NL8600752A - Inrichting voor het projecteren van een televisiebeeld op een scherm. - Google Patents

Description

« P _ £ PHN 11.681 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

"Inrichting voor het projecteren van een televisiebeeld op een scherm".

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het projecteren van televisiebeelden op een projectiescherm met behulp van een drietal nabij elkaar opgestelde televisiebeeldbuizen, die ieder zijn voorzien van een beeldvenster met een op de binnenzijde daarvan 5 aangebracht beeldscherm (gebruikelijk is een fosforlaag aan de vacuumzijde bedekt met een dunne Al-film) en van een op afstand voor het beeldvenster opgesteld licht doorlatend element, dat met het beeldvenster een doorstroomruimte begrenst voor de doorvoer van een koelvloeistof, waarbij de doorvoerruimtes in open verbinding staan met 10 een vloeistofcircuit voor het afvoeren van verwarmde koelvloeistof uit en toevoeren van afgekoelde vloeistof naar de doorstroomruimtes. In het kader van de uitvinding kan het licht doorlatende element een venster of een deel van een lenzensysteem zijn.

Dit het Britse octrooischrift 2.134.702 is een inrichting 15 met drie naast elkaar opgestelde televisiebeeldbuizen bekend waarbij de doorstroomruimtes in serie geschakeld zijn en voor de doorvoer van de koelvloeistof gebruik gemaakt wordt van een pomp. Tussen de naast elkaar opgestelde televisiebeeldbuizen zijn kamers gelegen, die de verbinding vormen tussen de opeenvolgende doorstroomruimtes. Dit 20 systeem is geschikt voor een energie-dissipatie van 60 tot 80 watt per buis en voldoet daarbij goed.

Voor vele gebruikelijke toepassingen is echter een dergelijke uitvoering te duur en kan worden volstaan met een aanzienlijk kleinere warmteafvoer. In de huidige projectoren voor 25 consumenten toepassingen is een energiedissipatie van 10 a 20 Si per buis gebruikelijk.

Een voor een kleinere warmteafvoer tot 25 a 30 W per buis geschikte inrichting is beschreven in de Europese octrooiaanvrage 0 162 971. Hierin wordt een vrije convectie-koeling beschreven, waarbij 30 een gesloten vloeistofkoelsysteem rondom de voorzijde van de buis is aangebracht. Daarbij stroomt de koelvloeistof voor de buis omhoog om via een nabij de bovenzijde van de buis aangebrachte doortocht en langs de 8,20-3 7 52 'Si PHN 1t.681 2 zijkanten van de buis aangebrachte verdere doortochten naar beneden terug te stromen naar een onder de buis opgestelde doortocht van waaruit de vloeistof weer omhoog kan stromen. De hierbij vrij rondom het koelsysteem circulerende lucht draagt zorg voor een voldoende afkoeling 5 van de door de doortochten vanaf de bovenzijde van de buis naar de onderzijde van de buis stromende vloeistof. Voor een goede werking is het hierbij een vereiste, dat de doortochten een voldoend grote doorsnede hebben. Dit houdt in, dat de afstand tussen de naast elkaar opgestelde buizen in sterke mate wordt beïnvloed door de doorsnede van 10 de zich langs de zijkanten van de buizen uitstrekkende doortochten voor de doorvoer van de koelvloeistof.

In verband met een optimale opstelling van de buizen met het oog op het verkrijgen van zo klein mogelijke vertekeningen bij afbeelding op het projectiescherm is een zo klein mogelijke hoek 15 tussen de hartlijnen van de buizen onderling vereist en is het daarom gewenst om de buizen zo dicht mogelijk nabij elkaar op te stellen.

Volgens de uitvinding omvat nu het vloeistofcircuit een eerste zich onder de televisiebeeldbuizen uitstrekkende leiding, welke via doortochten rechtstreeks met de ondereinden vein de doorstroomruimtes 20 in verbinding staat, en een tweede zich boven de televisiebeeldbuizen uitstrekkende leiding, welke via doortochten rechtstreeks met de boveneinden van de doorstroomruimtes in verbinding staat, terwijl de eerste en de tweede leiding via althans een verbindingsleiding, welke zich langs de buitenzijde van het door de drie televisiebeeldbuizen 25 gevormde samenstel uitstrekt, zijn verbonden.

Bij toepassing van de constructie volgens de uitvinding kunnen de televisiebeeldbuizen dicht bij elkaar worden opgesteld, terwijl toch een effectieve convectie-koeling kan worden bewerkstelligd doordat de door de drie beeldschermen verwarmde vloeistof, die voor de 30 beeldvensters opstijgt door een buiten de beeldbuizen omgeleid leidingssysteem kan worden gevoerd voor afkoeling om, na in voldoende mate te zijn afgekoeld, weer aan de onderzijden van de beeldbuizen te worden toegevoerd. Dit buiten de beeldbuizen omlopend leidingsysteem kan met voldoend grote doorsnede en met voldoend grote koeloppervlakken 35 worden uitgevoerd zonder dat daarbij de onderlinge afstand tussen de beeldbuizen wordt beïnvloed.

Enige uitvoeringsvormen van de uitvinding zullen 86 0 0.7 5 2 PHN 11.681 3 ét * hieronder nader worden uiteengezet aan de hand van de tekening.

Fig. 1 toont gedeeltelijk in bovenaanzicht en gedeeltelijk in doorsnede een eerste uitvoeringsvorm van een samenstel van drie televisiebeeldbuizen met geïntegreerde koeling, die met 5 bijbehorende lenssystemen worden ondersteund door een gemeenschappelijk frame;

Fig. 2 toont een aanzicht op een eindgedeelte van het frame van het samenstel van fig. 1, onder weglating van de lenssystemen en de beeldbuizen, gezien in de richting volgens pijl II in fig. 1; 10 Fig. 3 toont een doorsnede over fig. 2, gezien volgens de lijn III-III in fig. 2;

Fig. 4 toont een aanzicht op een middengedeelte van het frame onder weglating van de lenssystemen en de televisiebeeldbuizen, gezien in de richting volgens pijl IV in fig. 1; 15 Fig. 5 toont een doorsnede over fig. 4, gezien volgens de lijn V-V in fig. 4;

Fig. 6 toont gedeeltelijk in bovenaanzicht en gedeeltelijk in doorsnede een tweede uitvoeringsvorm van een samenstel van drie televisiebeeldbuizen met geïntegreerde koeling, die met 20 bijbehorende lenssystemen worden ondersteund door een gemeenschappelijk frame; .Fig. 7 toont een aanzicht op het frame van het samenstel van fig. 6, onder weglating van de lenssystemen en beeldbuizen, gezien in de richting volgens pijl VII in fig. 6.

25 De in fig. 1 weergegeven inrichting omvat op gebruikelijke wijze een drietal televisiebeeldbuizen 1-3, die ieder zijn voorzien van een nek 4, een conisch verlopend gedeelte 5 en een beeldvenster 6 aan de binnenzijde waarvan op niet nader weergegeven wijze een beeldscherm is aangebracht.

30 Nabij het beeldvenster 6 is iedere buis omgeven door een in doorsnede L-vormig bevestigingsprofiel 7 dat vloeistof ondoorlatend aan de buitenomtrek van de desbetreffende beeldbuis is vastgezet.

De beeldbuizen worden ondersteund door een metalen frame 8, bijvoorbeeld vervaardigd uit aluminium. Het metalen frame 8 omvat een 35 onderste holle balk 9 en een zich daaraan evenwijdig uitstrekkende bovenste holle balk 10. De uiteinden van de beide balken 9 en 10 zijn onderling verbonden door eveneens holle verbindingsdelen 11 en 12, die 8300752 PHN 11.681 4 tesamen met de balken 9 en 1Ö een rechthoekig raam vormen. Verder zijn de beide balken 9 en 10 onderling nog verbonden door zich evenwijdig aan de balken 11 en 12 uitstrekkende massieve verbindingsdelen 13. Het het beeldvenster 6 omvattende uiteinde van de beeldbuis 1 is opgenomen in 5 een uitsparing in het frame 8, welke uitsparing wordt begrensd door delen van de balken 9 en 10, en verbindingsdelen 12 en 13. Op soortgelijke wijze is het het beeldvenster van de beeldbuis 3 omvattende uiteinde opgenomen in een uitsparing in het frame 8 begrensd door delen van de balken 9 en 10, en verbindingsdelen 11 en 13. Tenslotte is het 10 het beeldvenster van de buis 2 omvattende uiteinde gelegen in een uitsparing begrensd door de middelste gedeelten van de balken 9 en 10 en de beide delen 13. Daarbij zijn de beeldbuizen aan het frame vastgezet met behulp van de beeldbuizen omvattende lijsten 7 onder tussenplaatsing van een pakking 14, die is opgenomen in een desbetreffend in het frame 15 8 aangebrachte groef 14', zodat een vloeistofdichte verbinding tussen de lijsten 7 en het frame 8 wordt gevormd.

Ieder rechthoekig gedeelte 5 van de uitsparing voor het opnemen van een uiteinde van een beeldbuis gaat over in een een ronde doorsnede bezittend gedeelte 16 van de desbetreffende uitsparing waarbij 20 bij de overgang tussen de gedeelten 15 en 16 een rondlopende rand 17 is aangebracht, welke een rond gat 18 begrenst van een kleinere diameter dan gedeelte 16.

In het gat 18 en het gedeelte 16 is een lens 19 van een lenssystemen 20 gelegen. De buitenomtrek van de lens 19 is, zoals in het 25 bijzonder uit fig. 1 blijkt, trapsgewijs uitgevoerd zodat de buitenomtrek van de lens nauw past in het gat 18 en de uitsparing 16.

Het lenssysteem 20 is voorzien van een mantel 21 uitgerust met steunen 22, die met behulp van niet nader weergegeven, bouten, die met hun schroefdraadeinden zijn geschroefd in in het frame 30 aangebrachte van schroefdraad voorziene gaten 22, aan het frame 8 zijn vastgezet. Door aanbrenging van een afdichtverbinding 24 rondom de lens 19 is een vloeistofdichte aansluiting tussen de lens 19 en het frame 8 verkregen.

In de onderste balk 9 van het frame 8 is een doortocht 25 35 aangebracht en in de bovenste balk 10 is een doortocht 26 aangebracht. Beide doortochten 25 en 26 strekken zich over de gehele lengte van de balken 9 en 10 uit en zijn aan hun uiteinden verbonden door zich door de 85 00 7 5 2 / % PHN 1-1.681 5 verbindingsdelen 11 en 12 uitstrekkende doortochten 27 respectievelijk 28.

Ter hoogte van ieder van de uitsparingen 14 is in de bovenwand van de holle balk 9 een spieetvormige opening 29 aangebracht, 5 welke opening een verbinding vormt tussen de doortocht 25 en een tussen het beeldvenster 6 en de lens 19 begrensde ruimte 30 (fig. 1). Deze ruimte 30 staat via een in de onderwand van de gestelbalk 10 aangebrachte spieetvormige opening 31 in open verbinding met de in de balk 10 aangebrachte doortocht 26. De lengte van de spieetvormige 10 openingen of sleufgaten 29 en 31 is ongeveer gelijk aan de breedte van het beeldvenster 6.

De doortochten 25-28 en de ruimtes 30 zijn gevuld met een geschikte vloeistof. Als koelvloeistof kan een mengsel van ethyleen glycol .-water gebruikt worden, met een mengverhouding bij voorkeur tussen 15 1:1 en 4:1. Bij gebruik van de inrichting zal de zich in de ruimtes 30 bevindende vloeistof worden verwarmd en dientengevolge door de ruimtes 30 omhoog stromen naar de doortocht 26, zoals aangeduid met de pijlen A. In de bovenste doortocht zal de vloeistof zoals aangeduid met de pijlen B naar de uiteinden van de doortocht 26 stromen om vandaar via de 20 doortochten 27 en 28 naar beneden te stromen zoals aangeduid met pijlen C naar de doortocht 25 van waaruit de vloeistof, zoals aangeduid met pijlen D weer in de doorstroomruimtes 30 stroomt. Voor het bewerkstelligen van een goede afkoeling van de door de doortochten stromende vloeistof kunnen desbetreffende onderdelen, zoals bijvoorbeeld 25 de verbindingsdelen 11 en 12, zijn voorzien van koelribben 32.

Door toepassing van de constructie volgens de uitvinding kan bij een beknopte opbouw van het frame en dicht bij elkaar opgestelde beeldbuizen toch een effektieve koeling worden bewerkstelligd, waardoor de temperatuur op een verhoudingsgewijs laag niveau kan worden gehouden 30 onder het vermijden van grote temperatuurverschillen over de hoogte van de doorstroomruimtes 30. Daardoor wordt het tevens mogelijk om de doorstroomruimte aan de van de beeldbuis afgekeerde zijde rechtstreeks door een lens van het lenssysteem te begrenzen, zodat het gebruikmaken van een afzonderlijke doorschijnende afdichtplaat v'oor het af dichten van 35 de doorstroomruimte kan vervallen.

Het frame 8 kan uit een stuk zijn vervaardigd, maar ook uit losse onderdelen, die op geeigende wijze met behulp van 85 00 7 32 PHN 11.681 6 bevestigingsmiddelen of door las- en/öf lijmverbindingen aan elkaar zijn bevestigd.

De hierboven beschreven uitvoeringsvorm van de uitvinding is in het bijzonder van toepassing wanneer aan twee 5 voorwaarden is voldaan. Ten eerste wanneer de as van de drie buizen een voldoend grote hoek met de verticale richting maakt, bijvoorbeeld groter dan 10 è 20 graden, in welk geval de koelvloeistof voor het beeldscherm van de buizen voldoend schuin staat om een door temperatuurverschillen veroorzaakte vrije convectie op gang te brengen. 10 Ten tweede wanneer de buitenzijde van het beeldscherm en de naar die zijde toegekeerde zijde van het tweede lichtdoorlatend venster c.q. eerste lenselement parallel aan elkaar staan. Dit laatste is in de inrichting volgens Fig. 1 het geval. Deze parallelliteit houdt in dat de door temperatuurverschillen in de koelvloeistof veroorzaakte verschillen 15 in brekingsindex minder kritisch zijn.

Een tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding is een variant op de eerste waarbij in de voor de drie buizen gemeenschappelijke koelleiding, bijvoorbeeld de doortocht aan een van de zijkanten, een klein vloeistofpompje wordt aangebracht om de stroming 20 van de koelvloeistof te versnellen. De capaciteit van het vloeistofpompje dient bij voorkeur te liggen in het gebied tussen 0.5 en 3 cc/sec. De doortocht aan de andere zijde werkt dan minder effectief en kan eventueel vervallen. Zoals gebruikelijk in projectie televisie apparaten wordt de van een groen emitterende fosfor voorziene 25 projectiebuis in het midden geplaatst en worden de van blauwe en rode fosforen voorziene buizen aan weerszijden geplaatst. Omdat bij de huidige stand der techniek aangaande fosforen de van de blauwe fosfor voorziene buis hoger belast moet worden dan de van de rode fosfor voorziene buis zal de pomp bij voorkeur aan de zijde van de blauwe buis 30 geplaatst worden. Ten opzichte van de eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding is de tweede uitvoeringsvorm meer gecompliceerd door de aanwezigheid van de extra pomp. Voordelen zijn echter dat de diameter van de doortochten rondom de drie buizen verkleind kan worden en dat de tweede uitvoeringsvorm ook geschikt is wanneer de as van de buizen een 35 kleine hoek met de verticaal maakt. De tweede uitvoeringsvorm is echter in het bijzonder van toepassing wanneer de buitenzijde van het beeldscherm en de binnenzijde van het eerste lenselement niet meer 88 00 7 5 2 * * ♦ - PHN 11.681 7 parallel staan. De figuren 6 en 7 geven een voorbeeld van een dergelijke inrichting. In vergelijking met de in Fig. 1 weergegeven inrichting zijn er drie verschillen. Ten eerste is het massieve eerste lenselement in Fig. 1, waarvan de dikte sterk varieert met de afstand tot de optische 5 as, in Fig. 6 vervangen door een dunne meniscuslens. Ten tweede hebben de doortochten in Fig. 6 en 7 een geringere diameter. Ten derde is in Fig. 7 een pompje aangegeven.

Een groot voordeel van de dunne meniscuslens is dat deze veel goedkoper en eenvoudiger te fabriceren is dan een voor projectie 10 televisie gebruikelijk dik eerste lenselement (de zogenaamde field flattener). Een nadeel is, zoals duidelijk is uit Fig. 6, dat de koelvloeistof voor het beeldscherm nu zeer in dikte varieert en daardoor naast de koeling tevens als lens fungeert. Temperatuurverschillen en dus verschillen in dichtheid en brekingsindex in de koelvloeistof zijn 15 daarom veel meer kritisch. Het met een klein pompje versnellen van de laminaire vloeistofstroming volgens het tweede uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding zal deze temperatuurverschillen aanzienlijk reduceren en daardoor het gebruik van meniscuslenzen mogelijk maken dan wel vergemakkelijken. In het tweede uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding 20 kan het beeldscherm hetzij vlak zijn, hetzij naar de vacuumzijde gekromd. Deze laatste mogelijkheid is in Fig. 6 aangegeven.

Bij beide uitvoeringsvoorbeelden verdient het aanbeveling een expansieruimte aan te brengen om de door de temperatuurverhoging van de koelvloeistof veroorzaakte uitzetting van deze vloeistof op te vangen.

25 Samenvattend kunnen als hoofdkenmerken van het koelsysteem volgens de uitvinding genoemd worden: 1) de voor drie projectie televisie buizen geïntegreerde koeling, waarbij de buizen wat de koeling betreft parallel staan waardoor de stromingsweerstand minimaal is, 30 2) de afwezigheid van koelvloeistof of koelvinnen tussen de drie buizen, waardoor deze vlak naast elkaar geplaatst kunnen worden, en waardoor optische afbeeldingsfouten minimaal zijn, 3) het gebruik van ofwel vrije convectiekoeling zonder pomp zoals in uitvoeringsvoorbeeld 1, ofwel slechts een pomp voor 35 gelijktijdige koeling van de drie buizen tesamen zoals in uitvoeringsvoorbeeld 2, 4) de eventuele toepassing van slechts een expansieruimte 3 )00 7 52 <* «r * & PHN 11.681 8 voor de drie buizen tesamen.

8600752

Claims (10)

1. Inrichting voor het projecteren van televisiebeelden op een projectiescherm met behulp van een drietal nabij elkaar opgestelde televisiebeeldbuizen, die ieder zijn voorzien van een beeldvenster met een op de binnenzijde daarvan aangebracht beeldscherm en van een op 5 afstand van het beeldvenster opgesteld licht doorlatend element, dat met het beeldvenster een doorstroomruimte begrenst voor de doorvoer van een koelvloeistof, waarbij de doorstroomrruimtes in open verbinding staan met een vloeistofcircuit voor het afvoeren van de verwarmde koelvloeistof uit en toevoeren van afgekoelde vloeistof naar de 10 doorstroomruimtes, met het kenmerk, dat het vloeistofcircuit een eerste zich onder de televisiebeeldbuizen uitstrekkende leiding omvat, welke via doortochten rechtstreeks met de ondereinden van de doorstroomruimtes in verbinding staat, en een tweede zich boven de televisiebeeldbuizen uitstrekkende leiding omvat, welke via doortochten rechtstreeks met de 15 boveneinden van de doorstroomruimtes in verbinding staat, terwijl de eerste en de tweede leiding via althans een verbindingsleiding, welke zich langs de buitenzijde van het door de drie televisiebeeldbuizen gevormde samenstel uitstrekt, zijn verbonden.

2. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat 20 de eerste en de tweede leiding en de verbindingsleiding(en) doortochten in een de televisiebeeldbuizen ondersteunend frame zijn.

4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het frame zich onder en boven de televisiebeeldbuizen uitstrekkende langsbalken omvat, die aan hun uiteinden en tussen de beeldbuizen zijn 25 verbonden door verbindingsdelen.

5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het frame is voorzien van op afstand van elkaar en tussen de verbindingsdelen gelegen uitsparingen, waarin vanaf een zijde een uiteinde van een beeldbuis is ingestoken, terwijl de uitsparing aan de 30 andere zijde is afgesloten door het lichtdoorlatende element.

6. Inrichting volgens conclusie 4 of 5, met het kenmerk, dat de in de onderste en bovenste langsbalken van het frame aangebrachte eerste en tweede leidingen via in de bovenzijde respectievelijk onderzijde van deze langsbalken aangebrachte, zich in lengterichting van 35 de langsbalken uitstrekkende sleufgaten met de doorstroomruimtes in verbinding staan.

7. Inrichting volgens een der conclusies 4-6, met het » 8300752 ΡΗΝ 11.681 10 > kenmerk, dat althans de verbindingsleidingen omvattende, de uiteinden van de langsbalken verbindende verbindingsdelen zijn voorzien van koelribben.

8. Inrichting volgens een der conclusies 2-7, met het 5 kenmerk, dat het naar de beeldbuis toegekeerde oppervlak van het tweede lichtdoorlatende venster c.q. het eerste lenselement parallel staat aan de buitenzijde van het beeldvenster.

9. Inrichting volgens een der conclusies 2-7, met het kenmerk, dat het naar de beeldbuis toegekeerde oppervlak van het tweede 10 lichtdoorlatende venster, c.q. eerste lenselement, niet parallel staat aan het buitenoppervlak van de beeldbuis.

10. Inrichting volgens een der conclusies 2-7 en 9, met het kenmerk, dat in een van de verbindingsleidingen een klein vloeistofpompje is aangebracht.

11. Inrichting volgens een der conclusies 2-10, met het kenmerk, dat de verbindingsleidingen in open verbinding staan met een kleine expansieruimte. 83 00 7 52