Brevet FR2556499A1 — publié le 19850614

Cette invention est relative à un tube image couleur comportant un canon électronique en ligne perfecticnné, et elle vise plus particulièrement des perfectionnements apportés aux canons à électrons en vue d'obtenir des dimen- sions égales de trame dans le tube, ce résultat étant le fait de ce qui est géné- ralement appelé "correction coma". On sait qu'un canon électronique en ligne est conçu et réalisé de ma- nière à engendrer ou émettre de préférence trois faisceaux électroniques dans un plan commun, et à diriger ces faisceaux le long de trajectoires convergentes, vers un point ou une petite zone de convergence proche de l'écran du tube. Un tube image couleur comportant un canon électronique en ligne pré- sente le problème connu sous le nom de "distorsion coma", selon lequel les dimensions des trames de faisceaux électroniques balayés sur l'écran par un collier de déviation magnétique externe sont différentes, en raison de l'excen- tricité des deux faisceaux extérieurs par rapport au centre du collier. Le bre- vet américain n 3 164 737 indique qu'une distorsion coma similaire, provoquée en utilisant différentes vitesses de faisceaux, peut être corrigée en utilisant un écran magnétique autour de la trajectoire de l'un ou de plusieurs des faisceaux d'un système de trois canons. Dans le brevet américain n 3 196 305, il est précisé que l'utilisation de dispositifs de renforcement magnétique permet d'ob- tenir les mêmes résultats. Le brevet américain n 3 534 208 décrit l'utilisa- tion d'un écran magnétique autour du faisceau médian faisant partie d'un en- semble de trois faisceaux en ligne, en vue de l'obtention de la correction coma. Le brevet américain n 3 548 249 décrit l'utilisation d'éléments en forme de C, positionnés entre les faisceaux extérieurs et le faisceau central, de manière à renforcer l'effet du champ de déviation verticale sur le faisceau central. Le brevet américain n 3 594 600 fait connaftre l'utilisation d'écrans en forme de C autour des faisceaux extérieurs, les côtés ouverts des éléments se faisant face. Il semble que ces écrans shuntent le champ de déviation verticale autour des trois faisceaux. Le brevet américain n 3 860 850 décrit l'utilisation d'élé- ments de renforcement en forme de V au-dessus et en-dessous de trois fais- ceaux en ligne et d'écrans en forme de C autour des deux faisceaux extérieurs. Enfin, le brevet américain n" 3 873 879 décrit l'utilisation de petits éléments de renforcement en forme de disque au-dessus et en-dessous du faisceau cen- tral et de shunts en forme d'anneaux autour des trois faisceaux extérieurs. 72 2556499 Tous les brevets mentionnés ci-dessus apportent une solution à divers problèmes de dimension de trame. Plus récemment, le brevet américain n 4 396 862 décrit des éléments de correction qui diminuent l'effet du champ de déviation magnétique horizontale sur le faisceau central, et qui diminuent l'effet des champs de déviation horizontale et verticale sur les deux faisceaux extérieurs. De tels éléments de correction coma ont donné de bons résultats sur les canons à électrons en ligne réalisés jusqu'à maintenant. Cependant, les canons électroniques en ligne les plus récents, tels que ceux décrits dans les brevets américains ne 4 370 592 et n 4 388 552, posent des problèmes de cor- rection coma qui sont similaires, mais d'amplitude bien plus faible. Bien que ces problèmes puissent être résolus en utilisant les éléments de correction coma décrits dans le brevet américain n 4 396 862, ces éléments doivent être telle- ment minces qu'ils sont très difficiles à manipuler et qu'ils se tordent lorsqu'on les soudent. Par conséquent, il est nécessaire de pouvoir disposer d'un élément de correction coma d'une nouvelle conception, qui assure la correction coma de la plus faible amplitude nécessaire pour les canons électroniques de la nouvelle génération, en utilisant un matériau qui présente une épaisseur convenable pour pouvoir être facilement manipulé,et qui ne subit pas de torsion lorsqu'il est soudé. La présente invention se propose, précisément, de répondre à ce besoin d'un élément de correction coma de conception nouvelle. En conséquence, cette invention concerne un tube image couleur qui com- prend un canon électronique en ligne pour engendrer et diriger trois faisceaux électroniques en ligne, constitués de deux faisceaux extérieurs et d'un faisceau central, le long de trajectoires initialement coplanaires, vers un écran dudit tube, dans lequel les faisceaux traversent une zone de déviation conçue de façon à présenter deux champs de déviations magnétiques orthogonales qui y sont éta- blis, le premier champ provoquant une déviation des faisceaux perpendiculaire- ment à la direction desdits faisceaux, et le second champ provoquant une dévia- tion parallèle à la direction desdits faisceaux, ce tube image étant caractérisé en ce que ledit canon électronique comprend quatre éléments magnétique- ment perméables, situés près de la sortie dudit canon électronique, dans une portion limite de ladite zone de déviation, un premier et un second éléments étant situés entre la trajectoire du faisceau central et une première et une se- conde trajectoire de faisceau extérieur, respectivement, et un troisième et un quatrième élément étant espacés desdits premier et second éléments, respec- 3 2556499 tivement, et étant situés sur l'extérieur des trajectoires de faisceaux extérieurs respectives, en ce que lesdits premier et troisième éléments et lesdits second et quatrième éléments comportent des moyens pour dériver une partie de la por- tion mimite de l'un au moins desdits champs de déviation magnétique ortho- gonaux, à l'endroit desdits éléments, autour des trajectoires de faisceaux exté- rieurs respectives, tout en laissant une autre partie de la même portion limite, à l'endroit desdits éléments, traverser les trajectoires de faisceaux extérieurs respectives, et en ce que lesdits premier et second éléments comportent des moyens pour dériver une partie de la portion limite dudit champ de déviation orthogonale, à l'endroit desdits éléments, autour de la trajectoire du faisceau central, tout en permettant à une autre partie de la même portion limite, à l'en- droit desdits éléments, de traverser la trajectoire de faisceau central. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après, en référence aux dessins annexés, qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les dessins - la Figure 1 est une vue en plan, partiellement en coupe axiale, d'un tube image couleur à masque d'ombre mettant en oeuvre cette invention; - la Figure 2 est une vue partielle, en coupe axiale, du canon électro- nique représenté sur la Figure 1; - la Figure 3 est une vue en bout du canon électronique selon la ligne 3-3 de la Figure 2; - les Figures 4 et 5 sont des vues en plan des éléments de correction coma selon l'invention, dans le canon électronique de la Figure Z, ces Figures montrant les lignes de flux des champs de déviation magnétique vertical et horizontal, respectivement. La Figure 1 est une vue en plan d'un tube image couleur rectangulaire ayant une enveloppe de verre, qui comprend un panneau de plaque frontale 12 et un col tubulaire 14, ces deux éléments étant reliés par une partie tronco- nique rectangulaire 16 en forme d'entonnoir. Le panneau comprend une plaque frontale d'observation 18 et une paroi latérale ou flasque périphérique 20 qui est scellée sur la partie tronconique 16. Un écran de luminophores tricolores 22 est supporté par la surface interne de la plaque frontale 18. L'écran 2Z est de préférence un écran de lignes, les lignes de luminophores s'étendant sensi- blement perpendiculairement au balayage de lignes de trame à haute fréquence du tube (perpendiculaire au plan de la Figure 1). Une électrode de sélection 4 2556499 de couleur munie d'une pluralité d'ouvertures, ou masque d'ombre 24, est montée de façon amovible, par des moyens classiques, en relation d'espacement prédé- terminée par rapport à 1' écran 22. Un canon électronique en ligne perfectionné 26, illustré schématiquement par les traits interrompus sur la Figure 1, est monté au centre, à l'intérieur du col 14, afin d'engendrer et de diriger trois fais- ceaux électroniques 28 le long de trajectoires initialement convergentes, au travers du masque 24, vers l'écran 22. Le tube de la Figure 1 est conçu de façon à pouvoir être utilisé avec un collier de déviation magnétique externe 30, comme le collier autoconvergent représenté sur la Figure 1, entourant le col 14 et la partie tronconique 12, au voisinage de la jonction de ces deux éléments. Lorsqu'il est excité, le collier de déviation 30 soumet les trois faisceaux 28 à des flux magnétiques verticaux et horizontaux, qui entraînent un balayage horizontal et vertical des faisceaux, respectivement, selon une trame rectangulaire sur l'écran 22. Le plan initial de déviation (pour une déviation nulle) est représenté par la ligne P-P, sur la Fi- gure 1, sensiblement au centre du collier 30. En raison de l'existence de champs limites (champs aux frontières), la zone de déviation du tube s'étend axialement, à partir du collier 30, dans la région du canon électronique 26. Pour des ques- tions de simplification, la courbure réelle des trajectoires des faisceaux déviés, dans la zone de déviation, n'a pas été représentée sur la Figure 1. Les détails du canon électronique Z6 sont illustrés par les Figures 2 et 3. Le canon 26 comprend deux tiges de support en verre 32 sur lesquelles sont mon- tées les diverses électrodes. Ces électrodes comprennent trois cathodes copla- naires équi-espacées 34 (une pour chaque faisceau), une grille de commande 36 (électrode G1), une grille écran 38 (électrode G2), une première électrode de focalisation et d'accélération 40 (électrode G3), et une seconde électrode de foca- lisation et d'accélération 42 (électrode G4), ces électrodes étant espacées le long des tiges de verre 32 dans l'ordre indiqué ci-dessus. Chacune des électrodes G1 à G4 comporte trois ouvertures en ligne, de façon à permettre le passage de trois faisceaux électroniques coplanaires. La lentille principale de focalisation électronique du canon 26 est formée entre l'électrode G3 40 et l'électrode G4 42. L'électrode G3 40 comporte quatre éléments en forme de coupe 44, 46, 48 et 50. Les extrémités ouvertes de deux de ces éléments, 44 et 46, sont fixées l'une à l'autre, et les extrémités ouvertes des deux autres éléments, 48 et 50, sont également fixées l'une à l'autre. L'extrémité fermée du troisième élément 48 s5 2556499 est attachée à l'extrémité fermée du second élément 46. Bien que l'électrode G3 40 soit représentée sous la forme d'une structure en quatre pièces, elle peut être néanmoins fabriquée à partir d'un nombre quelconque d'éléments, y compris un élément unique de mrme longueur. L'électrode G4 42 présente également la forme d'une coupe; cependant, son extrémité ouverte est obturée par une plaque perforée 52. Une coupe 53, formant écran, est fixée à la plaque 52, à la sortie du canon 26. Les extrémités fermées se faisant face de l'électrode G3 40 et de l'élec- trode G4 42 présentent des évidements importants 54 et 56, respectivement. Les évidements 54 et 56 éloignent la partie de l'extrémité fermée de l'électrode G3 , qui contient trois ouvertures 58, 60 et 62, de la partie de l'extrémité fermée de l'électrode G4 42, qui contient trois ouvertures 64, 66 et 68. Les parties res- tantes des extrémités fermées de l'électrode G3 40 et de l'électrode G4 42 forment des bordures 70 et 72, respectivement, qui s'étendent périphériquement autour des évidements 54 et 56. Les bordures 70 et 72 constituent les parties les plus rapprochées des électrodes 40 et 42. Quatre éléments de correction coma magnétiquement perméables, 74, 76, 78 et 80, sont placés près du fond de la coupe 53 formant écran. Le fond de la coupe 53 comporte trois ouvertures 82, 84 et 86, au travers desquelles passent les faisceaux électroniques. Les centres des trajectoires des faisceaux électro- niques non déviés sont désignés par R, G et B. Les trajectoires R et B sont celles des faisceaux extérieurs, et la trajectoire G est celle du faisceau central. L'élémrnent 76 est situé entre la trajectoire du faisceau central G et la trajec- toire de faisceau extérieur R, et l'élément 78 est placé entre la trajectoire de faisceau central G et celle du faisceau extérieur B. L'élément 74 est situé à l'extérieur de la trajectoire du faisceau extérieur R, et l'élément 80 est placé à l'extérieur de la trajectoire du faisceau extérieur B. Les côtés extérieurs des éléments 76 et 78 qui font face aux trajectoires de faisceaux extérieurs R et B comportent des parties arquées incurvées vers l'intérieur, 88 et 90, qui se conforment respectivement aux ouvertures 82 et 86, pour entourer partiellement les trajectoires des faisceaux extérieurs. Les par- ties restantes, 92 et 94, et 96 et 98, des côtés extérieurs des éléments 76 et 78, respectivement, s'étendent vers l'extérieur, vers les éléments 74 et 80, respectivement. Les côtés internes des éléments 76 et 78, qui font face à la trajectoire du faisceau central G, comportent des parties centrales rectilignes 6 2556499 et 102, respectivement, et des pattes s'étendant vers l'intérieur, 104 et 106, et 108 et 110, sur les extrémités opposées, respectivement. Les côtés intérieurs des éléments 74 et 80 qui font face aux trajectoires des faisceaux extérieurs R et B comportent des parties arquées incurvées vers l'extérieur, 112 et 114, qui se conforment aux ouvertures 82 et 86, respective- ment, afin d'entourer partiellement les trajectoires des faisceaux extérieurs. Les parties restantes, 116 et 118, et 120 et 122, des côtés internes des éléments 74 et 80, respectivement, s'étendent vers l'intérieur, vers les éléments 76 et 78, respectivement. Les quatre éléments de correction coma, 74, 76, 78 et 80, sont situés dans une partie limite de la zone de déviation du tube image couleur 10. En fonctionnement, le collier développe deux champs de déviation magnétique ortho- gonaux, dans la zone de déviation du tube. Ces champs sont généralement connus sous les termes champs de déviation vertical et horizontal, même si la plaque frontale du tube peut être orientée autrement que verticalement. Le champ de déviation verticale comporte des lignes de flux qui s'étendent horizontalement et qui provoquent une déviation des faisceaux électroniques perpendiculairement aux lignes de flux. Dans le canon électronique 26, la déviation verticale est perpendiculaire à la direction des faisceaux électroniques en ligne, et les lignes de flux qui provoquent une déviation verticale sont sensiblement parallèles à la direction des faisceaux électroniques en ligne. Le champ de déviation horizon- tale comporte des lignes de flux qui s'étendent verticalement, et qui assurent une déviation des faisceaux électroniques perpendiculairement aux lignes de flux. Dans le canon électronique 26, la déviation horizontale est parallèle à la direction des faisceaux électroniques en ligne, et les lignes de flux qui pro- voquent la déviation horizontale sont sensiblement perpendiculaires à la direc- tion des faisceaux électroniques en ligne. Les effets des éléments de correction coma 74, 76, 78 et 80 sur les lignes magnétiques de flux 124 d'une portion limite du champ de déviation ver- ticale sont illustrés par la Figure 4. L'élément 74 travaille en coopération avec l'élément 76, et l'élément 80 travaille en coopération avec l'élément 78, afin de dériver une partie du champ de déviation verticale autour des deux trajectoires de faisceaux extérieurs R et B, tout en permettant à une autre partie de la rmême portion limite de traverser les deux trajectoires de faisceaux extérieurs. La fraction de la portion limite qui est dérivée autour des trajectoires de faisceaux 7 2556499 extérieurs peut varier, en modifiant les éléments de correction coma afin d'augmenter ou de diminuer l'intervalle entre les éléments intérieurs et exté- rie ur s. Les éléments 76 et 78 travaillent également en collaboration l'un avec l'autre afin de dériver une partie de la portion limite du champ de déviation verticale autour de la trajectoire du faisceau central G, tout en permettant à une autre partie de la même portion limite de traverser la trajectoire du fais- ceau central. La proportion de la portion limite qui est dérivée autour de la trajectoire du faisceau central peut varier en modifiant les longueurs des pattes 104 et 106, et 108 et 110, sur les éléments 76 et 78, respectivement. Le fait d'augmenter les longueurs des pattes diminue l'intervalle le plus étroit entre les éléments 76 et 78, et augmente donc la proportion de la portion limite qui est dérivée autour de la trajectoire du faisceau central. De même, la diminution des longueurs des pattes entrafne une augmentation de l'intervalle le plus étroit entre les pattes, et diminue la proportion de la portion limite dérivée. Les effets des éléments de correction coma 74, 76, 78 et 80 sur les lignes magnétiques du flux 126 d'une portion limite du champ de déviation hori- zontale, à l'endroit des éléments, sont illustrés par la Figure 5. Les éléments 74 et 76 et les éléments 75 et 80 dérivent une partie de la portion limite autour des trajectoires des faisceaux extérieurs R et B, respectivement. Cependant, compte tenu de l'espacement entre les éléments, une autre partie de la portion limite traverse les trajectoires des faisceaux extérieurs. Ici encore, en faisant varier les formes des éléments respectifs et en réglant l'espacement entre eux, il est possible de contrôler avec précision l'amplitude de la correction coma fournie par les éléments. Les éléments 76 et 78 dérivent une partie de la portion limite du champ de déviation horizontale, à l'endroit des éléments, autour de la trajectoire du faisceau central G, tout en permettant, en raison de leur écartement, à une autre partie de la portion limite de traverser la trajectoire du faisceau central. Ici encore, la proportion de la portion limite qui est dérivée peut 8tre modifiée en faisant varier les longueurs des pattes 104, 106, 108 et 110, de façon à inter- cepter une partie plus ou moins importante des lignes de flux respectives 126. Bien que, sur les Figures 4 et 5, les champs de déviation de la portion limite soient représentés en deux dimensions, il demeure bien entendu qu'en réalité, ces champs sont en trois dimensions, et que les éléments de correc- 8 2556499 tion coma agissent effectivement sur le champ tri-dimensionnel sensiblement de la même façon qu'illustrée par la représentation en deux dimensions. Grâce à l'utilisation des éléments de correction coma selon la présente invention, on peut effectuer des corrections pour de nombreuses conditions d'effets coma. Une telle correction est possible en conformant et en espaçant de façon appropriée les éléments, sans qu'il soit nécessaire de modifier l'épais- seur du matériau constituant les éléments. Par exemple, si l'on veut augmenter la déviation horizontale des faisceaux extérieurs par rapport au faisceau central, on peut augmenter les intervalles entre les éléments 74 et 76 et entre les élé- ments 78 et 80. Cependant, cette augmentation augmente également la déviation verticale des faisceaux extérieurs par rapport au faisceau central. Il en résulte que les intervalles entre les éléments 76 et 78 doivent être augmentés, afin de compenser cette modification. Cette augmentation a également un effet sur la déviation horizontale du faisceau central. En raison de ces effets connexes, on comprend qu'une conception appropriée des éléments de correction coma, pour résoudre tout problème particulier d'effet coma, exige une prise en compte des divers paramètres de conception des éléments discutés ci-dessus. De même, on comprend qu'étant donnée la dérivation partielle des portions limites des champs de déviation, aux endroits des éléments de correction coma, il est possible de corriger des problèmes d'effet coma relativement mineurs en utilisant des éléments de correction plus épais que ceux qui pourraient être utilisés dans la plupart des moyens de correction coma connus antérieurement. Il demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée aux divers exemples de réalisation décrits et représentés, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. REVENDICATIONS 1 - Tube image couleur qui comprend un canon électronique en ligne pour engendrer et diriger trois faisceaux électroniques en ligne, constitués de deux faisceaux extérieurs et d'un faisceau central, le long de trajectoires initialement coplanaires, vers un écran dudit tube, dans lequel les faisceaux traversent une zone de déviation conçue de façon à présenter deux champs de déviations magné- tiques orthogonales qui y sont établis, le premier champ provoquant une dévia- tion des faisceaux perpendiculairement à la direction desdits faisceaux, et le second champ provoquant une déviation parallèle à la direction desdits faisceaux, ce tube image étant caractérisé en ce que ledit canon électronique (26) comprend quatre éléments magnétiquement perméables (74, 76, 78, 80), situés près de la sortie dudit canon électronique, dans une portion limite de ladite zone de dévia- tion, un premier (76) et un second (78) éléments étant situés entre la trajectoire du faisceau central (G) et une première (R) et une seconde (B) trajectoires de faisceaux extérieurs, respectivement, et un troisième (74) et un quatrième (80) éléments étant espacés desdits premier et second éléments, respectivement, et étant situés sur l'extérieur des trajectoires de faisceaux extérieurs respectives en ce que lesdits premier et troisième éléments et lesdits second et quatrième éléments comportent des moyens (88-98, 112-122) pour dériver une partie de la portion limite de l'un au moins desdits champs de déviation magnétique ortho- gonaux, à l'endroit desdits éléments, autour des trajectoires de faisceaux exté- rieurs respectives, tout en laissant une autre partie de la même portion limite, à l'endroit des éléments, traverser les trajectoires de faisceaux extérieurs res- pectives, et en ce que lesdits premier et second éléments comportent des moyens (100-110) pour dériver une partie de la portion limite dudit champ de déviation orthogonale, à l'endroit desdits éléments, autour de la trajectoire du faisceau central, tout en permettant à une autre partie de la même portion limite, à l'en- droit desdits éléments, de traverser la trajectoire de faisceau central. 2 - Tube image couleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les portions limnites des deux champs de déviation magnétiques orthogonaux sont dé- rivées autour desdites trajectoires (R, G, B) et passent au travers de celles-ci. 3 - Tube image couleur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le côté extérieur de chacun desdits premier (76) et second (78) éléments, qui fait face à une trajectoire de faisceau extérieur (R, B), comprend une partie in- curvée vers l'intérieur (88, 90), entourant partiellement la trajectoire de fais- ceau extérieur respective, et les deux autres portions (92-98), sur des côtés opposes de ladite trajectoire de faisceau extérieur qui s'étend vers l'extérieur, vers un élément adjacent des troisième (74) et quatrième (80) éléments, en ce que le côté intérieur de chacun des premier et second éléments comprend une S partie centrale rectiligne (100, 102) et des pattes s'étendant vers l'intérieur (104-110), sur ses extrémités opposées, et en ce que le côté interne de chaque troisième et quatrième élément comprend une partie incurvée vers l'extérieur (112, 114) , entourant partiellement les trajectoires respectives des faisceaux extérieurs, et deux autres portions (116, 122) qui s'étendent vers l'intérieur, vers celui des premier et second éléments qui lui est adjacent.