彩色阴极射线管

本发明涉及具有荫罩的彩色阴极射线管。

一般彩色阴极射线管具有包括玻屏及玻锥的管壳，该玻屏具有在有效部分边缘设置裙边部分的实际上为矩形形状的有效部分及设置在有效部分边缘的裙边部分，该玻锥与上述裙边部分封接。在玻屏的有效部分内表面形成由发出蓝、绿及红色光的3色荧光层构成的荧光屏，同时在玻屏内侧相对配置实际上为矩形形状的荫罩。

在玻锥的管颈内配置发射3束电子束的电子枪。在彩色阴极射线管中，电子枪发射的3束电子束由安装于玻锥外侧的偏转装置作用下发生偏转，通过荫罩对荧光屏进行水平及垂直扫描，这样来显示彩色图像。

荫罩是用来对电子枪发射的3束电子束选色并正确着屏于3色荧光层的构件，具有在与荧光屏相对面上形成大量电子束通过孔的实际上为矩形形状的荫罩本体及安装在该荫罩本体边缘、具有侧壁部分的实际上为矩形形状的荫罩框架。

荫罩通过将安装在荫罩框架各侧壁部分的弹性支持构件卡紧在玻屏裙边部分设置的支撑销上，支撑在玻屏内侧。这些弹性支撑构件是这样设计的，即使得卡紧在支持销上时由于弹性支撑构件的弹性变形导致作用于荫罩框架的压紧力在荫罩的长边及短边的侧壁部分相等。

在这样的彩色阴极射线管中，为了在荧光屏上显示色纯度好的图像，必须相对于荧光屏按规定的位置关系配置荫罩，特别是将玻屏有效部分内表面与荫罩本体之间的间隔设置在允许范围内。

但是，在电子枪发射的电子束中，通过荫罩本体电子束通过孔到达荧光屏的电子束大约是总的20％，约80％的电子束与荫罩碰撞。由于该碰撞，荫罩被加热，其结果产生热膨胀，因此导致荧光屏与荫罩的位置关系产生偏差，电子束没有正确着屏于规定的荧光层，使色纯度变差。

在这种由于荫罩热膨胀而导致色纯度变差中有两种情况，一是在彩色阴极射线管工作开始初期，主要是荫罩本体被加热，荫罩本体向荧光屏方向鼓出产生隆起，或者显示局部高辉度图像时高能量电子束碰撞而产生的局部隆起，由这些隆起引起色纯度变差；另一是荫罩本体的热量逐渐传给荫罩框架，荫罩本体及荫罩框架都产生热膨胀而产生的色纯度变差。

其中，前者由于荫罩本体隆起产生的色纯度变差(PD-1)是由于电子束对于荧光层的着屏位置从规定位置向画面中心方向移动而产生的。该PD-1可以通过采用殷钢等低热膨胀材料构成荫罩本体来减小隆起加以抑制。

而与上不同，后者因荫罩本体及荫罩框架都产生热膨胀而产生的色纯度变差(PD-2)是由于荫罩框架热膨胀而将荫罩本体沿放射方向拉伸，电子束对于荧光层的着屏位置从规定位置沿画面的放射方向移动而产生的。该PD-2可以通过与荫罩本体同样的方法即采用低热膨胀材料构成荫罩框架加以抑制。但是，一般低热膨胀材料比通常荫罩框架采用的冷轧钢板要贵，由于要使彩色阴极射线管的成本上升，因此不易使用。所以提出各种各样的方案，仍采用以往的冷轧钢板构成荫罩框架，而反过来在支持荫罩框架的弹性支撑构件的形状及材料等方面下工夫，通过这样解决上述PD-2。

另一方面，在上述以往的彩色阴极射线管中，荫罩的支持构造是这样设计的，即将固定在荫罩框架的弹性支撑构件卡紧在设于玻屏的支持销时，使作用于荫罩框架的压紧力在荫罩的长边及短边的侧壁部分相等。因此，荫罩框架的长边侧壁部分及短边侧壁部分的单位体积(单位表面积×板厚)的压紧力不一样。

这种情况下，若弹性支撑构件相对于荫罩框架沿同一旋转方向延伸安装，则会产生这样的问题，即荫罩框架1变形为菱形，在画面4个对角部分附近电子束光点对于荧光层沿放射方向不均匀移动，使图像质量变差。

由于这样电子束光点不均匀移动而产生的色纯度变差，通过以往提出的改变弹性支撑构件的形状及材料等方案来加以修改是比较困难的。

本发明正是为解决上述问题而提出的，其目的在于提供能够防止由于荫罩的荫罩框架热膨胀导致的不均匀变形、能够修正由于该热膨胀导致色纯度变差的彩色阴极射线管。

为了达到上述目的，本发明有关的彩色阴极射线管具有包括玻屏及玻锥的管壳，该玻屏具有在内表面形成荧光屏的接近矩形形状的有效部分及设置在有效部分边缘的裙边部分，该玻锥与上述裙边部分封接，上述彩色阴极射线管还具有与上述荧光屏相对设置的荫罩及设置在玻锥的管颈内、隔着上述荫罩向上述荧光屏发射电子束的电子枪。

上述荫罩具有形成大量电子束通过孔的接近矩形形状的有效面，该有效面具有与管轴一致的中心及通过该中心同时互相垂直的长轴与短轴。

上述荫罩还具有安装在荫罩本体边缘部分实际上为矩形形状的荫罩框架，该荫罩框架具有与上述荫罩本体的长轴几乎平行延伸的一对长侧壁及与上述荫罩本体的短轴几乎平行延伸的一对短侧壁。

上述荫罩还具有安装在上述荫罩框架各长侧壁及短侧壁外表面的、且与设有上述玻屏裙边部分的支持销卡紧以支持上述荫罩框架的弹性支撑构件。

在上述荫罩中，相对于上述荫罩框架长侧壁外表面的面积S1与板厚t1之积(S1×t1)及上述短侧壁外表面的面积S2与板厚t2之积(S2×t2)，在将上述弹性支撑构件分别与上述支撑销卡紧以支撑上述荫罩时，从上述弹性支撑构件作用于上述荫罩长侧壁的压紧力F1及作用于短侧壁的压紧力F2满足F1/(S1×t1)≈F2/(S2×t2)的关系。

另外，根据本发明，上述荫罩框架希望满足下面的关系，0.9<F1/(S1×t1)F2/(S2×t2)<1.1]]>另外，根据本发明有关的彩色阴极射线管，相对于荫罩框架长侧壁外表面的面积S1及短侧壁外表面的面积S2，荫罩在将上述弹性支撑构件分别与上述支撑销卡紧以支撑上述荫罩时，从上述弹性支撑构件作用于上述长侧壁的压紧力F1及作用于短侧壁的压紧力F2满足F1/S1=F2/S2的关系。

在上述彩色阴极射线管中，上述荫罩框架希望满足下面的关系0.9<F1/S1F2/S2<1.1]]>再有，根据本发明有关的彩色阴极射线管，相对于荫罩框架长侧壁沿上述长轴方向的长度Lx及短侧壁沿上述短轴方向的长度Ly，在将上述弹性支撑构件分别与上述支撑销卡紧以支持上述荫罩时，从上述弹性支撑构件作用于上述荫罩框架长侧壁的压紧力F1及作用于短侧壁的压紧力F2满足F1/Lx=F2/Ly的关系。

在上述彩色阴极射线管中，上述荫罩框架希望满足下面的关系0.9<F1/LxF2/Ly<1.1]]>在上述构成的彩色阴极射线管中，在将荫罩支持在玻屏上时，通过对荫罩框架各侧壁外表面至支撑销的距离、侧壁高度、侧壁板厚、以及弹性支撑构件的形状、板厚、材料中选择至少一项进行调整，来设定压紧力F1及F2以满足上述关系。

这样，满足上述关系而构成的荫罩，在加热时遍及其整个周围产生基本上均匀的热膨胀。因此，电子束光点相对于荧光层的着屏误差在放射方向相互之间基本上均匀，能够比较容易修正这些着屏误差。

附图简要说明图1为本发明实施例有关的彩色阴极射线管剖面图。

图2所示为彩色阴极射线管荫罩的立体图。

图3所示为上述荫罩与支持该荫罩的荫罩支撑构件的位置关系平面图。

图4为说明作用于上述荫罩框架的荫罩支撑构件压紧力的测量方法的平面图。

图5所示为上述荫罩框架热膨胀状态的概略平面图。

图6所示为由于荫罩框架热膨胀产生的电子束光点相对于荧光层的着屏误差示意图。

下面参照附图详细说明本发明实施例有关的彩色阴极射线管。

如图1所示为彩色阴极射线管。彩色阴极射线管具有玻璃制成的真空管壳30，该真空管壳具有包括接近矩形形状的面板10及在面板边缘部分垂直设置的裙边部分11的玻屏12、以及与玻屏的裙边部分封接的玻锥13。面板10具有接近矩形形状的有效部分8，该有效部分具有通过管轴Z且互相垂直的水平轴X及垂直轴Y。

在有效部分8的内表面设有由发出蓝、绿及红色光的3色荧光层构成的荧光屏14。另外，在荧光屏14的内侧相隔规定的间隔配置实际上为矩形形状的荫罩15。在玻锥13的管颈16内配置发射3束电子束17B、17G及17R的电子枪18。

在上述彩色阴极射线管中，利用安装在玻锥13外侧的偏转装置19产生的磁场使电子枪18发射的3束电子束17B、17G及17R发生偏转，通过荫罩15对荧光屏14进行水平及垂直扫描，从而显示彩色图像。

如图1及图2所示，荫罩15具有接近矩形形状的荫罩本体21及安装在荫罩本体边缘部分的接近矩形形状的荫罩框架23。荫罩本体21具有形成大量电子束通过孔32同时与荧光层14相对的接近矩形形状的有效面21a、以及在有效面周围通过无孔部分21b设置的裙边部分21c，并构成一体。另外，荫罩本体21的有效面21a具有与管轴Z一致的中心O及通过该中心且互相垂直的长轴X和短轴Y，该长轴及短轴与玻屏12的水平轴X及垂直轴Y相对应。有效面21a具有与长轴X平行的一对长边及与短轴Y平行的一对短边。

如图1至图3所示，荫罩框架23具有与荫罩本体21的长轴X基本平行而延伸的一对长侧壁22a及与短轴Y基本平行而延伸的一对短侧壁22b，固定在荫罩本体21的裙边部分21c。

另外，通过将分别安装在荫罩框架23的长侧壁22a及短侧壁22b的作为弹性支撑构件的荫罩支撑片24分别卡紧在设于玻屏12裙边部分11的支撑销25上，荫罩15弹性支撑于玻屏内侧。这种情况下，各荫罩支撑片24由带状金属片弯折而形成，具有与荫罩框架23焊接的固定部分24a及具有支撑销25卡紧用通孔的自由端部分24b。

特别在本实施例中，若设荫罩框架23长侧壁22a的外表面面积(将荫罩框架长轴×方向的长度作为长边的长度来计算)为S1、板厚为t1、短侧壁22b的外表面面积(将荫罩框架短轴Y的长度作为短边长度来计算)为S2、板厚为t2、当如虚线所示那样使荫罩支撑片24弯曲卡紧在支撑销上时由于荫罩支撑片的弹性变形作用于长侧壁22a的压紧力为F1、以及作用于短侧壁22b的压紧力为F2，则形成的荫罩框架23满足下面的式(1)，另外最好满足下面的式(2)。

F1/(S1×t1)≈F2/(S2×t2)    ……(1)0.9<F1/(S1×t1)F2/(S2×t2)<1.1----(2)]]>当使荫罩支撑片24弯曲卡紧在设于玻屏12的支撑销25上时，从荫罩支撑片24作用于荫罩框架23长侧壁22a的压紧力F1与作用于短侧壁22b的压紧力F2之间最大有0.1Kg的误差(|F1-F2|≤0.1Kg)。另外，一般荫罩框架23长侧壁22a与短侧壁22b的长度Lx与Ly有±0.4mm左右的误差。再有，一般荫罩支撑片24对荫罩框架23侧壁的压紧力F1及F2为1-2Kg，其误差为整个的3～5％左右。另外，在通常的彩色阴极射线管中，荫罩框架23的侧壁长度为250～400mm，其误差为整个的1％左右，对于各侧壁面积及体积也有相同程度的误差。因而，作用于荫罩框架23各侧壁的单位体积压紧力(F/(S×t))有±0.5％左右的误差，其结果，得到上述式(2)的关系。

这里，作用于荫罩框架23的长侧壁22a及短侧壁22b的压紧力F1及F2如图4所示通过测量作用于压力传感器27的压接力求得，具体是对于荫罩框架23在各相当于玻屏12的支持销25位置处配置4个压力传感器27，再使安装在荫罩框架23的荫罩支撑片24弯曲并使通孔与这些压力传感器27卡紧，这时测量作用在压力传感器的压接力。

将采用本实施例的玻屏长宽比为4∶3的21英寸型彩色阴极射线管例子与以往同类型彩色阴极射线管比较，其荫罩框架23的长侧壁22a及短侧壁22b与压紧力F1及F2的关系示于表1。

表1

如上述表1所示，在以往例中F1/(S1×t1)=1.48/(1.65×103×1.6)=5.6×10-4Kg/mm3F2/(S2×t2)=1.51/(1.26×103×1.6)=7.5×10-4Kg/mm3荫罩框架23的短侧壁单位体积所加的压紧力F2比长侧壁单位体积所加的压紧力F1要大。另外，长侧壁单位体积压紧力F1/(S1×t1)与短侧壁单位体积压紧力F2/(S2×t2)之比为F1/(S1×t1)F2/(S2×t2)=0.75]]>与此不同，在本实施例中F1/(S1×t1)=1.56/(1.65×103×1.6)=5.9×10-4Kg/mm3F2/(S2×t2)=1.13/(1.26×103×1.6)=5.6×10-4Kg/mm3这一构造的荫罩框架23的长侧壁22a及短侧壁22b的单元体积所加的压紧力F1及F2近似相等。另外，长侧壁单位体积压紧力F1(S1×t1)与短侧壁单位体积压紧力F2(S2×t2)之比为F1/(S1×t1)F2/(S2×t2)=1.05]]>满足上述式(1)及式(2)的关系。

作为这样使长侧壁22a及短侧壁22b的单位体积所加压紧力F1及F2近似相等的手段，在例如采用相同构造的荫罩支撑片时，可以通过使长侧壁22a及短侧壁22b的外表面到支撑销25的距离在长侧壁22a一侧与短侧壁22b一侧不一样加以调整。其他也可以通过使侧壁部分22a及22b的高度(宽度)、板厚、以及荫罩支撑片24的形状、板厚、材料等在长侧壁22a一侧与短侧壁22b一侧不一样加以调整。

也就是说，通过使荫罩框架23的长短侧壁部分22a及22b到支撑销25的距离、侧壁部分的高度、板厚、以及荫罩支撑片24的形状、板厚及材料等中所选择的至少一项在长侧壁22a一侧与短侧壁22b一侧不一样，能够适当调整长侧壁22a及短侧壁22b的单位体积所加压紧力F1及F2。

当如上所述荫罩框架23长侧壁22a及短侧壁22b的单位体积所加压紧力F1及F2近似相等时，如图5虚线所示，荫罩框架23加热时遍布其整个周围产生基本上均匀的热膨胀。因而如图6所示，由于荫罩框架热膨胀导致画面对角部分附近色纯度变差、即电子束光照点33相对于荧光层29的着屏误差就如箭头31所示在放射方向相互之间基本上均匀，能够比较容易修正这些着屏误差。

下面说明本发明其他实施例。

在上述实施例中，构成的荫罩使荫罩框架23长侧壁22a及短侧壁22b的单位体积所加的压紧力近似相等，而当荫罩框架的板厚基本上一定时，使构成的荫罩框架满足下面式(3)，最好满足下面式(4)，也能够得到同样的效果。F1/S1≈F2/S2    ……(3)0.9<F1/S1F2/S2<1.1---(4)]]>另外，当荫罩框架23的板厚基本上一定、且长侧壁22a及短侧壁22b的平均高度基本上相同时，若设长侧壁的长度为Lx、短侧壁的长度为Ly(参照图3)，则使构成的荫罩框架满足下面式(5)，最好满足下面式(6)，也能够得到同样的效果。

F1/Lx≈F2/Ly    ……(5)0.9<F1/LxF2/Ly<1.1----(6)]]>这种情况下，将采用长宽比为4∶3的21英寸型彩色阴极射线管实施例与以往的同类型彩色阴极射线管比较，其荫罩框架23的长短侧壁长度Lx及Ly与压紧力F1及F2的关系示于表2。

表2

如该表2所示，在以往例中F1/Lx=1.48/413.7=3.6×10-3Kg/mmF2/Ly=1.51/315.7=4.8×10-3Kg/mm荫罩框架短侧壁单位长度所加的压紧力F2/Ly比长侧壁单位长度所加的压紧力F1/Lx要大。另外F1/Lx与F2/Ly之比为F1/LxF2/Ly=0.75]]>与此不同，在本实施例中F1/Lx=1.56/413.7=3.8×10-3Kg/mmF2/Ly=1.13/315.7=3.6×10-3Kg/mm荫罩框架长侧壁及短侧壁所加的压紧力F1及F2近似相等。另外，F1/Lx与F2/Ly之比为F1/LxF2/Ly=1.06]]>满足上述式(5)及式(6)的关系。

因而，在上述构成的实施例中，当荫罩框架的板厚基本上一定，且长侧壁及短侧壁的平均高度基本上相同时，也得到与上述实施形态相同的效果。

如上详述那样，根据本发明能够防止由于荫罩框架热膨胀导致的不均匀变形，能够提供可以很好补偿荫罩框架热膨胀时色纯度变差的彩色阴极射线管。

另外，本发明不限于上述实施形态，在本发明范围中能够有种种变形。例如，本发明不限于长宽比为4∶3的彩色阴极射线管，也可以适用于长宽比为16∶9的彩色阴极射线管。