CN1144258C - 彩色阴极射线管屏盘 - Google Patents

Abstract

彩色阴极射线管屏盘包括基本上平坦的外表面和带有所希望的曲率的内表面，其中屏盘的内表面曲率结构由具有互相不同的长轴方向曲率半径Rx和短轴方向曲率半径Ry的弧形曲率构成，由此提高了荫罩的结构强度，并防止了图像的彩色再现性的下降。

Description

彩色阴极射线管屏盘

技术领域

本发明涉及彩色阴极射线管(阴极射线管)，特别是，涉及形成用于显示图像的阴极射线管的前表面的彩色阴极射线管屏盘。

背景技术

在如TV接收机或计算机监视器等显示器中阴极射线管形成用于在其上显示图像的重要部分。图1展示了部分为剖面的彩色阴极射线管的侧视图。

参照图1，在形成有涂于其上的红、绿和蓝荧光材料的阴极射线管的前表面的屏盘1的内表面上有荧光膜1a，玻锥2位于屏盘1的后部并熔结玻璃焊接到屏盘1上，电子枪4设置在玻锥2的颈部2a中。并且，荫罩5在靠近屏盘1的内表面上的荧光膜1a处固定于框架6上，用于选择电子束3的颜色。框架6是借助一端固定于其上而另一端插入到固定于屏盘1侧壁的螺钉1b的支撑簧片8悬挂于屏盘1的侧壁。而且，内部屏蔽件7借助在框架6的一侧上的固定簧片而固定于框架6上，用于保护射向荧光膜1a的电子束3不受外部地磁场的影响。偏转系统10固定于颈部2a的外周围表面上有多个极，用于校正电子束3的运行轨迹，使电子束3精确地着落在所希望的荧光材料上，并且增强带9位于阴极射线管的外周边表面上，用于在阴极射线管的操作过程中防止受到外部冲击而使阴极射线管被破坏。在阴极射线管的基本结构内部，形成得具有所要求的曲率并设置成距离屏盘1具有所要求的间隔的荫罩5形成带有屏盘的屏盘组件，从而使从电子枪4发射的三束电子束3穿过荫罩5准确地着落于屏盘的内表面上的荧光材料上，并再现图像。因而，实现准确的图像需要荫罩5的精确曲率设计，对此，作为曲率设计的先决条件，应考虑屏盘1的内部曲率。

图2展示了屏盘组件的剖视图，参照该图将介绍屏盘内表面曲率和荫罩的曲率之间的关系。

参照图2，屏盘1具有内/外弯曲表面，为承受由大气压力和阴极射线管中的高真空之间的压力差引起的力，外表面的半径Ro和内表面的半径Ri有这样的关系：Ro＞Ri。为确定荫罩5的曲率，屏盘1的内表面曲率Ri被认为是最重要的因素，并且这里所确定的荫罩5的曲率与荫罩5的结构强度和热变形特性有紧密的关系。如图3所示，屏盘1的内表面曲率Ri具有用实线表示的弧形曲率(arc curvature)和用虚线表示的超弧形曲率(superarc curvature)。超弧形曲率呈现比弧形曲率小的荫罩的高度位移，对此，超弧形曲率对荫罩5的热变形是有效的。因而，通过弧形曲率和超弧形曲率施加于相关技术阴极射线管而没有任何特殊区别，大多在考虑热变形特性时使用超弧形曲率。目前，外表面曲率Ro被设计成大于40000mm，形成很平的或接近于很平的屏盘1的外表面，而内表面曲率Ri取决于屏盘1的外表面曲率Ro，并一起增加取决于内表面曲率Ri的荫罩5的曲率。如上所述，荫罩5的曲率越大，虽然对热变形越有效，但荫罩5的强度越不好，因而，产生颤噪效应，其中图像由于受到冲击或扬声器的声音而颤动，并产生图像颜色部分改变的不良彩色再现性。目前，由于解决了热变形，但不是利用荫罩5的曲率的方法来解决的，而是利用其它方法，即利用在电子束3着落在其上的表面上涂敷用于反射热离子的反射膜(未示出)的方法、需要增强荫罩的结构强度的方法。

因此，本发明旨在提供基本上避免了由于相关技术的限制和缺点引起的几个问题的彩色阴极射线管屏盘。

发明内容

本发明的目的是提供具有能增强荫罩结构强度的内表面曲率结构的彩色阴极射线管屏盘。

通过下面的介绍使本发明的其它特点和优点更明显，其中一部分特点或优点可在描述中明显看出，或者通过本发明的实施而弄清。本发明的目的和其它优点是通过在文字描述部分和其权利要求书中以及附图中特别指出的结构来实现和完成的。

为实现本发明的这些和其它优点并根据本发明的目的，作为概要和概括地描述，彩色阴极射线管屏盘包括基本平坦的外表面、和具有所希望的曲率的内表面，其中屏盘的内表面曲率结构由具有互相不同的长轴方向曲率半径Rx和短轴方向曲率半径Ry的曲率构成。

$\frac{T_c+(R_y-\sqrt{R_y^2-L_{\mathrm{ye}}^2})}{T_c}$ 在大于1.5和小于2.5的范围内，

其中 $R_y=\frac{\sqrt{L_{\mathrm{ye}}^2+Z_{\mathrm{ye}}^2}}{2\×Z_{\mathrm{ye}}}$

T_c表示屏盘的中部的厚度，

L_ye表示在短轴方向从屏盘中部到有效表面的端部的距离，和

Z_ye表示在垂直轴方向的有效表面的端部的高度。

R_x/R_y最好在2.2-2.8范围内。

F′(r)＝(a+b·R+c·R²)·r±(d+e·Le+f·Le²)，当‘r’位于长轴(X轴)上时，F′(r)＝(a+b·Rx+c·Rx²)·r±(d+e·Lxe+f·Lxe²)，当‘r’位于短轴(Y轴)上时，F′(r)＝(a+b·Ry+c·Ry²)·r±(d+e·Lye+f·Lye²)，常数“a，b，c，d，e和f”在对于短轴和长轴的F′(r)中具有下列的值。

a＝1.17146E-03

b＝-4.11994E-07

c＝4.53728E-11

d＝4.82475E-02

e＝-2.36837E-04和

f＝3.78612E-07

屏盘内表面曲率满足一次导数F′(r)的分散(dispersion)的范围，其取决于常数“a，b，c，d，e和f”、曲率半径Rx或Ry、和距离Lxe或Lye。

应该明白，前面一般性的描述和下面的详细描述都是举例性的和示意性的，并趋于提供作为权利要求书所要求保护的本发明的进一步的说明。

附图说明

附图展示了本发明的实施例并和文字描述一起解释本发明的原理，其中附图是用于帮助进一步理解本发明并构成本说明书的一部分，

附图中：

图1表示相关技术彩色阴极射线管的部分剖视的侧视图；

图2是表示彩色阴极射线管的屏盘组件的剖视图；

图3表示相关技术弧形曲率和超弧形曲率的相比较的示意图；

图4A-C表示屏盘的内表面的曲率结构的示意图；和

图5是表示关于距离屏盘中部的距离的超弧形曲率函数和弧形曲率函数的一次导数的曲线。

具体实施方式

现在参照附图详细介绍本发明的优选实施例，其例子示于附图中。在介绍本发明的实施例时，相同的标号和名称表示相同部件，对于相同部件不给出另外说明。图4A-C表示屏盘的内表面的曲率结构的示意图。

参照图4A-C，屏盘1的几何形状用在三维空间的三个轴即长轴(X轴)、短轴(Y轴)和垂直轴(Z轴)表示。轴的原点设置在屏盘1的内表面的中心。Rx、和Ry分别表示在长轴方向和短轴方向的屏盘1的内表面的曲率半径，Lxe和Lye分别表示在长轴和短轴方向从屏盘1的中心到有效表面1c的端部的距离。Tc表示屏盘1中部的厚度。Rx和Ry取决于对于在屏盘1内表面上的一点的曲率函数。在具有弯曲的屏盘1外表面的相关技术阴极射线管中，屏盘1的内表面被设计成使内表面具有整个球形表面结构，其中长轴方向的曲率半径Rx和短轴方向的曲率半径是相同的。但是，在具有为完全或基本上平坦的外表面的现有阴极射线管中，由于设计问题而使屏盘1的内表面的长轴方向曲率半径Rx不同于短轴方向曲率半径Ry。为了提高曲率取决于屏盘1内表面的曲率的荫罩5的结构强度，最好曲率相对于超弧形曲率更小的弧形曲率施加于屏盘1的内表面。为此，不同的弧形曲率施加于本发明的屏盘1内表面的长轴方向和短轴方向。在弧形曲率相同时，在相同坐标上的曲率半径相同。就是说，不管在长轴(X轴)上的位置如何，长轴(X轴)上的曲率半径Rx是相同的，在短轴(Y轴)上的曲率半径Ry也相同。

与弧形曲率分开，考虑到阴极射线管的真空强度和荫罩5的结构强度，应该使对于屏盘1内表面的长轴方向曲率半径Rx和短轴方向曲率半径Ry最佳化。下面介绍最佳化对于屏盘1内表面的长轴方向曲率半径Rx和短轴方向曲率半径Ry的设计标准。对于屏盘1内表面的短轴方向曲率半径Ry可表示如下。

$\frac{T_c+(R_y-\sqrt{R_y^2-L_{\mathrm{ye}}^2})}{T_c}------------\left(1\right)$

上面等式(1)表示在短轴方向(Y轴)中在垂直轴(Z轴)方向在有效表面1c的端部的屏盘内表面的厚度增量与在屏盘1的中心的屏盘内表面的厚度Tc的比。在这种情况下，在Z_ye表示在垂直轴方向在有效表面1c的端部的高度时，短轴方向曲率半径Ry可表示如上。

$R_y=\frac{\sqrt{L_{\mathrm{ye}}^2+Z_{\mathrm{ye}}^2}}{2\×Z_{\mathrm{ye}}}-----------\left(2\right)$

在这种情况下，由于屏盘1的周边厚度较薄，如果该等式具有低于1.5的值，则抵抗内部真空的阴极射线管的强度很弱。而且，与此相反，如果该等式具有大于2.5的值，则屏盘1的周边厚度太厚，导热性差，由于来源于屏盘1的外表面和内表面之间的温度差的热应力而在操作过程中容易爆裂。因此，最好等式(1)具有大于1.5并小于2.5的值。

同时，长轴方向曲率半径Rx应该设置成与短轴方向曲率半径Ry具有固定的比。如果比值Rx/Ry小于2.2，则屏盘1的强度下降，并且由于荫罩5的曲率也设计成与屏盘内表面相同的曲率，荫罩5的结构强度也下降。如果比值Rx/Ry大于2.8，则由于与短轴方向相比，屏盘内表面的长轴方向曲率较大，因此荫罩5抵抗外部冲击的长轴方向的强度变弱。因而，最好比值Rx/Ry在2.2-2.8范围内。并且，如上所述，曲率半径取决于屏盘内表面的曲率函数，最好根据优化的曲率半径Rx和Ry设置屏盘内表面的曲率函数“F”。

由于屏盘内表面的这种曲率函数包括高次项，其中曲率函数‘F’的一次导数提供接近于最佳曲率函数‘F’的较容易的方法。为此，超弧形曲率函数和弧形曲率函数的关于距离屏盘1中心的距离的一次导数‘F＇’示于图5中。

参照图5，对于施加于本发明的弧形曲率的一次导数‘F＇’是线性函数。因而，一次导数‘F＇’可以表示为关于坐标‘r’的线性函数，其中‘r’表示在屏盘内表面上的任意点的坐标，‘α’是系数。

F′(r)＝α·r--------------------------(3)

其中一次导数F′(r)表示来自制造工艺和偏转系统的分散体系(dispersion)，并且β是被考虑的分散体系常数，一次导数F′(r)可定义如下。

F′(r)＝α·r±β----------------------(4)

另一方面，考虑到屏盘内表面的几何形状，在一次导数F′(r)中的系数‘α’被定义为关于曲率半径的函数，如果‘a’、‘b’和‘c’为常数，‘R’为屏盘内表面上一点的曲率半径，‘α’可以被定义如下。

α＝a+b·R+c·R²-----------------------(5)

并且，与系数‘α’一样，一次导数F′(r)的系数‘β’可定义为取决于距离Le的函数，如果‘d’、‘e’和‘f’是常数，Le是在任意方向从屏盘中心到有效表面1a的距离，则‘β’定义如下。

β＝d+e·Le+f·Le²---------------------(6)

因而，一次导数F′(r)可根据等式(5)和(6)表示如下。

F′(r)＝(a+b·R+c·R²)·r±(d+e·Le+f·Le²)-----(7)

当点‘r’位于长轴X轴和短轴Y轴上时，对于长轴方向的曲率半径和短轴方向曲率半径的曲率函数的一次导数F′(r)可定义为如下等式(8)和(9)。

F′(r)＝(a+b·Rx+c·Rx²)·r±(d+e·Lxe+f·Lxe²)-----(8)

F′(r)＝(a+b·Ry+c·Ry²)·r±(d+e·Lye+f·Lye²)-----(9)

在一次导数F′(r)中，常数“a、b、c、d、e和f”应该固定，以使曲率半径Rx和Ry和距离Lxe和Lye根据前述条件具有固定的范围。因此，最好对于长轴和短轴曲率函数的一次导数F′(r)的常数“a、b、c、d、e和f”设置为：a＝1.17146E-0 3，b＝-4.11994E-07，c＝4.53728E-11，d＝4.82475E-02，e＝-2.36837E-04，f＝3.78612E-07。而且，最好是屏盘内表面曲率满足由常数“a、b、c、d、e和f”、曲率半径Rx和RY、和距离Lxe和Lye确定的一次导数的分散范围。

如上所述，由于本发明的屏盘1是由被前述等式最佳化的弧形曲率的内表面曲率结构形成的，因此可以提高具有取决于屏盘内表面曲率结构的曲率结构的荫罩5的结构强度。甚至由于该提高了强度的荫罩而使颤噪效应改进，防止了来源于在阴极射线管操作过程中的冲击和扬声器声音的彩色再现性的下降。

由本领域技术人员来说很显然，对本发明的彩色阴极射线管屏盘可以做出各种修改和改变而不会脱离本发明的实质或范围。因此，如果本发明的修改和改变落入权利要求书及其等效范围内，则本发明趋于覆盖这些修改和改变。

Claims (11)

1.一种彩色阴极射线管屏盘，包括：

基本上平坦的外表面；和

形成有具有互相不同的长轴方向曲率半径Rx和短轴方向曲率半径Ry的弧形曲率的内表面，

$\frac{T_c+(R_y-\sqrt{R_y^2-L_{\mathrm{ye}}^2})}{T_c}$ 在大于1.5和小于2.5的范围内，其中

$R_y=\frac{\sqrt{L_{\mathrm{ye}}^2+Z_{\mathrm{ye}}^2}}{2\×Z_{\mathrm{ye}}}$

T_c表示屏盘的中部的厚度，

L_ye表示在短轴方向从屏盘中部到有效表面的端部的距离，和

Z_ye表示在垂直轴方向在有效表面的端部的高度。

2.根据权利要求1的彩色阴极射线管屏盘，其中R_x/R_y在2.2-2.8范围内。

3.根据权利要求2的彩色阴极射线管屏盘，其中屏盘内表面的曲率函数F的一次导数F′是坐标‘r’的线性函数，其表示为F′(r)＝α·r，

其中‘r’表示在屏盘内表面上的一点的坐标，和

‘α’表示系数。

4.根据权利要求3的彩色阴极射线管屏盘，其中一次导数F′(r)可表示为F′(r)＝α·r±β，

其中β表示具有由被考虑的制造工艺和偏转系统引起的分散体系的系数。

5.根据权利要求4的彩色阴极射线管屏盘，其中‘α’是取决于‘R’的函数，并表示为α＝a+b·R+c·R²，

其中“a、b和c”是常数，和

‘R’表示在屏盘内表面上一点的曲率半径。

6.根据权利要求4的彩色阴极射线管屏盘，其中‘β’是取决于‘Le’的函数，并表示为β＝d+e·Le+f·Le²，

其中“d、e和f”是常数，和

Le表示在一个方向上从屏盘中心到有效表面的端部的距离。

7.根据权利要求4的彩色阴极射线管屏盘，其中F′(r)＝(a+b·R+c·R²)·r±(d+e·Le+f·Le²)。

8.根据权利要求7的彩色阴极射线管屏盘，其中当‘r’位于长轴X轴上时，F′(r)＝(a+b·Rx+c·Rx²)·r±(d+e·Lxe+f·Lxe²)，并且Lxe表示在长轴方向从屏盘的中心到有效表面的端部的距离。

9.根据权利要求7的彩色阴极射线管屏盘，其中当‘r’位于短轴Y轴上时，F′(r)＝(a+b·Ry+c·Ry²)·r±(d+e·Lye+f·Lye²)，并且Lye表示在短轴方向从屏盘的中心到有效表面的端部的距离。

10.根据权利要求8或9的彩色阴极射线管屏盘，其中在对于长轴和短轴的F′(r)中常数“a、b、c、d、e和f”都具有以下值：

a＝1.17146E-03

b＝-4.11994E-07

c＝4.53728E-11

d＝4.82475E-02

e＝-2.36837E-04和

f＝3.78612E-07

11.根据权利要求10的彩色阴极射线管屏盘，其中屏盘内表面曲率满足取决于常数“a、b、c、d、e和f”、曲率半径Rx或Ry、和距离Lxe或Lye的一次导数F′(r)的分散范围。

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