(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スリット開孔を有するカラー陰極線管（ＣＲＴ）の色選別に用いられるスリットタイプのシャドウマスクを、搬送方向に直交する方向にスリット開孔を向け、搬送させながら、該スリット開孔の側壁部の状態を検査する検査装置であって、少なくとも、一方の側壁部を有するスリット開孔側に、第一のビームスプリッタを介して、これに対向するスリットの一方側の側壁に光を照射する第一の線状光源と、第一のビームスプリッタを介して側壁部へ入射された光の、正反射光を入力する第一のラインセンサと、第二のビームスプリッタを介して、これに対向するスリットの他方側の側壁に光を照射する第二の線状光源と、第二のビームスプリッタを介して側壁部へ入射された光の、正反射光を入力する第二のラインセンサとを有し、第一のビームスプリッタ、第一の線状光源、第一のラインセンサ、第二のビームスプリッタ、第二の線状光源、第二のラインセンサを、シャドウマスクのスリット方向に略平行に設けており、且つ、第一のラインセンサ、第二のラインセンサから得られた画像信号を、それぞれデータ処理するデータ処理部を有し、データ処理部の処理結果にもとづき、スリット開孔の側壁部の状態の良否を判断するものであることを特徴とするスリットタイプのシャドウマスクの検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，カラー陰極線管（ＣＲＴ）の色選別に用いられるスリットタイプのシャドウマスクの検査装置に関し、特に、スリット開孔部の側壁部の状態を検査する検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー陰極線管（ＣＲＴ）の色選別に用いられるシドウマスクは、高い解像性の要求に対し、当初はシャドウマスク自体の高精度な加工にて対応してきたが、近年、シャドウマスクを陰極線管（ＣＲＴ）に組み込み色選別に用いた際の、電子ビームによる熱膨張による色ズレが無視できないことが認識され、シャドウマスクの素材として、低膨張のインバー材を使用したり、シヤドウマスクのフレームへの固定に際してシャドウマスクにテンションをかけて用いるスリットタイプのものが採用されるようになってきた。
スリットタイプのシャドウマスクは、通常、図７に示すような形状をしており、エッチング加工により作製されている。
尚、図７（ａ）は全体の概略図で、図７（ｂ）は図７（ａ）の点線丸部Ｃ０を拡大して示した図であり、図７（ｃ）（イ）、図７（ｃ）（ロ）は、それぞれ図７（ｂ）のＣ１−Ｃ２における断面を示した図である。
スリット開孔の断面形状が、図７（ｃ）（イ）の場合は、板厚が薄いため、片面からのみのエッチングによる貫通したもので、図７（ｃ）（ロ）の場合は、エッチングを両面から行った場合のものである。
そして、このようなシャドウマスクは、図８に示すように、シャドウマスク８６０をカラー陰極線管（ＣＲＴ）８００に、フレーム８７０に固定されて、組み込まれる。
カラー陰極線管（ＣＲＴ）８００は、偏向ヨーク８２０にて偏向制御されながら走査される電子銃８１０からの電子線８１５を、シャドウマスク８６０のスリット部にて通過させ、螢光面８５０へ当て発光させるもので、螢光面の発光をパネル８４０前の人が観る。
【０００３】
このスリットタイプのシャドウマスクの、カラー陰極線管（ＣＲＴ）への組み込みのためのフレームによる固定方法としては、熱膨張を利用したものと、フレーム加圧によるものが知られている。
熱膨張を利用したものは、ゼニス社のＦＴＭ（Ｆｌａｔ  Ｔｅｎｓｉｏｎ  Ｍａｓｋ）と言われるもので、２５μｍ程度の厚さをもつ金属製のスリットタイプのシャドウマスクとセラミックフレームの熱膨張差を利用して、高温中に組立て、常温で、金属の収縮に伴ってテンションがかかるようにしたものである。
また、フレーム加圧によるものは、１００μｍ程度の厚さを持つスリットタイプのシャドウマスク（アパーチャグリルとも言う）を用いたもので、オタイコと呼ばれるＲ面をもつフレームとこれにマスクを介して嵌合するフレームとを用い、Ｒ面上にマスクを挾み（チャッキング）、テンションを付与し、フレーム位置決めによるＲ成形後、フレーム加圧を行い、マスクをこの加圧されたフレームに溶接固定するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
これらスリットタイプのシャドウマスクにおいては、一層の品質の向上、安定化が望まれており、スリット開孔の側壁部における、図３（ａ）に示すような、エグレ不良や突起不良の検査も必要となってきた。
一方、従来のシャドウマスクの検査技術としては、特開平６−１６００４９号、特開平６−２２２９７３７号、特開平６−２４２０１４号公報等にて知られるように、透過光による検査方法が知られているが、スリットタイプのシャドウマスクにおけるスリット開孔の側壁部を検査する場合に、これらの検査方法を適用することは難しかった。
このため、これらスリットタイプのシャドウマスクにおいては、スリット開孔の側壁部における、図３（ａ）（ロ）に示すエグレ不良や、図３（ａ）（ハ）に示すような突起不良を検査できる検査装置が求められていた。尚、図３（ａ）（イ）は正常な側壁部を示している。
本発明は、このような状況のもと、エッチングにて貫通されたスリット開孔を有するスリットタイプのシャドウマスクの、スリット開孔の側壁部の状態を検査する検査装置を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のスリットタイプのシャドウマスクの検査装置は、スリット開孔を有するカラー陰極線管（ＣＲＴ）の色選別に用いられるスリットタイプのシャドウマスクを、搬送方向に直交する方向にスリット開孔を向け、搬送させながら、該スリット開孔の側壁部の状態を検査する検査装置であって、少なくとも、一方の側壁部を有するスリット開孔側に、第一のビームスプリッタを介して、これに対向するスリットの一方側の側壁に光を照射する第一の線状光源と、第一のビームスプリッタを介して側壁部へ入射された光の、正反射光を入力する第一のラインセンサと、第二のビームスプリッタを介して、これに対向するスリットの他方側の側壁に光を照射する第二の線状光源と、第二のビームスプリッタを介して側壁部へ入射された光の、正反射光を入力する第二のラインセンサとを有し、第一のビームスプリッタ、第一の線状光源、第一のラインセンサ、第二のビームスプリッタ、第二の線状光源、第二のラインセンサを、シャドウマスクのスリット方向に略平行に設けており、且つ、第一のラインセンサ、第二のラインセンサから得られた画像信号を、それぞれデータ処理するデータ処理部を有し、データ処理部の処理結果にもとづき、スリット開孔の側壁部の状態の良否を判断するものであることを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】
本発明のスリットタイプのシャドウマスクの検査装置は、上記のように構成することにより、エッチングにて貫通されたスリット開孔を有するスリットタイプのシャドウマスクの、スリット開孔の側壁部の状態を検査する検査装置の提供を可能とするものである。
具体的には、少なくとも、一方の側壁部を有するスリット開孔側に、第一のビームスプリッタを介して、これに対向するスリットの一方側の側壁に光を照射する第一の線状光源と、第一のビームスプリッタを介して側壁部へ入射された光の、正反射光を入力する第一のラインセンサと、第二のビームスプリッタを介して、これに対向するスリットの他方側の側壁に光を照射する第二の線状光源と、第二のビームスプリッタを介して側壁部へ入射された光の、正反射光を入力する第二のラインセンサとを有し、第一のビームスプリッタ、第一の線状光源、第一のラインセンサ、第二のビームスプリッタ、第二の線状光源、第二のラインセンサを、シャドウマスクのスリット方向に略平行に設けており、且つ、第一のラインセンサ、第二のラインセンサから得られた画像信号を、それぞれデータ処理するデータ処理部を有し、データ処理部の処理結果にもとづき、スリット開孔の側壁部の状態の良否を判断するものであることにより、これを達成している。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明のスリットタイプのシャドウマスクの検査装置を、図１にもとづいて説明する。
図１、本発明のスリットタイプのシャドウマスクの検査装置の概略構成を示した図であり、図１は良品部をラインセンサにて撮影する場合を示している。また、図２は、図１におけるＡ０方向からみた図で、シャドウマスクとラインセンサとの位置関係を示した図である。図３は、正常側壁部における検査と、不良側壁部における検査の違いを説明するための図である。図１、図２における太線矢印は搬送方向を示している。
図１、図２、図３中、１００は検査装置、１１０第一の線状光源、１１５は第二の線状光源、１２０は第一のラインセンサ、１２５は第二のラインセンサ、１３０は第一のビームスプリッタ、１３５は第二のビームスプリッタ、１４０は画像データ処理部、２００はシャドウマスク、２１０はグリル、２１３、２１５は側壁部、２１０Ａ正常な側壁部、２１０Ｂは不良側壁部、２２０はスリット開孔、２２０Ａは側壁を有する側、２２０Ｂは２２０Ａと対向する側である。
本発明の検査装置は、エッチングにて貫通されたスリット開孔を有するカラー陰極線管（ＣＲＴ）の色選別に用いられるスリットタイプのシャドウマスクを、搬送方向に直交する方向にスリット開孔を向け、搬送させながら、該スリット開孔の側壁部の状態を検査する検査装置であり、図１に示すように、少なくとも、一方の側壁部を有するスリット開孔側２２０Ａに、第一のビームスプリッタ１３０を介して、これに対向する側壁部２１３に光を照射する第一の線状光源１１０と、第一のビームスプリッタ１３０を介して側壁部２１０へ入射された光の、正反射光を入力する第一のラインセンサ１２０と、第二のビームスプリッタ１３５を介して、これに対向する側壁２１５に光を照射する第二の線状光源１１５と、第二のビームスプリッタ１３５を介して側壁部２１５へ入射された光の、正反射光を入力する第二のラインセンサ１２５とを有している。
図１に示す装置における第一のラインセンサ１２０、第二のラインセンサ１２５は、カメラに組み込まれたもので、ＣＣＤ素子等である。
【０００８】
図２に示すように、第一のラインセンサ１２０、第二のラインセンサ１２５を、シャドウマスク２００のグリル２１０の方向に沿い、即ちスリット開孔の方向に沿い、これに略平行に設けている。
勿論、図２には示していないが、第一の線状光源１１０、第一のビームスプリッタ１３０、第二の線状光源１１５、第二のビームスプリッタ１３５も、シャドウマスク２００のスリット開孔２２０の方向に沿い、これに略平行に設けている。
【０００９】
図３（ｂ）（イ）に示すように、図３（ａ）（イ）の正常な側壁部２１０Ａにおいては、入射された光は、図３（ｂ）（ロ）に示す不良側壁部２１０Ｂに入射された光のように乱反射しないため、入射された方向に正反射される光の量の割合は、図３（ｂ）（ロ）に示す不良側壁部２１０Ｂの場合に比べ格段に大きい。この為、図３（ｂ）（ロ）に示す不良側壁部２１０Ｂがあり、且つ、乱反射により、正反射光量の割合が極めて少なくなる場合、ラインセンサの１画素に注目した検出信号は、図４（ｂ）のようになる。
一方、不良側壁部がない場合には、ラインセンサの１画素に注目した検出信号は、図４（ａ）のようになる。
また、ラインセンサの１ラインに注目すると、図３（ｂ）（ロ）に示す不良側壁部２１０Ｂがあり、且つ、乱反射により、正反射光量の割合が極めて少なくなる場合、検出信号は、図５（ｂ）のようになり、不良側壁部がない場合には、検出信号は、図５（ａ）のようになる。
したがって、図３（ｂ）（ロ）に示す不良側壁部２１０Ｂがある場合とない場合については、異なる検出信号が得られる。
簡単には、得られた信号の信号レベルにより、信号の良否を判定でき、更に、信号の良否から不良側壁部の有無を知ることができる。
【００１０】
上記のように、不良側壁部が有るか無いかにより、検出信号レベルが異なることより、得られた信号から逆に不良側壁部が有無を知ることができるが、図６により、画像データ処理部１４０の１例を挙げ、そのデータ処理を具体的に説明する。
尚、Ｓ６１〜Ｓ６４は、処理の各ステップを示す。
図６に示すデータ処理部は、簡単には、ラインセンサからの画像データを、順次、画像データメモリに、ラインセンサの各画素位置、走査（スキャン）数に対応させ、所定数走査（スキャン）分だけ蓄積し、この画像メモリの各位置におけるデータ毎に、所定のスライスレベルと比較して、その結果から、画像メモリの各位置に対応するシャドウマスクの位置における状態の良否を判断するものである。
尚、ここでは詳述しないが、画像データは、１画素毎に、一定間隔ずらしながら積分したり、移動平均をとるとノイズや位置ズレの影響を受けにくくなる。
図６中、６１０、６１０Ａは画素データ、６２０は画像データメモリ、６３０、６３５はゲート、６４０は判定部、６５０は切換え部、６６０は良（ＯＫ）信号出力、６７０は不良信号出力、６８０は制御部、６９０はカウンター、６９５は比較部である。
先ず、第一のラインセンサ１２０、第二のラインセンサ１２５等から得られた画像信号のデータ（画像データ６１０）を、所定のスキャン数（ライン数）分だけ、画像メモリ６２０へ取込む。（Ｓ６１）
画像メモリ６２０の各位置は、それぞれシャドウマスクの各位置に対応している。
次いで、取り込んだ画像データ６１０Ａについて、各画素毎に、その画像信号レベルを、所定のスライスレベル信号と比較することにより、その対応するシャドウマスクの検出部に不良箇所があるか否かを判定する。（Ｓ６２）
次に、画像データメモリの各画素毎に、不良箇所と判定された場合には、切換え部６５０を介して対応する不良信号を制御部６８０へ送り、不良箇所と判定されない場合には、切換え部６５０を介して良（ＯＫ）信号を制御部６８０へ送る。（Ｓ６３）
制御部６８０は、得られた情報をラインの管理装置（図示していない）へと送る。（Ｓ６４）
【００１１】
ゲート６３０は画像データメモリ６２０の内容を判定部６４０へ送り、判定処理を行うか、否かを決めるもので、シャドウマスクを搬送する搬送系等の条件により制御される。
図６に示す例の場合は、シャドウマスクを搬送する送り量を検出する信号をカウンター６９０にて確認し、カウンター６９０により得られるデータと、その他の例えば検査スタート条件（信号）、検査終了条件（信号）とを合わせて、制御される。
また、ゲート６３５は、不良が発生した場合、不良信号に従って、このゲート６３５を開き、カウンタ６９０からシャドウマスクの送り量を制御部へ送る。これにより不良発生箇所の情報を制御部を介してライン管理装置へ送信する。そして、必要に応じて、シャドウマスクを単体にばらした後、不良と指定されたシャドウマスクのみを取り除く。
又、ここでは記載していないが、ラインセンサの幅方向のデータと合わせると不良の正確な位置を示す情報となる。
【００１２】
【発明の効果】
本発明は、上記のように、エッチングにて貫通されたスリット開孔を有するスリットタイプのシャドウマスクの、スリット開孔の側壁部の状態を検査する検査装置の提供を可能としている。
結果として、このようなスリットタイプのシャドウマスクにおいて、一層の品質の向上、安定化が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスリットタイプのシャドウマスクの検査装置の概略構成図
【図２】シャドウマスクとラインセンサとの位置関係を示した図
【図３】図３（ａ）は側壁部の不良を説明するための図で、図３（ｂ）は正常な側壁部と不良側壁部における反射光の違いを説明するための図
【図４】検出信号図
【図５】検出信号図
【図６】データ処理を説明するための図
【図７】スリットタイプのシャドウマスクを説明するための図
【図８】カラー陰極線管（ＣＲＴ）を説明するための図
【符号の説明】
１００                    検査装置
１１０                    第一の線状光源
１１５                    第二の線状光源
１２０                    第一のラインセンサ
１２５                    第二のラインセンサ
１３０                    第一のビームスプリッタ
１３５                    第二のビームスプリッタ
１４０                    画像データ処理部
２００                    シャドウマスク
２００Ａ                  シャドウマスク素材
２１０                    グリル
２１３、２１５            側壁部
２１０Ａ                  正常な側壁部
２１０Ｂ                  不良側壁部
２２０                    スリット開孔
２２０Ａ                （一方の）側壁を有する側
２２０Ｂ                  ２２０Ａと対向する側
６１０、６１０Ａ          画素データ
６２０                    画像データメモリ
６３０、６３５            ゲート
６４０                    判定部
６５０                    切換え部
６６０                    良（ＯＫ）信号出力
６７０                    不良信号出力
６８０                    制御部
６９０                    カウンター
６９５                    比較部
７００                    シャドウマスク
７１０                    グリル
７１５                    スリット
７２０                    周辺部
７２２                    ノッチ
７３０                    開孔領域
８００                    カラー陰極線管（ＣＲＴ）
８１０                    電子銃
８１５                    電子線
８２０                    偏向ヨーク
８３０                    ファンネル
８４０                    パネル
８５０                    螢光面
８６０                    シャドウマスク
８７０                    フレーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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