PL153717B1 - Method of manufacturing a linear telescreen for colour image tubes with slit-type shadow masks - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA OPIS PATENTOWY 153 717

POLSKA

Patent dodatkowy do patentu nr ———

Zgłoszono: 86 12 08 (P. 262853)

Int. Cl.5 H01J 9/227

Pierwszeństwo: 85 12 19 Stany Zjednoczone Ameryki

URZĄD

PATENTOWY

RP

Zgłoszenie ogłoszono: 87 11 -02

Opis patentowy opublikowano: 1992 02 28

Twórcy wynalazku: Albert M. Morrell, Richard C. Bauder, Walter D. Masterton

Uprawniony z patentu: RCA Corporation,

Princeton (Stany Zjednoczone Ameryki)

Sposób wytwarzania ekranu liniowego dla kineskopu kolorowego z maską szczelinową

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania 'ekranu liniowego dla kineskopu kolorowego z maską szczelinową metodą fotoraficzną, w którym wykorzystuje się maskę cieniową jako fotowzorzec, a w szczególności w którym obraz przechylanego źródła światła jest rzutowny przez maskę cieniową na płytę czołową bańki kineskopu podczas wytwarzania ekranu i korygowny za pomocą soczewek korygujących.

Większość znanych kineskopów kolorowych wytwarzanych obecnie jest kineskopami maskowymi z maską szczelinową i ekranem liniowym. Te kineskopy mają kuliście uformowane prostokątne płyty czołowe z ekranami liniowymi z materiałów elektroluminescencyjnych oraz nieco kuliście uformowane maski cieniowe z otworami szczelinowymi, usytuowane w pobliżu ekranów. Szczelinowe otwory w maskach są umieszczone w kolumnach pionowych z wieloma otworami w każdej kolumnie, które są wzajemnie od siebie oddzielone częściami mostkowymi maski. Ekrany liniowe w tych kineskopach mają obszary peryferyjne o bokach nieco zaokrąglonych oraz zaokrąglone obszary narożne.

Znane kineskopy z ekranami liniowymi i maskami szczelinowymi mają ekrany wytworzone sposobem fotograficznym, poelgającym na zastosowaniu liniowego źródła światła takiego, jakie jest przedstawione w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4049451. Zastosowanie liniowego źródła światła do kształtowania ciągłych pasków luminoforu napotyka jednakże na zasadnicze trudności, które powinny być przezwyciężone. Z powodu zasadniczo kulistego kształtu , maski cieniowej otwory szczelinowe, które są nachylone względem większej i mniejszej osi maski, są nachylone względem obrazu liniowego źródła światła. Jeżeli takie nachylenie nie jest skorygowane, na ekranie paski luminoforu wychodzą nierówne, jakby wyszarpane.

Znane są różne sposoby rozwiązania zagadnienia związanego z takim nachyleniem. Niektóre z podobnych sposobów są ujawnione w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr

888 673 i w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 890151. Zastosowano tu płytę ekranową w połączeniu przechylnym liniowym źródłem światła. Gdy płytę ekranową prze2

153 717 suwa się dla naświetlenia różnych części maski i ekranu, źródło światła przechyla się tak, aby było równoległe do otworów szczelinowych w naświetlanej części maski. Ten sposób wytwarzania ekranów nie tylko wymaga zastosowania kilku ruchomych części mechanicznych, lecz również jest bardzo czasochłonny, ponieważ każda naświetlana część ekranu powinna być zwrócona ku źródłu światła dostatecznie długo, aby uczulić fotoczułą warstwę na ekranie.

W innym sposobie kolumny otworów szczelinowych w masce, których ukierunkowanie różni się od kierunku - osi mniejszej maski, są' nachylone .względem ' liniowego' źródła światła. Taka, koncepcja jest przedstawiona w następujących opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki: nr 3 388145,3 925 700 i 3 947 718.

Znany jest jeszcze inny sposób polegający na zastosowaniu soczewek wklęsło-wypukłych ustawionych między liniowym źródłem światła a maską cieniową przy wytwarzaniu ekranu ' celem obrócenia obrazu liniowego źródła światła w kierunku zmniejszenia wyżej wymienionego nachylenia obrazu. Taki sposób jest ujawniony w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4078239. Jak tu zaznaczono, teoretyczna granica zmniejszenia nachylenia przy zastosowaniu soczewek -wklęsło-wypukłych wynosi maksymalnie 62 do 70% - w zależności od wymiarów kineskopu.

Znany jest obecnie udoskonalony kineskop kolorowy z ekranem liniowym i maską szczelinową, który ma ekran bardziej zbliżony do prostokątnego, niż - to było możliwe do osiągnięcia przedtem w takich kineskopach z kuliście zaokrąglonymi płytami czołowymi. Szczególnie ważnym jest w takich udoskonalonych kineskopach formowanie równych prostych pasków luminoforu w obszarach .bocznych ekranu. Dlatego nie jest możliwe zastosowanie . uprzednio opisanej koncepcji kształtowania wygiętych kolumn otworów dla korygowania nachylenia obrazów otworów. Ponadto, chociaż zastosowanie wspomnianych powyżej koncepcji z soczewkami wklęsło-wypukłymi może zapewnić pewną korelację nachylenia obrazu liniowego źródła, teoretyczne ogsraniczenia możliwości korekcji nie są takie, jakie są potrzebne dla otrzymania równych pasków luminoforu w bocznych . obszarach ekranu.

Inne rozwiązanie problemu nachylenia jest przedstawione w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4516841. Jak wynika z tego oisu patentowego umieszcza się zwykle cylindrycznie ukształtowaną soczewkę między liniowym źródłem światła a płytą czołową podczas naświetlania fotoczułego materiału na płycie czołowej. Oś wzdłużna soczewki jest skierowana prostopadle do osi wzdłużnej liniowego źródła światła. Ze względu na obecność soczewki obrazy liniowego źródła światła rzutowane przez szczeliny w masce na materiał fotoczuły w obszarze mniejszej i większej osi płyty czołowej są obracane tak, aby były równoległe do osi mniejszej, co w wyniku daje równe proste paski materiału fotoczułego.

Podczas wytwarzania ekranu z liniowym źródłem światła zwykle przesuwa się lub kołysze się płytę czołową z małą prędkością w kierunku równoległym do liniowego źródła światła i w kierunku pasków luminoforowych, jakie zamierza się wytworzyć. To przesunięcie lub kołysanie kompensuje efekt cieniowania przejawiający się w tym, że paski luminoforu wychodzą nierówne i zapewnia się możliwość uzyskania bardziej równomiernego naświetlania. Niestety, gdy stosuje się soczewkę cylindryczną przedstawioną w opisie patentowym nr 4516841, to przesunięcie płyty czołowej wywołuje pewne boczne przemieszczenie rzutowanego obrazu liniowego źródła światła wówczas, gdy trafia on na obszary narożne płyty czołowej. Z tego powodu otrzymuje się paski luminoforu, które są wówczas naświetlane, jako nieco szersze niż się oczekuje. Dlatego pożądanym jest udoskonalenie sposobu poprzez rozwiązanie problemu wywołanego przemieszczeniem płyty czołowej.

Sposób według wynalazku polega na tym, że przemieszcza się -zarówno płytę czołową jak i cylindrycznie ukształtowaną soczewkę synchronicznie w kierunku zasadniczo równoległym do liniowego źródła światła podczas naświetlania materiału fotoczułego.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w rzucie poziomym, w częściowym przekroju wzdłużnym urządzenie do naświetlania wykorzystywane przy wytwarzaniu ekranów dla kineskopów kolorowych, fig. 2 - w widoku perspektywicznym soczewkę korygującą nachylenie i liniowe źródło światła, fig. 3 - w częściowym przekroju poprzecznym soczewkę i źródło światła z fig. 2 z płytą z otworami umieszczoną między nimi, fig. 4 - w rzucie poziomym płytę czołową z kilkoma odwzorowaniami liniowego źródła

153 717 boczne obrazów 42' źródła światła, jak pokazano na tej figurze. Przy tym należy mieć na uwadze, że to przesunięcie jest nieco wyolbrzymione dla - celów ilustracyjnych. Fig. 6 przedstawia końcowy układ obrazów 42 źródła światła, których nachylenie jest skorygowane i które są rzutowane przez przemieszczającą się soczewkę korygującą nachylenie na przemieszczającą się płytę czołową. Jak można zuważyć, tworzone są równe, proste paski ekranowe.

Górne-powierzchnie opisanych tutaj soczewek są określone jako zwykłe cylindryczne. Taka .definicja zakłada, że powierzchnia może być albo prawdziwie cylindryczna w zarycie albo może różnić się w pewnym stopniu od geometrycznej - definicji cylidnryczności. W zależności od specyficznych zastosowań nowego sposobu takie odchylenia kształtu mogą być niezbędne dla całkowitego skompensowania nachylenia obrazu źródła światła w kineskopach mających zmienne kontury masek cieniowych, zmienne kontury płyt czołowych oraz zmienne odległości maska-ekran.

Korzystne jest, gdy soczewka korygująca nachylenie stosowana przy realizacji sposobu według wynalazku jest soczewką przepuszczającą światło ultrafioletowe, wykonaną z wyprofilowanego kwarcu wybranego ze względu na jego odporność solaryzacyjną. Współczynnik przepuszczania soczewki powinien być większy od 90% po 100 godzinach naświetlania lampą ' rtęciową o wyładowaniu łukowym o mocy 1 kW, usytuowaną w odległości 10 mm od jednej płaszczyzny soczewki. Poza tym składowe Z lub Y nachylenia cylindrycznej powierzchni każdej soczewki nie powinny różnić się więcej niż ± 0,5 miliradiana od ustalonej wartości. Odchylenie każdej płaskiej powierzchni od płaszczyzny, przy zastosowaniu źródła helowego, powinno się mieścić w zakresie odpowiadającym 5 równomiernym paskom. Powierzchnie każdej z soczewek powinny być wypolerowane optycznie, przy czym soczewki powinny być klarowne, bez zmętnień.

W tabeli są podane wymiary dla specjalnych wypukłych soczewek, pierścieniowocylindrycznych, podobnych do soczewki 26 -z fig. 2 i 3. Strefa jakości wymieniona w tabeli jest skuteczną powierzchnią soczewki, która jest stosowana odczas wytwarzania ekranu.

Tabela

Całkowita długość	63,5 mm
Całkowita szerokość	50,8 mm
Promień krzywizny	991, mm
Maksymalna grubość	7,6 mm
Długość strefy jakości	45,7 mm
Szerokość strefy jakości	45,7 mm
Odległość od linii środkowej źródła światła
do płaskiej powierzchni soczewki	12,7 mm
Odległość od linii środkowej źródła światła
do płyty z otworami	7,1 mm

Odległość, na jaką odchylają się płyta czołowa 36 i soczewki 26 podczas naświetlania, jest zależna od wymiarów pionowych mostków w masce cieniowej. W pewnych przypadkach odległość, na jaką odchyla się soczewka, będzie różniła się od odległości, na jaką odchyla się płyta czołowa. Jednakże dla kineskopu mającego płytę czołową o przekątnej równej 66 cm (26V) ta odległość wynosi ± 5,53 mm, co uważa się za optimum zarówno dla płyty jak i dla soczewski.

Claims (3)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób wytwarzania ekranu liniowego dla kineskopu kolorowego z maską szczelinową, w którym pokrywa się płytę, czołową kineskopu materiałem fotoczułym, umieszcza się ' szczelinową maskę cieniową w przestrzeni ograniczonej płytą czołową i naświetla się materiał fotoczuły przez przepuszczenie światła z liniowego źródła światła przez szczeliny maski, umieszcza się co najmniej jedną zwykle cylindrycznie ukształtowaną soczewkę między liniowym źródłem światła i płytą czołową podczas naświetlania materiału fotoczułego tak, że oś wzdłużną soczewki ustawia się prostopadle do osi wzdłużnej liniowego źródła światła, znamienny tym, że przemieszcza się zarówno płytę czołową jak i cylindrycznie ukształtowaną soczewkę synchronicznie w kierunku zasadniczo równoległym do liniowego źródła światła podczas naświetlania materiału fotoczułego.

   153 717 światła rzutowanego na płytę czołową w przypadku, gdy nie jest stosowana soczewka cylindryczna, fig. 5 - -płytę czołową z odwzorowaniem przemieszczenia źródła światła rzutowanego na płytę czołową, gdy przemieszcza się -płytkę a. nie soczewkę cylindryczną i fig. 6 - w rzucie poziomym płytę czołową z kilkoma obrazami źródła światła rzutowanego na płytę przy zastosowaniu cylindrycznej soczewki korygującej.

   Figura . 1 - przedstawia urządzenie - do ' naświetlania znane jako 'komora świetlna ' 1(1, która jest stosowana-przy wytwarzaniu - ekranów w kineskopach kolorowych. Komora świetlna 10 zawiera skrzynkę świetlną- 12 oraz - podstawę płytową 14, które są utrzymywane w należytym położeniu za pomocą śrub (nie pokazanych na rysunku) na podstawie 16, która z kolei jest utrzymywana - pod wymaganym kątem za pomocą podpórek 18. Liniowe źródło światła 20 (zwykle lampa rtęciowa z wyładowaniem łukowym) jest zamocowana w skrzynce świetlnej 12. Płyta- 22 z otworami jest usytuowana wewnątrz skrzynki świetlnej 12 nad liniowym źródłem światła 20. Otwór 24 w płycie 22 wyznacza skuteczną długość liniowego źródła światła 20, którą stosuje się podczas wyświetlania. Dokładnie nad otworem 24 znajduje się przechylna soczewka korekcyjna 26, która bardziej dokładnie zostanie opisana poniżej. -W przestrzeni ograniczonej urządzeniem nośnym 14 jest usytuowany główny zespół 28 soczewek - korekcyjnych. Zespół 28 soczewek zawiera soczewkę 30 korygującą błąd - zbieżności, która odbija światło pochodzące ze źródła światła i kieruje wiązki światła torami odpowiadającymi torom wiązek elektronów podczas pracy kineskopu, oraz filtr 32 korygujący nastężenie światki, który kompensuje zmiany natężenia światła w różnych częściach komory świetlnej. Zespół 34 płyty- czołowej jest zmontowany na płycie nośnej 14. Zespół 34 .płyty czołowej obejmuje płytę czołową 36 oraz szczelinową maskę cieniową 38 zamontowną za pomocą znanych środków technicznych wewnętrz płyty - 36. Wewnętrzna powierzchnia płyty czołowej 36 jest pokrywana materiałem fotoczułym 48. Podczas wytwarzania ekranu materiał fotoczuły 48 jest naświetlany światłem z liniowego źródła światła 28, po jego przepuszczeniu przez - płytę 22 z otworami, soczewkę 26 korygującą nachylenie, filtr 32, soczewkę 38 korygującą błędy zbieżności oraz maskę cieniową 38.

   Figury
2. 2 i 3 przedstawiają dokładniej liniowe źródło światła 28 i soczewkę 26 korygującą nachylenie. Soczewka 26 ma zasadniczo kształt cylindryczny i stnowi ciało stałe - kwarc optyczny, który jest wycięty jako walec o tworzących równoległych do jego osi środkowej i ma zasadniczo cylindryczną powierzchnię wypukłą i powierzchnię płaską. Liniowe źródło światła 38 ma kształt rurowy i może być lampą rtęciową taką, jak lampa BH6 produkowana przez firmę General Electric. Wewnętrz komory świetlnej 18 soczewka 26 korygująca nachylenie jest usytuowana tak, że jej oś wzdłużna A-A jest prostopadła do osi wzdłużnej B-B liniowego źródła światła 28. Jak pokazano na fig. 3, płyta 22 z otworami jest usytuowana między liniowym źródłem światła 28 a soczewką korekcyjną 26. Chociaż istnieje możliwość umieszczenia soczewki 26 naprzeciwko płyty 22 bezpośrednio na otworze 24, to jednak bardziej korzystne jest umiezsczenie soczewki 26 nieco ponad otworem 24.

   W udoskonalonym sposobie według wynalazku zarówno płyta czołowa 36, jak też cylindryczna soczewka 26 korygująca nachylenie przemieszczają się synchronicznie w kierunku osi Y-Y równoległym do osi wzdłużnej B-B liniowego źródła światła 28. Jak zaznaczono powyżej, przemieszczenie samej tylko płyty czołowej 36 powoduje, że obraz liniowego źródła światła 28 rzutowany na płytę czołową ma tendencję do lekkiego przesunięcia na bold w obszarach narożnych płyty czołowej. To niewielkie przesunięcie zostaje zasadniczo wyeliminowane poprzez przemieszczenie cylindrycznej soczewki 26 synchronicznie z przemieszczeniem płyty czołowej 36.

   Korekcja nachylenia uzyskiwana przy zastosowaniu powyżej opisanego sposobu może być objaśniona bliżej przez porównanie fig. 4,5,6. Fig. 4 przedstawia obrazy 42 rzutowane na płytę czołową 36 przez liniowe źródło światła w przypadku, gdy nie stosuje się żadnej soczewki korygującej nachylenie. Na tej figurze obszary odległe - od większej osi Χ-Χ i mniejszej osi Y-Y są nachylone pod różnymi kątami w zależności od ich odległości od obu osi. Dla celów ilustracyjnych, wymiary obrazów oraz kąty nachylenia na tej figurze są nieco wyolbrzymione. Fig. 5 pokazuje przemieszczenie obrazów 42 źródła światła rzutowanych na płytę czołową 36, które jest wywołane przemieszczeniem płyty czołowej. Na fig. 5 są pokazane wyprostowane obrazy 42' liniowego źródła światła tak, że są one zorientowane pionowo, równoległe do mniejszej osi Y-Y płyty czołowej. Jednakże przemieszczenie płyty czołowej wzdłuż mniejszej osi Y-Y powoduje pewne niewielkie przesunięcie

   Fig. δ* γ βΙΙΐΙΐΐίίΠΠχΐΪίιχιι^

   Ezzzzzzzzzz/ynj ξλ k

   ~77'7/77777S/S\
3. 3-²⁰

   153 717

   Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz.

   Cena 3000 zł