RU2005320C1

RU2005320C1 - Устройство дл фотоэкспонировани экрана цветной электронно-лучевой трубки

Info

Publication number: RU2005320C1
Authority: RU
Inventors: Леонид Александрович Уманский; Василий Алексеевич Пахольчук
Original assignee: Конструкторское бюро "Эротрон"
Priority date: 1991-04-08
Filing date: 1991-04-08
Publication date: 1993-12-30

Abstract

Сущность изобретени : отверстие диафрагмы устройства дл фотоэкспонировани цветной электронно-лучевой трубки выполнено в виде щепа Параллельно щели в механизме кругового перемещени закреплен прот женный источник света Светофильтр и корректирующа линза, диафрагма и прот женный источник света установлены последовательно . 5 ил.

Description

Изобретение относитс к электронной технике, в частности к электровакуумным приборам, и может быть использовано в производстве цветных электронно-лучевых трубок (ЦЭЛТ),

Известны устройства дл фотоэкспонировани экранов ЦЭЛТ, содержащие корпус с площадкой и упорами фиксации положени экрана, прот женный источник света и механизм колебани источника света. Меха- низм колебани содержит электродвигатель с редуктором (см., например, патент США № 4059834, кл. G 03 В 41/00, опубл. 1977, за вка Франции N: 2264386, кл. Н 01 J 9/227, G 03 F 1 /00, Н 01 J 29/32, опубл. 1975). В известных устройствах источник света перемещаетс в направлении р дов щелей теневой маски относительно экранно-масо- чного узла, т.е. в направлении малой оси ЦЭЛТ. Это перемещение управл етс электриче- ским сигналом, завис щим от световой энергии, излучаемой источником света. Примен емое в известных устройствах взаимное перемещение источника света и эк- ранно-масочного узла позвол ет устранить сужени получаемых после про влени полос люминофоров или матричного покрыти на экране ЦЭЛТ.

Однако в известном устройстве не обеспечиваетс точность размеров и конфигура- ци полос люминофора и матрицы.

Известно также устройство экспонировани дл цветных кинескопов, в котором источник света перемещаетс перпендикул рно направлению р дов щелей маски (т.е. вдоль большой оси экрана) в три фиксированных положени (за вка Япйнии № 60- 15096, кл. Н 01 J 9/227, опубл. 1985). Это обеспечивает быстрое и точное изменение положени источника света дл экспонировани матрицы или люминофорного сло каждого из трех цветов свечени .

Во всех описанных устройствах примен етс механизм перемещени источника света, который не решает задачи обеспече- ни требуемых условий экспонировани , что в конечном итоге затрудн ет получение высоких светотехнических параметров ЦЭЛТ.

Регулировка количества освещенности по полю экрана, что особенно важно в на- правлении большой оси экрана, в известных устройствах осуществл етс только с помощью установленного между источником света и экраном светофильтра с требуемым изменением коэффициента светопропуска- ни по его площади. Изготовление таких светофильтров вл етс очень сложным. Ширину получаемых люминофорных полос на экране а известных устройствах регулируют составом люминофорной суспензии.

5

5 0

0

5

0 5

0

количеством освещенности по полю экрана и технологией про влени экрана.

В качестве прототипа выбрано устройство экспонировани дл производства цветных кинескопов, содержащее корпус с площадкой и упорами дл фиксации положени экрана, диафрагму с отверстием, прот женный источник света, корректирующую линзу, светофильтр и механизм колебани источника света с электродвигателем и редуктором .

Дл качани прот женного (в сторону малой оси экрана) источника света (именно капилл рной лампы) в прототипе используетс рычажный механизм.

В прототипе практически исключаетс сужение матричных и люминофорных полос экрана за счет обеспечени качани источника света в плоскости, проход щей через ось источника света и малую ось экрана , и изменени длины источника света посредством диафрагмы. При этом стабильна освещенность (вдоль малой оси экрана) обеспечиваетс за счет изменени мощности источника света. В прототипе выравнивание количества освещенности в направлении, перпендикул рном оси прот женного источника света (вдоль большой оси экрана), обеспечиваетс с помощью светофильтра , размещаемого между источником света и экраном. Как правило, светофильтры приходитс корректировать каждый раз при замене источника света. Кроме того, ширину источника света при экспонировании определ ет ширина свет щегос тела источника света, котора не подлежит регулировке.

В прототипе количество освещенности вдоль большой оси экрана (перпендикул рно направлению щелей маски) выравниваетс только посредством использовани светофильтра. Размеры и конфигураци люминофорных и матричных полос обусловлены освещенностью, составом люминофорной суспензии, размерами свет щегос тела источника света, технологией нанесени суспензии и про влени , что не обеспечивает стабильности размеров и конфигурации элементов экрана.

Целью изобретени вл етс улучшение светотехнических параметров ЦЭЛТ за счет повышени точности матричных и люминофорных элементов экрана.

Дл достижени цели в известном устройстве дл фотоэкспонировани экранов ЦЭЛТ, содержащем корпус с площадкой и упорами дл фиксации положени экрана, диафрагму с отверстием, прот женный источник света, корректирующую линзу, светофильтр и механизм колебани источника

света с электродвигателем и редуктором, согласно изобретению, диафрагма выполнена с щелью, параллельной оси источника света, и установлена между корректирующей линзой и источником света, механизм колебани источника света состоит из рычага с закрепленным на нем источником света, шарнирно соединенного с корпусом, кривошипа , установленного на оси электродвигател с редуктором, и шатуна, соедин ющего кривошип с рычагом, причем механизм колебани источника света выполнен с возможностью качани рычага в плоскости, перпендикул рной оси щели диафрагмы, а кривошип и шатун выполнен с регулируемой длиной.

В предлагаемом устройстве оптическим источником света при экспонировании экрана вл етс щель в диафрагме, установленной между прот женным источником света (например, трубчатой или капилл рной лампой) и корректирующей линзой, а источник света, закрепленный на рычаге, совершает колебательные движени при качании рычага посредством шатуна, соединенного с вращающимс кривошипом. Щель (в диафрагме) в качестве оптического источника света своими кромками определ ет точные размеры (главные - ширину) оптического источника света и его четкие границы. Это, в свою очередь, позвол ет получать заданной ширины и с четкими кра ми полосы матричного и люминофорных покрытий экрана. Колебани источника света с помощью предложенного механизма позвол ют выравнивать количество освещенности по площади экрана, в направлении , перпендикул рном р дам щелей маски, т.е. вдоль большой оси экрана. Регулирование количества освещенности вдоль большой оси экрана происходит благодар тому, что врем экспонировани удаленных от центральной (малой) оси и менее освещенных зон экрана увеличиваетс за счет уменьшени скорости движени источника света при экспонировании этих зон. Причем , чем дальше от центра и, благодар этому , меньше освещена зона экрана, тем меньше скорость движени источника света и больше врем экспонировани этой зоны. Регулирование относительной скорости движени источника света при экспонировании зон экрана от центральной (осевой) до краевых осуществл ют путем изменени длин кривошипа и шатуна.

Предложенное устройство позвол ет повысить точность матричных и люминофорных элементов экрана и, благодар этому, улучшить светотехнические параметры ЦЭЛТ.

На фиг. 1 схематически представлено устройство фотоэкспонировани экранов ЦЭЛТ в соответствии с предлагаемым изобретением; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на 5 фиг. 3 показан один из вариантов кинематической схемы механизма качани источника света; на фиг. 4 даны графики изменени освещенности по полю экрана (cos5 p) и мгновенной скорости движени источника

0 света при его колебании (cos w); на фиг. 5

показан другой вариант кинематической

схемы механизма качани источника света.

Как видно из фиг. 1, устройство фотоэкспониррвани содержит корпус 1 с площад5 кой и упорами (на фиг. 1 не показаны) дл фиксации положени экрана 2 с установленной в нем теневой маской 3. Внутри корпуса 1 размещены прот женный источник 4 света (на фиг. 1 источник света условно показан

0 в поперечном сечении), диафрагма 5 со щелью шириной о, корректирующа линза 6, светофильтр 7 и механизм колебани источника света 4 (на фиг, 1 не показан). 8 и 9 - траектории колебани источника

5 4 света, соответствующие двум вариантам кинематической схемы механизма колебани (8 - в соответствии с фиг, 3; 9 - в соответствии с фиг. 5).

Ширина b щели в диафрагме 5 опреде0 л ет ширину оптического источника света при экспонировании. Ширина b выполнена регулируемой и устанавливаетс , исход из требуемых условий экспонировани . Чем меньше ширина оптического источника све5 та (в данном случае - щели), тем меньше область полутени при проектировании отверстий маски 3 на экран 2 и тем больша обеспечиваетс точность ширины и четкость краев получаемых матричных и люми0 нофорных полос экрана 2.

Уменьшение ширины Ь щели уменьшает и освещенность экрана 2 и, как следствие, увеличивает врем экспонировани . Поэтому ширину b щели выбирают из конкретных

5 условий: требуемых размеров матричных и люминофорных элементов экрана 2, характеристик люминофорных суспензий и других условий.

На фиг. 2 приведенный фрагмент тене0 вой маски 3 по сн ет направление колебани источника 4 света в плоскости, перпендикул рной оси щели, оси источника 4 света и р дам щелей (отверстий) маски 3. На фиг. 3 представлена кинематическа

5 схема первого варианта механизма колебани источника света. В соответствии с фиг. 3 источник 4 света закреплен на конце рычага Ю.шарнирноустановленногона корпусе 1. Кривошип 11, установленный на валу

электродвигател с редуктором (на фиг. 3 не показаны), соединен с рычагом 10 посредством шатуна 12. При вращении кривошипа 11 источник 4 света совершает колебательные движени по траектории 8. Скорость движе- ни источника 4 света в любой момент времени (определ емый углом Д образованный направлением светового луча и осью устройства экспонировани ) пропорциональна ко- синусуугла со поворота кривошипа 11. если дл приближенного расчета при малом угле качани рычага 10 прин ть траекторию 8 движени источника 4 света в виде пр мой линии, параллельной плоскости диафрагмы 5 со щелью (шириной Ь). Если дл упроще- ни расчета не учитывать диаметр свет щегос тела источника 4 света и ширину b щели, то можно сделать вывод, что врем экспонировани любой точки экрана 2 обратно пропорционально скорости движени источника 4 света. Следовательно, измен -длину кривошипа 11 и шатуна 12, можно изменить увеличение времени экспонировани экрана 2 в зависимости от угла Д по отклонению к времени экспонировани центральной зоны экрана (где Д 0). Если к прин тым выше упрощени м расчета добавить еще одно: экспонирируемый экран 2 - плоский, то, исход из несложных логических заключений, можно получить зависи- мость освещенности Е экрана 2 от угла Д: Е Ео х cos5 Д где Ео - освещенность центра экрана 2. Исход из изложенного, врем экспонировани любой точки экрана 2 при прин той (в соответствии с фиг, 3) кинематической схеме качани источника 4 света определ етс выражением

to

COSCt)

где to врем экспонировани центра экрана 2.

Количество освещенности, т.е. произведение освещенности на врем экспонировани , дл любого угла Допределитс выражением

„5 о

Е X t Ео х to

cos со

Отсюда: дл равных условий экспонировани центра и кра , когда Е х t Е0 х to, получим

cos to cos /5

(1)

Дл данной кинематической схемы (фиг. 3) легко получить выражение, св зывающее углы Д и or.

0 5 0 5 0 5

R-r

0

5

0

5

ш

$-

cos J0

+ VJ7

где R - длина рычага;

г- радиус кривошипа;

RI - длина рычага от оси качани до оси шарнирного соединени с шатуном;

L - длина шатуна;

to - рассто ние от оси источника света до плоскости диафрагмы со щелью при Д 0.

Прин в дл р 30° условие (1) и задава размеры механизма колебани : R 150 мм, Rl 150мм, 10 20мм, L 120 мм с помощью выражени (2), получим г 12,64 мм,

Задава эти размеры и р д значений одного из углов шили Д по выражению (2) вычисл ют соответствующие значени другого угла.

Затем при условии (1) дл угла Д 30° стро т графики sin ft и cos ш, каждый из которых характеризует условие экспонировани : требуемое (cos5Дна фиг. 4), определ емое освещенностью экрана и обеспечиваемое механизмом колебани источника света (т.е. скоростью движени источника света (cos ft)).

Из приведенных графиков (см. фиг. 4) видно, что (дл прин тых упрощений) механизм колебани обеспечивает достаточно близкие услови экспонировани по всему экрану и в этом случае можно не примен ть при экспонировании корректирующий светофильтр (см. фиг. 1).

При действительных значени х диаметра свет щегос теда источника света, ширины b щели диафрагмы 5 и траектории 8 колебани источника 4 света (окружность, а не пр ма лини ) приведенный идеализированный расчет может быть прин т лишь в качестве иллюстрации принципа регулировки механизма колебани источника 4 света: дл увеличени количества освещенности кра экрана 2 следует уменьшать длину кривошипа 11. В реальных услови х при кинематической схеме механизма, изображенной на фиг. 3 (траектори 8 колебани источника 4 света), его регулировка может оказатьс недостаточной дл полного выравнивани условий экспонировани краевой и центральной зон экрана 2. Этот недостаток устран етс , если использовать второй вариант кинематической схемы механизма колебани источника 4 света, приведенной на фиг. 5.

На фиг. 5 траектори 9 колебани источника 4 света позвол ет расширить пределы регулировки, т.е. увеличить освещенность

краевых зон экрана 2 за счет приближени источника 4 света к щели.

Дл экспериментальной проверки эффективности предложенного устройства в соответствии с предлагаемым изобретением была оборудована установка дл фотоэк- спонировани экранов кинескопов 16ЛК9Ц. Экспериментальна установка имеет следующие конструктивные размеры: R 150 мм, RI 100 мм, L 120 мм, 10 20 мм, длина кривошипа (регулируема ), т.е. г 0-20 мм, пределы регулировки длины AL шатуна /М ±10 мм, ширина b щели - 1,1 мм, угол отклонени электронного луча по диагонали - 70°, угол отклонени по горизонтали (2 /3) 60°.

В экспериментальной установке использовалась трубчата лампа ДРТ - 1000. Установка оборудована механизмом колебани источника света (трубчатой лампы) по кинематической схеме, приведенной на

фиг. 3.

На установке получены экраны с четкими границами люминофорных полос без утонений по всей длине. Измен ширину щели, оказалось возможным легко и надежно регулировать ширину получаемых люминофорных полос.

Изготовлены опытные образцы кинескопов типа 16ЛК9Ц. В данном случае (с использованием в установке фотоэкспонировани первого варианта кинематической схемы) обойтись без светофильтра не удалось . Пределы регулировки длин кривошипа и шатуна, обусловленные первым вариэнтом кинематической схемы колебани источника света (см. фиг. 3), оказались недостаточными.

В 1991 году запланировано завершение модернизации установки фотоэкспонировани экранов кинескопов 16ЛК9Ц в соответствии с предлагаемым изобретением с использованием механизма колебани источника света, приведенного на фиг. 3, а также конструирование и начало изготовлени установки фотоэкспонировани со схемой механизма колебани источника света согласно фиг. 5.

Использование предлагаемого изобретени позволит обеспечить получение матричных и люммнофорных полос экрана заданной ширины с четкими кра ми без сужений , в результате чего улучшаютс светотехнические параметры кинескопов: ркость и однородность цветности свечени

экрана и повышаетс процент выхода годных экранов на операции экранировани .

(56) Патент США № 4059834, кл. G 03 В 4/00, 1977.

За вка Японии № 60-25861, кл. Н 01J 9/227, 1985.

Claims

Формула изобретени установленный в механизм кругового пере- УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОТОЭКСПОН / - 35 мещени , отличающеес тем, что, с целью

РОВАНИЯ ЭКРАНА ЦВЕТНОЙ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ, -содержащее корпус с площадкой и упорами дл фиксации экрана, диафрагму с отверстием, выполненным в виде щели, последовательно размещенные светофильтр, корректирующую линзу и прот женный источник света,

40

повышени точности фотоэкспонировани , прот женный источник света ориентирован параллельно щели диафрагмы, установленноймежду прот женными источником света и корректирующей линзой .

повышени точности фотоэкспонировани , прот женный источник света ориентирован параллельно щели диафрагмы, установленноймежду прот женными источником света и корректирующей линзой .

/

SsSSl

i I

ESSSSS

i

HESSSSSSSS v &ЖЛЙС г

cpve.Z

11

фиг.З

COSSJ3,COS(J

0,5

16

Риг 4

&

&

34

W85to