Brevet FR2220868A1 — publié le 19741004

L' rverlt on corcerrXe un tube cathodique qui permet la e- production d'images colories et qui, à l'intérieur dune envelopte dans laquelle existe un degré de vide déterminé, comporte des soens pour engendrer au moins deux faisceaux électroniques, un écran d'image comportant un grand nombre de zones luminescentes émettant au moins deux couleurs différentes, ainsi qu'une électrode de sélection de couleur comportant une lame en matériau ferromagnétique et munie d'un grand nombre d'ouvertures, alors aulà l'aide de ladite électrode de sélection de couleur, chaque faisceau électronique est associé aux zones luminescentes émettant la meAme couleur de lumière. Un tel tube, appelé généralement tube à masque d'ombre, est utilisé couramment pour la reproduction d'images de télévision en couleur. L'électrode de sélection de couleur, que l'on appelle parfois également masque d'ombre, remplit dans un tel tube le rôle connu de la sélection des faisceaux électroniques, effectuée de telle manière qu'un premier faisceau électronique ne frappe que des zones émettant une lumière rouge, qu'un deuxième faisceau électronique ne f-rappe que des zones émettant une lumière bleue, et que le troisième faisceau électronique ne frappe que les zones émettant la lumière verte. On sait que déåà un faible déplacement du masque d'ombre par rapport à l'écran d'image a comme conséquence que les faisceaux électroniques ne frappent plus les zones luminescentes précises, ce qui provoque des défauts de chrominance.De tels faibles déplacements du masque d'ombre se produisent surtout sous l'influence de la dilatation thermique0 - On sait que les déplacements du masqua d'ombre causés par la dilatation thermique de celui-ci peuvent etre compensés entièrement par un déplacement du masque parallèlement à l'axe principal du tube, ce déplacement résultant de l'influence de ressorts bilames sensibles à des variations de température.Toutefois, on a constaté que des défauts de chrominance locaux se produisent éga- lement lorsque, pendant une durée plus ou moins longue, une partie déterminée de l'image reproduite présente une plus grande luminance que la partie environnante de l'image. Le but de l'in- vention est d'empêcher ou de diminuer dans une forte mesure les défauts de chrominance cités en dernier lieu. A cet effet, un tube cathodique du genre mentionné dans le préambule est remarquable en ce que la lame de l'électrode de sélection de couleur est couverte d'une couche formée par un matériau dont la conductibilité ttlermlque est pluu grande que celle du matériau ferromagnétique, l'épaisseur totale du matériau à plus forte conductibilité thermique étant au moins égale au ouart de l'épaisseur dudit matériau ferromagnétique. L'invention repose sur l'idée qu'une partie blanche dans l'image cause localement un très fort développement de chaleur dans le masque d'ombre, A ce sujet, il y a lieu de remarquer qu'environ 85% de l'intensité de courant des faisceaux électroniques est captés par le masque d'ombre. Cet important développement de chaleur locale cause un accroissement local de la température par rapport à celle des parties environnantes du masque d'ombre. Sur le masque d'ombre, il se forme de ce fait une bosse qui signifie un déplacement supplémentaire qui n' est pas compensé par desdits ressorts bilamesdéjà cités. Le matériau constituant le masque d'ombre doit être ferromagnétique afin d'établir un blindage de certains champs perturbateurs magntiques.Or, la conductibilité thermique des matériaux ferromagnétiques connus est faible de sorte que ladite bosse subsiste longtemps et cause encore des défauts de chrominance locaux lorsque ledit plan à grande luminance a déjà disparu. La couche à forte conductibilité thermique qui, conformément à l'invention est élaborée sur le masque d'ombre, a pour but de disperser la chaleur développée aussi rapidement et uniformément que possible sur l'étendue du masque d'ombre. La couche est par exemple en cuivre, mais des résultats convenables ont été obtenus également avec des matériaux autres que le cuivre, par exemple l'aluminium. Les deux faces principales du masque d'ombre peuvent être munies d'une telle couche. Il importe de remarquer que, par exemple de la demande de brevet allemand NO 2.137.142, il est déjà connu d'élaborer sur un masque d'ombre une très mince couche par exemple en cuivre ou en aluminium, cette couche étant utilisée pour des raisons techniques de vide et de technique de décapage. Toutefois, les très minces couches en question n'influencent pas suffisamment la conductibilité thermique. La description suivante, en regard des de-ssins annexés, le tout donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une coupe longitudinale schématique d'un tube cathodique conforme à l'invention, destiné à reproduire des images colorées. La figure 2 illustre schématlquement quelques zones de température dans un masque d'ombre La figure f représente une partie du masque d'ombre utilisé dans le tube représenté sur la figure 1. La fIgure 4 est un graphique utilisé pour expliquer le fonctionnement de l'invention. Le tube de reproduction d'image de télévision en couleur représenté sur la figure 1 est muni d'une enveloppe en verre 1 formée par un col 2, un cône 3 et une plaque frontale 4. Cette plaque. 4 est munie d'un écran d'image 5, comportant des zones de luminophores émettant une lumière rouge, des zones de luminophores émettant une lumière verte, et des zones luminophores émettant une lumière bleue. L'écran 5 est exploré par trois faisceaux électroniques 6, 7 et 8 qui sont engendrés par le canon électronique 9 et qui sont déviés par des bobines de déviation 10. Le tube comporte également un masque d'ombre i1 (électrode de sélection de couleur), muni d'un grand nombre d'ouvertures 12.Par suite de l'angle que les faisceaux électroniques 6, 7 et 8 forment entre eux cet angle étant appelé l'angle de sélection de couleur, les faisceaux, après avoir dépassé les ouvertures 1?, frappent chacun des luminophores émettant une autre couleur de lumière. Etant donné que les zones de luminophores sont élaborées par la mise en oeuvre d'un procédé photographique tout en utilisé sant le masque d'ombre 11, les configurations de zones de luminophores de l'écran 5 et la configuration des ouvertures 12 du masque d'ombre 11 coïncident le mieux potable. Toutefois, cette coïncidence est perturbée par la dilatation thermique du masque d'ombre 11 par suite du développement de chaleur causé par la partie des faisceaux 6, 7 et 8, captée par ce masque 11. Celui-ci capte environ 8555 de l'intensité de courant des faisceaux 6, 7 et 8. Dans son ensemble, la dilatation du masque d'ombre Il est compensée par un déplacement e-ffectué parallèlement à l'axe principal 13 du tube. D'une manière connue, ce déplacement s'obtint par l'emploi de ressorts bilames non représentés qui sont sensibles à des variations de température et à l'aide desquels le masque 11 est immobilisé dans la plaque frontale 4. Lorsque la luminance d'une partie de l'image reproduite. est beaucoup plus forte que la luminance des parties environnantes de l'image, la quantité de chaleur oui est engendrée localement dans le masque d'ombre 11 est beaucoup plus grande qu'ailleurs, de sorte que localement la température augmente fortement étant donné que cette chaleur n'est pas à meme de se disperser en raison de la faible conductibilité thermique du masque d'ombre. La bosse qui de ce fait se forme sur le masque d'ombre il constitue la cause des défauts de chrominance et ces défauts sont évités si on met à profit l'idée préconisée par l'invention. Pour l'étude de cet effet dans un tube en fonctionnement, le masque d'ombre 11 a été soumis dans sa totalité à une charge de 75 W/m2, tandis qu' une région mesurant 100 mm x 100 mm reçoit une charge supplémentaire de 250 W/m2, la charge totale étant donc égale à 325 W/m2. Cela correspond à une partie blanche claire sur un fond faiblement éclairé. Le centre de la partie claire est située sur une diagonale de l'écran d'image à une distance égale aux 2/3 de la demi-diagonale, mesurée à partir du centre de l'écran. Sur la figure 2, cette région est indiquée schématiquement par la référence 14. Si la conductibilité thermique du masque d'ombre devait être nulle, il en résulterait sur le masque d'ombre une répartition de température indiquée par la ligne 15. Dans la pratique, toutefois, un masque d'ombre ferromagnétique présente également une certaine conductibilité thermique toutefois insuf- fisante, de sorte que, dans la pratique, il se produit dans les tubes connus une répartition de température répondant à la ligne 16, le sommet C de cette ligne ayant une température plus élevée que celle dans le voisinage sur le masque d'ombre. L'accroissement de température T peut atteindre 200C.Conformément à l'invention, cette valeur T est réduite fortement d'un montant tS, de sorte que l'on obtient la ligne 17. Sur la figure 3, on a représenté une partie du masque d'ombre 11. Ce masque compofte une couche 18 en fer à faible teneur en carbone, les deux faces de cette couche étant munies de couches 19 et 20 en cuivre déposé par voie électrolytique. En raison du mode de dépôt utilisé pour le cuivre, la paroi des ouvertures 12 ont été munies également d'une couche de cuivre. Il n'est évidemment pas essentiel que le cuivre soit élaboré sur les deux faces principales. Une couche de cuivre élaborée sur une seule face et ayant une épaisseur double a le meme effet.Le coefficient de conductibilité thermique du fer est égal à environ 40 W/mOC. Le coefficient correspondant du cuivre est dix fois plus grand, à savoir environ 400 W/mOC. Par conséquent, une mince couche de cuivre présente aw un effet important. Dans la pratique, des résultats convenables ont été obtenus à l'aide d'une couche en fer 18 présentant une épaisseur de 0,150 min et dont les deux faces sont munies d'une couche de cuivre à épaisseur 0,025 mm, ces couches étant indiquées par 19 et 20 ; cela signifie donc pour le cuivre une épaisseur totale égale au tiers de l'épaisseur du fer. De cette façon, la hauteur de la bosse est réduite de 40Ció. Sur la figure 4, on a porte en abscisses le nombre de fois que la conductibilité de chaleur d'un masque d'ombre a été agrandie, tandis qu'en ordonnées, on a porté les diminutions atteintes en % de la valeur T, exprimées en T/T. Cette figure 4 permet de constater que le fait de doubler la conductibilité thermique réduit déjà d'un quart la valeur T A remarquer que certains matériaux entrant en ligne de compte et présentant une bonne conductibilité thermique ont également un coeffiaent de dilatation plus grand que celui du fer. Bien que cette plus forte dilatation soit défavorable, 11 effet de la conductibilité thermique lors de l'emploi de cuivre et d'aluminium est beaucoup plus important. Un matériau tel que le tungstène est plus favorable à ce sujet, car ce matériau présente à la fois un coefficient de conductibilité thermique convenable et un faible coefficient de dilatation, l'élaboration de tungstène étant toutefois plus diffIcile. REVENDICATIONS : lo Tube cathodique qui permet la reproduction d'images colorées et qui, à l'intérieur d'une enveloppe dans laquelle existe un degré de vide déterminé, comporte des moyens pour engendrer au moins deux faisceaux électroniques, un écran d'image comportant un grand nombre de zones luminescentes émettant au moins deux couleurs différentes, ainsi qu'une électrode de sélection de couleur comportant une lame en matériau ferromagnétique et munie d'un grand nombre d'ouvertures, alors qu'à l'aide de ladite électrode de sélection de couleur, chaque faisceau électronique est associé aux zones luminescentes émettant la meme couleur de lumière caractérisé en ce que la lame de l'électrode de sélection de couleur est couverte d'une couche formée par un matériau dont la conductibilité thermique est plus grande que celle du matériau ferromagnétique, l'épaisseur totale du matériau à plus forte conductibilité thermique étant au moins égale au quart de l'épaisseur dudit matériau ferromagnétique. 2. Tube cathodique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'électrode de sélection de couleur est couverte d'une couche de cuivre. 3o Tube cathodique selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux faces principales de l'électrode de sélection de couleur sont couvertes d'une couche de cuivre..