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Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein
Gerät zum Herstellen einer Farbkathodenstrahlröhre, wodurch
ein Leuchtstoffschirm mit guten Auftreffeigenschaften
gebildet wird.
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Im allgemeinen weist eine Farbkathodenstrahlröhre, wie in
Fig. 1 dargestellt, eine Platte 1 und einen Trichter 2 auf,
die ein Außengehäuse bilden. An der Platte 1 ist ein
Leuchtstoffschirm 4 befestigt. Der Leuchtstoffschirm 4 liegt einer
Lochmaske 3 gegenüber, die auf der Innenseite der Platte 1
angeordnet ist. Die Lochmaske 3 hat eine Anzahl von
Aperturen. Der Leuchtstoffschirm 4 weist drei streifenförmige oder
punktförmige Farbschichten auf, die blaues, grünes und rotes
Licht emittieren können. Um den Bildschirmkontrast zu
verbessern, kann ein sogenannter Schwarzstreifen- oder
Schwarzmatrixschirm verwendet werden, bei dem zwischen den drei
Farbleuchtstoffschichten nicht-lichtemittierende Schichten
gebildet sind, die hauptsächlich aus Kohlenstoff gefertigt und
frei von Lichtstrahlen sind.
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Drei von einer Elektronenkanonenanordnung 5 emittierte
Elektronenstrahlen 6B, 6G und GR treffen auf den
Leuchtstoffschirm 4 auf. Diese Strahlen werden durch ein Magnetfeld
horizontal und vertikal abgelenkt, das von einem auf der
Außenfläche des Trichters 2 montierten Ablenkjoch 7 erzeugt wird.
Auf diese Weise wird bewirkt, daß die Strahlen den
Leuchtstoffschirm 4 zu scannen bzw. abtasten, um Bilder auf dem
Schirm zu erzeugen. Um auf dem Leuchtstoffschirm 4 Bilder mit
hoher Farbreinheit zu erzeugen, ist es notwendig, daß die
drei Elektronenstrahlen 6B, 6G und 6R, die durch die
Aperturen 8 in der Lochmaske 3 durchgegangen sind, wie in Fig. 2
gezeigt ist, genau auf die entsprechenden
Leuchtstoffschichten 9B, 9G und 9R auftreffen. Ein Hauptproblem in diesem Fall
ist, daß die Richtungen, in die die Elektronenstrahlen 6B, 6G
und 6R durch die Aperturen 8 in der Lochmaske 3 laufen und
auf die drei Farbleuchtstoffschichten 9B, 9G und 9R
auftreffen, sich entsprechend den Ablenkwinkeln der
Elektronenstrahlen
ändern. Außerdem sind in diesem Fall die scheinbaren
Ablenkpunkte oder Ablenkzentren, von denen die
Elektronenstrahlen gerade auf den Schirm gerichtet sind, entsprechend den
Ablenkwinkeln verschoben. Um zu veranlassen, daß die
Elektronenstrahlen 6B, 6G und 6R genau auf die entsprechenden
Leuchtstoffschichten 9B, 9G und 9R auftreffen, ist es daher
notwendig, die drei Farbleuchtstoffschichten 9B, 9G und 9R
nicht mit gleichen Abständen, sondern gemäß den jeweiligen
Aperturen 8 in der Lochmaske 3 mit geringfügig
unterschiedlichen Abständen über die gesamte Innenfläche der Platte 1
anzuordnen.
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Fig. 3 stellt den Weg eines Mittelstrahls (6G) der drei
Elektronenstrahlen dar, die von einer in einer Reihe angeord
neten Elektronenkanonenanordnung emittiert werden.
Vorausgesetzt, daß ein vom Ablenkjoch 7 erzeugtes Magnetfeld 11
gleichmäßig bzw. homogen ist, läuft der Elektronenstrahl 6G
innerhalb des Feldes 11 in einer bogenförmigen Bahn. Nachdem
der Strahl 6G aus dem Feld 11 herausgelaufen ist, durchläuft
er eine gerade Bahn und trifft durch die Apertur 8 in der
Lochmaske 3 auf die Leuchtstoffschicht 9G. Auf diese Weise
ändert sich gemäß einem Ablenkwinkel γ der scheinbare
Emissionspunkt des Strahls GG, d.h. das Ablenkzentrum (F), an dem
die verlängerte Gerade der geraden Bahn des Strahls GG die
Rohrenachse (X-Achse) kreuzt. Mit anderen Worten wird, wenn
der Elektronenstrahl um den Winkel γ abgelenkt wird, das
Ablenkzentrum (F) um eine Verschiebung Δp vom Ablenkzentrum
verschoben, das erhalten werden kann, wenn der Ablenkwinkel
Null ist. Im folgenden wird auf diese Charakteristik des
Strahls als "γ-Δp-Charakteristik" Bezug genommen.
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Fig. 4 stellt das Verfahren zum Herstellen eines
herkömmlichen Leuchtstoffschirms dar. Zunächst wird ein
Phosphorbzw. Leuchtstoffbrei, der hauptsächlich aus einer
Leuchtstoffsubstanz und einem lichtempfindlichen Harz besteht, auf
die Innenfläche einer Platte als Schicht aufgebracht. Dann
wird der Leuchtstoffbrei getrocknet. Der sich ergebende
Beschichtungsfilm wird durch eine Lochmaske belichtet, so daß
auf dem Beschichtungsfilm ein den Aperturen in der Maske
entsprechendes
Bildmuster gedruckt wird. Das gedruckte Bild wird
entwickelt, und der nichtbelichtete Teil wird entfernt. Auf
diese Weise wird eine Leuchtstoffschicht einer gegebenen
Farbe gebildet. Dieses Verfahren wird wiederholt, um drei
Farbleuchtstoffschichten zu bilden, wodurch ein Leuchtstoffschirm
hergestellt wird. Wenn ein Leuchtstoffschirm mit einer
nichtlichtemittierenden Schicht hergestellt wird, wird vor der
Bildung der drei Farbleuchtstoffschichten ein
lichtempfindliches Harz auf die Platte als Schicht aufgebracht. Auf den
Bereichen der lichtempfindlichen Harzschicht, auf der die
drei Farbleuchtstoffschichten gebildet werden sollen, wird
dann ein den Aperturen der Lochmaske entsprechendes Muster
gebildet. Anschließend wird eine nicht-lichtemittierende
Substanz als Schicht aufgebracht, und zusammen mit dem Muster
auf der lichtempfindlichen Harzschicht wird sie dann
entfernt. Auf diese Weise erhält man eine
nicht-lichtemittierende Schicht, die Zwischenräume auf Flächen bzw. Bereichen
hat, wo die drei Farbleuchtstoffschichten gebildet werden
sollen.
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In dem Belichtungsschritt, der ausgeführt wird, um die
Leuchtstoffschicht und die nicht-lichtemittierende Schicht
auf dem Leuchtstoffschirm zu bilden, wird ein
Belichtungsgerät, wie in Fig; 5 gezeigt, verwendet. In diesem Belich
tungsgerät ist eine Korrekturlinse 15 zwischen einer
Belichtungslichtquelle 13 und einer Platte 1 angeordnet, an die
eine Lochmaske 3 angebracht ist. Ein Lichtstrahl, der verwendet
wird, um eine Beschichtungsschicht auf der Innenfläche der
Platte zu belichten, verläuft in einer geraden Bahn. In
diesem Belichtungsgerät wird die Bahn eines von der Lichtquelle
13 emittierten Lichtstrahls 14 mit Hilfe der Korrekturlinse
der Bahn eines Elektronenstrahls ähnlich gemacht bzw.
angenähert. Der Lichtstrahl 14 mit der Bahn ähnlich der des
Elektronenstrahls läuft durch eine Öffnung 17 einer Blende 16
und belichtet die Beschichtungsschicht auf der Innenfläche
der Platte 1 teilweise.
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Herkömmlicherweise wurde als Korrekturlinse 15 eine
sphärische Linse verwendet. Gegenwärtig wird jedoch die einfache
sphärische Linse durch eine asphärische Linse mit einer
komplizierten
Oberflächenform ersetzt, weil die sphärische Linse
die γ-Δp-Charakteristik in einer Farbkathodenstrahlröhre mit
einem komplizierten Aufbau nicht erfüllen kann.
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Falls angenommen wird, daß der Mittelpunkt der Unterseite
der asphärischen Linse der Koordinatenursprung (x-Achse, y-
Achse, z-Achse) ist, ist die Höhe (x) an einem gegebenen
Punkt auf der Oberfläche der Linse durch:
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x = f(y, z) ... (1)
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gegeben.
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In Polarkoordinaten ist die Höhe (x) durch
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x = f(r,θ)
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r = y² + z²
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θ = arctan (y/z) oder
tan&supmin;¹ (y/z) ... (2)
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gegeben.
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Die Gleichung (1) wird im allgemeinen durch einen
Polynomausdruck ausgedrückt:
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Wenn die Korrekturlinse unter Verwendung dieser
Gleichungen konstruiert ist, werden die Variationen des von der
Belichtungslichtquelle emittierten Strahls, den man auf den
gesamten Leuchtstoffschirm auftreffen läßt, in bezug auf die
Variationen der Koeffizienten "aij" untersucht, und der
Fehler zwischen jedem Einfallspunkt des Lichtstrahls auf dem
Leuchtstoffschirm und jedem entsprechenden Einfallspunkt des
Elektronenstrahls auf dem Leuchtstoffschirm wird so
festegelegt, daß er niedriger als ein vorbestimmter Wert
(normalerweise
10 Mikrometer) ist. Es ist relativ einfach, die Fehler
der Einfallspunkte auf einem speziellen Bereich der
Oberfläche der Korrekturlinse zu verringern; es ist jedoch
schwierig, die Fehler der Einfallspunkte auf der gesamten Oberflä
che der Linse zu verringern. Im allgemeinen können die
Koeffizienten "aij", die bestimmt wurden, um den Fehler an einem
gegebenen Punkt auf der Oberfläche der Linse verringern, die
Fehler an anderen Punkten auf der Oberfläche der Linse
erhöhen. Selbst wenn ein Hochleistungs-Hochgeschwindigkeits
rechner verwendet wird, würde ein großer Zeitaufwand beim
Konstruieren der Korrekturlinse benotigt, und auch die
Änderung der Koeffizienten "aij" erfordert exakte Beurteilungen
auf der Basis von Langzeiterfahrungen.
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Wie oben festgestellt wurde, ist es in einer
Farbkathodenstrahlröhre, die ein kompliziertes magnetisches
Ablenkfeld, zum Beispiel eines mit einem großen Ablenkwinkel
(1100) oder eines mit großen Abmessungen, verwendet, äußerst
schwierig oder unmöglich, eine Korrekturlinse mit den ge
wünschten Charakteristiken zu konstruieren.
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Die veröffentlichten geprüften japanischen
Patentanmeldungen Nr. 47-40983 und 49-22770 offenbaren andere Verfahren
zum Konstruieren der Korrekturlinse. Gemäß diesen Verfahren
wird, wie in Fig. 6A und 6B gezeigt ist, die Korrekturlinse
in mehrere Abschnitte geteilt, und die Oberflächen dieser
Abschnitte haben ihre individuellen Neigungen. Die
Lichtstrahlbahnen läßt man mit hoher Genauigkeit durch die
jeweiligen geteilten Abschnitte der Linse mit den
entsprechenden Elektronenstrahlbahnen übereinstimmen bzw.
zusammenfallen, und die γ-Δp-Charakteristik wird erfüllt. Dieser Typ
einer Korrekturlinse 15 hat jedoch an den Grenzen der geteilten
Abschnitte gestufte Abschnitte 18. Insbesondere im Fall einer
Herstellung des Schwarzstreifen- oder
Schwarzmatrix-Leuchtstoffschirms, der die nicht-lichternittierenden Schichten in
Lücken zwischen den drei Farbleuchtstoff schichten aufweist,
kann der Leuchtstoffschirm aufgrund ungleichmäßiger
Belichtung, die sich aus den gestuften Abschnitten 18 ergibt,
ungleichmäßig gemacht werden. Um dieses Problem zu lösen, wurde
vorgeschlagen, die Korrekturlinse 15 während des
Belichtungsschritts
zu drehen oder die gestuften Abschnitte 18
abzuschirmen; jedoch kann kein Verfahren die Qualität des
Leuchtstoffschirms befriedigend verbessern.
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Wie oben beschrieben wurde, wird die Korrekturlinse in
dem Verfahren zum Herstellen des Leuchtstoffschirms der
Farbkathodenstrahlröhre verwendet. Wenn nämlich ein den Aperturen
in der Lochmaske entsprechendes Muster auf einen
Beschichtungsfilm, wie z.B. einen Phosphor- bzw. Leuchtstoffbrei oder
ein lichtempfindliches Harz, auf der Innenfläche der Platte
gedruckt wird, wird die Korrekturlinse zum Annähern der
Lichtstrahlbahn des von der Belichtungslichtquelle
emittierten Lichtstrahls an die Elektronenstrahlbahn des
Elektronenstrahls verwendet, der durch das vorn Ablenkjoch erzeugte
Magnetfeld abgelenkt wird. Die Oberflächenform der
Korrekturlinse ist jedoch kompliziert, und es ist schwierig, die
Korrekturlinse so zu konstruieren, daß überall auf dem
Leuchtstoffschirm gute Auftreffeigenschaften erzielt werden.
Insbesondere ist bei einer Herstellung der
Farbkathodenstrahlröhre, die ein kompliziertes magnetisches Ablenkfeld, zum
Beispiel eines mit einem großen Ablenkwinkel (110º) oder eines
mit großen Abmessungen, verwendet, keine zufriedenstellende
Korrekturlinse erhältlich.
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Der Erfinder hat die Gründe untersucht, warum die
Korrekturlinse keine guten Auftreffeigenschaften über den gesamten
Leuchtstoffschirm haben kann, und hat herausgefunden, daß der
Hauptgrund ist, daß sich die γ-Δp-Charakteristik des
Elektronenstrahls zum Zeitpunkt einer horizontalen Ablenkung von der
γ-Δp-Charakteristik des Elektronenstrahls zum Zeitpunkt der
vertikalen Ablenkung unterscheidet.
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Genauer gesagt ist nach Fig. 7 die Höhe (x) an einem
gegebenen Punkt P auf der Oberfläche der Korrekturlinse 15
nicht nur durch den Punkt P, sondern durch die Gesamtneigung
der Korrekturlinse 15 gegenüber ihrer Mittelachse bestimmt.
Außerdem ist im allgemeinen die Krümmung der Korrekturlinse
derart bestimmt, daß sie die Auftreffeigenschaften sowohl auf
der z-Achse als auch auf der y-Achse vollständig erfüllt. Der
Lichtstrahl kann sowohl in der y-Achsenrichtung als auch in
der z-Achsenrichtung nur in dem Fall vollständig korrigiert
werden&sub1; in dem die Oberflächenhöhe (x) an einem gegebenen
Punkt P, die bestimmt wird, wenn ein Punkt z1 auf der z-Achse
entlang der y-Achse bis zu einem Punkt y1 bewegt wird, mit
einer Oberflächenhöhe (x) an dem Punkt P übereinstimmt, die
bestimmt wird, wenn der Punkt y1 auf der y-Achse entlang der
z-Achse bis zu dem Punkt zl bewegt wird. Wenn jedoch, wie in
Fig. 8A dargestellt ist, die Oberflächenhöhe am Punkt z1 auf
der z-Achse x (0, z1) ist und die Oberflächenhöhe am Punkt P
durch Bewegen des Punktes z1 entlang der y-Achse bis zum
Punkt yl bestimmt wird, wird die Oberflächenhöhe am Punkt P
auf x2 auf einer Kurve 19a festgelegt. Wenn andererseits, wie
in Fig. 8B gezeigt ist, die Oberflächenhöhe am Punkt y1 auf
der y-Achse x (0, y1) ist und die Oberflächenhöhe am Punkt P
durch Bewegen des Punktes yl entlang der z-Achse bis zum
Punkt zl bestimmt wird, wird die Oberflächenhöhe am Punkt P
auf x3 auf einer Kurve 19b festgelegt. Wenn die
Oberflächenhöhe der Korrekturlinse durch Bewegen des Punktes auf der z-
Achse entlang der y-Achse bestimmt wird, stimmt die Korrektur
des Elektronenstrahls nicht notwendigerweise mit der
Korrektur des Elektronenstrahls überein, wenn die Oberflächenhöhe
der Linse durch Bewegen des Punktes auf der y-Achse entlang
der z-Achse bestimmt wird. In den meisten Fällen stimmt die
erstere mit der letzteren nicht überein. Der Erfinder hat
herausgefunden, daß sich diese Nichtübereinstimmung aus der
Differenz zwischen dem Zentrum der horizontalen Ablenkung des
Elektronenstrahls und dem Zentrum seiner vertikalen Ablenkung
ergibt und daß es unmöglich wäre, eine Korrekturlinse zu
konstruieren, die in der Lage wäre, Auftreffehler über den
gesamten Leuchtstoffschirm befriedigend zu korrigieren, selbst
wenn jede beliebige Formel mit gekrümmten
Oberflächenmerkmalen verwendet wird.
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Dieses Problem ist in einer Farbkathodenstrahlröhre mit
einem Vertikalstreifen-Leuchtstoffschirm, wie einem
Schwarzstreifen-Leuchtstoffschirm, bei dem vertikales Auftreffen
nicht betrachtet zu werden braucht, nicht so wichtig; es ist
jedoch in einer Farbkathodenstrahlröhre mit punktartigen
Leuchtstoffschichten, wie z.B. einer Farbkathodenstrahlröhre
mit einem großen Ablenkwinkel (110º) oder einer
Farbkathodenstrahlröhre mit große Abmessungen wichtig.
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Das Dokument US-A-4 122 461 gemäß dem Stand der Technik
offenbart ein Belichtungsgerät zum Belichten eines
Beschichtungsfilms aus einem lichtempfindlichen Material, der auf der
Innenfläche einer Platte gebildet ist, über eine Lochmaske.
Dieses Gerät weist eine Lichtquelle zum Erzeugen eines
Lichtstrahls, eine bewegbare Blende zum Begrenzen eines Bereichs
auf dem Beschichtungsfilm, der belichtet werden soll, und ein
zwischen der Lichtquelle und der Innenfläche der Platte
angeordnetes Korrekturlinsensystem zum Annähern der Bahn des
Lichtstrahls an die Bahn eines von einer Elektronenkanone
einer Farbkathodenstrahlröhre emittierten Elektronenstrahls
auf.
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Ferner offenbart das Dokument gemäß dem Stand der Technik
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, ungeprüfte Anmeldungen, Gebiet E,
Bd. 9, Nr. 220, 6. September 1985, THE PATENT OFFICE JAPANESE
GOVERNMENT, Seite 156 E 341, Kokai Nr. 60-81 731 (NIPPON
DENKI) eine Belichtungsvorrichtung für eine
Farbkathodenstrahlröhre. In dieser Vorrichtung kann eine Lichtquelle mit Hilfe
von ersten Motoren genau in einer X-Y-Ebene bewegt werden.
Eine Öffnungsscheibe ist in einem Raum zwischen der
Lichtquelle und einer Platte auf der X-Y-Ebene frei bewegbar, und
die Scheibe wird durch zweite Motoren angetrieben. Da die
bewegbare Öffnungsscheibe eine Öffnung im Mittelteil hat, kann
ein Belichtungsbereich frei geändert werden, indem die
Öffnungsscheibe bewegt wird. Eine Belichtungsstelle auf einem
Schirm ist durch die bewegbare Öffnungsscheibe definiert, und
die Position der Lichtquelle wird durch die ersten Motoren
bewegt, um einen Belichtungsstrahlwinkel zu erzeugen, der an
der Belichtungsstelle benötigt wird, wodurch der Schirm
erhalten wird, der unter einem optimalen Einfallswinkel auf der
ganzen Oberfläche belichtet wird. Ein optisches Filter
schattet die Grenze des Abtastens ab und macht durch Herabsetzen
der Beleuchtungsstärkenverteilung des Öffnungsteils in der
Nähe der Grenze die Belichtung auf dem Schirm gleichmäßig.
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Schließlich offenbart nach dem Stand der Technik PATENT
ABSTRACTS OF JAPAN, ungeprüfte Anmeldungen, Gebiet E, Bd. 3,
Nr. 5, 18. Januar 1979, THE PATENT OFFICE JAPANESE
GOVERNMENT, Seite 95 E 84 *Kokai Nr 53-132 256 (TOKYO SHIBAURA)
eine Belichtungseinheit zur Schaffung eines
Fluoreszenzschirms mit farbempfangender Röhre (engl. color receiving
tube fluorescent screen formation). Diese Einheit hat ein
Linsensystem, das aus einer ersten Korrekturlinse und einer
weiteren zweiten Korrekturlinse besteht. Die erste
Korrekturlinse ist eine symmetrische Linse mit 45º-Achsdrehung, die
verwendet wird, indem sie um 90º gedreht wird, und die zweite
Korrekturlinse hat eine bezüglich der X- und Y-Achse
symmetrische Korrekturleistung und wird ortsfest verwendet. Da der
Korrekturbetrag zwischen 0 und 90º für den Fehler des
Elektronenstrahls und den auf dem Schirm erschienen
Fluoreszenzstreifen geeignet ausgewählt werden kann, kann der
Konstruktionsfehler für eine 30º- und 60º-Achse ausgeglichen
werden.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung betrifft ein Gerät
zum Herstellen einer Kathodenstrahlröhre, die einen
Leuchtstoffschirm mit guten Auftreffeigenschaften enthält, wobei
eine Lichtstrahlbahn an eine Elektronenstrahlbahn hinreichend
angenähert werden kann.
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Um diese Aufgabe zu lösen, schafft die vorliegende
Erfindung ein Gerät zum Herstellen einer Farbkathodenstrahlröhre,
wie in Anspruch 1 spezifiziert ist.
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Ein den Aperturen der Lochmaske entsprechendes Muster
wird auf dem Beschichtungsfum gebildet, indem mit Hilfe
einer Blende diejenigen Bereiche des auf der Innenfläche der
Platte gebildeten Beschichtungsfilms begrenzt werden, die mit
einem von der Lichtquelle emittierten Lichtstrahl bestrahlt
werden sollen, und die Lichtquelle bezüglich und synchron mit
der Bewegung der Blende in einer Ebene bewegt wird, die eine
optische Achse der Lichtquelle und entweder eine horizontale
Achse oder eine vertikale Achse enthält, die sich beide unter
rechten Winkeln mit der optischen Achse schneiden, um das
horizontale Ablenkzentrum und das vertikale Ablenkzentrum des
Lichtstrahls auf der Basis der γ-Δp-Charakteristik des
Lichtstrahls im wesentlichen miteinander zusammenfallen zu lassen.
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Genauer gesagt wird die Lichtquelle bewegt, während der
Bewegungsbetrag der Lichtquelle in der Richtung der optischen
Achse der Lichtquelle und der Bewegungsbetrag der Lichtquelle
in der Richtung der horizontalen Achse oder der vertikalen
Achse, die sich unter rechten Winkeln mit der optischen Achse
schneidet, so gesteuert wird, daß, wenn die Lichtquelle in
einer die optische Achse und die horizontale Achse
enthaltenden Ebene bewegt wird, sich das den Aperturen in der
Lochmaske entsprechende Muster in der Richtung der horizontalen
Achse in bezug auf ein den Aperturen in der Lochmaske
entsprechendes Muster, das gebildet wird, wenn die Lichtquelle
stillsteht, im wesentlichen nicht bewegt und, wenn die
Lichtquelle in einer die optische Achse und die vertikale Achse
enthaltenden Ebene bewegt wird, das sich den Aperturen in der
Lochmaske entsprechende Muster in der Richtung der vertikalen
Achse in bezug auf das Muster, das gebildet wird, wenn die
Lichtquelle stillsteht, im wesentlichen nicht bewegt.
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Ferner ist in einem Belichtungsgerät zum Gebrauch beim
Herstellen eines Leuchtstoffschirms einer
Farbkathodenstrahlröhre ein optisches System vorgesehen, um die Bahn eines von
einer Lichtquelle erzeugten Lichtstrahls zum Belichten eines
Beschichtungsfilms aus einem lichtempfindlichen Harz- oder
Phosphor- bzw. Leuchtstoffbrei, der auf der Innenfläche einer
Platte gebildet ist, synchron mit der Bewegung einer Blende
zur Begrenzung eines zu belichtenden Bereichs auf dem
Beschichtungsfilm zu ändern, so daß sich die Lichtquelle
scheinbar bewegt, und das optische System wird von einer
Antriebsvorrichtung synchron mit der Bewegung der Blende
bewegt, um die Bahn des Lichtstrahls zu ändern.
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In einem Belichtungsgerät zum Gebrauch beim Herstellen
eines Leuchtstoffschirms einer Farbkathodenstrahlröhre ist
eine Korrekturlinse ausgelegt, um die Bahn eines
Lichtstrahls, der von einer Lichtquelle emittiert und auf eine
Leuchtstoffschirm-Bildungsschicht projiziert wird, die auf
der Innenfläche einer in einer vorbestimmten Position
eingestellten
Platte gebildet wird, an die Bahn eines von einer
Elektronenkanone einer Farbkathodenstrahlröhre emittierten
Elektronenstrahls anzunähern, wobei das Korrekturlinsensystem
eine erste Linse zum hauptsächlichen Korrigieren der Bahn des
auf die Leuchtstoffschirm-Bildungsschicht projizierten
Lichtstrahls auf einer horizontalen Achse und einer vertikalen
Achse der Platte, die sich unter rechten Winkeln mit der
Achse der Röhre schneiden, und in der Nachbarschaft der
horizontalen und vertikalen Achse eine zweite Linse zum Korrigieren
der Bahn des auf die Leuchtstoffschirm-Bildungsschicht
projizierten Lichtstrahls in den Bereichen ohne die horizontale
Achse, die vertikale Achse und deren Nachbarschaft enthält.
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Wie oben festgestellt wurde, wird die Blende verwendet,
um diejenigen Bereiche des aus lichtempfindlichem Harz- oder
Phosphor- bzw. Leuchtstoffbrei gefertigten Beschichtungsfilms
zu begrenzen, die durch Lichtstrahlen belichtet werden
sollen. Synchron mit der Bewegung der Blende wird die
Belichtungslichtquelle bewegt, um das horizontale Ablenkzentrum und
das vertikale Ablenkzentrum beide auf der Basis der γ-Δp-
Charakteristik im wesentlichen miteinander zusammenfallen zu
lassen. Auf diese Weise wird eine Farbkathodenstrahlröhre mit
hervorragenden Auftreffeigenschaften über den gesamten
Leuchtstoffschirm erhalten.
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Ferner wird die Blende verwendet, um diejenigen Bereiche
des aus lichtempfindlichem Harz- oder Phosphor- bzw.
Leuchtstoffbrei gefertigten Beschichtungsfilms zu begrenzen, welche
durch Lichtstrahlen belichtet werden sollen. Synchron mit der
Bewegung der Blende wird die Belichtungslichtquelle in einer
Ebene bewegt, die eine optische Achse der Lichtquelle und
entweder eine horizontale Achse oder eine vertikale Achse
enthält, die sich beide unter rechten Winkeln mit der
optischen Achse schneiden, um das horizontale Ablenkzentrum und
das vertikale Ablenkzentrum des Lichtstrahls auf der Basis
der γ-Δp-Charakteristik des Lichtstrahls im wesentlichen
miteinander zusammenfallen zu lassen. Auf diese Weise wird eine
Farbkathodenstrahlröhre mit guten Auftreffeigenschaften über
den gesamten Leuchtstoffschirm erhalten.
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Um weiter hervorragende Auftreffeigenschaften über den
gesamten Leuchtstoffschirm der Farbkathodenstrahlröhre zu
erzielen, genügt es, falls die Lichtquelle synchron mit der
Bewegung der Blende bewegt wird, das horizontale Ablenkzentrum
und das vertikale Ablenkzentrum des Lichtstrahls auf der
Basis der γ-Δp-Charakteristik des Lichtstrahls im wesentlichen
miteinander zusammenfallen zu lassen. In diesem Fall ist der
Bewegungsbetrag der Lichtquelle sehr klein, und es ist
schwierig, die Lichtquelle mechanisch mit hoher Präzision zu
bewegen. Falls jedoch das optische System zum Ändern der
Lichtstrahlbahn, wie oben erwähnt wurde, synchron mit der
Blende bewegt wird, so daß sich die Lichtquelle scheinbar
bewegt, kann beobachtet werden, daß die Lichtquelle aufgrund
der Änderung der Lichtstrahlbahn durch das optische System
äquivalent bewegt wird.
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Ferner weist das Korrekturlinsensystem zum Annähern der
Bahn des von der Lichtquelle emittierten Lichtstrahls an die
Bahn des Elektronenstrahls die ersten und zweiten Linsen auf.
Die erste Linse korrigiert hauptsächlich die
γ-Δp-Charakteristik des auf die horizontale Achse und die vertikale Achse
der Platte und deren Nachbarschaft projizierten Lichtstrahls,
und die zweite Linse korrigiert hauptsächlich die
γ-Δp-Charakteristikdes Lichtstrahls, der auf die Bereiche außerhalb
der horizontalen Achse, der vertikalen Achse und deren
Nachbarschaft projiziert wird. Auf diese Weise ist es möglich,
eine Korrekturlinse mit der angemessenen Neigung und Dicke
über die gesamte Linsenoberfläche einfach zu konstruieren,
obwohl dies herkömmlicherweise schwierig war. Deshalb erhält
man eine Farbkathodenstrahlröhre mit hervorragenden
Auftreffeigenschaften über den gesamten Leuchtstoffschirm hinweg.
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Diese Erfindung kann aus der folgenden ausführlichen
Beschreibung vollständiger verstanden werden, wenn sie in
Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen vorgenommen wird, in
denen
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Fig. 1 eine Querschnittansicht ist, die einen
schematischen Aufbau einer herkömmlichen Farbkathodenstrahlröhre
zeigt;
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Fig. 2 eine teilweise vergrößerte Ansicht von Fig. 1 ist,
um das Auftreffen von drei Elektronenstrahlen auf drei
Farbleuchtstoffschichten eines Leuchtstoffschirms zu erklären;
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Fig. 3 eine teilweise vergrößerte Ansicht von Fig. 1 ist,
um die Tatsache zu erklären, daß sich das Ablenkzentrum
bewegt, während der Elektronenstrahl von einem magnetischen
Ablenkfeld abgelenkt wird;
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Fig. 4 ein Blockdiagramm zum Erklären eines Verfahrens
zum Herstellen eines herkömmlichen Leuchtstoffschirms ist;
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Fig. 5 eine Querschnittansicht ist, die einen
schematischen Aufbau eines herkömmlichen Belichtungsgeräts zeigt;
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Fig. 6A und Fig. 6B eine Draufsicht und eine
Querschnittansicht sind, um eine herkömmliche Korrekturlinse mit
mehreren geteilten Oberflächenbereichen zu zeigen;
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Fig. 7 eine Ansicht zum Erklären eines Verfahrens zum
Konstruieren einer herkömmlichen Korrekturlinse ist;
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Fig. 8A und Fig. 8B einen z1-P-Querschnitt und einen y1-
P-Querschnitt der in Fig. 7 gezeigten Korrekturlinse zeigen;
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Fig. 9 eine Querschnittansicht ist, die einen
schematischen Aufbau eines Belichtungsgeräts gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt, das bei der Herstellung eines
Leuchtstoffschirms verwendet wird;
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Fig. 10 eine perspektivische Ansicht zum Erklären des
Belichtungsprinzips des in Fig. 9 gezeigten Belichtungsgeräts
ist;
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Fig. 11 eine X-Z-Querschnittansicht zum Erklären des
Belichtungsprinzips des in Fig. 9 gezeigten Belichtungsgeräts
ist;
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Fig. 12A, Fig. 12B und Fig. 12C Ansichten zum Erklären
der Oberflächenform einer Korrekturlinse sind;
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Fig. 13A und Fig. 13B Ansichten zum Erklären von
Auftreffehlern eines Lichtstrahls sind, dessen Bahn durch eine
Korrekturlinse korrigiert wird;
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Fig. 14A, Fig. 14B und Fig. 14C Ansichten zum Erklären
der Verschiebung von Belichtungspunkten und der Korrektur von
Auftreffehlern sind, wenn eine Belichtungsquelle synchron mit
der Bewegung einer Blende bewegt wird;
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Fig. 15 eine Querschnittansicht ist, die einen
schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen Belichtungsgeräts
zeigt, das beim Herstellen eines Leuchtstoffschirms verwendet
wird;
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Fig. 16 eine Modifizierung des in Fig. 15 gezeigten
Belichtungsgeräts zeigt;
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Fig. 17 eine Querschnittansicht ist, die einen
schematischen Aufbau eines Belichtungsgeräts zeigt, das beim
Herstellen eines Leuchtstoffschirms einer
Farbkathodenstrahlröhre verwendet wird;
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Fig. 18 eine teilweise vergrößerte Seitenansicht eines in
Fig. 17 gezeigten optischen Systems zum Ändern des
Lichtstrahlwegs ist;
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Fig. 19 und Fig. 20 schematisch Modifikationen des in
Fig. 17 gezeigten Belichtungsgeräts zeigen;
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Fig. 21 eine Querschnittansicht ist, die einen
schematischen Aufbau eines Belichtungsgeräts zeigt, das beim
Herstellen eines Leuchtstoffschirms einer
Farbkathodenstrahlröhre verwendet wird;
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Fig. 22A und Fig. 22B Querschnittansichten eines in Fig.
21 gezeigten Linsensystems sind; und
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Fig. 23 und Fig. 24 Linsensysteme zeigen, die von dem in
Fig. 21 gezeigten Linsensystem verschieden sind.
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Ein Verfahren zum Herstellen einer
Farbkathodenstrahlröhre wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
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Fig. 9 zeigt ein Belichtungsgerät gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und Fig. 10 und 11
zeigen Bahnen von Lichtstrahlen, die durch eine in Fig. 9 darge
stellte Korrekturlinse hindurchgehen. Jede der Fig. 9, 10 und
11 enthält Koordinaten, wobei die Mitte der Unterseite einer
Korrekturlinse 20, d.h. die Mitte der lichtquellenseitigen
Oberfläche der Linse 20, im Ursprung und die Mittelachse der
Korrekturlinse 20 auf der X-Achse festgelegt ist. In den
Koordinaten jeder Figur ist eine Belichtungslichtquelle 13 auf
der X-Achse (x0 (0, 0)) angeordnet. Außerdem wird angenommen,
daß die Innenfläche einer Platte 1 eine Ebene ist, die im
wesentlichen parallel zu einer Y-Z-Ebene ist und einen Punkt xi
auf der X-Achse enthält.
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In diesem Belichtungsgerat wird ein von der Lichtquelle
13 emittierter Lichtstrahl, wie durch eine gestrichelte Linie
angedeutet ist, durch die Korrekturlinse 20 gebrochen und
erreicht durch eine Öffnung 17 in einer Blende 16 und eine
Apertur in einer Lochmaske 3 einen Punkt y1' auf der
Innenfläche der Platte 1. Ein der Öffnung 17 in der Blende 16
entsprechender streifenartiger Bereich 22 wird durch den auf den
Punkt y1' zulaufenden Lichtstrahl belichtet. Wenn ein Punkt
yl belichtet wird, wird die Belichtungslichtquelle 13, wie
durch eine durchgezogene Linie 23 dargestellt ist, in einer
durch die X-Achse gehenden Y-Z-Ebene um eine Distanz y2
entlang der Y-Achse in einer Ablenkrichtung (vom Punkt y1' zum
Punkt y1), d.h. in eine zur Bewegungsrichtung der Blende 16
entgegengesetzte Richtung, verschoben. Als Ergebnis wird ein
den Punkt y1 enthaltender streifenartiger Bereich belichtet.
-
Wenn der auf den Punkt y1' auftreffende Elektronenstrahl
durch das vertikale magnetische Ablenkfeld der
Ablenkvorrichtung so abgelenkt wird, daß er auf den Punkt y1 auftrifft,
wird das vorn vertikalen magnetischen Ablenkfeld verursachte
Ablenkzentrurn gegenüber dem Ablenkzentrum, das von dem
horizontalen magnetischen Ablenkfeld hervorgerufen wird und das
bestimmt wird, wenn man den Elektronenstrahl auf den Punkt y1
auftreffen läßt, um eine Distanz x4 auf die Platte 1 zu ver
schoben. Um den Lichtstrahl entlang der gleichen Bahn wie den
Elektronenstrahl zum Punkt y1 laufen zu lassen, sollte es
somit genügen, falls die Belichtungslichtquelle 13, wie durch
die durchgezogene Linie 23 angedeutet ist, in der den Punkt
x0 enthaltenden Z-Y-Ebene um eine Distanz y2 in der Ablenk
richtung, d.h. in der zur Bewegungsrichtung der Blende 16
entgegengesetzten Richtung, verschoben wird. Dementsprechend
gilt, wenn γ = γ1 und Δp = x4 in Verbindung mit der γ1-Δp-
Charakteristik des vertikalen magnetischen Ablenkfelds ist,
die folgende Gleichung:
-
y2 = X4 tanγ1
-
Es genügt, falls die Belichtungslichtquelle 13 um eine
Distanz y2 in der zur Bewegungsrichtung der Blende 16
entgegengesetzten Richtung bewegt wird.
-
Die Belichtungslichtquelle 13 kann auffolgende Art und
Weise verschoben werden, um einen Lichtstrahl mit
hervorragenden Auftreffeigenschaften über den gesamten
Leuchtstoffschirm zu emittieren:
-
Nun sollte die Aufmerksamkeit auf die γ-Δp-Charakteristik
des Elektronenstrahls im Bereich auf dem Leuchtstoffschirm
nahe der in Fig. 7 durch z = z1 angegebenen Linie (Z-Achse)
gerichtet werden. Hinsichtlich der γ-Δp-Charakteristik auf
der Z-Achse gilt, wenn der Punkt y = 0, folgendes:
-
γ = γ2 und Δp = X5
-
Hinsichtlich der γ-Δp-Charakteristik auf der Z-Achse
gilt, wenn der Punkt y = y1, folgendes:
-
γ = γ3 und Δp = X6
-
Falls x5 > X6 und wenn γ = γ1, ist Δp gegeben durch:
-
Δp = X4 - (X5-X6)
-
Der Bewegungsbetrag y4 der Belichtungslichtquelle 13 wird
in diesem Fall dargestellt durch
-
y4 = {X4 - (X5-X6)} tanγ1
-
Wie die γ-Δp-Charakteristik zu bestimmen ist, ändert sich
abhängig von der Stelle desjenigen Teils des
Leuchtstoffschirms, der hinsichtlich der Auftreffeigenschaften am
wichtigsten ist. In jedem Fall ist der Bewegungsbetrag ym der
Belichtungslichtquelle 13, wenn der Wert von Δp in der γ-Δp-
Charakteristik xs ist, durch
-
ym = xs tanγ1
-
gegeben.
-
Das in Fig. 9 gezeigte Belichtungsgerät hat eine
Anordnung, bei der die Lichtquelle gemäß der
γ-Δp-Charakteristik verschoben ist.
-
In diesem Belichtungsgerät ist ein Träger 25 vorgesehen,
um die Platte 1 zu positionieren. Die Belichtungslichtquelle
13 ist unter dem Träger 25 angeordnet. Die
Belichtungslichtquelle 13 ist typischerweise eine wassergekühlte oder
luftgekühlte Quecksilberlampe mit sehr hohem Druck. Alternativ dazu
kann eine Vorrichtung, die einen Laserstrahl emittiert oder
einen Laserstrahl durch einen Wellenleiter, wie z.B. eine
optische Faser, emittiert, als Lichtquelle verwendet werden.
Die Blende 16 hat eine in der Z-Achsenrichtung (horizontal)
langgestreckte Öffnung und ist in der Nähe und unterhalb des
Trägers 25 angeordnet. Die Korrekturlinse 20 ist zwischen der
Blende 16 und der Belichtungslichtquelle 13 angeordnet.
-
Die Blende 16 und die Belichtungslichtquelle 13 haben
Zahnstangen 30 und 32 für eine (vertikale) Y-Achsenbewegung.
Ritzel 34 und 35, die mit den Zahnstangen 30 und 32
ineinandergreifen, und Riemen 36 und 33 werden durch einen
Antriebsmotor 27 angetrieben, wodurch die Blende 16 und die
Belichtungslichtquelle 13 synchron in entgegengesetzte Richtungen
entlang der (vertikal) Y-Achse bewegt werden, die sich mit
der Längsrichtung der Öffnung 17 der Blende 16 unter rechten
Winkeln schneidet.
-
Zum Beispiel wird ein auf der Innenseite der Platte 1
ausgebildeter Beschichtungsfilm 31 aus Phosphor- bzw.
Leuchtstoffbrei durch das oben beschriebene Belichtungsgerät durch
die Lochmaske 3 belichtet. Gemäß der Bewegung der Blende 16
verschiebt sich der belichtete Bereich des Beschichtungsfilms
31. Die Belichtungslichtquelle 13 kann gemäß der Bewegung des
belichteten Bereichs bewegt werden, so daß man das
horizontale Ablenkzentrum und das vertikale Ablenkzentrum beide auf
der Basis der γ-Δp-Charakteristik miteinander zusammenfallen
lassen kann. Auf diese Weise kann eine
Farbkathodenstrahlröhre mit einem Leuchtstoffschirm mit guten
Auftreffeigenschaften erhalten werden, wobei an geeigneten Stellen auf der
Innenfläche der Platte 1 drei Farbleuchtstoffschichten gebildet
werden.
-
Gemäß diesem Verfahren ist es nicht wie beim Stand der
Technik notwendig, einen Kompromiß bei der Konstruktion der
Korrekturlinse einzugehen, indem man die Oberflächenhöhe an
einem gegebenen Punkt der Linse, die von der z-Achse erhalten
wird, mit der Oberflächenhöhe an diesem Punkt zusammenfallen
läßt, die von der y-Achse erhalten wird. Mit diesem Verfahren
kann die Oberflächenhöhe der Korrekturlinse allein von der z-
Achse bestimmt werden, und die Konstruktion der
Korrekturlinse wird erleichtert.
-
Die obige Ausführungsform ist auf den Fall ausgerichtet,
in dem die Blende und die Belichtungslichtquelle in der Y-
Achsenrichtung bewegt werden; jedoch können sie in der Z-
Achsenrichtung bewegt werden.
-
Die verwendete Korrekturlinse ist nicht auf die Linse mit
einer Oberflächenform beschränkt, die durch eine einzige
Formel, wie z.B.
-
x = f (y, z)
-
dargestellt wird.
-
Die Korrekturlinse kann eine Oberflächenform aufweisen,
die durch mehrere Formeln dargestellt wird, oder die Linse
kann geteilte Blöcke und gestufte Abschnitte aufweisen.
-
Wenn die Lichtstrahlbahn die X-Achse nicht kreuzt, kann
die γ-Δp-Charakteristik auf der Basis des Kreuzungswinkels
ermittelt werden, der erhalten werden kann, wenn die
Lichtstrahlbahn auf die Y-X-Ebene oder Z-X-Ebene projiziert wird.
-
Ein Belichtungsgerät gemäß einer anderen Ausführungsform
wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
-
Auf die gleiche Art und Weise wie in Fig. 10 und 11
werden Koordinaten derart bestimmt, daß die Mitte der Unterseite
(lichtquellenseitige Oberfläche) der Korrekturlinse 20 als
der Ursprung und die Mittelachse der Korrekturlinse 20 als
die X-Achse festgelegt ist. Es wird angenommen, daß sich die
Belichtungslichtquelle 13 an einem Punkt x0 (0,0) auf der X-
Achse befindet. Es wird auch angenommen, daß die Innenfläche
der Platte 1 eine Ebene ist, die einen Punkt xi auf der X-
Achse enthält und parallel zur Y-Z-Ebene ist. In diesem Fall
wird ein von der Lichtquelle 13 emittierter Lichtstrahl, wie
durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist, durch die
Korrekturlinse 20 gebrochen und erreicht durch eine Öffnung 17
in einer Blende 16 und eine Apertur in einer Lochmaske 3
einen
Punkt y1' auf der Innenfläche der Platte 1. Ein der
Öffnung 17 in der Blende 16 entsprechender streifenartiger
Bereich 22 wird belichtet. Wenn der auf den Punkt y1'
auftreffende Elektronenstrahl durch das vertikale magnetische
Ablenkfeld der Ablenkvorrichtung so abgelenkt wird, daß er auf
den Punkt y1 auftrifft, wird das Ablenkzentrum des vertikalen
magnetischen Ablenkfelds um eine Distanz x4 vom Ablenkzentrum
des horizontalen magnetischen Ablenkfelds, das bestimmt wird,
wenn man den Elektronenstrahl auf den Punkt y1 auftreffen
läßt, auf die Platte 1 zu verschoben. Um den Lichtstrahl
entlang der gleichen Bahn wie der Elektronenstrahl zum Punkt y1
laufen zu lassen, sollte es somit genügen, falls die
Belichtungslichtquelle 13, wie durch die durchgezogene Linie 23
angedeutet ist, um eine Distanz y2 in der den Punkt x0
enthaltenden Z-Y-Ebene in die Ablenkrichtung (y1-y1'-Richtung),
d.h. in die zur Richtung der X-Achsenbewegung der Blende 16
entgegengesetzten Richtung, verschoben wird. Wenn
dementsprechend γ = γ1 und Δp = x4 in Verbindung mit der γ-Δp-
Charakteristik des vertikalen magnetischen Ablenkfeldes
gelten, ist die folgende Gleichung gegeben:
-
y2 = X4 tanγ1
-
Es genügt, falls die Belichtungslichtquelle 13 um die
Entfernung y2 in der zur Bewegungsrichtung der Blende 16
entgegengesetzten Richtung verschoben wird.
-
Die Belichtungslichtquelle 13 kann auf die folgende Art
und Weise verschoben werden, um einen Lichtstrahl mit
hervorragenden Auftreffeigenschaften über den ganzen
Leuchtstoffschirm zu emittieren:
-
Nun sollte die Aufmerksamkeit auf die γ-Δp-Charakteristik
nahe der in Fig. 7 durch Z = z1 angegebenen Linie (Z-Achse)
gerichtet werden. Hinsichtlich der γ-Δp-Charakteristik in der
Z-Achse gilt, wenn der Punkt y = 0 ist, folgendes:
-
γ = γ2 und Δp = X5
-
Hinsichtlich der γ-Δp-Charakteristik in der Z-Achse gilt,
wenn der Punkt y = y1 ist, folgendes:
-
γ = γ3 und Δp = X6
-
Falls X5 > X6 und wenn γ = γ2, ist Δp gegeben durch
-
Ap = X4 - (X5-X6)
Der Bewegungsbetrag y4 der Belichtungslichtquelle 13 wird
in diesem Fall dargestellt durch
-
y4 = {X4 - (X5-X6)} tanγ1
-
Wie die γ-Δp-Charakteristik zu bestimmen ist, ändert sich
in Abhängigkeit von der Stelle desjenigen Teils des
Leuchtstoffschirms, der hinsichtlich der Auftreffeigenschaften am
wichtigsten ist. In jedem Fall ist der Bewegungsbetrag ym der
Belichtungslichtquelle 13, wenn der Wert von Ap in der γ-Δp-
Charakteristik xs ist, durch
-
ym = xs tanγ1
-
gegeben.
-
Gemäß diesem Verfahren wird die Innenfläche der Platte
mit einem Bildmuster der Aperturen der Lochmaske belichtet,
während die Belichtungslichtquelle 13 in einer zur Bewegungs
richtung der Blende 16 entgegengesetzten Richtung bewegt
wird. Mit der Verwendung der Korrekturlinse 20 mit der
Oberflächenhöhe, die nur basierend auf der Z-Achse bestimmt ist,
kann der Leuchtstoffschirm mit geringfügigen Auftreffehlern
erhalten werden. Die Auftreffehler auf der Y-Achse werden
über den gesamten Leuchtstoffschirm im wesentlichen auf Null
reduziert. Wie jedoch aus Fig. 12B und 12C ersichtlich ist,
die einen (entlang der Z-Achse gelegten) 0-Z-Querschnitt der
in Fig. 12A gezeigten Korrekturlinse 20 und einen (entlang
einer zur Z-Achse parallelen Linie gelegten) C-C-Querschnitt
zeigen, nimmt die Oberflächenhöhe auf der Z-Achse (Fig. 12B)
in Richtung des Umfangs der Linse ab, während die
Oberflächenhöhe auf der Achse, von der Z-Achse (Fig. 12C) weg, in
Richtung des Umfangs der Linse zunimmt. Die Auftreffehler auf
der Y-Achse und den zur Y-Achse parallelen Linien 24a bis 24e
(Fig. 13A) nehmen zu, während der Wert auf der Z-Achse
zunimmt, wie durch die Linien 29a bis 29e in Fig. 13B gezeigt.
-
Wenn die Belichtungslichtquelle in der X-Richtung
synchron mit der Bewegung der Blende in der Y-Richtung bewegt
wird, bewegen sich die Belichtungspunkte (d.h. die den
Aperturen in der Lochmaske entsprechenden Belichtungsbilder oder
Muster) in den in Fig. 14A durch Pfeile 26 angegebenen Rich
tungen. In Fig. 14A stellt die Länge jedes Pfeils 26 den
Betrag der Relativbewegung dar. Wenn andererseits die
Belichtungslichtquelle in der Y-Richtung synchron mit der Bewegung
der Blende in der Y-Richtung bewegt wird, bewegen sich die
Belichtungspunkte in den in Fig. 14B durch Pfeile 27
angezeigten Richtungen. Falls auf diese Weise die
Belichtungslichtquelle in der X-Richtung und der Y-Richtung bewegt wird
und die Beträge der Bewegungen in X-Richtung und Y-Richtung
eingestellt werden, bewegen sich die Belichtungspunkte im
Vergleich zu den Belichtungspunkten, die erhältlich sind,
wenn der Leuchtstoffschirm unter Verwendung einer
feststehenden Lichtquelle gebildet wird, nicht in der Y-Richtung,
wie in Fig. 14C durch Pfeile 28 dargestellt ist. Außerdem
treten die in Fig. 13B dargestellten Auftreffehler nur auf
der Z-Achse auf.
-
In Fig. 14A, 14B und 14C ist die Richtung der Pfeile 26
bis 28 umgekehrt, falls die Blende und die
Belichtungslichtquelle in die entgegengesetzte Richtung bewegt werden.
Außerdem können die in Fig. 14C durch Pfeile 28 gezeigten Auf
treffehler durch Steuern des Bewegungsbetrags der
Belichtungslichtquelle auf gewünschte Werte eingestellt werden.
-
Fig. 15 zeigt ein Belichtungsgerät zum Ausführen des oben
beschriebenen Verfahrens zum Korrigieren der Auftreffehler.
Wie das in Fig. 9 gezeigte Gerät hat dieses Belichtungsgerät
einen Träger 25 zum Positionieren einer Platte 1. Eine
Belichtungslichtquelle 13 ist unterhalb des Trägers 25
angeordnet. Eine Blende 16 hat in der Nähe und unterhalb des Trägers
25 eine in der Z-Richtung (horizontal) langgestreckte Öffnung
17. Eine Korrekturlinse 20 ist zwischen der Blende 16 und der
Belichtungslichtquelle 13 angeordnet.
-
Die Blende 16 hat eine Zahnstange 30, mit deren Hilfe es
der Blende 16 ermöglicht wird, sich in der (vertikalen) Y-
Richtung zu bewegen. Die Belichtungslichtquelle 13 hat eine
Zahnstange 32, die bezüglich der Y-Achse geneigt ist. Die
Zahnstange 32 ermöglicht es der Lichtquelle 13, sich
gleichzeitig in der X- und der Y-Richtung zu bewegen. Ein
Antriebsmotor 35 dreht Ritzel 34 und 35, die über Riemen 36 und 33
mit den Zahnstangen 30 und 32 ineinandergreifen. Auf diese
Weise werden die Blende 16 und die Belichtungslichtquelle 13
gleichzeitig in entgegengesetzte Richtungen bewegt, wobei
beide senkrecht zur Längsachse der verlängerten Öffnung 17
der Blende 16 verlaufen, und die Belichtungslichtquelle 13
wird ebenfalls mit einem Winkel in der X-Y-Ebene bewegt.
-
Fig. 16 zeigt eine Modifikation des Mechanismus zum
Bewegen der Belichtungslichtquelle 13. Die Lichtquelle 13 ist mit
einem durch den Antriebsmotor angetriebenen Kurbelmechanismus
38 verbunden. Die Lichtquelle 13 wird entlang einer
Führungsrille 39 bewegt, die mit einem Winkel bezüglich der Y-Achse
ausgebildet ist. In diesem Fall können die Auftrefffehler
durch Ändern der Form der Führungsrille 39 effektiv
korrigiert werden.
-
Zum Beispiel wird ein auf der Innenfläche der Platte 1
ausgebildeter Beschichtungsfilm 31 aus Phosphor- bzw.
Leuchtstoffbrei durch das oben beschriebene Belichtungsgerät durch
die Lochmaske 3 belichtet. Entsprechend der Bewegung der
Blende 16 verschiebt sich der belichtete Bereich des
Beschichtungsfilms 31. Die Belichtungslichtquelle 13 kann gemäß
der Bewegung des belichteten Bereichs so bewegt werden, daß
man das horizontale Ablenkzentrum und das vertikale
Ablenkzentrum beide auf der Basis der γ-Δp-Charakteristik
miteinander zusammenfallen lassen kann. Auf diese Weise kann eine
Farbkathodenstrahlröhre mit einem Leuchtstoffschirm mit
hervorragenden Auftreffeigenschaften erhalten werden, wobei an
geeigneten Stellen auf der Innenfläche der Platte 1 drei
Farbleuchtstoffschichten gebildet werden.
-
Mit dem Gerät der vorliegenden Erfindung ist es nicht wie
beim Stand der Technik notwendig, einen Kompromiß bei der
Konstruktion der Korrekturlinse einzugehen, indem man die
Oberflächenhöhe an einem gegebenen Punkt der Linse, die von
der Z-Achse erhalten wird, mit der Oberflächenhöhe an diesem
Punkt, die von der Y-Achse erhalten wird, zusammenfallen
läßt. Gemäß dieser Erfindung kann die Oberflächenhöhe der
Korrekturlinse allein von der Z-Achse bestimmt werden, und
die Konstruktion der Korrekturlinse wird erleichtert.
-
Die obige Ausführungsform ist auf den Fall gerichtet, in
dem die Blende in der Y-Achsenrichtung und die
Belichtungslichtquelle in der Y-X-Ebene bewegt wird; jedoch kann die
Blende in der Z-Achsenrichtung und die Belichtungslichtquelle
in der Z-X-Ebene bewegt werden.
-
Die verwendete Korrekturlinse ist nicht auf die Linse mit
einer Oberflächenform beschränkt, die durch eine einzige
Formel, wie z.B.
-
x = f(y, z)
-
dargestellt wird.
-
Die Korrekturlinse kann eine Oberflächenform haben, die
durch mehrere Formeln dargestellt wird, oder die Linse kann
geteilte Blöcke und gestufte Abschnitte haben.
-
Wenn die Lichtstrahlbahn die X-Achse nicht kreuzt, kann
die γ-Δp-Charakteristik auf der Basis des Kreuzungswinkels
ermittelt werden, der erhalten werden kann, wenn die
Lichtstrahlbahn auf die Y-X-Ebene oder Z-X-Ebene projiziert wird.
-
Fig. 17 zeigt ein Belichtungsgerät zum Ausführen des
Belichtungsverfahrens gemäß noch einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung. Wie das in Fig. 9 gezeigte Gerät hat dieses
Belichtungsgerät einen Träger 25 zum Positionieren der Platte
1. Eine Belichtungslichtquelle 13 ist unterhalb des Trägers
angeordnet. Eine Blende 16 hat eine in der Z-Richtung
(horizontal) langgestreckte Öffnung 17 in der Nähe und
unterhalb des Trägers 25. Eine Korrekturlinse 20 ist zwischen der
Blende 16 und der Belichtungslichtquelle 13 angeordnet.
Ferner ist ein optisches System 26 zum Ändern eines
Lichtstrahlwegs zwischen der Korrekturlinse 20 und der
Belichtungslichtquelle 13 in der Nähe der Lichtquelle 13
angeordnet. Das optische System 26 ist aus einem flachen
lichtbrechenden Körper, wie z.B. einer Glasplatte, gebildet.
-
Die Blende 16 ist mit einer Zahnstange 30 ausgestattet,
die die Bewegung in (vertikaler) Y-Richtung der Blende 16
ermöglicht. Ein mit der Zahnstange 30 ineinandergreifendes
Ritzel 34 wird über einen Riemen 36 durch einen Motor 27 in
Vorwärts- und Rückwärtsrichtung gedreht, wodurch die Blende in
der Y-Richtung hin und her bewegt wird. Eine Riemenscheibe 35
ist an einem Mittelteil des optischen Systems 26 zum Ändern
des Lichtstrahlwegs befestigt. Die Riemenscheibe 35 wird über
einen Riemen 33 durch den Motor 27 angetrieben. Auf diese
Weise wird das optische System 26, wie durch einen Pfeil 34
angezeigt ist, synchron mit der Hin-und-Herbewegung der
Blende 16 in der Y-Richtung gedreht.
-
Um einen Leuchtstoffschirm mit guten
Auftreffeigenschaften herzustellen, ist es, wie oben festgestellt wurde,
notwendig, die zu belichtenden Bereiche zu begrenzen
("teilweise Belichtung") und die Belichtungslichtquelle 13 zu
bewegen, um das horizontale Ablenkzentrum und das vertikale
Ablenkzentrum beide auf der Basis der γ-Δp-Charakteristik
zusammenfallen zu lassen. Gemßß dem Belichtungsgerät wird, wie
in Fig. 17 gezeigt ist, das optische System 26 zum Ändern des
Lichtstrahlwegs gedreht, so daß die Bahn des von der
Belichtungslichtquelle 13 emittierten Lichtstrahls mit hoher
Genauigkeit eingestellt werden kann, als ob die Lichtquelle 13
verschoben würde. In dieser Erfindung wird die teilweise
Belichtung durchgeführt, indem das optische System 26 synchron
mit der Bewegung der Blende 16 gedreht wird, wodurch ein
Leuchtstoffschirm mit hervorragenden Auftreffeigenschaften
über die Innenfläche der Platte 1 erhalten wird.
-
Zum Beispiel beträgt im Fall einer
Farbkathodenstrahlröhre mit einer Größe von 63,5 cm (25 Inch) und einem
Ablenkwinkel von 100º der Bewegungsbetrag der Belichtungslichtquelle
13, der notwendig ist, um einen gewünschten Leuchtstoffschirm
zu bilden, etwa 0,2 mm. Die Belichtungslichtquelle 13 wird
genau synchron mit der Bewegung der Blende 16 um diesen
Betrag bewegt. Es ist vom Standpunkt der technischen Aspekte
aus sehr schwierig, die Lichtquelle 13 um einen solch
geringfügigen Betrag mit hoher Genauigkeit mechanisch zu bewegen.
Wenn jedoch das optische System 26 zum Ändern des
Lichtstrahlwegs verwendet wird, das aus einer Glasplatte geschaf
fen ist, können die Abmessungen der Teile des
Belichtungsgeräts zum Herstellen der Farbkathodenstrahlröhre mit einer
Größe von 63,5 cm (25 Inch) und einem Ablenkwinkel von 100º
wie folgt bestimmt werden:
-
Distanz zwischen der Lichtquelle 13 und der Unterseite
der Korrekturlinse 20 ... 63,15 mm
-
Distanz zwischen der Lichtquelle 13 und der Blende 16
... 215,05 mm
-
Distanz zwischen der Lichtquelle 13 und der Lochmaske 3
... 326,05 mm
-
Distanz zwischen der Lichtquelle 13 und der Innenfläche
der Platte 1 ... 336,35 mm
-
Dicke des Mittelteils der Korrekturlinse 20
... 8 mm
-
Wenn das System 26 zum Ändern des Lichtstrahlwegs aus
einer dünnen flachen Glasplatte geschaffen ist und deren
Brechungsindex n 1,5168 beträgt und falls die Neigung des
optischen Systems 26 klein ist, wird die folgende Gleichung
aufgestellt:
-
AB AC
-
Gesetzt den Fall, die Dicke des optischen Systems 26 sei
t, der Einfallswinkel eines Lichtstrahls auf das optische
Systern 26 θ1 und der Ausfallswinkel des Lichtstrahls von dem
optischen System 26 θ2, so ist der scheinbare Bewegungsbetrag
x der Lichtquelle 13 gegeben durch
-
x = t sin(θ1-θ2) (sinθ1 - sinθ2)
-
Nach dem Snellschen Gesetz gilt
-
sinθ2 = n sinθ1.
-
Folglich gilt
-
x/t (1-n) sinθ1.
-
Durch Ersetzen von n durch 1,5168 erhält man das folgende
-
x/t (1-1,5168) sinθ1.
-
Wenn die Dicke t der Glasplatte 10 mm beträgt und falls
der Bewegungsbetrag der Lichtquelle 13 0,2 mm beträgt, gilt
somit das folgende:
-
(1-1,5168) sinθ1 = 0,02
-
θ1 = -2,2º
-
Außerdem gilt, falls die Dicke der Glasplatte 1 mm
beträgt, das folgende:
-
(1-1,5168) sinθ1 = 0,2
-
θ1 = -22,8º
-
Wenn die Dicke t der Glasplatte des optischen Systems 26
zum Ändern des Lichtstrahlwegs zum Beispiel 1 mm beträgt,
genügt es, falls das optische System 26 in bezug auf den
maximalen Bewegungsbetrag der Blende 16 um etwa 23º geneigt
wird. Es ist möglich, das optische System 26 mit hoher
Genauigkeit synchron mit der Bewegung der Blende 16 zu neigen.
-
Gemäß diesem Belichtungsgerät ist es nicht wie beim Stand
der Technik notwendig, einen Kompromiß bei der Konstruktion
der Korrekturlinse einzugehen, indem man die Oberflächenhöhe
an einem gegebenen Punkt der Linse, die von der z-Achse
erhalten wird, mit der Oberflächenhöhe an diesem Punkt, die von
der y-Achse erhalten wird, zusammenfallen läßt. Gemäß dieser
Ausführungsform kann die Oberflächenhöhe der Korrekturlinse
allein von der z-Achse bestimmt werden, und der gewünschte
Leuchtstoffschirm kann erhalten werden.
-
In der obigen Ausführungsform wurde das optische System
zum Ändern des Lichtstrahlwegs des Belichtungsgeräts aus
einer flachen Glasplatte gebildet; jedoch kann das optische
System, wie in Fig. 19 gezeigt ist, eine sphärische konkave
Oberfläche auf seiner näher zur Lichtquelle 13 liegenden
Seite haben.
-
In der obigen Ausführungsform verwendete der
Drehmechanismus zum Drehen des optischen Systems zum Ändern des
Lichtstrahlwegs einen Riemen, eine Riernenscheibe etc.; jedoch
kann, wie in Fig. 20 gezeigt ist, auch ein Kurbelmechanismus
37 etc. verwendet werden. Insbesondere wenn der
Kurbelmechanismus 37 als der Drehmechanismus verwendet wird, kann der
Drehwinkel leicht eingestellt werden, indem die Stelle
geändert wird, an der der Kurbelmechanismus 37 am optischen
System 26 befestigt ist.
-
Die obige Ausführungsform ist auf den Fall gerichtet, in
dem die Blende in der Y-Achsenrichtung bewegt wird; jedoch
kann die Blende in der Z-Achsenrichtung bewegt werden.
Die verwendete Korrekturlinse ist nicht auf die Linse mit
einer Oberflächenform beschränkt, die durch eine einzige
Formel, wie z.B.
-
x = f(y, z)
-
dargestellt wird.
-
Die Korrekturlinse kann eine Oberflächenform haben, die
durch mehrere Formeln dargestellt wird, oder die Linse kann
geteilte Blöcke und gestufte Abschnitte aufweisen.
-
Wenn die Lichtstrahlbahn die X-Achse nicht kreuzt, kann
die γ-Δp-Charakteristik auf der Basis des Kreuzungswinkels
ermittelt werden, der erhalten werden kann, wenn die
Lichtstrahlbahn auf die Y-X-Ebene oder Z-X-Ebene projiziert wird.
-
Fig. 21 zeigt ein Belichtungsgerät gemäß noch einer
weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie das in
Fig. 9 gezeigte Gerät umfaßt dieses Belichtungsgerät einen
Träger 25 zum Positionieren der Platte 1. Eine
Belichtungslichtquelle 13 ist unterhalb des Trägers 25 angeordnet. Ein
Korrekturlinsensystem 43, das erste und zweite Linsen 45 und
44 aufweist, ist oberhalb der Lichtquelle 13 angeordnet. Ein
Lichtstrahl 18 wird von der Lichtquelle 13 emittiert und
durch eine Lochmaske 3 auf eine (z.B. aus Phosphor- bzw.
Leuchtstoffbrei oder lichtempfindlichem Harz gebildete)
Leuchtstoffschirm-Bildungsschicht 31 projiziert, die auf die
Innenfläche der durch den Träger 25 positionierten Platte 1
als Schicht aufgebracht. Das Korrekturlinsensystem 43 wirkt
derart, daß es die Bahn des Lichtstrahls 18 an die Bahn eines
von einer Elektronenkanone einer Farbkathodenstrahlröhre
emittierten Elektronenstrahls annähert.
-
Die erste Linse 45 des Korrekturlinsensystems 43 ist
hauptsächlich konstruiert, um die γ-Δp-Charakteristik des
Lichtstrahls 18 zu korrigieren, der auf die horizontale Achse
(Z-Achse) und die vertikale Achse (Y-Achse) der Platte 1,
welche die Röhrenachse unter rechten Winkeln schneiden,
projiziert wird, und auch um die γ-Δp-Charakteristik des in die
Nachbarschaft der horizontalen Achse und der vertikalen Achse
der Platte 1 projizierten Lichtstrahls 18 zu korrigieren.
Andererseits ist die zweite Linse 44 hauptsächlich dafür
konstruiert, die γ-Δp-Charakteristik des auf die Bereiche
außerhalb
der horizontalen Achse, der vertikalen Achse und deren
Nähe projizierten Lichtstrahls 18 zu korrigieren.
-
Genauer gesagt wird die γ-Δp-Charakteristik des auf die
horizontale Achse und die vertikale Achse der Platte 1 und
deren Nähe projizierten Lichtstrahls 18 durch die erste Linse
45 korrigiert und durch die zweite Linse 44 nicht wesentlich
korrigiert. Andererseits wird die γ-Δp-Charakteristik des auf
die Bereiche außerhalb der horizontalen Achse, der vertikalen
Achse und deren Nachbarschaft projizierten Lichtstrahls 18 in
einem gewissen Maß, nicht aber zufriedenstellend korrigiert.
Die γ-Δp-Charakteristik des auf diese Bereiche projizierten
Lichtstrahls 18 wird durch die zweite Linse 44
zufriedenstellend korrigiert.
-
Fig. 22A zeigt einen X-Y-Querschnitt der ersten und
zweiten Linsen, und Fig. 22B zeigt einen X-D-Querschnitt dieser
Linsen. In Fig. 22 ist die D-Achse unter einem Winkel (z.B.
45º) bezüglich der Y-Achse oder Z-Achse geneigt. In diesem
Linsensystem 43 hat die erste Linse 45, wie in Fig. 22A
gezeigt ist, eine solche asphärische Oberfläche, daß sie die γ-
Δp-Charakteristik des auf die horizontale Achse und die
vertikale Achse der Platte und deren Nachbarschaft projizierten
Lichtstrahls 18 fast vollständig korrigiert, wohingegen die
zweite Linse 44 eine fast flache Oberfläche aufweist, die die
Korrekturfunktion nicht hat. Andererseits hat die zweite
Linse 44, wie in Fig. 22B gezeigt ist, eine solch asphärische
Oberfläche, daß sie hauptsächlich die γ-Δp-Charakteristik des
auf die Bereiche außerhalb der horizontalen Achse, der
vertikalen Achse und deren Nachbarschaft projizierten Lichtstrahls
18 korrigiert, und auch die erste Linse 45 hat eine
asphärische Oberfläche, um die sekundäre Korrektur durchzuführen.
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Wie oben festgestellt wurde, kann das erste und zweite
Linsen 45 und 44 aufweisende Korrekturlinsensystem 43 das
Auftreten von Auftreffehlern verhindern, die auftreten, wenn
sich die Oberflächenhöhe an einem gegebenen Punkt der
Korrekturlinse, die bestimmt wird, indem ein Punkt auf der Y-
Achse entlang der Z-Achse bewegt wird, von der
Oberflächenhöhe an diesem gegebenen Punkt unterscheidet, die bestimmt
wird, indem ein Punkt auf der Z-Achse entlang der Y-Achse
bewegt wird. Auf diese Weise können über den gesamten
Leuchtstoffschirm hervorragende Auf treffeigenschaften erhalten
werden. Darüber hinaus ist die Konstruktion der Linsen sehr
einfach.
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In der obigen Ausführungsform hat die erste Linse 45 eine
derartige asphärische Oberfläche, daß sie die
γ-Δp-Charakteristik des auf die horizontale Achse und die vertikale Achse
der Platte und deren Nähe projizierten Lichtstrahls 18 fast
vollstndig korrigiert, wohingegen die zweite Linse 44 eine
fast flache Oberfläche hat, die die Korrekturfunktion nicht
hat. Wie jedoch in Fig. 23 und 24 gezeigt ist, können sowohl
die erste Linse 45 als auch die zweite Linse 44 positive oder
negative Neigungen entlang der horizontalen Achse und der
vertikalen Achse haben, so daß die γ-Δp-Charakteristik des
auf die horizontale Achse und die vertikale Achse der Platte
und deren Nachbarschaft projizierten Lichtstrahls 18 durch
beide Linsen 45 und 44 korrigiert werden kann. Der
Freiheitsgrad bei der Linsenkonstruktion wird durch Kombinieren der
Oberflächenformen (entlang der horizontalen Achse, der
vertikalen Achse und deren Nachbarschaft) der ersten und zweiten
Linsen 44 und 45 erhöht. Folglich kann die zweite Linse 44
mit weniger Fehlern die γ-Δp-Charakteristik des auf die
Bereiche außerhalb der horizontalen Achse und der vertikalen
Achse und deren Nachbarschaft projizierten Lichtstrahls 18
korrigieren, weil die Form der zweiten Linse entlang der
horizontalen Achse, der vertikalen Achse und deren
Nachbarschaft bestimmt wurde.
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In der obigen Ausführungsform ist die erste Linse 45
dafür konstruiert, die γ-Δp-Charakteristik des auf die
horizontale Achse und die vertikale Achse der Platte und deren
Nachbarschaft projizierten Lichtstrahls zu korrigieren,
wohingegen die zweite Linse 44 dafür konstruiert ist, die
γ-Δp-Charakteristik des auf die Bereiche außerhalb der horizontalen
Achse, der vertikalen Achse und deren Nachbarschaft
projizierten
Lichtstrahls zu korrigieren. Umgekehrt ist es
möglich, die zweite Linse 44 so zu konstruieren, daß sie die γ-
Δp-Charakteristik des auf die horizontale Achse und die
vertikale Achse der Platte und deren Nachbarschaft projizierten
Lichtstrahls 18 korrigiert, und die erste Linse 45 so zu
konstruieren, daß sie die γ-Δp-Charakteristik des auf die
Bereiche außerhalb der horizontalen Achse, der vertikalen Achse
und deren Nachbarschaft projizierten Lichtstrahls 18
korrigiert. Außerdem können sich die ersten und zweiten Linsen 44
und 45 diese Funktionen teilen.
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Wie oben beschrieben wurde, wird die Blende verwendet, um
diejenigen Bereiche des auf der Innenfläche der Platte
gebildeten Beschichtungsfilms (aus lichtempfindlichem Harz oder
Phosphor- bzw. Leuchtstoffbrei) zu begrenzen, die durch
Lichtstrahlen belichtet werden sollen. Synchron mit der
Bewegung der Blende wird die Belichtungslichtquelle bewegt, um
die Belichtung auszuführen. Die Lichtquelle wird derart
angeordnet, daß sie das horizontale Ablenkzentrum und das
vertikale Ablenkzentrum beide auf der Basis der
γ-Δp-Charakteristik im wesentlichen miteinander zusammenfallen läßt. Auf
diese Weise wird eine Farbkathodenstrahlröhre mit
hervorragenden Auftreffeigenschaften über den ganzen
Leuchtstoffschirm erhalten.
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Ferner wird die Blende verwendet, um diejenigen Bereiche
des auf der Innenfläche der Platte gebildeten
Beschichtungsfilms (aus lichtempfindlichem Harz oder Phosphor- bzw.
Leuchtstoffbrei) zu begrenzen, die durch Lichtstrahlen
belichtet werden sollen. Um die Belichtung durchzuführen, wird
die Belichtungslichtquelle synchron mit der Bewegung der
Blende in einer Ebene bewegt, die eine Mittelachse der Platte
und entweder eine horizontale Achse oder eine vertikale Achse
enthält, die sich beide mit der Mittelachse unter rechten
Winkeln schneiden. Die Lichtquelle ist derart angeordnet, daß
sie das horizontale Ablenkzentrum und das vertikale
Ablenkzentrum beide auf der Basis der γ-Δp-Charakteristik im
wesentlichen miteinander zusammenfallen läßt. Auf diese Weise
wird eine Farbkathodenstrahlröhre mit hervorragenden
Auftreffeigenschaften über den gesamten Leuchtstoffschirm erzielt.
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Ferner wird die Blende verwendet, um diejenigen Bereiche
des auf der Innenfläche der Platte gebildeten
Beschichtungsfilms (aus lichtempfindlichem Harz oder Phosphor- bzw.
Leuchtstoffbrei) zu begrenzen, die durch Lichtstrahlen
belichtet werden sollen. Synchron mit der Bewegung der Blende
wird das optische System durch die Antriebsvorrichtung be
wegt, um so die Bahn des von der Belichtungslichtquelle zum
Belichten des Beschichtungsfilms emittierten Lichtstrahls zu
ändern, um die Belichtungslichtquelle scheinbar zu bewegen.
Auf diese Weise kann die Verschiebung der Lichtquelle, die
zum Bilden eines Leuchtstoffschirms mit guten
Auftreffeigenschaften notwendig ist, durch das optische System, das die
Lichtstrahlbahn ändert, äquivalent und mit hoher Präzision
ausgeführt werden.
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Ferner wird das Korrekturlinsensystem verwendet, um die
Bahn des von der Lichtquelle emittierten Lichtstrahls, der
auf eine auf der Innenfläche der Platte gebildete
Leuchtstoffschirm-Bildungsschicht projiziert wird, an die Bahn des
von der Elektronenkanone der Farbkathodenstrahlröhre
emittierten Elektronenstrahls anzunähern. Die Korrekturlinse
weist eine erste Linse, um hauptsächlich die auf die
Leuchtstoffschirm-Bildungsschicht auf der horizontalen Achse und
der vertikalen Achse der Platte (wobei sich die horizontale
Achse und die vertikale Achse mit der Röhrenachse unter
rechten Winkeln schneiden) und deren Nähe projizierte
Lichtstrahlbahn zu korrigieren, und eine zweite Linse auf, um
hauptsächlich die auf die Leuchtstoffschirm-Bildungsschicht
auf den Bereichen außerhalb der horizontalen Achse, der
vertikalen Achse und deren Nachbarschaft projizierte
Lichtstrahlbahn zu korrigieren. Obwohl es schwierig ist, die
Neigung und Dicke einer einzigen Linse an jedem ihrer Punkte
übereinstimmen zu lassen, wird dieser Nachteil durch die
Verwendung dieses zusammengesetzten Linsensystems überwunden.
Unter Verwendung dieser Linse erhält man eine
Farbkathodenstrahlröhre mit hervorragenden Auftreffeigenschaften über den
gesamten Leuchtstoffschirm. Insbesondere ist diese Linse bei
der Herstellung einer Farbkathodenstrahlröhre mit weitem
Ablenkwinkel oder einer Farbkathodenstrahlröhre mit großen
Abmessungen effektiv, wobei drei Farbleuchtstoffschichten des
Leuchtstoffschirms punktartig oder die Elektronenstrahl-
Aperturen in der Lochmaske kreisförmig sind.