DE4203828C2

DE4203828C2 - Monitor

Info

Publication number: DE4203828C2
Application number: DE19924203828
Authority: DE
Inventors: Johannes Dipl Ing Lackmann
Original assignee: Wincor Nixdorf International GmbH
Current assignee: Sisvel SpA
Priority date: 1992-02-10
Filing date: 1992-02-10
Publication date: 1996-03-14
Anticipated expiration: 2012-02-11
Also published as: DE4203828A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Bildschirmgerät mit einer Bildröhre mit einem Bildschirm, wobei der Bildschirm einen leitenden Innenbelag hat, der mit einer Hochspan nungsquelle verbunden ist, die eine mit einer Wechsel spannung überlagerte gleichgerichtete Hochspannung ab gibt.The invention relates to a screen device with a Picture tube with a screen, the screen has a conductive inner surface with a high chip power source is connected, the one with a change voltage superimposed rectified high voltage gives.

Derartige Bildschirmgeräte werden beispielsweise in Fernsehgeräten, in Computerterminals oder in Anzeige einrichtungen zum Darstellen von Texten oder Bildern auf dem Bildschirm verwendet. In der Bildröhre des Bildschirmgeräts wird ein Elektronenstrahl erzeugt, dessen Intensität abhängig von der abzubildenden Infor mation gesteuert wird. Der Elektronenstrahl wird in Richtung des Bildschirms beschleunigt und erzeugt auf ihm einen Leuchtfleck, dessen Helligkeit von der Inten sität des Elektronenstrahls abhängt. Zum Beschleunigen der Elektronen des Elektronenstrahls wird u. a. die gleichgerichtete Hochspannung verwendet, die an den leitenden Innenbelag des Bildschirms angelegt ist. Such screen devices are for example in Televisions, in computer terminals or in displays devices for displaying text or images used on the screen. In the picture tube of the Screen device an electron beam is generated its intensity depends on the information to be displayed mation is controlled. The electron beam is in Direction of the screen accelerated and generated on him a spot of light, the brightness of which is from the interior depends on the electron beam. For speeding up the electron of the electron beam is u. a. the rectified high voltage used on the conductive inner surface of the screen is created.

Die der Hochspannung überlagerte, im allgemeinen im pulsförmige Wechselspannung erzeugt ein elektrisches Wechselfeld, das durch den Bildschirm hindurch auch au ßerhalb der Bildröhre wirksam ist. Zwar wird dieses Wechselfeld durch den leitenden Innenbelag in einem ge wissen Maße abgeschirmt, jedoch ist die Leitfähigkeit des Innenbelags und auch seine Schichtdicke gering, damit er für den Elektronenstrahl zum Darstellen der Informationen auf einer Leuchtschicht des Bildschirms transparent ist. Eine vollständige Abschirmung des erzeugten Wechselfeldes durch den Innenbelag ist somit nicht möglich.The superimposed on the high voltage, generally in pulsed AC voltage creates an electrical one Alternating field that also through the screen is effective outside the picture tube. This is true Alternating field through the conductive inner surface in a ge know shielded dimensions, however conductivity is of the inner covering and also its layer thickness, so that he can use the electron beam to represent the Information on a luminescent layer of the screen is transparent. Complete shielding of the alternating field generated by the inner surface is thus not possible.

Beim Arbeiten am Bildschirmgerät ist eine Bedienperson dem genannten elektrischen Wechselfeld ausgesetzt. Wie experimentelle Untersuchungen gezeigt haben, lassen sich biologische Effekte in elektromagnetischen Feldern nachweisen. Um den Menschen vor schädlichen Wirkungen des elektrischen Wechselfeldes zu schützen, ist es wün schenswert, das nach außen tretende Wechselfeld eines Bildschirmgerätes in seiner Stärke zu minimieren. There is an operator when working on the monitor exposed to the mentioned alternating electrical field. How have shown experimental studies biological effects in electromagnetic fields to prove. To protect humans from harmful effects to protect the alternating electrical field, it is desirable worth it, the alternating field of a To minimize the screen device in its strength.

Aus der DE 41 23 565 C1 ist ein Bildschirmgerät bekannt, bei dem der Anteil an Wechselspannung einer der Bildröhre zuge führten Hochspannung kompensiert wird. Die vom Hochspannungs generator erzeugte Wechselspannung wird verstärkt, invertiert und einer in unmittelbarer Umgebund der Bildröhre vorgesehe ner externen Elektrode zugeführt. Im Bereich vor dem Bild schirm kann dadurch eine Kompensation des elektrischen Wech selfeldes erreicht werden.A screen device is known from DE 41 23 565 C1, at which the proportion of AC voltage one of the picture tube led high voltage is compensated. The high voltage alternating voltage generated by the generator is amplified, inverted and one provided in the immediate vicinity of the picture tube ner external electrode supplied. In the area in front of the picture can compensate for the electrical altern selfeldes can be achieved.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Bildschirmgerät anzugeben, dessen elektrisches Wechselfeld im Arbeitsbereich vor dem Bildschirm eine möglichst geringe Feldstärke hat.It is an object of the invention to provide a display device whose alternating electric field in the work area in front of the Screen has the lowest possible field strength.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprü chen angegeben. This object is achieved by the features of patent claim 1 solved. Advantageous further developments are in the dependent claims Chen specified.

Beim Betrieb des Bildschirmgeräts erzeugt die Kompensa tionswechselspannung der Elektrode ein elektrisches Kompensationswechselfeld, dessen Phase um 180° gegen über dem durch den Bildschirm hindurchtretenden Wech selfeld der Wechselspannung verschoben ist. Die beiden Wechselfelder überlagern sich im Raum, und wegen der einander entgegengesetzten Polarität von Wechselspan nung und Kompensationswechselspannung kompensieren sich die Wechselfelder zumindest teilweise. Das resultieren de Restwechselfeld hat demzufolge eine verkleinerte elektrische Feldstärke. Das Bildschirmpersonal wird somit im Arbeitsraum vor dem Bildschirm nur einer mini malen Wechselfeldbeanspruchung ausgesetzt.The Kompensa generates when the display device is operated tion alternating voltage of the electrode an electrical Alternating compensation field, whose phase against 180 ° over the bill passing through the screen Selfeld the AC voltage is shifted. The two Alternating fields overlap in the room, and because of the opposite polarity of alternating chip voltage and compensation AC voltage compensate each other the alternating fields at least partially. That result de The alternating field therefore has a reduced one electric field strength. The screen staff will thus only one mini in the work area in front of the screen paint exposed to alternating field stress.

Die im Raum vor dem Bildschirm resultierende elektri sche Feldstärke ist ortsabhängig und neben dem Verhält nis der Amplituden von Kompensationswechselspannung und Wechselspannung insbesondere durch die Form der Elek trode, deren Lage bezüglich des Bildschirms sowie die Anzahl und Anordnung der verwendeten Elektroden be stimmt. Durch Variieren dieser Form, der Lage und der Anzahl der Elektroden ist es möglich, eine Abstimmung zu finden, bei der der Arbeitsraum vor dem Bildschirm nahezu feldstärkefrei ist.The resulting electri in the room in front of the screen The field strength depends on the location and in addition to the ratio nis the amplitudes of compensation AC voltage and AC voltage in particular through the shape of the elec trode, its location in relation to the screen and the Number and arrangement of the electrodes used Right. By varying this shape, the location and the Number of electrodes it is possible to vote to find the workspace in front of the screen is almost free of field strength.

Bei der Erfindung umgibt die Elektrode den Bildschirm rahmenförmig. Bei dieser Elek trodenform ist das durch die Kompensationswechselspan nung erzeugte Wechselfeld optimal an das durch den Bildschirm hindurchtretende Wechselfeld der Wechsel spannung angepaßt. Dadurch ist die Kompensation maximal und es wird nahezu ein wechselfeldfreier Raum vor dem Bildschirm erzeugt. Vorzugsweise ist die Elektrode bei diesem Ausführungsbeispiel im nicht sichtbaren Bereich des Bildschirms angeordnet. Dadurch wird die Anzeigefläche des Bildschirms nicht verkleinert und das Betrachten des Bil des auf dem Bildschirm nicht gestört.In the invention, the Electrode the screen frame-shaped. With this elec The shape of the trode is due to the compensation chip alternating field generated optimally to that generated by the Alternating field passing through the screen adjusted voltage. This means that the compensation is at a maximum and there is almost an alternating field free space in front of the Screen generated. The electrode is preferably at this embodiment in the non-visible area of the screen. This will make the display area of the screen is not downsized and viewing the picture not disturbed on the screen.

Die Erfindung ist auch dadurch gekennzeichnet, daß die Elek trode auf einer elektrisch isolierenden, den Bildschirm ein rahmenden Gehäuseblende angeordnet ist. Bei dieser Ausfüh rungsform bleibt die Bildröhre selbst unverändert. Dies hat den Vorteil, daß Bildröhren verschiedener Hersteller für eine Geräteserie eines bestimmten Bildschirmgeräts verwendbar sind. In den ausgereiften komplizierten Fertigungsprozeß der Bildröhren muß somit nicht eingegriffen werden. Vorzugsweise wird die Elektrode auf der nicht sichtbaren Seite der Gehäu seblende angeordnet. Auf diese Weise tritt sie für die am Bildschirm arbeitenden Personen nicht in Erscheinung und kann daher ohne auf ein gefälliges Aussehen Rücksicht nehmen zu müssen technisch zweckmäßig ausgebildet sein, beispielsweise in Form eines isolierten Drahtes oder einer Litze.The invention is also characterized in that the elec step on an electrically insulating screen framing housing panel is arranged. With this execution the picture tube itself remains unchanged. this has the advantage that picture tubes from different manufacturers for one Device series of a certain display device can be used are. In the sophisticated complicated manufacturing process of Thus picture tubes do not have to be intervened. Preferably the electrode is on the invisible side of the housing arranged blind. In this way, she joins the People working on the screen do not appear and can therefore, without considering a pleasing appearance must be technically appropriate, for example in the form of an insulated wire or a strand.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekenn zeichnet, daß die Elektrode aus einer leitfähigen Schicht be steht, vorzugsweise aus einer Leitpaste oder einem Leitlack. Eine derartige Schicht kann auf einfache Weise, beispielswei se im Siebdruckverfahren, auf die Bildröhre aufgebracht wer den.An embodiment of the invention is characterized records that the electrode be made of a conductive layer stands, preferably from a conductive paste or a conductive lacquer. Such a layer can be easily, for example se in the screen printing process, who is applied to the picture tube the.

In einer anderen Ausgestaltung hat die Kompensationswechsel spannung die Form der Wechselspannung und ist in ihrer Ampli tude einstellbar. Die übereinstimmende Form bewirkt, daß auch bei einer aperiodischen oder impulsförmigen Wechselspannung für die Dauer des Impulses ein gleichmäßiges Abschwächen des Wechselfeldes durch das Kompensationswechselfeld erzielt wird. Durch Messen der resultierenden Feldstärke und geeignetes Verändern der Amplitude der Kompensationswechselspannung kann außer dem in einem vorgegebenen Arbeitsbereich vor dem Bild schirm ein nahezu feldstärkefreier Raum geschaffen wer den.In another embodiment, the compensation change voltage is the form of the AC voltage and is in its ampli adjustable. The matching shape causes that too with an aperiodic or pulsed AC voltage for the duration of the impulse a steady weakening of the Alternating field achieved by the alternating compensation field becomes. By measuring the resulting field strength and appropriate change of Amplitude of the compensation alternating voltage can except in a given work area in front of the picture an almost field-free space the.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand von Zeichnungen erläutert. Darin zeigt,Embodiments of the invention are as follows explained with the aid of drawings. It shows

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Bildschirmgeräts mit einer Hochspan nungsquelle, und Fig. 1 is a schematic representation of a screen device with a high voltage source, and

Fig. 2 eine perspektivische Vorderansicht eines Bildschirmgeräts, bei dem die Amplitude der Kompensationswechsel spannung einstellbar ist. Fig. 2 is a front perspective view of a screen device in which the amplitude of the compensation change voltage is adjustable.

In Fig. 1 hat ein Bildschirmgerät 10 eine Bildröhre 12, auf deren einer Bedienperson zugewandten Seite ein Bildschirm 14 ausgebildet ist. Die Bildröhre 12 hat eine Kathode 13, die einen Elektronenstrahl erzeugt, dessen Intensität durch Steuergitter 15 änderbar ist. Der Bildschirm 14 und auch ein Teil der Bildröhre 12 sind mit einem dünnen, elektrisch leitenden Innenbelag 16 versehen, der über eine Hochspannungsdurchführung 18 an eine Hochspannungselektrode 20 angeschlossen ist. Diese Hochspannungselektrode 20 ist über eine Leitung 21 mit einer Hochspannungsquelle 22 verbunden, die aus einem Zeilentransformator 24 und einer Diode 26 be steht.In Fig. 1, a monitor 10 has a picture tube 12 , on the side facing an operator, a screen 14 is formed. The picture tube 12 has a cathode 13 which generates an electron beam, the intensity of which can be changed by means of control grids 15 . The screen 14 and also part of the picture tube 12 are provided with a thin, electrically conductive inner coating 16 , which is connected to a high-voltage electrode 20 via a high-voltage bushing 18 . This high voltage electrode 20 is connected via a line 21 to a high voltage source 22 , which consists of a line transformer 24 and a diode 26 be.

Der Zeilentransformator 24 wird auf der Primärseite an den Anschlüssen 28a, 28b mit impulsförmiger Spannung 29 gespeist, deren zeitlicher Verlauf in einem von einem Oszilloskop aufgenommenen Oszillogramm 31 dargestellt ist. Die Spannung 29 wird in Hochspannungsimpulse auf die Sekundärseite des Zeilentransformators 24 trans formiert. Die Eigenkapazität des Innenbelags 16 bildet zusammen mit der Diode 26 und der Sekundärwicklung 30 des Zeilentransformators eine Spannungsgleichrichter schaltung. An dem als Ladekondensator wirkenden Innenbelag 16 entsteht eine gleichgerichtete Hochspannung, wobei der Ladekondensator periodisch nachgeladen wird. Die gleichgerichtete Hochspannung ist somit von einer impulsförmigen Wechselspannung 32 überlagert, wie im Oszillogramm 34 dargestellt ist.The line transformer 24 is fed on the primary side at the connections 28 a, 28 b with pulse-shaped voltage 29 , the time course of which is shown in an oscillogram 31 recorded by an oscilloscope. The voltage 29 is transformed into high-voltage pulses on the secondary side of the line transformer 24 . The own capacitance of the inner lining 16 forms, together with the diode 26 and the secondary winding 30 of the line transformer, a voltage rectifier circuit. A rectified high voltage is produced on the inner lining 16 , which acts as a charging capacitor, the charging capacitor being periodically recharged. The rectified high voltage is thus superimposed by a pulsed AC voltage 32 , as shown in the oscillogram 34 .

Der Elektronenstrahl der Kathode 13 wird durch die gleichgerichtete Hochspannung des Innenbelags 16 zum Bildschirm 14 hin beschleunigt und erzeugt auf diesem einen Leuchtfleck, durch den eine Informationseinheit dargestellt wird. Der Innenbelag 16 ist im Bereich des Bildschirms 14 sehr dünn, damit er für die Informa tionsdarstellung auf einer Leuchtschicht (nicht darge stellt) des Bildschirms 14 genügend transparent ist. Demgemäß ist auch die Leitfähigkeit des Innenbelags 16 gering, und ein Teil des von der Wechselspannung 32 er zeugten elektrischen Wechselfeldes, schematisch in Fig. 1 durch Kreislinien 36 angedeutet, tritt durch den In nenbelag 16 hindurch und ist im Arbeitsraum vor dem Bildschirm 14 spürbar. Der zeitliche Verlauf der Feld stärke des elektrischen Wechselfeldes 36 ist als Oszil logramm 38 angezeigt.The electron beam of the cathode 13 is accelerated towards the screen 14 by the rectified high voltage of the inner coating 16 and generates a light spot on it, by means of which an information unit is represented. The inner covering 16 is very thin in the area of the screen 14 so that it is sufficiently transparent for the information display on a luminous layer (not shown) of the screen 14 . Accordingly, the conductivity of the inner surface 16 is low, and part of the alternating voltage generated by the alternating voltage 32 , indicated schematically in FIG. 1 by circular lines 36 , passes through the inner lining 16 and is felt in the working space in front of the screen 14 . The temporal course of the field strength of the alternating electrical field 36 is shown as Oszil logram 38 .

Die Bildröhre 12 wird von einem Gehäuse 40 aufgenommen, das in der Fig. 1 angedeutet ist. Zwischen dem Bild schirm 14 und dem Gehäuse 40 ist eine Gehäuseblende 42 angeordnet, die den Bildschirm 14 rahmenförmig umgibt. Auf der von einer Bedienperson des Bildschirmgeräts 10 nicht sichtbaren Seite ist die Gehäuseblende 42 mit einer rahmenförmigen Metallfolie 44 versehen. Die Me tallfolie 44 ist über eine Leitung 46 mit einem An schluß 48 einer Zusatzwicklung 50 verbunden, die mit einem gegenüber der Sekundärwicklung 30 entge gegengesetzten Wicklungssinn auf demselben Kern des Zeilentransformators 24 angeordnet ist. Die Zusatzwick lung 50 erzeugt eine impulsförmige Kompensationswech selspannung 52 mit zur Wechselspannung 32 gleicher Zeitlage und gleicher Form, jedoch entgegengesetzter Polarität, wie im Oszillogramm 54 dargestellt ist.The picture tube 12 is accommodated in a housing 40 , which is indicated in FIG. 1. Between the screen 14 and the housing 40 , a housing panel 42 is arranged which surrounds the screen 14 in a frame shape. On the side that is not visible to an operator of the screen device 10 , the housing panel 42 is provided with a frame-shaped metal foil 44 . The Me tall Folie 44 is connected via a line 46 to a circuit 48 to an additional winding 50 , which is arranged with an opposite winding sense compared to the secondary winding 30 on the same core of the line transformer 24 . The additional winding 50 generates a pulse-shaped compensation voltage 52 with the same time position and the same shape but with opposite polarity to the AC voltage 32 , as shown in the oscillogram 54 .

Die Kompensationswechselspannung 52 erzeugt im Raum vor dem Bildschirm 14 ein Kompensationswechselfeld, wie durch Kreise 56 angedeutet ist. Der zeitliche Verlauf der Stärke des Kompensationswechselfeldes 56 ist im Os zillogramm 58 dargestellt. Das von der Wechselspannung 32 hervorgerufene Wechselfeld 36 und das Kompensations wechselfeld 56 überlagern sich. Wegen der gleichen Zeitlage und der entgegengesetzten Polarität der beiden Wechselfelder 56, 36 heben sie sich im Raum vor dem Bildschirm 14 zumindest teilweise auf. Die in diesem Raum vorhandene resultierende Wechselfeldstärke ist demgemäß kleiner als ohne Kompensationswechselfeld 56.The AC compensation voltage 52 generates an AC compensation field in the space in front of the screen 14 , as indicated by circles 56 . The time course of the strength of the compensation alternating field 56 is shown in the Os zillogramm 58 . The alternating field 36 caused by the alternating voltage 32 and the compensating alternating field 56 overlap. Because of the same timing and the opposite polarity of the two alternating fields 56 , 36 , they at least partially cancel each other out in front of the screen 14 . The resulting alternating field strength present in this space is accordingly smaller than without an alternating compensation field 56 .

In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Er findung dargestellt, bei dem Teile, die mit denen des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 übereinstimmen, gleich bezeichnet sind. Die von der Zusatzwicklung 50 am An schluß 48 erzeugte Spannung wird einem aus zwei Wider ständen R1 und R2 bestehenden Spannungsteiler zuge führt. Durch Ändern des Widerstandsverhältnisses wird die Amplitude der Kompensationswechselspannung 52, die an der Metallfolie 44 anliegt, und damit die Amplitude der Feldstärke des Kompensationswechselfeldes einge stellt. In Fig. 2, another embodiment of the invention is shown, in which parts that correspond to those of the embodiment of FIG. 1 are designated the same. The voltage generated by the additional winding 50 at the circuit 48 is a two resistors R1 and R2 existing voltage divider leads. By changing the resistance ratio, the amplitude of the compensation AC voltage 52 , which is applied to the metal foil 44 , and thus the amplitude of the field strength of the compensation AC field is set.

Die Amplitude der Kompensationswechselspannung 52 wird für einen Abstand von annähernd von < 0,5 m, der etwa dem Abstand einer Bedienperson vom Bildschirm 14 ent spricht, auf einen Wert nach der Näherungsbeziehung Ak = Aw × BF / KF eingestellt, wobei Ak die Amplitude der Kompensationsspannung in V, Aw die Amplitude der Wech selspannung an der Bildschirmoberfläche in V, BF die Bildschirmfläche in m² und KF die in Fig. 2 schraf fiert gezeichnete Kompensationsfläche der Metallfolie 44 parallel zur Bildschirmfläche in m² ist. Bei einem solchen Amplitudenwert Ak löschen sich das Wechselfeld und das Kompensationswechselfeld im Bereich der Bedien person nahezu aus.The amplitude of the compensation AC voltage 52 is set for a distance of approximately <0.5 m, which corresponds approximately to the distance of an operator from the screen 14 , to a value according to the approximate relationship Ak = Aw × BF / KF, where Ak is the amplitude of the Compensation voltage in V, Aw the amplitude of the alternating voltage on the screen surface in V, BF the screen area in m² and KF the hatched in Fig. 2 compensation area of the metal foil 44 is parallel to the screen area in m². With such an amplitude value Ak, the alternating field and the compensating alternating field in the area of the operator almost cancel each other out.

Claims

1. Screen device with a picture tube with a screen, wherein the screen has a conductive inner surface, which is connected to a high voltage source that outputs a superimposed rectified high voltage with an alternating voltage, characterized in that outside the picture tube ( 12 ) near the screen ( 14 ) at least one electrode ( 44 ) is arranged, which is connected to a compensation voltage source ( 50 ) which outputs a compensation alternating voltage ( 52 ) with the alternating voltage ( 32 ) of the same timing and opposite polarity, and that the electrode ( 44 ) on one electrically insulating, the screen framing housing panel ( 42 ) is arranged.

2. Screen device according to claim 1, characterized in that the electrode ( 44 ) is arranged on the invisible side of the housing panel ( 42 ).

3. Screen device according to one of the preceding claims, characterized in that the electrode ( 44 ) consists of a conductive layer.

4. Screen device according to claim 3, characterized in that the conductive layer of a conductive paste or a Conductive varnish exists.

5. Screen device according to one of claims 1 or 2, characterized in that a metal foil ( 44 ) is provided as the electrode ( 44 ).

6. Screen device according to one of the preceding claims, characterized in that the compensation AC voltage ( 52 ) has the shape of the AC voltage ( 32 ) and its amplitude is adjustable.

7. Screen device according to claim 6, characterized in that the amplitude is set to a value according to the approximate relationship Ak = Aw × BF / KF, where Ak is the amplitude of the compensation AC voltage in V, Aw is the amplitude of the AC voltage in V, BF the screen area in m² and KF is the compensation area of the electrode ( 44 ).

8. Screen device according to one of the preceding claims, characterized in that the high-voltage source ( 22 ) from a high-voltage transformer ( 24 ) is fed, the secondary winding ( 30 ) generating a high alternating voltage and an additional winding ( 50 ) serving as a compensation voltage source with one opposite the secondary winding ( 30 ) has opposite winding sense.

9. Screen device according to claim 8, characterized in that that the high voltage transformer is a line transformer goal is.