JPH02253537A - カラー受像管蛍光面形成用補正レンズ - 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、カラー受像管の蛍光面を露光および現像によ
り形成する場合の露光工程において用いられる補正レン
ズに関するものである。

従来の技術 カラー受像管の高解像度化や高輝度化がすすむに伴い、
蛍光面品質のより一層の向上が望まれるようになり、補
正レンズを用いた露光処理にも高い精度が要求される。

光吸収性黒色膜を備えたいわゆるブラックマトリックス
形式蛍光面の形成においては、多数のストライブ状また
はドツト状のホールを有する黒色膜がまず形成され、つ
いで、前記ホール内にストライブ状またはドツト状の蛍
光体膜が形成される。このため、前記ホールおよび前記
蛍光体膜は実質的に同一の位置を占めることになるが、
前記ホールおよび前記蛍光体膜を電子ビームの射突位置
に正しく位置させることが重要となる。

かかる位置合わせ（レジストレージ日ン補正）のために
種々の補正レンズが用いられている。かかる補正レンズ
には、連続曲面を有するものと不連続曲面を有するもの
とがあり、いずれも露光用光線を屈折させて実際の電子
ビーム軌道に近似させるためのものであるから、非常に
複雑な面を有している。

ストライブ状の蛍光体膜を有するカラー受像管では、蛍
光体膜が垂直方向に長い帯状となるので、蛍光体膜とこ
れを刺激発光させるべく射入した電子ビームとが垂直方
向に位置ずれしても、それによって色ずれを生じること
はない。したがって、水平方向へのビームのランディン
グ補正のみを考えればよく、補正レンズの設計面での自
由度は高い。しかし、かかる蛍光面は蛍光体膜を高密度
で配列できないので、高い解像度を得ることができない
。

このため、コンピュータ端末用等の高解像度が要求され
るカラー受像管には、ドツト状の蛍光体膜で蛍光面を形
成したドツト形式のものが用いられている。

かかるドツト形式カラー受像管の蛍光面の形成に当たっ
ては、水平方向および垂直方向の各ランディング補正を
ともに行わなければならず、最適補正量が得られるよう
に種々の補正レンズが用いられている。

特公昭４７−４０９８３号公報等に開示されているよう
な不連続形式補正レンズを組み込んだ露光台は、第１０
図に示すように構成される。すなわち、光源１および補
正レンズ２を内装した露光台３上に、シャドウマスク４
を装着したフェースパネル５が置かれる。６は感光性膜
を示す。

補正レンズ２は、第１１図の（ａ）〜（Ｃ）に示すよう
な平面形状および水平（Ｘ）、垂直（Ｙ）方向断面形状
を有し、Ｘ方向およびＸ方向に正方形または長方形の複
数のブロックに分割され、各ブロックは中央部のものを
除きＸ方向およびＸ方向へ所定の角度だけ傾斜している
。

光源１から出た露光用光線は補正レンズ２で屈折したの
ち、シャドウマスク４のアパーチャを通じてフェースパ
ネル５の内面に遅し、感光性膜６を露光して硬化させる
のであるが、このままでは、補正レンズの不連続境界面
の基盤目状パターンが感光性膜６にそのまま投影されて
焼き付けられるので、露光処理期間中の補正レンズ２を
Ｘ。

７両方向へ振動させるための振動機構が必要となる。ま
た、特公昭５５−４４４１８号公報に開示されている発
明のように線状の光源を用いるとともに、その長手方向
にのみ不連続境界面を有する補正レンズを用いると、不
連続境界面の感光性膜への投影をぼかし得るので、この
場合は前述のような振動機構を要しない。

発明が解決しようとする課題 しかし、前述のような線状光源を用いて露光処理を施す
と、ドツト状のホールや蛍光体膜が非円形になってしま
う。また、補正レンズの多数のブロックの傾斜角がブロ
ックの分割方向で興なっていると、感光性膜上の投影像
が部分的に重なり合い、露光量が不均一になる。そのう
え、振動させる距離や速度等を傾斜角に応じて選択しな
ければならないのみならず、照度分布調整用の光学フィ
ルタの設計が非常にむずかしくなる。

一方、ブロックをＸ、７両方向へ分割した補正レンズを
用いると、円形のドツトを得ることができるものの、多
数の小ブロックを必要とするので、頂面に所定の傾斜角
を付した多数のブロックを組み合わせて金型をつくり、
この金型に樹脂液を注入して合成樹脂製の補正レンズを
得ることになる。しかし、このような樹脂成型では高い
加工精度を得難く、また、樹脂製レンズの実用的な耐熱
温度は高だか８０℃であるので、使用中の温度管理が必
要となる。さらに、使用中に透明度が低下して（るので
寿命が短い。さらにまた、ブロック境界面のパターンが
感光製膜にそのまま投影されないように、ぼかしのため
の複数方向への振動付与が必要となり、露光台の構成が
複雑となる。

ドツト形式蛍光面の形成においては、水平・垂直両方向
でのレジストレーション補正を同時に行なう必要がある
ので、連続曲面の補正レンズを適用し難い。たとえば第
１２図に示すように、蛍光面の四隅におけるドツト状蛍
光体膜に対して電子ビームが＋Ｘ方向へずれて射入する
場合の補正を考えると、当該蛍光体膜が＋Ｘ方向へ移動
して焼き付けられるように補正レンズの曲面を補正しな
ければならない。しかし、ドツト状蛍光体膜をＸ方向へ
移動させることなく四隅のもののみをＸ方向へ移動させ
ることは、連続曲面の補正レンズを使用するかぎり不可
能であり、第１３図に示すような不所望の移動を伴うこ
とになる。

課題を解決するための手段 本発明は、複数の帯状領域がその幅方向へ連なって不連
続表面を形成している補正レンズに係り、前記帯状領域
の各長手方向の断面形状がレンズ主面に対して所定の傾
斜をなす直線または曲線の表面を有するように、そして
、前記帯状領域の各幅方向の断面形状が前記レンズ主面
に対してほぼ平行な直線の表面を有するように構成され
る。

作用 このように構成された補正レンズでは、帯状領域が幅方
向で傾斜の変化な（連なるので、感光性膜へのレンズの
投影像はレンズパターンに相似したものとなり、投影像
の重なり合いによる光量むらが少なく、補正レンズに単
純な振動を与えるだけで光量むらのない露光処理ができ
、しかも、−方向への振動だけででよいので、露光装置
の簡素化が可能となる。また、光学フィルタも連続的な
分布を有するもので十分に対応できる。また、この補正
レンズを構成する帯状領域の一つ一つが比較的太き面を
有するので、ガラスを研摩して精度よく形成することが
できる。

実施例 つぎに、本発明を図面に示した実施例とともに説明する
。

第１図に示すように、不連続曲面の補正レンズ７の帯状
領域を形成する多数のガラス製ブロック８ａ〜８ｅは、
中央部のブロック８ｃを除いて、（さび状のＸ方向断面
形状を有し、水平基準面たるレンズ主面９に対するそれ
ぞれの表面傾斜角は、８ａ＞８ｂ＞８ｃ＜８ｄ＜８ｅと
、レンズ周辺部へいくに従って順次に大きくなっており
、Ｘ軸に対しては対称形である。

第２図はかかる不連続曲面の補正レンズ７を在来の連続
曲面補正レンズ１０とともに組み込んだ露光台を示すも
ので、その動作は下記のとおりである。

第３図に矢印で示す方向へ電子ビームの射突点が位置ず
れするミス・レジストレーションは、連続曲面の補正レ
ンズを使用して補正することはできない（Ａ、Ｂ、Ｃは
補正を必要としない位置）。もしも、かかるパターンの
Ｘ方向ずれのみを補正しようとして第６図の（ａ　）、
（ｂ　）、（ｃ　）に示すような（さび形断面形状の補
正レンズを用いたと仮定すると、この補正レンズはＸ軸
から遠ざかるに従ってＸ方向への傾斜が急になっている
ものの、連続曲面なるがゆえにＸ方向への傾斜も自動的
に決まってしまう。その結果、第７図に示すようにドツ
ト状の蛍光体膜を＋Ｘ側で外寄りに、そして、−ｘｇ４
では内寄りにそれぞれ移動させ得ても、Ｘ方向では望む
方向とは逆の方向へ移動してしまう。

一方、本発明を実施した第１図図示のような不連続曲面
の補正レンズを使用すると、当該蛍光体膜をＸ方向へ移
動させることなく第４図図示のようにＸ方向へのみ移動
させることができる。つまり、第３図のミス・レジスト
レーションを、第５図に示すように補正することができ
る。そして、第５図に示すようなパターンは在来の連続
曲面補正レンズ１０で簡単に補正することができる。

本発明の第２の実施例の不連続曲面補正レンズを第８図
の（ａ）、（ｂ）に示す。この補正レンズはＸ軸および
Ｙ軸のそれぞれに関して対称形に形成されており、Ｘ軸
上にあるブロック８ｃは中央部付近でＸ方向に強い凹レ
ンズを形成しており、ブロック８ｃからブロック８ｂ、
８ｃへと、また、ブロック８ｄ、８ｅへとそれぞれＸ軸
がら遠ざがるに従い傾斜の緩い曲面になっている。

このような補正レンズを用いると、第９図に示すように
蛍光面の中央部付近のドツト状蛍光体膜を内寄りへ移動
させることができる。

シャドウマスク型カラー受像管においては、動作時にシ
ャドウマスクの中央部付近が局部的に熱膨躾するドーミ
ング現象がある。このような現象が起こると、シャドウ
マスクのアパーチャが中央部寄りへ移動して電子ビーム
が予定軌道よりも内寄りの軌道をとって蛍光面に射突す
る。このため、ドツト状蛍光体膜の付設位置を平時の電
子ビーム射突点よりも若干肉寄りに設定しておくことが
望ましいのであり、第８図に示すような補正レンズを使
用するとこのような補正も簡単に行なうことができる。

前述の実施例では、補正レンズを構成するブロックをＹ
方向に分割したが、これはＸ方向に分割してもよい。ま
た、光量むらをぼかすためにレンズを振動させることに
代えて、フェースパネル側を振動させてもよいのは勿論
である。

発明の効果 以上のように本発明によると、不連続面を有する補正レ
ンズでありながら、光量むらによる影響を少なくでき、
露光台や光学フィルタの構成を単純化することができる
。また、ガラスで形成することができるので加工精度を
高め得るのみならず、管理が容易となり、と（に、在来
の連続曲面補正レンズとの組み合わせで使用することに
よっては、あらゆるパターンの補正に対応させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した補正レンズの斜視図、第２図
は同補正レンズを組み込んだ露光台の側断面図、第３図
ないし第５図はミス・レジストレーションおよびその補
正の要領を説明するためのパターン図、第６図の（ａ　
）、（ｂ　）、（ｃ　）はくさび形の断面形状を有する
連続曲面補正レンズの正面図およびそのＸ、Ｙ方向断面
図、第７図は同補正レンズによる補正のパターン図、第
８図の（ａ）。 （ｂ）は本発明の第２の実施例の補正レンズの平面図お
よび側断面図、第９図は同補正レンズによる補正のパタ
ーン図、第１０図は従来の露光台の側断面図、第１１図
の（ａ　）、（ｂ　）、（ｃ　）は従来の補正レンズの
平面図およびそのＸ、Ｙ方向断面図、第１２図および第
１３図はミス・レジストレーションおよびその補正の従
来要領を説明するためのパターン図である。 ７・・・・・・補正レンズ％　８　ａ〜８ｅ・・・・・
・ブロック、９・・・・・・レンズ主面。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　ほか１名７−　　桶
正しブス １１１図 ９−９．し）プ主面 第４図 １２＠ ｅ 總　６１ｍ 処 因 第 図 弔 １０図 偽１１区・ （α） （Ｃ） Ｃｂ） ご友ｉ＝万２） 第 区 第 図 第１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の帯状領域がその幅方向へ連なって不連続表面を形
   成している補正レンズであって、前記帯状領域の各長手
   方向の断面形状は、レンズ主面に対して所定の傾斜をな
   す直線または曲線の表面を有し、前記帯状領域の各幅方
   向の断面形状は、前記レンズ主面に対してほぼ平行な直
   線の表面を有していることを特徴とするカラー受像管蛍
   光面形成用補正レンズ。