Brevet FR2468204A1 — publié le 19810430

"Dispositif de reproduction d'images colorées" L'invention concerne un dispositif servant à reproduire des images colorées, comprenant un tube d'images en couleur, muni d'une enveloppe en verre constituées par une fenêtre image, un cône et un col et dans laquelle est disposé un écran image appliqué sur la face intérieure de ladite fenêtre image, et d'un système de canons électro- niques disposé dans ledit col et conçu pour engendrer trois faisceaux d'électrons qui convergent sur l'écran image, et dont les trajets centraux se situent essentiellement dans un seul plan, avec la réserve que le trajet central du faisceau d'électrons central coîncide essentiellement avec l'axe de l'enveloppe en verre et que les faisceaux d'électrons-extérieurs se situent symétriquement par rapport au faisceau central, l'enveloppe comportant en outre des moyens magnétisés permettant de maintenir un champ magnétique multipolaire statique près de la sortie du système de canons électroniques pour assurer des corrections statiques du faisceau, ce dispositif étant en outre muni d'un système de bobines de déviation disposé autour de la transition col-cône de l'enveloppe pour dévier les faisceaux d'électrons dans deux directions perpendiculaires entre elles sur l'écran image. Un tel dispositif est connu de l'article "30- AX Self-aligning 1100 in line colour-t.v. display" dans Electronic Components and Applications volume 1, No 2, février 1979. Dans le dispositif décrit dans cet article, les moyens magnétisés servant à maintenir un champ magnéti- que multipolaire statique près de la sortie du système de canons électriques sont constitués par un anneau magnéti- sé mince en un matériau magnétique demi-dur, cet anneau étant appliqué dans l'extrémité du canon. Suivant les défauts de trame, de pureté de couleur et de convergence qui se produisent, l'anneau est magnétisé dans le tube fini de façon à obtenir un multipôle (une combinaison de champs bipolaires, quadripolaires et hexapolaires) de sorte que les défauts sont corrigés, comme il a été amplement décrit dans la demande de brevet Français n0 2 397 064. Bien que le dispositif décrit constitue en principe un système complètement corrigé, il se produit en pratique toujours de petits défauts de convergence statiques et dynamiques pendant la réalisation des dispositifs. Ces défauts peuvent être la conséquence de défauts se produi- sant pendant la magnétisation de l'anneau ou de l'applica- tion d'autres tensions pendant le fonctionnement du tube image. Les petits défauts se produisant dans la convergen- ce statique horizontale sont amplifiés dans le cas d'une déviation horizontale et peuvent coïncider défavorablement avec les défauts de convergence dynamiques de la bobine. Ainsi, la présente invention vise à indiquer un moyen permettant d'éliminer de petits défauts de la convergence statique horizontale dans un tube à l'aide de moyens magnétisés pour maintenir un champ magnétique multipolaire statique, de sorte que lesdits moyens ne doi- vent pas être magnétisés à nouveau dans le tube d'images en couleur. Conformément à l'invention, un dispositif du genre mentionné dans le préambule est caractérisé en ce qu'à l'extérieur du col, près de la sortie du système de canons électroniques et près d'au moins un faisceau d'électrons extrême, est disposé un aimant de correction qui constitue un dipÈle magnétique et qui est coupé par ledit plan de situation des trajets centraux des trois faisceaux d'électrons, cet aimant de correction étant petit par rapport à sa distance audit faisceau d'électrons. Lors- que les dimensions de l'aimant sont choisies petites compara- tivement à la distant par rapport aux faisceaux, l'influence exercée dans un point des faisceaux est inversement propor- tionnelle à la troisième puissance de la distance par rapport aux faisceaux. Le faisceau d'électrons central est ainsi notablement moins influencé par le champ magnétique que le faisceau d'électrons extrême proche. Le faisceau d'élec- trons le plus éloigné est ainsi moins influencé. De préférence, la dimension de l'aimant déter- minant l'espacement des pôles est d'au maximum - de la distance la plus petite comprise entre l'aimant et le trajet central du faisceau d'électrons proche, du fait que dans ce cas, l'influence du faisceau d'électrons central est déjà très faible. Du fait qu'un aimant peut être sous plusieurs formes, il est assez souvent difficile de déterminer rigou- reusement la distance comprise entre les pôles de l'aimant de correction. Toutefois, dans le cas d'un dipôle, cette distance est déterminée par une seule dimension de l'aimant. C'est ainsi que, dans le cas d'un aimant droit, dont les extrémités constituent le pôle nord et le pôle sud, la longueur de l'aimant est la dimension déterminant l'espace- ment des pôles. Une forme de réalisation préférentielle d'un dispositif conforme à l'invention est caractérisée en ce que l'aimant de correction est un aimant droit, cylindrique, diamétralement magnétisé, l'espacement de ses pôles étant déterminé par son diamètre et son axe cylindrique étant situé essentiellement perpendiculairement aux trajets cen- traux et dans ledit plan passant par les trajets centraux. Le diamètre de l'aimant est de 2,5 mm par exemple et la distance du trajet central du faisceau d'électron extrême proche est de 12 mm par exemple et celle du faisceau d'élec- trons central de 21 mm. Dans ce cas, l'influence exercée sur le faisceau d'électrons central n'est que d'environ % de celle exercée sur le faisceau d'électrons extrême. Il est possible de choisir l'intensité dudit pôle de façon atteindre la correction requise. Toutefois, on préfère utiliser un aimant de correction dipolaire du genre-stan- dard appliqué de façon à pouvoir tourner autour d'un axe qui est essentiellement perpendiculaire à la droite reliant les pôles dans un support. La rotation du d1ipÈle permet d'établir l'influence requise exercée sur le faisceau d'é- lectrons. L'influence du dipôle magnétique est maximale lorsque le dipôle et, par conséquent, les lignes du champ du dipôle sont perpendiculaires au trajet central du fais- ceau d'électrons et pratiquement nulles pour un dipBle parallèle au faisceau d'électrons. La fixation de l'aimant de correction au tube d'images en couleur peut s'effectuer de plusieurs façons. C'est ainsi qu'il est possible de fixer l'aimant au collier de serrage à l'aide duquel le système de bobines de dévia- tion est fixé autour du col du tube d'images-en couleur. De plus, il est possible de fixer l'aimant de correction dans ou à un support fixé d'une façon ou d'une autre au système de bobines de déviation. De plus, il est possible d'utiliser une cavité ménagée dans le boîtier du système de bobines de déviation et dans laquelle est fixé l'aimant. Le système de canons électroniques est constitué par une partie conçue pour engendrer le faisceau d'électrons suivie d'au moins une lentille électrostatique pour la focalisation des faisceaux sur l'écran image. Les trois faisceaux d'électrons peuvent avoir en commun plusieurs électrodes à lentilles. Dans ce cas, il est question d'un système de canons intégrés. La dernière lentille du système de canons électroniques est appelée parfois "lentille de focalisation" tant pour le canon électronique intégré que pour les canons électroniques non intégrés. De préférence, l'aimant dipolaire est disposé essentiellement dans le plan de la lentille de focalisation du système de canons électroniques assurant la focalisation du faisceau de canons extrême proche sur l'écran image. De tels petits aimants de correction comme utili- sés pour la présente invention peuvent facilement être réalisés en baryumferrite (BaFe12019) additionné de, en poids, 10 à 15% de matériau thermoplastique, comme par exemple Ferroxdure p4O (F) et Ferroxdure p30 (voir Philips Data Handbook, Electronic components and materials, ComponentL and Materials, Part 4b, février 1979 pages 57 à 63). La description ci-après, en se référant au dessin annexé, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réali- sée. - la figure 1 montre en coupe un dispositif conforme à l'invention; la figure 2 montre une section suivant le plan II-II de la figure 1; - la figure 3 montre une section suivant le plan III-III de la figure 2; et les figures 4 à 9 montrent plusieurs sections et une vue de la façon, dont les aimants de correction peuvent être fixés au dispositif. La figure 1 représente en coupe schématique un dispositif servant à reproduire des images colorées. Le dispositif est muni d'un tube d'images en couleur 1 comportant une enveloppe en verre composée d'une fenêtre image 2, d'un cône 3 et d'un col 4. Dans le col 4 sont disposés trois canons électroniques 5, 6 et 7, qui engendroea respectivement les faisceaux d'électrons 8, 9 et 10. Les axes longitudinaux des canons électroniques se situent dans un plan, le plan du dessin, tout comme les trajets centraux des faisceaux d'électrons engendrés 8, 9 et 10 avant la déviation. L'axe du canon électronique central, le trajet central (ou axe géométrique) du canon électroni- que central 9 et l'axe du tube 11 coïncident essentiellement. Les canons électroniques extrêmes et les faisceaux d'élec- trons-8 et 9 sont situés symétriquement par rapport au canon électronique central. Sur la face intérieure de la fenêtre image 2 est appliqué un écran image 12 qui, dans le cas d'un tube d'images en couleur, est en général constitué par un grand nombre de lignes ou de points lumines- cents. Devant l'écran image 12 est disposée une électrode de sélection des couleurs 13, qui est constituée par une plaque métallique présentant un très grand nombre d'ouver- tures 14. Du fait que les trois faisceaux d'électrons engendrés font un petit angle entre eux.et traversent les ouvertures de l'écran image, chaque faisceau d'électrons correspond à des régions luminescentes d'une seule couleur. Pour obtenir un bon rendu des couleurs, il faut que les trois faisceaux d'électrons convergent au centre de l'écran image et également après déviation, ce qui est appelé res- pectivement "convergence statique" et "convergence dynami- que". La déviation des faisceaux d'électrons sur l'écran image est assurée par des bobines de déviation auto-conver- gente 15, qui sont disposées dans un boîtier 16 autour de la transition col-cône. Après la réalisation du tube, les défauts de convergence statique, la pureté de couleur et la trame sont corrigées par aimantation d'un anneau 18 en matériau magnétique demi-dur, comme multipÈle autour des faisceaux d'électrons. Cela est amplement décrit dans ladite demande de brevet français mise à la disposition publique NO 2 397 064. Cet anneau 18 est appliqué dans l'électrode 17, qui est commune aux trois canons électroni- ques, comme il ressort de la figure 2. L'application d'au- tres tensions de fonctionnement par exemple pour le fonction- nement du tube d'images se traduit toujours par de petits défauts dans la convergence des faisceaux d'électrons. Or, la disposition, conforme à l'invention d'au moins un petit aimant de correction dipolaire 20 près du faisceau d'électrons extrême ou des faisceaux d'électrons extrêmes permet d'éliminer de petits défauts dans la conver- gence horizontale sans nécessiter une magnétisation répétée de l'anneau 18. L'influence de l'aimant de correction est limitée essentiellement au faisceau d'électrons proche. Du fait que l'aimant (espacement des pôles) est petit par rapport à la distance au faisceau d'électron, la force F exercée sur le faisceau d'électrons est inversement pro- portionnelle à 1 r3' 1 r F = K -3 (1) r3 Lorsque l'aimant est éloigné de 21 mm par exemple du trajet central du faisceau d'électrons central et de 12 mm du faisceau d'électrons proche, la force exercée à un point du trajet central du faisceau d'électrons central est envi- ron de 20% de celle exercée à un point du trajet central du faisceau d'électrons extrême proche. Du fait que les 7 2468204 faisceaux sont influencés sur une longueur de quelques centimètres, l'influence totale exercée sur le faisceau d'électrons central est environ de 25% de celle exercée sur le faisceau d'électrons extrême proche. L'influence exercée sur le faisceau d'électrons extrême le plus éloigné est beaucoup plus petite et est environ de 10%. Les petits aimants de correction dipolaires permettent donc de réali- ser de petites variations de la direction d'au moins un faisceau d'électrons extrême. L'aimant de correction peut être un aimant droit axialement magnétisé, qui présente une intensité déterminée suivant l'influence requise du faisceau et peut être choisi dans une réserve ordonnée d'aimants d'intensité différente. Toutefois, l'aimant de correction est de préfé- rence un aimant droit cylindrique diamétralement magnétisé, dont l'axe de cylindre 21 se situe dans le plan passant par les trajets centraux des faisceaux d'électrons 8, 9 et 10, ce qui ressort des figures 2 et 3. L'aimant est établi par rotation autour de l'axe 21 jusqu'à ce que l'in- fluence requise sur le faisceau soit atteinte. De préférence, les aimants se situent dans le plan de la lentille de focalisation du faisceau d'électrons à influencer, ce qui est le plus souvent un plan situé entre les deux dernières électrodes du canon électronique. L'influence exercée par le faisceau d'électrons dans la direction verticale est très faible dans le cas d'un aimant rotatif ou incliné et ne provoque pas de pertur- bations. Les aimants de correction peuvent être fixés d'un très grand nombre de façons au tube d'image en couleur. C'est ainsi que les figures 1 et 2 illustrent la façon dont les aimants de correction peuvent être appliqués dans des cavités ménagées dans le boîtier du système de bobines de déviation. Dans les tubes d'images en couleur, le système de bobines de déviation est assez souvent fixé par serrage autour du col de l'enveloppe à l'aide d'un collier de ser- rage. La figure 4 montre un tel collier de serrage, qui est constitué par une bande métallique courbée 22 serrée à l'aide d'une vis 23 autour du col. Les aimants de correc- tion 20 sont appliqués dans les ouvertures 24 du collier de serrage et munis de boutons de réglage 25. Les figures 5 et 6 montrent en section deux méthodes permettant de fixer les aimants de correction au collier de serrage. Sur la figure 5, l'aimant 20 qui est appliqué dans le bouton 26 o-est fixé dans une ouverture du collier de serrage 22 et bloqué à l'aide d'une nervure 27. le La figure 6 montre un aimant 20, qui est fixé dans un rivet tubulaire 29 qui est fixé à son tour dans le bouton 28. Le rivet 29 peut tourner dans une ouverture de collier de serrage 22. Entre le bouton 28 et le collier de serrage est appliqué un anneau en caoutchouc 30. La figure 7 illustre une autre méthode de fixation. La partie du boîtier 16 du système de bobines de déviation entourant le col présente plusieurs ouvertures 32. Dans ces ouvertures est serré un support 33 dans lequel est appliqué l'aimant 20 de façon à pouvoir tourner dans le bouton 34. La figure 8 montre une vue de la structure selon la figure 7. Autour dela partie 31 est appliqué un collier de serrage 35. La figure 9 montre une vue d'un aimant de correc- tion fixé à l'aide d'un joint en queue d'aronde, au boîtier 16 du système de bobines de déviation. L'aimant (non visi- ble) est fixé, de façon à pouvoir tourner de la façon illus- trée sur les figures 5 et 6, dans un bouton 36, à une pla- quette 37 en.matériau non ferromagnétique. La plaquette est glissée sur une partie saillante 38 du boîtier 16 (un joint en queue d'aronde). Autour de l'extrémité 39 du boîtier 16 et du col 40 avec les broches de connexion 41 est appliqué un collier de serrage 42, comme il ressQrt de la figure 4. REVENDICATIONS 1. Dispositif servant à reproduire des images colorées comprenant un tube d'images en couleur (1), muni d'une enve- loppe en verre constituées par une fenêtre image (2), un cône (3) et un col (4) et dans laquelle est disposé un écran image (12) appliqué sur la face intérieure de ladite fenêtre image, et d'un système de canons électroniques (5, 6, 7) dis- posé dans ledit col et conçu pour engendrer trois faisceaux d'électrons (8, 9, 10) qui convergent sur l'écran image, et dont les trajets centraux se situent essentiellement dans un seul plan, avec la réserve que le trajet central du faisceau d'électrons central coïncide essentiellement avec l'axe (11) de l'enveloppe en verre et que les faisceaux d'électrons ex- térieurs se situent symétriquement par rapport au faisceau central, l'enveloppe comportant en outre des moyens magnéti- sés (18) permettant de maintenir un champ magnétique multi- plaire statique près de la sortie du système de canons élec- troniques pour assurer des corrections statiques du faisceau, ce dispositif étant en outre muni d'un système (15) de bobi- nes de déviation disposé autour de la transition col-cône de l'enveloppe pour dévier les faisceaux d'électrons dans deux directions perpendiculaires entre elles sur I'écran image, caractérisé en ce qu'à l'extérieur du col (4), près de la sortie du système de canons électroniques (5, 5, 7) et près d'au moins un faisceau d'électrons extrême, est disposé un aimant de correction (20) qui constitue un dipôle magnétique et qui est coupé par ledit plan de situation des trajets cen- traux des trois faisceaux d'électrons, cet aimant de correc- tion étant petit par rapport à sa distance audit faisceau d'électrons. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la dimension de l'aimant déterminant l'espacement des pôles est d'au maximum 1/3 de la distance la plus petite comprise entre l'aimant et le trajet central du faisceau d'électrons proche. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'aimant de correction est un aimant droit, cylin- drique, diamétralement magnétisé, l'espacement de ses pôles étant déterminé par son diamètre et son axe cylindrique (21) étant situé essentiellement perpendiculairement aux trajets centraux et dans ledit plen passant par les trajets centraux. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le diamètre de l'aimant droit est d'environ 2,5 mm et la distance comprise entre l'aimant et le trajet central proche du faisceau d'électrons est d'environ 12 mm. 5. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'aimant de correction est appliqué de façon à pouvoir tourner autour d'un axe qui est essentielle- ment perpendiculaire à la droite reliant les pôles dans un support. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'aimant est fixé à un collier de ser- rage (22, 23) assurant la fixation du système de bobines de déviation autour du col. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qué l'aimant est fixé dans un support lui- même fixé par serrage au boîtier du système de bobines de déviation. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'aimant se situe essentiellement dans le plan de la lentille de focalisation du système de canons électroniques, lentille qui assure la focalisation du fais- ceau d'électrons extrême proche sur l'écran image. 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'aimant est en baryum-ferrite (BaFe12 019) additionné de 10 à 15 % en poids de matériau thermo- -30- plastique. 10. Aimant de correction dipolaire pour collier de ser- rage à appliquer dans un support destiné à un dispositif se- lon d'une des revendications 6 et 7.