KR950004399B1 - Dynamic focus electron gun - Google Patents

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KR950004399B1 KR1019920024629A KR920024629A KR950004399B1 KR 950004399 B1 KR950004399 B1 KR 950004399B1 KR 1019920024629 A KR1019920024629 A KR 1019920024629A KR 920024629 A KR920024629 A KR 920024629A KR 950004399 B1 KR950004399 B1 KR 950004399B1
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Abstract

The electron gun has a cathode, a control electrode and an image screening electrode, together with static and dynamic focussing electrodes between the latter and on end acceleration, electrode, supplied with an accelerating anode voltage for acting as a main lens for accelerating and focussing the electron beam. The dynamic focussing voltage is varied in dependence on the point at which the electron beam hits the screen, its amplitude being greater when the electron beam scans the upper or lower part of the screen than when it scans the central part of the screen.

Description

다이나믹 포커스 전자총Dynamic focus gun

제1도는 일반적인 다이나믹 전자총의 입단면도.1 is a cross-sectional view of a general dynamic electron gun.

제2도는 종래 다이나믹 포커스 전압의 파형을 나타내 보인 도면.2 is a view showing a waveform of a conventional dynamic focus voltage.

제3도는 본 발명에 의한 다이나믹 포커스 전압의 파형을 나타내 보인 도면.3 is a view showing a waveform of a dynamic focus voltage according to the present invention.

제4도는 종래 다이나믹 포커스 전압이 인가될 경우의 주사선의 모양을 나타내 보인 도면.4 is a view showing the shape of a scan line when a conventional dynamic focus voltage is applied.

제5도는 본 발명에 의한 다이나믹 포커스 전압이 인가될 경우의 주사선의 모양을 나타내 보인 도면.5 is a view showing the shape of the scan line when the dynamic focus voltage according to the present invention is applied.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

20 : 수평 다이나믹 포커스 전압 30',30" : 수직 다이나믹 포커스 전압20: Horizontal Dynamic Focus Voltage 30 ', 30 ": Vertical Dynamic Focus Voltage

40 : 정전 포커스 전압 TL : 화면의 좌상부40: electrostatic focus voltage TL: upper left of the screen

TR : 화면의 우상부 BL : 화면의 좌하부TR: Upper right corner of screen BL: Lower left corner of screen

BR : 화면의 우하부 L : 화면의 좌측부BR: Bottom right of the screen L: Left side of the screen

R : 화면의 우측부 M : 화면의 중앙부R: Right side of the screen M: Center of the screen

본 발명은 칼라 음극선관용 다이나믹 포커스 전자총에 관한 것으로서, 더 상세하게는 다이나믹 포커스 전자총에 인가되는 다이나믹 포커스 전압의 개선에 관한 것이다.The present invention relates to a dynamic focus electron gun for color cathode ray tubes, and more particularly, to an improvement in the dynamic focus voltage applied to a dynamic focus electron gun.

칼라 음극선관의 해상도는 형광체 스크린면에 나타나는 전자빔 스포트(Spot)의 크기 및 형상에 의존하며 높은 해상도를 얻기 위해서는 전자빔 스포트가 가능한한 작고 형상의 찌그러짐이 없어야 한다. 그러나 통상의 칼라 음극선관은 펀쿠션(Pincushion)형 수평 편향자계와 바렐(BarreI＞형 수직 편향자계를 형성하는 편향요크를 채용한 셀프 콘버젼스 방식(Self Convergence System)을 취하고 있어, 그 불균일 편향자계로 인해 화면 주변부의 전자빔이 수평 방향으로는 발산되고 수직 방향으로는 과집속되므로 해상도가 좋지 않는 문제점이 있다.The resolution of the color cathode ray tube depends on the size and shape of the electron beam spot appearing on the phosphor screen surface and the electron beam spot should be as small and free of distortion as possible to obtain high resolution. However, the common color cathode ray tube adopts a self-convergence system employing a deflection yoke that forms a puncushion type horizontal deflection field and a BarreI type vertical deflection field. Due to the magnetic field, the electron beam is diverged in the horizontal direction and over-focused in the vertical direction, so that the resolution is not good.

이러한 화면 주변부에서의 화질의 열화를 방지하기 위하여, 동적인 전계로서 화면의 위치에 따라 동적으로 동작되어 화면전역에서 균일한 화질을 얻을 수 있도록 하기 위한 다이나믹 포커스 전자총이 채용되고 있다. 이것은 전치 삼극관부를 이루는 캐소오드, 제어전극 및 스크린전극과, 주렌즈계를 이루는 포커스전극 및 최종가속전극이 순차적으로 배열 설치되어 된 것이다. 여기서 포커스 전극은 제2포커스전극과 제2포커스전극을 분리 구성된다. 그리고 상기 각 전극에는 소정의 전위가 각각 인가되는데, 포커스 전극 중 제1포커스전극에는 소정의 포커스 전압이 인가되고 제2포커스전극에는 제1포커스전극에 인가된 포커스 전압을 기저전압으로 하며 편향요우크의 편향 출력 전류에 동기하는 다이나믹 포커스 전압이 인가되며, 최종가속전극에는 포커스 전압보다 높은 고압의 애노우드 전압이 인가된다. 이와 같이 각 전극에 소정의 전위가 인가됨에 따라 스크린전극과 포커스전극의 제1포커스전극 사이에는 포커스렌즈가 형성되고, 제1포커스전극과 제1포커스전극 사이에는 제2포커스전극의 다이나믹 포커스 전압의 인가 여부에 따라 4중극렌즈가 형성되며, 제2포커스전극과 최종가속 전극사이에는 주렌즈가 헝성되게 된다.In order to prevent such deterioration of the image quality at the periphery of the screen, a dynamic focus electron gun is employed to dynamically obtain a uniform image quality throughout the screen as a dynamic electric field according to the position of the screen. This is a cathode, control electrode and screen electrode constituting the anterior triode tube portion, the focus electrode and the final acceleration electrode constituting the main lens system is arranged in sequence. The focus electrode is configured to separate the second focus electrode and the second focus electrode. A predetermined potential is applied to each of the electrodes, and a predetermined focus voltage is applied to the first focus electrode and a focus voltage applied to the first focus electrode is the base voltage, and the deflection yoke is applied to the second focus electrode. A dynamic focus voltage synchronized with the deflection output current of is applied, and a high voltage anode voltage higher than the focus voltage is applied to the final acceleration electrode. As a predetermined potential is applied to each electrode as described above, a focus lens is formed between the screen electrode and the first focus electrode of the focus electrode, and a dynamic focus voltage of the dynamic focus voltage of the second focus electrode is formed between the first focus electrode and the first focus electrode. A quadrupole lens is formed according to whether or not it is applied, and a main lens is formed between the second focus electrode and the final acceleration electrode.

이러한 종래의 다이나믹 포커스 전자총에서 인가되는 다이나믹 포커스 전압의 파형은 제2도에 도시한 바와 같다. 즉, 수평 다이나믹 포커스 전압(8)은 전자빔이 도달하는 화면의 위치에 따라 변화되되, 화면 상·하부에서 수평 편향코일주기(lH) 동안의 진폭과 화면 중앙부에서 수평 편향코일주기(lH) 동안의 진폭이 동일한 크기로 인가되고, 수직 다이나믹 포커스 전압(9)은 수직 편향코일주기(1V)에 있어서 화면 좌·우측에서의 변화율과 화면 중앙부에서의 변화율이 동일한 형태로 인가된다. 따라서 수평 다이나믹 포커스 전압의 최고점을 연결한 선(9")의 변화율과 최저점을 연결한 선(9')의 변화율은 동일하다. 즉, 화면 전역에서 그러나 전자총의 단부로부터 화면 각점까지의 포커스 거리차는 다르고, 편향 요오크에 의한 빔 왜곡량도 다르며, 스크린의 곡률변화에 의한 거리차도 발생되므로 이러한 수평 및 수직으로 일정한 형태의 포물선 파형으로 된 다이나믹 포커스 전압이 인가되는 경우에는 전화면에서 양호한 포커스를 구현하기는 어려웠다. 즉, 제4도(가)에 도시된 바와 같이 주사선의 왼쪽 또는 오른쪽에 포커스를 맞추면 주사선 중심에서는 코어(Core)가 커져 정확한 포커싱이 되지 못하며, 제4도(나)에 도시된 바와 같이 주사선의 중심쪽에 포커스를 맞추면 주사선의 왼쪽과 오른쪽에는 상퍼짐 현상이 발생되어 화면 전역에서 정확한 포커싱이 되지 못하는 문제점이 있으며, 또한 주사선의 수직폭도 주사선의 중심과 외곽이 다르게 나타나는 문제점이 있다.The waveform of the dynamic focus voltage applied in the conventional dynamic focus electron gun is shown in FIG. That is, the horizontal dynamic focus voltage 8 changes depending on the position of the screen at which the electron beam reaches, while the amplitude of the horizontal deflection coil period lH at the upper and lower parts of the screen and the horizontal deflection coil period lH at the center of the screen. The amplitude is applied with the same magnitude, and the vertical dynamic focus voltage 9 is applied in the form of the same rate of change in the left and right sides of the screen and the rate of change in the center of the screen in the vertical deflection coil period 1V. Therefore, the rate of change of the line 9 "connecting the highest point of the horizontal dynamic focus voltage is the same as the rate of change of the line 9 'connecting the lowest point. Different beam deflection due to deflection yoke, and distance difference due to the curvature of the screen are generated. Therefore, when the dynamic focus voltage of the horizontal and vertical constant parabolic waveforms is applied, a good focus is achieved in the full screen. In other words, focusing on the left or right side of the scanning line as shown in FIG. 4 (a) increases the core at the center of the scanning line, which prevents accurate focusing. As you can see, focusing on the center of the scanning line causes the image to appear on the left and right sides of the scanning line, making it accurate across the screen. There is a problem that focusing is not possible, and the vertical width of the scan line also has a problem that the center and the outline of the scan line are different.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 화면의 모든 위치에서 정확히 포커싱되어 화면 전역에서 양호한 화질을 얻게 하는 다이나믹 포커스 전자총을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problem, and an object thereof is to provide a dynamic focus electron gun which is accurately focused at all positions of the screen to obtain good image quality throughout the screen.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전치 삼극관부를 이루는 캐소오드, 제어전극 및 스크린전극과, 소정의 포커스 전압이 인가되는 제1포커스전극과, 상기 포커스전압을 기저로 하여 편향신호에 동기하는 다이나믹 포커스전압이 인가되는 제2포커스전극과, 애노우드 전압이 인가되는 최종 가속전극이 전자빔 진행 경로를 따라, 차례로 배열되어 된 다이나믹 포커스 전자총에 있어서, 상기 수평 다이나믹 포커스 전압은 전자빔이 도달하는 화면의 위치에 따라 변화되되, 화면 상·하부에서 수평 편향코일주기의 진폭이 화면중앙부에서 수평 편향코일주기의 진폭보다 큰 형태로 인가되고, 상기 수직 다이나믹 포커스 전압은 수직 편향코일주기에 있어서 화면 좌·우측에서의 변화율이 화면 중앙부에서의 변화율보다 큰 형태로 인가되는 것을 그 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a cathode, a control electrode and a screen electrode forming a pre-triode tube portion, a first focus electrode to which a predetermined focus voltage is applied, and a dynamic focus synchronized with a deflection signal based on the focus voltage. In a dynamic focus electron gun in which a second focus electrode to which a voltage is applied and a final accelerating electrode to which an anode voltage is applied are arranged in sequence along an electron beam propagation path, the horizontal dynamic focus voltage is positioned at a position on the screen where the electron beam reaches. The amplitude of the horizontal deflection coil period in the upper and lower portions of the screen is greater than that of the horizontal deflection coil period in the center of the screen, and the vertical dynamic focus voltage is applied to the left and right sides of the screen in the vertical deflection coil period. The change rate is applied in a form larger than the change rate at the center of the screen. do.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 의한 다이나믹 포커스 전자총의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the dynamic focus electron gun according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도에 나타내 보인 바와 같이, 본 발명에 의한 다이나믹 포커스 전자총(1)은 전치 삼극관부를 이루는 캐소오드(2), 제어전극(3) 및 스크린전극(4)과, 주렌즈계를 이루는 포커스전극(5) 및 최종가속전극(6)이 순차적으로 배열 설치되어 된다. 포커스 전극(5)은 그 출사측면에 세개의 종장형의 전자빔 통과공이 형성된 제1포커스전극(5a)과 그 입사측면에 세개의 횡장형이 전자빔 통과공이 형성된 제2포커스전극(5b)으로 구성된다. 그리고 상기 각 전극에는 소정의 전위가 각각 인가되는데, 포커스 전극중 제1포커스전극(5a)에는 소정의 포커스 전압(Vf)이 인가되고 제2포커스전극(5b)에는 제1포커스전극에 인가된 포커스 전압(Vf)을 기저전압으로 하며 편향요우크의 편향 출력 전류에 동기하는 다이나믹 포커스 전압(Vd)이 인가되며, 최종가속전극(6)에는 포커스 전압(Vf)보다 높은 고압의 애노우드 전압(Ve)이 인가된다. 이와 같이 각 전극에 소정의 전위가 인가됨에 따라 스크린전극(4)과 포커스전극의 제1포커스전극(5a) 사이에는 포커스렌즈가 형성되고, 제1포커스전극(5a)과 제2포커스전극(5b) 사이에는 제2포커스전극의 다이나믹 포커스 전압(Vd)의 인가 여부에 따라 4중극렌즈가 형성되며, 제2포커스전극(5b)과 최종가속전극(6) 사이에는 주렌즈가 형성되게 된다. 따라서 캐소오드(2)로부터 방출된 전자빔이 형광막 즉, 스크린면의 중앙부로 주사될 경우에는 제1,2포커스전극(5a)(5b) 사이에 전위차가 없어 4중극렌즈가 형성되지 않게 되므로 캐소오드로부터 방출된 전자빔은 주렌즈를 통과한 후 스크린면의 중앙에 랜딩되게 된다. 반면에 캐소오드로부터 방출된 전자빔이 형광막의 주변부로 주사될 경우에는 다이나믹 포커스전압(Vd)이 제2포커스전극(5b)에 인가되므로 제1,2포커스전극 사이에 4중극렌즈가 형성되고 캐소오드로부터 방출된 전자빔은 4중극렌즈를 통과할때의 4중극 효과에 의해 종장형화 되게 된다. 이러한 본 발명에 의한 다이나믹 포커스 전자총에는 제3도에 도시한바와 같이 본 발명의 특징에 따른 수평 및 수직 다이나믹 포커스 전압이 인가되는데, 수평 다이나믹 포커스전압(20)은 전자빔이 도달하는 화면의 위치에 따라 변화되되, 화면 상·하부에서 수평 편향코일주기(1H)동안의 진폭이 화면 중앙부에서 수평 편향코일주기(lH) 동안의 진폭보다 큰 형태로 인가되고, 수직 다이나믹 포커스 전압(30)은 수직 편향코일주기(1V) 동안에 있어서 화면 좌·우측에시의 변화율이 화면 중앙부에서의 변화율보다 큰 형태로 인가된다.As shown in FIG. 1, the dynamic focus electron gun 1 according to the present invention includes a cathode 2, a control electrode 3, and a screen electrode 4 constituting a pre-triode, and a focus electrode constituting a main lens system. 5) and the final acceleration electrodes 6 are arranged in sequence. The focus electrode 5 is composed of a first focus electrode 5a having three elongated electron beam through holes formed on the emission side thereof and a second focus electrode 5b having three transverse elongated electron beam through holes formed on the incident side thereof. . A predetermined potential is applied to each of the electrodes, and a focus voltage Vf is applied to the first focus electrode 5a and a focus applied to the first focus electrode to the second focus electrode 5b. A dynamic focus voltage Vd is applied to the voltage Vf as the base voltage and synchronized with the deflection yoke output current of the deflection yoke. The final acceleration electrode 6 has a high-voltage anode voltage Ve higher than the focus voltage Vf. ) Is applied. As a predetermined potential is applied to each electrode as described above, a focus lens is formed between the screen electrode 4 and the first focus electrode 5a of the focus electrode, and the first focus electrode 5a and the second focus electrode 5b are formed. The quadrupole lens is formed according to whether the dynamic focus voltage Vd of the second focus electrode is applied, and the main lens is formed between the second focus electrode 5b and the final acceleration electrode 6. Therefore, when the electron beam emitted from the cathode 2 is scanned into the fluorescent film, that is, the center portion of the screen surface, there is no potential difference between the first and second focus electrodes 5a and 5b so that the quadrupole lens is not formed. The electron beam emitted from the anode passes through the main lens and lands at the center of the screen surface. On the other hand, when the electron beam emitted from the cathode is scanned to the periphery of the fluorescent film, since the dynamic focus voltage Vd is applied to the second focus electrode 5b, a quadrupole lens is formed between the first and second focus electrodes and the cathode The electron beam emitted from it is lengthened by the quadrupole effect when passing through the quadrupole lens. The dynamic focus electron gun according to the present invention is applied with the horizontal and vertical dynamic focus voltages according to the characteristics of the present invention as shown in FIG. 3, and the horizontal dynamic focus voltage 20 is dependent on the position of the screen where the electron beam reaches. The amplitude of the horizontal deflection coil period (1H) at the top and bottom of the screen is changed to be larger than the amplitude of the horizontal deflection coil period (lH) at the center of the screen, and the vertical dynamic focus voltage (30) is applied to the vertical deflection coil. During the period 1V, the rate of change in the left and right sides of the screen is applied in a form larger than the rate of change in the center of the screen.

즉, 제3도에서 작은 포물선 하나 하나는 수평 다이나믹 포커스 전압(20)을 도시한 것으로서, 전자빔이 왼쪽 또는 오른쪽에서 중앙부를 거쳐 오른쪽 또는 왼쪽으로 주사될 때 수평 다이나믹 포커스 전압의 변화상태를 나타낸다. 그리고 상기 수평 다이나믹 포커스 전압을 나타내는 파형의 최저점을 연결한 선(30')은 화면의 중앙부에서의 수직 다이나믹 포커스 전압의 변화 상태를 나타내고 상기 수평 다이나믹 포커스 전압을 나타내는 파형의 최고점을 연결한 선(30")은 화면의 좌·우측에서의 수직 다이나믹 포커스 전압의 변화상태를 나타낸 것이다. 여기서 본 발명의 특징에 따라 수평 다이나믹 포커스 전답(20)의 경우 화면의 중앙부의 진폭을 화면의 상·하부의 진폭보다 작은 형태로 인가함으로써 화면의 상·하부에서 양호한 포커스 특성이 얻어지고, 수직 다이나믹 포커스 전압(30)의 경우 수평 다이나믹 포커스 전압의 최고점을 연결한 선(30")의 변화율이 최저점을 연결한 선(30')의 변화율보다 큰 형태로 인가함으로써 화면의 좌·우측에서 양호한 포커스 특성이 얻어진다. 상기와 같은 본 발명에 의한 다이나믹 포커스 전압이 인가될 경우의 주사선의 모양은 제5도에 도시한 바와 같이 화면의 전역에서 일정하므로 양호한 포커스 특성을 얻을 수 있다.That is, each small parabola in FIG. 3 shows the horizontal dynamic focus voltage 20, and represents a change state of the horizontal dynamic focus voltage when the electron beam is scanned from the left or the right through the center to the right or the left. The line 30 'connecting the lowest point of the waveform representing the horizontal dynamic focus voltage is a line 30 representing the change state of the vertical dynamic focus voltage at the center of the screen and connecting the highest point of the waveform representing the horizontal dynamic focus voltage. ") Represents the state of change of the vertical dynamic focus voltage on the left and right sides of the screen. Here, in the case of the horizontal dynamic focus answer 20, the amplitude of the center of the screen is the amplitude of the top and bottom of the screen. By applying it in a smaller form, good focus characteristics are obtained at the top and bottom of the screen, and in the case of the vertical dynamic focus voltage 30, the line at which the rate of change of the line 30 "connecting the highest point of the horizontal dynamic focus voltage is connected to the lowest point is connected. By applying in a form larger than the change rate of 30 ', good focus characteristics are obtained on the left and right sides of the screen. When the dynamic focus voltage according to the present invention is applied as described above, the shape of the scan line is constant throughout the screen as shown in FIG. 5, so that good focus characteristics can be obtained.

이러한 다이나믹 포커스 전압인가 방식은 집속 전위보다 높은 변조 전위가 사용되는 고전압 구동 방식의 다이나믹 포커스 전자총뿐 아니라 집속 전위보다 낮은 변조 전위가 사용되는 저전압 구동 방식의 다이나믹 포커스 전자총에도 사용될 수 있다.Such a dynamic focus voltage application method can be used not only for a dynamic focus electron gun of a high voltage driving method in which a modulation potential higher than a focusing potential is used, but also a dynamic focus electron gun of a low voltage driving method in which a modulation potential lower than a focusing potential is used.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 다이나믹 전자총의 다이나믹 포커스 전압 인가 방식은, 수평 다이나믹 포커스 전압은 전자빔이 도달하는 화면의 위치에 따라 변화되되, 화면 상·하부에서 수평 편향코일주기 동안의 진폭이 화면 중앙부에서 수평 편향코일주기 동안의 진폭보다 큰 형태로 인가되고, 수직 다이나믹 포커스 전압은 수직 편향일주기에 있어서 화면 좌·우측에서의 변화율이 화면 중앙부에서의 변화율보다 큰 형태로 인가되므로 화면의 중심 및 주변에서 양호한 포커스 상태를 유지하게 되어 편향요크 및 그 기하학적 구조에 의한 화면 주변부에서의 포거스 특성의 열화를 보정하여 화면 전역에서 높은 해상도를 얻을수 있다.As described above, in the dynamic focus voltage application method of the dynamic electron gun according to the present invention, the horizontal dynamic focus voltage is changed depending on the position of the screen at which the electron beam reaches, but the amplitude during the horizontal deflection coil period at the top and bottom of the screen is changed to the screen. In the center part, it is applied in the form larger than the amplitude during the horizontal deflection coil period, and the vertical dynamic focus voltage is applied in the form of the change rate in the left and right sides of the screen in the vertical deflection one period larger than the change rate in the center part of the screen. Maintaining a good focus state in the periphery, it is possible to obtain a high resolution across the screen by correcting the deterioration of the fogger characteristics at the periphery of the screen due to the deflection yoke and its geometry.

Claims (1)

전치 삼극관부를 이루는 캐소오드, 제어전극 및 스크린전극과, 소정의 포커스 전압이 인가되는 제1포커스전극과, 상기 포커스전압을 기저로 하여 편향신호에 동기하는 다이나믹 포커스전압이 인가되는 제2포커스전극과, 애노우드 전압이 인가되는 최종 가속전극이 전자빔 진행 경로를 따라 차례로 배열되어 된 다이나믹 포커스 전자총에 있어서, 상기 수평 다이나믹 포커스 전압은 전자빔이 도달하는 화면의 위치에 따라 변화되되, 화면 상 ' 하부에서 수평 편향코일주기 동안의 진폭이 화면 중앙부에서 수평 편향코일주기 동안의 진폭보다 큰 형태로 인가되고, 상기 수직 다이나믹 포거스 전압은 수직 편향일주기 동안에 있어서 화면좌·우측에서의 변화율이 화면 중앙부에서의 변화율보다 큰 형태로 인되는 것을 특징으로 하는 다이나믹 포커스 전자총A cathode, a control electrode, and a screen electrode forming a transposition triode, a first focus electrode to which a predetermined focus voltage is applied, and a second focus electrode to which a dynamic focus voltage is synchronized with a deflection signal based on the focus voltage; In a dynamic focus electron gun in which a final accelerating electrode to which an anode voltage is applied is sequentially arranged along an electron beam propagation path, the horizontal dynamic focus voltage is changed depending on the position of the screen at which the electron beam reaches, but is horizontally at the bottom of the screen. The amplitude during the deflection coil period is applied in a form larger than the amplitude during the horizontal deflection coil period at the center of the screen, and the vertical dynamic fogger voltage is the rate of change at the screen center at the left and right sides during the vertical deflection cycle. Dynamic focus, characterized by a larger form Jachong
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