DE3221626A1

DE3221626A1 - Projection cathode ray tube

Info

Publication number: DE3221626A1
Application number: DE19823221626
Authority: DE
Inventors: Takashi Nagaokakyo Kyoto Sugahara
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1981-06-08
Filing date: 1982-06-08
Publication date: 1983-02-03
Also published as: DE3221626C2; JPS584247A

Abstract

The invention relates to a projection cathode ray tube, in which a transparent, tubular or cylindrical element (10) is mounted on the fase-plate (2 or 7) of a vacuum bulb (1) of the cathode ray tube, and the pressure prevailing in a space (11) that is sealed in an airtight fashion and defined between the vacuum bulb (1) and cylindrical element (10) is adjusted such that it is higher than the pressure prevailing in the vacuum bulb (1), but lower than the atmospheric pressure, in order in this way to improve the heat dissipation of the screen support part (2). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Proektions-Kathodenstrahl-The invention relates to a projection cathode ray

röhre, bei der eine vorderseitige Glasscheibe als durchsichtiges Element an der Außenseite des Schirmträgers (face plate) montiert ist.tube with a front glass pane as a transparent element is mounted on the outside of the face plate.

Nahezu alle Anwender-Projektionsfernsehgeräte verwenden dioptrische Linsen, durch welche das aus hellen Punkten auf der Kathodenstrahlröhre erzeugte Bild vergrößert und auf einen Projektionsbildschirm geworfen wird. Derartige Linsen können aber bekanntlich zwei Arten optischer Aberration (Bildfehler) unterworfen sein, nämlich Bildfeldkrümmung und sphärischer Aberration im weitesten Sinne dieses Ausdrucks. Bei der Konstruktion solcher Linsen wird versucht, diese beiden Aberrationen möglichst klein zu halten. Diese beiden Aberrationen sind jedoch im wesentlichen einander zuwiderlaufend, wobei insbesondere im Fall einer dioptrischen Linse aus Eunststoff und mit niedrigem Brechungsindex eine weitere Linse für Bildfeldkorrektion hinzugefügt werden muß, so daß sich das Linsensystem kompliziert und die Fertigung kosten unannehmbar hoch werden.Almost all user projection televisions use dioptric Lenses through which this generated from bright spots on the cathode ray tube Image is enlarged and displayed on a projection screen. Such lenses but can, as is known, be subject to two types of optical aberration (image defects) be, namely curvature of field and spherical aberration in the broadest sense of this Expression. Both of these aberrations are attempted in the design of such lenses to keep it as small as possible. However, these two aberrations are essential contradicting each other, especially in the case of a dioptric lens Plastic and another lens with a low refractive index for image field correction must be added, so that the lens system becomes complicated and the manufacture costs become unacceptably high.

Zur Ausschaltung der geschilderten Mängel ist bereits eine Proåektions-Eathodenstrahlröhre der in Fig. 1 dargestellten Art entwickelt worden. Die Anordnung nach Fig. 1 umfaßt eine gathodenstrahlröhre bzw. einen Röhrenkolben 1, der eine auf die Innenfläche eines Schirmträgerteils 2 aufgetragene Leuchtstoffläche 3 und eine Elektronenroranordnung 4 zur Ausstrahlung eines Elektronenstrahlsumschließt. Bei dieser Kathodenstrahlröhre i sind Innen-und Außenflächen des Schirmträgerteils 2 zu einem dioptrischen Linsensystem 5 hin konkav ausgebildet, um Bildfeldkrümmung zu korrigieren, so daß die durch Ver- bindung der besten Brennpunkte des Linsen systems 5 erhaltene Ebene zum Linsensystem 5 hin konkav ist, und um die Bildfeldebene (plane of the best image) durch Vergrößerung und Verkleinerung des Vergrößerungsfaktors des Linsensystems am Rand bzw. im Zentrum flach auszulegen.A proåection cathode ray tube is already provided to eliminate the deficiencies described of the type shown in Fig. 1 have been developed. The arrangement of FIG. 1 comprises a cathode ray tube or a tube bulb 1, the one on the inner surface a faceplate part 2 applied fluorescent surface 3 and an electron array 4 for emitting an electron beam. With this cathode ray tube i are inner and outer surfaces of the faceplate part 2 to form a dioptric lens system 5 concave in order to correct the curvature of the field so that the binding the best focal points of the lens system 5 obtained plane to the lens system 5 out is concave, and around the plane of the best image by magnification and reducing the magnification factor of the lens system at the edge or in the center lay out flat.

Mit der beschriebenen bisherigen Anordnung können tatsächlich die Güte des Linsensystems 5 verbessert und die Fertigungskosten verringert werden. Diese bisherige Anordnung ist jedoch mit einem schwerwiegenden Mangel behaftet, welcher die Betriebszuverlässigkeit der Proåektions-Eathodenstrahlröhre beeinträchtigt. Genauer gesagt: diese bisherige Projektions-Kathodenstrahlröbre ist höchst empfindlich für Atmosphärendruckeinflüsse, weil ihr Schirmträgerteil 2 zum dioptrischen Linsensystem hin konkav ist.With the previous arrangement described can actually Quality of the lens system 5 improved and the manufacturing costs can be reduced. However, this previous arrangement is fraught with a serious deficiency, which affects the operational reliability of the projection cathode ray tube. More precisely: this previous projection cathode ray tube is extremely sensitive for atmospheric pressure influences, because their faceplate part 2 for the dioptric lens system is concave.

Fig. 2 veranschaulicht eine Abwandlung der bisherigen Proäektions-Kathodenstrahlröhre, mit welcher der genannte Mangel vermieden werden soll. Bei der Herstellung dieser Kathodenstrahlröhre 1 wird eine Leuchtstoffscheibe 3 an der Innenfläche des Schirmträgerteils 2 befestigt, wahrend an der Außenseite des Schirmträgerteils 2 mit Hilfe eines Klebmittels 6 eine Glas-Frontscheibe befestigt wird. Weiterhin wird eine Elektronenrohranordnung 4 (unter Abdichtung) in den Röhrenkolben 1 eingebaut, worauf letzterer mittels einer Evakuiervorrichtung von Luft und anderen Gasen evakuiert wird. Das zwischen Frontscheibe 7 und Schirmträgerteil 2 eingeschlossene Gas wird bei der Evakuierung des Hauptteils der Kathodenstrahlröhre über eine axiale,durchgehende Bohrung 8 im Randbereich des Schirmträgerteils 2 ebenfalls abgesaugt.Fig. 2 illustrates a modification of the previous projection cathode ray tube, with which the mentioned deficiency is to be avoided. In making this Cathode ray tube 1 becomes a fluorescent panel 3 on the inner surface of the faceplate part 2 attached, while on the outside of the faceplate part 2 with the help of an adhesive 6 a glass front panel is attached. Furthermore, an electron tube assembly is used 4 (with a seal) installed in the tubular piston 1, whereupon the latter by means of a Evacuation device is evacuated from air and other gases. That between the windshield 7 and faceplate part 2 trapped gas is evacuated during the evacuation of the main part the cathode ray tube via an axial, through hole 8 in the edge region of the Faceplate carrier part 2 also sucked off.

Bei dieser Projektions-Eathodenstrahlröhre 1 beaufschlagt der Atmosphärendruck, der bei der Anordnung nach Fig. 1 den Schirmträgerteil 2 beeinflußt, die Glas-Frontscheibe 7. Da letztere aus einer flachen Scheibe besteht, können die ungünstigen Einflüsse des Atmosphärendrucks vollständig ausgeschaltet werden.In this projection cathode ray tube 1, the atmospheric pressure is applied which influences the faceplate part 2 in the arrangement according to FIG. 1, the glass front pane 7. Since the latter consists of a flat disc, the unfavorable influences of atmospheric pressure can be completely switched off.

Bei einer weiteren, in Fig. 3 dargestellten Abwandlung der ProJektions-Eathodenstrahlröhre weist die Glas-Frontscheibe 7 eine dem Schirmträgerteil zugewandte flache bzw. plane Fläche 7a und eine nach außen weisende konkave Fläche 7b auf. Bei dieser Abwandlung kann die Frontscheibe 7 zumindest teilweise als Element der Linsenanordnung 5 oder als Bildfeldkrümmungs-Korrektionslinse wirken, wobei Innen- und Außenflächen des Schirmträgerteils 2 weniger stark konkav sein können und die Aufbringung der Leuchtstoffläche auf die Innenfläche des Schirmträgerteils vereinfacht wird.In a further modification of the projection cathode ray tube shown in FIG. 3 the glass front panel 7 has a flat or plane one facing the faceplate part Surface 7a and an outwardly facing concave surface 7b. With this modification can the front panel 7 at least partially as an element of the lens arrangement 5 or act as a field curvature correction lens, with inner and outer surfaces of the Faceplate part 2 can be less concave and the application of the fluorescent surface is simplified on the inner surface of the faceplate part.

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß diese Anordnung, obgleich mit ihr das Problem der Druckbeständigkeit ausgeschaltet wird, mit einem anderen, schwerwiegenden Mangel bezüglich der im Betrieb der Projektions-Kathodenstrahlröhre entwickelten Wärme behaftet ist. Tatsächlich kann dabei die Leuchtstoffläche dieser Projektions-Eathodenstrahlröhre wärmer werden als bei einer Kathodenstrahlröhre für gewöhnliche Fernsehempfänger, weil die Projektions-Kathodenstrahlröhre mit außerordentlich großer Stromdichte arbeitet (Anodenbeschleunigungsspannung multipliziert mit Stromdichte pro Flächeneinheit).It has been found, however, that this arrangement, although with her problem of pressure resistance is eliminated, with another, more serious one Defects in relation to those developed in the operation of the projection cathode ray tube Is afflicted with warmth. In fact, the fluorescent surface of this projection cathode ray tube can get warmer than a cathode ray tube for an ordinary television receiver, because the projection cathode ray tube with extremely high current density works (anode acceleration voltage multiplied by current density per unit area).

Zur Vermeidung einer thermischen Löschung (temperature extinction) der Leuchtstoffe infolge eines solchen Temperaturanstiegs ist es wesentlich, eine verbesserte Wärmeableitung vorzusehen. Bei den Anordnungen gemäß Fig. 2 und 3 ist jedoch der Schirmträgerteil 2, der unmittelbar von dem vom Elektronenrohr 4 erzeugten Elektronenstrahl beaufschlagt wird, zwischen die Hochvakuumbereiche eingefügt, wobei er über die Glas-Frontscheibe 7 mit der Außenluft in Berührung steht. Die Anordnungen nach Fig. 2 und 3 besitzen daher möglicherweise eine schlechtere Wärmeableitleistung als die Anordnung nach Fig. 1, und ihre Schirmträgerteile 2 sind erhöhter Temperatur ausgesetzt, was zu verkürzter Standzeit der Leuchtstoffe und zu einer Zerstörung oder Zersetzung der Glasbestandteile führt.To avoid thermal extinction (temperature extinction) of the phosphors as a result of such a rise in temperature, it is essential to have a to provide improved heat dissipation. In the arrangements of FIGS. 2 and 3 is however, the faceplate part 2, which is directly produced by the electron tube 4 Electron beam is applied, inserted between the high vacuum areas, wherein it is in contact with the outside air via the glass front panel 7. The orders 2 and 3 therefore may have poorer heat dissipation performance than the arrangement according to FIG. 1, and its faceplate parts 2 are of elevated temperature exposed, which leads to a shortened service life of the phosphors and to their destruction or decomposition the glass components leads.

Aufgabe der Erfindung ist damit insbesondere die Ausschaltung der vorstehend geschilderten Mangel des Stands der Technik durch Schaffung einer Projektions-Eathodenstrahlröhre, bei welcher ein Raum, der zwischen Schirmträgerteil und einem vor diesem angeordneten durchsichtigen Element festgelegt ist, auf einem Druck gehalten wird, der niedriger ist als der Atmosphärendruck, aber größer als der im Röhrenkolben herrschende Druck, so daß der Schirmträgerteil infolgedessen eine zufriedenstellende Wärmeabstrahlungslestung besitzt.The object of the invention is thus in particular to eliminate the the above-mentioned deficiency of the prior art by creating a projection cathode ray tube, in which a space between the faceplate part and one arranged in front of it transparent element is set, is kept at a pressure that is lower is than atmospheric pressure, but greater than the pressure in the tube piston, so that the faceplate part has a satisfactory heat radiation performance as a result owns.

Diese Aufgabe wird durch die in den beigefügten Patentansprüchen gekennzeichneten Merkmale gelöst.This object is characterized by what is stated in the attached claims Features solved.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine im Schnitt gehaltene Seitenansicht des wesentlichen Abschnitts einer bisherigen Projektions-Eathodenstrahlröhre, Fig. 2 eine Fig. 1 ähnelnde Darstellung einer Abwandlung der Kathodenstrahlröhre gemäß Fig. 1, Fig. 3 eine Fig. 1 ähnelnde Darstellung einer weiteren Abwandlung der Kathodenstrahlröhre gemäß Fig. 1 oder 2, Fig. 4 eine im Schnitt gehaltene Seitenansicht einer Ausführungsform einer Projektions-Kathodenstrahlröhre mit Merkmalen nach der Erfindung und Fig. 5 eine Fig. 4 ähnelnde Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung.The following are preferred embodiments of the invention in comparison to the state of the art explained in more detail with reference to the accompanying drawing. Show it: Fig. 1 is a sectional side view of the essential portion of a previous projection cathode ray tube, FIG. 2 shows a representation similar to FIG. 1 a modification of the cathode ray tube according to FIG. 1, FIG. 3 is similar to FIG Representation of a further modification of the cathode ray tube according to FIG. 1 or 2, FIG. 4 is a sectional side view of an embodiment of a projection cathode ray tube with features according to the invention and FIG. 5 shows a representation similar to FIG modified embodiment of the invention.

In den Figuren sind gleiche oder einander entsprechende Teile mit jeweils gleichen Bezugsziffern bezeichnet.Identical or corresponding parts are shown in the figures each denotes the same reference numerals.

Die Fig. 1 bis 3 sind eingangs bereits erläutert worden.FIGS. 1 to 3 have already been explained at the beginning.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist ein am einen Ende offener Glaskolben 9 vorgesehen. Die Stirnfläche des Glaskolbens 9 dient als einem Schirmträgerteil 2 der Kathodenstrahlröhre 1 gegenüberstehende Glas-Frontscheibe 7 sowie als Lichtsperrelement. Der rohrförmige bzw. zylindrische Teil des Glaskolbens 9 bildet eine seitliche Tragwand 10. An der offenen Seite der Tragwand 10 ist die Glas-Frontscheibe 7 mit Hilfe eines Klebmittels umfangsmäßig unter luftdichter Abdichtung am Schirmträgerteil 2 befestigt. Ein zwischen dem Glaskolben 9 und dem Schirmträgerteil 2 festgelegter Raum ii steht unter einem Druck, der niedriger ist als der Atmosphärendruck (1 bar), aber größer als der in einem die Kathodenstrahlröhre bildenden Vakuumkolben herrschende Druck (10-6 bis 10-7 Torr). Zu diesem Zweck ist der Raum ii über eine in der Tragwand 10 vorgesehene Entlüftungsbohrung 12 evakuiert worden. In Fig. 4 ist die Entlüftungsbohrung 12 in ihrem verschlossenen Zustand nach dieser Evakuierung des Raums 11 dargestellt.In the embodiment of the invention shown in FIG a glass bulb 9 open at one end is provided. The face of the glass bulb 9 serves as a faceplate part 2 of the cathode ray tube 1 opposite Glass front panel 7 as well as a light blocking element. The tubular or cylindrical Part of the glass bulb 9 forms a lateral support wall 10. On the open side of the Support wall 10 is the glass front panel 7 circumferentially with the help of an adhesive attached to the faceplate part 2 with an airtight seal. One between the flask 9 and the faceplate part 2 defined space ii is under a pressure which is lower is than atmospheric pressure (1 bar), but greater than that in a cathode ray tube pressure (10-6 to 10-7 Torr). To that end is the space ii evacuated via a ventilation hole 12 provided in the supporting wall 10 been. In Fig. 4, the vent hole 12 is in its closed state shown after this evacuation of room 11.

Bei der beschriebenen Anordnung ist der Schirmträgerteil 2, der unmittelbar von einem Elektronenstrahl von der Elektronenrohranordnung 4 beaufschlagt wird, durch einen zwischengefügten Raum eines niedrigen Unterdrucks von der Außen luft getrennt. Infolgedessen bleibt die Festigkeit des Schirmträgerteils 2 unter Gewährleistung einer ausreichenden Wärmeableitleistung erhalten. Erfindungsgemäß durchgeführte Versuche haben gezeigt, daß bei einem im Raum ii herrschenden Druck im Bereich von 0,7 bis 500 Torr eine ausreichend große Nolekularbewegung im Raum ii auftritt, so daß der Schirmträgerteil 2 für den Außenluftdruck beständig ist und gleichzeitig erzeugte Wärme zur Ableitung über den Raum ii übertragen werden kann. Der in einem vorgegebenen Kolben herrschende Druck in der Größenordnung von 0,1 bis 500 Torr kann ohne jede Schwierigkeit nach herkömmlichen Verfahren erzeugt werden. Die Wärmeableitung vom Schirmträgerteil 2 kann dadurch weiter verbessert werden, daß der Raum 11 auf ein Vakuum evakuiert und ein Gas mit einem niedrigeren Molekulargewicht als Luft, wie Wasserstoff oder Helium, unter dem oben angegebenen Druck in diesem Raum ii eingeschlossen wird.In the arrangement described, the faceplate part 2, which is directly is acted upon by an electron beam from the electron tube arrangement 4, air through an intermediate space of low negative pressure from the outside separated. As a result, the strength of the faceplate part 2 is guaranteed get a sufficient heat dissipation capacity. Carried out according to the invention Tests have shown that with a pressure prevailing in space ii in the range of 0.7 to 500 Torr a sufficiently large molecular movement occurs in space ii, so that the faceplate part 2 is resistant to the outside air pressure and at the same time generated heat can be transferred for dissipation via the room ii. The in one given piston pressure in the order of 0.1 to 500 Torr can be produced by conventional methods without any difficulty. The heat dissipation from the faceplate part 2 can be further improved in that the space 11 on evacuated a vacuum and a gas with a lower molecular weight than air, such as hydrogen or helium, under the pressure indicated above in this space ii is included.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 ist die Glas-Frontscheibe 7 ein von der seitlichen Tragwand 10 getrennter und an diesem mit Hilfe eines Klebmittels 6 befestigter Bauteil. Die Frontscheibe 7 braucht dabei nicht unbedingt flach zu sein, sondern kann eine beliebige, in Verbindung mit Fig. 3 beschriebene gekrümmte bzw. gewölbte Form besitzen. Die Innenfläche des Schirmträgerteils 2 oder die Leuchtstoffläche 3 können gewünschtenfalls flach sein.In the embodiment according to FIG. 5, the glass front panel 7 is a separated from the lateral support wall 10 and attached to this with the aid of an adhesive 6 attached component. The front pane 7 does not necessarily need to be flat but can be any curved one described in connection with FIG. 3 or have a curved shape. The inner surface of the faceplate part 2 or the fluorescent surface 3 can be flat if desired.

Die Entlüftungsbohrung i2 kann vorzugsweise, wie in Fig.4, in der seitlichen Tragwand 10 vorgesehen sein, doch kann sie gemaß Fig. 5 auch im Randteil der Frontscheibe 7 angeordnet sein.The vent hole i2 can preferably, as in Figure 4, in the lateral support wall 10 may be provided, but it can according to FIG. 5 also in the edge part the front window 7 be arranged.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

Projection cathode ray tube Claims 1. Projection cathode ray tube with a vacuum bulb (1) forming the cathode ray tube itself, characterized in that that on the outside of a faceplate part (2) at the front end of the vacuum flask (1) a transparent, tubular or cylindrical element (10) with a glass front pane (7) is attached and that one through the cylindrical element (10, 7) and the faceplate part (2) defined, hermetically sealed space (ii) is under a pressure that is lower than atmospheric pressure, but higher than that in the vacuum flask (1) Pressure.

2. Cathode ray tube according to claim 1, characterized in that the pressure in the hermetically sealed space (11) in the range of 0.1 - 500 Torr.

3. Eathode ray tube according to claim 1, characterized in that a gas that is lighter than air is enclosed in the hermetically sealed space (11) is.

4. Eathode ray tube according to claim 1, characterized in that hydrogen is enclosed in the hermetically sealed space (11).

5. Eathode ray tube according to claim 1, characterized in that the outer surface of the faceplate part (2) is concave towards the front.

6. Eathode ray tube according to claim 1, characterized in that the cylindrical element (10, 7) is made of glass.