DE1462871B2

DE1462871B2 - Lichtquelle zur herstellung des leuchtstoff-punktrasters von farbfernseh-bildroehren

Info

Publication number: DE1462871B2
Application number: DE19661462871
Authority: DE
Priority date: 1965-12-10
Filing date: 1966-12-07
Publication date: 1972-05-10
Also published as: US3380354A; FR1504229A; NL6616697A; GB1159818A; DE1462871A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Lichtquelle zur Hersteilung des Leuchtstoff-Punktrasters auf der Stirnscheibe von Farbfernseh-Bildröhren des Schattenmasken-Typs mit einer Primärlichtquelle, deren isotrope Strahlungscharakteristik in eine sekundäre Strahlungscharakteristik umgestaltet wird, die eine an allen Stellen gleiche Belichtung der auf der Stirnscheibe befindlichen Substanz bewirkt, wobei die Primär- und die Sekundärlichtquelle während eines Belichtungsvorganges relativ zur Stirnscheibe nicht bewegt werden.

Bei einem bekannten »Leuchtturmgehäuse« dieser Bauart ist eine Primärlichtquelle vorgesehen, die nach Möglichkeit punktförmig ausgebildet sein soll und eine isotrope Strahlungscharakteristik besitzt, die durch ein optisches Korrektursystem in Gestalt einer nicht symmetrischen Linse in die gewünschte Strahlungscharakteristik umgeformt wird. Diese Ausbildung hat mehrere Nachteile. Einerseits ist die Herstellung einer befriedigenden Korrekturlinse wegen der erforderlichen Unsymmetrie schwierig und kostspielig und außerdem entspricht die so gebildete Sekundärlichtquelle hinsichtlich Ladeanordnung und Strahlungsemission nicht der später in der Bildröhre arbeitenden Elektronenstrahlquelle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lichtquelle zu schaffen, die im wesentlichen punktförmig und derart ausgebildet ist, daß die auf der Stirnscheibe befindliche Substanz an jeder zu belichtenden Stelle des Leuchtschirmes eine gleich starke Belichtung erfährt und bei der Herstellung des Leuchtstoffpunktrasters die Lichtquelle an der gleichen Stelle angeordnet werden kann, wo später die Elektronenstrahlquelle liegt.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Lichtquelle der eingangs genannten Bauart dadurch gelöst, daß die Primärlichtquelle innerhalb eines innen als rotationssymmetrischer Reflektor ausgebildeten Gehäuses angeordnet ist und der Reflektor die Lichtstrahlen nach einem in einer Gehäuseöffnung^: angeordneten rotationssymmetrischen lichtbrechenden Körper reflektiert, dessen Achse mit der Reflektorachse zusammenfällt, wodurch die-Sekundärlichtquelle gebildet wird. ■·...·. ·...··.■ .·..

Dabei wird diese nach der Erfindung ausgebildete Lichtquelle bei der Herstellung sämtlicher drei Gruppen von Leuchtstoff punkten immer an der Stelle angeordnet, an der später die Elektronenstrahlquelle für die betreffende Gruppe von Leuchtstoffpunkten liegt, sofern es sich um eine Dreistrahlröhre handelt. Außer einer besonders günstigen Registrierung der Leuchtstoffpunkte ist die hohe erreichbare und gleichmäßige Beleuchtungsstärke auf der Stirnscheibe als besonderer Vorteil der Erfindung zu werten.
, Gegenüber einer zweiten Gattung von »Leuchtturmgehäusen«, bei denen die Lichtquelle bzw. Ablenkprismen rotieren, um eine sukzessive Belichtung der Leuchtstoffpunkte durchzuführen, besitzt die Erfindung den Vorteil, daß infolge des relativen Stillstandes zwischen Lichtquelle und Stirnscheibe die Gefahr von Ungenauigkeiten und Ungleichförmigkeiten infolge von Bahnabweichungen mit Sicherheit vermieden werden. Außerdem können die notwendigerweise äußerst präzisen und teueren Führungen vermieden werden.

In bezug auf die erreichbare Helligkeit auf der Stirnscheibe bei gleicher Intensität der Primärlichtquelle ist die Erfindung infolge der Reflektoranordnung herkömmlichen Systemen überlegen, weil nur jener Strahlkegel ausgeleuchtet wird, der tatsächlich zur Belichtung herangezogen wird.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung hat der lichtbrechende Körper die Gestalt eines Kegelstumpfes, dessen Kegelspitze nach der Primärlichtquelle hin gerichtet ist, und auf der oberen Grundfläche des Kegelstumpfes ist ein Kegel aufgesetzt, dessen Grundfläche kleiner ist als die Grundfläche des Kegelstumpfes. Hierdurch wird auf einfache Weise die angestrebte Sekundärlichtemission erreicht, die die gleichmäßige Belichtung auf der Stirnscheibe ergibt. Dabei ist der Kegelstumpf des lichtbrechenden Körpers

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zweckmäßigerweise innerhalb des Gehäuses angeord- Bei dem in F i g. 2 dargestellten lichtbrechenden

net, und die Kegelspitze steht aus dem Gehäuse vor. Körper wird angenommen, daß die Primärlichtquelle

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung als ideale Punktlichtquelle anzusehen ist. Diese in

ist die Primärlichtquelle in einem Brennpunkt des die F i g. 2 dargestellte Sekundärlichtquelle besitzt eine

Form eines Rotationsellipsoids aufweisenden Reflek- 5 konkave rotationssymmetrische Eintrittsfläche 52, die

tors angeordnet, wobei der lichtbrechende Körper im die eintretenden Lichtstrahlen 55 so bricht, daß sie

zweiten Brennpunkt des Reflektors liegt. unter einem Winkel von 45° gegenüber der Längs-

Zur Herstellung des Punktrasters einer Farbfernseh- achse 42 aus der Austrittskegelfläche 53 austreten.

Bildröhre mit 90°-Ablenkung beträgt der Kegel- Da eine ideale Punktlichtquelle nicht zu verwirk-

winkel, der aus dem Reflektorgehäuse vorstehenden ι ο liehen ist, erfordert dies eine Abänderung in der

Kegelspitze des lichtbrechenden Körpers 90°. Gestalt der Sekundärlichtquelle, und diese wird erfin-

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Er- dungsgemäß wie Fig. 3a, 3b bzw. 4 und 4a aus-

findung an Hand der Zeichnung beschrieben. In der gebildet. Um zu erreichen, daß eine maximale Zahl

Zeichnung zeigt von Lichtstrahlen mit einem maximalen Winkel von

F i g. 1 eine Schnittansicht der erfindungsgemäß 15 45° aus der Sekundärlichtquelle austritt, muß unter

ausgebildeten Lichtquelle, Berücksichtigung des Brechungsindex und der Licht-

F i g. 2 in größerem Maßstab eine Ansicht des die wellenlänge der Kegelwinkel festgelegt werden, den

Sekundärlichtquelle bildenden lichtbrechenden Kör- die kegelige Eintrittsfläche 59 gegenüber der Achse 42

pers, aufweist. Dieser Winkel ist in F i g. 1 mit Θ bezeich-

Fig. 3a und 3b weitere Ausführungsbeispiele der 20 net, dieser Winkel ist wie folgt zu berechnen:
Sekundärlichtquelle,

F i g. 4 in größerem Maßstab eine bevorzugte _t q _ sin 60° — η sin 45° ...

Ausführungsform der Sekundärlichtquelle, _cos 60° — η cos 45°

Fig. 4a eine perspektivische Ansicht der Sekundärlichtquelle gemäß F i g. 4, 35 wobei η der Brechungsindex ist. Setzt man η — 1,48,

Fig. 5a bzw. 5b den Strahlungsverlauf der erfin- ergibt sich:

•dungsgemäßen Lichtquelle in einer Vertikalebene 0,865 — 1,046 , .

bzw. einer Horizontalebene. · ~ ^g "o^ö~^TÖ46" ⁼

Die erfindungsgemäße Lichtquelle 30 gemäß ' ' '

F i g. 1 weist ein Gehäuse 31 auf, das innen als Re- 30 Daraus errechnet sich

flektor 32 in Form eines Rotationsellipsoides ausgebil- η — is°-«ϊ λ/τ

det ist. Der untere Brennpunkt dieses Rotations- w - i» JU Minuten,

ellipsoides ist mit 41 bezeichnet. Eine die Primärlicht- Hieraus ergibt sich ein optimaler Kegelwinkel von

quelle bildende Quecksilberdampflampe 40 ist in der 18 V₂ ⁰. Nachdem dieser optimale Winkel bestimmt ist,

Längsachse 42 so angeordnet, daß sich der Lichtbogen 35 muß der optimale Wert der Austrittskegelfläche 56

im Brennpunkt 41 ausbildet. Der Deckel 44 ist auf bestimmt werden.

dem Gehäuse 31 mittels Schrauben 33 festgelegt. Er Die Eintrittskegelfläche 59 kann, wie durch die besitzt in der Längsachse 42 eine Öffnung, in die ein strichlierte Linie 59' in F i g. 4 angedeutet, verdie Sekundärlichtquelle bildender rotationssymmetri- längert werden, so daß ein Vollkegel entsteht. Allgescher lichtbrechender Körper 50 eingesetzt ist. Der 40 mein kann die Bodenfläche 57 des Kegelstumpfes .zweite Brennpunkt 48 des Reflektors 32 liegt in der durch die auftretenden Randstrahlen bestimmt wer-Mitte dieses lichtleitenden Körpers 50. Da die Primär- den. In ähnlicher Weise läßt sich die Ringfläche 58 lichtquelle, d. h. der Lichtbogen der Lichtbogen- bestimmen, auf der der Kegel 56 aufsitzt,
lampe 40, nicht exakt punktförmig ist, wird der Fokus- Die Vorteile der erfindungsgemäßen Sekundärlichtort der vom Reflektor reflektierten strichpunktiert an- 45 quelle lassen sich aus den F i g. 5 a und 5 b ableiten, .gegebenen Strahlen von einer Kurve 45 gebildet. Der Strahlungsverlauf ist in der vertikalen Projektions-

Der die Sekundärlichtquelle bildende lichtleitende ebene durch eine Kurve 74 charakterisiert, die herz-

Körper 50 ist so ausgebildet, daß die auf ihn auf- förmig gestaltet ist. Unter der Annahme normalisierter

treffenden reflektierten Lichtstrahlen mit der gewünsch- Helligkeitswerte hat der senkrechte Lichtstrahl 75, der ten Verteilung der Strahlungsintensität in einem Kegel 50 in Richtung der Achse 42 austritt, einen Helligkeitsaustreten, dessen Achse mit der Reflektorachse 42 wert von 1,0. Lichtstrahlen mit einem maximalen zusammenfällt und dessen Kegelwinkel dem halben Ablenkwinkel von 45° gegenüber der Achse haben maximalen Ablenkwinkel der Farbbildröhre ent- Helligkeitswerte von 2,5.

spricht. Bei einer Farbbildröhre mit einer Ablenkung Der horizontale Verlauf der Strahlungscharakteristik

von 90° beträgt der Kegelwinkel 45°. 55 zeigt eine Kreisform76 (Fig. 5b).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: ;

1. Lichtquelle zur Herstellung des Leuchtstoff-Punktrasters auf der Stirnscheibe von Farbfernseh-Bildröhren des Schattenmasken-Typs mit einer Primärlichtquelle, deren isotrope Strahlungscharakteristik in eine sekundäre Strahlungscharakteristik umgestaltet wird, die eine an allen Stellen gleiche Belichtung der auf der Stirnscheibe befindlichen Substanz bewirkt, wobei die Primär- und die Sekundärlichtquelle während eines Belichtungs-' Vorganges relativ zur Stirnscheibe nicht bewegt werden, da durch ge kennzeichnet, daß die Primärlichtqueile (40) innerhalb eines innen als rotationssymmetrischer Reflektor (32) ausgebildeten Gehäuses (31) angeordnet ist und der Reflektor die Lichtstrahlen nach einem in einer Gehäüseöffnung angeordneten rotationssymmetrischen lichtbrechenden Körper (50) reflektiert, dessen Achse mit der Reflektorachse zusammenfällt, wodurch die Sekundärlichtquelle gebildet wird.

2. Lichtquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der lichtbrechende Körper (50) die Gestalt eines Kegelstumpfes hat, dessen Kegelspitze nach der Primärlichtquelle hin gerichtet ist, und daß auf der oberen Grundfläche, des Kegelstumpfes ein Kegel aufgesetzt ist, dessen Grund-;.. fläche kleiner ist als die Grundfläche des Kegelstumpfes. ^!

3. Lichtquelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegelstumpf des lichtbrechenden Körpers innerhalb des Gehäuses angeordnet ist und ^: die Kegelspitze aus dem Gehäuse vorsteht. >·.-..\: '.,I:;;.·

4. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärlichtquelle in dem einen Brennpunkt des die Form eines Rotationsellipsoids aufweisenden Reflektors angeordnet ist und daß der lichtbrechende Körper (50) im zweiten Brennpunkt dieses Reflektors liegt.

5. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung des Punktrasters einer Farbfernseh-Bildröhre mit 90°- Ablenkung der Kegelwinkel der aus dem Reflektor- , gehäuse vorstehenden Kegelspitze des lichtbrechen-.' den Körpers 90° beträgt. ^L ' - '^: - ■ ^; '

6. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 2 bis 5, ·'-'^:-^; dadurch gekennzeichnet, daß der halbe Kegelwinkel des kegelstumpfförmigen Teils des lichtbrechenden Körpers 18° 30'±30' beträgt.