JP3070402B2 - カラー陰極線管の露光装置および蛍光面露光方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカラー陰極線管の蛍光面
形成に用いる露光装置および露光方法に関し、特にスト
ライプ状蛍光体層を有するカラー陰極線管の露光装置お
よび露光方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、シャドウマスク型カラー陰極線
管は、図４に示すように、外囲器１の前面部を構成する
パネル２の内面に、その内側に配設されたシャドウマス
ク３に対向して蛍光面４が形成され、外囲器１の後部内
に配設された電子銃５から放出される電子ビームにより
シャドウマスク３を介して蛍光面４を走査することによ
り、蛍光面上に画像を表示するように構成されている。
このようなカラー陰極線管のうち、図５に示すように、
シャドウマスク３の電子ビーム通過孔６をスロット状と
し、かつこの電子ビーム通過孔６を狭幅のブリッジ７を
介して直線状に配列し、このシャドウマスク３に対応し
て蛍光面４を青、赤、緑に発光するストライプ状の三色
蛍光体層Ｂ，Ｒ，Ｇで構成したものがある。

【０００３】従来より、このカラー陰極線管の蛍光面は
写真製版法により形成されている。すなわち、パネルの
内面に、蛍光体、ポリビニールアルコールおよび重クロ
ム酸塩を主成分とする蛍光体スラリを塗布し、乾燥して
蛍光体スラリ層を形成した後、シャドウマスクを装着し
て部分露光方式により露光する。そして、露光終了後、
上記蛍光体スラリ層を現像し、シャドウマスクの電子ビ
ーム通過孔を介して焼き付けられたストライプ状蛍光体
層を形成する。この蛍光体層形成法を三色蛍光体層Ｂ，
Ｒ，Ｇからなる蛍光面を形成している。

【０００４】図６に上記三色蛍光体層の形成に使用され
る部分露光方式の露光装置の要部構成を示す。この方式
の露光装置は、パネル２を位置決め支持するテーブル８
を有し、かつスロット状電子ビーム通過孔がブリッジを
介して直線状に配列されたシャドウマスク３を介してス
トライプ状の三色蛍光体層を形成するために、上記テー
ブル８下に、スロット状電子ビーム通過孔の直線配列方
向を長手方向とする線状光源９が配置されている。ま
た、この線状光源９とテーブル８上に位置決め支持され
たパネル２との間に、線状光源９の長手方向と直交する
方向を長手方向とする開口部１０を持つシャッタ１１が
配置されている。 なお、この露光装置は上記構成
の他に通常の露光装置と同様に線状光源９からの光の軌
道を電子ビームの軌道に近似させる補正レンズ、パネル
２内面に対する光量分布を補正する補正フィルタ等を備
えているが、図面では省略されている。

【０００５】部分露光方式による露光は、図中に矢印で
示すように、線状光源９をその長手方向に傾斜揺動する
とともに、この線状光源９の傾斜揺動に同期して、シャ
ッタ１１を線状光源９の長手方向に移動させて、パネル
２内面に対して光照射部分を移動させる走査方式で行な
われる。この場合、シャドウマスク３のブリッジ７に対
応して形成されるストライプ状蛍光体層のくびれ（蛍光
体層の幅の狭い部分）をなくすために必要な光源長Ｌｅ
は、（１）式で決定される。 Ｌｅ＝ｎ・（Ｌ／ｑ）・Ｐｖ ・・・・・・（１） ここで、図７に示すように、Ｌは線状光源９からテーブ
ル上に位置決め支持されたパネル２内面迄の距離、ｑは
シャドウマスク３とパネル２内面との間隔、Ｐｖはシャ
ドウマスク３の電子ビーム通過孔の縦ピッチ（直線状配
列方向のピッチ）、ｎは整数（１、２、３・・・）であ
る。

【０００６】しかし、実際には、上記（１）式により光
源長Ｌｅを決定しても、パネル２内面の曲面が管種によ
り異なり、線状光源９の位置がパネル２内面の曲面の中
心に配置できないため、パネル２内面の各点で光源長Ｌ
ｅは大幅に変化し、くびれを完全になくすことはできな
い。ところで、ストライプ状蛍光体層にくびれが残存す
ると、蛍光面上に画像を表示した場合画面に色むらが発
生するとともに、外光に対するコントラストが異なり外
観むらレベルが低下する。特に高解像度管ではシャドウ
マスクの電子ビーム通過孔およびその配列ピッチが小さ
いため、上記くびれの影響が顕著となる。したがつて、
このくびれの発生を軽減する露光方法として、特開平１
−２８３７３６号公報に、線状光源を、管種毎に定める
所定の振幅で、線状光源の長手方向に振動させながら露
光する技術が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、最近、カラー
陰極線管の大型化、フラットフェース化、高解像度化に
伴い、上述した線状光源をその長手方向に一定振幅で振
動させながら露光する方法では、蛍光面の中央部でくび
れが最小になるように振幅を設定しておくと、図８ａに
示すように、蛍光面の周辺部では実用上問題となるくび
れ１２が生じ、また、周辺部でくびれが最小になるよう
に振幅を設定しておくと、図８ｂに示すように、中央部
で過度の補正によるストライプ状蛍光体層の太り１３が
生ずるという問題があった。

【０００８】本発明の目的は、上記の問題点を解決する
ために、線状光源をその長手方向に振動させながら露光
する部分露光方式において、線状光源の振動の振幅を蛍
光面の中央部から周辺部に露光場所が移動するにしたが
って連続的に増大させることにより、画面全域にストラ
イプ状蛍光体層を真直ぐでかつ均一に形成するための露
光装置及び露光方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】少なくとも線状光源と、
前記線状光源とパネルとの間に前記線状光源の長手方向
と直交する方向を長手方向とする開口部を有しかつ前記
線状光源の長手方向に移動可能に設けられたシャッタ
と、前記線状光源を前記シャッタの開口部の移動と同期
して傾斜させかつ前記線状光源の長手方向に振動させる
機構とを具備したカラー陰極線管の露光装置において、
前記線状光源の傾斜と同期して、前記線状光源の振動振
幅可変機構を具備することを特徴とするカラー陰極線管
の露光装置であり、前記線状光源の振動振幅可変機構
が、前記線状光源の傾斜に対応して、連続的に増大する
ように構成されていることがのぞましい。

【００１０】また、線状光源から放射される光を前記シ
ャッタの開口部及びシャドウマスクを介して、パネル内
面の蛍光面形成部材に照射することにより、前記パネル
内面に前記線状光源の長手方向と導方向に長い蛍光面を
構成する複数色の蛍光体層を形成するに際し、前記シャ
ッタを前記線状光源の長手方向に移動させるとともに、
前記線状光源を前記シャッタの開口部の移動と同期して
傾斜させ、かつ前記線状光源の長手方向に振動させて露
光するカラー陰極線管の蛍光面露光方法において、前記
線状光源の傾斜と同期して、前記線状光源の振動振幅を
連続して増大させることを特徴とするカラー陰極線管の
蛍光面露光方法を提供する。

【００１１】

【作用】通常、線状光源がパネル内面の曲面の中心に配
置されていないため、線状光源とパネル内面との距離Ｌ
が中央部が最小で周辺部にいくにしたがって遠くなり、
前述した（１）式を満足する光源長は蛍光面の中央部が
最小で、周辺部にいくにしたがって増大する。そこで、
上記の構成の装置および方法によれば、線状光源を振動
させる振幅を、露光部分が中央部から周辺部に移動する
にともない増大して、実効光源長を露光部分に最適な長
さに維持できるため、蛍光面全域で光スポットの強度が
均一となり、くびれや太りの発生が起こらず、ストライ
プ状蛍光体層を蛍光面全域で真直ぐにかつ均一に形成す
ることができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明について、図面を参照して説明
する。従来例と同一部分には同一参照符号を付し説明を
省略する。本発明のカラー陰極線管の露光装置の全体の
構成は、従来のそれとほぼ同じであり、パネルを位置決
めするテーブルと、このテーブルに位置決め支持された
パネル内面の蛍光体スラリ層等の蛍光面形成物質層にシ
ャドウマスクを介して光を照射する線状光源と、この線
状光源の長手方向と直交する方向を長手方向とする開口
部を有し、テーブルと線状光源との間に配置されたシャ
ッタと、線状光源からの光の軌道を電子ビームの軌道に
近似させる補正レンズと、パネル内面に対する光量分布
を補正する補正フィルタとを備えている。

【００１３】そして、図３に示すように、線状光源９
は、光源支持台１４を構成する上下二段に積み重ねら
れ、かつ同一方向にスライド可能なスライダ１５ａ，１
５ｂのうち、その上部スライダ１５ａに保持されてい
る。また、その下部スライダ１５ｂは、揺動ロッド１６
等からなる揺動機構１７を介して第一のモータ１８の回
転軸に連結され、モータ１８の正逆回転駆動により、矢
印１９で示すように、その長手方向に揺動するようにな
っている。また、揺動ロッド１６には、後述する振幅調
整機構のリンクの支点の位置を移動するための振幅調整
ロッド２０が接続されている。一方、シャツタ１１は上
記第一のモータ１８の回転軸に連結された主軸２１、こ
の主軸２１の回転を伝達する複数本のチェーン２２、各
チェーン２２を支持する複数個のスプロケツト２３等か
らなる伝達機構２４を介して、上記第一のモータ１８の
正逆回転駆動により、ガイド２５により案内されて、線
状光源９の長手方向の揺動に同期して、矢印２６で示す
ように、線状光源の長手方向に往復移動するようになっ
ている。

【００１４】また、図１および図２に示すように、線状
光源９を保持する上部スライダ１５ａには、回転速度調
整可能な第二のモータ２７が付設され、この第二のモー
タ２７の回転を伝達する歯車機構２８、その出力側歯車
２９に位置可変に取り付けられた可動偏心カム３０、こ
の可動偏心カム３０に連結され、前述の揺動機構１７の
揺動に同期して移動するように、振幅調整ロッド２０が
連結された支点３１を有するリンク３２等からなる振動
調整機構３３を介して、上記第二のモータにより、線状
光源９をその長手方向に光源支持台１４の揺動に同期し
て、振幅が変化し、かつ任意振幅、任意速度で振動させ
ることができるようになっている。本発明の露光方法
は、テーブル８上にパネルを位置決めして載置し、露光
開始スイッチを投入すると、まず第一のモータ１８の正
逆回転駆動により、揺動機構１７を介して下部スライダ
１５ｂがスライドし、上部スライダ１５ａに保持された
線状光源９がその長手方向に揺動する。それと同時に第
一のモータ１８の正逆回転駆動は、伝達機構２４を介し
てシャツタ１１を上記線状光源９の揺動に同期して同方
向に往復移動させる。また、この線状光源９の揺動およ
びシャッタ１１の往復移動と同時に、第二のモータ２７
の回転駆動により、振動調整機構３３を介して、線状光
源９は、その長手方向に振幅を増大しながら振動する。

【００１５】その振動速度は、回転速度調整可能な第二
のモータ２７の回転速度で調整でき、また、振動の振幅
は、可変偏心カム３０の取り付け位置調整で、振動振幅
の揺動に伴う増大量は、振幅調整ロッド２０のリンク３
２の支点３１への連結位置調整でそれぞれ変化させるこ
とができる。以上、線状光源の振動機構として、モータ
と、可変偏心カムと、振幅調整ロッドによるリンクの支
点位置移動機構とからなる機械的な機構を使用した露光
装置について説明したが、本発明はこの例に限定され
ず、例えば、変位拡大機構を具備する電磁振動や圧電振
動を振動源とする線状光源の振動機構を使用し、揺動機
構の駆動に同期して、振動源に印加する電圧により振幅
を調整する電気的な振動機構を採用しても良い。

【００１６】

【発明の効果】本発明のカラー陰極線管の蛍光面露光装
置および露光方法によれば、線状光源を振動させる振幅
を、露光部分が中央部から周辺部に移動するにともない
増大して、実効光源長を露光部分に最適な長さに維持で
きるため、蛍光面全域で光スポットの強度が均一とな
り、くびれや太りの発生が起こらず、ストライプ状蛍光
体層を蛍光面全域で真直ぐにかつ均一に形成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例の露光装置の光源振動機構
の平面図

【図２】 本発明の一実施例の露光装置の光源振動機構
の側面図

【図３】 本発明の一実施例の露光装置の光源移動機構
の構成を示す斜視図

【図４】 カラー陰極線管の構成図

【図５】 シャドウマスクの要部拡大図

【図６】 部分露光方式の露光装置の構成図

【図７】 光源、シャドウマスク、パネルの位置関係を
示す図

【図８】 （ａ）ストライプ状蛍光体層のくびれを示す
図 （ｂ）ストライプ状蛍光体層の太りを示す図

【符号の説明】

２ パネル ３ シャドウマスク ４ 蛍光面 ９ 線状光源 １０ 開口部 １１ シャッタ １７ 揺動機構 ２０ 振幅調整ロッド ３１ 支点 ３２ リンク ３３ 振幅調整機構

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも線状光源と、この線状光源とパ
   ネルとの間に線状光源の長手方向と直交する方向を長手
   方向とする開口部を有しかつ線状光源の長手方向に移動
   可能に設けられたシャッタと、線状光源をシャッタの開
   口部の移動と同期して傾斜させかつ線状光源の長手方向
   に振動させる揺動機構とを具備したカラー陰極線管の露
   光装置において、前記線状光源を保持するスライダと、
   このスライダに付設された回転速度調整可能なモータ
   と、このモータの回転を伝達する歯車機構と、その出力
   側歯車に位置可変に取り付けられた可動偏心カムと、こ
   の可動偏心カムに連結され、前記揺動機構の揺動に同期
   して移動する振幅調整ロッドが連結された支点を有する
   リンクとからなる振動振幅可変機構を具備し、前記線状
   光源の傾斜と同期して線状光源の振動振幅が連続的に増
   大するようにしたことを特徴とするカラー陰極線管の露
   光装置。
2. 【請求項２】線状光源とパネルとの間に線状光源の長手
   方向と直交する方向を長手方向とする開口部を有するシ
   ャッタを配置し、線状光源から放射される光をシャッタ
   の開口部及びシャドウマスクを介して、パネル内面の蛍
   光面形成部材に照射することにより、パネル内面に前記
   線状光源の長手方向と同方向に長い蛍光面を構成する複
   数色の蛍光体層を形成するに際し、シャッタを線状光源
   の長手方向に移動させるとともに、線状光源をシャッタ
   の開口部の移動と同期して傾斜させ、かつ線状光源の長
   手方向に揺動機構で振動させて露光するカラー陰極線管
   の蛍光面露光方法において、前記線状光源の傾斜と同期
   して前記線状光源を保持するスライダと、このスライダ
   に付設された回転速度調整可能なモータと、このモータ
   の回転を伝達する歯車機構と、その出力側歯車に位置可
   変に取り付けられた可動偏心カムと、この可動偏心カム
   に連結され、前記揺動機構の揺動に同期して移動する振
   幅調整ロッドが連結された支点を有するリンクとからな
   る振動振幅可変機構を駆動させ線状光源の振動振幅を連
   続して増大させることを特徴とするカラー陰極線管の蛍
   光面露光方法。