JP2000048722A

JP2000048722A - ブラウン管とその電子銃の検査方法，測定装置、及びブラウン管の製造システム

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Publication number: JP2000048722A
Application number: JP10215944A
Authority: JP
Inventors: Yoshinao Nozaki; 良直野崎; Kenji Obara; 健二小原; Atsushi Mochizuki; 望月　　淳; Hideaki Doi; 秀明土井; Nobuyuki Koganezawa; 信之小金沢
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-07-30
Filing date: 1998-07-30
Publication date: 2000-02-18

Abstract

(57)【要約】【課題】ブラウン管を、これに組み込む前に電子銃
を、カソードなどを劣化させることなく、検査できるよ
うにした構造とする。【解決手段】ブラウン管は、電子銃２を収納したネッ
ク部１とコーン部６とが一体に結合されてなるが、この
ネック部１に外部から開閉可能なバルブ３を備えてい
る。このバルブ３は、閉じているときには、ネック部１
内を密閉し、開いているときには、電子銃２からの電子
ビームを通過させる。このようにブラウン管に組み込む
前に、ネック部１は、電子銃２の検査装置に取り付けて
電子銃２のフォーカス検査などを行なうことができる。
この場合には、ネック部１を検査装置に取り付け、バル
ブ３を開いて高真空状態とする。これにより、電子銃を
駆動して電子ビームを発生させることができる。検査が
終わると、バルブ３を閉じて高真空状態を保つように
し、この状態でコーン部６に一体に組み込むようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブラウン管の構
成、ブラウン管の電子銃の組み込み工程における製造シ
ステム、及び電子銃の検査方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、ブラウン管の製造では、ブラック
マトリクスや蛍光面を形成したパネル，シャドウマスク
などの色分離機構，ファンネル，ネック，電子銃が全て
組み立てられた後、電子銃の後方から排気が行なわれ、
排気口が閉じられて完成する。ブラウン管の性能は、こ
れらの組立精度は勿論であるが、夫々の単体の性能によ
っても大きく影響される。

【０００３】ブラウン管を構成するガラスパネルやシャ
ドウマスクなどは夫々、大気中での検査が可能である
が、電子銃については、それを大気中で駆動すると、カ
ソードが劣化を起こしてしまうため、グリッドなどの寸
法計測を行なうのが一般的である。

【０００４】グリッドの形状や寸法は、電子ビームの形
状に大きく影響を与える要因ではあるが、その形状が複
雑であり、寸法計測の結果のみでは、不良電子銃をブラ
ウン管の製造工程で取り除くことは難しい。このため、
フォーカス性能などの検査は、ブラウン管として完成し
た後、実際に点灯させて検査に適したパターンを表示さ
せることによって行なっている。しかし、かかる検査で
電子銃が不良と判定された場合、シャドウマスクや蛍光
体を塗布したガラスパネルなどを再利用するため不良電
子銃の部分を取り除き、別の電子銃と新たに組み立て直
す工程が必要となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術では、
電子銃が不良であった場合には、その不良品となったブ
ラウン管の組立コストは無駄となり、再利用するための
分解や再組立コストもかかってしまうため、生産効率の
悪いものであった。また、目視による検査の場合、検査
員毎のばらつきが大きく、同じ検査員でも、疲労などに
より、検査結果が変わってしまうという問題があった。
さらに、シャドウマスクなどの色分離機構を持つブラウ
ン管の場合、電子ビームの一部しか蛍光体に照射されな
いため、精度良く電子ビーム形状を計測することが難し
かった。

【０００６】これらの問題を解決するために、特開平６
−２６００９１号公報に記載の手法を用いることも考え
られるが、実際のブラウン管のパネルを使用しているた
め、内部空間が大きく、電子銃を駆動させるために必要
な真空度にするのに時間がかかってしまう。また、電子
銃が検査後に再び外気に触れてしまうため、そのカソー
ドが劣化してしまうおそれがあり、実際の製造ラインに
適用することは難しかった。

【０００７】本発明の目的は、ブラウン管を電子銃検査
に適した構造にすることにより、ブラウン管製造工程で
電子銃単体の検査装置と電子銃の自動選別装置を可能に
し、生産効率の向上、品質の安定を実現し、上記課題を
解決することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるブラウン管は、排気口を持つファンネ
ルと蛍光面が形成されたガラスパネルとが組み合わされ
てなるコーン部と、電子銃を組み込んだネック部に分割
した構造とし、ネック部には、開いているときには、電
子銃からの電子ビームの通過を妨げず、閉じているとき
には、該ネック部内を密閉するバルブ機構を設け、ネッ
ク部単体で高真空状態にすることができるようにするこ
とにより、高真空状態を保ったまま、電子銃のカソード
を劣化させることなく、ネック部の移動や組立てを可能
にしたものである。

【０００９】また、本発明による電子銃の検査装置は、
上記構造のブラウン管に構成する前に、電子銃を組み込
んだネック部を擬似コーン部に組み込んで検査用の疑似
ブラウン管を構成し、この擬似的なブラウン管でもって
電子銃の検査を行なうようにする。

【００１０】さらに、本発明によるブラウン管の製造シ
ステムは、電子銃を組み立てると、これをブラウン管に
組み込む前に、検査を行なうことにより、良品の電子銃
だけをブラウン管のコーン部と組み立てるようにする。
これにより、効率良くブラウン管を製造することがで
き、また、電子銃の検査や選別を自動化することによ
り、品質の安定したブラウン管を得ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
より説明する。図１は本発明によるブラウン管の一実施
形態を示す断面図であって、１はネック部、２は電子
銃、３はバルブ、４はガスケット、５は接続用端子、６
はコーン部、７は蛍光面、８は排気口、９は接着材であ
る。

【００１２】この実施形態は、電子銃を、コーン部に組
み込んでブラウン管を形成する前に、駆動することがで
きるようにしたものである。

【００１３】図１において、この実施形態のブラウン管
は、電子銃２を組み込んだネック部１と、蛍光面７が形
成されたパネルと排気口８を有するファンネルとを組み
合わせたコーン部６とからなり、これらがＯリング状の
ガスケット４を介して接着材９で接合された構成をなし
ている。このように電子銃２が組み込まれたネック部１
には、さらに、外部から開閉可能なバルブ３が組み込ま
れている。かかるバルブ３としては、その入口と出口と
が同軸上となるゲートバルブを用いる。このバルブ３
は、開いているとき、電子銃２から放射される電子ビー
ムを妨げることがなく通過させ、また、閉じているとき
には、ネック部１内が密閉されてその真空度を保つ性能
を有している。

【００１４】また、このブラウン管は、パネルでの蛍光
面７の帯電を防ぐために、電子銃２の最終グリッドとこ
の蛍光面７を覆っているメタルバックとが電気的に接続
されている。このため、このブラウン管のガラス部材
（コーン部６とネック部１）の内面に導電性の膜が塗布
されており、これらの導電膜を電気的に接続するため
に、板バネ状の接続用端子５が設けられている。

【００１５】コーン部６に設けられた排気口８は、各単
体の組立後にブラウン管の内部のガスを排気するための
ものである。

【００１６】なお、図示しないが、この実施形態がカラ
ーブラウン管である場合には、このブラウン管におい
て、シャドウマスクなどの色分離機構がコーン部６の内
部に装着される。

【００１７】ここで、ネック部１は、上記のバルブ３が
組み込まれているので、他の真空装置を用いることによ
り、それ自体で真空にすることができ、従って、電子銃
２の真空内でのフォーカス特性検査などの検査をするこ
とができる。この場合には、真空装置を備えた検査装置
にかかるネック部１を取り付け、バルブ３を開いて真空
状態にすることによって電子銃２の特性検査を行ない、
しかる後、バルブ３を閉じて検査装置から取りはずこと
により、図１に示すように、このネック部１をコーン部
６に組み込み接合することができる。

【００１８】このようにして、電子銃１は、ブラウン管
に組み込む前に駆動してその特性の検査を行なうことが
でき、また、ネック部１内を真空状態にしてブラウン管
に組み込むことができるので、検査し終わった電子銃２
は、外気にさらすことなく、従って、カソードを劣化さ
せることなく、ブラウン管に組み込み接合することがで
きる。

【００１９】既に内部を真空状態にしたネック部１をコ
ーン部６に組み込む場合には、これらネック部１とコー
ン部６とを低融点ガラスなどの気体を透過しにくい物質
の接着材９で接着し、コーン部６内のガスを排気口８か
ら排気した後、排気口８を閉じてネック部１のバルブ３
を開く。これにより、図示するように、内部が高真空状
態のブラウン管が完成する。

【００２０】また、このブラウン管は、ネック部１とコ
ーン部６との組込部にＯリングなどのガスケット４を使
用することによって仮組みすることができ、この仮組み
状態で電子銃２を駆動して点灯させることができる。こ
のように仮組み状態でブラウン管を点灯させることによ
り、組立てを行なう前に電子銃２と蛍光面７の位置ずれ
などを検査し、これを調整することが可能となる。この
場合、Ｏリングなどのゴムガスケット４は、熱に弱いた
め、長時間のかかる仮組み状態は避ける必要がある。ネ
ック部１とコーン部６とを接着材９で接合してブラウン
管を形成する場合には、この接着材９によってブラウン
管内が密閉されるから、ガスケット４の劣化は問題とな
らない。

【００２１】なお、この実施形態では、ネック部１に、
それ単独で真空状態にすることができるようにするため
に、外部から開閉可能なバルブ３を用いるものである
が、電子銃２の駆動時にそこからの電子ビームの通過を
妨げることがなく、ネック部１内を真空を保つ必要があ
るときに、その真空度を保持することができるものであ
れば、その方法，手段は特に制限されるものではない。
例えば、電子銃２の検査後、真空中でその電子銃２を密
閉するような膜をネック部１に形成し、これをブラウン
管に組み込んだ後、その膜を破るようにしたものでもよ
い。また、電子ビームを透過する材料を用いることによ
って真空度を保つように、ネック部を密閉してもよい。
このような材料としては、例えば、ベリリウムなどが挙
げられる。

【００２２】図２は図１に示したブラウン管に組込前の
電子銃のフォーカスを測定することができるようにした
測定装置の一実施形態を示す構成図であって、４’はガ
スケット、５’は接続用端子、１０は疑似コーン部、１
１は蛍光面、１２は紫外線光源、１３はカメラ、１３ａ
はレンズ部、１４はバルブ、１５は真空ポンプ、１６は
電子銃駆動回路、１７は制御・演算処理装置、１８は検
査結果情報出力手段、１９はモニタであり、図１に対応
する部分には同一符号をつけている。

【００２３】同図において、図１に示した構成のネック
部１を、バルブ３を開いた状態にして、擬似コーン部１
０に組み込む。即ち、間にＯリングなどのガスケット
４’を挾んでネック部１と擬似コーン部１０とを組み合
わせ、接続用端子５’でこれら間を電気的に接続して擬
似的なブラウン管を形成する。この場合、疑似コーン部
１０としては、高真空に耐えうる強度を持っているこ
と、及び電子ビームが照射される前面に蛍光体が塗布さ
れた蛍光面１１を持つことが必要であり、形状及び大き
さについては、特に制限はないが、高速に高真空にする
ことできることが有利であることから考えると、疑似コ
ーン部１０の内部空間はできるだけ小さい方がよい。

【００２４】このように擬似的なブラウン管が形成され
ると、ネック部１の電子銃２に電子銃駆動回路１６が接
続される。擬似コーン部１０には、バルブ１４を介して
真空ポンプ１５が接続されており、バルブ３を開いた状
態にして検査が開始される。検査が開始すると、制御・
演算処理回路１７の制御により、バルブ１４が開かれて
真空ポンプ１５が作動し、擬似コーン部１０とネック部
１との内部を所定の真空度の高真空状態にする。しかる
後、制御・演算処理装置１７の制御により、電子銃駆動
回路１６が電子銃２を駆動して電子ビームを蛍光面１１
に照射させる。

【００２５】ここで、この擬似的なブラウン管には、電
子ビームの偏向ヨークが設けられておらず、電子ビーム
は蛍光面１１の１点に照射される。そこで、蛍光体１１
の焼き付けを防ぐために、電子銃駆動回路１６は電子銃
２をパルス制御し、電子銃２が周期的にオン，オフ駆動
されて、電子ビームがパルス的に蛍光面１１を照射する
ようにする。

【００２６】このようにして、疑似コーン部１０の蛍光
体１１に電子ビームを照射して発光させ、カメラ１３で
この蛍光面１１での電子ビーム照射部分の画像をレンズ
部１３ａで拡大して撮像して電子ビームプロファイルを
測定することにより、フォーカス検査を行なうことがで
きる。カメラ１３で得られた画像情報（カメラ１３の撮
像面での１画面（１フィールドまたは１フレーム）の情
報）は制御・演算処理装置１７で演算処理され、電子ビ
ームに関する情報（電子銃の検査結果情報）が得られ
る。この検査結果情報は検査結果情報出力端子１８から
出力され、あるいはまた、モニタ１９に供給されてその
結果が表示される。

【００２７】ところで、カメラ１３として一般的なＣＣ
Ｄカメラを使用した場合、目視に比べてダイナミックレ
ンジが狭く、電子ビームのハロー（電子ビームには強度
分布があるため、電子ビームによる蛍光体の発光部分が
明るい部分とその周りの暗い部分とからなるが、この明
るい部分をコアと呼ぶのに対し、この暗い部分をハロー
と呼んでいる）の一部が撮像系で発生するノイズに埋も
れてしまう。これを改善するために、カメラ１３のシャ
ッタを制御・演算処理装置１７で制御し、露光時間を変
えて撮像した複数の画像を合成して広いダイナミックレ
ンジ（ここで、この「広いダイナミックレンジ」とは、
カメラ１３の出力のダイナミックレンジよりも広いレン
ジであって、以下、これを「広ダイナミックレンジ」と
いう）の分布特性をもつ画像情報を得るようにする。ま
た、ダイナミックレンジを広げる他の方法としては、上
記のようにして得られる複数の画像情報を平均化するこ
とによってノイズレベルを低減する方法、市販されてい
る広いダイナミックレンジのカメラを使用する方法など
があるが、上記のように電子ビームを周期的なパルスと
して発生させることから、そのパルスに同期させて画像
を撮像することができるシャッタを備えたカメラを用い
る方法が有効である。

【００２８】図３はかかるカメラを用いて行なう広ダイ
ナミックレンジで画像情報を得る方法の一具体例を示す
図である。

【００２９】図３（ａ）において、通常、ある対象物を
カメラで撮像する際、カメラの出力が飽和しないように
するために、レンズの絞りやフィルタなどで明るさを調
整して撮像を行ない、分布特性Ｄ₁を持つ画像情報を得
るようにしている。しかし、このようにすると、撮像対
象の暗い部分、例えば、電子ビームのハローの一部は撮
像系によるノイズに埋もれてしまい、データとして信用
できなくなる。そこで、撮像対象の撮像すべき最も暗い
部分がノイズに埋もれないように、露光時間を延ばし、
通常の撮像と同位置で露光時間のみ異なる長時間露光で
撮像し、分布特性Ｄ₂を持つような画像情報を得るよう
にする。この分布特性Ｄ₂は、撮像対象の明るい部分は
当然飽和を起こしている。

【００３０】一方、従来と同様に、飽和しないように撮
像して得た画像情報の分布特性Ｄ₁の値に、 α＝（上記長時間露光画像の露光時間）／（上記通常撮
像の露光時間）で表わされる係数αを乗じ、分布特性Ｄ₂とスケールを
合わせた図３（ｂ）に示す画像情報の分布特性α・Ｄ₁
を得る。そして、図３（ａ）に示す分布特性Ｄ₂の飽和
部分（カメラ出力の最大値Ｖ_max の部分）に、図３
（ｂ）に示す分布特性α・Ｄ₁ の内のカメラ出力の最大
値Ｖ_max 以上の部分を加算する。これにより、図３
（ｃ）に示すように、広ダイナミックレンジの分布特性
Ｄが得られる。

【００３１】なお、スケールを合わせる際、分布特性Ｄ
₂に β＝（上記通常撮像の露光時間）／（上記長時間露光画
像の露光時間）の係数式βを乗じ、これに、画像情報の分布特性Ｄ₁の
（カメラ出力の最大値）×β以上の部分を加算するよう
にしても、ダイナミックレンジが上記程広がるものでは
ないが、ノイズが抑圧されることになり、相対的に同じ
結果が得られる。

【００３２】上記の具体例では、露光時間が異なる２つ
の画像情報を合成することにより、広ダイナミックレン
ジの分布特性を得るようにしているが、さらにダイナミ
ックレンジを広げる必要があるときには、露光時間を段
階的に拡大して３以上の数回撮像を行ない、夫々で得ら
れた画像情報を用いて合成を行なえばよい。３以上であ
れば同様であるが、次に、露光時間を４段階に切り換え
て撮像する場合を説明する。

【００３３】露光時間を４段階に順次切り換え、夫々の
露光時間でカメラ１３が擬似コーンブ１０の蛍光面１１
での電子ビームによる発光画像を撮像する。そして、図
４（ａ）に示すように、最も長い露光時間をＴ₄，そのときの画像情報の分布特
性をＤ₄ ２番目に長い露光時間をＴ₃，そのときの画像情報の分
布特性をＤ₃ ３番目に長い露光時間をＴ₂，そのときの画像情報の分
布特性をＤ₂ 最も短かい通常の露光時間をＴ₁，そのときの画像情報
の分布特性をＤ₁ とし、カメラ出力の最大値をＶ_maxとすると、 α₃＝Ｔ₄／Ｔ₃，α₂＝Ｔ₄／Ｔ₂，α₁＝Ｔ₄／Ｔ₁ なる係数α₃〜α₁を求め、次のように演算処理する。即
ち、各分布特性Ｄ₃〜Ｄ₁について、 α₃・Ｄ₃ ， α₂・Ｄ₂ ， α₁・Ｄ₁ を求める。

【００３４】そして、まず、この分布特性α₃・Ｄ₃の画
像情報のうちのカメラ出力の最大値Ｖ_max 以上の部分を
分布特性Ｄ₄ の画像の飽和部分(カメラ出力の最大値Ｖ
_maxの部分) に加算する。この処理によって得られる画
像情報の分布特性をＤ₄＋（α₃・Ｄ₃−Ｖ_max) とすると、この画像の飽和部分はα₃・Ｖ_max である。
次に、分布特性α₂・Ｄ_２の画像情報のうちのα_３・Ｖ
_max 以上の部分をこの分布特性｛Ｄ₄＋（α₃・Ｄ₃−Ｖ
_max)｝の画像情報の飽和部分に加算する。これによって
得られた画像の分布特性をＤ₄＋（α₃・Ｄ₃−Ｖ_max)＋（α₂・Ｄ₂−α₃・Ｖ_max）とすると、その飽和部分はα₂・Ｖ_maxであって、最後
に、分布特性α₁・Ｄ₁の画像情報のうちのα₂・Ｖ_max以
上の部分を分布特性｛Ｄ₄＋（α₃・Ｄ₃−Ｖ_max)＋（α₂
・Ｄ₂−α₃・Ｖ_max）｝の画像の飽和部分に加算する。
これにより、図４（ｂ）に示すように、より広ダイナミ
ックレンジの分布特性の画像情報が得られる。但し、分
布特性を求める際、（α₃・Ｄ₃−Ｖ_max)＜０，（α₂・
Ｄ₂−α₃・Ｖ_max）＜０の部分は加算しない。

【００３５】図５（ａ）は、図３（ａ）に示す飽和しな
いようにした分布特性Ｄ₁での画像を処理して得られる
電子ビームのプロファイルＥＢ₁を示すものであって、
これに対し、図５（ｂ）は上記のようにダイナミックレ
ンジを広くする画像処理によって得られる電子ビームの
プロファイルＥＢ₂ を示すものである。

【００３６】これらを比較すると、プロファイルＥＢ₁
に比べて、プロファイルＥＢ₂では、ノイズの影響を低
減できるから、ハローの形状を精度良く得ることができ
る。

【００３７】なお、各画像の撮像時の露光タイミングは
電子ビームのパルスを考慮し、露光時間はパルス周期の
正の整数倍にする必要がある。

【００３８】以上のように、図２において、カメラ１３
のダイナミックレンジを等価的に拡張するように画像処
理することにより、電子ビームのプロファイルの形状の
精度を高めることができるが、これでも、電子ビームの
プロファイルを正確に表わしているとはいえない。これ
は、擬似コーン部１０での蛍光面１１には塗布むらがあ
り、このため、蛍光面１１の発光特性が均一ではなく
て、この蛍光面１１からの発光むらが電子ビームのプロ
ファイルに必ず影響するからである。

【００３９】疑似コーン部１０に塗布する蛍光面１１の
蛍光体としては、電子ビームの測定に適したものを使用
できるが、蛍光面１１の発光むらが全く発生しないよう
に蛍光体を塗布することは困難である。このため、発光
むらを補正する処理が必要である。

【００４０】図２に示す測定装置では、疑似コーン部１
０は長期にわたって同じものを使用できるので、予め蛍
光面１１の発光分布を測定することにより、発光むらに
よる影響を補正するための処理を高速に行なうことが可
能である。ここで、蛍光面１１の発光分布は電子ビーム
を偏向させて測定してもよいが、紫外線光源を使用する
方が容易である。ブラウン管で使用されている蛍光体
は、電子ビームの他に紫外線によっても発光する。

【００４１】そこで、図２においては、紫外線光源１２
を使用し、紫外線を蛍光面１１に照射してその発光分布
を測定する。蛍光面１１での紫外線照度分布は均一では
ないが、電子ビームが照射されて発光する領域は非常に
狭い領域であるから、この領域での紫外線の照度分布は
近似的に均一としてみて差し支えない。

【００４２】そこで、図３において、カメラ１３と疑似
コーン部１０との位置決めを行なった後、疑似コーン部
１０を解放して図６に示す状態とし、紫外線光源１２か
ら紫外線を蛍光面１１に照射する。そして、これによっ
て発光する蛍光面１１をカメラ１３で撮像し、得られた
発光分布のデータを補正用データとして制御・演算処理
装置１７に保持する。その後、上記の手法で得られた広
ダイナミックレンジの分布特性を持つ電子ビームの画像
情報に対し、上記の補正データにより、この発光分布の
蛍光面１１の発光むらによる影響を補正する処理を行な
う。これは、広ダイナミックレンジの分布特性での電子
ビームの画像の各画素毎に、（その画素値）／（補正用データにおけるその画素での
発光値）の演算を行なうことによってなされる。

【００４３】なお、この蛍光面１１の発光むら補正処理
は、広ダイナミックレンジの画像情報の分布特性を得る
前の各画像情報の分布特性（例えば、図３（ａ）での分
布特性Ｄ₁，Ｄ₂や図４（ａ）での分布特性Ｄ₁〜Ｄ₄）に
対して行ない、しかる後、広ダイナミックレンジの分布
特性の画像情報を得る処理を行なうようにしても、同様
の結果を得られるが、上記のように、広ダイナミックレ
ンジの分布特性の画像情報に対して補正処理を行なうよ
うにした方が処理が高速に行なえる。また、蛍光面１１
の発光むらは、補正処理のほかに、移動平均法などの平
滑化フィルタ処理を行なうことでも低減することができ
る。但し、この場合、電子ビームのプロファイルの形状
も鈍っていくので、検査に影響が出ない程度に収めるこ
とが必要である。

【００４４】上記の処理で得た広ダイナミックレンジの
電子ビームのプロファイルから電子ビームのコアの偏り
やハローの大きさ，電子ビームの形状のいびつさなどを
測定し、各パラメータに閾値を設定しすることにより、
フォーカス品質の判定を行なうことができる。

【００４５】図２における測定対象の電子銃２から疑似
コーン部１０の蛍光面１１までの距離が図１におけるこ
の電子銃２を組み込むブラウン管でのこの電子銃２から
蛍光面７までの距離と異なる場合には、図２で示す検査
装置で得られる電子ビームのプロファイルと図１に示す
ブラウン間での電子ビームの実際のプロフィールと異な
るが、疑似コーン部１０の蛍光面１１までの距離と電子
銃２の設計値とから、蛍光面１１における電子ビームの
プロファイルと蛍光面７での電子ビームのプロファイル
との関係をシュミレーションなどで予め調べておき、こ
れを用いることにより、検査装置で得られる電子ビーム
のプロファイルからブラウン管での電子ビームのプロフ
ァイルを判定することが可能である。

【００４６】なお、測定対象の電子銃がカラーブラウン
管用である場合には、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色毎の電子銃を同時
に駆動させ、これら３つの電子ビームの照射位置を観察
することにより、ピュリティずれなどを予測することも
できる。

【００４７】また、この具体例では、擬似的なブラウン
管を構成して電子銃の検査を行なうものであるが、プロ
ジェクションＴＶ用などのシャドウマスクを有しない単
色のブラウン管であれば、電子ビーム照射面積全てが発
光するため、この擬似的なブラウン管と同様の撮像方法
と処理方法を用いることにより、電子ビームのフォーカ
ス検査が可能である。

【００４８】図７は本発明によるブラウン管の製造シス
テムの一実施形態を示すブロック図であって、２０は電
子銃組立工程、２１は電子銃フォーカス検査工程、２２
は電子銃自動選別装置、２３は不良原因解析工程、２
４，２５はブラウン管組立工程である。

【００４９】この製造システムは、図１に示したブラウ
ン管の製造に関するものであり、電子銃を、ブラウン管
に組み込む前に、図２で示した検査装置でフォーカス検
査するものであり、生産効率や製品品質の向上を図るも
のである。

【００５０】図７において、白い矢印は製品の流れを、
黒い矢印は検査結果などのデータの流れを夫々示してい
る。電子銃組立工程２０で組み立てられてネック部にバ
ルブとともに電子銃は、電子銃フォーカス検査工程２１
において、図２で示した測定装置やその測定結果を評価
する検査装置による電子ビームのフォーカスの自動検査
が行なわれる。この検査では、良品・不良品の判定をす
るだけでなく、電子銃の品質の検査も行なわれる。その
検査結果は、検査された電子銃とともに電子銃自動選別
装置２２に送られ、検査結果により、電子銃が、不良
品，良品の２つに選別だけでなく、良品の電子銃も品質
に応じてさらに優良品・良品に選別される。優良品・良
品として夫々選別された電子銃は夫々ブラウン管組立工
程２４，２５に送られ、図１で説明したように、コーン
部６とネック部１とが接合されてブラウン管が製造され
る（なお、その前に、上記のように、仮組み状態とし、
電子銃と蛍光面との位置ずれの検査、調整をすることも
できる）。これにより、高品質なブラウン管と普通の品
質のブラウン管とを作り分けることが可能となる。

【００５１】また、電子銃自動選別装置で不良品として
選別された電子銃は、製造ラインから取り除かれるが、
そのときの検査結果とともに不良原因解析工程２３に送
られ、不良原因の解析が行なわれる。このように、不良
と判定された電子銃とその電子銃の検査結果とを用いて
いるので、不良原因の解析が容易となり、その解析結果
は電子銃組立工程２０にフィードバックし易い。

【００５２】なお、この製造システムでは、電子銃自動
選別装置が不良品，良品，優良品の３種類に選別するも
のとしたが、より細かく品質を選別させるようにするこ
とができるし、また、この製造システムでは、選別した
種類の数だけブラウン管組立工程が分かれているが、電
子銃とその電子銃のフォーカス検査結果を対応させて管
理することにより、ブラウン管組立工程を分ける必要は
ない。

【００５３】以上のように、この製造システムでは、不
良の電子銃をブラウン管に組み込む前に取り除くことが
できるため、電子銃不良のブラウン管からパネルやシャ
ドウマスクを再利用するために電子銃を取り除くための
作業が不要となってブラウン管のコストを低減し、効率
良くブラウン管を製造することができる。また、電子銃
やコーン部の品質を管理することにより、ブラウン管の
品質を効率良く作り分けることが可能となる。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるブラ
ウン管によれば、ネック部だけを高真空状態にすること
ができる構造となっているので、ブラウン管として完成
する前に電子銃の検査を行なうことができ、良品の電子
銃だけをコーン部と組み立てることができて、効率良く
ブラウン管を製造することが可能となる。

【００５５】また、本発明によるブラウン管の製造シス
テムによると、電子銃の検査を自動化することにより、
目視に比べて安定した検査が行えるため、電子銃自動選
別装置を使用した電子銃の選別が可能であり、製造する
ブラウン管の品質管理を効率的に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるブラウン管の一実施形態を示す断
面図である。

【図２】図１における電子銃の検査装置の一実施形態を
示す構成図である。

【図３】図２に示した実施形態での広ダイナミックレン
ジの分布特性の画像の撮像原理の一具体例を示す図であ
る。

【図４】図２に示した実施形態での広ダイナミックレン
ジの分布特性の画像の撮像原理の他の具体例を示す図で
ある。

【図５】通常のダイナミックレンジの分布特性の画像に
よる電子ビームのプロファイルと図３，図４に示した広
ダイナミックレンジの分布特性の画像による電子ビーム
のプロファイルとを示す図である。

【図６】図２に示した検査装置の擬似コーン部での蛍光
面の塗布むらの検査方法の一具体例を示す図である。

【図７】本発明によるブラウン管製造システムの一実施
形態を概略的に示す図である。

【符号の説明】

１ネック部２電子銃３バルブ４ガスケット５接続用端子６コーン部７蛍光面８排気口９接着材１０疑似コーン部１１蛍光面１２紫外線光源１３カメラ１４バルブ１５真空ポンプ１６電子銃駆動回路１７制御・演算処理装置１８検査結果情報出力手段１９モニタ２０電子銃組立工程２１電子銃フォーカス検査工程２２電子銃自動選別装置２３不良原因解析工程２４，２５ブラウン管組立工程２６高品質のブラウン管２７通常の品質のブラウン管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者望月淳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 (72)発明者土井秀明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 (72)発明者小金沢信之千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製作所電子デバイス事業部内Ｆターム(参考） 5C032 AA02 BB12 BB20 5C041 AB19 AC48 AC50 AE01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子銃を内蔵したネック部と蛍光面が設
けられたコーン部とが一体に接合されてなるブラウン管
であって、該ネック部に外部から開閉可能なバルブ機構を設け、該バルブ機構は、開いているときには、該電子銃からの
電子ビームを通過させ、閉じているときには、該ネック
部内を外気から密閉することを特徴とするブラウン管。
【請求項２】請求項１において、前記ネック部内の前記電子銃は、前記コーン部に前記ネ
ック部が接合される前に、電子ビームを発生して行なわ
れる検査がなされていることを特徴とするブラウン管。
【請求項３】請求項２において、前記検査がなされた前記電子銃を内蔵する前記ネック部
は、すくなくとも前記コーン部に組み込まれるまでは、
前記バルブ機構が閉じて内部が高真空状態に保持されて
おり、前記コーン部に接合されて前記コーン部の内部が
高真空状態とされたときには、前記バルブ機構を開いて
前記電子銃からの電子ビームを通過可能とすることを特
徴とするブラウン管。
【請求項４】請求項１，２または３に記載のブラウン
管の検査方法であって、前記ネック部をガスケットを介して前記コーン部に組み
込み状態とし、前記コーン部内を高真空状態としてから
前記バルブ機構を開き、前記電子銃から電子ビームを発
生されて前記蛍光面に照射し、前記電子銃と前記蛍光面
との間の位置ずれを検査することを特徴とするブラウン
管の検査方法。
【請求項５】請求項１，２または３に記載のブラウン
管の前記コーン部に組み込む前の前記電子銃を検査する
装置であって、該ブラウン管の前記ネック部が組み込まれて擬似的なブ
ラウン管を形成し、前記ネック部内の前記電子銃と対向
して蛍光面を有する擬似コーン部と、前記ネック部の前記バルブ機構を開いた状態として、該
擬似コーン部内と前記ネック部内とを高真空状態にする
真空装置と、前記電子銃を駆動し、電子ビームを発生させて該蛍光面
に照射させる電子銃駆動手段と、該蛍光面での該電子ビームの照射によって発光した部分
を撮像するカメラ手段と、該カメラ手段で撮像した画像情報を演算処理し、該電子
ビームの強度分布を測定する演算処理手段とを備え、測
定終了後、前記バルブ機構を閉じた状態として前記ネッ
ク部を該擬似コーン部から取り外すことを特徴とするブ
ラウン管の電子銃測定装置。
【請求項６】請求項５において、前記電子銃駆動手段は、前記電子銃を周期的にオン，オ
フ駆動することを特徴とするブラウン管の電子銃測定装
置。
【請求項７】請求項６において、前記カメラ手段は、シャッタを有し、露光時間を前記電
子銃のオン，オフ周期の整数倍とすることを特徴とする
ブラウン管の電子銃測定装置。
【請求項８】請求項６において、前記カメラ手段は、シャッタを有し、露光時間を前記電
子銃のオン，オフ周期よりも長く設定したことを特徴と
するブラウン管の電子銃測定装置。
【請求項９】請求項６において、前記カメラ手段は、シャッタを有し、露光時間を前記電
子銃のオン，オフ周期に同期していることを特徴とする
ブラウン管の電子銃測定装置。
【請求項１０】請求項７，８または９において、前記カメラ手段は、露光時間を夫々異にして複数回撮像
し、分布特性が異なる複数の画像情報を得ることを特徴
とするブラウン管の電子銃測定装置。
【請求項１１】請求項１０において、前記演算処理手段は、前記複数の画像情報を演算処理
し、前記カメラ手段のダイナミックレンジよりも広いダ
イナミックレンジの分布特性をもつ画像情報を得て、該
画像情報から前記電子ビームの強度分布を測定すること
を特徴とするブラウン管の電子銃測定装置。
【請求項１２】請求項５〜１１のいずれか１つにおい
て、前記画像情報に含まれる前記擬似コーン部における前記
蛍光面の発光むらを補正処理する補正手段を有すること
を特徴とするブラウン管の電子銃測定装置。
【請求項１３】請求項１２において、前記補正手段は、前記擬似コーン部における前記蛍光面に紫外線を照射
し、この蛍光面を発光させる紫外線発光手段と、該紫外線照射によって発光したこの蛍光面を撮像する前
記カメラ手段と、前記カメラ手段が該紫外線照射によって発光したこの蛍
光面を撮像して得られる撮像情報を補正データとし、前
記画像情報を該補正データで演算処理する前記演算処理
手段とからなることを特徴とするブラウン管の電子銃測
定装置。
【請求項１４】請求項１２において、前記補正手段は、前記画像情報を平滑化フィルタ処理す
る手段であることを特徴とするブラウン管の電子銃測定
装置。
【請求項１５】請求項５〜１４に記載のブラウン管の
電子銃測定装置のいずれか１つから得られた測定結果か
ら前記電子ビームのフォーカス検査に必要なパラメータ
を算出し、該パラメータと予め設定された閾値とから前
記電子銃のフォーカス品質を判定することを特徴とする
ブラウン管の電子銃検査装置。
【請求項１６】請求項１，２または３に記載のブラウ
ン管の製造システムであって、前記電子銃を組み立て、前記ネック部に前記バルブ機構
とともに組み込む電子銃組立工程と、該組立工程で組み立てられた前記ネック部が供給され、
前記電子銃の電子ビームの強度分布を測定する請求項５
〜１４のいずれか１つに記載のブラウン管の電子銃測定
装置と、該電子銃測定装置の測定結果から前記電子銃の
フォーカス品質を判定する請求項１５記載のブラウン管
の電子銃検査装置とによる電子銃フォーカス検査工程
と、該電子銃フォーカス検査工程の判定結果に応じて、フォ
ーカス品質毎に前記電子銃を自動選別する電子銃自動判
別工程と該電子銃自動選別工程で選別された少なくとも
フォーカス品質が不良でない前記電子銃を組み込んだ前
記ネック部を、前記コーン部に組み込んで前記ブラウン
間を形成するブラウン管組立工程ととを有することを特
徴とするブラウン管の製造システム。
【請求項１７】請求項１６において、前記電子銃自動選別工程でフォーカス品質が不良として
選別された前記電子銃と前記電子銃フォーカス検査工程
での判定結果とから不良の原因を解析し、その解析結果
を前記電子銃組立工程にフィードバックする不良原因解
析工程を有することを特徴とするブラウン管の製造シス
テム。