Brevet FR2006209A1 — publié le 19691219

• La présente invention concerne les .tubes d'image en couleurs à plusieurs faisceaux et plus particulièrement les tubes dans lesquels plusieurs faisceaux passent par le centre optique d'une lentille électronique commune qui focalise les 5 faisceaux sur l'écran luminescent pour supprimer la coma et l'aberration de sphéricité résultant de la lentille. Dans des tubes d'image en couleurs à plusieurs faisceaux du type, par exemple, à un seul canon décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 697 ^1^ 12 janvier 1968, 10 trois faisceaux d'électrons espacés latéralement sont émis par un ensemble générateur ou un ensemble cathodique et sont dirigés dans un plan commun sensiblement horizontal ou vertical, le faisceau central coïncidant avec l'axe optique de la lentille de focalisation électronique et les deux faisceaux extérieurs 15 convergeant pour se croiser avec le faisceau central au centre optique de la lentille et émerger ensuite sur des trajets divergents, par rapport à l'axe optique. Un dispositif de détection de convergence électrostatique est disposé entre la lentille de focalisation et l'écran luminescent pour provoquer la 20 défLexion des faisceaux divergents sensiblement dans le plan initial afin que tous les faisceaux convergent vers un emplacement commun d'un dispositif sélecteur, tel qu'une grille à ouvertures et que ces faisceaux frappent les éléments luminescents des couleurs respectives de l'écran. De plus, entre 25 la lentille de focalisation et le dispositif sélecteur des faisceaux, les faisceaux subissent l'action de champs magnétiques résultant des signaux de balayage horizontal et vertical appliqués au système principal de déviation de balayage, afin que les faisceaux balaient l'écran suivant la trame voulue. Le 30 dispositif de déflexion de convergence d'un tel tube d.? image en couleurs peut comprendre une première paire de plaques espacées connectées l'une à l'autre et entre lesquelles passe le faisceau central et une seconde paire de plaques espacées à l'extérieur des premières plaques pour que les faisceaux diver-35 gents passent entre les premières et les secondes plaques pour subir la déflexion de convergence du fait des champs électriques existant entre ces plaques quand une tension est appliquée aux deux premières plaques, et qu'une tension diffé 69 11437 2 2006209 rente est appliquée aux deux secondes plaques. Si les plaques de déflexion de convergence- considérées ci-dessus doivent être distantes des champs magnétiques du système de déviation de balayage, la longueur du col de l'enveloppe 5 du tube est augmentée de façon indésirable, ce qui nécessite une augmentation correspondante de la profondeur de 1'ébénisterie du récepteur de télévision. Par contre, si la partie du col de l'enveloppe du tube est raccourcie, ce qui nécessite que les plaques de déflexiôn de convergence se trouvent très près du 10 système de déviation de balayage, le champ magnétique de celui-ci induit un courant dans le circuit fermé constitué par les premières plaques connectées l'une à l'autre éntre lesquelles passe le faisceau central, et ce courant induit produit un champ magnétique provoquant une déflexion du faisceau central par rapport 15 à la converger.ce précise avec lés deux autres- faisceaux» La présente invention a pour objet un tube d'image en couleurs à plusieurs faisceaux du type considéré ci-dessus dans lequel les plaques de déflexion de convergence se trouvent au voisinage immédiat, ou même avec chevauchement dans le sens axial 20 par rapport au système de déviation de balayage pour permettre de réduire au maximum la longueur nécessaire de col de l'enveloppe, tout, en évitant tout défaut de convergence pouvant résulter de la proximité entre les plaques de déflexion de convergence et le système de déviation de balayage. 25 Suivant une caractéristique de l'invention, le défaut de convergence qui résulterait de la proximité des plaques de déflexion de convergence et du système de déviation de balayage est compensé en utilisant des dimensions différentes pour les plaques de déflexion de convergence extérieures par rapport aux JO premières plaques-de déflexion de convergence afin que les champs électriques établis entre les premières et lés secondes plaques produisent des effets de déflexion inégaux sur leè faiscéaux passant entre ces plaques. La relation de différence de dimensions mentionnée ci-dessus peut impliquer des écartements différents 35 entre la première et la seconde plaques pour la déflexion de l'un des faisceaux divergents et entre la première et' la sécônde plaques pour la déflexiôn de l'autre faisceau divergent, pour que les densités de flux" soient différentes dans les champs électriques tra 69 11437 3 2006209 versés par les deux faisceaux divergents. En variante, ou en combinaison avec ce qui précède, la relation de dimensions différentes peut être obtenue au moyen de dimensions différentes pour les secondes plaques dans la direction des premières plaques 5 correspondantes afin que les deux faisceaux divergents traversent des distances différentes dans les champs électriques correspondants. Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante, donnée à titre 10 d'exemple et faite en se référant au dessin annexé, sur lequel ï - la figure 1 représente schématiquement la coupe, sui-^ vant un plan horizontal passant par l'axe d'un tube d'image en couleurs à un canon et plusieurs faisceaux d'un type dans lequel l'invention peut être utilisée; 15 - la figure 2 est une coupe partielle suivant le même plan que cefctL de la figure 1 montrant la combinaison de structure d'une partie du tube pour réduire la longueur du col de l'enveloppe du tube ; - la figure 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de 20 la figure 2 ; et - les figures 4 et 5 sont des coupes montrant des parties des plaques de déflexion de convergence du tube des figures 2 et 3, suivant deux variantes de mise en oeuvre de l'invention. La figure 1 représente un tube d'image en couleurs 10 25 à ion canon et plusieurs faisceaux dans lequel peut être utilisée la présente invention et qui comprend une enveloppe en verre non représentée ayant un col et un cone s'étendant entre le col et l'éaran S pour trois couleurs qui comporte les groupes habituels d'éléments luminescents SR, Sy et Sg associés à une grille 30 de sélection ou masque perforé Gp. Le col contient un canon électronique unique A avec des cathodes Ky et Kg, chacune étant une source de faisceau d'électrons, les surfaces émettrices des différents faisceaux se trouvant de la façon représentée dans un plan pratiquement perpendiculaire à l'axe du canon. Les 35 surfaces émettrices sont disposées sur une ligne droite pour que les faisceaux B^ et Bg soient dirigés dans un plan commun sensiblement horizontal ou autre contenant l'axe du canon, le faisceau central R^. coïncidant avec l'axe du canon. Une pre- 69 11437 n 2006209 mière grille G.^ espacée des surfaces émettrices des cathodes K^, Ky et Kg comporte des ouvertures g^R> g-jy et g^g dans l'alignement des surfaces émettrices des cathodes correspondantes. Une grille commune G^ est espacée de la première grille G-^ et com-5 porte des ouvertures efc S2B dans l'alignement des ouver tures correspondantes de la première grille G^. Successivement dans la direction axiale à partir de la grille commune G2 sont disposées des grilles ou électrodes tubulaires à extrémités ouvertes G-^, G^ et G^, les cathodes KR, Ky et Kg, les grilles j v G1 et G2 et les électrodes G^, G^ et G,- étant maintenues dans les positions relatives représentées par des supports en matière isolante, non représentés. Des tensions appropriées sont appliquées aux grilles G^ et G2 et aux électrodes G^, G^ et G^ pour le fonctionnement du JLS canon de la figure 1. Par exemple, une tension de 0 à -400V est appliquée à la grille G^, une tension de 0 à 500V à la grille Gg, une tension de 13 à 20 kV aux électrodes G, et Gc et une tension 3 5 de 0 à 400 V à l'électrode G^, toutes ces tensions étant rapportées à la tension de la cathode prise comme référence. De ce %Q fait, la distribution des tensions entre les électrodes et les cathodes respectives et les longueurs et les diamètres respectifs de ces éléments peuvent être sensiblement identiques à ceux d'un canon à électrons à faisceau unique équipotentiel constitué par une seule cathode et une première et une seconde grilles cha-cune à une seule ouverture. Avec la distribution des tensions décrite ci-dessus, un champ de lentille électronique est établi entre la grille G^ et l'électrode G^ pour former une lentille auxiliaire L' indiquée en tirets et un champ de lentille électronique est établi 3c autour de l'axe de l'électrode G^ par les électrodes G^, G^ et G^ pour former une lentille principale de focalisation L aussi de la façon indiquée en tirets. Suivant un exemple typique de canon électronique A, des tensions de polarisation de 100 V, 0 V, 300 V, 20 kV, 200 V et 20 V peuvent être appliquées respectivement aux 3y cathodes KR, Ky et Kg, aux grilles G^ et Gg et aux électrodes G^, G4 et G5» Le canon électronique de la figure 1 comporte aussi un dispositif de détection de convergence des faisceaux F comprenant une première paire de plaques écrans P et P' espacées de la 69 11437 5 2006209 façon représentée de part et d'autre de l'axe du canon et une seconde paire de plaques de déflexions Q et Q' s'étendant axia-lement et situées de la façon représentée à une certaine distance vers l'extérieur des plaques écrans P et P' correspondantes. 5 Bien que les plaques Q et Q1 soient représentées droites, il doit être compris que ces plaques peuvent aussi être un peu courbées ou cintrées vers l'extérieur, d'une façon bien connue. Les plaques écrans P et P1 sont également chargées et sont disposées pour que le faisceau central By passe pratiquement 10 sans être dévié entre les plaques P et P', tandis que les plaques de déflexion Q et Q' sont chargées négativement par rapport aux plaques P et P1 pour provoquer la déflexion de convergence des faisceaux Bg et BR de la façon représentée par les trajets entre les plaques P, Q et les plaques P', Q'. Plus particulièrement, 15 une tension Vp égale à la tension appliquée à l'électrode Gj- peut être appliquée aux deux plaques écrans P et P1 et une tension inférieure d'environ 200 à 300V à la tension Vp peut être appliquée aux plaques Q et Q' afin que les plaques écrans P et P' soient au même potentiel et qu'il existe une différence de poten-20 tiel ou tension de déflexiôn'de convergence entre les plaques P', Q' et les plaques P, Q, cette tension de déflexion de convergence Vç établissant les champs électriques pour provoquer les déflexions de convergence nécessaires des faisceaux Bg et BR. Pendant le fonctionnement, les faisceaux d'électrons 25 Bp, By et Bg émis par les surfaces des cathodes KR, Ky et Kg traversent les ouvertures correspondantes g-y^j g-^y et g^g pour subir la modulation en intensité par les signaux de modulation d'intensité pour le rouge, le vert et le bleu appliqués entre ces cathodes et la première grille G^. Les faisceaux respectifs 30 traversent ensuite la lentille auxiliaire commune L' pour se croiser au centre de la lentille principale L* et 'émerger • ensuite avec les faisceaux BR et Bg divergeant par rapport au faisceau By. Le faisceau central By traverse ensuite pratiquement sans être dévié entre les plaques P et P' parce que ces 35 plaques sont au même potentiel. Le passage du faisôeau B„ entre . ±5 les plaques P et Q et du faisceau BR entre les plaques P' et Q' se traduit par contre par des déflexions de convergence du fait de la tension de déflexion de convergence entre les plaques 69 11437 6 2006209 et l'ensemble de la figure 1 est combiné pour que les faisceaux Br,, B,, et B„ convergent ou se croisent en un point commun au ïi V ïi centre d'une ouverture de la grille de sélection des faisceaux Gp et divergent ensuite pour frapper les éléments luminescents 5 des couleurs correspondantes du groupe correspondant sur l'écran S. Plus particulièrement, il sera noté que l'écran luminescent S comporte un grand nombre de jeux ou de groupes de bandes ou de points luminescents pour le roug& le vert et le bleu SR, Sy et chacun de ces jeux ou groupes d'éléments luminescents constituant un 10 élément d'image en couleurs. Il sera compris que chaque point commun de convergence des faisceaux correspond ainsi à un élément d'image en couleurs. Le balayage de l'écran par les faisceaux d'électrons est provoqué par le dispositif ou système de déviation de ba-15 layage horizontal et vertical indiqué schématiquement en D et qui reçoit les signaux de balayage horizontal et vertical pour l'établissement de l'image en couleurs sur l'écran. Comme avec cette combinaison tous les faisceaux d'électrons passent par le cehtre de la lentille principale L du canon A, les spots des 20 faisceaux frappant l'écran luminescent S à trois couleurs sont pratiquement exempts des effets de coma et/ou d'astigmatisme de la lentille principale , ce qui permet une résolution supérieure dans l'image en couleurs. Ainsi qu'il apparaît sur les figures '2 et 5* les pla-25 ques P et P' peuvent être supportées suivant le mode de réalisation représenté sur la figure 1, à leurs extrémités les plus voisines de l'électrode G^ par des pièces en équerre 12 et 13 fixées à un rebord 11 de l'extrémité voisine d'un prolongement tubulaire de 1'électrode G^ qui est à son.tour supportée dans 30 le col Ndu tube par des rondelles isolantes 24 et 25 avec des getters annulaires 22 et 23 montés d'une façon convenable entre ces rondelles. Les extrémités avant des plaques P et P' sont maintenues par leurs cotés par des brides ou entretoises 21. La tension Vp est appliquée aux plaques P et P' à travers un,ressort 35 de contact 18 connectant les entretoises 21 au revêtement conducteur 17 formé à la. surface intérieure du cone C de l'enveloppe du tube et s'étendant dans, la partie voisine du col. La tension Vp est appliquée au revêtement 17 par l'intermédiaire d'un bouton 69 11437 7 2006209 d'anode, non représenté, situé dans le cône C, et elle est appliquée à l'électrode G^ à travers les plaques P et P1 par l'intermédiaire des équerres 12 et 13. La tension Vp peut être appliquée de l'électrode G,- à l'électrode G, à travers un conducteur non 5 3 v 5 représenté. La tension Vp peut aussi être appliquée à la grille ou masque perforé Gp à travers le revêtement 17 en tant que tension d'anode. Des tiges 14 dépassent à l'extérieur des plaques P et P' et sont munies à leurs extrémités extérieures de perles en 10 verre 15 supportant les plaques Q et Q' en les isolant des plaques P et P*. La tension Vq est appliquée à la plaque Q par un conducteur 20 partant d'un bouton 19 du col N et cette tension V^ est transmise à la plaque Q' par un conducteur 16 connecté aux plaques Q et Q1 sans contact avec les plaques P et P'. 15 Pour réduire la longueur du col N de l'enveloppe du tube, le dispositif de déflexion de convergence F est situé à proximité immédiate du système de déviation de balayage D et peut même chevaucher axialement avec la position de celui-ci, de la façon représentée sur la figure 2. Cependant, quand le dispo-20 sitif de déflexion de convergence F est ainsi placé, il se trouve dans le champ magnétique du système de déviation de balayage D avec les lignes de flux verticales provoquant le balayage horizontal de l'écran. Comme la plaque P, les entretoises 21, la plaque P', les équerres 12 et 13 et l'électrode G^ forment une 25 toucle fermée, les variations du flux du champ magnétique du système de déviation D induisent un courant dans cette boucle et ce courant produit à son tour entre les plaques P et P' un champ magnétique qui agit sur le faisceau central By dans le sens opposé au mouvement de balayage horizontal des faisceaux. Comme les 30 autres faisceaux BR et Bg ne subissent pas l'influence du champ magnétique résultant entre les plaques P et P' du courant induit, le point auquel le faisceau By atteint une ouverture de la grille Gp à n'importe quel instant pendant chaque balayage horizontal est en retard sur le point de l'ouverture auquel convergent les 35 faisceaux BD et B_ entraînant un défaut de convergence, rl ±5 Ce défaut de convergence est supprimé ou corrigé conformément à l'invention en utilisant des plaques de déflexion de convergence Q et Q' ayant des relations différentes en dimensions 69 11437 8 2006209 par rapport aux plaques écrans P et P® afin que les champs électriques établis respectivement entre les plaques P et Q et entre les plaques P! et Q' aient des effets différents de déflexion sur les faisceaux Bg et BR pour que ces faisceaux at-5 teignent la grille de l'écran au même point que le faisceau By bien que ces faisceaux BR et Bg ne soient pas soumis pendant le balayage horizontal au champ magnétique agissant entre les plaques P et P1 sur le fasiceau By. Ainsi que le montre' la figure 4, les relations diffé-10 rentes en dimensions des plaques Q et Q® par rapport aux plaques P et P1 peuvent concerner les distances des plaques Q et Q' aux plaques P et P'. Sur la figure 4, la distance d entre les plaques P et Q est supérieure à la distance d' entre les plaques P' et Q1 de sorte que la densité ou intensité de flux du champ électrique 15 entre les plaques P' et Q1 et, par suite, la force de déviation agissant sur le faisceau BR est supérieure à la densité ou intensité de flux entre les plaques P et Q et, par suite, à la force de déflexion agissant sur le faisceau Bg. Le déflexion de convergence du faisceau BR est ainsi supérieure à la déflexion de conver-20 gence du faisceau Bg afin que les faisceaux BR et Bg convergent avec le faisceau By en un point commun de la grille de l'écran. Suivant le mode de réalisation de la figure 5* les relations de dimensions différentes des plaques Q et Q' par rapport aux plaques P et P' concernent en variante les longueurs 25 des plaques Q et Q' par rapport à la longueur des plaques P et Pf. Ainsi, dans le cas de la figure 5# la plaque Q a dans la direction de l'axe du tube une longueur 1 plus petite que la longueur _l' de la plaque Q'-dans la même direction. De ce fait, le faisceau Bg passe à travers le champ électrique existant entre 30 les plaques P et Q sur une distance plus faible que celle traversée par le faisceau B_, à travers le champ électrique existant entre les plaques P' et Qf. Par suite, la déflexion de convergence du faisceau BR est à nouveau supérieure à la déflexion de convergence du Msceau Bg pour rétablir la convergence correcte 35 des trois faisceaux BR, By et Bg en un point commun de la grille de l'écran. Il est évident aussi que les moyens de correction utilisés selon la présente invention d'après les figures 4 et 5 11437 9 2006209 peuvent être combinés, c'est-à-dire que par exemple la plaque Q peut être plus éloignée de la plaque P que la plaque Q,' de là plaque P' et que la plaque Q peut être plus courte que la plaque Q' . Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes sans que l'on sorte de son cadre. 69 11437 10 2006209 REVENDICATIONS 1 - Un tube d*image en couleurs à plusieurs faisceaux comportant un écran avec des groupes d*éléments luminescents pour les différentes couleurs et un dispositif sélecteur des faisceaux avec des ouvertures correspondant à ces groupes, un dispositif 5 générateur de faisceaux dirigeant plusieurs faisceaux d*électrons vers l*écran pour que ces faisceaux frappent les éléments luminescents correspondants de chaque groupe à travers l'ouverture correspondante, une lentille de focalisation pour diriger les faisceaux vers 1*écran, cette lentille comportant un centre 10 optique par lequel passent tous les faisceaux, l,un des faisceaux passant par lsaxe optique et les deux autres étant inclinés par rapport à l'axe optique pour émerger de la lentille sur des trajets divergeant par rapport à l*axe, un dispositif de déflexion de convergence des faisceaux entre la lentille et le dispositif 15 sélecteur de faisceaux pour faire converger tous les faisceaux sur une ouverture du dispositif sélecteur et un dispositif de déviation de balayage magnétique aussi entre la lentille et le dispositif sélecteur des faisceaux pour produire un champ magnétique pour la déviation de balayage des faisceaux simultanément, 20 le dispositif de déflexion de convergence comprenant deux premières plaques connectées espacées pour le passage du premier faisceau, deux secondes plaques espacées respectivement des premières plaques pour que chacun des deux autres faisceaux passe entre une première plaque et une seconde plaque et un dispositif 25 pour appliquer une tension sur les premières plaques et une tension différente sur les secondes plaques afin que la différence de potentiel entre les premières plaques et les secondes plaques établisse des champs électriques pour provoquer la convergence, caractérisé en ce que le dispositif de déflexion de convergence 30 est au voisinage immédiat du dispositif magnétique de déviation de balayage pour réduire la longueur du tube, le champ magnétique du dispositif de déviation de balayage induisant par suite dans les premières plaques connectées l'une à l'autre un courant provoquant entre les premières plaques un champ magné-35 tique agissant sur le premier faisceau pour provoquer un défaut de convergence des faisceaux, ce défaut de convergence étant cor 69 11437 ii 2006209 rigé en utilisant des secondes plaques ayant des relations différentes en dimensions par rapport aux premières plaques afin que les champs électriques aient des actions inégales de déflexions sur les deux faisceaux correspondants pour rétablir 5 la convergence avec le premier faisceau. 2 - Un tube d'image en couleurs selon la revendication 1 caractérisé en ce que les secondes plaques sont à des distances différentes des premières plaques afin que les densités de flux des champs électriques de déflexion soient dif- 10 férentes. 3 - Un tube d'image en couleurs selon la revendication 1 caractérisé en ce que les secondes plaques ont des longueurs différentes dans la direction de passage des faisceaux afin que les deux faisceaux latéraux traversent des longueurs 15 différentes des champs électriques correspondants. 4 - Un tube d'image en couleurs selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le dispositif de défleXion de convergence et le dispositif magnétique de déviation de balayage arrivent dans des positions à recouvrement dans 20 la direction de l'axe du tube.