JPH0528913A - カラーブラウン管用シヤドウマスク検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シャドウマスクに形成された微細孔の開口む
らの検査が容易で、短時間のうちに正確に行うことがで
きるカラーブラウン管用シャドウマスク検査装置を提供
する。 【構成】 シャドウマスク11に形成した多数の微細孔12
の開口むらを検査する。シャドウマスク11を間にして、
裏面側および表面側に棒状又は線状の光源16および棒状
の集光レンズ17を互いに平行に配置する。集光レンズ17
により集光された像を撮像して微細孔の開口面積に対す
る光量分布データを得る撮像素子18を設けて検査光学系
20を構成する。検査光学系20とシャドウマスク11とを、
移動機構21により面方向に沿って相対的に移動させなが
ら、微細孔12を通して集光レンズ17により集光した像を
撮像素子18で撮像する。微細孔12の開口面積に比例する
光量分布データを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シャドウマスクに多数
形成された微細孔の開口むらの検査に用いられるカラー
ブラウン管用シャドウマスク検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラーブラウン管を構成する部品の一つ
であるシャドウマスクは、周知のように、鉄板等の板材
に、丸形やスリット形等の微細孔を、エッチングにより
多数形成したものである。上記微細孔は、所定の形状お
よび大きさとなるように正確に形成する必要がある。し
かし、例えば鉄板等の素材の組成のばらつきや、エッチ
ング処理等により、微細孔の形状や大きさが設計値から
ずれてしまうことがある。

【０００３】このように微細孔の形状や大きさにばらつ
きのあるシャドウマスクを用いてカラーブラウン管を製
作すると、色むらが発生してしまう。例えば、白純度等
の、画面全体に亘る白色均一性が得られなくなってしま
う。このため、ブラウン管の製造工程では、全てのシャ
ドウマスクについて、微細孔の開口面積がシャドウマス
ク全体に亘って設計値通りの分布を示しているかを検査
している。

【０００４】図４は上述のシャドウマスク11を示してお
り、前述のように鉄板等の板材に多数の微細孔12が規則
的に配列されている。微細孔12の形状は、図５で拡大し
て示すように丸形であったり、あるいは、図６で拡大し
て示すようにスリット形であったりする。

【０００５】このような微細孔12の開口むらの検査は、
従来、図７で示すようにして行っていた。すなわち、蛍
光灯が５本程度組み込まれた面状光源台13の上に検査対
象のシャドウマスク11を置き、検査員14がシャドウマス
ク11を振ったり傾けたりして、シャドウマスク11の多数
の微細孔12が作り出すモアレを観察し、開口状態の良否
を判断している。

【０００６】しかし上述した検査方法は、良否の判定基
準が不明確であり、検査員の熟練度に大きく依存してい
るため、シャドウマスク11の品質を保証する上で問題が
多い。すなわち、検査ミスにより不良品を良品と判断し
てしまうことも考えられる。このようなことを防止する
ためには、熟練度の高い優秀な検査員を多く必要とする
が現実的には困難である。また、検査員の手作業と目視
による作業であるため、検査に要する時間が長くなり、
生産性の上でも問題がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の方法
では、シャドウマスクの品質確保の面で問題があると共
に、検査時間の面でも問題がある。

【０００８】本発明の目的は、微細孔の開口むらの検査
が容易で、しかも短時間のうちに正確に行うことができ
るカラーブラウン管用シャドウマスク検査装置を提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、シャドウマス
クに形成された多数の微細孔の開口むらを検査するカラ
ーブラウン管用シャドウマスク検査装置において、前記
シャドウマスクを間にしてその裏面側および表面側に互
いに平行となるように配置された棒状又は線状の光源お
よび棒状の集光レンズ、および、この集光レンズにより
集光された像を撮像して前記微細孔の開口面積に比例す
る光量分布データを得る撮像素子を有する検査光学系
と、この検査光学系および前記シャドウマスクを、シャ
ドウマスクの面方向に沿って相対的に移動させる移動機
構とを備えたものである。

【００１０】

【作用】本発明では、検査光学系とシャドウマスクと
を、シャドウマスクの面方向に沿って相対的に移動させ
ながら、微細孔を通して集光レンズにより集光された像
を撮像素子で撮像し、前記微細孔の開口面積に比例する
光量分布データを得るので、従来の、検査員の手作業や
目視作業による検査に比べ、検査速度が格段に速くな
り、また良否判断も定量的に行い、シャドウマスクの品
質を高く維持する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明のカラーブラウン管用シャドウ
マスク検査装置の一実施例を図面を参照して説明する。

【００１２】図１、図２および図３において、16は線状
である棒状の光源で、17は線状である棒状の集光レンズ
で、これら光源16および集光レンズ17は、図示のよう
に、シャドウマスク11を間にして、シャドウマスク11の
裏面側および表面側に、それぞれ互いに平行となるよう
に配置される。すなわち、光源16はシャドウマスク11の
裏面側に、また集光レンズ17はシャドウマスク11の表面
側に、それぞれシャドウマスク11の幅方向に沿って配置
されている。18は撮像素子としてのＣＣＤセンサで、こ
のＣＣＤセンサ18は集光レンズ17により集光された像を
撮像する。そして、これら光源16、集光レンズ17および
ＣＣＤセンサ18により検査光学系20を構成する。

【００１３】この検査光学系20とシャドウマスク11と
は、移動機構により、シャドウマスク11の面方向に沿っ
て相対的に移動するように構成されている。この実施例
では、図１で示すように、検査光学系20を固定し、回転
ローラを用いたシャドウマスク搬送機構21によりシャド
ウマスク11を図示横方向に移動させているので、このシ
ャドウマスク搬送機構21が、上述した検査光学系20とシ
ャドウマスク11とをシャドウマスク11の面方向に沿って
相対的に移動させる移動機構となる。もちろん、シャド
ウマスク11を固定し、検査光学系20を図示しない移動機
構により移動させてもよい。

【００１４】次に、上記検査装置により、シャドウマス
ク11を検査する場合の手順を説明する。

【００１５】先ず、シャドウマスク11が無い状態で、光
源16からの光を集光レンズ17により集光させ、かつこれ
をＣＣＤセンサ18により撮像させて光源16の光量分布を
検出し、その検出データを図示しないメモリに記憶させ
ておく。次に、シャドウマスク搬送機構21により、シャ
ドウマスク11を横方向に一定速度で移動させ、光源16の
上方を通過させる。このため、集光レンズ17には、シャ
ドウマスク11に形成された多数の微細孔12を通った光が
入射され、この集光レンズ17により集光された後、ＣＣ
Ｄセンサ18により撮像される。

【００１６】ＣＣＤセンサ18は、シャドウマスク11の移
動方向と直交する方向について常時高速に電子走査して
おり、撮像結果からシャドウマスク11の幅方向における
微細孔12の開口状態を検出する。すなわち、ＣＣＤセン
サ18は、その検査面に集光された光量を、検出面に配列
されている図示しない複数の微小光電変換エレメント毎
に記憶し、シャドウマスク11の移動により対応する微細
孔12の列、すなわち、現在、ＣＣＤセンサ18の検査面に
透過光が入射されている微細孔12の幅方向に沿う列が、
光源16上を通過する度に、各微小光電変換エレメントに
記憶された光量データを集計し、シャドウマスク11の幅
方向の一列分の開口状態を検出する。したがって、シャ
ドウマスク11が光源16の上方を通過し終われば、シャド
ウマスク11全体の開口状態が検出される。

【００１７】このようにして求めた開口状態のデータに
対して、シャドウマスク11が無い状態で測定した棒状光
源16の光量分布データにより決まる各光電変換エレメン
ト毎の定数を掛ける。すなわち、光源16の光量の不均一
性を除去する。この結果、シャドウマスク11の微細孔12
の面積に比例した光量分布データを得ることができる。
そして、この最終的に得られた光量分布データから、シ
ャドウマスク11の全域に亘る微細孔12の開口面積分布を
得ることができるので、設計基準と比較すれば、シャド
ウマスク11の開口むらの品位を判定することができる。

【００１８】ここで、シャドウマスク11の移動速度を上
げると、検査時間を早めることはできる。なお、ＣＣＤ
センサ18の光電変換エレメントの電子走査速度が一定で
あるため、１枚のシャドウマスク11における開口面積分
布データの分割数が少なくなり、粗い検査となる。通
常、一般テレビ用のカラーブラウン管では一片が５mm程
度、モニターディスプレイ用カラーブラウン管では一片
が３mm程度の正方形の面積単位で、微細孔12の開口分布
を測定するとよい。この場合、ＣＣＤセンサ18として毎
秒３０回の走査を行うものを用いると、シャドウマスク
11の移動速度は１５０mm／秒または９０mm／秒となり、
シャドウマスク11の大きさにもよるが、約５秒という極
めて短時間で検査することができる。

【００１９】このように、５秒程度という短時間で、シ
ャドウマスク11全体に亘る微細孔の開口面積分布を検査
することができるので、検査時間の大幅な短縮と検査作
業の省力化が可能となる。また、開口面積分布を定量的
にとらえて良否判断を行うので、従来の検査員の熟練度
に頼った検査に比べてはるかに正確であり、不良品と良
品とが混同されることもない。さらに、検査データが定
量化されることから、シャドウマスク11の製造工程、特
にエッチング工程での製造条件の変化を適切に捕らえる
ことが可能となり、良質のシャドウマスク11を製造する
という上からも効果大である。

【００２０】上記実施例では、撮像素子18として、複数
の光電変換エレメントを一列に配列したＣＣＤセンサ、
いわゆるラインセンサを例示したが、複数の光電変換エ
レメントを格子状に配列した、いわゆるマトリックスセ
ンサを用いても良い。このマトリックスセンサを用いた
場合、さらに微細な検査が可能になる。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明のカラーブラウン管
用シャドウマスクの検査装置によれば、検査光学系とシ
ャドウマスクとを、シャドウマスクの面方向に沿って相
対的に移動させながら、微細孔を通して集光レンズによ
り集光された像を撮像素子で撮像し、前記微細孔の開口
面積に比例する光量分布データを得ることにより、従来
の、検査員の手作業や目視作業による検査に比べ、検査
速度が格段に速くなり、また良否判断も定量的に行い、
シャドウマスクの品質を高く維持するので、生産性が向
上すると共に、常に高品質のシャドウマスクを得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラーブラウン管用シャドウマスク検
査装置の一実施例を示す正面図である。

【図２】同上斜視図である。

【図３】同上側面図である。

【図４】検査対象であるシャドウマスクを示す平面図で
ある。

【図５】図４に示すシャドウマスクの丸型の微細孔の形
状を示す拡大図である。

【図６】同上スリット形状の微細孔の形状を示す拡大図
である。

【図７】従来の検査方法を示す図。

【符号の説明】

11 シャドウマスク 12 微細孔 16 光源 17 集光レンズ 18 撮像素子としてのＣＣＤセンサ 20 検査光学系 21 移動機構

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 シャドウマスクに形成された多数の微細
   孔の開口むらを検査するカラーブラウン管用シャドウマ
   スク検査装置において、 前記シャドウマスクを間にしてその裏面側および表面側
   に互いに平行となるように配置された線状の光源および
   線状の集光レンズ、および、この集光レンズにより集光
   された像を撮像して前記微細孔の開口面積に比例する光
   量分布データを得る撮像素子を有する検査光学系と、 この検査光学系および前記シャドウマスクを、シャドウ
   マスクの面方向に沿って相対的に移動させる移動機構と
   を備えたことを特徴とするカラーブラウン管用シャドウ
   マスク検査装置。