阴极射线管装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN97120668.6

申请日:

1997.09.18

公开号:

CN1185020A

公开日:

1998.06.17

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

专利权的终止(未缴年费专利权终止)授权公告日:2004.1.14|||授权|||公开|||

IPC分类号:

H01J29/86; H01J29/70; H01J31/20

主分类号:

H01J29/86; H01J29/70; H01J31/20

申请人:

株式会社东芝;

发明人:

佐野雄一; 横田昌广

地址:

日本神奈川县

优先权:

1996.09.18 JP 246476/96; 1997.08.15 JP 220345/97

专利代理机构:

中国专利代理(香港)有限公司

代理人:

王忠忠;叶恺东

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内容摘要

即使对管壳的偏转线圈部进行角锥化,也能保证耐气压强度且可得到有效地降低偏转功率的阴极射线管。将形成于荧光屏与颈部之间并在其外部安装偏转系统的偏转线圈部14的形状在横切管轴的横剖面方向作成例如,圆筒形的非圆形形状,当设荧光屏的平面形状比为M∶N、横剖面的荧光屏垂直轴方向外径为SA、水平轴方向外径为LA及最大偏转线圈部外径为DA时,使之满足下式。(M+N)/(2(M2+N2)1/2)<(SA+LA)/(2DA)≤0.86。

权利要求书

1: 一种阴极射线管装置,是由真空管壳和偏转系统构成,真空管壳由至少在里 面具有荧光屏的面板部、在里面具有与上述荧光屏对向配置的电子枪的颈部、由 连接于上述颈部的荧光屏侧的偏转线圈部构成,当上述面板的外面形状使从上述 荧光屏中央向在上述荧光屏对角端的管轴方向的上述颈部侧的落差近似圆形时, 上述近似圆形的面板外面形状的曲率半径为上述荧光屏对角有效直径的2倍以上 的平坦度, 偏转系统配置于从上述偏转线圈部直到上述颈部的上述真空管壳的外表面 上,使从上述电子枪发射出来的电子束偏转扫描于平面形状比M∶N(荧光屏的垂 直轴方向长度与水平轴方向长度之比)的大体上呈矩形状的荧光屏区域上,其特 征是: 当上述偏转线圈部形成于从上述颈部的连接位置到至少上述偏转系统的荧光 屏侧端部,并在与管轴垂直的剖面上把管轴与上述偏转线圈部外面的间隔作为偏 转线圈部外径时, 在从上述偏转线圈部的上述颈部连接位置到至少上述偏转系统的荧光屏侧端 部之间,与上述管轴垂直的至少一个剖面变成为具有在上述荧光屏的垂直轴方向 和水平轴方向之间为最大偏转线圈部外径的非圆形形状, 当把上述M∶N的荧光屏对角端与管轴的上述荧光屏对向的电子枪侧的点连接 起来的直线与管轴构成的角度是上述阴极射线管的偏转角的1/2的这样的管轴上 的点作为偏转基准位置时, 若没在上述偏转基准位置的垂直轴方向偏转线圈部的外径为SA、设水平轴 方向偏转线圈部分的外径为LA、设最大偏转线圈部外径为DA,则下式成立。 (M+N)/(2(M 2 +N 2 ) 1/2 )<(SA+LA)/(2DA)    ≤0.86
2: 根据权利要求1所述的阴极射线管装置,其特征是, 在与上述偏转基准位置的管轴垂直剖面的上述偏转线圈部外面形状剖面是看 成没有在管轴一侧突出的上述荧光屏的大致矩形状, 当把上述大致矩形状,用在垂直轴上具有中心的半径Rv的圆弧、在垂直轴 上具有中心的半径Rh的圆弧及在把成为最大外径的点与管轴连结起来的直线上 附近具有中心的半径Rd的圆弧进行近似时, Rh或Rv为900mm以下。
3: 一种阴极射线管装置,是由真空管壳和偏转线圈构成,真空管壳由至少在里 面具有荧光屏的面板部、在里面具有与上述荧光屏对向配置的电子枪的颈部、由 连接于上述颈部的荧光屏侧的偏转线圈部构成,当上述面板的外面形状对从上述 荧光屏中央向在上述荧光屏对角端的管轴方向的上述颈部侧的落差近似圆形的情 况下,上述近似圆形的面板外面形状的曲率半径为上述荧光屏对角有效直径的2 倍以上的平坦度 偏转系统配置于从上述偏转线圈部直到上述颈部的上述真空管壳的外表面 上,使从上述电子枪发射出来的电子束偏转扫描于平面形状比M∶N(荧光屏的垂 直轴方向长度与水平轴方向长度之比)的大体上呈矩形状的荧光屏区域上,其特 征是: 在从上述偏转线圈部的上述颈部连接位置到至少上述偏转线圈的荧光屏侧端 之间,与上述管轴垂直的至少一个剖面变成为具有在上述荧光屏的垂直轴方向和 水平轴方向之间成为最大的偏转线圈部分外径的非圆形形状, 当把上述M∶N的荧光屏对角端与管轴的上述荧光屏对向的电子枪侧的点连接 起来的直线与管轴构成的角度是上述阴极射线管的偏转角的1/2的这样的管轴上 的点作为偏转基准位置时, 在与上述偏转基准位置的管轴垂直的剖面的上述偏转线圈部外面形状剖面是 按没有在管轴侧突出的上述荧光屏来看待的大致矩形状, 当把上述大致矩形状,用在垂直轴上具有中心半径Rv的圆弧、在垂直轴上 具有中心半径Rh的圆弧及在把成为最大外径的点与管轴连接起来的直线上附近 具有中心半径Rd的圆弧进行近似时,则下式成立。 5mm≤Rd≤15mm
4: 根据权利要求1或2所述的阴极射线管装置,其特征是,在上述面板和上述 偏转线圈部之间设有漏斗部。
5: 根据权利要求2或3所述的阴极射线管装置,其特征是,在与管轴垂直的剖 面上,上述偏转线圈部外面形状剖面是圆筒(圆桶)型。
6: 根据权利要求4所述的阴极射线管装置,其特征是,上述偏转线圈部与上述 漏斗部分的边界是沿上述管壳的管轴的曲面的回折点。

说明书


阴极射线管装置

    本发明涉及一种彩色阴极射线管等的阴极射线管装置,特别是涉及一种可有效地降低偏转功率,保证真空管壳耐气压强度的阴极射线管装置。

    作为阴极射线管的一个例子,在图8中示出一种彩色显象管。该彩色显象管,其显示部分101具有由大致成矩形状的玻璃制造的面板102、连接于该面板102的漏斗状的玻璃制造的漏斗103、以及连接于该漏斗103的圆筒状的玻璃制造的颈部104构成的真空管壳。并且,从颈部104直到漏斗103一侧安装着偏转系统109,漏斗103具有从与颈部104的连接部分到安装着偏转系统109的位置为止的小直径部分,即偏转线圈部分110。在面板102的里面设有发出兰、绿、红光的圆点状或条状的三色荧光体层构成的荧光屏105,与该荧光屏105对置,在其内侧配置已形成了许多电子束通孔的阴罩106。

    在颈部104内配置发射三束电子束107地电子枪108,由偏转系统109产生的水平、垂直偏转磁场使电子束107偏转到水平、垂直方向,采用经由阴罩进行水平、垂直扫描荧光屏105的办法,使之形成显示彩色图象的构造。

    在这种显象管中,把电子枪108作成为,通过同一水平面上单列配置发射三束电子束107的一字排列式,采用使偏转系统109产生的水平偏转磁场成为枕形,使垂直偏转磁场成为桶形,通过这些水平、垂直偏转磁场对从该电子枪发射出来的单列配置的三电子束107进行偏转的办法,不需要额外的校正装置,就可使在整个画面范围内会聚单列配置的三电子束107的自动会聚一字排列式彩色显象管广泛实用化。

    在这种阴极射线管中,偏转系统109是个较大的电功率消耗源,当降低阴极射线管功率消耗的时候,降低该偏转系统109的功率消耗就重要了。就是,为了提高荧光屏的辉度,最终必须提高加速电子束的阴极电压。另外,为了与HD(High Definition)TV或PC(Personal Computer)等的OA设备相对应,必须提高偏转频率,这些也都导致增大偏转功率。

    另一方面,有关操作人员接近阴极射线管所对应的PC等的OA设备来说,已强化了对于从偏转系统109泄漏到阴极射线管外的泄漏磁场的限制。就从该偏转系统109泄漏于阴极射线管外的磁场的降低装置而言,现在,一般采用附加补偿线圈的方法。然而,若附加这样的补偿线圈,随之增大PC的功率消耗。

    一般,就降低偏转功率或降低泄漏磁场而言,可缩小阴极射线管的颈部、缩小安装偏转线圈系统的偏转线圈部外径及缩小偏转磁场的作用空间,使偏转磁场对电子束作用效率较好。

    但是,在现有的阴极射线管中,由于电子束靠近地通过安装着偏转系统的偏转线圈部内面。故若进一步缩小颈部直径或偏转线圈部110的外径,如图9(a)所示,飞向为最大偏转角的荧光屏105的对角部的电子束107会冲撞到偏转线圈部110的内壁,如同图(b)所示,在荧光屏105上出现未受到电子束107冲撞的部分111。因而,在现有的阴极射线管中,缩小颈部或偏转线圈部110的外径,从而使偏转功率降低是困难的。并且,要是电子束107连续不断冲撞偏转线圈部110的内壁,该部分的温度上升,如玻璃熔化那样的温度,就有发生爆聚的危险。

    作为解决此问题的办法,在特公昭48-34349号公报(USP3731129号说明书)中,在对荧光屏上进行矩形状的光栅扫描的情况下,由于可以认为在偏转线圈所安装的偏转线圈部内侧的电子束通过区域大体上为矩形状,在图10(a)所示的阴极射线管113中,如把其B-B乃至F-F剖面表示于同图(b)至(f),表示出了从颈部104侧向面板102方向,偏转系统的安装漏斗103的偏转线圈部110,依次从圆形大体上变成为矩形形状。要是把这样的偏转系统的安装偏转线圈部110形成为角锥状,则由于可以把偏转系统的长轴(水平轴:H轴)和短轴(垂直轴:V轴)方向的直径缩小,故可使偏转系统的水平和垂直偏转线圈靠近电子束,从而可以以良好的效率偏转并降低偏转功率。

    但是,这样的阴极射线管,为了有效地降低偏转功率,所以越使偏转线圈部接近矩形,如图11所示,因大气压负荷F,扁平的偏转线圈部水平轴附近115和垂直轴附近116就沿图中虚线117所示的方向发生变形,所以在偏转线圈部水平轴和垂直轴外面产生压缩应力σH和σV,并在偏转线圈部对角轴118附近外面产生大的伸张应力σD,使真空管壳的耐气压强度减低,损害安全性。

    另外,目前强烈希望能反射室外光线或图象易见等等,就需要使面板的平面化,可是若使阴极射线管的面板平面化,则由于面板强度变差,即使照样使用已把现在使用的偏转线圈部分作成了角锥状的漏斗,也不能保证安全上必要的真空管强度。

    现有技术由于上述的理由,存在几乎不可能使偏转线圈部分矩形化以便充分降低偏转功率,或几乎不可能应用于平坦的面板,真空管强度差的问题。

    在这里,有关上面已说过的使偏转线圈角锥化的技术,申请人在1970年之际,已开发生产了偏转角110度/漏斗直径36.5mm,面板对角直径18″、20″、22″、26″;及偏转角110度/漏斗直径29.1mm,面板对角16″和20″的二个系列。当时就是应用于面板外面大体上为球面,面板外面的曲率半径为荧光屏有效直径的约1.7倍,称之为IR管(以下,称为IR角型偏转线圈管)。但是,有关面板外面的形状为荧光屏有效直径2倍以上的阴极射线管,与偏转线圈部分形状的关联在与真空管强度的关系上则仍是不清楚的。

    如上所述,近年来,一边力求降低阴极射线管的偏转功率和泄漏磁场,而一边进行使其满足HDTV或PC之类的OA设备上要求的高辉度和高频化是极其困难的。以往,用作降低偏转功率的构造,已提出了在安装着偏转线圈的偏转线圈部,从颈部侧向面板方向形成从圆形依次变成矩形状的角锥状的偏转线圈部的构造。

    然而,以往不可能得到足够的真空管强度,特别是适用具有荧光屏有效直径2倍以上的外面曲率半径的平面的面板的真空管强度和足够降低偏转功率两者兼容的真空管壳。

    本发明就是为解决上述问题而进行研制的发明,其目的是构成一种即使把偏转线圈部角锥化,也能充分保证真空管壳的耐气压强度,且有效地降低偏转功率,满足高辉度和高频偏转要求的阴极射线管装置。

    本发明的阴极射线管装置是由真空管壳和偏转系统构成,真空管壳由至少在里面具有荧光屏的面板部、在里面具有与上述荧光屏对向配置的电子枪的颈部、由连接于上述颈部的荧光屏侧的偏转线圈部构成,当上述面板的外面形状使从上述荧光屏中央向在上述荧光屏对角端的管轴方向的上述颈部侧的落差近似圆形时。上述近似圆形的面板外面形状的曲率半径为上述荧光屏对角有效直径的2倍以上的平坦度,偏转系统配置于从上述偏转线圈部直到上述颈部的上述真空管壳的外表面上,使从上述电子枪发射出来的电子束偏转扫描于平面形状比M∶N(荧光屏的垂直轴方向长度与水平轴方向长度之比)的大体上呈矩形状荧光屏区域。

    当上述偏转线圈部形成于从上述颈部的连接位置到至少上述偏转系统的荧光屏侧端部,并在与管轴垂直的剖面上把管轴与上述偏转线圈部外面的间隔作为偏转线圈部分外径时,

    在从上述偏转线圈部的上述颈部连接位置列至少上述偏转系统的荧光屏侧端部之间,与上述管轴垂直的至少一个剖面变成为具有在上述荧光屏的垂直轴方向和水平轴方向之间为最大偏转线圈部外径的非圆形形状,

    当把上述M∶N的荧光屏对角端与管轴的上述荧光屏对向的电子枪侧的点连接起来的直线与管轴构成的角度是上述阴极射线管的偏转角的1/2的这样的管轴上的点作为偏转基准位置时,

    若设在上述偏转基准位置的垂直轴方向偏转线圈部的外径为SA、设水平轴方向偏转线圈部的外径为LA、设最大偏转线圈部外径为DA,构成偏转线圈部形状,以便下式成立。

    (M+N)/(2(M2+N2)1/2)<(SA+LA)/(2DA)

       ≤0.86

    并且这时,在与上述偏转基准位置的管轴垂直剖面的上述偏转线圈部外面形状剖面是看成不管轴侧突出的上述荧光屏的大致矩形状,

    当把上述大致矩形状,用在垂直轴上具有中心的半径Rv的圆弧、在垂直轴上具有中心的半径Rh的圆弧及在把成为最大外径的点与管轴连结起来的直线上附近具有中心的半径Rd的圆弧进行近似时,

    构成偏转线圈部形状,使得Rh或Rv成为900mm以下。

    并且,在由真空管壳和偏转系统构成的阴极射线管装置中,真空管壳由至少在里面具有荧光屏的面板部分、在里面具有与上述荧光屏对向配置的电子枪的颈部、由连接于上述颈部的荧光屏一侧的偏转线圈部构成,当上述面板的外面形状对从上述荧光屏中央向在上述荧光屏对角端的管轴方向的上述颈部侧的落差进行近似圆形的情况下,上述近似圆形的面板外面形状的曲率半径为上述荧光屏对角有效直径的2倍以上的平坦度,

    偏转系统配置于从上述偏转线圈部直到上述颈部的上述真空管壳的外表面上,使从上述电子枪发射出来的电子束偏转扫描于平面形状比M∶N(荧光屏的垂直轴方向长度与水平轴方向长度之比)的大体上呈矩形状的荧光屏区域上,

    在从上述偏转线圈部的上述颈部连接位置到至少上述偏转线圈的荧光屏侧端之间,与上述管轴垂直的至少一个剖面变成为具有在上述荧光屏的垂直轴方向和水平轴方向之间成为最大的偏转线圈部分外径的非圆形形状,

    当把上述M∶N的荧光屏对角端与管轴的上述荧光屏对向的电子枪一侧的点连接起来的直线与管轴构成的角度是上述阴极射线管的偏转角的1/2的这样的管轴上的点作为偏转基准位置时,

    在与上述偏转基准位置的管轴垂直的剖面的上述偏转线圈部面形状剖面是按没有在管轴侧突出的上述荧光屏来看待的大致矩形状,

    当把上述大致矩形状,用在垂直轴上具有中心半径Rv的圆弧、在垂直轴上具有中心半径Rh的圆弧及在把成为最大外径的点与管轴连接起来的直线上附近具有中心半径Rd的圆弧进行近似时,构成偏转线圈部分形状,使得成为:

    5mm≤Rd≤15mm。

    图1是表示该发明-实施例阴极射线管的结构。

    图2是说明图1阴极射线管的偏转线圈部形状的曲线图。

    图3是与通过偏转基准位置的管轴垂直的偏转线圈部的横剖面图。

    图4是沿图1的IV-IV线箭头方向看的剖面略图,是表示上半部分的图。

    图5是表示实施例和比较例的偏转线圈部最大曲率半径和最大真空应力关系的特性图。

    图6(a)和(b)是分别说明偏转中心位置的图。

    图7是表示偏转线圈部形状和偏转功率关系的图。

    图8是表示已有彩色显像管结构的一部分剖切斜视图。

    图9(a)和(b)是分别说明颈径和漏斗形颈侧直径小的部分直径变小时产生的问题的图。

    图10(a)至(f)是分别说明已知彩色显像管的真空管壳的形状的图。

    图11是说明在偏转线圈部所产生的应力的示意图。

    发明人通过对使偏转线圈部和偏转系统角锥化的情况下的偏转特性及真空应力的研究和各种实验,找出了偏转功率与强度兼容的最佳形状。

    本发明的阴极射线管管壳,如图4所示,若把从荧光屏中央17a向在荧光屏对角端17d的管轴Z方向的颈部15一侧的落差d制造近似圆形并示出面板外面的平坦度,则适用于近似圆形的外表面形状的曲率半径具有荧光屏对角有效直径的2倍以上的平坦度的管壳。

    在图3中,示出了与管轴垂直的偏转线圈部的剖面。

    在剖面上,规定从管轴Z轴到在荧光屏的水平方向的轴H、垂直方向的轴V及偏转线圈部剖面的对角方向的轴D上各自偏转线圈部外面的距离分别为LA、SA、DA,则在角锥状偏转线圈部14,LA和SA比DA要小,其结果,可使水平和垂直轴附近的偏转线圈接近电子束并降低偏转功率。其中成为最大直径的剖面的对角轴距离DA是荧光屏的对角轴方向,但并不严格一致。

    上述三个轴以外的形状制成为,用在水平轴上具有中心半径Rh的圆弧、在垂直轴上具有中心半径Rv的圆弧及在对角轴近旁具有中心半径Rd的圆弧作成连接起来的形状。还可采用其他各种数学式作出大致矩形形状的剖面。

    如上所述,偏转线圈部的横剖面与矩形的长边L和短边S相比,是不在管轴方向突出的非圆形形状,作为一个例子具有圆筒型剖面。

    在上面已说过,越使偏转线圈部剖面形状接近矩形形状,作为真空管壳的强度越差,而偏转功率则降低了。在这里,设定:

    (LA+SD)/(2DA)……………(1)作为表示矩形度的指标。假定是通常的圆锥状偏转线圈部,由于LA和SA等于DA,所以上述值为1。

    在对偏转线圈部分进行角锥化的情况下,为了保证与最外电子束轨道之间的空白,DA实质上是固定的,而LA和SA缩小,所以上述值也就缩小。在完全角锥化了的情况下,若把矩形状的平面形状比设定为M∶N,则指标变成为:

    (M+N)/(2(M2+N2)1/2)……………(2)

    上述指标是配合水平和垂直方向偏转线圈部外径缩小部分的形状,可是在模拟分析结果中,无论只使水平方向进行矩形化的情况下,还是只使垂直方向进行矩形化的情况下,都有大致同样的降低偏转功率效果,没有必要应重视LA、SA的哪一个,在上述指标方面也没有问题。

    并且,由于管轴位置不同而产生的偏转线圈部矩形化的效果也进行了分析,作为其结果,如图4所示,发现从偏转基准位置(通常称为基准线)25到偏转系统20的荧光屏侧端21的区域的矩形化是重要的。

    在这里,就偏转基准位置来说,如图6(a)和6(b)所示,在从夹着管轴的荧光屏对角端17d到管轴Z的某点O连接成直线的情况下,2条直线形成的角度为阴极射线管规定的最大偏转角θ的这样的管轴上位置,就是偏转中心的位置。

    图4是表示向偏转线圈部颈部侧的偏转系统20的电子束22的荧光屏对角端17d照射的电子束轨道的变化。这时,若偏转磁场比偏转基准位置25更接近颈部15,则由于在颈部侧的磁场强度强,所以使电子束22迅速偏转并冲撞偏转线圈部内壁。相反,若比偏转基准位置25更接近荧光屏17一侧,则因电子束22与偏转线圈部内壁的余裕增大,仅延长颈部侧的该部分偏转线圈,也可降低偏转功率。

    并且,即使在颈部直径不同的阴极射线管中,偏转线圈部形状的差异大致也到偏转基准位置25为止,因此,由于荧光屏侧的偏转线圈部形状大致相同,故分析结果也大体相同。

    首先说明有关荧光偏转功率的降低效果。

    图7是表示偏转功率降低程度与上述矩形度的指标值的关系曲线。其中,固定偏转系统的方法,只使偏转线圈部矩形化了的部分靠近偏转线圈和铁心并作出计算。至于偏转功率,就使用水平偏转功率。

    从图可知,如指标值大体上变成比0.86还小,则出现迅速降低功率的效果,对于圆锥状偏转线圈部约削减功率10~30%。相反,若是在0.86以上,则降低效果不过在10%以下。

    在上述的现有IR角型偏转线圈部管中,在29.1mm系列中,上述指标值为0.84,而在36.5mm系列中则为0.88。

    在现有的IR角型偏转线圈部管中,虽然可达到指标值0.84~0.88,但在真空管强度方面在具有更严格的平面面板的阴极射线管中,若考虑到随着偏转系统角锥化而带来的困难程度,要达到降低效果在10%以上,即指标值达到0.86以下的矩形度,就不成为优点了。

    达到上述0.86以下的指标值时的问题是真空应力。在平坦面板的情况下,也应考虑面板表面受冲撞时的强度特性,需要把真空应力抑制到比现有的IR角型偏转线圈部管还低的真空应力。

    表1是把现有的IR角型偏转线圈部管与本发明实施例的偏转线圈部的偏转基准位置的特性进行比较的表。

    在现有的IR角型偏转线圈部管中,由于以比颈部直径要大的曲率半径缓慢地连成接角轴附近的偏转线圈部外面形状,故在29.1mm系列(参照表1的比较例1)中,垂直轴附近在平面的36.5mm系列(参照表1的比较例2)中,上述的指标值较小,即,存在着降低偏转功率效果较小的缺点。

    当然,对角附近的偏转线圈部剖面形状的曲率半径如太小,就会使应力增加。并且,由于偏转系统的类型和种种偏差,也会使最外电子束轨道的对角位置变化,所以若曲率半径小,则成为最大直径的范围也变小,发生电子束与偏转线圈部内壁的冲撞也变得容易起来。

    重复应力实验的结果,取决于其它的形状因素还涉及Rd,大致是5mm以上,就确实可以防止过分的应力集中,并可保证偏转线圈部最大直径的最小区域。在表1的实施例中,把Rd规定为8mm以上并设有富裕量。

    还有,在表1中,比较例1和2是现有的IR角型偏转线圈部管、比较例3是把面板外面曲率半径为荧光屏对角直径的2倍以上的平面面板,应用于现有的IR角型偏转线圈部管的比较例1的真空管壳情况下的阴极射线管、实施例1~4是采用同样的平面面板的本发明的实施例的阴极射线管。[表1]管的类型    Rh     Rv     Rd    平面化   真空管强度  偏转功率比较例1     206    1057   15.6    ×         ○         ○比较例2     107    124    18.3    ×         ○         △比较例3     206    1057   15.6    ○        (×)        ○实施例1     113    312    8.8     ○         ○         ○实施例2     101    439    10.2    ○         ○         ○实施例3     75     174    8.7     ○         ○         ○实施例4     61     199    9.0     ○         ○         ○

    ○…适合    △…稍微不适合  ×…不适合  (单位:mm)

    在图5中,示出了实施例1到4、比较例3的偏转线圈部(偏转基准位置)剖面形状的最大曲率半径和最大真空应力。

    该图中的实线是表示由实施例1~4的应力数据推算出来的最大曲率半径和最大真空应力的关系曲线。在图中,由于偏转角、Rd等有些不同而存在偏差,但是大致上随着最大曲率半径的增大而增大了最大真空应力。在采用使外面曲率半径平面化为现有的约2倍以上的面板的情况下,真空管壳的最大真空应力值,经验上是1200psi。由图可知,偏转线圈部剖面形状的最大曲率半径若小于900mm,则可解析为,偏转线圈部的最大应力低于标准的1200psi。而且,可以预料到,在现有的IR角型偏转线圈部管(比较例1)中,在应用平面面板的比较例3中也低于1200psi,并且在设计现有的IR角型偏转线圈部管中,难以满足平面性、真空管强度和降低偏转功率的要求。

    这些分析项目是以一般都认为适当的玻璃壁厚(在面板中央壁厚为10~12mm、偏转线圈部壁厚2~8mm:对角部薄及水平与垂直轴附近厚)做对象而得到的。当然,可以认为,若增大了玻璃壁厚,就可降低真空应力,然而,要是考虑到阴极射线管重量,则是不现实的。

    若把以上方面归纳起来,作为可兼有降低偏转功率和确保真空应力与强度的方法,当把偏转系统进行扫描的大致矩形的荧光屏比设为M∶N、把在偏转基准位置(基准线)上的,与管轴垂直的平面上的垂直方向偏转线圈部外径设为SA、水平轴方向偏转线圈部外径设为LA以及把最大偏转线圈部外径设为DA时,则构成偏转线圈部分形状,使之满足下式。

    (M+N)/(2(M2+N2)1/2)<(SA+LA)/(2DA)

    ≤0.86

    这时,把在偏转基准位置的与管轴垂直的剖面的偏转线圈部外面形状剖面作成大致在管轴方向上没有突出的矩形形状,当用在垂直轴上有中心半径Rv的圆弧、在垂直轴上有中心半径Rh的圆弧及在成为最大外径的点和管轴连结的直线上有中心的半径Rd的圆弧来近似该矩形形状的情况下,则构成偏转线圈部分形状,使得Rh或Rv为900mm以下。

    或者构成偏转线圈部形状,使之满足下式。

    5mm≤Rd≤15mm

    上述的形状除荧尤屏的平面形状比4∶3之外,也可以适用于16∶9.3∶4等。(实施例1)

    按照图1到图4,说明本发明的实施例1。在这里,图4是将图1沿管轴Z在对角轴D面剖开时的上半部剖面略图,并在图中附加了偏转系统。

    该阴极射线管10的显示部分具有:大致矩形形状的玻璃制面板部12、连接于该面板部12的漏斗状玻璃制漏斗部13和连接于该漏斗部13的小直径部的偏转线圈部14和与沿管轴Z配置着连接于该偏转线圈部14的圆筒状的玻璃制颈部15而构成的管壳16。在该面板部分12的显示部的里面,设有荧光屏17。另外,在颈部15内配置电子枪18。而且,从偏转线圈部14直到颈部15的外侧,安装着偏转系统20,用该偏转系统20产生的水平、垂直磁场使从上述电子枪发射出来的电子束22向水平、垂直方向偏转,采用通过阴罩19水平、垂直扫描荧尤屏17的办法,形成为显示图象的构造。

    特别在该阴极射线管10中,安装着上述偏转系统20的偏转线圈部14大致构成了角锥状。其中,偏转系统20是泄漏磁场少的鞍座一鞍型,利用筒状的合成树脂框架固定垂直、水平线圈和铁心。

    并且,管壳16的沿管轴Z的外面形状,从漏斗部13直到颈部15,在漏斗部做成向外凸,在偏转线圈部凹入大致呈S形曲线,漏斗部13与偏转线圈部14的边界为该曲线的回折点23。这样安装偏转系统20,使得其面板一侧的端缘21位于该回折点的附近,实质上的偏转线圈部14至少是从与颈部15的连接部24直到端缘21为止。

    在图2中示出了该偏转线圈部14的形状。曲线26是从与颈部15的连接部分24直到偏转系统20的荧光屏侧端缘21的对角轴外径DA、曲线27是长轴方向外径LA、曲线28是短轴方向外径SA。如这些曲线26~28所示,偏转线圈部14在与颈部15的连接部分24和颈部大致是相同形状的圆形状,但是,随着靠近荧光屏17,长轴、短轴方向外径LA、SA相对于对角轴方向外DA径缓缓缩小地进行改变,使与管轴垂直的剖面的形状大致变成了矩形状(非圆形状)。

    在这种情况下,荧光屏17的平面形状比为M∶N=4∶3。

    而且,在偏转基准位置25的偏转线圈部分剖面上,具有:

    DA=28.4mm,LA=25.2mm,SA=21.0mm并且得到:

    (LA+SA)/(2DA)=0.81于是,对于具有圆锥状的偏转线圈部的阴极射线管,偏转功率约可降低25%左右。

    并且,在偏转基准位置的剖面上,偏转线圈部外面的曲率半径分别为:

    Rh=113mm,Rv=312mm,Rd=8.8mm且偏转线圈部的最大真空应力为1170psi,因而即使在强度方面也没有问题。

    而且,偏转线圈部的玻璃壁厚在对角轴为2.5~2.8mm,在长轴和短轴为2.5~5.7mm,面板中央壁厚与常规产品相等为12.5mm,因而即使在重量方面也没有问题。(实施例2)

    同样地关于上述表1所述的实施例2,荧光屏的平面形状比为:M∶N=4∶3;以及

    DA=29.9mm,LA=26.7mm,SA=22.3mm并且得到:

    (LA+SA)/(2DA)=0.82于是,对于具有圆锥状的偏转线圈部的阴极射线管,偏转功率约可降低22%左右。

    并且,在偏转基准位置的剖面上偏转线圈部外面的曲率半径分别为:

    Rh=101mm,Rv=439mm,Rd=10.2mm且偏转线圈部的最大真空应力为1000psi,因而即使在强度方面也没有问题。(实施例3)

    同样地关于上述表1所述的实施例3,荧光屏的平面形状比为:M∶N=4∶3;以及

    DA=30.2mm,LA=27.1mm,SA=22.5mm并且得到:

    (LA+SA)/(2DA)=0.82于是,对于具有圆锥状的偏转线圈部的阴极射线管,偏转功率约可降低20%左右。

    并且,在偏转基准位置的剖面上偏转线圈部外面的曲率半径分别为:

    Rh=75mm,Rv=174mm,Rd=8.7mm且偏转线圈部分的最大真空应力为920psi,因而即使在强度方面也没有问题。(实施例4)

    同样地关于上述表1所述的实施例4,荧光屏的平面形状比为:M∶N=4∶3;以及

    DA=30.2mm,LA=27.5mm,SA=22.5mm并且得到:

    (LA+SA)/(2DA)=0.83于是,对于具有圆锥状的偏转线圈部的阴极射线管,偏转功率约可降低17%左右。

    并且,在偏转基准位置的剖面上偏转线圈部外面的曲率半径分别为:

    Rh=61mm,Rv=199mm,Rd=9.0mm且偏转线圈部分的最大真空应力为1140psi,因而即使在强度方面也没有问题。

    采用本发明的偏转线圈部形状构成,即使对偏转线圈部进行角锥化,也可充分保证真空管壳的耐气压强度,并且可以有效地降低偏转功率,作成满足高辉度和高频偏转要求的阴极射线管装置。

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即使对管壳的偏转线圈部进行角锥化,也能保证耐气压强度且可得到有效地降低偏转功率的阴极射线管。将形成于荧光屏与颈部之间并在其外部安装偏转系统的偏转线圈部14的形状在横切管轴的横剖面方向作成例如,圆筒形的非圆形形状,当设荧光屏的平面形状比为MN、横剖面的荧光屏垂直轴方向外径为SA、水平轴方向外径为LA及最大偏转线圈部外径为DA时,使之满足下式。(M+N)/(2(M2+N2)1/2)(SA+LA)/(2。

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