专利名称：用于阴极射线管的彩色选择机构和彩色阴极射线管的制作方法
技术领域：
本发明涉及阴极射线管的彩色选择机构和包括彩色选择机构的彩色阴极射线管。
作为一种用于彩色阴极射线管的彩色选择机构，比如说
图1所示的称为孔径栅的彩色选择机构51为人们所熟悉。在该彩色选择机构51中，框形金属架56由一对相互面对的支撑件52和53以及一对弹性件54和55构成，焊接的弹性件54和55在所述支撑件52和53之间延伸；荫罩，也即彩色选择电极60，有许多狭缝状的电子束孔59沿一个方向，即屏幕的水平方向(X向)排列在框架56的相互面对的支撑件52和53之间。
构成框架56的支撑件52和53由截面为L形的金属材料制成。该支撑件52和53起着彩色选择机构51的彩色选择电极60的支撑梁的作用。
弹性件54和55由具有足够弹性的中空或实心的拱状方形杆(金属材料)构成。弹性件54和55起着吸收彩色选择电极60的暂时性延伸的作用，其中，所述暂时性延伸是因彩色选择电极60在阴极射线管的生产过程和阴极射线管工作时电子束辐射过程中的塑性变形引起。
彩色选择电极60由不锈钢之类的金属薄板制成。在彩色选择电极60中，以预定的间隔沿上面所述方向排列着许多窄带状的栅格58，并且在相邻的栅格58之间形成了沿屏幕垂直方向(Y方向)的狭缝状的电子束孔59。
在此处，为了在框架56上施加张力以便得到预定的张力分布，支撑件52、53以及弹性件54、55必须非常坚固。
因此，为了提高机械强度(截面二次矩)，可以分别改变板厚t1、支撑件52、53的L形截面的纵向尺寸h1和横向尺寸d1的尺寸比h1/d1(参看图2中支撑件52、53的剖视图)、弹性件54、55的拉拔的实心杆形截面的纵向尺寸h2和横向尺寸d2的尺寸比、管材(有缝焊接管或无缝管)直径r2以及板厚t2等等(参看图3中弹性件54、55的剖视图)。
不过，在提高支撑件52、53的机械强度时，如图2所示，为了在电子束EB偏转至电子束孔59的远端59a时挡住电子束EB，在水平方向设计出介于支撑件52、53的部分之间的边缘区DE。
因此，支撑件52、53的L形截面的横向尺寸d1受到了限制，只有板厚t1能任意改变。
另外，为了提高弹性件54、55的机械强度，常常采用实心件，比如说图3A所示的实心杆件，所述实心杆件价格比如图3B所示的空心管之类的中空件便宜，但比其要重。空心管轻，但价格也贵。
尽管图3C所示的空心方形件的通用性能比空心管的要差，但其价格更高。
具体地说，在用于大尺寸阴极射线管的彩色选择机构中由于框架56相当重，其材料的花费也不利地增加了。
为解决以上问题，本发明提供一种用于阴极射线管的彩色选择机构以及包括该彩色选择机构的阴极射线管，该彩色选择机构能抑制材料耗费的增长以及提高该彩色选择机构框架的机械强度。
在根据本发明的用于阴极射线管的彩色选择机构中，彩色选择电极分布在由一对支撑件和一对弹性件构成的框架上，每一个弹性件由截面为带角U形的中空件以及用于封闭带角U形构件的开口的盖板构成。
从本发明的用于彩色阴极射线管的彩色选择机构的构造来看，由于每个弹性件都是由中空件构成，且该中空件由截面为带角U形的构件以及用于封闭带角U形构件的开口的盖板构成，弹性件做成中空使其重量下降，截面为带角U形的弹性件的机械强度也因所述盖板而得到提高。采用这种方式，当弹性件的机械强度得到提高时，即使减小该弹性件的厚度或尺寸，也能得到预定的机械强度。
在根据本发明的彩色选择机构中，彩色选择电极分布在由一对支撑件和一对弹性件构成的框架上，支撑件的截面大致为带角U形，其中，分布有彩色选择电极的侧边比相对的侧边要窄一些。
从用于阴极射线管的所述彩色选择机构的构造来看，因为支撑件的截面大致为带角U形，该支撑件的机械强度就比通常使用的截面大致成L形的支撑件的高。
另外，由于分布有彩色选择电极的侧边比相对的侧边要长一些，其对面的侧边的机械强度可因此得到保证，阴极射线管电子束的轨迹也不会被分布有彩色选择电极的侧边挡住。
当支撑件的机械强度增大同时为了减轻重量而减小该支撑件的厚度和尺寸时，可得到预定的机械强度值。
根据本发明的彩色阴极射线管包括彩色选择机构，在该彩色选择机构中，彩色选择电极分布在由一对支撑件和一对弹性件构成的框架上，弹性件由截面为带角U形的中空件以及用于封闭带角U形构件的开口的盖板构成。
从本发明彩色阴极射线管的构造来看，该彩色阴极射线管包括彩色选择机构，其中，弹性件都由中空件构成，所述中空件由截面为带角U形的构件以及用于封闭带角U形构件的开口的盖板构成。因此，该彩色选择机构的弹性件的机械强度得到了提高，重量得到了减轻，从而，彩色阴极射线管的重量也得到了减轻。
根据本发明的彩色阴极射线管包括彩色选择机构，在该彩色选择机构中，彩色选择电极分布在由一对支撑件和一对弹性件构成的框架上，支撑件的截面大致为带角U形，其中，分布有彩色选择电极的侧边比相对的侧边要窄一些。
根据本发明的彩色阴极射线管，其支撑件的截面大致为带角U形，分布有彩色选择电极的侧边比相对的侧边要窄一些。因此，该彩色选择机构的支撑件的机械强度得到了提高。为了减重即使减小了该支撑件的厚度或尺寸，也能保证和传统彩色选择机构等同的机械强度。这样，彩色阴极射线管的重量就可以得到减轻。
图1为用于阴极射线管的传统彩色选择机构的示意图(透视图)；图2为用于阴极射线管的传统彩色选择机构的支撑件的剖视图；图3A到图3C为传统彩色选择机构的弹性件的剖视图；图4为根据本发明实施例的彩色选择机构的的示意图(透视图)；图5A为根据本发明的支撑件的剖视图；图5B为根据本发明的支撑件的放大视图(透视图)；图6A为根据本发明的弹性件的剖视图(沿图4中A-A剖开的剖视图)；图6B为从水平方向看过去的根据本发明的弹性件的侧视图；图6C为从垂直方向看过去的根据本发明的弹性件的侧视图；图7A为装有温度补偿件的弹性件的剖视图；图7B是从水平方向看过去的装有温度补偿件的弹性件的侧视图；图8为包括根据本发明的彩色选择机构的彩色阴极射线管的示意图；图9为根据本发明的彩色选择机构的彩色选择电极的张力分布与传统的彩色选择机构的彩色选择电极的张力分布的比较图；图10A和图10B为根据另一实施例的支撑件的剖视图；图11A为根据另一实施例的弹性件的透视图；图11B为从水平方向看过去的根据另一实施例的弹性件的侧视图；图12A和图12C为根据本发明的又一种实施例的弹性件的透视图；图12B为图12A中的弹性件沿B-B线剖开的剖视本发明为一种用于阴极射线管的彩色选择机构，在该彩色选择机构中，彩色选择电极分布在由一对支撑件和一对弹性件构成的框架上，每一个弹性件由截面为带角U形的中空件以及用于封闭带角U形构件的开口的盖板构成。
根据本发明，在上面所述的用于阴极射线管的彩色选择机构中，弹性件的盖板由热膨胀系数大于所述中空件的系数的材料构成，其中，所述中空件由截面为带角U形的弹性件构成。
根据本发明，在上面所述的用于阴极射线管的彩色选择机构中，弹性件上都装有温度补偿件。
本发明为一种用于阴极射线管的彩色选择机构，在该彩色选择机构中，彩色选择电极分布在由一对支撑件和一对弹性件构成的框架上，支撑件的截面大致为带角U形，其中，分布有彩色选择电极的侧边比相对的侧边要窄一些。
根据本发明，在上面所述的用于阴极射线管的彩色选择机构中，支撑件的分布有彩色选择电极的侧边的自由端顺着电子束的最大入射角的轨迹方向倾斜。
根据本发明，在上面所述的用于阴极射线管的彩色选择机构中，支撑件的分布有彩色选择电极的侧边的自由端向着相对的侧边弯曲。
本发明为一种彩色阴极射线管，在该彩色阴极射线管中，彩色选择电极分布在由一对支撑件和一对弹性件构成的框架上，并且该彩色阴极射线管包括一种彩色选择机构，在该彩色选择机构中，弹性件由截面为带角U形的中空件以及用于封闭带角U形构件的开口的盖板构成。
本发明为一种彩色阴极射线管，在该彩色阴极射线管中，彩色选择电极分布在由一对支撑件和一对弹性件构成的框架上，并且该彩色阴极射线管包括一种彩色选择机构，在该彩色选择机构中，支撑件的截面大致为带角U形，其中，分布有彩色选择电极的侧边比相对的侧边要窄一些。
图4为根据本发明一个实施例的用于彩色阴极射线管的彩色选择机构的示意图(透视图)。
彩色选择机构1称作孔径栅。在该彩色选择机构1中，框形金属架6由一对相互面对的支撑件2和3以及一对弹性件4和5组成，该焊接的弹性件4和5在所述支撑件2和3的两端之间延伸；荫罩，即有许多狭缝状的电子束孔的彩色选择电极10，该电子束孔沿一个方向，即屏幕的水平方向(方向X)排列在框架6的相互面对的支撑件2和3之间。
彩色选择电极10由不锈钢之类的金属薄板制成。在彩色选择电极10中，以预定的间隔沿上面所述方向排列着许多窄带状的栅格8，并且在相邻的栅格8之间形成了沿屏幕垂直方向(Y方向)的狭缝状的电子束孔9。
在此实施例中，组成框架6的支撑件2、3以及弹性件4、5都经平板压模工艺分别被加工成截面为U形形状。
另外，加强板13作为盖子被焊在截面为带角U形的弹性件4、5的开口的一面。
图5A为支撑件2、3的剖视图，图5B为支撑件2、3的主要部分的放大视图。
另外，在截面为带角U形的支撑件2、3中，彩色选择电极10分布的侧边上的部分11以及与部分11相对的部分12应调整至如下尺寸。
1)部分12(长度L2)应该比分布有彩色选择电极的部分11(长度L1)要长。更加具体地说，应该满足L1＜L2。
2)在分布有彩色选择电极的部分11的端面11A和狭缝状电子束孔9的远端9A之间应该有一段间隔DY。保证整个彩色选择电板10区域里的间隔DY为2毫米或大一些更好。
图6A为弹性件4、5的剖视图(沿图4中A-A线剖开)。图6B为从水平方向(X方向)看过去的弹性件的侧视图。图6C为从垂直方向(Y方向)看过去的弹性件的侧视图。
如上所述，加强板13(盖板)固定在带角U形开口上，因此弹性件4、5都为封闭。由此，所述弹性件和加强板13形成了中空方形截面形状。
支撑件2、3在垂直方向(Y方向)固定在弹性件4、5末端处的上表面，在固定支撑件2、3的位置前面有一段曲度适中的弯曲部分，由此在端部和中部之间形成了台阶。此外，弹性件的末端在垂直方向(Y方向)有开口。
弹性件4、5和加强板13可由相同的材料构成，也可由不同材料构成。
加强板13的截面形状、材料、热膨胀率应根据预定的张力或阴极射线管的特性而适当地选择。
比如说，加强板13可采用钨极氩弧焊，激光焊固定在弹性件4、5上。
焊点数目应根据彩色选择电极10的张力和阴极射线管的特性予以适当地改变。
如果加强板13上的焊点数目很大，带角U形截面就不会扩大。
加强板13和弹性件4、5可在整个长度上焊接在一起。在这种情况下，尽管焊接成本会增高，但弹性件4、5的机械强度会有利地提高。
可将温度补偿件固定在弹性件4、5上。比如说，图7A和图7B显示温度补偿件14安装在图6A和图6B中的弹性件4、5上。
如图7A和图7B所示，温度补偿件14固定在加强板13(盖板)的与带角U形弹性件4或5相对的面上。所述温度补偿件14由SUS304之类的热膨胀系数大于弹性件4、5(由SCM基的钢材料构成)的材料构成。
由此，弹性件4、5就具备了双金属结构。当温度升高时，由于温度补偿件14的膨胀大于弹性件的膨胀，就会产生在内部压迫固定在弹性件4、5上的支撑件2、3的应力。该应力相当于温度升高导致的彩色选择电极10膨胀的反作用力，因此，彩色选择电极10的膨胀得到抑制。
更加具体地说，在安装温度补偿件14后，即使彩色选择电极10在黑化过程中膨胀，但弹性件4、5由于双金属效应而收缩，从而减小了彩色选择电极10的膨胀。
而且，在彩色阴极射线管工作时，即使彩色选择电极10发生了变形，弹性件4、5由于双金属效应而收缩，从而可以校正彩色选择电极10的形状。
另外，作为取代图7中安装在加强板13上的温度补偿件14的一种方法，具有如图6A、6B中结构的加强板13可由热膨胀系数大于弹性件4、5的材料构成，加强板13也可起温度补偿材料的作用。
在这种情况下，当温度升高时，加强板13的膨胀大于弹性件4、5的膨胀，和图7中情况相同的应力就会产生。
图8显示了包括具有此实施例结构的彩色选择机构1的彩色阴极射线管的示意图(显示了内部一部分的透视图)。
在此彩色阴极射线管31中，阴极射线管前表面的屏幕31a上形成有荧光层(未示出)，有如上结构的彩色选择机构处于与该荧光层有一预定间距的位置。
由位于阴极射线管体颈部的电子枪32发射的电子束EB穿过电子束孔9被导向撞击在该荧光层上。
阴极射线管的屏幕31a和漏斗状体31b可由玻璃做成，电屏31a和斗状体31b由密封部分33连接起来，组成了阴极射线管体。
由于包括彩色选择机构1的彩色阴极射线管具有如上结构，所以彩色选择机构1的框架6的支撑件2、3和弹性件4、5的机械强度都得到了提高。因此，即使是为了减轻彩色选择机构1的重量而减小支撑件2、3和弹性件4、5的厚度和尺寸，还是可以达到预定的机械强度值。
因此，可以达到彩色阴极射线管31的减重效果。
因此，即使彩色阴极射线管的尺寸增大了，其重量的增加也可得到抑制。
而且，彩色阴极射线管的抗冲击能力也可得到提高。
图1显示了将具有如上结构的彩色选择机构1和传统的彩色选择机构51在经黑化的彩色选择电极10的张力分布方面所作的比较。
检测所使用的为29英寸彩色阴极射线管的彩色选择机构。
在彩色选择机构1和51中，沿水平方向(X方向)彩色选择电极10两端(-257毫米和+257毫米)之间的张力分布作为相对值显示在图9中。
传统的彩色选择机构51由记号◆(线I)代表，根据本发明的彩色选择机构1由记号■(线II)代表。
参考图9，尽管根据本发明的彩色选择机构1因减重而使得张力与传统的彩色选择机构51的张力有轻微地不同，但该差别并没有对彩色阴极射线管特性造成不良影响。证明可以得到所需的张力分布。
根据上面所述的实施例，由于支撑件2、3的截面被做成U形，支撑件2、3的机械强度可以得到提高。
弹性件4、5的截面做成U形，加强板13处于带角U形的开口的一面以便用来封闭带角U形件，因此，弹性件4、5的机械强度可以得到提高。
通过提高支撑件2、3和弹性件4、5的机械强度，框架6的刚度可以得到提高。
就是说，即使支撑件2、3和弹性件4、5的厚度t1、t2变小，也可以达到和传统支撑件52、53以及弹性件54、55相同的机械强度。
由此，在保持框架6的刚度的同时减小支撑件2、3和弹性件4、5的厚度t1、t2，框架6的重量可以得到减轻。
也可以通过减小支撑件2、3和弹性件4、5的纵向和横向尺寸(h1，d1，h2，d2)来代替减小厚度t1、t2，这样，同样也可达到减重效果。
由于不采用二次加工的实心杆或管(有缝焊接管或无缝管)来制造弹性件4、5，因此可以使用价廉普通的材料。这样，在控制材料成本的同时也可以达到减重的效果。
因为弹性件4、5的加强板13的材料等可以根据彩色阴极射线管所需的特性变化，所以彩色阴极射线管的设计自由度变得很大。
另外，由于支撑件2、3和弹性件4、5为U形截面，因此，很容易通过弯压钢板来形成支撑件2、3和弹性件4、5。
所以，在制备好U形截面以及几种不同厚度的构件后，只要改变电子束孔9的尺寸就可以满足不同种彩色阴极射线管的框架的要求，从而就减少了材料的库存。
由于不采用图3中的弹性件4、5，清除管道内侧出现的灰尘的清理工序就省掉了。
更加具体地说，在钢板还没有弯压成带角U形之前，可先前清除灰尘。
因此，即使在弯压过程中产生了尘垢，在弹性件4、5与加强板13焊接在一起之前，可以很容易地除去尘垢。
由于弹性件4、5的末端为开口，没有气体封闭在弹性件4、5内。
因此，和使用管材的情况不同，不需要形成排气孔。因此，加工排气孔的过程、排气泄露检查过程、连接管路过程、除销过程以及孔密封过程都可省掉。
接下来，将对本发明的其他实施例、支撑件的其他构造加以说明。
图10A和图10B为彩色选择机构的支撑件的剖视图。
和图5中的支撑件2、3一样，图10A中的支撑件21有彩色选择电极10分布在上面的部分11以及与其相对的部分12。
相对部分12的自由端12A顺着具有最大入射角的电子束EB的轨迹伸长，并几乎平行与该轨迹。
按照这种情况，自由端12A顺着具有最大入射角的电子束EB的轨迹伸长，因此相对部分12弯曲成一个V字形状。所以，相对部分12的机械强度比相对部分12是直的时候(如图5中的支撑件2、3)要高一些。
在图10B所示的支撑件22中，分布有彩色选择电极10的侧边的部分11的自由端11A向着其相对部分12弯曲。
按照这种情况，当自由端11A向着其相对部分12弯曲时，分布有彩色选择电极10的侧边的部分11的机械强度得到了提高。
因此，支撑件22的机械强度比图5中的支撑件2、3的要高一些。
下面，将对本发明的又一种实施例以及弹性件的其他结构加以说明。
在前面图4和图6中的实施例中，弹性件4、5的台阶部分为曲度适中的形状。
在此实施例中，如图11A中的透视图和图11B中的从水平方向(X方向)看去的侧视图所示，弹性件23平直地形成，其端部23B垂直于平直部分23A伸展出来。如图11B所示，支撑件2、3固定在垂直于平直部分23A伸展出来的端部23B上。
在具有此种结构的弹性件23中，和前面的实施例的弹性件4、5一样，具有带角U形截面的构件23与加强板13组合在一起，形成了中空弹性件23。因此，弹性件23的重量得以减轻。即使在弹性件23的厚度和尺寸被减小，弹性件23也可达到预定的机械强度。
另外，与图3所示的中空件比较，弹性件23有如下优点。那就是材料成本下降，由于省掉了清洁过程、排气孔的加工过程等，工艺步骤也减少了。
下面，将对根据本发明的另外一种实施例以及弹性件的另外的机构加以说明。
在图4和图6所示的前面的实施例中，弹性件4和5的带角U形的开口位于图4中彩色选择机构1的下侧，也即，位于阴极射线管电子枪的一侧，加强板13盖在开口上。
但带角U形的开口也可形成在弹性件的其他面上，比如说，位于彩色选择电极一侧的表面(阴极射线管的荧光层一侧)以及侧面都是可以的。在任何一种结构中，加强板13都是固定在所述开口上并将其封闭。
比如说，如图12A中的透视图和图12B中沿图12A中B-B线剖开的剖视图所示，在弧形弹性件24中，带角U形的开口位于彩色选择电极一侧的面上，以便在此面上安装加强板13。
在此情况下，当加强板13的材料的热膨胀系数小于弹性件24的材料的热膨胀系数时，会产生上面所述的双金属效应，由此而抑制了彩色选择电极的膨胀。
另外，如图12C中的透视图所示，带角U形的开口位于弧形弹性件25的一个侧面，并在此面上安装加强板13。
截面为带角U形的弹性件并不局限于此种角度形状。除了开口外其他部分都是弯曲(弯曲的U形、弧状等等)的形状就是可行的。不过，由于固定在屏幕柱销的弹簧或者温度补偿件焊接在弹性件上，所以希望与弹性件焊接的构件的至少一部分应该是平的。
在上面说明的每一种实施例中，本发明应用于孔径栅型的彩色选择机构1，其中，彩色选择电极10上开有狭缝状的电子束孔9。不过，本发明也适用于具有其他结构的彩色选择机构，比如说，电子束孔为长孔状或圆形，从而框架的机械强度可以得到提高。
本发明并不受上面所述实施例的限制，在不脱离本发明的主旨和领域的情况下，各种不同的结构都可以实现。
前面结合附图对本发明的优选实施例作了说明，但有一点要指出的是，本发明并不受上面所述实施例的限制，那些对相关技术熟悉的人在不脱离本发明的如附加的权利要求所定义的主旨和领域的情况下，对本发明做的修改和变更都是在本发明的权利之内。
权利要求
1.一种用于阴极射线管的彩色选择机构，其彩色选择电极分布在由一对支撑件和一对弹性件构成的框架上，所述彩色选择机构的特征在于，所述弹性件由截面为带角U形的中空件和封闭所述截面为带角U形中空件的开口的盖板组成。
2.根据权利要求1所述的用于阴极射线管的彩色选择机构，其特征在于，所述弹性件的盖板由热膨胀系数大于所述弹性件的截面为带角U形的中空件的热膨胀系数的材料制成。
3.根据权利要求1所述的用于阴极射线管的彩色选择机构，其特征在于，在每一个所述弹性件上固定有温度补偿件。
4.用于阴极射线管的彩色选择机构，其彩色选择电极分布在由一对支撑件和一对弹性件构成的框架上，其特征在于，各支撑件的截面大致为带角U形，分布有彩色选择电极的带角U形侧边要比相对的侧边窄。
5.根据权利要求4所述的用于阴极射线管的彩色选择机构，其特征在于，所述支撑件的分布有彩色选择电极的侧边的自由端顺着电子束的最大入射角的轨道方向倾斜。
6.根据权利要求4所述的用于阴极射线管的彩色选择机构，其特征在于，所述支撑件的分布有彩色选择电极的侧边的自由端向着其相对的侧面弯曲。
7.彩色阴极射线管，其彩色选择电极分布在由一对支撑件和一对弹性件构成的框架上，所述彩色阴极射线管包括彩色选择机构，在所述彩色选择机构中，弹性件由截面成带角U形的中空件和封闭所述截面成带角U形的中空件的开口的盖板组成。
8.彩色阴极射线管，其彩色选择电极分布在由一对支撑件和一对弹性件构成的框架上，所述彩色阴极射线管包括彩色选择机构，在所述彩色选择机构中，支撑件的截面大致成带角U形，分布有彩色选择电极的带角U形的侧边要比其相对的侧边窄。
全文摘要
本发明的一种阴极射线管的彩色选择机构和装有彩色选择机构的阴极射线管包括一种阴极射线管的彩色选择机构,其支撑件的截面大致为带角的U形,并且该支撑件上分布有彩色选择电极的大致为带角U形的侧边要比相对的侧边窄;或另一种阴极射线管的彩色选择机构,其弹性件由截面为带角U形的中空件和封闭该中空件的开口的盖板构成。彩色阴极射线管可安装所述彩色选择机构。从而,材料成本的增长得到控制,该彩色选择机构框架的机械强度也得以提高。
文档编号H01J29/07GK1329350SQ0112196
公开日2002年1月2日 申请日期2001年6月20日 优先权日2000年6月20日
发明者堀内芳郎 申请人:索尼公司