KR960004587B1 - 컬러음극선관 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

컬러음극선관

제1도는 종래의 컬러음극선관에 대한 축방향 단면의 부분평면도.

제2도는 쌍전위 4-그리드 전자총의 총괄적인 구성을 나타내는 개략단면도.

제3도는 종래의 컬러음극선관에 대한 스크린상에서의 전자빈스포트형상을 나타내는 도면.

제4a도는 제2도의 전자총에 대한 스크린의 중심에서의 전자빔전류밀도 외형을 나타내는 도면.

제4b도는 주렌즈 내부에서의 전자빔전류밀도 외형을 나타내는 도면.

제4c도는 제3도의 상부 우측으로 편향된 전자빔에 대한 전류밀도외형을 나타내는 도면.

제5a도는 4.0밀리암페어의 빔전류에서 동작하는 전자총의 빔형성영역에 대한 전자빔선다이아그램.

제5b도는 0.8밀리암페어의 빔전류에서 동작하는 동일한 전자총의 빔형성영역에 대한 전자빔다이아그램.

제5c도는 0.2밀리암페어의 빔전류에서 동작하는 동일한 전자총의 빔형성영역에 대한 전자빔다이아그램.

제6도는 제1전위의 제2 및 제4그리드와 제2전위의 제3 및 제5그리드로서 동작하는 6-그리드 전자총을 나타내는 개략단면도.

제7도와 8도는 각각 본 발명에 따른 전자총의 축방향평면도 및 측면도.

제9도, 제10도 및 제11도는 각각, 선 9-9선, 선 10-10 및 선 11-11을 따라서 절취한 제7도에 도시된 전자총의 단면도.

제12도는 본 발명에 따른 전자총의 빔형성영역에 대한 전자빔선다이아그램.

제13도는 전자총의 빔형성영역(제1렌즈)에 대한 전자빔 전류밀도 외형을 나타낸 도면.

제14도는 제6도에 도시된 것같이 접속된 전자총의 제2렌즈에 의해서 주렌즈내에 생성된 전자빔전류밀도 외형을 나타낸 도면.

제15a도, 제15b 및 15c도는 제6도에 도시된 것같이 접속되고, 스크린상의 상부 우측모서리로 편향되며, 주렌즈(제3렌즈)의 하나의 전극에 인가된 동적 보정전압을 갖게끔 스크린의 동일 편향위치에서의 본 발명에 대한 빔전류밀도 외형을 나타낸 도면.

제16도는 제3전위의 제3 및 제5그리드와 제4전위의 제4 및 제6그리드에서 동작하는 6-그리드전자총의 제2실시예를 나타내는 개략단면도.

제17도는 제16도와 같이 접속된 본 발명에 따른 전자총의 제2실시예에 의해 주렌즈내에 생성된 전자빔전류밀도 외형을 나타낸 도면.

제18도는 제16도와 같이 접속된 본 발명에 따른 전자총의 제2실시예에 의해 스크린의 중시멩서의 전자빔전류밀도 외형을 나타낸 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 컬러수상관 22 : 스크린

26 : 전자총 28 : 전자빔

30 : 편향요크 46 : 제2전극

48 : 제3전극 50 : 제4전극

52 : 제5전극의 제1부 54 : 제5전극의 제2부

56 : 제6전극 80 : 개구

본 발명은 3개의 전자렌즈로 이루어진 전자총을 갖는 컬러 음극선관에 관한 것으로, 특히, 일정한 전류밀도를 갖는 비대칭형 전자빔의 제공이 가능한 3개의 렌즈로된 전자총에 관한 것이다.

제1도는 구형 페이스플레이트 패널(12)과 구형 퍼늘(16)에 의해 접속된 관형네크(4)로 이루어진 유리외피(11)를 갖는 종래의 구형 수상관(10)을 나타내는데, 상기 패널(12)은 뷰잉페이스플레이트(18)와 주변플랜지 혹은 프리트시일(21)로서 상기 퍼늘(16)을 밀봉하는 측벽(20)으로 이루어진다.

모자이크 3색 인광스크린(22)은 상기 페이스플레이트(18)의 내부면상에 위치하며, 상기 스크린은 음극선관(제1도의 평면에 수직)의 고주파래스터선 주사에 직각으로 뻗어있는 인광선을 갖는 선스크린이 바람직하다.

또한, 상기 스크린은 점스크린일수도 있는데, 다중개구형 색선택전극 혹은 새도우 마스크(24)는 통상적인 수단에 의하여 상기 스크린(22)과 소정의 간격으로서 이동가능하도록 장착된다.

제1도에 점선에 의해 개략적으로 도시된 인라인 전자총(26)은 상기 스크린(22)쪽의 마스크(24)를 경유하여 빔경로를 따라 3색 전자빔(28)을 발생하고 조절하도록 상기 네크(14) 내부의 중앙에 장착되어 있다.

종래의 전자총에 대한 일련의 방식은 4그리드 쌍전위 전자총인데, 제2도에 도시되어 있으며 1986년 12월 28일 Morrell등에게서 허가된 미합중국 특허 제4, 620, 133호에 기재되어 있다.

제1도의 음극선관은 상기 퍼늘과 네크접합부에 설치된 요크(30)인 외부자계 편향요크를 사용하도록 설계 되어 있으며, 작동시에, 상기 요크(30)는 상기 빔으로 하여금 상기 스크린(22)상의 구형래스터에 수평 및 수직적으로 주사하게끔 3색빔을 자장에 종속하도록 한다.

상기 제1편향면(제로편향)은 제1도의 선 P-P로서 상기 요크(30)의 중앙에 도시되어 있다.

프린지 영역으로 인하여, 상기 음극선관의 편향영역은 상기 요크(30)의 축방향에서 전자총(26)영역으로 연장된다. 간략히 하게 위해서, 제1도에 편향영의 편향빔 경로의 실제곡율을 도시하지는 않았다.

상기 요크(30)는 상기 전자빔을 상기 스크린(22)의 주변부에 접속하도록 견고한 핀쿠션형의 수직편향자장과 배렬형 수평편향자장을 갖는 불균일 자장을 제공하는데, 상기 전자빔이 불균일 자장을 경유할 때, 상기 빔들은 찌그러짐과 비집속되는 경향이 있다.

그 결과, 상기 스크린(22)의 주변부에서의 전자빔 스포트형상은 상당히 찌그러지게 된다.

제3도는 상기 스크린의 중심이 원형이며 주변부가 여러형태로 찌그러진 단일빔에 대한 전자빔 스포트를 나타내는데, 제3도에 도시된 바와같이, 전자빔 스포트는 수평축을 따라 편향될때에 수평으로 신축되며, 상기 스크린의 4개의 모서리에서의 전자빔 스포트는 헤이로형 신축과 타원형 스포트를 형성하는 수평신축부와 수직신축부의 조합으로 이루어진다.

전자빔이 편향될 때 해상도(resolution)는 저하되고, 무시할 수 없는 불균일 접속에 대한 문제점을 나타낸다.

상기 인용된 미합중국 특허 제4,620,133호에는 개량된 화상디스플레이 시스템의 제공에 의한 빔포커스 문제에 대하여 기재하고 있는데, 화상디스플레이 시스템은 편향요크 및 제1그리드 G1, 제2그리드 G2, 제3 그리드 G3를 구비하는 개량 빔형성 영역과 주집속렌즈 G3-G4를 갖는 전자총을 포함하고 있으며, 상기 주집속렌즈 G3-G4는 상기 스크린(22)에 개량된 빔스포트를 제공하도록 편향요크와 빔형성영역과 관련하여 작용한다.

제4a도는 제2도에 도시된 전자총의 빔형성영역과 주집속렌즈에 의해 생성된 전자빔에 대한 스트린(22) 중심에서의 전자빔 전류밀도 외형을 나타내는데, 상기 전자총의 빔전류는 4밀리암페어이며, 제4a도의 전자빔 전류밀도 외형은 실제로 평균 빔전류의 약 50%의 빔전류를 갖는 비교적 커다란 중심부와, 빔전류가 평균 빔전류의 5%로 강하되고 최종적으로 평균빔 전류의 약 1%의 주변부로 이루어진다.

상기 빔은 빔이 편향될 때 상기 요크의 과집속을 감소하기 위해 수직축을 따라 타원형상을 띠게된다.

제4b도는 제2도에서의 G3와 G4 전극사이에 존재하는 주렌즈 L2내의 빔전류밀도 외형을 나타내는데, 이 위치에서 전자빔은 수평으로 신축되고, 상기 50% 빔전류 밀도부는 5% 및 1% 빔전류밀도 외형을 나타내는 좀더 커다란 타원형부로 에워싸여 있는 작은 타원형의 빔중심부내에 포함되어 있다.

제4c도는 스크린의 상부 우측 모서리로 편향된 전자빔 전류밀도 외형을 나타내는데, 상기 빔의 중심부 상부 및 하부에 다소의 헤이로우잉이 발생한다.

제5도는 제2도의 전자총의 빔형성 영역에서 발생하는 다수의 빔전류에 대한 전자 경로를 나타내는데, 제5a도에 도시된 바와같이, 빔전류는 4밀리암페어로 조절되며, 교차점은 원점에 위치하는 음극으로부터 약 2.8-2.9mm(110-115mils)에서 형성된다.

원점에서 약 5.2mm(200mils)의 거리에서 전자들은 상기 빔의 중심부에 집중되며, 이와같은 전자분배는 제4도에 도시된 바와같이 스크린에 전류밀도 외형을 형성하게 된다.

제5b도 및 제5c도에는 교차점 위치와 빔전류밀도 외형상의 빔전류의 효과에 대해 도시되어 있는데, 제5b도에는 빔전류가 0.8밀리암페어로 감소될 경우에 교차점은 음극으로부터 약 1.14mm(45mils)의 위치로 이동하게 된다.

상기 전자빔의 분산각은 4.0밀리암페어의 동작전류에서 보다 0.8밀리암페어의 동작전류에 비해 어느 정도 작은 것은 명백한 것이다(제5a도).

제5c도에 있어서, 0.2밀리암페어의 빔전류에서 교차점은 음극으로부터 약 0.6mm(25mils) 이하에 위치하며, 상기 빔은 실제로 충빔(laminar beam)으로 형성된다.

1987년 2월 3일에 Koshigoe등으로부터 허여된 미합중국 특허 제4,641,058호도 4그리드 쌍전위 전자총에 대해 기술되어 있는데, 상기 전자총은 제2 및 제3그리드간에 선포커스 비점수차렌즈가 형성되어 있고, 주비점수차 포커스렌즈가 제3 및 제4그리드간에 형성된다.

종래의 쌍전위 구조에 대한 상기 두렌즈 구조의 장점은 제2도에 도시된 바와같이 종래의 쌍전위 전자총의 형태와 상이하게끔 제1그리드에 의해 전자빔에 비점수차를 제공하고 상기 제1비점수차 렌즈로서 제2 및/또는 제3그리드로서 사용하는 것이다.

후자의 구조는 상기 제1비점수차렌즈에 의해 형성된 비점수차 전자빔으로 하여금 음극선관의 인광스크린상에 원형빔 스포트를 제공하도록 주비점수차 포커스렌즈를 보상시킨다. koshigoe등의 특허출원에 기술된 구조도 제6도에 도시된 바와 같이 6그리드와 3분리 전자렌즈를 갖는 복합렌즈형 전자총에 적용된다.

Koshigoe등의 6그리드 구조에 있어서, 제1렌즈 선포커스렌즈 L1은 제2 및 제3그리드간에 형성되고, 제3, 제4 및 제5 그리드는 서브렌즈 L2를 구성하며, 제5와 제6그리는 주렌즈 L3를 구성한다.

후자에 대한 실시예에 있어서, 제1(선포커스)렌즈는 제1비점수차 렌즈로서 작용하고, 주렌즈는 제2비점수차 렌즈로서 작용한다.

상술된 설명은 상기 전차총의 편향빔이 종래의 전자총에 비해 우수하다는 것인데, 이와같은 전자총 구조에 있어서, 교차점의 위치는 전자총의 빔전류에 좌우된다.

또한, 상기 제1대칭렌즈 L1은 각기, 제2그리드전극 G2와 제3그리드전극 G3간에 형성되며, 상기 전자빔 전류에 따라서 앞 또는 뒤 중의 한군데에 교차점이 형성된다.

약 4밀리암페어의 높은 빔전류에 있어서는, 상기 교차점이 G3 전극에 근접한 렌즈 L1 뒤에 형성된다.

따라서, 렌즈 L1의 비대칭효과는 빔전류 작용에 의한다.

그러므로 빔전류에 둔감한 전자렌즈를 제공하는 것이 바람직한데, 즉 상기 전자총의 동작 빔전류에 관계없이 상기 비대칭 렌즈가 교차점을 초과하게끔 위치하여야 한다.

아울러, 주렌즈내의 수평 및 수직방향에서 실제로 일정한 전류밀도를 갖는 전자빔을 제공하는 전자총 구조를 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명은 음극선관의 스크린쪽의 동일 평면경로를 따라 하나의 중심빔과 두 개의 측면빔을 갖는 3색빔을 발생 및 조절하는 전자총을 포함하는 개량된 컬러수상관을 제공하는데, 상기 전자총은 일정한 간격을 갖는 복수의 전극을 포함하고, 상기 전극은 대칭빔을 제2렌즈에 제공하는 빔형성 영역을 구비하는 제1렌즈를 포함하고 있다.

상기 제2렌즈는 축을 향하는 제1렌즈로부터 축과 떨어져 발생되는 전자빔을 굴절하는 빔굴절수단과 제3렌즈에 비대칭 형상빔을 제공하는 비대칭 빔집속 수단을 구비하고 있다.

제3렌즈는 상기 스크린에 일정한 전류밀도를 갖는 비대칭 형상법을 제공하는 저수차 주집속렌즈이다.

본 발명에 다른 전자총(40)의 상세도가 제7도 및 제8도에 도시되어 있는데, 상기 전자총(40)은 동일한 간격을 갖는 동일 평면의 3개의 음극(42)(각 빔에 하나씩), 제어그리드 G1(44), 스크린그리드 G2(46), 제3전극 G3(48), 제4전극 G4(50), 제5전극 G5(52), 제6전극 G6(56)으로 이루어진다.

상기 전극들은 음극으로부터 그 순서대로 일정한 간격으로 배열되어 있으며 한쌍의 저지로드(도시생략)에 장착되어 있다.

상기 음극(42), G1 전극(44), G2 전극(46) 및 상기 G2 전극(46)과 대향하는 G3 전극(48)부는 상기 전자총(40)의 빔형성 영역을 구성하며, 상기 G3 전극(48)의 다른 부분, G4 전극(50)과 G5 전극(52)은 제1비대칭 렌즈로 이루어진다.

G5' 전극부(54)와 G6 전극(56)은 주집속(또는 제2비대칭)렌즈로 구성된다.

각 음극(42)은 상기 기술에 주지된 바와같이 전자방출 물질로된 단면코팅(62)을 갖는 캡(60)에 의해서 전단에 근접한 음극슬리브(58)로 이루어지며, 상기 슬리브(58)내에 설치된 히터 코일(도시생략)로서 간접적으로 가열된다.

상기 G1 및 G2 전극(44,46)은 각각 3쌍의 인라인개구(64,66)를 갖는 두 개의 인접 배치된 플랫플레이트이며, 상기 개구(64,66)는 스크린(22)쪽으로 조절된 일정한 간격의 동일한 3색 전자빔(28)(제1도에 도시)을 발생하도록 상기 음극코팅(62)의 중앙에 위치하는데, 최초의 전자빔 경로는 상기 전자총의 중심축 A-A와 일치하는 중앙경로와 사실상 평행인 것이 바람직하다.

상기 G3 전극(48)은 3개의 인라인개구(70)를 갖는 플랫외부 플레이트부(68)를 포함하고, G3 전극은 각기 G1과 G2 전극(44,46)내의 개구(64,66)와 제휴한다.

또한, G3 전극(48)은 각각 한쌍의 컵형 제1 및 제2부(72,74)를 구비하며, 그들의 개방 단부에서 서로 결합되어 있다.

상기 제1부(72)는 상기 컵의 하부를 따라 형성된 3개의 인라인개구(76)를 가지며, 상기 플레이트(68)내의 개구(70)와 제휴한다.

상기 G3 전극의 제2부(74)는 그하부를 따라서 형성된 3개의 개구(78)를 갖는데, 그것은 상기 제1부(72)내의 개구(76)와 제휴하고 있다.

상기 개구(78)는 돌기(79)에 의해 에워싸여 있으며, 또한 인라인개구(70)를 갖는 플레이트부(68)는 상기 제1부(72)의 통합부로서 형성되어야 한다.

상기 G4 전극(50)은 3개의 인라인개구(80)를 갖는 플랫플레이트를 구성하며, 상기 G3 전극내의 개구(78)와 제휴한다.

상기 G5 전극(52)은 돌기(83)에 의해 에워싸여있고 하부단에 형성된 3개의 개구(82)를 갖는 컵형 부재인데, 개구(82)와 제휴된 3개의 개구(86)를 갖는 플랫플레이트부재(84)는 상기 G5 전극(52)의 개방단구에 인접되어 장착되어 있다.

복수의 개구(90)를 갖는 제1플레이트부(88)는 상기 플레이트부재(84)의 대향면에 장착된다.

상기 G5' 전극(54)은 컵형 부재로 이루어지는데, 상기 부재는 하부면에 형성된 3개의 인라인개구(94)를 갖는 하부단내에 리세스(92)를 구비한다.

상기 개구(94)는 돌기에 의해 에워싸여있고, 상기 G5' 전극(54)의 대향개방단부는 3개의 개구(98)를 갖는 제2플레이트부(96)에 인접되어 있다.

이것들은 하기에 기술된 방식에 따라서 제1플레이트부(88)내의 개구(90)와 제휴하고 있다.

상기 G6 전극(56)은 일단부에 대형개구(100)를 갖는 컵형 부재이며, 상기 부재는 3색 전자빔을 경유하는 일단부 및 개방단부에 대형개구(100)를 가지며, 상기 전극은 G5' 전극(54)내의 개구(94)와 제휴하고 있는 3개의 개구(104)를 구비하는 플레이트부재(102)에 인접되어 장착되어 있다.

상기 개구(104)는 돌기(105)에 의해 에워싸여있다.

제9도에 상기 G5' 전극(54)내의 리세스(92) 형상에 대해 도시되어 있다.

상기 리세스(92)는 원형단면을 갖는 각 전자빔 경로에 균등한 수직폭을 가지며, 이 형상은 ＂레이스트랙＂의 형상을 갖는다.

제10도에는 상기 G6 전극(56)내의 대형개구(100)의 형상에 대해 도시되어 있다.

상기 개구(100)는 중심빔 경로에 존재할 경우에 비해서 측면전자빔 경로에서 수직적으로 더 높은 형상을 갖는데, 이형상은 ＂도그본＂ 혹은 ＂ 바벨＂ 형상을 갖는다.

상기 G5 전극(52)의 제1플레이트부(88)는 G5' 전극(54)의 제2플레이트부(96)와 대향하고 있으며, 상기 G5 전극(52)의 제1플레이트부(88)내의 개구(90)는 상기 플레이트부로부터 연장되어 있는 돌기구비하고, 각 개구에 대하여 2개의 세그먼트(106,108)로 구분되어 있다.

상기 G5' 전극의 제2플레이트부(96)내의 개구(98)도 상기 플레이트부(96)에서 연장된 돌기를 구비하고, 각각의 개구에 대하여 2개의 세그먼트(110,112)로 분할되어 있다.

제11도에 도시된 바와같이, 상기 세그먼트(106,108)는 세그먼트(110,112)에 삽입되어 있다.

이 세그먼트들은 각기 G5 전극(52)과 G5' 전극(54)에 상이한 전위가 인가될 때 각 전자빔 경로내에 4중극 렌즈를 형성하는데 사용되는데, 상기 G5 전극(52) 또는 G5' 전극(54)중 하나에 동적차등전압을 적절히 인가하여 전자빔에 비점수차보정을 제공하고 상기 전자총 혹은 편향요크중에 발생하는 비점수차를 보상하도록 상기 세그먼트(106,108,110,112)로서 형성된 4중극렌즈를 사용할 수 있다.

이 4중극렌즈 구조에 관하여 R.C.Alig등에게서 1987년 7월 20일 출원된 미합중국 계류 특허 출원번호 075,784에 기재되어 있다.

표 1에는 제1의 양호한 실시예로서 컴퓨터식 전자총의 특정차원에 대하여 기재되어 있다.

표 1에 기재된 실시예에 있어서, 상기 전자총은 제6도에 도시된 바와같이 전기적으로 접속되어 있으며, 특히, 음극은 약 150V에서 동작하고, 상기 G1 전극은 접지전위에 존재하며, 상기 G2 및 G4 전극은 전기적으로 상호 접속되어 있으며 약 300V-1000V 범위내에서 동작하고, G3와 G5 전극도 전기적으로 상호 접속되어 약 7KV에서 동작하고, G6 전극은 약 25KV의 양극전위에서 동작한다.

한편, 양호한 실시예의 전기적 매개변수는 상기에서 인용한 미합중국 특허 제4,641,058호에 기재되어 있는 것과 유사하며, 본 전자총의 구조적 차이점은 우수한 성능을 제공한다.

본 전자총(40)에 있어서, 상기 제1렌즈 L1(제6도)은 상기 제2렌즈 L2에 비대칭형 전자빔보다는 대칭형 전자빔을 제공하며, 상기 빔은 약 120밀리라디안의 분산각과 제12도에 도시된 바와같이 선다이아그램에 의해 도시된 전자배분을 갖는다. 상기 빔은 약 4ma에서 동작하는 전자빔의 교차는 음극으로부터 약 0.090인치(2.3mm)의 거리에서 발생하게 되며, 제13도에는 상기 전자빔중의 하나에 대한 대응전자빔 전류밀도 외형에 대하여 도시되어 있다.

본 빔형성영역에는 상기 전자빔에 인지할 수 있는 비대칭을 적용할 수 없다는 것을 알 수 있다.

본 전자총(40)에 있어서, G4 전극(50)과 G3 전극(48)의 인접부 및 G5 전극(52)으로 이루어진 제2렌즈 L2는 제3 혹은 주포커스렌즈 L3내에 제14도에 도시된 빔스포트 외형을 갖는 수평신축전자빔을 제공하는 비대칭 렌즈를 구성하고, 구형의 전자빔은 상기 G4 전극(50)을 경유하여 형성된 구형개구(80)에 의해 형성된다.

따라서, 상기 개구(80)의 수직차원은 수평차원에 비해 작고, 인접 G3 및 G5 전극들은 G4 전극상의 전위보다 큰 전위에서 동작하며 상기 주렌즈 L3에 유입되는 종래의 빔의 수직접속보다 강하다.

약 0.001인치(0.0025mm)의 어긋남이 상기 빔형성 영역의 개구(64,66,70)내에서 발생하므로써 상기 G4 전극(50)(및 상호접속된 G2 전극 46)의 전위는 축을 향하는 상기 빔형성 영역으로부터 축바깥으로 형성된 전자빔의 잔자를 굴절시킨다.

상기 G5' 전극(54)과 G6(56)사이에 형성된 주포커스렌즈 L3는 스크린의 중심에 수직신축형 또는 비대칭형 전자빔 스포트를 제공하는 저수차, 비대칭형 렌즈이다.

제15도에 도시된 합성빔 스포트는 실제로 가우시안 전류밀도 외형을 가지며, 제15b도에 도시된 것같이 스크린의 상부우측 모서리의 빔편향은 중심영역을 에워싸는 확대영역 혹은 하부강도의 헤이로우를 갖는 빔중심 영역에 대하여 50%의 신축을 초래하게 된다.

편향이 없는 G5 전극상의 전위에서 최대편향에서의 G5 전극(52)에 인가된 전압에 비해 양의 값을 갖는 약 1000Volt까지의 범위에 해당하는 동적차등 포커스전압을 G5' 전극(54)에 인가하므로써, 제15c도에 도시된 것같이 편향전자빔 전류밀도 외형이 개선될 수 있다.

상술한 제1실시예를 변화시키므로써 0.160인치(4.06mm)의 직경을 갖고, 상기 G4 전극의 두께를 0.025인치(0.64mm)로 감소하고, 상기 G6 전극의 도그본 개구(100)차원을 중심빔에서 0.703인치(17.86mm)의 길이×0.275인치(6.99m)의 수직높이를 외부빔에서 0.703인치(17.86mm)의 길이×0.290인치(7.37mm)의 수직높이로 증가한 원형의 개구를 갖는 G4 전극(50)내의 구형개구(80)를 대치함으로써 달성할 수 있다.

아울러, 상기 G5 전극 및 G5' 전극의 전체길이가 0.900인치(22.86mm)로 증가하고, 스크린상에 5% 밀도외형으로 도시된 합성 빔스포트 크기는 제2도에 도시된 종래의 전자총의 빔스포트 크기와 비교된다.

제7도와 제8도에 도시된 컴퓨터식 전자총(40)의 제2실시예가 표 2에 기재되어 있는데, 제2실시예에 대한 전자총의 빔형성 영역은 제1실시예의 빔형성 영역과 동일하고, 동일한 소자를 나타내는데 동일한 번호를 사용한다.

표 2에 기재된 실시예에서, 상기 전자총(40)은 제16도에 도시된 것같이 전기적으로 접속되어 있다.

특히, 음극은 약 150V에서 동작하고, G1 전극은 접지전위에서 동작하며, 상기 G2 전극은 약 400V에서 동작한다. 상기 G3 전극은 G5 전극과 상호 접속되어 있고, 약 7kV에서 동작하며, 상기 G4 전극은 약 25KV의 양극전위에서 동작하는 G6 전극에 상호 접속되어 있다.

본 발명에 따른 전자총에 있어서, 상기 제1렌즈 L1(제16도에 도시)은 상기 제2렌즈 L2에 대칭형 전자빔을 제공하며, 상기 제2실시예의 빔형성 영역과 제1실시예의 빔형성 영역이 동일하고, 제12도와 제13도에는 각기, 전자빔중의 하나에 대한 전자배분과 빔전류 밀도외형을 도시한다.

제2실시예에 있어서, G4 전극(50)과 G3 전극(48)의 인접부 및 G5 전극(52)으로 이루어진 제2전자렌즈 L2는 제3 혹은 주포커스렌즈 L3 내부에 제17도에 도시된 것같이 빔전류 밀도외형을 갖는 수평신축형, 타원형 전자빔을 제공하는 대칭형 렌즈로 구성되는데, 상기 타원형빔은 상기 G4 전극(50)내의 구형개구(80)와 제2렌즈 L2의 전압기울기의 상호 작용에 생성된다.

제18도에는 스크린의 중심에서의 전자빔의 합성빔 전류밀도 외형에 대해 도시되어 있는데, 상기 제2실시예의 개구(80)에 대한 수평차원의 수직차원보다 작고, 상기 인접 G3 및 G5 전극들은 G4 전극의 전위보다 작은 전위에서 동작하기 때문에, 상기 빔의 미약한 수평접속은 주렌즈 L3에 유입되기전에 형성된다.

구조와 상기 전자총(40)의 제1 및 제2실시예간의 동작전압의 차이점이 표 1과 2에 기재되어 있고, 제15a와 제18도에 도시된 빔외형은 유사하고, 양실시예를 이용하여 달성되어지는 수용능력을 증명할 수 있다.

제6도에 도시된 전기적 구조는 바람직한데, 그 이유는 상기 전자총의 하부전압 영역은 양극전위를 형성하지 않기 때문이다.

미합중국 특허 제4,641,058호에 기술된 것 같은 종래의 6전극 전자총에 대하여 기재된 양실시예의 주요장점은 제1비대칭렌즈 L2가 전자빔 교차점을 초과하여 위치한다는 것이다.

따라서, 빔스포트 크기와 스크린상의 전류밀도 외형의 렌즈 L2의 비대칭 효과는 상대적으로 빔전류와는 무관하며, 아울러 본 발명에 따른 구조는 상기 주렌즈내의 수평 및 수직방향내에서 일정한 빔전류 밀도를 제공하는 것이다.

상기 실시예는 본 발명의 대표적 기술일 뿐이지 한정되는 것은 아니다.

예컨데, 상기 G4 전극(50)의 제2실시예에 대한 구형개구는 비대칭 제2렌즈를 제공하기 위해서 다른 형태의 적절한 기하학적 형태의 개구로 대체될 수 있다.

아울러, 상기 G3 및 G5 전극의 포커스 전압은 상기 전자총내의 전자총 렌즈의 강도가 변화하도록 선택될 수 있다.

Claims (10)

1. 외피내면부상의 스크린쪽 경로에 대한 동일평면축을 따라서 3색의 인라인 전자빔을 발생하고 조절하는 인라인 전자총을 갖는 외피를 포함하고, 상기 전자총이 상기 전자빔을 집속하기 위한 제1렌즈, 제2렌즈 및 제3렌즈를 제공하는 일정간격을 갖는 복수의 전극들을 구비하며, 상기 제1렌즈가 상기 제2렌즈에 대칭빔을 제공하기 위한 빔형성 영역을 포함하는 컬러음극선관에 있어서, 상기 제2렌즈(L2)는 상기 제1렌즈(L1)로부터 상기 축과 떨어져서 형성되고, 상기 축쪽으로 상기 전자빔(28)을 굴절하는 빔굴절수단(48-52) 및 상기 제3렌즈(L3)에 비대칭형 빔을 제공하는 비대칭 빔집속수단(50)을 포함하며, 상기 제3렌즈는 상기 스크린(22)에 일정한 전류밀도의 비대칭형 빔을 제공하기 위한 저수차주집속 렌즈인 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
2. 제1항에 있어서, 상기 제2렌즈(L2)는 3색 타원형 전자빔(28)을 생성하는 적어도 하나의 전극(50)을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1렌즈는 제1전극, 제2전극 및 제3전극의 제1부로 이루어지고, 상기 제2렌즈는 제3전극의 제2부, 제4전극 및 제5전극의 제1부로 이루어지며 상기 제3렌즈는 제5전극의 제2부 및 제6전극으로 이루어지는데, 상기 제4전극(50)은 비대칭형 전자빔(28)을 생성하도록 3개의 구형개구(80)을 구비하는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
4. 제3항에 있어서, 상기 각 개구(80)는 수직크기에 큰 수평크기를 가지므로써 상기 주집속렌즈(L3)를 사용하기 이전보다 강력한 수직빔집속을 제공하는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
5. 제4항에 있어서, 상기 제2전극(46)과 제4전극(50)은 제1전위에서 동작하고, 상기 제3전극(48)과 제5전극의 제1부(52)는 상기 제1전위보다 양전위인 제2전위에서 동작하며, 상기 제6전극(56)은 상기 제1 및 제2전위보다 양전위인 제3전위에서 동작하는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
6. 제5항에 있어서, 상기 제5전극의 제2부(54)는 상기 제2전위에서 동작하는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
7. 제6항에 있어서, 상기 제5전극의 제2부(54)는 전극에 인가된 동적전위를 가지며, 상기 동적전위는 상기 제2전위에서부터 상기 제2전위보다는 크지만 상기 제3전위보다는 작은 제4전위까지의 범위인 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
8. 제3항에 있어서, 상기 각 개구(80)는 수직크기에 비해 작은 수평크기를 가지므로써 상기 주집속렌즈(L3)를 사용하기 이전보다 미세한 수평빔속을 제공하는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
9. 제8항에 있어서, 상기 제3전극(48)과 제5전극의 제1부(52)는 상기 제2전위에서 동작하고, 상기 제4전극(50)과 제6전극(56)은 상기 제3전위에서 동작하는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
10. 제9항에 있어서, 상기 제5전극의 제2부(54)는 전극에 인가된 동적전위를 가지며, 상기 동적전위는 상기 제2전위로부터 제3전위보다 음전하인 제5전위까지의 범위인 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.

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