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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui dtune demande de BREVET D' INTENTION Appareillage de télévision à rayon cathodique auto-oscillant. l'objet de la présente invention est un tpbe à rayon ca- tho@ique, particulièrement pour des buts de télévision, dans lequel le rayon cathodique est défléchi automatiquement au moins dans une direotion de balayage, sans l'intervention de dispositif de basculage. un avantage primordial de cette disposition réside dans le prix de revient beaucoup moindre de l'appareillage, étant donné que l'appareillage de basculage peut 'être abandonné et que, de cette façon,
les dispositifs de raccord au réseau de l'enveloppe et autres deviennent effectivement moindres.Le contrôle ou
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distribution automatique produit, en outre, une image se trou- vent parfaitement aurepos.
Le rayon cathodique est dirigé automatiquement aussi bien en direction de ligne que transversalement à cell e-ci, du fait que les organes de déflexion, par exemple les plaques de dé- flexion et/ou les bonnes de déflexion, sent contrôlas à l'aide d'un ou de plusieurs éléments fonctionnant comme des relais et qui seront avantageusement montés dans le tube même, éléments qui sont activés par le rayon cathodique. pour le glissement en avant par étapes ou progressivement transversalement à la ligne, on connaît une méthode de mise en charge capacitive par le brevet anglais n 31536@ de TIHANYI, n 540923 et par le brevet allemande de flberg.
Tous deux proposent que le rayon cathodique, après parcours de chaque ligne, touche une électrode isolée, disposée au bord de l'image, de façon que le rayon se déplace chaque fois en avant sur une largeur de ligne par l'accroissement constant de charge aux plaques de déflexion transversales. Avec pareil système cependant on ne peut déflé- chir que des rayons cathodiques très faibles, parce que la capa -cité de réception d'électrons d'un fil conducteur ou similaire, se trouvant isolé, est terminée aussitôt que le fil obtient une tension déterminée relativement réduite. Dans le brevet anglais n 315 362. on propose Inapplication d'électrodes creuses (élec- trodes perrin), mais ici également on ne peut produire au moyen de colles-ci la tension de déflexion nécessaire pour les hautes tensions du rayon.
Conformément à l'invention, on utilise donc au lieu d'élec- trodes directement mises en charge, des organes de contrôle,par exemple sous forme de relais, de rayons cathodiques ou de cel- lules commutatrices. On se sert, à cet effet, de tout élément dénué suffisamment d'inertie, qui provoque un changement d'é- tat électrique par influence directe ou indirecte du rayon catho- dique. pareilles cellules commutatrices sont constituées, par
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exemple, par un isolateur en forme de couche, qui subit, sous l'influence du rayon cathodique, un changement de résistance, ou une photooellule en combinaison avec une tache fluorescente qui s'éclaire pendant et après l'impact du rayon cathodique et provoque ainsi un courant photoélectrique.
Il n'est pas nécessaire dtavoir une enveloppe particulière pour les cellules commutatrices, étant donné que les électrodes de cellules peuvent 'être avantageusement montées ds ns l'es- pace sous vide du tube à rayon cathodique. A l'aide des cellules commutatrices on ouvre ou ferme des voies éleotriques, de façon à amener aux plaques de déflexion ou - enlever de celles-ci une charge électrique correspondante, soit encore de façon à laisser passer un courent à travers la bobine de déflexion.
Un calcul quantitatif montre que pour le chargement et le déchargement d'un condensateur de déflexion, pour 440 lignes par image, il suffit d'employer une surface de photooellule de quelques mm de grandeur.
Les oscillations de déflexion peuvent, selon la disposition, être de forme sinusoïdale ou proportionnelle dans le temps avec ou sans course de retour accélérée. pareillement, le rayon cathodique est dépla cé en direction transversale par une mise en charge étagée ou continue d'une plaque de déflexion à l'aide d'une cellule commutatrice ayant, par exemple, une longueur appropriée, cellule sur laquelle tombe le rayon à l'extrémité de chaque ligne. A la dernière ligne, dans le coin d'image, il est touché une cellule commutatrice par- ticulière qui met la plaque de déflexion en court@irouit, de façon que le rayon cathodique retourne au point de départ.
Conformément à l'invention. il est prévu,un outre, des moyens pour produire un réseau de saut de lignes, par exemple à l'aide d'un relai particulier ou par une modification du champ de déflexion provoqué par alternance,
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Afin de faciliter la construction, le cellule commutatrice sera avantageusement montée non pas au bord de l'image, mais au pied de soudage.
La course et la durée de l'oscillation proportionnéedans le temps sont déterminées avantageusement à l'aide d'une résistance ohmique élevée, de température constante et montée dans le tube, résistance qui, de cette manière, reste absolument sèche, de façon que des courants de surface ne peuvent ap- porter des perturbations dans le processus de déflexion.
Dans les dessins, quelques formes de réalisation ont été illustrées à titre d'exemple.
La figure 1 montre un système de déflexion pour la direction de lignes;
La figure 2 est un diagramme du dispositif de la fig.l;
La figure 3 montre un dispositif avec rayon cathodique auxiliaire;
La figure 4 est une élévation en perspective des plaques de déflexion;
La figure 5 est une coupe à travers une cellule commutatrice photo-électrique, qui est montée sur une plaquede déflexion et vue à échelle fortement agrandie;
La figure 6 est une élévation en perspective d'une cellule commutatrice vue à échelle fortement agrandie;
La figure 7 montre une résistance ohmique élevée à tempé- rature constante;
La figure 8 montre un dispositif de déflexion électro-magnétique, aveccellule a temps;
Les figures 9 et 10 sont des diagrammes pour la déflexion. magnétique;
La figure 11 montre un dispositif de déflexion magnétique à rayon cathodique auxiliaire, et
La figure 12 montre un tube à électrons ou à décharge avec cellule commutatrice.
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Dans le dispositif de la fig.l, le rayon cathodique est dirigé , dans sa position de repos, sur le bord ou sur le coin d'image du champ d'image à l'aide d'une disposition d'électrodes ou de plaques de déflexion particulières. Aux bornes 10 et 11, on amène les impulsions de choc des lignes, cependant qu'aux bornes 11 et 12 se trouve une tension de déflexion constante.
Aussi longtemps que le rayon cathodique K ne tombe pas sur les cellules commutatrices ! et 3, celles-ci constituent une résis- tance très élevée, de façon que les plaques de déflexion 1 et 4 ou 6 ne reçoivent pasde charge.Aussitôt qu'une impulsion de choc de lignes arrive de l'émetteur, la plaque 4 cependant re- çoit une charge plus positive, mais de courte durée, que la plaque 1, de façon que le rayon cathodique est défléchi et tombe sur la cellule 3.
La cellule à temps ¯3 devient ainsi conductrice et conserve cette propriété d'une manière décrite ci-après et à peu près pendant une durée de lignes, de façon que les plaques 1 et 4 sont chargées. Le temps de charge et, par conséquent, la dé.. flexion de rayon, est déterminé par la résistance R et la tension E. par des dimensions appropriées, on obtient, comme dans l'appareillage de besculage, une charge approximativement proportionnelle au temps.
Aussitôt que le rayon cathodique atteint la cellule 2, celle-ci devient conductrice, cependant qu'à peu près dans oe temps la cellule 3 regagné sa valeur de résistance totale, de telle façon que les plaques de déflexion 1 et 4 soient mises en court-circuit l'une avec l'autre et déchargées.Le rayon ca- thodique retourne très rapidement dans sa position de repos.Ce processus se répète lors du choc d'impulsion de lignes suivant.
Il importe peu que l'émetteur donne une impulsion de lignes négative ou positive, étant donné qu'on dispose de moyens auxiliaires pour produire une charge positive à la borne 10, par
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exemple, à l'aide d'un écroulement secondaire ou par recouvrement d'une tension commutatrice initiale.
Le figure 2 montre, à titre d'exemple, le passage du cou -rant en dépendance du temps. T désigne le temps de ligne et t le temps du retour. tz est le temps de balayage dans l'éten -due d'image, j g désigne le courant de charge qui passe, durant le temps de balayage, et qui possède une amplitude x dépendant de le résistance R. J 2 est un courant de court-circuit passent par la cellule 2.
Si la résistance R est plus grande que oelle de la cellule 3, le processus de charge est pratiquement déterminé par R seulement. à la forme de réalisation selon la fig.3, il est prévu trois cellules commutatrices 2, 5 et 7, qui ne sont activées par le rayon cathodique que dans un temps très court. la déflexion est ici indépendante de la fonction des cellules commutatrices, soit d'une cellule à temps, et ne dépend que de la constante de température de la résistance et de la tension! préférablement stabilisée, par une impulsion de lignes, le rayon Kl touchera la cellule commutatrice 5 pende= un temps très court, de façon que la paire de plaques 8-9 reçoit une charge et reste sous charge, même quand la cellule est devenue non-conductrice.
Le chargement des plaques et la déflexion d'un rayon auxiliaire K2 restent inchangés jusque ce que la cellule 2 provoque, à la fin de ligne, un court-circuit des paires de plaques 1 et 4 ainsi que 8 et 9, de façon que les deux rayons K1 et K2 retournent dans la position de repos.
Dans la figure 4, on a illustré, en perspective, les pla- ques de déflexion 1, 4, 6, 7 et 8 sans moyen de fixation, il est, en outre, indiqué des plaques de déflexion 31 et 32 avec dus cellules commutatrices 29 et 30 pour la déflexion transver-
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sale décrite ci-après. Les détails d'une cellule commutatrice photo-électrique sont représentés dans les figues 5 et 6. A la plaque de déflexion 1 se trouve fixée une cupule de très petites dimensions 17, faite d'un matériel isolant transparent, par exemple du verre, cupule fixée au moyen d'une lame 15, en quartz, et de fils de soutien 14 et 16.
Il est appliqué à l'egtérieur de la cupule une autre couche métallique en liaison avec le fil 16, et une couche photoélectrique 19, par exemple en césium; à l'intérieur de la cupule, se trouve une taohe fluorescente la.
Lors de l'attouchement avec le rayon cathodique K, la majeure partie de la quentité de lumière de la tache fluorés* cente 18 tombera sur la couche photoélectrique 19. Le revêtement métallique sera avantageusement d'une transparence suffisante ou présentera des ouvertures.
La résistance à température constante est constituée de deux ou plusieurs matières à. coefficient de température négatif ou positif, par exemple,selon Gyemant (Wissenschaftliche Veröffentlichungen aus dem Siemenskonzern, Livre 1, 137, 198) au moyen de benzol, d'alcool, d'acide piorique et de phénol, qui ont un coefficient de température qui ne comporte que quelques pour mille. pour atteindre un temps de balayage de lignes de 1/11000 seconde (pour 441 lignes et 25 images par seconde), la résistan -ce a une graveur de 11 = 2,8. 108ohm. pour E = 100 volt de tension, et une capacité de plaques/de déflexion 0 de 0,3 om.
la figure 7 montre une résistance à liquide de @e genre, qui se trouve enfermée dans un tube en quartz 23, 24, à double paroi et qui comporte les électrodes 22, 26. Le tube intérÉeur 24 est refroidi à travers l'orifice 28 du pied de soudage 21, lors de la confection du tube à rayon cathodique, au moyen d'un liquide réfrigérant 27. Si l'on constitue la résistance .
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avec des matières solides, qui pourraient également souffrir lors de l'évacuation, on utilise avantageusement un dispositif réfrigérateur similaire et la couche de résistance est appliquée sur un tube en quartz ou similaire, qui est refroidi de l'intérieur.
Il est avantageux de monter la résistance R dans le tube à rayon cathodique, parce qu'il ne peut alors se produire des courants rampants. les courants de surface, qui se produisent en avant de la résistance, à l'extérieur du pied de soudage, n'ont pas d'influence sur le temps de balayage, étant donné que seulemeat la quantité ou le courant d'électricité nécessaire pour la mise en charge est déterminant , quantité qui est déterminée par la résistante R, La déflexion dépend de ce fait pratiquement de la tension E, que l'on maintient suffisamment constante par des stabiliseurs, de façon que, même en alimentant avec des batteries sèches, il ne peut se produire des ondulations ou vagues.
On peut également éviter des glissements d'image en direction de lignes ou transversalement à celle-ci quand le rayon cathodique est dirigé sur le bord d'image ou le coin d'image non pas par des champs de déflexion, par exemple non pas par des tensions initiales, mais par des dispositions géométriques. pour la déflexion automatique transversalement à la ligne, il est disposé au bord d'image ou avantageusement à côté de la plaque de déflexion transversale, une cellule commutatrice allon -gée 30 qui, lors de chèque contact avec le rayon cathodique, laisse passer sur les plaques 31 une charge telle que le rayon saute en avant sur une distance d'une ou plusieurs lignes.
les limitations des charges appropriées sont produites par une résis -tance intercalaire à température constante appropriée, ou par
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la cellule commutatrice même et notamment en dépendance de l'omission photo-électrique ou de la grandeur de la couche pho -to-électrique et/ou de la grandeur de la tache phosphorescente, on peut également obtenir des courants photo-électriques moindres quand la tache phosphorescente ne se trouve pas trop profondément dans la cupule en forme d'auge, ou quand elle est appliquée sur une plaque de quartz plane,
A la fin de la dernière ligne, on touche une cellule Qom -mutatrice 29 qui met les plaques de déflexion 31 et 32 en court-circuit.
Le rayon auxiliaire K peut 'être dérivé de la m'orne sour -ce d'émission que le rayon principal. Au lieu d'un rayon auxiliaire avec les plaques 8 et 9, on peut utiliser une gril -le électrique qui, après chargement positif par la cellule commutatrice 5, laisse passer des électrons de préférence de la cathode principale à la cellule 7, jusqu'à ce que la grille est de nouveau déchargée par la cellule de court-circuitage 2.
Dans les tubes à rayon cathodique à basse tension, on peut également appliquer, pour la progression du rayon cathodique en direction transversale, une électrode de charge se- lon le brevet anglais n 315362, au lieu de la cellule commutatrice 30. on garde alors avantageusement la cellule de courtcircuitage $29.
Les cellules de court-circuitage 2 et 29 et les cellules de charge 5, 7 et 30, comportent une couche phosphorescente à courte permanence de luminosité, par exemple en calcium-wolframa te avec 1/100000 ou 1/200000 de seconde ou m oins.
Selon l'invention, on peut également réaliser une déflexion électromagnétique avec une ou plusieurs cellules commutatrioes, telle qu'elle se trouve illustrée, à titre d'exemple, dans les dessins. Le dispositif de la fig.8 fonatiome avec des cellules à temps et , selon la fig. 11, avec des .cellules à rayon auxiliai-
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re. Dans la fig.8, le rayon cathodique touchera une cellule à temps 39, chaque fois qu'une impulsion est amenée aux bor- nes S. Cette .cellule contrôle la déflexion des bobines 36 et 37. La cellule de commutation 39, soit sa couche phosphores- oente, produit une ohute de courant 42 qui se trouve illustrée dans la fig.9, comme indépendante du temps T.
De ce fait, la courbe d'inductivité 40 des bobines de déflexion 36 et 37 se trouve compensée de façon qu'il se produit un courent de dé- flexion 41 qui est proportionnel dans le temps dans l'étendue d'image 43.
Dans le fig. 11, le processus est identique comme dans la fig.3. par l'impulsion arrivant en S, le rayon K1 est déflé- ohi sur le cellule de commutation 54, laquelle met en air- cuit le cellule 55 par déflexion du rayon auxiliaire K2 ou par un contrôle à grille, de façon qu'un courant passe par les bobines 50 et 51 jusqu'à ce que le rayon K1 touche la cellule de court-circuitage 53 et que le ocrant: passant par la résis- tance 52 reste à l'écart de la bobine.
Selon le genre de cellule commutatrice, il est avantageux d'intercaler, par exemple, à l'endroit 38, un ou plusieurs élé- ments de compensation sous forme d'une résistance négative ou positive,d'une inductivité ou d'une capacité, afin de rendre le retour de la déflexion plus rectiligne. Cette méthode de com- pensation ou celle donnée dans la fig.9 est, en général, avan- tageuse dans les systèmes de déflexion magnétiques. A l'aide des méthodes de compensation, on peut également transformer une déflexion sinusoïdale en une deflexion proportionnelle dans le temps. Les bobines de déflexion seront avantageusement montées dans le tube à rayon cathodique m'orne et seront, de ce fait con- struites sous protection contre le vide ou librement dans un ré- cipient particulier.
On peut également produire la déflexion initiale par des impulsions passant par les bobines 36-37 ou 50-51, ou par des bo-
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bines auxiliaires particulières.
De même, la déflexion transversale peut être réalisée de façon continue, ou intermittente, par une ou plusieurs bobines de déflexion, Ainsi, par exemple, la cellule commutatrice de for -me allongée convenable, touchée à chaque extrémité de ligne , peut laisser passer, après chaque attouchement, à travers la bobine de déflexion, un courant J un peu plus élevé (fig. 10).
' pareille cellule peut, par exemple, contenir une couche phosphorescente à permanence, de luminosité correspondante et dont à chaque extrémité de ligne, il est touché un nouvel endroit et qui, de ce fait, émet de plus en plus de lumière.
La déflexion peut également être réalisée quand la posi- tion de repos du rayon se trouve dans le milieu du tube.
Dans la disposition selon la fig.l, le temps de luminosi- té permanente de la couche de phosphorescence à la cellule à temps 3 est à peu près égal au temps de balayage de ligne. On peut obtenir un temps de permanence de luminosité convenable par une préparation convenable, par exemple par un traitement de la matière phosphorescente par la chaleur, l'électricité ou par ultra-résonance, soit encore par addition de matières retardantes à des matières possédant une permanence de lumino- sité plus rapide, soit des matières accélérantes eux matières à permanence de luminosité trop lente . Ceci peut également être obtenu en utilisant deux ou plusieurs matières phosphores -contes superposées par couches.
Une des couches est alors excdtée par le rayon cathodique et les couches situées plus bas présenteront une permanence de luminosité avec retardement déterminé quand la première couche sera déjà. éteinte. Si l'on dispose, entre deux couches phosphorescentes, une couche fil- -trente de lumière, la première couche peut avoir un temps de permanence de luminosité plus long que le temps de ligne.
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@ pour produire une trame de saut de lignes, on peut uti- liser une cellule commutatrice supplémentaire, qui est con- trôlée par des impulsions venant de l'émetteur ou produites sur place. Le cellule de commutation supplémentaire sera, par exemple, mise en fonction à chaque deuxième alternance d'image.
Le temps de balayage de lignes peut être réglé par modifi- cation de la tension E, ce qui est particulièrement avantageux avec des oscillographes, pour rendre inutile l'impulsion de sortie, on peut, par exemple, dans les tubes d'oscillographe, diriger le rayon cathodique,des le début,de telle façon qu'il touche, dans sa position de repos, les cellules commutatrices 3, respectivement 5. Il ne reste pas pour cela dans cette position, mais il oscille constamment entre les cellules et ,respecti- vement 2 et 5.
Si la cellule 8 comporte également un temps de commutation plus long et si l'on intercale une résistance entre cette cellu- le et les plaques de déflexion 4, le temps dela course de re- tour est allongé et cela notamment de façon indépendante de la deuxième résistance, ce temps deveoant également plus court ou plus long que la durée de temps que comporte le trajet de la cellule 5 ou 3 jusqu'à la cellule 8. on obtient ainsi, par exemple, un système de déflexion sans course de recour raccourcie avec avancement des lignes d'un ou de deux côtés, L'avancement de deux côtés peut 'être obtenu par une autre cellule de commu- tation, qui se trouve en regard dE la cellule 30.
Les impulsions de choc ne doivent être données à chaque fois qu'au début de l'image ou également pour chaque deuxième ou troisième image, de façon que le nombre d'impulsions reste en-dessous des limites audibles. Les dispositions décrites peuvent être modifiées dans les points suivants: Comme cellules commutatrices, on peut utiliser les types de cellules particu- liers pour temps de balayage allongé dans les oscillographes
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ci-après : des cellules photo-électriques à gaz, des cellules au thallophite, au sélénium ou similaires, à électrodes gravées ou des cellules à cristaux. Les cellules peuvent 'être excitées par le rayon cathodique directement et/ou indirectement à l'intervention des couches phosphorescentes.
S'il s'agit de cellules à gaz, elles peuvent 'être montées séparément ou en commun dans un réoipient particulier.
Dans beaucoup de cas, l'application de cellules commutetrices mécaniques sera avantageuse, par exemple, sous forme de petites languettes métalliques qui, étant touchées par le rayon cathodiques, seront mise en mouvement pour ouvrir ou fermer un contre-contact.
La résistance ohmique élevée R peut simultanément servir comme soutien pour le montage des électrodes. on peut utiliser une résistance commune pour la déflexion lente et transversale.
Il peut être avantageux de construire les soutienssoit les conducteurs en matériau( de résistance de grande valeur, comme le quartz,et les réaliser sous la forme la plus longue possible, par exemple en forme de spirale.
Il peut, en outre, être avantageux de prévoir l'application de capacités en parallèle entre une ou plusieurs paires de plaques de déflexion, capacités qui se trouvent également à l'intérieur du tube et qui sont constantes de température.
Les plaques de déflexion, par exemple la plaque 6 peut 'être utilisée simlutanément pour le réglage de l'intensité. le fond du tube à rayon cathodique, soit le blindage peut être placé obliquement par rapport à la direction du rayon principal, particulièrement quand il se produit,par la cellule commutatrice, une vitesse de balayage non pas proportionnelle de temps, mais une vitesse qui se modifie. Dans le ces de déflexion sinuaso@dale, on peut également intercaler des inductions automatiques dans le circuit de courant.
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On peut -utiliser une déflexion préliminaire pour le re- dressement du rayon ou pour la compensation de champs per- turbateurs.
'Le dispositif de refroidissement de la résistance ohmi- que elevée qui entre en fonction lors du chauffage initial du tube, comporte une signification générale. Il peut être utili -sé de manière appropriée sur d'autres genres de tubes et éga -lement pendant le fonctionnement qudnd il se produit des é- chauffements qu'il convient'de refroidir immédiatement.
Une application de pareil dispositif est possible sans de décharge autre changement aux tubes/à électrodes etc., même quand il s'agit de résistances ohmiques basses. Les cellules commuta- trices énoncées ci-devant peuvent 'être montées non pas seule- ment dans les tubes à rayon cathodique, mais également dans les tubes à électrons ou tubes à décharge servant à d'autres buts.
Il est ainsi, par exemple, illustré dans la fig. 12 une cellule commutatrice avec éléments de commutation mécaniques 56, 60, le circuit d'entrée 57 avec la grille 59 et le circuit de sortie 61.
Les électrons partent d'une cathode 58.
L'invention n'est pas limitée à une disposition particuliè- re des cellules à plaques ou des éléments de commutation. Ainsi, par exemple, pour modifier la déflexion, on peut non. seulement modifier les champs de déflexion, mais également, dans le cés de champs de déflexion constante, les vitesses des électrons, soit des rayons ioniques, Ces modifications peuvent, par exemple, s'effectuer au moyen d'une ou de plusieurs grilles.
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