KR950002742B1 - 칼라 음극선관용 전자총 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

칼라 음극선관용 전자총

제1도는 종래 음극선관용 전자총을 도시한 입단면도로서, 각 전극에 전압인가 방법을 나타낸 보인 것이다.

제2도는 제1도에 도시된 전자총의 전극들 사이에 형성되는 전자렌즈를 가시화시켜 나타내 보인 도면,

제3도는 본 발명에 따른 칼라 음극선관용 전자총을 도시한 입단면도로서, 전압인가 방법을 나타내 보인 것이다.

제4도는 제2도에 도시된 각 전극사이에 형성되는 렌즈와 전자빔의 궤적을 나타내 보인 것이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : 캐소오드 22 : 제어전극

23 : 스크린전극 24 : 제1포커스 전극

25 : 제2포커스 전극 26 : 제3포커스 전극

27 : 제3포커스 전극 28 : 제4포커스 전극

29 : 최종 가속 전극 vf : 포커스 전압

vs : 정전압 vd : 다이나믹 포커스 전압

본 발명은 칼라 음극선관용 전자총에 관한 것으로서, 더상세하게는 전자빔의 커커스거리 차이에 의해 화면의 주변부에서 발생하는 상퍼짐(halo)를 줄이고 포커스 특성을 향상시켜 전화면상에서 선명한 화상을 얻을 수 있는 칼라 음극선관용 전자총에 관한 것이다.

칼라 음극선관이 해상도는 형광면에 랜딩하는 전자빔의 크기에 따라 좌우된다. 따라서 고해상도의 화상을 얻기 위해서는 형광면에 랜딩되는 전자짐의 크기가 가능한한 작고 찌그러짐이 없으며, 상퍼짐이 없는 것이 중요하다. 그러나 통상적인 전자총은 R,G,B전자총이 인라인형으로 배열 설치되고 핀쿠션형 수평편향자계와 배럴형 수직편향자계를 형성하는 편향요오크를 채용하고 있으므로 상기 편향요오크의 불균일 자계로 인해 상기 전자총으로부터 방출되어 형관막에 랜딩되는 전자빔은 비점수차가 발생하게 된다.

즉, 전자총으로부터 방출된 전자빔이 형광막의 중앙부에 랜딩될때에는 편향자계가 가해지지 않게 되므로 전자빔의 비전수차가 발생하지 않아 이로써 상퍼짐이 없는 원형의 전자빔 스포트를 얻을 수 있다. 그러나 전자빔이 형광막의 주변부로 편향될때에는 편향자계에 의해 수평방향으로 발산되고 수직방향으로 과집속되어 스크린상에 형성되는 전자빔은 고휘도의 코어부와 저휘도의 상퍼짐부를 가지게 되어 화면의 해상도가 저하되게 된다.

제1도에는 이러한 문제점을 해결하기 위한 종래 칼라 음극선관용 전자총의 일예를 나타내 보였다.

이것은 전치 삼극관부를 이루는 캐소오드(2), 제어전극(3) 및 스크린전극(4)과, 주렌즈계를 이루는 포거스전극(5), 다이나믹 포커스전극(6) 및 최종가속 전극(7)이 순차적으로 배열 설치되어 된것으로, 상기 포커스전극(5)과 다이나믹 포커스전극(6)의 상호대향되는 전자빔통과 평면에는 각각 종장형이 전자빔통과공(5H)과 회횡장형의 전자빔통과공(6H)이 형성된다.

그리고 상기 포커스전극(5)에서 소정이 포커스 전압(VF)이 인가되고 상기 최총가속전극(7)에는 상기 포커스전압(VF) 보다 높은 애노우드전압(VE)이 인가되며, 상기 다이나믹 포커스전극(6)에는 상기 포커스전압(VF)을 기저전압으로 하며 편향신호에 동기하는 다이나믹 포커스전압(vd)이 인가된다. 미설명부호 100은 편향요오크의 불균일 자계를 광학렌즈화하여 나타내 보인 정전렌스이다.

이와 같이 구성된 종래 칼라 음극선관용 전자총(1)은 전자빔이 편향되지 않을 경우 즉, 전자총으로부터 방출된 전자빔이 형광막의 중앙부로 주사될때에는 상기 다이나믹 포커스전극(6)에 상기 포커스전압(vf)과 같은 최저 다이나믹 포커스전압(vd)이 인가되게 되므로 상기 포커스전극(5)과 다이나믹 포커스전극(vd) 사이에는 사중극렌즈가 형성되지 않게 된다. 따라서 상기 캐소오드로부터 방출된 전자빔은 각 전극사이에 형성되는 렌즈에 의해 예비 집속 및 가속되어 원형의 상태로 형광막의 중앙부에 랜딩되게 된다.

그리고 상기 전자총으로부터 방출된 전자빔이 형광막의 주변부로 주사될때에는 편향신호에 동기하는 다이나믹 포커스 전압(vd)이 상기 다이나믹 포커스 전극(6)에 인가되게 되므로 상기 포커스전극(5)와 다이나믹포커스전극(6) 사이에는 사중극렌즈가 형성되게 된다. 즉, 상기 포커스전극(5)의 출사측면과 다이나믹 포커스전극(6)의 입사측면에는 각각 종장형의 전자빔통과공(5H)과 회장형의 전자빔통과공(6H)이 형성되어 있으므로 이들에 의해 수직방향으로는 발산력을 가지며 수평방향으로는 집속력을 가지는 사중극렌즈가 형성되게 되는 것이다.

따라서 상기 캐소오드(2)로부터 방출된 전자빔은 사기 사중극렌즈를 통과 하면서 종장형화되어 편향시 편향요오크의 불균일 자계에 의해 발생되는 전자빔의 왜곡이 보정되어 형광막의 주변부에 랜딩되게 된다.

그런데, 상술한 바와 같은 종래 칼라 음극선관용 전자총은 가속된 전자빔의 단면을 주렌즈부에서 변화시키게 되므로 요구되는 상기 다이나믹 포커스전압(VD)이 매우 높아지게 되어 상기 전자총의 각 전극에 전위를 인가하기 위한 회로적인 구성이 어려우며 내전압 특성이 좋지 않게 되는 문제점이 있다. 특히 상기 전자총은 화면 주변부에서 상퍼짐을 방지할 수 있으나 편향요오크에 의한 전자빔의 보정효과가 미약하여 전자빔 단면형상의 왜곡을 완전하게 보정할 수 있으므로 화질의 저하 및 모아레이(moire)가 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 전 형광막에 랜딩되는 전자빔의 단면을 균일하게 형성할 수 있으며 전자빔의 포커스특성을 향상시켜 이를 채용한 음극선관의 해상도를 향상시킬 수 있는 음극선관을 전자총을 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 전치 삼극부를 이루는 캐소오드, 제어전극 및 스크린 전극과, 제1사중극렌즈를 포함하는 유니 포텐셜형 정전렌스를 이루는 제1,2,3포커스전극과, 상기 제3포커스전극과 더불어 제2사중극렌즈를 포함하는 유니포텐설형 정전렌즈를 이루는 제4,5포커스전극과, 상기 제5포커스전극과 인접되게 설치되어 바이포텐셜형 메인렌즈를 이루는 최종가속전극이 구비되며, 상기 제2,4,6포커스전극에는 소정의 정전압이 인가되고, 상기 제3포커스 전극에는 상기 정전압 보다 높은 포커스 전압이 인가되며, 상기 제5,7포커스전극에는 상기 포커스 전압을 기전전압으로 하는 다이나믹 포커스전압이 인가되며, 상기 최종 가속 전극에는 상기 전압들 보다 높은 애노우드 전압이 인가되어 된 것을 그 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 한 바림직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

제2도에는 본 발명에 따른 음극선관을 전자총이 도시되어 있는바, 이는 전치 삼극부를 이루는 캐소오드(21), 제어전극(22) 및 스크린 전극(23)과, 제1사중극렌즈를 포함하는 제1유니포텐셜형 정전렌즈를 이루는 제1,2,3포크스 전극(24),(25)(26)과, 상기 제3포커스전극(26)과 더불어 제2사중극렌즈를 포함하는 제2유니포텐셜형 정전렌즈를 이루는 제4,5포거스전극(27)(28)과, 상기 제2포커스 전극(28)과 인접되게 설치되어 바이 포텐셜형 정전렌즈를 이루는 최종가속전극(29)을 구비하여 구성된다. 여기에서 상기 제1사중극렌즈를 포함하는 제1유니 포텐셜형 정전렌즈를 이루는 전극중 상기 제2포커스 전극에는 세 전자빔이 공히 통과하는 횡장형의 전자빔통과공(25H)이 형성되고 상기 제2사중극렌즈를 포함하는 제2유니 포텐셜형 정전렌즈를 이루는 전극중 제6포커스 전극(27)에는 종장형의 전자빔통과공(27H)이 형성된다.

그리고 상기 전자총(20)을 구성하는 각 전극에는 각각 소정의 전압이 인가되는데, 이를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상기 제2,4포거스 전극(25)(27)에는 소정의 정전압(vs)이 인가되고 상기 제1포커스 전극(24)에는 상기 정정압(vs) 보다 높은 포커스 전압(vf)이 인가되며, 상기 제3,5포커스 전극(26)(28)에는 상기 포커스 전압(vf)을 기저 전압으로 하며 편향신호에 동기하는 다이나믹 포커스 전압(vd)이 인가된다. 그리고 최종가속전극(29)에는 상기 전압들보다 높은 고압의 애노우드 전압(ve)이 인가된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 전자총(20)은 각 전극에 소정의 전위가 인가됨에 따라 상기 제1, 2, 3포커스전극(24)(25)(26)중 제 2포커스전극(25)에는 횡장형의 전자빔통과공(25H)이 형성되어 있으므로 이들 사이에는 제1사중극렌즈를 포함하는 제1유니 포텐셜형 정전렌즈가 형성되고, 상기 제3,4,5포커스전극(26)(27)(28) 중 상기 제4포커스전극(27)에는 종장형의 전자빔통과공(27H)이 형성되어 있으므로 제2사중극렌즈를 포함하는 제2유니포텐셜형 정전렌즈가 형성되며, 상기 제5포커스전극(28)과 최종 가속전극(19) 사이에는 전자빔을 최종 집속 및 가속하는 메인렌즈가 형성되게 된다.

이와 같이 정전렌스가 형성되는 본 발명에 따른 칼라 음극선관용 전자총의 작용을 전자총으로부터 방출된 전자빔이 형광막의 중앙부로 주사될때와 주변부에 주사될때로 나누어 설명하면 다음과 같다.

먼저 상기 전자총(20)으로부터 방출된 전자빔이 형광막의 중앙부로 주사될 때에는 상기 제3,5포커스 전극(26)(28)에 상에 포커스전압(vf)와 동일한 다이나믹 포커스전압(vd)이 인가되게 되므로 상기 제1,2,3포커스전극(24)(25)(26) 사이에 헝성되는 제1유니포텐셜 정전렌즈의 세기와 제3,4,5포커스전극(26)(27)(28) 사이에 형성되는 제2유니 포텐셜형 정전렌즈의 세기는 동일하게 된다. 따라서 상기 전자총(20)의 캐소오드(21)로부터 방출된 전자빔은 상기 제1유니 포텐셜형 정전렌즈(300)을 통과하면서 제1사중극렌즈 즉 제2포거스 전극(25)이 횡장형의 전자빔통과공(25H)에 의해 형성되는 제1사중극렌즈에 의해 전자빔의 단면이 횡장형화되고 상기 제2유니 포텐셜형 정전렌즈(400)을 통과하면서 제2사중극렌즈에 의해 종장형화되어 메인렌즈(500)를 통과하는 전자빔의 단면은 거의 원형의 상태를 유지하게 된다. 상술한 바와 같이 메인렌즈로 입사되는 원형의 전자빔단면을 가지는 전자빔은 상기 메인렌즈를 통과하면서 최종집속 및 가속되어 형광막의 중앙부에 최상의 상태로 랜딩되게 된다.

그리고 상기 전자총(20)으로부터 방출된 전자빔이 형광막의 주변부로 주사될때에는 상기 제3,5포커스 전극(26)(28)에 상기 포커스 전압(vf)를 기저 전압으로 하며 편향요오크의 편향신호에 동기하는 다이나믹 포커스 전압(vd)이 인가된다. 따라서 상기 제3,4,5포커스 전극(26)(27)(28) 사이에 형성되는 제2유니 포텐셜형 정전렌즈는 전자빔이 형광막의 중앙부에 주사될때에 비하여 상대적으로 강하게 형성된다. 그러므로 상기 전자총(20)의 캐소오드(21)로부터 방출된 전자빔은 상기 제1유니 포텐셜형 정전렌즈(300)의 제1사중극렌즈를 통과하면서 횡장형화 되고, 상기 제2유니 포텐셜 정전렌즈(400)의 제2사중극렌즈를 통과하면서 강하게 종장형화되어 메인렌즈로 입사되는 전자빔의 단면이 종장형화되게 된다. 이를 더욱 상세하게 설명하면 상기 제1유니포텐셜형 정전렌즈를 이루는 전극중 제2포커스전극(25)에는 세전자빔이 공히 통과 하는 횡장형의 전자빔통과공(25H)이 형성되어 있으므로 이를 통과한 전자빔은 수직 방향으로 강한 집속력과 약한 발산력을 받게되고 수평방향으로는 강한 발산력과 약한 집속력을 받게 되어 전자빔의 단면이 횡장형을 이루게 된다. 이와 같이 횡장형화된 전자빔은 제2유니 포텐셜형 정전렌즈(400)을 통과하게 되는데, 이를 이루는 전극중 제4포커스 전극(27)에는 종장형의 전자빔통과공(27H)이 형성되어 있으므로 이에 의해 형성되는 제2사중극렌즈를 통과하는 전자빔은 수직 방향으로 매우 강한 발산력과 약한 집속력을 받게 되고 수평방향으로는 매우 강한 집속력과 약한 발산력을 받게 되어 이를 통과한 전자빔의 단면은 종장형의 형상을 가지게 된다. 따라서 상기와 같이 종장형화된 전자빔은 상기 메인렌즈(500)을 통과하면서 최종 집속 및 가속된 후 편향요오크에 이해 편향되어 형광막에 주사되게 되는데, 이때에 상기 편향요오크의 불균일한 자계에 의해 전자빔이 수평방향으로 발산되고 수직 방향으로는 집속되어 형광막의 주변부에 거의 원형의 전자빔이 랜딩되게 된다.

그리고 본 발명에 따른 상기 전자총은 상기 메인즈를 이루는 제5포커스전극(28)에 다이나믹 포커스전압(vd)이 인가됨으로써 상기 최종가속전극(28)과의 전위차가 작아져 렌즈의 배율이 약화되므로써 포커스 길이를 길게 할 수 있으므로 전 형광막에 대해 전자빔의 포커스 특성을 향상시킬 수 있는 이점을 가진다.

이와 같이 본 발명 칼라 음극선관용 전자총은 캐소오드로부터 방출된 전자빔을 다만 집속 및 가속시킴으로써 각 정전렌즈에서의 구면수차를 줄일 수 있으며, 나아가서는 포커스특성이 향상되어 전형광막에서 균일한 전자빔단면을 얻을 수 있으므로 이를 채용한 음극선관의 해상도를 항상시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 전치 삼극부를 이루는 캐소오드(21), 제어전극(22) 및 스크린 전극(23)과, 제1사중극렌즈를 포함하는 유니 포텐셜형 정전렌즈를 이루는 제1,2,3 포커스전극(24)(25)(26)과, 상기 제3포커스전극(26)과 더불어 제2사중극렌즈를 포함하는 유니포텐설형 정전렌스를 이루는 제4,5포커스전극(27)(28)과, 상기 제5포커스전극(28)가 인접되게 설치되어 바이포텐셜헝 메인렌즈를 이루는 최종가속전극(29)이 구비되며, 상기 제2,4포커스전극(25)(27)에는 소정의 정전압(vs)이 인가되고 상기 제1포커스 전극(24)에는 상기 정전압(vs) 보다 높은 포커스 전압(vf)이 인가되며, 상기 제3,5포커스전극(26)(28)에는 상기 포커스 전압(vf)을 기전전압으로 하는 다이나믹 포커스전압(vd)이 인가되며, 상기 최종가속 전극(29)에는 상기 전압들 보다 높은 애노우드 전압(ve)이 인가되어 된 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1유니 포텐셜형 정전렌즈를 이루는 전극중 제2포커스전극(25)에 횡장형의 전자빔통과공(25H)이 형성된 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.
3. 제1항에 있어서, 상기 제2유니 포텐셜형 정전렌즈를 이루는 전극중 상기 제4포커스 전극(27)에 종장형의 전자빔통과공(27H)이 형성된 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.