曝光透镜和彩色显象管的制作方法技术

在前屏面的内面形成荧光膜后，将来自光源的光线通过曝光透镜２３后照射所述荧光膜，使所述荧光膜曝光。该曝光透镜２３的来自曝光光源的光线入射面３２为凹状，平均曲率半径在１００ｍｍ以上，５００ｍｍ以下。这样，在荧光膜曝光时，就可以减小对周边曝光的光线对曝光透镜入射面的入射角，使该光线的反射率变小。这样，即使在对宽偏转角的彩色显像管荧光膜曝光时也能够保证周边的曝光光量充足。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于形成彩色显象管荧光屏的曝光透镜和曝光装置，以及利用该曝光透镜的彩色显象管的制造方法。
技术介绍
图3是通常的彩色显像管沿荧光屏对角线的剖面图。如图3所示，前屏面1的内面形成了荧光屏4，在前屏面1的内侧装有用于选色的荫罩2，与荧光屏4对置。从电子枪3发射的电子束5通过荫罩2的孔后照射在荧光屏4的指定位置上，使荧光体发光。电子束5在偏转角6的范围内偏转。偏转半角7是偏转角6的一半。荧光屏4是经过曝光工序形成的，所述曝光工序是通过在前屏面的内面涂荧光液等形成荧光膜后，将来自曝光光源的光线通过曝光透镜照射在荧光膜上。图4是荧光屏4的侧剖面的部分放大图。表示R、G、B3色发光的荧光点或荧光线条交替着重复排列，形成了荧光屏4。若荧光点正确地配置在指定位置上，通过荫罩2的孔的电子束5就会撞到指定荧光点上。但是如果荧光点的位置精度低，就会发生所谓的误着靶，即，产生辉度下降或电子束5撞到与指定点相邻的另一色荧光点上，其中，辉度下降是因为不是荧光点的整个面发光而只是一部分发光而产生的。若要使电子束5能使指定的荧光体准确地发光，就需要将荧光点准确地配置在电子束5到达前屏面1的位置上。为了准确地配置荧光点的位置，在荧光屏曝光时利用光学透镜对光线的轨迹进行修正。图5是用于对荧光屏进行曝光的曝光装置的光学系统简略剖面图。曝光光源21是产生紫外线的线状灯。小型辅助透镜22设在曝光光源21的前面，主要根据方位角来调整光线51的光路。曝光透镜(主透镜)23用于在荧光屏的整个面上对光路进行最佳修正，其来自曝光光源的光线的入射面为平面，射出面为非球面。光量修正过滤器24具有调整光量和荧光体大小的功能。经过光路修正的光线51通过荫罩2的孔后到达前屏面内面的指定位置上，将该位置的荧光体曝光。将荧光屏最外侧曝光的光线与通过荧光屏中央的法线(显象管轴)构成了偏转半角7。另外，称从曝光光源21的中心至前屏面1的侧面部分的端面的距离为L值40，例如在86cm彩色显像管中为170～310mm，在76cm彩色显象管中为150～270mm。为了制作薄型显象管，需要增大偏转角来使厚度变小。偏转角大时，若用上述常规的曝光装置对荧光屏进行曝光，则在荧光屏的周边部分，用于曝光的光量会不足。例如，将偏转角从102°放大到120°时，曝光时的光量在荧光屏中央会增加20％左右，而在荧光屏的周边会减少40％左右，其差增大。荧光屏中央光量的增加是因为光源接近了荧光屏，而荧光屏周边光量减少是因为射向周边的光线对曝光透镜入射面法线的入射角变大，使在曝光透镜入射面反射的光量增加的缘故。图6所示的曲线是通过模拟试验获得的常规的入射面为平面的曝光透镜的反射率随入射角而变的曲线。曲线横轴所表示的入射角是曝光透镜的法线与入射光线构成的角度。纵轴所表示的反射率是反射光量/入射光量。例如，偏转角为102°的彩色显像管，其射向荧光屏最外侧光线的入射角为偏转半角(偏转角的一半)51°，此时的返射率可从图6所示的曲线中得出为12％。偏转角为120°即入射角为60°时，反射率升至19％左右。作为防止该反射的一种方法，有一种对曝光透镜的表面施加无反射涂层的技术。可是，膜厚均匀的无反射涂层虽然在曝光透镜中央能将反射率调到最佳值，但在光线斜着入射的曝光透镜的周边却很难获得无反射涂层的效果。因此，本专利技术的目的在于解决上述课题，通过在曝光透镜入射面的整个区域降低入射光反射，来保证彩色显像管的荧光屏曝光时其周边的曝光光量充足，提供优质的荧光屏。
技术实现思路
本专利技术的曝光透镜是用于对彩色显像管的荧光屏进行曝光的曝光透镜，其特征为，来自曝光光源的光线的入射面为凹状，所述入射面的平均曲率半径在100mm以上，500mm以下。另外，本专利技术彩色显象管的制造方法是一种包括曝光工序的彩色显像管的制造方法，所述曝光工序是在前屏面的内面形成荧光膜后将来自光源的光线通过曝光透镜照射在所述荧光膜上使所述荧光膜曝光，其特征为，所述曝光透镜的来自所述曝光光源的光线的入射面为凹状，所述入射面的平均曲率半径在100mm以上，500mm以下。另外，本专利技术的曝光装置是用于彩色显象管荧光屏曝光的曝光装置，其特征为包括曝光光源；辅助透镜，调整来自上述曝光光源的光线光路；主透镜，入射从上述辅助透镜射出的光线；以及光量修正过滤器，入射从上述主透镜射出的光线，并调整射出光量；上述主透镜的来自上述曝光光源的光线入射面为凹状，上述入射面的平均曲率半径在100mm以上，500mm以下。附图说明图1是本专利技术第一实施方案曝光透镜的剖面图；图2是本专利技术第二实施方案曝光透镜的剖面图；图3是彩色显像管的沿荧光屏对角线的剖面图；图4是荧光屏侧剖面的部分放大图；图5是常规曝光装置的光学系统剖面图；图6表示入射面为平面的常规主透镜的光线的入射角与反射率之间的关系；图7A表示常规主透镜的入射面斜度、入射光线、以及反射光线之间的关系；图7B表示本专利技术第一实施方案主透镜的入射面斜度、入射光线、以及反射光线之间的关系；图8表示主透镜的曲率半径与反射率之间的关系曲线。标号说明1 前屏面2 荫罩3 电子枪4 荧光屏5 电子束6 偏转角7 偏转半角21 曝光光源22 辅助透镜23 曝光透镜(主透镜) 24 光量修正过滤器31 射出面32 入射面33 入射光线34 射出光线35 反射光线36 入射角优选实施方案通过将曝光透镜的入射面设计成凹状，能够减小入射光线与入射面法线构成的角度。对于偏转角为120°的彩色显像管，若将其曝光透镜的入射面从原来的平面改为曲率半径为500mm的凹状，则可将入射光线与透镜入射面法线构成的角度从60°减小到54°。这样，透镜入射面的反射率就会从19％降到14％，能够保证荧光屏周边光量充足。平均曲率半径若小于100mm，反射率的降低效果就会产生饱和，且会产生凹状明显和加工精度降低的问题，所以平均曲率半径最好是在100mm以上。这里所谓的“平均曲率半径”是指，中心在通过曝光透镜中心的法线上，且通过曝光透镜中心与周边(向偏转半角方向射出的来自曝光光源光线的入射位置)两点的圆的半径。设曝光透镜中心至周边点的平面方向距离为r，高度方向落差为z，则曲率半径为(r2+z2)/(2×z)。入射面为非球面时以通过曝光透镜中心和周边两点的假想圆的半径为曲率半径。另外，入射面为平面的常规曝光透镜的射出面为曲率半径较小的凹状，本专利技术通过将曝光透镜的入射面设计成凹状曲面，可以将射出面的凹状比常规设计得平缓。这样，可以提高曝光透镜射出面的加工精度，进行更高精度的误着靶修正。而且，射出面还可以设计成凸状。本专利技术的曝光透镜，其从上述曝光光源向上述彩色显象管的偏转半角方向射出光线的入射面最好具有100mm以上，500mm以下的曲率半径，且最好具有14％以下的反射率。根据上述理想构成，能够保证相对于曝光透镜中心轴沿着彩色显像管的偏转半角方向射出曝光透镜的光线，即到达荧光屏曝光区域最外端的光线的光量充足。例如，偏转角为120°时，至少与曝光透镜中心轴成60°的射出光线的入射面的曲率半径在100mm以上，500mm以下即可。位于该位置以里(中心侧)的入射面的曲率半径在500mm以上也可。另外，本专利技术曝光透镜最好用折射率为1.4～1.6的材料制作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于彩色显象管荧光屏曝光的曝光透镜，其特征在于，来自曝光光源的光线的入射面为凹状，所述入射面的平均曲率半径在１００ｍｍ以上，５００ｍｍ以下。

【技术特征摘要】
JP 2002-4-12 110155/021.一种用于彩色显象管荧光屏曝光的曝光透镜，其特征在于，来自曝光光源的光线的入射面为凹状，所述入射面的平均曲率半径在100mm以上，500mm以下。2.如权利要求1所述的曝光透镜，其特征在于，从所述曝光光源向所述彩色显象管的偏转半角方向射出的光线的入射面的曲率半径在100mm以上，500mm以下，反射率在14％以下。3.如权利要求1所述的曝光透镜，其特征在于，折射率为1.4～1.6。4.如权利要求1所述的曝光透镜，其特征在于，所述入射面为非球面。5.一种包括曝光工序的彩色显像管的制造方法，所述曝光工序是在前屏面的内面形成荧光膜后将来自光源的光线通过曝光透镜照射在所述荧光膜上使所述荧光膜曝光，其特征在于，所述曝光透镜的来自所述曝光光源的光线的入...

【专利技术属性】
技术研发人员：市野濑熊雄，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]