Brevet FR2186794A1 — publié le 19740111

La présente invention concerne un dispositif de visualisation d'image en couleurs utilisant un tube à rayons cathodiques pour visualiser une image en couleurs au moyen de plusieurs faisceaux d'électrons et elle a trait également à un procédé pour visualiser une telle image en couleurs. La plupart des tubes à rayons cathodiques classiques du type "couleur" que l'on trouve actuellement dans le commerce sous l'appellation de tubes images couleurs ont une structure telle que les trois canons électroniques sont disposés en triangle autour de l'axe du tube et que les faisceaux d'électrons émis par ces canons électroniques sont déviés et focalisés de manière à tomber sur un écran au phosphore afin d'exciter des points élémentaires de phosphore émettant des couleurs prédéterminées, c'est-à-dire les couleurs rouge, verte et bleue.Dans un tel tube à rayons cathodiques classique, on règle la position et l'angle de montage des trois canons électroniques de manière que les faisceaux d'électrons émis par ces canons électroniques puissent entre focalisés au centre de l'écran au phosphore alors qu'ils ne sont pas déviés par les moyens de déviation. En outre, on utilise un circuit dynamique de convergence pour corriger l'angle de déviation des faisceaux d'électrons en synchronisme avec le courant de déviation pendant la déviation du faisceau en obtenant ainsi un alignement de convergence des faisceaux d'électrons déviés. Dans le tube à rayons cathodiques classique décrit ci-dessus, il est nécessaire de disposer les trois canons électroniques suivant une inclinaison appropriée par rapport à l'axe du tube, c'est-à-dire suivant un angle qui coincide exactement avec une valeur prédéterminée. loutefois, cet ajustement de l'angle de montage est très difficile à effectuer et un échec dans ce réglage conduit à un défaut d'alignement ou de coïncidence des couleurs. En outre, les faisceaux d'électrons émis par les canons électroniques disposés suivant une telle inclinaison ont tendance à subir l'effet fâcheux du magnétisme terrestre. De plus, en raison du fait que le circuit de convergence dynamique mentionné .ci-dessus se trouve généralement au voisinage de la lentille électronique destinée à focaliser les faisceaux d'électrons émis par les canons électroniques, la tache brillante ou spot résultant de l'impact des faisceaux d'électrons sur l'écran au phosphore tend à se déformer et à s'étaler. On trouve également ce défaut dans un agencement de canon électronique du type en ligne. La présente invention a pour objet l'obtention d'un dispositif de visualisation d'image en couleurs de construction simple utilisant un tube à rayons cathodiques et un procédé pour visualiser une telle image en couleurs. La présente invention a aussi pour objet de résoudre les problèmes mentionnés ci-dessus que posent les dispositifs classiques de visualisation d'image en couleurs utilisant un tube à rayons cathodiques pour une telle visualisation. Suivant un premier aspect de la pré- sente invention, la demanderesse a créé un dispositif de visualisation d'image en couleurs utilisant un tube à rayons cathodiques comprenant plusieurs canons électroniques disposés dans le col du tube à rayons cathodiques d'une façon sensiblement parallèle à l'axe du tube, en regard de l'écran au phosphore de ce tube à rayons cathodiques, et plusieurs dispositifs à retard reliés auxdita canons électroniques respectivement pour retarder les composantes individuelles d'un signal vidéo appliqué auxdits canons électroniques. Selon un autre aspect de la présente invention, la demanderesse a créé un procédé pour visualiser une image en couleurs au moyen d'un tube à rayons cathodiques, ce procédé consistant à moduler plusieurs faisceaux d'électrons de manière que ceux-ci heurtent l'écran au phosphore dudit tube à rayons cathodiques à un intervalle de temps prédéterminé l'un par rapport à l'autre et à diriger les faisceaux d'électrons modulés vers l'écran au phosphore d'une façon sensiblement parallèle les uns aux autres. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée faite ci-après en référence au dessin annexé sur lequel la figure 1 montre schématiquement la structure d'un mode de réalisation du dispositif de visualisation d'image en couleurs selon la présente invention la figure 2 montre les formes d'onde des composantes individuelles d'un signal vidéo appliqué aux canons électroniques représentés sur la figure 1 ; et la figure 3 représente schématiquement la tructure d'un autre mode de réalisation de la présente invention. La figure 1 montre schématiquement la structure d'un dispositif de visualisation a'image en couleurs utilisant un tube à rayons cathodiques selon un premier mode de réalisation de la présente invention et le tube à rayons cathodiques est représenté en coupe longitudinale. En se référant à la figure 1, on voit que le tube à rayons cathodiques comprend une enveloppe 1, un écran au phosphore 2 faisant partie de ltenveloppe 1 et plusieurs canons électroniques 3, 4 et 5 logés dans la partie formant col de l'enveloppe 1. L'écran au phosphore 2 est formé par une multitude de triades d'élément au phosphore correspondant respectivement aux trois couleurs primaires à savoir, le rouge, le vert et le bleu, et les canons électroniques 3, 4 et 5 sont disposés de façon sensiblement parallèle à l'axe 6 du tube, de front ou "en ligne, c'est-à- dire en étant alignés transversalement à cet axe. Une bobine de déflexion 8 est disposée autour de la partie formant col de l'enveloppe 1 et une électrode perforée 21, comportant une multitude d'ouvertures destinées à laisser passer les faisceaux électroniques, par exemple de petits trous ou de petites fentes, est placée juste devant l'écran au phosphore 2 Les autres éléments du tube à rayons cathodiques n'ont pas été représentés sur la figure 1. Les références 9a, 9b et 9c ainsi que lOa , lOb et lOc désignent les faisceaux d'électrons émis par les canons électroniques respectifs 3, 4 et 5. Chaque faisceau dlé- lectrons traverse une des ouvertures de l'électrode perforée pour heurter un point prédéterminé de l'écran au phosphore 2 de telle sorte que le faisceau d'électrons excite un élément au phosphore prédéterminé de la triade au point qui correspond au canon électronique émettant ce faisceau d'électrons. Quand aucune déviation n?est appliquée par la bobine de déviation 8, les faisceaux d'électrons émis par les canons électroniques 3, 4 et 5 du tube à rayons cathodiques ayant une telle structure sont dirigés d'une façon sensiblement parallèle à l'axe 6 du tube comme représenté par 9a , 9b et 9c respectivement, de manière à heurter des points prédéterminés de l'écran au phosphore 2. L'espacement entre les points d'impact des faisceaux d'électrons respectifs est égal à l'espacement séparant les canons électroniques 3, 4 et 5. Quand les faisceaux d'électrons émis par les canons électroniques 3, 4 et 5 sont déviés par le champ magnétique établi par la bobine de déviation 8, les faisceaux d'électrons sont déviés, comme représenté par lOa, lOb et lOc respectivement, tout en restant sensiblement parallèles les uns par rapport aux autres puis heurtent des points prédéterminés de l'écran au phosphore 2. L'espacement entre les points heurtés par les faisceaux d'électrons respectifs correspond à l'espace- ment séparant les canons électroniques 3, 4 et 5.End'autres termes, les faisceaux délecterons sout devisés du-m8te angle étant donné que le champ de déviation établi par la bobine de déviation 8 est réparti uniformément et que, de ce fait, les faisceaux d'électrons suivent les trajets individuels qui sont parallèles les uns par rapport aux autres. Par conséquent, les positions relatives des faisceaux d'électrons heurtant l'écran au phosphore 2 sont constantes que ce soit en présence ou en l'absence du champ de déviation. L'alignement de convergence des faisceaux d'électrons dans le tube à rayons cathodiques présentant une telle structure est effectué de la manière décrite ci-après. les figures Z8, Zb , 2c montrent schématiquement les composantes individuelles d'un signal vidéo appliqué aux canons électroniques 3, 4 et 5. Les signaux représentés sur les figures 2a, Zb et 2c sont séparés, par un récepteur 12, d'un signal de télévision reçu par une antenne 11 représentée sur la figure 1 et sont appliqués aux canons électroniques 3, 4 et 5 par l'intermédiaire de circuits à retard 14, 15 et 16 respectivement. les signaux représentés sur les figures 2a, 2b et 2c sont retardés l'un par rapport à l'autre de l'intervalle de temps A? par les circuits à retard respectifs 14, 15 et 16 représentés et sont appliqués aux canons électroniques 3, 4 et 5 à de tels intervalles de temps. On va supposer que les canons électroniques 3, 4 et 5 correspondent respectivement aux trois couleurs primaires rouge, verte et bleue et que les faisceaux d'électrons sont déviésdans- une direction telle que celle représentée par la flèche A sur la figure 1. Dans ce cas, les signaux représentés sur les figures 2a, 2b et 2c sont appliqués respectivement aux canons électroniques 3, 4 et 5. On détermine llintervalle de temps séparant ces signaux en divisant la distance comprise entre les points d'impact ou spots des faisceaux sur l'écran au phosphore 2 par la vitesse de balayage.Quand, par exemple, l'espacement entre les canons électroniques 3, 4 et 5 est 8 mm et que la largeur, dans le sens horizontal de l'écran au phosphore 2, est 400 mm, l'intervalle de temps AT est 1 microseconde dans le système de télévision normalisé. On comprendra facilement que l'on peut obtenir ai sément un tel intervalle de temps au moyen de circuits à retard connus. On va considérer maintenant un point sur l'écran au phosphore 2 du mode de réalisation représ té sur la figure 1. L'élément de phosphore rouge situé à ce oint est initialement irradié par le faisceau d'électron émis par le canon électronique 3. L'élément de phosphore vert situé à ce point est ensuite irradié par le faisceau d'électrons émis par le canon électronique 4 avec un retard AT et, enfin, l'élément de phosphore bleu situé à ce point est irradié par le faisceau d'électrons émis par le canon électronique 5 avec un autre retard AT. Etant donné que l'intervalle de temps A est extrêmement court, comme on l'a mentionné ci-dessus, l'image télévisée peut titre observée par l'oeil humain sans que celui-ci ait la sensation d'un défaut d'alignement des couleurs grâce à l'effet de persistance rétinienne inhérent à l'oeil humain et, par coAséquent, l'image en couleurs télévisée peut autre visualisée sans aucun défaut d'alignement notable des couleurs. I1 va de soi qu'un défaut d'alignement facheux des couleurs peut se produire et se traduire par une image que l'observateur saisit très difficilement si les signaux appliques aux canons électroniques individuels ne sont pas séparés par un tel intervalle de temps. La figure 3 montre un autre mode de réalisation de la présente invention et on a utilisé les m8mes chiffres de référence pour désigner les parties analogues apparaissant sur la figure 1. En se référant à la figure 3, on voit que des circuits à retard variable 18, 19 et 20 sont connectés entre le c8té de sortie d'un récepteur 12 et les canons électroniques respectifs 3, 4 et 5, et qu'une voie 17 est prévue pour appliquer les signaux de synchronisation en provenance du récepteur 12 à un circuit de déviation 13 relié à une bobine de déviation 8. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 3, l'alignement de convergence des faisceaux d'électrons émis par les canons électroniques 3, 4 et 5 est obtenu par variation du temps de retard des circuits à retard variable 18 à 20 en synchromisme avec le courant de déviation envoyé par le circuit de déviation 13 à la bobine de déviation 8, grace à quoi on obtient une modulation et une focalisation des faisceaux d'électrons heurtant l'écran au phosphore 2. Le tube à rayons cathodiques des modes de réalisation de la présente invention a été décrit en référence à une structure dans laquelle plusieurs canons électroniques indépendants mécaniquement les uns des autres sont juxtaposés en étant alignés. Toutefois, la présente invention n'est limitée en aucune façon à une telle structure particulière pourvu que les canons électroniques soient juxtaposés de façon à émettre plusieurs faisceaux d'électrons parallèlement les uns aux autres. I1 va de soi, en outre, qu'un agencement de canons électroniques du type disposé en triangle peut être utilisé à la place de l'agencement de canons électroniques du type aligné illustré sur le dessin. On comprendra, d'après la description qui précède, que le dispositif de visualisation d'images en couleurs selon la présente invention comprend un tube à rayons cathodiques capable d'emettre plusieurs faisceaux électroniques d'une façon sensiblement parallèle à l'axe du tube ainsi que des circuits à retard pour retarder les faisceaux d'électrons de telle sorte qu'ils puissent heurter l'écran au phosphore à des moments différents séparés par l'intervalle de temps ap proprié De ce fait, on peut obtenir facilement l'alignement de convergence des faisceaux d'électrons. De plus, selon la présente invention, l'alignement de convergence est obtenu au moyen d'un circuit extérieur contrairement aux dispositifs de la technique antérieure dans lesquels l'alignement de convergence est obtenu par commande directe des faisceaux d'électrons à l'interieur du tube à rayons cathodiques. La présente invention est, de ce fait avantageuse, en ce sens que l'on peut éliminer complètement une déformation et un étalement fâcheux des faisceaux d'électrons sur l'écran au phosphore par suite du champ de focalisation de couleurs. En outre, du fait que les faisceaux d'électrons peuvent être émis d'une façon sensiblement parallèle à l'axe du tube à rayons cathodiques, la présente invention présente l'avantage que les faisceaux d'électrons se trouvent bien moins soumis à l'effet du magnétisme terrestre que dans les tubes similaires de la technique antérieure. I1 est bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y titre apportées sans sortir pour autant du cadre général de la présente invention tel qu'il est défini par les revendications ci-annexées. REVENDICATIONS 1. Dispositif de visualisation d'image en couleurs caractérisé par le fait qu'il utilise un tube à rayons cathodiques comprenant plusieurs canons électroniques disposés dans le col dudit tube d'une façon sensiblement parallèle & l'axe de ce tube, en regard de l'écran au phosphore de ce dernier, ainsi que plusieurs circuits à retard reliés respectivement auxdits canons électroniques pour retarder les composante s individuelles d'un signal vidéo appliqué auxdits canons électroniques. 2. Dispositif de visualisation dti- mage en couleurs suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits circuits à retard présentent un retard qui est égal à 'ifle valeur que l'on obtint en divisant la -distance séparant les faisceaux électroniquè8 sur ledit écran au phosphore par la vitesse à laquelle est balayé ledit écran au phosphore. 3. Dispositif de visualisation d'image en couleurs suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend, en outre, une bobine de déviation disposée autour dudit col et un circuit de déviation pour envoyer un courant de déviation à ladite bobine de déviation et par le fait que les circuits à retard précités sont des circuits à retard variable dont le retard peut titre modifié en synchronisme avec le courant de déviation envoyé par le circuit de déviation à ladite bobine de déviation. 4. Procédé pour visualiser une image en couleurs au moyen d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il consiste à moduler plusieurs faisceaux d'électrons de manière que ceux-ci heurtent respectivement l'écran au phosphore dudit tube à rayons cathodiques à un intervalle de temps prédéterminé les uns par rapport aux autres et à diriger les faisceaux d'électrons modulés d'une façon sensiblement parallèle les uns par rapport aux autres. 5. Procédé pour visualiser une image en couleurs suivant la revendication 4 caractérisé par le fait que ledit intervalle de temps est égal à une valeur que liron obtient en divisant la distance séparant les faisceaux d'électrons sur ledit écran au phosphore par la vitesse à laquelle est exploré ledit écran au phosphore. 6. Procédé pour visualiser une image en couleurs suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que ledit intervalle de temps est déterminé en fonction de l'angle de déviation des faisceaux d'électrons.