CN1359129A - 彩色阴极射线管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及阴极射线管中的张力型荫罩的阻尼线。该彩色阴极射线管具有其上装有框架的屏盘;固定于框架上且具有预定弯曲部分的荫罩;和安装于荫罩上的多个阻尼线,通过阻尼弹簧来固定各阻尼线,该彩色阴极射线管包括固定于所述阻尼弹簧上的阻尼线的端部设置于所述预定弯曲部分的与所述荫罩的端部接触的延伸线上或上面。按照本发明的阴极射线管可有效地抑制荫罩的振鸣和消除通常在格栅型荫罩情况下出现的问题:因较大压力或摩擦力格栅偏离,荫罩不能返回其原始形式。

Description

彩色阴极射线管

技术领域

本发明涉及具有张力型荫罩的彩色阴极射线管，特别涉及具有张力型荫罩的彩色阴极射线管中多条阻尼线(damper wires)的固定位置，其中阻尼线以与荫罩的较上侧接触的方式交叉，结果可抑制因荫罩振动引起的振鸣。

背景技术

图1表示普通彩色阴极射线管的结构。在该结构中，作为前面玻璃的屏盘1与作为背面玻璃的锥体2耦接，由此形成真空空间，在屏盘1内表面上配置荧光屏4，在荧光屏4上涂有红、绿和蓝色的荧光材料，用于进行发光操作。电子枪装在锥体2的颈部，用于产生电子束6，以便从荧光屏4发射光，荫罩3按距屏盘1内表面的预定距离设置，用于区分红、绿和蓝色荧光材料，从而分别从各荧光材料发射光。此外，配置框架7和弹簧8，以将荫罩支撑在屏盘1上，和在阴极射线管的框架上固定内屏蔽9，以便阴极射线管在其操作期间不受到外部地磁场的影响。

阴极射线管的内部为高真空状态，因此，如果受到外部冲击，它就容易爆炸。为了防止这样的爆炸，设计屏盘1，使其结构强度可抗大气压力。再有，为了分散施加给高真空状态下的管子的应力，在屏盘1的裙边上安装防爆带11，可改进防爆性能。

工作中，借助于施加给阴极射线管的正电压，从锥体2的颈部的电子枪产生的电子束6轰击屏盘1内的荧光屏4。此时，在到达荧光屏4之前，利用偏转系统5，使电子束6上下和左右偏转，从而形成整个屏幕。

参照图2-4，为了减少具有张力型荫罩的阴极射线管中的荫罩的振动，沿荫罩3的弯曲部分安装多条阻尼线15。各阻尼线15由阻尼弹簧14支撑。通常，安装的阻尼线15的数量为3条。

为了说明用于阻尼线15的安装高度，首先建立如图3所示的坐标，其中设置荫罩上的水平轴即沿长边的轴为X轴，荫罩上的沿短边的轴为Y轴。沿Y轴的方向施加张力，使弯曲部分形成为朝向屏盘侧的Z轴方向。

以上定义的坐标轴是用于下列讨论中的坐标系统。

与用于安装阻尼线15的高度相关的基准线是具有如图3所示弯曲部分的荫罩的端面的切线的延伸线。这示于荫罩组件中在图5a所示的箭头标志方向的-Y轴上。也就是说，如图5b所示，在与切线的延伸线相同高度的荫罩的端面的设定值为“0”，在阻尼线向上安装的情况下，其设定值为“正(+)”，在阻尼线向下安装的情况下，其设定值为“负(-)”。

用参考符号Δh表示通过相对于荫罩端面上切线的延伸线向上或向下安装阻尼线来确定的高度。如图5b所示，高度Δh的尺寸表示从阻尼线安装位置到荫罩端面的切线的延伸线的高度的长度大小。

就用于说明阻尼线操作的阻尼线的阻尼机理而言，首先，阻尼线用于提高荫罩强度。如果使阻尼线加力，以加压于已施加张力的荫罩，那么荫罩基本上在强张力下。事实上，施加的张力大小应使荫罩的固有频率增加大约1Hz-3Hz。当频率增加时，振动量下降。可是，大多数荫罩的固有频率为150Hz。因此，可以理解，增加大约1Hz-3Hz对荫罩的振动没有什么影响。以这种方式，固有频率与强度的平方根成比例关系。如果阻尼线的张力很大，那么安装高度Δh就非常低，可提高荫罩的强度。严格地说，阻尼线不具有能够吸收荫罩产生的振动的能量吸收机制，而仅减少强度增加的幅度。

可是，阻尼线的上述特性引起下列问题：如果荫罩被过度加压，屏幕特性会劣化；由于阻尼线实质上是非常细的，因而容易断裂；和由于过大的张力，难以焊接阻尼线。在采用孔栅型荫罩的阴极射线管的情况下，由于荫罩振动，在疏散情况的格栅因为阻尼线的过大张力，而不能返回到其原始位置。结果，格栅保持相互之间的不规则空间关系，对屏幕特性产生严重影响。

其次，阻尼线用于衰减与荫罩表面的摩擦。图9表示在安装阻尼线的高度处振动衰减的机理。利用在其两侧的阻尼弹簧连接阻尼线，从而可以在其长度方向上移动。并且，荫罩振动，就产生与阻尼线的摩擦。

实际上，上述机制呈现了抗荫罩振动的优异阻尼力。该机制具有吸收荫罩振动的能量吸收机制。即，如果在荫罩与阻尼线之间产生摩擦，那么可将其转换为热能。

即使阻尼线的张力较高或其安装高度较低，那么摩擦机制不能很好地起作用。在这种情况下，适量的张力和用于安装适当长度的阻尼线的高度是需要的。

具体地说，如果在阻尼线的给定张力条件下，安装阻尼线的位置过分低，那么在阻尼线与荫罩之间的彼此相反的压力增加，从而在阻尼线与荫罩之间不能产生相对移动，使得阻尼线和荫罩相互作为整体移动。摩擦阻尼力能够将振动能量转换成仅在阻尼线与荫罩之间产生摩擦的热能。可是，由于抑制了摩擦移动，阻尼线不能发挥其振动衰减功能。

第三，阻尼线用于衰减因与荫罩碰撞的荫罩的振动。阻尼线具有与荫罩不同的固有频率，荫罩具有图5a中的沿X轴方向的“U”形的张力分布，以致沿X轴方向在荫罩的该部分上存在不同的固有频率。因此，如果从外部施加具有预定频率的振动，那么仅在相应于预定频率的荫罩部分上局部产生振动。从而产生局部振动的该荫罩部分碰撞到阻尼线。按上述碰撞机理，产生热能，从而对荫罩施加振动阻尼力。

按碰撞机理的观点，实际上并不期望安装阻尼线的高度低。如果因碰撞引起的能量消失大，那么碰撞速度应该很快。

当物体通过中心位置时，物体振动呈现最高的振动速度。如果在‘+a’产生‘-a’的振动位移，那么中心位置指在其中心点的‘0’的振动位移。

可是，如果阻尼线的张力增加，如图10所示，那么阻尼线对荫罩的中心面加压，结果阻尼线在到达荫罩中心位置之前与荫罩碰撞。这使得阻尼线不在作为阻尼线最大振动速度的荫罩位置处与荫罩碰撞，结果碰撞能量消耗。如果用于安装阻尼线的高度实际上较低，那么阻尼线呈现对于荫罩的较小的振动阻尼。

作为现有技术一例，日本专利申请公开第10-172449号公开了参数‘α’的定义和范围，以消除荫罩与阻尼线彼此不接触的部分。作为现有技术的另一例，日本专利申请公开第11-144637号公开了可防止因热处理使阻尼弹簧变形而引起的阻尼线与荫罩彼此不接触的阻尼弹簧的条件。按照上述现有技术，可以认为：需要阻尼线与荫罩彼此接触。

可是，如所述，并不能证实：与荫罩摩擦的阻尼线振动阻尼机理比与荫罩碰撞的阻尼线的振动阻尼机理更优异。因此，应该指出：降低用于安装阻尼线的高度是不适当的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种彩色阴极射线管，其具有其安装阻尼线的高度被设置为‘0’高度或正值而不是现有技术的负值的高度的多条阻尼线，从而可改进阻尼线与荫罩之间的摩擦和碰撞特性，使荫罩的阻尼力增大。

为了实施本发明的目的，提供一种彩色阴极射线管，该阴极射线管具有其上装有框架的屏盘；固定于框架上且具有预定弯曲部分的荫罩；和安装于荫罩上的多个阻尼线，通过阻尼弹簧来固定各阻尼线，其包含固定于所述阻尼弹簧上的阻尼线的端部设置于所述预定弯曲部分的与所述荫罩的端部接触的延伸线上或上面。

最好，各阻尼线的端部与荫罩沿未施加荫罩张力的方向在其两端以彼此不接触的方式设置。

附图说明

图1表示普通彩色阴极射线管的剖面图；

图2表示彩色阴极射线管中张力型荫罩组件的剖面图；

图3表示阻尼线的安装状态；

图4表示孔栅型荫罩组件的结构；

图5A和5B表示用于安装阻尼线处的高度的基准和该基准符号的定义；

图6表示现有技术中安装阻尼线处的高度；

图7表示按照本发明的安装阻尼线处的高度；

图8表示按照本发明的在X轴上荫罩的张力分布；

图9表示在安装阻尼线处的高度的振动阻尼机理；

图10表示在安装阻尼线处的高度的碰撞阻尼机理；

图11表示按照本发明的对安装阻尼线处的高度的试验；

图12表示按照本发明的振动试验装置；

图13表示按照本发明的间隙传感器和其固有频率；

图14表示按照本发明的振动试验结果；

图15表示按照本发明的振鸣试验结果；

具体实施方式

下面参照附图详细讨论本发明的优选实施例。

如图7所示，以将阻尼线安装的高度Δh设置为高于‘0’的方式来构成按照本发明的彩色阴极射线管，结果，阻尼线与荫罩在荫罩端面稍稍接触或阻尼线与荫罩不在其端面上接触。

在张力型荫罩中，在相应于荫罩端部的固有频率存在的区域上没有出现因荫罩的振动而产生的振鸣。如图8所示，张力型荫罩有按‘U’形在X轴方向上的张力分布，其中张力基于X＝0朝向两边增加。由此，与其它部分相比，在两端部分荫罩固有频率增加更多，以致即使没有阻尼线，荫罩两端部分也具有不产生振鸣的张力强度。

假定荫罩在其中心部分到一边的长度为‘1’，那么在直到相应于大约4/5的点的区域上产生振鸣，其中所述点为比其两端稍向中心的在内设置的点。

由此，本发明将在可能产生振鸣的部分上呈现良好的振动阻尼特性。结果，将安装阻尼线处的高度Δh设置为正值。可是，在其两端的固有频率被设置得实质上较低的情况下，振鸣可能在荫罩的两端产生。在这种情况下，按照本发明的高度Δh设置为‘0’。

按照本发明的改进的阻尼线安装结构允许增加阻尼线与荫罩表面之间的摩擦阻尼能量。如图9所示，如果阻尼线与荫罩之间的彼此相反的压力变高，那么在其之间的摩擦能量不增加，且实际上，在其之间的摩擦力将过强，以致不产生在阻尼线与荫罩之间的彼此相反的移动。因此，在这种情况下，不能获得摩擦能量。

如果阻尼线与荫罩之间的彼此相反的压力变低，那么在其之间的摩擦力减少，于是产生在阻尼线与荫罩之间的彼此相反的移动。在上述情况下，获得与振动位移量ΔX或振动速度ΔX’的大小成正比的摩擦能量，使得振动阻尼率增加。

并且，如图10所示，按照本发明的改进的阻尼线安装结构允许增加阻尼线与荫罩表面之间的碰撞阻尼能量。如前所述，阻尼线具有与荫罩不同的固有频率，和荫罩具有图5A中的沿X轴为“U”形的张力分布，从而在荫罩的该部分上存在沿X轴方向的不同固有频率。因此，如果从外部施加具有预定频率的振动，那么仅在相应于该预定频率的荫罩部分局部产生振动。于是，产生局部振动的荫罩部分与阻尼线碰撞。按照上述碰撞机理，产生热能，从而将振动阻尼力施加给荫罩。

按照上述机理，如果安装阻尼线处的高度比常规的高度稍高些，从而减少对荫罩的压力，那么在荫罩最大振动速度的振动中心位置处阻尼线与荫罩碰撞。此时，产生大的碰撞能量，从而使荫罩振动被有效地减小。

本发明的关键之处在于限定了安装阻尼线处的高度。也说是说，在阻尼线与荫罩在荫罩两端稍有接触或没有接触的情况下，可有效地减小荫罩的振动。

因此，荫罩振动的减小与是否安装阻尼弹簧无关。换言之，在本发明的另一个实施例中，设置安装阻尼线处的高度，使阻尼线与荫罩在荫罩的两端稍有接触或不接触，而没有任何阻尼弹簧或具有另一种结构的阻尼线支撑部件。

为了测试按照安装阻尼线处的高度的荫罩振动效果，在安装阻尼线处的高度分别为-2mm、-1mm、0mm、+1mm、和+2mm的情况下，如图11所示，通过使用如图12所示的振动试验装置可获得该结果。

如图12所示，以将框架和荫罩固定于夹具中的方式制备振动试验装置，和在上述状态下，在空气中进行测试。图中的夹具由阴极射线管的屏盘构成。测试方法包括：使用间隙传感器测量荫罩振动量，同时利用振动器使相应于屏盘的夹具中心振动，比较基于所测振动量而获得的按照高度的特性。

在上述测试中比较的荫罩的振动量是频率响应功能(以下称为FRF)，FRF被定义为对于施加的振动力所产生的振动位移。即：

FRF(f)＝X(f)/F(f)

其中，“f”表示频率，“X”表示位移和“F”表示力。

即使输入力改变，通过用比值来表示振动量，也可实现测试结果的精确度。由于测量荫罩振动量(位移)的间隙传感器固定到相应于屏盘的夹具上，因而可以理解测量的振动量与屏盘有关的振动量。

选择在严重产生振鸣的区域中的两点作为本测试的目标点。这两点包括在水平方向(X轴方向)上距其中心的长度为80mm内的点1，和水平方向(X轴方向)上距其中心的长度为160mm内的点2。如上所述，在张力型荫罩中X轴上的张力分布为‘U’形，其中张力基于X轴的中心朝向两边增加。因此，在荫罩上的各部分具有彼此不同的固有频率，从而引起荫罩局部振动。按照本发明选择为测试目标点的点1和2的固有频率为182.0Hz和189.5Hz。因此，根据安装阻尼线处的高度可获得相应于点1和2的固有频率的FRF值。基于所获得的RFR值，在本发明与现有技术之间比较荫罩的振动阻尼特性。

图14是展示按照本发明的振动实验结果的曲线，由下表给出根据安装阻尼线的高度获得的FRF值：

	+2mm	+1mm	0	-1mm(常规方法)	-2mm
						点1(182Hz)	1.19mm	1.22mm	1.25mm	1.35mm	1.26mm
点2(189.5Hz)	470μm	390μm	399μm	437μm	406μm

由表可知，常规方法中在-1mm高度处获得最高FRF值，因而可以理解：-1mm的高度呈现差的振动阻尼特性。并且，在-2mm高度处引起通过阻尼线的加压，从而获得强度提高。因此，与-1mm高度相比，-2mm高度呈现良好的振动阻尼特性。

可是，发现在-1mm或-2mm高度处的振动阻尼特性次于0mm或+1mm高度处的该特性。在点1，+2mm高度处呈现优异的荫罩振动阻尼特性。在点2的+2mm高度处呈现非常差的振动阻尼特性。其原因是：安装阻尼线的高度太高，以致阻尼线与荫罩不接触。

图14表示所述表中获得的FRF值的曲线。与相应于点1和2的频率的FRF特性相比，可以理解，比起常规方法中的-1mm高度来说，+1mm高度处的振动阻尼特性提高更多。

图15展示对阻尼线安装于+1mm高度处的本发明的阴极射线管和阻尼线安装于-1mm高度处的常规阴极射线管施加振鸣测试所获得的曲线。在该曲线中，垂直轴表示振鸣等级，其上等级A表示优异的振动阻尼特性，水平轴表示频率。对上述表和图15中的曲线进行比较，可以理解：阻尼线安装于+1mm高度处的本发明的阴极射线管的振鸣特性比常规方法的振鸣特性提高一个等级。

此外，本发明的在+1mm高度安装阻尼线的阴极射线管能够消除通常在格栅型荫罩情况下出现的问题：因增大压力或与荫罩的摩擦力，偏离的格栅不能返回其原始形式。

尽管已参照几个特定实施例来描述了本发明，但这些描述只是展示了本发明，并不构成对本发明的限制。在不脱离由权利要求所限定的本发明精神和范围的前提下，本领域的技术人员可进行各种修改。

Claims (2)

1.一种彩色阴极射线管，其上装有框架的屏盘；固定于所述框架上且具有预定弯曲部分的荫罩；和安装于所述荫罩上的多个阻尼线，通过阻尼弹簧来固定各所述阻尼线，其包括：

固定于所述阻尼弹簧上的阻尼线的端部设置于所述预定弯曲部分的与所述荫罩的端部接触的延伸线上或上面。

2.如权利要求1的彩色阴极射线管，其中，阻尼线的端部与所述荫罩沿未施加所述荫罩张力的方向在其两端以彼此不接触的方式设置。

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