Brevet FR2027278A1 — publié le 19700925

4S256 1 2027278 La présente invention concerne les tubes d'image en couleurs et plus particulièrement la compensation du décalage delà position d'arrivée du faisceau ou des faisceaux d'électrons sur l'écran résultant d'une variation de la température dans le tube„ 5 Un tube d'image en couleurs comporte en général un dispositif sélecteur des faisceaux d'électrons, tel qu'un masque perforé ou une grille à l'intérieur du tube à coté de l'écran formé d'éléments luminescents pour les trois couleurs, cet écran étant appliqué sur la surface intérieure de la face de l'enveloppe du tube,le 10 dispositif sélecteur servant à provoquer l'arrivée dë chaque fais» ceau sur la matière luminescente pour la couleur correspondante en fonction de l'angle d'incidence du faisceau par rapport aux. dis= positif sélecteur, au passage du faisceau à travers une ouverture de ce dispositif. Pendant le fonctionnement du tube d'image en 15 couleurs, le faisceau ou les faisceaux d'électrons frappant le dispositif sélecteur élèvent la température de celui-ci et il en résulte sa dilatation thermique» Cette dilatation thermique modifie les positions ou les alignements des ouvertures du dispositif sélecteur par rapport aux jeux ou. aux groupes respectifs d'élémste 20 luminescents pour les différentes couleurs, et cet écart de l'alignement augmente progressivement du centre du dispositif sélecteur vers son pourtour. Ce changement des positions ou de l'alignement des ouvertures par rapport aux groupes respectifs d'éléments luminescents se traduit par un écart ou erreur de position d'arrivée 25 des faisceaux, c'est-à-dire que les faisceaux frappent des éléments luminescents ne correspondant pas à leurs couleurs respectives, ce qui entraîne une diminution de la pureté de couleur de l'image produite sur l'écran» Pour éviter ces erreurs de position d'arrivée des faiseeaux 50 résultant de la dilatation thermique du dispositif sélecteur, il a été proposé de réduire la distance entre, le dispositif sélecteur et l'écran quand la température du dispositif sélecteur augmente„ Cependant, le montage du dispositif sélecteur pour permettre son déplacement en fonction de la température par rapport à l'écran 35 nécessite des structures compliquées pour supporter le dispositif sélecteur , et ces structures réduisent la résistance aux chocs. Une autre combinaison proposée pour éviter les erreurs de position d'arrivée des faisceaux en cas de variation de la température à l'intérieur du tube comporte une bobine auxiliaire de dé 69 45256 2 2027278 viation montée sur le col du tube, par exemple à côté du dispositif principal de déviation de balayage horizontal et vertical provoquant le balayage de l'écran par les faisceaux , et un circuit établissant un courant de déviation à travers cette bobine auxi-5 liaire, ce courant variant en fonction de la température du dispositif sélecteur» La variation de ce courant de déviation est choisie pour que le champ magnétique produit par la bobine auxiliaire décale le centre de déviation du faisceau en foncti on des variations de la. température .pour maintenir des positions correctes 10 d'arrivée des faisceaux sur les éléments luminescents-des couleurs respectives- Cependant* cette combinaison n'assure pas une compensation suffisante pour éviter entièrement et d'une fagon sûre l'erreur de position d'arrivée, et le circuit nécessaire pour faire varier le courant de déviation en- fonction des variations de la tem-15 pérature est compliqué et coûteux. De plus, cette combinaison de compensation a une influence défavorable sur la caractéristique circuit supplémentaire nécessaire pour produire le courant variable de déviation. tivement simple pour décaler le ceiSWre efficace de déviation des faisceaux d'un tube d'image en couleurs en réponse aux variations de la température dans le tube afin de compenser efficacement l'erreur de position d'arrivée du faisceau ou des faisceaux qui résul-25 terait autrement de la dilatation ou de la déformation thermique du dispositif sélecteur des faisceaux» L'invention a aussi pour objet un dispositif de compensation excité par le courant fourni au dispositif principal de déviation du tube pour le balayage horizontal et le balayage vertical sans y> diminution de la linéarité des déviations de balayage. Suivant les caractéristiques de 1'invention, un tube d'image en couleurs comporte un dispositif auxiliaire de déviation magnétique placé en arrière du dispositif principal de déviation de balayage, ce dispositif auxiliaire agissant en fonction du fonc-35 tionnement du dispositif principal de déviation de balayage pour produire un flux magnétique de sçns opposé à celui du flux magnétique du dispositif principal. Ce dispositif auxiliaire comporte un noyau dont la perméabilité décroît quand la température augmente afin de réduire de façon similaire le flux magnétique agissant en de linéarité de la déviation 20 La présente invention a pour objet un dispositif sûr et rela- 69 45256 3 2027278 opposition du flux magnétique produit par le dispositif principal de déviation de façon que le centre efficace de déviation du faisceau ou des faisceaux soit déplacé par l'action combinée du dispositif principal et du dispositif auxiliaire vers l'arrière 5 en fonction de l'augmentation de la température poyr compenser la dilatation thermique du dispositif sélecteur de faisceaux. Plus particulièrement* dans un dispositif de compensation selon la présente invention le dispositf auxiliaire de déviation magnétique comporte un enroulement ou des enroulements sur un no-10 yau à perméabilité variable, l'enroulement ou les enroulements étant connectés à l'enroulement ou aux enroulements correspondants du dispositif principal- de déviation pour recevoir les courants de déviation traversant le dispositif principal afin de produire un flux magnétique de sens opposé à celui du dispositif principal 15 de déviation. Les caractéristiques de l'invention ressortirorrt plus particulièrement de la description suivante, donnée à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : la figure '1A est une coupe schématique d 'un-tubc—eL''image en ,20 couleurs pour expliquer l'erreur de position d'arrivée d'un faisceau d'électrons du fait d'une variation de la température dans le tube. la figure 1B est une coupe schématique à grande échelle d'une partie--de la structure de la figure 1A, 25 la figure 2 est une vue en plan d'un tube d'image en couleurs, la figure 3 représente schématiquement le dispositif auxiliaire de déviation du tube de la figure 2, la figure 4 représente graphiquement la variation'de la perméabilité du noyau du dispositif de la figure 3 en fonction de la 30 température, la figure 5 représente schématiquement le mode de connexion de l'enroulement du dispositif auxiliaire de la figure 3 et de l'enroulement du dispositif principal de déviation de balayagë, la figure 6 représente le champ magnétique produit par le 35 dispositif de la figure 3 à une température élevée* la figure 7 est une vue semblable à la figure 6 mais à température basse, et la figure 8 représente une variante du dispositif auxiliaire selon l'invention. 69 45256 ' 2027278 La figure 1A représente un tube d'image en couleurs 1 qui comporte un écran luminescent 2 sur la surface intérieure de la face avant et un dispositif sélecteur de faisceaux 3> par exemple sous la forme d'un masque perforé ou d'une grille, convenablement 5 supporté dans le tube à une certaine distance derrière l'écran 2. L'écran luminescent 2 est formé d'une façon connue, illustrée sur la figure 1B, de groupes d'éléments luminescents pour les couleurs primaires, de la façon indiquée en R, V et B, le dispositif sélecteur 3 ayant pour fonction de déterminer la position d'arrivée 10 de chaque faisceau particulier d'électrons sur l'élément luminescent de la couleur correspondante en fonction de l'angle d'incidence du faisceau par rapport au dispositif 3 pour une ouverture 4 du dispositif, cette ouverture étant traversée par les faisceaux avant qu'ils frappent le groupe correspondait d'éléments lumines-15 cents» Le dispositif sélecteur. 3 est chauffé par les faisceaux d'électrons frappant le dispositif pendant le balayage de l'écran et il en résulte .une dilatation thermique, par exemple de l'état représenté en traits pleins sur les figures 1A et 1B à l'état représenté en tirets en 3' sur. les figures 1A et 1B, le dispositif 20 sélecteur étant représenté espacé vers l'arrière de sa position normale uniquement pour la dSfc&Pté . Ainsi qu'il apparaît sur les figures 1A et 1B, la dilatation thermique du dispositif 3 à l'état indiqué en 3' se traduit par le déplacement des ouvertures 4 à partir de l'axe central X-oA 1'importance du décalage des ouvertu-25 res croissant progressivement vers le pourtour de l'écran 2.et du dispositif sélecteur. Par exemple, dans le cas de l'ouverture 4a, l'augmentation de la température du dispositif sélecteur 3 provoque le déplacement de l'ouverture par, rapport à l'axe du tube jusqu'à la position plus éloignée Indiquée en 4'a. 30 En supposant qu'un faisceau-d'électrons B^ est dévié autour du centre efficace 0 par le dispositif principal de déviation de balayage 6 habituel du tube d'image en couleurs 1 de façon que le faisceau suive le trajet 5 à travers l'ouverture 4a du dispositif sélecteur 3 pour frapper l'élément luminescent V_ de la couleur a 35 correspondante du groupe d'éléments A quand le dispositif sélec-: teur 3 est à une température relativement basse. Il est évident . que du fait du chauffage et de la dilatation thermique du dispositif sélecteur, le faisceau By suit le trajet 5' pour passer à travers l'ouverture 4'a décalée, et par suite ce faisceau ne peut 69 4S256 5 2027278 plus frapper l'élément luminescent V correspondant et arrive de 3i façon erronée sur l'élément luminescent Ra d'une autre couleur. Il en résulte une détérioration de la pureté des couleurs de l'i mage„ Par contre, si le centre efficace de déviation du faisceau 5 est décalé vers l'arrière à-partir de la position 0 de la figure 1A c'est-à-dire si ce centre est éloigné de l'écran 2 ou du dispositif sélecteur 3, par exemple jusqu'à la position 0', le faisceau dévié sur le trajet 5" traverse l'ouverture 4'a du dispositif sélecteur 3* ayant subi la dilatation thermique pour frapper de nouveau I'é- 10 lément luminescent V. de la couleur correspondante du. groupe A, ce a. qui compense la dilatation thermique du dispositif sélecteur et maintient la pureté de couleur de l'image™ L'erreur de position d'arrivée du faisceau ou des faisceaux d'électrons peut ainsi être évitée en décalant convenablement le centre efficace de déviation 15 de chaque faisceau d'électrons en fonction de la variation de la température à l'intérieur du tube. Conformément à la présente invention, et en particulier de la façon représentée sur la figure 2, un tube d'image en couleurs 1 comportant un canon électronique 7 dirigeant trois faisceaux B^, 20 By-et Bg vers l'écran d'image en couleurs 2 et provoquant la convergence de ces faisceaux vers une ouverture commune du dispositif sélecteur 2* comporte un dispositif auxiliaire de déviation magnétique 8 en-plus du dispositif principal habituel de déviation de balayage 6 qui provoque le balayage horizontal et vertical de l'é-25 cran par les trois faisceaux. Quand les éléments luminescents pour les trois couleurs de l'éçran 2 sont appliqués sous la forme de bandes verticales et quand le dispositif sélecteur 3 est constitué par une grille à ouvertures formées par des fentes verticales correspondant aux groupes respectifs de bandes luminescentes des trois 30 couleurs, il suffit que le dispositif auxiliaire de déviation 8 selon la présente invention corrige l'erreur de position d'arrivée uniquement par rapport à la déviation horizontale des faisceaux. Le dispositif auxiliaire 8 de la figure 2 est monté sur le col du tube 1 en arrière du dispositif principal de déviation 6, c'est-35 à-dire du côté opposé à celui de l'écran 2, et il comporte un noyau magnétique annulaire 10 et un enroulement 11 en deux parties 11a et 11b (figure 3) connectées électriquement, par exemple en série, et bobinées sur des parties latérales opposées du noyau 10 de façon que du fait du passage du courant à travers l'enroulement 69 45256 6 2027278 11, un flux magnétique soit établi de la façon indiquée en P sur la figure 6 pour provoquer une déviation horizontale des faisceaux B^, By et Bg. Comme le montre la figure 5,1'enroulement 11 du dispositif 8 est- connecté, par exemplje en série, avec l'enroule- I 5 ment de déviation horizontale 6H du dispositif principal de déviation 6 afin que quand un courant de déviation horizontale est établi dans l'enroulement 6H à partir, des bornes 9& et 9b pour provoquer le mouvement de balayage horizontal des faisceaux, ce courant traverse aussi l'enroulement 11 pour produire un flux magnétique 10 P en sens opposé à celui du flux magnétique produit par le courant traversant l'enroulement 6H. Conformément à 1'invention, le noyau 10 du dispositif auxiliaire 8 est formé d'une matière magnétique dont la perméabilité 8.est formé d'une matière magnétique dont la perméabilité varie 15 en fonction de la température et plus particulièrement dont la perméabilité décroît quand la température croît. Cette matière magnétique à perméabilité variable en fonction de la température peut être un alliage formé de 70% de fer et 30# de nickel dont la caractéristique de perméabilité en fonction de la température est repré-20 sentée sur la figure 4. Quand le noyau 10 est sensiblement à la température ambiante, sa perméabilité yu.^ est relativement élevée, et quand le noyau 10 est chauffé progressivement, sa perméabilité décroît progressivement jusqu'à une valeur faible yUQ à la température critique ÎQ pour laquelle la perméabilité correspond à celle 25 du vide. Bien que le dispositif auxiliaire 8 soit monté sur le col du tube 1, par exemple à côté du dispositif principal de déviation 6 de la façon représentée, il a été constaté que pendant le fonctionnement du tube d'image en couleurs 31 '^l^vsfcicri de la températu-30 re du noyau 10 est fonction de l'élévation de la température dù dispositif sélecteur J>, ou correspond à cette augmentation. Au démarrage du fonctionnement du tube 1, c'est-à-dire quand le noyau 10 est relativement froid et que sa perméabilité est élevée, le flux magnétique F-produit par l'enroulement 11 du fait du 35 courant de balayage horizontal est pratiquement concentré à l'intérieur du col du tube 1 (figure 7) en sens opposé à celui du flux magnétique résultant du passage du même courant à travers l'enroulement principal 6H. Comme le dispositif 8 est placé derrière le dispositif principal 6, c'est-à-dire du côté de ce dispositif dis 69 45256 7 2027278 tant de l'écran 2, le flux magnétique P de l'enroulement 11 neutralise partiellement l'action du flux magnétique de l'enroulement 6H à l'extrémité arrière du dispositif 6, de sorte que le centre efficace de déviation des faisceaux se trouve dans une position 5 relativement en avant, par exemple la position 0 de la figure 1A pour une arrivée correcte des faisceaux sur les éléments luminescents des trois couleurs, quand le dispositif sélecteur est à une température relativement basse. Pendant la suite du fonctionnement du tube d'image en couleurs, il en résulte le chauffage et la di-10 latation thermique du dispositif sélecteur 5 et un échauffement correspondant du noyau 10 dont la perméabilité diminue pour réduire la concentration du flux magnétique F agissant sur les faisceaux B^, By et Bg à l'intérieur du eol du tube (figure 6)» Quand la perméabilité du noyau 10 décroît ainsi progressivement, l'effet 15 du flux magnétique P opposé à l'action du flux magnétique produit par l'enroulement 6H dans la partie de l-^éxtrémité arrière du dispositif principal 6 décroît progressivement de sorte que le centre efficace de déviation des faisceaux est déplacé vers l'arrière, par-exemple jusqu'à la position 0- de la figure 1A. Finalement, 20 à la température TQ la perméabilité du noyau 10 est réduite à la valeur yUQ de sorte que le nsjyau n'a plus aucune influence magnétique et que le flux de l'enroulement 11 est diffusé. Il sera noté que le nombre de spires de l'enroulement 11 est relativement faible par rapport au nombre de spires de l'enroule-25 ment 6h, et ce nombre de spires est choisi pour qu'il suffise' seulement conjointement avec le noyau 10 pour provoquer le déplacement du centre de déviation des faisceaux pour la compensation ou correction décrite ci-dessus, pien que ,l'inductance du dispositif auxiliaire 8 puisse varier en fonction de la. température,le 30 nombre de spires de l'enroulement 11 est suffisamment faible par rapport au nombre de spires de l'enroulement 6H, pour que son action sur le courant de déviation de balayage horizontal puisse être négligée. Par suite, conformément à la présente invention;il ' n'est pas recherché de coapaaner 1'«erreur de position d'arrivée 35 des faisceaux en faisant varier le courant de déviation lui-même, par exemple par modification de l'inductance du circuit pour le courant de déviation en fonction dê-s variations de la température. Quand le tube d'image en coul§u,rs comporte un masque perforé comme dispositif sélecteur des faisceaux et des éléments lumines 69 45256 8 2027278 cents pour les couleurs sous la forme de groupes de points, il est nécessaire de corriger les erreurs de position résultant de la température dans le sens vertical aussi bien que dans le sens horizontal. Dans le cas où le dispositif sélecteur 3 est un masque 5 perforé et l'écran 2 est formé d'éléments luminescents pour les différentes couleurs sôus la forme de points, le dispositif auxiliaire de déviation 18 selon l'intention peut comporter de la façon représentée sur la figure 8, en plus des parties 11a et 11b de l'enroulement formé sur le noyau 10, un second enroulement 12 formé 10 par des parties 12a et 12b sur la partie supérieure et la partie inférieure du noyau 10 dé la figure 8. Les deux parties 12a et 12b de cet enroulement supplémentaire sont connectées l'une à l'autre de la façon représentée et sont connectées g,ussi à l'enroulement de.déviation de balayage vertical 15 (non représenté) du dispositif principal de balayage 6 de façon que quand le courant de balayage vertical circule dans l'enroulement de déviation de âj^Layage vertical du dispositif 6, ce courant passe aussi à travers l'enroulement 12 pour établir un flux magnétique plus ou moins concentré pour agir sur les faisceaux en fonc-20 tion de la perméabilité du noyau 10. Le flux établi par l'enroulement 12 agit de façon analogue à celle décrite pour le flux de llenroulement 11 pour assurer la correction voulue de la déviation de balayage vertical des faisceaux. Bien entendu, la description qui précède n'est pas limita-25 tive et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes, sans que l'on sorte de son cadre. 69 45256 9 2027278 REVENDICATIONS 1 - Tube d'image en couleurs comportant une enveloppe avec une face comportant un écran formé par les éléments luminescents pour produire une image en couleurs, un canon . électronique pour 5 diriger les électrons vers l'écran, un dispositif sélecteur de faisceaux à côté de l'écran pour diriger les faisceaux sur les éléments luminescents correspondants de l'écran en fonction de l'angle d'incidence du faisceau par rapport au dispositif sélecteur- pour chaque ouverture de celui-ci, et un dispositif principal 10 de déviation de balayage magnétique pour provoquer le balayage de l'écran par les faisceaux, caractérisé' par un dispositif auxi- • liaire de déviation magnétique à.côté du dispositif principal de déviation et du côté opposé à celui de l'écran pour produire sous la dépendance du fonctionnement du dispositif principal de dévia-15 tion magnétique un flux magnétique de sens 9pp0sé à celui du dispositif principal, le dissgsitif .auxiliaire^ de déviation magnétique comportant.un noyau dont la perméabilité décroît quand la .tem-> pérature augmente pour faire décroître de façon similaire le flux magnétique de sens opposé à celui produit par 1? dispositif prin-20 cipal de déviation magnétique de façon que le centre efficace de déviation des faisceaux soit éloigné de l'écran sous l'action combinée du dispositif principal de déviation magnétique et du dispositif auxiliaire de déviation magnétique en fonction de l'augmentation de la température pour compenser la dilatation thermique 25 du dispositif sélecteur des faisceaux» 2 - Tube d'image en couleurs Suivant la revendication ^caractérisé en ce que le dispositif principal de déviation de balayage comprend des' enroulements pour produir e un flux magnétique de d éviation des faisceaux en fonction du courant traversant ces en-30 roulements, le dispositif auxiliaire de déviation magnétique comportant sur le noyau un enroulement connecté électriquement aux enroulements du dispositif principal de déviation pour produire le flux magnétique de sens opposé à celui du flux produit par le dispositif principal de déviation , en réponse au courant traver-35 sant cet enroulement. 3 - Tube d'image en couleurs selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif auxiliaire de déviation est situé à côté du dispositif principal de déviation» 4 - Tube d'image en couleurs selon la revendication 2, ca 69 45256 10 2027278 ractérisé en ce que les enroulements du dispositif principal de déviation de balayage comprennent les enroulements de déviation de balayage horizontal et vertical pour produire le flux magnétique pour le balayage horizontal et vertical par les faisceaux, 5 ' l'enroulement du dispositif auxiliaire étant connecté électriquement à l'enroulement de déviation de balayage horizontal pour pro- 1 voquer une déviation des faisceaux dans le sens horizontal en sens opposé à celui de la déviation horizontale des faisceaux sous l'action du courant traversant l'enroulement principal de déviation 10 horizontale, les éléments luminescents pour les différentes couleurs étant sous la forme de bandes verticales sur la face de l'enveloppe du tube et les ouvertures du dispositif sélecteur étant sous la forme de fentes verticales» 5 - Tube d'image en qouleurs selon la revendication 2, ca-15 ractérisé en ce que les enroulements du disposiW principal de déviation de balayage comprennent des enroulements de balayage horizontal et vertical pour produire un flux magnétique pour la déviation de balayage horizontal, et vertical des faisceaux, et le dispositif auxiliaire comporte des enroulements de déviation ho-20 rizontale et verticale connectés aux enroulements principaux de balayage horizontal et vertical pour provoquer des déviations •horizontalement et verticalement dans des sens opposés à ceux des déviations horizontales et verticales des faisceaux provoquées par les courants traversant respectivement les enroulements de 25 balayage horizontal et vertical» 6 » Tube d'image en couleurs selon l'une des revendications 1 à 5*"caractérisé en ce que le noyau du dispositif auxiliaire a la forme d'un anneau entourant le col du tube»