Brevet FR2034101A1 — publié le 19701211

La présente invention a pour objet un dispositif mixte de déflexion d'un faisceau d'électrons notamment dans un tube cathodique. Elle- concerne en particulier des tubes pour inscription de caractères -afin de permettre la visualisation des résultats d'un cal culateur. Dans ces tubes, le faisceau cathodique est utilise à la présentation de graphiques, de chiffres, de lettres ou de symboles selon une technique semblable à celle des oscillographes cathodiques et de 1a télévision. Les caractères sont fabriqués par des circuits {tètroniques produisant des tensions appropriees qui agissent sur direction d'un faisceau,dtélectrons et sur son intensité. Afin de réaliser de grandes images en un temps restreint, on doit résoudre pour la déflexion le problème de la rapidité et celui des grands angles sans toutefois utiliser des longueurs de tube pro hibitivès. On connait divers systèmes utilisant les déviations électrostatiques ou électromagnétiques. La déviation électrostatique proportionnelle à la tension appliquée a pour avantage d'être rapide, de permettre les hautes fréquences et de nécessiter une puissance relativement faible mais a pour défaut de ne permettre que de petits a'ngles dedéviation. En effet, elle est proportionnelle à l'inverse de la tension d'accélération. A cause,de ces caractéristiques, on l'emploie, par exemple, pour des oscillographes cathodiques. La déviation électromagnétique, proportionnelle au courant appliqué, a pour avantage de permettre de grands angles de déviation. En effet, elle est proportionnelle à l'inverse de la racine carrée de la tension d'accélération.Elle a pour défaut d'être lente, de nécessiter des fréquences de déviation basses, à cause de l'inductance- des bobines électromagnétiques qui croit avec les fréquences élevées. A cause de ces caractéristiques, on l'emploie, par exemple, en télévis ion. il est connu également d'utiliser un système mixte de déflexion assurant une déflexion électromagnétique sur les deux axes, et une déflexion électrostatique sur les deux axes. Ces systèmes sont utilisés, par exemple, dans des tubes pour inscription de caractères, ce qui permet d'afficher sur un écran des signaux video synthétiques.Dans ces systèmes, la déviation électrostatique permet avec une faible déflexion de former rapidement des caractères, lesquels sont fabriqués par des circuits électroniques délivrant des tensions de forme d'onde convenables et la déviation électromagné tique permet de positionner les caractères sur toute la surface de l'écran, ce qui est réalisé avec des signaux distincts indépendants des premiers. Ce~positionnement est obtenu par un courant passant dans la bobine en provenance d'un amplificateur de déflexion électromagnétique. La courbe représentant ce,courant en fonction du si- gnal d'entrée n!est pas linéaire.Aussi, un circuit de réaction consistant à réinfecter sur l'amplificateur de déflexion électromagnétique une partie du signal en provenance de la bobine est géné raclement employé. Mais ce positionnement obtenu par la seule dé flexion électromagnétique s'effectue assez lentement. La présente invention permet notamment de remédier à cet inconvénient en diminuant le temps du positionnement précédant l'affichage du caractère sur un tube. Pour parvenir a ce résultat la présente invention a pour objet un dispositif mixte de déflexion d'un faisceau d'électrons comportant deux plaques de déflexion électrostatiques selon une certaine direction reliées à un amplificateur de dé flexion électrostatique de la même direction, une bobine de déflexion électromagnétique selon ladite certaine direction reliée à un amplificateur de déflexion électromagnétique de la même direction'et un organe de mesure de l'intensité parcourant ladite bobine, organe sur lequel une tension de mesure est prélevée, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, un circuit permettant d'attaquer les deux amplificateurs de déflexion électromagnétique et électrostatique par le même signal de consigne, l'amplificateur électrostatique étant attaqué, d'autre part, par ladite tension de mesure et la comparant avec ledit signal de consigne et fournissant une tension de sortie proportionnelle à la différence de ces deux signaux. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le dispositif comporte deux séries de plaques de déflexion électrostatiques selon deux certaines directions X et Y, horizontale et verticale, par exemple, qui sont reliées à deux amplificateurs de déflexion électrostatique des deux directions X et Y et deux bobines de déflexion électromagnétique selon lesdites directions X et Y qui sont reliées à deux amplificateurs de dé flexion électromagnétiques des deux directions X et Y. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'organe de mesure de l'intensité est une résistance en série avec la bobine de déflexion électromagnétique. En se référant aux figures schématiques t et 2 ci-jointes on va décrire ci-après un exemple de mise en oeuvre de la présente invention, exemple donné à titre illustratif et nullement limitatif. La figure i montre un dispositif de déflexion selon l'invention. La figure 2 représente les différentes- courbes de variation en fonction du temps, de l'intensité I dans la bobine, de tension VL aux bornes de ladite bobine, de la tension Ves appliquée aux plaques électrostatiques et de la dé flexion D du spot pendant le positionnement. Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 1, le faisceau d'éAectrons, non représenté, à l'intérieur d'un tube cathodique 1 est dévié dans deux directions perpendiculaires l'une à l'autre, X et Y par- des- bobines électromagnétiques- 2x et 2y ainsi que par deux séries de plaques électrostatiques dont seules les plaques 3x ont été représentées-. Cette dé flexion par les deux systèmes électrostatiques et électromagnétiques est àppelée déflexion mixte. Le signal de consigne servant à la déflexion X ést-envoyé à la fois sur un amplificateur de dé flexion électromagnétique 4 alimentant la bobine 2x et sur un amplificateur de dé flexion électrostatique 5 alimentant-les plaques électrostatiques 3X.Une tension prélevée sur une résistance R placée en série dans le circuit de la bobine 2x est fournie à l'amplificateur de déflexion électrostatique qui agit en amplificateur différentiel. Quand un signal de consigne d'une certaine tension en palier est appliquée à l'amplificateur de déflexion électromagnétique 4 celui-ci l'amplifie avant d'alimenter la bobine électromagnétique 2x. Une tension VL décroissante exponentiellement est alors créée aux bornes de la bobine 2x alors que i;' établissement du courant I dans la même bobine parce qu'il suit une courbe exponentielle croissante en fonction du temps met un certain délai pour atteindre son équilibre et assurer la déflexion Di souhaitée sur l'écran du tube cathodique. Le signal sortant de l'amplificateur électromagnétique 4 et la tension VL sont sensiblement identiques par suite de la faible résistance R en série de la bobine 2x. I1 en résulte une partie en palier comme il est indiqué sur la figure 2. Cette résis- tance R parcourue par le courant I délivre une tension de mesure proportionnelle à la courbe I. Ladite tension de mesure est comparée dans l'amplificateur de déflexion électrostatique 5, qui est un amplificateur différentiel, avec la tension du signal de consigne en palier. La tension différence produite décrivant la foria de la courbe Ves est alors appliquée sur les plaques de déflexion électrostatique 3x. I1 est bien entendu qu'il peut exister aussi un circuit de contre-réaction entre le courant qui parcourt la résistance R et l'amplificateur électromagnétique 4. La déflexion D obtenue par l'action conjuguée de la tension Ves et du courant I atteint une longueur de déflexion D1, au temps t1, abrégeant ainsi le temps de positionnement du spot. Celui-ci jusqu'au temps t1 n'est pas allumé, le canon à électrons ne produisant son faisceau qu'après le temps t1. Le signal de caractère peut alors être envoyé. L'invention est applicable à tous les systèmes mettant en oeuvre des faisceaux d'électrons, dont la déflexion électrostatique et électromagnétique doivent être obtenues plus rapidement. Elle est applicable en particulier, aux tubes cathodiques et aux tubes pour présentation visuelle de graphiques.et de textes. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée à son mode d'exécution représenté et décrit, divers moyens équivalents pouvant être employés sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1/,Dispositif mixte de déflexion d'un faisceau d'électrons comportant deux plaques de dé flexion électrostatiques selon une certaine direc- tion reliées à un amplificateur de dé flexion électrostatique de la même direction, une bobine de déflexion électromagnétique selon ladite certaine direction reliée à un amplificateur de dé flexion électromagnétique de la même direction et un organe de mesure de l'inten, sité parcourant ladite bobine, organe sur lequel une tension de mesure est prélevée, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte, en outre un circuit permettant d'attaquer les deux amplificateurs de déflexion électromagnétique et électrostatique par le même signal de consigne, l'amplificateur électrostatique étant attaqué, d'autre part, par ladite tension de mesure et la comparant avec ledit signal de consigne et fournissant une tension de sortie proportionnelle à la différence de ces deux signaux. 2/ Dispositif selon la revendication 1, comportant deux séries de plaques de dé flexion électrostatique selon deux certaines directions reliées à deux amplificateurs de dé flexion électromagnétique selon lesdites certaines directions reliées à deux amplificateurs de déflexion électromagnétique des deuxdites directions. 3/ Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'organe de mesure de l'intensité est une résistance en série avec la bobine de déflexion électromagnétique.