CN1272826C - 一种用于阴极射线管的张力荫罩 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于阴极射线管(10)的张力荫罩(32)。这种张力荫罩具有由若干平行线束(44)构成的有效缝隙部分，其中平行线束(44)在荫罩支承框架(34)相对侧边上的悬壁部分(52)之间延伸。张力荫罩还包括安装在每个框架悬壁部分上的边缘护片(56)，线束端部以预定的间隔固定在悬壁部分上。框架的相对侧边上的边缘护片向张力荫罩的有效缝隙部分延伸并基本上与阴极射线管的屏幕矩阵(28)对齐。这种张力荫罩的热膨胀系数比荫罩框架、悬壁部分和边缘护片的热膨胀系数低。

Description

一种用于阴极射线管的张力荫罩

技术领域

本发明涉及用于彩色阴极射线管的张力荫罩，更具体地讲，涉及一种带有边缘护片的张力荫罩。

背景技术

传统的荫罩型彩色阴极射线管通常包括用来产生三个电子束并将电子束射到阴极射线管的屏幕上的电子枪。屏幕位于阴极射线管面屏的内表面并由三种可发出不同颜色的荧光体元素阵列构成。在制造阴极射线管时，相对于面屏布置的荫罩用来显示出屏幕阵列并限定阵列的边界。在阴极射线管工作的时候，荫罩准确地置于电子枪和屏幕之间以复制遮蔽过程中的源位置。荫罩有效地充当遮蔽屏幕的视差挡板并使电子束的透射部分能够激发阴极射线管屏幕上相应颜色的荧光体元素。

在传统的阴极射线管中，荫罩是一块可自保持其形状与阴极射线管荧光屏内表面一致的圆弧形金属薄片，支承在荫罩框架上。另一组普遍用于阴极射线管荫罩的是张力荫罩。张力型荫罩的实例是连杆和线束张力荫罩。线束张力荫罩包括若干拉紧并焊接在刚性荫罩框架上的平行线束。拉紧的线束提供了垂直方向上的预张力，从而确保线束之间形成的缝隙能够保持与屏幕上的荧光体元素对准。为了保持荫罩的张力，必须将荫罩固定在比较结实的框架上。

在传统的阴极射线管中可以发现线束以两种不同的形式固定到框架上。其中一种形式包括包围荫罩的中央缝隙的焊接在框架上的实线边框。荫罩的实线边框作为形成矩阵黑边的光学边缘，又构成阴极射线管屏幕阵列的边界。荫罩的实线边框的第二个用途是用来在有效扫描区域的边缘提供电子屏蔽以减少在垂直过扫描时不希望有的电子散射。固定线束的第二种形式包括将每根单独的荫罩线束固定到框架上。由于阴极射线管样式美观，表面弧度有限或完全没有弧度等很多原因，从而这两种形式的张力荫罩能够令人满意。

还发现荫罩和荫罩框架最好用不同的材料制成，以减小所需要的荫罩张力和荫罩框架组件的重量。在商用张力荫罩阴极射线管中，荫罩的实线边框焊接在荫罩框架上。实线边框焊接在框架上的后果是，当荫罩和框架具有不同的热膨胀系数时，在阴极射线管热处理过程中，沿荫罩与框架的焊接点会出现实线边框变形，从而使荫罩的有效部分产生永久变形。这种变形导致人们尝试单独地将荫罩线束(或其它蚀刻荫罩部分)固定到荫罩框架上，其中无荫罩实线边框固定在框架上。令人遗憾的是，荫罩线束的单独固定也有问题，因为在焊接过程中线束往往会由于焊接装置的推动作用而发生位移。除了线束单独固定到框架上存在工艺问题之外，缺少荫罩实线边框还带来令人不能满意的地方，因为边框不但作为形成并限定矩阵黑边和屏幕阵列的光学边缘，而且还能够阻挡电子束碰撞荫罩框架侧边上产生的杂散电子。因此，要求发明一种能够将荫罩线束不变形地单独固定到荫罩框架上，还同时提供作为矩阵和遮蔽的光学边缘，及杂散电子挡板的边界屏蔽。

发明内容

本发明提供了一种用于阴极射线管的张力荫罩。这种张力荫罩包括两侧固定有悬壁部分的框架和若干在框架的悬壁部分之间延伸的间隔开的平行线束。边缘护片沿框架悬壁部分的边缘固定在线束上，以便进行后续的焊接工作。使边缘护片与各线束端部形成夹紧关系，从而使线束以预定的间隔关系固定在悬壁部分。

附图说明

结合附图阅读以下的详细说明可以比较容易地理解本发明的内容，其中：

图1是彩色阴极射线管的侧视剖面图，包括根据本发明的张力荫罩组件；

图2是根据本发明的荫罩框架组件的透视图；

图3是焊接在荫罩框架和边缘护片之间的一部分线束的平面图；和

图4是荫罩框架组件一部分的侧视剖面图，示出了边缘护片、荫罩线束和荫罩框架的悬壁部分。

具体实施方式

图1示出了一种传统的阴极射线管10，其玻壳12包括矩形面屏14和通过矩形玻锥18相连接的管颈16。玻锥体18上的内部导电涂层(未示出)从阳极钮20向后延伸到管颈16以及向前延伸到面屏14上。面屏14包括观看屏22和用玻璃粉26密封到玻锥体18上的周边凸缘或侧壁24。观看屏22的内表面上设有三色荧光屏28(未示出微观结构)。荧光屏幕28是一个包括许多屏幕元素的线条网屏，这些屏幕元素分别由发红、绿、蓝颜色的荧光体条纹R、G、B组成，并按三条纹或三个一组的色群或像素排列，每一组包括三原色中每一颜色的荧光体线条图形。荧光体线条大致上平行于阴极射线管的短轴Y。如本技术领域中所共知的，最好是至少一部分荧光体条纹与一个比较薄的吸光矩阵(未示出)交迭。

荫罩框架组件30通过传统方法与屏幕28成预定的间隔关系并可拆卸地固定。如图2所示，荫罩框架组件30包括固定在框架34上的张力荫罩32。张力荫罩32可以是带有摩擦连接阻尼线的线束张力荫罩、线束张力聚焦荫罩或本技术领域中已知的其它类似结构的荫罩。根据本发明，张力荫罩32包括含有若干平行隔开线束44的有效缝隙部分。在线束44之间的许多细长缝隙46平行于张力荫罩32的短轴Y。阴极射线管工作时，电子束穿过有效部分中的缝隙46。每根线束44的横向尺寸或宽度可以是相等的或设计成逐渐变化的。例如，线束的宽度可以大约为0.55毫米(21.5密耳)。缝隙46的宽度同样也可以是相等的或设计成逐渐变化的。例如，每个缝隙的宽度可以大约为0.11毫米(5.5密耳)，并大致上平行于阴极射线管短轴Y。

在图1中用虚线示意性表示的电子枪38居中安装在管颈16内，可产生三个并行的电子束(未示出)，一个中心束和两个侧束或外束，这些电子束沿会聚路径穿过张力荫罩32中的狭缝到达屏幕28。

阴极射线管10设计成能与外部磁致偏转线圈一起工作，如所显示出的在玻锥体与管颈接合处附近的磁轭39。磁轭39在激励时使三个电子束受到磁场的作用，导致电子束在屏幕28上的矩形光栅内水平和垂直地扫描。

用来支承张力荫罩32的框架34在图2中示出，包括四个边：两个基本上平行于阴极射线管长轴X的长边40，和两个平行于阴极射线管短轴Y的短边42。各个长边40都包括固定到短边42末端的悬壁部分52。虽然在所介绍的本发明实施例中使用了框架34，但是应当知道许多其它类型的张力框架也可以使用本发明。

在图2和3中清楚地示出，若干线束44从有效部分延伸到两个悬壁部分52上，并通过焊接点58定位在边缘护片56和悬壁部分52之间。比如可以用轮式电阻焊机或通过其它的焊接方法如激光焊接形成一连串焊接点58构成的焊接线62。沿框架悬壁部分52各边缘的边缘护片56焊接在线束上并与各线束端部形成夹紧关系，从而使线束44以预定的间隔关系固定在悬壁部分52上。

在优选实施例中，悬壁部分52和边缘护片56由高热膨胀系数(CTE)材料如低碳合金钢或其它适合的普通钢制成。与此相反，荫罩线束44是用低热膨胀系数材料制成的。铁镍合金如INVAR(商标登记号#63,970)，或其它任何具有低热膨胀系数(CTE)的类似材料都可以使用。当带有实线边框的低热膨胀荫罩被固定在高热膨胀框架上时，在温度可高达450摄氏度下进行的阴极射线管热处理会使荫罩的实线边框区域非弹性地延伸，因而在冷却之后荫罩产生扭曲。在荫罩没有实线边框的情况下，与带有实线边框的低膨胀系数张力荫罩32相比，边缘护片56可以适应高膨胀系数框架34的更大膨胀，不致出现荫罩边框的永久变形而使荫罩线束44产生明显的移位。边缘护片56一般通过用热膨胀系数与框架近似的材料来得到这一效果，从而避免在热处理的时候产生扭曲。因此，通过将荫罩线束44单独固定到框架34的悬壁部分52上，张力荫罩32的侧向膨胀是由框架34的侧向膨胀来控制的。例如框架34和边缘护片56可用认为是高热膨胀系数材料的低碳合金钢制成，其热膨胀系数在120至160×10^-7/℃范围内。在这种情况下，即使当张力荫罩32是用低热膨胀系数材料如热膨胀系数在9至30×10^-7/℃范围之内的铁镍合金材料制成时，也不会形成扭曲。

如图3和4所示，张力荫罩32由蚀刻成若干线束44的铁镍合金平薄片构成。线束44在悬壁部分52的顶部以平行隔开的方式排成一行。通过拉紧线束44，比如向荫罩32中心挤压悬壁部分52，或者通过本技术领域中其它任何已知的方法，可以在线束44上得到预张力。在框架34的每端，边缘护片56安装在线束44端部上并与悬壁部分52的外缘对齐。边缘护片56与线束44接触并向张力荫罩32的中心延伸，使得边缘护片56的内缘54伸出悬壁部分52的内缘57。在边缘护片56固定在线束44上的情况下，焊接装置沿边缘护片56的顶面进行移动，通过焊接点58将边缘护片56和线束44固定到悬壁部分52上，从而加工完成张力荫罩32。在焊接过程中，边缘护片56保护线束44，使由于焊接装置如轮式电阻焊机或类似设备的推动作用引起的有害的线束位移减到最小。在一个实施例中，边框56和荫罩线束44形成预装配件，其中边缘护片56在焊接之前已用粘合剂准确地固定在线束44上，从而进一步确保线束44的精确定位，并使线束44不会因为焊接动作而产生位移。丙烯酸树脂、环氧树脂或硅酸盐粘结剂都可以应用于这种用途。

在最后的阴极射线管装配过程，将面屏14与张力荫罩32连接起来时，张力荫罩32安装在从面屏14延伸出的柱栓(未示出)上。电子枪38产生电子束，其偏转中心实际上与在屏幕28上产生并定位荧光体条纹的光源所遵循的路径基本上重合。利用本技术领域中所共知的矩阵和遮蔽方法，边缘护片56不但构成矩阵方法中的周边而且也限定了荧光体条纹在垂直方向上的终止位置。

边缘护片56沿框架34端部的延伸部分还提供了在有效电子束扫描区域边缘的电子屏蔽，因此可以减少在垂直过扫描状态下从悬壁部分52散射的不希望有的电子。在优选实施例中，边缘护片56的厚度应小于0.1英寸，从悬壁部分52向荫罩中心延伸至少0.1英寸。

以上已经详细说明和介绍了包含本发明内容的实施例，所属技术领域的技术人员在不违背本发明精神的情况下可以容易地设计出其它许多修改的但仍包含这些内容的实施例。其它的实施例包括(1)线束44采用高热膨胀系数材料，而悬壁部分52和边缘护片56采用低热膨胀系数材料，(2)线束44、悬壁部分52和边缘护片56采用高热膨胀系数材料，和(3)线束44、悬壁部分52和边缘护片56采用低热膨胀系数材料。

Claims (10)

1.一种用于面屏(14)上带有荧光屏(28)的阴极射线管(10)中的张力荫罩(32)，包括：

具有两个相对侧边的荫罩框架(34)；

固定在所述框架的相对两侧上的悬壁部分(52)；

固定在所述悬壁部分上的荫罩，所述荫罩包括若干隔开的平行的线束(44)，在所述线束之间有细长缝隙(46)，在所述阴极射线管工作时，电子束穿过所述线束之间的所述细长缝隙(46)；和

沿所述每个悬壁部分安装在所述线束上的边缘护片(56)。

2.根据权利要求1所述的张力荫罩，其特征在于，所述悬壁部分和边缘护片是用具有第一热膨胀系数的材料制成，而所述线束是用具有第二热膨胀系数的材料制成。

3.根据权利要求1所述的张力荫罩，其特征在于，所述悬壁部分、所述边缘护片和所述线束由具有低热膨胀系数的材料制成，所述具有低热膨胀系数的材料的热膨胀系数为9-30×10^-7/℃，或者，所述悬壁部分、所述边缘护片和所述线束由具有高热膨胀系数的材料制成，所述具有高热膨胀系数的材料的热膨胀系数为120-160×10^-7℃。

4.根据权利要求2所述的张力荫罩，其特征在于，所述第一热膨胀系数大于所述第二热膨胀系数。

5.根据权利要求2所述的张力荫罩，其特征在于，所述第一热膨胀系数小于所述第二热膨胀系数。

6.一种内部安装有荫罩框架组件(30)的阴极射线管(10)，包括：

带有两个相对悬壁部分(52)的矩形的荫罩框架(34)；

带有由若干间隔开的垂直延伸线束(44)构成的有效缝隙部分的张力荫罩，所述线束横跨在所述悬壁部分之间；和

安装在所述线束上并固定到所述悬壁部分上的边缘护片(56)，使所述线束可以固定在所述悬壁部分上，所述张力荫罩(32)的热膨胀系数低于所述荫罩框架、悬壁部分和边缘护片的热膨胀系数。

7.根据权利要求6所述的阴极射线管，其特征在于，所述边缘护片向所述张力荫罩的所述有效缝隙部分延伸。

8.根据权利要求6所述的阴极射线管，其特征在于，所述张力荫罩是用因瓦合金制成的，而所述框架、悬壁部分和边缘护片是用钢制成。

9.根据权利要求6所述的阴极射线管，其特征在于，所述边缘护片在焊接之前用粘合剂准确地固定在所述线束上，从而进一步防止所述线束在焊接时产生任何位移。

10.根据权利要求9所述的阴极射线管，其特征在于，所述粘合剂是环氧树脂、丙烯酸树脂或硅酸盐粘结剂。

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