專利名稱：顯像管制造用曝光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造CRT(陰極射線管)等顯像管的曝光裝置。
顯像管的熒光體點陣是通過具有規(guī)定點陣圖案的掩模對顯像管內(nèi)面涂覆的熒光體的感光性樹脂進(jìn)行曝光，然后再用溶劑將未曝光的感光性樹脂除去形成的。曝光后的點陣硬化固定在顯像管的內(nèi)面上。彩色顯像管的場合，分別采用G(綠色)、B(藍(lán)色)、R(紅色)熒光體作成，1像元中包含有G、B、R各點。按照上述制造方法順序形成上述G、B、R點陣和為使圖像鮮明分隔G、B、R各點的BM(黑色陣列)。
圖5和圖6示出現(xiàn)有制造方法中采用的曝光裝置。棒狀汞燈30的出射光通過罩29水平方向上細(xì)長的縫隙31發(fā)散，通過作光學(xué)補(bǔ)償用的透鏡32和掩模33對顯像管34內(nèi)面的曝光區(qū)域35進(jìn)行曝光。圖6中為簡便起見，省略了光學(xué)補(bǔ)償用的透鏡32。
圖5示出的是曝光用光的水平發(fā)散。曝光光束由位于汞燈30a中心的水平發(fā)散原點f1在水平方向上發(fā)散。圖6示出的是曝光用光的垂直發(fā)散。曝光光束由縫隙31上的垂直發(fā)散原點f2在垂直方向上發(fā)散。曝光用光的水平和垂直方向的發(fā)散角度是相應(yīng)于實際使用該顯像管時電子束的水平和垂直偏轉(zhuǎn)角度來設(shè)定的。實際使用顯像管時，電子束靠水平偏轉(zhuǎn)裝置通電在水平偏轉(zhuǎn)原點處作水平偏轉(zhuǎn)，同時靠垂直偏轉(zhuǎn)裝置通電在垂直偏轉(zhuǎn)原點處作垂直偏轉(zhuǎn)。上述水平和垂直偏轉(zhuǎn)原點位置分別與水平和垂直偏轉(zhuǎn)裝置的位置相對應(yīng)。
圖5和圖6所示的曝光用光的水平和垂直發(fā)散原點f1和f2分別設(shè)定與為電子束的水平和垂直偏轉(zhuǎn)原點相一致。通常，顯像管的水平和垂直偏轉(zhuǎn)裝置在軸向上有位移，所以f1和f2在軸向上也有距離S的位移。
通過如上所述設(shè)定f1和f2的位置和曝光用光的發(fā)散角度，對G、B、R點陣曝光的光束便以與偏轉(zhuǎn)電子束相同的方向投影到曝光區(qū)域。因而，實際使用該顯像管時，偏轉(zhuǎn)的電子束就可以正確地與圖像信號同步在G、B、R點陣上掃描。
但上述現(xiàn)有曝光裝置中，由于汞燈30產(chǎn)生的光大部分被罩29遮住，因而，曝光光量不足，曝光需要比較長的時間。
本發(fā)明提供一種可以在短時間內(nèi)利用充足的曝光用光進(jìn)行曝光的曝光裝置。
本發(fā)明提供一種制造顯像管用的曝光裝置。上述曝光裝置包括光源；使光源產(chǎn)生的光會聚的裝置；接收會聚光、對所接收的光積分、輻射經(jīng)積分后的光斑的光積分器；輻射光斑、將輻射光投影到顯像管曝光區(qū)域的透鏡系統(tǒng)，上述透鏡系統(tǒng)具有在其虛像區(qū)形成第一和第二虛像焦點的非點像差，上述第一和第二虛像焦點分別定位于與該顯像管的垂直和水平偏轉(zhuǎn)裝置相對應(yīng)的位置上；從而曝光用光看上去由第一虛像焦點在垂直方向上輻射，由第二虛像焦點在水平方向上輻射。
由于上述透鏡系統(tǒng)具有非點像差，此非點像差在其虛像區(qū)給出第一和第二虛像焦點，因而，對G、B、R點陣曝光的曝光光束以與偏轉(zhuǎn)的電子束相同的方向投影到顯像管的曝光區(qū)域。因而，實際應(yīng)用這種顯像管時，偏轉(zhuǎn)的電子束就可以正確地與圖像信號同步在G、B、R點陣上掃描。
本發(fā)明的曝光裝置，由于光源產(chǎn)生的光幾乎全部用于曝光，所以可進(jìn)行高亮度曝光。結(jié)果可大幅度縮短曝光用時，減少顯像管的制造成本。
本發(fā)明實施例中采用棒狀玻璃構(gòu)成的光積分器，上述棒狀光積分器通過在內(nèi)部重復(fù)反射，對所入射的光進(jìn)行積分，并輻射具有均勻光強(qiáng)分布的光。上述棒狀光積分器具有小型和低成本優(yōu)點。


圖1示出本發(fā)明曝光裝置的實施例。
圖2示出本發(fā)明曝光裝置另一實施例，這里采用光纖傳輸會聚光。
圖3示出輻射曝光用光的透鏡系統(tǒng)。
圖4示出光積分器的輻射光。這里，輻射光在光積分器中積分，使光強(qiáng)分布均勻。
圖5示出現(xiàn)有的水平方向曝光。
圖6示出現(xiàn)有的垂直方向曝光。
圖1示出本發(fā)明曝光裝置的實施例。該曝光裝置包括照明裝置4和透鏡系統(tǒng)7。照明裝置4由橢圓反射鏡2使超高壓汞燈1產(chǎn)生的光會聚。會聚光通過冷反射鏡15入射至由棒狀玻璃、石英玻璃等構(gòu)成的棒狀光積分器3的一端，在棒中通過重復(fù)反射進(jìn)行積分，然后從光積分器3另一端輻射積分后的均勻光，透鏡系統(tǒng)7將所輻射的光10投影到顯像管6的曝光區(qū)域6a上。
圖2示出照明裝置4另一實施例。橢圓反射鏡2會聚的光通過冷反射鏡15和光纖16輸入至棒狀光積分器3的一端。光纖16在避免雜光干擾和借此將橢圓反射鏡2配置于機(jī)器小型化的空間是很有效的。
棒狀光積分器3通過在內(nèi)部重復(fù)反射使入射光積分，從而輻射光具有如圖4所示的均勻光強(qiáng)分布C。圖4光積分器是正方形斷面的，但也可以是其他形狀，例如三角形、圓形斷面。光積分器3可由復(fù)眼透鏡與非球面反射鏡的組合來替代。但結(jié)構(gòu)簡單的棒狀光積分器3具有小型和低成本的優(yōu)點。
光積分器3的輻射光由透鏡系統(tǒng)7投影，對顯像管6的曝光區(qū)域6a進(jìn)行曝光。透鏡系統(tǒng)7與曝光區(qū)域6a間的光學(xué)補(bǔ)償裝置20由柱面透鏡21、ΔP透鏡22、X軸濾光鏡23、ΔS透鏡24、S補(bǔ)償濾光鏡25、主濾光鏡26和ND濾光鏡27構(gòu)成。本發(fā)明曝光裝置使用時，使得光源產(chǎn)生的光幾乎全部用于曝光，因而可以進(jìn)行高亮度曝光。從而大幅度縮短曝光用時，減少顯像管制造成本。
圖3示出由可變光圈透鏡7a和投影透鏡7b構(gòu)成的透鏡系統(tǒng)7。可變光圈透鏡7a按適宜用于曝光的規(guī)定形狀使照明裝置4的出射光會聚。這種可變光圈透鏡7a可以根據(jù)需要替換為將透鏡孔徑調(diào)節(jié)為規(guī)定形狀的光圈裝置。投影透鏡7b將可變光圈透鏡7a的會聚光投影到顯像管6的曝光區(qū)域6a。投影光由垂直偏轉(zhuǎn)方向上輻射的垂直輻射光VP和水平偏轉(zhuǎn)方向上輻射的水平輻射光HP構(gòu)成。透鏡系統(tǒng)7具有在其虛像區(qū)形成虛像原點V和H的非點像差。如圖所示，V和H是虛像原點，因而垂直輻射光VP和水平輻射光HP看上去分別是由V和H輻射的。
上述虛像原點V和H的位置分別與電子束垂直和水平偏轉(zhuǎn)原點相對應(yīng)地設(shè)定。而且，曝光用光的水平和垂直方向的輻射角與該顯像管實際應(yīng)用時的電子束水平和垂直偏轉(zhuǎn)角度相對應(yīng)地設(shè)定。因而，垂直輻射光VP和水平輻射光HP的光束以與垂直和水平偏轉(zhuǎn)的電子束相同的方向投影到顯像管的曝光區(qū)域。因而，實際使用該顯像管時，偏轉(zhuǎn)電子束就可以正確地與圖像信號同步在G、B、R點陣上掃描。上述虛像原點V和H相應(yīng)于電子束垂直和水平偏轉(zhuǎn)裝置的位移，具有距離S大小的位置。本實施例中垂直偏轉(zhuǎn)裝置比水平偏轉(zhuǎn)裝置更靠近光學(xué)積分器3，因而虛像原點V設(shè)定得比虛像原點H更靠近光學(xué)積分器3。如果垂直和水平偏轉(zhuǎn)裝置的位置顛倒過來設(shè)置，則虛像原點V和H的位置也顛倒設(shè)置。
多種透鏡設(shè)計可以給出上述虛像原點V和H。圖3中，虛像原點V可由圖像變形透鏡13、14的組合給出，虛像原點H可由圖像變形透鏡11、12的組合給出。多種透鏡設(shè)計可以使用例如柱面透鏡、超環(huán)面透鏡、復(fù)曲面透鏡等作為圖像變形透鏡11-14。
例如，21英寸(水平寬度為448mm)顯像管可由下述設(shè)定獲得較好結(jié)果。
光學(xué)積分器3前端與曝光面的間距＝325mm曝光用光水平方向的輻射角度＝36度曝光用光垂直方向的輻射角度＝24度虛像原點V與H的位移S＝7mm光積分器3的大?。?mm2光圈透鏡7a所會聚的光＝2mm2曝光用光有時成像在圖3所示的畸變成像面31上，造成曝光不均勻。圖1所示的ND濾光鏡27與為補(bǔ)償周邊與中央的曝光差而設(shè)置的主濾光器26一起聯(lián)動，對這種曝光差異進(jìn)行補(bǔ)償。
此時，主濾光鏡26實用上不妨在曝光區(qū)域6a采用非成像曝光用光時，也對曝光差異進(jìn)行補(bǔ)償。
權(quán)利要求
1.一種顯像管制造用曝光裝置，其特征在于包括光源；使光源產(chǎn)生的光會聚的裝置；接收會聚光、對所接收的光積分、輻射積分后的光斑的光積分器；輻射光斑、由輻射光對顯像管顯示區(qū)域曝光的透鏡系統(tǒng)，所述透鏡系統(tǒng)具有在其虛像區(qū)形成第一和第二虛像焦點的非點像差，所述第一和第二虛像焦點分別定位于與該顯像管的垂直和水平偏轉(zhuǎn)裝置相對應(yīng)的位置上；從而曝光用光表觀上由第一虛像焦點在垂直方向上輻射，由第二虛像焦點在水平方向上輻射。
2.如權(quán)利要求1所述的曝光裝置，其特征在于，第一和第二虛像焦點在顯像管軸向上存在位移。
3.如權(quán)利要求1所述的曝光裝置，其特征在于，光積分器由棒狀玻璃構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1所述的曝光裝置，其特征在于，透鏡系統(tǒng)包括光圈透鏡和投影透鏡，所述光圈透鏡按適宜用作曝光的規(guī)定形狀使光積分裝置輻射的光斑會聚，所述投影透鏡將光圈透鏡的會聚光投影到顯像管的曝光區(qū)域。
5.一種顯像管制造用曝光裝置，其特征在于包括光源；使光源產(chǎn)生的光會聚的裝置；傳輸會聚光的光纖；接收經(jīng)光纖傳輸?shù)墓?、對所接收的光積分、輻射積分后的光斑的光積分器，上述光積分器由棒狀玻璃構(gòu)成；輻射光斑、由輻射光對顯像管顯示區(qū)域曝光的透鏡系統(tǒng)，所述透鏡系統(tǒng)具有在其虛像區(qū)形成第一和第二虛像焦點的非點像差，所述第一和第二虛像焦點分別定位于與該顯像管的垂直和水平偏轉(zhuǎn)裝置相對應(yīng)的位置上；從而曝光用光表觀上由第一虛像焦點在垂直方向上輻射，由第二虛像焦點在水平方向上輻射。
全文摘要
本發(fā)明的曝光裝置，由橢圓反射鏡2使光源1產(chǎn)生的光會聚。會聚光在棒狀光積分器中積分并均勻，從光積分器3另一端輻射。透鏡系統(tǒng)7輻射光積分器的出射光10，投影到顯像管的顯示區(qū)域6a。透鏡系統(tǒng)7具有在其虛像區(qū)形成第一和第二虛像焦點的非點像差。輻射光表觀上由第一虛像焦點在垂直方向上輻射，由第二虛像焦點在水平方向上輻射。上述第一和第二虛像焦點分別定位于該顯像管垂直和水平偏轉(zhuǎn)裝置相對應(yīng)的位置上。因而，偏轉(zhuǎn)電子束可以正確地與圖像信號同步在G、B、R點陣上掃描。
文檔編號H01J9/227GK1156267SQ9610308
公開日1997年8月6日 申請日期1996年3月7日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月8日
發(fā)明者長野寬之, 井上隆史, 上野和夫, 持田省郎, 上田修治 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社