KR880000120B1

KR880000120B1 - 컬러수상관용 전자총

Info

Publication number: KR880000120B1
Application number: KR1019830005751A
Authority: KR
Inventors: 유끼히로 이즈미다
Original assignee: 가부시기가이샤 히다찌세이사구쇼; 미따 가쯔시게
Priority date: 1982-12-06
Filing date: 1983-12-05
Publication date: 1988-03-12
Also published as: US4614894A; GB2132815B; KR840007299A; GB2132815A; GB8332400D0

Abstract

내용 없음.

Description

컬러수상관용 전자총

제1도는 인라인형 전자총의 구조를 표시하기 위한 컬러수상관넥부의 요부단면도.

제2도는 종래의 상부집속전극의 평면도.

제3도는 본 발명의 일실시예에 의한 상부집속전극의 평면도.

제4도는 제3도의 상부집속전극의 사시도.

제5도는 제3도의 실시예에 의한 상부집속전극과 같은 구조를 가진 양극을 대향 배치시킨 전자총의 요부단면도.

제6(a)도 및 제6(b)도는 제5도의 전자총의 상부집속전극과 양극에 의해서 형성되는 주 정전집속렌즈형성전계를 표시하는 요부단면도.

제7도는 3본의 전자비임을 수렴시키기 위한 제3도의 실시예의 변형을 표시하는 전자총 요부단면도.

제8도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 상부집속전극의 사시도.

제9도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 상부집속전극의 사시도.

제10도는 3본의 전자비임을 수렴시키기 위한 제8도 및 제9도의 실시예의 변형을 표시하는 상부집속전극 측면도.

제11도는 제10의 상부집속전극과대향배치되는 양극의 측면도.

제12도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 상부집속전극의 평면도.

제13도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 상부집속전극의 사시도.

제14도는 제13도의 상부집속전극의 사시도.

제15도는 제14도의 실시예에 의한 상부집속전극과 양극을 대향배치시킨 전자총의 요부단면도.

제16도는 3본의 전자비임을 수혐시키기 위한 제14도의 실시예의변형을 표시하는 전자총 요부단면도.

제17도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 상부집속전극의 평면도.

제18도는 발명의 다른 실시예에 으한 상부집속전극의 평면도.

제19도는 제18도의 상부집속전극의 사시도.

제20도는 제19도의 실시예에 의한 상부집속전극과 양극을 대향배치시킨 전자총의 요부단면도.

제21도는 3본의 전자비임을 수렴시키기 위한 제19도의 실시예의 변형을 표시하는 전자총의 요부단면도.

제22도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 상부집속전극의 사시도.

제23도는 본 발명의 다른 실시예에의한 상부집속전극의 사시도.

제24도는 3본의 전자비임을 수렴하기 위한 제22도 및 제23도의 실시예의 변형을 표시하는 상부집속전극 측면도.

제25도는 제24도의 상부집속전극과 대향 배치되는 양극의 측면도.

제26도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 상부집속전극의 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

4 : 하부집속전극 5 : 상부집속전극

5a,5b,5c, 6a,6b,6c : 전자비임통과구멍 6 : 양극

7,71,72 : 극면 9 : 등전위선

본 발명은 컬러수상관용 전자총, 특히 포커스특성을 계량한 컬러수상관용 인라인형 전자총에 관한 것이다

일반적으로 컬러수상관용 전자총의 주렌즈구경은 포커스특성에 크게 영향을 받아, 호적한 포커스특성을 얻으려면 주렌즈구경을 가능한한 크게하는 것이 바람직하다.

제1도는 종래의 바이포텐설집속방식의 인라인형 전자총의 일례를 표시하는 요부단면구성도이다. 동 도면에 있어서, (1A)(1B)(1C)는 각각 3본의 전자비임을 정상면으로부터 방사하는 음극, (2)는 전자비임의비임량을 제어하는 제어전극, (3)은 전자비임을 가속시키는 가속전극, (4)는 전자비임을 집속시키는 하부집속전극이고, (2A)(2B), (3A)(3B)(3C)및 (4A)(4B)(4C)는 각각 3본의 전자비임의 전자비임통과구멍이다. (5)는 상부집속전극, (6)은 양극이며, 이 상부집속전극(5)과 양극(6)은 각각 관축(100)에 대체로 직교하는 표면(5D)(6D)에 개구를 가진 3개이 전자비임 통과구멍(5A)(5B)(5C)과 (6A)(6B)(6C)를 가지고 있다.

이들 전자비임통과구멍은 도시한 바와 같이 원통부를 갖도록 압착가공에 의해서 형성되어 있다, 상부집속전극(5)과 양극(6)은 대략같은 형상을 가지며, 표면(5D)과 (6D)가 관축에 연해서 소정의 간격을 유지하도록 대향배치되고, 전자비임통과구멍(5A)(5B)(5C)과 전자비임통과구멍(6A)(6B)(6C)과는 각각 대향해서 배치되며 이에 따라서 상부집속전극(5)과 양극 (6)에 소정의 전위가 주어졌을때, 3본의 전자비임에 대응하는 3개의 주 정전집속렌즈를 형성한다. 예를 들면 상부집속전극(5)에는 7KV, 양극(6)에는 25KV의 전위가 주어진다. 각 전자비임통과구멍은 관축(100)에 연해서 보았을때 통과시켜야 할 전자비임의 중심축을 중심으로 한다. 이와 같이 구성된 전자총은 컬러수상관의 넥부(101)에 수납된다.

이와같은 전자총의 구성에 있어서, 3개의 음극(1A)(1B)(1C)에 주어지는 신호전위에 따라서 각각의 전자비임량이 제어된 3본의 전자비임은 (A)(B)(C)은, 가속전극(3)과 하부집속전극(4)과의 대향된 각 구명사이에서 형성되는 프리포커스렌즈로 약간의 집속작용을 받은 뒤, 상부집속전극(5)과 양극(6)으로 형성되는 각각의 주 집속렌즈에 의해서, 도시하지 않는 수상관의 형광면에 결상되도록 집속작용을 받는다. 동시에 양측의 전자비임(A)(C)에 대해서는 양극(6)의 비임통과구멍(6A)(6C)을, 상부집속전극(5)의 비임통과구멍(5A)(5C)에 대해서 바깥쪽으로 미소하게 편심시킨다는 공지의 수단에 의해서 각도θ의 경사를 주어, 3본의 전자비임(A)(B)(C)를 한개점에 수렴시킨다.

수상관의 형광면상에서의 결상점의 크기, 즉 포커스특성은, 화상의 선명·예리도를 좌우하기 때문에, 가능한한 작게하는 것이 바람직하며, 포커스특성의 향상에는 일반적으로 주집속렌즈의 구경을 크게하는 것이 행하여지고 있다.

제2도는 상부집속전극(5)의 상면 (5D)을 나타낸 평면도이다.

양극(6)의 하면(6D)도 같은 형상이다. 등 도면에 있어서, 직경(D)의 3개의 전자비임통과구멍(5A)(5B)(5C)은 각각 중심간격(S)을 가지고 일직선상에 인라인형상으로 배열되어 있다. 구체적인 치수예를 들면 넥직경 22.5mm인 경우, D=3.9mm, S=4.75mm이다. 그리고, 포커스특성을 향상시키는 수단으로서 주집속렌즈의 구경을 확대하기 위해서 전자비임통과구멍(5A)(5B)(5C)의 직경(D)을 크게할 필요가 있으나, 각각의 전자비임 통과구멍(5A)(5B)(5C)은 제1도에 표시하는 양극(6)과의 내전압특성열화방지를 위해, 죄입구멍구조로 할 필요가 있으며, 이와 같은 죄임구멍구조는 부품가공상의 제약상, 직경(D)은 구멍간격(S)보다도0.8mm~1.0mm 작은 치수가 되게 되어 있다. 따라서, 직경(D)을 크게하기 위해서는 간격(S)을 크게하지 않으면 안되나, 이 구멍간격(S)을 크게하는 것은, 수상관등작시의 형광면 각 점에서의 수렴오차가 커진다는 것과 또 주렌즈를 형성하는 상부집속전극(5)과 양극(6)의 관측에 직교함은 방향의 치수가 커져서 전자총이 수용되는 밸브넥의 내벽에 근접하게 되어 내전압특성이 열화된다는 문제가 있었다.

본 발명은, 상기한 종래의 문제를 감안해서 이루어진것으로서, 그 목적으로 하는 바는, 상기한 기술적문제를 경감해서 주 정전집속렌즈 구경을 확대하여, 포커스특성을 향상시킨 컬러수상관용 전자총을 제공하는 데 있다.

주 정전집속렌즈의 구경을 확대해서 포커스특성을 향상시킬려고 하는 사상은 예를 들면 미합중국 특히 제4,370,592에 기재되어 있으나, 거기에 기재되어 있는 방법은, 2개의 집속전극의 대향간격을 크게 해서 집속렌즈구경을 확대하는 것으로서, 이하의 설명에서 이해될 수 있는 본원 발명의 요지는 하등 시사하고 있지 않다.

이하 제3도내지 제26도를 참조해서 본원발명의 실시예를 설명한다. 이들 도면에 있어서, 제1도, 제2도와 동일 또는 서로해당되는 부재 또는 부분은 동일한 참조번호를 붙인다.

제3도는 본 발명의 일실시예에 의한 컬러수상관용 전자총의 상부집속전극의 평면도이다. 동 도면에 있어서, 상부집속전극(5)은, 장축(D), 단축(D_s)의 3개의 타원형 전자비임통과구멍(5A)(5B)(5C)이 각각 중심간격(S)으로 음극(1A)(1B)(1C)의 배열방향(이하제1방향이라함)에 인라인으로 배치되어 있다.

전자비임 통과구멍의 타원형은, 제1방향으로 단축을 가지고, 관축(100)과 제1방향에 직교하는 방향(이하 제2방향이라함)에 장축을 가진다. 따라서, 부품가공상의 제약을 받는 일없이, 장축(D_l)은 중심간격(S)보다 크게 할 수 있다. 또 주렌즈를 형성하는 전자비임통과구멍(5A)(5B)(5C)의 타원형이 되므로서, 각각의 전자비임은 단축방향의 집속작용이 장축방향보다 강하게 되어 비점(非點)수차가 생기나, 제4도의 상부집속전극(5)의 사시도에 표시한 바와 같이이 상면(5D)의 일부를 반경(R)의 볼록극면(7)으로 하므로서, 제6(a)도, 제6(b)도를 참조해서 설명하는 바와 같이 비점수차를 보전할 수 있다. 이 볼록극면(7)의 각각은, 관축에 평행이고 또한 제1방향으로 뻗는 면의 단면에 있어서, 전자비임의 중심축을 포함해서 제2방향으로 뻗는 면내에 중심을 갖는 곡률(R)인 원의 일부로 이루어진 볼록곡선을 가지게 되면 전자비임통과구멍의 타원형의 단축의 길이에 상당하는 폭의 영역에 존재한다.

볼록곡면(7)은 여기에 설명한 바와 같은 곡면에 한하지 않고, 이에 근사한 볼록면이어도 된다. 제4도에 있엇, 사선부분은 상면(5D)의 형상을 알기쉽게 하기 위한 것이다. 제4도의 상부집속전극(5)과 대향 배치될 양극(6)도 이 상부집속전극(5)과 대체로 동일한 구성을 가진다. 구체적인 치수예를 들면, 넥직경22.5mm인 경우, D_l=5mm, D_s=8.9mm, S=4.75mm이며, 극면(7)의 최상점과 최하점 사이의 관측에 연한 높이의 차이를 1mm로 할때 R=약2.4mm이다.

제5도는 상부집속전극(5)과 마찬가기 구성에 의한 양극(6)을 대향배치시킨 전자총의 요부단면을 표시한 것이다. 동 도면에 표시된 바와 같이 상부집속전극(5)과 양극(6)의대향표면간의 관축에 연하는 간격은, 각 타원형 전자비임통과구멍의 장축의 끝단 및 그 근처의 위치에 있어서의 간격(d₁)보다도 다축의 끝단및 그 근처의 위치에 있어서의 간격(d₂)쪽이 커진다. 구체적인 치수예를 들면, d₁=1mm, d₂=3mm이다.

상부집속전극(5)과 양극(6)에 소정의 전위를 주었을때, 이들전자비임통과구명에 의해서 형성되는 주 집속렌즈형성전위분포를, 제6(a)도, 제6(b)도에 표시한다. 제6(a)도는 관축에 평행이고장축을 포함하는 면의 전자비임통과구멍(5A)(6A)의 단면도이다. 도시한 바와 같이 간격(d₂을 (d₁)보다 크게 하므로서 제6(a)도의 동전위면(8)은, 전자비임통과구멍내의 전자비임통과영역(Q)의 범위내에 있어서, 제6(b)도의 동전위면(9)과 마찬가지인 분포와 근사시킬 수 있어, 전자비이통과영역(Q)의 범위내에 있어서는 회전대칭전개를 얻을수 있으므로 비점수차를 보정할 수 있다. 또, 제6(a)도의 전위분포를 제6(b)도의 전위분포와 근사하게 할수 있으므로, 주 집속렌즈 구경은 비임통과용타원구멍의 장축(D_l)을 직경으로 하는 원형 전자비임통과구멍과 대체로 같은 값의 직경으로 학대된다. 따라서, 상기한 기술적문제를 경감시켜 포코스특성이 향상된 전자총이 얻어지는 것이다.

또한, 양단 전자비임을 수렴시키는 방법으로서는, 제7도의 요부단면도에 표시한 바와 같이 상부집속전극(5)의 중앙전자비임통과구멍(5B)의 타원율D_s/D_l을 양측 전자 비임통과구멍(5A)(5C)보다도 크게해서 표면(5D)의 볼록곡면의 곡을 (R')을 크게하고, 상부집속전극(5)의 중앙구멍(5B)의 개구부를 포함한 볼록곡면의 정상면을 양쪽구멍(5A)및 (5C)의 개구부를 포함한 볼록곡면의 정사면보다 낮게 한다. 또, 양극(6)의 중앙전자비임통과구멍(6B)의 타원율을 양쪽의 저자비임통과구멍(6A)(6C)보다 작게해서 표면(6D)의 볼록곡면의 곡율(R')을 작게하고, 양극(6)의 중앙구멍(6B)의 개구분을 포함한 볼록곡면의 정상면을 양쪽구멍(6A)및(6C)의 개구부를 포함한 볼록곡면의 정상면보다 높게한다.

그리고 이들의 한쪽 또는 쌍방을 실시해서 전자비임통과구멍(5A)및(6A)(5C)및6(C)에 의해서 형성되는 양쪽전자비임의 집속렌즈에 경상전계를 형성하므로서 수렴할 수 있다. 곡율(R')(R")의 값은 실험적으로 결정된다. 또 종래와 마찬가지로 양곡(6)의 양쪽비이통과구멍(6A)(6C)을, 상부집속전극(5)의 양쪽의 비임통과구멍(5A)(5C)에 대해서 각각 바깥쪽에 미소하게 편위시켜서 수렴시키는 방법을 채택해도 된다.

제8도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 컬러수상관용 전자총의 상부집속전극이 사시도이다.

이 제8도의 상부집속전극(5)에 있어서도 전자 비임통과구멍(5A)(5B)(5C)은 제3도의 표시한 바와 같은 타원형상 및 중심간 간격을 가지고 있다. 타원형상의 전자비임통과구멍에 의한 비점수차를 보정하기위해서 본 실시예에서는 표면(5D)의 적어도 일부는 도시한 바와 같은 오목곡면으로 형성되다. 이 오목곡면은, 관축(100)에 평행이고 또한 제2의 방향으로 뻗는 단면에 있어서, 3개의 전자비임의 중심축을 포함한 면내에 중심을 가진 소정의 곡율(R₁)오목 곡선을 가지게 되며, 적어도 전자비임 통과구멍의 타원 형상의 장축의 길이에 상당하는 폭의 영역에 존재한다. 제8도에 있어서 사선부는 오목 곡면의 형상의 이해를 돕기 위한 것이다. 고선(R₁)은 실험적으로 결정되며, 오목곡면의 깊이는 예를들면 대략1mm정도이다.

제8도의 상부집속전국(5)과 대향배치될 양극(6)도 이것과 거의 마찬가지로 구성된다. 따라서, 이 상부 집속전극 양극(5)과 양극(6)을 대향 배치했을 경우, 이들 대향표면간의 관축에 연하는간격은, 제4도의 실시예의 경우와 마찬가지로, 각 타원형 전자비임통과구멍의 장축의 끝단 및 그 근처의 위치에 있어서의 간격보다도 단축의 끝단 및 그 근처의 위치에 있어서의 간격쪽이 커진다는 것은 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

제9도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 전자총의 상부집속전극(5)의 사시도이다. 본 실시예에서는, 상부집속전극(5)의 표면(5D)에 형성되는 오목곡면이 타원곡면이라는 것을 제외하고는 제8도의 실시예와 동일하다, 이 오목곡면은, 관축에 평행이고 또한 상기 제2의 방향으로 뻗는 면의 단면에 있어서, 3개의 전자비임의 중심축을 포함한 면내에 중심을 가지며 제2의 방향으로 장축을 가지고 관축에 연하는 방향으로 단축을 가진 타원곡선중 그 장축에서 2등분한 반타원 곡선 또는 그 일부의 곡선을 가지고 있다. 실험한 결과 비점수차를 보정하려면 제8도와 같은 곡을(R₁)의 오목곡면보다 제9도와 같은 타원오목 곡면쪽이 효과적이라는 것을알았다.

또한 제8도, 제9도의 오목곡면은 상기한 것에 한정되는 것은 아니고, 이것에 근사하는 것이어도 된다.

제8도, 제9도의 실시예에 있어서, 양측의 전자비임의 수렴은 제10도, 제11도에 표시한 바와 같이 상부집속전곡(5)에서는 적어도 표면(5D)이 오목곡면으로 형성되는 영역을 중앙이 음극쪽에 처지도록 만곡시키는 것과 그리고 양극(6)에서는 적어도 표면(6D)이 오목곡면으로 형성되는 영역을 중앙이 음극쪽에 돌출하도록 만고시켜, 이들의 한쪽 또는 쌍방을 실시하므로서 행할 수 있다.

즉, 상부집속전극(5)과 양극(6)의 표면(5D)과 (6D)의 적어도 한쪽은, 적어도 오목곡면으로 형성되는 영역에 있어서 관측에 평행이고 또한 제1의 방향으로 뻗는 면의 단면에서, 중앙이 양단에서 음곡에 보다 가깝게 위치하도록 된 곡선을 가지도록 만곡시키는 것이다. 이 만곡의곡율은 실험에 의해서 결정한다.

제12도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 전자총의 상부집속전극의 평면도이다. 이제까지의 실시예에 있어서 전자비임통과구멍을 제3도에 표시한 바와 같은 타원으로 했으나 직경(D_l)의 원을 제2방향으로 뻗는 직경을 중심으로 (D_s)의 폭으로 잘라낸 형상의 3개의 비임통과구멍(5A)(5B)(5C)을 형성한 것이라도, 상기한 바와 똑같은 효과가 얻어진다.

제13도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 전자총의 상부집속전극의 평면도이다. 본 실시예의 상부집속전극(5)에 있어서, 중앙전자비임통과구멍(5B)은 관축에 연해서 보았을 때 전자비임의 중심축을 중심으로 하여 제1방향에 단축(D_s), 제2방향에 장축(D_l)을 가진 타원형상을 가지며, 양쪽전자비임통과구멍(5A)(5C)은 각각 안쪽, 즉 전자 비임 중심축에서 중앙전자비임통과구멍쪽은, 중아전자비임통과구멍(5B)의 타원형을 장축에 의해서 2등분한 반타원형상으로 형성되며, 바깥쪽, 즉 전자비임 중심축에서 중앙 전자비임통과구멍과 반대쪽은 반경D_l/2의 반원형상으로 형성된 복합형상을 가진다. 이들 전자비임통과구멍(5A)(5B)(5C)은 중심간 간격(S)으로 제1방향에 인라인으로배치되어 있다.

본 실시예에 있어서도 부품가공상의 제약을 받는 일없이, 장축(D_l)은 구멍간격(S)보다 크게할 수 있다. 또 상부집속전극(5)의 구평방향(즉제1방향)의 치수도 직경(D_l)의 원형형상을 가진 전자비임통과구멍3개를 형성한 경우에 비해서서 작기때문에, 밸브넥의재벽과의접근에 의한 내전압특성의 약화도 저감시킬수 이있다.

제14도는 제13도에 표시한 상부집속전극(5)의 사시도이다.

전자 비임통과구멍(5A)(5B)(5C)을 타원형 및 상기의 복합형으로 하기 위해서 이미 설명한 바와 같은 비점수차가 생기기 때문에, 제14도에 표시한 바와 같이 상면(5D)의 일부를 반경(R)이 볼록곡면(71)(72)으로 한다. 볼록곡면을 형성하는 범위는, 중앙전자비임통과구멍의타원형 단축의 길이에 상당하는 폭의 영역, 양쪽 전자비임통과구멍의 반타원의 반단축의 길이에 상당하는 폭의 영역이다. 양쪽전자비임통과구멍으 전자비임 중심축에서 바깥쪽의 영역(8)에서는, 통과구멍이 반원으로 형성되는 부분에서는 비점수차의 문제는 없으므로, 곡면으로 할 필요는 없다. 이 바깥쪽의 영역은, 상기 볼록곡면의 정상부와 대체로 동일평면내에 있는, 즉 볼록곡면의 정상부와 대체로 일직선이 되는 평면으로 형성한다. 즉 표면(5D)은, 관측에 평행이고, 또한 제1방향으로 뻗는 단면에 있어서, 각 전자비임 중심축을 포함하여 제2방향으로 뻗는 면내에 중심을 가진 곡을(R)의 볼록곡선을 단축및 반단축의 길이에 상당하는 폭의 영역에 가지며, 양쪽전자비임통과구멍의 전자비임중심축에서 바깥쪽에서는 상기 볼록곡선의 정상부와 대체로 동일 평면에 있는 직선을 가지게 된다. 제14도에 있어서 사선부는 표면5(D)형상의 이해를 돕기위한 것이다.

제14도의 상부집속전극(5)과 대향배치되는양극(6)도, 이상부집속전극과 거의 같게 구성된다. 제15도는 본실시예에 의한 전자총의 요부단면도이며, 제5도와 같은 도면이다. 본 실시예에 있어서도, 상부집속전곡(5)과 양극(6)의 대향표면간의 관축에 연한 간격은, 양쪽 전자비임통과구멍의 바깥쪽을 제외하고 제5도와 같게되어 비점수차를 보정하는 동시에 주렌즈구경도 확대할 수 있다.

본 실시예에 있어서는 양쪽 전자비임통과구멍의 바깥쪽에 있어서 반원주에 연하는 부분에서는 대향표면 사이의 간격은 (d₁)이다. 이것은 컬러수상관의 동작시에 밸브넥 내면의 전위상승에 의해서 양쪽 전자비임이 영향을 받아 시간의 경과와 함께 수렴·드리프트가 생기는 현상을 경감하는데 가장 적합하다. 볼록면(71)(72)은 여기에 설명한 것에 한정되지 않고 이것에 근사한 것이어도 된다.

제16도는, 제13도,제14도,제15도의 실시예에 있어서, 양쪽 전자비임을 수렴시키기 위한 방법을 표시한 것으로서, 제7도를 참조해서 설명한 방법과 동일하다.

제17도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 전자총의 상부집속전극(5)의 평면도이다. 제13도,제14도,제15도에 표시한 실시예의 중앙전자비임통과구멍(5B)의 타원형 대신에, 직경(D_l)의 원을 제2방향으로 뻗는 직경을 중심으로하여 (D_s)의 폭으로 잘라낸 형상으로 하고, 양쪽 전자비임통과구멍(5A)(5C)의 반원과 반타원으로 된 복합형상을, 직경(D_l)의 반원과, 중앙전자비임통과구멍 형상의 절반형상과의 복합형상으로 한 것이다. 이 실시예에 있어서도 제13도, 제14도의 실시예와 같은 효과가 얻어진다.

제18도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 전자총의 상부집속전극(5)의 평면도이다. 제19도는 그 사시도이다. 본 실시예에 있어서의 전자비임통과구멍(5A)(5B)(5C)의 형상, 중심사이 간격은 제13도, 제14도, 제15도의 실시예와 동일하며, 또 비점수차를 보정하기 위해 표면(5D)의 일부를 볼록곡면으로 하는 것도 동일하다. 단지 제13도,제14도,제15도의 실시예와 다른점은, 제19도에 표시한 바와 같이 양쪽 전자비임통과구멍의 바깥쪽 반원과 이들 반원의 접선에 의해서 확정되는 영역내에만 제14도에 표시한 바와 같은 볼록곡면을 형성하는 것이다. 이 영역의 바깥쪽은 볼록곡면의 정상부와 대체로 일직선이 되는 면으로 형성된다. 즉 상부집속전곡(5)은 상기 영역의 바깥쪽 즉 주연부에 있어서 볼록곡면의 융기높이와 거의 같은 높이의 축벽을 가진다. 따라서 이 경우 볼록곡면이 형성되는 범위는 제2방향에 있어서 타원장축(D_l)의 길이에 상당하는 폭의 범위이다. 이 표면(5D)의형상은 달리 본다면 주연부에 축벽을 가진 오목한 부분의 내부에 그 축벽의 높이와 거의 같은 높이를 가진 볼록곡면(71)(72)이 형성되어 있다고 할 수 있다.

제19도의 상부집속전극(5)과 대향 배치되는 양극(6)도 이것과 거의 동일하게 구성된다. 제20도는 본 실시예에 의한 전자총의 요부단면도이며, 제5도와 같은 도면이다. 본 실시예에 있어서도 상부집속전극(5)과 양극(6)의 대향표면간의 관축에 연한 간격은, 대향표면의 주연부를 제외하고 제5도와 같게 되어, 비점수차를 보정하는 동시에 주렌즈구경을 확대할 수 있다.

본 실시예에 있어서는, 대향표면사이의 간격은 전극(5)(6)의 주연부 전체에 결쳐서 최소치(d₁)로 억제된다. 따라서 상기한 수렴드리프트를 경감하는데 보다 호적한 것이다.

제21도는 제18도, 제19도, 제20도의 실시예에 있어서, 양쪽 전자비임을 수렴시키기 위한 방법을 표시한 것으로소 제7도를 참조해서 설명한 방법과 같은 것이다.

제18도, 제19도, 제20도 및 제21도의 실시예에 있어서, 구체적인 치수예를 들면, D_t=5.0mm, D_s=3.9mm, S=4.75mm, d₁=1mm, d₂=3mm이다, 곡율(R)(R')(R")은 실험적으로 결정된다. 또한 볼록곡면의 형상은 상기한 것에 한하지 않고, 이에 근사하는 볼록면이어도 된다.

제22도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 전자총의 상부집속전극(5)의 사시도이다. 본 실시예에 있어서도, 전자비임통과구멍(5A)(5B)(5C)은 각각 제18도에 표시하는 형상 및 중심간격을 가지고 있다. 이 실싱예에 있어서는 집속전극(5)의 표면(5D)의 주연부 즉, 양쪽 전자비임통과구멍(5A)(5C)의 반원과 이들 반원의 접선에 의해서 확정되는 영역내에서 양쪽 전자비임의 중심축간에 있어서만이 제8도의 표시한 오목곡면과 유사한 오목곡면으로 표면(5D)을 형성한다. 양쪽 전자비임의 중심축의 바깥쪽에서는 전자비이통과구멍은 반원형상이므로 이 부분에서는 오목 곡면으로 형성할 필요는 없다. 이 오목곡면은, 관축에 평행이고 또한 제2방향으로 뻗는 면의 단면에 있어서, 3개의 전자비임의 중심축을 포함한 면내에 중심을 가진 소정의 곡율(R₁)인 오목곡선을 가지게 된다. 제22도에 있어서 사선부는 오목곡면의 이해를 돕기위한 것이다. 곡율(R₁)은 실험적으로 결정되며, 오목곡면의 깊이는 대략 1mm정도이다.

이 실시예에 있어서도, 상기 영역의 바깥쪽 즉, 주연부에는 오목곡면의 깊이와 같은 측벽이 형성되게 된다.

제22도의 상부집속전극(5)과 대향배치되는 양극(6)도 이것과 거의 동일하게 구성된다. 따라서, 이 상부집속전극(5)과 양극(6)은 대향 배치한 경우, 이들 대향표면의 관축에 연하는 간격은, 전자비임통과구멍의 형상혹은 그 일부를 형성하는 타원의 장축의 끝단(환원하면 전자비임통과구멍의 제2방향의 최대치수를 결정하는 개구의 값)및 그 근처의 위치에 있어의 간격(d₁)보다도 이 타원의 단축의 끝단 혹은 반단축의 끝단(환언하면 전자비임통과구멍의 제1방향의 최대치수를 결정하는 개구값의 적어도 한쪽)및 그 근처의 위치에 있어서의 간격(d₂)쪽이 커지며, 그리고 대향표면의 주연부에 있어서는 최소간격(d₁)으로 유지된다. 그 결과 제18도, 제19도, 제20도의 실시예와 같은 효과가 얻어진다.

제23도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 전자총의 상부집속전극(5)의 사시도이다. 본 실시예에서는, 상부접속전극(5)의 표면(5D)에 형성되는 오목곡면이 타원곡면이라는 것을 제외하고 제22도의 실시예와 동일하다. 이 오목곡면은, 관축에 평행이고 또한 제2방향으로 뻗는 면의 단면에 있어서, 3개의 전자비임 중심축을 포함한 면내에 중심이 있고 제2방향으로 장축을 가지며 관축에 연하는 방향으로 단축을 가진 타원곡선중 그 장축에서 2등분한 반타원곡선 또는 그 일부의 곡선을 가진다. 실험의 결과 비점수차를 보정하려면 제22도와 같은 곡율(R₁)의 오목곡면보다, 제23도와 같은 타원오목곡면쪽이 보다 효과적이라는 것을 알았다. 이 오목곡면의 단면에 있어서의 상기 타원곡선은, 전자비임통과구멍의 형상 혹은 그 일부를 형성하는 타원형상의 장축(D_l)과 타원율(D_s/D_l)로 부터 오목곡면의 깊이가 결정되고, (D_l)와 (h)의 값으로부터 결정할수 있다. 예를들면, D_l=5.0mm, h=1.0mm로 했을대, 오목곡면은, 상기한 단면에 있어서 (y/2.5)²+(z/1)²=1로 표시되는 타원의 2등분곡선을 가지도록 형성된다. 단, 제2방향을 y축으로 하고, 관축에 현하는 방향을 z축으로 한다. 제22도, 제23도에 있어서 사선부는 오목면형상의 이해를 돕는 것이다. 또한 제22도, 제23도의 오목곡면의 형사은 상기한 것에 한하지 않고, 이에 근사한 것이어도 된다.

제22도, 제23도의 실시예에 있어서, 양쪽의 전자비임의 수렴은, 제24도, 제25도의 표시한 바와 같이 상부 집속전극(5)에서는 적어도 표면(5D)이 오목곡면으로 형성되는 영역을 중앙이 음극쪽으로 처지도록 만곡시킬것과 그리고 양측(6)에서는 적어도 한쪽은, 적어도 표면(6D)이 오목곡면으로 형성되는 영역을 중앙이 음극쪽으로 돌출하도록 만곡시켜, 이들의 한쪽 또는 쌍방을 실시하므로서 수행할 수 있다. 즉, 상부 집속전극(5)과 양극(6)의 표면(5D)과 (6D)의 적어도 한쪽은, 적어도 오목곡면으로 형성되는 영역에 있어서 관축에 평행이고 또한 제1의 방향으로 뻗는 면의 단면에 있어서 중앙이 양단보다 음극에보다 가깝게 위치하게 한 곡선을 가지도록 만곡시키는 것이다. 이 만곡의 곡율은 실험에 의해서 결정한다.

제26도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 전자총의 상부집속전극(5)의 평면도이며, 제18도, 제19도의 실시예에 있어서의 전자비임통과구멍을 제17도를 참조해서 설명한 형상으로 변경한 것이다. 이 경우도 제18도, 제19도의 실시예와 동등한 효율이 얻어진다. 당연한 일이지만 제22도, 제23도의 실시예에 있어서의 전자비임통과구멍을 동등한 효과를 가지고 동일하게 변경할 수 있는 것은 명백한 것이다.

상기한 실시예에 있어서, 전자비임통과구멍의 형상은, 상부집속전극과 양극과의 사이 및 동일 전극내에서도 동일형상 및 동일치수로 구성할 필요는 없고, 곡율(R)(R₁)은 동일전국내에서도 비점수차를 보정하는 임의의 값을 선택하면된다. 또, 곡율(R)(R₁)은 복수의 곡율을 연결해도, 근사한 직선으로 해도 된다. 또, 죄임구멍의 선단부는 임의의 형상을 가지고 있어도 된다.

또, 상기한 실시예에 있어서는 바이퍼텐설집속전자총에 대해서 설명했으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 유니퍼텐설형및 다단집속형 등 다른 전자총의 주정전수속렌즈형성전극에 적용해도 상기한 바와 똑같은 효과가 얻어지는 것은 물론이다.

Claims

관축을 가지 컬러수상관용의 전자총으로서 관축에 대체로 직교하는 제1의 방향에 인라인으로 배열되어서 3개의 전자비임을 방사하는 3개의 음극과, 상기 제1의 방향에 인라인으로 배열되어서 각각 대응하는 전자비임을 통과시키는 3개의 제1의 전자비임통과구멍을 가지고, 또한 관축에 대체로 직교하는 표면을 가진 제1의 전극으로서, 상기 제1전자비임통과구멍의 각가은 제1전극의 상기 표면내에 개구부를 가지고 또한 관축에 연해서 보았을때 전자비임의 중심축을 중심으로 하는 제1전극과, 상기 제1전극과 대향해서 배치되는 제2의 전극으로서, 상기 제1자비임통과구멍의 각각에 대향해서 배치되며, 각각 대응하는 전자비임을 통과시키는 3개의 제2전자비임통과구멍을 가지고, 또한 관축에 대체로 직교하는 표면을 가지는 제2전극으로서, 상기 제2전자비임통과구멍의 각각은 제2전극의 상기 표면내에 개구부를 가지며, 또한, 관축에 연해서 보았을때 전자비임의 중심축을 중심으로 하여 제2전극의 상기표면은 제1전극의 상기 표면에 대해서 관축에 연해서 소정의 간격을 유지하여 배치되며, 제1전극과 제2전극에 각각 소정의 전위가 부여되었을때 상기 제1전극과 협동해서 전자비임의 각각에 대한 주정전집속렌즈를 형성하는 제2전극을 가진 전자총에 있어서, 상기 전자비임통과구멍의 각각은 상기 제1방향의 최대치수보다도 이 제1방향으로 직교하는 제2방향의 최대치수쪽이 크고, 또한 이 제2방향의 최대치수는 인라인으로 배열된 전자비임 통과구멍의 중심간거리보다 큰 형상을 가지고, 제1전극과 제2전극의 각각의 상기 표면의 적어도 일부는 곡면으로 형성되어 있어, 전자비임통과구멍의 각각의 상기 개구부의 적어도 일부는 이 곡면내에 확정되어 있어서, 제1전극과 제2전극을 대향해서 배치했을 때 관축에 연하는 상기 표면간의 상기 간격은, 상기 제1방향의 최대치수를 정하는 개구부의 가장자리값의 적어도 한쪽에 있어서의 쪽이 상기 제2방향의 최대치수를 결정하는 개구부의 가장자리값에 있어서의 쪽보다 크게 되는 것을 특징으로 하는 컬러수상관용의 전자총
제1항에 있어서, 관축에 연해서 보았을 때 상기 전자비임통과구멍의 각각은 상기 제1방향으로 단축을 가지고 상기 제2방향으로 장축을 가지고 또한 전자비임의 중심축을 중심으로 하는 타원형상을 가진 것을 특징으로 하는 컬러수상관용 전자총.
제2항에 있어서, 상기 제1전극과 제2전극의 각각의 상기 표면은, 관축에 평행이고 또한 상기 제1방향으로 뻗는 면의 단면에서, 전자비임의 중심축을 포함하여 상기 제2방향으로 뻗는 면내에 중심을 가진 소정의 곡율의 볼록곡선 혹은 이의 근사선을 가진 볼록곡면을, 상기 단축의 길이에 상당하는 폭의 영역에 가진 것을 특징으로 하는 컬러수상관용 전자총.
제3항에 있어서, 상기 제1전극, 제2전극의 각각에 있어서, 중앙의 전자비임통과구멍의 타원율을 양쪽의 전자비임통과구멍의 타원율과 다르에 함과 동시에, 중앙의 전자비임통과구멍의 단축의 길이에 상당하는 폭의 영역의 곡면의 곡율을 양쪽의 통과구멍의 단축의 길이에 상당하는 폭의 길이에 상당하는 폭의 영역의 곡면의 곡율과 다르게 한것을 특징으로 하는 컬러수상관용 전자총.
제3항에 있어서, 상기 제1전극의 양쪽 전자비임통과구멍에 대해서, 제2전극의 양쪽 전자비임통과구멍을 상기 제1의 방향으로 미소하게 편위시키는 것을 특징으로 하는 컬러수상관용 전자총.
제2항에 있어서, 상기 제1전극과 제2전극의 각각의 상기표면은, 관축에 평행이고 또한 상기 제1의 방향으로 뻗는 단면에서, 전자비임의 중심축을 포함한 면내에 중심을 가진 소정의 곡율의 오목곡선 혹은 이의 근사선을 가진 오목곡면을, 상기 장축의 길이에 상당하는 폭의 영역에 가진것을 특징으로 하는 컬러수상관용 전자총.
제6항에 있어서, 상기 제1전극과 제2전극의 적어도 한쪽의 상기 표면은, 관축에 평행이고 또한 또한 상기 제1의 방향으로 뻗는 면의 단면에서, 중앙이 양단보다도 음극에 보다 가깝게 위치하도록 한 곡선을, 적어도 상기 장축의 길이에 상당하는 폭의영역에 가진것을 특징으로 한 컬러수상관용 전자총.
제2항에 있어서, 상기 제1전극과 제2전극의 각각의 상기 표면은, 관축에 평행이고, 또한 상기 제2의 방향으로 뻗는 단면에서, 전자비임의 중심축을 포함한 면내에 중심을 가진 타원곡선의 일부로 이루어진 오목곡선 혹은 이의 근사선을 가진 오목곡면을, 상기 장축의 길이에 상당하는 폭의 영역에 가진 것을 특징으로 하는 컬러수상관용 전자총.
제8항에 있어서, 상기 제1전극과 제2전극의 적어도 한쪽의 상기 표면은, 관축에 평행이고 또한 상기 제1의 방향으로 뻗는 면의 단면에서, 중앙이 양단보다도 음극에 보다 가깝게 위치하도록 한 곡선을 가진 것을 특징으로 한 컬러 수상관용 전자총.
제1항에 있어서, 관축에 연해서 보았을때, 중앙의 전자비임통과구멍은 전자비임의 중심축을 중심으로 하고 또한 상기 제1의 방향으로 단축을 가지며 상기 제2의 방향으로 장축을 가진 타원형상을 가지며, 양쪽전자비임통과구멍의 각각은, 전자비임의 중심축에서 중앙전자비임통과구멍쪽은, 상기 제1방향으로 상기 단축의 2등분과 같은 반단축을 가지고 상기 제2방향으로 상기 장축과 동등한 장축을 가진 반타원형상으로 형성되어 전자비임 중심축에서 중앙전자비임통과구멍과 반대쪽은 전자비임의 중심축을 중심으로 하고 또한 상기 장축을 직경으로 하는 원의 2등분의 형상으로 형성된 복합형상을 가진 것을 특징으로 하는 컬러수상관용 전자총.
제10항에 있어서, 상기 제1전극과 제2전극의 각각의 상기 표면은, 관축에 평행이고 또한 상기 제1의 방향으로 뻗는 면의 단면에서, 전자비임으 중심축을 포함하여 상기 제2방향으로 뻗는 면내에 중심을 가진 소정의 곡율의 볼록곡선 혹은 이의 근사선을 가진 볼록곡면을, 상기 단축 및 산기 반단축의 길이에 상당하는 폭의 영역에 가진 것을 특징으로 하는 컬러수상관용 전자총.
제11항에 있어서, 상기 제1의 전극, 제2의 전극의 각각에 있어서, 중앙전자비임통과구멍의 타원율을 양쪽 전자비임통과구멍의 타원율과 다르게 함과 동시에, 중앙전자비임통과구멍의 상기 단축의 길이에 상당하는 폭의 영역의 곡면의 곡율을 양쪽 전자비임통과구멍의 상기 반단축의 길이에 상당하는 폭의 영역의 곡면의 곡율과 다르게 하는 것을 특징으로 하는 컬러수상관용 전자총.
제11항에 있어서, 상기 제1전극의 양쪽전자비임통과구멍에 대해서, 제2전극의 양쪽전자비임통과구멍을 상기 제1의 방향으로 미소하게 편위시키는 것을 특징으로 하는 컬러수상관용 전자총.
제10항에 있어서, 상기 제1전극과 제2전극의 각각의 상기 표면은, 양쪽 전자비임통과구멍의 상기 반원과 이들 접선에 의해서 확정되는 영역에서만이 관축에 평행이고 또한 상기 제1의 방향으로 뻗는 면의 단면에서 전자비임의 중심축을 포함하여 상기 제2방향으로 뻗는 면내에 중심을 가진 소정 곡율의 볼록곡선 혹은 이의 근사선을 가진 볼록곡면을, 상기 단축 및 상기 반단축의 길이에 상당하는 폭의 영역에 가지고, 각 전극은 이 영역의 바깥쪽에 볼록곡면의 융기높이와 대체로 같은 높이의 측벽을 가진 것을 특징으로 하는 컬러수상관용 전자총.
제14항에 있어서, 상기 제1의 전극, 제2의 전극의 각각 있어서, 중앙의 전자비임통과구멍의 타원율을 양쪽의 전자비임통과구멍의 타원율과 다르게 함과 동시에, 중앙의 전자비임통과구멍의 상기 단축의 길이에 상당하는 폭의 영역의 곡면곡율을 양쪽 전자비임통과구멍의 상기 반단축의 길이에 상당하는 폭의 영역의 곡면곡율과 다르게 한것을 특징으로 하는 컬러 수상관용 전자총.
제14항에 있어서, 상기 제1전극의 양쪽전자비임통과구멍에 대해, 제2전극의 양쪽 전자비임통과구멍을 상기 제1의 방향으로 미소하게 편위시킨것을 특징으로하는 컬러수상관용 전자총.
제10항에 있어서, 상기 제1전극과 제2전극의 각각의 상기 표면은, 양쪽 전자비임통과구멍의 상기 반원과 이들 접선에 의해서 확정되는 영역에서 양쪽 전자비임통과구멍의 중심간에 있어서만이, 관축에 평행이고 또한 제2의 방향으로 뻗는 면의 단면에서 전자비임의 중심축을 포함한 면내에 중심을 가진 소정 곡율의 오목곡선 혹은 이의 근간선을 가진 오목면으로서 상기 평면에서 음푹 들어간 오목면을 가지고, 각 전극은 이영역의 바깥쪽에 이 오목면의 깊이와 높이의 측벽을 가진것을 특징으로 하는 컬러수상관용 전자총.
제17항에 있어서, 상기 제1의 전극, 제2의 전극의 적어도 한쪽의 상기 표면은 적어도 상기 영역내에서, 관축에 평행이고, 또한 상기 제1방향으로 뻗는 면의 단면에서 중앙이 양단보다 음극에보다 가깝게 위치하도록 한 곡선을 가진 것을 특징으로 하는 컬러수상관용전자총.
제10항에 있어서, 상기 제1전극과 제2전극의 각각의 상기 표면은, 양쪽전자비임통과구멍의 상기 반원과 이들 접선에 의해서 확정되는 영역에서 양쪽 전자비임통과구멍의 중심간에서만이 관축에 평행이고 또한 상기 제2의 방향으로 뻗는 면의 단면에서 전자비임의 중심축을 포함한 면내에 중심을 가진 타원곡선의 일부로 이루어진 오목곡선 혹은 이의 근사선을 가진 오목면으로서 상기 평면으로부터 음푹 들어간 오목면을 가지고, 각 전극은 이 영역의 바깥쪽에 있어서 이 오목곡면의 깊이와 같은 높이의 측벽을 가진 것을 특징으로 하는 컬러수상관용 전자총.
제19항에 있어서, 상기 제1전극, 제2전극의 적어도 한쪽의 상기표면은, 적어도 상기 영역내에서, 관측에 평해이고 또한 상기 제1방향으로 뻗는 면의 단면에서 중앙이 양단보다 음극에 보다 가깝게 위치하도록 한 곡선을 가진 것을 특징으로 하는 컬러수상관용 전자총.
제1항에 있어서, 상기 전자비임통과구멍의 각각은, 관축에 연해서 보았을때 전자비임의 중심축을 중심으로 하고 또한 소정의 직경을 가진 원을 상기 제2의 방향으로 뻗는 직경을 중심으로 해서 상기 직경보다 작은 소정의 폭으로 잘라낸 형상을 가진 것을 특징으로하는 컬러수상관용 전자총.
제1항에 있어서, 관축에 연해서 보았을때, 중앙의 전자비임통과구멍의 각각은, 전자비임의 중심축을 중심으로 하고 또한 소정의 직경을 가진 원을 상기 제2의 방향을 뻗는 직경을 중심으로 해서 상기 직경보다 작은 소정의 폭으로 잘라낸 형상을 가지고, 양쪽 전자비임통과구멍은 각각은, 전자비임의 중심축에서 중앙전자비임통과구멍과 반대쪽은 상기 원의 2등분의 형상이고, 이 중심축에서 중아전자비임통과구멍쪽은 상기 원의 2등분의 형상을, 상기 소정의 폭의 2등분의 폭으로 잘라낸 형상인 복합형상을 가진 것을 특징으로 하는컬러수상관용 전자총.