CN1495826A - 彩色阴极射线管的选色电极的制造方法及其彩色阴极射线管 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种彩色阴极射线管的选色电极的制造方法和制造装置，在彩色阴极射线管的选色电极的制造中，能够在选色电极基体上不赋予变形地以高精度地赋予张力，尤其是具有生产率优异的实用性。求出用于经由弹性部件在框架部件上施加力的移动部件的位移量和施加在框架部件上的力的关系，逆向计算出在框架部件上赋予所希望的负荷的移动部件的位移量，在使移动部件仅位移了计算出的位移量的状态下进行焊接，使初始负荷定为满足式(10)、式(11)或式(12)。

Description

彩色阴极射线管的选色电极的 制造方法及其彩色阴极射线管

技术领域

本发明涉及一种用于彩色阴极射线管中的选色电极、特别是在选色电极基体上赋予了张力而成的选色电极的制造方法及其彩色阴极射线管。

背景技术

电视机或计算机用显示装置中使用的彩色阴极射线管1的结构示于图10，选色电极2的结构示于图11。在图10和图11中，锥管9玻璃熔接在面板5上。选色电极2是将由形成有多个狭槽3a(图12)或者孔3b(图13)的金属薄板构成的选色电极基体3赋予一定张力地焊接、固定在形成大致方框形状的框架4上而构成的。选色电极基体3形成规定的曲面或者平面，朝向面板5的内表面地距该内表面一定间隔地配置。选色电极基体3在彩色阴极射线管1的制造工序中，是在面板内表面上涂敷、曝光红、绿、蓝三色的荧光体6而形成之际作为屏幕使用的，在彩色阴极射线管1完成之后，用狭槽3a或孔3b选择从电子枪7射出、由偏转线圈10控制轨道的三色电子束8并使其通过，照射到对应的荧光体6上。

以下，为了便于说明，将彩色阴极射线管1的管轴方向作为Z方向，作为显示画面，将上下方向作为Y方向，将左右方向作为X方向。与此相对应的选色电极2上的方向是选色电极基体3的面中央的法线方向为Z方向，狭槽3a的长度方向、即与显示画面的上下方向相对应的方向为Y方向，狭槽3a的宽度方向、即与显示画面的左右方向相对应的方向为X方向。

当选色电极2的面(选色电极基本体3)的尺寸、形状精度，或者选色电极基体3上形成的狭槽3a或孔3b的尺寸、形状精度差时，荧光体6的形成精度恶化，将产生色斑，3色电子束8不能正确得投射到相对应的荧光体6上，色纯恶化，显示的图像的画质变差。而且，当与来自阴极射线管1的外部的振动共振的选色电极基体3的振动振幅增大，或者振动衰减时间加长时，显示的图像紊乱将超过限度而不耐使用。

在选色电极基体3上具有狭槽3a的被称为栅条方式(图12)，具有孔3b的被称为栅网方式(图13)。尽管关于设计参数的管理值有大有小，但为了防止上述画质劣化和图像的紊乱，作为基本的要件，两种方式都要将选色电极基体3无变形地焊接、固定在框架4的选色电极基体焊接部上，并赋予选色电极基体3适当的张力。

对选色电极基体3上赋予的张力加以说明。当张力过大时，在选色电极2的黑化热处理(四氧化三铁膜形成处理)或者面板5和锥管9的接合处理、彩色阴极射线管1内的真空排气处理中，选色电极基体3因施加在选色电极2上的三百多度乃至四百多度的热量而升温，在这种温度下张力产生的负荷应力超过选色电极基体3的材料弹性极限应力，在选色电极基体3上将产生大的永久的变形。而且，当由于热的缘故，保持选色电极基体3的上述框架4变形时，选色电极2的面(选色电极基体3)的尺寸、精度劣化。相反，当张力过小时，选色电极基体3的振动振幅(易波动性)增大，将导致超过作为显示装置的使用限度的图像紊乱。

采用图14对上述图像的紊乱加以说明。图14表示电子束8被选色电极基体3的狭槽3a集中而投射到形成在面板5的内表面上的荧光体6上的样子。图中左边表示彩色阴极射线管1的画面X方向中央部、图中右边表示画面X方向端部的情况。当将Z方向(面板5和选色电极基体3的法线方向)、X方向(画面的左右方向)分开考察时，在画面中央部，电子束8相对于Z方向的的投射角度小，即使实线表示的选色电极基体3在Z方向上振动，产生如虚线表示的位移(波动)，对电子束8向荧光体6上的投射位置的变动也几乎没有影响，X方向的选色电极基体3(狭槽3a)的波动对电子束8向荧光体6上的投射位置的变动(画面的紊乱)产生影响。随着从中央部向端部接近，Z方向的选色电极基体3(狭槽3a)的波动的影响增大，进而还附加上X方向的波动的影响。即，由于画面中央部与端部相比，选色电极基体3的波动的总体影响小，选色电极基体3的波动程度的容许值大，所以可将赋予在选色电极基体3上的张力设定成小于端部。这种选色电极基体3上的张力分布如图15所示。纵轴σ表示选色电极基体3的狭槽3a和狭槽3a之间的部分(称为格栅)的拉伸应力，横轴X表示图11所示的选色电极2的X方向上的位置。当将这种张力分布赋予在选色电极基体3上时，由外部振动引起的选色电极基体3的局部振动不容易向其他部位传递，具有加快暂时引起的局部振动衰减的效果。

在抑制上述画面的紊乱(选色电极基体3的波动)之际，虽然可考虑以选色电极基体3上不因上述彩色阴极射线管1的制造工序中外加的热而产生变形的应力界限值在选色电极基体3的各部上均赋予张力，但为了在选色电极基体3的各部上均赋予这种张力，使框架4上不因上述彩色阴极射线管1的制造工序中外加的热而产生变形，框架4的刚性要非常大，框架4的尺寸、重量过大，难以在彩色阴极射线管1内对选色电极2进行定位和保持，选色电极2的制造成本增加。

因此，象上述那样在选色电极基体3上赋予张力分布，同时利用其产生的振动衰减效果，尽力将框架4的刚性抑制得较低。这样，在选色电极基体3上赋予张力分布，其目标值和容许误差(控制精度)由框架4的刚性或彩色阴极射线管1的制造工序中外加的热等折衷而决定。

若提高选色电极基体3的张力分布的控制精度，则选色电极2的设计、制造的余量加大，能够实现彩色阴极射线管1的品质提高和成本降低。

向选色电极基体3上赋予张力大致由以下的方法进行。在形成大致方框形状的框架4的一对相对的框架部件4a的外侧面4c上设定多个负荷点，通过在这些负荷点上施加力而在框架部件4a上施加方向为使其相互接近的力，使框架扭曲规定的量而加以保持。在其上方确定选色电极基体3相对于框架4的位置的同时向两个方向或四个方向上拉伸而进行保持。在该状态下使框架4上升或者使选色电极基体3下降，使选色电极基体3与上述一对相对的框架部件4a适度地压接在选色电极基本体3上。之后，通过缝焊或者激光焊等各种方式对选色电极基体3和上述一对相对的框架部件4a向选色电极基体3上的压接部进行焊接。最后，当解除施加在框架4上的力时，框架4要向原有的状态恢复，在选色电极基体3上产生张力。通过将施加在上述多个负荷点上的力设定为各种，可将赋予选色电极基体3上的张力分布形状设定成各种各样。

对于框架4，提供了图16至图18所示的形状。如图所示，在框架4的一对相对的框架部件4a的多个负荷点上如箭头所示地施加力。负荷点的数量或位置、施加在负荷点上的力的大小根据所要求的选色电极基体3的张力分布决定。

在图16所示的框架4中，当在框架部件4a的负荷点上施加力时，连结框架部件4a的框架部件4b弯曲，同时，框架部件4a也以与框架部件4b的连结部分为支点弯曲。当解除施加在负荷点上的力时，框架部件4b向加力前的状态恢复的恢复力在选色电极基体3上施加作为基础的平均的张力，框架部件4a向加力前的状态恢复的恢复力提供张力的分布。在Z方向上，由于框架部件4a和4b之间的距离加大，通过在框架部件4a上施加力，所以容易向框架部件4b赋予弯曲力矩，因此，不仅在框架部件4a的长度方向两端部的负荷点上施加的力，施加在其他负荷点上的力也有助于框架部件4b的弯曲。因此，虽然施加在各负荷点上的力的分配的设定困难，但由于能够分担分配为了向选色电极基体3赋予做为基础的平均张力而在各负荷点上施加的力，所以在特定的负荷点上施加的力过大的情况少，能够较容易地使框架部件4a上不产生导致选色电极基体3的面精度或狭槽3a或孔3b的尺寸、形状精度恶化的变形。

图17所示的框架4为在图16所示的框架中削减了框架部件4b的制造成本的框架，在Z方向上，框架部件4b和框架部件4a之间的距离小于图16所示的框架4。因此，由于难以向框架部件4b赋予弯曲力矩，所以与采用图16所示的框架的情况相比，施加在框架部件4a长度方向两端部的负荷点上的力对框架部件4b的弯曲的的贡献度增大，施加在其他负荷点上的力的贡献度减小。因此，有必要使在上述两端部的负荷点上施加的力大于图16所示的情况，两端部上的变形增大，因此选色电极基体3的面精度或狭槽3a或孔3b的尺寸、形状精度恶化。

图18所示的框架4的框架部件4a、4b为中空，与图17所示的框架4相比进一步降低了制造成本的轻量化的框架。在Z方向上，框架部件4b和框架部件4a之间的距离小于图17所示的框架部件4，并且由于成为中空结构，框架部件4a的刚性也低，所以施加在框架部件4a的长度方向两端部的负荷点上的力对框架部件4b的弯曲的贡献度极端增大，有必要使施加在该两端部的负荷点上的力绝对地增大。在两端部上容易产生导致使选色电极基体3的面精度或狭槽3a或孔3b的尺寸、形状精度恶化的变形，超过容许管理界限的情况变多。而且，在上述两端部以外的部位，由于刚性降低所引起的框架部件4a的变形量增大或由于中空结构所引起的负荷点附近的局部变形增大，做为使选色电极基体3的面精度或狭槽3a或孔3b的尺寸、形状精度恶化原因的变形容易产生，所以只能降低做为选色电极基体3的基础的平均张力值。选色电极基体3的狭槽3a或孔3b的配设节距大，显示画面的象素节距粗的彩色阴极射线管的因选色电极基体3由外部振动引起的波动的容许值大，所以图18所示形状的框架的适用对象被限定在这种彩色阴极射线管的选色电极。例如以电视用途的彩色阴极射线管为对象。

另外，图16至图18所示的框架4如前所示，框架部件4b的容易弯曲程度、施加在框架部件4a的各负荷点上的力对框架部件4b弯曲的有助程度、或者因力施加在框架部件4a上而产生的负荷点或者负荷点附近的变形的程度由于各自不同的形状而带有不同的特征，但在例如图16所示的框架4上，若固定框架部件4b的尺寸，仅缩小框架部件4a的截面尺寸的话，则框架部件4b的弯曲容易性、施加在框架部件4a的各负荷点上的力对框架部件4b的弯曲的有助程度、施加在框架部件4a的各负荷点上的力使负荷点或者负荷点附近产生变形的程度应与图17或18的框架4同样地处理。由于若对其进行描述要示出详细的各材料物性和尺寸，是千差万别的，所以通过图16至图18所示形状的不同将这种差别特征化地加以说明。

选色电极基体3的尺寸、刚性以高精度进行管理，使选色电极2的选色电极基体3的张力分布离散的主要原因多由于框架的尺寸或刚性的离散。为了吸收这种离散，高精度地管理选色电极基体3的张力分布，必须高精度地控制施加在框架的负荷点上的力。如图16至图18所示，随着框架4形状的改变可降低框架的制造成本，但如前所述，必须要提高施加在框架部件4a两端部的各负荷点上的力。由于离散的比例如果相同，则张力大的离散变大，伴随着图16至图18所示的框架形状的改变，需要提高施加在上述两端部负荷点上的力的控制精度。而且在图18所示形状的框架的情况下，在上述两端部之外的部位，由于框架部件4a的刚性降低或中空结构化，所施加的力的离散被框架部件4a的变形量的离散或负荷点附近的局部变形的离散而扩大地反映出来，所以进一步增大了提高所施加的力的控制精度的必要性。而且，回避应力集中在特定的负荷点上也非常重要。

这种选色电极制造中的课题的解决方法在特开2002-42646中已有提案。这种现有技术是在框架部件4a上设定多个负荷点，检测作用在各负荷点上的力，控制施加在各负荷点上的力，使各力的检测值为所希望的值。

图19中示出这种现有技术的装置的主要部分示意图。在图19中，沿着框架部件4a的长度方向(X方向)以规定的间隔配置加压件11，在各加压件与框架部件4a抵接的部分上设置压力传感器12。液压缸13的通过供油而突出的杆件的前端连接在加压件11上。当液压缸13的杆件突出时，加压件11以其旋转轴14为中心，压力传感器12对框架部件4a加压。工作油向液压缸13的供应和排出以及供应压力由未图示的控制机构控制。

但是，由于框架部件4a为连续体，所以若使多个任意的负荷点为Xi，则在各负荷点Qi(i＝1、2、...、n)上施加有某种力时，当将施加在一个负荷点Q1上的力增减为所希望的力时，由于该力的增减，框架部件4a接近、背离，施加在负荷点Q1以外的负荷点Qi上的力发生增减。然后，其他任意的负荷点Qi中，当施加在负荷点Q2上的力增减到所希望的力时，与前述同样地，框架部件4a接近、背离，在达到所希望的力的负荷点Q2上施加的力增减的同时，施加在Q2以外的负荷点Qi上的力也发生增减。

即，当向一个负荷点上施加控制输入时，不仅作为其他负荷点上的压力传感器12的检测值的控制输出值变动，其他负荷点上的控制输入值也自身也变动。在图21中对负荷点为2点的情况进行了说明，但如果负荷点增加，则与此相应的各负荷点上的控制输入、输出值复杂地相互作用，控制的难度飞跃性增加。

因此，为了使施加在任意的负荷点Qi上的力收敛为所希望的值，不得不将施加在任意的负荷点Qi上的力的控制精度设定得较低，并且要大量重复力的控制动作，生产性显著恶化。在通常所要求的彩色阴极射线管的制造周期内无法实现。

为了消除上述的问题，提供一种选色电极的制造方法，可吸收各框架的尺寸的离散或刚性的离散，回避框架部件的局部变形，以高精度在选色电极基体上赋予张力，生产性优异并具有实用性，为此，在将选色电极基体焊接在形成大致四边框形状的空间的一对对向的框架部件上之前，向一对对向的框架部件施加方向使其接近的力的选色电极的制造方法中，其特征是，在一对对向的框架部件的长度方向上设定多个负荷点Qi(i＝1～n，n为全部负荷点数量)，在长度方向上分别独立使经由弹性系数为Ki的弹性部件向上述负荷点Qi施力的移动部件位移规定量，赋予初始负荷F0i而为初始负荷赋予状态，使上述移动部件从上述初始负荷赋予状态仅位移Δymi，求出施加在上述负荷点Qi上的力的变化量，并求出上述移动部件的位移量和施加在上述负荷点上的力的变化量的关系式，然后从该关系式求出施加在上述负荷点上的力为所希望的值时上述移动部件的位移量作为控制位移量(位移量的目标值)，基于该控制位移量使上述移动部件位移，在上述负荷点上施加所希望的力(特愿2002-219152)。

在该提案的制造方法中，初始负荷赋予状态的初始负荷的值将对控制位移量的计算精度产生影响。为了以更高的精度向选色电极基体赋予张力，必须要通过赋予适当的初始负荷，更加正确地求出移动部件的位移量和施加在负荷点上的力的变化量的关系式，提高控制位移量的计算精度。

本发明是考虑到上述的问题而提出的，其目的在于提供一种选色电极的制造方法，通过使初始负荷赋予状态的初始负荷为适当的值，能够以更高的精度在选色电极基体上赋予张力分布。

发明内容

本发明的第1种选色电极的制造方法是包括将形成有使电子束通过的狭槽或孔的金属薄板所构成的彩色阴极射线管的选色电极基体固定在形成大致方框形状的框架中一对相对的框架部件上的选色电极的制造方法，其特征是，具有以下步骤：

步骤(a)，对于设定在上述相对的框架部件的长度方向上不同位置的多个负荷点中至少两端部的负荷点以外的负荷点，经由各自单独的弹性部件，分别使对应的移动部件位移，向分别抵接在该负荷点上的抵接部件上施加初始负荷F0i，从而施加使上述相对的框架部件相互接近方向上的力，

步骤(b)，从赋予了上述初始负荷的状态，进一步使上述移动部件分别仅位移已知的位移量Δymi，检测施加在上述至少两端部以外的负荷点上的力，求出上述移动部件的位移量和施加在上述至少两端部以外的负荷点上的力的变化量的关系式，

步骤(c)，从该关系式计算出施加在上述至少两端部以外的负荷点上的力成为所希望的值Pi的上述移动部件的各个位移量的目标值，使各移动部件仅位移上述计算出的位移量的目标值，

步骤(d)，在通过步骤(c)使上述移动部件位移了的状态下，将上述选色电极基体焊接在上述一对相对的框架部件上，

在上述步骤(b)中，使各移动部件移动之后，不使该移动部件返回原来位置地使其他的移动部件移动，通过重复这一动作，使上述移动部件顺序地移动，

在上述步骤(a)中，将各负荷点Qi上的上述初始负荷F0i定为以式(10)赋予的初始负荷指标Si以上。

$\mathrm{Si}=\mathrm{Kj}\×\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{\mathrm{Kj}}{\mathrm{Rj}+\mathrm{Kj}}\×\mathrm{\Δymj}---\left(10\right)$

(其中，Ki为负荷点Qi上的弹性部件的弹性系数，Kj为负荷点Qj(j为负荷点的编号、j＝1～n)上的弹性部件的弹性系数，Δymj为上述步骤(b)中、各负荷点Qj上的移动部件的位移，Rj为负荷点Qj上的上述一对框架部件相对于向相互接近的方向上的变形的弹性系数)

根据上述的第1种制造方法，在上述步骤(b)中，可不使所有的负荷点的负荷落在零或零附近地正确地求出雅可比矩阵J。其结果可高精度地使施加在任意的负荷点Qi上的力Fi为所希望的值Pi，可高精度地在选色电极基体上赋予张力分布。

而且，在上述步骤(b)中，在使各移动部件移动之后，不使该移动部件返回原来位置地使其他的移动部件移动，由于通过重复这一动作，可使上述多个移动部件顺序地移动，所以可缩短步骤(b)所需要的时间。

本发明的第2种选色电极的制造方法是包括将形成有使电子束通过的狭槽或孔的金属薄板所构成的彩色阴极射线管的选色电极基体固定在形成大致方框形状的框架中一对相对的框架部件上的选色电极的制造方法，其特征是，具有以下步骤：

步骤(a)，对于设定在上述相对的框架部件的长度方向上不同位置的多个负荷点中至少两端部的负荷点以外的负荷点，经由各自单独的弹性部件，分别使对应的移动部件位移，向分别抵接在该负荷点上的抵接部件上施加初始负荷F0i，从而施加使上述相对的框架部件相互接近方向上的力，

步骤(b)，从赋予了上述初始负荷的状态，进一步使上述移动部件分别仅移动已知的位移量Δymi，检测施加在上述至少两端部以外的负荷点上的力，求出上述移动部件的位移量和施加在上述至少两端部以外的负荷点上的力的变化量的关系式，

步骤(c)，从该关系式计算出施加在上述至少两端部以外的负荷点上的力成为所希望的值Pi的上述移动部件的各个位移量的目标值，使各移动部件仅位移上述计算出的位移量的目标值，

步骤(d)，在通过步骤(c)使上述移动部件位移了的状态下，将上述选色电极基体焊接在上述一对相对的框架部件上，

在上述步骤(b)中，使各移动部件移动之后，使该移动部件返回原来的位置，然后使其他的移动部件移动，重复这一动作，使上述移动部件顺序移动，

上述步骤(a)中的上述初始负荷F0i定为以式(11)赋予的初始负荷指标Si以上。

$\mathrm{Si}=\mathrm{Ki}\×\max \{\frac{\mathrm{Kj}}{\mathrm{Rj}+\mathrm{Kj}}\×\mathrm{\Δymj}1,j=\mathrm{1,2},\·\·\·,n\}---\left(11\right)$

(其中，Ki为负荷点Qi上的弹性部件的弹性系数，Kj为负荷点Qj(j为负荷点的编号、j＝1～n)上的弹性部件的弹性系数，Δymj为上述步骤(b)中、各负荷点Qj上的移动部件的位移，Rj为负荷点Qj上的上述一对框架部件相对于向相互接近的方向上的变形的弹性系数)。

根据上述本发明的第2种制造方法，即使在使负荷点Qi顺序地位移，并返回到原来的位置，同时求出雅可比矩阵J的情况下，通过在各负荷点上将初始负荷F0i设定成大于由式(11)定义的初始负荷指标Si，可不使所有的负荷点的负荷落在零或零附近地正确地求出雅可比矩阵J。其结果可高精度地使施加在任意的负荷点Qi上力Fi为所希望的值，可高精度的在选色电极基体上赋予张力分布。

而且，在使各移动部件移动之后，使该移动部件返回到原来的位置，然后使其他的移动部件移动，由于通过重复这一动作可使上述移动部件顺序地移动，所以可使步骤(b)中的各移动部件的位移量比较大，并使各移动部件位移时各负荷点上的力的变化量比较大，能够可靠正确地进行测定。

在上述第1或第2方法中，上述框架部件的弹性系数Rj由式(6)求出。

Ri＝3E·I·L/{Xi²·(L-Xi)²}          …(6)

(其中，E为框架部件的杨氏模量，I为上述框架部件的截面惯性矩，Xi为从框架部件的一端到该负荷点Qi的距离，L为框架部件的长度)。

这样一来，可通过比较简单的计算求出弹性系数。

本发明的第3种选色电极的制造方法是包括将形成有使电子束通过的狭槽或孔的金属薄板所构成的彩色阴极射线管的选色电极基体固定在形成大致方框形状的框架中一对相对的框架部件上的选色电极的制造方法，其特征是，具有以下步骤：

步骤(a)，对于设定在上述相对的框架部件的长度方向上不同位置的多个负荷点中至少两端部的负荷点以外的负荷点，经由各自单独的弹性部件，使分别对应的移动部件位移，向分别抵接在该负荷点上的抵接部件上施加初始负荷F0i，从而施加使上述相对的框架部件相互接近方向上的力，

步骤(b)，从赋予了初始负荷的状态，进一步使上述移动部件分别仅移动已知的位移量Δymi，检测施加在上述至少两端部以外的负荷点上的力，求出上述移动部件的位移量和施加在上述至少两端部以外的负荷点上的力的变化量的关系式，

步骤(c)，从该关系式计算出施加在上述至少两端部以外的负荷点上的力成为所希望的值Pi的上述移动部件的各个位移量的目标值，使各移动部件仅位移上述计算出的位移量的目标值，

步骤(d)，在通过步骤(c)使上述移动部件位移了的状态下，将上述选色电极基体焊接在上述一对相对的框架部件上，

上述步骤(a)中的上述初始负荷F0i为满足式(12)的范围。

(T-0.2)×Pi≤F0i≤(T+0.2)×Pi         …(12)

(其中，T为所有负荷点共同的规定常数)。

根据上述第3种的制造方法，可将施加在负荷点Qi上的负荷Fi控制在充分接近所希望的力Pi的值，即高精度地进行控制，其结果可高精度地在选色电极基体上赋予张力分布。

在本发明的第3种制造方法中，在上述步骤(b)中，使各移动部件移动之后，不使该移动部件返回原来的位置地使其他的移动部件移动，重复这一动作，使上述移动部件顺序移动，在上述步骤(b)中上述移动部件的每一个移动之前，施加在各负荷点上的负荷Fij可以为(T-0.2)×Pi以上、(T+0.2)×Pi以下。

这样一来，在步骤(b)中，在使各移动部件移动之后，不使该移动部件返回到原来的位置地使其他的移动部件移动，重复这一动作，使上述移动部件顺序地移动的情况下，可将施加在负荷点Qi上的负荷Fi控制在充分接近所希望的力Pi的值，即高精度地进行控制，其结果可高精度地在选定电极基体上赋予张力分布。

在上述的第3种制造方法中，上述步骤(a)中的上述初始负荷F0i为满足式(13)的范围，并且上述常数T为满足式(14)的范围。

(T-0.1)×Pi≤F0i≤(T+0.1)×Pi      …(13)

0.8≤T≤1.0                        …(14)

这样一来，通过相对于施加在负荷点Qi上的上述所希望的力Pi，在所有的负荷点上采用共同的常数T，使初始负荷F0i为0.8×Pi至Pi的范围，可将施加在各负荷点上的力控制在进一步接近所希望的值Pi，即高精度地进行控制，可更高精度地在选色电极基体上赋予张力分布。

在上述的方法中，还可以在上述步骤(b)中，使各移动部件移动之后，不使该移动部件返回原来的位置地使其他的移动部件移动，重复这一动作，使上述移动部件顺序移动，在上述步骤(b)中上述移动部件的每一个移动之前，施加在各负荷点上的负荷Fij为(T-0.1)×Pi以上、(T+0.1)×Pi以下。

这样一来，在步骤(b)中，在使各移动部件移动之后，不使该移动部件返回到原来的位置地使其他的移动部件移动，重复这一动作，使上述移动部件顺序地移动的情况下，可将施加在负荷点Qi上的负荷Fi控制在进一步接近所希望的力Pi的值，即高精度地进行控制，其结果可高精度地在选定电极基体上赋予张力分布。

在上述第1、第2、第3种制造方法中，可以是上述步骤(a)中的初始负荷包含上述负荷为所希望的值Pi的状态，并且位于上述移动部件的位移和施加在对应的负荷点上的力的关系为线性的范围。

这样一来，即使在移动部件的位移和施加在框架部件上的力的关系在从施加了力的状态到施加在框架部件上的力为所希望的值的状态的全部范围中不是连续的情况下，只要包含施加在框架部件上的力为所希望的状态的直线关系的范围中，则可正确地进行步骤(b)的处理，因此，可正确地求出产生所希望的力的移动部件的位移。

在上述第1、第2、第3种制造方法中，还包括步骤(e)，在上述框架部件的长度方向的两端部上，使上述移动部件移动到施加在负荷点上的力为所希望的值。

这样一来，可缩短施加在框架部件上的力的控制时间。而且，分成在选色电极基体上赋予平均张力的工序和赋予张力分布的工序，在选色电极的制造现场，在产生了与选色电极基体的张力有关的品质异常的情况下，可获得容易进行原因探明和采取对策的效果。

在上述第1、第2、第3种制造方法中，在上述步骤(b)中，使上述移动部件的每一个移动，计算出移动前施加在各自的负荷点上的力和移动后施加在各自的负荷点上的力的差值作为各移动部件的移动产生的力的变化量。

这样一来，由于通过检测力而求出其差值，可求出力的增量，所有可由广泛采用的力传感器进行测定。

本发明还提供一种具备上述第1、第2、第3中制造方法所获得的选色电极的彩色阴极射线管。

这种彩色阴极射线管具有不易产生图像紊乱、品质高的优点。

附图说明

图1为表示从与显示画面的上下方向平行的方向观察到的框架的变形过程的视图。

图2为从垂直于显示画面的方向观察的框架的变形过程的视图。

图3为表示本发明实施方式1的选色电极制造装置的机构部的立体图。

图4为表示本发明实施方式1的选色电极制造装置的控制系统的框图。

图5为对施加在两个负荷点上的力进行控制的说明图。

图6为表示移动部件的位移和施加在框架部件上的力之关系的一例的曲线图。

图7为表示使移动部件向通过计算求出的位置位移时的负荷测定结果的表。

图8为对两个负荷点的力的控制和初始负荷进行说明的附图。

图9为对两个负荷点的力的控制和初始负荷进行说明的附图。

图10为表示彩色阴极射线管结构的附图。

图11为表示选色电极结构的附图。

图12为表示选色电极基体的一例的附图。

图13为表示选色电极基体其他例子的附图。

图14为表示电子束投射到荧光体上时的附图。

图15为表示施加在选色电极基体上的张力分布的曲线图

图16为表示框架一例的附图。

图17为表示框架其他例的附图。

图18为表示框架另一例的附图。

图19为表示现有的选色电极的制造装置一例的立体图。

图20为表示现有的制造装置动作的附图。

具体实施方式

实施方式1

采用附图对本发明第1实施方式加以说明。图1和图2示意性地表示本实施方式中选色电极的制造方法的制造过程中框架的变形。

该框架4与现有技术中所说明的同样，形成大致方框形状，具有一对相对的、例如相互大致平行的框架部件4a，和相对于框架部件4a沿垂直方向延伸、连结该框架部件4a的一对相对的框架部件4b。与现有技术中所说明的同样，通过在该框架4的一对框架部件4a上施加力(压缩力)，使框架部件4a相互接近，在这种状态下，由形成有用于使电子束通过的狭槽或孔的金属薄板构成的彩色阴极射线管用选色电极基体3焊接在框架4上。

当使框架部件4a相互接近时，此时框架部件4a和4b变形。图1表示对图17所示的框架4加压至压缩时框架部件4b的变形过程。图2为在图1中从Z方向观察框架4的附图，以虚线表示框架部件4a外形的位移，示意地示出框架部件4a的变形过程。

在框架部件4a上，在其长度方向的不同位置Xi(i＝1～6)上设定有多个负荷点Qi(i＝1～6)上的力。位置Xi为从框架部件4a的一端到各负荷点Qi的距离，换句话说，表示以框架部件4a的一端为基准的负荷点Qi在X方向上的位置。在各负荷点Qi上施加力Fi(i＝1～6)。

状态A为施力前框架的状态，状态B为在框架4上施加后述的初始负荷F0i、使各自的负荷点Qi位移后的状态(初始负荷赋予状态)，状态C为使负荷点Qi位移了规定量ΔYb后的状态，状态D为使负荷点Qi进一步位移了ΔYc、使施加在负荷点上的力Fi为所希望的值(Pi)后的状态。

在该实施方式中，从状态A向状态B转移的工序、即初始负荷赋予的工序与权利要求书中的步骤(a)相对应，在以下的说明中也称为第一工序。而且，从状态B向状态C转移的工序与权利要求书中的步骤(b)相对应，在以下的说明中也称为第二工序。而且，从状态C向状态D转移的工序与权利要求书中的步骤(c)相对应，在以下的说明中也成为第三工序。

图3为示意表示本实施方式的选色电极制造装置的立体图，图4为示意表示图3的选色电极的控制系统的框图。如图所示，这种制造装置具有多个压缩单元Li(i＝1至6)。这些压缩单元Li是分别与多个负荷点Qi相对应地设置的，在相对应的负荷点Qi上向相对的框架部件4a施加力，使其向相互接近的方向变形。

在图示的例子中设置了6个负荷点Qi，与其相对应地也设置了6个压缩单元Li。各压缩单元Li具有分别沿Y方向(使框架部件4a相互接近、离开的方向)延伸、相互成直线排列的导轨22、23。另外，导轨22、23是作为分体表示的，但也可以是一体的。

移动基座16、20、21各自独立地在导轨22、23上滑动。另一方面，移动基座17、18、19与板24相连结而成为一体，自由地在导轨22上滑动。由导轨23、移动基座16、17、18、19、20、21构成直线导向机构。抵接部件25、26安装在搭载于移动基座16、21上的板27、28上，抵接部件所属的压缩单元Li在相对应的负荷点Qi上与框架部件4a的外侧面4c抵接。这样，多个压缩单元Li的抵接部件25、26在框架部件4a的长度方向(X方向)上分别一对一对地在Y方向上相对地配置，在设定于框架部件4a上的多个负荷点Qi上与框架部件4a的外侧面4c相抵接。力传感器29通过板27测定施加在抵接部件25上的力。并安装在板24上所安装的移动部件30上。

马达31使滚珠丝杠32旋转。滚珠丝杠32的一端加工成圆轴，保持在轴承33上。螺母34与滚珠丝杠32啮合，并安装在搭载于移动基座20上的移动部件35上，将滚珠丝杠32的旋转运动转换成直线运动，使移动部件35由导轨23导向而沿y方向移动。

移动部件30、板27、28上设置有贯通孔37、38、39，滚珠丝杠32无干涉地贯穿于该贯通孔中。在移动部件35上安装有弹性部件、例如压缩弹簧36，将移动部件35的移动和推进力传递到板28上。接触式的位移传感器40测量移动部件35在Y方向上的位移(相对于移动部件30的相对位移)。

马达31、轴承33、移动部件30通过板24而形成一体，在Y方向移动。驱动马达31时，移动部件30和移动部件35相互接近或分离。且，通过相互接近，产生使框架部件4a相互接近的力(压缩力)。该压缩力通过压缩弹簧36传递到抵接部件25、26上，通过该抵接部件25、26将压缩力传递到框架部件4a上。

如图4所示，表示由力传感器29测量的力的信号以及表示由位移传感器40测量的位移的信号分别通过信号线Wf1至Wf6、Wd1至Wd6供应到控制部CT，将在控制部CT中基于上述信号生成的驱动指令通过信号线Wr1至Wr6供应到马达31上。

以下，为了简单起见，参照图5对负荷点Qi的数量为2的情况中施加在负荷点上的力的控制进行说明。图5中，符号4c和36表示与图3同样的框架部件4a的外侧面和压缩弹簧。符号35-1和35-2表示图3的移动部件，但为了区别，对设置在负荷点Q1上的移动部件赋予符号35-1，对设置在在负荷点Q2上的移动部件赋予符号35-2。只是，在没有必要进行上述区别时则采用符号35。而且，Ki为负荷点Qi上的压缩弹簧36的弹簧常数。

在移动部件35-i(i＝1或2)从虚线的位置到实线的位置位移了Δymi(i＝1或2)时，框架部件4a的外侧面4c从虚线的位置位移到实线的位置，施加在设定于框架部件4a上的负荷点Qi上的力的增量为ΔFi(i＝1、2)由力传感器29和控制部CT求出。框架部件4的外侧面从虚线的位置位移到实线的位置时负荷点Qi的位移为∑Δyij。另外，后缀I对应于位移的负荷点，j对应于施加了对负荷点Qi的位移产生影响的力的负荷点。关于移动部件35-1、35-2、框架部件4a，虚线表示的状态为状态B，实线表示的状态为状态C。

以下，对和图3和图4所示的装置相同、负荷点Qi和压缩单元Li的数量为2的装置的动作加以说明。首先，当在与图3所示相同的装置上放置图17所示的框架4时，成为图1、图2所示的状态A。然后，当基于由装置控制部CT通过信号线Wr1、Wr2所提供的指令，各压缩单元L1、L2的马达31驱动，使滚珠丝杠32旋转时，该旋转运动由螺母34转换成直线运动，安装了该螺母的移动部件35由直线导向机构的导轨23导向，向马达31移动，从而向移动部件30移动。

当移动部件35移动时，板28由压缩弹簧36推压，与板28为一体的抵接部件26推压框架4。当框架4被推压、向移动部件30移动时，抵接部件25被推压，与抵接部件25为一体的板27移动，板27与安装在移动部件30上、并介于移动部件30和板27之间的力传感器29抵接。

当进一步继续马达31的驱动时，压缩弹簧36被压缩，其要复原的力通过抵接部件26作用在设定于框架部件4a上的负荷点X1或X2上，同时压缩弹簧36要复原的力通过螺母34、滚珠丝杠32、轴承33、板24、移动部件30、以及力传感器29使与板27为一体的抵接部件25向抵接部件26的方向移动。这样，抵接部件25和26相互对拉而接近，在框架部件4a的外侧面4c上、在为使框架部件4a相互接近的方向上施加作用力、反作用力。

因此，由力传感器29测量的力是施加在抵接部件25上的力，同时也是施加在抵接部件26上的力。从抵接部件25、26双方抵接在框架部件4a上的时刻开始，框架部件4b、4a的实际变形开始，框架部件4b向下呈凸状地弯曲，同时框架部件4a开始相互接近，力传感器29的检测值上升。力传感器29的检测值通过信号线Wf1、Wf2送入装置控制部CT中，由该装置控制部CT转换成施加在抵接部件上的力Fi。使移动部件35移动直到在框架部件4a的所有任意的负荷点Qi上施加于负荷点上的力Fi为规定的初始负荷值F0i(相对于各负荷点分别如后述地规定)。因此，任意的负荷点Qi在Y方向产上位移而成为状态B(即初始负荷赋予状态)。

接触式位移传感器40检测移动部件35相对于移动部件30的相对位移，一端固定在移动部件35上，另一端固定在相对于移动部件30为固定的部件(图中未示出)上。但是，在保证移动部件35的移动量(相对于导轨22)和移动部件30的移动量(相对于导轨23)大致相等的情况下，也可以将接触式位移传感器40的上述另一端固定在相对于导轨22、23为固定的部件上。

接触式位移传感器40的检测值也通过信号线Wd1、Wd2送入装置控制部CT中，由该装置控制部CT转换成移动部件35的位移量(相对于移动部件30的相对位移量)。

在图5中，当从状态B使移动部件35移动Δym1、Δym2时，压缩弹簧36被压缩，同时负荷点Q1、Q2产生位移而成为状态C。在此，当将Δym1的移动所引起的负荷点Q1的位移量作为Δy11，将负荷点Q2的位移量作为Δy21，将Δym2的移动所引起的负荷点Q2的位移量作为Δy21，以及将负荷点Q1的位移量作为Δy22时，力F1、F2从规定值F01、F02的变量ΔF1、ΔF2为

ΔF1＝K1·(Δym1-Δy11)-K1·Δy12

ΔF2＝-K2·Δy21+K2·(Δym2-Δy22)。

当先使

ΔF1＝ΔF11+ΔF12

ΔF2＝ΔF21+ΔF22时，若以下述的行列式表示，则如下式(1)所示。

ΔF1＝ΔF11·Δym1/Δym1+ΔF12·Δym2/Δym2

ΔF2＝ΔF21·Δym1/Δym1+ΔF22·Δym2/Δym2

$\left[\begin{array}{c}\mathrm{\ΔF}1\\ \mathrm{\ΔF}2\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}\mathrm{\ΔF}11/\mathrm{\Δym}1& \mathrm{\ΔF}12/\mathrm{\Δym}2\\ \mathrm{\ΔF}21/\mathrm{\Δym}1& \mathrm{\ΔF}22/\mathrm{\Δym}2\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\mathrm{\Δym}1\\ \mathrm{\Δym}2\end{array}\right]---\left(1\right)$

当使式(1)左边的矩阵为ΔF，右边的左矩阵为J，右边的右矩阵为ΔY时，

ΔF＝J·ΔY      …(2)

J为雅可比矩阵，在第二工序中从状态B转移到状态C，求出该雅可比矩阵J。

在式(1)中，

ΔF11/Δym1＝J11

ΔF12/Δym2＝J12

ΔF21/Δym1＝J21

ΔF22/Δym2＝J22

当作为控制输入赋予Δym1(使移动部件35仅移动Δym1)时，由力传感器29检测Fc11、Fc21，该检测值的增量在这种情况下，由该检测值和状态B下的检测值F01、F02的差Fc11-F01、Fc21-F01计算出ΔF11、ΔF21。即，由

ΔF11＝Fc11-F01

ΔF21＝Fc21-F01

求出ΔF11、ΔF21。然后，从这些值计算出J11和J21。

然后，在给予控制输入Δym1的状态下，作为控制输入给予Δym2(使移动部件35仅移动Δym2)时，由力传感器29检测力Fc12、Fc22，其增量，即由同时给予了控制输入Δym1和Δym2时的检测值Fc12、Fc22和仅给予了控制输入Δym1时的检测值Fc11、Fc21的差Fc12-Fc11、Fc22-Fc21计算出ΔF12、ΔF22。即，根据

ΔF12＝Fc12-Fc11

ΔF22＝Fc22-Fc21

计算出ΔF12、ΔF22。然后，从这些值计算出J12和J22，求出雅可比矩阵J。

另外，在上述的例子中，虽然是先给予控制输入Δym1，然后在给予了控制输入Δym1的状态下给予控制输入Δym2，但也可以使该顺序相反，即使是先给予控制输入Δym2，然后在给予了控制输入Δym2的状态下给予控制输入Δym1，也可以获得同样的结果。

当使J^-1为J的逆矩阵时，式(2)可变形成式(3)。

ΔY＝J^-1·ΔF                     …(3)

当使施加在各负荷点Qi上的所希望的力为Pi时，在以状态C为基准的所希望的增量ΔPi和在状态C中施加在各负荷点Qi上的力Fci之间存在以下的关系。

ΔPi＝Pi-Fci

根据上式求出所希望的增量ΔPi。将以矩阵表示的所有的负荷点Qi上的所希望的增量ΔPi为ΔP，以ΔP置换式(3)中的ΔF，并求出与雅可比矩阵J的逆矩阵J^-1的乘积，计算移动部件35的控制位移量ΔY。该控制位移量ΔY表示向以状态C为基准的状态D的位移量，仅使移动部件35移动ΔY。这样，进行从状态C向状态D的转移。

在第三工序中计算控制位移量ΔY，基于该值使移动部件35移动，从状态C转移到状态D。

以上，对负荷点Qi的数量为2的情况进行了说明，但在负荷点的数量为n的情况下也同样。在这种情况下，式(1)扩大到下式(4)、(5)。

[数2]

$\left[\begin{array}{c}\mathrm{\ΔF}1\\ \mathrm{\ΔF}2\\ \underset{.}{\overset{.}{.}}\\ \mathrm{\Δ}\mathrm{Fn}\end{array}\right]\left[\begin{array}{cccc}J11& J12& ...& J1n\\ J21& J22& ...& J2n\\ \underset{.}{\overset{.}{.}}& \underset{.}{\overset{.}{.}}& \underset{...}{\overset{...}{...}}& \underset{.}{\overset{.}{.}}\\ \mathrm{Jn}1& \mathrm{Jn}2& ...& \mathrm{Jnn}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\mathrm{\Δym}1\\ \mathrm{\Δym}2\\ \underset{.}{\overset{.}{.}}\\ \mathrm{\Δymn}\end{array}\right]---\left(4\right)$

Jij＝ΔFij/Δymj                       …(5)

雅可比矩阵J的求出方法是顺序地使与负荷点Q1、Q2、…、Qn(位置X2、X2、…、Xn)相对应的移动部件35每移动规定的量Δym1、Δym2、…、Δymj，从式(5)中顺序地求出Jij。

另外，使与负荷点Q1、Q2、…、Qn相对应的移动部件35移动的顺序是任意的。例如，不必按照从框架部件的一端到另一端的顺序。

求出了雅可比矩阵J之后，将雅可比矩阵J的逆矩阵J^-1和所希望的力的增量ΔP代入式(3)中，计算移动部件35的控制位移量ΔY，将该值作为从状态C向状态D转移的移动量(ΔYdc)，使移动部件35仅移动该移动量，从状态C转移到状态D。

在该状态D下(即在框架4上施加了力的状态下)向上方(Z方向)顶。在上方，选色电极基体3向箭头的方向(Y方向)被拉伸，形成平面或者规定曲率的面，同时进行与框架4的相对位置的定位。在以规定的压接力使框架部件4a压接在选色电极基体3上之后，使缝焊电极15下降到框架4a和选色电极基体3的压接部上，一边向缝焊电极15通电一边使其在X方向移动，对选色电极基体3和框架部件4a进行缝焊。这种处理与权利要求书中的步骤(d)相对应，在以下的说明中也称为第四工序。最后，当解除施加在框架4上的力时，框架4a恢复到施加力之前的原始状态的恢复力起作用，将张力赋予在选色电极基体3上。

以下对在从上述状态A导向状态B的工序(第一工序)所施加的初始负荷F0i加以说明。与框架部件4a的各负荷点Qi相对应地设定的移动部件35的位移和施加在各负荷点Qi上的力的关系如图6所示，在包含状态D的规定的范围LR中为线性，但在除此之外的范围中则多为不是线性、或者即使是线性也与包含状态D的范围不连续。如上所述求出雅可比矩阵、并求出所希望的控制位移量的方法必须要进行在包含状态D的线性关系范围中从状态B向状态C的变形，即给予控制输入Δymi(i＝1～n)而产生的变形。因此，状态B位于包含状态D的线性关系的范围LR内则成为条件。为了从状态A向状态B的变形而施加的初始负荷F0i需考虑上述这一点之后决定。

例如，若如图6所示在状态D中所希望的力Pi的1/3左右以上，包含状态D的线性范围开始的话，则通过施加所希望的力Pi的1/3(或者比其大若干的力)使其成为状态B即可。

但是，仅向象上述那样设定初始负荷，则存在不能够充分高精度地计算控制位移量的情况。这是由于当状态B的初始负荷值F0i(i＝1～n)不在适当的范围时，作为控制输入赋予了Δymj时其他负荷点的负荷有可能落入零或零附近的缘故。为了简单起见，当对在图5中采用的一对相向的框架部件4a的外侧面4c上设定了两个负荷点的情况进行说明时，如果初始负荷值F01、F02不在适当的范围时，由于作为控制输入赋予了Δym1时产生的负荷点Q2的位移量Δy21，抵接部件25、26双方离开框架部件4a，负荷点Q2的负荷落入零或零附近。引起与作为控制输入赋予了Δym2时同样的现象。这样一来，当负荷点的负荷落入零或零附近时，不能正确地求出移动部件的位移量和施加在负荷点上的力的变化量的关系式、即雅可比矩阵J。负荷点的数量扩大到n个也一样。

在此，对求出雅可比矩阵J时各负荷点的负荷不会落在零或零附近的状态B的初始负荷值进行考虑。

首先，使框架部件4a的截面惯性矩为I[mm⁴]、框架部件4a的X方向长度(固定在一对框架部件4b上的部分相互间的距离)为L[mm]、从框架部件4a的一端(固定在一对框架部件4b的一方上的部分)到负荷点Qi的X方向的距离为Xi[mm]、框架部件4a的杨氏模量为E[kgf/mm²]、负荷点Qi处的弹性部件36的弹性系数为Ki[kgf/mm]。可通过下式(6)求出负荷点Qi处的框架部件4a的弹性系数(框架部件4a向相互接近的方向变形的弹性系数)Ri[kgf/mm]。

Ri＝3E·I·L/{Xi²·(L-Xi)²}          …(6)

而且，通过下式(7)求出在某一负荷点Qi处作为控制输入施加了Δymj时的负荷点Qi处的框架位移量Δyjj。

Δyjj＝Δymj·Ki/(Rj+Kj)             …(7)

此时，可知负荷点Qj以外的负荷点Qi处的框架位移量Δyij小于负荷点Qj处的框架位移量Δyjj。

为了使求出雅可比矩阵J时的各负荷点的负荷不落在零或零附近，使初始负荷赋予状态下的负荷点Qi处的弹性部件36的挠曲量Di大于上述框架位移量Δyij即可。在求出雅可比矩阵J的第二工序中，为了使负荷点Qj(j＝1、2、…、n)仅顺序位移规定量Δymj，可满足下式(8)即可。

$\mathrm{Di}\≥\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{\mathrm{Kj}}{\mathrm{Rj}+\mathrm{Kj}}\×\mathrm{\Δymj}---\left(8\right)$

在此，右边表示所有的负荷点(Qj(j＝1～n))处使移动部件顺序移动期间的各负荷点(Qi)的框架部件的位移量的累计值。在本实施方式中，预先测定各负荷点处的力，该力与弹性部件的挠曲量和弹性系数的积相等。因此，当在式(8)的两边乘以弹性部件的弹性系数Ki时，

Di×Ki≥Ki×∑[{Kj/(Rj+Kj)}×Δymj]     …(9)

上式(9)的左边在负荷点Qi处与施加在弹性部件和框架部件4a上的力F0i相等。右边取为初始负荷指标Si。即，

$\mathrm{Si}=\mathrm{Ki}\×\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{\mathrm{Kj}}{\mathrm{Rj}+\mathrm{Kj}}\×\mathrm{\Δymj}---\left(10\right)$

通过使初始负荷F0i大于该初始负荷指标Si，在第二工序(求出雅可比矩阵J的工序)中各负荷点的负荷不会落在零或零附近。

如上所述，通过在各负荷点处，将初始负荷F0i设定成大于初始负荷指标Si，可使所有的负荷点的负荷不落在零或零附近地求出雅可比矩阵J，其结果，能够高精度地计算出使施加在任意负荷点Qi上的力Fi为所希望的力Pi的控制位移量。

另外，在本实施方式中，虽然状态D的位移量大于状态C的位移量，但上述的计算方法本身也适用于状态D的位移量小于状态C的位移量的情况。其中，在这种情况下，条件是变形量大于状态D的状态C(图6中作为[状态C’]表示)位于包含状态D的线性关系的范围内。但是，由于框架通常是重量较轻，所以在状态D，涉及成位于塑性变形的界限附近，当超过了状态D，则大多超过包含状态D的线性关系范围的上限。

实施方式2

在上述的实施方式1中，首先赋予控制输入Δym1，然后在赋予了控制输入Δymj的状态下赋予控制输入Δym2，从而使一个移动部件移动，不返回初始位置(状态B中的位置)地重复使其他的移动部件移动，但也可以取代这种动作，使一个负荷点、例如负荷点Q1的移动部件位移，检测负荷点Q1处的框架部件的位移和施加在其上的力F1，然后使负荷点Q1的移动部件复原，接着使其他的负荷点、例如负荷点Q2的移动部件移动，可一边顺序地使各负荷点Qi的移动部件位移而复原，一边求出雅可比矩阵J。在这种情况下，通过与上述同样的方法以下式(11)求出初始负荷指标Si。

$\mathrm{Si}=\mathrm{Ki}\×\max \{\frac{\mathrm{Kj}}{\mathrm{Rj}+\mathrm{Kj}}\×\mathrm{\Δymj}|j=\mathrm{1,2},......n\}---\left(11\right)$

在此，右边表示在第二工序中通过使负荷点(Qj(j＝1～n))的移动部件分别移动而产生的各负荷点(Qi)的框架部件的变形量的最大值。而且，将初始负荷F0i设定成以式(11)求出的初始负荷指标Si以上的值。这样一来，可使初始负荷赋予状态的弹性部件的挠曲量Di大于第二工序中各移动部件的移动引起的框架部件的位移量中最大值。

在这种情况下，通过在各负荷点处将初始负荷F0i设定成大于由式(11)定义的初始负荷指标Si，可不使所有的负荷点的负荷落在零或零附近地正确地求出雅可比矩阵J。

另外，如上所述，在使一个负荷点的移动部件位移，检测该负荷点的框架部件的位移和施加在其上的力之后，使该负荷点的移动部件复原，然后使其他的负荷点的移动部件位移，从而在一边使各负荷点的移动部件顺序位移而复原一边求出雅可比矩阵J的情况下，上述的状态[B]和状态[C]相等，

根据上述的实施方式1或实施方式2，即使在框架的刚性离散大的情况下，通过将Si作为相对于初始负荷的指标，赋予充分大于Si的值作为初始负荷，可不使所有的负荷点的负荷落在零或零附近地正确地求出雅可比矩阵J。

另外，在从状态A转移到状态B时，可预先设定在框架部件4的所有负荷点Qi上施加的力F0i超过规定值(初始负荷指标)Si的移动部件的Y方向位置的情况下，也可以不由所施加的力F0i控制移动部件的移动，而是使移动部件移动到该设定位置。这样一来，可缩短从状态A转移到状态B的时间。例如，在框架4的宽度、即Y方向尺寸(两个框架部件4a的外侧面4c之间的间隔)上存在容许误差范围内的离散的情况下，由于在使移动部件移动到规定的设定位置时，其框架的宽度越小，框架承受的力越小，所以即使在框架的宽度为上述容许误差范围内的最小值的框架上也能够如上所述预先设定所有的负荷点Qi上时间的力F0i超过规定的值Si的移动部件的Y方向位置的情况下，使移动部件移动到上述的设定位置即可。但是，在框架4的宽度为容许误差范围内的最大值的框架的情况下，如果是使移动部件移动到上述设定的位置时，在框架上施加了塑性变形，则这种控制(使移动部件向规定的设定位置移动的控制)不适用。

而且，虽然测定移动部件35的位移量的机构采用了接触式位移传感器，但采用激光位移计等非接触式位移传感器也可获得同样的作用和效果。

另外，即使在采用内置编码器的伺服马达以取代马达31，将来自编码器的马达旋转量转换成移动部件35的位移量而求出移动部件35的位移量的情况下，也可获得同样的作用和效果。

在采用图18所示的框架的情况下，框架部件4a的长度方向两端部以外的负荷点上施加的力有助于框架部件4b的弯曲的分量非常小，可作为误差处理。因此，在上述的第一工序之前，实施在两端部的负荷点Qi上施加所希望的力的工序(第五工序)，然后，在两端部以外的负荷点Qi上进行上述第一工序、第二工序、和第三工序的处理。即，在最初的两端部上的负荷点上施加力的工序(既可以是在两端部上同时施加力，也可以先在一方上施加力，但从生产率的方面考虑，最好是同时进行)中，使移动部件移动到力传感器29检测的力为所希望的值。(此时，在两端部的负荷点上施加压缩力时，也可以求出雅可比矩阵J并施加压缩力)。

然后，在两端部以外的负荷点上施加力时，求出雅可比矩阵J。而且，用这样求出的雅可比矩阵J，将施加在各负荷点(两端部以外的负荷点Qi)上的力控制在所希望的值。

即使在这样将工序分开的情况下，通过在上述两端部以外的负荷点上将初始负荷F0i设定成大于初始负荷指标Si，也可以不使所有的负荷点的负荷落在零或零附近地正确地求出雅可比矩阵J。

实施方式3

以下，对本发明的实施方式3加以说明。用于实施本实施方式的装置的结构或动作的概要与实施方式1相同。不同之处如下所述。即，在状态B(即初始负荷赋予状态)下赋予初始负荷F0i(i＝1～n)并转移到状态C的过程中，一边使负荷点Qi的移动部件顺序位移而复原一边求出雅可比矩阵J，从雅可比矩阵J的逆行列式J^-1和所希望的力Pi(i＝1～n)计算出移动部件35的控制位移量Yi(i＝1～n)，基于该值使移动部件35移动，从状态C转移到状态D的一系列工序中，测定相对于初始负荷F0i(i＝1～n)的值(即，赋予某一值的初始负荷F0i，然后使移动部件仅位移规定的位移量，求出位移和负荷的关系，以此为基准求出产生所希望的负荷的控制位移量，基于该控制位移量使移动部件移动而产生)的状态D的负荷Fdi(i＝1～n)，对其负荷控制精度、即负荷Fdi(i＝1～n)和所希望的力Pi(i＝1～n)的差进行评价。其结果的一部分示于图7的表1中。在该测定中，测定点取为6点，为了测定条件的一致而使从状态B转移到状态C时的移动部件35的移动量为定值。

状态D的负荷规格是所希望的力的值为中心的±20％以内的范围，如图7的表1所示可知，在初始负荷相对于所希望的负荷的倍率上，若各负荷点处的离散的范围在40％以下，则满足这一规格。即，若在所有的负荷点上采用通用的常数T，将初始负荷设定在式(12)的范围，则能够满足这一规格。

(T-0.2)×Pi≤F0i≤(T+0.2)×Pi       …(12)

而且，通过如下式(13)、(14)进行设定，也可以与使所希望的力的值为中心的±10％的范围这种严格的规格。

(T-0.1)×Pi≤F0i≤(T+0.1)×Pi       …(13)

0.8≤T≤1.0                         …(14)

以下，对其结果加以说明。为了使说明简单，图8和图9为在一对相对向的框架部件的外侧面上设定两个负荷点，对施加在该负荷点上的力的变化加以说明的示意图。在图8和图9中，符号4c和36与图3一样地表示框架部件4a的外侧面以及压缩弹簧。符号35-1和35-2虽然表示图3的移动部件35，但为了区别，在设置于负荷点Q1上的移动部件标以符号35-1，将设置于负荷点Q2上的移动部件标以符号35-2。但是，在上述这种区别没有必要时，采用符号35。而且，Ki为负荷点Qi处的压缩弹簧36的弹簧常数。

虚线的位置表示状态B、即初始负荷赋予状态。图8为初始负荷F01、F02基本上互为相等的情况，图9为初始负荷F01、F02互为不同的情况。而且，实线的位置表示为了求出雅可比矩阵而使负荷点Q1的移动部件位移Δym1时的框架部件的外侧面的位置，此时的负荷点Q1和Q2上的、从框架部件4a的外侧面4c的初始负荷赋予状态的位移量为Δy11、Δy21，负荷的变化量为ΔF11、ΔF21时，下式成立。

J11＝ΔF11/Δym1、ΔF11＝K1·(Δym1/Δy11)

J21＝ΔF21/Δym1、ΔF21＝-K2·Δy21

在此，图8中的负荷点Q1和Q2的位移量与图9中的负荷点Q1和Q2的位移量显然不同。由于移动部件的位移量在图8和图9中均为一定的Δym1，所以从图8的初始负荷赋予状态求出的雅可比矩阵的构成要素J11、J21和从图9的初始负荷赋予状态求出的雅可比矩阵的构成要素J11、J21为不同的值。虽然图中未示出，但使负荷点Q2的移动部件位移了Δym2时求出的雅可比矩阵的构成要素J12、J22也是同样的。

以上，虽然为了简单起见使负荷点的数量为两个进行了说明，但负荷点的数量也可以扩大到n个。

通过这些结果可知，当各负荷点上的负荷的相对比(也可以认为各负荷点上的框架挠曲量的相对比)不同时，从该状态下求出的雅可比矩阵也不同。而且，即使各负荷点上的负荷的绝对值不同，只要是负荷的相对比相等，则求出了大致相等的雅可比矩阵。由于雅可比矩阵是用于求出为了从状态C(或状态B)转移到状态D的控制输入，所以若使初始负荷的各负荷点上的相对比和所希望的力的各负荷点上的相对比相同，则认为提高了负荷控制精度。

图7的表1的结果可以证明，式(12)或式(13)是为了满足状态D的负荷规格而将必要的初始负荷的相对比的等同性公式化。

如上所述，若相对于施加在负荷点Qi上的上述所希望的力Pi，在所有的负荷点上采用共同的常数T，将初始负荷F0i设定成式(12)的范围，则可相对于所希望的力高精度地控制负荷。

(T-0.2)×Pi≤F0i≤(T+0.2)×Pi           …(12)

而且，若相对于施加在负荷点Qi上的上述所希望的力Pi，在所有的负荷点上采用共同的常数T，使初始负荷F0i为式(13)的范围，并且在上述所有的负荷点上将共同的常数T设定成式(14)，则可相对于所希望的力高精度地控制负荷。

(T-0.1)×Pi≤F0i≤(T+0.1)×Pi           …(13)

0.8≤T≤1.0                             …(14)

实施方式4

本实施方式与实施方式1相同，在第二工序、即步骤(b)中，使各移动部件移动后，不使该移动部件复原地使其他的移动部件移动，通过重复这一动作，使上述移动部件顺序地移动。

在上述的实施方式3中，是使初始负荷F0i满足式(12)或式(13)和式(14)。即初始负荷F0i为，

(T-0.2)×Pi以上，(T+0.2)×Pi以下，或者为，

(T-0.1)×Pi以上，(T+0.1)×Pi以下，(其中，0.8≤T≤1.0)

在第二工序、即步骤(b)中，在使各移动部件移动后，不使该移动部件复原地使其他的移动部件移动，通过重复这一动作，使上述移动部件顺序地移动的情况下，初始负荷不仅满足上述的条件，最好在步骤(b)中各移动部件移动之前，施加在各负荷点上的负荷Fij也满足上述同样的条件。

即，在步骤(b)中各移动部件移动之前，施加在各负荷点上的力Fij最好是，

(T-0.2)×Pi以上，(T+0.2)×Pi以下，更好的是，

(T-0.1)×Pi以上，(T+0.1)×Pi以下，(其中，0.8≤T≤1.0)

通过如上所述确定，在步骤(b)中，即使是在使各移动部件移动之后，不使该移动部件复原地使其他的移动部件移动，通过重复这一动作，使上述移动部件顺序地移动的情况下，也可以相对于所希望的力高精度地控制负荷。

另外，与对实施方式1和实施方式2描述的同样的变更也适用于实施方式3和实施方式4。

Claims (11)

1.一种选色电极的制造方法，是包括将形成有使电子束通过的狭槽或孔的金属薄板所构成的彩色阴极射线管的选色电极基体固定在形成大致方框形状的框架中一对相对的框架部件上的选色电极的制造方法，其特征是，具有以下步骤：

步骤(a)，对于设定在上述相对的框架部件的长度方向上不同位置的多个负荷点中至少两端部的负荷点以外的负荷点，经由各自单独的弹性部件，分别使对应的移动部件位移，向分别抵接在该负荷点上的抵接部件上施加初始负荷F0i，从而施加使上述相对的框架部件相互接近方向上的力，

步骤(b)，从赋予了上述初始负荷的状态，进一步使上述移动部件分别仅位移已知的位移量Δymi，检测施加在上述至少两端部以外的负荷点上的力，求出上述移动部件的位移量和施加在上述至少两端部以外的负荷点上的力的变化量的关系式，

步骤(c)，从该关系式计算出施加在上述至少两端部以外的负荷点上的力成为所希望的值Pi的上述移动部件的各个位移量的目标值，使各移动部件仅位移上述计算出的位移量的目标值，

步骤(d)，在通过步骤(c)使上述移动部件位移了的状态下，将上述选色电极基体焊接在上述一对相对的框架部件上，

在上述步骤(b)中，使各移动部件移动之后，不使该移动部件返回原来位置地使其他的移动部件移动，通过重复这一动作，使上述移动部件顺序地移动，

在上述步骤(a)中，将各负荷点Qi上的上述初始负荷F0i定为以式(10)赋予的初始负荷指标Si以上。

$\mathrm{Si}=\mathrm{Ki}\×\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{\mathrm{Kj}}{\mathrm{Rj}+\mathrm{Kj}}\×\mathrm{\Δymj}---\left(10\right)$

(其中，Ki为负荷点Qi上的弹性部件的弹性系数，Kj为负荷点Qj(j为负荷点的编号、j＝1～n)上的弹性部件的弹性系数，Δymj为上述步骤(b)中、各负荷点Qj上的移动部件的位移，Rj为负荷点Qj上的上述一对框架部件相对于向相互接近的方向上的变形的弹性系数)

2.一种选色电极的制造方法，是包括将形成有使电子束通过的狭槽或孔的金属薄板所构成的彩色阴极射线管的选色电极基体固定在形成大致方框形状的框架中一对相对的框架部件上的选色电极的制造方法，其特征是，具有以下步骤：

步骤(a)，对于设定在上述相对的框架部件的长度方向上不同位置的多个负荷点中至少两端部的负荷点以外的负荷点，经由各自单独的弹性部件，分别使对应的移动部件位移，向分别抵接在该负荷点上的抵接部件上施加初始负荷F0i，从而施加使上述相对的框架部件相互接近方向上的力，

步骤(b)，从赋予了上述初始负荷的状态，进一步使上述移动部件分别仅位移已知的位移量Δymi，检测施加在上述至少两端部以外的负荷点上的力，求出上述移动部件的位移量和施加在上述至少两端部以外的负荷点上的力的变化量的关系式，

步骤(c)，从该关系式计算出施加在上述至少两端部以外的负荷点上的力成为所希望的值Pi的上述移动部件的各个位移量的目标值，使各移动部件仅位移上述计算出的位移量的目标值，

步骤(d)，在通过步骤(c)使上述移动部件位移了的状态下，将上述选色电极基体焊接在上述一对相对的框架部件上，

在上述步骤(b)中，使各移动部件移动之后，使该移动部件返回原来的位置，然后使其他的移动部件移动，重复这一动作，使上述移动部件顺序移动，

上述步骤(a)中的上述初始负荷F0i定为以式(11)赋予的初始负荷指标Si以上。

$\mathrm{Si}=\mathrm{Ki}\×\max \{\frac{\mathrm{Kj}}{\mathrm{Rj}+\mathrm{Kj}}\×\mathrm{\Δymj}1,j=\mathrm{1,2},\·\·\·,n\}---\left(11\right)$

(其中，Ki为负荷点Qi上的弹性部件的弹性系数，Kj为负荷点Qj(j为负荷点的编号、j＝1～n)上的弹性部件的弹性系数，Δymj为上述步骤(b)中、各负荷点Qj上的移动部件的位移，Rj为负荷点Qj上的上述一对框架部件相对于向相互接近的方向上的变形的弹性系数)

3.根据权利要求1或2所述的选色电极的制造方法，其特征是，上述框架部件的弹性系数Rj由式(6)求出。

Ri＝3E·I·L/(Xi²·(L-Xi)²}        …(6)

(其中，E为框架部件的杨氏模量，I为上述框架部件的截面惯性矩，Xi为从框架部件的一端到该负荷点Qi的距离，L为框架部件的长度)

4.一种选色电极的制造方法，是包括将形成有使电子束通过的狭槽或孔的金属薄板所构成的彩色阴极射线管的选色电极基体固定在形成大致方框形状的框架中一对相对的框架部件上的选色电极的制造方法，其特征是，具有以下步骤：

步骤(a)，对于设定在上述相对的框架部件的长度方向上不同位置的多个负荷点中至少两端部的负荷点以外的负荷点，经由各自单独的弹性部件，分别使对应的移动部件位移，向分别抵接在该负荷点上的抵接部件上施加初始负荷F0i，从而施加使上述相对的框架部件相互接近方向上的力，

步骤(b)，从赋予了初始负荷的状态，进一步使上述移动部件分别仅移动已知的位移量Δymi，检测施加在上述至少两端部以外的负荷点上的力，求出上述移动部件的位移量和施加在上述至少两端部以外的负荷点上的力的变化量的关系式，

步骤(c)，从该关系式计算出施加在上述至少两端部以外的负荷点上的力成为所希望的值Pi的上述移动部件的各个位移量的目标值，使各移动部件仅位移上述计算出的位移量的目标值，

步骤(d)，在通过步骤(c)使上述移动部件位移了的状态下，将上述选色电极基体焊接在上述一对相对的框架部件上，

上述步骤(a)中的上述初始负荷F0i为满足式(12)的范围。

(T-0.2)×Pi≤F0i≤(T+0.2)×Pi        …(12)

(其中，T为所有负荷点共同的规定常数)

5.根据权利要求4所述的选色电极的制造方法，其特征是，

在上述步骤(b)中，使各移动部件移动之后，不使该移动部件返回原来的位置地使其他的移动部件移动，重复这一动作，使上述移动部件顺序移动，

在上述步骤(b)中上述移动部件的每一个移动之前，施加在各负荷点上的负荷Fij为(T-0.2)×Pi以上、(T+0.2)×Pi以下。

6.根据权利要求4所述的选色电极的制造方法，其特征是，

上述步骤(a)中的上述初始负荷F0i为满足式(13)的范围，并且上述常数T为满足式(14)的范围。

(T-0.1)×Pi≤F0i≤(T+0.1)×Pi     …(13)

0.8≤T≤1.0                       …(14)

7.根据权利要求6所述的选色电极的制造方法，其特征是，

在上述步骤(b)中，使各移动部件移动之后，不使该移动部件返回原来的位置地使其他的移动部件移动，重复这一动作，使上述移动部件顺序移动，

在上述步骤(b)中上述移动部件的每一个移动之前，施加在各负荷点上的负荷Fij为(T-0.1)×Pi以上、(T+0.1)×Pi以下。

8.根据权利要求1、2、或4所述的选色电极的制造方法，其特征是，上述步骤(a)中的初始负荷包含上述负荷为所希望的值Pi的状态，并且位于上述移动部件的位移和施加在对应的负荷点上的力的关系为线性的范围。

9.根据权利要求1、2、或4所述的选色电极的制造方法，其特征是，还包括步骤(e)，在上述框架部件的长度方向的两端部上，使上述移动部件移动到施加在负荷点上的力为所希望的值。

10.根据权利要求1、2、或4所述的选色电极的制造方法，其特征是，在上述步骤(b)中，使上述移动部件的每一个移动，计算出移动前施加在各自的负荷点上的力和移动后施加在各自的负荷点上的力的差值作为各移动部件的移动产生的力的变化量。

11.一种彩色阴极射线管，其特征是，具备由权利要求1、2、或4所述的制造方法获得的选色电极。

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