DE19649671C2 - Videodisplaygerät mit Vorrichtung zum Abschirmen eines von einem Ablenkspulenjoch emittierten elektromagnetischen Felds - Google Patents

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.