JPH0389430A - カラー受像管用露光装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、カラー受像管の蛍光面形成に用いられる露
光装置に関する。

（従来の技術） 一般にカラー受像管は、第３図に示すように、パネル（
１）およびファンネル（２）からなる外囲器を有し、そ
のパネル（１）内側に装着された多数の電子ビーム通過
孔の形成されたシャドウマスク（３）に対向して、上記
パネル（１）内面に蛍光面（４）が形成されている。こ
の蛍光面（４）は、青、緑、赤に発光するストライプ状
またはドツト状の３色蛍光体層からなる。また、この蛍
光面（４）上に描かれる画像のコントラストを向上させ
るために、特にその３色蛍光体層の間隙部にカーボンな
どを主成分とする非発光層を設けて、いわゆるブラック
ストライプ型またはブラックマトリックス型としたもの
がある。

この蛍光面（４〉への画像の表示は、電子銃〈５）から
放出される３電子ビーム（８Ｂ）　、　（６Ｇ）　、　
（ＯＲ）をファンネル（２）の外側に装着された偏向ヨ
ーク（７）の形成する磁界により水平および垂直方向に
偏向して、蛍光面（４）を走査することによりおこなわ
れる。

したがって、この蛍光面（４〉上に色純度良好な画像を
表示するためには、第４図に示すように、シャドウマス
ク（３〉に対して、その電子ビーム通過孔（８）を通過
した各電子ビーム（ＢＢ）　、　（８Ｇ）　、　（８Ｒ
）が対応する蛍光体層（９Ｂ）　、　（９Ｇ）　、　（
９Ｒ）に正しく射突するようにすることが必要である。

特にこのシャドウマスク（３）の電子ビーム通過孔（８
）に対する３色蛍光体層（９Ｂ）　、　（９Ｇ）　、　
（９Ｒ）の位置は、各電子ビーム（６Ｂ）　、　（８Ｇ
）　、　（ＯＲ）の偏向角度にしたがって、その見掛は
上の射出位置（偏向中心）が変化するため、各蛍光体層
（９Ｂ）　、　（９Ｇ）　、　（９Ｒ）に、対応する電
子ビーム（６Ｂ）　、　（６Ｇ）　、　（ＳＲ）が正し
く射突するようにするためには、パネル（１）内面の各
点において、シャドウマスク（３〉の電子ビーム通過孔
（８）に対する３色蛍光体層（９Ｂ）　、　＜９Ｇ）　
、　（９Ｒ）の位置を変化させることが必要である。

すなわち、第５図にインライン型電子銃から放出される
一列配置の３電子ビームのセンタービーム（８Ｇ）につ
いて示すように、電子ビーム（６Ｇ）は、偏向ヨーク（
７）の磁界強度が均一であるとすると、その偏向ヨーク
磁界（１１）内を円軌道を描いて進み、この偏向ヨーク
の磁界（１１）を出たのちに直進し、シャドウマスク（
３）の電子ビーム通過孔（８〉を通って蛍光体層（９Ｇ
〉に射突する。したがって、この電子ビーム（ｅｃ）の
見掛は上の射出位置、すなわち直線軌道の延長線が管軸
（Ｘ軸）と交わる偏向中心（Ｐ）の位置が偏向角度γに
したがって変化する。

つまり、偏向角度が零の無偏向の場合に対して偏向角度
γの場合は、偏向中心（Ｆ）がΔｐだけ蛍光面（４）側
に前進するγ−Δｐ特性をもっている。

一方、従来より蛍光面は、パネル内面に蛍光体と感光性
樹脂を主成分とする蛍光体スラリを塗布、乾燥し、その
被膜をシャドウマスクを介して露光することにより、そ
のシャドウマスクの電子ビーム通過孔に対応するパター
ンを焼付けたのち、現像して未感光部を除去することに
より任意１色の蛍光体層を形成する。そして、その各工
程・を３色蛍光体層について繰返すことにより形成して
いる。

特に非発光層を有する蛍光面については、上記３色蛍光
体層の形成に先立って、感光性樹脂を塗布し、上記蛍光
体層の形成と類似の方法により３色蛍光体層形成位置に
シャドウマスクの電子ビーム通過孔に対応する感光性樹
脂のパターンを形成したのち、非発光性塗料を塗布し、
その後、この非発光性塗料の被膜を感光性樹脂のパター
ンとともに剥離して、３色蛍光体層形成位置に空隙をも
つ非発光層を形成する。その後、上記蛍光体層形成方法
によりこの非発光層の空隙部に３色蛍光体層を形成する
ことにより形成される。

この蛍光体層、非発光層のいずれの場合でも、パネル内
面に形成した被膜を露光する光は直進するため、露光工
程では、第６図に示すように、シャドウマスク（３〉を
装着したパネル（１〉と露光光源（１３）との間に、光
源（１３〉から放射される光（１４）の軌道を電子銃か
ら放出される電子ビームの軌道に近似させる補正レンズ
（，１５）、つまり電子銃から放出される電子ビームの
γ−Δｐ特性を満足するように光源（１３〉から放射さ
れる光（１４〉の軌道を補正する補正レンズ〈１５〉が
用いられている。なお、第３図において、（１Ｂ〉は、
部分露光により蛍光面を形成するための移動自在なシャ
ッター、（１７〉は、その開孔である。

また、一般に、たとえば同一平面上を通る３電子ビーム
を放出するインライン方式シャドウマスク型カラー受像
管については、偏向ヨークの水平および垂直偏向磁界に
よって上記３電子ビームを自己集中させるセルフコンバ
ーゼンス方式が広く採用されている。このセルフコンバ
ーゼンス方式カラー受像管のうち、最も一般的な同一水
平面上を通る３電子ビームを放出するものについては、
水平偏向磁界をビンクツション形、垂直偏向磁界をバレ
ル形とし、シャドウマスクについては、垂直方向の曲率
半径が水平方向の曲率半径よりも大きな曲面に形成され
ている。このようなシャドウマスクを備えるカラー受像
管の蛍光面を上記γ−Δｐ特性を補正する補正レンズを
用いて形成すると、第７図に示すように、垂直方向に延
在するストライプ状の３色蛍光体層（９Ｂ）　、　（９
Ｇ）　、　（９Ｒ）のうち、両サイドの蛍光体層（９Ｂ
））、　（９Ｒ）が蛍光面中央部から垂直方向に遠去か
るにしたがって接近するグルーピング現象をおこす。し
たがって、このようなカラー受像管の蛍光面形成には、
上記γ−Δｐ特性を補正する補正レンズの他に、第８図
に示すように、単純な傾斜面（１８）をもつ２σ特性補
正ウエツジレンズ（１９）、あるいは第９図に示すよう
に、両サイドの蛍光体層（９Ｂ））、　（９Ｒ）を形成
するときに、シャッター（ｉ６）と同期して矢印（２０
）で示すこのシャッター（１Ｂ）の移動方向と直交する
矢印（２１〉で示す方向にパネル（１）を移動させるＰ
ＰＣカム機構などが用いられている。

（発明が解決しようとする課題） 上記のように、従来よりカラー受像管の蛍光面の形成に
ついては、パネル内面に形成された蛍光体スラリや感光
性樹脂などの蛍光面形成層にシャドウマスクの電子ビー
ム通過孔に対応するパターンを焼付けるとき、偏向ヨー
クの形成する磁界により偏向される電子ビームのγ−Δ
ｐ特性を満足するように露光光源から放射される光の軌
道を補正する補正レンズの他に、３色蛍光体層のグルー
ピング現象を補正する２σ特性補正ウエツジレンズを用
いて蛍光面を形成する方法がある。しかし、このように
γ−Δｐ特性を補正する補正レンズとグルーピング現象
を補正する２σ特性補正ウエツジレンズとを組合わせて
も、特にパネルが平坦化したカラー受像管や広偏向角カ
ラー受像管に対しては、十分に３色蛍光体層のグルーピ
ング現象を補正することが困難である。

この３色蛍光体層のグルーピング現象を十分に補正し得
る他の手段として、形成しようとする蛍光体層に応じて
、γ−Δｐ特性を補正する補正レンズの表面形状を変え
て、２σ補正作用をもたせることが考えられるが、この
ような補正レンズは、たとえば、ストライプ状の３色蛍
光体層の場合、センタービームに対応する蛍光体層を形
成するための２σ補正作用もたない補正レンズと、両サ
イドビームに対応する蛍光体層を形成するための２σ補
正作用もつ補正レンズと、計２種類の補正レンズが必要
となる。一般に、γ−Δｐ特性を補正する補正レンズは
、非球面かつ直径２８０ｍｍ程度の大きさを必要とし、
高価であるため、このように２種類の補正レンズを用い
ることは、カラー受像管製造上の負担を大きくする。ま
た、量産上−般におこなわれているように３色蛍光体層
ごとに露光装置が異なる場合は、２種類の補正レンズを
使用しても、露光上の問題はないが、ブラックストライ
プ型蛍光面の非発光層を形成する場合のように１工程で
３色蛍光体層形成位置にシャドウマスクの電子ビーム通
過孔に対応する感光樹脂のパターンを形成する場合は、
露光装置の機構上大きな困難がある。

この発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、
γ−Δｐ特性を補正するとともに、２σ特性も同時に補
正する構造簡単な露光装置を構成することを目的とする
。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） カラー受像管用露光装置において、パネル内面に形成さ
れた蛍光面形成層に投射する光源からの光の軌道をカラ
ー受像管の電子銃から放出されかつ偏向ヨークの磁界に
より偏向される電子ビームの軌道に近似させる補正レン
ズを、上記電子ビームのγ−Δｐ特性と上記電子ビーム
の２σ特性を満足するように上記光の軌道を補正する第
１のレンズと、上記第１のレンズの２σ特性補正作用を
相殺する作用を有する第２のレンズとで構成した。

（作　用） 上記のように、補正レンズを２種類のレンズで構成する
と、たとえばインライン型電子銃から放出される３電子
ビームのそれぞれに対するγ−Δｐ特性については、第
１のレンズで補正することができ、かつ２σ特性につい
ては、第１のレンズの２σ特性補正作用を相殺するよう
に第２のレンズを配置することにより、センタービーム
に対する影響をなくシ、両サイドビームに対しては、第
１のレンズの２σ特性補正作用を補助するように第２の
レンズを配置することにより補正することができる。

（実施例） 以下、図面を参照してこの発明を実施例に基づいて説明
する。

第１図にその一実施例であるインライン型カラー受像管
用露光装置を示す。この露光装置は、パネル（１）を位
置決め支持する支持台（３０〉を有し、この支持台（８
０）の下部に、水冷式または空冷式の超高圧水銀ランプ
などからなる露光光源（１３）が設置されている。そし
て、この光源（１３）と上記支持台（３０〉に位置決め
支持されたパネル（１）との間に、第１および第２のレ
ンズ（３１）、（３２）からなる補正レンズ（３３）が
同軸に配置されている。

この２種類のレンズ（３１）、（３２）のうち、第１の
レンズ（３１）は、光源（１３）から支持台（３０）に
位置決め支持されたパネル（１）に向かって放射される
光〈１４）の軌道をカラー受像管の電子銃から放出され
る電子ビームの軌道に近似させるγ−Δｐ特性補正作用
と、ストライブ状の３色蛍光体層がパネル（１）中心か
ら垂直方向に遠去かるにしたがって接近するグルーピン
グを補正する２σ特性補正作用とを備える。したがって
、この第１のレンズ（８１）は、表面形状が従来のγ−
Δｐ特性を補正する補正レンズ（第６図参照）の非球面
形状に従来の２σ補正ウエツジレンズ（第８図参照）の
表面形状を組合わせた形状に形成されている。これに対
し、第２のレンズ（３２）は、従来の２σ補正ウエツジ
レンズと同様の表面形状をなす。しかも、上記第１のレ
ンズ（３１）の２σ補正ウエツジレンズとしての表面の
傾斜角と第２のレンズ（３２）の表面の傾斜角とは等し
くなっている。

つぎに、この露光装置による露光方法について説明する
。蛍光面として、同一水平面上を通る３電子ビームに対
応して垂直軸方向に延在するストライブ状の３色蛍光体
層からなる蛍光面を形成する場合について述べる。

まずパネル（１）内面に蛍光体スラリを塗布し、この蛍
光体スラリの被膜（３５）形成されたパネル（１）にシ
ャドウマスク（３）を装着して支持台（３０〉に位置決
め支持する。最初に一方のサイドビームに対応する一例
の蛍光体層を形成するとすると、第２図（ａ）に示すよ
うに、第１および第２のレンズ（３１）、（３２）を傾
斜方向を同一水平軸方向とし、かつレンズの厚い側縁部
が他側になるように配置するとともに、光源（１３）を
レンズ（３１）、（１２）およびパネル（１）中心を通
る露光装置の中心軸（２軸）から他側方向にｓ　（＋ｓ
）偏心させて露光する。

また、センタービームに対応する中央の蛍光体層を形成
する場合は、同（ｂ）に示すように、上記−側の蛍光体
層を形成する場合に対して、第２のレンズ（３２）を１
８０’回転した方向、すなわち第１および第２のレンズ
（３１）　、　（３２）を傾斜方向を同一水平軸方向と
してレンズの厚い側縁部が互いに反対側になるように配
置し、かつ光源（１３）を露光装置の中心軸上に位置さ
せて露光する。さらに、他方のサイドビームに対応する
他側の蛍光体層を形成する場合は、同（ｅ）に示すよう
に、上記−側の蛍光体層を形成する場合とは逆向きに第
１および第２のレンズ（３１）　、　（３２）を配置す
るとともに、光源（１３）を露光装置の中心軸から一側
方向に５（−ｓ）偏心させて露光する。

このように、補正レンズ（３３〉を第１および第２のレ
ンズ（３１）　、　（３２）からなる２種類レンズで構
成して、その第１、第２のレンズ（３１）　、　（３２
）および光源（１３〉の相対位置を変化させると、γ−
Δｐ特性については、第１のレンズ（８ｔ）のもっγ−
Δｐ特性補正作用によって補正することができ、２σ特
性については、第１、第２のレンズ（３１）、（３２）
および光源（１３）の相対位置の変化によって、両サイ
ドビームに対応する両側の蛍光体層に対しては各レンズ
（３１）、（３２）のもつ２σ補正作用を生かし、また
センタービームに対応する中央の蛍光体層に対しては第
１のレンズ（３１）のもっ２σ補正作用と第２のレンズ
（３２）のもつ２σ補正作用とを相殺することができ、
それにより３色蛍光体層のグルーピングをなくすことが
できる。

さらに、ブラックストライプ型蛍光面の非発光層を形成
する場合は、特にｆｆ１ｌおよび第２のレンズ（３１）
、（３２）を回転可能に配置し、３色蛍光体層形成位置
にシャドウマスクの電子ビーム通過孔に対応する感光樹
脂のパターンを形成するとき、逐次第１、第２のレンズ
（３１）、（３２）および光源（１３）の回転あるいは
移動を第２図に示したように変化させることにより、１
台の露光装置によりきわめて容易に非発光層を形成する
ことができる。

なお、上記実施例では、２σ特性を補正するための第１
および第２のレンズの傾斜角を同一として、これらレン
ズを同軸に配置したが、この第１および第２のレンズの
２σ特性を補正するための傾斜角は、必ずしも同一でな
くてもよい。しかし、この場合は、少なくとも一方のレ
ンズ、好ましくは２σ補正作用のみをもつ第２のレンズ
を露光装置の中心軸から偏心させて、センタービームに
対応する中央の蛍光体層を形成する場合に、第１のレン
ズのもつ２σ補正作用を第２のレンズ（３２）のもつ２
σ補正作用により相殺して、蛍光体層形成位置に光源か
らの光を入射させるようにすることが必要である。

なおまた、上記実施例では、垂直軸方向にストライプ状
の蛍光体層が延・在する蛍光面について述べたが、この
発明は、ドツト状の蛍光体層からなる蛍光面についても
適用可能であり、また場合によっては、露光装置の中心
軸と第１および第２のレンズの中心軸を一致させない場
合にも適用可能である。

［発明の効果］ パネル内面に形成された蛍光面形成層に投射する光源か
らの光の軌道をカラー受像管の電子銃から放出されかつ
偏向ヨークの磁界により偏向される電子ビームの軌道に
近似させる補正レンズを、電子ビームのγ−Δｐ特性と
２σ特性を満足するように光の軌道を補正する第１のレ
ンズと、この第１のレンズの２σ特性補正作用を相殺す
る作用を有する第２のレンズとで構成すると、電子銃か
ら放出される３電子ビームのそれぞれに対するγ−Δｐ
特性については、第１のレンズで補正することができ、
２σ特性については、２σ特性の補正を必要としない蛍
光体層に対しては、第１のレンズの２σ特性補正作用を
相殺するように第２のレンズを配置することにより、ま
た２σ特性の補正を必要とする蛍光体層に対しては、第
１のレンズの２σ特性補正作用を補助するように第２の
レンズを配置することにより補正することができ、その
第１および第２のレンズの相対位置の変化によって容易
に所要の蛍光面を形成し得る露光装置とすることができ
る。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の一実施例であるカラー受像管用露光
装置の構成を示す図、第２図（ａ）ないしくｅ）図はそ
れぞれストライプ状の３色蛍光体層を形成するときの第
１、第２のレンズおよび露光光源の相対位置を説明する
ための図、第３図はカラー受像管の構成を示す図、第４
図は３色蛍光体層とシャドウマスクの電子ビーム通過孔
との関係を説明するための図、第５図は電子ビームに対
する偏向磁界の影響を説明するための図、第６図は従来
のカラー受像管用露光装置の構成を示す図、第７図はス
トライプ状の３色蛍光体層のグルーピングを示す図、第
８図は従来の２σ補正ウエツジレンズの形状を示す図、
第９図は３色蛍光体層のグルーピングを補正するための
ＰＰＣ機構を説明するための図である。 １・・・パネル Ｉ３・・・露光光源 ３１・・・第１のレンズ ３３・・・補正レンズ ３・・・シャドウマスク １４・・・光 ３２・・・第２のレンズ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 所定位置に位置決めされたパネルとこのパネル内面に形
   成された蛍光面形成層に光を投射する光源との間に上記
   蛍光面形成層に投射される光の軌道をカラー受像管の電
   子銃から放出されかつ偏向ヨークの磁界により偏向され
   る電子ビームの軌道に近似させる補正レンズが配置され
   てなるカラー受像管用露光装置において、 上記補正レンズが上記電子ビームのγ一Δｐ特性と上記
   電子ビームの２σ特性とを満足するように上記光の軌道
   を補正する第１のレンズと、上記第１のレンズの２σ特
   性補正作用を相殺する作用を有する第２のレンズとから
   なることを特徴とするカラー受像管用露光装置。