JP2006049145A - カラー受像管 - Google Patents

Abstract

【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】 パネル有効部の外面の曲率半径は１０，０００ｍｍ以上である。シャドウマスクの有孔部のＸ軸（長軸）方向長さを２Ｌ、ｓを０＜ｓ＜１を満たす変数とし、Ｘ軸上のＸ＝０からＸ＝ｓＬまで、Ｘ＝ｓＬからＸ＝Ｌまでの有孔部の各落込み量差をΔＺ₀₁（ｓ），ΔＺ₀₂、有孔部の長辺上のＸ＝０からＸ＝ｓＬまで、Ｘ＝ｓＬからＸ＝Ｌまでの有孔部の各落込み量差をΔＺ₁₁（ｓ），ΔＺ₁₂（ｓ）とし、α（ｓ）＝（ΔＺ₀₁（ｓ）／ΔＺ₁₁（ｓ））／（ΔＺ₀₂（ｓ）／ΔＺ₁₂（ｓ））なるα（ｓ）を定義したとき、０．２≦ｓ≦０．８の範囲内の少なくとも一部において、ｄα（ｓ）／ｄｓ≧０．４を満たす。
【選択図】 図２

Description

本発明はカラー受像管に関する。特に、パネル外面の曲率半径が１０，０００ｍｍ以上であるカラー受像管に関する。

一般にカラー受像管は、図３に示すように、ほぼ矩形状の有効部１ａと、この周囲に連設されたスカート部１ｂとを備えたパネル１と、スカート部１ａ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が形成されていない領域に設けられた３色蛍光体層とからなる蛍光体スクリーン３が形成されている。蛍光体スクリーン３に対向して、シャドウマスク４が配置されている。シャドウマスク４は矩形枠状のマスクフレーム１１に保持されており、マスクフレーム１１はパネル１の内壁面に取り付けられている。ファンネル２のネック部５内に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。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の外側には偏向装置８が設けられている。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て、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。

このようなカラー受像管において、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６Ｂ，６Ｇ，６Ｒが３色蛍光体層に正しくランディングする必要がある。そのためには、パネル１に対するシャドウマスク４の関係が重要であり、なかでも、パネル１の有効部１ａの内面とシャドウマスク４の電子ビーム通過孔が形成された領域（有孔部）との間隔（ｑ値）が所定の許容範囲内にあることが必要である。

電子銃７から放出された全電子ビームのうち、一部の電子ビームのみが蛍光体スクリーン３に達する。残りの電子ビームはシャドウマスク４に衝突し、その際、電子ビームの運動エネルギーは熱エネルギーへと変化してシャドウマスク４を加熱する。このため、シャドウマスク４はその材料の熱膨張係数に応じて熱膨張し、その形状が変化する。その結果、電子ビーム通過孔の蛍光体に対する位置が変化し、この位置の変化量が許容値を超えると電子ビームは所望の蛍光体を射突することができず、いわゆるミスランディングを生じ、表示画像の色純度を劣化させる。

電子ビーム照射によるシャドウマスク４の熱膨張のなかでも、有孔部の一部のみに多量の電子ビームが照射された場合に、電子ビーム通過孔の蛍光体に対する位置の変化量が特に大きくなり、電子ビームのミスランディングにより色純度が激しく劣化する。例えば、図４に示すように、画面中央と画面の長軸（Ｘ軸）端とのほぼ中間に位置する、短軸（Ｙ軸）方向に延びた帯状領域２０のみを白表示とし、これ以外の領域２１を黒表示とした場合には、色純度が最も劣化しやすいことが一般的に知られている。このような表示を行った場合、シャドウマスク４の有孔部は図５に示すように熱変形する。即ち、有孔部のうち白表示を行う帯状領域２０に対応する部分が局所的に温度上昇し、蛍光体スクリーン側に突出するように変形する（ドーミング）。このような局所的ドーミングが発生したとき、有孔部の表面の管軸方向における移動量が大きくなる長軸上において、色純度の劣化が最も激しくなる。

近年、カラー受像管の視認性を向上させるため、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は、シャドウマスク４の有孔部の曲率半径も大きくすることが必要となる。しかし、シャドウマスク４の有孔部の曲率半径を大きくすると、ドーミングによる電子ビーム通過孔の蛍光体に対する位置の変化量が大きくなり、電子ビームのミスランディング量が大きくなるので、色純度の劣化が大きくなる。

このため、パネル１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に、シャドウマスク４の材料として熱膨張係数の低い、鉄及びニッケルを主成分とする合金を使用する場合がほとんどである。例えば３６Ｎｉアンバー合金などが使用されることが多い。この場合、熱膨張係数は０〜１００℃で１〜２×１０^-6とドーミング抑制に有効である反面、高コストである上、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、パネル外面が平坦なカラー受像管においては、シャドウマスクの有孔部の曲率半径が大きいため、成型加工はさらに難しい。

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４に残留している場合、カラー受像管の製造工程の中で残留応力がシャドウマスク４の形状変化を生じさせ、これが電子ビームのミスランディングを招き、色純度が大きく劣化することになる。

一方、高純度の鉄を主成分とするアルミキルド鋼であれば、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、生産性も良好となる。

しかし、アルミキルド鋼は、熱膨張係数が０〜１００℃で約１２×１０^-6と大きいので、ドーミングに対しては不利であり、特にパネル１の有効部１ａの外面がほぼ平面である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。

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でもドーミング抑制に対してある程度の効果を有する。ところが、安価な鉄材を使用した場合には十分な効果が得られず、また、パネル重量が増加するという問題があった。
特開平１０−１９９４３６号公報

上述のように、カラー受像管は視認性を向上させるためパネルの有効部の外面の曲率半径を大きくし、それにともな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、シャドウマスクの熱膨張により電子ビームのミスランディング量が大きくなり、色純度の劣化が大きくなる。

また、シャドウマスクの材料として安価で成形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、シャドウマスクの熱膨張による電子ビームのミスランディング量はより大きくなり、色純度の劣化が大きくなる。

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。

本発明のカラー受像管は、ほぼ矩形状の有効部の内面に蛍光体スクリーンが形成されたパネルと、シャドウマスクとを備える。

前記シャドウマスクは、前記蛍光体スクリーンと対向し、多数の電子ビーム通過孔が形成されたほぼ矩形状の曲面からなる有孔部と、前記有孔部を取り囲むようにその周囲に配置された無孔部と、前記無孔部と連続し、前記無孔部に対して折り曲げられたスカート部とを備える。

前記パネルの前記有効部の外面の曲率半径は１０，０００ｍｍ以上である。

管軸方向軸を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２Ｌ、ｓを０＜ｓ＜１を満たす変数とし、Ｘ軸上においてＸ＝０，ｓＬ，Ｌの各地点でのマスク中央に対する前記有孔部の表面のＺ軸方向の落込み量をＺ₀₀，Ｚ₀₁（ｓ），Ｚ₀₂とし、前記有孔部の長辺上においてＸ＝０，ｓＬ，Ｌの各地点でのマスク中央に対する前記有孔部の表面のＺ軸方向の落込み量をＺ₁₀，Ｚ₁₁（ｓ），Ｚ₁₂とし、
ΔＺ₀₁（ｓ）＝Ｚ₀₁（ｓ）−Ｚ₀₀
により定義される、Ｘ軸上のＸ＝０の地点に対するＸ＝ｓＬの地点の落ち込み量差ΔＺ₀₁（ｓ）と、
ΔＺ₀₂（ｓ）＝Ｚ₀₂−Ｚ₀₁（ｓ）
により定義される、Ｘ軸上のＸ＝ｓＬの地点に対するＸ＝Ｌの地点の落ち込み量差ΔＺ₀₂（ｓ）と、
ΔＺ₁₁（ｓ）＝Ｚ₁₁（ｓ）−Ｚ₁₀
により定義される、長辺上のＸ＝０の地点に対するＸ＝ｓＬの地点の落ち込み量差ΔＺ₁₁（ｓ）と、
ΔＺ₁₂（ｓ）＝Ｚ₁₂−Ｚ₁₁（ｓ）
により定義される、長辺上のＸ＝ｓＬの地点に対するＸ＝Ｌの地点の落ち込み量差ΔＺ₁₂（ｓ）とを用いて、
α（ｓ）＝（ΔＺ₀₁（ｓ）／ΔＺ₁₁（ｓ））／（ΔＺ₀₂（ｓ）／ΔＺ₁₂（ｓ））
なるα（ｓ）を定義したとき、０．２≦ｓ≦０．８の範囲内の少なくとも一部において、
ｄα（ｓ）／ｄｓ≧０．４
を満たす。

本発明によれば、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ができる。

以下、図面を参照して本発明のカラー受像管について説明する。

本発明に係るカラー受像管の概略構成は、シャドウマスクの形状を除いて図３に示した従来のカラー受像管と同じである。

図６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）が形成されたほぼ矩形状の曲面からなる有孔部４１と、有孔部４１を取り囲むようにその周囲に配置された無孔部４２と、無孔部４２と連続し、無孔部４２に対して折り曲げられたスカート部４３とを備える。スカート部４３をマスクフレーム１１の内側に嵌め込んで、両者を溶接することにより、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。

本発明のカラー受像管を構成するパネル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１０，０００ｍｍ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。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ことにともない、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。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の曲面の成形が困難になる。そこで、本発明では、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。これにより、低コストで曲面の成形性を大幅に改善することが出来る。

しかし、このような材料は熱膨張係数が大きいために、図４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、短時間での電子ビームの局部的なミスランディング量が大きくなる。この対策として、シャドウマスク４の有孔部４１の曲率を大きくし、これに対応してパネル１の有効部１ａの内面の曲率をできるだけ大きくすることが考えられる。しかし、この場合、パネル１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。

本発明はこのような問題を解決する。その一実施例を、対角寸法５１ｃｍ、アスペクト比４：３、パネル１の有孔部１ａの外面の曲率半径が２０，０００ｍｍのカラー受像管の場合（以下、「実施例１」という）で説明する。

本実施例１のカラー受像管のパネル１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表１に示す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。

図３及び図６に示すように、カラー受像管の管軸方向軸を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２Ｌとする。

図１は、シャドウマスク４の有孔部４１の１／４象限を示した斜視図である。本発明では有孔部４１の表面の形状を落ち込み量で表現する。落ち込み量とは、Ｚ軸が交差するシャドウマスク４の表面上の点（マスク中央）を基準点とし、これに対する有孔部４１内のある地点のＺ軸方向の変位量をいう。

ｓを０＜ｓ＜１を満たす変数とし、図示したように、Ｘ軸上においてＸ＝０，ｓＬ，Ｌの各地点でのマスク中央に対する有孔部４１の表面のＺ軸方向の落込み量をＺ₀₀，Ｚ₀₁（ｓ），Ｚ₀₂とする。また、有孔部４１ａの長辺４１ａ上においてＸ＝０，ｓＬ，Ｌの各地点でのマスク中央に対する有孔部４１の表面のＺ軸方向の落込み量をＺ₁₀，Ｚ₁₁（ｓ），Ｚ₁₂とする。

更に、これらの各地点での落ち込み量の差である落ち込み量差を図２のように定義する。即ち、落ち込み量差ΔＺ₀₁（ｓ）は、Ｘ軸上のＸ＝０の地点に対するＸ＝ｓＬの地点の落ち込み量差であって、
ΔＺ₀₁（ｓ）＝Ｚ₀₁（ｓ）−Ｚ₀₀
により定義される。落ち込み量差ΔＺ₀₂（ｓ）は、Ｘ軸上のＸ＝ｓＬの地点に対するＸ＝Ｌの地点の落ち込み量差であって、
ΔＺ₀₂（ｓ）＝Ｚ₀₂−Ｚ₀₁（ｓ）
により定義される。落ち込み量差ΔＺ₁₁（ｓ）は、長辺上のＸ＝０の地点に対するＸ＝ｓＬの地点の落ち込み量差であって、
ΔＺ₁₁（ｓ）＝Ｚ₁₁（ｓ）−Ｚ₁₀
により定義される。落ち込み量差ΔＺ₁₂（ｓ）は、長辺上のＸ＝ｓＬの地点に対するＸ＝Ｌの地点の落ち込み量差であって、
ΔＺ₁₂（ｓ）＝Ｚ₁₂−Ｚ₁₁（ｓ）
により定義される。

更に、これら落ち込み量差を用いて、
α（ｓ）＝（ΔＺ₀₁（ｓ）／ΔＺ₁₁（ｓ））／（ΔＺ₀₂（ｓ）／ΔＺ₁₂（ｓ））
なるα（ｓ）を定義する。

図７は、実施例１に係るカラー受像管のシャドウマスクの有孔部４１のＸ軸及び長辺４１ａに沿った落込み量を示す図である。また、図８は、比較例１に係るシャドウマスク４の有孔部４１のＸ軸及び長辺４１ａに沿った落込み量を示す図である。比較例１に係るカラー受像管は、実施例１とシャドウマスク４の形状においてのみ相違する。有孔部４１のＸ軸及び長辺４１ａに沿った落込み量はＸ座標値ｘの６次式で近似することができ、各項の係数は図７及び図８の下欄に示すとおりである。実施例１と比較例１とは、シャドウマスクの平面性を一致させて比較を容易にするために、対角軸端（ｘ＝１９０ｍｍ，ｙ＝１４３ｍｍ）での落ち込み量Ｚ₁₂を同一に設定している（Ｚ₁₂＝１６．７７ｍｍ）。比較例１のシャドウマスクの材料は実施例１と同一であるが、仮に熱膨張係数の低い材料（例えば表１のＩｎｖａｒ合金）を使用した場合には、良好な視認性を備えながら、ドーミング量を許容範囲内に抑えることができるように、比較例１のシャドウマスクの有孔部４１の曲面が設定されている。

各地点での落込み量はＸ軸方向の位置ｘ、即ちｓによって決定される。実施例１及び比較例１についての上記α（ｓ）の一次微分ｄα（ｓ）／ｄｓのｓに対する変化曲線を図９に示す。図９において「単一曲面１」は、対角軸端での落ち込み量Ｚ₁₂が実施例１及び比較例１と同一になるように設定された曲率半径が１６９４ｍｍの球面形状の有孔部を備えたシャドウマスクを意味する。

図９に、０．２≦ｓ≦０．８且つｄα（ｓ）／ｄｓ≧０．４を満たす範囲を領域３０として示した。本発明に係る実施例１では、０．２≦ｓ≦０．８の全範囲においてｄα（ｓ）／ｄｓ≧０．４を満足する。即ち、０．２≦ｓ≦０．８の全範囲において、ｄα（ｓ）／ｄｓの変化曲線が領域３０を通過する。また、ｄα（ｓ）／ｄｓの最大値は０．２≦ｓ≦０．８の範囲内に存在する。これに対して、比較例１では０．２≦ｓ≦０．８の範囲で｜ｄα（ｓ）／ｄｓ｜≦０．２であり、単一曲面１ではｓの値にかかわらず有孔部４１の全面でｄα（ｓ）／ｄｓ＝０であり、いずれもｄα（ｓ）／ｄｓの変化曲線が領域３０を通過しない。

実施例１のシャドウマスクは、対角軸端での落ち込み量Ｚ₁₂が比較例１と同等であるので、平坦な外面を有するパネルに適用することにより視認性に優れたカラー受像管を実現できる。また、シャドウマスクが鉄を９５％以上含む材料からなるので成形性が良好で、且つ安価である。更に、Ｘ＝０．５ＬからＸ＝Ｌの範囲における落ち込み量差が大きいので、図５を用いて説明した局所的なドーミングが発生しやすいＸ＝０．５Ｌの地点周辺において、電子ビームのミスランディング量の抑制効果が大きいとされるＹ軸方向曲率半径の縮小化が可能である。

表２に、上記の実施例１，比較例１，及び単一曲面１のシャドウマスクを備えた各カラー受像管において、図４に示す表示を行ったときの、画面中央と画面のＸ軸端との中間位置（長軸中間）でのドーミングによる電子ビームの移動量を示す。画像表示は、高圧側電位２９ｋＶ、カソード電流１３００μＡ、白色の帯状領域２０の幅７５ｍｍとした。表２において、「対角軸平均曲率半径」は、シャドウマスクの中央及び対角軸端での各落ち込み量Ｚ₀₀，Ｚ₁₂から求められる、Ｚ軸及び対角軸を含む面におけるシャドウマスクの見かけ上の曲率半径を意味する。実施例１，比較例１，及び単一曲面１の対角軸平均曲率半径の値が同一であることは、これらの対角軸端での落ち込み量Ｚ₁₂が同一であることを意味している。

表２より、単一曲面１及び比較例１では電子ビーム移動量が４００μｍ以上であるのに対して、実施例１では３００μｍ未満となり、単一曲面１に対して電子ビーム移動量は５８％に改善される。

本発明の別のサイズへの適用例を示す。第２の適用例として対角寸法３６ｃｍ、アスペクト比４：３のカラー受像管について説明する。

図１０は、実施例２に係るカラー受像管のシャドウマスクの有孔部４１のＸ軸及び長辺４１ａに沿った落込み量を示す図である。実施例２のカラー受像管の構成は、サイズの相違を除けば実施例１のカラー受像管と概略同一である。実施例２のカラー受像管のパネル１の外面は曲率半径は１０，０００ｍｍ以上であり、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表１に示すアルミキルド脱炭鋼からなる。

図１１は、比較例２に係るシャドウマスク４の有孔部４１のＸ軸及び長辺４１ａに沿った落込み量を示す図である。比較例２に係るカラー受像管は、実施例２とシャドウマスク４の形状においてのみ相違する。

有孔部４１のＸ軸及び長辺４１ａに沿った落込み量はＸ座標値ｘの６次式で近似することができ、各項の係数は図１０及び図１１の下欄に示すとおりである。実施例２と比較例２とは、シャドウマスクの平面性を一致させて比較を容易にするために、対角軸端（ｘ＝１３３ｍｍ，ｙ＝１０２ｍｍ）での落ち込み量Ｚ₁₂を同一に設定している（Ｚ₁₂＝１１．７ｍｍ）。比較例２のシャドウマスクの材料は実施例２と同一であるが、仮に熱膨張係数の低い材料（例えば表１のＩｎｖａｒ合金）を使用した場合には、良好な視認性を備えながら、ドーミング量を許容範囲内に抑えることができるように、比較例２のシャドウマスクの有孔部４１の曲面が設定されている。

図１２に、実施例２、比較例２、及び単一曲面２のｄα（ｓ）／ｄｓのｓに対する変化曲線を図９と同様に示す。「単一曲面２」は、対角軸端での落ち込み量Ｚ₁₂が実施例２及び比較例２と同一になるように設定された曲率半径が１２０７ｍｍの球面形状の有孔部を備えたシャドウマスクを意味する。

本発明に係る実施例２では、０．２２≦ｓ≦０．７２の範囲においてｄα（ｓ）／ｄｓ≧０．４を満足する。即ち、０．２≦ｓ≦０．８の範囲のうち８３％（＝［（０．７２−０．２２）／（０．８−０．２）］×１００）の部分において、ｄα（ｓ）／ｄｓの変化曲線が領域３０を通過する。また、ｄα（ｓ）／ｄｓの最大値は０．２≦ｓ≦０．８の範囲内に存在する。これに対して、比較例２では０．２≦ｓ≦０．８の範囲で｜ｄα（ｓ）／ｄｓ｜≦０．２であり、単一曲面２ではｓの値にかかわらず有孔部４１の全面でｄα（ｓ）／ｄｓ＝０であり、いずれもｄα（ｓ）／ｄｓの変化曲線が領域３０を通過しない。

実施例２のシャドウマスクは、対角軸端での落ち込み量Ｚ₁₂が比較例２と同等であるので、平坦な外面を有するパネルに適用することにより視認性に優れたカラー受像管を実現できる。また、シャドウマスクが鉄を９５％以上含む材料からなるので成形性が良好で、且つ安価である。

表２に、上記の実施例２，比較例２，及び単一曲面２のシャドウマスクを備えた各カラー受像管において、図４に示す表示を行ったときの、画面中央と画面のＸ軸端との中間位置（長軸中間）でのドーミングによる電子ビームの移動量を示す。

表２より、単一曲面２及び比較例２では電子ビーム移動量が３００μｍ以上であるのに対して、実施例２では２４３μｍであり、単一曲面２に対して電子ビーム移動量は７８％に改善される。ｄα（ｓ）／ｄｓの変化曲線の少なくとも一部が領域３０を通過すればドーミングによる電子ビームのミスランディング量を低減することができ、更に実施例２のように、ｄα（ｓ）／ｄｓの変化曲線が０．２≦ｓ≦０．８の範囲のうちの５０％以上の部分において領域３０を通過すれば、ドーミングによる電子ビームのミスランディング量を一層低減することができる。

本発明の更に別のサイズへの適用例を示す。第３の適用例として対角寸法６０ｃｍ、アスペクト比４：３のカラー受像管について説明する。

図１３は、実施例３に係るカラー受像管のシャドウマスクの有孔部４１のＸ軸及び長辺４１ａに沿った落込み量を示す図である。実施例３のカラー受像管の構成は、サイズの相違を除けば実施例１のカラー受像管と概略同一である。実施例３のカラー受像管のパネル１の外面は曲率半径は１０，０００ｍｍ以上であり、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表１に示すアルミキルド脱炭鋼からなる。有孔部４１のＸ軸及び長辺４１ａに沿った落込み量はＸ座標値ｘの６次式で近似することができ、各項の係数は図１３の下欄に示すとおりである。

図１５に、実施例３及び単一曲面３のｄα（ｓ）／ｄｓのｓに対する変化曲線を図９と同様に示す。「単一曲面３」は、対角軸端（ｘ＝２２５ｍｍ，ｙ＝１６９ｍｍ）での落ち込み量Ｚ₁₂が実施例３と同一に設定（Ｚ₁₂＝１８．０ｍｍ）された、曲率半径が２２０９ｍｍの球面形状の有孔部を備えたシャドウマスクを意味する。本発明に係る実施例３では、０．２≦ｓ≦０．８の全範囲においてｄα（ｓ）／ｄｓ≧０．４を満足する。即ち、０．２≦ｓ≦０．８の全範囲において、ｄα（ｓ）／ｄｓの変化曲線が領域３０を通過する。また、ｄα（ｓ）／ｄｓの最大値は０．２≦ｓ≦０．８の範囲内に存在する。これに対して、単一曲面３ではｓの値にかかわらず有孔部４１の全面でｄα（ｓ）／ｄｓ＝０であり、ｄα（ｓ）／ｄｓの変化曲線は領域３０を通過しない。

実施例３のシャドウマスクは、平坦な外面を有するパネルに適用することにより視認性に優れたカラー受像管を実現できる。また、シャドウマスクが鉄を９５％以上含む材料からなるので成形性が良好で、且つ安価である。

表２に、上記の実施例３及び単一曲面２のシャドウマスクを備えた各カラー受像管において、図４に示す表示を行ったときの、画面中央と画面のＸ軸端との中間位置（長軸中間）でのドーミングによる電子ビームの移動量を示す。表２より、実施例３では単一曲面３に対して電子ビーム移動量は５７％に改善される。

本発明では、シャドウマスクのドーミングによる電子ビームのミスランディングを抑制しながら、シャドウマスクの対角軸端での落込み量Ｚ₁₂を減少させることも可能である。図１４は、実施例３と同じサイズのカラー受像管に用いられ、且つ実施例３よりも対角軸平均曲率半径を大きく、即ち対角軸端での落込み量Ｚ₁₂を減少させた、実施例４のシャドウマスクの有孔部４１のＸ軸及び長辺４１ａに沿った落込み量を示す図である。実施例４のシャドウマスクは、熱膨張係数が０〜１００℃で１２×１０^-6の高純度の鉄からなる表１に示すアルミキルド脱炭鋼からなる。有孔部４１のＸ軸及び長辺４１ａに沿った落込み量はＸ座標値ｘの６次式で近似することができ、各項の係数は図１４の下欄に示すとおりである。

図１５に、実施例４のｄα（ｓ）／ｄｓのｓに対する変化曲線を図９と同様に示す。本発明に係る実施例４では、０．２４≦ｓ≦０．８の範囲においてｄα（ｓ）／ｄｓ≧０．４を満足する。即ち、０．２≦ｓ≦０．８の範囲のうち９３％（＝［（０．８−０．２４）／（０．８−０．２）］×１００）の部分において、ｄα（ｓ）／ｄｓの変化曲線が領域３０を通過する。

実施例４のシャドウマスクも、平坦な外面を有するパネルに適用することにより視認性に優れたカラー受像管を実現できる。また、シャドウマスクが鉄を９５％以上含む材料からなるので成形性が良好で、且つ安価である。

表２に、上記の実施例４のシャドウマスクを備えた各カラー受像管において、図４に示す表示を行ったときの、画面中央と画面のＸ軸端との中間位置（長軸中間）でのドーミングによる電子ビームの移動量を示す。

表２より、実施例４では単一曲面３に対して電子ビーム移動量は８８％に改善される。実施例４のように、対角軸端での落込み量Ｚ₁₂を小さくすることにより、パネルの有効部の内面の曲率半径を大きくすることができるので、パネルの肉厚の減少、従って、パネルの重量の削減が可能になる。従って、実施例４によれば、パネル重量削減と、視認性の向上と、ドーミングによる電子ビームのミスランディング量の抑制の低減とを同時に実現できる。

本発明において、ｄα（ｓ）／ｄｓの最大値が０．２≦ｓ≦０．８の範囲内に存在すると、ドーミングによる電子ビームの移動量の低減に有利であるので、好ましい。

また、本発明において、シャドウマスクに酸化ビスマスなどのドーミング抑制のためのコーティングを施しても良く、これによりドーミングによる電子ビームのミスランディング量を更に低減することができる。

本発明に係るカラー受像管は、パネル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。

本発明の一実施形態に係るカラー陰極線管のシャドウマスクの有孔部の落込み量の定義を示す斜視図 本発明の一実施形態に係るカラー陰極線管のシャドウマスクの有孔部の落込み量差の定義を示す斜視図 カラー受像管の一例の概略構成を示した断面図 色純度がもっとも劣化する表示パターンを示す図 図４に示す表示を行った場合のシャドウマスクの有孔部の熱変形状態を示した斜視図 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 本発明の実施例１に係るシャドウマスクの有孔部のＸ軸及び長辺に沿った落込み量を示す図 比較例１に係るシャドウマスクの有孔部のＸ軸及び長辺に沿った落込み量を示す図 対角寸法５１ｃｍのシャドウマスクについてのｄα（ｓ）／ｄｓの変化曲線を示す図 本発明の実施例２に係るシャドウマスクの有孔部のＸ軸及び長辺に沿った落込み量を示す図 比較例２に係るシャドウマスクの有孔部のＸ軸及び長辺に沿った落込み量を示す図 対角寸法３６ｃｍのシャドウマスクについてのｄα（ｓ）／ｄｓの変化曲線を示す図 本発明の実施例３に係るシャドウマスクの有孔部のＸ軸及び長辺に沿った落込み量を示す図 本発明の実施例４に係るシャドウマスクの有孔部のＸ軸及び長辺に沿った落込み量を示す図 対角寸法６０ｃｍのシャドウマスクについてのｄα（ｓ）／ｄｓの変化曲線を示す図

符号の説明

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
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 ネック部
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
２０ 白色帯状領域
３０ 領域

Claims (4)

1. ほぼ矩形状の有効部の内面に蛍光体スクリーンが形成されたパネルと、シャドウマスクとを備え、
   前記シャドウマスクは、前記蛍光体スクリーンと対向し、多数の電子ビーム通過孔が形成されたほぼ矩形状の曲面からなる有孔部と、前記有孔部を取り囲むようにその周囲に配置された無孔部と、前記無孔部と連続し、前記無孔部に対して折り曲げられたスカート部とを備え、
   前記パネルの前記有効部の外面の曲率半径は１０，０００ｍｍ以上であり、
   管軸方向軸を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２Ｌ、ｓを０＜ｓ＜１を満たす変数とし、
   Ｘ軸上においてＸ＝０，ｓＬ，Ｌの各地点でのマスク中央に対する前記有孔部の表面のＺ軸方向の落込み量をＺ₀₀，Ｚ₀₁（ｓ），Ｚ₀₂とし、前記有孔部の長辺上においてＸ＝０，ｓＬ，Ｌの各地点でのマスク中央に対する前記有孔部の表面のＺ軸方向の落込み量をＺ₁₀，Ｚ₁₁（ｓ），Ｚ₁₂とし、
   ΔＺ₀₁（ｓ）＝Ｚ₀₁（ｓ）−Ｚ₀₀
   により定義される、Ｘ軸上のＸ＝０の地点に対するＸ＝ｓＬの地点の落ち込み量差ΔＺ₀₁（ｓ）と、
   ΔＺ₀₂（ｓ）＝Ｚ₀₂−Ｚ₀₁（ｓ）
   により定義される、Ｘ軸上のＸ＝ｓＬの地点に対するＸ＝Ｌの地点の落ち込み量差ΔＺ₀₂（ｓ）と、
   ΔＺ₁₁（ｓ）＝Ｚ₁₁（ｓ）−Ｚ₁₀
   により定義される、長辺上のＸ＝０の地点に対するＸ＝ｓＬの地点の落ち込み量差ΔＺ₁₁（ｓ）と、
   ΔＺ₁₂（ｓ）＝Ｚ₁₂−Ｚ₁₁（ｓ）
   により定義される、長辺上のＸ＝ｓＬの地点に対するＸ＝Ｌの地点の落ち込み量差ΔＺ₁₂（ｓ）とを用いて、
   α（ｓ）＝（ΔＺ₀₁（ｓ）／ΔＺ₁₁（ｓ））／（ΔＺ₀₂（ｓ）／ΔＺ₁₂（ｓ））
   なるα（ｓ）を定義したとき、０．２≦ｓ≦０．８の範囲内の少なくとも一部において、
   ｄα（ｓ）／ｄｓ≧０．４
   を満たすことを特徴とするカラー受像管。
2. ０．２≦ｓ≦０．８の範囲のうちの５０％以上の部分において、
   ｄα（ｓ）／ｄｓ≧０．４
   を満たす請求項１に記載のカラー受像管。
3. ｄα（ｓ）／ｄｓの最大値が０．２≦ｓ≦０．８の範囲内に存在する請求項１に記載のカラー受像管。
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に記載のカラー受像管。

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