JP2872353B2 - 投写形ディスプレイ装置 - Google Patents

投写形ディスプレイ装置

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JP2872353B2
JP2872353B2 JP2155062A JP15506290A JP2872353B2 JP 2872353 B2 JP2872353 B2 JP 2872353B2 JP 2155062 A JP2155062 A JP 2155062A JP 15506290 A JP15506290 A JP 15506290A JP 2872353 B2 JP2872353 B2 JP 2872353B2
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博樹 吉川
誠 小野澤
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、テレビ受像機などのブラウン管に映る画面
を光学的に拡大してスクリーンに投写し拡大画面として
表示する投写形ディスプレイ装置に関するものである。
〔従来の技術〕
一般に、投写形ディスプレイは、3色(赤,緑,青)
の小さいブラウン管(5〜7インチ)の光を光学的に拡
大してスクリーン(40インチ以上)に投写する方式を採
っている。第5図は、かかる投写形ディスプレイの外形
の一例を示す側断面図である。同図において、6はブラ
ウン管、6は投写レンズ群、8は放熱フィン、10は鏡、
である。第5図中の矢印は光が投写される径路を示して
おり、これにより画面の拡大される様子が理解されるで
あろう。
第6図は、投写形ディスプレイにおけるブラウン管と
レンズの断面図である。第6図において、6はブラウン
管、6はレンズ群である。ブラウン管5のカソードから
発した電子ビームはブラウン管5の蛍光面51にあたり、
光を発する。この光はレンズ群6により拡大され、必要
に応じて鏡(第5図における10)で反射されて、スクリ
ーンに投写される。
投写形ディスプレイの場合、ブラウン管の蛍光面に達
する電子ビーム量は、ブラウン管を直接みる方式のディ
スプレイ(以下、直視形ディスプレイと称す)に比べ、
非常に多い。したがって、電子ビームが蛍光面に当たる
際に発する熱量も直視形ディスプレイに比べ大きい。蛍
光面の温度が高い状態で使用すると、蛍光体の発光効率
が低下する。また、蛍光面の温度が高い状態で長時間使
用すると、蛍光体やブラウン管自身の寿命が短くなるな
どの問題がある。
さらに、温度上昇が極めて大きい場合には、熱ストレ
スによるガラスのひずみからブラウン管を破損する場合
もある。そこで、ブラウン管の蛍光面の温度を下げる方
法として、最新の投写形ディスプレイでは、液冷方式を
採用していることが多い。液冷方式では、第6図に見ら
れるように、ブラウン管5と第1のレンズ61との間に冷
却液7を封入し、この液の対流作用により蛍光面から熱
を奪い、金属製の放熱フィン8により外部に熱を放出す
る。
他方、従来より、テレビジョン受像機等のディスプレ
イ装置には自動輝度制限回路(以下、ABL回路と称す)
が装備されている。ABL回路は、画面の輝度が異常に高
くなった際に、ブラウン管に大きなビーム電流が流れて
高圧回路が過負荷になり、水平出力トランジスタ等の回
路素子が破壊されることを防ぐため、輝度が一定以上に
ならないようにする回路である。ABL回路の例及び基本
動作については、日本放送協会編の「NHKテレビ技術教
科書」等に記載されいてる。
以下、第7図を用い、ABL回路の基本動作について述
べる。第7図はABL回路の一例を示す回路図である。第
7図において、3は輝度制限(ABL)回路、4は映像増
幅回路、5はブラウン管、9はフライバックトランス
(以下、FBTと称す)である。
ブラウン管5の画面が明るい場合には、FBT9からブラ
ウン管5へビーム電流が流れる。ブラウン管5の輝度が
高くなるとビーム電流は増加し、ブラウン管5の輝度が
低下するとビーム電流は減少する。抵抗32,33はビーム
電流検出用抵抗であり、抵抗32は一方が抵抗33に、もう
一方が電圧源に接続されている。さらに、抵抗32と抵抗
33の接続点は、ビーム電流を制御するブロック31に接続
されている。
ビーム電流の電流値をIKとし、抵抗32,33の抵抗値を
それぞれR32,R33、抵抗32に接続されている電圧源の電
圧をVBとすると、抵抗32と抵抗33の接続点の電圧V
ABLは、 VABL=〔{R33/(R32+R33)}・VB〕 −〔{(R32・R33)/(R32+R33)}・IK〕 となる。
ブラウン管5の画面が比較的暗い場合には、ビーム電
流IKが小さいため、VABL>0であり、トランジスタ311
は非導通状態にある。ブラウン管5の画面が明るくなる
と、ビーム電流IKが増加するため、VABL≦0となり(こ
のとき、IK≧VB/R32である)、トランジスタ311は導通
状態となる。
トランジスタ311が導通状態になると、トランジスタ3
11にコレクタ電流が流れ、トランジスタ44のベース電圧
が低下し、トランジスタ41,42,43のベース電圧が低下す
る。トランジスタ41,42,43のベース電圧が低下すると、
ブラウン管のカソード電圧が上昇するため、ビーム電流
が減少する。このようにして、ビーム電流が一定値(VB
/R32)以上には流れないように働くため、自動的に画面
の輝度が一定値以上にはならない。
〔発明が解決しようとする課題〕
所で、投写形ディスプレイにおいて、先に説明したよ
うに、液冷方式による放熱をしている場合においても、
ブラウン管の蛍光面の温度は、周辺の気温に対し、40〜
60℃上昇する。最近では、画面の輝度を高くするため
に、ビーム電流をさらに大きくする(電子ビーム量が増
加する)傾向にあり、ブラウン管の蛍光面の温度上昇は
さらに大きくなる蛍光にある。
このような温度上昇に対し、上述した従来の輝度制限
回路は直接的には役に立たなかった。
そのため一般に、投写形ディスプレイは、30℃以下の
室温で使用される。しかし、例えば、直射日光のあたる
場所や、空調機の温風のあたる場所など、気温が40℃近
い環境で使用する可能性がある。このような場合には、
ブラウン管の蛍光面の温度が高くなるため、前述したブ
ラウン管の破損等の問題が発生しやすくなり、信頼性が
劣化する。
しかし、周囲温度が30℃を超える状態で使用すること
は極めて少なく、このような場合を想定して放熱設計す
ることはコスト的に負担となる。また、最大ビーム電流
の設計を変更するたびに、ブラウン管部分の放熱設計も
設計変更する必要があり、大きな負担になる。
本発明は、従来の輝度制限回路を利用して、上述の如
き問題を解決することのできる投写形ディスプレイ装
置、即ち周囲温度が30℃を超える環境下で、特別の放熱
設計やビーム電流設計を施すことなしに使用しても、ブ
ラウン管自体の温度上昇に伴う最大輝度の変化を抑えた
上で、ブラウン管破損などの問題の発生しない投写形デ
ィスプレイ装置、を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、上記の問題を解決するために、ブラウン管
の周辺の気温を検出し、その温度が一定温度を超えた場
合には、超えた温度に比例して輝度制限回路を制御する
ことにより、ブラウン管駆動エネルギー量を制限するよ
うにした。
〔作用〕 本発明によれば、気温が30℃以上の環境で投写形ディ
スプレイを使用した場合において、周辺の気温の上昇に
伴い、輝度制限回路を制御してブラウン管駆動エネルギ
ー量を減少させるため、最大輝度の変化を抑えた上で、
ブラウン管の蛍光面温度の温度上昇が抑えられる。その
ため、ブラウン管の蛍光面の温度上昇による信頼性劣化
を防止できる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。第
1図は本発明の一実施例を示すブロック図である。第1
図は、温度センサ1、比較増幅回路2、輝度制限回路
3、映像増幅回路4、ブラウン管5、レンズ群6、放熱
フィン8で構成されている。
本実施例では、温度センサ1はブラウン管5の周辺の
気温を検出している。比較増幅回路2は、周辺気温(以
下、TAと記す)を基準温度TRと比較しており、周辺気温
TAが基準温度TRより高い場合には、その超過温度(TA
TR)に比例した信号を出力する。すると、輝度制限回路
3は超過温度(TA−TR)に比例して最大ビーム電流を制
限する。したがって、気温が高い場所で使用した場合に
は、ブラウン管駆動エネルギー量(ビーム電流量)は小
さくなるため、蛍光面の温度上昇は小さい。そのため、
気温が高い場所で使用した場合にも、ブラウン管の蛍光
面の温度上昇による信頼性劣化を防止できる。
第2図は、この場合の周囲温度とブラウン管駆動エネ
ルギーとの関係を示した特性図であるので参照された
い。
第3図は、第1図に示した実施例における比較増幅回
路2の具体例と輝度制限回路の制御部の具体例を示す回
路図である。第3図は、温度センサ1、比較増幅回路
2、輝度制限回路3で構成されている。また、輝度制限
回路3は、ビーム電流を制御するブロック31とビーム電
流検出用抵抗32,33とその制御部で構成されている。
第3図の回路例では、温度センサ1としてサーミスタ
を使用している。以下、温度センサ(サーミスタ)1の
抵抗値をR1、抵抗211,212,213,221,222,223,224,321の
抵抗値を、それぞれ、R211,R212,R213,R221,R222,R223,
R224,R321として説明する。また、抵抗221,222,223,224
はR221/R222=R223/R224となるように設計されている。
温度センサ(サーミスタ)1と抵抗211の接続点の電
圧V1と抵抗212と抵抗213の接続点の電圧V2は、それぞ
れ、 V1={R211/(R1+R211)}・VCC V2={R213/(R212+R213)}・VCC となる。
ここで、抵抗211,212,213は、周辺の気温TAが基準温
度TRのとき、V1=V2となるよう設計されている。また、
周辺の気温TAが低いときは、温度センサ(サーミスタ)
1の抵抗値R1は高く、周辺の気温TAが高いときは、温度
センサ(サーミスタ)1の抵抗値R1は低くなる。
周辺の気温TAが基準温度TRより低い(TA<TR)ときは
V1<V2であり、増幅器225の出力電圧は0Vである。この
とき、トランジスタ322は非導通状態であり、最大ビー
ム電流IABLは、IABL=VB/R32である。
周辺の気温TAが上昇し、基準温度TRより高く(TA
TR)なると、V1>V2となる。このとき、増幅器225の出
力電圧は正となり、トランジスタ322のエミッタに接続
されている抵抗321の両端に印加される電圧V0は、 V0=(R222/R221)・(V1−V2) となる。
また、抵抗321とトランジスタ322のコレクタにながれ
る電流ICは、 IC=V0/R321 となる。
このとき、ビーム電流検出用抵抗32にはビーム電流IK
と電流ICが流れるため、最大ビーム電流IABLは、 IABL=(VB/R32)−IC=(VB/V32)−(V0/R321) に制限される。
こうして、気温が高い場合には、V0も高くなるため、
最大ビーム電流IABLは小さくなる。そのため、気温の高
い場所で使用した場合に発生するブラウン管の蛍光面の
温度上昇による信頼性劣化を防止できる。
第4図は、第1図に示した本発明の一実施例における
比較増幅回路2の別の具体例を示す回路図である。第4
図は、温度センサ1、比較増幅回路2、輝度制限回路3
で構成されている。また輝度制限回路3は、ビーム電流
を制御するブロック31とビーム電流検出用抵抗32,33と
その制御部とで構成されている。
第4図の回路例では、温度センサとしてトランジスタ
1Aを使用している。本例では、トランジスタのベース・
エミッタ電圧の温度特性(約−2mV/℃)を利用してい
る。以下、抵抗231,232,233,234,321の抵抗値を、それ
ぞれR231,R232,R233,R234,R321として説明する。
抵抗231,232は温度センサ(トランジスタ)1Aのベー
スにバイアス電圧を印加するための抵抗である。温度セ
ンサ(トランジスタ)1Aのベース電圧V3は、 V3={R232/(R231+R232)}・VCC である。
温度センサ(トランジスタ)1Aのベース・エミッタ電
圧をVBEとすると、温度センサ(トランジスタ)1Aのエ
ミッタ電圧V4は、 V4=V3+VBE となる。
抵抗233,234は、エミッタ電圧V4を増幅するための抵
抗であり、増幅器225の正入力端子の電圧V5は、 V5=(R234/R233)・(VCC−V3−VBE) となり、VBEの変化は(R234/R233)倍される。
この変化は、増幅器225を介し、輝度制限回路3に伝
達される。抵抗321の両端にはV5と同じ電圧が印加され
る。そのため、トランジスタ322のコレクタに流れる電
流ICは、 IC={R234/(R231・R233)}・(VCC−V3−VBE) となる。
ここで、周囲温度TAが基準電圧TRのときIC=0mAとな
るように抵抗231,232の抵抗値を選ぶ。周囲温度TAが高
くなると、温度センサ(トランジスタ)のベース・エミ
ッタ電圧VBEは小さくなる。そこで、周囲温度TAが基準
電圧TRを超えると、トランジスタ322のコレクタには超
過温度(TA−TR)に比例した電流ICが流れる。このと
き、ビーム電流検出用抵抗32にはビーム電流IKと電流IC
が流れるため、最大ビーム電流IABLはIC分小さくなり、
ブラウン管駆動エネルギー量は減少する。
なお、以上の実施例では、温度センサにサーミスタま
たはトランジスタを使用したが、これら以外でも使用が
可能である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、周囲温度の高い場所で投写形ディス
プレイを使用した場合、ビーム電流の如きブラウン管駆
動エネルギー量を減少させるため、ブラウン管の蛍光面
の温度上昇による信頼性の劣化を、ブラウン管自体の温
度上昇に伴う最大輝度の変化を抑えた上で、防止できる
という利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
第1図の実施例の制御特性図、第3図は第1図の比較増
幅回路の一構成例を示す回路図、第4図は比較増幅回路
の別の構成例を示す回路図、第5図は投写形ディスプレ
イの外形の一例を示す側断面図、第6図は投写形ディス
プレイにおけるブラウン管とレンズの断面図、第7図は
従来の輝度制限回路(ABL)の一例を示す回路図、であ
る。 符号の説明 1……温度センサ、2……比較増幅回路、3……輝度制
限回路、4……映像増幅回路、5……ブラウン管、6…
…レンズ群、7……冷却液、8……放熱フィン、9……
FBT、10……鏡
フロントページの続き (72)発明者 大沢 通孝 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所家電研究所内 (56)参考文献 特開 平1−220582(JP,A) 実開 昭60−155275(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04N 5/74

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】輝度制限回路を有する投写形ディスプレイ
    装置において、該ディスプレイ装置を構成するブラウン
    管の周辺温度を検出する温度センサと、該温度センサの
    検出する温度が或る一定温度を超したときその超えた温
    度差を検出する温度差検出手段と、該検出手段により検
    出された温度差に比例して前記輝度制限回路を制御する
    ことにより、前記ブラウン管を駆動するビーム電流量の
    如きブラウン管駆動エネルギー量を減少させる駆動エネ
    ルギー量制御手段と、を具備したことを特徴とする投写
    形ディスプレイ装置。
JP2155062A 1990-06-15 1990-06-15 投写形ディスプレイ装置 Expired - Lifetime JP2872353B2 (ja)

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