專利名稱：陰極射線管用真空玻殼的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及主要用于電視信號接收和工業(yè)用終端裝置的陰極射線管用真空玻殼。
背景技術：
陰極射線管中，如圖6所示，基本上由顯示圖像的玻屏1和玻錐2組成的真空玻殼構(gòu)成真空管殼。而且，玻錐2由放置電子槍的管頸部5、安裝偏轉(zhuǎn)線圈的偏轉(zhuǎn)線圈部4、從偏轉(zhuǎn)線圈部到與玻屏的封邊部形成的主體部3構(gòu)成。圖6中，16是為了對沖擊保持強度的加強帶，10是將玻屏3和玻錐2用焊料玻璃等封接的封接部，12是通過電子射線的照射而發(fā)出熒光的熒光膜，13是將熒光膜發(fā)出的光向前方反射的鋁膜，14是確定熒光體上的電子射線照射位置的蔭罩，15是用于將蔭罩14固定在玻屏1的內(nèi)表面的螺栓銷，17是用于防止蔭罩14的電子射線產(chǎn)生的由高電位而向外部導通接地的陽極鈕。
陽極鈕17通過內(nèi)裝的石墨9與蔭罩導通。內(nèi)裝的石墨9還涂布在錐玻璃的整個內(nèi)表面，也起到防止外部光線進入陰極射線管內(nèi)、從而提高圖像的對比度的效果。A表示連接管頸部5的中心軸和主體部3的中心的管軸，B是表示偏轉(zhuǎn)中心的假想基線的參考線。在玻屏1的內(nèi)表面形成所述熒光膜12得到的屏幕呈近似矩形，由以所述管軸A為中心點的、垂直于管軸而與長軸X和短軸Y基本平行的四邊構(gòu)成。
由于陰極射線管通過在真空玻殼內(nèi)部照射電子射線11來顯示圖像，所以其內(nèi)部保持高度真空。而且，由于與球殼不同的非對稱結(jié)構(gòu)承受著1個大氣壓的內(nèi)外壓力差，因此內(nèi)部存在較高的變形能，同時處于不穩(wěn)定的應力狀態(tài)。處于這種狀態(tài)下的陰極射線管用真空玻殼上出現(xiàn)裂縫時，由于要釋放出存在于內(nèi)部的高的變形能，所以裂縫迅速伸長，導致真空玻殼損壞。此外，在外表面承受高應力的狀態(tài)下，大氣中的水分發(fā)生作用，產(chǎn)生滯后損壞，使可靠性降低。
近年來，提出了大量除陰極射線管外的顯示裝置，從與它們的對比來看，陰極射線管的顯示裝置的進深被認為是巨大的缺點。因此，有縮短陰極射線管的進深的趨勢。具體地，若將熒光屏的對角線長度設為D，將從該對角線的端部到玻錐的參考線之間的平行于管軸方向上的距離設為H，則3.2≤D/H的扁平玻錐成為開發(fā)的對象。由此，陰極射線管的結(jié)構(gòu)上的不對稱性增大，外表面產(chǎn)生的應力也進一步增大。在主體部的變形集中的偏轉(zhuǎn)線圈部，應力的增大尤其顯著。該應力的增大還引起損壞導致的安全性的下降和滯后損壞導致的可靠性的下降。此外，如果為了防止應力的增大而增加主體部的玻璃厚度，則作為陰極射線管的另一個缺點的質(zhì)量會大幅地增加。另一方面，如果加厚偏轉(zhuǎn)線圈部，則會產(chǎn)生電子射線與偏轉(zhuǎn)線圈部內(nèi)表面碰撞而大幅降低畫質(zhì)等嚴重的問題。
作為這些問題的對策，以往已知在玻錐的主體部設置臺階部或突起狀的形狀的方法。例如，專利文獻1和專利文獻2中分別揭示了在主體部對角的方位上設置如圖8或圖9的d所示的臺階部18的方法和設置突起的方法。此外，在專利文獻3中揭示了如圖7所示在主體部的從管頸部5的小口徑部分經(jīng)偏轉(zhuǎn)線圈部口徑逐漸增加的部分設置凹陷19的方法。
然而，如專利文獻1和專利文獻2設置臺階部或突起的方法中，在將熔融玻璃在金屬模內(nèi)加壓成型的玻錐的制造中，玻璃冷卻的不均勻性增加，生產(chǎn)性大幅降低。即，如圖8和圖9所示，由于一定會形成比其他部分厚的部分，所以這樣的部分冷卻不足，溫度變得比其他部分高，溫度過高時會引起變形，在溫差大時會由于膨脹的不同引起的變形而產(chǎn)生破裂。此外，制造陰極射線管時在錐玻璃的內(nèi)表面涂布石墨，存在臺階或凹陷的情況下，如圖8所示，內(nèi)裝的石墨9的膜厚變得不均勻，會引起石墨的剝落。這是由于凹陷部的膜厚如a那樣增厚，突出部分如b那樣變薄，所以干燥速度發(fā)生不均勻，石墨在干燥時收縮，因而由于內(nèi)部的變形產(chǎn)生縫隙而剝落。剝落的石墨堵塞所述蔭罩，導致畫質(zhì)的下降。
因此，一般在陰極射線管的制造工序中，設有將所述的剝落的石墨和玻璃屑之類的異物排出的工序。這種方法如下進行在封接玻屏和玻錐后，將管頸部向下振動或敲打陰極射線管從而使異物從開放的管頸部排出來。通常的玻錐為簡單的漏斗狀的形狀，所以異物由玻錐的主體部滑落，從偏轉(zhuǎn)線圈部經(jīng)管頸部排出到外部。但是，如果在主體部如前述那樣設置臺階或突起，則這些臺階或突起會妨礙異物的排出，而不能完全排出。
這對于專利文獻3中于主體部設置凹陷19的玻錐也是一樣。即，如圖7所示，在設置凹陷19的玻錐中，內(nèi)表面一側(cè)形成凹陷部20，由于該凹陷部20阻擋了異物8，使其無法完全排出。由于陰極射線管在組裝到電視機上之前會多次改變方向，因此如果異物這樣殘留在凹陷部20內(nèi)，則這期間異物進到管內(nèi)，最終引起蔭罩的阻塞，使畫質(zhì)下降。另外，如圖7所示，在主體部設置凹陷19的玻錐雖然有利于避免真空應力的集中，但難以減輕重量。
即使在縮短進深的情況下，也由于陰極射線管在后面的部分安裝了偏轉(zhuǎn)裝置并放置了電子槍，所以與其他的顯示裝置相比具有數(shù)倍以上的進深。因此，雖然對電視機的設計花了心思，使其至少周邊部分看上去扁平，但仍需要主體部的開口端一側(cè)的進深盡量小而緊湊的玻錐。采用圖7的形狀的情況下，主體整體的進深加大，設計上也存在問題。
專利文獻1日本專利特開2001-332190號公報專利文獻2國際公開第03/34461號小冊子專利文獻3日本專利第3383087號公報發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于這些現(xiàn)有技術的問題而完成的，其目的在于提供縮短了進深的玻錐，作為可以避免應力向偏轉(zhuǎn)線圈部集中、在陰極射線管的制造中能夠容易地排出內(nèi)部的異物的陰極射線管用真空玻殼。
為了達成上述目的，本發(fā)明提供的陰極射線管用真空玻殼是由玻屏和玻錐構(gòu)成的陰極射線管用真空玻殼，其特征在于，所述玻屏具有形成近似矩形的熒光屏的內(nèi)表面，所述玻錐由放置電子槍的管頸部、從管頸部封接位置到偏轉(zhuǎn)線圈端之間的偏轉(zhuǎn)線圈部和從偏轉(zhuǎn)線圈端到封邊部的主體部構(gòu)成，將所述熒光屏的對角線長度設為D，將從該對角線的端部到玻錐的參考線之間的平行于管軸方向上的距離設為H時，D和H滿足3.2≤D/H≤4.8，所述偏轉(zhuǎn)線圈部的參考線部在與管軸垂直的截面上的外部形狀為近似矩形，將所述主體部的管軸方向的高度設為Hb時，在主體部偏轉(zhuǎn)線圈端起算的管軸方向的高度h為0.1Hb＜h＜0.3Hb的區(qū)域內(nèi)，與管軸垂直的截面的外部形狀為近似菱形，該近似菱形的最大直徑方向與玻錐的長軸方向一致，而且將在垂直于管軸方向上相距偏轉(zhuǎn)線圈端的距離設為s時，h＝f(s)的微分值的最小值大于等于0。
上述陰極射線管用真空玻殼中，高度h在0.1Hb＜h＜0.3Hb的區(qū)域內(nèi)的主體部的垂直于管軸的截面外部形狀在該外部形狀中，長軸的直徑為Da、短軸的直徑為Di時，外部形狀線上的任意點的坐標(x，y)較好是包含在可用(2x/Da)n+(2y/Di)n＝1表示的曲線的1.4≤n＜2.0的區(qū)域內(nèi)。
此外，本發(fā)明提供的陰極射線管用真空玻殼是有玻屏和玻錐構(gòu)成的陰極射線管用真空玻殼，其特征在于，所述玻屏具有形成近似矩形的熒光屏的內(nèi)表面，所述玻錐由放置電子槍的管頸部、從管頸部封接位置到偏轉(zhuǎn)線圈端之間的偏轉(zhuǎn)線圈部和從偏轉(zhuǎn)線圈端到封邊部的主體部構(gòu)成，將所述熒光屏的對角線長度設為D，將從該對角線的端部到所述玻錐的參考線之間的平行于管軸方向上的距離設為H時，D和H滿足3.2≤D/H≤4.8，所述偏轉(zhuǎn)線圈部在與管軸垂直的截面上的外部形狀為近似矩形，將所述主體部的管軸方向的高度設為Hb時，在主體部偏轉(zhuǎn)線圈端起算的管軸方向的高度h為0.1Hb＜h＜0.3Hb的區(qū)域內(nèi)，與管軸垂直的截面的外部形狀為該外部形狀的最大直徑部分分別位于長軸和對角線之間、且位于各短邊的兩個最大直徑部分之間向內(nèi)側(cè)凹陷的形狀，將該外部形狀在垂直于管軸方向上的相距偏轉(zhuǎn)線圈端的距離設為s時，h＝f(s)的微分值的最小值大于等于0。
上述陰極射線管用真空玻殼中，將連接位于長邊側(cè)左右的兩個最大直徑部分的直線與玻錐的長軸相交的點到管軸的距離設為d，位于各短邊的兩個最大直徑部分之間向內(nèi)側(cè)凹陷的部分的外部形狀與玻錐的長軸相交的點到管軸的距離設為d’時，較好是d’≥d/2。
上述的各陰極射線管用真空玻殼中，所述微分值較好是大于等于0.09。
另外，本發(fā)明提供使用上述任一種陰極射線管用真空玻殼的陰極射線管。
本發(fā)明通過在縮短了進深的扁平的陰極射線管中將玻錐的接近偏轉(zhuǎn)線圈端部分的主體部制成如上述的形狀，可以力圖使玻錐內(nèi)產(chǎn)生的真空應力均衡。由此，即使陰極射線管扁平化和大型化，也可以抑制質(zhì)量的增加，避免應力向偏轉(zhuǎn)線圈部集中，抑制偏轉(zhuǎn)線圈部的應力，從而保持高可靠性。另外，由于沒有在主體部設置臺階部、突起或者凹陷，所以可以在內(nèi)表面以均勻的膜厚涂布石墨，而且可以容易地除去存在于玻錐內(nèi)部的異物。此外，由于主體部沒有明顯的凹凸，所以具有使電視機的外形看上去更扁平的效果。


圖1本發(fā)明的實施方式相關的真空玻殼的對角線部分的截面圖。
圖2圖1的真空玻殼從玻錐側(cè)觀察的底面圖。
圖3(A)為表示本發(fā)明的實施方式相關的玻錐的截面外部形狀的曲線圖，(B)為表示(A)的截面外部形狀的導函數(shù)的曲線圖。
圖4圖2的玻錐中各方位的截面圖。
圖5本發(fā)明的其他實施方式相關的真空玻殼的對應于圖2的底面圖。
圖6以往的陰極射線管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
圖7以往的真空玻殼(專利文獻3)的截面圖。
圖8以往的玻錐(專利文獻2)的部分截面圖。
圖9以往的玻錐(專利文獻1)的部分截面圖。
符號的說明1 玻屏2 玻錐3 主體部 4 偏轉(zhuǎn)線圈部5 管頸部 6 電子槍7 偏轉(zhuǎn)線圈8 異物9 內(nèi)裝石墨10 封接部11 電子射線12 熒光膜13 鋁膜14 蔭罩15 螺栓銷 16 加強帶17 陽極鈕 18 臺階部19 凹陷20 凹陷部A 管軸B 參考線C 對角線 D 長軸E 短軸F 封邊部(開口端)G 管頸部端T 偏轉(zhuǎn)線圈端具體實施方式
本發(fā)明中，陰極射線管的真空管殼利用由近似矩形的玻屏(以下也稱面板)和玻錐構(gòu)成的陰極射線管用真空玻殼形成。本發(fā)明通過將該錐玻璃的偏轉(zhuǎn)線圈部周圍的主體部的形狀制成指定的形狀，抑制由主體部的變形引起的偏轉(zhuǎn)線圈部的應力。
通常的陰極射線管中，管頸部在最后面，偏轉(zhuǎn)線圈部放置在它的前面，設置主體部來連接偏轉(zhuǎn)線圈部和玻屏。此外，為了縮小陰極射線管的進深，玻錐的進深比寬度小。具體地，在將形成于面板上的近似矩形的熒光屏的對角線長度設為D，將從所述對角線的端部到玻錐的參考線之間的平行于管軸方向上的距離設為H時，可以表示為3.2≤D/H。由于D決定陰極射線管的圖像面的大小，所以為了縮小進深，需要設定H小于等于該D的1/3.2。以上，玻錐的參考線是在社團法人電子情報技術產(chǎn)業(yè)協(xié)會(JEITA)的標準ED-2134B中定義的，是在陰極射線管的設計上作為基準而特定的位置，可以由垂直于通過設定在偏轉(zhuǎn)線圈部的偏轉(zhuǎn)中心的管軸的直線得到。
另一方面，由于是這樣的扁平形狀，如果對內(nèi)部進行減壓，則玻錐的主體部會承受從面板方向朝內(nèi)部的巨大變形。如上所述，由于連接偏轉(zhuǎn)線圈部，使得向主體部的中心部分突出，因此主體部的變形最終集中于偏轉(zhuǎn)線圈部，使陰極射線管的強度下降。
另外，由于具有近似矩形的封邊部(開口部)的玻錐是漏斗狀的形狀，所以真空應力引起的主體部的變形根據(jù)其部位不同在剛性上產(chǎn)生差異，因而短邊部分、長邊部分和對轉(zhuǎn)角部分各不相同。具體地，短邊部分壓入的變形最大，其次長邊部分變形較大，對轉(zhuǎn)角部分最難以變形。因此，如果將陰極射線管內(nèi)部抽成真空(減壓)，則偏轉(zhuǎn)線圈部的對轉(zhuǎn)角部分被長邊側(cè)的部分和短邊側(cè)的部分拉入而變形，進而在短邊側(cè)被整體拉伸而受到復雜的變形。其結(jié)果，在偏轉(zhuǎn)線圈部的對轉(zhuǎn)角部分或其短邊側(cè)產(chǎn)生大的拉伸性的應力。
為了抑制這樣的偏轉(zhuǎn)線圈部的應力，只要在傳遞至偏轉(zhuǎn)線圈部之前調(diào)整主體部的變形即可。如前所述，已有技術中，在主體部接近偏轉(zhuǎn)線圈部的區(qū)域、即偏轉(zhuǎn)線圈部的周圍區(qū)域設置剛性高的突起或臺階，力圖調(diào)整變形或減少變形本身，但這些突起和臺階在陰極射線管制造工藝中導致了生產(chǎn)性的下降。因此，錐玻璃的主體部的內(nèi)表面需要制成光滑的、面向偏轉(zhuǎn)線圈部保持單調(diào)傾斜的形狀，即不具有臺階、突起或者凹陷的光滑的形狀。所以，本發(fā)明在偏轉(zhuǎn)線圈部周圍的主體部采用將短邊側(cè)的變形向長邊側(cè)傳遞的光滑的形狀。由此，傳向偏轉(zhuǎn)線圈部的變形均勻化，而且偏轉(zhuǎn)線圈部的變形也均勻化，所以可以減少偏轉(zhuǎn)線圈部產(chǎn)生的應力。另外，由于這樣的主體部的形狀不會有損陰極射線管的生產(chǎn)性，而且主體部不具有像臺階或突起那樣的附加的形狀，所以可以不增加質(zhì)量地應用，在設計上也可以實現(xiàn)扁平的外觀。
以下，根據(jù)附圖對本發(fā)明進行詳細說明。附圖展示了本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式，但是本發(fā)明并不局限于此。圖1是陰極射線管用真空玻殼的對角線部分的縱截面的簡圖，圖2是從錐玻璃側(cè)觀察的該真空玻殼的平面圖。與圖6相同的主要結(jié)構(gòu)使用同樣的符號，其說明省略。
圖1中，A是陰極射線管的管軸，R為偏轉(zhuǎn)中心，B為參考線，T為偏轉(zhuǎn)線圈端，F(xiàn)為主體部3的封邊部(開口端)，G為管頸部5的端部。如前所述，上述參考線B是通過偏轉(zhuǎn)中心R而垂直于管軸A的直線，可以在陰極射線管的設計中進行設定。偏轉(zhuǎn)線圈端T是偏轉(zhuǎn)線圈部4的上端和主體部3的下端的交界部分，由此可以區(qū)分偏轉(zhuǎn)線圈部4和主體部3。實際上，可以通過安裝偏轉(zhuǎn)線圈的偏轉(zhuǎn)線圈部4的表面一般比主體部3精細或兩者曲率的差異等來確定。此外，主體部3的上端F在與玻屏1封接時的封邊部(開口端)呈近似矩形。
本發(fā)明的玻錐2中，偏轉(zhuǎn)線圈部4一般被稱作矩形偏轉(zhuǎn)線圈部，其參考線B部分的垂直于管軸A的截面的外部形狀如圖2的C4所示，呈近似矩形。這種情況下，由于偏轉(zhuǎn)線圈部4面向偏轉(zhuǎn)線圈端T呈喇叭形擴大，所以偏轉(zhuǎn)線圈部4垂直于管軸A的截面的外部形狀在管軸方向上是不同的，其形狀和大小在管軸A的方向上發(fā)生連續(xù)變化。即，偏轉(zhuǎn)線圈部4的下端部為了與管頸部5封接而與管頸部5的形狀相同或近似，但朝向偏轉(zhuǎn)線圈端逐漸擴大的同時趨于矩形，在參考線B的附近呈如C4那樣的近似矩形，最終成為接近主體部3的下端部的形狀，在偏轉(zhuǎn)線圈部T與主體部3光滑地連接。本發(fā)明規(guī)定用這樣的矩形偏轉(zhuǎn)線圈部代表參考線B部分的垂直于管軸A的截面的外部形狀。
本發(fā)明所述的真空玻殼中，由于內(nèi)表面形狀與外側(cè)在形狀上相同、或?qū)嵸|(zhì)上是同一形狀，因此例如偏轉(zhuǎn)線圈部4的垂直于管軸A的截面的內(nèi)部形狀與外部形狀相似。這在除偏轉(zhuǎn)線圈部之外的部分也是同樣的。本發(fā)明將玻錐的偏轉(zhuǎn)線圈部和主體部的形狀特定為垂直于管軸A的截面的外部形狀、即外表面，是基于這樣的內(nèi)外表面的形狀的同一性和玻錐的強度主要由外表面的應力所決定的。
另一方面，如圖1所示，玻屏1具有近似矩形的形成熒光屏12的內(nèi)表面。圖1中，D為該熒光屏12的對角線的長度，H為從熒光屏12的對角線的端部D到參考線B的平行于管軸A的方向上的距離。此外，Hb為主體部3的管軸方向的高度，由偏轉(zhuǎn)線圈端T與封邊部F的距離得到。圖1的h表示主體部3中從偏轉(zhuǎn)線圈端T起的管軸方向的高度。
圖2所示的3條輪廓線C3、C2、C1為圖1中h分別為0.18Hb、0.6Hb、0.8Hb時的位置的、垂直于管軸的平面L3、L2、L1與錐玻璃的外表面的交線。換言之，表示主體部3在L3、L2、L1處的截面的外部形狀。本例子的特征在于，作為最終調(diào)整主體部3的變形所用的方法，將h滿足0.1Hb＜h＜0.3Hb的區(qū)域內(nèi)主體部3垂直于管軸的截面的外部形狀設定為近似菱形，如C3所示使得長軸側(cè)成為最大直徑。即，C3表示代表h滿足0.1Hb＜h＜0.3Hb的區(qū)域內(nèi)的主體部的外部形狀，P1～P4為該近似菱形的頂點(轉(zhuǎn)角部)。這種情況下，近似菱形只要在總體上可以視為菱形即可，其形狀沒有限定。此外，該近似菱形在h滿足0.1Hb＜h＜0.3Hb的區(qū)域內(nèi)不一定要相同，如后所述，根據(jù)主體部的截面位置、即h，其形狀可以連續(xù)地變化。
上述中將h設定為大于等于0.1Hb是因為由于主體部3的h小于等于0.1Hb的區(qū)域是與偏轉(zhuǎn)線圈部4的相鄰區(qū)域，因此如果將該區(qū)域的主體部的外部形狀設定為近似菱形，所述矩形偏轉(zhuǎn)線圈部可能無法實現(xiàn)光滑的連續(xù)性。另一方面，h大于等于0.3Hb的區(qū)域由于遠離偏轉(zhuǎn)線圈部，因此在結(jié)構(gòu)上與本發(fā)明的目的沒有直接關系，同時如果超過0.3Hb而直到主體部3的上部也設定為近似菱形，則無法實現(xiàn)與近似矩形的封邊部的連續(xù)性，所以從設計方面考慮也是困難的。
對于圖2的C3那樣的近似菱形，若擠壓相對的頂點，則力向邊上傳遞，向使其他兩個頂角突出的方向發(fā)生變形。由于玻錐2的短邊的變形最大，所以P1和P2從兩側(cè)受到強烈的擠壓。其結(jié)果，菱形的輪廓將力傳向P3和P4，使之與長邊側(cè)的變形平衡。在對角方向上，由于剛性高的轉(zhuǎn)角部的變形消失，所以對轉(zhuǎn)角部隨著短邊和長邊發(fā)生變形。因此，通過將主體部3在0.1Hb＜h＜0.3Hb的截面的外部形狀設定為長軸側(cè)為最大直徑的近似菱形，可以調(diào)整主體部3的變形，使之在到達偏轉(zhuǎn)線圈部4之前平衡，使得變形不集中在偏轉(zhuǎn)線圈部4。由此，可以減低偏轉(zhuǎn)線圈部產(chǎn)生的應力。該效果以菱形為最佳，但由于以光滑的表面構(gòu)成主體部，因此即使將菱形的頂部變圓，形成光滑的連續(xù)面，也可以得到所期望的效果。
此外，在h滿足0.1Hb＜h＜0.3Hb的區(qū)域內(nèi)主體部3的垂直于管軸的截面的外部形狀是近似菱形的情況下，該近似菱形中長軸的直徑為Da、短軸的直徑為Di時，如果外部形狀線的任意點的坐標(x，y)包含在可用(2x/Da)n+(2y/Di)n＝1表示的曲線的1.4≤n＜2.0的區(qū)域內(nèi)，則可以得到更好的效果。由于n＝2時上式表示正橢圓，所以無法得到菱形的效果。n比2小的情況下呈近似菱形，可以得到所期望的效果。此外，n比1.4小的情況下，雖然可以充分得到菱形的效果，但是頂部的圓度過小，無法得到光滑的曲面，引起內(nèi)裝石墨的剝落等。螺紋，圖2的C2是使上述的偏轉(zhuǎn)線圈部附近的近似菱形(C3)和封邊部附近的近似矩形(C1)光滑地連接的部分的外部形狀。圖中雖然呈近似八角形，但只要是可以光滑地連接的形狀即可，并不局限于此。
本發(fā)明的特征在于，在主體部3的h滿足0.1Hb＜h＜0.3Hb的區(qū)域內(nèi)，將垂直于管軸的截面的外部形狀設定為近似菱形，同時設相距垂直于管軸A的方向的偏轉(zhuǎn)線圈端、更確切地說是所示截面的外部形狀上的偏轉(zhuǎn)線圈端的距離為s時，使h＝f(s)的微分值Δh/Δs的最小值大于等于0。以下，根據(jù)圖3對其進行說明。
圖3(A)表示相距偏轉(zhuǎn)線圈端的距離為s的玻錐截面的外部形狀。圖中，h1表示h＝0.1Hb的位置，h2表示h＝0.3Hb的位置，為h滿足0.1Hb＜h＜0.3Hb的區(qū)域。因此，本發(fā)明將該h的區(qū)域中的主體部外部形狀的微分值Δh/Δs的最小值設定為大于等于0。圖3(B)表示作為該h區(qū)域中的外部形狀的微分值(f’(s))的導函數(shù)，如(A)那樣的外部形狀的曲線為如圖所示的雙曲線狀。根據(jù)該微分值(導函數(shù))可以推測該區(qū)域內(nèi)外部形狀的狀態(tài)。即，對于h隨s增加而增加的外部形狀，其導函數(shù)為正，例如在該區(qū)域的主體部形成凹陷的情況下，該凹陷的拐彎部分中，由于h隨s增加而減小，所以導函數(shù)呈負值。此外，由于h相對s的增加率越小，微分值越小，所以導函數(shù)在s的一定范圍內(nèi)整體上較小，則表示該范圍內(nèi)的外部形狀的變化中，與管軸方向相比沿管軸的垂直方向的變化較大。即，表示平緩的傾斜面。
本發(fā)明通過將h滿足0.1Hb＜h＜0.3Hb的區(qū)域內(nèi)的主體部的外部形狀設定為所述形狀(近似菱形)，并且使微分值的最小值大于等于0，該區(qū)域可以以沒有凹陷的主體部形成，不會妨礙異物的排出。更好是通過將所述微分值設定為大于等于0.09，可以以沒有彎曲或臺階等急劇的變化的、光滑地連接的平緩的傾斜面形成接近偏轉(zhuǎn)線圈部的周圍區(qū)域。由此，由于可以縮短該區(qū)域的主體部的管軸方向的高度，所以容易得到可靠性好、質(zhì)量得到控制的扁平的玻錐。
圖4是圖2的S1到S5的各條線處玻錐的縱截面圖。由圖4可知，本發(fā)明的玻錐中，由于主體部的所有方向都沒有彎曲，面向偏轉(zhuǎn)線圈部保持單調(diào)傾斜，所以異物容易排出。此外，由于沒有臺階和凹凸，所以主體部的進深不會增大，呈緊湊的形狀。這樣沒有臺階和凹凸的緊湊的形狀在設計上也是優(yōu)選的。本例子的上述效果在后述的其他實施方式的玻錐中也是完全一樣的。
圖5是從玻錐側(cè)觀察本發(fā)明其他實施方式相關的陰極射線管的平面圖。圖5的C3、C2、C1分別對應前述圖2的C3、C2、C1，與圖2同樣，分別表示h為0.18Hb、0.6Hb、0.8Hb時的位置的(參考圖1)主體部的垂直于管軸的截面的外部形狀。本例子的玻錐除了C3和C2的外部形狀與圖2的玻錐不同外，其余都相同，C3和C2中C3的差別尤其顯著。以下，參看圖5對本例子的玻錐進行說明。對于與圖2重復的部分略去說明。
本例子的玻錐中，如圖5所示，C3和C2為近似矩形，實質(zhì)上其長軸和短軸分別與玻錐2的長軸D和短軸E一致。而且，表示h滿足0.1Hb＜h＜0.3Hb的區(qū)域內(nèi)的主體部的外部形狀的C3中，如圖5所示，外部形狀的最大直徑部分P5設置在長軸D和對角線C之間。最大直徑部分P5可以在長軸D和對角線C之間的任一處。此外，由于C3的最大直徑是連接夾著管軸位于對角方位的最大直徑部分P5得到的直線，所以該最大直徑同樣也設置在長軸D和對角線C之間。
因此，本例子的玻錐與C3的形狀為近似菱形、其最大直徑方向與玻錐的長軸方向相同的圖2的玻錐不同，但在通過改善偏轉(zhuǎn)線圈部附近的主體部的形狀來力圖減少扁平玻錐的矩形偏轉(zhuǎn)線圈部產(chǎn)生的應力方面是相同的。即，通過將最大直徑部分P5設置在長軸D和對角線C之間，由于在偏轉(zhuǎn)線圈部附近的主體部的長邊側(cè)形成平緩的隆起部，通過該隆起部的作用可以使從主體部向偏轉(zhuǎn)線圈部傳遞的變形均勻，所以可以減低偏轉(zhuǎn)線圈部產(chǎn)生的應力。
另外，對于將最大直徑部分P5設置在長軸D和對角線C之間的玻錐，如圖5的C3所示，h滿足0.1Hb＜h＜0.3Hb的區(qū)域內(nèi)的主體部截面的外部形狀形成分別位于各短邊的兩個最大直徑部分之間向內(nèi)側(cè)呈凹陷的形狀、即所謂近似線軸狀。該近似線軸狀的凹陷程度可以根據(jù)0.1Hb＜h＜0.3Hb的區(qū)域內(nèi)的h的截面位置而改變。典型的為h接近0.1Hb的部分的凹陷小，逐漸增大其凹陷程度，隨著h接近0.3Hb，凹陷再次變小。因此，h接近0.1Hb和0.3Hb的部分呈非常近似矩形的形狀，在兩者的近中間呈明顯的線軸狀。
這樣的線軸狀的截面外部形狀中，如果位于各短邊的兩個最大直徑部分之間過于向內(nèi)側(cè)凹陷，則由此在凹陷的兩側(cè)產(chǎn)生大的隆起，由于該部分的主體部的形狀急劇變化，所以難以得到光滑連續(xù)的主體部。本發(fā)明中，該凹陷的優(yōu)選范圍可以通過以下方法確定。即，如圖5所示，將連接位于各短邊的兩個最大直徑部分P5的直線與玻錐2的長軸D相交的點M到管軸的距離設為d，位于各短邊的兩個最大直徑部分P5之間向內(nèi)側(cè)凹陷的部分的外部形狀與玻錐2的長軸D相交的點N(相當于最大直徑部分P5之間的凹陷的頂點)到管軸的距離設為d’時，較好是d’≥d/2。d’＜d/2時，如前所述，由于短邊側(cè)的主體部形成太深的溝槽或凹陷，因此不僅會產(chǎn)生應力集中或在制造玻錐時的冷卻中出現(xiàn)問題，也難以形成光滑連續(xù)的主體部，所以是不理想的。
另一方面，h≥0.3Hb的區(qū)域內(nèi)的主體部的外部形狀為以圖5的C2為代表的近似矩形，與矩形的封邊部光滑地連接。其結(jié)果，本例子的玻錐從偏轉(zhuǎn)線圈部到封邊部全都由矩形的主體部形成。
通過這樣將h滿足0.1Hb＜h＜0.3Hb的區(qū)域的主體部的外部形狀設定為最大直徑部分P5配置在長軸和對角線之間、且其形狀為近似線軸狀的形狀，可以在該區(qū)域從短邊部分向長邊部分形成平緩的曲線。該線軸形狀的外部形狀與所述設定為菱形的情況相同，具有將短邊部分的變形向長邊部分傳遞、同時降低對轉(zhuǎn)角部分的剛性從而進行變形調(diào)整的功能。
此外，通過將接近偏轉(zhuǎn)線圈部的部分的主體部的外部形狀設定為線軸形狀，偏轉(zhuǎn)線圈部周圍的剛性的各向異性增大。即，在短邊部分、即沿長軸方向的剛性相對升高，在長邊部分、即短軸方向的剛性相對降低。由此，包括偏轉(zhuǎn)線圈部在內(nèi)，形成長軸方向不易彎曲而短軸方向容易彎曲的結(jié)構(gòu)。其結(jié)果，抑制了短邊部分(長軸方向)的變形，短邊部分通過偏轉(zhuǎn)線圈部支持長邊部分，隨著長邊部分(短軸方向)的變形增大短邊部分(長軸方向)和長邊部分(短軸方向)的變形取得平衡。
本發(fā)明中，通過力圖改進主體部形狀來巧妙地調(diào)整主體部的剛性平衡，但D/H＜4.8的扁平度高的真空玻殼中，由于整體結(jié)構(gòu)過于扁平，主體部本身也成為接近于平面的扁平的形狀，因此各部位的剛性沒有區(qū)別，本發(fā)明不適用。
實施例以下，對本發(fā)明的實施例和比較例進行說明。本實施例和比較例中的玻璃使用如表4所示的通常用于陰極射線管的玻璃。各實施例和比較例的玻錐在三維CAD上構(gòu)成形狀，通過用有限元法算出應力來進行設計。進行設計時，對于偏轉(zhuǎn)線圈部的應力σy和主體部的應力σb，從防止滯后損壞的角度來看以9MPa為上限，而封邊部的應力σs以8MPa為上限。表1中所示為有效畫面最大直徑為676mm、長寬比為4∶3的例子。表2中所示為有效畫面最大直徑為760mm、長寬比為16∶9的例子。表3中，作為外部形狀為近似線軸狀時(參看圖5)的例子，所示為有效畫面最大直徑為760mm和860mm、長寬比為16∶9的例子。
〔實施例1〕有效畫面最大直徑為676mm的、主體部的0.1Hb＜h＜0.3Hb的區(qū)域(下稱本發(fā)明部位)的截面外部形狀為圖2所示的近似菱形時的實施例，各部分的應力都在標準內(nèi)，質(zhì)量也可以設計得最輕。
〔實施例2〕改變了實施例1中近似菱形截面的形狀的實施例，偏轉(zhuǎn)線圈部的應力可以設計得更低。
〔實施例3〕有效畫面最大直徑為760mm的、本發(fā)明部位的截面外部形狀為圖2所示的近似菱形時的實施例，可以比不具有本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的比較例4的偏轉(zhuǎn)線圈部的應力低1.4MPa，滿足應力的標準。質(zhì)量可以設計得與比較例4大致相同。
〔實施例4〕改變了實施例2中近似菱形截面的形狀的實施例，完成的設計獲得與實施例2相同效果。
〔實施例5〕有效畫面最大直徑為760mm的、本發(fā)明部位的截面外部形狀為圖5所示的近似線軸狀時的實施例，比本發(fā)明部位不具有本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的比較例5的偏轉(zhuǎn)線圈部的應力低2.2MPa，也滿足應力的標準。質(zhì)量也可以設計得比比較例5輕。
〔實施例6〕有效畫面最大直徑為860mm的、本發(fā)明部位的截面外部形狀為圖5所示的近似線軸狀時的實施例，偏轉(zhuǎn)線圈部的應力比不具有本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的比較例6的偏轉(zhuǎn)線圈部的應力低1.4MPa，也滿足應力的標準。
〔比較例1〕除了本發(fā)明部位的主體部的截面外部形狀為近似矩形這一點之外，以與實施例1相同的設計條件設計的例子。由于偏轉(zhuǎn)線圈部的應力比標準高，可靠性低，所以無法使用。
〔比較例2〕圖9所示的例子，以與實施例相同的設計條件設計。偏轉(zhuǎn)線圈部的應力雖然在標準內(nèi)，但比較T1和T2可知，在20mm間隔內(nèi)存在厚度大幅變化的部位，不適于玻錐的制造。
〔比較例3〕圖7所示的例子，以與實施例1相同的設計條件設計。偏轉(zhuǎn)線圈部的應力雖然在標準內(nèi)，但如圖7所示，最低點HL在主體部下端(相當于偏轉(zhuǎn)線圈端T)的下方，異物排出困難，不適于陰極射線管的制造。另外，比較0.18Hb處的直徑，各軸方向上大100mm以上，設計上也是不利的。
〔比較例4〕除了本發(fā)明部位的主體部的截面外部形狀為近似矩形這一點之外，以與實施例4相同的設計條件設計的例子。由于偏轉(zhuǎn)線圈部的應力比標準高，可靠性低，所以無法使用。
〔比較例5〕除了本發(fā)明部位的主體部的截面外部形狀為近似矩形這一點之外，以與實施例5相同的設計條件設計的例子。由于偏轉(zhuǎn)線圈部的應力比標準高，可靠性低，所以無法使用。
〔比較例6〕除了本發(fā)明部位的主體部的截面外部形狀為近似矩形這一點之外，以與實施例6相同的設計條件設計的例子。由于偏轉(zhuǎn)線圈部的應力比標準高，可靠性低，所以無法使用。
表1


表2


表3


表4


產(chǎn)業(yè)上利用的可能性本發(fā)明由于可以容易地縮短陰極射線管的進深，所以可以主要適用于電視信號接收和工業(yè)用顯示裝置。
權(quán)利要求
1.陰極射線管用真空玻殼，它是由玻屏和玻錐構(gòu)成的陰極射線管用真空玻殼，其特征在于，所述玻屏具有形成近似矩形的熒光屏的內(nèi)表面，所述玻錐由放置電子槍的管頸部、從管頸部封接位置到偏轉(zhuǎn)線圈端之間的偏轉(zhuǎn)線圈部和從偏轉(zhuǎn)線圈端到封邊部的主體部構(gòu)成，將所述熒光屏的對角線長度設為D，將從所述對角線的端部到所述玻錐的參考線之間的平行于管軸方向上的距離設為H時，D和H滿足3.2≤D/H≤4.8，所述偏轉(zhuǎn)線圈部的參考線部在與管軸垂直的截面上的外部形狀為近似矩形，將所述主體部在管軸方向的高度設為Hb時，在主體部偏轉(zhuǎn)線圈端起算的管軸方向的高度h為0.1Hb＜h＜0.3Hb的區(qū)域內(nèi)，與管軸垂直的截面的外部形狀為近似菱形，該近似的菱形的最大直徑方向與玻錐的長軸方向一致，而且將在垂直于管軸方向上相距偏轉(zhuǎn)線圈端的距離設為s時，h＝f(s)的微分值的最小值大于等于0。
2.如權(quán)利要求1所述的陰極射線管用真空玻殼，其特征還在于，在高度h為0.1Hb＜h＜0.3Hb的區(qū)域內(nèi)的主體部的垂直于管軸的截面外部形狀為近似菱形，在該外部形狀的長軸的直徑為Da、短軸的直徑為Di時，外部形狀線上的任意點的坐標(x，y)包含在可用(2x/Da)n+(2y/Di)n＝1表示的曲線的1.4≤n＜2.0的區(qū)域內(nèi)。
3.陰極射線管用真空玻殼，它是由玻屏和玻錐構(gòu)成的陰極射線管用真空玻殼，其特征在于，所述玻屏具有形成近似矩形的熒光屏的內(nèi)表面，所述玻錐由放置電子槍的管頸部、從管頸部封接位置到偏轉(zhuǎn)線圈端之間的偏轉(zhuǎn)線圈部和從偏轉(zhuǎn)線圈端到封邊部的主體部構(gòu)成，將所述熒光屏的對角線長度設為D，將從所述對角線的端部到所述玻錐的參考線之間的平行于管軸方向上的距離設為H時，D和H滿足3.2≤D/H≤4.8，所述偏轉(zhuǎn)線圈部的與管軸垂直的截面上的外部形狀為近似矩形，將所述主體部在管軸方向的高度設為Hb時，在主體部偏轉(zhuǎn)線圈端起算的管軸方向的高度h為0.1Hb＜h＜0.3Hb的區(qū)域內(nèi)，與管軸垂直的截面的外部形狀為該外部形狀的最大直徑部分分別位于長軸和對角線之間、且位于各短邊的兩個最大直徑部分之間向內(nèi)側(cè)凹陷的形狀，將該外部形狀在垂直于管軸方向上的相距偏轉(zhuǎn)線圈端的距離設為s時，h＝f(s)的微分值的最小值大于等于0。
4.如權(quán)利要求3所述的陰極射線管用真空玻殼，其特征還在于，將連接位于長邊側(cè)的兩個最大直徑部分的直線與玻錐的長軸相交的點到管軸的距離設為d，位于各短邊的兩個最大直徑部分之間向內(nèi)側(cè)凹陷的部分的外部形狀與玻錐的長軸相交的點到管軸的距離設為d’時，d’≥d/2。
5.如權(quán)利要求1～4中的任一項所述的陰極射線管用真空玻殼，其特征還在于，所述微分值大于等于0.09。
6.陰極射線管，其特征在于，使用權(quán)利要求1～5中的任一種陰極射線管用真空玻殼制造得到。
全文摘要
本發(fā)明提供輕型的、生產(chǎn)性好的扁平的陰極射線管用真空玻殼。本發(fā)明的偏轉(zhuǎn)線圈部產(chǎn)生的應力減低、可靠性高的扁平的陰極射線管通過以下方法實現(xiàn)，將偏轉(zhuǎn)線圈部附近的主體部(3)與管軸垂直的截面的外部形狀設定為近似菱形或近似線軸形狀，使近似菱形截面的最大直徑方向與玻錐的長軸方向一致，近似線軸形狀時其最大直徑部分配置于長軸和對角線之間，而且將在垂直于管軸方向上的相距偏轉(zhuǎn)線圈端的距離設為s時，使h＝f(s)的微分值的最小值大于等于0，以沒有臺階、突起或凹陷的光滑的連續(xù)面形成主體部。
文檔編號H01J29/86GK1797680SQ200510003518
公開日2006年7月5日 申請日期2005年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月28日
發(fā)明者村上敏英 申請人:旭硝子株式會社