專利名稱:具有改進(jìn)的16比9寬高比屏面的陰極射線管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及陰極射線管,更具體地,涉及一種觀看屏面的表面輪廓的寬高比大約為16×9的陰極射線管。
目前,在寬高比為4×3的陰極射線管中有著幾種不同的屏面輪廓。最普通的兩種是球面和柱面。其它使用的輪廓包括雙極座標(biāo)型和更為復(fù)雜的雙極座標(biāo)輪廓的變型。最近已開(kāi)始發(fā)展有著寬高比為16×9的陰極射線管。目前需要設(shè)計(jì)這樣一種陰極射線管,其屏面輪廓的寬高比為16×9,這種管子將滿足某些需要,比如在高分辨率電視(HDTV)中對(duì)陰極射線管提出的要求。
一種陰極射線管,比如彩色顯象管,如果要適用于高分辨率電視,它必須有幾個(gè)特點(diǎn)。首先,這種管子的屏面輪廓應(yīng)當(dāng)足夠地平坦以供實(shí)用。這種管子必須有足夠的分辨率以滿足將來(lái)的任何高分辨率電視標(biāo)準(zhǔn)。這種管子也必須在高電子束電流密度下具有好的色純度和白均勻性。還希望這種管子具有最佳的光柵幾何形狀,而無(wú)需附加電路來(lái)校正光柵畸變。這種管子應(yīng)當(dāng)具有良好的防爆性能,同時(shí),使用的玻璃有著最小的厚度,以降低成本和管子重量。最后,這種管子應(yīng)當(dāng)對(duì)條狀和點(diǎn)狀熒光屏都是適用的。
上述這些特點(diǎn)與屏面輪廓和屏盤的設(shè)計(jì)多少有些關(guān)系并且會(huì)對(duì)其帶來(lái)影響。(一個(gè)屏盤包括一個(gè)屏面和由屏面延伸出的周邊側(cè)壁)。某些所希望的特點(diǎn)與其余特點(diǎn)是不一致的,即保證了一個(gè)特點(diǎn),就會(huì)給另一個(gè)特點(diǎn)帶來(lái)不良影響。本發(fā)明提供了一種屏面輪廓,經(jīng)過(guò)妥善處理,確保了使上述所有特點(diǎn)在某種程度上都得到實(shí)現(xiàn),盡管任何具體的特點(diǎn)都不是最佳的。
在本說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中使用了詞語(yǔ)“等效半徑”。使用這個(gè)詞語(yǔ)并不意味著在屏面的任何橫截面的輪廓曲線是圓形。這種輪廓是較為復(fù)雜并且僅能根據(jù)本文提出的方程加以限定。當(dāng)使用這個(gè)詞“等效半徑”時(shí)表示接觸觀看屏屏面中心和在邊界的極端位置的一個(gè)圓。
本發(fā)明提供了一種改進(jìn)的陰極射線管,它包括一個(gè)有著兩個(gè)長(zhǎng)邊和兩個(gè)短邊的矩形屏面,其中,長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度與短邊的長(zhǎng)度之比大約為16×9。管子包括一條與兩條長(zhǎng)邊平行的主軸線和一條與兩條短邊平行的副軸線。所作的改進(jìn)包括使沿主軸線的屏面彎曲部分的等效半徑與沿副軸的屏面彎曲部分的等效半徑之比大約在1.5到1.6的范圍內(nèi)。而沿屏面長(zhǎng)邊的屏面彎曲部分的等效半徑與主軸線的屏面彎曲部分的等效半徑之比大約在1.12到1.15的范圍內(nèi),以及沿屏面長(zhǎng)邊的屏面彎曲部分的等效半徑與沿短邊的屏面彎曲部分的等效半徑之比大約在1.30到1.36的范圍之內(nèi)。
附圖中
圖1是包含了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的蔭罩型彩色顯象管在軸向截面上的部分側(cè)視圖。
圖2是圖1的顯象管屏面的正視圖。
圖3是圖2的屏面內(nèi)表面的投影圖。
圖4、5和6是包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)的一組屏面輪廓實(shí)施方案的投影線圖。
圖7、8和9是圖2的半個(gè)屏面的橫截面圖,分別沿著屏面的副軸線、主軸線和對(duì)角線取向而得到。
圖1表明了有著玻璃外殼11的矩形彩色顯象管,外殼11包括一個(gè)矩形屏盤12和一個(gè)由矩形管錐15相連接的管狀管頸14。管錐15內(nèi)有一層自陽(yáng)極接頭16延伸到管頸14的導(dǎo)電被覆層(未示出)。屏盤12包括一個(gè)矩形觀看屏面18和一個(gè)周邊側(cè)壁20,側(cè)壁20以玻璃焊料17與管錐15相封接。在屏面18的內(nèi)表面上載有三色熒光屏22。熒光屏22最好是條狀熒光屏,熒光粉條按三色組方式安置,每一個(gè)三色組包括一條具有三種色彩的熒光粉條?;蛘?,熒光屏可以是點(diǎn)狀屏幕,它可以包括或不包括吸光基質(zhì)(ligh-absorbing matrix)。一個(gè)多欄孔彩色選擇電極或蔭罩24可移動(dòng)地安裝在相對(duì)于屏幕22預(yù)定間隔處。由圖1中的虛線所圖示地表明的電子槍26對(duì)中地安裝在管頸14內(nèi),以產(chǎn)生三個(gè)電子束28并使其沿著會(huì)聚通路通過(guò)蔭罩24到達(dá)屏幕22。
圖1的顯象管設(shè)計(jì)得與外部磁偏轉(zhuǎn)軛(比如圖中管錐與管頸接頭附近所示的偏轉(zhuǎn)軛30)一起使用。當(dāng)偏轉(zhuǎn)軛30被激勵(lì)時(shí),它使三個(gè)電子束28受到磁場(chǎng)作用,使電子束在熒光屏22上按矩形光柵作水平和垂直掃描。偏轉(zhuǎn)的初始平面(在零偏轉(zhuǎn)時(shí))大約是在偏轉(zhuǎn)軛30的中部。因?yàn)檫吘壌艌?chǎng)的作用,顯象管的偏轉(zhuǎn)區(qū)域由偏轉(zhuǎn)軛30軸向延伸到電子槍26的區(qū)域中。為了簡(jiǎn)化起見(jiàn),圖1未表示出在偏轉(zhuǎn)區(qū)域中偏轉(zhuǎn)的電子束路徑的實(shí)際曲線。
如圖2所示,矩形屏面18包括兩個(gè)正交軸線,一個(gè)主軸線X和一個(gè)副軸線Y,以及對(duì)角線D。屏面18的兩條長(zhǎng)邊L基本上平行于主軸線X,而兩條短邊S基本上平行于副軸線Y。
圖3表明了屏面18內(nèi)表面的一些主要等效半徑。主軸線等效半徑表示為RX,而副軸線等效半徑表示為RY。屏面的每一長(zhǎng)邊的等效半徑表示為RL,而每一短邊的等效半徑表示為RS。屏面的每一對(duì)角線的等效半徑表示為RD。
屏面18的內(nèi)表面的輪廓由下式所限定。
Z=C(1)X2+C(2)X4+C(3)Y2+C(4)X4Y2+C(5)Y4(1)式中Z是自與內(nèi)表面輪廓中心相切的平面起的距離,
X和Y分別代表在主軸線和副軸線方向上自內(nèi)表面輪廓中心起的距離,C(1)到C(5)是取決于屏面對(duì)角線尺寸的系數(shù)。
對(duì)于觀看屏幕的對(duì)角線尺寸為66厘米的顯象管屏面,表Ⅰ中示出了最佳的系數(shù)C(1)到C(5)。在使用表Ⅰ中的系數(shù)時(shí),X和Y的大小應(yīng)以毫米計(jì)。
表ⅠC(1)=0.338678×10-03C(2)=0.629894×10-09C(3)=0.603681×10-03C(4)=-0.222411×10-13C(5)=0.172513×10-09使用表Ⅰ中給出的C(1)到C(5)的數(shù)值,式(1)限定出一個(gè)在本發(fā)明的范圍之內(nèi)的66厘米對(duì)角線顯象管的屏面輪廓實(shí)施例。在本發(fā)明的范圍之內(nèi)的其它尺寸的顯象管的輪廓能夠利用下式計(jì)算系數(shù)C(1)到C(5)換算確定。
C′(I)=K·C(I)/F[J(I)+L(I)-1](2)式中C′(I)是對(duì)其它尺寸管子的修正系數(shù),C(I)是與表Ⅰ相應(yīng)的系數(shù),F(xiàn)是比例系數(shù),等于其它尺寸顯象管的以厘米計(jì)的觀看對(duì)角線尺寸除以66厘米所得數(shù),K是改變屏面內(nèi)表面輪廓的曲率的系數(shù),它或等于1或近于1,J(I)和L(I)分別為與式(1)中系數(shù)C(1)到C(5)相關(guān)連的X和Y的冪。
利用式(2),能把式(1)重寫成如下的通用形式Z=ΣIC(I)·K/F[J(I)+K(I)-1]·XJ(I)·YK(I)(3)
式(3)描述了一組具有任何尺寸和足夠平面度的16/9屏盤屏面(如果根據(jù)比例系數(shù)F按比例增大或減小的活),平面度系數(shù)K選擇為0.95<K<1.10K=1適用于A66 16/9參考管,K<1 表明屏面比參考管更平,K>1 表明屏面比參考管較為彎曲。
例如,在一個(gè)76厘米觀看對(duì)角線的顯象管中,比例因數(shù)F等于76/66。如果K大于1,比如為1.05,屏面的輪廓將比66厘米顯象管屏面稍微彎曲。如果K小于1,屏面將比66厘米屏面彎曲得較小。
對(duì)于選定尺寸,比如66厘米顯象管,這時(shí)F=1,如果K因數(shù)在0.95到1.10之間改變,就可描述出一組在精確范圍內(nèi)分布的屏面,如圖4中所示的“云”狀或成簇狀。應(yīng)當(dāng)理解,可能由所示的精確曲線有所偏移,然而仍在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。例如在圖5中表明對(duì)角線范圍中的屏面曲線40。該屏面有著66厘米的對(duì)角線,因此F=1,但稍微修改了式(1)從而使曲線40相比曲線簇中的其它曲線有所改變。希望能夠判定,是否曲線40代表了利用本發(fā)明的屏面輪廓,或者它是否代表了在本發(fā)明范圍之外的某些其它類型的輪廓。為了作出這個(gè)判定,可以把曲線40與曲線簇中表明的最靠近的曲線進(jìn)行比較。最靠近的曲線是在曲線簇中的、與曲線40有著最小差別δ的一條曲線。如圖6所示,用來(lái)與曲線40比較的最適宜的屏面曲線是最大正δ等于最大負(fù)δ的一條曲線,即δ(+)=δ(-)的曲線。沿著圖6的對(duì)角線截面,在屏面的許多X、Y點(diǎn)計(jì)算δ。對(duì)于在本發(fā)明范圍之內(nèi)的曲線40,δ的數(shù)值必須不超過(guò)合理的數(shù)值或公差ε。
1δ1≤ε這個(gè)公差必須限定在沿對(duì)角線自中心到端點(diǎn)的最大跌落ZD的2.5%,即ε=0.025ZD
對(duì)于長(zhǎng)寬比為16/9的66厘米顯象管,ZD等于41.27毫米。因此,ε=0.025×41.27=1.03毫米。
有一些近似的比值,這些比值對(duì)于達(dá)到原先討論的最佳輪廓折衷值來(lái)說(shuō)顯然是臨界的。這些比值之一是沿主軸線X的等效半徑RX與沿副軸線Y的等效半徑RY之比。這個(gè)比值RX/RY的優(yōu)選范圍為1.5到1.6。另一個(gè)比值是輪廓的長(zhǎng)邊的等效值半徑RL與輪廓短邊的等效半徑RS的比值。這個(gè)比值RL/RS的優(yōu)選范圍為1.30到1.36。第三個(gè)比值是長(zhǎng)邊的等效半徑RL與沿主軸線的等效半徑RS的比值。這個(gè)比值RL/RS的優(yōu)選范圍為1.12到1.15。由以上給出的系數(shù),式(1)、(2)和(3)提供了落在這些嚴(yán)格比值之內(nèi)的屏面內(nèi)表面輪廓。對(duì)于66厘米對(duì)角線顯象管,使用式(1)的輪廓和表Ⅰ的系數(shù),得出的屏面內(nèi)表面輪廓的各個(gè)等效半徑表示在表Ⅱ中。
表ⅡRX=1295毫米R(shí)Y=830毫米R(shí)L=1476毫米R(shí)S=1107毫米對(duì)于以上限定的66厘米顯象管的比值為RX/RY=1.56、RL/RS=1.33而RL/RX=1.14。
圖7、8和9分別表明了屏盤12沿副軸線Y、主軸線X和對(duì)角線D的橫截面。在屏面18和側(cè)壁20連接處的屏盤12的厚度以字母T來(lái)表示,側(cè)壁的高度以字母H表示,而屏面內(nèi)表面的等效半徑以字母R來(lái)表示。側(cè)壁的各高度的關(guān)系為如下HY>HX>HD。隨著從屏面中心到屏面邊緣,屏面的厚度是增加的。這種增加被看成是一種楔形。這種楔形加到屏盤上,用來(lái)為顯象管提供它被抽空時(shí)為經(jīng)受大氣壓強(qiáng)所需要的強(qiáng)度。屏面外表面的輪廓類似于屏面內(nèi)表面的輪廓,所不同的是前者的彎曲程度因玻璃屏盤的附加楔形而較小。
權(quán)利要求
1.一種包括一個(gè)矩形屏面(18)的陰極射線管,所述屏面(18)有兩條長(zhǎng)邊和兩條短邊,所述長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度與所述短邊的長(zhǎng)度之比大約為16比9,所述陰極射線管包括平行于所述兩條長(zhǎng)邊(L)的主軸線(X)和平行于所述短邊(S)的副軸線(Y),其特征在于,沿主軸線(X)的屏面曲率的等效半徑(Rx)與沿副軸線(Y)的屏面曲率的等效半徑(RY)之比(RX/RY)在大約為1.5到1.6的范圍之內(nèi),沿屏面(18)的長(zhǎng)邊(L)的屏面曲率的等效半徑(RL)與沿主軸線的屏面曲率的等效半徑(RX)的比值(RL/RX)在大約為1.12到1.15的范圍內(nèi),沿屏面長(zhǎng)邊(L)的屏面曲率的等效半徑(RL)與沿短邊(S)的屏面曲率的等效半徑(R5)之比(RL/R5)在大約為1.30到1.36的范圍內(nèi)。
2.一種包括一個(gè)矩形屏面(18)的陰極射線管,所述屏面有兩條長(zhǎng)邊和兩條短邊,所述長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度與所述短邊的長(zhǎng)度之比大約為16比9,所述陰極射線管包括平行于所述兩條長(zhǎng)邊的主軸線(X)和平行于所述短邊的副軸線,以及在陰極射線管內(nèi)表面上的一個(gè)矩形觀看熒光屏(22),其特征在于,所述屏面(18)有著由下式限定的內(nèi)表面輪廓,A=(Cl)X2+C(2)X4+C(3)Y2+C(4)X4Y2+C(5)Y4式中,Z是自一個(gè)與屏面內(nèi)表面輪廓的中心相切的平面起的距離,X和Y分別代表在主軸線(X)和副軸線(Y)方向上自中心起的距離,C(1)到C(5)是與屏面上的觀看熒光屏(22)的對(duì)角線尺寸有關(guān)的系數(shù)。
3.一種如權(quán)利要求2的陰極射線管,其特征在于,所述觀看熒光屏具有66厘米長(zhǎng)的對(duì)角線尺寸,而系數(shù)C(1)到C(5)近似地等于C(1)=0.338678×10-03C(2)=0.629894×10-09C(3)=0.603681×10-03C(4)=-0.222411×10-13C(5)=0.172513×10-09式中,X和Y的數(shù)值以毫米計(jì)。
4.一種包括一個(gè)矩形屏面(18)的陰極射線管,所述屏面有兩條長(zhǎng)邊和兩條短邊,所述長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度與所述短邊的長(zhǎng)度之比大約為16比9,所述陰極射線管包括平行于所述兩條長(zhǎng)邊的主軸線和平行所述短邊的副軸線,以及在陰極射線管內(nèi)表面上的一個(gè)矩形觀看熒光屏(22),其特征在于,所述屏面(18)有著由下式限定的內(nèi)表面輪廓Z=C′(1)X2+C′(2)X4+C′(3)Y2+C′(4)X4Y2+C′(5)Y4式中,Z是自一個(gè)與屏面內(nèi)表面輪廓的中心相切的平面起的距離,X和Y分別代表在主軸線(X)和副軸線(Y)方向上自中心起的距離,C′(1)到C′(5)是與屏面上的觀看熒光屏(22)的對(duì)角線尺寸有關(guān)的系數(shù),并且由下式所限定C′(I)=K·C(I)/F[J(I)+L(I)-1]式中,F(xiàn)是一個(gè)比例因數(shù),它等于以厘米計(jì)的陰極射線管觀看熒光屏的對(duì)角線長(zhǎng)度除以66厘米,K是改變屏面內(nèi)表面輪廓的曲率的因數(shù),J(I)和L(I)是與系數(shù)C′(1)到C′(5)分別相關(guān)連的X和Y的冪,而系數(shù)C(1)到C(5)近似等于C′(1)=0.338678×10-03C′(2)=0.629894×10-09C′(3)=0.603681×10-03C′(4)=-0.222411×10-13C′(5)=0.172513×10-09式中X和Y以毫米計(jì)。
5.一種包括一個(gè)矩形屏面(18)的陰極射線管,所述屏面有兩條長(zhǎng)邊和兩條短邊,所述長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度與所述短邊的長(zhǎng)度之比大約為16比9,所述陰極射線管包括平行于所述兩條長(zhǎng)邊的主軸線和平行于所述短邊的副軸線,以及在陰極射線管內(nèi)表面上的一個(gè)矩形觀看熒光屏(22),其特征在于,所述屏面(18)有著由下式限定的內(nèi)表面輪廓Z=ΣrC(I)·K/F[J(I)+K(I)-1]·XJ(I)·YK(I)式中,Z是自一個(gè)與屏面內(nèi)表面輪廓的中心相切的平面起的距離,X和Y分別代表在主軸線(X)和副軸線(Y)方向上自中心起的距離,C(1)到C(5)是與屏面上的觀看熒光屏(22)的對(duì)角線尺寸有關(guān)的系數(shù),F(xiàn)是一個(gè)比例因素,它等于以厘米計(jì)的陰極射線管觀看熒光屏的對(duì)角線長(zhǎng)度除以66厘米,K是改變屏面內(nèi)表面輪廓的曲率的因數(shù),J(I)和L(I)是與系數(shù)C(1)到C(5)分別相關(guān)連的X和Y的冪。
全文摘要
改進(jìn)的陰極射線管,長(zhǎng)短邊之比大約為16比9。沿主軸線的屏面曲率等效半徑R
文檔編號(hào)H01J31/08GK1055445SQ91102030
公開(kāi)日1991年10月16日 申請(qǐng)日期1991年3月28日 優(yōu)先權(quán)日1990年3月30日
發(fā)明者朱利亞諾·卡內(nèi)瓦奇 申請(qǐng)人:錄象色彩股份公司