DE2352364C3 - Korrekturlinse zum Herstellen von Farbfernsehbildröhren-Leuchtschirmen - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Korrekturlinse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der US-PS 26 25 734 ist ein photographisches Verfahren zum Herstellen von Farbfernsehbildröhren-Leuchtschirmen bekannt, bei dem photoempfindliche Schichten, die die verschiedenen Farbleuchtstoffe enthalten, durch eine auch in der fertigen Röhre vorhandene Lochmaske hindurch belichtet werden.

Die Lichtwege stimmen jedoch im allgemeinen nicht mit den Wegen der Elektronenstrahlen in der Röhre überein, so daß Abweichungen zwischen den durch den photographischen Kopierprozeß erzeugten Leuchtstdffbereichen und den lileklronenstrahl-Auftreffbureichen auftreten, wenn man nicht besondere Maßnahmen ergreifl. Zum Beispiel können radiale Abweichungen /wischen den Leuchtstoffbereichen und den F.lektronensirahlaiiflrcffbereichen dadurch entstehen, daß sich die Ablenkzentren der Hlektmnenstrahlen im Verlaufe der Strahlablenkung parallel zur Röhrenachse verschieben. Bei einer Farbfernsehbildröhrc mit Punktrasterleuchtschirmcn und drei F.lcktroneiislrahlcn, die dynamisch zur Konvergenz gebracht werden, tritt außerdem durch eine quer zur Röhrenachse verlaufende Verschiebung der Ablenkzentren ein sogenannter Degruppierungsfchler auf. Dieser und weitere Deckungsfehler sind z. B. in den US-PSen 28 85 935 und 32 82 691 beschrieben.

Es ist bekannt, daß man die oben erwähnten Deckungsfehler durch Korrekturlinsen mehr oder weniger weitgehend beseitigen kann, die beim Aufkopieren des Leuchischirms zwischen der Lichtquelle und dem Leuchtschirm der Röhre angeordnet werden. Diese asphärischen Korrekturlinsen bewirken eine solche Ablenkung der Lichtstrahlen, daß diese wenigstens annähernd an den gleichen Bereichen des Leuchtschirms auftreffen wie die Elektronenstrahlen. Korrekturlinsen für die Herstellung von Farbfernsehbildröhren-Leuchtschirmen sind z. B. in den US-PSen 28 17 276, 28 85 935,32 79 340 und 36 28 850 beschrieben.

In der US-PS 32 79 340 ist ein Verfahren zum Herstellen eines Mosaikleuchtschirmes beschrieben, bei dem zwei Linsen für aufeinanderfolgende Belichtungen jeder Farbleuchtstoffschicht verwendet werden. Jede Linse hat eine einzige zur Korrektur von Deckungsfehlern geformte Oberfläche, die in eine Anzahl von ringförmigen, durch diskontinuierliche Übergänge oder Stufen voneinander getrennte Bereiche unterteilt ist.

In der US-PS 36 28 850 ist eine Korrekturlinse beschrieben, die ebenfalls eine einzige zur Korrektur von Deckungsfehlern geformte Oberfläche aufweist, die in eine Anzahl von Bereichen unterteilt ist, wobei wenigstens ein Bereich durch Diskontinuitäten begrenzt ist, die in wenigstens zwei verschiedenen Richtungen verlaufen. Die andere Seite dieser bekannten Korrekturlinse kann ebenfalls Abstufungen aufweisen, diese verändern jedoch im wesentlichen nur die Dicke der Linse und nicht die Korrekturwirkung.

Um eine einwandfreie Korrektur von Deckungsfehlern zu erreichen, sind bei dem in der US-PS 32 79 340 beschriebenen Verfahren zwei Korrekturlinsen mit je einer zur Korrektur von Deckungsfehlern wirksamen Oberfläche und zwei Belichtungsvorgänge pro Farbleuchlstoffschicht erforderlich. Dieses Verfahren ist deshalb relativ aufwendig und kostspielig.

Die in der US-PS 36 28 850 beschriebene Linse kann zwar alleine verwendet werden und erfordert daher nur einen Belichtungsvorgang, sie enthält jedoch Diskontinuitäten oder Stufen, die in zwei verschiedenen Richtungen verlaufen und in Glas nach dem derzeitigen Stand der Technik nur schwer herzustellen sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Korrekturlinse für die Herstellung von Farbfernsehbildröhren-Leuchtschirmen anzugeben, die einfach hergestellt werden kann und nur eine einzige Belichtung erfordern.

Diese Aufgabe wird durch eine Korrekturlinse der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des Gegenstandes des

Patentanspruchs 1.

Die Korrekturlinse gemüli der Erfindung läßt sich auch in Glas oder Quarz einfach herstellen und ermöglicht eine ausgezeichnete Korrektur mit nur einem einzigen Belichtungsvorgaiig. s

Im folgenden werden Ausführiingsheispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung nähi:r erläutert; es zeigen

f-'ig. I eine Aufsicht einer Korrekturlinse gemiiß einer ersten Ausführungsform der Erfindung; _w

Γ i g. 2 eine Querschnittansicht in einer Ebene 2-2 der F i g. I;

E i g. J eine Querschnittsansicht in einer übene i- i der F i g. 1;

Fi?. 4 eine Aufsicht einer Korrekturlinse gemiiß is einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 5 eine Seitenansicht in Richtung der F¹IeUe 5-5 in F ig. 4;

F i g. 6 eine Querschnittsansicht in einer Ebene b-b der F ig. 4;

F i g. 7 eine Darstellung eines Teiles eines Bildröhrenleuchtschirms mit den Korrekturen, die in den verschiedenen Bereichen zur Venncidung von Dekkungsfehlern erforderlich sind;

Fig. 8 eine Darstellung einer ersten, für die Korrektur von Deckungsfehlern wirksamen Oberfläche einer Korrekturlinse mit den durch die verschiedenen Oberflächenbereiche bewirkten Bereichskorrekturen;

F i g. 9 eine Darstellung des schon in F i g. 7 gezeigten Teiles des Bildröhrenleuchtschirms mit den Deckungs- yj fehlern, die noch verbleiben, wenn zur Korrektur nur die Linsenfläche gemäß F i g. 8 verwendet wird;

Fig. 10 eine Darstellung einer zweiten für die Korrektur von Deckungsfehlern wirksamen Linsenoberfläche mit den für die verschiedenen Bereiche bewirkten Korrekturen;

Fig. 11 eine Darstellung des schon in Fig. 7 gezeigten Leuchtschirmteiles bei Verwendung einer Linse, die sowohl die Korrektur-Oberfläche gemäß Fig. 8 als auch diese gemäß Fig. 10 aufweist;

Fig. Yl eine Aufsicht einer Korrekturlinse gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 13 einen Querschnitt in einer Ebene 13-13 der Fig. 12;

Fig..14 eine Aufsicht einer Korrekturlinse gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 15 einen Querschnitt in einer Ebene 15-15 der Fig. 14;

Fig. 16 eine Aufsicht einer Korrekturlinse gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 17 eine Aufsicht einer Korrekturlinse gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung.

In den Fig. 1, 2 und 3 ist eine Korrekturlinse 20 dargestellt, die zwei für die Korrektur von Deckungsfehlern wirksame Oberflächen 22 _und 24 hat. Beide Oberflächen 22 und 24 weisen eine Anzahl streifenförmiger Bereiche auf, beispielsweise auf der Oberfläche 22 die Bereiche 26,28 und 30, und auf der Oberfläche 24 die Bereiche 32, 34 und 36. Die Bereiche jeder Oberfläche sind zueinander parallel. Die Bereiche der Oberfläche 22 verlaufen jedoch senkrecht zu den Bereichen der Oberfläche 24.

Die Korrekturlinse 20 wird in einer optischen Belichtungsanordnung zwischen einer Lichtquelle utiJ einer Frontplatte einer Farbfernsehbildröhre verwendet, um die Lichtwege derart optisch zu korrigieren, daß das Licht die lichtempfindlichen Schichten auf der Frontplatte dort belichtet, wo beim Betrieb der fertigen Röhre die Elektroncustrahlen auftrellen. Die Oberflache eines jeden l.insenbereichs hat eine spezielle Gestaltung, um ein optimale optische Gesamlkorrekiur für die Belichtung der entsprechenden Schirmbereiche des Bildröhren.schirmes zu gewährleisten. Infolge dieser individuellen Oberflächengestalt sind die Übergänge zwischen benachbarten Linsenbereichen nicht kontinuierlich oder stetig. Infolge der Höhenunterschiede /wischen den Linsenbereichen entsteht vielmehr eine Anzahl von Diskontinuitäten oder Stufen, wie sie /. 1). bei 38 und 40 dargestellt sind.

In den Fi g. 4, 5 und b ist eine Korrekturlinse 50 mit zwei für die Korrektur von Deckungslehlern wirksamen Oberflächen 52 und 60 dargestellt, bei der die eine Oberfläche 52 in eine Anzahl von sektoiTörmigen Bereichen 54, 56, 58 usw. unterteilt ist, während die entgegengesetzte Oberfläche 60 eine Anzahl von ringförmigen Linsenbereichen 62 und 64 aufweist, die einen mittleren, scheibenförmigen Bereich 66 umgeben. Wie bei der oben beschriebenen Korrekturlinse hat auch hier jeder Linsenbereich auf jeder Seite der l.in:.e eine individuelle Form und ist durch diskontinuierliche, unstetige Grenzen, z. B. die Grenzen 68 auf der Oberfläche 52 und die Grenzen 70 auf der Oberfläche 60 von den benachbarten Linsenbereichen getrennt.

Es bestehen mehrere Möglichkeiten für die Gestaltung der wirksamen Oberfläche eines jeden Linsenbereiches. Beispielsweise kann die Krümmung eier Linsenbereiche auf beiden wirksamen Oberflächen, die zum Ausschalten oder zur Verminderung von Dekkungsfehlern benötigt werden, gleichzeitig berechnet werden. Es ist aber auch möglich, die Krümmung der Linsenbereiche auf einer wirksamen Oberfläche zu berechnen, um Fehlüberdeckungen zu verringern; und jeder Kompromiß, der bei dieser Oberfläche eingegangen wurde, kann durch eine geeignete Gestaltung der anderen effektiven Oberfläche kompensiert werden. Das letztgenannte Verfahren bei der Linsenherstellung soll nachfolgend anhand der Fig. 7 bis 11 erläutert werden. Fig. 7 zeigt einen kleinen Ausschnitt 72 des Bildschirmes einer Fernsehbildröhre, der in kleine Quadrate 73 aufgeteilt ist. Es sind normierte Zahlenwerte für die Register- oder Deckungsfehler oder deren Korrekturen angegeben, die benötigt werden, um die Deckungsfehler in den bezeichneten Bereichen zu vermeiden. Ein Linsenteil 74 mit einer ersten wirksamen Oberfläche 75 aus drei streifenförmigen Linsenbereichen 76, 78 und 80 ist in Fig. 8 dargestellt. Es sind wieder normierte Zahlenwerte angegeben, die die Größe der Korrekturwirkung der Teilbereiche der wirksamen Oberfläche angeben. Um innerhalb eines Linsenbereiches eine kontinuierliche Oberfläche zu erhalten, wird angenommen, daß sich benachbarte Teile jedes Linsenbereichs nicht mehr als eine Korrektureinheit voneinander unterscheiden. Wenn die Oberfläche 75 die einzige wirksame Oberfläche wäre, die bei der Herstellung des Bildschirmes zur Korrektion benutzt würde, so würden nach der Bildschirmherstellung Fehler zurückbleiben, wie sie h Fig.9 dargestellt sind. Derartige Fehler werden jedoch durch geeignete Formung der Bereiche 82, 84 und 86 der zweiten wirksamen Oberfläche 88 der Linse 87 — wie in F i g. 10 dargestellt — ausgeschaltet oder wenigstens zusätzlich verringert, indem die Fehler korrigiert werden, die bei der ersten wirksamen Oberfläche übrig bleiben. Die verbleibenden Deckungsfehler sind in Fig. 11 dargestellt.

In den Fig. 12 und 13 ist eine weitere Linse 90 mit

zwei wirksamen Oberflächen 92 und 100 dargestellt. Bei dieser Linse 90 ist die erste wirksame Oberfläche 92 in eine Anzahl von sektorförmigen Bereichen 94,96 und 98 aufgeteilt, während die andere wirksame Oberfläche 100 eine kontinuierliche stetige Form aufweist. Es besteht die Möglichkeit die erste wirksame Oberfläche 92 zur Korrektur von Deckungsfehlern zu verwenden, die von einem Faktor verursacht werden, während die stetige, kontinuierliche Form der zweiten wirksamen Oberfläche 100 zur Korrektur der verbleibenden Deckungsfehler benutzt wird. In ähnlicher Weise könnte die Linse 102 mit einer kontinuierlich, stetig geformten wirksamen Oberfläche 104 auch streifenförmige Bereiche, beispielsweise 106, 108 und 130 auf der anderen wirksamen Oberfläche 112 besitzen, wie dies in den Fig. 14 und 15 dargestellt ist. Selbstverständlich könnten die sektorförmigen oder streifenförmigen Bereiche auch dazu benutzt werden, mehrere der auf verschiedene Ursachen zurückgehenden Dcckungsfehler zu korrigieren, wodurch die Oberflächenform und der Aufbau der kontinuierlich geformten wirksamen Oberfläche vereinfacht wird.

In den Fig. 16 bzw. 17 sind zwei weitere Korrekturlinsen 114 und 132 dargestellt. In Fig. 16 ist die wirksame Oberfläche 116 aus streifenförmigen Bereichen, beispielsweise 118, 120 und 122 gebildet, während die andere wirksame Oberfläche 124 ringförmige Bereiche 126 und 128 aufweist, die einen scheibenförmigen Mittclbereich 130 umgeben. Die Linse 132 von Fig. 17 hat eine wirksame Oberfläche 134, die in sektorförmige Bereiche, beispielsweise 136,138 und 140 aufgeteilt ist, während die gegenüberliegende wirksame Oberfläche 142 in streifenförmige Bereiche, beispielsweise 144,146 und 148 aufgeteilt ist.

jede der zuvor beschriebenen Linsen kann aus einem Teil aus einheitlichem, homogenem Material oder aus einer Anzahl von einzelnen Teilen hergestellt werden. Beispielsweise kann die Linse 20,die in den F ig. 1,2 und 3 dargestellt ist, aus zwei scheibenförmigen Teilen hergestellt sein. Jedes dieser Teile kann eine wirksame Oberfläche aufweisen und die Teile werden dann zur Bildung der fertigen Linse zusammengesetzt. Die Teile der zusammengesetzten Linse können entweder miteinander verbunden werden oder durch einen Zwischenraum getrennt sein. Wenn sich zwischen den Teilen ein Zwischenraum befindet, müssen die zusätzlichen brechenden Oberflächen berücksichtigt werden. Jeder Teil

ίο dieser Linse kann auch aus einer Anzahl von Streifen hergestellt werden, wobei jeder Streifen einem Linsenbereich entspricht. Obwohl die dargestellten Linsen jeweils nur eine begrenzte Zahl von Bereichen haben, kann jede wirksame Oberfläche selbstverständlich in hunderte von Bereichen aufgeteilt sein, um eine genauere Korrektur der Deckungsfehler zu erreichen. Die erforderlichen Abschrägungen und Oberflächenformen für die genaue Korrektur der Deckungsfehler können mittels einer rechnergesteuerten Einrichtung gebildet werden.

Die Linsen gemäß den zuvor beschriebenen Ausführungsformen können aus jedem geeigneten brechenden Material, beispielsweise aus Glas oder optischem Kunststoff hergestellt werden. Wenn die Linsen aus Glas hergestellt werden, ist es vorteilhaft, die Linsen aus einzelnen individuellen Teilstücken herzustellen, so daß jede Oberfläche und jede Grenzfläche in geeigneter Weise geschliffen werden kann. Nach dem Schleifen und Polieren können die Teilstückc zu der fertigen Linse zusammengesetzt werden. Wenn die Linsen aus optischem Qualitätskunststoff hergestellt werden, können sie durch Preßformung in einer geeigneter Gußform hergestellt werden. Vorzugsweise besteht die Preßform aus Mehrfachsegmenten eines Materials beispielsweise aus rostfreiem Stahl, die entsprechend der Linsengestalt entsprechend geschliffen sind und vor einer Einspannvorrichtung zusammengehalten werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

1. Patentansprüche:

   I. Korrekuirlinsc für eine Einrichtung /um Herstellen von Farbfernsehbildröhren-Leuchtschir- S men, bei der der Leuchtschirm mittels einer Lichtquelle durch eine Korrekturlinse, deren Oberfläche auf der einen Seite durch Diskontinuitäten in einzelne Bereiche unterteilt ist, hindurch belichtet wird, wobei die Lichtstrahlen derart abgelenkt werden, daß sich hei der fertigen Röhre möglichst geringe Deckungsfehler zwischen den mittels der Korrekturlinse hergestellten Lcuchtschirmbereichen und den Auftreffbereichen der sie anregenden Elektronenstrahlbündel ergeben, dadurch gekennzeichnet, daß beide Seiten der Linse eine zur Korrektur von Dcckungsfehlern geformte Oberfläche (24) aufweisen.
2. 2. Korrekturlinse nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der zweiten Seite durch Diskontinuitäten in einzelne Bereiche (32,34,36,62,64,66) unterteilt ist.
3. 3. Korrekturlinse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche (26, 28,30) auf der einen Seite die Form paralleler Streifen haben.
4. 4. Korrekturlinse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Bereiche (32, 34, 36) der anderen Seite die Form paralleler Streifen haben.
5. 5. Korrekturlinse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen auf der einen Seite rechtwinklig zu den Streifen auf der anderen Seite verlaufen.
6. 6. Korrekturlinse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche auf der anderen Seite (60) die Form konzentrischer Ringe (62, 64) haben.
7. 7. Korrekturlinse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche (52, 54, 56) der einen Seite (52) sektorförmig sind.
8. 8. Korrekturlinse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche (62, 64) der anderen Seite (60) ringförmig sind.
9. 9. Korrekiurlinse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Seite (100,101) eine kontinuierliche, stetige Oberflächenform hat.
10. 10. Korrekturlinse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche der einen Seite (102) die Form paralleler Streifen (106, 108, 110) haben.
11. 11. Korrekturlinse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,.daß die Bereiche (94, 96) auf der einen Seite (92) sektorförmig sind.