(57)【要約】【課題】  視認性が良好で、成形性及び強度に優れたシャドウマスクを備えながら、ドーミングによる色純度の劣化が生じにくいカラー受像管を提供する。【解決手段】  フェースパネル１の外面の曲率半径は１０ｍ以上である。Ｘ軸座標値がｘ、Ｙ軸座標値がｙである前記有孔領域上の点Ｐ(x,y)でのシャドウマスク４のＹＺ断面の曲率半径をＲｙ(x,y)としたとき、有孔領域４１は、Ｒｙ(0,0)＞Ｒｙ(0,ym1)［但し、０．４Ｓ≦ｙｍ１≦０．８Ｓ］を満足する点Ｐ(0,ym1)を少なくとも１つ備え、Ｒｙ(xm1,0)＜Ｒｙ(xm1,ym2)［但し、０．４Ｌ≦ｘｍ１≦０．８Ｌ，０．４Ｓ≦ｙｍ２≦０．８Ｓ］を満足する点Ｐ(xm1,0)、点Ｐ(xm1,ym2)を少なくとも一対備える。【選択図】  図１
2006260979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外面の曲率半径が１０ｍ以上であり、短辺方向に沿った多数の蛍光体列からなる略矩形状の蛍光体スクリーンを内面に有するフェースパネルと、
前記蛍光体スクリーンに対向するシャドウマスク構体と
を備えたカラー受像管であって、
前記シャドウマスク構体は、
多数の電子ビーム通過孔が形成された略矩形状の有孔領域、及び前記有孔領域の外周を取り囲む無孔領域からなる主面部と、前記主面部に対して屈曲されて前記主面部に連設されたスカート部とを備えるシャドウマスクと、
前記シャドウマスクを、前記スカート部で保持する略矩形枠状のマスクフレームと
を含み、
前記カラー受像管の管軸をＺ軸、前記Ｚ軸と直交し、前記有孔領域の長辺に平行な軸をＸ軸、前記Ｘ軸及び前記Ｚ軸と直交し、前記有孔領域の短辺に平行な軸をＹ軸とし、前記Ｚ軸と交差する前記Ｘ軸上の点をＸ軸の原点、前記Ｚ軸と交差する前記Ｙ軸上の点をＹ軸の原点とするＸＹＺ直交座標系を定義し、
前記Ｚ軸が交差する前記有孔領域の中心から前記有孔領域のＸ軸方向端までのＸ軸に沿った距離をＬ、
前記Ｚ軸が交差する前記有孔領域の中心から前記有孔領域のＹ軸方向端までのＹ軸に沿った距離をＳ、
Ｘ軸座標値がｘ、Ｙ軸座標値がｙである前記有孔領域上の点Ｐ(x,y)での前記シャドウマスクのＹＺ断面の曲率半径をＲｙ(x,y)としたとき、
前記有孔領域は、
Ｒｙ(0,0)＞Ｒｙ(0,ym1)
但し、０．４Ｓ≦ｙｍ１≦０．８Ｓ
を満足する点Ｐ(0,ym1)を少なくとも１つ備え、
Ｒｙ(xm1,0)＜Ｒｙ(xm1,ym2)
但し、０．４Ｌ≦ｘｍ１≦０．８Ｌ，０．４Ｓ≦ｙｍ２≦０．８Ｓ
を満足する点Ｐ(xm1,0)、点Ｐ(xm1,ym2)を少なくとも一対備えることを特徴とするカラー受像管。
【請求項２】
前記シャドウマスクは鉄を９５％以上含む材料からなる請求項１に記載のカラー受像管。
【請求項３】
前記点Ｐ(0,ym1)での曲率半径Ｒｙ(0,ym1)が
Ｒｙ(0,ym1)＜Ｒｙ(0,S)
を満足する請求項１に記載のカラー受像管。
【請求項４】
前記有孔領域は、更に、
Ｒｙ(xm2,0)＞Ｒｙ(xm2,ym3)
但し、０≦ｘｍ２≦０．３Ｌ，０．４Ｓ≦ｙｍ３≦０．８Ｓ
を満足する点Ｐ(xm2,0)、点Ｐ(xm2,ym3)を少なくとも一対備える請求項１に記載のカラー受像管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシャドウマスクを備えたカラー受像管に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にカラー受像管は、図６に示すように、曲面からなる有効部１ａの周辺にスカート部１ｂが設けられたほぼ矩形状のフェースパネル１と、スカート部１ｂに接合された漏斗状のファンネル２とからなる真空外囲器９を有する。パネル１の有効部１ａの内面には、黒色非発光物質層と、この黒色非発光物質層の隙間に埋め込まれた、緑、青、赤の３色の蛍光体とからなる略矩形状の蛍光体スクリーン３が設けられている。各蛍光体は、短辺方向に沿ったストライプ状に形成され、長辺方向に多数配列されている。この蛍光体スクリーン３に対向して、シャドウマスク構体５が設けられている。シャドウマスク構体５は、電子ビーム通過孔が多数形成されたシャドウマスク４と、シャドウマスク４の周囲のスカート部でシャドウマスク４を保持する略矩形状のマスクフレーム１１とからなる。マスクフレーム１１に取付けられた弾性支持体（図示せず）をフェースパネル１のスカート部１ｂの内壁面に設けられたスタッドピン（図示せず）に係止することにより、シャドウマスク構体５はフェースパネル１に取り付けられている。
【０００３】
ファンネル２のネック２ａ内には３電子ビーム６Ｂ、６Ｇ、６Ｒを放出する電子銃７が配設されている。またファンネル２の径大部の内側に、マスクフレーム１１に取付けられた内部磁気シールド１０が配置されている。ファンネル２の外周面上には偏向装置８が搭載されている。電子銃７から放出された３電子ビーム６Ｂ、６Ｇ、６Ｒは偏向装置８が発生する磁界により偏向され、シャドウマスク４の電子ビーム通過孔を通過して蛍光体スクリーン３を水平方向及び垂直方向に走査して、カラー画像が表示される。
【０００４】
シャドウマスク４は、３色蛍光体に対して電子銃７から放出された３電子ビーム６Ｂ、６Ｇ、６Ｒを選別するための多数の電子ビーム通過孔が形成された有孔領域、及びこの有孔領域の外周を取り囲む無孔領域からなる主面部と、主面部に対してほぼ直角に屈曲されて主面部に連設されたスカート部とを備える。
【０００５】
一般に、カラー受像管の蛍光体スクリーン３上に色ずれのない画像を表示するためには、シャドウマスク４に形成された電子ビーム通過孔を通過した３電子ビームが３色蛍光体に正しくランディングしなければならない。そのためには、フェースパネル１とシャドウマスク４とを所定の関係に維持する必要があり、なかでも、蛍光体スクリーン３とこれに対向するシャドウマスク４の有孔領域との間隔（ｑ値）が所定の許容範囲内であることが必要である。
【０００６】
ところで、近年、視認性を向上させるため、フェースパネル１の有効部１ａの外面の曲率半径を大きくして、平面に近づけることが要望されている。この場合、真空外囲器９の大気圧強度および視認性の点から、有効部１ａの内面の曲率半径も大きくする必要がある。有効部１ａの内面の曲率半径を増大させると、適正なビームランディングを得るためには、シャドウマスク４の有孔領域の曲率半径も大きくすることが必要となる。
【０００７】
しかし、シャドウマスク４の有孔領域の曲率半径を大きくすると、シャドウマスクの曲面保持強度が低下するので、以下のような問題が生じる。
【０００８】
例えば、シャドウマスク４に、製造工程で局部的な変形や、カラー受像管の製造工程で熱変形が生じやすくなる。このようなシャドウマスク４の変形は、電子ビームの蛍光体スクリーン３に対するランディング位置ずれを生じさせ、表示画像の色純度の劣化を起こす。また、カラー受像管の輸送過程において受ける振動や衝撃によってもシャドウマスク４の変形が生じやすくなる。これを抑えるために、カラー受像管の梱包形態や輸送時の取扱に注意を要する。さらに、カラー受像管をＴＶセットに組込んだ場合、スピーカーからの音声により、シャドウマスク４が共振しやすくなり、その共振による色純度の劣化（ハウリング）が起こりやすくなる。
【０００９】
シャドウマスク４を備えたカラー受像管では、その動作原理上、シャドウマスク４の電子ビーム通過孔を通過して蛍光体スクリーン３に到達する電子ビームは、電子銃７から放出された全電子ビーム量の１／３以下であり、他の電子ビームはシャドウマスク４に衝突して熱エネルギーに変換される。従って、シャドウマスク４が加熱され、その結果生ずる熱膨張により、シャドウマスク４は蛍光体スクリーン３側に膨出するように変形する、いわゆるドーミングをおこす。このドーミングにより、蛍光体スクリーン３とシャドウマスク４との間隔（ｑ値）が許容範囲を超えると、蛍光体スクリーン３に対する電子ビームのランディング位置がずれ、色純度が劣化する。
【００１０】
シャドウマスク４の熱膨張による電子ビームのランディング位置ずれの大きさは、表示される画像パターンの輝度およびそのパターンの継続時間などにより大きく異なる。特に局部的に高輝度画像パターンを表示した場合は、局部的なドーミングが生じ、短時間のうちに局部的なランディング位置ずれが生じる。この局部的なドーミングではランディング位置ずれ量も大きい。
【００１１】
図７に示すように、シャドウマスク４の中心（即ち管軸（Ｚ軸）が交差する点）をＰ０、管軸に直交し有孔領域４１の長辺に平行な軸を長軸（Ｘ軸）、管軸及び長軸に直交し有孔領域４１の短辺に平行な軸を短軸（Ｙ軸）とする。また、中心Ｐ０と有孔領域４１の外周端との長軸に沿った間隔をＬとする。上記の局部的なドーミングは、高輝度パターンを、中心Ｐ０から（２／３）×Ｌだけ離れた長軸上の点Ｐ１を含む楕円状の領域３０に表示した場合に最も大きく現れ、この領域３０に対応する蛍光体スクリーン３上の領域で電子ビームのランディング位置ずれが最も大きくなる。
【００１２】
シャドウマスク４の有孔領域４１の曲率半径が大きくなるとドーミング量が大きくなるため、電子ビームのランディング位置ずれ量も大きくなり、色純度が大幅に劣化する。このため、フェースパネル１の有効部１ａの外面がほぼ平坦なカラー受像管では、ドーミングを抑制するため、シャドウマスク４の材料として、一般に、熱膨張係数の低い、鉄およびニッケルを主成分とする合金が使用されている。例えば３６Ｎｉアンバー合金などの鉄−ニッケル系合金が使用される。このような合金の熱膨張係数は０〜１００℃で１〜２×１０-6であり、ドーミング抑制に対しては有効である反面、高コストであり、更に、鉄−ニッケル系合金は焼鈍後に大きな弾性を有するため、曲面成型加工が難しく、所望の曲面を得るのが難しい。例えば、９００℃もの高温で焼鈍しても降伏点強度は２８×１０7Ｎ／ｍ2程度であり、一般に成型加工が容易であるとされる降伏点強度である２０×１０7Ｎ／ｍ2以下にするためにはかなりの高温処理が必要になる。従って、この材料を用いて、有孔領域４１の曲率半径が大きなシャドウマスク４をプレス成形で加工するのは特に困難である。
【００１３】
成形加工が不十分で、且つ成形後に不所望な応力がシャドウマスク４に残留している場合、この残留応力がカラー受像管の製造工程中でシャドウマスク４の形状変化を生じさせ、これが電子ビームのビームランディング位置ずれを招き、色純度が大きく劣化することになる。
【００１４】
一方、高純度の鉄を主成分とする材料であれば、８００℃程度の焼鈍で降伏点強度を２０×１０7Ｎ／ｍ2以下にすることができるため、成型加工は非常に容易である。従って、アンバー合金では必須である成形加工時の金型温度を高温に保つ必要がなく、生産性も良好である。
【００１５】
しかし、このような高純度の鉄を主成分とする材料の熱膨張係数は０〜１００℃で約１２×１０-6と大きく、ドーミングに対しては不利であり、特にフェースパネル１の有効部１ａの外面がほぼ平坦なカラー受像管に適用した場合には、色純度が著しく劣化し、大きな問題となる。
【００１６】
特許文献１には、長軸方向の曲率半径がほぼ無限大であり、短軸方向の曲率半径が長軸方向の位置にかかわらずほぼ一定である、略円筒面状のシャドウマスクが開示されている。このようなシャドウマスクは、ドーミング抑制に対してある程度の効果を有するが、安価な鉄材を使用した場合には十分な効果が得られないという問題があった。また、曲面保持強度についての対策も十分ではなかった。
【００１７】
特許文献２には、シャドウマスクの曲率半径を規定することにより、曲面保持強度を向上させたカラー受像管が開示されているが、ドーミング抑制に対する対策は不十分であり、特に安価な鉄材を用いたシャドウマスクでは大きな問題であった。
【特許文献１】特開平１０−１９９４３６号公報
【特許文献２】特開２０００−１３３１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、視認性が良好で、成形性及び強度に優れたシャドウマスクを備えながら、ドーミングによる色純度の劣化が生じにくいカラー受像管を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明のカラー受像管は、外面の曲率半径が１０ｍ以上であり、短辺方向に沿った多数の蛍光体列からなる略矩形状の蛍光体スクリーンを内面に有するフェースパネルと、前記蛍光体スクリーンに対向するシャドウマスク構体とを備える。
【００２０】
前記シャドウマスク構体は、多数の電子ビーム通過孔が形成された略矩形状の有孔領域、及び前記有孔領域の外周を取り囲む無孔領域からなる主面部と、前記主面部に対して屈曲されて前記主面部に連設されたスカート部とを備えるシャドウマスクと、前記シャドウマスクを、前記スカート部で保持する略矩形枠状のマスクフレームとを含む。
【００２１】
前記カラー受像管の管軸をＺ軸、前記Ｚ軸と直交し、前記有孔領域の長辺に平行な軸をＸ軸、前記Ｘ軸及び前記Ｚ軸と直交し、前記有孔領域の短辺に平行な軸をＹ軸とし、前記Ｚ軸と交差する前記Ｘ軸上の点をＸ軸の原点、前記Ｚ軸と交差する前記Ｙ軸上の点をＹ軸の原点とするＸＹＺ直交座標系を定義し、前記Ｚ軸が交差する前記有孔領域の中心から前記有孔領域のＸ軸方向端までのＸ軸に沿った距離をＬ、前記Ｚ軸が交差する前記有孔領域の中心から前記有孔領域のＹ軸方向端までのＹ軸に沿った距離をＳ、Ｘ軸座標値がｘ、Ｙ軸座標値がｙである前記有孔領域上の点Ｐ(x,y)での前記シャドウマスクのＹＺ断面の曲率半径をＲｙ(x,y)としたとき、前記有孔領域は、
Ｒｙ(0,0)＞Ｒｙ(0,ym1)
但し、０．４Ｓ≦ｙｍ１≦０．８Ｓ
を満足する点Ｐ(0,ym1)を少なくとも１つ備え、
Ｒｙ(xm1,0)＜Ｒｙ(xm1,ym2)
但し、０．４Ｌ≦ｘｍ１≦０．８Ｌ，０．４Ｓ≦ｙｍ２≦０．８Ｓ
を満足する点Ｐ(xm1,0)、点Ｐ(xm1,ym2)を少なくとも一対備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のカラー受像管は、外面が略平面と呼べるほど極めて平坦であるので、視認性が良好である。
【００２３】
また、これに対応してシャドウマスクの有孔領域は周辺部での落込みが小さく略平坦であるにもかかわらず、シャドウマスクの曲面保持強度が高い。従って、カラー受像管の製造工程や動作時でのシャドウマスクの局部的な変形が抑制され、更にはドーミングによる色純度の劣化が少ない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
【００２５】
本発明に係るカラー受像管の概略構成は特に制限はなく、例えばシャドウマスクの形状を除いて図６に示した従来のカラー受像管と同じであっても良い。
【００２６】
図１は本発明に係るカラー受像管に搭載されるシャドウマスク４の一実施形態の斜視図である。シャドウマスク４は、蛍光体スクリーン３と対向し、多数の電子ビーム通過孔（図示せず）が形成された略矩形状の曲面からなる有孔領域４１、及び有孔領域４１の外周を取り囲む無孔領域４２からなる主面部４０と、主面部４０に対して屈曲されて主面部４０に連設されたスカート部４３とを備える。スカート部４３が略矩形枠状のマスクフレーム１１の内側に嵌め込まれて、スカート部４３とマスクフレーム１１とが溶接されることにより、シャドウマスク４はマスクフレーム１１と一体化される。このようなシャドウマスク４は、エッチングにより電子ビーム通過孔を形成した金属平板をプレス成形することにより作成される。図１において、２点鎖線４１ａは有孔領域４１の長辺、２点鎖線４１ｂは有孔領域４１の短辺である。
【００２７】
本発明のカラー受像管を構成するフェースパネル１の有効部１ａの外面は、視認性を向上させるために、曲率半径が１０ｍ以上のほぼ平面である。従って、外囲器９の大気圧に対する強度および視認性の観点から、有効部１ａの内面の曲率半径も大きくする必要がある。有効部１ａの内面の曲率半径を大きくすることにともない、適正な電子ビームランディングを得るために、シャドウマスク４の有孔領域４１の曲率半径も大きくすることが必要となる。一般に、シャドウマスク４の有孔領域４１の曲率半径を大きくすると、前述の通り、有孔領域４１の曲面保持強度が著しく低下し、カラー受像管の製造工程や輸送過程で受ける衝撃への耐性が劣化したり、ＴＶセットに組み込んだ際の振動特性が低下したりするなどの問題を生ずる。
【００２８】
最近の市場の要求に基づき、コストの観点から、シャドウマスク４の材料として、鉄を９５％以上含む材料を使用することが好ましい。
【００２９】
しかし、このような材料は熱膨張係数が大きいために、図７に示したような局部的な高輝度画像パターンを表示したとき、局部的なドーミングが生じ、短時間で電子ビームの局部的なランディング位置ずれ量が大きくなる。この対策として、シャドウマスク４の有孔領域４１の曲率半径を小さくし、これに対応してフェースパネル１の有効部１ａの内面の曲率半径をできるだけ小さくすることが考えられる。しかし、この場合、フェースパネル１の有効部１ａの周辺の肉厚が大きくなることにより、製造過程で熱応力によりフェースパネル１に割れが生じたり、画面周辺で輝度が劣化したり、重量が増加したりするなどの問題が生じる。
【００３０】
本発明はこのような問題を解決する。
【００３１】
図１に示すように、カラー受像管の管軸をＺ軸、Ｚ軸と直交し、有孔領域４１の長辺４１ａに平行な軸をＸ軸（長軸）、Ｘ軸及びＺ軸と直交し、有孔領域４１の短辺４１ｂに平行な軸をＹ軸とし、Ｚ軸と交差するＸ軸上の点をＸ軸の原点、Ｚ軸と交差するＹ軸上の点をＹ軸の原点とするＸＹＺ直交座標系を定義する。また、Ｚ軸が交差する有孔領域４１の中心から有孔領域４１のＸ軸方向端（即ち、短辺４１ｂ）までのＸ軸に沿った距離をＬ、Ｚ軸が交差する有孔領域４１の中心から有孔領域４１のＹ軸方向端（即ち、長辺４１ａ）までのＹ軸に沿った距離をＳとする。また、Ｘ軸座標値がｘ（単位：ｍｍ）、Ｙ軸座標値がｙ（単位：ｍｍ）である有孔領域４１上の点をＰ(x,y)と表示する。点Ｐ(x,y)での、Ｙ軸及びＺ軸を含む面（ＹＺ面）と平行な面に沿った有孔領域４１の断面（以下「ＹＺ断面」という）の曲率半径をＲｙ(x,y)と表示する。
【００３２】
Ｚ軸が交差する有孔領域４１上の点（シャドウマスクの中心）を基準点とし、これに対する有孔領域４１内の各地点のＺ軸方向の変位量を「落ち込み量」と呼ぶ。落ち込み量の符号は、シャドウマスクの中心に対して電子銃側を正とする。本発明では、有孔領域４１が所定の非球面形状になるように、有孔領域４１内の各地点での落ち込み量とＹＺ断面の曲率半径とが設定されている。
【００３３】
図２は、シャドウマスク４の有孔領域４１の１／４象限を示した平面図である。有孔領域４１の曲面形状はＸＺ面（Ｘ軸及びＺ軸を含む面）及びＹＺ面に対して対称であるので、第１象限内の曲面形状を説明する。
【００３４】
本発明のカラー受像管では、図２に示したように、Ｙ軸上の２点、即ち、中心Ｐ(0,0)及び点Ｐ(0,ym1)（但し、０．４Ｓ≦ｙｍ１≦０．８Ｓ）でのＹＺ断面での曲率半径を、それぞれＲｙ(0,0)、Ｒｙ(0,ym1)としたとき、
Ｒｙ(0,0)＞Ｒｙ(0,ym1)      ・・・（１）
を満足するような点Ｐ(0,ym1)が少なくとも１つ存在する。
【００３５】
また、Ｙ軸に平行な直線上の２点、即ち、点Ｐ(xm1,0)及び点Ｐ(xm1,ym2)（但し、０．４Ｓ≦ｙｍ２≦０．８Ｓ）でのＹＺ断面での曲率半径を、それぞれＲｙ(xm1,0)、Ｒｙ(xm1,ym2)としたとき、
Ｒｙ(xm1,0)＜Ｒｙ(xm1,ym2)      ・・・（２）
を満足する点Ｐ(xm1,0)、点Ｐ(xm1,ym2)が、０．４Ｌ≦ｘｍ１≦０．８Ｌの範囲内に少なくとも一対存在する。
【００３６】
上記のような点Ｐ(0,ym1)、点Ｐ(xm1,0)、点Ｐ(xm1,ym2)が存在することにより、成形性及び強度に優れ、ドーミングが抑制され、略平坦なフェースパネルを備えたカラー受像管に好適なシャドウマスクを実現できる。
【００３７】
更に、Ｙ軸方向端Ｐ(0,S)でのＹＺ断面での曲率半径をＲｙ(0,S)とすると、これと上記点Ｐ(0,ym1)での曲率半径Ｒｙ(0,ym1)とが、
Ｒｙ(0,ym1)＜Ｒｙ(0,S)      ・・・（３）
を満足することが好ましい。これにより、Ｙ軸端での落ち込み量の増大を防止できる。
【００３８】
更に、Ｙ軸近傍のＹ軸に平行な直線上の２点、即ち、点Ｐ(xm2,0)及び点Ｐ(xm2,ym3)（但し、０．４Ｓ≦ｙｍ３≦０．８Ｓ）でのＹＺ断面での曲率半径を、それぞれＲｙ(xm2,0)、Ｒｙ(xm2,ym3)としたとき、
Ｒｙ(xm2,0)＞Ｒｙ(xm2,ym3)      ・・・（４）
を満足する点Ｐ(xm2,0)、点Ｐ(xm2,ym3)が、０≦ｘｍ２≦０．３Ｌの範囲内に少なくとも一対存在することが好ましい。これにより、シャドウマスクの有孔領域４１の曲面保持強度を一層向上させることができる。
【実施例１】
【００３９】
本発明を、対角寸法６６ｃｍ、アスペクト比１６：９、パネル１の有効部１ａの外面の曲率半径が１００ｍのカラー受像管の場合（以下、「実施例１」という）で説明する。
【００４０】
本実施例１のカラー受像管のフェースパネル１の有効部１ａの外面は上記のように十分に平坦化されており、シャドウマスク４は、熱膨張係数が０〜１００℃で１２×１０-6の高純度の鉄からなるアルミキルド脱炭鋼を使用して形成されている。
【００４１】
シャドウマスク４の矩形状の有孔領域４１の寸法は、中心Ｐ(0,0)からＹ軸方向端Ｐ(0,S)までの距離Ｓは１５３ｍｍ、中心Ｐ(0,0)からＸ軸方向端Ｐ(L,0)までの距離Ｌは２７１ｍｍとした。
【００４２】
実施例１に係るカラー受像管のシャドウマスクの有孔領域内の主な点での曲率半径を表１に示す。また、シャドウマスク４の形状が異なる点を除いて実施例１と同じ比較例１ａ〜１ｄに係るカラー受像管のシャドウマスクの有孔領域内の主な点での曲率半径を表１に併せて示す。
【００４３】
【表１】
2006260979.tif 000003
【００４４】
表１に示す通り、実施例１においては、Ｙ軸上の２点、即ち、原点Ｐ(0,0)及び点Ｐ(0,100)でのＹＺ断面での曲率半径Ｒｙ(0,0)、Ｒｙ(0,100)が上記式（１）を満足している。また、Ｙ軸に平行なＸ＝２００［ｍｍ］で表される直線上の２点、即ち、点Ｐ(200,0)及び点Ｐ(200,100)でのＹＺ断面での曲率半径Ｒｙ(200,0)、Ｒｙ(200,100)が上記式（２）を満足している。
【００４５】
実施例１及び比較例１ａ〜１ｄに係るシャドウマスクの有孔領域の曲面形状（落ち込み量ｚ）は、例えば、一般的な多項式表示式
【００４６】
【数１】
2006260979.tif 000004
により表現できる。
【００４７】
実施例１において、式（５）の係数Ｃ（ｉ，ｊ）は表２に示す通りである。
【００４８】
【表２】
2006260979.tif 000005
【００４９】
比較例１ａにおいて、式（５）の係数Ｃ（ｉ，ｊ）は表３に示す通りである。
【００５０】
【表３】
2006260979.tif 000006
【００５１】
比較例１ｂにおいて、式（５）の係数Ｃ（ｉ，ｊ）は表４に示す通りである。
【００５２】
【表４】
2006260979.tif 000007
【００５３】
比較例１ｃにおいて、式（５）の係数Ｃ（ｉ，ｊ）は表５に示す通りである。
【００５４】
【表５】
2006260979.tif 000008
【００５５】
比較例１ｄにおいて、式（５）の係数Ｃ（ｉ，ｊ）は表６に示す通りである。
【００５６】
【表６】
2006260979.tif 000009
【００５７】
表１では、特定の点での曲率半径のみを示したが、比較例１ａ〜１ｄに係るシャドウマスクにおいては、式（１）を満足するＹ軸上の２点、即ち、中心Ｐ(0,0)及び点Ｐ(0,ym1)（但し、０．４Ｓ≦ｙｍ１≦０．８Ｓ）は存在せず、また、式（２）を満足する、０．４Ｌ≦ｘｍ１≦０．８Ｌの範囲内のＹ軸に平行な直線上の２点、即ち、点Ｐ(xm1,0)及び点Ｐ(xm1,ym2)（但し、０．４Ｓ≦ｙｍ２≦０．８Ｓ）は存在しないことを確認した。
【００５８】
実施例１では、有孔領域４１の中心Ｐ(0,0)に対するＸ軸方向端Ｐ(271,0)での落ち込み量は約８ｍｍ、Ｙ軸方向端Ｐ(0,153)での落ち込み量は約１０ｍｍ、対角軸方向端Ｐ(271,153)での落ち込み量は１１ｍｍであった。Ｙ軸方向端Ｐ(0,153)での落ち込み量を増大させない為に、Ｙ軸方向端Ｐ(0,153)での曲率半径Ｒｙ(0,153)は、Ｙ軸上の中間領域内の点Ｐ(0,100)での曲率半径Ｒｙ(0,100)よりも大きい。即ち、上記式（３）を満足する。実施例１でのＹ軸方向端Ｐ(0,153)での曲率半径Ｒｙ(0,153)は４１６１ｍｍであった。
【００５９】
上記の実施例１及び比較例１ａ〜１ｄに係るシャドウマスクについて、曲面保持強度及びドーミングによるビーム移動量を測定した。
【００６０】
曲面保持強度は、シャドウマスク４の主面部４０に均等な圧力を印加し、その圧力を徐々に増加させていき、有孔領域４１が反り返るような大きな変形が発生した時の圧力で評価した。
【００６１】
ドーミングによるビーム移動量は以下のようにして測定した。図３に示すように、Ｙ軸から水平方向に距離Ｄだけ離れた位置を中心とする、幅ＷのＹ軸に平行な帯状パターン１５を表示させ、電子ビームのランディング位置のずれを観察した。ずれ量が飽和するのを待って、その最大の位置ずれ量をビーム移動量とした。距離Ｄ＝２００ｍｍ、幅Ｗ＝１１０ｍｍ、陽極電圧は３０ｋＶ、陽極電流は１．３５ｍＡとした。
【００６２】
測定結果を表７に示す。
【００６３】
【表７】
2006260979.tif 000010
【００６４】
実施例１によれば、曲面保持強度とビーム移動量とを高いレベルに保つことが出来る。
【００６５】
次に、Ｙ＝０［ｍｍ］の直線（即ち、Ｘ軸）及びＹ＝１００［ｍｍ］の直線上の、Ｙ軸からｘ［ｍｍ］だけ離れた点Ｐ(x,0)及びＰ(x,100)での曲率半径Ｒｙ(x,0)及びＲｙ(x,100)の比の対数である、下記式で表されるλ（ｘ）を定義する。
【００６６】
λ（ｘ）＝ｌｏｇ｛Ｒｙ(x,100)／Ｒｙ(x,0)｝
【００６７】
λ（ｘ）は、曲率半径Ｒｙ(x,0)及びＲｙ(x,100)の大小関係を示す指標として用いることができる。上記の実施例１及び比較例１ａ〜１ｄに係るシャドウマスクについて、ｘを変化させたときのλ（ｘ）の値を表８に示す。
【００６８】
【表８】
2006260979.tif 000011
【００６９】
表８のデータを用いて、各ｘにおけるλ（ｘ）と曲面保持強度との相関係数ｒ（ｘ）を求め、横軸をｘ、縦軸を相関係数ｒ（ｘ）としてプロットすると図４の通りとなる。
【００７０】
図４からわかるように、曲面保持強度とλ（ｘ）とが高い相関を示すのは、Ｙ軸からＸ軸方向に約０．３Ｌまでの領域内である。従って、この領域内においてλ（ｘ）の値が負であること、即ち、この領域内に上記式（４）を満足する点Ｐ(xm2,0)、点Ｐ(xm2,ym3)が少なくとも一対存在することが、曲面保持強度の向上には効果的である。
【実施例２】
【００７１】
本発明を、対角寸法６８ｃｍ、アスペクト比４：３、パネル１の有効部１ａの外面の曲率半径が５０ｍのカラー受像管の場合（以下、「実施例２」という）で説明する。
【００７２】
本実施例２のカラー受像管のフェースパネル１の有効部１ａの外面は、実施例１同様に、十分に平坦化されており、シャドウマスク４は、熱膨張係数が０〜１００℃で１２×１０-6の高純度の鉄からなるアルミキルド脱炭鋼を使用して形成されている。
【００７３】
シャドウマスク４の矩形状の有孔領域４１の寸法は、中心Ｐ(0,0)からＹ軸方向端Ｐ(0,S)までの距離Ｓは１９５ｍｍ、中心Ｐ(0,0)からＸ軸方向端Ｐ(L,0)までの距離Ｌは２５７ｍｍとした。
【００７４】
実施例２に係るカラー受像管のシャドウマスクの有孔領域内の主な点での曲率半径を表９に示す。また、シャドウマスク４の形状が異なる点を除いて実施例２と同じ比較例２ａ〜２ｄに係るカラー受像管のシャドウマスクの有孔領域内の主な点での曲率半径を表９に併せて示す。
【００７５】
【表９】
2006260979.tif 000012
【００７６】
表９に示す通り、実施例２においては、Ｙ軸上の２点、即ち、原点Ｐ(0,0)及び点Ｐ(0,120)でのＹＺ断面での曲率半径Ｒｙ(0,0)、Ｒｙ(0,120)が上記式（１）を満足している。また、Ｙ軸に平行なＸ＝１８０［ｍｍ］で表される直線上の２点、即ち、点Ｐ(180,0)及び点Ｐ(180,120)でのＹＺ断面での曲率半径Ｒｙ(180,0)、Ｒｙ(180,120)が上記式（２）を満足している。
【００７７】
実施例２及び比較例２ａ〜２ｄに係るシャドウマスクの有孔領域の曲面形状（落ち込み量ｚ）は、例えば、一般的な多項式表示式
【００７８】
【数２】
2006260979.tif 000013
により表現できる。
【００７９】
実施例２において、式（６）の係数Ｃ（ｉ，ｊ）は表１０に示す通りである。
【００８０】
【表１０】
2006260979.tif 000014
【００８１】
比較例２ａにおいて、式（６）の係数Ｃ（ｉ，ｊ）は表１１に示す通りである。
【００８２】
【表１１】
2006260979.tif 000015
【００８３】
比較例２ｂにおいて、式（６）の係数Ｃ（ｉ，ｊ）は表１２に示す通りである。
【００８４】
【表１２】
2006260979.tif 000016
【００８５】
比較例２ｃにおいて、式（６）の係数Ｃ（ｉ，ｊ）は表１３に示す通りである。
【００８６】
【表１３】
2006260979.tif 000017
【００８７】
比較例２ｄにおいて、式（６）の係数Ｃ（ｉ，ｊ）は表１４に示す通りである。
【００８８】
【表１４】
2006260979.tif 000018
【００８９】
表９では、特定の点での曲率半径のみを示したが、比較例２ａ〜２ｄに係るシャドウマスクにおいては、式（１）を満足するＹ軸上の２点、即ち、中心Ｐ(0,0)及び点Ｐ(0,ym1)（但し、０．４Ｓ≦ｙｍ１≦０．８Ｓ）は存在せず、また、式（２）を満足する、０．４Ｌ≦ｘｍ１≦０．８Ｌの範囲内のＹ軸に平行な直線上の２点、即ち、点Ｐ(xm1,0)及び点Ｐ(xm1,ym2)（但し、０．４Ｓ≦ｙｍ２≦０．８Ｓ）は存在しないことを確認した。
【００９０】
実施例２では、有孔領域４１の中心Ｐ(0,0)に対するＸ軸方向端Ｐ(257,0)での落ち込み量は約１２ｍｍ、Ｙ軸方向端Ｐ(0,195)での落ち込み量は約１０ｍｍ、対角軸方向端Ｐ(257,195)での落ち込み量は約２１ｍｍであった。Ｙ軸方向端Ｐ(0,195)での落ち込み量を増大させない為に、Ｙ軸方向端Ｐ(0,195)での曲率半径Ｒｙ(0,195)は、Ｙ軸上の中間領域内の点Ｐ(0,120)での曲率半径Ｒｙ(0,120)よりも大きい。即ち、上記式（３）を満足する。実施例２でのＹ軸方向端Ｐ(0,195)での曲率半径Ｒｙ(0,195)は３０４７ｍｍであった。
【００９１】
上記の実施例２及び比較例２ａ〜２ｄに係るシャドウマスクについて、曲面保持強度及びドーミングによるビーム移動量を測定した。
【００９２】
曲面保持強度の測定法は上記実施例１の場合と同様である。ドーミングによるビーム移動量の測定法は、距離Ｄ＝１８５ｍｍ、幅Ｗ＝１００ｍｍ、陽極電圧は３０ｋＶ、陽極電流は１．５２ｍＡとする以外は上記実施例１の場合と同様である。
【００９３】
測定結果を表１５に示す。
【００９４】
【表１５】
2006260979.tif 000019
【００９５】
実施例２によれば、曲面保持強度とビーム移動量とを高いレベルに保つことが出来る。
【００９６】
次に、Ｙ＝０［ｍｍ］の直線（即ち、Ｘ軸）及びＹ＝１２０［ｍｍ］の直線上の、Ｙ軸からｘ［ｍｍ］だけ離れた点Ｐ(x,0)及びＰ(x,120)での曲率半径Ｒｙ(x,0)及びＲｙの比の対数である、下記式で表されるλ（ｘ）を定義する。
【００９７】
λ（ｘ）＝ｌｏｇ｛Ｒｙ(x,120)／Ｒｙ(x,0)｝
【００９８】
λ（ｘ）は、曲率半径Ｒｙ(x,0)及びＲｙ(x,120)の大小関係を示す指標として用いることができる。上記の実施例２及び比較例２ａ〜２ｄに係るシャドウマスクについて、ｘを変化させたときのλ（ｘ）の値を表１６に示す。
【００９９】
【表１６】
2006260979.tif 000020
【０１００】
表１６のデータを用いて、各ｘにおけるλ（ｘ）と曲面保持強度との相関係数ｒ（ｘ）を求め、横軸をｘ、縦軸を相関係数ｒ（ｘ）としてプロットすると図５の通りとなる。
【０１０１】
図５からわかるように、曲面保持強度とλ（ｘ）とが高い相関を示すのは、Ｙ軸からＸ軸方向に約０．３Ｌまでの領域内である。従って、この領域内においてλ（ｘ）の値が負であること、即ち、この領域内に上記式（４）を満足する点Ｐ(xm2,0)、点Ｐ(xm2,ym3)が少なくとも一対存在することが、曲面保持強度の向上には効果的である。
【０１０２】
Ｙ軸上にランディングする電子ビームはＸ軸方向に偏向されない為、仮にドーミングが発生しても、色純度の劣化は、Ｙ軸上では発生しない。Ｙ軸から離れるに従って、偏向角のＸ軸方向成分が増加するので、色純度の劣化の程度が増加する。ドーミングが大きくなる領域は、０．４Ｌ≦ｘ≦０．８Ｌの領域であり、中でも、前述の通りｘ＝（２／３）×ＬであるＸ軸上の点で特に大きくなる。従って、曲面保持強度に対して影響の低いｘ＞０．３Ｌの領域では、
Ｒｙ(xm3,0)＜Ｒｙ(xm3,ym4)
但し、ｘｍ３＞０．３Ｌ，０．４Ｓ≦ｙｍ４≦０．８Ｓ
を満足する点Ｐ(xm3,0)、点Ｐ(xm3,ym4)が少なくとも一対存在することが、ドーミングが特に大きくなる傾向があるｘ＝（２／３）×ＬであるＸ軸上の点での曲率半径を小さくする為に好ましい。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明に係るカラー受像管は、フェースパネルの外面がほぼ平面であるので視認性に優れ、また、低コスト化のために鉄材からなるシャドウマスクを使用してもドーミングによる色ずれを低減できるので、良好なカラー表示を行うことができるカラー受像管として広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明に係るカラー受像管に搭載されるシャドウマスクの一実施形態の斜視図
【図２】本発明のカラー受像管に使用されるシャドウマスクの有孔領域の第１象限内の点の位置を示した平面図
【図３】ドーミングによるビーム移動量を測定する際の画像パターンの一例を示す正面図
【図４】対角寸法６６ｃｍのカラー受像管用シャドウマスクについての曲率半径比λ（ｘ）と曲面保持強度との相関曲線を示す図
【図５】対角寸法６８ｃｍのカラー受像管用シャドウマスクについての曲率半径比λ（ｘ）と曲面保持強度との相関曲線を示す図
【図６】カラー受像管の一例の概略構成を示した断面図
【図７】シャドウマスクの局部的なドーミングが発生する位置の一例を示した正面図
【符号の説明】
【０１０５】
１  フェースパネル
１ａ  有効部
１ｂ  スカート部
２  ファンネル
２ａ  ネック
３  蛍光体スクリーン
４  シャドウマスク
４０  主面部
４１  有孔領域
４１ａ  有孔領域の長辺
４１ｂ  有孔領域の短辺
４２  無孔領域
４３  スカート部
５  シャドウマスク構体
６Ｂ，６Ｇ，６Ｒ  電子ビーム
７  電子銃
８  偏向装置
９  外囲器
１０  内部磁気シールド
１１  マスクフレーム
【図１】
2006260979.tif 000021
【図２】
2006260979.tif 000022
【図３】
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【図４】
2006260979.tif 000024
【図５】
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【図６】
2006260979.tif 000026
【図７】
2006260979.tif 000027