JPH03297038A - 液冷形陰極線管 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、応力集中起点の発生を避けて、ガラス製パネ
ルの大幅な温度上昇冷却の繰返しに対抗して長期間にわ
たってパネル破損が生じないようにした投写形テレビジ
ョン用に好適な液冷形陰極線管に関する。

［従来の技術］ 投写形テレビジョンに使用する投写形陰極線管（以後、
ＰＲＴと略称する）は、明るい映像を投写できる高輝度
画像が得られるように螢光面に高い電圧を印加している
ので、螢光面では電子ビーム衝撃により大量の熱が発生
する。そのため、ＰＲＴのガラス製のパネルは、内面に
形成されている螢光面と共に通常のテレビジョン受像管
に比較して遥かに高い温度まで上昇してしまう可能性が
ある。これは、螢光面を形成する螢光体にとっても、パ
ネルガラスにとっても、具合の悪いことなので、パネル
外表面を液体で冷却するようになった。

ＰＲＴに関して、例えば特開昭６２−３５４２８号公報
には、グリセリン２０〜４０％、エチレングリコール８
０〜６０％の混合液を冷媒として使用すると、融点が低
く、沸点が高く、屈折率がパネルガラスやレンズに比較
的近いなどのため、各界面での反射率が低くコントラス
トの高い画像が得られ、かつパネルの破損が生じ難くな
る技術が記載されている。なお、上記のようにガラスの
パネルと其の前方に位置するレンズと間の空間を囲って
透明な液体冷媒を封入すると、実質的にはそれらが一体
になって投写用レンズ系の最も螢光面に近いレンズとし
て作用する。

その他にも、液体冷媒が温度上昇により熱膨張したとき
の内圧緩和に用いるベローズ構造、液体冷媒を効率良く
冷却するためにレンズを支持してパネルに取付ける支持
枠の外側の放熱効果を向上させる構造、光のハレーショ
ンによるコントラスト低下を防止する構造、隣接配置さ
れる他原色用ＰＲＴとのスクリーンへの入射角を小さく
してコンバーゼンス特性を向上させる構造など種々提案
されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、液冷ＰＲＴで、冷媒をパネルとレンズとの空間
に閉じ込めるのに使用されるレンズ支持枠に関する従来
の技術は、冷媒の漏れ防止策、放熱効果向上策、冷媒の
熱膨張によりパネル面に高い圧力がかからないようにす
る技術が中心で、パネルのガラス外表面に生じた傷に熱
応力が集中してパネル破壊に至る問題の対策の提案はな
かった。

本発明者等が、長期使用後にガラスパネルが破損したＰ
ＲＴを調査した結果、パネル外周からＩ閣程度内側で破
損しているものがあり、その破損は、当初パネルガラス
外表面に生じていた極めて微細な傷に、毎回パネルガラ
スの温度上昇時にガラス壁面内外の温度差それに伴う熱
膨張差による内部応力が集中作用し、次第に進行拡大し
て破断したものと推定された。

本発明は上記のような事故が生じないようにした液冷Ｐ
ＲＴ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］ 上記問題を解決するために本発明においては、レンズを
、レンズ周縁端部を其の開口周囲部内側で把握して支持
し、ＰＲＴのパネル外表面に対向する前記開口周囲部端
面に刻設した凹溝に嵌合させて挿入した弾性パツキンを
介してパネル外表面に圧着されたレンズ支持枠と、パツ
キンと、レンズと、ＰＲＴのパネル外表面とで囲まれた
空間内に、使用時に温度上昇するＰＲＴパネル冷却用の
液体冷媒を充填内蔵させた液冷形ＰＲＴにおいて、前記
パツキンが嵌合挿入されている凹溝の２つの側壁のうち
、パネル中心から遠い外側の側壁の高さを、内側の側壁
の高さの６０〜９０％とし、＃極線管パネルガラスとの
対向面間距離を長くすることにした。

［作用］ ＰＲＴのパネルと、このパネルを冷却するための液体冷
媒と、レンズ支持枠に支持された所謂レンズとで、投写
光学系の螢光面に最も近いレンズを合成している。一般
に強度面からは有利ではないのにかかわらず、パネルの
内面すなわち螢光面が形成されているガラス面は中央部
が電子銃側へ凸に湾曲しているのは其の為である。支持
枠に支えられた所謂レンズは上記合成レンズのスクリー
ンに近い側の表面形状を所望の如く形成する役目を持ち
、普通、螢光面側へ強い凸面を形成し、それ自体はほぼ
同じ厚さの透明プラスチック製である。合成レンズを形
成する以上、各部寸法はかなり正確であることが必要で
ある。寸法バラツキが生じ易いのは、締め付けて使用す
るパツキンのところで、ここは冷媒の漏れ防止のために
も良く圧着されていなければならないが、締め付は後は
無加重のときの７０％程度に圧縮されることになってい
る。従来は、凹溝の両側の側壁の高さは等しく、したが
って、パネルの外表面から其れに対向する凹溝の側壁端
面までの距離は、パネルの中央に近い内側と中央から遠
い外側とで等しく、設計上は、０．１ｍ程度になること
になっていたが。

支持枠の圧着の程度によっては実際の寸法は更に小さく
なっていた場合もあった。

本発明者等は、既述の如く、ガラスパネルが破損したＰ
ＲＴを調査した結果、パネル外周からｌ■程度内側、即
ちパツキンがパネル面に接触している位置よりも外側の
、凹溝の外側の側壁端面とパネル外表面とが対向してい
る部分で、パネルが破壊しているのを発見した。その破
壊は、ガラス破断面の調査、検討から、最初にパネルガ
ラス外表面に極めて微細な傷が生じていたのが、使用開
始時、毎回、パネルガラスの温度が内面から上昇して膨
張して行く際、未だ温度が低く膨張していないパネル外
表面側には張力が生じ、それが傷の鋭角をなした先端部
に集中して拡げるように作用し、次第に傷を進行させ、
拡大して行って、遂に破断させたものと推定した。

上記調査結果から、パネル破損の原因となった極めて微
細な傷は、ガラスのパネルの表面と支持枠の凹溝の外側
の側壁端面との間に、レンズを支持枠によってＰＲＴに
取付ける際に、パネルのガラスよりも硬い異物（例えば
鋭い角のある硬い岩石の粒や金属工作時に生じたパリ）
が挾まれているのに気付かないで、支持枠ごとレンズ位
置を設計通りにするためにパネルへ押しつけて行く過程
で、支持枠の凹溝の外側の側壁端面によって異物がパネ
ルのガラス面に押し付けられ、ガラス表面を傷つけたも
のと考え、上記の如く、レンズ支持枠のパネル外面に対
向する凹溝の外側の側壁の高さを内側の側壁の高さの６
０〜９０％に低減して、異物が紛れ込み易いと思われる
、凹溝の外側側壁端面とＰＲＴパネル外表面との対向面
間距離を長くしたのである。このようにすれば、支持枠
の凹溝の外側の側壁端面とパネル外面と対向面間距離は
設計的には０．３０ｍ＋程度に大きくなり、ＦＪ間の中
まで遥かに良く見えるようになって、従来のように此の
隙間に異物が紛れ込んでいるのに気付かずにレンズ支持
枠を押し付けるような誤りは防止できる。また、異物と
して０．１閣程度以下のものはそのまま組み立ててもパ
ネルを損傷させる恐れは少ない。

ＰＲＴにレンズ粋に装着したレンズを取付ける作業に際
しては、ＰＲＴのパネルの上の埃、異物などを入念に除
去するのは勿論である。しかし。

パネル面にレンズ組立（レンズを支持枠に取付は終了し
たもの）を載置してから、パツキンを圧縮しながらレン
ズ装着作業を行うまでには、実際にはある程度の時間が
経過している場合もあるので、この時間経過中に隙間に
異物が紛れこんだものと考えられる。隙間の寸法の増加
分は僅かなようではあるが、実際には従来よりも、ずっ
と異物の存在が発見し易くなり、除去も容易になった。

なお。

ガラス破壊発生個所がパネル外周から約１閣内側という
ことには、既述のパネル裏面の形状も無関係ではないと
思われる。

［実施例］ 第２図は投写形テレビジョンを構成する各原色用の３本
のＰＲＴの中の１つの液冷ＰＲＴの螢光面近傍、液体冷
媒を充填内蔵させた冷却室などを示す図である１図中、
１はＰＲＴで、螢光面に近接した側縁外周には、ＰＲＴ
のアースをとるための金属バンドやＸ線の漏洩放出を遮
断するための金属製帯体が固定されている。２はアルミ
ニウムのダイキャストなどを用いたレンズ支持枠で、外
周面には多数の放熱用のフィンが形成されている。

３はレンズで、実際には此のレンズとパネル外面との空
間に充填した冷媒や、ガラスのパネル１ｂと共に、投写
光学系の中の螢光面に最も近いレンズを構成している。

４は平面形が四角な枠形のシリコーンゴム系などのパツ
キンで、パネル、レンズ、支持枠と共に、冷媒を充填す
るための冷却室５を形成し、此処にパネルを冷却するた
めの液体冷媒が封入される。２ａは支持枠２をＰＲＴＩ
のパネル外面１ｂに固定するための固定用金具で、ＰＲ
ＴＩのファンネル１ａにより位置出しをし。

ボルト２ｂによって支持枠２を機械的にＰＲＴＩのパネ
ル外面１ｂに固定する。４のパツキンは支持枠２の端面
２Ｃに刻設された凹溝２Ｃ□内に嵌合させて挿入され、
後述の液体冷媒の漏洩を防止する。冷却室５には液体冷
媒が充填されるが、これは、もし冷却しないで動作させ
るとパネル外面１ｂの温度は１００℃前後になり、既述
の如く、パネル内面に形成された螢光面１ｃの螢光体の
発光効率が劣化したり、パネル外面１ｂに生ずる熱応力
が大きくなり、パネルクラック等信頼性に関わる問題が
発生するので、冷却室５に液体冷媒を充填して冷却する
のである。

本発明は上記支持枠２の端面２ｃに刻設された凹溝２ｃ
、に関するもので、その詳細を第１図により説明する。

第１図（ｂ）に、参考のため、この部分の従来の構造を
示す、支持枠２のパネル外面１ｂに対向する端面２ｃに
刻設されたパツキン４を嵌合させて挿入する凹溝２ｃ、
の両側の側壁は同じ高さで、両側壁の端面とパネル外面
１ｂとの対向面間距離は同一になっている。この溝２Ｃ
□にパツキン４を嵌合挿入し、固定用金具２ａでＰＲＴ
Ｉに圧着させ、冷却室５に冷媒を封入するが、このとき
支持枠２の端面２ｃとパネル外面１ｂの距離は０．１ｍ
ｍ前後となっている。

そのため、支持枠２をＰＲＴＩに取付は組立中に、これ
ら両者の間にパネル外面１ｂのガラスより固い微小異物
を挾みこんだまま、又は支持枠の端面２ｃにパリが存在
したまま、固定用金具２ａのボルト２ｂを締め付けると
パネル外面１ｂに微細な傷を発生させることがある。

このパネル外面１ｂに傷を付けたまま、ＰＲＴｌが投写
形テレビジョンに組立られた場合、その後の動作中に熱
応力の繰返しにより、微小クランクが進行し、ＰＲＴＩ
のパネルが破壊することになる。

次に本発明実施例の上記部分を第１図（ａ）に示す。実
施例と従来例とは、この部分以外は全く同じである。第
２図中、この部分は従来例の場合を示している。支持枠
２の溝２ｃ工はパツキン４の位置決めができさえすれば
良く、溝２ｃ工の両側の側壁の高さは、パツキン４の位
置決めに支障が生じない範囲内ならば、変更しても差し
支えない。

本実施例では、第１図（ａ）に示すように、溝の内側の
側壁の高さり、を２．０−に、内側の側壁の端面とパネ
ル外面１ｂとの距離１．を０．１ｍとし、外側の側壁の
高さり、を２．ＯＸＯ，９＝１．８＋ａｍとしたので、
外側の側壁の端面とパネル外面１ｂとの距離ｔ０は０．
３ｍになっている。ここでパツキン４の無加重時の直径
は３．０閣（直径３．０〜３．２開度度の物が実際に使
用して扱い易い）で。

それを既述の如＜７０％の２．１−になるまで圧縮した
ことになる。溝２ｃｍの側壁の高さはパツキンの半径以
上にすることが望ましいが、上記外側の側壁の高さｈｏ
の１．８閣という値はこの条件を満たしている。しかし
ながら、半径以下であっても良く１例えば、更にもう０
．６＋ｍ程度小さく、即ち外側の側壁の高さり。を内側
の側壁の高さり。

の６ａ％である１、２ｍにしてもパツキンの位置決めに
は差し支えなく、その場合は外側の側壁の端面とパネル
外面１ｂとの距＃ｔｏは０．９ａａになる。なお、内側
の側壁の端面とパネル外面１ｂとの距離ｔ、が０．０５
■以下に小さくならないように注意すべきである。実際
には、設計的に１ａの値は定まっているから、ｔｏが規
定値になったらボルト２ｂによる締め付けを停止するの
が良い。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、ガラス製パネルの
大幅な温度上昇冷却の繰返しに対抗して長期間にわたっ
てパネル破損が生じないようにしたＰＲＴが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明一実施例の要部拡大断面図、第１
図（ｂ）は従来例の同一個所の拡大断面図、第２図は液
冷ＰＲＴの液冷螢光面近傍を示す断面図である。 １・・・ＰＲＴ、　　１ａ・・・ＰＲＴのファンネル、
１ｂ・・・ＰＲＴのパネル外面、　　ｌｃ・・・ＰＲＴ
の螢光面、　　２・・・レンズ支持枠、　　２ａ・・・
支持枠固定用金具、　　２ｂ・・・ボルト、　２ｃ・・
・支持枠の端面、２ｃ工・・・端面に刻設した凹溝、　
　３・・・レンズ。 ；：

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、レンズを、レンズ周縁端部を其の開口周囲部内側で
   把握して支持し、陰極線管のパネル外表面に対向する前
   記開口周囲部端面に設けられた凹溝に嵌合させて挿入し
   た弾性パッキンを介してパネル外表面に圧着されたレン
   ズ支持枠と、パッキンと、レンズと、陰極線管のパネル
   外表面とで囲まれた空間内に、使用時に温度上昇する陰
   極線管パネル冷却用の液体冷媒を充填内蔵させた液冷形
   陰極線管において、前記パッキンが嵌合挿入されている
   凹溝の２つの側壁のうち、パネル中心から遠い外側の側
   壁の高さを、内側の側壁の高さの６０〜９０％にしたこ
   とを特徴とする液冷形陰極線管。