EP0269504B1 - Procédé et dispositif pour le réglage de la convergence statique et/ou de la pureté d'un tube de télévision en couleurs - Google Patents
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Classifications
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
- H01J29/46—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement
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- H01J29/702—Convergence correction arrangements therefor
- H01J29/703—Static convergence systems
Definitions
- the invention relates to a method and a permanent magnet device for adjusting the static convergence and / or the purity of a color television tube.
- a color television (or viewing) tube usually comprises three electron guns intended to excite phosphors arranged against the internal face of the slab, or front part, of the tube. These luminophores are arranged in a group of three points (triads) or three bands and in each group a point or a band is intended to emit, when it is excited, a light of a determined color, in general red, green or blue.
- a perforated mask is placed in front of the screen so that each phosphor is only excited by the electron gun intended to excite the corresponding color.
- each diverter consists of a coil supplied with current; the two coils are generally mounted on the same support around the neck and the flared part of the television tube.
- the three electron beams must also have precise positions relative to the screen, the barrel assigned to a color should reach only the phosphors producing this color. Otherwise the colors are not pure. To this end, during the manufacture of the tube, a so-called purity adjustment is carried out.
- the settings that involve sweeping that is, the deflectors, are called dynamic settings. They consist in precisely positioning the deflector relative to the rest of the tube.
- Purity and static convergence settings are of this type. They are carried out either by displacement of magnets, or by modulation of the induction of the poles of a magnetizable ring arranged around the neck of the cathode ray tube.
- application EP-A-123 611 in the name of the applicant a method of adjusting the purity and the static convergence of the tube is described, which comprises a magnetic ring placed around the neck in which eight poles are regularly distributed around the 'axis using magnet coils which are applied against the outer surface of the ring so that a current of a given intensity in a coil generates a magnet pole having a well-defined induction.
- the magnetization process is, for example, that described in French Patent 2,545,265, also in the name of the application, which consists in strongly magnetizing the magnetic material then in decreasing the magnetization by reversing it until reaching induction allowing the adjustment of static convergence and / or purity.
- each coil produces outside its turns a field of direction opposite to that which it generates inside the turns; the useful field is that produced inside the turns; on the other hand the field of opposite direction creates around each pole a pole of opposite direction which is at the origin of the imprecision noted. This imprecision is all the greater the higher the number of poles.
- the invention overcomes these drawbacks.
- the method according to the invention is characterized as indicated in the claim.
- each element is made of a device for measuring errors of purity and static convergence, and the relationship between each error and the current to be supplied.
- each coil being known by a prior calibration, a calculation means is used so that each coil receives the quantity of energy which it needs to carry out the correction.
- the magnetizable elements are for example made of "plastoferrite”, that is to say made of a ferrite (for example of barium) embedded in a plastic material.
- each magnetizable element is preferably rectangular with sides parallel to the axis of the tube. For the same size, this shape allows a more effective correction than others, such as circular or elliptical shapes.
- the magnetizable elements are fixed on the support of the deflector. So it is not necessary to provide supports particular for these elements; in addition, these magnetizable elements can be mounted on the support of the deflector before the installation of the latter on the tube itself, so that for the static convergence and purity adjustments there is no mechanical operation to be performed such that '' a displacement of the magnetizable elements or a collage.
- a quantity of magnetizable material is used which is less than that used with a continuous ring.
- the windings 10 of the deflector of a color television tube are mounted on a frusto-conical part of a plastic support 11, between two flanges 12, at the front, and 13, at the rear, which extend in a plane perpendicular to the axis 14 of the tube (coincident with the axis of the support).
- the support 11 has a cylindrical projection 15 with an axis coincident with the axis 14 of the tube and intended to receive a clamp 16 of the support on the tube.
- the magnetizable elements of the invention are fixed, for example by gluing, to the external face 17 of this cylindrical projection 15, in the example between the flange 13 and the collar 16.
- magnetizable elements 181 182 ... 188 are eight in number. They are arranged regularly around the axis 14. All the elements have the same shape and the same dimensions and are made of the same material, namely a formed plastoferrite. of a barium ferrite embedded in a plastic matrix. Each element 18 is formed of a rectangular plate, preferably square, with two sides 19 and 20 parallel to the axis 14.
- the distribution of the plates is such that: the axis 21 connecting the centers of the plates 184 and 188 is parallel to the horizontal axis of the screen; the axis 22 connecting the centers of 182 and 186 inserts is parallel to the vertical axis of the screen and the axes connecting the other diametrically opposite inserts: 183 and 187, and 181 and 185, are at 45 ° to the axes 21 and 22.
- an apparatus comprising eight magnetizing coils 231 ... 238 each of which is wound on a core 241 ... of square section with a side of length slightly greater than the side of the square of the corresponding plate 18. To effect the magnetization, the end 25 of the core 24 is applied against the external face of the plate 18.
- the section of the coil 23 is larger than the section of the plate 18 the latter is subjected only to the internal field of the coil; this field has only one meaning.
- the last turn of the coil 23 is practically in the plane of the end 25 of the core 24.
- the turns of the coil are beyond the end face 25 of the core 24 so that these turns completely cover the wafer 18.
- Each element 18 is in a uniform field area. No part of the magnetic material is in the vicinity of the periphery of the coils, which is a zone of strong variation and inversion of the field. The magnetization is thus maximum and of great uniformity. In addition there is no interaction between the poles.
- the coils 23 are, for the manufacture of each tube, moved radially using electric motors and means for converting the rotational movement into a translational movement or using electromagnets to apply and then move these coils away from the pads.
- sliding coils are preferably fixed to the platform normally used to support the deflector and position it on the tube, which is favorable to the correct positioning of each coil 23 relative to the corresponding magnetic element 18; indeed each coil 23 then has a well-determined position (by the platform) relative to the deflector and therefore relative to the associated element 18.
- the platform is for example that described in French Patent 2,545,266 in the name of the applicant.
- D is a vector with 6 components (two for each beam) representing the displacements of the points of impact of the electron beams on the screen; B represents the 8 current values applied to the adjustment coils and K is the matrix of calibration coefficients with 6 lines and 8 columns.
- B is the vector of the 8 amplitudes of the adjustment pulses and A is the vector of the 6 actions (displacements) required, the measurement of these displacements resulting from the determination of the convergence faults static and purity; and C is the matrix with 8 rows and 6 columns of the calculated adjustment coefficients, which is deduced from the matrix K above.
- the tube on which a deflector has been mounted is placed on an adjustment machine, for example the platform mentioned above. Then the magnetization coils 23 are applied, by the end faces 25 of their cores 24, against the corresponding plates 18. The errors of convergence and purity are noted in the center of the screen and the B pulses are computed, for example using a microprocessor, to correct the errors observed, according to the formula (2) above. .
- This microprocessor is also used to control the magnetization sequence, which is carried out using two pulses of opposite directions as described in French Patent 2,545,265.
- a single cycle of measurement of convergence and purity errors and of calculation of the magnetization pulses is generally not sufficient for the errors to be less than a predetermined limit. It will usually take 3 to 4 cycles for the convergence errors to be at most 0.1 mm and the purity errors at most about 10 ⁇ m. This constraint is not a problem if the magnetization method described in French Patent 2,545,265 is used, because with this method the total adjustment time is less than 10 seconds.
- the dynamic adjustments are made: positioning and fixing of the diverter. After the dynamic settings you can review the static settings. 2 or 3 cycles of static and dynamic adjustments will suffice to obtain a satisfactory result.
- the mean lines, perpendicular to the axis 14, of all the plates 18 are in the same plane.
- other magnets are provided, the mean lines of which are in another (or several other) plane (s) perpendicular (s) to the axis 14.
- These additional magnets can be used for example for horizontal centering of the image or to compensate for a misalignment of the guns relative to the screen.
- the elements 18 are preferably mounted automatically on the support of the deflector before mounting this deflector on the tube itself.
- the plates 18 are arranged directly on the neck of the tube, without using the support of the deflector.
Landscapes
- Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
- Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
Description
- L'invention est relative à un procédé et à un dispositif à aimant permanent pour le réglage de la convergence statique et/ou de la pureté d'un tube de télévision en couleurs.
- Un tube de télévision (ou visualisation) en couleurs comporte habituellement trois canons à électrons destinés à exciter des luminophores disposés contre la face interne de la dalle, ou partie frontale, du tube. Ces luminophores sont disposés en groupe de trois points (triades) ou trois bandes et dans chaque groupe un point ou une bande est destiné à émettre, quand il est excité, une lumière d'une couleur déterminée, en général le rouge, le vert ou le bleu.
- Dans un tube couramment utilisé, un masque perforé est disposé devant l'écran de façon telle que chaque luminophore ne soit excité que par le canon à électrons destiné à exciter la couleur correspondante.
- Le balayage des faisceaux d'électrons sur l'écran est obtenu à l'aide de deux déviateurs, l'un assurant la déviation horizontale et l'autre la déviation verticale ; chaque déviateur est constitué par une bobine alimentée en courant ; les deux bobines sont généralement montées sur un même support autour du col et de la partie évasée du tube de télévision.
- Pour obtenir une reproduction fidèle des contours (sans franges colorées) des images il est nécessaire que les trois faisceaux d'électrons convergent pour former une même tache lumineuse virtuelle (car occultée par le masque) sur l'écran. Ce résultat est obtenu par un réglage dit de convergence lors de la fabrication du tube.
- Les trois faisceaux d'électrons doivent aussi avoir des positions précises par rapport à l'écran, le canon affecté à une couleur ne devant atteindre que les luminophores produisant cette couleur. Dans le cas contraire les couleurs ne sont pas pures. A cet effet lors de la fabrication du tube on effectue un réglage dit de pureté.
- Les réglages qui font intervenir le balayage, c'est-à-dire les déviateurs, sont appelés des réglages dynamiques. Ils consistent a positionner de façon précise le déviateur par rapport au reste du tube.
- Les réglages ne faisant pas appel au balayage sont appelés des réglages statiques. Les réglages de pureté et de convergence statique sont de ce type. Ils sont effectués soit par déplacement d'aimants, soit par modulation de l'induction des pôles d'un anneau aimantable disposé autour du col du tube cathodique. Dans la demande EP-A-123 611 au nom de la demanderesse est décrit un procédé de réglage de la pureté et de la convergence statique du tube qui comporte un anneau aimanté disposé autour du col dans lequel on crée huit pôles régulièrement répartis autour de l'axe à l'aide de bobines d'aimantation qui sont appliquées contre la surface externe de l'anneau afin qu'un courant d'une intensité donnée dans une bobine engendre un pôle d'aimant ayant une induction bien déterminée. Le procédé d'aimantation est par exemple celui décrit dans le Brevet français 2 545 265, également au nom de la demandresse, qui consiste à aimanter fortement le matériau magnétique puis à diminuer l'aimantation en l'inversant jusqu'à atteindre l'induction permettant le réglage de convergence statique et/ou de pureté.
- On a constaté qu'avec le procédé dans lequel on applique l'extrémité d'une bobine contre la surface externe d'un anneau aimantable la précision du réglage obtenu n'est pas satisfaisante. On a découvert que cette imprécision a l'origine suivante : chaque bobine produit à l'extérieur de ses spires un champ de sens opposé à celui qu'elle engendre à l'intérieur des spires ; le champ utile est celui produit à l'intérieur des spires ; par contre le champ de sens opposé crée autour de chaque pôle un pôle de sens opposé qui est à l'origine de l'imprécision constatée. Cette imprécision est d'autant plus grande que le nombre de pôles est élevé.
- L'invention remédie à ces inconvénients.
- Le procédé selon l'invention est caractérisé comme indiqué dans la revendication.
- Avec ce procédé chaque élément aimantable n'est ainsi pas perturbé par le champ à l'extérieur de la bobine. La précision du réglage peut donc être augmentée.
- Il est connu en soi du document US-A-4211 960 (figures 8, 9a, 9b et 9c) de fixer des éléments magnétisables sur un anneau support et d'aimanter chaque élément à l'aide d'une bobine dans un support en forme de pince.
- Pour effectuer l'aimantation de chaque élément afin d'obtenir le réglage de pureté et/ou de convergence statique on fait appel à un dispositif de mesure des erreurs de pureté et de convergence statique, et la relation entre chaque erreur et le courant à fournir à chaque bobine étant connue par un étalonnage préalable, un moyen de calcul est utilisé pour que chaque bobine reçoive la quantité d'énergie qui lui est nécessaire pour réaliser la correction.
- Pour la mesure des erreurs de convergence statique on peut faire appel au dispositif décrit dans le Brevet français n° 2 480 032 et pour la mesure des erreurs de pureté on peut faire appel au dispositif décrit dans le Brevet US n° 4 001 877.
- Les éléments aimantables sont par exemple en "plastoferrite" c'est-à-dire en une ferrite (par exemple de Baryum) noyée dans une matière plastique.
- Le contour de chaque élément aimantable est de préférence rectangulaire avec des côtés parallèles à l'axe du tube. Pour un même encombrement cette forme permet une correction plus efficace que d'autres, telles les formes circulaires ou elliptiques.
- Dans le mode de réalisation préféré de l'invention les éléments aimantables sont fixés sur le support du déviateur. Ainsi il n'est pas nécessaire de prévoir de supports particuliers pour ces éléments ; en outre ces éléments aimantables peuvent être montés sur le support du déviateur avant l'installation de ce dernier sur le tube proprement dit, afin que pour les réglages de convergence statique et de pureté on n'ait pas d'opération mécanique à effectuer tel qu'un déplacement des éléments aimantables ou un collage.
- Il est à noter aussi qu'avec l'invention on emploie une quantité de matière aimantable inférieure à celle utilisée avec un anneau continu.
- D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront 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 1 est un schéma d'un déviateur d'un tube de télévision en couleurs avec, selon l'invention, les éléments aimantables fixés sur le support du déviateur.
- - la figure 2 montre les éléments aimantables de la figure 1 en cours d'aimantation, et
- - la figure 3 représente une bobine et un élément aimantable.
- Dans l'exemple représenté sur les figures les bobinages 10 du déviateur d'un tube de télévision en couleurs sont montés sur une partie troncônique d'un support en matière plastique 11, entre deux rebords 12, à l'avant, et 13, à l'arrière, qui s'étendent dans un plan perpendiculaire à l'axe 14 du tube (confondu avec l'axe du support). A l'arrière du rebord 13 le support 11 présente une saillie cylindrique 15 d'axe confondu avec l'axe 14 du tube et destinée à recevoir un collier de serrage 16 du support sur le tube.
- Les éléments aimantables de l'invention sont fixés, par exemple par collage, sur la face externe 17 de cette saillie cylindrique 15, dans l'exemple entre le rebord 13 et le collier 16.
- Ces éléments aimantables 18₁ 18₂...18₈ sont au nombre de huit. Ils sont disposés de façon régulière autour de l'axe 14. Tous les éléments ont la même forme et les mêmes dimensions et sont en un même matériau à savoir une plastoferrite formée d'une ferrite au baryum noyée dans une matrice de matière plastique. Chaque élément 18 est formé d'une plaquette rectangulaire, de préférence carrée, avec deux côtés 19 et 20 parallèles à l'axe 14.
- La répartition des plaquettes est telle que : l'axe 21 reliant les centres des plaquettes 18₄ et 18₈ est parallèle à l'axe horizontal de l'écran ; l'axe 22 reliant les centres de plaquettes 18₂ et 18₆ est parallèle à l'axe vertical de l'écran et les axes reliant les autres plaquettes diamétralement opposées : 18₃ et 18₇, et 18₁ et 18₅, sont à 45° par rapport aux axes 21 et 22.
- Pour l'aimantation des huit plaquettes 18₁...18₈ on prévoit un apparail comportant huit bobines d'aimantation 23₁...23₈ dont chacune est enroulée sur un noyau 24₁... de section carrée avec un côté de longueur légèrement plus importante que le côté du carré de la plaquette correspondante 18. Pour effectuer l'aimantation on applique l'extrémité 25 du noyau 24 contre la face externe de la plaquette 18.
- Etant donné que la section de la bobine 23 est plus importante que la section de la plaquette 18 cette dernière est soumise uniquement au champ interne de la bobine ; ce champ n'a qu'un seul sens. Dans une réalisation, la plus simple, la dernière spire de la bobine 23 est pratiquement dans le plan de l'extrémité 25 du noyau 24. Dans une autre réalisation, qui pourraît donner de meilleurs résultats, des spires de la bobine sont au delà de la face d'extrémité 25 du noyau 24 de façon que ces spires coiffent complètement la plaquette 18.
- Chaque élément 18 se trouve dans une zone de champ uniforme. Aucune partie du matériau magnétique n'est au voisinage de la périphérie des bobines, qui est une zone de forte variation et d'inversion du champ. L'aimantation est ainsi maximum et de grande uniformité. En outre il n'y a pas d'interaction entre les pôles.
- Les bobines 23 sont, pour la fabrication de chaque tube, déplacées de façon radiale à l'aide de moteurs électriques et de moyens de conversion du mouvement de rotation en un mouvement de translation ou à l'aide d'électro-aimants pour appliquer puis éloigner ces bobines des plaquettes.
- Ces bobines coulissantes sont, de préférence, fixées à la plate-forme normalement utilisée pour soutenir le déviateur et le positionner sur le tube, ce qui est favorable au positionnement correct de chaque bobine 23 par rapport à l'élément magnétique 18 correspondant ; en effet chaque bobine 23 a alors une position bien déterminée (par la plate-forme) par rapport au déviateur et donc par rapport à l'élément 18 associé. La plate-forme est par exemple celle décrite dans le Brevet français 2 545 266 au nom de la demanderesse.
- Pour les étalonnages, on peut déterminer aisément, par exemple de façon empirique, le déplacement de chaque faisceau d'électrons en fonction de l'amplitude du courant de la bobine d'aimantation correspondante. La relation entre les impulsions de courant et les déplacements résultants peut être rendue linéaire au moyen d'une transformation algébrique simple.
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- Dans cette formule D est un vecteur à 6 composantes (deux pour chaque faisceau) représentant les déplacements des points d'impact des faisceaux d'électrons sur l'écran ; B représente les 8 valeurs de courant appliquées aux bobines de réglage et K est la matrice des coefficients d'étalonnage à 6 lignes et 8 colonnes.
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- Dans cette formule : B est le vecteur des 8 amplitudes des impulsions de réglage et A est le vecteur des 6 actions (déplacements) nécessaires, la mesure de ces déplacements résultant de la détermination des défauts de convergence statique et de pureté ; et C est la matrice à 8 lignes et 6 colonnes des coefficients de réglage calculés, qui se déduit de la matrice K ci-dessus.
- Pour effectuer les réglages de convergence statique et de pureté on procède de la façon suivante :
- Le tube sur lequel on a monté un déviateur est disposé sur une machine de réglage, par exemple la plate-forme mentionnée ci-dessus. Puis les bobines 23 d'aimantation sont appliquées, par les faces d'extrémité 25 de leurs noyaux 24, contre les plaquettes 18 correspondantes. On relève les erreurs de convergence et de pureté au centre de l'écran et on calcule, par exemple à l'aide d'un microprocesseur, les impulsions B pour corriger les erreurs observées, en fonction de la formule (2) ci-dessus. Ce microprocesseur est également utilisé pour contrôler la séquence d'aimantation, qui est effectuée à l'aide de deux impulsions de sens inverses comme décrit dans le Brevet français 2 545 265.
- Un seul cycle de mesure des erreurs de convergence et de pureté et de calcul des impulsions d'aimantation n'est en général pas suffisant pour que les erreurs soient inférieures à une limite prédéterminée. Il faudra habituellement 3 à 4 cycles pour que les erreurs de convergence soient au plus de 0,1 mm et les erreurs de pureté d'au plus 10 µm environ. Cette contrainte n'est pas gênante si on utilise le procédé d'aimantation décrit dans le Brevet français 2 545 265, car avec ce procédé le temps total de réglage est inférieur à 10 secondes.
- Après le réglage statique on effectue les réglages dynamiques : positionnement et fixation du déviateur. Après les réglages dynamiques on peut revoir les réglages statiques. Il suffira de 2 ou 3 cycles de réglages statique et dynamique pour obtenir un résultat satisfaisant.
- Dans la réalisation décrite ci-dessus, les lignes moyennes, perpendiculaires à l'axe 14, de toutes les plaquettes 18 se trouvent dans un même plan. Dans une variante on prévoit d'autres aimants dont les lignes moyennes sont dans un autre (ou plusieurs autres) plan(s) perpendiculaire(s) à l'axe 14. Ces aimants supplémentaires peuvent être utilisés par exemple pour le centrage horizontal de l'image ou pour compenser un défaut d'alignement des canons par rapport à l'écran.
- Les éléments 18 sont de préférence montés de façon automatique sur le support du déviateur préalablement au montage de ce déviateur sur le tube proprement dit.
- Dans une variante cependant les plaquettes 18 sont disposées directement sur le col du tube, sans faire appel au support du déviateur.
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