彩色显象管 本发明涉及彩色显象管，特别涉及减轻因荫罩变形造成的色纯劣化并具有良好荫罩成形性的彩色显象管。
一般来说，如图1所示，彩色显象管有由在曲面构成的有效部分1的周边设有侧壁部分2的大致矩形状的屏盘3，和与该屏盘侧壁部分2接合的漏斗状锥体4构成的真空外壳。在该屏盘3的有效部分1的内面，设有由黑色非发光层和可埋入在该黑色非发光层之间形成的三色荧光层构成的荧光屏5。而且，将与该荧光屏5相对的在荧光屏内侧大致呈矩形状的荫罩6安装在下述荫罩框架上，利用固定在屏盘3的侧壁部分2上设置的销钉7上的弹性支撑体8可拆装地支撑。另一方面，在锥体4地管颈10内配置发射三束电子束11B、11G、11R的电子枪12。而且，对从该电子枪12发射的三束电子束11B、11G、11R用安装在锥体4外侧的偏转装置13进行偏转，通过荫罩6，射向荧光屏5，荧光屏5通过三束电子束11B、11G、11R进行水平和垂直扫描，使荧光屏5上显示彩色图象。
荫罩6面对构成荧光屏5的三色荧光层，具有选择从电子枪12中发射的三束电子束11B、11G、11R的功能。荫罩6由大致矩形状的荫罩本体18和荫罩框架20构成。如图2A和图2B所示，该荫罩本体18形成有多个电子束通孔由面对上述荧光屏5的曲面构成的有效面15和包围该有效面15的无孔部分16及向该无孔部分16的外周折叠形成的裙部17构成。此外，荫罩框架20有安装在该荫罩本体18的裙部17上的侧壁部分19。
一般来说，为了在彩色显象管的荧光屏5上显示没有颜色错位的图象，相对于三色荧光层使三束电子束11B、11G、11R正确地着屏，必须通过荫罩本体18的电子束通孔来选择三束电子束11B、11G、11R。因此，必须使屏盘3与荫罩6的位置关系正确，特别是必须把屏盘3的有效部分1内面与荫罩本体18的有效面15的间隔(q值)保持在预定的允许范围内。
然而，近年来，为了提高视觉效果，彩色显象管朝向增大屏盘3有效部分1外面的曲率半径接近平面的方向发展。这种屏盘中，有效部分1的内面根据屏盘3的成形和视觉效果的观点来看也必须增大曲率半径，而伴随着该有效部分1内面的曲率半径的增大，为了获得适当的电子束着屏，也必须增大荫罩6的有效面15的曲率半径。
但是，如果增大荫罩6的有效面15的曲率半径，那么保持其曲面的强度就会下降，容易造成荫罩6制造工艺中的局部变形和彩色显象管制造工艺中的热变形，容易使电子束着屏错位，产生色纯劣化。此外，在把彩色显象管装入电视机的情况下，因来自扬声器的声音容易造成荫罩6的共振，产生因其共振导致的色纯劣化(颤噪效应)。
作为提高保持荫罩6曲面强度的方法，在特开平7-161306号公报中披露了在有效面上设置增强卷边的建议。
但是，在曲率半径大的有效面上，如果设置可提供充分曲面保持强度的增强卷边，那么局部的屏盘有效部分内面与荫罩的有效面之间会超出允许范围，在画面上显示因增强卷边形成的台阶的图象，存在使画质显著劣化的问题。因此，在增强卷边的高度上有限度，通常限度为0.1～0.2mm左右，存在不能充分提高曲面保持强度的问题。
如上所述，为了提高视觉效果，如果使彩色显象管增大屏盘的有效部分外面的曲率半径接近平面，那么有效部分内面也必须增大曲率半径，这样一来，就必须增大荫罩的有效面的曲率半径。但是，如果增大荫罩的有效面的曲率半径，那么会降低曲面保持强度，容易引起荫罩制造工艺中的局部变形或彩色显象管制造工艺中的热变形，引发电子束着屏错位，色纯劣化。此外，在把彩色显象管装入电视机的情况下，因来自扬声器的声音容易造成荫罩6的共振，产生因其共振导致的色纯劣化的问题。
作为提高上述曲率半径大的荫罩本体的有效面的曲面保持强度的对策，有在有效面上设置增强卷边的建议，但在曲率半径大的有效面上，如果设置可提供充分曲面保持强度的增强卷边，那么局部的屏盘有效部分内面与荫罩的有效面的间隔会超出允许范围，在画面上显示因增强卷边形成的台阶的图象，存在使画质显著劣化的问题。因此，在有效面的曲率半径大的荫罩中，存在因增强卷边造成的不能充分提高曲面保持强度的问题。
本发明的目的在于提供可提高荫罩的有效面的曲面保持强度，不会因荫罩的变形而产生色纯劣化，而且荫罩的成形性良好的彩色显象管。
本发明的彩色显象管中，
(1)包括：大致矩形状的荫罩本体和大致矩形状的荫罩框架，荫罩本体相对在周边部分设置的侧壁部分的矩形状的屏盘内面上形成的荧光屏，配置大致矩形状的荫罩，该荫罩由形成有多个电子束通孔并与荧光屏相对的有效面、包围该有效面的无孔部分和在该无孔部分的外周折叠形成的裙部构成，而荫罩框架有安装在该荫罩裙部上的侧壁部分，在荫罩本体的裙部形成在管轴垂直方向上带有台阶的台阶部分。
此外，本发明的彩色显象管中，
(2)包括：大致矩形状的荫罩本体和大致矩形状的荫罩框架，荫罩本体相对在周边部分设置的侧壁部分的矩形状的屏盘内面上形成的荧光屏，配置大致矩形状的荫罩，该荫罩由形成有多个电子束通孔并与荧光屏相对的有效面、包围该有效面的无孔部分和在该无孔部分的外周折叠形成的裙部构成，而荫罩框架有安装在该荫罩裙部上的侧壁部分，荫罩本体的无孔部分和裙部的边界比有效面和无孔部分的边界还处于荧光屏侧，在该无孔部分的外周折叠形成的裙部上形成管轴垂直方向上带有台阶的台阶部分。
(3)在(1)或(2)的彩色显象管中，在与裙部的宽度方向垂直的方向上连续地形成台阶部分。
(4)在(1)或(2)的彩色显象管中，在与裙部的宽度方向垂直的方向上不连续地形成台阶部分。
(5)在(3)或(4)的彩色显象管中，将与台阶部分管轴垂直方向的台阶的高度设定为1～10mm。
(6)在(1)至(5)的任何一个彩色显象管中，按靠近裙部的无孔部分的边界形成台阶部分。
(7)在(1)至(6)的任何一个彩色显象管中，至少在荫罩本体的长边、短边的一个裙部形成台阶部分。
(8)在(7)的彩色显象管中，按裙部的位置使台阶部分的大小不同。
(9)在(7)的彩色显象管中，按荫罩本体的长边侧和短边侧使台阶部分的大小不同。
在本发明的彩色显象管中，
(10)包括：大致矩形状的荫罩本体和大致矩形状的荫罩框架，荫罩本体相对在周边部分设置的侧壁部分的矩形状的屏盘内面上形成的荧光屏，配置大致矩形状的荫罩，该荫罩由与在形成多个电子束通孔的荧光屏相对的有效面、包围该有效面的无孔部分和在该无孔部分的外周折叠形成的裙部构成，而荫罩框架有安装在该荫罩裙部上的侧壁部分，在荫罩本体的裙部上形成管轴垂直方向上带有台阶的台阶部分和槽。
在本发明的彩色显象管中，
(11)包括：大致矩形状的荫罩本体和大致矩形状的荫罩框架，荫罩本体相对在周边部分设置的侧壁部分的矩形状的屏盘内面上形成的荧光屏，配置大致矩形状的荫罩，该荫罩由形成有多个电子束通孔并与荧光屏相对的有效面、包围该有效面的无孔部分和在该无孔部分的外周折叠形成的裙部构成，而荫罩框架有安装在该荫罩裙部上的侧壁部分，荫罩本体的无孔部分和裙部的边界比有效面和无孔部分的边界还处于荧光屏侧，在该无孔部分的外周折叠形成的裙部上形成管轴垂直方向上带有台阶的台阶部分和槽。
(12)在(10)或(11)的彩色显象管中，靠近裙部无孔部分的边界与裙部的宽度方向垂直的方向上不连续地形成台阶部分，在台阶部分形成部分和台阶部分未形成部分的裙部的边缘侧形成槽。
(13)在(10)至(12)的任何一个彩色显象管中，按裙部宽度的约1/2大小形成槽的长度。
(14)包括：大致矩形状的荫罩本体和大致矩形状的荫罩框架，荫罩本体相对在周边部分设置的侧壁部分的矩形状的屏盘内面上形成的荧光屏，配置大致矩形状的荫罩，该荫罩由形成有多个电子束通孔并与荧光屏相对的有效面、包围该有效面的无孔部分和在该无孔部分的外周折叠形成的裙部构成，而荫罩框架有安装在该荫罩裙部上的侧壁部分，在荫罩本体和裙部的焊接点附近，在与荫罩本体的裙部管轴垂直的方向上形成带有台阶的台阶部分。
图1是示意地表示以往的彩色显象管的一般结构的剖面图。
图2A是示意地表示图1所示的以往的彩色显象管的荫罩结构的平面图。
图2B是示意地表示图1所示的以往的彩色显象管的荫罩结构的剖面图。
图3是示意地表示本发明一实施例的彩色显象管结构的剖面图。
图4A是示意地表示图3所示的彩色显象管的荫罩结构的平面图。
图4B是示意地表示图3所示的彩色显象管的荫罩结构的剖面图。
图5A是示意地表示有与图4A和图4B所示的荫罩不同结构的本发明其它实施例荫罩的荫罩本体结构的平面图。
图5B是示意地表示图5A所示荫罩的荫罩本体结构的正面图。
图6是示意地表示有与图4A和图4B或图5A和图5B所示的荫罩不同的本发明其它实施例荫罩的荫罩本体结构的正面图。
图7A是示意地表示与上述荫罩不同的本发明其它实施例的其它荫罩的荫罩本体结构的平面图。
图7B是示意地表示图7A所示荫罩的荫罩本体结构的正面图。
图8是表示图7A所示的荫罩本体的主要部分结构的图。
图9是表示成形图7A所示的荫罩本体前的平板状荫罩结构的图。
图10是示意地表示与上述荫罩不同的本发明其它实施例的其它荫罩结构的平面图，图10B是示意地表示图10A所示的荫罩结构的剖面图。
以下，参照附图说明本发明的实施例。
图3表示本发明一实施例的彩色显象管。该彩色显象管有在有效部分30的周边部分设有侧壁部分31的大致矩形状的屏盘32，利用与该侧壁部分31接合的漏斗状的锥体33和该屏盘33形成真空外壳。按外面为平面或有很小曲率，内面构成比以往的屏盘有效面的内面曲率半径大的曲面，以平面化的屏盘形成该屏盘32的有效部分30。
在屏盘32的有效部分30的内面，设有由黑色非发光层和可埋入在该黑色非发光层之间形成的发蓝、绿、红光的三色荧光层构成的荧光屏35。此外，与该荧光屏35相对，在其内侧配置大致矩形状的荫罩36。在屏盘32的角部侧壁部分31上设有销钉37。此外，在该荫罩36中，在该荫罩框架的各角部的侧壁部分上安装楔状的弹性支撑体38。在该销钉37上固定楔状的弹性支撑体38，使荫罩36可拆装地支撑在屏盘32上。另一方面，在锥体33的管颈40内配置发射三束电子束41B、41G、41R的电子枪42。
而且，对从该电子枪42发射的三束电子束41B、41G、41R用安装在锥体33外侧的偏转装置44产生的磁场进行偏转，通过荫罩36射向荧光屏35，通过将三束电子束41B、41G、41R进行水平和垂直扫描，使荧光屏35上显示彩色图象。
如图4A和图4B所示，这种荫罩36由大致矩形状的荫罩本体50和同样大致矩形状的荫罩框架52构成。荫罩本体50形成多个电子束通孔46，有由相对荧光屏的曲面构成的有效面47，设有可包围该有效面47的外周的无孔部分48，在该无孔部分48的外周上，折叠形成裙部49。比外，荫罩框架52有将该荫罩本体50的裙部49安装在其内侧的侧壁部分51。
本实施例中，在如图4B所示的荫罩本体50的裙部49和其无孔部分48的边界上，在裙部49的宽度方向(Z方向)上呈台阶状，设有沿与该宽度方向(Z方向)垂直的方向延伸的台阶部分53。荫罩框架52上，在该台阶部分53的未形成裙部49的开口边缘部分侧焊接裙部49。在裙部49的四周连续地形成该台阶部分53，以包围有效面47，将垂直于其管轴(Z轴)方向的台阶长度确定在1～10mm内。
在对通过光腐蚀形成电子束通孔的平板状的荫罩(平面荫罩)冲压成形时，可以同时容易地形成这样的荫罩本体50的台阶部分53。
这样，如果在荫罩本体50的裙部49和其无孔部分48的边界上设有台阶部分53，那么通过冲压成形利用成形裙部49时的塑性变形可提高裙部49的强度，可提高保持有效面47曲面的强度。此外，用台阶部分53吸收荫罩制造时的变形应力和彩色显象管制造时的热变形应力，可以防止有效面47的变形。而且，在将彩色显象管装入电视机的情况下，通过上述曲面保持强度的提高，不容易引起因与来自扬声器声音产生的共振。因此，通过设置上述台阶部分53，可以制成不容易引起色纯劣化的彩色显象管。
作为一例，对于对角线尺寸为76cm的彩色显象管中装入的荫罩来说，在裙部设置d＝4mm台阶的结果，可以确认将因与来自扬声器声音的共振造成的相对于三色荧光层的电子束着屏移动量下降了约50％。
再有，与上述台阶部分53的管轴垂直方向的台阶长度为1～10mm，这是因为不足1mm时，不能有效地提高有效面47的曲面保持强度的缘故。此外，如果超过10mm，在实用上，不但使荫罩的外径尺寸和有效面尺寸的平衡变坏，而且还降低了提高有效面47的曲面保持强度的效果。
下面，说明与图4A和图4B所示的荫罩结构不同的本发明的其它实施例的荫罩。
图4A和图4B所示的实施例中，为了包围有效面在裙部的四周连续地形成台阶部分，但在图5A和图5B所示的荫罩本体50中，在裙部49和无孔部分48的边界上，沿裙部49的宽度方向形成不连续的多个台阶部分53，各台阶部分53在与该宽度方向垂直的方向上延伸。在如图5A所示的从垂直于管轴的剖面上观察的情况下，将台阶部分53按包围有效面47交替地形成有台阶部分53的形成部分和台阶部分53的未形成部分。
而且，本实施例中，与该台阶部分53的裙部49宽度方向(Z方向)垂直的方向(X和Y方向)的宽度w(大小)和间隔在长边57和短边58上是不同的，相对于长边57的台阶部分53的宽度和间隔，短边58的台阶部分53的宽度和间隔变窄。
这样，如果不连续地设置台阶部分53，那么通过冲压成形利用在成形裙部49时的塑性变形，可比图4A和图4B所示的荫罩本体进一步提高裙部49的强度，更有效地提高有效面47的曲面保持强度，可以制成不容易引起色纯劣化的彩色显象管。
再有，上述各实施例中，设有用于包围荫罩本体的有效面的长边和短边的各自台阶部分，但即使将该台阶部分设置在长边或短边的其中任何一方，也可以提高有效面的曲面保持强度。就是说，即使仅在容易降低有效面的曲面保持强度的部分有选择地形成台阶部分，也可以均衡良好地提高有效面的曲面保持强度，具有同样的效果。
此外，将连续的台阶部分和不连续的台阶部分组合，比如说在短边侧设置连续的台阶部分，在长边侧设置不连续的台阶部分也可以。
而且，台阶部分比如在一个边上最好将宽度w变化，间隔不固定也可以。
此外，上述各实施例中，表示了荫罩本体的有效面和包围该有效面外周的无孔部分为连续面的情况。图6所示的荫罩本体50中，在稍微进入距有效面47的无孔部分48进行折叠，形成无孔部分48和裙部49的边界，以便比上述有效面47和无孔部分48的边界更向荧光屏侧突出，此外，在该无孔部分48和裙部49的边界上设置台阶部分53。
如果形成这样结构的荫罩本体50，那么该无孔部分48起到提高有效面47的曲面保持强度的卷边的作用，通过台阶部分53的并排设置，可以进一步地提高有效面47的曲面保持强度，可以构成不易引起色纯劣化的彩色显象管。
再有，图7A和图7B所示的荫罩本体50中，在有效面47的外周设置作为与有效面47连接面的无孔部分48，在该无孔部分48的外周折叠形成裙部49。该荫罩本体50中，在该裙部49和无孔部分的边界上特别设置台阶部分53，同时在该裙部49上设置槽55。
在水平轴(X轴)和垂直轴(Y轴)上的裙部49和无孔部分48的边界上设置该台阶部分53。与此相对，在上述台阶部分53的形成部分和台阶部分53的未形成部分的裙部49的开放端边缘侧形成槽55。该槽55的裙部49宽度方向长度以裙部49宽度的1/2为限度，通常按5～20mm的长度来确定。
如图8所示，将这种台阶部分53和槽55例如组装在对角线68cm的彩色显象管中的荫罩上时，垂直于台阶部分53管轴方向的台阶长度d为3mm，裙部49的宽度方向的深度e为5mm，与裙部49宽度方向垂直的方向的宽度w为130mm，如图9所示的平板状荫罩，在其长短边的台阶部分53的形成部分的裙部49的开口边缘侧和长边上，距垂直轴70mm和230mm的位置，此外，在短边上，距水平轴80mm和150mm的位置，设有长度为12mm、宽度w为1.6mm的槽55。
如图9所示，这样的荫罩本体50通过光腐蚀在形成平板状的荫罩56时，在电子束通孔形成的同时还形成槽55，然后，在冲压成形时通过成形台阶部分获得该平板状的荫罩56。
如上所述，如果在荫罩本体50的裙部49上设置台阶部分53和槽55，那么可以用台阶部分53吸收荫罩制造时的变形应力和彩色显象管制造时的热变形应力，防止有效面47的变形。而且，可以制成不易引起因来自扬声器声音产生的共振，不易引起色纯劣化的彩色显象管。而且，可以使荫罩的组装变得容易。
就是说，如果在荫罩本体50的裙部49上设置台阶部分53，那么在冲压时产生靠近台阶部分53的活块和多余部分，裙部49的开口边缘扩大，组装荫罩时，在荫罩框架的侧壁部分内侧插入裙部49的作业性容易变差，但上述荫罩本体50在裙部49的台阶部分53的形成部分和台阶部分53的未形成部分的裙部49的开口边缘侧如果设置槽55，那么在冲压时即使形成台阶部分53，也会吸收促进其结果产生的活块和多余部分，可以防止裙部49的开口边缘侧的扩大，可以使向荫罩框架的侧壁部分内侧的裙部49的插入变得容易。
再有，图7A和图7B所示的荫罩本体中，仅在水平轴和垂直轴附近的裙部和靠近无孔部分的边界设置台阶部分，还在其裙部设置槽，但在为包围有效面在裙部的四周形成连续的台阶部分的情况下，或者在与裙部的轴方向的垂直方向上不连续地多个形成台阶部分，并且与其台阶部分的裙部宽度方向垂直的方向的宽度和间隔在长边和短边上不同的情况下，或者在组合设置连续的台阶部分和不连续的台阶部分的情况下，通过在其裙部设置适当的槽，可获得同样的效果。
此外，图7A图7B中，表示了由连续面构成荫罩本体的有效面和包围该有效面的外周的无孔部分的荫罩本体，但如图6所示，将从有效面稍微进入无孔部分的部分折叠，即使采用使无孔部分和裙部的边界比有效面和无效部分的边界更向荧光屏侧靠近的荫罩本体，也可获得同样的效果。
此外，对于台阶部分附近的结构来说，也可以采用图10A和图10B所示的结构。就是说，如图10A和图10B所示，具有由大致矩形状的荫罩本体50和同样大致矩形状的荫罩框架52构成的结构。荫罩本体50有形成多个电子束通孔4的与荧光屏相对的曲面构成的有效面47，设有可包围该有效面47外周的无孔部分48，在该无孔部分48的外周上，折叠形成裙部49。此外。荫罩框架52有将该荫罩本体50的裙部49安装在其内侧的侧壁部分51。
本实施例中，在如图10B所示的荫罩本体50的裙部49和其无孔部分48的边界上，裙部49宽度方向(Z方向)呈台阶状，设有沿与该宽度方向(Z方向)垂直的方向(X和Y方向)延伸的台阶部分53。荫罩框架51中，在该台阶部分53形成的裙部49的开口边缘侧焊接裙部49。在裙部49的一部分上形成该台阶部分53，以包围有效面47，垂直于其管轴(Z轴)方向的台阶长度可确定在1～10mm内。
在冲压成形通过光腐蚀形成电子束通孔的平板状荫罩(平面荫罩)时，可以同时容易地成形这种荫罩本体50的台阶部分53。
这样，如果在靠近荫罩本体50的裙部49和其无孔部分48边界的荫罩框架的焊接部分附近设置台阶部分53，那么通过冲压成形利用成形裙部49时的塑性变形，可提高裙部49的强度，可以提高保持有效面47的曲面强度。此外，用台阶部分53吸收通过荫罩框架的焊接点接受的荫罩制造时的变形应力和彩色显象管制造时的热形变应力，可以防止有效面47的变形。而且，在将彩色显象管装入电视机的情况下，通过上述曲面保持强度的提高，不容易引起因来自压岁钱的声音产生的共振。因此，通过设置上述那样的台阶部分53，可以制成不易引起色纯劣化的彩色显象管。
而且，在与管轴垂直的方向上有台阶较有利于强度改善。因此，通过在裙部的长边、短边上添加连续的台阶，台阶部分存在的部分和不存在的部分的边界面的必要的，由此进一步提高强度。在焊接点附近设置台阶，在其周边不设置台阶会更有效果。
作为一例，对于对角线尺寸76cm的彩色显象管中装入的荫罩来说，在裙部中，台阶部分的宽度在长边焊接点附近、短边附近都为140mm，管轴方向高度为5mm，设置d＝4mm台阶的结果，可以确认将因与来自扬声器声音的共振造成的相对于三色荧光层的电子束着屏移动量下降了约50％。
再有，上述各实施例中，对于屏盘的有效部分为平面化的彩色显象管进行了说明，但本发明也适用于屏盘的有效部分的内面和外面由比较大的曲率半径的曲面构成的普通彩色显象管的荫罩，可获得同样的效果。
如上所述，如果在荫罩的荫罩本体的裙部设有台阶部分，那么可以提高裙部的强度，并提高有效面的曲面保持强度。此外，用台阶部分吸收荫罩制造时的形变应力和彩色显象管制造时的热形变应力，可以防止有效面的变形。而且，在把彩色显象管装入电视机的情况下，不易引起因来自扬声器的声音产生的共振。因此，通过上述结构，可以制成不易产生色纯劣化的彩色显象管，特别适用于将屏盘的有效部分平面化，从而使荫罩的荫罩本体的有效面平面化的彩色显象管，可获得明显的效果。
而且，通过在裙部设置槽，在冲压成形荫罩本体时，可以吸收因台阶部分的成形造成的活块和多余部分，防止裙部开口边缘侧的扩大，使荫罩组装的作业性良好。