JPH05217498A - 螢光面パターン形成用補正レンズとその成形方法、およびその金型と金型の加工方法並びに加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高解像度のカラーブラウン管を得るための螢光
膜を高精度に形成することのできる安価な補正レンズを
得る。 【構成】複数個の平面あるいは曲面２ｂの転写面が表面
に形成された単一の金型を用いて、カラーブラウン管螢
光面パターン形成用補正レンズ２を成形する。 【効果】金型２を単一素材で加工することで、高精細の
補正レンズが成形でき、また、この金型のコストを大幅
に低下できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラーブラウン管の螢
光面パターン形成時の露光工程において用いられる補正
レンズに関する。

【０００２】

【従来の技術】カラーブラウン管の蛍光面は、シャドウ
マスクをマスクとした露光，現像工程をもつ写真法を利
用して形成される。近年、カラーブラウン管の高精細化
が要求されるに従い、螢光面を露光及び現像により形成
する場合の露光工程に要求される精度も高まっている。

【０００３】特に、蛍光体の周囲を光吸収物質（黒色
体）で囲んだ，所謂ブラックマトリックス形式のカラー
ブラウン管の螢光面形成においては、多数のストライプ
状またはドット状のホールを残して黒色体が形成され、
該ホールに螢光体を埋設して、隣接する蛍光体ストライ
プまたはドットが黒色体で分離されてなる蛍光膜を形成
する。

【０００４】このような蛍光膜を形成するためには、黒
色体のホールの位置と螢光体の位置とを一致させると共
に、上記ホールおよび蛍光体の位置は、ブラウン管作動
時の電子ビームのランディング位置と一致している必要
がある。蛍光膜の形成は、フェースパネル内面に塗布し
た感光性膜に対してシャドウマスクを露光マスクとした
光線の照射で行われるが、ブラウン管動作時の電子ビー
ムの経路と露光時の光線の経路とは異なるため、露光時
の感光性膜における露光光線の照射位置とこの露光処理
により形成された蛍光体にブラウン管動作時の電子ビー
ムが射突するビームランディング位置とを一致させる位
置合わせ手段が用いられる。

【０００５】この位置合わせ（レジストレーション補
正）を行うための手段として、露光光学系に種々の補正
レンズが使用されている。この種の補正レンズには、連
続曲面を有するものと不連続の曲面を有するものがある
が、両者共露光用光線を屈折させて電子ビーム軌道に近
似させる目的のものであることから、非常に複雑な面形
状を呈している。

【０００６】ストライプ状の螢光体を有する蛍光膜を備
えたカラーブラウン管では、螢光体が垂直方向（電子ビ
ームの水平走査方向と直交する方向）に長い帯状になる
ため、これを発光させるための電子ビームの射突位置と
が垂直方向に多少の位置ずれを起こしても色ずれを起こ
すことがない。したがって、水平方向へのビームずれの
みを補正すればよいことから補正レンズの設計面での自
由度は高い。しかし、ストライプ状蛍光体は高密度の配
列に限界があるため高い解像度は得られない。このた
め、高解像度が要求されるコンピュータ端末用等のカラ
ーブラウン管にはドット状蛍光体を配列した螢光膜を形
成したものが用いられる。ドット状蛍光体を配列した螢
光膜をもつカラーブラウン管の螢光膜形成にあたって
は、水平方向及び垂直方向の補正を同時に行わなければ
ならず、露光時に最適補正量を得るための種々の補正レ
ンズが用いられている。

【０００７】この種の補正レンズを用いた従来のカラー
ブラウン管蛍光膜の形成を、例えば、特公昭４７ー４０
９８３号公報に開示された露光台について説明する。図
９は従来技術によるカラーブラウン管蛍光膜の形成のた
めの露光台の概略構成図であり、光源１及び連続曲面を
有するレンズ７（以下、連続レンズという）及び不連続
曲面を有する補正レンズ２（以下、補正レンズという）
を内蔵した露光台３上にシャドウマスク４を装着したフ
ェースパネル５が設置される。フェースパネル５の内面
には感光性膜６が塗布されている。

【０００８】図１０は図９における補正レンズの構成の
説明図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のｘ
−ｘ断面図、（ｃ）は（ａ）のｙ−ｙ断面図である。同
図に示されたように、補正レンズ２は、（ｂ）（ｃ）の
ごとく水平方向（ｘ方向），垂直方向（ｙ方向）に傾き
を有する断面形状を有し、各方向に正方形あるいは長方
形の複数個のレンズブロック２ｂに分割されてなる，所
謂不連続補正レンズである（同図では、正方形のレンズ
ブロックとして示してある）。

【０００９】さて、上記のような補正レンズ２を用いた
露光台において、光源１から出射された露光用光線は連
続レンズ７を通過後、補正レンズ２で屈折されてシャド
ウマスク４のアパーチャ（電子ビーム通過孔）を通って
フェースパネル５の内面に達し、当該フェースパネルの
内面に塗布された感光性膜６を露光する。なお、補正レ
ンズ２のレンズブロック２ｂ間にある不連続境界面の基
盤目状のパターン２ａが感光性膜６に投影露光されるの
を防ぐために、露光処理中に補正レンズ２をｘ，ｙの２
方向に揺動させる。

【００１０】上記した従来の補正レンズでは、図１０に
示したように、当該補正レンズの正方形あるいは長方形
の複数個のレンズブロック２ｂの一辺の長さは製作精
度，金型コストの制約から６〜１０ｍｍ程度とされてい
る。例えば一辺８ｍｍの正方形ブロックを用いた場合に
は、補正レンズ２は、４００〜５００個もの補正レンズ
面から構成されることになる。

【００１１】通常、この補正レンズは、金属製金型材料
表面に上記正方形あるいは長方形のレンズ面の転写断面
を形成した金型に、ポリメチルメタアクリレート等の光
学プラスチックを加熱圧縮して成形するが、この金型は
４００〜５００個もの金属製金型ブロックを組み合わせ
た構成となっている。上記技術に対して、特開平２ー２
５３５３７号公報には、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おい
て、該帯状領域の各長手方向の断面形状がレンズ表面に
対して所定の傾斜を成す直線あるいは曲線の表面を有
し、かつ、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
構成された補正レンズが開示されている。

【００１２】この補正レンズは、図１１に示したよう
に、不連続曲面の補正レンズ８の帯状領域を形成する多
数のガラス製ブロック８ａ〜８ｅが、中央部のブロック
８ｃを除いてくさび状のｘ方向断面形状を有し、水平基
準面たるレンズ主面１０（ｘ方向とｙ方向とに平行な
面）に対するそれぞれのｚ方向表面傾斜角が、９ａ＞９
ｂ＞９ｃ＜９ｄ＜９ｅとなるように、レンズ周辺に行く
にしたがって順次に大きくなっており、ｘ軸に対して対
称形を呈している。

【００１３】上記のように構成された補正レンズでは、
上記帯状領域が幅方向（ｙ方向）で傾斜の変化はなく連
続するので、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、投影像の重なりあいによる
光量むらが少なく、補正レンズに与える揺動が単一方向
となる利点があるとしている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、感光
性膜の露光時の補正レンズの揺動に対する改善を目的と
したものであるが、補正レンズ成形用金型の製作及び補
正レンズの精度に関しては考慮されていない。この問題
点について以下説明する。図１２は従来技術による補正
レンズ成形用の金型の構造を説明する斜視図であって、
１１は金型、１１ａは金型ブロックである。

【００１５】同図における正方形あるいは長方形の複数
個の金型ブロック１１ａの一辺の長さは６〜１０ｍｍ程
度であり、例えば一辺が８ｍｍの正方形金型ブロックを
用いた場合には、補正レンズ２は４００〜５００個もの
レンズ表面から構成されることになる。この金型を用い
て成形した補正レンズ２の１面は、当然のごとく金型１
１の１金型ブロック１１ａの大きさに等しいが、カラー
ブラウン管に要求される解像度が高精度になってくると
従来のレンズブロックの大きさでは位置合わせの実現が
困難となってくる。

【００１６】すなわち、上記補正レンズ２の１レンズブ
ロック２ｂが平面で構成される場合には、この１レンズ
ブロック２ｂを通過した露光光線の出射方向は全て同一
となる。従って、１レンズブロック２ｂより小さい部分
では精度の制御が不可能となる。これに対処するため、
１レンズブロック２ｂのサイズを小さくすることが考え
られるが、１枚の補正レンズ用金型を構成する金型ブロ
ック数が増加することになる。例えば、正方形の金型ブ
ロック１１ａの１辺の長さを従来の８ｍｍから２分の１
の４ｍｍにすると、金型ブロック１１ａの数は４倍の１
６００〜２０００個にもなり、各金型ブロック１１ａを
所望の傾斜角に傾けた状態で研磨し、組み合わせて金型
を製作することは現実的に甚だ困難となり、長大な製作
時間を要するといった問題点がある。

【００１７】したがって、本発明の目的は、上記従来技
術の問題点を解消することにあり、その第１の目的は高
解像度のカラーブラウン管を得るための螢光膜を高精度
に形成することのできる補正レンズとその成形方法を提
供することにある。また、本発明の第２の目的は上記補
正レンズを安価に成形できる成形用金型とその加工方法
および加工装置を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記各目的を達成するた
めに、本発明は、下記の構成を備えたことを特徴とす
る。すなわち、 （１）基準面に対して傾きが異なる複数個の平面，ある
いは曲面で構成されるカラーブラウン管螢光面パターン
形成用補正レンズとして、少なくとも一方向の傾き成分
を帯状に連続あるいは不連続に変化した複数個の平面あ
るいは曲面の転写面を有し、上記方向と直角方向に少な
くとも一方向の傾き成分が帯状に連続あるいは不連続に
変化した複数個の平面あるいは曲面を同一個のレンズ裏
面に形成したことを特徴とする。 （２）基準面に対して傾きが異なる複数個の平面，ある
いは曲面で構成されるカラーブラウン管螢光面パターン
形成用補正レンズを、前記複数個の平面あるいは曲面が
形成された単一の金型を用いて成形したことを特徴とす
る。 （３）基準面に対して傾きが異なる複数個の平面，ある
いは曲面で構成されるカラーブラウン管螢光面パターン
形成用補正レンズとして、一方向のみの傾き成分を有す
る複数個の平面あるいは曲面の転写面が形成された単一
の金型と、前記方向と直角方向の傾き成分を有する複数
個の平面あるいは曲面が形成された単一の金型とを用い
て、裏表両面をそれぞれ成形したことを特徴とする。 （４）基準面に対して傾きが異なる複数個の平面，ある
いは曲面で構成されるカラーブラウン管螢光面パターン
形成用補正レンズとして、一方向のみの傾き成分を有す
る複数個の平面あるいは曲面の転写面を形成した単一の
金型から成形したレンズと、前記方向と直角方向の傾き
成分を有する複数個の平面あるいは曲面が形成された単
一の金型から成形したレンズを組み合わせて構成したこ
とを特徴とする。 （５）基準面に対して傾きが異なる複数個の平面，ある
いは曲面で構成されるカラーブラウン管螢光面パターン
形成用補正レンズ製作用金型の加工方法として、前記平
面あるいは曲面の転写面を有するパンチを用い、単一の
金型素材に対して所望の傾きに前記パンチを位置決めし
て金型素材表面を押圧して複数個の平面あるいは曲面を
加工することを特徴とする。 （６）基準面に対して傾きが異なる複数個の平面，ある
いは曲面で構成されるカラーブラウン管螢光面パターン
形成用補正レンズ製作用金型の加工装置として、前記平
面あるいは曲面の転写面を有するパンチと、前記パンチ
の転写面を所望の傾きに設定する転写面設定手段と、単
一の金型素材に対して所望の位置に前記パンチを位置決
めするパンチ位置決め手段と、前記パンチを金型素材表
面に押圧するパンチ押圧手段とを備えたことを特徴とす
る。 （７）基準面に対して傾きが異なる複数個の平面あるい
は曲面で構成されるカラーブラウン管螢光面パターン形
成用補正レンズの金型が、前記複数個の平面あるいは曲
面の転写面を単一の金型素材表面に形成してなることを
特徴とする。 （８）基準面に対して傾きが異なる複数個の平面あるい
は曲面で構成されるカラーブラウン管螢光面パターン形
成用補正レンズの金型の加工方法が、前記平面あるいは
曲面単位の転写面を有するパンチを用い、単一の金型素
材に対して所望の傾きになるよう前記パンチを位置決め
し、前記金型素材表面に押しつけて複数個の平面あるい
は曲面を形成してなることを特徴とする。 （９）基準面に対して傾きが異なる複数個の平面あるい
は曲面で構成されるカラーブラウン管螢光面パターン形
成用補正レンズを、前記平面あるいは曲面単位の転写面
を有するパンチを用いて製作した金型を用い、前記金型
にポリメチルメタアクリレート等の光学プラスチック材
料を加熱圧縮して成形することを特徴とする。 （１０）基準面に対して傾きが異なる複数個の平面ある
いは曲面で構成されるカラーブラウン管螢光面パターン
形成用補正レンズの成形方法として、前記平面あるいは
曲面単位の転写面を有するパンチを用いて製作した金型
を用い、前記金型に紫外線硬化型アクリル樹脂を注入後
硬化することを特徴とする。 （１１）基準面に対して傾きが異なる複数個の平面ある
いは曲面の転写面で構成されるカラーブラウン管螢光面
パターン形成用補正レンズ金型の加工方法として、少な
くとも一方向の傾き成分を有する複数個の平面あるいは
曲面をダイヤモンドバイト等の切削工具による切削加工
によって帯状に連続あるいは不連続に単一の金型材料表
面に形成することを特徴とする。 （１２）基準面に対して傾きが異なる複数個の平面、あ
るいは曲面の転写面で構成されるカラーブラウン管螢光
面パターン形成用補正レンズ金型の加工装置として、少
なくとも一方向の傾き成分を有する複数個の平面あるい
は曲面を切削するダイアモンドバイト等の切削工具と、
前記切削工具を単一の金型素材表面に位置決めする切削
工具位置決め手段と、前記切削工具を前記金型素材表面
に形成する前記複数個の平面、あるいは曲面に応じて移
動させる切削工具移動手段とを備えたことを特徴とす
る。 （１３）基準面に対して傾きが異なる複数個の平面ある
いは曲面で構成されるカラーブラウン管螢光面パターン
形成用補正レンズを、少なくとも一方向の傾き成分を有
する複数個の平面あるいは曲面を切削するダイアモンド
バイト等の切削工具で製作した金型を用いてポリメチル
メタアクリレート等の光学プラスチック材料を加熱圧縮
して成形することを特徴とする。 （１４）基準面に対して傾きが異なる複数個の平面ある
いは曲面で構成されるカラーブラウン管螢光面パターン
形成用補正レンズを、少なくとも一方向の傾き成分を有
する複数個の平面あるいは曲面を切削するダイアモンド
バイト等の切削工具で加工した金型に紫外線硬化型アク
リル樹脂を注入後硬化することで成形することを特徴と
する。

【００１９】

【作用】基準面に対し、傾きが異なる複数個の平面、あ
るいは曲面で構成されるカラーブラウン管螢光面形成用
補正レンズを、該複数個の平面あるいは曲面の転写面が
単一の金型素材表面に形成された金型を用いて成形する
ことにより、金型を構成する平面あるいは曲面で構成さ
れる１レンズブロックの転写面の大きさに制限を受ける
ことがなく、螢光面の蛍光体パターン形成に要求される
精度に応じた補正レンズの製作が低コストで可能とな
り、螢光面の蛍光体パターンの高精度形成が達成できる
ことから、高精細なカラーブラウン管を得ることができ
る。

【００２０】上記金型に形成する転写面を、パンチの押
圧，あるいは切削工具により切削で加工するものである
ことから、１転写面のサイズを小さくすることが容易で
あり、高精度かつ低コストの金型を得ることができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図１は本発明による補正レンズの一実施例
の外観を示す斜視図、図２は図１のｘ方向断面図であっ
て、２は補正レンズ、２ｂは単位補正レンズを構成する
レンズブロック、２ｃは基準面である（基準面２ｃはレ
ンズ底面２ｄと平行）。

【００２２】この補正レンズ２は、その構成材料とし
て、光の透過度が高いポリメチルメタアクリレート等の
光学プラスチックが好適であり、基準面２ｃに対してｘ
方向の傾斜角θ_x とｙ方向の傾斜角θ_yが異なる複数個
の平面、あるいは曲面２ｂで形成されるレンズ表面の集
合で形成されている。同図に示した補正レンズ２は、従
来技術で製作された補正レンズと同様の形状を有してい
るが、基準面２ｃに対してｘ，ｙ方向の傾きが異なる複
数個の平面、あるいは曲面２ｂの一辺の長さに従来技術
のような制約を受けないことが大きな特徴である。

【００２３】すなわち、従来の補正レンズでは、図１２
で説明したように、ｘ方向，ｙ方向の傾斜角（傾き）が
異なる複数個の平面、あるいは曲面を有する金型ブロッ
クを複数個組み合わせた金型から成形したものであるた
め、補正レンズの精度を高めるために上記した複数個の
平面あるいは曲面の大きさを小さくすると、金型ブロッ
クの個数が極端に増加して金型製作コストが著しく増大
し、製作が困難になるのに対し、図１に示した本実施例
の補正レンズの成形に用いる金型は、該複数個の平面あ
るいは曲面が単一の金型材料表面に形成されたレンズパ
ターン（転写面）を用いて成形するものであるため、複
数個の平面、あるいは曲面２ｂの一辺の長さに制約を受
けることがなく、レンズブロックの一辺のサイズを小さ
くして高精度な補正レンズを得ることができる。

【００２４】図３は図１に示した本発明の一実施例に係
る補正レンズの成形に用いられる金型の外観を示す斜視
図であって、１１は金型、１１ａはレンズブロックパタ
ーン、１１ｃは基準底面である。この金型１１の材料と
しては、後述する加工性の観点から非鉄軟質金属、例え
ばアルミニウム合金，真鍮，あるいは銅などが適してい
る。金型１１の表面には、基準底面１１ｃに対し傾きが
異なる複数個の平面、あるいは曲面１１ａが図１に示し
た補正レンズのレンズブロックに対応した転写面が形成
されているものである。

【００２５】次にこの金型の加工法について説明する。
図４は本発明の補正レンズ成形用金型の加工装置の一実
施例である塑性加工装置の説明図であって、金型１１の
加工素材１１’はｘテーブル１２およびｙテーブル１３
で直行２軸方向（ｘ，ｙ）に移動可能に保持された位置
決めテーブル１９上に保持される。

【００２６】この金型素材１１’の表面上に基準底面１
１ｃに対し傾きが異なる複数個の平面，あるいは曲面
（転写面）１１ａを形成するためのパンチ１８が該パン
チの加工面を中心として回転可能にゴニオステージ１４
および１５によって保持される。該ゴニオテージ１４，
１５は垂直方向に移動可能なｚ軸移動機構１６の下端部
に取り付けられており、各ゴニオステージ１４，１５
は、それぞれパルスモータ等の駆動源１４ａ，１５ａに
よりｘ軸，ｙ軸方向の位置決めを行うように駆動され
る。このｚ軸移動機構１６は、塑性加工装置のコラム１
７に保持されている。

【００２７】以下、図示の塑性加工装置を用いた補正レ
ンズ成形用金型の加工プロセスについて説明する。パン
チ１８の材質としては、ダイヤモンド，キュービックボ
ロンナイトライド（ＣＢＮ：立方晶窒化硼素）あるいは
超硬質セラミックスなどの高硬度加工材料が適してい
る。そして、パンチ１８の下端部の加工に関与する面の
形状は、所望のレンズブロック表面を構成する平面、あ
るいは曲面１１ａの形状の転写面に加工しておく。

【００２８】該パンチ１８の金型素材１１’に対する姿
勢は、被加工面に要求される基準底面１１ｃに対する
ｘ，ｙ方向の傾きに一致するようにｘ方向のゴニオステ
ージ１４、およびｙ方向のゴニオステージ１５をそれぞ
れパルスモータ１４ａ，１５ａ等の駆動源で位置決めを
行う。また、パンチ１８と金型素材１１’のｘーｙ面内
での相対位置決めは、ｘテーブル１２とｙテーブル１３
を駆動して行う。この相対位置決めを行った後、パンチ
１８を保持しているｚ軸移動機構１６を下降させて金型
素材１１’の表面をパンチし、所望の平面，あるいは曲
面１１ａを形成するものである。このサイクルを順次繰
り返し、金型１１を加工する。

【００２９】図５は本発明による補正レンズ成形用金型
の加工装置の他の実施例である切削加工装置の説明図で
あって、金型１１となる金型素材１１’はｘテーブル１
２とｙテーブル１３で直行２軸方向（ｘ，ｙ）に移動可
能に保持された位置決めテーブル１９上に保持される。
位置決めテーブル１９上に保持された金型素材１１’の
表面上に前記した補正レンズ表面形状の転写面をダイヤ
モンドバイトなどの切削工具２０を用いて切削加工を行
うものである。

【００３０】ダイヤモンドバイト２０は，ゴニオステー
ジ１５に切れ刃先端中心部が回転中心として回転可能に
保持されており、金型素材１１’に対してｚ軸移動機構
１６によって切り込みが与えられ、ｘ方向にテーブル１
９を連続的に移動させて切削送りをかけるものである。
この切削送りに同期してｚ軸移動機構１６をｚ軸方向に
移動させることによりダイヤモンドバイト２０の切り込
み量を変化させることにより所望のｘ方向の傾斜角を加
工し、かつ切削送りの位置に応じ、１個の平面あるいは
曲面１１ａの切削を終了する。

【００３１】図６はダイアモンドバイトによるレンズブ
ロックの切削加工の説明図であって、上記図５において
説明したように、この製作方法は、１つのレンズブロッ
クの切削加工のたびに、ダイアモンドバイト２０の姿勢
ｄをゴニオステージ１５によって切削中に順次変化させ
て、次に切削を行うレンズブロックの平面あるいは曲面
１１ａの所望のｙ軸方向の傾斜角に姿勢制御して行く加
工方式である。

【００３２】なお、ダイヤモンドバイト２０の切削方向
ｘに直行する方向の切れ刃長さは、所望の１個の平面あ
るいは曲面１１ａのレンズ表面の一辺の長さに等しく形
成しておけばよい。このようにして加工した金型１１の
表面に前記した光の透過度が高いポリメチルメタアクリ
レート等の光学プラスチックを加熱圧縮して補正レンズ
を成形する。なお、紫外線硬化型樹脂を金型表面に流し
込み、紫外線を照射して成形することもできる。

【００３３】上記した方法で製作した金型によれば、所
望の平面，あるいは曲面１１ａの大きさを自由に設計で
きるため、高精度な補正レンズ２を製作することが可能
となり、蛍光膜のパターン精度が向上するため、高精細
ブラウン管の蛍光面形成における感光性膜を露光するこ
とができる。次に、上記実施例と同様の効果を得ること
のできる補正レンズの他の実施例について説明する。

【００３４】図７は本発明による補正レンズの他の実施
例を説明する斜視図であって、前記図１の実施例で説明
したものと同様に、補正レンズ２を構成する材料として
は光の透過度が高いポリメチルメタアクリレート等の光
学プラスチックを用い、基準面２ｃに対してｙ方向のみ
にそれぞれ所望の傾斜角θ_yを有する平面あるいは曲面
が該傾斜角を連続的あるいは不連続に変化した帯状の加
工面（レンズブロック２ｂ）の集合体で補正レンズ２の
表面が構成される。

【００３５】図８は図７に示した補正レンズ２のｘ方向
断面図であって、基準面２ｃに対してｙ方向のみにそれ
ぞれ所望の傾斜角θ_yを有する平面あるいは曲面を構成
したものに、裏面がｘ方向の傾斜角θ_x のみを有する平
面あるいは曲面が上記各傾斜角を連続的あるいは不連続
に変化した帯状の加工面の集合体で構成されているもの
のｘ断面を示した図である。

【００３６】この上方のレンズ面にはｙ方向のみの傾斜
角θ_yを有する平面あるいは曲面２ｂが該傾斜角を連続
的あるいは不連続に変化したｘ方向の帯状面で構成され
ている。一方、下面はｘ方向のみの傾斜角θ_x を有する
平面あるいは曲面２ｂ’が該傾斜角を連続的あるいは不
連続に変化した上面に直行方向であるｙ方向の帯状面で
構成されているものである。

【００３７】上記補正レンズ２の成形用金型は、前記図
１で説明した補正レンズと同様に、その金型の表面に
は、図７に示した補正レンズ表面の転写面に相当した形
状に加工されているものである。この実施例の補正レン
ズを製作する金型１１の製作は、前記図５に示したよう
に、金型素材１１’をｘテーブル１２、及びｙテーブル
１３で直行２軸方向（ｘ，ｙ方向）に移動可能に保持さ
れた位置決めテーブル１９上に保持される。

【００３８】そして、この金型素材１１’の表面上に上
記した補正レンズ表面形状の転写面をダイヤモンドバイ
トなどの切削工具を用いて切削加工を行うことにより行
われるものである。ダイヤモンドバイト２０はゴニオス
テージ１５に切れ刃先端中心部が回転中心として、回転
可能に保持され、金型１１’に対してｚ軸移動機構１６
によって切込みが与えられ、ｘ方向にテーブル１２を連
続的に移動させて切削送りをかける。このｘ方向の切削
送りの位置に応じ、１個の平面あるいは曲面１１ａの切
削を終了するたびに、次に切削を行う平面あるいは曲面
１１ａの所望のｙ方向の傾斜角θ_y にダイヤモンドバイ
ト２０の姿勢をゴニオステージ１５によって切削中に順
次変化させていく。ｘ方向１列の加工が終了したあと、
ｙテーブル１３を１レンズブロック分移動させて、所要
の２次元補正レンズ表面を加工する。

【００３９】なお、ダイヤモンドバイト２０の切削方向
（ｘ方向）に直交する方向の切れ刃長さは、所望の１個
の平面あるいは曲面１１ａの一辺の長さに等しく形成し
ておけばよい。上記１表面の切削加工が終了した後、別
の金型素材１１”を前記金型素材１１’の保持方向と直
角方向に保持し、平面あるいは曲面１１ａの所望のｘ方
向の傾斜角θ_x にダイヤモンドバイト２０の姿勢をゴニ
オステージ１５によって切削中に順次変化させ、ｘ方向
にテーブル１９を連続的に移動させて切削送りをかけ、
かつｙ方向テーブル１３を移動させて２次元の補正レン
ズ表面を加工するものである。

【００４０】以上の加工プロセスにより、ｙ方向のみの
傾斜角を有する平面あるいは曲面が、その傾斜角が連続
的に変化したｘ方向の帯状面で構成される金型と、ｘ方
向のみの傾斜角を有する平面あるいは曲面が、その傾斜
角が連続的に変化したｙ方向の帯状面で構成される金型
とを得ることができる。こうして得られた一対の金型を
相対向して設置し、対向した一対の金型の間で光の透過
度が高いポリメチルメタアクリレート等の光学プラスチ
ックを加熱圧縮して図８に示した断面をもつ補正レンズ
を成形する。

【００４１】また、上記の加工で製作したそれぞれの金
型で、光の透過度が高いポリメチルメタアクリレート等
の光学プラスチックを加熱圧縮し、又は紫外線硬化型樹
脂を流し込んだ後紫外線を照射して硬化させて各一面に
のみｘ方向とｙ方向のそれぞれ一方のレンズ表面を形成
し、これらｘ方向のレンズ表面をもつものとｙ方向のレ
ンズ表面をもつものとをｘ方向傾斜方向とｙ方向の傾斜
方向を直交させて組み合わせてもよい。この組合せは、
両者をその基準面で貼り合わせてもよいし、一定の間隔
で対峙させたものとしてもよい。

【００４２】こうして形成した補正レンズを用いて螢光
膜を露光することにより、前記図１で説明した補正レン
ズと同様の効果が得られる。上記各実施例で説明した補
正レンズは、各レンズブロックのレンズ表面を構成する
平面あるいは曲面のサイズを自由に選ぶことが可能とな
り、例えばレンズブロック表面のサイズを一辺の長さが
２ｍｍの正方形とした補正レンズを用いたことにより、
螢光膜のパターンの精度を格段に向上させることがで
き、高精細のカラーブラウン管を得ることができる。

【００４３】そして、この高精細カラーブラウン管を用
いることで高精細テレビセット、あるいは高解像度の端
末用モニターを得ることができる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
カラーブラウン管蛍光面形成用の補正レンズ面を構成す
る単位レンズ表面の平面あるいは曲面の一辺の長さに制
約を受けないため、微細形状の高精度補正レンズを得る
ことができる。また、この補正レンズの成形に用いる金
型を単一の金型素材で構成できるため、金型のコストを
著しく低下させることができ、この金型を用いることに
よって優れた補正レンズを成形でき、螢光面のパターン
精度を向上した高精細カラーブラウン管、およびこのカ
ラーブラウン管を備えた高精細テレビセット、あるいは
コンピゥータ等の端末用モニターを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による補正レンズの一実施例の外観を示
す斜視図である。

【図２】図１に示した本発明による補正レンズのｘ方向
断面図である。

【図３】本発明の一実施例に係る補正レンズの成形に用
いられる金型の外観を示す斜視図である。

【図４】本発明の補正レンズ成形用金型の加工装置の一
実施例である塑性加工装置の説明図である。

【図５】本発明による補正レンズ成形用金型の加工装置
の他の実施例である切削加工装置の説明図である。

【図６】図５に示した切削加工装置のダイアモンドバイ
トによるレンズブロックの切削加工の説明図である。

【図７】本発明による補正レンズの他の実施例を説明す
る斜視図である。

【図８】図７に示した本発明による補正レンズの他の実
施例のｘ方向断面図である。

【図９】従来技術によるカラーブラウン管蛍光膜の形成
のための露光台の概略構成図である。

【図１０】図９に示した従来技術における補正レンズの
構成の説明図である。

【図１１】従来技術によるカラーブラウン管蛍光膜の形
成のための補正レンズの説明図である。

【図１２】従来技術による補正レンズ成形用の金型の構
造を説明する斜視図である。

【符号の説明】

２・・・・補正レンズ、２ｂ・・・・レンズブロック、
２ｃ・・・・基準面、１１・・・・金型、１４，１５・
・・・ゴニオステージ、１８・・・・パンチ、２０・・
・・ダイアモンドバイト。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西口 隆 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基準面に対して傾きが異なる複数個の平
   面，あるいは曲面で構成されるカラーブラウン管螢光面
   パターン形成用補正レンズにおいて、少なくとも一方向
   の傾き成分を帯状に連続あるいは不連続に変化した複数
   個の平面あるいは曲面を一方の面に有し、上記方向と直
   角方向に少なくとも一方向の傾き成分が帯状に連続ある
   いは不連続に変化した複数個の平面あるいは曲面を他方
   の面に有するカラーブラウン管螢光面パターン形成用補
   正レンズ。
2. 【請求項２】基準面に対して傾きが異なる複数個の平
   面，あるいは曲面で構成されるカラーブラウン管螢光面
   パターン形成用補正レンズにおいて、一方向のみの傾き
   成分を有する複数個の平面あるいは曲面の転写面が形成
   された単一の金型と、前記方向と直角方向の傾き成分を
   有する複数個の平面あるいは曲面の転写面が形成された
   単一の金型とを用いて、裏表両面をそれぞれ成形したこ
   とを特徴とするカラーブラウン管螢光面パターン形成用
   補正レンズ。
3. 【請求項３】基準面に対して傾きが異なる複数個の平面
   あるいは曲面で構成されるカラーブラウン管螢光面パタ
   ーン形成用補正レンズの金型において、前記複数個の平
   面あるいは曲面の転写面を単一の金型素材表面に形成し
   てなるカラーブラウン管螢光面パターン形成用補正レン
   ズの金型。
4. 【請求項４】基準面に対して傾きが異なる複数個の平面
   あるいは曲面で構成されるカラーブラウン管螢光面パタ
   ーン形成用補正レンズの金型の加工方法において、前記
   平面あるいは曲面単位の転写面を有するパンチを用い、
   単一の金型素材に対して所望の傾きになるよう前記パン
   チを位置決めし、前記金型素材表面に押しつけて複数個
   の平面あるいは曲面を形成したカラーブラウン管螢光面
   パターン形成用補正レンズの金型の加工方法。
5. 【請求項５】基準面に対して傾きが異なる複数個の平
   面，あるいは曲面で構成されるカラーブラウン管螢光面
   パターン形成用補正レンズ製作用金型の製作方法におい
   て、前記平面あるいは曲面の転写面を有するパンチを用
   い、単一の金型素材に対して所望の傾きに前記パンチを
   位置決めして金型素材表面を押圧して複数個の平面ある
   いは曲面を加工するカラーブラウン管螢光面パターン形
   成用補正レンズ金型の加工方法。
6. 【請求項６】基準面に対して傾きが異なる複数個の平
   面，あるいは曲面で構成されるカラーブラウン管螢光面
   パターン形成用補正レンズ製作用金型の加工装置におい
   て、前記平面あるいは曲面の転写面を有するパンチと、
   前記パンチの転写面を所望の傾きに設定する転写面設定
   手段と、単一の金型素材に対して所望の位置に前記パン
   チを位置決めするパンチ位置決め手段と、前記パンチを
   金型素材表面に押圧するパンチ押圧手段とを備えたこと
   を特徴とする複数個の平面あるいは曲面を形成するカラ
   ーブラウン管螢光面パターン形成用補正レンズ金型の加
   工装置。
7. 【請求項７】基準面に対して傾きが異なる複数個の平面
   あるいは曲面で構成されるカラーブラウン管螢光面パタ
   ーン形成用補正レンズ金型の加工方法において、少なく
   とも一方向の傾き成分を有する複数個の平面あるいは曲
   面をダイヤモンドバイト等の切削工具による切削加工に
   よって帯状に連続あるいは不連続に単一の金型材料表面
   に形成するカラーブラウン管螢光面パターン形成用補正
   レンズ金型の加工方法。
8. 【請求項８】基準面に対して傾きが異なる複数個の平
   面、あるいは曲面で構成されるカラーブラウン管螢光面
   パターン形成用補正レンズ金型の加工装置において、少
   なくとも一方向の傾き成分を有する複数個の平面あるい
   は曲面を切削するダイアモンドバイト等の切削工具と、
   前記切削工具を単一の金型素材表面に位置決めする切削
   工具位置決め手段と、前記切削工具を前記金型素材表面
   に形成する前記複数個の平面、あるいは曲面に応じて移
   動させる切削工具移動手段とを備えたことを特徴とする
   カラーブラウン管螢光面パターン形成用補正レンズ金型
   の加工装置。
9. 【請求項９】基準面に対して傾きが異なる複数個の平面
   あるいは曲面で構成されるカラーブラウン管螢光面パタ
   ーン形成用補正レンズの製作方法において、前記平面あ
   るいは曲面単位の転写面を有するパンチを用いて製作し
   た金型を用い、前記金型にポリメチルメタアクリレート
   等の光学プラスチック材料を加熱圧縮して成形すること
   を特徴とするカラーブラウン管螢光面パターン形成用補
   正レンズの成形方法。
10. 【請求項１０】基準面に対して傾きが異なる複数個の平
    面あるいは曲面で構成されるカラーブラウン管螢光面パ
    ターン形成用補正レンズの製作方法において、前記平面
    あるいは曲面単位の転写面を有するパンチを用いて製作
    した金型を用い、前記金型に紫外線硬化型アクリル樹脂
    を注入後硬化することを特徴とするカラーブラウン管螢
    光面パターン形成用補正レンズの成形方法。
11. 【請求項１１】基準面に対して傾きが異なる複数個の平
    面あるいは曲面で構成されるカラーブラウン管螢光面パ
    ターン形成用補正レンズの成形方法において、少なくと
    も一方向の傾き成分を有する複数個の平面あるいは曲面
    を切削するダイアモンドバイト等の切削工具で製作した
    金型を用いてポリメチルメタアクリレート等の光学プラ
    スチック材料を加熱圧縮して成形することを特徴とする
    カラーブラウン管螢光面パターン形成用補正レンズの成
    形方法。
12. 【請求項１２】基準面に対して傾きが異なる複数個の平
    面あるいは曲面で構成されるカラーブラウン管螢光面パ
    ターン形成用補正レンズの成形方法において、少なくと
    も一方向の傾き成分を有する複数個の平面あるいは曲面
    を切削するダイアモンドバイト等の切削工具で加工した
    金型に紫外線硬化型アクリル樹脂を注入後硬化すること
    を特徴とするカラーブラウン管螢光面パターン形成用補
    正レンズの成形方法。