Brevet FR2530379A1 — publié le 19840120

SYSTEME DE CANONS A ELECTRONS POUR UN TUBE CATHODIQUE DE TELEVISION La présente invention se rapporte à un sy-stème de canons à électrons logé dans le. col d'un tube cathodique de télévision comportant un dispositif de déviation et une lentille principale. La présente invention s'est fixé pour but de diminuer le diamètre du spot sur l'écran quand le faisceau électronique a été dévié, c'est à dire, d'améliorer la netteté de l'image aux bords de l'écran. Selon l'invention, la solution de ce problème est caractérisée par un dispositif pour wobbuler le faisceau électronique, agissant en amont de la lentille principale, en considérant l'axe dudit faisceau et qui, dans le cas d'une déviation dudit faisceau provoquée par le dispositif de déviation, produit un décalage de l'axe du faisceau frappant la lentille principale, par rapport à son axe optique, qui est constamment orienté dans la direction opposée. Une telle wobbulation du faisceau électronique en avant de la lentille principale améliore le diamètre du spot dans les régions nord et sud de l'écran pendant la déviation verticale. En outre, elle permet de réduire considérablement la sensibilité du système de canons à électrons par rapport à la déconcentration. En ce qui concerne la déviation du faisceau dans le sens horizontal, la situation et les avantages sont les mêmes. Dans le cas d'une grille G3 non-magnétique, selon l'invention, le dispositif de wobbulation du faisceau produit à l'intérieur de cette grille un champ magnétique ayant la même fréquence, mais dont la phase est opposée à celle du champ magnétique du dispositif de déviation, par exemple, de la bobine de déviation verticale. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, en référence au dessin annexé, sur lequel: la figure 1 est une vue latérale d'un système de canons à électrons connu comportant une grille G3 magnétique d'un cinescope ayant une bobine de déviation verticale et dont une partie de l'écran a également été représentée; la figure 2 est une vue latérale analogue à la precédente, mais où l'axe du faisceau électronique est décalé par rapport à l'axe optique; la figure 3 est une vue latérale d'un système de canons à électrons connu comportant une grille G3 non-magnétique qui montre également la bobine de déviation verticale et une partie de l'écran;; la figure 4 est un diagramme destiné à montrer la relation entre le diamètre du spot sur l'écran et le décalage de l'axe du faisceau électronique par rapport à l'axe optique; et, les figures 5 et 6 sont deux vues schématiques représentant des dispositifs de wobbulation conformes à l'invention. La figure 1 représente, sous la forme d'une vue latérale schématique, le principe d'un système de canons à électrons pour un cinescope comportant une bobine de déviation verticale AS, cette figure montrant aussi une partie de son écran BS. Dans le col de ce tube est monté un système de canons à électrons qui comprend, dans l'ordre, une cathode K, une première grille G1, une seconde grille G2, une troisième grille G3, une quatrième grille G4 et des shunts S. Les différents potentiels électrostatiques appliqués aux grilles G3 et G4 créent la lentille électrostatique principale L. Dans la région de l'épanouissement du col du tube se trouve une bobine de déviation verticale AS qui a été représentée en coupe. Le faisceau d'électrons ES issu de la cathode K traverse le système de canons à électrons, est concentré ou focalisé par la lentille principale L, est ensuite dévié par la bobine de déviation AS avant de venir frapper l'écran BS. La figure 1 représente la trajectoire du faisceau d'électrons dans le cas ou un écran magnétique est disposé dans le système de canons. Un tel écran peut être réalisé, par exemple, en utilisant une grille G3 en une matière "douce" du point de vue magnétique. La figure 2 représente le même dispositif que la figure 1 mais avec une grille G3 magnétique, le faisceau élec-tronique ES suivant toutefois, une trajectoire légèrement différente. Le faisceau ES est également dévié par la bobine AS (vers le nord par exemple), mais auparavant, il traverse la lentille principale L avec un décalage vers le haut par rapport à l'axe optique 0. Un tel décalage du faisceau électronique ES est souvent constaté au cours de la fabrication. Or, ces décalages des grilles peuvent se traduire par des défauts de déviation du faisceau électronique ES, avec pour conséquence que le faisceau électronique ES présente, à la hauteur de la lentille principale L, un décalage VT par rapport à l'axe optique 0.Ce décalage se traduit, du fait de la réfraction excessive des faisceaux marginaux, c'est à dire, par suite de l'aberration sphérique de la lentille principale L, en dehors de la zone centrale de l'écran BS, par un "flou", ce qui a été indiqué en utilisant pour représenter la ligne limitant le faisceau supérieur une ligne discontinue. La figure 3 représente le même dispositif que la figure I avec la différence que le système de canons est entièrement en une matière non-magnétique. Au raccordement du col et du cône du tube, on a également prévu ici une bobine de déviation verticale AS, qui a été représentée en coupe. Le faisceau dtélectron ES émis par la cathode K traverse le système de canons à électrons, est focalisé par la lentille principale L avant d'être dévié par le champ magnétique principal de la bobine de déviation AS - ici, dans l'exemple représenté, vers le. nord - et vient frapper l'écran BS.Dans un système de canons à électrons comportant une troisième grille G3 en une matière non-magnétique, le champ magnétique parasite de la bobine de déviation verticale AS, pénètre à l'intérieur de la grille C3 et y provoque un décalage périodique Vm, c'est à dire, une wobbulation du faisceau électronique dans la lentille principale. La fréquence et la phase de cette wobbulation correspondent à la fréquence et à la phase du champ magnétique- de la bobine de déviation AS. Ce champ magnétique parasite produit un flou (comme indiqué en tirets) ainsi qu'une augmentation du diamètre du spot dans les régions nord et sud de l'écran BS. Des études concernant la netteté ont été exécutées sur un cinescope pour la télévision en couleurs nO A 56 421 X. Le canon à électrons PI 30 de ce tube possède une grille G3 dont la moitié antérieure est magnétique, de sorte que le faisceau électronique n'est protégé des influences magnétiques que dans la région antérieure de la grille G3. (Remarque : au-dessus de la 'partie postérieure de la grille G3 s'étend l'unité magnétique multipolaire. Les corrections nécessaires au cours de la fabrication des tubes ne sont possibles à l'aide des champs magnétiques multipolaires que lorsque cette partie de la grille G3 est en une matière nonmagnétique, c'est à dire, quand le faisceau électronique n'est pas abrité des influences magnétiques dans cette région). Dans les mesures de netteté effectuées sur des tubes en cours de fabrication, on observe une superposition des effets discutés ci-dessus : l'action des champs magnétiques parasites produit, dans la lentille principale, un décalage V du faisceau qui-varie avec la fréquence m du - champ parasite. A ce décalage se superpose, au cours de la fabrication, le cas échéant, un décalage constant dans le temps VT, qui est dû à des déplacements de la grille G3. Lorsque le décalage VT est positif (comme sur la figure 2), il augmente lorsque le faisceau est dévié vers le nord, c'est à dire, que dans la région nord de écran, le spot présente un certain flou et un grand diamètre. Par contre, lorsque le faisceau est dévié vers le sud, les deux décalages VT et Vm se compensent. La relation entre le diamètre vertical d du spot et le décalage VT du centre du faisceau par rapport à l'axe optique O au niveau de la lentille principale 1 est représenté sur la figure 4. On remarque que l'asymétrie entre le diamètre pN du spot dans la région nord et le diamètre S de ce diamètre dans le sud augmente avec le décalage VT. De plus, lorsque le décalage VT est négatif (sur la figure 2, décalé vers le bas par rapport à l'axe optique 0), le diamètre fN du spot est petit au nord, tandis que son diamètre est grand au sud. C'est exactement l'inverse lors d'un décalage positif VT (sur la figure 2, dans l'hypothèse d'un décalage vers le haut par rapport à l'axe optique). Dans ce cas, le diamètre , du -spot est grand au nord et petit au sud.Il ressort de ces constatations qu'il serait avantageux, lorsque le faisceau est dévié vers le sud, que le décalage VT soit positif, tandis que pour diminuer le diamètre du spot, il serait préférable, lorsque le faisceau est dévié vers le nord, que le décalage VT soit négatif. Le point de départ des considérations qui suivent est un système à canons à électrons ayant une grille G3 non-magnétique. Les considérations ci-dessus impliquent que la wobbulation du faisceau dans la lentille principale (wobbulation qui résulte du champ parasite de la bobine de déviation verticale), se traduit par une détérioration de la qualité de l'image dans les régions nord et sud de l'écran. Une caractéristique de l'invention consiste à superposer à ce champ magnétique parasite, à l'intérieur du système à canons à électrons, un second champ magnétique wobbulé, ayant la même fréquence, mais une phase opposée à celle du champ parasite. S'il était seul, ce champ magnétique wobbulé supplémentaire produirait, dans la lentille principale, un décalage Vw du faisceau qui serait à l'opposé du décalage Vm produit par le champ magnétique parasite de la bobine de déviation AS. Ainsi donc, avec ce champ magnétique wobbulé auxiliaire, on a la possibilité de compenser l'action du champ magnétique parasite de la bobine de déviation à l'intérieur du canon à électrons de manière à annuler pratiquement le décalage du faisceau. électronique dans la lentille principale (Vm m + Vw ~ O). Pour résumer, on se propose d'indiquer encore une fois les trois possibilités offertes par un tel champ magnétique wobbulé: - Première possibilité il permet d'améliorer la netteté dans les régions nord et sud de=ltécran (Vm + V r O) w - Seconde possibilité: il permet de plus larges tolérances de fabrication en ce qui concerne les décalages des grilles (Vm + Vw + VT.~ V + VT) - Troisième possibilité: du fait que les canons à électrons usuels ne comportent pas d'écrans magnétiques, on est obligé d'utiliser des lentilles principales de grand diamètre (ayant une faible aberration sphérique), pour obtenir une bonne netteté dans les régions marginales de l'écran. Or, des limites sont imposées à l'augmentation des dimensions des lentilles principales, en particulier, dans les tubes à col étroit.Dans ce cas, I'utilisation - d'un champ wobbulé auxiliaire permet d'améliorer la netteté dynamique pour une géométrie donnée de la lentille principale. I1 y a plusieurs moyens pour produire un tel champ magnétique wobbulé dans la région de la grille G3 qui est constamment en opposition au champ magnétique de la bobine de déviation. La figure 5 est une vue en coupe à travers le col 1 d'un tube cathodique représentant un premier exemple de réalisation d'un dispositif pour wobbuler verticalement le faisceau électronique. Ce dispositif comprend une bobine cylindrique ou un solénoïde 3 enfilée sur une culasse 2 en fer doux. Le solénoïde 3 avec sa culasse 2 sont montés à l'extérieur du col 1 du tube, au moins, au voisinage de la grille G3 ou de la lentille principale L et ce, de façon que les extrémités 4 et 5 de la culasse soient montées de part et d'autre du col 1 du tube. Le solénoïde 3 est monté en série avec la bobine de déviation veticale et est orienté de façon que le champ magnétique qu'il engendre soit en opposition de phase avec celui produit par la bobine de déviation. La figure 6 est une vue schématique, également avec le col 6 du tube en coupe, d'un second exemple de réalisation d'un dispositif pour wobbuler verticalement le faisceau électronique. Ce dispositif comprend deux solénoïdes 7 et 8 montés en série, qui, en outre, sont en série, du point de vue électrique, avec la bobine de déviation verticale et sont orientés de façon à produire un champ magnétique en opposition de phase au champ magnétique de la bobine de déviation. Les deux solénoïde 7 et 8 sont montés l'un en face de l'autre, à l'extérieur du col 6 du tube, au moins, au voisinage de la grille 3. ou de la lentille principale L, et ce de manière que le col 6 du tube soit entre eux. REVENDICATIONS 1. Système de canons à électrons monté dans la région du col d'un tube cathodique pour la télévision comportant une lentille principale (L) et un dispositif de déviation (AS), caractérisé par un dispositif de wobbulation du faisceau électronique (ES), agissant en amont de la lentille principale (L) sur la direction de l'axe dudit faisceau et qui, dans le cas d'une déviation dudit faisceau (ES) provoquée par le dispositif de déviation (AS), produit un décalage du faisceau frappant la lentille principale (L), par rapport à l'axe optique (O), qui est constamment orienté dans la direction opposée. 2. Système de canons' à électrons selon la revendication 1 utilisant une grille (G3) non-magnétique, caractérisé en ce que le dispositif de wobbulation du faisceau engendre un champ magnétique agissant à l'intérieur de la grille (G3) qui a la même fréquence, mais dont la phase est opposée à celle du champ magnétique du dispositif de déviation (AS). 3. Système de canons à électrons selon la revendication 2, caractérisé en ce que le champ magnétique engendré par le dispositif de wobbulation compense le décalage (Vm) produit par le champ magnétique parasite du dispositif de déviation (AS) pénétrant à l'intérieur de la grille (G3) de telle sorte que le décalage du faisceau électronique (Vm + Vw) dans la lentille principale est approximativement nul. 4. Système de canons à électrons selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de wobbulation du faisceau électronique est formé d'une bobine cylindrique ou d'un solénoïde (3) enfilée sur une culasse (2) en fer doux qui est montée en série avec la bobine du dispositif de déviation (AS) et qui est orientée de manière que son champ magnétique ait une phase opposée à celle de la bobine de déviaiton et en ce que le solénolde (3) et sa culasse en fer doux (2) sont montés à l'extérieur du col (1) du tube, au moins, au voisinage de la grille (G3) ou de la lentille principale (L) et ce, de manière que les extrémités (4, 5) de la culasse soient montées de part et d'autre du col (1) du tube. 5. Système de canons à électrons selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de wobbulation du faisceau comporte deux solénoïdes (7, 8) qui sont montés en série avec la bobine de déviation (AS) et sont orientés de façon à produire un champ magnétique dont la phase est opposée à celle du champ de déviation et en ce que les deux solénoïdes (7 et S) sont montés à l'extérieur du col (6) du tube, I'un en face de l'autre, au voisinage de la grille 3 ou de la lentille (L) et ce, avec interposition du col (6) du tube.