Brevet FR2124249A1 — publié le 19720922

Dans le fonctionnement d'un tube-image en couleurs à faisceaux multiples, il est nécessaire que les faisceaux d'électrons pénètrent dans la région de déviation de formation de la trame dans des positions telles les uns par rapport 5 aux autres qu'ils convergent sur l'écran de visualisation» Il n'est pratiquement pas possible, dans la fabrication de tels tubes, de positionner les canons d'électrons produisant les faisceaux avec une précision telle que lesdits faisceaux convergent automatiquement sur l'écran. De plus la bobine de 10 déviation, en particulier lorsqu'elle est une bobine à enroulemenie toroïdaux, produit des champs parasites qui affectent; de façon néfaste les faisceaux d'électrons, par exemple en les défocalisant. Afin de. réduire au minimum de tels effets néfastes on peut éliminer les structures à perméabilité relative-15 ment élevée- telles que les pièces polaires de convergence internes, habituellement utilisées dans d'autres tubes-images en couleurs à faisceaux multiples, ce qui réduit le couplage des champs de déviation parasites dans la région de pré-déviation des faisceaux. Il est nécessaire cependant d'influencer les 20 faisceauxde telle façon qu'ils convergent air l'écran du tube Intérieurement on a utilisé des aimants permanents de puissance constante pour obtenir la convergence de faisceaux statique désirée. L'effet nécessaire des champs magnétiques produits sur les faisceaux était obtenu en faisant varier 25 l'espacement entre les aimants et leurs faisceaux associés. Un tel dispositif a deux inconvénients principaux dans un tube n'ayant pas de pièces - polaires, l'un de ces inconvénients est que seul un déplacement linéaire du faisceau est possible, l'autre étant que des champs marginaux émanent-defaçon indé-30 sirable de tels aimants lorsqu' ils sont décalés des faisceau^e qui affecte de façon néfaste les faisceaux dans les aires les plus sensibles. Le dispositif de convergence de faisceauxselon la présente invention est particulièrement utilisable avec un tube-image 35 en couleurs du type à faisceau^'électrons alignés dans lequel une pluralité de faisceaux d'électrons émane du col du tube sensiblement dans un plan commun. Le dispositif de convergence 72 01909 2 2124249 comporte" deux structures d'aimants permanents à faible perméabilité placées respectivement sur les côtés opposés du col du tube. Ces structures- d'aimants produisent des champs respectifs pour influencer les faisceaux d'électrons de façon 5 appropriée afin de provoquer leur- convergence 'sur l'écran de visualisation du tube» Pour que les champs produits assurent l'influence désirée, les structures d'aimants sont munies de moyerfepour régler, de façon convenable, la puissance et l'orientation des champs produits„ Dans un mode de réalisation 10 spécifique de la présente invention chacune des structures d'aimants comporte une paire de disques en ferrite céramique magnétisé diamétralement et disposés coaxialement l'un par rapport à 1'.autre» les disques sont rotatifs relativement l'un à l'autre de façon à régler la puissance du champ produite De 15 plus chacune des structures est rotative globalement autour d'un axe parallèle à l'axe longitudinal du tube pour régler 1'orièntation du champ produit. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre . 20 Dans les dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple, - la figure 1 est une représentation schématique de dessus d'un tube-image en couleurs comportant trois canons à électrons alignés et montrant la position générale du dispositif de convergence de faisceaux selon l'invention par rapport à d'autres 25 éléments utilisés pour le fonctionnement du tube ; - la figure 2 est une coupe partielle selon la ligne 2-2 de la figure 1 et montre l'extrémité postérieure du dispositif de convergence de faisceaux ; - la figure 3 est une vue à plus grande échelle de l'une 30 des structures d'aimants permanents du- dispositif de convergence de faisceaux ; - la figure 4 est une vue éclatée d^îLa structure d'aimants de la figure 3 et montre la relation des composants de ladite structure d'aimants ; 35 - la figure 5 est une coupe selon la ligne 5-5 de la figure 4 et montre des détails de l'un des colliersde retenue d'aimants du dispositif ; 72 0190*5 3 212-4249 - la figure 6 est une coupe selon la ligne 6-6 de la figure 4 et montre la configuration et la magnétisation de l'un des composants d'aimants du dispositif de convergence de faisceaux ; et 5 - la figure 7 est une représentation schématique du fonc tionnement du dispositif de convergence de faisceaux selon la présente invention» A la figure 1 le tube-image en couleurs 11, du type à masque et à trois faisceaux d'électrons, avec lequel le 10 dispositif de convergence de faisceaux selon la présente invention est utilisé , comporte une partie antérieure 12 évasée relativement grande et un col cylindrique 13 relativement petit» La plaque frontale 14 à l'avant de la partie évasée 12 comporte, sur sa surface postérieure, un écran fluorescent 15 15 formé d'une pluralité de triades de pointsde phosphores qui peuvent être excités par les faisceaux d'électrons respectifs pour émettre des lumières de trois couleurs différentes telles que le rouge,le vert et le bleu» Un masque perforé 16 ayant une pluralité d'orifices alignés avec les triades de pointsde 20 phosphores de l'écran 15 est monté en arrière de l'écran et a pour fonction, en coopération avec d'autres éléments du tube, de diriger les trois faisceaux d'électrons vers leurs pointsde phosphores respectifs» Trois canons à électrons 17, 18 et 19 sont montés dans le col 13 du tube-image 11 pour 25 émettre, lorsqu'ils sont convenablement alimentés, les trois faisceaux d'électrons pour l'excitation de l'écran 15° Les canons à électrons 17,18 et 19 sont placés dans un plan horizontale commun selon ce que l'on appelle un montage aligné» Une bobine de déviation 21 est montée extérieurement 30 au tube 11 dans la région dans laquelle le col 13 émerge de la partie évasée 12» Le dispositif de coxarergence de faisceaux 22 selon la présente invention est placé sur des côtés opposés du col 13 immédiatement en arrière de la bobine de déviation 21. Un dispositif de pureté de couleurs 23.est monté en outre 35 à l'arrière du col 13 du tube 11. Le tube image en couleurs 11 et les éléments adjoints qui ont été décrits, sauf pour ceux qui concernent le dispositif de convergence 22,sont connus et 72 01909 4 2124249 utilisés d'une façon générale et n'ont pas besoin d'être ■ décrits et expliqués davantage. La vue de derrière représentée à la figure 2 du dispositif de convergence 22 montre ses deux structures d'aimants 24 et 25 5 sur les côtés opposés du col 13 du tube-image, ces structures - étant centrées, à titre d'exemple,dans le même plan horizontal que les trois canons à électrons producteurs de faisceaux 17, 18 et 19= Les structures d'aimants 24 et 25 sont montées, d'une façon qui sera décrite maintenant, dans 1 es deux moitiés 26a "10 et 26b d'une plaque non magnétique qui entoure le col 13. Eu fait qu'il est souhaitable de positionner le dispositif de convergence, incluant les structures d'aimants 24 et 25, immédiatement en arrière de la bobine de déviation 21, la plaque 26 peut servir également comme panneau de bornes pour les enroulements de la 15 bobine» Les deux demi-plaques supports 26a et 26b peuvent être fixées l'une à l'autre par tout moyen convenable par exemple par . une paire de pattes-ressorts 27- La figure 3 montre une vue de l'ensemble (agrandie environ de quatre fois par rapport aux dimensions réelles) de l'une des 20 structures d'aimants 24 montée sur la demi-plaque 26a° Les demi .-plaques 26a et 26b sont faites en un matériau non magnétique tel que la lucite» Deux disques magnétiques (non représentés sur la figure), sont montés dans des colliers de retenue annulaires non magnétiques 28 et 29 respectivement qui sont montés 25 coaxialement sur une broche ou analogue 31 non magnétique munie d'un rebord-qui traverse la demi-plaque 26a. Sur la figure 4 qui montre une vue éclatée de la structure d'aimant 24 de la figure 3 on voit que les colliers de retenue 28 et 29 sont munis d'orifices centraux 32 et 33 respectivement 30 prévuspour recevoir des disques magnétiquegfcéramiques 34 et 35° Les épaisseurs des disques magnétiques 34 et 35 sont sensiblement les mêmes que celles de leurscolliersde retenue respectifs 28 et 29 de telle sorte que les faces des disques magnétiques sont en contact effectif'une avec l'autre lorsqu'ils sont 35 assemblés comme représentés à la figure 3. Les disques magnétiques 34 et 35 sont munis de trous ou orifices centraux 36 et 37 respectivement pour recevoir la 72 01909 5 2124249 broche ou analogue 31 • les disques magnétiques 34 et 35 étant montés respectivement dans les orifices 32 et 33 des colliers de retenue 28 et 29» la broche 31 traverseles-orifices 36 et 37 des disques et un orifice 38 de la demi-plaque 26a„ La broche 31 comporte un rebord 39 de manière à supporter de façon sûre les composants de la structure d'aimant 24 sur la demi-plaque 26a comme représenté dans l'ensemble de la figure 3. Les colliers de retenue 28 et 29 et leurs disques magnétiques respectifs 34 et 35 peuvent tourner, de façon réglable, autour d'un axe 40 qui est parallèle à l'axe longitudinal du tube-image 11. On voit immédiatement que la structure d'aimant-25 de la figure 2 est réalisée de la même façon. la figure 5 qui concerne le collier de retenue 29 montre le bord périphérique de son rebord qui est muni d'encoches analogues à des dents d'engrenage 41. Le but de ces dents 41 est de faciliter la rotation du collier et du disque magnétique 35 qu'il porte autour de la broche 31. Chacun des disques magnétiques, par exemple le disque 35 de la figure 6, peut être fait d'un matériau céramique tel qu'une ferrite de barium plastique. Un tel matériau a une perméabilité relativement faible et, lorsqu'il est magnétisé diamétralement comme indiqué dans la figure, il est magnétisé plus fortement sur une face que sur l'autre. Le montage du disque magnétique 35 de la figure 6 dans le collier de retenue 29 de la figure 5 doit être tel. que la face la plus magnétisée soit éloignée du rebord à encoches 41 du collier de retenue. Le disque magnétique 34 doit être monté de la même façon dans le collier 29. De cette façon les faces les plus fortement magnétisées des disques magnétiques 34 et 35 sont au contact l'une de l'autre lorsque la structure est assemblée comme indiqué par les figures 3 et 4,/ce qui produit un champ efficace pour la convergence des faisceaux d'électrons. Lors du fonctionnement du dispositif de convergence de faisceaux d'électrons selon la présente invention on règle la puissance du champ de contrôle de faisceaux résultants en manipulant les rebords périphériques à encoches, par exemple 72 01909 6 2124249 le rebord 41 du collier 29» des deux colliers de retenue 28 et 29 relativement l'ion par rapport à l'autre» Par exemple lorsque les pôles If et S des disques magnétiques 34 et 35 sont alignés l'un par rapport à l'autre, le champ résultant a une force maximale. On obtient une force minimale du champ en alignant le pôle H de l'un des disques magnétiques avec le pôle S de l'autre disque. On obtient des puissances de champ de valeurs intermédiaires par des positions relatives des disques magnétiques 34 et 35 intermédiaires entre ces deux positions extrêmes décrites. L'orientation du champ résultant est déterminée par le positionnement angulaire des disques magnétiques mutuellement réglés 34 et 35 relativement à la broche de supportage 31. La figure 7 montre un exemple graphique de la façon selon laquelle le dispositif de convergence selon la présente invention permet d'obtenir le résultat désiré. On suppose que la convergence désirée des faisceaux d'électrons sur l'écran de visualisation peut être obtenue en positionnant les faisceau: symétriquement autour de l'axe longitudinal du tube dans un plan horizontal commun indiqué par la ligne en tirets 42. On suppose également que les faisceaux émanent de leurs canons à électrons respectifs avec les positions relatifs représentées par les carrés 43, 44 et 45° Dans cet exemple supposé le faisceau du milieu est, dans sa position désirée, sensiblement au centre du col 13 du tube et dans le plan commun 42 comme indiqué, par le cercle 44'. La position 43 du faisceau de gauchi est cependant au-dessus du plan commun 42 et plus proche du centre du col 13 du tube que ce ne serait le cas pour une convergence effective avec le faisceau moyen sur l'écran de visualisation. De même la position 45 du faisceau de droite se trouve au-dessous du plan 42 et plus loin du centre du col que ce ne serait le cas pour une convergence avec le faisceau moyen. la rotation des structures d'aimants complètes24 et 25 autour de leurs axes respectifs 40 et 40' a pour effet que les faisceaux d'électrons associés sont déplacés selon des trajectoires sensiblement circulaires. L'importance de chaque 72 01909 7 2124249 trajectoire circulaire est déterminée par le réglage en rotation des deux disques magnétiques composants (par exemple les disques 34 et 35 deia figure 4) relativement l'un à l'autre» Le faisceau de gauche, par exemple, peut être positionné en un endroit quelconque sur la trajectoire circulaire 46 par un réglage en rotation convenable de la structure d'aimant 24 autour de l'axe 40„ Un tel réglage détermine l'orientation particulière du champ produit et par conséquent commandé la direction dans laquelle le faisceau est déplacé vers une position choisie sur la trajectoire circulaire 46» Dans le cas du faisceau de gauche, celui-ci peut être déplacé de la position 43 à la position 43' le long de la ligne 47» La longueur de la ligne est déterminée par la force du champ produit qui est fonction des réglages en rotation relatifs des disques magnétiques composante de la structure 24- La relation angulaire entre la ligne 47 et le plan commun 42 est déterminée par Ibrientation du champ produit qui est choisie par le réglage en rotation de la structure d'aimant 24 autour de l'axe 40» De là même façon le faisceau de droite peut être déplacé effectivement de la position 45 à la position 45'o II est nécessaire dans ce cas de réglerjar rotation les disques magnétiques composants de la structure 25 pour produire un champ quelque peu plus important que celui qui est produit par la structure 24 de façon à déterminer une trajectoire circulaire 48 plus grande que la trajectoire 46. De plus ce champ plus important doit être orienté par un réglage par rotation de la structure d'aimant , 25 autour de l'axe 40' de telle sorte que la ligne diamétrale 49? représentant la trajectoire effective du déplacement du faisceau, est positionnée angulairement par rapport au plan commun 42 de façon telle que le faisceau se déplace de la position 45 à la position 45'» En raison de l'espacement réduit, de façon inhérente, des faisceaux d'électrons dans le col 13 du tube-image 11 et des champs marginaux produitspar les structures d'aimants 24 et 25, il peut être nécessaire de régler à nouveau l'une des structures ou les deux structures après réglage de l'autre. 72 01909 8 2124249 l'expérience avec un tel dispositif a montré' cependant qu'une convergence substantielle des trois faisceaux sur l'écran de visulatisation peut être obtenue avec un minimum d'efforts» la perméabilité relativement faible des structures 5 d'aimants 24 et 25 et l'élimination de structures à perméabilité relativement élevée, telles que des pièces polaires internes, de la proximité des faisceaux d'électrons, assure un couplage minimal sans importance, s'il existe un tel couplage, du champ produit par la bobine de déviation 21 dans la région de pré-10 déviation occupée par les faisceaux» De plus en raison du fait que les structures d'aimants 24 et 25 restent toujours à la même distance des faisceaux d'électrons, les champs produits ne se dispersent pas pour affecter, de façon néfaste, les faisceaux dans les aires les plus sensibles. Bien que les 15 structures aient été représentées ici comme montées dans le plan c ommun des faisceaux, ces structures ne sont pas nécessairement limitées à de telles positions en raison du fait qu'elles fonctionnement d'une façon telle que l'on obtient des déplacements des faisceaux selon les coordonnés X et Y. Par 20 conséquent le positionnement angulaire des structures d'aimants 24 et 25 autour de l'axe longitudinal du tube-image 11 n'est' pas critique» Bien entendu l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à 25 titre d'exemple» En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention» 72 01909 9 2124249 HÎÏÏIIICIIIOIS 1„ Dispositif de convergence de faisceauxpour un tube-image en couleurs ayant une pluralité de faisceau, d'électrons émanant du col dudit tube dans un plan nominalement commun et dirigés vers 1'écran de visualisation par 1'intermédiaire d'une région du col exempta de la présence de structures polaires magnétisables internes, caractérisé en ce qu'il comporte deux structures d'aimants permanents montées positionnables sur les côtés opposés du col pour donner des champs respectifs et influencer primordialement et respectivement certains desdits faisceaux d'électrons et des moyens pour régler la puissance et l'orientation du champ produit par chacune des structures magnétiques, ces moyens de réglage de l'orientation du champ permettant un décalage du faisceau associé dans une direction choisie parmi plusieurs directions, y compris une direction parallèle à une diagonale de l'écran. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des structures d'aimants précitées comporte une paire de disques magnétiques faits en un matériau à faible perméabilité et disposéeq&oaxialement l'une par rapport à l'autre dans un support, chaque disque étant magnétisé selon un diamètre et les disques de la paire de disques pouvant tourner relativement l'un par rapport à l'autre pour faire varier la puissance du champ magnétique produit. 3. Dispositif selon la revendication caractérisé en ce que chacune des structures d'aimants précitées est montée rotative autour d'un axe qui est parallèle à l'axe longitudinal du tube pour faire varier l'orientation du champ magnétique produit. 4o Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les disques magnétiques précités sont constitués par une céramique de ferrite de barium, la magnétisation étant plus forte sur une face que sur l'autre et chacune des structures magnétiques étant assemblée de façon que les faces ayant la plus forte magnétisation des disques respectifs soient au contact l'une de 72 01909 10 2124249 11 autre » 5° Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le support de disques précité comporte une broche non magnétique, la disques étant munis d'orifices -'centraux-• 5 permettant de les engager sur ladite broche. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le support de disques précité comporte également un collier de retenueannulaire non magnétique ayant un diamètre interne ayant une valeur telle par rapport au diamètre externe du 10 disque que 1er disque est fixé de façon ferme dans le collier 7« Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le support de disque' précité comporte en outre une plaque non magnétique placéeautour du col du tube normalement à l'axe longitudinal dudit tube et des orifices transversaux 15 traversant ladite plaque, sur les côtés opposés du col du tube dans le plan commun précité et destinésà recevoir les broches respectives supportant les disques» 8o Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que chacune des broches de support de disquesprécité à un 20 rebord à l'une de ses extrémités pour forcer lesdits colliers de retenuede disques à tourner entre ledit rebord et ladite plaque » 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que Iles colliers de retenuede disques précités ontdes bords 25 périphériques munis d'encoches permettant de faire varier la puissance de l'orientation du champ en faisant tourner lesdits disques.