EP0690471B1 - Electron beam deflection system for cathode ray tubes - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention se rapporte à un système de déviation des faisceaux électroniques pour tube à rayons cathodiques, et plus particulièrement au dispositif assurant à la fois le support des bobines de déviation et la rigidité mécanique du système.The invention relates to a beam deflection system electronics for cathode ray tube, and more particularly device ensuring both the support of the deflection coils and the mechanical rigidity of the system.
Un tel système de déviation, encore appelé déviateur, est généralement constitué d'une paire de bobines de déviation verticale, d'une paire de bobines de déviation horizontale et d'un anneau de forme sensiblement tronconique en matériau magnétique destiné à concentrer le flux créé par les bobines. Les deux paires de bobines de déviation sont isolées électriquement par un séparateur, généralement en matière plastique, lequel permet en outre d'améliorer la rigidité mécanique du dispositif de déviation, de fixer les bobines les unes par rapport aux autres et d'ajuster l'ensemble sur le col du tube. Le séparateur est constitué d'un corps principal, en une ou plusieurs parties, sensiblement en forme d'entonnoir, et d'une partie arrière flexible épousant le col du tube et destinée à fixer la position du système de déviation selon l'axe longitudinal du tube; cette fixation est généralement opérée grâce à un collier de serrage disposé au-dessus de la partie arrière flexible.Such a deflection system, also called a deflector, is generally consisting of a pair of vertical deflection coils, a pair of horizontal deflection coils and a substantially shaped ring frustoconical in magnetic material intended to concentrate the flux created by the coils. The two pairs of deflection coils are insulated electrically by a separator, generally made of plastic, which further improves the mechanical rigidity of the device deflection, fix the coils relative to each other and adjust the assembly on the neck of the tube. The separator consists of a body main, in one or more parts, substantially funnel-shaped, and a flexible rear part matching the neck of the tube and intended to fix the position of the deflection system along the longitudinal axis of the tube; this fixing is generally carried out thanks to a clamping collar arranged above the flexible rear part.
Dans le cas ou les bobines sont en forme de selle, l'assemblage des différents éléments constitutifs du système de déflexion se déroule de la façon suivante:
- les bobines de déflexion horizontale sont d'abord disposées à l'intérieur du séparateur et généralement maintenues en place par clipsage et/ou collage
- les bobines de déflexion verticale sont ensuite disposées sur la partie externe du séparateur; la fixation de leur partie avant est souvent réalisée en introduisant cette partie dans un logement prévu sur le séparateur
- enfin l'anneau en matériau ferromagnétique vient sur les bobines de déflexion verticale qu'il recouvre partiellement
- the horizontal deflection coils are first placed inside the separator and generally held in place by clipping and / or gluing
- the vertical deflection coils are then placed on the external part of the separator; the fixing of their front part is often carried out by introducing this part into a housing provided on the separator
- finally the ring of ferromagnetic material comes on the coils of vertical deflection which it partially covers
La partie arrière des bobines de déflexion verticale est immobilisée afin que la position de l'anneau en matériau ferromagnétique soit réglée précisément de façon à ce que les champs créés par les bobines de déflexion aient la conformation désirée pour assurer la convergence des faisceaux électroniques sur toute la surface écran du tube. Une fois ce réglage réalisé, l'anneau est alors immobilisé de façon définitive.The rear part of the vertical deflection coils is immobilized so that the position of the ferromagnetic ring is precisely adjusted so that the fields created by the deflection coils have the desired conformation to ensure the convergence of the beams electronic on the entire screen surface of the tube. Once this adjustment has been made, the ring is then immobilized definitively.
Les formes des bobines de déflexion du déviateur installé sur le col d'un tube à rayons cathodiques déterminent les formes des lignes de champ et par là même la façon dont les faisceaux d'électrons issus du canon vont être déviés. Afin de garantir la forme de ces bobines, la surface interne de la paire de bobines de déflexion verticale repose sur la paroie externe du séparateur et la surface externe de la paire de bobines de déflexion horizontale repose sur la paroie interne du séparateur; ainsi, lors de la fabrication du déviateur ou lors de son installation sur le col du tube, les contraintes mécaniques auxquelles sont soumises les bobines ne viennent pas déformer celles-ci.The shapes of the deflection coils of the deflector installed on the neck of a tube with cathode rays determine the shapes of the field lines and by that even the way the electron beams from the cannon are going to be deviated. In order to guarantee the shape of these coils, the internal surface of the pair of vertical deflection coils rests on the outer wall of the separator and the outer surface of the pair of deflection coils horizontal rests on the internal wall of the separator; so during the manufacture of the deflector or during its installation on the neck of the tube, the mechanical stresses to which the coils are subjected not distort these.
D'après l'art antérieur, il est connu que les parois interne et externe du séparateur viennent au contact des bobines. Comme divulgué par exemple, par le document DE-B-1233067 , un séparateur conforme à l'état de la technique entoure étroitement les bobines de déviation ligne en forme de selle, et comporte deux arètes radiales s'étendant de l'avant à l'arrière du séparateur pour positionner les dites bobines sur sa surface interne, les bords extérieurs des bobines vennant aux contacts des bords latéraux de ces arètes.From the prior art, it is known that the internal and external walls of the separator come into contact with the coils. As disclosed for example, by document DE-B-1233067, a separator conforming to the state of the technique tightly surrounds the line-shaped deflection coils saddle, and has two radial ridges extending from the front to the back of the separator to position the said coils on its internal surface, the outer edges of the coils coming into contact with the side edges of these edges.
L'épaisseur du séparateur, définie par la distance entre sa paroie interne et sa paroie externe, pouvait être variable ; fabriqué par injection de matière plastique dans un moule, le séparateur était alors une pièce complexe à fabriquer, du fait de la complexité des surfaces des paroies interne et externe, et consommant beaucoup de matière car comportant des parties d'épaisseur importante , en fonction des formes relatives des deux paires de bobines.The thickness of the separator, defined by the distance between its internal wall and its external wall, could be variable; manufactured by injection of material plastic in a mold, the separator was then a complex part to manufacture, due to the complexity of the internal wall surfaces and external, and consuming a lot of material because having parts thick, depending on the relative shapes of the two pairs of coils.
Il est également connu que le Brevet JP2012743 de disposer sur la surface externe du séparateur des arêtes destinées à faciliter la circulation d'air entre le séparateur et les bobines de déviation, ces arêtes étant disposées dans des plans perpendiculaires à l'axe principal de révolution du séparateur. Cependant, cette disposition rend difficile la fabrication de la pièce ainsi que son démoulage.It is also known that Patent JP2012743 to have on the surface outer of the edge separator to facilitate air circulation between the separator and the deflection coils, these edges being arranged in planes perpendicular to the main axis of revolution of the separator. However, this provision makes it difficult to manufacture the piece and its release.
L'épaisseur du séparateur pouvait être constante; dans ce cas la fabrication du séparateur s'en trouvait simplifié, mais cette caractéristique devait être intégrée au niveau de la conception des bobines de déflexion où elle constitue une contrainte ne permettant pas d'optimiser les formes des dites bobines et par là même les champs créés par ces bobines.The thickness of the separator could be constant; in this case the manufacture separator was simplified, but this feature should be integrated in the design of the deflection coils where it constitutes a constraint which does not allow the forms of said to be optimized coils and thereby the fields created by these coils.
L'invention entend proposer un séparateur dont les parois interne et externe sont de conception simple et permettant de désolidariser les formes de la surface interne des bobines de déviation verticale et des formes de la surface externe des bobines de déviation horizontale. Pour cela le déviateur incorporant l'invention comporte une paire de bobines de déviation verticale, une paire de bobines de déviation horizontale, un séparateur rigide isolant l'une ou l'autre les paires de bobines de déviation et un anneau en matériau ferromagnétique de forme sensiblement tronconique disposé au-dessus d'au moins une partie des bobines de déviation au moins une des parois du séparateur comportant des arêtes de soutien sur laquelle s'appuie l'une des deux paires de bobines, caractérisé en ce que lesdites arêtes s'étendent de l'avant vers l'arrière du séparateur et sont disposées à l'intersection de la paroi du séparateur avec des plans radiaux.The invention intends to propose a separator whose internal and external walls are simple in design and allow the forms to be separated from the internal surface of the vertical deflection coils and shapes of the outer surface of the horizontal deflection coils. For that the diverter incorporating the invention comprises a pair of coils of vertical deflection, a pair of horizontal deflection coils, a rigid separator isolating one or the other the pairs of deflection coils and a ring of ferromagnetic material of substantially shaped frustoconical arranged above at least part of the coils of deflection of at least one of the walls of the separator having edges of support on which one of the two pairs of coils is supported, characterized in that said edges extend from the front towards the rear of the separator and are arranged at the intersection of the separator wall with planes radial.
L'invention sera mieux comprise à l'aide des dessins, parmi lesquels:
- la figure 1 représente une coupe longitudinale d'un tube à rayons cathodiques sur le col duquel est installé un déviateur selon l'état de la technique.
- la figure 2 est une vue en coupe longitudinale selon le plan YZ d'un déviateur selon l'invention
- la figure 3 représente une vue de face du séparateur d'un déviateur conforme à la présente invention
- la figure 4 est une vue de profil du séparateur d'un déviateur conforme à la présente invention
- Figure 1 shows a longitudinal section of a cathode ray tube on the neck of which is installed a deflector according to the prior art.
- Figure 2 is a longitudinal sectional view along the YZ plane of a deflector according to the invention
- FIG. 3 represents a front view of the separator of a diverter according to the present invention
- Figure 4 is a side view of the separator of a diverter according to the present invention
La figure 1 représente un système de déflexion 1 comprenant une paire de
bobines de déflexion horizontale 3 en forme de selle, une paire de bobine de
déflexion verticale 4, également en forme de selle, isolée de la précédente
par un séparateur 2; un anneau en matériau ferromagnétique 5 est disposé
autour des bobines 3 et 4. L'ensemble est disposé sur le col 8 du tube à
rayons cathodiques 6 afin de dévier les rayons électroniques issus du canon
7 pour qu'ils explorent la totalité de la surface écran 9 du tube. Les différents
éléments composant le système 1 peuvent être maintenus dans une position
de réglage optimum par collage et/ou clipsage, le séparateur 2 assurant à la
fois le support des différents éléments et la rigidité mécanique de l'ensemble.FIG. 1 represents a
La distance entre les deux paires bobines est garantie par l'épaisseur du séparateur.The distance between the two pairs of coils is guaranteed by the thickness of the separator.
Dans l'art antérieur, pour avoir des pièces plus faciles à fabriquer, cette épaisseur était choisie constante; cette contrainte se retrouvait au niveau de la conception des bobines de déviation horizontale et verticale, les formes de ces bobines étant alors liées l'une à l'autre. Si , au contraire, on choisissait de rendre ces formes indépendantes, l'espace entre les deux bobines, que devait combler le séparateur se retrouvait d'épaisseur variable; les faces internes et externes du séparateur de par leur complexité rendaient ce dernier difficile à fabriquer, avec des épaisseurs par endroit importantes, entraínant un poids et une consommation de matière excessifsIn the prior art, to have parts that are easier to manufacture, this thickness was chosen constant; this constraint was found at the level of the design of the horizontal and vertical deflection coils, the shapes of these coils then being linked to each other. If, on the contrary, chose to make these forms independent, the space between the two coils, that the separator had to fill was found thick variable; the internal and external faces of the separator by their complexity made it difficult to manufacture, with thicknesses in important places, resulting in a weight and consumption of excessive material
De plus, dans ce dernier cas, toute modification de la forme d'une paire de bobines, pour l'adapter à de nouvelles caractéristiques, impose de modifier la face interne et/ou externe du séparateur et un changement du moule de fabrication.In addition, in the latter case, any change in the shape of a pair of coils, to adapt it to new characteristics, requires modify the internal and / or external face of the separator and change the manufacturing mold.
Comme montré à la figure 2, le séparateur 2 comporte une partie avant A,
servant à assurer le maintien de l'avant des bobines de déviation
horizontale 3 et le positionnement du déviateur sur le tube grâce à des
pieds réglables dont les logements 30 sont indiqués sur la figure. Le
séparateur comporte ensuite une partie intermédiaire B évasée et une
partie arrière C en forme d'anneau cylindrique.As shown in FIG. 2, the
Les figures 3 et 4 représentent un mode de réalisation de l'invention. Les
faces internes 11 et externe 10 du séparateur sont conçues de révolution
et la distance entre les deux faces est constante afin d'avoir une forme à
fabriquer simple. La surface interne des bobines de déviation verticale
repose contre la face externe 10 du séparateur. Les surfaces d'appui sur
le séparateur des bobines de déviation horizontale et verticale, en forme
de selle, sont rendues indépendantes l'une de l'autre en faisant en sorte
que la paire de bobines de déviation horizontale s'appuie non pas sur la
face interne 11 mais sur des arêtes de soutien allongées disposées sur
cette face 11.Figures 3 and 4 show an embodiment of the invention. The
internal 11 and external 10 sides of the separator are designed to rotate
and the distance between the two faces is constant in order to have a shape to
make simple. The internal surface of the vertical deflection coils
rests against the
Ces arêtes de soutien sont disposées suivant l'intersection de plans
radiaux contenant l'axe Z avec la face 11; cette disposition est choisie par
raison de simplicité de réalisation des moules de fabrication et parce
qu'elle facilite la mise en place de dépouilles nécessaires au démoulage
des pièces. La disposition radiale a de plus l'avantage de mieux suivre la
forme des bobines de déflexion dont la structure est définie radialement,
par paquets de fils disposés à des angles précis. Alternativement, ces
arêtes de soutien peuvent être disposées dans des plans parallèles à un
des axes principaux, du moment que la surface des dents en contact avec
les bobines constitue des génératrices supportant la surface externe de
ces bobines.These support edges are arranged along the intersection of planes
radials containing the axis Z with the
Ces arêtes de soutien sont de longueur inégale. Elles peuvent être
disposées sur la partie évasées du séparateur comme les arêtes de
soutien 20, 20'; c'est en effet dans cette zone que les bobines de
déviation horizontale peuvent le plus s'écarter des bobine de déviation
verticale. Certaines arêtes de soutien, comme les arêtes 22, peuvent
cependant se situer dans la partie arrière en forme d'anneau cylindrique
du séparateur, pour soutenir le chignon arrière de la bobine de déflexion
horizontale; d'autres arêtes peuvent s'étendre de l'avant jusqu'à l'arrière
comme les arêtes de soutien 21, 21', 21".These support edges are of unequal length. They can be
arranged on the flared part of the separator like the edges of
En raison des symétries des bobines de déviation suivant les plans
radiaux horizontal et vertical, les arêtes de soutien sont disposées sur la
face 11 suivant les mêmes plans de symétrie.Due to the symmetries of the deflection coils according to the plans
horizontal and vertical radials, the support edges are arranged on the
Les arêtes de soutien peuvent être réalisées dans la même étape de
moulage que le séparateur et donc dans le même matériau plastique que
ce dernier; alternativement elles peuvent être disposées sur la face 11
après moulage du corps du séparateur et y adhérer par exemple par
collage; dans ce cas le matériau constitutif des arêtes de soutien peut
être différent de celui du séparateur.Support edges can be made in the same step of
molding as the separator and therefore in the same plastic material as
this last; alternatively they can be arranged on the
La hauteur d'une arête de soutien est généralement variable et est définie
en chacun de ses points par la distance qu'il faut maintenir entre les
bobines de déviation horizontale et verticale; les arêtes de soutien 20
disposées sur la face interne du séparateur d'un tube de 90 cm de
diagonale d'écran fabriqué par la société Thomson Tubes & Displays
peuvent ainsi, en certains endroits de la partie évasée B, atteindre une
hauteur maximum de 2mm, alors que l'épaisseur du séparateur lui-même
est de l'ordre de 1mm.The height of a support edge is generally variable and is defined
at each of its points by the distance that must be maintained between the
horizontal and vertical deflection coils; the
Un autre avantage de cette invention est la facilité avec laquelle une
modification des bobines de déviation horizontale peut être mise en
oeuvre : il suffit pour cela de modifier en certains points la hauteur des
arêtes de soutien sans rien changer aux faces 10 et 11.Another advantage of this invention is the ease with which a
modification of the horizontal deflection coils can be implemented
work: it suffices to modify the height of the
support edges without changing anything on
Un autre avantage important est apparu lors de l'utilisation de l'invention
avec une fréquence d'alimentation des bobines de déviation horizontale
au moins égales à 16KHz. Afin d'améliorer la qualité de l'image, il est
apparu souhaitable d'avoir une fréquence de balayage ligne de cet ordre,
ou mieux de 32KHz voire de 64KHz. A ces fréquences, la consommation
en énergie des bobines est très importante entraínant un fort
échauffement de ces dernières. L'évacuation des calories engendrées
par cet échauffement pose un important problème car un échauffement
excessif peut entraíner d'abord la déformation puis éventuellement la
destruction du bobinage et du séparateur. Le fait que les bobines de
déviation horizontale ne reposent pas directement sur la face 11 mais sur
les arêtes de soutien 20, 21, 22 permet une circulation d'air entre le
séparateur et les bobines ce qui contribue à leur refroidissement.Another important advantage appeared when using the invention
with a supply frequency of the horizontal deflection coils
at least equal to 16KHz. In order to improve the image quality, it is
appeared desirable to have a line scanning frequency of this order,
or better 32KHz or even 64KHz. At these frequencies, consumption
in energy of the coils is very important resulting in a strong
overheating of the latter. The evacuation of the calories generated
by this heating up poses an important problem because a heating up
excessive can lead to deformation first and then possibly
destruction of the winding and the separator. The fact that the coils of
horizontal deviation does not rest directly on
L'exemple de l'application de l'invention à un déviateur dont les bobines de déviations horizontale et verticale sont en forme de selle n'est pas limitatif; l'invention peut également être mise en oeuvre sans difficulté dans des déviateurs de type selle/tore, c'est-à-dire comportant des bobines de déviation horizontale en forme de selle et des bobines de déviation verticale disposées autour de l'anneau en matériau ferromagnétique 5.The example of the application of the invention to a diverter whose coils horizontal and vertical deviations are saddle shaped is not limiting; the invention can also be implemented without difficulty in saddle / toroidal deflectors, that is to say comprising horizontal deflection saddle-shaped coils and coils vertical deflection arranged around the material ring ferromagnetic 5.
Claims (13)
- Deflection yoke for a cathode-ray tube comprising a pair of vertical-deflection coils (4), a pair of horizontal-deflection coils (3), a rigid separator (2) isolating the pairs of deflection coils from each other and a ring of ferromagnetic material (5) of substantially frustoconical shape placed on top of at least one part of the deflection coils, at least one of the faces (10, 11) of the separator (2) having support ridges (20, 20', 21, 21', 21", 22) on which at least one part of that surface of each of the coils, which lies opposite said face of the separator bears, characterized in that said ridges (20, 20', 21, 21', 21", 22) extend from the front of the separator to the rear and lie at the intersection of the wall of the separator with radial planes.
- Deflection yoke according to the preceding claim, characterized in that the support ridges (20, 20', 21, 21', 21", 22) lie on the internal wall (11) of the separator.
- Deflection yoke according to the preceding claim, characterized in that the supply frequency for the horizontal-deflection coils (3) is at least equal to 16 kHz.
- Deflection yoke according to one of the preceding claims, characterized in that some of the support ridges (20, 20', 21, 21', 21", 22) do not extend with a constant height.
- Deflection yoke according to one of the preceding claims, characterized in that the support ridges (20, 20', 21, 21', 21", 22) lie mainly on the flared part of the separator.
- Deflection yoke according to any one of the preceding claims, characterized in that the support ridges (20, 20', 21, 21', 21", 22) lie on the wall of the separator symmetrically with respect to the horizontal plane XZ.
- Deflection yoke according to any one of the preceding claims, characterized in that the support ridges (20, 20', 21, 21', 21", 22) lie on the wall of the separator symmetrically with respect to the vertical plane YZ.
- Deflection yoke according to any one of the preceding claims, characterized in that the horizontal-deflection (3) and vertical-deflection (4) coils are saddle-shaped.
- Deflection yoke according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the vertical-deflection coils (4) are of toroidal type.
- Deflection yoke according to one of the preceding claims, characterized in that the internal (11) and external (10) walls of the separator (2) define a body having a constant thickness.
- Deflection yoke according to one of the preceding claims, characterized in that the surface of the internal wall (11) and/or external wall (10) is/are axisymmetric.
- Deflection yoke according to one of the preceding claims, characterized in that the material of which the support ridges (20, 20', 21, 21', 21", 22) is made is different from that of the separator.
- Cathode-ray tube the deflection yoke of which is according to any one of the preceding claims.
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