CN1755884A - 阴极射线管 - Google Patents

Abstract

当我们令阴极射线管的荧光屏的长宽比为M∶N以及在原点为管轴上的一点且水平轴和垂直轴以直角相交的坐标系中时，当我们令LA为锥形部分4的外表面的水平半径，SA为垂直半径，以及θ为由水平轴和锥形部分4的内表面上的最大径方向上的轴D形成的角时，然后当利用作为偏转角的基准的参考线位置作为原点且管轴上的位置Z在范围－30mm≤Z≤10mm内时，可以包含使得角度θ和值M、N、LA(Z)和SA(Z)满足关系式θ＝tan^－1 [(N/M)×(LA(Z)/SA(Z))]的一个部分。

Description

阴极射线管

技术领域

本发明涉及安装有偏转磁轭的阴极射线管，尤其涉及能够有效降低偏转功率的阴极射线管。

背景技术

将参考图12描述常规阴极射线管的一个例子。图12是根据常规例子的阴极射线管20的横截面图。真空外壳21包括：玻璃面板22，其显示部分基本上是矩形；玻璃锥体23，其大直径部分与面板22连接；以及圆柱形的玻璃管颈部分25，其与玻锥23的锥形部分24连接。

面板22的内表面上具有由一层荧光材料形成的荧光屏26。该荧光层包括条状或点状的三色荧光层，用于发射红、绿和蓝光。荫罩27设置在荧光屏26的正对面。在阴罩27中形成了许多电子束通过孔。用于发射三个电子束的电子枪28设置在管颈部分25内。

偏转磁轭29安装在玻锥23的锥形部分24的外侧至管颈部分25的外侧之间。由偏转磁轭29产生的水平和垂直偏转磁场对三个电子束进行偏转，然后这三个电子束穿过荫罩27水平地和垂直地扫描荧光屏26，从而显示出彩色图像。

通常实际应用的一种阴极射线管是自会聚直列式阴极射线管。这种阴极射线管中，电子枪28具有直列结构，并发射设置在同一水平面上且成一列的三个电子束。由偏转磁轭29产生的水平偏转磁场是枕形的，垂直偏转磁场是桶形的，并由该水平和垂直偏转磁场对三个直列电子束进行偏转，使得不需要特殊的校正系统，且该三个直列电子束可以在整个屏幕表面上会聚。

利用这样的阴极射线管，偏转磁轭29消耗大量电功率，降低偏转磁轭29的功耗是减小阴极射线管功耗的关键。同时，最终加速电子束的阳极电压必须升高，以提高屏幕的亮度。而且，偏转频率必须升高，以适用于HD(高清晰度)TV或个人计算机以及其它这样的办公自动化设备。所有这些都会导致更大的偏转功率。

通常，通过减小阴极射线管20的管颈部分25的直径，并减小安装有偏转磁轭29的锥形部分24的外径，使得偏转磁场相对于电子束更有效率地操作，来降低功耗。这种情况下，电子束在很接近安装有偏转磁轭29的锥形部分24的内表面的状态下通过。

从而，当管颈部分25的直径或锥形部分24的外径进一步减小时，出现一种称为BSN(电子束遮蔽瓶颈(beam shadow neck))的现象。该现象中，以最大偏转角向荧光屏26的一个对顶角偏转的电子束碰撞到锥形部分24的内壁，且由于玻锥23内壁的遮蔽该电子束中的一部分不能够到达荧光屏26(以下称该现象为“电子束遮蔽瓶颈”)。

JP S48-34349B提出了一种用于解决该问题的技术，其中，安装有偏转磁轭29的锥形部分24的形状从管颈部分25侧开始向着面板22的方向上逐渐由圆形变为大体上矩形。这源于以下想法：当荧光屏26上绘制出矩形光栅时，在锥形部分24内侧电子束通过的区域基本上也是矩形。

当安装有偏转磁轭29的锥形部分24形成为棱锥形时，电子束很可能碰撞的对顶角的内径(接近对角轴：接近D轴)相对于普通圆形形状增大，从而避免电子束碰撞。通过减小水平轴(H轴)和垂直轴(V轴)方向上的内径，以使偏转磁轭的水平和垂直偏转线圈与电子束更接近，从而更有效率地偏转电子束，由此也可以降低偏转功率。

然而，利用这种锥形部分的横截面形状基本上是矩形的阴极射线管，锥形部分的横截面形状越接近于矩形，真空外壳的气压抗性降低得越多，从而损害安全性。因此，出于实用目的，该形状必须为适当的圆形，这种情况下问题是偏转功率不再有任何降低。

考虑到该问题，在JP H9-320492A中，作为锥形部分的外部形状，有时也作为内部形状，从管颈侧开始向着面板方向上该形状由圆形逐渐变为非圆形，该非圆形在除第一和第二轴方向之外的一个方向上具有最大径，以及在其中管轴包括原点且第一和第二轴以直角相交的坐标系中，由这两个垂直相交的轴中任何一个在某位置处与所述最大径所形成的角随着管轴上的该位置而变化。

当我们令某位置处第一轴与最大径所形成的角为θ，以及荧光屏的第一轴方向和第二轴方向之间的比率为N/M时，该形状为tanθ≠N/M。另外，该形状为，与荧光屏的第一轴方向和第二轴方向之间的比率N/M的值相比，tanθ更接近1。

JP 2000-243317A提出了一种技术，在锥形部分的横截面形状基本上为矩形的阴极射线管中，通过使锥形部分的横截面形状高于屏幕的长宽比，改进偏转磁轭的磁场产生效率。

然而，上述JP H9-320492A中讨论的形状为，由两个垂直相交轴中的任何一个在某位置与所述最大径形成的角随管轴上的该位置而变化。从而，锥形部分的对角形状变得复杂，对顶角的玻璃厚度分布也变得复杂，并且很难保证足够的气压抗性。而且，由所述第一轴在某位置与所述最大径形成的角θ具有很宽的规定范围，而当试图令形状为tanθ的值比N/M更接近1时，还将存在一个区域，该区域中偏转功率升高，并且很难适当地设置角θ。

根据JP 2000-243317A的结构，通过使锥形部分的横截面形状的长宽比高于屏幕的长宽比，可以改进偏转磁场效率。这里，由水平轴在某位置与锥形部分的内表面的最大径形成的角θ不是能够防止电子束遮蔽瓶颈的适当角度，所以防止电子束遮蔽瓶颈与降低偏转功率是互相排斥的。另外，当锥形部分的横截面形状过高于屏幕的长宽比时，也会导致偏转功率的升高，所以很难适当地设置角θ。

本发明的目的是解决过去遇到的这些问题，以及提供一种阴极射线管，利用该阴极射线管，能够确保气压抗性以及防止电子束遮蔽瓶颈，同时偏转磁轭的偏转磁场更接近于电子束，使得更有效率地偏转电子束，并降低偏转功耗。

发明内容

为了实现上述目的，本发明的阴极射线管包括一个真空外壳，该真空外壳配备有电子枪，并且该真空外壳包括：面板部分，该面板部分具有形成在内表面上的荧光屏；以及围绕真空外壳的外表面被设置的偏转磁轭，该偏转磁轭用于偏转由电子枪发射的电子束。真空外壳包括其中安装有电子枪的管颈部分以及与偏转磁轭被设置的位置对应的锥形部分。锥形部分在与阴极射线管的管轴垂直的方向上的横截面形状包括非圆形横截面形状，该横截面形状在除所述面板的长轴和短轴之外的一个方向上具有最大径。屏幕长宽比为M∶N，所述屏幕长宽比是荧光屏的水平直径与垂直直径的比率，在原点为管轴上的一点且水平轴和垂直轴以直角相交的坐标系中，LA为所述锥形部分的外表面在水平轴上的半径，SA为垂直轴上的半径，以及θ为由水平轴和所述锥形部分的内表面上的最大径的方向上的轴形成的角。当LA和SA的值为LA(Z)和SA(Z)且位置Z在所述管轴上时，作为原点的参考线位置在范围-30mm≤Z≤10mm内，所述参考线位置作为偏转角的基准，包括使得所述角度θ和所述值M、N、LA(Z)和SA(Z)满足以下关系式的部分：θ＝tan^-1[(N/M)×(LA(Z)/SA(Z))]。

附图说明

图1是根据本发明实施例的阴极射线管的外观和内部结构的透视图；

图2是根据本发明实施例的阴极射线管的横截面图；

图3是图2中所示阴极射线管的面板2的平面图；

图4A是根据本发明实施例的真空外壳的接近连接部分11的横截面图；

图4B是根据本发明实施例的真空外壳的参考线12位置处的横截面图；

图4C是根据本发明实施例的真空外壳的接近连接部分13的横截面图；

图5是鞍形/鞍型偏转磁轭的一个例子的横截面图；

图6是屏幕显示期间电子束通过锥形部分4的路径的范围的示意图；

图7A是锥形部分内表面的简化形状的一个例子的示意图；

图7B是锥形部分内表面的简化形状的另一个例子的示意图；

图8是根据本发明实施例的锥形部分4在垂直于管轴1a的方向上的部分横截面图；

图9是在具有长宽比为4∶3的80-cm屏幕的彩色接收机中，偏转功率和角θ之间关系的实验值的曲线图；

图10是具有长宽比为16∶9的76-cm屏幕的彩色接收机的偏转磁轭的磁场强度分布的曲线图；

图11是在具有长宽比为16∶9的76-cm屏幕的彩色接收机中，偏转功率和角θ之间关系的实验值的曲线图；

图12常规阴极射线管的一个例子的横截面图。

发明详述

本发明的阴极射线管中，确保了气压抗性并防止了电子束遮蔽瓶颈，同时增强了提高水平偏转效率的效果，从而增强了降低偏转功率的效果。

本发明的阴极射线管中，优选的是，用于确定角θ的LA(Z)/SA(Z)在范围1.01≤LA(Z)/SA(Z)≤1.25内。

并且优选的是，角θ以及M、N、LA(Z)和SA(Z)的值在-30mm≤Z≤10mm范围内满足所述关系式。

本发明的阴极射线管中，优选的是，满足所述关系式的部分为：位置Z在-15mm≤Z≤10mm范围内。该结构尤其适合于防止电子束遮蔽瓶颈。

而且优选的是，角θ以及M、N、LA(Z)和SA(Z)的值在-15mm≤Z≤10mm范围内满足所述关系公式。

本发明的阴极射线管中，优选的是，用于确定角θ的LA(Z)/SA(Z)在范围1.15≤LA(Z)/SA(Z)≤1.25内。该结构对于降低偏转功率是有利的。

本发明的阴极射线管中，当φ为到达荧光屏的最大径位置的电子束的最大偏转角时，那么优选的是，φ在范围φ≥115°内。尤其对于广角管来说，该结构适合于防止电子束遮蔽瓶颈和降低偏转功率。

将参考附图描述本发明的一个实施例。图1是根据本发明实施例的阴极射线管的外观和内部结构的透视图。图2是根据本发明实施例的阴极射线管的横截面图。图3是图2中所示阴极射线管的面板2的平面图。

如图1中所示，阴极射线管1包括真空外壳10。真空外壳10包括：矩形面板2，其中，水平轴H是长轴，垂直轴V是短轴；漏斗形玻锥3，其与面板2连接；以及圆柱形管颈部分5，其与玻锥3连接。

面板2的内表面上具有由一层荧光材料形成的屏幕6。该荧光层包括条状或点状的三色荧光层，用于发射红、绿和蓝光。荫罩7设置在屏幕6的正对面。在荫罩7中形成了许多电子束通过孔。用于发射三个电子束的电子枪8设置在管颈部分5内。

偏转磁轭9安装在锥形部分4上，从玻锥3与管颈部分5连接处的外围部分向面板2伸展。

如图3所示，面板2关于相互垂直的水平轴2a(H轴)和垂直轴2b(V轴)对称。偏转磁轭9在面板2的水平轴2a和垂直轴2b的方向上对从电子枪8发射的三个电子束进行偏转。这三个电子束经过设置在面板2内侧上的荫罩7中的电子束通过孔，落在屏幕6上，从而产生特定的图像。

如图2所示，阴极射线管具有与该模型对应的偏转角φ。偏转角φ为到达对角线端6a和6b(图2和3)的电子束的最大偏转角，对角线端6a和6b为屏幕6的最大径位置。

偏转角与参考线12(偏转参考位置)相关。该参考线垂直于管轴1a并经过管轴上的点14(偏转中心)，该点14为由从屏幕6的对角线端6a和6b(图2和3)连接到管轴1a(Z轴)上的任何点的两条直线所形成的角中与阴极射线管的偏转角φ相等的角对应的点。

图4A、4B和4C是锥形部分4在与图2中所示的真空外壳10的管轴垂直的方向上的横截面图。图4A是连接管颈部分5和锥形部分4的部分11附近的横截面图，图4B是参考线12位置处的横截面图，以及图4C是连接锥形部分4和玻锥3的部分13附近的横截面图。从这些图可以看出，安装有偏转磁轭9的锥形部分4基本上是棱锥形状。

更具体地，如图4A所示，在连接部分11附近，锥形部分4是圆形，与管颈部分5的形状基本上一样。从图4B中所示的参考线12附近至图4C中所示的连接部分13之间，该形状基本上是矩形(非圆形)，该矩形在对角轴附近具有最大径。

这里偏转磁轭9通常是鞍形/鞍型，其中水平和垂直偏转线圈都是鞍型，但偏转磁轭9可以是多种结构中的任何一种，例如，半环形偏转磁轭，其中水平偏转线圈为鞍型，垂直偏转线圈为环形，或环形偏转磁轭，其中水平和垂直偏转线圈都是环形。

图5是鞍形/鞍型偏转磁轭的例子的横截面图。隔离体30是基本上与锥形部分4的外表面一致的棱锥形绝缘体。隔离体30使水平偏转线圈31和垂直偏转线圈32绝缘。

水平偏转线圈31设置在隔离体30内部，并且卷绕在一对基本上棱锥形的鞍状体上，从而与隔离体30的形状一致。垂直偏转线圈32设置在隔离体30外侧，并卷绕在一对鞍状体上。磁芯33设置在垂直偏转线圈32的外侧，从而覆盖该线圈。磁芯33是截顶锥形或截顶棱锥形磁体。

如上所述，当锥形部分4形成为棱锥形状，而不是普通圆形时，电子束很可能碰撞到的对顶角的内径(接近对角轴：接近D轴)增大，从而避免了电子束的碰撞。通过减小水平轴H和垂直轴V方向上的内径，从而偏转磁轭的水平和垂直偏转线圈更接近于电子束，使得更有效率地偏转电子束，也可以降低偏转功率。

具体地，偏转功率同管轴与偏转磁轭的内表面在水平轴上的点之间的距离相关，并同管轴与偏转磁轭的内表面在垂直轴上的点之间的距离相关。而且，电子束经过偏转磁轭的内表面的对顶角附近区域的路线是由偏转磁轭的水平偏转磁场和垂直偏转磁场确定的。

图5中，35是偏转磁轭9上磁场强度最大的位置。在最大磁场强度位置35附近的磁场强度最大。当我们利用磁芯33的屏幕端33a作为参考时，最大磁场强度位置35沿管颈端33b方向离开屏幕端33a的距离为从屏幕端33a至管颈端33b之间距离的三分之二。

偏转磁轭9的最大磁场强度位置35位于用于确定阴极射线管偏转角的参考线12位置的管颈侧，并大约位于从参考线12向管颈30mm处。

如上所述，防止电子束遮蔽瓶颈和降低偏转功率与锥形部分的形状有关，并且尤其与最大磁场强度位置35附近的形状有关。从而，通过适当设置最大磁场强度位置35附近与锥形部分的管轴垂直的横截面形状的最大径与水平轴之间形成的角，可以有效防止电子束遮蔽瓶颈。另外，通过最小化垂直轴和水平轴上从管轴到锥形部分的距离，可以有效降低偏转功率。

图6是屏幕上显示期间电子束通过锥形部分4的路径的范围的示意图。该图是在与锥形部分4的管轴垂直的方向上的横截面图。40是电子束通过的区域。在电子束通过区域40内发生偏转的电子束在荧光屏长宽比为M∶N的矩形区域内被水平地和垂直地偏转和扫描。

可以看出，电子束通过区域40变形为枕形，并且与锥形部分4内表面的水平轴2a和垂直轴2b的交点附近相比，在锥形部分4内表面的对顶角附近区域内，电子束的距离的余裕较小。

图7示出了锥形部分的内表面的简化形状的例子。41是电子束通过区域。示出了锥形部分内表面15、16、和17，作为锥形部分内表面形状的三个例子。锥形部分内表面15为，由水平轴H和最大径方向上的轴D1形成的角为θ2。锥形部分内表面15是用于防止电子束遮蔽瓶颈、保证良好的气压抗性以及优化偏转功率的一个例子。

锥形部分内表面16为，由水平轴H和最大径方向上的轴D2形成的角为θ1(θ1＜θ2)。从而，与锥形部分内表面15相比，锥形部分内表面16形成横长矩形。这种情况下，最大径方向上的长度大于锥形部分内表面15的最大径方向上的长度，这对于防止电子束遮蔽瓶颈来说是有利的。另一方面，电子束通过区域41与偏转磁轭之间在水平轴H方向上的距离更大，这降低了水平偏转磁场的效率，使得偏转功率高于锥形部分内表面15的情况。

锥形部分内表面17为，由水平轴H和最大径方向上的轴D3形成的角为θ3(θ2＜θ3)。从而，与锥形部分内表面15相比，锥形部分内表面17形成纵长矩形。这种情况下，最大径方向上的长度大于锥形部分内表面15的最大径方向上的长度，这对于防止电子束遮蔽瓶颈来说是有利的。另一方面，电子束通过区域41与偏转磁轭之间在垂直轴V方向上的距离更大，这降低了垂直偏转磁场的效率，使得偏转功率高于锥形部分内表面15的情况。

图7B示出了锥形部分内表面的其它例子。锥形部分内表面15对应于图7A中的锥形部分内表面15。锥形部分外表面15b是对应于锥形部分内表面15的外表面形状。

锥形部分内表面16a是由水平轴和最大径方向上的轴D2形成的角为θ1的内表面形状，θ1小于θ2，并且保持锥形部分内表面15的最大径Ra。

当我们令锥形部分外表面15b作为锥形部分内表面16a和锥形部分内表面15的外表面形状时，那么对于偏转功率来说两种情况相同。然而，对于两种形状来说最大径Ra相同时，锥形部分内表面16a比锥形部分内表面15在垂直轴V方向上更接近于电子束通过区域41，这对于电子束屏蔽瓶颈来说是不利的。

观察水平轴H方向，锥形部分内表面16a接近锥形部分外表面15b，水平方向上的壁厚度减小，气压抗性降低。这种情况下，可以令对应于锥形部分内表面16a的外表面形状为锥形部分外表面形状16b，以确保足够的气压抗性。锥形部分外表面形状16b的最大外径与锥形部分外表面形状15b的最大外径Rb匹配。当采用锥形部分外表面形状16b时，水平方向上的壁厚度可以更大，但是水平方向上的外部形状变大，使得水平偏转功率增大。

锥形部分内表面17a是由水平轴和最大径方向上的轴D2形成的角为θ3的内表面形状，θ3大于θ2，并且保持锥形部分内表面15的最大径Ra。

当我们令锥形部分外表面15b作为锥形部分内表面17a和锥形部分内表面15的外表面形状时，那么对于偏转功率来说两种情况相同。然而，对于两种形状来说最大径Ra相同时，锥形部分内表面17a比锥形部分内表面15在水平轴H方向上更接近于电子束通过区域41，这对于电子束屏蔽瓶颈来说是不利的。

观察垂直轴V方向，锥形部分内表面17a接近锥形部分外表面15b，垂直方向上的壁厚度减小，气压抗性降低。这种情况下，可以令对应于锥形部分内表面17a的外表面形状为锥形部分外表面形状17b，以确保足够的气压抗性。锥形部分外表面形状17b的最大外径与锥形部分外表面形状15b的最大外径Rb匹配。当采用锥形部分外表面形状17b时，垂直方向上的壁厚度可以更大，但是垂直方向上的外部形状变大，使得垂直偏转功率增大。

根据以上论述我们可以得出结论，由水平轴和锥形部分内表面的最大径方向上的轴形成的角是锥形部分形状设计中的一个参数，其作为防止电子束遮蔽瓶颈、减小偏转功率以及确保足够的气压抗性的参考。尤其，当该角在特定范围内时，可以确定能够防止电子束遮蔽瓶颈、减小偏转功率以及确保足够的气压抗性的锥形部分形状，而在该特定范围之外，将不能得到满足所有这些要求的锥形部分形状。

图8是本发明一个实施例中的锥形部分4在垂直于管轴1a的方向上的部分横截面图。为了有效地使偏转磁轭更接近于电子束，以降低偏转功率，锥形部分的外表面形状为基本上与偏转磁轭的内表面形状一致。该横截面图示出了一个坐标系，其中，锥形部分的管轴1a包括原点，以及水平轴H与垂直轴V以直角相交。我们令LA为水平方向半径，其为锥形部分4的外表面的水平轴H方向上的半径，令SA为垂直方向半径，其为锥形部分4的外表面的垂直轴V方向上的半径，以及令DA为锥形部分4的外表面的最大径。

而且，我们令θ为由水平轴H和锥形部分4的最大径DA方向上的轴D形成的角，以及N/M为屏幕的垂直方向径和水平方向径的比率(屏幕长宽比)。另外，我们假定管轴方向上的位置为，作为偏转角基准的参考线位置为零，且屏幕侧为正。

角θ由以下公式1表示，其中，管轴上位置Z处的LA和SA为LA(Z)和SA(Z)。以下参考图10描述的Z的范围为-30mm≤Z≤10mm，该范围内偏转磁轭的磁场强度高且具有最大磁场强度。

公式1：θ＝tan^-1[(N/M)×(LA(Z)/SA(Z))]

图8中，当锥形部分外表面为LA/SA＞1，即，水平边的长度为水平方向半径LA以及垂直边的长度为垂直方向半径SA的横长矩形形状时，偏转磁轭在水平轴H方向上距离电子束更远，且在电子束的偏转中垂直偏转比水平偏转起相对大的作用。从而，图6所示的电子束通过区域40中，对顶角方向上的最大径的角θA向垂直轴V侧转动并变大。

从而，该最大径的角大于根据屏幕长宽比计算出的角θB＝tan^-1(N/M)。从而，当确定由水平轴和锥形部分内表面形状的最大径形成的角θ为角θB时，因为角θB小于角θA，这对于防止电子束遮蔽瓶颈来说是不利的。

上述公式1通过使(N/M)乘以大于1的LA(Z)/SA(Z)来计算角θ。从而，角θ随LA(Z)/SA(Z)的增大而增大，即，随横长矩形的比例变大而增大。具体地，可以认为角θ是通过根据锥形部分的横长矩形的比率，校正上述由屏幕长宽比计算出的角θB而得到的一个值，并对于防止电子束遮蔽瓶颈是有利的。

下表1给出了由公式1计算出的角θ的具体例子。表1中的例子对应于具有长宽比为4∶3的80-cm屏幕的彩色接收机。

                           表1

Z(mm)	LA(mm)	SA(mm)	LA/SA	θ(°)
					10	38.1	30.5	1.25	43.1
0	29.6	24.7	1.20	41.9
					-15	21.0	19.3	1.09	39.2
-20	19.0	18.0	1.06	38.4
					-30	16.3	16.2	1.01	37.0

图9是具有长宽比为4∶3的80-cm屏幕的彩色接收机中偏转功率与角θ之间关系的实验值的曲线图。垂直轴上的偏转功率设置为目标值100％。水平轴上的角θ是参考线位置(Z＝0mm)处的角。

图10示出了具有长宽比为16∶9的76-cm屏幕的彩色接收机的偏转磁轭的磁场强度分布。如图10所示，偏转磁轭的最大磁场强度在管轴方向的位置Z＝-15mm处。当我们令该最大磁场强度为100％时，那么可以认为-30mm≤Z≤10mm范围是磁场强度相对高(至少60％)的范围。

图10示出了长宽比为16∶9的76-cm屏幕的例子，但是最大磁场强度的位置以及磁场强度相对高的范围是相同的，与接收机尺寸或长宽比无关。

比较表1中的计算结果与图9中的实验结果，发现表1中的角θ在37.0°≤θ≤43.1°范围内，而图9中的角θ在36.9°≤θ≤45.7°范围内达到偏转功率的目标值(100％)。具体地，由公式1计算出的角θ的范围在能够获得偏转功率的目标值的角θ的范围之内。

图9中的角θ为参考线位置处的角，但是如表1所示，将角θ设置在36.9°≤θ≤45.7°范围内可以被认为不仅在参考线位置处而且在磁场强度高的整个-30mm≤Z≤10mm范围内都能有效降低偏转功率。将此应用于稍后描述的图11和表2之间的关系中。

当图10中所示磁场强度达到其最大值(Z＝-15mm)时，表1中θ的计算值为39.2°。从磁场强度达到其最大值的位置向屏幕侧的范围是具有更大的电子束偏转的范围，从而对于防止电子束遮蔽瓶颈是很重要的。表示为偏转磁场中心的参考线位置在该范围内。表1的例子中，参考线位置(Z＝0mm)处的角θ为41.9°。

从而，利用表1的例子，从磁场强度达到其最大值的位置(Z＝-15mm)到参考线位置(Z＝0mm)的范围内，角θ从39.2°到41.9°。这些值基本上与图9中的实验结果给出的角θ＝41°匹配，角θ＝41°时偏转功率达到其最小值P1。具体地，可以利用公式1计算偏转功率达到其最佳值的角θ。

这里，在表1的例子中，LA(Z)/SA(Z)由以下公式2表示：

公式2：1.01≤LA(Z)/SA(Z)≤1.25

由此，当LA(Z)/SA(Z)在满足公式2的范围内时，可以说，由公式1计算出的角θ可以确定偏转功率达到其最佳值的形状。另外，如上所述，可以说角θ是基于公式1计算的，所以该角是一个校正后的值，以有利于防止电子束遮蔽瓶颈。

因此，在满足公式2的范围内确定的角θ可以是一个既满足电子束遮蔽瓶颈又满足偏转功率的值，并对应于图7A和7B中的角θ2的附近。从而可以确定一种能够确保壁厚度的形状，并确保气压抗性。

同时，当LA(Z)/SA(Z)的值过大时(高于以上公式2的上限)，内表面形状的角θ也会过大。由这种情况下的角θ确定的内表面形状对应于图7A中的内表面17和图7B中的内表面17a，并且如上所述，当基于这些形状之一时，所获得的锥形形状将不满足防止电子束遮蔽瓶颈、降低偏转功率以及确保良好的气压抗性这些要求。例如，(M/N)＜(LA(Z)/SA(Z))的情况对应于这种情况。

当LA(Z)/SA(Z)的值过小时(低于以上公式2的下限)，内表面形状的角θ也会过小。由这种情况下的角θ确定的内表面形状对应于图7A中的内表面16和图7B中的内表面16a，并且如上所述，当基于这些形状之一时，所获得的锥形形状将不满足防止电子束遮蔽瓶颈、降低偏转功率以及确保良好的气压抗性这些要求。

表1中的例子对应于长宽比为4∶3的屏幕，而表2中的例子对应于具有长宽比为16∶9的76-cm屏幕的彩色接收机。

                     表2

Z(mm)	LA(mm)	SA(mm)	LA/SA	θ(°)
					10	41.7	33.3	1.25	35.2
0	33.2	27.4	1.21	34.3
					-15	23.0	20.0	1.15	32.9
-20	20.3	18.3	1.11	32.0
					-30	16.5	15.8	1.04	30.4

接下来，图11是具有长宽比为16∶9的76-cm屏幕的彩色接收机中的偏转功率与角θ之间关系的实验值的曲线图。垂直轴上的偏转功率设置了一个目标值100％。水平轴上的角θ为参考线位置(Z＝0mm)处的角。

比较表2中的计算结果与图11中的实验结果，发现表2中的角θ在30.4°≤θ≤35.2°范围内，而图11中的角θ在29.6°≤θ≤37.4°范围内达到偏转功率的目标值(100％)。具体地，由公式1计算出的角θ的范围在能够获得偏转功率的目标值的角θ的范围之内。

表2的例子中，从磁场强度达到其最大值的位置(Z＝-15mm)到参考线位置(Z＝0mm)之间的范围内，角θ从32.9°到34.3°。这些值基本上与图11中的实验结果给出的角θ＝34°匹配，θ＝34°时偏转功率达到其最小值P2。因此，长宽比不同的例子中，当LA(Z)/SA(Z)在特定范围内时，可以利用公式1计算偏转功率达到其最佳值的角θ。

表2的例子中，LA(Z)/SA(Z)在1.04到1.25范围内。当LA(Z)/SA(Z)在这个范围内时，那么与长宽比为4∶3时一样，由公式1计算出的角θ可以用于确定锥形部分形状，利用该形状能够减小偏转功率、防止电子束遮蔽瓶颈以及确保良好的气压抗性。

表2的例子中的LA(Z)/SA(Z)的范围包含在公式2的范围内。公式2的下限为1.01，当表2的例子中的下限扩展到1.01，并且由公式1计算角θ时，结果为θ＝29.6°。该值对应于能够获得偏转功率的目标值(100％)的角θ的下限。

因此，即使当长宽比和屏幕尺寸不同时，只要LA(Z)/SA(Z)在公式2的范围内，由公式1计算出的角θ可以用于确定锥形部分的形状，利用该形状可以降低偏转功耗、防止电子束遮蔽瓶颈以及确保良好的气压抗性。从而，本发明可以应用于各种屏幕尺寸和各种长宽比。

如上所述，从磁场强度达到最大值的位置(Z＝-15mm)向屏幕侧包括参考线位置的范围中具有更大的电子束的偏转，因此该范围对于防止电子束遮蔽瓶颈是很重要的。从而，上述实施例中所述的例子在-30mm≤Z≤10mm范围内满足公式1，但优选的是，在-15mm≤Z≤10mm中的整个或至少一部分范围内满足公式1。还优选Z的范围为15mm≤Z≤5mm，以至少包括参考线位置(Z＝0mm)。

而且，表1和2中对应于范围-15mm≤Z≤10mm的LA(Z)/SA(Z)的范围是以下对应于表1的公式3的范围，以及以下对应于表2的公式4的范围。从图9和11中可以看到，当对于每个表的θ的范围对应于这些范围时，偏转功率值尤其良好。从而，LA(Z)/SA(Z)可以被设置在公式4的范围内，公式3和4的范围在该公式4的范围内重叠。

公式3：1.01≤LA(Z)/SA(Z)≤1.25

公式4：1.15≤LA(Z)/SA(Z)≤1.25

而且，电子束的偏转角度越大，越容易发生电子束遮蔽瓶颈，并且偏转功率越大。因此，本发明对于具有大偏转角度的阴极射线管尤其有效。在上面给出的特定例子中偏转角度是105°，但是在独立的实验中已经确定，将本发明应用到具有至少115°偏转角度的阴极射线管中甚至更加有效。

如上，对于该实施例，通过确定角θ可以防止电子束遮蔽瓶颈以及降低偏转功率，该角θ由水平轴和锥形部分内表面的最大径形成，该最大径在电子束被显著偏转的偏转磁轭的最大磁场强度位置附近。

利用本发明，可以确保良好的气压抗性并防止电子束屏蔽瓶颈，同时增强提高水平偏转的偏转效率的效果，并从而增强降低偏转功率的效果，所以对于应用在电视接收机、计算机监视器等中的阴极射线管，本发明是有利的。

上述实施例完全为了阐明本发明的技术内容，本发明不限于这些单独的具体例子，并且不被这些单独的具体例子所限制。在权利要求的范围和本发明的精神内，可以对本发明进行各种修改，应该在广义范围内解释本发明。

Claims (9)

1、一种阴极射线管，包括：

真空外壳，所述真空外壳配备有电子枪并包括面板部分，所述面板部分具有形成在内表面上的荧光屏；以及

偏转磁轭，围绕所述真空外壳的外圆周设置所述偏转磁轭，所述偏转磁轭用于偏转从所述电子枪发射的电子束，

其中，所述真空外壳包括其中安装有所述电子枪的管颈部分和与所述偏转磁轭被放置的位置对应的锥形部分，

所述锥形部分在与所述阴极射线管的管轴垂直的方向上的横截面形状包括非圆形横截面形状，该横截面形状在除所述面板的长轴和短轴之外的一个方向上具有其最大径，

屏幕长宽比为M∶N，所述屏幕长宽比是所述荧光屏的水平直径与垂直直径的比率，

在原点为所述管轴上的一点且水平轴和垂直轴以直角相交的坐标系中，LA为所述锥形部分的外表面在水平轴上的半径，SA为垂直轴上的半径，以及θ为由水平轴和所述锥形部分的内表面上的最大径的方向上的轴形成的角，以及

当LA和SA的值为LA(Z)和SA(Z)且位置Z在所述管轴上时，作为原点的参考线位置在范围-30mm≤Z≤10mm内，所述参考线位置作为偏转角的基准，

包括使得所述角度θ和所述值M、N、LA(Z)和SA(Z)满足以下关系式的部分

          θ＝tan^-1[(N/M)×(LA(Z)/SA(Z))]。

2、根据权利要求1所述的阴极射线管，其中，用于确定所述角θ的LA(Z)/SA(Z)在以下范围内

             1.01≤LA(Z)/SA(Z)≤1.25。

3、根据权利要求1所述的阴极射线管，其中，用于确定所述角θ的LA(Z)/SA(Z)在以下范围内

            1.15≤LA(Z)/SA(Z)≤1.25。

4、根据权利要求1所述的阴极射线管，其中，所述角θ和所述值M、N、LA(Z)和SA(Z)在范围-30mm≤Z≤10mm内满足所述关系式。

5、根据权利要求1所述的阴极射线管，其中，当φ是到达所述荧光屏的所述最大径位置的电子束的最大偏转角时，那么φ在范围φ≥115°内。

6、根据权利要求1所述的阴极射线管，其中，满足所述关系式的所述部分为位置Z在范围-15mm≤Z≤10mm内。

7、根据权利要求6所述的阴极射线管，其中，所述角θ和所述值M、N、LA(Z)和SA(Z)在范围-15mm≤Z≤10mm内满足所述关系式。

8、根据权利要求6所述的阴极射线管，其中，用于确定所述角θ的LA(Z)/SA(Z)在以下范围内

               1.15≤LA(Z)/SA(Z)≤1.25。

9、根据权利要求6所述的阴极射线管，其中，当φ是到达所述荧光屏的所述最大径位置的电子束的最大偏转角时，那么φ在范围φ≥115°内。

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