Brevet FR2509908A1 — publié le 19830121

SYSTEME DE CANONS ELECTRONIQUES POUR TUBES DE TELEVISION EN COULEURS La présente invention se rapporte à un système de canons électroniques pourvu d'une grille G3 non-magnétique logée dans le col d'un tube cathodique pour la télévision ou analogue, également appelé "cinescope", présentant dans la région du col une bobine de déviation verticale. La bobine de déviation verticale engendre un champ magnétique parasite qui pénètre dans l'espace intérieur de la grille non-magnétique 3, provoquant ainsi une déviation du faisceau électronique en amont de la lentille principale du canon électronique. Dans cette région du canon électronique, la déviation résultante est relativement importante du fait que les électrons y ont encore une énergie cinétique relativement faible. La direction dans laquelle le faisceau électronique est dévié dans la région de la grille non-magnétique G3 est déterminée par le champ magnétique parasite de la bobine de déviation, ce qui se traduit par une wobbulation du faisceau électronique dans la région de la grille G3 à la fréquence du champ de déviation verticale.En supposant, par exemple, que le faisceau électronique doit être dévié vers le nord, ce faisceau ne vas pas frapper le centre de la lentille magnétique principale, mais, du fait qu'il a été inopinément dévié par le champ magnétique parasite de la bobine de déviation, il va venir frapper la zone marginale nordique de la lentille principale. Or, I'indice de réfraction excessif de la lentille principale dans cette région (aberration sphérique) produit une distorsion qui se traduit par un élargissement considérable du spot lorsque le faisceau est dévié vers le nord. Il en est de même en ce qui concerne la déviation vers le sud. II est connu de former un écran contre le champ magnétique parasite ou de fuite de la bobine de déviation verticale en utlisant une grille G3 faite d'une matière magnétique. Dans ce cas, le faisceau électronique peut traverser la grille G3 sans être soumis à l'action d'une force magnétique et, de ce fait, frappe la lentille principale sans être influencé par le champ magnétique instantané de la bobine de déviation. En ce qui concerne l'évasement du faisceau, un écran arrêtant complètement le champ magnétique parasite que constitue une grille magnétique G3, représente également une solution satisfaisante.A côté du problème de l'évasement du faisceau, il se pose également dans les tubes pour la télévision en couleurs un autre problème qui est celul de la convergence, c'est à dire, d'un recouvrement ou d'une coïncidence parfaite des trois faisceaux (rouge, vert et bleu) en tous points de l'écran du tube. Une autre exigence est que la bobine ne produise pas de distorsion (c'est à dire, que la mire correspondante soit sans distorsion). Or, ce second problème est étroitement lié à l'intersection du champ de fuite ou parasite par la grille magnétique G3. En ce qui concerne le problème de la convergence, il est nettement plus avantageux d'utiliser une grille G3 non-magnétique. En effet, pour un tel système de canons à électrons, on peut facilement développer une bobine de déviation sans distorsion et qui ne présente pas de défaut de convergence. Toutefois, I'inconvénient d'un tel canon à électrons est l'apparition, comme il a été indiqué, d'un certain flou dit "flare" dans les régions nord et sud de l'écran. D'autre part, un canon à électrons pourvu d'une grille 3 magnétique présente, lorsqu'il est associé à une bobine de déviation classique, un grave défaut de convergence, les lignes verticales de la trame ayant, en effet, la forme dlune grande parabole verticale (surconvergence). Pour éviter cette déformation, on a recours à des pièces polaires relativement grandes qui concentrent le champ parasite vertical dans le plan du faisceau. Les pièces polaires et le champ correspondant, qui par ces pièces polaires agit sur les faisceaux électroniques d'un tube de télévision en couleurs, a pour conséquence d'élargir le spot des faisceaux latéraux (bleu et rouge) dans les régions nord et sud de l'écran.En outre, I'utilisation d'une grille G3 magnétique exige des dispositifs (ou shunts) plus importants pour la correction du coma, ce qui, en fin de compte, se traduit par un nouvel élargissement du spot des faisceaux latéraux. Le but de la présente invention est d'apporter des moyens grâce auxquels il est possible, dans le cas d'un système de canons à électrons équipé d'une grille G3 non-magnétique, de supprimer le champ magnétique parasite gênant de la bobine de déviation verticale dans la zone de formation des faisceaux suffisamment pour qu'il en résulte une image plus nette (absence de flou ou "flare", faible élargissement du spot des rayons latéraux). Selon l'invention, ce résultat est atteint en ce que près de la grille G3, est prévue une bague de court-circuit fermée encerclant l'axe longitudinal du système de canons à électrons, qui est montée à une distance relativement grande de ce système et en ce que la bague de court-circuit présente des propriétés magnétiques qui sont, au moins, analogues à celles du fer doux. Cette bague magnétique de court-circuit permet également de réduire considérablement la courbure des paraboles verticales, de sorte que comparativement à un système de tube pourvu d'une grille C3 magnétique, les pièces polaires nécessaires sont plus petites. Ainsi, la bague de court-circuit selon l'invention représente un bon compromis en ce qui concerne la protection contre le champ vertical parasite, pour corriger la forme de la trame et l'élargissement du spot dans les régions nord et sud de l'écran. De préférence, la bague de couttcircuit selon l'invention encercle extérieurement le col du tube de télévision et ce, notamment, près de la grille C3. Dans ces conditions, cette bague de court-circuit peut avantageusement être réalisée sous la forme d'un collier servant à la fixation des bobines de déviation, collier qui peut être complété ou "fermé", par une ou plusieurs vis faites de la même matière ou d'une matière analogue à celle dont se compose la bague de court-circuit. En agissant sur les dimensions géométriques de la bague de court-circuit, on peut ajuster le degré d'affaiblissement du champ magnétique parasite. On va procéder ci-après, en regard des figures 3 et 4, à une comparaison qualitative entre des systèmes de canons à électrons utilisant une grille 3 magnétique et une grille 3 non-magnétique, en ce qui concerne l'évasement et le diamètre des spots dans les régions nord et sud de l'écran. Ensuite, on se propose de décrire, en se référant aux figures 1 et 2, un exemple de- réalisation d'un tube de télévision en couleurs selon l'invention. La figure 3 est une vue latérale schématique illustrant le principe d'un système de canons à électrons connu d'un tube à rayons cathodiques pour la télévision, c'est à dire, d'un cinescope avec sa bobine de déviation verticale et une partie de son écran. Dans le col de ce cinescope est monté un système de canons à électrons qui comprend, dans l'ordre, une cathode K, une première grille GI, une seconde grille G2, une troisième grille G3, une lentille principale L, une quatrième grille G4 et des shunts S. La troisième grille est faite d'une matière magnétique. Dans la région de l'épanouissement du col du tube se trouve une bobine de déviationverticale AS. Le faisceau électronique ES issu de la cathode K est focalisé par la lentille principale L avant d'être dévié par la bobine de déviation verticale AS - dans l'exemple représenté, vers le haut (nord) - vers l'écran BS. La bobine de déviation AS engendre un champ magnétique parasite ou de fuite qui est intercepté, dans la région du faisceau électronique, en amont de la lentille principale L par la grille magnétique G3. Il en résulte à l'intérieur de la troisième grille G3 un espace sans champ magnétique qui permet au faisceau électronique ES de traverser la grille G3 sans être soumis à l'action d'une force et, partant, de frapper la lentille L indépendamment de l'intensité instantanée du champ magnétique de la bobine de déviation AS. La figure 4 illustre- un système proche de celui de la figure 3, où la grille G3 est réalisée en un matériau non-magnétique. Comme on le voit, le faisceau électronique ES émis par la cathode traverse le canon à électrons, est focalisé par la lentille principale L, puis est dévié par la bobine AS avant de frapper l'écran BS. Du fait de l'utilisation d'une grille G3 non-magnétique, le champ parasite engendré par la bobine de déviation AS penêtre à l'intérieur de cette grille G3, où il subit une seconde déviation en amont de la lentille principale L. Cette déviation indésirable a été indiquée en tirets sur la figure 4. Elle est relativement importante car, dans les tubes courants opérant avec une tension de 7kV environ, I'énergie cinétique des électrons est faible, du moins, comparativement aux 25kV avec lesquels ces électrons sont accélérés par la grille G4.La direction dans laquelle le faisceau électronique est dévié au voisinage de la troisième grille G3 est déterminée par le champ magnétique parasite de la bobine de déviation AS. Le faisceau électronique ES est, par conséquent, wobbulé au voisinage de la grille G3 à la fréquence du champ de déviation verticale. Lorsque, comme dans l'exemple représenté sur la figure 4 - le faisceau électronique est dévié vers le nord, frappant ainsi la lentille principale L dans une région non centrale, notamment, à cause de l'erreur de déviation produite par le champ parasite de la bobine de déviation AS, dans sa région marginale nordique.Or, la lentille principale L réfracte plus fortement les rayons marginaux que le rayon central (aberration sphérique), ce qui a pour conséquence de produire un évasement dans la région nord, conjointement avec un élargissement du spot sur l'écran BS lorsque le faisceau électronique ES est dévié vers le nord. Il convient dè préciser que ie terme "évasement" (Flare) entend désigner un certain flou des lignes horizontales de la trame produite sur l'écran par le faisceau électronique. En effet, on constate que le bord orienté vers le centre de l'écran de la trame est flou ; autrement dit, dans la région nord de l'écran, le bord inférieur de la ligne horizontale de la trame est flou, tandis que dans la région sud c'est le bord supérieur de cette ligne horizontale qui est flou.Ce fait a été illustré sur la figure 4 par des traits en tirets représentant le trajet du faisceau. En ce qui concerne la déviation vers le sud, il en est de même qu'en ce qui concerne la déviation dans la région du nord. En comparant les systèmes de canons à électrons avec une grille C3 magnétique associée avec l'une des bobines de déviation utilisées actuellement provoque une forte déviation parabolique verticale du faisceau électroniques ES. Pour éviter cette déviation parabolique, on utilise des pièces polaires relativement grandes, qui sont destinées à concentrer le champ parasite vertical de la bobine de déviation AS. Or, ces pièces polaires sont les principales responsables de l'élargissement du spot dans les régions nord et sud de l'écran BS. En outre, une grille G3 magnétique exige des shunts S plus grands pour la correction du coma. Or, I'utilisation de ceux-ci se traduit par un élargissement encore plus important du spot dans les régions nord et sud de l'écran BS. La figure 1 est une vue latérale en coupe de la partie d'un cinescope où en utilisant l'invention, on a réalisé un compromis satisfaisant entre la suppression du champ magnétique parasite de la bobine de déviation, principale cause de la déformation parabolique des lignes verticales et aussi en ce qui concerne l'élargissement du spot dans les régions nord et sud de l'écran. La figure 2 est une vue en coupe suivant le plan A-B situé dans la région de transition entre le col et la partie en cône du tube. Comme on le voit, ce tube présente, dans la région du col de son tube 1, un système de canons à électrons comprenant, dans rordre, une cathode K, une première grille G1, une seconde grille G2, une troisième grille G3, une lentille magnétique multipolaire 2, une quatrième grille G4 et des shunts S. Les grilles G1 à G4 et les shunts sont fixés à l'intérieur du tube 1, au moyen de tiges de verre 3. La troisième grille G3 est en une matière non-magnétique. Une bobine de déviation verticale AS a été enfilée sur le tube, sur sa partie en forme de cône, cette bobine comportant un support 4 s'étendant sur le col. Pour éviter une forte déviation parabolique verticale du faisceau électronique, de petites pièces polaires 5 sont montées sur le tube 1.Une bague de court-circuit 6 est enfilée sur le col du tube, relativement loin du canon à électrons, dans la région de la troisième grille G3. Dans l'exemple de réalisation représenté, cette bague de court-circuit 6 est semblable au collier de fixation du support 4 de la bobine de déviation AS. La bague de court-circuit 6 est en une matière magnétique. Il convient que la rémanence de la matière utilisée soit d'environ 2 Tesla et que l'intensité du champ coercitif soit inférieure à 0,4 A/cm. Ces valeurs correspondent à celles du fer doux, de sorte qu'un collier de fixation de bobine de déviation en fer doux peut être utilisé. Etant donné que la bague de court-circuit 6 doit être fermée, il convient, dans le cas où la bague 6 est en même temps utilisée comme collier de fixation, de fermer le circuit magnétique au moyen d'une vis en fer doux. II est à noter que l'affaiblissement du champ magnétique parasite peut être ajusté en agissant sur les dimensions géométriques de la bague de courtcircuit 6. REVENDICATIONS 1. Système de canons à électrons pourvu d'une grille G3 nonmagnétique dans la région du col d'un tube cathodique pour la télévision en couleurs ou analogue muni d'une bobine de déviation verticale, caractérisé en ce que dans la région de la grille G3, est prévue une bague de court-circuit (6) encerclant l'axe longitudinal du système de canons à électrons, qui est montée à une distance relativement grande de ce système et en ce que la bague de courtcircuit (6) présente des propriétés magnétiques qui sont, au moins, analogues à celles du fer doux. 2. Système de canon à électrons selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague de court-circuit (6) entoure le col du tube extérieurement. 3. Système de canon à électrons selon la revendication 2, caractérisé en ce que la bague de court-circuit (6) se présente sous la forme d'un collier servant à la fixation de la bobine de déviation, collier qui est fermé par une ou plusieurs vis faites de la même matière magnétique ou d'une matière magnétique anologue à celle constituant la bague de court-circuit (6) elle-même. 4. Système de canon à électrons selon l'une quelconque des revendications précédents, caractérisé en ce que les dimensions géométriques de la bague de court-circuit (6)sont choisies de façon à obtenir un degré approprié d'affaiblissement du champ parasite ou de fuite de la bobine de déviation verticale.