KR910003166B1 - 인라인 전자총의 스크린 그리드전극에 리콘버젼스 슬롯을 형성시킨 칼라수상관 - Google Patents

인라인 전자총의 스크린 그리드전극에 리콘버젼스 슬롯을 형성시킨 칼라수상관 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

인라인 전자총의 스크린 그리드전극에 리콘버젼스 슬롯을 형성시킨 칼라수상관
제1도는 본 발명의 새도우 마스크형 컬러 브라운관의 절결된 부분 축 단면도.
제2도는 제1도의 점선으로 표시한 전자총의 부분적 축 단면도.
제3도는 제2도의 선 3-3을 따라 취한 전극 G2의 확대된 정면도.
제4도는 종래 전자총에 있어 전극 G2, G3의 확대된 부분 단면도 및 연관된 등전위면을 나타낸다.
제5도는 제2도에 도시한 전자총의 전극 G2, G3의 확대부분 단면도 및 연관된 등전위면을 나타낸다.
제6도는 제3도의 선 6-6을 따라 취한 전극 G2의 확대된 횡단면도.
제7도는 전극 G2의 또다른 실시예를 나타낸 확대된 정면도.
제8도는 제7도의 선 8-8을 따라 취한 전극 G2의 확대된 횡단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
28 : 전자 비임 38 : 스크린 그리드
40 : 제1가속 및 집속전극 54 : 애퍼어처
57, 59 : 외곽 애퍼어처 58 : 중앙 애퍼어처
60, 62 : 리콘버어젼스 슬롯 64 : 등전위선
160, 162 : 아아치형 슬롯
본 발명은 개선된 인라인형 전자총을 가진 컬러 브라운관에 관한 것이며, 특히 이러한 전자총에 있어서 인가된 집속 전압의 변화에 기인한 외곽 전자 비임의 수평 운동을 저감시키기 위한 개선에 관한 것이다.
통상 인라인형 전자총은 동일 평면상에 3개의 전자 비임을 발생시키고 이러한 전자 비임을 수렴 통로를 따라서 브라운관 스크린에 근접한 점이나 적은 면적으로 유도하기 위한 초기적 역할을 수행한다. 이러한 형태의 전자총은 1973년 11월 13일 휴즈에게 허여된 미합중국 특허 제3,772,554호에 발표된 바 있다. 여기서 전자 비임을 집속하기 위한 주 정전 집속렌즈는 제1 및 제2가속 및 집속 전극이라 불리는 2개의 전극 사이 에 형성되어 있다. 이들 전극은 서로 대향하는 밑면을 가진 2개의 컵 모양의 부재를 포함한다. 각 컵모양의 부재의 밑면에는 3개 전자 비임의 통과를 위한 3개의 애퍼어처가 있고 3개의 분리된 주 정전 집속 렌즈를 형성하게 된다. 상기 구조의 전자총에 있어서, 중심을 지나는 중앙 전자 비임에 대한 양 외곽 전자 비임의 정전적 수렴은 제1집속 전극에 있는 외곽 애퍼어처에 대해 제2집속 전극내의 외곽 애퍼어처를 보충함으로써 이루어질 수 있다.
상술한 전자총을 포함한 컬러 브라운관에서 외곽 전자 비임의 수평 도착위치는 전자총에 인가된 집속 전압의 변화에 따라 변화되어진다. 고로, 이러한 집속전압의 변화에 따른 감응도를 제거하거나 적어도 감소시킨 인라인형 전자총의 개선이 바람직하다.
1982년 2월 10일 아실등에 의해 출원된 미합중국 특허 출원번호 제347,526호에서는 집속 전압의 변화에 기인한 외곽 전자 비임의 수평운동을 저감시키기 위한 전자총의 전압과 7KV의 집속전압으로 동작시키면서, 스크린 그리드에 대향한 집속전극의 일부에 2개의 슬롯 애퍼어처를 형성시키고 있다. 슬롯 애퍼어처는 집속전극의 2개 외곽 비임이 통하는 애퍼어처의 바깥쪽으로 근접하게 설치되었다. 상기 슬롯 애퍼어처는 외곽 비임 애퍼어처에서 집속전극과 스크린 그리드 전극 사이에 형성된 정전장의 왜곡을 발생시킨다. 이 정전장의 왜곡이 2개의 외곽 비임을 중앙 전자 비임 쪽으로 수렴되게 만든다. 상기 부가적인 슬롯 애퍼어처와 외곽 비임 애퍼어처 사이의 간격은 0.60㎜에서 1.50㎜사이에 있다. 집속 전극의 두께가 단지 0.25㎜이므로 슬롯 애퍼어처로부터 비임 애퍼어처를 분리하는 금속판은 구조상 그다지 큰 견고성을 갖지 못하고 비임 애퍼어처내에 일치 핀이 위치될때의 가능 작용에서 비틀려질 우려가 있다. 집속 전극의 주변에서 전자 비임은 매우 높은 속도를 갖기 때문에 집속전극내의 슬롯 애퍼어처를 외곽 비임 애퍼어처에서 더 바깥쪽으로 이동시켜 금속판을 강화시키기 어렵고, 정전장에서 슬롯 애퍼어처의 효과가 중앙 비임으로 향한 외곽 전자비임의 적은 리콘버어젼스가 발생하는 점에서 감소되게 된다.
어느 경우에서는 전자총을 집속전압이 8.5㎸일때 얼터 전압을 30㎸로써 동작시킴이 바람직하다. 그러한 전자총에서 집속 전극의 부근에 있는 전자 비임은 상술한 25㎸의 얼터 전위와 7㎸의 집속 전압에서 동작하는 전자총에 비해 더높은 속도를 갖게된다. 여기서 전자의 속도는 전압의 평방근에 비례한다는 것을 알고 있고, 고로 상술한 특허출원에서 발표된 외곽 비임의 리콘버어젼스는 슬롯 애퍼어처의 위치 설정을 상술한 0.60-1.50㎜ 범위보다 더 근접시키는 것이 요구된다. 그러한 위치설정은 외곽 전자 비임 애퍼어처와 집속 전극의 외곽 전자 비임 애퍼어처의 찌그러짐이 실제로 발생되는 위치에서의 슬롯 애퍼어처 사이의 금속판거리를 감소시키게 된다.
본 발명에 따르면, 컬러 브라운관의 인라인형 전자총은 가속 및 집속전극에 대향한 스크린 그리드 전극에 있는 2개의 애퍼어처에서 안쪽으로 그리도 충분히 근접하게 위치된 2개의 리콘버어젼스 슬롯을 추가시켜 개선한 것이며 이 2개의 슬롯은 2개 애퍼어처에서 집속 전극과 스크린 그리드 전극 사이에 형성된 정전장의 왜곡을 야기시킨다.
이하 도면을 참조로한 상세한 설명으로, 제1도는 유리 외피(11)를 가진 사각형 컬러 브라운관의 단면도로서 사각면 패널(12)과 사각형 퍼널(16)에 연결된 관형 넥크(14)를 포함한다. 패널(12)은 스크린 면(18)과 퍼널(16)에 밀봉된 플랜지 또는 측벽(20)을 가진다. 모자이크 형태의 3색 형광 스크린(22)은 스크린 면(18)의 내부 표면에 부착되어 있다. 스크린(22)은 인으로된 선형 스크린으로 형성하며 점 스크린으로할 수도 있 다. 다공의 색 선택 전극인 새도우 마스크(24)는 종래의 기술과 같이 스크린(22)에서 일정한 간격으로 떨어텨서 장치된다. 제1도에서 점선으로 간략하게 나타낸 개선된 전자총(26)은 넥크(14)내의 중심에 장착되고 마스크(24)를 통해 스크린(22)으로 이어지는 동일 평면상의 콘버어젼스 통로를 따르는 3개의 전자 비임(28)을 발생하고 유도한다.
제1도의 브라운관은 넥크(14)와 퍼널(16)의 접속부 근처에 외부의 자기 편향 요우크가 설치되는데 도면에 간략히 표시된 요우크(30)가 도시되었다. 요우크 조정기구(YAM ; 도시되지 않음)는 요우크(30)를 정밀하게 조정하는데 쓰인다. 전자 비임에 대하여 수평으로 요우크(30)를 조정하는 것은 다른 외부의 비임 래스터의 폭과 높이를 저감시키는 동안 어떤 하나의 외부 비임에 의해 발생된 래스터 폭 및 높이를 증가시킨다.수직 요우크 동작은 외부 비임의 레스터 회전을 야기시킨다.
즉, 하나의 비임은 시계방향으로 회전하고, 다른 비임은 반시계 방향으로 회전한다. 조정을 마친뒤 요우크는 융착의 방법으로 브라운관 위의 적소에 고정된다. 동작시킬때에 요우크(30)는 3개의 비임(28)을 수직 및 수평 자속에 종속시켜 스크린(22)위에 사각형 래스터로써 비임을 수평 및 수직으로 각각 주사하게 만든다. 편향의 시작점(zero deflection)은 제1도의 선 P-P이며 요우크(30)의 약 중간 지점에 있다. 편향 지역에서의 실제 전자 비임의 편향 곡선은 이해의 간략을 위해 도면에서 점선으로 도시되었다. 상술의 YAM 동작중 사용된 최적 집속전압을 재 조정하는 것은 전자총의 집속 전압대 얼터 전압비를 변화시키게 되며, 중심 전자 비임에 대한 외부 비임의 미스 콘버어젼스와 함께 주 정전집속 렌즈의 촛점길이 또는 상대적인 힘을 변화시키게 한다.
개선된 전자총(26)의 상세한 설명으로서 제2도를 참조하면, 여러 전극이 부착된 2개의 유리 지지 막대(32)(하나만 도시됨)를 포함한 전자총에서 이들 전극은 3개의 각 전자 비임에 대응한 3개의 동일한 간격의 동일 평면상의 캐소오드 조립체(34)와, 제어 그리드 전극(36 ; G1)과, 스크린 그리드 전극(38 ; G2)과, 제1 가속 및 집속 전극(40 ; G3)과, 제2가속 및 집속 전극(42 ; G4)을 포함하며, 유리 막대(32)를 따라 순서대로 배치되어 있다. 캐소오드 이외의 모든 전극들은 거기에 적어도 3개의 애퍼어처를 가지며 3개 동일 평면상의 전자 비임의 통과를 허용하고 있다. 전자총(29)의 주 정전 집속 렌즈는 G3전극(40)과 G4전극(42)사이에 형성된다. 전극(40)은 2개의 컵모양의 엘레멘트(44), (46)로 형성되며, 그 열려진 단부는 서로 붙여진다. G4전극(42) 또한 컵모양을 하고 있으나, 시일드 컵(48)으로 씌어져 있다. G3전극(40)과 대향한 G4전극(42)의 대향면에는 3개의 인라인 애퍼어처(50)가 있으며, 바깥쪽 2개는 G3 전극(40)의 대응 애퍼어처 (52)로 부터 약간 밖으로 벗어나 있다. 이러한 벗어남은 외곽 전자 비임을 중앙 전자 비임쪽으로 수렴하게 만드는 효과를 갖는다. 그러나. 상술한 YAM 동작중의 최적 집속전압으로부터 G3전극(40)의 집속전압이 많이 변화하면 콘버어젼스 오차가 발생된다. 전극(38)에 대향한 G3전극(46)의 측면에는 G1전극(36)의 애퍼어처(56)와 G2전극(38)의 애퍼어처(57), (58), (59)와 일직선상으로 형성한 3개의 애퍼어처(54)가 있다.
본 발명의 전자총(26)은, 제2도, 제3도 및 제6도에서 볼 수 있는 것과 같이, G2전극(38)에 외곽 애퍼어처(57) 및 (59)에서 안쪽으로 위치한 2개의 사각형 리콘버어젼스 슬롯(reconvergence slot)(60) 및 (62)를 추가로 형성시킨 것을 특징으로 한다. 비록 슬롯(60) 및 (62)이 본 발명에서 사각형 모양으로 도시 되었지만 다른 모양 즉, 아아치형으로 형성될 수도 있다. 슬롯(60) 및 (62)의 목적 및 작용은 제4도 및 5도를 참조하여 설명 한다.
제4도는 종래기술의 전자총에 있어 G2스크린 그리드 전극(38')과 G3집속전극(40')사이의 정전장의 등전 위면을 나타낸 등전위선(64)이 도시되며, 본 발명의 신규한 전자층(26)에 대응한 유사한 분분은 도면 부호에서 '으로 표시되었다. 외곽 애퍼어처 (59')와 중앙애퍼어처(58')의 등전위선(64)을 애퍼어처의 중심선에 대해 대칭이다.
제5도는 본 발명의 신규한 전자총(26)의 G2스크린 그리드(38)와 G3집속전극(40)사이에 형성된 정전장을 나타낸 등전위선(66)의 일부분을 도시하고 있다. 외곽 애퍼어처(59)로 부터 안쪽으로 근접하여 위치한 오목한 슬롯(62)은 전극(38)의 외곽 애퍼어처(59)에서 등전위선(66)의 왜곡을 야기시킨다. 이러한 왜곡은 제5도에 도시된 바와같이 애퍼어처(59)의 피일드 곡선의 최대점을 왼쪽으로 이동시킨 결과로 된다. 이러한 이 동 때문에 애퍼어처(59)의 중심을 통과하는 전자 비임은 중앙 애퍼어처(도시되지 않음)를 통과하는 전자 비임 쪽으로 수렴되게 만든다.
유사하게, 반대편에 위치한 애퍼어처(57)의 중심을 통과하는 전자 비임 또한 슬롯(60)(도시되지 않음)에 기인한 등전위선의 왜곡에 기인하여 중앙애퍼어처의 전자 비임 방향으로 수렴된다.
2개의 외곽 전자 비임의 수렴은 주 집속 렌즈로 들어가는 전자 비임을 직각이기 보다 약간의 각도를 가지고 진입하게 만든다. 주 집속렌즈로 진입하는 이러한 각도는 집속 전압의 변화에 대하여 외곽 전자 비임의 수평 운동 감도를 저감시킨다.
컬러 브라운관은 이러한 감도외 시험을 위하여 통상 집속전압(즉 7000 또는 8500볼트)에 비하여 -1000-+1000볼트 사이에서 집속 전압을 변화시킨다음 스크린에서 외각 전자 비임의 수평 변위를 측정하게된다. 상기 시험이 표준 RCA"Hi-PI전자총 조립체"를 포함한 브라운관에서 집속 전압이 약 7000볼트로 동작시켜 시행시켰을때, 평균 수평변위가 0.812㎜로 기록되었다. 상기와 같은 크기의 컬러 브라운관의 시험에서 G2전극에 슬롯을 부가시킴으로써 수정된 전자총에 집속전압 8500볼트로 동작시켰을때 평균 수평 변위는 단지 0.08㎜에 불과했다. 고로 G2전극에 슬롯(60) 및 (62)를 부가시킴은 집속전압의 변화에 대한 브라운관의 감응을 저감시키는 효과를 갖는다.
본 발명의 수정된 전자총에서, 0.76㎜의 폭(수평)과 1.524㎜의 길이(수직)를 갖는 슬롯(60) 및 (62) 는 0.635㎜직경의 외곽 애퍼어처(57) 및 (59)로 부터 0.39㎜-0.50㎜안쪽으로 위치하고 있다. 슬롯(60) 및 (62)의 깊이는 통상 0.18㎜이며, 그 허용범위는 0.15㎜-0.20㎜이다. 여기서 G2전극(38)의 두께는 약 0.51㎜이다. G2전극(38)의 두께가 제1가속 및 집속전극(40)의 두께의 약 2배이기 때문에 슬롯(60) 및 (62)은 G2전극을 완전히 뚫지 않아도 되며, 외곽 애퍼어처(57) 및 (59)에 각각 근접하여 형성시킬 수 있다. 더우기, G2전극(38)내의 애퍼어처를 통과하는 전자 비임의 전자의 속도가 전압의 평방근에 비례하므로, 약 600볼트의 전압으로 동작하는 G2전극(38) 근처에서의 전자 속도는 약 8500볼트로 동작하는 G3집속전극(40) 근처의 전자 속도보다 현저히 늦다. 늦은 속도의 전자는 G2전극(38)에 형성된 전장에서 더 많은 시간이 소요되며, 따라서 G2전극을 통하는 외곽 비임의 애퍼어처(57) 및 (59)의 안쪽에 형성된 리콘버어젼스 애퍼처(60) 및 (62)는 상술한 미국특허 출원번호 347,526호에 발표된 것과 같은 G3 집속전극에 있는 외곽 비임의 애퍼어처에서 바깥쪽으로 형성된 슬롯 애퍼어처 보다도 외곽 전자 비임에 대하여 더 많은 영향을 줄 수 있다. 부가적으로, 상기 특허출원에 있어 전자총의 집속전압이 단지 7000 볼트인것에 비해 본 발명의 전자총의 집속 전압이 8500볼트이므로 전술한 애퍼어처 슬롯은 본 발명의 전자총에서 요하는 보다 높은 집속 전압에서 보다 덜 효율적이다.
본 발명의 신규한 G2전극에 대한 또다른 실시예가 제7도 및 8도에 도시되었다. 제7도에 도시한 바와같이, 스크린 그리드 전극G2(138)은 외곽 비임 통과 애퍼어처 (157) 및 (159)에 대해 각각 안쪽으로 위치된 2개의 아아치 모양의 슬롯(160) 및 (162)를 갖는다. 외곽 비임와 애퍼어처 중심에서 각 슬롯의 근접한 아아치 부분까지의 반경 R1은 약 0.89이고, 외곽 애퍼어처에서 많이 떨어진 아아치 부분까지의 반경 R2는 약 1.52㎜이다. 아아치형 슬롯(160) 및 (162)은 약 0.13㎜의 깊이를 가지며, 사각형 슬롯(60) 및 (62)보다 외곽 비임 애퍼어처에 대해서 더욱 큰 대칭성을 갖는다. 이러한 대칭성은 스크린의 코너에서 외곽 전자 비임의 수평 운동을 더욱 저감시키는 효과를 가진다.
제8도에서, G2전극(138)은 G1전극에 대향한 표면내로 형성시킨 사각형 슬롯(66)들을 포함할 수 있다. 슬롯(66), (76)은 애퍼어처(157), (158) 및 (159)와 일직선상에 놓이며, 영상 스크린위의 중심밖의 위치에서 비임 스포트의 수직 플레어(flare) 왜곡을 보상해 주기 위해 오직 수직 평면상에 전자 비임의 하향 콘버어젼스를 유발하는 난시적인 전자 렌즈 효과를 창출하게된다. 사각 슬롯(76)이 사용되면, G2전극의 두께는 약 0.711㎜로 증가하게 된다. 사각 슬롯(76)은 약 0.2㎜의 두께를 가진다. 상기 슬롯(76)은 1980년 11월 18일 첸 등에게 허여된 미합중국 특허 제4,234,814호에 발표된 바 있다.
일반적으로, 전자총(26)은 G4전극(42)에 약 30㎸의 얼터(ultor) 전위와 G3전극(40)에 약 8.5㎸의 얼터 전위를 인가하여 동작시킨다. 상술한 YAM동작중에, G3-G4 전압은 외곽 전자 비임과 중앙 전자 비임을 새도우 마스크(24)에 수렴되게 최적으로 설정되나, 만약 G3-G4 전압비가 예로써 G4전압에 대해 G3 집속 전압을 변화시키는 것과 같이 변화되면 미스 콘버어젼스가 발생된다. 만약, 예를들어 G3집속 전압이 양 (+)으로 증가되면 G3-G4 주 집속 렌즈는 약화되고 외곽 전자 비임은 바깥쪽으로 오차 수렴되기 쉽다. 동시에, G2스크린 그리드 전압에 대해 G3 집속 전압을 증가시키면 G2-G3 렌즈 작용이 강화된다. 외곽 전자 비임 애퍼어처(57) 및 (59)의 안쪽으로 형성된 리콘버어젼스 슬롯(60) 및 (62)은 스크린 그리드 G2(38)와 제1가속 및 집속전극 사이에 형성된 정전장을 강하게 왜곡시키며, 전자 비임이 G2전극의 애퍼어처를 통과 할때에 외곽 전자 비임을 중앙 비임쪽으로 수렴되게 만든다. 슬롯(60) 및 (62)는 고로 주 정전 집속 렌즈내에서 발생하는 콘버어젼스 오차(미스콘버어젼스)를 보상하게 된다.
위와같이, 만약 G3 집속 전압이 부(-)로 증가되면, G3-G4 주 집속렌즈의 작용이 강화되며, 외곽 전자 비임은 안쪽으로 수렴되어 진다. 동시에 G2스크린 그리드에 비하여 G3집속 전압을 감소시킴은 G2-G3 정전 렌즈의 작용을 둔화시킨다. 리콘버어젼스 슬롯(60) 및 (62)는 전장의 왜곡을 덜하게 만들며, 따라서 G2 전극의 애퍼어처를 통과할때에 외곽 전자 비임을 중앙 비임에 대해 바깥쪽으로 오차 수렴되게 만든다. 슬롯의 순수한 효과는 집속 전압의 변화에 기인한 주 집속렌즈 즉, G3-G4 전극 사이에 일어나는 어떠한 변화라도, 보충해주도록 G2-G3 전극 사이의 전장을 보상하는 결과를 얻는다.

Claims (8)

  1. 적어도 스크린 그리드 전극과 가속 및 집속전극을 포함하고, 상기 전극들이 서로 대향하는 부분에서 적어도 두개의 애퍼어처를 포함하며, 상기 스크린 그리드 전극에 있는 상기 애퍼어처들은 상기 가속 및 집속전극에 있는 대향 애퍼어처들과 서로 정렬되어 있는 인라인 형 전자총을 갖는 칼라수상관에 있어서, 상기 가속 및 집속 전극(40)과 대향하는 상기 스크린 그리드 전극(38; 138) 부분은 그 전극내에 형성된 리콘버젼스 슬롯(60, 62; 160, 162)를 포함하는데, 상기 슬롯은 상기 애퍼어처에서 상기 스크린 그리드 전극과 상기 가속 및 집속 전극사이에 형성된 정전장(66)을 왜곡하도록 상기 애퍼어처 (57, 59; 157, 159)에 근접하여 그 내부에서 충분한 간격을 갖고 있는 것을 특징으로하는 칼라수상관.
  2. 제1항에 있어서, 상기 각 리콘버젼스 슬롯(60, 62)는 직사각형 모양인 것을 특징으로 하는 칼라수상관.
  3. 제2항에 있어서, 상기 직사각형 슬롯(60, 62)은 약 0.76㎜의 폭과 1.52㎜의 길이를 갖는 것을 특징으로하는 칼라수상관.
  4. 제2항에 있어서, 상기 각 슬롯(60, 62)과 이에 인접한 애퍼어처(57, 59)사이의 간격은 0.39㎜ 내지 0.50㎜ 범위인것을 특징으로하는 칼라수상관.
  5. 제2항에 있어서, 상기 각 슬롯(60, 62)의 깊이는 0.15㎜ 내지 0.20㎜ 범위인것을 특징으로하는 칼라수상관.
  6. 제1항에 있어서, 상기 각 리콘버젼스 슬롯(160, 162)은 통상 아아치 모양을 하고, 그 오목한 부분이 그에 인접한 애퍼어처(157, 159)를 향해 있는 것을 특징으로 하는 칼라수상관.
  7. 제6항에 있어서, 상기 애퍼어처(157, 159)에 근접할 슬롯(160, 162)의 아아치부분의 반경(R1)은 애퍼어처의 중심에서 측정했을때, 약 0.89㎜이고 상기 애퍼어처에서 멀리 떨어진 아아치 부분의 반경(R2)는 상기와 같이 측정했을때 약 1.52㎜인 것을 특징으로하는 칼라수상관.
  8. 제6항에 있어서, 상기 슬롯(160, 162)의 깊이는 약 0.13㎜인 것을 특징으로 하는 칼라수상관.
KR1019840000292A 1983-01-27 1984-01-24 인라인 전자총의 스크린 그리드전극에 리콘버젼스 슬롯을 형성시킨 칼라수상관 KR910003166B1 (ko)

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