CN1275244A - 阴极射线管 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种阴极射线管,这种阴极射线管的真空管壳,外面为平面,内表面由凸曲面组成,并在内表面上形成纵横尺寸比为M:N的大致矩形状的荧光屏(14)。用荧光屏(14)的水平轴、垂直轴和对角线轴上的对于中央的弯入量△H(r)、△V(r)、△D(r)的特定关系,设定这种玻屏(12)的内表面。借助于将外面为平面的玻屏(12)的内表面做成适当的曲面,能确保真空管壳的强度,抑制平面度的视觉识别性的劣化,对于彩色显象管能进一步改善荫罩的加工性。

Description

阴极射线管

技术领域

本发明涉及阴极射线管。特别涉及在提高玻屏的有效区域的图像的平面度、改善可视性、并具有色彩选择电极(荫罩)的阴极射线管中，提高玻屏的有效区域的图像的平面度、改善视觉识别性、和(或者)改善色彩选择电极(荫罩)的加工性的阴极射线管。

背景技术

一般，阴极射线管具有由大致矩形形状面屏的玻璃制玻屏和玻璃制玻锥组成的真空管壳。在这种阴极射线管中，利用安装在玻锥外侧的偏转线圈，使得由配置在这种玻锥的管颈内的电子枪发射的电子束偏转，利用这种被偏转的电子束，对设置在面屏的有效区域内表面上的大致矩形的荧光屏水平并且垂直地进行扫描，并将图像显示在这种荧光屏上。特别是在彩色显象管中，用发出蓝、绿、红光的3色荧光层，构成设置在玻屏有效区域内表面上的荧光屏，并将发射3电子束的电子枪构件设置在玻锥的管颈内，代替发生单一电子束的电子枪。由偏转线圈使从这种电子枪构件发射的3电子束进行偏转，并面向对应于用荫罩选择的荧光层。借助于用这种电子束对荧光屏水平并且垂直地进行扫描，将彩色图像显示在屏幕上。

这种阴极射线管从能够方便观看图像的观点出发，希望将玻屏有效区域的内表面和荧光屏做成平面。关于这种玻屏的平面化，虽然已经有很多的研究，但是在以往的技术中存在的很大问题由玻璃做成的真空管壳的强度、以及在彩色显象管中平面的荫罩的加工性和在平面荫罩上的振动等，要同时提高平面度，改善图像的视觉识别性，使图像特性良好，并保持玻屏荫罩的机械特性是困难的。

在日本特开平7-99030号公报中，公开了将玻屏有效区域的内外表面平面做成平面的彩色显象管。但是如果形成平面的玻屏有效区域，则为了补偿真空管壳的强度，即使利用以往使用的增强防爆带(Band)紧固玻屏的侧壁部，也不能确保真空管壳的强度。即，对于由有效区域的至少内表面的中央向外表面方向突出的凸曲面组成的玻屏，借助于利用增强防爆带紧固侧壁部，能保持有效区域内表面的凸曲面，并能补偿由于大气压使有效区域中央部凹入产生的失真。但是，对于有效区域的内表面为平面的玻屏，存在因为中央部凹入而不能得到补偿作用的问题。因此，这种玻屏必须将安全屏贴附在有效区域外表面上，这样就有可能导致玻屏壁厚增加和成本增加。特别如后所述，将玻屏壁厚增加，由于玻屏玻璃中光线的折射，会在画面周围部分产生图像凸出的现象，使平面度的视觉识别性变差。此外，对应于玻屏有效区域的内表面，必须使荫罩的有效面也形成平面，但与曲面状的荫罩相比产生的问题是，平面荫罩其加工性差，并且成本上升。

此外，在日本特开平6-36710号公报中，公开了一种阴极射线管，所述阴极射线管的结构是，用凹透镜结构形成玻屏的有效区域，以补偿在画面周围部分产生的图像凸出，作为解决由于前述玻屏玻璃的折射而导致周围部分图像凸出现象的方法。

但是，对于将玻屏的有效区域的内表面做成曲面能尽可能采用有效面形成曲面的荫罩的玻屏，如果如前所述采用凹透镜结构，则问题在于，其有效区域周围部分的壁厚过厚，使周围部分的透射率变差，对于离开管轴的视点，其平面度的视觉识别性急剧地劣化。

此外，在日本特开平6-44926号公报中，公开了一种阴极射线管，所述阴极射线管通过透明树脂层，将安全玻屏贴附在外面为大致平面、内表面在水平和垂直方向具有某一曲率的曲面组成的玻屏的外面。

在具有这种结构的阴极射线管中，能补偿真空管壳的强度。但是，在周围部分，透射率差，不能解决对于离开管轴的视点其平面度的视觉识别性劣化的问题。

此外，在日本特开平9-245685号公报中，公开了外面为大致平面、内表面在水平方向上由曲面组成的圆筒状的阴极射线管，此外，在日本特开平10-64451号公报中，公开了水平方向的曲率半径为无穷大、垂直方向的曲率半径为一定的曲面的彩色射线管。特别，在日本特开平10-64451号公报中揭示一种彩色显像管，是考虑到因玻屏玻璃光线折射为原因的图像凸出，将玻屏有效区域周围部分的壁厚做成中央的1.2～1.3倍左右。但是，实际上采用前述那样程度的壁厚差的问题是，不能充分得到利用增强防爆带的真空管壳的强度，难于实现控制成本的阴极射线管。此外，这些公报所述的阴极射线管，只涉及仅考虑到对于玻屏有效区域内表面的中央其对角线端的弯入量(管轴方向距离)而产生的平面度的视觉识别性问题，而不考虑因将有效区域内表面作成圆筒状而产生的平面度的视觉识别性问题。

此外，如图7所示，在日本实公平7-29566号公报中，公开了如图7所示将连接玻屏1的壁厚相等点的线2(等壁厚线)在整个画面中形成闭环以抑制图像失真的阴极射线管。

但是，若采用这种结构，则使玻屏1的水平轴端(X轴端)、垂直轴端(Y轴端)、对角线轴端(D轴端)的壁厚相等，使得抑制在玻屏1中由于光线折射导致失真的效果会减小。此外，在玻屏1上在对角线的附近会产生尖峰，在视点移动时，有容易视觉识别这种尖峰的问题。此外，在彩色显象管的场合，在将荫罩有效面形成为类似于玻屏1内表面的形状时，在等壁厚线的边缘部分，即水平和垂直轴端附近的平面的区域，会产生保持曲面的强度减弱的问题。因此，这种彩色显象管难于实用化。

如前所述，阴极射线管从能够方便观看图像的观点出发，希望将玻屏有效区域的内表面和荧光屏做成平面。但是，如果将玻屏有效区域的内表面和荧光屏做成平面，则问题是，由玻璃做成的真空管壳的强度不够。此外，由于玻屏玻璃中光线的折射率，会产生画面周围部分的图像上浮的现象，有平面度的视觉识别性差的问题。此外，在彩色显象管中，还存在荫罩的加工性差的问题。

发明概述

本发明的目的是提供一种阴极射线管，这种阴极射线管借助于将外面为平面的玻屏的内表面做成适当的曲面，能确保真空管壳的强度，并抑制在玻屏玻璃中由于光线折射而使平面度的视觉识别性差的问题，对于彩色显象管能进一步改善色彩选择电极(荫罩)的加工性。

(1)本发明的阴极射线管，具有由外面是平面、内表面的中央向前述外面方向突出的凸曲面组成的玻屏，在这种玻屏的内表面上形成水平方向尺寸为M、垂直方向尺寸为N的纵横尺寸比为M∶N的大致矩形状的荧光屏，

假设从所述玻屏的内表面的中心开始，在距离为r的位置上，所述荧光屏的水平轴上、垂直轴上和对角线轴上的对于所述内表面的中心的弯入量分别是ΔH(r)、ΔV(r)、ΔD(r)，则形成的所述玻屏的内表面的满足下式的曲面 $\mathrm{\ΔD}\left(r\right)>\mathrm{\ΔH}(\frac{M}{\sqrt{M^2+N^2}}\·r)>\mathrm{\ΔD}(\frac{M}{\sqrt{M^2+N^2}}\·r)...\left(10\right)$ $\mathrm{\ΔD}\left(r\right)>\mathrm{\ΔV}(\frac{N}{\sqrt{M^2+N^2}}\·r)>\mathrm{\ΔD}(\frac{N}{\sqrt{M^2+N^2}}\·r)...\left(11\right)$

(2)在如(1)所述的阴极射线管中，

假设在玻屏的荧光屏对角线轴上的弯入量ΔD(r)为最大弯入量ΔD(rMax)，则这种最大弯入量ΔD(rMax)在5mm～20mm的范围内。

(3)本发明的阴极射线管，具有由外面是平面、内表面的中央向前述外面方向突出的凸曲面组成的玻屏，在这种玻屏的内表面上形成水平方向尺寸为M、垂直方向尺寸为N的纵横尺寸比为M∶N的大致矩形状的由多种颜色荧光层组成的荧光屏，相对于这种荧光屏配置由中央向所述玻屏方向突出的凸曲面组成的、并且这种凸曲面为水平方向尺寸为M、垂直方向尺寸为N的纵横尺寸比为M∶N的大致矩形状的色彩选择电极，利用这种色彩选择电极，选择从电子枪发射出的多个电子束，并将彩色图像显示在所述荧光屏上，

假设从这种凸曲面的中心开始，在距离为r的位置上，所述荧光屏的水平轴上、垂直轴上和对角线轴上的对于所述凸曲面的中心的弯入量分别是ΔHM(r)、ΔVM(r)、ΔDM(r)，则形成的所述色彩选择电极的凸曲面为满足下式的曲面。 $\mathrm{\ΔDM}\left(r\right)>\mathrm{\ΔHM}(\frac{M}{\sqrt{M^2+N^2}}\·r)>\mathrm{\ΔDM}(\frac{M}{\sqrt{M^2+N^2}}\·r)...\left(12\right)$ $\mathrm{\ΔDM}\left(r\right)>\mathrm{\ΔVM}(\frac{N}{\sqrt{M^2+N^2}}\·r)>\mathrm{\ΔDM}(\frac{N}{\sqrt{M^2+N^2}}\·r)...\left(13\right)$

(4)在如(3)所述的阴极射线管中，

假设在色彩选择电极的对角线轴上的弯入量ΔDM(r)为最大弯入量ΔDM(rMax)，则这种最大弯入量ΔDM(rMax)在5mm～20mm的范围内。

附图简要说明

图1是表示与本发明一实施形态相关的彩色显象管的结构的概略剖视图。

图2是用于说明在玻屏有效区域中由于光线折射而产生的图像失真的情况。

图3A是用于说明当玻屏有效区域的内表面由单纯球面组成时以有效区域的中心为中心的同心圆图形因折射而产生失真的情况。

图3B是说明当有效区域的中心为中心的同心矩形状图形用折射而产生失真的情况。

图4表示将在对角端具有接近于2m的楔形的球面成分、附加在以有效区域的中心为中心的矩形状图形上的各点的壁厚一定的内表面上的玻屏的说明图。

图5A是说明以图4所示的玻屏有效区域的中心为中心的同心圆图形因折射而产生失真的情况。

图5B是说明以有效区域的中心为中心的同心矩形状图形因折射而产生失真的情况。

图6是用等高线表示对于对角线尺寸为16英寸的彩色显象管的玻屏有效区域内表面的中心的各部分的弯入量。

图7是表示以往的改进后的玻屏形状。

实施发明的最佳形态

下面，参照附图对与本发明一实施形态相关的彩色显象管进行说明。

实施形态1

图1表示与本发明一实施形态相关的彩色显象管。这种彩色显象管具有真空管壳，所述真空管壳由在有效区域10的周围部分设置裙边部分11的大致矩形状的玻屏12和漏斗状的玻锥13组成。在这种玻屏12的有效区域10的内表面上，形成由发出蓝、绿、红光的3色荧光层组成的荧光屏14，相对这种荧光屏14离开规定的间隔，在其内侧配置在相对于荧光屏14的有效面15上设置大量电子束穿通孔的作为色彩选择电极的荫罩16。另一方面，将发射3电子束18B、18G、18R的电子枪19配置在玻锥13的管颈17内。并且利用安装在玻锥13外侧的偏转线圈20，使从电子枪19发射的3电子束18B、18G、18R发生偏转，然后通过荫罩16朝向荧光屏14，利用电子束18B、18G、18R对这种荧光屏14水平和垂直地进行扫描，将彩色图像显示在荧光屏14上。

玻屏12具有外面为平面的平面的有效区域10，这种有效区域10的内表面形成为其中央向外面方向突出的凸曲面。形成的荧光体屏幕14为由这种凸曲面组成的内表面的水平方向(X轴方向)的长度为M、垂直方向(Y轴方向)的长度为N的纵横尺寸比为M∶N的大致矩形形状。此外，与这种荧光屏14相对的荫罩16具有对应于前述玻屏12的有效区域10的内表面形状的有效面15，形成的荫罩16为具有其中央部分向荧光屏14方向突出的凸曲面的有效面15，假设这种有效面15的水平方向尺寸为M、垂直方向尺寸为N，则形成纵横尺寸比为M∶N的大致矩形状。

在本实施例中，假设由玻屏12的有效区域10的凸曲面组成的内表面在离开这种内表面中央距离为r的位置上，前述荧光屏14的水平轴上、垂直轴上和对角线轴上的对于中央的弯入量(中央和离开中央距离为r的位置的在沿管轴Z方向上的距离差)分别是ΔH(r)、ΔV(r)、ΔD(r)，则形成的这种曲面为满足下式的曲面。 $\mathrm{\ΔD}\left(r\right)>\mathrm{\ΔH}(\frac{M}{\sqrt{M^2+N^2}}\·r)>\mathrm{\ΔD}(\frac{M}{\sqrt{M^2+N^2}}\·r)...\left(14\right)$ $\mathrm{\ΔD}\left(r\right)>\mathrm{\ΔV}(\frac{N}{\sqrt{M^2+N^2}}\·r)>\mathrm{\ΔD}(\frac{N}{\sqrt{M^2+N^2}}\·r)...\left(15\right)$

而且当在荧光屏14的对角线轴上的弯入量ΔD(r)为最大弯入量ΔD(rMax)时，这种最大弯入量ΔD(rMax)规定在5mm～20mm的范围内。

此外，假设由荫罩16的凸曲面组成的有效面15在离开这种有效面15的中央距离为r的位置上的水平轴上、垂直轴上和对角线轴上的对于中央的弯入量(中央和离开中央距离为r的位置的在沿管轴Z方向上的距离差)分别是ΔHM(r)、ΔVM(r)、ΔDM(r)，则形成的这种有效面15为满足下式的曲面。 $\mathrm{\ΔDM}\left(r\right)>\mathrm{\ΔHM}(\frac{M}{\sqrt{M^2+N^2}}\·r)>\mathrm{\ΔDM}(\frac{M}{\sqrt{M^2+N^2}}\·r)...\left(16\right)$ $\mathrm{\ΔDM}\left(r\right)>\mathrm{\ΔVM}(\frac{N}{\sqrt{M^2+N^2}}\·r)>\mathrm{\ΔDM}(\frac{N}{\sqrt{M^2+N^2}}\·r)...\left(17\right)$

而且当在这种有效面15的对角线轴上的弯入量ΔDM(r)为最大弯入量ΔDM(rMax)时，这种最大弯入量ΔDM(rMax)规定在5mm～20mm的范围内。

如果玻屏12和荫罩16具有这种曲面，则能改善在荧光屏14上所显示图像的平面度的视觉识别性，并且能提高真空管壳的强度和改善荫罩16的加工性，具有充分的强度。

下面，对玻屏12和荫罩16最好具有这种曲面理由进行说明。

一般，图像的平面度的视觉识别性依从于在反射图像中产生的失真和在荧光屏上形成的图像中产生的失真。在这种反射图像中，有从玻屏的有效区域外面反射的反射图像和从其内表面反射的反射图像。一般，对于反射图像的失真，因从内表面反射的光线强度小，所以只要注意从外面反射的光线产生的反射图像就可以了。在其外面为曲面的阴极射线管中，因为在外面的反射图像失真，因此图像的平面度可视性差。为了减小这种外面产生的反射图像的失真，只要加大外面的曲率半径即可，借助于做成平面的平面，能消除平面度的视觉识别性差的问题。

另一方面，在荧光屏上产生的图像的失真，是由于在玻屏的有效区域光线折射产生，并依从于观看荧光屏上显示图像的视点而变化。在固定视点的情况下，存在一个不会由于折射原因产生失真的曲面。但是，一般因观看到图像的视点不固定，特别是在左方向右离开管轴的视点、即从斜方向观看图像时，利用对于管轴对称的曲面就无法解决失真。

为了说明由于前述折射的图像失真，对中心在管轴上并且利用与管面平行的两眼作为视点的情况，即如图2所示，玻屏12的有效区域10的外面为平面的平面、内表面形成为在离开玻屏12的中央距离r的位置上具有壁厚为t(r)的曲面，在其距离r的内表面上的点A，荧光屏(未图示)发光，并且这种发光用离开玻屏12的有效区域10外面、中心位于管轴(Z)上、而对于管面的水平轴(H轴)平行的两眼视点BL、BR进行观察，对上述这种情况进行说明。

在图2中，虽然在光点A产生的光线通过玻屏12向着视点BL、BR，但因在玻屏12的外面受到折射作用，光线通过光点GL、GR向着视点BL、BR。因此，从视点BL、BR看起来就像光点A向着上方移动(上浮)，如看到在点C那样。换言之，在玻屏12的内表面和外面之间的位置C上产生光点A的虚像点。

这里，假设玻屏内表面中心的上浮位置离开外面的距离为tr，并假设一个离开有效区域10的外面沿着管轴Z的距离tr位于内侧的参考平面22，则考虑这种参考面22上的图像的视觉识别性如下。

在参考面22上，光点A偏移了偏移量Δr则看见虚像点C，该虚像点在沿参考面22的管轴方向的偏移量Δt的下方产生。偏移量Δr规定以从玻屏12中央远离的方向为正，偏移量Δt规定视点BL及BR的方向为正。参考面22意味着在玻屏12不产生光线折射的假象平面，距离该参考面22的偏移量Δr及Δt越小，则由于玻屏12的折射而产生的失真越小。

从上述视点看平板玻屏，即

t(r)＝t(0)的壁厚一定的玻屏时，通常大气折射率n_a及玻屏折射率n_g为

n_g≈1.5，n_a≈1.0

若设定光屏对角尺寸为16-20英寸左右，玻屏有效区域壁厚t(r)为10-12mm，从有效区域外面到视点的距离L为300-600mm，两眼BL及BR的间隔ls为60-70mm，则在对角端的偏移量Δr及Δt约为0.5-1.0mm。另外，为了消除从上述视点来看时因折射产生的失真，只要将玻屏内表面形成大致球面即可，其所述球面是相对于有效区域内表面中心来说，其对角端的弯入量为0.7-1.0mm，V端的弯入量为0.1-0.5mm，H端的弯入量为0.5-0.8mm左右。也就是说，将玻屏内表面形成上述那样的形状，就能够基本解决由于玻屏折射而产生的图像失真。

但是，由于一般视点容易处于从管轴向左右偏离的位置，因此用上述单纯球面，变得好像周围部分凸出的凹面形状。另外，真空管壳及荫罩的强度低，特别是对于荫罩，很难将有效面成形为规定的曲面。

为了解决该问题，必须考虑将失真抑制为最低限度，加厚周围部分的壁厚t(r)。

根据分析的结果，即使加厚周围部分的壁厚t(r)，对于某一特定图像图形，理论上导出虽然由于折射导致图像图形缩小或移动，但不改变图像图形形状本身的内表面形状，以设计有实用性的玻屏形状及荫罩形状。

下面进行该理论性的说明。

设有效区域外表面为平坦的平面，相对于内表面中心的对角端弯入量为10-15mm，在由这样的单一球面构成的玻屏中，从管轴上的视点来看时，由于折射而产生的失真示于图3A及3B中。在图3A中，表示以有效区域中心O为中心的同心圆图形的失真，在图3B中，表示以有效区域中心O为中心的同心矩形状图形的失真。图中，虚线24表示不失真的图形。

由于折射引起的偏移量Δr为箭头25所示的负方向(中心方向)。对于以有效区域中心O为中心的同心圆图形，由于在该同一圆上的点有相同的壁厚t(r)及视角θ，因此偏移量Δr相同。该对角轴(D轴)、水平轴(H轴)、垂直轴(V轴)上的点的偏移量Δr分别为ΔrD、ΔrH及ΔrV，则

ΔrD＝ΔrH＝ΔrV                     (18)

图像图形26如实线所示缩小，但图形形状不变化。但是，对于以有效区域中心为中心的同心矩形图形，若设到虚线所示的图形24的对角的距离为r，则从有效区域中心到该图形24的水平轴上的点的距离为 $\frac{M}{\sqrt{M^2+N^2}}\·r.......\left(19\right)$ 到垂直轴上的点的距离为 $\frac{N}{\sqrt{M^2+N^2}}\·r.......\left(20\right)$ 与此相对应，由于图形24的对角轴、水平轴及垂直轴的点的壁厚t(r)薄，则

ΔrD＞ΔrH＞ΔrV                   (21)

图像图形26如实线所示缩小，而且形成桶状失真。

因此，设玻屏有效区域外表面为平坦的平面，设内表面如图4所示为曲面28，所述曲面28是这样构成的，即连接距有效区域中心的距离r的对角轴上的点、水平轴上的公式(19)的点及垂直轴上的公式(20)的点而成的矩形图形24上各点壁厚t(r)一定，其对角轴方向的壁厚与r²成正比增加(大致均匀的曲率)，这样形成的曲面与抑制由于前述荧光屏上各点视角θ不同而引起的失真的曲面(在对角端的玻屏壁厚约厚小于2mm左右的单一球面)组合构成曲面28，则如图5B所示，对于矩形图形24，由于折射引起图像图形26缩小，但该图像图形26为没有失真的图形。但是，如图5A所示，对于以有效区域中心O为中心的同心圆图形24，其图形24上各点的壁厚t(r)因位置而异，因此图像图形26缩小，而且形成对角轴上有突出的失真图形。

另外，图4所示的玻屏形状，能够抑制矩形图像图形的失真，但反过来，同心圆图形的失真显著。在实际使用环境中，频繁使用矩形图像图形，但显示设计图等图形时，同心圆的图像图形也不能忽视。实用上，最好是在图4所示玻屏形状上再稍微附加一些球面成分，形成单纯球面与图4所示曲面的中间形状构成的内表面形状。特别是对于具有成形荫罩的彩色显象管，若将荫罩成形为类似图4所示玻屏形状的形状，则在水平轴及垂直轴端部形成平坦区域，保持荫罩曲面的强度下降。但是，通过附加上述球面部分，则能够缓和水平轴及垂直轴端部的平坦部分。因而，附加球面成分，在提高保持荫罩球面的强度方面也是需要的。

具体地说，在玻屏的有效区域的内表面上形成水平方向的长度为M、垂直方向的长度为N的纵横尺寸比为M∶N的大致矩形状的荧光屏的场合，假设从这种内表面的中心开始，在距离为r的水平轴、垂直轴和对角线轴上对于所述内表面的中心的弯入量分别是ΔH(r)、ΔV(r)、ΔD(r)，则只要是满足下式的曲面形状即可。 $\mathrm{\ΔD}\left(r\right)>\mathrm{\ΔH}(\frac{M}{\sqrt{M^2+N^2}}\·r)>\mathrm{\ΔD}(\frac{M}{\sqrt{M^2+N^2}}\·r)...\left(22\right)$ $\mathrm{\ΔD}\left(r\right)>\mathrm{\ΔV}(\frac{N}{\sqrt{M^2+N^2}}\·r)>\mathrm{\ΔD}(\frac{N}{\sqrt{M^2+N^2}}\·r)....\left(23\right)$ 在假设 $\mathrm{\ΔH}(\frac{M}{\sqrt{M^2+N^2}}\·r)=\mathrm{\ΔD}\left(r\right)....\left(24\right)$ $\mathrm{\ΔV}(\frac{N}{\sqrt{M^2+N^2}}\·r)=\mathrm{\ΔD}\left(r\right)......\left(25\right)$

的场合，不仅同心圆状的图像图形的失真增大，而且即使对于矩形状图像图形，也会产生由于视角差产生的枕形失真，而且因为对角线上的尖峰成为锐角，所以在视点离开管轴的场合能容易地视觉识别尖峰，不能令人满意。此外，因水平和垂直轴端部为纯平形状，所以在彩色显象管中，使保持荫罩曲面的强度降低，难于实用。

对于这种内表面形状的玻屏，在前述内表面形状是由单纯球面形成的玻屏中是

ΔD((r)＝ΔH(r)＝ΔV(r)                           (26)

如前所述，矩形状的图像图形的失真增大。

也就是说，用前述式(22)、(23)规定的曲面作为玻屏有效区域的内表面形状，并且，使在对角线轴端(r＝rMax)的弯入量ΔD(rMax)为5mm～20mm的范围，则比起这种对角线轴的弯入量与在水平轴端、垂直轴端的弯入量相同的其它曲面，能做成平面度的视觉识别性好的玻屏。

此外，对于从玻屏的有效区域的中心到对角线轴方向距离r和壁厚t(r)的关系，考虑到很多情况下视点是处于左右离开管轴的位置，最好t(r)为与r2成比例地增加的大致均匀的曲率。

此外，如果将玻屏有效区域的内表面形状作成前述曲面，则关于荫罩的设计也是令人满意的。也就是说，如果用式(22)、(23)规定的曲面作为有效区域的内表面，则在对角线轴端的弯入量ΔD(rMax)相同的场合，能使在水平轴端和垂直轴端的弯入量ΔH(rMax)、ΔV(rMax)分别比由单纯球面组成的玻屏的水平轴端和垂直轴端的弯入量大。因此，能增大对应于有效区域的内表面形状的形状而形成的荫罩的有效面的水平轴、垂直轴方向的曲率，能增加在荫罩的有效面的成形中必要的伸展率和伸展强度，并且能缓和由于电子束冲突产生的有效面的热变形等。

下面，对于对角线尺寸为18英寸的彩色显象管，对实施的前述玻屏的有效区域的内表面和荫罩的有效面的曲面形状的具体例根据实施例进行说明。

(实施例)

图6用等高线表示对于对角线尺寸为18英寸的彩色显象管的玻屏的有效区域内表面的中心的各部分的弯入量。此外，表1表示用这种等高线表示的各区域z1～z10的弯入量。此外，表2-1、表2-2表示基于水平和垂直坐标的各部分的弯入量，表3-1、表3-2表示所述各部分的水平方向的曲率半径Rx，表4-1、表4-2垂直方向的曲率半径Ry。

            表1

区域	弯入量(mm)
		z1	0～1
z2	1～2
		z3	2～3
z4	3～4
		z5	4～5
z6	5～6
		z7	6～7
z8	7～8
		z9	8～9
z10	9～10

                                                    表2-1

	x坐标(mm)0        10       20       30       40       50       60       70       80       90
		01020304050Y      60坐     70标     80︵     90m     100m     110︶    120130140	0.00    -0.02    -0.08    -0.19    -0.34    -0.53    -0.76    -1.04    -1.36    -1.73-0.03    -0.05    -0.12    -0.22    -0.37    -0.56    -0.79    -1.06    -1.38    -1.75-0.13    -0.15    -0.21    -0.32    -0.46    -0.64    -0.87    -1.14    -1.45    -1.80-0.30    -0.32    -0.38    -0.47    -0.61    -0.78    -1.00    -1.26    -1.56    -1.90-0.54    -0.55    -0.61    -0.70    -0.82    -0.99    -1.19    -1.43    -1.71    -2.04-0.84    -0.85    -0.90    -0.98    -1.10    -1.25    -1.43    -1.66    -1.92    -2.23-1.21    -1.22    -1.26    -1.34    -1.44    -1.57    -1.74    -1.94    -1.18    -2.47-1.65    -1.66    -1.69    -1.76    -1.85    -1.96    -2.11    -2.29    -2.51    -2.77-2.15    -2.16    -2.19    -2.25    -2.32    -2.42    -2.55    -2.71    -2.91    -3.14-2.73    -2.74    -2.76    -2.81    -2.87    -2.96    -3.07    -3.21    -3.38    -3.59-3.38    -3.38    -3.41    -3.44    -3.50    -3.57    -3.67    -3.79    -3.95    -4.13-4.09    -4.10    -4.12    -4.15    -4.20    -4.27    -4.36    -4.47    -4.61    -4.78-4.88    -4.89    -4.91    -4.94    -4.99    -5.06    -5.14    -5.25    -5.38    -5.54-5.75    -5.75    -5.78    -5.81    -5.87    -5.94    -6.03    -6.14    -6.27    -6.44-6.68    -6.69    -6.72    -6.77    -6.83    -6.92    -7.03    -7.15    -7.30    -7.48

                                                 表2-2

	x坐标(mm)100      110      120      130      140      150      160      170      180
		010203040Y      50坐     60标     70︵     80m      90m     100︶    110120130140	-2.14    -2.60    -3.10    -3.65    -4.25    -4.90    -5.60    -6.36    -7.16-2.15    -2.61    -3.10    -3.66    -4.26    -4.91    -5.61    -6.36    -7.17-2.20    -2.65    -3.15    -3.69    -4.29    -4.93    -5.63    -6.39    -7.21-2.29    -2.72    -3.21    -3.74    -4.33    -4.97    -5.67    -6.44    -7.26-2.41    -2.83    -3.30    -3.82    -4.40    -5.04    -5.74    -6.50    -7.34-2.58    -2.98    -3.43    -3.93    -4.50    -5.13    -5.83    -6.60    -7.45-2.80    -3.17    -3.60    -4.09    -4.64    -5.26    -5.95    -6.72    -7.68-3.07    -3.42    -3.83    -4.30    -4.83    -5.43    -6.12    -6.89    -7.76-3.42    -3.74    -4.12    -4.57    -5.08    -5.66    -6.33    -7.10    -7.96-3.84    -4.14    -4.50    -4.91    -5.40    -5.96    -6.62    -7.36    -8.22-4.36    -4.64    -4.97    -5.36    -5.82    -6.35    -6.97    -7.69    -8.52-4.99    -5.24    -5.55    -5.91    -6.34    -6.84    -7.42    -8.10    -8.88-5.74    -5.98    -6.26    -6.59    -6.99    -7.44    -7.98    -8.59    -9.30-6.63    -6.85    -7.12    -7.43    -7.78    -8.19    -8.66    -9.19    -9.79-7.68    -7.90    -8.15    -8.44    -8.75    -9.19    -9.48    -9.90    -10.36

                                        表3-1

	x坐标(mm)0    10    20    30    40    50    60    70    80    90
		010203040Y      50坐     60标     70︵     80m      90m     100︶    110120130140	2374  2372  2366  2355  2341  2322  2300  2275  2246  22152399  2397  2389  2377  2360  2339  2313  2283  2250  22142476  2473  2462  2444  2419  2388  2351  2310  2263  22132615  2606  2589  2560  2522  2473  2417  2354  2285  22122818  2809  2781  2735  2673  2598  2512  2418  2317  22133114  3098  3053  2980  2883  2768  2639  2502  2360  22183526  3501  3427  3312  3168  2990  2803  2609  2418  22324092  4051  3934  3752  3525  3270  3005  2742  2491  22574855  4789  4602  4321  3981  3615  3249  2903  2585  23005836  5733  5442  5019  4526  4019  3535  3094  2706  23696951  6799  6381  5787  5121  4460  3853  3319  2861  24757859  7672  7159  6442  5650  4878  4181  3576  3065  26387961  7792  7327  6663  5913  5166  4475  3864  3339  28936968  6874  6607  6204  5717  5193  4670  4173  3717  33075381  5359  5294  5190  5050  4882  4691  4483  4265  4043

                                              表3-2

	x坐标(mm)100     110     120     130     140     150     160     170     180
		010203040Y        50坐       60标       70︵       80m        90m       100︶      110120130140	2180    2144    2105    2065    2023    1981    1937    1893    18842175    2133    2090    2044    1997    1950    1901    1853    18042159    2103    2045    1985    1925    1864    1803    1743    16842135    2057    1978    1898    1820    1742    1667    1594    15242107    2002    1898    1797    1699    1606    1518    1434    13552079    1944    1815    1693    1579    1473    1375    1284    12012055    1890    1738    1599    1471    1356    1252    1151    10722045    1849    1676    1521    1383    1261    1153    1058    9732048    1827    1634    1466    1321    1194    1083    986     9022080    1833    1622    1442    1289    1157    1044    946     8612151    1879    1651    1459    1297    1159    1041    940     8532283    1988    1741    1535    1361    1214    1089    982     8902517    2207    1936    1712    1523    1361    1223    1104    10022945    2627    2349    2108    1897    1714    1554    1414    12913820    3601    3389    3185    2990    2806    2634    2472    2321

                                   表4-1

	x坐标(mm)0     10    20    30    40    50    60    70    80    90
		010203040Y      50坐     60标     70︵     80m      90m     100︶    110120130140	1497  1507  1537  1590  1667  1774  1918  2109  2360  26911496  1506  1535  1586  1662  1766  1905  2089  2329  26441493  1502  1530  1577  1646  1741  1867  2031  2242  25131489  1497  1521  1552  1621  1701  1807  1941  2110  23211483  1499  1508  1541  1587  1649  1728  1827  1949  20971476  1480  1493  1514  1545  1586  1637  1700  1766  18661467  1458  1474  1483  1515  1538  1567  1602  1644  16961456  1455  1453  1449  1444  1439  1436  1434  1436  14421444  1440  1429  1411  1388  1361  1334  1307  1283  12641431  1424  1403  1370  1329  1283  1234  1188  1145  11091416  1406  1375  1328  1269  1205  1140  1078  1023   9751401  1386  1345  1284  1210  1130  1052   979   915   8621384  1366  1315  1239  1151  1058   970   891   822   7651367  1345  1283  1195  1093   991   895   811   740   6831322  1251  1150  1038   927   827   741   670   613   569

                                 表4-2

	x坐标(mm)100   110   120   130   140   150   160   170   180
		010203040Y      50坐     60标     70︵     80m      90m     100︶    110120130140	3128  3701  4437  5326  6242  6863  6780  5917  46743056  3591  4269  5077  5905  6479  6448  5718  46002859  3296  3833  4453  5082  5547  5623  5193  43922582  2900  3275  3697  4124  4475  4634  4504  40832274  2482  3721  2986  3263  3522  3719  3798  37181971  2094  2235  2395  2573  2765  2966  3162  33351696  1759  1835  1928  2044  2190  2377  2624  29611456  1479  1515  1568  1645  1758  1926  2185  26161252  1250  1261  1290  1343  1433  1580  1832  23051081  1064  1061  1075  1112  1185  1314  1549  2032938   913   901   906   934   993  1106  1321  1795820   790   773   773   794   843   942  1137  1590721   689   670   667   682   724   811   987  1414638   606   587   581   593   629   705   864  1263569   537   518   512   521   552   619   762  1132

前述图6和表2-1、表2-2、表3-1、表3-2的值，用以对于有效区域的内表面的中心的弯入量为Z，用

Z＝∑A_i，j·Y²ⁱ·X^2j                     (27)

提供的。其中，i，j是整数0～2，a是表5所示的系数。

                  表5

Ai，j	数值
		A0.0A0.1A0.2A1.0A1.1A1.2A2.0A2.1A2.2	00.0002113.23×10-100.000334-2.21×10-104.65×10-133.58×10-108.19×10-10-2.29×10-17

此外，水平、垂直方向的曲率半径Rx，Ry，用 $\mathrm{Rx}={\{1+{\left(\frac{\∂}{\∂x}z\right)}^2\}}^{3/2}/\left(\frac{{\∂}^2}{{\∂x}^2}z\right).....\left(27\right)$ $\mathrm{Ry}={\{1+{\left(\frac{\∂}{\∂y}z\right)}^2\}}^{3/2}/\left(\frac{{\∂}^2}{{\∂y}^2}z\right).....\left(28\right)$

求得。

这样，如表2所示，如果确定有效区域的内表面形状，则对应于偏移量ΔD(rMax)、ΔH(rMax)、ΔV(rMax)的对角线轴端、水平轴端和垂直轴端的弯入量ZD(r＝228mm)、ZH(r＝180mm)、ZV(r＝140mm)分别大约为10.4mm、7.2mm和6.7mm。

此外，如前所述，如果确定有效区域的内表面的形状，则对应于这种内表面形状确定的荫罩的有效面，在成形时能在水平方向和垂直方向上充分地伸展。此外，将水平方向或者垂直方向的任何一方的曲率半径做成小于2000mm，能缓和伸展强度和由于电子束冲突的热变形。

此外，在前述实施形态中，虽然对于彩色显象管进行了说明，但本发明也适用于彩色显象管以外的阴极射线管。

工业上的实用性

如前所述，将玻屏的外面做成平面，规定对于内表面的中心的弯入量，则能确保真空外壳的强度，并能良好地做到在这种内表面上形成的荧光屏上的显示的图像的平面度的视觉识别性。此外，对于彩色显象管，也能改善荫罩的加工性，并避免强度的降低。

Claims (4)

1.一种阴极射线管，具有由外面是平面、内表面的中央向前述外面方向突出的凸曲面组成的玻屏，在这种玻屏的内表面上形成水平方向尺寸为M、垂直方向尺寸为N的纵横尺寸比为M∶N的大致矩形状的荧光屏，其特征在于，

假设从所述玻屏的内表面的中心开始，在距离为r的位置上，所述荧光屏的水平轴上、垂直轴上和对角线轴上的对于所述内表面的中心的弯入量分别是ΔH(r)、ΔV(r)、ΔD(r)，则形成的所述玻屏的内表面为满足下式的曲面。 $\mathrm{\ΔD}\left(r\right)>\mathrm{\ΔH}(\frac{M}{\sqrt{M^2+N^2}}\·r)>\mathrm{\ΔD}(\frac{M}{\sqrt{M^2+N^2}}\·r)......\left(1\right)$ $\mathrm{\ΔD}\left(r\right)>\mathrm{\ΔV}(\frac{N}{\sqrt{M^2+N^2}}\·r)>\mathrm{\ΔD}(\frac{N}{\sqrt{M^2+N^2}}\·r).....\left(2\right)$

2. 如权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于，

假设在玻屏的荧光屏对角线轴上的弯入量ΔD(r)为最大弯入量ΔD(rMax)，则这种最大弯入量ΔD(rMax)在5mm～20mm的范围内。

3.一种阴极射线管，具有由外面是平面、内表面的中央向前述外面方向突出的凸曲面组成的玻屏，在这种玻屏的内表面上形成水平方向尺寸为M、垂直方向尺寸为N的纵横尺寸比为M∶N的大致矩形状的由多种颜色的荧光层组成的荧光屏，相对于这种荧光屏配置由中央向所述玻屏方向突出的凸曲面组成的、并且这种凸曲面为水平方向尺寸为M、垂直方向尺寸为N的纵横尺寸比为M∶N的大致矩形状的色彩选择电极，利用这种色彩选择电极，选择从电子枪发射出的多个电子束，并将彩色图像显示在所述荧光屏上，其特征在于，

假设从这种凸曲面的中心开始，在距离为r的位置上，所述荧光屏的水平轴上、垂直轴上和对角线轴上的对于所述凸曲面的中心的弯入量分别是ΔHM(r)、ΔVM(r)、ΔDM(r)，则形成的所述色彩选择电极的凸曲面为满足下式的曲面。 $\mathrm{\ΔDM}\left(r\right)>\mathrm{\ΔHM}(\frac{M}{\sqrt{M^2+N^2}}\·r)>\mathrm{\ΔDM}(\frac{M}{\sqrt{M^2+N^2}}\·r)...\left(3\right)$ $\mathrm{\ΔDM}\left(r\right)>\mathrm{\ΔVM}(\frac{N}{\sqrt{M^2+N^2}}\·r)>\mathrm{\ΔDM}(\frac{N}{\sqrt{M^2+N^2}}\·r)...\left(4\right)$

4.如权利要求3所述的阴极射线管，其特征在于，

假设在色彩选择电极的对角线轴上的弯入量ΔDM(r)为最大弯入量ΔDM(rMax)，则这种最大弯入量ΔDM(rMax)在5mm～20mm的范围内。

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