JPH0836972A - 陰極線管のアライメント測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡便な手段により、電子銃と露光中心の両者
の位置ずれ状態を的確に把握することにある。 【構成】 陰極線管のネックに封入した電子銃４からフ
ェースパネル内面の蛍光膜に向けて照射される電子ビー
ムＢが無偏向状態でフェースパネルに到達するフリース
ポットＦＳにおける電子ビームＢの管軸をＺ軸とし、こ
れに垂直な軸で構成する直交座標に対する方向余弦を測
定することにより、前記電子銃４の管軸Ｌに対する離間
距離又は傾きを判定すると共に、前記電子銃４から照射
された電子ビームＢをピュリティマグネットにより偏向
させてフェースパネルに到達したピュリティシフトＰＳ
を測定することによりフェースパネル内面の蛍光膜の露
光中心Ｏを判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は陰極線管のアライメント
測定方法に関し、詳しくは、カラー陰極線管の製造にお
いて、陰極線管に組み込まれる電子銃の組付け精度、及
び蛍光膜の露光精度を向上させるための陰極線管のアラ
イメント測定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー陰極線管１は、図３に示すように
フェースパネル２の内面にＲＧＢ蛍光体からなる所定パ
ターンの蛍光膜〔図示せず〕を露光工程で形成し、最終
的にそのネック３に電子銃４を封入工程で組み込むこと
により製造される。このカラー陰極線管１では、電子銃
４から照射される電子ビームＢを偏向ヨーク５により偏
向させながらフェースパネル２の内面上に走査すること
によりそのフェースパネル２の内面に形成された蛍光膜
を発光させるようにしている。

【０００３】ここで、前記電子銃４からの電子ビームＢ
を蛍光膜のＲＧＢ蛍光体へ正確にランディングさせるた
め、前記露光工程では露光光源からの照射光を補正レン
ズにより電子ビームＢとほぼ同一軌跡を描くように設定
した上でフェースパネル２内面を露光して蛍光膜を形成
するようにしている。従って、この露光工程後、陰極線
管１に組み込まれた電子銃４から照射された電子ビーム
Ｂは、前記露光光源の仮想配置点である露光中心Ｏを通
過することが適正なランディングを実現する上での前提
条件となる。

【０００４】一方、電子銃４の封入工程では、その電子
銃４の中心軸を陰極線管１の管軸Ｌと一致させた状態で
電子銃４を組み込まなければならないが、実際上、前記
電子銃４の中心軸を陰極線管１の管軸Ｌと一致させるこ
とが非常に困難で、その電子銃４の中心軸が陰極線管１
の管軸Ｌに対して傾いたり、離間したりして位置ずれし
ていることが多い。また、機械的に相対指度を確保して
も、電子銃内で電子ビームがずれている場合もある。こ
の場合、電子銃４から照射された電子ビームＢが前述し
た露光中心Ｏを通過せず適正なランディングが得られな
い。

【０００５】そこで、電子銃４の前方で陰極線管１の外
周に補正コイル６〔以下、ピュリティマグネットと称
す〕を配置し、図示破線で示すようにこのピュリティマ
グネット６による磁界でもって電子銃４から照射された
電子ビームＢを偏向し、その電子ビームＢが露光中心Ｏ
を通過するように調整している。

【０００６】ここで、電子ビームＢが露光中心Ｏを通過
しているか否かは、電子銃４からの電子ビームＢをピュ
リティマグネット６により偏向し、その電子ビームＢが
フェースパネル２の蛍光膜の例えばＧ蛍光体のみを走査
することによって現出する円形の緑色発光領域が画面中
央に位置するか否かによって判別できる。従って、電子
ビームＢが露光中心Ｏを通過していないと、フェースパ
ネル２の画面中央に緑色発光領域が現出せずにその画面
中央からずれた位置に現出することになる。前記電子ビ
ームＢが露光中心Ｏを通過していない場合には、ピュリ
ティマグネット６の磁界強度を調整することにより緑色
発光領域が画面中央に位置するように設定することにな
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述したよ
うにピュリティマグネット６により電子ビームＢを補正
してフェースパネル２の画面中央に緑色発光領域が位置
するように設定することにより前記電子ビームＢが露光
中心Ｏを通過させることができる。

【０００８】しかしながら、電子ビームＢが露光中心Ｏ
を通過しているといっても、その露光中心Ｏが陰極線管
１の管軸Ｌから位置ずれしている場合があり、また、電
子銃４の陰極線管１の管軸Ｌに対する位置ずれには、前
述したように電子銃４の中心軸が陰極線管１の管軸Ｌに
対して傾いている場合、また、電子銃４の中心軸が陰極
線管１の管軸Ｌと平行に離間している場合、更に、電子
銃４の中心軸が陰極線管１の管軸Ｌと平行に離間してい
ると同時に電子銃４の中心軸が陰極線管１の管軸Ｌに対
して傾いている場合があり様々で、電子銃４が陰極線管
１の管軸Ｌに対して上述したいずれの位置関係にあるの
かが不明である。

【０００９】このように電子ビームＢの適正なランディ
ングを実現するためにその電子ビームＢが露光中心Ｏを
通過するようにピュリティマグネット６で補正するにし
ても、電子銃４及び露光中心Ｏの陰極線管１の管軸Ｌか
らの位置ずれが大きく、前記ピュリティマグネット６に
よる補正では困難な場合、それら電子銃４及び露光中心
Ｏの位置ずれを小さくする必要がある。

【００１０】しかしながら、特に、電子銃４の陰極線管
１の管軸Ｌに対する位置ずれには、前述したように電子
銃４の中心軸が陰極線管１の管軸Ｌに対して傾いている
場合、電子銃４の中心軸が陰極線管１の管軸Ｌと平行に
離間している場合、電子銃４の中心軸が陰極線管１の管
軸Ｌと平行に離間していると同時に電子銃４の中心軸が
陰極線管１の管軸Ｌに対して傾いている場合と様々であ
るため、電子ビームＢの適正なランディングが実現でき
ない原因として、電子銃４がいずれの位置関係にあるか
を解明しなければならず、電子銃４の陰極線管１の管軸
Ｌからの位置ずれと露光中心Ｏの陰極線管１の管軸Ｌか
らの位置ずれの両者を的確に把握する必要がある。

【００１１】そこで、本発明は上記問題点に鑑みて提案
されたもので、その目的とするところは、簡便な手段に
より、電子銃と露光中心の両者の位置ずれ状態を的確に
把握し得る陰極線管のアライメント測定方法を提供する
ことにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の技術的手段として、本発明は、陰極線管のネックに封
入した電子銃からフェースパネル内面の蛍光膜に向けて
照射される電子ビームが無偏向状態でフェースパネルに
到達するフリースポットにおける電子ビームの管軸をＺ
軸とし、これに垂直な軸で構成する直交座標に対する方
向余弦を測定することにより、前記電子銃の管軸に対す
る離間距離及び傾きを判定するようにしたことを特徴と
する。ここで、前記フリースポットとは、偏向磁界が作
用していない状態で陰極線管の管軸と一致すべきである
電子ビームによりフェースパネルの画面中央に現出すべ
き発光点をいう。

【００１３】また、本発明は、陰極線管のネックに封入
した電子銃からフェースパネル内面の蛍光膜に向けて照
射される電子ビームが無偏向状態でフェースパネルに到
達するフリースポットにおける前記電子ビームの方向余
弦を測定することにより、前記電子銃の管軸に対する離
間距離及び傾きを判定すると共に、前記電子銃から照射
された電子ビームをピュリティマグネットにより偏向し
てフェースパネルに到達したピュリティシフトを測定す
ることによりフェースパネル内面の蛍光膜の露光中心を
判定するようにしたことを特徴とする。ここで、ピュリ
ティシフトとは、露光中心を通過した電子ビームがフェ
ースパネルの画面に現出した発光点をいう。

【００１４】尚、前記方法において、前記フリースポッ
トにおける電子ビームの方向余弦を測定するに際して、
フリースポットに対して軸対称な磁界を付与し、その軸
対称な磁界によりフリースポットの移動の有無でもって
前記電子ビームの方向余弦を判定することが望ましい。

【００１５】

【作用】本発明方法では、フリースポットにおける前記
電子ビームの方向余弦を測定することにより、フリース
ポットから所定距離だけ離隔した位置にある電子銃の管
軸に対する離間距離又は傾きを判定することができる。
また、フリースポットにおける前記電子ビームの方向余
弦の測定と共にピュリティシフトを測定することによ
り、電子銃の管軸に対する離間距離又は傾きだけでな
く、フェースパネル内面の蛍光膜の露光中心も同時に判
定することができる。

【００１６】この時、前記フリースポットでの電子ビー
ムの測定を軸対称な磁界を利用することにより、フリー
スポットの移動がなければ電子ビームの方向余弦を決定
することができる。

【００１７】

【実施例】本発明に係る陰極線管のアライメント測定方
法の実施例を図１及び図２に示して説明する。尚、図３
と同一部分には同一参照符号を付して重複説明は省略す
る。

【００１８】図１に示すように陰極線管１のネック３
〔図３参照〕に組み込まれた電子銃４及び露光中心Ｏが
陰極線管１の管軸Ｌに対して位置ずれした場合について
考察する。尚、図示では二次元的に示しているが、実際
上は三次元的に測定することになる。

【００１９】まず、電子銃４の陰極線管１の管軸Ｌから
の位置ずれは、偏向ヨーク５による偏向磁界が作用して
いない状態で、前記陰極線管１の管軸Ｌと一致すべきで
ある電子ビームＢによりフェースパネル２の画面中央に
現出すべき発光点ＦＳ〔以下、フリースポットと称す〕
に基づいて測定する。即ち、電子銃４が陰極線管１の管
軸Ｌから位置ずれしていると、フェースパネル２の画面
中央に現出すべきフリースポットＦＳがフェースパネル
２の画面中央から離間した位置に現出することになる。

【００２０】本発明方法では、フリースポットＦＳにお
ける前記電子ビームＢの方向余弦〔図示破線矢印〕を測
定することにより、前記電子銃４の管軸Ｌに対する離間
距離又は傾きを判定する。これにより、電子銃４がどの
ように位置ずれしているか、即ち、電子銃４の中心軸が
陰極線管１の管軸Ｌに対して傾いているのか、または、
電子銃４の中心軸が陰極線管１の管軸Ｌと平行に離間し
ているのか、更には、電子銃４の中心軸が陰極線管１の
管軸Ｌと平行に離間していると同時に電子銃４の中心軸
が陰極線管１の管軸Ｌに対して傾いているのかを判別す
ることができ、図示の場合、電子銃４が陰極線管１の管
軸Ｌに対して傾いていることが判明する。尚、前記フリ
ースポットＦＳでの電子ビームＢの方向余弦を測定する
具体的手段については後述する。

【００２１】また、電子ビームＢの露光中心Ｏからの位
置ずれは、電子銃４からの電子ビームＢをピュリティマ
グネット６により偏向し、その電子ビームＢがフェース
パネル２の蛍光膜の例えばＧ蛍光体のみを走査すること
によって現出する円形の緑色発光領域が画面中央に位置
するか否かで測定する。即ち、電子ビームＢが露光中心
Ｏを通過していないと、フェースパネル２の画面中央に
緑色発光領域が現出せずにその画面中央からずれた位置
に現出することになり、電子ビームＢが露光中心Ｏを通
過していれば、フェースパネル２の画面中央に緑色発光
領域が現出し、これにより、電子ビームＢが露光中心Ｏ
を通過していることが判明する。

【００２２】この時、前記露光中心Ｏの陰極線管１の管
軸Ｌからの位置ずれは、前記ピュリティマグネット６の
磁界強度の調整により、その露光中心Ｏを通過した電子
ビームＢがフェースパネル２の画面に現出した発光点Ｐ
Ｓ〔以下、ピュリティシフトと称す〕に基づいて測定す
る。即ち、陰極線管１における露光面ｍ及びピュリティ
マグネット６による偏向面ｎが決まっているので、露光
中心Ｏは、ピュリティマグネット６の偏向面ｎからピュ
リティシフトＰＳへ達する電子ビームＢの軌跡上でかつ
露光面ｍ上に存在することになるため、その露光面ｍに
おいて陰極線管１の管軸Ｌからの離間距離を算出するこ
とにより、露光中心Ｏが前記管軸Ｌからどの程度位置ず
れしているかが判明する。

【００２３】このようにして、電子銃４の陰極線管１の
管軸Ｌに対する位置ずれと電子ビームＢの露光中心Ｏの
前記管軸Ｌからの位置ずれの両者を的確に把握すること
ができ、電子ビームＢのランディングについての不具合
原因を解明することができて、これに基づいて電子銃４
の組み立て工程及び露光工程への情報提供により電子ビ
ームＢの適正なランディングを実現できる。

【００２４】次に、前述したフリースポットＦＳにおけ
る電子ビームＢの方向余弦を測定する具体的手段として
は、図２に示すようにフェースパネル２の画面に現出し
たフリースポットＦＳに、筒状部材に巻線をその軸方向
に沿って螺旋状に巻回した測定コイル７及びその測定コ
イル７と同軸的に位置する顕微鏡などの光学系８を配置
する。この測定コイル７及び光学系８は、その中心軸に
フリースポットＦＳが位置するようにフェースパネル２
上を移動可能に配置され、更に、前記中心軸とフリース
ポットＦＳとが一致した状態で測定コイル７のフェース
パネル側端部を中心として揺動可能な構造を有する。

【００２５】まず、フェースパネル２の画面に現出した
フリースポットＦＳに対して測定コイル７及び光学系８
をその中心軸が一致するように配置し、前記測定コイル
７への通電をＯＮ・ＯＦＦする。この測定コイル７のＯ
Ｎ時には、フリースポットＦＳを中心としてフェースパ
ネル２に垂直に漏れ出す軸対称な磁界Ｄが発生し、測定
コイル７のＯＦＦ時には、前記磁界Ｄが発生しない。前
記測定コイル７のＯＮ・ＯＦＦにより、フリースポット
ＦＳの移動の有無を光学系８で測定する。

【００２６】即ち、測定コイル７及び光学系８の中心軸
がフリースポットＦＳにおける電子ビーム方向と一致し
ていないと、測定コイル７による磁界Ｄの作用により電
子ビームＢが偏向することによってフリースポットＦＳ
が移動する。このフリースポットＦＳの移動の有無の測
定を、測定コイル７及び光学系８の中心軸がフリースポ
ットＦＳと一致するように位置調整しながら、かつ、両
者を測定コイル７のフェースパネル側端部を中心として
揺動させながら行なう。そして、測定コイル７及び光学
系８の中心軸がフリースポットＦＳにおける電子ビーム
方向と一致すれば、測定コイル７をＯＮ・ＯＦＦしても
測定コイル７による磁界Ｄの影響を受けることなく、フ
リースポットＦＳは移動しない。この状態で光学系８か
らの監視により電子ビームＢの方向余弦を測定すること
ができる。

【００２７】尚、前記測定コイル７は筒状部材に巻線を
その軸方向に沿って螺旋状に巻回した構造で、フリース
ポットＦＳを中心としてフェースパネル２に垂直に漏れ
出す軸対称な磁界Ｄが発生するものを示したが、これ以
外の構造のものでも適用可能であり、フリースポットＦ
Ｓを中心とした軸対称な磁界を発生させるものであれば
よい。また、測定コイル７は二極、四極又は六極のいず
れのものでもよい。更に、測定コイル７のＯＮ・ＯＦＦ
は手動或いは自動のいずれでも可能である。

【００２８】

【発明の効果】本発明方法によれば、フリースポットに
おける前記電子ビームの方向余弦を測定すること、及び
ピュリティシフトを測定することにより、陰極線管に組
み込まれた電子銃がその管軸に対してどのような位置関
係にあり、かつ、フェースパネル内面の蛍光膜の露光中
心についても同時に前記管軸に対してどの程度位置ずれ
しているのかを判定でき、電子銃及び露光中心の両者の
位置ずれから、その電子銃の組付け精度及び露光精度の
改善が容易に図れ、高品質の陰極線管を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る陰極線管のアライメント測定方法
の実施例を説明するための座標系を示す模式図

【図２】本発明方法で使用する測定コイル及び光学系を
示す概略構成図

【図３】電子銃及び露光中心の位置ずれを説明するため
の陰極線管を示す断面図

【符号の説明】

１ 陰極線管 ２ フェースパネル ３ ネック ４ 電子銃 ６ ピュリティマグネット Ｂ 電子ビーム Ｏ 露光中心 Ｌ 管軸 Ｄ 軸対称な磁界 ＦＳ フリースポット ＰＳ ピュリティシフト

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 陰極線管のネックに封入した電子銃から
   フェースパネル内面の蛍光膜に向けて照射される電子ビ
   ームが無偏向状態でフェースパネルに到達するフリース
   ポットにおける電子ビームの管軸をＺ軸とし、これに垂
   直な軸で構成する直交座標に対する方向余弦を測定する
   ことにより、前記電子銃の管軸に対する離間距離及び傾
   きを判定するようにしたことを特徴とする陰極線管のア
   ライメント測定方法。
2. 【請求項２】 陰極線管のネックに封入した電子銃から
   フェースパネル内面の蛍光膜に向けて照射される電子ビ
   ームが無偏向状態でフェースパネルに到達するフリース
   ポットにおける前記電子ビームの方向余弦を測定するこ
   とにより、前記電子銃の管軸に対する離間距離及び傾き
   を判定すると共に、前記電子銃から照射された電子ビー
   ムをピュリティマグネットにより偏向してフェースパネ
   ルに到達したピュリティシフトを測定することによりフ
   ェースパネル内面の蛍光膜の露光中心を判定するように
   したことを特徴とする陰極線管のアライメント測定方
   法。
3. 【請求項３】 前記フリースポットにおける電子ビーム
   の方向余弦を測定するに際して、フリースポットに対し
   て軸対称な磁界を付与し、その軸対称な磁界によりフリ
   ースポットの移動の有無でもって前記電子ビームの方向
   余弦を判定するようにしたことを特徴とする請求項１又
   は２記載の陰極線管のアライメント測定方法。