KR100432058B1

KR100432058B1 - 음극선관장치

Info

Publication number: KR100432058B1
Application number: KR10-2001-0062863A
Authority: KR
Inventors: 하세가와다카히로; 기미야준이치; 오쿠보순지; 오다히로유키
Original assignee: 가부시끼가이샤 도시바
Priority date: 2000-10-13
Filing date: 2001-10-12
Publication date: 2004-05-22
Anticipated expiration: 2021-10-12
Also published as: CN1233015C; CN1359133A; KR20020029622A; JP2002190260A; US20020043921A1; US6646381B2

Abstract

본 발명은 음극선관장치에 관한 것으로서, 전자총 구조체의 주렌즈는 제 6 그리드(G6), 제 7 그리드(GM1), 제 8 그리드(GM2) 및 제 9 그리드(G9)에 의해 구성되어 있고, 주렌즈보다 캐소드측에서, 제 5 그리드(G5)와 제 6 그리드(G6) 사이에는 수평방향과 수직방향에서 전자빔에 대한 렌즈작용이 다른 비대칭성을 갖고 또한 전자빔의 편향에 동기하여 렌즈강도가 변화되는 비대칭 렌즈가 형성되며, 이 비대칭 렌즈는 센터빔에 대한 비대칭성이 사이드빔에 대한 비대칭성과 다른 것을 특징으로 한다.

Description

음극선관장치{CATHODE RAY TUBE APPARATUS}

본 발명은 음극선관장치, 특히 센터빔에 작용하는 렌즈작용의 포커스력과 사이드빔에 작용하는 렌즈작용의 포커스력의 차이를 감소시키고 화면 전역에서 균일한 해상도를 얻기 위한 칼라음극선관장치에 관한 것이다.

인라인형 셀프 컨버전스 방식의 칼라음극선관장치는 일렬로 배치된 3전자빔을 방출하는 인라인 방식의 전자총 구조체를 구비하고 있다. 이와 같은 전자총 구조체의 주렌즈의 성능은 렌즈 배율이나 구면수차계수 등의 렌즈정수에 의해 나타내어지고, 특히 이들 2개의 정수에 의해 거의 그 렌즈의 성능이 결정된다.

이들 렌즈정수는 그 값이 작을수록 렌즈성능이 좋은 것을 나타낸다. 즉, 이들 렌즈정수가 작을수록 전자빔을 보다 작게 포커스할 수 있고, 화면상에 보다 작은 빔스폿(beam spot)을 형성할 수 있다. 따라서, 고해상도를 얻는 것이 가능해진다.

렌즈 성능을 향상시키기 위한 수단 중 하나로서 주렌즈 영역을 관축방향으로 확대하고 가상적으로 주렌즈를 대구경화하는 전계 확장형 주렌즈를 구비한 전자총 구조체가 제안되어 있다. 이 전계확장형 주렌즈는 주렌즈를 구성하는 전극의 간격(렌즈 갭)을 확대하고, 이들 전극간에 적어도 1개의 중간전극을 설치함으로써 구성되어 있다.

칼라음극선관장치는 전자총 구조체의 렌즈성능만으로는 화면 전체에 걸쳐 양호한 해상도를 얻을 수는 없다. 즉, 전자총 구조체로부터 방출된 전자빔은 편향요크에 의해 발생된 편향자계에 의해 화면 전체에 걸쳐 편향된다. 그러나, 편향자계는 3전자빔을 화면전체에 있어서 거의 한 점으로 컨버전스시키기 위해, 예를 들어 배럴(barrel)형이나 핀쿠션(pin cushion)형으로 변형된 자계분포 형상을 갖고 있다.

이 편향자계의 변형은 형광체 스크린에 도달한 전자빔의 빔스폿 형상을 바람직하지 못하게 변형시킨다. 즉, 화면 주변부에서의 빔스폿은 포커스 부족에 의해 수평방향으로 연장된 가로로 긴 고휘도의 코어부와, 오버 포커스에 의해 수직방향으로 연장된 저휘도의 번짐을 갖는다. 이것은 화면의 해상도를 열화시키는 원인이 된다.

편향자계의 변형에 의한 빔스폿의 변형을 해결하는 수단으로서, 소위 다이나믹 포커스 방식의 전자총 구조체가 제안되어 있다. 이 전자총 구조체는 편향자계에 의한 빔스폿의 변형을 상쇄하기 위해, 전자빔의 편향에 동기하여 렌즈강도가 변화되는 비대칭 렌즈를 구비하고 있다.

이 비대칭 렌즈는 화면 주변부에 형성되는 빔스폿의 번짐을 개선하기 위해, 화면 주변부에 포커스되는 전자빔을 수직방향으로 약한 포커스력으로 포커스하는 렌즈작용을 구비하고 있다. 또한, 화면 주변부의 빔스폿은 수평방향에 대해서 거의 최적 상태로 포커스되어 있다. 이 때문에, 비대칭 렌즈는 수평방향에 대해서 주렌즈의 렌즈강도의 변화를 상쇄하여 최적상태로 포커스력을 일정하게 유지하도록 설계되어 있다.

주렌즈를 구성하는 각 전극의 사이드빔 통과구멍은 3전자빔을 화면상에서 거의 한점에 정적으로 컨버전스시키기 위해 편심하고 있다. 이에 의해, 주렌즈를 형성하는 전계는 변형되고 사이드빔을 정전 편향시킨다. 이 때문에, 주렌즈내에서의 사이드빔의 궤도는 전자총 구조체의 중심축에 대하여 기울어진다.

따라서, 사이드빔 통과구멍을 통과하는 사이드빔은 주렌즈의 렌즈작용을 받는 거리가 센터빔 보다도 약간 길어진다. 이 때문에, 사이드빔은 센터빔 보다도 오버포커스된다. 이에 의해, 화면상에 번짐이 발생한다. 이것은 해상도를 열화시키는 원인이 된다.

특히, 화면 주변부에서는 주렌즈로부터 형광체 스크린까지의 상점(像点) 거리가 화면 중앙부보다도 길어진다. 이에 따라서 센터빔에 작용하는 렌즈작용의 포커스력과 사이드빔에 작용하는 렌즈작용의 포커스력의 차이가 조장된다. 따라서, 화면 주변부에 도달한 사이드빔은 대폭적으로 오버포커스되고, 번짐을 발생한 빔 스폿을 형성한다. 이 때문에, 화면 주변부의 해상도는 현저하게 열화된다. 이것은 중간전극을 복수 사용하고, 주렌즈 영역을 대폭으로 확대한 구성의 전자총 구조체일수록 현저해진다. 즉, 렌즈성능을 향상시키기 위해 전계확장형 주렌즈를 대구경화할수록 대폭적인 해상도의 열화를 초래하게 된다.

본 발명은 상술한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 센터빔에 작용하는 렌즈작용의 포커스력과 사이드빔에 작용하는 렌즈작용의 포커스력의 차이를 감소시켜 화면 전역에서 균일하고 우수한 해상도를 얻는 것이 가능한 음극선관장치를 제공하는 데에 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시형태에 관한 음극선관장치에 적용되는 전자총 구조체의 구조를 개략적으로 도시한 수직 단면도,

도 2는 도 1에 도시한 전자총 구조체의 구조를 개략적으로 도시한 수평 단면도,

도 3은 본 발명의 한 실시형태에 관한 음극선관장치로서의 칼라음극선관장치의 구조를 개략적으로 도시한 수평단면도,

도 4는 도 1에 도시한 전자총 구조체의 각 그리드의 접속관계를 개략적으로 도시한 도면,

도 5a는 도 1에 도시한 전자총 구조체에 적용되는 제 2 그리드의 제 3 그리드와의 대향면의 구조를 개략적으로 도시한 평면도,

도 5b는 상기 제 2 그리드의 구조를 개략적으로 도시한 사시도,

도 6은 도 1에 도시한 전자총 구조체에 적용되는 제 6 그리드의 컵형상 전극단부면(端部面)에 형성된 3개의 전자빔 통과구멍의 형상을 도시한 평면도,

도 7은 도 1에 도시한 전자총 구조체에 적용되는 제 5 그리드의 컵형상 전극단부면에 형성된 3개의 전자빔 통과구멍의 형상을 도시한 평면도,

도 8은 도 1에 도시한 전자총 구조체에서의 주렌즈를 통과하는 센터빔 궤도와 사이드빔 궤도를 설명하기 위한 도면,

도 9는 센터빔에 작용하는 렌즈의 광학 모델을 개략적으로 도시한 도면,

도 10은 사이드빔에 작용하는 렌즈의 광학 모델을 개략적으로 도시한 도면,

도 11은 본 발명의 다른 실시형태에 적용되는 전자총 구조체의 구성을 개략적으로 도시한 수평 단면도 및

도 12는 본 발명의 다른 실시형태에 적용되는 전자총 구조체의 각 그리드의 접속관계를 개략적으로 도시한 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 패널 2: 퍼넬

3: 형광체 스크린(타겟) 4: 섀도우 마스크

5: 넥 7: 전자총 구조체

14, 15: 절연지지체 100: 저항기

101: 전압공급단자 110: 내부 도전막

400: 스템핀 500: 스템부

G1: 제 1 그리드 G2: 제 2 그리드

G3: 제 3 그리드 G4: 제 4 그리드

G5: 제 5 그리드(제 1 포커스 전극) G6: 제 6 그리드(제 2 포커스 전극)

GM1: 제 7 그리드(제 1 중간전극) GM2: 제 8 그리드(제 2 중간전극)

상기 과제를 해결하여 목적을 달성하기 위해,

청구항 1은

센터빔 및 이 센터빔의 양 사이드에 배치된 한쌍의 사이드빔으로 이루어진 3전자빔을 발생하는 전자빔 발생부와, 상기 전자빔 발생부로부터 발생된 전자빔을 형광체 스크린상에 포커스하는 주렌즈부를 구비한 전자총 구조체와,

상기 전자총 구조체로부터 방출된 전자빔을 수평방향 및 수직방향으로 편향하는 편향요크를 구비한 음극선관장치에 있어서,

상기 주렌즈부는 제 1 레벨의 포커스 전압이 인가되는 포커스 전극, 제 1 레벨 보다 높은 제 2 레벨의 양극전압이 인가되는 양극전극, 및 상기 제 1 레벨과 상기 제 2 레벨의 거의 중간 레벨의 전압이 인가되고 또한 상기 포커스 전극과 상기 양극전극 사이에 배치된 적어도 하나의 중간전극에 의해 구성되고,

상기 포커스 전극은 상기 중간전극에 대향하는 제 1 단부면(端部面)에 3전자빔이 각각 통과하는 3전자빔 통과구멍을 갖고,

상기 전자총 구조체는 전자빔에 작용하는 렌즈작용이 수평방향과 수직방향에서 다른 비대칭성을 갖고 또한 전자빔의 편향에 동기하여 렌즈 강도가 변화하는 비대칭 렌즈부를 구비하고,

상기 비대칭 렌즈부는 상기 포커스 전극의 상기 제 1 단부면으로부터 상기 전자빔 발생부측을 향하여 상기 제 1 단부면에 형성된 전자빔 통과구멍의 구경 이하의 거리만큼 떨어진 위치에 형성되고, 또한 센터빔에 작용하는 렌즈작용의 비대칭성이 사이드빔에 작용하는 렌즈작용의 비대칭성과 다른 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 추가적인 목적 및 이점은 본 명세서에 개시될 것이고, 부분적으로는 본 명세서로부터 명백해지거나, 또는 본 발명의 실행에 의해 알 수도 있다. 본발명의 상기 목적 및 이점은 이하에서 특히 강조되는 수단 및 그 결합에 의해 실현되고 얻어질 수 있다.

본 명세서에서 합체되어 그 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 발명의 적절한 실시예를 도시하고 있고, 상기한 개략적 설명 및 후술된 적절한 실시예의 상세한 설명과 함께 본 발명의 이론을 설명한다.

이하, 본 발명의 한 실시형태에 관한 음극선관장치에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

도 3에 도시한 바와 같이 상기 실시형태에 관한 음극선관장치, 예를 들어 칼라음극선관장치는 패널(1)과, 상기 패널(1)에 일체로 접합된 퍼넬(2)을 구비하는 진공외관용기(10)를 구비하고 있다. 형광체 스크린(3)(타겟)은 패널(1)의 내부면에 배치되어 있다. 이 형광체 스크린(3)은 청색(B), 녹색(G), 적색(R)으로 각각 발광하는 스트라이프(stripe) 형상 또는 도트형상의 3색 형광체층을 구비하고 있다. 섀도우 마스크(4)는 형광체 스크린(3)에 대향하여 장착되어 있다. 이 섀도우 마스크(4)는 그 내측에 다수의 구멍(aperture)을 구비하고 있다.

인라인형 전자총 구조체(7)는 퍼넬의 가장 가는 부분에 상당하는 넥(5)의 내부에 설치되어 있다. 상기 인라인형 전자총 구조체(7)는 수평방향(H)으로 일렬로 배치된 3전자빔(6B,6G,6R)(즉, 센터빔(6G) 및 그 양측의 한쌍의 사이드빔(6B,6R))을 관축방향(Z)을 따라서 형광체 스크린(3)을 향하여 방출한다. 이 인라인형 전자총 구조체(7)는 주렌즈부를 구성하는 저전위측 그리드 및 고전위측 그리드의 사이드빔 통과구멍의 중심위치를 서로 편심시킴으로써, 형광체 스크린(3)상의 중앙부에서 3전자빔을 셀프컨버전스시킨다.

편향요크(8)는 퍼넬(2)의 외측에 장착되어 있다. 이 편향요크(8)는 전차총 구조체(7)로부터 방출된 3전자빔(6B, 6G, 6R)을 수평방향(H) 및 수직방향(V)으로 편향하는 비균일한 편향자계를 발생한다. 이 비균일한 편향자계는 핀쿠션형의 수평편향자계와, 배럴형 수직편향자계에 의해 형성된다.

전자총 구조체(7)로부터 방출된 3전자빔(6B, 6G, 6R)은 형광체 스크린(3)을 향하여 셀프컨버전스되면서, 형광체 스크린(3)상의 대응하는 형광체층상에 포커스된다. 그리고, 상기 3전자빔(6B, 6G, 6R)은 비균일한 편향자계에 의해 형광체 스크린(3)의 수평방향(H) 및 수직방향(V)으로 주사된다. 이에 의해, 칼라화상이 표시된다.

이 음극선관장치에 적용되는 전자총 구조체(7)는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 각각 히터(HR, HG, HB)를 구비한 캐소드(KR, KG, KB)를 구비하고 있다. 이 캐소드(K(R, G, B))는 수평방향(H)으로 일렬로 배치되어 있다.

또한, 상기 전자총 구조체(7)는 제 1 그리드(G1), 제 2 그리드(G2), 제 3 그리드(G3), 제 4 그리드(G4), 제 5 그리드(G5)(제 1 포커스 전극), 제 6 그리드(G6)(제 2 포커스 전극), 제 7 그리드(GM1)(제 1 중간전극), 제 8 그리드(GM2)(제 2 중간전극), 제 9 그리드(G9)(애노드(anode)) 및 실드 컵(shield cup)(C)을 구비하고 있다. 캐소드(K) 및 9개의 그리드는 전자빔의 진행방향(Z)을 따라서 이 순서로 배치되고, 한쌍의 절연지지체(14 및 15)에 의해 지지 고정되어 있다. 또한, 실드 컵(C)은 제 9 그리드(G9)에 용접되어 고정되어 있다.

또한, 도 1에 도시한 바와 같이 절연지지체(14)의 근방에는 저항기(100)가 배치되어 있다. 이 저항기(100)의 한 단(端)은 실드 컵(C)에 접속되어 있다. 또한, 이 저항기(100)의 타단은 각 그리드와 관외의 도통을 취하기 위한 스템(stem)부(500) 중 어떤 스템핀(400)에 접속되고, 관외에서 접지되어 있다.

저항기(100)는 도 4에 도시한 바와 같이 그 중간부에서 전자총 구조체(7)의 그리드에 전압을 공급하기 위한 전압공급단자(101 및 102)를 구비하고 있다. 전압공급단자(101 및 102)는 각각 제 7 그리드(GM1) 및 제 8 그리드(GM2)에 접속되어 있다. 제 7 그리드(GM1) 및 제 8 그리드(GM2)에는 내부 도전막(110), 실드 컵(C) 및 제 9 그리드(G9)를 통하여 공급되는 양극전압(Eb)을 소정의 비율로 분압한 전압이 공급된다.

제 1 그리드(G1) 내지 제 6 그리드(G6)는 넥 단부(端部)에 용착된 스템부(500) 중 어떤 스템핀(400)에 접속되고 이 스템핀(400)을 통하여 외부로부터 소정의 전압이 공급된다.

도 4에 도시한 바와 같이 각 캐소드(KR, KG, KB)에는 약 120V 직류전압에 화상에 대응한 비디오 신호(VR, VG, VB)를 중첩한 전압이 인가되어 있다.

제 1 그리드(G1)는 접지되어 있다. 제 2 그리드(G2)와 제 4 그리드(G4)는 관내에서 접속되어 있고 또한 음극선관 외부로부터 일정한 가속전압(Vc)이 인가되어 있다. 이 가속전압(Vc)은 약 700V 정도의 직류전압이다.

제 3 그리드(G3)와 제 5 그리드(G5)는 관내에서 접속되어 있고 또한 음극선관 외부로부터 일정한 제 1 포커스 전압(Vf1)이 공급된다. 이 제 1 포커스전압(Vf1)은 양극전압(Eb)의 약 20 내지 40%에 상당하는 전압, 예를 들어 6 내지 9kV의 직류전압이다.

제 6 그리드(G6)에는 음극선관 외부로부터 제 1 포커스 전압(Vf1)과 거의 동전위의 제 2 포커스 전압(Vf2)에, 편향요크가 발생하는 편향자계에 동기한 교류전압 성분(Vd)이 중첩된 다이나믹 포커스 전압(Vf2+Vd)이 공급된다. 제 2 포커스 전압(Vf2)은 제 1 포커스 전압(Vf1)과 동일하게 양극전압(Eb)의 약 20 내지 40%에 상당하는 전압, 예를 들어 6 내지 9KV의 직류전압이다. 또한, 교류전압성분(Vd)은 편향자계에 동기하여 변화하는 300 내지 600V정도의 전압이다.

제 9 그리드(G9) 및 실드 컵(C)은 넥 내벽에 도포된 내부 도전막(110)을 통하여 음극선관 외부로부터 양극전압(Eb)이 공급된다. 이 양극전압(Eb)은 약 25kV 정도의 직류전압이다.

제 7 그리드(GM1)에는 저항기(100)의 전압공급단자(101)를 통하여 양극전압(Eb)의 약 40%의 전압이 공급된다. 또한, 제 8 그리드(GM2)에는 동일하게 저항기(100)의 전압공급단자(102)를 통하여 양극전압(Eb)의 약 65%의 전압이 공급된다.

도 2에 도시한 바와 같이 각 캐소드(K(R, G, B))는 수평방향(H)으로 각각 약 5㎜의 등간격으로 일렬로 배치되어 있다. 제 1 그리드(G1) 내지 제 9 그리드(G9)는 각 캐소드로부터 방출된 3전자빔(6(R, G, B))이 각각 통과하는 3개의 전자빔 통과구멍을 갖고 있다.

즉, 제 1 그리드(G1)는 얇은 판형상 전극이고, 예를 들어 직경 1㎜ 이하의소직경의 원형의 전자빔 통과구멍을 구비하고 있다.

제 2 그리드(G2)는 얇은 판 형상 전극이고, 제 1 그리드(G1)에 형성된 구경 보다도 약간 큰, 예를 들어 직경 1㎜이하의 원형의 전자빔 통과구멍을 구비하고 있다. 이 제 2 그리드(G2)는 도 5A 및 도 5B에 도시한 바와 같이 그 제 3 그리드(G3)와의 대향면에 원형의 전자빔 통과구멍(G2-H)을 둘러싸도록 수평방향(H)으로 연장된 가로로 긴 슬릿(slit)(G2-S)을 구비하고 있다.

제 3 그리드(G3)는 2개의 판형상 전극을 적층시킴으로써 형성되어 있다. 제 2 그리드(G2)에 대향하는 판형상 전극은 제 2 그리드(G2)보다 약간 더 큰 정도, 예를 들어 직경 약 2㎜ 정도의 원형의 전자빔 통과구멍을 구비하고 있다. 제 4 그리드(G4)에 대향하는 판형상 전극은 대직경, 예를 들어 직경 4 내지 6㎜정도의 원형의 전자빔 통과구멍을 구비하고 있다.

제 4 그리드(G4)는 두꺼운 판형상 전극이고, 대직경 예를 들어 직경 4 내지 6㎜ 정도의 원형 전자빔 통과구멍을 구비하고 있다.

제 5 그리드(G5)는 1개의 두꺼운 판형상 전극 및 관축방향(Z)으로 연장된 1개의 컵형상 전극으로 구성되어 있다. 제 4 그리드(G4)에 대향하는 판형상 전극은 대직경, 예를 들어 직경 4 내지 6㎜정도의 전자빔 통과구멍을 구비하고 있다.

제 6 그리드(G6)에 대향하는 컵형상 전극(G5T)의 단부면(端部面)은 도 7에 도시한 바와 같이 수직방향(V)으로 연장된 장축을 갖는 세로로 긴 형상의 전자빔 통과구멍을 구비하고 있다. 상기 컵형상 전극(G5T)에서 센터빔이 통과하는 센터빔 통과구멍의 수직방향 직경(CV)은 사이드빔이 통과하는 사이드빔 통과구멍의 수직방향 직경(SV)과 동일한 크기이다. 또한, 이 컵형상 전극(G5T)에서 센터빔 통과구멍의 수평방향 직경(CH)은 사이드빔 통과구멍의 수평방향 직경(SH)과 동일한 크기이다.

제 6 그리드(G6)는 관축방향(Z)으로 긴 1개의 컵형상 전극 및 1개의 두꺼운 판형상 전극에 의해 구성되어 있다. 제 5 그리드(G5)에 대향하는 컵형상 전극(G6 B)의 단부면(端部面)(제 2 단부면)은 도 6에 도시한 바와 같이 수평방향(H)으로 연장된 장축을 갖는 가로로 긴 형상의 전자빔 통과구멍을 구비하고 있다. 이 컵형상 전극(G6B)에서, 센터빔 통과구멍의 수직방향 직경(VC)은 사이드빔 통과구멍의 수직방향 직경(VS) 보다 작은 크기이다. 또한, 이 컵형상 전극(G6B)에서 센터빔 통과구멍의 수평방향 직경(HC)은 사이드빔 통과구멍의 수평방향 직경(HS)과 동일한 크기이다.

이에 의해, 제 5 그리드(G5)의 컵형상 전극(G5T)과 제 6 그리드(G6)의 컵형상 전극(G6B)의 사이에, 전자빔에 작용하는 렌즈 작용이 수평방향(H)과 수직방향(V)에서 다른 비대칭성을 갖는 비대칭 렌즈부가 형성된다. 이 비대칭성 렌즈부는 상대적으로 수직방향(V)으로 발산작용을 갖고 또한 수평방향(H)으로 포커스 작용을 갖는 4극자 렌즈이다. 이 4극자 렌즈는 전자빔의 편향에 동기하여 렌즈 강도가 변화된다.

제 6 그리드(G6)의 제 7 그리드(GM1)에 대향하는 판형상 전극(G6T)의 판면(제 1 단부면(端部面))은 대직경, 예를 들어 4.34㎜의 직경의 3개의 전자빔 통과구멍을 구비하고 있다. 도 8에 도시한 바와 같이, 판형상 전극(G6T)의 단부면과 컵 형상 전극(G6B)의 단부면까지의 간격(G6L)은, 판형상 전극(G6T)에 형성된 전자빔 통과구멍의 구경(G6D)(=4.34㎜) 이하이고 예를 들어 3.6㎜이다.

제 7 그리드(GM1) 및 제 8 그리드(GM2)는 두꺼운 판형상 전극에 의해 구성되어 있다. 제 7 그리드(GM1)를 구성하는 판형상 전극은 대직경, 예를 들어 직경 4 내지 6㎜ 정도의 전자빔 통과구멍을 구비하고 있다. 제 8 그리드(GM2)를 구성하는 판형상 전극은 대직경, 예를 들어 직경 4 내지 6㎜ 정도의 전자빔 통과구멍을 구비하고 있다.

제 9 그리드(G9)는 1개의 두꺼운 판형상 전극 및 1개의 통형상 전극에 의해 구성되어 있다. 제 8 그리드(GM2)에 대향하는 두꺼운 판형상 전극은 대직경, 예를 들어 직경 4 내지 6㎜ 정도의 전자빔 통과구멍을 구비하고 있다.

실드 컵(C)은 그 단부면과, 제 9 그리드(G9)의 통형상 전극의 단부면이 맞대어져 용접되어 있다.

이 제 1 그리드(G1)와 제 2 그리드(G2)는 0.5㎜ 이하의 매우 좁은 간격으로 대향하여 배치되어 있다. 또한, 제 2 그리드(G2) 내지 제 9 그리드(G9)는 각각 0.5㎜ 내지 1㎜ 정도의 간격으로 대향하여 배치되어 있다.

상술한 바와 같은 구성의 전자총 구조체(7)에서 캐소드(K), 제 1 그리드(G1) 및 제 2 그리드(G2)는 전자빔을 형성하는 전자빔 형성부를 구성한다. 제 2 그리드(G2) 및 제 3 그리드(G3)는 전자빔 형성부에 의해 형성된 전자빔을 예비 집속하는 프리포커스 렌즈(PL)를 구성한다. 또한, 제 3 그리드(G3) 내지 제 5 그리드(G5)는 프리포커스 렌즈에 의해 예비 집속된 전자빔을 더욱 예비 집속하는 서브렌즈(SL)를 구성한다.

제 5 그리드(G5) 및 제 6 그리드(G6)는 전자빔의 편향량에 따라서 변동하는 다이나믹 포커스 전압(Vd)에 의해, 렌즈 강도가 변화되고 또한 수평방향(H)과 수직방향(V)에서 렌즈 강도가 다른 비대칭 렌즈부 즉 4극자 렌즈(QL)를 구성한다. 이 비대칭 렌즈부는 상대적으로 수직방향(V)으로 발산작용을 갖고 또한 수평방향(H)으로 포커스 작용을 갖고 있다.

또한, 제 6 그리드(G6) 내지 제 9 그리드(G9)는 4극자 렌즈(QL)를 통과한 전자빔을 최종적으로 형광체 스크린상에 포커스하는 전계 확장형의 주렌즈(ML)를 구성한다.

즉, 캐소드(K(R, G, B))는 각각에 내장된 히터(H(R, G, B))에 의해 가열되어 열전자가 방출되기 쉬운 상태가 된다. 이 때, 제 2 그리드(G2)에 인가된 약 700V의 가속전압(Vc)에 의해 발생한 전계가 각 캐소드(K(R, G, B))의 표면에 도달한다. 캐소드(K(R, G, B)) 표면에 도달한 전계가 약 120V의 캐소드 인가전압을 초과했을 때 캐소드 표면으로부터 전자가 방출된다.

또한, 제 1 그리드(G1)는 전자빔을 제 1 그리드(G1)로부터 제 9 그리드(G9)의 각각에 형성된 소정 사이즈의 전자빔 통과구멍의 거의 중심을 통과시키기 위해 제 2 그리드(G2)의 전계를 제어한다. 이에 의해, 제 1 그리드(G1)의 전자빔 통과구멍만을 통과한 전자에 의해 전자빔이 형성된다. 이 전자빔은 제 2 그리드(G2)로부터 제 9 그리드(G9)까지의 사이에 형성되는 각 전자렌즈의 거의 중심을 통과하도록 형성된다. 이와 같이, 전자빔 형성부는 주렌즈를 비롯한 각 전자렌즈에 보내는 전자빔을 형성하는 역할을 담당하고 있다.

전자빔은 제 2 그리드(G2) 근방에서 크로스 오버를 형성한 후에 발산하지만, 제 2 그리드(G2)와 제 3 그리드(G3)로 형성되는 프리포커스 렌즈(PL)에 의해 예비 집속된다. 예비 집속된 전자빔은 제 3 그리드(G3), 제 4 그리드(G4) 및 제 5 그리드(G5)에 의해 형성되는 서브렌즈(SL)에 의해 더욱 예비 집속된다.

예비 집속된 전자빔은 제 6 그리드(G6), 제 7 그리드(GM1), 제 8 그리드(GM2) 및 제 9 그리드(G9)에 의해 형성되는 주렌즈(ML)에 의해 최종적으로 형광체 스크린상에 포커스되어 화면상에 빔스폿을 형성한다.

제 2 그리드(G2)와 제 3 그리드(G3)로 형성되는 프리포커스 렌즈(PL)는 제 2 그리드(G2)의 제 3 그리드(G3)와의 대향면에 형성된 가로로 긴 슬릿(G2-S)에 의해 상대적으로 수평방향 보다도 수직방향으로 강한 포커스 작용을 갖는 비대칭 성분을 갖고 있다. 이에 의해, 전자빔에 작용하는 변형된 편향자계의 영향을 최대한 억제하고, 주렌즈(ML)에 입사하는 전자빔은 상대적으로 수평방향으로 긴 직경을 갖는 가로로 긴 단면(斷面)형상을 갖게 된다.

또한, 도 2에 도시한 바와 같이 제 6 그리드(G6)의 제 7 그리드(GM1)측에 대향하는 판형상 전극(G6T)은, 그 사이드빔 통과구멍의 중심축이 센터빔 통과구멍측에 소정량(d)만큼 편심하도록 형성되어 있다. 이에 의해, 사이드빔은 섀도우 마스크를 통과할 때 센터빔과 컨버전스되도록 정전편향된다.

이 때, 사이드빔은 도 8에 도시한 바와 같이 주렌즈(ML)에 기울어져 입사한다. 이 때문에, 사이드빔은 주렌즈(ML)의 렌즈작용을 받는 거리(LS)가 센터빔의 그 거리(LC) 보다 길어진다. 따라서, 사이드빔은 센터빔보다 주렌즈(ML)에 의한 포커스 작용을 강하게 받는다. 이 결과, 사이드빔은 센터빔과 비교하여 상대적으로 오버 포커스되는 경향이 된다.

화면 중앙부에 전자빔을 포커스하는 무편향시에서, 제 5 그리드(G5)와 제 6 그리드(G6) 사이에는 일정한 전위차가 있고(예를 들어, 제 5 그리드(G5)에 인가되는 제 1 포커스 전압(Vf1)이 6kV인데 대해, 제 6 그리드(G6)에 인가되는 제 2 포커스 전압(Vf2)이 7kV), 제 6 그리드(G6)쪽이 제 5 그리드(G5) 보다 높은 전위가 되어 있다. 이에 의해, 제 5 그리드(G5)의 제 6 그리드(G6)와의 대향면에 형성된 세로로 긴 전자빔 통과구멍과, 제 6 그리드(G6)의 제 5 그리드(G5)와의 대향면에 형성된 가로로 긴 전자빔 통과구멍의 사이에 형성되는 비대칭 렌즈 즉 4극자 렌즈(QL)는, 상술한 바와 같이 상대적으로 수평방향(H)으로 포커스 작용을 갖고 또한 수직방향(V)으로 발산작용을 갖는다.

따라서, 프리포커스 렌즈(PL)의 비대칭 렌즈작용에 의해 가로로 긴 단면형상을 갖는 전자빔은 주렌즈에 입사하기 전에, 이 4극자 렌즈(QL)에 의해 세로로 긴 단면형상을 형성하는 렌즈작용을 받는다. 최종적으로 화면상에서는 거의 원형인 빔스폿을 형성할 수 있다.

또한, 편향요크는 전자총 구조체에 가까운 위치에 배치되어 있고 화면은 전자총 구조체로부터 먼 위치에 배치되어 있다. 이 때문에, 전자빔은 편향요크가 발생하는 편향자계 중에서는 여전히 가로로 긴 경향을 유지하고 있고, 편향자계의 영향을 받기 어려운 상태가 되어 있다.

4극자 렌즈(QL)에서는 센터빔에 대하여 작용하는 비대칭 렌즈작용은 사이드빔에 대하여 작용하는 비대칭 렌즈작용과 다르다. 즉, 제 6 그리드(G6)의 컵형상 전극(G6B)의 단부면(端部面)에 형성된 사이드빔 통과구멍의 수직방향 직경은 센터빔 통과구멍의 수직방향 직경 보다 크다. 이 때문에, 4극자 렌즈(QL)의 사이드빔에 대하여 작용하는 비대칭 렌즈작용은 센터빔에 대하여 작용하는 비대칭인 렌즈 작용 보다 약하다.

이것은, 4극자 렌즈(QL)에서, 센터빔에 작용하는 렌즈작용의 수직방향(V)의 포커스력과 수평방향(H)의 포커스력의 차이가 사이드빔에 작용하는 렌즈작용의 수직방향(V)의 포커스력과 수평방향(H)의 포커스력의 차이 보다 큰 것에 상당한다. 즉, 센터빔에 대하여 작용하는 4극자 렌즈(QL)는 도 9에 도시한 바와 같이 수평방향(H)으로 상대적으로 강한 포커스 작용을 갖고 또한 수직방향(V)으로 상대적으로 강한 발산작용을 갖는다. 이에 대하여, 사이드빔에 대하여 작용하는 4극자 렌즈(QL)는 도 10에 도시한 바와 같이 수평방향(H)으로 상대적으로 약한 포커스 작용을 갖고 또한 수직방향(V)으로 상대적으로 약한 발산작용을 갖는다.

센터빔은 도 9에 도시한 바와 같이 프리포커스 렌즈(PL)를 통과함으로써 가로로 긴 경향이 된 후, 4극자 렌즈(QL)를 통과할 때 세로로 긴 경향이 되는 렌즈작용을 받는다. 이 센터빔은 주렌즈(ML)에 의해 화면상에 최적 상태로 포커스된다. 이에 의해, 화면상에서는 거의 원형인 빔스폿 직경이 얻어진다.

이에 대하여, 사이드빔은 도 10에 도시한 바와 같이 프리포커스 렌즈(PL)를 통과함으로써 가로로 긴 경향이 된 후, 4극자 렌즈(QL)를 통과할 때 상대적으로 약한 비대칭성의 렌즈작용을 받는다. 즉, 수평방향(H)에 대하여 사이드빔은 4극자렌즈(QL)에서 센터빔과 비교하여 포커스 부족 경향의 렌즈작용을 받는다. 또한, 수직방향(V)에 대해서 사이드빔은 4극자 렌즈(QL)에서 센터빔과 비교하여 오버포커스 경향의 렌즈작용을 받는다.

4극자 렌즈(QL)를 통과한 사이드빔은 주렌즈(ML)에 기울어져 입사한다. 이에 의해, 사이드빔은 주렌즈(ML) 내를 센터빔 보다 긴 거리를 통과하는 것이 된다. 따라서, 사이드빔은 수평방향(H) 및 수직방향(V)에 대해서, 주렌즈(ML)에 의해 센터빔 보다 강한 포커스 작용을 받는다. 즉, 사이드빔은 주렌즈(ML)에 의해 오버포커스 경향의 렌즈 작용을 받는다.

수평방향(H)에 대하여 사이드빔은 4극자 렌즈(QL)에 의한 포커스 부족 경향의 렌즈 작용과, 주렌즈(ML)에 의한 오버 포커스 경향의 렌즈 작용이 서로 상쇄되어, 센터빔과 동일하게 거의 최적 상태로 포커스된다.

또한, 수직방향(V)에 대해서 사이드빔은 4극자 렌즈(QL)에 의한 오버 포커스 경향의 렌즈 작용과, 주렌즈(ML)에 의한 오버 포커스 경향의 렌즈 작용에 의해 오버 포커스된다. 그러나, 이 오버 포커스 경향은 이하와 같이 하여 개선된다. 즉, 4극자 렌즈(QL)를 형성하기 위한 제 6 그리드(G6)의 컵형상 전극(G6B)은 판형상 전극(G6T)의 단부면으로부터 G6L(=3.6㎜)의 거리만큼 떨어져 배치되어 있다. 이 거리(G6L)는 판형상 전극(G6T)에 형성된 전자빔 통과구멍의 구경(G6D) 보다 짧고, 주렌즈를 형성하는 전계가 판형상 전극(G6T)의 전자빔 통과구멍을 통하여 컵형상 전극(G6B)까지 충분히 침투할 수 있는 거리이다. 전계는 전자빔 통과구멍의 구경과 거의 동일한 거리정도 전극내에 침투 가능하다. 컵형상 전극(G6B)에 형성된 센터빔 통과구멍의 수직방향 직경은 사이드빔 통과구멍의 수직방향 직경 보다 작다. 이 때문에, 수직방향에 대해서 사이드빔에 대하여 작용하는 주렌즈의 포커스력은 센터빔에 대하여 작용하는 주렌즈의 포커스력과 비교하여 상대적으로 약하고, 포커스 부족 경향이 된다. 이 포커스 부족 경향은 상술한 오버 포커스 경향을 상쇄한다.

따라서, 화면 중앙부에서 사이드빔 및 센터빔과 함께 수평방향(H) 및 수직방향(V)에 대하여 최적 상태로 포커스되어 양호한 빔스폿을 얻을 수 있다.

화면 주변부에 전자빔을 포커스하는 편향시에서 제 6 그리드(G6)에 다이나믹 포커스 전압이 인가됨으로써, 전자빔의 편향에 수반하여 제 6 그리드(G6)의 인가전압이 무편향시 보다 상승하고 제 5 그리드(G5)와 제 6 그리드(G6)의 전위차가 더욱 커진다. 이에 의해, 제 5 그리드(G5)와 제 6 그리드(G6) 사이에 형성되는 4극자 렌즈(QL)는 무편향시보다 더욱 강한 렌즈 작용을 갖는다.

이 4극자 렌즈(QL)는 무편향시와 동일하게, 상대적으로 수평방향(H)으로 포커스 작용을 갖고 또한 수직방향(V)으로 발산작용을 갖는다. 또한, 이 4극자 렌즈(QL)의 사이드빔에 대하여 작용하는 비대칭인 렌즈작용은 무편향시와 동일하게, 센터빔에 대하여 작용하는 비대칭 렌즈작용보다 약하다.

동시에, 제 6 그리드(G6)의 인가전압이 상승함으로써 제 6 그리드(G6), 제 7 그리드(GM1), 제 8 그리드(GM2) 및 제 9 그리드(G9) 사이의 전위차가 무편향시보다 작아진다. 이에 의해, 이 그리드에 의해 형성되는 주렌즈(ML)의 렌즈 강도가 약해진다. 즉, 주렌즈(ML)는 무편향시와 비교하여 그 수평방향(H) 및 수직방향(V)의포커스 작용이 약해진다.

화면 주변부를 향하여 편향된 전자빔은 수직방향(V)에 대하여 편향요크가 발생하는 변형된 편향자계에 의해 오버 포커스된다. 그러나, 이 편향자계에 의해 수직방향(V)의 오버 포커스 작용은 4극자 렌즈(QL)의 발산작용 및 주렌즈(ML)의 무편향시 보다 저하된 포커스 작용에 의해 상쇄할 수 있다. 이에 의해, 화면 주변부에서 수직방향(V)에 대해서 번짐이 없는 최적 상태로 포커스된 빔 스폿을 얻을 수 있다.

한편, 수평방향(H)에 대해서 화면 주변부를 향하여 편향된 센터빔은 4극자 렌즈(QL)의 오버포커스 작용과, 주렌즈(ML)의 무편향 시보다 저하된 포커스 작용이 서로 상쇄되므로, 무편향시와 동일한 포커스 상태를 유지할 수 있다. 이에 의해, 화면 주변부에서 수평방향(H)에 대해서 번짐이 없는 최적 상태로 포커스된 빔스폿을 얻을 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이 사이드빔에 대해서 작용하는 4극자 렌즈는 센터빔에 작용하는 4극자 렌즈 보다도 비대칭성이 약하다. 이 때문에, 수평방향(H)에 대해서 화면 주변부를 향하여 편향된 사이드빔은 센터빔 보다 상대적으로 포커스 부족 경향의 렌즈작용을 받는다. 또한, 수직방향에 대해서 화면 주변부를 향하여 편향된 사이드빔은 센터빔 보다 상대적으로 오버포커스 경향의 렌즈 작용을 받는다.

사이드빔은 기울어져 주렌즈(ML)에 입사하므로, 주렌즈(ML)에서 센터빔 보다도 강한 렌즈작용, 즉 오버 포커스 작용을 받는다. 사이드빔은 약한 비대칭성을 갖는 4극자 렌즈(QL)에 의해 수평방향(H)에 대해서 포커스 부족경향의 렌즈 작용을받으므로, 주렌즈(ML)에 의한 오버 포커스 경향의 렌즈 작용을 상쇄할 수 있다.

따라서, 주렌즈(ML)와 4극자 렌즈(QL)의 밸런스가 일정하게 유지된다. 이 때문에, 화면 주변부에 형성되는 센터빔 및 사이드빔의 빔스폿은 수평방향(H)에 대해서 최적 상태로 포커스되어 번짐이 없는 최적인 빔 스폿을 얻을 수 있다.

또한, 사이드빔은 수직방향에 대해서는 주렌즈(ML)의 전계의 침투에 의해 포커스 부족 경향의 렌즈작용을 받고, 무편향시와 동일하게 오버포커스의 렌즈 작용이 상쇄된다. 이 때문에, 화면 주변부에서 센터빔 및 사이드빔의 빔스폿은 최적 상태로 포커스된다.

이와 같이, 이 음극선관장치에 의하면, 센터빔과 사이드빔에 각각 작용하는 렌즈작용의 포커스력의 차를 감소시키고, 화면 전역에서 균일한 뛰어난 해상도를 얻는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명은 상술한 실시형태의 구성에 한정되는 것은 아니고 여러가지 변경 가능하다.

즉, 상술한 실시형태에서는 제 6 그리드(G6)의 판형상 전극(G6T)은 사이드빔을 정전 편향시키기 위해, 그 사이드빔 통과구멍의 중심축이 센터빔 통과구멍측에 소정량(d)만큼 편심되도록 형성한 경우에 대해서 설명했지만, 주렌즈에 입사하기 전의 사이드빔을 정전 편향하는 구조이면 편향하는 장소는 상술한 바와 같은 위치일 필요는 없다.

예를 들어, 도 11에 도시한 바와 같이 제 4 그리드(G4)에 형성되는 사이드빔 통과구멍의 중심축이 센터빔 통과구멍측에 소정량(d)만큼 편심되는 구조이어도 좋다.

또한, 상술한 실시형태에서는 제 1 중간전극으로서의 제 7 그리드(GM1) 및 제 2 중간전극으로서의 제 8 그리드(GM2)에만 저항기에 의해 양극전압(Eb)을 분압함으로써 얻어진 전압을 공급했지만, 이에 한정되지 않고 저항기를 통하여 전압이 공급되는 전극의 수 및 전극의 종류는 상관없다.

예를 들어, 도 12에 도시한 바와 같이 제 4 그리드(G4)를 제 7 그리드(GM1)와 관내에서 접속하고, 이 그리드에 대하여 저항기(100)를 통하여 양극전압(Eb)을 분압함으로써 얻어진 전압을 공급하는 구조이어도 좋다.

이상 설명한 바와 같이 이 음극선관장치에 의하면 전자총 구조체의 렌즈 성능을 향상하기 위해, 포커스 전극과 애노드 사이에 적어도 하나의 중간전극을 구비한 전계 확장형의 주렌즈가 적용되어 있다. 센터빔과 사이드빔을 컨버전스시키므로, 센터빔이 관축에 거의 평행인 방향에서 주렌즈에 입사하는 것에 대하여, 사이드빔이 관축에 대하여 기울어져 주렌즈에 입사한다. 관축방향으로 실질적인 렌즈 영역을 확대한 전계확장형 주렌즈를 사용한 경우, 센터빔 보다도 사이드빔에 작용하느 렌즈 영역이 길어진다. 이 때문에, 센터빔이 최적 상태에서 화면 상에 포커스되도록 설정되어 있던 경우, 사이드빔은 오버포커스되어 번짐을 발생시킨다.

이것에 대응하기 위해, 이 전자총 구조체에서는 주렌즈의 캐소드측에 전자빔의 편향에 동기하여 렌즈 강도가 변화됨과 동시에 상대적으로 수평방향으로 포커스 작용을 갖고 수직방향으로 발산작용을 갖는 비대칭 렌즈(4극자 렌즈)가 배치된다. 이 비대칭 렌즈를 형성하는 주렌즈측의 그리드에 형성된 센터빔 통과구멍의 수직방향 직경은 사이드빔 통과구멍의 수직방향 직경 보다 작다. 이 때문에, 4극자 렌즈의 사이드빔에 대하여 작용하는 비대칭인 렌즈작용은 센터빔에 대하여 작용하는 비대칭인 렌즈 작용보다 약하다. 즉, 비대칭 렌즈의 사이드빔에 작용하는 렌즈작용은 센터빔에 작용하는 렌즈작용과 비교하여, 수평방향에 대해서 상대적으로 약한 포커스력을 갖고 또한 수직방향에 대해서 상대적으로 강한 포커스력(상대적으로 약한 발산력)을 갖는다.

따라서, 수평방향에 대해서 사이드빔은 비대칭 렌즈의 상대적으로 약한 포커스력에 의해 주렌즈에 의한 오버포커스의 렌즈작용을 상쇄할 수 있다. 또한, 센터빔은 비대칭 렌즈 및 주렌즈에 의해 최적 상태로 포커스된다. 이에 의해, 사이드빔 및 센터빔에 작용하는 주렌즈 및 비대칭 렌즈의 렌즈작용을 모두 균형을 이루게 할 수 있고, 포커스력의 차를 감소시킬 수 있다.

수직방향에 대해서 센터빔은 비대칭 렌즈의 상대적으로 강한 포커스력의 렌즈작용을 받고, 주렌즈에 의한 오버포커스가 조장된다. 비대칭 렌즈는 포커스 전극의 중간전극에 대향하는 판형상 전극의 단부면으로부터 캐소드측에, 이 판형상 전극 단부면에 형성된 전자빔 통과구멍의 구경에 상당하는 거리 이하의 거리만큼 떨어진 위치에 배치되어 있다. 전계는 전자빔 통과구멍의 구경과 거의 동일한 거리 정도 전극내에 침투 가능하다. 이 때문에, 주렌즈를 형성하는 전계는 비대칭 렌즈를 형성하는 포커스 전극의 판형상 전극에 형성된 전자빔 통과구멍을 통하여 포커스 전극의 캐소드측에 위치하는 컵형상 전극을 향하여 침투한다. 컵형상 전극에 형성된 센터빔 통과구멍의 수직방향 직경은 사이드빔 통과구멍의 수직방향 직경 보다 작다. 이 때문에, 수직방향에 대해서 사이드빔에 작용하는 주렌즈의 포커스력은 센터빔에 작용하는 주렌즈 포커스력과 비교하여 상대적으로 약하다. 따라서, 이 포커스력의 저하는, 사이드빔 궤도가 주렌즈 내에서 기울어짐에 의한 주렌즈의 오버포커스 작용 및 비대칭 렌즈의 상대적으로 강한 포커스 작용을 상쇄할 수 있다.

즉, 비대칭 렌즈를 형성하는 전극에 형성된 사이드빔 통과구멍과 센터빔 통과구멍의 구경 차이에 의해, 사이드빔이 주렌즈에 기울어져 입사함으로써 발생하는 수평방향의 오버 포커스가 상쇄된다. 또한, 비대칭 렌즈를 적절한 위치에 배치함으로써 주렌즈를 형성하는 전계를 비대칭 렌즈를 구성하는 전극의 전자빔 통과구멍까지 침투시키고, 수직방향의 오버 포커스가 상쇄된다.

또한, 비대칭 렌즈를 구성하는 전극에 형성된 센터빔 통과구멍 및 사이드빔 통과구멍의 수평방향 직경은 동일하다. 이 때문에, 주렌즈를 형성하는 전계가 비대칭 렌즈를 구성하는 전극내에 침투해도 사이드빔 및 센터빔에 작용하는 주렌즈의 각각의 포커스력에 차이는 발생하지 않는다.

따라서, 화면 주변부에서 사이드빔이 오버 포커스됨에 의한 빔스폿의 번짐의 발생은 억제되고 해상도의 열화를 방지할 수 있다.

이에 의해, 센터빔과 사이드빔의 각각에 작용하는 렌즈 작용의 포커스력의 차이를 감소시키고 센터빔 및 사이드빔을 화면상에 최적 상태에서 포커스시킬 수 있고, 화면 전역에서 거의 균일한 빔스폿을 얻는 것이 가능해진다.

따라서, 화면 전역에서 양호한 화상 특성을 얻을 수 있고 균일하고 뛰어난 해상도를 얻는 것이 가능해진다.

당업자에 의해 추가적인 이점 및 수정이 발생될 것이다. 따라서, 폭넓은 측면에서 본 발명은 본 명세서에 개시 및 도시된 특정한 세부기재 및 대표적인 실시예에 제한되지 않는다. 따라서, 첨부한 특허청구범위 및 그 동등물에 의해 한정되는 바와 같은 전반적인 발명개념의 정신 또는 범주에서 벗어남이 없이 여러 수정이 이뤄질 수 있다.

본 발명의 음극선관에 의하면 센터빔에 작용하는 렌즈작용의 포커스력과 사이드빔에 작용하는 렌즈작용의 포커스력의 차이를 감소시켜 화면 전역에서 균일하고 우수한 해상도를 얻는 것이 가능하다.

Claims

센터빔 및 이 센터빔의 양사이드에 배치된 한쌍의 사이드빔으로 이루어진 3전자빔을 발생하는 전자빔 발생부 및 상기 전자빔 발생부로부터 발생된 전자빔을 형광체 스크린상에 포커스하는 주렌즈부를 구비한 전자총 구조체와,

상기 전자총 구조체로부터 방출된 전자빔을 수평방향 및 수직방향으로 편향하는 편향요크를 구비한 음극선관장치에 있어서,

상기 주렌즈부는 제 1 레벨의 포커스 전압이 인가되는 포커스 전극, 제 1 레벨보다 높은 제 2 레벨의 양극 전압이 인가되는 양극전극, 및 상기 제 1 레벨과 상기 제 2 레벨의 거의 중간 레벨인 전압이 인가되고 또한 상기 포커스 전극과 상기 양극전극 사이에 배치된 적어도 하나의 중간전극으로 구성되고,

상기 포커스 전극은 상기 중간전극에 대향하는 제 1 단부면에 3전자빔이 각각 통과하는 3전자빔 통과구멍을 가지며,

상기 전자총 구조체는 전자빔에 작용하는 렌즈작용이 수평방향과 수직방향에서 다른 비대칭성을 갖고 또한 전자빔의 편향에 동기하여 렌즈강도가 변화하는 비대칭 렌즈부를 구비하고,

상기 비대칭 렌즈부는 상기 포커스 전극의 상기 제 1 단부면으로부터 상기 전자빔 발생부측을 향하여 상기 제 1 단부면에 형성된 전자빔 통과구멍의 구경 이하의 거리만큼 떨어진 위치에 형성되고, 또한 센터빔에 작용하는 렌즈작용의 비대칭성이 사이드빔에 작용하는 렌즈작용의 비대칭성과 다른 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
제 1 항에 있어서,

상기 포커스 전극은 상기 전자빔 발생부측의 제 2 단부면에 3전자빔이 각각 통과하는 3전자빔 통과구멍을 갖고,

상기 제 1 및 제 2 단부면의 각각의 3전자빔 통과구멍은 센터빔 통과구멍 및 한쌍의 사이드빔 통과구멍에 의해 구성되고,

상기 제 1 단부면의 사이드빔 통과구멍의 중심축은 상기 제 2 단부면의 사이드빔 통과구멍의 중심축보다 센터빔 통과구멍에 근접하고 있는 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
제 1 항에 있어서,

상기 비대칭 렌즈부를 구성하는 적어도 하나의 전극은 3전자빔이 통과하는 센터빔 통과구멍 및 한쌍의 사이드빔 통과구멍을 갖고,

센터빔 통과구멍의 수직방향직경은 사이드빔 통과구멍의 수직방향직경과 다른 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
제 3 항에 있어서,

센터빔 통과구멍의 수직방향직경은 사이드빔 통과구멍의 수직방향직경보다 작은 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
제 1 항에 있어서,

상기 포커스 전압은 상기 양극전압의 20 내지 40%에 상당하는 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
제 1 항에 있어서,

상기 전자총 구조체는 그 근방에 배치된 저항기를 구비하고,

상기 중간전극에는 상기 저항기를 통하여 상기 양극전압을 저항분할한 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
제 1 항에 있어서,

상기 전자총 구조체는 상기 전자빔 발생부로부터 발생된 전자빔을 예비 집속하는 프리포커스 렌즈부를 구비하고,

상기 프리포커스 렌즈부는 전자빔에 작용하는 렌즈작용이 수평방향과 수직방향에서 다른 비대칭성을 갖는 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
제 7 항에 있어서,

상기 프리포커스 렌즈부는 상대적으로 수평방향보다도 수직방향으로 강한 포커스 작용을 갖는 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
제 8 항에 있어서,

상기 프리포커스 렌즈부를 구성하는 적어도 하나의 전극은 3전자빔이 통과하는 원형의 3전자빔 통과구멍을 갖고, 또한 각각의 상기 전자빔 통과구멍의 주변에 수평방향으로 긴 슬릿을 갖는 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
제 7 항에 있어서,

상기 전자총 구조체는 그 근방에 배치된 저항기 및 상기 프리포커스 렌즈부를 통과한 전자빔을 더욱 예비 집속하는 서브렌즈부를 구비하고,

상기 서브 렌즈부를 구성하는 적어도 하나의 전극에는 상기 저항기를 통하여 상기 양극전압을 저항 분할한 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
제 1 항에 있어서,

상기 비대칭 렌즈부는 센터빔에 작용하는 렌즈작용의 비대칭성이 사이드빔에 작용하는 렌즈작용의 비대칭성보다 강한 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
제 11 항에 있어서,

상기 비대칭 렌즈부는 사이드빔에 작용하는 렌즈작용의 수직방향의 포커스력과 수평방향의 포커스력의 차이가 센터빔에 작용하는 렌즈 작용의 수직방향의 포커스력과 수평방향의 포커스력의 차이보다 작은 것을 특징으로 하는 음극선관장치.