【手続補正書】
【提出日】平成16年1月13日(2004.1.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
実質的に矩形状の有効部を有するパネルの内側に実質的に矩形状のシャドウマスクが配置され、このシャドウマスクが実質的に矩形状のフレームと、上記有効部と対向する曲面からなる有効面に多数の電子ビーム通過孔が形成され、この有効面の周辺部が上記フレームに固定された実質的に矩形状のマスク本体とからなるカラー受像管において、
上記マスク本体の有効面は少なくとも中央部付近の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ほぼ一定である円筒状曲面に形成されていることを特徴とするカラー受像管。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
実質的に矩形状の有効部を有するパネルの内側に実質的に矩形状のシャドウマスクが配置され、このシャドウマスクが実質的に矩形状のフレームと、上記有効部と対向する曲面からなる有効面に多数の電子ビーム通過孔が形成され、この有効面の周辺部が上記フレームに固定された実質的に矩形状のマスク本体とからなるカラー受像管において、
上記マスク本体の有効面は少なくとも中央部付近の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高次の多項式で表わされる曲面に形成されていることを特徴とするカラー受像管。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
上記シャドウマスクは、上記蛍光体スクリーンと対向する有効面に多数の電子ビーム通過孔が形成された板厚０．１〜０．３ｍｍ程度の実質的に矩形状のマスク本体と、このマスク本体の周辺部に固定された実質的に矩形状のフレームとからなる。一般にそのマスク本体の有効面は、パネルの有効部内面形状に対応して、少なくとも中央部が蛍光体スクリーン方向に突出した曲面からなる。その曲面形状として、従来より、図６に示すように、有効面１を球面、図７に示すように、短軸方向の曲率半径をほぼ無限大として長軸方向に湾曲した円筒状曲面、図８に示すように、高次の多項式で表わされる曲面としたものなどがある。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
これらの対策として、テンションをかけて形成する方法がある。これは、曲率半径がほぼ無限大である短軸方向にテンションをかけてシャドウマスクに引張り応力を与える方法であるため、長軸方向の曲率半径を大きくして、シャドウマスクの曲面を容易に平坦化することができ、かつ所定の曲面保持強度を付与することができる。しかしこの方法は、シャドウマスクに極めて大きな引張り応力を与える必要があるため、これを保持するフレームを極めて強固なものとすることが必要となる。したがってこの方法では、カラー受像管が大型になるにともなって、フレームの重量が大幅に増大する。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
その対策として、テンションをかけることにより形成する方法は、曲率半径がほぼ無限大である短軸方向にテンションをかけてシャドウマスクに引張り応力を与える方法であるため、シャドウマスクに極めて大きな引張り応力を与える必要があり、これを保持するフレームを極めて強固なものとすることが必要となる。そのため、カラー受像管が大型になるにともなって、フレームの重量が大幅に増大するという問題がある。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
【課題を解決するための手段】
（１）  実質的に矩形状の有効部を有するパネルの内側に実質的に矩形状のシャドウマスクが配置され、このシャドウマスクが実質的に矩形状のフレームと、有効部と対向する曲面からなる有効面に多数の電子ビーム通過孔が形成され、この有効面の周辺部がフレームに固定された実質的に矩形状のマスク本体とからなるカラー受像管において、マスク本体の有効面を、少なくとも中央部付近の長軸方向の曲率半径をほぼ無限大とし、短軸方向の曲率半径がほぼ一定である円筒状曲面に形成した。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
（２）  実質的に矩形状の有効部を有するパネルの内側に実質的に矩形状のシャドウマスクが配置され、このシャドウマスクが実質的に矩形状のフレームと、有効部と対向する曲面からなる有効面に多数の電子ビーム通過孔が形成され、この有効面の周辺部がフレームに固定された実質的に矩形状のマスク本体とからなるカラー受像管において、マスク本体の有効面を、少なくとも中央部付近の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高次の多項式で表わされる曲面に形成した。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
上記シャドウマスク１６は、蛍光体スクリーン１５の設けられたパネル１２の有効部１０と対向する有効面に多数の電子ビーム通過孔が所定の配列で設けられた実質的に横長矩形状のマスク本体２１と、このマスク本体２１の周辺部に取付けられた実質的に横長矩形状のフレーム２２とからなる。そのマスク本体２１の有効面は、長軸方向の曲率半径が無限大であり、短軸方向にのみ湾曲した曲面に形成されている。具体的には、図２（ａ）乃至（ｄ）および図３に示したように、その有効面２３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全面にわたりほぼ一定である単一曲率半径の円筒状曲面、あるいは長軸方向の曲率半径がほぼ無限大として、短軸方向の曲率半径が高次の多項式で表される曲面に形成されている。


【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
上記のように有効面２３が横長矩形状であるシャドウマスク１６については、その有効面２３の対角部の落込み量が同一であり、かつ有効面２３の平坦度が同一であれば、上記のように長軸方向の曲率半径をほぼ無限大として短軸方向に湾曲した曲面とすることにより、平均曲率が最も大きい曲面とすることができる。


【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
【数２】
1998199436.tif 000001
上記のように長軸方向の曲率半径をほぼ無限大として短軸方向に湾曲した曲面からなるこの実施の形態に係るシャドウマスク１６は、上記最大曲率１／Ｒmaxと最小曲率１／Ｒmimの和で表される平均曲率、およびそれらの２乗和の値を、ともに他のあらゆる曲面形状に対して最大とすることができ、曲面保持強度を向上させることができる。また、従来のシャドウマスクと同等の曲面保持強度を保ったまま、平坦度を向上させ、パネルの平坦化を容易にすることができる。さらに従来のシャドウマスクと同一平坦度として、シャドウマスクの板厚を薄くすることができるなどの効果が得られる。


【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
このようなシャドウマスク１６のマスク本体２１は、シャドウマスクと同様に、フォトエッチング法により多数の電子ビーム通過孔が所定の配列で形成された平板状のシャドウマスク（フラットマスク）をプレス成形する方法により形成することができるが、さらに図４（ａ）乃至（ｄ）に示したように、多数の電子ビーム通過孔が所定の配列で形成された平板状のシャドウマスク２５を、ローラーなどを用いて、短軸方向に湾曲した円筒状のシャドウマスク２６に塑性変形させる。その後、この円筒状のシャドウマスク２６を弾性変形させて、短軸方向の曲率半径を上記塑性変形させたシャドウマスクの短軸方向の曲率半径よりも大きくして、形成しようとするシャドウマスク１６のマスク本体２１の周辺部形状と同一形状の固定端縁部をもつフレーム２２に溶接固定する方法により形成すると、マスク本体２１にその曲率半径を小さくする方向の応力を残存させることができ、この応力の残存により、より高い曲面保持強度をもつすぐれたシャドウマスクとすることができる。


【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
このようなシャドウマスク１６の曲面形成方法は、従来の曲面が球面からなるシャドウマスクには適用不可能であるが、長軸および短軸のいずれか一方の軸方向に湾曲したシャドウマスクに適用可能であり、特に長軸方向の曲率半径をほぼ無限大とし短軸方向に湾曲した曲面からなるこの実施の形態に係るシャドウマスク１６の曲面形成に適用してすぐれた効果が得られる。


【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
このカラー受像管のシャドウマスクは、図２（ａ）乃至（ｄ）に示したように、マスク本体２１の有効面２３の曲面形状が、長軸方向には直線２８で示したように曲率半径がほぼ無限大であり、短軸方向には、短軸上の湾曲を曲線２９、短軸と平行な任意点を通る短軸に平行なＡ−Ａ線上での湾曲を、曲線２９と同一曲率の曲線３０で示したように、有効面２３の全面にわたり単一曲率半径の円筒状曲面に形成されている。


【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
【表１】
1998199436.tif 000002
この表１に示した実施例１および比較例１、２のシャドウマスクは、板厚０．２ｍｍの平板状のシャドウマスクを従来おこなわれているプレス成形加工により成形したものであり、いずれも対角部での落込み量を７ｍｍとした曲面形状に形成されている。


【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
このように対角部での落込み量が同じである曲面形状の異なるシャドウマスクについて比較すると、実施例１のシャドウマスクは、比較例１、２よりも平均曲率が大幅に大きく、また曲率の２乗和も大きくなっている。前述したように、シャドウマスクの曲面保持強度は、平均曲率や曲率の２乗和と相関があり、一般にこれらの値が大きいほど、シャドウマスクの曲面保持強度は大きくなる。しかもこの表１に示したシャドウマスクは、水平方向と垂直方向の寸法差が大きい横縦の比が１６：９のシャドウマスクであるため、実施例１のシャドウマスクは、比較例１、２のシャドウマスクにくらべて、平均曲率および曲率の２乗和が特に大きく、曲面保持強度が比較例１、２よりもいちじるしく大きくなることが示されている。


【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
このようにシャドウマスクの板厚を薄くすると、フォトエッチング法により形成される平板状のシャドウマスクの電子ビーム通過孔の形状、大きさの均一性を向上させ、かつ製造コストを低くすることができる。しかもこのように板厚を薄くしても、曲面保持強度を表１に示した比較例１、２のシャドウマスクと同等以上にすることができる。


【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
【表２】
1998199436.tif 000003
この実施例３のシャドウマスクは、パネルの有効部の内面形状を考慮して、平均曲率や曲率の２乗和が比較例２のそれらと同じになるようにしたものである。比較例２のシャドウマスクは、長軸方向の曲率半径がＲ５９１２、短軸方向の曲率半径が無限大であるが、これに対し、この実施例３のシャドウマスクは、逆に長軸方向の曲率半径がほぼ無限大、短軸方向の曲率半径がＲ５９１２となっている。
つまり、この実施例３のシャドウマスクは、短軸方向に比較例２の長軸方向と同様の曲率をもっているため、上述したように局部的なドーミングを抑制する効果が大きく、カラー受像管の色純度の劣化を小さくすることができる。


【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
また表２に示したように、この実施例３のシャドウマスクの平均曲率は、比較例２のシャドウマスクと同じになっているが、横縦の比が１６：９であるため、対角部での落込み量が比較例２の７．０に対して２．２と、大きく異なり、図３に示したように、有効面２３が大幅に平坦化されている。その結果、このシャドウマスクの曲面に対応して、パネルの有効部を平坦化することができる。


【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
このようなシャドウマスクの短軸上での短軸方向の形状は、
Ｚ＝−２．１３５×１０−４Ｙ２−２．９１９×１０−１０Ｙ４
と、４次関数で表わされ、任意点での短軸に平行な方向の形状も、同じ形状となる。


【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
【実施例５】
一般にシャドウマスクは、フォトエッチング法により多数の電子ビーム通過孔が所定の配列で形成された平板状のシャドウマスクをプレス成形により形成する方法によりマスク本体を形成し、このマスク本体の周辺部をフレームに溶接固定する方法により形成されるが、特にこの実施例５では、図４（ａ）に示すように、フォトエッチング法により多数の電子ビーム通過孔が所定の配列で形成された平板状のシャドウマスク２５を、ローラーなどを用いた丸め加工により、同（ｂ）に示すように、短軸方向にのみ湾曲した円筒状のシャドウマスク２６に塑性変形させ、その後、この円筒状のシャドウマスク２６を弾性変形させて、同（ｃ）に示すように、短軸方向の曲率半径を上記塑性変形させたシャドウマスクの短軸方向の曲率半径よりも大きくして、同（ｄ）に示すように、形成しようとするシャドウマスク１６の有効面周辺部形状と同一形状の固定端縁部をもつフレーム２２に溶接固定する方法により形成した。このような曲面形成方法によれば、マスク本体２１にその曲率半径を小さくする方向の応力を残存させることができ、この応力の残存により、プレス加工によりマスク本体を成形したシャドウマスクにくらべて、より高い曲面保持強度をもつすぐれたシャドウマスクとすることができる。


【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
【発明の効果】
実質的に矩形状の有効部を有するパネルの内側に実質的に矩形状のシャドウマスクが配置され、このシャドウマスクが実質的に矩形状のフレームと、有効部と対向する曲面からなる有効面に多数の電子ビーム通過孔が形成され、この有効面の周辺部がフレームに固定された実質的に矩形状のマスク本体とからなるカラー受像管において、マスク本体の有効面を、少なくとも中央部付近において長軸方向の曲率半径をほぼ無限大とし、短軸方向の曲率半径がほぼ一定の円筒状曲面、あるいは高次の多項式で表わされる曲面に形成すると、シャドウマスクの曲面保持強度を大幅に向上させることができる。また従来のシャドウマスクと同等の曲面保持強度を保ったまま、平坦度を向上させ、パネルの平坦化を容易にすることができる。さらに従来のシャドウマスクと同一平坦度として、シャドウマスクの板厚を薄くすることができるなどの効果が得られる。