CS277410B6 - Apparatus for illuminating luminescent layer of a color picture tube line screen - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení pro osvětlení luminiscenční vrstvy čárového stínítka barevné obrazovky fotografickou technikou, která používá štěrbinovou stínící masku obrazovky jako fotomatrici, a zvláště zlepšení zařízení, kde naklonění čárového světelného obrazového zdroje promítaného stínící maskou na celní desku obrazovky v průběhu stínění je korigováno použitím korekční čočky.

Většina nyní vyráběných barevných obrazovek je typu s čárovým stínítkem a štěrbinovou maskou. Tyto obrazovky mají pravoúhlé čelní desky se sférickými obrysy s čárovými stínítky z katodoluminiscenčních materiálů a poněkud sféricky zakřivené stínící masky se štěrbinovými otvory v blízkosti stínítek. Štěrbiny masky jsou uspořádány do vertikálních sloupců, kde každý sloupec obsahuje soustavu štěrbin, které jsou od sebe vertikálně odděleny můstkem nebo síťovou částí masky. Čárová stínítka v těchto obrazovkách zahrnují obvodové okraje s lehce zakřivenými stranami a zakulacenými rohy.

Takové obrazovky s čárovým stínítkem a štěrbinovou maskou jsou stíněny fotografickým způsobem, který používá čárového světelného zdroje. Použití čárového světelného zdroje pro vytváření průběžných fosforových čar však v sobě zahrnuje problém, který musí být řešen. Vzhledem k v podstatě nulovému zakřiveni masky jsou štěrbinové otvory masky, které jsou mimo hlavní a vedlejší osu masky, nakloněny vzhledem k obrazu čárového světelného zdroje. Pokud to není korigováno, má takový náklon za následek vytváření fosforových čar, které jsou relativně roztřesené.

Pro řešení problémů způsobeného tímto nakloněním bylo navrženo několik zařízení. Podle jednoho takového zařízení se stínící deska používá ve spojení s výklopným nebo výkyvným čárovým světelným zdrojem. Jak se stínící deska pohybuje, aby exponovala různé části masky a stínítka, světelný zdroj se naklání tak, že je rovnoběžný se štěrbinami v exponované části masky. Takový způsob stínění vyžaduje nejen několik pohyblivých mechanických částí, ale také zabírá velmi mnoho času, protože každá exponovaná část stínítka musí být vystavena světelnému zdroji po dostatečnou dobu, aby senzibilovala fotosenzitivní vrstvu stínítka.

V jiném zařízení jsou sloupce otvorů masky mimo vedlejší osu prohnuty tak, že otvory jsou méně nakloněny vůči čárovému světelnému zdroji.

V ještě dalším zařízení je mezi čárový světelný zdroj a stínící masku v průběhu stínění umístěna záporná cibulovitá čočka, aby způsobila rotaci obrazu čárového světelného zdroje ve směru vhodném pro snížení výše zmíněného naklonění obrazu štěrbiny. Teoretická mez snížení náklonu za použití popsané cibulovité čočky se však zdá být v přibližném rozsahu cd 62 % do 70 % v závislosti na velikostech obrazovky.

V nedávné době byla navržena barevná obrazovka s čárovým stínítkem a štěrbinovou maskou, která má pravoúhlejší pozorovací stínítko, než bylo dříve dosaženo v takových obrazovkách se sféricky zakřivenými čelními deskami. V takových zlepšených obrazovkách je zvláště důležité vytvořit přímé, hladké, fosforové části na stranách stínítka. Proto není možné použít koncepce prohnutých sloupců otvorů pro korekci náklonu obrazu apertury. Navíc, ačkoliv použití koncepce cibulovité čočky může zajistit určitou korekci náklonu obrazu světelného zdroje, teoretická mez velikosti korekce naklonění stále ponechává určitý prostor možnosti zlepšení hladkých fosforových čar na stranách stínítka.

Další řešení problému náklonu je v použití obecně válcově tvarované čočky mezi čárovým zdrojem a čelní deskou v průběhu expozice fotosenzitivního materiálu na panel. Podélná osa čočky je orientována kolmo k podélné ose čárového světelného zdroje. Vzhledem k přítomnosti čočky, obrazy čárového světelného zdroje, promítané štěrbinami masky na fotosenzitivní materiál v místech mimo hlavní a vedlejší osu panelu, rotují směrem k rovnoběžnosti s vedlejší osou, čehož výsledkem je expozice přímých hladkých čar na fotosenzitivním materiálu.

V průběhu stínění čárovým světelným zdrojem je obvyklé pohybovat nebo kmitat čelním panelem na nízké rychlosti ve směru rovnoběžném s čárovým světelným zdrojem a zamýšleným směrem fosforových čar. Tento pohyb nebo kmitání kompenzuje stínící účinek sítí a zajištuje stejnoměrnější expozici čar. Naneštěstí při použití válcovité čočky způsobuje pohyb čelní desky, že promítaný obraz čárového světelného zdroje se lehce pohybuje do stran, kde dopadá do rohů čelní desky. Vzhledem k tomuto pohybu jsou oblasti fosforových čar, které jsou exponovány, poněkud širší, než bylo původně zamýšleno. Je proto žádoucí zlepšit zařízení, aby se vyřešil sekundární problém náklonu, způsobeného pohybem čelního panelu.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení pro osvětlení luminiscenční vrstvy čárového stínítka barevné obrazovky, sestávající z pevného čárového světelného zdroje, držáku čelního panelu s luminiscenční vrstvou a stínící maskou a z nejméně jedné válcové čočky, umístěné v optické cestě mezi čárovým světelným zdrojem a luminiscenční vrstvou, přičemž osa válcové čočky je kolmá k podélné ose čárového světelného zdroje, podle vynálezu. Podstata -vynálezu spočívá v tom, že držák čelního panelu je uspořádán pohyblivě ve směru podélné osy čárového světelného zdroje a válcová čočka je uspořádána pohyblivě synchronně s držákem čelního panelu.

Zlepšení spočívá v synchronním pohybu jak čelního panelu, tak válcovitě tvarované čočky ve směru v podstatě rovnoběžnému s čárovým světelným zdrojem v průběhu exponování.

Vynález bude dále podrobněji popsán podle připojených výkresů, kde na obr. 1 je pohledem částečně v axiálním řezu, na majákovité expoziční zařízení, použité pro stínění barevných obrazovek, na obr. 2 je axonometrický pohled na čočku korekce náklonu a čárový světelný zdroj, na obr. 3 je boční pohled, částečně v řezu, na čočku a světelný zdroj z obrázku 2, mezi nimiž je umístěna děrovaná deska, na obr. 4 je pohled na čelní desku, znázorňující obrazy zvoleného světelného zdroje na ni projektované, přičemž se nepoužívá válcovité čočky, na obr. 5 je pohled na čelní panel, znázorňující pohyb obrazu světelného zdroje promítaného na něj, když se panel, nikoli však válcovitá čočka, pohybuje, a na obr. 6 je pohled na čelní panel, znázorňující obrazy zvoleCS 277410 B6 něho světelného zdroje na něj promítané za použití pohyblivé válcovité korekční čočky.

Obr. 1 znázorňuje expoziční zařízení, známé jako maják 10, které se používá pro stínění barevné obrazovky·. Maják 10 obsahuje světelnou komoru 12 a držák 14 panelu, připevněné v dané vzájemné poloze neznázorněnými šrouby na základně 16., která je zase podpírána v požadovaném úhlu rameny 18. Čárový světelný zdroj 20, typicky rtuťová oblouková lampa, je upevněn ve světelné komoře

12. Děrovaná deska 22 je umístěna ve světelné komoře 12 nad čárovým světelným zdrojem 20.. Otvor 24 v desce 22 určuje efektivní délku čárového světelného zdroje 20 používaného v průběhu expozice. Právě nad otvorem 24 je čočka 26 korekce náklonu, která je detailněji popsána níže. Uvnitř držáku 14 panelu je sestava 28 hlavní korekční čočky. Sestava 28 čoček obsahuje čočku 30 korekce soutisku, která láme světlo ze světelného zdroje do drah zaujímaných elektronovými svazky v průběhu činnosti obrazovky, a filtr 32 korekce intenzity světla, který kompenzuje variace intenzity světla v různých částech majáku. Sestava 34 čelního panelu je upevněna na držáku 14 panelu. Sestava 34 čelního panelu zahrnuje čelní panel 36 a štěrbinovou stínící masku 38, upevněnou známými prostředky k čelnímu panelu 36. Vnitřní povrch čelního panelu 36 je pokryt fotosenzitivním materiálem £0. V průběhu stínění je fotosenzitivní materiál 40 exponován světlem z čárového světelného zdroje 20 potom co toto projde děrovanou deskou 22, čočkou 26 korekce náklonu a filtrem 32., čočkou 30 korekce soutisku a stínící maskou 38.

Obr. 2 a 3 znázorňují čárový světelný zdroj 20 a čočku 26 korekce náklonu detailněji, čočka 26 korekce náklonu je obecně válcovitého tvaru a je to pevný kus optického křemene, který se zdá být válcem, seříznutým rovnoběžně se svou středovou osou a který má obecně válcovitý konvexní povrch a plochý povrch. Čárový světelný zdroj 20 je trubkovitého tvaru a může být typu rtuťového oblouku, jako je lampa BH6, vyráběná firmou General Electric. Uvnitř majáku 10 je čočka 26 korekce náklonu orientována svou podélnou osou A-A kolmo k podélné ose B-B čárového světelného zdroje 20. Jak je znázorněno na obr. 3 děrovaná deska 22 je umístěna mezi světelný zdroj 20 a čočku 26 korekce náklonu. Ačkoliv je možné umístit čočku 26 korekce náklonu proti děrované desce 22 přímo na otvor 2£, je výhodné umístit čočku 26 korekce náklonu poněkud nad otvor 24.

Podle zlepšení výše zmíněného zařízení jak čelní panel 36, tak válcovitá čočka 26 korekce náklonu se pohybují synchronně ve směru Y-Y, který je rovnoběžný s podélnou osou B-B čárového světelného zdroje 20. Jak již bylo zmíněno, pohyb čelního panelu 36 samotného způsobuje, že se obraz čárového světelného zdroje 20, dopadající na něj, pohybuj', v rozích panelu lehce do stran. Tento lehký pohyb jev podstatě eliminován pohybováním válcovité čočky 26 korekce náklonu synchronně s pohybem čelního panelu 36.

Korekce náklonu zajištěná zlepšeným způsobem je zřejmá ze srovnání obr. 4, 5 a 6. Obr. 4 znázorňuje obrazy 42 čárového světelného zdroje dopadající na čelní panel 36 tehdy, nepoužívali se pro korekci náklonu žádná čočka. Na tomto obrázku jsou obrazy mimo hlavní osu X-X a mimo vedlejší osu Y-Y vykloněny pod různými úhly v závislosti na jejich vzdálenosti od obou os. Pro větší názornost jsou velikosti obrazu a úhly náklonu v tomto obrázku velmi přehnány. Obr. 5 znázorňuje pohyb obrazů světelnéhó zdroje promítaných na čelní panel 36, který je způsoben pohybem panelu. Na obr. 5 vyrovnala čočka 26 korekce náklonu obrazy 42' světelného zdroje tak, že jsou orientovány vertikálně a rovnoběžně s vedlejší osou Y-Y panelu. Pohyb panelu podél vedlejší osy Y-Y však má za následek lehký pohyb obrazů 42' světelného zdroje do stran, jak je znázorněno. Opět znázorněný pohyb je pro názornost velmi přehnán. Obr. 6 znázorňuje výsledný vzorek vytvořený obrazy 42 světelného zdroje, které jsou korigovány na náklon a promítány přes pohybující se čočku 26 korekce náklonu na pohybující se čelní panel 36. Jak je zřejmé, vytvářejí se hladké přímé čáry stínítka .

Horní plochy zde popsaných čoček jsou definovány jako obecně válcovité. Tato definice připouští, aby taková plocha mohla být buď skutečně válcovitého obrysu, nebo aby tato plocha se mohla do určité míry odchýlit od geometrické definice válcovitého tvaru. V závislosti na specifických aplikacích zlepšeného způsobu takové odchylky mohou být nezbytné pro úplnou kompenzaci náklonu obrazu světelného zdroje v obrazovkách majících proměnné obrysy stínící masky, měnící se obrysy čelního panelu a kolísající rozteč mezi maskou a stínítkem.

Je výhodné, jestliže čočka 26 korekce náklonu je křemen ultrafialové třídy zvolený pro svou solarizační rezistenci. Průchod čočkou by měl přesahovat 90 % po 100 hodinách exponování 1 kW rtuíovou obloukovou lampou umístěnou 10 mm od jedné strany čočky. Navíc složky X nebo Y náklonů obecně válcovitého povrchu každé čočky by se neměly odchylovat o více než ± 0,5 mR od daných hodnot. Rovinná plocha každé' čočky by měla být rovná v rozmezí do 5 uniformních kroužků za použití héliového zdroje. Oba povrchy každé čočky by měly být ukončeny na optický lesk a jasnost bez pozorovatelného zákalu.

Následující tabulka dává rozměry pro specificky kruhovou válcovitou konvexní čočku podobného vzhledu, jako je čočka 26 korekce náklonu z obr. 2 a 3. Zmíněná oblast kvality v tabulce je efektivní oblast čočky, která se používá v průběhu stínění.

Tabulka

Celková délka	63,5 mm
celková šířka	50,8 mm
poloměr zakřivení	99,1 mm
maximální tloušíka	7,6 mm
délka oblasti kvality	45,7 mm
šířka oblasti kvality	45,7 mm
vzdálenost středové čáry světelného zdroje k plochému povrchu čočky	12,7 mm
vzdálenost středové čáry světelného zdroje k děrované desce	7,1 mm

Vzdálenost odchylky čelního panelu 36 a čočky 26 korekce náklonu v průběhu expozice závisí na vertikálních rozměrech sítě masky. V některých případech bude vzdálenost odchylky čočky odlišná od vzdálenosti odchylky pro panel. Pro jednu obrazovku o úhlopříčce 66 cm však bylo zjištěno, že vzdálenost odchylky ± 5,53 mm je přibližně optimální jak pro panel, tak pro čočku.

Claims (1)

1. Zařízení pro osvětlení luminiscenční vrstvy čárového stínítka barevné obrazovky, sestávající z pevného čárového světelného zdroje, držáku čelního panelu s luminiscenční vrstvou a stínící maskou a z nejméně jedné válcové čočky, umístěné v optické cestě mezi čárovým světelným zdrojem a luminiscenční vrstvou, přičemž osa válcové čočky je kolmá k podélné ose čárového světelného zdroje, vyznačující se tím, že držák (14) čelního panelu (36) je uspořádán pohyblivě ve směru podélné osy čárového světelného zdroje (20) a válcová čočka (26) je uspořádána pohyblivě synchronně s držákem (14) čelního panelu (36).