JPH0287441A - 物体の孔位置検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は１例えばカラー受像管の電子銃を受像管バルブ
内に封止するに際し、中心樅軸に交差する中心線をもつ
貫通孔を備えている電子銃の位置゛を検出し、この電子
銃を所定位置に設定する等に用いて好適な、物体の孔位
置検出方法に関する。

［従来の技術］ 従来、中心樅軸に交差する中心線をもつ貫通孔を備えて
いる電子銃の位置を検出する方法は、例えば、電子銃の
両側に光源装置と受光センサを配置し、光源装置から発
した検出光線か電子銃の貫通孔まわりの一方の側面から
核化を経て他方の側面にわたる範囲を走査するように、
電子銃を光源装置および受光センサに対し相対移動し、
走査中、受光センサかオフからオンに切換わるタイミン
クにより光源装置の発する検出光線が電子銃の貫通孔の
一方の縁を通過し始める位置（Ｘｌ）を求め、受光セン
サかオンからオフに切換わるタイミングにより他方の縁
を通過し始める位置（×２）を求めることとしている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら通常の受光センサにおいて、オフからオン
に切換わる受光量と、オンからオフに切換ねる受光量と
には差があるため、上記した従来技術では正確な縁位置
（×８）、（×２）を求めることはできない。すなわち
第３図を借りて説明するならば、電子銃の孔位置を第３
図（Ａ）の如くとすると、受光センサの受光量は第３図
（Ｂ）の如くとなる。この時、受光センサかオフからオ
ンに切換わる受光］ＩＺｏｎと、オンからオフに切換わ
る受光ｍ７．ｏｆｆとは、第３図（Ｂ）に示す如くのヒ
ステリシスによる差をもつ。そこで、電子銃を光源装置
および受光センサに対し、前述の如く移動し、検出光線
を走査する時、貫通孔の両方の縁のそれぞれにおける受
光センサのオン切換わりタイミング（オフからオンへ切
換ねるタイミング）とオフ切換わりタイミング（オンか
らオフへ切換ねるタイミンク）との間には第３図（Ｃ）
に示す如くの差を生ずる。

また上記従来の電子銃の孔位置検出方法にあっては、第
１段階て検出光線にて一方の側面から走査し始め、受光
センサのオン切換わりタイミンつてまず孔の一方の縁位
置を高精度で検出する必要がある。ところが走査開始時
における孔と、光源装置、受光センサとの相対位置は、
検出装置にセツティングされた電子銃毎に当然ながらバ
ラツキがある。したがって孔の一方の縁位置を高精度で
検出するためには、電子銃の移動速度を低速とさせなけ
ればならない。

そして第２段階において、受光センサのオフ切ＩＱわり
タイミングで孔の他方の縁位置を検出する必要がある。

ところが孔自体の大きさにもバラツキがあるため、これ
また電子銃を低速度で回転させなければならない。

このように従来の孔位置検出方法においては、孔位置を
高精度ては検出できないのに加え、検出時間も長くかか
るという不都合があった。

本発明は、受光センサのヒステリシスの影響を排除しな
がら、高精度かつ短時間にて、孔位；ｎを検出すること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、孔を有する物体の両側に光源装置と受光セン
サを配置し、光源装置から発した検出光線が物体の孔ま
わりの一方の側面から核化を経て他方の側面にわたる範
囲を走査するように、物体を光源装置および受光センサ
に対し相対移動し、光源装置の発する検出光線が物体の
孔の一方の縁を通過し始める位置（Ｘ　ｌ　’）　、お
よび他方の縁を通過し始める位：＋’ｌ　（Ｘ　２　）
をそれぞれ求め、上記両位置（×１）、（×２）より孔
位置を求める物体の孔位置検出方法において、■検出光
線が物体の孔まわりの他方の側面から核化を経て核化の
一方の縁にテ１１達し、受光センサがオフに切換わるま
で、物体を光源装置および受光センサに対し高速でト目
対移動し、０次に、物体を光源装置および受光センサに
対し上記［ｃ］と反対方向に低速で相対移動し、この低
速移動過程で、検出光線、が核化の一方の縁を再び通過
し始める位置（×１）を受光センサのオン切換わりタイ
ミングにて求め、０次に、検出光線か核化を経て核化の
他方の縁に到達し、受光センサがオフに切換ねるまで、
物体を光源装置および受光センサに対し上記［ｂ］と同
一方向に高速で相対移動し、０次に、物体を光源装置お
よび受光センサに対し上記［ｃ］と反対方向に低速で相
対移動し、この低速移動過程て、検出光線が核化の他方
の縁を再び通過し始める位置（×２）を受光センサのオ
ン切換わりタイミングにて求めるようにしたものである
。

［作用］ 本発明によれば、検出光線が貫通孔の一方の縁を通過し
始める位置（Ｘｌ）と、他方の縁を通過し始める位置（
Ｘ　＊　）の両方を、共に、受光センサのオン切換わり
タイミングにて求めるようにしたから、受光センサのヒ
ステリシスの影響を排除することがてきる。

また、前記■、■におけるように、受光センサがオフ状
態からオン切換わりタイミングに到達するまでの間につ
いては、物体と光源装置および受光センサとの相対移動
速度を低速としたので、このオン切換わりタイミングに
対応する孔の縁位置（×１）、（×２）を高精度で求め
ることができる。

また、前記■、■におけるように、受光センサかオン状
態からオフ切換ねりタイミングに達するまでの間につい
ては、物体と光源装置および受光センサとの相対移動速
度を高速としてので、この移動速度を検出光線の全走査
過程て一様に低速とする場合に比して、検出時間を短縮
化できる。

［実施例］ 第１図は本発明の実施に用いられる検出装置の一例を示
すブロック図、第２図は検出状態を示す模式図、第３図
は受光センサのヒステリシスを示す模式図、第４図は検
出過程を示す模式図である。

第１図において、１はカラー受像管の電子銃、２は受像
管バルブである。電子銃１をバルブ２に封止するに際し
ては、電子銃１の３つの電子ビーム孔の各中心を通る仮
想線Ｘ−ｘが、バルブ２の映像面の中心軸を通る長軸方
向の仮想線Ｈ−Ｈに対し一致することが好ましい。上記
仮想線Ｘ−Ｘは、電子銃１の中心縦軸に直交する方向に
中心線（Ｘ−Ｘ）をもっ角孔状の貫通孔３によって管理
される。

検出装置１０は、孔３の中心線（Ｘ−Ｘ）を、バルブ２
の仮想線Ｈ−Ｈに一致させるべく、孔３の位置を検出す
るものである。

検出装置１０にあっては、孔３を有する電子銃１を、該
電子銃１の中心縦軸まわりに回転できる回転修正台１１
を備えている。上記回転修正台１１の両側には、光源装
置１２と受光センサ１３が配はされる。

回転修正台１１は、歯車列１４を介して、モータ（例え
ばパルスモータ）１５にて回転せしめられる。モータ１
５にはロータリエンコーダ１６が直結され、回転修正台
１１の回転角に対応するロータリエンコーダ１６の発生
パルスはパルスカウンタ１７でカウントされる。

受光センサ１３の出力とパルスカウンタ１７の出力は制
御装置１８に転送される。制御装置１８はモータ１５を
運転制御し、受光センサ１３の出力とパルスカウンタ１
７の出力を得て、後述する如くにより、孔３の位置を演
算する。制御装置１８の演算結果は表示装置１９に表示
される。

以下、検出装置１０による孔３の位置の検出動作につい
て説明する。

（１）先ず、電子銃１を回転修正台１１に装着する。ま
た、バルブ２を不図示のバルブ保持台に装着する。この
時、電子ｉｔの中心縦軸とバルブ２の中心軸とを共軸上
に設定し、またバルブ２の映像面の１？ｉ１述した仮想
線Ｈ−Ｈを光源装置１２と受光センサ１３の先軸方向に
一致せしめる。この状態て、光源装置１２から検出光線
を発する。

（２）次に、制御装置ｄ１８がモータ１５を駆動制御す
る。これにより、光源装置１２から発した検出光線か電
子銃１の孔３まわりの一方の側面から鎖孔３を経て他方
の側面にわたる範囲を走査するように、電子銃１が装着
されている回転修正台１１を光源装置１２、受光センサ
１３に対して回転する。

（３）次に、制御装置１８は受光センサ１３の出力とパ
ルスカウンタ１７の出力を得て、以下の■〜＠により、
孔３の位置を演算する。

■検出光線が電子銃１の孔３まわりの他方の側面の検出
開始位置（第２図（Ｃ）のＡ点）（第４図（Ａ）参照）
から孔３を経て、鎖孔３の一方の縁に到達し、受光セン
サ１３がオフに切換わるまで、電子銃１および回転修正
台１１を高速で回転する。なお、電子銃１および回転修
正台１１は上記高速移動過程の両側にて加減速せしめら
れ、検出光線が孔３まわりの一方の側面（第２図（Ｃ）
のＢ点）（第４図（Ｂ）参照）に到達する位置にて停止
する。

０次に、電子銃１および回転修正台１１を上記■と反対
方向に低速て回転し、検出光線か孔３の一方の縁を再び
通過し始める位置（Ｘ１）（第２図（Ｃ）の０点）（第
４図（Ｃ）参照）を受光センサのオン切換ねりタイミン
グにて求める。

０次に、検出光線か孔３を経て、鎖孔３の他方の縁（第
２図（Ｃ）のＤ点）（第４図（Ｄ）参照）に到達し、受
光センサ１３がオフに切換わるまで、電子銃１および回
転修正台１１を高速で回転する。なお、電子銃１および
回転修正台１１は上記高速移動過程の両側にて加減速せ
しめられ、検出光線か孔３まわりの他方の側面（第２図
（Ｃ）のＥ点）（第４図（Ｅ）参照）に到達する位置に
て停止する。

０次に、電子銃１および回転修正台１１を上記［ｃ］と
反対方向に低速て回転し、検出光線か孔３の他方の縁を
再び通過し始める位置（Ｘ２）（第２図（Ｃ）のＦ点）
（第４図（Ｆ）参照）を受光センサ１３のオン切換ねり
タイミングにて求める。

０次に、Ｌ記■で求めた位置（×１）と■て求めた位置
（×２）の中心Ｆｉ標（Ｘ　＋　　Ｘ　２）　／　２を
演算により求め、電子銃１および回転修正台１１を上記
■と同一方向に上記演算値（Ｘ。

Ｘ２）／またけ移動して孔中心設定位置く第２図（Ｃ）
のＧ点）（第４図（Ｇ）参照）に停止せしめる。これに
より、孔３の中心線（Ｘ−Ｘ）が光源装置１２と受光セ
ンサ１３の光軸方向、換言すれば前記（１）にて設定し
た通り、バルブ２の映像面の仮想線Ｈ−Ｈに一致せしめ
られる。

なお、上記（３）の■においては、電子銃１および回転
修正台１１か検出開始位置がら高速移動する過程で、検
出光線か孔３まわりの他方の側面から孔３に到達した時
点で、受光センサ１３はオフから一度オンに切換わる。

したかって、制御装置１８は、検出開始時点から一定時
間内に、受光センサ１３か上記の如くオフからオンに切
換ねらない時、電子銃１に孔かないものと判定できる。

ここて、本発明にあっては、電子銃１および回転修正台
１１を上記の如く高速移動する過程て上記の孔あり／な
しの↑り定がてき、この判定を検出開始時点から迅速に
行なうことができる。

次に、上記実施例の作用について説明する。

上記実施例によれば、検出光線が孔３の一方の縁を通過
し始める位置（Ｘｌ）と、他方の縁を通過し始める位７
１　（Ｘ　２　）の両方を、共に、受光センサ１３のオ
ン切換わりタイミングにて求めるようにしたから、受光
センサ１３のヒステリシスの影響を排除することかでき
る。

また、前記■、■におけるように、受光センサ１３かオ
フ状態からオン切換わりタイミングに達するまでの間に
ついては、電子銃１の回転速度を低速としたのて、この
オン切換わりタイミングに対応する孔３の縁位置（Ｘ１
）、（×２）を高精度て求めることかできる。

また、上記■、■におけるように、受光センサ１３かオ
ン状！５からオフ切換わりタイミンクに達するまでの間
については、電子銃１の回転速度を高速としたので、こ
の移動速度を検出光線の全走査過程で一様に低速とする
場合に比して、検出時間を短縮化てきる。

すなわち上記実施例においては、検出光線を孔３の近く
の側面に位置付ける段階では電子銃１および回転ＩＣ正
台１１を高速で回転させ、これに要する時間を短縮し、
一方孔３の正確な縁位置（Ｘ　、　）、（Ｘ２）を検出
する段階では電子銃１および回転修正台１１を低速回転
とし、検出精度を向上させるようにしたちのである。し
かも孔３の縁位置（×１）、（Ｘ２）を検出する段階に
おいては、前段階において検出光線はすてに孔３の近く
に位置付けられることとなるのて、低速ての回転量を極
力少なくてき、したがって全体としての検出時間が従来
より大幅に短縮されるわけである。

以下、上記電子銃１の孔位置を検出する時間の長短を、
従来法と本発明法とて比較して説明する（第２図参照）
。たたし従来法の例では、本発明法との比較の都合上、
他方の縁位置（Ｘ２）をまず求め、続い１て一方の縁位
ａ　（Ｘ　＋　）を求める場合で説明しである。ここで
孔３の大きさを中心軸まわりにて　６度、孔位置のばら
つきを第２図（Ａ）に示す如く±３度とし、今回孔３が
＋３度ずれた位置にあるものとする。

従来法においては、第２図（Ｂ）に示す如く、電子銃を
回転し、検出光線が電子銃の孔３まわりの他方の側面の
検出開始位置（第２図（Ｂ）のＡ点）から孔３の他方の
縁（第２図（Ｂ）のＢ点）に到達し、受光センサがオフ
からオンに切換わるタイミンクにて上記縁を通過し始め
る位置（Ｘ２）を求める。さらに、電子銃を上記と同一
方向に回転し、検出光線か孔３の一方の縁（第２図（Ｂ
）の６点）に到達し、受光センサがオンからオフに切換
わるタイミングにて一方の縁を通過し始める位Ｕ（ＸＩ
）を求める。以上により求めた孔３の両側位置（×１）
、（Ｘ２）の中心座標（ＸＩ−Ｘ２）／２を演算し、電
子銃を上記演算値（Ｘ、−Ｘ２）／またけ移動して孔中
心設定位置（第２図（Ｂ）のＤ点）に停止せしめ、孔３
の中心線を光源装置と受光センサの光軸方向に一致せし
める。

この時、上記従来法にあっては、上記検出光線の全走査
過程において、電子銃の回転速度を１００Ｐ／秒の低速
度としている。（Ｐは電子銃を回転駆動するモータに設
けたエンコーダのパルス数）。したかって、上述の検出
回転位置（Ａ点）から孔中公設定位１（Ｄ点）まての全
移動時間は、第２図（Ｂ）に記載した各時間の総計であ
る１０１２秒となる。

これに対し、本発明法にあっては、前述の（３）の■〜
＠にて説明した通り、検出回転位置（Ａ点）から孔中心
設定位置（６点）にわたる全検出過程において、電子銃
の回転速度を、高速移動過程ては１００ＯＰ／秒、低速
移動過程ては　１００Ｐ／砂としている。したがって、
全移動時間は、第２図（Ｃ）に記載の各時間の総計であ
る、　４．４秒である。

すなわち、本発明によれば、孔位置検出精度を低下する
ことなく、検出時間を半分以下に低減てきる。また、本
発明にあっては、検出時間を従来法益とするならば、全
検出過程のうちの低速移動過程の速度を従来より大幅に
低速化でき、結果として受光センサのオン切換ねりタイ
ミングの位置（×１）、（×２）の検出精度を格段に向
上できる。

なお、本発明は、電子銃の貫通孔に限らず、広く一般の
物体の孔位置検出に適応できる。

また、本発明の実施においては、物体を静止せしめ、光
源装置および受光センサを移動せしめるものであっても
よい。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、受光センサのヒステリシ
スの影響を排除しながら、高精度かつ短時間にて、孔位
置を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に用いられる検出装置の一例を示
すブロック図、第２図は検出状態を示す模式図、第３図
は受光センサのヒステリシスを示す模式図、第４図は検
出過程を示す模式図である。 １・・・電子銃、 ３・・・貫通孔、 １０・・・検出装置、 １２・・・光源装：α、 １３・・・受光センサ、 １５・・・モータ、 １７・・・パルスカウンタ、 １８・・・制御装置。 代理人　弁理士　　塩　川　修　治 第１図 第３図 Ｘ雪 ×１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）孔を有する物体の両側に光源装置と受光センサを
   配置し、光源装置から発した検出光線が物体の孔まわり
   の一方の側面から該孔を経て他方の側面にわたる範囲を
   走査するように、物体を光源装置および受光センサに対
   し相対移動し、光源装置の発する検出光線が物体の孔の
   一方の縁を通過し始める位置（Ｘ＿１）、および他方の
   縁を通過し始める位置（Ｘ＿２）をそれぞれ求め、上記
   両位置（Ｘ＿１）、（Ｘ＿２）より孔位置を求める物体
   の孔位置検出方法において、 ［ａ］検出光線が物体の孔まわりの他方の側面から該孔
   を経て該孔の一方の縁に到達し、受光センサがオフに切
   換わるまで、物体を光源装置および受光センサに対し高
   速で相対移動し、 ［ｂ］次に、物体を光源装置および受光センサに対し上
   記［ａ］と反対方向に低速で相対移動し、この低速移動
   過程で、検出光線が該孔の一方の縁を再び通過し始める
   位置（Ｘ＿１）を受光センサのオン切換わりタイミング
   にて求め、 ［ｃ］次に、検出光線が該孔を経て該孔の他方の縁に到
   達し、受光センサがオフに切換わるまで、物体を光源装
   置および受光センサに対し上記［ｂ］と同一方向に高速
   で相対移動し、 ［ｄ］次に、物体を光源装置および受光センサに対し上
   記［ｃ］と反対方向に低速で相対移動し、この低速移動
   過程で、検出光線が該孔の他方の縁を再び通過し始める
   位置（Ｘ＿２）を受光センサのオン切換わりタイミング
   にて求めることを特徴とする物体の孔位置検出方法。