JPS60136703A - 光透過フィルタの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、透過光に所定の配光特性が得られるように光
透過率をフィルタの各部において異なるように形成した
光透過フィルタの製造方法に関し、特に短時間で高精度
に製造を行なえる光透過フィルタの製造方法に関する。

〔背景技術とその問題点〕

カラー陰極線管の螢光面には、電子ビームの照射により
赤、青、緑の三色を発光するドツト状あるいはストライ
プ状の三色の螢光体が順次多数配置されている。ところ
で、この螢光面を作製するには第１図に示すような露光
装置が用いられ、この露光装置には光透過フィルタ１が
使用されている。まず、この露光装置の動作を説明する
と、強制空冷された超高圧水銀灯よりなる光源２から発
した光りは、補正レンズ３を通過して、色選別電極４を
パターンとして、陰極線管パネル５内面に形成された螢
光体スラリ６を露光し感光させる。

この螢光体スラリ６には紫外線硬化性樹脂に螢光体が分
散されており、感光して硬化した螢光体スラリ６はのち
に現像処理される。そして、この操作を三色の螢光体に
ついて行なうことで、陰極線パネル５内面に螢光面を作
製することができる。

ところで、電子ビームの軌跡と露光時の光路とを一致さ
せるためずこ設けられている上記補正レンズ３の下側に
は、光透過フィルタ１が配されでいる。たとえば光源２
と補正レンズ３との間に配されたこの光透過フィルタ１
は、所定の透過率分布を持ち、平面状のフィルタ１の各
部の光透過率が異なるように形成されており、フィルタ
１を透過した光りは２次元的な所定の配光特性を有する
ようになる。このため、この照度補正用の光透過フィル
タ１を上記露光装置内に配することで、適正な光量分布
によって、螢光面上に形成される各ドツトあるいはスト
ライプの螢光体位置を露光することができ、形成される
螢光体形状を螢光面全面に渡り均一なものにすることが
できる。なお、光透過フィルタ１は、光源２より発せら
れる光がたとえば波長が３６５ＯＡの紫外線であること
から、紫外線により変質しない材質で形成されていなけ
ればならない。

ところで、たとえば上記露光装置内に用いられる光透過
フィルタ１の作製においては、従来より種々の方法が提
案されている。たとえば、透過率の異なる小片を段階的
に組み合せる方法、写真技術や転写技術によって作製す
る方法等がある。この写真技術や転写技術による方法は
つぎのようにして行なわれる。まず、作製しようとする
光透過フィルタの逆パターンから成る原図をプロッタ等
で作成し、この原因をガンマ値の高い写真乾板に転写す
る。または、原図を作らず直接ガンマ値の高い写真乾板
を、回転板等により光強度を変えて露光することでたと
えば幅の異なるストライプの組み合わせから成るパター
ンを写真乾板上に形成し、その後現像し定着させる。そ
して、この写真乾板にフォトレジストでコーティングし
たたとえばガラス板を密着させ、露光したのち、カーボ
ンスラリをこのガラス板に流し込み現像することで、上
記パターンがカーボンに転写され、所定の透過率分布を
持つ光透過フィルタ１を作製することができる。このよ
うに従来の方法では、多くの工数を要し製作時間が短縮
できないという欠点を有しているとともζこ、原因作成
時、写真乾板露光時、現像定着時、カーボンへの転写お
よび現像時に入る誤差により高い精度を持つ光透過フィ
ルタの作製が困難であった。

また、フィルタの透過率を変える方法としては、上述し
たストライプ幅（線幅）を変える方法やメツシュパター
ンのピッチオたは線幅を変える方法等があるが、このよ
うに線幅を変化させる方法では充分な精度の向上が望め
ないことや、モアレの発生等の問題点があった。

ところで、近年、たとえば螢光体ストライプピッチが（
Ｊ、２ＭＪＩから０．３詰と極めて狭い高精細度カラー
陰極線管が用いられるようになり、特に放送局のモニタ
等に使用される高精細度陰極線管には高度の白一様性が
要求されている。このため、このような高精細度カラー
陰極線管の螢光面作製に際しては高精度・高忠実度の制
御技術が必要とされ、上記露光装置には充分な精度を有
する光透過フィルタを使用する必要がある。しかし、上
述した従来方法ではこのような要求にかなう高精度・高
忠実度の光透過フィルタの作製が難しく、充分な精度を
出せる光透過フィルタの製造方法が望まれていた。

〔発明の目的〕

そこで、本発明はこのような実情に鑑み提案されたもの
であり、高精度の透過率分布を持つ光透過フィルタを、
少ない工数で短時間、に作製できる光透過フィルタの製
造方法を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

この目的を達成するために、本発明の光透過フィルタの
製造方法は、光変調子で変調したレーザ光を、フィルタ
基板面に形成した不透明な熱モード記録媒体薄膜に照射
して、該薄膜を部分的に蒸発させることにより、所定の
透過率分布に対応した透過孔パターンを形成することを
特徴とする。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

第２図は、本発明に係る光透過フィルタの製造方法を実
現する光透過フィルタ作製装置のプロ・ンク図である。

この作製装置によって作られる光透過フィルタは、たと
えば前述の露光装置内で使用される。そして、露光装置
内に配置されるこのフィルタの効果で、螢光体スラリ上
を露光する光量分布が適正値に補正され、カラー陰極線
管の螢光面を構成−するドツト状あるいはストライプ状
の螢光体形状が螢光面全面に渡り均一に形成されるよう
になる。

ところで、本発明では、熱モード記録媒体薄膜を形成し
たフィルタ基板面ζこレーザ光を照射し、薄膜を蒸発す
ることで、透過孔からなるパターンを形成してゆき、所
定の透過率分布を有する光透過フィルタを短期間でしか
も高精度に作製することができる。ここで、上記レーザ
光はコンピュータの指令を受けた光変調子で変調され、
才だ上記フィルタ基板はＸ−Ｙ方向移動ステージ上に固
定されこの移動ステージがコンピュータの指令で制御さ
れる。

つぎに、第２図のブロック図を説明する。この第２図に
示す装置は、前述したようにコンピュータを使用してフ
ィルタを作製するＣＡＤ（コンピュータ・アイデッド・
デザイン）光透過フィルタ作製装置であり、コンピュー
タ回路部１０の指令に基づき、上述した光変調子１１お
よびフィルタ基板１２が載置されたＸ−Ｙ方向移動ステ
ージ１３が制御される。ところで、このコンピュータ回
路部１０には、談ずはじめに、作製しようとする光透過
フィルタの透過率分布に相当する信号が、信号入力装置
であるリーク１４より読み込まれることで、入力される
。そして、このコンピュータ回路部１０からの出力デー
タはイン−フェース回路１５に送られ、光変調子１１を
制御する制御信号に変換される。つぎに、この制御信号
は信号レベル変換器１６に送られることで、たとえばＴ
　ＴＬ信号レベルに変換される。その後、信号レヘル変
換器１６の出力はドライバ回路１γに送られて、光変調
子１１を直接駆動可能な信号電圧に変換される。また、
上記コンピュータ回路部１０からの出力テークはインタ
ーフェース回路１８に送られ、Ｘ−Ｙ方向移動ステージ
１３のＸ方向（横方向）およびＹ方向（縦方向）の移動
を制御する制（財）信号に変換される。この制御信号は
、つぎに信号し−。

ベル変換器１９に送られて、たとえはＴ　Ｔ　Ｌ信号レ
ベルに変換される。その後、信号レベル変換器１９の出
力はエンコーダ２０に送られてコード化され、リニアモ
ータ２１を駆動する信号に変換される。これによりリニ
アモータ２１が駆動され、Ｘ−Ｙ方向移動ステージ１３
の移動がたとえば２Ｑ　Ｑ　ｖｕｔ＋　／　ｓｅｅから
１０　Ｑ　Ｑ　１ｍ１ｔｐｅｃ程度の速さで制御される
。また、コンピュータ回路部１０からの出力データはブ
ロック２２に打ち出され、作製される光透過フィルタの
透過率分布を示すたとえば特性曲線が作図される。

ところで、上記Ｘ−Ｙ方向移動ステージ１３上には、上
記フィルタ基板１２が載置固定されている。たとえばガ
ラスから成るこの透明なフィルタ基板１２には、全面に
渡って、たとえばＴｅ、　（テルル）が１０００ｋから
１５００ｋ程度の厚さに蒸着等て被着されており、不透
明な熱モード記録媒体薄膜１２Ａが形成されている。と
ころで、このフィルタ基板１２はその才またとえば前述
の第１図に示すような露光装置内で使用される光透過フ
ィルタとなることから、露光装置内の紫外線によって変
色せず、また長期間の使用に耐えられるように、アルカ
リ類の少ないガラス、才たは石英カラス、あるいはアク
リル樹脂（ＰＭＭＡ）等−こよりフィルタ基板１２を形
成するのが望ましい。

ところで、安定化電源２３から電源が供給されるレーザ
光源２４にはた吉えは定格出力４Ｗのアルゴンレーザが
用いられており、このアルゴンレ”−ザの安定度、すな
わちレーザ出力の時間経過に対する安定度は０．２％と
いう安定なものである。

なお、アルゴンレーザを用いる代りに、安定なし一ザで
あるクリプトンレーザ等を用いてもよい。

ところで、レーザ光源２４から出力されるビーム強度分
布の整ったＴＥＭｏｏモードの基本モードから成るレー
サ光几は、ミラー２５て反射され、第１のレンズ２６に
より上記光変調子１１中に集光される。この光変調子１
１には、ＡＱ（アコ−スト・オプティック）セルあるい
はＥＯ（エレクトロ・オプティック）セルが用いられ、
印加される電圧によってピエゾ光学結晶の結晶格子が歪
むことで、′通過する光を左右に振り分けることができ
る。ところで、たとえばＥＯセルが用いられた上記光変
調子１１には、上記ドライバ回路１７からの信号電圧が
印加されるこ吉て、レーザ光几が１０−６截から１０−
＋０８１ｏｃ程度の速さで光変調される。

そして、光変調子１１を通過したレーザ光Ｒの内１次モ
ードである約５０％の透過出力が、第２のレンズ２７て
集光されて、上記フィルタ基板１２の薄膜１２Ａ上に縦
モードマルチのレーザ光を照射するようになる。そして
、このレーザ光スポットによりフィルタ基板１２上の薄
膜１２Ａが部分的に蒸発して、光透過性を有する透過孔
が形成される。この時、光変調子１１はコンピュータ回
路部１０により制御されるとともに、フィルタ基板１２
を載置したＸ−Ｙ方向移動ステージ１３が、コンピュー
タ回路部１０の指令により定められたＸ方向、Ｙ方向移
動を行なうことで、所定の透過率分布を示す透過孔パタ
ーンがフィルタ基板１２上に形成されるようになる。

ところで、第３図および第４図は、フィルタ基板１２上
に形成される上記透過孔と光変調子１１に印加されるパ
ルス信号との関係を示している。

この第３図において、第３図Ｂに示す信号電圧が光変調
子１１に印加されることで、第３図Ａに示す透過孔がフ
ィルタ基板１２上に形成されるようになる。第３図Ａに
示す透過孔は、図示のように幅Ｗは一定となっているか
印加される信号のパルス幅Ｔｗに基づいて透過孔の長さ
Ｄが変化している。この透過孔の長さＤを変化させた透
過孔パターンをフィルタ基板１２面上に形成してゆくこ
とで、このフィルタ基板１２に所定の透過率分布を持た
せることができる。

ところで、透過孔の長さを変化させるのではなく、第４
図Ａに示すようにフィルタ基板１２に形成される透過孔
の密度を第４図Ｂに示す信号電圧に基づいて変化させる
ようにしてもよい。この時、透過孔の直径Ｓはどの透過
孔についても同一であり、透過孔の密度をフィルタ基板
１２上で変化させ、形成される透過パターンに密度分布
を持たせることで、所定の透過率分布とすることができ
る。

ところで、このようにレーザ光により透過孔パターンの
形成されたフィルタ基板１２は、蒸着による薄膜１２Ａ
が、機械的耐性がなく傷付き易いことや、酸化されるな
ど化学的に不安定であることから、薄膜１２Ａを覆う保
護膜を設けるか、光学接着剤を用いてガラス板等をフィ
ルり基板１２面に貼り付けるようにする。このようにす
ることで、螢光面を作製する露光装置内での紫外線照射
に充分耐え得る光化学反応に侵されない光透過フィルタ
とすることができる。

以上説明したように、本発明によれば、熱モード記録媒
体薄膜１２Ａの形成されたフィルり基板１２面にレーザ
光を照射して部分的に薄膜１２Ａを蒸発させ、所定の透
過率分布となる透過孔／々ターンを形成したのち、薄膜
１２Ａを保護する膜面保護処理を施すことで、光透過フ
ィルりを作製することができる。このように、レーザ光
照射および膜面保護処理の二段階でフィルりを作製でき
るため、従来の製造方法と比較すれば、大幅な工数削減
となる。たとえば０．２７ａピ・ノチのストライプ状の
螢光体を螢光面に形成する時に用いる光透過フィルタは
、従来５時間から６時間を要して作製されていたのに対
して、本発明によれば１時間乃至２時間で作製すること
ができる。

また、従来はフィルタに所定の透過率分布を持たせるた
めに、写真乾板を露光する光強度を回転板等を用いて変
えてたとえばストライプ幅を変化させたパターンを形成
していた。しかし、本発明では、光強度を変えてストラ
イプ幅を変化させるのではなく、フィルタ基板１２面を
照射するレーザ光強度は一定にしておき、光変調子１１
１こ印カロされる電圧のパルス幅Ｔｗを変えることで、
フィルタ基板１２面に形成される透過孔の長さＤを変化
させている。あるいは、透過孔の直径Ｓを一定にして、
透過孔の密度分布を変えて所定の透過率分布となるよう
にしている。このように、充分な精度が望めない回転板
を用いてストライプ幅を変化させるのではなく、入力し
た信号に対して忠実に動作する光変調子１１によりレー
ザ光を変調して透過孔の長さＤまたは透過孔の密度を変
化させており、望む透過率分布を精度よ（忠実にフィル
し夕基板１２面に再現することができる。このため、従
来は写真現像段階で透過率精度が１％から２％程度であ
ったものが、本発明によれば入力した信号に対する再現
性の向上から０．３％乃至０．２　％の精度を出すこと
ができる。

ところで、上述した説明では、Ｔｅを用いて熱モード記
録媒体薄膜１２Ａを形成するようにしてイルカ、Ｃｒ　
（クロム）を１ｏｏｏλがら２ｏｏ。

Ａの厚さに蒸着して該薄膜１２Ａを形成してもよい。こ
の場合、Ｃｒの沸点はＴｅに比較して高いことから、フ
ィルタ基板１２をガラスで形成すると、Ｃｒ金属蒸着膜
をレーザ光で照射した時に、熱ストレスによりガラスに
マイクロクラックが発生する。したがって、フィルタ基
板１２を石英ガラスで形成するのがよい。

なお、　Ｔｅ　、　Ｃｒ以外に、ＴｅＣｕ　、　ＴｅＣ
，ＡｓＴｈ。

Ａｓ５ｅＴｅ　、　ＴｅＯｘ　（テルルオキサイド）　
、ＡｓｚＳｅ３゜Ｓｅ　、　ＣｕＰｃ　（銅フタロシア
＝７）　、　Ｂｉ　、　Ｎｉ　等を用いて、不透明な熱
モード記録媒体薄膜１２Ａをサブミクロンオーダーに形
成してもよい。

ところで、上記薄膜１２ＡとしてＳｉＯ蒸着膜を用いた
実験では、透過孔の輪郭部が透明な５ｉＣｈに変化して
ぼやけてしまうことから形状の整った透過孔が形成され
ず、輪郭部の整形が必要であるという結論が得られてい
る。

なお、本発明により、螢光面露光用の露光装置内に使用
される光透過フィルタを作製するばかりでなく、他の用
途に用いられる光透過フィルタを作製するようにしても
よい。

また、上述の説明では、透過孔の幅Ｗを一定にして長さ
Ｄを変化させたり、透過孔の直径Ｓを一定にして形成さ
れる透過孔の密度を変化させているが、たとえばレーザ
光強度を変化させたり光学系の制御により、形成される
光透過性のストライブ幅を変化させて、所定の透過率分
布をもたせるようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、熱モ
ード記録媒体薄膜を形成したフィルタ基板に、光変調子
で変調したレーザ光を照射して、薄膜を部分的に蒸発さ
せて光透過性を持つ透過孔を形成する。そして、フィル
タ基板を載置したＸ−Ｙ方向移動ステージのＸ方向、Ｙ
方、向の移動をコントロールすることで、透過孔パター
ンからなる所望の透過率分布を持つ光透過フィルタを短
時間でしかも高精度に作製することができる。

したがって、本発明により作製された光透過フィルタを
、たとえば螢光面作製に用いる露光装置内で使用するこ
とにより、高精細度カラー陰極線管の螢光面を高精度・
高忠実度に作製することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はカラー陰極線管の螢光面を作製する露光装置の
断面図、第２図は本発明に係る光透過フィルタの製造方
法を実現するＣＡＤ光透過フィルタ作製装置のブロック
図、第３図および第４図は上記作製装置によってフィル
タ基板面に形成される透過孔と光変調子に印加されるパ
ルス信号との関係を示す図である。 、１０・・・・・・・・・コンピュータ回路部１１・・
・・・・・・光変調子 １２・・・・・・・・・フィルタ基板 １２Ａ・・・・・・熱モード記録媒体薄膜１３・・・・
・・・・・Ｘ７Ｙ方向移動ステージ２４・・・・・・・
・・レーザ光源 特許出願人　ンニ−株式会社 代理人　弁理士　小　池　晃 同　１）　村　榮　− 手続補正書輸発） 昭和６０年２月５１ 、発明の名称 光透過フィルタの製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　東京部品用区北品用６丁目７番３５号４、代理
人 〒１０５ ６、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ７、補正の内容 （７−’−１） 明細書第４ページの第１行目に「この原因を」とある記
載を「この原図を」と補正する。 （７−２） 明細書第７ページの第１６行目に［アイデッド、］とあ
る記載を「エイデツド」と補正する。 （７−３） 明細書第８ページの第５行目に「イン−７エース」とあ
る記載を「インターフェース」と補正する。 （７−４） 明細書第１４ページの第１０行目から第１１行目に亘っ
て「直径Ｓを一定にして、透過孔の密度分布を変えて」
とある記載を「直径Ｓを一定にして、パルス数の変調を
して透過孔の密度分布を変えて」と補正する。 （７−５’） 明細書第１５ページの第１５行目の「、ＮｉＪとｒ等」
との間に「、Ｔｅ８ｅＪを加入する。 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光変調子で変調したレーザ光を、フィルタ基板面に形成
   した不透明な熱モード記録媒体薄膜に照射して、該薄膜
   を部分的に蒸発させることにより、所定の透過率分布に
   対応した透過孔パターンを形成することを特徴とする光
   透過フィルタの製造方法。