KR200162824Y1 - 보정렌즈 요동장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 불연속면렌즈를 보정렌즈로 한 칼라브라운관의 패널노광시 이 보정렌즈를 요동시키는 개선된 장치를 개시한다.

캠에 의한 종래의 요동기구는 패널의 규격변경시 요동기구 자체를 교체해야 하는 문제가 있었던 바, 본 고안에서는 로타리 밸브에 연결된 에어실린더에서 피스톤로드의 스트로크를 조절하여 요동범위를 조절하도록 하였으며 로타리밸브의 회전속도에 따라 요동주기도 조절할 수 있게 하였다.

Description

보정렌즈 요동장치

제1도는 스트라이프형 칼라브라운관의 노광기구를 보이는 개략도.

제2도는 종래의 불연속면 렌즈의 구성을 보이는 상면도.

제3도는 불연속면 렌즈의 일례를 보이는 확대사시도.

제4도는 흑점제거를 위한 요동법의 과정을 보이는 평면도

제5도는 종래의 요동장치의 문제점을 보이는 평면도.

제6도는 본 고안 요동장치의 구성을 보이는 블록도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

L1' : 주 보정렌즈 F : 프레임(frame)

1 : 에어실린더(air cylinder) 6 : 피스톤로드(piston rod)

2 : 로타리밸브(rotary valve) 4 : 캠(cam)

본 고안은 칼라브라운관의 제조에 관한 것으로, 더 상세히는 패널의 노광시 불연속면 렌즈로 구성된 주(主) 보정렌즈를 요동(搖動)시키는 장치에 관한 것이다.

칼라브라운관은 R,G,B 각 형광체를 소정패턴으로 배열하여 형광면을 구성하고 섀도우마스크(shadow mask)등의 색선별수단에 의해 각 형광체를 선택적으로 발광시켜 칼라화상을 구현하는 화상장치이다.

이와 같이 각 형광체와 이를 분리하는 블랙매트릭스(black matrix)를 미세한 패턴으로 형성하기 위해서는 사진식각법(photo lithography)이 일반적으로 사용되는데, 이 방법은 감광물질(photo resist)을 포함하는 도막(途膜)을 형성하여 이를 마스크를 통해 선택적으로 노광시킨후 세척등으로 현상하여 패턴을 형성하는 방법이다.

제1도에는 스트라이프형 칼라브라운관을 노광하는 기구가 개략적으로 도시되어 있다. 내면에 한 형광체를 형성할 도막(C)이 형성된 패널(panel ; p)에는 마스크로서 섀도우마스크(M)가 결합되어 광원(L)상에 설치된다.

광원(L)상에는 여러가지 보정렌즈들이 위치하게 되는 바, 부호 L1은 광원의 위치와 형태를 보정하는 프레넬(fresnel) 렌즈형태의 주(主)보정렌즈이고, 부호 L3은 입사광을 전체적으로 편이시켜 지자기(地磁氣)의 영향을 보정하는 렌즈이다.

그런데 스트라이프형 칼라브라운관에서는 R,G,B 세 전자총이 인라인(in-line)형태로 나란히 배열되므로 각 전자빔에 대해 전자빔 발사중심의 위치가 나란히 배열되어 서로 달라지게 된다. 이를 보상하기 위해 시프팅렌즈(shifting lens;L2)가 설치되는데, 이는 G빔(beam)의 노광시 중립이고 외측의 R,B 빔의 노광시 서로 반대방향으로 회전되어 광원(L)으로부터의 노광광을 전체적으로 시프팅시키게 된다.

주보정렌즈(L1)는 전술한 바와 같이 광원(L)의 위치와 전자빔 방사중심의 위치간의 차이를 보정하기 위해 사용되는 것으로, 복합곡률을 가지는 연속면렌즈로 구성되어 있다.

그런데 최근 브라운관의 대형화, 광폭화등에 따른 편향각의 증대와 다이나믹 컨버전스등에 의한 전자빔의 이축량(離軸量)의 증가, 브라운관의 대형화에 수반되는 패널(P)과 섀도우마스크(M)의 변형량 증대등의 여러가지 이유로 단일한 연속면렌즈에 의해 패널(P)의 전면에 걸친 완전한 보정은 불가능하게 되었다.

이에 따라 제2도에 도시된 바와 같이 주보정렌즈(L1)를 복수의 세그먼트(segment)로 나누어 각 세그먼트에 독립적인 곡률(曲率)을 부여한 소위 불연속면렌즈가 출현하였다.

이러한 불연속렌즈는 여러가지 구성이 제안된바 있으나 현재 가장 널리 사용되고 있는 것은 미국특허 제1,450,722호등으로 개시되어 제3도에 도시된 바와 같이 서로 다른 경사면을 가지는 세그먼트(s)들이 접합되어 구성된 보정렌즈(L1')이다.

그런데 이러한 구성의 보정렌즈(L1')는 각 세그먼트(S)들의 경계부에 불연속한 측벽(W1, W2)이 형성될 수 밖에 없으며, 이에 따라 이를 주보정렌즈로 노광하면 패널(P)의 도막(C)에 이 측벽(W1, W2)들의 그림자인 흑점이 형성되어 노광패턴을 불균일하게 하는 문제가 있다.

이에 따라 종래에는 제4도에 도시된 바와 같이 보정렌즈(L1')의 프레임(F)에 캠(cam;k)과 스프링(E)을 설치하여, 캠(K)의 회전으로 보정렌즈(L1')를 횡방향으로 요동시킴으로써 측벽(W1, W2)의 그림자에 의한 영향을 감소시켜 흑점의 형성을 방지하고자 하였으나, 이 경우 흑점의 완전한 방지는 불가능하고 노광패턴의 해상도(resolution)가 저하되는 문제가 있었다(소위 요동법).

그런데 요동법의 적용시 더욱 큰 문제는 노광될 패널(P)의 규격이 달라지면 보정렌즈(L1')뿐 아니라 캠(K)등 그 요동기구 자체를 교체해야 한다는 점이다.

즉 제5도에 도시된 바와 같이 보정렌즈(L1')의 프레임(F)에 접촉하여 이를 요동시키는 캠(K; C1,C2)은 도시되지 않은 구동모터에 연결된 감속기어등의 구동축과 연결되는 바, 구동축의 위치는 상대적으로 변경이 곤란하므로 패널(P)의 규격에 적절하도록 요동거리를 변경시키기 위해서는 결국 서로 다른 크기의 캠(C1, C2)을 교체 사용할 수 밖에 없게 된다.

이때 큰 크기의 캠(C1)을 사용하다가 작은 크기의 캠(C2)으로 교체하면 보정렌즈(L1')의 프레임(F)과 캠(C2) 사이에는 갭(gap;d)이 존재하므로, 결국 관종이 달라지면 캠(k; C1, C2)등 요동기구뿐 아니라 보정렌즈(L1') 또는 그 프레임(F)의 크기도 변경시켜야 하는 문제가 있다.

이러한 문제는 실제적인 생산과정에 있어서, 관총의 변경시마다 노광대를 분해하여 보정렌즈(L1')와 캠(K)등 요동기구를 모두 교체해야하므로 생산성에 큰 저하를 가져오며, 이를 방지하기 위해서는 패널(P)의 규격별로 각각 별도의 전용노광대를 설치하여 규격별로 별도 노광해야 하는 어려움이 있다.

이상과 같은 종래의 여러가지 문제점을 감안하여 본 고안의 목적은 보정렌즈의 요동시 요동거리나 요동주기등을 용이하게 변경할 수 있는 요동장치를 제공하는 것이다.

상술한 목적의 달성을 위해 본 고안에 의한 요동장치는

일측에 보정렌즈의 프레임에 접촉하는 헤드(head)를 가지며 타측에 조절너트가 결합되는 나사부를 가지는 피스톤 로드(piston rod)가 수납되어 왕복운동하는 에어실린더(air cylinder)와,

이 에어실린더에 압축공기를 가변적인 주기로 공급하는 로타리 밸브(rotary valve)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 고안 요동장치의 구체적 특징과 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

제6도에서, 로타리 밸브(2)에 연결된 에어실린더(1)의 실린더(5)에는 피스톤로드(6)가 수납되는데, 이 피스톤로드(6)의 일단에는 보정렌즈(11')의 프레임(f)에 접촉하는 헤드(6a)가 구비되고 타단에는 조절너트(8)가 결합되는 나사부(6b)가 형성된다.

피스톤로드(6)의 중간에는 피스톤로드(6)의 운동을 위한 플랜지(flange;6c)가 구비되고 복원용의 스프링(7)이 설치되어 있다.

한편 로타리밸브(2)는 유입구(3a)와 유출구(3b)가 형성된 실린더(3)내에 캠(4)이 도시되지 않은 구동모터에 의해 회전되도록 수납되어 있다.

캠(4)은 유입구(3a)와 유출구(3b)간을 연통시키는 적어도 한 절결부를 가지는 절결원(切缺圓) 형태로 구성될수 있는바, 바람직하기로는 도시된 바와 같이 세 절결부를 가져 삼각형으로 구성된다. 이러한 구성에 의하면 캠(4)의 1회전시 유입구(3a)와 유출구(3b)간이 3회 연통된다.

유입구(3a)에는 공기압축기나 압축공기공급관등 도시되지 않은 압축공기원(原)이 연결되고 유출관(3b)은 에어실린더(1)의 플랜지(6c)후단에 연결된다.

이에 따라 로타리밸브(2)의 캠(4)이 회전하면 유입구(3a)와 유출구(3b) 사이가 연통되어 에어실린더(1)의 실린더(5)내로 압축공기가 공급되고, 그러면 플랜지 (6c)가 피스톤로드(6)를 밀어 그 헤드(6a)가 보정렌즈(L1')를 도면의 좌측으로 밀어주게 된다.

캠(4)의 회전으로 유입구(3a)와 유출구(3b)간이 차단되면 플랜지(6c)는 스프링(7)의 복원력에 의해 피스톤로드(6)를 도면의 우측으로 복귀시키고, 이에 따라 보정렌즈(L1')도 스프링(제4도의 E)에 의해 도면의 우측으로 복원된다.

이러한 과정이 캠(4)의 1회전당 3회씩 반복됨으로서 보정렌즈(L1')가 요동하게 된다.

여기서 패널(제1도의 P)의 규격이 바뀌어 보정렌즈(L1')및 그 요동거리가 변경되는 경우에는, 피스톤로드(6)의 나사부(6b)의 나사부(6b)에 결합된 조절너트(8)를 회전시켜 그 상대위치를 변경하면 헤드(6a)의 위치및 그 스트로크가 변경되므로 요동거리를 간단히 조정할 수 있게 된다.

한편 보정렌즈(L1')의 요동주기는 캠(4)의 회전속도, 즉 그 구동모터의 회전속도를 변경시킴으로써 간단히 변경할 수 있게 된다.

이와 같이 본 고안에 의하면 불연속면렌즈를 주보정렌즈로 하여 노광하는 경우 패널의 규격 변경에 따라 요동기구의 용이한 조정이 가능하여 본 고안은 칼라브라운관의 다품종 소량생산에 특히 적합한 특성을 발휘하게 된다.

Claims (3)

1. 칼라브라운관의 패널 내면의 형광체 도막을 불연속면렌즈로 된 보정렌즈를 통해 노광할때 상기 보정렌즈를 요동시키는 장치에 있어서,

   일측에 상기 보정렌즈(L1')에 접촉하는 헤드(6a)를 가지며 타측에 조절너트(8)가 결합되는 나사부(6b)를 가지는 피스톤로드(6)가 수납되어 왕복운동하는 에어실린더(1)와,

   상기 에어실린더(1)에 상기 피스톤로드(6)를 운동시키는 압축공기를 가변적인 주기로 공급하는 로타리밸브(2)를 구비하여 구성되는 것을

   특징으로 하는 보정렌즈 요동장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 로타리밸브(2)가,

   압축공기공급원과 연결되는 유입구(3a)와, 상기 에어실린더(1)에 연결되는 유출구(3b)를 가지는 실린더(3)와,

   상기 실린더(3)내에서 상기 유입구(3a)와 유출구(3b) 사이를 교호적으로 연통시키도록 회전하는 캠(4)을 구비하여 구성되는 것을

   특징으로 하는 보정렌즈 요동장치.
3. 제1항 내지 제2항중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 압축공기의 공급주기의 상기 캠(4)의 회전속도에 따라 가변되는 것을

   특징으로 하는 보정렌즈 요동장치.