Излучатель для фотоэкспонирования экранов цветных кинескопов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1>777753 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.11.78 (21) 2682158/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.11.80. Бюллетень № 41 (45) Дата опубликования описания 04.О1.81 (51) М Кч з Н 01 J 9!20

Государственный комитет па делам изобретений и открытий (53) УДК 621.385.832. .032.36.002. .237 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. Г. Силин, С, И. Бродский, И. П. Савостиков и Ю. M. Артамонов (71) Заявитель (54) ИЗЛУЧАТЕЛЬ ДЛЯ ФОТОЭКСПОНИРОВАН Я

ЭКРАНОВ ЦВЕТНЫХ КИНЕСКОПОВ

1 2I 4 !?, 3В2-:И

Изобретение относится к производству электронно-лучевых трубок, в частности к излучателям света для фотоэкспонирования цветных кинескопа в.

Известен излучатель для фотоэкспонирования экранов цветных .кинескопов, содержащий источник излучения, сферический отражатель и световод конической формы (Ц.

Однако этот излучатель не обеспечивает необходимого светорасггределения, поэтому п ри его использовании для фотоэиспонирования применяют нейтральный фильтр переменной .плотности, корректирующий,светораспределение по поверхности экспонируемого экрана.

Известен излучатель для фотоэкспонирования экранов цветных кинескопов содержащий источник излучения, отражатель эллипсоидной формы, контротражатель с коническим держателем, световод, расположенный в контротражателе и .имеющий ,входную поверхность в виде усеченного конуса и выходную поверхность в виде конуса, соосно,расположен ного на большом основании усеченного конуса (2).

Недостатком этого излучателя является то, что он не обеспечивает необходимого распределения интенсивности излучения для формирования одинаковых,по размерам люминофорных элементов от,центра экрана к углу поскольку оветовод имеет большой (108 ) угол между входными поверхностями. KipoMe того, в излучателе недостаточно используется излучение источника, так .как в светораспределении не уча:ствуют кольцевые зоны отображения дуги источника излучения, превышающие размер основания выходного конуса. Все это онижает качество экранов цветных кинескопов.

Цель изобретения — улучшение свето.распределения, необходимого для формирования одинаковых по размерам люминофорных элементов от центра к периферии экранов путем повьгшения облученности периферийных участков экранов для улучшения их качества.

Эта цель достигается тем, что световод снабжен дополнительной входной конической поверхностью, сопряженной своим основанием с малым основанием усеченного конусса которая выполнена под углом 55—

62 к оптической оси, и конической отражательной поверхностью, расположенной между входной и выходной поверхностями и выполненной под углом 62 — 67 к oIIII«Ieской оси.

Выбор угла наклона дополнительной

:входной конической поверхности световода

777753 обусловлен необходимостью снижения потерь интенсивности излучения на отражение лучей, идущих от нижних зон отражателя, при этом учитываются только лучи, имеющие,выход из выходной поверхности. .Выбор угла наклона конической отражающей поверхности цветовода обусловлен нео бходимостью .использования увеличенных отображений дуги источника и связан с углом наклона дополнительной входной конической поверхности условием выхода лучей из выходной поверхности .после внутреннего отражения от указанных поверхностей.

На фиг, 1 изображен предлагаемый излучатель, продольный разрез; на фиг. 2— схема хода лучей и кривая изменения интенсивности излучения в световоде (продольный,разрез); на фиг. 3 — графи к зави симости коэффициента увеличения размера дуги во втором фокусе от угла наклона луча к оптической о1си и !график зависимости .коэффициента отражения от угла падения луча; на фиг. 4 — схема прокладывания луча в световоде, имеющего двойное преломление, продольный разрез; на фиг. 5 — схема к расчету направлений лучей, имеющих двойное .преломление; на ф иг. 6 — схема к расчету направлений лучей, и1меющих внутреннее отражение.

Излучатель состоит из :источника излучения I, эллипсоидного отражателя 2, контротражателя 8 с коническим держателем 4 и световода 5.

В верхней части .конического держателя

4 расположено отверстие с посадочной поверхностью б для установки стакана 7, в котором центруется световод 5, фиксируемый диафрагмой 8.

Конический держатель 4 герметично закреплен на отражателе 2. Последний .имеет патрубок 9, на котором крепится устройство юстировки 10 источника излучения 1, Устройство юстировки имеет держатель 11 для крепления источника излучения 1, на который подается напряжение с блока, питания (не показан).

На патрубке 9 установлен фильтр 12. Конический держатель 4 имеет боковые отверстия 18, которые подсоединяются к системе отсоса (не показана).

Лучи 14 18 (фиг. 2), излучаемые источником 1, после отражения от поверхности эллипсоидного отражателя 2 падают на входную поверхность и дополнительную входную коническую .поверхность свето вода

5. Последний имеет входную коническую поверхность 19 и дополнительную входную коническую .поверхность 20, коническую отражающую поверхность 21 и выходну!о коническую поверхность 22. Лучи 15 — 18 после двойного преломления, выходят из выходной поверхности 22 и принимают напра влен ия 28 — 2б соответственно. Изменение интенсивности излучения от направле5 !

О

65 ния 2б до направления 28 характеризуется кривой 27 распределения интенсивности излхчения.

Источник излучения 1 устанавливается в излучателе так, чтобы центр дуги разряда располагался в первом фокусе эллип соидного отражателя 2. Это положение источника излучения обеспечивается юстировочным устройством 10, имеющим четыре степени свободы и держатель 11, в котором крепится источник 1. На электроды источняка подается напряжение с блока питан ия.

Основание выходной конической поверх.ности 22 световода 5 устанавливается во втором фокусе эллипсоидного отражателя 2 перпендлкулярно оптической оси, причем геометрическая ось еветоюда 5 совмещается с оптической осью отражателя. Указанное положение световода обеспечивается стаканом 7, имеющим возможность регулировки вдоль оптической оси.

Контротражатель 8 устанавливается на отражателе 2 и крепится болтами так, что центр его сферической поверхности совмещается с первым фокусом отражателя 2.

Лучи излучения, падающие на сферическую по,верхность контротра."кателя 8, возвращаются,в центр сферы и увеличивают яркость свечения дугового разряда источника 1.

Рассмотрим ход ча сти лучей, излучаемых источником излучения 1 и отражаемых внутренней поверхностью отражателя 2.

Лучи,14 — 18, излучаемые источником 1 и отраженные от .внутренней поверхности отражателя 2, падают на,входные поверхности световода 5, причем лучи 14 — lб падают на входную коническую поверхность

19, а лучи 17 и,18 на дополнительную входную .коническую .поверхность 20. После двойного преломления на входных повЕрхност х 19 и 20, а также на,выходной поверхности 22 лучи 15 — 18 получают направления 28 — 2б соответственно. Интенсивность излучения нарастает от напра вления 2б до направления 28. Е сли интен сивность излучения в направлении 2б взять за

1,0, то интенсивность излучения в направлении 25 имеет значение 1,2, в направлении

24 — 1,8, а в направлении 28 достигает

3,0 — З,i5.

Кривая 27 получена при расчете величин интенсивностей излучения в Hà ïðàBëåниях от 2б до 28 с более мелким углом шага, чем показан на фиг. 2.

Луч 14 после преломления на,входной поверхности 19, отражения от поверхности

21 и 20 и преломления .на выходной, поверхности 22 принимает направление 28, увеличивая интенсивность излучения в направлении 28 и близком к нему направлении.

Таким образом, в полной мере используются кольцевые зоны отображения дуги источника света, размер которых больше

777753

60

65 диаметра основания выходного кону са световода.

В предлагаемом излучателе учтены и уменьшены потери излучения источника па отражение на входной поверхности световода и потери на увеличение отображения дуги источника во втором фокусе отражателя. Для уменьшения потерь на оч1ражение иведена дополнительная входная, коническая поверхность, которая снижает потери на отражение лучей, идущих от нижних зон отражателя а для использования увеличенных отображений дуги источника во втором фокусе введена,коническая отражающая поверхность на световоде.

На фиг. 3 дан график зависимости коэффициента увеличения Ку, размера дуги,во втором фокусе от угла наклона луча к оптической о си излучателя у. Кривая аа показывает эту зависимость. Кривая bcd изображает зависимость коэффициента отражения К„р от угла падения лучей на входные поверхности световода. Участок кривой cd иллюстрирует изменение коэффициента отражения на дополнительной 25 входной конической поверхности и выбор угла наклона этой поверхности к оптической оси излучателя. Кривая bce,показы- вает изменение коэффициента отражейия лучей на входной поверхности световода аналога изобретения. При нахождении геометрических пара- . метров световода 5 исходным был принят диаметр равнояркого изображения дуги источника излучения .в плоскости второго фокуса, который равен 6 мм. Этот диаметр определяет диаметр основания выходной конической поверхности 22. Из конструктивных соображений был выбран диаметр большего основания усеченного конуса. 40

Далее из условия максимального использо:вания лучей, идущих от кольцевой зоны отражателя, которая прилегает .и малой полуоси, по формуле Снелла определяют угол наклона, образующей усеченного ко- 45 нуса. Угол наклона р = 18 30 (фиг. 4).

Затем производят .последовательную прокладку лучей, идущих от последующих зон отражателя через световод и выходящих из выходной паверхности 22 световода 50 определяют углы наклона этих лучей к оптической оси на выходной поверхности, исходя из условия оптического и нварианта по формуле

- 55 з = 90 — ci.q + are sin (n-sin", — р— — аг : sin где и — показатель преломления кварца, для длины волны Х = 365 ил и =,1,48 (фиг. 4 и фиг. 5).

При прокладке лучей определяется интенсивность излучения .в расчетных направлениях, исходя из заданной кривой распределения интенсивности излучения дуги источника. При этом учитываются коэффициенты у величения зон отражателя и потери на входной и выходной поверхностях световода, которые зависят от угла между падающим лучом и нормалью к поверхности. Для обеспечения величины,интенсивности излучения,в зоне кривой 27, близкой к оптической оси входная поверхность снабжена дополнительной конической поверхностью.

Кроме того, для более полного использования источника излучения, т. е, для использования кольцевой зоны, диаметр которой превышает диаметр:равнояркого изображения дуги и сточника в плоскости второго фокуса, было найдено, что эта цель достигается путем введения конической отражающей поверхности 21, которая наклонена к оптической оси под углом 62 — 67 .

Этот предел углов определяется по формуле аз = 90 — + (и. sin(are si n { Ц,— — (агс siп(90 —,)) j).

Для обеспечения конкретных значений распределения интенсввности излучения на выходной поверхности, входйая часть световода может быть выполнена в виде одной многогранной поверхности или:поверхности с образующей в виде непрерывной кривой.

Предлагаемый излучатель снижает потребление электроэнергии на операции в 8 раз.

Формула изобретения

Излучатель для фотоэкспо нирования экранов цветных кинескопов, содержащий источник излучения, отражатель эллипсоидной формы, конч1ротражатель с коническим держателем, световод, расположенный в контротражателе и имеющий входную поверхность в виде усеченного конуса и выходную поверхность в виде конуса, соосно расположенного на большом основании усеченного конуса, отличающийся тем, что, с целью улучшения светораспределения, световод сна бжен дополнительной входной конической поверхностью, сопряженной своим основанием с малым основанием усеченного конуса, которая выполнена под углом 55 — 62 и оптической оси,:и конической отражающей поверхностью, расположенной между входной и выхочной поверхностями и выполненной под углом 62—

67 к оптической оси.

Источники информации, чринятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США № 3922689, кл. 354-1, опу бл,ик. 1975.

2. Патент Великобритании № 1159818, кл. Н1Л. опу бли к. 1969 (nn n i >

777753

Составитель А. Сенчихин

Редактор М. Стрельникова Техред А. KaMbllHHBKQBa Корректор И. Осиновская

Заказ 1468/1482 Изд. № 540 Тираж 857 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»