JPH11135014A - 陰極線管の製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 左右両サイド色に対するセンター色の露光光
線の方向を、画面全体個々に非対称な方向に補正可能な
陰極線管の製造装置を提供する。 【解決手段】 蛍光体スクリーン（２）の３色を一台の
露光装置（５）で露光するカラー陰極線管の露光装置に
おいて、センター色を露光する時に用いられる第１の補
助補正レンズを曲面型ガラス（９ｄ）によって構成し、
画面中央と画面の周辺部分を露光する露光光線を画面中
央と画面両端で異なった方向に補正を行う。画面中央及
び画面の周辺部分とで蛍光体が均等に配置されたスクリ
ーンを得ることが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、カラー陰極線管
の蛍光体スクリーン及び黒色無反射膜層を製作する際に
用いられる陰極線管の製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５（ａ）は、例えば特開平５−６２５
９４号公報に示された従来のカラー陰極線管の露光装置
を示す断面図である。

【０００３】図において、１はカラー陰極線管のパネル
であり、その内面には、蛍光体スクリーン２及び多数の
小孔３ａが形成されたシャドウマスク３が形成される。
５は露光機本体、６は本体５の下方に設けられた光源、
７は摺動機構、８は上記光源６からの露光光線の方向を
補正し、電子ビームの軌跡に近似させるための補正レン
ズ、９は２枚の補助補正レンズを配置する設置位置を示
す。１０は露光機本体５に付設された補助補正レンズ格
納庫であり、ここには、センター用の補助補正レンズ
（第１の補助補正レンズ）である平行平板型ガラス９ａ
と左右両サイド用の補助補正レンズ（第２の補助補正レ
ンズ）であるくさび型ガラス９ｂの２枚が各収納棚１０
ａ上に出し入れ可能に格納されている。また、左右両サ
イド用の補助補正レンズであるくさび型ガラス９ｂを水
平方向に１８０゜回転させるための補助補正レンズ回転
駆動機構１１は、くさび型ガラス９ｂのくさび傾斜面を
左右逆転させ、所定の位置で停止させるものである。

【０００４】図５（ｂ）〜（ｄ）は、図５（ａ）の従来
の露光装置による各色露光時の光学系配置を示す断面図
である。ここでは、カラー陰極線管の露光装置における
一連の露光動作中の各構成部分の位置関係を解りやすく
するために、模式的に表してある。

【０００５】図５（ｃ）は、シャドウマスクの各透孔を
介して露光、現像される３色の蛍光体のうちのセンター
位置の蛍光体（インライン型電子銃から放射されるセン
タービームが入射する蛍光体であり、以下、単にセンタ
ー色という。）を露光するために、光源６をセンター位
置に移動した状態を示している。この場合、第１の補助
補正レンズはダミー用であるので、平行平板型ガラス９
ａを用いている。また、図５（ｂ）はセンター色に隣接
する右サイドの蛍光体（以下、単に右サイド色とい
う。）を露光するために、光源６を左サイド位置に移動
した状態を示している。この場合、第２の補助補正レン
ズとしてくさび型ガラス９ｂを用いて、露光光線がシャ
ドウマスクの各透孔に入射する角度を制御している。さ
らに、図５（ｄ）はセンター色に隣接する左サイドの蛍
光体（以下、単に左サイド色という。）を露光するため
に、光源６を右サイド位置に配置した状態を示してい
る。この場合には、上記くさび型ガラス９ｂを水平方向
に１８０゜回転固定している。

【０００６】まず、蛍光体スクリーン２のセンター色を
露光する場合、図５（ａ）の収納棚１０ａ上に格納され
ている平行平板型ガラス９ａを、昇降機構１０ｂを操作
して引き出し口１０ｃより露光機本体５側へ引き出し、
この平行平板型ガラス９ａを所定の補助補正レンズ設置
位置９に配置するとともに、図５（ｃ）で示すように、
光源６を摺動機構７によってセンター位置に移動固定し
て露光する。センター色の露光が完了すると、上記平行
平板型ガラス９ａは再び、元の収納棚１０ａに格納され
る。

【０００７】次に右サイド色を露光する場合、図５
（ａ）の収納棚１０ａ上に格納されているくさび型ガラ
ス９ｂを、昇降機構１０ｂを操作して引き出し口１０ｃ
より露光機本体５側へ引き出し、このくさび型ガラス９
ｂを所定の補助補正レンズ設置位置９に配置するととも
に、図５（ｂ）で示すように、光源６を摺動機構７によ
って左サイド位置に移動固定して露光する。なお、右サ
イド色の露光が完了しても、上記くさび型ガラス９ｂ
は、元の収納棚１０ａに格納されず次の左サイド色の露
光にそなえ待機する。

【０００８】次に、左サイド色を露光する場合、補助補
正レンズ回転駆動機構１１にて、くさび型ガラス９ｂを
水平面内で１８０゜回転させ、このくさび型ガラス９ｂ
を所定の補助補正レンズ設置位置９に配置するととも
に、図５（ｄ）で示すように、光源６を摺動機構７によ
って右サイド位置に移動固定して露光する。左サイド色
の露光が完了すると、上記くさび型ガラス９ｂは再び、
元の収納棚１０ａに格納される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のカ
ラー陰極線管の露光装置は、左右両サイド色を露光する
ための第２の補助補正レンズを１つのくさび型ガラス９
ｂで共用化できるため、補助補正レンズ格納庫１０を小
型軽量化され、かつ補助補正レンズの出し入れ時間短縮
による露光機の生産性向上がはかれるなどの利点があ
る。

【００１０】ところが、上記構成のカラー陰極線管の露
光装置はくさび型ガラス９ｂを回転させるという構造で
あって、左右両サイド色を露光する光源６について対称
の光学的配置しか得られないため、補正レンズ８や第２
の補助補正レンズによって補正される露光光線の向き
も、本来は左右両サイド色で常に対称に形成されるもの
である。このため、露光される陰極線管のスクリーン自
体が非対称な形状であれば、蛍光体スクリーンの周辺部
分において露光された左右両サイド色に対するセンター
色の配置にズレが発生する。或いは、また本来左右対称
であるべき補正レンズ８のレンズ曲面の出来具合によっ
ては、左右両サイド色の配置にもズレが発生するおそれ
がある。このため、蛍光体スクリーン面の、特に周辺部
分で３色の蛍光体が均等に配列されないといった問題が
あった。

【００１１】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、その目的は左右両サイド色に対
するセンター色の露光光線の方向を、画面全体個々に非
対称な方向に補正可能な陰極線管の製造装置を提供する
ことである。

【００１２】また、センター色について左右対称の蛍光
体配列が得られた場合でも、左右対称であって、かつ不
均等に配列されたセンター色の蛍光体に対する左右両サ
イド色の露光光線の方向を、画面全体個々に対称な方向
に補正可能な陰極線管の製造装置を提供することであ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載した発明
は、シャドウマスクの各透孔を介して３色の蛍光体を露
光、現像して陰極線管のパネル内面にスクリーンを形成
する陰極線管の製造装置において、蛍光体を露光するた
めの露光光線を発生する光源と、この光源をシャドウマ
スクの透孔に対するセンター位置及び左右両サイド位置
の３箇所に水平移動させるための摺動機構と、光源と陰
極線管のパネル内面の間に配置され、露光光線の方向を
補正する補正レンズ、センター位置に対する第１の補助
補正レンズ、及び左右両サイド位置に対する第２の補助
補正レンズと、第１及び第２の補助補正レンズを補助補
正レンズ設置位置まで出し入れ可能に収納する格納庫
と、第２の補助補正レンズを左右逆転状態にセットする
ように回転させる補助補正レンズ回転駆動機構とを備
え、前記第１の補助補正レンズを曲面型ガラスで構成し
たものである。

【００１４】請求項２に記載した発明は、第２の補助補
正レンズをくさび型ガラスで構成し、補助補正レンズ回
転駆動機構によって、第２の補助補正レンズのくさび傾
斜面の向きを左右逆転状態にセットするようにしたもの
である。

【００１５】請求項３に記載した発明は、第２の補助補
正レンズを曲面型ガラスで構成したものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して、
この発明の実施の形態を説明する。

【００１７】実施の形態１．最初に、一般的な陰極線管
のカラー画像形成原理について説明する。図１は、カラ
ー陰極線管の主要部分の断面に到達する電子ビーム軌跡
を示す図である。

【００１８】カラー陰極線管のパネル１の内面には蛍光
体スクリーン２が形成されており、この蛍光体スクリー
ン２は、具体的には、シャドウマスク３に多数形成され
た小孔３ａ群のうちの１個に対応して設けられた、左サ
イドに位置する蛍光体２ａ（左サイド色）、センターに
位置する蛍光体２ｂ（センター色）、右サイドに位置す
る蛍光体２ｃ（右サイド色）の３色の蛍光体、例えば赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）と各色蛍光体相互間に配設
された黒色無反射膜層２ｄから構成されている。

【００１９】電子銃４から発射された３本の電子ビーム
４ａ，４ｂ，４ｃはシャドウマスク３の小孔３ａで色選
別され、それぞれ特定の蛍光体２ａ，２ｂ，２ｃにラン
ディングし、それらを発光させる。すなわち、電子銃４
の右サイドから発射された電子ビーム４ａはシャドウマ
スク３の小孔３ａを通過し、蛍光体スクリーン２の左サ
イドに位置する蛍光体２ａに当り、同じくセンターから
発射された電子ビーム４ｂはセンターに位置する蛍光体
２ｂに当り、左サイドから発射された電子ビーム４ａは
右サイドの蛍光体２ｃに当る。

【００２０】また、それぞれの電子ビーム４ａ，４ｂ，
４ｃの強さを適当に調整することによって、各色蛍光体
の発光量をコントロールし、所望の色彩を発生させるこ
とになる。このため、電子ビーム４ａ，４ｂ，４ｃのラ
ンディングする位置に精度良く３色の蛍光体２ａ，２
ｂ，２ｃを形成しておく必要がある。そこで、本発明の
実施の形態１では、このような蛍光体スクリーン２を以
下の装置によって製作するようにしている。

【００２１】図２は本発明に係わるカラー陰極線管の露
光装置を示す図である。図において、５は装置本体、６
は本体下方に設けられた光源、７は摺動機構、８は上記
光源６からの露光光線の方向を補正し、電子ビームの軌
跡に近似させるための補正レンズ、９は２枚の補助補正
レンズを配置する設置位置を示す。また、１１は両サイ
ド用の補助補正レンズであるくさび型ガラス９ｂを水平
方向に１８０゜回転させ、くさび傾斜面を左右逆転さ
せ、停止させるための補助補正レンズ回転駆動機構であ
る。ここで、露光機本体５に付設する補助補正レンズ格
納庫１０には、センター用の補助補正レンズ（第１の補
助補正レンズ）として曲面型ガラス９ｄが、また左右両
サイド用の補助補正レンズ（第２の補助補正レンズ）と
してくさび型ガラス９ｂがそれぞれ収納棚１０ａ上に出
し入れ可能に格納されている。

【００２２】次に、上記構成の露光装置による露光動作
を説明する。

【００２３】図２（ｂ）〜（ｄ）は、図２（ａ）に示す
露光装置による各色露光時の光学系配置断面図であっ
て、上記一連の露光動作中の各構成部分の位置関係を解
りやすくするために、模式的な等価図として表してい
る。

【００２４】図２（ｃ）はセンター色を露光する場合に
曲面型ガラス９ｄを用い、光源６をセンター位置に移動
した状態を示している。

【００２５】また、図２（ｂ）は右サイド色を露光する
場合にくさび型ガラス９ｂを用い、光源６を左サイド位
置に移動した状態を示し、さらに、図２（ｄ）は左サイ
ド色を露光する場合に、上記くさび型ガラス９ｂを用
い、水平方向に１８０゜回転固定し、光源６を右サイド
位置に配置した状態を示している。

【００２６】まず、蛍光体スクリーン２のセンター色を
露光する場合、図２（ａ）の収納棚１０ａ上に格納され
ている曲面型ガラス９ｄを、昇降機構１０ｂを操作して
引き出し口１０ｃより露光機本体５側へ引き出し、この
曲面型ガラス９ｄを所定の補助補正レンズ設置位置９に
配置するとともに、図２（ｃ）で示すように、光源６を
摺動機構７によってセンター位置に移動固定する。そし
て、露光光線を曲面型ガラス９ｄ、補正レンズ８、及び
シャドウマスク３の各透孔を介して、蛍光体スクリーン
２の所定の位置にランディングさせて、センター色を露
光する。

【００２７】なお、センター色の露光が完了すると、上
記曲面型ガラス９ｄは再び、元の収納棚１０ａに格納さ
れる。

【００２８】次に右サイド色を露光する場合、図２
（ａ）の収納棚１０ａ上に格納されているくさび型ガラ
ス９ｂを、昇降機構１０ｂを操作して引き出し口１０ｃ
より露光機本体５側へ引き出し、このくさび型ガラス９
ｂを所定の補助補正レンズ設置位置９に配置するととも
に、図２（ｂ）で示すように、光源６を摺動機構７によ
って左サイド位置に移動固定して露光する。なお、右サ
イド色の露光が完了しても、上記くさび型ガラス９ｂ
は、元の収納棚１０ａに格納されず次の左サイド色の露
光にそなえ待機する。

【００２９】次に、左サイド色を露光する場合、補助補
正レンズ回転駆動機構１１にて、くさび型ガラス９ｂを
水平方向に１８０゜回転させ、このくさび型ガラス９ｂ
を所定の補助補正レンズ設置位置９に配置するととも
に、図２（ｄ）で示すように、光源６を摺動機構７によ
って右サイド位置に移動固定して露光する。なお、左サ
イド色の露光が完了すると、上記くさび型ガラス９ｂは
再び、元の収納棚１０ａに格納される。

【００３０】このように構成されたカラー陰極線管の露
光装置においては、図３（ａ）に示すような、画面中央
では均等に配置された蛍光体スクリーン２が、その画面
の周辺部分ではセンター色Ｇが不均等かつ、左右非対称
に配置されている状態のものであっても、センター色Ｇ
を露光する時に用いられる第１の補助補正レンズが曲面
型ガラス９ｄによって構成されているため、画面中央と
画面の周辺部分に対する露光光線を画面中央と画面の周
辺部分とで異なった方向に補正して露光することができ
る。このような補正を行った結果、図３（ｃ）に示すよ
うな、画面中央及び画面両端で、いずれも均等に配置さ
れた蛍光体スクリーンを得ることが出来る。

【００３１】従来のカラー陰極線管の露光装置では、セ
ンター色の露光時に補正レンズ８と、補助補正レンズで
あるダミー用の平行平板型ガラス９ａを用いて露光して
いた。したがって、左右両サイド色に対するセンター色
の配置に左右非対称のズレが発生するような場合には、
その補正が困難であった。

【００３２】これに対して、上記実施の形態１では、画
面全体に適正な角度で露光光線を入射させるための補正
レンズ８の形状や、陰極線管の機種毎の曲面形状に対応
させて、第１の補助補正レンズの曲面型ガラス９ｄの曲
面形状を決定し、左右非対称なズレを補正できる。この
場合に、第１の補助補正レンズの曲面を形成するには、
まず蛍光体スクリーンの蛍光体配置位置をスクリーン全
域で、例えば数十箇所の計測点を決めて計測し、各計測
座標に対応する補正レンズ８の座標位置毎にレンズの厚
み及び傾斜角を求め、これらのデータに基づいて曲面型
ガラス９ｄの曲面形状を連続した近似曲線によって決定
するようにしている。

【００３３】実施の形態２．実施の形態１では、図２
（ｂ）、（ｄ）に示すように両サイド用の補助補正レン
ズにくさび型ガラス９ｂを用いていた。これに対して、
実施の形態２では、図４（ｂ）、（ｄ）に示すように左
右両サイド用の補助補正レンズを曲面型ガラス９ｅにて
構成した。

【００３４】このように構成されたカラー陰極線管の露
光装置においては、図３（ｂ）に示すサイド色Ｂのよう
に、画面中央では均等に配置された蛍光体スクリーンで
あっても、画面両端では不均等に、かつ左右対称に配置
されている状態を補正できる。すなわち、両サイド色を
露光する時に用いられる第２の補助補正レンズを曲面型
ガラス９ｅによって構成することで、画面中央と画面の
周辺部分を露光する露光光線を画面中央と画面の周辺部
分とで異なった方向に補正を行うものである。このよう
な補正の結果、図３（ｃ）に示すように、画面中央及び
画面の周辺部分とで均等に配置された蛍光体スクリーン
を得ることが出来る。

【００３５】

【発明の効果】この発明は、以上に説明したように構成
されているので、以下に示すような効果を奏する。

【００３６】請求項１及び２の発明では、センター色を
露光するときに用いる第１の補助補正レンズを曲面型ガ
ラスで構成したので、従来装置では補正が困難であっ
た、画面中央では均等に配置された蛍光体スクリーン
が、画面の周辺部分ではセンター色が不均等、かつ左右
非対称に配置されている状態を補正して、画面中央及び
画面の周辺部分で均等に配置された蛍光体スクリーンを
得ることが出来る。したがって、この発明の製造装置に
よれば、画面全体に白色均一性が良好な発光特性が得ら
れ、表示デバイスであるカラー陰極線管の最も重要な表
示性能の向上が計れる。

【００３７】請求項３の発明では、さらに左右両サイド
色を露光するときに用いる第２の補助補正レンズも曲面
型ガラスで構成したので、画面中央では均等に配置され
た蛍光体スクリーンが、画面の周辺部分ではサイド色が
不均等かつ、左右対称に配置されている状態を補正し
て、画面中央及び画面の周辺部分で均等に配置された蛍
光体スクリーンを得ることが出来る。したがって、画面
全体に均等に配置された蛍光体スクリーンは画面全体に
白色均一性が良好な発光特性が得られ、表示デバイスで
あるカラー陰極線管の最も重要な表示性能の向上が計れ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 カラー陰極線管の主要部分の断面に到達する
電子ビーム軌跡を示す図である。

【図２】 この発明の実施の形態１を示すカラー陰極線
管の露光装置の断面図、及び各色露光時の各構成部分の
位置関係を模式的に表した等価光学系配置断面図であ
る。

【図３】 この発明によって得られる効果を説明するた
めの蛍光体スクリーン配置図である。

【図４】 この発明の実施の形態２を示すカラー陰極線
管の露光装置の断面図、及び各色露光時の各構成部分の
位置関係を模式的に表した等価光学系配置断面図であ
る。

【図５】 従来のカラー陰極線管の露光装置の断面図、
及び各色露光時の各構成部分の位置関係を模式的に表し
た等価光学系配置断面図である。

【符号の説明】

１ カラー陰極線管のパネル、 ２ 蛍光体スクリー
ン、 ８ 補正レンズ、９ａ 平行平板型ガラス（セン
ター色用の補助補正レンズ）、 ９ｂ くさび型ガラス
（両サイド色用の補助補正レンズ）、 ９ｄ 曲面型ガ
ラス（センター色用の第１の補助補正レンズ）、 ９ｅ
曲面型ガラス（両サイド色用の第２の補助補正レン
ズ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シャドウマスクの各透孔を介して３色の
   蛍光体を露光、現像して陰極線管のパネル内面にスクリ
   ーンを形成する陰極線管の製造装置において、 前記蛍光体を露光するための露光光線を発生する光源
   と、 この光源を前記シャドウマスクの透孔に対するセンター
   位置及び左右両サイド位置の３箇所に水平移動させるた
   めの摺動機構と、 前記光源と前記陰極線管のパネル内面の間に配置され、
   前記露光光線の方向を補正する補正レンズ、前記センタ
   ー位置に対する第１の補助補正レンズ、及び前記左右両
   サイド位置に対する第２の補助補正レンズと、 前記第１及び第２の補助補正レンズを補助補正レンズ設
   置位置まで出し入れ可能に収納する格納庫と、 前記第２の補助補正レンズを左右逆転状態にセットする
   ように回転させる補助補正レンズ回転駆動機構とを備
   え、 前記第１の補助補正レンズを曲面型ガラスで構成したこ
   とを特徴とする陰極線管の製造装置。
2. 【請求項２】 前記第２の補助補正レンズをくさび型ガ
   ラスで構成し、前記補助補正レンズ回転駆動機構によっ
   て、前記第２の補助補正レンズのくさび傾斜面の向きを
   左右逆転状態にセットするようにしたことを特徴とする
   請求項１に記載の陰極線管の製造装置。
3. 【請求項３】 前記第２の補助補正レンズを曲面型ガラ
   スで構成したことを特徴とする請求項１に記載の陰極線
   管の製造装置。