Brevet FR2541819A1 — publié le 19840831

l 2541819 3 La présente invention zoncerne des tubes à rayons cathodiques, et elle vise plus particulièrement Ge S contours ou configurations de surface des pan- neaux de plaque frontale pour de tels tubes. Il existe à l'heure actuelle deux configurations ou contours de base de pan neau de plaque frontale, utilisés pour des tubes à rayons cathodiques rectangu- laires, présentant des dimensions d'écran supérieures à 22, 9 cm (diagonale). Il s'agit des contours sphériques et cylindriques Bien qu'il soit possible d'envi sager des contours plats, le poids et l'épaisseur accrus qui en résultent, en ce qui concerne le panneau de plaque frontale, pour conserver la même résistance de l'enveloppe, sont tout à fait indésirables Par ailleurs, si un tube à rayons cathodiques à plaque frontale plane constitue un tube image couleur à masque d'ombre, le poids additionnel et la complexité accrue d'un masque d'ombre ap- proprié sont également indésirables. La présente invention se propose d'apporter un contour de panneau de plaque frontale incurvé qui n'est ni sphérique, ni cylindrique, mais qui peut créer l'illusion d'être plat, pour un observateur. Selon la présente invention, un tube à rayons cathodiques comporte une plaque frontale rectangulaire dont la surface extérieure présente une courbure à la fois le long de son axe principal (grand axe) et de son axe secondaire (petit a:e) Dans la partie centrale de la plaque frontale au moins, la courbure, le long de l'axe secondaire, est plus grande que la courbure le long de l'axe principal. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après, qui en illustre divers exemples de réalisation dé- pourvus 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 dans lequel l'invention peut être mise en oeuvre la Figure 2 est une vue frontale de panneau de plaque frontale du tube selon la Figure 1, selon 2-2 de la Figure 1; les Figures 3, 4 et 5 sont vues en section droite du panneau de plaque frontale de la Figure 2, selon 3-3, 44 et 5-5, respectivement, de la Figure 2 la Figure 6 est une vue combinée illustrant les contours de la surface extérieure du panneau de plaque frontale, pour les sections droites des Figures 3, 4 et 5 la Figure 7 est une vue combinée illustrant les contours de la surface extérieure d'un panneau de plaque frontale d'un autre exemple de réalisation d'un tube cathodique; la Figure 8 est une vue en plan d'un masque d'ombre pouvant être-utilisé avec le panneau de plaque frontale de la Figure 7; et, la Figure 9 est une vue combinée illustrant les sections droites des con- tours de masque d'ombre selon 9 a-9 a et 9 b-9 b de la Figure 8. La Figure 1 représente un tube à rayons cathodiques qui se présente sous la forme d'un tube image couleur 10, comportant une enveloppe en verre ll, munie d'un panneau de plaque frontale rectangulaire 1 Z et d'un col tubulaire, raccordés par une partie tronconique en forme d'entonnoir 16, Le panneau comporte une plaque frontale d'observation 18, et une paroi latérale, ou flasque périphérique , qui est scellé sur la partie tronconique en forme d'entonnoir 16 par l'inter- médiaire d'une fritte de verre 17 Un écran rectangulaire de luminophores tri- colores 22 est supporté par la surface intérieure de la plaque frontale 18 Cet écran est de préférence un écran de lignes de luminophores, dans lequel les lignes s'étendent sensiblement parallèlement à l'axe secondaire (petit axe) Y-Y (normal au plan de la Figure l) En variante, cet écran peut être un écran de poilts de luminophores Une électrode de sélection de couleurs, pourvue d'une pluralité de perforations, ou masque d'ombre 24, est montée de façon amovible dans le panneau de plaque frontale 12, cette électrode de sélection de couleurs étant espacée par rapport à l'écran 220 Un canon électronique en ligne 26, re- présenté schématiquementn par un contour en traits interrompus, sur la Figure 1, est monté au centre du col 14, de façon à engendrer et diriger trois faisceaux électroniques 28 le long de trajectoires convergentes coplanaires, au travers du masque 24, vers l'écran 22 En variante, le canon électronique peut présenter une configuration triangulaire, ou configuration delta. Le tube 10, illustré par la Figure 1, est conçu et réalisé de manière à être utilisé avec un collier de déviation magnétique externe, tel que le collier , représenté schématiquement sur le dessin, qui entoure le col 14 et la par- tie tronconique en forme d'entonnoir 16, au voisinage de la jonction de ces deux éléments, afin de soumettre les trois faisceaux 28 à des flux magnétiques ver- ticaux et horizontaux, afin de balayer les faisceaux horizontalement, dans la direction de l'axe principal (axe X-X), et verticalement, dans la direction de l'axe secondaire (Y-Y), respectivement, selon une trame rectangulaire sur l'écran 22. 3 2541819 La Figure 2 représente la partie frontale du panneau de plaque frontale 12. La périphérie de ce panneau 12 forme un rectangle comportant des cotés légère- ment inclinés Les bords de l'écran 22 ont été représentés par le contour en traits interrompus, sur la Figure 2 Ce contour est de forme rectangulaire. Les contours spécifiques, le long de l'axe secondaire (Y-Y), de l'axe principal (X-X), et de la diagonale du tube, ont été représentés respectivement sur les Figures 3, 4 et 5 Une comparaison des contours relatifs de la surface extérieure de la plaque de panneau frontal 12, le long de l'axe secondaire, de l'axe princi pal, et de la diagonale du tube, est visible sur la Figure 6 La sur- face extérieure du panneau de plaque frontal 12 est incurvée le long des axes principal et secondaire, la courbure, le long de l'axe secondaire, étant plus grande que la courbure le long de l'axe principal, au moins dans la partie cen- trale du panneau 12 La courbure de surface, le long de la diagonale, est choisie de façon à amortir (faciliter) la transition entre les différentes courbures le long des axes principal et secondaire Selon un exemple de réalisation préféré de l'invention, la courbure, le long de l'axe secondaire, est au moins 4/3 fois supérieure à la courbure le long de l'axe principal, du moins dans la partie cen- trale de la plaque frontale Selon un autre exemple de réalisation préféré, un contour le long de la diagonale présente au moins un changement de signe de sa dérivée seconde, à partir de l'emplacement centre à angle de la plaque frontale. Compte tenu de's courbures différentes le long des axes principal et se- condaire et le long de la diagonale, la hauteur A de la jupe de panneau 20 peut être constante autour de la périphérie du panneau 12, comme illustré par les Figures 3 à 5 Afin d'obtenir cette hauteur de jupe constante, il est nécessaire d'adoucir convenablement le contour de la plaque frontale, entre le bord de l'écran et la jupe Si cette opération s'avère difficile, on peut faire légèrement varier la hauteur de la jupe autour de la périphérie du tube, à la manière de "festons", c'est-à-dire de façon que cette hauteur soit légèrement plus impor- tante sur la diagonale qu'aux extrémités des axes principal et secondaire Cette invention englobe, bien entendu, les deux variantes. En raison des différences de courbure le long des axes principal et secon- daire, les points, sur la surface extérieure du panneau, directement opposés aux bords de l'écran 22, sont situés tous sensiblement dans le même plan P. Ces points sensiblement coplanaires présentent, lorsqu'on les regarde à partir de la partie frontale du panneau de plaque frontale 12, comme c'est le cas pour 4 25418 j 9 la Figure 2, une ligne de contour, sur la surface extérieure du panneau, qui constitue sensiblement un rectangle en superposition sur les bords de l'écran 22 Par conséquents lorsque le tube électronique selon l'invention 10 est intro- duit dans un récepteur de télévision, on peut utiliser autour du tube un masque à bordure de largeur uniforme L'arête de ce masque qui est au contact du tube, sur la ligne de contour rectangulaire, est également située sensiblement dans le plan P Etant donné que la bordure périphérique d'une image, sur le tube électronique, semble plane, il se produit une illusion optique qui fait ap- paraftre l'image sous une forme plane, même lorsque le panneau de plaque frontale est incurvé à la fois selon l'axe principal et selon l'axe secondaire. Selon un exemple de réalisation d'un tube cathodique, le panneau de plaque frontale est formé à partir de deux surfaces cylindriques rendues lisses, dont les axes sont perpendiculaires Les rayons des deux surfaces cylindriques sont choisis de manière que, lorsque les deux surfaces sont tangentes au centre du panneau, il existe un plan perpendiculaire à l'axe Z qui coupe les surfaces et forme un rectangle à l'endroit de l'intersection, On peut utiliser la relation suivante pour déterminer les paramètres géo- métriques du contour de surface du panneau le long de l'axe principal et de l'axe secondaire i I 4 R a e 2 ti R 4 RZ -C, R 1 2 2 =R2 2 2 dans laquelle R est le rayon de courbure selon l'axe principal XX R 2 est le rayon de courbure selon l'axe secondaire YY e 1 est la longueur de la corde du panneau selon la direction de l'axe prin- cipal XX; et, e 2 est la longueur de la corde du panneau selon la direction de l'axe secon- daire YY. Le contour réel du panneau est obtenu à l'aide de rayons parallèles à l'axe des X, qui varient d'une certaine valeur, sur l'axe des X, jusqu'à une valeur relativement importante aux extrémités de l'axe secondaire (axe YY), et à l'aide de rayons parallèles à l'axe des Y, qui varient depuis une autre valeur, sur l'axe des Y, jusqu'à une autre valeur relativement importante aux extré- mités de l'axe principal Le rayon, sur'l'axe secondaire (Y-Y) est plus court que le rayon sur l'axe principal (X-X), et, -par conséquent, la courbure, le 2 5 4 1 8 1 9 long de l'axe secondaire, eet plus grande que la courbure le long de l'axe principal. Les rayons, aux extrémités des axes principal et secondaire, sont suffi- samment grands pour que, lorsque la plaque frontale est observée à partir de distances normales d'observation, des portions de la plaque frontale, sur les bords de l'écran, apparaissent sous la forme de lignes droites De tels rayons pourraient être infinis, alors la bordure périphérique du panneau serait réelle- ment plane, ou bien ces rayons pourraient être très grands, de manière que les côtés de la bordure périphérique soient légèrement incurvés hors d'un plan. mais qu'ils puissent cependant être encore considérés comme sensiblement plans. Le contour de la surface intérieure de la plaque frontale 18 du panneau 12 est légèrement différent du contour de surface extérieure Ceci est dû au fait qu'il est nécessaire d'introduire une certaine compensation d'épaisseur à l'épaisseur de la plaque frontale de manière à optimiser le rapport résistance/ poids du panneau de plaque frontale, comme on peut le voir sur la Figure 5. Par conséquent, la plaque frontale 18 présente une épaisseur qui augmente de Eon centre vers ses bords Dans certains exemples de réalisation, il se produit une compensation d'épaisseur plus importante le long de l'axe secondaire (Y-Y) que le long de l'axe principal (X-X), La grandeur de cette compensation d'épais- seur nécessaire est fonction de la dimension du tube électronique et d'autres considérations de conception dudit tube Généralement, la valeur de la com- pensation d'épaisseur nécessaire est de l'ordre de 1 à 3 mm Dans d'autres exemples de réalisation, on a découvert qu'il était préférable d'inclure un pan- neau de plaque frontale qui est plus épais sur ses angles qu'aux extrémités de de ses axes principal et secondaire. La courbure du masque d'ombre 24 décrit un tracé sensiblement paral- lèle à celui de la courbure de la surface intérieure de la plaque frontale 18. Cependant, un écart ou une déviation, par rapport à ce tracé parallèle, est bien connu des techniciens, et l'on pourra se reporter au brevet américain na 4 136 300 On peut appliquer à la structure du tube électronique objet de cette invention les écarts de masque décrits dans ce brevet antérieur, de même que les variations d'espacements d'ouvertures ou de perforations indiquées dans ce brevet américain. La Figure 7 illustre les variations de courbure de la surface d'une plaque frontale d'un autre tube à rayons cathodiques selon l'invention Dans cet exemple de réalisation, la courbure, le long de l'axe secondaire, est similaire à celle de l'exemple de réalisation décrit en regard de la Figure 6 Cependant, la courbure, le long de l'axe principal, est très inférieure dans la portion cen- trale de la plaque frontale, et elle augmente près des bords de cette plaque. Dans ce mode d'exécution, la courbure le long de l'axe principal, près des bords de la plaque frontales est plus grande que la courbure générale le long de l'axe secondaire Grâce à cette conception, la portion centrale de la plaque frontale est plus plate, alors que les points de la surface extérieure de la plaque :0 frontale, sur les bords de l'écran, restent sensiblement dans un plan P, et ils définissent une ligne de contour rectangulaire, comme dans l'exemple de réali- sation décrit précédemment. Le masque d'ombre correspondant, pour un panneau de plaque frontale de tube à rayons cathodiques illustré par la Figure 7, possède un contour sensible- mnent similaire à celui du panneau Le contour d'un tel masque d'ombre peut êt-e généralement obtenu en décrivant la courbure selon l'axe principal (XX) sous la forme d'un cercle de grand rayon sur 75 % environ de la partie cen- traie de l'axe principal, et d'un cercle de rayon plus petit sur le reste de l'axe principale La courbure parallèle à l'axe secondaire (Y-Y) est telle qu'elle s'adapte facilernent à la courbure selon l'axe principal de la périphérie du masque et qu'elle peut présenter une variation de courbure, comme cest le cas le long de l'axe princi pal. La Figure 8 représente une vue en plan d'un mode de réalisation d'un tel masque d'ombre 32 Le contour en traits interrompus 34 représente la bordure de la portion perforée du masque 32 Les contours de surface le long des axes principal (X-X) et secondaire (Y-Y) du masque 32 ont été représentés par les courbes 9 a et 9 b, respectivement, sur la Figure 9 Le masque 32 présente une courbure, le long de l'axe principal, qui est différente de celle le long de l'axe secondaire Le contour selon l'axe principal possède une légère courbure près du centre du masque et une courbure plus importante sur les côtés du masque Un tel contour de masque présente certaines caractéristiques amé- liorées de "bombement"', en raison de la courbure accrue près des extrémités de l'axe principal Ce bombement se produit lorsque certaines parties du masque d'ombre deviennent plus chaudes que d'autres parties et qu'elles se déplacent vers l'extérieur à partir du contour général du masque. 7 2541819 Selon une variante de réalisation de l'invention (non représentée sur les dessins), un masque d'ombre présente la même courbure à la fois le long de l'axe principal et le long de l'axe secondaire, dans la partie centrale du masque, et une courbure plus importante aux extrémités de l'axe principal Les cour- bures, le long des bords du masque qui sont parallèles à l'axe principal, sont plus faibles sur les côtés du masque que la courbure le long de l'axe prin- cipal, et la dérivée seconde du contour, le long de l'axe secondaire, présente un signe opposé par rapport à celui de la dérivée seconde du contour sur les c 8 tés du masque qui sont parallèles à l'axe secondaire. De même que pour les panneaux de plaques frontales décrits ci-dessus, les contours, le long des diagonales des masques d'ombre, doivent être égale- ment adoucis afin de compenser les différentes courbures Il en résulte un contour centre-à-angle, le long des diagonales, dont la dérivée seconde pré- sente au moins un changement de signe. On notera que la présente invention peut être appliquée à un grand nombre de tubes à rayons cathodiques, notamment à des tubes images couleur à masque d'ombre des types à é cran de lignes ou de points de luminophores, et égale- ment à des tubes images monochrome. Il demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée aux divers exemples décrits et représentés, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. 25418 1 9 REVENDICATIONS 1 Tube à rayons cathodiques comportant une plaque frontale rectangu- laire qui présente une surface extérieure possédant des courbures le long de ses axes principal et secondaire, caractérisé en ce que la courbure, le long de l'axe secondaire (Y-Y), est plus grande que la courbure le long de l'axe princi- pal (X-X), au moins dans une portion centrale de la plaque frontale ( 18). 2 Tube à rayons cathodiques selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un masque d'ombre interne ( 24, 32) qui présente également une courbure, selon son axe secondaire (Y-Y), supérieure à sa courbure le long de son axe principal (X-X). 3 Tube à rayons cathodiques selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur de ladite plaque frontale ( 18) est plus grande sur les c 8 tés de ladite plaque frontale qu'au centre de celle-ci. 4 Tube à rayons cathodiques selon la revendication 1, caractérisé en ce que la courbure, le long de l'axe secondaire (Y-Y), est supérieure d'au moins 4/3 à la courbure le long de l'axe principal (X-X), au moins dans la partie cen- trale de ladite plaque centrale ( 18).