JPS5931825B2 - カラ−テレビジョン表示管の色選択電極と表示窓の対向表面間の予め調整された規定距離の偏差を測定する方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はカラーテレビジヨン表示管の色選択電極と所定
の規定ガラス厚の表示窓の対向表面間の予め調整された
規定距離の偏差を測定する方法香こ関するものである。

本発明はこの方法を実施する装置にも関するものである
。

距離のような非電気量は容量測定によつて電気的に測定
することができる。

この方法は小距離の測定の場合に特ｌこ困難である。１
Ｖｅｓｓｅ１ｅｋｔｒ『Ｎｉｋｎｉｃｈｔ−ＥＩｅｃｔ
ｒｉｓｈｅｒＧｒ６ｓｓｅｎ］ ＶＯｌ．３，ＰＰ．９
８〜９９には、誘導体の層厚の測定原理が説明されてお
り、２種の誘電体が挿入された測定コンデンサの容量の
式が導出されている。

更に、 １ＰｒａｋｔｉｓｈｅＰｈｙｓｉｋ］ＶＯｌ．
２，Ｐ．２３７から、板状絶縁体の誘電特性の正確な測
定のために一方の電極板を金属板とし、他方の電極板を
環状スタリーン電極で囲まれた円形電極又はスクリーン
電極で囲まれた板状電極としたいわゆるスクリーンコン
デンサを用いることが既知である。更に、ドイツ国特許
第２０４１０４４号明細書には、一方の電極板がスクリ
ーン電極で完全に囲まれた測定コンデンサを微小容量の
変化の測定に用いることが記載されている。上記第１の
刊行物に記載されているように、測定電極と金属板間の
容量ｃはその測定電極と金属板間の距離ａに逆比例する
。

実際のところ、距離ａの変化による容量の変化はとなる
（ここでεは電極板間の媒体の誘電率、Ｆｔ−ｔ州１１
索雷緬出実而焙で本Ａ）一汗つτ一大帯オＩＩｌ定する
ことにより距離ａを直接得ることができる。

この測定は実際の測定電極と対向電極との間の媒体を均
質にする程正確になる。スクリーン電極（例えば環状の
薄い金属板とすることができる）を用いると、略々均一
な測定電界が得られる。測定電極とスクリーン電極との
間の距離はできるだけ小さく選択して不均一な周縁妨害
が周縁部に発生し得ないようにする必要がある。測定空
間内に平行平面板の２種の誘電体を挿入し、一方の誘電
体の誘電率をε１、厚さをａ１とし、他方の誘電体の誘
電率をε２、厚さをＡ２とすると、総合容量は８００１
ｒ ここで、Ｃ１−？ ａ１ となる。

これから、となり、距離ａ１は で与えられる。

このような２種の誘電体構造自体はガラス表示窓から小
距離の位置に色選択電極を有するカラーテレビジヨン表
示管の製造において見られる。

即ち、ガラス表示窓が一方の誘電体を、ガラス表示窓と
色選択電極の対向表面間に存在する媒体が他方の誘電体
を構成する。カラーテレビジヨン表示管の製造中、真の
色再生のためには表示窓と色選択電極の対向表面間の距
離が予め調整した規定距離に一致しているか否かを正確
に決定することが重要である。この距離を容量法で測定
するとき、この距離は上式（３）のＡｌｌこ等しい。こ
の場合表示窓のガラス厚はＡ２に等しい。この距離Ａ，
は距離Ａ２が正確に知られている場合にのみ正確に測定
することができる。しかし、カラー表示管の表示窓にあ
つてはそのガラス厚に偏差が生じ、その結果色選択電極
と表示窓との間の測定距離に変化カト生ずる。ε１Ｚ１
（空気）及びε２Ｚ７（ガラス）の場合、例えば１ｍｍ
のガラス厚の偏差は、上式（３）から、色選択電極と表
示窓との間の測定距離に約１４０μｍの誤差を生ずる。
しかし、カラー表示管の製造中、前記距離の測定ｌこは
それ以上の精度が必要とされ、色選択電極と表示窓との
予め調整された規定距離から約３０μｍの偏差を測定し
得るようにする必要がある。これがため、本発明の目的
は、表示窓のガラス厚の偏差による誤差を最小にした、
カラーテレビジヨン表示管の表示窓と色選択電極の対向
表面間の距離を測定する方法を提供せんとするにある。

本発明の他の目的はこの方法を実施する装置を提供せん
とするにある。本発明は、カラーテレビジヨン表示管の
色選択電極と所定の規定ガラス厚の表示窓の対向表面間
の予め調整された規定距離の偏差を測定するに当り、一
方の電極が前記色選択電極から成り、他方の電極が金属
測定電極から成るコンデンサの容量を交流電圧で測定し
、前記測定電極は前記表示窓の前記色選択電極とは反対
側の表面上に設けると共に金属スクリーン電極で囲み、
該スクリーン電極の外寸を、規定ガラス厚の１５９ｂま
での表示窓のガラス厚の偏差による前記コンデンサの容
量変化が色選択電極と表示窓の対向表面間の予め調整さ
れた規定距離の偏差による容量変化に対して無視し得る
値となる値としたことを特徴とする。

ここで、“無視し得る゛容量変化とは、表示窓と色選択
電極の対向表面間の規定距離の約３０μｍの偏差に対応
する容量変化以下の容量変化を意味する。即ち、ガラス
厚の１５％の偏差の結果として生ずる容量変化は色選択
電極と表示窓との間の規定距離に対する約３０μｍの偏
差の結果として生ずる容量より小さいことを意味する。
本発明は、種々の考察の結果、測定電極と色選択電極と
の間の電界の不均一が測定すべき表示窓と色選択電極の
対向表面間の距離の誤差に影響を与えるという事実を確
かめ、その認識に基づいて為したものである。

この測定電界の不均一度はスクリーン電極の外寸により
決まる。測定すべき表示窓と色選択電極の対向表面間の
距離のガラス厚の変化ｌこよる誤差はスクリーン電極の
外寸を適正に選択することにより最小にすることができ
る。約８ｍｍ〜１３重の間の規定ガラス厚を有する表示
窓及び約８ｍｍ〜１４ｍ７！Ｌの間の色選択電極と表示
窓の対向表面間の規定距離に対し、本発明では金属スク
リーン電極の外寸を前記規定距離の増大につれて略々直
線的に増大させる。約１２闘の規定ガラス厚の表示窓を
有し、表示窓と色選択電極の対向表面間の規定距離を８
ｍｍ〜１４７ｎ７ｎの間の値としたカラー表示管に対し
ては、スクリーン電極の外寸を約８５ｍｍ〜１００ｍＴ
！Ｌの間の値に選択し、その値の選択は前記規定距離と
略々直線的に増大する比例関係に従つて行なう。本発明
方法では、表示窓と色選択電極の対向表面間の規定距離
の約３０μｍの偏差を決定することができる。測定電極
に対しては円形の薄い金属板を、スクリーン電極に対し
ては環状の薄い金属板を選択するのが好適である。

測定電極の外寸は約１４關〜３０１１１Ｌの間に選択す
るのが好適である。

測定電極の外寸は約２６ｍｍにするのが特に好適である
。スクリーン電極の最適寸法に対する測定電極の寸法は
大して臨界的でないことを確かめた。本発明方法を実施
する装置は、開口側に可撓性材料から成るリムを具える
無蓋箱状ホルダと、該ホルダ内に可撓性リングにより支
持された合成樹脂の可撓性層から成る支持部材と、該支
持部材の非支持側に設けられた金属測定電極と、該測定
電極を囲む金属スクリーン電極と、前記ホルダの壁に設
けられ該ホルダを排気する装置と、前記測定電極及びス
クリーン電極に電圧を供給する装置とで構成したことを
特徴とする。

前記金属測定電極及び金属スクリーン電極は表面をロジ
ウムで補強した薄い銅板で造るのが好適である。

これら金属測定電極及び金属スクリーン電極の自由表面
を２μｍ厚の金属で被覆するのが好適である。図面につ
き本発明を説明する。

第１図はカラーテレビジヨン表示管の表示窓１の１部の
断面図である。

この表示窓１の厚さをＡ２とする。孔７を有する金属色
選択電極３は表示窓１から距離Ａ，の位置に位置する。
既知のように、内面２上には赤、緑及び青で発光するけ
い光体が設けられる。正しい色再生のためには色選択電
極３を表示窓１の内面２から規定の規定距離ａ１の位置
に精密に位置させる必要がある。その決定はコンデンサ
の容量の測定により行なう。このコンデンサの一方の電
極は金属測定電極４として表示窓１の外面５上に設ける
。この測定電極を金属スクリーン電極６で囲む。このコ
ンデンサの対向電極を色選択電極３で構成する。表示窓
１のガラス厚Ａ２が精密に一定の場合、表示窓が総容量
に寄与する量は一定であるから、容量変化は距離ａ１の
偏差のみの結果となる。しかし、ガラス厚Ａ２に偏差が
生ずると、これｌこより容量変化も生ずる。容量の測定
自体から、その容量変化がガラス厚Ａ２の偏差の結果か
、距離ａ１の偏差の結果かを決定することはできない。
この問題は本発明方法により解決される。

本発明方法では、ガラス厚の偏差の結果としての容量変
化を距離ａ１の偏差の結果としての容量変化に対し無視
できる値にする。この目的のために、各所定の規定値ａ
１及びＡ２に対し、スクリーン電極６の外寸を、ガラス
厚の偏差による距離ａ１の誤差が最小となる値ｌこ選択
する。例えば、表示窓１の厚さが約１２ｍｍで、色選択
電極３が表示窓１の内面２から約９ｍｍの距離に位置す
る場合には、約９０ｍｍの外寸を有するスクリーン電極
を選択する必要がある。

表示窓の厚さが上記と同一のま＼で、表示窓１の内面２
と色選択電極３との間の規定距離が上記より大きいとき
又は小さいときは、スクリーン電極の外寸を上記規定距
離の増大又は減少に応じて略々直線的に増大又は減少さ
せる必要がある。約８ｍｍ〜１３ｍｍの間の表示窓のガ
ラス厚の他の規定値に対しても、スクリーン電極の外寸
は色選択電極３と表示窓１の内面２との規定距離の増大
につれて直線的に増大させる必要がある。測定電極４の
寸法は、表示窓１の内面２と色選択電極３との間の距離
の偏差を決定すべき表面部の面積により略々決まる。

更に、容量の値、従つて測定の感度は測定電極４の大き
さによつて決まる。スクリーン電極の最適寸法に対する
測定電極の寸法は大して臨界的でない。測定電極は円形
に、スクリーン電極は環状にするのが好適である。

約２６ｍｍの直径を有する円形測定電極及び環状スクリ
ーン電極の場合における、種々の規定ガラス厚の表示窓
に対する環状スクリーン電極の外径ｄと、色選択゛電極
と表示窓の対向表面間の規定距離ａ１との間の直線関係
（距離ａ１の測定誤差が最小となる）を第２図に示す。

第２図１こＡ，Ｂ，Ｃ及びＤで示す直線はそれぞれ１３
，１２，１１及び１０ｍｍの規定ガラス厚に対応する。
色選択電極の内面と表示窓との間の８〜１４ｍｍの各規
定距離と８〜１３ｍｍの表示窓の各規定ガラス厚との各
組合せに対し、第１図に示す方法Ｃこ従つて容量的に測
定される距離ａ１のガラス厚の偏差による誤差が最小と
なるスクリーン電極の外径を選択することができる。第
２図から、表示窓のガラス厚の所定の規定値及び表示窓
と色選択電極との間の距離の予め決められた規定値に対
しスクリーン電極の外径を如何なる値に選択する必要が
あるか簡単に導き出すことができる。既に述べたように
、測定電極の直径の選択は、色選択電極と表示窓との間
の距離の偏差を測定すべき表面部の面積及びその感度に
より決まる。

スクリーン電極の最適外寸に対する測定電極の直径は大
して臨界的でない。約１４ｍｍ〜３０ｍｍの間の測定電
極の直径ｌこ対し、同一の最適外径のスクリーン電極を
選択することができることを確かめた。第３図は本発明
方法を実施する装置の断面図である。この装置は表示窓
１０の外面１１上に設けられる。この装置は箱状ホルダ
１２を具える。ホルダ１２の開口側はゴムリムを有する
。リム１３の端縁１４は充分平担′こして表示窓１０の
外面１１と気密掛合するようにする。ホルダ１２は金属
又は合成樹脂で造ることができる。ホルダ１２を合成樹
脂で造る場合は可撓性リムをホルダ１２の１部とするこ
とができる利点がある。ゴムリング１５ｔこより支持さ
れた支持部材１７をホルダ１２内に設ける。支持部材１
７はエポキシ樹脂のような合成樹脂の可撓性層とし、こ
れを可撓性リング１５上に載置する。２６ｍｍの直径ｃ
を有する測定電極を支持部材１７上に設ける。

９０ｍｍの直径ｄを有するスクリーン電極１９により測
定電極１８を囲む。

測定電極１８とスクリーン電極１９は表面がロジウムに
より補強された薄い銅板で構成し、その自由表面を２μ
ｍ厚の金属で被覆する。測定電極１８は例えば円形とす
ることができ、その直径を１４〜３０ｍｍとする。スク
リーン電極１９の直径ｄは表示窓１０の規定ガラス厚Ａ
２と、表示窓１０の内面２０と色選択電極２１との間の
予め調整された距離Ａ，とにより決める。本例では、Ａ
，＝９０ｍ７！Ｌ，ａ２＝１２ｍｍである。支持部材１
７の厚さは約４００ｐｍ１測定電極１８及びスクリーン
電極１９の厚さは約１８μｍである。測定電極１８とス
クリーン電極１９との間には小さな約８０μｍ幅の環状
の隙間２２を存在させる。この隙間２２は合成樹脂のリ
ングで充填して測定電極１８とスクリーン電極１９の相
互位置を良好に維持することができる。隙間２２の汚れ
を防止し、測定電極１８とスクリーン電極１９との間の
短絡を阻止するために、これら電極を合成樹脂の薄層で
被覆することができる。

測定電極１８とスクリーン電極１９との間の短絡を阻止
する他の方法では、先ず測定電極１８を例えば４００ｆ
１ｍの厚さの合成樹脂の絶縁層で被覆し、次いでスクリ
ーン電極１９をその合成樹脂層上ｌこ設ける。この場合
、スクリーン電極の円形孔内には摩擦に耐える石英のよ
うな絶縁体を設ける必要がある。電極１８及び１９を表
示窓１０の外面１１に剛固に掛合させるために、ホルダ
１２を壁に設けられた排気口２３から排気する。

測定電極１８及びスクリーン電極１９に電圧を供給する
リード線２４及び２５を気密連結具２６を経てホルダ１
２の壁を挿通する。コンデンサの容量の測定は既知の方
法、例えば交流電圧で附勢されるブリツジ回路により行
なう。

上述の装置は表示窓１０の内面２０と色選択電極２１と
の間の距離の約３０μｍの偏差を測定することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の原理図、第２図はスクリーン電極
の外寸ｄと規定距離ａ１との関係を示す図、第３図は本
発明方法を実施する装置の一例の断面図である。 １・・・・・・表示窓、２・・・・・・内面、３・・・
・・・色選択電極、４・・・・・・測定電極、５・・・
・・・外面、６・・・・・・スクリーン電極、７・・・
・・・孔、ａ１・・・・・・色選択電極と表示窓の対向
表面間の規定距離、Ａ２・・・・・・表示窓の規定ガラ
ス厚、１０・・・・・・表示窓、１１・・・・・・外面
、１２・・・・・・箱状ホルダ、１３・・・・・・リム
、１５・・・・・・ゴムリング、１７・・・・・・支持
部材、１８・・・・・・測定電極、１９・・・・・・ス
クリーン電極、２０・・・・・・内面、２１・・・・・
・色選択電極、２２・・・・・・隙間、２３・・・・・
・排気口、２４，２５・・・・・・リード線、２６・・
・・・・気密連結具、ｃ・・・・・・測定電極の外径、
ｄ・・・・・・スクリーン電極の外径。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ カラーテレビジョン表示管の色選択電極と所定の規
   定ガラス厚の表示窓の対向表面間の予め調整された規定
   距離の偏差を測定するに当り、一方の電極が前記色選択
   電極から成り、他方の電極が金属測定電極から成るコン
   デンサの容量を交流電圧で測定し、前記測定電極は前記
   表示窓の前記色選択電極とは反対側の表面上に設けると
   共に金属スクリーン電極で囲み、該スクリーン電極の外
   寸を、規定ガラス厚の１５％までの表示窓のガラス厚の
   偏差による前記コンデンサの容量変化が色選択電極と表
   示窓の対向表面間の予め調整された規定距離の偏差によ
   る容量変化に対して無視し得る値となる値としたことを
   特徴とする規定距離の偏差測定方法。 ２ 特許請求の範囲１記載の方法において、約８ｍｍ〜
   １３ｍｍの間の表示窓の規定ガラス厚及び約８ｍｍ〜１
   ４ｍｍの間の色選択電極と表示窓の対向表面間の規定距
   離に対し、前記金属スクリーン電極の外寸を色選択電極
   と表示窓の対向表面間の規定距離の増大に従つて略々直
   線的に増大させた値に選択することを特徴とする規定距
   離の偏差測定方法。 ３ 特許請求の範囲１又は２記載の方法において、約１
   ２ｍｍの表示窓の規定ガラス厚及び約８ｍｍ〜１４ｍｍ
   の間の色選択電極と表示窓の対向表面間の規定距離に対
   し、金属スクリーン電極の外寸を前記規定距離の増大に
   対し略々直線的に増大する関係にある約８５ｍｍ〜１０
   ０ｍｍの間の値に選択することを特徴とする規定距離の
   偏差測定方法。 ４ 特許請求の範囲１、２又は３記載の方法において、
   前記測定電極として円形の薄い金属板を、前記スクリー
   ン電極として環状の薄い金属板を選択したことを特徴と
   する規定距離の偏差測定方法。 ５ 特許請求の範囲１、２、３又は４記載の方法におい
   て、前記測定電極の外寸を約１４ｍｍ〜３０ｍｍの間の
   値をしたことを特徴とする規定距離の偏差測定方法。 ６ 特許請求の範囲５記載の方法において、前記測定電
   極の外寸を約２６ｍｍとしたことを特徴とする規定距離
   の偏差測定方法。 ７ カラーテレビジョン表示管の色選択電極と表示窓の
   対向表面間の予め調整された規定距離の偏差を測定する
   装置において、開口側に可撓性材料から成るリムを具え
   る無蓋箱状ホルダと、該ホルダ内に可撓性リングにより
   支持された合成樹脂の可撓性層から成る支持部材と、該
   支持部材の非支持側に設けられた金属測定電極と、該測
   定電極を囲む金属スクリーン電極と、前記ホルダの壁に
   設けられ該ホルダを排気する装置と、前記測定電極及び
   スクリーン電極に電圧を供給する装置とを具えたことを
   特徴とする規定距離の偏差測定装置。 ８ 特許請求の範囲７記載の装置において、前記金属測
   定電極及び金属スクリーン電極を表面がロジウムで補強
   された薄い銅板で造つたことを特徴とする規定距離の偏
   差測定装置。 ９ 特許請求の範囲７又は８記載の装置において、前記
   金属測定電極及び金属スクリーン電極の自由表面を約２
   μｍ厚の金属で被覆したことを特徴とする規定距離の偏
   差測定装置。