DE2408993B2 - Belichtungseinrichtung fuer die herstellung eines leuchtstoffelemente aufweisenden leuchtschirms - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Belichtungsgreinrichtung ^s gemäß dem Oberbegriff des vorstehenden Hauptantpruchs.

Aus der US-PS 35 59 546 ist eine solche Belichtungseinrichtung bekannt die bei der Herstellung eines punktartige Leuchtstoffelemente aufweisenden Leucht- ^o schirms eingesetzt wird. Zum Aufbelichten der Leuchtstoffpunkte wird eine Lichtquelle mit enem elliptisch geformten intensiven AbStrahlungsbereich durch einen Antrieb in einer zur Röhrenachse senkrechten Ebene linear bewegt, damit die effektive Apertur durch den ^Λ5 intensiven Bereich der zwischen zwei Elektroden brennenden Lichtquelle gleichmäßig abgedeckt wird.

Bei der Herstellung eines streifenartige Leuchtstoff

elemente aufweisenden Leuchtschirms wird bekanfitlicl eine Belichtungseinrichtung mit einer Lichtquelli verwendet, die entlang einer Geraden in einer eini Achse in der LängsrichtuDg des Schlitzes der Schlitz maske enthaltenen Ebene beweglich ist Da jedoch dii Oberfläche des Leuchtschirms und der Schlitzmask« gekrümmt vorzugsweise sphärisch, ausgebildet sind werden bei der Herstellung des Leuchtschirms und dei vorstehenden linearen Bewegung der Lichtquelle in dei Eckbereichen des Leuchtschirms die aufbelichtetei Leuchtstoffstreifen mit wellenförmigen Abschnitt« ausgebildet Wie in der F i g. 1 schematisch dargestell ist weist jeder Leuchtstoffstreifen in den Eck-Bereicher des Bildschirms wellenförmige Abschnitte 2 auf. Es se angenommen, daß sich der in der Fig. 1 gezeigte Leuchtstoffstreifen in der Unken oberen Ecke de: Leuchtschirms befindet Die gestrichelten Linien sine die Bilder von auf den Leuchtschirm projezierter Schlitzen einer Schlitzreihe der Schlitzmaske. Wenn dk Lichtquelle der Belichtungseinrichtung linear nach rechts bewegt wird, wandern die Schlitzbilder h, I₂ und /3 in die Stellungen /Γ, h' und /₃', wie durch die Pfeile angedeutet ist Da in den Eckbereichen der Schlitzmaske die durch die Röhrenachse und die Bewegungsrichtung der Lichtquelle bestimmte Bewegungsebene der Lichtquelle und die sphärische Oberfläche der Schlitzmaske aufgrund der Krümmung an den Ecken dei Schlitzmaske nicht in derselben Gruppe von zueinander parallelen Ebenen liegen, wird dem auf den Leuchtschirm projizierten Bild eines jeden Schlitzes bei Bewegung der Lichtquelle entlang einer Geraden eine Bewegungskomponente senkrecht zur Erstreckungsrichtung des einzelnen Schlit/cs aufgeprägt Daraus ergeben sich die wellenförmigen Abschnitte 2 in jedem Leuchtstoff streifen 1.

Beim Auftreffen eines Elektronenstrahls auf einen aus derartig gewellten Leuchstoffstreifen aufgebauten Leuchtschirms ergeben sich Farbfehler; da das von dem Lichtstrahl bestimmte Schlitzbild auf dem Leuchtschirm sich in I ängsrichtung des Schlitzes erstreckt könnte der Lichtstrahl insbesondere nicht die in Richtung der Schlitzbreite versetzten Teile der Leuchtstoffschichten erreichen. Um diese Schwierigkeiten zu umgehen, wäre es am besten, eine Belichtungseinrichtung mit einer in drei zueinander senkrechten Richtungen beweglichen Lichtquelle zu bauen, so daß die Projektion des Schlitzes auch in den gekrümmten Eckbereichen exakt der Längsrichtung der Schlitze nachgeführt wird. Ein derartiger Aufbau wäre jedoch sehr kompliziert und teuer und für eine praktische Anwendung nicht geeignet

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Belichtungseinrichtung anzugeben, mit der den Leuchtstoffstreifen des Leuchtschirms keine Wellenform aufgeprägt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Obwohl die lineare, d. h. zweidimensionale, Bewegung der Lichtquelle in der zu Röhrenachse senkrechten Ebene und im wesentlichen parallel zur Längsachse der Schlitze beibehalten wird, kann mit Hilfe des optischen Bauteils eine virtuelle Lichtquelle räumlich so bezüglich der Bewegungsebene der realen Lichtquelle bewegt werden, daß die die Bewegungsbahn der virtuellen Lichtquelle enthaltene Ebene stets zu der die Längsrichtung der jeweilig aufzubelichtenden Schlitze enthaltenen Ebene parallel ist und damit die Projektion des

Schützes im wesentlichen in Längsrichtung des Schlitzes geführt wild; damit kann eine Wellung der Leuchtstoff-Streifen in den Eckbereichen des Leuchtschirms vermieden werden. MU anderen Worten: obwohl die reale Lichtquelle nur eine zweidimensionale Bewegung ausführt, ist es mit Hilfe des hin- und herschwenkbaren optischen Bauteils möglich, daß die virtuelle Lichtqueue eine dreidimensionale Bewegung ausführt und somit bei Festhaltung der Bewegungsebene der realen lichtquel le die Bewegungsebene der virtuellen Lichtquelle und die der jeweiligen Stellung entsprechenden Abschnitte der Eckbereiche der Schützmaske bzw. des Leuchtschirms in derselben Gruppe von zueinander parallelen Ebenen enthaiteo sind. Es soll hier noch darauf hingewiesen werden, daß im mittleren Bereich der Schlitzmaske und den nicht von den Eckbereichen eingenommenen Randteilen der Schlitzmaske die Bewegungsebene der realen Lichtquelle und die zugeordneten sphärischen Oberflächenbereiche der Schlitzmaske in derselben Gruppe von im wesentlichen zueinander parallelen Ebenen liegen, so daß hier bei Bewegung der Lichtquelle entlang einer Geraden dem Bild des Einzelschlitzes keine Bewegungskomponente in Richtung der Schlitzbreite aufgeprägt wird.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Die Erfindung wird mm anhand von Ausführungsbeispielen und anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematich einen Leuchtstoffstreifen, wie er in der Eckbereichen eines Leuchtschirms bei Verwendung einer zum Stand der Technik gehörigen Belichtungseinrichtung erhalten wird,

F i g. 2 ein Diagramm zur Erklärung der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Belichtungseinrichtung,

F i g. 3 schematisch einen Querschnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Belichtungseinrichtung und

F i g. 4 eine der F i g. 3 vergleichbare, aber abgeänderte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Belichtungseinrichtung.

Die prinzipielle Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Belichtungseinrichtung wird jetzt anhand der Fig.2 beschrieben. Längs einer Geraden 1 ist eine punktförmige Lichtquelle Oi bewegbar angeordnet Der Doppelpfeil zeigt die Bewegungsweite an. Zwischen der Punktlichtquel'e Oi und einer photoempfindlichen Schicht P ist ein optisches Bauteil O in Form einer plattenförmigen Linse angeordnet, das um eine Achse hin- und verschwenkbar ist, die sich senkrecht zur Längsachse der Schlitze einer in F i g. 2 nicht dargestellten Schlitzmaske erstreckt An der gekrümmten photoempfindlichen Schicht P sind zwei Eckbereiche A und B dargestellt, in denen ohne Verwendung des optischen Bauteils wellige Streifen auftreten würden. Wenn das optische Bauteil O sich in der Stellung /' befindet, wird das von der realen Lichtquelle Ot austretende Licht durch das optische Bauteil Q derart gebrochen, daß es an einem Punkt R der photoempfindlichen Schicht P auftrifft Daher liegt vom Punkt R aus gesehen die virtuelle Lichtquelle Oz an der in der F i g. 2 gezeigten Stelle V. Wenn sich die reale Lichtquelle Oi zwischen den Endpunkten II und III ihrer Bewegungsbahn in der Folge 1, II, I, III, I usw. bewegt und das optische Bauteil O zwischen den Punkten ΙΓ und III' in der Folge Γ, ΙΓ, Γ, IH', Γ bezüglich der Drehachse verschwenkt, wobei die Endpunkte der Bewegungen der Zuordnung I und Γ, II und ΙΓ und IH und III' stehen, bewegt sich die von den Eckbereichen A und ß durch die das optische Bauteil Q hindurch betrachtete virtuelle Lichtquelle O₂ in Abhängigkeit von dem Eckbereich wie folgt:

rürdenEckbereichA:

Sr den Eckbereich B: V, B_n, V. Bm, V.

Die F i g. 2 zeigt die Bewegungsbahnen der virtuellen Lichtquelle O₂ zwischen den Punkten Au und Am bzw.

ι- den Punkten ßii und fliu projiziert auf eine Ebene, die zu der durch die Röhrenachse und die Bewegungsbahn der realen Lichtquelle Ch bestimmten Ebene parallel ist Dabei wird deutlich, daß durch Schwenken des optischen Bauteils Odurch die Stellungen I, II und IH die

ι >. virtuelle Lichtquelle O₂ unter einem Winkel bezüglich der Bewegungsriditung der realen Lichtquelle bewegt werden kann. Da es sich bei den Eckbereichen um Bereiche handelt, die nicht in der von der durch die Röhrenachse und der Bewegungsbahn der Lichtquelle

2t bestimmten Ebene liegen, d. h„ die Eckbereiche liegen unterhalb oder oberhalb dieser Bewegungsbahn, schneiden die Bewegungsbahnen der von den Eckbereichen aus betrachteten virtuellen Lichtquelle diese Ebene. Da gemäß F i g. 2 die in die Bewegungsebene der

_'s Lichtquelle projizierten Bewegungsbahnen der virtuellen Lichtquelle einen Winkel mit der Bewegungsrichtung der realen Lichtquelle einschließen und da die auf eine senkrecht zur Röhrenachse liegenden Ebene projizierten Bewegungsbahnen der virtuellen Lichtquel-Ie die Bewegungsebene der Lichtquelle schneiden, ist ersichtlich, daß die aus diesen beiden projizierten Bewegungen sich zusammensetzende Bewegung der virtuellen Lichtquelle eine dreidimensionale Bewegung ist Durch eine der dreidimensionalen sphärischen

- Krümmung der Eckbereiche der Schlitzmaske entsprechende Zuordnung einer bestimmten Stellung der realen Lichtquelle Oi auf ihrer linearen Bahn 1 zu einer bestimmten Schwenkstellung des optischen Bauteils O kann die virtuelle Lichtquelle so geführt werden, daß auch in den Eckbereichen der Schlitzmaske bzw. des Leuchtschirms jede Bewegungskomponente der virtuellen Lichtquelle in Schlitzbreitenrichtung ausgeschaltet wird. Folglich ist es möglich, lineare streifenförmige Leuchtstoffschichten nicht nur im mittleren Teil.

sondern auch in einem einen Eckbereich der Schlitzmas ke entsprechenden Teil zu erhalten.

Es wird nun im einzelnen eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Belichtungseinrichtung anhand der F i g. 3 erläutert. In F i g. 3 ist die inne-e

so Oberfläche der Frontschale 10 einer Farbbildröhre mit einer photoempfindlichen Schicht (nicht gezeigt) versehen, wobei die die Frontschale auf einem Ständer 11 der Belichtungseinrichtung angeordnet ist. Weiterhin ist eine Schlitzmaske 12 an der inneren Oberfläche der

ss Frontscheibe 10 angeordnet und eine Lichtquelle 13 befindet sich zum Beiich <·η der photoempfindlichen Schicht in einem vorgegebenen Abstand zur inneren Oberfläche der Frontschale an einem Punkt. Eine Korrekturlinse 14 bekannter Bauart ist zwischen der

ho 1 -ichtquelle 13 und der Schlitzmaske 12 angeordnet. Die Lichtquelle 13 wird durch eine schematisch dargestellte Antriebseinrichtung 15 in einer Ebene parallel zu einer die Längsachse der Schlitze im mittleren Teil der Schlitzmaske 12 enthaltenen Ebene hin- und herbewegt,

1.;. wie es durch einen Pfeil A angedeutet ist. Bei einer drei verschiedene Leuchtstoffe aufweisenden Farbbildröhre ist die Lichtquelle 13 durch die Antriebseinrichtung 15 in einer Gruppe von drei zueinander und zur die

Längsachse der Schlitze im mittleren Teil der Schlitzmaske 12 enthaltenen Ebene parallelen Ebenen hin- und herbewegbar. Nach Aufbelichten der der einen Ebene zugeordneten Leuchtstoffstreifen wird eine dem zweiten Material zugeordnete Ebene und danach die dritte Ebene für die Lichtquelle 13 eingestellt. Die Ausführungen im Zusammenhang mit der Fig.2 beziehen sich daher auf das Aufbelichten der Leuchtstoffstreifen für einen bestimmten Leuchtstoff. Die Antriebseinrichtung bewirkt gleichzeitig ein Verschwenken der Korrekturlinse 14 um einen Drehzapfen 16, wie durch einen Pfeil B angedeutet Die Lichtquelle 13 und die Korrekturlinse 14 sind zeitlich derart aneinander gekoppelt, daß das Licht der Lichtquelle 13 durch die Korrekturlinse 14 gebrochen und auf die photoempfindliche Schicht auf der Frontschale auftreffen kann, während sie sich nur in Längsrichtung des Schlitzes der Schlitzmaske bewegt. Mit anderen Worten wird die Richtung der Korrekturlinse so variiert, daß der Lichtstrahl für die richtigen Brechungswinkel und Strahlrichtungen durch einen geeigneten Teil der Korrekturlinse hindurchgeht Dies kann durch Variieren der Größe, Kontur und der gegenseitigen Stellung zweier herzförmiger Nockenkörper 18 und 19 in der Antriebseinrichtung 15 erreicht werden. Demgemäß arbeitet die Belichtungseinrichtung in F i g. 3 so, als ob die Lichtquelle in der Längsrichtung eines Schlitzes an der in einer sphärischen Fläche befindlichen Ecke einer Schlitzmaske bewegt werden würde.

In einer abgeänderten Ausführungsform in Fig.4 wird die Korrekturlinse 14 stationär gehalten, wobei aber eine zusätzliche Linse 17 zwischen der Korrekturlinse und der Lichtquelle 13 angeordnet ist und durch eine nicht gezeigte Antriebseinrichtung in Richtung des Pfeiles B hin- und hergeschwenkt wird. Diese Ausführung weist dieselben Vorteile wie die in F i g. 3 auf.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche: ^*

1. Belichtungseinrichtung für die Herstellung eines Leuchtstoffelemente aufweisenden Leuchtschirms -· einer Farbbildröhre, mit einer eine FrontschaJe abstützenden Einrichtung, wobei die Frontschale auf ihrer Innenfläche mit einer photoempFindlichen Schicht überzogen ist und an der Innenseite der Frontscbale eine Farbauswablelektrode angeordnet u. ist, mit einer im vorgegebenen Abstand zur Innenfläche der Frontscbale angeordneten und durch eine Antriebseinrichtung in einer zur Röhrenachse senkrechten Ebene linear bewegbaren Lichtquelle zum Aufbelichten der Leuchtstoffelemente is und mit einer Korrekturiinse für die Anpassung des Belichtungslichtweges an den Elektronenstrahlweg, die zwischen der Lichtquelle und der Farbauswahlelektrode angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung eines streifen- artige Leuchtstoffelemente aufweisenden Leuchtschirms mit Hilfe einer Schlitzmaske (12) die punktförmige Lichtquelle (Ow 13) im wesentlichen in Längsrichtung der Schlitze linear bewegbar ist daß zwischen der Lichtquelle und der Schlitzmaske (12) ein optisches Bauteil (Q, 14; 17) angeordnet ist, das um eine Achse, die sich senkrecht zur Längsrichtung der Schlitze erstreckt, hin- und herschwenkbar ist, und daß die Antriebseinrichtung (IS) die die Lichtquelle bewegt zugleich das optische Bauteil derart schwenkt daß einer bestimmten Stellung der Lichtquelle auf ihrer lineare·! Bahn eine bestimmte Schwenkstellung des optischen Bauteils entspricht

2. Belichtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das optische Bauteil die Korrekturlinse (14) selbst ist

3. Belichtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das optische Bauteil ein zur Korrekturlinse zusätzliches Bauteil (17) ist

4. Belichtungseinrichtung nach einem der Ansprü- 4" ehe 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Antriebseinrichtung (15) für das Schwenken des optischen Bauteils und für die lineare Bewegung der Lichtquelle zwei drehbare herzförmige Nockenkörper (18,19) aufweist und daß die beiden Nockenkör- per antriebsmäßig miteinander gekoppelt sind, wobei Größe, Kontur und gegenseitige Stellung der beiden Nockenkörper die Korrelation zwischen der Stellung der Lichtquelle (13) und der Schwenkstellung des optischen Bauteils (14; 17) bestimmen.