CN86106886A - 带有干扰抑制装置的图象显示设备 - Google Patents

Abstract

图象显示设备包括一个显象管(3)和一个由场偏转线圈、行偏转线圈组成的偏转单元(9)。根据预先确定了的干扰辐射标准，该图象显示设备装有一个干扰抑制线圈(12)或一个干扰抑制线圈***18，18a，19，19a，该干扰抑制线圈或干扰抑制线圈***以这样方式来定向和激励，即在离图象显示设备预定距离上测量时，使得局部磁偶极场在所希望的标准之下。

Description

本发明涉及图象显示设备，该显示设备的显象管带有前、后两个部件，其后部容纳有产生至少一束电子束的装置，而前面的部件构成图象显示荧光屏。所述显示设备还带有一个安装在显象管上面的电磁偏转单元。用来偏转电子束使之横过显示屏幕，电磁偏转单元由行偏转线圈和场偏转线圈组成，当被激励时产生磁场，该磁场至少有一个偶极子分量。

近年来，对于某些类型的图象显示设备，特别是对监视器，关于它们对周围可能产生的磁场干扰已经制定了严格的标准。至今，在图象显示设备中有时使用诸如（例如）和显象管和偏转线圈相结合的金属锥形外壳来作保护屏蔽罩，但是这类保护屏蔽罩只能抑制外界磁场对显示装置的影响而不能减少显示装置本身产生的磁场干扰。磁场干扰的一个重要来源是行偏转线圈，因为与场偏转线圈相对照，行偏转线圈是以射频电流（频率范围在10-100千赫之间）来工作的。要设计一种满意的不产生杂散磁场的偏转线圈是不可能的。如果借助一种保护屏蔽罩来消除杂散磁场，那么只有显象管和偏转部件一起在显示屏幕一侧也被屏蔽，这种屏蔽才是有效的。

本发明的目的在于不利用屏蔽装置而满足所要求的辐射规范标准。根据本发明，上面开头的一节中所描述的图象显示装置实现了这一目的。解决的办法是在设备上采用一种干扰抑制线圈***，该线圈以这样方方法定位和激励工作，以使在离图象显示设备预定距离上测量时至少使局部磁偶极子场的强度在所希望的标准以下。

本发明基于这样的认识。在远离干扰源时（例如3米以上），对于磁场的干扰抑制，只要对双极子分量补偿就足够了。偏转部件还会产生更高级别（如六极和十极）的磁场偏转分量，但是随着距离的增加，它们的强度比偶极子分量强度的减少要迅速得多，致使接近50厘米远处其影响已经可以忽略不计。干扰源的磁偶极矩可以借助附加的具有相反极矩的电流回路来补偿。这一相反的磁偶极矩可以通过激励的一组线圈来得到，该线圈基本上绕装在一个平面（电流回路）内并且具有所要求的匝数、所要求的恰当的表面范围和方位。对于大的距离（＞3米）说来，偏离偏转单元（在显象管之内）的补偿磁偶极矩的空间位置并没有什么差别。的确，比如在50厘米之内，由于偶极矩位置上差别产生的更高级别的磁场分量清楚地呈现出来，但是随着距离的增加，它们的强度减少比极偶分量强度减少要迅速得多。激励可以通过与行偏转线圈串联或并联的方式来安排干扰线圈而实现。

干扰线圈最好能复盖尽可能大的表面面积，表面面积越大则为了产生所希望的磁偶极矩所需要的能量越小。实践中已经发现1-10平方分米的表面面积最为合适。

干扰抑制线圈的匝数可以少些（小于10），很多场合中2-6圈就足够了。

根据本发明的一个实施例的特征在于显象管后部的处表面上有两个以行偏转线圈对称平面为对称面的干扰抑制线圈。

用以可能减少大约50厘米处的磁场的另一个实施例的特征在于，偏转单元外侧上有两个被弯折的干扰抑制线圈，这两个线圈以行偏转线圈对称平面为对称面，在线圈圆周内绕的圈或几圈（在弯折面上）。

下面，参照附图来描述几个实施例。

图1a是图象显示设备的立体透视图，该装置带有一个根据本发明的干扰抑制线圈;

图1b概略表示了一个行偏转线圈;

图2是一个座标系，其中绘出了电流回路;

图3是一个显象管，其上带有两组干扰抑制线圈;

图4概略表示了一个线圈一显象管连同两组干扰抑制线圈的组合，线圈有一弯折和一中向圈，用来在接近50厘米处减少干扰。

图1a是偏转单元和开关一节中所提到的那种类型显象管的组合装置的立体透视图，这一组合装置放在机壳2内，并且装有本发明的干扰抑制装置。为了清楚明了起见，那些与理解本发明无关紧要的全部细节都已经省略。

显象管有一个圆柱形管颈1和截锥3，其截锥最宽的部分在显象管前侧并构成显示屏幕（图中未画出）。

显示屏幕由磷光粉组成，磷光粉在电子冲撞下以预先确定的颜色发光。管颈1的后部容纳有一个电子枪***7（概略表示）。在管颈1和截锥3之间的过渡区域内，概略的表示出显象管上面的一个偏转单元9，该单元由两组场偏转线圈（未画出）和用来沿水平方向偏转电子束的两组行偏转线圈11组成。如图1b所示行偏转线圈11可以是马鞍型线圈，并通过频率为10-100千赫之间的锯齿形电流，例如工作条件下的大约64千赫的频率。通常，行偏转线圈11是用软磁材料制成的环形铁心元件绕制的（图上未画出），故称为轭环。

当一开始具有轭环的线圈的辐射磁场与没有轭环的线圈辐射磁场同样大小但相反时，对于大小的距离，可以假定线圈就是一个具有给定磁矩的电流回路（见图2）。

对于半径为R并流过的电流为nI的单一电流回路，其磁矩定义为

M＝πR²nI

当回路位于X-Z平面内且在这一平面中测量辐射磁场（例如。在线圈的正前方位置上），则仅需考虑B_θ分量，为此应用公式：

B_θ＝μ₀M/4πZ³（Ⅰ）

当单一电流回路为环形线圈所取代时，该线圈的半径为4厘米，匝数n＝100圈且电流强度1＝2安培，则磁矩M近似等于1Am²。

位于这种线圈中心处的磁场分量B_θ不能运用上面提到的那个公式来计算，这时对B_θ应运用公式：

B_θ＝μ₀nI/2r＝31.4高斯（Gauss）

对于带有轭环的线圈，这将导至近双倍的值，事实上，这与实际的偏转线圈的磁场很接近。

根据公式（1），在距离行偏转线圈1米处的磁场是：

B_θ（1m）＝μ₀/4π＝10^-7特斯拉（tesla）＝1米.高斯（m Gauss）。

这个辐射磁场可以借助具有低nI值、大半径的辅助电流回路来补偿，致使磁矩与线圈本身的磁矩相同。

当补偿回路的半径R_c为20厘米且匝数为n_c时，其补偿可由下式求出

n_cI/nI＝（R/R_c）²＝1/25。

所以，补偿回路的匝数n_c＝4圈时。运用这种方法，例如距离辐射源3米以外，就可以减少40dB。

根据上述原理，一个干扰抑制线圈12可安装在图1a所示的显象管和偏转单元组合在内的机壳2里。例如，干扰抑制线圈可以简单地贴在机壳2的表面上。干扰抑制线圈12通过连接线13与适当的供电线路相连接。例如，它可以与行偏转线圈11串联或者并联。

干扰抑制线圈12的方位，应使得在预定距离（例如3米）处，电流通过这一线圈时所产生的磁偶极矩，能够补偿干扰分量的磁偶极矩。为此，干扰抑制线圈的偶极矩应该与干扰分量的偶极矩相平行且方向相反。干扰分量是由第一平面内的行偏转线圈产生的。然而，行输出变压器也会产生干扰磁场，因此行输出变压器也可作为一个干扰部件来考虑，在这种情况下，解决的办法是：

来自一个或多个部件的平行的偶极矩能够用一个电流回路来补偿。而非平行的偶极矩，当它们的频率和相位都相同的时候，也能够用一个电流回路来补偿。

图3表示的是一个带有偏转单元15彩色电视显象14。彩色电视显象管常常装有所谓的消磁线圈16a、16b。这两个消磁线圈16a、16b安装显象管截锥的外面，并且以三条电子枪17所在的平面（X-Z）为对称面。图为消磁线圈仅仅在设备通电运行时才起作用，所以原则上讲，在运行期间，采用使消磁线圈在给定距离处产生的偶极矩能够补偿干扰部件的偶极矩的方法来激励消磁线圈是可能的。

图4是带有两个“弯折”的干扰抑制线圈的偏转单元，每个线圈分别具有平的定位部分18、19和垂直的部分18a、19a。通过选择垂直部分不同于平的定位部分的匝数（所要求的中间线圈分别表示为20和20a）、选择平直两部分的大小及其电流方向，可以在约50厘米处使磁场大大减弱。关于电流方向的选择，这特别意味着，对于干扰抑制线圈***的激励，在平的定位部分中的电流应与行偏转线圈的相对应（轴向）部分中的电流方向相同，而垂直部分中的电流应与行偏转线圈的相对应（横向）部分中的电流方向相反。

图4中所示线圈电路的工作原理可以参考图5来说明。

偏转单元26的干扰磁场可以粗略地看作为显象管27内的一个偶极子（线圈21）。用线圈22和23来实现补偿，这两个线圈相对于行偏转线圈的对称平面对称地安装在偏转单元26上。然而，由于线圈22和23之间的距离△Y则产生6极分量，而由于距离△X则产生4极分量。如果线圈22、23朝前移动（以便减少△X，从而减少△极），则由于△Y的增大进而增加6极分量。因此△Y保持小的值;用扩大线圈22和23的直径的办法可以使6极稍有减少，但是这将导至4X的必然增大，因为线圈22、23决不可能被设计到显象管里边去”。4极主要是与线圈的尺寸和通过线圈电流成比例，而距离△Y₂是由垂直线圈24和25产生的。线圈尺寸和电流强度良好的配合，可以抵消4、6甚至8极。

综上所述，图象显示设备包含一些直接干扰源（行扫描输出级、行编转线圈）和一些简接干扰源（“反射器”、底板）本发明借助于具有有限匝数和给定直径的干扰抑制线圈，使得补偿设备的杂散磁场成为可能。

通过选择低匝数、大半径的办法，下列条件总可以满足

1.磁偶极矩矢量等于设备中全部直接干扰源的偶极矩之和;

2.加在电源上的负载和加在设备中的部件特别是加在（行）偏转线圈上的干扰足够小。

Claims (7)

1、一种图象显示设备，该显示设备的显象分为前、后两个部分，其后部容纳有产生至少一束电子束的装置，而前面的部件构成图象显示荧光屏，所述显示设备还带有一个安装在显象管上面的电磁偏转单元用来偏转电子束使之横过显示屏幕，电磁偏转单元由行偏转线圈和场偏转圈组成，当被激励时产生磁场，该磁场至少有一个偶极子分量，特征在于该设备带有一个干扰抑制线圈***，该线圈以这样的方法和激励工作，即在离显示设备预定距离上测量时，至少使局部磁偶极场的强度在所希望标准以下。

2、一种如权利要求1中要求的显示设备，其特征在于干扰抑制线圈***由一个基本上共面的干扰抑制线圈组成。

3、一种如权利要求1中要求的显示设备，其特征在于干扰抑制线圈的匝数小于10，特别在2至6匝。

4、一种如权利要求2或3中要求的显示设备，其特征在于干扰抑制圈复盖的表面积为1至10平方分米。

5、一种如权利要求1中要求的显示设备，其特征在于干扰抑制线圈***由两个干扰抑制线圈组成，该两个线圈相对于行偏转线圈的对称平面对称地安装在显象管后部的外表面上。

6、一种如权利要求1中要求的显示设备，其特征在于干扰抑线圈***由两个干扰抑制线圈组成，这两个线圈相对于行偏转线圈的对称平面对称地安装在偏转单元处侧，并且是弯折的。

7、一种如权利要求6中要求的显示设备，其特征在于两干扰抑制线圈有一匝或多匝并且可以在线圈圆周内转动。

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