DE19649671C2 - Videodisplaygerät mit Vorrichtung zum Abschirmen eines von einem Ablenkspulenjoch emittierten elektromagnetischen Felds - Google Patents
Videodisplaygerät mit Vorrichtung zum Abschirmen eines von einem Ablenkspulenjoch emittierten elektromagnetischen FeldsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Videodisplaygerät mit einer Katho
denstrahlröhre und einem daran angebrachten Ablenkspulenjoch.
Aus dem "Handbuch für Hochfrequenz- und Elektrotechniker", III.
Band, Verlag für Radio-Foto-Kinotechnik GmbH, 1954, Seite 435,
ist es allgemein bekannt, bei Messgeräten Abschirmungen vorzu
nehmen, speziell zur Abschirmung elektrischer Felder.
Die DE 39 35 710 beschreibt eine Magnetfeld-Unterdrückungs
vorrichtung für eine Kathodenstrahlröhre zur Vermeidung des so
genannten "Clipping"-Phänomens, welches bei Einwirkung eines
axialen Magnetfeldes bei Kathodenstrahlröhren auftritt. Zur
Vermeidung dieses Problems ist ein Sensor zur Erfassung des
Magnetfeldes angeordnet, welcher auf die Kathodenstrahlröhre in
einer vorbestimmten Richtung wirkt.
Aus der DE 42 19 027 ist eine Anzeigevorrichtung für Elektro
nenstrahlröhren bekannt, bei der die elektrostatische Abschir
mung des elektrischen Wechselfeldes, welches von der Ablenk
spule und weiteren Spulen und Übertragern erzeugt wird, ge
währleistet werden soll. Hierbei wird das von der Kathoden
strahlröhre erzeugte elektrische Feld abgeschirmt durch Auf
bringen eines elektrischen leitfähigen Materials auf der In
nenfläche des Gehäuses.
In der US 5 416 595 ist der Einsatz einer gekreuzten Spule
gegenüber einer Kathodenstrahlröhre beschrieben, um Änderungen
hinsichtlich der Länge der Entmagnetisierungsspule zu kompen
sieren ohne dabei einen Kompromiss bezüglich der Positionierung
der Entmagnetisierungsspule einzugehen.
Aus der US 5 229 689 ist es bekannt, elektrische Feldemissionen
zu reduzieren durch elektrostatische Abschirmung zwecks Ver
ringerung wechselnder elektrischer Felder. Die Abschirmung wird
durch eine Vielzahl von in gleichem Abstand zueinander ange
ordneten elektrisch leitfähigen Elementen in radialer Anordnung
erreicht, die miteinander verbunden sind und an Masse ange
schlossen sind.
Ein übliches Videodisplaygerät weist eine Kathodenstrahlröhre
(CRT), ein Gehäuse und eine Rückseitenabdeckung auf. Das Ge
häuse und die Rückseitenabdeckung sind aus einem thermopla
stischen Material hergestellt und miteinander so verbunden,
dass die CRT darin aufgenommen ist. Die CRT weist im Innern ei
nen Hochvakuumraum auf und eine trichterförmige Glashülle mit
einem Schirm und einem Hals, Elektronenkanonen, die im Hals zum
Abstrahlen von Elektronenstrahlen angebracht sind, und ein Ab
lenkspulenjoch, das auf der Außenseite des Halses angebracht
ist.
In einer derartigen vorstehend erläuterten Kathodenstrahlröhre
werden die von den Kathoden der Elektronenkanonen abgestrahlten
Elektronenstrahlen durch eine herkömmliche Einrichtung ge
steuert, beschleunigt und fokussiert, und daraufhin auf einen
Fluoreszenzschirm abgestrahlt, der auf der Rückseite des
Schirms gebildet ist. Während dieser Vorgänge werden die Elek
tronenstrahlen durch ein Magnetfeld abgelenkt, das von dem Ab
lenkspulenjoch erzeugt wird, das aus einer vertikalen Ablenk
spule und einer horizontalen Ablenkspule besteht. Das Ablenk
spulenjoch erzeugt ein Magnetfeld ansprechend auf einen Ablenk
strom und eine Ablenkspannung, die an die Ablenkspulen angelegt
werden. Um die Ablenkspulen herum werden ein durch die nach
folgende Gleichung (I) ausgedrücktes Magnetfeld und ein durch
die nachfolgende Gleichung (II) ausgedrücktes elektrisches Feld
erzeugt.
wobei H die Magnetfeldstärke ist, N die Wicklungsanzahl der
Spule ist, I der Strom ist, der durch die Ablenkspule fließt,
und r der Radius der Spule ist.
wobei E die Stärke des elektrischen Felds ist, V die Spannung
ist, die an die Ablenkspule angelegt ist, und d der Abstand von
der Spule ist.
Gemäß den vorstehend angeführten Gleichungen werden das Magnet
feld H und das elektrische Feld proportional zu dem zuge
führten Strom und der angelegten Spannung erzeugt. Das magne
tische- und das elektrische Feld beeinflussen die Ablenkung der
Elektronenstrahlen, wahrend diese Felder teilweise aus dem Vi
deodisplaygerät als elektromagnetische Welle emittiert werden
oder auslecken.
Da die elektromagnetische Welle für den menschlichen Körper
schädlich ist, werden an den meisten Ländern die Vorschriften
betreffend die Emissionen von elektromagnetischen Wellen immer
strenger. Demnach sind mehrere Verfahren zur Vermeidung des
Ausleckens eines elektromagnetischen Feldes vorgeschlagen wor
den.
Gemäß einem der Verfahren sind ein Magnetfeld-Entfernungsmittel
und eine Magnetfeld-Unterdrückungsspule jeweils auf der Ober-
und Vorderseite des Ablenkjochs vorgesehen, um das von der
Ablenkspule emittierte Magnetfeld abzuschirmen bzw. zu kom
pensieren. Um das elektrische Feld abzuschirmen, sind außerdem
eine Videoschaltkarte, die auf der Rückseite des Halses ange
ordnet ist, und eine Hauptschaltkarte, die auf der Unterseite
des Halses angeordnet ist, mit metallischen Abschirmplatten
versehen. Durch den vorstehend erläuterten Aufbau kann das
Magnetfeld, das in der Vorwärts- und Aufwärtsrichtung ausleckt
und das elektrische Feld, das in Rückwärts- und Abwärtsrichtung
ausleckt, im wesentlichen abgeschirmt bzw. verhindert werden.
Das vorstehend erläuterte Videodisplaygerät gemäß dem Stand der
Technik weist jedoch das Problem auf, dass es nicht in der Lage
ist, das Auslecken des elektrischen Felds in der Auf
wärtsrichtung von der Ablenkspule zu entfernen. Um das in der
Aufwärtsrichtung emittierte elektrische Feld zu eliminieren,
ist ein Verfahren zur Erhöhung der Abschirm-Wirkung des elektrischen
Felds durch Vergrößerung der Videoschaltkarte vorgeschlagen
worden. Bei dem Verfahren kann der Hals beschädigt werden, da
seine mechanische Stabilität verringert wird. Außerdem kann die
groß bemessene Videoschaltkarte verhindern, dass Wärme, die von
mehreren Bauteilen des Videodisplaygeräts erzeugt wird, aus dem
Gerät ausgetragen bzw. aus diesem heraus abgeführt wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem
Videodisplaygerät das von dem Ablenkspulenjoch emittierte elek
tromagnetische Feld abzuschirren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patenanspruch
1 angegebenen Merkmale gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Er
findung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Bei dem erfindungsgemäßen Videodisplaygerät wird das elektri
sche Feld, welches nach oben vom Ablenkspulenjoch abgestrahlt
wird, abgeschirmt, das heißt das in Aufwärtsrichtung aus dem
Ablenkspulenjoch ausleckende elektrische Feld wird mittels der
Abschirmeinrichtung eliminiert, wobei die Abschirmeinrichtung
einfachen Aufbau hat und leicht installiert werden kann. Er
findungsgemäß ist ein Masseanschluss mit dem eine geschlossene
Schleife bildenden Abschirmdraht verbunden.
Der eine geschlossene Schleife bildende Draht hat bei einer be
vorzugten Ausführungsform längliche Form, besitzt eine gute
elektrische Leitfähigkeit sowie eine hohe magnetische Perme
abilität.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin,
ein Videodisplaygerät bereitzustellen, das in der Lage ist, das
von dem Ablenkspulenjoch emittierte elektrische Feld abzu
schirmen.
Um die Wirkung zum Abschirmen des elektromagnetischen Felds,
das von dem Ablenkspulenjoch emittiert wird, zu erhöhen, kann
die geschlossene Schleife durch mehrere Drähte gebildet sein,
die parallel zueinandergeschaltet sind.
Alternativ kann die durch einen Draht gebildete geschlossene
Schleife mit zwei Drähten verbunden sein, von denen beide Enden
jeweils mit vorbestimmten Punkten der geschlossenen Schleife
verbunden sind. Die Mittenabschnitte der beiden Drähte sind zu
einander gekreuzt.
Die Rückseitenabdeckung bzw. der rückwärtige Deckel (des Ge
räts) weist mehrere Halter auf, die daran gebildet sind, um die
Einrichtung zum Abschirmen des elektrischen Felds zu fixieren.
Jeder obere Abschnitt der Halter ist derart offen, dass die
Öffnung des Halters durch Drücken elastisch verformt werden
kann. Dadurch kann der in geschlossener Schleife vorliegende
Draht an den Haltern abnehmbar fixiert werden.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeich
nungen beispielhaft näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Explosionsansicht eines Video
displaygeräts, das ein Element zum Abschirmen des
elektrischen Felds gemäß der vorliegenden Erfindung
aufweist,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Elements zum Ab
schirmen des elektrischen Felds gemäß einer ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 3 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Halters,
der integral mit der oberen Innenseite der Rücksei
tenabdeckung zum Fixieren des Elements zum Abschirmen
des elektrischen Felds verbunden ist,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Elements zum Ab
schirmen des elektrischen Felds gemäß einer zweiten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Elements zum Ab
schirmen des elektrischen Felds gemäß einer dritten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und
Fig. 6 eine schematische Darstellung zur Erläuterung, wie
die Emission des elektrischen Felds von dem Video
displaygerät mittels des erfindungsgemäßen Elements
zum Abschirmen des elektrischen Felds verhindert
wird.
In Fig. 1 ist ein Videodisplaygerät gezeigt, das allgemein mit
der Bezugsziffer 1 bezeichnet ist und eine Kathodenstrahlröhre
(CRT) 2, ein Gehäuse 4 und eine Rückseitenabdeckung 6 aufweist.
Das Gehäuse und die Rückseitenabdeckung sind aus einem thermo
plastischen Material hergestellt und miteinander so verbunden,
dass die CRT darin aufgenommen ist. Die CRT 2 weist im Innern
einen Hochvakuumraum auf und umfasst eine trichterförmige Glas
hülle 3 mit einem (nicht gezeigten) Schirm und einem Hals 21,
(nicht gezeigte) Elektronenkanonen, die im Hals 21 zum
Abstrahlen von Elektronenstrahlen angebracht sind, und ein Ab
lenkspulenjoch 22, das um den Hals 21 angebracht ist.
Das Ablenkspulenjoch 22 weist üblicherweise eine Horizon
tal(ablenk)spule und eine Vertikal(ablenk)spule auf. Das Ab
lenkspulenjoch 22 erzeugt ein elektromagnetisches Feld abhängig
von dem an die Ablenkspulen angelegten Strom und der Spannung.
Von der Kathode der Elektronenstrahlkanone abgestrahlte Elek
tronenstrahlen werden durch das elektromagnetische Feld abge
lenkt und auf einen Fluoreszenzschirm gelenkt, der auf der
Rückseite des Schirms gebildet ist. Üblicherweise enthält das
Ablenkspulenjoch 22 außerdem eine Spule 30 zum Unterdrücken des
Ausleckens des Magnetfelds in der Vorwärtsrichtung der Spule 22
und ein Entfernungsmittel 25 zum Eliminieren des Magnetfelds,
das in der Aufwärtsrichtung des Spulenjochs 22 ausleckt.
Die CRT 2 weist eine Videoschaltkarte 23 auf, die an der
Rückseite des Halses 21 angebracht ist, und eine Hauptkarte 24,
die unter dem Hals 21 angebracht ist. Die CRT 2 wird mit der
Videoschaltkarte 23 und der Hauptschaltkarte 24 betrieben. Die
Videoschaltkarte 23 weist Rechteckform auf und ist mit einer
Anzahl von Durchgangsschlitzen 33 versehen, in der darge
stellten Ausführungsform mit 4 Durchgangsschlitzen. Üblicher
weise weist die Videoschaltkarte 23 eine Rückseitenabschirm
platte 27 auf, die aus Metall hergestellt ist und eine Anzahl
von Vorsprüngen 34 aufweist, die mit der Anzahl der Schlitze 33
übereinstimmt. Die Rückseitenplatte 27 ist durch eine Masse
leitung 15 auf Masse gelegt. Die aus Metall hergestellte Ab
schirmplatte 28 ist auf der Unterseite der Hauptschaltkarte 24
mittels einer herkömmlichen Einrichtung angebracht, wie bei
spielsweise Bolzen (nicht gezeigt) und die untere Platte 28 ist
ebenfalls durch eine Masseleitung 15 auf Masse gelegt.
Eine Anodenkappe 29 ist an einem vorbestimmten Punkt auf der
Glashülle 32 angebracht und elektrisch mit dem Hochspannungs
anschluss eines (nicht gezeigten) Rücklauftransformators ver
bunden. Die Spule zum Unterdrücken des Magnetfelds und ein
Flansch 35, der im Rand der Glashülle 32 angeordnet ist, sind
miteinander durch einen elektrischen Leiter 31 verbunden. Der
Leiter 31 ist durch eine Masseleitung 15 auf Masse gelegt. Ein
Anschlussgehäuse 26 des Ablenkspulenjochs 22 ist an einem obe
ren Bereich des Halses 21 angebracht.
Wie in Fig. 1 und 3 gezeigt, weist die Rückseitenabdeckung 6
ein Element 60, 160 oder 260 zum Abschirmen eines elektrischen
Felds auf, das in der Aufwärtsrichtung des Ablenkspulenjochs 22
ausleckt. Außerdem enthält die Rückseitenabdeckung 6 eine Mehr
zahl von Haltern 66, bevorzugt vier Halter, die auf der oberen
Innenseite in ihrem Formteil zum abnehmbaren Fixieren des Ab
schirmelements gebildet sind. An dem Ende weist jeder der
Halter 66 eine Öffnung 69 auf, wobei wenigstens zwei Halter in
einer Linie angeordnet sind. Jeder Halter 66 weist einen
Durchmesser derart auf, dass ein Draht 62 des Elements zum Ab
schirmen des elektrischen Felds in Presssitze eingesetzt werden
kann, wobei die Länge jedes Halters, falls erforderlich, ver
änderlich ausgewählt wird. Die obere Seite des Halters 66 ist
so geöffnet, dass die Öffnung 69 beim Pressen von der Oberseite
aus elastisch aufgeweitet wird.
In Fig. 2 ist das Element 60 zum Abschirmen des elektrischen
Felds gemäß einer ersten Ausführungsform gezeigt. Das Ab
schirmelement weist einen Draht 62 auf, der als längliche ge
schlossene Schleife gebildet ist. Der Draht 62 weist einen Lei
ter 68 auf, der aus einem diamagnetischen Material mit guter
elektrischer Leitfähigkeit und hoher magnetischer Permeabilität
gebildet ist, und eine Hülle 71, die aus einem Isoliermaterial
besteht. Wenigstens zwei Teile 72 des Drahts 62 sind mit jedem
Ende der Leitungsdrähte 64 mittels eines herkömmlichen
Verfahrens, wie beispielsweise Schweißen, verbunden. Das andere
Ende des Leitungsdrahts 64 hat einen Masseanschluss 70.
Wenn bei dem vorstehend genannten Aufbau der Strom durch die
Spulen des Ablenkspulenjochs 22 durch Anlegen einer Hochspan
nung an dieses fließt, erzeugen die Spulen des Ablenkspulen
jochs 22 ein elektrisches Feld und ein Magnetfeld proportional
zu dem sie durchfließenden Strom. Das erzeugte Magnetfeld dient
als Mittel zum Ablenken des Elektronenstrahls, der von der
Elektronenkanone abgestrahlt wird. Dieses Magnetfeld wird um
das Ablenkspulenjoch 22 herum emittiert und verursacht eine ne
gative Auswirkung auf eine periphere bzw. externe Vorrichtung,
ebenso wie auf den menschlichen Körper.
Gemäß der Erfindung in bezug auf Fig. 6 wird das emittierte
elektrische Feld mittels der Rückseitenplatte 27 abgeschirmt,
die mit der Videoschaltkarte 23 verbunden ist, mittels der
unteren Platte 28 und mittels der Abschirmelemente 60, 160 oder
260, die abnehmbar auf der oberen Innenseite der Rückseitenab
deckung vorgesehen sind. Das Magnetfeld wird mittels der Spule
30 und des Entfernungsmittels 25 abgeschirmt, die jeweils an
der Vorder- und Oberseite des Ablenkspulenjochs 22 angebracht
sind.
Fig. 4 zeigt das Element 160 zum Abschirmen des elektrischen
Felds gemäß einer zweiten Ausführungsform ähnlich zu der vor
stehend angeführten ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme,
dass es mehrere Drähte 162 aufweist. Wie gezeigt, weist das Abschirmelement
160 mehrere, in der dargestellten Ausführungsform
zwei Drähte 162 auf, die parallel zueinander geschaltet sind,
um die Abschirmwirkung für das elektrische Feld zu erhöhen. In
diesem Fall kann eine herkömmliche Einrichtung verwendet
werden, um die Drähte 162 miteinander zu verbinden. Jeder der
zwei Leitungsdrähte 64 ist mit dem Abschirmelement 160 durch
einen Kontaktabschnitt 163 verbunden. Die obere Innenseite der
Rückseitenabdeckung kann mit mehreren Drahthaltern entsprechend
der Anzahl der zu verwendenden Abschirmdrähte versehen sein,
die in Fig. 4 nicht gezeigt sind.
Fig. 5 zeigt darüber hinaus ein Element 26 zum Abschirmen des
elektrischen Felds gemäß einer dritten Ausführungsform der Er
findung. Wie gezeigt, weist das Abschirmelement 260 einen eine
geschlossene Schleife bildenden Draht 262 und zwei Drähte 265
auf, und beide Enden der Drähte 265 sind jeweils mit dem eine
geschlossene Schleife bildenden Draht 262 verbunden. Die Mit
tenabschnitte der beiden Drähte sind gekreuzt und nicht mit
einander verbunden.
Claims (6)
1. Videodisplaygerät, mit einer Kathodenstrahlröhre (2), welche
ein daran angebrachtes Ablenkspulenjoch (22) aufweist, mit
einer Rückseitenabdeckung (6), mit Elementen (60, 160, 260)
zum Abschirmen des vom Ablenkspulenjoch (22) emittierten
Megnetfeldes, und mit Metallplatten (24, 27, 28) zur
Abschirmung des von dem Ablenkspulenjoch (22) erzeugten
elektrischen Feldes, und
mit wenigstens einer eine geschlossene Schleife bildenden
Draht (62, 162, 262, 265), der an der Innenfläche der
Rückseitenabdeckung angeschlossen ist und einen damit
verbundenen Masseanschluß (64) aufweist zur Abschirmung des
elektrischen Feldes, welches vom Ablenkspulenjoch nach oben
emittiert wird.
2. Videodisplaygerät nach Anspruch 1, wobei der eine ge
schlossene Schleife bildende Draht eine längliche Form
hat.
3. Videodisplaygerät nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung
zum Abschirmen des elektrischen Felds mehrere eine ge
schlossene Schleife bildende Drähte aufweist, die parallel
zueinander geschaltet sind.
4. Videodisplaygerät nach Anspruch 1, wobei die geschlossene
Schleife zwei Drähte aufweist, von denen die beiden Enden
jeweils mit vorbestimmten Punkten der geschlossenen
Schleife verbunden sind, und deren Mittenabschnitte mit
einander gekreuzt sind.
5. Videodisplaygerät nach Anspruch 1, wobei die Rückseiten
abdeckung mit mehreren Haltern zum Fixieren der Einrich
tung zum Abschirmen des elektrischen Felds gebildet sind,
wobei jeder obere Abschnitt der Halter offen und elastisch
verformbar ist.
6. Videodisplaygerät nach Anspruch 5, wobei der eine ge
schlossene Schleife bildende Draht an den Haltern ab
nehmbar fixiert ist.
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