JP2001283754A - 投影型陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷却効果が向上することにより光学特性や耐
久性に優れ、かつ、効率よく低コストで製造することが
できる投影型陰極線管を提供する。 【解決手段】 陰極線管本体１０のパネル１１の肉厚を
カプラ（冷却液保持体）２１との接着面となる周縁部１
１ｄを除いた部分では均一とする。パネル１１に対する
冷却機構２０による冷却効果が全面で均一となる。よっ
て、パネル１１の光学特性が向上すると共に、耐久性も
向上する。また、パネル１１を加熱する製造工程におい
て、パネル１１に対して冷却温度を下げて冷却時間を短
縮しても温度差が生じることがなく、均一に冷却するこ
とができる。パネル１１の周縁部１１ｄを除く部分が凹
形状の曲面部１１ｅであり、接着性を高めるためには、
カプラ２１の背面側の開口部２１ａの端縁と接着される
周縁部１１ｄのみを研磨すればよくなり、研磨時間が短
くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スクリーン上に映
像を投影するためのプロジェクタ装置などに使用される
投影型陰極線管に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のプロジェクタ装置は、図
３（Ａ），（Ｂ）に示したように、赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の単色の投影型陰極線管１０１が並設
され、各陰極線管１０１の前面に投影レンズ１０２を設
けた構成を有している。このプロジェクタ装置は、各陰
極線管１０１から映し出された映像を投影レンズ１０２
により拡大して装置前方の大型スクリーン１０３上に結
像させることにより大画面のカラー表示を行う。なお、
図３は、スクリーン１０３の正面に対して映像を投影す
る正面型のプロジェクタ装置であるが、スクリーンの背
面に対してミラーを介して映像を投影する背面型のリア
プロジェクタ装置もある。

【０００３】図４は従来のプロジェクタ装置に用いられ
る一般的な投影型陰極線管の一構成例を表すものであ
る。この投影型陰極線管には、大画面のスクリーン１０
３（図３）に十分な明るさの映像を投影しなければなら
ないために高い輝度が要求される。そのため、陰極線管
本体１１０を高電圧で動作させて、高輝度用の電子銃
（図示せず）から強い電子ビームを、蛍光面１１２が形
成されたパネル１１１に照射する必要があるが、そのた
めにガラス板からなるパネル１１１は高温となり、熱変
位して光学特性の劣化や、装置の耐久性の低下を招いた
り、ひいてはパネル１１１が割れてしまうこともあり得
る。

【０００４】そこで、この陰極線管では、パネル１１１
の前面１１１ａに冷却機構１２０を設け、この冷却機構
１２０により高温となったパネル１１１を冷却するよう
にしている。この冷却機構１２０では、パネル１１１の
前面１１１ａにカプラと称される冷却液保持体１２１が
取り付けられている。冷却液保持体１２１とパネル１１
１との間は封止部材であるシリコンゴム等の接着剤１３
０により気密封止されている。冷却液保持体１２１には
ガラスと同じ屈折率を有する冷却液１２２が充填封入さ
れている。これにより陰極線管本体１１０のパネル１１
１の前面１１１ａによって冷却液保持体１２１の背面側
の開口部１２１ａが塞がれる。また、冷却液保持体１２
１の前面側には凹状の入射レンズ１４０がОリング１５
０を介して気密封止されて取り付けられ、冷却液保持体
１２１の前面側の開口部１２１ｂが塞がれている。

【０００５】一方、プロジェクタ装置の小型化、奥行き
の薄型化の要求に対応すべく、できるだけ投影距離を短
くする手段として、陰極線管本体１１０のパネル１１１
の内面１１１ｂは、内方に突出するＲ付きの曲面（球
面）となっている。この内面１１１ｂの曲面によって光
に対する指向性がつき、レンズ的な役割が果たされるこ
とになり、投影レンズ１０２（図３）を含むレンズ系全
体の焦点距離が短くなる。

【０００６】図５は、従来のパネル１１１の加工断面を
表すものである。パネル１１１は、まず、パネル成形時
に真空排気する際に、前面１１１ａの中央部分が内方に
凹である凹部１１１ｃとなってプレス成形される。そし
て、パネル１１１の前面（外面）１１１ａと冷却液保持
体１２１の背面側とをシリコンゴム等の接着剤１３０
（図３）によって接着してシーリングする際に、その接
着性を高めるために、前面１１１ａの全面を研磨して平
面状とする。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
陰極線管においては、陰極線管本体１１０のパネル１１
１の内面１１１ｂが曲面となっており前面１１１ａは平
面状になっているので、パネル１１１の肉厚がその中央
部では厚いのに対して周辺部では薄くなってしまい極端
に違っている。そのため、冷却機構１２０による冷却効
果がパネル１１１の肉厚の厚い中央部では十分ではな
く、十分に高い輝度が得られなくなったり、蛍光面１１
２が劣化する等、光学特性が劣化し、装置の耐久性の低
下を招いてしまうという問題があった。

【０００８】また、陰極線管本体１１０のパネル１１１
の前面１１１ａに冷却液保持体１２１の背面側をシリコ
ンゴム等の接着剤１３０によって接着して取り付ける工
程では、紫外線照射などによりシリコンゴム等の接着剤
１３０に高温を加えて硬化する必要がある。その際にパ
ネル１１１も加熱されるので冷却する必要があるが、上
述したようにパネル１１１の肉厚が中央部と周辺部とで
極端に違うために、急冷すると温度差が生じ、ガラスか
らなるパネル１１１の内部に歪が生じて割れてしまうこ
とがある。そのため、パネル１１１の急冷を避け、ゆっ
くりと冷却せねばならず、冷却時間を長くしなければな
らないので製造効率が悪いという問題があった。更に、
陰極線管本体１１０の内部を真空にするための排気工程
でも、また、陰極線管本体１１０のパネル１１１とファ
ンネル１１３とをガラス溶着する工程でも、パネル１１
１は加熱され、冷却に長時間を要するため製造効率が悪
いという同様の問題があった。

【０００９】また、パネル１１１の前面（外面）１１１
ａと冷却液保持体１２１の背面側とを接着してシーリン
グする際に、その接着性を高めるために、パネル１１１
の前面１１１ａを研磨しなければならないが、プレス成
形後の前面１１１ａは中央部分の凹部１１１ｃを除いて
ほぼ直線状であるので、その全面を研磨せざるを得なか
った。そのため、多くの加工工数を要し、製造効率が悪
く、製造コストがかかるという問題があった。

【００１０】このような問題を解決しようとするものと
して、パネルの肉厚を均一化した投射菅用陰極線管が例
えば特開平５―１３０２３号公報に提案されている。し
かし、冷却機構による冷却が考慮されていない等、実際
にプロジェクタ装置に用いられる投影型の陰極線管とし
ての使用態様までは十分には考慮したものではなく、ま
た、パネルの全面について肉厚を均一化しており、パネ
ルの前面（外面）の研磨について特に考慮されていない
ので、製造効率が悪く、製造コストがかかるという問題
を十分には解決していない。

【００１１】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、冷却効果が向上することにより光学
特性や耐久性に優れ、かつ、効率よく低コストで製造す
ることができる投影型陰極線管を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明による投影型陰極
線管は、少なくとも蛍光体が形成されたパネルが、内方
に突出するように曲面状に、かつ肉厚が略均一に形成さ
れた陰極線管本体と、パネルに対向する位置に開口部を
有し、開口部を通じてパネルに接触するようにパネル冷
却用の冷却液が充填されている冷却機構とを備えたこと
を特徴とするものである。

【００１３】本発明による投影型陰極線管では、陰極線
管本体のパネルの肉厚が、封止部材と接する部分を除い
て略均一となるために、パネルに対する冷却液保持体に
よる冷却効果が均一になり、かつ、製造工程においてパ
ネルが加熱される場合にも冷却温度を下げて冷却時間を
短縮しても温度差が生じることなくなり均一に冷却する
ことができる。また、パネルの前面の封止部材と接する
部分のみが研磨されるために研磨時間が短くなり、加工
工数が削減される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００１５】図１は本発明の一実施の形態に係る投影型
陰極線管の部分断面構成を表したものである。この投影
型陰極線管１は、陰極線管本体１０と、陰極線管本体１
０の前面（外面）１１ａ側に取り付けられる冷却機構２
０と、冷却機構２０の前面側に取り付けられる入射レン
ズ４０とを有している。

【００１６】陰極線管本体１０は、ガラスからなるパネ
ル１１と、ガラス管からなるラッパ状のファンネル１３
と、ガラス管からなる円筒形状のネック（図示せず）と
を溶着して組み立てられる。ネックには、色信号出力回
路から出力される色信号に基づいて赤または緑または青
の電子ビームを出射するための電子銃（図示せず）が配
置されている。陰極線管本体１０の内部は高真空とされ
ている。

【００１７】パネル１１は図２に示したようにプレス成
形されるが、前面（外面）１１ａの形状が、周縁部１１
ｄを除いて、内面１１ｂの内方に突出するＲ付きの曲面
（球面）と同じ曲率を有する曲面（球面）とされてお
り、凹形状である曲面部１１ｅとなっている。ただし、
外面１１ａと内面１１ｂとは異なる曲率で形成されてい
てもよい。したがって、パネル１１の外面１１ａが曲面
部１１ｅである部分では、ガラス厚みが均一となる。こ
のパネル１１の肉厚は、防爆性等も考慮して例えば４〜
１１ｍｍ程度となっている。なお、従来から、図５に示
したように、外面１１ａの中央部分は凹形状に成形され
ているので、プレス成形により外面１１ａを凹形状の曲
面部１１ｅとすることは容易であり、金型からパネル１
１をはずす際に、パネル１１の形状に悪影響を与えるこ
とはない。

【００１８】パネル１１の内面１１ｂには、電子銃（図
示せず）からの電子ビームが照射されることにより発光
する赤または緑または青の単色の蛍光面１２が例えば沈
殿法等により形成されている。なお、内面１１ｂが曲面
とされているのは、従来と同様に、焦点距離を短くする
ためである。

【００１９】パネル１１の前面１１ａにおける周縁部１
１ｄは、実質的に平面状に形成されており、その幅は例
えば６ｍｍ〜１０ｍｍ程度である。このパネル１１の周
縁部１１ｄは、後述する冷却機構２０を構成する冷却液
保持体２１と接着されシーリングされる部分であるの
で、その接着性を高めるために酸化セリウム等により研
磨されている。

【００２０】冷却機構２０は、冷却液保持体である冷却
液保持体２１と、この冷却液保持体２１に充填封入され
る冷却液２２とから構成されている。冷却液保持体２１
は、例えばアルミニウムや亜鉛等を材料とする金属ダイ
カスト等からなり、内部は中空であり、枠体状に形成さ
れている。冷却液保持体２１の背面側には、パネル１１
の外径寸法よりやや小さい口径の開口部２１ａが形成さ
れ、その前面側には、入射レンズ４０のレンズ径とほぼ
同径の口径の開口部２１ｂが形成されている。冷却液２
２は、例えばエチレングリコールとグリセリンの混合液
であって、ガラスとほぼ等しい屈折率を有する透明液体
が用いられる。

【００２１】入射レンズ４０は、内側に半球状に突出し
た球面板で構成された凹レンズであり、投影レンズ系を
構成する複数枚のレンズ（図示せず）のうち、後端部に
位置するものである。

【００２２】陰極線管本体１０のパネル１１の前面（外
面）１１ａには、冷却液保持体２１の背面側が取り付け
られる。パネル１１の前面１１ａの研磨された周縁部１
１ｄと、冷却液保持体２１の背面側の開口部２１ａの端
縁とが封止部材であるシリコンゴム等のシリコン樹脂か
らなる接着剤３０によって、シーリングされ接着され
る。この接着剤３０は紫外線照射などにより硬化して、
パネル１１の外面１１ａの周縁部１１ｄと冷却液保持体
２１の背面側の開口部２１ａの端縁とを完全に密着させ
気密封止する。これにより冷却液保持体２１の背面側の
開口部２１ａがパネル１１の前面１１ａにより塞がれ
る。

【００２３】また、冷却液保持体２１の前面側には入射
レンズ４０が取り付けられる。環状のレンズ抑え板４１
を冷却液保持体２１の前面側に形成された取り付け部
（図示せず）に、ねじ止めすることによって、Оリング
５０を介して、入射レンズ４０が冷却液保持体２１の前
面側にシーリングされ取り付けられる。これにより、冷
却液保持体２１の前面側の開口部２１ｂが入射レンズ４
０に塞がれる。

【００２４】このようにして冷却液保持体２１の背面側
も前面側も気密封止されることにより密閉された内部空
間に、冷却液２２が充填封入されている。この冷却液２
２は、高輝度用の電子銃（図示せず）から強い電子ビー
ムが照射されパネル１１が加熱されると、液の粘性が変
化し、温度差が生じる。この粘性および温度の変化によ
り、冷却液２２は冷却液保持体２１内を自然対流して、
パネル１１を冷却し温度を均一化するとともに、冷却液
保持体２１全体に熱を与える媒体として機能し、熱を与
えられた冷却液保持体２１はヒートシンクとして放熱を
行う。また、冷却液２２は、ガラスとほぼ同じ屈折率を
有する透明液体であるので、パネル１１と入射レンズ４
０間の界面反射を抑制することができ、映像のコントラ
スト比を高めることもできる。

【００２５】このように本実施の形態に係る投影型陰極
線管では、陰極線管本体１０のパネル１１の肉厚は、冷
却液保持体２１との接着面となる周縁部１１ｄを除いた
部分では均一となるようにしたので、パネル１１に対す
る冷却機構２０による冷却効果を均一とし向上させるこ
とができる。よって、強い電子ビームの照射に対しても
冷却効果が均一に十分に生じるために、蛍光面１２の劣
化を和らげることができ、より高輝度の映像を投影する
ことが可能となる等、パネル１１の光学特性を向上させ
ることができるとともに、耐久性も向上させることがで
きる。

【００２６】また、陰極線管本体１０のパネル１１の肉
厚は周縁部１１ｄを除いて均一となるようにしたので、
パネル１１の前面１１ａに冷却液保持体２１の背面側を
シリコンゴム等の接着剤３０によって接着して取り付け
る工程、陰極線管本体１０の内部を真空にするための排
気工程、陰極線管本体１０のパネル１１、ファンネル１
３およびネック（図示せず）を溶着する工程等の製造工
程において、加熱されたパネル１１に対して冷却温度を
下げて冷却時間を短縮しても温度差が生じることなく、
均一に冷却することができ、製造効率を向上させること
ができる。

【００２７】更に、パネル１１の前面１１ａについて周
縁部１１ｄを除いて凹形状である曲面部１１ｅとなるよ
うにしたので、冷却液保持体２１の背面側の開口部２１
ａの端縁と接着される周縁部１１ｄのみを接着性を高め
るために研磨すればよくなり、研磨時間が短くなり、加
工工数が削減され、製造効率を向上させることができ、
製造コストを低減することができる。なお、パネル１１
の前面１１ａの曲面部１１ｅは研磨されないまま光学系
の一部に存在することにはなるが、もし、前面１１ａに
微少な凹凸があったとしても、ガラスとほぼ等しい屈折
率を有する透明液体である冷却液２２によりその凹凸は
埋められ、また、映像が結像されるのは先にあるスクリ
ーンであるので、何ら問題はなく影響はない。

【００２８】以上、実施の形態を挙げて本発明を説明し
たが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではな
く、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態で
は、陰極線管本体１０に冷却機構２０を取り付けるの
に、封止部材であるシリコンゴム等のシリコン樹脂から
なる接着剤３０によって接着するシリコンシール法を用
いるようにしたが、Оリングなどの封止部材を介在させ
て突き合わせた後に板バネで押さえつけて密着させるメ
カシール法を用いるようにしてもよい。メカシール法を
用いた場合には、Оリングなどの封止部材と接するパネ
ル１１の前面１１ａの部分が研磨される周縁部１１ｄと
なる。

【００２９】また、上記実施の形態では、冷却液保持体
２１の前面側の開口部２１ｂが入射レンズ４０により塞
がれるオプティカルカプリングを用いるようにしたが、
冷却液保持体２１の前面側の開口部２１ｂがガラス板で
塞がれるエアーカプリングを用いるようにしてもよい。

【００３０】更に、上記実施の形態では、パネル１１の
前面１１ａの曲面部１１ｅの曲率を内面１１ｂの曲面の
曲率と同じにしてパネル１１の肉厚が均一になるように
したが、必ずしも曲率が同じである必要はなく、パネル
１１の肉厚が実質的に均一であればよい。

【００３１】加えて、上記実施の形態では、パネル１１
の前面１１ａの周縁部１１ｄを除く部分すべてを曲面部
１１ｅとなるようにしたが、必ずしも周縁部１１ｄを除
く部分すべてを曲面部１１ｅとする必要はなく、例え
ば、蛍光面１２の劣化を防ぐためには、少なくとも蛍光
面１２が形成されている内面１１ｂの部分に対向する前
面１１ａの部分のみを曲面部１１ｅとすればよい。

【００３２】更にまた、本発明は、スクリーンの正面に
対して映像を投影する正面型のプロジェクタ装置にも、
スクリーンの背面に対してミラーを介して映像を投影す
る背面型のリアプロジェクタ装置にも適用できる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の投影型陰極
線管によれば、陰極線管本体の曲面状のパネルの肉厚を
略均一となるようにしたので、パネルに対する冷却液保
持体による冷却効果を均一とし向上させることができ
る。よって、強い電子ビームの照射に対しても冷却効果
が均一に十分に生じるために、パネルの劣化を和らげる
ことができ、より高輝度の映像を投影することが可能と
なる等、パネルの光学特性を向上させることができると
ともに、耐久性も向上させることができるという効果を
奏する。

【００３４】また、陰極線管本体のパネルの肉厚は封止
部材と接する部分を除いて略均一とすることにより、パ
ネルの前面に冷却保持体を例えば封止部材であるシリコ
ンゴム等の接着剤によって接着して取り付ける工程、陰
極線管本体の内部を真空にするための排気工程、陰極線
管本体のパネル、ファンネルおよびネックを溶着する工
程等の製造工程において、加熱されたパネルに対して冷
却温度を下げて冷却時間を短縮しても温度差が生じるこ
となく、均一に冷却することができ、製造効率を向上さ
せることができる。

【００３５】更に、接着性を高めるためには封止部材と
接する部分のみを研磨すればよく、それにより研磨時間
が短くなり、加工工数が削減され、製造効率を向上させ
ることができ、製造コストを低減することができる。

【００３６】加えて、少なくともパネルの内面に蛍光面
が形成された部分については、パネルの肉厚が略均一と
なるようにすれば、少なくともこの部分については冷却
液保持体による冷却効果が均一になり、蛍光面が劣化す
るようなことはなく、パネルの光学特性や耐久性を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る投影型陰極線管の
構成を表す部分断面図である。

【図２】図１に示した投影型陰極線管におけるパネルの
加工断面図である。

【図３】従来のプロジェクタ装置の概略を表す（Ａ）は
平面図であり、（Ｂ）は側面図である。

【図４】従来の投影型陰極線管の構成を表す部分断面図
である。

【図５】図４に示した従来の投影型陰極線管におけるパ
ネルの加工断面図である。

【符号の説明】

１…投影型陰極線管、１０…陰極線管本体、１１…パネ
ル、１１ａ…前面（外面）、１１ｂ…内面、１１ｄ…周
縁部、１１ｅ…曲面部、１２…蛍光面、１３…ファンネ
ル、２０…冷却機構、２１…冷却液保持体（カプラ）、
２１ａ，２１ｂ…開口部、２２…冷却液、３０…接着
剤、４０…入射レンズ、４１…レンズ抑え板、５０…О
リング

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも蛍光体が形成されたパネル
   が、内方に突出するように曲面状に、かつ肉厚が略均一
   に形成された陰極線管本体と、 前記パネルに対向する位置に開口部を有し、前記開口部
   を通じてパネルに接触するようにパネル冷却用の冷却液
   が充填されている冷却機構とを備えたことを特徴とする
   投影型陰極線管。
2. 【請求項２】 前記冷却機構は、前記パネルの前面に封
   止部材を介して取り付けられるとともに、前記パネルは
   前記封止部材と接する部分のみが研磨されていることを
   特徴とする請求項１記載の投影型陰極線管。
3. 【請求項３】 酸化セリウムを含む研磨材により研磨さ
   れていることを特徴とする請求項２記載の投影型陰極線
   管。
4. 【請求項４】 前記パネルの外面の周縁部は実質的に平
   坦面であることを特徴とする請求項２記載の投影型陰極
   線管。
5. 【請求項５】 前記封止部材は、シリコーン系樹脂を含
   む接着剤であることを特徴とする請求項１記載の投影型
   陰極線管。
6. 【請求項６】 前記接着剤はシリコーンゴムを含むこと
   を特徴とする請求項５記載の投影型陰極線管。
7. 【請求項７】 前記冷却機構は、前記開口部に対向する
   位置に他の開口部を有し、前記他の開口部は、レンズが
   取り付けられることにより塞がれていることを特徴とす
   る請求項１記載の投影型陰極線管。
8. 【請求項８】 前記レンズはＯリングを間にして前記冷
   却機構に取り付けられていることを特徴とする請求項７
   記載の投影型陰極線管。
9. 【請求項９】 前記冷却機構に保持される冷却液は、前
   記パネルと実質的に等しい屈折率を有する透明液体であ
   ることを特徴とする請求項１記載の投影型陰極線管。
10. 【請求項１０】 前記透明液体は、エチレングリコール
    とグリセリンとの混合液であることを特徴とする請求項
    ９記載の投影型陰極線管。