Brevet FR2521347A1 — publié le 19830812

l 2521347 Cette invention concerne des tubes images couleurs qui comportent des canons électroniques en ligne améliorés, et elle vise plus particulière- ment un perfectionnement apporté à de tels canons, en vue de réduire le dé- placement horizontal des faisceaux électroniques extérieurs, provoqué par des variations dans la tension de focalisation appliquée aux canons. On sait qu'un canon électronique est conçu de manière à engendrer ou initier de préférence trois faisceaux électroniques, situés dans un même plan, et à diriger ces faisceaux le long de trajectoires convergentes dans ce plan, vers un point, ou une petite zone de convergence, situé près de 1 ' écran du tube Dans un type connu de canon électronique en ligne, tel que décrit, en particulier, dans le brevet américain N O 3 873 879, les lentilles de focalisa- tion électrostatiques principales, pour focaliser les faisceaux électroniques, sont formées entre deux électrodes qui sont désignées respectivement pre- mière et seconde électrodes de focalisation et d'accélération Ces électrodes comportent deux éléments en forme de coupe, présentant des fonds qui se font face Chaque fond de coupe présente trois ouvertures, afin de laisser le pas- sage aux trois faisceaux électroniques, et pour former trois lentilles de foca- lisation principales séparées, une pour chaque faisceau électronique Dans de tels canons électroniques, la convergence statique des faisceaux extérieurs par rapport au faisceau central est généralement obtenue en décalant les ouver- tures extérieures de la seconde électrode de focalisation par rapport aux ou- vertures extérieures de la première électrode de focalisation. On a noté que les emplacements oh le faisceau horizontal des faisceaux électroniques extérieurs vient frapper l'écran, dans des tubes images couleurs comportant le canon électronique décrit ci-dessus, changent avec les modifica- tions de la tension de focalisation appliquée au canon électronique Il est par conséquent hautement souhaitable d'améliorer ces canons électroniques en ligne, afin d'éliminer, ou au moins de réduire, cette sensibilité aux change- ments de tension de focalisation. Selon la présente invention, on perfectionne un canon électronique en ligne dans un tube image couleur en y ajoutant deux ouvertures en forme de fentes, qui sont situées à l'extérieur des deux ouvertures extérieures, dans une portion d'une électrode de focalisation faisant face à la grille d'écran, tout en étant étroitement espacées de ces ouvertures extérieures, de manière à provoquer une distorsion du champ électrostatique formé entre la première 2 2521347 électrode de focalisation et la grille écran, à l'emplacement des deux ouver- tures extérieures La distorsion du champ électrostatique amène les deux faisceaux électroniques extérieurs à converger vers le faisceau électronique central. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après, en référence aux dessins annexés, qui en il- lustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif Sur les dessins la Figure 1 est une vue en plan, partiellement en coupe axiale, d'un tube image couleur à masque d'ombre mettant en oeuvre l'invention; la Figure 2 est une vue en coupe axiale partielle du canon électro- nique représenté sur la Figure 1 par un contour en traits interrompus la Figure 3 est une vue en élévation d'une électrode G 3, cette vue étant prise selon la ligne 3-3 de la Figure 2; la Figure 4 est une vue en plan et en coupe, à échelle agrandie, de portions d'électrodes G 2 et G 3 d'un canon électronique selon la technique anté- rieure, cette vue montrant également les lignes de champ équipotentiel élec- trostatique associé; et, la Figure 5 est une vue en plan et en coupe, à échelle agrandie, des électrodes G 2 et G 3 du canon électronique représenté à la Figure 2, cette Figure montrant également les lignes de champ équipotentiel électrostatique associé. La Figure 1 est une vue en plan d'un tube image couleur rectangulaire , comportant une enveloppe en verre 1 1 qui comprend un panneau de plaque frontale rectangulaire 12 et un col tubulaire 14, ces deux composants étant reliés par une partie tronconique à section rectangulaire 16 Le panneau com- prend une plaque frontale d'observation 18 et une paroi latérale ou bord péri- phérique 20 qui est scellé à la partie tronconique 16 Un écran 22, constitué d'une mosarque de luminophores tricolores, est supporté par la surface in- terne de la plaque frontale 18 De préférence, l'écran est un écran de lignes, dans lequel les lignes de luminophores s'étendent sensiblement perpendicu- lairement au balayage des lignes de trame à haute fréquence du tube (c'est- à-dire perpendiculairement au plan de la Figure 1) Une électrode de sé- lection de couleur pourvue d'une pluralité d'ouvertures, ou masque d'ombre 24, est montée de façon amovible, à l'aide de moyens classiques, selon un espacement prédéterminé par rapport à l'écran 22 Un canon électronique en ligne perfectionné 26, représenté par des traits interrompus sur la Figure 1, est monté centralement dans le col 14, afin d'engendrer et de diriger trois faisceaux électroniques 28 le long de trajectoires convergentes coplanaires, au travers du masque 24, vers l'écran 22. Le tube illustré par la Figure 1 est conçu de façon à pouvoir être utilisé avec un collier de déviation magnétique externe, tel que le collier 30, qui a été représenté schématiquement, entourant le col 14 et la partie tronconique en entonnoir 12, au voisinage de la jonction de ces deux composants Lorsqu'il est activé, le collier 30 soumet les trois faisceaux 28 à des flux magnétiques horizontal et vertical, respectivement, qui provoquent le balayage de l'écran 22 par les faisceaux horizontalement et verticalement, selon une trame rectan- gulaire La plan initial de déviation (pour une déviation nulle) est représenté par la ligne P-P sur la Figure 1, cette ligne passant sensiblement par le mi- lieu du collier 30 Pour des raisons de simplification, la courbure effective des trajectoires du faisceau dévié, dans la zone de déviation, n'a pas été re- présentée sur la Figure 1. La Figure 2 illustre les détails du canon électronique 26 Ce canon comprend deux tiges supports en verre 32 (une seule a été représentée), sur lesquelles sont montées les diverses électrodes Ces électrodes comprennent trois ensembles 34 (un pour chaque faisceau) de cathodes coplanaires égalemen espacés, une grille de commande 36 (Gl), une grille d'écran 38 (G 2), une pre- mière électrode de focalisation et d'accélération 40 (G 3), et une seconde élec- trode de focalisation et d'accélération 42 (G 4), ces électrodes étant espacées, le long des tiges de verre 32, dans l'ordre indiqué ci-dessus Toutes les élec- trodes post-cathode comportent au moins trois ouvertures en ligne, de façon à permettre le passage des trois faisceaux électroniques coplanaires La len- tille principale de focalisation électrostatique du canon 26 est formée entre l'électrode G 3 40 et l'électrode G 4 42 L'électrode G 3 40 comporte deux éléments en forme de coupe, dont les extrémités ouvertes sont fixées l'une à l'autre L'électrode G 4 42 est également en forme de coupe; cependant, son extrémité ouverte est recouverte d'une coupe écran 48 La partie de l'élec- trode G 4 42 faisant face à l'électrode G 3 40 comporte trois ouvertures en ligne 50, dont deux ouvertures extérieures sont légèrement décalées vers l'extérieur à partir des ouvertures correspondantes 52 de l'électrode G 3 40. Le but de ce décalage est d'amener les faisceaux électroniques extérieurs à converger avec le faisceau électronique central Le côté de l'électrode G 3 40 qui fait face à l'électrode G 2 38 comprend trois ouvertures 53, 54, et 55 qui sont alignées avec les ouvertures 56 de l'électrode Gi 36 et avec les ouver- tures 58 de l'électrode G 2 38. Selon l'invention, on perfectionne le canon électronique 26 en y ajoutant deux ouvertures 60 et 62, en forme de fentes rectangulaires, espacées vers l'extérieur des ouvertures extérieures 53 et 55, respectivement, de l'électrode G 3 40, comme on peut le voir sur la Figure 3 Bien que les ouvertures en forme de fentes 60 et 62 aient été représentées selon une forme rectangulaire, il demeure bien entendu que cette invention englobe d'autres formes d'ouver- tures, par exemple ovales, elliptiques et circulaires Le but et l'effet des ouvertures en forme de fente 60 et 62 seront décrits et discutés en détail ci- après, en référence aux Figures 4 et 5. La Figure 4 illustre les lignes de champ électrostatique équipotentiel 64 entre une grille écran G 2 38 ' et une électrode de focalisation G 3 40 ' d'un canon à électrons selon la technique antérieure (sur cette Figure 4, les com- posants similaires à ceux du canon électronique 26 selon la présente invention ont été désignés par les mêmes références, affectées de l'indice ') Les lignes de champ 64, sur les deux ouvertures extérieures 53 ' et sur l'électrode 54 ' de l'électrode G 3 40 ', sont sensiblement symétriques par rapport aux axes des ouvertures Des faisceaux électroniques traversant les centres des ouvertures doivent rencontrer des forces symétriques, et donc poursuivre leur propaga- tion selon des trajectoires rectilignes. La Figure 5 représente les lignes de champ électrostatique équipoten- tiel 66 entre la grille écran G 2 38 et l'électrode de focalisation G 3 40 du canon électronique 26 selon la présente invention La présence de l'ouverture en forme de fente 60, disposée vers l'extérieur par rapport à l'ouverture ex- térieure 53, tout en étant étroitement espacée de cette -dernière, provoque une distorsion des lignes de champ 66 à l'emplacement de l'ouverture extérieure 53 de l'électrode G 3 40 De cette distorsion résulte un décalage vers la gauche (en regardant la Figure 5) de la crête des lignes de champ, à l'em- placement de l'ouverture 53 Compte tenu de ce décalage, un faisceau élec- tronique traversant le centre de l'ouverture 53 rencontre des lignes de champ inclinées (en pente), qui provoquent la co nvergence du faisceau extérieur vers un faisceau électronique central traversant l'ouverture 54. La convergence des deux faisceaux électroniques extérieurs amène les faisceaux électroniques à pénétrer dans la lentille de focalisation princi- pale selon un léger angle, au lieu d'y pénétrer d'une façon rectiligne La pré- sente titulaire a découvert que l'introduction d'une telle arrivée des faisceaux, selon un certain angle, sur la lentille de focalisation, diminuait la sensibilité du déplacement horizontal des faisceaux électroniques centraux par rapport aux changements de tension de focalisation. Des tubes images couleurs ont été soumis à des essais de contrôle, en vue de déterminer ladite sensibilité, en faisant varier la tension de focali- sation de 1000 Volts à + 1000 Volts, par rapport à la tension de focalisa- tion de fonctionnement normal du tube (par exemple 7000 Volts), puis, en mesurant le déplacement horizontal des faisceaux électroniques extérieurs sur l'écran du tube Lorsque de tels essais ont été effectués sur un tube con- tenant une monture de canons électroniques "Hi-PI", commercialisée par la présente titulaire sous la désignation PI-30 R, on a enregistré un déplacement horizontal moyen de 0, 812 mm Au cours d'essais réalisés sur un tube image couleur de dimensions correspondantes, à l'aide du même canon électronique modifié par l'addition d'ouvertures en forme de fentes dans l'électrode G 3, comme décrit ci-dessus, on a enregistré un déplacement horizontal moyen de 0, 137 mm seulement L'adjonction des ouvertures en forme de fentes dans l'électrode G 3 apporte donc un effet sensible sur la réduction de la sensibilité du tube aux changements de tension de focalisation Dans ce canon à électrons perfectionné selon l'invention, des ouvertures en forme de fentes de 2, 00 mm (dimension horizontale) par 1, 524 (dimension verticale) ont été positionnées vers l'extérieur, à partir des ouvertures extérieures ayant un diamètre de 1, 524 mm, avec un espacement (bord à bord) de 0, 762 mm. Il existe plusieurs considérations générales qui entrent en ligne de compte, lors de la mise en oeuvre de la présente invention Tout d'abord, comme on l'a précisé antérieurement, les ouvertures en forme de fentes doivent 8 tre placées suffisamment près des ouvertures des faisceaux électro- niques dans l'électrode G 3, afin que les lentilles électrostatiques soient dé- formées, dans les ouvertures de faisceaux Généralement, l'espacement maxi- mal ouverture en forme de fente ouverture de faisceaux qui peut être utilisé -dans un canon à électrons du type PI-30 R pour obtenir un effet de déformation ou de distorsion relativement important, sur la lentille électronique, est d'environ 1, 50 mm Des espacements dépassant cette limite maximale ont un effet négligeable Par exemple, il est courant, dans des canons électro- niques, de prévoir des ouvertures d'aligneme nt, dans l'électrode G 3, qui sont situées à l'extérieur des ouvertures de faisceaux Dans les canons élec- troniques du type PI-30 R selon la technique antérieure, des trous d'aligne- ment ayant un diamètre de 1, 27 mm étaient espacés d'une distance de l'ordre de 1, 643 mm des ouvertures de faisceaux extérieurs Ces ouvertures d'aligne- ment avaient un effet négligeable sur les lentilles électrostatiques des ouver- tures de faisceaux extérieurs Une seconde considération réside en ce que l'espacement ouverture en forme de fente ouverture de faisceau doit être suffisamment important pour obtenir un matériau d'électrode suffisant pour bloquer les électrodes vagabondes (c'est-à-dire les électrons dûs aux émis- sions dites vagabondes), et pour maintenir l'intégrité de structure des formes d'ouverture de faisceaux, lors du fonctionnement du tube On a découvert qu'un tel espacement minimal, pour un canon électronique du type PI-30 R, était de l'ordre de 0,60 mm Enfin, une troisième comidération réside en ce que l'espacement ouverture en forme de fente ouverture de faisceaux, et également les dimensions et la forme de l'ouverture en forme de fente néces- saires pour obtenir une convergence de faisceau désirée, sont fonction de l'espacement entre les électrodes G 2 et G 3 Les dimensions mentionnées ci- dessus pour le canon électronique PI-30 R s'appliquent lorsque l'espacement électrode G 2 -électrode G 3 est de 1, 22 mm. Il demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit et représenté, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. REVENDICATIONS 1 Tube imagé couleur comportant un canon électronique en ligne, qui comprend au moins une électrode de focalisation et une grille d'écran, ces électrodes comportant une pluralité d'ouvertures en lignes, disposées dans des portions se faisant face, ce tube image étant caractérisé en ce que la portion ( 44) de ladite électrode de focalisation ( 40), en regard de la grille d'écran ( 38), comprend une ouverture additionnelle ( 60, 62) qui est espacée et disposée vers l'extérieur par rapport à une ouverture ( 53, 55) positionnée en dehors de l'axe, faisant partie de ladite pluralité d'ouvertures en lignes, ladite ouverture addi- tionnelle étant suffisamment proche de ladite ouverture positionnée en dehors de l'axe pour provoquer une distorsion d'un champ électrostatique ( 66) formé entre l'électrode de focalisation et la grille écran, à l'emplacement de ladite ouverture positionnée en dehors de l'axe. 2 Tube image couleur selon la revendication 1, qui comprend trois ouvertures en ligne disposées dans ladite portion de l'électrode de foca- lisation, en regard de la grille écran, ce tube image étant caractérisé en ce que ladite électrode de focalisation ( 40) comprend deux ouvertures addition- nelles ( 60, 62) dans ladite portion ( 44) en regard de la grille écran ( 38), qui sont espacées et disposées vers l'extérieur par rapport à deux ouvertures extérieures ( 53, 55) dans ladite portion, ledit espacement étant suffisamment réduit pour provoquer une distorsion dudit champ électrostatique ( 66) formé entre ladite première électrode de focalisation et la grille écran, à l'emplace- ment des deux ouvertures extérieures, de manière que les deux faisceaux électroniques extérieurs convergent vers le faisceau électronique central, sous l'effet de la distorsion du champ électrostatique. 3 Tube image couleur selon l'une des revendications 1 ou 2, carac- térisé en ce que l'écartement entre chaque ouverture additionnelle ( 60, 62) et chaque ouverture extérieure adjacente ( 53, 55) est compris entre 0, 60 mm et 1, 50 mm environ.