专利名称：测量荧光屏面板的光输出梯度的监视设备和方法
技术领域：
本发明一般来说涉及通过周期矩阵(periodic matrix)测量在一个表面上的光输出的方法和设备，更加具体地说，本发明涉及用于测量在阴极射线管荧光屏面板上的这种光输出的方法和设备。
背景技术：
大多数阴极射线管存在从中心到边缘的光输出梯度。在一般情况下，中心光输出大于边缘光输出，并且导致一系列贡献因素。例如，荧光屏面板玻璃的几何形状或厚度，以及玻璃的吸收特性。光输出梯度还受到加到荧光屏面板的内部的其它过程的影响。在用于彩色电视接收机的阴极射线管(CRT)的生产期间，将一个黑底(黑色矩阵)(black matrix)加到荧光屏面板的内表面上。黑底由垂直延伸的多个平行线构成，这些平行线是通过常规的阴极射线管的观看方向确定的。黑色线以期望的间隔分隔开，在矩阵(matrix)线之间的空间中留下透明玻璃。透明空间涂敷含磷材料的浆，在磷受到电子轰击时，磷将发出3主色光，即红、绿、蓝。以重复的顺序如红、绿、蓝向面板的所有透明空间交替地涂敷3种磷。在涂敷磷之前，期望测量矩阵对于光输出梯度的贡献，以便将矩阵引起的光输出梯度的不期望的增加降至最小，避免把昂贵的磷涂敷到不合适的矩阵化的荧光屏面板上。还期望记录每个面板的光输出梯度，以优化矩阵涂敷过程和较好地使荧光屏面板与阴极射线管的其它部件匹配。
在美国专利No.4525735中表示出测量矩阵中透明空间宽度的一种系统。已经发现，这个系统在预计成品阴极射线管的最终光输出梯度方面是不可接受的。这种系统存在的一个问题是，面板的移动花费相当长的时间，在多个通道中需要反复的移动和测试。这就降低了生产速度，因而不可能满足特定期望的检查时间，如每板12秒的要求。这个系统的另一个问题是，可能会处理无效的读数，这可能导致接纳超出容差的面板。
发明内容
本发明提供一种用于监视在生产阴极射线管过程中加到荧光屏面板上的矩阵的设备和方法。用于测量荧光屏面板的光输出梯度的监视设备和方法包括具有一个中央检测器和沿着它的主表面安装的多个边角检测器的一个顶板。透镜组光耦合到对应的检测器，辐射测量仪电耦合到对应的检测器。与顶板隔开的底板具有沿它的主表面安装的多个光输出端，所说的光输出端定位在每个检测器的对面。一个光源通过分束器光耦合到每个光输出端。一台计算机电耦合到光源，用于接收来自光源的反馈并用于控制该光源。计算机还电耦合到每个辐射测量仪，用于记录来自辐射测量仪的数据。
在监测期间，加有矩阵的荧光屏面板准确地定位在顶板和底板之间，使中央检测器位于荧光屏面板中央的上方附近。在计算机控制下，光从光源经过荧光屏面板到达检测器。在每个检测器上的光输出测量值由计算机记录，并且根据对中央检测器的光输出和边角检测器的光输出的比较来计算光输出梯度。
现在参照附图借助于实例描述本发明，其中图1是显示器面板的顶视图；图2是用于监视本发明的设备的一个顶板的顶视图；图3是用于监视本发明的设备的一个底板的底视图；图4是包括顶板和底板在内的监视设备的一部分以及正在测试的面板的侧视图；图5是按照本发明的监视设备的方块图。
具体实施例方式
现在参照附图1-5较详细地描述了本发明的监视设备18。首先参照附图1，其中表示用在阴极射线管(CRT)中的-荧光屏面板10。荧光屏面板10由一个前面板14组成，多个侧壁12包围前面板14。侧壁12大体上垂直于前面板14。侧壁12通常固定成漏斗形，形成管状，在面对荧光屏面板10的相对端有一电子枪。矩阵(阴模)16加到前面板14的内表面。矩阵16由多个平行线构成，这些平行线垂直地横穿前面板14的整个内表面。
现在参照附图4和5，其中表示的是一个监视设备18。监视设备18在一般情况下包括计算机28、信号调节器27、光源38、条形码读出器40、具有多个检测器的顶板20、和具有多个相互对齐的光输出端的底板30。为了进行监视，前面板10准确地和暂时地定位在顶板20和底板30之间，下面对此还要作更加详细的描述。
首先参照附图2-4较详细地描述每个板20、30。参照附图2，顶板20由大体上刚性的材料构成，形成一个主面21。沿主面21定位多个光检测器22、23。中央检测器22的位置接近主面21的中心，多个边角检测器23定位在相对主面21的每个角的位置。如图4清晰可见，透镜组24固定到面对荧光屏面板10一侧的每个检测器22、23上。辐射测量仪25固定到每个检测器22、23上并且与每个检测器22、23通信。提供到每个辐射测量仪25的连线26，以便携带辐射测量仪25产生的电信号到系统的电子部件。每个连线26从对应的辐射测量仪25通过信号调节器27连接到计算机28。辐射测量仪25、检测器22、23、和透镜组24中的每一个通过多个校平部件19沿主面21安装，校平部件19的取向最好是三角形的取向。
现在参照附图3和4更加详细地描述底板30。底板30由刚性材料形成，具有主面31。沿主面31定位多个光输出端32、33，光输出端32、33的位置要与顶板20的检测器22、23对齐。中央光输出端32与中央检测器22对齐，多个边角光输出端33中的每一个都与对应的边角检测器23对齐。每个光输出端32、33都连接到波导36，波导36携带光从共用光源38通过分束器35到达每个光输出端32、33。光源38是可控的，并且可由计算机28或其它合适的监视设备监视，以便在光源38的整个寿命期间可实现一致的稳定输出。
光源38包括一个高强度的稳定光源和一个具有反馈能力的控制器，该控制器与计算机28相连。计算机28可以是个人计算机或能够从多个源接收信号、控制这些源、并进行各种计算的其它通用计算设备。一个条形码读出器40也连接到计算机28，对于条形码读出器40进行配置，使其可以读出正在监视的每个荧光屏面板10上的识别条形码标记。条形码读出器40可以用能够读出荧光屏面板10上的识别标记的任何合适的识别设备。
现在再次参照附图4和5描述监视设备18的操作。荧光屏面板10准确地定位在顶板20和底板30之间，以使中央检测器22与荧光屏面板10大致对齐，每个边角检测器23与沿荧光屏面板10的每个角的一个所选的位置大致对齐。这样的定位可利用具有自动对中和定位设备的合适的传送带实现。一旦定位，荧光屏面板10就可以通过利用条形码读出器30读出条形码来识别。按另一种方式，可以在定位之前、之中、或之后，在荧光屏面板沿传送带移动时读出条形码。在计算机28的控制下，光从光源38开始、通过位于中央和边角的矩阵16和前面板14、到达每个对应的检测器22、23。来自对应的辐射测量仪26的电输出通过信号调节器27，并由计算机28来记录数据。计算机28使用记录的数据来比较中央检测器22的光输出读数与每个边角检测器23的这个读数。这样的比较可产生一个光输出梯度，这个光输出梯度就是在中心与在边角相比的光传输的测量值。光输出梯度的测量值就是当观看成品阴极射线管时现看者是否能够注意到前面板14边角的暗区的一个指示值。一旦光输出梯度超过可接受的阈值，测试中的前面板10将被拒绝。在前面板10被拒绝时，可以从前面板10上拆下矩阵16并重新施加。按照这里提出的程序重新测试具有重新施加的矩阵16的前面板10。按另一种方式，光输出梯度一旦超过某个预定范围但还在可接受的阈值之内，可利用光输出梯度信息对于实现矩阵16到前面板10的施加的制造过程进行适当的调节，借此可保证在生产运行期间的光输出梯度都在规定的范围内。
由于在单个通过操作中可以测试每一个板，所以这个系统可导致较大的产量。这个系统不用在阴极射线管组装完并且已经附加了具有其它数值的附加部件之后再去寻找有缺陷的矩阵16，因此可减小由不合格的矩阵16引起的废品和组装时间。
以上说明了实施本发明的某些可能性。在本发明的范围内，许多其它的实施例也是可能的。因此期望，以上的描述被认为是说明性的而不是限制性的，本发明的范围由所附的权利要求以及它们的等效物的整个范围来规定。
权利要求
1.一种用于测量荧光屏面板(10)的光输出梯度的监视设备(18)，其特征在于包括一个顶板(20)，具有一个中央检测器(22)和多个沿着它的主表面(21、31)安装的边角检测器(23)；多个透镜(24)，每个透镜都光耦合到对应的检测器；和多个辐射测量仪(25)，每一个辐射测量仪都电耦合到对应的检测器；一个与顶板(20)隔开的底板(30)，具有沿它的主表面安装的多个光输出端，所说的光输出端定位在每个检测器的对面；一个光源(38)，通过分束器(35)光耦合到每个光输出端；和一台计算机(28)，电耦合到光源，用于接收来自光源的反馈并用于控制光源，计算机还电耦合到每个辐射测量仪，用于记录来自辐射测量仪的数据。
2.根据权利要求1所述的监视设备，其特征在于将一个条形码读出器(40)耦合到计算机。
3一种用于测量荧光屏面板(10)的光输出梯度的方法，其特征在于提供一个顶板(20)，它具有定位在中央位置和至少一个边角的光检测器(22、23)；提供一个底板(30)，具有定位在中央位置和至少一个边角的并且与顶板中的检测器位置对应的光源；提供一台计算机(28)，用于控制光源(38)和记录来自检测器的数据；将加有矩阵(16)的荧光屏面板定位在顶板和底板之间，以使中央检测器定位在荧光屏面板的中心的上方附近；在计算机控制下使来自光源的光通过荧光屏面板传送到检测器；记录在每个检测器的光输出测量值；根据在中央检测器的光输出与在边角检测器的光输出的比较结果来计算光输出梯度。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于存储光输出梯度并且比较光输出梯度与可接受的阈值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于如果光输出梯度大于可接受的阈值，则拒绝这个荧光屏面板，并重新加工这个矩阵。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于对于一系列荧光屏面板，监视存储的低于可接受阈值的光输出梯度，并用来对矩阵施加过程进行校正调节。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于利用存储的低于可接受阈值的光输出梯度来匹配特定的荧光屏面板与形成阴极射线管的其它部件。
全文摘要
一种用于测量荧光屏面板(10)的光输出梯度的监视设备(18)和方法，包括一个顶板(20)，具有一个中央检测器(22)和多个沿着它的主表面(21、31)安装的边角检测器(23)。多个透镜(24)都光耦合到对应的检测器，多个辐射测量仪(25)都电耦合到对应的检测器。一个与顶板(20)隔开的底板(30)具有沿它的主表面安装的多个光输出端，所说的光输出端定位在每个检测器的对面。光源(38)通过分束器(35)光耦合到每个光输出端。计算机(28)电耦合到光源，用于接收来自光源的反馈并用于控制光源。计算机还电耦合到每个辐射测量仪，用于记录来自辐射测量仪的数据。
文档编号H01J9/42GK1710694SQ200410060018
公开日2005年12月21日 申请日期2004年6月18日 优先权日2004年6月18日
发明者I·戈罗, T·T·吴, A·S·巴兰 申请人:汤姆森许可公司