专利名称：阴极射线管用锥体的制作方法
技术领域：
本发明涉及构成阴极射线管用玻璃管壳的锥体。
与开口端部10平行的本体部13的横截面P(z)的轮廓形状在开口端部10(z＝0)附近形成与开口端部10大致相似形状的矩形，在偏转系统部12(z＝T)附近一般为圆形。横截面P(z)的内表面和外表面的轮廓形状分别由三个圆弧构成，即构成长边的圆弧RL、构成短边的圆弧RS以及连接它们的圆弧RD。
对角轴(DA)与长轴(LA)形成的角度d°在图像显示面的宽高比为4∶3的情况下为36.87°，而在宽高比为16∶9的情况下则为29.36°。以往，为了便于设计，将圆弧RD的中心设定在对角轴(DA)上，因此，横截面P(z)的轮廓形状的最大外形部D(z)也存在于对角轴(DA)上。在这样的锥体1中，本体部13在对角轴(DA)附近轮廓形状急剧地变化，所以特别是在对角轴的长边侧形成大致平行于对角轴的棱线状的不圆滑形状。特别是在宽高比为16∶9的情况下，由于长边和短边之比更大，所以不圆滑形状明显。
但是，通常锥体通过冲压成形来制造，如图7所示，在底模20内供给一定量的熔融玻璃块后，使上模(未图示)下降，在底模20和上模的间隙中压延成形熔融玻璃块。图7的锥体1表示压延完成的状态，而图8表示处于底模20内的锥体1的压延中途的状态。图8的箭头14表示玻璃被压延的方向，熔融玻璃在短轴(SA)中被最早压延至开口端部侧，接着被依次压延至长轴(LA)侧，最后被压延至对角轴(DA)侧。
如上述，在锥体的对角轴附近，形成大致平行于对角轴的棱线状的不圆滑形状，但该形状在锥体冲压成形的情况下阻碍玻璃的压延。即，如图8的箭头14所示，在对角轴方向上玻璃从短轴侧和长轴侧转入那样延伸，而在不圆滑形状的部分压延阻抗增大，所以与其他部分相比，延迟填充至开口端部的玻璃的填补。
于是，对角轴的填补被延迟，所以填充到对角轴上附近的开口端面部的玻璃的温度下降，在玻璃上产生微小的裂纹，产生填补所需时间和冲压压力增大这样的不好的状况。此外，这样的对角轴附近的棱线状的不圆滑形状从强度方面来看也是不利的。即，因锥体的处理产生的划伤容易集中在不圆滑部分，在使用锥体构成阴极射线管时内部形成真空，所以因内外气压差产生的真空应力也容易集中于不圆滑部分。由于这样的划伤或真空应力的程度的不同，不可避免地存在阴极射线管破损的可能性。
为了实现上述目的，本发明的阴极射线管用锥体包括大致矩形的开口端部；容纳电子枪的管颈部；外装偏转线圈的偏转系统部；以及构成在开口端部和偏转系统部之间，从开口端部向偏转系统部具有连续变化的漏斗状形状的本体部；其中，提供以下结构平行于开口端部的任意横截面P(z)中的本体部的外表面和内表面中至少一方的最大外形部D(z)在轴心(C)旋转与长轴(LA)形成的角度为α(z)°，对角轴(DA)与长轴(LA)形成的角度为d°时，具有0＜α(z)＜d的关系。
在上述结构中，角度α(z)°从开口端部(z＝0)至偏转系统部的连接部(z＝T)以连续变化的非单调增加或减少函数来表示，最好具有一个极小值。
为了实现上述目的，本发明的阴极射线管用锥体包括大致矩形的开口端部；容纳电子枪的管颈部；外装偏转线圈的偏转系统部；以及构成在开口端部和偏转系统部之间，从开口端部向偏转系统部具有连续变化的漏斗状形状的本体部；其中，提供以下结构平行于开口端部的任意横截面P(z)中的所述本体部的外表面和内表面中至少一方的最大外形部D(z)在轴心(C)旋转与长轴(LA)形成的角度为α(z)°，对角轴(DA)与长轴(LA)形成的角度为d°时，具有d＜α(z)＜90的关系。
在上述结构中，角度α(z)°从开口端部(z＝0)至偏转系统部的连接部(z＝T)以连续变化的非单调增加或减少函数来表示，最好具有一个极大值。
在上述结构中，角度α(z)°和角度d°为0＜|α(z)-d|＜10。这里，算术记号||表示绝对值。
在上述结构中，在由长轴(LA)和短轴(SA)定义的直角坐标系上以(Dx、Dy)表示平行于所述开口端部的任意横截面P(z)的本体部的外表面和内表面中至少一方的最大外形部D(z)时，在z从0至T变化的范围中Dx和Dy具有满足下式的关系Dy＝A0+A1·Dx+A2·Dx2+…+An-1·Dxn-1+An·Dxn其中，A0、A1、…、An-1、An是常数，n是自然数。在本发明中，通过锥体的对角轴离开短边侧或长边侧来设置形成锥体的本体部的最大外形部D(z)的圆弧RD的中心，所以最大外形部D(z)也通过锥体的对角轴分别移动至短边侧或长边侧，因此，可以减小构成各个长边或短边的圆弧曲率半径，缓和对角轴附近的棱线的不圆滑形状。其结果，可改善上述锥体的成形性，而且可抑制因集中于不圆滑部分的划伤或真空应力造成的锥体破裂的危险。
构成从开口端面部到偏转系统部之间的本体部形成从开口端部向偏转系统部连续平滑变化的漏斗形状的原因在于，顺利实现玻璃的平滑压延，改善了成形性。因此，最大外形部从对角轴距离轴心旋转的角度、即对于所述[α(z)-d]来说低于+/-10°，最好低于+/-5°。如果|α(z)-d|为10以上，那么锥体或偏转系统部的连接困难。
假设角度α(z)°为从开口端部(z＝0)至偏转系统部的连接部(z＝T)连续平滑变化的非单调增加或减少函数，那么在开口端部和偏转系统部之间形成具有一个极小值或极大值的形状。如果极小值或极大值为两个以上，则形状变得复杂，难以进行冲压成形模具的加工，也不能改善成形性。
而且，在由长轴(LA)和短轴(SA)定义的直角坐标上以(Dx、Dy)表示从开口端部(z＝0)至偏转系统部的连接部(z＝T)的任意横截面P(z)的本体部的外表面和内表面中至少一个的最大外形部D(z)时，根据多项式Dy＝A0+A1·Dx+A2·Dx2+…+An-1·Dxn-1+An·Dxn(A0、A1、…、An-1、An是常数，n是自然数)所示的关系，可以连续且平滑地变化从开口端部至偏转系统部的最大外形部的形状。
上述多项式的阶数最好为2或3。即，阶数为1时，最大外形部的形状的变化是线性的，而阶数为4以上时则过于复杂。
根据本发明的阴极射线管用锥体，将锥体的本体部形成适于冲压成形的形状，所以冲压成形时的玻璃的压延平滑，可抑制因玻璃压延的延迟产生的对角轴上附近的开口端面部的微小裂纹，可以消除填补所需的时间或冲压压力增大这样的不良情况。
通过锥体的处理，将锥体本体部的对角轴外表面上产生的划伤或在形成阴极射线管阶段产生的真空应力分散，所以可获得能够抑制破坏锥体或阴极射线管的可能性的良好效果。
图2是表示在实施例的阴极射线管用锥体的本体部的横截面中，外表面的轮廓形状的α(z)曲线的曲线图{图2(A)}，[α(z)-d]的曲线图{图2(B)}。
图3是表示在另一实施例的阴极射线管用锥体的本体部的横截面中，外表面的轮廓形状的α(z)曲线的曲线图{图3(A)}，[α(z)-d]的曲线图{图3(B)}。
图4是表示在实施例的阴极射线管用锥体的背面的第1象限中最大外形部D(z)的轨迹的图。
图5是表示另一实施例的阴极射线管用锥体的正面的第1象限的图。
图6是现有的阴极射线管用锥体的正面图{图6(A)}、侧面图{图6(B)}。
图7是表示冲压成形阴极射线管用锥体、压延完成(填补)的状态的主要部分剖面斜视图。
图8是表示冲压成形阴极射线管用锥体、压延中途的状态的主要部分剖面斜视图。
图1是表示实施例的阴极射线管用锥体的正面的第1象限的图，双点划线表示横截面P(z)中的外表面的轮廓形状，虚线表示现有的阴极射线管用锥体的横截面中的外表面的轮廓形状。例如，z＝60(mm)时的三个圆弧RL、RD、RS的值在用虚线表示的现有例的外表面的轮廓形状中为RL＝4072mm、RD＝40mm、RS＝636mm，在双点划线所示的本实施例的外表面的轮廓形状中为RL＝1459mm、RD＝40mm、RS＝933mm。为了简化说明，仅示出阴极射线管用锥体的第l象限，而第2～第4象限都分别按与第1象限轴对称的关系来构成。
有关z＝60mm时的横截面P(z)中的外表面的轮廓形状，对现有例的轮廓形状(表1中记为Po)和本实施例的轮廓形状(表1中记为Pp)比较距锥体的轴心(C)的距离并示于表1。在表1中，表示从长轴(LA)至短轴(SA)轴心(C)每旋转10°时计算的设计值(单位mm)。
表1
从上述可知，本实施例的横截面P(z)长边侧的圆弧RL的曲率半径极大地减小，距轮廓形状轴心的距离在轴心(C)旋转40°的值时成为带有16mm左右圆形的形状，将对角轴附近的不圆滑形状缓和。为了简化说明而省略了图示，但可设计横截面P(z)中的内表面的轮廓形状的最大外形部，使得轴心(C)旋转与长轴(LA)形成的角度与外表面的角度相同。
由本发明人研究的结果可知，在本体部的横截面的轮廓形状中，在长边侧或短边侧的圆弧超过3000mm的曲率半径的情况下，上述对角轴附近的不圆滑形状坚固，明显地呈现不圆滑形状的缓和效果。图2表示轴心方向的距离z从开口端部(z＝0mm)变化至偏转系统部的连接部(z＝125mm)时的α(z)和[α(z)-d]的曲线。在本实施例的锥体中，可知在z为10mm～125mm的范围内最大外形部D(z)与对角轴(29.36°)相比处于长轴(LA)侧，在z为50mm～90mm的范围内[α(z)-d]有-4°的极小值。此外，可知从开口端部(z＝0mm)至偏转系统部的连接部(z＝125mm)，α(z)是平滑且连续变化的曲线，不是单调增加或减少函数。
图3表示涉及与上述实施例相同尺寸的锥体的另一实施例。即，图2所示的实施例的偏转系统部是圆形，而图3所示的实施例的偏转系统部是矩形，具有所谓的方形偏转系统部。
为了降低阴极射线管的消耗功率，正在开发将偏转系统部形成方形，这是因为电子束容易轰击，所以尽量增大对角部内径来避免电子束的轰击，通过尽量减小长轴和短轴附近的内径来使偏转线圈靠近电子束，从而高效率地进行电子束的偏转。
在具有这样的方形偏转系统部的锥体中，考虑到作为阴极射线管的内部形成真空时的抗气压强度，必须避免极端的矩形化。因此，为了保持必要的抗气压强度同时降低消耗功率，使外装偏转线圈的偏转系统部形成在管颈侧为圆形，向屏盘方向逐渐从圆形形成在长轴和短轴以外的方向上具有最大直径的非圆形的形状，在偏转系统部和本体部的连接部中最大直径部与长轴形成的角度和锥体的开口端部的最大外形部与长轴形成的角度、即锥体的对角轴的角度为不同的角度。
在图3中，在方形偏转系统部的偏转系统部和本体部的连接部(z＝125mm)中，横截面的外表面轮廓形状的最大外形部D(z)与长轴形成的角度为38°，在z为90～125mm的范围内最大外形部D(z)的α(z)从25.36°变化至38°。
即使是具有方形偏转系统部的锥体，在偏转系统部和本体部的连接部中最大直径部与长轴形成的角度和锥体的开口端部的最大外形部与长轴形成的角度、即锥体的对角轴的角度为相同角度的情况下，也可以原封不动地采用图2所示的实施例。
图4表示本发明的阴极射线管用锥体的另一实施例(尺寸86cm，宽高比16∶9，偏转角106°，管颈外径32.5mm)。
在图4中，将轴心方向的距离z从开口端部(z＝0mm)变化至与偏转系统部的连接部(z＝225mm)时的最大外形部D(z)的轨迹表示在LA和SA的直角坐标上，进行实施例和现有例的对比。
在该实施例中，例如，对于z＝60(mm)时的图1所示的三个圆弧RL、RD、RS的值在虚线所示的现有例的外表面的轮廓形状中为RL＝3112mm、RD＝37mm、RS＝836mm来说，用双点划线所示的本实施例的外表面的轮廓形状中为RL＝2676mm、RD＝37mm、RS＝888mm，可知长边侧的圆弧RL的曲率半径极大地减小。
此时，有关z＝60mm时的横截面P(z)的外表面轮廓形状，在现有例的轮廓形状和本实施例的轮廓形状与上述例同样比较距锥体的轴心(C)的距离时，可知距轮廓形状的轴心的距离在轴心(C)旋转40°的值下为带有2.7mm左右圆形的形状，将对角轴附近的不圆滑形状缓和。
在调查与图2对应的α(z)和[α(z)-d]的曲线时，在本实施例的锥体中，轴心方向的距离z从开口端部(z＝0mm)变化到偏转系统部的连接部(z＝225mm)时，可知在z为10mm～225mm的范围内最大外形部与对角轴(29.36°)相比处于长轴(LA)侧，在z为210mm时[α(z)-d]有-3.8°的极小值。
在本实施例中，在由长轴(LA)和短轴(SA)定义的直角坐标上用(Dx、Dy)来表示最大外形部D(z)，在z从0变化到225mm范围中，Dx和Dy满足下述的二次式的关系。即
Dy＝A0+A1·Dx+A2·Dx2其中，A0＝9.748055E+00A1＝3.523432E-01A2＝4.684941E-04从以上的说明可知，本实施例的锥体与现有例的锥体相比使本体部的对角轴附近的横截面的轮廓形状形成带有平滑的圆形形状，所以在锥体的成形时玻璃的压延顺利。
在本实施例中，可知通过将形成锥体的本体部的最大外形部的圆弧RD的中心比锥体的对角轴远离短边侧来设置，可减少长边的曲率半径，缓和在对角轴附近的长边侧产生的棱线状的不圆滑形状，但根据锥体的形状，按照需要，如图5所示，通过将圆弧RD的中心比锥体的对角轴远离长边侧来设置，可减小短边的曲率半径，可以缓和在对角轴附近的短边侧产生的棱线状的不圆滑形状。
在本实施例中，将锥体的本体部的内外表面同时形成最大外形部的圆弧中心RD远离锥体的对角轴来设置，但也可以根据锥体的尺寸、偏转角等条件，适当仅对外表面或内表面实施本发明。而且，在将内外表面同时形成最大外形部的圆弧RD的中心远离锥体的对角轴来设置的情况下，本说明书中所述的α(z)和Dx、Dy的关系式还可包含其在内外表面上不同的情况。
权利要求
1.一种阴极射线管用锥体，其特征在于包括大致矩形的开口端部；容纳电子枪的管颈部；外装偏转线圈的偏转系统部；以及构成在所述开口端部和偏转系统部之间，从所述开口端部向偏转系统部具有连续变化的漏斗状形状的本体部；其中，平行于所述开口端部的任意横截面P(z)中的所述本体部的外表面和内表面中至少一方的最大外形部D(z)在轴心(C)旋转与长轴(LA)形成的角度为α(z)°，对角轴(DA)与长轴(LA)形成的角度为d°时，具有0＜α(z)＜d的关系。
2.如权利要求1所述的阴极射线管用锥体，其特征在于其中，所述角度α(z)°从开口端部(z＝0)至偏转系统部的连接部(z＝T)以连续变化的非单调增加或减少函数来表示，具有一个极小值。
3.一种阴极射线管用锥体，其特征在于包括大致矩形的开口端部；容纳电子枪的管颈部；外装偏转线圈的偏转系统部；以及构成在所述开口端部和偏转系统部之间，从所述开口端部向偏转系统部具有连续变化的漏斗状形状的本体部；其中，平行于所述开口端部的任意横截面P(z)中的所述本体部的外表面和内表面中至少一方的最大外形部D(z)在轴心(C)旋转与长轴(LA)形成的角度为α(z)°，对角轴(DA)与长轴(LA)形成的角度为d°时，具有d＜α(z)＜90的关系。
4.如权利要求3所述的阴极射线管用锥体，其特征在于其中，所述角度α(z)°从开口端部(z＝0)至偏转系统部的连接部(z＝T)以连续变化的非单调增加或减少函数来表示，具有一个极大值。
5.如权利要求2或4所述的阴极射线管用锥体，其特征在于其中，所述角度α(z)°和角度d°为0＜|α(z)-d|＜10。
6.如权利要求5所述的阴极射线管用锥体，其特征在于其中，在由长轴(LA)和短轴(SA)定义的直角坐标系上以(Dx、Dy)表示平行于所述开口端部的任意横截面P(z)的所述本体部的外表面和内表面中至少一方的最大外形部D(z)时，在z从0至T变化的范围中Dx和Dy具有满足下式的关系Dy＝A0+A1·Dx+A2·Dx2+…+An-1·Dxn-1+An·Dxn其中，A0、A1、…、An-1、An是常数，n是自然数。
全文摘要
一种阴极射线管用锥体,平行于开口端部的任意横截面P(z)中的本体部的外表面的最大外形部D(z)在轴心(C)旋转与长轴(LA)形成的角度为α(z)°,对角轴(DA)与长轴(LA)形成的角度为d°时,具有0<α(z)<d的关系。
文档编号H01J29/86GK1381866SQ0210556
公开日2002年11月27日 申请日期2002年4月16日 优先权日2001年4月17日
发明者柿木浩 申请人:日本电气硝子株式会社