KR930011796B1 - 칼라 음극선관용 전자총 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 종래 기술에 의한 칼라 음극선관용 전자총의 요부 구성을 보인 부분 절결 단면도.
제2도는 제1도에 도시한 칼라 음극선관용 전자총을 구성하는 주정전 집속렌즈의 확대 단면도.
제3도는 종래 기술에 의한 칼라 음극선관용 전자총의 주정전 집속렌즈 형성용 전극이 네크 튜브의 내부에 수용된 상태를 보인 단면도.
제4도는 본 발명에 의한 칼라 음극선관용 전자총의 요부 구성을 보인 부분 단면도.
제5도는 본 발명에 의한 칼라 음극선관용 전자총의 요부구성을 설명하기 위한 제1가속 및 집속전극 및 제2가속 및 집속전극의 부분 절결 사시도.
제6도는 본 발명에 의한 칼라 음극선관용 전자총의 비점수차 제어전극의 일실시예를 보인 사시도.
제7도는 본 발명에 의한 칼라 음극선관용 전자총에 적용되는 주정전 집속렌즈의 비점수차 제어전극의 다른 실시예를 보인 사시도.
제8도는 본 발명에 의한 칼라 음극선관용 전자총의 주정전 집속렌즈 형성용 전극이 네크 튜브의 내부에 수용된 상태를 보인 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
21, 22 : 제1, 2 가속 및 집속전극 23, 24 : 외위측벽
25, 26 : 상부 림 27 : 전극체
28, 29 : 립 32, 33, 37 : 비점수차 제어전극
34, 36 : 비점수차 제어소자 38, 39 : 정면
40, 41 : 오발
본 발명은 칼라 음극선관용 전자총에 관한 것으로, 특히 전자총의 전극에 형성된 전자빔 통과공으로 나타나는 주정전 집속렌즈를 효과적으로 확대하여 집속특성 및 해상도를 보다 향상시킬 수 있게 한 칼라 음극선관용 전자총에 관한 것이다.
일반적인 칼라 음극선관용 전자총은 동일 평면상에 인-라인(in-line)으로 3개의 전자빔이 통과되는 전자빔 통공을 설치한 다수개의 그리드 전극(grid electrodes)을 적층 배치하고, 역시 동일 평면상에 상기 그리드 전극의 전자빔 통공과 대응되도록 배치한 3개의 캐소우드(cathode)를 구비한 구조로 되어 있다.
상기한 바와 같은 칼라 음극선관용 전자총에 있어서는, 캐소우드에 내장된 히터의 가열에 의하여 캐소우드의 표면으로 방출된 열전자가 전면의 그리드 전극에 인가된 전위에 의하여 전자빔으로 형성되며, 이후 계속하여 전자빔의 각각의 수렴 통로를 따라 가속 및 집속되면서 진행함으로써 칼라 음극선관의 형광 스크린상의 작은 수렴면적에 3개의 전자빔 스포트를 형성하게 되는 것이다.
상기한 바와 같이 일반적인 칼라 음극선과용 전자총은 통상 각 그리드 전극에 인가된 정전위에 의하여 전자빔을 가속하고 집속하는 정전 집속 방식이 채택되는 바, 이때 주정전 집속렌즈는 형광 스크린에 가까운 한쌍의 그리드 전극 사이에 형성되어, 캐소우드와 캐소우드 전면에 배치된 수개의 그리드 전극으로 구성되는 전자빔 형성영역(BFR)에서부터 입사하는 전자빔을 가늘게 집속시키게 되며, 상기 주정전 집속렌즈의 성능은 렌즈의 집속강도와 렌즈의 근축 영역과 최외각 영역에서의 집속력의 차, 즉 구면 수차에 의하여 결정된다.
따라서, 형광 스크린상에서 보다 양호한 전자빔 스포트를 얻기 위하여는 양호한 주정전 집속렌즈 즉, 구면 수차가 작은 주정전 집속렌즈를 갖도록 가능한 한 주정전 집속렌즈를 구성하는 그리드 전극들의 전자빔통공을 확장시켜야 한다.
상기한 바와 같은 일반적인 칼라 음극선관용 전자총의 전형적인 실시형태를 첨부된 도면에 의하여 설명하면 다음과 같다.
제1도는 종래 기술에 의한 칼라 음극선관용 전자총의 요부 구성을 보인 부분 절결 단면도이고, 제2도는 제1도에 도시한 칼라 음극선관용 전자총을 구성하는 주정전 집속렌즈의 확대 단면도로서, 주 정전 집속렌지의 구조를 설명하면 다음과 같다.
제2도에 도시한 바와 같이, 제1가속 및 집속전극(1) 및 제2가속 및 집속전극(2)은 외측이 개방단으로 형성되어 있고, 내측이 외위측벽(3)(4)으로부터 연장되는 폐쇄면 (5)(6)을 갖는 장방 원통형으로 형성되어 있다.
상기 폐쇄면(5)(6)에는 3개의 전자빔 통과공(7)(7')(7＂), (8)(8')(8＂)이 각각 형성되어 있으며, 상기 전자빔 통과공(7)(7')(7＂), (8)(8')(8＂)은 폐쇄면(5)(6)에서 인-라인 방향으로 일정 간격(S)을 두고 배열되어 있고, 상기 폐쇄면(5)(6)에서 연속된 수개의 원통립(9)(9'), (10)(10')에 의하여 둘러싸여 독립적으로 형성되어 있다.
이때, 주정전 집속렌즈는 제1가속 및 집속전극(1) 및 제2가속 및 집속전극(2)의 대향된 전자빔 통과공(7)(8), (7')(8'), (7＂)(8＂)의 사이에서 각각 형성되므로 결과적으로 3개의 독립적인 주정전 집속렌즈가 형성되어, 3개의 전자빔을 각각 가속 및 집속시키게 된다.
이와 같은 주정전 집속렌즈는 제1도에 도시한 바와 같이, 히터(11)의 가열에 의하여 캐소우드(12)로부터 방출된 전자를 전자빔으로 형성시키는 전자빔 형성전극인 제1 그리드 전극(13), 제2그리드 전극(14), 그리고 제1가속 및 집속전극(1)의 하부전극(제3그리드 전극이라고도 함)(15)을 통하여 가속된 전자빔으로 받아들여 가늘게 집 속시킴으로써 형광스크린에 빔 스포트를 형성시키게 되는 것이다.
이때, 비드 글라스(16)는 제1그리드 전극(13), 제2그리드 전극(14), 제1가속 및 집속전극(1), 그리고 제2가속 및 집속전극(2)을 소정의 간격으로 고정 및 유지시키는 역할을 수행하게 된다.
이상에서 설명한 바와같이, 인 라인 방향으로 3개의 독립된 전자빔 통과공(7)(7')(7＂), (8)(8')(8＂)이 형성되어, 독립된 3쌍의 주정전 집속렌즈를 형성시키는 종래 기술에 의한 칼라 음극선관용 전자총은 전자빔 통과공(7)(7')(7＂), (8)(8')(8＂)의 크기가 제한되어 결국 주정전 집속렌즈를 확대시킬수 없는 구조로 되어 있는바,이를 제2도 및 제3도를 참고로 설명하면 다음과같다.
즉, 제3도는 종래 기술에 의한 칼라 음극선관용 전자총의 주정전 집속렌즈 형성용 전극이 직경이 29mm인 네트 튜브(17)의 내부에 수용된 상태를 보인 단면도로서, 제1 가속 및 집속전극(1) 및 제2가속 및 제2집속전극(2)의 폐쇄면 (5)(6)에서 3개의 전자빔 통과공(7)(7')(7＂), (8)(8')(8＂)을 둘러싸는 원통립(9)(9'), (10)(10')들의 인접거리(b)는 실제부품가공상 1mm 이상이 필요하며, 따라서
DS-1 …………………………………………………………………………… ①
의 관계가 성립하게된다.
상기한 식에서 D는 전자빔통과공(7)(7')(7＂), (8)(8')(8＂)의 직경, S는 전자빔 통과공(7)(7')(7＂), (8)(8')(8＂)의 중심사이의 거리를 나타낸것이다.
또한, 네크튜브 (17)의 내경과 전자빔통과공(7)(7')(7＂), (8)(8')(8＂)의 외위측벽(3)(4) 사이의 거리(a)는 내전압등의 관계로 1mm이상을 요구하게 되므로
DR-(2a)-2(S+b) ……………………………………………………………… ②
의 관계가 성립된다.
이때, 네크튜브(17)의 내경(R)인 것을 고려하면,
D20-2S ………………………………………………………………………… ③
의 관계식이 성립하게 된다.
상기한 식 ①과 ③에 의하여 Dmax= 6mm , Smax=7mm의 결과를 얻을수 있다.
그러나, 상기한 결과에 의하면, 제2도에 도시한 칼라 음극선관용 전자총의 주정전 집속렌즈 형성용 전극으로서는 렌즈 직경을 최대 6mm까지 밖에 확대시킬수 없는 단점이 있었으며, 이에따라 고해상도를 요구하는 칼라 음극선관이나 대화면 평면칼라 음극선관에 적용할 경우에는 작은 렌즈 직경으로 인하여 제1가속 및 집속전극(1)의 전위가 과도하게 높아지거나, 또는 렌즈의 근축영역과 최외각영역에서의 렌즈 집속력의 차, 즉 구면 수차의 증대에 기인하여 전자빔 밀도가 낮은 할로(HALO)부분이 전자빔스포트의 주변에 형성됨으로써 양호한 칼라 음극선관의 해상도 특성을 얻을수 없는등의 문제점이 있었다.
본발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 창안한 것으로, 3전자빔을 집속시키는 주정전 집속렌즈가 제1가속 및 집속전극과, 제2가속 및 집속전극사이에서 전극체의 상부림에서 연속된 립에 의하여 둘러싸이는 공통의 전자빔 통공과, 비점수차 제어전극에 의하여 형성되어 거의 원형 대칭인 확장된 대구경 주정전 집속렌즈로 구성됨으로써 렌즈의 집속작용과, 렌즈의 구면 수차가 대폭 개선되며, 이에따라 칼라 음극선관의 형광스크린에 전자밀도가 높은 작은 원형의 전자빔 스포트를 형성하여 집속특성 및 해상도를 향상시킬수 있도록 구성한 것인바 , 이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
제4도는 본 발명에 의한 칼라 음극선관용 전자총의 요부 구성을 보인 부분 단면도로서, 이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 칼라 음극선관 전자총은 히터(11)를 구비한 캐소우드(12)와, 제1그리드 전극(13)과, 제2그리드 전극(14)과, 하부전극(15)과, 그리고 비드 글라스(16)의 구성은 종래와 동일하며, 효과적으로 확장된 대구경 주집속 렌즈를 형성하는 제1가속 및 집속전극(21)과, 제2가속 및 집속전극(22)의 구성이 상이하다.
상기 제1가속 및 집속전극(21)과, 제2가속 및 집속전극(22)을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
제5도는 본 발명에 의한 칼라 음극선관용 전자총의 요부구성을 설명하기 위한 제1가속 및 집속전극(21) 또는, 제2가속 및 집속전극(22)의 부분 절결 사시도로서, 제1가속 및 집속전극(21)과, 제2가속 및 집속전극(22)은 그 구성이 동일하므로 제1가속 및 집속전극(21)의 경우를 실시예로 설명하기로 한다.
제4도 내지 제6도에 도시한 바와 같이, 제1가속 및 집속전극(22)의 외위측벽(23)(24)으로부터 연장된 상부 림(rim)(25)(26)과, 상기 상부 림(25)(26)으로부터 전극체(27) 내향으로 연속된 립(lip)(28)(29)에 의하여 둘러싸인 부분은 전극체(27)의 공통된 하나의 전자빔 통공(30)(31)으로 형성되어 있으며, 또한 전극체(27)의 내부에는 주정진 집속렌즈의 비점수차 제어전극(32)(33)이 설치되어 있다.
상기 비점수차 제어전극(32)(33)은 양측연부가 절곡형성되어 전체적으로 대략 ‘ㄷ’자 형상을 이루는 금속 재질의 판상으로서 중간부에는 전자빔 통공의 형상으로 관축에 연직인 비점수차 제어소자(34)를 이루게 되고, 양측연부에 절곡형성된 부분에는 양측 정면(35)에서 내향으로 서서히 연속적으로 함몰하는 오발(oval)형 관축방향 비점수차 제어소자(36)를 이루고 있다.
상기 비점수차 제어전극(32)(33)은 전극체(27)의 상부 림(25)(26)과 일정거리(d)를 두고, 용접등 통상적인 방법으로 고정되어 있다.
상기한 바와 같이 구성되는 제1가속 및 집속전극(21)과, 제2가속 및 집속전극(22)은 제4도에 도시한 바와 같이, 비드 글라스(16)에 상부 림(25)(26)이 일정간격을 유지한 상태로 서로 대향되도록 배열되어 확장된 주정전 집속렌즈를 구성하게 되는 것이다.
제8도는 본 발명에 의한 칼라 음극선관용 전자총의 주정전 집속렌즈 형성용 전극이 네크 튜브(37)의 내부에 수용된 상태를 보인 단면도로서, 상부 림(25)에 의하여 공통으로 하나 구성된 전자빔 통공은 실제로는 상부 림(25)에서부터 일정거리(d) 만큼 후퇴되어 설치된 비점수차 제어전극(32)의 관축방향 비점수차 제어소자(36)에 의하여 3전자빔 통공으로 나타나게 되며, 적정화된 직경 29mm의 네크 튜브(17)에 대하여 관계식
S＜D＜24-2(a+b+S)…………………………………………………………… ④
에 의하여 Dmin=8mm의 대구경을 얻을 수 있는 것이다.
또한, 통상적으로 개구를 갖는 금속전극에 정전위를 인가하여 정전 렌즈를 형성시킬 경우, 정전 렌즈의 세기는 개구의 크기와, 깊이에 의하여 조절된다.
즉, 정전 렌즈 구성전극의 디멘죤(dimension)이 비율 M만큼 커진다면, 정전 렌즈 내의 전위의 제2계축상도함수는 1/M2큼 감소하여,
정전 렌즈의 세기 A~1/M2………………………………………………………… ⑤
정전 렌즈의 수차 C~1/M3………………………………………………………… ⑥
가 되며, 또한 개구의 깊이가 깊으면 약한 렌즈 작용을, 개구의 깊이가 얕으면 강한 렌즈 작용을 나타낸다.
따라서, 상기한 바와 같이 확장된 대구경 주정전 집속렌즈 형성용 전극 구조를 갖는 본 발명에 의한 칼라 음극선관용 전자총은 제1가속 및 집속전극(21)과, 제2가속 및 집속전극(22)의 전극체(27)의 상부 림(25)(26)에서 연속된 립(28)(29)에 의하여 둘러싸인 하나의 공통된 대구경 주정전 집속렌즈의 세기가 전자빔에 작용하여 상기한 식 ⑤⑥에 의거 양호한 집속능력을 나타나게 되는 것이다.
이와 같이 확장된 대구경 주정전 집속렌즈는 제8도에 도시한 바와 같이, 종방향 길이는 단경(V)이고, 횡방향 길이는 장경(H)인 장방형으로 형성되어 있으므로 종방향의 렌즈 작용은 세고, 횡방향의 렌즈 작용은 약하게 되어 전자빔은 렌즈를 통과한 후, 종횡비가 달라져 심한 비점수차를 받은 형상으로 나타나게 된다.
더욱이, 장방형의 확장된 대구경 주정전 집속렌즈 내에서 전자빔이 통과하는 위치가 중앙 전자빔과 양 외측 전자빔이 다르기 때문에 외곡정도도 중앙 전자빔과 양 외측 전자빔에서 다르게 나타나게 된다.
따라서, 본 발명에서는 전극체(27)의 내부에 주정전 집속렌즈의 비점수차 제어전극(32)(33)을 설치하여, 전극체(27)의 장방형의 확장된 대구경 주정전 집속렌즈에서 생기는 비점수차 성분을 제어하도록 하였는 바, 우선 중앙 전자빔에 대하여는 비원형 통공 형태로 형성된 비점수차 제어전극(32)(33)의 관축에 연 직인 비점수차 제어소자(36)에 의하여 비점수차 제어전극(32)(33)이 설치된 종방향을 따라 상부 림(25)(26)에서 비점수차 제어소자(36)까지의 연속으로 변화하는 깊이에 따라 가장자리 부분의 렌즈 작용은 세고, 중앙부분의 렌즈 작용은 약해지게 되므로 전체적으로 비점수차 제어전극(32)(33)은 관축 방향의 전기장 세기를 제어할 뿐만 아니라, 관축에 연직인 방향의 전기장 세기도 제어하여, 비점수차가 없는 확장된 대구경 주정전 집속렌즈를 형성하도록 한 것이다.
한편, 제7도는 본 발명에 의한 칼라 음극선관용 전자총에 적용되는 주정전 집속렌즈의 비점수차 제어전극(37)의 다른 실시예를 도시한 사시도로서, 금속 박판을 대략 ‘ㄴ’자 형상으로 절곡형성한 구조로서, 상기 비점수차 제어전극(37)은 양측부에 정면(38)(39)에서부터 중앙까지 연속적으로 서서히 함몰하는 오발(40)(41)이 형성되어 있다.
상기 비점수차 제어전극(37)은 2개 1조가 되어 중앙전자빔에서 동일한 거리에 대향 배치되며, 일측의 오발(40) 부분은 양 외측 전자빔 측으로 향하게 되고, 타측의 오발(41) 부분은 관축인 방향을 갖도록 설치되는 것이 바람직하다.
따라서, 비점수차 제어전극(37)의 관축방향 오발(41) 부분은 관축방향의 전기장 세기를 제어하여, 중앙 정자빔에 대한 비점수차를 제어하게 되며, 양외측 전자빔으로 향한 오발(40) 부분은 관축에 연직인 방향의 전기장 세기를 제어하여, 양 외측 전자빔에 대한 비점수차를 제어한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 칼라 음극선관용 전자총은 3전자빔을 집속시키는 주정전 집속렌즈가 제1가속 및 집속전극(21)과, 제2가속 및 집속전극(22)의 사이에서 전극체(27)의 상부 림(25)(26)에서 연속된 립(28)(29)에 의하여 둘러싸이는 공통의 전자빔 통공과, 비점수차 제어전극(32)(33)에 의하여 형성되어, 거의 원형 대칭인 확장된 대구경 주정전 집속렌즈로 구성됨으로써 식 ⑤⑥에 의거 렌즈의 집속 작용과, 렌즈의 구면 수차가 대폭 개선되며, 이에 따라 칼라 음극선관의 형광 스크린에 전자밀도가 높은 작은 원형의 전자빔 스포트를 형성함으로써 집속특성 및 해상도를 향상시키는 효과가 있다.
Claims (5)
- 전자빔 형성 영역과, 그 전자빔 형성 영역으로부터 입사하는 3전자빔을 집속시키는 주정전 집속렌즈 형성을 위한 수개의 전극들로 구성되는 칼라 음극선관용 전자총에 있어서, 제1가속 및 집속전극(21)과, 제2가속 및 집속전극(22)의 각각은 전극체(27)의 외위측벽(23)(24)에서 연장된 상부 림(25)(26)과, 상기 상부 림(25)(26)에서 전극체(27)의 내부로 연속된 립(28)(29)에 의하여 둘러싸인 하나의 횡장방형의 통공을 이루고, 상기 전극체(27)의 내부에는 관축방향으로 전기장을 제어하는 비점수차 제어소자(34)와, 관축에 연직인 방향으로 전기장을 제어하는 비점수차 제어소자(36)를 구비한 비점수차 제어전극(32)(33)을 설치하여 확장된 대구경 주정전 집속렌즈를 형성하도록 구성함을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.
- 제1항에 있어서, 상기 비점수차 제어전극(32)(33)은 비점수차 제어소자(34)가 금속 박판의 중간부에 비원형 전자빔 통과공으로 되고, 상기 비점수차 제어소자(36)는 금속 박판의 양 외측연부에 각각 절곡형성되어 정면(35)에서 중앙까지 서서히 함몰하는 오발 형상인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.
- 제1항에 있어서, 상기 제1가속 및 집속전극(21)과, 제2가속 및 집속전극(22)은 상부림(25)(26)이 대향되도록 배치된 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.
- 전자빔 형성 영역과, 그 전자빔 형성 영역으로부터 입사하는 3전자빔을 집속시키는 주정전 집속렌즈 형성을 위한 수개의 전극들로 구성되는 칼라 음극선관용 전자총에 있어서, 제1가속 및 집속전극(21)과, 제2가속 및 집속전극(22)의 각각은 전극체(27)의 외위측벽(23)(24)에서 연장된 상부 림(25)(26)과, 상기 상부 림(25)(26)에서 전극체(27)의 내부로 연속된 립(28)(29)에 의하여 둘러싸인 하나의 횡장방형의 통공을 이루고, 상기 전극체(27)의 내부에는 관축방향으로 전기장을 제어함과 아울러, 관축에 연직인 방향으로 전기장을 제어하는 2개 1조의 비점수차 제어전극(37)을 설치하여 확장된 대구경 주정전 집속렌즈를 형성하도록 구성함을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.
- 제3항에 있어서, 상기 비점수차 제어전극(37)은 양측부에 정면(38)(39)에서부터 중앙까지 연속적으로 서서히 함몰하는 오발(40)(41)이 형성되어, 중앙 전자빔에서 동일한 거리에 대향 배치되며, 상기 일측의 오발(40) 부분은 양 외측 전자빔 측으로 향하게 되고, 타측의 오발(41) 부분은 관축인 방향을 갖도록 설치된 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5997789A (en) * | 1997-03-31 | 1999-12-07 | Toray Industries, Inc. | Process of melt-spinning synthetic fiber |
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1991
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| KR930005089A (ko) | 1993-03-23 |
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| A201 | Request for examination | ||
| G160 | Decision to publish patent application | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20051031 Year of fee payment: 13 |
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