專利名稱：用于定位陰極射線管的矩形錐體的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對CRT的錐體部分進(jìn)行定位的系統(tǒng)，該錐形部分具有錐形端和張大端。
本發(fā)明還涉及一種制造CRT的方法，該方法包括把用于CRT的具有漸細(xì)的錐形端和張大端的錐體部分放置在定位系統(tǒng)中的步驟。
陰極射線管(CRT)被用于諸如電視設(shè)備、計算機(jī)顯示器和雷達(dá)設(shè)備的顯示設(shè)備中。
CRT包括一個帶有錐體部分的玻璃外殼。在CRT制造過程中，錐體部分在制造CRT的不同的階段被處理，例如，在進(jìn)行邊緣密封時以及前部和錐體部分彼此連接時，電子槍被提供到CRT的頸部時和參考區(qū)域被提供給錐體部分時都被處理。在這些處理步驟中，錐體部分被安置到定位系統(tǒng)中，通過該系統(tǒng)錐體部分被放在中心，即它的位置是受控的，并被確定在某一精度范圍內(nèi)。錐體部分有一個錐形端和一個張大端。傳統(tǒng)的定位系統(tǒng)包括形成等邊三角形的三個角的三個定位裝置。定位裝置傳統(tǒng)上是球形的。三個定位裝置形成用來控制錐體的基準(zhǔn)框?；鶞?zhǔn)框越精確，基準(zhǔn)區(qū)域的位置越好，密封邊和顯示窗以及電子槍能夠彼此相關(guān)地被控制。這樣的位置的更好控制提高操作中電子束的定位和顯示圖象的質(zhì)量。
傳統(tǒng)的CRT包括具有連接頸部的錐形端的錐體部分的玻璃外殼。該頸部容納用于產(chǎn)生一個或多個電子束的電子槍。用于偏轉(zhuǎn)電子束的偏轉(zhuǎn)裝置圍繞著錐形端和頸部。顯示窗與錐體的張大端連接。人們具有更強(qiáng)烈的趨勢和愿望想要提高圖像質(zhì)量，增加CRT顯示窗的平面并減小CRT的深度和重量。這些趨勢和愿望不包括彼此之間的一些延伸并必須找到折衷。傳統(tǒng)的CRT有圓錐部分，即錐體部分的錐形端在橫截面上基本上是圓形的。為了找到更好的折衷，錐體的漸細(xì)的錐形端最好以具有基本上矩形橫截面的方式制造。對于這樣的橫截面，平均起來，偏轉(zhuǎn)裝置(的線圈)能夠與電子束更接近，這允許更好地控制電子束的偏轉(zhuǎn)和定位，結(jié)果提高圖像質(zhì)量并降低電子束偏轉(zhuǎn)所需的能量。然而發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)傳統(tǒng)的定位系統(tǒng)用在具有基本上矩形橫截面的錐形端錐體部分上，這樣的錐體部分的位置確定精度有許多要求。錯誤基本上比帶有基本上矩形截面的錐形端的大。該定位精度的減少量會降低或者可以忽略使用帶有基本上矩形截面的錐體部分對定位造成的影響。為簡化起見下文中“帶有基本上矩形截面的錐形端”有時會用“矩形錐體部分”表示。
本發(fā)明的目的是提高錐體部分定位的精度，從而提高CRT最終質(zhì)量和/或減少CRT的重量和/或降低把錐體置于中心所需的時間。
為此，按照本發(fā)明的定位系統(tǒng)其特征在于該系統(tǒng)包括基本上對應(yīng)于矩形一側(cè)的兩個轉(zhuǎn)角位置上的第一和第二定位裝置，和位于基本上對應(yīng)于定位在與上述一側(cè)相對的矩形側(cè)的中部的第三定位裝置，第一和第二裝置具有從錐形端向張大端方向凸起和向矩形的中心部分凹下的接觸表面，第三定位裝置具有從錐形端向張大端方向凸起和通過定位裝置的接觸面的平面上內(nèi)凹或扁平的接觸面。第三定位裝置可以例如為球形，在這種情況下第三定位裝置的表面的曲率半徑至少在接觸表面上或接近接觸表面的地方整個相同。它也可以有圓柱形或大致橢圓形或二者之間的任意形狀。第一和第二定位裝置的接觸面可以并最好形成雙曲面，雙曲面的一側(cè)面對著錐體部分。
最好，第一和第二裝置有相同的形狀。
當(dāng)矩形錐體部分被放置在定位裝置中時，接觸面的形狀和結(jié)構(gòu)(即與錐體部分結(jié)合的表面)和定位裝置的相關(guān)位置引導(dǎo)錐體部分精確定位，兩個轉(zhuǎn)角由第一和第二裝置定位，相對的一側(cè)由第三裝置定位。
法向矢量在接觸區(qū)域上基本上互相交叉于一點，該點基本上位于通過矩形中心并與矩形相垂直的線上。在定位期間，接觸區(qū)域在錐體部分上施加力。這些力基本上沿著接觸面的法向矢量排成一行。當(dāng)法向矢量彼此交叉于一點并且錐體部分正確排列時，施加在錐體部分上的總力最小并且沒有轉(zhuǎn)矩施加在錐體部分上。
定位系統(tǒng)當(dāng)用于定位帶有基本上矩形橫截面的錐形端的CRT時有相當(dāng)大的優(yōu)勢。
按照本發(fā)明生產(chǎn)CRT的方法其特征在于錐體部分具有基本上矩形橫截面的錐體端和張大端，錐形端具有兩個轉(zhuǎn)角部分和一個相對側(cè)，其被放置在定位系統(tǒng)中，定位系統(tǒng)包括位于基本上對應(yīng)于矩形的一側(cè)的兩個轉(zhuǎn)角的第一和第二定位裝置，和位于基本上對應(yīng)于上述一側(cè)的相對的矩形的一側(cè)的中部的第三定位裝置，第一和第二定位裝置具有馬鞍形接觸面，該接觸面在從錐形端向張大端方向上通常為凸起并且在向矩形的中心部分的方向上通常為內(nèi)凹，第三定位裝置在從錐形端向張大端的方向上通常為凸起并且在通過定位裝置的接觸面的平面上通常為凸起，錐體部分的轉(zhuǎn)角部分由第一和第二定位裝置定位，相對側(cè)由第三定位裝置定位。
定位系統(tǒng)也可以被用于定位傳統(tǒng)的CRT，即一個具有基本上圓形橫截面的錐體部分的CRT。第一和第二裝置的馬鞍形表面降低了當(dāng)錐體定位在定位裝置上時產(chǎn)生在錐體上的赫茲力。特別是對大錐體(大于29′)，錐體的重量可以引起出現(xiàn)破裂那么大的赫茲力(＝當(dāng)一個部分與另一個部分接觸時的接觸力)。這些接觸力的降低，減小了破裂的風(fēng)險(這可以導(dǎo)致錐體的內(nèi)爆或脆弱)。
本發(fā)明的這些和其他方面參照下文的實施例變得顯然并將被闡明。


圖1是帶有彩色選擇電極的彩色陰極射線管的彩色顯示裝置的部分?jǐn)嚅_的側(cè)視圖。
圖2A、2B和2C示意性地表示已知的定位系統(tǒng)。
圖3、4、5和6示意性地表示按照本發(fā)明的定位系統(tǒng)的實施例。
這些圖沒有按比例畫出。通常，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件。
圖1所示的陰極射線管1包括帶有頸部5、錐體部分4和前部或顯示屏面3的真空玻璃外殼2，該玻璃外殼的外表面可以是彎曲的或平面的。具有以不同的顏色(例如紅、綠和藍(lán))發(fā)出熒光的線或點的顯示屏幕10可以被排列在顯示平面的內(nèi)側(cè)。框14支撐薄的陰罩12在短距離上形成顯示屏幕10。陰罩可以是具有圓形或拉長的圓形孔的有孔的陰罩13或金屬網(wǎng)罩。在顯像管的運行期間，排列在頸部5中的排列的電子槍系統(tǒng)6產(chǎn)生電子束7、8和9。這些電子束通過陰罩12的孔13從而使熒光粉發(fā)光。偏轉(zhuǎn)裝置11確保電子束系統(tǒng)地掃描顯示屏。錐體部分4包括與顯示窗相連的張大端4A和在其周圍提供偏轉(zhuǎn)裝置的錐形端4B。按通常的命名，同時指示的是錐體的北(N)、南(S)、西(W)和東(E)側(cè)。也指出了錐體的縱軸Z-軸。在CRT中，該軸近似對應(yīng)于不偏轉(zhuǎn)的電子束的軌跡。
圖2A到2C示意性地顯示已知的定位系統(tǒng)。
CRT的錐體部分4(在該實施例中已經(jīng)提供了頸部5)被放置在定位系統(tǒng)20中，定位系統(tǒng)包括三個基本上球形的定位裝置21、22和23，它們與錐體部分4的錐形端4B上的接觸面21A、22A和23A接觸(見圖2B)。定位系統(tǒng)還包括用于定位頸部的裝置24。在該實施例中，裝置24包括3個球形的球狀物或弓形物，頸部夾在它們之間的同心位置。三定位裝置與裝置24合作使錐形部分被精確地定位(見圖2C)。至少在與裝置21、22、23相接觸的部分，錐體部分基本上旋轉(zhuǎn)對稱并中空。定位裝置21、22、23確定有等長的三條邊的三角形。錐體部分放置在三個基礎(chǔ)面上并因此而被定位。一旦錐體部分被定位，可以執(zhí)行幾個方法步驟。作出參考凸起25，密封邊26可以被接地并拉平，顯示窗(有時也被稱為“屏面”)可以被排列并與錐體密封在一起，電子槍也可以被插入到頸部并與頸部連接。對所有這些方法步驟錐體部分的定位被精確地定位并保持其精確地定位是很重要的。
發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)已知的系統(tǒng)和方法沒有對關(guān)于帶有圓形橫截面形狀的錐體部分具有圓形而不是基本上矩形橫截面的錐形端4B的錐體部分產(chǎn)生相同的結(jié)果。使用基本上矩形橫截面的錐體部分是有優(yōu)勢的，因為它允許偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的線圈平均放置得與待偏轉(zhuǎn)的電子束更近。這允許具有更大的偏轉(zhuǎn)角度和/或電子束更精確的偏轉(zhuǎn)。然而，如果CRT即錐體部分(錐體部分的某個部分即錐體部分的其它部分)的不同部分用該系統(tǒng)制造、定位或連接精度會降低，在執(zhí)行中這樣的改善會被消除。由于這種原因，當(dāng)在錐體部分和/或與錐體部分連接的部分上執(zhí)行某種生產(chǎn)或處理步驟時或制造部件時，錐體部分被精確地定位是很重要的。如圖2示意性地示出的已知的系統(tǒng)和方法留下了改進(jìn)的空間。
圖3用透視圖說明了按照本發(fā)明的定位系統(tǒng)和方法。定位系統(tǒng)20包括運行著的三個定位裝置21、22和23，所述定位裝置中的一個(21)接觸表面(4C)，該表面沿除從錐形端向張大端以外的方向彎曲，即向外閃光，并且該表面在與z-軸垂直的平面內(nèi)的方向上基本上不彎曲。其他兩個定位裝置(22，23)接觸到錐體的基本上矩形橫截面的轉(zhuǎn)角部分(4D，4E)。定位裝置21有在從錐形端向張大端方向上是凸起(向外彎曲)(例如圓形)并且向所述矩形中心部分方向上是凸起或平臺的接觸面。定位裝置22、23有在從錐形端向張大端方向上是凸起并且在與z-軸垂直的方向上內(nèi)凹(向內(nèi)彎曲)的接觸面。當(dāng)錐體被放置在定位系統(tǒng)中時，裝置22、23的接觸面的馬鞍形和對應(yīng)于錐體的矩形橫截面的轉(zhuǎn)角的裝置22、23的定位，與裝置21的圓形結(jié)合，和在向一個方向彎曲但不超過或小于其他裝置上的平面的一側(cè)上的它的定位，引導(dǎo)矩形錐體到精確的位置。
圖4示出了表示定位裝置21、22、23和錐體部分和頸部5的相關(guān)位置的實施例。以實施例的方式給出了對定位裝置21至23的曲率半徑和直徑的非限制性的一些測量和對所述裝置的相關(guān)定位的一些測量。盡管這些測量是實際的，但是很明顯它們可以被改變并在某種程度上依賴于其它參數(shù)，例如錐體的尺寸和錐體部分的錐形端的矩形橫截面。定位裝置的接觸面是運行中與錐體部分4外側(cè)表面相接觸的表面。
圖5以不同的視角示出了錐體部分4和定位裝置21、22和23。定位裝置21的接觸區(qū)域關(guān)于方向51凸起(切線沿錐體從錐形端4A向張大端4B的外表面)，裝置22和23的接觸區(qū)域也是一樣。裝置21的接觸區(qū)域是平面的或在通過接觸面的平面上凸起的。裝置22和23的接觸面是在該平面上內(nèi)凹的，即在所述的平面內(nèi)，這些接觸區(qū)域有指向由接觸面形成的三角形的中心的曲率半徑R。
圖6示出了包括環(huán)形部分61的定位系統(tǒng)，其中三個定位裝置21、22和23被集成為單結(jié)構(gòu)。圖6清楚地示出所有三個定位裝置有沿方向51看凸起的接觸面，而裝置21有在通過接觸面(在該實施例中，該平面大致對應(yīng)于垂直于z-軸的平面并稍微低于環(huán)61的上表面)的平面上凸起或扁平的(在該實施例中是扁平的)接觸面，然而裝置22和23有內(nèi)凹(中空)的接觸面。在垂直于z-軸和通過接觸區(qū)域的平面上觀察，裝置22和23的接觸區(qū)域有指向由三個接觸區(qū)域形成的三角形的中心部分的曲率半徑R。
最好接觸區(qū)域上的法向矢量基本上彼此交叉在一點上，該點基本上位于通過矩形的中心并垂直于矩形的線上。在定位期間，接觸區(qū)域在錐體部分上施加力。這些力基本上沿著接觸面的法向矢量分布。當(dāng)錐體部分被正確地排列時，施加在錐體部分上的總的力最小并且沒有轉(zhuǎn)矩施加到錐體部分上。圖6示出了結(jié)合為單結(jié)構(gòu)的所有三個定位裝置。這是最佳的實施例。該結(jié)構(gòu)最好有一個開口62，最好在裝置22和23之間，用于使CRT的頸部部分通過該開口插入到該結(jié)構(gòu)中去。這減少了定位錐體部分和從定位裝置中取出錐體部分所用的時間。
顯然在本發(fā)明的范圍內(nèi)有可能做出各種變化。
總之本發(fā)明可以被如下描述。
一種用于定位CRT的錐體部分或用于CRT的錐體部分的定位系統(tǒng)(20)，該系統(tǒng)包括位于對應(yīng)于矩形一側(cè)的兩個轉(zhuǎn)角的第一和第二定位裝置(22、23)，和位于相對一側(cè)的中部的第三定位裝置(21)。第一和第二裝置(22、23)有馬鞍形接觸面，該接觸面在從錐形端向張大端的方向(51)上凸起并在向矩形中心的方向上內(nèi)凹，而第三定位裝置(21)的接觸面在從錐形端向張大端的方向上凸起并在通過定位裝置的接觸面的平面上凸起或扁平。
應(yīng)當(dāng)注意，定位裝置也可以被用于定位‘傳統(tǒng)CRT’，即具有基本上圓形橫截面的錐形端的CRT。第一和第二裝置的馬鞍形表面減少當(dāng)錐體放置在該裝置中時發(fā)生在錐體上的赫茲力。尤其對更大的錐體(大于29′)，錐體的重量可以引起使破裂出現(xiàn)那么大的赫茲力(＝當(dāng)一個部分與另一部分相接觸時的接觸力)。這些接觸力的減小降低了破裂的風(fēng)險(這可能引起錐體的內(nèi)爆或脆弱)。在這樣的實施例中接觸面的相對位置可以與用于定位具有矩形橫截面的錐形端的CRT的實施例不同。用于‘傳統(tǒng)CRT’的接觸面最好組成帶有等長邊的三角形的隅角點。
在該方法中，定位系統(tǒng)被用于定位錐體部分。
權(quán)利要求
1.一種用于定位用于CRT的具有錐形端(4B)和張大端(4A)的錐體部分(4)的定位系統(tǒng)(20)，該系統(tǒng)包括三個定位裝置(21，22，23)，其特征在于該系統(tǒng)包括位于基本上對應(yīng)于矩形一側(cè)的兩個轉(zhuǎn)角上的第一和第二定位裝置(22，23)，和位于基本上對應(yīng)于與上述一側(cè)相對的矩形側(cè)的中部的第三定位裝置(21)，第一和第二裝置(22，23)具有從錐形端向張大端方向上(51)凸起和向矩形的中心部分凹下的接觸表面，第三定位裝置(21)具有從錐形端向張大端方向上(51)凸起和在通過定位裝置(21，22，23)的接觸面的平面上凸起或扁平的接觸面。
2.如權(quán)利要求1要求的系統(tǒng)，其特征在于接觸區(qū)域上的法向矢量基本上彼此相交于一點，該點基本上位于通過矩形的中心并與矩形垂直的線上。
3.如權(quán)利要求1或2要求的系統(tǒng)，其特征在于定位裝置(21，22，23)被集成為單結(jié)構(gòu)(61)。
4.一種生產(chǎn)CRT的方法，該方法包括在定位系統(tǒng)(20)中定位CRT的錐體部分或用于CRT的錐體部分的步驟，其特征在于錐體部分(4)具有基本上矩形橫截面的錐體端(4B)和張大端(4A)，錐形端具有兩個轉(zhuǎn)角部分(4D，4E)和一個相對側(cè)(4C)，錐體部分放置在定位系統(tǒng)(20)中，定位系統(tǒng)(20)包括位于基本上對應(yīng)于矩形的一側(cè)的兩個轉(zhuǎn)角的第一和第二定位裝置(22，23)，和位于基本上對應(yīng)于上述一側(cè)的相對的矩形的一側(cè)中部的第三定位裝置(21)，第一和第二定位裝置(22，23)具有馬鞍形接觸面，該接觸面在從錐形端向張大端方向上(51)通常為凸起并且在向矩形的中心部分的方向上通常為內(nèi)凹形，第三定位裝置(21)在從錐形端向張大端的方向上(51)通常為凸起并且在通過定位裝置(21，22，23)的接觸面的平面上通常為凸起，錐體部分的轉(zhuǎn)角部分(4D，4E)由第一和第二定位裝置(22，23)定位，相對側(cè)(4C)由第三定位裝置定位。
全文摘要
一種用于定位CRT的錐體部分或用于CRT的錐體部分的定位系統(tǒng)(20),該系統(tǒng)包括位于對應(yīng)于矩形一側(cè)的兩個轉(zhuǎn)角的第一和第二定位裝置(22、23),和位于相對一側(cè)的中部的第三定位裝置(21)。第一和第二裝置(22、23)有馬鞍形接觸面,該接觸面在從錐形端向張大端的方向(51)上凸起并在向矩形中心的方向上內(nèi)凹(曲率半徑R),而第三定位裝置(21)的接觸面在從錐形端向張大端的方向上凸起并在通過定位裝置的接觸面的平面上凸起或扁平。
文檔編號H01J9/26GK1366699SQ01800853
公開日2002年8月28日 申請日期2001年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月12日
發(fā)明者P·A·J·雅各布斯 申請人:皇家菲利浦電子有限公司