CN1716508A - 阴极射线管 - Google Patents

Abstract

一种阴极射线管，该阴极射线管包括：玻屏，具有内部和外部表面；玻锥，连接到玻屏上；管颈，连接到玻锥的后部；荫罩，安装在玻屏内。玻屏的内部表面满足下面的条件：0.2≤Px≤0.4，0.3≤Py≤0.6，其中，基于玻屏的内部中心点，利用由x、y和z轴定义的三维直角坐标系，当玻屏的内部表面由双二次方程(见右上式)表示时，Px和Py由左上式的公式定义。

Description

阴极射线管

                         技术领域

本发明涉及一种阴极射线管，更具体地讲，涉及一种具有改进的内部表面的玻屏和荫罩的阴极射线管。

                         背景技术

通常，阴极射线管(CRT)包括：玻屏，具有内部荧光屏；玻锥，连接到玻屏后部，围绕该玻锥外周面安装有偏转线圈；管颈，连接到玻锥后部，在该管颈内部安装有电子枪。

荧光屏具有红、绿和蓝荧光层。电子枪将三种电子束射线发射到分别与三种颜色红、绿和蓝对应的荧光层上。偏转线圈使在玻锥中前进的电子束偏转而使它们扫描荧光屏。

荫罩装配在玻屏内作为颜色选择电极并与荧光屏分开放置。荫罩具有多个电子束通道孔，并选择从电子枪发射的三种电子束射线使它们着陆在适当的荧光层上。

具有上述结构的阴极射线管，其玻屏可具有平面外部表面和有预定曲率的弯曲内部表面。已经提议玻屏的中心厚度应该减小以提高屏幕亮度和减少重量。然而，在这种情况下，由于减少了中心厚度，对人体有害的X射线将从阴极射线管发射出来。因此，玻屏厚度的减小是有限的。

此外，如果玻屏的内部表面在形状上发生了改变，则荫罩的曲率特征也应相应地改变。然而，荫罩的曲率特征与关于例如玻屏意外跌落等外部冲击的冲击阻力特征相关。因此，当不考虑荫罩的冲击阻力特征而确定玻屏的内部表面和荫罩的曲率特征时，冲击阻力特征变差使装置的可靠性降低。

                        发明内容

在本发明的一个实施例中，提供一种包括玻屏的阴极射线管，该玻屏改进了玻屏内部表面的形状以减小玻屏的重量并保持其截断X射线的功能以及提高了荫罩的冲击阻力特征。

在本发明的一个实施例中，阴极射线管包括：玻屏，具有内部和外部表面；玻锥，连接到玻屏上；管颈，连接到玻锥的后部；荫罩，安装在玻屏内。玻屏的内部表面满足下面的条件：

0.2≤Px≤0.4，0.3≤Py≤0.6其中，基于玻屏的内部中心点，利用由x、y和z轴定义的三维直角坐标系，当玻屏的内部表面由下面双二次方程 $z(x,y)=\underset{i,j=\mathrm{0,2,4}}{\mathrm{\Σ}}{A}_{i,j}{x}^i{y}^j$ 表示时，Px和Py由下面的公式定义：

$\mathrm{Px}=\frac{A_{20}}{A_{20}+A_{40}},\mathrm{Py}=\frac{A_{02}}{A_{02}+A_{04}}$

在一个实施例中，玻屏的外部表面基本是平面，并且玻屏具有对角线为580mm或更长的有效部分。

在一个实施例中，玻屏具有厚度为12mm或更厚的中心。

在一个实施例中，荫罩具有带电子束通道孔的有效部分，当在有效部分的中心的电子束通道孔的水平间距由Ph₁表示，在有效部分端部的电子束通道孔的水平间距由Ph₂表示时，Ph₂/Ph₁的比率设置为超过1.4。

在一个实施例中，玻屏满足下面的条件：

0.25≤Px≤0.35，0.35≤Py≤0.45.

                         附图说明

通过参照附图对本发明实施例进行的详细描述，本发明的上述和其他优点将会变得更加明白。附图中：

图1是根据本发明实施例的阴极射线管的透视图；

图2是图1中表示的玻屏的前视图；

图3是图1中表示的阴极射线管的剖面图；

图4是图3中表示的玻屏的放大图；

图5是表示根据玻屏内部表面形状设计的荫罩冲击阻力值的曲线图；

图6示意性地表示电子束、荫罩和荧光屏之间的相互关系；和

图7是根据本发明实施例的阴极射线管的荫罩的前视图。

                      具体实施方式

图1是根据本发明实施例的阴极射线管的透视图。在图1和3中，为说明方便，屏幕的水平轴线用x指示、垂直轴线用y指示、与电子束的移动方向保持平行的管轴线用z表示。

如图1和3中表示，阴极射线管2包括：玻屏6，具有内部荧光屏4；玻锥10，连接到玻屏6的后部；偏转线圈8，安装在玻锥10的外部周面；管颈14，连接到玻锥10的后部；电子枪12，安装在管颈14内。

如图6中表示，荧光屏4具有红、绿和蓝荧光层4R、4G和4B。电子枪12将三种电子束射线发射向分别与三种颜色荧光层对应的荧光屏4上。根据屏幕信号电子束的电流强度发生改变，因此将相应的荧光层激活到想要的亮度。偏转线圈8围绕电子束路线生成电场，并使电子束根据想要的图像偏转使它们扫描荧光层4。

荫罩16装配在玻屏6内并与荧光屏4分开预定距离Q₀放置。荫罩16具有多个电子束通道孔16a。从电子枪12发射的三种电子束射线会聚在荫罩16的电子束通道孔16a处并通过该通道孔16a，然后着陆在相应的荧光层上。因此，电子束通道孔16a用作颜色选择电极。

返回参考图3，荫罩16由罩框18支持并装配在玻屏6内。内部屏蔽20安置在罩框18的后部，以减少电子束由于地磁场而发生的降落变化。

玻屏6的外部表面基本是平面的，而内部表面是具有预定曲率的曲面。玻屏6具有改进的形状(在下面描述)以减少其重量并保持对人体有害的X射线的截断。

图4是图3中表示的玻屏的放大图，其中，根据本实施例的玻屏由实线指示，根据现有技术的玻屏由点画线指示。

如图3和4表示，玻屏6具有有最小厚度d的中心，在该中心处玻屏的内部曲率减小了。即，玻屏6的内部中心点O向荫罩16移动(与现有技术比较)而使内部中心部分变平并使从内部中心到荫罩16的距离减小。此外，根据本实施例的玻屏6在外部表面处的整个厚度减小了。

这样的形状变化减小了玻屏6在外部表面处的厚度，而不用大量减小玻屏6的最小厚度，因此有效地减小了玻屏6的体积。结果，玻屏6的重量减小而又阻止对人体有害的X射线发射到阴极射线管外部。

主要发射光线的玻屏6的有效部分6a的对角线尺寸D至少是580mm。另外，考虑其截断X射线的功能，在中心测量的玻屏6的厚度d(图4中表示)优选地为12mm或更厚。

此外，荫罩16的曲率依靠玻屏6的内部表面的形状确定，反过来，玻屏6的内部表面的形状依靠荫罩16的冲击阻力确定。基于玻屏6的内部中心点O，利用由x、y和z轴定义的三维直角坐标系，玻屏6内部表面的形状由双二次方程1表示。

$z(x,y)=\underset{i,j=\mathrm{0,2,4}}{\mathrm{\Σ}}{A}_{i,j}{x}^i{y}^j---\left(1\right)$

基于方程1，Px和Py能由下述公式定义：

$\mathrm{Px}=\frac{A_{20}}{A_{20}+A_{40}},\mathrm{Py}=\frac{A_{02}}{A_{02}+A_{04}}---\left(2\right)$

影响玻屏6的内部曲率的因式Px和Py定义如上，图5和表1表示作为Px和Py的值的函数根据玻屏6的内部表面的形状设计的荫罩16的冲击阻力值。在阴极射线管生产过程中施加给它的冲击由半正弦波表示。当荫罩16的冲击阻力是15G或更多时，认为冲击是安全的。冲击阻力的单位G是重力加速度的单位，即，1G等于9.8m/s²。

                                     表1

		Px
								0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6
		Py	0.2	11	12	10	14.7							12	11.5
0.3	13							15.2	15	16	13	12
			0.4	13.5	15.5	16.5	16.7						13.5	15
0.5	12.6							15.3	16	15.5	14	13
			0.6	11.5	14	15.2	15						13.9	12
0.7	11							13	11.4	14	13	11
			0.8	10.6	12	10	13						12.5	10.2

如表1所列，当Px在0.2-0.4范围内并且Py在0.3-0.6范围内时，荫罩16的冲击阻力在14-16.7G范围内。特别地，当Px在0.25-0.35范围内并且Py在0.35-0.45范围内时，结果荫罩16的冲击阻力超过15G，具有优异的性能。

从图5和表1得到Px的优化值在0.2-0.4范围内，更优选地在0.25-0.35范围内。同样，Py的优化值在0.3-0.6范围内，更优选地在0.35-0.45范围内。当所构造的玻屏6满足这些条件时，玻屏6的重量能减少并保持其X射线的截断功能以及使荫罩16的冲击阻力特征极好。

此时，当玻屏6构造以满足上述条件时，通过改变形成于荫罩16上的电子束通道孔16a的水平间距而不用改变荫罩16的曲率，典型的电子束降落特征能保持照常。

如图6中表示，从电子枪12发射的三种电子束射线会聚在荫罩16的任一电子束通道孔16a并通过该通道孔16a，然后向相应颜色的荧光层4R、4G和4B发散，因此从荧光层发射出光。

在图6中，Sg代表当三种电子束射线从电子枪12发射并且彼此分开预定距离时两相邻电子束之间的距离，Pm表示在荫罩16的中心测量的电子束通道孔16a的水平间距，Lsg表示电子枪12和荧光屏4之间的距离，Q₀表示在屏幕中心处荫罩16到玻屏6内部表面的距离(即所谓的Q值)。基于图6，在屏幕中心的Q值Q₀能由下面公式表示：

$Q_0=\frac{\mathrm{Lsg}\×\mathrm{Pm}}{3\mathrm{Sg}}---\left(3\right)$

在等式3中，因为Lsg和Sg在阴极射线管生产时是具有预定值的常数，所以可以看出Q₀和Pm成正比。因此，当在屏幕中心的电子束通道孔16a的水平间距Pm的减小量与在屏幕中心的Q值由于玻屏6内部表面形状变化而减小的减小量相同时，通常的电子束降落特征不变而无需改变荫罩16的曲率特征。

图7是荫罩16的前视图，它具有带电子束通道孔16a的有效部分22。位于屏幕中心的电子束通道孔16a的水平间距由Ph₁表示，基于中心点位于屏幕水平端部的电子束通道孔16a′的水平间距由Ph₂表示。在这种结构中，Ph₂和Ph₁的比率设置为超过1.4。当满足这样的条件时，与传统阴极射线管的荫罩比较，位于屏幕中心的电子束通道孔的水平间距能降低大约10％，因此，解决了Q值减少的问题。

表2中表示根据现有技术(比较的例子)的玻屏和根据本实施例(例子)的玻屏的Px和Py值、荫罩的Ph₂和Ph₁的比率、以及玻屏重量相比较。

                                    表2

	Px	Py	Ph1(μm)	Ph2/Ph1	玻屏重量(kg)
						比较的例子	0.87	0.8	0.72	1.31	13.7
例子	0.39	0.3	0.65	1.42	12.7

如表2所列，可以看出与根据比较的例子的阴极射线管的玻屏重量相比根据例子的阴极射线管的玻屏重量减少了1kg。

利用本发明的阴极射线管，玻屏内部表面的形状改进了以减小玻屏的体积而保持其截断对人体有害的X射线的功能并考虑了荫罩的冲击阻力特征。因此，本发明的阴极射线管由于减小玻屏重量，所以在减小生产成本方面是有利的，并且提高了冲击阻力特征而易于搬运。

虽然在上文已详细描述了本发明的一些实施例，对这里所教导的基本发明构思所做出的各种改变和/或变形对于本领域技术人员会是显而易见的，这些改变和/或变形将落入由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内。

Claims (11)

1、一种阴极射线管，包括：

玻屏，包括内部表面和外部表面；

玻锥，具有后部和前部，其前部连接到玻屏上；

管颈，连接到玻锥的后部；和

荫罩，安装在玻屏内，

其中，玻屏内部表面满足下面的条件：

0.2≤Px≤0.4，0.3≤Py≤0.6

其中，基于玻屏的内部中心点，利用由x、y和z轴定义的三维直角坐标系，当玻屏的内部表面由下面双二次方程 $z(x,y)=\underset{i,j=\mathrm{0,2,4}}{\mathrm{\Σ}}{A}_{i,j}{x}^i{y}^j$ 表示时，Px和Py由下面的公式定义：

$\mathrm{Px}=\frac{A_{20}}{A_{20}+A_{40}},\mathrm{Py}=\frac{A_{02}}{A_{02}+A_{04}}$

2、如权利要求1所述的阴极射线管，其中，所述玻屏的外部表面基本是平面。

3、如权利要求1所述的阴极射线管，其中，所述玻屏具有对角线长度至少为580mm的有效部分。

4、如权利要求1所述的阴极射线管，其中，所述玻屏具有厚度至少为12mm的中心。

5、如权利要求1所述的阴极射线管，其中，所述荫罩具有带电子束通道孔的有效部分，当在有效部分的中心的电子束通道孔的水平间距由Ph₁表示，在有效部分的端部的电子束通道孔的水平间距由Ph₂表示时，Ph₂/Ph₁的比率设置为超过1.4。

6、如权利要求1所述的阴极射线管，其中，所述玻屏满足下面的条件：

0.25≤Px≤0.35，0.35≤Py≤0.45.

7、一种用于阴极射线管的玻屏，包括：

外部表面；和

内部表面，其中，内部表面满足下面的条件：

0.2≤Px≤0.4，0.3≤Py≤0.6

其中，基于玻屏的内部中心点，利用由x、y和z轴定义的三维直角坐标系，当玻屏的内部表面由 $z(x,y)=\underset{i,j=\mathrm{0,2,4},}{\mathrm{\Σ}}{A}_{i,j}{x}^i{y}^j$ 表示时，Px和Py由下面的公式定义：

$\mathrm{Px}=\frac{A_{20}}{A_{20}+A_{40}},\mathrm{Py}=\frac{A_{02}}{A_{02}+A_{04}}$

8、如权利要求7所述的玻屏，其中，所述玻屏的外部表面基本是平面。

9、如权利要求7所述的玻屏，还包括有对角线至少为580mm的有效部分。

10、如权利要求7所述的玻屏，还包括有厚度至少为12mm的中心。

11、如权利要求7所述的玻屏，其中，所述玻屏还满足下面的条件：

0.25≤Px≤0.35，0.35≤Py≤0.45.

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