专利名称：阴极射线管的制作方法
技术领域：
本发明涉及阴极射线管，它包括多个电子枪，并由多个图像来表示整个图像。更特别地，本发明涉及这种阴极射线管的面板内表面的形状。
在通常的彩色阴极射线管中，如
图11所示，彩色荧光屏3形成在阴极射线管组件1的面板2的内表面上。颜色选择机构4相对于彩色荧光屏3放置，而电子枪6放置在管颈5内。进一步，偏转线圈7放置在管组件1之外。在这个阴极射线管8中，从电子枪6发射的电子束9通过偏转线圈7偏转它的轨道，穿过颜色选择机构4，并到达荧光屏3。
如图12A所示，当颜色选择机构4与荧光屏3之间的距离GH(格栅高度)适当时，电子束9R、9G和9B照射各自的彩色荧光层R、G和B，其中电子束9R、9G和9B在颜色选择机构4上交叉，而彩色荧光层R、G和B以相同的间隔d1排列在荧光屏3上。
然而，当彩色选择机构4与荧光屏3之间的距离GH不适当时，如图12B所示，各自的电子束9R、9G和9B不以一致的间隔加到荧光屏3上，其中电子束9R、9G和9B在颜色选择机构4上交叉。这样，荧光物质层R、G和B形成一个三组，一个三组内的各自彩色荧光层R、G和B中的间隔d2，与三组之间的间隔d3彼此不同。
如果电子束9[9R、9G和9B]以一致的间隔d1照射荧光屏3，那么荧光屏3上各自的荧光物质R、G和B还可以以一致的间隔d1排列，使荧光屏3可以提高质量。
在具有单电子枪的彩色阴极射线管中，通过确定各种荧光屏的曲面，颜色选择机构与荧光屏之间的距离GH，已经做得适当。荧光屏通常做成像碗底的形状，在关于形成顶部的荧光屏中心，在垂直和水平方向上对称。图13显示了通过模拟得到的一种彩色阴极射线管荧光屏的形状，它具有单电子枪。
另一方面，作为允许大屏幕、高亮度和薄类型管的阴极射线管，已经发展了具有多个电子枪，如双电子枪的大尺寸阴极射线管，其中通过包括相应于各自电子枪的小图像区域，而形成大图像区域，并且其中整个图像在这个大图像区域上表示。具有多个电子枪的这个阴极射线管，必须还具有适当形状的荧光屏，即适当形状的面板内表面应该被做得适当。然而，至今还没有提供具有这类适当形状的面板内表面的这种阴极射线管。
考虑到前述这点，本发明的目的在于提供一种具有多个电子枪的阴极射线管，其中颜色选择机构与荧光屏之间的距离可以做得适当。
根据本发明的阴极射线管包括多个电子枪和一个面板内表面，它形成多个碗状曲面，曲面的顶部是多个电子枪的轴与面板内表面相交之处的点。
在根据本发明的阴极射线管中，因为在面板的内表面中，相应于各自电子枪的区域形成碗状曲面，它的顶部是多个电子枪的轴与面板内表面相交之处的点，所以颜色选择机构与荧光屏之间的距离可以做得适当。
图1是结构图，显示了根据本发明实施例的阴极射线管；图2是模拟图，显示了在根据本发明实施例的阴极射线管中，荧光屏的理想形状，即面板内表面的形状；图3是结构图，显示了颜色选择机构，用于根据本发明实施例的阴极射线管中；图4A是根据本发明的颜色选择机构的前视图；图4B是根据本发明的颜色选择机构的底视图；图4C是根据本发明的颜色选择机构的右侧视图；图5是图表，显示了各自位置的Z值，其中当使用表达式1，设置具有双电子枪的36英寸阴极射线管荧光屏的形状时，得到所述位置；图6是根据图5的荧光屏形状的模拟图；图7是图表，显示了各自位置的Z值，其中当使用表达式2，设置具有双电子枪的36英寸阴极射线管荧光屏的形状时，得到所述位置；图8是根据图7的荧光屏形状的模拟图；图9是图表，显示了各自位置的Z值，其中当使用表达式3，设置具有双电子枪的36英寸阴极射线管荧光屏的形状时，得到所述位置；图10是根据图9的荧光屏形状的模拟图；图11是结构图，显示了普通的彩色阴极射线管；图12A是图示，用于解释颜色选择机构与荧光屏在其间具有适当的距离GH的情况；
图12B是图示，用于解释颜色选择机构与荧光屏在其间不具有适当的距离GH时的情况；而图13是普通彩色阴极射线管的荧光屏形状的模拟图。
下面将参考图示描述根据本发明实施例的阴极射线管。
图1显示了根据本发明实施例的彩色阴极射线管。
根据这个实施例的彩色阴极射线管21包括多个电子枪，在这个实施例中为双电子枪，并且具有管体25，它包括形成大图像区域的面板22；锥体23连接到这个面板22；和多个管颈，在这个实施例中是两个管颈24[241和242]，连接到这个锥体23。电子枪26[261和262]放置在各自的管颈24内，并且颜色选择机构28，例如光圈格栅、阴影掩模及相似，对于彩色荧光屏27以相对关系放置，其中彩色荧光屏27形成在面板22的内表面上，从而通过合成多个小图像区域，可以在大图像区域上表示整个图像。在管体25的外侧，偏转线圈30[301和302]放置在从各自的管颈241和242，到锥体部分的范围内。
面板22整体地形成像椭圆形，它的长轴在水平方向上伸出，而它的短轴在垂直方向上伸出。在面板22的内表面，相应于电子枪26的数量，形成多个小图像区域31，其中小图像区域被各电子枪26发出的电子束扫描，它的数量形成小图像区域的数量，在这个实施例中，形成两个小图像区域311和312。将两个小图像区域311和312组成起来而形成大图像区域32。
在这个实施例中，从各自的电子枪26来的电子束291和292配合于扫描各自的小图像区域311和312，使它们可以在靠近两个小图像区域311与312之间的边界的临近的小图像区域上，彼此部分重叠。
如图3所示，颜色选择机构28在这个实施例中是光圈格栅，以这样的方式构成颜色选择电极40在金属框架39上的支持部件35与36之间伸出，其中金属框架39由一对相对的支持部件35和36，和连接到上述支持部件各自端部的弹性部件37和38组成。这个颜色选择电极40包括，例如大数量的带状栅格元件42(在屏幕的水平方向上延长)，沿屏幕的垂直方向排列，并且包括大数量的缝状电子束穿过孔41(在屏幕的水平方向上延长)，形成在栅格元件42之间。
颜色选择电极薄板40和框架39，例如通过焊接连接起来。这个颜色选择机构28做得与面板22的大图像区域32一致。
如图4所示，颜色选择机构28的颜色选择电极40以这样的方式连接到框架39，即所谓的栅格元件42在延伸方向，也就是水平方向上线性延伸，并且还在垂直于延伸方向，也就是垂直方向上，形成具有所需曲率的曲形。
在这个实施例中，从电子枪261和262来的电子束291和292配合于在垂直方向上，并且还在水平方向上，从屏幕的端部到屏幕的中心扫描屏幕，并且靠近屏幕的中心彼此重叠。
特别地，在这个实施例中，荧光屏的形状，即面板22的内表面形成为多个曲面，在这个实施例中，为两个碗状曲面22a1和22a2，它们的顶端是多个电子枪26各自的轴与荧光屏27相交之处的点，即面板内表面彼此交叉。这些曲面22a1和22a2整体地形成为面板的连续内表面。
在平面类型阴极射线管的情况下，面板22的外表面形成为平面。
在图1显示的具有双电子枪261和262的阴极射线管21中，各自的电子枪261和262发射电子束291和292，使各自的电子束可以各自表示几乎半个屏幕的图像。关于每个电子束291和292，荧光屏的形状，即与具有单电子枪的阴极射线管形状相等的面板内表面形状，可以认为是最优的。由此，在包括双电子枪的阴极射线管中，适当地形成整个大图像区域的荧光屏，作为具有如图1所示两个顶端的两个碗状曲面。图2显示了通过模拟得到的荧光屏的理想形状。
下面的表达式1显示了确定荧光屏形状，即阴极射线管21面板内表面形状的公式的例子，其中阴极射线管21包括双电子枪261和262。
在这个例子中，分别地说，包括双电子枪的阴极射线管21的屏幕中心定义为原点O，屏幕的长轴方向(在这个实施例中为水平轴)定义为X轴，屏幕的短轴(在这个实施例中为垂直轴)定义为Y轴，而同时垂直于X轴和Y轴的轴定义为Z轴(见图1)。[表达式1]Z＝C1·[1＋COS(X/XO·π)]2＋C2·[1＋COS(X/XO·π)]4＋C3·Y2＋C4·Y4＋C5·[1＋COS(X/XO·π)]2·Y2＋C6·[1＋COS(X/XO·π)]2·Y4＋C7·[1＋COS(X/XO·π)]4·Y2
+C8·[1＋COS(X/X0·π)]4·Y4其中C1到C8是根据所谓管类型的系数，如阴极射线管的尺寸、荧光屏各自的彩色荧光物质层R、G和B的间距、在偏转中心R、G和B束之间的间隔、和相对于阴极射线管的偏转线圈30[301和302]与电子枪26[261和262]的特性与位置关系。
X0代表根据电子枪26轴上位置(曲面顶部的位置)的常数，即从原点O到电子枪26轴上位置的距离(见图1)。
如果使用这个表达式1的这个确定公式，那么它的差值是连续函数，使曲面可以设置为平滑曲面。通过设置面板内表面的形状来满足表达式1，阴极射线管21中的荧光屏形状，即面板22的内表面形状可以做得适当，其中阴极射线管21包括双电子枪26。
下面的表达式2显示了确定荧光屏形状，即阴极射线管21的面板内表面形状的公式的另一个例子，其中阴极射线管21包括双电子枪261和262。
同样在这个例子中，分别地说，包括双电子枪的阴极射线管的屏幕中心定义为原点O，屏幕的长轴(在这个实施例中为水平轴)定义为X轴，屏幕的短轴方向(在这个实施例中为垂直方向)定义为Y轴，而同时垂直于X轴和Y轴的轴定义为Z轴(见图1)。[表达式2]Z＝(C1＋C2·|X|＋C3·X2＋C4·X4＋C5·X6＋C6·X8)＋(C7＋C8·|X|＋C9·X2＋C10·X4＋C11·X6＋C12·X8)·Y2＋(C13＋C14·|X|＋C15·X2＋C16·X4＋C17·X6＋C18·X8)·Y4其中C1到C18是根据所谓管类型的系数，如阴极射线管的尺寸、荧光屏各自的彩色荧光物质层R、G和B的间距、在偏转中心R、G和B(电子)束之间的间隔、和相对于阴极射线管的偏转线圈30[301和302]与电子枪26[261和262]的特性与位置关系。
如果使用这个表达式2的确定公式，那么可以自由地设置曲面的顶部位置(图1中X0的位置)及相似的，使目标曲面形状通过设计可以以高准确度重现。
通过设置面板内表面的形状来满足表达式2，阴极射线管21中的荧光屏形状(即面板22的内表面形状)可以定得适当，其中阴极射线管21包括双电子枪26。
下面的表达式3显示了确定荧光屏的形状，即阴极射线管21的面板内表面形状的公式的又一个例子，其中阴极射线管21包括双电子枪261和262。
同样在这个例子中，分别地说，包括双电子枪的阴极射线管21的屏幕中心定义为原点O，屏幕的长轴(在这个实施例中为水平轴)定义为X轴，屏幕的短轴方向(在这个实施例中为垂直轴)定义为Y轴，而同时垂直于X轴和Y轴的轴定义为Z轴(见图1)。[表达式3]Z＝(C1＋C2·X2＋C3·X4＋C4·X6＋C5·X8＋C6·X10)＋(C7＋C8·X2＋C9·X4＋C10·X6＋C11·X8＋C12·X10)·Y2＋(C13＋C14·X2＋C15·X4＋C16·X6＋C17·X8＋18·X10)·Y4其中C1到C18是根据所谓管类型的系数，如阴极射线管的尺寸、荧光屏各自的彩色荧光物质层R、G和B的间距、在偏转中心R、G和B(电子)束之间的间隔、和相对于阴极射线管的偏转线圈30[301和302]与电子枪26[261和262]的特性与位置关系。
这个表达式3的确定公式是连续函数，并且还可以以高准确度确定表面。可以说，它同时具有表达式1和2的优点。
通过设置面板内表面的形状以致符合表达式3，阴极射线管21中的荧光屏形状(即面板22的内表面形状)可以定得适当，其中阴极射线管21包括双电子枪26。
图5是图表，显示了表示荧光屏形状(即面板内表面形状)各自位置的Z值，其中在应用到包括双电子枪的36英寸类型阴极射线管的情况下，面板内表面形状通过上面表达式1的确定公式设置。在这个表中，数字值以毫米表达，并且在表达式1中，系数C1到C8的值根据下面得到C1＝4.6944×10-1C2＝4.9464×10-3C3＝1.2628×10-4C4＝9.3393×10-11C5＝2.6676×10-5
C6＝3.3217×10-10C7＝4.4862×10-7C8＝9.1089×10-12图6显示了根据图5的Z值，通过模拟得到的面板内表面形状。
通过设置面板内表面的形状以致符合表达式1，在包括双电子枪的36英寸类型阴极射线管中，荧光屏的形状可以做得适当。
图7是图表，显示了指示荧光屏形状(即面板内表面形状)各自位置的Z值，其中在应用到包括双电子枪的36英寸类型阴极射线管的情况下，面板内表面形状通过上面表达式2的确定公式设置。在这个表中，数字值以毫米单位表达，并且在表达式2中，系数C1到C18的数值如下C1＝0.0000×10+00C2＝-1.5643×10-2C3＝3.7785×10-5C4＝1.6809×10-10C5＝-1.2087×10-16C6＝-5.7252×10-21C7＝7.1653×10-5C8＝8.8499×10-7C9＝-2.4738×10-9C10＝-5.9268×10-15C11＝5.7234×10-20C12＝-1.8304×10-25C13＝7.3959×10-10C14＝-1.1031×10-11C15＝3.9767×10-14C16＝-4.6878×10-20C17＝-1.4234×10-24C18＝1.2078×10-29图8显示了根据图7的数值，通过模拟得到的面板内表面的形状。
通过设置面板内表面的形状以致符合表达式2，在包括双电子枪的36英寸类型阴极射线管中，荧光屏的形状可以做得适当。
图9是图表，显示了指示荧光屏形状(即面板内表面形状)各自位置的Z值，其中在应用到包括双电子枪的36英寸类型阴极射线管的情况下，面板内表面形状通过上面表达式3的确定公式设置。在这个表中，数字值以毫米单位表达，并且在表达式3中，系数C1到C18的值如下C1＝0.0000×10+00C2＝-6.1424×10-5C3＝1.6930×10-9C4＝-1.6921×10-14C5＝9.0706×10-20C6＝-2.1471×10-25C7＝1.0058×10-4C8＝2.9384×10-9C9＝-9.4919×10-14C10＝1.2743×10-18C11＝-8.5943×10-24C12＝2.2253×10-29C13＝-7.1702×10-12C14＝-4.3111×10-14C15＝1.4722×10-18C16＝-1.9362×10-23C17＝1.2453×10-28C18＝-3.0768×10-34图10显示了根据图9的数值，通过模拟得到的面板内表面的形状。通过设置面板内表面的形状以致符合表达式3，在包括双电子枪的36英寸类型阴极射线管中，荧光屏的形状可以定得适当。
当包括双电子枪的阴极射线管已经在上面的实施例中具体描述时，本发明不限于此，并且还可以应用于包括三个或更多个电子枪的阴极射线管中。
根据上面实施例的阴极射线管21，颜色选择机构28与彩色荧光屏27之间的距离GH可以做得适当，使彩色荧光屏27各自的彩色荧光物质层R、G和B，可以以相等的间隔配置。由此，可以显示高质量的图像。
而且，根据这个实施例，可以容易地生产彩色荧光屏27。特别地，当考虑包括双电子枪的阴极射线管时，与不使用确定公式(表达式3和1)的情况相比，其中确定公式用于确定上面的荧光屏形状，彩色荧光屏27可以更容易地生产。
当在上面的实施例中，本发明应用于包括多个电子枪的阴极射线管时，其中从各自电子枪来的电子束照射各自的小图像区域，使电子束可以在临近的小图像区域，靠近面板内表面各自的小图像区域之间的边界上彼此部分地重叠。本发明不限于此，并且还可以应用于这样的阴极射线管中，其中从各自电子枪来的电子束，照射到面板内表面各自的小图像区域之间的边界，使电子束在临近小图像区域上，彼此不重叠。
根据本发明，在包括多个电子枪的阴极射线管中，颜色选择机构与荧光物质层之间的距离可以做得适当，并且彩色荧光屏各自的彩色荧光层可以以相等的间隔规则配置。由此，可以显示高质量的图像。而且，可以容易地生产荧光屏。
在包括多个电子枪，特别是双电子枪的阴极射线管中，当它的荧光屏形状形成为曲面时，可以通过表达式1、2和3得到理想的曲面形状，而可以提供高质量的图像。
根据上面描述的本发明，当包括栅格元件的颜色选择机构相对于荧光屏的形状放置，其中栅格元件在水平方向上伸出成直线，并且被安排在垂直方向上形成曲面形状，颜色选择机构伸出像曲面形状时，颜色选择机构与荧光屏之间的距离可以做得适当。
本发明适于应用到具有这样结构的阴极射线管中，即从各自电子枪来的电子束照射各自的小图像区域，在临近的小图像区域的边界上，使电子束可以在各自的小图像区域之间，靠近内表面的边界彼此部分重叠。
权利要求
1.阴极射线管，包括多个电子枪；和面板内表面，形成为多个碗状曲面，它的顶部是所述多个电子枪各自的轴与面板内表面彼此交叉之处的点。
2.阴极射线管，包括双电子枪；和面板内表面，当屏幕的中心定义为原点，屏幕的长轴定义为X轴，屏幕的短轴定义为Y轴，而同时垂直于所述X轴和所述Y轴的轴定义为Z轴时，形成为符合下面表达式的曲面；Z＝Cl·[1＋COS(X/X0·π)]2＋C2·[1＋COS(X/XO·π)]4＋C3·Y2＋C4·Y4＋C5·[1＋COS(X/XO·π)]2·Y2＋C6·[1＋COS(X/XO·π)]2·Y4＋C7·[1＋COS(X/XO·π)]4·Y2＋C8[1＋COS(X/XO·π)]4·Y4(其中C1到C8是根据显像管类型的系数)。
3.阴极射线管，包括双电子枪；和面板内表面，当屏幕的中心定义为原点，屏幕的长轴定义为X轴，屏幕的短轴定义为Y轴，而同时垂直于所述X轴和所述Y轴的轴定义为Z轴时，形成为符合下面表达式的曲面；Z＝(C1＋C2·|X|＋C3·X2＋C4·X4＋C5·X6＋C6·X8)＋(C7＋C8·|X|＋C9·X2＋C10·X4＋C11·X6＋C12·X8)·Y2＋(C13＋C14·|X|＋C15·X2＋C16·X4＋C17·X6＋C18·X8)·Y4(其中C1到C18是根据显像管类型的系数)。
4.阴极射线管，包括双电子枪；和面板内表面，当屏幕的中心定义为原点，屏幕的长轴方向定义为X轴，屏幕的短轴定义为Y轴，而同时垂直于所述X轴和所述Y轴的轴定义为Z轴时，形成为符合下面表达式的曲面；Z＝(C1＋C2·X2＋C3·X4＋C4·X6＋C5·X8＋C6·X10)＋(C7＋C8·X2＋C9·X4＋C10·X6＋C11·X8＋12·X10)·Y2＋(C13＋C14·X2＋C15·X4＋C16·X6＋C17·X8＋C18·X10)·Y4(其中C1到C18是根据显像管类型的系数)。
5.根据权利要求1的阴极射线管，其特征在于，从所述各自电子枪来的电子束，照射临近的小图像，使它们在临近的小图像区域，靠近小图像区域之间的边界彼此部分重叠，其中小图像区域由电子枪表示在所述面板内表面上。
6.根据权利要求2的阴极射线管，其特征在于，从所述各自电子枪来的电子束，被照射在临近的小图像区域上，使它们在临近的小图像区域，靠近小图像区域之间的边界彼此部分重叠，其中小图像区域由电子枪表示在所述面板内表面上。
7.根据权利要求3的阴极射线管，其特征在于，从所述各自电子枪来的电子束，照射在临近的小图像区域上，使它们在临近的小图像区域，靠近小图像区域之间的边界彼此部分重叠，其中小图像区域由电子枪表示在所述面板内表面上。
8.根据权利要求4的阴极射线管，其特征在于，从所述各自电子枪来的电子束，照射临近的小图像区域，使它们在临近的小图像区域，靠近小图像区域之间的边界彼此部分重叠，其中小图像区域由电子枪表示在所述面板内表面上。
9.根据权利要求1的阴极射线管，其特征在于，颜色选择机构相对于所述面板内表面放置，并且所述颜色选择机构包括栅格元件，栅格元件在水平方向上线性伸出，并且在垂直方向上被安排形成曲面形状。
10.根据权利要求2的阴极射线管，其特征在于，颜色选择机构相对于所述面板内表面放置，并且所述颜色选择机构包括栅格元件，栅格元件在水平方向上线性伸出，并且在垂直方向上被安排形成曲面形状。
11.根据权利要求3的阴极射线管，其特征在于，颜色选择机构相对于所述面板内表面放置，并且所述颜色选择机构包括栅格元件，栅格元件在水平方向上线性伸出，并且在垂直方向上伸出像曲面，被安排形成曲面形状，。
12.根据权利要求4的阴极射线管，其特征在于，颜色选择机构相对于所述面板内表面放置，并且所述颜色选择机构包括栅格元件，栅格元件在水平方向上线性伸出，并且在垂直方向上被安排形成曲面形状。
全文摘要
根据本发明,在包括多个电子枪的阴极射线管中,颜色选择机构与荧光物质层之间的距离可以做得适当,并且彩色荧光屏各自的彩色荧光层,可以以相等的间隔规则放置。由此,可以显示高质量的图像。而且,可以容易地生产荧光屏。在包括多个电子枪,特别是双电子枪的阴极射线管中,当荧光屏的形状可以形成为曲面时,通过表达式1、2和3可以得到理想的曲面形状,而可以提供高质量的图像。
文档编号H01J29/86GK1330388SQ0112339
公开日2002年1月9日 申请日期2001年6月15日 优先权日2000年6月15日
发明者田中正长, 井上隆博 申请人:索尼公司