인가하게 된다.

한편, 상기 전자총(4)은 전극의 구성수에 따라 여러 가지 형태가 있는데, 그 중 한 형태를 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

상호 독립된 3개의 음극(40)과, 상기 음극으로부터 일정간격을 두고 배열되며 각 음극(40)의 공통격자인 제 1 전극(42)과, 상기 제 1 전극으로부터 패널(1)을 향해 일정간격을 두고 순차적으로 배열된 제 2 전극(43), 제 3 전극(44), 제 4 전극(45), 제 5 전극(46), 제 6 전극(47)과, 상기 제 6 전극(47)의 패널측에 설치된 실드컵(shield cup)(48)으로 구성되어 있다.

그리고, 상기 각 전극들은 관축방향으로 인라인(in-line)형으로 배열되어 봉상의 전기 절연물인 비드 글라스(49)에 매몰, 고정되어 있다.

이와 같이 구성된 전자총(4)은 상기 음극(40)에 내장된 히터(50)가 스템핀(10)으로부터 전원을 공급받아 전자를 방출하며, 방출된 전자는 제어전극인 제 1 전극(42)에 의해 전자빔이 제어되고, 가속전극인 제 2 전극(43)에 의해 전자빔이 가속되며, 상기 제 2 전극(43)과 제 3 전극(44)사이와 제 3, 4, 5 전극(44)(45)(46)에 의해 형성되는 프리 포커스(pre-focus lens)에 의해 전자빔이 약간 집속되고, 주렌즈 형성전극인 제 5 전극(46)과 제 6 전극(47)을 통과하여 새도우마스크(6)에 형성된 공극형상의 구멍을 통과한후 패널(1)의 내면에 형성된 형광막(2)에 충돌함에 따라 형광체를 발광시키므로써 화상이 재현된다.

한편, 자기집중형 편향요크(8)에서 발생되는 4극자 렌즈를 상쇄시키기 위해, 상기 제 5 전극(46)을 제 5-1 전극(46a)과 제 5-2 전극(46b)로 2분할하고, 상기 제 5-2 전극(46b)의 음극을 향하는 면에는 수평전극(46c)을 설치하며, 상기 제 5-1 전극(46a)의 제 6 전극(47)을 향하는 면에는 R,G,B 전자빔에 공통적으로 림(46d)을 가짐과 아울러 그 내부에는 복수개의 빔 통과공을 가진 인너전극(46e)이 설치되어, 상기 제 5-2 전극(46b)의 수평전극(46c)이 제 5-1 전극(46a)의 림(46d) 내부로 삽입되도록 한 구성으로 되어 있다.

상기의 구조에서 제 5-1 전극(46a)에는 도 3에서와 같이 스테이틱 전압(static 전압)을 인가하고, 제 5-2 전극(46b)에는 편향량에 동기되는 다이나믹 전압(dynamic 전압)을 인가함에 따라 두 전극간의 전압차에 의해 두 전극 사이에는 편향요크(8)에서 발생된 4극자 렌즈와 반대성분을 가진 4극자 렌즈(quadrupole lens)가 형성된다.

이에 따라 주렌즈를 통과하여 편향요크(8)의 비균일자계에 의해 발생된 주변부의 상퍼짐인 할로를 개선하는 방향으로 작용하게 된다.

그러나 상기와 같은 종래의 제 5 전극(46) 형태는 세 전자빔이 포커싱되는데 필요한 전압이 서로 달라 중앙빔을 화면의 주변부에서 포커싱 되도록 하면, 화면 오른쪽 주변부에서는 R-빔(5a)은 할로 현상을 일으키고, B-빔(5c)은 블루밍(blooming)현상을 일으키며, 화면의 왼쪽 주변부에서는 B-빔(5c)이 할로, R-빔(5a)은 블루밍 현상을 유발하여 포커싱 정도를 저하시키게 된다.

이러한 현상이 발생되는 이유는 전자빔이 화면 주변부로 편향될 때 편향요크(8)에 의한 사극자 렌즈 효과가 편향중심에서 사이드 쪽의 전자빔에 더욱 크게 작용하고, 사이드 빔(5a)(5c)의 초점길이가 센터빔(5a)의 초점길이보다 길기 때문에 사이드 빔이 센터빔보다 수평 및 수직방향으로 집속작용을 더 받기 때문이다.

이에 따라 사이드 빔(5a)(5c)은 수평, 수직방향으로 과집속되고, 센터빔(5b)은 양방향 모두 미 집속되어 특히, 수평방향으로의 포커스 열화를 가져오게 된다.

본 고안은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 그 목적은 전자빔이 화면 주변부로 편향될 때 세 전자빔에 서로 다른 사극자 정전렌즈를 형성하여 전 화면에서 세 전자빔이 모두 수평방향으로 정 포커싱 되도록 하기 위한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안은 전자빔의 방사량을 조절하는 제어전극과 가속전극으로 구성된 삼극부와, 전자빔을 일정량만큼 집속시키는 복수개의 집속전극과, 상기 집속전극과의 사이에 전자빔을 화면에 집속시키기 위해 주렌즈를 형성하는 애노드 전극으로 구성된 것에 있어서;

상기 집속전극을 3분할하여 그 중 어느 한 전극에는 일정한 전압을 인가하고, 나머지 전극에는 편향요크의 편향전류에 동기하는 서로 다른 동적전압을 인가하며, 상기 동적전압이 인가되는 상호 대향면에는 수평전극을 형성하되 각 전자빔의 축방향에 비해 서로 다른 높이를 가지도록 비대칭형상으로 형성하여서 됨을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총을 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 칼라 음극선관의 종단면도

도 2는 종래 전자총의 일예를 도시한 구성도

도 3은 종래 전자총에 인가되는 다이나믹 전압 파형도

도 4는 본 고안 전자총의 구성도

도 5는 본 고안 전자총에 인가되는 다이나믹 전압 파형도

도 6은 본 고안의 다른 실시예를 도시한 전자총의 요부 구성도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

46 : 제 5 전극 46a : 제 5-1 전극

46b : 제 5-2 전극 46c : 제 5-3 전극

51, 52 : 수평전극

도 4는 본 고안 전자총의 구성도이고, 도 5는 본 고안 전자총에 인가되는 다이나믹 전압 파형도이며, 도 6은 본 고안의 다른 실시예를 도시한 전자총의 요부 구성도로서, 이들 첨부도면을 참조하여 본 고안의 칼라 음극선관용 전자총에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안은 전자빔을 집속시키는 역할을 하는 집속전극을 복수개, 특히 3분할하여, 그 중 어느 한 전극에는 일정한 전압을 인가하고, 나머지 전극에는 편향요크의 편향전류에 동기하는 서로 다른 동적전압을 인가하며, 상기 동적전압이 인가되는 상호 대향면에는 수평전극을 형성하되 각 전자빔의 축방향에 비해 서로 다른 높이를 가지도록 비대칭형상으로 형성하였다.

도 4는 상기와 같이 집속전극, 즉 제 5 전극(46)을 제 5-1 전극(46a)과, 제 5-2 전극(46b)과, 제 5-3 전극(46c)으로 3분할 하고, 그 중 가운데에 위치한 제 5-2 전극(46b)에는 도 5에서와 같이 정전압(직류전압)을 인가하며, 상기 제 5-2 전극(46b)의 양쪽에 위치한 제 5-1 전극(46a)과 제 5-3 전극(46c)에는 편향요크(8)의 편향전류에 동기하는 동(動)전압(또는 다이나믹 전압)을 인가하였다.

이에 따라 상기 제 5-3 전극(46c)에 인가되는 동전압과 제 5-2 전극(46b)에 인가되는 직류전압의 차이에 의해 제 5-3 전극(46c)과 제 5-2 전극(46b) 사이에는 편향요크(8)에 의해 형성되는 사극자 렌즈와 반대되는 성분의 정전 사극자 렌즈가 형성된다.

그리고, 동전압이 인가되는 제 5-1 전극(46a)과 제 5-2 전극(46b)의 상호 대향하는 면에는 수평전극(51)(52)을 각각 형성하되, R,G,B 세 전자빔의 축방향에 비해 서로 다른 높이를 가지도록 하였다.

이를 위해, 제 5-1 전극(46a)의 수평전극(47)을 R-빔(5a)으로부터 B-빔(5b)을 향할수록 그 축방향 높이가 점점커지도록 비스듬하게 형성하였고, 이에 대향하는 제 5-3 전극(46c)면에 형성된 수평전극(48)은 B-빔(5c)으로부터 R-빔(5a)을 향할수록 그 축방향 높이가 점점 커지도록 하여 서로 대향하는 방향으로 양 수평전극(51)(52)이 비스듬 하도록 형성하였다.

이외에도, 도 7에서와 같이 각 수평전극(51)(52)을 계단형으로 형성하는 구조도 적용할 수 있음은 물론이다.

이와 같이 구성된 본 고안 전자총의 작용은 다음과 같다.

전자빔이 우측으로 편향될 때는 도 5의 d에서와 같이 제 5-1 전극(46a)에 인가된 동전압과 도 5의 e에서와 같이 제 5-2 전극(46b)에 인가된 직류전압의 차이에 의해 양 전극사이에 정전 사극자 렌즈가 형성된다.

그러나 제 5-3 전극(46c)의 전압은 제 5-2 전극(46b)의 전압과 동일하므로 제 5-3 전극(46c)과 제 5-2 전극(46b)사이에는 정전렌즈가 형성되지 않는다.

그리고, 제 5-1 전극(46a)에 형성된 수평전극(47)은 B-빔(5c)쪽이 가장 높고, 제 5-3 전극(46c)에 형성된 수평전극(48)은 R-빔(5a)쪽이 가장 높으므로, 전자빔이 화면의 좌측으로 편향될 때 R-빔(5a)쪽의 정전 사극자 렌즈의 효과가 가장 크고, 전자빔이 화면 우측으로 편향될때는 B-빔(5c)쪽의 정전 사극자 렌즈의 효과가 다른 전자빔에 비해 크게 된다.

이에 따라 전자빔이 편향될 때 센터빔이 사이드 빔보다 더 큰 정전 사극자 렌즈효과를 받고, 반면 사이드 빔이 가장 작은 정전 사극자 렌즈의 효과를 받게 된다.

즉, 전자빔이 편향될 때 종래의 전자총 구조에 비해 바깥쪽의 빔에는 상대적으로 작은 정전 사극자 렌즈가 형성되어 편향요크(8)에 의해 발생되는 과 집속 사극자 렌즈 효과를 상쇄시켜 수평방향의 포커스를 개선할 수 있게 된다.

이와 동시에 안쪽빔에는 상대적으로 큰 정전 사극자 렌즈가 형성되어 편향요크(8)에 의해 발생되는 미 집속 사극자 렌즈효과를 상쇄시켜 수평방향의 포커스를 개선할 수 있게 된다.

상기 예에서는 편향되는 전자빔이 서로 다른 정전 사극자 렌즈 효과를 가지지만 한 빔에서는 같은 정전 사극자 렌즈 효과를 가지지만 제 5-1 전극(46a)과 제 5-3 전극(46c)에 부착되는 수평전극(51)(52)을 전자빔의 중심에서 멀어지게 함에따라 점차적으로 변화를 형성하면, 동일 전자빔에서도 편향중심에서 안쪽에 있는 좌/우측 포커스를 향상시킬 수 있게 된다.

이상과 같은 본 고안은 음극선관에서 전자빔이 편향될 때 수평방향으로 바깥쪽 빔과 안쪽 빔의 포커싱이 차이를 개선하여 화면 전 영역에서 포커스의 품위를 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 전자빔의 방사량을 조절하는 제어전극과 가속전극으로 구성된 삼극부와, 전자빔을 일정량만큼 집속시키는 복수개의 집속전극과, 상기 집속전극과의 사이에 전자빔을 화면에 집속시키기 위해 주렌즈를 형성하는 애노드 전극으로 구성된 것에 있어서;

   상기 집속전극을 3분할하여 그 중 어느 한 전극에는 일정한 전압을 인가하고, 나머지 전극에는 편향요크의 편향전류에 동기하는 서로 다른 동적전압을 인가하며, 상기 동적전압이 인가되는 상호 대향면에는 수평전극을 형성하되 각 전자빔의 축방향에 비해 서로 다른 높이를 가지도록 비대칭형상으로 형성하여서 됨을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.