专利名称：带有反向曲线结构的漏斗的阴极射线管的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及带有反向曲线结构的漏斗的阴极射线管，更具体地涉及带有漏斗的阴极射线管，其通过在阴极射线管的整个齿轮玻璃边(也就是一个“漏斗”)上应用反向径向射线，保证它能应付内部真空和内爆情况。因此，本发明中的阴极射线管的强度有能力满足阴极射线管中漏斗的玻璃制造过程和测试规范的要求。
背景技术：
作为传统的阴极射线管(下文中都称作“CRT”)中的漏斗在设计上通过组合各种形状的曲线来形成一个最佳曲线。近来，要求CRT的结构能缩短射线管轴线方向上的管外长度，并且根据CRT的按比例地扩大和平面化来达到电子束的大偏转。可是，满足大偏转和窄小CRT的漏斗降低了它的真空抗压力性能和防爆性。因此，要求漏斗具有高强度，并且能满足大偏转和窄小CRT。在传统漏斗的设计中，连到磁轭部分的曲线的中心被放置在CRT的外部，同时漏斗中的主体部分的曲线中心被放置在CRT的内部。
参考图1，一种新近阴极射线管的高真空度的玻璃球包括平板1和漏斗2。平板1主要由显示影像的玻璃组成。漏斗2是由用来接收电子枪6的颈状部分5、磁轭部分4和主体部分3的玻璃组成。在磁轭部分4上固定有偏转线圈7。主体部分3从磁轭部分4延伸到放在平板1上的开放终端部分。参考图1和3中的实线，磁轭部分4的曲线r1的中心被放置在CRT的外部，同时主体部分3的曲线r2的中心被放置在CRT的内部。结果是拐点15被放置在磁轭部分4和主体部分5之间。
带有如上所述结构的CRT能够缩短射线管在轴线方向上的管外部分的长度，并且根据CRT的按比例扩大和平面化来达到电子束的大偏转。可是这样减弱了在内部真空条件下的漏斗防爆能力。随着射线管在轴线方向上的长度变短，漏斗的主体部分3相对变宽。如图1所示，结果是主体部分3的厚度变厚，压力增大。由于这点能带来CRT的重量变大，在CRT的玻璃制造过程、操作和运输中它是一个很严重的问题。
日本专利申请No.2000-251766(公布在2000年9月14日)展示了克服上述传统CRT中问题的一种尝试。参考图2，漏斗2’包括一个突出部分8’，其中磁轭部分4周围的主体部分3凸出到外部，因此增加了真空抗压性，最小化了主体部分3在厚度上的增加。结果是使CRT的重量变轻。按照这种方法，通过形成突出部分8’，一个环状沟底9形成在磁轭部分4周围，并且偏转线圈7固定在磁轭部分4和环状沟底9之间。
可是在如上所述的日本专利申请中，由于漏斗2’的结构复杂，制造漏斗2’是很困难的。另外，应用传统CRT的偏转线圈7和电子枪6结构也是很困难的。这种应用需要用新设备来固定偏转线圈7或电子枪6。结果是使安装变得困难。
发明内容
因此，本发明的目标就在于提供一种CRT，在整个后边玻璃(漏斗)边上应用反向曲线来对付CRT的按比例地扩大和平面化，使得CRT的重量轻、真空抗压性好以及满足电子束的大偏转。
为了实现上述目标，带有反向曲线形状漏斗的阴极射线管包括一个上面放置有偏转线圈的磁轭部分以及一个从磁轭部分延伸到连接到平板的开放终端部分的主体部分，其中，通过把从磁轭部分延伸来的主体部分的曲线中心放置在阴极射线管的外部和把磁轭部分的曲线中心放置在阴极射线管的外部，使得拐点远离磁轭部分。
这里还提供了一种带有反向曲线形状漏斗的阴极射线管，其中，磁轭部分的曲线R1的中心被放置在阴极射线管的外部，靠近从磁轭部分延伸的主体部分的磁轭部分的曲线R2和R3的中心被放置在阴极射线管的外部，并且靠近主体部分的开放终端部分的曲线R4的中心被放置在阴极射线管的内部，这样拐点就在靠近开放终端部分的主体部分上。
这里还提供了一种带有反向曲线形状漏斗的阴极射线管，其中靠近主体部分的磁轭部分的曲线R2和R3包括多根曲线。
这里还提供了一种带有反向曲线形状漏斗的阴极射线管，其中拐点被放置在靠近开放终端部分，其中漏斗的厚度最大。
这里还提供了一种带有反向曲线形状漏斗的阴极射线管，其中主体部分包括一个从开放终端部分延伸的横向主体部分以及一个把横向主体部分连接到磁轭部分的连续主体部分。其中，假如从开放终端部分的原点到磁轭部分的直线总长度是100，则开放终端部分是0.2，横向主体部分是13.8，连续主体部分是48，并且磁轭部分是38；这里把横向主体部分连接到磁轭部分的连续主体部分的曲线中心被放置在阴极射线管的外部来维持反向曲线的结构。
参考以下结合附图的详细描述，将会更明显和更好地理解本发明更完整的评价及其优点。其中图1示出了传统CRT的漏斗中的一种曲线结构的横截面图；图2示出了另一种传统CRT的漏斗中的一种曲线结构的横截面图；图3示出了根据本发明优选实施例的CRT的漏斗中的一种曲线结构的横截面图；图4示出了对应于本发明优选实现例的漏斗中的分立元件图；图5示出了根据本发明的优选实施例中，组成整个漏斗结构的每个元件在Z轴向上长度的比例；图6示出了在真空条件下玻璃球(bulb)装配成图1中的漏斗的压力分布；图7示出了根据本发明优选实施例在真空条件下玻璃球装配成漏斗的压力分布；图8示出了图6和图7中的CRT的漏斗在X方向上从漏斗中心在每个预定间隔上对应的压力的比较；图9和图10示出了发生大偏转时在玻璃真空压力条件下图6和图7中的CRT的横截面的压力分布。
具体实施例方式
图3示出了对应于本发明优选实施例的CRT中漏斗的反向曲线结构(图示中的点状线)的横截面图，包括了一种传统曲线结构(图示的实线)。
如图3中实线所示，传统漏斗的结构是组合多种圆弧，然后形成一个合适的曲线来获得强度保证在真空和内爆情况下工作。可是，发明者知道把组成漏斗的圆弧的中心放置在CRT的外部能够提高漏斗的强度。一般来说，在磁轭部分4和主体部分3中连接平板1的部分上的压力强。可是磁轭部分4的厚度相对比较薄，因此导致它的抗压性弱。从而，在CRT的设计中将压力不集中在磁轭部分4上是很重要的。依照数学观点，磁轭部分4的曲线r1的中心放置在CRT的外部同时从磁轭部分4延伸来的主体部分3的曲线r2的中心放置在CRT的内部，这样产生的结果就是形成一个拐点，在拐点处曲线被导向相反的方向。基于这种原因，压力就集中在磁轭部分4上。结果就是需要把压力从拐点部分转移到有高强度抗压性的部分上，也就是主体部分3上，它的厚度相对比较厚，从而提高真空抗压性。
在本发明中的CRT的结构中，紧靠磁轭部分的主体部分的曲线中心被放置在与磁轭部分中的曲线中心相同的一边，也就是说曲线的中心都放置在CRT的外部。
如图3的点状线所示，本发明的漏斗20包括一个上面固定有偏转线圈的磁轭部分22以及一个从磁轭部分22延伸到连接平板1的开放终端部分28的主体部分23。象传统的CRT一样，磁轭部分22的曲线R1的中心被放置在CRT的外部。象磁轭部分22的曲线中心一样，从磁轭部分22延伸来的主体部分23中的磁轭部分中的曲线R2和R3的中心被放置在CRT的外部。
主体部分23(连接到平板1的凸缘部分)的开放终端部分28周围的曲线R4的中心被放置在CRT的内部。如图3所示，凸缘部分25被放置在主体部分23上，远离磁轭部分22，其中其厚度与漏斗的其它部分相比相对厚些以便于有强的真空抗压性。
传统曲线中的拐点15被放置在磁轭部分上，它的抗压性弱。可是在本发明中，拐点25被放置在邻近具有强抗压性的开放终端28的主体部分23上，远离磁轭部分22。
按照这种方式，主体部分23的磁轭部分中的曲线R2和R3是由多根曲线组成，它们的中心都放置在CRT的外部。结果是，在长边和短边的长度考虑上都是最优的。
另外，主体部分23的曲线R2和R3的中心被放置在CRT的外部。结果是拐点25被放置在开放终端部分28的最厚的部分，这样导致真空抗压性提高。
图4示出了根据本发明优选实施例的CRT的漏斗中的分立元件。漏斗包括一个连接到平板1的开放终端部分28，一个上面固定有偏转线圈的磁轭部分34以及一个主体部分。主体部分包括一个从开放终端部分28延伸的横向主体部分32以及一个把横向主体部分32连接到磁轭部分34的主体部分33。
图5示出了根据本发明的优选实施例，组成整个漏斗结构的每个元件在Z方向上长度的比例。参考图4和图5，假如Z方向上漏斗的总长度是100，以开放终端部分28作为垂直轴线的原点，按照相应的比例，开放终端部分28的长度是0.2，横向主体部分32是13.8，连续主体部分33是48，并且磁轭部分34是38。如果磁轭部分33连接到与磁轭部分34邻近的连续主体部分33上，就象磁轭部分34的曲线中心被放置在CRT的外部一样，连续主体部分33的曲线中心也被放置在CRT的外部。结果是拐点被放置在远离磁轭部分34处。图5描述了一种依照优选实施例装配的CRT中的漏斗结构。如图5所示，由于根据反向曲线结构的结构被维持在横向主体部分32和连接到磁轭部分34的连续主体部分的33的周围，就有效地减小了压力。
按照这种方式，提高了由于大偏转而削弱的强度，同时大偏转也缩短了射线管在轴向上的总体长度。结果是，CRT在射线管轴向上的整体长度缩短，在本发明中的CRT的重量也得到了最小化。
图6示出了在真空条件下装配成图1中的漏斗的传统玻璃球(bulb)的压力分布。图7示出了根据本发明的优选实施例在真空条件下装配成漏斗的玻璃球的压力分布。图6和图7是对分成4个部分的CRT中从背面观察的右边上方部分的计算机模拟结果。其它部分X方向和Y方向上对称的结果和结构也分别被示出。模拟结果是利用结构分析程序在真空CRT中相同的压力下实现的。图8中的图形是图6和图7中的CRT的漏斗中在X轴向上从中心在每个预定间隔上对应的压力的比较。其中，水平轴的0代表后向玻璃的中心，也就是漏斗，水平轴的35代表了横向主体部分32，它是后向玻璃的右边终端部分。MX代表最大值同时MN代表最小值。
参考图6和图7，带有曲线的传统阴极射线管在磁轭部分和横向部分有最大的压力，在主体部分的压力最小。相反地，本发明中的阴极射线管压力最大的地方不在磁轭部分而在连续主体部分。另外，在本发明的曲线结构中，从整个阴极射线管产生的最大压力是1.63kgf/cm2，同时传统CRT中的最大压力是3.51kgf/cm2。由于本发明中的阴极射线管的连续主体部分设计成相对厚的厚度，使得在连续主体部分上的压力最大，在磁轭部分压力小。结果是提高了阴极射线管的强度。
参考图8，传统射线管在横向主体部分跟磁轭部分一样有很强的压力。相反地，本发明在连续主体部分有强的压力。关于压力值，本发明中的阴极射线管在磁轭部分的压力比传统射线管上的要小很多。结果是本发明中的CRT的漏斗20能对付真空和内爆情况，满足玻璃制造过程和测试规格的要求。
图9和图10中示出的是图6和图7中的CRT的X-Z横截面上在真空压力下发生大偏转时，用结构分析程序分析出的压力分布。适应于此模型的边界条件是从普通CRT的制造过程中产生的压力差。CRT的内部压力是10-7托(torr)，CRT外部的压力是大气压，760托(torr)。
图9示出的是在传统模型的真空压力条件下的压力分布，其中连续主体部分33的曲线中心被放置在CRT的内部。图10示出的是根据本发明的优选实施例中，在真空压力条件下的压力分布，其中反向曲线应用到连续主体部分中。
关于在漏斗中的压力值，传统模型中在漏斗的横截面部分32有最大的压力值3.10Kgf/cm2，并且在磁轭部分也有很大的压力。相反地，具有反向曲线结构的模型在前面平板上最大的压力是1.02Kgf/cm2，同时在连续主体部分33上也有很大的压力。可是，与传统模型相比较，压力值得到了很大地减小。因此，根据本发明的利用反向曲线结构的漏斗的射线管与传统CRT比较，具有减小的最大压力。依照本发明的CRT中，压力主要显示在连续主体部分，连续主体部分相对于压力而言是强大的，而不是显示在磁轭部分，磁轭部分相对于压力而言比较虚弱。
因此，依照本发明的带有反向曲线的模型中，抗压强度提高了54％以上。结果是带有反向曲线结构的模型在结构上是可靠的。
如上所述，根据本发明优选实施例的带有反向曲线形状漏斗的CRT能对付真空和内爆情况，满足玻璃制造过程和测试规格要求。另外，本发明中的CRT也提高了由于电子束的大偏转引起的弱强度，缩短了CRT在射线管轴向上的整个长度，并且还最小化了重量。
权利要求
1.一种带有反向曲线结构的漏斗的阴极射线管，包括上面放置有偏转线圈的磁轭部分，以及从磁轭部分向连接到平板的开放终端部分延伸的主体部分；其中通过把从磁轭部分延伸的主体部分的曲线中心放置在阴极射线管的外部并把磁轭部分的曲线中心放置在阴极射线管的外部，使得拐点远离磁轭部分。
2.根据权利要求1所述的带有反向曲线结构的漏斗的阴极射线管，其中磁轭部分的曲线R1的中心被放置在阴极射线管的外部，靠近延伸磁轭部分的主体部分的磁轭部分中的曲线R2和R3的中心被放置在阴极射线管的外部，并且靠近主体部分的开放终端部分中的曲线R4的中心被放置在阴极射线管的内部，从而拐点被放置在靠近开放终端部分的主体部分上。
3.根据权利要求2所述的带有反向曲线结构的漏斗的阴极射线管，其中靠近主体部分的磁轭部分的曲线R2和R3包括多根曲线。
4.根据权利要求1或2所述的带有反向曲线结构的漏斗的阴极射线管，其中拐点被放置在最厚部分的开放终端部分附近。
5.根据权利要求1所述的带有反向曲线结构的漏斗的阴极射线管其中主体部分包括从开放终端部分延伸的横向主体部分以及把横向主体部分连接到磁轭部分的连续主体部分；其中当从开放终端部分的原点到磁轭部分的直线总长度是100时，开放终端部分的长度是0.2，横向主体部分是13.8，连续主体部分是48，以及磁轭部分是38；并且其中把横向主体部分连接到磁轭部分的连续主体部分的曲线中心被放置在阴极射线管的外部来维持反向曲线结构。
全文摘要
本发明涉及到的领域是一种带有漏斗的阴极射线管，漏斗被设计成反向曲线形状，用来提高玻璃制造过程和测试规范中的强度。在本发明中，反向的径向射线应用在阴极射线管的整个齿轮玻璃边上，也就是漏斗上。因此，阴极射线管的真空度很高、重量轻，使得它能产生宽角度范围的电子束来对应阴极射线管的放大和平面化。带有反向曲线形状漏斗的阴极射线管包括一个上面放置有偏转线圈的磁轭部分和一个从磁轭部分延伸到放在平板上的开放终端部分的主体部分。磁轭中的曲线中心被放置在阴极射线管的外部，从磁轭延伸出的主体部分的曲线中心也被放置在阴极射线管的外面，并且主体部分中的开放终端部分附近的曲线中心被放置在阴极射线管的内部。因此，拐点被放置在开放终端部分附近的主体部分中。
文档编号H01J29/86GK1639823SQ02809007
公开日2005年7月13日 申请日期2002年1月31日 优先权日2001年4月28日
发明者李光淳 申请人:奥龙电气株式会社