Brevet FR2559950A1 — publié le 19850823

La présente invention concerne un tube à rayons cathodiques, utilisé de préférence comme un tube ana- lyseur d'images du type à focalisation électrostatique et déviation électrostatique par exemple. Un tube analyseur d'images du type à focalisation électrostatique et déviation électrostatique (type S.S) tel que représenté sur la figure 1 a déjà été proposé dans la demande de brevet japonais n 156.167/83. Sur la figure 1, la référence numérique 1 désigne une ampoule de verre, la référence 2 une plaque frontale, la référence 3 une surface de cible (surface de conversion photoélectrique), la référence 4 de-l'indium pour l'étanchéité, la référence 5 un anneau métallique et la référence 6 une électrode métallique de prélève- ment de signaux qui traverse la plaque frontale 2 et est en contact avec la surface de cible 3. Une électrode en treillis G6 est montée sur un support de treillis 7. L'électrode G6 est -connectée à l'anneau métallique 5 par le support de treillis 7 et l'indium 4. Une tension prescrite, par exemple +1200V, est appliquée à l'électrode en treillis G6 par l'intermédiaire de l'anneau métallique 5. Sur la figure 1, les symboles K, Gl et G2 désignent une cathode qui constitue un canon à électrons, une première électrode de grille et une seconde électrode de grille respectivement. La référence 8 désigne une baguette de verre pour fixer ces électrodes. Le symbole LA désigne une ouverture de limitation de faisceau. Les symboles G3, G4 et G5 désignent respectivement une troisième, une quatrième et une cinquième électrodes de grille. Ces électrodes G3 à G5 sont réalisées par un processus dans lequel du métal comme du chrome et de l'aluminium est évaporé ou plaqué sur la surface intérieure de l'ampoule de verre 1, puis des formes prédéterminées sont produites par attaque au laser, photogravure ou similaire. Ces électrodes G3, G4 et G5 constituent les électrodes de focalisation et l'élec- trode G4 sert également pour la déviation. Un anneau de céramique 11 avec une partie conduc- trice 10 formée sur sa surface est scellé par un frit- tage 9 sur une extrémité de l'ampoule de verre 1 et l'électrode G5 est connectée à la partie conductrice 10. La partie conductrice 10 est faite par frittage d'une patte d'argent par exemple. Une tension prescrite, par exemple +500 V, est appliquée à l'électrode G5 par l'intermédiaire de l'anneau de céramique 11. Les électrodes G3 et G4 sont formées comme le montre clairement le développement de la figure 2. Pour simplifier la figure, la partie qui n'est pas revêtue de métal est représentée par des traits noirs sur la figure 2. Autrement dit, l'électrode G4 est réalisée en forme de flèches, avec 4 parties d'électrodes H+, H-, V+ et V- isolées les unes des autres et disposées alternativement en zig-zag. Dans ce cas, chaque partie d'électrodes est formée dans une plage angulaire de 270 , par exemple. Des conducteurs 12H+ , 12H-, 12V+ et 12V- partant des parties d'électrodes H+, H-, V+ et Vsont formés sur la surface intérieure de l'ampoule de verre 1 simultanément avec la formation des électrodes G3 à G5 d'une manière similaire. Les conducteurs 12H+ à 12V- sont isolés de l'électrode G3 et sont formés sur elle parallèlement à l'axe de l'enveloppe. Des parties de contact plus larges CT sont formées aux parties d'extrémité supérieures des conducteurs 12H+ à 12V-. Sur la figure 1, la référence 13 désigne un ressort de contact. Une extrémité de ce ressort de contact 13 est connectée à une broche 14 et son autre extrémité est en contact avec la partie de contact CT des conduc- teurs 12H+ à 12V-. Le ressort 13 et la broche 14 sont prévus pour chacun des conducteurs 12H+ à 12V-. Les parties d'électrodes H+ et H- constituent l'électrode G4 qui reçoit, par les broches, le ressort et les conducteurs 12H+, 12H-, une tension prescrite, par exemple une tension de déviation horizontale qui varie symétriquement par rapport à 0 V. De même, les parties d'électrode V+ et V- reçoivent une tension prescrite, par exemple une tension de déviation verticale qui varie symétriquement par rapport à 0 V. Sur la figure 1, la référence 15 désigne un autre ressort de contact. Une extrémité du ressort de contact est connectée à une broche 16 et son autre extrémité est en contact avec l'électrode G3 précitée. Une tension prescrite, par exemple + 500 V est appliquée à l'électrode G3 par la broche 16 et le ressort 15. La figure 3 montre en pointillés les surfaces équipotentielles de la lentille électrostatique formée par les électrodes G3 à G6 et le faisceau d'électrons Bm est focalisé par la lentille électrostatique ainsi formée. L'erreur de position est corrigée par la lentille électrostatique formée entre les électrodes G5 et G6.- Sur la figure 3, le potentiel représenté en pointillés ne comprend pas le champ électrique de déviation E. La déviation du faisceau d'électrons Bm est produite par le champ électrique de déviation E, en fonction de l'électrode G4. Selon la figure 1, l'anneau de céramique 1, avec la partie conductrice 10 formée sur sa surface est scellé par le frittage 9 sur une extrémité de l'ampoule de verre afin d'appliquer la tension prédéterminée à l'électrode G5. Etant donné qu'un usinage est néces- saire sur l'ampoule de verre 1, cette réalisation pose des problèmes de fiabilité et de prix. Comme le montre la figure 4, un anneau de céramique 17 avec une partie conductrice formée sur sa surface peut &tre scellé avec un frittage 18 à mi-chemin de l'ampoule de verre 1 afin d'appliquer la tension pré- déterminée à l'électrode G5. Bien que cela ne soit pas représenté sur la figure, il est possible que l'ampoule de verre soit percée et qu'une broche métal- lique soit introduite et scellée avec un frittage pour appliquer la tension à l'électrode G5. Etant donné que cette disposition nécessite également un usinage d'une ampoule de verre, elle présente les inconvénients similaires à ceux de la figure 1. En outre, bien que cela ne soit pas représenté sur la figure, un conducteur partant de l'électrode G6 peut être formé sur la surface intérieure de l'ampoule de verre, sur l'électrode G4 pour que la tension prédéterminée soit appliquée à l'électrode G5 par la broche, le ressort de contact et le conducteur ou des pellicules résistantes peuvent être formées entre les électrodes G4 et G5 et entre les électrodes G5 et G6 pour que la tension prédéterminée soit appliquée à l'électrode G5 par le diviseur de tension à résistance. Mais cette réalisation est difficile d'usinage et pose des problèmes de précision. Compte tenu de ces inconvénients de la technique antérieure, un objet de l'invention est de proposer un tube à rayons cathodiques qui ne pose aucun problème de fiabilité, de précision et de prix et qui peut être fabriqué facilement. Pour atteindre cet objet, un tube à rayons catho- diques selon l'invention comporte une première électrode à laquelle est appliquée une basse tension et une seconde électrode à laquelle est appliquée une haute tension, la première et la seconde électrodes étant combinées entre elles en forme de zig-zag dans une position intermédiaire, et un système électro-optique étant formé dans la position intermédiaire, sous une tension intermédiaire entre la basse tension et la haute tension. Dans le tube analyseur d'images précité de type S.S. par exemple, si l'électrode G4 et l'électrode G6 sont combinées en zig-zag dans une région de l'élec- trode G5, cette région reçoit une tension comme si l'électrode G5 existait et par conséquent, l'électrode G5 peut être supprimée. Par conséquent, bien qu'il faille que l'ampoule de verre soit usinée ou que le conducteur ou la pellicule résistive soit formé pour appliquer la tension prescrite à l'électrode G5 dans la technique antérieure, la nécessité de ce processus peut être entièrement éliminée selon l'invention et les problèmes de fiabilité, de précision et de prix associés avec ce processus peuvent être éliminés alors qu'en outre, la fabrication est facilitée. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est une coupe d'un exemple d'un tube' analyseur d'images dans la technique antérieure, La figure 2 est un développement d'une partie essentielle du tube de la figure 1, La figure 3 est un diagramme illustrant la distri- bution de potentiel dans le tube de la figure 1, La figure 4 est une coupe d'une modification partielle de la figure 1, La figure 5 est une coupe d'un mode de réalisation de l'invention, La figure 6 est un développement d'une partie essentielle du mode de réalisation de la figure 5, La figure 7 est un développement d'une partie essentielle d'un autre mode de réalisation de l'invention, La figure 8 est un développement d'une partie essentielle d'un autre mode encore de réalisation de l'invention, La figure 9 est un diagramme illustrant les modes de réalisation des figures 7 et 8, et La figure 10 est un développement d'une partie essentielle d'un autre mode encore de réalisation de l'invention. Un mode de réalisation de l'invention sera maintenant décrit en regard des figures 5 et 6. Sur ces figures 5 et 6, les parties qui correspondent à celles des figures 1 et 2 sont désignées par les mêmes références et leur description détaillée n'en sera pas faite. Dans ce mode de réalisation, aucune électrode G5 n'est formée entre l'électrode G4 et l'électrode G6. Des prolongements des électrodes G4 et G6 sont combinés entre eux, en forme de zig-zag, dans la région 1G5 dans laquelle l'électrode G5 doit être formée, et la région 1G5 reçoit un potentiel comme si l'électrode G5 existait. Sur la figure 5, la référence 19 désigne une électrode connectée à l'électrode en treillis G6. La référence g4 désigne un prolongement en forme de peigne de l'électrode G4 et le symbole g6 désigne un prolongement en forme de peigne de l'électrode 19. Les prolongements g4 et g6 sont combinés entre eux sous forme d'un zig-zag dans la région 1G5 o l'électrode G5 devrait être formée. L'électrode 19 et les prolongements g4, g6 sont réalisés de façon similaire aux électrodes G3, G4, en ce qu'un métal comme du chrome ou de l'aluminium est évaporé ou plaqué sur la surface intérieure de l'ampoule de verre 1 et les formes voulues sont produites par découpage au laser, photogravure ou similaire. La figure 6 est un développement montrant les électrodes G3, G4 et 19. Dans ce cas, si la surface totale des prolongements g4 de l'électrode G4 est représentée par a4, et si la surface totale des prolon- gements g6 de l'électrode 19 est représentée par a6, les surfaces a4 et a6 sont formées pour satisfaire l'équation suivante: a4 a6 (1) EG5 = EG4x + EG6 x a6 + a4 a6 + a4 Dans l'équation (1), EG4 représente le potentiel intermédiaire de l'électrode G4, EG6, le potentiel de l'électrode G6, EG5 le potentiel appliqué à la région 1G5. Par exemple, si EG4 = 0 V, EG6 = 1200 V et EG5 = 500 V, le rapport de surface de a4 est 58% et a6 est 42% dans la région 1G5. Etant donné que la tension de deviation est appliquée à chacune des parties d'électrode H+ à V- de l'électrode G4, le prolongement g4 reçoit également la tension de déviation. Mais, étant donné que le potentiel EG5 de la région 1G5 est élevé et que la vitesse du faisceau d'électrons Bm est élevée dans la région 1G5, ce potentiel n'a que peu d'infiuence sur la tension de déviation. Ce mode de réalisation est similaire à celui de la figure 1, à l'exception près de la description faite ci-dessus. Dans ce mode de réalisation, bien que l'électrode G5 ne soit pas formée, la région 1G5 o l'électrode G5 devrait être formée reçoit un potentiel comme si l'électrode G5 existait. Par conséquent, ce mode de réalisation se comporte d'une manière similaire à celui de la figure 1. Dans ce mode de réalisation, étant donné que l'électrode G5 n'a pas à être formée, la nécessité d'application d'une tension à cette électrode est éliminée. Bien qu'il ne soit pas nécessaire que l'ampoule 2559950O de verre soit usinée ou que le conducteur ou la pelli- cule résistive soit formé pour appliquer la tension prescrite à l'électrode G5 dans la technique antérieure, la nécessité de ce processus peut être entièrement éliminée dans ce mode de réalisation et les problèmes de fiabilité, de précision et de prix associés avec ce processus peuvent être supprimés et en outre, la fabriction est facilitée. Les figures 7 et 8 illustrent d'autres modes de réalisation de l'invention dans lesquels le prolon- gement g4 de l'électrode G4 correspondant aux parties d'électrodes H+ à Vde l'électrode G4 sont formées respectivement en configuration de losange et en confi- guration de feuilles. Etant donné que les prolongements g4 sont réalisés comme le montrent les figures 7 et 8, le champ électrique de déviation en fonction de la tension de déviation appliquée aux prolongements g4 peut être converti à partir de celui de la figure 9A en celui représenté sur la figure 9B selon laquelle le champ uniforme est formé sans distorsion. Par consé- quent, la formation des configurations-des figures 7 et 8 peut réduire l'influence de la tension de dévia- tion appliquée aux prolongements G4, c'est-à-dire la détérioration des caractéristiques. Dans ce cas également, les surfaces a4, a6 des prolongements g4, g6 sont formées de manière à satisfaire l'équation (1) ci-dessus. La figure 10 représente un autre mode encore de réalisation de l'invention, dans lequel les prolon- gements g4 de l'électrode G4 et, par conséquent, les prolongements g6 de la seconde électrode 19 sont formés en configuration en flèches. Quand les prolongements g4 sont formés dans cette configuration, le champ électrique de déviation en fonction de la tension de déviation appliquée aux prolongements G4 est uniforme, sans distorsion, de la même manière que selon les figures 7 et 8. Dans ce cas, également, les surfaces a4, a6 des prolon- gements g4, g6 sont formées pour satisfaire l'équation (1) ci-dessus. Bien que dans les modes de réalisation ci-dessus, les électrodes G3, G4 et 19 adhèrent ou soient formées sur la surface intérieure de l'ampoule de verre 1, l'invention peut également s'appliquer à des électrodes formées en tôle métallique par exemple. En outre, bien que les modes de réalisation ci-dessus se rapportent à une application de l'invention à un tube analyseur de l'image du type S.S., elle peut également s'appliquer à des tubes à rayons cathodiques comme des tubes à mémoire ou des convertisseurs de balayage. Il ressort clairement des modes de réalisation de l'invention décrits cidessus que, étant donné que l'électrode G5 n'a pas à être formée dans le tube analyseur d'images du type S.S., la nécessité d'applica- tion d'une tension à cette électrode G5 peut être éliminée. Par consequent, bien qu'il soit nécessaire d'usiner l'ampoule de verre, ou de former les conduc- teurs ou la pellicule résistive de manière à appliquer la tension prescrite à l'électrode G5 dans la technique antérieure, l'utilisation de ce processus peut être entièrement éliminée selon l'invention et les problèmes de fiabilité, de précision et de prix associés avec ce processus peuvent être éliminés et en outre, la fabrication est facilitée. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux modes de réali- sation décrits et illustrés à titre d'exemples nullement limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Tube à rayons cathodiques, du type comportant une enveloppe (1), une source de faisceau d'électrons (K, G1, G2) positionnée à une extrémité de ladite enveloppe, une cible (3) positionnée à l'autre extré- mité de ladite enveloppe, une première électrode (G4) positionnée entre ladite source de faisceau d'électrons (K,G1,G2) et ladite cible (3) et une seconde électrode (19) positionnée entre ladite source de faisceau d'élec- trons et ladite cible,caractérisé en ce qu'il comporte entre la première électrode (G4) et la seconde électrode (19) une zone intermédiaire (1G5) dans laquelle pénètrent des prolongements (g4) de ladite première électrode (G4) et des prolongements (g6) de ladite seconde électrode (19), ces prolongements (g4),g6) étant dispo- sés les uns par rapport aux autres de façon à s'interpéné- trer mutuellement,qu'une basse tension est appliquée à la première électrode (G4), qu'une haute tension est appliquée à la seconde électrode (19) et qu'une tension intermédiaire entre la basse tension et la haute tension est appliquée à ladite zone intermédiaire. 2. Tube à rayons cathodiques selon la revendication 1, caractérisé en ce que les prolongements (g4 et g6) des deux électrodes (G4,19) sont disposés suivant une con- figuration en zig-zag dans la zone intermédiaire (1G5) entre ladite première (G4) et ladite seconde (19) élec- trodes. 3. Tube à rayons cathodiques selon l'une des reven- dications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite première électrode (G4), ladite seconde électrode (19) et les prolongements (g4,g6) des deux électrodes sont formés sur la surface intérieure de ladite enveloppe (1). 4. -Tube à rayons cathodiques selon l'une des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que les prolongements (g4,g6) des deux électrodes (G6,19) ont la forme de dents de peigne ou lignes droites parallèles à l'axe de ladite enveloppe. 5. Tube à rayons cathodiques selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les pro- longements (g4) de ladite première électrode (G4) sont formés en configuration de losanges ou de feuilles. 6, Tube à rayons cathodiques selon la revendication 2, caractérisé en ce que les prolongements (g4, g6) des électrodes (G4 et 19) sont formés en configuration de flèches.