KR940005024B1

KR940005024B1 - 컬러수상관용 전자총

Info

Publication number: KR940005024B1
Application number: KR1019900010102A
Authority: KR
Inventors: 쇼지 시라이; 사토루 미야모토; 카즈나리 노구치; 마사히로 마야자키
Original assignee: 가부시기가이샤 히다찌세이사구쇼; 미따 가쯔시게
Priority date: 1989-07-04
Filing date: 1990-07-04
Publication date: 1994-06-09
Also published as: KR910003745A; IT1244279B; US5146133A; CN1020989C; CN1048630A; IT9020848A0; IT9020848A1; FR2649534B1; FR2649534A1

Abstract

내용 없음.

Description

컬러수상관용 전자총

제1도는 종래 기술에 의한 컬러수상관의 구조도.

제2도는 상기 종래 기술에 의한 전자총의 주렌즈의 구조설명도.

제3도는 제1도의 전자총의 주전극 부분의 조립중의 수직방향의 도면도.

제4도는 제3도의 A-A선 단면도.

제5도는 제4도의 요부단면도.

제6도는 판형상 전극이 어긋난 상태의 요부단면도.

제7도는 본 발명에 의한 컬러수상관용 전자총의 일실시예를 도시한 주렌즈 전극의 설명도.

제8도는 주렌즈의 접속전극의 수평방향단면에 있어서의 등전위선과 전자빔 궤도도에 의한 본 발명의 구성효과의 설명도.

제9도는 주렌즈의 가속전극의 수평방향단면에 있어서의 등전위선과 전자빔 궤도도에 의한 본 발명의 구성효과의 설명도.

제10도는 본 발명의 다른 실시예의 설명도.

제11도는 제10도에 도시한 실시예의 가속전극의 조립구조의 다른 실시예를 도시한 단면도.

제12도는 본 발명에 의한 가속전극의 조립구조의 다른 실시예를 도시한 단면도.

제13도는 본 발명에 의한 가속전극의 조립구조의 또 다른 실시예를 도시한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 유리외위기 2 : 면판

3 : 형광면 4 : 섀도마스크

5 : 도전막 6, 7, 8 : 음극

9 : 제1격자전극 10 : 제2격자전극

11 : 제3격자전극(접속전극) 12 : 제4격자전극(가속전극)

13 : 차폐컵전극 14 : 외부자기편향요크

15∼19 : 중심축 20 : 멀티폼글라스

21 : 철심지그 21a, 21b, 21b' : 직선부

101,102 : 통형상 전극 101a, 102a : 원호부

102b : 직선부 111, 112, 121, 122, 132 : 판형상 전극(전극판)

113∼117 : 수직방향축 122a : 끝부분

123 : 제1부재 141, 142, 151, 152 : 등전위선

본 발명은 컬러수상관용 전자총, 특히 인라인형 전자총의 주렌즈를 구성하는 전극구조에 관한 것이며, 비점수차의 발생을 저감하여 양호한 정적 수렴특성을 가지는 동시에 고정밀도 조립이 용이한 구조를 구비한 컬러수상관용 전자총에 관한 것이다.

먼저, 컬러수상관의 개략구조를 도면을 사용하여 설명한다.

제1도는 종래 기술에 의한 컬러수상관의 구조도이다.

동도면에 있어서, 유리외위기(外圍器) (1)의 면판 (2)의 내벽에 3색의 형광체를 교호로 스트라이프 형상으로 도포한 형광면(3)이 지지되어 있다. 음극 (6), (7), (8)의 중심축 (15), (16), (17)은 각각 제 1 격자전극(G1) (9), 제 2 격자전극(G2) (10), 주렌즈를 구성하는 제 3 격자전극(G3) (11) 및 차폐컵전극(13)의 음극에 대응하는 개구부의 중심축과 일치하여, 공통 평면위에 서로 대략 평행하게 배치되어 있다. 중심축(16)은 전자총 전체의 중심축과도 일치하고 있다.

주렌즈를 구성하는 다른 한편의 전극인 제 4 격자전극(G4) (12)의 중앙개구부의 중심축은 상기 중심축(16)과 일치하고 있으나, 바깥쪽의 양 개구부의 중심축(18), (19)은 각각에 대응하는 중심축(15), (17)과는 일치하지 않고 바깥쪽으로 약간 변위되어 있다.

각 음극으로부터 사출되는 3개의 전자빔은, 중심축(15), (16), (17)을 따라서 주렌즈에 입사된다. G3 전극(11)은 G4 전극(12)보다도 저전위로 설정되고, 고전위의 G4 전극(12)은 차폐컵(13), 유리외위기 내부에 형성된 도전막(5)과 동일전위로 되어 있다. G3 전극(11)과 G4 전극(12)의 양 전극의 중앙부의 개구부는 동일축으로 이루어져 있기 때문에 양 전극의 중앙에 형성되는 주렌즈는 축대칭이 되고, 중앙빔은 주렌즈에 의해서 접속된 후, 축을 따른 궤도를 직진한다. 한편, 양 전극의 바깥쪽 개구부는 서로 축이 어긋나 있기 때문에, 바깥쪽에는 비축대칭의 전계성분이 형형된다. 이 때문에 바깥쪽 빔은 비축대칭전계 성분에 의해서 중앙빔 방향으로 편향되고, 주렌즈에 의한 집속작용과 동시에 중앙빔 방향에의 집중력을 받는다. 이렇게 해서, 3개의 전자빔은 섀도마스크(4) 위에서 결상하는 동시에, 서로 겹치도록 집중한다.

이와 같이, 각 빔을 집중시키는 조작을 정적 수렴(이하 "STC"라고 칭함)이라고 한다.

또, 각 전자빔은 섀도마스크(4)에 의해 색선별을 받아서, 각 빔에 대응하는 색의 형광체를 여기·발광시키는 성분만이 섀도마스크(4)의 개구를 통과하여 형광면에 이른다. 또 전자빔을 형광면 위에서 주사하기 위하여, 외부자기편향요크(14)가 설치되어 있다.

컬러수상관의 해상도 특성에 크게 영향을 주는 요인으로는 주렌즈의 구면수차가 있다. 주렌즈의 구면수차를 저감하기 위해서는, 당해 주렌즈를 구성하는 전극의 직경의 확대가 유효하다는 사실이 알려져 있다.

그러나, 제1도에 도시한 바와 같은 인라인형 전자총에서는, R, G, B 3색의 각각에 대응하는 원통형상의 주렌즈를 동일수평면에 배열하고 있기 때문에, 상기 개구부의 직경은 유리외위기(1)중, 전자총을 수용하고 있는 넥부분의 내경의 1/3 이하가 아니면 안된다. 전극의 두께를 고려하고, 또 전극가공상의 문제점도 고려하면, 상기 내경의 한계치는 더욱 작은 값이 된다.

이 한계치를 끌어올리기 위해서, 넥부분의 내경을 확대하면, 편향전력이 증대하고, 또, 일반적으로 상기 개구부 직경을 확대하면 개구부의 중심으로부터의 거리와 함께 빔중심축간 거리가 커져서, 수렴특성이 약화된다는 문제도 발생한다. 이러한 점들을 감안하여 개구부 직경은, 통상 가능한 한 크게 하고 있기 때문에 이 이상의 확대는 극히 곤란하다.

전자총의 상기 개구부 직경을 상기 한계치보다도 실질적으로 확대할 수 있는 비원통형상의 주렌즈의 일례가 일본국 특개소 59-215640호 공보에 개시되어 있다.

제2도는 상기 종래 기술에 의한 전자총의 주렌의 구조설명도로서, (11)은 G3 전극, (12)는 G4 전극, (101), (102)는 상기 각 전극의 통형상전극, (121), (122)는 상기 각 전극의 판형상 전극이다.

동도면에 있어서, G3 전극(11)과 G4 전극(12)의 대향면에 설치한 판형상 전극(121)과 (122)은 서로 상기 대향면으로부터 후퇴하여 설치되고, 이에 의해 판형상 전극내부에 대향전극의 전계가 깊게 침입하여 개구부 직경의 확대와 동일한 효과를 지니게 하고 있다. 그러나, 전극의 바깥둘레부 단면의 수평방향직경이 수직방향직경보다 크기 때문에 상기 전계의 침입은 수평방향에서 현저해진다.

이 때문에, 수평방향의 렌즈집속력이 수직방향보다도 약해져서 전자빔에 비전수차가 발생한다. 그래서 이 비점수차를 보정하기 위하여, 개구부형상을 비원형으로 하고, 수평방향의 개구부직경을 수직방향의 개구부직경보다도 작게 한다. 이에 의해 수평방향 단면내에서의 집속전계를 강하게 하고, 수평, 수직 양 방향의 집속력을 균형을 맞추어서 비점수차를 제거할 수 있다.

그런데, 주렌즈 부분의 조립은, 제3도에 도시한 바와 같이, 각 전극의 개구부를 관통하는 철심지그(21)에 G4 전극(12), G3 전극(11), G2 전극(10) 및 G1 전극(9)을 삽입하고, 또 전극사이에는 스페이서(도시하지 않음)를 개재해서 위치결정하고, 가열해서 열화된 멀티폼글라스(20) 등을 전극(9)∼(12)의 장착부에 융착 고정해서 조립할 수 있다.

상기 제2도에 도시한 구조의 전자총의 조립을 용이하게 하기 위해서는 G3 전극(11)과 G4 전극(12)의 대향부분의 개구부의 측부를 제 1 도에 도시한 바깥쪽 빔궤도 중심축(15), (17)을 중심으로 한 반원 혹은 반원의 일부를 뺀 형상으로 하면 된다. 이것은 첫째로는 타원형상 등과 비교해서 전극부품의 제작이 용이하고, 정밀도도 쉽게 달성할 수 있기 때문이다. 또 둘째로는, 전자총 각 전극의 개구부를 중심축(15), (16), (17)을 따라서, 정렬시키기 위하여 사용하는 제3도에 도시한 철심지그(21)의 가공을 고정밀도로 또한, 용이하게 행할 수 있기 때문이다.

즉, 상기 철심지그(21)가 G3 전극(11), G4 전극(12)의 대향부분의 개구부를 관통하는 부분의 단면을 반원, 혹은 반원의 일부를 뺀형상으로 할 수 있고, 또 G1 전극(9), G2 전극(10), G3 전극(11)의 각 개구부를 관통하는 부분과 동일축으로 할 수 있기 때문에, 부분적인 축어긋남이나 타원단면 등의 가공이 곤란한 형상이 존재하지 않게 된다.

예를 들면, 이 구조의 G4 전극(12)을 제4도에 도시한다. 즉 음극중심축(15), (16), (17)위에 대응한 각각의 점을 O, P, Q라고 하면, 통형상 전극(102)은 수평방향 단변부가 점 O, Q를 중심으로 한 반경 R₁로 포위된 원호부(102a)에 형성되고, 수직방향 장변부가 점 O와 점 Q를 연결하는 직선 X에서부터 V만큼 떨어진 직선부(102b)에 의해서 형성되어 있다. 여기서 V=R₁이 되고 있기 때문에, 직선부(102b)와 원호부(102a)와의 교점 D는 직선 X에 수직으로 점 O, Q를 지나는 수직선(115), (117)위에 존재한다.

한편 판형상 전극(122)은 수평방향의 양끝부분에서 통형상 전극(102)과 접하는 부분을 제외하고 중앙의 빔이 통과하는 개구부만이 형성되어 있고, 양쪽의 사이드 빔개구부를 판형상 전극(122)의 끝부분(122a)과 통형상 전극(102)에 의해서 둘러싸고 있다. 상기 끝부분(122a)은 평면적으로는 통상 타원형상을 하고 있으며, 점 D와 교차하고 있다.

또한, 도시 및 설명은 생략하나, G3 전극(11)도 G4 전극(14)과 거의 동일한 구조로 되어 있다.

또, 이하의 2가지 점에서, G3 전극(11), G4 전극(12)의 대향 개구부형성을 동일하게 하는 것이 바람직하다. 즉, 첫째는 전극부품의 제작공정의 간소화이며, 둘째는 부품제작시에 일정한 제작오차가 발생하였을 때, 그 전자빔에 미치는 효과는 G3 전극(11)과 G4 전극(12)에 의해서 반대방향으로 작용하기 때문에, 서로 부분적으로 상쇄되어 치수오차의 영향을 작게할 수 있는 점이다.

종래의 구조에서는 G3 전극(11)과 G4 전극(12)의 대향부분의 개구측부를 중심축(15), (17)에 중심을 두는 동일한 반원형상으로 하면, 비점수차제거와 STC를 동시에 만족하는 것이 곤란해진다고 하는 문제가 발생한다. 이것은 바깥쪽 빔을 접속시키기 위한 주렌즈의 바깥쪽 절반이 축대칭형상으로 되어 있기 때문에, 주렌즈의 안쪽부분의 렌즈강도를 바깥쪽 부분과 균형을 맞추어 비점수차의 발생을 억제하면 전체적으로 렌즈 강도가 중심축(15), (17)의 주위에서 거의 균일하게 되어 버리기 때문이다.

이와 같이 주렌즈에 비축대칭 전계렌즈가 발생하지 않기 때문에 바깥쪽 빔을 편향시킬 수 없어, STC를 취하는 것이 곤란하다.

또, 상기 종래 기술에 도시한 G3 전극(11)및 G4 전극(12)의 구조에 있어서는 G3 전극(11)및 G4 전극(12)이 수평방향으로 서로 회전성분을 발생하면, 빔통과 중심축(15), (16), (17)에 대하여 축어긋남을 일으켜, 결과적으로 주렌즈가 변형되어, 렌즈수차가 증대하여 초점특성을 열화시키게 된다. 이것을 가능한 한 최소한으로 억제하기 위하여, 철심지그(21)는 제5도에 도시한 바와 같이, G3 전극(11)및 G4 전극(12)의 통형상 전극(101) 및 (102)의 원호부(101a), (102a)에 거의 일치하도록 만들어져 있다.

이와 같이, 종래의 G3 전극(11)및 G4 전극(12)의 구조에서는, 통형상 전극(101) 및 (102)의 원호부(101a), (102a)에 철심지그(21)를 일치시켜서 G3 전극(11)및 G4 전극(12)의 회전을 방지할 필요가 있기 때문에, 다음과 같은 문제점이 있었다.

이제, G4 전극(12)에 대해서 보면, 제6도에 도시한 바와 같이 판형상 전극(122)이 통형상 전극(101)의 중심선 X에 대하여 δ만큼 축어긋남을 발생하여, 통형상 전극(102)에 고정되어 있는 경우, 판형상 전극(122)의 끝부분(G)이 δ만큼 D점으로부터 돌출한다. 이와 같은 G4 전극(12)을 상기 철심지그(21)에 압입하면 판형상 전극(122)의 돌출부(G)가 철심지그(21)에 접촉하여 변형을 일으키고, 주렌즈가 국부적으로 변형되어 역시 초점특성을 열화시킨다.

이와 같은 전극의 변형은, 전극 조립이 완료되고 나서 판명되어, 이 변형을 체크하는 방법이 곤란한 동시에, 양산적으로는 매우 비용이 높아지는 것을 피할 수 없었다. 또, 통형상 전극과 판형상 전극과의 어긋남은 부품단계에서 체크함으로써 가능하나, 전극은 철심지그에 대하여 직각으로 넣을 필요가 있으며, 조금이라도 각도가 어긋나게 압입되면, 판형상 전극의 끝부분이 반드시 철심지그에 접촉하여 역시 변형 가능성을 전혀 없게 하는 것은 곤란하였다.

본 발명의 목적은 주렌즈를 구성하는 전극의 대향부분의 개구부를 중심축(15), (17)에 중심을 두는 반원형상으로 해서 전극부품조립 및 제조를 용이하게 하는 동시에 STC를 만족시키는 것을 가능하게 한 전극형상을 구비한 컬러수상관용 전자총을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 조립시에 있어서의판형상 전극의 변형을 방지할 수 있고, 초점특성의 안정화를 도모할 수 있는 컬러수상관용 전자총을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본발명은, 3개의 빔중의 바깥족 빔을 집속하는 주렌즈 바깥쪽 절반이 비대칭이 되도록, 판형상 전극(121) 혹은 판형상 전극(122)의 바깥쪽 형상을 이하와 같이 정한 것을 특징으로 한다. 즉, 접속전극쪽의 판형상 전극(121)에 대해서는 바깥쪽 부분을 제2도에 도시한 종래예와 같이 잘라낸 구조로 하지 않고, 3개의 타원형 개구부를 나란히 배열시키는 조로 하고, 가속전극쪽의 판형상 전극(122)에 대해서는 바깥쪽 부분을 잘라낸 구조로 하고, 또 상기 바깥쪽 타원의 중심을 포함하는 수직방향축을 중심축(15), (17) 보다도 바깥쪽에 배치한 구조로 한 것이다.

일반적으로 주렌즈의 전속전극(11) 내의 부분은 집속렌즈를 형성하고, 가속전극(12) 내의 부분은 발산렌즈를 형성하는 것이 알려져 있다. 본 발명에서는 접속전극의 판형상 전극(121)을 상기한 바와 같이 잘라내지 않고, 바깥쪽 부분을 부가함으로써 집속렌즈의 중심축을 실질적으로 중앙빔 방향으로 이동시킬 수 있다. 이 때문에 바깥쪽 빔은 집속렌즈의 중심축으로부터 바깥쪽으로 입사하게 되고, 집속렌즈의 작용에 의해 중앙빔쪽으로 편향되어, STC를 취할 수 있다.

한편, 가속전극쪽에서는, 판형상 전극(122)의 바깥쪽 부분은 잘라낸 구조로 한다. 따라서 바깥쪽 끝부분은 타원을 수직방향 중심축으로 2분할한 한쪽 부분을 뺀 형상으로 되어 있다. 본 발명에서는 이 타원중심축을 바깥쪽 전자빔의 주렌즈 입사시의 중심축(15), (17) 보다도 바깥쪽에 배치함으로써, 가속전극에 형성되는 발산렌즈의 중심축을 실질적으로 바깥쪽으로 이동시킨다. 이 때문에, 전자빔은 발산렌즈의 중심축으로부터 안쪽을 통과하기 때문에 역시 중앙전자빔 방향으로 편향된다.

이와 같이 해서, 전자빔은 전속전극(11), 가속전극(12)의 양 전극내에서 중앙전자빔 방향으로 편향되기 때문에, STC를 취하는 것이 가능해진다.

또, 상기 다른 목적을 달성하기 위하여, 3개의 전자빔의 배열선을 장축으로 하는 타원형상의 통형상 전극과, 이 통형상 전극의 내부에 고정되어 중앙빔이 통과하는 개구부만이 형성된 판형상 전극으로 이루어지고, 양쪽의 사이드빔 개구부를 판형상 전극의 끝부분과 통형상 전극에 의해서 둘러싸서 형성된 주렌즈 형성용 전극에 있어서, 상기 판형상 전극의 끝부분을 상기 통형상 전극의 직선부와 교차시키고, 이 교차점을 통형상 전극의 직선부와 상기 통형상 전극의 반원형부와의 교점으로부터 상기 장축방향에 대하여 안쪽에 형성하고, 상기 사이드빔 개구부에 직선부를 형성하는 구조로 하였다.

양 사이드빔의 개구부는 직선부를 가지기 때문에, 철심지그에 의해서 상기 직선부의 일부를 받아들임으로써, 철심지그에 대한 전극의 회전이 방지된다. 또, 판형상 전극의 끝부분과 통형상 전극의 직선부의 교차점이 철심지그에 당접하지 않도록 철심지그를 제작할 수 있어, 전극을 철심지그에 삽입할 때의 판형상 전극의 변형이 방지된다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

제7도는 본 발명에 의한 컬러수상관용 전자총의 일실시예를 도시한 주렌즈전극의 설명도로서, (a)는 주렌즈의 수직방향 단면도, (b)는 (a)의 B-B단면도, (c)는 집속전극의 판형상 전극의 정면도, (d)는 가속전극의 판형상 전극의 정면도이다.

동도면(a)에 있어서, (11)은 집속전극, (12)는 가속전극, (111)은 집속전극(11)과 가속전극(12)과의 대향면으로부터 후퇴하여 가속전극내에 설치한 판형상 전극, (112)는 상기 대향면으로부터 후퇴하여 집속전극 내에 설치한 판형상 전극, (d3), (d4)는 각각 판형상 전극(111), (112)의 후퇴량이다.

동도면(b)에 있어서, (R)은 집속전극(11)의 개구부의 양끝 반원의 반경, (V)는 집속전극(11)의 개구부의 양끝 수직반경, (H)는 집속전극(11)의 개구부의 양끝 수평직경이다.

동도면(c)에 있어서, (115), (116), (117)은 각 전자빔 중심축과 교차하는 수직방향축, (S)는 전자빔 간격, (a3)은 중앙부의 타원개구부의 반경, (b3)은 바깥쪽의 타원개구부의 안쪽반경, (c3)은 바깥쪽의 타원 개구부의 바깥쪽 반경이다.

동도면(d)에 있어서, (113), (114)는 판형상 전극(112)의 바깥쪽 타원의 중심을 포함한 수직방향축, (a4)는 중앙부의 타원개구부의 반경, (b4)는 바깥쪽 부분의 타원개구부의 반경이다.

제7도에 있어서, 집속전극(11)과 가속전극(12)의 대향면의 바깥쪽 부분은 잘라낸 구조는 아니며, 또 가속전극(12)의 판형상 전극(112)의 바깥쪽 부분의 타원개구부의 중심을 포함한 수직방향축 (113), (114)은 바깥쪽 전자빔의 주렌즈입사시의 중심축(15), (17)과 교차하는 수직방향축 (115), (117) 보다도 바깥쪽으로 변위하고 있다.

또한, 제7도에 도시한 구성의 치수의 일례를 열거하면 이하와 같다.

d3 : 5.2mm

a3 : 2.35mm

b3 : 2.5mm

c3 : 4.0mm

d4 : 4.8mm

a4 : 2.55mm

b4 : 2.85mm

R : 5.4mm

V : 5.2mm

H : 21.8mm

S : 5.5mm

제8도는 주렌즈의 집속전극의 수평방향 단면에 있어서의 등전위선과 전자빔 궤도도에 의한 본 발명의 구성에 따른 효과의 설명도이다.

동도면에 있어서, (141)은 상기 제2도에 도시한 편형상 전극(121)을 사용한 경우의 집속전극(11) 내부의 등전위선(파선), (142)는 상기 본 발명에 의한 편형상 전극(111)을 사용한 경우의 등전위선(실선)을 표시한 것이다. 또한, 제7도와 동일한 부호는 동일 부분을 나타낸다.

동도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 편형상 전극(111)을 사용함으로써, 등전위선(142)의 피크가 중앙빔의 방향으로 변위하여 집속렌즈 중심축이 이동한다. 이 때문에 바깥쪽 전자빔 궤도는 동도면중에 화살표(143), (144)로 표시한 바와 같이, 중앙빔 방향으로 편향되어 STC를 취할 수 있게 된다. 그런, 가속전극쪽의 판형상 전극을 집속전극쪽의 편형상 전극(111)과 마찬가지로 잘라낸 구조가 아닌 구조로 하면, 발산렌즈 중심축이 중앙빔쪽으로 변위하고, 전자빔은 발산렌즈의 중심축의 바깥쪽을 통과하여 바깥쪽 방향으로 편향되기 때문에, 반대로 STC를 취할 수 없게 되어 바람직하지 못하다.

제9도는 주렌즈의 가속전극의 수평방향 단면에 있어서의 등전위선과 전자빔 궤도도에 의한 본 발명의 구성에 따른 효과의 설명도이다.

동도면에 있어서, (151)은 상기 제2도에 도시한 편형상 전극(122)을 사용한 경우의 가속전극(12) 내부의 등전위선(파선), (152)는 상기 본 발명에 의한 편형상 전극(112)을 사용한 경우의 등전위선(실선)을 표시한 것이다. 또한, 제7도와 동일한 부호는 동일 부분을 나타낸다.

동도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 편형상 전극(112)을 사용함으로써, 바깥쪽 빔에 대한 발산렌즈의 중심축이 바깥쪽 방향으로 이동하고, 전자빔 궤도가 화살표 (153), (154)로 표시한 바와 같이 중앙빔 방향으로 편향되어 STC를 취할 수 있게 된다.

제10도는 본 발명의 실시예의 설명도로서, (12)는 가속전극, (132)는 그 판형상 전극이다.

상기 제7도에서 설명한 실시예에서는, 판형상 전극의 바깥쪽 전자빔이 통과하는 양끝부분을 잘라낸 구조로 하고 있기 때문에, 기계적인 강도가 작고, 전극조립시에 변형을 받기 쉽다는 결점이 있다. 이 제10도에 도시한 실시예는, 편형상 전극(132)의 바깥쪽 전자빔에 대응하는 양끝부분을 잘라낸 구조로 하지 않고, 동도면(a)와 같이, 편형상 전극(132)의 양끝부분을 가속전극(12)의 개구부와 일치시킨 구조로 해서 제7도의 실시예에 있어서의 결점을 해소한 것이다.

또, 동도면(b)는 편형상 전극(132)의 양끝부분을 가속전극(12)의 개구부로부터 바깥쪽이 되는 구조로 해서 제7도의 실시예에 있어서의 결점을 해소한 것이다.

이와 같이 구성함으로써, 편형상 전극(132)의 양끝부분을 가속전극(12)의 내벽의 전계가 작은 부분에 배치되게 되기 때문에, 상기 제9도에서 설명한 전위분포는 변화하기 않고, 바깥쪽 전자빔의 궤도는 중앙전자빔 방향으로 편향되어 STC를 취할 수 있게 된다.

제11도는 제10도에 도시한 실시예의 가속전극의 조립구조의 일례를 설명하는 부분 단면도로서, 가속전극(12)을 제 1부재(123)와 제 2부재(124)로 분할하고, 제 1부재(123)와 제 2부재(124) 사이에 판형상 전극(132)을 끼우도록 해서 조립한다. 이것에 의해, 상기 실시예와 같이 가속전극내부에 판형상전극을 삽입할 경우에 비해서 판형상 전극위치를 정확히 설정할 수 있다는 장점을 가진다.

이들 각 실시예에 도시한 판형상 전극을 사용함으로써, 집속전극(11)과 가속전극(12)의 대향면 개구부의 끝부분을, 바깥쪽 전자빔이 집속전극(11)에 입사할 때의 중심축 (15), (17) 위에 중심을 두는 반원 또는 반원의 일부를 잘라낸 형상으로 한 전자총의 주렌즈 전극을 고정밀도로 조립하는 것이 가능해지는 동시에 STC를 만족시킬 수 있다.

제12도는 본 발명에 의한 가속전극 조립구조의 다른 실시예를 도시한 단면도이다. 동도면에 있어서, 판형상 전극(122)은 종래와 마찬가지로 형성하고, 통형상 전극(102)은 짧은 변쪽의 원호부(102a)를 V보다 큰 반경(R₂)으로 형성하여 이루어진다. 이것에 의해, 통형상 전극(102)의 직선부(102b)와 원호부(102a)의 교점(D)은 판형상 전극(122)의 끝부분(122a)과 통형상 전극(102)의 직선부(102b)의 교차점(E)으로부터l ₁치수만큼 떨어지고, 양 사이드빔의 개구부에는 직선부(102b')가 형성된다.

그래서 철심지그(21)에 상기 직선부(102b')의 일부를 수용하는 직선부(21b)를 형성함으로써, 전극조립시에는 G4 전극(12)의 직선부(102b')를 철심지그(21)의 직선부(21b)에서 수용하기 때문에, G4 전극(12)의 철심지그(21)에 대하여 회전성분이 발생하는 일이 없다. 또, 교차점(E)을 피해서 철심지그(21)를 제작할 수 있기 때문에, G4 전극(12)의 삽입시에 판형상 전극(122)이 당접하는 일이 없어져서, 변형이 방지된다.

제13도는 본 발명에 의한 가속전극 조립구조의 또다른 실시예를 도시한 것이다. 본 실시예는 상기 실시예와 반대로, 통형상 전극(102)은 종래와 마찬가지로 형성하고, 판형상 전극(122)은 교차점(E)이 교점(D)으로부터l ₂치수만큼 수평(장축)방향에 대하여 안쪽이 되도록 형성하여 이루어진다. 즉, 판형상 전극(122)의 수평방향의 치수(U)는 종래보다 2l ₂만큼 짧게 되어 있다. 이것에 의해, 양 사이드빔의 개구부에는 직선부(102b')가 형성된다.

그래서, 철심지그(21)에 상시 실시예와 마찬가지로 직선부(102b')를 수용하는 직선부(21b)를 형성함으로써, 상기 실시예와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

그런데, 본 실시예의 경우에는,l ₂치수를 너무 크게 하면, 그 때문에 주렌즈가 변형되고, 반대로 초점특성이 열화하게 된다. 샘플을 작성해서 확인한 결과, R₁= 4mm의 경우에 있어서는l ₂= 0.5∼1.0mm까지 부작용은 전혀 확인되지 않았다.

또한, 상기 본 발명의 각 실시예에서는 바이포텐셜 형식의 전자총에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이것으로 한정되는 것이 아니라 유니포텐셜 형식 전자총, 다단집속형식 전자총, 기타 각종 형식의 전자총에 적용할 수 있는 것은 말할 나위도 없다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 전자총의 조립을 고정밀도로, 또한 용이하게 행하는 것이 가능해지는 동시에, 비점수차의 보정과 정적 수렴을 만족시킬 수 있는 뛰어난 기능의 컬러수상관용 전자총을 제공할 수 있다.

또, 전극조립시에 있어서의 전극의 회전 및 변형을 방지할 수 있기 때문에, 주렌즈부에 발생하는 렌즈수차의 저감을 도모할 수 있어 초점특성이 안정화된다.

Claims

수평면을 규정하도록 배열되어서 서로 거의 평행한 초기통로를 따라 3개의 전자빔을 발생하는 전자빔 발생수단(6,7,8,9,10)과, 상기 3개의 전자빔을 형광면(3) 상에 집속시키는 주렌즈로 구성된 컬러수상관용 전자총에 있어서, 상기 주렌즈는 서로 대향해서 설치된 집속전극(11)과 가속전극(12)에 의해 형성되고, 상기 집속전극(11)과 가속전극(12)의 각 대향면에는 상기 3개의 전자빔이 통과될 수 있는 동일수평방향직경을 지닌 단일한 개구부가 형성되고 있고, 상기 집속전극(11)과 가속전극(12)의 내부에는, 센터빔이 통과될 수 있는 센터개구부와 사이드빔이 통과될 수 있는 사이드개구부 또는 오목부(122a)를 지닌 전극판(111), (112)이 설치되어 있으며, 상기 사이드개구부 또는 오목부(122a)는, 상기 수평면과 직교하는 방향으로 상기 사이드개구부 또는 오목부(122a)의 수직축(115,117,113,114)을 따른 직경이 최대로 되도록 규정된 상기 수직축(115,117,113,114)을 지니며, 상기 집속전극(11)의 상기 수직축 (115,117)은 상기 가속전극(12) 내의 상기 수직축(113,114)의 안쪽으로 편향되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러수상관용 전자총.
1수평면을 규정하도록 배열되어서 서로 거의 평행한 초기통로를 따라 3개의 전자빔을 발생하는 전자빔 발생수단(6,7,8,9,10)과, 상기 3개의 전자빔을 형광면(3) 상에 집속시키는 주렌즈로 구성된 컬러수상관용 전자총에 있어서, 상기 주렌즈는 서로 대향해서 설치된 집속전극(11)과 가속전극(12)에 의해 형성되고, 상기 집속전극(11)과 가속전극(12)의 각 대향면에는 상기 3개의 전자빔이 통과될 수 있는 동일수평방향직경을 지닌 단일한 개구부가 형성되고 있고, 상기 집속전극(11)의 내부에는, 센터빔과 사이드빔이 통과될 수 있는 센터개구부와 양단부에서 사이드빔이 통과될 수 있는 오목부(122a)를 지닌 전극판(112)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러수상관용 전자총.
제2항에 있어서, 상기 개구부의 상기 3개의 전자빔중의 바깥쪽 전자빔이 통과하는 양끝을, 상기 바깥쪽 전자빔의 통로를 중심으로 한 반원의 적어도 일부를 이루는 형상으로 한 것을 특징으로 하는 컬러수상관용 전자총.
1수평면을 규정하도록 배열되어 서로 거의 평행한 초기통로를 따라 3개의 전자빔을 발생하는 전자빔 발생수단(6,7,8,9,10)과, 상기 3개의 전자빔을 형광면(3) 상에 집속시키는 주렌즈로 구성된 컬러수상관용 전자총에 있어서, 상기 주렌즈는 서로 대향해서 설치된 집속전극(11)과 가속전극(12)에 의해 형성되고, 상기 집속전극(11)과 가속전극(12)의 각 대향면에는 상기 3개의 전자빔이 통과될 수 있는 동일수평방향직경을 지닌 단일한 개구부가 형성되고 있고, 상기 집속전극(11)과 가속전극(12)의 내부에는, 센터빔이 통과될 수 있는 센터개구부와 사이드빔이 통과될 수 있는 사이드개구부 또는 오목부(122a)를 지닌 전극판(111), (112)이 설치되어 있으며, 상기 사이드개구부 또는 오목부(122a)는, 상기 수평면과 직교하는 방향으로 상기 사이드개구부 또는 오목부(122a)의 수직축(115,117,113,114)을 따른 직경이 최대로 되도록 규정된 상기 수직축(115,117,113,114)을 지니며, 상기 가속전극(12)의 상기 수직축(113, 114)은, 상기 사이드전자빔의 상기 초기통로 바깥쪽에 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러수상관용 전자총.
제4항에 있어서, 상기 개구부의 양끝을, 상기 3개의 전자빔중의 바깥쪽 전자빔 통로를 중심으로 한 반원의 적어도 일부를 이루는 형상으로 하는 것을 특징으로 하는 컬러수상관용 전자총.
3개의 전자빔의 배열선을 장축으로 하는 타원형상의 통형상 전극(102)과, 이 통형상 전극(102)의 내부에 고정되어 중앙빔이 통과하는 개구부만이 형성된 판형상 전극을 가지고, 양쪽으 사이드빔 개구부를 판형상 전극(112)의 끝부분과 통형상 전극(102)으로 둘러싸서 형성한 주렌즈 형성용 전극을 구비한 컬러수상관용 전자총에 있어서, 상기 판형상 전극(112)의 끝부분을 상기 통형상 전극(102)의 직선부(102b)와 교차시키고, 이 교차점을 통형상 전극(102)의 직선부(102b)와 통형상 전극(102)의 반원형부(102a)와의 교점보다 상기 장축방향에 대하여 안쪽에 형성하여, 상기 사이드빔 개구부에 직선부를 설치한 것을 특징으로 하는 컬러수상관용 전자총.