專利名稱：一種成型蔭罩曲面的測量方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種蔭罩曲面的測量方法，特別涉及一種CRT管成型 蔭罩曲面的測量方法。
背景技術：
傳統(tǒng)CRT管包括真空玻殼，真空玻殼上附帶的各種組成部件，以 及圍繞玻殼的外表面設置的偏轉裝置。玻殼是通過錐與屏連接在一起 形成的。屏包括屏裙邊，該屏裙邊圍繞在形成為曲面的有效部分的周 圍，并且玻錐與該側壁部分連接。熒光屏設置在屏的有效部分的內表 面上。熒光屏是由黑色非發(fā)光層和嵌入在該黑色非發(fā)光層的間隙內的 三色熒光粉層形成的。蔭罩設置在熒光屏的正對面。電子槍設置在錐 的管頸的內部。電子槍發(fā)射三個電子束。偏轉裝置使這三個電子束偏 轉，并且這三個電子束穿過蔭罩在熒光屏上水平和垂直地進行掃描， 從而產生圖像的顯示。蔭罩用于相對于構成熒光屏的熒光粉層而選別 從電子槍發(fā)射的三個電子束。蔭罩是彩色顯像管的選色元件，而且在 工藝上，它是前工序光學曝光法涂屏時的曝光模板，同時蔭罩是決定 整管色純的重要部件。蔭罩包括焊接在框架上的蔭罩主體。蔭罩主體 有效表面形成為曲面并正對著熒光屏，并且該有效表面中形成了多個 電子束通過孔，無孔部分圍繞在該有效表面的外圍，并且通過在整個 外圍以基本上直角彎折無孔部分而得到一個翻邊?？蚣芘c蔭罩主體的 翻邊焊接在一起。通過將框架的每個角上所附的彈簧片與玻屏的側壁部分的各個 角上所設置的柱螺栓銷緊鎖在一起，蔭罩被可拆卸地保持在玻屏的內 側。由于電子束的路徑受到磁場的影響，所以蔭罩附接了向電子槍側 延伸的內部屏蔽罩，用于阻斷外部磁場。通常，為了在陰極射線管的 熒光屏上沒有顏色偏移的情況下顯示圖像，必須選別出穿過蔭罩主體 的電子束通過孔的三個電子束，使得這三個電子束正確著屏于熒光粉 上。為此，屏和蔭罩必須保持正確的位置關系，尤其，屏的有效部分 的內表面與蔭罩主體的有效表面之間的間距必須在特定的允許范圍 之內。彩色顯像管對蔭罩組件的最終要求是必須保證嚴格的Q尺寸即 蔭罩曲面到屏面的距離，因此，蔭罩必須設計成合適的曲面才能保證
各點Q尺寸，該曲面通過公式z二/(x,力表達。
通常的計算曲面公式的方法是先求得Q值，即蔭罩曲面到屏面的 距離，然后根據屏內曲面倒推出蔭罩曲面各點z值，再進行曲面擬合 以多項式公式表達。這樣的計算方法無法保證一次就能設計到位，一 般需要一次到兩次的設計修正才能得出合適的曲面公式。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服上述現有技術的不足，提出了一種成型蔭 罩曲面的測量方法，具有原理簡單，測量速度快，精確度高的特點。
為了實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是 一種成型蔭罩曲 面的測量方法，包括如下步驟
第一，先利用三坐標測得已知管型的屏內曲面及蔭罩曲面的三維 坐標值(x， y， z);第二，將第一步采集的三坐標測量的曲面坐標值(x， y， z)擬 合為多項表達式z-yxx,力，多項式采用8系數，10系數或16系數， 例如10系數公式為Z 二 alX2+a2X4+a3Xfi+a4Y2+a5XY+a6X4Y2+a7Y1 + a8X2Y4+a9X4Y4+al0Yfi;
第三，求出待測管型的蔭罩曲面
將上步擬合公式的系數代入下述關系式
丄—il
中，其基礎的公式推導過程如下
一2
一(l)
一2
在最佳狀態(tài)
3cr = W時 電子束著屏裕度最大
從(1)、 (2)兩式得:
畫(2)
(3)
所以e = ^M 錄
上式中Q為蔭罩曲面到屏面的距離，PH為蔭罩水平節(jié)距，Lsg
為偏轉中心高度，Sg為束間距，(X,，YbZ》為已知蔭罩曲面坐標值；
設已知管型和待測管型的束間距Sg相同都是S，已知管型的罩曲面到屏面的距離Qi，偏轉中心高度L，蔭罩水平節(jié)距Pn用
(Q,，L,，PH,)表示，計算待測管型的蔭罩曲面到屏面的距離Q2
由公式(3)得出
iW! *丄,
込=
州2 * Z2
兩式相比得出
0 尸A * A
込尸仏* A
gj承戶//2氺丄2
込=
因式中Q" PHt，UL2均為已知，則可將上式表示為:
a =
* 二
根據直線方程，有尋=;=|------
-----(4)
先在待測管型的曲面2上取任意一點m，有Xm = 4 = Zm * K
設Q值合適時的點為n，有^ =)《-IM)2 -n/)2 - ZM)2
最后，利用逼近法編程，使得當A趨于無窮小時，則m， n點重 合，m點坐標即為所求曲面坐標(XN，YN，ZN)，再將求得的蔭罩曲面坐 標(XN，YN，ZN)按公式Z:/(x,力擬合為多項式表達。
由于本發(fā)明采用逼近算法測量蔭罩曲面，該方法具有原理簡單， 測量速度快，精確度高的特點。
具體實施例方式
下面結合具體的實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。
測量40cm陰極射線管
一種成型蔭罩曲面的測量方法，包括如下步驟 第一，先利用三坐標測量己知管型的屏內曲面及蔭罩曲面三維 坐標值(x， y， z):
蔭罩曲面
x二-155. 0004Y=-118.0000Z=16.2935
x二-154. 9989Y=-109.9971Z=15.5990
x=-154. 9999Y=-99.9952Z=14.7592
x=-154. 9989Y二-89.9964Z=14.0044
x=-154. 9990Y=-79.9977Z=13.2846
x=-154.9991Y=-69.9991Z二12.6617
x=-155. 0002Y=-59.9954Z=12.0999
x=-154. 9995Y=-50.0006Z二11.6571
x=-155. 0008Y=-39.9978Z=11.2863
屏內曲面
x二-140.0010Y=109.9991Z二10.7686
x=-140. 0001Y=100.0133Z=9.6311
x=-140.0010Y=90.0183Z=8.9746
x二-140.0009Y=80.0143Z=8.3771
x二-139. 9990Y=70.0183Z二7.8416X= —140.0011 Y二60.0135 Z=
X二 -139. 9994 Y=50. 0085 Z=
X= -139. 9997 Y二
40.0196 Z=
X= -140.0010 Y二30.0207 Z=
X= —140. 0005 Y=20. 0152 Z二
X= —140.0011 Y=10.0208 Z二
7. 4011 7. 0006 6.6241 6. 2766 6. 0330 5. 8805
第二，將第一步采集的三坐標測量的曲面坐標值(x， y， z)擬 合為多項表達式Z-y(jc，力，多項式采用8系數，10系數或16系數，
本實施例采用10系數；
第三，求出待測管型的蔭罩曲面
將第二步計算出的10系數代入公式(4) | = f =
Jf， K
因計算點較多，且計算過程需循環(huán)計算，實際計算過程采用編程處理，
此處列舉中心一點為例做說明，在中心點，Qf9.46， L二185. 14，
PH產O. 670， L2=l34. 77，可由公式"=gl *丄2得出a = 10.28 ， Xl二Xm二O，
W承A
Y^Yi^O，ZnFO，得出a^^，利用該結果可求得當條件A-a^ -Ov趨 近于0的解，得出Zm二6. 18。同理可得出蔭罩曲面的各點坐標值 (x， y， z);
最后，將上述坐標值再進行擬合即可得出曲面公式表達式，將任 意點的坐標值(x，y)帶入下式，即可測得該點的蔭罩曲面Z (x， y) =aix2+a2x4+a3xb+a4y24 式中
ae6. 18298807862600E-05 a2=4. 20245314737004E-08 a:,=—5. 64200219962666E—13 &二7.65593653406034E-04 a5=-4. 37097088473250E-09
;x y ~ha6x y +a7y十a^x y +a9x y +al0y
a6=2. 76923996643222E-13 a7=-3. 27726803103260E-08 a8=l. 11962697004286E-12 a9=-9. 43640858568010E-17 a10=2. 40347779412325E—12 。
權利要求
1、一種成型蔭罩曲面的測量方法，其特征在于，包括如下步驟第一，先利用三坐標測得已知管型的屏內曲面及蔭罩曲面的三維坐標值(x，y，z)；第二，將第一步采集的三坐標測量的曲面坐標值(x，y，z)擬合為多項表達式Z＝f(x，y)，多項式采用8系數，10系數或16系數，例如10系數公式為Z＝a1X2+a2X4+a3X6+a4Y2+a5X2Y2+a6X4Y2+a7Y4+a8X2Y4+a9X4Y4+a10Y6；第三，求出待測管型的蔭罩曲面將上步擬合公式的系數代入下述關系式(4)<maths id="math0001" num="0001" ><math><![CDATA[ <mrow><mfrac> <mi>X</mi> <msub><mi>X</mi><mn>1</mn> </msub></mfrac><mo>=</mo><mfrac> <mi>Y</mi> <msub><mi>Y</mi><mn>1</mn> </msub></mfrac><mo>=</mo><mfrac> <mi>Z</mi> <msub><mi>Z</mi><mn>1</mn> </msub></mfrac><mo>=</mo><mfrac> <mi>Z</mi> <mrow><msub> <mi>a</mi> <mn>1</mn></msub><msup> <msub><mi>X</mi><mn>1</mn> </msub> <mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msub> <mi>a</mi> <mn>2</mn></msub><msup> <msub><mi>X</mi><mn>1</mn> </msub> <mn>4</mn></msup><mo>+</mo><msub> <mi>a</mi> <mn>3</mn></msub><msup> <msub><mi>X</mi><mn>1</mn> </msub> <mn>6</mn></msup><mo>+</mo><msub> <mi>a</mi> <mn>4</mn></msub><msup> <msub><mi>Y</mi><mn>1</mn> </msub> <mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msub> <mi>a</mi> <mn>5</mn></msub><msup> <msub><mi>X</mi><mn>1</mn> </msub> <mn>2</mn></msup><msup> <msub><mi>Y</mi><mn>1</mn> </msub> <mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msub> <mi>a</mi> <mn>6</mn></msub><msup> <msub><mi>X</mi><mn>1</mn> </msub> <mn>4</mn></msup><msup> <msub><mi>Y</mi><mn>1</mn> </msub> <mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msub> <mi>a</mi> <mn>7</mn></msub><msup> <msub><mi>Y</mi><mn>1</mn> </msub> <mn>4</mn></msup><mo>+</mo><msub> <mi>a</mi> <mn>8</mn></msub><msup> <msub><mi>X</mi><mn>1</mn> </msub> <mn>2</mn></msup><msup> <msub><mi>Y</mi><mn>1</mn> </msub> <mn>4</mn></msup><mo>+</mo><msub> <mi>a</mi> <mn>9</mn></msub><msup> <msub><mi>X</mi><mn>1</mn> </msub> <mn>4</mn></msup><msup> <msub><mi>Y</mi><mn>1</mn> </msub> <mn>4</mn></msup><mo>+</mo><msub> <mi>a</mi> <mn>10</mn></msub><msup> <msub><mi>Y</mi><mn>1</mn> </msub> <mn>6</mn></msup> </mrow></mfrac> </mrow>]]></math></maths>中，其基礎的公式推導過程如下<maths id="math0002" num="0002" ><math><![CDATA[ <mrow><mi>σ</mi><mo>=</mo><mfrac> <mrow><mi>sg</mi><mo>·</mo><mi>Q</mi> </mrow> <mrow><mi>Lsg</mi><mo>·</mo><mi>Q</mi> </mrow></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>]]></math></maths><maths id="math0003" num="0003" ><math><![CDATA[ <mrow><msup> <mi>PH</mi> <mo>′</mo></msup><mo>=</mo><mfrac> <mrow><mi>PH</mi><mo>·</mo><mi>Lsg</mi> </mrow> <mrow><mi>Lsg</mi><mo>·</mo><mi>Q</mi> </mrow></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>]]></math></maths>在最佳狀態(tài)3σ＝PH′時電子束著屏裕度最大從(1)、(2)兩式得<maths id="math0004" num="0004" ><math><![CDATA[ <mrow><mfrac> <mrow><mn>3</mn><mi>Sg</mi><mo>·</mo><mi>Q</mi> </mrow> <mrow><mi>Lsg</mi><mo>·</mo><mi>Q</mi> </mrow></mfrac><mo>=</mo><mfrac> <mrow><msub> <mi>P</mi> <mi>H</mi></msub><mo>·</mo><mi>Lsg</mi> </mrow> <mrow><mi>Lsg</mi><mo>-</mo><mi>Q</mi> </mrow></mfrac> </mrow>]]></math></maths>所以<maths id="math0005" num="0005" ><math><![CDATA[ <mrow><mi>Q</mi><mo>=</mo><mfrac> <mrow><mi>PH</mi><mo>·</mo><mi>Lsg</mi> </mrow> <mrow><mn>3</mn><mi>Sg</mi> </mrow></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>3</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>]]></math> id="icf0005" file="A2009100221290003C1.tif" wi="52" he="9" top= "29" left = "50" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/></maths>上式中Q為蔭罩曲面到屏面的距離，PH為蔭罩水平節(jié)距，Lsg為偏轉中心高度，Sg為束間距，(X1，Y1，Z1)為已知蔭罩曲面坐標值；設已知管型和待測管型的束間距Sg相同都是S，已知管型的蔭罩曲面到屏面的距離Q1，偏轉中心高度L1，蔭罩水平節(jié)距PH用(Q1，L1，PH1)表示，計算待測管型的蔭罩曲面到屏面的距離Q2由公式(3)得出<maths id="math0006" num="0006" ><math><![CDATA[ <mrow><msub> <mi>Q</mi> <mn>1</mn></msub><mo>=</mo><mfrac> <mrow><msub> <mi>PH</mi> <mn>1</mn></msub><mo>*</mo><msub> <mi>L</mi> <mn>1</mn></msub> </mrow> <mrow><mn>3</mn><mi>S</mi> </mrow></mfrac> </mrow>]]></math> id="icf0006" file="A2009100221290003C2.tif" wi="25" he="9" top= "111" left = "37" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/></maths><maths id="math0007" num="0007" ><math><![CDATA[ <mrow><msub> <mi>Q</mi> <mn>2</mn></msub><mo>=</mo><mfrac> <mrow><msub> <mi>PH</mi> <mn>2</mn></msub><mo>*</mo><msub> <mi>L</mi> <mn>2</mn></msub> </mrow> <mrow><mn>3</mn><mi>S</mi> </mrow></mfrac> </mrow>]]></math> id="icf0007" file="A2009100221290003C3.tif" wi="26" he="9" top= "112" left = "91" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/></maths>兩式相比得出<maths id="math0008" num="0008" ><math><![CDATA[ <mrow><mfrac> <msub><mi>Q</mi><mn>1</mn> </msub> <msub><mi>Q</mi><mn>2</mn> </msub></mfrac><mo>=</mo><mfrac> <mrow><msub> <mi>PH</mi> <mn>1</mn></msub><mo>*</mo><msub> <mi>L</mi> <mn>1</mn></msub> </mrow> <mrow><msub> <mi>PH</mi> <mn>2</mn></msub><mo>*</mo><msub> <mi>L</mi> <mn>2</mn></msub> </mrow></mfrac> </mrow>]]></math> id="icf0008" file="A2009100221290003C4.tif" wi="26" he="10" top= "128" left = "65" img-content="drawing" img-format="tif" 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<msub><mi>Z</mi><mn>1</mn> </msub></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>4</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>]]></math> id="icf0011" file="A2009100221290003C7.tif" wi="60" he="10" top= "199" left = "67" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/></maths>先在待測管型的曲面2上取任意一點m，有<maths id="math0012" num="0012" ><math><![CDATA[ <mrow><msub> <mi>X</mi> <mi>M</mi></msub><mo>=</mo><mfrac> <mrow><msub> <mi>Z</mi> <mi>M</mi></msub><mo>*</mo><msub> <mi>X</mi> <mn>1</mn></msub> </mrow> <msub><mi>Z</mi><mn>1</mn> </msub></mfrac> </mrow>]]></math> id="icf0012" file="A2009100221290003C8.tif" wi="26" he="10" top= "216" left = "117" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/></maths><maths id="math0013" num="0013" ><math><![CDATA[ <mrow><msub> <mi>Y</mi> <mi>M</mi></msub><mo>=</mo><mfrac> <mrow><msub> <mi>Z</mi> <mi>M</mi></msub><mo>*</mo><msub> <mi>Y</mi> <mn>1</mn></msub> </mrow> <msub><mi>Z</mi><mn>1</mn> </msub></mfrac> </mrow>]]></math> id="icf0013" file="A2009100221290003C9.tif" wi="23" he="10" top= "216" left = "150" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/></maths>QM＝α*PHM設Q值合適時的點為n，有<maths id="math0014" num="0014" ><math><![CDATA[ <mrow><msub> <mi>Q</mi> <mi>N</mi></msub><mo>=</mo><msqrt> <msup><mrow> <mo>(</mo> <msub><mi>X</mi><mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub><mi>X</mi><mi>M</mi> </msub> <mo>)</mo></mrow><mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup><mrow> <mo>(</mo> <msub><mi>Y</mi><mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub><mi>Y</mi><mi>M</mi> </msub> <mo>)</mo></mrow><mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup><mrow> <mo>(</mo> <msub><mi>Z</mi><mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub><mi>Z</mi><mi>M</mi> </msub> <mo>)</mo></mrow><mn>2</mn> </msup></msqrt> </mrow>]]></math> id="icf0014" file="A2009100221290003C10.tif" wi="82" he="6" top= "242" left = "86" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/></maths>Δ＝QM-QN最后，利用逼近法編程，使得當Δ趨于無窮小時，則m，n點重合，m點坐標即為所求曲面坐標(XN，YN，ZN)，再將求得的蔭罩曲面坐標(XN，YN，ZN)按公式Z＝f(x，y)擬合為多項式表達。
全文摘要
一種成型蔭罩曲面的測量方法，包括如下步驟第一，先利用三坐標測得已知管型的屏內曲面及蔭罩曲面的三維坐標值(x，y，z)；第二，將上步三坐標測量的曲面坐標值(x，y，z)擬合為多項表達式Z＝f(x，y)，第三，求出待測管型的蔭罩曲面的三維坐標值(x，y，z)，將求得的蔭罩曲面的三維坐標值(x，y，z)按公式Z＝f(x，y)擬合為多項式表達，具有原理簡單，測量速度快，精確度高的特點。
文檔編號G01B21/02GK101539416SQ200910022129
公開日2009年9月23日 申請日期2009年4月21日 優(yōu)先權日2009年4月21日
發(fā)明者徐莉華, 威 楊, 軍 趙, 趙鵬亮 申請人:彩虹顯示器件股份有限公司