Brevet FR2556129A1 — publié le 19850607

-1 - "Tube image en couleurs et dispositif reproducteur muni d'un tel tube image en couleurs". L'invention concerne un tube image en couleurs comportant une enveloppe constituée par un col, un cône et une fenêtre image plane ou légèrement bombée, qui se raccorde, par l'intermédiaire d'une partie fortement courbée, à une jupe essentiellement parallèle à l'axe de l'enveloppe, la surface intérieure de la fenêtre image se raccordant par l'intermédiaire d'une première surface fortement courbée à rayon de courbure r à la surface intérieure de cette jupe et la surface extérieure de la fenêtre image se raccordant par l'in- termédiaire d'une deuxième surface fortement courbée à la surface extérieure de cette jupe, et cette dernière présente une épaisseur d à proximité de cette transition, fenêtre image sur la surface inté- rieure de laquelle est appliqué un écran image pratiquement rectan- gulaire contenant au moins un matériau s'illuminant d'une certaine couleur, écran image devant lequel sont positionnés des moyens de sélection des couleurs à l'aide de moyens de suspension fixés dans la jupe, alors que des moyens sont appliqués dans le col pour engen- drer au moins un faisceau d'électrons. L'invention est en outre relative à un dispositif repro- ducteur muni d'un tel tube image. Tes développements récents concernant les tubes image sont orientés de plus en plus dans la direction des fenêtres image plus planes, comme décrit par exemple dans le Journal of Electronic Engineering, août 1982, page 24. Il s'agit ici d'un tube image en couleurs présentant un écran image pratiquement rectangulaire, le contour extérieur de la fenêtre image étant cependant quelque peu en forme de tonneau. Dans les tubes image en couleurs, il est usuel de fixer les moyens de suspension pour les moyens de sélection des couleurs le long des côtés de la jupe de la fenêtre image. D'une façon géné- rale, les moyens de suspension sont constitués par des broches mé- talliques scellées dans la jupe et insérées chacune dans une ouver- ture de bandes élastiques métalliques fixées aux moyens de sélection -2des couleurs. Ces bandes métalliques sont également fixées à la jupe essentiellement parallèle à l'axe de l'enveloppe - des moyens de sélection des couleurs. Il est évident qu'une telle structure de suspension nécessite assez d'espace entre la jupe de la fenêtre ima- ge et la jupe des moyens de sélection des couleurs. C'est pour cette raison que le contour intérieur de la jupe de la fenêtre image est réalisé plus en forme de tonneau que le contour de la jupe des moyens de sélection des couleurs. Pour les tubes à disposer dans une ébénisterie et dont la périphérie extérieure est cachée par un cadre par rapport au téléspectateur, cela ne suscite pas d'inconvénients du fait que le bord intérieur du cadre peut se raccorder au bord de l'écran image. Toutefois, pour les tubes dont la fenétre image péné- tre à travers l'ébénisterie et en dépasse légèrement on ne peut pas utiliser de cadre et, l'écran image pratiquement rectangulaire ap- pliqué sur la paroi intérieure de la fenêtre image notablement moins rectangulaire se traduit par des régions sombres de largeur variable perturbatrices pour le téléspectateur qui sont situées au-dessus, audessous, à gauche et à droite de l'image reproduite. Cet effet indésirable est intensifié du fait que le contour extérieur de la fenêtre image et, par conséquent, le contour extérieur de la jupe de la fenêtre image est en soi plus en forme de tonneau que le contour intérieur de la jupe de la fenêtre image. COn a admis que cette forme était inévitable, étant donné les exigences sévères concernant la protection contre l'implosion du tube. L'invention vise à fournir un tube image convenant notam- ment au montage pénétrant à travers l'ébénisterie et ne présentant pas les susdites régions sombres perturbatrices. Conformément à l'invention, un tube image en couleurs du genre mentionné dans le premier alinéa est caractérisé en ce que les moyens de suspension pour les moyens de sélection des couleurs sont fixés aux angles de la jupe, que dans un plan perpendiculaire à l'axe du tube, la distance D comprise entre la délimitation du maté- riau luminescent de l'écran image et la surface extérieure de la jupe de la fenêtre image sur toute la périphérie de la fenêtre est pratiquement de même grandeur et que pour r Z 10 mm, la condition -3- suivante est satisfaite D-d 1 r L'application de l'invention permet d'obtenir un bord som- bre étroit pratiquement de même largeur autour de l'écran image rec- tangulaire, bord qui accentue davantage la forme rectangulaire de l'écran image. De plus, dans le cas d'un tube en régime, ce bord sombre étroit de largeur uniforme aboutit à une présentation d'image très intéressante pour le téléspectateur. En effet, ce bord se tra- duit par une distorsion perceptible de plusieurs colonnes droites de chiffres représentés sur l'écran image. Dans le cas d'un tube mis hors service, le bord étroit pratiquement de même largeur autour de l'écran image fournit une forme esthétique. Des essais et des cal- culs comparatifs ont en outre révelé qu'une fenêtre image présentant un contour extérieur pratiquement rectangulaire ne perd pas sa pro- tection contre l'implosion dans le cas d'effort statique aussi bien que dynamique, comparativement à un tube connu présentant une fenê- tre image pratiquement plane et un contour en forme de tonneau. L'invention utilise avantageusement le plus grand espace présent aux quatre angles de la fenêtre image entre la jupe de la fenêtre image et la jupe des moyens de sélection des couleurs. Dans le cas d'un contour intérieur pratiquement rectangulaire de-la fenê- tre image et d'un contour pratiquement rectangulaire de la jupe des moyens de sélection des couleurs, le gain en espace est d'au minimum un factor V par rapport aux centres des côtés des rectangles cor- respondants. L'utilisation de l'invention permet de mettre à profit ce gain en espace de façon que la délimitation du matériau lumines- cent de l'écran image puisse s'étendre le long du contour intérieur de la fenêtre image, contrairement au tube image connu. Ainsi, on obtient une grandeur optimale de l'écran image sur la fenêtre image. Cela est important pour les tubes présentant un matériau de matrice noir entre les éléments en matériau luminescent de l'écran image, ce matériau de matrice s'étendant au-delà de la délimitation du maté- riau luminescent de l'écran image. Toutefois, cela importe également pour les tubes ne présentant pas ce matériau de matrice, cas dans lequel un film d'aluminium est appliqué sur le matériau luminescent -4- et s'étend au-delà de la délimitation du matériau luminescent. En effet, dans le premier cas, il se forme un bord sombre de largeur non uniforme et dans le second cas un bord brillant non uniforme (aluminium) entouré d'un bord sombre provoqué par la jupe de la fe- nêtre image. L'importance et la nécessité d'une suspension des moyens de sélection des couleurs aux angles de la fenêtre image est très grande, notamment dans le cas de tubes image présentant une fenêtre image pratiquement plane, ce qui veut dire présentant un grand rayon de courbure de la fenêtre image. En effet, dans le cas de fenêtres image plus planes, les moyens de sélection des couleurs qui sont prévus par exemple sous forme d'une plaque de masque d'ombre à peu de distance devant l'ecran image doivent être plus plans. Des diffé- rences de températures se produisant pendant le fonctionnement du tube sur la surface du masque d'ombre qui se traduisent par un gon- flement local ou entier du masque d'ombre aboutissent dans le cas de masques d'ombre plus plans à de plus grands défauts chromatiques dans l'image reproduite. Pour la rigidité mécanique, dans le cas d'une suspension du masque d'ombre aux centres des côtés, la jupe du masque d'ombre est fixée elle-même à un cadre porteur en tôle plus épaisse que le masque même. Ce cadre porteur constitue simultanément un diaphragme pour éviter des réflexions d'électrons à la jupe du masque d'ombre. Cela aboutit en soi plutôt à des différences en tem- pérature entre la jupe du masque d'ombre et le masque d'ombre même. Toutefois, l'application de l'invention permet d'adapter l'épaisseur du diaphragme à celle du masque d'ombre lui-même, du fait que la rigidité mécanique du masque d'ombre est suffisamment grande aux angles pour réaliser un système de suspension à ces endroits. f1 y a lieu de noter que pour cette raison, il est connu en soi de suspen- dre les moyens de sélection des couleurs aux angles de la fenêtre image. Un avantage secondaire de la suspension des moyens de sé- lection des couleurs-aux angles de la fenêtre image est que la structure de suspension même peut être réalisée à l'aide de moyens simples. Il est connu de compenser la dilatation thermique du masque -5- d'ombre par un déplacement du masque d'ombre dans la direction de l'écran image. A cet effet, il est usuel de suspendre le masque d'ombre aux broches scellées dans la jupe de la fenêtre image à l'aide d'éléments bimétalliques. Dans le cas d'une suspension aux angles. Ces éléments bimétalliques peuvent être remplacés par de simples bandes métalliques, dont la direction longitudinale à chaque angle est essentiellement perpendiculaire au faisceau d'électrons dévié vers cet angle. Ia description ci-après, en se référant aux dessins annexé le tout donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Ia figure 1 montre en perspective un téléviseur selon l'é- tat de la technique, comportant un cadre appliqué autour de l'écran image, La figure 2 montre un appareil selon l'état de la techni- que sans cadre mais présentant un montage "push-through" du tube image. Ta figure 3 montre une vue de face d'un tube image de l'appareil selon la figure 2. la figure 4 montre une vue de face d'un tube image confor- me à l'invention. La figure 5 montre une section transversale d'une partie du bord et de la jupe de la fenêtre image du tube image selon la figure 4, La figure 6 montre une vue arrière d'une fenêtre image selon l'état de la technique, dans laquelle un masque d'ombre est suspendu aux broches scellées aux centres des côtés, Ia figure 7 montre une vue arrière d'une fenêtre image conforme à l'invention dans laquelle un masque d'ombre est suspendu aux angles de la fenêtre image et la figure 8 montre en perspective une structure de suspen- sion possible dans un coin de la fenêtre image. Ia figure 1 montre en perspective un téléviseur selon l'é- tat de la technique. Un tube image présentant une fenêtre image 1 est fixé dans une ébénisterie 2 à l'aide de moyens de suspension non -6- représentés sur le dessin. Ce tube comporte un écran image 6 prati- quement rectangulaire appliqué sur la paroi intérieure de la fenêtre image 1 notablement moins rectangulaire,-qui présente un contour extérieur 3 plus ou moins en forme de tonneau. De ce fait, il se forme un bord sombre de largeur variable 7, 7' autour de l'écran image 6, qui est recouvert d'un cadre 4. Le bord intérieur 4' de ce cadre constitue pour le télespectateur la délimitation visuelle du matériau luminescent de l'écran image 6 sur la paroi intérieure de la fenêtre image 1. Ia figure 2 montre en perspective un téléviseur dans le- quel est appliqué un tube image du même genre que celui utilisé dans l'appareil de la figure 1. Ici cependant, la fenêtre image 1 dépasse quelque peu l'ébénisterie 2, selon un montage qui est appelé "push- through". Ce genre de montage du tube ne permet plus l'application du cadre 4 décrit pour la figure 1. L'écran image 6 pratiquement rectangulaire, qui est délimité par le pointillé 5 et appliqué sur la paroi intérieure de la fenêtre image 1 notablement moins rectan- gulaire aboutit à des régions brillantes ou sombres, de largeur va- riable 7, 7' qui sont gênantes pour le téléspectateur et qui se si- tuent au-dessus, au-dessous, à gauche et à droite de l'image repro- duite. Dans le cas d'un tube à maotrice, les régions 7 et 7' sont sombres et elles sont partiellement brillantes (region 7') dans le cas d'un tube ne présentant pas de matériau de matrice, du fait que l'aluminium présent en dehors de la délimitation du matériau lumi- nescent est visible pour le téléspectateur. Cela est représenté net- tement sur la figure 3 par une vue de face du tube comme celui uti- lisé dans l'appareil de la figure 2. Dans un tube présentant une diagonale extérieure de 51 cm pour la fenêtre image, la distance comprise entre la délimitation 5 de l'écran image 6 (pointillé sur la figure) et le contour extérieur 3 de la fenêtre image est dans la direction de la diagonale, de 18,3 mm (indiqué par une flèche a), aux centres des côtés longs, de 26,6 mm (indiqué par une flèche b) et aux centres des côtés courts de 23,8 mm (indiqué par une flèche c). la figure 4 montre une vue de face d'un tube image confor- 2 556129 -7- me à l'invention, dans lequel le contour extérieur 8 de la fenêtre image 9 est pratiquement parallèle à la délimitaton 10 du matériau luminescent de l'écran image 11. De ce fait, on obtient un bord som- bre 12 de largeur uniforme autour de l'écran image 11 pratiquement rectangulaire. Les valeurs de a, b, c définies d'une façon analogue à celles de la figure 3 sont de 19,5 et 20,9 et de 20,0 mm respective- ment. Dans le tube conforme à l'invention, la variation de largeur du bord sombre est inférieure à 1, 5 mm, ce qui n'est guère percep- tible. Dans le tube connu, cette variation est de plus de 8 mm, ce qui provoque un effet perceptible gênant. Les côtés du contour exté- rieur 8 présentent un rayon de courbure d'environ 6,5 m. La figure 5 montre en section transversale une partie du bord et de la jupe 63 de la fenêtre image 9 du tube image selon la figure 4. Ia surface intérieure 64 de la fenêtre image 9 se raccor- de, par l'intermédiaire d'une surface fortement courbée 65 à rayon de courbure r, à la surface intérieure 66 de la jupe 63. Ie rayon de courbure r de la surface fortement courbée 65 se situe entre 3 et 10 mrm et est d'environ 8 mm. Ia distance comprise entre la délimitation 10 du matériau luminescent de l'écran image 11 et la surface exté- rieure de la jupe 63 est indiquée par D et est ici de 20,0 mm, alors que l'épaisseur d de la jupe 63 est d'environ 14,5 mm. Sur un maté- riau luminescent de l'écran image 11 est appliqué par évaporation le film mince d'aluminium usuel, non représentésur le dessin. Par suite du faible rayon de courbure de la surface fortement courbée 65 et le fait que le matériau luminescent de l'écran image 11 s'étende sur une assez grande distance, le film d'aluminium de la face avant du tube n'est visible que sous forme d'un bord très étroit. Dans le cas d'un tube à matrice, la partie du film d'aluminium dépassant la dé- limitation 10 est cachée au téléspectateur par du matériau noir de matrice. De la figure 4 il ressort que dans ce cas, le bord sombre 12 ne s'élargit que dans une très faible mesure. Ia figure 6 montre une vue arrière d'une fenêtre image 1 selon l'état de la technique, dans laquelle des moyens de sélection des couleurs sous forme d'un masque d'ombre 13 sont suspendus à des -8- broches métalliques 14 scellées aux centres des c5tés de la fenêtre image 1. Le masque d'ombre 13 est muni d'une jupe 15 à laquelle sont soudées des bandes bimétalliques élastiques 16 présentant chacune une ouverture 18, qui est ménagée à leur extrémité libre 17 et dans laquelle est introduite une broche métallique 14. Par suite de l'es- pace nécessaire pour la structure de suspension entre la jupe 15 du masque d'ombre 13 et de la jupe 19 de la fenêtre image 1, il se for- me des régions brillantes ou sombres de largeur variable 7' indi- quées sur la figure 3, du fait que la délimitation rectangulaire 7 du matériau luminescent de l'écran image ne peut pas être posée suf- fisamment près du contour intérieur 20 de la fenêtre image 1. L'ap- plication des moyens de suspension aux angles de la fenêtre image permet de réaliser une grandeur optimale de l'écran image sur la fenêtre image. Une telle structure est représentée schématiquement sur la figure 7, qui représente en vue arrière la fenêtre image 9 représentée sur la figure 4. ia figure 8 montre en perspective une structure de suspen- sion possible permettant de réaliser la structure de suspension re- présentée schématiquement sur la figure 7. A chaque angle de la jupe 23 de la fenêtre image 9 est scellée une broche métallique 50. A l'extrémité libre de la broche 50 se trouve un mandrin 51, qui est muni d'une saillie conique 52. Les moyens de sélection des couleurs sont formés par un masque d'ombre mince 40, qui est muni d'un grand nombre d'ouvertures 42 et d'une jupe 41. A la jupe 41 est fixé un diaphragme 39 représenté partiellement en pointillé et empêchant la réfléxion d'électrons sur la jupe 41. Pour éviter des différences de dilatation entre le masque 40 et le diaphragme 39, les deux sont réalisés avec le même matériau et présentente épaisseur égale (150/um). A l'angle du diaphragme 39 est fixée une bande de sup- port 24 présentant deux languettes 37. Un élément élastique plan mince 25 est fixé sur deux languettes étroites 21 aux languettes 37. L'élément plan 25 est muni de bords rabattus 26, qui le renforcent dans la direction longitudinale. L'élément plan est en outre prati- quement perpendiculaire au faisceau d'électrons dévié vers l'angle en question. Dans le cas d'une dilatation thermique du masque d'om- -9- bre 40, seules les languettes fléchissent. Le reste de l'élement 25 reste plan, du sorte que l'élément 25 s'articule pratiquement par rapport à l'extrémité fixée aux languettes 37. Près de l'extrémité opposée à la bande de support 24, une ouverture en forme de fente 27 est ménagée dans l'élément élastique plan 25. Cette ouverture 27 est partiellement recouverte par une plaque 28 fixée sur l'élément 25 et présentant une ouverture 29. La fonction de la plaque 28 sera expli- quée ci-après en détail. Outre l'ouverture en forme de fente 27 mé- nagée dans l'élément élastique plan 25, deux ouvertures 30 et 31 sont ménagées et traversées par les extrémités courbées 32 et 33 d'un ressort à fil 34 qui est partiellement visible sur le dessin. L'autre extrémité 35 du ressort à fil 34 est coincée contre une lan- guette déviée 36, qui est fixée à la bande de support 24. Ainsi, le ressort à fil 34 est fixé de façon tendue entre la bande de support 24 et l'extrémité de l'élément élastique plan 25 située à l'opposé de la bande de support 24. De plus, le ressort à fil est muni d'une butée non visible sur le dessin, délimitant le mouvement d'articula- tion de l'élément élastique plan 25 dans la direction de la flèche 60. Le masque d'ombre 40 est suspendu dans la fenêtre image par disposition des éléments élastiques 25 avec les plaquettes 28 présentant les ouvertures 29 sur les saillies coniques 52 des bro- ches 50. La position du masque d'ombre 40 par rapport à la fenêtre image 9 est ainsi complètement déterminée par les éléments 1élasti- ques plans 25. Ia broche 50 est pratiquement perpendiculaire au plan de l'élément élastique 25 appliqué par le ressort à fil tendu sur la broche 50. Le ressort à fil 34 assure qu'après des vibrations, l'é- lément élastique 25 occupe toujours la même position sur la saillie 52 de la broche 50. Les ouvertures 30 et 31, dans lesquelles sont accrochées les extrémités courbées 32 et 33 du ressort à fil 34, sont alignées par rapport aux centres de l'ouverture 27. Le point d'action des forces de traction du ressort à fil 34 coïncide ainsi avec l'axe de la saillie 52, de sorte que le ressort à fil 34 ne peut pas exercer de moment sur l'élément élastique plan 25, et la position de cet élément 25 ne peut subir de variations par rapport -1 0- à la saillie 52. L'élément élastique plan 25 est fixé de façon à former un angle par rapport au-masque d'ombre 40 tel qu'il est pra- tiquement perpendiculaire au faisceau d'électrons dévié vers l'angle de la fenêtre image 9. Dans le cas de dilatation du masque d'ombre 40, il faut une plus petite distance entre le masque d'ombre 40 et la fenêtre image 9 pour maintenir une image de couleur pure. Du fait que les éléments élastiques plans 25 sont fixés pratiquement de façon articulée au masque d'ombre 40, ce dernier se déplace vers la fenêtre image pendant la dilatation. Ia plaque 28 sert éventuellement à compenser des tolérances dans la position des broches 50. Chaque plaque 28 est munie de deux entailles 38 que tra- versent les extrémités courbées 32 et 33 du ressort à fil 34. Les extrémités courbées 32 et 33 du ressort à fil 34 maintiennent la plaquette 28, de sorte que l'ouverture 29 est maintenue à. la hauteur requise par rapport à l'ouverture en forme de fente 27 dans l'élé- ment élastique plan 25 et que la plaquette 28 peut être déplacée par rapport à l'élément élastique plan 25. Après application sur les saillies 52, les plaques 28 sont fixées aux éléments élastiques 25. Ainsi, on est assuré que la position de l'ouverture 29 correspond rigoureusement à la position de la saillie conique 52. Si l'on n'u- tilise pas de plaques détachées 28, il peut se produire des déforma- tions du masque d'ombre 40 par suite de différences de la position des saillies 52 et des ouvertures 27 dans les éléments élastiques 25. Après que la bande support 24 présentant des éléments élastiques 25 a été suspendue dans la fenêtre image 9 de la façon décrite ci- dessus, le masque 40 est posé dans la fenêtre image 9 avec interpo- sition d'une pièce d'écartement, après quoi le diaphragne 39 est fixé par soudage à la jupe 41 du masque 40. Après que la fenêtre image 9 soit munie de la façon décri- te ci-dessus d'n masque d'ombre correspondant, cette fenêtre image est munie de façon usuelle de l'écran image 11. L'utilisation de l'invention permet de choisir l'espace compris entre la jupe 23 de la fenêtre image 9 et de la jupe 41 du masque d'ombre 40 plus petit que dans les tubes connus jusqu'à présent. Ainsi, il est possible de rendre le contour intérieur 43 de la fenêtre image pratiquement rec- -11- tangulaire et de faire en sorte que la délimitation rectangulaire 10 du matériau luminescent de l'écran image 11 s'étende pratiquement parallèlement et à courte distance du contour intérieur 43. Ce con- tour intérieur est formé par une ligne de points o la surface in- térieure 45 de la fenêtre 9 se raccorde à une surface fortement courbée 44 à rayon de courbure compris entre 3 et 10 mm. la délimi- tation 10 du matériau luminescent de l'écran image 11 coïncide au moins pratiquement avec ce contour intérieur. Il est évident que l'invention n'est pas limitée à la for- me de réalisation décrite de la structure de suspension du masque d'ombre dans la demande de brevet néerlandais 81.02182. D'autres structures de suspension comme celles décrites par exemple dans les demandes de brevet néerlandais 80.04173; 80.03611 et 80.03609 peu- vent également être appliquées à cet effet. A titre d'information, il y a lieu de se référer aux de- mandes de brevet néerlandais 8304178; 8304180 et 8304181 déposées simultanément avec le présent mémoire. -12- REVENDICATION: 1. Tube image en couleurs comportant une enveloppe constituée par un col, un cône et une fenêtre image plane ou légrement bombée, qui se raccorde par l'intermédiaire d'une partie fortement courbée à une jupe essentiellement parallèle à l'axe de l'enveloppe, la surfa- ce intérieure de la fenêtre image se raccordant par l'intermédiaire d'une première surface fortement courbée à rayon de courbure r à la surface intérieure de cette jupe et la surface extérieure de la fe- nêtre image se raccordant par l'intermédiaire d'une deuxième surface fortement courbée à la surface extérieure de cette jupe, et cette dernière présente une épaisseur d à proximité de cette transition, fenêtre image sur la surface intérieure de laquelle est appliqué un écran image pratiquement rectangulaire contenant au moins un maté- riau s'illuminant d'une certaine couleur, écran image devant lequel sont positionnés des moyens de sélection des couleurs à l'aide de moyens de suspension fixés dans la jupe, alors que des moyens sont appliqués dans le col pour engendrer au moins un faisceau d'élec- trons, caractérisé en ce que les moyens de suspension pour les moyens de sélection des couleurs sont fixés aux angles de la jupe, que dans un plan perpendiculaire à l'axe du tube, la distance D com- prise entre la délimitation du matériau luminescent de l'écran image et la surface extérieure de la jupe de la fenêtre image sur toute la périphérie de la fenêtre est pratiquement de même grandeur et que pour r 4 10 mm, la condition suivante est satisfaite D-d 1. r r 2. Dispositif reproducteur muni d'un tube image en couleurs selon la revendication 1.