(57)【要約】【課題】視認性が良好で、成型性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】シャドウマスク４の有孔部４１の任意の点での曲率の最大値と最小値との積の絶対値の平方根の逆数をこの点でのガウス曲率半径と定義する。Ｘ軸上において、０≦Ｘ≦（１／３）×Ｈの範囲でのガウス曲率半径のシャドウマスクの中央からの距離に対する変化を最小自乗法により近似して得た直線の傾きをＡとし、Ｘ軸上において、（１／３）×Ｈ≦Ｘ≦（３／４）×Ｈの範囲でのガウス曲率半径のシャドウマスクの中央からの距離に対する変化を最小自乗法により近似して得た直線の傾きをＢとしたとき、Ａ＜０かつＢ＜０かつＡ／Ｂ＞３を満足する。【選択図】図９
2007157437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面に蛍光体スクリーンが設けられたパネルと、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前記パネルの内側面に取り付けられたシャドウマスクとを有するカラー受像管であって、
前記シャドウマスクは複数の電子ビーム通過孔が形成された矩形状の有孔部を備え、
管軸をＺ軸、前記Ｚ軸と直交し前記有孔部の長辺方向と平行な軸をＸ軸、前記Ｚ軸と直交し前記有孔部の短辺方向と平行な軸をＹ軸、前記有孔部のＸ軸上における寸法を２Ｈとし、
前記シャドウマスクの前記有孔部の任意の点での曲率の最大値と最小値との積の絶対値の平方根の逆数をこの点でのガウス曲率半径と定義し、
Ｘ軸上において、０≦Ｘ≦（１／３）×Ｈの範囲でのガウス曲率半径の前記シャドウマスクの中央からの距離に対する変化を最小自乗法により近似して得た直線の傾きをＡとし、Ｘ軸上において、（１／３）×Ｈ≦Ｘ≦（３／４）×Ｈの範囲でのガウス曲率半径の前記シャドウマスクの中央からの距離に対する変化を最小自乗法により近似して得た直線の傾きをＢとしたとき、
Ａ＜０  かつ  Ｂ＜０  かつ  Ａ／Ｂ＞３
であることを特徴とするカラー受像管。
【請求項２】
Ｘ軸上において、（３／４）×Ｈ≦Ｘ≦Ｈの範囲でのガウス曲率半径の前記シャドウマスクの中央からの距離に対する変化を最小自乗法により近似して得た直線の傾きをＣとしたとき、
Ｃ＞０
である請求項１に記載のカラー受像管。
【請求項３】
前記有孔部のＹ軸上における寸法を２Ｖとし、
Ｙ軸と平行な軸上において、０≦Ｙ≦（１／２）×Ｖの範囲でのガウス曲率半径のＸ軸からの距離に対する変化を最小自乗法により近似して得た直線の傾きをＤとしたとき、
Ｄ＞０
であるＹ軸と平行な軸が
（１／３）×Ｈ≦Ｘ≦（３／４）×Ｈ
の範囲に少なくとも１つ存在する請求項１又は２に記載のカラー受像管。
【請求項４】
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１〜３のいずれかに記載のカラー受像管。
【請求項５】
前記パネルの外面の曲率半径が１０，０００ｍｍ以上である請求項１〜４のいずれかに記載のカラー受像管。
【請求項６】
Ｘ軸上において、（１／３）×Ｈ≦Ｘ≦（３／４）×Ｈの範囲でのガウス曲率半径が、Ｘ軸上でのガウス曲率半径の平均値よりも小さい請求項１〜５のいずれかに記載のカラー受像管。
【請求項７】
内面に蛍光体スクリーンが設けられたパネルと、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前記パネルの内側面に取り付けられたシャドウマスクとを有するカラー受像管であって、
前記シャドウマスクは複数の電子ビーム通過孔が形成された矩形状の有孔部を備え、
管軸をＺ軸、前記Ｚ軸と直交し前記有孔部の長辺方向と平行な軸をＸ軸、前記Ｚ軸と直交し前記有孔部の短辺方向と平行な軸をＹ軸、前記有孔部のＸ軸上における寸法を２Ｈとし、
前記シャドウマスクの前記有孔部の任意の点での曲率の最大値と最小値との積の絶対値の平方根の逆数をこの点でのガウス曲率半径と定義したとき、
Ｘ軸上において、（１／３）×Ｈ≦Ｘ≦（３／４）×Ｈの範囲でのガウス曲率半径が、Ｘ軸上でのガウス曲率半径の平均値よりも小さいことを特徴とするカラー受像管。
【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では、パネルの凹曲面状の内面上に３色蛍光体が塗り分けられてなるほぼ矩形状の蛍光体スクリーンが形成されている。この蛍光体スクリーンに対向し、且つ所定の間隔を隔てて、多数の開孔（電子ビーム通過孔）が所定の規則的な配列で穿設された曲面状の有孔部を備えたほぼ矩形状のシャドウマスクが配置されている。シャドウマスクは、その外周の折り曲げ形成されたスカート部を介して、略矩形枠状のマスクフレームに固定される。パネルと接続されたファンネルのネック内に電子銃が配設されている。電子銃から放出された３電子ビームは、集束、加速され、且つ偏向作用を受けてシャドウマスクの有孔部を走査し、電子ビーム通過孔を通過して対応する蛍光体を射突し発光させてカラー映像を現出する。ここで、シャドウマスクは、個々の蛍光体を射突する電子ビームを選別するという色選別機能を果たす重要な部材である。
【０００３】
カラー受像管の蛍光体スクリーン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色蛍光体上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、フェースパネルとシャドウマスクとの間に所定の相対的位置関係がカラー受像管の動作中に常に維持される必要がある。より具体的には、蛍光体スクリーンとこれに対向するシャドウマスクの有孔部との間隔（ｑ値）が所定の許容範囲内に維持されることが必要である。
【０００４】
シャドウマスクを備えたカラー受像管では、その動作原理上、シャドウマスクの電子ビーム通過孔を通過して蛍光体スクリーンに到達する電子ビームは、電子銃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、シャドウマスクは蛍光体スクリーン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、蛍光体スクリーンとシャドウマスクとの間隔（ｑ値）が許容範囲を超えると、蛍光体に対する電子ビームのランディング位置がずれ（以下、この現象を「ビームシフト」という）、色純度が劣化する。
【０００５】
シャドウマスクのドーミングによるビームシフトの大きさ（以下、「ビームシフト量」という）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ビームシフトが生じる。この局部的なドーミングではビームシフト量も大きい。近年の画面の大型化に伴う広偏向角化及び画面の平坦化により、このビームシフトは一層深刻となってきている。
【０００６】
シャドウマスクの有孔部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、電子ビームのビームシフト量も大きくなり、色純度が大幅に劣化する。このため、パネルの有効部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。特に、パネルの有効部の外面が平坦なカラー受像管用のシャドウマスクの成型加工は、その曲率半径が大きいため更に困難である。
【０００７】
成型加工が不十分で、且つ成型後に不所望な応力がシャドウマスク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の形状変化を生じさせ、これがビームシフトを招き、色純度が大きく劣化することになる。
【０００８】
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型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。
【０００９】
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、特にパネルの有効部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。
【００１０】
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ず、また、パネルの質量が増加するという問題があった。また、シャドウマスクの一部分しか曲率半径を小さくすることができないので、ビームシフト量の画面内における最大値が大きくなってしまうという問題があった。
【００１１】
特許文献２には、短軸方向の曲率半径を、短軸近傍では中央部に対して長辺部近傍において小さくし、長軸方向の中間部では長軸近傍に対して長辺部近傍において大きくした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でもドーミングに対してある程度の効果を有するが、シャドウマスクの一部分しか曲率半径を小さくすることができないので、ビームシフト量の画面内における最大値が大きくなってしまうという問題があった。
【００１２】
特許文献３には、最大曲率半径を有する領域がシャドウマスク中央から有孔部の端までの距離の１／２以上、２／３以下の範囲にあり、中央部の曲率半径および周辺部の曲率半径が前記最大曲率半径よりも小さい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では、ビームシフト量に対するシャドウマスクの曲率半径の影響が最も大きいシャドウマスクの長軸方向の中間領域においてドーミングが最も発生しやすくなり、ビームシフト量の画面内における最大値が大きくなってしまうという問題があった。
【００１３】
特許文献４には、曲率半径が中央部から周辺部に向かうにつれて連続的に減少し、かつ、有孔部の中央及び端部を除く任意の位置における曲率半径が、中央における曲率半径と端部における曲率半径とを用いて近似した１次式で得られる値よりも大きい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では、ビームシフト量に対するシャドウマスクの曲率半径の影響が最も大きいシャドウマスクの長軸方向の中間領域においてシャドウマスクが熱膨張しやすくなり、ビームシフト量の画面内における最大値が大きくなってしまうという問題があった。
【００１４】
特許文献５には、対角軸上、又は長軸上、又は短軸上でのシャドウマスクの中央からの距離に対する曲率半径の変化を最小自乗法により直線で近似したとき、各位置における曲率半径の前記直線との差が１００ｍｍ以下である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では、ビームシフト量に対するシャドウマスクの曲率半径の影響が最も大きいシャドウマスクの長軸方向の中間領域においてドーミングが発生しやすくなり、ビームシフト量の画面内における最大値が大きくなってしまうという問題があった。
【特許文献１】特開平１０−１９９４３６号公報
【特許文献２】特開平７−１５３３８５号公報
【特許文献３】特開２０００−１４９８１０号公報
【特許文献４】特開２００１−２１６９２１号公報
【特許文献５】特開２００２−３１３２５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上述のように、カラー受像管の視認性を向上させるためにパネルの有効部の外面の曲率半径を大きくし、それに伴ってシャドウマスクの有孔部の曲率半径を大きくすると、シャドウマスクのドーミングによりビームシフト量が大きくなり、色純度の劣化が大きくなる。
【００１６】
また、シャドウマスクの材料として安価で成型性の良好な鉄材を使用した場合、その大きな熱膨張係数によりシャドウマスクのドーミングによるビームシフト量が大きくなり、色純度の劣化が大きくなる。
【００１７】
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、成型性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】
【００１８】
本発明のカラー受像管は、内面に蛍光体スクリーンが設けられたパネルと、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前記パネルの内側面に取り付けられたシャドウマスクとを有する。
【００１９】
前記シャドウマスクは複数の電子ビーム通過孔が形成された矩形状の有孔部を備える。
【００２０】
管軸をＺ軸、前記Ｚ軸と直交し前記有孔部の長辺方向と平行な軸をＸ軸、前記Ｚ軸と直交し前記有孔部の短辺方向と平行な軸をＹ軸、前記有孔部のＸ軸上における寸法を２Ｈとする。前記シャドウマスクの前記有孔部の任意の点での曲率の最大値と最小値との積の絶対値の平方根の逆数をこの点でのガウス曲率半径と定義する。
【００２１】
本発明の第１のカラー受像管では、Ｘ軸上において、０≦Ｘ≦（１／３）×Ｈの範囲でのガウス曲率半径の前記シャドウマスクの中央からの距離に対する変化を最小自乗法により近似して得た直線の傾きをＡとし、Ｘ軸上において、（１／３）×Ｈ≦Ｘ≦（３／４）×Ｈの範囲でのガウス曲率半径の前記シャドウマスクの中央からの距離に対する変化を最小自乗法により近似して得た直線の傾きをＢとしたとき、
Ａ＜０  かつ  Ｂ＜０  かつ  Ａ／Ｂ＞３
であることを特徴とする。
【００２２】
本発明の第２のカラー受像管では、Ｘ軸上において、（１／３）×Ｈ≦Ｘ≦（３／４）×Ｈの範囲でのガウス曲率半径が、Ｘ軸上でのガウス曲率半径の平均値よりも小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、シャドウマスクのガウス曲率半径を制御することにより、ビームシフト量に対するガウス曲率半径の影響が大きいＸ＝（１／３）×Ｈ付近からＸ＝（３／４）×Ｈ付近までの範囲内におけるガウス曲率半径を小さくすることが出来るので、画面全面でのビームシフト量を効果的に小さくすることが可能となる。
【００２４】
従って、本発明によれば、視認性が良好で、成型性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、画像品位の良好なカラー受像管を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明を説明する。
【００２６】
図１に本発明の一実施形態に係るカラー受像管の全体構成の断面図を示す。カラー受像管は、矩形状の有効部１ａを有するパネル１、パネル１のスカート部１ｂに接合された漏斗形状のファンネル２、およびファンネル２から伸びるネック５からなる外囲器９を有している。パネル１の有効部１ａの内面には蛍光体スクリーン３が形成されている。また、シャドウマスク構体１２がパネル１の内側に配置されている。
【００２７】
シャドウマスク構体１２は、多数の電子ビーム通過孔（開孔）が形成された色選別電極であるシャドウマスク４と、このシャドウマスク４を保持する断面がＬ字型の矩形枠状のマスクフレーム１１とからなる。マスクフレーム１１の側壁に設けられた弾性支持体（図示せず）をパネル１のスカート部１ｂの内側面に植設されたスタッドピン（図示せず）に係止することで、シャドウマスク構体１２はパネル１の内側面に取り付けられている。
【００２８】
ネック５内には一直線上にインライン配列された３本の電子ビーム６Ｒ，６Ｇ，６Ｂを放出する電子銃７が配列されている。この電子銃７から放出された電子ビームは、ファンネル２の外周面上に取り付けられた偏向ヨーク８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することで画像が表示される。マスクフレーム１１には、地磁気など外部磁界から電子ビームを遮蔽するための内部磁気シールド１０が取り付けられている。
【００２９】
図２に示すように、シャドウマスク４は、主面部４０と、主面部４０の周囲に連設され、管軸とほぼ平行になるように主面部４０に対して屈曲されたスカート部４３とを備える。主面部４０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が形成された略矩形状の曲面からなる有孔部４１と、有孔部４１の外周を取り囲み、電子ビーム通過孔が形成されていない無孔部４２とを備える。電子ビーム通過孔の端縁形状は、矩形状または円形状であり用途に応じて適宜選択される。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型することにより作成される。図２において、２点鎖線４１ａは有孔部４１の長辺、２点鎖線４１ｂは有孔部４１の短辺である。
【００３０】
以下の説明の便宜のために、カラー受像管の管軸をＺ軸、Ｚ軸と直交し有孔部４１の長辺４１ａ方向と平行な軸をＸ軸、Ｚ軸と直交し有孔部４１の短辺４１ｂ方向と平行な軸をＹ軸とする。また、有孔部４１のＸ軸上における寸法を２Ｈ、有孔部４１のＹ軸上における寸法と２Ｖとする。ここで、「有孔部４１のＸ軸上における寸法」とは、Ｘ軸及びＺ軸を含む面における断面での有孔部４１のＸ軸方向の寸法を意味する。また、「有孔部４１のＹ軸上における寸法」とは、Ｙ軸及びＺ軸を含む面における断面での有孔部４１のＹ軸方向の寸法を意味する。
【００３１】
近年、外光反射が少なく且つ画像歪を軽減して視認性を高めるためにパネル外面をほぼ平面としたカラー受像管（フラット管）が主流となりつつある。そこで、本発明では、パネル１の有効部１ａの外面の曲率半径が１０，０００ｍｍ以上であることが望ましい。これにより、視認性が向上し、画面が平坦であると認識することが出来る。
【００３２】
パネル１の有効部１ａの外面を平坦化することに伴い、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。さらに、適正な電子ビームランディングを得るために、有効部１ａの内面の曲率半径を大きくするに伴い、シャドウマスク４の有孔部４１の曲率半径も大きくすることが必要となる。
【００３３】
一般に、シャドウマスク４の有孔部４１の曲率半径を大きくすると、有孔部４１の曲面の形成が困難となる。そこで、本発明では、シャドウマスク４が鉄を９５％以上含む材料からなることが望ましい。これにより、低コストで曲面の成型性を大幅に改善することが出来る。
【００３４】
しかし、このような材料は熱膨張係数が大きいために、図３に示したように有孔部４１の中央ＰｃとＸ軸端Ｐｈとの間の領域２０にのみ電子ビームを照射することで画面上に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、短時間でビームシフト量が局部的に大きくなる。この対策として、シャドウマスク４の有孔部４１の曲率半径を小さくし、これに対応してパネル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、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。
【００３５】
そこで、本発明者らはシャドウマスク４の有孔部４１内の曲率半径の分布に着目し、画面上でのビームシフト量とシャドウマスク４の曲率半径との関係を詳細に検討した。
【００３６】
本発明ではシャドウマスク４の曲率半径を評価する指標としてガウス曲率半径を用いる。ガウス曲率半径は次のように定義される。
【００３７】
曲面上の任意の点上の法線を含む平面とこの曲面とで形成される曲線の曲率のうちの最大値と最小値との積をガウス曲率と呼ぶ。ガウス曲率は曲面の曲率を表す値として一般的に用いられている。
【００３８】
具体的には、ガウス曲率は以下のようにして求めることが出来る。
【００３９】
シャドウマスクの曲面は、一般的な多項式表示
【００４０】
【数１】
2007157437.tif 000003
【００４１】
においてｎを４程度とし、実測したｚ値から最小二乗法を用いて決定した係数を用いることにより近似できる。この場合のガウス曲率Ｋは、
【００４２】
【数２】
2007157437.tif 000004
【００４３】
とすると、
【００４４】
【数３】
2007157437.tif 000005
【００４５】
にて求めることが出来る。
【００４６】
本発明では、Ｘ軸方向の曲率半径やＹ軸方向の曲率半径と次元を合わせるために、ガウス曲率Ｋの絶対値の平方根の逆数をガウス曲率半径と定義する。
【００４７】
最初に、シャドウマスク４のドーミング量とシャドウマスク４の曲率半径との関係を検討した結果を示す。
【００４８】
本発明者らは（株）ＣＲＣソリューションズが開発した有限要素法の構造解析ソフト『ＦＩＮＡＳ』を使用した構造解析により、ドーミング量に対するシャドウマスクのＸ軸方向の曲率半径・Ｙ軸方向の曲率半径・ガウス曲率半径のそれぞれの寄与の度合いを検討した。具体的には、対角寸法６８ｃｍのカラー受像管において、図３に示す正方形状の電子ビームの局所的な照射領域２０の中心Ｐｘの位置をＸ軸上のＸ＝１／３Ｈ，１／２Ｈ，２／３Ｈ，３／４Ｈの４通りに変えて、それぞれの場合のドーミング量を解析し、各曲率半径とドーミング量との相関係数を算出し、その平均値を求めた。結果を表１に示す。
【００４９】
【表１】
2007157437.tif 000006
【００５０】
表１より、３つの曲率半径のうちガウス曲率半径がドーミング量との相関係数がもっとも高いことが分かる。これは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の各曲率半径は、一方向（即ち一断面）での曲線の曲率半径であるから、曲面の形状を表すには不十分であるが、ガウス曲率半径は、最大曲率と最小曲率とから得られた曲率半径であるから、曲面の形状を表すのにより優れていることを意味している。そこで、本発明ではシャドウマスク曲面の形状をガウス曲率半径を用いて規定する。以下において、「曲率半径」とあるのは「ガウス曲率半径」を意味する。
【００５１】
次に、ビームシフト量と電子ビームの局所的な照射位置との関係を検討した。結果を図４に示す。これは、対角寸法が６８ｃｍで曲率半径が有孔部４１の全領域において一定であるシャドウマスクを搭載したカラー受像管において、図３に示すような正方形状の電子ビームの局所的な照射領域２０の位置をＸ軸上において中央ＰｃからＸ軸端Ｐｈにまで移動させた場合の、ビームシフト量の変化を解析により求めた結果である。図４において、縦軸は画面上でのビームシフト量、横軸は正方形状の電子ビームの局所的な照射領域２０の中心Ｐｘ（図３参照）のＸ軸座標値である。図中の点線はＸ＝（１／３）×Ｈの位置を示し、一点鎖線はＸ＝（３／４）×Ｈの位置を示している。
【００５２】
ビームシフト量が図４のように変化する理由を考えるために、（１）ドーミング量一定の条件下でのビームシフト量とドーミング位置との関係、（２）ドーミング量と曲率半径との関係のドーミング位置による変化、について検討した。
【００５３】
（１）についての検討結果を図５を用いて説明する。図５は、ドーミングが発生する位置、即ち、図３に示すような電子ビームの局所的な照射領域２０の位置をＸ軸上において中央ＰｃからＸ軸端Ｐｈにまで移動させた場合の、ビームシフト量の変化を解析により求めた結果である。解析は、ドーミング発生位置とビームシフト量との関係をより正確に求めるために、ドーミング量は常に一定であるとの条件下で行った。図５において、縦軸は画面上でのビームシフト量、横軸はドーミングが発生する位置のＸ軸座標値である。これにより、当然のことながら、ドーミング発生位置が電子ビームの偏向角が小さいシャドウマスク中央Ｐｃ近傍である場合にはビームシフト量は非常に小さいが、ドーミング発生位置がシャドウマスクのＸ軸端Ｐｈに近づくにしたがって（即ち、電子ビームの偏向角が大きくなるにしたがって）ビームシフト量が徐々に増大することが分かる。
【００５４】
次に（２）についての検討結果を図６，図７，図８を用いて説明する。
【００５５】
図６は、対角寸法が６８ｃｍで曲率半径が有孔部４１の全領域において一定であるシャドウマスクを搭載したカラー受像管において、図３に示すような正方形状の電子ビームの局所的な照射領域２０の位置をＸ軸上において中央ＰｃからＸ軸端Ｐｈにまで移動させた場合の、シャドウマスクのドーミング量の変化を解析により求めた結果である。図６には、有孔部４１の曲率半径を、Ｒ１７００ｍｍ、Ｒ１９００ｍｍ、Ｒ２１００ｍｍ、Ｒ２３００ｍｍ、Ｒ２５００ｍｍの５通りに変えて、それぞれの場合について解析を行った。図６において、縦軸はシャドウマスク４のドーミング量、横軸は正方形状の電子ビームの局所的な照射領域２０の中心Ｐｘ（図３参照）のＸ軸座標値である。
【００５６】
図７は、図６において電子ビームの局所的な照射領域２０の中心Ｐｘ（図３参照）のＸ軸座標値がＸ＝０，Ｘ＝（２／３）×Ｈ，Ｘ＝（７／８）×Ｈ，Ｘ＝Ｈの各場合について、ドーミング量と有孔部４１の曲率半径との関係を示した図である。
【００５７】
図８は、図６の横軸（即ちＸ軸）上の各位置において、曲率半径によるドーミング量の変化を最小自乗法により近似して得た直線の傾き（曲率半径によるドーミング量の変化率）と、正方形状の電子ビームの局所的な照射領域２０の中心Ｐｘ（図３参照）のＸ軸座標値（電子ビームの照射位置）との関係を示した図である。
【００５８】
図６に示すように、シャドウマスクのドーミング量は、電子ビームの局所的な照射領域２０のＸ軸方向位置が短辺４１ｂに近づくと急激に低下することが分かる。
【００５９】
図７に示すように、シャドウマスクのドーミング量は、電子ビームの局所的な照射領域２０のＸ軸方向位置にかかわらず、有孔部４１の曲率半径とほぼ比例関係にあることが分かる。
【００６０】
一方、図８に示すように、曲率半径によるドーミング量の変化率は、電子ビームの局所的な照射領域２０のＸ軸方向位置によって変化する。より詳細には、照射領域２０の中心Ｐｘ（図３参照）が中央Ｐｃから中央ＰｃとＸ軸端Ｐｈとのほぼ中間位置（以下、「Ｘ軸上略中間位置」という）までの間にある場合にはほぼ一定であるが、これよりＸ軸端Ｐｈに近づくにしたがって小さくなることが分かる。つまり、照射領域２０の中心Ｐｘ（図３参照）が有孔部４１の中央ＰｃからＸ軸上略中間位置までの間にある場合にはドーミング量に対する曲率半径の影響が大きく、これよりＸ軸端Ｐｈに近づくにしたがってドーミング量に対する曲率半径の影響が徐々に小さくなることが分かる。
【００６１】
これは、Ｘ軸方向において、シャドウマスク４の有孔部４１の短辺４１ｂ付近ではＹ軸付近に比べて、構造上シャドウマスクが曲がりにくいこと、及び、温度上昇が小さいことに起因する。
【００６２】
有孔部４１の短辺４１ｂ付近でシャドウマスクが曲がりにくい理由としては、短辺４１ｂ付近は、無孔部４１とスカート部４３との境界の折り曲げ部分に近いために、短辺４１ｂ付近の曲げ剛性が大きいことが挙げられる。
【００６３】
また、有孔部４１の短辺４１ｂ付近で温度上昇が小さい理由としては、短辺４１ｂ付近は有孔部４１より熱容量が大きな無孔部４２に近いこと、短辺４１ｂ付近の熱が熱伝導により熱容量の大きいマスクフレーム１１へ逃げやすいこと、有孔部４１の周辺ほど電子ビームの入射角が大きくなるために電子ビームのエネルギーがシャドウマスクに伝わりにくいこと、が挙げられる。
【００６４】
前記（１）、（２）より、有孔部４１の中央Ｐｃ付近では、偏向角が小さいためにビームシフト量に対するドーミング量の影響が小さい。また、ドーミング量は曲率半径に比例する。従って、有孔部４１の中央Ｐｃ付近では、ビームシフト量に対する曲率半径の影響が小さい。
【００６５】
一方、有孔部４１のＸ軸端Ｐｈ付近では、ドーミング量に対する曲率半径の影響が小さいために、ビームシフト量に対する曲率半径の影響が小さい。
【００６６】
このため、曲率半径が一定のシャドウマスクを搭載したカラー受像管におけるビームシフト量は、図４に示したように、電子ビームの局所的な照射領域２０の中心Ｐｘの位置が、有孔部４１の中央Ｐｃ付近にあるとき小さく、Ｘ軸に沿って中央Ｐｃから離れるにしたがって増加し、Ｘ＝（１／３）×Ｈ付近にてＸ軸端（Ｘ＝Ｈ）付近のビームシフト量と同程度となり、Ｘ＝（３／４）×Ｈ付近にて最大となり、これよりＸ軸端に近づくにしたがって徐々に減少する。即ち、ビームシフト量は、電子ビームの局所的な照射領域２０の中心Ｐｘの位置が、Ｘ＝（１／３）×Ｈ付近からＸ＝Ｈまでの間で大きな値をとる。
【００６７】
そこで本発明では、シャドウマスク４の有孔部４１の中央での曲率半径を大きく、周辺での曲率半径を小さくするために、有孔部４１の曲面形状は以下のように設定される。Ｘ軸上において、０≦Ｘ≦（１／３）×Ｈの範囲でのガウス曲率半径のシャドウマスクの中央Ｐｃからの距離に対する変化を最小自乗法により直線で近似し、この直線の傾きをＡとする。また、Ｘ軸上において、（１／３）×Ｈ≦Ｘ≦（３／４）×Ｈの範囲でのガウス曲率半径のシャドウマスクの中央Ｐｃからの距離に対する変化を最小自乗法により直線で近似し、この直線の傾きをＢとする。本発明では、Ａ＜０、且つ、Ｂ＜０、且つ、Ａ／Ｂ＞３を満足する（これを「第１条件」と呼ぶ）。
【００６８】
この第１条件を満足することにより、ビームシフト量に対する曲率半径の影響が大きいＸ＝（１／３）×Ｈ付近からＸ＝（３／４）×Ｈ付近までの範囲内における曲率半径を効果的に小さくすることができるので、画面上でのビームシフト量の最大値を小さくすることが出来る。この結果、画面品位を向上させることが出来る。
【００６９】
さらに、シャドウマスク４の有孔部４１のＸ軸端Ｐｈ付近での曲率半径を大きく、Ｘ軸上略中間位置での曲率半径を小さくするために、有孔部４１の曲面形状は以下のように形成されることが好ましい。Ｘ軸上において、（３／４）×Ｈ≦Ｘ≦Ｈの範囲でのガウス曲率半径のシャドウマスクの中央Ｐｃからの距離に対する変化を最小自乗法により直線で近似し、この直線の傾きをＣとする。本発明では、Ｃ＞０を満足することが好ましい（これを「第２条件」と呼ぶ）。
【００７０】
この第２条件を満足することにより、ドーミング量に対する曲率半径の影響が小さいＸ軸端Ｐｈ付近での曲率半径を大きくすることができる。従って、ビームシフト量に対する曲率半径の影響が大きいＸ＝（１／３）×Ｈ付近からＸ＝（３／４）×Ｈ付近までの範囲内における曲率半径を小さくすることができるので、画面上でのビームシフト量を小さくすることが出来る。この結果、画面品位をさらに向上させることが出来る。
【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２０，０００ｍｍのカラー受像管に適用した実施例を示す。上記第１条件を満足する実施例を「実施例１」とし、上記第１条件に加えて第２条件を満足する実施例を「実施例２」とする。
【００７２】
実施例１および実施例２のカラー受像管のパネル１の有効部１ａの外面は前記のように十分に平坦化されており、そのシャドウマスク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からなる。従って、安価でありながら、十分な成型性を確保している。
【００７３】
シャドウマスク４の有孔部４１の表面形状は、Ｚ軸が交差する位置である中央Ｐｃを基準点とし、これに対する有孔部４１内の各点におけるＺ軸方向の変位量（以下、「落込み量」という）を所望の値とした非球面状に形成されている。有孔部４１内の各点においてガウス曲率半径が定義される。
【００７４】
比較のために、実施例１，２とシャドウマスク４の形状のみが相違する２つのカラー受像管を検討した（順に、「従来例１」、「比較例１」とする）。
【００７５】
実施例１，２、従来例１、比較例１のそれぞれのシャドウマスク４の有孔部４１のＸ軸上のＸ＝０，（１／６）×Ｈ，（１／３）×Ｈ，（１／２）×Ｈ，（２／３）×Ｈ，（３／４）×Ｈ，Ｈの各点での曲率半径の値を表２に示す。
【００７６】
【表２】
2007157437.tif 000007
【００７７】
シャドウマスク４の有孔部４１の平面性を一致させることで比較を容易にするために、実施例１，２、従来例１、比較例１のそれぞれのシャドウマスク４の有孔部４１のＸ軸端（Ｘ＝２５０ｍｍ、Ｙ＝０ｍｍ）Ｐｈ、Ｙ軸端（Ｘ＝０ｍｍ，Ｙ＝１９０ｍｍ）Ｐｖ、対角軸端（Ｘ＝２５０ｍｍ，Ｙ＝１９０ｍｍ）Ｐｄでの各落込み量を同一に設定した。具体的には、落ち込み量Ｚは、Ｘ軸端Ｐｈで１５．７９ｍｍ，Ｙ軸端Ｐｖで１２．７９ｍｍ，対角軸端Ｐｄで２８．８１ｍｍとした。ここで、Ｘ軸端Ｐｈとは有孔部４１の短辺４１ｂとＸ軸及びＺ軸を含む面との交点、Ｙ軸端Ｐｖとは有孔部４１の長辺４１ａとＹ軸及びＺ軸を含む面との交点、対角軸端Ｐｄとは有孔部４１の長辺４１ａと短辺４１ｂとの交点をいう（図２参照）。
【００７８】
図９に表２をプロットしたグラフを示す。
【００７９】
実施例１，２、従来例１、比較例１のそれぞれにおいて、Ｘ軸上において、０≦Ｘ≦（１／３）×Ｈ、（１／３）×Ｈ≦Ｘ≦（３／４）×Ｈ、（３／４）×Ｈ≦Ｘ≦Ｈの各範囲でのガウス曲率半径のシャドウマスクの中央Ｐｃからの距離に対する変化を最小自乗法により近似して得た直線の傾きＡ，Ｂ，Ｃは表３に示す通りである。
【００８０】
【表３】
2007157437.tif 000008
【００８１】
表３に示す通り、実施例１および実施例２では、Ａ＜０、且つ、Ｂ＜０、且つ、Ａ／Ｂ＞３であり、上記の第１条件を満足する。
【００８２】
一方、従来例１では、Ａ／Ｂ＝１．６であり、図９から分かるように、Ｘ軸上におけるガウス曲率半径は、有孔部４１の中央Ｐｃ（Ｘ＝０ｍｍ）及びＸ軸端Ｐｈ（Ｘ＝２５０ｍｍ）のそれぞれでのガウス曲率半径の値を結ぶ直線にほぼ沿って変化している。また、Ａ＝−５．４であり、図９から分かるように、０≦Ｘ≦（１／３）×Ｈの範囲内でのガウス曲率半径の変化が小さい。このため、中央Ｐｃ付近とＸ軸上略中間位置からＸ軸端Ｐｈまでの範囲とでガウス曲率半径は大きく変わらない。
【００８３】
比較例１では、有孔部４１内の各点でのガウス曲率半径はほぼ一定である。
【００８４】
表２及び図９から分かるように、ガウス曲率半径の値は、中央Ｐｃ付近では実施例１，２は従来例１及び比較例１より大きく、概略（１／３）×Ｈ≦Ｘ≦（３／４）×Ｈの範囲では実施例１，２は従来例１及び比較例１より小さい。
【００８５】
さらに、実施例２ではＣ＞０である。このため、ガウス曲率半径の値は、Ｘ軸端Ｐｈ付近では実施例２は実施例１より大きく、概略（１／３）×Ｈ≦Ｘ≦（３／４）×Ｈの範囲では実施例２は実施例１より小さい。
【００８６】
実施例１，２、従来例１，比較例１の各カラー受像管において、図３に示す正方形状の領域２０のみに電子ビームを局所的に照射したときのシャドウマスク４のドーミング量を解析により求めた。電子ビームの照射領域２０の中心Ｐｘの位置がＸ軸上のＸ＝０，（１／６）×Ｈ，（１／３）×Ｈ，（１／２）×Ｈ，（２／３）×Ｈ，（３／４）×Ｈ，Ｈの場合の各ドーミング量を表４に示す。
【００８７】
【表４】
2007157437.tif 000009
【００８８】
図１０に表４をプロットしたグラフを示す。
【００８９】
表４及び図１０から分かるように、ドーミング量は、照射領域２０の中心Ｐｘの位置が中央Ｐｃ付近にあるとき、実施例１，２は従来例１及び比較例１より大きく、照射領域２０の中心Ｐｘの位置がＸ＝（１／３）×Ｈ付近よりもＸ軸端Ｐｈ側にあるとき、実施例１，２は従来例１及び比較例１より小さい。
【００９０】
さらに、実施例２は、実施例１に比べて、照射領域２０の中心Ｐｘの位置が概略（１／３）×Ｈ≦Ｘ≦（３／４）×Ｈの範囲内にあるとき、ドーミング量が小さい。
【００９１】
表４のそれぞれの場合における画面上でのビームシフト量を表５に示す。
【００９２】
【表５】
2007157437.tif 000010
【００９３】
図１１に表５をプロットしたグラフを示す。
【００９４】
照射領域２０の中心Ｐｘの位置が有孔部４１の中央Ｐｃ付近にあるとき、電子ビームの偏向角が小さいために、ドーミング量がビームシフト量に与える影響は小さい。従って、実施例１，２、従来例１、比較例１のいずれにおいても、ビームシフト量は小さい。
【００９５】
一方、照射領域２０の中心Ｐｘの位置がＸ軸方向において有孔部４１の周辺に近づくほど、電子ビームの偏向角が大きくなるために、ドーミング量がビームシフト量に与える影響は大きくなる。従って、照射領域２０の中心Ｐｘの位置がＸ＝（１／３）×Ｈ付近よりもＸ軸端Ｐｈ側にあるとき、ビームシフト量は、実施例１，２は従来例１及び比較例１より小さい。
【００９６】
さらに、実施例２は実施例１に比べて、Ｘ軸端Ｐｈ付近での曲率半径が大きいため、照射領域２０の中心Ｐｘの位置がＸ軸端Ｐｈ付近にあるとき、ビームシフト量も大きくなっている。ところが、実施例２において、照射領域２０の中心Ｐｘの位置がＸ軸端Ｐｈ付近にあるときのビームシフト量は、Ｘ軸上略中間位置にあるときのビームシフト量よりも小さいため、問題となることはない。一方、実施例２では、ビームシフト量の最大値が実施例１と同じであるのに、照射領域２０の中心Ｐｘの位置が概略（１／３）×Ｈ≦Ｘ≦（２／３）×Ｈの範囲内にあるときのビームシフト量は実施例１より小さい。
【００９７】
このように、実施例１，２によれば、ビームシフト量に対する曲率半径の影響が大きいＸ＝（１／３）×Ｈ付近からＸ＝（３／４）×Ｈ付近までの範囲内における曲率半径を効果的に小さくすることが出来るので、画面上でのビームシフト量を小さくすることが出来る。この結果、画面品位を向上させることが可能となる。
【００９８】
さらに、本発明者らはＹ軸と平行な方向におけるシャドウマスク４の曲率半径の変化、具体的には画面上でのビームシフト量と電子ビームの局所的な照射領域２０（即ち、画面上の局部的な高輝度画像パターン）のＹ軸と平行な方向における位置との関係についても検討した。
【００９９】
その結果、曲率半径が有孔部４１の全領域において一定であるシャドウマスクであっても、電子ビームの局所的な照射領域２０の位置をＹ軸と平行な方向に沿ってＸ軸から長辺４１ａへ移動させた場合、照射領域２０の位置によってビームシフト量は変化し、長辺４１ａに近づくほどビームシフト量は小さくなることが分かった。
【０１００】
この理由は以下のように考えられる。
【０１０１】
第１は、シャドウマスクのドーミング量と電子ビームの局所的な照射領域２０のＹ軸方向の位置との関係である。上述したように、電子ビームの局所的な照射領域２０をＸ軸方向に移動させたとき、有孔部４１の短辺４１ｂ付近ではドーミング量が小さい。これと同じことがＹ軸方向についても言える。つまり、Ｙ軸と平行な方向において曲率半径が一定であるシャドウマスクであっても、電子ビームの局所的な照射領域２０をＹ軸と平行な方向に沿ってＸ軸から長辺４１ａへ移動させた場合、照射領域２０が長辺４１ａに近づくほどドーミング量は小さくなる。
【０１０２】
第２は、シャドウマスクの中央Ｐｃから見た各位置の方位角による影響である。通常、シャドウマスクの有孔部４１のドーミングはその位置での接面に対してほぼ法線方向へ向かって起こる。一方、蛍光体のストライプはＹ軸と平行な方向に沿っている。よって、電子ビーム通過孔のＸ軸方向の変位のみが色純度を低下させるビームシフトに影響する。従って、ドーミングが生じた位置の中央Ｐｃからみた方位角（ドーミングが生じた位置と中央Ｐｃとを結ぶ直線とＸ軸とがなす角度）をθとすると、ドーミング量に対してｃｏｓθを乗じた値がビームシフト量に影響を及ぼす。従って、ドーミング量が一定であっても、ドーミングの発生位置がＹ軸と平行な方向において長辺４１ａに近づくほど（即ち、方位角θが大きくなるほど）、ビームシフト量は小さくなる。
【０１０３】
このように、Ｙ軸と平行な方向において、長辺４１ａ付近では、Ｘ軸付近に比べてドーミング量に対する曲率半径の影響が小さく、さらに、ビームシフト量に対するドーミング量の影響も小さい。従って、曲率半径が一定であっても、長辺４１ａ付近では、Ｘ軸付近に比べてビームシフト量は小さくなる。
【０１０４】
そこで、本発明では、Ｙ軸と平行な軸上において、０≦Ｙ≦（１／２）×Ｖの範囲でのガウス曲率半径のＸ軸からの距離に対する変化を最小自乗法により直線で近似し、この直線の傾きをＤとしたとき、Ｄ＞０であるＹ軸と平行な軸が（１／３）×Ｈ≦Ｘ≦（３／４）×Ｈの範囲に少なくとも１つ存在することが好ましい（これを「第３条件」と呼ぶ）。
【０１０５】
この第３の条件を満足することにより、ビームシフト量が大きい（１／３）×Ｈ≦Ｘ≦（３／４）×Ｈの範囲内に位置するＹ軸と平行な軸に対応する画面上の軸上でのビームシフト量の最大値を小さくすることができる。この結果、画面品位を向上させることが可能となる。
【０１０６】
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２０，０００ｍｍのカラー受像管に適用した実施例を示す。上述の第１条件に加えて上記第３条件を満足する実施例を「実施例３」と呼び、上述の第１条件を満足するが上記第３条件を満足しない実施例を「実施例４」と呼ぶ。
【０１０７】
実施例３，４のカラー受像管のパネル１の有効部１ａの外面は前記のように十分に平坦化されており、そのシャドウマスク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からなる。従って、安価でありながら、十分な成型性を確保している。
【０１０８】
実施例３と実施例４とはシャドウマスク４の形状のみにおいて相違する。シャドウマスク４の有孔部４１の平面性を一致させることで比較を容易にするために、実施例３，４のそれぞれのシャドウマスク４の有孔部４１のＸ軸端（Ｘ＝２５０ｍｍ、Ｙ＝０ｍｍ）Ｐｈ、Ｙ軸端（Ｘ＝０ｍｍ，Ｙ＝１９０ｍｍ）Ｐｖ、対角軸端（Ｘ＝２５０ｍｍ，Ｙ＝１９０ｍｍ）Ｐｄでの各落込み量を同一に設定した。具体的には、落ち込み量Ｚは、Ｘ軸端Ｐｈで１５．７９ｍｍ，Ｙ軸端Ｐｖで１２．７９ｍｍ，対角軸端Ｐｄで２８．８１ｍｍとした。
【０１０９】
実施例３，４のそれぞれのシャドウマスク４の有孔部４１のＸ＝（１／３）×Ｈに位置するＹ軸と平行な軸上のＹ＝０，（１／４）×Ｖ，（１／２）×Ｖの各点での曲率半径を表６に示す。
【０１１０】
【表６】
2007157437.tif 000011
【０１１１】
実施例３，４のそれぞれのシャドウマスク４の有孔部４１のＸ＝（１／２）×Ｈに位置するＹ軸と平行な軸上のＹ＝０，（１／４）×Ｖ，（１／２）×Ｖの各点での曲率半径を表７に示す。
【０１１２】
【表７】
2007157437.tif 000012
【０１１３】
実施例３，４のそれぞれのシャドウマスク４の有孔部４１のＸ＝（２／３）×Ｈに位置するＹ軸と平行な軸上のＹ＝０，（１／４）×Ｖ，（１／２）×Ｖの各点での曲率半径を表８に示す。
【０１１４】
【表８】
2007157437.tif 000013
【０１１５】
実施例３，４のそれぞれのシャドウマスク４の有孔部４１のＸ＝（３／４）×Ｈに位置するＹ軸と平行な軸上のＹ＝０，（１／４）×Ｖ，（１／２）×Ｖの各点での曲率半径を表９に示す。
【０１１６】
【表９】
2007157437.tif 000014
【０１１７】
表６〜表９に示すように、実施例３においては、曲率半径は、Ｘ軸上において小さく、Ｙ軸と平行な方向に沿ってＸ軸から離れるにしたがって徐々に大きくなっていることが分かる。一方、実施例４においては、曲率半径は、Ｙ軸と平行な方向においてほとんど変化せず、ほぼ一定である。
【０１１８】
実施例３，４について、Ｘ＝（１／３）×Ｈ，（１／２）×Ｈ，（２／３）×Ｈ，（３／４）×Ｈに位置するＹ軸と平行な４つの軸上において、０≦Ｙ≦（１／２）×Ｖの範囲でのガウス曲率半径のＸ軸からの距離に対する変化を最小自乗法により直線で近似し、各直線の傾きＤを求めた。結果を表１０に示す。
【０１１９】
【表１０】
2007157437.tif 000015
【０１２０】
表１０に示す通り、実施例３においては、（１／３）×Ｈ≦Ｘ≦（３／４）×Ｈの範囲内に位置する４つの軸の全てについてＤ＞０である。一方、実施例４においては、この４つの軸の全てについてＤ＝０である。
【０１２１】
表６〜表９のそれぞれの位置に図３に示す正方形状の領域２０の中心Ｐｘを一致させて領域２０のみに電子ビームを局所的に照射したときの画面上でのビームシフト量を表１１〜表１４に示す。
【０１２２】
【表１１】
2007157437.tif 000016
【０１２３】
【表１２】
2007157437.tif 000017
【０１２４】
【表１３】
2007157437.tif 000018
【０１２５】
【表１４】
2007157437.tif 000019
【０１２６】
表１１〜表１４に示す通り、実施例４では、Ｙ軸と平行な方向において曲率半径がほぼ一定であるにも関わらず、ビームシフト量は一定でなく、Ｙ＝０で最大となっている。一方、実施例３では、ビームシフト量は、Ｙ＝０，Ｙ＝（１／４）×Ｖ，Ｙ＝（１／２）×Ｖの各点でほぼ同じ値となっているため、Ｙ軸と平行な４つの軸上におけるビームシフト量の最大値がいずれも実施例４よりも小さくなっていることが分かる。
【０１２７】
このように、第３条件を満足する実施例３によれば、ビームシフト量が大きい（１／３）×Ｈ≦Ｘ≦（３／４）×Ｈの範囲内において、ビームシフト量に対する曲率半径の影響が小さいＹ軸方向の周辺で曲率半径を大きくし、ビームシフト量に対する曲率半径の影響が大きいＸ軸付近で曲率半径を小さくすることができる。従って、（１／３）×Ｈ≦Ｘ≦（３／４）×Ｈの範囲内に位置するＹ軸と平行な軸に対応する画面上の軸上でのビームシフト量の最大値を小さくすることができる。
【０１２８】
また、Ｘ軸上において、（１／３）×Ｈ≦Ｘ≦（３／４）×Ｈの範囲でのガウス曲率半径が、Ｘ軸上でのガウス曲率半径の平均値よりも小さいことが好ましい。これにより、前述したようにビームシフト量に対するガウス曲率半径の影響が大きいＸ＝（１／３）×Ｈ付近からＸ＝（３／４）×Ｈ付近までの範囲内におけるガウス曲率半径を小さくすることが出来るので、この範囲に対応する画面上でのビームシフト量を小さくすることが出来る。この結果、画面品位を向上させることが可能となる。
【０１２９】
ここで、「Ｘ軸上でのガウス曲率半径の平均値」は、前述した方法で近似した曲面のガウス曲率半径をＸ軸上において等間隔で計算し、得られた値を平均することにより得ることが出来る。
【産業上の利用可能性】
【０１３０】
本発明の利用分野は特に制限はないが、低コストで画像品位の良好な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】
【０１３１】
【図１】本発明の一実施形態に係るカラー受像管の画面の長軸を含む面での断面図
【図２】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斜視図
【図３】シャドウマスクの局部的なドーミングが発生しやすい電子ビームの照射パターンの一例を示した図
【図４】曲率半径が一定のシャドウマスクを搭載したカラー受像管における、ビームシフト量と電子ビームの局所的な照射位置との関係を示す図
【図５】ドーミング量が一定の条件下での、ビームシフト量と電子ビームの局所的な照射位置との関係を示す図
【図６】曲率半径が一定のシャドウマスクを搭載したカラー受像管における、ドーミング量と電子ビームの局所的な照射位置との関係を示す図
【図７】シャドウマスクのドーミング量と有孔部の曲率半径との関係を示す図
【図８】有孔部の曲率半径によるドーミング量の変化率と電子ビームの局所的な照射位置との関係を示す図
【図９】実施例１，２、従来例１、比較例１のシャドウマスクについてのガウス曲率半径とＸ軸上位置との関係を示す図
【図１０】実施例１，２、従来例１、比較例１のカラー受像管における、ドーミング量と電子ビームの局所的な照射位置との関係を示す図
【図１１】実施例１，２、従来例１、比較例１のカラー受像管における、ビームシフト量と電子ビームの局所的な照射位置との関係を示す図
【符号の説明】
【０１３２】
１：パネル
１ａ：パネル有効部
１ｂ：パネルスカート部
２：ファンネル
３：蛍光体スクリーン
４：シャドウマスク
４０：主面部
４１：有孔部
４１ａ：有孔部の長辺
４１ｂ：有孔部の短辺
４２：無孔部
４３：スカート部
５：ネック
６Ｂ，６Ｇ，６Ｒ：電子ビーム
７：電子銃
８：偏向ヨーク
９：外囲器
１０：内部磁気シールド
１１：マスクフレーム
１２：シャドウマスク構体
２０：高輝度領域
【図１】
2007157437.tif 000020
【図２】
2007157437.tif 000021
【図３】
2007157437.tif 000022
【図４】
2007157437.tif 000023
【図５】
2007157437.tif 000024
【図６】
2007157437.tif 000025
【図７】
2007157437.tif 000026
【図８】
2007157437.tif 000027
【図９】
2007157437.tif 000028
【図１０】
2007157437.tif 000029
【図１１】
2007157437.tif 000030