(57)【要約】【課題】簡単且つ低コストな方法で、シャドウマスクのドーミング特性や機械的強度を低下させることなく、ハレーションの発生を防止する。【解決手段】シャドウマスク１０７の垂直軸から水平方向に離れた領域内にある電子ビーム通過孔１１０の水平方向断面において、電子ビーム通過孔１１０の垂直軸側壁面１１２ｂHの蛍光体スクリーン側端を点ＡH、電子銃側端を点ＢHとしたとき、点ＢHは点ＡHに対して垂直軸側に位置し、且つ、点ＡHと点ＢHとを結ぶ直線に対して垂直軸側壁面１１２ｂHは垂直軸側に凹んでいる。【選択図】図３
2008059915.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光体スクリーンと、前記蛍光体スクリーンに向かって電子ビームを放出する電子銃と、前記蛍光体スクリーンに対向して配置され、前記電子ビームが通過する多数の電子ビーム通過孔が形成されたシャドウマスクとを備えたカラー受像管であって、
前記電子ビーム通過孔は、前記シャドウマスクの前記蛍光体スクリーン側の面から形成された大孔と、前記電子銃側の面から形成された小孔とが連通してなる貫通孔であり、
前記シャドウマスクの垂直軸から水平方向に離れた領域内にある前記電子ビーム通過孔の水平方向断面において、前記電子ビーム通過孔の垂直軸側壁面の前記蛍光体スクリーン側端を点ＡH、前記電子銃側端を点ＢHとしたとき、前記点ＢHは前記点ＡHに対して垂直軸側に位置し、且つ、前記点ＡHと前記点ＢHとを結ぶ直線に対して前記垂直軸側壁面は垂直軸側に凹んでいることを特徴とするカラー受像管。
【請求項２】
前記水平方向断面において、前記垂直軸側壁面は変曲点を持たない連続曲線である請求項１に記載のカラー受像管。
【請求項３】
前記水平方向断面において、前記電子ビーム通過孔を通過する電子ビームの中心軸が管軸となす角度をαH、前記直線が管軸となす角度をβHとしたとき、０＜βH＜αHを満足する請求項１に記載のカラー受像管。
【請求項４】
蛍光体スクリーンと、前記蛍光体スクリーンに向かって電子ビームを放出する電子銃と、前記蛍光体スクリーンに対向して配置され、前記電子ビームが通過する多数の電子ビーム通過孔が形成されたシャドウマスクとを備えたカラー受像管であって、
前記電子ビーム通過孔は、前記シャドウマスクの前記蛍光体スクリーン側の面から形成された大孔と、前記電子銃側の面から形成された小孔とが連通してなる貫通孔であり、
前記シャドウマスクの水平軸から垂直方向に離れた領域内にある前記電子ビーム通過孔の垂直方向断面において、前記電子ビーム通過孔の水平軸側壁面の前記蛍光体スクリーン側端を点ＡV、前記電子銃側端を点ＢVとしたとき、前記点ＢVは前記点ＡVに対して水平軸側に位置し、且つ、前記点ＡVと前記点ＢVとを結ぶ直線に対して前記水平軸側壁面は水平軸側に凹んでいることを特徴とするカラー受像管。
【請求項５】
前記垂直方向断面において、前記水平軸側壁面は変曲点を持たない連続曲線である請求項４に記載のカラー受像管。
【請求項６】
前記垂直方向断面において、前記電子ビーム通過孔を通過する電子ビームの中心軸が管軸となす角度をαV、前記直線が管軸となす角度をβVとしたとき、０＜βV＜αVを満足する請求項４に記載のカラー受像管。
【請求項７】
蛍光体スクリーンと、前記蛍光体スクリーンに向かって電子ビームを放出する電子銃と、前記蛍光体スクリーンに対向して配置され、前記電子ビームが通過する多数の電子ビーム通過孔が形成されたシャドウマスクとを備えたカラー受像管であって、
前記電子ビーム通過孔は、前記シャドウマスクの前記蛍光体スクリーン側の面から形成された大孔と、前記電子銃側の面から形成された小孔とが連通してなる貫通孔であり、
前記シャドウマスクの垂直軸から水平方向に離れた領域内にある前記電子ビーム通過孔の水平方向断面において、前記電子ビーム通過孔の垂直軸側壁面は前記小孔を形成することのみによって形成された壁面であることを特徴とするカラー受像管。
【請求項８】
蛍光体スクリーンと、前記蛍光体スクリーンに向かって電子ビームを放出する電子銃と、前記蛍光体スクリーンに対向して配置され、前記電子ビームが通過する多数の電子ビーム通過孔が形成されたシャドウマスクとを備えたカラー受像管であって、
前記電子ビーム通過孔は、前記シャドウマスクの前記蛍光体スクリーン側の面から形成された大孔と、前記電子銃側の面から形成された小孔とが連通してなる貫通孔であり、
前記シャドウマスクの水平軸から垂直方向に離れた領域内にある前記電子ビーム通過孔の垂直方向断面において、前記電子ビーム通過孔の水平軸側壁面は前記小孔を形成することのみによって形成された壁面であることを特徴とするカラー受像管。
【請求項９】
蛍光体スクリーンと、前記蛍光体スクリーンに向かって電子ビームを放出する電子銃と、前記蛍光体スクリーンに対向して配置されたシャドウマスクとを備え、前記シャドウマスクには、前記蛍光体スクリーン側の面から形成された大孔と、前記電子銃側の面から形成された小孔とが連通してなる多数の電子ビーム通過孔が形成されたカラー受像管の製造方法であって、
前記シャドウマスクの前記蛍光体スクリーン側の面から大孔を形成する工程と、前記シャドウマスクの前記電子銃側の面から小孔を形成する工程とを備え、
前記シャドウマスクの垂直軸から水平方向に離れた領域内にある前記電子ビーム通過孔の水平方向断面において、前記電子ビーム通過孔の垂直軸側壁面は前記小孔を形成する工程のみによって形成されることを特徴とするカラー受像管の製造方法。
【請求項１０】
蛍光体スクリーンと、前記蛍光体スクリーンに向かって電子ビームを放出する電子銃と、前記蛍光体スクリーンに対向して配置されたシャドウマスクとを備え、前記シャドウマスクには、前記蛍光体スクリーン側の面から形成された大孔と、前記電子銃側の面から形成された小孔とが連通してなる多数の電子ビーム通過孔が形成されたカラー受像管の製造方法であって、
前記シャドウマスクの前記蛍光体スクリーン側の面から大孔を形成する工程と、前記シャドウマスクの前記電子銃側の面から小孔を形成する工程とを備え、
前記シャドウマスクの水平軸から垂直方向に離れた領域内にある前記電子ビーム通過孔の垂直方向断面において、前記電子ビーム通過孔の水平軸側壁面は前記小孔を形成する工程のみによって形成されることを特徴とするカラー受像管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はテレビジョン等として用いられるカラー受像管及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１０は一般的なカラー受像管の概略構成の一例を示した断面図である。カラー受像管は、内面に蛍光体スクリーン１０３が形成されたパネル１０１と、パネル１０１と一体化されたファンネル１０２からなる真空容器と、ファンネル１０２内に設置されて蛍光体スクリーン１０３に向かって電子ビーム１０４を放出する電子銃１０５と、蛍光体スクリーン１０３に対向して配置され、電子ビーム１０４の色選別の役割を行なうシャドウマスク１０７と、電子ビーム１０４を地磁気などの外部磁界から遮蔽する磁気シールド１０８と、シャドウマスク１０７及び磁気シールド１０８を保持するフレーム１０９とを備える。このようなカラー受像管のファンネル１０２の外周面上に、電子ビーム１０４を水平方向及び垂直方向に偏向させる偏向ヨーク１０６が搭載されてカラー受像管装置が構成される。
【０００３】
図１１は、一般的なカラー受像管の概略構成の一例を示した一部切り欠き斜視図である。図１１では、カラー受像管内のシャドウマスク１０７、磁気シールド１０８、及びフレーム１０９の図示を省略している。
【０００４】
以下の説明の便宜のために、図１０及び図１１に示したように、管軸をＺ軸、管軸を通りかつ管軸に垂直な水平方向軸をＸ軸、管軸を通りかつ管軸に垂直な垂直方向軸をＹ軸とするＸＹＺ−３次元直交座標系を設定する。
【０００５】
シャドウマスク１０７は、電子ビーム１０４が通過する多数の電子ビーム通過孔が形成された有孔領域を備える。シャドウマスク１０７の有孔領域の周辺部では、電子ビームはシャドウマスク１０７に対して斜めに入射する。従って、電子ビームがシャドウマスク１０７の電子ビーム通過孔の壁面に入射し、蛍光体スクリーン１０３側に反射され散乱していわゆるハレーションという画像劣化が生じる問題がある。
【０００６】
図１２は、このハレーションを防止するための従来のシャドウマスク１０７の蛍光体スクリーン側から見て左上周辺部に形成された電子ビーム通過孔１１０の部分拡大図である。図１２において、「正面図」は蛍光体スクリーン側から見た電子ビーム通過孔１１０の拡大正面図、「垂直断面図」はこの電子ビーム通過孔１１０を通る垂直方向拡大断面図、「水平断面図」はこの電子ビーム通過孔１１０を通る水平方向拡大断面図である。
【０００７】
図１３は、図１２に示した電子ビーム通過孔１１０の部分拡大断面図である。電子ビーム通過孔１１０は、シャドウマスク１０７の蛍光体スクリーン側の面から形成された大孔１１１と、電子銃側の面から形成された小孔１１２とが連通してなる貫通孔である。大孔１１１の中心Ｃ１は小孔１１２の中心Ｃ２に対してシャドウマスク中心とは反対側に距離Ｌだけ偏心されている（例えば特許文献１参照）。
【０００８】
シャドウマスクの有孔領域の周辺部においては、電子ビーム１０４は電子ビーム通過孔１１０に対して斜めに入射する。電子ビーム１０４が大孔１１１のシャドウマスク中心とは反対側の壁面１１１ａに入射し反射され散乱する電子ビームＥ１が蛍光体スクリーンに入射してハレーションを発生するのを防止するために、大孔１１１の径は小孔１１２の径より大きく設定され、且つ、大孔１１１の中心軸Ｃ１は小孔１１２の中心軸Ｃ２に対してシャドウマスク中心とは反対側に偏心されている。また、電子ビーム１０４が小孔１１２のシャドウマスク中心とは反対側の壁面１１２ａに入射し反射され散乱する電子ビームＥ２が蛍光体スクリーンに入射してハレーションを発生するのを防止するために、大孔１１１の壁面１１１ａと小孔１１２の壁面１１２ａとの接続点Ｐａはシャドウマスク１０７の厚さ方向の中央位置に対して電子銃側に配されている。
【０００９】
このように、図１３では、壁面１１１ａと壁面１１２ａとの接続点Ｐａは電子ビーム通過孔１１０を通過する電子ビーム１０４を規制し、これにより壁面１１１ａ及び壁面１１２ａで電子ビーム１０４が反射されて発生するハレーションが防止される。
【００１０】
また、特許文献２には、図１４に示すように、電子ビーム通過孔１１０を電子ビーム１０４の入射方向と平行な貫通孔とすることが提案されている。
【特許文献１】特開２００１−１９６００３公報の図４
【特許文献２】特開昭６１−２９０６３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、電子ビーム１０４の偏向中心が何らかの原因で管軸方向に変位した場合、上記の従来のカラー受像管では以下のような問題が生じる。
【００１２】
電子ビーム通過孔１１０が、図１２及び図１３に示した大孔１１１と小孔１１２とが連通した貫通孔である場合について説明する。図１５は、シャドウマスク１０７の周辺部において、電子ビーム通過孔１１０のシャドウマスク中心側壁面と電子ビーム１０４との関係を示した部分拡大断面図である。電子ビーム通過孔１１０のシャドウマスク中心側壁面は、大孔による壁面１１１ｂと小孔による壁面１１２ｂとから形成されており、壁面１１１ｂと壁面１１２ｂとは接続点Ｐｂにて接続されている。接続点Ｐｂは電子ビーム通過孔１１０を通過する電子ビーム１０４を規制する。電子ビーム通過孔のシャドウマスク中心側壁面の蛍光体スクリーン側端を点Ａ、電子銃側端を点Ｂとする。
【００１３】
図１５において、何らかの原因により電子ビーム１０４の偏向中心が管軸方向において電子銃側に変位すると、電子ビーム１０４は小孔による壁面１１２ｂに入射して、蛍光体スクリーン側に反射される電子ビームＥ３が発生してハレーションが発生する可能性がある。
【００１４】
また、上記と逆に、何らかの原因により電子ビーム１０４の偏向中心が管軸方向において蛍光体スクリーン側に変位すると、電子ビーム通過孔１１０を通過する電子ビーム１０４を規制する点が、接続点Ｐｂから点Ｂに変化する。この結果、電子ビーム通過孔１１０を通過後の電子ビームの断面形状が変化してしまう可能性がある。
【００１５】
図１５において、シャドウマスク１０７の蛍光体スクリーン側の面１０７ａを延長した仮想面と、接続点Ｐｂを通り電子ビーム１０４の進行方向と平行な直線との交点をＧとする。接続点Ｐｂが電子ビーム通過孔１１０を通過する電子ビーム１０４を規制する場合、点Ａと接続点Ｐｂと点Ｇとに囲まれた斜線を施した領域Ｓｂ内を電子ビーム１０４が通過することはない。電子銃から放出された電子ビーム１０４を選択的に蛍光体スクリーンに到達させるという電子ビーム通過孔１１０の機能から判断すれば、この領域Ｓｂを大きく確保する必要はない。しかしながら、大孔１１１はシャドウマスク１０７の蛍光体スクリーン側の面からエッチングにより形成されるので、領域Ｓｂを小さくすることは困難である。領域Ｓｂが大きすぎると、電子ビーム通過孔１１０近傍でのシャドウマスク１０７の厚みが薄くなるので、シャドウマスク１０７のドーミング特性や機械的強度の観点からは不利である。
【００１６】
図１６は、図１２及び図１３に示した従来のシャドウマスクの周辺部における電子ビーム通過孔１１０の水平方向の部分拡大断面図であり、電子ビーム通過孔１１０を通過する電子ビーム１０４の水平方向の軌道を併せて示している。図示したように、電子ビーム通過孔１１０の垂直軸側壁面の蛍光体スクリーン側端を点ＡH、電子ビーム通過孔１１０の垂直軸とは反対側壁面の蛍光体スクリーン側端を点ＤHとする。また、シャドウマスク１０７の蛍光体スクリーン側の面１０７ａを延長した仮想面上において、電子ビーム通過孔１１０を通過した電子ビーム１０４と点ＡH、点ＤHとの水平方向距離を順にＤHA、ＤHDとする。図１６ではＤHAはＤHDより遙かに大きい（ＤHA≫ＤHD）。
【００１７】
図１７は、図１２及び図１３に示した従来のシャドウマスクの周辺部における電子ビーム通過孔１１０の垂直方向の部分拡大断面図であり、電子ビーム通過孔１１０を通過する電子ビーム１０４の垂直方向の軌道を併せて示している。図示したように、電子ビーム通過孔１１０の水平軸側壁面の蛍光体スクリーン側端を点ＡV、電子ビーム通過孔１１０の水平軸とは反対側壁面の蛍光体スクリーン側端を点ＤVとする。また、シャドウマスク１０７の蛍光体スクリーン側の面１０７ａを延長した仮想面上において、電子ビーム通過孔１１０を通過した電子ビーム１０４と点ＡV、点ＤVとの垂直方向距離を順にＤVA、ＤVDとする。図１７ではＤVAはＤVDより遙かに大きい（ＤVA≫ＤVD）。
【００１８】
従って、図１２及び図１３に示した従来のシャドウマスクにおいては、何らかの原因により電子ビーム１０４の偏向中心が管軸方向において蛍光体スクリーン側に変位すると、距離ＤHD，ＤVDが更に小さくなり、ついには電子ビーム１０４が大孔による壁面に入射してハレーションが発生する可能性がある。即ち、従来のシャドウマスクでは、大孔による壁面に対するハレーション裕度は、水平方向及び垂直方向のいずれにおいても、シャドウマスクの内側壁面（即ち、シャドウマスクの中心側の壁面）については十分すぎるほど大きく、外側壁面（即ち、シャドウマスクの周辺側の壁面）については極端に小さいので、電子ビーム１０４の偏向中心が管軸方向において蛍光体スクリーン側に変位した場合にハレーションが発生する可能性が高い。
【００１９】
電子ビーム通過孔１１０が、図１４に示した電子ビーム１０４の入射方向と平行な貫通孔である場合について説明する。図１８に示すように、電子ビーム１０４の進行方向が電子ビーム通過孔１１０の長手方向と平行でなくなった場合に、電子ビーム１０４が電子ビーム通過孔１１０の壁面に入射して蛍光体スクリーン側に反射されると、ハレーションが発生する。例えば、何らかの原因により電子ビーム１０４の偏向中心が管軸方向において電子銃側に変位すると、電子ビーム１０４が電子ビーム通過孔１１０のシャドウマスク中心側の壁面１１０ｂに入射して反射され散乱されて蛍光体スクリーンに入射してハレーションが発生する。逆に、何らかの原因により電子ビーム１０４の偏向中心が管軸方向において蛍光体スクリーン側に変位すると、電子ビーム１０４が電子ビーム通過孔１１０のシャドウマスク中心とは反対側の壁面１１０ａに入射して反射され散乱されて蛍光体スクリーンに入射してハレーションが発生する。
【００２０】
また、電子ビーム通過孔１１０の形成方法として一般的な、シャドウマスクの両面から選択的にエッチングを行う方法では、電子ビーム１０４の入射方向と平行で、且つこの方向に内径が一定である電子ビーム通過孔１１０を精度よく且つ効率的に形成することができない。従って、電子ビーム１０４が電子ビーム通過孔１１０の壁面に入射する可能性は現実には更に高く、ハレーションが発生しやすい。
【００２１】
以上のように、従来のカラー受像管では、シャドウマスクのドーミング特性や機械的強度を低下させることなく、電子ビームのシャドウマスクへの入射角が変化した場合に、電子ビーム通過孔の側面に電子ビームが入射することによるハレーションの発生を防止することはできなかった。
【００２２】
本発明は、上記の従来の問題を解決し、簡単且つ低コストな方法で、シャドウマスクのドーミング特性や機械的強度を低下させることなく、ハレーションが発生しにくく、その結果、色純度の低下が防止され画像品位が向上した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】
【００２３】
本発明のカラー受像管は、蛍光体スクリーンと、前記蛍光体スクリーンに向かって電子ビームを放出する電子銃と、前記蛍光体スクリーンに対向して配置され、前記電子ビームが通過する多数の電子ビーム通過孔が形成されたシャドウマスクとを備える。前記電子ビーム通過孔は、前記シャドウマスクの前記蛍光体スクリーン側の面から形成された大孔と、前記電子銃側の面から形成された小孔とが連通してなる貫通孔である。
【００２４】
本発明の第１のカラー受像管では、前記シャドウマスクの垂直軸から水平方向に離れた領域内にある前記電子ビーム通過孔の水平方向断面において、前記電子ビーム通過孔の垂直軸側壁面の前記蛍光体スクリーン側端を点ＡH、前記電子銃側端を点ＢHとしたとき、前記点ＢHは前記点ＡHに対して垂直軸側に位置し、且つ、前記点ＡHと前記点ＢHとを結ぶ直線に対して前記垂直軸側壁面は垂直軸側に凹んでいることを特徴とする。
【００２５】
本発明の第２のカラー受像管では、前記シャドウマスクの水平軸から垂直方向に離れた領域内にある前記電子ビーム通過孔の垂直方向断面において、前記電子ビーム通過孔の水平軸側壁面の前記蛍光体スクリーン側端を点ＡV、前記電子銃側端を点ＢVとしたとき、前記点ＢVは前記点ＡVに対して水平軸側に位置し、且つ、前記点ＡVと前記点ＢVとを結ぶ直線に対して前記水平軸側壁面は水平軸側に凹んでいることを特徴とする。
【００２６】
本発明の第３のカラー受像管では、前記シャドウマスクの垂直軸から水平方向に離れた領域内にある前記電子ビーム通過孔の水平方向断面において、前記電子ビーム通過孔の垂直軸側壁面は前記小孔を形成することのみによって形成された壁面であることを特徴とする。
【００２７】
本発明の第４のカラー受像管では、前記シャドウマスクの水平軸から垂直方向に離れた領域内にある前記電子ビーム通過孔の垂直方向断面において、前記電子ビーム通過孔の水平軸側壁面は前記小孔を形成することのみによって形成された壁面であることを特徴とする。
【００２８】
次に本発明のカラー受像管の製造方法は、蛍光体スクリーンと、前記蛍光体スクリーンに向かって電子ビームを放出する電子銃と、前記蛍光体スクリーンに対向して配置されたシャドウマスクとを備え、前記シャドウマスクには、前記蛍光体スクリーン側の面から形成された大孔と、前記電子銃側の面から形成された小孔とが連通してなる多数の電子ビーム通過孔が形成されたカラー受像管の製造方法であって、前記シャドウマスクの前記蛍光体スクリーン側の面から大孔を形成する工程と、前記シャドウマスクの前記電子銃側の面から小孔を形成する工程とを備える。
【００２９】
本発明のカラー受像管の第１の製造方法では、前記シャドウマスクの垂直軸から水平方向に離れた領域内にある前記電子ビーム通過孔の水平方向断面において、前記電子ビーム通過孔の垂直軸側壁面は前記小孔を形成する工程のみによって形成されることを特徴とする。
【００３０】
本発明のカラー受像管の第２の製造方法では、前記シャドウマスクの水平軸から垂直方向に離れた領域内にある前記電子ビーム通過孔の垂直方向断面において、前記電子ビーム通過孔の水平軸側壁面は前記小孔を形成する工程のみによって形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、簡単且つ低コストな方法で、シャドウマスクのドーミング特性や機械的強度を低下させることなく、ハレーションが発生しにくく、その結果、色純度の低下が防止され画像品位が向上したカラー受像管を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
上記の本発明の第１のカラー受像管では、前記水平方向断面において、前記垂直軸側壁面は変曲点を持たない連続曲線であることが好ましい。
【００３３】
また、前記水平方向断面において、前記電子ビーム通過孔を通過する電子ビームの中心軸が管軸となす角度をαH、前記直線が管軸となす角度をβHとしたとき、０＜βH＜αHを満足することが好ましい。
【００３４】
上記の本発明の第２のカラー受像管では、前記垂直方向断面において、前記水平軸側壁面は変曲点を持たない連続曲線であることが好ましい。
【００３５】
また、前記垂直方向断面において、前記電子ビーム通過孔を通過する電子ビームの中心軸が管軸となす角度をαV、前記直線が管軸となす角度をβVとしたとき、０＜βV＜αVを満足することが好ましい。
【００３６】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。本発明のカラー受像管はシャドウマスクに形成される電子ビーム通過孔の形状を除いて特に制限はなく、例えば図１０に示した従来のカラー受像管と同様であっても良い。従って、重複する説明を省略し、本発明に特徴的な構成について以下に説明する。
【００３７】
図１は、本発明のカラー受像管に搭載されるシャドウマスク１０７を蛍光体スクリーン側から見た正面図である。以下の説明の便宜のために、図示したように、シャドウマスク１０７の中心を点Ｏとし、中心Ｏを通りシャドウマスク１０７の長辺と平行な軸を水平軸Ｘとし、中心Ｏを通りシャドウマスク１０７の短辺と平行な軸を垂直軸Ｙとする。垂直軸Ｙから水平軸Ｘ方向に離れた水平軸Ｘ上の点を点Ｈ、水平軸Ｘから垂直軸Ｙ方向に離れた垂直軸Ｙ上の点を点Ｖ、水平軸Ｘ及び垂直軸Ｙから離れた対角軸上の点を点Ｄとする。点Ｈ，Ｖ，Ｄはいずれもシャドウマスク１０７の有孔領域内の周辺部に位置している。
【００３８】
図２はシャドウマスク１０７の特定位置にある電子ビーム通過孔の部分拡大図であり、（Ｄ），（Ｖ），（Ｈ），（Ｏ）は、順にシャドウマスク１０７の点Ｄ，Ｖ，Ｈ，Ｏに対応する。図２の各図において、「正面図」は蛍光体スクリーン側から見た電子ビーム通過孔１１０の拡大正面図、「垂直断面図」はこの電子ビーム通過孔１１０を通る垂直方向拡大断面図、「水平断面図」はこの電子ビーム通過孔１１０を通る水平方向拡大断面図である。電子ビーム通過孔１１０は、シャドウマスク１０７の蛍光体スクリーン側の面から形成された大孔と、電子銃側の面から形成された小孔とが連通してなる貫通孔である。
【００３９】
（実施の形態１）
本実施の形態１では、電子ビーム通過孔の壁面のうち水平方向に向いた部分によるハレーションが防止されたカラー受像管の一例を説明する。
【００４０】
図３は、シャドウマスク１０７の水平軸Ｘ上周辺部の点Ｈに形成された電子ビーム通過孔（図２（Ｈ）参照）１１０の垂直軸側壁面１１２ｂHと電子ビーム１０４との関係を示した、水平方向と平行な面に沿った部分拡大断面図である。図示したように、電子ビーム通過孔１１０の垂直軸側壁面１１２ｂHの蛍光体スクリーン側端を点ＡH、電子銃側端を点ＢHとする。
【００４１】
本実施の形態１では、点ＢHは点ＡHに対して垂直軸側に位置し、且つ、点ＡHと点ＢHとを結ぶ直線に対して垂直軸側壁面１１２ｂHは垂直軸側に凹んでいる。電子ビーム通過孔１１０の垂直軸側壁面１１２ｂHはシャドウマスク１０７の電子銃側の面から小孔を形成することのみによって形成された壁面である。従って、水平方向断面において、垂直軸側壁面１１２ｂHは変曲点を持たない連続曲線を描いている。「連続曲線」とは、その傾きが連続的に変化する曲線を意味する。
【００４２】
また、図３において、この電子ビーム通過孔１１０を通過する電子ビーム１０４の中心軸が管軸となす角度をαH、点ＡHと点ＢHとを結ぶ直線が管軸となす角度をβHとしたとき、０＜βH＜αHを満足する。
【００４３】
本実施の形態によれば、何らかの原因により電子ビーム１０４の偏向中心が管軸方向において変位し、これによりシャドウマスク１０７に対する電子ビーム１０４の入射角が変化した場合でも、垂直軸側においては、点ＢHが電子ビーム通過孔１１０を通過する電子ビーム１０４を規制する。従って、垂直軸側壁面１１２ｂHによるハレーションが発生せず、また、電子ビーム通過孔１１０を通過後の電子ビームの断面形状が変化することもない。
【００４４】
即ち、本実施の形態では、水平方向断面において垂直軸側壁面１１２ｂHは変曲点を持たない連続曲線であり、点ＡHと点ＢHとを結ぶ直線に対して垂直軸側壁面１１２ｂHは垂直軸側に凹んでおり、更に、βH＜αHである。従って、何らかの原因により偏向中心が電子銃側に変位した場合、電子ビーム１０４が垂直軸側壁面１１２ｂHに入射する可能性はなく、垂直軸側壁面１１２ｂHによるハレーションは発生しない。また、何らかの原因により偏向中心が蛍光体スクリーン側に変位した場合でも、点ＢHで規制された電子ビーム１０４が垂直軸側壁面１１２ｂHに入射することはなく、垂直軸側壁面１１２ｂHによるハレーションは発生しない。
【００４５】
また、電子ビーム１０４の偏向中心が管軸方向のいずれの側に変位した場合であっても、垂直軸側において電子ビーム通過孔１１０を通過する電子ビーム１０４を規制するのは常に点ＢHである。従って、電子ビーム通過孔１１０を通過後の電子ビームの断面形状が変化することはない。
【００４６】
さらに、図３において、シャドウマスク１０７の蛍光体スクリーン側の面１０７ａを延長した仮想面と、点ＢHを通り電子ビーム１０４の進行方向と平行な直線との交点を点ＧHとする。点ＢHが電子ビーム通過孔１１０を通過する電子ビーム１０４を規制し、βH＜αHであるので、点ＡHと点ＢHと点ＧHとに囲まれた斜線を施した領域ＳｂH内を電子ビーム１０４が通過することはない。電子銃から放出された電子ビーム１０４を選択的に蛍光体スクリーンに到達させるという電子ビーム通過孔１１０の機能から判断すれば、この領域ＳｂHを大きく確保する必要はない。図１５に示した電子ビーム１０４の非通過領域Ｓｂと本実施の形態の電子ビーム１０４の非通過領域ＳｂHとを比較すると、図１５では、電子ビーム１０４を規制する点Ｐｂは点Ａに対してシャドウマスク中心とは反対側に位置しているので、領域Ｓｂの面積が大きい。これに対して、本実施の形態では、電子ビーム１０４を規制する点ＢHは点ＡHに対して垂直軸側に位置しているので、領域ＳｂHの面積を領域Ｓｂに比べて小さくすることができる。従って、本実施の形態ではシャドウマスク１０７の厚みを必要以上に薄くした領域が少なくなるので、シャドウマスク１０７のドーミング特性や機械的強度の低下を抑制することができる。
【００４７】
また、図４は、シャドウマスク１０７の水平軸Ｘ上周辺部の点Ｈに形成された電子ビーム通過孔（図２（Ｈ）参照）１１０を通過する電子ビーム１０４の水平方向の軌道を示した水平方向と平行な面に沿った部分拡大断面図である。図示したように、電子ビーム通過孔１１０の垂直軸側壁面の蛍光体スクリーン側端を点ＡH、電子ビーム通過孔１１０の垂直軸とは反対側壁面の蛍光体スクリーン側端を点ＤHとする。また、シャドウマスク１０７の蛍光体スクリーン側の面１０７ａを延長した仮想面上において、電子ビーム通過孔１１０を通過した電子ビーム１０４と点ＡH、点ＤHとの水平方向距離を順にＤHA、ＤHDとする。図４と従来の電子ビーム通過孔１１０を示した図１６とを比較すると、距離ＤHAは図４の方が小さく、距離ＤHDは図４の方が大きい。即ち、図１６ではハレーション発生防止の観点からは十分過ぎるほど長かった距離ＤHAを図４では小さくし、図１６ではハレーション発生防止の観点からは短かった距離ＤHDを図４では大きくしている。この結果、図４では、電子ビーム１０４の偏向中心が管軸方向のいずれの側に変位した場合にも適度なハレーション裕度が確保されるので、電子ビーム通過孔１１０の壁面に電子ビーム１０４が衝突してハレーションが発生するのを防止することができる。
【００４８】
次に、本実施の形態の上記の電子ビーム通過孔１１０の形成方法を説明する。
【００４９】
図５は、シャドウマスク１０７の水平軸Ｘ上周辺部の点Ｈに電子ビーム通過孔（図２（Ｈ）参照）１１０を形成する方法を示した水平方向と平行な面に沿った部分拡大断面図である。本実施の形態の電子ビーム通過孔１１０は、シャドウマスク１０７の蛍光体スクリーン側の面からエッチング１２１により形成された大孔１１１と、電子銃側の面からエッチング１２２により形成された小孔１１２とを連通させることで形成される。大孔１１１の径は小孔１１２の径より大きい。電子ビーム通過孔１１０の垂直軸とは反対側の壁面は、大孔１１１を形成するエッチング１２１により形成される壁面１１１ａHと、小孔１１２を形成するエッチング１２２により形成される壁面１１２ａHとが接続点ＰａHで接続されて構成される。一方、電子ビーム通過孔１１０の垂直軸側壁面１１２ｂHは、小孔１１２を形成するエッチング１２２のみにより形成される。
【００５０】
図６は図５に示した電子ビーム通過孔１１０を形成する際の大孔１１１の中心軸Ｃ１Hと小孔１１２の中心軸Ｃ２Hとの関係を示した水平方向と平行な面に沿った部分拡大断面図である。大孔１１１の中心軸Ｃ１Hは小孔１１２の中心軸Ｃ２Hに対して垂直軸とは反対側に距離ＬHだけ偏心されている。偏心距離ＬHは、従来の電子ビーム通過孔１１０の形成方法を示した図１３における偏心距離Ｌに比べて大きい。本実施の形態では、大孔１１１を形成するエッチング１２１の中心軸Ｃ１Hを小孔１１２を形成するエッチング１２２の中心軸Ｃ２Hに対して、垂直軸とは反対側に、従来に比べて大きな距離ＬHだけ偏心させ、且つ、小孔１１２を従来に比べて深く形成している。これにより、図５に示したように、電子ビーム通過孔１１０の垂直軸側壁面１１２ｂHを、小孔１１２を形成するエッチング１２２のみにより形成している。従って、図５に示す水平方向断面において、電子ビーム通過孔１１０の垂直軸側壁面１１２ｂHは変曲点を持たない連続曲線となる。
【００５１】
このようにして形成された電子ビーム通過孔１１０のシャドウマスク１０７に対する貫通方向は電子ビーム１０４の進行方向とほぼ平行になる。即ち、シャドウマスク１０７に対して略斜め方向に貫通した電子ビーム通過孔１１０を、シャドウマスク１０７の両面から、シャドウマスク１０７の面に対して略垂直方向に単にエッチングするだけで容易に形成できる。従って、本実施の形態では、図１４に示した従来の電子ビーム通過孔１１０を形成する場合と異なり、電子ビーム通過孔１１０を効率よく形成することができ、生産性向上に有利である。
【００５２】
大孔１１１の中心軸Ｃ１Hと小孔１１２の中心軸Ｃ２Hとの距離ＬHは、当該電子ビーム通過孔の垂直軸からの距離に応じて変化させれば良い。即ち、電子ビーム通過孔１１０の水平方向断面の形状は、垂直軸上から水平方向に離れるにしたがって、図２の（Ｏ）から（Ｈ）へと徐々に変化させる。
【００５３】
以上のように本実施の形態１によれば、簡単且つ低コストな方法で、シャドウマスクのドーミング特性や機械的強度を低下させることなく、水平方向断面において電子ビーム通過孔１１０の垂直軸側壁面で発生するハレーションを防止することができる。また、同時に、電子ビーム通過孔１１０の垂直軸に対して反対側壁面におけるハレーション裕度を大きくすることが可能となる。
【００５４】
（実施の形態２）
上記の実施の形態１では、電子ビーム通過孔の壁面のうち水平方向に向いた部分によるハレーションを防止する場合を説明したが、本実施の形態２では電子ビーム通過孔の壁面のうち垂直方向に向いた部分によるハレーションを防止する場合を説明する。
【００５５】
図７は、シャドウマスク１０７の垂直軸Ｙ上周辺部の点Ｖに形成された電子ビーム通過孔（図２（Ｖ）参照）１１０の水平軸側壁面１１２ｂVと電子ビーム１０４との関係を示した、垂直方向と平行な面に沿った部分拡大断面図である。図示したように、電子ビーム通過孔１１０の水平軸側壁面１１２ｂVの蛍光体スクリーン側端を点ＡV、電子銃側端を点ＢVとする。
【００５６】
本実施の形態２では、点ＢVは点ＡVに対して水平軸側に位置し、且つ、点ＡVと点ＢVとを結ぶ直線に対して水平軸側壁面１１２ｂVは水平軸側に凹んでいる。電子ビーム通過孔１１０の水平軸側壁面１１２ｂVはシャドウマスク１０７の電子銃側の面から小孔を形成することのみによって形成された壁面である。従って、垂直方向断面において、水平軸側壁面１１２ｂVは変曲点を持たない連続曲線を描いている。「連続曲線」とは、その傾きが連続的に変化する曲線を意味する。
【００５７】
また、図７において、この電子ビーム通過孔１１０を通過する電子ビーム１０４の中心軸が管軸となす角度をαV、点ＡVと点ＢVとを結ぶ直線が管軸となす角度をβVとしたとき、０＜βV＜αVを満足する。
【００５８】
本実施の形態によれば、何らかの原因により電子ビーム１０４の偏向中心が管軸方向において変位し、これによりシャドウマスク１０７に対する電子ビーム１０４の入射角が変化した場合でも、水平軸側においては、点ＢVが電子ビーム通過孔１１０を通過する電子ビーム１０４を規制する。従って、水平軸側壁面１１２ｂVによるハレーションが発生せず、また、電子ビーム通過孔１１０を通過後の電子ビームの断面形状が変化することもない。
【００５９】
さらに、図７において、シャドウマスク１０７の蛍光体スクリーン側の面１０７ａを延長した仮想面と、点ＢVを通り電子ビーム１０４の進行方向と平行な直線との交点を点ＧVとする。点ＢVが電子ビーム通過孔１１０を通過する電子ビーム１０４を規制し、βV＜αVであるので、点ＡVと点ＢVと点ＧVとに囲まれた斜線を施した領域ＳｂV内を電子ビーム１０４が通過することはない。電子銃から放出された電子ビーム１０４を選択的に蛍光体スクリーンに到達させるという電子ビーム通過孔１１０の機能から判断すれば、この領域ＳｂVを大きく確保する必要はない。図１５に示した電子ビーム１０４の非通過領域Ｓｂと本実施の形態の電子ビーム１０４の非通過領域ＳｂVとを比較すると、図１５では、電子ビーム１０４を規制する点Ｐｂは点Ａに対してシャドウマスク中心とは反対側に位置しているので、領域Ｓｂの面積が大きい。これに対して、本実施の形態では、電子ビーム１０４を規制する点ＢVは点ＡVに対して水平軸側に位置しているので、領域ＳｂVの面積を領域Ｓｂに比べて小さくすることができる。従って、本実施の形態ではシャドウマスク１０７の厚みを必要以上に薄くした領域が少なくなるので、シャドウマスク１０７のドーミング特性や機械的強度の低下を抑制することができる。
【００６０】
また、図８は、シャドウマスク１０７の垂直軸Ｙ上周辺部の点Ｖに形成された電子ビーム通過孔（図２（Ｖ）参照）１１０を通過する電子ビーム１０４の垂直方向の軌道を示した垂直方向と平行な面に沿った部分拡大断面図である。図示したように、電子ビーム通過孔１１０の水平軸側壁面の蛍光体スクリーン側端を点ＡV、電子ビーム通過孔１１０の水平軸とは反対側壁面の蛍光体スクリーン側端を点ＤVとする。また、シャドウマスク１０７の蛍光体スクリーン側の面１０７ａを延長した仮想面上において、電子ビーム通過孔１１０を通過した電子ビーム１０４と点ＡV、点ＤVとの垂直方向距離を順にＤVA、ＤVDとする。実施の形態１において図４を用いて説明したのと同様に、従来はハレーション発生防止の観点からは十分過ぎるほど長かった距離ＤVAを図８では小さくし、従来はハレーション発生防止の観点からは短かった距離ＤVDを図８では大きくしている。この結果、本実施の形態２では、電子ビーム１０４の偏向中心が管軸方向のいずれの側に変位した場合にも適度なハレーション裕度が確保されるので、電子ビーム通過孔１１０の壁面に電子ビーム１０４が衝突してハレーションが発生するのを防止することができる。
【００６１】
以上のように、本実施の形態２の構成及び効果は、実施の形態１の説明を、「垂直」と「水平」とを入れ替えて読めば理解することができる。電子ビーム通過孔１１０の形成方法についても同様である。電子ビーム通過孔１１０の垂直方向断面の形状は、水平軸上から垂直方向に離れるにしたがって、図２の（Ｏ）から（Ｖ）へと徐々に変化させる。
【００６２】
以上のように本実施の形態２によれば、簡単且つ低コストな方法で、シャドウマスクのドーミング特性や機械的強度を低下させることなく、垂直方向断面において電子ビーム通過孔１１０の水平軸側壁面で発生するハレーションを防止することができる。また、同時に、電子ビーム通過孔１１０の水平軸に対して反対側壁面におけるハレーション裕度を大きくすることが可能となる。
【００６３】
（実施の形態３）
本実施の形態３は、実施の形態１の構成と実施の形態２の構成とを併せ持つ。即ち、有孔領域の水平方向周辺部の電子ビーム通過孔１１０の水平方向断面形状は実施の形態１で説明したような構成を備え、有孔領域の垂直方向周辺部の電子ビーム通過孔１１０の垂直方向断面形状は実施の形態２で説明したような構成を備える。従って、シャドウマスク１０７の対角軸上周辺部の点Ｄに形成された電子ビーム通過孔（図２（Ｄ）参照）１１０は図９に示すような形状を有している。図９において、「正面図」は蛍光体スクリーン側から見た電子ビーム通過孔１１０の拡大正面図、「垂直断面図」はこの電子ビーム通過孔１１０を通る垂直方向拡大断面図、「水平断面図」はこの電子ビーム通過孔１１０を通る水平方向拡大断面図である。有孔領域の中心Ｏから周辺部に向かうにしたがって電子ビーム通過孔１１０の形状は徐々に変化している。
【００６４】
本実施の形態３によれば、簡単且つ低コストな方法で、シャドウマスクのドーミング特性や機械的強度を低下させることなく、電子ビーム通過孔１１０の壁面で発生するハレーションを防止することができる。
【００６５】
また、電子ビームの偏向中心が管軸方向に変位した場合であっても、シャドウマスクの電子銃側の面における電子ビーム通過孔１１０の中心Ｏ寄りの端縁形状が電子ビーム通過孔を通過する電子ビームを常に規制するので、電子ビーム通過孔を通過後の電子ビームの断面形状の変化が少ない。従って、蛍光体スクリーン上での電子ビームスポットの形状の調整が容易であり、くびれのない単純形状の電子ビームスポットを得ることができる。
【００６６】
また、電子ビーム通過孔に対して中心Ｏ側の、シャドウマスク１０７の厚みを必要以上に薄くした領域を小さくすることができるので、特に有孔領域の周辺部でのシャドウマスクの機械的強度の低下を防止することができる。従って、有孔領域とこの周囲に配置される無孔領域との間での機械的強度の変化を小さくすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
カラー受像管の偏向角が大きくなるにしたがって、電子ビームが電子ビーム通過孔の壁面に入射しやすくなり、ハレーションが発生しやすくなる。従って、本発明は、広偏向角化されたカラー受像管に特に有用である。
【００６８】
また、シャドウマスクの厚みが薄い領域を少なくすることができるので、シャドウマスクのドーミング特性や機械的強度に対して有利である。従って、本発明は、アンバー材に比べて安価であるが熱膨張係数が大きいためにドーミング特性に劣る鉄材からなるシャドウマスクを備えたカラー受像管や、パネルの外面が平面でドーミング特性が低下しやすいカラー受像管にも有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】図１は、本発明のカラー受像管に搭載されるシャドウマスクを蛍光体スクリーン側から見た正面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係るカラー受像管に搭載されるシャドウマスクの各位置での電子ビーム通過孔の部分拡大図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１に係るカラー受像管のシャドウマスクの水平軸上の周辺部において、電子ビーム通過孔の垂直軸側壁面と電子ビームとの関係を示した水平方向部分拡大断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１に係るカラー受像管のシャドウマスクの水平軸上の周辺部において、電子ビーム通過孔を通過する電子ビームの水平方向の軌道を示した水平方向部分拡大断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１に係るカラー受像管のシャドウマスクの電子ビーム通過孔の形成方法を説明する水平方向部分拡大断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１に係るカラー受像管のシャドウマスクの電子ビーム通過孔を形成する際の大孔の中心軸と小孔の中心軸との関係を示した水平方向部分拡大断面図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態２に係るカラー受像管のシャドウマスクの垂直軸上の周辺部において、電子ビーム通過孔の水平軸側壁面と電子ビームとの関係を示した垂直方向部分拡大断面図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態２に係るカラー受像管のシャドウマスクの垂直軸上の周辺部において、電子ビーム通過孔を通過する電子ビームの垂直方向の軌道を示した垂直方向部分拡大断面図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態３に係るカラー受像管のシャドウマスクの対角軸上の左上周辺部に形成された電子ビーム通過孔の部分拡大図である。
【図１０】図１０は、一般的なカラー受像管の概略構成の一例を示した断面図である。
【図１１】図１１は、一般的なカラー受像管の概略構成の一例を示した一部切り欠き斜視図である。
【図１２】図１２は、従来のカラー受像管のシャドウマスクの左上周辺部に形成された電子ビーム通過孔の部分拡大図である。
【図１３】図１３は、図１２に示した従来のカラー受像管のシャドウマスク周辺部においてハレーションが発生するしくみを説明する部分拡大断面図である。
【図１４】図１４は、従来の別のカラー受像管のシャドウマスクに形成された電子ビーム通過孔の部分拡大断面図である。
【図１５】図１５は、図１２に示した従来のカラー受像管のシャドウマスクの周辺部において、電子ビーム通過孔のシャドウマスク中心側壁面と電子ビームとの関係を示した部分拡大断面図である。
【図１６】図１６は、図１２に示した従来のカラー受像管のシャドウマスクの周辺部において、電子ビーム通過孔を通過する電子ビームの水平方向の軌道を示した水平方向部分拡大断面図である。
【図１７】図１７は、図１２に示した従来のカラー受像管のシャドウマスクの周辺部において、電子ビーム通過孔を通過する電子ビームの垂直方向の軌道を示した垂直方向部分拡大断面図である。
【図１８】図１８は、図１４に示した従来のカラー受像管のシャドウマスク周辺部においてハレーションが発生するしくみを説明する部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０１  パネル
１０２  ファンネル
１０３  蛍光体スクリーン
１０４  電子ビーム
１０５  電子銃
１０６  偏向ヨーク
１０７  シャドウマスク
１０８  磁気シールド
１０９  フレーム
１１０  電子ビーム通過孔
１１１  大孔
１１２  小孔
【図１】
2008059915.tif 000003
【図２】
2008059915.tif 000004
【図３】
2008059915.tif 000005
【図４】
2008059915.tif 000006
【図５】
2008059915.tif 000007
【図６】
2008059915.tif 000008
【図７】
2008059915.tif 000009
【図８】
2008059915.tif 000010
【図９】
2008059915.tif 000011
【図１０】
2008059915.tif 000012
【図１１】
2008059915.tif 000013
【図１２】
2008059915.tif 000014
【図１３】
2008059915.tif 000015
【図１４】
2008059915.tif 000016
【図１５】
2008059915.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
2008059915.tif 000019
【図１８】
2008059915.tif 000020