專利名稱：由加熱絲纏繞的冷陰極熒光燈及其制造機器的制作方法
技術領域：
冷陰極熒光燈(CCFL)通常用于照明放置在掃描儀、復印機和其他成像裝置的文件。與CCFL相關的缺點是其加熱周期相對長。如這里所限定的加熱周期是一旦供電使得CCFL實現(xiàn)可接受的并且穩(wěn)定的亮度級以便照明將由掃描儀、復印機或其他成像裝置掃描的文件的時間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方面體現(xiàn)為圍繞CCFL纏繞加熱絲的機器。該機器包括保持CCFL的裝置、引導加熱絲的裝置和相對于該引導裝置運動該保持裝置以便圍繞由該保持裝置保持的CCFL纏繞加熱絲的裝置。
本發(fā)明的另一方面體現(xiàn)為由加熱絲纏繞的CCFL。用于纏繞CCFL的方法包括將CCFL插入自動機器的插口中并將加熱絲供給到自動機器的加熱絲引導件上。該插口接著通過自動機器相對于該加熱絲引導件運動以便圍繞CCFL纏繞加熱絲。


本發(fā)明的示例性實施例表示在附圖中，其中圖1～5和7～12表示用于圍繞CCFL纏繞加熱絲的多種機器；圖6表示纏繞有加熱絲的CCFL；以及圖13表示用加熱絲纏繞CCFL的方法。
具體實施例方式
圖1～5和7～12表示用于圍繞冷陰極熒光燈(CCFL)104纏繞加熱絲102的許多不同的機器100、200、300、400、500、700、900、1000、1100、1200。通常，每個這些機器包括用于保持CCFL104的裝置106、702、1102；用于引導加熱絲102的裝置108、202；以及用于相對于該引導裝置引導該保持裝置以便圍繞由該保持裝置保持的CCFL104纏繞的加熱絲102的裝置110、204、302、402、502、704、902、1002、1104、1204；這些機器100中的第一個表示在圖1中。
機器100包括燈插口106和通常由殼體112支承的加熱絲引導件108。燈插口106可采用不同的形式，其中之一表示在圖1中。燈插口106用來保持CCFL104，使得燈104可以轉(zhuǎn)動，并保持足夠緊使得燈轉(zhuǎn)動時加熱絲102貼合地圍繞燈104纏繞，但保持得不太緊以防燈104可能損壞。如果外連接線已經(jīng)連接在燈的需要由插口106保持的端部上，或者如果燈已經(jīng)在需要由插口106保持的端部(見圖6所示的帶有外連接線604～610和保護罩612、614)覆蓋，那么插口106可構(gòu)造(例如成形)成保持這種燈。
燈插口106由通過殼體112的軸114支承。以此方式，插口106可通過控制系統(tǒng)110轉(zhuǎn)動。控制系統(tǒng)110可以采用多種形式，其中有些更詳細地表示在圖2和3中，并且此后在此說明書中更詳細說明。
加熱絲引導件108可在圖1所示的第一和第二位置之間運動，第一位置由實線所示的引導件108限定，第二位置由虛線所示的引導件108a限定。引導件108沿由插口106保持的CCFL104的軸線移動。通過使得燈插口106轉(zhuǎn)動的相同控制系統(tǒng)110來控制引導件108的運動。以此方式，引導件108的運動可以在插口106開始運動的同時運動或大致同時運動。
燈104可以在加熱絲102已經(jīng)連接其上或沒有連接加熱絲的情況下插入機器100。例如，加熱絲102可圍繞燈104的一端纏繞，并接著通過例如熱縮管、夾子或端蓋固定其上。作為選擇，加熱絲102可圍繞燈的一端纏繞，并且插口106的形狀可用來保持加熱絲102不使其相對于燈104滑動。加熱絲102還可在燈插入插口106之后連接在燈104上。例如，加熱絲102的端部可夾在燈104和插口106之間；或者插口106可將加熱絲102保持在燈104的附近。
注意到在每個所述實施例中以及在整個描述中，CCFL“端部”包括(但不局限于)CCFL的絕對端部。因此，在廣義上，CCFL包括兩端但沒有中間部分。還注意到燈端部之間的界限可以使其限定尺寸不相同的兩個端部。
使用中，機器100如下操作。首先，用戶或自動加料器(未示出)將CCFL104插入插口106。如果加熱絲102在燈插入插口之前連接在燈104上，或者如果“松弛”的加熱絲102在燈插入插口106之后連接在燈104或插口106上，那么加熱絲102連接在引導件108上。根據(jù)引導件108的構(gòu)形，加熱絲102可以如下方式連接在引導件108上，例如將加熱絲102旋在引導件108上或?qū)⒓訜峤z102夾在引導件上。
盡管加熱絲102對于它們將纏繞的燈來說可預先切成一段長度，還可設想大量的加熱絲可卷繞在機器100內(nèi)，接著供應通過或進入引導件108(見例如圖4的卷筒406)。以此方式，對于特定的燈104，在加熱絲102圍繞燈104纏繞之后，加熱絲102最有可能切成一段長度。
一旦燈104插入插口106并且加熱絲102連接在引導件108上，控制系統(tǒng)110可以啟動以便開始插口106的轉(zhuǎn)動以及引導件108的運動。當燈104在箭頭116的方向上轉(zhuǎn)動以及引導件108開始向上運動時，加熱絲102如虛線102a所示圍繞燈104纏繞。
引導件108的移動速度可以相對于插口106的轉(zhuǎn)動速度調(diào)整，使得加熱絲102以所需節(jié)距(P)纏繞燈104。該調(diào)整可以是永久性的(例如，如果在機器初始設計階段考慮到該調(diào)整并接著固化在機器的硬件、軟件等中)或臨時性的(例如，該調(diào)整可通過轉(zhuǎn)動旋鈕、更新軟件等進行)。作為選擇，引導件108可固定在位置108a上。如果引導件108固定，加熱絲102的節(jié)距(P)可以沿等104的長度變化。但是，此變化可通過將引導件108盡量遠離燈104定位來得到限制。
盡管圖1機器表示出燈104從下到上纏繞，燈104還可從上到下纏繞。如果需要，燈甚至可以在兩個方向上纏繞，使得第一個燈從下到上纏繞，第二個燈從上到下纏繞等等。表示在圖2～5中的機器100的變型還可從上到下、從下到上或兩者纏繞燈。
圖2表示圖1機器的第一變型，機器200的功能與圖1所示機器100類似，但包括齒輪組204，該齒輪組用于圖1所示控制系統(tǒng)110的部分或全部功能。齒輪組204連接機器的燈插口106和加熱絲引導件202，并包括連接到燈插口106的軸114上的第一齒輪206；連接到加熱絲引導件202上的第二齒輪208；以及連接在曲柄212上以便開始齒輪組204運動的第三齒輪210。除了所示的齒輪206～210之外，齒輪組203可包括其他齒輪和/或用于驅(qū)動所示齒輪206～210的中間裝置。
本領域普通技術人員將理解到，齒輪組204的齒輪206～210可制成不同尺寸以便調(diào)整加熱絲102圍繞燈104纏繞時的節(jié)距(P)。另外，圖2所示的齒輪206～210只是實例性的，并且齒輪組204的齒輪206～210可采用不同形式，例如齒圈、齒輪軸、螺桿等。圖2所示的某些或所有的齒輪206～210還可由滑輪代替，并與多個帶、線材、張緊器或其他裝置連接。
機器200表示機器100的第二變型。該第二變型是包括張緊器214的改型加熱絲引導件202。張緊器214在引導件202引導的加熱絲102上施加張力。張緊器214的示例性實施例表示成包括彈簧216，該彈簧對于加熱絲102通過其中的套管218施加張力。但是，張緊器214可采用許多其他形式。
圖3表示圖1機器的第二變型。再次，機器300的功能與圖1所示機器100類似。但是圖1所示的控制系統(tǒng)110的部分或全部通過電子化實現(xiàn)。通過實例，電子控制系統(tǒng)302表示成包括多個直流(DC)馬達304、306(盡管馬達304、306可采用步進馬達、交流(AC)馬達或其他類型的馬達的形式)。直流馬達304之一連接成驅(qū)動機器的燈插口106的軸，另一直流馬達306連接成驅(qū)動帶系統(tǒng)308，該系統(tǒng)繼而驅(qū)動加熱絲引導件202。本領域普通技術人員將理解到圖3所示的兩個直流馬達304、306可用單個馬達代替，并且齒輪組或其他裝置可用來將單個馬達的力傳遞到插口驅(qū)動子系統(tǒng)和引導件驅(qū)動子系統(tǒng)兩者上。
圖3所示的機器設置用于開始機器的電子控制系統(tǒng)302操作的任選開關310。機器300還設置存儲指令編程序列的任選存儲器312。存儲器312可采用以下任一或所有形式固件、軟件、隨機存取存儲器(RAM)或電可擦除只讀存儲器(EEPROM)。存儲器312還可采用其他形式。存儲在存儲器312中的指令可以固化或編程。即，存儲器312可采用制有預定指令組的只寫存儲器的形式；或者存儲器312采用重寫存儲器的形式，用戶可通過設置在機器300或某處的用戶界面進行編程(例如，通過直接或網(wǎng)絡連接在機器300上的主計算機)。
圖4表示圖1機器的第三變型。在圖4中，除了控制機器的燈插口106和加熱絲引導件108的轉(zhuǎn)動和運動之外，機器的控制系統(tǒng)402還控制絲切割器404的啟動。在引導件108沿由插口106保持的CCFL104的軸線運動之后，絲切割器404啟動以便將加熱絲102切成一定尺寸。如果加熱絲102通過容納在機器400內(nèi)部的卷筒406或由機器容納提供，設置這種步驟特別有用。通過實例，絲切割器404可采用剪刀、刀片或熱探頭的形式。
圖5表示圖1機器的第四變型。在圖5中，機器的控制系統(tǒng)502還啟動熱縮單元504。在引導件108沿由插口106保持的CCFL104的軸線運動之后，熱縮單元504啟動以便將加熱絲102固定在燈104的上端部上。熱縮單元504可通過如下方式起作用，即將熱縮管506放置在燈104的包括加熱絲102的端部的端部之上，并接著加熱管506直到它收縮以便配合在燈104周邊上為止。
圖4和5所示的絲切割器404和熱縮單元504可構(gòu)造成在單個機器中順序操作，并可構(gòu)造成在不使用時縮回機器的上殼體408、508中。
圖6表示示例性CCFL組件600。燈組件600包括由加熱絲102纏繞的CCFL104。加熱絲102可通過圖1～5所示的任何機器圍繞燈104纏繞。熱縮管506、602將加熱絲102在燈104的每個端部處保持就位。外連接線604、606可焊接在加熱絲102的每個端部上，如圖所示。這可在加熱絲102圍繞燈104纏繞之前或之后進行。另外的外連接線608、610提供向燈104供應電力的裝置。保護罩612、614、蓋或其他裝置用來從燈的電氣部件102、604～610上消除應力，使得燈組件600可更容易操作。如果需要，加熱絲102、熱縮管602、外連接線606、610和保護罩614及其組合可在使用圖1～5所示機器100、200、300、400、500之前連接在燈104上。用于圍繞燈104纏繞加熱絲102的機器100的插口106可根據(jù)預先連接在燈104上的部件組合來適當構(gòu)造。
在根據(jù)運動加熱絲引導件108和轉(zhuǎn)動燈插口106說明所有的加熱絲纏繞機器100、200、300、400、500的同時，可考慮其他的自動配置以便圍繞燈104纏繞加熱絲102。例如，圖7～10所示的機器700、900、1000采用固定的引導件108和運動(和轉(zhuǎn)動的)燈插口702。
在圖7和8中，燈插口702安裝在延伸臂706上。圖7表示臂706在初始延伸的位置；圖8表示臂706在其最終縮回的位置?？刂葡到y(tǒng)704轉(zhuǎn)動插口702，同時縮回臂706，因此沿由插口702保持的燈104的軸線向下運動插口702。以此方式，由引導件108引導的加熱絲102可圍繞燈104纏繞。作為選擇，機器700和控制系統(tǒng)704可構(gòu)造成通過延伸臂706來圍繞燈104纏繞加熱絲102，或者在兩個方向上纏繞燈(例如，通過在臂縮回期間纏繞一個燈，并在臂延伸期間纏繞另一燈，等)。
盡管臂706表示成是伸縮臂，臂706可以采用不同構(gòu)造。例如，臂可以是剛性單件式臂，其縮回殼體708內(nèi)或穿過殼體708縮回。
圖9表示圖7機器的第一變型。機器900的功能與圖7所示機器700類似，但包括齒輪組902，該齒輪組用于圖7所示控制系統(tǒng)704的部分或全部功能。齒輪組902包括連接到燈插口702的軸906上的第一齒輪904；連接到滑輪910上的第二齒輪908；以及連接在曲柄914上以便開始齒輪組902運動的第三齒輪912。由第二齒輪908驅(qū)動的滑輪910卷繞剛硬但柔性的線916，以便在滑輪910轉(zhuǎn)動時延伸和收縮臂706。除了所示的齒輪904、908、912之外，齒輪組902可包括其他齒輪和/或用于驅(qū)動所示齒輪904、908、912的中間裝置。
本領域普通技術人員將理解到，齒輪組902的齒輪904、908、912可制成不同尺寸以便調(diào)整加熱絲102圍繞燈104纏繞時的節(jié)距(P)。另外，圖9所示的齒輪904、908、912只是實例性的，并且齒輪組902的齒輪904、908、912可采用不同形式，例如齒圈、齒輪軸、螺桿等。圖9所示的某些或所有的齒輪904、908、912還可由滑輪代替，并與多個帶、線材、張緊器或其他裝置連接。
圖10表示圖7機器的第二變型。再次，機器1000的功能與圖7所示機器700類似。但是圖7所示的控制系統(tǒng)704的部分或全部通過電子化實現(xiàn)。通過實例，電子控制系統(tǒng)1002表示成包括直流(DC)馬達1004。馬達1004驅(qū)動齒輪908、904和與圖9所示系統(tǒng)螺栓的滑輪910系統(tǒng)。本領域普通技術人員將理解到另外的和/或其他類型的馬達和電子驅(qū)動系統(tǒng)可以代替直流馬達1004。
圖10所示的機器設置用于開始機器的電子控制系統(tǒng)1002操作的任選開關1006。機器1000還設置存儲指令編程序列的任選存儲器1008。另外，機器1000設置包括絲切割器和熱縮單元的單元1010。單元1010的部件可通過機器的控制系統(tǒng)1002啟動，其方式與圖4和5所示絲切割器404和熱縮單元504啟動方式類似。
圖11表示用于圍繞CCFL104纏繞加熱絲102的又一機器1100。機器1100與圖1所示機器100類似，其中加熱絲引導件202沿由燈插口1102保持的CCFL104的軸線運動。但是，不是在向上運動引導件202運動的同時轉(zhuǎn)動插口1102，機器的控制系統(tǒng)1104在向上運動引導件202的同時圍繞插口1102螺旋運動引導件202。通過實例，機器1100通過連接插口1102和引導件202的曲柄驅(qū)動的齒輪組1108、1110、1112、1114完成此任務。第一齒輪1108固定在殼體1106上。第二齒輪1110以鍵連接在曲柄1116上并定位成使其與第一齒輪1108嚙合。殼體1106通過適當?shù)闹С?未示出)連接在保持插口1102的軸1118上。軸1118安裝在底部1120上。以此方式，轉(zhuǎn)動曲柄1116開始齒輪組1108～1114的運動并造成殼體1106圍繞插口1102螺旋運動。第三齒輪1112以鍵連接在軸1118上。第三齒輪1112接著直接或間接(例如通過其他齒輪)連接在與引導件202連接的第四齒輪1114上。因此殼體1106的螺旋運動導致引導件202的向上或向下運動(根據(jù)曲柄1116轉(zhuǎn)動的方向)。
圖12表示圖11機器的變型。機器1200的功能與圖11所示機器1100類似，但包括電子控制系統(tǒng)1204，而不是曲柄驅(qū)動的控制系統(tǒng)。通過實例，控制系統(tǒng)1204包括與圖11所示的齒輪組類似的齒輪組1108、1110、1112、1114。齒輪組的運動通過供應電流到馬達1208上的開關1206開始。馬達1208驅(qū)動齒輪1110，因此驅(qū)動齒輪組的其他齒輪。本領域普通技術人員將理解到另外的和/或其他類型的馬達和電子驅(qū)動系統(tǒng)可以代替馬達1208。
圖12所示的機器設置存儲指令編程序列的任選存儲器1210。另外，機器1200設置包括絲切割器和熱縮單元的單元1212。單元1212的部件可通過機器的控制系統(tǒng)1204啟動，其方式與圖4和5所示絲切割器404和熱縮單元504啟動方式類似。
在圖11和12中，引導件202的移動速度可以相對于插口1102的轉(zhuǎn)動速度調(diào)整，使得加熱絲102以所需節(jié)距(P)纏繞燈104。該調(diào)整可以是永久性的(例如，如果在機器初始設計階段考慮到該調(diào)整并接著固化在機器的硬件、軟件等中)或臨時性的(例如，該調(diào)整可通過轉(zhuǎn)動旋鈕、更新軟件等進行)。作為選擇，引導件202可固定在位置202a上。如果引導件202固定，加熱絲102的節(jié)距(P)可以沿燈104的長度變化。但是，此變化可通過將引導件108盡量遠離燈104定位來得到限制。
本領域普通技術人員將理解到，機器1100和1200的齒輪1108～1114可制成不同尺寸以便調(diào)整加熱絲102圍繞燈104纏繞時的節(jié)距(P)。另外，所示的齒輪1108～1114只是實例性的，并且齒輪組的齒輪1108～1114可采用不同形式，例如齒圈、齒輪軸、螺桿等。所示的某些或所有的齒輪1108～1114還可由滑輪代替，并與多個帶、絲材、張緊器或其他裝置連接。
盡管圖11和12所示機器表示出燈從下到上纏繞，每個機器還可從上到下纏繞。如果需要，該機器甚至可以在兩個方向上纏繞，使得第一個燈從下到上纏繞，第二個燈從上到下纏繞等等。
圖13表示用加熱絲纏繞CCFL的方法1300。方法1300可通過這里所披露的不同的機器100、200、300、400、500、700、900、1000、1100、1200以及其他機器實現(xiàn)。
按照方法1300，CCFL插入自動機器的插口1302，加熱絲供應到自動機器的加熱絲引導件1304。通過自動機器，插口相對于加熱絲引導件運動以便圍繞CCFL纏繞加熱絲1306。任選地，該方法可包括降該加熱絲固定在CCFL的至少一端上。
以上披露的實施例有助于保持CCFL組件600的質(zhì)量(例如，破碎的燈更少，燈上的指紋更少和/或加熱絲節(jié)距(P)更一致)。該實施例還有助于提高制造CCFL組件600的速度。
以上實施例所披露的加熱絲可以是任何絲材，其具有足夠的電阻以便加熱CCFL，使其更快速供能。根據(jù)其中使用該燈的裝置以及其中使用該燈的環(huán)境，希望使用產(chǎn)生或多或少的熱量的加熱絲。通過實例，加熱絲可以是鎳鉻(NiCr)加熱絲。
權利要求
1.一種圍繞冷陰極熒光燈(104)纏繞加熱絲(102)的機器(100)，其包括保持冷陰極熒光燈的裝置(106)；引導加熱絲的裝置(108)；以及相對于所示引導裝置運動所述保持裝置以便圍繞由該保持裝置保持的冷陰極熒光燈纏繞加熱絲的裝置。
2.一種纏繞有加熱絲(102)的冷陰極熒光燈(104)，其通過方法(1300)制備，該方法包括將該冷陰極熒光燈插入(1302)自動機器(100)的插口(106)；將該加熱絲供應(1304)到自動機器的加熱絲引導件(108)內(nèi)；通過該自動機器，相對于該加熱絲引導件運動(1306)該插口以便圍繞冷陰極熒光燈纏繞該加熱絲。
3.如權利要求2所述的冷陰極熒光燈(104)，其特征在于，該方法(1300)還有包括將加熱絲(102)固定在冷陰極熒光燈的至少一端部上。
4.如權利要求2所述的冷陰極熒光燈(104)，其特征在于，加熱絲(102)是鎳鉻加熱絲。
5.如權利要求2、3或4所述的冷陰極熒光燈(104)，其特征在于，自動機器(100)轉(zhuǎn)動插口(106)，同時沿冷陰極熒光燈的軸線運動引導件(108)。
6.如權利要求2、3或4所述的冷陰極熒光燈(104)，其特征在于，自動機器(100)轉(zhuǎn)動插口(106)，同時將引導件(108)保持在固定位置。
7.如權利要求2、3或4所述的冷陰極熒光燈(104)，其特征在于，自動機器(700)轉(zhuǎn)動插口(702)，同時沿冷陰極熒光燈的軸線運動該插口。
8.如權利要求2、3或4所述的冷陰極熒光燈(104)，其特征在于，自動機器(1100)圍繞冷陰極熒光燈并沿其軸線螺旋運動引導件(202)。
全文摘要
本發(fā)明的一個方面體現(xiàn)為圍繞冷陰極熒光燈(CCFL104)纏繞加熱絲(102)的機器(100)。該機器包括保持CCFL的裝置(106)，引導加熱絲的裝置(108)和相對于該引導裝置運動該保持裝置以便圍繞由保持裝置保持的CCFL纏繞加熱絲。本發(fā)明的另一方面體現(xiàn)為一種纏繞有加熱絲的CCFL。方法(1300)用來纏繞CCFL，其涉及將CCFL插入(1302)自動機器的插口，并將加熱絲供應(1304)到自動機器的加熱絲引導件內(nèi)。該插口接著通過自動機器相對于加熱絲引導件運動(1306)以便圍繞CCFL纏繞加熱絲。
文檔編號B23C1/00GK1502844SQ03158658
公開日2004年6月9日 申請日期2003年9月19日 優(yōu)先權日2002年11月19日
發(fā)明者T·J·安德森, N·M·－F·鐘, -F 鐘, T J 安德森 申請人:惠普開發(fā)有限公司