CN1091940C - 具有大芯柱管脚环的窄颈阴极射线管 - Google Patents
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Abstract
一种阴极射线管，其芯柱玻珠在芯柱的电子枪支撑面围绕每一芯柱管脚的基座隆起，并与该芯柱构成一个整体。第一间距R1定义为从管颈部分的中心轴，到管颈部分面对电子枪主要部分的区域内壁的距离，第二间距R2定义为在所述芯柱玻珠轴线半高处测量的从中心轴到芯柱玻珠外侧边缘的距离。第三间距定义为从内壁到中心轴的距离。第三间距至少在管颈部分面对芯柱玻珠的区域不小于第一间距R1，第一间距R1和第二间距R2满足关系式0＜R1-R2＜2.1mm。
Description
本发明涉及一种阴极射线管，特别是涉及一种包括芯柱和在其一端与芯柱热封的管颈部分的阴极射线管，该芯柱具有环形排列的、密封并穿过其延伸的多个芯柱管脚，且具有隆起的玻珠，该玻珠在其支撑电子枪的一面围绕着每一芯柱管脚的基座。
通常，彩色阴极射线管，如大家知道的发射多束电子束的阴极射线管具有一个真空外壳，该外壳包括面板部分、锥体部分、连接到锥体部分的管颈部分和芯柱，在该面板部分内表面有涂覆着荧光粉的荧光屏，且以小间隔离开荧光屏悬挂有荫罩，该锥体部分从面板部分向下逐渐变细，该芯柱支撑安装在管颈部分中的电子枪，且熔接到管颈部分的开口端上。
芯柱具有环形排列的、密封并穿过其延伸的多个芯柱管脚，用以支撑电子枪的电极，并从外部电路引入各种信号电压。
偏转线圈被从外部安装在锥体部分和管颈部分的过渡区域，并且将由视频信号调制的，从电子枪发射的多束电子束在两个方向，即水平方向和垂直方向上偏转，从而在荧光屏上再现出可视图象。
图7是说明将使用本发明的彩色阴极射线管示意结构的示意剖视图。参考数字13表示芯柱管脚，14为芯柱，20为面板部分，21为管颈部分，22为锥体部分，23为荧光屏，24为荫罩，25为荫罩框架，26为磁屏蔽，27为荫罩悬挂装置，28为电子枪，29为偏转线圈，30为外部磁场调节装置。
如上所述，这类彩色阴极射线管有一个真空外壳，该外壳包括面板部分20，管颈部分21，和连接面板部分20及管颈部分21的锥体部分22。
面板部分20由在其内表面涂覆着三色荧光粉的荧光屏23形成，发射三束一字排列的电子束的电子枪28安装在管颈部分21中，具有大量孔眼或平行的窄条阵列的荫罩24安装在面板部分20的荧光屏附近。
偏转线圈29被从外部安装在锥体部分22和管颈部分21的过渡区域。
电子枪28安装在管颈部分21中，芯柱14具有环形排列的、密封并穿过其延伸的多个芯柱管脚13，用以支撑电子枪的电极，并从外部电路引入各种信号电压。
由视频信号调制的、从电子枪发射的三束电子束(Bc，Bsx 2)受由偏转线圈29产生的水平和垂直偏转磁场作用而在两个方向，即水平方向和垂直方向上偏转，并在荫罩24中的孔眼处经受选色处理，从而轰击到相应的荧光粉上，由此形成彩色图象。
图8是说明用于阴极射线管的电子枪的一个实例之侧视图。参考数字1表示阴极，2为第一栅极，3为第二栅极，4为第三栅极，5为第四栅极，6为第五栅极，7为第六栅极，7a为屏蔽杯，8为用于将电极固定在适当位置的玻璃杆(珠状玻璃)。参考数字13表示芯柱管脚，14为芯柱。
在图8中，电子束的控制和预聚焦由第一栅极2到第四栅极5完成。作为聚焦电极的第五栅极6和作为阳极的第六栅极7构成主透镜。
屏蔽杯7a连接到阳极7(第六栅极)上，并作为用来固定将管颈部分中的电子枪对中的接触弹簧的电极部件，以及支撑消气剂。
这些电极通过直接或经由连接导线焊接到多个芯柱管脚13上，从而被安装在芯柱上，该多个芯柱管脚13在芯柱14上环形排列，封到其上且穿过其延伸，然后将这些电极从管颈部分的开口端插入其中，并将芯柱14的周边熔接并固定到管颈的端部上。
图9是将芯柱熔合并封接到阴极射线管管颈部分开口端的操作的说明图。参考数字10表示排气管，13为芯柱管脚，13a表示芯柱管脚伸入到管颈部分内的内部部分，14为芯柱，21为管颈部分。电子枪28用虚线表示。
如图9所示，芯柱14由玻璃材料构成，在其伸入到管颈部分内的内部部分13a处支撑电子枪28，并且成扁平的圆片形状，其外径比管颈部分21小。
通过使芯柱14的玻璃材料隆起，在芯柱管脚内部部分的基座处形成芯柱玻珠11，以便以机械的方法支撑芯柱管脚的内部部分13a，并防止真空度的损失。
在电子枪28被固定到芯柱14上之后，按箭头所示的方向从管颈部分21的开口端将电子枪插入，将芯柱的周边部分以与管颈部分开口端相接触的方式放置，通过用燃烧器或类似装置从其外周边的外面加热，将管颈部分和芯柱在其结合部分熔合并密封。
在将芯柱熔合并密封到管颈部分21上，以及借助连接到抽真空系统的排气管10将真空外壳排气到所需真空度后，将排气管10封离。
图10是说明在封接常规阴极射线管时，管颈部分和芯柱的熔合部分的主要部件之剖视图。参考数字12表示凹槽，15为熔合部分。在图10中与图1至图9中相应的部件使用同样的参考数字表示。
如图9所示，在封接阴极射线管时，将芯柱14以与管颈部分21的开口端相接触的方式放置，用燃烧器或类似装置将它们的结合部分加热并熔合，在芯柱14上加力以将其稍微拉离管颈部分21，从而在熔合部分15中形成一个狭窄的部分，如图10所示。
在以上所述通过将芯柱14熔接而密封的常规阴极射线管中，保证差值(R1-R2)足够大，从而防止了在芯柱的熔合部分中出现裂缝，其中R1为在安装有电子枪28的主要部分的管颈区域从管轴到内壁之距离(以下也称为内径)，该电子枪28被伸入管颈部分内的芯柱管脚内部部分13a支撑，R2为在芯柱玻珠11的轴线高度的一半处测量的、从管轴到芯柱玻珠11的外部边缘的距离。
因此，例如将芯柱玻珠11的环形阵列直径为15.24mm(对应于芯柱管脚环的直径)的芯柱与外径为29.1mm和内径为23.9的管颈部分配合。在这种情况下，R1的最小值约为12mm，R2的最大值约为9.3mm，它们的差(R1-R2)约等于2.7mm。
问题在于，难于将如此大管脚环的芯柱熔合并密封到例如所谓窄颈低偏转功率阴极射线管的管颈部分，该管具有比目前广泛使用的标称直径为29.1mm的管颈更窄的管颈。
另一个问题在于，由于芯柱14的玻璃和管颈部分的玻璃之间的连接部分非常靠近在熔合部分中形成的凹槽12，裂缝往往会在那部分出现。
本发明的目的是克服上述关于现有技术的问题，提供一种能够防止在熔合部分出现裂缝的阴极射线管，该管具有能够将芯柱熔合并密封接到窄的管颈上，同时保持目前使用的管脚环直径的芯柱-管颈部分结构。
为达到上述目的，根据本发明的实施例，提供一种阴极射线管，该管包括一个真空外壳，该外壳包括面板部分、管颈部分、以及锥体部分，在该面板部分内表面有荧光屏，且以小间隔离开荧光屏悬挂着荫罩，该管颈部分带有熔合并密封到其一端的芯柱，该芯柱有环形排列的、封接到其上且穿过其延伸的多个芯柱管脚，用于支撑管颈部分中的电子枪，该锥体部分用于连接管颈部分的另一端和面板部分，其中，芯柱玻珠在芯柱的电子枪支撑面围绕多个芯柱管脚的每一个的基座隆起，并与该芯柱构成一个整体，第一间距R1定义为从所述管颈部分的中心轴，到管颈部分面对电子枪主要部分的区域内壁的距离，第二间距R2定义为在芯柱玻珠轴线半高处测量的从中心轴到芯柱玻珠外侧边缘的距离，第三间距定义为从管颈部分的内壁到中心轴的距离，第三间距在除管颈部分和芯柱的熔合密封区域的附近之外，至少在管颈部分面对芯柱玻珠的区域不小于第一间距R1，第一间距R1和第二间距R2满足关系式0＜R1-R2＜2.1mm。
本发明不仅可用于彩色阴极射线管，也可用于任何如此类型的阴极射线管，在这类管中，芯柱具有熔接到管颈部分的多个芯柱管脚。
在构成说明书的必要部分、并应连同说明书一起阅读的附图中，且所有附图中，同样的参考数字均表示类似的部件，其中：
图1是阴极射线管管颈部分主要部件的剖视图，用于说明根据本发明的阴极射线管第一个实施例的结构；
图2是说明根据本发明的阴极射线管第一个实施例的芯柱结构之局部剖视图；
图3是阴极射线管管颈部分主要部件的剖视图，用于说明根据本发明的阴极射线管第二个实施例的结构；
图4是阴极射线管管颈部分主要部件的剖视图，用于说明根据本发明的阴极射线管第三个实施例的结构；
图5是说明根据本发明的阴极射线管第三个实施例的芯柱结构之局部剖视图；
图6是阴极射线管管颈部分主要部件的剖视图，用于说明根据本发明的阴极射线管第四个实施例的结构；
图7是说明将使用本发明的彩色阴极射线管示意结构的示意剖视图；
图8是说明用于阴极射线管的电子枪的一个实例之侧视图；
图9是在封接阴极射线管时，将芯柱14熔合并密封到管颈部分开口端的操作的说明图；以及
图10是说明在封接常规阴极射线管时，管颈部分和芯柱的封接部分的主要部件之剖视图。
参照附图中所示的实施例，将对本发明进行详细说明。
首先，在表1中，与常规阴极射线管相比较地给出根据后面将描述的实施例，用于阴极射线管的小直径管颈和大直径芯柱之机械数据。
图1是阴极射线管已封接的管颈部分主要部件的剖视图，说明根据本发明的阴极射线管第一个实施例的结构如。在图10中所使用的，参考数字10表示排气管，12为在芯柱和管颈部分的封接部分形成的凹槽，13为芯柱管脚，13a为伸入到管颈部分中的芯柱管脚的内部部分，14为芯柱，14’为凸缘，15为封接部分，21管颈部分。电子枪28用虚线表示。
图2是说明在封接之前，根据本发明的阴极射线管第一个实施例的芯柱结构之局部剖视图。
表1现有技术和本发明的实施例的比较
| 现有技术 | 本发明的实施例 | ||
| 大直径管颈CRT | 小直径管颈CRT | 小直径管颈CRT | |
| 管颈部分的标称外径 | 29.1mm | 24.3mm | 24.3mm |
| 芯柱管脚环直径 | 15.24mm | 12.0mm | 15.24mm |
| 相邻芯柱管脚之间的最小角度间距 | 360°/14＝25.7° | 360°/10＝36° | 360°/14＝25.7° |
| 可用芯柱管脚数 | 10 | 8 | 10 |
| 未用芯柱管脚位置数 | 4 | 2 | 4 |
| 两侧为未用芯柱管脚位置的高电压芯柱管脚数，用于聚焦电压 | 2 | 1 | 2 |
芯柱玻珠11直径约3mm，高约3.5mm。
如所示，将芯柱14的周边朝着管颈部分的方向弯曲以形成凸缘14’。大致呈U形的凹槽12形成于该弯曲部分和丘11之间。凸缘14’的端面与芯柱14的底部表面大致平行，以便牢固地与管颈部分的开口端面密切配合。
将芯柱14的凸缘14’熔合并封接到管颈部分21的端部，从而在制成的管中保留U形凹槽。
如图1所示，芯柱14由玻璃构成，用于通过伸入到管颈部分21的芯柱管脚内部部分13a支撑电子枪28，并且在凸缘14’处与管颈部分21的端面熔合并密封，该凸缘14’为通过将大致上扁平的圆片状芯柱玻璃的周边向管颈部分的方向弯曲而形成，从而提供与管颈部分21的开口端面齐平的表面。
从管颈部分21的开口端到接近安装有电子枪28的主要部分的区域附近的区域上，管颈玻璃的壁厚被制作得比装有电子枪28的主要部分的区域厚度薄。芯柱管脚13穿过芯柱14延伸并封接到其中，在其伸入到管颈部分中的内部部分13a的基座处，芯柱14的玻璃隆起而形成芯柱玻珠11，从而机械地将内部部分13a固定，并防止真空度的损失。
在电子枪28被固定到芯柱14上之后，将电子枪部分从管颈部分21的开口端插入，将芯柱凸缘14’的端面以与管颈部分的开口端面相接触的方式放置，通过用燃烧器或类似装置从其外周边的外部加热，在凸缘14’和管颈部分的结合部将它们熔合并封接，这样保留了凹槽12。
在将芯柱熔合并封接到管颈部分21上并借助连接到抽真空系统的排气管10将真空外壳排气到所需真空度后，将排气管10封离。
在图1中，R1表示在装有电子枪的区域中从管颈部分21的纵轴到管颈部分21内壁的距离，R2表示在芯柱14的芯柱玻珠11的高度H之一半处测量的、从管颈部分21的纵轴到芯柱14的芯柱玻珠11的外侧边缘的距离。
根据这一实施例的结构，通过令差值(R1-R2)满足0＜(R1-R2)＜2.1mm，能够将目前使用的大直径管脚环芯柱用于窄颈阴极射线管，而且使防止在芯柱的熔合部分15出现裂缝成为可能，而这是因为在芯柱玻珠11和管颈部分的内壁之间保留了凹槽12，并且该凹槽没有陷入该熔合部分中。
例如，在典型的管颈部分标称直径为24.3mm的窄颈阴极射线管中，间距R1为9.6mm。如果采用9.1mm的间距R2，差值(R1-R2)为0.5mm，这满足了上述关系式0＜(R1-R2)＜2.1mm。
如表1中所示，根据本实施例，由于大直径芯柱可被封接到直径为24.3mm的窄颈中，能够如在使用直径为29.1mm的大直径管颈部分的常规阴极射线管中一样，采用直径为15.24mm的大管脚环。这种芯柱能够提供十个可用芯柱管脚，用于从管颈部分外部将适当的电压加到管颈部分内部的电极上，以及四个在管脚环上没有芯柱管脚穿过其中的未用管脚位置，而常规的阴极射线管提供八个用于从管颈部分外部施加电压的可用芯柱管脚和两个在管脚环上的未用管脚位置。因此，用于施加高电压的两个携带高电压芯柱管脚能够被如此在芯柱管脚环上设置，使得未穿有芯柱管脚的芯柱管脚位置被设置于两个携带高电压芯柱管脚和其它携带低电压芯柱管脚之间。在常规窄颈阴极射线管中，如表1中所示，由于只能在芯柱管脚环上设置一个用于施加高电压的芯柱管脚，因此，在管壳内不安装用于从阳极电压获得聚焦电压的分压器，就不可能进行动态聚焦操作。
图3是在封接之后阴极射线管管颈部分主要部件的剖视图，用于说明根据本发明的阴极射线管第二个实施例的结构。与图1中相应的部件在图3中使用同样的参考数字表示。
这一实施例与图1中所示实施例的不同之处在于，管颈部分的外径和内径至少在装有芯柱玻珠11的区域被做得比装有电子枪28主要部件的区域大。
在通过焊接将电子枪28固定到芯柱14上之后，从管颈部分21的开口端插入电子枪部分，将芯柱的凸缘14’的端面以与管颈部分的开口端面相接触的方式放置，用燃烧器或类似装置，从其周边外部将它们的结合部分加热并熔接。
在将芯柱熔合并密封到管颈部分21上，以及借助连接到抽真空系统的排气管10将真空外壳排气到所需真空度后，将排气管10封离。
在图3中，R1表示在装有电子枪的区域从管颈部分21的纵轴到管颈部分21内壁的距离，R2表示在芯柱14的芯柱玻珠11的高度H之一半处测量的、从管颈部分21的纵轴到芯柱玻珠11的外侧边缘的距离。
根据这一实施例的结构，通过令差值(R1-R2)满足0＜(R1-R2)＜2.1mm，能够将目前使用的大直径管脚环芯柱用于窄颈阴极射线管，而且使防止在芯柱的熔合部分15出现裂缝成为可能，而这是由于在芯柱玻珠11和管颈部分的内壁之间保留了凹槽12，并且该凹槽没有陷入熔合部分中。
此外，本实施例还可提供与第一个实施例同样的优点。
在图3中，扩大的熔合部分的直径D’约为装有电子枪主要部件的管颈部分的外径D之1.1倍，且扩大的熔合部分从芯柱14的底部表面延伸不超过12mm。
图4是在封接之后阴极射线管管颈部分主要部件的剖视图，用于说明根据本发明的阴极射线管第三个实施例的结构。与图1中相应的部件在图4中使用同样的参考数字表示。
在本实施例中，芯柱14的外径与在其开口端熔接到芯柱上的管颈部分21的外径大约相等，所用芯柱的结构示于图5中，该图为说明根据本发明的阴极射线管第三个实施例的芯柱结构之局部剖视图。芯柱14的周边具有平坦表面14”。管颈部分21的端部熔合并密封到平坦表面14”上。如图4中所示，从装有电子枪的区域到与芯柱熔接部分的附近，管颈部分21的壁厚保持同一值。
在图4中，R1表示在装有电子枪的区域从管颈部分21的纵轴到管颈部分21内壁的距离，R2表示在芯柱14的芯柱玻珠11的高度H之一半处测量的、从管颈部分21的纵轴到芯柱玻珠11的外侧边缘的距离。
根据这一实施例的结构，通过令差值(R1-R2)满足0＜(R1-R2)＜2.1mm，能够将目前使用的大直径管脚环芯柱用于窄颈阴极射线管，而且使防止在芯柱的熔合部分15出现裂缝成为可能，而这是由于在芯柱玻珠11和管颈部分的内壁之间保留了凹槽12，并且该凹槽在平坦表面14”上。
此外，本实施例也提供与第一个实施例同样的优点。
图6是阴极射线管管颈部分主要部件的剖视图，用于说明根据本发明的阴极射线管第四个实施例的结构。与图1中相应的部件在图6中使用同样的参考数字表示。
在本实施例中，管颈部分21具有均匀的壁厚，具有逐渐增大的直径，该直径从距开口端10mm的位置向开口端的方向径向增大小于3mm，并且被熔合并密封到形状如图5所示的芯柱上。
在图6中，R1表示在装有电子枪的区域从管颈部分21的纵轴到管颈部分21内壁的距离，R2表示在芯柱14的芯柱玻珠11的高度H之一半处测量的、从管颈部分21的纵轴到芯柱玻珠11的外侧边缘的距离。
根据这一实施例的结构，通过令差值(R1-R2)满足0＜(R1-R2)＜2.1mm，能够将目前使用的大直径管脚环芯柱用于窄颈阴极射线管，而且使防止在芯柱的熔合部分15出现裂缝成为可能，而这是由于在芯柱玻珠11和管颈部分的内壁之间保留有凹槽12，并且该凹槽在平坦表面14”上。
此外，本实施例也提供与第一个实施例同样的优点。
尽管在本发明中，关于实施例1和2，描述了用于熔合并密封形状如图2所示的芯柱的方法，应注意在将形状如图5中所示的芯柱熔接到颈部的管上后，可以变换芯柱和颈部的管，以使其具有实施例1和2的形状。
如上所述，根据本发明，将目前使用的大直径芯柱，用于与管颈部分直径较小的阴极射线管封接是可能的。提供功耗降低的阴极射线管是可能的。此外，可获得一种具有与目前使用的有足够芯柱管脚数的芯柱封接的管颈部分的动态聚焦型电子枪。
根据本发明，即使管颈部分的外径减小到小于29.1mm，进一步，小于27mm，也可提供使用其芯柱管脚环直径不低于14mm的芯柱的阴极射线管。
通过实验已发现，在其外径不大于27mm的管颈部分和其芯柱管脚环直径不小于12.5mm的芯柱结合的情况下，上述差值(R1-R2)满足关系式
0＜(R1-R2)≤1mm
就足够了，其中R1表示在装有电子枪的区域从管颈部分21的纵轴到管颈部分21内壁的距离，R2表示在芯柱玻珠11的高度H的一半处测量的、从管颈部分21的纵轴到芯柱玻珠11的外侧边缘的距离，该芯柱玻珠11在芯柱管脚内部部分的基座处隆起，与芯柱形成一个整体。
Claims (7)
1.一种阴极射线管，包括真空外壳，所述真空外壳包括面板部分、管颈部分、以及锥体部分，在所述面板部分的内表面有荧光屏，且以小间隔离开所述荧光屏悬挂着荫罩，所述管颈部分带有熔合封接到其一端的芯柱，所述芯柱有环形排列的、封接到其上且穿过其延伸的多个芯柱管脚，用于支撑所述管颈部分中的电子枪，所述锥体部分用于连接所述管颈部分的另一端和所述面板部分，
芯柱玻珠在所述芯柱的电子枪支撑面，围绕每一所述多个芯柱管脚的基座隆起，并与所述芯柱构成一个整体，
第一间距R1定义为从所述管颈部分的中心轴，到所述管颈部分面对所述电子枪主要部分的区域之内壁的距离，
第二间距R2定义为在所述芯柱玻珠轴线半高处测量的、从所述中心轴到所述芯柱玻珠的外侧边缘的距离，
第三间距定义为从所述管颈部分的内壁到所述中心轴的距离，以及
所述第三间距在除所述管颈部分和所述芯柱的熔合密封区域附近之外，至少在所述管颈部分面对所述芯柱玻珠的区域上不小于所述第一间距R1，其特征在于
所述第一间距R1和所述第二间距R2满足关系式0＜R1-R2＜1mm。
2.根据权利要求1的阴极射线管，其特征在于，所述管颈部分在所述熔合密封区域的外径大致上等于面对所述电子枪的所述主要部分的所述管颈部分外径，并且，所述第三间距至少在所述管颈部分面对所述芯柱玻珠的区域上大于所述第一间距R1。
3.根据权利要求1的阴极射线管，其特征在于，所述管颈部分在所述熔合密封区域的外径大于面对所述电子枪的所述主要部分的所述管颈部分外径，并且，所述第三间距至少在所述管颈部分面对所述芯柱玻珠的区域上大于所述第一间距R1。
4.根据权利要求1的阴极射线管，其特征在于，所述管颈部分外径从面对所述电子枪的所述主要部分的所述管颈部分外径，朝着所述熔合密封区域的方向逐渐增加，并且，所述第三间距至少在所述管颈部分面对所述芯柱玻珠的区域上大于所述第一间距R1。
5.根据权利要求1的阴极射线管，其特征在于，所述多个芯柱管脚的管脚环直径为12.5mm或更大。
6.根据权利要求5的阴极射线管，其特征在于，面对所述电子枪的所述主要部分的所述管颈部分外径不大于27mm。
7.根据权利要求1的阴极射线管，其特征在于，面对所述电子枪的所述主要部分的所述管颈部分外径不大于29.1mm。
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