Brevet FR2464556A1 — publié le 19810306

I Cette invention est relative à un canon électronique multi- faisceaux perfectionné pour un tube à rayons cathodiques et elle vise plus particulièrement un canon électronique présentant une stabilité améliorée avec une variation d'espacement le long d'une pluralité d'assemblages de cathode et deux électrodes de grille adjacentes. On sait que les canons électroniques, tels que ceux utilisés dans les tubes images couleurs du type à masque d'ombre, sont conçus et réalisés de façon à émettre et diriger de préférence trois faisceaux électroniques le long de trajectoires conver- gentes vers une petite zone de convergence près de l'écran d'un tube cathodique. Les deux types de canons électroniques les plus généralement utilisés sont d'une part le canon "en ligne" dans lequel trois faisceaux sont engendrés en trois points selon une ligne, et d'autre part le canon électronique "delta" dans lequel trois faisceaux sont émis aux sommets d'un triangle. Chacun de ces deux types de canons comporte trois assemblages ou ensembles de cathodes séparés et une série d'électrodes espacées de ces en- sembles. Les ensembles de cathodes et les électrodes sont mainte- nues en place les uns par rapport aux autres à l'aide de systèmes de fixation séparés sur une pluralité de tiges de verre. L'élec- trode la plus proche des ensemble de cathode est appelée "élec- trode G1" et généralement il s'agit d'une grille de commande. L'électrode suivante est appelée "électrode G2" et elle constitue généralement une grille d'écran. Les espacements entre les ca- thodes et ces deux grilles, de même qu'entre les grilles elles- mêmes, sont très critiques. Par exemple une modification aussi faible que 0,025 mm de l'espacement entre une cathode et l'élec- trode GI peut modifier d'environ 60 volts la valeur de la ten- sion de coupure de canon électronique. Malheureusement, pendant le chauffage d'un tube électronique réalisé comme décrit précé- demment, les espacements entre les cathodes GI et G2 varient dans une certaine mesure. Ces variations entraiepnt des tensions de coupure instables et non-uniformes pour les faisceaux d'un canon ce qui provoque une modification des couleurs qui appa- raissent sur l'écran du tube. Ce défaut d'uniformité parmi les faisceaux oblige à prévoir des circuits de correction supplé- mentaires. Il est préférable de développer un tube dans lequel les modifications des espacements entre les ensembles de 2 2464556 cathodes et les électrodes GI et G2 soient uniformes pendant le chauffage. Cette invention se propose d'apporter un perfectionnement aux canons électroniques multi-faisceaux devant être utilisés dans un tube à rayons cathodiques. Un tel onon comporte une plu- ralité d'ensembles de cathodes et au moins deux électrodes suc- cessives espacées munies de perforations alignées. Selon le per- fectionnement apporté par cette invention les ensembles de ca- thodes et les deux électrodes sont fixés individuellement à un élément céramique unique. Cet élément céramique constitue la seule interconnection de support à l'intérieur du canon entre les systèmes de cathodes et les deux électrodes. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui en illustrent un mode de réalisation à titre d'exemple non limitatif. Sur les dessins - la figure 1 est une vue en élévation, en coupe avec arra- chement partiel d'un canon électronique sans sous-ensemble de grille de cathode; - la figure 2 représente en coupe le sous-ensemble de grille de cathode; - les figures 3 et 4 sont des vues en coupe avec arrachement partiel, respectivement en élévation latérale et en plan, d'un canon électronique complet dans lequel le sous-ensemble de la figure 2 a été mis en place dans la partie restante de canon de la figure 1, et - les figures 5 et 6 sont des courbes montrant les variations de la tension de coupure (en volts) en fonction de la durée du chauffage (en minutes) respectivement pour un canon élec- tronique selon la technique antérieure et pour un canon réa- lisé selon un exemple de mise en oeuvre de cette invention. Les détails d'un-canon à électrons 10, perfectionné selon l'invention, sont illustrés par les figures 1 à 4. Les figures 1 et 2 montrent des parties d'un canon qui, lorsqu'elles sont assemblées, forment le canon complet représenté aux figures 3 et 4. Ce canon 10 comprend deux tiges de support 12 en verre sur lesquelles sont montées les diverses électrodes du canon. Ces électrodes comprennent trois ensembles 14 de cathodes en ligne, uniformément espacés (un pour chaque faisceau), une électrode de grille de commande 16, une grille d'écran 18, une première électrode de focalisation et d'accélération 20, une seconde électrode de focalisation et d'accélération 22 et une coupe écran 24, ces composants étant espacés à partir de la cathode dans l'ordre indiqué. Chaque ensemble de cathodes 14 comprend un manchon de ca- thode 26, fermé à son extrémité antérieure par un capuchon 28 pourvu d'un revêtement 30 émettant des électrons. Les manchons de cathode 26 sont supportés à leurs extrémités ouvertes dans des tubes 32. Chacune des cathodes est indirectement chauffée par un filament de chauffage 34 muni de pattes 36 qui sont sou- dées sur des étriers de chauffage 38 qui, à leur tour, sont soudés sur des broches de support 40 noyées dans les tiges de verre 12. L'électrode de commande 16 et la grille d'écran 18 constituent deux éléments étroitement espacés comportant chacun trois perforationsou ouvertures centrées avec les revêtements de cathodes 30. La grille de commande 16 est essentiellement constituée par une plaque plane comportant une nervure périphé- rique 42 s'étendant autour de trois ouvertures. La grille écran 18 est constituée de deux éléments 44 et 46. Le premier élément 44 est une plaque plane comportant deux rebords parallèles et le second élément 46 est également constitué d'une plaque plane à l'exception de sa partie centrale qui est légèrement bombée à partir de l'élément 44. Les deux éléments 44 et 46 possèdent trois ouvertures qui sont alignées avec les ouvertures ou per- forations de la grille de commande 16. L'ensemble de cathodes 14, l'électrode de commande 16 et la grille écran 18 sont réalisés sous la forme d'un sous-ensem- ble séparé 50, représenté à la figure 2. Ces trois composants sont brasés sur des zones métallisées des surfaces d'une pièce plate 52 en forme de pastille de céramique. Les ensembles de cathodes 14 sont connectés à la pastille de céramique 52 par l'intermédiaire d'un élément annulaire 54 qui est brasé sur un côté de la plaquette céramique 5Z. Le tube 32 de chaque ensemble de cathodes est soudé sur l'élément annulaire 54. On notera que le tube 32 pourrait être également soudé directement sur la plaquette céramique 52. La grille de commande 16 est brasée sur la côté opposé de la pastille céramique 52, le long de la ner- vure périphérique 42. La grille écran 18 est brasée sur la pastille céramique aux extrémités des deux rebords parallèles 48. On notera que l'espacement entre les électrodes de commande 16 et la grille écran 18 est directement fonction de la hauteur de la nervure-périphérique 42 et de la longueur des rebords 48 étant donné que chacun de ces éléments est au contact de la même surface plate de la pastille de céramique 52. Une fois que les manchons de cathodes 26 ont été introduits dans les tubes de support 32 et que la distance séparant les revêtements de ca- thode 30 et la grille écran 16 a été réglée à la valeur désirée, les manchons 26 sont soudés aux tubes 32 afin de former le sous- ensemble complet 50. Ce sous-ensemble est fixé à la partie res- tante du canon électronique en soudant la grille écran 18 à un étrier de support 55 qui s'étend entre les deux tiges de verre 12. La première électrode d'accélération et de Localisation 20 comprend deux éléments en forme de coupe rectangulaire 56 et 58 raccordés par leurs extrémités ouvertes. Les parties constituant le fond de chacun de ces éléments 56 et 58 comportent trois ou- vertures ou perforations, qui sont alignées avec les perforations de l'électrode de commande 16 et de la grille écran 18. La se- conde électrode d'accélération et de Localisation 22 est égale- ment en forme de coupe rectangulaire, l'extrémité ouverte de l'électrode 22 étant disposée à l'encontre de l'électrode 20. L'électrode 22 est également pourvue de trois ouvertures ou per- forations.L'ouverture médiane est alignée avec l'ouverture mé- diane adjacente de l'électrode 20. Cependant, les deux ouvertures extérieures sont légèrement décalées vers l'extérieur, par rap- port aux ouvertures externes de l'électrode 20 afin d'aider à la convergence des faisceaux extérieurs avec le faisceau cenral. La coupe écran 24, située à la sortie du canon 10, comporte di- vers éléments de correction coma 60, situés sur sa base autour ou près des trajectoires du faisceau électronique. On notera que le système selon l'invention vient se centrer autour du sous ensemble 50 et que le reste du canon peut forte- ment varier de ce qui a été décrit et représenté ici. Par exem- ple, la partie de Localisation du canon peut être identique à celle décrite dans le brevet américain n0 3 932 786 qui décrit un canon à lentille résistive ou à celle décrite dans le brevet américain n0 3 946 266 qui illustre des électrodes de focalisa- tion à ouverture unique. La réalisation du canon électronique décrite ici, dans laquelle l'ensemble de cathode, l'électrode de commande et la grille écran sont construits sous la forme d'un sous-ensemble unique sur un substrat céramique présente des avantages consi- dérables par rapport aux canons électroniques selon la techni- que antérieure. Dans la plupart des canons électroniques selon la technique antérieure, chaque composant est fixé de façon séparée sur les tiges de verre et il est par conséquent soumis à la chaleur nécessaire au ramolissement de ces tiges pendant l'assemblage et le montage des différentes parties. Dans le pré- sent mode de réalisation de cette invention, aucun des compo- sants du sous-ensemble n'est soumis à cette chaleur qui est ap- pliquée pendant l'opération de montage. Il en résulte qu'aucun des composants du sous-ensemble n'est déformé comme cela se pro- duit dans les tubes électroniques selon la technique antérieure. Dans un type de canon électronique selon la technique anté- rieure, la cathode est réalisée sous la forme d'un sous-ensemble êvec une grille de commande en forme de coupe. Cependant ce sous- ensemble est fixé sur les tiges de verre, séparemment de la fi- xation de la grille écran. Lors du fonctionnement du tube, les tiges de verre chauffent et se dilatent. Etant donné que les tiges sont séparées, leur chauffage peut être différentce qui se traduit par une différence de dilatation. Ceci ne constitue qu'un mécanisme possible qui peut entraîner une variation des espacements d'électrodes et des modifications des tensions de coupure des faisceaux. Ces modifications ont été représentées par les courbes de la figure 5, en fonction du temps de chauf- fage à partir de la mise en fonctionnement, pour un canon élec- tronique typique selon la technique antérieure. Les trois courbes représentent les variations de la tension de coupure pour les faisceaux rouge (R), vert (G) et bleu (B). On voit que dans un type particulier de tube et de canon, les positions relatives des courbes et leurs amplitudes individuelles peuvent fortement varier. Le mécanisme qui provoque ces varia- tions de tension de coupure dans les canons connus n'est pas en- tièrement connu. Etant donné que les variations ne sont pas uni- formes pour différents tubes d'un type déterminé, on pense qu'une combinaison de facteurs soit en cause. Ces facteurs peuvent être notamment un chauffage irrégulier des tiges de verre entraînant une dilatation irrégulière et/ou une déformation des grilles durant leur chauffage. Les. améliorations qui peuvent être obte- nues en incorporant un exemple de réalisation de l'invention dans un canon électronique ressortent clairement de l'examen des courbes de la figure 6. Les courbes des tensions de coupure des trois faisceaux R, G et B sont très voisines les unes des autres pendant le chauffage. On pense que cette amélioration des performances pen- dant le chauffage résulte de la combinaison de la fixation des trois ensembles de cathode, de la grille de commande et de la grille écran sur une plaque unique de matériau céramique et de la fixation du sousensemble céramique sur les tiges ou cordons de verre de manière qu'un chauffage et une dilatation non uni- formes des tiges de verre n'affectent pas l'espacement cathode- grille. Il demeure bien entendu que cette invention n'est pas li- mitée à l'exemple de réalisation décrit et représenté, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. REVENDICATIONS 1.- Canon électronique multi-faisceaux pour tube à rayons cathodiques comprenant une pluralité d'ensemblesde cathode et au moins deux électrodes successives espacées comportant des perforations alignées pour le passage d'une pluralité de fais- ceaux électroniques, ce canon étant caractérisé en ce que les ensembles de cathode (14) et les deux électrodes (16,18) sont fixés individuellement sur un élément céramique unique (52) et en ce que ledit élément céramique constitue une interconnexion de support unique dans ledit canon (10) entre les ensembles de cathode et les deux électrodes. 2.- Canon électronique selon la revendication 1, caracté- risé en ce que les deux électrodes possèdent chacune des parties en saillie respectivement de différentes longueurs, qui sont au contact du même cÈté de la plaquette céramique (52) à laquelle elles sont fixées, lesdites parties en saillie ayant des lon- gueurs prédéterminées afin de définir un espacement désiré entre l'électrode de commande (16) et la grille écran (18). 3.- Canon électronique selon la revendication 2, caracté- risé en ce que la partie en saillie de l'une desdites électrodes (16) est une nervure circonférentielle (42) et les parties en saillie de l'autre électrode (18) sont des rebords (48) s'éten- dant à partir de ses extrémités. 4.- Canon électronique selon la revendication 2, caracté- risé en ce que la plaquette de céramique (52) est plate et en ce qu'elle comporte des zones métallisées sur sa surface, sur lesquelles sont soudés les ensembles de cathode (14) et lesdites électrodes (16, 18).