Устройство для фотоэкспонирования экрана цветной электронно- лучевой трубки

 

Сущность изобретения: отверстие диафрагмы устройства для фотоэкспонирования цветной электронно-лучевой трубки выполнено в виде щепа Параллельно щели в механизме кругового перемещения закреплен протяженный источник света Светофильтр и корректирующая линза, диафрагма и протяженный источник света установлены последовательно . 5 ил.

(19) RU (1Ц (51) 5 Н0139 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4926511/21 (22) 08.04.91 (46) 30.1,293 Бюл Ия 47-48 (71) Конструкторское бюро "Эротрон" (72) Уманский ЛА; Пахольчук ВА (73) Конструкторское бюро "Зротрон" (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОТОЭКСПОНИРОВАНИЯ ЭКРАНА ЦВЕТНОЙ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ (57) Сущность изобретения: отверстие диафрагмы устройства для фотоэкспонирования цветной электронно-лучевой трубки выполнено в виде щели.

Параллельно щели в механизме кругового перемещения закреплен протяженный источник света

Светофильтр и корректирующая линза, диафрагма и протяженный источник света установлены последовательно. 5 ил.

ЬЭ

CO сР

ЬЭ

ЬЭ

С0

2005320

Изобретение относится к электронной технике, в частности к электровакуумным приборам, и может быть использовано в производстве цветных электронно-лучевых трубок (ЦЭЛТ), Известны устройства для фотоэкспонирования экранов ЦЭЛТ, содержащие корпус с площадкой и упорами фиксации положения экрана, протяженный источник света и механизм колебания источника света. Механизм колебания содержит электродвигатель с редуктором (см., например, патент

CLUA М 4059834, кл. G 03 В 41/00, опубл.

1977, заявка Франции М 2264386, кл. Н 01 J

9/227, 6 03 F 1/00, Н 01 J 29/32, опубл. 1975).

В известных устройствах источник света перемещается в направлении рядов щелей теневой маски относительно экранно-масочного узла, т.е, в направлении малой оси ЦЭЛТ.

Это перемещение управляется электрическим сигналом, зависящим от световой .энергии, излучаемой источником света.

Применяемое в известных устройствах взаимное перемещение источника света и зкранно-масочного узла позволяет устранить

"сужения" получаемых после проявления полос люминофоров или матричного покрытия на экране ЦЭЛТ.

Однако в известном устройстве не обеспечивается точность размеров и конфигурация полос люминофора и матрицы.

Известно также устройство экспонирования для цветных кинескопов, в котором источник света перемещается перпендикулярноо направлению рядов щелей маски (т.е, вдоль большой оси экрана) в три фиксированных положения (заявка Японии М 6015096, кл. Н 01 J 9/227, опубл. 1985). Это обеспечивает быстрое и точное изменение положения источника света для экспонирования матрицы или люминофорного слоя каждого из трех цветов свечения.

Во всех описанных устройствах применяется механизм перемещения источника света, который не решает задачи обеспечения требуемых условий экспонирования, что в конечном итоге затрудняет получение высоких светотехнических параметров ЦЭЛТ, Регулировка количества освещенности по полю экрана, что особенно важно в направлении большой оси экрана, в известных устройствах осуществляется только с помощью установленного между ис1очником света и экраном светофильтра с требуемым изменением коэффициента светопропускания по его площади, Изготовление таких светофильтров является очень сложным.

Ширину получаемых люминофорных полос на экране в известных устройствах регулируют составом люминофорной суспензии, количеством освещенности по полю экрана и технологией проявления экрана.

В качестве прототипа выбрано устройство экспонирования для производства цветных кинескопов, содержащее корпус с площадкой и упорами для фиксации положения экрана, диафрагму с отверстием, протяженный источник света, корректирующую линзу, светофильтр и механизм колебания

10 источника света с электродвигателем и редуктором, Для качания протяженного (в сторону малой оси экрана) источника света (именно капиллярной лампы) в прототипе использу15 ется рычажный механизм.

В прототипе практически исключается

"сужение" матричных и люминофорных полос экрана за счет обеспечения качания источника света в плоскости, проходящей через ось источника света и малую ось экрана, и изменения длины источника света посредством диафрагмы. При этом стабильная освещенность (вдоль малой оси экрана) обеспечивается за счет изменения мощности источника света, В прототипе выравнивание количества освещенности в направлении, перпендикулярном оси протяженного источника света (вдоль большой оси экрана), обеспечивается с помощью све30 тофильтра, размещаемого между источником света и экраном. Как правило, светофильтры приходится корректировать каждый раз при замене источника света.

Кроме того, ширину источника света при экспонировании определяет ширина светящегося тела источника света, которая не подлежит регулировке, В прототипе количество освещенности вдоль большой оси экрана (перпендикулярно направлению щелей маски) выравнивается только посредством использования светофильтра. Размеры и конфигурация люминофорных и матричных полос обусловлены освещенностью, составом люминофорной

45 суспензии, размерами светящегося тела источника света, технологией нанесения суспензии и проявления, что не обеспечивает стабильности размеров и конфигурации элементов экрана.

Целью изобретения является улучшение светотехнических параметров ЦЭЛТ за счет повышения точности матричных и люминофорных элементов экрана.

Для достижения цели в известном устройстве для фотоэкспонирования экранов

ЦЭЛТ, содержащем корпус с площадкой и упорами для фиксации положения экрана. диафрагму с отверстием, протяженный источник света, корректирующую линзу, светофильтр и механизм колебания источника

2005320

10

25

55 света с электродвигателем и редуктором, согласно изобретению, диафрагма выполнена с щелью, параллельной оси источника света, и установлена между корректирующей линзой и источником света, механизм колебания источника света состоит из рычага с закрепленным на нем источником света, шарнирно соединенного с корпусом, кривошипа, установленного на оси электродвигателя с редуктором, и шатуна, соединяющего кривошип с рычагом, причем механизм колебания источника света выполнен с возможностью качания рычага в плоскости, перпендикулярной оси щели диафрагмы, а кривошип и шатун выполнен с регулируемой длиной.

B предлагаемом устройстве оптическим источником света при экспонировании экрана является щель в диафрагме, установленной между протяженным источником света (например, трубчатой или капиллярной лампой) и корректирующей линзой, а источник света, закрепленный на рычаге, совершает колебательные движения при качании рычага посредством шатуна, соединенного с вращающимся кривошипом.

Щель (в диафрагме) в качестве оптического источника света своими кромками определяет точные размеры (главные — ширину) оптического источника света и его четкие границы. Это, в свою очередь. позволяет получать заданной ширины и с четкими краями полосы матричного и люминофорных покрытий экрана. Колебания источника света с помощью предложенного механизма позволяют выравнивать количество освещенности по площади экрана. в направлении, перпендикулярном рядам щелей маски, т.е. вдоль большой оси экрана. Регулирование количества освещенности вдоль большой оси экрана происходит благодаря тому, что время экспонирования удаленных от центральной (малой) оси и менее освещенных зон экрана увеличивается за счет уменьшения скорости движения источника света при экспонировании этих зон. Причем, чем дальше от центра и, благодаря этому, меньше освещена зона экрана, тем меньше скорость движения источника света и больше время экспонирования этой эоны.

Регулирование относительной скорости движения источника света при экспонировании зон экрана от центральной (осевой) до краевых осуществляют путем изменения длин кривошипа и шатуна.

Предложенное устройство позволяет повысить точность матричных и люминофорных элементов экрана и, благодаря этому, улучшить светотехнические параметры ЦЗЛТ.

На фиг. 1 схематически представлено устройство фотоэкспонирования экранов

ЦЭЛТ в соответствии с предлагаемым изобретением; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1; на фиг, 3 показан один из вариантов кинематической схемы механизма качания источника света; на фиг. 4 даны графики изменения освещенности по полю экрана (cos P) и

5 мгновенной скорости движения источника света при его колебании (cos в); на фиг. 5 показан другой вариант кинематической схемы механизма качания источника света.

Как видно из фиг. 1, устройство фотоэкспонирования содержит корпус 1 с площадкой и упорами (на фиг. 1 не показаны) для фиксации положения экрана 2 с установленной в нем теневой маской 3. Внутри корпуса

1 размещены протяженный источник 4 света (на фиг. 1 источник света условно показан в поперечном сечении), диафрагма 5 со щелью шириной Ь, корректирующая линза

6, светофильтр 7 и механизм колебания источника света 4 (на фиг. 1 не показан).

8 и 9 — траектории колебания источника

4 света, соответствующие двум вариантам кинематической схемы механизма колебания (8 — в соответствии сфиг,,3; 9 — в соответствии с фиг, 5).

Ширина Ь щели в диафрагме 5 определяет ширину оптического источника света при экспонировании. Ширина Ь выполнена регулируемой и устанавливается, исходя иэ требуемых условий экспонирования. Чем меньше ширина оптического источника света (в данном случае — щели), тем меньше область полутени при проектировании отверстий маски 3 на экран 2 и тем большая обеспечивается точность ширины и четкость краев получаемых матричных и люминофорных полос экрана 2.

Уменьшение ширины Ь щели уменьшает и освещенность экрана 2 и, как следствие, увеличивает время экспонирования. Поэтому ширину Ь щели выбирают из конкретных условий: требуемых размеров матричных и люминофорных элементов экрана 2, характеристик люминофорных суспензий и других условий, На фиг. 2 приведенный фрагмент теневой маски 3 поясняет направление колебания источника 4 света в плоскости, перпендикулярной оси щели, оси источника

4 света и рядам щелей (отверстий) маски 3.

На фиг. 3 представлена кинематическая схема первого варианта механизма колебания источника света. В соответствии с фиг, 3 источник 4 света закреплен на конце рычага 10, шарнирно установленного на корпусе 1. Кривошип 11, установленный на валу

2005320 отклонению к времени экспонирования 25

35 о

t сова

40 где t — время экспонирования центра экрана 2.

Количество освещенности, т.е. произведе4г

we освещенности на время экспонирования, 4а для любого угла Р определится выражением сои В

Еxt=Еохто

cos в

55 электродвигателя с редуктором (на фиг. 3 не показаны), соединен с рычагом 10 посредством шатуна 12. При вращении кривошипа 11 источник 4 света совершает колебательные движения по траектории 8. Скорость движения источника 4 света в любой момент времени (определяемый углом Р, образованный направлением светового луча и осью устройства экспонирования) пропорциональна косинусу угла а поворота кривошипа 11, если для приближенного расчета при малом угле качания рычага 10 принять траекторию 8 движения источника 4 света в виде прямой линии, параллельной плоскости диафрагмы

5 со щелью (шириной Ь). Если для упрощения расчета не учитывать диаметр светящегося тела источника 4 света и ширину b щели, то можно сделать вывод, что время экспонирования любой точки экрана 2 обратно пропорционально скорости движения источника 4 света. Следовательно, изменяя .длину кривошипа 11 и шатуна 12, можно изменить увеличение времени экспонирования экрана 2 в зависимости от угла Р по центральной зоны экрана (где P= О), Если к принятым выше упрощениям расчета добавить еще одно: экспонирируемый экран 2— плоский, то, исходя из несложных логических заключений, можно получить зависимость освещенности E экрана 2 от угла P:

Е = Е х cos ф где Ео — освещенность

5 центра экрана 2, Исходя из изложенного, время экспонирования любой точки экрана

2 при принятой (в соответствии с фиг, 3) кинематической схеме качания источника 4 света определяется выражением

Отсюда: для равных условий экспонирования центра и края, когда Е х t - Ео х то, получим

cos со-сов /3 (1) Для данной кинематической схемы (фиг. 3) легко получить выражение, связывающее углы РиМ:

20 иp=F(sin — yL, +CL, )р)

Р где R — длина рычага;

r — радиус кривошипа;

R< — длина рычага от оси качания до оси шарнирного соединения с шатуном; — длина шатуна;

I — расстояние от оси источника света до плоскости диафрагмы со щелью при P= О.

Приняв для j3= 30 условие(1) и задавая размеры механизма колебания. R = 150 мм, R< = 150 мм, I< = 20 мм, 1 = 120 мм с помощью выражения (2), получим r =- 12,б4 мм, Задавая эти размеры и ряд значений одного иэ углов со или Р, по выражению (2) вычисляЮт соответствующие значения другого угла.

Затем при условии (1) для угла,В= 30 строят графики з1п /3 и cos м, каждый из которых характеризует условие экспонирования: требуемое (cos ф на фиг; 4), определяемое освещенностью экрана и обеспечиваемое механизмом колебания источника света (т.е, скоростью движения источника света (сов в)).

Из приведенных графиков (см, фиг, 4) видно, что (для принятых упрощений) механизм колебания обеспечивает достаточно близкие условия экспонирования по всему экрану и в этом случае можно не применять при экспонировании корректирующий светофильтр (см. фиг, 1).

При действительных значениях диаметра светящегося тела источника света, ширины Ь щели диафрагмы 5 и траектории 8 колебания источника 4 света (окружность, а не прямая линия) приведенный идеализированный расчет может быть принят лишь в качестве иллюстрации принципа регулировки механизма колебания источника 4 света: для увеличения количества освещенности края экрана 2 следует уменьшать длину кривошипа 11, В реальных условиях при кинематической схеме механизма, изображенной на фиг, 3 (траектория 8 колебания источника 4 света), его регулировка может оказаться недостаточной для полного выравнивания условий экспонирования краевой и центральной зон экрана 2. Этот недостаток устраняется, если использовать второй вариант кинематической схемы механизма колебания источника 4 света, приведенной на фиг, 5.

На фиг, 5 траектория 9 колебания источника 4 света позволяет расширить пределы регулировки, т.е. увеличить освещенность

2005320 краевых зон экрана 2 за счет приближения источника 4 света к щели, Для экспериментальной проверки эффективности предложенного устройства в соответствии с предлагаемым изобретением была оборудована установка для фотоэкспонирования экранов кинескопов 16ЛК9Ц.

Экспериментальная установка имеет следующие конструктивные размеры, R = 150 мм, Й1 = 100 мм, 1 = 120 мм, lp = 20 мм, длина кривошипа (регулируемая), т.е. r = 0 — 20 мм, пределы регулировки длины hl шатуна

Л1 = 10 мм, ширина Ь щели — 1,1 мм, угол отклонения электронного луча по диагонали — 70, угол отклонения по горизонтали (2 Р 60О.

В экспериментальной установке использовалась трубчатая лампа ДРТ вЂ” 1000.

Установка оборудована механизмом колебания источника света (трубчатой лампы) по кинематической схеме, приведенной на фиг. 3.

На установке получены экраны с четкими границами люминофорных полос без

"утонений" по всей длине. Изменяя ширину щели, оказалось возможным легко и надежно регулировать ширину получаемых люминофорных полос, Изготовлены опытные образцы кинескопов типа 16ЛК9Ц, В данном случае (с использованием в установке фотоэкспониФормула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОТОЭКСПОНИРОВАНИЯ ЭКРАНА ЦВЕТНОЙ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ, содержащее корпус с площадкой и упорами для фиксации экрана, диафрагму с отверстием, выполненным в виде щели, последовательно размещенные светофильтр, корректирующую линзу и протяженный источник света, рования первого варианта кинематической схемы) обойтись без светофильтра не удалось. Пределы регулировки длин кривошипа и шатуна, обусловленные первым вариан5 том кинематической схемы колебания источника света (см. фиг. 3), оказались недостаточн ыми.

В 1991 году запланировано завершение модернизации установки фотоэкспонирова10 ния экранов кинескопов 16ЛК9Ц в соответствии с предлагаемым изобретением с использованием механизма колебания источника света, приведенного на фиг. 3, а также конструирование и начало изготовле15 ния установки фотоэкспонирования со схемой механизма колебания источника света согласно фиг. 5.

Использование предлагаемого изобретения позволит обеспечить получение мат20 ричных и люминофорных полос экрана заданной ширины с четкими краями без "сужений", в результате чего улучшаются светотехнические параметры кинескопов: яркость и однородность цветности свечения

25 экрана и повышается процент выхода годных экранов на операции экранирования. (56) Патент CLUA ¹ 4059834, кл, 6 03 В 4/00, 1977, 30 Заявка Японии ¹ 60 — 25861, кл. Н 01 J 9/227, 1985. установленный в механизм кругового перемещения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности фотоэкспонирования, протяженный источник света ориентирован параллельно щели диафрагмы, установленной между протяженными источником света и корректирующей линзой.

Bu_#_ 4

2005320

Составитель Л. Уманский

Редактор Т. Лошкарева Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Л ©„

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Заказ 3432

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород. ул,Гагарина, 101