JP2002367513A - カラーブラウン管の露光装置、その設計方法およびその調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ストライプ管のドーミング時およびドリフト
後にパネル面全域でランディング誤差を減らすために
は、露光光線経路を、パネル面左右端では外向きに、パ
ネル面中間域では内向きに修正しなければならない。と
ころが従来の補正レンズは非常に複雑な形状をしてお
り、そこに更に上記のランディング修正を追加するのは
簡単ではない。 【解決手段】 光源１１と補正レンズ１３の間、または
補正レンズ１３とパネル１６の間に平面ガラスの第二補
正レンズ１４を挿入すると、パネル面中央２１では光線
のランディング誤差は変化せず、パネル面左右端２２で
は光線が外向きに変化し、パネル面中間域２３では光線
が内向きに変化する。これにより理想的ランディング誤
差分布への修正が容易に実現できる。

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
露光装置、特にその補正レンズに関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来のカラーブラウン管の露光装
置３０の部分断面図である。光源３１をカラーブラウン
管の偏向中心相当位置に置き、光源３１からの光線３２
の経路を補正レンズ３３により複雑に補正し、光線３２
をシャドウマスク３４の開孔を通してパネル３５内面の
感光膜３６に当てる。光線３２経路を補正する理由は、
偏向ヨークにより偏向される電子ビームの軌道に光線３
２経路を合わせるためである。

【０００３】図４（ａ）、（ｂ）はカラーブラウン管の
パネル面での電子ビームと蛍光体ストライプの位置関係
（ランディング）の説明図である。図のカラーブラウン
管は蛍光体を縦ストライプ状に形成する、通称ストライ
プ管と呼ばれるカラーブラウン管である。

【０００４】図において、Ｒは赤色蛍光体ストライプ、
Ｇは緑色蛍光体ストライプ、Ｂは青色蛍光体ストライ
プ、ＢＭは黒鉛ストライプである。各蛍光体ストライ
プ、黒鉛ストライプはパネル面の上端から下端まで連続
している。電子ビーム４１は縦長のほぼ長方形で、短辺
は蛍光体ストライプＲ、Ｇ、Ｂの幅より大きい。蛍光体
ストライプＲ、Ｇ、Ｂの中で電子ビーム４１の当ってい
る部分は発光する。一方黒鉛ストライプＢＭは電子ビー
ム４１が当っても発光しない。

【０００５】図４（ａ）は電子ビーム４１の中心線と緑
色蛍光体ストライプＧの中心線が一致している場合で、
すなわちランディング誤差が０の場合である。電子ビー
ム４１の位置はここが最適である。

【０００６】図４（ｂ）は電子ビーム４１が左の限度ぎ
りぎりまでずれた場合である。このときのランディング
誤差は矢印４２のように表わされる。矢印４２の方向が
ランディング誤差の方向、矢印４２の長さがランディン
グ誤差の大きさを示す。これ以上電子ビーム４１が左に
ずれると、緑色蛍光体ストライプＧの輝度が低くなる上
に、赤色蛍光体ストライプＲが発光するようになるた
め、緑色発光に赤色発光が混ざり色純度が悪くなる。同
様に電子ビーム４１が右の限度を超えてずれると緑色発
光に青色発光が混ざってしまう。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】蛍光体を縦ストライプ
状に形成するカラーブラウン管（ストライプ管）におい
ては蛍光体ストライプに沿った縦方向（上下方向）のラ
ンディング誤差の許容量は非常に大きい。したがってラ
ンディング精度向上は横方向（左右方向）だけに集中さ
れる。ところでストライプ管において、シャドウマスク
のドーミング時およびドリフト後のランディング特性を
最適にするための理想的な初期ランディング誤差分布
は、図５に示すように、パネル面中央５１ではランディ
ング誤差はほとんど無く、パネル面左右端５２ではラン
ディング誤差が内向き、パネル面中央とパネル面左右端
の中間域５３ではランディング誤差が外向きというもの
である。そして内向きおよび外向きのランディング誤差
量を任意に調整できることが必要である。

【０００８】上記の理想的ランディング誤差分布をパネ
ル面全域で得るため、露光光線経路を、パネル面左右端
５２では外向きに、パネル面中間域５３では内向きに修
正しなければならない。

【０００９】ところが既に従来の補正レンズは複雑な光
線経路を実現するために非常に複雑な形状をしており、
そこに更に上記のランディング修正を追加するのは簡単
ではない。そのため無理にそのような補正レンズを製作
しても計算通りの修正結果が得られるとは限らないから
時間と費用のリスクが大きい。また計算通りの修正結果
が得られて補正レンズが実用になっても、その後偏向ヨ
ークの特性が改良されたらその補正レンズは使えなくな
ってしまうので不経済である。

【００１０】上記のように一枚の補正レンズで全てのラ
ンディング修正を行なうのは困難である。そこで本発明
は単純な構造で安価な第二補正レンズを従来の補正レン
ズに組み合わせて、全てのランディング修正を容易にお
こなう手段を提供する。本発明のランディング修正手段
は偏向ヨークの特性変化にも容易に対応できる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
光源からの光線が、補正レンズ、シャドウマスク開孔を
通過後、パネル内面の感光膜に入射するカラーブラウン
管の露光装置において、前記光源と前記補正レンズの
間、または前記補正レンズと前記パネルの間に平面ガラ
スの第二補正レンズを挿入したことを特徴とするカラー
ブラウン管の露光装置である。

【００１２】光源と補正レンズの間、または補正レンズ
とパネルの間に平面ガラスの第二補正レンズを挿入する
と、パネル面中央では露光光線のランディング誤差は変
化せず、パネル面左右端では露光光線が外向きに、パネ
ル面中央とパネル面左右端の中間域では露光光線が内向
きに修正される。つまり理想的ランディング誤差分布に
必要な光線移動が得られる。

【００１３】請求項２記載の発明は、光源からの光線
が、補正レンズ、シャドウマスク開孔を通過後、パネル
内面の感光膜に入射するカラーブラウン管の露光装置の
光線経路設計において、前記補正レンズによる光線経路
変化に加えて、前記光源と前記補正レンズの間、または
前記補正レンズと前記パネルの間に挿入された平面ガラ
スの第二補正レンズによる光線経路変化をも考慮するこ
とを特徴とするカラーブラウン管の露光装置の設計方法
である。

【００１４】あらかじめ、光源と補正レンズの間、また
は補正レンズとパネルの間にある厚さの平面ガラスの第
二補正レンズを挿入することを考えて補正レンズの設計
をしておくと、実際に出来上がった補正レンズと第二補
正レンズで露光テストした結果、ランディング誤差修正
が不足のときは第二補正レンズの厚さを厚くし、ランデ
ィング誤差修正が過度のときは第二補正レンズの厚さを
薄くすることでランディング誤差修正を適切にできる。

【００１５】本発明の設計方法が特に有用なのはランデ
ィング誤差修正が過度のときである。もし第二補正レン
ズを考えずに補正レンズを設計したとすると、ランディ
ング誤差修正が不足の場合は第二補正レンズを追加すれ
ば良いので簡単だが、ランディング誤差修正が過度の場
合は補正レンズを作り直すほかないので非常に不経済な
ことになる。しかし本発明のようにあらかじめ適当な厚
さの第二補正レンズも考慮した補正レンズ設計をすれ
ば、ランディング誤差修正が過度の場合も第二補正レン
ズの厚さを薄くするだけで良い。第二補正レンズは単純
な平面ガラスであるから補正レンズに比べ桁違いに安
く、また容易に手に入るため大変経済的である。

【００１６】請求項３記載の発明は、光源からの光線
が、補正レンズ、シャドウマスク開孔を通過後、パネル
内面の感光膜に入射するカラーブラウン管の露光装置に
おいて、前記光源と前記補正レンズの間、または前記補
正レンズと前記パネルの間に平面ガラスの第二補正レン
ズを挿入し、このとき適当な厚さの前記第二補正レンズ
を用いることによりランディング誤差を最適にすること
を特徴とするカラーブラウン管の露光装置の調整方法で
ある。

【００１７】請求項２記載の発明について説明したよう
にして、計算と実験により第二補正レンズの適切な厚さ
を確立しても、実際に大量生産をおこなうと、例えば偏
向ヨークの特性がロットにより変化したりして、ランデ
ィング誤差修正が最適でなくなることがしばしば起こ
る。

【００１８】このような場合に備え、あらかじめ厚さの
少しずつ異なる多種類の第二補正レンズを準備してお
き、その中から実際に最も適した厚さの第二補正レンズ
を選んで用いる。このようにすれば第二補正レンズを交
換しながら滞り無く大量生産を進めることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は本発明のカラーブラウン管
の露光装置の一実施例１０の部分断面図である。光源１
１をカラーブラウン管の偏向中心相当位置に置き、光源
１１からの光線１２の経路を補正レンズ１３および第二
補正レンズ１４により電子ビームの軌道に合わせて複雑
に補正し、光線１２をシャドウマスク１５の開孔を通し
てパネル１６内面の感光膜１７に当てる。

【００２０】本発明のカラーブラウン管の露光装置の一
実施例１０の特徴は、補正レンズ１３とパネル１６の間
に平面ガラスでできた第二補正レンズ１４が挿入されて
いることである。第二補正レンズ１４の機能は、図２に
示すように、パネル面２０の中央２１では光線１２の位
置を変化させず、パネル面左右端２２では光線１２を矢
印のように外向きに寄せ、パネル面中央２１とパネル面
左右端２２の中間域２３では光線１２を矢印のように内
向きに寄せることである。

【００２１】すなわち第二補正レンズ１４の機能は、パ
ネル面左右端２２とパネル面中間域２３とでランディン
グ誤差の方向を反転させることである。

【００２２】第二補正レンズ１４の具体的な材質、寸法
の例を挙げると、材質は高級なガラスは必要無く、一般
的なソーダライムガラスでよい。寸法は縦横６〜７イン
チの正方形で厚さが３ｍｍ〜６ｍｍの平行平板である。
ソーダライムガラスは非常に安価であるから各種厚さの
第二補正レンズ１４を揃えてもコストは無視できる。

【００２３】第二補正レンズ１４による光線１２の移動
量は、厚さ３ｍｍの場合、パネル面左右端２２で外向き
に２〜３μｍ、パネル面中間域２３で内向きに１μｍ程
度である。また厚さ６ｍｍの場合、パネル面左右端２２
で外向きに４〜６μｍ、パネル面中間域２３で内向きに
２〜３μｍ程度である。

【００２４】

【発明の効果】光源と補正レンズの間、または補正レン
ズとパネルの間に平面ガラスの第二補正レンズを挿入す
ると、パネル面中央では露光光線のランディング誤差は
変化せず、パネル面左右端では露光光線が外向きに変化
し、パネル面中央とパネル面左右端の中間域では露光光
線が内向きに変化する。これにより理想的なランディン
グ誤差分布が容易に得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のカラーブラウン管の露光装置の一実
施例の部分断面図

【図２】 本発明のカラーブラウン管の露光装置の一実
施例における光線の移動の説明図

【図３】 従来のカラーブラウン管の露光装置の部分断
面図

【図４】 パネル面での電子ビームと蛍光体ストライプ
の位置関係の説明図

【図５】 電子ビームのランディング特性の説明図

【符号の説明】

１０ 本発明のカラーブラウン管の露光装置の一実施例 １１ 光源 １２ 光線 １３ 補正レンズ １４ 第二補正レンズ １５ シャドウマスク １６ パネル １７ 感光膜 ２０ パネル面 ２１ パネル面中央 ２２ パネル面左右端 ２３ パネル面中間域 ３０ 従来のカラーブラウン管の露光装置 ３１ 光源 ３２ 光線 ３３ 補正レンズ ３４ シャドウマスク ３５ パネル ３６ 感光膜 ４１ 電子ビーム ４２ ランディング誤差を示す矢印 ５１ パネル面中央 ５２ パネル面左右端 ５３ パネル面中間域 Ｒ 赤色蛍光体ストライプ Ｂ 青色蛍光体ストライプ Ｇ 緑色蛍光体ストライプ ＢＭ 黒鉛ストライプ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源からの光線が、補正レンズ、シャドウ
   マスク開孔を通過後、パネル内面の感光膜に入射するカ
   ラーブラウン管の露光装置において、前記光源と前記補
   正レンズの間、または前記補正レンズと前記パネルの間
   に平面ガラスの第二補正レンズを挿入したことを特徴と
   するカラーブラウン管の露光装置。
2. 【請求項２】光源からの光線が、補正レンズ、シャドウ
   マスク開孔を通過後、パネル内面の感光膜に入射するカ
   ラーブラウン管の露光装置の光線経路設計において、前
   記補正レンズによる光線経路変化に加えて、前記光源と
   前記補正レンズの間、または前記補正レンズと前記パネ
   ルの間に挿入された平面ガラスの第二補正レンズによる
   光線経路変化をも考慮することを特徴とするカラーブラ
   ウン管の露光装置の設計方法。
3. 【請求項３】光源からの光線が、補正レンズ、シャドウ
   マスク開孔を通過後、パネル内面の感光膜に入射するカ
   ラーブラウン管の露光装置において、前記光源と前記補
   正レンズの間、または前記補正レンズと前記パネルの間
   に平面ガラスの第二補正レンズを挿入し、このとき適当
   な厚さの前記第二補正レンズを用いることによりランデ
   ィング誤差を最適にすることを特徴とするカラーブラウ
   ン管の露光装置の調整方法。