JPS6153818B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はカラーブラウン管などのパルス内面に
作られた各種パターンの検査装置、特にパターン
の検出に好適な光学系に関するものである。カラ
ーブラウン管の前面パネルの内面には赤（Ｒ）、
緑（Ｇ）、青（Ｂ）の螢光体を塗布するために、
各種のパターンが形成される。またコントラスト
を向上させるために、ブラツクマトリツクスのス
トライプあるいはドツトなどのパターンが形成さ
れている。

従来これらパターンのパネル段階での検査は目
視によつて行なわれ、あるいは一部は抜き取り検
査で顕微鏡による測定が行なわれている。このた
め見落しによつてブラウン管完成後に欠陥が判明
したり、検査に時間がかかつたり、また、検査員
が疲労するなど多くの欠点がある。

本発明は上記の欠点をなくし、ブラウン管パネ
ル内面の各種のパターンを短時間に、かつ自動的
に検査する装置特にパターンの検出に好適な光学
系を具備する装置を提供することを目的とする。
この目的を達成するために、本発明ではブラウン
管パネル内面がほゞ球面であることを利用して、
その球面の曲率中心を中心として光ビームを２次
元的に走査するとともにパターンが形成されてい
るパネルを透過した光ビームを拡散板に照射し
て、拡散板からの光を２次光源からの光として走
査ビームの光を１個の受光器（多数個の受光器を
使用してもよいが１個で十分である。）に入射さ
せて、パネル内面の各種のパターンの状態を検査
する。つまり、パネル内面にパターンが存在し、
パネル面の位置によつてその透過率が異なれば、
光ビームの透過光強度も上記のパターン各部の透
過率に対応して変化し、したがつて受光器出力も
同様に変化する。即ちパターンに欠陥があり、透
過率がその部分で大幅に変化すれば透過光強度か
ら上記の欠陥を検出することができるし、又、光
ビーム走査に対応した透過光の時間波形から光ビ
ームの走査速度を考慮してパターンの寸法計測が
可能となる。

一方、パネルの大きさに無関係に全面走査する
ためには走査機構によつて光束を一定の角度、例
えば±15度に振る必要がある。このためパターン
からの透過光を１個の受光器で検出するための光
学系は非常に大きなものが必要となる恐れがあ
る。そのため本発明では上記の透過光を一度拡散
体にあてて、これを２次光源として拡散光の一部
を１個の受光器に入射させてパターンの検査を可
能にする。つまり任意の測定部位を通過した光束
は必ず一度拡散板に照射される。拡散板からの光
束は、必要な情報を含み、かつ多方面に放射され
る。したがつて、パネル全体を見込む任意の位置
に受光器を設置すれば、その受光器には、任意の
測定部位からの光束の一部は必ず入射することと
なる。

かくして、本発明では、安価で安定な拡散板を
用いることにより、レンズの如き高価な光学系を
用いることなく、２次元的広がりをもつたパネル
全体の検査を１個の受光器で行うことが可能とな
るのである。

例えば、ストライプ状のブラツクマトリクスを
測定する場合にはＲ，Ｇ，Ｂに対応する情報を得
るためには、パターンの端部から３本づつ計数し
なければならない。そのためには全面を走査して
パターンの数（ストライプの本数）の計数が不可
欠である。

欠陥の検出、たとえばパターンの寸法の検査に
関しても、パネル上の任意の位置での計側が望ま
しい。上記ような要求に対して、本発明を用いれ
ば、非常に簡単な手段で、その実現が可能となる
わけである。

以下、ブラウン管パネルのストライプ状のブラ
ツクマトリツクスの検査を対象として、本発明
を、一実施例を用いて詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す構成図であ
る。１は被検査物であるブラウン管パネルであ
る。その内面はほゞ球面であり、その曲率中心を
Ｏとする。２はＯを中心とする２次元走査鏡であ
り、例えば紙面に平行に走査（Ｘ方向の走査）を
するとともに、紙面に垂直方向にも走査（Ｙ方向
の走査）を行なう。３はＸ方向へ走査するための
鏡駆動部であり、一般にはガルバノメータ方式が
用いられる。４は駆動信号の発振器である。５は
Ｙ方向に走査するための駆動部でパルスモータな
どが用いられている。６はその発振器である。
７，８はＸ，Ｙそれぞれの走査に対する位置信号
発生回路である。２次元走査方式としては、２個
のガルバノメータ方式の鏡または回転鏡を使つて
もよいし、これらの組み合わせでも可能である。

まず、パネル内面の各種のパターンを検出する
には、光源９例えばレーザ光源からの光束をパネ
ル上に集束する。即ち光源９の光ビームをビーム
エキスパンダ１０、集光レンズ１１を通してパネ
ル内面上でパターンを十分な分解能で検出し得る
に足りる程に小さな光スポツトにする。パネルを
通過した光ビームはパネルの後方に設けた拡散板
１２を照明し、２次光源の光束として受光器１３
に入射する。上記の拡散板としてはオパールガラ
ス、きせガラス、あるいは乳白アクリル板などを
用い、その大きさはパネルの測定面全面をカバー
する。

このようにしてパネルを透過した光は受光器１
３によつて検出される。

かくして本発明によれば、パネルの透過光を拡
散光に変更し、この拡散光を受光器１３で受光す
ればよいので、受光器は１個を使用すればよいこ
とになる。而して、上記拡散光を受光するのに受
光器を複数個使用してもよいのは勿論であり、所
謂信号対雑音（Ｓ／Ｎ）比を高くする場合には、
複数個が望ましいのである。

受光器１３からの電気信号は、以下の如くして
処理されるが、この処理については、本発明と直
接関係ないので、概略を説明する。即ち、受光器
１３は光電子増倍管を使用し、受光器１３の出力
信号は信号処理回路１４で検査しようとするパタ
ーンの寸法に対応する信号に変換する。例えば第
２図ａに示したストライプ状のブラツクマトリツ
クスの幅であれば、ブラツクマトリツクス部分の
透過率はほとんど０であるから、パターン上の光
ビームがストライプに対して充分細ければ受光器
１３の出力は第２図ｂのようにパルス状になり、
処理回路１４でこのパルス幅に対応する信号に変
換すれば、ストライプ幅およびブラツクマトリツ
クス幅の情報が得られる。

また、受光器１３の出力はストライプ計数回路
１５にも送出される。計数回路１５では上記の信
号を一度、第２図ｃのように波形整形したのち、
カウンタを利用して、ストライプの数の計数を行
ない、位置計算回路１６に送る。一方、Ｘ，Ｙ各
方向の走査の位置信号もそれぞれの発生回路７，
８から入力し、計算回路１６でパネル上の位置と
パターンの同定との判定を行なう。ブラツクスト
ライプ型のブラウン管パネルの場合には所定の規
則に従つてＲ，Ｇ，Ｂに対応する部分が３本づつ
の対となつているので、パネルの端部から３本づ
つ計数することによつて、光スポツトの位置がど
の色に対応しているかの信号が得られる。また、
Ｘ方向の位置は７のＸ方向の位置信号発生回路か
らの出力がなくても、ストライプ計数回路１５か
らの出力だけで決定することが十分可能である。

上記のパターンの寸法の信号と位置信号とを演
算記憶回路１７に入力して、パターンが規格値の
範囲にあるかどうかを判定すればよい。また、そ
の結果を記憶しておき、必要に応じて異常場所と
寸法とを出力して表示などをすることも可能であ
る。

以上説明したごとく本発明によれば、ブラウン
管パネル内面がほゞ球面であることを利用して、
その曲率中心を中心として光束を走査するととも
に、パネル面からの透過光を２次光源に変換し、
その光を１個の受光器で検出するという簡単な装
置構成でパネル内面のパターンを非接触で高速に
自動検査することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す装置の構成
図、第２図は受光器１３の出力信号である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ブラウン管パネル内面のほぼ曲率中心を中心
   として、上記パネル内面を光束により２次元的に
   走査する走査手段と、上記光源と上記パネル面と
   の間に存在して上記光源からの光束をパネル面上
   に集束する第１の光学手段と、上記パネル面の透
   過光を２次光源からの光束に変換する第２の光学
   手段と、上記２次光源からの光束を検出する検出
   器と、を具備することを特徴とするブラウン管パ
   ネル検査装置。