專利名稱：陰極射線管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陰極射線管，特別是涉及其面板外表面的曲率被改良的陰極射線管，以便防止在屏幕上形成的圖象的失真。
通常，如

圖1所示，陰極射線管(CRT)由其內(nèi)表面形成熒光屏11a的面板11和連接到面板上的漏斗狀錐體12構(gòu)成。漏斗狀錐體12包括內(nèi)裝有電子槍13的管頸12a和安裝在管頸外部的偏轉(zhuǎn)線圈14。蔭罩15安裝在面板11的內(nèi)側(cè)，它與熒光屏11a隔開預(yù)定距離。
在上述的CRT10中，由安裝在漏斗狀錐體12的管頸12a中的電子槍13發(fā)射的電子束被偏轉(zhuǎn)線圈14偏轉(zhuǎn)，并且如圖2所示，該電子束被投射在熒光屏11a的水平方向(它是長軸X-X)和熒光屏的垂直方向(它是短軸Y-Y)。這種二維投射在熒光屏上形成光柵。
但是，CRT面板的外表面具有預(yù)定的曲率半徑，當(dāng)從側(cè)面觀視面板的熒光屏11a上形成的圖象時，可看到熒光屏11a周邊形成的圖象是失真的。因此，觀視者不能得到均勻的感覺。
為解決該問題，人們試圖把面板做成平面。但是，這包括下列問題首先，由于作用到其內(nèi)部的真空壓力，CRT的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度難以維持;第二，當(dāng)從側(cè)面觀視熒光屏上形成的圖象時，圖象的中心部分好象是內(nèi)凹的;第三，由于從電子槍發(fā)射的電子束使蔭罩被局部加熱而產(chǎn)生熱膨脹，電子束不能準(zhǔn)確地落在熒光屏上，因此會產(chǎn)生色彩模糊現(xiàn)象。
通常，為了克服上述問題，把面板外表面的對角線曲率表示為二次函數(shù)。根據(jù)此二次函數(shù)，該曲率具有二次函數(shù)是負(fù)值的一部分，以便在面板的角上實(shí)現(xiàn)均勻性。然而，這樣的面板表面出一些問題。
首先，面板外表面的曲面輪廓的設(shè)計產(chǎn)生了外部光在面板外表面上的反射問題。特別是，由于反射點(diǎn)位于面板角部，照射到面板外表面的周邊光線被散射。
第二，因為在面板的對角線方向二次函數(shù)變成負(fù)的，蔭罩的機(jī)械強(qiáng)度降低，因此該蔭罩比常規(guī)的蔭罩更容易熱變形。
如上所述，為研究面板的外表面與圖象之間的關(guān)系，以及面板的外表面與由其反射的光之間的關(guān)系，當(dāng)CRT的面板具有不均勻的曲率時，發(fā)明者采用下述實(shí)驗確定面板的曲率和所顯示的圖象的狀態(tài)。
如圖3所示，格柵100與熒光屏11a背側(cè)的面板外表面相隔預(yù)定距離(約2m)設(shè)置。使用位于格柵100上方的光源110，把格柵的圖形投射到面板的外表面上，以便根據(jù)格柵100的投射陰影的變形程度，模擬地解釋圖象變形程度。
但是，如圖4所示，在日本日立(Hltachi)公司研制并且利用上述方法測量的CRT中發(fā)現(xiàn)，在周邊的任何一側(cè)，格柵100的陰影都嚴(yán)重地失真，而屏幕的中心部分稍微保持水平和垂直的均衡。另外，如圖5所示，在日本東芝(Toshiba)公司研制的CRT中，投射在屏幕上的格柵100的陰影，在屏幕的中心和周邊均失真了。
在這些CRT中，雖然直接從CRT的前面觀視時，在CRT屏幕上形成的圖象未嚴(yán)重地失真，但是，從側(cè)面觀視，在屏幕周邊圖象是失真的。此外，外部光的反射變得如此嚴(yán)重，以致于不能觀看到清晰的圖象。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種CRT，它能防止熒光屏上形成的圖象由于觀視者的觀視角度不同而產(chǎn)生失真。
本發(fā)明的另一目的是提供一種CRT，它能防止由于從屏幕周圍照射的外部光而引起的圖象失真，從而使觀視者從任何方向觀視圖象時都不會感到不舒適。
為實(shí)現(xiàn)這些目的，本發(fā)明提供了一種陰極射線管，該陰極射線管具有在其中形成屏幕的面板和連接到面板上的漏斗狀錐體，還有裝在漏斗狀錐體管頸中的電子槍，其中，面板外表面的曲率方程可表示為Z＝A1X2+A2X4+A3Y2+A4Y4+A5X2Y2+A6X4Y2+A7X2Y4+A8X4Y4這里X是面板的長軸，Y是面板的短軸，Z是陰極射線管的軸，A1-A8是系數(shù)，并且當(dāng)按下式設(shè)定屏幕的設(shè)計基準(zhǔn)時P= ((A5X2Y2+A8X4Y4))/((A1X2+A2X4+A3Y2+A4Y4+A6Y4Y2+A7X2Y4))取P值在確定有效屏幕的分割點(diǎn)(X1，Y1)滿足不等式-0.1≤p＜0。
此外，本發(fā)明還提供了一種具有面板的陰極射線管，其中，與面板隔開預(yù)定距離裝有一個格柵，并且在格柵前面裝有一個光源，用X表示面板的長軸，用Y表示面板的短軸，X和Y軸的曲率半徑均比面板的曲率半徑的7倍小，面板的曲率半徑等于有效對角線的1.167倍，同時滿足不等式
-0.01＜△Y/Lx＜0.01和-0.01＜△X/Ly＜0.01這里△X是投影到面板外表面的光源陰影相對于水平軸的失真度，△Y是投影到面板外表面的光源投影相對于垂直軸的失真度，Lx是面板的水平長度，Ly是面板的垂直長度。
圖1是通常的CRT的剖視圖。
圖2是圖1所示CRT的面板的正視圖。
圖3是用于把格柵陰影投射到CRT面板外表面的裝置的透視圖。
圖4和圖5是表示在通常的CRT屏幕上形成的圖象的失真狀態(tài)的平面圖。
圖6-23是顯示陰影圖形的平面圖，該圖形是根據(jù)各種面板曲率，把格柵投影到面板外表面形成的。
圖24是顯示面板的長軸長度和短軸長度及陰影圖形的失真度的平面圖，該陰影圖形是通過把格柵投影到本發(fā)明的CRT面板外表面上形成的。
如圖1所示，通常的陰極射線管具有一個面板，在面板內(nèi)表面上形成有熒光屏，還具有連接到面板上的漏斗狀錐體。漏斗狀錐體包括裝有電子槍的管頸和裝在管頸外部的偏轉(zhuǎn)線圈。為研制圖象不失真并免除外部光的反射對圖象的干擾的面板，設(shè)面板的長軸為X，短軸為Y，管軸為Z，考慮到軸對稱性，可通過組合二次和四次方程的成分把面板外表面的曲率方程表示為下面的近似方程
Z＝A1X2+A2X4+A3Y2+A4Y4+A5X2Y2+A6X4Y2+A7X2Y4+A8X4Y4……(1)采用近似方程的系數(shù)A1-A8可任選的這種面板外表面的曲率，并將所選系數(shù)代入方程，以獲得這樣的外表面曲率，即在該表面內(nèi)，通過象圖3所示的那樣把格柵投影形成的陰影圖形不失真(換句話說，面板外表面的曲率使觀視者感到均勻)，設(shè)定這些系數(shù)的基準(zhǔn)如下P= ((A5X2Y2+A8X4Y4))/((A1X2+A2X4+A3Y2+A4Y4+A6Y4Y2+A7X2Y4)) ……(2)在改變方程(2)的系數(shù)A1-A8的實(shí)驗中，若在一分割點(diǎn)處p具有一個滿足不等式-0.1≤p＜0的系數(shù)，所述分割點(diǎn)確定有效屏幕｛(X＝X1)，(Y＝Y(jié)1)X和Y分別表示在X軸和Y軸方向離開面板中心的距離，X1是X軸方向有效屏幕長度的一半，Y1是Y軸方向有效屏幕長度的一半｝，那么投射于位于熒光屏背側(cè)的面板外表面的陰影圖形的失真會最小。這樣，可防止在熒光屏上形成的圖象的失真。
因此，根據(jù)從改變方程(2)的系數(shù)的實(shí)驗中獲得的p值，本發(fā)明下面將會得到更詳細(xì)地描述。
圖6-24描繪出通過把格柵投影到面板上形成陰影圖形的模擬結(jié)果，其中面板的曲率是通過改變方程(1)的系數(shù)而獲得的。
實(shí)驗1在設(shè)計29″(吋)CRT的面板時，所給定的在X軸方向和Y軸方向距面板中心的距離分別為270.4和202.8，通過將各系數(shù)代入方程(2)，獲得了如下表1所示的p值表1
在表1中，當(dāng)p值是0.0時，投射在面板外表面的陰影變成桶形，如圖6所示。
當(dāng)p值是-0.025時，投射在面板外表面的陰影的失真完全消除，如圖7所示，結(jié)果，從任何方向觀視電視屏幕，此面板的熒光屏上形成的圖象均不失真。
當(dāng)p值是-0.1時，投射在面板外表面上的格柵圖形，在面板的周邊輕微地失真變成枕形，如圖8所示，結(jié)果，在熒光屏上形成的圖象在面板周圍是失真的。
正如在實(shí)驗1中所注意到的，當(dāng)p值大于-0.1時，投射在面板上的格柵圖形不失真。
實(shí)驗2在設(shè)計29″CRT的面板時，分別設(shè)定X1和Y1為270.4和202.8(用于確定有效屏幕的分割點(diǎn))，通過將各系數(shù)代入方程(2)，獲得了如表2所示的P值。
表2
在表2中，當(dāng)p值為-3.80303E-02時，投射在面板外表面上的陰影圖形具有無失真的網(wǎng)格形狀，如圖9所示。在此面板上，熒光屏上形成的圖象未產(chǎn)生失真，也未產(chǎn)生由于外部光的反射造成的對圖象的干擾。
當(dāng)P值是-0.110355時，投射到面板外表面上的格柵圖形失真變成枕形，如圖10所示。在此面板上，熒光屏上形成的圖象在面板周邊是失真的，由于外部光引起的對圖象的干擾在面板周邊稍有呈現(xiàn)。
當(dāng)P值為-0.182854時，投射在面板外表面上的陰影圖形，在除去面板中心部分以外的全部外表面上變成枕形，如圖11所示。因此，在熒光屏上形成的圖象，在除去中心部分外的全部外表面上是失真的。
當(dāng)P值為7.41864E-02時，投射在面板外表面上的陰影，在面板外表面的周邊嚴(yán)重失真變成桶形，如圖12所示。因此，可以看到，熒光屏上形成的圖象在周邊產(chǎn)生失真。
當(dāng)P值是0.0時，投射到面板外表面的格柵陰影，在面板外表面的周邊失真變成桶形，如圖13所示，結(jié)果，熒光屏上形成的圖象在周邊是失真的。
正如在實(shí)驗2中注意到的，當(dāng)將P值設(shè)定為大于-0.1的-3.80303E-02時，可能獲得使投射到面板外表面上的陰影圖形不失真的面板曲率。此外，在面板的熒光屏上形成的圖象是不失真的，并且圖象不受從面板外面照射的外部光的干擾。
實(shí)驗3在設(shè)計29″CRT的面板時，分別給定X1和Y1(確定有效屏幕的分割點(diǎn))為270.4和202.8，通過將各系數(shù)代入方程(2)，獲得了如下表3所示的p值。
表3
在表3中，當(dāng)P值為-2.23943E-02時，投射在面板外表面的陰影圖形具有一個不失真的網(wǎng)格形狀，如圖14所示。
當(dāng)P值是-6.28764E-02時，投射在面板外表面上的格柵圖形失真變成枕形，如圖15所示。
當(dāng)P值是-0.122161時，投射到面板外表面的陰影圖形，在除面板中心部分以外的整個表面上都變成枕形，如圖16所示。
當(dāng)P值為0.0時，投射到面板外表面的陰影圖形，在面板外表面的周邊失真變成桶形，如圖17所示。
當(dāng)P值為0.1221609時，投射到面板外表面上的格柵陰影嚴(yán)重失真，在除去面板中心部分以外的面板外表面的周邊變成桶形，如圖18所示。
正如在實(shí)驗3中所注意到的，當(dāng)將各系數(shù)按P值為大于-0.1的-2.23943E-02設(shè)定時，可以獲得具有下述性能的面板曲率，即，投射到面板外表面的陰影圖形不失真。因此，在面板的熒光屏上形成的圖象不會失真，當(dāng)相對于面板的外表面觀視面板的屏幕上形成的圖象時，觀視者可獲得均勻的感受。當(dāng)P值大于零時，投射到面板外表面的陰影圖形嚴(yán)重地失真，以致于觀視者不能得到均勻的感受。
實(shí)驗4在設(shè)計20″CRT的面板時，設(shè)定X1和Y1(用于確定有效屏幕的分割點(diǎn))分別為200和150，通過將各系數(shù)代入方程(2)獲得了如表4所示的P值。
表4
在表4中，當(dāng)P值為-3.09353E-02時，投射到面板外表面的陰影圖形具有一個不失真的網(wǎng)格形狀，如圖19所示。
當(dāng)P值是-0.104158時，投射到面板外表面的格柵圖形，在面板的周邊失真變成枕形，如圖20所示。
當(dāng)P值為-0.155457時，投射到面板外表面的陰影圖形，在除了面板中心部分以外的全部外表面上變成枕形，如圖21所示。
當(dāng)P值為0.0時，投射到面板外表面的陰影，在面板外表面的周邊失真變成桶形，如圖22所示。
當(dāng)P值為0.1041579時，投射到面板外表面的格柵陰影嚴(yán)重地失真，除了面板的中心部分外在面板外表面的周邊變成桶形，如圖23所示。
正如在實(shí)驗4中所注意到的，當(dāng)按P值為大于-0.1的-3.09353E-2設(shè)定各系數(shù)時，投射到面板外表面的陰影圖形無失真。于是，在面板的熒光屏上形成的圖象沒有失真，而且外部光未對圖象產(chǎn)生干擾。
正如實(shí)驗中所顯示的，當(dāng)設(shè)定的系數(shù)滿足P大于或等于-0.1并小于零時，投影到面板外表面的格柵陰影是不失真的，結(jié)果，在面板的屏幕上形成的圖象避免了失真。即使面板的外表面是彎曲的，觀視者也能獲得均勻的感受。
通過這些實(shí)驗發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)面板的長軸與短軸的長度比和通過把格柵100(如圖3所示)投射到面板外表面形成的陰影圖形的失真量是在預(yù)定范圍內(nèi)時(其中，面板的曲率半徑R是有效對角線的1.167倍，X和Y軸的曲率半徑小于7R)，即使形成的面板外表面是曲面的，在熒光屏上形成的圖象也不失真，外部光也不會對圖象產(chǎn)生干擾。特別是，如圖24所示，假定面板的長軸(它在X軸方向的長度)為Lx，面板的短軸(它在Y軸方向的長度)為Ly，面板外表面上形成的陰影在垂直方向和水平方向的最大失真度相對于Y軸和X軸分別為△X和△Y，當(dāng)△X被Ly除的商和△Y被Lx除的商均在-0.01至0.01的范圍內(nèi)時，從任何方向都未看到熒光屏上形成的圖象失真。
上述關(guān)系可表示為下列不等式-0.01＜△Y/Lx＜0.01和-0.01＜△X/Ly＜0.01下面詳細(xì)地描述面板的外表面和上述不等式之間的關(guān)系。
當(dāng)△Y/Lx和△X/Ly各小于-0.01時，在面板外表面X軸和Y軸方向形成的格柵陰影，在外表面的中心向外嚴(yán)重地失真。這表示面板的表面是外凸的，結(jié)果，在周邊圖象嚴(yán)重失真，入射到面板表面的外部光被散射。
當(dāng)△Y/Lx和△x/Ly各大于0.01時，格柵的陰影從外表面的周邊到其中心嚴(yán)重地失真。這表示面板的表面是內(nèi)凹的，結(jié)果，在周邊圖象嚴(yán)重地失真，入射到面板表面的外部光被散射。
如上所述，在本發(fā)明的CRT中，面板的外表面具有這樣的曲率，即，其中通過投影網(wǎng)狀格柵形成的陰影圖形不失真。結(jié)果，當(dāng)從任何方向觀視在熒光屏上形成的圖象時，所形成的圖象均不失真，并且，外部光對圖象不產(chǎn)生干擾。
權(quán)利要求
1.一種陰極射線管，具有在內(nèi)側(cè)形成有屏幕的面板和連接至該面板的漏斗狀錐體，還具有安裝在漏斗狀錐體頸部內(nèi)的電子槍，其中，面板外表面的曲率方程可表示為Z=A1X2+A2X4+A3Y2+A4Y4+A5X2Y2+A6X4Y2+A7X2Y4+A8X4Y4，這里X是面板的長軸，Y是面板的短軸，Z是此陰極射線管的軸，A1-A8是系數(shù)，當(dāng)按下式設(shè)定屏幕的設(shè)計基準(zhǔn)時P= ((A5X2Y2+A8X4Y4))/((A1X2+A2X4+A3Y2+A4Y4+A6Y4Y2+A7X2Y4))可取P值在確定有效屏幕的分割點(diǎn)(X1，Y1)滿足不等式-0.1≤p＜0。
2.一種陰極射線管，具有一個面板，其中與面板隔開預(yù)定距離裝有一個格柵，并在格柵前方裝有一個光源，其中，用X表示面板的長軸，用Y表示面板的短軸，X和Y軸的曲率半徑均小于面板的曲率半徑的7倍，面板的曲率半徑等于有效對角線的1.167倍，且滿足不等式-0.01＜△Y/Lx＜0.01和-0.01＜△X/Ly＜0.01這里△X是投射到面板外表面的光源陰影相對于水平軸的失真度，△Y是投射到面板外表面的光源陰影相對于垂直軸的失真度，Lx是面板的水平長度，Ly是面板的垂直長度。
全文摘要
一種陰極射線管，具有其內(nèi)形成屏幕的面板、連接到面板的漏斗狀錐體、以及安裝在漏斗狀錐體頸部的電子槍，面板外表面的曲率方程可表示為Z＝A
文檔編號H01J29/86GK1083262SQ9310759
公開日1994年3月2日 申請日期1993年5月20日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月20日
發(fā)明者樸圣根, 史宗燁 申請人:三星電管株式會社