SE452077C - Anordning foer att reducera ooenskade laeckfaelt upptraedande framfoer katodstraaleroers bildskaerm - Google Patents

Description

452 077 snabbt varierande fältet genom induktion framkallar - låt vara extremt svaga - elektriska strömmar i kroppen.

Ett katodstrâlerörs avlänkningsenhet har två system av avlänkningsspolar, nämligen för linjeavlänkning respek- tive bildfältsavlänkning. Varje bildfält innefattar fle- ra hundra sveplinjer, minst cirka 300 och ibland upp till 1000. Av vad nyss sagts om tidsderivatans betydel- se följer, att eventuell inverkan från det magnetfält som ombesörjer bildfältsavlänkningen är försumbar i jämförelse med inverkan från magnetfältet från linje- avlänkningsspolarna. Av denna orsak kommer här fort- sättningsvis i princip endast det sistnämnda magnet- fältet att diskuteras.

Det elektrostatiska fältet kan hindras från att tränga utanför apparaten genom att detsamma "uppfångas" vid bildskärmen medelst nâgra lämpliga elektriskt ledande organ. Dessa kan utgöras av ett finmaskigt metalltråds- nät eller av ett transparent skikt på glasytan av ett konduktivt material, t.ex. tennoxid. Ett sådant arrange- mang kan även ge en viss minskning av det elektromag- netiska fältet utanför apparaten, men för att en sådan minskning skall uppnås måste trådgittret eller motsva- rande ges sådana dimensioner, att läsbarheten avsevärt försämras. Man har därför försökt att enligt andra prin- ciper eliminera de oönskade elektromagnetiska fälten utanför apparaterna. Innan dessa försök nedan kortfat- tat kommenteras, skall dock erinras om den konfigura- tion och struktur som magnetfältet från linjeavlänk- ningsspolarna uppvisar.

Avlänkningsspolarna befinner sig där rörets hals över- går i dess koníska del. 1 och för sig skulle lindning- arna kunna sluta före detta övergångsparti, så att elektronstrålen påverkades enbart inom rörhalsen. Sär- 452 077 skilt vid moderna bildrör av vidvinkeltyp - konvinklar på upp till 114° förekommer - skulle emellertid että sådant arrangemang vara opraktiskt och oekonomiskt ur såväl utrymmessynpunkt som med avseende på erforderlig strömstyrka genom lindningarna. Man har därför valt en annan väg att uppnå tillräcklig avlänkningsvinkel, näm- ligen låtit avlänkningslindningarna sträcka sig ett stycke upp längs bildrörets koniska del. Fältet kommer därför att utbredas framåt och att uppvisa relativt hög fältstyrka även i bildskärmsplanet och utanför detta.

Mätbar fältstyrka, dock lägre, uppträder även i andra riktningar utanför bildröret. Visserligen är fältstyr- kan omvänt proportionellt mot kuben på avståndet från strålningskällan, men eftersom den är hög där - ström- styrkan i avlänkningslindningarna uppgår till flera ampere - blir den avsevärd även i apparatens närhet. I medvetande om detta faktiska förhållande begränsar Sta- tens Strålskyddsinstitut inte längre sina mätningar av externa magnetfält till området rakt framför bildskär- men utan mäter även i övriga riktningar.

'Ett känt sätt att minska den erforderliga magnetiska .fältstyrkan inuti katodstrâleröret - och därmed även fältstyrkan hos det externa läckfältet - är att använ- da ett rör med liten konvinkel, vilket i motsvarande grad reducerar den elektromagnetiska avlänkningskraften.

Vid oförändrad storlek hos bildskärmen blir dock vid ett sådant utförande bildröret längre, vilket i sin tur kräver större bygglängd hos hela apparaten, vilket är en nackdel.

Det har även föreslagits att minska fältstyrkans tids- derivata genom sänkning av linjefrekvensen. Detta krä- ver dock att antingen bildfrekvensen minskas, vilket ger ökat flimmer, eller att antalet linjer i bilden mås- te minskas, vilket ger försämrad upplösning, i båda 452 077 fallen synergonomiska nackdelar.

Ett annat sätt att minska tidsderivatan är att sänka hastigheten hos elektronstrâlens återgång mellan svep- linjerna. Om man gör detta utan att sänka linjefrekven- sen eller upplösningen, måste man dock öka videobit- frekvensen, vilket ställer högre krav på videoförstär- karen och på det digitala systemsan genererar videosig- nalen, innebärande en kostnadsökning. Teoretiskt är det visserligen fullt tänkbart att alternativt låta strå- len generera video även under återgångsrörelsen. Detta ställer dock mycket stora krav på linearitet hos svep- signalen och stabilt fasläge och är troligen inte genom- förbart till rimlig kostnad.

Slutligen har det föreslagits att i serie med avlänk- ningsspolarna koppla in strömledare, som sträcker sig i bildskärmsplanet längs dennas överkant och underkant och bakåt utmed bildrörets koniska del. Tanken är att dessa strömledare skall alstra ett kompenserande externt fält, som skall vara motriktat störfältet från avlänknings- lindningarna och härigenom utsläcka detta. Ett på så sätt alstrat kompensationsfält kommer dock att få sin största inverkan bakom bildskärmen. Enligt denna metod 'skulle man alltså kunna uppnå en minskad fältstyrka i området rakt framför bildskärmen men detta till priset av en ökad fältstyrka vid sidorna genom att det kompen- serande fältet där adderar sig till läckfältet (avlänk- ningslindningar av sadeltyp förutsätts).En annan nack- del med ett så genererat kompensationsfält är att hela detsamma passerar genom katodstråleröret och följakt- ligen stör avlänkningsförloppet, dvs. deformerar bil- den. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma 452 077 en anordning av den ovan diskuterade typen, vilken för- mår reducera det primära läckfältet utan tillkomst av de ovannämnda nackdelar som uppträder enligt hittills kända eller föreslagna principer. Det primära störfäl- tet skall med andra ord kunna reduceras med bibehållna dimensioner hos apparaten, med oförändrad läsbarhet på bildskärmen, utan förhöjda funktionella krav på video- förstärkare eller svepgenerator och till en i samman- hanget obetydlig merkostnad. En enligt uppfinningen ut- förd anordning kännetecknas i huvudsak därav, att in- till bildskärmens plan är anordnade lindningar, anord- nade att generera ett kompenserande magnetfält, som är antiparallellt med läckfältet, har väsentligen samma fältstyrka som och varierar synkront med detta.

En utföringsform av uppfinningen beskrivs nedan med hän- visning till ritningen, vars figurer är starkt schema- tiska och endast återger de i föreliggande sammanhang aktuella detaljerna.

Fig. 1 visar en vertikalsektion genom en bildskärmster- minal och visar den principiella utbredningen framför apparaten av det magnetfält, BL/D, som härrör från av- länkningslindningarna.

Fig. 2 motsvarar fig. 1 men visar en apparat, vilken för- setts med en kompenseringsanordning enligt uppfinningen.

Framför bildskärmen har visats fältbilden för det kom- penserande magnetfältet, BC, varvid avlänkningslind- ningarna antagits vara strömlösa.

Fig. 3 visar det resulterande magnetfält, BR, vilket er- hålles genom vektoriell addition av de båda fälten en- ligt fig. 1 och 2.

Fig. 4 visar ett principkopplingsschema för en anord- 452 077 ning enligt uppfinningen.

,Fig. 5 är ett diagram, vars båda kurvor illustrerar den kraftiga reduktion av den resulterande fältstyrkan framför bildskärmen, som uppnås med hjälp av det kompen- serande magnetfältet.

Med 1 har betecknats ett katodstrålerör, som har en bildskärm 2 och.ett halsparti 3. I övergången mellan rö- rets koniska del och halspartiet befinner sig en avlänk- ningsenhet 4, med lindningar av sadeltyp. Såsom ovan nämnts, innebär denna konstruktion att fältet BL/D ut- breder sig kraftigt framåt. Den aktuella apparatens chassi har betecknats 5. Utanför denna finns ett apparat- hus 6, vanligen i form av en plastkåpa.

Fig. 2 visar en apparat, vilken försetts med en kompen- sationsanordning enligt uppfinningen. Denna anordning består enligt den illustrerade utföringsformen av tre lindningar 7, 8 och 9. Lindningarna 7 och 8 alstrar det kompenserande magnetfältet, BC, vilket som synes är an- tiparallellt med fältet BL/D heten. Lindningarnas amperevarvtal väljs så, att i om- från linjeavlänkningsen- rådet framför bildskärmen de båda fältens intensiteter blir ungefär lika stora. Fältet B sluts bakåt genom apparatchassit 5, vilket förutsätâs bestå av metall på konventionellt sätt. Det skall emellertid understrykas, att den bana genom vilket det magnetiska flödet passe- rar bakåt från lindningen 7 åter till lindningen 8 inte behöver utgöras av apparatchassit utan kan bestå av vil- ken som helst lämplig komponent med hög magnetisk perme- abilitet, exempelvis en kärna av ferrit. Vidare behöver inte hela flödet passera genom en sådan komponent, utan för erhållande av optimal fältkonfiguration är det tvärt- om en fördel att en del av fältlinjerna passerar enbart genom luft. Detta har markerats i fig. 2, där beteck- 452 077 ningen 9 avser en hjälplindning med uppgift att framdri- va kompensationsfältet i området bakom bildskärmen. Fig. 4 visar ett principkopplingsschema för lindningarna 7, 8 och 9. Dessa är som synes seriekopplade inbördes och i serie anslutna mellan avlänkningsenheten 4 och linje- transformatorn 10. Strömmarnas och magnetfältets rikt- ningar har markerats. Den visade inkopplingen av kompen- sationslindningarna representerar ett praktiskt och opti- malt sätt att tillfredsställa kravet på att de båda fäl- ten skall variera synkront. Detta villkor kan dock upp- fyllas på andra sätt.

Fig. 5 slutligen visar fältstyrkans tidsderivata uttryckt i millitesla per sekund som en funktion av avståndet från bildskärmen, i centimeter. Den övre kurvan visar en apparat med okompenserat fält BL/D, medan den undre visar tidsderivatans värden hos en enligt uppfinningen kompenserad apparat. Man ser att i området för normala betraktningsavstând, ungefär 30-50 cm, den resulterande fältstyrkan är praktiskt taget lika med noll, medan den vid det okompenserade utförandet är åtminstone en tio- potens högre.

Claims (6)

452 077 PATENTKRAV

1. Anordning för att vid sådana apparater, särskilt bildskärmsterminaler, TV-mottagare och persondatorer, vilka har ett katodstrålerör (1), som arbetar med elektromagne- tisk avlänkning av elektronstrålen, reducera de delar av de av avlänkningsspolarna (4) genererade magnetfälten, vilka såsom oönskade läckfält (BUD) uppträder framför katodstrå- lerörets bildskärm (2), K ä n n e t e c k n a d a v att densamma innefattar lindningar (7, 8), vilka är placerade ungefär i bildytans plan och anordnade att matas med ström, som varierar med tiden på liknande sätt som strömmen genom avlänkningsspolarna, vilka lindningar vidare är så anordna- de att de driver ett magnetiskt flöde huvudsakligen mellan två ytor på motsatta sidor om bildytan så att flödet sluter sig framför bildskärmen och där alstrar ett kompenserande fält (BC), vars fältlinjer är antiparallella med läckfäl- tets och vars fältstyrka är väsentligen lika stor som läckfältets, så att detta blir väsentligen utsläckt inom ett område framför bildskärmen motsvarande normala betrakt- ningsavstånd.

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att lindningarna (7, 8) är seriekopplade med varandra och med apparatens linjetransformator (10).

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k - n a d a v att det kompenserande fältet (BC) bakom bild- skärmen (2) sluts via en flödesbana, som består av ett material med låg reluktans, lämpligen ferrit eller stål- plåt.

4. Anordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda del av flödesbanan innefattar apparatens chassi (s).

5. Anordning enligt krav 3 eller 4, k ä n n e t e c k - 452 077 n a d a v att för framdrivning av det kompenserande fältet (BC) bakom bildskärmen (2) finns en hjälplindning (9), som är horisontellt placerad.

6. Anordning enligt något av krav 3-5, k ä n n e t e c k - n a d a v att hjälplindningen (9) omger nämnda del med låg reluktans.