CN1042576C - 彩色显象管 - Google Patents

Abstract

本发明提供这样的一种彩色显象管，它具有面板，面板的有效区域实际上为矩形其内表面为曲面，在面板的内表面上形成荧光屏，荫罩和荧光屏相向配置。有效区域这样形成，即，在以中心为圆心，以从中心到长轴方向端部之距离的至少1/2以上为半径的圆形区域内，距有效区域中心同一距离的短轴上点的面板厚度与对角线上点的面板厚度之差，要小于同一距离的对角线上的点的面板厚度与长轴上点的面板厚度之差。

Description

彩色显象管

本发明涉及装有荫罩的彩色显象管，特别是一种具有防止因荫罩热变形引起图象变劣的屏板的彩色显象管。

通常，装设荫罩的彩色显象管备有屏板及与屏板接合的漏斗状锥体管壳。屏板具有由曲面构成的实质上为矩形的有效面和设置在有效面外周部分的裙边，并且与裙边边接合的是锥体部分。在屏板的有效面的内表面上，具有由发出红、绿、蓝光的三色荧光体层构成的荧光屏。在管壳内，配置着与荧光屏相对的荫罩。荫罩具有罩基体，其上形成有许多电子束通孔，该罩基体形成曲面状。

另一方面，在锥体颈内，设有发出3个电子束的电子枪，并且借助在锥体外侧装着的偏转线圈产生的磁场，使该电子枪发出的3个电子束发生偏转，然后电子束穿过荫罩，在荧光屏上作垂直、水平扫描，以此形成显示彩色图象的构造。

在上述结构的彩色显象管中，为了在荧光屏上显示出色纯度良好的彩色图象，通过荫罩的各电子束通孔而入射到荧光屏上的3个电子束要正确地到达分别对应的3色荧光层上，因此必须按一定的匹配关系正确地配置3色荧光层和荫罩。为此，特别重要的是按设计值设定屏板内表面和荫罩的间隔(q值)。

然而，即使3色荧光层和荫罩按一定的匹配关系配置，彩色显象管也会因荫罩热变形而发生色纯度劣变。即，对一般荫罩来说，电子束通孔所占的面积不大于罩基体整个面积的1/3，电子束大部分碰撞在荫罩上，对罩加热，并且以铁为主要成分的低碳钢板构成的通常的罩基体因受热而膨胀，产生所谓的向荧光屏方向隆起。其结果上述q值发生变化，在3色荧光层上电子束达到的相对位置发生变化，色纯度劣变。

对于因该荫罩热膨胀而产生的3色荧光层的电子束落点位置变化(误落)，随着荧光屏上的图象及图象持续时间的不同而不同。

即，若在荧光屏上长时间地扫描图象，那么，不仅具有许多电子束通孔的荫罩基体被加热，而且装在该罩基体周缘部分的热容量大的罩框也被加热。

但是由这样加热而引起的误落(mislanding)，象特公昭44-3547号公报所展示的那样，采取下述措施可得到有效地修正，即，通过双金属将支撑荫罩的弹性支撑体安装在罩框上。另一方面，作为短时间发生的误落，在局部图象亮度高的情况下，存在局部误落。象这种局部高亮度图象而引起的局部误落(mislanding)，就不可能用上述双金属修正手段进行修正。

即在荧光屏上以大电流束产生局部高亮度的图象时，由于其大电流束的撞击，在罩基体上产生局部隆起。在该隆起部分，电子束通孔从正常位置移至其它位置，因此，应该穿过正常位置的电子束通孔而到达3色荧光层上正确位置的电子束，因穿过了已位移至其它位置的电子束通孔，而没有到达3色荧光层的正常位置。并且象这样因局部隆起而产生的误落(mislanding)是不可能用双金属修正手段得以补偿的。

对于短时引起的误落，用信号发生器产生矩形电子束，改变其矩形的形状、大小以及向荫罩照射的位置，研究与误落的关系，结果发现，用大电流束图形使荧光屏的几乎整个面上产生图形时，所产生的落点误差(mislanging)比较小。但是，用纵向细长的大电流图形作用在荧光屏水平方向(X轴方向)周边部分稍稍偏向中央部分的位置时，其落点误差(mislanding)为最大。

上述两种大电流束图形和落点误差之间的关系可作如下说明。

即，一般设计的电视接收机，所供给的电流不超过给定的显象管平均阳极电流值。因此，在荧光屏的几乎整个面上作用大电流束图形时，荫罩的单位面积上流进的电流比起作用小的大电流束图形时还要小，从而，荫罩的温度上升小。并且，在荧光屏中央部分作用小的大电流束图形时，即使荫罩引起热变形也难产生误落。但是，当射束图形从荧光屏中央部分移动至水平方向的周边部分时，从画面上可以看出，由荫罩的热变形而引起的误落，其程度变大。可是在荧光屏水平方向周边附近，由于罩基体周边部分在罩框上，所以变形小。结果，荫罩稍稍位于中央部分一侧的变形量比水平方向周边部分还要大，落点误差变得最大。

特别是最近的彩色显象管，屏板有效面平直化了的平面直角(Flat Square)管已成为主流，在这样的彩色显象管中，与屏板的有效面相对应，罩基体也平坦化了。因此，在这样的彩色显象管中，因荫罩热变形产生的落点误差也增大。

特开昭61-163539号公报和特开昭61-88427号公报等公开了这种屏板有效面平直化了的彩色显象管的结构，其中，利用荫罩的形状对误落进行修正。然而，对于有效面平直化了的屏板只能改变荫罩的形状，而不能使电子束的误落得到充分地修正。

对此，特开昭64-17360号公报和特开平1-154443号公报等展示了与荫罩一起改变屏板的有效面形状，使误落得以修正。然而，即使如此作出修正，但是，象最近正在开发的彩色显象管，把屏板的有效面作成球面状，映入屏板外表面图象看起来自然逼真，无失谐感，对于这样的彩色显象管，仍得不到充分的修正。

鉴于上述情况，本发明的目的在于提供这样的一种彩色显象管，即使该彩色显象管的屏板大体上为球面的，并且映入该屏板外表面的图象看起来自然逼真、无失谐感，也无须大大改变荫罩和屏板的结构，因荫罩局部热变形引起的色纯度劣变可得到有效地修正。

为实现上述目的，本发明的彩色显象管具有面板，面板的有效区域实际上为矩形其内表面为曲面，在面板的内表面上形成荧光屏，荫罩和荧光屏相向配置，荫罩具有与面板内表面相同的形状和多个电子束通孔，并具有与上述荫罩相对配置、通过上述的电子束通孔发射使上述荧光屏发光的电子束的电子枪，有效区域这样形成，即在以中心为圆心，以从中心到长轴方向端部之距离的至少1/2以上为半径的圆形区域内，距有效区域中心同一距离的短轴上点的面板厚度与对角线上点的面板厚度之差，要小于同一距离的对角线上的点的面板厚度与长轴上点的面板厚度之差。

根据上述结构，荫罩和面板内表面形成大体一样的形状，可将与荫罩局部热变形大的长轴方向中间部分的面板内表面短轴平行的断面曲率半径做得较小。为此，在面板的整个有效区域上，面板内表面和荫罩之间的间隔可大体不变。其结果，即使把面板外表面形状作成大体上由球面组成的平坦形状，使得映入该外表面的图象看起来自然逼真，无失谐感时，由荫罩局部热变形引起的色纯度劣变也可得到有效地修正。

图1-9表示涉及本发明一实施例的彩色显象管；

图1为上述彩色显象管的纵向剖视图；

图2为上述彩色显象管的正面视图；

图3为上述面板的透视示意图；

图4表示沿面板长轴方向的面板外表面和内表面的形状；

图5表示沿面板短轴方向的面板外表面和内表面的形状；

图6表示沿面板对角线方向的面板外表面和内表面的形状；

图7表示分别沿面板的长轴、对角线、短轴方向的厚度分布；

图8表示上述面板的长轴上厚度和对角线上厚度之差、和对角线上厚度和短轴上厚度之差；

图9表示公知的彩色显象管的面板沿长轴、对角线、短轴上的厚度分布。

下面参考附图对涉及本发明一实施例的彩色显象管作详细说明。

如图1及图2所示，彩色显象管备有真空管壳40，管壳具有屏板12和与屏板接合的漏斗状锥体13。屏板12用玻璃把实际上为矩形的面板10和设置在面板周缘部分的裙边11连成一体。并且，锥体13与裙边11接合为整体。

在面板10的几乎整个内表面上，由发出红、绿、蓝3色光的荧光体层构成荧光屏14 。并在面板10上，有荧光屏14的区域构成有效区域42。面板10的有效区域42的外表面为球面形状，该球面具有后面所述的一定的曲率，使得从外部映入该外表面的图象自然逼真，无失谐感，并且在有效区域42的内表面也做成后述的一定曲率的非球面形凹面。3色荧光体层15B、15G、15R做成与短轴(Y)轴方向平行的带状，并且沿面板的长轴(X)轴方向排列，所述的短轴(Y)轴和长轴(X)轴都通过面板10的有效面42的中心。

在管壳40内，其形状实质上为矩形的荫罩16与荧光屏相向设置。该荫罩16具有其曲率一定的罩基体17和装在罩基体17周缘部分的罩框18，罩基体17上具有许多电子束通孔。并且，利用屏板12的裙边11内侧的柱栓19和罩框18上的弹性支撑体20，将荫罩16固定在屏板内，这时，弹性支撑体20固定在柱栓19上。

在锥体13的颈部21内，设有电子枪23，它射放出3个处于同一水平面上的电子束22B、22G、22R。利用装在锥体13外侧的偏转线圈24产生的磁场，使电子枪23射出的3个电子束22B、22G、22R发生偏转，这些电子束穿过荫罩16，在荧光屏14上作水平、垂直扫描。由此，在面板10的有效区域42上显示出彩色图象。

面板10的有效区域42的外表面，例如是由曲率半径不同的2个球面组合而成的。更具体地说，如图3所示，设面板10的中心轴、即有效区域42的中心轴(与管轴一致)为Z、有效区域中心附近的曲率半径为R₁、有效区域的周边部分的曲率半径为R₂，周边部分距球面有效区域的中心的距离为S，那么，有效区域外表面的形状参数由下面的公式(1)至(5)表示： $Z=-\{R_1-\sqrt{{R_1}^2-{r_f}^{-2}}\}\…\left(1\right)$

r₁＜{R₁/(R₁-R₂)}S    …(2)

$Z=-\{R_1-\sqrt{({R_1}^2-{R_2}^2)-S^2}+\sqrt{{R_2}^2-(r_f-{S_2}^2)}\}\…\left(3\right)$

r₁＞{R₁/(R₁-R₂)}S    …(4)

$r_f=\sqrt{x^2+y^2}\…\left(5\right)$

若举例用具体数值表示，则：

    R₁=1607mm

    R₂=1417mm

    S=17.9mm

另一方面，面板10的有效区域42内表面的形状参数由下列公式(6)表示： $z=-\underset{i=0}{\overset{8}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=0}{\overset{8}{\mathrm{\Σ}}}{A}_{\mathrm{Ai}+j}{x}^{2j}{y}^{2i}\…\left(6\right)$

其中，A4i+j为系数，设作为座标中心的有效区域42的中心为A0，有效区域周缘部分为A15，则A0=0,A1至A15分别为下表所列的数值。图4表示面板10的外表面和内表面在长轴X方向的形状；图5表示面板10的外面及内表面在短轴Y方向的形状；图6表示外表面和内表面在对角线D方向的形状。在这些图中，实线126、127、128表示外表面形状，虚线226、227、228表示内表面的形状。

A1	0.3197529D-03	A9	-.9433436D-12
				A2	0.441861D-09	A10	0.2726098D-16
A3	0.4030513D-14	A11	-.2003733D-21
				A4	0.3679484D-03	A12	-.2472166D-13
A5	0.1775299D-07	A13	0.1290694D-16
				A6	-.5105528D-12	A14	-.3779825D-21
A7	0.3550864D-17	A15	0.2781490D-26
				A8	0.2533988D-08

若如上所述构成面板10的有效区域42，则有效区域具有图7所示的厚度分布，即，沿长轴(X)轴，面板10的厚度分布为曲线26；沿对角线(D轴)，厚度分布为曲线27；沿短轴(Y轴)，厚度分布为曲线28。

其结果，如图2及3所示，从面板10的有效区域42的中心O以同一距离到长轴X上点M1和对角线D上点M2的面板厚度H₁与H₂之差为图8所示的曲线29；并且，从中心O以同一距离到短轴Y上的点M3和对角线D上点M2的面板10的厚度H₃与H₂之差为曲线30。就是说，与屏板12的长轴上点M1等距离的短轴上点M3的厚度H₃与对角线上点M2的厚度H₂之差(H₃-H₂)，比在同一距离的对角线上点M2的厚度H₂与长轴上点M1的厚度H₁之差(H₂-H₁)还要小。并且，即使在离中心O距离大的区域，有效区域42的构形也要满足上述关系(H₃-H₂＜H₂-H₁)。总之，当从中心O到有效区域的纵轴X方向一端的距离为A时，面板10的构形要满足：在中心O和距中心

以上距离的位置之间的区域内，H₃-H₂＜H₂-H₁；另外各部分厚度关系为H₃＞H₂＞H₁。

对此，已有的面板有效区域的厚度分布如图9所示，其中，长轴上厚度分布用曲线32表示，对角线上的厚度分布用曲线33表示，短轴上的厚度分布用曲线34表示。同一距离的长轴上的厚度和对角线上的厚度之差，比同一距离的对角线上的厚度和短轴上的厚度之差还要小。这是由于面板的对角线比起短轴来更接近长轴。关于本实施例的面板10的有效区域42的厚度分布，尽管对角线比短轴更接近长轴，但与已有的面板有效区域的厚度分布关系相反。

面板10的有效区域42的构成使其具有上述厚度分布的情况下，即使是把有效区域的外表面做成1个或2个球面组合的大体平坦的形状，也可使在面板10长轴方向的中间部分，沿平行于有效区域内表面短轴方向的断面(Y-Z平行断面)的曲率半径做得比已有面板的上述曲率半径还要小，使得映入有效区域外表面的外部图象自然逼真、无失谐感。并且，由于荫罩16的罩基体17形成与面板10的内表面大体一样的形状，所以罩基体的Y-Z平行断面曲率半径可做得较小。因此即使是在荫罩16局部热变形的情况下，也可以使得对电子束落点(landing)的影响变小。其结果，可使与荫罩16的长轴方向中间部分相对的区域色纯度劣变得到有效地修正。而这里所说的长轴方向中间部分最容易产生局部热变形。

例如，对于23英寸110°偏转的彩色显象管，使其有效区域的厚度分布如图7中的曲线26、27、28所示，可使相应于上述结构形成的荫罩因热变形引起的落点误差(mislanding)大约改善15％。

另外，即使有效区域的厚度分布作成如图7所示的曲线26,27,28，屏板的强度也几乎不变。

如上所述，根据本发明的彩色显象管，面板上的大体上为矩形的有效区域这样形成，即，在以中心为圆心，以从中心到长轴方向端部之距离的至少

以上为半径的圆形区域内，距有效区域中心同一距离的短轴上点的面板厚度和对角线上点的面板厚度之差，比同一距离的对角线上点的面板厚度与长轴之点的面板厚度之差还要小。因此，面板和荫罩的构造不用大幅度改变，只是局部地改变其曲面形状，即使对于映入面板外表面的外部图象自然逼真无失谐感的，大体上由球面构成的平坦屏板，也可对因荫罩局部受热变形引起的色纯度劣变作出有效修正。

Claims (3)

1．一种彩色显象管，包括：

其内表面为曲面并且其有效区域(42)大体上为矩形的面板(10)；

在上述面板(10)内表面上形成的荧光屏(14)；

与上述荧光屏(14)相对配置的并具有与上述面板内表面相同形状和多个电子束通孔的荫罩(16)；和

与上述荫罩相对配置，通过上述的电子束通孔发射使上述荧光屏(14)发光的电子束的电子枪(23)；

其特征在于：

上述有效区域(42)构成如下，在以中心为圆心、以从中心到长轴方向端部之距离的至少1/2以上为半径的圆形区域内，距有效区域(42)中心同一距离的短轴上部位的面板(10)的厚度和对角线上部位的面板(10)的厚度之差，比起同一距离的对角线上部位的面板(10)的厚度和长轴上部位的面板(10)的厚度之差还要小。

2．按权利要求1所述彩色显象管，其特征在于，当距上述有效区域(42)中心同一距离的上述短轴、对角线、长轴上各个部位的上述面板(10)的厚度分别为H₃、H₂、H₁时，其关系式为：

H₃＞H₂＞H₁。

3．按权利要求1所述彩色显象管，其特征是，上述有效区域(42)具有大致为球面形状的外表面。

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