DE3220220A1

DE3220220A1 - Anordnung und verfahren zum steuern der belichtung bei der herstellung von leuchtstoffschirmen fuer bildroehren

Info

Publication number: DE3220220A1
Application number: DE19823220220
Authority: DE
Inventors: Ernesto Jose Lancaster Pa. Alvero; William Randolph Kelly
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1981-05-28
Filing date: 1982-05-28
Publication date: 1982-12-23
Also published as: JPS57199142A; JPS6012733B2; IT1151202B; CA1191887A; US4436394A; FR2507008A1; DE3220220C2; IT8221421A0; FR2507008B1

Description

RGA 75 972 Ks/Ei

U.S. Serial No: 267,750

Piled: May 28, 1981

RCA Corporation
New York, N.Y., V.St.v.A.

Anordnung und Verfahren zum Steuern der Belichtung bei der Herstellung von Leuchtstoffschirmen für Bildröhren

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die Herstellung von Leuchtstoffschirmen für Farbbildröhren und betrifft insbesondere eine Einrichtung und ein Verfahren zur Gleichhaltung der Belichtungsstärke (d.h. des Produkts von Lichtintensität und Belichtungszeit) in einem Lichthaus, das zur Herstellung solcher Schirme verwendet wird.

Eine Farbbildröhre enthält einen Schirm, der aus Dreiergruppen verschiedener Leuchtstoffe zusammengesetzt äst, die bei Anregung durch Elektronen verschiedenfarbiges Licht emittieren. Iⁿ einer typischen Ausführungsform besteht der Schirm aus abwechselnden Streifen von rot-, grün- und blau-emittierenden Leuchtstoffen. Zwischen dem Schirm und dem Strahlerzeugungssystem, aus welchem die anregenden Elektronen austreten, befindet sich eine Farbselektionselektrode, die sogenannte Schattenmaske. Diese Maske stellt sicher, daß jeder Elektronenstrahl nur auf Leuchtstoffstreifen der ihm zugeordneten Farbe trifft.

Während der Herstellung des Leuchtstoffschirms wird die gesamte innere Oberfläche der Frontplatte der Röhre mit einem der Leuchtstoffe beschichtet, der in photoempfindliches Material eingemischt ist. Dann wird die Schattenmaske in die Frontplatte - 7 -

eingesetzt, und die gesamte Anordnung wird auf ein Lichthaus gesetzt, das eine Lichtquelle enthält. Das von der Lichtquelle ausgehende Licht dringt durch die Öffnungen in der Schattenmaske und belichtet Teile des Leuchtstoffs«. Anschließend wird die Schattenmaske entfernt, und der unbelichtete Leuchtstoff wird fortgewaschen, so daß nur die belichteten Leuchtstoffbereiche zurückbleiben« Dieser Vorgang wird dann mit den Leuchtstoffen der beiden anderen Farben wiederholt.

Da eine gleichbleibende Qualität der Schirme wichtig ist, müssen irgendwelche Änderungen in der Intensität des belichtenden Lichts berücksichtigt werden. Die Intensität des Lichts kann sich durch Schwankungen der Eingangsleistung oder infolge Verschlechterung der Lampe ändern. Auch wenn Frontplatten für verschieden große Röhren nacheinander in unregelmäßiger Folge auf das Lichthaus gesetzt werden, muß die Belichtung jeweils geändert werden. In jedem Fall muß bei einer Änderung der Intensität der Lampe die Belichtungszeit in umgekehr proportionale Weise geändert werden, um das Produkt von Intensität und Zeit konstant zu halten. Außerdem erfordern Änderungen in der Lichtdurchlässigkeit der Schattenmaske ebenfalls Änderungen in der Belichtungszeit.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das Produkt von Lichtintensität und Belichtungszeit konstant zu halten, um eine gleichbleibende Belichtung der Leuchtstoffe von Farbfernsehschirmen zu garantieren. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung gelöst, wie sie im Patentanspruch 1 beschrieben ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Anordnung sind in den Unteransprüchen 2 bis 11 gekennzeichnet. Ein Verfahren zur Lösung der gestellten Aufgabe ist im Patentanspruch 12 angegeben, und vorteilhafte Ausgestaltungen dieses Verfahrens sind in den Ansprüchen 13 bis 16 gekennzeichnet.

Gemäß der Erfindung wird zur Belichtung der für aktinische Energie empfindlichen Beschichtung auf der Innenfläche einer

Bildröhren-Frontplatte ein Lichthaus verwendet, das eine Quelle für aktinische Energie und eine Speiseeinrichtung zur Erregung der Energiequelle enthält. Eine Anordnung zur Aufrechterhaltung einer gleichbleibenden Beziehung zwischen der Energieintensität und der Belichtungszeit enthält eine Einrichtung, die auf die Speiseleistung für die aktinische Energiequelle anspricht, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, welches eine in Beziehung zur Intensität der Energie stehende Charakteristik hat. Dieses Ausgangssignal wird auf eine weitere Einrichtung gekoppelt, die ein Steuersignal mit einer zeitabhängigen Charakteristik erzeugt, welche durch die in Beziehung zur Intensität stehende Charakteristik des erwähnten Ausgangssignals bestimmt ist. Das Steuersignal steuert die Belichtung der für die aktinische Energie empfindlichen Beschichtung entsprechend der Energieintensität der Quelle und der zeitabhängigen Charakteristik.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen näher erläutert. 20

Fig. 1 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 zeigt die bevorzugte Ausführungsform nach Fig. 1 in näheren Einzelheiten.

In der Fig. 1 ist ein Lichthaus 10 bekannten Typs mit einem Gehäuse 11 vereinfacht und teilweise aufgebrochen dargestellt. Das Lichthaus 10 enthalte als Quelle aktinischer Energie eine Quecksilberdampflampe 12, wie sie typischerweise bei der Herstellung von Farbfernsehschirmen verwendet wird. Die Lampe wird durch eine Versorgungseinrichtung 13 bekannten Typs gespeist. Die Versorgungseinrichtung 13 empfängt Wechselstromleistung über eine variable Eingangsschaltung 14, um die zur Lampe 12 gelieferte Wechselstromleistung in einer gewünschten Weise ändern zu können.

Auf dem Lichthaus 10 sitzt die Frontplatte 16 einer Bildröhre. Die innere Oberfläche der Frontplatte 16 ist mit einem Schirm in Form einer Schicht 17 eines Materials versehen, das für aktinisehe Energie empfindlich ist und chemisch reagiert, wenn es durch die von der Lampe 12 ausgesandten Lichtstrahlen 18 belichtet wird. Für Farbbildröhren ist dieses auf aktinisehe Energie reagierende Material typischerweise eine Mischung aus Leuchtstoffpartikeln, einem Polyvinylalkohol und einem löslichen Sensibilisator für den Alkohol. Zwisehen der Lampe 12 und der Beschichtung 17 ist eine Schattenmaske 19 angeordnet. Die Schattenmaske 19 enthält öffnungen, durch welche Elektronen dringen können, um den Schirm anzuregen, wenn die Röhre in Betrieb ist* Im Lichthaus werden diese Öffnungen vom Licht der Lampe 12 durchdrungen, so daß die Schicht 17 im Muster der Maskenöffnungen belichtet wird. Jede Änderung der Speiseleistung für die Lampe 12 bewirkt eine Änderung der Lampenintensität und somit eine andere Belichtung der Leuchstoffschicht, was dazu führt, daß die auf der Frontplatte 16 gebildeten Schirme einander nicht mehr gleich sind.

Dies wird dadurch vermieden, daß die Ausgangsleistung der Versorgungseinrichtung 13 überwacht und ein Ausgangssignal erzeugt wird, welches die Änderungen der Speiseleistung wiederspiegelt. Das Ausgangssignal wird dazu verwendet, ein Steuersignal zu erzeugen, welches eine durch die Leistungsänderungen bestimmte zeitabhängige Charakteristik hat.

Zwischen der Lampe 12 und der Leuchtstoffschicht 17 ist eine Verschlußblende 21 bekannten Typs angeordnet, um durch Öffnen und Schließen das Auftreffen von Lichtstrahlen 18 auf die Schicht 17 zu. steuern. Diese Technik ist bei Lichthäusern und bei der Herstellung von Farbfernsehschirmen an sich bekannt und braucht hier im einzelnen nicht beschrieben zu werden,

Die der Versorgungseinrichtung 13 zugeführte Leistung wird mittels eines Meßwandlers 22 überwacht, der die Wechselstromleistung in eine Frequenz umwandelt« Das Ausgangssignal 25 dieses Wechselstromleistungs/Frequenz-Wandlers 22 ist ein

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-ιοί Binärsignal wie z.B. eine Rechteckwelle mit einer Frequenz f_Q. Dieses Signal wird über eine Leitung 23 auf eine Belichtungs-Steuerschaltung 24· gekoppelt, deren Einzelheiten weiter unten in Verbindung mit Fig. 2 erläutert werden. Das Ausgangssignal der Steuerschaltung 24· wird über eine Leitung 26 auf einen Stillstand/Bewegung-Rechner 27 gegeben, dessen Arbeitsweise in einer prioritätsgleichen Patentanmeldung CVertreteraktenζeichen: RGA 75 973) beschrieben ist, die auf die US-Patentanmeldung Nr. 267 991 zurückgeht. Der Stillstand/Bewegung-Rechner 27 sorgt dafür, daß die Frontplatte 16 in diskreten Teilschritten bewegt wird, um unerwünschte Schwankungen in der Breite der Leuchtstofflinien innerhalb des Schirms zu vermeiden. Solche Schwankungen der Linienbreite, die sogenannte "Schlängelung", können vorkommen, wenn die Frontplatte konstant bewegt wird. Falls gewünscht, kann jedoch der Stillstand/Bewegung-Rechner bei Ausführungen der vorliegenden Erfindung auch weggelassen werden.

Eine Ausgangsleitung 28 koppelt das Ausgangssignal des Rechners 27 auf einen Zähler/Taktgeber 29. Der Zähler/Taktgeber 29 liefert an einer Ausgangsleitung 31 Ausgangsimpulse entsprechend der Frequenz fQ der vom Wandler 22 abgegebenen Rechteckwelle 25. Die Leitung 31 ist mit jeweils einer Eingangsleitung 32 bzw. 33 einer Verschluß st euer einheit 34- und einer Motorsteuereinheit 36 verbunden. Die VerschlußSteuereinheit 34- ist über eine Leitung 37 mit dem Verschluß 21 gekoppelt, um die Belichtung der Schicht 17 durch Licht von der Lampe Λ 2 zu. steuern. Das Ausgangs sign al der Mo tor Steuereinheit 36 wird auf einen Motor 3^, z.B. einen Schrittmotor,

^y)0 gegeben. Die Welle 39 des Motors 3^ ist über eine Kupplung 4-1 mit einer Leitspindel 4-2 verbunden, die durch Gewindelöcher in zwei Angriffsgliedern 4-3 und 4-4- geführt ist. Somit führt eine Drehung der Welle 39 zu einer linearen Bewegung der Frontplatte 16 gegenüber dem Lichthaus 10. Die Art und

7,5 Weise dieser Bewegung und die Gründe dafür sind ausführlich in der oben erwähnten prioritätsgleichen Patentanmeldung beschrieben.

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Wie in Fig. 2 dargestellt, wird die Wechselstromleistung, die der Lampe 12 aus der veränderbaren Eingangsschaltung 14- zugeführt wird, durch eine Wechselstromleistungs-Überwachungsschaltung 4-6 überwacht. Der Ausgangspegel der Überwachungsschaltung 4-6 steht in direkter Beziehung zur Intensität des von der Lampe 12 ausgesandten Lichts. Daher führen Änderungen der Lichtintensität, die auf Schwankungen der Eingangsleitung zurückzuführen sind, zu Änderungen im Ausgangssignal der Überwachungsschaltung 4-6. Das Ausgangssignal der überwachungsschaltung 4-6 wird auf einen Wechselstromleistungs/ Gleichspannungs-Wandler 4-7 gegeben. Das Ausgangssignal dieses Wandlers 4-7 ist eine Gleichspannung, deren Pegel in direkter Beziehung zur intensität des von der Lampe 12 ausgesandten Lichts steht. Diese Spannung wird an einen Gleichspannungs/ Frequenz-Wandler 4-8 gelegt. Das Ausgangssignal des Wandlers 4-8 ist das Steuersignal 25? dessen Frequenz fQ in direkter Beziehung zum Gleichspannungspegel vom Ausgang des Wandlers 4-7 und somit zur Intensität der Lampe 12 steht.

Das Steuersignal 25 wird über die Leitung 23 auf einen ■Verhältnisteiler 4-9 in der Belichtungs-Steuerschaltung 24- gegeben. Der Verhältnisteiler 29 empfängt außerdem ein Signal von einem Bezugsfrequenzgenerator 51· Der Bezugsfrequenzgenerator 51 liefert ein Ausgangssignal, welches eine Bezugsfrequenz f_r darstellt. Die Bezugsfrequenz f_r ist in der Größenordnung von 4-,5 KHz gewählt, weil bei der hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsform bekannt ist, daß sich die Frequenz f_Q des Steuersignals 25 in dieser Größenordnung (typischerweise von 4-,3 bis 4,7 KHz) bewegt. Die Frequenz f_Q ist ungefähr bekannt, weil sich die Intensität der Lampe 12 für einen gegebenen Leistungsbereich linear ändert und die Lampe in diesem Bereich betrieben wird. Daher ist auch bekannt, daß die Gleichspannung am Ausgang des Wandlers 4-7 ungefähr bei demjenigen Wert liegt, der zu einer Frequenz nahe 4,5 KHz führt« Der Frequenzverhältniswert f_r/f_Q ^vom Verhältnisteiler 4-9 wird auf einen Zählungen/ Intervall-Teiler 52 gegeben. Das für die Bezugsfrequenz f

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repräsentative Signal vom Generator 51 wird außerdem auf einen Periodenteiler 53 gekoppelt. Das Ausgangssignal t_r dieses Periodenteilers 4-3 ist charakteristisch für die Periode der Bezugsfrequenz f^. Das Periodensignal t_r wird ebenfalls einem Eingang des Zählungen/Intervall-Teilers 52 zugeführt.

Ein Belichtungszeit-Vorgeber 54· liefert auf einer Leitung 56 ein Ausgangssignal, welches repräsentativ für die erforderliche Zeit t ist, mit welcher das Licht aus der Lampe 12 die Schicht 17 belichten muß, um die besten Ergebnisse zu erzielen. Die bevorzugte Gesamtbelichtungszeit für die richtige Belichtung der Leuchstoffe des Schirms hängt ab von der Lichtdurchlässigkeit der Schattenmaske 19, durch die das belichtende Liebt dringen muß. Da die Lichtdurchlässigkeit der Schattenmaske für verschiedene Röhrentypen und -großen unterschiedlich ist, muß die vorgegebene Belichtungszeit t ^jeweils geändert werden, wenn verschiedene Typen von Frontplatten 16 bearbeitet werden. Die erforderliehe Belichtungszeit t kann durch Daumenradschalter an der Bedienungstafel des Steuersystems eingestellt werden, nachdem die benötigte Belichtungszeit für einen speziellen Schattenmaskentyp bestimmt ist. Alternativ ist es auch möglich, die Belichtungszeit t automatisch im Steuersystem einzustellen.

Einzelheiten dieser verschiedenen Funktionen sind ausführlich in einer prioritätsgleichen Patentanmeldung (Vertreteraktenzeichen: RCA 75 973A) beschrieben, die auf die US-Patentanmeldung Nr. 267 74-9 zurückgeht.

Die Gesamtbelichtungszeit t wird in einen Belichtungszeit/ Intervall-Teiler 57 gegeben und dort in zehn gleiche Belichtungszeit-Intervalle geteilt, um ein Zeit/Intervall-Signal t^j auf einer Ausgangsleitung 58 zu liefern. Die Intervalle dienen dazu, die Bewegung der Frontplatten 16 intermittierend zu gestalten, um Vibrationen der Schattenmaske 19 zu verhindern, wie es ausführlicher in der weiter oben erwähnten Patentanmeldung (Vertreteraktenzeichen: 75 973) erläutert ist.

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Wenn der Stillstaud/Bewegung-Reehner 27 hingegen weggelassen wird, dann kann auch der Belichtungszeit/Intervall-Teiler 57 fortgelassen werden« Das Belichtungszeit/Intervall-Signal ty, wird ebenfalls einem Eingang des Zählschritte/Intervall-Teilers 52 zugeführt. Dieser Teiler 52 liefert ein Signal n, welches die Anzahl von Zählschritten pro Zeitintervall anzeigt, über welches der Zähler-Taktgeber 29 Impulse an die Motorsteuereinheit 36 liefern muß, um die Frontplatte 16 über die gewünschte Entfernung in der erforderlichen Zeit zu bewegen. Der Teiler 52 verarbeitet die drei Eingangssignale t,. , t und den Verhältniswert entspre chend der Gleichung

η =

Verhältniswert

und gibt das Zählschritte/Intervall-Signal η auf der Leitung 26 ab. Das Zählschritte/Intervall-Signal η ändert sich also direkt mit den Änderungen der Intensität der Lampe 12, weil diese Änderungen die Frequenz f_Q des Steuersignals 26 ändern. Die auf den Teiler 52 gegebenen Signale t^ und t sind für eine bestimmte Schattenmaske konstant, und der Verhältniswert vom Teiler 4-9 ändert sich direkt mit der Frequenz f_. Somit bleibt das Produkt von Lichtintensität und Belichtungszeit des Syst er ο Iron et ant.

Das Zählschritte/Intervall-Signal η wird über die Leitung 26 zum Eingang des Stillstand/Bewegung-Rechners 27 gegeben, der die Folgefrequenz der Ausgangsimpulse des Zähler -Taktgebers 29 steuert. Ist der Rechner 27 im System nicht vorhanden, dann wird das Signal η direkt zum Zähler-Taktgeber 29 gegeben.

Die Ausgangsleitung 31 des Zähler-Taktgebers 29 ist über jeweils eine Leitung 33 bzw. 32 mit der Motorsteuereinheit 36 und der Verschlußsteuereinheit 3^ verbunden. Die Ausgangsimpulse des Zähler-Taktgebers 29 dienen also als Taktimpulse

für. diese beiden Einheiten während der vom Rechner 27 bestimmten Bewegungsintervalle.

Die Verschlußsteuereinheit 34 enthält ein UND-Glied 59 mit drei Eingängen. Dieses UND-Glied 59 liefert einen Ausgangsimpuls, wenn Eingangssignale vom Zähler-Taktgeber 29, von der Motorsteuereinheit 26 und vom Belichtungszeit-Vorgeber 5^ gleichzeitig empfangen werden. Der Ausgangsimpuls des UND-Gliedes 59 wird auf einen Eingang eines ODER-Gliedes 61 gekoppelt, welches an einem weiteren Eingang außerdem ein Handbetätigungssignal über eine Leitung 62 empfangen kann. Bei Empfang des einen oder anderen dieser Eingangssignale liefert das ODER-Glied 61 ein Ausgangssignal auf der Leitung 37, wodurch der Verschluß 21 geöffnet wird. Das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 61 wird außerdem auf eine Rückführschaltung 63 gegeben, die in der einfachsten Form ein NOR-Glied sein kann. Der Ausgang der Rückführschaltung 63 ist über eine Leitung 64 mit einem Eingang der Motorsteuereinheit 36 gekoppelt.

Der Betrieb des Systems beginnt mit einem Eichvorgang. Die Lampe 12 wird durch die veränderbare Wechselstrom-Eingangsschaltung 14 eingeschaltet, und die Lichtintensität der Lampe wird gemessen. Durch Verstellung der Eingangsschaltung 14 wird die Lampenintensität in einen Bereich gebracht, wo Intensität und Leistung in linearer Beziehung zueinander stehen und wo eine richtige Belichtung aller Schirme, ungeachtet des Typs der Schattenmaske, erhalten wird. Nach dieser Eichung ist das System bereit, Frontplatten zur Belichtung aufzunehmen.

Die hier beschriebene bevorzugte Ausführungsform wird an einer automatischen Fertigungsstraße verwendet, wo die Frontplatte 16 durch einen Industrieroboter (z.B. ein Exemplar der Firma Oy W. Rosenlew Ab, Finnland) auf das Lichthaus 10 gesetzt und davon abgenommen wird. Somit kann die Erfindung entweder durch diskrete Schaltungsanordnungen oder durch Mikroprozessoren realisiert werden, die mit dem programmierbaren Rechner kom-

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biniert werden, der zur Steuereinrichtung des Industrieroboters gehört. Vorzugsweise werden Mikroprozessoren herangezogen, die mit dem programmierbaren, den Roboter steuernden Rechner zusammenwirken» Ungeachtet der jeweiligen praktischen Ausführungsform wird die vorgegebene Belichtungszeit t in das System eingegeben. Diese Eingabe kann durch Einstellung von Daumenradschaltern oder automatisch durch eine die Lichtdurchlässigkeit messende Einrichtung erfolgen. In jedem Fall sind die Lichtdurchlässigkeitsparameter für jeden Schattenmaskentyp anders, und diese Information wird durch den Belichtungszeit-Vorgeber 54- eingebracht.

Das den Wert der Bezugsfrequenz f„ darstellende Signal vom Generator 51 ist für alle Schattenmasken typ en das gleiche, und daher wird dieses Signal durch den Mikroprozessor bereitgestellt, von dem die Belichtungssteuerschaltung 24- ein Teil ist.

Auf der Fertigungsstraße kommen Frontplatten unterschiedlicher Größen und Typen in unregelmäßiger Folge an. Da beim hier beschriebenen Beispiel ein Industrieroboter verwendet wird, gestattet es das Vorhandensein programmierbarer Speicher in diesem Roboter, daß er "weiß", welcher Frontplattentyp aufgenommen wird. Die information über den Typ der Frontplatte kann der Steuereinrichtung des Roboters von Hand über Daumenradschalter oder automatisch durch eine Fühleinrichtung eingegeben werden, die z.B. einen an der Frontplatte angebrachten Balkencode abtastet. Somit ist die für jede einzelne Frontplatte erforderliche vorgegebene Belichtunsszeit bekannt, wenn die Frontplatte auf das Lichthaus 10 gesetzt wird, und der passende Wert wird in den Belichtungszeit-Vorgeber 54-eingegeben.

Das auf der Leitung 56 verfügbare Belichtungszeit-Vorgabesignal t wird einem Eingang des UND-Gliedes 59 der Verschlußsteuereinheit 34- angelegt. Das UND-Glied 59 empfängt außerdem die Ausgangsimpulse vom Zähler-Taktgeber 29 über die Leitung

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Jj2 und das Ausgangssignal der Motorsteuereinheit 36. Wenn alle diese Eingangssignale vorhanden sind, aktiviert das UND-Glied 59 das ODER-Glied 61, so daß der Verschluß 21 geöffnet wird, um die Schicht 17 mit dem Licht der Lampe

^c:. 12 zu belichten.

Während des geöffneten Zustandes des Verschlusses 21 gelangt das Steuersignal der Frequenz f_Q vom Wandler 4-8 zum Verhältnisteiler 4-9. Der Divisor des in diesem Teiler 4-9 gebildeten

in Verhältniswertes ändert sich mit der Freauenζ f_Q des Steuersignals 25, um das Zählschritte/Intervall-Signal η vom Teiler 52 zu verstellen. Dieses Signal η steuert den Ausgang des Zähler-Taktgebers 29 entweder direkt oder über den Stillstand/ Bewegung-Rechner 27. Das Ausgangssignal des Zählers-Taktgebers

1^ 29 dient als Taktsignal für die Motorsteucreinheit 36, um den Motor 39 zu drehen und die Frontplatte 16 relativ zum Lichthaus 10 zu bewegen. Wenn der Zähler 29 die vom Zählwerte-Intervall-Teiler 52 geforderte Anzahl von Zählschritten herunterzählt, aktiviert das UND-Glied 59 nicht mehr das ODER-Glied 61, und der Verschluß 21 wird geschlossen, während die Rückführschaltung 63 den Motor 3^ veranlaßt, in eine neutrale. Stellung "heimzukehren". Die Lampe 12 kann zu diesem Zeitpunkt gewünschtenfalls abgeschaltet werden.

2^C Nachdem der Verschluß 21 geschlossen ist, wird die Frontplatte 16 vom Lichthaus 10 abgenommen und durch eine andere Frontplatte ersetzt. Wenn die Lichtdurchlässigkeit der Schattenmaske in dieser neuen Frontplatte anders ist als in der vorherigen Frontplctte, dann wird die vorgegebene Belichtungszeit t neu eingestellt, um das Ausgangssignal des Zählschritte/Intervall-TeiJ ers 52 <"in die neuen Verhältnisse anzupassen. Außerdem ändert sich mit jeder Änderung der Speiseleistung der Lampe 12 die .Frequenz f₀ des Steuersignals 25, wodurch das Ausgangssignal des Zählschritte/Intervall-Teilers 5? eben-

⁷^ falls geändert wird. Somit wird das Produkt von Intensität und Belichtungszeit des Systems für alle Typen von '^rontplatten und bei Änderungen der dem System zugoführten Leistung

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ι konstant gehalten.

Die vorstehend beschriebene Anordnung gleicht momentane Änderungen der Lichtintensität, die nicht von einer Ä'n<]e- ^ rung der Speiseleistung für die Lampe 12 herrühren, nicht aus. Erfahrungen haben gezeigt, daß ein solcher Ausgleich zwischen den Eichungen des Systems nicht erforderlich ist. Falls gewünscht, kann Jedoch auch das Ausganp-slicbt der Lampe 12 mit Hilfe von Photodetektoren überwacht werden, deren Ausnrmgssipjnole dann dazu herangezogen werden können, um die Gpeiseleistunp; der Lampe 12 über die veränderbare Einp;anp;sscha i tunp 14 zu ändern. Diese Le:i stungsänderunpen ändern dann auch die Frequenz f« des Steuersignals 25, so daß sich eins System sofort nachstellt".

Claims

Anordnung und Verfahren zum Steuern der Belichtung; bei der Herstellung von Leuchtstoffschirmen für Bildröhren

Patentansprüche

Anordnung zur Aufrechterhaltung einer konstanten Beziehung zwischen Energieintensität und Zeit in einem Lichthaus, das zur Belichtung einer gegenüber aktiniscber Energie empfindlichen Schicht auf der inneren Oberfläche einer Bildröhren-Frontplatte verwendet wird und eine Quelle aktinischer Energie sowie eine Versorgungseinrichtung zum Anlegen der Speiseleistung an die Energiequelle enthält, gekennzeichnet durch:

eine auf die der aktinischen Energiequelle (12) zugeführte Speiseleistung ansprechende Fühl einrichtung (46, 47) zur Erzeugung eines Ausgangssignals, das eine in Beziehung zur Intensität der Energiequelle stehende Charakteristik hat;

einen auf das Ausgangssignal der Fühleinrichtung ansprechenden Steuersignalgeber (48) zur Erzeugung eines

Steuersignals (25) mit einer zeitabhängigen Charakteristik, die durch die erwähnte Charakteristik des Ausgangssignals der Fühleinrichtung bestimmt ist;

eine auf das Steuersignal ansprechende Steuereinrichtung (24-) zum Steuern der Belichtung der gegenüber aktinischer Energie empfindlichen Schicht (17) abhängig von der Intensität der Energiequelle und der zeitabhängigen Charakteristik.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitabhängige Charakteristik des Steuersignals (25) die Frequenz (f_Q) des Steuersignals ist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (2A-) einen Bezugssignalgeber (51) zur Lieferung eines eine Bezugsfrequenz (f_r) darstellenden Bezugssignals enthält und eine Einrichtung (4-9) zur Erzeugung eines Signals aufweist, das in Beziehung zum Verhältnis (f /f_Q) der Bezugsfrequenz zur Frequenz des Steuersignals steht.
4-, Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (24) ferner eine Einrichtung (5*0 zur Einstellung der Belichtungszeit (t) für die gegenüber aktinischer Energie empfindliche Schicht (17) enthält.
5. Anordnung nach Anspruch 4-, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (52), welche ein der eingestellten Belichtungszeit (t) entsprechendes Signal und ein dem erwähnten Frequenzverhältnis entsprechendes Signal empfängt und daraus ein von der Energieintensität und der eingestellten Belichtungsezeit abhängiges Signal gewinnt.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Motor (3R) zur Bewegung der Frontplatte (16) während der Belichtung vorgesehen ist und daß die Drehzeit des Motors durch das von der Energieintensität und der eingestellten

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Belichtungszeit abhängige Signal bestimmt ist.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühleinrichtung (46, 47) und der Steuersignalgeber

(48) einen Leistungs/Frequenz-Wandler (22) bilden.
8. Anordnung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Steuersignalgeber einen Digitalzähler (29) enthält und daß die zeitabhängige Charakteristik des Steuersignals die Ausgangsfrequenz dieses Zählers ist.
9. Anordnung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (57), welche die eingestellte Belichtungszeit (t) in eine Vielzahl gleicher Zeitintervalle (t^) teilt.

■
10. Anordnung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß das von der Energieintensität und der eingestellten Belichtungszeit abhängige Signal ein binäres Signal mit einer Frequenz ist, die repräsentativ für die Anzahl von Zählschritten pro Intervall ist.
11. Anordnung nach Anspruch 1 oder 4 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die aktinische Energiequelle eine Lichtquelle (12) ist.
12. Verfahren zur Aufrechterhaltung einer im wesentlichen konstanten Belichtung in einem Lichthaus, das eine Quelle aktinischer Energie enthält und dazu verwendet wird, eine gegenüber aktinischer Energie empfindliche Schicht auf der Fläche einer Bildröhren-Frontplatte mit der von der Energiequelle abgegebenen Energie zu belichten, dadurch gekennzeichnet,

daß die Speiseleistung der Energiequelle (12) überwacht wird, um ein von der Intensität der Energie abhängiges Sig-Dal zu gewinnen;

daß das von der Energieintensität abhängige Signal in ein

Steuersignal (25) umgewandelt wird, welches eine durch die

Intensität bestimmte zeitabhängige Charakteristik hat;

daß die Belichtungszeit (t) für die Schicht (17) ermittelt wird;

daß das Steuersignal und die ermittelte Belichtungszeit miteinander kombiniert werden, um ein durch die Energieintensität und die ermittelte Belichtungszeit bestimmtes Signal zu erzeugen;

daß dieses durch die Energieintensität und die ermittelte Belichtungszeit bestimmte Signal dazu verwendet wird, die Belichtung der Schicht (17) zu steuern.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwandlung des von der Energieintensität abhängigen Signals darin besteht, daß dieses Signal in ein binäres Signal umgewandelt wird, dessen Frequenz (f/O von der Intensität der Energiequelle (12) abhängt.
14-, Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Signal erzeugt wird, welches repräsentativ für eine Bezugsfrequenz (f_r) ist;

daß das für die Bezugsfrequenz repräsentative Signal mit dem von der Intensität abhängigen Signal verglichen wird, um einen Verhältniswert (f /fg) zu gewinnen; daß dieser Verhältniswert beim Gewinnen des von der Energieintensität und der ermittelten Belichtungszeit abhängigen Signals verwendet wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14-, dadurch gekennzeichnet,

daß die ermittelte Belichtungszeit (t) in eine Viel-3>O zahl gleicher Zeitintervalle (t.) geteilt wird;

daß der Verhältniswert beim Kombinieren des Steuersignals und der ermittelten Belichtungszeit verwendet wird, um das von der Energieintensität und von der ermittelten Belichtungszeit abhängige Signal zu teilen und- als Ergebnis eine Anzahl von Zählschritten pro Intervall zu erhalten;

daß die Belichtung entsprechend den Zählschritten gesteuert wird. - 5 -
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählschritte pro Intervall dazu verwendet werden, einen Binärzähler (29) zu betätigen, und daß das Ausgangssignal des Binärzählers verwendet wird, um die Belichtung zu steuern.