Brevet FR2487120A1 — publié le 19820122

L'invention concerne des tubes cathodiques polychromes. Ces tubes permettent la présentation d'informations en plusieurs couleurs. Ils sont de plusieurs types parmi lesquels on distingue essentiellement les tubes à pénétration, les tubes multicanons et les tubes à index. Le tube à pénétration comporte un seul canon à électrons. L'écran est formé d'une ou de plusieurs couches de poudres phosphorescentes dites luminophores correspondant à différentes couleurs. Par application d'une très haute tension commutable, c'est-à-dire qui peut prendre plusieurs valeurs discrètes distinctes les luminophores sont excités diversement et permettent de produire des teintes différentes. Les tubes multicanons portent généralement trois canons affectés respectivement aux couleurs fondamentales rouge, vert et bleu. L'écran du tube est composé de luminophores arrangés par triades correspondant à un point dans le cas du tube à masque perforé et les luminophores sont arrangés par bandes dans d'autres types de tubes, tel par exemple le chromatron où le masque est remplacé par une grille de post-focalisation. L'agencement de ces tubes est tel que chaque canon ne peut exciter que les luminophores correspondant à sa couleur. Les tubes différent selon la disposition des canons, en ligne ou en triangle, et suivant la forme du masque. Dans le tube à index un seul canon excite successivement des colonnes rouge, verte et bleue ; l'une des colonnes est conductrice et permet de repérer le passage du spot. La bande passante des circuits vidéo doit être le triple, au moins, de la bande vidéo image (par exemple 30MHz pour une bande image de 8MHz). Pour certaines applications, et en particulier dans les visualisations destinées aux tableaux de bord des véhicules, notamment d'aéronefs, la présentation d'images doit se faire en couleur mais la place des symboles diversement colorés est fixée-et connue à l'avance sur l'écran. Un tube selon l'invention est concerné par de telles applications où il n'est pas nécessaire de faire appel à l'affichage de n'importe quelle couleur en tout point de l'écran. I1 faut considérer en outre que les tubes multichromes présentent des impératifs ou inconvénients, en particulier, l'éxigence d'une alimentation THT commutable satisfaisant à des commutations rapides et de circuits de correction géométrique pour les tubes à pénétration ; pour les tubes à canons multiples, autant de circuits vidéo que de canons, la présence d'un masque généralement métallique et qui est sensible aux vibrations et aux chocs, une grande précision de fabrication et un cotit élevé ; et pour les tubes à index en dehors d'une bande passante vidéo très grande le fait que ces tubes ne permettent pas le balayage c.avalier. Le but de l'invention est de réaliser un tube adapté au type de visualisation considéré et remèdiant aux difficultés et inconvénients précités. Suivant une caractéristique de l'invention, il est réalisé un tube cathodique polychrome comportant un unique canon à électrons et un écran formé par une couche de luminophores correspondant à différentes couleurs, et dans lequel les luminophores de la couche sont regroupés par couleur de manière à diviser la surface de l'écran en une pluralité N de zones distinctes d'affichage d'informations, une couleur prédéterminée étant attribuée à chaque zone pour y effectuer un affichage monochrome dans cette teinte et délimiter cette zone des régions limitrophes de couleur différen te, le nombre P de couleurs différentes étant au plus égal à celui des zones. Les avantages résultant de l'utilisation d'un tel tube dans le cadre d'applications où la répartitirn en zones distinctes d'affichage est bien définie, sont essentiellement les suivants : couleurs stables parfai tement définies, structure simplifiée due à un canon unique et à l'aménagement de l'écran, une voie vidéo de bande passante correspondant à celle utile de l'ima ge vidéo, absence de masque métallique, alimentation THT délivrant une tension continue unique, facilité d'in tégration à bord d'un aéronef par suite de la simplifi cation des circuits et de l'accroissement de la compaci té, fiabilité accrue, coût modéré, etc... Les particularités et avantages de la présente invention apparaitront dans la description qui suit donnée à titre d'exemple et à l'aide des figures annexées qui représentent - Fig. 1, un schéma de l'écran d'un tube catho dique, aménagé conformément à l'invention ; - Fig. 2, un exemple d'image visualisée sur un tube selon la Fig. 1 ; - Fig. 3, un diagramme général d'un dispositif de visualisation équipé d'un tube eonforme à l'invention. Les zones distinctes d'affichage sur l'écran du tube étant définies à l'avance ainsi que leurs couleurs respectives, il s'en suit que chaque point de l'écran cathodique n'a à produire qu'une seule couleur, celle de la zone dont il fait partie. La réalisation du tube est basée sur ce principe. En se reportant à la Fig. 1 un exemple correspondant est schématisé, l'écran com portant des zones S1 à 56 de dimensions prédéterminées et dont, le nombre et les formes ne sont pas à consi dérer limitatives, et dans lesquelles l'affichage se fait avec une couleur -prédéfinie. Dans les zones S1, 52 et 53 l'affichage s'effectue par exemple en rouge, en jaune dans les zones S4 et 55 et en bleu dans la zone 56. La zone 57 constituée par la surface restante de l'écran donne bien lieu a un affichage dans une autre teinte que celle des zones S1 à 56, en vert par exemple. De manière généralisée, on peut définir l'écran divisé en N zones distinctes d'affichage, chaque zone étant prédéterminée des points de vue dimensions et attribution d'une couleur pour un affichage monochrome invariable. La délimitation de zone résulte de la ou des teintes différentes présentées par les parties limitrophes de la zone considérée selon que ces parties ont trait à une ou plusieurs autres zones. En désignant par P le nombre de couleurs différentes, ce nombre est inférieur ou au plus égal au nombre N de zones distinctives d'affichage, cette dernière condition étant réalisée si chaque couleur n'est attribuée qu'à une seule zone. L'écran est réalisé au moyen d'ure couche de luminophores dont la composition diffère zone par zone en relation avec la couleur à produire. La couche est pour ce faire disposée par étapes successives selon des techniques connues, tel que par pulvérisation cathodique, et en utilisant à chaque fois un masque appropris pour ne laisser apparaître que les surfaces désirées. Ainsi par exemple, le dépôt du rouge dans le cas de la Figure 1 s'effectue à l'aide d'un masque qui ne laisse apparaître que les zones S1, 52 et S3. A titre indicatif, on rappelle ci-après des substances phosphorescentes utilisables pour certaines couleurs : - le bleu est obtenu avec du sulfure de zinc dopé à l'argent ZnS : Ag - le vert peut être choisi parmi : le silicate de zinc dopé au manganèse Zn Si03 : Mn, le sulfure double de cadmium et de zinc dopé à l'argent Cdx Zn S : Ag ou au cuivre Cdx Zn 1 x S : Cu - le rouge peut être choisi parmi : le phosphate de zinc dopé au manganèse (Zn)3 (P04)2 : Mn, pe vanadate d'yttrium dopé à l'Europium (Y02,V2 05): Eu, l'oxyde d'yttrium dopé à l'Europium Y03 : Eu, l'oxysulfure d'yt-trium dopé à l'Europium (Y203, S) :Eu, - les autres teintes, le jaune par exemple, sont réalisées par mélange de substances correspondant aux couleurs fondamentales précitées. La Fig. 2 représente une image normalisée sur un écran ainsi aménagé, les zones S10, 511 et 512 correpondant à la couleur rouge, les zones S13, 514 et 515 au jaune, 516 au bleu et la zone restante 517 au vert. Cet exemple correspond à une représentation sur un indicateur de pilotage. La Fig. 3 se rapporte à la configuration d'un tube selon l'invention dans un dispositif de visualisation et est destinée à mettre en évidence l'analogie avec une structure monochromatique, notamment du fait que le tube monocanon 2 ne nécessite qu'une très haute tension continue constante THT appliquée sur l'électrode d'un revêtement intensificateur terminal 3. La version représentée est à déflexion électrostatique. Les circuits représentés symbolisent un circuit d'alimentation très haute tension 4, un circuit 5 générateur des alimentations haute tension et basse tension diverses destinées aux électrodes de grilles, un circuit 6 générateur des signaux de dé flexion DX et DY destinés respectivement aux plaques de déviation horizontale et verticale et des circuits vidéo 7 délivrant le signal vidéo SV. Les circuits vidéo 7 comportent une voie vidéo unique et la bande passante nécessaire correspond à celle de l'image vidéo. De part ses caractéristiques structurelles, chaque zone présente une même couleur stable et bien définie en tous ses points. L'invention s'applique notamment à la visualisation en couleurs d'informations de navigation à bord d'aéronef ; les appareils de visualisation correspondants peuvent être montés sur le tableau de bord, ou équiper des viseurs ou des dispositifs de pilotage tête haute. REVENDICATIONS 1. Tube cathodique polychrome comportant un unique canon à électrons et un écran formé par une couche de luminophores correspondant à différentes couleurs, caractérisé en ce que les luminophores de la couche, sont regroupés par couleur de manière à diviser la surface de l'écran (1) en une pluralité N de zones distinctes d'affichage d'informations (S1 à 57), une couleur prédéterminée étant attribuée à chaque zone pour y effectuer un affichage monochrome dans cette teinte et délimiter cette zone des régions limitrophes de couleur différente, le nombre P des couleurs différentes étant au plus égal à celui des zones. 2. Tube selon la revendication 1, caractérisé en ce que les N zones comportent N-l zones de dimensions prédéterminées (S1 à S6) et une Ne zone (57) constituée par la surface restante de l'écran, c'està-dire celle extérieure aux dites N-l zones, la Nezoneétant constituée de luminophores correspondant à une pe couleur différente des P-l couleurs attribuées aux dites N-l zones. 3. Dispositif de visualisation utilisant un tube selon la revendication 1 ou 2 , caractérisé en ce que les circuits vidéo (7) forment une unique voie vidéo de bande passante correspondant à la bande utile de l'image vidéo et que le circuit d'alimentation très haute tension (4) delivre une tension continue THT- unique.