JPH10180457A - シャドウマスク構体の組立装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラー陰極線管のフェースパネル内面とシャ
ドウマスクとの間隔が場所によってバラツキが生じ、こ
の間隔のバラツキがカラー陰極線管組立後の電子ビーム
のランディングにバラツキを生じさせ、ピュリティ、ホ
ワイトユニフォミティ等品質上問題となる。 【解決手段】 組立後のフェースパネル内面とシャドウ
マスクとの間隔Ｑのバラツキを抑制する手段として、フ
ェースパネル５内面と少なくとも３箇所のスタッドピン
６で形成される平面との間隔Ｑｓを中央部と周辺部の複
数箇所で測定し、この測定値より補正値を算出する。こ
の補正値をシャドウマスク構体の組立装置へフィードバ
ックしてフレーム位置決め機構部１０のパルスモータ１
０ａを制御駆動してフレーム３の側壁部３ａを精度高く
位置決めしシャドウマスク２のスカート部２ａとの溶接
位置を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シャドウマスク構
体の組立装置に関し、特にフェースパネルの内面とシャ
ドウマスクとの間隔の組立精度向上を図るフレームとシ
ャドウマスクの位置決め制御を特徴とするシャドウマス
ク構体の組立装置と方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】陰極線管のフェース部は、図６に示すよ
うに、フェースパネル５の内側壁部の数箇所に植設され
たスタッドピン６にシャドウマスク構体１を嵌着して形
成されている。シャドウマスク構体１は、シャドウマス
ク２の周辺部を立ち上げて成形したスカート部２ａと枠
状のフレーム３の側壁部３ａとを溶接一体化して形成さ
れる。この側壁部３ａの数箇所にフックスプリング４が
具備されている。このフックスプリング４の取付孔（図
示せず）をフェースパネル５の内側壁部に植設されたス
タッドピン６に装着して組み立てられたフェースパネル
５内面とシャドウマスク２との間隔を一般にＱ値と呼ん
でいる。

【０００３】シャドウマスク構体１を形成するフレーム
３は、図７に示すように、金属製の矩形枠状のものであ
り、フレーム３の側壁部３ａの数箇所、例えば３箇所
に、弾性有する金属片状フックスプリング４を溶接固定
している。このフックスプリング４の先端部には取付孔
（図示せず）が穿設されている。一方、シャドウマスク
２は、フェースパネル５の凸曲面状に合わせた面を有
し、そのシャドウマスク２面にビーム透過孔となる多数
のスリット孔（図示せず）が穿設され、シャドウマスク
２はその周縁部を折り曲げて延設したスカート部２ａを
有している。

【０００４】フレーム３の側壁部３ａをシャドウマスク
２のスカート部２ｃに部分重合させた状態でその重合部
位１４を例えば、矢印で示すように、その周方向に沿っ
て四隅部と各辺中央部の計８箇所で溶接することにより
シャドウマスク２とフレーム３とを一体化してシャドウ
マスク構体１が完成する。シャドウマスク構体１の組立
上のポイントは、フレーム３の側壁部３ａとマスク２の
スカート部２ｃとの重合部位１４の位置決め精度であ
る。

【０００５】従来、組み立てられたフェースパネル５内
面とシャドウマスク２との間隔が所定の規格内であるか
どうかを確認する手段として、図８に示すように、シャ
ドウマスク２を基準パネル１１に装着して、数箇所に設
けた測定ヘッド１２のエアマイクロメータ（図示せず）
によりこの基準パネル１１とシャドウマスク２との間隔
Ｑ１〜Ｑｎを測定している。このように、基準パネル１
１とシャドウマスク２との間隔数箇所の測定値から平均
値を算出して、シャドウマスク２とフレーム３との溶接
位置を決定するパルスモータの制御手段としていた。

【０００６】ところが、実際には、陰極線管のフェース
部は、シャドウマスク２とフレーム３とを溶接一体化さ
れたシャドウマスク構体１をフェースパネル５の内側壁
部５ａの数箇所、例えば３箇所に植設されたスタッドピ
ン６に嵌着して形成されることからフェースパネル５内
面とシャドウマスク２との間隔Ｑは、シャドウマスク構
体１をフェースパネル５に装着してからでは通常検査工
程では測定できない。

【０００７】一方、フェースパネル５内面とシャドウマ
スク２との間隔Ｑは、陰極線管組立後電子ビームのラン
ディングに大きく影響し、ピュリティ、ホワイトユニフ
ォミティ等品質問題となり重要な項目である。このた
め、シャドウマスク２とフレーム３との間隔Ｑを安定さ
せる溶接手段に関するシャドウマスク構体の組立装置お
よび方法が種々検討されてきた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】特にディスプレイ装置
等高精細度化するカラー陰極線管は、上述したようなシ
ャドウマスク構体の組立装置では、基準パネル１１とシ
ャドウマスク２との間隔Ｑ１〜Ｑｎ、すなわち、基準パ
ネル１１の中央部と周辺部の数箇所での間隔を測定して
この平均値から擬似的に補正値を算出して組立装置を制
御しているが、組立後のパネル５内面とシャドウマスク
２との間隔Ｑが設定規格を満足しない箇所が発生するこ
とがある。この間隔Ｑの不具合によるカラー陰極線管組
立後の電子ビームのランディングのバラツキが無視でき
なくなり、ピュリティ、ホワイトユニフォミティ等品質
上問題視されるようになってきた。この間隔Ｑの不具合
の発生要因が、フェースパネル５およびシャドウマスク
２の形状のバラツキと、シャドウマスク構体１の組立精
度に起因している。この要因の中で、特に溶接時におけ
るフレーム３の側壁部３ａとシャドウマスク２のスカー
ト部２ａとの重合部位１４の位置ズレに起因するもので
あり、シャドウマスク構体１の組立精度に依存している
ことが判明した。従って、本発明は上記問題点に鑑みて
提案されたもので、その目的とするところは、シャドウ
マスクとフェースパネルとの組立精度を向上させる手段
を提供し、対向配置されたシャドウマスクとパネル全面
における間隔が設定規格内であること、かつ安定化させ
ることを可能にしたシャドウマスク構体の組立装置およ
び方法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、上記課題の解
決を目的として提案されたもので、フックスプリングを
取り付けたフレームとシャドウマスクとを、フレーム側
壁部とシャドウマスクスカート部間で溶接する際の溶接
点を位置決めする制御手段を具備したシャドウマスク構
体の組立装置において、制御手段はシャドウマスク構体
が装着される少なくとも３個のスタッドピンを植設した
フェースパネルに関し、予めフェースパネルの内面とス
タッドピン間で形成する平面との間隔を複数点測定記憶
し、この記憶した測定値より算出した補正値によってフ
レーム位置決め機構のパルスモータを制御駆動させるこ
とを特徴とするシャドウマスク構体の組立装置を提供す
る。

【００１０】また、補正値がフェースパネルの中心部と
フェースパネルの対角線上にある周縁部との５箇所の測
定値から算出されるシャドウマスク構体の組立装置を提
供する。

【００１１】また、補正値がフェースパネルの対向する
各辺の中心線上にある周縁部４箇所を付加した測定値か
ら算出れるこされるシャドウマスク構体の組立装置を提
供する。

【００１２】さらに、シャドウマスク構体の溶接に先立
ち、シャドウマスクとフェースパネル内面との間隔を保
証するよう予めフェースパネル内面と複数個のスタッド
ピンで形成する平面との間隔を測定記憶し、これによっ
て算出される補正値を利用して溶接点を決定するシャド
ウマスク構体の方法を提供する。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
面を参照しながら説明する。本発明は、予め、フェース
パネル内面とフェースパネル側壁部に植設された少なく
とも３個のスタッドピン間で形成される平面との間隔を
複数点測定し、この測定値より算出した補正値をシャド
ウマスク構体組立装置の溶接点位置決め機構にフィード
バックしてシャドウマスク構体の組立精度を向上させ
る。このようなシャドウマスク構体をフェースパネルに
取り付けたときに、シャドウマスクとフェースパネルと
の間隔を全面にわたって均一に安定させることを狙いと
している。

【００１４】以下、本発明の実施例について図１〜５を
参照して説明する。図において、１はシャドウマスク構
体、２はシャドウマスク、３はシャドウマスクを支持す
るフレーム、４はシャドウマスク構体をフェースパネル
に装着するためのフックスプリング、５はフェースパネ
ル、６はフェースパネルに植設された３個のスタッドピ
ン、Ｑはフェースパネル内面とシャドウマスクとの間
隔、Ｑｓはフェースパネル内面とスタッドピン間で形成
される平面との間隔、５ａ〜５ｉはパネル内面における
間隔の測定箇所である。なお、従来技術と変わらないと
ころは、同一符号を付し詳細説明は省略する。

【００１５】本発明のシャドウマスク構体の組立装置
は、図１に示すように、シャドウマスク２をプラテン１
１上の規定位置に載置し、フレーム３をフレーム位置決
め機構部１０に具備した支持ピン１０ｂにフックスプリ
ング４の取付孔を利用して装着する。その後、後述する
が、図２に示すように、フェースパネル５内面と複数個
のスタッドピン６間で形成される平面との間隔Ｑｓの補
正値で制御されたパルスモータ１０ａによって位置調整
されたフレーム３の側壁部３ａとシャドウマスク２のス
カート部２ａとの重合部１４ａを溶接電極９で溶接す
る。なお、フレーム位置決め機構部１０に具備した支持
ピン１０ｂは、フェースパネル２に植設されたスタッド
ピン６に相当する位置に具備されている。

【００１６】フェースパネル５の内面５ａと複数個のス
タッドピン６間で形成される平面６ａは、フェースパネ
ル５の側壁３箇所に植設された各スタッドピン６が形成
する平面６ａから垂直方向へフェースパネル５の内面５
ａまでの間隔Ｑｓを位置決め機構に測定データを供給す
る間隔測定装置に具備したデジタルダイヤルゲージにて
指定の５箇所Ｑｓｎ（Ｑｓ１〜Ｑｓ５）を自動測定す
る。なお、指定の５箇所は、図３（ａ）に示すように、
基本的には、フェースパネル５の中央部５ａと対角線上
にある周辺部の４箇所（５ｂ〜５ｅ）の計５箇所として
いる。

【００１７】ここで、フェースパネル５の内面５ａとス
タッドピン６で形成する平面６ａとの間隔の測定につい
て説明する。図４に示すように、間隔測定装置の位置決
めブロック２１にフェースパネル５を載置し位置決めシ
リンダによって固定する。そして３箇所に植設されたス
タッドピン６で形成する平面６ａを基準にしてフェース
パネル５の内面５ａとの間隔をデジタルダイアルゲージ
２３で指定の５箇所を測定する。

【００１８】５箇所の測定値から算出した位置決め補正
値をシャドウマスク構体の組立装置へフィードバックし
て、フレーム位置決め機構部１０に具備されたパルスモ
ータ１０ａを制御駆動してフレーム３の位置調整を行
い、重合するシャドウマスク２のスカート部２ａとの位
置精度を高めた後、重合部１４ａを溶接する。このよう
に、シャドウマスク構体１の組立精度の向上が、組立後
のフェースパネル５内面とシャドウマスク２間の間隔Ｑ
の精度向上につながる。

【００１９】ところで、ディスプレイ等の高精細度陰極
線管では、上述した５箇所の測定箇所だけでは、フェー
スパネル５やシャドウマスク２の形状バラツキおよび溶
接時のシャドウマスク２のスカート部２ａとフレーム３
の側壁部３ａとの部分重合位置の微小バラツキが発生す
ることによって、フェースパネル５とシャドウマスク２
との対向する全面において安定した高信頼性の間隔Ｑを
得るには無理がある。そこで、さらなる改善として、図
３（ｂ）に示すように、上述の５箇所に４箇所（５ｆ〜
５ｅ）を付加してフェースパネル５とシャドウマスク２
との対向する全面にわたって間隔Ｑのバラツキが抑制し
た実施例を以下に説明する。

【００２０】すなわち、間隔Ｑの補正値の算出は、パネ
ル５の中央部５ａと、パネルの対角線上にある周辺部４
箇所（５ｂ〜５ｅ）との計５箇所の間隔Ｑｓに加えてパ
ネルの対向する各辺を結ぶ中心線上にある周辺部４箇所
（５ｆ〜５ｅ）を追加測定して計９箇所の間隔Ｑｓを測
定し補正値を算出し、補正値を算出する。この補正値を
シャドウマスク構体の組立装置へフィードバックするこ
とによって、信頼性の高いシャドウマスク構体１が形成
され、組立後のフェースパネル５内面とシャドウマスク
２間の間隔Ｑが全面にわたって均一化される。

【００２１】上述した一連の作業は、プログラム上で動
作する。図５に、本発明による間隔Ｑ補正計算制御プロ
グラムのフローチャートを示す。図５に示すように、対
角優先で間隔Ｑｓの補正値を計算し、辺中央の間隔Ｑｓ
を予想する。次に、辺中央の補正値を計算をして対角の
間隔Ｑｓを再計算する。各９箇所の間隔Ｑｓを予想し規
格内であるかを自動的に判断する。間隔Ｑｓが規格内で
あれば、シャドウマスク構体の組立装置のフレーム位置
決め機構部１０のパルスモータ１０ａを制御駆動してフ
レーム３をより精度高く位置決めした後、シャドウマス
ク２のスカート部２ａとフレーム３の側壁部３ａとを溶
接する。一方、間隔Ｑｓが規格外であれば溶接をキャン
セルする。シャドウマスク構体の組立装置と間隔Ｑ測定
装置とは、一連の工程中で連動させている。

【００２２】

【発明の効果】上述したように、本発明のシャドウマス
ク構体の組立装置および方法によれば、測定点を対角線
状上の交点と周辺の計５箇所、さらに高精細度陰極線管
に対応するために、さらに測定箇所を各辺中央周辺部の
計４箇所を追加し合計９箇所にすることで、個々のパル
スモータを微調整する制御が可能となり、固定載置され
たシャドウマスクのスカート部と位置制御されたフレー
ムの側壁部との重合精度が大幅に向上する。このため組
立精度の高いシャドウマスク構体が完成す る。って、
フェースパネルにシャドウマスク構体を嵌着させた時、
フェースパネル内面とシャドウマスクとの間隔Ｑが安定
化することからカラー陰極線管組立後の電子ビームのラ
ンディングのバラツキが無くなり、ピュリティ、ホワイ
トユニフォミティ等品質特性が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるシャドウマスク構体の組立装置
の要部断面図

【図２】 フェースパネル内面とスタッドピンとの間隔
測定箇所を示す断面図

【図３】 図２の測定箇所をフェースパネルから見た平
面図 （ａ）５箇所の測定点を示す （ｂ）９箇所の測定点を示す

【図４】 フェースパネル内面とスタッドピンとの間隔
測定装置要部断面図

【図５】 間隔補正計算制御プログラムのフローチャー
ト

【図６】 フェースパネルにシャドウマスク構体を取付
けた状態の部分断面図

【図７】 フレーム側から見たシャドウマスク構体の平
面図

【図８】 従来の標準パネルを用いた間隔の測定方法を
示す断面図

【符号の説明】

１ シャドウマスク構体 ２ シャドウマスク ２ａ スカート部 ３ フレーム ３ａ 側壁部 ４ フックスプリング ５ フェースパネル ５ａ 内面 ６ スタッドピン ６ａ スタッドピン間で形成する平面 ９ 溶接電極 １０ 位置決め機構 １０ａ パルスモータ １０ｂ 支持ピン １１ プラテン １４ 重合部位 Ｑ フェースパネル内面とシャドウマスクとの間隔 Ｑｓ フェースパネル内面とスタッドピン間で形成され
る平面との間隔

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フックスプリングを取り付けたフレームと
   シャドウマスクとを、フレーム側壁部とシャドウマスク
   スカート部間で溶接する際の溶接点を位置決めする制御
   手段を具備したシャドウマスク構体の組立装置におい
   て、前記制御手段は前記シャドウマスク構体が装着され
   る少なくとも３個のスタッドピンを植設したフェースパ
   ネルに関し、予め前記フェースパネルの内面と前記スタ
   ッドピン間で形成する平面との間隔を複数点測定記憶
   し、この記憶した測定値より算出した補正値によってフ
   レーム位置決め機構のパルスモータを制御駆動させるこ
   とを特徴とするシャドウマスク構体の組立装置。
2. 【請求項２】前記補正値が前記フェースパネルの中心部
   と前記フェースパネルの対角線上にある周縁部との５箇
   所の測定値から算出されることを特徴とする請求項２記
   載のシャドウマスク構体の組立装置。
3. 【請求項３】前記補正値が前記フェースパネルの対向す
   る各辺の中心線上にある周縁部４箇所を付加した測定値
   から算出れるこされることを徴とする請求項１記載のシ
   ャドウマスク構体の組立装置。
4. 【請求項４】前記シャドウマスク構体の溶接に先立ち、
   前記シャドウマスクと前記フェースパネル内面との間隔
   を保証するよう予め前記フェースパネル内面と前記複数
   個のスタッドピンで形成する平面との間隔を測定記憶
   し、これによって算出される補正値を利用して溶接点を
   決定することを特徴とするシャドウマスク構体の方法。