專利名稱：投射式陰極射線管的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種投射式陰極射線管，用在例如將圖像投射到銀幕上的投影機中。
有關技術的投影機如

圖1A和圖1B中所示有三個單色投射式陰極射線管101并排配置，供產(chǎn)生紅、綠(G)、藍(B)三色圖像。各陰極射線管101的正面配備有投影透鏡102。在投影機中，各陰極射線管101產(chǎn)生圖像，圖像經(jīng)投影透鏡102放大在投影機前方的大銀幕103上形成影像。投影機就這樣在大銀幕上進行彩色顯示。圖1A和圖1B舉的是正面投射式投影機的例子，即圖像投射到銀幕103的正面，然而有些投影機是背面投射式的投影機，即圖像通過鏡子投射到銀幕的背面。
圖2示出了有關技術用在投影機中的一般投射式陰極射線管的結構。投射式陰極射線管需要高強度的光將圖像以充分的光強投射到大型銀幕上(見圖1A和圖1B)，因而需使陰極射線管的主體110在高電壓下工作，使高能量的電子束從高強度的電子槍(圖中未示出)朝上面形成有熒光屏112的面板111發(fā)射。然而，這使取玻璃板形成的面板111發(fā)熱，引起熱位移，從而使光學特性變壞，設備的耐久性變差。此外，可能還會使面板111破裂。
為避免這個問題，陰極射線管面板111的前表面111a有上一個冷卻系統(tǒng)120。其作用是冷卻業(yè)已變熱的面板111。冷卻系統(tǒng)120的冷卻溶容器121叫做耦合腔，裝在面板111的前表面111a上。冷卻溶容器121與面板111之間用諸如硅橡膠之類的粘合劑130氣密密封。冷卻液122密封在冷卻液容器121中，其折射率與玻璃的折射率相等。這樣，陰極射線管主體110面板111的前表面111a封閉了冷卻液容器121后面的孔121a。冷卻液容器121的正面上裝有一個入射凹透鏡140，帶有O形環(huán)150成的氣密密封件，從而使冷卻液溶器121正面上的另一個孔封閉起來。
另一方面，為了最大限度地減小投射距離，滿足減小投影機體積和深度尺寸的要求，陰極射線管主體110面板111的內(nèi)表面111b是個曲面(或球面)，形成向內(nèi)的圓角。內(nèi)表面111b的曲面使光取一定的方向，從而起了透鏡的作用。這一下減小了包括投射透鏡102(見圖1A和圖1B)在內(nèi)的整個透鏡系統(tǒng)的焦距。
圖3示出了按有關技術加工的面板111的剖面。在制取面板111的過程中，在面板111內(nèi)部抽真空的工序中，前表面111a的中心部分加壓制成向內(nèi)彎曲的下凹部分。接著，在用粘合劑130(見圖2)用冷卻液容器121的后側密封面板111的前表面(外表面111a的工序中，將整個前表面111a磨光搞成平面，以提高其粘合能力。)面板111上述的那種加工產(chǎn)生了下列一些問題。首先，陰極射線管主體110面板111的內(nèi)表面111b是個曲面，而前表面111a是個平面表面。面板的中心部分厚，周邊部分薄。面板111中心部分和周邊部分的厚度相差很大，因而冷卻系統(tǒng)120封面板111厚度大的中心部分不能充分發(fā)揮作用。這使熒光屏112變壞，且使其光強不足，從而引起諸如光學特性下降和陰極射線管耐久性變差等之類的問題。
其次，在用諸如硅橡膠等之類的粘合劑將冷卻液容器121的后側固定到陰極射線管主體110面板111的前表面111a的工序中，需要將硅橡膠等之類加熱到高溫，以便用紫外線使其固化。由于在此工序中也加熱面板111，因而需要冷卻面板111。然而，由于面板111的中心部分和周了分厚度相差很大，因而快速冷卻面板111引起溫度差，從而使玻璃面板111內(nèi)產(chǎn)生變形，面板111會破裂。面板111慢慢冷卻而不是快速冷卻是可以避免這個問題的，但慢慢冷卻冷卻時間就長了，從而降低生產(chǎn)效率。
第三，在陰極射線管主體110內(nèi)抽成真空的工序和陰極射線管主體110的面板111玻璃熔融成玻錐113的工序中，面板111也經(jīng)過加熱，從而進一步需要長的冷卻時間，同樣引起生產(chǎn)效率低的問題。
此外，在有關技術的投影機中，在用冷卻液容器121的后側粘合密封面板111前表面(外表面)111a的工序中需要磨光面板111的前表面111a來提高其粘合度。鑒于前表面111a在壓制形成之后除中心部分中的下凹部分111c例外基本上是個平面表面，因而需要磨光整個前表面111a。這需要加工工時，引起生產(chǎn)效率低、造價高的問題。
試圖解決這個問題的例子有日本未審專利申請公報平5-13023，該專利申請?zhí)岢隽艘环N面板的厚度均勻的陰極射線管。然而，這個提案沒有充分考慮到其在實際投射式陰極射線管的應用，例如對用冷卻系統(tǒng)進行冷卻方面考慮得就不多。此外，按照這個提案，整個面板的厚度是均勻的，沒有特別考慮面板前表面(外表面)的磨光方面，因此這個提案不能令人滿意地解決諸如生產(chǎn)效率差和造價高等之類的問題。
本發(fā)明是為解決上述問題而提出的。本發(fā)明的目的是通過提高冷卻效果提供一種光學特性和耐久性優(yōu)異、生產(chǎn)效率高、造價低的投射式陰極射線管。
本發(fā)明的投射式陰極射線管，其主體的面板上敷有至少熒光粉，面板呈向內(nèi)彎曲的形狀，厚度均勻，陰極射線管的冷卻系統(tǒng)有一個面向面板的孔，冷卻系統(tǒng)中充有冷卻液，供冷卻面板，因而冷卻系統(tǒng)通過該孔口與面板接觸。
在本發(fā)明的投射式陰極射線管中，陰極射線管主體的面板除其與密封件接觸的部分例外，整個面板都幾乎一樣厚，從而冷卻液容器均勻冷卻面板的效果。此外，冷卻制造過程中受熱的面板時，為縮短冷卻時間而降低冷卻溫度產(chǎn)生沒有溫度差的效果，從而使冷卻均勻。另外，磨光只磨光面板前表面與密封件接觸的部分，從而縮短了磨光時間，減少了加工工時。
從下面的說明可以更全面地看出本發(fā)明的其它和另外一些目的、特點和優(yōu)點。
圖1A是有關技術的投影機的平面圖。
圖1B是有關技術的投影機的側視圖。
圖2是有關技術的投射式陰極射線管的部分剖視圖。
圖3的剖視圖舉例說明了圖2中所示有關技術的投射式陰極射線管面板的加工情況。
圖4是本發(fā)明投射式陰極射線管的部分剖視圖。
圖5的剖視圖舉例說明了圖4中所示的投射式陰極射線管面板的加工情況。
下面參看附圖詳細說明本發(fā)明的一些最佳實施例。
如圖4中所示，本發(fā)明實施例的投射式陰極射線管1包括陰極射線管的主體10、冷卻系統(tǒng)20和入射透鏡40。冷卻系統(tǒng)20裝在陰極射線管主體10的前表面(外表面)11a側。入射透鏡40設在冷卻系統(tǒng)20的正面。
陰極射線管的主體10是通過熔化面板11、玻錐13和管頸(圖中未示出)裝配的。面板11由玻璃制成。玻錐13呈漏斗形，由玻璃管制成。管頸呈圓柱形，由玻璃管制成。管頸裝有電子槍(圖中未示出)，電子槍供根據(jù)彩色信號輸出電路輸出的彩色信號發(fā)射電子束，產(chǎn)生紅藍三色圖像。陰極射線管主體10的內(nèi)部高度真空。
面板11是加壓制取的，如圖5中所示。前表面(外表面)11a(周邊部分11d例外)是個曲面(或球面)，其曲率等于內(nèi)表面11b向內(nèi)形成圓角的曲面的曲率。前表面(外表面)11a(周邊部分11d例外)形成凹形的彎曲部分11e，但外表面11a和內(nèi)表面11b，其曲率可能不同。在彎曲部分11e，面板11的外表面11a的玻璃厚度均勻。考慮到防爆，面板11的厚度在例如4至11毫米左右。應該指出的是，由于有關技術中外表面111a(見圖3)的中心部分也是呈下凹形，因而外表面11a不難如實施例中那樣加壓制成下凹形的彎曲部分11e。面板11從模具中取出時對面板11的形狀并沒有有害的影響。
面板11的內(nèi)表面11b上形成有單色熒光屏12，供產(chǎn)生紅綠或藍色的影像。熒光屏12用例如沉淀法形成。熒光屏12受到電子槍(圖中未示出)發(fā)射出的電子束的沖擊時發(fā)光。內(nèi)表面11b制成曲面的目的，和有技術一樣，是減小焦距。
面板11前表面11a的周邊部分11d大致是平面表面。周邊部分11d寬例如6至10毫米。由于面板11的周邊部分11d粘附到冷卻系統(tǒng)20中的冷卻液容器21且用容器21密封，因而周邊部分11d用例如氧化鈰磨光，以提高其粘附性。下面詳細說明冷卻液容器21和冷卻系統(tǒng)20。
冷卻系統(tǒng)20包括冷卻液容器21和冷卻液22。冷卻液容器21是冷卻液的容器。冷卻液22充滿冷卻液容器21，且密封在冷卻液容器21中。冷卻液容器21通過例如模鑄例如鋁和鋅的合金制成。冷卻液容器21是空心的，呈框架體的形狀。冷卻液容器21后側開有一個孔21a，孔21a的直徑比以11的外部尺寸略小。冷卻液容器21前側開有另一個孔21b，孔21b的直徑與入射透鏡40的直徑幾乎相等。冷卻液22是折射率幾乎與玻璃的相等的透明液體，例如，乙二醇與甘油的混合溶液。
入射透鏡40是個凹透鏡，由向里彎曲成半球形的球面板構成。入射透鏡40位于由許多透鏡組成的透射透鏡系統(tǒng)(圖中未示出)的最后一級。
陰極射線管主體10面板11的前表面(外表面)附著冷卻液容器21的后側。面板11前表面11a磨光的周邊部分11d用粘合劑30作為密封件粘附在冷卻液容器21后側上孔21a的孔緣。粘合劑由諸如硅橡膠之類的硅樹脂制成。粘合劑30用例如紫外線固化使面板11外表面11a的周邊部分11d與冷卻液容器21后側孔21a的孔緣完全接觸，從而使兩者氣密密封。這樣，面板11的前表面11a堵住了冷卻液容器21后側上的孔21a。
入射透鏡40附在冷卻液容器21的前側。透鏡固定板41呈環(huán)形，用螺釘固定在冷卻液容器21前側形成的安裝位置(圖中未示出)。這樣，入射透鏡40用冷卻液容器21的前側密封且安裝在該前側上，兩者之間有個O形環(huán)50。這樣，入射透鏡40堵住了冷卻液容器21前側上的孔21b。
如上所述，冷卻液容器21的前側和后側都氣密密封著，如此密封的內(nèi)部空間充有冷卻液22。冷卻液22的粘度當面板11因高強度電子槍(圖中未示出)發(fā)射出高能電子束使溫度變化而變熱時發(fā)生變化。粘度和溫度的變化促使冷卻液容器21中的冷卻液22自然對流，于是冷卻液22冷卻面板11，使溫度均勻。另一方面，冷卻液22用作熱量加到整個冷卻液容器21上的媒體。如此受熱的冷卻液容器作為散熱器散熱。此外，冷卻液22是個折射率大致與玻璃相等的透明液體，因而能抑制面板11與入射透鏡40之間介面的反射，從而提高圖像的反差。
綜上所述，按照實施例的投射式陰極射線管，陰極射線管主體10的面板11除粘附到冷卻液容器21的周邊部分11d例外，厚度是均勻的。這使冷卻系統(tǒng)20可以均勻冷卻面板11，提高冷卻效果。即使面板11受到高能電子束的照射，也能取得均勻充分的冷卻效果，從而最大限度地減少熒光屏12的變質(zhì)程度。這樣可以例如投射光強更高的圖像，可以提高面板11的光學特性和耐久性。
陰極射線管主體10的面板11除周邊部分11d例外，厚度是均勻的。這產(chǎn)生了下面另一個有益的效果。制造工藝包括例如將冷卻液容器21后側用諸如硅橡膠之類的粘合劑30固定到以11前側11a的工序，或陰極射線管主主體10內(nèi)部抽真空的工序，或熔合陰極射線管主體10的面板11、玻錐13和管頸(圖中未示出)的工序。制造工藝的這些工序都要加熱面板11。冷卻在這些工序中加熱過的面板11時，為縮短冷卻時間而降低冷卻溫度會達到?jīng)]有溫差、均勻冷卻的目的。這樣可以提高生產(chǎn)效率。
此外，面板11的前表面11a除周邊部分11d(即彎曲部分11e)例外，都呈下凹的形狀。因此，只要磨光面板11粘附到冷卻液容器21后側孔21a孔緣處的周邊部分11d就可以提高粘合程度。這既可以減少磨光時間，減少加工的工時數(shù)，又可以提高生產(chǎn)效率，降低成本。彎曲部分11e仍然不磨光，構成光學系統(tǒng)的部分。盡管如此，由于面板11前表面11a中輕微的凸了或下凹部分都充滿折射率與玻璃大致相等的冷卻液22，由于圖像是在前表面11a前方的銀幕上形成的，因不產(chǎn)生任何問題或影響。
上面是就上述實施例說明本發(fā)明的。但本發(fā)明并不局限于上述實施例，而是可以進行種種更改和修改的。例如，上述實施例采用硅密封技術，即用粘合劑30作為諸如硅橡膠之類的硅樹脂制成的密封件將冷卻系統(tǒng)裝到陰極射線管的主體10上。然而，這方面也可以采用機械密封技術將陰極射線管的冷卻系統(tǒng)20和主體10面對面配置，兩者之間加一個諸如O形環(huán)之類的密封件，再用扁簧壓它們使它們彼此緊密固定在一起。在采用機械密封技術的情況下，前表面11a與諸如O形環(huán)之類的密封件接觸的部分構成待磨光的周邊部分11d。
此外，上述實施例采用光學耦合，冷卻液容器21前側上的孔21b為入射透鏡40所擋住。然而，這里也可以采用空氣耦合，用玻璃板擋住冷卻液容器21前側上的孔21b。
此外，在上述實施例中，面板11前表面彎曲部分11e的曲率等于內(nèi)表面11b彎曲部分的曲率，從而使面板11的厚度均勻。然而，彎曲部分11e的曲率不一定非要等于內(nèi)表面11b彎曲部分的曲率，只要面板11的厚度大致均勻就可以。
此外，在上述實施例中，面板11的整個前表面11a除周邊部分11d例外，形成彎曲部分11e。然而，不一定非要面板11的整個前表面11a除周邊部分11d例外，形成彎曲部分11e。例如，為避免熒光屏12變質(zhì)，起碼前表面面對內(nèi)表面11b形成有熒光屏12的部分的部分形成彎曲部分11e也就夠了。
此外，本發(fā)明不僅適用于圖像投射到銀幕正面的前投射式投影機，同樣也適用于圖像通過鏡子投射到銀幕背面的背投射式投影機。
顯然，借助上述教導是可以對本發(fā)明進行種種修改和更改的。因此，不言而喻，在不脫離所附權利要求書的范圍的前提下是可以用上面具體介紹以外的方法實施本發(fā)明的。
權利要求
1．一種投射式陰極射線管，其特征在于，它包括一個主體，主體的面板上設有至少熒光粉，面板呈向內(nèi)彎曲的形狀，厚度均勻；和一個冷卻系統(tǒng)，有一個孔面對著面板，系統(tǒng)中充有冷卻液，供冷卻面板用，因而冷卻系統(tǒng)通過該孔口與面板接觸。
2．如權利要求1所述的投射式陰極射線管，其特征在于，面板的前表面上裝有一個密封件介在兩者之間，面板只有與密封件接觸的部分磨光。
3．如權利要求2所述的投射式陰極射線管，其特征在于，磨光用含氟化鈰的磨料進行。
4．如權利要求2所述的投射式陰極射線管，其特征在于，面板外表面的周邊部分是基本平面的表面。
5．如權利要求1所述的投射式陰極射線管，其特征在于，密封件是個含硅樹脂的粘合劑。
6．如權利要求5所述的投射式陰極射線管，其特征在于，粘合劑含硅橡膠。
7．如權利要求1所述的投射式陰極射線管，其特征在于，冷卻系統(tǒng)有另外一個孔處在面對前述那個孔的位置且為裝在冷卻系統(tǒng)上的一個透鏡所擋住。
8．如權利要求7所述的投射式陰極射線管，其特征在于，透鏡裝在冷卻系統(tǒng)上，透鏡與系統(tǒng)之間有O形環(huán)。
9．如權利要求1所述的投射式陰極射線管，其特征在于，裝在冷卻液容器中的冷卻液是個折射率與面板的基本相同的透明液體。
10．如權利要求9所述的投射式陰極射線管，其特征在于，透明液體為乙二醇與甘油的混合溶液。
全文摘要
一種投射式陰極射線管,冷卻效果提高,因而光學特性優(yōu)異,耐久性能好,而且生產(chǎn)效率高,成本低。陰極射線管的整個面板除了其與聯(lián)接器(冷卻液容器)接觸的周邊部分例外,厚度都很均勻。冷卻系統(tǒng)對面板的冷卻效果很均勻,既提高了光學特性也提高了面板的耐久性。在對面板進行加熱的生產(chǎn)工藝中,降低冷卻溫度和縮短冷卻時間達到了沒有溫差、均勻冷卻的效果。面板除其周邊部分例外是個呈下凹形狀的彎曲部分。為提高粘合性能,只磨光粘合到聯(lián)接器后側上孔口邊緣的周邊部分,從而減少了磨光時間。
文檔編號H01J7/00GK1309413SQ0110303
公開日2001年8月22日 申請日期2001年1月23日 優(yōu)先權日2000年1月24日
發(fā)明者岡田秀樹, 牛坂雄一 申請人:索尼公司