Brevet FR2545265A1 — publié le 19841102

I PROCEDE ET APPAREIL DE REGLAGE RAPIDE, A L'AIDE D'UN AIMANT PERMANENT, DE LA CONVERGENCE STATIQUE ET DE LA PURETE D'UN TUBE DE TELEVISION EN COULEURS. L'invention est relative à un procédé et un appareil pour conférer à un aimant l'induction nécessaire pour effectuer un réglage de convergence statique et/ou de pureté dans un tube de télévision en couleurs. On sait que la reproduction des images en télévision est obtenue par le déplacement d'un point lumineux sur l'écran d'un tube selon des lignes de gauche à droite et de haut en bas A chaque instant, l'intensité et la couleur du point lumineux correspond à l'intensité et la couleur du point correspondant de l'image à repro- duire A cet effet, l'écran est recouvert de phosphores destinés à émettre, lorsqu'ils sont frappés par un faisceau d'électrons, une lumière de couleur déterminée; l'écran est donc recouvert de trois types de phosphores chaque type émettant une couleur fondamen- tale L'écran est ainsi formé de triades des couleurs fondamentales, en général le rouge, le vert et le bleu, dont chacune correspond à un point à reproduire, l'oeil reconstituant une couleur à partir des trois éléments constituant la triade A l'intérieur du tube se trouvent trois canons à électrons, un pour chaque couleur Chaque canon produit un faisceau d'électrons n'atteignant que les luminophores de la couleur correspondante; à cet effet, les faisceaux produits par ces trois canons ont des directions différentes et un masque perforé est disposé devant l'écran à l'intérieur du tube C'est ainsi la position relative des perforations, des triades sur l'écran et des directions des faisceaux d'électrons qui permet d'atteindre le but recherché, à savoir que chaque canon ne frappe que les luminophores d'une couleur déterminée. Le balayage, c'est-à-dire le déplacement du point lumineux sur l'écran, est obtenu grâce à un champ magnétique variable produit par des bobines appelées déviateurs alimentées en courants d'inten- sité variable. Pour obtenir une reproduction fidèle des contours (sans franges colorées) des images, il est nécessaire que les trois faisceaux d'électrons convergent pour former une même tache lumineuse virtuelle (car occultée par le masque) sur l'écran Ce résultat est obtenu par un réglage dit de convergence lors de la fabrication du tube. On comprend aussi aisément que les trois faisceaux d'électrons doivent avoir des positions précises par rapport à l'écran: le canon affecté à une couleur ne doit atteindre que les luminophores produisant cette couleur Dans le cas contraire les couleurs ne sont pas "pures" A cet effet on effectue, à la fabrication du tube, un réglage dit de pureté. Les réglages qui font intervenir le balayage, c'est-à-dire les déviateurs, sont appelés des réglages dynamiques Ils consistent à positionner de façon précise le déviateur par rapport au reste du tube. Les réglages ne faisant pas appel au balayage sont appelés des réglages statiques Les réglages de pureté et de convergence stati- que sont de ce type Ils sont effectués soit par déplacement d'aimants, soit par modulation de l'induction des pôles d'un anneau aimantable disposé autour du col du tube cathodique Autrement dit, dans ce dernier cas, on produit des pôles d'aimants dont chacun a une induction et une position telles qu'ils effectuent le réglage de convergence statique et de pureté. Jusqu'à présent, pour effectuer ce réglage, on démagnétise l'aimant ou les aimants, à l'aide d'un courant alternatif d'amplitude continument décroissante puis on remagnétise l'aimant jusqu'à at- teindre la valeur d'induction rémanente permettant le réglage statique. La démagnétisation est une opération dont la durée est de quelques secondes par opération et consomme de l'énergie. L'invention permet de réduire notablement la durée du réglage ainsi que l'énergie consommée. Elle résulte de la constatation qu'une démagnétisation com- plète, ou pratiquement complète, n'est pas indispensable. Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'on aimante fortement le matériau magnétique puis en ce qu'on diminue l'aimantation en l'inversant jusqu'à atteindre l'induction permettant le réglage de convergence statique et/ou de pureté. Pour aimanter fortement, il suffit de faire circuler un courant de forte intensité dans -une bobine d'aimantation et, pour désai- manter partiellement, une impulsion de courant de sens contraire parcourt cette même bobine. Dans un exemple, la durée d'un cycle aimantation-désai- mantation est de l'ordre de 60 millisecondes ce qui amène à une durée totale de mise en oeuvre du procédé de l'ordre d'une demie- seconde alors qu'avec le procédé classique chaque cycle de désai- mantation (complète ou quasi complète) -aimantation ayant une durée de l'ordre de quelques secondes la durée totale est d'environ une minute En outre, comme on le verra plus loin, le circuit permettant d'effectuer l'aimantation selon le procédé de l'invention peut être d'une particulière simplicité. Quand la relation entre l'intensité du courant fourni à la bobine et l'induction de l'aimant est invariable, par exemple lorsque la bobine d'aimantation est en contact, sans entrefer, avec le matériau à magnétiser, une intensité déterminée de courant dans la bobine d'aimantation produira une induction de valeur déterminée, c'est-à-dire une aimantation connue Il en résulte que, dans ce cas, le réglage peut aisément être effectué de façon automatique; en effet, un étalonnage préalable ayant permis de déterminer la courbe de variation de l'aimantation à produire (ou l'intensité du courant dans la bobine d'aimantation) pour corriger les erreurs de conver- gence statique et de pureté en fonction de la valeur de ces erreurs, on prévoit un dispositif de mesure de ces erreurs qui fournit un signal à un moyen, tel qu'un calculateur programmé, qui délivre un signal représentant l'intensité du courant à fournir à la bobine d'aimantation pour obtenir la correction désirée. Le réglage peut également être effectué de façon automa- tique, même si la relation entre l'intensité du courant dans la bobine d'aimantation et l'induction obtenue dans le matériau magnétique n'est pas déterminée, les positions relatives de la bobine et de l'aimant étant par exemple variables Dans ce cas, on fait appel à un circuit de régulation: les erreurs de convergence statique et de - pureté mesurées sur l'écran délivrent un signal d'entrée à un convertisseur dont le signal de sortie alimente la bobine d'aiman- tation, le convertisseur étant tel que le signal délivré tend à réduire -les erreurs mesurées. Pour la mesure des erreurs de convergence statique on fait appel, par exemple, au dispositif décrit dans le brevet fran- çais N O 80 07412 et pour la mesure des erreurs de pureté on peut utiliser un dispositif du type de celui décrit dans le bre- vet US 4 001 877. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaî- tront avec la description de certains de ses modes de réalisation, celle-ci étant effectuée en se référant aux dessins ci-annexés sur lesquels: la figure 1 est un schéma d'un appareil mettant en oeuvre le procédé de l'invention; la figure 2 est un schéma de circuit électrique de l'appareil de la figure 1; et les figures 3 et 4 sont des diagrammes illustrant le procédé de l'invention. Un tube de télévision en couleurs 1 comporte une enveloppe de verre présentant à son extrémité antérieure une dalle 2 dont la face interne présente une couche 3 de substances cathodo-luminescentes alternativement vertes, rouges et bleues et devant laquelle se trouve le masque perforé 4. L'arrière du tube 1 a la forme d'un cylindre 5 appelé col à l'intérieur duquel se trouvent les trois canons à électrons (non représentés) C'est autour du col 5 et de la partie évasée 6 reliant le col à la dalle 2 qu'est installé le déviateur permettant d'assurer le balayage Pour simplifier, ce déviateur n'a pas été représenté sur le schéma de la figure 1. Autour du col 5 est également disposé un aimant permanent 7 en forme d'anneau Celui-ci est formé d'un mélange de matière plastique et de ferrite appelé "plastoferrite". La disposition des pôles dans cet anneau 7 ainsi que l'intensité d'aimantation assurent le réglage de convergence statique et de pureté. Pour aimanter l'anneau 7, on applique huit bobines 8 contre la périphérie de cet anneau et chaque bobine est alimentée de manière telle qu'après son éloignement, on obtienne le réglage désiré, c'est- à-dire que le tube ne présente ni défaut de convergence statique ni défaut de pureté. On applique tout d'abord aux bornes de chaque bobine 8 une impulsion de courant 9 (figure 4) d'une polarité déterminée qui, dans le diagramme d'aimantation de l'anneau 7 (figure 3), permet de passer de l'origine O au point 10 qui correspond à une forte aiman- tation, c'est-à-dire à une forte induction rémanente BR (induction en l'absence de champ magnétique H excitateur). L'intensité de l'impulsion 9 est d'une valeur suffisante pour que, dans tous les cas, l'aimantation qu'elle confère c'est-à-dire la valeur BR de l'induction rémanente soit supérieure à l'aimantation nécessaire pour obtenir le réglage de convergence statique et de pureté. Dans ces conditions, pour effectuer le réglage, il est ensuite nécessaire de désaimanter l'anneau 7 A cet effet, on applique aux bornes de chaque bobine 8 une impulsion 11 d'amplitude inférieure à celle de l'impulsion 9 et de sens contraire On passe ainsi du point 10 du cycle d'hystérésis 12 (figure 3) au point 13 pour lequel H = O, puis au point 14 Lorsque l'impulsion 11 a disparu, l'état d'aimantation de l'anneau 7 est représenté par le point 15 avec une induction réma- nente Bol Dans cet exemple l'induction rémanente B O est positive Il peut arriver qu'il soit nécessaire de conférer une induction réma- nente négative Dans ce cas on applique une impulsion Il de plus grande amplitude mais toujours inférieure à celle de l'impulsion 9 et de sens contraire; on passe ainsi au point 16 et lorsque l'impulsion 11 a disparu on aboutit au point 17 avec une induction rémanante B'0. Pour déterminer les valeurs des inductions B O nécessaires pour obtenir les corrections, on mesure les erreurs de convergence statique et de pureté à l'aide d'un dispositif 16 (figure 1) disposé contré la face avant de la dalle 2 qui délivre un signal à un calcula- teur 17 programmé pour convertir le signal d'erreur en un signal représentant les amplitudes des impulsions Il qu'il faut appliquer aux bobines 8 pour obtenir la correction de ces erreurs par l'action résultante de tous les pôles produits dans l'anneau 7. Le programme du calculateur 17 est établi à partir d'un étalonnage préalable, c'est-à-dire que pour la mise au point de ce programme, on détermine par des mesures, la relation qui existe entre l'amplitude des erreurs et l'amplitude des courants à injecter dans les bobines 8 pour obtenir la correction désirée. A la place d'un calculateur programmé 17, on peut également faire appel à un simple convertisseur. La figure 2 représente un circuit permettant d'engendrer les impulsions 9 et 11. Une source de tension continue 20 charge un condensateur 21 par l'intermédiaire d'un interrupteur commandé 22 tel qu'un tran- sistor à effet de champ de puissance. La charge du condensateur 21 détermine l'amplitude de l'im- pulsion 9 ou 11 qui sera appliquée à la bobine 8 C'est donc la durée de conduction de l'interrupteur 22 qui détermine l'amplitude de l'impulsion. Le circuit de décharge du condensateur 21 comprend, d'une part, le primaire 23 d'un transformateur d'impulsions 24 et, d'autre part, en série, un autre interrupteur commandé 25 tel qu'un thyristor. 254-265 Le point milieu 26 du secondaire 27 du transformateur 24 est relié à une borne, à la masse, de la bobine 8 La seconde borne de la bobine 8 est connectée à la cathode d'un thyristor 28 dont l'anode est reliée à une première extrémité 29 du secondaire 27 Cette seconde borne de la bobine 8 est également reliée à l'anode d'un autre thyristor 30 dont la cathode est connectée à la seconde extrémité 31 du secondaire 27. Le fonctionnement est le suivant: Quand la charge du condensateur 21 a atteint la valeur désirée valeur qui est déterminée par le calculateur 17 et qui correspond à l'intensité de l'impulsion Il ou 9 l'interrupteur 22 est ouvert et l'interrupteur 25 est fermé ainsi que l'un des deux interrupteurs 28 ou 30 L'interrupteur 28 est fermé quand on doit appliquer l'im- pulsion positive 9 tandis que c'est l'interrupteur 30 qui est fermé quand on doit appliquer l'impulsion négative 11. La commande de conduction des interrupteurs 22, 25, 28 et 30 peut s'effectuer à partir du calculateur 17. Dans l'exemple, o le nombre de pôles à créer dans l'anneau 7 est de huit, on prévoit huit bobines 8 et à chaque bobine est associée une paire de thyristors 28, 30 alors que le reste du circuit est unique A cet effet l'extrémité 29 est reliée aux huit anodes des thyristors 28 et l'extrémité 31 est reliée aux huit cathodes des thyristors 30 Les huit pôles sont ainsi crées ou modifiés succes- sivement en utilisant le même circuit La création de chaque pôle 8 a une durée moyenne d'environ 60 millisecondes; l'ensemble du ré- glage dure donc environ 0,5 seconde. Le procédé de l'invention présente, outre de durer peu de temps, l'avantage de nécessiter un circuit d'une particulière simpli- cité tel que celui de la figure 2 alors qu'avec le procédé antérieu- rement connu, il est nécessaire de faire appel à un circuit relati- vement complexe pour effectuer la désaimantation complète. REVENDICATIONS 1 Procédé de réglage de la convergence statique et/ou de la pureté d'un tube de télévision en couleurs, notamment du type a masque perforé, consistant à conférer, à l'aide d'au moins une bo- bine ( 8), à un matériau magnétique une induction de valeur suf- fisante pour dévier les faisceaux d'électrons afin d'obtenir ledit réglage, caractérisé en ce qu'on applique aux bornes de la bobine ( 8) une impulsion de courant ( 9) conférant à l'induction rémanente (BR) une valeur importante, supérieure à celle qui est nécessaire pour effectuer la correction, puis en ce qu'on applique une impulsion de courant ( 11) en sens contraire effectuant une désaimantation partielle de manière que l'induction rémanente (B 0) permette le réglage désiré. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le temps séparant le début de la première impulsion ( 9) de la fin de la seconde impulsion ( 11) est de l'ordre de 60 millisecondes. 3 Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu' au cours de l'aimantation, la bobine ( 8) est appliquée contre la périphérie du matériau magnétique qui est formé d'un anneau ( 7) autour du col ( 5) du tube ( 1). 4 Procédé selon l'une quelconque des revendications I à 3, ca- ractérisé en ce que le matériau magnétique est constitué par un anneau entourant le col du tube et en ce qu'on prévoit plusieurs bobines ( 8) pour former plusieurs pôles dans l'anneau, le nombre de pôles formés dans cet anneau étant de préférence égal à huit. 5 Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il com- porte un dispositif ( 16) de mesure des erreurs de convergence statique et/ou de pureté sur l'écran du tube cathodique et un convertisseur ( 17) pour transformer ces valeurs d'erreur en valeurs d'impulsion ( 11) de courant appliqué à la bobine ( 8) pour obtenir l'induction (B 0) permettant d'effectuer le réglage, c'est-à-dire la correction des erreurs. 6 Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend un générateur d'impulsions à condensateur ( 21) chargé à une valeur représentant l'amplitude de l'impulsion à appliquer et en ce que la bobine ( 8) est disposée dans le circuit secondaire d'un transformateur d'impulsions ( 24) dont l'enroulement primaire ( 23) reçoit le courant de décharge dudit condensateur ( 21), ce circuit de l'enroulement secondaire ( 27) comprenant deux interrupteurs com- mandés ( 28 et 30) montés et commandés de façon telle que si le premier est conducteur, le courant électrique passe dans un sens 1 o dans la bobine ( 8) et si le second est conducteur, le courant électrique passe dans l'autre sens. 7 Appareil selon la revendication 6 pour la mise en oeuvre du procédé de la revendication 4, caractérisé en ce qu'à chaque bobi- ne ( 8) est associée une paire d'interrupteurs commandés ( 28, 30) alors que le reste du circuit d'alimentation est commun, la com- mande étant telle que les pôles sont créés ou modifiés en succession.