JPH0139182B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は陰極線管装置、特に例えばカラープロ
ジエクターに用いる高輝度陰極線管に適用して好
適な陰極線管装置に係わる。 高輝度陰極線管は、螢光面に衝撃させる電子ビ
ームのエネルギーを大きくして高い輝度の再生光
学像を得るようにしているが、この場合、螢光面
への電子ビームの衝撃によつて或いはこれに加え
て、例えば螢光面に対向して管体内に、電子ビー
ムの螢光面に対する電子ビームのランデイング位
置を規制するシヤドウマスク、アパーチヤグリル
等の電子ビーム到達位置決定用電極を設ける場合
においてはこの電極に対する電子ビームの衝撃に
よつて発生する熱が電子ビームのエネルギーの増
大化で、より著しくなる。ところが、陰極線管管
体の螢光面が形成された前面パネル、即ちガラス
パネルは、その熱伝導度が低いので、特に連続動
作時において熱の放散がしにくい前面パネル中央
における温度上昇が著しい。そのため螢光体にい
わゆる温度消光が生じる。この温度消光とは温度
の上昇に伴つて螢光体の輝度が低下する現象であ
るが、この温度消光は、各色の螢光面に関してそ
の度合いが異なるのでホワイトバランスに狂いを
生じさせる。 そしてこの中央でのホワイトバランスの狂いは
著しく画質を阻害するので、この中央で連続動作
時ホワイトバランスがとれるように各色の光学像
の輝度を調整することが考えられるが、この場合
は周辺のホワイトバランスが崩れると共に全体の
明るさを高めることができないという欠点が生じ
る。 このことは例えばカラープロジエクターにおい
て各単色の陰極線管より得た各色の画像をスクリ
ーン上に合成投射してカラー画像を得る場合にお
いても、また或いは複数の色の画像によるカラー
画像を同一陰極線管に得て、スクリーン上に投射
するようにしたものの何れにおいても問題となる
ところである。 そこでこの種高輝度陰極線管において、連続動
作によつても、その螢光面に温度消光を生じさせ
るような温度上昇を来すことがないようにするに
はその前面パネルを冷却させる必要がある。この
冷却は冷却フアンによつてなすことが考えられる
が、この場合、管体の前面パネル面に対する送風
と共にパネル面に塵埃を送り込むことになり、こ
の塵埃がパネル面に被着して見掛け上輝度劣化を
来す。またこの場合、冷却フアンの騒音の問題も
生じる。 このような欠点を回避するものとして陰極線管
管体の前面パネルに接して透明液状冷却媒体、特
に対流の生じ易い液体を配してその冷却を行うよ
うにするものが提案された。 このような液冷式陰極線管装置、特に密閉対流
型の陰極線管装置は、例えば第１図にその一部を
断面として示した側面図を示すように、陰極線管
１の前面パネルの前方に例えばガラスより成る光
透過性の透明パネル２を、両パネル１ａ及び２間
の周辺部にリング状の熱伝導性に優れた金属枠３
を介存させて、この金属枠３によつてパネル１ａ
及び２間の間隔を設定して対向配置させて成る。
この金属枠３とパネル１ａの外面及びパネル２の
内面との間には樹脂接着剤４によつて接着される
と共に液密に封止されてパネル２及び１ａ間に液
密空間５が形成され、この液密空間５内に透明且
つ対流の生じ易い液状冷媒６が封入充填される。 このような構成による陰極線管管体１は、その
パネル１ａがほぼ垂直状態となるようにして動作
される。 この場合、密閉空間５内に充填された冷却媒体
６は、陰極線管管体１の前面パネル１ａに熱的に
密に配置される。したがつてこのような構成によ
れば、パネル１ａに温度上昇が生じるとこれによ
つて熱せられた冷却媒体６が上方に移行し、これ
が空間５内において対流を生じる。これによつて
パネル１ａの例えば中央部の熱といえどもこれが
効果的に周辺部に移行され、この周辺部に配され
た熱伝導性に優れた例えばアルミニウムより成る
金属枠３にその熱が伝達されこの金属枠３中を伝
達して金属枠の外気と接触する外周部から熱の放
散が行われる。 このような構成による陰極線管装置によればパ
ネル１ａにおける温度上昇の抑制が比較的効果的
に行われる。 ところが近時、例えばプロジエクタにおいて、
その陰極線管の高輝度、高解像度化が要求され、
高輝度化に伴う高パワー化が要求され、益々効果
的な放熱が要求されるに至つている。更に、この
高パワー化（パワーＰは、Ｐ＝Vp×Ikで与えら
れる。ここにVpは陽極電圧（加速電圧）、Ikはカ
ソード電流である。）に伴つてその加速電圧が高
められると、管体１の前面パネルは、Ｘ線透過率
の増加を回避するために、その厚さを大にする必
要が生じる。ところがプロジエクタにおいては、
その光学系において特にプラスチツクレンズを使
用する場合、レンズ設計の上から、螢光面７とレ
ンズとの距離、すなわち前面パネル１ａの厚さは
余り大にすることができない。そこで、この場合
は、透明パネル２のガラス素材としてＸ線の遮蔽
効果を有する例えば鉛の含有量を増加させるとい
う方法が採られることになる。ところがこのよう
に鉛を多量に含むガラスは、その硬度が低下し、
傷つき易くなる性質となる。したがつて、この場
合、前述したような温度上昇が生じて透明パネル
２に熱膨脹によるたわみなどの変形が生じると、
特に破損が生じ易くなる。したがつて、高輝度化
に伴つてより効果的な放熱冷却が要求される。 これがため例えば第１図に示した従来構造のも
のにおいて、例えば放熱フインを設けるなどして
その外気と接触表面積を大にするが、このように
してもその熱放散は差程効果的に行われない。本
発明者等は種々の実験考察を行つた結果、これは
この金属枠３に冷却媒体６の熱が効果的に伝達さ
れていないことによることを究明した。即ち、実
際上金属枠３は、その両パネル２及び１ａ間に介
存される部分の両外面及び内面が樹脂４によつて
パネル２及び１ａと液密に接着されるようになさ
れているために、この金属枠３の冷却媒体６と接
触する面積が小さく、これがため金属枠３に冷却
媒体６の熱が効果的に伝達されていないことを究
明した。 本発明においては、この究明に基づいて冷却媒
体の熱が金属枠に効果的に伝達するように考慮し
たものである。 第２図以下を参照して本発明による陰極線管装
置、即ち密閉対流型の液冷式陰極線管装置の一例
を説明する。 本発明においては第２図に示すように陰極線管
管体１の螢光面７が内面に形成された前面パネル
１ａの外面の、有効画面の周囲に金属枠１０を配
置し、この金属枠１０を介してガラス板等の透明
パネル１１を前面パネル１ａに所要の間隔を保持
して対向させて、両パネル１１及び１ａ間に液密
空間１２を形成するものであるが、特に金属枠１
０を後に詳細に説明する特殊の構成とする。金属
枠１０はシリコン樹脂等の接着性樹脂１３によつ
て夫々透明パネル１１及び前面パネル１ａに液密
に密着されると共にパネル１ａに金属枠１０と透
明パネル１１とを機械的に接合する。 透明パネル１１と前面パネル１ａ間の液密空間
１２内には液状冷却媒体２３、例えばエチレング
リコール水溶液を注入充填する。 金属枠１０は、第３図にその正面図を示し第４
図にその側面図を、また第５図に第３図のＡ−Ａ
線上の断面図を示すように、熱伝導性すぐれた例
えばアルミニウムのダイキヤストよりなり、陰極
線管管体１の前面パネル１ａと透明パネル１１と
の間の周辺部に介存されて接着性樹脂１３との共
働によつてパネル１ａとパネル１１との間隔を規
制するスペーサとなり陰極線管管体の前面パネル
１ａの輪郭形状に対応する輪郭形状を有する枠状
部１０ａと、これより管体１の前方周面部１a₁の
外周に沿つて屈曲するリング状周壁部１０ｂと、
更にその例えば相対向する辺より外側すなわち管
軸とほぼ直交する方向に屈曲し、陰極線管１のキ
ヤビネツト等への取付けに供する取付けねじ孔１
４を有するフランジ部１０ｃと、更にまた、例え
ばこのフランジ部１０ｃを有する部分においてこ
のフランジ部１０ｃと直交する方向に平行植立さ
れた複数の放熱フイン１０ｄとを有して成る。そ
して特に本発明においては、このパネル１１と前
面パネル１ａ間に介存されて両者間の間隔を規制
する枠部１０ａ、即ち接着性樹脂１３によつてパ
ネル１１及び１ａに接着される部分より内側に、
この枠部１０ａの肉厚より小なる肉厚を有する板
状突出部１０ｅを枠部１０ａのほぼ全内周に亘つ
て内方向に突出させる。この突出部１０ｅは接着
性樹脂１３が接着されることがないようにし更
に、この接着性樹脂１３の厚み分の存在によつ
て、或いは及びこの突出部１０ｅが肉薄にされた
ことによつて、そのパネル１１と１ａと対向する
各面がこれらパネル１１及び１ａと夫々間隙を保
持して対向するようになされてそのほとんどの部
分が冷却媒体２３中に浸漬されて、突出部１０ｅ
のほとんどの表面が冷却媒体２３と直接的に接触
するようになされる。この突出部１０ｅは枠部１
０ａのほぼ全内周に亘つて設けられるが、図示の
例では空間１２内に冷却媒体２３を注入する注入
孔１５が設けられる部分において突出部１０ｅの
欠除部１０ｆが設けられている場合で、突出部１
０ｅはこの欠除部１０ｆを除いて枠部１０ａの全
内周に突出して設けられている。 また、この金属枠１０は第３図に符号ａを付し
て示す有効画面位置より外方にその突出部１０ｅ
が存在するようになすが、この場合においても、
螢光面７からの光が金属枠１０の例えば突出部１
０ｅにおいて反射して光学像を乱すことがないよ
うに、少くともその突出部１０ｅの表面を黒化す
る。この黒化処理は、実際上は金属枠１０のほと
んど全表面に行つてその熱放射、更に冷却媒体２
３からの吸熱をより効果的に行うようにすること
が望ましい。尚、この黒化処理は、金属枠１０が
アルミニウムより成る場合は、アルマイト処理
と、更に必要に応じて染料の使用によつて行い得
る。尚、この場合、黒化処理によつて表面が絶縁
化される場合は、例えば突出部１０ｅの観察、光
学像に影響を与えることのない部分において黒化
処理表面を排除してここにおいて冷却媒体と金属
枠が電気的に連結するようになす。即ち、上述し
たようにグリコール等の透明液状冷却媒体２３
は、ある程度の電気伝導性を有するので、この冷
却媒体２３と金属枠１０とを電気的に連結してお
くことによつてパネル１１及び１ａを、夫々この
冷却媒体２３と金属枠１０とを介して例えば接地
することができ、パネル１１及び１ａの帯電防止
の効果を得ることができる。 また接着性樹脂１３は、例えば黒色顔料を含
む、黒色のシリコーン樹脂が用いられる。更に必
要に応じてこのシリコーン樹脂内には、これ自体
がパネル１１と前面パネル１ａ間の間隔を規制す
るスペーサとして金属枠１０の枠部１０ｅと共働
してスペーサの効果を得る所要の厚さを確保する
ために、この接着性樹脂１３中に既に硬化された
粒状ないしは所要の厚さを有するリング状の弾性
を有する樹脂粒子を混入させておくこともでき
る。 上述の本発明構成によれば、その放熱効果を、
より大とすることができ、これに伴つて陰極線管
のパワーを従来の密閉対流型の液冷式陰極線管装
置におけるそれよりも30％上げて尚現状の信頼性
を維持できることが確められた。即ち、今螢光面
７に印加される陽極電圧Vpを27kVに選定した場
合のカソード電流Ikに対する陰極線管表面におけ
る温度上昇を見ると、本発明においては第６図
中、曲線１６に示すようになる。これに比し第１
図で説明した従来構造のものにおいては、即ち、
金属枠に冷却媒体中に浸漬される突出部を設けな
い場合は、曲線１７に示すようになり、同じカソ
ード電流において、即ち同パワーとなした場合に
本発明によるそれは従来に比し温度上昇を低く抑
えることができるのでこれに伴つて従来と同様の
温度を許容する状態では、よりパワーの向上が図
られることがわかる。 また、表１に、第１図で説明した従来構造によ
る陰極線管装置の各例（比較例１、２及び３）
と、本発明による陰極線管装置の各例（実施例
１、２、３及び４）の夫々Vp＝26kV、Ik＝
430μAで連続動作した場合の、その温度が平衡状
態に達した状態での冷却媒体の平均温度の測定結
果を示す。尚、この場合、各例における外気と接
触する放熱面積及び液状冷媒と接触する吸熱面積
は夫々比較例１におけるそれを１として相対的に
示したものであり、実施例１〜４は、夫々金属枠
１０の枠部１０ａの厚さを3.8mmとし、突出部１
０ｅの厚さを１mmとした場合、実施例１及び２は
突出部１０ｅの突出幅を３mmに、実施例３及び４
のそれは５mmとした場合である。

【表】

【表】 この表から明らかなように、本発明による場
合、放熱面積を大とするに伴つて放熱効果が上
り、冷却媒体の温度上昇が抑えられる。 上述したように本発明構成によれば、透明パネ
ル１１と陰極線管管体１の前面パネル１ａとの間
に介存させる金属枠１０に液状冷媒と接触する突
出部１０ｅを設け、かつこれを肉薄とし、この肉
薄の突出部１０ｅの全面、すなわち前後両面が冷
却媒体２３に浸漬できるようにしたので突出部１
０ｅ、したがつて金属枠１０の冷却媒体２３との
接触面積の拡大化をはかることができ、これによ
つて格段的に放熱効果を高めることができ、これ
に伴つて陰極線管のパワーを上げることができ、
より高い高輝度陰極線管を得ることができる。特
に前述したようにカラープロジエクターにおいて
は、温度上昇の抑制に伴つて温度消光の発生を回
避でき、ホワイトバランスに狂いのない、即ち色
純度が高く且つ明るいカラー再生画像を得る。ま
た、上述したように、突出部１０ｅを液状冷却媒
体２３に浸漬させてその放熱効果を高めるように
したことよつて突出部１０ｅの突出面積の縮小化
をはかることができて、画面の無効部分の縮小
化、ひいて陰極線管装置は全体の小型化をはかる
ことができるという実用上の大きな効果を有す
る。 また金属枠１０に黒化処理を施し、特に液状冷
媒内に浸漬する如く突出する突出部の少くとも前
方より観察される側において黒化処理が施こされ
るようにしたので、コントラストの向上更に不要
な光の反射による画質の低下を効果的に回避でき
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の密閉対流型の液冷式陰極線管装
置の一部を断面とする側面図、第２図は本発明装
置による陰極線管装置の一例の断面図、第３図は
その金属枠の正面図、第４図はその側面図、第５
図は第３図のＡ−Ａ線上の断面図、第６図は温度
特性曲線図である。 １は陰極線管管体、１ａはその前面パネル、７
は螢光面、１１は透明パネル、１０は金属枠、１
０ｅはその突出部、２３は液状冷却媒体である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 陰極線管管体の前面パネルの外面の有効画面
   の周囲に金属枠が配され、該金属枠を介して透明
   パネルが、上記前面パネルに対して上記金属枠に
   よつて規定される間隔をもつて対向されて上記前
   面パネルと上記透明パネルとの間に液密空間が形
   成され、該液密空間内に透明液状冷却媒体が封入
   され、上記透明パネルと上記前面パネルとの上記
   液密空間に臨む上記金属枠の内周端部に、上記液
   状冷却媒体内に浸漬され該液状冷却媒体と全面に
   亘つて接触する上記金属枠の肉厚より薄い肉厚を
   有する突出部が上記金属体枠と一体に設けられて
   成る陰極線管装置。