专利名称：阴极射线管的制作方法
技术领域：
本发明涉及彩色显像管等的阴极射线管，特别涉及可有效减低偏转线圈的消耗功率及由偏转线圈所产生泄漏磁场的阴极射线管。
图1A示出作为以往的阴极射线管一例的彩色显像管。该彩色显像管有真空外壳，该真空外壳有大致为矩形形状的玻璃制成玻板(panel)1、与该玻板1连设的漏斗状玻璃制的玻锥(funnel)2及与该玻锥2的小径端部连设的圆筒状的玻璃制的管颈(neck)3形成。在该玻板1的内面，如图1B所示，设置了包含发出蓝、绿、红色光的点状(dot)或条状(stripe)的3色荧光体层的大致为矩形形状的荧光屏(screen)4。
并且，在管颈3内设置了发射出3根电子束(beam)6的电子枪7。该电子枪7是在同一水平面上发射出配置成一行的3根电子束6的电子枪7。该电子枪7是在同一水平面上发射出配置成一行的3根电子束6的行列式(in-line)电子枪。
还有，在玻锥2的靠近管颈3一侧的外侧安装有偏转线圈8。偏转线圈8在产生枕形(pin-cushion)的水平偏转磁场的同时，产生桶形(barrel)的垂直偏转磁场。
而且，从电子枪7发射出的配置成一行的电子束6借助偏转线圈8产生的水平偏转磁场及垂直偏转磁场而向水平方向H及垂直方向V偏转。据此，3根电子束通过阴罩(shadow mask)(未图示)到达荧光屏4时，不需要特别的校正装置，配置成一行的3根电子束经过荧光屏4的整个面即画面整体并集中的同时，通过水平扫描及垂直扫描显示彩色图像。
这样结构的彩色显像管被称为自会聚(selfconvergence)行列式彩色显像管，并被广泛地应用。
在这样的彩色显像管等的阴极射线管中，减低作为最大的电力消耗源的偏转线圈8的消耗功率是重要的课题。也就是说，为了提高荧光屏的亮度，最终需要增大使电子束加速的阳极电压，并且，为了适应HDTV即高清晰度(High Defination)电视及PC即个人电脑(Personal Computer)等办公自动化(Office Automation)设备，需要提高偏转频率，然而，这些都会导致增大偏转功率即增大偏转线圈的消耗功率。尤其，在用高的频率偏转电子束时，偏转磁场容易向阴极射线管外泄漏。因此，对于要适应操作者接近阴极射线管的个人电脑(PC)，对此泄漏磁场要加强限制。
为了减低该泄漏磁场，以往一般使用附加补偿线圈的方法。但是，如果附加补偿线圈，由此会带来增大PC的消耗功率。
因而，为了减低偏转功率及泄漏磁场，使阴极射线管的管颈的直径减小，使安装偏转线圈的玻锥靠近管颈一侧的外径减小，希望偏转磁场对电子束高效地发挥作用。
在阴极射线管中，电子束在画面上构成最大径的方向，即在向对角方向偏转时，电子束的偏转角，即Z轴与偏转的电子束的轨迹构成的角度变大。当电子束的偏转角变大时，电子束接近并通过安装偏转线圈的玻锥的靠近管颈一侧的内面。因此，若单纯地减小管颈的直径及玻锥的靠近管颈一侧的外径，如图1A所示，行列中外侧的电子束6会冲撞玻锥2的靠近管颈一侧的内壁，如图1B所示，在荧光屏4上产生电子束6不到达的部分10。
因而，在以往的阴极射线管中，不能简单地单纯减小管颈的直径及玻锥的靠近管颈一侧的外径。因此，要使偏转功率及泄漏磁场减低是困难的。并且，若电子束6连续冲撞玻锥2的靠近管颈3一侧的内壁，象要熔化玻璃似的使这部分的温度上升。由此，玻锥内壁的局部成为薄壁，有从这里使玻锥损坏的顾虑。
为了解决这样的问题，在日本专利特公昭48-34349号公报上，根据一种想法，认为在荧光屏上描绘矩形的光栅(raster)时，通过由安装着偏转线圈的玻锥的管颈一侧附近的电子束的轨迹所规定的通过区域也大致为矩形形状，揭示了图2A所示的阴极射线管12。也就是说，该阴极射线管12，如图2B～图2F分别表示其B-B～F-F断面那样，安装着该偏转线圈的玻锥2的靠近管颈3一侧的从管颈3一侧至玻板1方向上的断面形状被形成从圆形经椭圆形逐渐地变化成矩形形状。
用将安装着偏转线圈的玻锥体的管颈一侧附近的形状示于图2B～图2F那样的断面构成的阴极射线管，如图3所示，玻锥2的靠近管颈一侧的形状与通常形成圆形的阴极射线管相比，电子束容易冲撞的对角部对角轴(D轴)附近的内径变大。据此，防止电子束冲撞玻锥的内壁。
并且，图2B～图2F所示结构的阴极射线管，玻锥2的靠近管颈一侧的形状与通常形成圆形的阴极射线管相比，长轴即水平轴(H轴)及短轴即垂直轴(V轴)附近的内径变小。据此，使偏转线圈的水平偏转线圈及垂直偏转线圈接近电子束的通过区域，使电子束高效地偏转，由此而减低偏转功耗。
但是，这样的阴极射线管，安装着偏转线圈的玻锥的靠近管颈一侧的断面形状越接近矩形，其耐气压强度越降低，安全性受到损害。因此，在实用上，需要作成带适当圆度的形状，不能充分减低偏转功耗及泄漏磁场。
如上所述，一方面要满足HDTV及PC等显示设备所要求的高亮度化及高频率化，一方面又要实现减低阴极射线管的偏转功耗及泄漏磁场，这是极其困难的。以往，作为减低阴极射线管偏转功耗的结构，提出将安装偏转线圈的玻锥靠近管颈一侧的形状作成从管颈侧向玻板方向从圆形经椭圆形逐渐地变化为大致矩形的形状。
但是，当这样使玻锥的管颈附近接近矩形时，耐气压强度降低，安全性受到损害。因此，在实用上，必须作成带有适当圆度的形状，不能充分减低偏转功耗。并且，在当时用于设计阴极射线管外壳形状的模块(simulation)技术不发达，由于不能象现在这样解析正确的电子束的轨道及解析偏转磁场，所以不能设计出既保持耐气压强度又减低偏转功耗及泄漏磁场的形状。
本发明正是为了解决上述的问题，其目的在于，提供既能满足高亮度化及高频率化的要求、又能在减低偏转功耗及泄漏磁场的同时、可防止耐气压强度降低的阴极射线管。
根据本发明的阴极射线管，包括具有大致矩形形状的玻板(20)、与该玻板连设的漏斗状的玻锥(21)、及与该玻锥的小径端部连设的圆筒状的颈部(22)的真空外壳(23)；配设在所述颈部内，并产生电子束的电子枪(47)；设置在所述玻板的玻锥一侧的内面上，并借助所述电子束的冲撞而产生荧光的大致矩形形状的荧光屏(44)；沿与所述荧光屏的法线平行的第1轴方向安装在所述玻锥的靠近颈部一侧的外侧上规定的范围(24)内，在所述玻锥的内部形成磁场，在分别与所述第1轴垂直的同时、在互相垂直的第2轴方向及第3轴方向上使所述电子束偏转并在所述荧光屏上进行扫描的偏转线圈(48)。
本发明所提供的阴极射线管，其特点在于，前述规定范围内的前述玻锥，其内形及外形中的至少内形，沿着从前述管颈侧向前述玻板侧逐渐地形成从圆形变化为在前述第2轴方向和第3轴方向以外的方向上具有最大径的非圆形形状，并且，(前述规定范围内的前述玻锥)在将前述第1轴作为原点、将前述第2轴及第3轴作为座标轴的直角座标系中，包含有前述最大径的位置与原点连接的直线，与前述第2轴构成的角度，与前述玻板的对角轴相对前述第2轴构成的角度，随在前述规定范围内的前述第1轴上的位置不同而不同的区域。
根据本发明的阴极射线管，通过将规定范围内的玻锥的外形或内形形成上述的结构，既可满足对于高亮度化及高频率化的要求，又可使在沿玻锥规定的范围内安装的偏转线圈小型化(compact)。并且，该偏转线圈可配置在接近电子束的通过区域，可减低与偏转线圈的消耗功率相当的偏转功耗及来自偏转线圈的泄漏磁场。进一步，通过作成这样的结构，可使阴极射线管具有足够的耐气压强度。
图1A是表示以往的阴极射线管一例的剖视图。
图1B是图1A所示阴极射线管的主视图。
图2A是以往的阴极射线管的侧视图。
图2B～图2F是分别表示图2A中用B-B线～F-F线剖切时的剖视图。
图3是用于说明将安装偏转线圈的玻锥的管颈一侧附近大致制成矩形时与电子束通过区域的关系图。
图4是概略表示本发明实施例的阴极射线管，即彩色显像管的结构图。
图5是表示适用于本发明实施例1的彩色显像管的真空外壳图。
图6是表示图5所示的真空外壳从管颈侧至玻板侧的玻锥中间区域的峰(ridge)的轨迹图。
图7是用于说明以往的阴极射线管的玻锥中间区域的形状与电子束通过区域的关系图。
图8是用于说明图5所示的实施例1的彩色显像管的玻锥中间区域的形状与电子束通过区域的关系图。
图9是表示各条件不同的9种阴极射线管CDT-A至CDT-I的θ′(Z)的最小值及最大值的图表。
图10是表示适用于本发明实施例2的彩色显像管的真空外壳图。
图11是表示图10所示的真空外壳从管颈侧至玻板侧的玻锥中间区域的峰的轨迹图。
图12是用于说明图10所示的实施例2的真空外壳的耐气压强度的图。
图13是表示适用于本发明实施例3的彩色显像管的真空外壳图。
图14是表示图13所示的真空外壳从管颈侧至玻板侧的玻锥中间区域的峰的轨迹图。
图15是表示适用于本发明实施例4的彩色显像管的真空外壳图。
图16是表示图15所示的真空外壳从管颈侧至玻板侧的玻锥中间区域的峰的轨迹图。
实施例1以下，参照附图对作为本发明阴极射线管一例的彩色显像管的实施例1进行说明。
如图4所示，该彩色显像管具有真空外壳23。该真空外壳23由大致呈矩形的玻璃制的玻板20、与该玻板20连设的漏斗状玻璃制的玻锥21及与该玻锥21的小径端部连设的圆筒状玻璃制的管颈22所形成。在玻板20的内面设置了包含分别发出蓝、绿、红色光的点状或条状3色荧光体层的大致为矩形的荧光屏44。在该荧光屏44内侧的对面，即在管颈一侧配置了具有许多电子束通过孔的阴罩45。
并且，在管颈22内设置了发射3根电子束46的电子枪47。该电子枪47是在同一水平面上配置成一行的发射3根电子束46的行列式电子枪。
再在，在玻锥21的管颈22一侧附近，即在玻锥中间区域24的外侧，安装着偏转线圈48。该偏转线圈48在产生枕形的水平偏转磁场的同时，产生桶形的垂直偏转磁场。
还有，从电子枪47发射出的3根电子束46借助偏转线圈48产生的水平偏转磁场而向长轴即水平轴(H轴)方向偏转。并且，这3根电子束46借助偏转线圈48产生的垂直偏转磁场而向短轴即垂直轴(V轴)方向偏转。据此，从行列式电子枪47发射出的呈一行配置的3根电子束46通过阴罩45而达到荧光屏44时，通过荧光屏44的整个面即整个画面进行水平扫描及垂直扫描而显示彩色图像。
这样结构的彩色显像管不需要特别的校正装置，由于可使经过整个画面成一行配置的3根电子束46集中，而称作自会聚行列式彩色显像管。
图5表示真空外壳23结构的实施例1。
该实施例1的真空外壳23具有可将荧光屏设置形成其宽高比即H轴方向的外径与V轴方向的外径之比为4∶3形状的玻板。也就是说，将外壳23的管轴方向即发射出电子束的方向作为Z轴时，与玻板20的Z轴垂直的断面形状是用与长轴大致平行的玻板的长边与与短轴大致平行的玻板的短边所规定的大致矩形。而且，该玻板20的长边与短边的长度比与荧光屏的宽高比大致相等，约为4∶3。
并且，与管颈22的Z轴垂直的断面形状是圆形。
在联结玻板20与管颈22的玻锥21的玻锥中间区间24，其与Z轴垂直的断面形状沿着Z轴的方向而有变化。该玻锥中间区域24包含着应安装偏转线圈的区域。
而且，该玻锥中间区域24的断面形状，沿Z轴方向从管颈22一侧至玻板20的方向之间，形成从与管颈22相同的圆形逐渐地变化为在玻板20的长轴与短轴方向以外方向上具有最大径的非圆形形状。也就是说，在玻板方向，其断面形状是由与玻板的长轴大致平行的长边及与短轴大致平行的短边所规定的大致与矩形相近似的矩形。长轴方向及短轴方向以外的最大径方向在断面形状为矩形时，是与其对角方向平行的方向即对角轴(D轴)。
在图6中，从管颈22至玻板20的玻锥中间区域24的峰的轨迹用实线表示。
也就是说，如图6所示，玻锥中间区域24的断面形状，其内外形中的至少内形是通过该玻锥中间区域24内侧的3根电子束的通过区域26的形状，即近似枕形的矩形，同时，从管颈22一侧沿着向玻板20一侧逐渐地形成从圆形变化形成在玻板20的长轴方向及短轴方向以外方向上具有最大径的非圆形形状，即变化为矩形形状。而且，玻锥中间区域的断面形状，在将管轴上即Z轴上的O点作为原点、将长轴即水平轴方向作为H轴、将短轴即垂直轴方向作为V轴的H-V直角座标系中，将原点O与实线R1上的任意点连接的直线，与H轴构成的角度随管轴上的位置不同而形成。这里，实线R1上的任意点相当于在管轴上任意位置上最大径的位置。还有，在图6中，仅用H-V直角座标系的第1象限来表示。另外，在以下的H-V直角座标系中也仅用第1象限表示。
对上述情况换句话说，玻锥中间区域24，其峰的轨迹形成于，当将连接原点O与实线R1上任意点的直线，与H轴所构成的角度设为θ时，该θ在荧光屏的垂直轴方向外径与水平轴方向外径之比为3/4的场合满足tanθ＞3/4的关系。
在图2A～图2F所示的以往的阴极射线管12中，在图2D所示的玻锥的管颈侧附近的电子束6的通过区域如图7所示，可认为是将到达画面27的对角部的电子束6的通过位置作为对角部的矩形形状。也就是说，在将管轴上的O点作为原点、将画面的长轴方向作为H轴、将短轴方向作为V轴的H-V直角座标系中，成为断面中最大外径的对角轴即D轴与水平轴构成的角度θ，对于荧光屏的宽高比为M∶N时，可设定tanθ＝N/M。
但是，从行列式电子枪发射出的H轴方向配置成一行的3根电子束的轨道及由偏转线圈产生的偏转磁场，根据模拟解析的结果如图8所示，在玻锥中间区域24中的电子束的轨道28不与D轴平行，并判明该电子束28的通过区域26呈枕形失真。
一般，偏转线圈产生的水平偏转磁场为枕形、垂直偏转磁场为桶形的情况，垂直偏转磁场的中心形成于比水平偏转磁场的中心还靠向管颈侧。因此，到达画面对角部的电子束在管颈侧垂直方向上呈现相对强的偏转，沿着向玻板侧逐渐地向水平方向及垂直方向两个方向偏转。因此，电子束在描绘图8所示的轨迹28而到达画面对角轴的同时，形成枕形失真的通过区域26。
在使用行列式电子枪时，通过区域26的对角部位于成一行配置的3根电子束中的边束直至到达画面对角部的轨迹上。
因此，在荧光屏的宽高比为4∶3的彩色显像管中，在H-V直角座标系中，若将到达画面的27的对角部的边束轨迹28上任意位置P与原点O连结的直线，与H轴构成的角度设为θ′(Z)，该θ′(Z)如图8所示，在玻锥中间区域的管颈侧端部从零急剧地增大。而在应安装偏转线圈部分的内侧，θ′(Z)超过荧光屏的对角轴即D轴与H轴构成的角度即tan-1(3/4)＝36.87°。而且，θ′(Z)从应安装偏转线圈部分的荧光屏侧端部附近到达画面的对角部那样逐渐变化地减小。该θ′(Z)的最小值及最大值根据阴极射线管的结构、管颈的直径、偏转角、偏转磁场特性等的各条件而不同。例如，θ′(Z)的最大值因偏转磁场特性即偏转磁场的不均一性及垂直偏转磁场的中心与水平偏转磁场的中心之差越大，而存在变大的倾向。还有，例如在荧光屏的宽高比为4∶3的110度偏转管中，θ′(Z)的最大值也有约41°。
在图9中表示各条件不同的9种阴极射线管CDT-A～CDT-I的θ′(Z)的最小值及最大值。θ′min表示在玻锥中间区域的管颈侧端部的电子束通过的位置与原点O连接的直线，与H轴构成的角度。θ′max表示在玻锥中间区域内的边束通过的位置与原点O连接的直线与H轴构成的角度的最大值。
如图9所示，在所有9种的管种中，玻锥中间区域的管颈侧端部，θ′形成θ-20°以上的角度，并且，玻锥中间区域，θ′的最大值形成为θ+10°以内的角度。即，将荧光屏的宽高比的反正切函数值作为θ值时，玻锥中间区域的θ′形成在θ-20°≤θ′≤θ+10°的范围内。
上述实施例1的彩色显像管是根据模拟解析电子束的轨迹及偏转线圈产生的偏转磁场的结果而设计的。也就是说，包括应安装偏转线圈区域的玻锥中间区域24的断面形状，至少其内外形中的内形，近似通过该玻锥中间区域24内侧的电子束通过区域26，同时形成沿着从管颈22侧向玻板20侧逐渐从圆形变化成在玻板20的长轴方向及短轴方向以外方向上具有最大径的非圆形形状即矩形形状。该最大径的轨迹相当于向着画面对角部的边束。而且，玻锥中间区域的断面形状，在H-V直角座标系中，将原点O与边束轨迹28上任意点的连接直线，与H轴构成的角度根据在Z轴上的位置而不同地形成。
在玻锥中间区域24，原点O与边束轨迹上任意点的连接直线，与H轴构成的角度为θ，当荧光屏的宽高比为M∶N时，最好设定成tanθ＞N/M。
若这样构成玻锥21，既可避免对角轴方向上的电子束与玻锥21的冲撞，又可使安装在玻锥中间区域24外侧的偏转线圈形成小型化。并且，可将偏转线圈安装在接近通过电子束的通过区域，据此，既可满足对于高亮度化及高频率偏转化的要求，又可减低偏转功耗及泄漏磁场。
另外，如上所述，在安装偏转线圈的玻锥中间区域的最大径上的任意位置与直角座标系中水平轴构成的角度θ应与到达画面对角部的电子束的轨迹变化一致，而考虑制造玻锥的方便也可设为一定值。也就是说，对电子束在玻锥中间区域的限定对置，由于接近玻锥的内面，根据在该限定位置附近的θ′(Z)的平均值通过设定玻锥中间区域的形状，可容易地制造所要求的玻锥。
具体地说，在荧光屏的宽高比为4∶3的110度偏转管中，通过将θ′(Z)设为约40°可构成容易制造的玻锥。
实施例2接着，对实施例2的真空外壳223的结构进行说明。
图10表示第二实施例具有真空外壳223的彩色显像管。该彩色显像管是荧光屏的宽高比为16∶9的横长的彩色显像管。该真空外壳223具有长边与短边的长度比与荧光屏的宽高比大致相等的玻板220、与Z轴的垂直断面为圆形的管颈222、连接玻板220与管颈222的玻锥221。其他的结构，因与实施例1的结构相同，故省略其详细说明。
在玻锥221中，应安装偏转线圈的区域即玻锥中间区域224，其与Z轴垂直的断面形状沿Z轴方向而变化。
而且，该玻锥中间区域224的断面形状，与实施例1同样，沿Z轴方向从管颈222一侧至玻板220方向间，形成从与管颈222同样的圆形逐渐变化为在玻板220的长轴和短轴方向以外方向上具有最大径的非圆形形状。
图11用实线表示从管颈222至玻板220的玻锥中间区域224的峰的轨迹。
即，如图11所示，玻锥中间区域224的断面形状，其内外形中的至少内形，近似通过该玻锥中间区域224内侧的3根电子束的通过区域226，并沿着从管颈222一侧向玻板220一侧逐渐地形成从圆形变化为在玻板220的长轴方向和短轴方向以外的方向上具有最大径的非圆形形状即矩形形状。并且，玻锥中间区域的断面形状，在H-V直角座标系中，将原点O与实线R2上的任意点连接的直线，与H轴构成的角度根据在Z轴上的位置而不同地形成。这里，实线R2上的任意点相当于在Z轴上任意位置的最大径的位置。
尤其，在实施例2中，在玻锥221上，当原点O与实线R2上任意点连接的直线，与H轴构成的角度为θ时，对于荧光屏的宽高比来说，该θ被设定得比实施例1的大。
这是由于，在荧光屏的宽高比为16∶9的横长的彩色显像管中，将安装偏转线圈的玻锥中间区域224的断面形状作成在玻板220的长轴方向和短轴方向以外方向上具有最大径的非圆形形状，角度θ的设定会影响真空外壳223的耐气压强度。
也就是说，在荧光屏的宽高比M∶N为4∶3或16∶9的横长的彩色显像管中，如图12中虚线所示，使玻锥中间区域的角度θ′与画面对角轴对H轴构成的角度θ1相一致，设tanθ1＝N/M，在玻锥中间区域的长边侧的大致中间位置即V轴附近的侧壁229a在应变极其恶化。因此，这样的玻锥对长边侧壁229a在V轴附近需使其具有外径较大的某种程度的圆度。据此，玻锥中间区域的外径要变大，而在V轴附近的偏转线圈的内径不能变得足够小。
对此，如图12中实线所示，使玻锥中间区域224的角度θ与矩形的对角轴对H轴所构成的角度θ2相一致，该矩形是对于宽高比M∶N的矩形来说使H轴方向的长度缩短使V轴方向的长度增长的矩形，设tanθ2＞N/M，玻锥中间区域224的断面形状接近正方形，可提高V轴附近侧壁229b的应变。更具体地说，使θ越接近45°则可使应变越高，并且可减小H轴方向或V轴方向的外形。因此，还可使偏转线圈的内径变小。
另外，在荧光屏的宽高比为16∶9的横长的彩色显像管中，在玻锥中间区域224上，到达画面对角部的电子束轨迹上的任意点与原点O的连接直线，与H轴构成的角度存在比画面的对角轴与水平轴构成的角度要大的倾向。因此，玻锥中间区域224最大径的位置与原点O的连接直线，与H轴的构成角度θ比画面的对角轴与水平轴的构成角度要大，这样进行玻锥中间区域的设计，这样，既可防止电子束冲撞玻锥中间区域的内面，以可坚强地保持真空外壳223的耐气压强度，可提高彩色显像管的性能。
从而，通过上述那样构成玻锥221，可使安装在其玻锥中间区域224外侧上的偏转线圈小型化，并可使该偏转线圈安装在接近电子束的通过区域。据此，既可满足对高亮度化及高频率偏转化的要求，又可减低偏转功耗及泄漏磁场，并能避免真空外壳耐气压强度的恶化。
实施例3接着，对实施例3的真空外壳323的结构进行说明。
图13表示实施例3具有真空外壳323的彩色显像管。该彩色显像管是荧光屏的宽高比为9∶16的纵长的彩色显像管。该真空外壳323具有长边与短边的长度比与荧光屏的宽高比大致相等的9∶16的玻板320、与Z轴垂直断面为圆形的管颈322、连接玻板320与管颈322的玻锥321。其他的结构因与实施例1的彩色显像管的结构相同，故省略其详细说明。
在玻锥321中的应安装偏转线圈的区域即玻锥中间区域324，其与Z轴垂直断面的形状沿着Z轴方向而变化。
而且，该玻锥中间区域324的断面形状，与实施例1相同，沿Z轴方向从管颈322一侧至玻板320的方向之间，形成从与管颈322同样的圆形逐渐地变化为在玻板320的长轴和短轴方向以外方向上具有最大径的非圆形形状。
图14中，用实线表示从管颈322至玻板320的玻锥中间区域324的峰的轨迹。
即，如图14所示，玻锥中间区域324的断面形状，其内外形中的至少内形，近似通过该玻锥中间区域324内侧的电子束的通过区域326，并沿着从管颈322一侧向玻板320一侧逐渐地形成从圆形变化为在玻板320的长轴方向和短轴方向以外方向上具有最大径的非圆形形状即矩形形状。而且，玻锥中间区域的断面形状，在H-V直角座标系中，将原点O与实线R3上任意点连接的直线，与H轴构成的角度根据Z轴上的位置而不同的形状该形状。这里，实线R3上的任意点相当于在Z轴上任意位置的最大径的位置。
尤其，在该实施例3中，在玻锥321上，当原点O与实线R3上的任意点连接的直线，与H轴构成的角度为θ时，该θ被设定成比画面的对角轴与H轴构成的角度要小。也就是说，对于荧光屏的宽高比为M∶N时，θ被设计成要满足tanθ＜N/M的关系。
例如，如图13所示，宽高比M∶N为9∶16的情况，θ被设定为满足tanθ＜16/9的关系。
作成这样的结构也与前述的实施例2同样，可获得减低偏转功耗及泄漏磁场、防止真空外壳的耐气压强度恶化、防止电子束冲撞玻锥内面等效果。
实施例4接着，对实施例4真空外壳423的结构进行说明。
图15表示实施例4具有真空外壳423的彩色显像管。该彩色显像管是荧光屏的宽高比为4∶3的横长的彩色显像管。该真空外壳423具有长边与短边的长度比与荧光屏的宽高比大致相等为4∶4的玻板420、与Z轴垂直的断面为圆形的管颈422、连接玻板420与管颈422的玻锥421。其他的结构因与实施例1的彩色显像管的结构相同，故省略其详细说明。
在玻锥421上应安装偏转线圈的区域即玻锥中间区域424，与其Z轴垂直的断面形状沿着Z轴的方向变化。
而且，该玻锥中间区域424的断面形状，与实施例1相同，沿着Z轴方向从管颈422一侧至玻板420方向之间，形成从与管颈422同样的圆形逐渐地变化为在玻板420的长轴和短轴方向以外的方向上具有最大径的非圆形形状。
图16中，用实线表示从管颈422至玻板420的玻锥中间区域424的峰的轨迹。
也就是说，如图16所示，玻锥中间区域424的断面形状，其内外形中的至少内形，近似通过该玻锥中间区域424内侧的3根电子束的通过区域426，并沿着从管颈422一侧向玻板420一侧逐渐地形成从圆形变化成在玻板420的长轴方向和短轴方向以外的方向上具有最大径的非圆形形状即矩形形状。而且，玻锥中间区域的断面形状，在H-V直角座标系中，原点O与实线R4上任意点连接的直线，与H轴构成的角度根据在Z轴上的位置而不同地形成其形状。这里，实线R4上的任意点相当于在Z轴上任意位置的最大径的位置。
尤其。在该实施例4中，在玻锥421上，当原点O与实线R4的任意点连接的直线，与H轴构成的角度为θ时，设定成在管颈侧θ比画面的对角轴与H轴构成的角度要大，在玻板侧θ与画面的对角轴相对H轴构成的角度大致相同。
这是考虑到从偏转线圈的水平偏转线圈产生的泄漏磁场而设计的，如上所述，通过形成玻锥中间区域424的内形，可缩小偏转线圈在荧光屏侧开口的V轴方向的内径及更进一步减低从水平偏转线圈产生的泄漏磁场。
作成这样的结构，也与上述实施例相同，可获得减低偏转功耗及泄漏磁场、防止真空外壳的耐气压强度恶化、防止电子束冲撞玻锥内面等效果。
还有，在上述实施例中，对彩色显像管作了说明，然而，本发明还可适用于彩色显像管以外的阴极射线管。
如以上说明的那样，本阴极射线管通过将玻锥中间区域的外形或内形形成上述那样的结构，既可满足对高亮度化及高频率化的要求，还可使安装在玻锥中间区域的偏转线圈小型化。并且，可使该偏转线圈接近电子束的通过区域，可提供能减低与偏转线圈的消耗功率相当的偏转功率及从偏转线圈产生的泄漏磁场、并具有足够耐气压强度的阴极射线管。
权利要求
1.一种阴极射线管，包括具有大致矩形形状的玻锥(20)、与该玻锥连设的漏斗状的玻锥(21)、及与该玻锥的小径端部连设的圆筒状的管颈(22)的真空外壳(23)；配设在所述管颈内，并产生电子束的电子枪(47)；设置在所述玻锥的玻锥一侧的内面上，并借助所述电子束的冲撞而产生荧光的大致矩形形状的荧光屏(44)；沿与所述荧光屏的法线平行的第1轴方向安装在所述玻锥的靠近管颈一侧的外侧上规定的范围(24)内，在所述玻锥的内部形成磁场，在分别与所述第1轴垂直的同时、在互相垂直的第2轴方向及第3轴方向上使所述电子束偏转并在所述荧光屏上进行扫描的偏转线圈(48)；其特征在于，所述规定范围内的所述玻锥，其内形及外形中的至少内形，沿着从所述管颈侧向所述玻锥侧逐渐地形成从圆形变化为在所述第2轴方向和第3轴方向以外的方向上具有最大径的非圆形形状，并且，所述规定范围内的所述玻锥在将所述第1轴作为原点、将所述第2轴及第3轴作为座标轴的直角座标系中，包含有所述最大径的位置与原点连接的直线与所述第2轴构成的角度，与所述玻锥的对角轴相对所述第2轴构成的角度，随所述规定范围的所述第1轴上的位置不同而不同的区域。
2.如权利要求1所述的阴极射线管，其特征还在于，在所述直角座标系中，所述最大径的位置与原点连接的直线，与所述第2轴构成的角度设为θ，当所述荧光屏的所述第3轴方向的长度与所述第2轴方向的长度之比为N/M时，所述玻锥的规定范围内的区域，根据在所述第1轴上的位置，包含满足tanθ≠N/M的关系而形成的区域。
3.如权利要求2所述的阴极射线管，其特征还在于，所述荧光屏的所述第3轴方向的长度与所述第2轴方向的长度之比N/M是为N/M≠1，并且，tnaθ比所述N/M的值更接近于1。
4.如权利要求1所述的阴极射线管，其特征还在于，在所述直角座标系中，所述最大径的位置与原点连接的直线，与所述第2轴构成的角度设为θ1，将所述荧光屏的所述第3轴方向的长度与所述第2轴方向的长度之比的反正切函数值设为θ2时，所述玻锥的规定范围内的区域，根据在所述第1轴上的位置，包含满足θ2-20°≤θ1≤θ2+10°的关系而形成的区域。
5.如权利要求1所述的阴极射线管，其特征还在于，具有电子枪和偏转线圈，所述电子枪是行列式的，在与所述第2轴平行的方向上发射出成一行配置的3根电子束；所述偏转线圈在所述第2轴方向上形成枕形的偏转磁场，同时在所述第3轴方向上桶形的偏转磁场，并使由所述行列式电子枪发射出的成一行配置的3根电子束集中并经过荧光屏的整个面。
6.如权利要求5所述的阴极射线管，其特征还在于，所述玻锥的规定范围内的区域，包含所述最大值的位置沿所述第1轴的轨迹与由所述行列式电子枪发射出的3根电子束中的边束直至所述荧光屏角部的轨迹大致呈平行所形成的区域。
7.如权利要求5所述的阴极射线管，其特征还在于，在所述直角座标系中，所述最大径的位置与原点连接的直线，与所述第2轴构成的角度设为θ，当所述荧光屏的所述第3轴方向的长度与所述第2轴方向的的长度之比为N/M时，所述玻锥的规定范围内的区域，根据在所述第1轴上的位置，包含满足tanθ≠N/M的关系所形成的区域。
8.如权利要求5所述的阴极射线管，其特征还在于，所述荧光屏的所述第3轴方向的长度与所述第2轴方向的长度之比N/M是为N/M≠1，并且，tanθ比所述N/M的值更接近于1。
9.如权利要求5所述的阴极射线管，其特征还在于，在所述直角座标系中，所述最大径的位置与原点连接的直线，与所述第2轴构成的角度设为θ1，将所述荧光屏的所述第3轴方向的长度与所述第2轴方向的长度之比的反正切函数值设为θ2时，所述玻锥的规定范围内的区域，根据在所述第1轴上的位置，包含满足θ2-20°≤θ1≤θ2+10°的关系所形成的区域。
全文摘要
本发明揭示一种阴极射线管，包括真空外壳、电子枪、荧光屏及偏转线圈，真空外壳由大致矩形的玻板、玻锥及管颈相连。偏转线圈安装在玻锥外侧的规定范围内，规定范围内的玻锥内形从管颈侧向玻锥的侧逐渐由圆形变化成在水平轴及垂直轴方向以外方向上具有最大径的非圆形。规定范围内的玻锥在以管轴为原点的H-V直角坐标系中，最大径位置与原点连接的直线与水平轴夹角，根据在管轴上位置而包含与玻锥的对角轴与水平轴夹角不同的区域。
文档编号H01J29/86GK1168002SQ97105548
公开日1997年12月17日 申请日期1997年5月28日 优先权日1996年5月28日
发明者横田昌広, 佐野雄一, 蒲原英治, 小岛忠洋 申请人:东芝株式会社