CN1325126A - 彩色阴极射线管 - Google Patents

Abstract

本发明提供出一种平管屏型彩色阴极射线管,它具有良好的聚焦特性,并能够缩短管子的总长度。该彩色阴极射线管包括一个真空管泡、一个管颈3和一个锥体2,真空管泡由有效对角线直径约为51cm的管屏1构成,管颈3内装有电子枪10,锥体2连接起管屏和管颈。电子枪包括一个阴极、一个第一电极、一个第二电极、一个聚焦电极和一个阳极。假设管屏1内表面上X方向的等效曲率半径为Rix,管屏1内表面上Y方向的等效曲率半径为Riy,则阴极与聚焦电极的荧光屏一侧端末部分之间的距离Lm可设定于37mm≤Lm≤45mm的值上。

Description

彩色阴极射线管

本发明涉及彩色阴极射线管，更具体地，涉及一种聚焦特性改善的彩色阴极射线管，该种阴极射线管具有一个平面化的管屏内表面。

在电视接收机或个人计算机等装置内使用的彩色阴极射线管(彩色显示器)中，成为荧光屏的管屏其内、外按弧形表面构成内表面和外表面。

图6是一个普通彩色阴极射线管概略结构的截面图。彩色阴极射线管中包括有一个真空管泡、一个管颈3和一个锥体2，真空管泡由在其内表面上形成有荧光屏的管屏1构成，管颈3内安装着电子枪，锥体2连接起管屏1与管颈3。

管屏1的内表面和外表面两者具有大约为1.35×10³mm的曲率半径。有一个构成彩色选择电极的荫罩板(在图6中省略了)，它布置于紧靠管屏1的内表面上形成之荧光屏处。图6中，R_ix表明管屏1内表面上水平方向内的等效曲率半径，R_iy表明管屏1内表面上垂直方向内的等效曲率半径。

指向荧光屏发射出三条电子束的电子枪10装在管颈3的内部。使电子枪10发射的三条电子束沿荧光屏上X方向(水平方向)和Y方向(垂直方向)偏转的偏转线圈轭安装于真空管泡中锥体2与管颈3之间的过渡区域上。这里Z-Z表明彩色阴极射线管的管轴。

管屏1的外形大体上为矩形，在X方向上有长轴，Y方向上有短轴。显示区域AR形成于管屏1的前表面上。自电子枪10发射出的三条电子束从偏转线圈轭形成的偏转磁场的中心(偏转中心)12出发进行偏转，最大有效偏转角为θ。

荧光屏上电子束的聚焦特性影响到重现图像的质量。电子枪10中包括一个阴极、一个电子束产生部分以及一个聚焦电极和一个阳极，电子束产生部分由阴极至荧光屏一侧按顺序布置的第一电极和第二电极构成，聚焦电极和阳极按顺序布置在电子束产生部分的荧光屏一侧。

作为决定聚焦特性的诸参数，须考虑到电子枪10的电极长度Lm，电子枪10与荧光屏之间的距离Lc、偏转中心与有效显示区域上一个最外点之间的距离(Lw/cosθ)、以及聚焦电极的阳极侧端点部分与偏转中心12之间的距离Ld。

这里，需要将距离Ld设定得不小于一个给定的距离，以便能防止电子枪10受到偏转磁场的影响。此外，电子枪10的电极长度Lm较长时，聚焦特性可得到改善。

近年来，在彩色阴极射线管领域内广泛地采用了所谓的平面型或平管屏型彩色阴极射线管，它们的管屏外表面大致为平坦的。

作为与这种平管屏型(此后也称为平面管屏型)彩色阴极射线管相关的一种先有技术，例如日本专利公开64451/1998。

对于具有平坦的管屏内表面和外表面的彩色阴极射线管来说，要求其聚焦特性需进一步提高。这是因为，使管屏内表面平坦时，管屏上电子束的入射角在荧光屏的周边部分将变大，从而聚焦特性劣化。

此外，对于电视接收机或是诸如个人计算机的信息终端等装置来说，除了需求增大的荧光屏尺寸(荧光屏的大小)外，还要求缩短管子的深度方向尺寸。尤其是，其电子束最大偏转角变成90°的彩色阴极射线管，将具有伸长的锥体部分，因此，难以缩短彩色阴极射线管的深度方向尺寸。此外，要缩短管屏内表面与聚焦电极的荧光屏一侧端面之间的距离也是困难的。再又，延长电子枪的电极长度亦难于做到。

只要电子枪的电极长度维持于一个大的值上，彩色阴极射线管电子枪的总长度就会变长，从而，难以满足缩短深度方向尺寸的需求。

当管屏内表面上X方向和Y方向的等效曲率半径设定于Rix和Riy时，电子枪与荧光屏之间的距离Lc可以用下面的式子表示： $\mathrm{Lc}=\mathrm{Lw}+\mathrm{Ld}+\mathrm{Rix}-\sqrt{}({(\mathrm{Rix}-\mathrm{Riy}+\sqrt{}({\mathrm{Riy}}^2-{150}^2))}^2-{200}^2)$

本发明中，通过将管屏内表面上X方向和Y方向内的等效曲率半径Rix、Riy增大，可使电子枪与荧光屏之间的距离Lc做小，而电子枪的电极长度Lm能扩展。

本发明提供出一种平管屏型彩色阴极射线管，它能够克服上述先有技术的缺点，并能在确保良好聚焦特性的同时缩短管子的整体长度。

图1是一个截面图，概略地示明本发明之彩色阴极射线管的结构。

图2是一个部分截面图，示明管屏内表面上一个等效曲率半径的定义。

图3是一个侧视图，示明了本发明之彩色阴极射线管管颈内装入的一个电子枪的部分截面。

图4是本发明第二实施例之彩色阴极射线管管颈内装入的一个电子枪的部分截面图。

图5是一个截面图，示明本发明之彩色阴极射线管的整体构成。

图6是一个截面图，概略地示明普通彩色阴极射线管的一般结构。

下面，结合附图详细说明本发明的优选实施例。

借助于伸长电极长度Lm，借助于使电子枪与荧光屏之间的距离Lc减小，并借助于使偏转中心与有效显示区域的最外面轮廓点之间的距离(Lw/cosθ)减小，能改善聚焦特性。

如果其有效的荧光屏尺寸等于普通阴极射线管的荧光屏尺寸，偏转角θ等于普通阴极射线管的偏转角θ，则其Lw/cosθ将会等于普通阴极射线管的Lw/cosθ。

图1是按照本发明之平管屏型彩色阴极射线管的一个概略截面图。本彩色阴极射线管包括一个真空管泡、一个管颈3和一个锥体2，管泡由在其内表面上形成一个荧光层的管屏1构成，管颈3内装有电子枪10，锥体2连接起管屏1和管颈3。

对于构成荧光屏的管屏1来说，水平方向表现为X方向，垂直方向表现为Y方向，而与X-Y平面垂直相交的轴表现为Z轴。

本彩色阴极射线管包括一个矩形的管屏1，它在X方向上有长轴，在Y方向上有短轴。管颈3的内部装有电子枪10，它发射出三条朝向荧光屏方向的电子枪。

本彩色阴极射线管是标称为21英寸的彩色阴极射线管，其管屏1的荧光屏对角线在观看一侧上大约是51cm的有效直径，并有近似平坦的外表面。

将入在管颈3内的电子枪10包括一个阴极、一个电子束产生部分以及一个聚焦电极和一个阳极，电子束产生部分由阴极至荧光屏一侧按顺序布置的第一电极和第二电极构成，聚焦电极和阳极按顺序布置在电子束产生部分的荧光屏一侧。

图1中，Lm表明阴极与聚焦电极的荧光屏一侧端面之间的距离(这里，称为“电子枪电极长度”)，数字12表明偏转中心。Lw表明从荧光屏有效显示区域AR的一个外周向下伸展的一条垂直线相对于偏转中心12之间的距离，Ld表明偏转中心12与聚焦电极的荧光屏一侧端面之间的距离，而Lc表明管屏内表面与聚焦电极的荧光屏一侧端面之间沿管轴Z-Z上的距离。这里，Lt表明该彩色阴极射线管沿Z-Z轴方向的总长度。

此外，Rix表明管屏1的内表面上沿X方向内的等效曲率半径，Riy表明管屏1的内表面上沿Y方向内的等效曲率半径。这里，等效曲率半径的定义将结合图2进行说明。

图2是一个部分截面图，示明管屏内表面上等效曲率半径的定义。当管屏的弧形内表面按一种非球面形状形成时，取决于管屏内表面上不同的位置而有不同的曲率半径值。因此，管屏内表面上X方向的曲率由下面公式中的等效曲率半径Rix(mm)定义：

Rix=(Zd²+Dd²)/2Zd

这里，Dd表明从管轴Z-Z上的管屏内表面点到荧光屏有效区域上一个端末部分的距离(mm)，Zd表明从管屏内表面的中心(与管轴Z-Z的交叉点)到荧光屏有效区域端末部分之间沿管轴Z-Z方向上的一个降落量(mm)。

同样的计量情况也适用于用Y方向和对角线方向取代X方向的场合，以及用管屏外表面取代管屏内表面的场合。此外，即使在以荫罩板(压制荫罩)取代管屏的场合下，上述各参数能够用同样的方法来定义；荫罩板是与管屏内表面的弧形表面同形态地弯曲成弧形的。

依随阴极射线管的荧光屏尺寸，即使管屏外表面的曲率半径相同时，人们对管屏也会有不同的平坦度感觉。因此，为了评估这种平坦度感觉，不论荧光屏尺寸如何，对于管屏外表面的曲率半径Ro(mm)和内表面的曲率半径Ri(mm)作出了标准化，它们分别定义于下面。

              Ro=42.5V+45.0

              Ri=40.0V+40.0

这里，V表明荧光屏对角线方向的有效直径(英寸)。于是，管屏的平坦度大小可以表示成标准化的外表面曲率半径Ro或是内表面曲率半径Ri的倍数。这里，“英寸”是管屏有效直径的一个单位名称，它普遍地应用于表明彩色阴极射线管的荧光屏尺寸上。

图3是一个侧视图，以一部分截面示明了本发明之彩色阴极射线管的电子枪。图3中，K表明阴极，数字20表明第一电极，数字21表明第二电极。阴极X、第一电极20和第二电极21构成了所谓的电子束产生部分。

用于形成一个聚焦透镜和一个主透镜的各种电极(第三电极22、第四电极23、第五电极24和第六电极25)按顺序布置在该电子束产生部分的荧光屏一侧。这里，第六电极25也称为阳极。此外，数字26表明一个屏蔽帽，数字27表明用以将有关的电极固定和保持于给定的次序和给定的间隔上的一种熔接玻璃。

本实施例的电子枪中，聚焦透镜由第三电极22、第四电极23和第五电极24构成，第四电极由分割的5-1电极24-1和分割的5-2电极24-2组成。主透镜形成于5-2电极24-2与第六电极25间以相对方式互相面向的地方。

本实施例中电子枪的电极长度Lm等于阴极20与5-2电极24-2在第六电极25一侧的端面之间的距离。

本实施例中，假定管屏1内表面上X方向的等效曲率半径为Rix，管屏1内表面上Y方向的等效曲率半径为Riy，则阴极K与5-2电极24-2在第六电极25一侧的端面之间的距离(电极长度)由下面的式子表示。 $37\≤\mathrm{Lm}\≤37+23.4-(\mathrm{Rix}-\sqrt{}({(\mathrm{Rix}-\mathrm{Riy}+\sqrt{}({\mathrm{Riy}}^2-{150}^2))}^2-{200}^2))$

这里，普通的管屏内表面之降落量(=Lc-Lw-Ld)为23.4mm。

更具体地，管屏1内表面上X方向的等效曲率半径Rix设定于1990mm，管屏1内表面上Y方向的等效曲率半径Riy设定于1870mm。结果，电极长度Lm可以设定在37≤Lm≤44.3尺寸范围内。

本实施例中，管屏1内表面上的曲率半径Rix、Riy具有关系式Rix≥Riy。因此，圆顶形状荫罩板的曲率可以设定于这样一个曲率值，它能抑制圆顶形状的变形。此外，通过将管屏1内表面上等效曲率半径Rix、Riy之间的关系设定为Rix≥Riy，可以减小X方向周边部分与Y方向周边部分之间管屏的板厚的差异。结果，图像能够以最小的失真显示。这种管屏上，通过实现本发明，由于具有大偏转角的X方向上该内表面的曲率半径大于小偏转角的Y方向上内表面的曲率半径，所以管屏周边部分的聚焦特性能很大地改善。

与普通的弧形管屏型彩色阴极射线管相比较，平管屏型彩色阴极射线管在X方向上具有大的等效曲率半径Rix，在Y方向上具有大的等效曲率半径Riy。因此，平管屏型彩色阴极射线管能使得管轴Z-Z上在管屏内表面与构成主透镜电极的聚焦电极中荧光屏一侧端面之间的距离Lc减小。

在距离Lc做得小的场合下，电子枪的电极长度Lm能加长而不增大管轴方向的管子长度Lt。

对于用于监视器中并带有荫罩板的、其管屏1之对角线尺寸为51cm的彩色阴极射线管，必然地要将电子枪的电极长度Lm设定为Lm＞35mm，以获得所需的聚焦特性。

通常，由于受到监视器装置引出的制约，电子枪的电极长度Lm必须设定为Lm＜37mm。与之不同，按照本实施例，电子枪的电极长度Lm能延伸至Lm＜44.3mm的长度。

按照本发明，在电子束最大偏转角设定于90°的51cm型彩色阴极射线管中，其聚焦特性能提高，并且管轴方向的管子总长度能抑制到447mm上。

结果，这就可能提供出具有良好的聚焦特性并可以缩短其总长度的平管屏型彩色阴极射线管。

此外，由于本实施例的彩色阴极射线管中电子束的最大偏转角设定于90°，所以比之于最大偏转角设定于100°的彩色阴极射线管来说，偏转线圈轭的电耗减小。并且，由于有效荧光屏尺寸等于普通阴极射线管的尺寸，最大偏转角θ等于普通阴极射线管的偏转角θ，而其电子枪的电极长度能做得长于普通电子枪的电极长度，因此，聚焦特性可增强。

图4是本发明第二实施例之电子枪的部分截面侧视图。图4中，对应于同样功能的部分其各个符号与图3上的相同。又在图4中，数字28表明一个中间电极，数字29表明一个内置的电阻单元。

本实施例的电子枪中，阴极K、第一电极20和第二电极21构成了所谓的电子束产生部分。用于形成一个聚焦透镜和一个主透镜的各种电极(第三电极22、第四电极23、构成阳极的第五电极24)按顺序布置在该电子束产生部分的荧光屏方向处。此外，中间电极28布置在第六电极25的前段(第五电极24与第六电极25之间)。

此外，内置的电阻单元29安装在用以使有关电极固定和维持于给定的次序和给定的间隔下的熔接玻璃27上，以提供一个其电位略低于第六电极电位的电源，该电源向中间电极28供电。

本实施例中，电子枪的电极长度Lm为阴极20与第五电极24的中间电极28一侧端面之间的距离。

另外，本实施例中，象图3上所示的先前实施例的情况那样，它有可能将电子枪的电极长度Lm延伸至Lm＜44.3mm的值。当用于监视的彩色阴极射线管其对角线尺寸51cm的管屏1形成为平管屏时，电子枪的聚焦特性能够增强，因此，管轴方向管子的总长度可抑制到447mm上。结果，这有可能提供出平管屏型彩色阴极射线管，它具有良好的聚焦特性，并能缩短管子的总长度。

图5是一个概略截面图，示明按照本发明之彩色阴极射线管的整体构成。该彩色阴极射线管为一个平管屏型彩色阴极射线管，其中，管屏1之外表面1a的等效曲率半径大于管屏1之内表面1b的等效曲率半径。

三色荧光粉4涂敷于管屏1的内表面1b上，形成一个荧光屏。荫罩板构体50布置得紧靠近荧光屏4。荫罩板构体50通过焊接上一个荫罩板5来制成，荫罩板5由厚度为0.13mm的殷钢(铁镍合金)材料做成，通过压制而制作到例如厚度为1.1mm的、由铁基材料构造成的荫罩板框6上。具有弹簧部件的悬挂机构7安装在荫罩板框6的侧边缘，这些悬挂机构7与嵌入于管屏1内壁上的螺栓柱8相啮合，以便使荫罩板安装于一个给定的位置上。

管屏1粘结到锥体2的大直径开口端上，锥体2的小直径一侧与管颈3连接。管颈3的内部装入有发射出三条电子束B的电子枪10。电子枪10可以是图3和图4中所关联的两种电子枪的任一个。

用于色纯校正等的外部磁性部件12安装在管颈3的外周上。此外，偏转线圈轭11从外部安装至锥体2与管颈3之间的过渡区域上，以在X方向和Y方向中偏转电子束B，由此可在荧光屏4上重现出二维图像。使电子束B与诸如地磁之类外部磁场挡隔开的磁屏蔽壳9牢靠地固定于荫罩板框6的朝向管颈一侧上。

按照本发明的实施例，可以生产出既具有良好的平坦度感觉、又能够增强聚焦特性的平管屏型彩色阴极射线管。

如前面的说明，按照本发明，将有可能提供出这样的彩色阴极射线管，它可以使管屏外表面的等效曲率半径大于管屏内表面的等效曲率半径，并能扩展电子枪的电极长度而不延伸管子总长度，且能增强聚焦特性。

本发明并不局限于上面叙述的那类构成，毋庸说明，可以考虑出各种修改，但它们偏离不开本发明的技术概念。

Claims (3)

1．一种彩色阴极射线管，它包括一个真空管泡、一个管颈和一个锥体，真空管泡由在其内表面上形成一个荧光层的管屏构成，管颈内装有一个电子枪，而锥体连接起管屏和管颈，其中，

管屏具有一个大体为矩形的荧光屏，它在X方向上有长轴，在Y方向上有短轴，荧光屏的有效对角线直径设定为大约51cm，

装在管颈内的电子枪包括一个电子束产生部分、一个聚焦电极和一个阳极，电子束产生部分由按顺序从阴极到荧光屏一侧布置好的阴极、第一电极和第二电极构成，聚焦电极和阳极按顺序布置在电子束产生部分之荧光屏一侧，

假设管屏内表面上X方向的等效曲率半径为Rix，又管屏内表面上Y方向的等效曲率半径为Riy，则阴极与构成主透镜的聚焦电极中荧光屏一侧端末部分之间的距离Lm设定于下列值上： $37\≤\mathrm{Lm}\≤37+23.4-(\mathrm{Rix}-\sqrt{}({(\mathrm{Rix}-\mathrm{Riy}+\sqrt{}({\mathrm{Riy}}^2-{150}^2))}^2-{200}^2))$

2．按照权利要求1的彩色阴极射线管，其中，管屏外表面上X方向和Y方向的等效曲率半径都设定为不小于1×10⁴mm的值。

3．按照权利要求1的彩色阴极射线管，其中，管屏外表面上X方向和Y方向的等效曲率半径都设定为不小于1×10⁴mm的值，且管屏内表面上X方向和Y方向的等效曲率半径Rix、Riy之间的关系设定为Rix≥Riy。

Images