JPH03173042A - カラーブラウン管の製造方法 - 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】 し発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、カラーブラウン管の製造方法に関するもので
あり、特に、透光ガラス製のパネルと、このパネル内に
装着され色選択手段となるシャドウマスクとの距離を正
しく設定するカラーブラウン管の製造方法に関するもの
である。

（従来の技術） カラーブラウン管においては、一般に、第７図で示すよ
うに、多数の小孔またはスリットを有するシャドウマス
ク１をフレーム２で補強し、このフレーム２に通常は４
個のホルダー３を溶接した後、このホルダー３に設けら
れているホルダー孔４を利用して、第８図に示すように
透光ガラス製のペネル５に予め埋設されているパネルビ
ン６に前記シャドウマスク１を装着する方法が採用され
ている。その後、パネル内面７に青、緑、赤の光三原色
の蛍光体膜が形成される。このような基本原理からなる
カラーブラウン管においては、必要な色純度性能を確保
するため、パネル内面７とシャドウマスク表面８との距
離ｑ（以下ｑ値と呼ぶ）は、カラーブラウン管の種類毎
に最適設計値が決められている。

例えば、カラーブラウン管には偏向角と称されるパラメ
ータがある。これはカラーブラウン管の電子銃から発せ
られた電子ビームをパネル面全体に走査する際の電子ビ
ーム振り角度と呼べるものであり、通常９０°と１１０
°とが採用されている。他のパラメータが同一の場合、
例えばパネル５の大きさが同一の場合は、１１０°のブ
ラウン管のｑ値は９０°のそれと比べ小さい。また、偏
向角やパネル５の大きさが同じでも、シャドウマスク１
に設けられた電子ビームの通過孔の各孔間の距離が小さ
い程、言換えると解像度が高いカラーブラウン管はど、
ｑ値は小さい。パネル５やシャドウマスク１等の部品精
度およびシャドウマスク１、フレーム２およびホルダー
３の溶接組立て時の精度が悪いと、所望のｑ値を得るこ
とができないため、一般的にはｑ値を測定し、これをよ
り正しい値となるように設定し直す作業が必要である。

従来のｑ値の設定作業を第９図、第１０図および第１１
図を用いて説明する。

先ず、第９図において、シャドウマスク１はフレーム２
に溶接固定されており、また、フレーム２にはホルダー
３が溶接固定されている。このホルダー３は、通常はフ
レーム２に対し４個溶接固定されるが、第９図に示した
ホルダー３は、他の３個のホルダーに比ベホルダー孔４
が大きく開けられている。この特殊なホルダー３に接し
てディスク９がパネルピン６に対しホルダー３の弾性力
により加圧されている。パネルピン６と嵌合するディス
ク９に設けられた孔の大きさは一般的には他の３個のホ
ルダーに設けられているホルダー孔と同一寸法となって
いる。このような状態では、フレーム２の底面２１を押
したり引いたりすることにより、ホルダー３がディスク
９との接触面で摺動し、フレーム２とともにシャドウマ
スク１が動き、したがってｑ値を変化させることができ
る。

ｑ値の設定にあたっては、先ず第１０図に示すように、
パネル５の内側に複数個のセンサー１０が取付けられた
薄いセンサー板１１を入れる。センサー１０としては渦
電流式の距離センサーまたはエアマイクロセンサー等が
一般的に使用され、パネル内面７を基準としてシャドウ
マスク１までの距離を測る役目をはたす。このセンサー
１０は第１１図に示すようにパネル５の中央および４辺
側の計９箇所に設けられるのが普通である。センサー板
１１をパネル内面７の上に載せた後、予め溶接により一
体化されたシャドウマスク１、フレーム２、ホルダー３
の組立て品を、パネルピン６にホルダー３の孔が入るよ
うにして、パネル５に装着する。４個のホルダー３のう
ち特殊な１個のホルダーについては、既に説明したよう
にディスク９がパネルピン６とホルダー３との間に挿入
されている。

ブレーム２とパネル５の内側壁１２の隙間からはセンサ
ー板１１に固定されたパイプ１３がパネル５の外方まで
延び出しており、センサー板１１に設けられた複数のセ
ンサー１０から信号を取出す手段、すなわちセンサー１
０が渦電流式センサーの場合は電線が、エアマイクロセ
ンサーの場合は細いビニールパイプが、パイプ１３の内
部を通過してパネル５の外部に導き出され、図示してい
ない距離表示器に結ばれている。第１０図にて１４は溶
接機であり、一対のピンセット式電極１４！によりディ
スク９をホルダー３に溶接できるようになっている。通
常、この溶接機１４は、ｑ値の設定を行う作業者が片手
に持って溶接作業を行える方式のものが採用される。

このような状態で、フレーム２の底面２−を指で押した
り引いたりしてｑ値を変化させ、その値をセンサー１０
で検出し、所望のｑ値が得られた時点で、溶接機１４に
よりホルダー３とディスク９とを溶接する。溶接が完了
した時点では４個のホルダー３の全てが、パネルピン６
に対しホルダー３の孔またはホルダー３に溶接されたデ
ィスク９の孔により完全に位置決めされることになり、
ｑ値の設定が完了する。その後は、シャドウマスク１、
フレーム２、ホルダー３、ディスク９の溶接組立て品を
パネル５から取外し、センサー板１１をパネル内部から
取出す。パネル５やシャドウマスク１等は次の工程に送
り出されることになるが、その後行われる工程は通常ス
タビライズと称されるパネル５とシャドウマスク１との
相対位置の安定度を増す加熱工程であり、したがって、
パネル５にシャドウマスク１、フレーム２およびホルダ
ー３の溶接組立て品を組込んで送出すことが必要となる
。

このように、ｑ値を測定するセンサー１０をパネル５と
シャドウマスク１との間に設定する方法は、次の工程に
製品を送出す前にシャドウマスク１をパネル５から取外
し、センサー１０をパネル５の内部より取除いた後、シ
ャドウマスク１をパネル内部に再装着するという作業が
必要であり、かつシャドウマスク１をパネル５に装着し
たりパネル５から外したりする際に、誤ってシャドウマ
スク１をパネル５等に当てて変形させてしまう等の問題
がある。

これに対し、特公昭５４−７７６号公報に示されるよう
に、透光ガラス製のパネルの内面とシャドウマスクの表
面との距離（ｑ値）を、パネルの外部より光学式距離測
定器により測定しながら、適正な距離になるよう調整す
るカラーブラウン管組立て方法がある。

前記光学式距離測定器は、パネル曲面の法線に対し所定
量ずらした角度でパネル外方より光を投射し、パネルの
内面およびシャドウマスクの表面で反射する光を検出す
ることにより、ｑ値を測定するものである。

（発明が解決しようとする課題） いずれのｑ値測定方法を採用するにしても、従来はディ
スク９を用いてピン孔を調整するようにしているので、
ホルダー３とディスク９とを溶接する手間を必要として
いる。また、このようなｑ値の設定を行う作業者がｑ値
調整を行いながら溶接作業を行なうため、ｑ値不良も発
生しゃすい。

特に、最近になりカラーブラウン管は高精細化が進んで
きたため、ｑ値の設定をより高精度で行わないと、十分
な色純度が得られなくなる状態になってきており、設定
方法の改善が必要となっている。

本発明は、パネル内面とシャドウマスク表面との距離（
ｑ値）の設定にあたって、その設定作業を行う者が溶接
作業を行うことなくｑ値調整のみに専念できるようにす
ることにより、ｑ値設定の容易化および高精度化を図る
ことを目的とするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、カラーブラウン管の製造工程にて透光ガラス
製のパネル５とシャドウマスク１とを組立てるカラーブ
ラウン管の製造方法において、パネル５に対し熱固化性
を有する粘着性材料２６を介して所定の範囲内で移動可
能に設けられた少くとも１個の可動パネルピン２５また
は３２を用いてシャドウマスク１を仮に保持し、パネル
５の内面とシャドウマスク１の表面との距離をパネル５
の外部より光学式距離測定器１５により測定しながら適
正設定した後、パネル５内にシャドウマスク１を装着し
たまま前記粘着性材料２６を加熱固化して可動パネルピ
ン２５または３２をパネル５に固定するカラーブラウン
管の製造方法である。

（作用） 本発明は、ｑ値の調整に当って、光学式距離測定器１５
の指示ｑ値に応じて、可動パネルピン２５または３２の
位置を、粘着性材料２６の粘性に抗して調整してｑ値を
修正した後、そのｑ値設定されたパネル５およびシャド
ウマスク１をスタビライズ工程等で加熱することにより
、粘着性材料２６を加熱固化して各可動パネルピン２５
または３２を固定する。

（実施例） 以下、本発明を第１図乃至第６図に示される実施例を参
照して詳細に説明する。

第１図に示されるように、パネル５には、予めフレーム
２およびホルダー３が溶接組立てされたシャドウマスク
１が組込まれている。パネル５の上方には、複数個の光
学式距離測定器１５が準備されている。

第３図は光学式距離測定器１５の構造を示すものであり
、パルスモータ−１６により回転される送りねじ等によ
り測定中心軸Ｘに沿って測定ヘッド１７が移動できる構
造になっている。この測定ヘツド１７には、測定中心軸
Ｘ上の点Ａで互いに交わる投光軸Ｙと受光軸２とが設定
されている。投光軸Ｙ上には光源１８、パターン板１９
、投光用レンズ２０が設けられ、光源１８を発した光は
、パターン板１９に設けられたパターン開孔２！を通過
し、投光用レンズ２０により点Ａに結像される。一方、
受光軸Ｚ上には受光用レンズ２２と光学センサー２３と
が設けられており、点Ａからの光を光学センサー２３上
に結像できるよう配置されている。光学センサー２３と
しては、−次元ＣＯＤセンサー（チャージ・カップルド
・デバイス・センサー）を用いており、受光用レンズ２
２を通過してきた光が光学センサー２３の中心に対しど
の位置に結像するかを検知することにより、光（反射光
源）の位置が点Ａに対しどのくらい変位しているかを知
ることができる。

投光軸Ｙおよび受光軸２が測定中心軸Ｘとなす角度θは
同一であり、本実施例では３０°に設定されている。

このような光学式距離測定器１５により、パネル５の内
面とシャドウマスク１の表面との距離（以下、・この距
離をｑ値と呼ぶ）を測定する原理を第４図（ａ）（ｂ）
（ｃ）により説明する。

先ず、第４図（ａ）において、光学式距離測定器１５の
測定中心軸Ｘが、ある曲率面を有するパネル５の法線Ｂ
と一致するように設定されている。

パルスモータ−１６により測定ヘッド１７を測定中心軸
Ｘに沿って動かし、投光軸Ｙと受光軸２との交点がパネ
ル５の外表面（図で点Ａ１で示した点）に位置したとき
、投光軸Ｙ上の光源１８から投射された光がパネル表面
の点Ａ１で反射し、受光軸Ｚ上の光学センサー２３の中
心に結像される。このときの点Ａ、から測定ヘッド１７
の基準面までの距離を、Ｈ７とする。Ｔはパネル５の厚
さ、Ｑはパネル５の内面からシャドウマスク１までの距
離すなわちｑ値である。

パルスモータ１６により測定ヘッド１７をさらにパネル
５に近付けていくと、第４図（ｂ）に示すように、投光
軸Ｙおよび受光軸Ｚの交点が点Ａ２で示す場所に位置す
る状態となる。ここで、交点となる点Ａ２は、透明なガ
ラス製のパネル５での光の屈折を受けた状態での交点で
ある。このとき、パネル５の表面から測定ヘッド１７の
基準面までの距離をＨ２とすれば、 Ｈ１≠Ｈ２＋Ｔ である。第４図（ｂ）からも判るように、ガラスの屈折
率は約１ｉであり、したがって、実際にはＨ，＜Ｈ，＋
Ｔ となる。

さらに測定ヘッド１７をパネル５に近付けていくと、第
４図（Ｃ）で示すようにシャドウマスク１の表面に交点
Ａ、が位置する状態になる。このときのパネル５の表面
から測定ヘッド１７の基準面までの距離をＨｌとする。

パネル５は、ある曲率を持った曲面を有するが、もし、
完全に平坦な板ガラスとすれば、 Ｈ２＋　Ｔ　＝　Ｈ３＋　Ｔ　＋　Ｑ となり、Ｑすなわちｑ値は Ｑ＝Ｈ２Ｈｌ として知ることができる。

実際は、パネル５の曲率のため、さらにもつと厳密には
、投光軸Ｙおよび受光軸２がパネル法線Ｂとなす角度の
微妙な差のために、正しいｑ値を知るためにはもっと複
雑な計算をする必要があるが、パーソナルコンピュータ
でも十分算出することができる。その際、パネル５の厚
さＴのばらつき、すなわち設計値に対する実際の値の差
を補正項として加えると、より精度を上げることができ
る。これは、 Ｈ＋　　　（Ｈ２＋　Ｔ　） を算出し、ガラスの屈折率、パネル５の曲率等を条件に
含めて算出すれば求められる。

次に、ｑ値を変化させる方法について説明する。

第２図において、パネル５には複数のパネルピン受は台
２４がパネル内側壁４辺のうち、３辺の中間部に予め埋
込まれている。一方、可動パネルビン２５は、熱固化性
を有する粘着性材料としての半田ガラス２６により各パ
ネルピン受は台２４に粘着されている。したがって、複
数の可動パネルピン２５は、半田ガラス２６が固まるま
での間に、パネルピン受は台２４の平面２７の上を周辺
部の突起部２８に当たらない範囲で可動させることがで
きる。なお、この可動パネルピン２５は、半田ガラス２
６の粘着力によりシャドウマスク１を保持するのではな
く、シャドウマスク１のホルダー３の弾性力によりパネ
ルピン受は台２４と可動パネルピン２５との間に生ずる
摩擦力によってシャドウマスク１を保持するものである
。可動パネルピン２５の固定にあたっては、パネル５ご
と加熱炉を通過させて半田ガラス２６を加熱固化するこ
とにより固定してやれば良い。

実際にｑ値を調整するにあたっては、先ず、第８図で示
されるように、パネル５の内部にシャドウマスク１を組
込む。当然この場合のパネル５には、第２図に示される
ように可動パネルピン２５が半田ガラス２６により粘着
されたものが用いられる。次に、第１図に示されるよう
に複数個の光学式距離測定器１５により複数箇所におけ
るｑ値を測定し、これらのｑ値が最適となるように複数
の可動パネルピン２５を動かして、シャドウマスク１の
位置を調整してやれば良い。各可動パネルピン２５は、
上述のように、ホルダー３の弾性力によりパネルピン受
は台２４の平面２７に押付けられているため、その摩擦
力により一度設定された位置からは容易にずれることは
ない。ｑ値の調整が完了したら、シャドウマスク１を組
込んだままのパネル５を加熱炉に入れ、半田ガラス２６
を加熱固化して可動パネルピン２５を最終的に固定する
。

加熱炉としては、従来から用いられているパネル５とシ
ャドウマスク１との相対位置の安定化のための炉（通常
スタビライズ炉と呼ばれている）を用いることができ、
安定化処理と可動パネルピン２５の固定とをライン上で
同時に行うことが可能であり、したがって、特別に炉を
準備する必要はない。

次に、本発明に関し他の実施例を説明する。

光学式距離測定器１５の他の例としては、第５図に示す
ように、光の量のみを検知するための光量センサー２９
をパターン板３０と組合わせて用いることができる。す
なわち、測定中心軸Ｘに沿って測定ヘッド１７を移動し
、光量センサー２９の出力の第１のピークをもって、第
４図（ａ）のように点Ａ、がパネル５の表面に位置する
ものとし、さらに測定ヘッド１７を移動し、第２の出力
のピーク時は第４図（ｂ）に示される状態、第３の出力
のピーク時は第４図（Ｃ）に示される状態とすれば、Ｈ
＋　、Ｈ２、Ｈ３をパルスモータ−１６の動きから知る
ことができ、したがってＱの値を算出できる。

しかし、この方法では、Ｑの値を知るには不都合はない
が、Ｑの値が変化した場合は、第３の光のピークがどこ
にあるか判らないため、測定ヘッド１７を上下動して第
３のピークを探す必要がある。

したがって、ｑ値の調整用としては第３図で示すように
光の位置を検知する機能を有する一次元ＣＣＤ等を用い
た光学センサー２３を用いる方が便利である。

また、ｑ値を調整するためにシャドウマスク１の取付位
置を変える手段としては、第６図に示すように段付固定
ピン３１に孔付可動パネルピン３２を半田ガラス２６で
取付ける方法もある。この方法では第２図に示された方
法と比べ、少々力が加えられでも可動パネルピン３２が
外れないため、複数の可動パネルピンを採用する時に有
利である。すなわち、パネル５にシャドウマスク１を取
付ける際、ホルダー３が可動パネルピンに確実に当たり
外れに（い利点がある。

高精細度管のためには矩形パネルの４コ一ナ一部に設け
られた４本のパネルピンでシャドウマスク１を支持する
が、この場合は、４水金てが可動パネルピン２５または
３２となっている場合が最も正しくｑ値の設定を行える
が、逆に、調整するパネルピンが多いので、調整作業が
複雑となり、調整に要する時間が多くなるという欠点も
ある。この場合は、例えば、可動パネルピンは１本とし
、残りの３本は従来方式の固定パネルピンを用いること
により、作業性を優先する方法を選ぶことも可能である
。

また、従来のようにパネルピンを３ピンとし、その１ピ
ンのみを可動パネルピンとしてもよい。

［発明の効果］ 本発明によれば、パネル内面とシャドウマスり表面との
距離（ｑ値）を、光学式距離測定器によりパネルの外部
より測定しながら、仮保持性に優れた粘着性材料により
パネルに移動可能に設けられた少くとも１個の可動パネ
ルビンの位置を修正してｑ値を設定した後、パネル内に
シャドウマスクを装着したまま熱固化性を有する粘着性
材料をスタビライズ工程等で加熱固化して可動パネルピ
ンをパネルに固定するようにしたから、ｑ値設定ではシ
ャドウマスクの調整のみに注意−を集中させて、ｑ値を
容易にかつ高精度に設定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカラーブラウン管の製造方法にて使用
される光学式距離測定器と４ピン式パネルとの位置関係
を示す説明図、第２図は本発明にて使用される可動パネ
ルピンの取付部分を示す断面図、第３図は本発明にて使
用される光学式距離測定器を示す説明図、第４図（ａ）
（ｂ）（ｃ）は本発明にて使用される光学式距離測定器
の測定手順を示す説明図、第５図は本発明にて使用され
る光学式距離測定器の変形例を示す説明図、第６図は本
発明にて使用される可動パネルビンの変形例を示す断面
図、第７図はシャドウマスク、フレームおよびホルダー
の溶接組立て品を示す斜視図、第８図は第７図に示され
た溶接組立て品をパネルに組込んだ状態を示す断面図、
第９図は従来のｑ値調整用ディスク方式によるホルダー
とパネルピンとの取付は状態を示す一部の断面図、第１
θ図は従来のｑ値測定および調整方法を示す断面図、第
１１図は従来のｑ値測定センサーの配置を示す平面図で
ある。 １・・シャドウマスク、５・・パネル、１５・・光学式
距離測定器、２５．３２・・可動パネルピン、２６・・
粘着性材料。 １畳す」

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）カラーブラウン管の製造工程にて透光ガラス製の
   パネルとシャドウマスクとを組立てるカラーブラウン管
   の製造方法において、 パネルに対し熱固化性を有する粘着性材料を介して所定
   の範囲内で移動可能に設けられた少くとも１個の可動パ
   ネルピンを用いてシャドウマスクを仮に保持し、パネル
   内面とシャドウマスク表面との距離をパネルの外部より
   光学式距離測定器により測定しながら適正設定した後、
   パネル内にシャドウマスクを装着したまま前記粘着性材
   料を加熱固化して可動パネルピンをパネルに固定するこ
   とを特徴とするカラーブラウン管の製造方法。