KR900004260B1 - 음극선관 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

음극선관
제 1 도는 본 발명에 의한 음극선관의 수평세로 단면도.
제 2 도는 제 1 도에 도시한 음극선관에 사용된 전자총의 세로 단면도.
제 3a 도 내지 3d 도는 다수의 전자총의 도식적 세로 단면도.
제 4 도는 제 3a 도 내지 3d 도에 도시한 전자총에 대한 함수(-△/E(Z))의 변화도.
제 5 도와 6 도는 다수의 전자총 광선(전자경로)과 다수의 등전위라인을 도시하는 제 3 도에 의한 세부도.
제 7a 도와 7b 도는 종래의 음극선관에서 얻어진 점에 있어서 측정된 강도분포도.
제 8a 도와 8b 도는 본 발명에 의한 음극선관에서 얻어진 점에 있어서 측정된 강도분포도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 유리피막 2 : 표시윈도우
3 : 코운 4 : 목(neck)
5 : 전자총 시스템 6, 7, 8 : 전자총
9, 10, 1l : 전자빔 15 : 신장개구
16 : 편향코일
본 발명은 진공으로 외장수단을 구비하여 적어도 한개의 전자빔을 발생시키고 크로스오버를 형성시키며, 전자빔 전파방향으로 관찰될때 연속적인 가속 정촛점 렌즈로 공급하며, 한축에 중심을 둔 정촛점 렌즈가 제 1과 제 2렌즈전극과 주촛점 렌즈를 구비하고, 주촛점 렌즈가 적어도 두개의 전극을 구비하고, 음극선관이 전기전압을 렌즈전극에 공급하는 수단을 구비하는 음극선관에 관한 것이다.
그러한 음극선관은 단색 또는 다색화상, 예로 텔레비젼 화상을 표시하는데 사용될 수 있다. 그러한 걍우에 음극선관은 표시스크린을 구비하는 표시관이다. 그러나, 그러한 음극선관은 또한 화상을 기록하는데 사용될 수도 있다. 그러한 경우에 음극선관은 감광성, 예로 광전도성, 층을 가지는 카메라관이다.
전자빔을 발생시키고 크로스오버를 형성시키는 수단은 캐소드, 제어그리드와 애노드로 구성되어 있는 3극 진공관에 의해 보통 형성된다. 그러나 공개된 네델란드왕국 특허원 제7,905,470호에 기재된 반도체 장치에 의해 전자빔을 발생시키고 전자빔을 집중시켜 크로스오버를 형성시키는 것이 가능하다.
서론에 설명한 종류의 음극선관은 공개된 네델란드왕국 특허원 제7,905,470호로 공지되어 있다. 상기 특허출원서에 기재된 음극선관은 캐소드, 제어그리드, 제 1렌즈전극(상기 출원서에서는 G-2), 과 제 2렌즈전극(상기 특허출원서에서는 G-3)을 구비한다. 캐소드, 제어그리드와 제 1렌즈전극은 제 1렌즈전극에 인접한 크로스오버로 집중되는 전자빔 발생을 보장한다. 크로스오버는 한개 또는 그 이상의 촛점 렌즈에 의해음극선관 표시 스크린상에 표시된다. 표시 스크린상에 표시된 점은 양질이어야 한다. 이는 점이 작은 크기를 이루어야 하며 가능한한 작은 실안개(haze)로 되어야 한다는 것을 의미한다.
공보된 네델란드왕국 특허출원 제7,902,868호에 의하며 훨씬 양질인 점은 비교적 두꺼운 제 1렌즈전극을 사용하므로써 그리고 제 1과 제 2렌즈전극 사이에 강한 평판 전장이 존재하고 주촛점 렌즈가 보통보다 더 큰 물체거리를 가지는 것을 보장하므로써 얻어진다.
상기 특허출원에 의하면 제 1가속촛점 렌즈에 의한 전자빔 정촛점은 우선적으로 제거되며 크로스오버후에 적어도 강력하게 감소된다. 그럼에도 불구하고 설명된 개선점은 최적결과를 끌어내지는 않는다.
본 발명의 목적은 점질이 개선된 음극선관을 공급하는 것이다.
그러한 목적으로 본 발명에 따라 서론에 언급한 종류의 음극선관은 제 2렌즈 전극에 있는 개구직경이 제 1렌즈전극 개구직경의 두배보다 더 작고 제 1과 제 2렌즈전극 사이의 효과적인 간격(S-eff)은 1보다 더 작으며, S-eff는 다음 함수의 최소로서 정의된다.
Figure kpo00001
여기서 △V는 제 2과 제 1렌즈전극 사이의 전압차이며 E(Z)는 축상 평면(Z)의 함수로서 축에 있는 제 1과 제 2렌즈전극 사이의 전기적 필드강도이다.
본 발명은 전장 변화가 제 1과 제 2렌즈전극 사이에 있어야 한다는 사실을 기초로 하여 크로스오버 후에 바로 발생된 전자빔의 연부광선은 나머지 광선보다 훨씬 더 많이 휘어지도록 하며, 주촛점 렌즈에 있는 전자빔의 연부광선에 더이상 연부광선이 없도록 한다. 이 결과로 주촛점 렌즈의 구면수차는 정촛점 렌즈의 빔 구면 수차외의 다른 광선에 따라 작용한다. 이에 따라 전체 전자총 시스템의 전체 구면수차는 더 많은 전자빔 광선에 걸쳐 분류되어 점의 구면수차 효과를 감소시킨다.
결과적으로 똑같이 남아 있는 빔전류로 점이 더 작아지게 되며 종래의 전자총보다 실안개가 더 적게 된다. 제 1과 제 2렌즈전극 사이의 전기필드 변화는 전극사이의 간격, 전극의 개구크기와 전극의 전위에 의해 결정된다. 정촛점 렌즈의 연부광선은 제 2렌즈전극의 개구직경이 제 1렌즈전극의 개구직경의 두배보다 더 작을때 내부로 총분히 휘어지고 제 1과 제 2렌즈전극 사이의 효과적인 간격(S-eff)은 상기한 바의 1mm보다 더 작게 된다. 두 렌즈 전극사이 축상의 전장은 축에 따른 전위변 평면(Z)을 l차 미분하므로써 고정된다. 따라서
Figure kpo00002
전극상에 주어진 총크기와 전위로 축에 따른 전위차가 측정되고 계산될 수 있다. 제 1과 제 2전극 사이의 간격은 우선적으로 0.8mm보다 훨씬 더 작다. 더 낮은 간격한계는 전극에서의 전위와 전극형태, 예로 첨예 연부의 유무에 따라 결정된다. 간격은 너무 작게, 예로 0.2mm보다 더 작게 선택될 필요가 없다. 왜냐하면 그러한 경우에는 전기적 강복이 발생하기 때문이다.
본 발명에 따라 아주 양호한 점질을 갖는 음극선관은 제 1렌즈전극의 개구직경이 0.9mm보다 더 작고 제 2렌즈전극의 개구직경이 1.6mm보다 더 작은 경우, 또는 제 2렌즈전극의 개구직경이 제 1렌즈전극의 개구직경과 실제적으로 동일할 경우에 얻어진다. 제 1과 제 2렌즈전극 사이의 간격이 대략 0.4mm와 동일하거나 근사할 경우, 전기적 강복 현상발생 가능성이 무시할 수 있을 정도로 작게 된다. 본 발명은 도면을 참고로 하여 더 상세히 설명된다.
제 1 도는 칼라 텔레비젼 화상을 표시하기 위한 음극선관, 즉 칼라표시관의 수평 세로단면도이다. 표시윈도우(2), 코운(3)과 목(4)으로 구성되어 있는 유리피막(1)의 목에는 3개의 전자총(6)(7)(8)에 의해 한평면(도면의 평면)에 축을 가지고 위치된 3개의 전자빔(9)(10)(11)을 발생시키는 전자총시스템(5)이 공급된다.
중심전자총(7)의 축은 관축(12)과 일치한다. 표시윈도우(2)는 그 내부에 아주 많은 3중 형광라인을 구비한다. 각 3중라인은 청색 발광형광으로 구성되어 있는 라인과 적색 발광형광으로 구성되어 있는 라인을 구비한다. 전체 3중라인은 표시스크린(13)을 구성한다. 형광라인은 실제적으로 도면 평면에 대해 수직이다. 표시스크린(l3)앞에 위치된 것은 새도우마스크(14)이며 아주 많은 전자빔(9)(10)(11)이 통과하는 신장 개구(15)가 공급되며 전자빔(9)(10)(l1)은 한색의 형광라인에 따라서만 각각 통과하게 된다. 한 평면에 위치한 3개의 전자빔은 편향코일(16) 시스템에 의해 편향된다. 칼라표시관의 전자총 시스템은 이 경우에 3개의 개별적인 전자총(6)(7)(8)으로 구성되어 있다. 그러나 본 발명은 네델란드왕국 특허출원 제7,902,868호에 기재된 것과 같이 집적된 전자총 시스템이며, 전자총은 보통 다수의 전극을 가지고 있다. 형광라인 대신에 형광점을 사용하는 칼라표시관과 더 나아가서는 단색 음극선표시관과 카메라관이 본 발명에 사용된다.
제 2 도는 제 1 도에 도시한 음극선관에 사용된 전자총중 하나에 대한 세로단면도이다. 제어그리드에는 캐소드 샤프트에 있는 가열소자(22)를 가지는 캐소드(21)가 있으며, 샤프트는 제어그리드(20)에서 개구(24)에 대향하는 방출표면을 가진다. 캐소드는 절연하기 위해 제어그리트에서 부유된다. 제 1 렌즈전극(25)인 애노드는 제 2 전극(26)과 함께 동작표시관의 정촛점 렌즈로 구성되어 있다. 렌즈전극(26)(27)은 주촛점 렌즈를 구성한다. 더 많은 전극으로 구성되어 있는 주촛점 렌즈가 도시된다. 그러한 주전극 렌즈는 또한 본 발명에 따라 음극선관에 사용된다.
본 발명은 예로, 미합중국 특허출원 제 4,291,251호(PHN 9215)에서 빔이 크로스오버 가까이에서 편향되는 전자총 또는 빔이 주촛점 렌즈에서 편향되는 전자총에 사용된다.
제 3a 도 내지 3d 도는 제 2 도에 도시한 총을 내장하는 다수의 전자총에 대한 세로단면의 개략적 세부도이다. 전극의 단면도는 Z축의 한 측면에만 도시된다. 캐소드(30), 제어그리트(31)와 애노드인 제 1 전극(32)의 위치와 크기는 3a 도 내지 3d 도의 4개 도면에서 모두 동일하다. Z축과 R축을 따라 자눈으로 크기를 읽을 수 있다. 여러 전극에서의 전압(V)은 제 3a 도 내지 3d 도에 도시된다.
제 3a 도는 제 2 렌즈전극(33)이 1.50mm 직경을 갖는 개구(34)를 구비하는 전자총의 세부단면도이다. 전극(32)에 있는 개구(35)직경은 0.65mm이다. 제 1 렌즈전극(32)과 제 2 렌즈전극(33) 사이의 간격은 0.8mm이다. 상기 전자총은 네델란드왕국 특허원 제 7,902,868호에 기재된 전자총과 일치한다.
제 3a 도는 제 3d 도에 대한 세부도와 대략 동일한 전자총 단면의 세부도이다. 차이는 제 2 전극(37)에 있는개구(36) 직경이 상당히 더 작고 0.65mm이라는 것이다.
제 3c 도는 전자총 단면의 세부도이며, 제 2 렌즈전극(39)에 있는 개구(38)직경은 제 3b 도에 있는 개구(36)의 직경만큼 크다. 그러나 제 1 렌즈전극(32)과 제 2 렌즈전극 사이의 간격은 단지 0.4mm이다.
제 3d 도는 0.65mm의 직경을 갖는 개구(41)가 제 2 렌즈전극(40)에 공급되는 전자총의 세부단면도이며, 제 1 렌즈전극(32)에 대한 간격은 1.5mm이다.
제 4 도는 제 3a 내지 3d 도에 도시한 상태에 대해 커브(A 내지 D)로 함수(-△V/E(Z))를 도시한다. 함수의 최소는 효과적인 간격(S-eff)을 나타낸다. 이는 렌즈전극의 전극 크기와 위치에 따른다. 제 2 렌즈전극에 있는 개구의 직경은 제 1 렌즈전극에 있는 개구직경의 두배보다 더 작아야 하며 효과적인 간격(S-eff)은 1mm 보다 더 작아야 한다. 그러한 경우에 크로스오버 후 바로 전자빔의 연부광선은 나머지 광선보다 훨씬 더 많이 내부로 휘어진다. 파선은 제 3a 도 내지 3d 도에 도시한 상황에 대한 효과적인 간격(S-eff)값을 나타낸다.
제 5 도는 전자빔중 다수의 계산된 광선(50)(전자경로)로 제 3a 도의 세부도를 도시한다. 더군다나 다수의 등전위라인(51)이 도시된다.
제 6 도는 다시 전자빔의 다수의 계산된 광선(60)(전자경로)과 다수의 등전위 라인(61)으로 제 3c 도 세로단면의 세부도를 도시한다. 제 5 도와 6도는 둘다 인접한 전자빔 부분을 도시한다.
제 6 도 전자총에 있어서 훨씬 더 많은 연부광선이 제 5 도 전자총에서 보다 빔으로 훨씬 더 휘어진다.
제 7a 도와 7b 도는 종래 기술의 전자총에 대한 표시스크린상의 점에 측정된 강도 분포를 두개의 상호 수직방향으로 도시한다. 제 8a 도와 8b 도는 유사한 방법으로 본 발명에 의한 전자총 점에 측정된 강도분포를 도시한다. 제 7a 도와 8a 도와 7b 도와 8b 도의 비교는 본 발명에 의한 전자총 점의 질이 종래 전자총보다 훨씬더 좋다.

Claims (5)

  1. 진공 외장 수단을 구비하여 적어도 한개의 전자빔을 발생시키고 전자빔 전파방향으로 연속적으로 공급되는 크로스오버를 형성시키며, 한축에 중심을 둔 제 1 및 제 2렌즈 전극을 구비하는 가속 정촛점 렌즈와 적어도 두개의 렌즈전극을 구비하는 주촛점 렌즈를 구비하며, 전압을 렌즈전극에 인가하는 수단을 구비하는 음극선관에 있어서, 제 2 렌즈전극 개구의 직경이 제 1 렌즈전극 개구 직경의 두배보다 더 작고 제 1 및 제 2 렌즈전극 사이의 실효 간격(S-eff)이 1mm 보다 더 작으며, S-eff가 다음 함수의 최소로서 정의되고
    Figure kpo00003
    여기서 △V는 제 2 및 제 1 렌즈전극 사이의 전압차이며 E(Z)는 축에 있는 평면(Z)의 함수로서 측상의 제 1 및 제 2 렌즈 전극 사이의 전장 강도인 것을 특징으로 하는 음극선관.
  2. 제 1 항에 있어서, 제 2 렌즈전극과 제 1 렌즈전극 사이의 간격이 0.8mm보다 더 작은 것을 특징으로 하는 음극선관.
  3. 제 1 항에 있어서, 제 1 렌즈전극의 개구 직경이 0.9mm보다 더 작으며 제 2 렌즈전극의 개구직경이 1.6mm보다 더 작은 것을 특징으로 하는 음극선관.
  4. 제 1 항에 있어서, 제 2 렌즈전극의 개구직경이 제 1 렌즈전극의 직경과 동일하거나 실제적으로 동일한것을 특징으로 하는 음극선관.
  5. 제 1 항에 있어서, 제 1 및 제 2 렌즈전극 사이의 간격이 0.4mm와 동일하거나 거의 동일한 것을 특징으로 하는 음극선관.
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