CN1402296A - 阴极射线管中的动态减振器 - Google Patents

Abstract

一种阴极射线管中的动态减振器，该阴极射线管的荫罩通过主架紧固到面板的内表面上，所述动态减振器包括一个安装在荫罩的无效表面上的基体部分，以及一个一端连接到基体部分、另一端被设计为不与荫罩和主架相接触的减振部分，以此达到荫罩减振的目的。

Description

阴极射线管中的动态减振器

本申请要求于2001年8月29日提交的韩国专利申请第P2001-52569号的优先权，该申请一并结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种阴极射线管(CRT)，特别涉及一个阴极射线管中的一个动态减振器，它能有效地削弱外来冲撞导致的荫罩振动，并且这种动态减振器的固有频率几乎不随温度的变化而变化。

背景技术

图1说明了一个相关技术的阴极射线管的结构。

在一个面板1的后端具有一个涂敷在面板上的红、绿、蓝色荧光膜层，漏斗2内封有一个用于发射的电子枪，电子枪6焊接在漏斗2上。在面板1的内表面安装有一个荫罩3，该荫罩3有多个狭缝用以通过电子束，还有一个偏转线圈5和一个安装于漏斗2外表面的磁体10。另外，在面板1的外表面有一个增强带11，用以防止由外部冲击而造成的阴极射线管的破损。

荫罩3通过一个主架7安装于面板1的内表面并留有一个缝隙，并且该主架7通过弹簧8紧固在面板1上。此外，还有一个内罩9安装在主架7上，使阴极射线管屏蔽于外部地磁，以少受外部地磁的影响。

图2和图3说明了一个荫罩的组装。

荫罩3被焊接并绷紧于一对主架7上。荫罩3在外界振动(如扬声器)的影响下会随之振动。该振动导致一个色差，从而使图像变得不够清晰。该色差通过电子束形成于图像中。因此，在荫罩3上装置一个减振器，用于吸收荫罩3上的振动。具体地说，在一对主架7之间设置副架12，在副架12上安装减振弹簧14，并在减振弹簧14之间设置一根减振线13。当通过减振弹簧14向减振线13施加一个张力时，减振线13压在荫罩3上，从而防止荫罩3的振动。减振线13有3根左右，用于防止振动。

但是，利用减振线的相关技术的减振器有如下问题。

由于减振线13直径很小，大约为30μm，所以在阴极射线管的组装过程中减振线极其容易破损。并且，存在着阴极射线管售出后，在用户使用阴极射线管过程中减振线破损这样的情形。因为阴极射线管内部空间为真空，那么破损的减振线一旦进入，则在荧光屏上显示出它的影子，从而形成一个有缺陷的图像，这样的缺陷根本不可能修理。此外，处理这样纤细的减振线的精密仪器非常昂贵，这是致使制造成本高昂的一个因素。

为了解决上述问题，可以应用一种动态减振器。图4和图5说明了动态减振器的原理。图4说明了一个动态减振器应用于一个自由系统的实施例。

一个用于减少振动的目标系统1 S1，可以用质量m1和弹性系数k1来代表。当一个外力以频率w激发振动，施加于系统1 S1，系统1 S1则产生频率为w的振动。为了削弱系统1 S1的振动，则向系统1 S1提供一个固有频率为w的系统2 S2。系统2 S2也可以由质量m2和弹性系数k2代表。在这个系统中，系统1 S1上的振动传到了系统2 S2上，这样，系统2 S2振动，而系统1 S1不振动。因此，可获得系统1 S1的减振效果。用来减振的系统2 S2就被称作动态减振器。

对该动态减振器来说，重要的是系统2 S2的固有频率能在多大程度上调节为受激频率。如果受激频率和系统2 S2调节不好，那么根本不会获得减振效果，并且，与此相反，系统1 S1的固有频率上升。

为了纠正上述动态减振器的缺陷，可以把一个减振工具，即减振器c2，添加到系统2 S2上。把一个设计恰当的减振器c2安装在系统2 S2上，就能提供一个减振效果，即使调节有些不精确。

图6和图7A到图7D是美国专利第4,827,179号披露的动态减振器的透视图，其中，将一个具有单向自由度的系统的动态减振器应用于一个具有多个自由度的系统的荫罩上面。美国专利第4,827,179号披露了应用于荫罩的多动态减振器，该荫罩的固有频率在阴极射线管工作期间随屏幕温度而变化，并且设计的该多动态减振器仅削弱荫罩的第一阶振动。

图6说明一个不带减振器的动态振动减振器。相关技术的动态减振器有一个问题，即虽然振动的削减在某个调节好的温度下是良好的，但由于缺乏与荫罩的第一阶固有振动匹配的悬臂，振动的削减显然变弱。因此，参见图7A到图7D，美国专利第4,827,179号披露了一种方法，即将减振器添加到动态减振器上用以克服调节不准的问题。但是，当荫罩的第一阶固有频率随屏幕温度变化超过100Hz时，对多振动吸收器来说，难以覆盖这样大范围的频率振动。

同时，美国专利第4,827,179号还揭示了通过改变悬臂的长度来调节固有频率，使被调节的悬臂装置在一个刚性的托架上，而该托架则装置在荫罩的无效表面上。但是，上述方法有如下问题。

将美国专利第4,827,179号中的多个悬臂逐个装置到托架上需要较多的时间，从而导致制作上的困难。而且，荫罩和悬臂之间的刚性托架阻挡了振动能量的顺畅传输，从而使减振效果受到影响。

而且，参照图7A到图7D，美国专利第4,827,179号揭示了通过摩擦或碰撞来增强减振能力的方法，即提供一个减振器作为一个单独构件。这种构件不适合批量生产，因为其生产成本高，并且在阴极射线管的冲撞实验中有缺陷

发明简述

因此，本发明直接涉及一种阴极射线管中的动态减振器，该动态减振器充分避免了由于相关技术的限制和不足造成的一个或多个问题。

本发明的一个目的是提供一种阴极射线管中的动态减振器，它能够有效地吸收产生于荫罩中的振动。

本发明的一个目的是提供一种阴极射线管中的动态减振器，其制造容易，适合批量生产。

本发明的其他优点、目的和特点将部分在说明书中进行说明，本领域技术人员在阅读下列内容后或者从本发明的实践中会部分了解本发明。本发明的目的和其他优点通过说明书的文字和权利要求及附图所阐明的技术方案可以实现或达到。

为了达到本发明上述目的和其他优点，正如这里所说明的和具体表现的，阴极射线管中的荫罩通过主架被紧固在面板的内表面。该阴极射线管中的动态减振器包括一个基本部分，该基本部分安装在荫罩的无效表面上，减振部分有一端连接到该基本部分上，另一端被设计为不与荫罩和主架相接触。优选将基本部分和减振部分制造为一个整体。

减振部分优选包括一个连接基本部分的连接体，一个振荡体从连接体伸出并以一定的角度弯曲。优选的是，该振荡体朝主架的方向弯曲，而连接体则以一定的角度朝与主架相反的方向弯曲。

同时，减振部分包括多个减振片，每个减振片的固有频率基本上与荫罩上和减振片接触的一个点的固有频率相同。优选的是，减振片的固有频率同荫罩的固有频率之差不要超过10％左右。

振荡体和主架的侧表面之间有一个缝隙，其宽度小于振荡体的振幅，以免振荡体振动时撞到主架上。

振荡体以某个角度朝主架的侧表面方向弯曲。

振荡体以某个角度朝主架的侧表面方向弯曲，以便振荡体的一端总能保持和主架侧表面的接触。

优选的是，稍微远离振荡体末端的一部分以某个角度朝主架侧表面方向弯曲，从而在振荡体的末端构成一个有一定长度的接触部位。

于是，本发明的阴极射线管中的动态减振器能够吸收产生于荫罩中的振动，并且减少了制作生产的成本，从而得以批量生产。

应该理解，上述的一般性说明和下面的详细说明是典型性的和说明性的，其目的在于对所要求的发明内容进行清楚地说明。

附图简要说明

所提供的附图是为了更好的理解本发明，结合在本申请中作为其中的一部分，与文字一起对本发明的实施例进行说明并解释本发明的原理。

其中：

图1是相关技术的彩色阴极射线管的侧视图，其中一部分为剖视图；

图2是将图1所示的荫罩装配到面板上的截面示意图；

图3是图1所示的荫罩的装配透视图；

图4是将动态减振器应用于一个单向自由度系统的示意图；

图5是在有动态减振器和没有动态减振器的情况下的振动曲线；

图6是相关技术的多动态减振器的透视图；

图7A到图7D是相关技术的带有减振器的动态减振器的透视图；

图8是根据本发明的优选实施例的阴极射线管中的动态减振器的透视图；

图9是图8所示的阴极射线管中安装在荫罩上的动态减振器的透视图；

图10是图8所示的阴极射线管中的动态减振器的截面图；

图11是荫罩的固有频率的分布图；

图12说明动态减振器对荫罩的固有频率的分布情况；

图13说明图12所示的阴极射线管中的动态减振器的振动情况；

图14是根据本发明的另一个优选实施例的阴极射线管中的动态减振器的截面图；

图15是根据本发明的另一个优选实施例的阴极射线管中的动态减振器的截面图；以及，

图16是用于测试本发明的阴极射线管中的动态减振器效果的测试仪器的方框图。

优选实施例详细描述

下面参见本发明的优选实施例的详细内容，实施例结合附图进行说明。本发明的阴极射线管中的动态减振器将参见图8至图10进行说明。

本发明的阴极射线管中的动态减振器包括一个基体部分110和一个减振部分120。基体部分110承受荫罩3的振动，将减振部分120连接到基体部分110，并将减振部分120的固有频率调节为荫罩3的固有频率，从而实际吸收该振动。优选的是，通过冲压或者板金工艺将基体部分110和减振部分120制作为一体。同样，优选用同种材料来制造基体部分110和减振部分120。

下面将详细说明基体部分110和减振部分120。

优选将基体部分110安装到荫罩3的无效表面上。因此，基体部分110的宽度B就被荫罩的无效表面的宽度所固定。

减振部分120包括多个悬臂减振片。也就是说，减振片120基本平行连接到基体部分110，减振片120包括连接体122和振荡体124，振荡体124以一定角度弯曲并连接到连接体122上。振荡体124承受荫罩3的振动，由于振荡体124自由振动，从而将荫罩3的振动吸收。

优选的是，把振荡体124朝主架方向弯曲，即电子枪的方向，更优选的是，沿着主架7的侧表面且基本平行于主架7。

优选的是，减振部分120包括多个减振片。每个减振片优选有这样一种形态，即确定的长度L和L0、宽度W，从而使减振片的固有频率基本等同于荫罩上安装减振片之处的固有频率。优选将多个减振片彼此间隔。

将基体部分110焊接到荫罩3上，从而使减振片120的起始点不与主架7有焊接点。如果减振片120的起始点在主架7上，减振片120的振动可能被主架减弱。因此，减振片120的起始点，即连接体122优选向上倾斜，即以一定角度朝与主架相反的方向倾斜。

同时，参见图9，动态减振器100安装在荫罩3的水平轴上，目的在于减弱其中的振动。为了增强减振效果，优选在荫罩的底部和顶部都安装减振器100，但是这个方案增加了制造成本和工作时间。因此，从制造的角度看，优选只在荫罩3的顶部或者底部安装动态减振器100。同样，减振部分120的质量优选为荫罩质量的约10％到20％。

设计本发明的阴极射线管中的动态减振器的形态的方法将参见图11和图12进行说明。优选通过使用有限要素的方法来设计动态减振器的形态。

首先，已知沿荫罩水平轴的固有频率分布。如图11所示，一个张力型荫罩的固有频率基本上呈V字型分布。减振部分120的形态根据荫罩的固有频率分布进行设计。即，安装的每一个减振片120具有长L和L0、宽W，以便减振片120的固有频率和荫罩上安装减振片120之处的固有频率基本等同。由于减振片120的宽度基本上对固有频率没有影响，所以减振片120的形态基本上根据减振片120的长度L和L0来设计。而且，由于连接体的长度L0小于振荡体的长度L，那么实际上是要求固定连接体的长度L0。

同时，优选在整个荫罩的无效表面上都安装动态减振器以削弱整个荫罩的振动。但是，考虑到制造工艺和成本的因素，动态减振器100就只能安装到所选择的区域上，例如，安装到振动最强的区域。

在本发明的实施例中，动态减振器设计安装在从荫罩的水平轴中央x＝0处开始100毫米至250毫米的部分，即荫罩两侧长度为150毫米的部位。

图12是根据上述部位中荫罩的固有频率设计的一个动态减振器。第一减振片120a指距离荫罩的中央100毫米处所安装的减振片，末端减振片120b指距离荫罩中央250毫米处所安装的减振片。

第一减振片120a设计长度L为20.74毫米，宽度W为10毫米，以具有固有频率161Hz；末尾减振片120b设计长度L为17.07毫米，宽度W为10毫米，以具有固有频率208Hz。

设计减振片的长度和宽度时，优选使减振片固有频率的误差小于荫罩上减振片对应部位的固有频率。原因在于，如果由于振动不协调而引起误差大于10％，将不会有减振的效果。

图13说明图12所示的动态减振器的振动模式。

参见图13，一旦发生了和减振片之一的固有频率相同的荫罩振动，那么仅由相关减振片发生振动以减振。特别地，由于减振片和荫罩的振动频率相同，相位相反，从而大大抑制了荫罩的振动。

根据本发明的另一个优选实施例的阴极射线管中的动态减振器将参见图14和图15进行说明。

该实施例建议在上述的动态减振器100上增添减振装置。动态减振器的固有频率无论调节得多准确，产品的销售或者制造过程都可能破坏调节的结果，故要求增加一个减振器作为补偿。

在本发明的实施例中，不提供独立的减振装置，而是在先前的实施例上减振片的形态上做一个简单的修正，具体说就是，只在振荡体124上做修正，目的在于获得减振能力。

图14所示的动态减振器提供了一种碰撞减振效应。也就是说，当发生振动时，由于振荡体124和主架7之间的一个缝隙很窄，振荡体124会撞上主架7的侧表面。简而言之，荫罩7的振动引起振荡体124的振动，要求主架7和振荡体124之间的缝隙小于其振幅。

虽然振荡体124在基本平行安装在主架7侧表面的状态下能与主架7相碰撞，振荡体124优选朝主架7侧表面以一定角度弯曲。

当发生于荫罩3的振动传到动态减振器的振荡体124上时，振荡体124开始振动。在这种情况下，振荡体124和主架7的侧表面之间的缝隙小于振动的振幅，那么振荡体124和主架13则相撞。

同时，由于两物体碰撞时碰撞后的分离速度小于碰撞前的接近速度，从而使振动减弱，以此获得减振能力。

图15所示的动态减振器提供了一种摩擦减振效果。具体地说，振荡体124以一定角度朝主架7的侧表面弯曲，从而使振荡体124的一端总是与主架7的侧表面接触。尽管先前实施例中的振荡体124只有当其振动时才与主架7的侧表面相接触(碰撞)，而在本发明中，振荡体124和主架7的侧表面总是接触的。

与主架7侧表面相接触的部位优选是长形的。因此，优选有一个稍微远离振荡体124末端的部位朝主架7的侧表面方向弯曲，这样在振荡体124的末端便形成一个接触部位124。当减振器的振荡体124振动时，主架7和振荡体124的末端产生摩擦，因此上述结构提供了一种减振能力。

给动态减振器添加减振能力，从而在一定程度上提供了调节不准的修正效果。

为了验证本发明的效果，使用一台用于估算振动的测试仪器来进行测试。也就是说，把荫罩安装在一个真空箱内，其状态与在阴极射线管内部一样。然后，在相当于面板的玻璃上施加振动，并且用一个多普勒激光传感器从真空箱外部测量荫罩振动的变量。所施加的信号是一种正弦曲线信号，其固有频率和荫罩各个部位的固有频率都相同。下述表1至表4为测试结果。

表1

1*	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
												2*	150.2	152.5	155.0	164.9	172.0	175.6	187.0	195.0	206.5	213.5	213.5
3*	126.5	95.85	45.98	112.0	94.65	68.35	26.75	25.68	42.73	30.75	36.15

1^*：取数部位点，

2^*：固有频率(Hz)，以及

3^*：振动频率(Hz)。

表2

1*	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
												2*	150.1	152.5	155.1	164.6	171.9	175.6	187.0	195.0	206.5	213.4	213.4
3*	101.0	61.00	31.90	51.35	54.60	89.90	26.05	22.10	35.40	19.55	29.4
												4*	20.2	36.4	30.6	54.2	42.3	31.5	2.6	13.9	19.5	36.4	18.7
5*	22.1％

1^*：取数部位点，

2^*：固有频率(Hz)，

3^*：振动频率(Hz)，

4^*：减振率％，以及

5^*：平均减振率

表3

1*	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
												2*	150.2	152.5	155.0	164.9	172.0	175.6	187.0	195.0	206.5	213.5	213.5
3*	89.45	75.95	26.30	68.75	46.65	41.90	16.60	11.35	36.15	25.25	32.45
												4*	29.3	20.8	42.8	38.6	50.7	38.7	37.9	55.8	15.4	17.9	10.2
5*	32.6％

1^*：取数部位点，

2^*：固有频率(Hz)，

3^*：振动频率(Hz)，

4^*：减振率％，以及

5^*：平均减振率

表4

1*	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
												2*	150.2	152.5	155.0	164.9	172.0	175.6	187.0	195.0	206.5	213.5	213.5
3*	91.15	24.90	18.35	89.65	54.15	42.5	19.95	15.65	22.85	15.85	22.35
												4*	27.9	74.0	60.1	20.0	42.8	37.8	25.4	39.0	46.5	48.5	38.2
5*	41.8％

1^*：取数部位点，

2^*：固有频率(Hz)，

3^*：振动频率(Hz)，

4^*：减振率％，以及

5^*：平均减振率

在每个表中，点1靠近荫罩的中央，点11靠近荫罩末端。

表1列出荫罩上不同点在没有减振器时的振动和固有频率，表2列出荫罩上不同点在有减振器而没有添加减振器时的振动和固有频率。从表1和表2中可以看到，本发明的阴极射线管中的动态减振器可以提供约22％的减振效果。但是，从表2的情况来看，减振率随着取数部位点的变化而大幅度地变化。

表3列出在动态减振器上添加摩擦减振器的荫罩上不同点的振动和固有频率。带有摩擦减振器的动态减振器的平均减振率约为33％，从中可以看到带有摩擦减振器的动态减振器的平均减振率比不带有减振器的动态减振器高11％。

表4列出在动态减振器上添加碰撞减振器的荫罩上不同点的振动和固有频率。带有碰撞减振器的动态减振器的平均减振率约为42％。因此，添加摩擦减振器和碰撞减振器带来很好的减振效果。

同时，上述实施例展示并说明了仅添加一个摩擦减振器或者仅添加一个碰撞减振器时的动态减振器。但是，本发明并不仅限于此，也可以依托荫罩上诸点把摩擦减振器和碰撞减振器进行适当的组合。

如前述的说明，本发明的阴极射线管中的动态减振器有以下优点。

首先，本发明中的荫罩的固有频率不随温度变化而变化，将本发明的动态减振器应用到这种荫罩上，就可以给荫罩上的不同点带来有效的减振效果。

其次，本发明的阴极射线管中的动态减振器允许对减振片的形态作简单的修改，以增强其摩擦减振和碰撞减振的能力，进一步增强荫罩的减振效果。

第三，本发明的阴极射线管中的动态减振器允许对减振片的形态作简单的修改，以增强其摩擦减振和碰撞减振的能力。摩擦和碰撞减振能力无须增添独立的减振装置就可以获得，由于其高适用性和高批量生产率，使得生产成本降低。

对本领域技术人员来说，显然本发明的阴极射线管中的动态减振器可以进行各种修改和变化。因此，本发明的附加权利要求书和其等同物的所有修改和变化都属于本发明涵盖的内容。

Claims (11)

1.一个阴极射线管(CRT)中的动态减振器，所述阴极射线管的荫罩通过主架紧固在面板的内表面上，所述的动态减振器包括：

一个基体部分，安装在所述荫罩的无效表面上；以及

一个减振部分，所述减振部分的一端连接到所述的基体部分，并且另一端被设计为不与所述荫罩和所述主架相接触。

2.根据权利要求1所述的动态减振器，其中，所述基体部分和所述减振部分制作为一个整体。

3.根据权利要求1所述的动态减振器，其中，所述减振部分包括：

一个连接体，所述连接体连接到所述基体部分，以及

一个振荡体，以一定角度弯曲并伸出所述连接体。

4.根据权利要求3所述的动态减振器，其中，所述振荡体朝所述主架方向弯曲。

5.根据权利要求4所述的动态减振器，其中，所述连接体以一定角度朝着与所述主架相反的方向弯曲。

6.根据权利要求3所述的动态减振器，其中，所述减振部分包括多个减振片，所述减振片的固有频率与所述荫罩和所述减振片所接触点的固有频率基本相同。

7.根据权利要求6所述的动态减振器，其中，所述减振片的固有频率和所述荫罩的固有频率之差小于10％左右。

8.根据权利要求4所述的动态减振器，其中，所述振荡体和所述主架的侧表面之间有一个缝隙，所述缝隙宽度小于所述振荡体的振幅，使得当所述振荡体振动时，所述振荡体和所述主架相碰撞。

9.根据权利要求8所述的动态减振器，其中，所述振荡体以一定角度朝所述主架侧表面的方向弯曲。

10.根据权利要求4所述的动态减振器，其中，所述振荡体以一定角度朝所述主架侧表面的方向弯曲，使得所述振荡体的一端总能和所述主架的侧表面相接触。

11.根据权利要求10所述的动态减振器，其中，稍微远离所述振荡体末端的一个部位以一定角度朝所述主架侧表面方向弯曲，在所述振荡体的末端形成了一定长度的接触部位。

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