KR100291607B1

KR100291607B1 - 편평한인장형섀도우마스크칼라음극선관구성에사용하기위한광학검색시스템

Info

Publication number: KR100291607B1
Application number: KR1019920021949A
Authority: KR
Inventors: 리차드더블유.미들랜드; 보리스로잔스키; 토마스더블유.테이프
Original assignee: 비트쿠스 리차드 에프.; 제니스 일렉트로닉스 코포레이션
Priority date: 1991-11-27
Filing date: 1992-11-21
Publication date: 2001-09-17
Also published as: KR930011052A; MX9206673A; US5145432A; CA2077727A1; CA2077727C

Abstract

광 검사 시스템은 CRT 의 스크린된 전방 패널상의 편평한 인장형 마스크 및 기준 마크들 위에 있는 다수 애퍼처들의 위치들을 결정하는데 유용한 카메라 어레이를 포함한다. 본 시스템은 카메라의 관측 시야에 대하여 애퍼처들 또는 기준 마크들의 실제 위치를 결정한다. 그레이 스케일링을 제거하고, 각각의 카메라로부터의 단일 비트 2진 값으로 된 화소로 명/암 변이들 만을 병렬로, 즉 동시에 처리함으로써, 최소의 하드웨어로 광범위하게 이격된 필드들의 검사에서 괄목할만한 속도가 얻어진다. 또한, 본 시스템은 마스크를 전방패널에 용접하기 전에 전방 패널위에 있는 마스크 지지 표면들을 검사하는데 사용될 수도 있다.

Description

편평한 인장형 섀도우 마스크 칼라 음극선관 구성에 사용하기 위한 광학 검색 시스템

제1도는 일부를 잘라낸 편평한 인장형 마스크 CRT 의 사시도.

제2도는 본 발명을 구체화한 교체할 수 있는 마스크 인장 및 용접 기계 도시도.

제3도는 제2도의 실시예의 마스크 모듈 제 1단의 상면도.

제4도는 제2도의 실시예의 조립 스테이션 정합 특징의 밑면도.

제5도는 제2도의 실시예의 제 1 및 제 2 패널 모듈단의 상면도.

제6도는 제2도 실시예의 패널 검색 카메라 세트의 밑면도.

제7도는 패널 배치 소자의 세부를 제공하기 위해 제 1 단이 환영으로 도시된 제5도의 상기 제 1 및 제 2 패널 모듈단의 상면도.

제8도는 마스크 검색 카메라 어레이 정합 특징을 도시하고 클래핑 소자들의 1/2 을 개략적으로 도시한 제2도의 실시예의 조립 스테이션의 상면도.

제9도는 제2도의 실시예의 마스크 검색 카메라 어레이의 밑면도.

제10a도는 마스크 지지 구조체 또는 상기 구조에 부착된 레일 및, 상기 구조체 상의 스크린 기준 마크를 가진 면판 도시도.

제10b도는 설명을 쉽게 하기 위해 쪼개어진 기준 마크 패널 검색 카메라의 시야 도시도.

제11도는 양호한 실시예의 블럭도.

제12도는 마이크로컴퓨터내의 영상 데이타 조작의 순서도.

제13도는 양호한 실시예에 따른 비교기의 50% 임계를 나타내는 도면.

제14도는 양호한 실시예에 따른 명/암 변이표 도시도.

제15도는 마스크 지지 레일 검색 카메라의 관측 시야의 도시도.

제16도는 양호한 실시예에 따른 마스크 지지 레일의 조명 도시도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 칼라 음극선관 12 : 섀도우 마스크

16 : 마스크 지지 구조체 18 : 면판

20 : 형광 스크린 23 : 패널 조립체

24 : 전자 빔

본 발명은 편평한 인장형 마스크 칼라 음극선관(CRTs)의 제조에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 편평한 인장형 섀도우 마스크들의 애퍼처 패턴들의 정합을 달성하는 검색 수단(interrogation means)과 관련된 음극발광 스크린(cathodoluminescent screens)을 제공한다. 본 발명의 상기 검색 수단은 또한 CRT 제조 공정에서 후속 동작의 준비로 광-전송 워크피스들을 조사하기 위해 사용될 수 있다.

특히, 본 발명은 편평한 인장형 마스크 칼라 음극선관의 전면 유리 패널 조립체의 제조에 사용된 공정 단계의 일부에 관한 것이다. 완전한 전면 유리 패널 조립체는 전면 유리 패널, 상기 전면 유리 패널의 내부 표면상의 섀도우 마스크 지지 구조체, 및 상기 지지 구조체에 부착된 인장형 포일 섀도우 마스크를 포함한다.

본 명세서에서는 "격자" 및 "스크린"이란 용어가 사용되는데, 일반적으로 전면 패널의 내부 표면상의 패턴에 적용된다. 블랙 서라운드(black surround) 또는 블랙 매트릭스(black matrix)라고 또한 알려진 상기 격자는 콘트라스트(contrast)를 향상시키기 위해 폭넓게 사용된다. 격자는 우선적으로 상기 패널에 적용된다. 격자는 상기 패널상의 다크 코팅(darking coating)을 포함하는데, 상기 패널에는 광을 통과시키기 위한 구멍들이 형성되고, 상기 패널위에 각각의 칼라-광-방출 형광 물질이 상기 스크린을 형성하기 위해 증착된다.

상기 격자내의 구멍들은 섀도우 마스크의 구멍들 또는 슬롯들에 의해 통과된 전자들의 칼럼들 또는 "빔렛들(beamlets)"과 정합되어야 한다. 이러한 것은 격자가 장착된 음극선관의 주요한 정합 요건이 되며, 형광 물질이 격자 구멍들을 겹칠 수도 있으므로, 상기 정합 요건은 정밀하지 못하다.

또 한편, 격자가 없는 음극선관들에 있어서는, 형광 증착물이 전자들의 칼럼과 정합되어야 한다. 따라서, 면판과 관련하여 사용되는 "스크린된" 또는 "스크린" 이란 용어는 격자가 사용되는 곳에서의 격자뿐만 아니라 격자가 없을 때에는 형광 증착물을 포함한다.

종래에 있어서는, 칼라 음극선관들은 특정 패널에 전용된 섀도우 마스크가 여러 단계들의 제조 공정들을 통하여 패널에 합치하게 함으로써 제조되어 왔다. 그러한 절차는 명백하게 보다 복잡해졌고, 제조 공정의 전반에 걸쳐 그 관련 패널에 대한 각 마스크 조립체의 결합을 유지시키기 위해서는 복잡한 컨베이어 시스템이 필요해졌다. 상기 공정의 몇몇의 단계에 있어서는, 패널은 마스크와 분리되어야 한고, 그 패널 상대(mate)와의 이후 재결합을 위해 상대(mating) 섀도우 마스크는 분류되어야 한다.

편평한 인장형 마스크 음극선관의 최근의 상업적 도입으로, 마스크 및 패널의 뒤틀림과 관련한 많은 공정 문제점들이 완화 또는 경감되어 왔다. 하지만, 편평한 인장형 마스크 음극선관들의 초기 제작은 반드시 제조 공정 전반에 걸쳐 전용 마스크를 특정 전면 유리 패널에 결합하는 입증된 기술의 지속적 사용에 기초하여왔다. 하지만, 편평한 인장형 마스크는 제조공정 동안뿐만 아니라 음극선관에 설치한 후에도 인장력을 필요로 하므로, 공정 중에 성가신 지지 프레임들이 필요하게 된다. 이러한 것은 인장형 마스크 형태의 칼라 음극선관의 제조를 복잡하고 값비싸게 한다.

따라서, 종래의 제조 공정을 단순화하려는 요구는 편평한 인장형 마스크 형태의 칼라 음극선관의 제조시에도 크게 요구된다.

임의의 마스크가 임의의 스크린과 정합될 수 있다면(통상 "교환 가능한" 마스크라 칭함), 칼라 음극선관의 제조는 단순화될 수 있게 될 것이며, 마스크들 및 스크린들은 더 이상 개별적으로 결합되지 않아도 될 것이다. 따라서, 전면 패널 조립체의 레스트에 대한 마스크의 조립 이전에 정합을 결정하기 위한 마스크 및 스크린의 검색이 매우 바람직하다.

미합중국 특허 제 4,902,257호와 그 연속출원인 미합중국 특허 제 4,973,280호는 특히 교환 가능한 마스크들 및 면판들의 정합을 달성하는데 적합된 기술로 면판 장착 스크린에 편평한 인장형 마스크를 정합시키는 다양한 방법 및 장치를 설명 및 기술하고 있다. 미합중국 특허출원 제 07/710,738호는 섀도우 마스크를 스크린에 정합하고 상기 마스크를 상기 면판에 용접하는 완전한 시스템을 기술하고 있다.

본 발명은 이들 참조문에 기술된 다수의 원리들과, 이들 기술을 상업적 제조에 이용하는 공정에 따른다. 전용되지 않은 편평한 인장형 마스크를 면 패널 장착스크린에 결합시키는 상기 인용된 참조문 07/710 738호에 기술된 완전한 제조 시스템은, a) 면판 및 마스크 적재, b) 조립 스테이션의 바로 아래 위치에 교대로 상기 패널 및 마스크를 운반하는 면 패널 및 마스크 모듈의 자동 셔틀링, c) 면판 및 마스크 모듈이 정확하게 정합되는 조립 스테이션으로 상기 셔틀로부터 위쪽으로 면판 및 마스크 모듈들을 리프트하는 자동 리프팅, d) 패널 모듈에 대한 스크린 위치 검색, e) 마스크 검색, 및 f) 정확한 제조 정합 일관성을 달성하기 위해 마스크내의 애퍼처 어레이의 위치가 면 패널상의 스크린의 실제 위치에 대하여 결정될 수 있도록 패널 모듈에 대한 인장형 마스크의 비교를 포함한다.

상기 참조문과 본원에 사용된 바와 같은 "정합(registration)"이란 용어는 스크린 부착 면판상의 형광 물질 스폿과 마스크내의 애퍼처들의 정렬을 설명하기 위해 사용되나, 이를 달성하기 위해선, 이들 이송모듈과 조립위치에 대해 패널들 및 마스크들 양자를 적절히 정렬시킬 필요가 있다. 본 명세서에서 정합의 규정을 나타낼 경우 이들 준비과정의 정렬들을 역시 포함한다.

교환 가능한 패널-마스크 시스템의 제조 정확성을 달성하기 위하여, 검증 및 정합 제어를 위해 스크린 및 마스크 위치를 검색하는 것이 필요하다. 상기 참조문 710,738호의 양호한 실시예에 따라, 이러한 검색 기능들은 마스크 및 패널 모듈들 상으로 이동된 카메라 어레이에 의해 제공된다. 따라서, 카메라 어레이들은 이들 각각의 적재 위치로부터 조립 스테이션으로 모듈들을 따라 이송되거나, 또는 대안으로, 이러한 검색 카메라 어레이들이 상기 모듈로부터 물리적으로 분리되어 필요한 위치로 이동수단에 의해 이동될 수도 있다. 그러한 경우 카메라 어레이들에게는 이들의 일정한 배치를 보장하기 위해 위치설정 수단이 제공되어야 한다. 상기 참조문 710,738호에 기술된 실시예에서, 상기한 검색 기능들은 마이크로-텔레비젼-형 카메라들에 의해 제공된다.

CRT 마스크 정합 시스템의 매우 정밀한 서브-밀(sub-mil) 위치설정 조건으로 인하여, 검색동안의 검색 카메라들의 이동은 평면 좌표의 정확한 판정을 가능하게 하도록 최소로 유지되어야 한다. 그러나, 마스크 및 패널의 몇몇 폭넓게 이격된 영역들은 정합을 결정하기 위해서 고 해상도로 관찰되어야 한다. 적절한 해상도로 적절한 관측 범위를 검색하도록 다수의 카메라들을 사용한다면, 검색 시스템을 제조 환경에 유용하게 하기 위해서는 부족한 기간내에 다수의 카메라들로부터의 정보를 처리해야하는 문제점을 극복해야만 한다.

본 상호 교환 가능한 섀도우 마스크 환경에서, 본 발명은 화소들을 나타내는데 단지 단일 비트 2진 값들을 사용하며, 동시에 다수의 검색 카메라들의 관측 시야를 평가하도록 각 카메라의 단일 비트값들을 동시에 처리함으로써 이를 수행한다. 이러한 접근을 활용하여, 상당히 큰 정확도가 최소의 하드웨어를 가지고 높은 생산 속도로 얻어지게 된다. 출원인에게 공지된 참고문헌 또는 참고문헌들의 조합들은 이들 장점을 설명하고 있지 못하다.

다른 참조문헌은 아래와 같다.

카루프카에 의한 미합중국 특허 4,525,735호, 4,556,902호, 4,665,429호, 4,684,982호, 4,717,955호, 카츄에 의한 4,834,686호, 야스나가 등에 의한 4,980,570호, 윌킨슨에 의한 4,711,579호, 홉킨스에 의한 4,989,082호이다.

본 발명의 목적은, 면 패널 모듈(face panel module) 및 마스크 모듈(mask module)을 교대로 조립 스테이션에 운반하는 전달 셔틀(transport shuttle)을 포함하는 편평한 인장형 마스크 및 면판용 조립 시스템을 포함하는 자동화 시스템을 제공하는 것이며, 조립 스테이션에서 상기 마스크 및 패널은 대상물의 위치를 결정하도록 고정된 워크피스 상의 광전송 대상물을 탐색하는 시스템의 사용을 통하여 최소의 부품 이동으로 서로간에 정합되어 결합된다.

본 발명의 다른 목적은 특히 칼라 CRT 섀도우 마스크 및 스크린의 검색용 시스템을 제공하고 생산 환경에 유용한 빠르고 값싼 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 스크린과의 정합을 위해 마스크 지지 표면들에 마스크를 결합하는데 필요한 데이터를 얻기 위하여 마스크, 스크린 및 마스크 지지표면의 모두 또는 일부를 포함하는 편평한 인장형 마스크 전방 패널 조립체의 검색용 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 또 목적은 여러 가지의 다른 CRT 제조 공정과 조합하여 사용하기 위한 검사 도구로서 이용 가능한 검색 시스템을 제공하는 것이다.

다른 수반된 이점들은 동일한 성분에는 동일한 참조 부호가 표시된 첨부된 도면들과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 명확하게 이해 될 수 있을 것이다. 이러한 도면들은 설명의 목적으로 과장되게 도시되었다는 것을 이해해야 한다.

제 1도에 도시된 바와 같이, 편평한 인장형 마스크(FTM) 칼라 음극선관(CRT)(10)은 애퍼처(14)의 패턴을 갖는 섀도우 마스크(12)를 구비한다. 상기 마스크(12)는 마스크 지지 구조체(16) 또는 레일들에 인장(tension) 상태 하에서 부착되고, 상기 마스크 지지 구조체(16) 또는 레일들은 면판의 내부 표면에 적용된 형광 스크린(20)을 에워싸는 전방 패널 또는 면판(18)에 부착된다. 스크린과 마스크 지지부가 부착된 면판은 "패널 조립체(23)"로 참조된다. 이전에 설명된 바와 같이, 상기 마스크 애퍼처(14)는 의도된 디스플레이를 발생시키기 위해 적절한 형광 소자들 상에 전자빔들(24 r, g, b)을 두도록 스크린(20)과 정합(register)되어야 한다. CRT(10)의 기능에 대하여는 종래 기술에 널리 공지된 것이므로 상세히 설명하지 않았다.

제 2 도에 도시되며, 상기 참조된 미합중국 특허출원 번호 07/710,739호에 상세히 기술되며 청구된 바와 같은, 상기 마스크(12)의 자동 인장상태(tensioning)에 대한 애퍼처(26), 마스크(12)와 면판(18)상의 스크린(도시하지 않음)의 정합(registry), 상기 마스크 지지 구조체(16)에 대한 마스크(12)의 결합은, 본 발명에 따른 광학 검색 시스템(optical interrogation system)을 활용한다. 검색 시스템은 마스크(12) 및 스크린 패널(1049) 각각에 대한 검색용의 2 개의 이격된 카메라 어레이(1009, 1011)와 상기 공정의 정보 및 기능 조정에 대한 관련 디지탈 공정 설비(1069)를 구비한다.

[시스템 개요]

제 2도의 마스크 모듈(1003)을 참조하면, 제 3도의 평면도에 도시된 바와 같이, 마스크(12)는 마스크(12)의 마스크 배치 구멍들(1019)을 통해 연장된 마스크 배치 핀들(1017)에 의해 마스크 모듈 제 1 단(1015)상에 배치된다. 상기 마스크(12)는 상기 마스크 모듈 제 1 단(1015)에 운반된 LED들(1021)에 의해 검색의 목적으로 조사된다. 상기 마스크 모듈 제 1 단(1015)은 컬럼(1025)에 의해 상기 마스크 모듈 제 2단(1023)위에 고정적으로 배치된다. 상기 마스크 모듈 제 2 단(1023)은 그 상부 표면(1029)에 고정되어 대략 120。 정도 떨어져 위치된 3 개의 정합 볼들(registry balls)(1027a, 1026b, 1027c)을 갖는다.

2 개의 코너 배치 유닛들(1031)은 마스크 모듈 제 2 단(1023)의 각 코너의 인접 에지들 상에 고정되고, 조립 스테이션(1007)에 대체적 모듈 위치지정(in-gross module positioning)을 지원하도록 경사면들(1033)을 위쪽 방향으로 두며, 이에 대하여는 이후 상술된다.

동작시, 마스크 모듈이 상기 조립 스테이션(1007) 외부에 배치될 때, 마스크(12)는 상기 마스크 모듈(1003)상에 적재된다. '738 출원에 기술되어 있는 2개의 위치지정 셔틀을 갖는 전달 시스템(1035)은 마스크 모듈(1003)을 상기 조립 스테이션(1007) 바로 아래와, 제 1 또는 대체적 리프터(gross lifter) L1 위에 정렬되게 한다.

상기 제 1 리프터 L1은 전체 모듈을 들어올린다. 상기 모듈(1003)이 잘못 위치 지정되면, 코너 위치 지정기들(1033)이 하부의 조립 스테이션 면판 애퍼처(1038)에서 상기 조립 스테이션 프레임(1036)의 에지들과 접촉하게 되므로, 상기 제 1 리프터 L1 상의 모듈(1003)을 상기 조립 스테이션(1007)내의 중앙 위치로 이동시키게 된다.

마스크 모듈 베이스 플랫폼(1041)에는, 하부 조립 스테이션 면판(1039)에 형성된 구멍(1037a)과 슬롯(1037b)에 각각 부합하는 플랫폼 상부 표면상의 한 쌍의 대향하는 정합 핀들(1032a, 1032b)이 제공된다. 이들 소자들(1037a, 1037b, 1032a, 1032b)의 부합을 통하여, 궁극적으로 원하는 정합에 매우 근접한, 상기 조립 스테이션(1007)에서의 마스크 모듈(1003)의 초기 정합이 달성된다.

궁극적으로 조립 스테이션(1007)에서의 마스크 모듈(1003)을 요구된 오차로 정합하기 위하여, 미세한 위치 지정 리프터가 제공된다. 모듈 베이스 플랫폼(1041)상에서 실행되는 제 2 또는 미세 리프터 L2는 제 3 모듈단(1040)을 들어올리며, 제 3 모듈단(1040) 상에 설치된 플랫폼(1042)을 통해 차례로 제 2단(1023)과 접촉한다. 상기 플랫폼(1042)은 스프링-적재된 볼 베어링(1044)을 운반한다.

컵(1046)은 제 2 단 밑면에 부착되고, 베이스 플랫폼(1041)과 제 3 및 제 2 모듈단들(1040, 1023) 각각의 사이에서 연속되는 포스트(1034)에 겹쳐진다. 상기 스프링-적재된 볼 베어링(1044)이 제 2단(1023)과 접촉하게됨에 따라, 제 2단은 상기 컵들(1046)과 포스트들(1034) 간의 간격 정도까지 수평적으로 올라가게 된다. 따라서, 상기 제 1 및 제 2 마스크 모듈단들(1015, 1023)은 각각 상기 조립 스테이션(1007)의 작동 높이까지 상승하게 되며, 상기 마스크 모듈 정합 볼들(1027a, 1027b, 1027c)을 상기 조립 스테이션 플랫폼(1047)의 밑면(1045)에 위치된 3개의 V형 홈(1043a, 1043b, 1043c)(제 4도)에 의해 결정된 일정한 위치에 도달하게 한다.

이때, 마스크(12)는 조립위치 V-홈들(1043a, 1043b, 1043c)과 마스크 모듈 정합 볼들(1027a, 1027b, 1027c)과, 마스크 위치지정 핀(1017)의 정합에 의해 결정된 바와 같은 소정의 위치에서 클램프들(1048)을 인장시킴으로써 죄어져 지지된다. 이때 마스크 모듈(1003)은 조립 스테이션으로부터 벗어나게 된다.

상기한 마스크 적재 절차와 동시에, 스크린형 패널(1049)이 패널 모듈(1005)에 적재된다. 패널(1049)은 형광 스크린 구조 즉, 배치, 사이즈, 외형과 직접 관련하는 전술한 제 10a도의 기준 마크를 갖는다.

제 2도에 도시한 바와 같이, 패널(1049)은 패널들의 소정 위치 지정을 위해 패널 모듈(1005)의 제 1단(1055)상에 위치된 V-홈들(1053 a,b,c)(제 5도)과 짝을 이루는 그 위에 부착된 패널 위치지정 볼들(1051)을 가지며, 이는 공지된 바와 같다.

패널 모듈 제 1단(1055)은 패널의 대체적 이동(in-gross movement)에 영향을 주도록 이후 설명될 바와 같이 패널 모듈 제 2단(1057)상에 이동 가능하게 지지된다.

패널 모듈 제 2단(1057)은, 형태 및 배치에 있어서 마스크 모듈 제 2단(1029)의 정합 볼들(1027 a,b,c)과 코너 위치 지정기들(1031)과 일치하는 정합 볼들(1059 a,b,c)과 코너 위치 지정 유닛들(1061)을 그 위에 위치시킨다. 따라서, 제 1 및 제 2 패널 모듈 단들(1055,1057)은 패널 정합 시스템을 규정짓는다. 패널모듈베이스 플랫폼(1054)은, 형태 및 기능에 있어서 마스크 모듈(1003)상의 것과 일치하는 베이스 플랫폼 위치지정 핀들(1032c, 1032d)을 갖는다.

패널 검색 카메라 어레이(1011)는 패널 모듈 정합 볼들(1059 a,b,c)과 부합하는 그 밑면(1065)에 위치한 3개의 V-홈들(1063 a,b,c)(제 6도)을 갖는다.

패널(1049)이 패널 모듈 제 1단(1055)상에 위치된 후, 패널 검색 카메라 어레이(1011)는 패널 모듈(1005)상의 소정 위치까지 낮아지게 된다. 그에 따라, 상기 어레이(1011)로 운반된 4 개의 기준 마크 카메라들(1067 a,b,c,d)은, 그 배치가 패널 상의 스크린 배치와 직접 관련하는 4 개의 기준 마크들(60, 제 10a도)에 겨누어진다. 그러한 직접적인 관련은 스크린을 적용하는데 사용된 동일한 방법 및 장치로 기준 마크들을 형성함으로써 달성된다. 기준 마크들은 광(1070)에 의해 조사되거나, 또는 기술된 바와 같이 패널 아래에서 LED들(도시하지 않음)로 조사될 수 있다. 기준 마크들은 판독되어 컴퓨터/제어기(1069)로 입력되고, 컴퓨터/제어기는 스크린 축과 마스크 축을 정렬하는데 요구된 패널의 임의의 변위 및/또는 조립 스테이션에서의 마스크에 대한 스트레치 형태(type of strethching)를 결정하도록 기준마크 판독에 대응하는 스크린 배치를 결정한다.

그래서, 마스크는 결과적 애퍼처 어레이 패턴의 정확성을 위해 마스크 카메라 어레이(1009)에 의해 스트레치 및 검색되고, 필요할 경우 조정된다. 마스크 카메라 어레이(1009)의 위치상의 정확성은 제 8도에 그 절반만이 도시된 스트레치 클램프들(1048)위로 조립 스테이션(1007) 상에 위치된 볼들(1085)과 카메라 어레이 상에 위치된 홈들(1083)을 갖는 제 8도 및 제 9도에 도시된 바와 같은 세 개의 지점 볼 및 홈 정합 시스템을 통하여 보장된다.

제 2도에 개략적으로 도시되고, 제 7도에 보다 상세히 도시된 바와 같이, 스크린형 패널(1049)의 변위는 패널 모듈 제 1단(1055)을, 조립 스테이션(1007)에서 패널 모듈(1005)을 위치 지정하는데 필요한 정합 볼들(1059 a,b,c)을 갖는 패널 모듈 제 2단(1057)으로 이동시킴으로써 달성된다. 패널 모듈 제 1단(1055)(제 7도의 파선)은 패널 모듈 제 2단(1057)상에 있는 볼 베어링들(1071 a,b,c) 상에 이동 가능하게 설치된다.

스테핑 모터들(1073 a,b,c)은 제 2단(1057)상에 설치되며, 역시 제 2단(1057)상에 설치된 베어링 블록들(1077)에 지지된 디커플러 핀들(1076)과 접촉하는 샤프트들(1075)을 갖는다. 이때, 디커플러 핀(1076)은 제 1단(1055)의 밑면에 부착된 블럭들(1079)과 접촉한다. 따라서 스테핑 모터들(1073 a,b,c)의 제어 동작은 패널-베어링 제 1단(1055)을 제 2단(1057)에 대하여 이동시키는데 요구되는 기동력을 발휘할 것이다. 디커플러 핀들(1076)은 스테핑 모터 샤프트들(1075)의 회전에 의해 유도된 임의의 왜곡 면 추력(thrust)으로부터 제 1 패널 단(1055)의 이동을 분리함으로써 실제 측면 이동을 제공하기 위하여 그 베어링 블럭(1077)내의 축으로만 이동한다. 제 1단(1055)의 소정 위치를 유지하기 위해 제 1 및 제 2단 사이에 바이어싱 스프링(1081)이 적절히 부착된다.

이처럼, 패널 모듈 제 2단(1057)상에 고정적으로 위치된 패널 검색 카메라 어레이(1011)는 패널(1049)의 이동을 모니터할 수 있으며, 위치 데이타를 콘트롤러(1069)에 공급하고, 차례로, 스테핑 모터(1073 a,b,c)를 제어함으로써 패널 모듈 제 1단(1055)의 이동을 통제한다.

또한, 패널 제 1단(1055)의 위치지정은 패널 모듈과 조립 스테이션의 정합 성분위치들간의 임의의 회전 또는 오프셋을 고려하는데 이용된다. 그러한 오프셋 정보는, 패널 모듈에 교정판을 두고 패널 카메라 및 마스크 카메라 어레이들 양쪽 모두에 대해 그 각각의 동작 위치들에서 교정판 위치를 검색하고, 결과를 비교함으로써 얻어질 수 있다.

일단, 스크린형 패널(1049)이 조립위치(1007)에서 마스크 축과 정렬하도록 위치되면, 전달 시스템(1035)은 패널 모듈(1005)을 조립 스테이션(1007)으로 전달한다. 패널 모듈(1005)은 마스크 모듈(1003)과 동일한 미세 리프팅 장치를 포함한다. 대체적(gross) 및 미세(fine) 리프터들은 패널 레일을 인장 마스크와 접촉 상태로 한다. 레일들에 대한 마스크 용접은 패널 카메라 어레이(1011)에 위치한 레일 검사 카메라들(1083)로부터 얻어진 레일 정보에 의해 컨트롤러(1069)를 통해 유도된 레이저(1089)에 의해 실행된다.

마스크(12) 및 스크린형 패널(1049)을 마이크로스코프 비디오 카메라(34)로 광학 검색을 함으로써 이후 집합적으로 "대상들"로 참조되는, 패널상에 위치된 기준 마크의 실제위치, 마스크 지지표면 및 마스크 애퍼처들이 결정될 수 있다. 그에 따라, 마스크 대 스크린의 정합 공정 상에서의 고도의 제어를 야기하는 지시기에 의한 대상들의 단순한 널링(sample nulling)에서 보다 많은 공정 정보가 얻어진다. 동시 발생하는 각 카메라로부터의 단일 비트 가시 정보의 전송 및 처리는 높은 동작 속도를 가능하게 한다.

광학 검색 시스템을 설정하는데 있어서, 여러 사항들이 고려될 필요가 있다. 예컨대, 각 카메라의 시야는 목표 대상들 즉, 스크린 기준 마크 또는 마스크 애퍼처들의 위치에 대한 어떠한 기대 편차도 포함하도록 충분히 커야만 한다. 또한, 시스템 동작의 베이스 라인을 제공하기 위해 확대 에러 및 위치 기준점을 결정토록 교정 시스템이 놓여져야 한다. 목표된 교정 애퍼처들 또는 대상들의 공지 규격 및 지오메트리를 가진 교정판이 적절히 채용될 수 있다.

제 9도에 있어서, 마스크 애퍼처 검색 카메라 어레이(1009)는 3x3 매트릭스(30)의 9 스페이스 카메라들(34)이 지정 위치들에 부착된 설치판(33)을 포함한다. 홈들(1083)은 지정 위치에 어레이(1009)를 두기 위하여 고정 위치 기준용으로 설치판(33)상에 제공된다. 제 2도에 있어서 홈들(1083)은 어레이(1083)를 지정 위치에 위치시키도록 마스크 검사 위치(1007)에서 고정 위치 볼들(1085 a-c)과 짝을 이룬다.

제 6도를 참조하면, 상기 패널 조립 검색 카메라 어레이(1011)는, 직사각의 플랫폼(46)을 구비하며, 상기 플랫폼은 각 플래폼 측면의 중간점에 있는 4개의 기준 마크 카메라들(1067a-1067d), 상기 플랫폼(46)의 코너에 있는 4개의 마스크 지지 카메라들(1083a-1083d), 상기 패널 조립을 조사하기 위한 광원(1070), 지정 위치로 상기 카메라 어레이(1011)를 위치시키기 위한 위치지정 홈들(1063a-1063c)을 지지한다. 제 2도에서 도시된 바와 같이, 상기 위치지정 홈들(1063)은 패널 조립 카메라 어레이(1011)에 대해 지정 위치 기준을 제공하도록 패널 조립 검사 위치(1005)상에 위치된 볼들(1059)과 짝을 이룬다.

본 발명은 4개의 기준 마크들, 9개의 마스크 애퍼처들, 4개의 마스크 지지부 또는 레일-코너 위치들을 생산 환경 속도로 위치시켜, 마스크가 스크린에 정합되거나 또는 레일들에 결합될 수 있게 하는 실시예와 관련한다. 본 발명은 기준 마크의 위치에 대한 일반적인 예로 기술된다. 마스크 애퍼처들 및 레일들과 관련하는 동작시의 특정 차이점이 상세한 이해를 위해 설명된다.

제 10a도에 도시된 바와 같이, 면판(18)은 스크린 식별용으로 레일(16) 내측 또는 외측에 위치된 기준 마크들(60)을 갖는다. 제 10b도에 도시된 바와 같이, 기준 마크 카메라들은 각각 기준 마크(60)를 포함하는 관측 시야를 갖는다. 기준 마크(60)는 적어도, 면판(18)과 관련하여 스크린(20)을 위치하기 위한 위치 기준을 제공하기 위해 스크린 디포지션 동안 CRT 형광 스크린(20)(제 1도) 외측의 블랙 격자 부재(2001)내의 광-전송 애퍼처로서 형성된다. 공지된 바와 같이, 직접적으로 관찰하기는 어렵지만 스크린은 알루미늄으로 덮여 있다. 기준 마크들은 마스크 지지구조(16)의 각각을 따라 위치된다.

기준 마크 카메라(1067)(제 2도)는 블랙 격자 부재(62)밑의 면판 유리로부터 반사되거나 또는 그를 통하여 전송된 광을 검출하며, 그 관측 시야에서의 시각 정보를 나타내는 전자 신호를 발생한다. 아날로그 카메라들이 양호한 실시예에서 이용되도록 기술되었지만, 디지탈 출력 카메라들이 적절히 이용될 수 있다.

제 11도에 도시된 바와 같이, 카메라(34)의 아날로그 출력(66)은, 아날로그 카메라 데이타가 2진 형태(72)로 변화되고 메모리에서 기록 클럭 펄스들에 의해 샘플링되는 "프레임 그래버(frame grabber)"(65)로 전송된다. 그러므로, 각 샘플은 단일 비트 영상값을 갖고, 영상 필드에서 불연속 화소값을 나타내는 것으로 간주될 수 있다. 각 카메라의 유사-정렬된 화소값들은 마이크로컴퓨터(96)에 병렬로 전송되어 처리된다.

마이크로컴퓨터(96)는 외부 스크래치(seratches) 등으로 목표된 애패처들(2001)을 선택하기 위해 시각적 정보의 필터링을 실행하고, 애퍼처(2001)에 대한 중심 계산을 전개시킨다. 중심 계산은, 카메라 포커스와 무관하게, 그리고 애퍼처 자신이 불규칙한 아웃라인(2005)을 갖고 또한/또는 애퍼처 아웃라인 내에 시각적 아티팩트(2007) 또는 노이즈(2009)를 포함한다고 하더라도, 애퍼처 위치의 정확한 측정을 가능하게 한다. 이러한 것은 형광물질 적층 영역 외부의 블랙 격자 부재(62)에서 형성된 기준 마크 애퍼처(60)의 경우에 특히 정확하다. 그러한 경우, 기준 마크(60)는 애퍼처 내의 제거되지 않은 격자 부재(2007)의 아티팩트를 가질 수 있다. 또한, 노이즈(2009)는 스크린이 그 위에 위치되는 패널의 불규칙한 내부 안티글레어(antiglare) 표면의 입사하는 검사광의 불규칙한 윤택 반사(specular reflection)에 기인하여 존재하게 될 수 있다. 그러한 안티글레어 표면은 본 명세서에 통상적으로 포함된 미국 특허번호 4,884,006에 기술되어 있다. 섀도우 마스크 애퍼처들은, 그들이 규칙적으로 형성되고 검사 광에 대한 전송 장벽을 제공하지 않으므로 거의 문제되지 않는다. 기준 마크 및 마스크 애퍼처들과는 그 형태가 다른 마스크 지지 레일들(mask support rails)은 하기에 기술될 바와 같은 특정 문제점들을 갖고 있다.

제 11도에 도시된 바와 같이, 검사될 각 영역을 위한 비디오 카메라들(34)은 그들 관측 시야들로부터의 시각적 정보를 포함하는 전자 아날로그 신호(66)를 프레임 그래버(65)로 동시에 전송한다. 프레임 그래버(65)는 2진 형태의 아날로그 신호(66)를 디지탈화하고, 기록 클럭 신호에 의해 디지털화된 신호를 불연속 화소값으로 샘플링하여, 컴퓨터가 이를 처리하도록 준비될 때까지 상기 화소 정보를 버터링하는 작용을 한다. 카메라 해상도는 검색 요구에 기초하여 선택된다. 카메라들은 동기 발생기(68)에 의해 발생된 동기 명령(67)을 갖는 정보를 전송하기 위해 동기된다. 각 카메라의 시각적 전송 경로가 유사함으로, 간편하게 하나만을 기술한다. 아날로그 신호(66)는 비교기(70)에 입력되어, 최대 아날로그 전압의 50 퍼센트로 설정된 기준 전압(71)과 비교된다. 비교기(70)의 출력은 2진 부호화 영상 데이타(72)의 파형이 된다. 하기에 부가하여 설명될 바와 같이, 50 퍼센트 기준(71)은 다소 초점이 벗어난 영상을 정확하게 디지탈화하기 위한 수단으로서 선택된다. 이러한 단계에서 시각 또는 영상 정보를 단일 비트 2진 데이타로 변환하는 것은 각 화소에 대한 다중 비트 그레이(gray)-스케일 인코딩을 이용하는 프레임 그래버들(frame grabbers)에 대한 필요성을 제거시키고, 시각 정보의 단일 비트 처리를 가능하게 하여, 처리 속도를 증가시키고 하드웨어 요구사항을 감소시킨다.

비교기에 대한 50 퍼센트 임계값과 관련하여 제 13도를 참조하면, 완전하게 초점된 애퍼처(74)를 검사하는 카메라는 카메라 주사 라인(78)이 애퍼처(74)의 광전송부(80)를 통과함에 따라 사각(square) 아날로그 파(76)를 발생시킨다. 그러나, 애퍼처(74)가 정확하게 카메라의 초점 평면에 있지 않다면, 초점에서 벗어난 영상(82)은 사다리형 아날로그 파(84)를 발생시킬 것이다. 파 경사(wave slope)의 50 퍼센트에서 사각파(76) 및 사다리형파(84)의 값은 일치함으로, 50 퍼센트 기준전압(71)으로 설정된 비교기로부터 동일한 2진 값을 산출하고, 그에 따라 초점이 벗어난 상태를 보상한다.

다시 제 11도를 참조하면, 불연속 화소 영상 데이터에 기록 클럭(90)을 제공하도록 샘플링 되어 선입/선출(FiFo) 시프트 레지스터로서 이용되는 메모리에 보유되는 제어 회로(98)로부터의 기록 신호의 발생시, 2진 비디오 데이터(72)가 프레임 메모리(88)에 입력된다. OKI 반도체 칩 번호 MSM51422RS는 상기한 저장 목적용에 적합하다. 그러므로, 모든 카메라 프레임 또는 관측 시야 정보는, 각 화소에 대한 광(light) 또는 비-광(no light) 영상 조건(예컨대, 1 = 광, 0 = 비-광)을 나타내는 단일 비트 2진 번호[본 명세서에서 화소 맵(pixel map)으로 참조]로 표시된다. 그래서, 프레임 메모리(88)는 마이크로-컴퓨터(96)로부터의 판독 인에이블 신호(97) 요구시, I/O 게이트(94)를 통해 동기 및 병렬로 각 카메라의 화소 맵을 전송한다.

I/O 장치(94)로부터, 대응하는 또는 유사-정렬된 화소 값들은, 바이트(95)로서 컴퓨터(96)에 의해 확인되는, 병렬 데이터 스트림들로 마이크로컴퓨터(96)에 동시에 전송되어, 각 카메라 정보는 동시에 처리된다. 용어 마이크로컴퓨터는 양호한 실시예에서 각 카메라로부터의 병렬 단일-비트 정보 스트림을 처리하는데 비교적 알맞은 계산 능력이 요구된다는 것을 나타내는데 사용된다. 필요 또는 원하는 바에 따라 다른 형태의 디지탈 처리 장치들이 사용될 수 있다. 제어 회로(98)는 I/O 장치(94)를 통해 마이크로컴퓨터(96)에 접속되고, 타이밍 및 동기 제어용 프레임 메모리(88)에 접속된다.

제 12도를 참조하면, 마이크로-컴퓨터(96)는, 그 메모리(91)에서 I/O 장치(94)로부터 바이트(95)를 요청하여 수신할 때, 명(light)/암(dark) 즉, 명에서 암으로 또는 암에서 명으로의 변이를 검출하도록 그 프로세서(93)에서 바이트들을 연속적으로 비교하고, 카메라 프레임에서 소정의 대상들을 식별하도록 변이 정보를필터링하며, 중심 계산으로 대상 위치들을 마크한다.

제 12도에 도시된 바와 같이, 256 화소 256 라인 해상도 매트릭스에 대하여, 프로세서(93)는 바이트(95) 즉, 유사 정렬된 화소 영상 값들의 병렬 그룹을 메모리(91)로부터 취득하고, 동일 라인에서 현재 비트의 P+1 영상값 및 이전 비트의 P 영상값으로 논리 "배타적 논리합(Exclusive OR)"을 실행함으로써 프레임의 수평 주사라인에서 명/암 변이를 결정하도록 알고리즘을 실행한다. 그러므로, 변이값 "1"은 변이가 발생된 것을 의미하는데 반하여, 변이값 "0"은 변이가 없는 것을 나타낸다.

변이 방향, 즉 암에서 명으로는 1, 또는 명에서 암으로는 0은 현재의 화소값과 변이값 간에 논리 AND 에 의해 결정된다. 그러므로, 암에서 명의로의 방향값은 1이 되고, 명에서 암으로의 방향값은 0이 된다.

제 14도에 도시된 바와 같이, 변이가 발생되는 화소번호, 즉 변이 발생 위치(100)는 관측 시야의 각 수평 라인(102)에 대해, 각 카메라에 대한 "변이 테이블(104)" 로서 컴퓨터 메모리에 저장된다. 변이 테이블(104)은 또한 여기에서 변이들의 수(106)로 각 라인(102)을 분류한다. 변이가 발생하지 않는 화소들과 관련한 정보는 버려진다. 변이 방향은 개별 테이블에 저장된다. X축에서의 변이 테이블(104)의 크기는 카메라 프레임내에서의 변이의 기대 수를 기초하게 된다. Y축에서 테이블 크기는 화소 맵에서 수평 라인들의 수를 기초하게 된다.

변이 데이타의 필더링은, 대상들로부터 노이즈를 구별하고, 스크린 및 마스크의 정합과 부착에 사용되기 위한 패널 및 마스크의 원하는 대상들(이후, 특징들이라 칭함)을 선택하도록 컴퓨터에서 실행되며, 다른 생산 처리들은 검색에 이어 실행된다.

변이 테이블(104)로부터, 컴퓨터(96)는 예컨대, 본 경우에 있어서는 기준 마크가 되는, 공지된 직경의 원형 애퍼처에 대한 최소 및 최대 코드(chord) 길이의 범위를 기초로 하여 암-명(dark-light)으로부터 명-암(light-dark)으로의 방향 값(1에서 0)으로부터 광 전송 길이, 즉 화소수를 구하게 된다. 측정된 시스템은 관측 시야에서 각 화소 거리를 알게 된다. 예컨대, 제 10b도에서, 수평 주사 라인(78)은 지점들(80-85)에서 변이들을 검출한다. 그러나, 변이(82)(암에서 명으로)로부터 변이(85)(명에서 암으로)까지의 거리만이 최소 코드(chord) 길이 요구사항을 충족시킨다. 그러므로, 다른 1에서 0으로의 (암에서 명으로/명에서 암으로) 광전송 길이, 즉 80-81, 82-83, 84-85 는 아티팩트에 의해 발생되는 바로서 무시되거나 거절될 수 있다. 일단 변이 지점들이 코드 길이(chord length)에 의해 선택된다면, 연속적인 주사 라인들에 대한 변이 위치의 차들이 애퍼처가 원하는 대상의 아웃라인에 합치하는지를 결정하도록 비교될 수 있다. 예컨대, 1 및 0 변이들은 각각 반원의 패턴에 따르며, 변이 위치들은 전체적으로 규칙적인 패턴으로 증가 및 감소한다. 이들이 대상 패턴에 대해 설정된 오차에 합치하지 않는다면, 애퍼처는 거절된다. 또한, 애퍼처의 영역(또는 광전송 영역)이 추정될 수 있고, 최소 영역 기준이 원하는 대상의 공지 영역에 기초하여 설정될 수 있다. 애퍼처가 필터링 처리 동안 대상으로서 선택됨에 따라, 그 중심이 동시에 계산된다. 그 중심은, 또 다른 처리를 필요로 하는 곳에서의 원하는 특징으로서 필드에서의 한 대상을 선택하도록, 예컨대 상대적 또는 절대적 위치 값들의 원하는 값들에 대한 테이블에 비교될 수 있다. 선택된 특징 및 그 중심은 특징 테이블에서 카메라 번호 및 XY 위치에 의해 식별되고 저장된다. 이러한 정보는 비디오 모니터(99)상에 사람이 판독가능한 형태로 디스플레이될 수 있다.

제 15도에 도시된 바와 같이, 레일들(rails)(16)의 경우에 있어서, 하나의 레일 카메라(50a-d)(제 4도)가 마스크-용접(welding) 및 그 위의 커팅 트랙들(cutting tracks)을 식별하도록 그 인접부에서 2개의 수직 레일들(16a,16b)을 주사하는데 사용될 수 있다. 실현될 레일 카메라들은 마스크 및 기준 마크 카메라보다 넓은 관측 시야를 가져야 한다. 인장된 마스크는 통상적으로 레일 상단 표면(110)(제 16도)의 중심 라인 상에서 용접되고, 본 명세서에 공통적으로 부가된 미국 특허번호 4,891,546 에 기술된 바와 같은 레이저로 그로부터 외부적으로 손질된다. 카메라 주사 라인(78)은 반사된 광 변이의 결정을 위해 양쪽 레일들에 대해 가장 예리한 주사 각도를 제공하도록 45도의 각도에서 양쪽 레일들(16a,b)을 가로지르게 방향을 설정된다. 제 16도에 도시된 바와 같이, 상단의 광선(108)은 금속이면서 마스크(12)(제 1도)의 용접을 대비하여 접지된 레일 상단 표면(110)으로부터 위쪽 방향으로 카메라로 다시 반사된다. 레일 측면(112)상에 입사하는 광선은 외부로 편향되어 카메라에 의해 잡히지 않는다. 레일들(16a,b)을 면판(18)에 부착하는데 사용되는 불투명 납땜 유리 또는 유리 원료(114)는 레일 상단 표면(110)을 평행하게 하지만, 광을 다시 카메라로 반사되게 할 수 있다. 어두운 색의 유리 원료는 이러한 가능성을 최소화하도록 사용될 수 있다. 대안적으로, 필터링 알고리즘이나 휴먼 오퍼레이터는 레일 상단 표면 기준에 부합하는 광 전송 세그먼트의 다중 중심 라인들로부터 선택될 수 있다.

본 발명의 특정한 실시예가 도시되고 설명되었지만, 당 분야에 숙련된 사람들은 넓은 관점에서 본 발명으로부터 벗어나지 않고서 그 특징적인 수단 및 처리 방법을 통하여 다양한 변경 및 변형을 실행할 수 있다는 것이 명백하다. 예컨대, 본 발명이 마스크 또는 격자 검사와 같은 CRT 제조 환경에서 다양한 검사 작업에 사용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상기 검사는, 검사된 부품의 자동 제거를 위한 수단 또는 막히거나 기형의 애퍼처들의 데이터를 보유하도록 필터링 알고리즘의 번형을 갖는 (본 명세서에 공통적으로 부가된) 미국 특허번호 4,871,415 에 기술된 마스크 및 스크린 결함 제거장치와 같은 결함 치료 수단과 같은 다른 후속 처리 장치와 결합할 수 있다. 따라서, 첨부된 특허청구범위의 목적은 본 발명의 진정한 정신 및 범위에 포함되는 모든 변경 및 변형들을 포괄한다.

Claims

적어도 하나의 CRT 워크피스(workpiece)를 검색하는 장치(26)에 있어서, 지정된 위치들에 배치되며, 각각 하나 이상의 CRT 워크피스(12,1049) 상의 관측 시야(field of view)를 갖는 둘 이상의 비디오 카메라들(1009,1011), 일련의 화소(65)로서 각각의 관측 시야를 나타내는 수단, 단일 비트 영상값(65)으로 각각의 화소를 평가하는 수단, 각 카메라에 대한 화소 영상값들 사이에 변이가 발생한 곳을 결정하도록 각 카메라의 일련의 화소 영상값들을 동시에 연속적으로 비교하는 처리 수단(96), 및 관측 시야(fields of view)에서 원하는 특징이 발생하는 곳을 결정하도록 변이 위치들(100)을 필터링하는 수단(96)을 포함하는, 적어도 하나의 CRT 워크피스 검색 장치.
제1항에 있어서, 각각의 관측 시야를 나타내는 수단은 각 카메라 동작을 동기화하는 수단(68)을 포함하는, 적어도 하나의 CRT 워크피스 검색 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 처리 및 필터링 수단(96)의 결정들에 응답하여 워크피스를 조작하는 수단(1073)을 포함하며, 상기 조작 수단(1073)은 정합(registry)을 위해 CRT 섀도우 마스크 및 CRT 면판들을 이동시키는 수단과 면판 조립체를 형성하도록 면판이 설치된 마스크 지지체에 마스크를 부착하는 수단(1089)을 포함하는, 적어도 하나의 CRT 워크피스 검색 장치.
CRT 섀도우 마스크(shadow mask) 및 스크린 면판(screened faceplate) 상의 다수 필드들에 대한 동시의 광학적 검색용 장치에 있어서, 두 개의 이격된 비디오 카메라 어레이들로서, 한 어레이는 섀도우 마스크를 관측하고 한 어레이는 면판을 관측하며, 각각의 카메라는 지정된 위치에 배치되어 그 관측 시야를 전기적으로 나타내는 비디오 신호를 생성하는, 상기 두 개의 이격된 비디오 카메라 어레이들, 각각의 신호를 일련의 화소들로 분할하는 수단, 단일 비트 영상값으로 각 신호의 각 화소를 평가하는 수단, 각 카메라로부터의 유사-정렬된 화소 영상값들을 하나 이상의 바이트들로 동시에 그룹화하는 수단, 및 각각의 카메라에 대한 화소 영상값들의 변이 위치들을 동시에 결정하도록 상기 바이트들 연속적으로 비교하는 수단을 포함하는, 동시의 광학적 검색 장치.
제4항에 있어서, 화소 영상값들의 변이 방향을 결정하는 수단, 화소 영상값 변이들의 위치들 및 방향들을 저장하는 수단, 및 검사된 대상들의 물리적 파라미터들을 결정하도록 화소값 변이들의 위치들 및 방향들을 처리하는 수단을 포함하는, 동시의 광학적 검색 장치.
제5항에 있어서, 상기 검사된 대상들의 물리적 파라미터들로부터의 특징을 선택하는 수단과, 특정 위치를 식별 및 저장하는 수단을 포함하는, 동시의 광학적 검색 장치.
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 특징 위치를 식별하도록 상기 특징의 중심을 결정하는 수단과, 사람이 판독할 수 있는 형태로 물리적 파라미터들을 디스플레이하는 수단을 포함하는, 동시의 광학적 검색 장치.
제4항에 있어서, 상기 각 화소를 평가하는 수단은, 비디오 신호를 최대 비디오 신호 전압의 실질적으로 50 퍼센트인 기준 전압에 비교하여 2진 신호를 생성하는 수단을 포함하는, 동시의 광학적 검색 장치.
제4항에 있어서, 상기 각각의 신호를 일련의 화소들로 분할하는 수단은, 각 카메라에 대한 2진 디지털 신호를 발생하여 각각의 2진 신호를 소정수의 화소 구성펄스들로 분할하는 수단을 포함하는, 동시의 광학적 검색 장치.
CRT 제조시에 임의의 편평한 인장형 마스크들을 CRT 전방 패널들 상에 위치된 형광 스크린들에 정합하기 위한 시스템에 있어서, 마스크 및 패널이 함께 결합되는 조립 스테이션, 조립 스테이션으로 전송하는 마스크를 지지하는 마스크 모듈, 조립 스테이션으로 전송하는 패널을 지지하는 패널 모듈, 마스크 모듈 및 패널 모듈을 연속적으로 위치시키는 조립 스테이션에서의 모듈 정합 수단, 마스크 및 패널의 원하는 특징들의 위치들을 결정하도록 마스크 및 패널을 검색하고, 이격된 비디오 카메라 어레이를 포함하는 검사 수단으로서, 각각의 카메라는 지정된 위치에 배치되어 그 관측 시야를 전기적으로 나타내는 비디오 신호를 생성하는, 상기 검색 수단, 일련의 화소들로서, 각각의 화소가 단일 비트 영상값을 갖는 상기 화소들을 제공하도록 상기 신호를 샘플링하는 수단, 각 카메라의 화소열로부터의 유사-정렬된 화소 영상값들을 하나 이상의 바이트들로 병렬 그룹화하는 수단, 각각의 카메라에 대해 그 화소 영상값들 간의 변이들의 위치들을 동시에 결정하도록 상기 바이트들을 연속적으로 비교하는 수단, 및 상기 검색 수단에 응답하여 마스크와 패널간의 정합 이동을 일으키는 이동수단을 포함하는, 정합 시스템.
적어도 하나의 CRT 워크피스를 검색하는 방법에 있어서, 지정된 위치들에 다수의 카메라들을 배치하는 단계, 다수의 카메라들로 적어도 하나의 CRT 워크피스를 관측하여 각각의 카메라에 대한 관측 시야를 설정하는 단계, 일련의 화소들로 각 카메라의 관측 시야를 전기적으로 나타내는 단계, 각각의 화소를 단일 비트 영상값으로 할당하는 단계, 각각의 카메라에 대한 화소 영상값들 간의 벼이들이 발생되는 곳을 결정하도록 각 카메라의 일련의 화소 영상값들을 동시에 연속적으로 비교하는 단계, 및 관측 시야에서 원하는 특징들이 발생되는 곳을 결정하도록 변이 위치들을 처리하는 단계를 포함하는, CRT 워크피스 검색 방법.
섀도우 마스크 및 스크린 패널을 포함하는 CRT 면판 조립체를 정합 및 조립하는 방법에 있어서, 패널 및 섀도우 마스크를 관측하도록 지정된 위치에 비디오 카메라 어레이를 위치시키는 단계, 상기 카메라들로 섀도우 마스크 및 패널을 동시에 관측하여 각각의 카메라로부터 각 카메라의 관측 시야를 전기적으로 나타내는 비디오 신호를 생성하는 단계, 각각 단일 비트 영상값을 갖는 일련의 화소들로 각각의 신호를 분할하는 단계, 각 카메라의 일련의 화소들로부터 유사-정렬된 화소 영상값들을 하나 이상의 바이트들로 동시에 그룹화하는 단계, 각 카메라에 대한 화소 영상값들 간의 변이들의 위치들을 동시에 결정하도록 상기 바이트들을 연속적으로 비교하는 단계, 및 상기 결정된 위치들에 따라 패널 및 섀도우 마스크를 정합하여 결합하는 단계를 포함하는, CRT 면판 조립체의 정합 및 조립 방법.
제12항에 있어서, 밝은 곳에서 어두운 곳으로 또는 어두운 곳에서 밝은 곳으로의 변이들의 방향을 결정하는 단계, 및 각 카메라에 대한 메모리 테이블들을 구비하는 메모리 수단에 상기 변이들의 위치들 및 방향들을 저장하는 단계를 포함하는, CRT 면판 조립체의 정합 및 조립 방법.
제13항에 있어서, 마스크 또는 패널, 또는 마스크 및 패널 상의 대상들(objects)에 대한 물리적 파라미터를 결정하도록 상기 변이들의 위치들 및 방향들을 처리하는 단계를 포함하는, CRT 면판 조립체의 정합 및 조립 방법.
제12항에 있어서, 상기 대상들 중에서 원하는 특징을 선택하는 단계, 및 그 특징 위치를 저장하고 특징 위치를 식별하도록 특징의 중심을 결정하는 단계를 포함하는, CRT 면판 조립체의 정합 및 조립 방법.