JPH10241597A

JPH10241597A - カラー受像管

Info

Publication number: JPH10241597A
Application number: JP9332949A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Yamazaki; 達也山崎
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Electronic Engineering Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Development and Engineering Corp
Priority date: 1996-12-25
Filing date: 1997-12-03
Publication date: 1998-09-11
Also published as: US6204599B1; KR19990087393A; WO1998029891A1; DE69731379T2; EP0896359A1; EP0896359A4; CN1216151A; KR100272721B1; DE69731379D1; CN1118845C; EP0896359B1

Abstract

(57)【要約】【課題】シャドウマスクの電子ビーム通過孔の長軸方向
の孔径と電子ビーム通過孔列の間隔との割合を適正化す
ることにより、良好な白色画面を表示できるカラー受像
管を提供することを目的とする。【解決手段】シャドウマスクの有効面２４において、電
子ビーム通過孔列３２はｙ軸方向に沿って所定の４次多
項式にしたがって配列されている。そして、この電子ビ
ーム通過孔列３２を構成する個々の電子ビーム通過孔３
１のｘ軸方向の孔径は、互いに隣接する電子ビーム通過
孔列３２の間隔に対して一定の割合となるように４次多
項式によって規定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、カラー受像管に
係り、特にカラー受像管のパネル内面に設けられたシャ
ドウマスクに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、カラー受像管は、図３に示すよ
うに、内面が曲面からなる実質的に矩形状の有効部１を
有するパネル２及びこのパネル２に接合された漏斗状の
ファンネル３からなる外囲器を有している。そして、こ
のパネル２の有効部１における内面に、青（Ｂ）、緑
（Ｇ）、赤（Ｒ）に発光する３色蛍光体層を有する蛍光
体スクリーン４が形成されている。また、この蛍光体ス
クリーン４に対向して、その内側に実質的に矩形状の有
効面５が曲面に形成され、この有効面５に電子ビームが
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６が配置されている。

【０００３】一方、ファンネル３のネック７内に、３電
子ビーム８Ｂ，８Ｇ，８Ｒを放出する電子銃９が配設さ
れている。そして、この電子銃９から放出された３電子
ビーム８Ｂ，８Ｇ，８Ｒがファンネル３の外側に装着さ
れた偏向装置１０により偏向され、シャドウマスク６の
電子ビーム通過孔を介して、蛍光体スクリーン４がこの
電子ビーム８Ｂ，８Ｇ，８Ｒで水平、及び垂直方向に走
査されることにより、カラー画像が表示される。

【０００４】このようなカラー受像管のうち、特に同一
水平画面上を通る一列配置の３電子ビーム８Ｂ，８Ｇ，
８Ｒを放出するインライン型カラー受像管においては、
蛍光体スクリーン４を有する３色蛍光体層が垂直方向に
延出された細長いストライプ状に形成されている。これ
に対応して、シャドウマスク６は、複数の電子ビーム通
過孔が有効面５の短軸方向に沿って列状に延びる電子ビ
ーム通過孔列を有し、この電子ビーム通過孔列が有効面
５の長軸方向に複数列並列されている。

【０００５】本来、このシャドウマスク６は、色選別電
極として、各電子ビーム通過孔を異なる角度で通過する
３電子ビーム８Ｂ，８Ｇ，８Ｒをそれぞれ対応する３色
蛍光体層にランディングさせて発光させる機能を有して
いる。そして、蛍光体スクリーン４に色純度の良好な画
像を表示させるためには、電子ビーム通過孔を異なる角
度で通過する３電子ビーム８Ｂ，８Ｇ，８Ｒを対応する
３色蛍光体層に正しくランディングさせることが必要で
ある。

【０００６】そのためには、３色蛍光体層とシャドウマ
スク６の電子ビーム通過孔とを所定の整合関係にする必
要があり、かつカラー受像管の動作中、その整合関係を
保持するようにしなければならない。換言すれば、常に
パネル２の有効部１の内面、すなわち蛍光体スクリーン
４とシャドウマスク６の有効面５との間隔、いわゆるｑ
値を所定の許容範囲に保持するようにしなければならな
い。

【０００７】しかしながら、シャドウマスク型カラー受
像管は、その動作原理上、シャドウマスク６の電子ビー
ム通過孔を通過して蛍光体スクリーン４に到達する電子
ビームは、電子銃９から放出される電子ビーム量の１／
３以下であり、他の電子ビームは、シャドウマスク６の
電子ビーム通過孔以外の部分に衝突して熱エネルギーに
変換され、シャドウマスク６を加熱する。その結果、た
とえば熱膨張係数の大きい低炭素鋼を素材とするシャド
ウマスクでは、図４に一点鎖線で示すように、蛍光体ス
クリーン４方向に膨出するドーミングを起こす。このよ
うにドーミングを起こすと、電子ビーム通過孔１２の位
置が変化し、蛍光体スクリーン４とシャドウマスク６と
の間隔が許容範囲を越えた場合には、蛍光体層１１に対
するビームランディングのずれの大きさは、画面上に描
かれる画像パターンの輝度、その継続時間などによって
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、図４に示したように局部的なドーミングを
起こし、短時間のうちにビームランディングがずれ、か
つそのランディングのずれ量が大きくなる。

【０００８】そこで、このランディングのずれ量を小さ
くするシャドウマスクが特願平７−１７５８３０号公報
に開示されている。すなわち、この局部的なドーミング
によるランディングずれについては、矩形窓状のパター
ンを発生する信号器を使用して、図５に示すように、画
面上に矩形窓状の高輝度パターン１４が描かれ、この高
輝度パターン１４の形状、位置が変えられてビームラン
ディングのずれ量が測定される実験で次のような結果が
得られている。この測定実験では、画面の短軸方向、す
なわち図面上のｙ軸方向に対応する垂直軸方向に大電流
ビームによる細長い高輝度パターンが描かれる。この実
験によれば、この高輝度パターンが画面の中心から長軸
方向、すなわち図面上のｘ軸方向に対応する水平軸方向
にその長軸方向の幅ｗの１／３程度の位置にパターンが
表示されると、最も大きなビームランディグのずれが生
じ、特に図６に示す画面中間部の楕円形状の領域１５で
ビームランディングのずれが最も大きくなるという結果
が得られたことや、その動作原理等が述べられている。

【０００９】そして、特願平７−１７５８３０号では、
そのビームランディングのずれを小さくするために、シ
ャドウマスク６の電子ビーム通過孔列の間隔が有効面５
上の位置によって異なり、有効面５の中心部を通る電子
ビーム通過孔列から有効面５の長軸方向の周辺に向かっ
てＮ−１本目の電子ビーム通過孔列とＮ本目の電子ビー
ム通過孔列との間隔をＰＨ（Ｎ）とし、有効面５の中心
を原点とし、有効面５の長軸、短軸を座標軸とする直交
座標系において、Ａ、Ｂ、Ｃをそれぞれ短軸方向の座標
値ｙの４次関数とし、かつＣをｙの絶対値の増加ととも
に一旦減少した後増加する関数として、ＰＨ（Ｎ）＝Ａ＋ＢＮ² ＋ＣＮ⁴ で表される間隔に設定したシャドウマスク６を有するカ
ラ−受像管が開示されている。

【００１０】そして、このシャドウマスク６における有
効面５の中心から有効面５の長軸方向の幅ｗの１／３離
れた位置を通る電子ビーム通過孔列の間隔は、有効面５
の短軸方向の絶対値の増加とともに長軸付近で増加し、
直交座標系の短軸方向座標値ｙについて有効面５内に変
曲点を有するようなｙの４次関数で表される間隔に設定
されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな４次関数の式で互いに隣接する電子ビーム通過孔列
の間隔を設定し、ビームランディングのずれを小さくで
きたとしても、電子ビーム通過孔の長軸に平行な方向の
大きさ、すなわち孔径は、比較的単純な式で規定されて
いたため、電子ビーム通過孔列の間隔に対する電子ビー
ム通過孔の長軸方向の孔径の占める割合が適切ではなく
なる。このため、カラー受像管を発光させたとき、図６
のＰ３点付近で暗く、Ｐ４点で白色でない着色が見られ
るという現象が生じる虞があり、白色画面の品位が劣化
するという問題がある。

【００１２】例えば図７において、シャドウマスク有効
面の電子ビーム通過孔列の間隔は、上述したような４次
関数で規定されているため、Ｍ２点における間隔が大き
く、Ｍ３点における間隔が小さくなっている。これに対
して、電子ビーム通過孔の長軸方向の孔径は、画面中心
と有効径端で適切な大きさとなるように、その中間部に
おいて比較的簡単な２次関数などの式で規定されてい
る。このため、電子ビーム通過孔の長軸方向の孔径は、
適切な大きさよりもＭ２点において小さくなったり、Ｍ
３点において大きくなったりする虞がある。

【００１３】すなわち、電子ビーム通過孔列の間隔が比
較的大きなＭ２点において、電子ビーム通過孔の長軸方
向の孔径が小さくなり、電子ビーム通過孔列の間隔が比
較的小さなＭ３点において、電子ビーム通過孔の長軸方
向の孔径が大きくなる。このため、Ｍ２点で暗くなり、
Ｍ３点で明るくなるような輝度のムラが発生する。

【００１４】シャドウマスク６の有効面全体において、
電子ビーム通過孔の長軸方向の孔径が、図７中のＯ，Ｍ
４，Ｍ５，Ｍ６の４点を基準に簡単な２次関数や４次関
数などの式で設定された場合、シャドウマスク６の有効
面の中心から有効面の長軸方向の幅ｗ′の１／３程度離
れた長軸上の位置Ｍ１から、短軸方向に短軸方向の幅１
／４Ｈ′の位置Ｍ２までにおける電子ビーム通過孔の長
軸方向の孔径をグレード曲線にした図が図８に示されて
いる。

【００１５】電子ビーム通過孔の長軸方向の孔径のグレ
ード曲線を２次曲線５０及び４次曲線５１で表した場
合、Ｍ２点において、理想的なグレード曲線５２と比べ
て誤差が生じており、この誤差が理想的なグレード曲線
５２に対して大き過ぎたり小さ過ぎたりすることで白色
画面の色純度が劣化される。

【００１６】この発明は、上記問題点に鑑みてなされた
ものであり、シャドウマスクの電子ビーム通過孔の長軸
方向の孔径と電子ビーム通過孔列の間隔との割合を適正
化することにより、良好な白色画面を表示できるカラー
受像管を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決するためになされたものであって、請求項１に記載
の発明によれば、複数の電子ビームを出射する電子銃
と、前記電子銃から出射された複数の電子ビームを通過
させる電子ビーム通過孔が形成された実質的に矩形状の
有効面を有し、この電子ビーム通過孔を前記有効面の短
辺に平行な短軸方向に沿って複数配列することによって
形成された電子ビーム通過孔列が、前記有効面の長辺に
平行な長軸方向に複数並列されたシャドウマスクと、こ
のシャドウマスクの電子ビーム通過孔を通過した電子ビ
ームがランディングすることにより発光する蛍光体スク
リ−ンと、を備え、前記シャドウマスクの有効面の中心
を原点とし、前記原点を通る長軸、及び前記原点を通る
短軸を座標軸とする直交座標系において、前記シャドウ
マスクに形成された前記電子ビーム通過孔の長軸方向に
平行な孔径は、前記有効面の位置によって異なるように
前記直交座標系の関数で規定されているとともに、前記
短軸上では前記原点から前記有効面の長辺に向かうにし
たがって一旦減少してから増加し、前記長軸上の前記原
点から前記長軸の長さの１／３離れた点から前記短軸方
向に平行に前記長辺に向かうにしたがって一旦増加して
から減少し、前記有効面の短辺上では前記長軸端から前
記有効面のコーナに向かうにしたがって一旦減少してか
ら増加するように形成されたことを特徴とするカラー受
像管が提供される。

【００１８】請求項２に記載の発明によれば、複数の電
子ビームを出射する電子銃と、前記電子銃から出射され
た複数の電子ビームを通過させる電子ビーム通過孔が形
成された実質的に矩形状の有効面を有し、この電子ビー
ム通過孔を前記有効面の短辺に平行な短軸方向に沿って
複数配列することによって形成された電子ビーム通過孔
列が、前記有効面の長辺に平行な長軸方向に複数並列さ
れたシャドウマスクと、このシャドウマスクの電子ビー
ム通過孔を通過した電子ビームがランディングすること
により発光する蛍光体スクリ−ンと、を備え、前記シャ
ドウマスクの有効面の中心を原点とし、前記原点を通る
長軸、及び前記原点を通る短軸を座標軸とする直交座標
系において、前記シャドウマスクに形成された前記電子
ビーム通過孔の長軸方向に平行な孔径は、前記有効面の
位置によって異なるように前記直交座標系の関数で規定
されているとともに、前記短軸上では前記原点から前記
有効面の長辺に向かうにしたがって前記長軸と前記長辺
との間隔の中間部付近まで略一定の大きさであって中間
部付近から減少し、前記長軸上の前記原点から前記長軸
の長さの１／３離れた点から前記短軸方向に平行に前記
長辺に向かうにしたがって前記中間部付近まで略一定の
大きさであって前記中間部付近から増加し、前記有効面
の短辺上では前記長軸端から前記有効面のコーナに向か
うにしたがって増加するように形成されたことを特徴と
するカラー受像管が提供される。

【００１９】この発明のカラ−受像管によれば、電子ビ
ーム通過孔列を形成する個々の電子ビーム通過孔におけ
る長軸方向の孔径を、電子ビーム通過孔列の間隔に対し
て適正な割合とすることができる。例えば、図７におけ
るＭ２点、Ｍ３点、及びＭ４点における電子ビーム通過
孔列の間隔に対する電子ビーム通過孔の孔径の大きさを
適切な値とすることができる。このため、この発明のカ
ラ−受像管によれば、輝度ムラを抑制した良好な白色画
面を表示することが可能となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
カラ−受像管の実施の形態について詳細に説明する。図
２には、この発明の一実施の形態に係るカラー受像管の
一部を水平方向、すなわちｘ軸方向に沿って切断した断
面図が概略的に示されている。

【００２１】このカラー受像管は、内面が曲面状に形成
された実質的に矩形状の有効部２０を有するパネル２１
及びこのパネル２１に接合された漏斗状のファンネル２
２からなる外囲器を有している。そして、そのパネル２
１の有効部２０の内面に、青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤
（Ｒ）に発光する３色蛍光体層によって形成された蛍光
体スクリーン２３が形成されている。その３色蛍光体層
は、有効部２０の短軸方向、すなわち垂直方向に延出さ
れた細長いストライプ状に形成されている。さらに、こ
の蛍光体スクリーン２３に対向して、その内側に実質的
に矩形状の有効面２４が曲面状に形成され、この有効面
２４に電子ビームが通過する多数の電子ビーム通過孔が
後述する配列で形成されたシャドウマスク２５が配置さ
れている。

【００２２】一方、ファンネル２２のネック２６内に、
水平方向、すなわちｘ軸方向に一列配置された３電子ビ
ーム２７Ｂ，２７Ｇ，２７Ｒを放出する電子銃２８が設
けられている。そして、この電子銃２８から放出される
３電子ビーム２７Ｂ，２７Ｇ，２７Ｒがファンネル２２
の外側に装着された偏向装置２９の発生する磁界により
偏向される。そして、シャドウマクス２５の電子ビーム
通過孔を通過した電子ビーム２７Ｂ，２７Ｇ，２７Ｒに
よって、蛍光体スクリーン２３を水平走査、及び垂直走
査されることによりカラー画像が表示される。

【００２３】シャドウマスク２５の電子ビーム通過孔
は、図１に示すように、概して有効面２４の短軸方向、
すなわち図面上のｙ軸に相当する垂直軸方向に沿って複
数個の電子ビーム通過孔３１が列状に配列されて延びる
電子ビーム通過孔列３２を構成している。そして、この
電子ビーム通過孔列３２は、長軸方向、すなわち図面上
のｘ軸に相当する水平軸方向に複数列並列されている。

【００２４】すなわち、シャドウマスク２５の有効面２
４の中心Ｏを原点とし、有効面の長軸、短軸を座標軸と
する直交座標系を規定する。この直交座標系において、
電子ビーム通過孔３１の配列は、シャドウマスク２５の
有効面２４の中心Ｏ、すなわち原点を通る電子ビーム通
過孔列３２から長軸方向の周辺に向かって（Ｎ−１）本
目の電子ビーム通過孔列３２とＮ本目の電子ビーム通過
孔列３２との間隔をＰＨ（Ｎ）としたとき、Ａ，Ｂ，Ｃ
をそれぞれ短軸方向の座標値ｙの４次関数とし、且つＣ
をｙの絶対値の増加とともに一旦減少した後に増加する
関数として、ＰＨ（Ｎ）＝Ａ＋ＢＮ² ＋ＣＮ⁴ の関係式で表わされる間隔で、短軸方向に列状に延びる
電子ビーム通過孔列３２が長軸方向に複数列配置されて
いる。この関係式における係数としてのＡ，Ｂは、それ
ぞれ有効面２４の形状が略矩形状になるように係数Ｃに
合わせて変化される。

【００２５】このような関係式に基づいてシャドウマス
ク２５における電子ビーム通過孔列３２の間隔を設定す
ることにより、シャドウマスク２５において局部的なド
ーミングが生ずることによる電子ビーム通過孔の位置の
変化を抑制することが可能となり、ビームランディング
のズレを抑制することができる。

【００２６】また、シャドウマスク２５の有効面２４の
中心Ｏを原点とし、有効面の長軸とし、短軸を座標軸と
する直交座標系において、電子ビーム通過孔３１の有効
面２４における長軸に平行な方向の大きさ、すなわち孔
径は、シャドウマスク２５の有効面２４の中心Ｏ、すな
わち原点を通る電子ビーム通過孔列３２からＮ本目の電
子ビーム通過孔列３２における電子ビーム通過孔３１の
長軸方向の孔径をＤ（Ｎ）としたときに、ａ，ｂ，ｃを
それぞれ短軸方向の座標値ｙの４次関数として、Ｄ（Ｎ）＝ａ＋ｂＮ² ＋ｃＮ⁴ の関係式で表されるように設定されている。

【００２７】あるいは、シャドウマスク２５の有効面２
４の中心Ｏを原点とし、有効面の長軸、短軸を座標軸と
する直交座標系において、電子ビーム通過孔３１の有効
面２４における長軸に平行な方向の大きさ、すなわち孔
径は、シャドウマスク２５の有効面２４の中心Ｏ、すな
わち原点を通る電子ビーム通過孔列３２からＮ本目の電
子ビーム通過孔列３２における電子ビーム通過孔３１の
長軸方向の孔径をＤ（ｘ，ｙ）としたときに、長軸方向
の座標値ｘ及び短軸方向の座標値ｙの４次関数として、
ａ₀ からａ₈ の係数を有し、Ｄ（ｘ，ｙ）＝ａ₀ ＋ａ₁ ｘ² ＋ａ₂ ｘ⁴ ＋ａ₃ ｙ²
＋ａ₄ ｘ² ｙ²+a₅ ｘ⁴ ｙ² ＋ａ₆ ｙ⁴ ＋ａ₇ ｘ² ｙ⁴
＋ａ₈ ｘ⁴ ｙ⁴ の関係式で表されるように設定されている。

【００２８】このような関係式に基づいてシャドウマス
ク２５における電子ビーム通過孔３１の長軸方向の孔径
を設定することにより、ＰＨ（Ｎ）＝Ａ＋ＢＮ² ＋ＣＮ⁴ の関係式で設定される間隔を有する電子ビーム通過孔列
３２は、この列を構成する電子ビーム通過孔３１の長軸
方向の孔径をそれぞれの位置で適切なサイズに設定する
ことができる。

【００２９】つまり、電子ビーム通過孔列３２は、短軸
方向に沿って平行に形成されているのではなく、Ｎの４
次関数で互いに隣接する電子ビーム通過孔列３２の間隔
ＰＨ（Ｎ）が規定されている。このため、有効面２４に
おける短軸方向の位置によっては、電子ビーム通過孔列
３２の間隔が狭かったり（密）、広かったり（疎）する
ことがある。この電子ビーム通過孔列３２の間隔に問わ
ず、電子ビーム通過孔３１の長軸方向の孔径を略一定ま
たは比較的簡単な２次関数にしたがって規定すると、電
子ビーム通過孔列３２の間隔が密な部分で画面が明るく
なり、疎な部分で画面が暗くなるような輝度ムラが現わ
れることがある。これは、特に白色画面を表示した場合
に顕著に発生する。

【００３０】そこで、この実施の形態のように、電子ビ
ーム通過孔列３２の間隔に応じて電子ビーム通過孔３１
の長軸方向の孔径を規定する。つまり、電子ビーム通過
孔列３２の間隔が密な部分では、長軸方向の孔径を小さ
めにして、逆に電子ビーム通過孔列３２の間隔が疎な部
分においては、長軸方向の孔径を大きめにする。すなわ
ち、このことは、有効面上の位置にかかわらず、電子ビ
ーム通過孔列３２の間隔に対する電子ビーム通過孔３１
の長軸方向の孔径の占める割合を略一定にすることを意
味する。

【００３１】これにより、蛍光体スクリ−ン上に画像を
表示した際、特に白色画面を表示した際に、画面の輝度
ムラを抑制することが可能となり、良好な色純度のカラ
ー画像を表示することが可能となる。

【００３２】電子ビーム通過孔３１の長軸方向の孔径を
上述した関係式、すなわちＤ（Ｎ）＝ａ＋ｂＮ² ＋ｃＮ⁴ あるいは、Ｄ（ｘ，ｙ）＝ａ₀ ＋ａ₁ ｘ² ＋ａ₂ ｘ⁴ ＋ａ₃ ｙ²
＋ａ₄ ｘ² ｙ²＋ａ₅ ｘ⁴ ｙ² ＋ａ₆ ｙ⁴ ＋ａ₇ ｘ² ｙ⁴
＋ａ₈ ｘ⁴ ｙ⁴ の関係式で表されるように設定した場合、図７に示した
シャドウマスクの有効面２４の中心Ｏから有効面の長軸
の幅ｗ′の１／３程度離れた長軸（ｘ軸）上の位置Ｍ１
から、短軸（ｙ軸）方向に沿って短辺の幅Ｈ′の１／４
程度離れた位置Ｍ２までにおける、電子ビーム通過孔３
１の長軸方向の孔径Ｄ（Ｎ）またはＤ（ｘ，ｙ）は、図
８に示した理想的なグレード曲線５２に略一致するよう
に変化される。

【００３３】同様に、上述したような関係式で電子ビー
ム通過孔３１の長軸方向の孔径を設定した場合、電子ビ
ーム通過孔３１の長軸方向の孔径は、図７に示した短
軸、すなわちｙ軸から、長軸、すなわちｘ軸方向に向か
うにしたがって図９に示したグレード曲線に対応するよ
うに変化する。

【００３４】図９中の実線で示したグレード曲線Ａは、
長軸上、すなわちｘ軸上の位置に対して、ｘ軸上に並列
された電子ビーム通過孔３１の長軸方向の孔径の変化の
様子を示している。また、一点鎖線で示したグレード曲
線Ｂは、有効面の原点Ｏとｙ軸の端部Ｍ４との中間点か
らｘ軸方向に沿って、ｘ軸方向に平行に並列された電子
ビーム通過孔３１の長軸方向の孔径の変化の様子を示し
ている。さらに、二点鎖線で示したグレード曲線Ｃは、
ｙ軸の端部Ｍ４から対角点Ｍ６までの、ｘ軸方向に平行
に並列された電子ビーム通過孔３１の長軸方向の孔径の
変化の様子を示している。

【００３５】このように、有効面の任意の位置におい
て、電子ビーム通過孔３１の長軸方向の孔径を位置に応
じて適切なサイズに設定することにより、有効面の任意
の位置において、電子ビーム通過孔列３２の間隔に対す
る長軸方向の孔径の占める割合を略一定にすることがで
きる。

【００３６】次に、この発明を蛍光体スクリーンの対角
が３４インチのカラー受像管に適用した場合について説
明する。ここでは、Ｄ（ｘ，ｙ）＝ａ₀ ＋ａ₁ ｘ² ＋ａ₂ ｘ⁴ ＋ａ₃ ｙ²
＋ａ₄ ｘ² ｙ²＋ａ₅ ｘ⁴ ｙ² ＋ａ₆ ｙ⁴ ＋ａ₇ ｘ² ｙ⁴
＋ａ₈ ｘ⁴ ｙ⁴ の関係式に基づいて、電子ビーム通過孔３１の長軸方向
の孔径Ｄ（ｘ，ｙ）を規定しているものとする。

【００３７】ａ₀ からａ₈ までの係数のうちａ₀ は、シ
ャドウマスク有効面の中心、すなわち原点Ｏにおける電
子ビーム通過孔３１の長軸方向の孔径に相当する。図１
２は、この発明を採用した３４インチカラー受像管のシ
ャドウマスクの有効面における１／４象限において、電
子ビーム通過孔３１の長軸方向の孔径の分布の一例を示
す図である。

【００３８】図１２に示すように、ｙ軸上においては、
原点Ｏの孔径が０．２２０ｍｍ、原点Ｏとｙ軸端との中
間点の孔径が０．２１５ｍｍ、ｙ軸端の孔径が０．１９
５ｍｍである。このように、有効面の短軸上において
は、原点Ｏから中間点付近までは、孔径は略一定の大き
さであり、中間点からｙ軸端に向かうにしたがって、孔
径は次第に減少する。なお、この例では、孔径が略一定
の区間において、わずかな割合で孔径は減少している。

【００３９】また、Ｍ１点での孔径が０．２３４ｍｍ、
Ｍ２点での孔径が０．２３７ｍｍ、Ｍ３点での孔径が
０．２４７ｍｍである。このように、有効面のｘ軸上に
おける原点Ｏから長軸の長さの１／３離れたＭ１点か
ら、ｙ軸方向に平行に長辺に向かうにしたがって中間点
付近までは、孔径は略一定の大きさであり、中間点付近
から長辺上のＭ３点に向かうにしたがって、孔径は次第
に増加する。なお、この例では、孔径が略一定の区間に
おいて、わずかな割合で孔径は増加している。

【００４０】さらに、有効面の短辺上においては、ｘ軸
端の孔径が０．２６９ｍｍ、ｘ軸端と有効面のコーナす
なわち対角端との中間点の孔径が０．２７１ｍｍ、対角
端の孔径が０．２７４ｍｍである。このように、有効面
の短辺上においては、ｘ軸端から対角端に向かうにした
がって、孔径は次第に増加する。なお、この例では、孔
径が略一定の区間において、わずかな割合で孔径は増加
している。

【００４１】図１０には、図７中におけるシャドウマス
クの有効面２４の中心から有効面の長軸の幅ｗ′の１／
３程度離れた長軸上の位置Ｍ１から、短軸方向に沿って
短辺の幅Ｈ′の１／２程度離れた位置Ｍ３までの電子ビ
ーム通過孔３１の長軸方向の孔径、すなわちスリットサ
イズが、互いに隣接する電子ビーム通過孔列３２の間
隔、すなわちシャドウマスクピッチに対して占める割合
の表が示されている。

【００４２】この表においては、従来適用されていた関
係式でスリットサイズを規定した場合、この実施の形態
で説明した関係式を適用した場合、及び理想的な場合の
各々について、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の各点におけるシャド
ウマスクピッチに対するスリットサイズの占める割合が
比較されている。

【００４３】図１１は、図１０に示した関係をグラフ化
したものである。図１１中の実線は、Ｄ（ｘ，ｙ）＝ａ₀ ＋ａ₁ ｘ² ＋ａ₂ ｘ⁴ ＋ａ₃ ｙ²
＋ａ₄ ｘ² ｙ²＋ａ₅ ｘ⁴ ｙ² ＋ａ₆ ｙ⁴ ＋ａ₇ ｘ² ｙ⁴
＋ａ₈ ｘ⁴ ｙ⁴ を適用してスリットサイズを規定した場合、及び理想的
な場合におけるシャドウマスクピッチに対するスリット
サイズの占める割合のグラフである。また、図１１中の
点線は、従来から適用されている関係式でスリットサイ
ズを規定した場合におけるシャドウマスクピッチに対す
るスリットサイズの占める割合を示している。

【００４４】図１０及び図１１を見てわかるように、こ
の発明の実施の形態で説明した関係式を用いた場合は、
理想的な場合に一致しているのに対して、従来の関係式
を適用した場合は、理想的な場合から外れ、特にＭ３点
において理想とは大きな差が生じている。

【００４５】このように、上述した関係式、Ｄ（ｘ，ｙ）＝ａ₀ ＋ａ₁ ｘ² ＋ａ₂ ｘ⁴ ＋ａ₃ ｙ²
＋ａ₄ ｘ² ｙ²＋ａ₅ ｘ⁴ ｙ² ＋ａ₆ ｙ⁴ ＋ａ₇ ｘ² ｙ⁴
＋ａ₈ ｘ⁴ ｙ⁴ でスリットサイズを規定することにより、シャドウマス
クに対するスリットサイズの占める割合を理想的な値に
略一致させることが可能となり、また、この割合を略一
定に維持することができる。

【００４６】ここでは、Ｍ１、Ｍ２、及びＭ３における
シャドウマスクに対するスリットサイズの占める割合を
比較したが、他の任意の位置においても同様にこの割合
を略一定にすることができる。

【００４７】したがって、有効面上の位置にかかわら
ず、電子ビーム通過孔列３２の間隔に対する長軸方向の
孔径の占める割合を略一定にすることができる。これに
より、蛍光体スクリ−ン上に画像を表示した際、特に白
色画面を表示した際に、画面の輝度ムラを抑制すること
が可能となり、良好な色純度のカラー画像を表示するこ
とが可能となる。

【００４８】なお、この実施の形態で説明した他の関係
式、Ｄ（Ｎ）＝ａ＋ｂＮ² ＋ｃＮ⁴ で電子ビーム通過孔の長軸方向の孔径を設定した場合で
あっても上述した例と同様の結果が得られることはいう
までもない。

【００４９】また、図１３には、シャドウマスクの有効
面における１／４象限において、電子ビーム通過孔３１
の長軸方向の孔径の分布の他の例を示す図である。図１
３に示すように、ｙ軸上においては、原点Ｏの孔径がＤ
１、原点Ｏとｙ軸端との中間点の孔径がＤ２、ｙ軸端の
孔径がＤ３としたとき、有効面の短軸上においては、原
点Ｏから中間点付近までは、孔径は次第に減少し、中間
点からｙ軸端に向かうにしたがって、孔径は次第に増加
する。

【００５０】また、Ｍ１点での孔径がＤ４、Ｍ２点での
孔径がＤ５、Ｍ３点での孔径がＤ６としたとき、有効面
のｘ軸上における原点Ｏから長軸の長さの１／３離れた
Ｍ１点から、ｙ軸方向に平行に長辺に向かうにしたがっ
て中間点付近までは、孔径は次第に増加し、中間点付近
から長辺上のＭ３点に向かうにしたがって、孔径は次第
に減少する。

【００５１】さらに、有効面の短辺上においては、ｘ軸
端の孔径がＤ７、ｘ軸端と有効面のコーナすなわち対角
端との中間点の孔径がＤ８、対角端の孔径がＤ９とした
とき、有効面の短辺上においては、ｘ軸端から中間点付
近までは、孔径は次第に減少し、中間点から対角端に向
かうにしたがって、孔径は次第に増加する。

【００５２】すなわち、孔径を規定する関数Ｄ（ｘ、
ｙ）は、中間点付近に変曲点を有している。電子ビーム
通過孔の長軸方向の孔径を図１３に示したような関係で
分布させた場合であっても、上述した場合と同様の効果
が得られる。

【００５３】上述したように、シャドウマスクにおける
電子ビーム通過孔列の配列の仕方を４次多項式で設定し
た場合でも、電子ビーム通過孔３１の長軸方向の孔径を
任意の位置において適正化することが可能となり、ま
た、電子ビーム通過孔列３２の間隔に対する長軸方向の
孔径の占める割合を略一定にすることができる。このた
め、白色画面の色純度を損わないカラー受像管を構成さ
せることができる。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、シャドウマスクの電子ビーム通過孔の長軸方向の孔
径と電子ビーム通過孔列の間隔との割合を適正化するこ
とにより、良好な白色画面を表示できるカラー受像管を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の一実施の形態に係るカラー
受像管に用いられるシャドウマスクの構成を示す図であ
る。

【図２】図２は、この発明の一実施の形態に係るカラー
受像管の構成を概略的に示す一部断面図である。

【図３】図３は、従来のカラー受像管の構成を概略的に
示す断面図である。

【図４】図４は、シャドウマスクのドーミングによるビ
ームランディングのずれを説明するための図である。

【図５】図５は、シャドウマスクの局部的なドーミング
の発生状況を説明するための図である。

【図６】図６は、シャドウマスクの局部的なドーミング
によるビームランディングのずれの発生領域を示す図で
ある。

【図７】図７は、シャドウマスク及び電子ビーム通過孔
列の間隔が長軸から短軸方向距離の２次関数的に変化す
るシャドウマスクの問題点を説明するための図である。

【図８】図８は、図７に示したＭ１点からＭ２点までの
短軸方向距離と電子ビーム通過孔の長軸方向の孔径との
関係をグラフ化した図である。

【図９】図９は、短軸からの長軸方向距離と電子ビーム
通過孔の長軸方向の孔径との関係をグラフ化した図であ
る。

【図１０】図１０は、図７におけるＭ１点からＭ３まで
の互いに隣接する電子ビーム通過孔列３２の間隔（シャ
ドウマスクピッチ）に対して電子ビーム通過孔３１の長
軸方向の孔径（スリットサイズ）の占める割合の表を示
す図である。

【図１１】図１１は、図１０に示したＭ１点からＭ３点
までの短軸方向距離とシャドウマスクピッチに対するス
リットサイズの占める割合との関係をグラフ化した図で
ある。

【図１２】図１２は、この発明が適用される３４インチ
カラー受像管のシャドウマスクの有効面における１／４
象限において、電子ビーム通過孔の長軸方向の孔径の分
布の一例を示す図である。

【図１３】図１３は、この発明が適用されるカラー受像
管のシャドウマスクの有効面における１／４象限におい
て、電子ビーム通過孔の長軸方向の孔径の分布の他の例
を示す図である。

【符号の説明】

２０…有効部２１…パネル２２…ファンネル２３…蛍光体スクリーン２４…有効面２５…シャドウマスク２６…ネック２７（Ｂ，Ｇ，Ｒ）…３電子ビーム２８…電子銃２９…偏向装置３１…電子ビーム通過孔３２…電子ビーム通過孔列

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の電子ビームを出射する電子銃と、前記電子銃から出射された複数の電子ビームを通過させ
る電子ビーム通過孔が形成された実質的に矩形状の有効
面を有し、この電子ビーム通過孔を前記有効面の短辺に
平行な短軸方向に沿って複数配列することによって形成
された電子ビーム通過孔列が、前記有効面の長辺に平行
な長軸方向に複数並列されたシャドウマスクと、このシャドウマスクの電子ビーム通過孔を通過した電子
ビームがランディングすることにより発光する蛍光体ス
クリーンと、を備え、前記シャドウマスクの有効面の中心を原点とし、前記原
点を通る長軸、及び前記原点を通る短軸を座標軸とする
直交座標系において、前記シャドウマスクに形成された前記電子ビーム通過孔
の長軸方向に平行な孔径は、前記有効面の位置によって
異なるように前記直交座標系の関数で規定されていると
ともに、前記短軸上では前記原点から前記有効面の長辺
に向かうにしたがって一旦減少してから増加し、前記長
軸上の前記原点から前記長軸の長さの１／３離れた点か
ら前記短軸方向に平行に前記長辺に向かうにしたがって
一旦増加してから減少し、前記有効面の短辺上では前記
長軸端から前記有効面のコーナに向かうにしたがって一
旦減少してから増加するように形成されたことを特徴と
するカラー受像管。
【請求項２】複数の電子ビームを出射する電子銃と、前記電子銃から出射された複数の電子ビームを通過させ
る電子ビーム通過孔が形成された実質的に矩形状の有効
面を有し、この電子ビーム通過孔を前記有効面の短辺に
平行な短軸方向に沿って複数配列することによって形成
された電子ビーム通過孔列が、前記有効面の長辺に平行
な長軸方向に複数並列されたシャドウマスクと、このシャドウマスクの電子ビーム通過孔を通過した電子
ビームがランディングすることにより発光する蛍光体ス
クリ−ンと、を備え、前記シャドウマスクの有効面の中心を原点とし、前記原
点を通る長軸、及び前記原点を通る短軸を座標軸とする
直交座標系において、前記シャドウマスクに形成された前記電子ビーム通過孔
の長軸方向に平行な孔径は、前記有効面の位置によって
異なるように前記直交座標系の関数で規定されていると
ともに、前記短軸上では前記原点から前記有効面の長辺
に向かうにしたがって前記長軸と前記長辺との間隔の中
間部付近まで略一定の大きさであって中間部付近から減
少し、前記長軸上の前記原点から前記長軸の長さの１／
３離れた点から前記短軸方向に平行に前記長辺に向かう
にしたがって前記中間部付近まで略一定の大きさであっ
て前記中間部付近から増加し、前記有効面の短辺上では
前記長軸端から前記有効面のコーナに向かうにしたがっ
て増加するように形成されたことを特徴とするカラー受
像管。
【請求項３】前記シャドウマスクに形成された前記電子
ビーム通過孔の長軸方向に平行な孔径を規定する前記関
数は、４次以上の高次式で表されることを特徴とする請
求項１または２に記載のカラー受像管。
【請求項４】前記シャドウマスクに形成された前記電子
ビーム通過孔の長軸方向に平行な孔径を規定する前記関
数は、前記有効面において、前記長軸と前記長辺との間
隔の中間部付近に変曲点を有することを特徴とする請求
項３に記載のカラー受像管。
【請求項５】前記シャドウマスクに形成された前記電子
ビーム通過孔の長軸方向に平行な孔径を規定する前記関
数は、前記原点を通る前記電子ビーム通過孔列からＮ本目の前
記電子ビーム通過孔列における電子ビーム通過孔の前記
長軸方向の孔径をＤ（Ｎ）としたとき、ａ、ｂ、ｃをそ
れぞれ前記短軸及び長軸を座標軸とする直交座標系の短
軸方向座標値ｙの４次関数として、Ｄ（Ｎ）＝ａ＋ｂＮ² ＋ｃＮ^４で表されることを特徴とする請求項３に記載のカラー受
像管。
【請求項６】前記シャドウマスクに形成された前記電子
ビーム通過孔の長軸方向に平行な孔径を規定する前記関
数は、前記原点を通る前記電子ビーム通過孔列からＮ本目の前
記電子ビーム通過孔列における電子ビーム通過孔の前記
長軸方向の孔径をＤ（ｘ、ｙ）とし、前記短軸の座標値
をｘ、長軸の座標値をｙとしたとき、ａ_０からａ₈ の
係数を有し、Ｄ（ｘ，ｙ）＝ａ₀ ＋ａ₁ ｘ² ＋ａ₂ ｘ⁴ ＋ａ₃ ｙ² ＋
ａ₄ ｘ² ｙ²＋ａ₅ ｘ⁴ ｙ² ＋ａ₆ ｙ⁴ ＋ａ₇ ｘ² ｙ⁴
＋ａ₈ ｘ⁴ ｙ⁴ で表されることを特徴とする請求項３に記載のカラー受
像管。
【請求項７】シャドウマスクの有効面において、前記電
子ビーム通過孔の長軸方向に平行な孔径は、互いに隣接
する前記電子ビーム通過孔列の間隔に対する前記電子ビ
ーム通過孔の前記長軸方向の孔径の占める割合が有効面
の任意の位置において略一定となるように規定されたこ
とを特徴とする請求項１または２に記載のカラー受像
管。