JPH0720808A

JPH0720808A - 電界放射の低減方法及びｃｒｔ表示装置

Info

Publication number: JPH0720808A
Application number: JP6121472A
Authority: JP
Inventors: S Jackson Frederick; フレデリック・エス・ジャクソン; David Leaver; デビッド・リーバー; Ramsay Knox Andrew; アンドリュー・ラムセイ・ノックス; S Beeteson John; ジョン・エス・ビーツソン
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1993-06-15
Filing date: 1994-06-02
Publication date: 1995-01-24
Also published as: NO941869D0; KR0150813B1; DE69402615D1; GB2279216A; US5726538A; KR950002423A; EP0630036A1; FI942813A; DE69402615T2; NO941869L; FI942813A0; DK0630036T3; FI112721B; GB9312297D0; EP0630036B1

Abstract

(57)【要約】【目的】放射電界を低減したＣＲＴ表示装置の提供。【構成】電界放射が低減されるＣＲＴ表示装置は、Ｃ
ＲＴ１００、ＣＲＴの最終アノード電圧の変調を検出す
るエレメント２００、及び偏向駆動手段１１５に直接依
存しない信号を含む。整合網２０５はエレメント２００
からの信号に位相及び利得修正を提供し、増幅手段２１
０は網２０５から信号を受信し、放射手段２１５は上記
エレメント２００により検出された変調に依存して、相
殺電界を放射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は相殺電界の追加により陰
極線管（ＣＲＴ）表示装置の電界放射を低減する装置及
び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】テレビジョン受信機またはコンピュータ
・ビジュアル表示装置などの従来のラスタ走査式ＣＲＴ
表示装置は、表示装置を越えて放射するのに十分な強度
の電界を生成する回路を有していた。様々な研究が成さ
れ、これらの電界及びそれらに関連する身体への危険性
に関する関心を集めた。これらの関心の結果、最大放射
レベルを規定する様々な規格が導入され、これらの規格
に適合すると主張する製品はこうしたレベルまでの放射
を許容される。北ヨーロッパでは製品はＴＣＯ、the Sw
edish Confederation of Professional Employees によ
り開発され施行される規格に対しテストされる。この規
格に適合するために２ｋＨｚ乃至４００ｋＨｚの周波数
帯域における放射実行値が測定され、１ｖｏｌｔ／ｍｅ
ｔｒｅ（Ｖ／ｍ）以下でなければならない。

【０００３】ＣＲＴ表示装置は典型的には、ＣＲＴのネ
ック周辺に実装されるヨーク上に構成される水平及び垂
直の電磁偏向コイルを含む。オペレーションの際に、鋸
波状の波形を有する電流が偏向コイルを通じて流れ、電
子ビームがＣＲＴ画面上をラスタ・パターン状に横断す
るように走査される。偏向コイルにかかる電圧は、鋸波
電流の再トレースまたはフライバック期間中にピークに
達する。ピーク電圧信号は対応する偏向周波数の高調波
の大きな成分を有する。

【０００４】カラー表示装置では、電子ビームは典型的
には、２５ｋＶの "最終アノード（final anode）"電圧
またはエクストラ・ハイ・テンション（ＥＨＴ：Extra
HighTension）電圧と呼ばれる電圧により、ＣＲＴのネ
ックから画面に向けて加速される。電子のフローは"ビ
ーム電流"と呼ばれる。ＥＨＴ電圧は典型的には、ライ
ン走査に同期されるステップアップ変圧器から生成され
る。統合ＥＨＴ生成及び水平偏向回路を有する表示装置
では、変圧器の１次側を駆動する電圧パルス信号が、水
平偏向コイルにかかるピーク電圧から導出される。別々
のＥＨＴ生成及び水平偏向回路を有する表示装置では、
電圧パルス信号がライン走査信号とは別に生成される
が、それと同期は取られる。但し、位相的には必ずしも
同期が必要ない。

【０００５】ＥＨＴ発生器の出力インピーダンスは、画
面内容によるビーム電流負荷の変化がＥＨＴ電圧の変調
を生じるように十分に高い。これは表示装置の前方にお
ける放射電界の主要因である。内部ＣＲＴ最終アノード
電圧のこの変調は、ＣＲＴフェースプレートを介して結
合され、介在する媒体（この場合は空気）を介して観察
ポイントに伝送される。

【０００６】ＣＲＴ表示装置からの電界放射は、放射導
体を接地される金属遮蔽により覆うことにより低減され
る。しかしながら、こうした遮蔽は製造するのに高価で
あり、表示装置の組立を複雑化する。更に表示装置前方
からの放射を低減するために必要なスクリーニングは、
通常、ＣＲＴ蛍光体から発せられる光を通過するカスタ
ム製作による導電性光パネルの形態を取る。画面イメー
ジはパネルを通じて眺められ、これはイメージ品位に影
響を及ぼす。更にこれらのパネルは製造するのに高価で
ある。

【０００７】米国特許第５１５１６３５号は相殺電界
（cancellation field）を提供することにより、これら
の時間変化する電界を低減する装置及び方法について述
べている。相殺電界は表示装置により生成される電界と
同じ大きさを有するが、極性は逆である。水平偏向回路
により生成される電界をセンスする別々のセンサ、消磁
回路及び他の回路が提供され、放射アンテナがこれらの
相殺電界の各々に対して提供される。

【０００８】欧州特許出願第０５２３７４１号は偏向ヨ
ークに関連する電界をセンスし、放射アンテナに信号を
提供する類似の装置について述べている。

【０００９】統合ＥＨＴ生成及び水平偏向回路を有する
表示装置では、偏向回路からセンスされる電界は表示装
置から放射される実際の電界に類似するので、表示装置
の前方に放射される電界の主要因の特定の相殺が達成さ
れる。しかしながら、別々のＥＨＴ生成及び水平偏向回
路を有する表示装置では、こうしたシステムは電界の相
殺を達成しない。なぜなら、通常２つの回路が存在する
が、これらは常に同期される訳ではなく、位相がそれぞ
れ異なるからである。

【００１０】電界放射を低減するために相殺電界を使用
する従来の方法は、結合式ＥＨＴ生成及び水平偏向回路
または位相同期される別々の回路のいずれかを使用す
る。これらのモニタにおいて、相殺電界を制御するため
に水平偏向回路からの信号を使用することは、電界放射
の幾らかの低減を提供するが、表示装置前方からの放射
電界の主要因が内部ＣＲＴ最終アノード電圧の変調であ
ると言う事実は、２つの回路の位相同期の性質により明
らかでない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】この変調を直接センス
し、水平偏向回路にもとづくのではなく、この変調にも
とづき相殺を提供することが有利である。統合ＥＨＴ生
成及び水平偏向回路内の水平偏向により生成される電界
をセンスする従来方法が、ある程度の相殺を提供すると
しても、ＣＲＴ最終アノード電圧の変調を直接センスす
ることにより、更に改善された相殺が達成される。ＴＣ
Ｏ規格に適合するために、１Ｖ／ｍ以下の放射レベルを
達成することが望ましい。ＣＲＴ最終アノード電圧の変
調を排除することなしに、こうしたレベルを達成するこ
とは有り得ない。

【００１２】

【課題を解決するための手段】従って、本発明は低減さ
れた電界放射を有するＣＲＴ表示装置を提供し、この装
置は最終アノード電圧を提供されるＣＲＴ、偏向手段、
及び上記偏向手段を駆動する手段、上記最終アノード電
圧の変調を検出し、上記変調を表す信号を提供するよう
に適応化されるエレメントであって、上記信号が偏向駆
動手段に直接依存せず、エレメントからの信号の位相及
び利得修正を提供する整合網であって、上記修正が信号
の周波数に依存し、網から信号を受信し反対の極性の信
号を上記変調を表す信号に提供する増幅手段、及び上記
エレメントにより検出される変調に依存して相殺電界を
放射する放射手段とを含む。

【００１３】またＣＲＴ表示装置からの電界放射を低減
する方法が提供され、ＣＲＴは最終アノード電圧を提供
され、この方法は、最終アノード電圧の変調の振幅及び
位相を検出し、上記変調を表す信号を提供するステップ
であって、上記信号が偏向駆動手段１１５に直接依存せ
ず、提供される信号に位相及び利得修正を提供するステ
ップであって、上記修正が信号の周波数に依存し、上記
変調を表す信号と反対の極性の信号を生成するように、
位相及び利得修正された信号を増幅するステップ、ＣＲ
Ｔ表示装置からの電界放射を低減するように相殺電界を
生成するために、生成された信号を放射するステップ、
を含む。

【００１４】

【実施例】図１はＣＲＴ表示装置を示し、ＣＲＴ１００
がフレームに入れられ、ベゼル（bezel ）１０５により
支持される。水平偏向コイル及び垂直偏向コイルがＣＲ
Ｔのネックの周辺のヨーク１１０内に配置される。使用
中はＣＲＴは駆動回路により制御される。駆動回路はそ
れぞれが水平偏向コイル及び垂直偏向コイルに接続され
る水平走査回路及び垂直走査回路１１５及び１２０、Ｃ
ＲＴ１００の電子ガンに接続されるビデオ増幅器１２
５、及び電力を基幹（メイン）１３５から供給レールＶ
ｓ及び０Ｖを介して、走査回路１１５及び１２０及びビ
デオ増幅器１２５に供給する電源１３０を含む。水平偏
向回路１１５はＣＲＴ１００の最終アノードに接続され
る内部ＥＨＴ発生器を含む。別の実施例では、ＥＨＴ発
生器は水平偏向回路から分離されるが、水平走査回路に
は同期して動作する。オペレーションは水平走査回路に
は同期するが、必ずしも同一位相ではない。ＥＨＴ発生
器はステップアップ変圧器を含み、その出力は高圧ダイ
オードにより整流され、ＣＲＴキャパシタンスと関連し
てｄｃ出力を生成する。ＣＲＴキャパシタンスを放電す
るための高抵抗パス（ブリード・アセンブリ：bleed as
sembly）がＣＲＴを横断して存在する。この図には示さ
れていないが、ＣＲＴシャドー・マスクを消磁するため
の消磁コイルが提供される。このコイルは一般に、電源
が表示装置に供給されるときに常に動作する。スイッチ
・オン時に消磁コイルを流れる電流が、ピークから即時
に低い値に減衰するように、その抵抗値が温度に依存す
るサーミスタが使用される。この低い値は画面に対して
は可視的作用を有するべきではないが、それにも関わら
ず残留基幹周波数電界が放射される。

【００１５】オペレーション時に電源１３０は電力を基
幹１３５から受取る。ライン及びフレーム走査回路１１
５及び１２０は、水平偏向コイル及び垂直偏向コイル内
にライン及びフレーム鋸波電流を生成し、ＣＲＴ画面１
００を横断して３本の電子ビームをラスタ・パターン状
に走査する。ビデオ増幅器１２５は、外部的に供給され
るレッド、グリーン及びブルーのビデオ信号に応答し
て、画素情報により電子ビームの強度を変調する。鋸波
走査電流は外部的に供給される水平同期信号及び垂直同
期信号により、入力画素情報に同期される。

【００１６】図１のＣＲＴ表示装置前方の放射電界の主
要因は、内部ＣＲＴ最終アノード電圧の変調である。こ
の変調はＣＲＴフェースプレートを介して結合され、介
在する媒体（この場合は空気）を介して観察ポイントに
伝送される。最終アノード変調は、ビーム電流が流れる
ときの不完全な電圧レギュレーションにより引き起こさ
れる。このＥＨＴ変調電圧からの電界を相殺するため
に、変調電圧がセンスされ、元の信号を相殺するため
に、２次放射体により逆位相で伝送されなければならな
い。

【００１７】図２は本発明の開ループ電界相殺システム
の本質的要素を示す。エレメント２００はＣＲＴフェー
スプレートからの放射電界を検出するために使用される
アンテナである。整合網（matching network）２０５は
増幅器２１０による増幅、及び放射体２１５による続く
放射以前に、エレメント２００により検出される信号に
周波数及び位相修正を提供するために要求される。

【００１８】ＣＲＴフェースプレートにおいて観察され
るＥＨＴ変調だけを検出するために、これらの変調を一
意的に識別する信号が要求される。図１の従来のモニタ
内の回路にはこうした信号は存在しない。例えば、これ
らの変調に関する情報を有する別のＥＨＴ発生器のＥＨ
Ｔ帰還ループは、レギュレーションのために存在するＥ
ＨＴ電圧のＤＣ成分を有する。この信号には更に、ステ
ップアップまたはフライバック変圧器（ＦＢＴ）ブリー
ド抵抗アセンブリを流れる静止電流が含まれる。また相
当なノイズが、ＦＢＴ内のＥＨＴ巻きスイッチング遷移
に結合される。従って、ＣＲＴアセンブリ自身を通過し
て流れるビーム電流だけに関する情報を提供するため
に、この信号を使用することは可能ではない。ビーム電
流に関する情報を提供する信号は、ＥＨＴ電圧変化の正
確な測定である。

【００１９】こうした信号の可能な要因は、ＣＲＴシャ
ドー・マスクへの静電結合による。導電性プレートがＣ
ＲＴガラスの１部に付着され、これは例えばダグ・コー
ティング（dag coating ）などの他の導電材料からはフ
リーである。この導電性プレートはキャパシタの２次プ
レートを形成し、その第１はＣＲＴシャドー・マスクで
ある。介在する真空及びガラスは容量性誘電体を形成す
る。シャドー・マスクは最終アノードを形成する内部Ｃ
ＲＴ金属質に電気的に接続され、従ってあらゆる最終ア
ノード電圧変調がこのキャパシタによる２次プレート上
で観察される。他のコンポーネントからの浮遊電磁界が
このプレート上に不要な信号を誘導しないことを保証す
るために、配慮が必要である。こうした浮遊電磁界の例
は、消磁コイルを流れる残留電流である。この作用は２
次キャパシタ・プレートをシールドすることにより、或
いはプレートを電界が侵入しないＣＲＴの領域に配置す
ることにより除外される。この検出方法の機械的簡素化
により、これは好適な実施例となる。ここで述べられる
２次プレートとしては、ベゼル近傍のＣＲＴの下方に粘
着式に付着される一片の銅テープが好適である。この点
において、消磁コイル及びヨーク・トリマ（不要電界の
強い源である）がアンテナから離れて配置され、所望の
信号に測定可能なエラーを誘導しなくなる。

【００２０】別の実施例では、絶縁された導体が最終ア
ノードのリードの近傍約１００ｍｍの距離に配置され
る。最終アノード・リードを流れる電流は、この近接導
体に等価な電圧を誘導し、これはビーム電流、従ってＥ
ＨＴ変調を表す。センシング導体はＣＲＴヨークなどの
源から導体内に生成される外来電圧を阻止するために、
遮蔽を必要とする。

【００２１】図３は導電性プレートに誘導される電圧を
示し、これは表示装置からの放射電界のアナログ（類
似）である。誘導される電圧波形は複雑であるが、充電
パルス３０５、ライン・ランプ（line ramp ）変調３１
５、及び図４のフォント変調４１０の３つの別個の成分
が識別される。効果的な相殺システムを提供するために
は、これらの各々を理解することが必要である。これら
の成分は全てのレギュレート化システムに存在する訳で
はなく、例えば、ライン・ランプ変調及びフォント変調
は単純なバルク・レギュレータ（bulk regulator）には
存在しない。しかしながら、こうしたバルク・レギュレ
ータはより大きな電力を使用し、コストが高い。本発明
を使用することにより、低電力の低電界放射、高性能及
び低コスト・タイプのレギュレータが可能となる。

【００２２】波形成分３０５は充電パルスである。この
パルスは半正弦波パルスであり、その期間がＥＨＴ生成
回路内のダイオードの導通期間に関連する。典型的に
は、このパルスは２ｕＳ乃至３ｕＳの期間を有し、１Ｍ
Ｈｚ程度まで広がる周波数内容を有する。これは最も高
い周波数内容を有する成分であり、忠実度を有する増幅
の上限周波数を決定する。これらのパルスの繰返し周波
数が、表示装置のライン周波数となる。

【００２３】波形成分３１５はライン・ランプ変調であ
る。ＥＨＴキャパシタンス（ＣＲＴの継承キャパシタン
ス及び任意の追加の外部キャパシタンスを含む）は、サ
イクルのフライバック部分の間にのみ再充電される。こ
の間、電流がキャパシタンスに流れる。サイクルの連続
的なフライバック部分の間に、電流が充電されたキャパ
シタから流れる。パスの１つはブリード・アセンブリを
介する静止放電であり、流れる電流の大きさは典型的に
は５０ｕＡのオーダである。別のパスはＣＲＴ内を流れ
る任意のビーム電流である。ラインを通じて任意のポイ
ントにビーム電流が流れない走査ラインでは、追加の電
流は流れない。ラインを通じての表示情報が高輝度ホワ
イトの場合の走査ラインでは、相当なビーム電流が流れ
る。他のパターンはこれらの極限値の間の電流を生成す
る。これらの電流により引き起こされるＥＨＴ電圧変調
は、最終アノード電圧の指数関数的減衰となり、変調の
振幅はビーム電流に依存する。

【００２４】図４はフォント変調成分４１０を示す。閉
ループＥＨＴレギュレーション・システムを有するモニ
タでは、このシステムは一時的なＥＨＴ負荷に対する有
限な応答時間を有する。この応答時間は１００ｕＳのオ
ーダであり、図５では負荷が増加するときのアンダーシ
ュート、及び負荷が減少または除去されるときのオーバ
シュートとして示される。

【００２５】図５は表示イメージを示し、これはデータ
が表示されない実質的にブラックに相当する画面５００
の１部５１０、５３０を有する。これらの期間、ビーム
電流は流れない。図５では、画面５００の中央部分５２
０ではデータが表示される。画面の最上部から底部に至
るスポット走査のこの部分では、ビーム電流が流れる。
また図５では、このフォント変調に関連する電界の変化
が示される。５５０においてアンダーシュートが示さ
れ、この時相当なビーム電流が流れ始めるが、５６０で
は遷移の結果オーバシュートは発生するがビーム電流は
流れない。結果的に生じる全体的な電界波形は、その上
に重畳される充電パルス及びライン・ランプ変調を有す
る。フォント変調成分の周波数は次に示す４つの理由か
ら特に重要である。ａ）フォント変調周波数が、テキスト・ライン数をアク
ティブ・フレーム時間により除算することにより見い出
される。テキスト・モードでは、この周波数は典型的に
は１．６ｋＨｚ乃至２．５ｋＨｚの範囲である。非常に
多数のテキスト・ラインが表示されるグラフィック・モ
ードでは、これはより高くなる。この変調周波数はフレ
ーム・レートに依存し、ライン・レートには依存しな
い。これは様々な周波数ライン・レート・オペレーショ
ンを有するが、ＥＨＴレギュレーション・システムから
の固定応答時間を有する表示装置において、本発明の使
用を考慮するとき重要である。更にフォント変調周波数
は、表示されるテキスト・ライン数、及び可変周波数ラ
イン・レート・オペレーションを有するこうしたモニタ
が動作する特定のモード、すなわちフォントを表示する
ために使用されるライン数に比例して変化する。ｂ）電界の空間への効率的な伝播のためのＣＲＴカット
オフ周波数は、１４インチ（３５５．６ｍｍ）乃至１５
インチ（３８１ｍｍ）画面を有する典型的なＣＲＴでは
２ｋＨｚの範囲である。ｃ）ＴＣＯ９１規格に対して測定が実施されるとき、測
定システムの低い方の通過帯域の−３ｄＢ限界が２ｋＨ
ｚである。ｄ）この低周波フォント変調は大きな振幅を有し、典型
的には高輝度テキスト行に対応して３０Ｖピーク・ツー
・ピーク（ｐｐ）の範囲を有する。これは後述される増
幅器回路に特定の要求をする。

【００２６】これらの４つの効果を一緒に考慮すると、
相殺問題は最初に想像されたよりもより複雑化すること
が理解される。特に、回路は通過帯域からカットオフま
での遷移を経験する領域において、正確に動作しなけれ
ばならない。ＳＷＥＤＡＣ（the Swedish National Boa
rd for Measurement and Testing）により規定されたＴ
ＣＯ９１に対応する測定技術は、放射電界の真の実効値
読みを使用するため、相殺を達成するためには、逆位相
信号の良好な位相制御が必要となる。これを達成するた
めには、センサのための別々の利得／位相修正網を提供
することが必須であることがわかっている。

【００２７】導電性プレートからの信号は、ＥＨＴ変調
電圧の良好なアナログを提供する。しかしながら、所望
の電界相殺レベルを達成するために、修正されなければ
ならない特定の周波数に関連する歪が存在する。更に上
述のように、この信号に外来信号が課せられないような
配慮が必要である。図６に示される同軸ケーブル６０５
などの、アンテナ２００から増幅器２１０への遮蔽され
た接続を提供することが必要であることが知られてい
る。同軸伝送ラインが駆動され、その特性インピーダン
スにより終端されるとき、伝送ラインの反射成分はゼロ
となる。それ以外では、有限なケーブル・インダクタン
ス及びキャパシタンスが信号伝播にとって重要な要素と
なる。使用されるアンテナ（導電性プレート）は非常に
高いインピーダンスを有するために、同軸ケーブルは特
性インピーダンスにより駆動も終端もされない。ケーブ
ルは分散インピーダンスを提供するが、短い長さ（２７
０ｍｍ）による現実的な目的のために、これはひと固ま
りのインダクタンス及びキャパシタンスとしてモデル化
される。位相修正網２０５は、第１の増幅器の帰還網内
のセンサのために、追加の低周波利得を提供する。これ
はカットオフと通過帯域との間のＣＲＴ放射周波数遷移
領域内で検出されるフォント変調をブーストする。単純
な網がライン周波数オペレーション範囲全体に渡り最適
化されれば、これによりこうした領域に渡る十分な修正
が提供される。より複雑な網を使用することにより、特
定の周波数が更に改善される。また異なるＣＲＴサイズ
の放射特性が考慮されなければならず、同軸ケーブル修
正網と有利に結合される。これにより、異なるＣＲＴサ
イズの最適化オペレーション用に回路を調整するため
に、小キャパシタ６０７が変更される。

【００２８】上述のように、充電パルス及びライン・ラ
ンプ変調などの効果は、水平走査周波数と約１ＭＨｚの
間の周波数において発生する。これらは比較的低い振幅
であり、２次放射体上において典型的には１０Ｖｐｐ以
下であり、高性能演算増幅器により容易に増幅される。
しかしながら、フォント変調周波数は低周波数（数ｋＨ
ｚ）ではあるが高い振幅を有し、ポジティブ・ビデオに
おいて表示されるＨ文字の画面では典型的には３０Ｖｐ
ｐである。充電パルス及びライン・ランプ変調がこれに
重畳される。増幅器２１０は大きなダイナミック・レン
ジを有する必要があり、また高スルーレートを有する必
要がある。増幅器２１０のダイナミック・レンジは４０
Ｖを越えなければならず、最大１ＭＨｚまでの周波数を
有する信号に対し、忠実度を有する増幅を提供しなけれ
ばならない。

【００２９】高電圧演算増幅器は調達可能であるが、こ
れらは劣った高周波応答を有する。高電圧演算増幅器且
つ高周波演算増幅器は極めて高価であり、電界低減に対
するボンド化パネル解決策と等価なコストとなるため、
本発明では有利に使用されない。好適な実施例では、高
電圧出力を提供するために、信号パス内にカスケード・
ステージ６２５、６２７を有する、閉ループに構成され
る高速演算増幅器６２０が使用される。両カスケード６
２５、６２７及び演算増幅器６２０は要求利得をそれぞ
れで分担して有し、不要なＨＦ放射を生じることなく、
帯域幅を保持する。オプションとして、増幅器は更に可
変利得６２１を有し、電界放射相殺の最終的な最適化を
可能とする。この演算増幅器／カスケード結合は、帰還
が非反転入力に供給される反転構成により演算増幅器６
２０を使用する。これはカスケードがインバータであ
り、カスケード帰還信号のセンスが反転されるからであ
る。また、波形忠実度を保持するために、ピーキング網
（peaking network ）は使用されない。

【００３０】上述された図６に示される回路の使用は、
１４インチ（３５５．６ｍｍ）乃至１５インチ（３８１
ｍｍ）のカラーＣＲＴを有するＣＲＴ表示装置などのほ
とんどのアプリケーションに対応して、十分なダイナミ
ック・レンジを有する。しかしながら、ＥＨＴ回路用の
超高性能レギュレータを有する表示装置などでは、放射
レベルが最大３倍高くなる。これはより高い相殺回路電
圧及びより広い面積の放射アンテナ２１５を要求する。
更にこうした回路が、１７インチ（４３１．８ｍｍ）乃
至２１インチ（５３３．４ｍｍ）のＣＲＴを有するＣＲ
Ｔ表示装置などのより大きなサイズのＣＲＴ表示装置に
使用される場合、必要とされるビーム電流の増加によ
り、放射レベルは更に高くなる。ベゼル放射体の画面領
域に対する比率は大画面ＣＲＴではより小さくなり、ア
ンテナ２１５の効率が低下する。従って、高性能レギュ
レータ及び大型ＣＲＴの両方に対して、より大きなダイ
ナミック・レンジの増幅器２１０が要求される。

【００３１】これは増幅器２１０に使用される供給電圧
を増加することにより達成されるが、そうすることは増
幅器の電力消費を増加させる。また、最悪の場合のテス
ト・パターンを大画面ＣＲＴ表示装置に使用するとき、
最大１７０Ｖのダイナミック・レンジが要求される。最
悪の場合のテスト・パターンは、例えば、画面の中央領
域にブラックの矩形ボックスが配置されるホワイト画面
であり、ブラック・ボックスはビーム電流制限が動作を
開始しないように十分に大きく、またその大きい方の寸
法が水平方向であるように配置される。こうした増幅器
を構成することは、コスト、使用可能な供給電圧及び電
力消費などの様々な制約を考慮すると、現実的な解決策
ではない。

【００３２】この問題に対する別の解決策は、センス増
幅器からの信号内のオフセット変化を補正するように、
電力増幅器の入力にオフセットを追加することである。
この様にして、出力増幅器のダイナミック・レンジがよ
り完全に使用されるようになる。図７は好適なオフセッ
ト補正回路７００を示す。回路の７０２に供給されるセ
ンス増幅器からの出力電圧内のオフセットが、センス増
幅器信号（レギュレータの自然時定数に合致する減衰率
を有する）をピーク検出することにより検出され、高周
波パルスが除去され、低周波の包絡線が残される。セン
ス増幅器からの入力信号のピークがしきい値を越える
と、修正電流が生成される。しきい値が抵抗値７０８乃
至７１４の値によりセットされ。個別のピーク検出器７
０４、７０６は、それぞれピーク正電圧及びピーク負電
圧を検出するために使用される。修正電流はセンス増幅
器信号内のオフセットを表す。修正電流は、オフセット
が抵抗７０８乃至７１４によりセットされるしきい値を
越えるときにのみ存在する。増幅器７２０はオフセット
が正のしきい値を越えるときに電流のシンク（sink）を
提供し、増幅器７２２はオフセットが負のしきい値を越
えるときに電流のソース（source）を提供する。修正回
路（７０８）は出力増幅器総和ノードに注入され、出力
増幅器によりセンス増幅器から抵抗６２１を介して受信
されるオフセットを修正する。このようにして、出力増
幅器が飽和することなく、より大きな交流信号により駆
動されるようになる。ツェナー・ダイオードがダイオー
ドを跨ぐようにしてピーク検出回路に追加され、センス
信号が方向を変えるときにしきい値をオフする。

【００３３】後述される放射アンテナ（導電性プレー
ト）は、電気的には、カスケード出力６３０上の容量性
負荷と見なされる。この容量性負荷は高速演算増幅器に
おけるループ安定性問題を引き起こす。これを克服する
ために、２次放射体のドライブ内に直列抵抗を使用する
ことにより（図６では図示せず）、或いは増幅器の入力
キャパシタンスをバランスするために追加される容量性
帰還を使用することにより、カスケードからキャパシタ
ンスが分離される。後者のケースでは、帯域幅の減少を
回避するために、バランスするために必要な最小キャパ
シタンス（通常２ｐＦ乃至３ｐＦ）が使用されることが
重要である。

【００３４】放射アンテナ２１５の形状は、全体的な相
殺システムの効率的なオペレーションにとって極めて重
要である。１次ＣＲＴ放射は、そのサイズがＣＲＴフェ
ースプレートと等価な金属プレートから放射されるもの
と考えられる。この電界を克服するために、２次放射体
２１５が１次放射体を取り囲むように設計され、過度な
歪を生じることなく、空間的に効果的な相殺が達成され
る。この時、空間を通じて伝播する結合波面内のノード
及びアンチノードの最小化が達成される。これはＴＣＯ
規格に忠実に準拠する場合に重要である。２次放射体に
要求される電圧駆動は、使用可能な放射表面の面積に依
存する。増幅器の設計を単純化するためには、放射体は
実用的な大きさを有するべきである。

【００３５】好適な実施例では、２次放射体はＣＲＴベ
ゼル１０５に導電物を挿入することにより製作される。
異なるサイズのＣＲＴ１００に対して、異なるベゼル挿
入１４０が使用される。上述の増幅器２１０の利得調整
６２１は、異なるサイズのＣＲＴ１００の２次放射体２
１５の駆動を最適化する。

【００３６】上述の実施例は効果的であり、ＴＣＯ準拠
に必要な電界相殺を容易に提供する。残留電界の測定
は、放射が規格により許容される値の約４分の１である
ことを示す。限度は３００ｍｍの距離において１Ｖ／ｍ
電界であり、上述の実施例では最悪の条件下において
０．２５Ｖ／ｍを達成できる。

【００３７】１次放射電界の検出は走査回路に関連する
信号には無関係であるので、回路はモード、ライン周波
数または放射電界を実際に生じるパラメータ以外の他の
走査パラメータには依存しない。これは特に有利であ
る。なぜなら、この検出方法は、可変ライン周波数モニ
タの全動作周波数範囲に渡る放射に対して相殺が自動的
であるからである。これは画面パターンまたは表示され
る輝度にも依存しない。

【００３８】２次放射体の設計の別の実施例では、単一
の放射体が１対（または複数対）の同心円の放射体によ
り置換される。要求される相殺信号は２つの主成分、す
なわち大きな振幅の低周波成分及び小さな振幅の高周波
成分を有する。高周波放射体は理想的には小さな面積、
従って小さなキャパシタンスを有し、高周波の閉ループ
増幅器からの駆動を容易にする。この増幅器は高周波、
低振幅成分のみを扱うため、広いダイナミック・レンジ
の要求が緩和される。逆に低周波放射体では、低周波を
増幅する高いダイナミック・レンジが要求される。各放
射体により放射される周波数帯域の分離は、より効率的
なインプリメンテーションを可能とするが、コスト的に
高価となる。

【００３９】簡単なプレートの使用は効果的ではある
が、最適な性能は提供しない。別の実施例では、３次元
アンテナの設計により、より指向性のある相殺電界が生
成され、増幅器の設計が再度単純化される。

【００４０】好適な実施例の変形では、実際に逆位相相
殺信号の生成時期を示すために、ＬＥＤが回路に適合化
される。これは相殺回路の障害により、モニタ・オペレ
ーションにおける察知できる効果を有さない場合の問題
を克服する。

【００４１】この回路の好適な実施例では、全てのコン
ポーネントが主回路カード上に実装される。しかしなが
ら、別の実施例では、この回路は２次ベゼル放射体上に
適合され、当該システムは既存の表示装置に対する"オ
プション装置"となる。更に別の実施例では、２次放射
体が上側のカスケード・トランジスタのヒートシンクと
しても作用する。この時、主回路カードと２次放射体と
の間の接続の不在が、電力を提供するための接続とは別
に要求される。

【００４２】本発明の好適な実施例がこれまでにカラー
ＣＲＴ表示装置に関連して述べられた。しかしながら、
本発明がモノクロＣＲＴ表示装置にも同様に適用可能で
あることが理解されよう。

【００４３】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。

【００４４】（１）電界放射が低減されるＣＲＴ表示装
置であって、最終アノード電圧、偏向手段及び当該偏向
手段を駆動する手段を有するＣＲＴと、上記最終アノー
ド電圧の変調を検出し、上記変調を表し前記偏向駆動手
段には直接依存しない信号を提供するように適応される
エレメントと、エレメントからの信号に位相及び信号の
周波数に依存する利得修正を提供する整合網と、網から
信号を受信し、上記変調を表す信号と極性が逆の信号を
提供する増幅手段と、上記エレメントにより検出された
変調に依存して、相殺電界を放射する放射手段と、を含
む、ＣＲＴ表示装置。（２）上記変調を表す信号がＣＲＴと静電結合される、
上記（１）記載のＣＲＴ表示装置。（３）上記エレメントがＣＲＴの外部の導電性プレート
により形成される、上記（２）記載のＣＲＴ表示装置。（４）上記エレメントが最終アノード電圧を供給するリ
ードに平行に配置される導体により形成される、上記
（１）記載のＣＲＴ表示装置。（５）表示装置が最終アノード電圧の制御を提供するレ
ギュレート手段を含む、上記（１）乃至（４）のいずれ
かに記載のＣＲＴ表示装置。（６）上記放射手段がＣＲＴと同心円状に配置される、
上記（１）乃至（５）のいずれかに記載のＣＲＴ表示装
置。（７）上記増幅手段が各々が特定の周波数範囲を増幅す
る複数の増幅器を含み、上記放射手段が各々が特定の周
波数範囲を放射する複数の放射手段を含む、上記（１）
乃至（５）のいずれかに記載のＣＲＴ表示装置。（８）相殺システムが動作可能であることを意味する可
視表示手段を含む、上記（１）乃至（７）のいずれかに
記載のＣＲＴ表示装置。（９）増幅手段が物理的に放射手段上に配置される、上
記（１）乃至（８）のいずれかに記載のＣＲＴ表示装
置。（１０）増幅手段がその入力において存在するオフセッ
トを低減する手段を含む、上記（１）乃至（９）のいず
れかに記載のＣＲＴ表示装置。（１１）最終アノード電圧を提供されるＣＲＴ表示装置
からの電界放射を低減する方法であって、最終アノード
電圧における変調の振幅及び位相を検出し、上記変調を
表し偏向駆動手段には直接依存しない信号を提供するス
テップと、提供される信号に位相及び信号の周波数に依
存する利得修正を提供するステップと、上記変調を表す
信号と極性が逆の信号を生成するように、位相及び利得
修正された信号を増幅するステップと、ＣＲＴ表示装置
からの電界放射を低減するように相殺電界を生成するた
めに、生成信号を放射するステップと、を含む方法。（１２）修正信号の包絡線を検出するステップと、検出
された包絡線が正のしきい値を越えるか、負のしきい値
を越える場合に、検出包絡線をオフセットとして使用
し、相殺信号を出力放射相殺増幅器の出力電圧スイング
範囲内に導くステップと、を含む、上記（１１）記載の
方法。（１３）前記しきい値が総入力振幅に依存して変化す
る、上記（１２）記載の方法。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＣＲＴ表示装置の放射電界が低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＣＲＴ表示装置のブロック図である。

【図２】本発明の相殺システムの第１の実施例のブロッ
ク図である。

【図３】図１の表示装置から放射される電界の充電パル
ス及びライン・ランプ成分を示す波形の図である。

【図４】図１の表示装置から放射される電界の前方変調
成分を示す波形の図である。

【図５】図１の表示装置のＥＨＴ電圧のアンダーシュー
ト及びオーバシュートを示す図及び波形の図である。

【図６】図２の相殺システムの位相修正網及び増幅器の
回路図である。

【図７】図２の増幅器内で使用されるオフセット修正回
路の回路図である。

【符号の説明】

１００ＣＲＴ１０５ベゼル１１０ヨーク１１５、１２０水平及び垂直走査回路１２５ビデオ増幅器１３０電源１３５基幹（メイン）１４０ベゼル挿入２００、２１５アンテナ２０５整合網２１０、７２２増幅器２１５２次放射体３０５充電パルス３１５ライン・ランプ変調４１０フォント変調５２０中央部分６０５同軸ケーブル６０７小キャパシタ６２０演算増幅器６２１利得調整６２５、６２７カスケード・ステージ６３０カスケード出力７００オフセット補正回路７０４、７０６ピーク検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者デビッド・リーバーイギリス、ビィ・エヌ６８エヌ・イー、サセックス、ハソックス、キマー、オクレイ・ウェイ 24 (72)発明者アンドリュー・ラムセイ・ノックススコットランド、ケイ・エイ25 ７ジェイ・ゼット、キルバーニー、ミルトン・ロード、ガーノック・ロッジ（番地なし) (72)発明者ジョン・エス・ビーツソンスコットランド、ピィ・エイ17 ５ディ・エックス、エアシャー、スケルモーリー、ザ・クレスセント 17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電界放射が低減されるＣＲＴ表示装置であ
って、最終アノード電圧、偏向手段及び当該偏向手段を駆動す
る手段を有するＣＲＴと、上記最終アノード電圧の変調を検出し、上記変調を表し
前記偏向駆動手段には直接依存しない信号を提供するよ
うに適応されるエレメントと、エレメントからの信号に位相及び信号の周波数に依存す
る利得修正を提供する整合網と、網から信号を受信し、上記変調を表す信号と極性が逆の
信号を提供する増幅手段と、上記エレメントにより検出された変調に依存して、相殺
電界を放射する放射手段と、を含む、ＣＲＴ表示装置。
【請求項２】上記変調を表す信号がＣＲＴと静電結合さ
れる、請求項１記載のＣＲＴ表示装置。
【請求項３】上記エレメントがＣＲＴの外部の導電性プ
レートにより形成される、請求項２記載のＣＲＴ表示装
置。
【請求項４】上記エレメントが最終アノード電圧を供給
するリードに平行に配置される導体により形成される、
請求項１記載のＣＲＴ表示装置。
【請求項５】表示装置が最終アノード電圧の制御を提供
するレギュレート手段を含む、請求項１、２、３または
４のいずれかに記載のＣＲＴ表示装置。
【請求項６】上記放射手段がＣＲＴと同心円状に配置さ
れる、請求項１、２、３、４または５のいずれかに記載
のＣＲＴ表示装置。
【請求項７】上記増幅手段が各々が特定の周波数範囲を
増幅する複数の増幅器を含み、上記放射手段が各々が特
定の周波数範囲を放射する複数の放射手段を含む、請求
項１、２、３、４または５のいずれかに記載のＣＲＴ表
示装置。
【請求項８】相殺システムが動作可能であることを意味
する可視表示手段を含む、請求項１、２、３、４、５、
６または７のいずれかに記載のＣＲＴ表示装置。
【請求項９】増幅手段が物理的に放射手段上に配置され
る、請求項１、２、３、４、５、６、７または８のいず
れかに記載のＣＲＴ表示装置。
【請求項１０】増幅手段がその入力において存在するオ
フセットを低減する手段を含む、請求項１、２、３、
４、５、６、７、８または９のいずれかに記載のＣＲＴ
表示装置。
【請求項１１】最終アノード電圧を提供されるＣＲＴ表
示装置からの電界放射を低減する方法であって、最終アノード電圧における変調の振幅及び位相を検出
し、上記変調を表し偏向駆動手段には直接依存しない信
号を提供するステップと、提供される信号に位相及び信号の周波数に依存する利得
修正を提供するステップと、上記変調を表す信号と極性が逆の信号を生成するよう
に、位相及び利得修正された信号を増幅するステップ
と、ＣＲＴ表示装置からの電界放射を低減するように相殺電
界を生成するために、生成信号を放射するステップと、を含む方法。
【請求項１２】修正信号の包絡線を検出するステップ
と、検出された包絡線が正のしきい値を越えるか、負のしき
い値を越える場合に、検出包絡線をオフセットとして使
用し、相殺信号を出力放射相殺増幅器の出力電圧スイン
グ範囲内に導くステップと、を含む、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】前記しきい値が総入力振幅に依存して変
化する、請求項１２記載の方法。