ЗАЩИТНЫЙ ЭКРАН ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ И ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

ЗАЩИТНЫЙ ЭКРАН ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ И ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКРК ЮЗДЕЙСТВИЙ
Данная полезная модель относится к специальной области электронной техники и может быть применена для ослабления электромагнитного излучения (ЭШ) в диапазоне от радио- до рентгеновских частот, включая инфракрасные, видимые и ультрафиолетовые, а также электростатического воздействия, возникающих при работе различных электронно-лучевых приборов, в частности, устройств отображения информации, например, видеомониторов персональных ЭВМ (ПЭВМ). Та.кого рода воздействия оказывают вредное влияние на операторов, вызывая нежелательные биологические эффекты, а также влияют на работу соседних приборов, л/худшая их качество.
К современным электронно-лучевьал приборам предъявляются повышенные требования с точки зрения их экранирования. Поэтому они, как правило, должны быть снабжены экранирующими средствами, как корпусными, так и со стороны лицевой поверхности их экрана (монитора, электронно-лучевой трубки ЭЛТ). В данной заявке рассматривается защитное средство, устанавливаемое со стороны лицевой панели прибора - защитный экран от электромагнитными электростатических воздействий.
Известен защитный экран, использованный в устройстве по патенту США № 47I059I, МПК Н 05 К 9/00, 1987 г., предназначенном для комплексной защиты прибора и пользователей от воздействий ЭМИ в диапазоне высоких частот и электростатического воздействия. Защитный экран в этом устройстве представляет собой фильтрующее окно, включающее стеклянный экран, выгнутый по форме ЭЛТ прибора и закрывающую его переднюю панель. Стеклянный экран содержит две выгнутые стеклянные пластины, между которыми заключена медная сетка.
6I€1K H 05 К 9/00
выходящая за пределы пластины и образующая рукав. Наружная стеклянная пластина меньше внутренней, вследствие чего на ней образован уступ, на котором поверх рукава сетки расположена изолирующая эластичная прокладка из неопрена или силикона, и на нее в один оборот закручен рукав. Стеклянный экран с помощью специальных зажрШов сложного профиля, снабженных выступами и кольцами, предотвращающими смещение экрана в ортогональной плоскости, с помощью винтов закрепляется на лицевой панели прибора. Кроме того, фильтр; тощее окно Стеклянный экран + лицевая панель) через упругую медно-бериллиевую прокладку электрически соединяется с металлическшл кожухом прибора в непосредственной близости от лицевой поверхности прибора (ЭЛТ, монитора).
Таким образом, защитный экран имеет сложную дорогостошщ/ю конструкцию, в которой чрезвычайно важное значение имеют специальные прокладки и крепежные элементы. Изготовление такой конструкции для различных модификаций и размеров приборов, для которых она предназначена, а также ее сборка весьма трудоемки и возможны только в заводских условиях.
Более простым и надежным по сравнению с вьштеописанным аналогом является защитный экран, используемый в устройстве по патенту РФ № 2С46564, 61vinK Н 05 К 9/00, 1993 г., который обеспечивает ослабление ЭМИ в диапазоне от радио- до рентгеновских частот, включая инфракрасные, видимые и ультрафиолетовые излучения. Это техническое решение выбрано нами за прототип.
Защитный экран - прототип выполнен в виде оптически прозрачного фильтрующего окна, включающего лицевую панель и выгнутый по форме лицевой поверхности ЭЛТ прозрачный экран с токопроводящим элементом, электрически связанным с внутренней токопроводящей повррхностью лицевой панели, при этом токопроводящий элемент прозрачного
экрана представляет собой многослойное покрытие с поверхностным омическим сопротивлением 4 1C Ом/О  расположенное на внутренней и/или внешней стороне прозрачного экрана, по перголетру которого установлена токопроводящая рамка с поверхностным омическим сопротивлением 0,2-0,5 Ом/а . Фильтрующее окно жестко соединяется . корпусом прибора с обеспечением поджатия прозрачного экрана к лицевой панели прибора с помощью винтов, имеющихся в комплекте прибора. Для многослойного токопроводящего покрытия используют чередующиеся слои металла из группы 1Б и оксида металла из группы ША и/или 1УА. Защитный экран обеспечивает ослабление ультрафиолетовых, инфракрасных, рентгеновских излучений и электростатического воздействия от 9о;:з до IQC%, а ослабление электромагнитного поля на частотах от 0,01 до 30 Жц соответственно от 90 дБ до 40 дБ.
Однако, конструкция защитного экрана - прототипа остается достаточно сложной и, прежде всего, с технологической точки зрения, так как при ее изготовлении необходимо обеспечить требуемую форму прозрачного экрана, соответствующ -то форме экрана конкретного типа и размера прибора, для которого она предназначается, выполнить напыление чередующихся слоев токопроводящего покрытия из разных металлов и окислов, обеспечить сплошной электрический слой, образованный токопроводящим покрытием на поверхности прозрачного экрана, лицевой панели, а также на корпусе прибора с помощью дополнительных конструктивных элементов. Все это делает конструкцию трудоемкой и экономически менее эффективной. Кроме того, прототип не обеспечивает защиты от излучений на инфранизких частотах ( 5-10 Гц) из-за большого омического сопротивления токопроводящей пленки на этих частотах.
приборов (в частности, средств отображения информации) при существенном упрощении его конструкции и снижении стоимости.
При этом достигается следующий технический результат, заключающийся в полной защите от электростатических воздействий, обеспечении эффективности экранирования до 99 ослабления ЗШ на частотах от инфранизких до 400 кГц. Устройство высокотехнологично, так как его контрукция предельно проста и не требует сложных технологических операций при изготовлении. При этом коэффициент пропускания обеспечивается на требуемом уровне.
Указанный технический результат достигается в защитном экране от электромагнитных и электростатических воздействий, содержащем оптически прозрачное токопроводящее окно, закрепленное в рамке с элементами фиксации для установки экрана на лицевой поверхности прибора и электрически соединенное с выводом заземления, благодаря тому, что оптически прозрачное токопроводящее окно выполнено в виде металлической регулярной сетки с черным оксидным покрытием и с поверхностным омическим сопротивлением 0,2-0,5 Ом/а , охваченной по периметру токопроводотлей шиной, имеющей вывод заземления, а рамка вьшолнена из ударопрочной шругой пластмассы, причем элементы фиксации рэ.сположены на противоположных сторонах рамки, а в одном из углов рамки вьшолнено гнездо для вывода заземления токопроводящей шины.
Сущность полезной модели поясняется чертежом.
Защитный экран состоит из оптически прозрачного токопроводящего окна I, выполненного в виде металлической регулярной сетки. В качестве материала сетки целесообразно использовать медь или бронзу (или их сплавы), обеспечивалощие поверхностное омическое сопротивление 0,2-0,5 Ом/О . На сетву нанесено черное оксидное покрытие для снижения коэффициента отражения с целью ; т/еньшения бликов и повышения яркостного контраста изображения на экране прибора. Металлическая сетка окна I по периметру охвачена токопроводящей шиной 2, предпочтительно из того же материала, что и материал самой сетки, то есть с таким же поверхностным омическим сопротивлением. Токопроводящая шина 2 имеет вывод заземления 3, Сетка токопроводящего оптически прозрахшого окна I заодно с токопроводящей шиной 2 укреплена в рамке 4, которая выполняется из ударопрочной упругой пластмассы, например,тина АБС 2020. Б рамке 4, в одном из ее углов, предпочтительно нижнем, выполнено гнездо 5 для вывода заземления 3 токопроводящей шины 2. На противоположных, например, боковых сторонах рамки 4 имеются фиксирующие элементы б, с помощью которых защитный экран устанавливается на лицевой стороне прибора (непосредственно на его экране) путем заделки фиксирующих элементов б под лицевую панель прибора. Благодаря гибкости металлической сетки окна I и  4 плоская после изготовления конструкция защитного экрана принимает форлу экрана прибора после установки, что позволяет исключить из технологического цикла его изготовления сложные операции по приданию ему выгнутой форлы, соответствующей  экрана прибора.
Технология изготовления такого защитного экрана достаточна проста и заключается в следующем. Металлическую сетку требуемых размеров (в зависимости от размеров экрана прибора, для которого предназначен защитный экран) натягивается на технологическую матрицу, покрывается черной оксидной пленкой. Затем производят сборку металлической сетки и рамки 4, которую ос лцествляют в процессе формовки рамки из пластмассы. Для чего матрицу с натянутой на нее сеткой устанавливают на пуансон технологического пресса, ос; тцествляют операцию формовки рамки толщиной 2-3 мм, в результате которой сетка оказывается прикрепленной к рамке 4. После полимеризации с пуансона снимают матрицу с напрессованной на сетку рамкой, освобождают рамку с сеткой от матрицы и на зачищенную по периметру сетки поверхность наносят токопроводящ то шину 2, вывод заземления 3 которой размещают в гнезде 5, образованном в одном из углов рамки 4 при ее формовании.
При работе прибора с установленным защитньФ экраном ЭМИ с его лицевой поверхности, попадая на металлическую сетку оптически прозрачного токопроводящего окна I, затухают и отводятся посредством вывода заземления 3, обеспечивая эффективное экранирование ЭМИ на частотах от инфранизких до 400 кГц. Электростатический заряд, накапливаемый на экране (ЭЛТ, монитора) прибора, посредством металлической сетки с малым поверхностным омическим сопротивлением также через заземляющий вывод 3 полностью отводится на корпус, сни;кая тем  ионизацию воздуха.
Размеры ячеек сетки окна I определяются, исходя из оптимальных соотношений защитных и яркостных свойств прибора.
Конструкция предложенного защитного экрана практически полностью ;;исключает зазор между металлической сеткой и экраном прибора, что позволяет с; тцественно улучшить четкость изображения на экране прибора, а за счет снижения общего интегрального коэффициента отражения (благодаря наличию черного покрытия на металлической сетке) повьшается яркостный контраст и снижается интенсивность бликов.
Предложенную полезную модель можно считать универсальной с точки зрения простоты опытно-конструкторской разработки защитного экрана для различных конкретных типов и размеров приборов, в том числе тех приборов, которые уже находятся в эксплуатации и не снабжены защитньм экраном от ЭШ и электростатических воздействий.