Brevet FR2544548A1 — publié le 19841019

TUBE DE TELEVISION EN COULEURS A CORRECTION DE DEFAUTS DE COMA DE FAIBLE AMPLITUDE. L'invention est relative à un tube de visualisation, notamment de télévision, en couleurs du type autoconvergent à trois faisceaux d'électrons coplanaires. Par "tube" on entend ici le système constitué par le tube proprement dit, le déviateur et les générateurs de faisceaux d'électrons. On sait qu'en télévision ou, de façon plus générale, en visuali- sation, les images en couleurs sont habituellement obtenues à l'aide d'un écran recouvert de substances luminescentes de trois couleurs fondamentales, généralement le rouge, le vert et le bleu, qui sont excitées par trois faisceaux d'électrons, un pour chaque couleur Ces faisceaux convergent sur l'écran et sont déplacés selon des lignes de gauche à droite et de haut-en bas. L'écran est formé de triades, c'est-à-dire d'ensembles de trois points, de substances luminescentes des trois couleurs L'intensité lumineuse (luminance) et la couleur de chaque point de l'image à reproduire sont obtenues par l'intensité d'excitation de chacun des éléments de la triade. Pour que chaque faisceau d'électrons n'atteigne que les points de la couleur à laquelle il est affecté, d'une part les trois faisceaux ont des directions différentes et, d'autre part, un masque perforé est disposé devant l'écran. Le déplacement des faisceaux selon des lignes, qui est appelé balayage, est produit par deux champs magnétiques variables qui dévient les faisceaux l'un en direction horizontale et l'autre en direction verticale Ces champs magnétiques sont engendrés par des courants électriques d'intensité variable circulant dans des bobines appelées déviateurs. Pour que les trois faisceaux convergent en tous les points de l'écran il faut que le champ magnétique traversé par ces faisceaux ait, dans l'espace une configuration particulière, non uniforme, qui est liée notamment à la forme rectangulaire et sensiblement plane de l'écran et à la disposition coplanaire des faisceaux. Lorsque la convergence est obtenue exclusivement par la configuration du champ magnétique le tube est dit autoconvergent. Cette autoconvergence est réalisée principalement grâce à la forme des bobinages du déviateur Mais la conformation de ces bobinages n'est en général pas suffisante: il subsiste habituellement des défauts de convergence L'un de ceux-ci est le défaut dit de coma qui se traduit, dans un tube à faisceaux coplanaires, par des dimensions de l'image produite par le faisceau central (en général le vert) différentes des dimensions de l'image produite par les fais- ceaux latéraux (rouge et bleu) Ce défaut se mesure par la distance séparant deux bords verticaux adjacents des images verte, et rouge- bleu et par la distance séparant deux bords horizontaux adjacents de ces images. Pour corriger le défaut de coma il est connu, par exemple par le brevet français 2 425 146, de prévoir à l'arrière du déviateur, c'est-à-dire du côté des canons à électrons, des éléments à forte perméabilité magnétique de dipositions et configurations telles que le champ magnétique produit par le déviateur est modifié dans une mesure suffisante pour effectuer la correction. L'invention vise le cas o le défaut de coma est de faible amplitude, c'est-à-dire de l'ordre du millimètre ou moins, et de sens différents dans les directions horizontale (est-ouest) et verticale (nord-sud), l'image (verte) produite par le faisceau central étant par exemple plus large que l'image produite par les faisceaux latéraux (rouge-bleu) mais de plus faible hauteur que celle de cette image produite par les faisceaux latéraux. L'invention résulte de la constatation que les pièces magné- tiques de correction de coma connues jusqu'à présent ne sont pas adaptées à la correction de ce type de défaut. En particulier dans le brevet français 2 425 146 mentionné ci- dessus, les éléments magnétiques sont constitués par des pastilles magnétiques appliquées au fond d'une coupelle constituant une électrode de sortie des canons à électrons, et qui présente donc trois ouvertures pour le passage des faisceaux, deux de ces pastilles ayant la forme de couronnes ou rondelles entourant les ouvertures prévues pour les faisceaux latéraux deux autres pastilles étant des barres verticales allongées disposées de part et d'autre de l'ouverture pour le faisceau central vert Ces éléments magnétiques conviennent pour des défauts de coma de grande amplitude, 5 mm par exemple; mais pour des défauts de plus faible amplitude ils confèrent une correction de trop forte valeur qui entraîne un défaut en sens contraire. Le tube selon l'invention est caractérisé en ce que les élé- ments magnétiques de correction de coma, qui sont également des pastilles plates, de plan perpendiculaire à la direction des faisceaux, sont constitués par quatre pastilles rectangulaires de préférence toutes identiques, associées aux faisceaux latéraux, deux de ces pastilles étant au-dessous de ces faisceaux respectifs et les deux autres pastilles audessus de ces mêmes faisceaux, la longueur et la largeur de chaque pastille étant choisies en fonction des valeurs respectives des défauts de coma en direction verticale et horizon- tale à corriger. La correction de défaut est réalisée ainsi de façon particuliè- rement simple En outre le moyen de correction est aisément adaptable d'un type de tube à un autre car la longueur de chaque élément rectangulaire est une fonction directe de la hauteur du défaut de coma à corriger et, de même, la largeur de chaque élément est une fonction directe de la grandeur du défaut de coma en direction horizontale. De plus la sensibilité du balayage horizontal est augmentée car, avec les éléments magnétiques de correction de l'invention, le champ magnétique de déviation horizontale est augmenté notam- ment pour les faisceaux latéraux alors que les éléments de cor- rection connus jusqu'à présent diminuent la sensibilité du balayage horizontal, c'est-à-dire nécessitent une plus forte alimentation des déviateurs. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparai- 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 I est une coupe schématique d'un tube de télévision en couleurs du type à masque perforé, la figure 2 est un schéma montrant l'effet du défaut de coma sur l'écran du tube de la figure 1, la figure 3 montre des éléments de correction du défaut de la figure 2, la figure 4 est une coupe selon la ligne 4-4 de la figure 3, la figure 5 est un schéma analogue à celui de la figure 3, mais à plus grande échelle, montrant l'effet des éléments de correction sur les champs magnétiques de déviation, et, la figure 6 est un graphique montrant l'effet sur le défaut de coma des dimensions des éléments de correction de la figure 3. Dans l'exemple le tube de télévision en couleurs 10 est du type à masque perforé Il disposé à l'intérieur du tube devant l'écran 12 et à canons à électrons 13 produisant trois faisceaux 14, 15 et 16 coplanaires Le faisceau central 14 est, dans cet exemple, celui qui est destiné à exciter le phosphore vert sur l'écran tandis que les faisceaux latéraux 15 et 16 excitent les phosphores respectivement bleu et rouge. Le déplacement de ces faisceaux, afin de balayer l'écran 12, est effectué en alimentant des bobines 17 de déviation horizontale et verticale qui produisent des champs magnétiques permettant le déplacement des trois faisceaux 14, 15, 16 respectivement en di- rections horizontale et verticale. Les canons 13 sont disposés à l'arrière du tube dans la partie cylindrique 18 appelée le col Les bobines de déviation 17 sont disposées en partie autour du col 18 et en partie autour de la section évasée 19 reliant le col 18 à la dalle 20 présentant l'écran 12. Le déviateur 17 est tel qu'il assure pratiquement l'autocon- vergence, c'est-à-dire la convergence des trois faisceaux 14, 15, 16 sur tout l'écran Mais il subsiste cependant le défaut de coma qui se traduit sur l'écran (figure 2) par des dimensions différentes des images produites par les trois faisceaux Ainsi le faisceau central vert V 14 produit une image rectangulaire 21 tandis que les fais- ceaux latéraux bleu B et rouge R produisent une image 22, égale- ment rectangulaire, plus étroite et plus haute que l'image 21 Ainsi les côtés verticaux de l'image 22 sont entre les côtés verticaux de l'image 21, la distance d entre deux côtés verticaux adjacents des images 21 et 22 étant, dans l'exemple (tube de 51 cm de diagonale d'écran), de l'ordre de 0,3 mm et les côtés horizontaux de l'image 21 sont entre les côtés horizontaux de l'image 22, la distance h entre deux côtés horizontaux voisins étant dans l'exemple de l'ordre de 0,8 mm. Pour corriger les défauts de coma on modifie le champ magnétique à l'arrière du déviateur 17, c'est-à-dire du côté des canons 13 A cet effet on utilise des pastilles ou plaquettes à forte perméabilité magnétique qui sont supportées par la dernière élec- trode 23 (figures 3 et 4) des canons, c'est-à-dire l'électrode tournée vers l'écran 12 Cette électrode 23 a une forme de coupelle à bord cylindrique 25 et fond 24 perpendiculaire à l'axe 26 du tube Ce fond est percé de trois trous ou ouvertures d'axes coplanaires se trouvant dans un plan passant par l'axe horizontal de l'écran Le trou central 27 est destiné à laisser passer le faisceau vert 14 tandis que les trous latéraux 28 et 29 laissent passer les faisceaux bleu 15 et rouge 16 Les éléments magnétiques sont soudés au fond 24 de la coupelle 23 Ils sont constitués par des plaquettes en un alliage de fer-nickel. Selon l'invention on prévoit quatre plaquettes rectangulai- res 30, 31, 32, 33 (réalisées en "anhyster" à 48 % de nickel) au-dessus et au-dessous des ouvertures 28 et 29 La plaquette rectangulaire 30 est au-dessus de l'ouverture 28 avec son grand côté 301 horizontal, le milieu de ce grand côté 301 étant au droit de l'axe du trou 28 destiné à laisser passer le faisceau d'excitation des phosphores bleus. La plaquette 31 est au-dessous du trou 28, dans une position symé- trique de la plaquette 30 par rapport au centre du trou 28. La plaquette 32 est disposée par rapport au trou 29, comme la plaquette 30 par rapport au trou 28 De même la plaquette 33 est disposée par rapport au trou 29 comme la plaquette 31 par rapport au trou 28. Dans l'exemple l'axe du trou 27 est distant de 5,1 mm de l'axe du trou 28 ou 29 et l'épaisseur des plaquettes est de 0,25 mm La longueur A de chacune de celles-ci, c'est-à-dire la dimension en direction horizontale, est de 3,8 mm tandis que sa largeur, c'est-à- dire la dimension en direction verticale, est L = 1,75 mm. Comme le montre la figure 5 les lignes 40 du champ magné- tique Vx de déviation verticale sont écartées les unes des autres autour des trous 28 et 29 Le champ magnétique de déviation verti- cale est donc atténué pour l'image bleue-rouge Par contre les lignes 41 de champ de déviation verticale sont, autour du trou 27, rapprochées les unes des autres: le champ magnétique de déviation verticale est donc augmenté pour le faisceau 14 d'excitation du vert. On obtient donc la correction dans le sens choisi: augmentation de la déviation verticale pour le vert et diminution de la déviation verticale pour le bleu et le rouge. La figure 5 montre également que les lignes de champ 42 de déviation horizontale Hy sont rapprochées les unes des autres autour des trous 28 et 29 Ces lignes de champ de déviation horizontale sont également rapprochées les unes des autres autour du trou 27, mais dans une moindre mesure Le champ magnétique de déviation horizontale est donc augmenté pour les trois faisceaux d'excitation, mais il est plus augmenté pour les phosphores bleu et rouge que pour le vert On obtient également le résultat recherché, c'est-à-dire une diminution relative de la déviation horizontale pour le vert par rapport à la déviation horizontale pour le bleu et le rouge. On a constaté que la correction de défaut de coma en hauteur (h, figure 2) dépendait surtout de la dimension A des plaquettes et que la correction de défaut de coma en largeur (d, figure 2) dé- pendait surtout de la dimension L Pour un déviateur déterminé donnant des défauts d et h donnés il est donc aisé de choisir les dimensions A et L des plaquettes 30, 31, 32, 33. Pour le choix des dimensions A et B on peut s'aider des aba- ques de la figure 6 Sur le diagramme de cette figure 6 on a porté en abscisses la dimension A d'une plaquette, en ordonnées les dé- fauts A de coma (d ou h). Les courbes 45, 46 et 47 sont des courbes de variation du défaut horizontal d de coma en fonction de la dimension A pour trois dimensions L, de valeurs respectivement Lo, L 1 et L 2. Les courbes 48, 49 et 50 sont analogues aux courbes respecti- vement 45, 46 et 47 mais pour le défaut h de coma vertical. Le champ magnétique de déviation horizontale Hy étant aug- 1 S menté pour l'ensemble des trois faisceaux et plus particulièrement pour les deux faisceaux latéraux, les plaquettes selon l'invention permettent de diminuer l'énergie d'alimentation des bobines de déviation horizontale En d'autres termes, contrairement aux réali- sations antérieures, la correction n'est pas effectuée au détriment de la sensibilité de balayage horizontal. Bien que dans l'exemple décrit ci-dessus le grand côté des plaquettes 30 à 33 soit horizontal il est à noter qu'en variante ces grands côtés peuvent avoir d'autres directions c'est-à-dire être obliques par rapport à l'horizontale En outre ces grands côtés ne sont pas forcément tous parallèles entre eux. REVENDICATIONS 1 Tube de télévision en couleurs du type autoconvergent à trois faisceaux d'électrons ( 14, 15, 16) coplanaires comportant à l'arrière du déviateur ( 17) des éléments magnétiques de correction de défauts de coma, caractérisé en ce que les défauts de coma étant de faible amplitude, de l'ordre de 1 mm ou moins dans chaque direction, et de sens opposés en directions horizontale et verticale, les éléments de correction sont constitués par quatre plaquet- tes ( 30, 31, 32, 33) de forme rectangulaire et dont le plan est perpendiculaire à l'axe ( 26) du tube, ces plaquettes étant disposées audessus et au-dessous de chacun des faisceaux latéraux ( 15, 16), une dimension (A) de chacune des plaquettes affectant l'amplitude de la correction dans une direction et l'autre dimension (L) affectant la correction de coma dans l'autre direction. 2 Tube selon la revendication 1, caractérisé en ce que le défaut de coma étant tel que l'image ( 21) produite par le faisceau central est plus large et de plus faible hauteur que l'image ( 22) produite par les faisceaux latéraux, les plaquettes rectangulaires ont leur plus grande dimension (A) en direction horizontale. 3 Tube selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les plaquettes ( 30, 31, 32, 33) sont toutes identiques. 4 Tube selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un axe médian de chaque plaquette est au droit d'un faisceau latéral. Tube selon la revendication 2, caractérisé en ce que le défaut de coma horizontal étant de l'ordre de 0,3 mm et le défaut de coma vertical de l'ordre de 0,8 mm la dimension horizontale d'une plaquette est de l'ordre de 4,5 mm et sa dimension verticale de l'ordre de 1,25 mm, la distance séparant, avant leur déviation, deux faisceaux voisins étant de l'ordre de 5,1 mm. 6 Tube selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les plaquettes sont, de façon en soi connue, solidaires de la dernière électrode ( 23) des canons à électrons ( 13). 7 Tube selon la revendication 1, caractérisé en ce que les plaquettes rectangulaires ont leurs plus grandes dimensions obliques par rapport à la direction horizontale. S Tube selon la revendication 7, caractérisé en ce que les plus grandes dimensions des plaquettes rectangulaires ne sont pas paral- lèles entre elles.