Brevet FR2541817A1 — publié le 19840831

i 2541817 i Cette inventicn est relative à des tubes à rayons cathodiques du type à masque d'ombre et elle concerne plus particulièrement un contour ou une configuration de masques d'ombre pour de tels tubes. il existe deux contours on configurations de base des panneaux de plaques frontales, utilisés dans des tubes à rayons cathodiques rectangu- laires commerciaux, ayant une dimension d'écran de l'ordre de 22,9 cm (diagonale) Il s'agit des contours sphériques et cylindriques Il apparaît que les exigences futures, en ce qui concerne les conceptions des tubes à rayons cathodiques, s'orientent vers des contours présentant des courbures plus fai- bles que celles destubes cathodiques actuels A cette diminution de la courbure du panneau correspond une diminution de la courbure du masque d'ombre Une telle diminution de la courbure du masque d'ombre augmente les problèmes dûls àce qu'il est convenu le "bombemnent" Ire défaut apparaît, lorsque certaines parties d'un masque d'ombre deviennent plus chaudes que d'autres parties et s'écartent, vers l'extérieur, du contour général du masque. Cette invention a donc pour objet un contour de masque d'ombre devant Otre utilisé dans un tube a rayons cathodiques à courbure de plaque fron- tale réduise, qui diminue le défaut de bombement. L'invention vise en conséquence un tube à rayons cathodiques qui comporte un masque d'ombre présentant des courbures le long de son axe prin- cipal (grand axe) et de son axe secondaire (petit axe) La courbure selon l'axe principal est plus grande sur les côtés du masque qu'au centre de ce dernier. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressor- tiront de la description faite ci-après, en référence aux dessins annexés qui en illustrent divers exemples de réalisation, dépourvus 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 du panneau de plaque frontale du tube selon la Figure 1, selon 2-2 de cette Figure 1; les Figures 3, 4 et 5 sont des sections droites du panneau de plaque frontale selon la Figure 2, prises selon 3-3, 4-4 et 5-5 respectivement de cette Figure 2; 2 2541817 la Figure 6 est une vue combinée, illustrant les contours de surface extérieure du panneau de plaque frontale sur les sections droites des Figures 3 à 5; la Figure 7 est une vue combinée, illustrant les contours de surface extérieure d'un panneau de plaque frontale d'un autre exemple de réali- sation d'un tube selon l'invention; la Figure 8 est une vue en plan d'un masque d'ombre, pouvant etre utilisé avec le panneau de plaque frontale de la Figure 7 la Figure 9 est une vue combinée, illustrant les sections droites des contours du masque d'ombre, selon 9 a-9 a, 9 b-9 bet 9 c-9 c de la Figure 8 et, la Figure 10 est une vrue en élévation latérale d'unautre exemple de réalisation d'un masque d'ombre selon cette invention. La Figure 1 représente un tube à rayons cathodiques qui se pré- sente sous la forme d'un tube image couleur 10, comportant une enveloppe en verre 11, munie d'un panneau de plaque frontale rectangulaire 12 et d'un col tubulaire, Raccordés par une partie tronconique en forme d'entonnoir 16 Le panneau cormporte une plaque frontale d'observation 18, et une paroi latérale, ou flasque périphérique 20, qui est scellé sur la partie tronconique en forage d'entonnoir 16 par l'intermédiaire d'une fritte de verre 170 Un écran rectangu- lire de luminophores tricolores 22 est supporté par la surface intérieure de la plaque frontale 181 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 auplan de la Figure 1) En variante, cet écranpeut être un écrande points de luminophores Une électrode de sélection de couleurs, pourvue d'une pluralité de perforations, ou masque d'orbre Z 4, est montée de façon amovible dans le panneau de plaquefrontale 12, cette électrode de sélection de couleurs étant espacée par rapport à l'écran 22 Un canon électronique en ligne 26, représenté schématiquementpar 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 déviationmagnétique externe, telque le collier 30, représenté schématiquement sur le dessin, qui entoure le col 14 et la partie tronconique en forme d'entonnoir 16; au voisinage de la jonc- tion de ces deuxéléments, afinde soumettre les trois faisceaux 28 à des flux magnétiques verticaux et horizontaux, afin de balayer les faisceaux horizon- talement, 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. La Figure Z représente la partie frontale du panneau de plaque frontale 12 La périphérie de ce panneau 12 forme un rectangle comportant des côtés légèrement 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 rectan- gulaire. 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 respecti- vement sur les Figures 3, 4 et 5 Une comparaisondes contours relatifs de la surface extérieure de la plaque de panneau frontal 12, le long de l'axe secon- daire, de l'axe principal, et de la diagonale du tube, est visible sur la Figure. 6 La surface extérieure dupanneau de plaque frontale 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 centrale du panneau 12 La courbure de surface, le long de la diagonale, e st choisie de façon à amortir (faciliter) la transition entre le S différente s courbures le long des axes principal et secondaire Selon un exemple de réali- sation préféré de l'invention, la courbure, le long de l'axe secondaire, est au moins 4/3 fois supérieure àla courbure le long de l'axe principal, du moins dans la partie centrale de la plaque frontale Selon un autre exemple de réali- sation préféré, un contour le longde la diagonale présente au moins un change- ment de signe de sa dérivée seconde, à partir de l'emplacement centre à angle de la plaque frontale, telque représente sur les Figures 5 et 6. Compte tenu des courbures différentes le long des axes princi- pal et secondaire et le long de la diagonale, la hauteur A de la jupe de panneau peut être constanteautour 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 4 25418 17 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 tfestons", c'est-à-dire de façon que cette hauteur soitlégèrement plus importante sur la diagonale qu'aux extrémités des axes principal et secon- daire Cette invention englobe 9 bien entendu, les deux variantes. En raison des différences de courbure le long des axes principal et secondaire, les points, sur la surface extérieure du panneau, directement opposés aux bords de l'écran 22, sont situés tous sensiblement dans le minme 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 la Figure 2, une ligne de contour, sur la surface extérieure dupanneau, qui constitue sensiblement un rectangle en superposition sur les bords de l'écran 22 Par conséquent, lorsque le tube électronique selon l'invention 10 est intro- duit dans un récepteur de télévision, on peut utiliser autour du tube un masque àbordure de largeur uniforme L'ar 8 te de ce masque qui est au contact du tubes 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 apparaftre 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 tan- gentes au centre du panneau, il existe un planperpendiculaire à l'axe Z qui coupe les surfaces et forme un rectangle à l'endroitde l'intersection. On peut utiliser la relation suivante pour déterminer les para- mètres géométriques du contour de surface du panneau le long de l'axe princi- pal et de l'axe secondaire R 1 4 RZ t 2 = R _ 4 R 1 / Z 2 2 2 2 dans laquelle: R 1 est le rayon de courbure selon l'axe principal XX Rz est le rayon de courbure selon l'axe secondaire YY 25418 1 ' Z est la longueur de la co Lde du panneau selon la direction de l'axe prin- cipal XX; et, est la longueur de la corde du panneau selon la direction de l'axe secon- daire YY. Le contour réel du panneau estdécrit par des segments de cer- cles parallèles au plan X-Z et ayant des rayons qui varient d'une certaine va- leur, sur l'axe des X, jusqu'à une valeur relativementimportante aux extré- mités de l'axe secondaire (axe YY), et pardes segments de cercles parallèles au plan Y-Z et ayant des rayons qui varient depuis une autre valeur, sur l'axe des Y, jusqu'à une autre valeur relativement importante auxextrémités de l'axe principal Le rayon, sur l'axe secondaire (Y-Y) estplus court que le rayon sur l'axe principal (X-X), et, par conséquent, la courbure, le long de l'axe secondaire, est plus grande que la courbure le longde l'axe principal. Les rayons des segments circulaires aux extrémités des axes principal et secondaire, sont suffisamment grands pour que, lorsque la plaque frontale est observée à partir de distances normales d'observation, des por- tions de la plaque frontale, sur les bords de l'écran, apparaissent sous la for- me de lignes droites De tels rayons pourraient être infinis, alors la bordure périphérique du panneau serait réellement 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 Ceciest dû au fait qu'il est nécessaire d'introduire une certaine compensation d'épaisset 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 son centre vers ses bords Dans certains exemples de réalisation, il se pro- duit 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'épaisseur nécessaire est fonction de la dimension du tube électronique et d'autres considérations de conception dudit tube Généralement, la valeur de la compensation d'épaisseur nécessaire est de l'ordre de 1 à 3 mm Dans 6 2541817. d'autres exemples de réalisation, on a découvertqu'il était préférable d'in- clure un panneau de plaque frontale qui estplus épais sur ses angles qu'aux extrémités de ses axes principal et secondaire. La courbure du masque d'ombre 24 décrit un tracé sensiblement parallèle 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 teqhniciens, etl'on pourra se reporterau brevet américain n 4136 300 On peut appliquer à la structure du tube électronique, objet de cette invention, les écarts de masque décrits dans ce brevetantérieur, de même que les variations d'espacements d'ouvertures ou de perforations indi- quées 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 regardde 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, pros des bords de la plaque frontale, 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 frontale, sur les bords de l'écran, restent sensiblement dans un plan Pl et ils définissent une ligne de contour rectangulaire, comme dans l'exenmple de réali- sation décrit précédemment. Z 5 Le masque d'ombre correspondant, pour un panneau de plaque fron- tale de tube à rayons cathodiques illustré par la Figure 7, possède un contour sensiblement similaire à celui du panneau Le contour d'un tel masque d'ombre peut être généralement obtenu en décrivant la courbure selon l'axe principal (X-X) sous la forme d'un cercle de grand rayon sur 75 % environ de la partie centrale de l'axe principal, et d'un cercle de rayon plus petit sur le reste de l'axe principal, La courbure parallèle à l'axe secondaire (Y-Y) est telle qu'elle s'adapte facilement à la courbure selon l'axe principalde la périphérie du mas- que et qu'elle peut présenter une variation de courbure, comme c'est le cas le longde l'axe principal. 7 2541817 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 repré- sentés par les courbes 9 a et 9 b, respectivement, sur la Figure 9 Le masque 32 présente une courbure, le longde 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 améliorées de "bombement", en raison de la courbure accrue près des extré- mités de l'axe principal. Selon une variante de réalisation de l'invention, 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 courbures, 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 principal, et comme on l'a représenté sur la Figure 10, la dérivée seconde du contour 36, le long de l'axe secondaire, présente un signe opposé par rapport àcelui de la dérivée seconde du contour 38 sur les côtés du masque 40 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 égalementadoucis, 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, comme le montre le contour 9 c sur la Figure 9. On notera que la présente invention peut être appliquée à un grand nombre de tubes images couleur à masque d'ombre des types à écran de lignes ou de points de luminophores. Il demeure bien entendu que cette inventionn'est pas limitée aux divers exemples décrits et représentés, mais qu'elle en englobe toutes les variante s. REVENDICATIONS 1 Tube à rayons cathodiques quicomprend un masque d'ombre, monté à l'intérieur dudit tube, ledit masque d'ombre comportant des courbures selon ses axes principal et secondaire, caractérisé en ce que la courbure le long de l'axe principal (X) est plus grande sur les côtés dudit masque ( 24, 32, 40) qu'au centre de ce masque. 2 Tube à rayons cathodiques selon la revendication 1, carac- térisé en ce que ledit masque d'ombre (Z 4, 32) possède une courbure le long de son axe principal (X), qui est différente de la courbure selon son axe secon- daire (Y). 3 Tube à rayons cathodiques selon la revendication 1, carac- térisé en ce que les courbures le long des bords du masque d'ombre ( 40), paral- lèles à l'axe principal(X), sont plus faibles sur les côtés du masque que la courbure le long de l'axe principal, sur les côtés du masque. 4 Tube à rayons cathodiques selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le contour centre-à-angle dudit masque d'ombre ( 24, 32) pré- sente au moins un changement de signe pour sa dérivée seconde. Tube à rayons cathodiques selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la dérivée seconde du contour ( 36) le long de l'axe secondaire (Y) est de signe opposé à la dérivée seconde du contour ( 38), sur les côtés du masque parallèles à l'axe secondaire. 6 Tube à rayons cathodiques selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la courbure dans chaque planparallèle à l'axe secondaire (Y) est plus grande sur les côtés dudit masque ( 24, 32) que près de l'axe principal (X).