DE1915408A1

DE1915408A1 - Vorrichtung zur Positionierung zweier Gegenstaende in Bezug aufeinander mit Hilfe eines Strahlungsbuendels

Info

Publication number: DE1915408A1
Application number: DE19691915408
Authority: DE
Inventors: Ferguson Eric Tapley
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1968-03-30
Filing date: 1969-03-26
Publication date: 1969-11-06
Also published as: GB1270124A; BE730708A; US3689162A; FR2005192A1; NL6804512A

Description

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N.V. Philips» Gloeilampenfabrieken Meine Akte: fki 5151

Vorrichtung zur Positionierung zweier Gegenstände in bezug aufeinander mit Hilfe eines Strahlungsbündels

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Positionierung zweier Gegenstände in bezug aufeinander mit Hilfe eines Strahlungsbündels, das mit einem Teil jedes der Gegenstände in Wechselwirkung tritt.

Die Positionierung zweier Gegenstände in bezug aufeinander findet unter anderem bei der Herstellung von FarbfernsehbildrÖhren Anwendung. Bekannt sind Farbfernsehbildröhren mit drei Elektronenstrahlerzeugungssystemen, bei denen zwischen dem Bildschirm und diesen Systemen eine sogenannte Lochmaske angeordnet ist· Der Bildschirm ist mit einer Vielzahl von Leuohtmaterialpunkten überdeckt, die in Tripein angebracht sind. Die drei Punkte jedes Tripeis leuchten, wenn sie durch Elektronen getroffen werden, in verschiedenen Farben, üblicherweise rot, grün und blauy auf. Die Lochmaske, die aus einer Platte aus für Elektronen undurchlässigem Material· besteht, ist derart mit Löchern versehen, daß jedes Loch einem Tripel entspricht. Elektronen aus einem bestimmten Strahlerzeugungssystem müssen nur auf einen Punkt jedes Tripeis auftreffen. Deshalb müssen nicht nur die Punkte auf dem Bildschirm gleichmäßig verteilt sein, sondern es müssen auoh die Löcher in der Lochmaskenplatte zur

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Erhaltung der gewünschten Maskierung gleichmäßig über die Platte verteilt sein. "

Die löcher in der vorzugsweise metallenen Maskenplatte werden üblicherweise mittels eines Ätzverfahrens hergestellt. Zu diesem Zweck wird, nachdem die Maskenplatte beiderseits mit einer Schicht aus einem sogenannten Photolack überzogen worden ist, gegen beide Seiten der Platte je eine photographische Maske mit einem geeigneten Punktmuster geklemmt. Die Maskenplatte wird durch die photographische Maske hindurch belichtet. Die Lack— schicht hat z.B. die Eigenschaft, daß sie nach Belichtung mit kurzwelligem Licht unlöslich in einem bestimmten Lösungsmittel wird. Der nicht belichtete Teil der Lackschicht wird mittels dieses Lösungsmittels entfernt. Der dabei freiwerdende Teil der Maskenplatte wird entfernt, z.B. mittels einer speziellen Ätzlösung weggeätzt.

Entsprechende Abbildungen in den beiden photographischen Masken müssen offensichtlich sehr genau, z.B. innerhalb von 10/um, in bezug aufeinander zentriert sein, damit die nach dem Ätzen erhaltenen Löcher in der Maskenplatte die gewünschte Form und Lage aufweisen. Es ist möglich, die Punkte bzw. spezielle Ausrichtzeichen auf den photographischen Masken mit einem Mikroskop zu betrachten. Es ist jedoch schwierig, mit einem Mikroskop nahe an die Masken heranzukommen.

Die Erfindung bezweckt, diesen Nachteil. zu beheben. Eine Vorrichtung der vorerwähnten Art ist zu diesem Zweck dadurch gekennzeichnet, daß auf jedem der Gegenstände ein Muster aus konzentrischen, äquidistanten, das Strahlungsbündel abfangenden Kreisen angebracht ist, wobei die Teilung des Musters auf einem Gegenstand von der auf dem anderen Gegenstand verschieden ist, während das

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Strahlungsbündel mit diesen Mustern, die nahezu gegeneinander liegen, in Wechselwirkung tritt. Vorzugsweise ist der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kreisen in jedem Muster die Hälfte der Teilung des betreffenden Musters.

Wenn die beiden Muster konzentrisch aufeinander angeordnet werden, ergibt sich ein Moire-Muster aus konzentrischen Kreisen· Auf dem einen Gegenstand ist ein Muster aus beispielsweise mehreren hundert konzentrischen dae Strahlungsbündel abfangenden Kreisen angebracht, wobei der Zwischenraum zwischen den aufeinanderfolgenden Kreisen gleich der Breite der Kreise ist. Auf dem anderen Gegenstand ist ebenfalls ein Muster aus konzentrischen Kreisen angebracht, auch mit einem Zwischenraum gleich der Breite der Kreise· Die Teilung S der Kreise auf dem einen Gegenstand ist jedoch beispielsweise um wenige (a) Prozente von der der Kreise auf dem anderen Gegenstand verschieden. Der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Moire-Kreisen ist somit

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Es sei bemerkt, daß Moire-Muster an sich bekannt sind· Die bekannten Moire-Auster haben jedoch Nachteile. Moire-Muster aus Geraden, die aus zwei Mustern paraller Geraden mit einer geringen Teilungs— oder Richtungsdifferenz entstehen, haben den Nachteil, daß man sich bei der Verschiebung eines der Muster leicht um eine ganze Periode irren kann, denn jedes Muster ist bei Verschiebung mit eich selbst identisch.

Zwei gleiche Muster aus gegebenenfalls äquidistauten, konzentrischen Kreisen haben den Nachteil, daß bei richtiger Einstellung kein Moire-Muster sichtbar wird. Das Moire-Muster erscheint erst, wenn die beiden Muster um mindestens eine halbe Teilung gegeneinander verschoben sind, was eine unempfindliche Einstellung des Zentrier*-

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kennzeichens bedeutet. Außerdem ist am Moire-Muster das Vorzeichen der Verschiebung in einer bestimmten Richtung nicht erkennbar, weil der Beobachter nicht sehen kann, welches der beiden Muster der Strahlungsquelle zugekehrt ist.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist auch bei genauer Zentrierung mindestens ein Moire-Ring sichtbar, dessen Lage und Form sich bei Dezentrierung ändern. Beträgt die gegenseitige Vorrichtung der Muster auf den Gegenständen Δ , wobei angenommen wird, daßA< S ist, so ändert das Moire—Muster seine Form nahezu nioht, aber die Moire-Ringe verschieben sioh um eine Strecke 100 — und zwar in der Richtung, in der das Muster mit der kleineren Teilung verschoben ist.

Man kann in einem oder beiden Kreismustern ein Kennzeichen vorsehen, indem z.B. einer der die Strahlung abfangenden Kreise weggelassen oder ein Zwischenraum ausgefüllt wird. Es ergibt sich ein äußerst empfindliches .Einstellkennzeichen dadurch, daß man einen der Kreise aus dem Moire-Muster mit dem weggefallenen Bezugskreis zusammenfallen läßt. Eine Abweichung von 1/40 der Teilung des Moire-Musters ist an der Stelle des Bezugskreises mit dem Auge wahrnehmbar.

Ein Aueführungsbeispiel iet in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben* Es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch zwei Kreismuster gemäß der Erfindung,

Fig. 2 ein Moire-Muster, das sioh bei Abstrahlung von aufeinander zentrierten Mustern nach Fig. 1 ergibt, Fig. 3 sowie Fig. 4 ein Teil des Moire-Musterö bei einer Dezentrierung der Kreißmueter naoh Fig. 1.

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Fig. 1 zeigt Schnitte durch zwei Kreismuster 1 und 2. Die Muster liegen nahezu aneinander an: ihr Abstand ist klein gegen die Beugungsunschärfe und gegen die die Muster anstrahlende Strahlungsquelle. Die Teilung des Kreismusters 1 ist etwas von der des Kreismusters 2 verschieden. Bei Anstrahlung der Muster sieht man, wenn die Muster aufeinander zentriert sind, Moire-Ringe, die wechselweise hell und dunkel sind (Fig.2), Wird das Kreismuster mit der kleineren Teilung in der in Fig. 3 durch einen Pfeil angegebenen Richtung verschoben, so werden die Moir6-Ringe verschoben. Bei einer größeren Verschiebung findet man ein Moire-Muster wie in Fig. 4, an dem die Richtung der Versohiebung unmittelbar erkennbar ist.

Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel enthielten die Kreismuster je 200 Kreise. Die Breite der Kreise betrug 40 bzw. 39,6/um. Der Zwischenraum zwischen aufeinanderfolgenden Kreisen betrug gleichfalls 40 bzw. 39,6 /um. Bei einem der Kreismuster war ein Kreis weggelassen. Die beiden Kreismuster waren mit dem bloßen Auge bis innerhalb von 2/um aufeinander zentrierbar.

Eine hohe Empfindlichkeit läßt sich auch dadurch erzielen, daß eines der Kreismuster Kreisgruppen enthält, deren Teilung abwechselnd gleich S (1 + Δ) und gleioh S (i-4l·) ist, während die Kreise des anderen Kreismusters eine Teilung S haben. Bewegt man diese Muster gegeneinander, so bewegen sich die Moire-Ringe wechselweise gegenphasig. .

Selbstverständlich kann die Vorrichtung gemäß der Anmeldung nicht nur bei der Herstellung von Farbfernsehbildröhren, sondern z.B. auch bei der Positionierung von Werkzeugen in bezug auf ein Werkstück Anwendung finden.

Patentansprüche» 9098A5/093T ~ ⁶ ~

Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zur Positionierung zweier Gegenstände in bezug aufeinander mit Hilfe eines Strahlungsbündeis, das mit einem Teil jedes der Gegenstände in Wechselwirkung tritt, dadurch gekennzeichnet, daß auf jedem der Gegenstände ein Muster aus konzentrischen, äquidistanten, das Strahlungsbundel abfangenden Kreisen angebracht ist, wobei die Teilung des Musters auf dem einen Gegenstand von der auf dem anderen Gegenstand verschieden ist, während das Strahlungs bund el mit diesen Mustern, die nahezu gegeneinanderliegen, in Wechselwirkung tritt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kreisen in jedem Muster die Hälfte der Teilung des betreffenden Musters beträgt.
3» Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem der Muster ein Kreis durch einen für das Strahlungsbündel durchlässigen Kreis ersetzt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Gruppen von Kreisen in einem der Muster abwechselnd eine größere und eine kleinere Teilung als die Kreise des anderen Musters haben.

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