專利名稱:帶有干擾抑制裝置的圖象顯示設(shè)備的制作方法
本發(fā)明涉及圖象顯示設(shè)備，該顯示設(shè)備的顯象管帶有前、后兩個(gè)部件，其后部容納有產(chǎn)生至少一束電子束的裝置，而前面的部件構(gòu)成圖象顯示熒光屏。所述顯示設(shè)備還帶有一個(gè)安裝在顯象管上面的電磁偏轉(zhuǎn)單元。用來偏轉(zhuǎn)電子束使之橫過顯示屏幕，電磁偏轉(zhuǎn)單元由行偏轉(zhuǎn)線圈和場(chǎng)偏轉(zhuǎn)線圈組成，當(dāng)被激勵(lì)時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)至少有一個(gè)偶極子分量。
近年來，對(duì)于某些類型的圖象顯示設(shè)備，特別是對(duì)監(jiān)視器，關(guān)于它們對(duì)周圍可能產(chǎn)生的磁場(chǎng)干擾已經(jīng)制定了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。至今，在圖象顯示設(shè)備中有時(shí)使用諸如(例如)和顯象管和偏轉(zhuǎn)線圈相結(jié)合的金屬錐形外殼來作保護(hù)屏蔽罩，但是這類保護(hù)屏蔽罩只能抑制外界磁場(chǎng)對(duì)顯示裝置的影響而不能減少顯示裝置本身產(chǎn)生的磁場(chǎng)干擾。磁場(chǎng)干擾的一個(gè)重要來源是行偏轉(zhuǎn)線圈，因?yàn)榕c場(chǎng)偏轉(zhuǎn)線圈相對(duì)照，行偏轉(zhuǎn)線圈是以射頻電流(頻率范圍在10-100千赫之間)來工作的。要設(shè)計(jì)一種滿意的不產(chǎn)生雜散磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)線圈是不可能的。如果借助一種保護(hù)屏蔽罩來消除雜散磁場(chǎng)，那么只有顯象管和偏轉(zhuǎn)部件一起在顯示屏幕一側(cè)也被屏蔽，這種屏蔽才是有效的。
本發(fā)明的目的在于不利用屏蔽裝置而滿足所要求的輻射規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)本發(fā)明，上面開頭的一節(jié)中所描述的圖象顯示裝置實(shí)現(xiàn)了這一目的。解決的辦法是在設(shè)備上采用一種干擾抑制線圈系統(tǒng)，該線圈以這樣方方法定位和激勵(lì)工作，以使在離圖象顯示設(shè)備預(yù)定距離上測(cè)量時(shí)至少使局部磁偶極子場(chǎng)的強(qiáng)度在所希望的標(biāo)準(zhǔn)以下。
本發(fā)明基于這樣的認(rèn)識(shí)。在遠(yuǎn)離干擾源時(shí)(例如3米以上)，對(duì)于磁場(chǎng)的干擾抑制，只要對(duì)雙極子分量補(bǔ)償就足夠了。偏轉(zhuǎn)部件還會(huì)產(chǎn)生更高級(jí)別(如六極和十極)的磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)分量，但是隨著距離的增加，它們的強(qiáng)度比偶極子分量強(qiáng)度的減少要迅速得多，致使接近50厘米遠(yuǎn)處其影響已經(jīng)可以忽略不計(jì)。干擾源的磁偶極矩可以借助附加的具有相反極矩的電流回路來補(bǔ)償。這一相反的磁偶極矩可以通過激勵(lì)的一組線圈來得到，該線圈基本上繞裝在一個(gè)平面(電流回路)內(nèi)并且具有所要求的匝數(shù)、所要求的恰當(dāng)?shù)谋砻娣秶头轿?。?duì)于大的距離(＞3米)說來，偏離偏轉(zhuǎn)單元(在顯象管之內(nèi))的補(bǔ)償磁偶極矩的空間位置并沒有什么差別。的確，比如在50厘米之內(nèi)，由于偶極矩位置上差別產(chǎn)生的更高級(jí)別的磁場(chǎng)分量清楚地呈現(xiàn)出來，但是隨著距離的增加，它們的強(qiáng)度減少比極偶分量強(qiáng)度減少要迅速得多。激勵(lì)可以通過與行偏轉(zhuǎn)線圈串聯(lián)或并聯(lián)的方式來安排干擾線圈而實(shí)現(xiàn)。
干擾線圈最好能復(fù)蓋盡可能大的表面面積，表面面積越大則為了產(chǎn)生所希望的磁偶極矩所需要的能量越小。實(shí)踐中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)1-10平方分米的表面面積最為合適。
干擾抑制線圈的匝數(shù)可以少些(小于10)，很多場(chǎng)合中2-6圈就足夠了。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的特征在于顯象管后部的處表面上有兩個(gè)以行偏轉(zhuǎn)線圈對(duì)稱平面為對(duì)稱面的干擾抑制線圈。
用以可能減少大約50厘米處的磁場(chǎng)的另一個(gè)實(shí)施例的特征在于，偏轉(zhuǎn)單元外側(cè)上有兩個(gè)被彎折的干擾抑制線圈，這兩個(gè)線圈以行偏轉(zhuǎn)線圈對(duì)稱平面為對(duì)稱面，在線圈圓周內(nèi)繞的圈或幾圈(在彎折面上)。
下面，參照附圖來描述幾個(gè)實(shí)施例。
圖1a是圖象顯示設(shè)備的立體透視圖，該裝置帶有一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的干擾抑制線圈;
圖1b概略表示了一個(gè)行偏轉(zhuǎn)線圈;
圖2是一個(gè)座標(biāo)系，其中繪出了電流回路;
圖3是一個(gè)顯象管，其上帶有兩組干擾抑制線圈;
圖4概略表示了一個(gè)線圈一顯象管連同兩組干擾抑制線圈的組合，線圈有一彎折和一中向圈，用來在接近50厘米處減少干擾。
圖1a是偏轉(zhuǎn)單元和開關(guān)一節(jié)中所提到的那種類型顯象管的組合裝置的立體透視圖，這一組合裝置放在機(jī)殼2內(nèi)，并且裝有本發(fā)明的干擾抑制裝置。為了清楚明了起見，那些與理解本發(fā)明無關(guān)緊要的全部細(xì)節(jié)都已經(jīng)省略。
顯象管有一個(gè)圓柱形管頸1和截錐3，其截錐最寬的部分在顯象管前側(cè)并構(gòu)成顯示屏幕(圖中未畫出)。
顯示屏幕由磷光粉組成，磷光粉在電子沖撞下以預(yù)先確定的顏色發(fā)光。管頸1的后部容納有一個(gè)電子槍系統(tǒng)7(概略表示)。在管頸1和截錐3之間的過渡區(qū)域內(nèi)，概略的表示出顯象管上面的一個(gè)偏轉(zhuǎn)單元9，該單元由兩組場(chǎng)偏轉(zhuǎn)線圈(未畫出)和用來沿水平方向偏轉(zhuǎn)電子束的兩組行偏轉(zhuǎn)線圈11組成。如圖1b所示行偏轉(zhuǎn)線圈11可以是馬鞍型線圈，并通過頻率為10-100千赫之間的鋸齒形電流，例如工作條件下的大約64千赫的頻率。通常，行偏轉(zhuǎn)線圈11是用軟磁材料制成的環(huán)形鐵心元件繞制的(圖上未畫出)，故稱為軛環(huán)。
當(dāng)一開始具有軛環(huán)的線圈的輻射磁場(chǎng)與沒有軛環(huán)的線圈輻射磁場(chǎng)同樣大小但相反時(shí)，對(duì)于大小的距離，可以假定線圈就是一個(gè)具有給定磁矩的電流回路(見圖2)。
對(duì)于半徑為R并流過的電流為nI的單一電流回路，其磁矩定義為M＝πR2nI當(dāng)回路位于X-Z平面內(nèi)且在這一平面中測(cè)量輻射磁場(chǎng)(例如。在線圈的正前方位置上)，則僅需考慮Bθ分量，為此應(yīng)用公式
Bθ＝μ0M/4πZ3(Ⅰ)當(dāng)單一電流回路為環(huán)形線圈所取代時(shí)，該線圈的半徑為4厘米，匝數(shù)n＝100圈且電流強(qiáng)度1＝2安培，則磁矩M近似等于1Am2。
位于這種線圈中心處的磁場(chǎng)分量Bθ不能運(yùn)用上面提到的那個(gè)公式來計(jì)算，這時(shí)對(duì)Bθ應(yīng)運(yùn)用公式Bθ＝μ0nI/2r＝31.4高斯(Gauss)對(duì)于帶有軛環(huán)的線圈，這將導(dǎo)至近雙倍的值，事實(shí)上，這與實(shí)際的偏轉(zhuǎn)線圈的磁場(chǎng)很接近。
根據(jù)公式(1)，在距離行偏轉(zhuǎn)線圈1米處的磁場(chǎng)是Bθ(1m)＝μ0/4π＝10-7特斯拉(tesla)＝1米.高斯(m Gauss)。
這個(gè)輻射磁場(chǎng)可以借助具有低nI值、大半徑的輔助電流回路來補(bǔ)償，致使磁矩與線圈本身的磁矩相同。
當(dāng)補(bǔ)償回路的半徑Rc為20厘米且匝數(shù)為nc時(shí)，其補(bǔ)償可由下式求出ncI/nI＝(R/Rc)2＝1/25。
所以，補(bǔ)償回路的匝數(shù)nc＝4圈時(shí)。運(yùn)用這種方法，例如距離輻射源3米以外，就可以減少40dB。
根據(jù)上述原理，一個(gè)干擾抑制線圈12可安裝在圖1a所示的顯象管和偏轉(zhuǎn)單元組合在內(nèi)的機(jī)殼2里。例如，干擾抑制線圈可以簡(jiǎn)單地貼在機(jī)殼2的表面上。干擾抑制線圈12通過連接線13與適當(dāng)?shù)墓╇娋€路相連接。例如，它可以與行偏轉(zhuǎn)線圈11串聯(lián)或者并聯(lián)。
干擾抑制線圈12的方位，應(yīng)使得在預(yù)定距離(例如3米)處，電流通過這一線圈時(shí)所產(chǎn)生的磁偶極矩，能夠補(bǔ)償干擾分量的磁偶極矩。為此，干擾抑制線圈的偶極矩應(yīng)該與干擾分量的偶極矩相平行且方向相反。干擾分量是由第一平面內(nèi)的行偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的。然而，行輸出變壓器也會(huì)產(chǎn)生干擾磁場(chǎng)，因此行輸出變壓器也可作為一個(gè)干擾部件來考慮，在這種情況下，解決的辦法是來自一個(gè)或多個(gè)部件的平行的偶極矩能夠用一個(gè)電流回路來補(bǔ)償。而非平行的偶極矩，當(dāng)它們的頻率和相位都相同的時(shí)候，也能夠用一個(gè)電流回路來補(bǔ)償。
圖3表示的是一個(gè)帶有偏轉(zhuǎn)單元15彩色電視顯象14。彩色電視顯象管常常裝有所謂的消磁線圈16a、16b。這兩個(gè)消磁線圈16a、16b安裝顯象管截錐的外面，并且以三條電子槍17所在的平面(X-Z)為對(duì)稱面。圖為消磁線圈僅僅在設(shè)備通電運(yùn)行時(shí)才起作用，所以原則上講，在運(yùn)行期間，采用使消磁線圈在給定距離處產(chǎn)生的偶極矩能夠補(bǔ)償干擾部件的偶極矩的方法來激勵(lì)消磁線圈是可能的。
圖4是帶有兩個(gè)“彎折”的干擾抑制線圈的偏轉(zhuǎn)單元，每個(gè)線圈分別具有平的定位部分18、19和垂直的部分18a、19a。通過選擇垂直部分不同于平的定位部分的匝數(shù)(所要求的中間線圈分別表示為20和20a)、選擇平直兩部分的大小及其電流方向，可以在約50厘米處使磁場(chǎng)大大減弱。關(guān)于電流方向的選擇，這特別意味著，對(duì)于干擾抑制線圈系統(tǒng)的激勵(lì)，在平的定位部分中的電流應(yīng)與行偏轉(zhuǎn)線圈的相對(duì)應(yīng)(軸向)部分中的電流方向相同，而垂直部分中的電流應(yīng)與行偏轉(zhuǎn)線圈的相對(duì)應(yīng)(橫向)部分中的電流方向相反。
圖4中所示線圈電路的工作原理可以參考圖5來說明。
偏轉(zhuǎn)單元26的干擾磁場(chǎng)可以粗略地看作為顯象管27內(nèi)的一個(gè)偶極子(線圈21)。用線圈22和23來實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償，這兩個(gè)線圈相對(duì)于行偏轉(zhuǎn)線圈的對(duì)稱平面對(duì)稱地安裝在偏轉(zhuǎn)單元26上。然而，由于線圈22和23之間的距離△Y則產(chǎn)生6極分量，而由于距離△X則產(chǎn)生4極分量。如果線圈22、23朝前移動(dòng)(以便減少△X，從而減少△極)，則由于△Y的增大進(jìn)而增加6極分量。因此△Y保持小的值;用擴(kuò)大線圈22和23的直徑的辦法可以使6極稍有減少，但是這將導(dǎo)至4X的必然增大，因?yàn)榫€圈22、23決不可能被設(shè)計(jì)到顯象管里邊去”。4極主要是與線圈的尺寸和通過線圈電流成比例，而距離△Y2是由垂直線圈24和25產(chǎn)生的。線圈尺寸和電流強(qiáng)度良好的配合，可以抵消4、6甚至8極。
綜上所述，圖象顯示設(shè)備包含一些直接干擾源(行掃描輸出級(jí)、行編轉(zhuǎn)線圈)和一些簡(jiǎn)接干擾源(“反射器”、底板)本發(fā)明借助于具有有限匝數(shù)和給定直徑的干擾抑制線圈，使得補(bǔ)償設(shè)備的雜散磁場(chǎng)成為可能。
通過選擇低匝數(shù)、大半徑的辦法，下列條件總可以滿足1.磁偶極矩矢量等于設(shè)備中全部直接干擾源的偶極矩之和;
2.加在電源上的負(fù)載和加在設(shè)備中的部件特別是加在(行)偏轉(zhuǎn)線圈上的干擾足夠小。
權(quán)利要求
1.一種圖象顯示設(shè)備，該顯示設(shè)備的顯象分為前、后兩個(gè)部分，其后部容納有產(chǎn)生至少一束電子束的裝置，而前面的部件構(gòu)成圖象顯示熒光屏，所述顯示設(shè)備還帶有一個(gè)安裝在顯象管上面的電磁偏轉(zhuǎn)單元用來偏轉(zhuǎn)電子束使之橫過顯示屏幕，電磁偏轉(zhuǎn)單元由行偏轉(zhuǎn)線圈和場(chǎng)偏轉(zhuǎn)圈組成，當(dāng)被激勵(lì)時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)至少有一個(gè)偶極子分量，特征在于該設(shè)備帶有一個(gè)干擾抑制線圈系統(tǒng)，該線圈以這樣的方法和激勵(lì)工作，即在離顯示設(shè)備預(yù)定距離上測(cè)量時(shí)，至少使局部磁偶極場(chǎng)的強(qiáng)度在所希望標(biāo)準(zhǔn)以下。
2.一種如權(quán)利要求
1中要求的顯示設(shè)備，其特征在于干擾抑制線圈系統(tǒng)由一個(gè)基本上共面的干擾抑制線圈組成。
3.一種如權(quán)利要求
1中要求的顯示設(shè)備，其特征在于干擾抑制線圈的匝數(shù)小于10，特別在2至6匝。
4.一種如權(quán)利要求
2或3中要求的顯示設(shè)備，其特征在于干擾抑制圈復(fù)蓋的表面積為1至10平方分米。
5.一種如權(quán)利要求
1中要求的顯示設(shè)備，其特征在于干擾抑制線圈系統(tǒng)由兩個(gè)干擾抑制線圈組成，該兩個(gè)線圈相對(duì)于行偏轉(zhuǎn)線圈的對(duì)稱平面對(duì)稱地安裝在顯象管后部的外表面上。
6.一種如權(quán)利要求
1中要求的顯示設(shè)備，其特征在于干擾抑線圈系統(tǒng)由兩個(gè)干擾抑制線圈組成，這兩個(gè)線圈相對(duì)于行偏轉(zhuǎn)線圈的對(duì)稱平面對(duì)稱地安裝在偏轉(zhuǎn)單元處側(cè)，并且是彎折的。
7.一種如權(quán)利要求
6中要求的顯示設(shè)備，其特征在于兩干擾抑制線圈有一匝或多匝并且可以在線圈圓周內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。
專利摘要
圖象顯示設(shè)備包括一個(gè)顯象管(3)和一個(gè)由場(chǎng)偏轉(zhuǎn)線圈、行偏轉(zhuǎn)線圈組成的偏轉(zhuǎn)單元(9)。根據(jù)預(yù)先確定了的干擾輻射標(biāo)準(zhǔn)，該圖象顯示設(shè)備裝有一個(gè)干擾抑制線圈(12)或一個(gè)干擾抑制線圈系統(tǒng)18，18a，19，19a，該干擾抑制線圈或干擾抑制線圈系統(tǒng)以這樣方式來定向和激勵(lì)，即在離圖象顯示設(shè)備預(yù)定距離上測(cè)量時(shí)，使得局部磁偶極場(chǎng)在所希望的標(biāo)準(zhǔn)之下。
文檔編號(hào)H01J29/00GK86106886SQ86106886
公開日1987年4月29日 申請(qǐng)日期1986年10月21日
發(fā)明者格里特·博希, 特杰比·林斯·帕斯馬, 艾伯塔斯·艾米利厄斯·賽諾·斯盧伊特曼 申請(qǐng)人:菲利浦光燈制造公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan