CN1043823A - 电子枪组件装配的改进方法 - Google Patents

Abstract

一种制造电子枪组件的方法，其中，通过设置在电极边缘上的定位装置把电极固定在夹具内。该方法不用支撑杆确定电极的位置。在典型的实施例中，把所说的电极堆叠在带有间隙的夹具内。定位装置被设置在包括电极内小孔的多边形的顶点。如果电极是管状的，定位装置和电极内的小孔最好设置在一个平面内。

Description

本发明涉及一种电子枪组件的制造方法，该组件包括若干个至少有一个小孔的电极，至少二个电极具有定位装置，以及具有另一个与所说的定位装置相配用的定位装置的夹具。在本发明的方法中，电极被叠置在夹具内，并且由定位装置和另一个定位装置所定位，至少有二个电极相互连接。

所说的电子枪尤其是可用于彩色显示装置、投影显示装置和数据显示装置的显象管内。

在开头段落中描述的一种典型方法由日本专利申请JP-A-56-54739号英文文摘所公知，该日本专利文摘公开于1981年7月28日5卷117号（E67）、（789）。在所说的申请中，对制造一种一字形电子枪的方法作出了描述。电极具有一个中央小孔和二个外侧小孔。夹具包括上面套叠电极的支撑杆，所说的支撑杆贯穿于中央小孔，还包括二个固定的和二个活动的夹爪。所说的中空夹爪带有定位装置和固定电极的支撑杆。每一个电极包括一个在一字形平面的每一侧的凸出部分，该部分由所说的平面向外伸展。

电子枪的电极被定位在夹具中后，一般通过压一根陶瓷玻璃杆状物使电极实现相互连接，杆状物是被加热至塑变温度而向凸出部分压入，待冷却后即使电极相互连接。

已经出现，中央小孔的边缘会被损伤，因此导致电子枪的损坏，还发现有时电极粘附到支撑杆上，致使难以把电子枪组件从支撑杆 上取下。

本发明的一个目的是提供一种减少上述问题的制造方法。

为此目的，在开头段落中所述的一种方法的特征是在堆叠操作中，至少二个电极的所有小孔是保持空置。

“保持空置”在这里的意见是小孔没有被支撑杆贯穿。

由于小孔没有被支撑杆贯穿，所以小孔没可能被支撑杆或棒所损伤。

按照本发明的方法可用于制造产生一个电子束的电子枪组件。这样的电子枪适用于黑白显象管或投影显象管。按照本发明的方法还可用于在使用中产生若干束如三束电子束的电子枪组件的制造。列举的这样的电子枪的实例被称之为三角形及一字形电子枪。

按照本发明的方法的一个实施例，当供热时，至少二个电极相互连接，该方法的特征在于，电极被堆叠在带有间隙的夹具内，使得在至少二个电极相互连接期间定位装置和另外的定位装置彼此相配合。

在按照本发明的该方法中，在“冷态”时电极被堆叠在有间隙的夹具内。相互连接时，通过提供一个连接件如玻璃杆状物或焊接组合件来实现相互连接，所提供的杆状物或焊接组合件通过加热可软化，电极的温度随着也增加，所选择的间隙应当是当电极被加热时起码基本上消失。

接着在“冷态”时，定位装置和另外的定位装置不相互依靠。在“热态”时，带定位装置的电极起码要基本上靠顶夹具的定位装置。

在公知的方法中，当处于冷态时，电极在活动的和固定的夹爪 之间被夹住，并套在中心支撑杆上。当电极通过连接件被加热时发生膨胀。当设置连接件时，由于部分夹爪的可动和力施加于电极上，使得中心小孔发生位移，或许要影响电极的定位精度或/和电极粘附到支撑杆上，下面将予以说明。

最好用这样的定位装置的方法，使至少二个电极定位，该方法至少基本上将定位装置设置于包括所有小孔形心的多边形的顶点或边上。

当至少基本上将定位装置设置于包括所有小孔形心的多边形的顶点时，对电极作高精度定位是可能的。所要考虑的是使电极定位的精确度，应当注意的是已经发现，实际上一根细中心支撑杆如其横截面大约是1mm或稍小，不但电极的位置不能确定，而且支撑杆随着电极内的小孔而弯曲。可以推断，如果至少在二个电极内的中心小孔至少具有1mm或稍小的直径，那才能适合使用这种方法。

比较好的是，该至少二个电极是可以最靠近阴极设置的电极。通常，这些电极具有最小的小孔。小孔或支撑杆被损伤是很有可能的。

按照本发明的另一个最佳实施例方法的特征是，若干个连续电极的所有小孔是保持空置，最好是所有电极的全部小孔保持空置。在这种情况下，一种夹具可适用于许多电子枪的结构，而且电子枪不可能粘附到支撑杆上。

最好是当电子枪组件安置在夹具内时，对电极的位置进行校验。

这可节省时间，并防止不合格电子枪滞留在生产线中。

本发明的一个实施例的特征是，某些电极被隔片所隔离。

最好是当电子枪安置在夹具内时，至少一个电极提供至少一个 电连接件，这可节省时间。

本发明还涉及到按照本发明制造的电子枪组件。

该组件可以是，比如组合电极、电极组件或完整的电子枪。

本发明还涉及到电子枪组件，该组件包括至少二个具有至少一个小孔和定位装置的电极，至少一个电极是管状的。

按照本发明，这种形式的组件的特征是，定位装置和管状电极的至少一个小孔至少基本上分布在一个平面内。

这样的组件适宜于上述方法。当小孔（一个或多个）和定位装置至少基本上在一个平面内分布时比起它们在不同平面分布时就能通过定位装置更精确地确定在管状电极内至少一个小孔的位置。

比较好的是，定位装置和至少一个小孔形成于圆筒形电极的平板部分。在这种方法中，以简单的方式可获得高度的精确度。

本发明还涉及到可适用于按照本发明组件的管状电极。

本发明进一步涉及到电子枪组件，该组件包括至少二个具有一个中央小孔和二个外侧小孔的电极以及定位装置。

按照本发明的该形式的电子枪组件的特征是，定位装置至少基本上配置于多边形的顶点或边上，多边形包含所有小孔的形心，特征还在于，定位装置形成一些凸出部分。

用上述方法中的装置，会有助于制造这样的电枪组件。当利用凸出部分形成定位装置时，确定小孔位置的精确性是很大的。在这种情形下，定位装置之间有一个大的距离。

在典型的实施例中，该电子枪组件是一种一字形的电子枪组件，定位装置包括横向分布的基准支撑面，并且至少基本上平行于一字形平面。在另一个典型实施例中，定位装置构成这样的基准支撑面，该支撑面相对于一字形平面成30°-60°范围内的角度分布。

按照本发明电子枪组件的另一个实施例，其中至少二个电极具有把自身连接到连接件的凸出部分，其特征是，凸出部分和至少二个电极的每个定位装置至少基本上在一个平面内分布。如果凸出部分和定位装置不在一个平面内分布，那么，在连接凸出部分和连接件期间，力施加在一个电极的两个不同平面上，这会导致电极变形。

按照本发明的电子枪组件的另一个实施例，其特征是，至少一个电极具有至少一个分布在定位装置和凸出部分之间的凸块，所说的凸块以一种简便方法提供连接。

对于每一个典型的实施例，电子枪组件可以是，比如组合电极、电极组件或完整的电子枪。

本发明还涉及阴极射线管，该管包括按照本发明的电子枪。

通过一些典型实施例，并参照附图，将对本发明作详细的说明，其中：

图1是包含按照本发明方法制造的一个电子枪的阴极射线管剖视图;

图2是一个一字形电子枪的剖视图;

图3是有关现有技术的一字形电子枪的一个电极顶视图;

图4a和4b示出如何以公知的方法定位一个电极的顶视图;

图5表示在公知方法中出现问题的一个电极的顶视图;

图6a至6d是根据本发明的一个电子枪的电极70的顶视图;

图7是一个电极70和夹具部件81和82的剖视图;

图8是夹具100的部分透视图;

图9是根据本发明方法制造的一个电子枪的剖视图;

图10a和10b是根据本发明的一个电子枪的二个电极剖视图;

图10c是根据本发明的一个电子枪的又一个电极例子;

图11是在根据本发明方法中可适用的又一个夹具的顶视图。

这些附图仅是概略表示，没有按比例绘制，在不同的实施例中相应的部分通常用同样的参考数字。

图1是包含根据本发明方法制造的一个电子枪的阴极射线管的剖视图。在由显示窗2、玻锥3和管颈4组成的玻壳1内，一个一字形电子枪5设置在管颈4内，该电子枪产生三束位于附图平面内各自轴线的电子束6、7和8。在未经偏转时，中央电子束7的轴线与管子的轴线9相重合。在显示窗的内侧，设置了许多三元组的荧光粉单元，所说的单元可以如由线和点构成。本阴极射线管由线性单元组成，每一个三元组排列成一条含有发绿光荧光粉的线、一条含发兰光荧光粉的线和一条含发红光荧光粉的线。这些荧光粉线以垂直于附图平面的方向延伸，在显示屏的前面设置荫罩11，荫罩内有大量细长小孔12，电子束6、7和8经上述小孔12通过，位于一个平面即一字形平面内的三个电子束由偏转线圈13控制偏转。

图2是一个一字形电子枪的局部剖视图，一字形电子枪是由一个杯形电极20组成，在该电极20内设置了三个阴极21、22和23，电子枪还包括一公共板形屏栅24。通过公共电极系统25（G3）和26（G4）的装置使电子束聚焦。电极系统25包括二个杯形部件，杯形部件开口端彼此相对，所谓杯形部件即第一电极27和第二电极28。主透镜在第一电极系统25和第二电极系统26之间形成，该透镜可以是常规型式或比如多角形式。

电极26包括一个杯形部件29和一个共轴套筒30，套筒30的底部 含有小孔31，电子束经上述小孔通过。电极25包括一个外侧边缘32，该边缘朝着电极26。电极26包括一个外侧边缘33，该边缘朝着电极25。在凹进部分34内形成小孔38、39和40，凹进部分34垂直于电子束6、7和8的轴线35、36和37。在凹进部分41内形成小孔42、43和44，凹进部分41基本上垂直于中央电子束的轴线36。凹进部分34和41分别与部件28和29组成整体。

在第一电极系统内，一个象散元件由辅助电极G_AST形成，该辅助电极G_AST如一个具有细长小孔45、46和47的平板，与主透镜相隔一定距离独立地安置着。所说的小孔比如可以是矩形、椭圆形或菱形。

辅助电极被耦联到电极27，并且包括用于提供恒定电压V_foc.的装置，G₃还包括用于提供控制电压V_foc+V_c给电极28的装置。电极相互之间的精确定位及小孔为边缘无损伤是非常重要的，因为这会影响到电极之间的电场。

不是所有在电极上的小孔都是在一条直线上，一些小孔呈正方形或椭圆形，比如外侧小孔31不是与小孔44和42在一直线上。小孔45、46和47不是圆的，而是细长的。如上所述，迄今，在电子枪的装配中，各电极被穿在支杆上，如图2所示的一个电子枪要求支杆具有很复杂的形状，这一点是很清楚的。

图3是从JP-A-56-54739中公知的电极50的顶视图。所说的电极包括三个小孔51、52和53，它还包括二个凸出部分54和55，还有定位支撑面56。

图4a是根据现有技术定位电极50方法的顶视图。电极50被套叠在一根支撑杆60上面，定位支撑面56与四个夹爪61、62、63和64相 配合，这些夹爪中的二个（62和63）是固定的，而另二个（61和64）是可移动的。这就有可能使电极被夹住。夹住后，通常利用压少数几个陶瓷玻璃棒状物65和66实现电极之间的相互连接。这些棒状物被加热到塑变温度、靠在凸出部分54和55上，待棒状物冷却后玻璃棒状物使电极实现相互连接。

图4b又详细表示了电极50的定位方法夹爪61和64可活动，并且在电极上施加力F，借助力F促使电极靠顶住夹爪63和62。但是，发现存在这样的可能性，中心支杆引起中央小孔边缘损伤或电极被粘附在中心支杆上。本发明的一个目的是提供一种避免上述问题的方法，为此目的，按照本发明的方法的特征是不用中心支杆来定位电极，而仅仅是利用在电极上的定位装置的方法和在具爪里或上的装置来进行定位。

在已知的方法中存在着问题，特别是利用热传导给电极的方法使电极相互连接的时候，例如，当利用加热玻璃棒状物或焊接组合件使电极相互连接的时候，图5说明为什么产生问题。由于中心支杆60与中空夹爪63和64均固定不变地配置着，因温度上升致使电极膨胀而发生转动。很显然，该问题的产生是由于小孔位置变化，电极转动的再一个影响是支杆能使小孔边缘损伤。可以使夹爪63和64固定配置，并使夹爪61和62活动配置，避免电极斜倾。然而，当电极被加热时，产生另一个问题，电极50膨胀，但夹爪63和64与中心支杆60之间的间距不变化，进而使电极变形或使支杆向侧面推压，当支杆很细时后者变化更有可能。在这种情况下，小孔位置改变，并且中央小孔会被支杆损伤。从正确定位电极的精确性来看，人们注意到，已经发现，在实际上细支杆情况下，也就是因为电极具有1mm或更小直径 的小孔，支杆没有确定电极的位置，而是随着电极内的小孔而弯曲。对于这样的电极，正确定位电极的精确度由正确形成在电极内的小孔的精确度来确定。

在按照本发明方法的一个实施例中，其中电极利用加热可软化的连接件进行相互连接，定位装置和另外定位装置仅仅在所说连接件配置期间相配合的定位装置。

在按照本发明的方法中，当电极处于“冷却”时被堆叠在带有间隙的夹具内，在加热可软化的连接件的准备期间，所说的连接件比如是玻璃杆状物或焊接组合件，电极温度升高，间隙是被精选的，以致当电极变热时它则消失。

自然，在“冷态”时，定位装置与另外的定位装置彼此不顶靠。在热态时，电极和定位装置至少基本上顶靠住夹具的定位装置。

图6a和6b是按照本发明的方法制造的一字形电子枪组件中可使用的电极70的顶视图。电极70包括小孔71、72和73，另外几个电极的小孔用参考数字74、75和76表示。附图清楚地显示小孔73直至包括76都不会在一直线上。电极70的外侧边缘有凸出部分77，通过该部分形成定位支撑面78（图66）或78和79（图6a）。定位支撑面限定一个其顶点为80的四边形R，小孔71、72和73的形心皆位于所说的四边形内。

图6c和6d表示适用于按照本发明方法制造的电子枪电极的另一个例子。图6c显示了具有一个小孔72的电极，由基准支撑面78和79以及固定部分85形成定位装置。图6d表示可适用于按照本发明制造的三角形电子枪的电极，该电极包括三个排列成三角形的小孔72，以及由基准支撑面78、79和固定件85形成定位装置，基准支撑面78 和79限定了一个多边形，在该例中为六边形，小孔72的形心被确定在其中。由于定位装置限定了包括所有小孔形心的多边形，所以电极的位置可由定位装置高度准确地确定。使小孔准确定位的精确度是由小孔在电极内形成的精确度和使电极定位的精确度所决定。假定电极所有部分和夹具以大致相同的精度进行生产，在本例中，最终所述的精确度只相等于或大于在电极内形成小孔的精确度。

图7是电极70和夹具部件81和82的剖视图。在该图内，电极连接到玻璃棒状物83，并且设置了凸块84，所说的凸块可用于形成与电极的电连接。在装配操作时，玻璃棒状物被加热至塑变温度，并且紧压凸出部分85。由于81和82部分位于包括小孔的多边形顶点，所以，上述两部分远离玻璃棒状物85，自然对于玻璃管来说有更多间距，这是很有利的，其结果是81和82部分比起图4a和4b所示的夹爪较少受热。用该方法可减少在这些部分的热应力。由于玻璃棒状物的熔化和电连接（借助凸块84）的形成同时或几乎同时实现，所以装配过程简化了。当电子枪在夹具内静止时，还有另外部分，比如同轴套筒被固定到电子枪上。

图8是夹具100的局部透视图。所说的夹具包括底板101，定位部分被固定到该底板上。所说的夹具还包括可动部分82和端面板102。在夹具内，展示了二个电极70和110，它们与其它的电极一起被堆叠于夹具内，由隔片120限定电极之间的间距。在电极被相互连接后，隔片120被拆离。当电子枪或电子枪部件静止在夹具内时，可校验电极内小孔的相关位置。比如利用激光束，用激光束设备可观察小孔的外形。电子枪制成之后，当制造的电子枪的精确度不符合特定要求时，可立即从生产线上把电子枪取下，这样使成本降低。

比较好的是这样制造定位装置和夹具，以致这些电极与夹具相配合有个小间隙，比如大约10至100μm。其次，把加热了的玻璃棒状物紧压在凸出部分上，因此，电极在热态中膨胀，该定位装置与另外的定位装置相配合。根据电极的形状和材料，不同电极的膨胀不一定是相同的，因此，各种电极的间隙在冷态时可以是不同的。

图9是按照本发明在制造期间的电子枪的剖视图。电极由隔片120隔开。对于每个电极定位装置77被设置成与电极小孔在同一平面上。由于定位装置和小孔设置在一个平面内，所以，所说小孔的位置比起定位装置设置在不同平面内，就更能精确定位。

图10a和10b是适用于按照本发明方法制造的电子枪（或电子枪组件）的电极剖视图。管状电极131包括圆筒部分132，带小孔134、135和136的板状部分133，定位装置137和138，具有小孔140、141和142的板状部分139，定位装置143和144。利用熔焊使圆筒部分与板状部分133和139彼此固定。管状电极151包括圆筒部分152，具有小孔154、155和156的板状部分153，定位装置157和158，套环部分159，具有小孔161、162和163的第二板状部分160，定位装置164和165。经焊缝166使板状部分153固定到圆筒部分152和套环部分159上，圆筒部分152利用焊缝166固定到板状部分166上。由于小孔和定位装置被设置在同一个板状部分内，所以使小孔和定位装置在同一平面内以简单的方式膨胀。该实施例比另一个的好，在那个实施例中，小孔和定位装置设置在电极的不同部分，例如，像图10c所示，圆筒部分170和套环状部分171以及具有小孔174、175和176的部分173可形成一个整体，在整体外侧设有凸出部分177，并在该部上再安置定位装置178。对于这样一个电极，小孔和定位装置相互 精确定位比起在图10b中所示的一个电极来要困难。圆筒部分132、152和170可以用多种形状作成，例如横截面可以是圆形、三角形、四边形或多边形，其角可以是锐角或圆角。其上可设置内部或外部凸出部分，圆筒部分横截面是可变化的。

图11是适用于按照本发明方法的夹具的另一个实施例顶视图。夹具部分81不同于图7所示的夹具部分81。电极70包括一字形平面内的定位装置710。已经发现，当定位装置被设置在一字形平面内时，一字形平面内的电极定位可得到改善。

很明显，在本发明范围内，对于本技术领域的技术人员来说，可以作出许多变化。

Claims (24)

1、一种制造电子枪组件的方法，包括：若干个具有至少一个小孔的电极，至少二个具有定位装置的电极，以及具有另外的与所述定位装置相配合的定位装置的夹具，在该方法中，电极被堆叠在夹具内，并且利用定位装置和另外的定位装置进行定位，至少二个电极相互连接，其特征在于，在堆叠操作中，至少二个电极的所有小孔是保持空置。

2、根据权利要求1所述的方法，当供热时至少二个电极相互连接，其特征是，至少二个电极堆叠在带有间隙的夹具内，使得在至少二个电有相互连接期间，定位装置与另外的定位装置彼此相配合。

3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征是，通过至少基本上设置于包括所有小孔形心的多边形顶点或边上的定位装置的方法，使某些电极定位。

4、根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征是，至少二个电极内中央小孔的直径稍小于1mm。

5、根据权利要求1、2、3或4所述的方法，其特征是，至少二个电极是可最靠近阴极而设置的电极。

6、根据权利要求1、2、3、4和5所述的方法，其特征是，若干个连续电极的所有小孔保持空置。

7、根据权利要求6所述的方法，其特征是，所有电极的所有小孔保持空置。

8、根据上述权利要求中的任一个所述方法，其特征是，当电子枪组件安置在夹具内时，对电极的位置进行校验。

9、根据上述权利要求中的任一个所述方法，其特征是，某些电极被隔片所隔离。

10、根据上述权利要求中的任一个所述方法，其特征是，当电子枪组件安置在夹具内时，至少在一个电极上形成至少一个电连接件。

11、根据上述权利要求中的任一个所述方法制造的电子枪组件。

12、根据权利要求11所述的电子枪组件，其特征是，电子枪组件是完整的电子枪。

13、一种电子枪组件，包括至少二个具有至少一个小孔和定位装置的电极，至少一个电极是管形，其特征是，定位装置和管形电极的至少一个小孔至少基本上分布在一个平面内。

14、根据权利13所述的电子枪组件，其特征是，定位装置和至少一个小孔在管状电极的板状部分形成。

15、根据权利要求13或14所述的电子枪组件，其特征是，电子枪组件是完整的电子枪。

16、可适用于根据权利要求13、14和15所述的组件的管形电极。

17、一种电子枪组件，包括至少二个具有三个小孔和定位装置的电极，其特征是，定位装置至少基本上设置于包含所有小孔形心的多边形的顶点或边上，并且定位装置是凸出部分的形状。

18、根据权利要求17所述的电子枪组件，电子枪组件是一字形电子枪组件，其特征是，定位装置包括基准支撑面，该面横向分布，并且至少基本上平行于一字形平面。

19、根据权利要求17所述的电子枪组件，电子枪组件是一字形电子枪组件，其特征是，定位装置包括基准支撑面，该支撑面相对于一字形平面成30°-60°范围内的角度分布。

20、根据权利要求17、18或19所述的电子枪组件，组件内至少二个电极具有把自身连接到连接件的凸出部分，其特征是，该凸出部分和至少二个电极的每个定位装置至少基本上分布于一个平面内。

21、根据权利要求17、18、19或20所述的电子枪组件，其特征是，至少一个电极有至少一个凸块，该凸块分布在定位装和凸出部分之间。

22、根据权利要求17、18、19、20和21所述的电子枪组件，其特征是，电子枪组件是完整的电子枪。

23、一种阴极射线管，包括具有如权利要求11至15和17至22所述组件的任一种电子枪组件。

24、一种显示装置，包括如权利要求23所述的阴极射线管。

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