СПОСОБ ЮСТИРОВКИ ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ В БАЛЛОНЕ ЦВЕТНОГО КИНЕСКОПА Российский патент 2002 года по МПК H01J9/00 H01J29/02 

Изобретение относится к электровакуумной промышленности, в частности к производству электронно-лучевых трубок цветного изображения, и предназначено для использования в сборочном производстве цветных кинескопов на операции заварки электронно-оптической системы, преимущественно компланарного типа.

С помощью изобретения решается техническая задача юстировки с повышенной точностью относительно центра экрана кинескопа электронно-оптической системы (ЭОС), размещаемой в процессе ее заварки в горловине баллона кинескопа. Это особенно важно при изготовлении дисплейных кинескопов, к которым предъявляются повышенные требования к качеству изображения, характеризуемого, в частности, такими параметрами, как "неравномерность цветности" и "чистота цветопередачи".

Для этих целей используют юстировку, предусматривающую ориентированное размещение ЭОС в баллоне цветного кинескопа по оптическим позиционным меткам, изображения которых совмещают путем осевого поворота и продольного перемещения ЭОС относительно оси заварочного устройства [1,2]. Оптические позиционные метки, в частности реперные точки [1], могут выполняться в виде отверстий, выпуклостей и других фигур, а также в виде структур, выделяющихся на боковой поверхности ЭОС.

Известен способ юстировки ЭОС цветного кинескопа путем совмещения в заварочном устройстве базовой плоскости юстировки с ее номинальным положением, включающий контроль положения освещаемых оптических позиционных меток, корректировку положения ЭОС путем поворота ее держателя относительно продольной оси [3].

Этот способ, как и описанные выше [1,2], не обеспечивает высокой точности юстировки, так как не позволяет устранить остаточное смещение продольной оси ЭОС от центра экрана кинескопа, которое практически всегда имеет место [1], (фиг.1а).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ юстировки ЭОС компланарного типа в баллоне цветного кинескопа перед заваркой, при котором на боковой поверхности ЭОС выполняют диаметрально расположенные оптические позиционные метки, устанавливают ЭОС на держателе машины заварки и размешают ее в горловине баллона кинескопа, закрепленного на опорной конструкции так, что центр экрана расположен на продольной оси держателя, создают увеличенные изображения оптических меток с использованием видеокамер, расположенных на прямой, перпендикулярной оси держателя, и корректируют положение ЭОС путем осевого поворота и продольного перемещения держателя ЭОС до максимально полного совмещения увеличенных изображений оптических меток. После этого ЭОС фиксируют в баллоне кинескопа [4].

Недостатком этого способа является наличие остаточного смещения продольной оси ЭОС от центра экрана кинескопа (фиг.1а), то есть недостаточно высокая точность юстировки. Это обусловлено следующими причинами. При закреплении ЭОС на стеклянной ножке с помощью гибких соединителей, привариваемых к выводам ножки, из-за погрешностей при выполнении этой операции, имеет место угловое (вокруг продольной оси) и радиальное смещение продольной оси ЭОС относительно оси ножки, поэтому эти оси не совпадают [1, рис.26.6]. При установке ножки на держатель (свечу) машины заварки ось ЭОС в результате оказывается смещенной относительно продольной оси держателя ножки, которую предварительно совмещают с центром экрана. Поэтому ось ЭОС также смещается относительно центра экрана. Кроме того, при размещении ЭОС в баллоне кинескопа верхняя часть ЭОС, называемая цилиндром сведения, опирается своими центрирующими пружинами на внутреннюю поверхность горловины баллона кинескопа и также имеет радиальное смещение относительно продольной оси баллона в плоскости расположения центрирующих пружин цилиндра сведения. Эти погрешности обусловлены, в частности, смещением горловины баллона кинескопа относительно центра экрана (при соединении экрана с конусом на операции "склейка"), а также различной упругостью центрирующих пружин [1]. По указанным причинам при размещении ЭОС в горловине кинескопа для ее юстировки положение ЭОС относительно центра экрана кинескопа задается недостаточно точно. Юстировка ЭОС по способу-прототипу путем контролируемого перемещения ЭОС вокруг и вдоль продольной оси ее держателя позволяет лишь частично устранить угловое смещение ЭОС относительно держателя и не устраняет радиального смещения оси ЭОС в горловине баллона кинескопа. Это приводит к тому, что неотклоненные лучи не попадают в центр экрана, вследствие чего ухудшается качество изображения.

Технический результат, выражающийся в повышении точности юстировки за счет направления оси ЭОС в центр экрана кинескопа, достигается тем, что операцию корректировки положения ЭОС дополняют изменением пространственного положения баллона кинескопа относительно продольной оси держателя. При перемещении баллона кинескопа ЭОС, закрепленная своей нижней частью в держателе неподвижно, в плоскости центрирующих пружин будет перемещаться вместе с горловиной баллона кинескопа и будет изменять в пространстве положение своей продольной оси. Жестко связанные с экраном кинескопа видеокамеры, расположенные симметрично относительно его продольной оси и перемещающиеся вместе с экраном, позволяют контролировать пространственное положение ЭОС относительно экрана по увеличенным изображениям оптических меток. Каждую оптическую метку выполняют в виде, по крайней мере, двух точек, симметрично разнесенных по боковой поверхности ЭОС параллельно ее продольной оси, а увеличенное изображение одной из меток поворачивают относительно центра на 180^o.

Изменение пространственного положения баллона кинескопа осуществляют путем смещения его оси относительно продольной оси держателя ЭОС при неподвижном центре экрана кинескопа.

Изменение пространственного положения баллона кинескопа осуществляют путем его смещения в плоскости, перпендикулярной к оси держателя ЭОС.

Одно из увеличенных изображений оптических меток создают отличающимся по цвету от другого.

Сравнение этих отличительных признаков заявляемого технического решения с прототипом позволяет установить соответствие его критерию "новизна".

Сущность предлагаемого технического решения не является очевидной, поскольку составляет новую, неизвестную ранее совокупность признаков, обеспечивающих повышение точности юстировки за счет совмещения продольной оси ЭОС с центром экрана кинескопа.

Все это позволяет утверждать, что предлагаемое техническое решение обладает новыми свойствами и, следовательно, изобретательским уровнем. Промышленная применимость способа не вызывает сомнений, так как при реализации и испытаниях в условиях мелкосерийного производства получены положительные результаты.

Заявляемый способ поясняется чертежами. На фиг.1а показано положение осей ЭОС, баллона кинескопа и держателя ножки ЭОС относительно центра O и видеокамер после окончательной юстировки ЭОС по способу-прототипу. На фиг.1б показано положение тех же осей и видеокамер после окончательной юстировки ЭОС заявляемым способом, (для простоты смещения показаны в плоскости); на фиг. 2 показана схема варианта осуществления заявляемого способа; на фиг.3 показаны совмещаемые изображения позиционных меток на экране монитора по заявляемому способу.

Способ юстировки осуществляют следующим образом (фиг.2). Базируют баллон 1 кинескопа на опорной конструкции 15, при этом совмещают центр экрана О с продольной осью 2 держателя 3 ножки; ЭОС 4, снабженную диаметрально и симметрично расположенными оптическими позиционными метками, каждая из которых выполнена в виде двух точек 5-6 и 7-8, разнесенных вдоль боковой поверхности ЭОС параллельно ее продольной оси 9, закрепляют в держателе 3. Путем продольного перемещения держателя 3 размещают ЭОС в горловине 10 баллона 1 кинескопа на заданной высоте. С помощью двух жестко связанных с баллоном 1 видеокамер 11 и 12, которые располагают на линии, перпендикулярной к продольной оси 13 баллона 1 кинескопа, равноудалено от нее, получают увеличенные оптические изображения меток 5-6 и 7-8 при естественном или искусственном освещении, необходимом на рабочем месте. По взаимному положению изображений меток определяют положение продольной оси 9 ЭОС 4 относительно центра экрана О. В начальный момент ось 9 ЭОС 4 может пересекать экран кинескопа в точке О', смещенной относительно центра экрана О на некоторое расстояние. Положение изображений оптических меток 5-6 и 7-8 на экране 16 монитора показано на фиг.3а пунктиром. Линии, соединяющие точки оптических меток попарно, имеют одинаковый по величине, но противоположный угол наклона по отношению к вертикали и раздвинуты по горизонтали на некоторое расстояние X, определяемое углом разворота ЭОС 4. Корректировку положения ЭОС 4 осуществляют путем осевого поворота держателя 3 ЭОС 4 до симметричного пересечения этих линий в центре экрана 16 монитора (на фиг.3а показаны сплошными линиями) и продольного перемещения держателя 3 ножки вверх или вниз так, чтобы точки 5-8 и 6-7 меток попарно находились на одной высоте в центре экрана 16 монитора. Затем перемещают баллон 1 кинескопа в горизонтальной плоскости или наклоном продольной оси 13 баллона 1 кинескопа вокруг неподвижного центра О экрана так, чтобы совместились точки 5-8 и 6-7. При таком перемещении баллона 1 кинескопа ЭОС 4, закрепленная своей нижней частью в держателе 3 неподвижно, в плоскости центрирующих пружин 14 будет перемещаться вместе с горловиной баллона 1 кинескопа и будет изменять в пространстве положение своей продольной оси 9. Совпадение осей 13 баллона 1 кинескопа и 9 ЭОС 4 определяют по совпадению изображений точек 5-8 и 6-7 оптических меток на экране 16 монитора. При перемещении баллона 1 его продольная ось 13 сместится на некоторое расстояние от продольной оси 2 держателя 3 ножки, однако продольная ось 9 ЭОС 4 будет направлена точно в центр -О- экрана кинескопа, а изображения каждой из двух оптических меток 5-6 и 7-8 совместятся (совместятся точки 5 с 8 и 6 с 7) и совмещенные пары точек будут расположены на одной вертикальной линии в центре экрана 16 монитора (фиг.3б), что соответствует наиболее полному совмещению изображений оптических меток. В свою очередь это будет означать, что ось 9 ЭОС 4 проходит через центр экрана О. После этого ЭОС 4 фиксируют в баллоне 1 кинескопа.

Изображения меток 5-6 и 7-8 на экране 16 монитора получают известными средствами, например телевизионной функцией "кадр в кадре", в частности различными по цвету, в том числе одно изображение может быть негативным, что позволяет обеспечить наиболее полное совмещение изображений за счет улучшения визуального восприятия изображений.

Выполнение каждой из оптических меток 5-6 и 7-8 в виде двух разнесенных точек, расположенных на линиях, параллельных продольной оси 9 ЭОС 4 симметрично, не позволяет по изображениям точек определять и корректировать положение ЭОС 4 по углу разворота, так как изображения оптических меток 5-6 и 7-8 при повороте ЭОС 4 вокруг оси 2 держателя 3 будут двигаться по экрану 16 монитора в одну сторону. Для того чтобы можно было контролировать и корректировать положение продольной оси 9 и угол разворота ЭОС 4, одно из изображений оптических меток поворачивают вокруг центра на 180^o (фиг.3а, точки 7-8). Тогда при наложении полученных изображений пар точек 5-6 и 7-8 оптических меток на экране 16 монитора будут заметны смещения продольной оси 9 ЭОС 4 относительно центра О экрана во всех направлениях, включая и угол разворота ЭОС 4, так как изображения оптических меток 5-6 и 7-8 при повороте держателя 3 ЭОС 4 в этом случае будут двигаться по полю экрана 16 монитора в противоположных направлениях (фиг.3а). Это позволит произвести необходимые корректировки и получить совмещение изображений оптических меток. Форма оптических меток на внешней поверхности ЭОС 4, кроме указанной в виде двух разнесенных вдоль оси 9 ЭОС 4 симметрично расположенных точек 5-6 и 7-8, может иметь вид квадрата, одна из диагоналей которого направлена параллельно продольной оси 9 ЭОС, или другой фигуры, удобной для практического изготовления меток на поверхности ЭОС 4, например штамповкой, а также для совмещения изображений.

Источники информации
1. Шехмейстер Е.И. Технология производства электровакуумных приборов. М. , Высшая школа, 1992, с. 423-428.

2. А.с. СССР 1732394, Н 01 J 29/02, 07.05.92, БИ 17.

3. Патент СССР 730319, Н 01 J 29/46, 25.04.80, БИ 15.

4. Заявка Японии 60-202578, Н 01 J 9/34, 12.01.94. ИСМ 9/96.

Изобретение относится к электровакуумной промышленности. Техническим результатом является повышение точности юстировки за счет направления оси электронно-оптической системы. Способ заключается в том, что операцию юстировки электронно-оптической системы (ЭОС) дополняют перемещением баллона кинескопа относительно продольной оси держателя электронно-оптической системы. На боковой поверхности ЭОС выполняют оптические метки в виде, например, двух точек. На прямой линии, перпендикулярной к продольной оси баллона кинескопа, устанавливают симметрично две видеокамеры, жестко связанные с экраном кинескопа, с помощью которых создают увеличенные изображения оптических меток. Устанавливают ЭОС в горловине баллона кинескопа на заданной высоте, осевым поворотом ЭОС и изменением пространственного положения баллона добиваются максимального совмещения изображений оптических меток. При этом обеспечивается совмещение продольной оси ЭОС с продольной осью баллона, проходящей через центр экрана, что повышает точность юстировки. 3 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Способ юстировки электронно-оптической системы в баллоне цветного кинескопа перед заваркой, при котором на боковой поверхности электронно-оптической системы выполняют диаметрально расположенные оптические метки, устанавливают электронно-оптическую систему на держателе и размещают ее в горловине баллона кинескопа, закрепленного на опорной конструкции так, что центр экрана расположен на продольной оси держателя, с помощью видеокамер создают увеличенные изображения оптических меток и корректируют положение электронно-оптической системы относительно продольной оси баллона кинескопа путем осевого поворота и продольного перемещения до максимально полного совмещения увеличенных изображений оптических меток, отличающийся тем, что операцию корректировки положения электронно-оптической системы дополняют изменением пространственного положения баллона кинескопа относительно продольной оси держателя при условии обеспечения синхронных изменений положения видеокамер, адекватных перемещениям баллона кинескопа по величине и направлению, при этом каждую оптическую метку выполняют в виде, по крайней мере, двух точек, разнесенных симметрично по боковой поверхности электронно-оптической системы параллельно ее продольной оси, а увеличенное изображение одной из меток поворачивают относительно центра на 180^o. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что изменение пространственного положения баллона кинескопа осуществляют путем смещения его горловины относительно продольной оси держателя при неподвижном центре экрана кинескопа. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что изменение пространственного положения баллона кинескопа осуществляют смещением его в плоскости, перпендикулярной продольной оси держателя. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что одно из изображений оптических меток задают отличающимся по цвету от другого.