專利名稱：用于陰極射線管的具有改進(jìn)的振動衰減的張力面罩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及陰極射線管，更具體而言，涉及到一種具有改進(jìn)的振動衰減的頻率分布的張力面罩。
背景技術(shù)：
彩色顯像管包括電子槍，該電子槍用于形成三個電子束，并且將它們引導(dǎo)到該管的屏幕上。屏幕位于管的前面板的內(nèi)表面上，并且包括發(fā)出三種不同顏色的熒光材料的元素的陣列。網(wǎng)孔面罩被插入在槍和屏幕之間，以便允許每個電子束僅僅打中與那個束相關(guān)聯(lián)的熒光材料元素。該網(wǎng)孔面罩是一種諸如鋼這樣的金屬的薄板，該金屬薄板被軋成與所述管的前面板的內(nèi)表面有些平行。網(wǎng)孔面罩可以被印制或者被拉伸。
網(wǎng)孔面罩容易受到來自外部源(例如，在管附近的揚(yáng)聲器)的振動的影響。這種振動會改變所述電子束通過的網(wǎng)孔的位置，導(dǎo)致可見的顯示波動。在理想情況下，這些振動需要被消除，或者至少被減輕以便生產(chǎn)商業(yè)上可行的電視顯像管。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于陰極射線管且具有兩個邊緣部分之間的中央部分以及該邊緣部分之間的拋物線頻率分布的張力面罩。中央部分具有中央頻率分布值，并且邊緣部分具有相對較低的外圍頻率分布值，其特征在于中央和邊緣部分頻率分布值之間的振動范圍處于大約在8Hz＜＝Δ＜＝12Hz的閉區(qū)間。
附圖簡述通過結(jié)合附圖來考慮如下的詳細(xì)描述能夠更加容易地理解本發(fā)明，在這些附圖中


圖1是彩色顯像管的在軸向斷面的部分的側(cè)面試圖，該彩色顯像管包括根據(jù)本發(fā)明的張力面罩框架裝置；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個方面的圖1的張力面罩框架裝置的平面試圖；圖3是描繪各種張力分布的模態(tài)形狀的圖形；圖4描繪的是條形圖，該條形圖展示由掃描頻率所限制的面罩張力范圍；圖5描繪的是展示面罩應(yīng)力對頻率的圖形；圖6描繪的是展示總框架負(fù)載對頻率的圖形；以及圖7描繪的是比較現(xiàn)有技術(shù)的張力面罩頻率分布和根據(jù)本發(fā)明的張力面罩頻率分布的圖形。
為了便于理解，相同的附圖標(biāo)記在可能的地方都自始至終地指定對這些圖是公共的相同元件。
詳細(xì)描述圖1展示的是具有玻璃外殼12的陰極射線管10，玻璃外殼12包括矩形前面板的面板14，以及由矩形漏斗18所連接的管頸16。漏斗18具有內(nèi)部導(dǎo)電性涂層(未示出)，該涂層從正極按鈕20向頸16和向面板14沿展。面板14包括觀看面板22和外圍法蘭或者側(cè)壁24，側(cè)壁24被玻璃料26封裝到漏斗18。三色熒光屏28由前面板22的內(nèi)表面所支撐。屏幕28是具有按照三合一組安排的熒光材料線的線屏幕，每個三合一組包括這三色中的每一種顏色的熒光材料線。具有張力面罩的張力面罩框架裝置30可拆卸地且與屏幕28保持預(yù)定空間關(guān)系地被安裝。電子槍32(在圖1中用虛線示意性的示出)被安裝在頸16的中央，以便生成沿著通過面罩到屏幕28的會聚路徑的三條同軸的電子束，一條中央束和兩條邊束。
管10被設(shè)計成與諸如在頸關(guān)節(jié)的漏斗的鄰區(qū)所表示的軛34這樣的外部磁偏轉(zhuǎn)軛一起使用。當(dāng)被激活時，軛34使三條束受到磁場的影響，該磁場使得這些束在屏幕28之上的矩形光柵內(nèi)垂直和水平地進(jìn)行掃描。
面罩框架裝置30的張力面罩，如圖2中所更加詳細(xì)地展示的，與外圍框架39互相連接，外圍框架39包括兩個長邊36、38，兩個短邊40、42。張力面罩的這兩個長邊36、38與管的中央長軸X相互平行。張力面罩包括網(wǎng)孔部分，該網(wǎng)孔部分包括多個金屬帶44，多個金屬帶44之間具有多個拉伸的裂縫46，多個拉伸的裂縫46與張力面罩的短軸相互平行。
具體而言，在圖中所示的張力面罩的開孔部分是連接桿或網(wǎng)狀系統(tǒng)。張力面罩具有中央部分50、從短邊40、42的邊緣起的大約0.5英寸的面罩邊緣部分52以及從長邊36、38的邊緣起的大約1.0英寸的面罩邊緣長部分51。這兩個面罩邊緣部分52與管10的中央短軸Y相互平行。這兩個面罩邊緣長部分51與管10的中央長軸X相互平行。兩個面罩邊緣長部分51被沿著這兩個長邊36、38連接到外圍框架39。
跨過張力面罩的任何完全的水平(中央長軸，X)維度的固有頻率分布提供一種比較任何管對任何其他管的有用的方式，而不管大小。實際上，固有頻率分布是對應(yīng)張力分布和張力面罩的垂直維度的函數(shù)，它是規(guī)定管的顫噪聲的行為的通用度量。
在優(yōu)選實施例中，固有頻率分布基本上是拋物線函數(shù)，該函數(shù)基本上是平滑和連續(xù)的。固有頻率分布包括中央部分50的中央頻率分布和邊緣部分52的外圍頻率分布，其中，中央頻率分布值在圖上要大于外圍頻率分布值。在中央頻率分布的最大值和外圍頻率分布的最小值之間的差異大約是10Hz。
當(dāng)中央部分50處于比面罩邊緣部分52的更大的張力以下時，該條件被稱為面罩“皺紋”。面罩‘皺紋’具有振動的基本模式，該振動的基本模式在原理上涉及到面罩的邊緣部分52。更寬的衰減系統(tǒng)(BDS)，即，減震器，能夠有效地使振動能力衰減，因為該BDS被在面罩的邊緣部分52的振動觸發(fā)。
當(dāng)中央部分50處于比面罩邊緣部分52的更小的張力以下時，該條件就被稱為面罩‘微笑’。同樣地，中央頻率分布值小于外圍頻率分布值。對于‘微笑’條件，振動的衰減趨向于不良，因為振動面罩具有受到中央部分50的運(yùn)動支配的基本模式，并且不觸發(fā)該BDS。
當(dāng)固有頻率分布是均勻的或平的之時，中央頻率分布值和外圍頻率分布值基本上是相同的。這個例子是難以實現(xiàn)的。此外，在制造張力面罩期間或者陰極射線管操作期間所導(dǎo)致的張力分布的微小變化就可能產(chǎn)生‘微笑’，這并不是所希望的。
圖3是描繪各種張力分布的模態(tài)形狀的圖形300。圖形300由正常位移(軸302)和長軸位置(軸304)加以定義。具體而言，圖形300展示的是張力面罩的哪個部分被平的、‘微笑’的或者‘皺紋’的張力的振動激勵?！⑿Α?曲線306)張力面罩比‘皺紋’(曲線308)的張力面罩在中央部分50展示出多得多的振動。此外，在具有均勻張力分布(曲線310)的張力面罩的中央部分50比具有‘皺紋’的張力面罩的存在更多的振動。
具有‘皺紋’的張力面罩具有引起共鳴的頻率，該頻率要比具有‘微笑’的或者平的分布的張力面罩占據(jù)更寬的空間。因此，當(dāng)存在振動時，來自干擾的第一模式的能量并不饋送到第二模式，從而不延長振動的效果。
根據(jù)本發(fā)明的張力分布產(chǎn)生大約80Hz-90Hz范圍的拋物線‘皺紋’，在給定面罩位置的頻率可以用如下方程來表示f(x)＝-BX2/L2+A 表達(dá)式1該優(yōu)選實施例具有如下的規(guī)定92≥A≥88表達(dá)式212≥B≥8 表達(dá)式312≥f(Xmax)-f(Xmin)≥8表達(dá)式4此處，f(X)代表X上的頻率分布，L代表張力面罩沿著長軸的總長度的一半，并且X代表從-L到+L的長軸位置，其中L的絕對值被歸一化為1。f(Xmax)和f(Xmin)分別代表頻率分布在中央部分50的峰值，和頻率分布在邊緣部分52的最小值。優(yōu)選地，在中央部分50和邊緣部分52之間所維持的至少8Hz差異被維持。
當(dāng)面罩頻率振動以掃描頻率或者以諧波發(fā)生時，脈動效應(yīng)就會發(fā)生，其中低振幅調(diào)制變?yōu)槌志玫?。圖4提供一些在構(gòu)造具有良好顫噪效應(yīng)性能的張力面罩上的指導(dǎo)。圖4中的條形圖400展示由掃描頻率所限制的面罩張力范圍(軸402)。具體而言，不同的條占據(jù)具有大約為20Hz的緩沖的確定掃描頻率。額外振動(條404)發(fā)生在0Hz-大約40Hz的頻率范圍之內(nèi)。50Hz的歐洲電視廣播制式1H逐行倒相線(PAL)(條406)排除了大約40Hz-大約60Hz的頻率范圍。60Hz美國電視廣播制式1H(NTSC)(條408)排除大約50Hz-大約70Hz的頻率范圍。100Hz的歐洲廣播制式2HPAL(條410)排除大約90Hz-大約110Hz的頻率范圍。120Hz美國廣播制式2H NTSC(條412)排除大約110Hz-大約130Hz的頻率范圍。為了利用大約130Hz-大約200Hz的頻率范圍，額外的框架重量是必須的，因為只有這樣的框架才可以將面罩拉伸到足以達(dá)到這些較高的頻率。圖形400展示在70Hz和90Hz之間存在窄的20Hz窗口(間隔416)，其中面罩頻率足以將標(biāo)準(zhǔn)掃描頻率和它們的諧波分隔開。
而且，因為振動振幅與面罩張力成反比，所以希望有盡可能高的總面罩張力。在表達(dá)式4中所描述的10Hz的邊緣-至-中央差異提供在保留所必須的‘皺紋’張力分布的同時使振動最小化的希望的解決方案。
圖5描繪的是展示面罩應(yīng)力(軸502)對頻率(軸504)的圖形500。具體而言，圖形500展示不同大小的陰極射線管的面罩應(yīng)力(軸502)對頻率(504)。通過改變各種大小的管的張力面罩上的應(yīng)力，就能夠達(dá)到所希望的頻率。本發(fā)明實際上在所有當(dāng)前的管大小上都能夠?qū)崿F(xiàn)。更具體而言，圖形500描繪的是在各種大小的管之間的層次關(guān)系，其中較小的管能夠比較大的管實現(xiàn)具有較低的面罩應(yīng)力負(fù)載的希望的頻率分布。例如，圖形500展示A90(曲線514)36英寸大小的管在特定頻率(軸504)比A80(曲線512)32英寸大小的管經(jīng)受更大的面罩應(yīng)力(軸502)。A80(曲線512)32英寸大小的管在特定的頻率(軸504)比A68(曲線510)27英寸大小的管經(jīng)受更大的面罩應(yīng)力(軸502)。A68(曲線510)27英寸大小的管在特定的頻率(軸504)比W76(曲線508)30英寸的電影屏幕經(jīng)受更大的面罩應(yīng)力(軸502)。最后，W76(曲線508)30英寸的電影屏幕管在特定頻率(軸504)比W66(曲線506)26英寸的電影屏幕管經(jīng)受更大的面罩應(yīng)力(軸502)。
圖6描繪的是展示不同大小的陰極射線管的總框架負(fù)載(軸602)對頻率(軸604)的圖形600?？偪蚣茇?fù)載(軸602)是張力面罩所經(jīng)受的合力，該合力與外圍框架39的兩個長邊36、38所施加的相等且相反的向外的力一樣，由此拉伸了張力面罩的中央部分50和邊緣部分52。圖6展示的A90 36英寸大小的管(曲線612)在任意頻率(軸604)比A8032英寸大小的管(曲線610)經(jīng)受更大的總框架負(fù)載(軸602)。A80 32英寸大小的管(曲線610)在任意頻率(軸604)比A68 27英寸大小的管(608)和W76 30英寸的電影屏幕管(曲線608)經(jīng)受更大的總框架負(fù)載(軸602)。最后，A68和W76管(曲線608)，反過來，在任意頻率(軸604)比W66 26英寸的電影屏幕管(曲線606)經(jīng)受更大的總框架負(fù)載(軸602)。
圖7描繪的是圖形700，它比較了在長軸(軸704)上的現(xiàn)有技術(shù)張力面罩頻率(軸702)和位置與根據(jù)本發(fā)明的在長軸(軸704)上的張力面罩頻率(軸702)和的位置。具體而言，現(xiàn)有技術(shù)頻率分布并不遵循方程1的頻率分布。更具體而言，一個現(xiàn)有技術(shù)頻率分布(曲線708)接近高階多項式的形狀(曲線706)。第二個現(xiàn)有技術(shù)頻率分布(曲線712)接近另一個高階多項式的形狀(曲線710)。根據(jù)本發(fā)明的頻率分布(圖714)具有拋物線的形狀，并且處于優(yōu)選的范圍之內(nèi)。
因為已經(jīng)展示并且詳細(xì)地描述了包括了本發(fā)明的教導(dǎo)的實施例，所以本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員能夠容易地設(shè)計出許多其他有所改變的實施例，這些實施例仍然包括這些教導(dǎo)而不背離本發(fā)明的精神。
權(quán)利要求
1.一種用于陰極射線管(10)的張力面罩框架裝置(30)，包括外圍框架(39)；固定到所述外圍框架且具有中央部分(50)和邊緣部分(52)的張力面罩，所述邊緣部分貼近該張力面罩的兩個相對端，所述中央部分具有中央頻率分布，所述邊緣部分具有外圍頻率分布，其中所述中央頻率分布大于所述外圍頻率分布，并且從所述邊緣部分到所述中央部分的頻率分布用拋物線公式表示，其中該頻率分布在中央部分的峰值和該頻率分布在邊緣部分的最小值之間的振動范圍Δ處于大約為8Hz≤Δ≤12Hz的閉區(qū)間。
2.權(quán)利要求1的裝置，其中，所述中央頻率分布范圍在大約92Hz-大約88Hz，并且所述外圍頻率分布范圍在大約76Hz-大約84Hz。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于陰極射線管(10)且具有改進(jìn)的振動衰減的頻率分布的張力面罩。該張力面罩包括在兩個邊緣部分(52)之間的中央部分(50)。該張力面罩還具有該邊緣部分之間的拋物線頻率分布，由此該中央部分具有中央頻率分布值，并且該邊緣部分具有相對較低的外圍頻率分布值，其特征在于該中央和邊緣部分的頻率分布值之間的振動范圍處于大約為8Hz≤Δ≤12Hz的閉區(qū)間中。
文檔編號H01J29/07GK1494730SQ02805800
公開日2004年5月5日 申請日期2002年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月1日
發(fā)明者J·A·里德, G·L·戴文, J A 里德, 戴文 申請人:湯姆森許可公司