JPS6216498B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、カラーブラウン管パネル面に形成さ
れた黒色の光吸収細条あるいは蛍光体細条のサイ
ズを測定する装置に関する。

（従来の技術） カラーブラウン管パネルに形成された黒色の光
吸収細条（ブラツクストライプ）及びこの各光吸
収細条間の蛍光体細条はブラウン管の画像絵素の
品質を左右するため、この大きさが規準値内に入
るよう品質管理しなければならない。従来、この
管理は、一般的には、作業者がシヨツプロマイク
ロメータをパネルの外側に押しあててサイズ測定
チエツクを行なつていた。しかし、測定チエツク
ポイントは数個所あるため、１枚のパネルをチエ
ツクするのに多くの時間を要すると共に、作業者
によつてばらつきも生じ、さらに、シヨツプマイ
クロメータ自体の分解能はそれほど大きくとれな
いため、充分な評価がなされていないなどの問題
点を持つていた。

一方、従来、特開昭51−147247号公報、特開昭
53−48589号公報、特開昭54−19646号公報等に示
されるように、カラーブラウン管のパネル面に、
拡大レンズ系及び受光素子を有するカメラを直接
またはミラーを介して対向配置し、パネル面の光
吸収細条あるいはその間の蛍光体細条等の状態を
検出すると共に、これを信号として取出して測定
するものが提案されている。

このようにすることにより、測定効率を上げる
ことができるが、上記の従来のものは、パネル面
にカメラを対向させる場合、手動によつて焦点を
合わせるか、パネル内面の球心点位置に焦点距離
を固定して光学系を設置している。そのため、パ
ネル位置またはパネル面に多少なりとも狂いがあ
る場合には、測定結果にばらつきが生じたり、調
整作業に手数がかかる。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のように、従来の装置においては、パネル
位置またはパネル面に狂いがある場合に、測定結
果にばらつきが生じたり、調整作業に手数がかか
り、測定作業の迅速性が損なわれる。

本発明の目的は、パネル面に形成された黒色の
光吸収細条あるいは蛍光体細条のサイズを容易に
短時間で測定し、適正な評価を行なうことができ
るカラーブラウン管パネル面の測定装置を提供す
ることにある。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は、カラーブラウン管パネル面に形成さ
れた黒色の光吸収細条あるいはこの各光吸収細条
間の蛍光体細条のサイズを測定する装置であつ
て、上記パネル面に対向配置される拡大レンズ系
及びこの拡大レンズ系からの画像を受けてこの画
像に対応した信号を発する光半導体による集積素
子を有するカメラを設けると共に、このカメラに
自動焦点装置を設ける。この自動焦点装置は、カ
メラを上記パネル面に対して進退させるカメラ進
退機構及び上記カメラの拡大レンズ系の近傍に設
けられた非接触変位計を有し、この非接触変位計
により上記パネル面との距離を検出すると共に上
記カメラ進退機構を作動してカメラを焦点位置に
設定する。

（作用） 本発明は、測定にあたつては、パネルにカメラ
の拡大レンズ系を対向させ、非接触変位計により
パネル面を検出すると共に、カメラ進退機構を作
動してカメラを自動的に焦点位置に設定する。こ
れと共に、パネルの光吸収細条あるいは蛍光体細
条をカメラの拡大レンズ系を介して光半導体によ
る集積素子で捕え、信号として取出して測定す
る。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

まず、本発明の基本構成を第１図により説明す
る。１１はカラーブラウン管のパネルで、その内
面、すなわち図示下面には黒色の光吸収細条（以
下、ブラツクストライプという）１２が所定寸法
幅で所定寸法間隔をおいて形成されていると共
に、この各光吸収細条１２間に所定の発光色の蛍
光体細条が形成されている。１３は測定用のカメ
ラで、上記パネル１１面に対向配置される拡大レ
ンズ系１４及び光半導体による集積素子１５を持
つ。この集積素子１５は小さな光半導体、例えば
ホトダイオードを集積したもので、上記拡大レン
ズ系１４からの画像を受けてその画像に対応した
信号を生じる。１６は自動焦点装置の非接触変位
計で、上記拡大レンズ系１４の近傍、例えば、図
示のように拡大レンズ系１４の前端等に設けら
れ、パネル１１との間隔に応じた信号を発し、こ
の信号は図示しない自動焦点装置のカメラ進退機
構に入力され、パネル１１とカメラ１３との位置
関係を一定のものにする。１８は測定用の光源
で、パネル１１の外面側に設けられる。この光源
１８による照明方法はいろいろあるが、ここでは
一応カメラ１３と対応して配置する。

次に、上記自動焦点装置の非接触変位計１６の
一例を第１Ａ図により説明する。この非接触変位
計１６は、エアマクロメータとしたもので、上記
カメラ１３における拡大レンズ系１４の前面に、
前面中央に小孔１７ａを有するエアノズル１７ｂ
を設け、このエアノズル１７ｂにエアチユーブ１
７ｃを介して制御部１７ｄを接続するとともに、
この制御部１７ｄにエア源１７ｅを接続したもの
である。

そして、測定にあたつては、パネル１１にカメ
ラ１３の拡大レンズ系１４を対向させ、また、エ
アマイクロメータからなる非接触変位計１６にお
いて、エア源１７ｅから制御部１７ｄに定圧エア
を供給するとともに、エアチユーブ１７ｃを通し
てエアノズル１７ｂに供給し、その小孔１７ａか
らパネル１１の内面に向けてエアを噴出させると
共に、カメラ進退機構を作動してカメラ１３をパ
ネル１１の内面方向に前進させる。このカメラ１
３の前進によりエアノズル１７ｂから噴出してい
るエアがパネル１１の内面に当り、さらに、カメ
ラ１３が前進すると、エアノズル１７ｂとパネル
１１の内面との間隔が狭くなり、エアの流れが妨
げられ、パネル１１がないときと比較すると流量
が変化し、この流量の変化量を制御部１７ｄで検
出し、この変化量からエアノズル１７ｂとパネル
１１の内面との間のある一定の距離を検出する
と、制御部１７ｄからカメラ進退機構に信号を出
力してカメラ進退機構を停止させ、カメラ１３を
自動的に焦点位置に設定する。これと共に、パネ
ル１１に形成されたブラツクストライプ１２は、
カメラ１３の拡大レンズ系１４によつて第２図ａ
で示すように拡大された状態で捕えられる。第２
図ａで示す画像は、集積素子１５により第２図ｂ
のような信号に変換される。この第２図ｂで示す
信号を電気的に処理して第２図ｃで示す信号を
得、この信号と、集積素子１５を構成するホトダ
イオードの数との関係によりサイズ変換し、ブラ
ツクストライプ１２のサイズを測定する。

なお、上記自動焦点装置の非接触変位計１６
は、上記のようなエアマイクロメータの外に、光
学式センサー、また、ホトダイオードアレーによ
つてピーク電圧を検出するものなどを用いてもよ
い。

次に、第３図により、本発明の一実施例を説明
する。この実施例は、測定装置を製造ライン組込
用に考慮したものである。また、測定個所はパネ
ル１１の中央部の１ポイントと、コーナー部の４
ポイントとの２ポジシヨン５ポイント測定として
いる。すなわち、パネル１１の中央部測定用に１
台のカメラ１３ａを設けると共に、コーナー部測
定用に２台のカメラ１３ｂ，１３ｃを設ける。パ
ネル１１は、測定台２０上に上記各カメラ１３
ａ，１３ｂ，１３ｃに対し球軸が一致するよう位
置出しして、位置決め載置される。

上記中央部測定用のカメラ１３ａは、第３図
ａ，ｂに示すように、カメラ進退機構としてのパ
ルスモータ２２により昇降駆動されるテーブル２
３に取付けられ、このテーブル２３はベース２４
により支持されている。また、上記カメラ１３ａ
は、前記のように拡大レンズ系１４及び光半導体
による集積素子１５を有すると共に非接触変位計
１６を有し、この非接触変位計１６と上記カメラ
進退機構としてのパルスモータ２２とにより自動
焦点装置を構成し、非接触変位計１６によりパル
スモータ２２が制御され、測定時にカメラ１３ａ
をパネル１１に対し一定位置まで移動させると共
に、測定後はカメラ１３ａを後退させて零点復帰
させる。

上記コーナー部測定用の２台のカメラ１３ｂ，
１３ｃも、第３図ｃに示すように、同様にカメラ
進退機構としてのパルスモータ２２により昇降駆
動されるテーブル２３に取付けられ、また、上記
カメラ１３ｂ，１３ｃも、前記のように拡大レン
ズ系１４及び光半導体による集積素子１５を有す
ると共に非接触変位計１６を有し、この非接触変
位計１６と上記カメラ進退機構としてのパルスモ
ータ２２とにより自動焦点装置を構成している。
また、上記カメラ１３ｂ，１３ｃは、第３図ａ，
ｃで示すように、パネル１１の２つのコーナー部
と対向するように上記テーブル２３を介して移動
装置としてのコ字形の回動枠２６に取付けられて
いる。ここで上記カメラ１３ｂ，１３ｃの上記回
動枠２６に対する取付角は、各カメラ１３ｂ，１
３ｃの軸線がパネル１１の球心点で交差する如く
設定する。また、上記回動枠２６は支軸２７によ
りベース２８に回動自在に枢支されているが、そ
の回動中心も上記球心点を通るように設定する。
３０は作動シリンダで、アーム３１を介して上記
回動枠２６に連結し、この回動枠２６を、第３図
ａで示すように、カメラ１３ｂ，１３ｃが一方の
コーナー部に対向する如く設定すると共に、反対
側のコーナー部（図示右方）とも対向する如く上
記支軸２７を中心に反転させる。

上記構成において、まず、パネル１１を第３図
ａの左方のカメラ１３ａ上に位置決めする。この
状態で、カメラ１３ａは前述の如く自動焦点装置
によりパネル１１から一定の距離まで移動されて
焦点位置に設定され、ここでパネル１１の中央部
に形成されたブラツクストライプ１２のサイズ測
定を行なう。測定後はカメラ１３ａを零点復帰さ
せ、パネル１１を同図右方のカメラ１３ｂ，１３
ｃ上に位置決めする。ここでもカメラ１３ｂ，１
３ｃは同様に自動焦点装置によりパネル１１から
一定の距離まで移動されて焦点位置に設定され、
パネル１１の２つのコーナー部の測定を行なう。
測定後は一旦カメラ１３ｂ，１３ｃを後退させた
後、作動シリンダ３０により回動枠２６を回動
し、カメラ１３ｂ，１３ｃが図示右方の２つのコ
ーナー部と対向するようにパネル１１の球心点を
中心に反転駆動する。そして同様に測定を繰返
し、作業を終了する。

このように、測定時にカメラ１３ａ，１３ｂ，
１３ｃの焦点合せが自動的に行なえるため、パネ
ル１１位置またはパネル１１面に多少の狂いがあ
る場合でも、測定作業を迅速に行なえると共に、
測定結果にばらつきが生じることもなく、パネル
１１面に形成されたブラツクストライプ１２ある
いは蛍光体細条のサイズの測定が短時間で容易に
行なえ、かつ、±２μｍ程度の精度での測定が可
能となる。また、この測定データを使用すれば、
ブラツクストライプ１２の製造条件をコントロー
ルすることが可能となるため、全面にわたつて均
一なブラツクストライプ１２及び蛍光体細条を作
成することが可能となる。

上記実施例では、パネル１１の中央部及びコー
ナー部の５ポイント測定を専用のカメラ計３台に
より分離して行なうので作業スピードが早くな
る。また、パネル１１の球面は完全球面の一部に
限らず、パネル面をＸ軸、Ｙ軸に定めたときそれ
ぞれの軸からの半径が異なる球面にも同様な原理
で適用できる。すなわち、カメラ１３ｂ，１３ｃ
の傾斜角θをテーブル２３の固定用部材２３ａの
回動調節によつて定めることができる。

次に、第４図の実施例は、１台のカメラ１３に
よりパネル１１の中央部及びコーナー部の５ポイ
ント測定を行なうものである。図において、３５
は移動装置としての逆Ｌ字形の第１の作動アーム
で、その上端の短辺部上にカメラ１３が取付けら
れている。このカメラ１３は図示していない前記
自動焦点装置により、前記実施例と同様に昇降可
能に支持されている。また、この作動アーム３５
の長辺部の下端は図示されていない駆動モータに
連結した支軸３６によつて回動自在に枢支されて
おり、駆動モータの運転に伴い、カメラ１３を矢
印αで示す図面と直角方向に回動させる。３８は
同じく移動装置としての第２の作動アームで、そ
の下端は支軸３９により図示横方向に沿つて回動
可能に枢支され、また、上端は上記第１の作動ア
ーム３５の短辺部と連結している。さらに、第２
の作動アーム３８は伝達板４０を介して作動シリ
ンダ４１と連結しており、この作動シリンダ４１
は上記カメラ１３を、上記伝達板４０及び第２の
作動アーム３８を介して矢印βで示す図示横方向
に回動させる。

そして、パネル１１に対して設けた１台のカメ
ラ１３を、第１および第２のアーム３５，３８に
より互いに直交する２方向、すなわち、パネル１
１の球心点を中心にパネル１１のＸ方向及びＹ方
向に沿つて移動し、前述の５ポイント測定を行な
う。

これら第３図及び第４図で示した実施例では、
カメラの移動をモータ駆動にすれば前述の５ポイ
ントの他に、任意のポイントを測定することがで
きる。

次に、第５図で示す実施例は、１台のカメラ１
３でパネル１１の任意の位置を測定できるように
したものである。カメラ１３は上記いずれの実施
例とも同様に、図示しない自動焦点装置によりパ
ネル１１と所定の距離を保ち得るように構成さ
れ、パネル１１の球心点に向つて延びる移動部材
としての支持部材４５の上端部にテーブル２３を
介して支持されている。この支持部材４５は中間
部を球面軸受４６によつて支持され、下端部は球
面軸受４７を介してＸ―Ｙステージ４８と連結し
ている。このＸ―Ｙステージ４８は作用方向が互
いに直交する如く設けられた２つのステージ位置
決め駆動モータ５０，５１により任意の方向に移
動するように構成してある。したがつて、カメラ
１３はＸ―Ｙステージ４８の移動に伴い、球面軸
受４６を中心に、パネル１１の任意の位置に移動
でき、その部分の測定を行なう。このように、パ
ネル１１の球心点位置にカメラ１３のスイングの
支点を設けることにより測定時間を短縮でき、多
点測定に有効である。

前記各実施例はいずれも自動焦点装置によつて
ピントを合わせたら、その視野内のブラツクスト
ライプのみを測定するようになつているので、最
大６〜７本のブラツクストライプの測定は可能で
あるが、各カメラの移動装置に微小送り機能を持
たせ、カメラをパネル面に沿つて微小送りすれ
ば、より多くの本数を測定することができる。ま
た、ブラツクストライプサイズをストライプの直
線方向で評価する場合はカメラをストライプ方向
に沿つてスイング移動させればよい。これらの場
合、パネルの位置決め精度が多少悪かつたり、パ
ネルが非球面形状のものであつたのしても、自動
焦点装置を持つているため、ほとんど問題になら
ない。

また、上述の実施例では、ブラツクストライプ
１２の測定について説明したが、このブラツクス
トライプ１２間の蛍光体細条のサイズも、第２図
のブラツクストライプサイズ間の信号を取り出す
ことにより同様に測定することができる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、パネルにカメラ
の拡大レンズ系を対向させ、非接触変位計により
パネル面を検出すると共に、カメラ進退機構を作
動してカメラを自動的に焦点位置に設定し、これ
と共に、パネルの光吸収細条あるいは蛍光体細条
をカメラの拡大レンズ系を介して光半導体による
集積素子で捕え、信号として取出して測定するの
で、測定時に非接触変位計とカメラ進退機構から
なる自動焦点装置によつて焦点合せが自動的に行
なえ、そのため、パネル位置またはパネル面に多
少の狂いがある場合でも、測定作業を迅速に行な
えると共に、測定結果にばらつきが生じることも
なく、パネル面に形成された黒色の光吸収細条あ
るいは蛍光体細条のサイズの測定が短時間で容易
に行なえ、適正な評価を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成を示す説明図、第１
Ａ図は非接触変位計の一例を示す一部を切り欠い
た側面図、第２図は測定信号と被測定物との関係
を示す波形図、第３図ａ，ｂ，ｃは本発明による
ブラウン管パネル面の測定装置の一実施例を示す
正面図、左側面図、右側面図、第４図及び第５図
はそれぞれ本発明の他の実施例を示す部分正面図
である。 １１…パネル、１２…光吸収細条（ブラツクス
トライプ）、１３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ…カ
メラ、１４…拡大レンズ系、１５…集積素子、１
６…自動焦点装置の非接触変位計、２２…カメラ
進退機構としてのパルスモータ、２６…カメラの
移動装置としての回動枠、３５，３８…カメラの
移動装置としてのアーム、４５…カメラの移動装
置としての支持部材、４６…球面軸受、４８…Ｘ
―Ｙステージ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ カラーブラウン管パネル面に形成された黒色
   の光吸収細条あるいはこの各光吸収細条間の蛍光
   体細条のサイズを測定する装置であつて、 上記パネル面に対向配置される拡大レンズ系及
   びこの拡大レンズ系からの画像を受けてこの画像
   に対応した信号を発する光半導体による集積素子
   を有するカメラと、 このカメラを上記パネル面に対して進退させる
   カメラ進退機構及び上記カメラの拡大レンズ系の
   近傍に設けられた非接触変位計を有し、この非接
   触変位計により上記パネル面との距離を検出する
   と共に上記カメラ進退機構を作動してカメラを焦
   点位置に設定する自動焦点装置と、 を備えたことを特徴とするカラーブラウン管パネ
   ル面の測定装置。 ２ カメラは、移動装置によりパネル面の測定位
   置に移動させることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のカラーブラウン管パネル面の側定装
   置。 ３ １台のカメラを移動装置によりパネルの球心
   点を中心にパネルのＸ方向及びＹ方向に回動させ
   るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項記載のカラーブラウン管パネル面の測定装
   置。 ４ １台のカメラをパネルの球心点に向つて延び
   る移動装置の支持部材の一端に設け、この支持部
   材の中間部を球面軸受によつて支持すると共に他
   端をＸ，Ｙ両方向に移動可能なＸ−Ｙステージに
   連結したことを特徴とする特許請求の範囲第２項
   記載のカラーブラウン管パネル面の測定装置。 ５ カメラは、パネル中央部測定用の１台とコー
   ナー部測定用の２台を設け、このコーナー部測定
   用の２台のカメラを移動装置によりパネルの球心
   点を中心に反対側コーナー部に反転させるように
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のカラーブラウン管パネル面の測定装置。 ６ 移動装置は、カメラをパネル面に沿つて微小
   移動させる機能を有することを特徴とする特許請
   求の範囲第２項ないし第５項のいずれかに記載の
   カラーブラウン管パネル面の測定装置。