Brevet FR2484696A1 — publié le 19811218

La présente invention se rapporte généralement à des bobinages déflecteurs autoconvergents et plus particu- lièrement à un nouvel agencement de bobinage tcoenvergeont sensiblement dépourvu d'erreur d'aigrette. , Un récepteur de télévision en couleurs forme une image sur un écran de visualisation en phosphores d'un tube-image couleur à plusieurs faisceamx, en faisant explorer trois faisceaux d'électrons horizontalement et verticalement sur l'écran selon un motif prédéterminé par un bobinage magnétique de déviationo Chaque faisceau dtélectrons fait impact sur des phosphores produisant une couleur partie culière, ainsi les faisceaux individuels peuvent ttre désignés par le faisceau du rouge, du vert et du bleu0 Les faisceaux sont forcés à ne faire impact que sur des phosphores particuliers par mu masque d'ombre ou une grille à ouvertures montés entre l'ensemble des canons d'électrons et l'écran. L'étendue sur laquelle la formation de cette ombre se produit détermine la pureté des tames explorées par chaque faisceau. Il est souhaîtable que les trois faisceaux d'électrons arrivent sur l'écran très proches les uns des autres afin de produire une bonne reproduction des couleurs et d'empocher une frange de couleur dans l'image. La proximité de'l'arrivée des faisceaux détermine la convergence des faisceaux sur l'écran. Avec un tube-image o les trois canons d'électrons sont placés sur une ligne horizontale, il est possible de fabriquer un bobinage déflecteur qui fait sensiblement converger les faisceaux en tous pointssur l'écran sans devoir prévoir des circuits de convergence dynamique De tels bobinages cependant peuvent produire des erreurs d'aigrette et des distorsions de la trame. Comme l'écran est relativement plat, les faisceaux parcourent une plus grande distance pour atteindre les coins de l'écran que pour atteindre son centre. Cela a pour résultat, en l'absence d'une compensation, une trame en forme de coussinet, dont le milieu des bords supérieur- et inférieur et latéraux est courbé vers l'intérieur. Des champs déflecteurs non uniformes avec un motif transversal en forme de coussinet sont appropriés à une correction de la distorsion en coussinet Nord-Sud et Est-Ouest. Dans la conception d'un bobinage pour une auto- convergence sensible, il est souhaitable que les bobines de déviation horizontale produisent un champ ayant un astigmatisme isotrope négatif net, tel que celui provoqué par un champ déflecteur en coussinet, tandis qu'il est souhaitable que les bobines verticales produisent un champ ayant un astigmatisme isotrope positif net, tel que celui produit par un champ déflecteur en barillet. Le champ en forme de coussinet produit par les bobines de déviation horizontale dans un tel bobinage a par conséquent tendance à corriger une distorsion en coussinet, tandis que le champ de déviation verticale en barillet a tendance à l'aggraver. Il est par conséquent plus facile, dans des bobinages auto-convergents, de concevoir deux bobines de déviation horizontale qui corrigent une distorsion en coussinet Nord-Sud plutôt que de corriger une distorsion en coussinet Est-Ouest avec les bobines verticales. Une analyse mathématique, en utilisant la théorie d'aberration de troisième ordre pour déterminer la nature de la déviation d'un faisceau d'électrons, montre que le champ déflecteur en différents emplacements le long de son axe longitudinal a un effet plus prononcé sur certaines caractéristiques de convergence ou de distorsion que sur d'autres. On sait qu'une distorsion en coussinet est plus fortement affectée par le champ déflecteur à l'extrémité côté écran du bobinage tandis que les erreurs d'aigrette (différences de dimensions entre la trame du faisceau central et les trames produites par les faisceaux externes) sont plus sensibles au champ à l'extrémité côté canons du bobinages En enroulant le bobinage pour qu'il ait des non-uniformités différentes de champ en des emplacements successifs le long de son axe longitudinal, il est possible d'obtenir une autoconvergence et une correction de l'aigrette et des erreurs de distorsion de la trame, comme cela est expliqué en plus de détail dans la demande de brevet US No. 070 311 déposée le 27 Août 1979. Avec un bobinage déflecteur ayant des bobines de déviation horizon- tale en forme de selle et des bobines verticales enroulées de façon toroldale, il est relativement facile de configurer les enroulements horizontaux pour donner la fonction de non-uniformité de champ souhaitée, ayant pour résultat une correction du coussinet Nord-Sad et une convergence sans aigrette aux extrémités.de l'axe horizontal de la trame. Les bobines verticales oependant, sont plus difficiles à configurer pour donner la fonction de non-uniformité souhaitée ayant pour résultat une correction ducoussinetEst-Ouestet une convergence sans aigrette aux extrémités de l'axe vertical de la trame, et il est souvent nécessaire de prévoir un moyen supplémen- taire de correction de l'aigrette verticale et du coussinet latéral pour produire une image acceptable. Le champ magnétique produit par le bobinage s'étend sur des régi=msinterne et externe. Les deux régions sont délimitées par une surface définie par le contour interne du noyau du bobinage. Cette limite s'étend au-delà de l'avant et de l'arrière du bobinage à une distance du tube sensiblement égale à celle à l'intérieur du bobinage. Le champ interne se compose du champ déflecteur principal délimité par les bobines du bobinage, et des champsen frange à l'entrée et à la sortie, qui contribuent également à la déviation. Le champ parasite externe ne contribue pas à la déviation des faisceaux et représente une consommation perdue de courant par le bobinage. On sait que des bobines de déviation verticale enroulées sous sollicitation peuvent produire un champ de déviation verticale-ayant une non-uniformité étendue en forme de coussinet à proximité de la région d'entrée du bobinage, pouvant servir à corriger les aigrettes verticales du type o la hauteur de la trame du faisceau central non corrigéeest inférieure à celle des trames des faisceaux externes, Cependant, la nonuniformité du champ vertical doit être de façon prédominante en forme de barillet pour obtenir une bonne convergence des faisceaux. Une augmentation de la formation de barillet du champ principal doit se produire pour compenser le champ en coussinet étendu de correction d'aigrette à l'entrée du bobinage. Celaaggrave la distorsion en coussinet latéral de la trame. Dans le brevet britanique No. 2 013 972 A au nom de N.V. Philips Gloeilampenfabrieken est illustré un agencement comprenant des formeurs de champ disposés à l'arrière du bobinage pour déformer une partie du champ de déviation verticale en une forme de coussinet. Les formeurs de champ illustrés sont cependant placés afin de shunter une partie du champ de déviation principal et par conséquent, ils réduisent la formation totale de barillet du champ de déviation verticale, Il faut prévoir une augmentation de compensation de la-composante en barillet du champ, afin de maintenir une convergence correcte des faisceaux. Les formeurs de champ tels qu'indiqués dans le brevet ci-dessus mentionné peuvent également provoquer une aigrette horizontale. Selon la présente invention, on prévoit un moyen pour recueillir un flux parasite externe d'une bobine de déviation et canaliser ce flux vers l'arrière du bobinage afin d'y former-un champ localisé en forme de coussinet pour une correction d'erreurud'aigrette qui sont introduites par le champ déflecteur de la bobine de déviation. Ces formeurs de champ peuvent être utilisés pour corriger une aigrette verticale provoquée par le champ déflecteur de la bobine de déviation verticale, On peut les utiliser avec un bobinage ayant des bobines verticales enroulées facilement. -Le champ correcteur d'aigrette ne se forme pas auxdépens du champ principal de déviation et n'aggrave pas la distorsion en coussinet latéral et ne provoque pas non plus d'erreur d'aigrette horizontale. Dans un mode de réalisation, les moyens de correction d'aigrette sont reliés à un bobinage auto-convergent ayant des enroulements horizontaux du type en selle de correction de coussinets Nord-Sud et des enroulements verticaux du type toroldal non radial pour produire la correction de coussinet latéral. Le bobinage résultant est autoconvergent sa convergence est insensible à la mise eA place transver- sale du col du tubes et il ne faut pas de correction supplémentaire du coussinet ou de ltaigretteo Dans un autre mode de réalisation on obtient des résultats semblables en utilisant des enroulements verticaux enroulés de façon radiale ou plane, associés avec des bras transversaux avant de correction de coussinet est les formeurs de champ de correction dtaigretteo Selon un mode de réalisation préfére de linvention, un système de visualisation de t6lvision ayant n tube- image avec une partie formaant col et un ensmble de canons d'électrons, prodit trois fsaisceaux d'lectronso Un bobinage déflecteur comprend une bobine de deviatiio enroulée de façon torchdale sur un noyau magnetîquement perméable qui entoure les trajets des faisceaau 0Scartant de l'ensemble des canons d électrons Une ob ne produit un champ déflecteur dans la région se trouvant à lSitérienr du noyau, et produit un champ exterbîedans une région à l'extérieur du noyau. Un appareil influençant le champ magnétique comprend des premier et second organes magnétiquement perméabls qui sont respectivement disposés à des c8tés opposés du bobinage, Chacun des organes présente une première extrémité disposée dans le champ externe et une seconde extrémité à l'arrière de l'extrémité d'entrée du bobinage déflecteur et proche du col du tube-image, Chacun des organes canalise une partie du champ externe vers sa seconde extrémité. Chacune des secondes extrémités est configurée de façon à former un champ configuré en coussinet dans le col à proximité de l'extrémité d'entrée du bobinage déflecteur, Un tel champ en coussinet a une grandeur et une étendue tellesqu'il peut sensiblement corriger des erreurs d'aigrette autrement introduites dans le champ déflecteur. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est un graphique de la fonction de non-uniformité du champ de déviation verticale pour deux enroulements différents, afin d'aider à expliquer les principes de la présente invention; - la figure 2 est une vue en coupe transversale de dessus d'une combinaison d'un bobinage et d'un tube- image, selon les principes de l'invention; - la figure 3 est une vue en élévation latérale de la combinaison du bobinage et du tube-image de la figure 2, illustrant l'emplacement des formeurs de champ selon l'invention par rapport à des composants supplémentaires du col; - la figure 4 est une vue en coupe transversale de l'ensemble du bobinage et du tube-image de la figure 3,. faite suivant la ligne 4-4; - la figure 5 est un graphique de la fonction de non-uniformité du champ de déviation verticale pour deux bobinages différents illustrant l'effet des formeurs de champ de la figure 4; - la figure 6 est une vue en élévation latérale d'un bobinage déflecteur ayant des ensembles formeurs de champ à l'avant et à l'arrière, selon un mode de réalisation particulier de la présente invention; et - la figure 7 est une vue en élévation latérale d'un bobinage déflecteur ayant un ensemble formeur de champ à l'arrière et une distribution non radiale des enroule- ments de la bobine verticale, selon un autre mode de réalisation de l'invention, Comme on l'a précédemment indiqué, afin d'obtenir l'astigmatisme isotrope positif nécessaire pour la conver- gence des faisceaux d'électrons, les bobines de déviation verticale doivent être configurées afin de produire un champ de prédominance en barillet. La forme du champ de déviation est déterminée par la fonction de non- uniformité de champ ou H2. La courbe 10 de la figure 1 illustre la fonction de non-uniformité pour un groupe de bobines de déviation verticale enroulées de façon plane. Une fonction négative de non-uniformité indique un champ en forme de barillet tandis qu'une fonction positive de non-uniformité représente un champ e4forme de coussinet. L'axe horizontal de la figure 1 représente la distance le long de l'axe longitudinal du tube, les positions EN et EX représentant les plans d'entrée et de sortie du bobinage déflecteur, respectivement. Comme on peut le voir sur la figure 1, des bobines verticales enroulées de façon plane produisent un champ de déviation qui est partout en forme de barillet, Un tel bobinage produira réellement la non-uniformité nécessaire requise pour l'autooonvergence des faisceaux, mais provoquera également une aigrette verticale sensible ainsi qu'une distorsion en coussinet latéral. Par conséquent, des bobines de déviation verticale enroulées de façon plane ou radiale nécessitent un circuit supplémentaire de correction ou des composants pour obtenir une image de télévision acceptable. La courbe 11 de la figure I illustre la fonction de non-uniformité de champ pour des bobines de déviation verticale ayant une configuration d'enroulement sous sollicitation ou non radiale. L'enroulement sous sollici- tation produit un champ en coussinet dans la région de sortie du bobinage, qui produit une correction du coussinet latéralo Les bobinesverticales enroulées sous sollicitation, comme les bobines enroulées de façon plane, provoquent une aigrette verticale. Il est possible d'enrouler les bobines verticales avec une configuration non radiale d'enroulement pour obtenir un champ en coussinet à la région d'entrée du bobinage afin de corriger l'aigrette verticale, mais cela nécessite une polarisation opposée à celle nécessaire pour la correction du coussinet latéral. Un enroulement sous sollicitation du bobinage pour la correction de ltaigrette verticale présente par conséquent une distorsion sensible en coussinet latéral. L'enroulement des bobines verticales de façon à effectuer à la fois la correction d'aigrette et de coussinet latéral est difficile parce qu'il faut de grandes variations de la fonction de non- uniformité. Cela peut avoir pour résultat des grandeurs excessives de nonuniformité, rendant ainsi la convergence des faisceaux sensible à un mouvement transversal du bobinage sur le col du tube. La figure 2 illustre un tube-image 12 sur lequel est monté un bobinage déflecteur 130 Le tube-image 12 comprend un col 14 et une région 15 en forme d'entonnoir qui s'épanouit pour former la lampe du tube. Un capuchon (non représenté) o est incorporé l'écran de visualisation est monté sur la lampe pour former le tube complet. Le bobinage 13 est monté sur le tube-image 12 dans la zone o le col 14 joint l'entonnoir 15. Un ensemble de canons d'électrons 16, comprenant des cathodes 17, 18 et 20 et des électrodes 21, 22, 23 et 24, est disposé dans le col du tube-image 12. Les fils électriques vers l'extérieur du tube, pour fournir le courant nécessaire au réchauffeur, les potentiels électrostatiques et les signaux à l'ensemble des canons d'électrons ne sont pas représentés. Le bobinage 13 comprend un noyau magnétiquement perméable 25 autour duquel sont enroulées de façon toroldale les bobines de déviation verticale 26. Les bobines horizontales enroulées en selle 27 sont séparées des enroulements verticaux par un isolateur 28. La figure 2 montre également deux formeurs de champ magnéti- quement perméables 30 et 31 qui s'étendent d'un point adjacent au noyau 25 jusqu'à proximité de la région de sortie de l'ensemble des canons d'électrons 16. Les formeurs et 31 s'étendent du noyau 25 généralement en alignement avco l'axe longitudinal du tube, mais ils sont dirigés vers le col du tube avant leur fin. Cela a pour résultat qu'une partie des formeurs de champ 30 et 31 est sensible- ment perpendiculaire à la direction de propagation des faisceaux d'électrons provenant de l'ensemble de canons 16. En se référant aux figures 3 et 4, on décrira maintenant le fonctionnement des formeurs de champ 30 et 31 La figure 3 montre une vue latérale du tubeSimage 12 et du bobinage 13 avec le formeur de champ 31 placé entre les bobines de déviation verticale 26 sur le noyau 25, Un moyen magnétique 32 de flexion de faisceauz. qui comprend un certain nombre de bagues magnétlques pour produire une convergence statique des faisceau d'électrgons est illustré comme étant placé sur lo col 14 du tube-imageo L'extrémité du formeur de champ 31 qui est éloignée du noyau 25 s'étend vers le col 14 du tube entre lUisolateur 28 dubobinage 13 et le moyen de flexion 32, Les formeurs de champ 30 et 31 sont placés de façon à recueillir une partie du flux parasite exerne prroduii par les bobiness de déviation verticale 26, Par leur natures les bobines enroulées de façon torodale produisent une grande quantité de flux parasite de fuite sur les côtés et au dos du bobinage. La mise en place des formeurs de champ 30 et 31 dans ce flux parasite force une partie de ce flux à tre canaliséeà travers les formeurs de champ 30 et 31% Une partie du flux de frangs d'entrée est également canalisée dans les formeurs de champ 30 et 31, Une partie du flux présent dans le noyau perméable 25 peut également être canalisée dans les formeurs de champ 30 et 31 Les formeurs de champ conduisent ce flux canalisé vers l'arrière du bobinage pour y améliorer et y configurer le champ déflecteur,, Le flux recueilli par les formeurs de champ 30 et 31 du champ parasite externe et du noyau 25 est canalisé par les formeurs de champ 30 et 31 jusqu'aux extrémités des bras 33 et 34 des formeurs de champ (que l'on peut voir sur la figure 4). Un champ magnétique est formé entre les bras correspondants33 du formeur de champ 30 et les bras correspondants34 du formeur de champ 31, lequel est représenté par les lignes de champ 35 et 36 sur la figure 4. Les lignes de champ 35 et 36 semblent se rassembler aux extrémités des bras 33 et 34 et s'épanouir entre eux, afin de former ainsi deux champs magnétiques en forme de barillet entre des bras correspondant 33 et 34 des formeurs de champ 30 et 31. La région supérieure du champ représenté par les lignes 35 et la région inférieure du champ représenté par les lignes 36 ont tendance à se trouver en dehors du col du tube 14. Dans les régions du champ qui se trouvent dans le col du tube, un champ en forme de coussinet est formé comme on peut le voir sur la figure 4. Ce champ localisé en coussinet agit sur les faisceaux d'électrons sortant de l'ensemble des canons d'é-ctrons sous forme d'une exten- sion du champ de déviation principale. Le champ en coussinet produit la non-uniformité de champ qui est nécessaire pour une correction d'aigrette verticale et est placé de façon souhaitable à la région d'entrée sensible à l'aigrette du bobinage déflecteur. Ce champ en coussinet de correction d'aigrette est formé en canalisant un flux parasite ou autrement inutile vers la région d'entrée du bobinage. En recueillant le flux parasite, les formeurs de champ 30 et 31 aident à la déviation des faisceaux d'électrons, et par conséquent ce champ de correction d'aigrette réduit la puissance nécessaire par le champ principal de déviation, De plus, en prévoyant une correction d'aigrette par des formeurs de champ externe plutôt que par les enroulements, cela permet de réduire la grandeur de la non-uniformité de champ, réduisant ainsi la sensibilité de la convergence à un mouvement transversal du bobinage. La figure 5 montre la distribution de non-uniformité pour un bobinage enroulé de façon plane (courbe 39) et un bobinage enroulé sous sollicitation (courbe 37) il utilisant les formeurs de champ tels que ceux décrits ci-dessus. L'enroulement vertical représenté par la courbe 39 a la non-uniformité en barillet au milieu du bobinage, qui est nécessaire pour la convergence et la non-uniformité en coussinet à la région d'entrée qui est nécessaire pour la correction d'aigrette, mais manque toujours de la non-uniformité en coussinet à la région de sortie qui est nécessaire pour la correction de coussinet latéral. La figure 6 montre un bobinage déflecteur 38 ayant des bobines verticales enroulées de façon plane ou radiale, avec un ensemble de traverses avant 40, et des formeurs de champ arrière 41 selon l'invention, Un ensemble de traverses avant semblable est monté à l'autre côté du bobinage 38, Lensemble 40comprend un grand collecteur de flux 42 disposé verticalementayant un bras supérieur de canalisation du flux 43 et un bras inférieur de canalisation du flux 44. Un ensemble de traverses ou bras avant est révélé dans le brevet britanique No. 2 010 005 A au nom de Tokyo-Shibaura Denki Kabushiki Kaisha. L'ensemble de traverses avant produit un champ en forme de coussinet dans la région à l'avant du bobinage 38 afin de permettre une correction en coussinet latéral. La figure 7 illustre un bobinage 45 comprenant des bobines de déviation verticale enroulées sous sollicitation ou de façon non radiale et o sont incorporés des formeurs de champ arrière selon l'invention comme on l'a précédemment décrit. On peut voir sur la figure 7 que les spires de la bobine verticale sur le noyau du bobinage sont concentrées auxhôtés du bobinage les plus proches de sen arrière et sont progressivement de plus en plus concentrées au sommet et au bas du bobinage 45 à proximité de son avant. Une telle distribution donne la non-uniformité de coussinet nécessaire dans la région de sortie du bobinage pour corriger une distorsion en coussinet latéral. La distribution denon-uniformité du bobinage 45 sera semblable à la courbe 37 de la figure 5. Chacun des bobinages 38 et 45 des figures 6 et 7)} par conséquentdonne la distribution de non-uniformité nécessaire pour obtenir une convergence des faisceaux d'électrons, une correction de l'aigrette verticale et de la distorsion en coussinet latéral, avec consommation réduite de courant et sensibilité réduite à un mouvement transversal du bobinage. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à 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 suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. > R E V E N D I C A T I 0 N S I Système de visualisation de télévision du type ayant un tube-image avec un col o se trouve un ensemble de canons d'électrons pour produire trois faisceaux dvélec trons, et un bobinage déflecteur comprenait une bobine de déviation enroulée de façon toroldale sur un noyau magnétiquement perméable entourant les trajets desdits faisceaux s'écartant de l'ensemble desdits canons, ladite bobine produisant un champ déflecteur dans la région à l'intérieur dudit noyau, et un champ externe dans une région à l'extérieur dudit noyau, caractérisé par un appareil influençant le champ magnétique comprex.nt des premier et second organes magnétiquement perméables (30, 31; 41) respectivement disposés sur des cotés opposés dudit bobinage (13). chacun desdits organes ayant une pr'emière extrémité disposée dans ledit champ externe et une seconde extrémité disposée à lvarrière de extrémi té d'entrée dudit bobinage déflecteur (13) et à proxdimité du col (14) dudit tube-image (12)3 chacun desdits organes (30, 31; 41) canalisant une partie dudit champ externe jusqu'à sa seconde extrémités chacune deedites secondes extrémités étant confLgurées de facon à former unchamp en forme de coussinet dans ledit col (14) à proximité de ladite extrémité d'entrée dudit bobinage déflecteur, d'une grandeur et d'une étendue tellesque cela corrige sensiblement des erreurs d'aigrette autrement introduites par ledit champ déflecteur. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde extrémité de chacun des organes magnétiquement perméables (30, 31 $ 41) précités définit tn brat supérieur et un bras inférieur (33, 34) qui sont disposés sensiblement perpendiculairement au col (14) précitéo 3. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première extrémité dé chacun des organes magné- tiquement perméables (30, 31; 41) précités est disposée adjacente au noyau (25) précité pour canaliser une partie du flux dans ledit noyau (25) dans ledit organe perméable (30, 31; 41). 4. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la-bobine de déviation enroulée de façon toroldale (26) précitée effectue une déviation verticale des faisceaux précités, en ce que le bobinage déflecteur (13) comporte de plus une bobine de déviation enroulée en selle (27) pour effectuer une déviation horizontale desdits faisceaux, et en ce que la première extrémité de chacun des organes perméables (30, 31; 41) précités est disposé uniquement dans ledit champ externe. 5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que la bobine de déviation verticale (26) précitéecomprend sensiblement des enroulements radiaux et en ce que dans le bobinage déflecteur (38) précité sont incorporés deux organes formant traverses (43, 44) qui sont disposés de chaque c8té dudit bobinage (38) à proximité de l'avant de celui-ci, pour produire un champ en coussinet à proximité de l'avant dudit bobinage afin de corriger une distorsion en coussinet latéral. 6. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que la bobine de déviation verticale (26) précitée comprendÉds enroulements non radiaux configurés de façon à effectuer une correction de la distorsion en coussinet latéral.