CN87102360A - 减小阴极射线管周围磁场强度的装置 - Google Patents

Abstract

阴极射线管CRT(3)有被漏斗状磁性材料罩(4)环绕的偏转线圈(1)。为减小CRT周围的场强，要产生一抵消该线圈(1)产生的漏磁场(BL)的补偿磁场。该补偿场是由第一补偿环(7)，第二补偿环(9)产生。第一补偿环7基本上是平面环并与线圈(1)产生偏转磁场(B)成直角。第二补偿环9是平面环并与CRT的纵对称轴(Z)成直角，它由上9a和下9b组成。这两补偿环的重心(TP1，TP2)分别位于对称轴(Z)上的漏斗形罩(4)的前缘(6)和线圈(1)的前部。补偿环(7，9)同线圈(1)串联连接。

Description

本发明涉及一种用于减小阴极射线管（CRT）周围磁场强度的装置，该CRT具有一个偏转线圈，该线圈产生在横切电子束方向上的偏转磁场和在CRT周围的漏磁场，该CRT还有一个由磁性材料制成的围绕该偏转线圈的屏蔽罩。

在CRT中，在电子束磁偏转的同时产生了漏磁场。这些漏磁场向偏转区以外延伸并能到达位于CRT附近的人体。由于漏磁场在人体细胞内会产生感应电流而造成对人体的伤害。这种感应电流的强度是与漏磁场随时间的变化大小成正比的，例如，在CRT的扫描线回扫脉冲作用期间，细胞所获得的感应电流就比较大。用于减小CRT前面磁场的一种已知的解决办法是在CRT的上面水平地放置一个平面短路环，以使漏磁场斜向地向上偏转。这一措施是简便的，但由于漏磁场本身并未减少只是沿另一方向发出，因而此法的使用范围有限。人们也已提出过采用一个磁性材料制成的外罩去屏蔽CRT的方法。可是这种外罩不能复盖CRT的显示表面，因而并未减少显示表面前的漏磁场。

根据本发明，通过采用连接到偏转线圈的若干电气回路，以产生与漏磁场反向的补偿磁场即可解决上述问题，降低了CRT前面的漏磁场强度。

现将参照附图说明本发明的一个实施例。附图中，图1是CRT偏转线圈的一个透视图，

图2概略地表示该偏转线圈的电气连接;

图3是该CRT的一个截面图;

图4a是该偏转线圈的一个透视图;

图4b是该偏转线圈一侧的一个平面图;

图4c是该偏转线圈的后视平面图;

图5是从带有第一补偿环的CRT的上面所见的CRT的平面图;

图6用透视法图示说明该补偿环;

图7图示说明该补偿环至CRT偏转线圈的电气连接;

图8a是从带有第一和第二补偿环的CRT的后面所见的平面图;

图8b是从带有第一和第二补偿环的CRT一侧所见的平面图;

图9表示第一补偿环的另一实施例;

图10表示CRT周围磁场强度的时间变化图;

图11是另一磁场强度的示意图。

图1是CRT3内的一个已知磁场偏转线图1的示意图，图中表示了CRT的显示表面3a。该偏转线圈具有上半部1a和下半部1b，这两半部是并联连结的，（正如图2所示）。该线圈有许多匝，但为简明起见，图中只画了一匝。该线圈被置于CRT的后部外面，呈仿效CRT后部形状漏斗形。在面对显示表面的线圈1的前端，线圈两半部1a和1b具有前部导体1c和1d，该两个导体以半圆形伸展在CRT3之外。两半部线圈中的电流I₁和I₂（其中I₁≈I₂），在CRT的偏转区内产生一个垂直偏转磁场B。通过偏转区的电子束2被水平地偏转并射到显示表面3a上。这种称之为行扫描的横向偏转以31.7千赫的频率进行着;而高度方向的偏转即图象扫描的频率则大约为50赫，并借助一个图中未示的线圈来实现。

图3表示通过其纵向对称轴Z的第一垂直平面内的CRT3，这个平面平行于偏转磁场B的方向并在图1中用VP1表示。正如已提及的，CRT的后部3b被偏转线圈1所围绕。而偏转线圈又被一个起屏蔽作用的、漏斗状的铁氧体的外罩4所环绕，该外罩保护偏转磁场B不受外来干扰的影响。用于高频行扫描的偏转线圈1在CRT以外产生一个漏磁场BL。铁氧体外罩4对这个漏磁场所起的作用，是使其磁力线5充分地脱离铁氧体外罩的面向前的外缘6。漏磁场BL由磁偶极子场DL和磁四极场（magnetic quadrupole field）KL组成，正如下面将参照图4a，4b和4c所解释的那样。为了清晰起见，图4a中的偏转线圈1的上半部1a和下半部1b已被彼此分开表示。图1中有一个包括对称轴Z的水平面HP是与偏转场B成直角的，图4b中示出线圈1在此平面上的一个投影。该线圈被通以电流I₁和I₂，产生上述的偶极子场DL，该磁场可用一个磁偶极子D1来表征。图1中还有一个与对称轴Z成直角的竖直平面VP2，而偏转线圈1在这平面上的一个投影示于图4c。该投影偏转线圈的上半部1a被通以电流I₁而产生一个可表征为磁偶极子D2的磁偶极子场。这个偶极子平行于对称轴Z，并位于线圈上半部1a的前部导体1c上。以相应方式，偏转线圈的下半部1b通以电流I₂而产生一个磁偶极子场，这个场可以用位于线圈下半部1b的前部导体1d处的磁偶极子D3来表征。偶极子D2和D3两者沿彼此相反的方向并一起形成一个磁四极子K1，该磁四极子表征上面已述的磁四极子场KL。正如前面已述，考虑到漏磁场BL会对处在磁场附近的人起伤害作用。为减小这一作用，如下面将描述那样，可减小这个漏磁场的磁场强度。根据本发明，用产生两个补偿磁场;一个偶极子场DK和一个四极子场KK来抵消漏磁场BL。偶极子场DK与偏转线圈的偶极子场DL反向，而四极子场KK与偏转线圈的四极子场KL反向。如上所述图5表示带有偏转线圈1和铁氧体外罩4的CRT3。补偿偶极子场DK是由基本上位于水平面上的第一补偿环7产生的。在水平面HP上被第一补偿环所围绕的表面有其重心TP1，该重心在对称轴Z上的铁氧体外罩4的面向前的外缘缘6上。本例中的补偿环是由图中两虚线之间的一个矩形部分7a和两翼7b构成。这两翼从矩形部分7a起，沿着CRT3的后侧，斜向地向前向外伸展，直达到与显示表面3a的外缘贴合成一个平面的程度。补偿环7有许多匝，为了简化起见，图中只用了一匝来表示。图6用透视法说明第一补偿环7。在区域7a内，有些环匝被局部地分离，以便环绕铁氧体外罩4和CRT3。补偿环的其余部分处在水平面HP上。如图7概略地示出那样，环7被电气串联到偏转线圈1，并通以电流I₁+I₂。借助于环7产生了磁偶极子场DK，磁偶极子场DK在CRT显示表面3a的前面的一个区域内延伸。如图5所示，只要环7中的电流方向选择得恰当，补偿偶极子场DK就会与偏转线圈1所产生的偶极子场DL的方向相反。通过改变环7的匝数和通过变化环的面积大小就可改变补偿偶极子场DK的场强。此处，补偿偶极子场DK是以磁偶极子DK1来表征的。该偶极子具有如上述作为漏磁场DL的偶极子D1相同的大小和位置，同时偶极子DK1和D1彼此反向。通过调节第一补偿环7可调节偶极子场DK的强度，用这种方法来抵消漏磁场DL，从而大大减小漏磁场强度。当补偿环的重心TP1如上述那样配置时，则在显示表面3a前面的一大片区域内均可实现漏磁场强度的减小。图8a表示从后面见到的CRT3及铁氧体外罩4和第一补偿环7。补偿四极子场KK是由一个具有上半部9a和下半部9b的第二补偿环9产生的。图8b表示从带有补偿环和7和9的一侧所见到的CRT。第二补偿环基本上是平面并平行于第二垂直平面VP2，同时环绕一个具有重心TP2的表面，该重心在纵向对称轴Z上的偏转线圈1的前部导体1c和1d上。在图示的实施例中，环9相对于第一垂直平面VP1和水平面HP（两平面）而对称。然而，环9可能必须取稍有不同的非对称形状，以便补偿漏磁场KL的不均匀性，这种不均匀可由诸如夹紧CRT3的金属框（图中未示）等引起。正如图7所概略示出的那样，第二补偿环被电气地串联到第一补偿环7和偏转线圈1，并通以电流I₁+I₂。在第二补偿环9的上半部9a内，产生一个以磁偶极子DK2表征的磁场，同时在其下半部9b内产生一个与其反向的偶极子场，（该磁场由磁偶极子DK3表征）。这两个磁偶极子DK2和DK3一起构成一个磁四极子KK1，该磁四极子表征上面已提到过的补偿四极子场KK。通过适当选择环9中的电流方向、环的尺寸和匝数，便能使第二补偿环9产生适合于抵消偏转线圈1的四极子场KL的四极子场KK，从而大大减小CRT3周围的磁场强度。

图9表示第一补偿环7的另一实施例。补偿环8是由两个部分环8a和8b放在一起组成，部分环8a和8b彼此并与偏转线圈1呈电气串联。这两个部分环是平面状并位于水平面HP上。被部分环8a和8b所围绕的表面具有其共同的重心TP1，该重心也即第一补偿环7的重心，在铁氧体外壳4的前缘6上。应注意的是：补偿环7与补偿环8的不同点在于它影响CRT3周围环境中的四极子场。也就是说，补偿环7具有一个根据图6所示的平行于第二垂直平面VP2的环路部分7c。第二补偿环9的大小和匝数必须根据第一补偿环的实施来调整。

图10表示CRT周围环境中的磁场强度是怎样受到补偿环7影响的一个实例的示意图。图11是表示当连接两个补偿环7和9时的相应影响的示意图。该磁场的y分量是在水平面HP上沿CRT周围的一个半径为40厘米的圆来测量的。该圆的圆心在两补偿环重心TP1和TP2附近，纵对称轴Z上，以使显示表面3a和Z轴上的测量点之间的距离是30厘米。各图中沿X轴所标数字表示以毫特斯拉/秒（mT/s）为单位的磁场的时间变量。曲线10上标出了对没有任何补偿环的CRT测得的测值。接有第一补偿环7的测值标在曲线11上。附图11中的图形12标绘出接有第一和第二两个补偿环（7和9）时的测量值。

以上已对用来产生补偿磁场BK的装置作了描述，该补偿磁场抵消来自用作行扫描的偏转线圈1的漏磁场BL。同样可借助一个相应的装置来抵消用于图象扫描的偏转线圈所引起的漏磁场。

Claims (6)

1、阴极射线管CRT中用于减小其周围环境中的磁场强度的装置，该CRT具有一个产生横切电子束方向的偏转磁场和CRT周围的一个漏磁场的偏转线圈，以及一个环绕该偏转线圈由磁性材料制成的屏蔽罩，其特征在于：

-该装置包括第一补偿环(7、8)，该补偿环在CRT(3)外的所述屏蔽罩(4)的一个区域内伸展，并基本上对称于与偏转磁场(B)方向成直角并包含CRT的纵向对称轴(Z)的第一平面(HP)以及包含所述对称轴(Z)，与水平面HP成直角的第一垂直平面(VP1)；

-第一补偿环(7、8)被电气地连接到偏转线圈(1)，第一补偿环(7、8)在所述第一平面(HP)上的投影区所具有的尺寸和第一补偿环(7、8)的电流(I₁+I₂)方向被如此配置以使其产生的补偿磁场(DK)能基本上抵消在CRT(3)的显示表面(3a)前面一个区域内的所述漏磁场(DL，KL)，以便减小这个区域内的磁场强度。

2、根据权利要求1的装置，其偏转线圈具有部分围绕CRT的前部电导体，特征在于：一个具有上半部（9a）和下半部（9b）的第二补偿环（9）置于CRT（3）外的一个区域内的偏转线圈（1）的前部导体（1c，1d）处，并基本上沿平行于第二垂直平面（VP2）的方向伸展，该平面（VP2）与纵向对称轴（Z）成直角，所述第二补偿环是这样被电气地连到偏转线圈（1）的，以致环（9）的两个半部（9a，9b）产生彼此反向的磁场（DK2 DK3），在第二补偿环（9）中的电流（I₁+I₂）的方向被配置得以使该环产生一个能抵消围绕CRT（3）区域内的所述漏磁场（DL，KL）的补偿磁场（KK），从而减小这个区域内的磁场强度。

3、根据权利要求1或2的装置，其磁性材料制的屏蔽罩呈漏斗形而且具有一个带有其面向CRT的显示表面的边缘的宽端面，特征在于：

-第一补偿环（7、8）基本上沿所述水平面（HP）上伸展;

-第一补偿环（7、8）在所述水平面（HP）上的投影区具有其重心（TP1），该重心在屏蔽罩（4）的宽端边缘（6）、纵向对称轴（Z）上。

4、根据权利要求2或3的装置，特征在于：第二补偿环（9）在所述第二垂直平面（VP2）上的投影区具有其重心（TP2），该重心在纵向对称轴（Z）、对着显示表面（3a）的偏转线圈（1）的上述前部导体（1c，1d）上。

5、根据权利要求1至4的任一项的装置，特征在于：第一补偿环（7、8）是与偏转线圈（1）串联相接。

6、根据权利要求2至5的任一项的装置，特征在于：第二补偿环（9）是同偏转线圈（1）串联连接。

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