ЭКРАНИРОВАННОЕ ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1995 года по МПК H05K9/00 

Изобретение относится к электронике и радиоэлектронике, а более конкретно, к экранированному электронному устройству, обеспечивающему ослабление электромагнитного излучения в диапазоне от радио- до рентгеновских частот, включая инфракрасные, видимые и ультрафиолетовые, и электростатического воздействия, возникающих при работе средств отображения информации, например электронно-лучевых приборов.

Такого рода воздействия оказывают влияние на пользователей, вызывая нежелательные биологические эффекты, снижают качество работы соседних приборов.

Известно экранированное устройство, обеспечивающее защиту электроприборов от электромагнитной индукции, включающее корпус с основанием и съемной крышкой [1] Корпус изготовлен из высокопрочного непористого пластика, дублированного металлом. Сложная конструкция корпуса, состоящего из периферической юбки, кронштейнов и различных уплотняющих деталей, а также ограниченная по диапазону защита прибора сдерживают его широкое использование.

В этом техническом решении, кроме того, не достигается защита пользователя от комплекса нежелательных воздействий, устройство неприменимо для улучшения защитных параметров серийно выпускаемых приборов, не имеющих специального корпуса.

Более комплексная защита прибора обеспечивается экранированным электронным устройством описанным в [2] Устройство предназначено для защиты электронно-лучевого прибора от воздействия электромагнитной индукции и радиочастотных помех. Предусмотрена защита от этих воздействий и пользователей.

Устройство представляет собой металлический кожух, внутри которого установлена электронно-лучевая трубка. На металлическом кожухе с помощью специальных приспособлений и прокладок смонтировано фильтрующее окно, включающее стеклянный экран, выгнутый по форме кинескопа, и закрывающую его переднюю панель. Экран содержит две стеклянные пластины, между которыми заключена медная сетка, выходящая за пределы пластины и образующая рукав. Наружная стеклянная пластина меньше внутренней, вследствие чего на внутренней пластине образуется уступ. На нем поверх медного рукава расположена изолирующая эластичная прокладка из неопрена или силикона, и на нее в один оборот закручен медный рукав. Стеклянный экран с помощью специальных зажимов сложного профиля, снабженных выступами и кольцами, предотвращающими смещение экрана в ортогональной плоскости, с помощью винтов закреплен на лицевой панели прибора. Фильтрующее окно (стеклянный экран + лицевая панель) через упругую медно-бериллиевую прокладку соединено с металлическим кожухом в непосредственной близости от поверхности кинескопа. Устройство обеспечивает эффективную защиту от электромагнитных излучений в диапазоне высоких частот и электростатического воздействия.

Таким образом, экранированное электронное устройство [2] представляет собой сложную конструкцию, в которой чрезвычайно важное значение имеют специальные крепежные детали и прокладки. Сборка такого дорогостоящего и сложного устройства достаточно трудоемка и возможна только в заводских условиях. Использование же такого устройства не обеспечивает защиту электронно-лучевых приборов от инфракрасного, видимого и ультрафиолетового излучения.

Целью изобретения является создание экранированного электронного устройства, обеспечивающего ослабление электромагнитного излучения в диапазоне от радио- до рентгеновских частот, включая инфракрасные, видимые и ультрафиолетовые, и электростатического воздействия, возникающих при работе средств отображения информации, например электронно-лучевых приборов, при одновременном упрощении конструктивного решения, снижении стоимости и повышении надежности.

Цель достигается с помощью экранированного электронного устройства, содержащего токопроводящий корпус, в котором заключена электронно-лучевая трубка, состоящий из токопроводящего кожуха и фильтрующего окна, включающего лицевую панель и выгнутый по радиусу электронно-лучевой трубки, максимально к ней приближенный прозрачный экран с токопроводящим элементом, обеспечивающим непрерывный электрический контакт с внутренней поверхностью токопроводящей лицевой панели, имеющей непрерывный электрический контакт и не образующей гальванопары с токопроводящим кожухом, отличающееся тем, что токопроводящий элемент выполнен в виде многослойного покрытия с поверхностным сопротивлением, меньшим или равным 10 Ом/Oм/□_, расположенного на внутренней и/или внешней стороне прозрачного экрана, снабженного по периметру и торцу с внутренней и/или внешней стороны токопроводящей рамкой с поверхностным сопротивлением 0,2-0,5 Ом/Ом/□ Фильтрующее окно жестко соединено с крпусом прибора с обеспечением поджатия прозрачного экрана электронно-лучевой трубкой к лицевой панели прибора, многомлойное токопроводящее покрытие выполнено в виде последовательно нанесенных чередующихся слоев металла, выбранного из группы IБ и оксида металла, выбранного из группы IIIA и/или IVA.

Прозрачный экран выполнен из стекла, имеющего коэффициент пропускания не ниже 90% в том числе из неорганического силикатного стекла с добавками тяжелых металлов или без них, в зависимости от решаемой задачи, или из органического стекла.

В соответствии с настоящим изобретением корпус электронно-лучевого прибора может быть выполнен из токопроводящих материалов или из диэлектрика, имеющего на внутренней поверхности токопроводящее покрытие, выполненное из металла, выбранного из группы IБ и/или VIIIБ, суммарная толщина покрытия не менее 14-18 мкм. Материал токопроводящей рамки не образует гальванопары с токопроводящим элементом прозрачного экрана.

При необходимости прозрачный экран с многослойным токопроводящим покрытием на внутренней стороне на внешней имеет антибликовый слой из алкидного или эпоксидного лака, или другое антибликовое покрытие, ослабляющее отражение и блики. Ту же функцию выполняет наружная формованная шероховатая поверхность.

На фиг. 1 показан прозрачный экран в разрезе; на фиг.2-4 разрез А-А на фиг. 1; Вариант на фиг.2 представляет собой экран, у которого на внутренней стороне стекла 1 имеется многослойное токопроводящее покрытие 2, поверх которого нанесен дополнительный токопроводящий слой 3. В варианте на фиг.3 на стекле 1 токопроводящие покрытия 2 имеются как с внутренней, так и с внешней стороны, и, наконец, в варианте на фиг.4 токопроводящее покрытие 2 находится на внешней стороне стекла 1.

На фиг.5 представлено экранированное электронное устройство в собранном виде с резьбовым вариантом крепления фильтрующего окна к корпусу прибора; на фиг.6 узел I на фиг.5.

В корпус 1 с токопроводящим покрытием 2 вмонтирована электронно-лучевая трубка 3, спереди на корпусе закреплена лицевая панель прибора 4, к внутренней поверхности которой при помощи кинескопа 5 прижат прозрачный экран 6, удерживаемый винтами 7. На лицевой панели 4, так же, как и на внутренней поверхности корпуса 1, имеется многослойное токопроводящее покрытие 2. На поверхности прозрачного экрана имеется токопроводящее покрытие 8, выполненное из чередующихся слоев металла, выбранного из группы IБ и оксида металла, выбранного из группы IIIA и/или IVA, по периметру и торцу прозрачного экрана поверх покрытия 8 нанесена токопроводящая рамка 9, выполненная из металла, выбранного из группы VIIIБ, и не образующая гальванопары с многослойным покрытием экрана 8; суммарная толщина покрытия 9 не менее 14-18 мкм.

Токопроводящие покрытия 2 на корпусе и лицевой панели прибора, а также токопроводящее покрытие на поверхности прозрачного экрана образуют сплошной электрический слой.

Результаты испытаний экранированного электронного устройства представлены в табл.1 и 2.

При этом светопропускание сохраняется на уровне 60-85% блики составляют 0,4-0,6%
Как видно из приведенных результатов, использование экранированного электронного устройства, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, позволяет значительно ослабить вредные биологические эффекты. Особенно важно, что это достигается при сохранении высокого светопропускания, в то время как лучшие известные защитные экраны обеспечивают этот показатель на уровне 50% Кроме того, ослабление электромагнитного излучения при частоте 10 МГц имеет кратность 1000.

Таким образом, предложенное экранированное электронное устройство, являющееся предметом настоящего изобретения, позволяет значительно ослабить весь комплекс вышеперечисленных излучений, возникающих при работе средств отображения информации, например приборов с электронно-лучевыми трубками, существенно увеличить безопасность их использования и качество работы соседних приборов, на которые воздействуют ослабленные излучения.

Конструктивные особенности прозрачного экрана в соответствии с настоящим изобретением позволяют не только обеспечить защиту от вредных воздействий приборов, но значительно упростить изготовление и установку его на электронно-лучевые приборы. Причем смонтировать прозрачный экран можно на уже установленный прибор. Не вызывает затруднений замена прозрачного экрана. При его замене на такой же качество защиты гарантировано. Важную роль играют состав стекла и токопроводящие покрытия, ограниченные поверхностным сопротивлением в пределах 10 Ом/Ом/□. Предложенная конструкция фильтрующего окна не требует специальных крепежных деталей, при монтаже используются те винты, которые входят в комплект поставки прибора. Использование корпуса прибора в качестве экранирующего кожуха, наряду с вышеперечисленными преимуществами, значительно упрощает изготовление и монтаж и, в конечном итоге, стоимость самого экранированного электронного устройства, что наряду с его высокой надежностью и простотой гарантирует его эффективность как в условиях серийного производства, так и в индивидуальной доработке с электрон- но-лучевыми трубками, например дисплеев, находящихся в эксплуатации.

Использование: для ослабления электромагнитного излучения в диапазоне от радио- до рентгеновских частот, включая инфракрасные, видимые и ультрафиолетовые, и электростатического воздействия, возникающих при работе средств отображения информации, например электронно-лучевых приборов. Сущность изобретения: устройство включает токопроводящий кожух и фильтрующее окно. Токопроводящий кожух представляет собой металлический или пластмассовый металлизированный корпус электронно-лучевой трубки, а фильтрующее окно прозрачный экран и лицевую панель прибора. Прозрачный экран включает оптически прозрачный материал с коэффициентом пропускания не менее 90% На его внутреннюю и/или внешнюю поверхность нанесено многослойное токопроводящее покрытие, и по периметру к торцу прозрачный экран снабжен токопроводящей рамкой, обеспечивающей непрерывный электрический контакт с лицевой панелью прибора. Фильтрующее окно жестко соединено с корпусом прибора с обеспечением поджатия прозрачного экрана электронно-лучевой трубки к лицевой панели прибора. 1 з. п. ф-лы, 6 ил. 2 табл.

1. ЭКРАНИРОВАННОЕ ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее токопроводящий корпус, в который заключена электронно-лучевая трубка, состоящий из токопроводящего кожуха и фильтрующего окна, включающего лицевую панель и выгнутый по радиусу электронно-лучевой трубки, максимально к ней приближенный прозрачный экран с токопроводящим элементом, обеспечивающим непрерывный электрический контакт с внутренней поверхностью токопроводящей лицевой панели, имеющей непрерывный электрический контакт и не образующей гальванопары с токопроводящим кожухом, отличающееся тем, что токопроводящий элемент выполнен в виде многослойного покрытия с поверхностным сопротивлением, меньшим или равным 10 Oм/□, расположенного на внутренней и/или внешней стороне прозрачного экрана, снабженного по периметру и торцу с внутренней и/или внешней стороны токопроводящей рамкой с поверхностным сопротивлением 0,2-0,5 Oм/□, фильтрующее окно жестко соединено с корпусом прибора с обеспечением поджатия прозрачного экрана электронно-лучевой трубкой к лицевой панели прибора. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что многослойное токопроводящее покрытие выполнено в виде последовательно чередующихся слоев металла, выбранного из группы IБ, и оксида металла, выбранного из группы IIIА и/или IVА.