专利名称：投射式阴极射线管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种投射式阴极射线管，用在例如将图像投射到银幕上的投影机中。
有关技术的投影机如
图1A和图1B中所示有三个单色投射式阴极射线管101并排配置，供产生红、绿(G)、蓝(B)三色图像。各阴极射线管101的正面配备有投影透镜102。在投影机中，各阴极射线管101产生图像，图像经投影透镜102放大在投影机前方的大银幕103上形成影像。投影机就这样在大银幕上进行彩色显示。图1A和图1B举的是正面投射式投影机的例子，即图像投射到银幕103的正面，然而有些投影机是背面投射式的投影机，即图像通过镜子投射到银幕的背面。
图2示出了有关技术用在投影机中的一般投射式阴极射线管的结构。投射式阴极射线管需要高强度的光将图像以充分的光强投射到大型银幕上(见图1A和图1B)，因而需使阴极射线管的主体110在高电压下工作，使高能量的电子束从高强度的电子枪(图中未示出)朝上面形成有荧光屏112的面板111发射。然而，这使取玻璃板形成的面板111发热，引起热位移，从而使光学特性变坏，设备的耐久性变差。此外，可能还会使面板111破裂。
为避免这个问题，阴极射线管面板111的前表面111a有上一个冷却系统120。其作用是冷却业已变热的面板111。冷却系统120的冷却溶容器121叫做耦合腔，装在面板111的前表面111a上。冷却溶容器121与面板111之间用诸如硅橡胶之类的粘合剂130气密密封。冷却液122密封在冷却液容器121中，其折射率与玻璃的折射率相等。这样，阴极射线管主体110面板111的前表面111a封闭了冷却液容器121后面的孔121a。冷却液容器121的正面上装有一个入射凹透镜140，带有O形环150成的气密密封件，从而使冷却液溶器121正面上的另一个孔封闭起来。
另一方面，为了最大限度地减小投射距离，满足减小投影机体积和深度尺寸的要求，阴极射线管主体110面板111的内表面111b是个曲面(或球面)，形成向内的圆角。内表面111b的曲面使光取一定的方向，从而起了透镜的作用。这一下减小了包括投射透镜102(见图1A和图1B)在内的整个透镜系统的焦距。
图3示出了按有关技术加工的面板111的剖面。在制取面板111的过程中，在面板111内部抽真空的工序中，前表面111a的中心部分加压制成向内弯曲的下凹部分。接着，在用粘合剂130(见图2)用冷却液容器121的后侧密封面板111的前表面(外表面111a的工序中，将整个前表面111a磨光搞成平面，以提高其粘合能力。)面板111上述的那种加工产生了下列一些问题。首先，阴极射线管主体110面板111的内表面111b是个曲面，而前表面111a是个平面表面。面板的中心部分厚，周边部分薄。面板111中心部分和周边部分的厚度相差很大，因而冷却系统120封面板111厚度大的中心部分不能充分发挥作用。这使荧光屏112变坏，且使其光强不足，从而引起诸如光学特性下降和阴极射线管耐久性变差等之类的问题。
其次，在用诸如硅橡胶等之类的粘合剂将冷却液容器121的后侧固定到阴极射线管主体110面板111的前表面111a的工序中，需要将硅橡胶等之类加热到高温，以便用紫外线使其固化。由于在此工序中也加热面板111，因而需要冷却面板111。然而，由于面板111的中心部分和周了分厚度相差很大，因而快速冷却面板111引起温度差，从而使玻璃面板111内产生变形，面板111会破裂。面板111慢慢冷却而不是快速冷却是可以避免这个问题的，但慢慢冷却冷却时间就长了，从而降低生产效率。
第三，在阴极射线管主体110内抽成真空的工序和阴极射线管主体110的面板111玻璃熔融成玻锥113的工序中，面板111也经过加热，从而进一步需要长的冷却时间，同样引起生产效率低的问题。
此外，在有关技术的投影机中，在用冷却液容器121的后侧粘合密封面板111前表面(外表面)111a的工序中需要磨光面板111的前表面111a来提高其粘合度。鉴于前表面111a在压制形成之后除中心部分中的下凹部分111c例外基本上是个平面表面，因而需要磨光整个前表面111a。这需要加工工时，引起生产效率低、造价高的问题。
试图解决这个问题的例子有日本未审专利申请公报平5-13023，该专利申请提出了一种面板的厚度均匀的阴极射线管。然而，这个提案没有充分考虑到其在实际投射式阴极射线管的应用，例如对用冷却系统进行冷却方面考虑得就不多。此外，按照这个提案，整个面板的厚度是均匀的，没有特别考虑面板前表面(外表面)的磨光方面，因此这个提案不能令人满意地解决诸如生产效率差和造价高等之类的问题。
本发明是为解决上述问题而提出的。本发明的目的是通过提高冷却效果提供一种光学特性和耐久性优异、生产效率高、造价低的投射式阴极射线管。
本发明的投射式阴极射线管，其主体的面板上敷有至少荧光粉，面板呈向内弯曲的形状，厚度均匀，阴极射线管的冷却系统有一个面向面板的孔，冷却系统中充有冷却液，供冷却面板，因而冷却系统通过该孔口与面板接触。
在本发明的投射式阴极射线管中，阴极射线管主体的面板除其与密封件接触的部分例外，整个面板都几乎一样厚，从而冷却液容器均匀冷却面板的效果。此外，冷却制造过程中受热的面板时，为缩短冷却时间而降低冷却温度产生没有温度差的效果，从而使冷却均匀。另外，磨光只磨光面板前表面与密封件接触的部分，从而缩短了磨光时间，减少了加工工时。
从下面的说明可以更全面地看出本发明的其它和另外一些目的、特点和优点。
图1A是有关技术的投影机的平面图。
图1B是有关技术的投影机的侧视图。
图2是有关技术的投射式阴极射线管的部分剖视图。
图3的剖视图举例说明了图2中所示有关技术的投射式阴极射线管面板的加工情况。
图4是本发明投射式阴极射线管的部分剖视图。
图5的剖视图举例说明了图4中所示的投射式阴极射线管面板的加工情况。
下面参看附图详细说明本发明的一些最佳实施例。
如图4中所示，本发明实施例的投射式阴极射线管1包括阴极射线管的主体10、冷却系统20和入射透镜40。冷却系统20装在阴极射线管主体10的前表面(外表面)11a侧。入射透镜40设在冷却系统20的正面。
阴极射线管的主体10是通过熔化面板11、玻锥13和管颈(图中未示出)装配的。面板11由玻璃制成。玻锥13呈漏斗形，由玻璃管制成。管颈呈圆柱形，由玻璃管制成。管颈装有电子枪(图中未示出)，电子枪供根据彩色信号输出电路输出的彩色信号发射电子束，产生红蓝三色图像。阴极射线管主体10的内部高度真空。
面板11是加压制取的，如图5中所示。前表面(外表面)11a(周边部分11d例外)是个曲面(或球面)，其曲率等于内表面11b向内形成圆角的曲面的曲率。前表面(外表面)11a(周边部分11d例外)形成凹形的弯曲部分11e，但外表面11a和内表面11b，其曲率可能不同。在弯曲部分11e，面板11的外表面11a的玻璃厚度均匀。考虑到防爆，面板11的厚度在例如4至11毫米左右。应该指出的是，由于有关技术中外表面111a(见图3)的中心部分也是呈下凹形，因而外表面11a不难如实施例中那样加压制成下凹形的弯曲部分11e。面板11从模具中取出时对面板11的形状并没有有害的影响。
面板11的内表面11b上形成有单色荧光屏12，供产生红绿或蓝色的影像。荧光屏12用例如沉淀法形成。荧光屏12受到电子枪(图中未示出)发射出的电子束的冲击时发光。内表面11b制成曲面的目的，和有技术一样，是减小焦距。
面板11前表面11a的周边部分11d大致是平面表面。周边部分11d宽例如6至10毫米。由于面板11的周边部分11d粘附到冷却系统20中的冷却液容器21且用容器21密封，因而周边部分11d用例如氧化铈磨光，以提高其粘附性。下面详细说明冷却液容器21和冷却系统20。
冷却系统20包括冷却液容器21和冷却液22。冷却液容器21是冷却液的容器。冷却液22充满冷却液容器21，且密封在冷却液容器21中。冷却液容器21通过例如模铸例如铝和锌的合金制成。冷却液容器21是空心的，呈框架体的形状。冷却液容器21后侧开有一个孔21a，孔21a的直径比以11的外部尺寸略小。冷却液容器21前侧开有另一个孔21b，孔21b的直径与入射透镜40的直径几乎相等。冷却液22是折射率几乎与玻璃的相等的透明液体，例如，乙二醇与甘油的混合溶液。
入射透镜40是个凹透镜，由向里弯曲成半球形的球面板构成。入射透镜40位于由许多透镜组成的透射透镜系统(图中未示出)的最后一级。
阴极射线管主体10面板11的前表面(外表面)附着冷却液容器21的后侧。面板11前表面11a磨光的周边部分11d用粘合剂30作为密封件粘附在冷却液容器21后侧上孔21a的孔缘。粘合剂由诸如硅橡胶之类的硅树脂制成。粘合剂30用例如紫外线固化使面板11外表面11a的周边部分11d与冷却液容器21后侧孔21a的孔缘完全接触，从而使两者气密密封。这样，面板11的前表面11a堵住了冷却液容器21后侧上的孔21a。
入射透镜40附在冷却液容器21的前侧。透镜固定板41呈环形，用螺钉固定在冷却液容器21前侧形成的安装位置(图中未示出)。这样，入射透镜40用冷却液容器21的前侧密封且安装在该前侧上，两者之间有个O形环50。这样，入射透镜40堵住了冷却液容器21前侧上的孔21b。
如上所述，冷却液容器21的前侧和后侧都气密密封着，如此密封的内部空间充有冷却液22。冷却液22的粘度当面板11因高强度电子枪(图中未示出)发射出高能电子束使温度变化而变热时发生变化。粘度和温度的变化促使冷却液容器21中的冷却液22自然对流，于是冷却液22冷却面板11，使温度均匀。另一方面，冷却液22用作热量加到整个冷却液容器21上的媒体。如此受热的冷却液容器作为散热器散热。此外，冷却液22是个折射率大致与玻璃相等的透明液体，因而能抑制面板11与入射透镜40之间介面的反射，从而提高图像的反差。
综上所述，按照实施例的投射式阴极射线管，阴极射线管主体10的面板11除粘附到冷却液容器21的周边部分11d例外，厚度是均匀的。这使冷却系统20可以均匀冷却面板11，提高冷却效果。即使面板11受到高能电子束的照射，也能取得均匀充分的冷却效果，从而最大限度地减少荧光屏12的变质程度。这样可以例如投射光强更高的图像，可以提高面板11的光学特性和耐久性。
阴极射线管主体10的面板11除周边部分11d例外，厚度是均匀的。这产生了下面另一个有益的效果。制造工艺包括例如将冷却液容器21后侧用诸如硅橡胶之类的粘合剂30固定到以11前侧11a的工序，或阴极射线管主主体10内部抽真空的工序，或熔合阴极射线管主体10的面板11、玻锥13和管颈(图中未示出)的工序。制造工艺的这些工序都要加热面板11。冷却在这些工序中加热过的面板11时，为缩短冷却时间而降低冷却温度会达到没有温差、均匀冷却的目的。这样可以提高生产效率。
此外，面板11的前表面11a除周边部分11d(即弯曲部分11e)例外，都呈下凹的形状。因此，只要磨光面板11粘附到冷却液容器21后侧孔21a孔缘处的周边部分11d就可以提高粘合程度。这既可以减少磨光时间，减少加工的工时数，又可以提高生产效率，降低成本。弯曲部分11e仍然不磨光，构成光学系统的部分。尽管如此，由于面板11前表面11a中轻微的凸了或下凹部分都充满折射率与玻璃大致相等的冷却液22，由于图像是在前表面11a前方的银幕上形成的，因不产生任何问题或影响。
上面是就上述实施例说明本发明的。但本发明并不局限于上述实施例，而是可以进行种种更改和修改的。例如，上述实施例采用硅密封技术，即用粘合剂30作为诸如硅橡胶之类的硅树脂制成的密封件将冷却系统装到阴极射线管的主体10上。然而，这方面也可以采用机械密封技术将阴极射线管的冷却系统20和主体10面对面配置，两者之间加一个诸如O形环之类的密封件，再用扁簧压它们使它们彼此紧密固定在一起。在采用机械密封技术的情况下，前表面11a与诸如O形环之类的密封件接触的部分构成待磨光的周边部分11d。
此外，上述实施例采用光学耦合，冷却液容器21前侧上的孔21b为入射透镜40所挡住。然而，这里也可以采用空气耦合，用玻璃板挡住冷却液容器21前侧上的孔21b。
此外，在上述实施例中，面板11前表面弯曲部分11e的曲率等于内表面11b弯曲部分的曲率，从而使面板11的厚度均匀。然而，弯曲部分11e的曲率不一定非要等于内表面11b弯曲部分的曲率，只要面板11的厚度大致均匀就可以。
此外，在上述实施例中，面板11的整个前表面11a除周边部分11d例外，形成弯曲部分11e。然而，不一定非要面板11的整个前表面11a除周边部分11d例外，形成弯曲部分11e。例如，为避免荧光屏12变质，起码前表面面对内表面11b形成有荧光屏12的部分的部分形成弯曲部分11e也就够了。
此外，本发明不仅适用于图像投射到银幕正面的前投射式投影机，同样也适用于图像通过镜子投射到银幕背面的背投射式投影机。
显然，借助上述教导是可以对本发明进行种种修改和更改的。因此，不言而喻，在不脱离所附权利要求书的范围的前提下是可以用上面具体介绍以外的方法实施本发明的。
权利要求
1．一种投射式阴极射线管，其特征在于，它包括一个主体，主体的面板上设有至少荧光粉，面板呈向内弯曲的形状，厚度均匀；和一个冷却系统，有一个孔面对着面板，系统中充有冷却液，供冷却面板用，因而冷却系统通过该孔口与面板接触。
2．如权利要求1所述的投射式阴极射线管，其特征在于，面板的前表面上装有一个密封件介在两者之间，面板只有与密封件接触的部分磨光。
3．如权利要求2所述的投射式阴极射线管，其特征在于，磨光用含氟化铈的磨料进行。
4．如权利要求2所述的投射式阴极射线管，其特征在于，面板外表面的周边部分是基本平面的表面。
5．如权利要求1所述的投射式阴极射线管，其特征在于，密封件是个含硅树脂的粘合剂。
6．如权利要求5所述的投射式阴极射线管，其特征在于，粘合剂含硅橡胶。
7．如权利要求1所述的投射式阴极射线管，其特征在于，冷却系统有另外一个孔处在面对前述那个孔的位置且为装在冷却系统上的一个透镜所挡住。
8．如权利要求7所述的投射式阴极射线管，其特征在于，透镜装在冷却系统上，透镜与系统之间有O形环。
9．如权利要求1所述的投射式阴极射线管，其特征在于，装在冷却液容器中的冷却液是个折射率与面板的基本相同的透明液体。
10．如权利要求9所述的投射式阴极射线管，其特征在于，透明液体为乙二醇与甘油的混合溶液。
全文摘要
一种投射式阴极射线管,冷却效果提高,因而光学特性优异,耐久性能好,而且生产效率高,成本低。阴极射线管的整个面板除了其与联接器(冷却液容器)接触的周边部分例外,厚度都很均匀。冷却系统对面板的冷却效果很均匀,既提高了光学特性也提高了面板的耐久性。在对面板进行加热的生产工艺中,降低冷却温度和缩短冷却时间达到了没有温差、均匀冷却的效果。面板除其周边部分例外是个呈下凹形状的弯曲部分。为提高粘合性能,只磨光粘合到联接器后侧上孔口边缘的周边部分,从而减少了磨光时间。
文档编号H01J7/00GK1309413SQ0110303
公开日2001年8月22日 申请日期2001年1月23日 优先权日2000年1月24日
发明者冈田秀树, 牛坂雄一 申请人:索尼公司