专利名称：用于定位阴极射线管的矩形锥体的系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对CRT的锥体部分进行定位的系统，该锥形部分具有锥形端和张大端。
本发明还涉及一种制造CRT的方法，该方法包括把用于CRT的具有渐细的锥形端和张大端的锥体部分放置在定位系统中的步骤。
阴极射线管(CRT)被用于诸如电视设备、计算机显示器和雷达设备的显示设备中。
CRT包括一个带有锥体部分的玻璃外壳。在CRT制造过程中，锥体部分在制造CRT的不同的阶段被处理，例如，在进行边缘密封时以及前部和锥体部分彼此连接时，电子枪被提供到CRT的颈部时和参考区域被提供给锥体部分时都被处理。在这些处理步骤中，锥体部分被安置到定位系统中，通过该系统锥体部分被放在中心，即它的位置是受控的，并被确定在某一精度范围内。锥体部分有一个锥形端和一个张大端。传统的定位系统包括形成等边三角形的三个角的三个定位装置。定位装置传统上是球形的。三个定位装置形成用来控制锥体的基准框。基准框越精确，基准区域的位置越好，密封边和显示窗以及电子枪能够彼此相关地被控制。这样的位置的更好控制提高操作中电子束的定位和显示图象的质量。
传统的CRT包括具有连接颈部的锥形端的锥体部分的玻璃外壳。该颈部容纳用于产生一个或多个电子束的电子枪。用于偏转电子束的偏转装置围绕着锥形端和颈部。显示窗与锥体的张大端连接。人们具有更强烈的趋势和愿望想要提高图像质量，增加CRT显示窗的平面并减小CRT的深度和重量。这些趋势和愿望不包括彼此之间的一些延伸并必须找到折衷。传统的CRT有圆锥部分，即锥体部分的锥形端在横截面上基本上是圆形的。为了找到更好的折衷，锥体的渐细的锥形端最好以具有基本上矩形横截面的方式制造。对于这样的横截面，平均起来，偏转装置(的线圈)能够与电子束更接近，这允许更好地控制电子束的偏转和定位，结果提高图像质量并降低电子束偏转所需的能量。然而发明人已经发现，当传统的定位系统用在具有基本上矩形横截面的锥形端锥体部分上，这样的锥体部分的位置确定精度有许多要求。错误基本上比带有基本上矩形截面的锥形端的大。该定位精度的减少量会降低或者可以忽略使用带有基本上矩形截面的锥体部分对定位造成的影响。为简化起见下文中“带有基本上矩形截面的锥形端”有时会用“矩形锥体部分”表示。
本发明的目的是提高锥体部分定位的精度，从而提高CRT最终质量和/或减少CRT的重量和/或降低把锥体置于中心所需的时间。
为此，按照本发明的定位系统其特征在于该系统包括基本上对应于矩形一侧的两个转角位置上的第一和第二定位装置，和位于基本上对应于定位在与上述一侧相对的矩形侧的中部的第三定位装置，第一和第二装置具有从锥形端向张大端方向凸起和向矩形的中心部分凹下的接触表面，第三定位装置具有从锥形端向张大端方向凸起和通过定位装置的接触面的平面上内凹或扁平的接触面。第三定位装置可以例如为球形，在这种情况下第三定位装置的表面的曲率半径至少在接触表面上或接近接触表面的地方整个相同。它也可以有圆柱形或大致椭圆形或二者之间的任意形状。第一和第二定位装置的接触面可以并最好形成双曲面，双曲面的一侧面对着锥体部分。
最好，第一和第二装置有相同的形状。
当矩形锥体部分被放置在定位装置中时，接触面的形状和结构(即与锥体部分结合的表面)和定位装置的相关位置引导锥体部分精确定位，两个转角由第一和第二装置定位，相对的一侧由第三装置定位。
法向矢量在接触区域上基本上互相交叉于一点，该点基本上位于通过矩形中心并与矩形相垂直的线上。在定位期间，接触区域在锥体部分上施加力。这些力基本上沿着接触面的法向矢量排成一行。当法向矢量彼此交叉于一点并且锥体部分正确排列时，施加在锥体部分上的总力最小并且没有转矩施加在锥体部分上。
定位系统当用于定位带有基本上矩形横截面的锥形端的CRT时有相当大的优势。
按照本发明生产CRT的方法其特征在于锥体部分具有基本上矩形横截面的锥体端和张大端，锥形端具有两个转角部分和一个相对侧，其被放置在定位系统中，定位系统包括位于基本上对应于矩形的一侧的两个转角的第一和第二定位装置，和位于基本上对应于上述一侧的相对的矩形的一侧的中部的第三定位装置，第一和第二定位装置具有马鞍形接触面，该接触面在从锥形端向张大端方向上通常为凸起并且在向矩形的中心部分的方向上通常为内凹，第三定位装置在从锥形端向张大端的方向上通常为凸起并且在通过定位装置的接触面的平面上通常为凸起，锥体部分的转角部分由第一和第二定位装置定位，相对侧由第三定位装置定位。
定位系统也可以被用于定位传统的CRT，即一个具有基本上圆形横截面的锥体部分的CRT。第一和第二装置的马鞍形表面降低了当锥体定位在定位装置上时产生在锥体上的赫兹力。特别是对大锥体(大于29′)，锥体的重量可以引起出现破裂那么大的赫兹力(＝当一个部分与另一个部分接触时的接触力)。这些接触力的降低，减小了破裂的风险(这可以导致锥体的内爆或脆弱)。
本发明的这些和其他方面参照下文的实施例变得显然并将被阐明。
图1是带有彩色选择电极的彩色阴极射线管的彩色显示装置的部分断开的侧视图。
图2A、2B和2C示意性地表示已知的定位系统。
图3、4、5和6示意性地表示按照本发明的定位系统的实施例。
这些图没有按比例画出。通常，相同的附图标记表示相同的部件。
图1所示的阴极射线管1包括带有颈部5、锥体部分4和前部或显示屏面3的真空玻璃外壳2，该玻璃外壳的外表面可以是弯曲的或平面的。具有以不同的颜色(例如红、绿和蓝)发出荧光的线或点的显示屏幕10可以被排列在显示平面的内侧。框14支撑薄的阴罩12在短距离上形成显示屏幕10。阴罩可以是具有圆形或拉长的圆形孔的有孔的阴罩13或金属网罩。在显像管的运行期间，排列在颈部5中的排列的电子枪系统6产生电子束7、8和9。这些电子束通过阴罩12的孔13从而使荧光粉发光。偏转装置11确保电子束系统地扫描显示屏。锥体部分4包括与显示窗相连的张大端4A和在其周围提供偏转装置的锥形端4B。按通常的命名，同时指示的是锥体的北(N)、南(S)、西(W)和东(E)侧。也指出了锥体的纵轴Z-轴。在CRT中，该轴近似对应于不偏转的电子束的轨迹。
图2A到2C示意性地显示已知的定位系统。
CRT的锥体部分4(在该实施例中已经提供了颈部5)被放置在定位系统20中，定位系统包括三个基本上球形的定位装置21、22和23，它们与锥体部分4的锥形端4B上的接触面21A、22A和23A接触(见图2B)。定位系统还包括用于定位颈部的装置24。在该实施例中，装置24包括3个球形的球状物或弓形物，颈部夹在它们之间的同心位置。三定位装置与装置24合作使锥形部分被精确地定位(见图2C)。至少在与装置21、22、23相接触的部分，锥体部分基本上旋转对称并中空。定位装置21、22、23确定有等长的三条边的三角形。锥体部分放置在三个基础面上并因此而被定位。一旦锥体部分被定位，可以执行几个方法步骤。作出参考凸起25，密封边26可以被接地并拉平，显示窗(有时也被称为“屏面”)可以被排列并与锥体密封在一起，电子枪也可以被插入到颈部并与颈部连接。对所有这些方法步骤锥体部分的定位被精确地定位并保持其精确地定位是很重要的。
发明人已经发现已知的系统和方法没有对关于带有圆形横截面形状的锥体部分具有圆形而不是基本上矩形横截面的锥形端4B的锥体部分产生相同的结果。使用基本上矩形横截面的锥体部分是有优势的，因为它允许偏转系统的线圈平均放置得与待偏转的电子束更近。这允许具有更大的偏转角度和/或电子束更精确的偏转。然而，如果CRT即锥体部分(锥体部分的某个部分即锥体部分的其它部分)的不同部分用该系统制造、定位或连接精度会降低，在执行中这样的改善会被消除。由于这种原因，当在锥体部分和/或与锥体部分连接的部分上执行某种生产或处理步骤时或制造部件时，锥体部分被精确地定位是很重要的。如图2示意性地示出的已知的系统和方法留下了改进的空间。
图3用透视图说明了按照本发明的定位系统和方法。定位系统20包括运行着的三个定位装置21、22和23，所述定位装置中的一个(21)接触表面(4C)，该表面沿除从锥形端向张大端以外的方向弯曲，即向外闪光，并且该表面在与z-轴垂直的平面内的方向上基本上不弯曲。其他两个定位装置(22，23)接触到锥体的基本上矩形横截面的转角部分(4D，4E)。定位装置21有在从锥形端向张大端方向上是凸起(向外弯曲)(例如圆形)并且向所述矩形中心部分方向上是凸起或平台的接触面。定位装置22、23有在从锥形端向张大端方向上是凸起并且在与z-轴垂直的方向上内凹(向内弯曲)的接触面。当锥体被放置在定位系统中时，装置22、23的接触面的马鞍形和对应于锥体的矩形横截面的转角的装置22、23的定位，与装置21的圆形结合，和在向一个方向弯曲但不超过或小于其他装置上的平面的一侧上的它的定位，引导矩形锥体到精确的位置。
图4示出了表示定位装置21、22、23和锥体部分和颈部5的相关位置的实施例。以实施例的方式给出了对定位装置21至23的曲率半径和直径的非限制性的一些测量和对所述装置的相关定位的一些测量。尽管这些测量是实际的，但是很明显它们可以被改变并在某种程度上依赖于其它参数，例如锥体的尺寸和锥体部分的锥形端的矩形横截面。定位装置的接触面是运行中与锥体部分4外侧表面相接触的表面。
图5以不同的视角示出了锥体部分4和定位装置21、22和23。定位装置21的接触区域关于方向51凸起(切线沿锥体从锥形端4A向张大端4B的外表面)，装置22和23的接触区域也是一样。装置21的接触区域是平面的或在通过接触面的平面上凸起的。装置22和23的接触面是在该平面上内凹的，即在所述的平面内，这些接触区域有指向由接触面形成的三角形的中心的曲率半径R。
图6示出了包括环形部分61的定位系统，其中三个定位装置21、22和23被集成为单结构。图6清楚地示出所有三个定位装置有沿方向51看凸起的接触面，而装置21有在通过接触面(在该实施例中，该平面大致对应于垂直于z-轴的平面并稍微低于环61的上表面)的平面上凸起或扁平的(在该实施例中是扁平的)接触面，然而装置22和23有内凹(中空)的接触面。在垂直于z-轴和通过接触区域的平面上观察，装置22和23的接触区域有指向由三个接触区域形成的三角形的中心部分的曲率半径R。
最好接触区域上的法向矢量基本上彼此交叉在一点上，该点基本上位于通过矩形的中心并垂直于矩形的线上。在定位期间，接触区域在锥体部分上施加力。这些力基本上沿着接触面的法向矢量分布。当锥体部分被正确地排列时，施加在锥体部分上的总的力最小并且没有转矩施加到锥体部分上。图6示出了结合为单结构的所有三个定位装置。这是最佳的实施例。该结构最好有一个开口62，最好在装置22和23之间，用于使CRT的颈部部分通过该开口插入到该结构中去。这减少了定位锥体部分和从定位装置中取出锥体部分所用的时间。
显然在本发明的范围内有可能做出各种变化。
总之本发明可以被如下描述。
一种用于定位CRT的锥体部分或用于CRT的锥体部分的定位系统(20)，该系统包括位于对应于矩形一侧的两个转角的第一和第二定位装置(22、23)，和位于相对一侧的中部的第三定位装置(21)。第一和第二装置(22、23)有马鞍形接触面，该接触面在从锥形端向张大端的方向(51)上凸起并在向矩形中心的方向上内凹，而第三定位装置(21)的接触面在从锥形端向张大端的方向上凸起并在通过定位装置的接触面的平面上凸起或扁平。
应当注意，定位装置也可以被用于定位‘传统CRT’，即具有基本上圆形横截面的锥形端的CRT。第一和第二装置的马鞍形表面减少当锥体放置在该装置中时发生在锥体上的赫兹力。尤其对更大的锥体(大于29′)，锥体的重量可以引起使破裂出现那么大的赫兹力(＝当一个部分与另一部分相接触时的接触力)。这些接触力的减小降低了破裂的风险(这可能引起锥体的内爆或脆弱)。在这样的实施例中接触面的相对位置可以与用于定位具有矩形横截面的锥形端的CRT的实施例不同。用于‘传统CRT’的接触面最好组成带有等长边的三角形的隅角点。
在该方法中，定位系统被用于定位锥体部分。
权利要求
1.一种用于定位用于CRT的具有锥形端(4B)和张大端(4A)的锥体部分(4)的定位系统(20)，该系统包括三个定位装置(21，22，23)，其特征在于该系统包括位于基本上对应于矩形一侧的两个转角上的第一和第二定位装置(22，23)，和位于基本上对应于与上述一侧相对的矩形侧的中部的第三定位装置(21)，第一和第二装置(22，23)具有从锥形端向张大端方向上(51)凸起和向矩形的中心部分凹下的接触表面，第三定位装置(21)具有从锥形端向张大端方向上(51)凸起和在通过定位装置(21，22，23)的接触面的平面上凸起或扁平的接触面。
2.如权利要求1要求的系统，其特征在于接触区域上的法向矢量基本上彼此相交于一点，该点基本上位于通过矩形的中心并与矩形垂直的线上。
3.如权利要求1或2要求的系统，其特征在于定位装置(21，22，23)被集成为单结构(61)。
4.一种生产CRT的方法，该方法包括在定位系统(20)中定位CRT的锥体部分或用于CRT的锥体部分的步骤，其特征在于锥体部分(4)具有基本上矩形横截面的锥体端(4B)和张大端(4A)，锥形端具有两个转角部分(4D，4E)和一个相对侧(4C)，锥体部分放置在定位系统(20)中，定位系统(20)包括位于基本上对应于矩形的一侧的两个转角的第一和第二定位装置(22，23)，和位于基本上对应于上述一侧的相对的矩形的一侧中部的第三定位装置(21)，第一和第二定位装置(22，23)具有马鞍形接触面，该接触面在从锥形端向张大端方向上(51)通常为凸起并且在向矩形的中心部分的方向上通常为内凹形，第三定位装置(21)在从锥形端向张大端的方向上(51)通常为凸起并且在通过定位装置(21，22，23)的接触面的平面上通常为凸起，锥体部分的转角部分(4D，4E)由第一和第二定位装置(22，23)定位，相对侧(4C)由第三定位装置定位。
全文摘要
一种用于定位CRT的锥体部分或用于CRT的锥体部分的定位系统(20),该系统包括位于对应于矩形一侧的两个转角的第一和第二定位装置(22、23),和位于相对一侧的中部的第三定位装置(21)。第一和第二装置(22、23)有马鞍形接触面,该接触面在从锥形端向张大端的方向(51)上凸起并在向矩形中心的方向上内凹(曲率半径R),而第三定位装置(21)的接触面在从锥形端向张大端的方向上凸起并在通过定位装置的接触面的平面上凸起或扁平。
文档编号H01J9/26GK1366699SQ01800853
公开日2002年8月28日 申请日期2001年4月2日 优先权日2000年4月12日
发明者P·A·J·雅各布斯 申请人:皇家菲利浦电子有限公司