KR900008200B1 - 개선된 확대 초점 렌즈형 직렬식 전자총을 갖는 컬러수상관 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

개선된 확대 초점 렌즈형 직렬식 전자총을 갖는 컬러수상관

제1도는 본 발명에 따본 샤도우 마스크 컬러 수상관으로써 그 일부를 축방향으로 절개한 평면도

제2도는 제1도에서 점선으로 표시된 전자총의 일실시예의 부분적 축방향 단면도.

제3도는 제2도의 전자총의 G3와 G4 전극의 축방향단면도.

제4도는 제3도의 선 4-4에서 본 G4 전극의 정면도.

제5도는 제2도의 선 5-5에서 본 G4 전극상의 스티그매터(stlgmators)의 평면도.

제6도는 제1도에서 점선으로 표시된 전자총의 다른 실시예의 G4 전극의 축방향 단면도.

제7도는 제6도의 G4 전극의 정면도

본 발명은 개선된 직렬형 전자총 특히 구면수차가 감소된 개선된 확대 초점 렌즈가 있는 전자총을 갖는 컬러 수상관에 관한 것이다.

직렬형 전자총은 공통 평면에 3개의 전자비임을 발생하여 이 빔들을 그 평면의 집중로를 따라 튜우브 스크린 근처의 집중점이나 작은 집중영역으로 조사하도록 설계된다. 1975.3.25일자 허그스에게 허여된 미합중국 특허 제3,873,879호에 개시된 일형태의 직렬형 전자총에서는 전자비임을 포커싱(focusing)하기 위한 주정전포커싱 렌즈가 제1 및 제2의 가속 및 포커싱 전극으로 인용되는 2개의 전극사이에 형성된다. 이들 전극은 바닥부분이 서로 마주대하고 있는 2개의 컵모양부재를 포함한다. 각 컵의 바닥부분에는 3개의 구멍이 형성되어 3개의 전자비임의 통로를 만들고 각각의 전자비임을 위한 3개의 별도의 주포커스 렌즈를 형성한다.

본 실시예에서, 전자총의 전체 직격은 29밀리미터의 튜우브 네크(neck)에 알맞는 그런 크기이다. 크기에 관한 이러한 요구때문에 3개의 포커싱렌즈는 서로 매우 밀접되게 이격되어 있으며 이 때문에 포커스 렌즈설계에 심한 제약이 된다. 포커스 렌즈 직경이 점점 커지면 포커스질을 제한하는 구면수차가 점점 작아진다는 것이 알려져 있다.

포커스 렌즈의 직경 이외에도, 포커스 렌즈의 전극 표면들 사이의 공간이 또한 중요하다. 이것은 공간이 더 커지면 렌즈에서 더 완만한 전압 경도를 제공하고 또한 구면 수차를 감소시키기 때문이다. 불행하게도 전극사이의 공간이 특정 제한치(전형적으로 1.27밀리미터) 이상으로 커지면 전극 사이의 공간으로 들어가는 빔이 네크 유리상의 정전하에 의해 휘어져서 전자비임의 오집중을 야기하기 때문에 이것은 바람직하지 않다.

허그스와 막스에 의해 1980.10.29에 출원된 미합중국특허출원 제201,692호에는, 주포커스 렌즈가 2개의 이격된 전극에 의해 형성된 전자총이 개시되어 있다. 각 전극은 전자비임의 수와 같은 다수의 구멍 및 하나의 주변림을 구비하는데 두전극의 주변림들은 서로 대면된다. 각 전극의 구멍부분은 림에 형성된 홈에 위치된다. 상기 주포커스 렌즈의 효과는 구면수차를 줄이기 위해 완만한 전압 경도를 제공하는 것이다.

두 전극의 주변 림의 모양이 비대칭이기 때문에 내부 및 외부 전자총의 수평 및 수직 초점전압성분은 같지 않다. 수직방향에서 중앙전자비임은 포커싱 기하가 원호에 의해 일부 첩경(bound)되는 양측의 비임보다 더 많은 포커싱 동작을 받는다. 이것은 수직 필드의 관통이 원형 경계에서 보다 주변림에 의해 형성되는 슬롯에서 더크기 때문이다. 마찬가지로 외부 전자비임에서의 수평 포커싱 성분은 중앙 비임보다 더 능동적이다. 그 이유는 수평필드가 오목한 구멍의 중앙에서 보다 주변림의 양쪽에서 더 급히 떨어지기 때문이다. 그러므로, 주변림 기하는 전자비임으로 동작하는 초점 필드를 조정하기 위해 변형이 필요하게 된다.

본 발명에 따른 개선된 컬러 수상관은 3개의 전자비임, 즉, 1개의 중앙비임과 2개의 측면비임을 발생하여 튜우브의 스크린을 향해 공면로를 따라 조사시키는 직렬형 전자총을 가지고 있다. 전자총은 전자비임을 포커싱하기 위한 것으로 각각 3개의 분리된 직렬 구멍을 갖는 2개의 이격된 전극에 의해 형성된 주포커스 렌즈를 구비한다.

각 전극은 또한 주변림을 포함한다. 두 전극의 주변림들은 서로 대면된다. 각 전극의 구멍부는 림에 형성된 홈내에 위치된다. 적어도 한 전극의 림의 폭은 전자비임로를 포함하는 평면에 수직하게 측청할 때 중앙비임로에서 보다 측면 비임로에서 더 좁다.

이하, 첨부도면을 참조하여 발명을 더 상세히 설명한다.

제1도는 직사각형면판 패널 또는 캡(12)과 관형 네크(14)가 직사각형 퍼넬(16)에 의해 연결된 유리엔벨러프(10)를 갖는 직사각형 컬러수상관의 평면도이다. 패널은 퍼넬(16)에 밀봉되는 조망 면판(18)과 주변 플렌지 또는 측벽(20)을 포함한다.

모자이크 3색 형광 스크린(22)은 면판(18)의 내표면에 의해 지지된다. 스크린은 튜우브의 고주파 래스터선 주사에 실질적으로 수직하게(즉 제1도의 평면에 수직하게) 연장된 형광선을 갖는 선스크린이 좋다. 다수 구멍이 있는 컬러 선택 전극 또는 샤도우 마스크(24)는 스크린(22)과 소정 간격을 가지면서 제거 가능하게 공지의 방법으로 설치된다. 제1도에서 점선으로 개략적으로 도시된 바와같이 개선된 직렬형 전자총(26)은 3개의 전자빔(28)을 발생하여 공면 집중로를 따라 마스크(24)를 통하여 스크린(22)에 조사하도록 네크(14)중앙에 설치된다.

제1도의 튜우브는 외부의 자기 편향요오크와 함께 사용되도록 설계되는 데 상기 요오크는 네크(14)와 퍼넬(12)을 그 접합부 부근에서 둘러싸는 그러한 요오크(30)이다. 동작시 요오크(30)는 3개의 비임(28)에 자게를 제공하여 상기 비임이 스크린(22)상의 직사각형 래스터에서 수평 및 수직으로 주사되게 한다. 초기 편향 평면(0편향에서)은 요오크(30)의 거의 중간에서 제1도의 선 9-9에 의해 보여진다. 주변자계 때문에, 튜우브의 편향지역은 요오크(30)로부터 전자총(26)의 영역으로 축을 따라 확장된다. 간단히 하기 위해, 편향지역에서 편향 바임로의 실제 곡률은 제1도에 도시하지 않았다. 전자총(26)의 일실시예를 제2도 내지 제5도에 도시하였다. 전자총은 여러 전극이 설치되어 있는 2개의 유리지지봉(32)을 포함한다.

이 전극들은 3개의 동일하게 이격된 공면캐소드(34)(각 비임에 대하여 하나), 하나의 제어그리드 전극(36)(G1), 하나의 스크린 그리드 전극(38)(G2), 하나의 제1가속 및 포커싱 전극(40)(G3), 그리고 하나의 제2가속 및 포커싱 전극(42)(G4)을 유리봉(32)을 따라 간격을 두고 상기 열거한 순서대로 포함한다. G1내지 G4 전극 각각은 3개의 공면전자비임을 통과시키는 3개의 직렬형 구멍을 구비한다. 전자총(26)의 주정전 포커싱 렌즈는 G3 전극(40)과 G4 전극(42) 사이에서 형성된다. G3 전극(40)은 4개의 컵모양 소자(44,46,48,50)로 형성된다. 이들 소장중 두소자(44,46)의 개방단은 서로 부착되어 있고 또한 다른 두소자(48,50)의 개방단도 서로 부착되어 있다. 제3소자(48)의 폐쇄된 단부는 제2소자의 폐쇄된 단부와 서로 부착된다. 비록 G3 전극(40)이 4조각의 구성으로 보여진다 해도 그것은 같은 길이의 하나의 소자로 만들어질 수도 있고 몇개의 소자로 만들어질 수도 있다. G4 전극(42)도 또한 컵모양이지만 그 개방단은 구멍이 형성되어 있는 판(52)으로 덮혀진다. G3 전극(40) 및 G4 전극(42)의 대면하는 폐쇄단부에는 각각 커다른 홈(reces)(54,56)이 형성된다.

홈(54,56)은 3개의 구멍(64,66,68)을 포함하는 G4 전극(42)의 폐쇄단의 일부로부터 3개의 구멍(58,60,62)을 포함하는 G3 전극(40)의 페쇄단의 일부를 배향으로 설치한다.

G3 전극(40)과 G4 전극(42)의 페쇄단의 나머지 부분은 각각 홈(54,56) 주변으로 연장된 림(70,72)을 형성한다. 림(70.72)은 두 전극(40,42)의 가장 가까운 부분이다. 중앙전자비임의 수직 포커싱 동작은 G4 전극(42)의 림(72)의 폭을 줄임으로써 감소될 수 있고 정전렌즈의 발산측은 홈(54,56) 사이에 그리고 그 안에 형성된다는 것을 발견하였다.

제4도에 도시된 바와같이 G4 전극(42)의 홈(56)은 중앙비임로에서 보다 측면 비임로에서 더 넓고 그 폭은 전자비임로를 포함하는 평면에 수직하게 측정된다. 두개의 외측비임의 수평 포커싱 동작은 G4 전극에서홈(56)의 길이를 감소함으로써 감소되어 질수 있다는 것을 발견했다.

제2도의 전자총(26)은 위에서 언급한 종래의 전자총에 비하여 본질적으로 감소된 구면수차를 갖는 주포커싱 렌즈를 제공한다. 구면수차의 감소는 주포커스 렌즈의 크기를 증가시킴으로써 야기된다. 렌즈크기의 증가는 전극구멍을 오목하게 함으로써 야기된다. 종래의 직렬형 전자총에서, 정전계의 가장 강한 등전위선은 각각 대향하는 구멍쌍에 집중된다. 그러나, 제2도의 전자총(26)에서, 가장 강한 등전위선은 림(70,72)사이에서 계속적으로 확장된다.

그래서 주포커스 렌즈의 탁월한(predominent)부분은 3개의 전자비임로를 통해 확장되는 하나의 큰 렌즈가 되도록 나타나게 한다. 주포커스 렌즈의 나머지부분은 전극의 구멍에 위치된 더 약한 등전위선에 의해 형성된다.

전자총(26)과 유사한 전자총의 실행과 잇점은 상기 미합중국특허출원 제201,692호에 개시되어 있다.

홈의 개구부를 통해 수직 포커싱 필드의 관통으로 주 포커싱 렌즈에 의해 슬롯 효과 비점수차(astigmatism)가 형성된다. 이 효과는 수평 등전위선보다 수직 등전위선의 더큰 압착에 의해 야기된다. 필드관통은 포커스 렌즈가 수평 렌즈강도보다 더큰 수직 렌즈강도를 갖게 한다.

G4 전극(42)의 출구에 수평슬롯 개구를 포함함으로써 제2도의 전자총(26)에서 상기 비점수차에 대한 교정이 이루어진다. 하나의 특정 실시예에서 렌즈직경의

인 슬롯폭을 가지며 렌즈 직경의 86% 거리만큼 G4 전극의 반대표면으로 부터 이격된다. 이 슬롯은 제2도와 5도에 도시된 2개의 스트립(96,98)으로 형성되고 기판(52)에서 3개의 구멍을 가로질러 연장되도록 G4 전극(42)의 구멍이 형성된 기판(52)에 용접된다. 중간비임을 갖는 2개의 부비임을 정적으로 집중하기 위해 G4 전극(42)에서 홈(56)의 길이 "E"는 G3 전극(40)(제3도)에서 홈(54)의 길이 "F"보다 약간 더크다.

G4 전극(42)에서 홈의 길이를 더 크게 한 효과는 1973.11.13일자 허그에게 허여된 미합중국특허 제3,772,554호에서 오프세트 구멍에 관해 설명된 것과 유사하다.

제2도의 전자총(26)과 같지만 스트립(96,98)에 의해 형성되는 슬롯이 없는 전자총의 몇가지 대표적인 치수는 다음표와 같다.

표

튜우브 네크의 외부직경 29.00mm

튜유브 네크의 내부직경 24.00mm

G3 전극(40)과 G4 전극(42) 사이의 간격 1.27mm

G3 전극(40)에서 인접한 구멍의 중심대 중심간의 간격(제3도의 A)6.6mm

G3 전극(40)에서 구멍(58,60,62)의 내부직경(제3도의 B) 5.4mm

G4 전극(42)에서 홈(56)의 중간비임로에서의 폭(제4도에서 C) 6.30mm

G4 전극(42)에서 홈(56)의 외부비임로 근처의 폭(제4도에서 D) 7.02mm

G4 전극(42)에서 홈(56)의 길이(제3도에서 E) 20.7mm

G3 전극(40)에서 홈(54)의 길이(제3도에서 F) 20.2mm

전극(40,42)에서 홈의 깊이(제3도에서 G) 1.65mm

G3 전극의 폭 6.99mm

여러가지의 다른 직렬형 전자총 실시예에서, 전극(40,42)의 홈의 깊이"G"는 1.30mm에서 2.80mm까지 변화될 수 있고 두 전극(40,42)에서 홈의 깊이는 서로 변화될 수 있다.

비록 제2도 내지 제5도의 실시예에서 전자총(26)의 C4 전극(42)이 컵모양의 단일 소자로 표시되었지만. 그것은 예를들면 2개의 소자로 제조될 수 있다. 따라서 제6도와 7도는 제1도에 도시된 전자총(26)의 다른 실시예의 G4 전극(100)을 나타낸다. G4 전극(100)은 3개의 구멍(104,106,108)을 포함한 제1의 판형소자(102)와 상기 판형 소자(102)에 부착된 제2의 통(tub)형 소자(110)를 포함한다. 상기 제2소자(110)는 림(114)에 의해 형성되고 전자총의 G3 전극(도시생략)에 대면하는 개구(112)를 갖는다. 제4도에 도시된 G4 전극(42)의 림(72)과 유사하게 제7도에 도시된 G4 전극(100)의 림(114)은 중앙 비임로에서 보다 측면 비임로에서 더 좁다.

제2소자(110)는 또한 림(114)과 함께 G4 전극(100)에서 큰 홈(118)을 형성하는 벽(116)을 갖는다. 홈(118)은 G3 전극의 구멍내포 부분으로부터 G4 전극(100)의 3개의 구멍(104,106,108)을 내포하는 부분을 대향되게 설정하도록 동작한다.

Claims (2)

1. 3개의 전자비임(28), 즉 하나의 중앙비임과 2개의 측면비임을 발생하여 컬러 수상관의 스크린(22)을 향해 공면로를 따라 보내는 직렬식 전자총(26)을 가지며, 상기 전자총은 상기 전자비임들을 접속하기 위한 주포커스 렌즈를 포함하고, 상기 주포커스 렌즈는 각각 3개의 본리된 구멍(58,60,62; 64,66,68; 104,106,108)을 갖는 2개의 이격된 전극(40,42; 100)에 의해 형성되고, 상기 각 전극은 서로 대면하는 주변 림(70,72; 1l4)을 구비하며, 각 전극의 구멍부는 림으로부터 뒤쪽으로 들어간 홈(54,56; 118)에 위치하는 컬러수상관에 있어서, 전극들(42; 100)중 적어도 한 전극의 림(72: 114)은 전자비임 통로를 포함하는 평면에 수직인 방향에서 측정될 때 그 폭이 중앙비임 통로에서 보다는 측면비임 통로에서 더 협소한 것을 특징으로 하는 컬러 수상관.
2. 제1항에 있어서, 상기 하나의 전극(42)에서의 홈(56)은 상기 전자비임 통로를 포함하는 평면에 수직인 방향에서 측정될 때 중앙비임 통로에서의 폭(C)보다 측면비임 통로에서의 폭(D)이 더 넓은 것을 특징으로 하는 컬러 수상관.

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