EP0418126B1 - Déviateur de faisceau électronique avec champ magnétique de correction et blindage magnétique auxiliaire incorporé - Google Patents

Déviateur de faisceau électronique avec champ magnétique de correction et blindage magnétique auxiliaire incorporé Download PDF

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EP0418126B1
EP0418126B1 EP19900402465 EP90402465A EP0418126B1 EP 0418126 B1 EP0418126 B1 EP 0418126B1 EP 19900402465 EP19900402465 EP 19900402465 EP 90402465 A EP90402465 A EP 90402465A EP 0418126 B1 EP0418126 B1 EP 0418126B1
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EP
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image
deflector
correction
trc
shield
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EP19900402465
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Jacques Chevalier
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Thales Electron Devices SA
Original Assignee
Thomson Tubes Electroniques
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/02Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
    • H01J29/06Screens for shielding; Masks interposed in the electron stream
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/46Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement
    • H01J29/70Arrangements for deflecting ray or beam
    • H01J29/701Systems for correcting deviation or convergence of a plurality of beams by means of magnetic fields at least

Definitions

  • the present invention relates to electronic picture tubes, and more specifically to electron beam deflectors associated with these tubes.
  • Electronic picture tubes concerned by the invention are electron beam tubes in which the beam deflection is used, either to draw the image on a display screen, in the case of cathode ray tubes (CRT), or for image capture in the case of camera tubes.
  • CTR cathode ray tubes
  • a TRC consists of a vacuum chamber in which is an electron gun to form an electron beam, and a display screen which emits light when struck by the beam. Modulation and deflection means of said beam make it possible to draw the image; these means can be found inside or outside the vacuum enclosure.
  • the electron beam can be modulated or deflected by electromagnetic fields; said deflection and modulation means are therefore, in general, devices for creating suitable electromagnetic fields to obtain the desired image.
  • the electromagnetic deflection is generally obtained using magnets, electromagnets , or coils mounted outside the tube.
  • TRCs intended to operate in complex environments are generally surrounded by an electromagnetic shielding device designed to prevent the penetration of the surrounding electromagnetic fields inside the tube and thus avoid disturbances of the image.
  • This electromagnetic shielding device can be an envelope made of a material which is a good conductor of electricity and of high magnetic permeability.
  • Such electromagnetic shielding means are commonly used for on-board TRCs, for example, on board airplanes, tanks, ships or helicopters.
  • corrections to the geometry of the image are applied using electromagnetic fields provided by permanent magnets.
  • the adjustments of these correction fields are carried out at the factory, and consist in positioning the permanent magnets so as to obtain the desired image geometry.
  • These adjustments, to be effective under the operating conditions of the TRC, must be carried out under similar conditions of electromagnetic environment, namely: the TRC must be surrounded by its electromagnetic shielding during these adjustments of correction fields. This is because, as we know, magnetic fields are disturbed by the metallic masses which surround them. So the correction of the image geometry obtained depends on the relative position of the magnets and the shielding; this positioning becomes critical for the quality of the image.
  • the "shunt" action of the electromagnetic field of the magnets by the shield metal is asymmetrical, which introduces a distortion of the image.
  • the object of the present invention is to remedy these drawbacks by proposing a deflector with field correction by permanent magnets which is not sensitive either to the shape or to the relative mounting geometry of the electromagnetic shielding.
  • the device according to the invention makes it possible to avoid either making long adjustments by the addition of additional magnets, or individual adjustments depending on the shields.
  • the device according to the invention makes it possible to use practically any geometry and form of shielding and therefore makes it possible to considerably reduce the number of different deflectors used by a manufacturer of TRC.
  • the invention proposes an electron beam deflector with a magnetic correction field provided by permanent magnets surrounded by an auxiliary electromagnetic shield integral with said deflector, this said shield assembled on the periphery of said magnets and mounted with high geometric precision. compared to these.
  • this auxiliary shielding around the correction magnets according to the invention has the effect of isolating the fields generated by these magnets from any disturbance external to the deflector, and in particular from the influence of the shielding.
  • main electromagnetic of the TRC due to the geometry of its shape or its positioning.
  • FIG. 1a shows a schematic view, in section, of a main shielding assembly (4) of the TRC, beam deflector (2) with these permanent magnets (3) of incorporated image correction, and the enclosure (1) vacuum of the TRC according to the known art symmetrical and therefore concentric arrangement.
  • FIG. 1a we see the main shield (4) of the TRC, of circular section, is positioned concentrically around the diverter (2) this being also of circular section.
  • the deflector (2) comprises permanent magnets (3) for image correction arranged symmetrically around the same geometric center as the shield (4) and the deflector (2). Inside the deflector (2) and concentric with it is the vacuum enclosure (1).
  • FIG. 1b we see in dotted line (5) the image of the uncorrected TRC and in solid line (6) the image corrected by the symmetrical system shown in section in FIG. 1a.
  • the uncorrected image is not rectangular as it should be, but on the contrary it has the appearance of a "cushion”: slightly narrowed in the middle of its four sides and pointed at the four corners.
  • the corrected image (6) using the magnets (3) of correction perfectly positioned with respect to the shielding (4) is square as shown by the solid line (6).
  • Figure 2 is identical to Figure 1 with one difference: the geometry is not perfectly symmetrical.
  • the main shield (4) of the TRC is not concentric with the deflector assembly (2), permanent correction magnets (3), and the vacuum enclosure (1), therefore the magnet on the right is closer to the shield than the magnet on the left. This could be the result of a manufacturing defect.
  • the uncorrected image (5) and the desired corrected image (6) as shown in FIG. 1b are shown in dotted lines and in solid line (7) the poorly corrected image resulting from the asymmetry of the assembly as shown in Figure 2a.
  • the symmetry is preserved around the horizontal median plane (which contains the axis of the TRC); and it can be seen that the resulting image correction remains satisfactory for the horizontal lines of the image which are well rectilinear.
  • the vertical lines are curved by the right / left asymmetry of the correction geometry.
  • the invention aims to make this part of the assembly less critical and therefore to ensure better image correction more easily in industrial manufacturing.
  • Figure 3 shows in section an example of the system according to the invention, where we see the same elements arranged in a geometry similar to that of Figure 1, with the exception of an auxiliary shielding, made of high permeability material magnetic (mu-metal, ferrite ...) (8) fixed around the deflector (2) and more particularly around its permanent magnets incorporated (3) image correctors, and positioned with great precision in relation to these.
  • an auxiliary shielding made of high permeability material magnetic (mu-metal, ferrite ...) (8) fixed around the deflector (2) and more particularly around its permanent magnets incorporated (3) image correctors, and positioned with great precision in relation to these.
  • the assembly precision of the TRC (1), deflector (2), shielding (4) assembly becomes less critical for image correction when the assembly precision of the deflector (2), permanent magnets ( 3), auxiliary shielding (8) is satisfactory, because the magnetic field lines due to these permanent magnets (3) are trapped inside the auxiliary shielding (8) and therefore remain insensitive to what is happening outside of the last.

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  • Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)

Description

  • La présente invention concerne des tubes électroniques à image, et plus précisément des déviateurs de faisceau électronique associés avec ces tubes.
  • Des tubes électroniques à image concernés par l'invention sont des tubes à faisceau électronique dans lesquels la déviation du faisceau est utilisée, soit pour dessiner l'image sur un écran de visualisation, dans le cas des tubes à rayons cathodiques (TRC), soit pour la saisie d'image dans le cas des tubes caméra.
  • On rappelle qu'un TRC est constitué d'une enceinte à vide dans laquelle se trouve un canon à électrons pour former un faisceau d'électrons, et un écran de visualisation qui émet de la lumière lorsqu'il est frappé par le faisceau. Des moyens de modulation et de déviation dudit faisceau permettent de dessiner l'image ; ces moyens peuvent se trouver à l'intérieur ou à l'extérieur de l'enceinte à vide.
  • Le faisceau électronique peut être modulé ou dévié par des champs électromagnétiques ; lesdits moyens de déviation et de modulation sont donc, en général, des dispositifs pour créer des champs électromagnétiques appropriés pour obtenir l'image voulue.
  • Si la modulation et la déviation électrostatique sont souvent obtenues à l'aide d'électrodes portées à de hautes tensions et placées à l'intérieur du tube, la déviation électromagnétique est généralement obtenue à l'aide d'aimants, d'électro-aimants, ou de bobines montées à l'extérieur du tube.
  • La précision géométrique de l'image dépend de la précision de modulation et de déviation obtenue par les moyens employés, et peut être dégradée par des champs électromagnétiques parasites provenant de l'environnement du tube lorsqu'il est installé dans un équipement. Pour cette raison, les TRC destinés à fonctionner dans des environnements complexes sont généralement entourés par un dispositif de blindage électromagnétique conçu pour empêcher la pénétration des champs électromagnétiques environnants à l'intérieur du tube et ainsi éviter des perturbations de l'image.
  • Ce dispositif de blindage électromagnétique peut être une enveloppe en matériau bon conducteur d'électricité et de perméabilité magnétique élevée. De tels moyens de blindage électromagnétique sont couramment utilisés pour les TRC embarqués, par exemple, à bord des avions, chars, navires ou hélicoptères.
  • Dans certains TRC perfectionnés connus de l'art antérieur, des corrections à la géométrie de l'image sont appliquées à l'aide de champs électromagnétiques fournis par des aimants permanents. Les réglages de ces champs de correction s'effectuent en usine, et consistent à positionner les aimants permanents de façon à obtenir la géométrie d'image souhaitée. Ces réglages, pour être efficaces dans les conditions de fonctionnement du TRC, doivent être effectués sous des conditions semblables d'environnement électromagnétique, à savoir : le TRC doit être entouré de son blindage électromagnétique lors de ces réglages de champs de correction. Ceci car, comme nous le savons, les champs magnétiques sont perturbés par les masses métalliques qui les environnent. Donc la correction de géométrie d'image obtenue dépend de la position relative des aimants et du blindage ; ce positionnement devient critique pour la qualité de l'image.
  • Ceci comporte plusieurs inconvénients pour la fabrication industrielle des ensembles de TRC blindés, parmi lesquels les inconvénients indiqués ci-après. La fabrication des TRC relevant plutôt de la verrerie, et celle du blindage relevant plutôt de la tôlerie, souvent ce dernier est confié à un sous-traitant par le fabricant des tubes. Pour effectuer les réglages de correction, le fabricant des TRC doit disposer des blindages et donc doit les stocker. Si un blindage différent en géométrie est utilisé, le champ de correction des aimants est à modifier. Un déviateur prévu pour un blindage ne peut être utilisé avec un autre blindage de forme différente. Ceci implique que le fabricant doit fabriquer des blindages différents pour chaque type de TRC, donc souvent pour un grand nombre de TRC différents. Les déviateurs différents aussi seront en même nombre que le nombre de TRC différents et de blindages différents.
  • Si le déviateur et le blindage ne sont pas parfaitement alignés, l'action de "shunt" du champ électromagnétique des aimants par le métal du blindage est dissymétrique, ce qui introduit une distorsion de l'image.
  • Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un déviateur avec correction de champ par aimants permanents qui ne soit pas sensible ni à la forme, ni à la géométrie relative de montage du blindage électromagnétique.
  • Le dispositif selon l'invention permet d'éviter soit d'effectuer de longs réglages par l'adjonction d'aimants additionnels, soit des réglages individualisés en fonction des blindages. Le dispositif selon l'invention permet d'utiliser pratiquement n'importe quelle géométrie et forme de blindage et donc permet de réduire considérablement le nombre de déviateurs différents utilisés par un fabricant de TRC.
  • Pour atteindre ces buts, l'invention propose un déviateur de faisceau électronique avec champ magnétique de correction fourni par des aimants permanents entourés par un blindage électromagnétique auxiliaire intégral audit déviateur, ce dit blindage assemblé sur le pourtour desdits aimants et monté avec une grande précision géométrique par rapport à ceux-ci.
  • La présence de ce blindage auxiliaire autour des aimants de correction selon l'invention a pour effet d'isoler les champs générés par ces aimants de toute perturbation externe au déviateur, et notamment de l'influence du blindage électromagnétique principal du TRC, due à la géométrie de sa forme ou de son positionnement.
  • Une économie très sensible des temps de montage où le nombre de pièces détachées (déviateurs, aimants auxiliaires,...) à utiliser est ainsi obtenue.
  • D'autres objets caractéristiques et résultats de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif et illustrée par les figures annexées qui représentent :
    • la figure 1a, une vue en section de l'ensemble blindage principal du TRC déviateur de faisceau (avec les aimants permanents de correction d'image incorporés), et l'enceinte à vide du TRC en disposition symétrique selon l'art connu, avec une vue schématique de la correction résultante, en figure 1b,
    • la figure 2a, une vue en section de l'ensemble blindage principal, déviateur (avec les aimants permanents de correction incorporés), et l'enceinte à vide du TRC selon l'art connu en disposition légèrement dissymétrique, avec une vue schématique de la correction (défectueuse) résultante, en figure 2b,
    • la figure 3, une vue schématique en coupe longitudinale de l'ensemble blindage principal du TRC, déviateur selon l'invention avec ses aimants permanents de correction incorporés et son blindage électromagnétique auxiliaire selon l'invention, disposés autour d'un TRC nu.
  • Sur les différentes figures, les mêmes repères désignent les mêmes éléments, mais, pour des raisons de clarté, les côtés et proportions des divers éléments ne sont pas respectées.
  • La figure 1a montre une vue schématique, en section, d'un ensemble blindage principal (4) du TRC, déviateur (2) de faisceau avec ces aimants (3) permanents de correction d'image incorporés, et l'enceinte (1) à vide du TRC selon l'art connu disposition symétrique et donc concentrique. Ceci représente la configuration idéale car elle est la plus simple pour donner une correction satisfaisante, telle que montrée sur la figure 1b.
  • Sur la figure 1a l'on voit le blindage principal (4) du TRC, de section circulaire, est positionné concentriquement autour du déviateur (2) celui-ci étant aussi de section circulaire. Le déviateur (2) comprend des aimants (3) permanents de correction d'image arrangés de façon symétrique autour du même centre géométrique que le blindage (4) et le déviateur (2). A l'intérieure du déviateur (2) et concentrique avec celui-ci se trouve l'enceinte à vide (1).
  • Sur la figure 1b l'on voit en trait pointillé (5) l'image du TRC non corrigée et en trait continu (6) l'image corrigée par le système symétrique montré en section sur la figure 1a. L'image non corrigée n'est pas rectangulaire comme il se doit, mais au contraire elle a l'apparence d'un "coussin" : légèrement rétréci au milieu de ses quatre côtés et pointu aux quatre coins. L'image corrigée (6) à l'aide des aimants (3) de correction parfaitement positionnés par rapport au blindage (4) est bien carrée telle que montrée par le trait continu (6).
  • La figure 2 est identique à la figure 1 à une différence près : la géométrie n'est pas parfaitement symétrique. Sur la figure 2a l'on voit que le blindage principal (4) du TRC n'est pas concentrique avec l'ensemble déviateur (2), aimants (3) permanents de correction, et l'enceinte à vide (1), donc l'aimant de droite est plus près du blindage que l'aimant de gauche. Ceci pourrait être le résultat d'un vice de fabrication.
  • Sur la figure 2b, l'on voit en pointillés l'image non corrigée (5) et l'image corrigée souhaitée (6) telle que montrée sur la figure 1b et en trait continu (7) l'image mal corrigée résultant de la dissymétrie de l'ensemble tel que montré sur la figure 2a. Dans l'exemple spécifique montré sur la figure 2, la symétrie est conservée autour du plan médian horizontal (qui contient l'axe du TRC) ; et l'on voit que la correction d'image résultante reste satisfaisante pour les traits horizontaux de l'image qui sont bien rectilignes. Par contre les traits verticaux sont en courbes par la dissymétrie droite/gauche de la géométrie de correction.
  • La dissymétrie de l'exemple de la figure 2 est parmi les plus simples que l'on puisse imaginer ; la dissymétrie qui pourrait être introduite par les aléas d'une fabrication industrielle à grande échelle aurait toutes les chances de s'avérer bien plus compliquée. On voit aisément à quel point la précision d'assemblage devient critique pour assurer la géométrie rectiligne de l'image.
  • L'invention a pour but de rendre cette partie de l'assemblage moins critique et donc d'assurer une meilleure correction d'image plus aisément en fabrication industrielle.
  • La figure 3 montre en coupe un exemple du système selon l'invention, où l'on voit les mêmes éléments disposés dans une géométrie semblable à celle de la figure 1, à l'exception d'un blindage auxiliaire, en matériau de haute perméabilité magnétique (mu-métal, ferrite...) (8) fixé autour du déviateur (2) et plus particulièrement autour de ses aimants permanents incorporés (3) correcteurs d'image, et positionné avec une grande précision par rapport à ces derniers.
  • La précision d'assemblage de l'ensemble TRC (1), déviateur (2), blindage (4) devient moins critique pour la correction d'image lorsque la précision d'assemblage de l'ensemble déviateur (2), aimants permanents (3), blindage auxiliaire (8) est satisfaisante, car les lignes de champ magnétique dues à ces aimants permanents (3) sont emprisonnées à l'intérieur du blindage auxiliaire (8) et donc restent insensibles à ce qui se passe à l'extérieur de ce dernier.
  • En particulier, non seulement la position du blindage principal (4) devient non critique, mais aussi sa forme qui n'a aucune influence sur les champs magnétiques de correction isolés à l'intérieur de leur blindage auxiliaire (8).
  • Il en résulte une économique très sensible des temps de montage, et une économie du nombre de types de déviateurs à utiliser peut être aussi obtenue.

Claims (4)

  1. Déviateur (2) de faisceau électronique, de tube électronique à image, avec champ magnétique de correction fourni par des aimants permanents (3), caractérisé en ce que ledit déviateur comprend un blindage magnétique auxiliaire (8) intégral audit déviateur, ce dit blindage magnétique étant assemblé sur le pourtour desdits aimants permanents et positionné avec une grande précision géométrique par rapport à ceux-ci.
  2. Tube électronique (1) comprenant un déviateur de faisceau électronique selon la revendication 1 et un blindage principal autour du déviateur.
  3. Tube à rayons cathodiques (1) selon la revendication 2.
  4. Tube capteur d'image selon la revendication 2.
EP19900402465 1989-09-12 1990-09-07 Déviateur de faisceau électronique avec champ magnétique de correction et blindage magnétique auxiliaire incorporé Expired - Lifetime EP0418126B1 (fr)

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EP0418126A1 EP0418126A1 (fr) 1991-03-20
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DE69008650T2 (de) 1994-08-18
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JPH03119638A (ja) 1991-05-22
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