DE4107766A1 - Kathodenstrahlsichtgeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kathodenstrahlsicht­ gerät, insbesondere eine Kathodenstrahlsichteinheit, die einen reduzierten Austritt elektromagnetischer Strahlung aus dem An­ zeigefeld aufweist.

In Kathodenstrahlsichteinheiten, in denen von einem Com­ puter stammende Bild-Mikrosignale mit rechteckigen Schwin­ gungsformen und hohen Frequenzen auf Amplituden verstärkt wer­ den, die zur Erzeugung eines Bildes auf dem Bildschirm der Einheiten geeignet sind, enthalten die eingegebenen rechtecki­ gen Bildsignale eine große Anzahl harmonischer Bestandteile. Ferner wird die elektromagnetische Strahlung um so größer, je größer der Grundtakt der Bildsignale oder je größer die ver­ stärkten Signalamplituden werden.

Wenn diese elektromagnetische Strahlung in elektronische Geräte eindringt, die in der Nähe der Kathodenstrahlsichtein­ heiten angeordnet sind, wird sie elektromagnetische Störungen und Fehlfunktionen hervorrufen. Daher ist es erforderlich, von der in den Kathodenstrahlsichteinheiten erzeugten elektromag­ netischen Strahlung so viel wie möglich zu eliminieren. Als ein Beispiel derartiger Gegenmaßnahmen ist in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 58-7751 (1983) eine Ausführungsform beschrieben, bei der sich ein auf der Oberfläche eines Bild­ röhrentrichters aufgebrachter leitender Beschichtungsfilm zur Herstellung einer Erdung bis zu einem Einfaßband erstreckt, das um den Röhrenschirmabschnitt gelegt ist. Ein weiteres Bei­ spiel für Gegenmaßnahmen ist in der japanischen Patentveröf­ fentlichung Nr. 62-2 67 790 (1987) beschrieben, in der eine Er­ dung an zwei Punkten vorgesehen ist: eine von einem leitfähi­ gen Beschichtungsfilm und die andere von einem Einfaßband.

Bezüglich der aus einem Kathodenstrahlsichtgerät austre­ tenden elektromagnetischen Strahlung haben verschiedene Länder ihre eigenen Regeln und Vorschriften zur Überwachung derselben erlassen. Beispielsweise müssen in Japan und den USA die gegen derartige elektromagnetische Störungen (EMI) aufgestellten Überwachungsregeln und Vorschriften von der "Voluntary Control Council for Interference by Data Processing Equipment and Electronic Office Machines" (VCCI) und der "Federal Communi­ cations Commission" (FCC) eingehalten werden.

Diese Regeln und Vorschriften schreiben vor, daß die Grö­ ße derartiger elektromagnetischer Störstrahlung bei der Mes­ sung in einem gegebenen Abstand von der Störstrahlungsquelle einen für bestimmte Frequenzbänder gesetzten Grenzwert nicht überschreiten dürfen, wobei die von der VCCI aufgestellten Standards strenger sind als diejenigen der FCC. Tatsächlich weist die Vorrichtung gemäß der oben erwähnten japanischen Pa­ tentveröffentlichung Nr. 58-7751 (1983) einige Frequenzbänder auf, in denen die VCCI Vorschriften und Regeln nicht eingehal­ ten werden können, und die japanische Patentveröffentlichung Nr. 62-2 67 790 (1987) hält die Vorschriften und Regeln mit ge­ ringstem Abstand knapp ein. Nachdem die Überwachung der elek­ tromagnetischen Störstrahlung sehr empfindlich und delikat ist und außerdem Streuungen der gemessenen Werte bei gleichen ge­ troffenen Gegenmaßnahmen beinhaltet, ist es wünschenswert, daß die Grenzwerte mit ausreichendem Abstand eingehalten werden.

Angesichts der oben erwähnten Anforderungen ist es Aufga­ be der vorliegenden Erfindung, eine Kathodenstrahlsichteinheit zu schaffen, die die Einhaltung der bezüglich der elektromag­ netischen Streuung aufgestellten Grenzwerte sicherstellt.

Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen an­ gegebenen Merkmale gelöst. Wegen der durch die Erfindung er­ zielten elektrischen Verbindung des Spaltes zwischen dem Ein­ faßband und/oder dem Gehäuse mittels leitender Bauelemente ist es möglich, daß die aus diesem Spalt austretende elektromagne­ tische Strahlung signifikant vermindert wird.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beige­ fügten Zeichnungen weiter erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine seitlich geschnittene Seitenansicht einer Ka­ thodenstrahlsichteinheit gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht derselben,

Fig. 3 eine Frontansicht derselben,

Fig. 4 erläutert die Wirkungen der Strahlungsrausch-Pe­ gelreduzierung gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, und

Fig. 5, 6 und 7 weitere Ausführungen der vorliegenden Er­ findung.

Fig. 1 ist eine geschnittene Seitenansicht einer Katho­ denstrahlsichteinheit 100 gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der ein geerdetes Gehäuse (chassis) 10 einen Videoverstär­ ker 50 zur Verstärkung von aus einem (nicht in der Figur ge­ zeigten) Computer stammenden Bild-Mikrosignalen von rechtecki­ gen Schwingungsformen und hohen Frequenzen auf große Amplitude und eine Bildröhre 105 enthält, die beide fest mit dieser ver­ bunden sind. Die Bildröhre 105 umfaßt einen Trichterabschnitt 101 (videoverstärkerseitig) und einen Schirmabschnitt 102, die beide miteinander in einem mittels einer gestrichelten Linie gezeigten Verbindungsabschnitt 103 glasversiegelt sind. Auf der Außenfläche des Trichterabschnittes 101 ist ein leitfähi­ ger Beschichtungsfilm 3 zur Verhinderung von Spannungsstößen aufgebracht, und ein leitfähiger Beschichtungsfilm 2 ist auf der Innenfläche zur Einführung von Hochspannung von einem An­ odenanschluß 9 in die Bildröhre aufgebracht. Für die leitfä­ higen Beschichtungsfilme 2 und 3 wird normalerweise Graphit benutzt. Der leitfähige Beschichtungsfilm 2 ist elektrisch mit einer Lochmaske 1 verbunden, und die leitfähigen Beschich­ tungsfilme 2 und 3 sind ebenfalls über einen Koppelkondensator 4 elektrisch verbunden. Der Umfang des Schirmabschnittes 102 ist von einem metallischen Einfaßband 5 umgeben, und das Ein­ faßband 5 und der leitfähige Beschichtungsfilm 3 sind mittels eines leitfähigen Bauelementes 6 verbunden. Das Einfaßband 5 ist ferner über leitfähige elastische Körper 7 und Klemm­ schrauben 8 elektrisch mit dem Gehäuse verbunden. Hierdurch ist die Lochmaske 1 über 1-2-4-3-6-5-7-8-10 elektrisch mit dem Gehäuse 10 verbunden.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Bildröhre 105, in der das leitfähige Bauelement 6, auf das sich Fig. 1 bezieht, beispielsweise bandartig ausgebildet und mit einer mit Kleber versehenen Lage beschichtet ist, die den leitfähi­ gen Beschichtungsfilm 3 und das Einfaßband 5 an einer Vielzahl von Positionen verbindet. Wie aus Fig. 1 klar ersichtlich, ist es vorteilhaft, wenn das leitfähige Bauelement 6 nicht in di­ rektem Kontakt mit dem den Trichterabschnitt 101 und den Schirmabschnitt 102 verbindenden Verbindungsabschnitt 103 steht. Dies ist zweckmäßig, weil die Luftdichtheit im Verbin­ dungsabschnitt 103 schwächer ist als diejenige in anderen Ab­ schnitten und somit erfordert, daß Vorbeugemaßnahmen gegen eine Verschlechterung der hermetischen Isolierung ergriffen werden, die aus der Aufbringung des leitfähigen Beschichtungs­ filmes 3 oder einem direkten Kontakt mit dem leitfähigen Bau­ element 6 resultieren. Als weitere praktische Maßnahme zur In­ stallierung des leitfähigen Bauelementes ohne die Verschlech­ terung der hermetischen Isolierung kann das leitfähige Bauele­ ment gemäß der vorliegenden Erfindung nach der Aufbringung von Hochspannungs-Isolierpapier auf dem Glas des Verbindungsab­ schnittes 103 darauf angebracht werden. Für den Fall, daß das leitfähige Bauelement 6 bandförmig, wie in Fig. 2 gezeigt, ausgebildet ist, sollte das Band aus Kupfer oder Aluminium mit einer Bandbreite von 1-3 cm bestehen, und dessen Klebebe­ schichtung sollte ebenfalls leitfähig sein. Bei dieser Ausfüh­ rungsform wurden zwei Streifen leitfähigen Bandes auf jede der vier Seiten der Bildröhre aufgebracht; auf der oberen, unte­ ren, linken und rechten Seite. Selbstverständlich kann das Band auch die Form einer Platte annehmen.

Fig. 3 zeigt eine Frontansicht der in Fig. 1 gezeigten Kathodenstrahlsichteinheit, bei der die Bildröhre 105 am Ge­ häuse 10 mittels Metallfixierungen 30 befestigt ist, die auf dem Einfaßband 5 angeformt sind. Bezüglich des leitfähigen elastischen Körpers 7 in Fig. 1 ist, wie in dieser Ausfüh­ rungsform gezeigt, ein Ende beispielsweise am Gehäuse 10 mit­ tels Befestigungsschrauben befestigt, während das andere Ende elastisch gegen das Einfaßband 5 gepreßt wird. Der leitfähige elastische Körper 7 ist eine Feder beispielsweise aus Phos­ phor-Bronze oder rostfreiem Stahl mit einer Länge von mehreren Zentimetern und mit Dämpfungseigenschaften an beiden Enden. In Fig. 3 sind zwei leitfähige elastische Körper 7 sowohl auf der oberen, als auch auf der unteren Seite der Bildröhre vorgese­ hen, und diese können ebenfalls an der linken und rechten Sei­ te vorgesehen sein.

Die Anzahl der einzubauenden, oben beschriebenen leitfä­ higen Bauelemente 6 und leitfähigen elastischen Körper 7 kann gemäß den Pegeln und Frequenzen der aus dem Kathodenstrahl­ sichtgerät austretenden elektromagnetischen Strahlung angemes­ sen bestimmt werden. Es wurde jedoch gemäß den in Folge der vorliegenden Erfindung durchgeführten Versuchen herausgefun­ den, daß die Reduktionsrate für elektromagnetische Strahlung mit einer zunehmenden Anzahl von eingebauten leitfähigen ela­ stischen Körpern 7 wächst.

Wie aus den Fig. 1 und 3 klar ersichtlich sein sollte, ist die Lochmaske 1 gemäß der vorliegenden Erfindung elek­ trisch mit dem Gehäuse 10 über Lochmaske 1 - leitfähiger elek­ trischer Beschichtungsfilm 2 - Koppelkondensator 4 - leitfähi­ ger Beschichtungsfilm 3 - leitfähiges Bauelement 6 - Einfaß­ band 5 - leitfähiger elektrischen Körper 7 - Befestigungs­ schraube 8 - Gehäuse 10 verbunden, wodurch eine elektromag­ netische Abschirmplatte der Lochmaske gebildet wird. Tatsäch­ lich wird die elektromagnetische Strahlung 51 substantiell re­ duziert und diese tritt nur unwesentlich aus dem Frontschirm des Videoverstärkers 50 aus.

Fig. 4 illustriert, wie die Ausbildung gemäß der vorlie­ genden Erfindung die durch den VCCI und den FFC festgesetzten Grenzwerte einhält. In der Figur ist über der x-Achse die Fre­ quenz der elektromagnetischen Strahlung und über der y-Achse die in einer Entfernung von 10 Metern von der elektromagneti­ schen Strahlungsquelle gemessenen elektromagnetischen Strah­ lung aufgetragen. Mittels der durchgezogenen Linie sind die vom VCCI vorgeschriebenen Werte dargestellt, während mittels einer punktierten Linie diejenigen des FCC dargestellt sind. Die vom VCCI vorgeschriebenen Werte sind strenger als diejeni­ gen des FCC. Die Kurve (A) zeigt den Fall der japanischen Pa­ tentveröffentlichung Nr. 58-7751 (1983), bei der außen aufge­ brachtes Graphit 3 sich bis hin zum Einfaßband 5 erstreckt und mittels Metallfixierung 30 geerdet ist, die an den vier Ecken des Einfaßbandes zur Befestigung desselben am Gehäuse ange­ bracht ist. Die Kurve (B) zeigt den Fall der japanischen Pa­ tentveröffentlichung Nr. 62-2 67 790 (1987), bei der eine Erdung durch Erdung eines Punktes des Einfaßbandes 5 und ein außen aufgebrachter Graphitabschnitt vorgesehen ist. Weiterhin zeigt die Kurve (C) den Fall einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der ein Einfaßband 5 und außen aufgebrachtes Graphit 3 an mehreren Positionen durch leitfähige Bauelemente 6, und zusätzlich das Einfaßband 5 und das Gehäuse 10 an meh­ reren Positionen durch leitfähige elastische Körper 7 mitein­ ander verbunden sind. Wie aus dieser Figur klar ersichtlich ist, sind gemäß der vorliegenden Erfindung Strahlungsrausch­ pegel erzielbar, die um 9 dB niedriger liegen als die vorge­ schriebenen Werte bei 300 MHz; um 6 dB bei 200 MHz als der strengste VCCI-Standard und um 4 dB niedriger als die VCCI- Standards bei 100 MHz.

Tatsächliche Verminderungen des Strahlungsrauschpegels von beispielsweise 6 dB bedeuten, daß bei Auswertung bezüglich des Abstandes von der Rauschquelle diese um die Hälfte redu­ ziert ist. Das heißt, daß verglichen mit einer herkömmlichen Kathodenstrahlsichteinheit mit 40 dB Rauschpegel in einer Ent­ fernung von 10 Metern von der Rauschquelle bei einer Frequenz von 200 MHz eine Kathodenstrahlsichteinheit gemäß der vorlie­ genden Erfindung in eine Entfernung von bis zu 5 Metern an die Rauschquelle unter Einhaltung des Rauschpegels auf dem glei­ chen 40 dB bei einer Frequenz von 200 MHz herangerückt werden kann. Mit anderen Worten kann gemäß der vorliegenden Erfindung ein erforderlicher Abstand zwischen einer Kathodenstrahlsicht­ einheit und anderem elektronischem Gerät, das empfänglich ist für elektromagnetische Störung aus der Einheit, halbiert wer­ den.

Die Vorteile der oben beschriebenen vorliegenden Erfin­ dung wurden erreicht durch: Bildung einer Abschirmung der Lochmaske 1 durch elektrische Verbindung der Lochmaske 1 in einer Kathodenstrahl-Bildröhre mit dem Einfaßband 5 und Befe­ stigung desselben mittels Metallfixierungen 30 am Gehäuse 10; und durch elektrische Verbindung des Spaltes zwischen dem Einfaßband 5 und dem Gehäuse 10 mittels leitfähiger Bauele­ mente 7, wodurch das aus dem Spalt austretende Strahlungsrau­ schen signifikant vermindert wird. In Fig. 3 wurde ein leit­ fähiger elastischer Körper als leitfähiges Bauelement 7 ver­ wendet; es können jedoch auch andere, in Fig. 5 gezeigte Modi­ fikationen der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden wie Klemmelemente 21, die in den Spalt zwischen einem Einfaßband 5 und dem Gehäuse 10 eingeführt werden. Ein Klemmelement 21 kann entweder am Einfaßband 5 oder am Gehäuse 10 befestigt werden, bevor die Kathodenstrahl-Bildröhre mittels der Metallfixie­ rungen 30 am Gehäuse 10 befestigt wird. Ansonsten kann das Klemmelement nach Fertigstellung der Befestigung in den Spalt eingeführt werden. Ferner können als weitere Möglichkeit der elektrischen Verbindung eines auf einer Kathodenstrahl-Bild­ röhre aufgebrachten leitenden Beschichtungsfilms 3 mit einem Einfaßband 5 beide mittels einer in Fig. 6 gezeigten Metall­ platte 22 bedeckt sein. Ansonsten kann, wie im japanischen Patent Nr. 58-7751 (1983) beschrieben, ein auf dem Röhren­ trichterabschnitt aufgebrachter leitfähiger Beschichtungsfilm bis zum Einfaßband erstreckt und durch dieses geerdet werden. Wie in der Ausführung gemäß Fig. 7 gezeigt, ist auch eine An­ ordnung möglich, bei der die leitfähigen Bauelemente 6 elek­ trisch mit einem leitfähigen Beschichtungsfilm 3 und einem Einfaßband 5 verbunden sind und gleichzeitig ein leitfähiger elastischer Körper 20 mit seinem einen Ende am Gehäuse 10 be­ festigt ist und mit seinem anderen Ende mit dem leitfähigen Beschichtungsfilm 3 in Druckkontakt steht.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Kathodenstrahl­ sichtgerät bereitgestellt, das in der Lage ist, mit ausrei­ chendem Abstand die bezüglich elektromagnetischer Strahlung vorgeschriebenen Werte einzuhalten.

Claims (10)

1. Kathodenstrahlsichtgerät mit einem Gehäuse (10), das einen Bildversträrker (50) zur Verstärkung von Bildsignalen und eine Bildröhre (105) umfaßt, wobei ein Röhrentrichterab­ schnitt (101) und ein Anzeigeabschnitt (102) der Bildröhre (105) an deren Verbindungsbereich (103) versiegelt sind, leit­ fähige Beschichtungsfilme (2, 3) sowohl auf der inneren als auch der äußeren Oberfläche des Trichterabschnittes (101) auf­ gebracht sind, der Umfang des Anzeigeabschnittes (102) von einem metallischen Einfaßband (5) umgeben ist, und die Bild­ röhre (105) am Gehäuse (10) mittels am Einfaßband (5) ange­ brachter Metallbefestigung (30) befestigt ist, wobei das Ka­ thodenstrahlsichtgerät:
mindestens ein erstes leitfähiges Bauelement (6) zur elektrischen Verbindung des auf der Außenfläche des Trichter­ abschnittes (101) angebrachten leitfähigen Beschichtungsfilms (3) mit dem Einfaßband (5) umfaßt; und
mindestens ein zweites leitfähiges Bauelement (7) umfaßt, das im Spalt zwischen dem Röhren-Einfaßband (5), das mittels der Metallbefestigungen (30) am Gehäuse (10) angebracht ist,
und dem Gehäuse (10) zur elektrischen Verbindung beider vorge­ sehen ist.

2. Kathodenstrahlsichtgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das erste leitfähige Bauelement (6) zur elek­ trischen Verbindung des leitfähigen Beschichtungsfilms (3) auf der Außenfläche des Trichterabschnitts (101) mit dem Ein­ faßband (5) ohne Kontakt zu dem Verbindungsabschnitt (103) zwischen dem Röhrentrichterabschnitt (101) und dem Anzeigeab­ schnitt (102) angebracht ist.

3. Kathodenstrahlsichtgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das erste leitfähige Bauelement (6) zur elek­ trischen Verbindung des leitfähigen Beschichtungsfilms (3) auf der Außenfläche des Trichterabschnitts (101) mit dem Einfaß­ band (5) auf einem Isolator angebracht ist, der auf dem Ver­ bindungsabschnitt zwischen dem Röhrentrichterabschnitt (101) und dem Anzeigeabschnitt (102) angebracht ist.

4. Kathodenstrahlsichtgerät, umfassend ein metallisches Ge­ häuse (10), eine mit einer Lochmaske (1) versehene Kathoden­ strahlröhre (105), ein den Umfang der Röhre umschließendes Einfaßband (5) und eine Metallbefestigung (30) zur Befestigung der vom Einfaßband (5) umgebenen Kathodenstrahlröhre (105) am Gehäuse (10), wobei das Kathodenstrahlsichtgerät umfaßt:
Verbindungseinrichtungen (2, 3, 4, 6) zur elektrischen Verbindung der Lochmaske (1) mit dem Einfaßband (5); und
ein leitfähiges Bauelement (7), das im Spalt zwischen dem Einfaßband (5) um den Anzeigeabschnitt (102), der am Gehäuse (10) mittels der Metallbefestigung (30) angebracht ist, und
dem Gehäuse (10) zur elektrischen Verbindung beider, instal­ liert ist.

5. Kathodenstrahlsichtgerät, umfassend ein metallisches Ge­ häuse (10), eine mit einer Lochmaske (1) versehenen Kathoden­ strahlröhre (105), ein den Umfang der Röhre (105) umgebendes metallisches Einfaßband (5) und eine auf dem Einfaßband (5) angebrachte Metallbefestigung (30) zur Befestigung der Katho­ denstrahlröhre (105) am Gehäuse (10), wobei das Kathoden­ strahlsichtgerät umfaßt:
Verbindungseinrichtungen (2, 3, 4, 6) zur elektrischen Verbindung der Lochmaske (1) mit dem Gehäuse (10); und
ein leitfähiges Bauelement (7), das im Spalt zwischen dem mittels der Metallfixierung (30) am Gehäuse (10) angebrachten Einfaßband (5) der Röhre (105) und dem Gehäuse (10) zur elek­ trischen Verbindung beider installiert ist.

6. Kathodenstrahlsichtgerät, umfassend ein metallisches Ge­ häuse (10), eine Kathodenstrahlröhre (105), ein den Umfang der Röhre (105) umgebendes metallisches Einfaßband (5) und eine auf dem Einfaßband (5) angebrachte Metallfixierung (30) zur Befestigung der Kathodenstrahlröhre (5) am Gehäuse (10), bei dem ein leitfähiges Bauelement (7) im Spalt zwischen dem Ein­ faßband (5) um die Röhre (105), die mittels der Fixierung (30) am Gehäuse (10) angebracht ist, und dem Gehäuse (10) zur elek­ trischen Verbindung beider vorgesehen ist.

7. Verfahren zur Herstellung eines Kathodenstrahlsichtge­ räts, bei dem
leitfähige Beschichtungsfilme (2, 3) auf einem Trichter­ abschnitt (101) einer Bildröhre (105) mit einem um einen An­ zeigeabschnitt (102) gelegten Einfaßband (5) verbunden werden,
die Bildröhre (105) an einem Gehäuse (10) mittels auf dem Einfaßband (5) angebrachter Metallbefestigungen (30) befestigt wird, und
ein leitfähiges Bauelement (7) im Spalt zwischen dem Ein­ faßband (5) und dem Gehäuse (10) zur elektrischen Verbindung beider angebracht wird.

8. Kathodenstrahlsichtgerät mit einem kastenförmigen Gehäuse (10) und einer Kathodenstrahlröhre (105), deren Umfang von einem metallischen Einfaßband (5) umgeben ist, ferner je eine Metallbefestigung (30) zur Befestigung der Bildröhre (105) am Gehäuse (10) an jeder Ecke des Einfaßbandes (5) angebracht ist, wobei ein leitfähiges Bauelement (7) im Spalt zwischen dem Einfaßband (5) und dem Gehäuse (10) zur elektrischen Ver­ bindung beider vorgesehen ist.

9. Anlagenauslegeeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronische Einheit in einem Abstand von 5 bis 10 m von einem elektromagnetische Strahlung emittierenden Kathoden­ strahlgerät angeordnet ist.

10. Kathodenstrahlsichtgerät, dadurch gekennzeichnet, daß bei Durchführung einer elektromagnetischen Strahlungsmessung im Abstand von 10 m vom Kathodenstrahlsichtgerät die gemessenen Werte der elektromagnetischen Strahlung bei 200 MHz 34 dB oder weniger betragen.