DE2352363C3

DE2352363C3 - Correction lens for the production of a color television picture tube screen

Info

Publication number: DE2352363C3
Application number: DE19732352363
Authority: DE
Inventors: Albert Maxwell; Hekken Frans van; Lancaster Pa. Morrell (V.St.A.)
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1972-10-18
Filing date: 1973-10-18
Publication date: 1976-12-02

Description

4. Korrekturlinse nach Anspruch 2, dadurch äußern sich insbesondere als Deckungsfehler und ungekennzeichnet, daß wenigstens zwei dieser Teile 25 genaue Belichtung.4. Corrective lens according to claim 2, characterized in particular as misregistration and unmarked, that at least two of these parts 25 accurate exposure.

aus Materialien bestehen, die unterschiedliche Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnendenconsist of materials that differ This task is carried out by the in the characteristic

Brechungsindizes haben. Teil des Patentanspruchs 1 aufgeführten MerkmaleHave refractive indices. Part of claim 1 listed features

5. Korrekturlinse nach Anspruch 1, dadurch gelöst.5. Corrective lens according to claim 1, thereby solved.

gekennzeichnet, daß die Teile der Ebenen (20 bis Die Unteransprüche betreffen Weiterbildungencharacterized in that the parts of the levels (20 to The dependent claims relate to further developments

24, 46 bis 54) durch die Linse (10, 30) verlaufen 30 und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung,
und aus einer inneren Grenzfläche bestehen, an Durch die vorliegende Erfindung wird eine exak-24, 46 to 54) run through the lens (10, 30) 30 and advantageous embodiments of the invention,
and consist of an inner interface, at The present invention an exact

die sich eine äußere Oberflächenstufe anschließt. tere Deckung von Strahlauftreffbereichen und Leucht-which is followed by an outer surface step. tere coverage of beam impact areas and luminous

6. Korrekturlinse nach Anspruch 2, dadurch Stoffbereichen sowie eine exaktere Belichtung ergekennzeichnet, daß die Teile der Ebenen nur reicht.6. Correction lens according to claim 2, characterized in areas of material and a more precise exposure, that the parts of the levels are just enough.

äußere Oberflächenstufen (74 bis 82) der Linse 35 Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Er-(60) bilden. findung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näherouter surface steps (74 to 82) of the lens 35 In the following, embodiments of the (60) form. Finding in more detail with reference to the drawing

erläutert. Es zeigt
F i g. 1 die Aufsicht einer Korrekturlinse gemäßexplained. It shows
F i g. 1 the top view of a correction lens according to

einer Ausführungsform der Erfindung,an embodiment of the invention,

40 F i g. 2 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 2-2 von Fig. 1,40 Fig. 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 of FIG. 1;

F i g. 3 eine Querschnittsansicht entlang einerF i g. 3 is a cross-sectional view along a

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Korrektur- Linie 3-3 von Fi g. 1,The present invention relates to a correction line 3-3 of FIG. 1,

linse, die in Verbindung mit einer Lichtquelle bei der Fig. 4 die Aufsicht einer Korrekturlinse gemäßlens, which in connection with a light source in FIG. 4 shows the plan view of a correction lens according to FIG

Herstellung eines Bildröhrenschirmes für Farbfern- 45 einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,
sehgeräte verwendet wird, mit einer Anzahl von Lin- F i g. 5 eine Querschnittsansicht entlang derManufacture of a picture tube screen for color televisions - another embodiment of the invention,
vision equipment is used, with a number of lin- F i g. 5 is a cross-sectional view along FIG

scnelementen, die durch sich in einer einzigen Gera- Linie 5-5 von F i g. 4,scnelemente, which are in a single straight line 5-5 of F i g. 4,

den schneidende, radial nach außen verlaufende Teile F i g. 6 eine Korrekturlinse in Aufsicht gemäß einerthe cutting, radially outwardly extending parts F i g. 6 shows a correction lens in plan according to FIG

von Ebenen voneinander getrennt sind. weiteren Ausführungsform der Erfindung,are separated from each other by levels. further embodiment of the invention,

Bei einem aus der US-PS 26 25 734 bekannten 5° Fig. 7 eine Querschnittsansicht entlang der Verfahren zum Herstellen eines Lumineszenzschir- Linie 7-7 von F i g. 6.In a known from US-PS 26 25 734 5 ° Fig. 7 is a cross-sectional view along the Method for producing a luminescence screen line 7-7 of FIG. 6th

mes einer Lochmasken-Farbfernseh-Bildröhre wer- Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung stelltAccording to an embodiment of the invention, a shadow mask color television picture tube is provided

den die rot, grün bzw. blau emittierenden Leucht- F i g. 1 eine tortenförmige Linse 10 dar, die aus keilstoffbereiche durch photographisches Aufkopieren förmigen Elementen oder Teilen 12, 13, 14, ... 19, hergestellt, wobei die Lochmaske als Projektions- 55 gebildet wird, wobei jeder dieser Teile sich von einem schablone verwendet wird. Die zur Belichtung ver- gemeinsamen Punkt aus nach außen hin an den Rand wendete Lichtquelle wird dabei nacheinander an drei der Linse erstreckt. Die Linse 10 wird in einer optiverschiedene Stellen gebracht, die in einer bestimmten sehen Anordnung zwischen einer Lichtquelle und Beziehung zu den Ablenkzentren der Elektronen- einer Frontplatte der einer Farbfernsehröhre verwenstrahlen stehen, die bei der fertigen Röhre die betref- 6° det, um eine optische Korrektur des Lichtweges zu fenden Leuchtstoffbereiche erregen sollen. ermöglichen, derart, daß das Licht die photoempfind-the red, green and blue emitting luminous F i g. 1 is a pie-shaped lens 10, which is made up of wedge regions by photographic copying of shaped elements or parts 12, 13, 14, ... 19, produced, wherein the shadow mask is formed as a projection 55, each of these parts from a stencil is used. The point common for exposure outwards to the edge turned light source is extended to three of the lens one after the other. The lens 10 is optically different Bodies placed between a light source and see in a particular arrangement Relationship to the deflection centers of the electrons - a front plate of a color television tube used which are concerned with the finished tube, in order to allow an optical correction of the light path fenden fluorescent areas should excite. allow so that the light the photosensitive

Die Lage der Ablenkzentren der Elektronenstrah- liehen Teile auf der Frontplatte an den Stellen belichlen liegt jedoch leider nicht fest, sondern ändert sich tet, auf denen die Elektronenstrahlen bei einer fertiin Abhängigkeit von der Strahlablenkung. Um diesen gen Röhre auftreffen. Die Oberflächen 12', 13', 14' Effekt und andere Einflüse, z. B. die der dynamischen 65 ... 19' der Elemente in der Linse 10 besitzen jeweils Fokussierung der Elektronenstrahlen, zu kompensie- eine eigene Gestalt, um die beste optische Gesamtren, ist es bekannt, zwischen der Lichtquelle und dem korrektur einer Belichtung entsprechend geformter Lumineszenzschirm mit der Lochmaske eine Kor- Bereiche des Bildröhrenschirmes von FarbfernsehernExpose the position of the deflection centers of the electron beam borrowed parts on the front plate at the points is unfortunately not fixed, but changes on which the electron beams at a fertiin Dependence on the beam deflection. To hit this gene tube. The surfaces 12 ', 13', 14 ' Effect and other influences, e.g. B. those of the dynamic 65 ... 19 'of the elements in lens 10 each have Focusing of the electron beams, to compensate- its own shape, in order to achieve the best overall optical appearance, it is known between the light source and the correction of an exposure correspondingly shaped Luminescent screen with the perforated mask a Kor- areas of the picture tube screen of color televisions

zu erreichen. Infolge dieser individuellen Gestaltung besitzt jedes Linsenelement gegenüber den benachbarten Elementen eine recht unterschiedliche Form der Oberfläche (vgl. F i g. 2 und 3). Aufgrund dessen weist die Linse eine Anzahl diskontinuierlicher Grenzflächen zwischen den benachbarten Elementen auf, beispielsweise die Grenzfläche 20 zwischen den Elementen 16 und 17, 22 zwischen 17 und 18, 24 zwischen 18 und 19. Jede Grenzfläche besteht aus einem inneren Teil, wo die benachbarten Elemente aneinanderliegen und aus einem äußeren stufenförmigen Teil, der ein Teil der Oberfläche der Linse darstellt. Wenn die Linse in einer Beleuchtungsanordnung (lighthouse) verwendet wird, können die Grenzflächen innerhalb der Linse und an der Oberfläche der Linse Reflexionen verursachen, wenn das Licht von der Lichtquelle auf die Grenzflächen unter einem bestimmten Winkel auffällt. Gemllß einem Merkmal der Erfindung ist die Linse derart ausgebildet, daß — wenn sie in der Beleuchtungsanordnung angebracht ist, ihre Mittelachse 26 in Richtung der Lichtquelle weist oder auf die Lichtquelle ausgerichtet ist, so daß die Grenzflächen jeweils Teile von Ebenen sind, die sich gegenseitig in der zur Lichtquelle ausgerichteten Mittelachse 26 unterteilen. Daher wird Reflexion und Lichtstreuung vermieden, die aufgrund der die Grenzflächen unter einem bestimmten Winkel treffenden Lichtstrahlen auftreten.to reach. As a result of this individual design, each lens element possesses over the neighboring ones Elements have a very different shape of the surface (cf. Figs. 2 and 3). Because of that if the lens has a number of discontinuous interfaces between the adjacent elements, for example the interface 20 between the elements 16 and 17, 22 between 17 and 18, 24 between 18 and 19. Each interface consists of an inner part where the adjacent elements abut one another and an outer stepped portion which is part of the surface of the lens. If the lens is used in a lighthouse, the interfaces can inside the lens and on the surface of the lens cause reflections when the light is off the Light source strikes the boundary surfaces at a certain angle. According to a feature of In accordance with the invention, the lens is designed such that - when it is mounted in the lighting arrangement is, its central axis 26 points in the direction of the light source or is aligned with the light source, so that the interfaces are parts of planes that are mutually aligned with the light source Subdivide central axis 26. Therefore, reflection and light scattering, which are due to the interfaces, are avoided light rays striking at a certain angle occur.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zeigt F i g. 4 eine tortenförmige Linse 3, die 12 keilförmige Elemente 32, 33, 34 ... 43 aufweist. Entgegen der vorherigen Ausführungsform ist diese Linse 30 — wie dies F i g. 5 zeigt — mit einer Oberfläche 44 hergestellt, die eine stetige kontinuierliche Form besitzt. Die Elemente dieser Linse sind jedoch aus verschiedenartigen Materialien mit unterschiedlichem Brechungsindex hergestellt. Obwohl die Linse eine stetige, kontinuierliche Oberfläche besitzt, können aufgrund der Unterschiede in den Brechungsindizes zwischen jedem Element Korrektions-Diskontinuitäten bestehen. Eine Optimalisierung der Linsen hängt also nicht nur von einer passenden Formung der Linsenoberfläche ab, sondern auch von einer geeigneten Wahl des Materials, aus denen die Elemente hergestellt werden. Die Diskontinuitäten, beispielsweise die Diskontinuität 46 zwischen den Elementen 38 und 39, 48 zwischen 39 und 40, 50 zwischen 40 und 41, 52 zwischen 41 und 42 und 54 zwischen 42 und 43, sind in dieser Linse 30 alles innere Grenzflächen, die Teile von Ebenen sind, die sich gegenseitig in einer gemeinsamen Linie unterteilen, wobei die Linie die Mittelachse der Linse ist, die durch die Belichtungs-Lichtquelle hindurch geht. Diese An-According to a further embodiment of the invention, FIG. 4 a pie-shaped lens 3 which 12 has wedge-shaped elements 32, 33, 34 ... 43. In contrast to the previous embodiment, this is Lens 30 - as shown in FIG. 5 shows - made with a surface 44 that is a steady continuous Owns shape. However, the elements of this lens are made of different materials with different Refractive index made. Although the lens has a steady, continuous surface, you can correction discontinuities due to the differences in the indices of refraction between each element exist. Optimalization of the lenses therefore not only depends on a suitable shape the lens surface, but also from a suitable choice of the material from which the elements are made getting produced. The discontinuities, such as the discontinuity 46 between the elements 38 and 39, 48 between 39 and 40, 50 between 40 and 41, 52 between 41 and 42 and 54 between 42 and 43, in this lens 30 are all internal interfaces that are parts of planes that are mutually exclusive divide into a common line, the line being the central axis of the lens going through the exposure light source passes through. This to

5 Ordnung schließt eine innere Reflektion des Lichtes an den Grenzflächen aus.5th order excludes an internal reflection of the light at the interfaces.

In den F i g. 6 und 7 wird eine Linse 60 gemäß einer weiteren Ausfuhr ungsform der Erfindung gezeigt. Diese Linse 60 besteht aus einem einzigenIn the F i g. 6 and 7, a lens 60 according to a further embodiment of the invention is shown. This lens 60 consists of a single one

ίο homogenen Materialstück, bei dem nur die obere Fläche in einer tortenförmigen Gestalt ausgebildet ist. Die Linsenoberfläche 61 ist in 12 sektorförmige Oberflächenelemente oder -bereiche aufgeteilt, beispielsweise 62, 63, 64... 73. Jeder Oberflächenbereich besitzt seine eigene Linsengestalt, um die beste optische Korrektur für die entsprechenden, ähnlich geformten Bereiche des Bildschirms zu erreichen. Infolge dieser individuellen Gestaltung bestehen zwischen den benachbarten Oberflächenbereichen Oberflächen-Diskontinuitäten oder -Stufen. Beispielsweise ist eine Diskontinuität 74 zwischen den Bereichen 68 und 69, 76 zwischen 69 und 70, 78 zwischen 70 und 71, 80 zwischen 71 und 72 und 82 zwischen 72 und 73. Die Ebene jeder Diskontinuität geht durch die Linsenachse und ist dieser Linsenachse parallel. Wenn also die Linsenachse auf die Bielichtungs-Lichtquelie hinzeigt, oder auf sie ausgerichtet ist, so werden die Lichtstrahlen, die von der Quelle kommen, die Linse parallel zu den Diskontinuitäten durchlaufen; sie werden nicht reflektiert oder gestreut.ίο homogeneous piece of material in which only the upper Area is formed in a pie-shaped shape. The lens surface 61 is sector-shaped in FIG Surface elements or areas divided, for example 62, 63, 64 ... 73. Each surface area owns its own lens shape to make the best optical correction for the corresponding, similar to reach shaped areas of the screen. As a result of this individual design, there are between surface discontinuities or steps in the adjacent surface areas. For example is a discontinuity 74 between areas 68 and 69, 76 between 69 and 70, 78 between 70 and 71, 80 between 71 and 72 and 82 between 72 and 73. The level of each discontinuity goes through the lens axis and is parallel to this lens axis. So if the lens axis is on the Bielichtung light source points, or is directed towards them, the rays of light coming from the source will pass through the lens parallel to the discontinuities; they are not reflected or scattered.

Die zuvor beschriebenen Linsen gemäß den entsprechenden Ausführungsformen der Erfindung können aus jedem geeigneten, brechenden Material, beispielsweise aus Glas oder optischem Kunststoff, her-The lenses described above according to the corresponding embodiments of the invention can made of any suitable, refractive material, for example glass or optical plastic

gestellt werden. Vorzugsweise kann die Linse 30 von Fig. 4 und 5 aus Glas und die Linse 60 von Fig. 6 und 7 aus Kunststoff hergestellt werden. Eine solche vorzugsweise Verwendung der Materialien ist lediglich auf den gegenwärtigen Stand der Kunststoff-be asked. Preferably, the lens 30 of FIGS. 4 and 5 can be made of glass and the lens 60 of FIG. 6 and 7 are made of plastic. Such a preferred use of the materials is only to the current state of plastic

entwicklung (bei Linse 30) und der gegenwärtigen Möglichkeiten beim Schleifen und Polieren von Glaslinsen (bei Linse 60) angezeigt. Bei einem Verfahren zur Herstellung der Linse 80 aus Kunststoff wird der Kunststoff in einer geeigneten Gußform preßgeformt.development (for lens 30) and the current possibilities for grinding and polishing glass lenses (for lens 60) is displayed. In one method of manufacturing lens 80 from plastic, the Plastic compression molded in a suitable mold.

Derartige Gußformen können aus den Linsenelementen entsprechenden Gußformen aus Material, beispielsweise aus rostfreiem Stahl, hiestehen, die eine Grundfläche aufweisen, die der gewünschten Besonderheit der Linse entsprechen.Such molds can be made from the lens elements corresponding molds made of material, for example made of stainless steel, which have a base area that has the desired specialty correspond to the lens.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

to provide a rectifying lens. Such correction lenses are patent claims: * B. in US-PS 28 17 276, 28 85 935, 32 79 340 and 36 28 850 described.

1. Correction lens, which is used in connection with a light source in the manufacture of a picture tube, as described in the last-mentioned US patent specification, consists of a number of screens for color television sets, of lenses with a discontinuously curved surface of lens elements, which through discontinuities can also run in a radial direction intersecting in a single straight line, but they usually form a dial outward part of planes orthogonal or relatively random, separated from each other by arbitrary, thereby ge - w curved urns limited pattern,
indicates that the intersection line (26) from US-PS 29 99 126 is also a correction to the light source is aligned and that lens to compensate for the trapezoidal distortion in itself all lens elements (12 to 19, 32 to 43 and oblique projection known, the one smooth middle part 62 to 73) from the intersection line (26) to and from this extending radially to the outer edge verRand of the lens (10, 30, 60). is has ongoing discontinuities Such correction

2. Correction lens according to claim 1, characterized in that lenses are for the production of color remote marked that they are neither determined nor suitable from a uniform selibildröhren
homogeneous component (60). The present invention has the task of

3. Correction lens according to claim I, characterized in that, in the known, for the production of characterized in that the lens elements (12 to 20 color television picture tube luminescent screens are suitable-19. 32 to 43) each have individual wedge-shaped interferences occurring under corrective lenses Formation of the lens (10, 30) joined parts light that is scattered at the refracted boundary surfaces are. or being reflected, to avoid. These disorders