JPH11339655A - カラーブラウン管の露出方法および露出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 残留影像表示誤差を補償し、表示感度を低降
させ、光源と他の部材との校正および組立の許容誤差要
求を低減するカラーブラウン管の露出方法および露出装
置を提供する。 【解決手段】 光束６４ａ、６４ｂは、光学投射孔、平
凸レンズ、およびシャドウマスク７６に均一分布する投
射孔７６ａを経由して、カラーブラウン管７４の面板内
側まで投射されるので、カラーブラウン管７４に塗付け
た蛍光レアが露出されるだけでなく、投射の位置に蛍光
点が形成される。そうすると、カラーブラウン管７４が
実際に作動する場合、電子束がおりよくシャドウマスク
７６を通過して蛍光点に投射される。光学投射孔は光源
５６と直交するように配列してある。その光学投射孔の
曲線には、２〜８つの屈折点が配置されることにより、
残留影像表示誤差を校正して補償する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカラーブラウン管の
露出方法および露出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のとおり、従来よりカラーブラウン
管の電子銃は主にカソードにより、三色の電子束を発生
させる。電子銃の電子束形成エリア、高電圧レンズ、磁
界偏向ヨークなどにより、電子束がシャドウマスクに設
けられた投射孔を経由してブラウン管の面板内側の蛍光
層まで投射されている。そうすると、三色の電子束の露
出により、ビデオ影像が表示面板に形成される。

【０００３】表示面板の内側に赤、緑、青（以下、赤、
緑、青を「ＲＧＢ」という）の三色光に反応する蛍光点
が均一かつ規則的に塗付けられ、蛍光層が形成される。
シャドウマスクは予定の距離を保持するように表示面板
と接続してある。多数の小さな投射孔は該マスクに均一
に配置され、電子束形成エリアの三色の電子束から必要
な電子束しか選択しない。その電子束がシャドウマスク
を通過し、蛍光層の一点に集中する。要するに、カラー
ブラウン管が精密に必要な電子束を蛍光層の一点に集中
させるかどうかは、該ブラウン管のビデオ色純度が高度
になるかどうかを決める基本条件である。

【０００４】一般的にいえば、従来よりカラーブラウン
管の製造方法においては、露出技術を利用して表示面板
の内側に多数の蛍光点を形成する。カラーブラウン管の
対比を改善するために、ＲＧＢの三色光に反応する蛍光
点の周辺を感光しない黒色の材料で取り囲む。それで、
電子束がその蛍光点まで走行している瞬間に、蛍光点が
三原色のＲＧＢという色彩を十分に誘発する。電子束が
精密かつ正確に蛍光点に投射されることを確保するため
に、電子束の発生源と表示面板の内側とにシャドウマス
クを追加する。それで、カラーブラウン管の発生する電
子束がおりよくシャドウマスクの投射孔を通過し、正確
に蛍光点に投射される。つまり、カラーブラウン管の高
い品質、例えば均一な照度、ビデオ色彩の純正などを保
証するために、カラーブラウン管の一番大切な設計課題
はどのように電子束を精密かつ正確にシャドウマスクの
投射孔を通過させて表示面板の内側において対応した蛍
光点に投射するかということだといえる。

【０００５】一般的なカラーブラウン管の製造方法の露
出工程は、基本的に水冷式の光源で光束を発生させる。
該光束は光学投射孔を通過し、シャドウマスクに均一分
布される投射孔を経由してブラウン管の面板内側まで投
射されているので、ブラウン管に塗付けた蛍光層が露出
されるばかりでなく、投射の位置に蛍光点も形成され
る。ゆえに、カラーブラウン管における自動収束磁界偏
向ヨークにより、電子束がシャドウマスクを通過してか
らの投射軌跡を露出工程に精密にシミュレーションする
と、電子束がシャドウマスクの投射孔を通過して正確に
蛍光点に投射されるという作動を確保することができ
る。どのように光源を正確に制御して従来の方法の残留
影像表示誤差を校正して補償し、かつ光束がブラウン管
の面板内側まで投射される際の表示感度を低降させ、光
源、相関的な部材の校正および組立の許容誤差要求を有
効的に低減させるかということは、カラーブラウン管の
もう一つの大切な設計課題である。

【０００６】図１および図２に示すのは、従来のカラー
ブラウン管の製造方法による露出装置である。その構造
としては主に光源ホルダ１４を含む。該ホルダに円柱形
の光源１６が設けられる。光源１６から発生された光束
２４ａ、２４ｂがホルダ１４に配置されたランプシェー
ド１８ａ、１８ｂの光学投射孔２０を通過し、レンズ２
２、３０、３２とシャドウマスク３６の投射孔とを経由
してブラウン管の面板３４内側まで投射されているの
で、ブラウン管に塗付けた蛍光レアが露出され、蛍光点
を形成する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】残念ながら、従来より
そのような露出装置１０は、カラーブラウン管における
自動収束磁界偏向ヨークにより、電子束がシャドウマス
クを通過してからの投射軌跡を近似にもシミュレーショ
ンすることができない。結局、光源から発生された光束
は、露光の工程で面板の内側に残留影像表示誤差を招く
ばかりでなく、表示感度も高く形成される。つまり、従
来の方法では、光源、相関的な部材の校正および組立の
許容誤差要求が厳しいばかりでなく、製造されたカラー
ブラウン管の影像品質も理想的であるといえない。

【０００８】したがって、本発明の目的は、残留影像表
示誤差を有効的に補償し、光束がブラウン管の面板内側
まで投射される際の表示感度を低降させ、光源と相関的
な部材との校正および組立の許容誤差要求を有効的に低
減するカラーブラウン管の露出方法および露出装置を提
供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めの本考案の手段によると、主にカラーブラウン管の露
出方法において、光学投射孔に２〜８つの屈折点が配置
され、光源が発生する光束が精密にシャドウマスクを経
由してブラウン管の面板内側まで投射されているので、
蛍光点が形成される。そうすると、カラーブラウン管が
実際に作動する場合、電子束がカラーブラウン管におけ
る自動収束磁界偏向ヨークによりシャドウマスクを通過
してからの投射軌跡をシミュレーションするので、発生
する電子束がおりよくシャドウマスクを通過して蛍光点
に投射される。結局、従来の方法の残留影像表示誤差を
有効的に補償する。また、光源、相関的な部材の校正お
よび組立の許容誤差要求は有効的に低減される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。図３および図４は、本実施例によるカ
ラーブラウン管の露出装置を示す。一方、該露出装置５
０の上方にカラーブラウン管７４を置くための開口部が
設けられる。カラーブラウン管７４の面板内側にシャド
ウマスク７６が配置される。シャドウマスク７６に多数
の投射孔７６ａが予め設置される。また、露出装置５０
の底には、カラーブラウン管７４の面板内側に対応する
位置に光源のホルダ５４がある。同ホルダ５４に円柱形
の光源５６、例えば水銀燈が設けられる。光源から発生
された光束６４ａ、６４ｂがそれぞれ光源のランプシェ
ード５９における光学投射孔６０、レンズ６２、トリム
レンズ７０、校正レンズ７２を通過し、シャドウマスク
７６の投射孔７６ａを経由してブラウン管７４の面板内
側まで投射されているので、ブラウン管に塗付けた蛍光
レアが露出されるばかりでなく、投射の位置に蛍光点が
形成される。そうすると、カラーブラウン管が実際に作
動する場合に、発生される電子束がおりよくシャドウマ
スク７６の投射孔７６ａを通過して蛍光点に投射され
る。

【００１１】カラーブラウン管が実際に作動する場合
に、電子銃から発生される電子束が自動収束磁界偏向ヨ
ークの作用によりシャドウマスクを通過し、正確に蛍光
点に投射されるために、本実施例では光源の上方に非球
面レンズを追加する。そうすると、光源から発生される
光束がカラーブラウン管における自動収束磁界偏向ヨー
クの影響を受け、シャドウマスクを通過してからの投射
軌跡を正確にシミュレーションするので、従来の方法の
残留影像表示誤差を有効的に補償する。

【００１２】現今の技術では、どんな非球面レンズで
も、Ｘ軸およびＹ軸に沿って出る残留影像表示誤差を同
時にまったく除くことができず、本実施例の設計の露出
装置があれば、Ｘ軸およびＹ軸に沿って出る残留影像表
示誤差を有効的に解消する。また、Ｘ軸およびＹ軸に沿
って出る残留影像表示誤差は影像の色純度、照度均一性
質にも影響を及ぼさない。図５に示すベクトルは、該残
留影像表示誤差をあらわす。

【００１３】ランプシェード５９に設けられた光学投射
孔６０は円柱形の光源５６と垂直交差状に配列される。
図３に示すように、それは内へ凹んだ曲線になり、円
柱形光源５６の中心位置に一番近づく所から両側へ延ば
される。なお、光学投射孔６０の曲線５８は複数の屈折
点をもち、形状は次の(1) 式により設計される。 ここに、ｎは項数であり、ａ_i は定数であり、ｉは循環
指数である。

【００１４】図６に示すように、従来の露出装置はＸ軸
の方向に沿って光源を設ける。該光源の光束は光源自身
と垂直交差する光学投射孔８０の位置Ａを通過し、平面
Ｓに沿ってシャドウマスク８５の投射孔８５ａを経て、
カラーブラウン管面板の内側の位置Ｐまで投射される。
同じ条件で、本実施例の露出装置では、光源８４は自身
と垂直交差する光学投射孔８２の位置Ａ’を通過し、平
面Ｓに沿って光束を射出させる。そして、シャドウマス
ク８５の投射孔８５ａを経て、カラーブラウン管面板の
内側の位置Ｐ’まで投射される。ようするに、本実施例
の露出装置により、自動収束磁界偏向ヨークの影響を受
けて、電子束の投射軌跡を正確にシミュレーションし、
電子束はカラーブラウン管の面板内側の正確位置まで投
射されているので、シャドウマスクを通過して蛍光点に
ぴったりあたり、従来の方法の残留影像表示誤差を有効
的に補償する。

【００１５】図７および図８に示すように、従来の露出
装置４２を採用すれば、カラーブラウン管の実際作動の
場合に電子束はカラーブラウン管の面板内側の正確位置
４４まで投射されることができない。それに対して、本
実施例の露出装置を採用すれば、形成された蛍光点４６
はおりよくカラーブラウン管の面板内側の正確位置４８
の中央にあたるので、従来の露出方法でＸ軸に沿って出
た残留影像表示誤差を有効的に補償する。

【００１６】光学投射孔の曲線には、複数の屈折点が配
置されることにより、シャドウマスクを通過してからの
電子束投射軌跡を正確にシミュレーションし、従来の方
法の残留影像表示誤差を校正して補償する。また、光束
がブラウン管の面板内側まで投射される際の表示感度を
低降させるとともに、光源、相関的な部材の校正および
組立の許容誤差要求も有効的に低減される。表示感度は
Ｙ軸の方向に沿って光学投射孔の曲線関数Ａ（ｙ）の一
次偏微分と正比例になり、Ｚ軸の方向に沿って１／ｔａ
ｎφと正比例になる。φは光学投射孔の接線と平面Ｓと
の間における角度である。つまり、Ｙ、Ｚ軸の方向の表
示感度はそれぞれ次の(2) 式および(3)式で計算でき
る。

【００１７】 ∫Ａ’（Ｙ）ｄｙ ・・・(2) ∫１／ｔａｎφｄｙ ・・・(3) ようするに、光学投射孔の複数の屈折点は光源、相関的
な部材の校正および組立の許容誤差要求にとって、より
低い感度を提供することができる。特に、カラーブラウ
ン管の面板エッジにはその効果は明らかに見える。

【００１８】その他、大きくて平らなカラーブラウン管
の場合に、例えば高解像の製品では、その光学投射孔の
曲線は複数の屈折点を具有するばかりでなく、より大き
な傾斜率も必要である。図９の点線に示すように、光学
投射孔８９に平凸レンズ９２が追加されるので、本来光
学投射孔８８の残留影像表示誤差の校正能力を有効的に
向上させる。それで、光源８６から発生された光束９６
ａ、９６ｂは光学投射孔８８の平らなエッジを通過した
あとで、平凸レンズ９２およびシャドウマスク９８に対
応した投射孔９８ａ、９８ｂを通過する。図９に示すよ
うに、シャドウマスク９８を通過して校正されない光束
には、平板ガラスを利用してもよい。それでも、同様に
シャドウマスク９８に対応した投射孔９８ａ、９８ｂを
通過することができる。

【００１９】前述のように平凸レンズ９２を追加する
と、光学投射孔８８の曲率が低降してより平らになるの
で、製造されたカラーブラウン管は高品質の影像純度を
保持できる。図１０は、平板ガラスだけを配置する場合
の曲線と、平板ガラスおよび平凸レンズを兼備する場合
の曲線Ｐとの比較図である。図面により、平凸レンズが
光学投射孔の曲率を有効的に低降させることがはっきり
分かる。

【００２０】図１１は、光学投射孔の曲率の実施例であ
る。その光学投射孔の焦点１１０は光源の近隣にあっ
て、両側へ複数の屈折点が延ばされる。その屈折点は光
源１１２の中心に最も近づき、数量は図１１の１１６
ａ、１１６ｂ、１１８ａ、１１８ｂ、１２０ａ、１２０
ｂ、１２２ａ、１２２ｂに示すように２〜８つある。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のカラーブラウン管の露出装置を示す断面
図である。

【図２】従来カラーブラウン管の露出装置を示す斜視図
である。

【図３】本発明の実施例によるカラーブラウン管の露出
装置を示す断面図である。

【図４】本発明の実施例によるカラーブラウン管の露出
装置を示す斜視図である。

【図５】従来の方法による残留影像表示誤差を示す平面
図である。

【図６】本発明の実施例による露出装置と従来の露出装
置との光源投射状態を示す図である。

【図７】従来の露出装置により形成された露出点と電子
束蛍幕点との関係を示す図である。

【図８】本発明の実施例による露出装置により形成され
た露出点と電子束蛍幕点との関係を示す図である。

【図９】本発明の実施例によるレンズを追加した場合の
光源投射状態を示す図である。

【図１０】本発明の実施例によるレンズを追加する場合
と追加しない場合との光源投射孔の傾斜率比較図であ
る。

【図１１】本発明の実施例による光学投射孔を示す図で
ある。

【符号の説明】

５６、８４、８６、１１２ 光源 ６０、８２、８８、８９ 光学投射孔 ６４ａ、６４ｂ、９６ａ、９６ｂ 光束 ７４ カラーブラウン管 ７６、８５、９８ シャドウマスク ７６ａ、８５ａ、９８ａ、９８ｂ 投射孔 １１６ａ、１１６ｂ、１１８ａ、１１８ｂ、１２０ａ、
１２０ｂ、１２２ａ、１２２ｂ 屈折点

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カラーブラウン管の露出方法であって、 円柱形の光源により、光束を発生させる行程と、 屈折点を有し、前記光源と垂直交差するように配列する
   光学投射孔に前記光源により発生させた光束を通過させ
   る行程と、 前記の光学投射孔を通過させた光束をシャドウマスクに
   均一に分布する投射孔に通過させる行程と、 前記の投射孔を通過させた光束を前記カラーブラウン管
   の面板内側に投射する行程と、 前記の光束の投射により、前記カラーブラウン管に塗付
   けた蛍光レアを露出させ、前記光束の投射の位置に蛍光
   点を形成する行程とを含み、 残留影像表示誤差を校正して補償し、前記の光束の投射
   行程の際の表示感度を低下させ、光源および相関する部
   材の校正および組立の許容誤差要求を有効に低減するこ
   とを特徴とするカラーブラウン管の露出方法。
2. 【請求項２】 前記光学投射孔の焦点は前記光源に近づ
   き、前記光学投射孔は両側へ複数の屈折点を有し、その
   屈折点は前記光源の中心点の両側に最も近づくことを特
   徴とする請求項１記載のカラーブラウン管の露出方法。
3. 【請求項３】 前記屈折点の数量は、２〜８つであるこ
   とを特徴とする請求項１記載のカラーブラウン管の露出
   方法。
4. 【請求項４】 前記の光束の投射孔の通過行程の前に、
   前記光学投射孔の平らなエッジを通過した後の光束を前
   記光学投射孔の上方に設けられる平凸レンズに通過させ
   る行程を含み、 前記光学投射孔の残留影像表示誤差の校正能力を有効的
   に向上させ、高品質の影像純度が保持可能であることを
   特徴とする請求項１記載のカラーブラウン管の露出方
   法。
5. 【請求項５】 カラーブラウン管の露出装置であって、 開口部と、ホルダとを備え、 前記開口部は、前記露出装置の上方に形成されて前記カ
   ラーブラウン管が取付けられ、前記カラーブラウン管の
   面板内側にシャドウマスクが配置され、そのシャドウマ
   スクに複数の投射孔が均一に形成され、 前記ホルダは、前記露出装置の底の前記カラーブラウン
   管の面板内側に対応する位置に設けられ、前記ホルダに
   円柱形の光源が設けられ、その光源にランプシェードが
   配置され、そのシェードに光学投射孔が形成され、その
   光学投射孔は前記光源と垂直交差配列して複数の屈折点
   を有し、 前記光源から発生される光束が前記光学投射孔を通過
   し、前記投射孔を経由して前記カラーブラウン管の面板
   内側に投射され、前記カラーブラウン管に塗付けられた
   蛍光層が露出し、蛍光点が形成されることを特徴とする
   カラーブラウン管の露出装置。
6. 【請求項６】 前記光学投射孔の焦点は前記光源に近づ
   き、前記光学投射孔は両側へ複数の屈折点を有し、その
   屈折点が前記光源の中心点の両側に最も近づくことを特
   徴とする請求項５記載のカラーブラウン管の露出装置。
7. 【請求項７】 前記屈折点の数量は、２〜８つであるこ
   とを特徴とする請求項５記載のカラーブラウン管の露出
   装置。
8. 【請求項８】 前記光学投射孔の上方にさらに平凸レン
   ズが設けられ、前記光学投射孔の残留影像表示誤差の校
   正能力が有効的に向上することを特徴とする請求項５記
   載のカラーブラウン管の露出装置。