CN1181838A - 阴极射线管及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

具有近似矩形的有效部(10)的屏盘,该有效部(10)具有在水平方向上延伸的长轴X和在垂直方向上延伸的短轴Y。有效部(10)的外表面是圆筒形曲面,该圆筒形曲面沿长轴方向的曲率半径为无穷大,沿短轴方向的曲率半径为定值。或者,该外表面实际上是平面,而内表面是圆筒形曲面,该圆筒形曲面沿长轴方向的曲率半径为无穷大,沿短轴方向的曲率半径为定值。此外,荫罩主体具有近似矩形的有效面,而且该有效面形成为沿长轴方向的曲率半径为无穷大、沿短轴方向上的曲率半径为定值的圆筒形曲面。荫罩主体的形成步骤包括:使平板状平面罩塑性变形;对已塑性变形的平面罩再进行弹性变形使其短轴方向上的曲率半径大于塑性变形时的曲率半径;然后将荫罩主体成型后固定在框架上。

Description

阴极射线管及其制作方法
本发明涉及具有其形状接近于平面的屏盘的阴极射线管及其制作方法。
一般，彩色阴极射线管中有由玻璃制的屏盘及玻璃制的漏斗状的锥体组成的真空外壳，其屏盘的有效部的内侧有3色荧光层组成的荧光屏，同时锥体的管颈内安装着电子枪。而且，电子枪射出的三束电子束被安装在锥体外侧的偏转装置产生的磁场偏转，通过荫罩后对荧光屏进行水平，垂直方向的扫描，从而显示彩色图像。
这样的彩色阴极射线管屏盘一般具有实质上是矩形形状的有效部和设在有效部周边的侧壁。而且，为了得到耐加在真空外壳上的大气压负载的强度，屏盘有效部中央的厚度薄，边缘的厚度厚从而形成了内表面及外表面形状不同的屏盘。
一般地，有效部外表面形成为曲面，其相对于屏盘和锥体之间的封接面的高度，在有效部的中央最高，越到边缘越低。具体地讲，现在已有有效部的外表面是曲面状的屏盘；沿垂直轴方向上的曲率半径近似为无穷大，在水平轴方向上延伸的长轴方向上具有一定曲率的圆筒状曲面作为外表面形状的屏盘；进一步，已知可用高次多项式表示的曲面作为外表面的屏盘等各种各样的屏盘。
另一方面，对于屏盘有效部的外表面形状，近几年来为了提高可视性，进行了平坦化。上述屏盘有效部外表面的曲面形状有不同的平面度，一般地，有效部的平面度用R来表示。该R是可用由屏盘中央的高度和屏盘角部的高度差(对角落差值)所决定的对角平均曲率半径跟有效部对角尺寸的1.7倍之间的比值来表示。而且，由该R值表示的平面度相同，则对于任何一种屏盘其对角落差值相同，跟有效部外表面的形状无关。而且根据其曲面形状有多多少少的差别，但屏盘有效部的平面感大致相同。
但是，随着屏盘平面度的增大，玻璃制真空外壳的大气压强度下降，因此，该有效部外表面的平面度在大型阴极射线管中最大也只有2.0R左右。
另一方面，屏盘的有效部内表面也有种种形状。但是对该有效部的内表面，玻璃制真空外壳的大气压强度，多数采用有效部中央厚度薄，越到边缘变厚的，跟有效部外表面同种的曲面。
近几年来，玻璃制的真空外壳的大气压强度随着屏盘设计精度的提高以及增强带性能的提高而增大，从而尽管屏盘平面化了也能保持所需的强度。但是，在上述屏盘内外表面由同种曲面形成的情况下，为实现屏盘有效部更高的平面化，有必要提高真空外壳的大气压强度，为此，应大幅度增加玻璃厚度，或在屏盘有效部外表面上贴增强型胶片。此时，会引起成本的大幅度提高。
而且，对于屏盘的平面化，可以提供其有效部外表面已经大致接近于平面的阴极射线管。但是，该阴极射线管屏盘内表面形状跟已知的屏盘一样由曲面的组合形成。为此，即为确保真空外壳的大气压强度，可以加厚面板有效部的厚度或者在屏盘的有效部外表面上贴增强型胶片。从而同样引起成本的大幅度提高。
另一方面，彩色阴极射线管中，荫罩是由板厚为0.1-0.3mm的实质上是矩形板状的荫罩主体和固定在该荫罩主体边缘上的实质上是矩形形状的框架来构成：荫罩主体的有效面朝向荧光屏配置同时该有效面上开着很多电子束通孔。
一般地，荫罩主体的有效面形成为相对于屏盘有效部内表面的形状，至少构成其中央向荧光屏突出的曲面。现有的曲面形状有：球面；沿垂直轴方向上的曲率半径为无穷大，沿水平轴方向具有一定曲率的圆筒状曲面；或可用高次多项式表示的曲面。
具有上述任何一种曲面形状的荫罩，为了使电子束正确地着落在荧光层上，有必要使荫罩的电子束通孔和荧光层之间有特定的相对位置关系，而且，阴极射线管的动作中有必要经常保持该相对位置关系，也就是说，荫罩和荧光屏之间的间隔应有一定的容许范围。
不过，经过荫罩电子束通孔到达荧光屏的电子束量是从电子枪射出的整个电子束的1/3以下，剩下的电子束冲撞在荫罩上。该冲撞的电子束转换成热能，加热膨胀荫罩。
荫罩的热膨胀引起电子束着屏点的偏移，且引起色纯度的劣化。由荫罩彩色阴极射线管热膨胀引起的误着屏的大小根据显示的图像图形以及图像图形的持续时间有很大的差别。特别地，显示高亮度的图像图形时，引起荫罩的。局部隆起，短时间内产生电子束的误着屏，同时其错误量也增大。从荫罩有效面的水平方向端部到中心且荫罩有效面的水平方向长度的大约1/3的位置上产生荫罩的隆起时上述误着屏显示为最大。
而且，作为荫罩曲面的加工方法有模压成形方法和加应力的方法。模压成形方法是对开着多个电子束通孔的金属薄板构成的平板状荫罩原板(平荫罩)进行模压加工从而产生塑性变形来成形的方法。该方法主要利用于上述球面以及可用高次多项式表示的曲面的成形上。
第2种通过应力来成形的方法主要利用沿垂直轴方向的曲率半径近似为无穷大，沿水平轴方向有弯曲的圆筒状曲面的形成上。该方法中，与沿垂直轴方向的曲率半径近似为无穷大，沿水平轴方向弯曲的荫罩主体具有安装面的框架上接由开着多个电子束通孔的金属薄板构成的平板状荫罩原板，而且把该荫罩原板以在其垂直轴方向上加应力的状态固定在框架上。
另一方面，如前所述，随着屏盘的平面化荫罩的曲面也平面化，从而其曲率半径变大。而且，若荫罩的曲率半径变大，则荫罩的曲面保持强度变变小。其结果，彩色阴极射线管受到冲击时荫罩有效面容易变形，且彩色阴极射线管受到振动时容易引起荫罩的共振。于是，上述的哪一种都带来显示图像的色纯度的劣化。
平面化了的荫罩的曲面保持强度可通过加厚荫罩的板厚来提高。但若加大荫罩的板厚，则造成通过光刻法形成的电子束通孔的制作困难，从而不能形成满足形状以及尺寸要求的电子束通孔。进一步，荫罩材料成本也提高。
作为提高曲面保持强度的对策，可以采用荫罩的曲率半径设为无穷大，且在荫罩上加应力的方法。但此时，有必要给荫罩上加极大的拉伸应力，从而必须极其牢固地固定支撑荫罩的框架。从而，彩色阴极射线管的制造成本提高，同时框架的重量增大引起阴极射线管整体重量大幅度增大。
本发明是鉴于上述问题点而提出的，其目的是在不带来成本的大幅度提高的前提下轻松地提高屏盘有效部的平面度，从而提供可视性提高的阴极射线管以及其制作方法。
为达到上述目的，本发明中的阴极射线管包括：真空外壳，由具有近似矩形的有效部的屏盘以及锥体组成；荧光屏，设在上述屏盘的内表面上；电子枪，安装在上述锥体的管颈中且面向荧光屏射出电子束。而且，上述屏盘的有效部具有在水平方向上延伸的长轴和在垂直方向上延伸的矩轴，且上述有效部的外表面是由沿上述长轴方向上的曲率半径大致为无穷大、沿上述短轴方向上的曲率半径在整个外表面上是定值的圆筒状曲面形成。
而且，本发明中的阴极射线管，上述有效部的外表面具有沿上述短轴方向的曲率半径可用高次多项式表示的曲面形状。
上述有效部在上述长轴方向的尺寸和短轴方向的尺寸之比为16∶9。
本发明中的阴极射线管可包括：真空外壳，由具有近似矩形的有效部的屏盘及锥体组成；荧光屏，设在上述屏盘的内表面上；电子枪，设在上述锥体的管颈中且面向上述荧光屏射出电子束。而且上述屏盘具有在水平方向上延伸的长轴和在垂直方向上延伸的短轴，且上述有效部的外表面具有沿上述长轴方向的曲率半径近似为无穷大，沿上述短轴方向的曲率半径在上述短轴上和短轴附近为不同值的曲面形状。
具有上述结构的阴极射线管虽具有跟现有的同样的平面度的面板，但利用屏盘的横尺寸和纵尺寸之差可得到比现有的更高的真空外壳强度。而且，具有跟现有的同等强度时，可构成平面度较高的阴极射线管。
还有，本发明中的其它阴极射线管包括：真空外壳，由具有近似矩形的有效部的屏盘以及锥体组成；荧光屏，设在上述屏盘的内表面上；电子枪，设在上述锥体的管颈中且面向上述荧光屏射出电子束。且上述屏盘的有效部具有在水平方向上延伸的长轴和在垂直方向上延伸的短轴，且上述有效部的外表面实质上是由平面形成，内表面是由沿上述长轴方向的曲率半径近似为无穷大，沿上述短轴方向的曲率半径在整个内表面上为定值的圆筒状曲面形成。
上述有效部的上述长轴方向的尺寸和短轴方向的尺寸比为16∶9。
还有，该发明中的阴极射线管，其屏盘的有效部具有沿水平方向延伸的长轴和沿垂直方向延伸的短轴，且上述有效部的外表面具有沿上述长轴方向的曲率半径近似为无穷大、沿上述短轴方向的曲率半径为某一值的曲面形状。上述有效部内表面具有沿上述长轴方向上的曲率半径近似为无穷大，沿上述短轴方向上的曲率半径在整个外表面上为一定值的圆筒状曲面形状。
具有上述结构的阴极射线管不需要大幅度增强屏盘就可提高屏盘的有效部外表面的平面度，从而构成可视性良好的彩色阴极射线管。
进一步，本发明中的其他阴极射线管包括：真空外壳，由具有近似矩形的有效部的屏盘以及锥体组成，荧光屏，设在上述屏盘的内表面上；荫罩，具有荫罩主体，安装在上述真空外壳内部的面向于荧光屏的位置上且具有大致为矩形形状的有效面，在上述有效面上开有电子束通孔，和支撑上述荫罩主体的边缘的大致为矩形形状的框架；电子枪，安装在上述锥体的管颈中且面向荧光屏射出电子束。上述荫罩主体的有效面具有在水平方向上延伸的长轴和在垂直方向上延伸的短轴，且由沿上述长轴方向的曲率半径近似为无穷大，沿上述短轴方向的曲率半径在整个有效面上大致为一定值的圆筒状曲面形成。
还有，该发明中的阴极射线管，其荫罩主体的有效面具有在水平方向上延伸的长轴和在垂直方向上延伸的短轴，且由在上述长轴方向上的曲率半径近似为无穷大，短轴方向上的曲率半径可用高次多项式表示的曲面形成。
具有上述结构的阴极射线管，荫罩主体的有效面由在沿长轴方向的曲率半径近似为无穷大，沿短轴方向的曲率半径大致一定的圆筒状轴面形成或者可用高次多项式表示的曲面形成，且上述结构可大幅度提高荫罩的曲面保持强度。而且，当保持与现有的荫罩相同的曲面保持强度时，可提高平面度，从而非常容易地实现屏盘的平面化。进一步，当具有跟现有的屏盘相同的平面度时，可变薄荫罩的板厚。
还有，本发明中的阴极射线管的制作方法是：首先准备具有多个电子束通孔的近似矩形的平面罩；对上述平面罩进行塑性变形使之具有沿长轴方向上的曲率半径为无穷大，沿短轴方向上弯曲的圆筒状曲面，从而形成面罩主体；对已进行了塑性变形的荫罩主体再进行弹性变形使上述荫罩主体沿上述短轴方向上的曲率半径大于上述塑性变形时的曲率半径，最后把已弹性变形的荫罩主体的边缘固定在框架上。
上述制作方法中，荫罩主体将在沿短轴方向上的曲率半径变小的方向上的应力加在荫罩主体上且把具有上述状态的荫罩主体固定在框架上，从而可得到具有高曲面强度的荫罩。
附图的简单说明
图1至图7：表示本发明第1种实施例中的彩色阴极射线管。
图1：上述彩色阴极射线管的截面图
图2：表示上述彩色阴极射线管的实施1中的屏盘的外表面形状的示意斜视图。
图3：上述屏盘沿X轴的截面图。
图4A及图4B：沿Y轴及直线IV-IV的屏盘截面图。
图5：表示实施例2中的屏盘外表面形状的示意斜视图。
图6：实施例3中屏盘沿Y轴的截面图。
图7：表示实施例4中的屏盘一部分的斜视图。
图8至图17B：表示本发明的第2种实施例中的彩色阴极射线管。
图8：上述彩色阴极射线管的截面图。
图9：表示上述彩色阴极射线管的实施例1中的屏盘形状的示意斜视图。
图10：上述屏盘沿X轴的截面图。
图11A及图11B：屏盘沿Y轴及直线XI-XI的屏盘截面图。
图12：实施例3中的屏盘沿Y轴的截面图。
图13：表示实施例4中屏盘一部分的斜视图。
图14：表示整个荫罩的示意斜视图。
图15：表示上述荫罩的荫罩主体的平面图。
图15：上述荧光面罩沿长轴方向的截面图。
图17A：把上述荫罩在短轴上切割时的截面图。
图17B：把上述荫罩沿图14中的直线XVII-XVII切割时的截面图。
图18A至图18D：分别概要地表示荫罩制作工艺的斜视图。
实施本发明的最优形式
下面参照附图对本发明的关于彩色阴极射线管的第1种实施例进行详细说明。
如图1所示，彩色阴极射线管内有真空外壳20，此真空外壳是由玻璃制的形状大致为矩形的屏盘12和与屏盘相连的玻璃制的漏斗状的锥体13组成。屏盘12是由后面将要叙述的曲面状的，实质上是矩形形状的有效部10和在有效的边缘形成的边缘部11组成。锥体13与该边缘部相连。
屏盘12的有效部10的内侧有可发出蓝、绿、红光的3色荧光层组成的荧光屏14。而且，真空外壳20内设有荫罩15，它设置在荧光屏14的内侧。荫罩15通过多个支撑座24固定在屏盘12的边缘部11上。
锥体13的管颈16内设有可射出3束电子束17的电子枪18。电子枪18射出的3束电子束17被安装在锥体13外侧的偏转装置所产生的磁场偏转，通过荫罩15后对上述荧光屏14进行水平、垂直方向的扫描从而显示彩色图像。
如图1及图2所示，屏盘12的有效部10的形状是横向长的矩形形状，它具有垂直于管轴Z的同时在水平方向延伸的长轴(X轴)和垂直于管轴及长轴的同时在垂直方向延伸的短轴(Y轴)。还有，为了清楚地表达有效部10的外表面10a的形状采用了很多线组成的很多矩阵。
如图2至图4B所示，有效部10的外表面10a是具有与长轴X平行的中心轴的圆筒形状的曲面。具体地讲，上述曲面在沿长轴X方向上的曲率半径为无穷大，如图3中的直线21所示：沿短轴(Y轴)及平行于短轴的任意直线IV-IV上的曲率为定值，如图4A及4B中的曲线22a，22b所示。
实质上是矩形形状的有效部10的尺寸是横向大于纵向的这种彩色阴极射线管，若对角落差所决定的对角平均曲率半径是相同的，则如图2所示的曲面形状是平均曲率最大的曲面。在这里，当有效部外表面10a上的任意点其在所有方向上的曲率半径中最大的曲率半径用Rmax，最小的曲率半径用Rmin表示时，平均曲率K可定义为：
K＝1/Rmax+1/Rmin……(1)
即平均曲率是最小曲率(1/Rmax)和最大曲率(1/Rmin)之和。
真空外壳20的大气压强度由屏盘12的外表面形状和内表面形状所决定，从而平均曲率K成为决定真空外壳的大气压强度的一个重要因素。而且，下式(2)所示的最小曲率(1/Rmax)的平方和最大曲率(1/Rmin)的平方之和也是决定真空外壳的大气压强度的一个指标。
(1/Rmax)2+(1/Rmin)2……(2)
若有效部10具有如图2所示的曲面形状，则对应于所有曲面形状，可以使式(1)，(2)的值都成为最大值，从而可提高屏盘12的强度。因此，当提高屏盘12的平面度时，也可以得到与现在普遍使用的其它屏盘相同的强度。从而，不需要加厚屏盘或在屏盘的有效部外表面10a上贴增强型胶片也可实现屏盘的平面化。由于这种平面化可构成具有很高的大气压强度且具有更好可视性的彩色阴极射线管。
下面，举若干实施例进行说明。
(实施例1)
在实施例1中，对具有上述曲面形状的屏盘应用在近几年成为彩色阴极射线管主流的具有横向纵向尺寸比为16∶9、对角尺寸为66cm的有效部的彩色阴极射线管上进行说明。
一般，R作为表示屏盘平面度的指标，它是对角平均曲率半径和有效部的对角尺寸的1.7倍之比。最近彩色阴极射线管的平面化提高了，其R值发展到大约2.0R。当R值为2.0R时，对角平均曲率半径为R2244，此时对角的落差为24.4mm。
对此，如图2所示的实施例1中的屏盘12的有效部10的外表面10a是由沿长轴X方向上的曲率半径为无穷大，沿短轴方向上的曲率半径为定值的圆筒形状的曲面构成。该有效部外表面10a的平面度是2.0R。
表1中，实施例1中的彩色阴极射线管的屏盘12的有效部外表面10a的曲率半径、平均曲率等特性跟具有球状外表面的屏盘(比较例1)及具有沿短轴Y方向的曲率半径大致为无穷大，沿长轴X方向的曲率半径为定值的圆筒状外表面的屏盘进行了比较。
表1：
实施例1 比较例1 比较例2
R表示 2.0R 2.0R 2.0R
对角平均曲率半径 R2244 R2244 R2244
对角落差值 24.4 24.4 24.4
最大曲率半径 ∞ R2244 ∞
最小曲率半径 R549 R2244 R1707
平均曲率 1.82×10-3 8.91×10-4 5.86×10-4
从上表1可以知道，有效部10的外表面10a的曲面形状看起来不同，但只要对角平均曲率半径相同，就具有相同的平面度。而且，实施例1中，其如上所述的有效部10的对角平均曲率半径所决定的平面度跟比较例1，2一样设为2.0R，但与比较例相比，其平均曲率大得多，且曲率的平方和也大得多。这是因为实施例1中的屏盘12是横向纵向比为16∶9的横向长的面板。
如前所述，平均曲率及曲率的平方之和是决定真空外壳的大气压强度的指标，因此，平均曲率及曲率的平方之和大的屏盘与比较例1、2中的屏盘相比，其真空外壳的强度显著地大。
还有实施例1中说明了怎样增强现有面板的强度，但减小上述实施例1中的面板的厚度也可以得到跟现有面板相同强度的面板。
(实施例2)
实施例2跟实施例1一样，对具有横向纵向比为16∶9对角尺寸为66cm的有效部的屏盘采用上述外表面形状时的情况进行说明，但实施例2中设其平均曲率为与比较例2的相同。
表2中，实施例2中的屏盘的曲率半径，平均曲率等特性跟上述比较例1及比较例2进行了比较。
表2：
实施例2 比较例1 比较例2
R表示 6.312R 2.0R 2.0R
对角平均曲率半径 R7084 R2244 R2244
对角落差值 7.69 24.4 24.4
最大曲率半径 ∞ R2244 ∞
最小曲率半径 R1707 R2244 R1707
平均曲率 5.86×10-4 8.91×10-4 5.86×10-4
曲率平方之和 3.43×10-6 3.97×10-7 3.43×10-7
如表2所示，实施例2中的屏盘的平均曲率及曲率的平方之和与比较例2中的相同。比较例2中，沿长轴方向的曲率半径为R1707，沿短轴方向的曲率半径为无穷大，相反，实施例2中的屏盘，其长轴方向上的曲率半径为无穷大，短轴方向上的曲率半径为R1707。
这样，实施例2中的屏盘，其平均曲率与比较例2相同，但因横向纵向比为16∶9，所以其对角落差与比较例2相比有很大的差异，且其平面度与比较例2的2.0R相比也提高到6.3R。
图5表示了上述实施例2中的屏盘12的有效部外表面10a的形状。有效部外表面10a具有跟比较例2的平均曲率相同的平均曲率，但看起来其平面度有差异，与比较例2相比其平面度大幅度提高。而且，从表2可以知道，有效部外表面的平面度并不是由平均曲率，而是由对角落差所决定的对角平均曲率半径来决定的。
另一方面，彩色阴极射线管的真空外壳经玻璃制的屏盘和玻璃制的锥体用玻璃料接合后排出内部的空气而处于真空状态，因此由排出空气引起的内外压力差使真空外壳变形，产生内部应力。为了缓解该内部应力，真空外壳用金属制的增强带增加强度。但用增强带增加强度，也不能完全缓和真空外壳中产生的内部应力。
真空外壳的大气压强度很大程度上仍赖于真空外壳的形状和厚度，同时与屏盘的外表面形状也有关系，一般有效部外表面的平均曲率越大其强度越好。因此，实施例2中的荧光板的平面度比比较例2大得多，但其平均曲率相同，从而可得到跟比较例2大致相同的大气压强度。
(实施例3)
实施例3中，屏盘的有效部外表面在沿长轴方向的曲率半径为无穷大，用平行于短轴及管轴所在平面的平面切割的截面形状是一定的，与有效部的位置无关，而且其截面形状并不是上述实施例1、2中所讲的具有单一曲率半径的圆弧状而是可用高次多项式表示的曲面状。
即，当采用下述座标系，即屏盘的边缘部端面(与锥体的接合面)放置在下方；屏盘的外表面的中心作为原点，长轴为X轴，短轴为Y轴，管轴为Z轴时，有效部的外表面是由用Z＝∑aiY2i表示的曲面构成，这里a是系数，i＝0，1，2…n。
在实施例3中，有效部的外表面采用n＝2时，其形状为：
在实施例3中，有效部的外表面采用n＝2时，其形状为：
Z＝a1Y2+a2Y4
a1＝-2.350×10-4
a2＝-2.245×10-9
这样的屏盘相当于把实施例2中的屏盘的有效部边缘的曲率变大且2次成分占80％，4次成分占20％时的情况。这样的屏盘的外表面形状为：
Z＝-2.350×10-4Y2-2.245×10-9Y4也就是说用短轴Y和管轴Z所在平面切割有效部时的截面形状即短轴上的截面形状如图6中曲线22a所示。而且用平行于短轴Y和管轴Z所在平面的平面切割时的截面形状也是同样的曲面。还有，由该屏盘的对角落差所决定的对角平均曲率半径是6.3R。
若有效部的外表面采用上述曲面，则从图6中可以知道，在短轴Y方向上的曲率半径中，可变大有效部的长轴X附近的曲率半径同时可稍微减小有效部的长边附近的曲率半径。由此可见，一般有效部的边缘比有效部的中央更能提高强度偏低的真空外壳的强度。
(实施例4)
实施例1、2的屏盘，其有效部的外表面形状是沿长轴X方向上的曲率半径为无穷大，沿短轴Y方向上的曲率半径为一定的圆筒状曲面，但实施例4中考虑到制造上的问题对实施例2屏盘进行了微小的改变，即如图7中曲线24所示，采用了沿长轴X方向上有很小曲率的外表面形状。而且，如短轴Y上曲线25a、有效部短边附近曲线25b分别所示，有效部外表面的短轴方向上的曲率半径在短轴上和短边附近有微小的差异。
具体地讲，如表3所示，有效部外表面在长轴X-端26的落差量是Δ26，当Δ26＝1mm时沿长轴X方向上的曲率半径为R41363。而且沿短轴Y方向上的曲率半径中，有效部短边上的曲率半径比短轴Y上的稍微小一点。还有，在图7中，符号27表示有效部外表面的中心，符号28表示对角，Δ28表示对角的落差量，Δ29表示短轴Y一端的落差量。
表3
实施例4 实施例2
R表示 6.3R 6.3R
对角平均曲率半径 R7084 R7084
对角落差值Δ28 7.69 7.69
长轴方向曲率半径 R41363 ∞
长轴端的落差值Δ26 1 0
短轴方向曲率半径 R2303 R1707
短轴端的落差值Δ29 5.69 7.69
长边上的曲率半径 R20682 ∞
短边上的曲率半径 R1960 R1707
中央部分的曲率半径 4.58×10-4 5.86×10-4
对角部分的曲率半径 5.96×10-4 5.86×10-4
屏盘的有效部外表面采用上述曲面，则其形状并不是圆筒状而是其平均曲率半径、中央27及对角28同时变小的形状。但是其基本的曲面形状适用于本发明的曲面形状，而且真空外壳的大气压强度与上述的各种实施例大致相同。
还有，对实施例3中的屏盘的有效部外表面形状进行与实施例4相同的更改也可得到具有同样效果的屏盘。
以上例举若干实施例进行了说明，但本发明中阴极射线管的屏盘的有效部外表面形状不外乎圆筒状曲面或用多项式表示的曲面。比如：具有实施例1或实施例2中曲率半径的曲面构成的屏盘还是具有实施例2中曲率半径以上的曲率半径的曲面构成的屏盘，只要其平面度相同，可得到比具有现有外表面形状的屏盘大得多的大气压强度。
而且，在实施例3中对可用高次多项式表示的曲面(用4次函数表示的曲面举例)进行说明。但不限于此，还可以用4次以上的表达式来调整曲面形状从而得到所希望的曲面形状。
还有，屏盘有效部的内表面不受外表面形状的限制，它可采用任意曲面形状。
下面，对本发明的关于彩色阴极射线管的第2种实施例进行说明。
该彩色阴极射线管整体结构与前述的第1种实施例所讲的彩色阴极射线管相同且相同的部分用同样的参照符号表示，并省略其详细说明。在第2种实施例中屏盘12的有效部10的外表面形状与第1种实施例不同。下面对屏盘12的结构进行详细说明。
如图8至图11B所示，屏盘12中有大致为矩形形状的有效部10，有效部的外表面10a在沿长轴X方向(水平方向)上的及沿短轴Y方向(垂直方向)上的曲率半径都大致为无穷大从而其形状接近于平面。对应于接近于平面的外表面10a，其有效部10的内表面10b沿长轴X方向的曲率半径大致为无穷大，如图10中X-X轴截面所示；沿短轴Y方向是具有一定曲率半径的圆筒状的曲面，如图11A中Y-Y轴截面所示。
以上述有效部10的形状为基础，可以把有效部外表面10a的形状更改为短轴Y方向上具有很小曲率的曲面以及把有效部内表面10b的形状更改为长轴X方向上具有很小曲率的曲面。
具有上述结构的，其有效部10外表面10a大致为平面，内表面10b为曲面的屏盘12根据其内表面10b的曲面形状决定有效部边缘的厚度。在有效部10的长轴X方向上的长度大于短轴方向上的长度即横向大于纵向的彩色阴极射线管中，若屏盘12内表面的对角落差量相同且其对角部分的屏盘厚度相同，则可以使有效部10的内表面10b成为平均曲率最大的曲面。
在这里，当有效部内表面10b上任意点的沿所有方向上的曲率半径中最大的曲率半径用Rmax，最小的曲率半径用Rmin表示时，平均曲率K可以定义为：
K＝1/Rmax+1/Rmin             …(3)即平均曲率K是最小曲率(1/Rmax)和最大曲率(1/Rmin)之和。
真空外壳20的大气压强度由屏盘12的外表面形状及内表面形状所决定。有效部10的外表面10a接近于平面的屏盘12其内表面10b的平均曲率K成为决定真空外壳大气压强度的重要因素。而且如下式(4)所示的最小曲率(1/Rmax)的平方和最大曲率(1/Rmin)的平方之和也是决定真空外壳大气压强度的一个指标。
(1/Rmax)2+(1/Rmin)2          …(4)
若有效部10具有如图9所示的曲面形状，则对应于所有曲面形状，它可以使(3)、(4)的值成为最大值，从而提高屏盘12的强度。因此，当提高了屏盘12的平面度时，也可以得到与现在普遍使用的其它屏盘相同的强度。从而不需要加厚屏盘或在屏盘有效部外表面10a上贴增强型胶片也可实现屏盘的平面化。根据其平面化可构成具有很高的大气压强度且具有更好可视性的彩色阴极射线管。
下面，举若干实施例进行说明。
(实施例1)
在实施例1中，把本实施例应用在近几年成为彩色阴极射线管主流的具有横向纵向尺寸比为16∶9，对角尺寸为66cm的有效部的彩色阴极射线管上进行说明。
在实施例1中的屏盘其有效部外表面近似为平面，其有效部内表面10b是沿长轴X方向上的曲率半径为无穷大，沿短轴Y方向上具有单一曲率半径的圆筒状曲面，如图9至图11b所示。
也就是说，在短轴Y方向上，有效部10的外表面10a的曲率半径为无穷大，只有内表面10b由具有一定曲率半径的曲面构成，且在短轴Y两端上的屏盘12的厚度最大，如图11A所示。沿着短轴Y切割屏盘的内表面10b所产生的截面为圆弧形状，如图11A所示：沿着平行于短轴Y的直线XI-XI切割屏盘内表面所产生的截面跟短轴Y上的相同，呈圆弧形状，如图11B所示。
另一方面，在长轴X方向上，有效部10的内表面10b、外表面10a的曲率半径都是无穷大，且屏盘12的厚度大致一定，如图10所示。
表4中，实施例1中的彩色阴极射线管的屏盘12有效内表面10b的曲率半径，平均曲率等特性跟具有球状内表面的屏盘(比较例1)，以及具有短轴方向上的曲率半径为无限大，长轴方向上的曲率为定值的圆筒状内表面的屏盘(比较例2)进行了比较。还有在实施例1中有效部10的外表面10a大致为平面。
这些实施例1及比较例1、2中其屏盘中央部分和对角部分的厚度差都设为7mm(这个差值等于面板内表面的对角落差)，实施例1和比较例1、2只有内表面形状不同。
表4：
实施例1 比较例1 比较例2
内表面R表示 6.9R 6.9R 6.9R
内表面对角平均曲率半径 R7782 R7782 R7782
内表面对角落差值 7 7 7
最大曲率半径 ∞ R7782 ∞
最小曲率半径 R1873 R7782 R5912
平均曲率 5.34×10-4 2.57×10-4 1.69×10-4
曲率平方之和 2.85×10-7 3.30×10-8 2.86×10-8
从上表4可以知道，实施例1中的屏盘，与比较例1及2相比，虽面板内表面的对角落差跟这些比较例相同，但其有效部内表面的平均曲率大得多且曲率的平方之和也很大。这在实施例1中屏盘的横向纵向比为16∶9，或横向尺寸和纵向尺寸的差值较大的时候非常显著。
如前面所述，真空外壳的大气压强度与屏盘的平均曲率及曲率的平方和有关。一般这些值越大，真空外壳的大气压强度越大。因此，实施例1中的屏盘与比较例1、2相比，其真空外壳的大气压强度明显大于比较例1、2。
现有的，已把有效部的外表面平面化的屏盘中还设有其有效部内表面采用像上述实施例1中的曲面。因此，与现有的屏盘相比，实施例1中的彩色阴极射线管有利于提高真空外壳的大气压强度，减小为加厚屏盘所需的补偿程度可得到具有所需大气压强度的彩色阴极射线管。
(实施例2)
实施例2中，在具有横纵比为16∶9，对角尺寸为66cm的有效部的屏盘上应用上述内表面形状时的情况进行说明，这一点跟实施例1一样。但是实施例2中平均曲率与比较例2的相同。
在表5中，实施例2中的屏盘有效部内表面的曲率半径，平均曲率等特性跟上述实施例1及比较例2进行了比较。
表5：
实施例2 实施例1 比较例2
内表面R表示 22.0R 6.9R 6.9R
内表面对角平均曲率半径 R24639 R7782 R7782
内表面对角落差值 2.2 7 7
最大曲率半径 ∞ ∞ ∞
最小曲率半径 R5912 R1873 R5912
平均曲率 1.69×10-4 5.34×10-4 1.69×10-4
曲率平方之和 2.86×10-8 2.85×10-7 2.86×10-8
从上表5可以知道，实施例2中的屏盘12其有效部内表面平均曲率及曲率的平方之和与比较例2中的相同。在比较例2中，内表面在沿长轴方向上的曲率半径为R5912，沿短轴方向上的曲率半径为无穷大，相反，实施例2中，内表面在沿长轴方向上的曲率半径为无穷大，沿短轴方向上的曲率半径为R5912。于是，实施例2中的屏盘其平均曲率跟比较例2相同，但因其有效部的横纵比为16∶9，所以与比较例2相比，内表面的对角落差值有很大的差异，从而可大幅度减小屏盘的中央和边缘之间的厚度差。这样可减小有效部内外表面的光透过率之差，从而可提高图像的均衡性。进一步，实施例2的屏盘也可控制为实现有效部外表面的平面化所必要的面板增强程度，比如面板的加厚等，这一点跟比较例2相同。
(实施例3)
实施例3中，屏盘的外表面形状近似为平面，其内表面在沿长轴X方向上的曲率半径大致为无限大，用平行于短轴Y及管轴所在平面的平面切割的截面形状是一定的，跟有效部的位置无关，而且其截面形状并不是上述实施例1、2所述的具有单一曲率半径的圆弧状而是可用高次多项式表示的曲线状。
也就是说，当采用下述座标系，即屏盘的边缘部11的端面(与锥体的接合面)放置在下方，屏盘内表面的中心作为原点，长轴为X轴，短轴为Y轴，管轴为Z轴时，有效部的内表面是由可用Z＝∑aiY2i表示的曲面构成，这里a是系数，i＝0，1，2…n。
特别地，在实施例3中有效部内表面采用n＝2时，其形状为：Z＝a1Y2+a2Y4
a1＝-2.139×10-4
a2＝-2.919×10-10。
这样的屏盘相当于把实施例2中的有效部边级部分的曲率稍微变大，且2次成分点80％，4次成分点80％时的情况。这样，屏盘的内表面形状为：Z＝-2.139×10-4Y2-2.919×10-10Y4。
图12表示的是，设有效部10的内表面10b的对角落差量为7mm时，用短轴Y和管轴所在平面切割有效部时的截面形状，即短轴上的截面形状。用平行于短轴Y和管轴Z所在平面的平面切割有效部可得到同样的截面形状。
若有效部10的内表面采用上述曲面，则从图12中可以知道，在沿短轴Y方向上的曲率半径中，可变大有效部长轴X附近的曲率半径同时可稍微减小长边附近的曲率半径。这样，一般有效部的边缘比有效部的中央更能提高强度偏低的真空外壳的强度。
(实施例4)
实施例1中的屏盘其有效部的外表面近似为平面，但实施例4中屏盘其有效部内表面跟实施例1中的屏盘相同，其外表面采用了在沿短轴方向上具有微小曲率的曲面。也就是说，有效部的外表面是其长轴方向上的曲率半径为无穷大，短轴方向上的曲率半径为定值的(如R6545)圆筒状曲面。有效部外表面的对角落差量设为2mm。
上述的实施例4中的屏盘是考虑到制作上的问题而对实施例1中的屏盘进行了微小更改，实质上其作用效果跟实施例1中的屏盘相同。
(实施例5)
实施例5中的屏盘采用了结合实施例3和实施例4时的结构。即，屏盘有效部的外表面采用沿长轴方向的曲率半径为无穷大，沿短轴方向具有微小曲率的圆筒状曲面，其有效部内表面采用可用高次多项式表示的曲面。
具有这样结构的屏盘其作用效果跟实施例4中的屏盘相同。
(实施例6)
实施例6中的屏盘，其有效部外表面是近似为平面，其有效部内表面并不是完全的圆筒状曲面而是长轴方向上具有微小曲率的曲面。具体地讲，如图13所示，内表面的长轴一端26上的落差值为Δ26，为使Δ26＝1mm，曲率半径设为R41363。
而且，当表示有效部内表面在沿短轴方向的曲率半径时，短轴Y上的是曲线25a，有效部短边附近的是曲线25b来表示的。从图中可以看出，短轴上的和短边附近的曲率半径有微小差异。在图13中，符号27表示有效部内表面的中央部分，符号28表示对角部分，Δ28表示对角落差值，Δ29表示短轴Y一端上的落差值。
表6中，实施例6中的屏盘的特性跟实施例1中的屏盘进行了比较。
表6：
实施例6 实施例1
内表面R表示 6.9R 6.9R
内表面对角平均曲率半径 R7782 R7782
内表面对角落差值Δ28 7 7
长轴方向曲率半径 R41363 ∞
长轴端的落差值Δ26 1 0
短轴方向曲率半径 R2620 R1873
短轴端的落差值Δ29 5 7
长边部分曲率半径 R20682 ∞
短边部分曲率半径 R2184 R1873
中央部分平均曲率 4.06×10-4 5.86×10-4
对角部分平均曲率 5.06×10-4 5.34×10-4
若屏盘的有效部内表面采用上述曲面，则有效部内表面并不是圆筒状曲面而是中央部分27及对角部分28的平均曲率半径同时变小的曲面。但是曲面形状基本上适合该发明的曲面形状，而且真空外壳的大气压强度与上述的各实施例大致相同。
还有，实施例3中的屏盘对其基本曲面形状进行跟实施例6相同的更改也可得到具有相同效果的屏盘。
以上举若干实施例对第2种实施例进行了说明，本发明中阴极射线管屏盘的有效部内表面形状不外乎是圆筒状曲面或用多项式表示的曲面。比如：具有实施例1或实施例2中的曲率半径的曲面构成的内表面的屏盘还是具有实施例2中的曲率半径以上的曲率半径的曲面构成的内表面的屏盘，只要其有效部边缘的厚度相同，可得到比具有现有内表面形状的屏盘大得多的大气压强度。
而且，实施例3中对可用高次多项式表示的曲面(用4次函数表示的曲面举例)进行说明。不限于此，还可以用4次以上的表达式来调整从而得到具有所需特性的曲面形状。
还有，在第2种实施例中，对屏盘的有效部的外表面形状分成两种情况，即外表面形状大致为平面的情况和短轴方向上具有微小曲率的曲面的情况进行了说明，但只要能达到提高可视性的目的，也可采用其它形状。而且，有效部的外表面制作成具有微小曲率的曲面，且有效部的内表面是考虑到制造上的问题不采用完全的圆筒状曲面而对其进行微小调整，屏盘的有效部采用这样的组合也是很好的。
另一方面，在第2种实施例中，荫罩由两个部分组成：面向安装在屏盘12有效部内侧的荧光屏设置的，实质上具有横长的矩形形状的荫罩主体21和安装在荫罩主体21边缘的实质上具有横长的矩形形状的框架22，如图8，图14及图15所示。荫罩主体21上有按所规定的顺序排列的很多电子束通孔32。而且，框架22是通过很多支撑座24支撑在屏盘12的边缘部11上。
荫罩主体21具有矩形形状的有效面23，该有效面是沿长轴X方向(水平方向)上的曲率半径为无穷大，在短轴Y方向(垂直方向)上稍微弯曲的曲面。
具体地，有效面23是以沿长轴X方向的曲率半径为无穷大，沿短轴Y方向具有大致一定的单一曲率半径的圆筒状曲面来形成或以沿长轴X方向的曲率半径为无穷大，短轴Y方向的曲率半径可用高次多项式表示的曲面来形成，如图14，图16至图17B所示。
如上所述，荫罩具有横向长的矩形形状的有效面23，若有效面23的对角落差值相同而且有效面23的平面度相同，则沿长轴X方向的曲率半径为无穷大，沿短轴Y方向具有微小弯曲的曲面可形成具有曲率半径最大的曲面的荫罩。
荫罩15的曲面保持强度由荫罩主体21的有效面23的曲面形状，荫罩主体21的板厚，电子束通孔32的形状以及尺寸，电子束通孔的排列来决定。
下式所示的、最大曲率1/Rmin、最小曲率1/Rmax的平方之和也是决定荫罩15的曲面保持强度的一个指标。
(1/Rmax)2+(1/Rmin)2
以如上所述的，沿长轴X方向上的曲率半径为无穷大，沿短轴Y方向上有微小弯曲的曲面来形成的荫罩15与具有其它所有曲面形状的相比，可使用1/Rmax和1/Rmin之和表示的平均曲率，以及它们的平方和成为最大值，从而可提高曲面保持强度。
而且，上述荫罩15在保持与现有的荫罩相同的曲面保持强度的同时可提高平面度，从而很容易地实现荫罩的平面化。进一步，具有跟现有的荫罩同样的平面度时，可使荫罩的板厚变薄。
制作上述荫罩15的荫罩主体21时，跟通常的荫罩一样，先准备通过光刻法开的很多电子束通孔32，按规定的顺序排列的平板状平面罩25，如18A所示。接着，用滚柱等把平面罩25卷起来使其产生塑性变形从而制作出只在短轴Y方向上有弯曲的圆筒状的荫罩26，如图18B所示。
然后，再使该圆筒状的荫罩26产生弹性变形，从而把其沿短轴Y方向上的曲率半径增大到前面所述的所希望的曲率半径。通过这样的弹性变形从而具有规定形状的荫罩26其边缘通过焊接固定在快要成形的，具有与荫罩15的荫罩主体21的边缘形状相同形状的框架22上。
通过上述方法制造出的荫罩15，其荫罩主体21可保留其曲率半径减小的方向上的内部应力，且通过此内部应力来保持高的曲面保持强度。
这样的荫罩的制作方法不适用于现有的，具有球状的荫罩，但它适用于在长轴及短轴中任何一个方向上有弯曲的荫罩的制作上。特别地，上述制作方法适用于本实施例中的荫罩，它具有沿长轴方向上的曲率半径为无穷大，只在沿短轴Y方向上有弯曲的曲面，可得到上述良好的作用效果。
下面，对荫罩15的实施例进行说明。
(实施例1)
实施例1中，对适用于成为最近的彩色阴极射线管主流的横纵比为16∶9、对角尺寸为66cm的彩色阴极射线管的荫罩进行说明。
该荫罩15其荫罩主体21的有效面23是以沿长轴X方向的曲率半径为无穷大，沿短轴Y方向有一定曲率半径的圆筒状曲面来形成，如图14，图16至图17B所示。
表7中，实施例1中的荫罩的有效面的曲率半径，平均曲率等特性跟比较例1-其有效面呈球状的荫罩、以及比较例2-其沿短轴方向的曲率半径为无穷大，只在沿长轴方向上有弯曲的荫罩进行了比较。
表7：
实施例1 比较例1 比较例2
荫罩R表示 6.9R 6.9R 6.9R
荫罩对角平均曲率半径 R7782 R7782 R7782
荫罩对角的落差值 7 7 7
最大曲率半径 ∞ R7782 ∞
最小曲率半径 R1873 R7782 R5912
平均曲率 5.34×10-4 2.57×10-4 1.69×10-4
曲率平方之和 2.85×10-7 3.30×10-8 2.86×10-8
在表7中，实施例1及比较例1，2的荫罩都是对板厚为0.2mm的平板状的荫罩进行现行的模压成形加工方法而成形的，所以哪个都具有对角落差值为0.7mm的曲面形状。
这样，对对角落差值相同但曲面形状不同的多个荫罩进行比较，则实施例1中的荫罩与比较例1，2中的荫罩相比其平均曲率大幅度提高，而且其曲率的平方和也大。如前所述，荫罩的曲面保持强度跟平均曲率，曲率的平方之和有关，一般该值越大曲面保持强度越大。进一步，表7中表示的荫罩是具有水平方向和垂直方向尺寸差很大的横纵比16∶9，因此实施例1中的荫罩与比较例1，2中的荫罩相比，平均曲率及曲率的平方和特别大，从而可以知道其曲面保持强度也比比较例1，2中的荫罩明显地大。
我们知道，对荫罩的局部隆起现象，一般可通过变大荫罩内部色纯度劣化较大区域的曲率来抑制。实施例1中的荫罩与比较例1，2中的荫罩相比，其上述区域的曲率大，从而可减小局部的隆起量。
另一方面，本实施例中的荫罩15其荫罩主体21上开的各电子束通孔32具有沿短轴Y方向上细长的形状，如图15所示。而且，很多电子束通孔32在短轴Y方向上通过间隔33排列，进一步，短轴方向上延伸的电子束通孔的排列，通过在长轴X方向上的所规定的间隔并排起来。
具有按上述方法排列的电子束通孔32的荫罩本体21，在短轴Y方向上具有连续性，与之相反，长轴X方向上并不具有连续性。因此，荫罩主体21具有长度X方向上的强度弱于短轴方向上的强度的这种差异性。而且，考虑到相对于荫罩21的短边间的距离，其长边间的距离短以及荫罩主体具有差异性等情况，当具有相同曲率时，在荫罩主体的强度高于长轴方向的短轴方向上形成弯曲，可以得到较大的隆起抑制效果。因此，实施例1中的荫罩与比较例1，2中的荫罩相比，抑制局部隆起的效果更好。进一步，按前述的制作方法制作荫罩时，在荫罩主体里保留减少沿强度高的短轴方向上的曲率半径的方向上的内部应力，从而可保持充分的曲面保持强度。
这样可以得到耐作用在彩色阴极射线管上的冲击或振动的，色纯度难以劣化的彩色阴极射线管。
(实施例2)
作为横纵比为16∶9、对角尺寸为66cm的彩色阴极射线管的荫罩，在实施例1中采用了荫罩主体的板厚为0.2mm的材料，不过在实施例2的荫罩是以对板厚为0.18mm的薄的平板状平面罩进行模压成形加工而形成的圆筒状曲面来形成的。
这样，把荫罩主体的板厚变薄，则可提高通过光刻法形成的电子束通孔的形状、大小的均衡性，且可降低成本。况且，这样虽把荫罩主体的板厚变薄也可以得到比表7中所表示的比较例1，2中的荫罩更强的曲面保持强度。
(实施例3)
跟实施例1及实施例2一样适用于横纵比为16∶9，对角尺寸为66cm的彩色阴极射线管上的荫罩，使它的平均曲率，曲率的平方之和设为跟表7中所表示的比较例2中的一样。
下面的表8中，实施例3中的荫罩的有效面的曲率半径，平均曲率等特性跟实施例1及比较例2中的荫罩进行了比较。
表8：
实施例3 实施例1 比较例2
荫罩R表示 22.0R 6.9R 6.9R
荫罩对角平均曲率半径 R24639 R7782 R7782
荫罩对角的落差值 2.2 7 7
最大曲率半径 ∞ ∞ ∞
最小曲率半径 R5912 R1873 R5912
平均曲率 1.69×10-4 5.34×10-4 1.69×10-4
曲率的平方和 2.86×10-8 2.85×10-7 2.86×10-8
该实施例3中的荫罩，考虑到屏盘的有效部的内表面形状，使其平均曲率，曲率的平方之和跟比较例2中的相同。比较例2中的荫罩在沿长轴方向上的曲率半径为R5912，沿短轴方向上的曲率半径为无穷大，相反实施例3中的荫罩在沿长轴方向上的曲率半径为无穷大，沿短轴方向上的曲率半径为R5912。
也就是说，因为实施例3中的荫罩其沿短轴方向上的曲率跟比较例2的长轴方向上的曲率相同，所以抑制上述局部隆起的效果好，同时可减小彩色阴极射线管色纯度的劣化程度。
而且，实施例3中的荫罩，其平均曲率跟比较例2中的荫罩相同，但因横纵比为16∶9，所以相对于比较例2中的荫罩的对角落差量为7.0，它的对角落差为2.2，明显不同于比较例2中的，其结果可实现了有效面23的大幅度平面化，如图8所示。从而，对应于荫罩的曲面，可使屏盘的有效部平面化。
(实施例4)
实施例4中的荫罩-也跟实施例1至实施例3相同，适用于横纵比为16∶9，对角尺寸为66cm的彩色阴极射线管-其有效面的曲面，在沿长轴方向上的曲率半径为无穷大，但在沿短轴Y方向上的弯曲并不是跟实施例1至实施例3中的一样由单一曲率半径构成的圆弧状曲面，而是可用高次多项式表示的曲面。而且荫罩其对角落差值为7mm。
也就是说，荫罩的有效面采用下述的座标系，即面向于屏盘有效部的那一侧作为上方，有效面的中心作为原点，长轴为X轴，短轴为Y轴，管轴为Z轴时，其曲面可用式Z＝∑ai＝Y2i来表示，其中a是系数，i＝0，1…n
特别地，在实施例4中取n＝2，则曲面形状为：
Z＝a1Y2+a2Y4
a1＝-2.139×10-4
a2＝-2.919×10-10
这样，荫罩的上述4次多项式其2次成分点80％，4次成占20％，它的有效面边缘部分的曲率稍大于实施例3中的荫罩彩色阴极射线管。于是，荫罩主体在短轴方向上的形状用下面4次函数来表示。
Z＝-2.139×10-4Y2-2.919×10-10Y4
经过荫罩主体的任意点且平行于短轴的方向上的曲面形状也跟上述形状相同。
因荫罩的有面由上述曲面形成，所以，在沿短油方向上的曲率中，长轴附近的曲率小，荫罩主体的长边附近的曲率稍大，特别地，加大了荫罩主体边缘部分的曲面保持强度，从而可适当地均衡荫罩有效面的曲面保持强度。
还有，本发明不限于上述的实施例，在本发明的范围内可进行种种变形。比如：在上述实施例中，对屏盘的有效部外表面形状，内表面形状以及荫罩有效面的形状分别进行了说明，但也可以把上述形状的有效部内表面、有效部外表面、以及荫罩形状组合在一个阴极射线管中。

Claims (25)

1.一种阴极射线管，包括：
真空外壳，由具有近似矩形的有效部的屏盘以及锥体构成；
荧光屏，设在所述屏盘的内表面上；
电子枪，安装在所述锥体的管颈中，向荧光屏发射电子束，
其特征在于：所述屏盘的有效部具有沿水平方向延伸的长轴和沿垂直方向延伸的短轴，且所述有效部的外表面具有沿上述长轴方向的曲率半径近似为无穷大，沿上述短轴方向的曲率半径在整个外表面上为一定的圆筒状曲面形状。
2.如权利要求1中记载的阴极射线管，其特征在于：所述有效部的外表面具有可用高次多项式表示沿所述短轴方向的曲率半径的曲面形状。
3.如权利要求1中记载的阴极射线管，其特征在于：所述有述效部的所述长轴方向的尺寸和短轴方向的尺寸比为16∶9。
4.一种阴极射线管，包括：
真空外壳，由具有近似矩形的有效部的屏盘以及锥体组成；
荧光屏，设在所述屏盘的内表面；
电子枪，安装在所述锥体的管颈中且面向荧光屏射出电子束，
其特征在于：所述屏盘的有效部具有在水平方向上延伸的长轴和在垂直方向上延伸的短轴，且所述有效部的外表面具有沿所述长轴方向的曲率半径近似为无穷大、沿所述短轴方向的曲率半径在所述短轴上和短边附近为不同值的曲面形状。
5.如权利要求4中记载的阴极射线管，其特征在于：所述有效部的所述长轴方向的尺寸和所述短轴方向的尺寸比为16∶9。
6.一种阴极射线管，包括：
真空外壳，由具有近似矩形的有效部的屏盘以及锥体组成；
荧光屏，设在所述屏盘的内表面上；
电子枪，安装在所述锥体的管颈中且面向荧光屏射出电子束，
其特征在于：所述屏盘的有效部具有在水平方向上延伸的长轴和在垂直方向上延伸的短轴，且所述有效部的外表面实现了平面化，有效部的内表面具有沿所述长轴方向的曲率半径近似为无穷大，沿所述短轴方向的曲率半径在整个内表面上为一定值的圆筒状的曲面形状。
7.如权利要求6中记载的阴极射线管，其特征在于：所述有效部的内表面具有沿所述短轴方向的曲率半径可用高次多项式表示的曲面形状。
8.如权利要求6中记载的阴极射线管，其特征在于：所述有效部在所述长轴方向上的尺寸和所述短轴方向上的尺寸比为16∶9。
9.一种阴极射线管，包括：
真空外壳，由具有近似矩形的有效部的屏盘以及锥体组成；
荧光屏，设在所述屏盘的内表面上；
电子枪，安装在所述锥体的管颈中且面向荧光屏射出电子束，
其特征在于：所述屏盘的有效部具有在水平方向上延伸的长轴和垂直方向上延伸的短轴，且所述有效部的外表面，具有沿所述长轴方向的曲率半径近似为无穷大，沿所述短轴方向上有为某一值的曲率半径的曲面形状，所述有效部的内表面具有沿所述长轴的曲率半径大致为无穷大，沿所述短轴方向的曲率半径在整个外表面上为一定值的圆筒形状的曲面形状。
10.如权利要求9中记载的阴极射线管，其特征在于：所述有效部的外表面具有沿所述短轴方向的曲率半径可用高次多项式表示的曲面形状。
11.如权利要求9中记载的阴极射线管，其特征在于：所述有效部的长轴方向的尺寸和短轴方向的尺寸比为16∶9。
12.一种阴极射线管，包括：
真空外壳，由具有近似矩形的有效部的屏盘以及锥体组成：
荧光屏，设在所述屏盘的内表面上；
电子枪，安装在所述锥体的管颈中且面向荧光屏射出电子束，
其特征在于：所述屏盘的有效部具有在水平方向上延伸的长轴和在垂直方向上延伸的短轴，且所述有效部的外表面实质上是平坦的，其内表面是具有沿所述长轴方向的曲率半径为某一值，沿所述短轴方向上的曲率半径在所述短轴上和所述短边附近为不同值的曲面。
13.一种阴极射线管，包括：
真空外壳，由具有近似矩形的有效部的屏盘以及锥体组成；
荧光屏，设在所述屏盘内表面上；
荫罩，具有荫罩主体，安装在所述真空外壳内部的面向于荧光屏的位置上且具有大致为矩形形状的有效面，在所述有效面上开有电子束通孔；和支撑所述荫罩主体边缘的大致为矩形形状的框架；
电子枪，安装在所述锥体的管颈中且面向荧光屏射出电子束，
其特征在于：所述荫罩主体的有效面具有在水平方向上延伸的长轴和在垂直方向上延伸的短轴，且具有沿所述长轴方向的曲率半径近似为无穷大，沿所述短轴方向的曲率半径在整个有效面上大致一定的圆筒状曲面。
14.如权利要求13中记载的阴极射线管，其特征在于：所述荫罩主体以在减小沿所述短轴方向的曲率半径的方向上加应力的状态被固定在所述框架上。
15.如权利要求13中记载的阴极射线管，其特征在于：所述多个电子束通孔分别具有沿所述荫罩主体短轴方向延伸的细长形状，所述电子束通孔在荫罩主体的短轴方向上按一定的间隔排列，所述电子束通孔的列在所述荫罩主体的长轴方向上并排着。
16.如权利要求13中记载的阴极射线管，其特征在于：所述荫罩主体的有效面的长轴方向尺寸和短轴方向尺寸之比为16∶9。
17.如权利要求13中记载的阴极射线管，其特征在于：所述屏盘的有效部具有在水平方向上延伸的长轴和在垂直方向上延伸的矩轴，所述有效部的外表面实质上是由平面形成，有效部的内表面具有沿所述长轴方向的曲率半径近似为无穷大，沿所述短轴方向的曲率半径在整个内表面上为一定值的圆筒状曲面形状。
18.如权利要求17中记载的阴极射线管，其特征在于：所述有效部的内表面具有沿所述短轴方向的曲率半径可用高次多项式来表示的曲面形状。
19.如权利要求13中记载的阴极射线管，其特征在于：所述屏盘的有效部具有在水平方向上延伸的长轴和在垂直方向上延伸的短轴，且所述有效部的外表面具有沿所述长轴方向的曲率半径近似为无穷大、沿所述短轴方向的曲率半径为某一值的曲面形状；所述有效部的内表面形成为沿所述长轴方向的曲率半径近似为无穷大、沿所述短轴方向的曲率半径在整个外表面上为一定值的圆筒状曲面。
20.如权利要求19中记载的阴极射线管，其特征在于：所述有效部的外表面及内表面具有沿所述短轴方向的曲率半径可用高次多项式表示的曲面形状。
21.一种阴极射线管，包括：
真空外壳，由具有近似矩形的有效部的屏盘以及锥体组成；
荧光屏，设在所述屏盘内表面上；
荫罩，具有荫罩主体；安装在所述真空外壳内部的面向于荧光屏的位置上且具有大致为矩形形状的有效面，在所述有效面上开有电子束通孔；和支撑所述荫罩主体的边缘的大致为矩形形状的框架；
电子枪，安装在所述锥体的管颈中且面向荧光屏射出电子束，
其特征在于：所述荫罩主体的有效面具有在水平方向上延伸的长轴和在垂直方向上延伸的短轴，且形成为沿所述长轴方向的曲率半径近似为无穷大、沿短轴方向的曲率半径可用高次多项式表示的曲面。
22.如权利要求21中记载的阴极射线管，其特征在于：所述荫罩主体以沿减小所述短轴方向的曲率半径的方向上加应力的状态被固定在所述框架上。
23.如权利要求21中记载的阴极射线管，其特征在于：所述多个电子束通孔分别具有沿所述荫罩主体短轴方向延伸的细长形状，且所述电子束通孔沿荫罩主体的短轴方向按一定的间隔排列，且所述电子束通孔收到沿所述荫罩主体长轴方向并排着。
24.如权利要求21中记载的阴极射线管，其特征在于，所述荫罩主体的有效面的长轴方向尺寸和短轴方向尺寸之比为16∶9。
25.一种阴极射线管的制作方法，该阴极射线管包括：真空外壳，由具有近似矩形的有效部的屏盘以及锥体组成；荧光屏，设在所述屏盘内表面上；荫罩，具有荫罩主体；安装在所述真空外壳内部的面向于荧光屏的位置上且具有大致为矩形形状的有效面在所述有效面上开有电子束通孔；和支撑所述荫罩主体边缘的大致为矩形形状的框架；电子枪，安装在所述锥体的管颈中且面向荧光屏射出电子束，
其特征在于：具有上述结构的阴极射线管的制作方法是：
首先准备具有多个电子束通孔的大致为矩形形状的平面罩；
然后，对所述平面罩进行塑性变形使之具有沿长轴方向的曲率半径为无穷大，沿短轴方向弯曲的圆筒状曲面，从而形成荫罩主体；
对已进行了塑性变形的荫罩主体再进行弹性变形使所述荫罩主体的所述短轴方向的曲率半径大于所述塑性变形时的曲率半径；
最后把已弹性变形的荫罩主体的边缘固定在框架。
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