JPS597728Y2 - 陰極線管装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、例えばカラープロジエクタに用いる高輝度陰
極線管に適用して好適な陰極線管装置に係わる。

陰極線管方式によるカラープロジエクタにおいては、明
るい投写画像を得るために、３管式、或いは２管式のよ
うに複数の各単色陰極線管、或いは単色及び２色の陰極
線管によって各色の画像を得、これら画像を投射スクリ
ーン上に投射しこのスクリーン上に各画像が合或された
カラー画像を得るようにしている。

第１図は３管式のプロジエクタを示し、この場合、夫々
赤、緑及び青の各単色陰極線管１Ｒ，１Ｇ及び１Ｂを用
い、これら陰極線管ＩＲ，ＩＧ及び１Ｂに得た各色の光
学像２Ｒ，２Ｇ及び２Ｂを、映写レンズ系３Ｒ，３Ｇ及
び３Ｂを通じて図示しないがスクリーン上に投射して、
各色の光学像２Ｒ，２Ｇ及び２Ｂが合或されたカラー画
像を得るようにしている。

第２図は２管式プロジエクタを示し、この場合、例えば
緑の光学像２Ｇを再生し得る単色の陰極線管１Ｇと、他
の色の赤及び青の戒分の光学像２ＲＢを再生する２原色
陰極線管ＩＲＢとを用い、この陰極線管ＩＲＢよりの光
学像２ＲＢをダイクロイックミラ−４に透過させ、一方
陰極線管１Ｇより得た光学像２Ｇを、ダイクロイツクミ
ラ−４によって反射させて、両光学像２ＲＢ及び２Ｇを
互に重ね合せてスクリーン上に投射するようにしている
。

また、このようなプロジエクタに用いられる陰極線管は
、高輝度陰極線管を用いることが望まれる。

ところが、このような高輝度陰極線管を用いる場合、こ
れを動作させているうちにスクリーン上の投写カラー画
像のホワイトバランスが特に画像の中央部において狂っ
てくる。

本考案者等は、このホワイトバランスの狂いの原因が高
輝度陰極線管の前面パネルの昇温にあることを究明した
。

即ち、高輝度陰極線管は、その蛍光体に対する電子ビー
ムのエネルギーを大きくして高い輝度の光学像を得るよ
うにしているが、この場合、蛍光体が塗布された前面の
ガラスパネルは、その熱伝導度が低いので、特に熱の放
散がしにくいパネル中央における温度上昇が顕著で、こ
れによって、蛍光体にいわゆる温度消光が生ずるのであ
る。

即ち、前面パネルの温度は、第３図にその中心を通る水
平方向の表面温度分布を示すように、例えば周辺部で４
０’ Ｃに昇温するに比し、中央部では１００゜Ｃにも
達する。

そしてこの前面パネルの内面の温度は表面の温度より更
に２０゜Ｃ程度高いので、蛍光体が塗布されたパネルの
中央での内面温度は１２０゜Ｃにも及ぶ。

ところが、緑の光学像２Ｇを得るための陰極線管１Ｇに
用いられる緑の蛍光体は、一般に大電流による輝度飽和
が少い蛍光体、例えばＳｒＧａ２Ｓ４；Ｅｕが用いられ
るもので゛あり、この蛍光体は、８０’ Ｃ程度以上で
輝度が低下し、１２σＣではその輝度が半減してしまう
ので、画像の中央部では緑の輝度が不足してくる。

これによって、スクリーン上に各色の光学像を投射する
ことによって得た投写画像は、中央でホワイトバランス
に狂いが生じてくる。

そして、この中央でのホワイトバランスの狂いは、著し
く画質を阻害するので、この中央で連続動作時ホワイｌ
・バランスがとれるように他の色の光学像の輝度を調整
すれば、周辺のホワイトバランスがくずれると共に、全
体の明るさを高めることができないという欠点がある。

そして、このような欠点を回避するものとして、陰極線
管の前面に密閉室を設け、この密閉室に対流の生ずる透
明液体を陰極線管の前面パネルに接触するように封入し
、この液体の対流によってパネルの中央部の熱を周辺部
に持ち来してパネルの各部の温度を均一化すると同時に
、中央部の熱を比較的熱放散がし易い周辺部に持ち来す
ことによって全体の温度を低める効果も得ることのでき
る陰極線管装置を特願昭５２−５５７１５号出願におい
て提供した。

この場合、陰極線管パネルの温度の均一化と、従来に比
しての温度の低下をはかることができ、可或り長時間の
連続使用によってもホワイトバランスのくずれが生じな
いようにすることができるものではあるが、このような
構戊としても、或る程度以上温度が上昇してくると、対
流が生じにく・なり、温度の均一化が損われて来る場合
があることが認められた。

本考案においては、このような点に鑑み、更に確実に陰
極線管パネルの温度の均一化と低下をはかることができ
る陰極線管装置を提供するものである。

第４図及び第５図を参照して本考案の一例を説明するに
、本考案においては、陰極線管１、例えば第１図及び第
２図に説明した多管式プロジエクタの各陰極線管、或い
は、特に温度消光の生じ易い緑の蛍光体を有する緑の陰
極線管の前面パネル１ｐの外面に、少くともその有効画
面を形或する部分を含んで、例えば全前面に差し渡って
液密にパネル１ｐ自体を一側面とする密閉室５を形戊す
る。

そして、この密閉室５内に、対流の生じ易い透明液体６
をパネル１ｐに直接接触するように充填する。

そして、特に本考案においては、密閉室５の即ち、陰極
線管パネル１ｐの周辺に良熱伝導体７を配置する。

この良熱伝導体７は、陰極線管１の再生画面即ちスクリ
ーンの有効画面部分以外の無効部分に対向する位置にお
いて、パネル１ｐの外面に沿い且つ少くとも液体６に作
用する重力の作用方向又は重力の分力の作用方向に沿っ
て配置する。

因みに、前述したカラープロジエクタにおける陰極線管
を始めとして通常の陰極線管においては、そのパネル面
が物理的水平面に全く一致して配置されることは殆んど
なく、このパネル面は水平面より傾むけられるか、鉛直
方向に配置されるものであり、したがって、パネル面に
沿い且つ重力又は重力の分力の方向は存在する。

また、この良熱伝導体７は、その内面側が液体６に接触
するようになされ、更にその外側面が外気に直接的に触
れるか又は外気に熱的に連結される放熱体に熱的に密に
結合されるようになされる。

良熱伝導体７は、ＡＩ， Ｃｕ， Ｆｅ等の熱伝導度の
高い金属又は合金より構或される。

この良熱伝導体７は、例えば密閉室５を構或する周壁に
よって、或いは周壁の一部として構或することが出来る
。

例えば周壁８ａを有する皿状の透明パネル８を用意し、
その周壁８ａの一部を欠除させて、此処に例えば適当な
パッキング材を介在させることによって液密に良熱伝導
体７を配し、このような構或による周壁８ａの開口端面
を陰極線管の前面パネル１ｐの周辺部に樹脂材によって
液密に接着し、このパネル８と陰極線管の前面パネル１
ｐとの間に密閉室５を形或する。

この場合、パネル８の周壁８ａの適当箇所に細孔を穿設
し置き、この細孔を通して室５内に透明液体６を注入し
その後、この細孔を液密に封止する。

ここに透明パネル８は、その屈折率が、陰極線管の前面
パネル１ｐを構或するガラス、例えば鉛ガラスの屈折率
に近い値を有する透明の樹脂、例えばアクリル樹脂によ
ってその周壁８ａと共に、一体にモールドによって形或
し、これをパネル１ｐの周辺に液密に接着する。

このパネル８は、その厚さを、例えば３ｍｍにし、前面
パネル１ｐとの間隔、即ち室５の内部の厚さを７ｍｍに
選定し得る。

良熱伝導体７は、第４図及び第５図に示すように、パネ
ル１ｐの鉛直方向（重力方向）又は重力の分力が作用す
る左右両側辺にのみ配置するようにすることもできるし
、第６図及び第７図に示すように、上下の両辺に差し渡
るように対のコ字型又はＣ字型配置とすることも、或い
は第８図に示すように金側辺に渡って環状に配置するこ
ともできる。

更に、例えばプロジエクタにおいて、陰極線管１が傾む
けて配置される場合、スクリーン上に投写する画面が丁
度長方形となるように陰極線管１の有効画面が下方に向
って漸次幅狭となる台形である場合、第９図に示すよう
に良熱伝導体７を、スクリーンの無効部分に対応する形
状となし得る。

更に、良熱伝導体７は、陰極線管の爆縮防止のために、
パネル１ｐの外周に嵌合若しくは巻付ける金属環状体よ
り戒るシエル、又は金属バンドによって構或することも
できる。

第１０図はこの場合の一例で、１８は爆縮防止用の金属
シェルで、このシェル１８は例えば陰極線管１のパネル
１ｐの外周面のまわりにこれと所要の間隔を保持するよ
うに配される筒状部１８ａと、筒状部１８ａの後端より
外方に折曲げ延長して設けられたフランジ部１８ ｂと
、筒状部１８ Ｈの前方端より内方に折曲げられパネル
１ｐの無効画面部分において延長して設けられた枠部１
８ Ｃとを有して或る。

フランジ部１８ｂには、陰極線管１を、図示しないがキ
ャビネット、シャーシ等の固定部に取着する取付けねじ
が挿通される取付孔９が設けられている。

シエル１８の筒状部１８ａと、管１のパネル１ｐの外周
面の前方端との間には、両者間を液密に保持するパッキ
ング１０をその全周に亘って配し、このパッキング１０
より後方に接着性樹脂１１を充填し、この樹脂１１の介
存によってシエル１８の筒状部１８ａによって管１の前
方部をその外周より締付け、防爆の効果を得ている。

この場合、シエル１８の前方枠１８Ｃ内に透明パネル８
を配し、パ不ル８の外周部と枠１８Ｃとをパッキング１
２及び又は接着剤１３によって液密に封止し、パネル８
と陰極線管１のパネル１ｐとの間にシェル１８によって
囲まれた密閉室５を形或し、このシエル１８の密閉室５
に臨む筒状部１８ ａを良熱伝導体７とする。

尚、この場合、密閉室５内への液体６の充填は、筒状部
１８ａの一部に透孔を穿設し、この透孔を通じて室５内
に液体６を注入し、その後透孔を閉塞することによって
行い得る。

第１１図に示す例では、良熱伝導体７よりの熱放散を良
好にするために、シエル１８のフランジ部１８ ｂを筒
状部１８ ａとは別体に構或して、両者を熔接等によっ
て連結し、筒状部１８ ａの後端を後方に延長して、こ
れにコルゲーションを付して表面積の増大化をはかった
ものである。

他の例としては、例えば第１２図に示すように、シエル
１８の筒状部１８ ａの密閉室５の周壁を形戒する部分
、即ち良熱伝導体７を構或する部分にコルゲーションを
付すこともできる。

尚、第１２図に示す例では、パネル８を彎曲させ、この
パネル８と液体６とによって凹レンズ効果を得るように
した場合である。

一方、密閉室５内に充填する透明液体６はこれが常温よ
り高められたとき、効果的に対流を生ずる液体、即ち融
点ｍ−ｐがＯ′Ｃ以下で、且つその粘度ηが小さい液体
を用いる。

このように対流の生じ易い液体としては、その粘度ηが
、６０゜Ｃでの粘度が５０センチポアズｃｐｓのものよ
り選定する。

更にこの透明液体としては、その沸点ｂ−ｐが１２０゜
Ｃ以上で、電気伝導度１／ρが１０−１０〜１０−５Ｕ
／ｃｍののオーダで、屈折率ｎＤがガラスのそれに近い
１．３５〜ｌ．５５を有し、毒性が小さく、安価で且つ
入手が容易な液、例えばベンジンアルコール、安息香酸
メチル、安息香酸エチル、蓚酸ジエチル、フタル酸ジブ
チル、エチレングリコール等の下記表１に示す各液体を
始めとする単或分、又は２或分或いはそれ以上の戒分か
らなる有機物液体を用い得る。

そして、室５に充填された液体６は、良熱伝導体７を例
えば電気的に陰極線管のファンネル部の外周に塗布され
たグラファイト等の導電層に電気的に接続することによ
って接地する。

尚、良熱伝導体７がシェル１８によって構或される場合
、通常このシエル１８は、固定部への取付けによって接
地されるので、接地のための端子等の電気的接続手段の
付設を必要としない。

上述の本案構或によれば、陰極線管１のパネル１ｐに接
して、６０゜Ｃでの粘度が５０センチポワズ以下という
粘度の小さい液体６が封入されているので、パネル１ｐ
が温度上昇すると、液体６に第５図中破線ａで示すよう
な対流が生じこれによって中央部の熱が周辺部に効果的
に伝達されるので、パネル１ｐの温度は一様化されるが
、特に本考案においては、この液体６に接して、しかも
対流の生ぜしめる方向、即ち重力方向若しくは重力の分
力方向に良熱伝導体７を配したので、温度上昇が激しく
なって対流が生じにく・なるとか、対流によっても温度
分布の均一化が不十分となっても、第５図中鎖線ｂで示
すように、良熱伝導体７による熱伝導によって物理的に
上方の高温の熱が下方へと伝えられるので、温度分布の
均一化が助或されて温度の一様化が促進される。

更に、この良熱伝導体７を外気に接触させるとか、外部
への放熱体に連結するようにするときは、熱放散を効果
的に行うことができ、パネル１ｐの各部における温度の
一様化のみならず、全体的な温度上昇をも回避できる効
果が生ずる。

今、液体６としてグリコールを用い、第５図に説明した
ように、良熱伝導体７をパネル１ｐの左右両側に配した
場合において、良熱伝導体７を第１３図に示すように角
柱状によって構或した場合（例ａとする）、第１４図に
示すように下方に折曲部を有するＬ字状の角柱状とした
場合（例ｂとする）、第１５図に示すように断面Ｕ字状
でこのＵ字状の彎曲背面が外側に位置するように配置し
た場合（例Ｃとする）、第１６図に示すように、断面Ｅ
字状を有し、同様にそのＥ字の背面が外側に位置するよ
うに配置した場合（例ｄとする）の、夫々の各部におい
ての、良熱伝導体７を全く設けずにグリコールのみを配
した場合との温度の差を測定した結果を表２に示す。

これにより明らかなように良熱伝導体７を設けた本案装
置では、良熱伝導体７を設けないものに比し、中央及び
上方において著しい温度の低下がみられ、下方において
温度上昇がみられる。

尚、この測定は、陰極線管１におけるビーム走査を／＜
ネル１ｐの中央部のみにおいて行って、この中失部のみ
が発熱するようにし、この発熱部の中央拉置と、ビーム
走査位置外の下方及び上方各位置においてその測定を行
ったものである。

上述したように本考案によれば、良熱伝導体７を配した
ことによって画面中央の熱をより効果的に下方に伝える
ことができ、温度の均一化、即ち特に温度上昇のし易い
中央部の温度低下を行うことができる。

そして、特に良熱伝導体７を外気に接触させるとか放熱
体を配置する場合には、熱放散も効果的に行われるので
、更に温度上昇の回避を効果的に行うことができる。

上述したように、本案構戒によれば、陰極線管パネルの
特に中央における温度上昇を効果的に回避できるので，
冒頭に説明したようなホワイトバランスに局部的に狂い
を生せしめたり、明るさに犠牲を生ぜしめたりするのを
回避できる。

そして、本案構或によれば、パネル１ｐの前面に液体６
を配し、この液体６自体の対流によってパネル１ｐの中
央の熱を他へと持ち去るようにしたので、例えばパネル
１ｐの前面に冷却液を循環させるような大かがりの装置
が全く不要となり、取扱いは簡便となり、全体として安
価に構或できる。

また、液体６として、上述した程度の電気伝導度を有す
るものを用いるときは、絶縁性のパネル１ｐ及び８に蓄
積される静電気を効果的に排除できるので、塵埃の付着
等を回避でき、これによって冷却ファンを用いた送風に
よる冷却の適用も可能となり、更に長時間の連続使用に
も耐える陰極線管装置、例えばプロジエクタも実現でき
るものである。

更に、本考案構或によれば、陰極線管パネル１ｐの前面
にこれと接して、このパネル１ｐと近い屈折率を有する
液体６と、パネル８とを配置するので、第１７図に示す
ようにパネル１ｐの厚さをｔ１とするとき、パネル１ｐ
の内面の蛍光体から、外気との間に形或された光学的界
面までの距離は、パネル１ｐのみの場合は、パネル１ｐ
の厚さｔ１に相当するものであったものが、本考案構或
によれば、パネル１ｐの内面の蛍光体面から外気との境
界面までの距離ｔ２、即ちパネル１ｐの厚さｔ１と、液
体６の厚さと、パネル８の厚さとの和の厚さとなる。

したがって、今パネル１ｐの内面の蛍光体面における輝
点Ｐより発生した光のパネル１ｐを通って外気との光学
的界面において反射される光について考察すると、液体
６とパネル８が存在しない場合、第１７図の実線矢印ａ
の光路をとる反射光は、液体６とパネル８とが設けられ
た本考案構或では、破線矢印ｂに示す光路をたどり、輝
点Ｐより十分離れた位置に戻り、しかもその光路長はパ
ネル１ｐのみの場合に比し可或り大となるので、反射し
て戻る光量は可或り小となる。

したがって本案構戒によればこの輝点Ｐよりの光の反射
によるコントラストの低下を格段的に減ずる効果もある
。

尚、良熱伝導体７の断面形状は、上述した例に限られる
ものではなく、対流の流れを阻害することのない任意の
断面形状に選定でき、また、密閉室５の形或態様、液密
保持の手段等においても種々の変更をなし得る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は夫々本考案を適用するプロジエクタ
の側面図、第３図は従来の陰極線管前面パネルの表面温
度分布図、第４図及び第５図は夫々本案装置の一例の一
部を断面とする上面図及びその正面図、第６図ないし第
９図はその良熱伝導体の配置図、第１０図ないし第１２
図は夫々本案装置の各例の要部の断面図、第１３図ない
し第１６図は夫々良熱伝導体の斜視図、第１７図は本考
案の説明に供する反射光路図である。 ＩＲ，ＩＧ，ＩＢ，ＩＲＢは夫々陰極線管、１ｐはその
前面パネル、２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ，２ＲＢは夫々光学像、
５は密閉室、８はその透明パネル、６は透明液体、７は
良熱伝導体である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 陰極線管の前面パネルに接触して、６０’ Ｃでの粘度
   が５０センチポアズ以下の粘度を有する対流のし易い透
   明液体を液密に封入した密閉室が設けられ、該密閉室の
   周辺の無効画面部分に上記液体に接触して良熱伝導体を
   配して或る陰極線管装置。