CN1032090A - 曝光装置 - Google Patents

Abstract

用于在彩色阴极射线管的面板内表面上生成荧 光屏的本发明的曝光装置具有一种驱动装置，该装置 能使短电弧汞汽灯自动地对中，以保持其中心轴线位 置在所要求的曝光准确度之内，利用所述驱动装置， 使短电弧汞汽灯的电弧中心的位置朝着面板的中心 轴线移动，以校正取决于短电弧汞汽灯点燃时间的电 弧变化。

Description

本发明涉及使用短电弧汞汽灯作为曝光源的、用于生成彩色阴极射线管的荧光屏的曝光装置。

如在日本专利审定公告第47-31264号中所公开的，过去，曾经使用聚光灯源装置（其中，从一种线状或杆状光源中获得二次光源）作为生成彩色阴极射线管的荧光屏的曝光装置，而用甚高压汞汽灯作为一次光源。

日本专利审定公告第43-28553号提出一种使用所谓短电弧（电极加载）型甚高压汞汽灯的曝光装置，在该汞汽灯中，把阴极和阳极面对面地配置在充满汞汽的椭圆形灯泡中。

用于曝光装置中的这种短电弧汞汽灯具有以下问题。虽然，所要求的曝光准确度（汞汽灯的电弧中心相对于面板中心轴间容许的偏离量）通常是大约0.1mm，但是，汞汽灯阴极发射端的消耗率在直到约100个小时的初始点燃期间按0.1mm/24小时变化，接着，在约100小时后，按0.02mm/24小时变化。结果，汞汽灯的电弧长度单方向增长，因而，使各个荧光点的位置出现误差，对荧光点在面板的荧光屏上的排列产生不利的影响。

为了解决这些问题，迄今只是由操作人员透过装在容纳着短电弧汞汽灯的灯箱里的瞄准器进行观察，他手动地操纵测微器头以完成汞汽灯的精细对中，从而校正电弧中心的曝光准确度。然而，上述调整需要很长的时间周期。

因此，本发明的目的是提供一种使用短电弧汞汽灯、用于生成彩色阴极射线管的荧光屏的曝光装置，在该装置中，能够使电弧中心的位置自动地对中并保持在所需要的曝光精度范围内，用于校正点燃过程中汞汽灯电弧中心位置的变化。

为达到以上和其他的目的，按照本发明，提供一种使用短电弧汞汽灯的曝光装置，该装置备有一种驱动装置，后者使短电弧汞汽灯的电弧中心与其位置变化量相一致地朝着面板的中心轴移动。

在本发明中，在电弧中心位移期间，所述驱动装置自动地使短电弧汞汽灯对中，因此，可以把面板中心轴与电弧中心之间的偏离量保持在预定的曝光准确度之内。

因此，在校正短电弧汞汽灯电弧中心的变化方面，已不需要手动的对中操作。从而，不仅生产率而且曝光准确度都得到了改善，以致有可能防止出现不合格的产品，并且排除各个产品之间在性能上的差异。结果，能够获得多方面的极好的效果，例如产品质量的改进。

本发明上述的和其他的目的、特征和优点，通过下面最佳实施例的说明，结合参考附图将一清二楚。

图1是本发明的曝光装置的一个实施例的示意性剖面图（为简便起见省略了某些部分）;

图2用图解法表示按图1箭头A方向经由瞄准器所观察到的观察区;

图3是用于指示电弧中心位置的分裂型位置显示器光电二极管的示意性前视立视图;

图4A表示在图3中所示光电二极管上电弧光点的水平偏离;

图4B是与图4A相似的图，但它表示在国3中所示光电二极管上电弧光点的垂直偏离;以及

图5是用于控制脉冲电动机驱动、导致短电弧汞汽灯位移的控制电路的线路图。

下面将参考各附图对本发明的各最佳实施例作详细的描述。

参照图1，该图是本发明的曝光装置的一个最佳实施例的示意性剖面图，图中示出用于在彩色阴极射线管的面板内表面上形成荧光屏的曝光装置。如实例所示，灯箱1的前空间构成小室1a，在小室1a中配置了短电弧汞汽灯2和汞汽灯支架3。短电弧汞汽灯2包括作为对电极的阳极2a、作为电子发射电极的阴极2b、以及近似球形的管泡2c，并且，阳极2a和阴极2b彼此在垂直方向上对立在充满汞汽的管泡2c中。汞汽灯2的一端支撑在汞汽灯支架3上。后小室1b与前小室1a构成灯箱1的整体。在后小室1b中，由X-Y-Z（三个方位的）台架（可移动式基座）4支承住汞汽灯支架的另一端，以及在汞汽灯2的中心轴（Z轴）上配置了瞄准器5。借助位于后小室1b下方部位的测微器头7和联轴节8，使脉冲电机6同X-Y-Z台架4结合，所述电机6适应于使X-Y-Z台架4沿X、Y和Z中任一轴线移动。然而，在图示实例中，为了便于说明起见，脉冲电机6、测微器头7以及联轴节8被安排成使X-Y-Z台架4沿Y轴移动。在灯箱1的前面，配置有在其内层表面涂上光敏薄膜的面板9，图上虽未予示出，但实际上在面板9与灯壳体1之间还插入有校正透镜和滤光器。装有荫罩板10的面板9处于这样的位置：其中心轴线与瞄准器5的轴线重合。标号11表示从短弧汞汽灯2辐射出的紫外线。

图2是以图1箭头A所指示的方向经由瞄准器所观察到的目视区域的例图。经由瞄准器5，以光的形式传送出在短电弧汞汽灯2中垂直方向上彼此对立着的阳极2a和阴极2b的倒转的目视图象。

在具有上述结构的曝光装置中，为了如前所述保持曝光准确度在大致0.1mm之内，借助脉冲电动机6的驱动，使测微器头7自动地沿着Y轴方向移动，以实现短电弧汞汽灯的对中，其移动方式是：在直至大约100小时的起始工作时间内，每隔大约50小时移动大约0.025mm，接着，在工作了100小时之后，每隔大约72小时移动大约0.03mm。如图2所示（为了便于更好地理解，将该图画成简化的形式），校正短电弧汞汽灯的阴极2b的发射端位置随时间的变化△y，以便使瞄准器5的中心线（即，面板9的中心轴线）和阳极2a的反向端之间的距离y1与瞄准器5的中心线和阴极2b的发射端之间的距离y2基本上一致。换句话说，借助驱动脉冲电动机6使测微器头7转动，以使支承着汞汽灯支架3的X-Y-Z台架4在Y轴方向移动，从而，在上述条件下校正短弧汞汽灯2中的电弧中心的位置。

在这种情况下，因为光点的亮度峰值的位置偏向短弧汞汽灯的阴极2a，所以，最好是把电弧中心的位置向理想的位置调整。

尽管以上实施例的配置是使得短电弧汞汽灯2在预定的时间间隔内以预定量自动地移动的，但是，本发明还可以用另一种如图3所示的实施例来实现。

在图3所示实施例实现的自动对准中，用于指示电弧中心位置的裂型位置显示器光电二极管12、13、14和15装在瞄准器5中，作为传感器装置，同时，脉冲电动机6受控于校正装置，后者根据来自相应的光电二极管的信号校正电弧中心的位置（这将在下面予以叙述），以便把短电弧汞汽灯2的电弧中心的位置朝面板9的中心轴线方向移动。

根据来自光电二极管12、13、14和15的信号，X-Y-Z台架4能够在X和Y二者中的任何一个方向移动。因此，以下说明涉及有关X轴和Y轴两个方向的位移。举例来说，光电二极管12、13、14和15上光点的位置，如图4A所示，在X轴方向上偏离;或者，如图4B所示，在Y轴方向上偏离。来自相应的传感部分S₁、S₂、S₃和S₄的信号在图5的控制电路中得到处理，该电路用于校正电弧中心的位置，起校正装置的作用。来自由传感部分S₁、S₂、S₃和S₄等等组成的光传感电路16的信号，经过加法电路17中的加法处理，产生四种信号，它们表示来自两个传感部分的信号的相加结果：S₁+S₂，S₃+S₄，S₁+S₄和S₂+S₃。将这些来自加法电路17的信号S₁+S₂，S₃+S₄，S₁+S₄和S₂+S₃输送到第一差动电路18，后者提供一个相对于X轴方向的信号差x和一个相对于y轴方向的信号差y。再将输出信号x和y输送到第二差动电路19，用于输出差信号△x和△y，它们分别是信号x与所需值X之间的差以及信号y与所需值Y之间的差，该所需的信号X和Y就是指明面板9的中心位置的定位值。差动电路18和19起运算装置的作用，它们计算出电弧中心位置相对于所述定位值间的位移量。第二差动电路19经由模拟一数字电路20把所需值X与信号x之间的差分△x和所需值Y与信号y之间的差分△y输出到脉冲电动机激励电路21，即，用于校正电弧中心位置的装置，从而驱动脉冲电动机6。

在上述控制电路中，倘若想要把短电弧汞汽灯2的电弧行奈恢贸琶姘?的中心移动，那么，只需要通过驱动脉冲电动机6来改变光点相对于光电二极管12、13、14和15的位置，使得前面所说的信号差△x和△y总是达到零。

在上述结构中，在曝光期间，短电弧汞汽灯2的电弧中心位置自动地得到对中，并且，保持在所要求的曝光准确度之内。

以上说明涉及用于生成彩色阴极射线管的面板的荧光屏的曝光装置。然而，很明显，本发明也能够用于生成彩色显示管（CDT）彩色显象管（CPT）或者任何其它彩色阴极射线管（CRT）的荧光屏。

从上文可以理解到，按照本发明，借助于所述驱动装置，使短电弧汞汽灯自动地对中，所述驱动装置用于使短电弧汞汽灯与其电弧中心的变化相一致地、朝着面板的中心轴线移动，因此，在校正电弧中心的变化方面，已不需要手动的对中操作。从而，使生产率和曝光准确度二者都得到了改善，以致有可能防止出现不合格的产品，并且排除各个产品之间在性能上的差异。

Claims (3)

1、供在彩色阴极射线管的面板内表面生成荧光屏之用的一种曝光装置，其特征在于包括：

一个短电弧汞汽灯，以密封的方式，具有一个充满汞汽的、近似球形的管泡，一个电子发射电极，以及一个与所述电子发射电极相对配置的对电极，所述两电极被沿着所述管泡的中心轴线以预定的距离彼此隔开，以便在所述电极之间产生电弧；以及

用于使所述短电弧汞汽灯与其电弧中心的变化相一致地、朝着所述面板的中心轴线移动的驱动装置。

2、根据权利要求1的曝光装置，其特征在于：所述驱动装置使所述短电弧汞汽灯在设定的时间间隔内，以预定量自动地移动。

3、根据权利要求1的曝光装置，其特征还在于：所述驱动装置包含用于校正所述电弧中心位置的校正装置，所述校正装置包括指示所述电弧中心位置的装置，用于计算所述电弧中心的所述位置相对于所述电弧中心的定位位置的位移量的装置，以及用于移动所述电弧中心的所述位置，以便减小所述位移量的装置。

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