Brevet FR2541820A1 — publié le 19840831

Cette invention concerne des tubes à rayons cathodiques, et elle vise plus particulièrement des con ours ou configurations de surface des panneaux de plaque frontale de tels tubes. Il existe, à l'heure actuelle, deux contours de base de panneau de plaqu frontale utilisés pour des tubes à rayons cathodiques rectangulaires, pour des dimensions d'écran supérieures à environ 22, 9 cm (diagonale) Il s'agit des type de contours sphériques et cylindriques Bien qu'il soit possible de réaliser des contours plats, l'épaisseur et le poids ajoutés au panneau de plaque frontale, pour conserver la même résistance d'enveloppe, sont indésirables En outre, si un tube à rayons cathodiques à plaque frontale plane est un tube image couleur à masque d'ombre, le poids supplémentaire et la complexité d'un masque d'omb approprié sont également indésirables, Cette invention se propose donc d'apporter un contour de plaque fron- tale incurvé nouveau, qui n'est ni sphérique, ni cylindrique, mais qui peut créer l'illusion d'être plat, pour un observateur. En conséquence, cette invention a pour objet un tube à rayons catho- diques qui comprend une plaque frontale rectangulaire présentant une surface extérieure ayant une courbure à la fois selon son axe secondaire (petit axe) et selon son aise principal (grand axe), La courbures le long de l'axe secondaire, au moins dans une portion centrale de la plaque frontale, est plus grande que la courbure le long de l'axe principal La surface extérieurep sur les sections droites de la plaque frontale parallèles à l'axe secondaire, est incurvée, la courbure de chaque section droite diminuant en même temps qu'augmente la distance à partir de l'axe secondaire. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés, qui en il- lustrent 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 en élévation frontale du panneau de plaque frontale du tube cathodique selon la Figure 1, cette vue étant prise selon la ligne 2-2 de la Figure 1; les Figures 3, 4 et 5 sont des vues en section droite selon 3-3, 4-4 et 5-5, respectivement, de la Figure 2, du panneau de plaque frontale représenté sur cette Figure 2 la Figure 6 est une vue combinée représentant les contours de sur- face extérieure du panneau de plaque frontale, aux endroits des sections droites des Figures 3, 4 et 5; la Figure 7 est une vrue combinée illustrant les contours de surface extérieure d'un panneau de plaque frontale d'un autre mode de réalisation d'un tube électronique selon cette invention la Figure 8 est une vue en plan d'un masque d'ombre pouvant être utilisé avec le panneau de plaque frontale illustré par la Figure 7; la Figure 9 est une vue combinée représentant des sections droites des contours de masque d'ombre selon les lignes 9 a-9 a, 9 b-9 b, et 9 c-9 c de la Figure 8; et, la Figure 10 est une rue en élévation latérale d'un autre exemple de réalisation d'un masque d'ombre selon cette invention. 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 l 1, munie d'un panneau de plaque frontale rectangulaire 12 et d'un col tubulaire, raccordés par une partie tronconique en forne d'entonnoir 16 Le panneau com- porte une plaque frontale d'observation 18, et une paroi latérale, ou flasque périphérique 20, qui est scellé sur la partie tronconique en forme d'entonnoir 16 par l'intermédiaire d'une fritte de verre 17 o Un écran rectangulaire de luminophores tricolores 22 est supporté par la surface intérieure de la plaque frontale 18 Cet écran est de préférence un écran de lignes de lurninophores, dans lequel les lignes s'étendent sensiblement parallèlement à l'axe secondaire (petit axe) Y-Y (normal au plan de la Figure 1)o En variante, cet écran peut être un écran de points 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 sélec- tion de couleurs étant espacée par rapport à l'écran 22 Un canon électronique en ligne 26, représenté schématiquement par un contour en traits interrompus, sur la Figure 1, est monté au centre du col 14, de facon à engendrer et diriger trois faisceaux électroniques 28 le long de trajectoires convergentes copla- naires, au travers du masque 24, vers l'écran 22 En variante, le canon élec- tronique peut présenter une configuration triangulaire, ou configuration delta. 3 2541820 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. La Figure 2 représente la partie frontale du panneau de plaque fron- tale 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 rec- tangulaire. 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 principal, et de la diagonale du tube, est visible sur la Figure 6 La sur- face extérieure du panneau 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, est choisie de façon à amortir, c'est-à-dire à faciliter la transition entre les dif- férentes courbures le long des axes principal et secondaire Selon un exemple préféré de la présente 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 centrale de la plaque frontale Selon un autre exemple de réalisa- tion préféré de l'invention, 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, comme on peut le voir sur les Figures et 6. Compte tenu des courbures différentes le long des axes principal et secondaire, ainsi que le long de la diagonale, la hauteur A de la jupe de pan- neau 20 peut être constante autour de la périphérie du panneau 12, comme 4 2541820 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 1 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 légère- ment plus importante 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 se- condaire, les points, sur la surface extérieure du panneau, directement oppo- sés aux bords de l'écran 2 Z, 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 la Figure 2, une ligne de contour, sur la surface extérieure du panneau, qui constitue sensiblement un rectangle en superposition sur les bords de 1 ' 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 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 apparartre 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 R 4 R 2 e 2 =R 42 1 2 1 1 2 4 R 2 Z dans laquelle: R est le rayon de courbure selon l'axe principal XX; 25 41820 R est le rayon de courbure selon l'axe secondaire YY; el est la longueur de la c arde du panneau selon la direction de l'axe princi- pal X-X; et, e 2 est la longueur de la corde du panneau selon la direction de l'axe secon- daire Y-Y. Le contour réel du panneau est décrit par des segments de cercles, parallèles au plan X-Z, et qui possèdent des rayons qui varient d'une certaine longueur, sur l'axe des X, jusqu'à une valeur relativement importante aux ex- trémités de l'axe secondaire (axe Y-Y), et par des segments de cercles, paral- lèles au plan Y-Z, et possédant des rayons 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 long de l'axe secondaire, est plus grande que la courbure le long de 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 de visualisation, 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, et, dans ce cas, la bordure pér-iphériqtue du panneau serait réellement plane, ou bien ces rayons pourraient être très grands, afin que les c 8 tés de la bordure périphérique du panneau soient légèrement incurvés en dehors d'un plan, mais qu'ils puissent cependant âtre 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 sa surface extérieure Ceci est dû au fait qu'il est nécessaire d'introduire une certaine compensation de la valeur de l'épaisseur de la plaque frontale, de manière à optimiser le -rapport résistance 1 poids du panneau de plaque frontale, comme on l'a représenté sur la Fig 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 valeur de cette compensation d'épaisseur nécessaire est fonction de la dimension du tube électronique et d'autres considérations de conception et de réalisation de ce tube électronique. Généralement, la valeur de la compensation d'épaisseur nécessaire est de 6 2541820 l'ordre de 1 -à 3 mm Dans d'autres exemples de réalisation, la titulaire a découvert qu'il était préférable d'inclure un panneau de plaque frontale présen- tant une épaisseur plus importante sur ses angles qu'aux extrémités de ses axes principal et secondaire. La courbure du masque d'ombre 24 décrit un tracé qui est 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 un tel tracé parallèle, est bien connu des techniciens dans ce domaine, et l'on pourra se reporter notamment au brevet aaméricain n 4 136 300 On peut appliquer à la structure du tube électronique objet de la présente invention les écarts ou déviations de masque décrits dans ce brevet américain antérieur, de m 6 me que les variations Àdespacements d'ouvertures ou de perforations qui ont été indiquées dans ce mine brevet. La Figure 7 illustre les variations de courbure de la surface d'une plaque frontale d'un autre tube à rayons cathodiques selon la présente invention Dans cette exemple de réalisation, la courbure, le long de l'axe secondaire, est simi- laire à celle de l'exemple de réalisation décrit ci-dessus en regard de la Fig 6. Cependant, la courbure le long de l'axe principal est très inférieure dans la portion centrale de la plaque frontale, et elle augmente près des bords de cette plaque Dans ce mode de réalisation, la courbure, le long de l'axe principal, près des bords de la plaque frontale, présente une valeur supérieure à celle de la courbure générale le long de l'axe secondaire Grâce à cette conception conforme à l'invention, la portion centrale de la plaque frontale est plus plate, alors que les points de la surface extérieure de cette plaque frontale, sur les bords de l'écran, restent sensiblement dans un plan P, et ils définissent une ligne de contour rectangulaire, comme dans le cas de l'exemple de réalisation 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 qui est 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 environ 75 % de la partie centrale de l'axe principal, et soue la forme d'un cercle de rayon plus petit sur la partie restante de cet axe principal La courbure parallèle à l'axe se- condaire Y-Y est telle qu'elle s'adapte facilement à la courbure selon l'axe 7;B 511820. principal de la périphérie du masque et qu'elle peut présenter une variation de courbure, comme c'est le cas le long de l'axe principal. Sur la Figure 8, on a représenté, en une vue en plan, un exemple de réalisation d'un tel masque d'ombre 32 Le contour en traits interrompus 34 représente la bordure de la partie perforée du masque d'ombre 32 Les contours de surface, le long de l'axe principal X-X et de l'axe secondaire Y-Y du masque 32, ont été représentés respectivement par les courbes 9 a et 9 b, sur la Figure 9 Le masque d'ombre 32 présente une courbure, le long de l'axe principal, qui est différente de la courbure le long de l'axe secondaire Le contour selon l'axe principal présente une légère courbure près du centre du masque, et une courbure plus importante sur les côtés de ce masque Un tel contour de masque présente certaines caractéristiques améliorées de "bombe- ment", en raison de la courbure accrue près des extrémités de l'axe principal. Un tel bombement se produit lorsque certaines parties du masque M'ombre de- viennent plus chaudes que d'autres parties de ce masque, et qu'elles se dé- placent vers l'extérieur à partir du contour général du masque. Selon une variante de réalisation de la présente invention (qui n'a pas été représentée sur les dessins), un masque d'ombre comporte la même courbure, tant le long de l'axe principal que 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 la dérivée seconde du contour, le long de l'axe se- condaire, présente un signe opposé par rapport à celui de la dérivée seconde du contour, sur les côtés du masque qui sont parallèles à l'axe secondaire. De même que pour les panneaux de plaque frontale décrits ci-dessus, les contours, le long des diagonales des masques d'ombre, doivent être également adoucis; afin de compenser les différentes courbures Il en résulte un contour centre-à-angle, le long des diagonales, dont la dérivée seconde présente 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 du type à écran de lignes ou de points de luminophores, ainsi qu'à des tubes images monochromes. 8 254 1820 REVENDICATIONS 1 Tube à rayons cathodiques comprenant une plaque frontale rectangu- laire avec une surface extérieure présentant une courbure selon son axe prin- cipal et selon son axe secondaire, caractérisé en ce que, au moins dans une partie centrale de la plaque frontale ( 18), la courbure, le long de l'axe secon- daire (Y-Y), est plus grande que la courbure le long de l'axe principal (X-X), en ce que la surface extérieure, sur les sections droites de ladite plaque frontale parallèles audit axe secondaire, est incurvée, et en ce que la courbure de chacune desdites sections droites décrort lorsqu'augmente la distance à partir dudit axe secondaire. 2 Tube à rayons cathodiques selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite surface extérieure comporte un contour sensiblement rectangu- laire, près de la périphérie de ladite plaque frontale, qui parait situé dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal central Z-Z dudit tube ( 10). 3 Tube à rayons cathodiques selon la revendication 1, caractérisé en ce que la courbure selon l'axe principal est plus grande près des bords de la dite plaque frontale qu'au centre de cette plaque. 4 Tube à rayons cathodiques selon la revendication 3, caractérisé en ce que la courbure, le long de l'axe principal, près des bords de la plaque frontale, est supérieure à la courbure générale le long de l'axe secondaire.