JPH11144616A - カラー受像管の製造方法およびその製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 様々な「逆ハの字」パターンのミスランディ
ングを補正して、画像品位の高いカラー受像管を容易か
つ安価に得る。 【解決手段】 光源１から放出された光を、光源１とカ
ラー受像管のフェースパネル８との間に、順次設けられ
た、スリット板２と補正レンズ系６とを介してフェース
パネル８内面の感光性塗膜を露光することで蛍光面を形
成する。補正レンズ系６は、光源１側から露光光線を電
子ビームの軌道に沿わせるための内外面が球面状の第１
の補正レンズ３、および、非球面の第２の補正レンズ
４、そして、「逆ハの字」パターンのミスランディング
を補正するための、フェースパネル８の短辺方向に沿っ
て傾斜したくさび状補正レンズ５とから構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータモニ
ターやハイビジョンディスプレイ等として使用されるカ
ラー受像管の製造方法、特に、その蛍光面を露光形成す
る方法に関し、また、本発明は、カラー受像管の製造装
置、特に、蛍光面を露光形成するための露光装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】カラー受像管の製造方法として、フェー
スパネル内面に蛍光面を形成する場合、通常は写真露光
法が採用されている。この方法は、フェースパネルの内
面に感光性材料による塗膜を形成した後、露光光源から
の光を用いてシャドウマスクを露光マスクとして感光さ
せ、後の現像処理によりブラックマトリクスといわれる
黒色膜や蛍光体のドットパターンまたはストライプパタ
ーンを所望の形状に形成するものである。

【０００３】このとき、カラー受像管の実動作状態にお
いて電子ビームを所定の蛍光体位置に正確に射突させる
ためには、露光時の露光光線の軌道をカラー受像管完成
後の電子ビームの軌道と一致させることが必要であり、
露光光線の軌道を１枚又は２枚以上の光学的補正レンズ
によって補正することが行われている。

【０００４】しかし、実際には、カラー受像管の製造工
程中のフェースパネルとファンネルの接合工程や排気工
程等の熱工程中に、シャドウマスク位置が熱変形により
傾いたり回転移動を起したり等することに起因して、電
子ビームが所望の蛍光体に正確に射突しないいわゆるミ
スランディングが発生する。

【０００５】このようなミスランディングの一つに、
「逆ハの字」パターンがある。この「逆ハの字」パター
ンのミスランディングは、カラー受像管に偏向ヨークを
取り付けて図４に示すカラー受像管の画面上のａ点、ｂ
点及びｃ点でのランディングを調整したときに、図４中
に矢印で示すように、画面の上半分のｄ点およびｅ点で
は電子ビームが外側にミスランディングし、反対に画面
の下半分のｆ点およびｇ点では、電子ビームが内側にミ
スランディングをする状態のことをいう。そして、この
「逆ハの字」パターンのミスランディングは、カラー受
像管と偏向ヨークとの相互位置の調整のみでは完全に解
消することができないため、カラー受像管の蛍光面を露
光形成する際に、ミスランディングを補正し得るように
予め非対称の蛍光体パターンを持つ蛍光体膜を形成する
ことが行われている。

【０００６】「逆ハの字」パターンのミスランディング
を補正する従来のカラー受像管の製造方法の概念を図５
に模式的に示す。

【０００７】図５において、露光光源１０から放出され
た図示しない露光光線は、スリット１１によって露光光
源の形状を規定された後、球面状補正レンズ１２と非球
面の補正レンズ１３により構成される補正レンズ系１４
によって電子ビーム軌道と一致するように補正され、シ
ャドウマスク１５を介してフェースパネル１６の内面に
照射される。ここで、球面状補正レンズ１２は、通常使
用されている内曲面と外曲面とが同心のものに代えて、
内曲面１２ａに対し外曲面１２ｂがカラー受像管実動作
時のフェースパネルの短辺方向（Ｙ方向）に偏心させた
ものを用いる。

【０００８】この技術は、球面状補正レンズ１２の外曲
面中心を内曲面中心よりもＹ軸方向に偏心させることに
より、図示しないＸ軸とＺ軸により形成されるＸＺ平面
よりもＹ側の領域における補正レンズ１２の厚さ及び内
面傾斜が大きくなることを利用して、Ｙ側の領域を通過
した露光光線を、Ｙ軸から離れる方向に屈折させて、カ
ラー受像管フェースパネル１６の上半分側での蛍光体膜
の蛍光体ドットパターンをパネルの中心からみて外側方
向にずらして形成するというものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のカラー受像管の製造方法では、「逆ハの字」パター
ンのミスランディングの補正のために、ミスランディン
グのパターンごとにこれに応じた内外曲面の形状や偏心
の度合いが異なった球面状補正レンズが必要となるの
で、「逆ハの字」パターンの補正レンズとしての汎用性
がない。

【００１０】また、それ自身作成することが困難な球面
状補正レンズが多種類必要となるとともに、球面状補正
レンズを交換する度に露光系の中心軸（Ｚ軸）を厳密に
一致・調整させる必要があり、その設定作業が困難であ
るため、結果としてカラー受像管の製造コストが高くな
るという問題があった。

【００１１】そこで、本発明は、様々な状態の「逆ハの
字」パターンのミスランディングを簡易に補正すること
ができ、ミスランディングの生じない高い画像品質を持
つカラー受像管を容易に作成できるカラー受像管の製造
方法及びカラー受像管の製造装置を提供することを目的
とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、光源から放出された光を複数枚の補正レ
ンズを介して蛍光面に照射し、蛍光面の感光性塗膜を露
光するカラー受像管の製造方法において、前記補正レン
ズのうちの少なくとも一枚が、カラー受像管のフェース
パネルの短辺方向に沿って傾斜するくさび状に形成され
ていることを特徴とする。

【００１３】このような本発明のカラー受像管の製造方
法によれば、様々な「逆ハの字」パターンのミスランデ
ィングを簡易な調整で補正することができ、画像品質の
高いカラー受像管を容易に製造することができる。

【００１４】また、本発明のカラー受像管の製造装置
は、光源と、カラー受像管のフェースパネルを保持する
テーブルと、前記光源と前記テーブルとの間に複数枚の
補正レンズとを有し、前記補正レンズのうちの少なくと
も一枚が、前記フェースパネルの短辺方向に沿って傾斜
するくさび状に形成されているものであることを特徴と
する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明のカラー受像管の製
造方法及びその製造装置の実施の形態について図面を参
照しながら説明する。

【００１６】図１は本実施形態に係るカラー受像管の製
造方法の原理を示す模式図である。図１に示すように、
本発明の実施形態にかかるカラー受像管の製造方法にお
いては、光源１から放出された光を、光源１とカラー受
像管のパネル８との間に、順次設けられた、スリット板
２と補正レンズ系６とを介してパネル８内面の図示しな
い感光性塗膜を露光することで蛍光面を形成することを
特徴とする。

【００１７】光源１は、カラー受像管のパネル８の長辺
方向（Ｘ軸方向）に長い管状の高圧水銀灯からなり、ス
リット板２は、光源１と直交する方向、すなわちカラー
受像管のパネルの短辺方向（Ｙ軸方向）に細長い開口を
有し、光源１の発光領域形状をほぼ正方形状に規定して
いる。

【００１８】補正レンズ系６は、光源１側から露光光線
を電子ビームの軌道に沿わせるための内外面が球面状の
第１の補正レンズ３、および、非球面の第２の補正レン
ズ４、そして、「逆ハの字」パターンのミスランディン
グを補正するためのくさび状補正レンズ５とから構成さ
れている。なお、これらの補正レンズは、いずれも石英
ガラス、ボロシリケートクラウン等のガラス材、または
樹脂材等の透明部材により形成されている。

【００１９】ここで、第１の補正レンズ３は、内面と外
面とが同一の中心軸を持つ球面から構成されているた
め、前述の従来技術の補正レンズ１２に比較してその製
作が極めて容易である。

【００２０】また、くさび状補正レンズ５は、フェース
パネル８と実質的に平行な下面５ａと、フェースパネル
８の短辺方向（Ｙ軸方向）に傾斜する傾斜面としての上
面５ｂとから構成されている。

【００２１】カラー受像管のフェースパネル８は、その
内面に感光液の塗布により図示しない感光性塗膜が形成
されており、また、パネル８の内部には、シャドウマス
ク７が通常の状態で固着され、感光性塗膜の露光マスク
として機能する。このフェースパネル８は、露光時に適
宜光源１に対する相対的位置を変えることができるよう
に可動機能を備えたテーブル９上に、正確に位置規制さ
れて載置されている。

【００２２】なお、上記の蛍光面の形成方法以外の各工
程は、通常のカラー受像管の製造方法と同じ方法によ
り、カラー受像管が製造される。

【００２３】すなわち、フェースパネル内面に感光性材
料を含んだ塗布液を塗布することによって感光性膜を形
成した後、所定の位置に蛍光体ドットパターンを露光形
成する上記方法によって、黒色膜及び赤・青・緑の３色
の蛍光体膜を順次形成する。その後、フェースパネルと
ファンネルとをフリットガラスで封着する封着工程、フ
ァンネルのネック部に電子銃を封入する封止工程、そし
て管内を真空にする排気工程及び所定の仕上げ工程を経
てカラー受像管が完成する。

【００２４】次に、カラー受像管の規格が３６ｃｍ（１
５インチ）―９０°の場合を具体例として、本願発明に
係るカラー受像管の製造方法に用いることが好適な、各
部材の形状及び寸法等を説明する。

【００２５】光源１としては、直径６ｍｍ、長さ約２０
ｍｍの略管状の発光部をもつ超高圧水銀ランプを用い、
管軸をフェースパネル８の長辺に沿ったＸ軸（Ｘ−Ｘ’
方向）と平行に配置する。

【００２６】スリット板２は平板で本発明のカラー受像
管の製造方法における露光系の中心軸であるＺ軸（Ｚ−
Ｚ’）に対し垂直な面内にあり、開口部は短冊型で長手
方向は水銀ランプの光源と略直交する方向である。

【００２７】第１の補正レンズ３は外面が完全球面であ
り、内面はＸ軸方向、Ｙ軸方向の断面がそれぞれ独立の
半径の円弧である曲面を有するレンズであり、内面、外
面の中心軸はＺ軸に正確に一致する。

【００２８】第２の補正レンズ４は底面が平面、上面が
非球面に形成された非球面レンズで、例えば、微細な平
面を組み合わせることでこのような非球面を形成するこ
とができる。

【００２９】補正レンズ５は上面５ａおよび下面５ｂが
それぞれ平面であるくさび型レンズであり、下面５ｂは
Ｚ軸に対し垂直であり、上面５ａ、下面５ｂに対し２６
分の傾きを有し、傾きはＹ’からＹに向かうにつれて、
すなわち、カラー受像管の実動作時にフェースパネルの
上側の方が、レンズが肉厚になる方向となっている。

【００３０】このくさび状補正レンズ５により、「逆ハ
の字」パターンのミスランディングが補正できる原理を
図２および図３を用いて説明する。

【００３１】図２（ａ）は、くさび状補正レンズ５の上
面図を示す。このくさび状補正レンズ５は、直径が約１
４０ｍｍの略円盤状であり、下端部は補正レンズの回転
方向の向きを正しく規制するために、直線状にカットさ
れている。また、くさび状補正レンズ５の厚みは、最も
薄い下端部で１．９７ｍｍ、中央部で２．５０ｍｍ、最
も厚い上端部で３．０３ｍｍであり、水平方向（Ｘ軸方
向）は均一の厚みを有している。

【００３２】このくさび状補正レンズ５のＸ軸方向中心
部におけるＹ軸方向（Ｙ−Ｙ’）の断面図を図２（ｂ）
に示すが、点線イで示したこのレンズが無い場合の光線
の軌道と比較して、実線ロで示したくさび状補正レンズ
５による補正を行った場合の光線の軌道が、よりＹ方向
寄りに出射するよう補正されていることがわかる。この
ためフェースパネル８上に形成される蛍光面の蛍光体パ
ターンは、フェースパネル８の全体でＹ方向にシフトす
る。

【００３３】次に、図３（ａ）及び図３（ｂ）は、それ
ぞれくさび状補正レンズ５の図２（ａ）におけるＸ１―
Ｘ１’およびＸ２―Ｘ２’でのＸ軸方向の断面を示す。
ここでも、点線イはそれぞれこのくさび状補正レンズ５
が無い場合の光線方向、実線ロはこのくさび状補正レン
ズ５による補正を行った後の光線方向を示す。

【００３４】図３（ａ）と図３（ｂ）ではどちらもレン
ズの厚みにより、くさび状補正レンズ５から出射する露
光光線の仮想出射点「Ｏ」の位置が、このくさび状補正
レンズ５が無い場合に比べてフェースパネルに近い側
（図中上側）に移動して「Ｏ’」および「Ｏ”」となる
ことがわかる。ここで、くさび状補正レンズ５の厚み
は、Ｘ１―Ｘ１’平面での厚みがＸ２―Ｘ２’平面での
厚みよりも厚いので、露光光線の仮想出射点のシフト量
は、Ｘ２−Ｘ２’でのシフト量「Ｏ”−Ｏ」よりもＸ１
−Ｘ１’でのシフト量「Ｏ’−Ｏ」の方が大きくなる。
この結果、フェースパネル８に装着されたシャドウマス
ク７の同じビーム通過開口を通った露光光線は、くさび
状補正レンズ５の厚みが厚い側、すなわち蛍光面の上側
においてよりＸ軸方向の外側、すなわちＹ軸から離れる
方向に照射されることとなる。

【００３５】したがって、フェースパネル８上でのＸ軸
方向の蛍光体ドットの形成位置は、図４に示すカラー受
像管の実動作時におけるフェースパネルにおいて、上側
の方がより外側になるように補正されるので、「逆ハの
字」パターンのミスランディングが生じる方向に電子ビ
ームがシフトしても、結果的に正しい蛍光体に射突する
こととなり、くさび状補正レンズを用いない場合に最大
１０μｍ生じていたミスランディング量を完全に補正す
ることができる。

【００３６】なお、くさび状補正レンズを用いることに
より露光光線の照射位置がフェースパネルの上方向にシ
フトすることについては、フェースパネルの位置や傾き
を適宜調整することにより補正することができる。

【００３７】このように、本発明の実施の形態に係るカ
ラー受像管の製造方法によれば、くさび状補正レンズを
露光光学系に追加することにより、「逆ハの字」パター
ンのミスランディングを補正することができる。

【００３８】しかも、カラー受像管の各タイプごとに発
生するミスランディング量を計測し、画面上面と下面と
のミスランディング量の大きさ、すなわち「逆ハの字」
パターンの程度の強さに応じて、作成が容易なくさび状
補正レンズの傾斜角を適宜調整することで、容易に対応
することができる。また、くさび状補正レンズは、露光
光線の照射方向を調整する通常の補正レンズ群とは独立
に調整することができるので、従来のように補正レンズ
の厳密な軸調整を行う必要もなく、また、くさび状補正
レンズと露光系の中心軸であるＺ軸上の位置を相対的に
変化させることによっても、ミスランディング補正量を
調整することができる。

【００３９】さらには、カラー受像管のシャドウマスク
をフェースパネル内面に固定するスプリングの位置や、
強さによって、ミスランディング方向が逆方向のいわゆ
る「ハの字」パターンのミスランディング、または、画
面の左右でミスランディング量が非対称になる回転成分
をも含んだ「ハの字」パターンのミスランディングが生
じても、くさび状補正レンズの傾斜方向の向きを調整す
るだけで、容易に対応することができる。

【００４０】なお、上記の本発明の実施の形態では、補
正レンズ系６として、球面レンズである第１の補正レン
ズ３、非球面レンズである第２の補正レンズ４、くさび
状補正レンズ５によって構成されるものを示したが、本
発明はこれに限らず、要するに通常の補正がない状態の
露光系において、くさび状補正レンズを追加することに
よって同様に成し得ることができるものである。

【００４１】また、上記の本発明の実施の形態では、く
さび状補正レンズを補正レンズ系の中で最もフェースパ
ネルに近い位置に設けた例について述べたが、本発明は
これに限られるものではない。

【００４２】さらに、くさび状補正レンズは、１枚のみ
を使用するものに限られず、２枚又はそれ以上の補正レ
ンズを組み合わせることができ、この方法によれば、フ
ェースパネルの短辺方向の傾斜の度合いを調整すること
によって、フェースパネルの縦方向の位置によって、広
がり方の異なる複雑な「ハの字」パターンのミスランデ
ィングをも補正することができる。

【００４３】

【発明の効果】以上のように、本発明のカラー受像管の
製造方法及びその製造装置によれば、露光光学系に安価
で作成が容易なくさび状補正レンズを加えるという簡単
な構成で、「逆ハの字」パターンのミスランディングを
補正することができる。

【００４４】また、「逆ハの字」パターンの大きさ、向
き等が異なった場合にも、容易に対応することができ、
どのような「逆ハの字」パターンのミスランディングを
も補正できるので、画像品位の高いカラー受像管を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るカラー受像管の製造方
法に用いられる露光系の概念を示す模式図

【図２】くさび状補正レンズの上面図及びＹ軸方向断面
図を示す図

【図３】くさび状補正レンズのＸ軸方向断面図を示す図

【図４】「逆ハの字」パターンのミスランディングを示
す図

【図５】従来のカラー受像管の製造方法に用いられる露
光系の概念を示す模式図

【符号の説明】

１ 光源 ５ くさび状補正レンズ ６ 補正レンズ系 ８ フェースパネル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源から放出された光を複数枚の補正レ
   ンズを介して蛍光面に照射し、蛍光面の感光性塗膜を露
   光するカラー受像管の製造方法において、前記補正レン
   ズのうちの少なくとも一枚が、カラー受像管のフェース
   パネルの短辺方向に沿って傾斜するくさび状に形成され
   ていることを特徴とするカラー受像管の製造方法。
2. 【請求項２】 光源と、カラー受像管のフェースパネル
   を保持するテーブルと、前記光源と前記テーブルとの間
   に複数枚の補正レンズとを有し、前記補正レンズのうち
   の少なくとも一枚が、前記フェースパネルの短辺方向に
   沿って傾斜するくさび状に形成されたものであることを
   特徴とするカラー受像管の製造装置。