JPS5937639A - 投写形陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は投写形陰極線管に係り、特に高輝度に伴う入力
蓋力の増大に対して陰極線管外囲器の熱応力を低減させ
るため、外囲器の熱応力の限界を考慮した放熱体を極め
て簡易な構成にして具備させた投写形陰極線管に関する
ものである。

〔発明の技術的背景〕

テレビジョン受像システムのうち投写形陰極線管による
システムは古くからあり、小形の投写形陰極線管の螢光
面パネルの映像面に明るい映像を描かせ、この映像をレ
ンズ糸や鏡などからなる光学系で拡大して大きなスクリ
ーンに投影して見せるようになっている。

螢光面パネルの映像面に明るい映像を描かせるためには
１例えばビデオ・プロジェクタなどに使用される投写用
陰極線管の最終陽極電圧を２５ＫＶ乃至３０ＫＶの正の
高重圧で動作させ１通常のテレビジョン用陰極線管に比
較して数１０倍の直流密度の電子ビームで映像面を走査
するため、螢光面及びこの螢光面の被着形成されたパネ
ルがかなシ加熱され、陰極線管外囲器のクラックの限界
となるので、古くから送風機で強制空冷を行なって使用
しているのが現状である。

しかし、この強制空冷により投写形陰極線管を冷却する
構造は消費電力の増大や騒音などの問題点があるため、
投写用陰極線管を低輝度で使用する構造や、複雑な装置
となる液体による熱伝導冷却を使用する構造が考えられ
ているが未だ充分ではない。

〔背景技術の問題点〕

高速度の遊子ビーム、即ち陰極線を螢光体に射突させて
発光させる陰極線ルミネッセンスはエネルギー効率が良
く、光に変えられる変換効率は約２０チ台であり、これ
が投写用陰極線管に使われる場合、温度によるエネルギ
ー効率低下などがあシ更に効率は下がる。この値からも
判るように電子ビームの大半が熱となるものである。こ
の熱が螢光面を加熱し、更にパネル外表面やファンネル
外表面から大気中へ対流移動する。従ってこの熱移動に
ついて、いかに効率の良い熱設計を行なうかが投写形隈
極綜管の設計の問題点となる。

一方、投写形陰極線管としては工業的に使用可能な材料
としての螢光体、外囲器用ガラスは限られており、これ
により発熱量とガラスの熱伝導率も限定されることにな
る。更に陰極線管の映像面は光の通路としての条件が必
要であるから、光を遮蔽することなく熱移動を行う必要
があシ、このために映像面の外表面を液体を介し金属へ
の熱伝導を行うことが行われ、現状では、この構造が効
率の良いものとされている。

この場合、使用される液体はガラスと同程度の熱伝導の
ものであシ、金属の熱伝導率に比べると２桁小さいもの
である。従って使用される液体の熱伝導率によシ熱移動
の限界が決まることと、液体であるために発熱時の温度
変化が大きい場合には液体の流動が大きく、スクリーン
に投影する映像に“ゆらき１を生じる問題点がある。

このような液体伝導冷却（液冷）は通常螢光面パネルの
外側に冷媒を介してフェースパネルがあシ、この冷媒の
周辺に金属ブラケットを配置し。

フェースパネル、金属ブラケットを接着剤により螢光面
パネルに接合するようになっているが、この構造におい
ては冷媒がもれなり接ｄが必要であり、完全密閉するこ
とになる。しかし冷媒が螢光面の発熱によル体積膨張す
ると、この内部の圧力は増大する。そのため、この圧力
緩和の手段が必要であるが、密閉することによる圧力増
大に対する冷媒のもれの起らない信頼性の高いことが要
求され、万一冷媒がもれた場合には投写セットに損傷を
起すことになる問題点がある。

〔発明の目的〕

本発明は前述しだ液冷よシ簡単な構成で液冷と同等な熱
移動効率を有する冷却機構を具備する投写形陰極線管を
提供することを目的としている。

〔発明の概要〕

即ち１本発明は螢光面パネルの映像面の外表面の外周部
に放熱グリースを介して密接させた枠状の金属板と、外
周部に連接された螢光面パネルの側壁外周にグリース状
の放熱材を介して密接させると異に枠状の金属板と最終
的に一体となされる側壁外周金属体とこの側壁外周金属
体の所望部に設けられた放熱フィンとを具備することを
特徴とするものと、枠状の金属板の窓部に外表面上に所
定の接着剤層例えばシリコ−で樹脂を介して映像面とほ
は同善な面積を有し外表面に挟体投影に実用上支障のな
い電気導電部材を設けたガラス板を設け、この電気導電
部材が枠状の金属板に接するように密接され、この眠気
導電部材によりガラス板上に被着する塵埃やりントなど
を防止するようになされている。

〔発明の実施例〕

本発明者らは陰極外囲器のクランクに対する応力解析を
行い、螢光面パネル中央に圧縮応力が発生し、螢光面パ
ネルの周辺側壁には引張応力が発生しているととを解明
した。

これは周辺側壁が螢光面パネルの昇温に対して拘束する
状態で発生するものであシ、周辺側壁の温度と螢光面パ
ネルの温度差が応力となるものである。従ってこの温度
差を小さくする設計が・必要である。

次に設計必要条件である外囲器のデザイン応力を強化ガ
ラスで３０００ｐｓｉｂ入力電力をラスター人力として
７吋投写形陰極線管におりて、入力電力３０Ｗを満足す
る条件とする設計実験を行った。

この実験はラスクー周辺に密接した枠状の金属板と、こ
の金属板の加熱を螢光面パネルに連接した周辺側壁に密
接した側壁外周全異体とを使用し、この枠状金属板の加
熱を周辺側壁に密接した側壁外周金属体に熱移動を行っ
たところ、前述の設計必要＊件を充分満足する結果が得
られた。

この構造はラスター周辺に枠状の金属板を密接させるが
、この密接は熱伝導の良い放熱グリースを使用すること
によシ、螢光面パネルの外表面の映像面外周部から最も
良く熱移動が行える。これは通常の高熱ガラスに金属を
接触させることがガラスの金属接触側に引張応力が発生
し、ガラスは圧縮応力には強いが引張応力には非常に弱
く、加熱ガラスを扱う場合の常識では考えられないこと
であるが、この隘極紛管外囲器の場合、螢光面パネルの
膨張を側壁部で拘束することにょ９螢光面パネル中央部
が圧縮応力であり、側壁部が引張応力となっているので
、ラスター周辺の熱移動による応力が１ｌｌｉｌｌｌ用
の拘束により応力が小さくなることがあるからである。

従ってラスター周辺部に配置する棒状の金属板に積極的
に熱移動を行い、かつ側壁への熱移動により拘束力を小
さくすることで極めて効率的な熱応力設計となシ、簡易
な構造で高輝度な投写形陰栢綜管が実現される。

効率的な熱移動の手段としての固体間の熱伝導はガラス
と金絢を直接接触しても表面の＃細な突起により伝導が
悪く１本発明の目的が効率的な伝導を行うことにあるの
で、ガラスと金属とが完全に密接した状態とするために
ガラスと同程度の熱伝導率を有するグリース状の放熱材
を介入っている。

側壁と螢光面パネル映像面周辺部は曲線と角度をもって
おり金属板を加工して沿わせるように配置する。映像面
の外周部、外表面に介入するグリース状の放熱材は昇温
時の体積膨張によシ映像面外表面への滲み出しが問題に
なる。このため、外表面には訣像面債と桟は同面積のガ
ラス板を配置し、このガラス板と映像面の外衣面との間
に光学的に障′ｇとならないシリコーン樹脂を介入させ
る。

このようにガラス板が加わることで熱設計上の熱抵抗が
大きくなるが、このガラス板がない場合でも空気に対す
る熱抵抗は大きいので、螢光面パネルのガラスの中の熱
移動のみを考えればよい。

本発明では映像面外表面にシリコーン樹脂を介してガラ
ス板を設け、この映像面外表面の外周部に枠状金属板を
配置することが、ガラス中の熱移動に対する距離が小さ
くなるのと、ガラスと金属との熱移動面積が増えるので
ガラス板を重ねたぁが熱移動が大きくなる条件となる。

次に本発明の投写形陰極綜管の一実施例を図によシ説明
する。

即ち、陰極ｍｗａｎの螢光面パネルαυの映像面の外表
面には図示しないが、グリース状の放熱材が映像面に、
にじみ出さないように無色透明のシリコーン樹脂を介し
て配設されたガラス板ａｚと、このガラス板αつの端縁
部近傍が入る凹み（１３ｂ）を有し映像外表面とほぼ等
しい開口部（１３ａ）が穿設され、かつパネルとほぼ等
しい大きさを有するアルミニウムなどからなる枠状の金
属板０３１１と、この枠状の金属板Ｑ３の凹み（１３ｂ
）から外方とパネルａυの映像面の外表面の外周部間に
介入されたグリース状放熱材と、枠状金属板−と最終的
に一体となされる側壁外周にグリース状放熱材を介して
設けられた放熱効果を良好にする放熱フィン（１４ａ）
を具備する側壁外周金属体の一部としてのアルミニウム
などからなる冷却金間板（１４１と、同じく枠状金属板
α四と最終的に一体となされる側壁外周にグリース状放
熱材を介して設けられた熱移動を良好にするための側壁
外周金属体の一部と１〜てのアルミニウムなどからなる
支持板（１５１と、この冷却金電板Ｑ４）及び支持板（
１５）とパネル側壁部との接触を良好にするためにパネ
ル側壁部に設けられた放熱シー）　（１６１とを貝−倫
し、この放熱シー）（１６，ｌ上も含めてガラ３板（＋
２１の周辺までは、枠状金顧板（Ｉ３）放熱板（１４）
、支持板（Ｉｓけグリース状の放熱材を介して陰極線管
（１０）に密接するようになっている。但し図では放熱
板ＯＪ）、支持板Ｑ５１は１個のみ示したが、これらは
陰極線管を挾んで対向して設けられていることは勿論で
ある。また放熱シー）　Ｑ［Ｊはグリース状の放熱材が
冷却板０４）支持板０！］ｌと％側壁外周との間隙を均
一にし熱移動と保持とが確実になるように設けられてい
る。

前記実施例ではパネル側壁部にシリコーン（ＶＪ脂を介
してガラス板（１２１を設けだが、陰極線管の螢光面に
高戒圧が印加されることにより外表面ガラス面に誘起さ
れる静電気によシ塵埃やリントなどの付着が起り映禄の
障害になることがある。この静電気を逃がすためにガラ
ス板０りの外面に透明導電膜や映１象投影に実用上支障
のないメツシュなどの眠気導蹴部材を形成し、この透明
導電膜や電気導電部材を枠状金Ｍ　４ｆｉ（＋３＋、冷
却根囲に逃がすようにしてもよい。この構造は陰極線管
のパネルに直接透明導電膜を塗布することよｐ本発明の
ように別なガラス板０２１に形成した力が実施が容易で
ある。

〔発明の効果〕

上述のような本発明の投写形陰極線管においては入力電
力３０Ｗで側壁拘束部の応力が３０００ｐｓｉ以下とな
シ、設計Φ件を充分満足する特性が得られた。即ち、従
来例に示した冷媒を使用した構造よシ極めて簡単な構造
で高輝度が得られるのでその工業的価値は極めて大であ
る。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の投写形陰極線管の一実施例の一部省略分解
余１祝図である。 １０・・・陰極線管　　　１１・・・パネル１２・・・
ガラス板　　　　１３・・・枠状金囮板１４・・・冷却
板　　　　１５・・・支持板代理人　弁理士　　井　上
　−男

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）螢光面パネルの映像面の外表面の外周部にグリー
   ス状の放熱材を介して密接させた枠状の金属板と、前記
   外表面の外周部に連接された前記螢光面パネルの側壁外
   周に前記グリース状の放熱材を介して密接すると共に、
   前記枠状の金属板と最終的に一体となされる１Ｉｌｔｌ
   壁外周金属本と前記「１１ノ壁外周金属体の所望部に設
   けられた放熱フィンとを具備することを特徴とする投写
   形隘極線管。
2. （２）螢光面のパネルの映像面の外表面上に所定の接着
   剤層を介して配設された前記映像面とほぼ同等な形状を
   有し、外表面に映像投影に実用上支障のな因眠気導尾部
   材を設けたガラス板と、前記ガラス板の周縁を前記電気
   導電部材に接するように前記外表面の外周部にグリース
   状の放熱材を介して密接させた枠状の金属板と、前記外
   表面の外周部に連接された前記螢光面パネルの側壁外周
   に前記グリース状の放熱材を介して密接すると共に前記
   枠状の金属板と最終的に一体となされる側壁外周金属体
   と、前記側壁外周金属体の所望部に設けられた放熱フィ
   ンとを具備することを特徴とする投写形陰極線管。