DE1293823B - Verfahren zum Herstellen eines Punktrasterleuchtschirmes fuer eine Dreistrahl-Lochmasken-Farbbildroehre - Google Patents

Description

und/oder wegen der besonderen Eigenschaften des Punktdrucksystems die Leuchtstoffpunkte einer Dreiergruppe aus der Gleichseitigkeit verzerrt sind;

4. die sogenannte »perspektivische Fehldeckung«, d. h. eine Fehldeckung auf Grund perspektivischer Verkürzung, die darin besteht, daß infolge der scheinbaren Verringerung des Abstandes der punktdruckenden Lichtquelle und der Elektronenstrahlen von der Röhrenmittelachse mit zunehmenden Ablenkwinkeln ein Leuchtstoffpunkt und der dazugehörige Strahlfleck einzeln um unterschiedliche Strecken in bezug auf das Zentrum der entsprechenden Dreiergruppe verschoben sind.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen
eines Punktrasterleuchtschirmes für eine Dreistrahl-Lochmasken-Farbbildröhre mit im Betrieb der Röhre
von den drei rasterf örmig abgelenkten und dynamisch
auf die Lochmaske konvergierten Elektronenstrahlen 5
durch jeweils ein zugeordnetes Maskenloch erregten
Dreiergruppen von verschiedenfarbig emittierenden
Leuchtstoffpunkten, bei welchem ein photoempfindlicher Belag auf einem Schirmträger mittels einer im
wesentlichen punktförmigen Lichtquelle durch die io
Lochmaske, die in bezug auf den Schirmträger die
gleiche Lage einnimmt wie im Betrieb der Röhre,
belichtet und anschließend entwickelt wird, derart,
daß auf dem Schirmträger ein mit den Strahlauftreffflecken im Betrieb der Röhre korrespondierendes is
Leuchtstoffpunktmuster gebildet wird, wobei zwischen der Lichtquelle und der Lochmaske eine Die genannten Fehldeckungsarten sowie ihre asphärische Korrekturlinse angeordnet ist, die be- Ursachen werden noch ausführlicher erläutert werden, wirkt, daß der scheinbare Ursprung aller nicht auf Es ist bekannt, durch spezielle Wahl der Röhrendie Schirmmitte gerichteten Lichtstrahlen vom tat- ao geometrie sowie durch Verwendung bestimmter sächlichen Ort der Lichtquelle in Richtung von der Spezialverfahren und -vorrichtungen für die Leucht-Röhrenmittelachse weg versetzt ist. schirmherstellung eine gewisse Korrektur der radialen Zur Herstellung von Leuchtschirmen für Drei- Fehldeckung, der Degruppierungsfehldeckung und strahl-Lochmasken-Farbbildröhren nach dem be- der perspektivischen Fehldeckung zu erzielen. Für kannten photographischen Direktdruckverfahren wird as Heimfemsehempfänger-Bildröhren mit einem maxider auf dem Schirmträger der Röhre angeordnete malen Ablenkwinkel von 70° haben sich diese bephotoempfindliche Belag durch die Löcher der Loch- kannten Kompensationsverfahren als ausreichend maske mittels einer punktförmigen Lichtquelle be- erwiesen. Dagegen sind bei Weitwinkelröhren, beilichtet, die so angeordnet wird, daß die von ihr spielsweise mit maximalem Ablenkwinkel von 90°, ausgehenden Lichtstrahlmuster mit den Ablenk- 30 die Fehldeckungen so groß, daß die bekannten Kommustern der drei Elektronenstrahlen im Betrieb der pensationsverfahren selbst für Heimfernsehzwecke

als nicht mehr ausreichend angesehen werden müssen. Die Fehldeckung bei Röhren mit nach bekannten photographischen Direktdruckverfahren hergestellten 35 Leuchtschirmen ergibt sich hauptsächlich daraus, daß bei der Leuchtschirmherstellung, da infolge der optischen Ausrichtung der punktdruckenden Lichtstrahlen die Punktdreiergruppen nahe dem Schirmrand, wo die größte Degruppierungskorrektur not-

Elektronenstrahien auf dem Leuchtschirm in einer 40 wendig ist, auf eine der Größe der dazugehörigen Weise beeinflußt, in der die schirmdruckenden Licht- Fleckdreiergruppen entsprechende Größe vergrößert strahlen nicht beeinflußt werden. Dies führt zu einer werden, die Form der Punktdreiergruppen in diesem sehr unerwünschten Fehldeckung zwischen den Bereich gegenüber den dazugehörigen Fleckdreier-Strahlauftreffflecken und den Leuchtstoffpunkten, gruppen astigmatisch verzeichnet wird. Das heißt, die derart, daß die Zentren der Strahlauftreffflecke, im 45 Forderung nach der optimalen Fleckdreiergruppenfolgenden auch einfach als »Flecke« bezeichnet, und größe läßt sich mit der Forderung nach der optimalen

Fleckdreiergruppenform nicht vereinbaren. Bisher war es üblich, die mittlere Punktdreiergruppengröße am Schirmrand kleiner zu machen als in der Schirm-So mitte, um die unerwünschte Verzeichnung der Punktdreiergruppenform zu verringern, wobei man, um eine annehmbare Punktdreiergruppengröße am Schirmrand zu erhalten, einen gewissen Astigmatis-τ. · nius der Punktdreiergruppen am Schirmrand in Kauf

5^rei^^ruPPf.. .^von 55 nahm. Die »Größe« einer Leuchtstoffpunktdreiergruppe oder Strahlfleckdreiergruppe ist dabei dahingehend definiert, daß sie dem Mittel der Abstände zwischen dem Mittelpunkt und den einzelnen Leuchtstoffpunkten bzw. Strahlflecken der Dreiergruppe

die darin besteht, daß hauptsächlich wegen der 60 proportional ist, wobei der Mittelpunkt einer Dreierzur Erzielung der dynamischen Konvergenz g_ruppe definiert ist als das Zentrum eines Kreises, vorgenommenen Strahlspreizung die einzelnen
Strahlflecke einer Dreiergruppe sämtlich voneinander weg verschoben sind;
3. die sogenannte »astigmatische Fehldeckung«, 65
die darin besteht, daß wegen Ungleichförmigkeiten der Ablenkfelder die Strahlflecke einer
Dreiergruppe aus der Gleichseitigkeit verzerrt

Röhre korrespondieren. Das Leuchtstoffpulver kann dabei nach der Belichtung des Belages auf diesen aufgebracht oder vorher in den Belag eingemischt werden.

Im Betrieb von Farbbildröhren mit in dieser Weise hergestellten Leuchtschirmen werden durch die Ablenkkräfte und die dynamischen Konvergenzkräfte die Strahlengänge und damit die Auftreffflecke der

der Leuchtstoffpunkte, im folgenden auch einfach als »Punkte« bezeichnet, nicht zusammenfallen. Und zwar ergeben sich hauptsächlich die folgenden Arten solcher Fehldeckung:

1. Die sogenannte »radiale Fehldeckung«, die darin besteht, daß infolge axialer Verschiebung der Elektronenstrahl-Ablenkzentren mit sich ändern-

Strahlflecken insgesamt von der dazugehörigen Leuchtstoffpunktdreiergruppe radial nach außen versetzt ist;
2. die sogenannte »Degruppierungsfehldeckung«,

der in dasjenige Dreieck eingeschrieben ist, dessen Scheitel in den Mittelpunkten der Leuchtstoffpunkte bzw. Strahlflecke der Dreiergruppe liegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Herstellungsverfahren für den Leuchtschirm einer Dreistrahl - Lochmasken - Farbbildröhre anzugeben, durch das die Fehldeckung zwischen den Leuchtstoff-

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punkten und Strahlflecken gegenüber den bekannten Fig. 4, 5 und 6 schematische Darstellungen, Verfahren in einem auch für Weitwinkelbildröhren welche die gegenseitige Beziehung eines Leuchtstoffausreichenden Maße zu verringern ist. punktdreiers und des entsprechenden Strahlfleck-

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren dreiers an verschiedenen Schirmstellen in Röhren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vor- 5 gemäß dem Stand der Technik veranschaulichen,
gesehen, daß die Lichtquelle bei der Belichtung des Fig. 7, 8 und 9 schematische Darstellungen, photoempfindlichen Belages an Stellen angeordnet welche die Beziehung zwischen einem Leuchtstoffwird, die in der fertigen Röhre einem Farbzentrum punktdreier und dem dazugehörigen Strahlfleckdreier höherer als erster Ordnung der betreffenden Elek- an verschiedenen Schirmstellen einer erfindungstronenstrahlen entsprechen, wobei ein Farbzentrum io gemäßen Kathodenstrahlröhre veranschaulichen,
erster Ordnung als der Schnittpunkt einer Geraden Fig. 10 eine Teilschnittansicht einer für die durch die Mitte eines gegebenen Leuchtstoffpunktes Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und des dazugehörigen Maskenloches mit der Ab- geeigneten Vorrichtung und

lenkebene des betreffenden Elektronenstrahles und Fig. 11, 12 und 13 Diagramme, die der Verein Farbzentrum höherer Ordnung als derjenige Ort 15 anschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens in jener Ablenkebene, von dem aus ein gegebenes dienen.

Schirmflächenelement optisch durch ein anderes Die in F i g. 1 schematisch angedeutete Kathoden-Maskenloch als von dem betreffenden Elektronen- strahlröhre besteht aus einem Kolben 10, in dem strahl, und zwar im Fall eines Farbzentrums zweiter, mehrere Elektronenstrahlsysteme 11,12 und 13, eine dritter usw. Ordnung durch ein benachbartes, um 20 Einrichtung für die dynamische Strahlkonvergenz 14, zwei Löcher entferntes usw. Maskenloch beaufschlagt eine Lochmaske 15 und ein Punktraster-Leuchtwird, definiert sind. Vorzugsweise wird dabei die schirm 16 angeordnet sind. Auf dem Hals des KoI-Lichtquelle an einem Farbzentrum zweiter Ordnung bens 10 sitzt eine Einrichtung für die elektromagneder betreffenden Elektronenstrahlen entsprechenden tische Strahlablenkung, beispielsweise ein magne-Stellen angeordnet. Vorzugsweise befindet sich das 25 tisches Ablenkjoch 17, das die von den Strahlsystemen Farbzentrum höherer Ordnung, an dessen Ort die 11, 12 und 13 ausgehenden Elektronenstrahlen in Lichtquelle angeordnet wird, auf der dem ent- jeweils zueinander senkrechten Richtungen über die sprechenden Farbzentrum erster Ordnung entgegen- Lochmaske 15 und den Leuchtschirm 16 führt,
gesetzten Seite der Röhrenmittelachse. Die Strahlsysteme 11, 12 und 13 können beispiels-

In Weiterbildung der Erfindung wird die Loch- 30 weise in koplanarer oder Dreieckgruppierung angemaske so angeordnet, daß ihr Abstand vom Schirm- ordnet sein. Vorzugsweise verwendet man eine träger sich von der Mitte zum Rand hin ändert, und symmetrisch um die Mittelachse A-A der Röhre zwar vorzugsweise von einem größten Wert in der angeordnete Delta-Dreieckgruppierung.
Mitte auf einen kleinsten Wert am Rand, derart, Wird eine Deltagruppierung von drei Strahlsystedaß die Größe der erzeugten Leuchtstoffpunktdreier- 35 men verwendet, so sind die einzelnen Löcher der gruppen mit der Größe der entsprechenden Strahl- Viellochmaske 15 systematisch in hexagonaler Anfleckdreiergruppen übereinstimmt. Die Korrektur- Ordnung über die Maske verteilt, und der Rasterlinse kann dabei ein Linsenteil mit den Brechungs- schirm 16 enthält eine Vielzahl von Leuchtstoffeigenschaften eines optischen Keiles zur Korrektur punkten, die ebenfalls systematisch hexagonal angeder erwähnten perspektivischen Verkürzung enthal- 4° ordnet sind, wobei jedem Loch der Maske 15 ein ten. Zur Erzeugung von drei verschiedenfarbig emit- Trio oder Dreier von drei Punkten aus jeweils eine tierenden Leuchtstoffpunktrastern kann die Licht- andere Farbe emittierendem Leuchtstoff zugeordnet quelle nacheinander an drei einem Farbzentrum ist. Verwendet man eine koplanare oder nicht gleichhöherer Ordnung der betreffenden Elektronenstrahlen seitige Dreieckgruppierung der Strahlsysteme, so entsprechende Stellen gebracht werden. 45 sieht man in der Maske eine wirkungsmäßig dieser

Die durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen Gruppierung entsprechende Lochgruppierung vor.
erzielten Vorteile werden nachstehend an Hand der Im Betrieb der Röhre werden von den Strahl-Zeichnungen erläutert, wobei auch noch näher auf systemen 11, 12 und 13 drei getrennte Elektronendie bekannten photographischen Leuchtschirm- strahlen ausgesandt und auf Grund der mechanischen herstellungsverfahren, bei welchen die punkt- 50 Anordnung der Strahlsysteme und/oder der durch druckende Lichtquelle jeweils im wesentlichen am die Konvergenzeinrichtung 14 erzeugten Konvergenz-Ort des Farbzentrums erster Ordnung des betreffen- kräfte so gerichtet, daß sie an einer Überkreuzungsden Elektronenstrahles angeordnet wird, und deren stelle auf dem Schirm 16 konvergieren. Die Strahlen Problematik eingegangen wird. In den Zeichnungen treffen auf die Maske 15, wobei Teile der Strahlen zeigt ⁵⁵ durch die Maskenlöcher hindurchtreten. Wegen ihrer

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Loch- gegenseitigen Winkellage divergieren die drei Strah-

masken-Dreistrahlröhre, welche die Ursachen der len in einem gegebenen Maskenloch bei ihrem

radialen Fehldeckung und der Degruppierungsfehl- Durchgang nach dem Schirm, so daß sie in einem

deckung veranschaulicht, Leuchtstoffpunktdreier jeweils die einzelnen Punkte

F i g. 2 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen 60 verschiedener Farbemission erregen. In F i g. 1 be-

einem System von Farbzentren zweiter Ordnung und zeichnen die Nummern 18, 20 und 22 die drei Strahl-

dem dazugehörigen Farbzentrum erster Ordnung wege bei nicht vorhandener Ablenkkraft,

veranschaulicht, Bei Nullablenkung liegen die Ablenkzentren 24,

Fig. 3 ein Diagramm, in dem die Effekte des 25,26 der Strahlen in der zur Achse A-A senkrechten

Leuchtstoffpunktdruckens von Farbzentren erster 65 Ebene P-P, die annähernd in der axialen Mitte des

Ordnung aus mit den Effekten des Leuchtstoffpunkt- Ablenkjoches 17 liegt. Diese Ebene wird als die

druckens von Farbzentren zweiter Ordnung aus ver- Ablenkebene der Röhre bei Nullablenkung bezeichnet,

glichen sind, Wenn die Strahlen von den Wegen 18, 20, 22 in

die den Wegen 28, 29, 30 entsprechenden Lagen abgelenkt werden, so konvergieren sie, bei Abwesenheit dynamischer Konvergenzkräfte, in einem Überkreuzungspunkt, ehe sie den Schirm 16 erreichen. Um solche vorzeitige Überkreuzung zu vermeiden, werden die Strahlen durch von der Konvergenzeinrichtung 14 erzeugte dynamische Konvergenzkräfte auseinandergespreizt. Zum Beispiel veranschaulichen die gestrichelten Linien 28' und 30',

punktförmige Lichtquelle an einer dem Ablenkzentrum des entsprechenden Elektronenstrahles zugeordneten Stelle angeordnet. Der Ort der Lichtquelle ist für jede der verschiedenen Belichtungen jeweils 5 verschieden, so daß die Punkte eines Einzelfarbenrasters jeweils von den Punkten der anderen Einzelfarbenraster versetzt sind. Im Fall einer Rohre mit drei Strahlsystemen in Deltagruppierung ist der Ort der Lichtquelle für jede Belichtung von der Mittel-

im Vergleich zu den Strahlwegen 18 und 22, die- io achse A-A der Röhre versetzt, jenige Spreizung, welche die Strahlen aus den Beim Drucken von Leuchtstoffpunkten, die von

Systemen 11 und 13 erfahren, wenn sie durch das der Schirmmitte in der gleichen oder entgegengesetz-Ablenkjoch 17 auf die Wege 28 bzw. 30 gelenkt ten Richtung versetzt sind, wie die Lichtquelle von werden. der Mittelachse A-A versetzt ist, wird der Abstand

Im Fall eines abgelenkten Strahles ist das Ablenk- 15 der Lichtquelle von der Achse perspektivisch verzentrum definiert als der Schnittpunkt des unabgelenk- kürzt oder effektiv verringert. Diese perspektivische ten Strahlweges mit der rückwärtigen Verlängerung Verkürzung ruft nicht gleichseitige Punktdreier herdes Weges, den der Strahl nach Verlassen des Ein- vor, wenn der Schirmträger nicht parallel zur Abflusses des Ablenkfeldes einschlägt. Entsprechend lenkebene verläuft, z. B. eine konkave Form hat. sind die Ablenkzentren für die Strahlwege 28, 29 ao Eine derartige Verschiebung der Leuchtstoffpunkte und 30 durch die Punkte 32, 33 bzw. 34 angedeutet. hat eine Verzerrung oder Verzeichnung der Punkt-Wie man in F i g. 1 sieht, verschieben sich, wenn dreier zur Folge, und bei Röhren, in denen keine die Elektronenstrahlen von der Mitte des Schirmes gleich große perspektivische Verkürzung der Strahlweggelenkt werden und die richtige Konvergenz- flecke stattfindet, ergibt sich die eingangs als perspekspreizung vorgesehen ist, die Ablenkzentren der as tivische Fehldeckung definierte Art von Fleck-Punkt-Strahlen nach vorwärts und auswärts zu den neuen fehldeckung. Selbst wenn keine Fehldeckung auftritt, Punkten 32, 33, 34, und die Ablenkebene F-P ver- ist die durch die perspektivische Verkürzung verschiebt sich um eine entsprechende Strecke nach ursachte Verzerrung des Punktdreiers wegen der vorn. Durch das Ablenkzentrum jedes Strahles wird sich zwangläufig ergebenden geringeren Abdeckung somit ein Ort von Punkten längs eines Weges defl- 30 der Schirmträgerfläche mit Leuchtstoffpunkten trotzniert. Die Vorwärtsverschiebung der Ablenkzentren dem störend.

längs der Röhrenachse A-A wird durch die Weg- Da die perspektivische Verkürzung mit zunehmen-

lenkung der Strahlen aus der Schirmmitte auf Grund der Entfernung von der Schirmmitte zunimmt und da der Einwirkung des Joches 17 verursacht; die Aus- sie in verschiedenen radialen Richtungen von der wärtsverschiebung von der Achse A-A weg wird 35 Schirmmitte ungleich auftritt (sie fällt für einen gedurch die Spreizung der Strahlwege auf Grund der gebenen Punkt oder Fleck von einem Maximum auf von der Konvergenzeinrichtung 14 erzeugten dyna- ein Minimum längs eines tangentialen Bogens von mischen Konvergenzkräfte verursacht. 90°), ist die Punktdreierverzerrung sowohl radial als

Als Folge der axialen Vorwärtsverschiebung der auch tangential von der geometrischen Schirmmitte Ablenkzentren verschieben sich die Zielflecke der 40 aus ungleichmäßig. Wie aus der späteren Erörterung Elektronenstrahlen auf dem Schirm 16 radial nach der F i g. 3 ersichtlich werden wird, kann je nach außen. Diese Radialverschiebung ist für sämtliche der Lage der Lichtquelle und dem gesamten verwen-Flecke eines Strahlfleckdreiers im wesentlichen die deten Punktdrucksystem die Verschiebung der gleiche. Wenn keine Korrektur der Vorwärts- Punkte infolge der perspektivischen Verkürzung entverschiebung der Ablenkzentren vorgesehen ist, 45 weder zum Zentrum des Dreiers hin oder vom Zenergibt sich eine radiale Fehldeckung der Strahlflecke trum des Dreiers weg gerichtet sein, mit den Leuchtstoffpunkten. Als Folge der Auswärts- Eine noch andere Art von Fleck-Punktfehldeckung

verschiebung der Ablenkzentren der Strahlen wird kann durch den Astigmatismus des vom Joch 17 erder Strahlfleckdreier in den Außenbereichen des zeugten Ablenkfeldes hervorgerufen werden. Obwohl Schirmes 16 auseinandergespreizt oder vergrößert. 50 anastigmatische (oder zumindest schwach astig-Wird diese Auswärtsverschiebung nicht kompensiert, matische) Ablenkjoche sich theoretisch herstellen so wird der Strahlfleckdreier größer als der dazu- lassen, sind solche Joche wegen der Kompliziertheit gehörige Leuchtstoffpunktdreier, was eine Degruppie- ihrer Herstellung nicht allgemein erhältlich. Der rungsfehldeckung zur Folge hat. Sowohl die radiale Astigmatismus des Ablenkjoches bewirkt, daß die Fehldeckung als auch die Degruppierungsfehl- 55 Gleichseitigkeit des Strahlfleckdreiers mit zunehmendeckung äußern sich in sämtlichen Richtungen von der Ablenkung der Strahlen aus der Schirmmitte der Schirmmitte aus und vergrößern sich mit zu- verzerrt wird. Der Astigmatismus üblich konstruierter nehmendem Abstand von der Schirmmitte. Ablenkjoche führt dazu, daß der Fleckdreier bei

Eine andere Art von Fleck-Punktfehldeckung Horizontalablenkung der Strahlen aus der Schirmkann sich auf Grund der dem Punktdrucksystem 60 mitte eine größere Vertikal- als Horizontalausdehselbst innewohnenden Eigenschaften ergeben. Beim nung und bei Vertikalablenkung eine größere Hori-Drucken eines Punktrasterschirmes nach dem photo- zontal- als Vertikalausdehnung annimmt, graphischen Direktverfahren wird für jedes Einzel- Die sich aus astigmatisch verzerrten Strahlfleckraster oder jede Punktgruppierung der verschiedenen dreiern ergebende Fehldeckung wird durch die beLeuchtstoffe, d. h. der Rot, Grün und Blau emittie- 65 kannten Punktdrucksysteme, die für die Korrektur

renden Leuchtstoffe, jeweils eine besondere Belichtung vorgenommen. Bei der Vornahme der einzelnen
Belichtungen ist jeweils eine kleinflächige oder

der Degruppierungsfehldeckung eingerichtet sind,
akzentuiert. Dabei wird eine geringe Verzerrung der
Leuchtstoffpunktdreier vorgenommen, die der astig-

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matischen Verzeichnung der Strahlfleckdreier ent- tive Verschiebungen längs der S-Achse werden von

gegengerichtet (oder außer Phase mit dieser) ist und der Röhrenachse A-A in Richtung des Farbzentrums

mit zunehmenden Ablenkwinkeln zunimmt. erster Ordnung gemessen.

Bei den bekannten Schirmdruckverfahren ist die In F i g. 2 stellen die Punkte 60, 61, 62, 63, 64 Lichtquelle für jeden Belichtungsvorgang (Drucken 5 und 65 die Farbzentren zweiter Ordnung für das eines Leuchtstoffpunkt-Einzelfarbenrasters) im we- Farbzentrum erster Ordnung 26 dar. Den anderen sentlichen an einer Stelle angeordnet, die als das Farbzentren erster Ordnung 24 und 25 entspricht Farbzentrum, im folgenden spezieller als das Färb- jeweils eine gleiche Gruppierung oder ein gleiches Zentrum erster Ordnung des betreffenden Strahles System von Farbzentren zweiter Ordnung (nicht gebezeichnet wird. Das Farbzentrum erster Ordnung io zeigt). Die Farbzentren zweiter Ordnung für jedes läßt sich definieren als der Schnittpunkt einer durch Farbzentrum erster Ordnung sind jeweils um eine einen gegebenen Leuchtstoffpunkt und das dazu- gleiche Strecke von den dazugehörigen Farbzentren gehörige Maskenloch verlaufenden Geraden mit der erster Ordnung auf sechs Radien mit gleichem (vorstehend definierten) Ablenkebene, die zu diesem Winkelabstand beabstandet, wobei einer dieser Ra-Leuchtstoffpunkt gehört. 15 dien durch die Achse A-A verläuft und mit der

In einer Kathodenstrahlröhre mit einwandfreier 5-Achse des dazugehörigen Farbzentrums erster

Fleck-Punktdeckung entspricht daher das Färb- Ordnung zusammenfällt.

Zentrum erster Ordnung dem Ablenkzentrum, und Der Abstand eines Farbzentrums zweiter Ordnung

für eine gegebene Gruppierung der Leuchtstoffpunkte vom dazugehörigen Farbzentrum erster Ordnung,

gleicher Farbemission bilden die Farbzentren erster 20 ausgedrückt durch die Strecke s, läßt sich aus der

Ordnung einen Ort von Punkten, der dem Ort der Formel

Ablenkzentren des diese Leuchtstoffpunkte erregen- La

den Elektronenstrahles entspricht. 9 ~ —_

Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist die ^s

Lichtquelle für jeden Belichtungsvorgang im wesent- 25 ermitteln, worin q der Abstand zwischen Maske und liehen in einem (oder hauptsächlich in bezug auf ein) Schirm, L der Abstand zwischen dem Farbzentrum Farbzentrum höherer Ordnung, d. h. zweiter Ord- und dem Schirm, α der Abstand zwischen benachnung, dritter Ordnung usw. des entsprechenden barten Maskenlöchern und s der Abstand des Farb-Strahles angeordnet. Ein Farbzentrum zweiter Ord- Zentrums erster Ordnung von der Röhrenmittelachse nung läßt sich definieren als diejenige Stelle in einer 30 in der Ablenkebene für Nullablenkimg sind. Die Abgegebenen Ablenkebene, der ein gegebenes Schirm- leitung dieser Formel ist im einzelnen in der Arbeit flächenelement durch ein Maskenloch ausgesetzt ist, von H. B. Law, »A Three-Gun Shadow-Mask Color das demjenigen Maskenloch benachbart ist, durch Kinescope«, in der Oktoberausgabe 1951 der Zeitweiches das betreffende Flächenelement dem Färb- schrift »Proceedings of the IRE« behandelt. Diese Zentrum erster Ordnung ausgesetzt ist. Ein Färb- 35 Formel definiert die Beziehungen von s, L, q und a Zentrum dritter Ordnung ist diejenige Stelle, der das für eine Röhrengeometrie mit gleichseitiger Gruppiegegebene Schirmflächenelement durch ein Loch aus- rung von drei Strahlsystemen und einem Rastergesetzt ist, das zwei Löcher von demjenigen Loch schirm mit gleichseitiger Gruppierung einander beentfernt ist, durch welches das Element dem Färb- rührender Leuchtstoffpunkte in der Schirmmitte. Zentrum erster Ordnung ausgesetzt ist. 40 Löst man die obige Gleichung für den Ort eines

Für jedes Farbzentrum erster Ordnung gibt es Farbzentrums zweiter Ordnung entsprechend der

mehrere Farbzentren zweiter Ordnung, deren Anzahl gegebenen Defination eines Farbzentrums zweiter

vom Rastermuster der Maske und des Schirmes ab- Ordnung auf, so ergibt sich, daß in der Ablenkebene

hängt. In Kathodenstrahlröhren mit gleichseitiger für Nullablenkung das Farbzentrum zweiter Ordnung

Gruppierung der drei Strahlsysteme sind die Masken- 45 vom dazugehörigen Farbzentrum erster Ordnung um

löcher systematisch hexagonal angeordnet. Das heißt, die Strecke 3 s verschoben ist. Diese Verhältnisse

jedes Loch ist von sechs Nachbarlöchern umgeben. sind durch das Diagramm nach F i g. 2 angedeutet.

Somit ergeben sich auf Grund einer derartigen Fig. 3 stellt einen ausgeflachten oder in die

Röhrengeometrie je sechs Farbzentren zweiter Ord- Zeichenebene projizierten Schnitt der F i g. 2 längs

nung für jedes Farbzentrum erster Ordnung. 50 der Linie 3-3 dar. Sie enthält die Achse A-A und die

F i g. 2 veranschaulicht die Relation der Färb- beiden Farbzentren erster Ordnung 24 und 26. F i g. 3

Zentren zweiter Ordnung zu den dazugehörigen Färb- zeigt, daß das Farbzentrum zweiter Ordnung, das in

Zentren erster Ordnung. In F i g. 2 verläuft die Mittel- seiner Lage dem in F i g. 2 gezeigten entspricht, tat-

achse der Röhre A-A (Fig. 1) senkrecht zur Zeichen- sächlich die oben gegebene Definition erfüllt. In

ebene durch den Schnittpunkt der zueinander senk- 55 F i g. 3 sind die Schirmfläche 16, die Lochmaske 15,

rechten Achsen X-X und Y-Y. Die Punkte 24, 25 die Ablenkebene P-P und die Mittelachse der Röhre

und 26 stellen die Farbzentren erster Ordnung für die A-A, die den gleichbezeichneten Elementen in Fig. 1

drei unabgelenkten Strahlen aus den Strahlsystemen entsprechen, schematisch angedeutet. Die Punkte 24

11,12 bzw. 13 dar. Diese Punkte entsprechen jeweils und 26 stellen zwei Farbzentren erster Ordnung dar

den gleichbezifferten Ablenkzentren der drei Strah- 60 und entsprechen den gleichbezifferten Punkten in

len in der EbeneP-P in Fig. 1. Die Farbzentren Fig. 2.

erster Ordnung 24, 25 und 26 sind in Form eines In F i g. 3 stellen die gestrichelten Linien 66 und

gleichseitigen Dreiecks gruppiert und symmetrisch 67 von den Farbzentren erster Ordnung 24 und 26

um die Mittelachse A-A gruppiert. Jedes Färb- ausgehende Lichtstrahlen dar, die ein gegebenes

Zentrum erster Ordnung ist um eine Strecke 5 von der 65 Maskenloch 68 durchsetzen und an den Stellen 69

Röhrenachse A -A längs einer Achse beabstandet, die und 70 ein Leuchtstoffpunktepaar drucken. Die

senkrecht zur Achse A-A verläuft und als die Strahlen 66 und 67 folgen Wegen, die sich an der

S-Achse des Punktdruckrasters bezeichnet ist. Posi- Maske 15 überkreuzen und danach (genau wie die

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ίο

die Punkte erregenden Elektronenstrahlen) im Bereich zwischen der Maske und dem Schirm divergieren. Der Punkt 60 in F i g. 3 stellt eines der Farbzentren zweiter Ordnung für das Farbzentrum erster Ordnung 26 dar und entspricht dem Farbzentrum zweiter Ordnung 60 in F i g. 2. Bei diesem speziellen Farbzentrum zweiter Ordnung handelt es sich um dasjenige, das von seinem Farbzentrum erster Ordnung in der gleichen Richtung wie die Röhrenmittel-

Farbzentrum erster Ordnung hat. Obwohl also die zusammengehörigen Strahlfleck- und Leuchtstoffpunktraster einander ähnlich und aus einander entsprechenden Fleck- und Punktelementen zusammen-5 gesetzt sind, sind diese Raster als Ganzes auf dem Schirmträger gegeneinander verschoben. Folglich wird durch einen gegebenen Strahlfleck jeweils der Leuchtstoffpunkt erregt, der demjenigen Punkt benachbart ist, dessen Lage im Punktraster der Lage

achse A-A verschoben ist. Da jedes der Farbzentren io des betreffenden Strahlflecks im Fleckraster entzweiter Ordnung einen Abstand 3 s vom dazugehöri- spricht. Es wird daher auf der +5-Seite des Schirgen Farbzentrum erster Ordnung hat, liegt das Färb- mes durch den ungelochten Randteil der Maske 15 Zentrum zweiter Ordnung 60 auf der — 5-Achse auf die Randreihe von Leuchtstoffpunkten gegen sämtder entgegengesetzten Seite der Achse A-A wie das liehe Elektronenstrahlen abgedunkelt, von denen Farbzentrum erster Ordnung 26, und es ist von der 15 einer andernfalls diese Leuchtstoffpunkte erregen Achse A-A doppelt so weit entfernt wie das Färb- würde.
Zentrum erster Ordnung 26. Da bei einer Dreistrahlröhre der gezeigten Art die

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen 5-Achse jeder der drei punktdruckenden Licht-Verfahrens geht man vorzugsweise so vor, daß man strahlen winkelmäßig gegenüber den anderen Strahjede punktdruckende Belichtung von einem spezi- ao len versetzt ist, gibt es solche unerregten Leuchtstoffellen Farbzentrum zweiter Ordnung aus vornimmt, punkte und nichterregenden Strahlflecke überall am das die gleiche Relation zum dazugehörigen Färb- Außenumfang der Röhre.

Zentrum erster Ordnung hat wie das Farbzentrum Einer der Hauptunterschiede in den Auswirkungen

zweiter Ordnung 60 zum Farbzentrum erster Ord- des Punktdruckens von entweder den Farbzentren

nung26. Der Punkt 71 verkörpert dasjenige Färb- as erster Ordnung 24 und 26 oder den Farbzentren

Zentrum zweiter Ordnung, das die gleiche Relation zweiter Ordnung 71 und 60 aus zeigt sich in dem

zum Farbzentrum erster Ordnung 24 hat. Die aus- Einfluß, den eine Änderung der Röhrenvergrößerung

gezogenen Geraden 72 und 73 stellen Lichtstrahlen auf die relative Lage der Leuchtstoffpunkte an den

dar, die von den Farbzentren zweiter Ordnung 60 Stellen 69 und 70 hat. Unter »Vergrößerung« ist im

und 70 ausgehen, Maskenlöcher 74 und 75 neben 30 vorliegenden Fall das Verhältnis des Abstandes L—q

dem gegebenen Maskenloch 68 durchsetzen und die zwischen der Ablenkebene und der Lochmaske zum

beiden Leuchtstoffpunkte an der Stelle 70 und 69 Abstand q zwischen der Lochmaske und dem Schirm

drucken. Die Strahlen 72 und 73 konvergieren im zu verstehen. Es sei beispielsweise angenommen, daß

Bereich zwischen der Maske 15 und dem Schirm 16. der Abstand zwischen der Maske und dem Schirm

Obwohl die Leuchtstoffpunkte einer Röhre von 35 sich auf den Wert q' erniedrigt, indem der Schirm 16

Farbzentren zweiter Ordnung aus gedruckt werden, dichter an die Maske 15 herangedrückt wird, so daß

haben im Betrieb der Röhre die Elektronenstrahlen er in die Ebene E-E zu liegen kommt. Dies entspricht

ihren scheinbaren Ursprung in den Farbzentren effektiv dem Zustand, der normalerweise am Schirm-

erster Ordnung. Beim Drucken von Farbzentren rand herrscht, wo die Vergrößerung stärker ist. In

zweiter Ordnung aus durchsetzen somit die einen 40 diesem Fall drucken diejenigen Lichtstrahlen 66 und

gegebenen Leuchtstoffpunkt druckenden Licht- 67, die von den Farbzentren erster Ordnung 24 und

strahlen ein anderes Maskenloch als der Elektronen- 26 ausgehen, Leuchtstoffpunkte an den Stellen 76

strahl, wenn er diesen Leuchtstoffpunkt erregt. und 77. Die Lichtstrahlen 72 und 73, die von den

Ferner durchsetzen die Lichtstrahlen, welche die ver- Farbzentren zweiter Ordnung 60 und 71 ausgehen,

schiedenen Punkte des gleichen Dreiers drucken, 45 drucken dagegen Leuchtstoffpunkte an den Stellen

jeweils voneinander verschiedene Maskenlöcher. Zum 78 und 79. Man sieht hieraus, daß ein Abnehmen

Beispiel werden die Leuchtstoffpunkte an den Stellen der Vergrößerung der Röhre zur Folge hat, daß die

70 und 69 durch Lichtstrahlen aus den Farbzentren Leuchtstoffpunkte dichter beieinander liegen, wenn

zweiter Ordnung 60 und 71 gedruckt, welche die die Belichtung von den Farbzentren erster Ordnung

Maskenlöcher 74 und 75 durchsetzen, während die 50 aus erfolgt, während sie weiter auseinanderliegen,

gleichen Leuchtstoffpunkte an den Stellen 70 und 69 wenn man von den Farbzentren zweiter Ordnung aus

durch zwei Elektronenstrahlen erregt werden, die belichtet. Dieser Unterschied ist unmittelbar ein-

beide das Maskenloch 68 durchsetzen. leuchtend, wenn man die Tatsache berücksichtigt,

In Röhren, deren Rasterschirm von Farbzentren daß die druckenden Strahlen 66 und 67 aus den

zweiter Ordnung aus gedruckt worden ist, tritt am 55 Farbzentren erster Ordnung bei Annäherung an den

Außenrand des Schirmes eine ganz besondere Fleck- Schirm 16 divergieren, während die Strahlen 72 und

Punktbeziehung auf. Jedes der Leuchtstoffpunkt- 73 aus den Farbzentren zweiter Ordnung bei An-

raster für die (z. B. drei) verschiedenen Farben, die näherung an den Schirm 16 konvergieren. Wie später

durch eine solche Punktdruckbelichtung erzeugt ausführlicher erläutert werden wird, kann man den

werden, enthält eine Punktreihe auf der +5-Seite 60 entgegengesetzten Effekt einer stärkeren Vergröße-

(F i g. 2) des Schirmes 16 (F i g. 3), der keine Strahl- rung in der Röhrengeometrie dazu ausnutzen, die

flecke zugeordnet sind. Umgekehrt wird im Betrieb Korrektur der Degruppierungs- und astigmatischen

der Röhre auf der — 5-Seite des Schirmes eine Strahl- Fehldeckung zu verbessern.

fleckreihe erzeugt, für die keine dazugehörigen Der Punkt 80 stellt ein Farbzentrum dritter Ord-

Leuchtstoffpunkte vorhanden sind. Dies ergibt sich, 65 nung für das Farbzentrum erster Ordnung 26 dar. In

weil das punktdruckende Licht von einem Färb- der Ebene P-P ist dieses Farbzentrum dritter Ord-

zentrum zweiter Ordnung ausgeht, während der nung vom dazugehörigen Farbzentrum zweiter Ord-

fleckerzeugende Strahl seinen Ursprung in einem nung 60 um die gleiche Strecke 3 s entfernt wie das

Farbzentrum zweiter Ordnung 60 vom dazugehörigen Farbzentrum erster Ordnung 26. Die gestrichelte Linie 81 gibt den Strahlengang des Lichtes aus dem Farbzentrum dritter Ordnung 80 an, das nach Durchsetzen des Maskenloches 82 den Leuchtstoffpunkt an der Stelle 70 druckt. Das Loch 82 ist dem Loch 74 benachbart, durch das die Belichtung vom Farbzentrum zweiter Ordnung 60 aus erfolgt, und es ist um ein weiteres Loch vom Loch 68 entfernt, durch das die Belichtung vom Farbzentrum erster Ordnung 26 aus erfolgt.

Wie durch den Schnitt des Strahlweges 81 mit der Ebene E-E angedeutet, ergibt sich für eine gegebene Abnahme der Vergrößerung der Röhre eine noch stärkere Degruppierung der Leuchtstoffpunkte eines Dreiers, wenn man von Farbzentren dritter Ordnung aus belichtet, als wenn die Belichtung von Farbzentren zweiter Ordnung aus erfolgt. Während bei Belichtung vom Farbzentrum zweiter Ordnung 60 aus ein Leuchtstoffpunkt an der Stelle 78 gedruckt wird, liegt bei Belichtung vom Farbzentrum dritter Ordnung 80 aus der Leuchtstoffpunkt an der Stelle 83.

Die stärkere Degruppierung, die sich beim Drukken von Farbzentren dritter oder noch höherer Ordnung aus ergibt, kann bei der Herstellung mancher Röhrentypen erwünscht sein. Wenn es sich jedoch darum handelt, Bildschirm-Punktraster für Direktsicht-Farbbildröhren für Heimfernsehzwecke mit einem maximalen Ablenkwinkel von 90° zu drucken, so belichtet man vorzugsweise von Farbzentren zweiter Ordnung aus. Es soll daher, um die Erläuterung weniger kompliziert zu gestalten, im folgenden stets vorausgesetzt werden, daß das Arbeiten mit Farbzentren zweiter Ordnung für die Herstellung derartiger 90°-Röhren gilt. Dabei ist jedoch zu berücksichtigen, daß im Rahmen der Erfindung Farbzentren noch höherer Ordnung verwendet werden und Röhren mit größerem oder kleinerem maximalem Ablenkwinkel hergestellt werden können.

Die Vorteile, die sich ergeben, wenn man die Leuchtstoffpunkte von Farbzentren zweiter Ordnung aus druckt, sowie die Art und Weise, in der diese Vorteile erreicht werden, werden am besten ersichtlich, wenn man sich zunächst die Einschränkungen vor Augen hält, denen die bisher bekannten, mit Farbzentren erster Ordnung arbeitenden Punktdrucksysteme unterworfen sind, und dann diese Systeme mit dem erfindungsgemäßen Vorschlag, mit Farbzentren zweiter Ordnung zu arbeiten, vergleicht.

F i g. 4, 5 und 6 veranschaulichen die Verzerrungen von Fleckdreiern und Punktdreiern in Röhren gemäß dem Stand der Technik. Dabei ergibt sich die hier gezeigte Verzerrung der Fleckdreier aus der Verwendung von Ablenkjochen üblicher Ausbildung, deren Ablenkfelder in sich astigmatisch sind. Die Verzerrung der Punktdreier ergibt sich aus den Eigenschaften, die dem Punktdrucken von Farbzentren erster Ordnung aus anhaften. Um der deutlicheren Anschaulichkeit willen sind diese Verzerrungen übertrieben dargestellt. F i g. 4 zeigt die Form und Größe der Fleck- und Punktdreier in der Schirmmitte; Fig. 5 zeigt die Form und Größe der Fleck- und Punktdreier am Schirmrand (wenn man sich den Schirm nach Art eines Uhrzifferblattes aufgeteilt denkt) an der 12-Uhr-Stelle und der 6-Uhr-Stelle; und F i g. 6 zeigt die Form und Größe der Fleck- und Punktdreier an der 9-Uhr-Stelle und der 3-Uhr-Stelle des Schirmrandes. In Fig. 4, 5 und 6 sind die Leuchtstoffpunkte durch die größeren Kreise 90, 91 bzw. 92 und die Strahlflecke durch die kleineren Kreise 93, 94 bzw. 95 dargestellt.
In der Schirmmitte (F i g. 4) sind der Leuchtstoffpunktdreier 90 und der Strahlfleckdreier 93 in Form gleichseitiger Dreiecke ausgelegt, wobei die Mittelpunkte der Leuchtstoffpunkte 90 und die Mittelpunkte der Strahlflecke 93 im wesentlichen zusam- menfallen. Das Dreieck 96 gibt die Form sowohl des Fleckdreiers 93 als auch des Punktdreiers 90 an. An der 12-Uhr-Stelle und der 6-Uhr-Stelle des Schirmes (F i g. 5) ist der Strahlfleckdreier 94 aus der Gleichseitigkeit astigmatisch so verzerrt, daß er eine größere horizontale als vertikale Ausdehnung hat. Das Dreieck 97 veranschaulicht die Form des Strahlfleckdreiers 94. An der 9-Uhr-Stelle und der 3-Uhr-Stelle des Schirmes (F i g. 6) ist der Strahlfleckdreier 95 aus der Gleichseitigkeit astigmatisch so verzerrt, daß

ao seine Vertikalausdehnung größer als die Horizontalausdehnung ist. Das Dreieck 98 veranschaulicht die Form des Strahlfleckdreiers 95.

Um diese Degruppierungsfehldeckung zu korrigieren, sah man gemäß dem Stand der Technik einen

as veränderlichen, und zwar von der Schirmmitte in Richtung zum Schirmrand abnehmenden Abstand zwischen Maske und Schirm sowie die Verwendung einer lichtbrechenden Einrichtung bei den Punktdruckbelichtungen vor. Der abnehmende Abstand zwischen Maske und Schirm wurde so bemessen, daß sich am Schirmrand eine selektive Strahlfleckgruppierung ergibt, bei der ein Fleckdreier im wesentlichen die gleiche Größe hat wie in der Schirmmitte. Um zu vermeiden, daß dieser verringerte Abstand zwisehen Maske und Schirm eine übermäßige Anhäufung der Leuchtstoffpunkte am Schirmrand zur Folge hat, wurde bei der punktdruckenden Belichtung eine geeignete lichtbrechende Einrichtung, die für eine Degruppierung der Leuchtstoffpunkte sorgt, verwendet. Wegen der Eigenschaften, die dieser Methode der Degruppierungskorrektur anhaften, führt dies jedoch dazu, daß die Leuchtstoffpunktdreier in ihrer Form gegenphasig zu den Strahlfleckdreiern verzerrt und außerdem kleiner werden, als es vom Standpunkt der optimalen Fleck-Punktdeckung aus anzustreben ist.

In F i g. 5 ist der Leuchtstoffpunktdreier 91 an der 12-Uhr-Stelle und der 6-Uhr-Stelle des Schirmes zu einer nicht gleichseitigen Dreieckform verzerrt, die horizontal zusammengedrückt und/oder vertikal in die Länge gezogen ist. Das Dreieck 99 zeigt die Form des Punktdreiers 91. Die Verzerrung des Punktdreiecks 99 ist im wesentlichen entgegengesetzt (gegenphasig zu) der des Strahlfleckdreiecks 97, und die Strahlflecke liegen so stark exzentrisch zu den Leuchtstoffpunkten, daß diese von den auftreffenden Elektronen kaum erfaßt werden.

Außerdem sind sowohl die Leuchtstoffpunkte 91 als auch der Punktdreier kleiner als die entsprechenden Punkte 90 und der Punktdreier in der Schirmmitte. Wegen der verzerrten Gestalt der Punktdreier an der 12-Uhr-Stelle und der 6-Uhr-Stelle des Schirmes muß man die Leuchtstoffpunkte 91 kleiner machen, um zu verhindern, daß die oberen beiden Punkte sich wie in Fig. 5 überschneiden. Zwar könnte man eine stärkere Brechung der die Punkte druckenden Lichtstrahlen vorsehen, um die Punkte 91 noch mehr zu degruppieren, so daß man sowohl

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größere Punkte 91 als auch einen größeren Punkt- jedoch der Dreier selbst nicht zwecks Anpassung an dreier verwenden kann; jedoch würde dadurch die die Größe des Fleckdreiers weiter vergrößert werden unerwünschte Verzerrung der Punktdreierform und konnte, ohne zugleich eine entsprechende unerdie Fehldeckung mit den Strahlflecken sich in einem wünschte Verzerrung des Punktdreiers zu verursolchen Maße weiter vergrößern, daß schließlich die 5 Sachen.

Strahlflecke überhaupt nicht mehr auf die dazu- Um die Leuchtstoffpunktdreier in den in F i g. 7, 8

gehörigen Leuchtstoffpunkte fallen. Dies führte zu und 9 gezeigten Gruppierungen photographisch zu einem Kompromiß zwischen der Dreiergröße und der drucken, muß man zunächst eine geeignete Röhren-Dreierform, wobei man gewisse Mangel bei beiden geometrie ermitteln. Durch die im Zusammenhang Parametern in Kauf nahm. io mit F i g. 2 und 3 erörterte Röhrengeometrie und die

In F i g. 6 ist der Leuchtstoffpunktdreier 92 an der Gleichung 9-Uhr-Stelle und der 3-Uhr-StelIe des Schirmes zu _ La

einer nicht gleichseitigen Dreieckform verzerrt, die ? ⁼ ~~i~"~

vertikal zusammengedrückt und/oder horizontal in

die Länge gezogen ist. Das Dreieck 100 veranschau- 15 wird der Ort des bevorzugten Farbzentrums zweiter licht die Form des Punktdreiers 92. Der resultierende Ordnung bestimmt.

Zustand ist analog dem, der für die 12-Uhr-Stelle Die jeweiligen Orte, an denen die Leuchtstoff-

und die 6-Uhr-Stelle erläutert wurde. Die Verzer- punkte an einer gegebenen Schirmstelle gedruckt werrung des Punktdreiecks 100 ist im wesentlichen der den, hängen zugleich auch von der Vergrößerung der des Fleckdreiecks 98 entgegengesetzt, und die Punkte 20 Kathodenstrahlröhre an der betreffenden Schirmstelle 92 und der Punktdreier sind kleiner als in der ab. Gemäß den vorstehend angegebenen Lehren sorgt Schirmmitte. Dies hat zur Folge, daß die Strahlflecke man deshalb dafür, daß die Vergrößerung der Röhre so weit exzentrisch zu den Leuchtstoffpunkten liegen, von einem Minimum in der Schirmmitte auf ein daß letztere nur noch wenig von den auftreffenden Maximum am Schirmrand anwächst. Eine derartig Elektronen erfaßt werden. 25 sich ändernde Vergrößerung wird vorzugsweise min-

F i g. 7, 8 und 9 zeigen die Form der Leuchtstoff- destens zum Teil dadurch erreicht, daß der Abstand punktdreier und ihre Lage zu den Strahlfleckdreiern zwischen Maske und Schirm von der Schirmmitte an verschiedenen repräsentativen Schirmstellen eines zum Schirmrand abnimmt. Die Vergrößerungsändeerfmdungsgemäß ausgebildeten Schirmes. In Fig. 7, 8 rung wird so gewählt, daß, wenn Leuchtstoffpunkte und 9 werden die Leuchtstoffpunkte durch die großen 30 von Farbzentren zweiter Ordnung aus gedruckt wer-Kreise 101, 102 bzw. 103 und die Strahlflecke durch den, die Größe der Punktdreier an einer gegebenen die schraffierten kleinen Kreise 93, 94 bzw. 95 dar- Schirmstelle zunimmt, während zugleich die Größe gestellt. Die Strahlfleckdreier in F i g. 7, 8 und 9 sind der dazugehörigen, im Betrieb der Röhre erzeugten im wesentlichen identisch mit denen in F i g. 4, 5 Strahlfleckdreier abnimmt. Betrachtet man gesondert bzw. 6, da ihre astigmatische Verzeichnung nicht der 35 die Verzerrung der Punktdreierform infolge perspekti-Röhrenkonstruktion oder dem Herstellungsverfahren, vischer Verkürzung, so werden durch eine derartige sondern den Ungleichmäßigkeiten des Ablenkfeldes, Wahl des Abstandes zwischen Maske und Schirm an die in beiden Fällen im wesentlichen die gleichen sein sich im wesentlichen diejenigen Unterschiede der können, zuzuschreiben ist. Fleckdreier- und Punktdreiergröße korrigiert, die für

Die Dreiecke 96, 97 und 98, welche die Form der 40 die Degruppierungsfehldeckung verantwortlich sind. Fleckdreier angeben, geben im wesentlichen auch die Es können daher bei der Korrektur der Degruppie-Form der dazugehörigen Punktdreier an. Die er- rungsfehldeckung, wenn man von Farbzentren zweiwünschte ungleichseitige Form der Punktdreier an ter Ordnung aus druckt, die gemäß dem Stand der den in F i g. 8 und 9 gezeigten repräsentativen Schirm- Technik im Strahlengang der die Punkte druckenden stellen ist entgegengesetzt oder gegenphasig zu der 45 Lichtstrahlen angeordneten lichtbrechenden Einrichunerwünschten astigmatischen Verzerrung der Punkt- tungen entfallen. Da keine lichtbrechenden Einrichdreier an den entsprechenden Schirmstellen in F i g. 5 tungen verwendet werden, um die Leuchtstoffpunkte und 6 (Stand der Technik). Wegen dieser Umkehr eines Punktdreiers zu degruppieren, verringert sich der Punktdreierform sind erfindungsgemäß die die durch den Astigmatismus der Strahlfleckdreier Leuchtstoffpunkte überall an den repräsentativen 50 verursachte Fehldeckung. Dieser Vorteil folgt aus der Schirmstellen in erheblich größerer Annäherung kon- Tatsache, daß die Verwendung lichtbrechender Einzentrisch zu den dazugehörigen Strahlflecken. richtungen mit speziellen Eigenschaften für die De-

Obwohl die Leuchtstoffpunkte 102 und 103 am gruppierung der Leuchtstoffpunkte beim Drucken Schirmrand kleiner sind als die Leuchtstoffpunkte von Farbzentren erster Ordnung aus unmittelbar zur 101 in der Schirmmitte, sind die Punktdreier nicht in 55 Folge hat, daß die Punktdreier in einer Weise verder gleichen unerwünschten Weise verkleinert, wie es zerrt werden, daß die sich aus dem Fleckdreierbei den Punktdreiern in F i g. 5 und 6 gemäß dem astigmatismus ergebende Fehldeckung sich noch wei-Stand der Technik der Fall war. Die Punkte 102 und ter verschlechtert. Eine derartige Verzerrung wird 103 werden kleiner als die Punkte 101 gemacht, um verringert oder ganz vermieden, wenn man beim gegen den Schirmrand zu größere Punktdreier druk- 60 Drucken der Leuchtstoffpunkte mit Farbzentren zweiken zu können, ohne daß dabei die Punkte eines ter oder noch höherer Ordnung arbeitet. Dreiers sich mit den Punkten eines benachbarten Arbeitet man mit Farbzentren zweiter Ordnung, so

Dreiers überschneiden. Ein derartiger vergrößerter verwendet man lichtbrechende Einrichtungen für die Punktdreier paßt sich der Größe der vergrößerten Korrektur der radialen und der perspektivischen oder degruppierten Fleckdreier genauer an. Gemäß 65 Fehldeckung, jedoch nicht wie beim Arbeiten mit dem Stand der Technik wurden die Punkte kleiner Farbzentren erster Ordnung für die Korrektur der gemacht, um zu verhindern, daß sie sich mit anderen Degruppierungsfehldeckung. Zwar kann man beim Punkten des gleichen Dreiers überschneiden, wobei Arbeiten mit Farbzentren höherer Ordnung eine

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lichtbrechende Einrichtung im Strahlengang der die wohl für Punkte auf der S-Achse als auch für Punkte Punkte druckenden Lichtstrahlen vorsehen; jedoch auf der PS-Achse im wesentlichen gleich ist. Die perwird in diesem Fall eine solche Einrichtung für einen spektivische Verkürzung und ihre Korrektur beanderen Zweck in anderer Weise verwendet, und sie wirken daher eine Änderung des Punktabstandes jeruft eine andere Wirkung hervor als im Fall der be- 5 weils unabhängig für die drei Punkte eines Dreiers; kannten Methode. Die perspektivische Verkürzung diese Änderung hat ihr Maximum bei Punkten auf des Abstandes der Lichtquelle von der Mittelachse der S-Achse und sinkt längs eines Tangentialbogens der Röhre ergibt sich beim Arbeiten mit Farbzentren von 90° auf ein Minimum für Punkte auf der PS-zweiter Ordnung ebenso wie beim Arbeiten mit Färb- Achse ab. Jedem Punkt des Dreiers kann eine von den Zentren erster Ordnung. Wegen der Eigenheiten des io anderen Punkten des Dreiers abweichende Verschie-Druckens von Farbzentren zweiter Ordnung aus bung erteilt werden, indem man für die drei verschiekönnen jedoch die Wirkungen der perspektivischen denen Punktdruckbelichtungen jeweils brechende Verkürzung denjenigen Wirkungen genau entgegen- Elemente unterschiedlichen Brechungsvermögens zur gesetzt sein, die beim Arbeiten mit Farbzentren erster Korrektur der Korrektur der perspektivischen Ver-Ordnung auftreten; und zwar verschieben sich beim 15 kürzung verwendet. Da diese zwei den Punktabstand Arbeiten mit Farbzentren zweiter Ordnung die bestimmenden Größen im wesentlichen unabhängig Leuchtstoffpunkte vom Mittelpunkt der dazugehöri- voneinander sind, kann man die erstgenannte Größe gen Dreier weg, statt auf diesen Mittelpunkt zu. hauptsächlich für die Herstellung einer gewünschten Während somit beim Arbeiten mit Farbzentren erster Dreiergröße, die letztgenannte Größe dagegen für die Ordnung das Auftreten und die Korrektur der per- 20 Herstellung einer gewünschten Dreiergestalt verwenspektivischen Verkürzung eine unerwünschte Ver- den. Eine derartige Freiheit der Wahl der Punktschlechterung der astigmatischen Fehldeckung zur dreiergröße und der Punktdreierform ist nicht ge-Folge hat, ergibt sich statt dessen beim Arbeiten mit geben, wenn man gemäß dem Stand der Technik mit Farbzentren zweiter Ordnung eine Verbesserung Farbzentren erster Ordnung arbeitet, da in diesem dieser Fehldeckung. 25 Fall die Größe des Punktdreiers hauptsächlich durch

Die perspektivische Verkürzung führt dazu, daß dasjenige brechende Element festgelegt wird, das zuein Teil der Leuchtstoffpunkte einer gegebenen Be- gleich auch die Form des Dreiers bei der Korrektur lichtung parallel zur S-Achse dieser Belichtung ver- der perspektivischen Verkürzungsfehler bestimmt, schoben wird. Der Betrag dieser Verschiebung, Für das Drucken der Leuchtstoffpunkte kann man

der für verschiedene Punkte verschieden ist, nimmt 30 eine Vorrichtung 110 von beispielsweise der in mit wachsender Entfernung von der Schirmmitte zu Fig. 10 gezeigten Art verwenden. In der Technik des und fällt längs eines Tangentialbogens von 90° von photographischen Drückens von Punktrasterschirmen der S-Achse (F i g. 2) zur PS-Achse (der zu S senk- bezeichnet man eine derartige Vorrichtung als »Lichtrechten Achse) von einem Maximum auf Null ab. kammer« (lighthouse).

Die für die Kompensation der perspektivischen Ver- 35 Die Lichtkammer 110 besteht aus einem oben kürzung verwendete lichtbrechende Einrichtung sollte offenen Kasten 111 mit einer Schulter 112, auf welche daher die Brechungseigenschaften eines Keiles oder die schalenförmig gewölbte Schirmträgerplatte 114 keilartigen Elements haben. Unter »Keil« soll im vor- einer Kathodenstrahlröhre aufgesetzt werden kann, liegenden Fall ein plattenförmiges Element verstan- Die Schirmträgerplatte 114 kann anschließend an den werden, dessen Dicke in der Richtung seiner 40 ihrem offenen Ende 115 mit einem anderen Teil Fläche von einem Maximum auf ein Minimum ab- (nicht gezeigt) zu einem vollständigen Röhrenkolben sinkt und in der dazu senkrechten Richtung an- zusammengeschmolzen werden. Die Platte 114 trägt nähernd konstant ist. Dies soll jedoch nicht aus- auf ihrer Innenfläche 116 den Leuchtschirm 16 schließen, daß gleichwohl in dieser letztgenannten (F i g. 1), während die Lochmaske 15 (F i g. 1) mittels Richtung eine geringe Dickeschwankung oder Krüm- 45 mehrerer Stifte 118 lösbar an der Platte 114 bemung vorhanden ist, die entweder sich auf Grund des festigt werden kann. Auf ihrer Außenfläche hat die speziellen für die Fertigung des Keiles verwendeten Platte 114 mehrere Auswölbungen oder Warzen 119, Herstellungsverfahrens ergibt oder absichtlich vor- die in entsprechende Eintiefungen im Kasten 111 eingesehen sein kann, um irgendeinen sekundären Fak- greifen, so daß die Schirmträgerplatte 114 in einer tor zu kompensieren. Die genannten Brechungseigen- 50 vorbestimmten Orientierung auf der Lichtkammer schäften des Keiles können (a) in Form eines eigenen HO angeordnet werden kann. Keiles von entsprechender Kontur vorgegeben oder Am Boden des Kastens 111 befindet sich ein Ge-

(b) mit den Brechungseigenschaften für die Korrektur häuse 120, das eine Lampe 121 und einen kegelforder radialen Fehldeckung in einem einzigen brechen- mig verjüngten Lichtleiter oder Kollimator 122 entden Element zusammengefaßt oder (c) durch Korn- 55 hält. Als Lampe 121 kann man einen Ultraviolettbination von (a) und (b) erreicht werden. strahler, beispielsweise eine 1-kW-Hochdruckqueck-

Wenn man beim Punktdrucken mit Farbzentren silberdampflampe vom Typ BH 6 der General Eleczweiter Ordnung arbeitet, ist der Abstand zwischen trie Company verwenden. Der Kollimator 122 ist dem Mittelpunkt eines Leuchtstoffpunktes und dem oberhalb der UV-Lampe 121 angeordnet und von Mittelpunkt des dazugehörigen Dreiers durch zwei 60 dieser weg auf einen kleinflächigen »Punkt« 124 verim wesentlichen voneinander unabhängige Veränder- jungt. Der Punkt 124 liegt in einer bestimmten Abliche gegeben: erstens die Vergrößerung der Röhre, lenkebene P'-P' in vorbestimmtem Abstand von der d.h. das VerhältnisL—q/q, und zweitens die Äuße- Mittelachse A-A der Schirmträgerplatte 114. Der rung der perspektivischen Verkürzung und die hier- seitliche Abstand der kleinflächigen Lichtquelle 124 für vorgenommene Korrektur. Eine Änderung der 65 von der Achse A-A ist vorzugsweise annähernd Vergrößerung bewirkt zugleich eine im wesentlichen gleich 2 S, so daß die Lichtquelle im wesentlichen gleich weite Verschiebung (jedoch in verschiedenen den Ort eines Farbzentrums zweiter Ordnung des Richtungen) sämtlicher Punkte eines Dreiers, die so- Kathodenstrahlröhrensystems, in das der zu druk-

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kende Punktrasterschirm eingebaut werden soll, einnimmt.

Das Lichtgehäuse 120 ist auf einem Drehtisch 125 angeordnet, der auf mehrere vorbestimmte Stellungen geschaltet werden kann. Durch eine Einrichtung 126 mit einem federgespannten Dom, der in passende Eintiefungen im Rand des Tisches 125 eingedrückt werden kann, wird der Tisch 125 in diesen vorbestimmten Stellungen fixiert. Die Einstellung

Gesamtbrechung ergibt. Der Keil 132 kann beispielsweise eine Kreisgestalt haben, wobei die Dicke ir einer Richtung über seine Oberfläche (z. B. in Richtung senkrecht zur Zeichenebene) konstant und ir der hierzu senkrechten Oberflächenrichtung veränderlich ist. Vorzugsweise ist die konturierte Fläche 135 so gestaltet, daß sie sich nach der Mitte 137 hin, wo sie im wesentlichen parallel zur planebenen Fläche 138 ist, von einem dicken Ende 135 her verjüngt und

des Tisches 125 mit dem Gehäuse 120 auf die ver- io von einem dünnen Ende 136 her verdickt. Die Nei-

schiedenen Schaltstellungen dient dazu, die Lichtquelle 124 selektiv an verschiedenen Orten, die beispielsweise jeweils einem bestimmten Farbzentrum zweiter Ordnung für die verschiedenen Belichtungen entsprechen, anzuordnen.

Eine zwischen der Lichtquelle 124 und der Schirmträgerplatte 114 angeordnete Stütze 127 ist auf mehreren vom Tisch 125 hochstehenden Schenkeln 128 gelagert. Die Stütze 127 hat eine der Lichtquelle 124

gung der Fläche 134 vom einen Ende zum anderer hat an sämtlichen Punkten die gleiche Polarität, während der Neigungswinkel von einem Maximum air einen Ende auf ein Minimum (z. B. Null) in der Mitte absinkt und dann wieder auf ein Maximum am anderen Ende ansteigt. Eine derartige Gestalt der Fläche 134 ergibt in der ^-Richtung eine Brechung von im wesentlichen gleich Null für längs der PS-Achse druckende Lichtstrahlen, die den Mittelteil 13T

gegenüberliegende Öffnung 129, auf der eine geeig- 20 durchlaufen, während für den Keil durchsetzende nete lichtbrechende Einrichtung 130 gehaltert ist. Die Lichtstrahlen, die von der PS-Achse versetzte Leuchtlichtbrechende Einrichtung 130 wird somit in einer stoffpunkte drucken, die Brechung mit zunehmender festen Winkellage in bezug auf die Lichtquelle 124 Annäherung an entweder das dicke Ende 135 odei bei deren Bewegung gehalten. das dünne Ende 136 sich ständig vergrößert. Die

Man kann aber auch den Tisch 125 weglassen und 25 Brechung der die Leuchtstoffpunkte druckenden das Lichtgehäuse 120 direkt am Boden des Kastens Lichtstrahlen äußert sich hauptsächlich in Richtung 111 und die Stütze 127 direkt an der Wandung des der S-Achse, und der Keil 132 (ebenso wie das obere Kastens 111 befestigen. In diesem Fall sind die Licht- Element 131) ist so orientiert, daß die sich infolge quelle 124 und die lichtbrechende Einrichtung 130 der Keileigenschaften ergebende Brechung den Effekt ortsfest angeordnet. Man muß dann mehrere gleich 30 hat, daß die scheinbare Quelle der Lichtstrahlen in ausgebildete Lichtgehäuse 110 für die Vornahme der der —5-Richtung verschoben wird. Die spezielle verschiedenen erforderlichen Belichtungen auf einem Formgebung und Dimensionierung der konturierten gegebenen Schirmträger 114 vorsehen. In diesen Flächen der beiden Elemente 131 und 132 sind se Lichtgehäusen 110 ist die Lichtquelle 124 jeweils in gewählt, daß die diese Flächen durchsetzenden Lichtbezug auf eines der verschiedenen erforderlichen 35 strahlen so gebrochen werden und das entsprechende Farbzentren zweiter Ordnung angeordnet. Raster von Leuchtstoffpunkten in solcher Weise

Die lichtbrechende Einrichtung 130 kann, wie be- drucken, daß die perspektivische Verkürzung dei reits erwähnt, bestehen aus entweder (1) einem ein- Punkte gegenüber den Zentren der entsprechenden zelnen Element, das so gestaltet ist, daß es sämtliche Dreier in einer Weise kompensiert wird, durch die für die gewünschte Fehldeckungskorrektur erforder- 40 zugleich die astigmatische Fehldeckung verbessert liehen Brechungseigenschaften besitzt, oder (2) zwei wird.

getrennten Elementen, von denen das eine die für die Ehe man den Keil 132 herrichtet, werden zunächst

Korrektur der radialen Fehldeckung erforderlichen eine Reihe von Konstruktionsdaten der Kathoden-Eigenschaften und das andere die für die Korrektur strahlröhre und des hierfür zu verwendenden Abder perspektivischen Fehldeckung erforderlichen 45 lenksystem^ festgelegt. Zu diesen Daten gehören die Eigenschaften besitzt, oder (3) mehreren Elementen, folgenden:

welche die Eigenschaften von (1) und (2) kombinieren. In der gezeigten Ausführungsform ist die Einrichtung 130 vom Kombinationstyp (3). Und zwar besteht die lichtbrechende Einrichtung 130 aus zwei getrennten Elementen 131 und 132, die mit gegeneinander gewandten Kehrseiten entweder im Abstand voneinander oder in gegenseitiger Berührung angeordnet sind. Das obere Element 131, das gemäß den Lehren der USA.-Patentschrift 2 885 935 (Epstein und Mitarbeiter) hergestellt ist, liefert sowohl die gewünschte Korrektur der radialen Fehldeckung als auch gewisse Brechungskeileigenschaften für eine mindestens teilweise Korrektur der perspektivischen Verkürzung. Das untere Element 132, das am oberen Element 131 festgekittet sein kann, besteht aus einem Keil von solcher Umrißform, daß die Restkorrektur der perspektivischen Fehldeckung und die gewünschte Formgebung der Leuchtstoffpunktdreier erzielt wird. In der Kombinationsoptik 131-132 ist, gleichgültig, welche Brechungseigenschaften das eine Element hat, das andere Element jeweils so gestaltet, das es das erste Element ergänzt, derart, daß sich die gewünschte

a) die Größe und Form des Röhrenkolbens;

b) das Elektronenstrahlsystem der Röhre und seine Lage und Orientierung innerhalb des Kolbens in bezug auf den Leuchtschirm;

c) das für die Strahlablenkung verwendete Ablenkjochsystem;

d) das für die Konvergierung der Elektronenstrahlen während der Bildabtastung verwendete dynamische Konvergenzsystem;

e) der Abstand zwischen den Löchern der Lochmaske der Röhre;

f) der Abstand zwischen Maske und Schirm in der Schirmmitte, die Größe der Löcher der Lochmaske und die Daten des photographischen Punktdruckens, die für die Herstellung einander berührender Leuchtstoffpunkte in der Schirmmitte errechnet worden sind.

Die für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens anzuwendende spezielle Methode hängt

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bis zu einem gewissen Grad von der speziellen Kon- punkte veranschaulicht, wobei in den verschiedenen struktion der betreffenden Röhre, dem Gesamtsystem, Abständen jeweils sechs Messungen vorzunehmen in das die Röhre eingebaut werden soll, den verfüg- wären. In Fig. 11 sind Dreier von Rot-, Grün- und baren baulichen Einrichtungen usw. ab. Eine geeig- Blaupunkten 150, 151 bzw. 152 in verschiedenen nete Methode ist beispielsweise wie folgt: 5 radialen Abständen r_v r₂ und r₃ auf der roten, 1. Das lichtbrechende Element 131 (Fig. 10) wird grünen und blauen PS-Achse angedeutet. Die Rot-, so entworfen und zugerichtet, daß es die radiale Grün- und Blaufehldeckungen Δ dr, Δ dg bzw. Δ db Fehldeckung für die in Frage kommende Röhre in sind repräsentativ an drei verschiedenen Schirmbekannter Weise korrigiert. Die Einrichtung kann stellen 153, 154 und 155 angedeutet, wobei die Rot-, beispielsweise gemäß den Lehren der USA.-Patent- io Grün- und Blaustrahlflecke 156, 157 bzw. 158 als schrift 2 885 935 (Epstein und Mitarbeiter) in An- exzentrisch zu den dazugehörigen Leuchtstoffpunkten wendung auf die Herstellung einer 70° -Direktsicht- liegend gezeigt sind. Aus den drei gezeigten Werten farbbildröhre vom Typ 21 FBP 22 entworfen werden. für J d und den anderen drei Werten (nicht gezeigt) Eine derartige Konstruktion läßt sich auf mathema- an den Schirmstellen 160, 161, 162 wird das Mittel tischem Wege gewinnen, indem man die Flächen- 15 gebildet, um die mittlere Feideckung .1 d im radialen form des brechenden Elements auf der Grundlage Abstand r₃ zu erhalten. Durch die Mittelung der der errechneten oder gemessenen Axialverschiebung Fehldeckungen in gegebenen radialen Abständen wird der Ablenkzentren der Elektronenstrahlen als Funk- die Herstellung der errechneten Maskenkontur ertion der Strahlablenkbewegung errechnet. Oder aber leichtert, da die Maske in diesem Fall achsensymmeman kann die Flächenform des brechenden Elements 20 trisch ausgebildet werden kann, auf empirischem Wege ermitteln, indem man be- 5. Aus den gemittelten Fehldeckungsmessungen stimmte oder sämtliche Leuchtstoffpunkte eines nach Schritt 4 wird der erforderliche Wert für q in Punktrasierschirmes druckt, diesen Schirm in eine allen denjenigen radialen Abständen, wo Fehlfertige Röhre einbaut, die Röhre in Betrieb nimmt deckungsmessungen vorgenommen worden sind, er- und die radiale Fehldeckung des Strahlfleckes mit 25 rechnet, um eine revidierte Maskenkontur zu erdem dazugehörigen Leuchtstoffpunkt feststellt und halten, welche die im Schritt 4 festgestellte Demißt. Aus der gemessenen Fehldeckung läßt sich die- gruppierungsfehldeckung eliminiert. Für diese Rechjenige Kontur des Elements 131, die für die ge- nung bedient man sich der Formel wünschte Korrektur notwendig ist, errechnen.

2. Man stellt eine Lochmaske entsprechend einer 30 „ _ „ / / "■__\ ^ q .

angenommenen Maskenkontur her. Um die nach- \ Id /'

folgenden Rechnungen zu vereinfachen, wählt man

vorzugsweise eine solche Maskenkontur, die eine ., , sq„ . , , ., , ■ , ,

konstante Vergrößerung liefert. ^{m der d} = "f^{lst und den Abstand zwischen dem}

3. Unter Verwendung der Radialkorrektureinrich- 35 Mittelpunkt eines Leuchtstoffpunktes und dem Mitteltung 131 nach Schritt 1 und der Maske mit an- punkt des dazugehörigen Punktdreiers angibt, und genommener Kontur nach Schritt 2 druckt man einen Δ d die mittlere Fehldeckung nach Schritt 4, q_r der vollständigen Punktrasterleuchtschirm, wobei die revidierte Abstand zwischen Maske und Schirm, q_a punktdruckenden Lichtquellen in Farbzentren erster der angenommene Abstand zwischen Maske und Ordnung angeordnet sind. Für diesen speziellen 40 Schirm nach Schritt 2, und s der Abstand des Farb-Schritt arbeitet man mit Farbzentren erster Ordnung, Zentrums erster Ordnung von den Mittelachsen der da die unkorrigierte perspektivische Verkürzung an Röhre in der Ablenkebene für Nullablenkung sind, dieser Stelle beim Arbeiten mit Farbzentren zweiter 6. Man fertigt an Hand der in Schritt 5 errech-Ordnung so stark ausgeprägt wird, daß, wenn man neten ijr_r-Werte eine Lochmaske.

Farbzentren zweiter Ordnung verwenden würde, die 45 7. Unter Verwendung der Maske mit revidierter anschließende Auswertung des Punktrasters sich Kontur nach Schritt 6 und des Radialkorrektureleschwierig gestalten würde. Bei der Herstellung des ments 131 nach Schritt 1 druckt man einen Punkt-Punktrasterschirmes gemäß diesem Schritt ist auf rasterschirm von Farbzentren zweiter Ordnung aus. mechanische Fehler, beispielsweise infolge Durch- Anschließend fertigt man eine vollständige Röhre sackens der Schirmträgerplatte während des Evaku- 50 unter Verwendung des Schirmes nach diesem Schritt ierens der Röhre, sowie auf magnetische Fehler, bei- und der revidierten Maske nach Schritt 6. spielsweise infolge des erdmagnetischen Feldes, zu 8. Man setzt die Röhre nach Schritt 7 in Beachten, trieb und beobachtet und mißt die Fleck-Punktfehl-

4. Man fertigt eine vollständige Röhre unter Ver- deckung an jedem Ende der S-Achsen in verschiedewendung des Punktrasterschirmes nach Schritt 3 und 55 nen radialen Abständen vom Schirmmittelpunkt für der Maske mit angenommener Kontur nach Schritt 2 jede der verschiedenfarbigen Punktraster. Diese an. Man setzt (s. Fig. 11) die Röhre in Betrieb und Fleck-Punktfehldeckung verkörpert die perspektiverzeichnet und mißt die Degruppierungsfehldek- vische Fehldeckung, die denjenigen Betrag übersteigt, kung J d an jedem Ende der PS-Achsen in verschie- der durch die Brechungskeileigenschaften des Radialdenen radialen Abständen r_v r₂, r_s usw. vom Schirm- 60 korrekturelements 131 nach Schritt 1 korrigiert wird, mittelpunkt für die Leuchtstoffpunktraster der ver- Diese perspektivischen Fehldeckungsmessungen werschiedenen Farben. Als Maß für die Fehldeckung Δ d den in der gleichen Weise vorgenommen wie die entgilt der Abstand zwischen dem Mittelpunkt eines sprechenden Messungen nach Schritt 4, die an Hand Strahlfleckes und dem Mittelpunkt des dazugehörigen der Fig. 11 beschrieben worden sind, mit Ausnahme Leuchtstoffpunktes in Richtung von oder nach dem 65 der Tatsache, daß man die Messungen auf den Mittelpunkt des betreffenden Leuchtstoffpunktdreiers. drei S-Achsen statt auf den drei PS-Achsen vor-

In Fig. 11 ist der Vorgang für eine Dreistrahlröhre nimmt. Aus den gemessenen Werten kann man wie mit drei Rastern verschiedenfarbiger Leuchtstoff- im Schritt 4 das Mittel bilden, um eine Brechungs-

einrichtung zu erhalten, die eine mittlere Korrektur der perspektivischen Fehldeckung für alle drei punktdruckenden Belichtungen liefert. Man kann aber auch die in den verschiedenen radialen Abständen längs jeder der drei 5-Achsen gemessenen Fehldekkungen als getrennte Datengruppen behandeln und für jede der drei Belichtungen ein besonderes korrigierendes Brechungselement entwerfen.

9. Man ermittelt die Oberflächenkontur des keilförmigen Brechungselements 132 (F i g. 10), das die für die Korrektur der in Schritt 8 beobachteten perspektivischen Fehldeckungen erforderliche Verschiebung des Ortes der scheinbaren Lichtquelle erzeugt. Für diese Ermittlung kann man sich der folgenden Schritte 10 bis 16 bedienen:

10. Man erhält ein geeignetes Material bekannten Brechungsindexes und nimmt eine bestimmte Dicke einer planparallelen Platte dieses Materials an. Die angenommene Dicke soll so gewählt werden, daß die Herstellung und Handhabung der Brechungsemrichtung erleichtert und eine gewünschte mechanische Festigkeit erreicht wird.

11. Man errechnet die Brechungseffekte für verschiedene Einfallswinkel, ausgedrückt durch die Axialverschiebung δ Z der Lichtquelle von einer scheinbaren Ablenkebene P-P in eine tatsächliche Ablenkebene P'-P'. Hierfür verwendet man die Formel

planparallele Platte und das Element 131 enthaltende) Vorrichtung ein, die für das Drucken des Punktrasterschirmes nach Schritt 7 verwendet wurde. Man verschiebt (s. Fig. 13) die Lichtquelle der Vorrichrung um eine Strecke Δ S₁ von ihrem ursprünglichen Ort 170 nach seitwärts längs einer der drei 5-Achsen an einen ersten Ort 171 in der Ebene P'-P', so daß sich der punktdruckende Lichtfleck auf dem Schirm nunmehr mit der in Schritt 8 vermerkten fehlgedeckten Lage des Strahlflecks auf dieser Achse deckt. Man vermerkt und mißt den Betrag derjenigen Seitwärtsverschiebung JS₁ der Lichtquelle, die für die Herstellung dieser Deckung erforderlich war. Nunmehr verschiebt man die Lichtquelle axial um eine Strecke Δ P und seitwärts um eine Strecke Δ S₂ in eine zweite Lage 172, in der sich wiederum der punktdruckende Lichtfleck auf dem Schirm mit der fehlgedeckten Lage des Strahlfleckes deckt. Man beobachtet und mißt die Werte von Δ P und Δ S₂. Man

ao wiederholt den oben beschriebenen Schritt 13 für eine Anzahl von verschiedenen Schirmstellen, um so eine Folge von Werten Δ S₁, Δ P und Δ S₂ zu erhalten. 14. Man errechnet (s. wiederum Fig. 13) die Steilheit oder Neigung der Konturfläche des Keiles 132 (F i g. 10) für verschiedene Ablenkwinkel, welche die im Schritt 13 ermittelten Λ^-Werte ergibt. Die Ablenkwinkel auf der —S-Seite der Achse A-A sind durch die folgende Formel gegeben:

= t

I-

COS Φ

]/jV² -sin² Φ

(2) Φ₂ — ]/

worin t gleich der angenommenen Dicke der brechenden Platte, N gleich dem Brechungsindex der brechenden Platte, Φ gleich dem den gewählten Ablenkwinkeln entsprechenden Einfallswinkel und δ Ζ die scheinbare Verschiebung der Lichtquelle parallel zur Achse A-A sind. Zweckmäßigerweise zeichnet man die errechneten Werte für δ Z graphisch auf, so daß man eine Kurve erhält, welche die nichtlineare Änderung von δ Z als Funktion von Φ darstellt.

In Gleichung (2) verkörpert δ Ζ einen variablen Radialfehler, der durch die Anwesenheit der planparallelen Platte selbst eingeführt wird. Gewünschtenfalls kann man diesen Radialfehler im Radialkorrekturelement 131 nach Schritt 1 kompensieren. In der Praxis ist dies jedoch nicht nötig, sondern man kann statt dessen die Lichtquelle um einen Betrag Δ Ζ in eine Kompromißlage verschieben.

12. Man verschiebt (s. Fig. 12) die Axiallage der Lichtquelle um eine Strecke Δ Z in eine neue Ebene P'-P' (F i g. 10) in der punktdruckenden Vorrichtung, wobei Δ Z ein bestimmter Bruchteil des maximalen Abstandes δ Ζ vom scheinbaren (ursprünglichen) Ort der Lichtquelle ist, um auf diese Weise den Radialfehler, der durch die brechende Platte, aus welcher der Korrekturkeil für die perspektivische Verkürzung gefertigt werden soll, eingeführt wird, gleichmäßiger über den Bereich zwischen der Schirmmitte und den Schirmrand zu verteilen. Im Fall einer Kathodenstrahlröhre mit einem maximalen Ablenkwinkel von 90° erhält man eine annehmbar gleichmäßige Verteilung des Fehlers, wenn der Fehler bei einem Ablenkwinkel von ungefähr 76° gleich Null ist.

13. Man nimmt die Röhre, an der die perspektivischen Fehldeckungen nach Schritt 8 beobachtet wurden, auseinander und baut die Trägerplatte mit dem aufgedruckten Schirm erneut in die (nunmehr die

^ sin Φ, - sin Φ₂

tan?; =

cos ί
wobei

tan O₁ =

AS₂

IF

tan. Φ ζ =

AS₁

und Φ_± der Einfallswinkel des Strahlweges 174, den ein Lichtstrahl beim Eintritt in eine planparallele Platte nehmen muß, um in solcher Richtung aus der Platte auszutreten, daß er den gewünschten punktdruckenden Weg 175 einschlägt; Φ₂ der Einfallswinkel des Strahlweges 176, dem ein vom beabsichtigten Lichtquellenort 170 ausgehender Lichtstrahl bei seinem Eintritt in eine brechende Platte mit einer Kontur wie bei 177 folgen muß, um in solcher Richtung aus der Platte auszutreten, daß er den gewünschten Weg 175 nimmt; Δ S₁ die Strecke in der Ebene P'-P', um welche die Lichtquelle aus ihrer tatsächlichen Lage verschoben werden muß, um die gewünschte Deckung bei Belichtung durch eine ebene brechende Platte zu erhalten (diese Strecke entspricht derjenigen scheinbaren Verschiebung der Lichtquelle, die durch den konturierten Teil hervorgerufen wird); Δ S₂ und Δ Ρ diejenige seitliche bzw. diejenige axiale Verschiebung aus der ersten in die zweite Lage der Lichtquelle, die bei Belichtung durch eine planparallele Platte die gewünschte Deckung erzeugen; Z der Abstand längs der Achse A-A zwischen der Ablenkebene P'-P' und der nahen, konturierten Fläche 134 der Keilplatte; -η die Neigung der konturierten Fläche des Keiles an der Einfallsstelle der Lichtstrahlwege 174 und 176; und N der Brechungsindex des Materials, aus dem die Keilplatte gefertigt ist, sind.

Die Ablenkwinkel auf der +5-Seite der Achse A-A sind durch die folgende Formel gegeben:

tan»? =

sin Φ₁ — sin Φ₂

wobei

|/iV² — sin² Φχ — cos Φ₂

tan Φ₂ = tan Φ_χ —

AS

(6)

(7)

10

und die verschiedenen Symbole der Formel die gleichen wie in Formel (4) sind.

15. Man errechnet (s. immer noch Fig. 13) diejenigen Stellen auf der Oberfläche der brechenden Platte, an denen die Neigungswerte nach Schritt 14 fallen. Dazu verwendet man die folgende Formel:

H = tan (Z)₁ Z+ S₁ (8)

in der H der Abstand längs der S-Achse, gemessen von der Mitte des Keiles aus, ist.

16. Aus den nach Schritt 14 errechneten Neigungswerten η und den nach Schritt 15 errechneten Orten oder Verschiebungen H errechneten Orten oder Verschiebungen]? errechnet man eine Folge von Dickewerten für den Keil. Sodann ermittelt man unter Verwendung dieser Dickewerte eine glatte Kontur, beispielsweise indem man für die errechneten Neigungswerte nach bekannten Methoden ein Polynom ansetzt, und stellt einen entsprechenden Keil 132 her, der sich für die Kombination mit der Radialkorrektureinrichtung 131 nach Schritt 1 in der Lichtkammer 110 eignet.

17. Unter Verwendung der Maske mit revidierter Kontur nach Schritt 6, der Radialkorrektureinrichtung 131 nach Schritt 1 und des Keiles 132 nach Schritt 16 stellt man Röhren her und druckt die Leuchtstoffpunkte von Farbzentren zweiter Ordnung aus.

18. Man setzt die Röhren nach Schritt 17 in Betrieb und errechnet etwaige Nachregulierungen der Maskenkontur und der Keilkontur 134, die für die Herstellung von Schirmen mit optimalen Eigenschaften erforderlich sind. Gewünschtenfalls kann man bei der Vornahme dieser Nachregulierungen einen oder mehrere der Schritte 1 bis 16 wiederholen.

Bei der Herstellung von Punktrasterschirmen nach dem photographischen Direktverfahren ist es bekannt, die Lichtquelle um einen geringen Betrag von demjenigen Farbzentrum, von dem aus sie drucken soll, zu versetzen, um minderbedeutende Sekundärfaktoren zu kompensieren. Solche Sekundärfaktoren sind beispielsweise:

(a) Durchsacken oder Durchbiegen der Schinnträgerplatte infolge der Evakuierung der Röhre (s. Schritt 3 oben);

(b) Brechungen der punktdruckenden Lichtstrahlen infolge einer endlichen Glasdicke im Strahlengang (s. Schritte 11 und 12 oben) und

(c) die durch die Vertikalkomponente des erdmagnetischen Feldes bedingten Strahlablenkungseffekte.

Wenn daher hier gesagt ist, daß die Lichtquelle »im wesentlichen« in einem Farbzentrum (z. B. einem Farbenzentrum höherer Ordnung oder zweiter Ordnung) angeordnet ist, so schließt dies diejenigen Fälle ein, wo die Lichtquelle tatsächlich von dem betreffenden Farbzentrum zwecks Kompensation dieser oder anderer Sekundärfaktoren etwas versetzt ist. Darunter, daß die Lichtquelle im wesentlichen in einem Farbzentrum zweiter Ordnung angeordnet ist, ist im weiteren Sinne eine Einstellung gemeint, die hauptsächlich in bezug auf das Farbzentrum zweiter Ordnung statt auf z. B. das Farbzentrum erster Ordnung vorgenommen ist und bei der eine etwaige Versetzung zwecks Kompensation irgendwelcher untergeordneter Faktoren vom Farbzentrum zweiter Ordnung statt vom Farbzentrum erster Ordnung aus gemessen wird.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines Punktrasterleuchtschirmes für eine Dreistrahl-Lochmasken-Farbbildröhre mit im Betrieb der Röhre von den drei rasterförmig abgelenkten und dynamisch auf die Lochmaske konvergierten Elektronenstrahlen durch jeweils ein zugeordnetes Maskenloch erregten Dreiergruppen von verschiedenfarbig emittierenden Leuchtstoffpunkten, bei welchem ein photoempfindlicher Belag auf einem Schirmträger mittels einer im wesentlichen punktförmigen Lichtquelle durch die Lochmaske, die in bezug auf den Schirmträger die gleiche Lage einnimmt wie im Betrieb der Röhre, belichtet und anschließend entwickelt wird, derart, daß auf dem Schirmträger ein mit den Strahlauftreffflecken im Betrieb der Röhre korrespondierendes Leuchtstoffpunktmuster gebildet wird, wobei zwischen der Lichtquelle und der Lochmaske eine asphärische Korrekturlinse angeordnet ist, die bewirkt, daß der scheinbare Ursprung aller nicht auf die Schirmmitte gerichteten Lichtstrahlen vom tatsächlichen Ort der Lichtquelle in Richtung von der Röhrenmittelachse weg versetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (124) bei der Belichtung des photoempfindlichen Belags jeweils an Stellen (61 bis 65, 80) angeordnet wird, die in der fertigen Röhre einem Farbzentrum höherer als erster Ordnung der betreffenden Elektronenstrahlen entsprechen, wobei ein Farbzentrum erster Ordnung (24, 25, 26) als der Schnittpunkt einer Geraden durch die Mitte eines gegebenen Leuchtstoffpunktes und des dazugehörigen Maskenloches mit der Ablenkebene (P-P) des betreffenden Elektronenstrahls und ein Farbzentrum höherer Ordnung als derjenige Ort in jener Ablenkebene (P-P), von dem aus ein gegebenes Schirmflächenelement optisch durch ein anderes Maskenloch als von dem betreffenden Elektronenstrahl, und zwar im Fall eines Farbzentrums zweiter, dritter usw. Ordnung durch ein benachbartes, um zwei Löcher entferntes usw. Maskenloch beaufschlagt wird, definiert sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (124) an einem Farbzentrum zweiter Ordnung der betreffenden Elektronenstrahlen entsprechenden Stellen angeordnet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (124) am Ort eines Farbzentrums höherer Ordnung angeordnet wird, das sich auf der dem entsprechenden Farbzentrum erster Ordnung entgegengesetzten Seite der Röhrenmittelachse (A-A) befindet.

909518/114

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochmaske so angeordnet wird, daß ihr Abstand (q) vom Schirmträger sich von der Mitte zum Rand hin ändert.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (q) von einem größten Wert in der Mitte auf einen kleinsten Wert am Rand abnimmt, derart, daß die Größe der erzeugten Leuchtstoffpunkt-Dreiergruppen mit der Größe der entsprechenden Strahlfleck-Dreiergruppen übereinstimmt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturlinse (130) ein Linsenteil (132) mit den Brechungseigenschaften eines optischen Keiles zur Korrektur der durch perspektivische Verkürzung bei der Belichtung bedingten Dreiergruppenverzerrung enthält.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung von drei verschiedenartig emittierenden Leuchtstoffpunktrastern die Lichtquelle (124) nacheinander an drei einem Farbzentrum höherer Ordnung der betreffenden Elektronenstrahlen entsprechende Stellen gebracht sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen