DE3850687T2

DE3850687T2 - Image display device with means for compensating the stray fields.

Info

Publication number: DE3850687T2
Application number: DE3850687T
Authority: DE
Inventors: Gerrit Bosch; Fransicus Maria Petr Doomernik; Adriaan Jacob Groothoff; Albertus Aemilius S Sluyterman
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1987-02-24
Filing date: 1988-02-18
Publication date: 1995-02-16
Anticipated expiration: 2008-02-19
Also published as: JP2677585B2; EP0281184B1; ATE108947T1; NL8700449A; EP0281184A1; NO880765L; NO880765D0; KR880010464A; JPS63227186A; KR960000348B1; DE3850687D1

Abstract

Picture display device having a display tube (3) and a deflection unit (9) comprising a field deflection coil and a line deflection coil (11). To comply with a predetermined interference radiation standard, the picture display device comprises a first set of (horizontal) interference suppression coils 18, 19 arranged symmetrically relative to the plane of symmetry of the line deflection coil and a further set of (vertical) interference suppression coils 18a, 19a arranged at right angles to the plane of symmetry of the line deflection coil, which coils are oriented in such manner and in operation are energizable in such manner that, measured at a predetermined distance from the picture display device, at least the strength of the local magnetic dipole field is below a desired standard. Each coil of the further set preferably comprises at least two sub-coils arranged parallel to each other at a given distance in order to reduce the energy content of the coil system.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bildwiedergabeanordnung mit einer Wiedergaberöhre mit einem zylindrischen Hals, der eine Einrichtung zum Erzeugen von Elektronenbündeln enthält, mit einem trichterförmigen Teil, der an seinem breitesten Ende einen Bildwiedergabeleuchtschirm im wesentlichen senkrecht zur Längsachse der Röhre enthält, mit Elektronenbündelablenkmitteln und mit einem Mittel zum Reduzieren eines magnetischen Streufelds, das in einer oder mehreren Quellen der Wiedergabeanordnung entsteht.The invention relates to a picture display device with a display tube with a cylindrical neck containing a device for generating electron beams, with a funnel-shaped part containing at its widest end a picture display luminescent screen substantially perpendicular to the longitudinal axis of the tube, with electron beam deflection means and with a means for reducing a magnetic stray field which arises in one or more sources of the display device.

Vor kurzem wurden strengere Anforderungen für bestimmte Arten von Bildwiedergabeanordnungen, insbesondere für Monitoren, in bezug auf das magnetische Interferenzfeld eingeführt, die sie um sich herum erzeugen können. Bisher wurden manchmal Schutzschilder in Bildwiedergabeanordnungen verwendet, wie z. B. eine Metallkonushülle für die Kombination der Wiedergaberöhre und der Ablenkeinheit, aber derartige Schutzschilder dienen zum Abblocken des Einflusses externer Felder auf die Wiedergabeanordnung statt für die Reduktion magnetischer Interferenzfelder, die in der Bildwiedergaberöhre erzeugt werden. Eine wichtige Quelle magnetischer Störfelder ist die Horizontalablenkspule, da sie im Gegensatz zur Vertikalablenkspule mit Hochfrequenzströmen betrieben wird (Frequenzen im Bereich von 10 bis 100 kHz). Ausgeschlossen ist es, eine zufriedenstellend arbeitende Ablenkspule zu entwickeln, die kein Streufeld erzeugt. Wenn das Streufeld mit Hilfe eines Schutzschildes beseitigt werden müßte, würde ein derartiger Schirm nur wirksam sein, wenn die Kombination der Wiedergaberöhre und der Ablenkeinheit ebenfalls an der Wiedergabeschirmseite abgeschirmt wurde.More recently, more stringent requirements have been introduced for certain types of picture display devices, in particular monitors, with regard to the magnetic interference field they may generate around them. Previously, protective shields have sometimes been used in picture display devices, such as a metal cone cover for the combination of the display tube and the deflection unit, but such protective shields serve to block the influence of external fields on the display device rather than to reduce magnetic interference fields generated in the picture display tube. An important source of magnetic interference fields is the horizontal deflection coil, since, unlike the vertical deflection coil, it is operated with high frequency currents (frequencies in the range 10 to 100 kHz). It is impossible to develop a satisfactorily operating deflection coil which does not generate a stray field. If the stray field had to be eliminated by means of a protective shield, such a shield would only be effective if the combination of the display tube and the deflection unit was also shielded on the display screen side.

Eine Bildwiedergabeanordnung der eingangs erwähnten Art ist aus der europäischen Patentanmeldung EP-A1-0 179 298 bekannt. In dieser Anmeldung ist die Wiedergaberöhre von einer Anzahl ringförmiger Leiter zum Beseitigen des Einflusses von Streufeldern aus einer Quelle oder aus Quellen der Wiedergabeanordnung umgeben.A picture display device of the type mentioned in the opening paragraph is known from European patent application EP-A1-0 179 298. In this application, the display tube is surrounded by a number of ring-shaped conductors for eliminating the influence of stray fields from a source or sources of the display device.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bildwiedergabeanordnung eingangs erwähnte Art mit einem Mittel zum Reduzieren eines magnetischen Streufelds eines abweichenden Entwurfs zu schaffen, um die erforderlichen Strahlungsanforderungen ohne Verwendung von Abschirmmitteln zu erfüllen.The invention is based on the object of providing a picture display device of the type mentioned at the outset with a means for reducing a magnetic stray field a different design to meet the necessary radiation requirements without the use of shielding means.

Erfindungsgemäß ist in einer Bildwiedergabeanordnung eingangs erwähnte Art diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Elektronenbündel-Ablenkmittel eine Ablenkeinheit enthält, die auf der Wiedergaberöhre angeordnet ist, und diese Ablenkeinheit enthält ein Paar einander gegenüberliegender Horizontalablenkspulen und eine Vertikalablenkspule, daß das Mittel zum Erzeugen eines magnetischen Streufelds ein Ausgleichsspulensystem enthält, das derart orientiert und erregbar ist, daß im Betrieb vom Ausgleichspulensystem ein magnetisches Ausgleichsfeld erzeugt wird, wobei das Dipolmoment des magnetischen Ausgleichsfelds das Dipolmoment des magnetischen Streufelds wenigstens dermaßen ausgleicht, daß bei der Messung in einem vorgegebenen Abstand von der Bildwiedergabeanordnung die Stärke des von der Bildwiedergabeanordnung erzeugten örtlichen magnetischen Dipolfelds unter einer gewünschten Norm liegt, das Ausgleichsspulensystem ein erstes Paar einander gegenüberliegender Ausgleichsspulen (18, 19, 22, 23) auf der Außenseite der Ablenkeinheit einander gegenüber relativ in der Symmetrieebene des Paares der Horizontalablenkspulen enthält, das senkrecht auf das Horizontalablenkfeld steht und Seitenanteile enthält, die sich in der Richtung der Längsachse erstrecken, und zwei weitere Ausgleichsspulen an der Außenseite der Ablenkeinheit symmetrisch in bezug auf die Symmetrieebene des Paares von Horizontalablenkspulen, die sich in einer Ebene im wesentlichen parallel zum Wiedergabeschirm erstrecken.According to the invention, in a picture display device of the type mentioned at the outset, this object is achieved in that the electron beam deflection means contains a deflection unit which is arranged on the display tube, and this deflection unit contains a pair of mutually opposite horizontal deflection coils and a vertical deflection coil, that the means for generating a magnetic stray field contains a compensating coil system which is oriented and excitable in such a way that, during operation, a magnetic compensating field is generated by the compensating coil system, the dipole moment of the magnetic compensating field compensating the dipole moment of the magnetic stray field at least to such an extent that, when measured at a predetermined distance from the picture display device, the strength of the local magnetic dipole field generated by the picture display device is below a desired standard, the compensating coil system comprises a first pair of mutually opposite compensating coils (18, 19, 22, 23) on the outside the deflection unit opposite each other relatively in the plane of symmetry of the pair of horizontal deflection coils which is perpendicular to the horizontal deflection field and includes side portions which extend in the direction of the longitudinal axis, and two further compensating coils on the outside of the deflection unit symmetrical with respect to the plane of symmetry of the pair of horizontal deflection coils which extend in a plane substantially parallel to the display screen.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß für Interferenzunterdrückung von Magnetfeldern in einem großen Abstand von der Störquelle (beispielsweise im Abstand von mehr als 3 Meter) es ausreicht, nur die Dipolkomponente auszugleichen. Ablenkeinheiten erzeugen ebenfalls magnetische Ablenkfeldkomponenten höherer Ordnung (beispielsweise Sechspol und Zehnpol), aber ihre Stärke sinkt viel schneller ab bei Vergrößerung des Abstands als die Stärke der Dipolkomponente, so daß ihre Beiträge bereits in einem Abstand von etwa 50 cm vernachlässigbar sind. Das magnetische Dipolmoment einer Störquelle (der Horizontalablenkspule) kann durch Addierung eines entgegengesetzten Dipolmoments ausgeglichen werden. Dieses Dipolmoment kann durch Erregen zweier Stromschleifen an der Außenseite der Horizontalablenkspule erhalten werden, die sich mit zwei Hauptanteilen ihrer Längen wenigstens nahezu parallel zur Röhrenachse aufeinander zugewandten Seiten erstrecken, wobei die Stromschleifen die erforderliche Windungszahl, den erforderlichen Oberflächenbereich und die erforderliche Orientierung haben. Das Erregen kann durch Anordnen der Ausgleichsspulen bewirkt werden, die aus den Stromschleifen in Reihenschaltung mit oder parallel zur Horizontalablenkspule bestehen.The invention is based on the knowledge that for suppression of interference from magnetic fields at a large distance from the source of interference (for example at a distance of more than 3 meters) it is sufficient to compensate only for the dipole component. Deflection units also generate magnetic deflection field components of a higher order (for example six-pole and ten-pole), but their strength decreases much more quickly as the distance increases than the strength of the dipole component, so that their contributions are negligible even at a distance of about 50 cm. The magnetic dipole moment of an interference source (the horizontal deflection coil) can be compensated by adding an opposite dipole moment. This dipole moment can be obtained by exciting two current loops on the outside of the horizontal deflection coil, which extend with two main parts of their lengths at least almost parallel to the tube axis on sides facing each other. the current loops having the required number of turns, the required surface area and the required orientation. Excitation can be effected by arranging the compensating coils consisting of the current loops in series with or in parallel with the horizontal deflection coil.

Die Ausgleichsspulen sollten vorzugsweise einen Oberflächenbereich überlappen, der möglichst groß ist. Je größer der Oberflächenbereich, umso weniger Energie wird zum Erzeugen eines gewünschten magnetischen Dipolmoments erforderlich sein. Ein Oberflächenbereich beispielsweise von 1 bis 10 dm² wurde in der Praxis als geeignet festgestellt.The compensating coils should preferably overlap a surface area that is as large as possible. The larger the surface area, the less energy will be required to generate a desired magnetic dipole moment. A surface area of 1 to 10 dm², for example, has been found to be suitable in practice.

Die Windungszahl der Ausgleichsspulen kann klein sein (weniger als 10). In vielen Fällen reichen 2 bis 6 Windungen aus. Zum Reduzieren des Interferenzfeldes in Abständen von etwa 50 cm enthält das Ausgleichsspulensystem nach der Erfindung zwei weitere Ausgleichsspulen, die an der Außenseite der Ablenkeinheit symmetrisch in bezug auf die Symmetrieebene der Horizontalablenkspule angeordnet sind und sich parallel zum Wiedergabeschirm erstrecken. Im Betrieb sind sie genauso zu erregen wie die ersten Ausgleichsspulen.The number of turns of the compensating coils can be small (less than 10). In many cases, 2 to 6 turns are sufficient. To reduce the interference field at intervals of about 50 cm, the compensating coil system according to the invention contains two further compensating coils, which are arranged on the outside of the deflection unit symmetrically with respect to the plane of symmetry of the horizontal deflection coil and extend parallel to the display screen. In operation, they are excited in the same way as the first compensating coils.

Wie oben erwähnt sollen die Ausgleichsspulen zum Reduzieren des Energieinhaltes groß sein.As mentioned above, the compensating coils should be large to reduce the energy content.

Jedoch ist es ein Problem, daß viele Typen von Wiegergabeanordnungen (insbesondere Monitoren) keinen Raum zum Aufnehmen großer Spulensystemen in der richtigen Position haben. Demnach sind verhältnismäßig kleine (zu kleine) Ausgleichsspulen zu verwenden, so daß der Strahlungsausgleich zu viel (Horizontalablenk-)Energie verbraucht. Der verfügbare Raum für die anzuordnenden Spulen parallel zum Wiedergabeschirm ist meist zu gering.However, it is a problem that many types of weighing display arrangements (especially monitors) do not have space to accommodate large coil systems in the correct position. Accordingly, relatively small (too small) compensation coils must be used, so that radiation compensation consumes too much (horizontal deflection) energy. The available space for the coils to be arranged parallel to the display screen is usually too small.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Bildwiedergabeanordnung nach der Erfindung ist dieses Problem dadurch reduziert, daß die zwei weiteren Ausgleichsspulen je wenigstens zwei Unterspulen in Parallelschaltung in einem vorgegebenen Abstand enthalten. Die Auswirkung dieser Spulen wird nachstehend näher erläutert.In a preferred embodiment of the picture display device according to the invention, this problem is reduced in that the two further compensating coils each contain at least two sub-coils connected in parallel at a predetermined distance. The effect of these coils is explained in more detail below.

Die Spulen der ersten Gruppe einander gegenüberliegender Ausgleichsspulen kann durch Stromschleifen gebildet werden, deren Windungen im wesentlichen koplanar sind und sich parallel zur Symmetrieebene der Horizontalablenkspule erstrecken. Es ist jedoch praktisch, sie als Sattelspulen auszubilden, die auf der Außenseite der elektromagnetischen Ablenkeinheit montiert sind. Insbesondere wenn diese Sattelspulen vom sog. Jochwindungstyp sind (d. h. auf einem Träger gewickelt), können sie derart gebildet werden, daß ihre Seitenanteile sich in der Längsrichtung der Röhrenachse erstrecken, wobei die Hauptanteile zusammen mit den quergerichteten Verbindungsanteilen, die sie an den Enden verbinden, wenigstens zwei Spulenfenster verschiedener Abmessungen definieren. Durch Einstellen der Oberflächenbereiche der Fenster (und daher der gesamten "wirksamen" Spulenfläche) ist es möglich, das ausgleichende Dipolfeld an das Streufeld jeder Horizontalablenkspule anzupassen, wobei die ersten Ausgleichsspulen kombiniert werden.The coils of the first group of opposing compensating coils can be formed by current loops whose turns are essentially coplanar and extend parallel to the plane of symmetry of the horizontal deflection coil. However, it is practical to form them as saddle coils which are on the outside of the electromagnetic deflection unit. In particular, when these saddle coils are of the so-called yoke winding type (ie wound on a support), they can be formed so that their lateral portions extend in the longitudinal direction of the tube axis, the main portions, together with the transverse connecting portions connecting them at the ends, defining at least two coil windows of different dimensions. By adjusting the surface areas of the windows (and therefore the total "effective" coil area), it is possible to adapt the compensating dipole field to the stray field of each horizontal deflection coil, combining the first compensating coils.

Es sei bemerkt, daß aus der europäischen Patentanmeldung EP-A1-0 039 502 eine Bildwiedergabeanordnung mit Spulen zum Ausgleichen des Effekts elektromagnetischer Felder in der Wiedergabeanordnung bekannt, die außerhalb der Wiedergabeanordnung entstehen.It should be noted that European patent application EP-A1-0 039 502 discloses a picture display device with coils for compensating the effect of electromagnetic fields in the display device which arise outside the display device.

Es sei bemerkt, daß aus der US-Patentschrift US-AA 634 930 eine Bildwiedergabeanordnung mit einer einzigen Spule unter der Wiedergaberöhre zum Unterdrücken des vom Ablenkjoch erzeugten elektromagnetischen Rauschens bekannt ist.It should be noted that from US patent specification US-AA 634 930 a picture display device with a single coil under the display tube for suppressing the electromagnetic noise generated by the deflection yoke is known.

Weiter sei bemerkt, daß in der europäischen Patentanmeldung EP-A1-0 220 777, die als Bestandteil des Standes der Technik innerhalb der Bestimmungen des Artikels 54(3) anzusehen ist, eine Bildwiedergabeanordnung mit einander gegenüberleigenden Ausgleichsspulen beschrieben ist. Weitere Ausgleichsspulen werden jedoch nicht beschrieben.It should also be noted that European patent application EP-A1-0 220 777, which is to be considered as part of the state of the art within the provisions of Article 54(3), describes a picture display device with opposing compensating coils. However, further compensating coils are not described.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigenThe invention is explained in more detail below with reference to the drawing. Show

Fig. 1a eine perspektivische Darstellung einer Bildwiedergabeanordnung mit einer Wiedergaberöhre,Fig. 1a is a perspective view of a picture display device with a display tube,

Fig. 1b schematisch eine elektromagnetische Ablenkeinheit mit einer Horizontalablenkspule,Fig. 1b schematically shows an electromagnetic deflection unit with a horizontal deflection coil,

Fig. 2 eine perspektivische Rückansicht einer Wiedergaberöhre, auf der zwei Ausgleichsspulengruppen angeordnet sind,Fig. 2 is a perspective rear view of a display tube on which two compensating coil groups are arranged,

Fig. 3 schematisch eine Spule/Röhrenkombination in einem Längsschnitt mit zwei Ausgleichsspulengruppen,Fig. 3 schematically shows a coil/tube combination in a longitudinal section with two compensating coil groups,

Fig. 4 eine perspektivische Rückansicht einer Wiedergaberöhre mit einer Gruppe Einfachausgleichsspulen und einer Gruppe Doppelausgleichsspulen,Fig. 4 is a perspective rear view of a display tube with a Group of single balancing coils and a group of double balancing coils,

Fig. 5 eine schematische Ansicht einer Ausgleichsspulenhälfte mit drei Fenstern.Fig. 5 is a schematic view of a compensating coil half with three windows.

In Fig. 1a ist eine perspektivische Darstellung einer Kombination einer Ablenkeinheit und einer Wiedergaberöhre in einem Gehäuse 2 dargestellt, das mit Mitteln zum Ausgleichen von Störfeldern nach der Erfindung versehen werden kann. Der Deutlichkeit halber sind alle für ein besseres Verständnis der Erfindung unwichtige Einzelheiten ausgelassen.Fig. 1a shows a perspective view of a combination of a deflection unit and a display tube in a housing 2 which can be provided with means for compensating interference fields according to the invention. For the sake of clarity, all details which are unimportant for a better understanding of the invention have been omitted.

Die Wiedergaberöhre enthält einen zylindrischen Hals 1 und einen trichterförmigen Anteil 3, dessen breitesten Teil an der Vorderseite der Röhre liegt und einen (nicht dargestellten) Wiedergabeschirm enthält.The display tube comprises a cylindrical neck 1 and a funnel-shaped portion 3, the widest part of which is located at the front of the tube and containing a display screen (not shown).

Der Wiedergabeschirm enthält Leuchtstoffe, die beim Beschuß mit Elektronen in einer vorgegebenen Farbe leuchten. Der Rückteil des Halses 1 enthält ein Elektronenstrahlerzeugungssystem 7 (schematisch dargestellt). Im Übergangsbereich zwischen dem Hals 1 und dem trichterförmigen Anteil 3 ist eine elektromagnetische Einheit 9 in schematischer Darstellung auf der Röhre angeordnet, und diese Einheit enthält u. a. eine Horizontalablenkspule 11 (Fig. 1b) zum Ablenken der Elektronenbündel in einer horizontalen Richtung x. Wie in Fig. 1b schematisch dargestellt, kann die Horizontalablenkspule 11 beispielsweise aus zwei sattelförmigen Spulenhälften bestehen. Im Betriebszustand durchfließt ein Sägezahnstrom mit einer Frequenz zwischen 10 und 100 kHz beispielsweise mit einer Frequenz von etwa 6 kHz diese Spulen. Allgemein wird die Horizontalablenkspule 11 von einem ringförmigen Kernelement 10 aus weichmagnetischem Material umgeben, vom sog. Jochring, der mit einer gestrichelten Linie in Fig. 1b dargestellt ist.The display screen contains phosphors which glow in a predetermined color when bombarded with electrons. The rear part of the neck 1 contains an electron beam generating system 7 (shown schematically). In the transition area between the neck 1 and the funnel-shaped part 3, an electromagnetic unit 9 is arranged on the tube in a schematic representation, and this unit contains, among other things, a horizontal deflection coil 11 (Fig. 1b) for deflecting the electron bundles in a horizontal direction x. As shown schematically in Fig. 1b, the horizontal deflection coil 11 can consist, for example, of two saddle-shaped coil halves. In the operating state, a sawtooth current with a frequency between 10 and 100 kHz, for example with a frequency of about 6 kHz, flows through these coils. In general, the horizontal deflection coil 11 is surrounded by an annular core element 10 made of soft magnetic material, the so-called yoke ring, which is shown with a dashed line in Fig. 1b.

Wenn das Strahlungsfeld einer Horizontalablenkspule mit einem Jochring zunächst gleich groß, aber dem einer Spule ohne Jochring entgegengesetzt ist, kann die Horizontalablenkspule für große Abstände als Stromschleife mit einem vorgegebenen magnetischen Moment angenommen werden.If the radiation field of a horizontal deflection coil with a yoke ring is initially equal to, but opposite to, that of a coil without a yoke ring, the horizontal deflection coil can be assumed to be a current loop with a given magnetic moment for large distances.

Das Feld B&sub0; in der Mitte einer Horizontalablenkspule ohne Jochring kann mit etwa 3,0 mT (30 Gauß) berechnet werden. Das Feld einer praktischen Ablenkspule mit einem Jochring beträgt etwa das Zweifache dieses Wertes.The field B�0 at the center of a horizontal deflection coil without a yoke can be calculated to be about 3.0 mT (30 Gauss). The field of a practical deflection coil with a yoke is about twice this value.

Das Horizontalablenkspulenfeld in 1 m Abstand beträgt etwa 10 uT (1 mGauß).The horizontal deflection coil field at a distance of 1 m is approximately 10 uT (1 mGauss).

Dieses Strahlungsfeld kann mit einem Hilfsschleifenstrom mit niedrigem nI-Wert und großem Radius derart ausgeglichen werden, daß das magnetische Moment gleich dem der Spule selbst ist. Ein derartiger Hilfsschleifenstrom kann mit einer Ausgleichsschleife mit einem Radius Rc = 20 cm und mit einer Windungszahl nc = 4 erzeugt werden. Auf diese Weise läßt sich eine Reduktion von 40 dB verwirklichen, beispielsweise in einem Abstand von 3 m und mehr von der Strahlungsquelle. Die Orientierung der Ausgleichsschleife soll derart sein, daß das magnetische Dipolmoment, das bei Stromdurchgang durch diese Spule in einem vorgegebenen Abstand (beispielsweise 3 m) erzeugt wird, das magnetische Dipolmoment der Störkomponente ausgleicht. Zu diesem Zweck soll das Dipolmoment der Ausgleichsschleife parallel zu und entgegengesetzt gerichtet in bezug auf das Dipolmoment der Störkomponente verlaufen. Die Störkomponente ist zunächst die Horizontalablenkspule. Jedoch kann auch der Horizontalausgangstransformator ein Störfeld erzeugen und dabei als Störkomponente betrachtet werden. In diesem Fall gilt:This radiation field can be balanced with an auxiliary loop current with a low nI value and a large radius in such a way that the magnetic moment is equal to that of the coil itself. Such an auxiliary loop current can be generated with a compensating loop with a radius Rc = 20 cm and with a number of turns nc = 4. In this way, a reduction of 40 dB can be achieved, for example at a distance of 3 m and more from the radiation source. The orientation of the compensating loop should be such that the magnetic dipole moment that is generated when current passes through this coil at a given distance (for example 3 m) balances the magnetic dipole moment of the interference component. For this purpose, the dipole moment of the compensating loop should run parallel to and in the opposite direction to the dipole moment of the interference component. The interference component is initially the horizontal deflection coil. However, the horizontal output transformer can also generate an interference field and be considered as an interference component. In this case, the following applies:

Parallele Dipolmomente aus einer oder mehreren Komponenten können mit einer einzigen Stromschleife ausgeglichen werden. Nicht parallele Dipolmomente können mit einer Schleife ausgeglichen werden, wenn die Frequenz und die Phase der auszugleichenden Dipolmomente dieselben sind.Parallel dipole moments of one or more components can be balanced with a single current loop. Non-parallel dipole moments can be balanced with a loop if the frequency and phase of the dipole moments to be balanced are the same.

Es ist also möglich, die magnetischen Streufelder einer Anordnung mit einer Anzahl direkt störender Quellen (Horizontalausgangsstufe, Ablenkspule) und mit einer Anzahl indirekter Quellen (Reflektoren, Basisplatten) mit Hilfe einer Ausgleichsschleife mit einer beschränkten Windungszahl und einem vorgegebenen Durchmesser auszugleichen.It is therefore possible to compensate for the magnetic stray fields of an arrangement with a number of direct disturbing sources (horizontal output stage, deflection coil) and with a number of indirect sources (reflectors, base plates) using a compensating loop with a limited number of turns and a given diameter.

Durch die Wahl einer niedrigen Windungszahl und eines großen Oberflächenbereichs können folgende Bedingungen immer erfüllt werden:By choosing a low number of turns and a large surface area, the following conditions can always be met:

1. Der magnetische Dipolmomentvektor ist gleich der Summe der Dipolmomente aller direkten Quellen in der Anordnung.1. The magnetic dipole moment vector is equal to the sum of the dipole moments of all direct sources in the arrangement.

2. Die Ladung bei der Speisung und bei der Störung auf den Komponenten in der Anordnung selbst, insbesondere in der Ablenkspule, ist klein genug.2. The charge during supply and during disturbance on the components in the arrangement itself, especially in the deflection coil, is small enough.

In Fig. 2 ist eine Ablenkeinheit mit zwei Störspulengruppen dargestellt, einer horizontal angeordneten Gruppe 18, 19 und einer vertikal angeordneten Gruppe 18a, 19a. Durch die Wahl der Windungszahl der vertikal angeordneten Gruppe abweichend von der der horizontal angeordneten Gruppe und durch richtige Wahl sowohl der Stromrichtungen als auch der Abmessungen der horizontal und vertikal angeordneten Gruppen kann eine bedeutende Feldreduktion in Abständen von etwa 50 cm verwirklicht werden. Bezüglich der richtigen Wahl der Stromrichtungen bedeutet dies insbesondere, daß beim Erregen des Störunterdrückungsspulensystems die Ströme in den horizontal angeordneten Teilen in derselben Richtung fließen wie die Ströme in den entsprechenden (axialen) Teilen der Horizontalablenkspulen, und daß die Ströme in den vertikal angeordneten Teilen in einer Richtung fließen, die der Richtung der entsprechenden (transversalen) Teile der Horizontalablenkspulen entgegengesetzt ist.In Fig. 2, a deflection unit with two interference coil groups is shown, a horizontally arranged group 18, 19 and a vertically arranged group 18a, 19a. By choosing the number of turns of the vertically arranged group differently from that of the horizontally arranged group and by correctly choosing both the current directions and the dimensions of the horizontally and vertically arranged groups, a significant field reduction can be achieved at distances of about 50 cm. With regard to the correct choice of current directions, this means in particular that when the interference suppression coil system is excited, the currents in the horizontally arranged parts flow in the same direction as the currents in the corresponding (axial) parts of the horizontal deflection coils, and that the currents in the vertically arranged parts flow in a direction opposite to the direction of the corresponding (transverse) parts of the horizontal deflection coils.

Der Betrieb der Spulenanordnung nach Fig. 2 wird nachstehend anhand der Fig. 3 näher erläutert. Das Störfeld der Ablenkspule 26 kann allgemein als Dipol in der Röhre 27 (= Spule 21) angenommen werden. Der Ausgleich erfolgt mit den Spulen 22 und 23, die in bezug auf die Symmetrieebene der Horizontalablenkspule der Ablenkeinheit 26 symmetrisch angeordnet sind. Jedoch wird durch den Abstand ΔY&sub1; zwischen den Spulen 22 und 23 eine 6-Polkomponente erzeugt, und durch den Abstand ΔX wird eine 4-Polkomponente erzeugt. Wenn die Spulen 22 und 23 vorwärts geschoben werden (um ΔX und damit den 4-Pol zu verringern) wird ΔY&sub1; größer und damit vergrößert sich auch der 6-Pol. Aus diesem Grunde bleibt ΔY&sub1; klein. Der 6-Pol kann einigermaßen durch Vergrößerung des Durchmessers der Spulen 22 und 23 reduziert werden, was darin ausläuft, daß ΔX notwendigerweise größer wird, da die Spulen nicht in die Röhre eingeführt werden können. Ein 4-Pol proportional der Abmessung der Spule, des Stromes durch die Spulen und des Abstands ΔY&sub2; wird vorherrschend mit den zwei vertikalen Spulen 24 und 25 erzeugt. Die 4- und die 6-Pole können durch richtige Kombination von Spulenabmessungen und Stromstärken neutralisiert werden. Für die 8- Pole sollen sämtliche Spulen nicht so groß werden, daß sie dem Meßkreis tangential sind, da dabei die 8-Pole und sogar höhere Harmonische einen Roll zu spielen anfangen.The operation of the coil arrangement according to Fig. 2 is explained in more detail below with reference to Fig. 3. The interference field of the deflection coil 26 can generally be assumed to be a dipole in the tube 27 (= coil 21). The compensation is carried out with the coils 22 and 23, which are arranged symmetrically with respect to the plane of symmetry of the horizontal deflection coil of the deflection unit 26. However, the distance ΔY₁ between the coils 22 and 23 creates a 6-pole component, and the distance ΔX creates a 4-pole component. If the coils 22 and 23 are pushed forward (to reduce ΔX and thus the 4-pole), ΔY₁ becomes larger and thus the 6-pole also increases. For this reason, ΔY₁ remains small. The 6-pole can be reduced somewhat by increasing the diameter of the coils 22 and 23, which results in ΔX necessarily becoming larger since the coils cannot be inserted into the tube. A 4-pole proportional to the size of the coil, the current through the coils and the distance ΔY2 is produced predominantly with the two vertical coils 24 and 25. The 4- and 6-poles can be neutralized by the right combination of coil sizes and currents. For the 8-poles, all the coils should not be so large that they are tangential to the measuring circuit, since the 8-poles and even higher harmonics start to play a role.

Wie bereits erwähnt ist es wichtig, großformatige Störunterdrückungsspulen im Zusammenhang mit ihrem Energieverbrauch zu verwenden. Wenn dies nicht möglich ist, bietet die Erfindung die Lösung des Aufbaus der Spulen des Systems in senkrechter Anordnung auf die Symmetrieebene der Horizontalablenkspule aus wenigstens zwei Unterspulen (28a und 28b bzw. 29a und 29b in Fig. 4). Durch Anordnen der Unterspulen jedes Paares in einem vorgegebenen Abstand (ΔZ) auseinander kann gewährleistet werden, daß es eine minimale gegenseitige Induktivität gibt. Bei zwei Unterspulen kann jedes Unterspulenpaar die Hälfte der Windungszahl haben, die sonst für eine einzige Spule erforderlich wäre. Das bedeutet, daß die Induktivität des Systems mit zwei Unterspulenpaaren die Hälfte der Induktivität einer Gruppe einfacher Spulen haben kann. Dies ergibt eine Verringerung des Energieinhalts.As already mentioned, it is important to use large-sized noise suppression coils in relation to their energy consumption. If this is not possible, the invention offers the solution of constructing the coils of the system in a perpendicular arrangement to the plane of symmetry of the horizontal deflection coil from at least two sub-coils (28a and 28b or 29a and 29b in Fig. 4). By arranging the sub-coils of each pair at a predetermined distance (ΔZ) apart, it can be ensured that there is a minimum mutual inductance. With two sub-coils, each sub-coil pair can have half the number of turns that would otherwise be required for a single coil. This means that the inductance of the system with two sub-coil pairs can have half the inductance of a group of simple coils. This results in a reduction in energy content.

Die Sattelspulen 18 und 19 können vom sog. Jochwicklungstyp sein. Das bedeutet, daß sie direkt auf einen Träger aufgewickelt werden. Dieser Träger kann beispielsweise zwei genutete Flanschen enthalten, die auf den Vorder- und Rückseiten der Ablenkeinheit befestigt werden. Die Positionen der sich in axialer Richtung erstreckenden Windungsanteile können mit den Nuten fixiert werden. Zur Verwendung in verschiedenen Ablenkeinheiten können beispielsweise Universalflansche (mit gleichmäßig auf den Umkreis verteilten Nuten) zum Wickeln von Ausgleichsspulen mit zwei oder mehreren Spulenfenstern verschiedener Abmessungen verwendet werden. Auf diese Weise kann der wirksame Ausgleichsspulenoberflächenbereich an jede Horizontalablenkspule angepaßt werden, mit der die Ausgleichsspule kombiniert ist. In Fig. 5 ist eine schematische Ansicht einer Ausgleichssattelspulenhälfte 30 mit drei Spulenfenstern 31, 32 und 33 mit verschiedenen Abmessungen dargestellt.The saddle coils 18 and 19 can be of the so-called yoke winding type. This means that they are wound directly onto a carrier. This carrier can, for example, contain two grooved flanges which are attached to the front and rear sides of the deflection unit. The positions of the winding portions extending in the axial direction can be fixed with the grooves. For use in various deflection units, for example, universal flanges (with grooves evenly distributed around the circumference) can be used for winding compensating coils with two or more coil windows of different dimensions. In this way, the effective compensating coil surface area can be adapted to each horizontal deflection coil with which the compensating coil is combined. Fig. 5 shows a schematic view of a compensating saddle coil half 30 with three coil windows 31, 32 and 33 of different dimensions.

Claims

1. A picture display device with a display tube with a cylindrical neck (1) containing a device (7) for generating electron beams, with a funnel-shaped part (3) containing at its widest end a picture display luminescent screen substantially perpendicular to the longitudinal axis of the tube, with electron beam deflection means and with a means for reducing a magnetic stray field arising in one or more sources of the display device, characterized in that the electron beam deflection means contains a deflection unit (9) arranged on the display tube, and this deflection unit contains a pair of mutually opposed horizontal deflection coils (11) and a vertical deflection coil, that the means for generating a magnetic stray field contains a compensating coil system which is oriented and excitable in such a way that in operation a magnetic compensating field is generated by the compensating coil system, the dipole moment of the magnetic compensating field being the dipole moment of the magnetic stray field at least to such an extent that when measured at a predetermined distance from the image display device, the strength of the local magnetic dipole field generated by the image display device is below a desired standard, the compensating coil system comprises a first pair of opposing compensating coils (18, 19, 22, 23) on the outside of the deflection unit opposite one another relatively in the plane of symmetry of the pair of horizontal deflection coils, which is perpendicular to the horizontal deflection field and has side portions extending in the direction of the longitudinal axis (z), and two further compensating coils (18a, 19a, 24, 25, 28a, 28b, 29a, 29b) on the outside of the deflection unit symmetrical with respect to the plane of symmetry of the pair of horizontal deflection coils, which are in a plane extend substantially parallel to the display screen.

2. Image display device according to claim 1, characterized in that the two further compensating coils each contain at least two sub-coils (28a, 28b, 29a, 29b) in parallel in a predetermined state (ΔZ).

3. A picture display device according to claim 1 or 2, characterized in that the coils of the first group of opposing compensating coils each formed as a saddle-shaped coil on the outside of the deflection unit.

4. A picture display device according to claim 3, characterized in that the saddle coils are each mounted on the outside of the electromagnetic deflection unit and include side portions which extend in the direction of the longitudinal tube axis and, together with transverse connecting parts, connect them to the defining at least two coil windows of different dimensions.

5. A picture display device according to claim 4, characterized in that the saddle coils are of the yoke winding type.