Brevet FR2132814A1 — publié le 19721124

_1_ 213281 L'invention concerne un tube cathodique muni de moyens appelés à engendrer un faisceau électronique, d'une cible et d'une lentille devant concentrer le faisceau sur cette cible et comportant au moins deux électrodes dont une électrode est for— 5 mée par au moins deux parties appelées à dévier le faisceau. Un tel tube cathodique est connu du brevet américain No. 2.911•5^3« Ce brevet fait également mention de la façon dont une lentille de concentration électrostatique peut être utilisée également pour la déviation du faisceau. Une des 10 électrodes constituant la lentille de -concentration est formée alors par deux parties, celles-ci recevant des tensions différentes . La valeur moyenne de ces tensions est la tension que doit porter l'électrode afin que la lentille puisse remplir son effet concentrateur. La différence entre ces tensions résulte 15 en un champ qui est perpendiculaire à l'axe du tube et qui doit dévier le faisceau électronique. Le brevet précité stipule aussi qu'une électrode peut être formée par plus de deux parties et qu'il est possible d'obtenir la déviation suivant deux directions. Toutefois,le 20 brevet ne spécifie pas la façon dont la déviation peut être obtenue suivant deux directions à l'aide d'une électrode formée par plus de deux parties. Dans la onzième colonne, plus précisément les lignes de texte 36 à 38, le brevet en question précise par contre que plusieurs électrodes de la lentille de concen-25 tration peuvent être divisées en plusieurs parties afin d'obtenir la déviation suivant différentes directions. Dans la même colonne 11, les lignes 31 à 33» il est stipulé que la déviation suivant plusieurs directions peut être répartie sur plusieurs zones, étant donné que le texte utilise le mot "zone" au pluriel. 30 Ledit brevet explique encore que la déviation susceptible d'être obtenue de la sorte est petite et sert par exemple à la déviation auxiliaire. Ceci découle par exemple de la figure 16. De la lecture de la ligne 7^ de la colonne 7> il ressort également que pour une déviation plus prononçée, le 35 tube doit être équipé d'un système de déviation électromagnétique. C'est pourquoi en pratique, les spécifications du brevet précité ne permettent pas la fabrication d'une lentille de concentration dont une électrode est divisée en serments ot qui en même temps, sert à dévier le faisceau électronique suivrait kO deux directions. ^0 PY 72 12461 -2- 2132814 Le but de l'invention est d'indiquer un tube cathodique équipé d'une lentille de concentration servant également pour la déviation du faisceau électroniquet la déviation suivant deux directions différentes ayant lieu dans la même zone 5 le long de l'axe du tube. Un autre but de l'invention est d'indiquer des moyens sous l'action desquels le champ de déviation est très uniforme et son intensité proportionnelle aux tensions de déviation. Conformément à l'invention, dans un tube cathodi-10 que du genre mentionné dans le préambule, une des électrodes constituant la lentille de concentration est formée par au moins trois segments isolés l'un de l'autre et appelés à dévier le faisceau électronique suivant deux directions, alors que chacune de toutes les autres électrodes de la lentille de concentration 15 forment électriquement un seul conducteur. L'invention repose sur l'idée qu'une électrode d'une lentille de concentration peut également servir pour la déviation du faisceau électronique suivant deux directions si cette électrode est divisée en au moins trois segments dont 20 chacun reçoit une tension formée par une combinaison linéaire de trois tensions, à savoir la tension de concentration et les deux tensions de déviation correspondant aux deux directions précitées. Dans un tube cathodique conforme à l'invention, 25 une des électrodes de la lentille de concentration est de préférence formée par au moins huit segments isolés les uns des autres. Des expériences ont démontré notamment qu'avec un octopole, il est possible d'obtenir des champs de déviation 30 qui sont très uniformes, de sorte que dans le faisceau électronique ne se produisent que très peu d'aberrations. Il s'est avéré possible de fabriquer un tube cathodique conforme à l'invention dans lequel les électrodes de la lentille de concentration ont une section polygonale 35 ou elliptique, et dans lequel les segments formant une des électrodes ont des bords qui sont parallèles à l'axe de la lentille de concentration. De cette façon, la construction du tube est très simple. 40 - Un tube cathodique conforme à l'invention et 72 12461 2132811 de construction très simple est remarquable an ce que la lentille de concentration est formée par trois électrodes cylindriques de même diamètre, l'électrode centrale étant formée par huit segments de même forme qui sont parallèles à l'axe de la lentille 5 de concentration. La description suivante, en regard du dessin annexé, le tout donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une coupe longitudinale d'un 10 tube cathodique conforme à l'invention. La figure 2 est une vue en perspective de la lentille de concentration du tube représenté sur la figure 1. La figure 3 est une coupe transversale d'une électrode constituant la lentille représentée sur la figure 2. 15 Sur la figure 1, il s'agit d'un tube cathodique destiné à une caméra de télévision. Toutefois, l'invention n'est nullement limitée à un tel tube, mais peut être utilisée partout où il est sensé de combiner dans une lentille aussi bien la déviation que la concentration. Sur la figure 1, le tube com— 20 porte une enveloppe en verre 1 comportant une plaque frontale transparente 2 sur laquelle sont élaborées une couche conductrice transparente 3 et une couche photoconductrice 4. Dans le tube, on a représenté schématiquement un canon électronique 5 ainsi qu'une lentille de concentration formée par trois élec-25 trodes 6, 7 et 8. L'électrode 7 est formée par huit segments 9 à 16, parmi lesquels les segments 11 à 15 sont visibles sur la figure 1, les segments 9> 10 et 16 se situent devant le plan du dessin. Le tube contient également une électrode 18, en toile métallique. L'axe du tube est indiqué par la référence 17• 30 La lentille de concentration, formée par les électrodes 6, 7 et 8, doit concentrer le faisceau électronique qui est engendré par le canon 5. L'électrode en toile métallique 18 doit faire en sorte que le faisceau électronique frappe perpendiculairement la couche 4. La charge de la couche 4 sous l'effet de la photo-35 conduction dépend localement de l'image optique à projeter sur la couche 4. La décharge de la couche 4 par l'action du faisceau électronique jusqu'à ce que la couche acquiert de nouveau le potentiel du canon, est donc localement aussi fonction, de l'image projetée. En faisant en sorte que le faisceau explore la couche 4, on obtient un signal d'image pouvant être prélevé de 72 12461 -h- 2132814 la couche 3- Un tel tube de caméra est appelé tube "Tidicon", tandis que dans le cas où la couche 4 est en protoxyde de plomb activé spécial, on l'apelle tube "Plumbicon". Ladite exploration 5 de la couche 4 par le faisceau électronique a lieu du fait que ce faisceau est divisé â l'aide de tension de déviation appliquées aux segments 9 à 16. Ces tensions sont superposées sur une tension de concentration, à fournir aux segments. Cette tension de concentration est la tension qui)sur l'électrode 7; est né-10 cessaire pour établir, en combinaison avec les tensions fournies aux électrodes 6 et 8, la concentration désirée. Pour mieux expliquer la construction de la lentille de concentration, celle-ci est représentée en perspective sur la figure 2. 15 La figure 3 est une coupe transversale de l'élec trode 7, perpendiculairement à l'axe du tube. Les segments 9 à 16 sont visibles sur la figure 3« L'électrode 7 a la forme d'un cylindre à rayon R. Les directions de déviations sont indiquées par les axes x et y. Les tensions de déviation correspondant aux 20 directions de déviation sont indiquées par les symboles et V^., la tension de concentration sur l'électrode 7 étant indiquée par la référence V^. Sur la figure 3j par rapport à la direction d'axe x, la direction de la déviation totale dans les deux directions est indiquée par l'angle ^ .La fente entre les 25 segments est petite par rapport à la largeur des segments. De ce fait, chaque segment couvre un angle un peu inférieur à 45°• A chacun des segments, on peut attribuer une valeur moyenne de . Pour le segment 9, l'angle Ljt = 0; pour le segment 10, l'angle =45°; pour le segment 11, l'angle = 90°, etc. 30 le potentiel dans le cylindre à rayon R peut être donné par 1'expression. V (x,y) = § . V + ^ . y + Vp, v ,J ' R x R y f ' l'intensité de champ électrique suivant la direction x étant 35 V EX - ÎT • alors que l'intensité de champ électrique suivant la direction y est E = y R 40 Ces intensités de champ sont alors indépendantes 72 12461 -5- 2132814 de l'endroit dans le cylindre et par conséquent, les champs de déviation sont alors uniformes et leurs intensités proprotionnel-les à Vx et V . En ce qui concerne le cylindre à rayon R, on peut écrire 5 x = R. cos et y = R.sin i/ , et sur ce cylindre, il faut par conséquent que V(R, ) = Vx . cos + V . sin tjP +Vf. On a constaté que si à chacun des segments 9 à 16, on applique une tension égale à V^. cos + V . sin y + V , j * 10 expression dans laquelle y est ladite valeur moyenne de pour le segment envisagé, on obtient un champ de déviation qui bien que n'étant approximativement uniforme qu'en théorie, est en pratique très uniforme. Cette uniformité peut encore être améliorée si les tensions sur les segments ont des valeurs 15 légèrement différentes. En outre, il est encore possible d'appliquer aux segments des tensions de concentration dynamiques, c'est-à-dire des tensions qui sont fonction de la déviation, afin d'améliorer la concentration et de minimaliser d'éventuels défauts de lentille. Bien que dans l'exemple de réalisation 20 envisagé l'électrode 7 comporte huit segments, l'invention n'est pas limitée à ce. nombre. Toutefois, le nombre de segments doit être égal à au moins trois pour permettre une déviation indépendante suivant deux directions différentes. L'invention n'est pas limitée non plus à une lentille de concentration formée par 25 trois électrodes, bien qu'il soit intéressant d'utiliser une lentille unipotentielle formée par trois électrodes, l'électrode centrale ayant une faible tension de concentration V^, puisque pour les différents segments, il est alors plus impie de superposer les tensions V^. cos (f et V . sin ^ sur la ten-30 sion V^. En outre, on peut alors se contenter de faibles tensions de déviation en rapport avec la faible vitesse des électrons du faisceau lorsque ceux-ci dépassent l'électrode centrale. En d'autres termes, la sensibilité de déviation est grande. On profite alors aussi de l'effet favorable qu'une 35 concentration indésirable causée par la déviation se trouve compensée. Un champ de déviation uniforme exerce notamment lui-même txn effet concentrateur sur un faisceau électronique, cet effet étant fonction de la déviation et causant pour cette raison une certaine courbure du champ d'image» Toute foiss lssf« h0 fet de la lentille de concentration conforme à 1s iîivesitiosi 72 12461 -6- 2132814 ^'affaiblit dans la direction du faisceau dévié, ce qui donne lieu à la compensation dont il est question ci-dessus. 72 12461 mm'J mm 2132814 REVENDICATIONS : 1. Tube cathodique muni de moyens appelés à engendrer un faisceau électronique, d'une cible et d'une lentille devant concentrer le faisceau sur cette cible et comportant au 5 moins deux électrodes dont çne électrode est formée par au moins deux parties appelées à dévier le faisceau, caractérisé en ce qu'une des électrodes constituant la lentille de concentration est formée par au moins trois segments isolés l'un de l'autre et appelés à dévier le faisceau électronique suivant 10 deux directions, alors que chacune de toutes les autres électrodes de la lentille de concentration forment électriquement un seul conducteur. 2. Tube cathodique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une des électrodes de la lentille de concentra- 15 tion est formée par au moins huit segments isolés les uns des autres. 3. Tube cathodique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les électrodes de la lentille de concentration ont une section polygonale c-û elliptique alors que les 20 segments ont des bords qui sont parallèles à l'axe de la lentille de concentration. k. Tube cathodique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la lentille de concentration est formée par trois électrodes cylindriques de même diamètre, l'électrode 25 centrale étant formée par huit segments de même forme qui sont parallèles à l'axe de la lentille de concentration.