Brevet FR2561440A1 — publié le 19850920

Cette invention concerne d'une façon générale des systèmes d'affichage d'images en couleur et elle concerne plus particulièrement un sys- tème associant un collier de déviation à un tube à rayons cathodiques compor- tant des moyens de blindage externes, disposés le long des côtés opposés du tube et transversalement à l'axe longitudinal de ce tube, derrière ce dernier, tout en laissant accès au système de collier de déviation et aux composants du col du tube. Dans un système d'affichage d'images en couleur comportant un tube à rayons cathodiques du type à masque d'ombre, une pluralité de faisceaux élec- troniques convergents sont projetés au travers d'un masque d'ombre à sélection de couleurs, pourvu d'une pluralité de perforations, vers un écran comportant une mosaïque de luminophores. Les trajectoires des faisceaux électroniques sont telles que chaque faisceau vient frapper et n'exciter qu'une seule couleur des lumino- phores émettant de la couleur, de l'écran. Lorsqu'un tube à rayons cathodiques de type à masque d'ombre est en fonctionnement, des champs magnétiques externes, tels que par exemple le champ magnétique terrestre ou des champs magnétiques créés par les composants électro- niques du système d'affichage d'images, provoquent des distorsions des trajectoires des faisceaux électroniques, ce qui a pour conséquence d'affecter la concordance des faisceaux électroniques avec les éléments de luminophores de l'écran. La va- leur précise de la discordance entre les faisceaux électroniques et les lumino- phores de l'écran, provoquée par le champ magnétique terrestre, varie sensible- ment dans des emplacements géographiques très séparés et elle dépend de l'orien- tation du tube dans le champ magnétique et des dimensions de tube. Par exemple, sur les terminaux d'affichage des ordinateurs et sur les récepteurs de télévision domestiques, le tube est généralement orienté de manière que son axe longitudinal soit horizontal; cependant, dans certaines applications à des jeux vidéo, le tube peur être placé de façon que son axe longitudinal soit dirigé vers le haut. Aux ETATS-UNIS, l'intensité moyenne de la composante horizontale du champ magnétique terrestre est de l'ordre de 20.000 gamma, alors que l'intensité moyenne de la composante verticale est d'environ 47.000 gamma. Par conséquent, aux ETATS-UNIS, un tube à rayons cathodiques de type à masque d'ombre, orienté de manière que son axe soit aligné parallèlement à la composante verticale du champ magnétique terrestre, présente un défaut de concordance des faisceaux électroniques, plus important que celui qui se produirait si ce même tube fonctionnait avec l'axe du tube parallèle à la composante horizontale du champ magnétique terrestre. Des tubes électroniques présentant un diamètre plus important présentent un effet de manque de concordance plus important en raison des trajectoires de faisceaux plus longues. Le fonctionnement des tubes dans les différentes par- 2 2561440 ties du monde doit également tenir compte de la valeur relative des deux com- posantes du champ magnétique terrestre au point géographique o fonctionne le tube. A titre d'exemple, la composante horizontale de l'intensité du champ ma- gnétique terrestre à SINGAPOUR est de 40.000 gamma environ, c'est-à-dire le double de celle aux ETATS-UNIS. L'utilisation d'écran de blindage magnétique pour minimiser ces effets magnétiques est bien connue, cependant, jusqu'à pré- sent, on n'a pas pu encore obtenir une solution satisfaisante à ces problèmes. Le brevet américain SHRADER, N 3 867 668, accordé le 18 février 1975 décrit un blindage magnétique classique. Dans ce brevet, un écran de blin- 1" dage externe en deux parties s'étend partiellement autour de la partie tronco- nique en forme d'entonnoir du tube et recouvre une ouverture de l'écran de blin- dage interne. Cette structure n'assure pas une dérivation de la composante du champ magnétique, parallèle à l'axe longitudinal du tube. L'utilisation d'un blindage externe totalement enveloppant, pour éliminer ces effets magnétiques n'est pas possible. Pour être efficace, un tel blindage devrait faire saillie bien au-delà de la partie frontale du tube, de façon à empêcher le champ de pénétrer au travers de la plaque frontale du tube. En outre, dans un blindage de dimension pratique, les effets de ce dernier sur la distorsion et la concen- tration du champ magnétique terrestre, en des points particuliers, peuvent être plus sérieux que la diminution de l'amplitude du champ moyen. Par ailleurs, il est nécessaire de réaliser des réglages initiaux du collier de déviation, en en- levant le blindage externe du tube. La mise en place du blindage extérieur pro- voque fréquemment des changements de réglage du tube et des altérations dans son fonctionnement. Il en résulte qu'un blindage externe, totalement enveloppant, nécessite' des ouvertures ou d'autres moyens pour permettre un accès dans le but de procéder à de nouveaux réglages de système de collier de déviation et des com- posants du col du tube. Cependant, de tels blindages, totalement enveloppants, comportant des ouvertures ou d'autres moyens d'accès, sont coûteux et peu prati- ques pour la plupart des applications. Un exemple de réalisation d'un tube électronique "totalement clos" est décrit notamment dans le brevet américain N 3 404 227, accordé le ler octobre 1968. Dans ce brevet, un bottier en aluminium qui entoure la partie tronconique en forme d'entonnoir du tube et une portion du col du tube, est pulvérisé à l'aide d'un matériau de blindage magnétique dans la partie tronconique du bottier. Un couvercle englobe la base du tube, cependant, la structure de blindage magnéti- que ne s'étend pas derrière le col du tube et transversalement à l'axe de ce dernier et, par conséquent, cela n'assure pas la dérivation de la composante du champ magnétique terrestre, parallèle à l'axe longitudinal du tube. Un autre exemple de réalisation d'un tube totalement clos, dans lequel un écran de blin- 3 2 5 2561440 dage magnétique entoure tous les composants du tube à rayons cathodiques et le tube lui-même, est décrit dans le brevet américain N 3 887 766, accordé le 3 juin 1975. Dans cette publication, la structure de blindage comprend un boîtier cylindrique à double paroi qui s'étend au-delà du col du tube, il s'agit là d'une structure complexe qui n'assure pas un accès facile au système de collier de déviation, ni aux composants du col du tube. Une telle structure est coûteuse à produire et elle rend difficile le réglage de la bobine de foca- lisation et du collier de déviation, lorsque la structure de blindage entoure totalement le tube, étant donné que le blindage extérieur n'assure pas un accès à la bobine ou au collier. Cette invention se propose d'apporter une structure de blindage ne présentant pas les inconvénients des structures selon la technique antérieure. En conséquence, l'invention a pour objet un système d'affichage d'images en couleur, comportant un tube à rayons cathodiques, de type à masque d'ombre, ayant un axe longitudinal, ce tube comprenant une enveloppe sous vide munie d'un panneau, d'une partie tronconique en forme d'entonnoir et d'un col, un système de collier de déviation entourant des éléments voisins dudit col et de ladite partie tronconique, et une pluralité de composants du col disposés autour de ce col, ce système d'affichage étant caractérisé en ce qu'il comprend un écran magnétique externe, disposé le long de c8tés opposés de ladite partie tronconique et dudit col, et qui s'étend transversalement audit axe longitudinal derrière le col, de manière à dériver le champ magnétique dudit tube tout en permettant un accès au système de collier de déviation et aux composants du col. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressor- tiront de la description faite ci-après de divers exemples non limitatifs, en se référant aux dessins annexés sur lesquels: - La Figure 1 est une vue axiale, en coupe horizontale le long de l'axe principal d'un tube à rayons cathodiques de type à masque d'ombre, d'un système d'affichage d'images en couleur, mettant en oeuvre l'invention; - la Figure 2 est une vue axiale du tube de la Fig. 1, selon 2-2 - la Figure 3 est une vue axiale, en coupe horizontale selon le petit axe, d'un tube à rayons cathodiques du type à masque d'ombre, d'un sys- tème d'affichage d'images en couleur, mettant en oeuvre cette invention; la Figure 4 est une vue axiale du tube de la Figure 3, selon 4-4, et - la Figure 5 est une vue axiale, en coupe verticale selon l'axe principal et secondaire d'un tube à rayons cathodiques du type à masque 4 2561440 d'ombre, d'un système d'affichage d'images en couleur, représentant un autre exemple de réalisation de l'invention. La Figure 1 représente en vue axiale, une combinaison d'un tube à rayons cathodiques du type à masque d'ombre et d'un système de collier de dé- viation, d'un système d'affichage d'images en couleur 10, mettant en oeuvre la présente invention. Un tube à rayons cathodiques du type à masque d'ombre 12 comporte une enveloppe mise sous vide 14, comprenant un panneau de plaque fron- tale sensiblement rectangulaire 16 et un col cylindrique 18, ces deux éléments étant reliés par une partie tronconique en forme d'entonnoir rectangulaire 20. Le panneau 16 comporte une plaque frontale d'observation ou de visualisation 22 et un flasque périphérique ou paroi latérale 24, qui est scellé à la partie tron- conique 14 par unefritte de verre appropriée26. Le panneau de plaque frontale 16 comporte un axe principal (X) et un axe secondaire ou petit axe (Y). Un écran 28 à mosaïque de luminophores tricolores, qui peut être renforcé par une couche métallique réfléchissante (non représentée) d'aluminium, est supporté par la sur- face intérieure de la plaque frontale 22. L'écran 28 peut être soit un écran de lignes, soit un écran de points. Une électrode de sélection de couleur munie d'une pluralité de perforations, ou un bâti de masque d'ombre 30 est montée, de façon amovible, à l'aide de moyens classiques, en relation d'espacement prédéterminée par rapport à l'écran 28. Un écran de blindage magnétique interne 32, intercon- necté au bâti de masque d'ombre 30, s'étend dans la partie interne de la portion en forme d'entonnoir de l'enveloppe 14. Un canon à électrons en ligne 34, représenté schématiquement par un contour en traits interrompus sur la Figure 1, est monté au centre, le long de l'axe longitudinal du tube (Z), à l'intérieur du col 18, de façon à engendrer et à diriger trois faisceaux électroniques 36, le long de trajectoires de faisceaux convergentes, coplanaires et espacées, au tra- vers du système du bâti de masque 30, vers l'écran 28. L'extrémité du col 18 est fermée par un culot 38, pourvu de broches d'extrémité ou de conducteurs de culot, sur lequel est monté le canon électronique 34 et par l'intermédiaire duquel on réalise les liaisons électriques avec les différents éléments du canon électro- nique 34. Une embase 40 est montée sur le tube 12, afin de séparer et de supporter les portions externes des conducteurs de culot. Un système de collier de déviation magnétique externe 42 entoure les segments adjacents du col 18 et la partie tronconique 20 de l'enveloppe 14. Le collier 42 soumet les trois faisceaux électroniques 36 à des champs de dévia- tion horizontaux et verticaux, afin de balayer les faisceaux horizontalement et verticalement dans les directions de l'axe principal et de l'axe secondaire, respectivement, selon une trame rectangulaire sur l'écran 28. Une pluralité de composants de col 44, qui comprennent des aimants de réglage de pureté et des 2561440 aimants de convergence statiques, entourent le col 18 à proximité du canon 34. Un blindage magnétique externe 46 constitué d'une bande d'acier au silicium en forme de U, est fixé sur la surface extérieure de l'enveloppe 14, à l'aide d'un adhésif approprié. En variante, le blindage 46 peut être fixé sur une bande anti-implosion (non représentée) qui entoure le tube à proximité de l'endroit o la paroi latérale 24 de la plaque frontale est scellée sur la partie tronconique 20. Le blindage extérieur 46 recouvre le blindage interne 32 et, de préférence, il recouvre également le bâti de masque 30. Une bobine de démagnétisation 48, de type à axe Z incliné, vient s'envelopper autour de l'enveloppe 14 de manière que, lorsque cette bobine est excitée, les lignes de flux (non représentées) démagnétisent le blindage extérieur 46 et également le blindage interne 32 et le bâti de masque d'ombre 30. Bien qu'il soit préférable d'utiliser une bobine de démagnétisation de type à axe Z incliné, on peut utiliser également d'autres types connus de bobines de démagnétisation. Dans l'exemple de réalisation préféré, illustré par les Figures 1 à 4, le blindage magnétique externe 46 est constitué d'une t8le d'acier au sili- cium, ayant une épaisseur de 0,46 mm et une largeur de 50 mm environ. Le blin- dage 46 est disposé le long de côtés opposés de la partie tronconique 20 et du col 18 du tube 12 et il s'étend transversalement à l'axe longitudinal Z, derrière le col 18, de manière à dériver les champs magnétiques externes et à les écarter du tube, pour réduire à uan minimum les effets des champs magnétiques sur les faisceaux électroniques. La distance séparant le blindage extérieur de col 18 du tube, dépend du type du socle (non représenté) qui est fixé à l'embase 40. Ainsi qu'on peut le voir sur la Figure 1, le blindage extérieur 46 est latéra- lement espacé du système de collier de déviation 42 et de col 44, selon une dis- tance suffisante pour permettre de réaliser un réglage final et une fixation du collier 42, ainsi que la fixation des composants du col 44 après la mise en place du blindage 46. La facilité de l'accès au système de collier de déviation 42 et aux composants du col 44 apparaît évident de l'examen de la Figure 2. L'orientation de l'écran de blindage magnétique externe 46 est fonc- tion de l'emplacement géographique et de l'orientation opérationnelle du sys- tème 10. Par exemple, si le système 10 doit fonctionner dans un récepteur de télévision ou dans un terminal d'affichage d'un ordinateur, de telle façon que l'axe longitudinal du tube Z soit parallèle à la composante horizontale du champ magnétique terrestre, dans ce cas, à SINGAPOUR par exemple, o la compo- sante ho.rizontale du champ magnétique terrestre est le double de celle qui existe aux ETATS-UNIS, le blindage externe 46 doit être aligné selon l'axe principal X du tube 14, comme représenté sur les Figures 1 et 2, pour obtenir une protection magnétique maximale. Cependant, si le même tube était mis en 6 2561440 fonctionnement aux ETATS-UNIS, pour la même application, o la composante ver- ticale de champ magnétique terrestre est plus de deux supérieure à la compo- sante horizontale, le blindage magnétique externe 46 devrait être aligné selon le petit axe Y du tube 14, comme représenté sur les Figures 3 et 4, afin de dériver la composante verticale de champ magnétique autour du tube. Le système peut également fonctionner selon un mode "face orientée vers le hauts,. par-- exemple dans une table de jeu vidéo, de façon que l'axe longitudinal Z du tube soit aligné parallèlement à la composante verticale de champ magnétique terres- tre. Dans le mode de fonctionnement "face vers le haut", le blindage magnétique externe 46 dérive la composante verticale du champ magnétique terrestre, cepen- dant, l'orientation du blindage 46 est fonction de la direction de la composante horizontale du champ et de l'orientation en rotation du tube 14 dans le champ horizontal. Si l'on ne connaît pas la position de fonctionnement finale du tube, ou si ce dernier doit être utilisé en un emplacement géographique o l'intensité magnétique est sensiblement différente de celle valable aux ETATS-UNIS, on peut utiliser un second blindage magnétique externe 50, tel que celui représenté sur la Figure 5. Le second blindage externe 50 est similaire au blindage 46, à l'exception du fait que sa longueur totale est réglée de manière qu'il ne touche pas le blindage 46. Le second blindage extérieur 50 est fixé à l'enveloppe du tube de manière à être orthogonal au blindage 46 à l'endroit o il est fixé à l'enveloppe du tube. Des résultats d'essais pratiqués sur un tube électronique de 110 ayant une diagonale de 63 cm montrent qu'un blindage extérieur 46, disposé de la façon représentée sur les Figures 1 et 2, réduit l'influence de la composante horizontale de champ magnétique terrestre le long de l'axe longitudinal Z du tube, sur le mouvement de concordance des faisceaux, dans les angles de l'écran, selon un facteur de l'ordre de 2 (de 32om à 15pm) en utilisant une bobine de dé- magnétisation 48 à axe Z incliné, de 1000 ampères-tours. Une démagnétisation poussée, en utilisant une bobine tenue à la main (non représentée) diminue en- core le mouvement de concordance des faisceaux de 18pm à 8pm. En positionnant le blindage externe 46 de la façon représentée sur les Figures 3 et 4, on réduit l'influence de la composante verticale du champ magnétique terrestre sur le mou- vement de concordance des faisceaux, également d'un facteur d'environ 2 (de 65Pm à 35pm), en utilisant la bobine de démagnétisation 48 à axe Z incliné, de 1000 ampère-tours. Une démagnétisation poussée réduit encore le mouvement de concor- dance des faisceaux de 34pm à 8pm. La réduction mentionnée ci-dessus du mouve- ment de concordance des faisceaux est obtenue en prévoyant un blindage 46 qui s'étend derrière le col 18 et transversalement à l'axe longitudinal Z du tube 14 pour dériver à l'écart des trajectoires des faisceaux, une certaine partie 7 2561440 du champ magnétique. 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. 8 2561440 REVENDICATIONS 1 - Système d'affichage d'images en couleur comportant un tube à rayons cathodiques de type à masque d'ombre, ayant un axe longitudinal, ce tube comprenant une enveloppe sous vide munie d'un panneau, d'une partie tron- conique en forme d'entonnoir et d'un col, un système de collier de déviation entourant des éléments voisins dudit col et de ladite partie tronconique, et une pluralité de composants de col disposés autour de ce col, ce système d'affi- chage étant caractérisé en ce qu'il comprend un écran magnétique externe (46), disposé le long de côtés opposés de ladite partie tronconique (20) et dudit col (18), et qui s'étend transversalement audit axe longitudinal (Z) derrière le col, de manière à dériver le champ magnétique dudit tube (12), tout en permettant un accès au système de collier de déviation (42) et aux composants du col (44). 2 - Système d'affichage d'images en couleur qui comprend: - un tube image couleur comportant une enveloppe sous vide munie d'une portion de panneau pourvue d'un écran d'affichage, d'une portion de col et d'une portion tronconique en forme d'entonnoir, reliant ladite portion de panneau et la portion de col; - un système de bâti de masque d'ombre disposé dans ladite enve- loppe à proximité de l'écran d'affichage; - un écran magnétique interne interconnecté audit système de bâti de masque d'ombre; - un système de canons électroniques, monté le long d'un axe lon- gitudinal dans ladite portion de col, pour produire une pluralité de faisceaux électroniques; - un système de collier de déviation entourant dessegments voisins desdites portions de col et de partie tronconique, afin de développer des champs de déviation qui permettent un balayage d'une trame d'affichage sur ledit écran et, - une pluralité de composants de col disposés autour de ladite portion de col, ce système d'affichage étant caractérisé en ce qu'il comporte un écran magnétique externe (46), fixé sur ladite enveloppe (14), ledit écran étant disposé le long de côtés opposés de ladite partie tronconique (20) et des portions du col (18) et s'étendant transversalement à l'axe longitudinal (Z), derrière ladite portion du col, afin de dériver des champs magnétiques dudit tube (12), pour minimiser les effets des champs magnétiques sur les faisceaux électroniques (36), ledit écran étant espacé dudit système de collier de dévia- tion (42) et de la portion de col, pour permettre l'accès au système de collier de déviation et auxdits composants de col (44). 3 - Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit écran magnétique externe (46) recouvre une partie au moins dudit écran 9 2561440 magnétique interne. 4 - Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit écran magnétique externe (46) recouvre ledit système de bâti de masque (30). - Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit écran magnétique externe (46) est couplé audit écran magnétique interne (32) et audit système de bâti de masque (30). 6 - Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit écran magnétique externe (46) comprend au moins un élément du type étrier, ayant sensiblement la forme d'un U. 7 - Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que des moyens de démagnétisation (48) sont fixés à ladite enveloppe (14). 8 - Système d'affichage d'images en couleur qui comprend: - un tube image couleur ayant un axe longitudinal, ce tube compor- tant une enveloppe sous vide munie d'une portion de panneau contenant un écran d'affichage, une portion de col et une portion tronconique en forme d'entonnoir, reliant ladite portion de panneau à ladite portion de col, cette portion de pan- neau ayant un axe principal et un axe secondaire; - un système de bâti de masque d'ombre disposé dans ladite enveloppe à proximité dudit écran d'affichage; - un écran magnétique interne interconnecté audit système de bâti de masque d'ombre; - un système de canons électroniques, monté le long dudit axe lon- gitudinal dans ladite portion de col, afin de produire trois faisceaux électro- niques en ligne; - un système de collier de déviation entourant des segments voisins desdites portions de col et de partie tronconique, pour développer des champs de déviation orthogonaux qui permettent aux faisceaux d' tre balayés dans la direction de l'axe principal et dans la direction de l'axe secondaire pour pro- duire une trame rectangulaire sur ledit écran et, - une pluralité de composants de col disposés autour de la portion de col pour régler la pureté et la convergence statique, ce système étant carac- térisé en ce qu'il comprend un écran magnétique externe (46), comportant au moins un élément en forme d'étrier, fixé sur une surface extérieure de ladite enve- loppe (14), ledit élément du type étrier ayant sensiblement la forme d'un U et étant disposé le long de côtés opposés desdites portions tronconique (20) et de col (18) et s'étendant transversalement à l'axe longitudinal (Z) derrière ladite portion de col, pour dériver les champs magnétiques dudit tube (12), afin de minimiser les effets des champs magnétiques sur les faisceaux électroniques (36), ledit élément eh forme d'étrier étant aligné avec l'un desdits axes 2561440 principal (X) ou secondaire (Y) et étant espacé dudit système de collier de déviation (42) et de ladite portion de col, afin de permettre l'accès audit système de collier de déviation et auxdits composants du col (44). 9 - Système selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il com- prend un second élément en forme d'étrier (50), ayant sensiblement une configu- ration en U et disposé perpendiculairement audit premier élément en forme d'étrier (46), afin d'être aligné avec l'autre desdits axes, principal (X) et secondaire (Y), ledit second élément en forme d'étrier (50) étant fixé à ladite surface extérieure de l'enveloppe (14) et il s'étend le long de côtés opposés desdites portions tronconiques (20) et de col (18) et transversalement à l'axe longitudinal (Z), derrière la portion de col, ce second élément en forme d'étrier étant espacé dudit système de collier de déviation (42) et de ladite portion de col pour permettre l'accès audit système de collier de déviation et auxdits composants de col (44). 10 - Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que les éléments en forme d'étrier (46, 50) sont espacés l'un de l'autre derrière ladite portion de col (18), afin d'éviter tout contact entre eux. 11 - Système selon la revendication 10, caractérisé en ce que les éléments en forme d'étrier (46, 50) recouvrent une partie au moins dudit écran magnétique interne (32) et ledit système de bâti de masque (30), de façon à cou- pler ces deux composants. 12 - Système selon la revendication 11, caractérisé en ce que les moyens de démagnétisation (48) sont fixés à ladite enveloppe (14).