KR100201523B1

KR100201523B1 - Color display tube system

Info

Publication number: KR100201523B1
Application number: KR1019900015466A
Authority: KR
Inventors: 에밀리우스세이노슬루이테르만 알베르투스; 요한네스 스틸 람베르트; 루도비쿠스아드리아누스 브린텐 마리누스
Original assignee: 프레데릭 얀 스미트; 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔 브이
Priority date: 1989-10-02
Filing date: 1990-09-28
Publication date: 1999-06-15
Anticipated expiration: 2010-09-28
Also published as: KR910008779A

Abstract

본 칼라 디스플레이 튜브 시스템은 3 개의 동일 평면상의 전자빔을 발생하기 위한 전자총을 포함하며, 또한 동작중에 자체-컨버젼스 형태의 편향 자계를 발생하는 주 편향 시스템과, 전자총과 마주하며 외부 전자빔을 서로 떨어지도록 이동시키는 45° 작기 4극 자계와, 디스플레이 스크린에 마주하며 외부 전자빔을 서로를 향해 이동시키는 45°자기 4극 자계를 동작중에 발생하는 보조 편향 시스템을 포함하고 있다.The present color display tube system includes an electron gun for generating three coplanar electron beams, and a main deflection system which generates a self-converging deflection magnetic field during operation, and moves the external electron beams apart from each other facing the electron gun. And a 45 ° small 4-pole magnetic field, and an auxiliary deflection system, which is generated during operation of the 45 ° magnetic 4-pole magnetic field facing the display screen and moving the external electron beam towards each other.

Description

Color display tube system

제1a도는 컨버젼스에 영향을 주는 2개의 엘리멘트 (14, 14')를 가진 시스템을 포함하는, 본 발명에 따른 칼라 디스플레이 튜브 시스템의 종단면도.Figure 1a is a longitudinal sectional view of a color display tube system according to the invention, comprising a system with two elements (14, 14 ') affecting convergence.

제1b도는 디스플레이 스크린의 입면도.1B is an elevation view of a display screen.

제2a도 및 제2b도는 제1a 도의 칼라 디스플레이 튜브 시스템의 45° 4-극 엘리멘트로서 구현되며 컨버젼스에 영향을 주는 엘리멘트(14, 14')의 입면도.2A and 2B are elevation views of elements (14, 14 ') that are implemented as 45 ° 4-pole elements of the color display tube system of FIG. 1A and affect convergence.

제3도 및 제4도는 본 발명의 몇몇 관점을 예시하는 칼라 디스플레이 튜브 시스템의 횡단면도.3 and 4 are cross-sectional views of a color display tube system illustrating some aspects of the present invention.

제5도는 전기 회로에서의 엘리멘트(14, 14')의 접속예를 도시하는 도면.5 shows an example of connection of elements 14 and 14 'in an electric circuit.

제6도 및 제7도는 45° 자기 4-극 엘리멘트의 대안의 실시예의 입면도.6 and 7 are elevation views of alternative embodiments of 45 ° magnetic four-pole elements.

제8도는 본 발명에 따른 칼라 디스플레이 튜브 시스템에 적합한 DAF 형태의 전자총의 종단면도.8 is a longitudinal sectional view of an electron gun in the form of a DAF suitable for a color display tube system according to the present invention.

제9도는 제8도의 전자총내의 2개의 보조 전극의 정면도.9 is a front view of two auxiliary electrodes in the electron gun of FIG.

제10도는 컨버젼스 영향을 주는 엘리멘트(14, 14')를 접속하기 위한 대안의 회로의 한 예를 도시하는 도면.FIG. 10 shows an example of an alternative circuit for connecting elements 14, 14 'that affect convergence.

제11도는 컨버젼스에 영향을 주는 엘리멘트(54, 54')를 포함하는 칼라 디스플레이 튜브 시스템의 종단면도.11 is a longitudinal sectional view of a color display tube system including elements 54, 54 'that affect convergence.

제12a도는 엘리멘트(54)의 정면도.12A is a front view of element 54.

제12b도는 엘리켄트(54')의 사시도.12B is a perspective view of the eligent 54 '.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1 : 유리 엔벨로프 2 : 디스플레이 윈도우1: glass envelope 2: display window

3 : 원뿔부 4 : 목부3: conical part 4: neck part

5 : 전자총 6, 7, 8 : 전자빔5 electron gun 6, 7, 8 electron beam

20 : 편향 유니트20: deflection unit

본 발명은 (a) 목(neck)부, 원뿔(cone)부 및 디스플레이 윈도우를 갖춘 비어 있는 엔벨로프와, (b) 상기 목부내의 전자총으로서, 상기 전자총은 중앙 전자빔 및 그 축이 동일 평면상에 있는 2개의 외부 전자빔을 발생하기 위한 빔-형성부와, 동작중에 메인 렌즈를 공동으로 구성하고 여자(energizing) 전압을 공급하기 위한 수단에 접속될 수 있는 제 1 및 제 2 전극 시스템을 갖는 전자총과, (c) 수평 및 수직 방향으로 전자빔을 편향시키기 위한 편향 자계를 발생하며, 집중되는 빔에 의해 상기 디스플레이 윈도우를 주사하는 편향 유니트를 포함하는 칼라 디스플레이 튜브 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to (a) an empty envelope having a neck, a cone and a display window, and (b) an electron gun within the neck, the electron gun having a central electron beam and its axis coplanar. An electron gun having a beam-forming part for generating two external electron beams, and a first and second electrode system which can be connected to the means for jointly configuring the main lens and supplying an energizing voltage during operation; (c) a color display tube system comprising a deflection unit for generating a deflection magnetic field for deflecting the electron beam in horizontal and vertical directions and for scanning the display window by a focused beam.

서두에서 언급된 형태의 칼라 디스플레이 튜브 시스템은 종래의 3-인-라인(3-in-line) 형태로 이루어져 있다. 이들 시스템은 일반적으로, 전자총에 의해 발생되어 메인 렌즈에 의해 디스플레이 스크린에 접속되는 3 개의 전자빔이 디스플레이 윈도우를 통해 집중하도록, 수평 및 수직 편향을 위한 비-균일 자계(특히 수직 편향에 대해 배럴형(barrel-shaped) 자계와 수평 편행에 대해 핀쿠션형(pincushion shaped) 자계)를 동작중에 발생하는 자체-컨버젼스(convergence) 편향 유니트를 포함하고 있다.The color display tube system of the type mentioned at the outset consists of the conventional 3-in-line form. These systems generally have a non-uniform magnetic field for horizontal and vertical deflection (particularly for vertical deflection) such that three electron beams generated by the electron gun and connected to the display screen by the main lens are concentrated through the display window. It includes a self-convergence deflection unit that occurs during operation of a pincushion shaped magnetic field for barrel-shaped magnetic fields and horizontal deflection.

그러나, 이들 자체-컨버젼스 자계는 편향의 경우에 주어진 계수만큼 수평 스폿 성장을 증가시키게 되는데, 이 계수는 110° 칼라 디스플레이 튜브 시스템에서 2이상이 될 수 있다. 이것은 특히 3개의 전자총이 수평면에 배치되어 있는 정상적인 자체-컨버젼스 시스템에서 특히 DAF(Dynamic Astigmatic Focus) 총을 이용할 때 및 스크린을 주사할 때 원형의 중앙 스폿이 수직 방향으로는 편평하고 수평 방향으로는 매우 길게 된다는 것을 의미한다. 결과적으로, 수평 방향으로 해상도의 손실이 발생하며, 스폿이 더욱 편평하게 되고 새도우 마스크에서의 수평 댐(horizontal dams)의 존재로 인해 모이레 문제(Moire' problems)의 위험이 있다. 특히, 고선명 텔레비젼용 칼라 디스플레이 튜브를 이용할 때에나 또는 고해상도 칼라 디스플레이 튜브에서, 영상의 선명도에 부과되는 점점 엄밀해지는 요구 조건은 필연적으로 수평축의 끝에서의 스폿이 수평 방향으로 더 작아져야 된다는 것을 수반한다.However, these self-converging magnetic fields increase the horizontal spot growth by a given factor in the case of deflection, which can be more than two in a 110 ° color display tube system. This is especially true in normal self-convergence systems where three electron guns are placed in the horizontal plane, especially when using a dynamic astigmatic focus (DAF) gun and when scanning the screen, the circular center spot is flat in the vertical direction and very horizontal in the horizontal direction. It means to be long. As a result, a loss of resolution occurs in the horizontal direction, the spot becomes flatter and there is a risk of Moire 'problems due to the presence of horizontal dams in the shadow mask. In particular, when using color display tubes for high-definition television or in high-resolution color display tubes, the increasingly stringent requirements imposed on image clarity inevitably entail that the spot at the end of the horizontal axis must be smaller in the horizontal direction. .

본 발명의 한 목적은 수평 디스플레이 스크린 축의 끝에서 스폿이 수평 방향으로 축소되는(그리고 수직 스폿 규격이 바람직하게 확대되는), 서두에서 언급된 형태의 칼라 디스플레이 튜브를 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a color display tube of the type mentioned at the outset, in which the spot is reduced in the horizontal direction (and the vertical spot specification is preferably enlarged) at the end of the horizontal display screen axis.

이 목적을 실현하기 위해, 본 발명에 따른 칼라 디스플레이 튜브는, 컨버젼스에 영향을 주는 제 1 엘리멘트는 상기 전자총의 빔-형성부와, 상기 디스플레이 윈도우와 마주하고 있는 편향 유니트측 사이에 배열되며, 상기 제 엘리멘트는 각각의 외부 전자빔상에 영향을 미치는 자계를 발생하며, 각각의 외부 전자빔은 중앙 전자빔쪽으로 향하는 전자빔의 수평면으로 한 성분을 갖는 것을 특징으로 하며, 컨버젼스에 영향을 주는 제 2 엘리멘트는 컨버젼스에 영향을 주는 상기 제1엘리멘트와 상기 전자총의 상기 빔-형성부 사이에 배열되며, 상기 제 1 엘리멘트는 각각의 외부 전자빔에 영향을 미치는 자계를 발생하며, 각각의 외부 전자빔은 중앙 전자빔으로부터 멀어지는 쪽으로 향하는 전자빔의 평면으로 한 성분을 갖는 것을 특징으로 한다.In order to realize this object, in the color display tube according to the present invention, a first element affecting convergence is arranged between the beam-forming part of the electron gun and the deflection unit side facing the display window, The first element generates a magnetic field that affects each external electron beam, and each external electron beam has one component in the horizontal plane of the electron beam directed toward the central electron beam, and the second element affecting the convergence is influenced by the convergence. Arranged between the first element affecting and the beam-forming part of the electron gun, the first element generating a magnetic field that affects each external electron beam, each external electron beam directed away from the central electron beam It is characterized by having one component as the plane of an electron beam.

본 발명은 다음의 인식에 근거하고 있다. 컨버젼스에 영향을 주는 2개의 엘리멘트로 인하여, 외부 전자빔은 동작중에, 이들 전자빔을 초기에는 떨어지도록 구동하고(언더컨버젼스), 다음에는 이들 빔을 서로를 향해 구부러지게 하는(오버컨버젼스)힘을 받는다. 편향의 경우에 전자빔의 컨버젼스에 대해 본 발명에 의해 유도되는 2 가지 영향은 거의 서로 보상된다. 각 외부 전자빔의 정점 각도가 수평 방향으로 (즉 편향되지 않은 빔의 평면에 평행한 방향으로)개별적으로 확대되어 수평 방향으로 스폿이 축소됨으로써 본 발명의 목적이 실현된다. 정점각도(apex angle)는 한 빔의 외부 전자 경로사이의 각도를 의미하는 것으로 이해된다.The present invention is based on the following recognition. Due to the two elements affecting the convergence, the external electron beams are forced during operation to initially drive these electron beams apart (under convergence) and then to bend these beams towards each other (over convergence). In the case of deflection the two effects induced by the invention on the convergence of the electron beam are almost compensated for each other. The object of the present invention is realized by the fact that the vertex angle of each external electron beam is individually enlarged in the horizontal direction (ie in a direction parallel to the plane of the unbiased beam) and the spot is reduced in the horizontal direction. An apex angle is understood to mean the angle between the external electron paths of a beam.

컨버젼스에 대한 원하는 효과를 위해 발생될 자계는 2개의 외부 전자빔 각각의 위치에서 국부 이극 (dipole) 자계를 포함할 수도 있다.The magnetic field to be generated for the desired effect on convergence may include a local dipole magnetic field at the location of each of the two external electron beams.

그러나, 전자빔의 향상된 포커싱 가능성을 위해 본 발명은 컨버젼스에 영향을 주는 각 엘리멘트가 45°자기 4극 자계를 발생하기 적합하게 되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 컨버젼스에 영향을 주는 2개의 엘리멘트에 의해 야기되는 언더컨버젼스 및 오버컨버젼스의 정도는 원하는 축소된 스폿 규격이 수평 디스플레이 스크린축의 끝에서 수평 방향으로 실현되도록 조정될 수 있다. 중앙에서의 스폿도 역시 축소된다. 자체-컨버젼스 자체의 이용에서 내재하는 수평 방향으로의 스폿 성장의 영향은 거의 축소되지 않기 때문에, 중앙에서의 스폿은 수평 디스플레이 스크린 축의 끝에서의 스폿보다 작아지게 된다. 본 발명은 특히 비디오 증폭기의 대역폭이 제한적 요인이 되기 때문에 스폿이 수평 방향으로 너무 작아지게될 수 없다는 인식에 근거하고 있는데, 이것은 결점이 없다.However, for improved focusing potential of the electron beam, the present invention is characterized in that each element affecting the convergence is adapted to generate a 45 ° magnetic quadrupole magnetic field. The degree of underconvergence and overconvergence caused by the two elements affecting the convergence can be adjusted such that the desired reduced spot size is realized in the horizontal direction at the end of the horizontal display screen axis. The spot in the center is also reduced. Since the effect of spot growth in the horizontal direction inherent in the use of self-convergence is hardly reduced, the spot at the center becomes smaller than the spot at the end of the horizontal display screen axis. The invention is based on the recognition that the spot cannot be made too small in the horizontal direction, in particular because the bandwidth of the video amplifier is a limiting factor, which is without drawbacks.

문제의 자계는 제때에 거의 일정하게 될 수도 있다. 이 경우에, 자계는 예를 들어 영구자석의 구성을 이용하거나, (거의 일정한) 직류 전류로 여자되는 전기코일의 구성을 이용하여 발생될 수도 있다. 또한 그 값이 오직 라인 편향 신호의 진폭에만 의존하는 DC 신호로 전기 코일의 구성을 여자시키는 것도 가능하다. 마지막으로 언급된 두 가지 경우에는 단지 간단한 회로만이 필요로 되며, 처음에 언급된 경우에는 필요한 회로가 없다.The magnetic field in question may be nearly constant in time. In this case, the magnetic field may be generated using, for example, the configuration of a permanent magnet or using the configuration of an electric coil excited with a (almost constant) direct current. It is also possible to excite the configuration of the electric coil with a DC signal whose value depends only on the amplitude of the line deflection signal. In the last two cases, only a simple circuit is needed, and in the first case there is no circuit required.

45°4극 자계를 이용하는 특수한 경우에는, 외부빔의 정점 각도가 수평 스폿 확대 계수를 축소시키는 전술한 영향으로, 수평 방향으로 확대되지만, 그러나 외부빔의 정점 각도가 수직 방향으로는 축소되며, 그래서 수직 스폿 규격은 증가된다. 제때에 일정해지는 4극 자계의 이용은 중앙에서의 스폿의 수직 규격을 너무 크게 하는 결과를 초래할 수도 있다.In the special case of using a 45 ° quadrupole magnetic field, the vertex angle of the outer beam expands in the horizontal direction, with the above-mentioned effect of reducing the horizontal spot magnification factor, but the vertex angle of the outer beam is reduced in the vertical direction, so Vertical spot specifications are increased. The use of a four-pole magnetic field that is constant in time may result in too large a vertical specification of the spot at the center.

이와 같은 위험을 방지하기 위한 한가지 방법은 중앙에서의 스폿의 수직 규격이 충분히 작아지도록 4극 자계를 발생하는 코일 구성을 동적으로 제어하는 것이다. 이것을 실현하기 위해, 45° 4극 자계를 발생하기 위한 수단에, 동작중에, 예를 들어 라인 편향 전류의 제곱값에 거의 비례하는 전류가 공급될 수도 있다(즉, 45° 4극 자계를 발생하기 위한 수단이 라인-파라볼릭 전압을 이용하여 여자될 수 있다). 이것은 후술되게 되는 바와 같이, 간단한 회로를 이용하여 실현될 수 있다. 전류는 발생된 4극 자계가 반대의 지향성을 갖도록 하는 방식으로 인가되어야 한다.One way to avoid this risk is to dynamically control the coil configuration to generate a 4-pole magnetic field so that the vertical dimension of the spot at the center is sufficiently small. In order to realize this, the means for generating a 45 ° quadrupole magnetic field may be supplied during operation with a current which is substantially proportional to, for example, the square of the line deflection current (ie, generating a 45 ° quadrupole magnetic field). Means can be excited using a line-parabolic voltage). This can be realized using a simple circuit, as will be described later. Current must be applied in such a way that the generated quadrupole magnetic field has the opposite directivity.

전술한 수단을 이용하여, 수평 디스플레이 스크린축의 끝에서 수평 방향으로의 스폿이 자체-컨버젼스 편형 자계를 이용하여 칼라 디스플레이 튜브에서 매우 작아지는 것이 보장될 수 있다.Using the aforementioned means, it can be ensured that the spot in the horizontal direction at the end of the horizontal display screen axis becomes very small in the color display tube using a self-converged polarized magnetic field.

그러나, 자체-컨버젼스 필드를 이용하는 제2결점은 디스플레이 스크린을 가로질러 전자빔을 편향시킬 때 수직 오버포커싱(overfocusing)이 있다는 것이다.However, a second drawback of using a self-convergence field is that there is vertical overfocusing when deflecting the electron beam across the display screen.

이것은 예를 들어 고해상도 칼라 모니터에서와 같이 선명도에 더욱 엄밀한 요구 조건이 부과되는 응용 장치에서 항상 허용될 수 있는 것은 아니다. 이 경우에, 비점 수차적 디포커싱(astigmatic defocusing)을 보상하기 위해 정적 또는 동적 전압을 이용하여 제어되는 4극자 자계 또는 전계 렌즈를 갖춘 전자총과, 언더컨버젼스 또는 오버컨버젼스를 야기하는 본 발명에 따른 엘리멘트를 결합하는 것이 유익하다.This may not always be acceptable in applications where more stringent requirements are placed on sharpness, such as in high resolution color monitors, for example. In this case, an electron gun with a quadrupole magnetic field or electric field lens controlled using static or dynamic voltage to compensate for astigmatic defocusing, and an element according to the invention which results in underconvergence or overconvergence. It is beneficial to combine them.

컨버젼스에 영향을 주기 위해 사용되는 자계가 2 개의 전기 코일 구성체에 의해 발생되는 경우에, 각 코일은 튜브의 목부를 동축으로 둘러싸는 환상 코어에 감겨질 수도 있다. 이것은 비교적 긴 튜브 목부를 필요로 한다. 만일 전기 코일의 스크린측 구성이 편향 유니트 자체의 환상 코어에 배열되는 경우에는 튜브 목부가 더 짧아질 수도 있다.In the case where the magnetic field used to affect the convergence is generated by two electrical coil arrangements, each coil may be wound around an annular core that coaxially surrounds the neck of the tube. This requires a relatively long tube neck. If the screen side configuration of the electric coil is arranged in the annular core of the deflection unit itself, the tube neck may be shorter.

이제, 본 발명의 몇몇 실시예를 첨부 도면을 참조하고 예로서 더욱 상세하게 기술한다. 도면에서 동일한 참조번호는 동일한 구성 요소에 사용된다.Some embodiments of the invention are now described in more detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used for the same components.

제1도는 본 발명에 따른 칼라 디스플레이 튜브 시스템의 횡단면도이다. 디스플레이 윈도우(2)와 원뿔부(3) 및 목부(4)로 이루어진 유리 엔벨로프(1)는 목부에 전자총(5)을 수용하는데, 이 전자총은 그 축이 도면의 평면에 위치한 3개의 전자빔(6, 7, 8)을 발생한다. 편향되지 않은 상태에서, 중앙 전자빔(7)의 축은 튜브축(9)과 일치한다. 디스플레이 윈도우(2)는 그 내측에 많은 수의 트리플릿(triplet: 3쌍)으로된 인광체 엘리멘트를 갖고 있다. 이 엘리멘트는 예를 들어, 행과 점으로 이루어져 있다. 관련 실시예는 줄 모양(row-shaped)의 엘리멘트를 도시하고 있다. 각 트리플릿은 한 줄의 녹색 발광 인광체와 한 줄의 청색 발광 인광체 및 한 줄의 적색 발광 인광체를 포함하고 있다. 인광체 줄은 도면의 평면에 직각이다. 새도우 마스크(11)는 디스플레이 스크린의 정면에 배열되어 있는데, 이 마스크는 많은 수의 가늘고 긴 개구(12)를 갖고 있으며, 이 개구를 통해 전자빔(6, 7, 8)이 통과하여 각각 오직 한 색의 인광체 줄에 충돌한다. 3개의 동일 평면상의 전자빔은 편향 유니트(2)에 의해 편향되는데, 이 편향 유니트는 라인 편향 코일 시스템(13)과 2개의 정반대 자계 편향 코일 시스템(13')뿐만 아니라, 적어도 라인 편향 코일 시스템을 동축으로 둘러싸는 환상 코어(21)를 포함하고 있다.1 is a cross sectional view of a color display tube system according to the invention. A glass envelope 1 consisting of a display window 2 and a cone 3 and a neck 4 receives an electron gun 5 in the neck, which has three electron beams 6 whose axis is in the plane of the drawing. , 7, 8). In the unbiased state, the axis of the central electron beam 7 coincides with the tube axis 9. The display window 2 has a phosphor element composed of a large number of triplets (three pairs) inside. This element consists of rows and dots, for example. A related embodiment shows a row-shaped element. Each triplet contains one line of green light emitting phosphors, one line of blue light emitting phosphors and one line of red light emitting phosphors. The phosphor string is perpendicular to the plane of the drawing. The shadow mask 11 is arranged in front of the display screen, which has a large number of elongated openings 12 through which the electron beams 6, 7, 8 pass and only one color each. Hit the phosphor line. The three coplanar electron beams are deflected by the deflection unit 2 which deflects the line deflection coil system 13 and the two opposite magnetic field deflection coil systems 13 ', as well as at least the line deflection coil system. It includes an annular core 21 surrounded by.

본 발명의 특징은 컨버젼스를 유지하면서 수평 디스플레이 스크린축 X'(제 1B도 참조)의 끝에서 수평 방향으로 스폿이 충분히 작아지게 되는 방식으로, 전자빔 (6, 8)을 전자빔의 평면에서 분리되도록 구동하고 전자총측의 제 1 자계 구성과, 전자빔의 평면에서 서로 향해 전자빔(6, 8)을 구동하는 스크린측의 제 2 자계 구성을 발생하는 것이다.A feature of the invention is to drive the electron beams 6 and 8 to be separated from the plane of the electron beam in such a way that the spot becomes sufficiently small in the horizontal direction at the end of the horizontal display screen axis X '(see also FIG. 1B) while maintaining convergence. And a first magnetic field configuration on the electron gun side and a second magnetic field configuration on the screen side for driving the electron beams 6 and 8 toward each other in the plane of the electron beam.

사용될 자계 구성은 영구자석이나, 외부빔(6, 8)의 위치에 있는 코일 구성을 이용하여 발생되는 국부적인 쌍극자 자계를 포함할 수도 있다. 쌍극자 자계를 올바른 위치로 안내하기 위해 튜브 목부(4)에 자기 극편(magnetic pole shoes)(도시안됨)이 배치될 수 있다. 그러나, (금속성) 극편을 이용하는 것의 단점은 고주파 라인 편향 자계를 이용할 때 와류(eddy current)가 발생할 수도 있다는 것이다.The magnetic field configuration to be used may include a permanent magnet or a local dipole magnetic field generated using a coil configuration at the position of the outer beams 6, 8. Magnetic pole shoes (not shown) can be arranged in the tube neck 4 to guide the dipole magnetic field to the correct position. However, a disadvantage of using (metallic) pole pieces is that eddy currents may occur when using high frequency line deflection magnetic fields.

만일 이용될 각 자계 구성이 45° 4 극 자계를 포함하는 경우에 극편의 이용은 필요하지 않을 수도 있다. 이들 4 극 자계는 예를들어, 영구자석 시스템을 이용하여 발생될 수도 있다. 또한 적당한 구성의 전기 코일을 포함하는 엘리멘트(14, 14')(제2a도 및 제 2b 도 참조)를 이용하여 이들 자계를 발생하는 것도 가능하다.If each magnetic field configuration to be used includes a 45 ° 4-pole magnetic field, the use of the pole piece may not be necessary. These quadrupole magnetic fields may be generated using, for example, permanent magnet systems. It is also possible to generate these magnetic fields using elements 14, 14 '(see FIGS. 2A and 2B) comprising an electric coil of a suitable configuration.

도시된 실시예에서, 엘리멘트(14)(제2a도)는 자화기능 물질로된 환상 코어(15)를 포함하고 있는데, 이 코어는 튜브 목부(4)를 동축적으로 둘러싸고 있으며, 이 코어위에, 3 개의 전자빔(6, 7, 8)에 대해 도시된 지향성을 가진 45° 4극 자계가 여자시 발생되는 방식으로 4 개의 코일(16, 17, 18, 19)이 감겨져 있다. (또한 제6도에 도시된 바와 같은 2개의 감겨있는 C 코어나 제7도에 도시된 바와 같은 고정자 구성을 이용하여 다른 방식으로 45° 4극 자계가 발생될 수도 있다). 엘리멘트 (14')(제2b도)는 엘리멘트(14)의 구성에 필적하는 환상 코어(15')와 코일(16', 17', 18', 19')의 구성을 갖고 있다. 그러나 이 코일은, 제2a도의 45° 4 극 자계와 반대의 지향성으로 45° 4극 자계가 발생되도록 동작중에 전류가 코일을 통해 흐르는 방향이 이루어지는 방식으로 감겨져 있다.In the embodiment shown, element 14 (FIG. 2A) comprises an annular core 15 of magnetizing material, which coaxially surrounds the tube neck 4, on which, Four coils 16, 17, 18, 19 are wound in such a way that a 45 ° quadrupole magnetic field with the directivity shown for the three electron beams 6, 7, 8 is generated upon excitation. (A 45 ° quadrupole magnetic field may also be generated in other ways using two wound C cores as shown in FIG. 6 or a stator configuration as shown in FIG. 7). The element 14 '(FIG. 2B) has the structure of the annular core 15' and the coils 16 ', 17', 18 ', and 19' comparable to the structure of the element 14. As shown in FIG. However, this coil is wound in such a way that a current flows through the coil during operation so that a 45 ° quadrupole magnetic field is generated in a direction opposite to the 45 ° quadrupole magnetic field in FIG. 2A.

제1도와 제2a도 및 제2b도에 도시된 실시예는 (자체-컨버젼스) 주 편향 유니트와, 이 주편향 유니트의 정면에 배열된, 4 극 자계를 각각 발생하는 2 개의 코일 구성체를 가진 보조 편향 유니트(60)를 포함하고 있다. 4 극 자계를 발생하는 코일 구성체를 구동시키기 위한 회로가 편향 유니트(20)상에 배열될 수도 있다.The embodiment shown in FIGS. 1 and 2a and 2b is an auxiliary (self-convergence) main deflection unit and an auxiliary having two coil arrangements each generating a 4-pole magnetic field, arranged in front of the main deflection unit. The deflection unit 60 is included. Circuitry for driving a coil arrangement that generates a four-pole magnetic field may be arranged on the deflection unit 20.

엘리멘트(14, 14')의 코일 구성체를 여자시키기 위해, 라인 편향 신호에 어떤 경로로도 결합되지 않는 직류 전류나, 그 진폭이 라인 편향 신호의 진폭에 결합되는 직류 전류를 이용하는 것도 가능하다. 마지막으로 언급된 가능성을 실현하기 위한 회로는 제 10 도에 도시되어 있는데, 여기에는 라인 편향 코일(13)과, 엘리멘트(14)의 코일과, 엘리멘트(14')의 코일과, D₁, D₂, D₃, D₄의 4개의 다이오드 및 캐피시터 C가 개략적으로 도시되어 있다.It is also possible to use a direct current which is not coupled in any path to the line deflection signal or a direct current whose amplitude is coupled to the amplitude of the line deflection signal in order to excite the coil arrangement of the elements 14, 14 ′. The circuit for realizing the last mentioned possibility is shown in FIG. 10, which includes a line deflection coil 13, a coil of element 14, a coil of element 14 ′, and D ₁ , D Four diodes ₂ , D ₃ , D ₄ and capacitor C are shown schematically.

본 발명에 따른 칼라 디스플레이 튜브 시스템의 이용은 고해상도 모니터 및 미래의 HDTV 장치에 특히 적합하며, 특히 디스플레이 스크린의 종횡비가 4:3, 특히 16:9 이상이 되는 경우에 적합하다.The use of the color display tube system according to the invention is particularly suitable for high resolution monitors and future HDTV devices, especially when the aspect ratio of the display screen is 4: 3, in particular 16: 9 or more.

이제, 칼라 디스플레이 튜브의 횡단면도를 도시하는 제3도 및 제4도를 참조하여 본 발명이 근거로 하고 있는 인식점이 기술되게 된다. 제3도는 전자총(52) 및 편향 코일의 자체-컨버젼스 시스템(53)을 가진 칼라 디스플레이 튜브의 공지된 기술 상태를 도시하고 있다. 전자빔은 디스플레이 윈도우를 통해 집중된다.The recognition point on which the present invention is based will now be described with reference to FIGS. 3 and 4 showing the cross-sectional view of the color display tube. 3 shows a known state of the art of a color display tube with an electron gun 52 and a self-convergence system 53 of a deflection coil. The electron beam is focused through the display window.

제4도는 라인 편향 코일 시스템(13)을 가진 본 발명에 따른 칼라 디스플레이 튜브 시스템의 원리를 도시하고 있다. 컨버젼스에 영향을 주며 외부 빔을 서로 떨어지도록 이동시키는 엘리멘트(14)에 의해 유도되는 언더컨버젼스와 컨버젼스에 영향을 주는 후속 엘리멘트(14')에 의해 유도되는 오버컨버젼스는 자체-컨버젼스가 유지되도록 서로 보상된다. 결과적으로, 수평 디스플레이 스크린축의 끝에서 수평 방향으로의 스폿 규격이 제 3도의 시스템에서 발생하는 것보다 축소된다. 다른 장점은 스폿 모양이 보다 동질로 (보다 원형으로)될 수 있다는 것이다. 이 기술의 공지된 상태에서는, 디스플레이 스크린의 에지에서의 스폿의 수평 규격이 수직 규격보다 상당히 크다. 특히 데이타 디스플레이에 있어서는 보다 동질의 스폿 모양이 요구된다.4 shows the principle of a color display tube system according to the invention with a line deflection coil system 13. Underconvergence induced by elements 14 affecting convergence and moving the outer beam away from each other, and overconvergence induced by subsequent elements 14 'affecting convergence, compensate each other to maintain self-convergence. do. As a result, the spot specification in the horizontal direction at the end of the horizontal display screen axis is reduced than occurs in the system of FIG. Another advantage is that the spot shape can be more homogeneous (more circular). In the known state of the art, the horizontal dimension of the spot at the edge of the display screen is considerably larger than the vertical dimension. Especially in data display, more homogeneous spot shapes are required.

이것을 실현하기 위한 한가지 방법은 중앙에서의 스폿의 수직 규격이 충분히 작게되도록 4 극 자계를 발생하는 코일의 구성을 동적 제어하는 것이다. 이것은 실현하기 위해, 45° 4 극 자계를 발생하기 위한 수단에, 예를 들어, 라인 편향 전류의 거의 2차 함수인 전류가 동작중에 공급될 수도 있다(즉, 45° 4 극 자계를 발생하기 위한 수단이 라인-파라볼릭 전압을 이용하여 여자될 수 있다). 이것은 제5도에 도시된 회로를 이용하여 실현되는데, 이에 대해서는 더 후술되게 된다. 발생된 4 극 자계가 반대의 지향성을 갖게되는 방식으로 전류가 인가되어야 한다. 전술한 라인 파라볼라가 나타내는 함수는 제로 라인상에서 그 최소값을 가질수도 있다. 수평축의 끝에서, y 방향이 아닌 x 방향으로 스폿 규격이 충분히 작게되는 그런 경우에, 제로 라인 아래에 전술한 함수의 최소값을 놓음으로써 y 방향으로의 규격이 만족스럽게 실현될 수 있다.One way to achieve this is to dynamically control the configuration of the coil to generate a four-pole magnetic field so that the vertical specification of the spot at the center is sufficiently small. To realize this, a means for generating a 45 ° quadrupole magnetic field may be supplied during operation with a current which is, for example, a nearly quadratic function of the line deflection current (ie, for generating a 45 ° four pole magnetic field). Means can be excited using a line-parabolic voltage). This is realized using the circuit shown in FIG. 5, which will be described later. The current must be applied in such a way that the generated quadrupole magnetic field has the opposite orientation. The function represented by the above-described line parabola may have its minimum value on the zero line. In the case where the spot specification becomes sufficiently small in the x direction rather than the y direction at the end of the horizontal axis, the specification in the y direction can be satisfactorily realized by placing the minimum value of the above-described function below the zero line.

전술한 수단을 이용하여, 자체-컨버젼스 편향 자계를 이용하는 칼라 디*르레이 튜브에서 스폿이 매우 작아지도록 보장될 수 있다. 고해상도 응용기기에서 스폿은 작아야될 뿐만 아니라 그것이 스크린을 통해 편향될 때 가능한 한 많이 포커스에서 유지되어야 한다. 이것을 실현하기 위해, 본 발명에 따른 수단이 정적 또는 특히 동적인 비점수차적 포커싱 설비를 갖춘 전자총과 결합될 수 있다. 이와 같은 총의 한 예로서 DAF 총이 있다.Using the aforementioned means, it can be ensured that the spot is very small in a color di * relay tube using a self-converging deflection magnetic field. In high resolution applications, the spot must not only be small but also remain in focus as much as possible when it is deflected through the screen. In order to realize this, the means according to the invention can be combined with an electron gun with static or especially dynamic astigmatism focusing arrangements. One example of such a gun is a DAF gun.

이와 같은 DAF(Dynamic Astigmatic Focus)를 이용하는 전자총의 원리는 제8도를 참조하여 더욱 상세하게 설명되게 된다.The principle of the electron gun using such a dynamic astigmatic focus (DAF) will be described in more detail with reference to FIG.

도시 목적을 위해, 제8도는 본 발명에 따른 칼라 디스플레이 튜브 시스템에 사용하기 적합한 전자총의 종단면도이다. 이 전자총은 3 개의 캐소드(21, 22, 23)가 고착되어 있는 공통 컵-모양 전극(20)과 공통 판-모양 스크린 그리드(24)를 포함하고 있다. 그 축이 평면상에 있는 3개의 전자빔은 이들 3개의 전자빔에 공통인 전극 시스템(G3 및 G4)을 이용하여 집속된다. 전극 시스템 G3 는 그 끝이 서로 마주하고 있는 2개의 컵-모양 부분(27, 28)을 포함하고 있다. 제 1 전극 시스템 G3 및 제 2 전극 시스템 또는 애노드 G4 에 적당한 전압을 인가함으로써 메인 렌즈가 구성된다.For the purposes of illustration, FIG. 8 is a longitudinal sectional view of an electron gun suitable for use in a color display tube system according to the present invention. The electron gun includes a common cup-shaped electrode 20 and a common plate-shaped screen grid 24 to which three cathodes 21, 22, 23 are fixed. Three electron beams whose axes are on a plane are focused using electrode systems G3 and G4 common to these three electron beams. The electrode system G3 comprises two cup-shaped portions 27, 28 whose ends face each other. The main lens is constructed by applying a suitable voltage to the first electrode system G3 and the second electrode system or the anode G4.

전극 시스템 G4 는 G3에 인접해 있는 하나의 컵-모양 부분(29)과, 그 바닥에 전자빔이 통과하도록 된 개구(31)가 있는 센터링 부시(centering bush)(30)를 갖고 있다. 전극 부분(28)은 전극 부분(29)을 향해 뻗은 외부 에지(32)를 갖고 있으며, 전극부분(29)은 전극부분(28)을 향해 뻗은 외부 에지(33)를 갖고 있다. 전자빔(6, 7, 8)의 축(35, 36, 37)을 통해 평면을 횡단하여 뻗은 오목 부분(34)은 개구(38, 39, 40)를 갖고 있다. 상기 오목 부분(34)에 평행하게 뻗은 오목 부분(41)은 개구(42, 43, 44)를 갖고 있다. 이들 오목 부분(34, 41)은 각각 전극 부분(28, 29)과 하나의 조립체를 형성한다. 원하는 포커싱 자계를 얻기위해, 오목 부분내의 개구는 예를 들어 원형이 될 수도 있으며, 카라(collars)를 갖출 수도 있고 또는, 카라가 없는 다각형이 될 수도 있다. 후자의 경우에 다각형 총이 관련되어 있다.The electrode system G4 has one cup-shaped portion 29 adjacent to G3 and a centering bush 30 with an opening 31 through which the electron beam passes. The electrode portion 28 has an outer edge 32 extending towards the electrode portion 29, and the electrode portion 29 has an outer edge 33 extending toward the electrode portion 28. The concave portion 34 extending across the plane through the axes 35, 36, 37 of the electron beams 6, 7, 8 has openings 38, 39, 40. The concave portion 41 extending parallel to the concave portion 34 has openings 42, 43, and 44. These recessed portions 34, 41 form an assembly with the electrode portions 28, 29, respectively. In order to obtain the desired focusing magnetic field, the opening in the concave portion may be circular, for example, with collars, or it may be a polygon without collars. In the latter case a polygon gun is involved.

본 실시예에서, 가늘고 긴 (수직의) 개구(45, 46, 47)와 가늘고 긴(수평) 개구(48, 49, 50)를 가진 편평한 판 형태로 보조 전극(25, 26)을 전극부분(27, 28)의 개방된 끝에 제공함으로써 전극 시스템(G3)에서 비점수차적 엘리멘트가 형성된다.In this embodiment, the auxiliary electrodes 25, 26 are formed in the form of flat plates having elongated (vertical) openings 45, 46, 47 and elongated (horizontal) openings 48, 49, 50. By providing the open ends of 27 and 28, an asymmetrical element is formed in the electrode system G3.

이 개구는 예를 들어, 직사각형, 타원형, 다이아몬드형 등과 같이, 그 개구를 통해 통과하는 전자빔에 대해 4 극 자계의 형성을 유도하는 어떤 모양을 가질 수도 있다.This opening may have any shape that induces the formation of a quadrupole magnetic field for the electron beam passing through the opening, such as, for example, rectangular, elliptical, diamond shaped, or the like.

동작중에 전극(27)은, 도면에 도시되지 않았지만 일정한 포커싱 전압 V_foc을 인가하기 위한 수단에 결합될 수도 있다. 본 실시예에서, 전극(28)은 제어 전압 V_foc+V_c을 인가하기 위한 수단에 결합될 수 있다.In operation, the electrode 27 may be coupled to means for applying a constant focusing voltage V _foc , though not shown in the figure. In this embodiment, the electrode 28 can be coupled to means for applying the control voltage V _foc + V _c .

제9도는 제8도의 전극 시스템의 보조 전극 (25, 26)을 정면도로 도시하고 있다. 전자빔(6, 7, 8)의 축은 도면에서 열 십자로 도시되어 있으며, (수직)개구 (45, 46, 47)의 무게 중심과 거의 일치한다. 개구에 형성된 4 극의 중심은 빔축과 거의 일치한다. 보조 전극은 대안으로 2 개의 평행한 전극판을 포함할 수도 있는데, 이 전극판중 하나는 거의 수직인 3개의 개구를 갖고 있으며, 다른 것은 거의 수평인 하나의 가늘고 긴 개구를 갖고 있다.9 shows the auxiliary electrodes 25, 26 of the electrode system of FIG. 8 in a front view. The axes of the electron beams 6, 7, 8 are shown in the figure by ten crosses, and almost coincide with the center of gravity of the (vertical) openings 45, 46, 47. The center of the four poles formed in the opening is almost coincident with the beam axis. The auxiliary electrode may alternatively comprise two parallel electrode plates, one of which has three substantially vertical openings and the other having one elongated opening which is almost horizontal.

도시된 실시예는 제한적 의미로 고려되어서는 안 된다. 예를 들어, 전압 V_foc에 의해 제어되는 오직 하나의 보조 전극만이 전극 부분(27, 28)사이에 배열되고, 2개의 전극부분(27, 28)에 제어 전압 V_foc+V_c이 인가될 수도 있다. 보다 일반적으로, 본 발명의 범위 내에서, 정적 또는 동적 비점수차적 초점을 가진 어떤 형태의 전자총도 이용될 수 있다.The illustrated embodiments should not be considered in a limiting sense. For example, only one auxiliary electrode controlled by the voltage V _foc is arranged between the electrode portions 27 and 28, and the control voltage V _foc + V _c is applied to the two electrode portions 27 and 28. It may be. More generally, within the scope of the present invention, any type of electron gun with static or dynamic astigmatism focus can be used.

제11도는 본 발명에 따른 칼라 디스플레이 튜브 시스템의 다른 실시예를 도시하고 있다. 이 실시예 에서는, 튜브가 제12a도에 도시된 그 자체의 환상 코어를 가진 형태의 외부 전자빔을 분리 구동시키기 위한 컨버젼스에 영향을 주는 전자총측의 엘리멘트(54)를 갖고 있다. 이 실시예에서, 외부빔을 서로를 향해 구동시키기 위한, 컨버젼스에 영향을 주는 스크린측 엘리멘트(54')는 편향 유니트의 환상 코어(51)에 배열된 코일 구성체를 포함하고 있다. 제12b도는 외부빔을 서로를 향해 구동시키기 위한 지향성을 가진 4극 자계가 발생되는 방식으로 전압원에 접속될 수 있는 코일 구성체(56, 57, 58, 59)가 있는 편향 유니트의 환상 코어(51)를 도시하고 있다. 이 경우에, 칼라 디스플레이 튜브 시스템(1')의 목부(4')는 제1a도의 시스템(1)의 목부(4)보다 짧을 수도 있다.11 shows another embodiment of a color display tube system according to the present invention. In this embodiment, the tube has an element 54 on the electron gun side that affects the convergence for separately driving the external electron beam of the type having its own annular core shown in FIG. 12A. In this embodiment, the screen side element 54 'affecting the convergence for driving the external beams toward each other includes a coil arrangement arranged in the annular core 51 of the deflection unit. Figure 12b shows an annular core 51 of a deflection unit with coil arrangements 56, 57, 58 and 59 that can be connected to a voltage source in such a way that a four-pole magnetic field with directivity for driving the external beams towards each other is generated. It is shown. In this case, the neck 4 'of the color display tube system 1' may be shorter than the neck 4 of the system 1 of Figure 1a.

Claims

(a) an empty envelope with a neck, a cone and a display window; and (b) an electron gun within the neck, the electron gun having two central electron beams and two external axes whose axes are coplanar. An electron gun having a beam-forming part for generating an electron beam and first and second electrode systems that can be connected to the means for jointly configuring the main lens and for supplying an energizing voltage during operation; (c) A color display tube system comprising a deflection unit for generating a deflection magnetic field for deflecting an electron beam in horizontal and vertical directions and for scanning the display window by a focused beam, wherein the first element affecting convergence is the electron gun. Is arranged between the beam-forming portion of the and the deflection unit side facing the display window, wherein the first element is formed on each external electron beam. Wherein each external electron beam has a component in the horizontal plane of the electron beam directed towards the central electron beam, and a second element affecting convergence affects the convergence of the first element and the electron gun. Arranged between the beam-forming portions, wherein the first element generates a magnetic field that affects each external electron beam, each external electron beam having one component in the plane of the electron beam facing away from the central electron beam Color display tube system.

The color display tube system of claim 1, wherein each element affecting convergence is suitable for generating a 45 ° magnetic quadrupole magnetic field.

The color display tube system of claim 1, wherein the magnetic field is generated using a direct current.

2. The color display tube system of claim 1, having means for dynamically coupling the strength of the elements affecting the convergence to the strength of the line deflecting magnetic field.

5. The apparatus of claim 4, wherein the means for dynamically coupling the strength of the elements affecting the convergence to the strength of a line deflection magnetic field applies a dynamically varying control voltage having a component that changes in synchronization with the line deflection magnetic field. Color display tube system comprising a means for.

6. The color display tube system of claim 5, wherein said component is parabolic.

The color display tube system of claim 1, wherein the electron gun includes a four-pole magnetic field lens that can be statically or dynamically excited to compensate for astigmatic defocusing.

The color display tube system of claim 1, wherein the display tube has a window having an aspect ratio of about 9:16.