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TUBE DE TELEVISION POUR LA PROJECTION ET LA DECOMPOSITION @ D'IMAGES .
Les tubes de télévision pour buts de projection doivent répondre à des exigences particulièrement difficiles . L'image lumineuse doit être logée sur une surface de 4 x 4 cms environ. Le point doit rayonner un courant de lumière de 10 bougies environ, tout en possédant un diamètre de 0,1 mm environ, de sorte qu'il concentre une brillance ( densité d'énergie ) de l'ordre de valeur de 1 kilo watt par 1 mm2. Le tube de projection suivant l'invention, exactement décrit dans ce qui suit, est à même de résoudre l'ensemble de ce problème, qui comprend, au point de vue physique, 5 parties distinctes :
1) cathode et grille de commande.
2) système électronique-optique de reproduction.
3) déviation du rayon sur un parcourt très court.
.4) accélération additionnelle du rayon jusqu'à l'écran
5) équipement optique .
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Des solutions spéciales suivant l'invention ont été trouvées pour toutes ces 5 questions :
1) Le tube-projecteur suivant l'invention fonctionne en reproduisant un lieu de section la plus resserrée à proximité de la cathode à incandescence . Celle-ci doit posséder, à cet effet, une surface d'émission déterminée.
La cathode à incandescence se compose, suivant la figure 1, d'un corps en nickel 1, chauffé de l'intérieur par une spirale 2, et d'une excavation définie 3, remplie d'oxyde creusée par-devant dans le corps 1 . L'excavation est remplie d'oxyde jusqu'au bord. On a constaté que des cathodes de ce genre s'aveuglent en peu de temps en raison du fait que la surface d'oxyde est plus froide que le corps de nickel 1 .Afin de l'éviter, on y insère, suivant l'invention, des fils de réchauffage 5. Cette insertion s'effectue de la façon suivante : Le rebord 3 a de la couronne de l'excavation d'oxyde visible par-devant est entaillé à quatre endroits différents par des fentes 4.Ces fentes présentent une profondeur telle qu'un fil 5 - resp. deux de ces fils superposés en croisée - les traversant, se placent justement à même la surface d'oxyde de 3, resp. s'immergent dans l'oxyde.
Les fils sont insérés et plongent dans l'oxyde encore humide, immédiatement après le rembourrage de l'excavation . Le chauffage ultérieur qui se manifeste de la. sorte directement en-dessous de la surface maintient la. surface d'oxyde constamment à une température élevée sans que l'émission ne perde son efficacité à la suite d'effets de blindage .
Afin d'améliorer l'optique électronique dans le "blanc", on munit, suivant l'invention, le bord de la cathode représentée dans la fig.l, d'une saillie 6 d'une
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hauteur d'un demi-diamètre du point d'oxyde environ ; le diamètre du point d'oxyde étant de 0,5mm env., le bord s'élève donc de 0,3 mm env. au-dessus de l'oxyde . Ce bord, en combinaison avec la grille de commande 7 et la première anode 8,constitue,ainsi, une lentille d'immersion particulièrement efficace. Il est possible de réunir les électrons dans un point d'intersection indiqué à l'endroit 9 et de reproduire ce dernier à la suite sur l'écran . La cathode 1 présente, à son extrémité opposée,5 pattes 10 formées par un repliage de la tôle et autour desquelles les fils de chauffage 5 sont enroulés .
2) Le système électronique-optique .
Il correspond exactement aux systèmes de tubes de télévision indiqués par la Société demanderesse dans des descriptions antérieures ( voir fig. 3) . Il se distingue par la présence de deux lentilles, dont la première se forme entre les éléments tubulaires 11 et 12. La lentille est indiquée en pointillé à l'endroit 13. Les longueurs de 11 et 12 se trouvent dans un rapport de 1 3 resp. de 1 : 4 ( 30 mm pour 11 et 110 mm pour 12 ) .
La deuxième lentille se forme entre le couvercle 14 d'une forme spéciale et la dernière anode 15. Elle est indiquée en pointillé à l'endroit 16. Le système fonctionne suivant l'invention sans former un deuxième point d'intersection.
Le xeul point d'intersection réel est celui qui est produit, à l'endroit 9, par la cathode à douille . L'électro- de 11 de la lentille condensatrice 13 est reliée à la tension partielle 17 qui est inférieure à la tension additionnelle 18 du tube 12. La lentille 13 concentre la totalité de l'émission sur l'ouverture de la lentille principale 16 , de soie que rien ne se perd aux bords du cou vercle du tube . La lentille principale 16 se règle sur
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la tension additionnelle 18 de sorte que les rayons se rencontrent dans un point d'image 19 a . Ce point 19 a est entraîné vers l'écran d'image 23 au moyen d'un corps spécial d'accélération additionnelle dont la description est donnée ci-après et qui se compose des anneaux 20-22 .
3) La déviation :
La déviation doit s'effectuer sur un parcours le plus court possible, afin que la longueur totale de l'index devienne courte et que le point d'image soit net et petit.
Ceci est obtenu, suivant l'invention , à l'aide d'une dévia tion mixte électrostatique-magnétique . Les plaques de déviation 24, reliées à un transformateur à relaxations ou bien à un amplificateur en push-pull 25 et qui effectuent la déviation des lignes, sont exécutées,suivait l'invention, simultanément comme pièces polaires magnétiques . A cet effet, elles sont construites en tôle de fer, qui s'adapte à la paroi du tube . Un joug magnétique , glissé sur 24 à l'extérieur du tube supporte un système de bobines d'excitation et de compensation 26 a et 26 b qui sont parcourues par un même courant continu, mais en direction opposée, de sorte que l'aimantation par le courant continu se compense, tandis qué celle par le courant alternatif ne traverse que la bobine 26 a.
Une résistance additionnelle 27 empêche que la bobine compensatrice 26 b ne fasse l'effet d'un court-circuit pour la bobine d'oscillation 26 a. Les constantes de temps des deux bobines sont réglées de sorte que la durée du retour soit plus petite que l'impulsion de changement de l'image dont on dispose (impulsions de noir ) . On trouve, dans la pra- tique : 27 = 5000 Ohms, 26 = 2 x 1000 tours par 3 cm 2 de section, avec une durée de retour de quelques millisecondes . Le dispositif 26 doit se trouver, suivant l'in-
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vention, des deux côtés du tube de télévision parce que des distorsions de l'image ne peuvent être évitées que dans le cas où le champ magnétique passe entre les pla- ques de déviation resp. entre les pièces polaires 24 d'une façon- absolument homogène .
4) Accélération additionnelle
La fig. 4 représente la dernière anode 15 reliée au système de déviation électromagnétique lui suc- cédant qui se compose de plaques de fer 24 , entre les- quelles passe le champ électro-magnétique . Le problème réside dans l'attribution aux électrons pénétrant dans l'espace 24 avec 3000 volts environ, d'une accélération qui monte à la tension de service la plus élevée d'une valeur de 4 fois plus grande environ . Dans ce cas, on obtient à l'écran lumineux 23 la plus grande brillance et on peut même parvenir, sous certaines conditions, à rapetisser encore davantage le point lumineux . Le point se rapetisse à la valeur : 1/Ú1+e1/e@ , c'est à dire qu' au moyen d'une quadruple augmentation de la tension on obtient une réduction du point jusqu'à la moitié de son diamètre .
Cependant, un nombre de difficultés se pré- sente dans la pratique . Tout d'abord, on ne réussit pas à effectuer l'accélération de la tension sans distorsion simultanée du format rectangulaire de l'image . Cette @ distorsion se corrige , suivant l'invention, en attri- buant aux anneaux extrêmes, 20 et 22 , du corps annu- laire accélérateur, une hauteur d'au moins la moitié de leur diamètre . Ensuite, les électrons arrivent à l'écran avec des vitesses égales (22 ) et l'accéléra - tion additionnelle ne se manifeste qu'après que les électrons ont traversé l'anneau d'entrée relativement ... @
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long , et cela suivant une ligne de bord déterminée 28. Entre les anneaux extérieurs 20 et 22 se trouve un certain nombre d'anneaux d'accélétation 21 .
Ceux-ci sont reliés , les uns aux autres , par des résistances 30 et se trouvent sur des potentiels allant en s'accroissant . L'effet d'un corps annulaire de ce genre est connu en soi . Toutefois, lors d'une réalisation dans la pratique , on rencontre l'autre difficulté que le point d'image, lors d'une cascade de résistances de haute valeur ohmique 30, change de place en fonction de son intensité .Suivant l'invention , une relation doit exister entre le courant dépensé pour l'accélération additionnelle et le courant de rayonnement, dans ce sens que le courant des résistances soit égal à ou plus grand que la. valeur triple à quintuple du courant le plus grand de rayonnement auquel on doit s'attendre . L'effet de l'accélérateur doit donc dépasser l'effet du rayonnement de la valeur indiquée .
Etant donné que la puissance du rayonnement du tube suivant l'invention est de 500 m Amp. avec 15. 000 volts, c'est à'dire environ 7 1/2 watts, il est nécessaire de développer une puissance d'accélération de 30 Watts environ. Cette puissance ne peut être répartie que sur un grand nombre de résistances . A cette fin, 24 résistances sont montées en série et parallèles et distribuées d'une façon uniforme sur la circonférence du corps annulaire . Il est nécessa.ire qu'une distance appropriée, de 1 cm au moins, soit maintenue entre ces résistances et la paroi du tube . Le courant traversant l'accélérateur a une intensité de 2 m Ampère . Il est utile de noircir la paroi en verre extérieurement ( radiation ) .
Entre les arêtes de la plaque de déviation
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24 et l'ouvérture de l'entrée de l'accélération 20 existe un champ de dispersion-perturbateur qui n'est plus symétrique dans le sens d'une rotàtion.Cet inconvénient est supprimé suivant l'invention a) à l'aide d'un se , vice en push-pull de 24 , b) par la disposition d'un couvercle 31, dont l'ouverture est aussi petite que l'angle de déviation le permet . Dans ce cas, l'accélération ne commence que derrière cette ouverture d'entrée circulaire et devient symétrique, elle-même, dans le sens de la rotation .
Un moyen très important en vue de la production d'un point circulaire est donné par un blindage intérieur 32 de la paroi du tube reliée à l'anode . Ce blindage doit s'étendre exactement jusqu'au cylindre d'en'- trée 31 qui est également relié à l'anode . Le fait s'est révélé qu'à défaut de ce blindage intérieur, des charges statiques de la paroi en verre et des courants grimpants. venant de la traversée 29, déforment complètement le courant d'image .
5) Equipement optique Le dispositif optique le plus simple consiste en un écran lumineux plan, 23 placé directement sur l'anneau final de l'accélération . Uneaugmentation très considérable de l'intensité lumineuse de l'image est obtenue, suivant l'invention, au moyen '.du montage à l'intérieur du tube d'une lentille d'immersion 33. Cette lentille est plane-.convexe, asphérique et presque demi-sphérique .
Elle correspond: aux loupes de lecture, connues depuis quelque temps . La Société demanderesse a constaté que le rapport du diamètre de cette lentille et du dia- -mètre de l'image doit être au moins de 2 : afin d'é- viter,un manque de netteté du bord . L'objectif doit être
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doit être disposé à proximité de la lentille . L'angle d'espace qu'il comprend est, ainsi, presque triplé. Une image de 30 x 30 cms, produite sans lentille, est agran- die , grâce à la lentille d'immersion 33 .jusqu'au double et cela sans perte aucune de brillance .
Un désavantage de la lentille d'immersion 33 réside dans une reproduction plus grossière du grain lum- neux . Afin d'éviter cet inconvénient, il est nécessaire suivant l'invention , de dépolir le côté plan de la len- tille portant l'écran, de sorte que l'enduit du grain peut être appliqué d'une façon uniforme .
6) Disposition du récepteur.
Les images fournies par le tube décrit ci-dessus peuvent être observées soit en les projetant sur un papier reflétant, soit en transparence sur un verre dépoli . Cette dernière méthode donne une brillance plus intense, mais présente, en même temps, le désavantage d'un angle d'observation plus restreint et d'un étincelle- ment peu naturel de l'image . On se sert, suivant l'in- vention, pour les écrans transparents, de papiers en par- chemin imbibés d'huile .La disposition du tube de projec- tion dans le poste récepteur doit encombrer le moins d'es- pace possible. Une réalisation, suivant l'invention , du récepteur de projection, est représentée dans la figure 5.
L'élévation 5 a montre que le récepteur se compose de trois parties : la partie à trame raccordée au réseau 34 du récepteur de télévision 35 ( superhétérodyne à image parlante ) et du tube de projection 36 . Ce dernier est logé entre les chassis 34 et 35 . Devant le tube de projection 36 se trouve l'objectif 37 qui donne sur un miroir de déviation 38 . Celui-ci reflète la lumière du
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tube 36 qui se trouve dans une position inclinée, et la projette en avant sur une plaque d'observation 39 apposée à la paroi avant de l'appareil . Une même disposition peut servir pour la projection à observation immédiate, lorsque l'observateur regarde , dans la direction 40, un écran reflétant 39 .
La figure 5 a représente une vue latérale du dispositif indiquant le montage, en-dessous du tube de projection 36, du rectificateur de l'accélération additionnelle ; ce dernier se composant du transformateur 41, du rectificateur 42 et des condensateurs 43 . Le transformateur est enfermé dans un boitier en fer 41 a ; tube est blin- dé par un cylindre en fer 44 et mis à la terre .
L'emploi du miroir de déviation 38 suivant l'invention permet de loger le parcours optique des rayons à l'intérieur du récepteur . Au cas où l'on n'y attache pas d'importance , il est possible de rayonner la lumière directement vers l'extérieur et de la capter sur un écran de projection spécial . Un dispositif dé ce genre produit, cependant, une image déformée dans le sens trapézoïdal, lorsqu'on travaille avec un tube 36 incliné, tandis que l'écran de réception 39 se trouve dans une position verticale. Cette défectuosité est supprimée , suivant l'invention, ( voir la figure 6 ) en disposant l'objectif 37 non pas verticalement par rapport à l'axe du tube, c'est à dire dans la position 41 a, mais dans une position inclinée suivant 41 b.
Dans ce cas, avec un montage approprié,, l'image trapézoïdale sur 39 se redresse et devient rectangulaire. Le même effet peut être obtenu en se servant d'une réflexion par miroirs doubles suivant la figure 6 a, de sorte que les miroirs 42 et 43 ne sont pas disposés,
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l'un par rapport à l'autre, d'une façon parallèle, mais inclinée. De cette manière, on peut obtenir également une reproduction rectangulaire de l'image lumineuse 36 sur un écran 39 vertical, c'est à dire incliné par rapport au tube , l'objectif 37 se trouvant, cette fois, parallèle à L'axe. Lorsqu'on se sert de lentilles simples et lors d'un agrandissement très fort , l'effet optique est parfois trop faible . Il peut être renforcé par l'emploi de deux objectifs en parcours télécentrique des rayons .