Brevet FR2489641A1 — publié le 19820305

La présente invention concerne des culasses de déviation autoconvergentes et un procédé et un dispositif pour l'enroulement d'une bobine de déviation ayant une configuration à double polarisation. La plupart des récepteurs de télévision en couleur qui sont actuellement dans le commerce, comprennent un tube-image comportant un ensemble de canons électroniques qui produit trois faisceaux électroniques horizontalement alignés. La géométrie en ligne des faisceaux électroniques permet la fabrication d'une culasse de déviation qui converge substantiellement les faisceaux électroniques à tous les endroits de l'écran du tube-image sans qu'il soit nécessaire d'utiliser des circuits de convergence dynamique. Ces culasses autoconvergentes doivent avoir des bobines de déviation horizontale qui produisent un astigma- tisme isotropique négatif et des bobines de déviation verticale produisant un astigmatisme isotropique positif. L'astigmatisme isotropique accompli par les bobines de déviation est déterminé par la fonction de non-uniformité ou H2 de la configuration d'enroulement particulière des bobines de déviation. Il est connu, que l'astigmatisme isotropique positif est produit par une bobine de déviation ayant une fonction de non-uniformité négative, correspondant à un champ de déviation en forme d'un tambour ou cylindre, tandis qu'un astigmatisme isotropique négatif est produit par une bobine de déviation ayant une fonction de non- uniformité positive correspondant à un champ en forme d'un coussin. Par conséquent, une culasse autoconvergente doit comprendre une bobine de déviation verticale présentant un champ de déviation de forme générale d'un tambour et une bobine horizontale ayant un champ de forme générale d'un coussin. Des techniques pour réaliser des bobines de déviation ayant des configurations nécessaires pour fournir les fonctions désirées de nonuniformité sont connues, mais des culasses fabriquées suivant ces techniques connues sont susceptibles de provoquer des erreurs de coma vertical (c'est-à-dire la grille de faisceau central est réduite en hauteur par rapport aux grilles des faisceaux extérieurs) et une distorsion latérale en coussin. La théorie des aberrations de troisième ordre peut être utilisée pour expliquer la cause des erreurs de convergence et la distorsion de grille provoquées par ces culasses autoconvergentes. On peut démontrer que les erreurs de coma du type précédemment décrit sont très sensibles aux corrections par un champ de déviation verticale en forme de coussin à proximité de la région d'entrée de la culasse et que la distorsion latérale en coussin peut être corrigée par un champ de déviation verticale en forme de coussin, proche de l'extrémité de sortie de la culasse. Il est évident que la non-uniformité du champ rend nécessaire de corriger le coma vertical et que la distorsion latérale en coussin est contraire à la non-uniformité nécessaire pour une autoconvergence. Ce problème peut être résolu en prévoyant des champs locaux en forme de coussins aux régions d'entrée et de sortie de la culasse, tout en maintenant un champ de déviation générale en forme d'un tambour. Une possibilité de produire les champs localisés nécessaires réside dans l'utilisation des moyens de mise en forme de champ extérieur, qui sont montés sur la culasse ou proches de celle-ci. Ces moyens de mise-en forme du champ peuvent être désignés pour distordre le champ de déviation principale dans la forme désirée ou de canaliser un flux externe de la bobine verticale pour former un champ ayant la forme souhaitée. Une demande de brevet-US, NI 164 344 déposée le 30 Juin 1980 au nom de McGlashan décrit un dispositif de mise en forme d'un champ unitaire qui produit deschamps en forme de coussins aux extrémités d'entrée et de sortie de la culasse pour corriger le coma et la distorsion latérale en coussin. Une autre possibilité de produire des champs localisés nécessaires est basée sur la configuration des enroulements de déviation verticale euxmêmes. En enroulant la bobine verticale de telle manière que les fils soient concentrés près de l'axe vertical de la culasse, un champ en forme de coussin est obtenu dans la région de la concentration des fils. Réciproquement, la concentration des spires de fil près de l'axe horizontal de la culasse permettra d'obtenir un champ en forme d'un tambour dans cette région. L'enroulement d'une bobine verticale pour produire des champs en forme de coussins aux extrémités de la culasse avec un champ suffisant en forme d'un tambour dans la région médiane de la culasse pour obtenir toujours un champ général en forme d'un tambour nécessite une technique d'enroulement à deux polarisations, qui présente des difficultés du point de vue du positionnement et du maintien en place des fils. Un anneau à nervures ou fendu situé à l'intérieur du noyau près du centre de la culasse a été utilisé comme un guide de fil pendant l'opération d'enroulement. On a constaté cependant, que, lorsque des nervures d'une hauteur suffisante sont faites pour maintenir les fils de façon suffisante pendant l'opération d'enroulement, l'espace occupé par l'anneau ou la bague devient significatif si bien qu'il peut être difficile d'assembler la culasse en respectant l'écartement désiré entre les bobines horizontale et verticale. Il est par conséquent plus facile de fabriquer une culasse ayant seulement un enroulement à une polarisation, ce qui élimine la nécessité d'un anneau de guidage de fil à l'intérieur du noyau. Une telle culasse peut être réalisée de façon qu'elle permette de corriger le coma et la distorsion latérale en coussin. Un dispositif extérieur de mise en forme du champ, tel que ceux décrits précédem- ment, peut alors être utilisé pour corrigerles erreurs ou distorsions restantes. La présente invention a pour objet un procédé de bobinage d'une bobine de culasse de déviation ayant une configuration à double polarisation sur un noyau. Ce procédé comprend les opérations de placer les guide-fils aux extrémités d'entrée et de sortie du noyau, de placer à l'intérieur du noyau un gabarit de bobinage d'une bobine comprenant une base annulaire, une pluralité d'organes d'espacement s'étendant radialement vers l'intérieur à partir de ladite base et une paire d'organesde guidage amovibles reliés auxdits organes d'espacement, et dont chacun forme une paire de canaux s'étendant circonféren- tiellement entre l'organe de guidage et ladite base, de bobiner ladite bobine d'une manière toroidale autour dudit noyau de telle façon que chaque spire de la bobine comprenne une partie s'étendant entre lesdits organes de guidage aux extrémités d'entrée et de sortie dudit noyau et à l'intérieur d'un canal respectif des deux canaux, et de retirer les organes de guidage amovibles pour permettre l'assemblage de la culasse. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la culasse autoconvergente résultante est utilisée dans des tubes-images de télévision en couleur et comprend une paire de bobines de déviation horizontale en forme de selle, un noyau annulaire magnétiquement perméable et disposé autour du noyau horizontal, des guide-filsdisposés aux extrémités d'entrée et de sortie du noyau. Cette culasse est caractérisée par un organe de mise en forme de l'enroulement, en forme d'un anneau, situé près de la surface interne du noyau et ayant une pluralité de saillies dirigées vers l'intérieur, et par des bobines de déviation verticale comprenant une pluralité de spires de fil, dont chacun étant bobiné de façon toroldale autour dudit noyau et retenu par les guide-fil, des portions intérieures desdits spires étant disposées suivant une configuration en forme d'un diamant formé par des trajets de fil respectifs s'étendant à partir des extrémités d'entrée et de sortie vers des régions respectives dudit organe de mise en forme ou de formation proche d'une saillie respec- tive desdites saillies, le spire situé le plus à l'intérieur étant plus proche de l'axe longitudinal que lesdites saillies. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est une vue de dessus d'un dispositif de mise en forme ou d'un gabarit de bobinage d'une bobine de déviation suivant la présente invention; - la figure 2 est une vue en élévation de côté d'une moitié d'un noyau de culasse de déviation montrant une moitié du gabarit de bobinage en place, suivant la figure 1, et - la figure 3 est une vue de dessus en coupe d'une culasse bobinée suivant la présente invention. Les figures 1 et 2 montrent un dispositif de mise en forme ou gabarit de bobinage d'une bobine de déviation 1( susceptible d'être utilisé lors de la fabrication d'une culasse de déviation ayant des bobines horizontales du type en forme de selle et des bobines verticales bobinées de façon toroldale. Le gabarit 10 comprend un anneau extérieur conique 11 et deux organes de guidage 12. Ces derniers sont reliés à l'anneau 11 par des éléments d'espacement ou entretoises 13. Le gabarit de bobinage 10 peut être réalisé en matière plastique ou toute autre matière isolante facile à façonner. L'anneau extérieur 11 comporte en outre deux rainures 14 en forme de V pratiquées ou coupées dans cet anneau à des endroits diamétralement opposés, de telle manière qu'une ligne imaginaire reliant les deux rainures ou gorges 14 divise le gabarit de bobinage 10 en deux moitiés avec l'un des deux organes de guidage 12 situé dans chaque moitié. La figure 1 montre que les organes de guidage 12 sont reliés à l'anneau 11 par trois entretoises ou éléments d'espacement 13. Le nombre de ces organes d'espacement n'est pas particulièrement important, bien que, comme il sera expliqué plus loin, l'emplacement des éléments d'espacement les plus extérieurs 13 soit critique. Comme on le constate sur la figure 1, un canal 15 est formé entre chaque extrémité de chaque organe de guidage 12 et l'anneau 11. Les canaux 15 reçoivent les fils de la bobine de déviation pendant l'opération de bobinage. Au cours de la fabrication de la culasse de déviation, et notamment pendant le bobinage des bobines verticales, le noyau en ferrite, magnétiquement perméable 16, représenté sur la figure 2, est séparé en deux moitiés pour faciliter le bobinage des bobines. Une poignée en matière plastique 17 comprenant des trous 20 est fixée à chaque moitié du noyau et constitue un moyen pour identifier la moitié de noyau pour la machine de bobinage, à l'aide des trous 20. Les guide-fils 21 et 22 comprenant des pièces semi-circulaires en matière plastique ayant des fentes ou rainures sont fixés à chaque extrémité des moitiés de noyau pour former un moyen permettant le positionnement des fils autour de la circonférence du noyau pour une répartition appropriée pendant l'opération de bobinage. La figure 2 montre une moitié du gabarit de bobinage 10 monté fixe à la partie intérieure du noyau 16. Le gabarit 10 est placé de telle façon que les rainures ou gorges 14 sont alignées avec les joints des moitiés du noyau 16. Le gabarit 10 peut ensuite être cassé facilement au niveau des rainures 14 afin qu'une moitié du gabarit soit placée dans chaque moitié du noyau 16. Une partie des enroulements verticaux 23 est également montrée à la figure 2. Les enroulements 23 présentent une cohfiguration en forme d'un diamant ou d'une double polarisation. Les fils sont concentrés vers l'axe vertical du noyau aux deux extrémités de celui-ci, grâce aux guide- fils 21 et 22 et vers l'axe horizontal dans la zone médiane par l'intermédiaire des canaux 15, pour former un champ en forme de coussin aux extrémités et un champ en forme d'un tambour ou d'un cylindre dans la région médiane, comme cela a été décrit précédemment. La répartition de l'enrou- lement dans la zone médiane est déterminée par la forme et les dimensions des canaux 15. La largeur du canal détermine le nombre de couches de filsà un emplacement particulier. Dans une application particulière, la largeur des canaux et des jauges de fil sont choisies pour permettre le positionnement de quatre couches de fils dans le canal. Un canal conique peut être utilisé pour varier le nombre de couchesde fils sur toute la répartition. L'emplacement des éléments d'espacement 13 les plus extérieurs le long de la circonférence du noyau détermine l'importance ou l'extension de la polarisation des enroulements, en déterminant l'emplacement des fils par rapport aux axes vertical et horizontal des bobines. Le diamètre global du gabarit de bobinage 10 déterminera sa position verticale dans la zone intérieure du noyau et par conséquent le point - auquel la polarisation des filschange. L'optimisation du diamètre du gabarit 10, l'emplacement des éléments d'espa- cement 13 et la forme des canaux 15 permettent d'obtenir une bobine verticale 23 à bobiner qui est autoconvergente et ne produit sensiblement pas d'erreurs de coma vertical ou de distorsions latérales en coussin. Quand l'enroulement de la bobine verticale 23 est complété, les organes de guidage 12 peuvent être retirés en cassant le gabarit 10 à chacun des éléments d'espacement 13. La largeur de ces éléments est suffisamment faible pour que les organes de guidage 12 puissent se libérer facilement. Il est souhai- table de relier les spires de fil les uns aux autres avant le retrait des organes de guidage 12 pour éviter un déplacement des fils. Un moyen adhésif tel qu'une colle peut être utilisé à cette fin. La partie du gabarit 10 qui reste dans la culasse est suffisamment mince pour ne pas gêner l'assemblage restant de la culasse ou pour -créer des difficultés lors de l'accomplissement du positionnement de la culasse proprement dite sur le tube-image. La figure 3 montre une culasse de déviation dans sa totalité, en une vue en coupe, après enlèvement des éléments de guidage 12. On constate que les éléments isolants 25 qui séparent les bobines horizontales et verticales peuvent être placés aussi proches des bobines verticales qu'on le désire pour permettre en revanche aux bobines verticales d'être proches du tube. On reconnaît en outre que les enroulements verticaux s'étendent au-delà de l'extrémité des parties restantes des éléments d'espace- ment 13 et restent en place sans que les guide-fil soient nécessaires. Une partie des bobines de selle horizontales 26 et des spires de retour de la-bobine verticale 23 à l'exté- rieur du noyau 16 est également visible sur la figure 3. L'utilisation du gabarit de bobinage 10 permet ainsi de fabriquer des culasses de déviation autoconvergentes impliquant une correction de coma et de coussin sans que des correcteurs extérieurs ou des formeurs de champs soient nécessaires. R E V E N D I C A T I 0 N S 1.- Culasse de déviation autoconvergente pour utilisation dans un récepteur de télévision en couleur comprenant une paire de bobines de déviation horizontale du type en forme de selle, un noyau annulaire magnétiquement perméable disposé autour du noyau horizontal, des guidefil disposés aux extrémités d'entrée et de sortie du noyau, caractérisée par un organe de mise en forme ou de gabarit de bobinage en forme d'un anneau (10) situé près de la surface intérieure dudit noyau (16) et ayant une pluralité de saillies ou projection (13) orientées vers l'intérieur, des bobines de déviation verticale (23) comprenant une pluralité de spires de fil dont chacun est bobiné de façon toroildale autour dudit noyau (16) et retenu par les- dits guide-fis (21, 22), des parties intérieures desdits spires disposées suivant une configuration en forme d'un diamant formées par des trajets de fil respectifs s'étendant à partir des extrémités d'entrée et de sortie vers des régions respectives dudit organe de gabarit (10) proches de certaines saillies respectives desdites saillies (13), le spire situé le plus à l'intérieur desdits spires étant placé plus proche de l'axe longitudinal dudit noyau que lesdites saillies (13). 2.- Procédé de bobinage d'une bobine de déviation d'une culasse de déviation autour d'un noyau magnétiquement perméable, caractérisé par les opérations de placer des guide-fils (21, 22) aux extrémités d'entrée et de sortie dudit noyau (16), de placer à l'intérieur dudit noyau un gabarit de bobinage de bobine (10) comprenant une base annulaire (11), une pluralité d'éléments d'espacement (13) s'étendant radialement vers l'intérieur depuis ladite base et une paire d'organes de guidage (12) susceptibles d'être retirés et reliés auxdits éléments d'espacement (13), chaque organe de guidage (12) formant une paire de canaux (15) s'étendant circonférentiellement entre ledit guide-fils (12) et ladite base, de bobiner ladite bobine de façon toroldale autour dudit noyau (16) de telle façon que chaque spire de ladite bobine comprenne une partie s'étendant entre les organes de guidage (12) aux extrémités d'entrée et de sortie dudit noyau et située à l'intérieur d'un desdits canaux (15), et de retirer les organes de guidage (12) pour permettre l'assemblage de ladite culasse.