专利名称：一种crt框架设计方法
技术领域：
本发明属于彩色显像管技术领域薄型彩色显像管框架设计，具体涉及一 种CRT用框架的设计方法。
背景技术：
框架是CRT内最大的金属部件，它不光是荫罩组件装配的基体，而且还 有控制电子束扫描区域、防止反射引起的光斑的作用，正确设计还可以减少 热拱引起的漂移。
作为荫罩组件基体，首先框架的形状尺寸应保证与荫罩外形相匹配，保 证荫罩装配、焊接的正确和合理；其次要有足够的强度以保证荫罩、内屏蔽 等组件，在使用和运输等情况下不会脱落或产生偏移。对于边封式悬挂来说, 强度上的要求比四角悬挂式更严格；作为CRT内最大的金属部件，如何减轻 重量、降低自身的成本也是非常重要的。
框架底部开口，是电子束通道中的一个门框，对于无电磁屏蔽元件的管 型来说，这个开口形状是控制扫描区域的关键，开口太小会造成电子束被它 阻挡而使有效画面上产生阴影,太大可能产生非正常反射和其它干扰性彩斑, 另外开口尺寸也在一定程度上影响强度和成本。
在CRT处于工作状态时，荫罩由于受到连续的电子束流的轰击而发热， 由于金属固有的热澎胀性，必然发生澎胀，但由于受到框架的紧固，使荫罩 不能 <自由'澎胀，从而.产生拱起变形，即热拱变形。我们知道荫罩曲面与 屏内曲面作'平行'移动时，对电子束的着屏影响并不明显。
最新研究和实践证明，框架底部的开口尺寸，对荫罩热拱也有明显的影 响，如果能设计好底部开口，以使热拱达到整管设计要求，这一点对于AK 类荫罩的管型显得特别重要。应该说框架底部开口尺寸和形状并不能减少荫
罩热变形总量，只是让荫罩变形区域发生变化，使它在着屏影响最大的区域
移动到管子的有效区域之外。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术不足，提供一种CRT框架设计方法， 该方法合理设计框架底部开口尺寸，能够达到改善AK类荫罩热拱的目的。 本发明的技术方案是这样实现的
第一步确定框架底部开口的长轴、短轴和对角轴的最小尺寸。
利用整管规格参数中关于有效荧光面的长轴、短轴和对角轴尺寸，并将 其投影到屏内曲面上，就可以得到屏有效面长轴、短轴和对角轴剖面上的投 影点。同样根据CRT设计规格和总体结构方案，确定框架底面与屏封接面的 相互关系，框架底面与屏封接面肯定相互平行且间距在2. 5-10mm以内，整管 设计参数中还确定了长轴、短轴和对角轴的理论偏转中心点位置。
由整管中心轴线(过显示屏屏中心点且垂直于屏封接面的轴线)作为一 条直角边，过长轴有效面在屏内曲面上的投影点作第一水平线并定名为有效 水平距离，作为另一直角边，过长轴剖面上的理论偏转中心点和长轴最大扫 描点作一条直线，定名为最小扫描斜边，由整管中心轴线、第一水平线和最 小扫描斜边构成了一个直角三角形，定名为长轴最小扫描直角三角形。过扫 描斜边和框架底面的交点，作成第二水平线，它和整管中心线和扫描斜边构 三者相交构成了一个新的直角三角形,定名为长轴框架最小开口直角三角形。
长轴最小扫描直角三角形是完全已知的三角形，而长轴框架最小开口直 角三角形与长轴最小扫描直角三角形相似，而且长轴框架最小开口直角三角 形的沿整管中心轴线的直角边的尺寸可以利用框架底面与屏封接面的尺寸关 系直接得到，这样可以利用几何学中相似三角形的定理，求得斜边和框架底 面的交点到整管中心轴线的距离，这就是框架底部开口长轴方向的最小值。
同样方法，可以分别求出框架底部开口短轴、对角轴剖面上的最小值。
第二步确定框架底部开口的长轴、短轴和对角轴剖面的最大尺寸。
如果增大框架底部开口，电子束就有可能经框架内壁反射到荫罩曲面 上，当这些被反射的电子束落在荫罩有效面区域之外时，它将被荫罩吸收，
反之如果落在荫罩有效面区域之内，它就会形成不受控的反射光点，这是CRT 所不允许的。荫罩有效面区域尺寸可以由平板荫罩和成型荫罩设计图尺寸得 到。
在长轴剖面中，某电子束从长轴偏转中心出发，它受偏转线圈的作用以 某一偏转角度向荧光面运动，当偏转角度较大时，它将首先被框架内侧壁阻 挡并被反射，此反射点定名为框架反射点。为简化计算假定电子束此时以直 线运动前进并将此直线定名为最大电子束轨迹线，此时最大电子束轨迹线与 整管中心轴线的夹角定名为最大允许偏转角。由于框架侧壁与整管中心轴线 平行，根据物理学定律反射物体的入射角与反射角相等，故在框架反射点被 反射的电子束将以最大允许偏转角为反射角被反射，电子束被反射的直线称 为框架反射线，与荫罩曲面相交于某点，该点定名为荫罩反射轰击点。
由最大电子束轨迹线、整管中心轴线和过框架反射点所作的水平线构成 的直角三角形中，由于框架内侧壁到整管中心轴线的距离是已知尺寸(水平线 长度)，在设定了最大允许偏转角值后，而此三角形完全可解，据此可确定框 架反射点的位置。
那么，有确定的框架反射点和它的反射角值一最大允许偏转角为反射 角，就可以给出框架反射线的方程，利用成型荫罩的曲面方程(已在设计文件 中给出)，完成框架反射线的方程和成型荫罩的曲面方程的联立方程组，可以 求得荫罩反射轰击点的解。将荫罩反射轰击点的水平值与荫罩有效面区域尺 寸的尺寸进行比较，若荫罩反射轰击点的水平值小，可适当加大减小最大允 许偏转角的设定值，直到荫罩反射轰击点的水平值和荫罩有效面区域尺寸水 平值相等。这时荫罩反射轰击点的水平值定名为框架底部长轴开口最大值。
仿照相同方法，可以得到短轴、对角轴的最大值。
第三步确定框架底部开口的长轴、短轴和对角轴剖面的最佳值，作
为框架设计的确定尺寸。
在长轴剖面内，将第一步内的有效水平距离乘以过扫描系数， 一般过扫
描系数取值为1.08 1.10,在第一步的第一水平线上确定出新的一点，定名 为过扫描点。连接过扫描点和长轴偏转中心点，得到一斜线定名为设计扫描 线。设计扫描线与框架底面交于一点并将其取名为设计理论点，该点到整管 中心轴线的距离定名为框架底部开口水平设计值。
框架底部幵口水平设计值应大于在第一步中求得的框架底部开口长轴 方向的最小值，而小于第二步中求得的框架底部长轴开口最大值。否则应适 当调整过扫描系数，直到满足上述要求。
用相同方法可完成短轴、对角轴的设计值。
第四步，进行理论计算，确认此时的热拱最大值和屏有效面内关键部位 的热拱偏移量，确认热拱性能和整管的可行性(荫罩热拱的其它条件不变的 情况下)。
完成框架其它尺寸和形状设计。
利用本发明专利设计的框架，能在保证强度、减小热拱、防止反射和降 成本等方面得到矛盾的统一，使框架设计一次成功率明显提高。特别在宽屏 类CRT中，减小热拱效果很显著。曾在某宽屏管型研发中，在其它条件不变 的情况下，利用本发明方法，经改进框架底部开口尺寸形状，使屏有效面内 敏感区域的热拱漂移量减小了 30%。
图1是本发明显像管结构简化图2是本发明显像管长轴剖面图。
下面结合附图对本发明的内容作进一步详细说明。
具体实施例方式
参照图l所示，I-l是萤光面(屏内曲面)，可以根据理论方程而精确
作出。m-2是框架开口所在理论位置平面，可以根据总体结构设计图确定其
位置。1-3和1-4分别是垂直、水平扫描运动最大区域包络面。它们可根据 理论电子束垂直、水平和对角的三个偏转中心点，分别和相应的最大萤光面 (考虑了过扫描)的长轴上、短轴上和对角轴上的端点，连线后作出的近似 直纹面。这样可以得到扫描包络面l-3、 l-4和框架开口平面HI-2的相交线 1-5。这就是框架底部开口的初步形状。
参照图2所示，图中i是玻屏，n是荫罩，ni是框架，Pc点是理论偏转
中心点，L是水平有效面尺寸，直线A从Pc点到达萤光面的Pd点，它代表 保证有效面尺寸的最小电子束运行轨迹。将Pd点沿水平方向向外挪动距离5
L, 一般情况下取值范围为0.05^生^0.12,连接Pc和Pe得到直线B,它
L
代表考虑了过扫描的电子束运动轨迹。这时可以进行框架底部开口尺寸Fx 是否足够的检测，如果Fx在直线B的右侧，说明框架底部开口Fx偏小，将 不能满足过扫描的要求，需加大。如果ni-a点越过了直线A,那将在有效面 内产生框架阴影，必须重新设计。
假定有一电子束从偏转中心点Pc意外地以大于过扫描角度向萤光面射 去，并且没有受到框架的阻挡，它将运动到荫罩裙边II-a并被反射向荫罩， 此时如果反射束与荫罩的交点在荫罩有效面Pa以内(右侧)，那么就会产生 由于反射而产生的干扰光斑，这是不允许的。图2中的C1和C2代表了保证 反射不进入荫罩有效面的极限。换言之，框架的开口不能大于Cl,它正确的 取值范围应该在直线B与直线Cl之间。靠近B线有利于防止反射干扰光班和 框架自身的强度，而靠近C1线有利于改善扫描漂移。
如果在本项捡查中需作框架底部开口尺寸的调整，应按照实施步骤一中 确定的1-5曲线形状为基础作平移，否则在其它区域可能产生干涉。
通过上述步骤，可以完成框架底部开口尺寸的设计工作，为更加严谨并 增加成功率，应该运用其它软件，做出整管模型完成分析计算，以确定是否 满足整管性能之要求。
权利要求
1、一种CRT框架设计方法，其特征在于，包括以下步骤第一步确定框架底部开口的长轴、短轴和对角轴的最小尺寸利用整管规格参数中关于有效荧光面的长轴、短轴和对角轴尺寸，并将其投影到屏内曲面上，得到屏有效面长轴、短轴和对角轴剖面上的投影点，确定框架底面与屏封接面的相互关系，框架底面与屏封接面相互平行且间距在2.5-10mm以内，整管设计参数中还确定了长轴、短轴和对角轴的理论偏转中心点位置；由整管中心轴线，即过显示屏屏中心点且垂直于屏封接面的轴线，作为一条直角边，过长轴有效面在屏内曲面上的投影点作第一水平线并定名为有效水平距离，作为另一直角边，过长轴剖面上的理论偏转中心点和长轴最大扫描点作一条直线，定名为最小扫描斜边，由整管中心轴线、第一水平线和最小扫描斜边构成了一个直角三角形，定名为长轴最小扫描直角三角形，过扫描斜边和框架底面的交点，作成第二水平线，它和整管中心线和扫描斜边构三者相交构成了一个新的直角三角形，定名为长轴框架最小开口直角三角形；长轴最小扫描直角三角形是完全已知的三角形，而长轴框架最小开口直角三角形与长轴最小扫描直角三角形相似，长轴框架最小开口直角三角形的沿整管中心轴线的直角边的尺寸利用框架底面与屏封接面的尺寸关系直接得到，利用相似三角形的定理，求得斜边和框架底面的交点到整管中心轴线的距离，这就是框架底部开口长轴方向的最小值；同样方法，分别求出框架底部开口短轴、对角轴剖面上的最小值；第二步确定框架底部开口的长轴、短轴和对角轴剖面的最大尺寸；框架侧壁与整管中心轴线平行，根据物理学定律反射物体的入射角与反射角相等，框架反射点被反射的电子束将以最大允许偏转角为反射角被反射，电子束被反射的直线称为框架反射线，与荫罩曲面相交于某点，该点定名为荫罩反射轰击点；由最大电子束轨迹线、整管中心轴线和过框架反射点所作的水平线构成的直角三角形中，由于框架内侧壁到整管中心轴线的距离是已知尺寸，即水平线长度，在设定了最大允许偏转角值后，而此三角形完全可解，据此可确定框架反射点的位置；根据框架反射点和它的反射角值--最大允许偏转角为反射角，就能得到框架反射线的方程，利用成型荫罩的曲面方程，完成框架反射线的方程和成型荫罩的曲面方程的联立方程组，可以求得荫罩反射轰击点的解，将荫罩反射轰击点的水平值与荫罩有效面区域尺寸的尺寸进行比较，若荫罩反射轰击点的水平值小，可适当加大减小最大允许偏转角的设定值，直到荫罩反射轰击点的水平值和荫罩有效面区域尺寸水平值相等，这时荫罩反射轰击点的水平值定名为框架底部长轴开口最大值；仿照相同方法，可以得到短轴、对角轴的最大值；第三步确定框架底部开口的长轴、短轴和对角轴剖面的最佳值，作为框架设计的确定尺寸；将第一步内的有效水平距离乘以过扫描系数，一般过扫描系数取值为1.08～1.10，在第一步的第一水平线上确定出新的一点，定名为过扫描点，连接过扫描点和长轴偏转中心点，得到一斜线定名为设计扫描线，设计扫描线与框架底面交于一点并将其取名为设计理论点，该点到整管中心轴线的距离定名为框架底部开口水平设计值；框架底部开口水平设计值应大于在第一步中求得的框架底部开口长轴方向的最小值，而小于第二步中求得的框架底部长轴开口最大值。否则应适当调整过扫描系数，直到满足上述要求；用相同方法可完成短轴、对角轴的设计值。
全文摘要
本发明公开了一种CRT框架设计方法，该方法通过对框架底部开口的长轴、短轴和对角轴剖面的最佳尺寸设计，得到本发明框架底部开口尺寸形状，能在保证强度、减小热拱、防止反射和降成本等方面得到矛盾的统一，使框架设计一次成功率明显提高。特别在宽屏类CRT中，减小热拱效果很显著。曾在某宽屏管型研发中，在其它条件不变的情况下，利用本发明方法，经改进框架底部开口尺寸形状，使屏有效面内敏感区域的热拱漂移量减小了30％。
文档编号H01J29/07GK101350283SQ20081015099
公开日2009年1月21日 申请日期2008年9月16日 优先权日2008年9月16日
发明者徐莉华, 威 杨, 军 赵, 赵天有, 鲁小平 申请人:彩虹显示器件股份有限公司