Brevet FR2565028A1 — publié le 19851129

Cette invention concerne des tubes images couleur comportant des écrans de lignes cathodoluminescents et des masques d'ombre du type à fentes dans les- dits écrans, et elle vise plus particulièrement une configuration perfectionnée de colonnes de fentes dans les masques d'ombre de tels tubes. La plupart des tubes images couleur actuellement fabriqués sont du type écran de lignes-masque à fentes. Ces tubes possèdent des plaques frontales à con- tour sphérique avec des écrans de lignes de matériaux cathodoluminescents, et des masques à perforations en forme de fentes et à contour sensiblement sphérique ad- jacents aux écrans. Un écran 10 et un masque d'ombre 12 d'un tube du type selon la technique antérieure écran de lignes-masque à fentes ont été représentés respec- tivement sur les Figures 1 et 2. Dans ce type de tube, l'écran 10 est muni de côtés incurvés 14, de coins ou angles arrondis 16, et de lignes verticales droites 18. Le masque d'ombre 12 comprend des ouvertures ou perforations en forme de fentes 20, disposées en colonnes verticales rectilignes 22. L'écran est réalisé en mettant en oeuvre une technique photographique qui utilise une source lumineuse linéaire pour l'exposition et le masque d'ombre en tant que modèle photographique. En rai- son de la forme généralement sphérique du masque d'ombre 12, les ouvertures en forme de fente décalées par rapport à l'axe ne sont pas parallèles à la source lumineuse, pendant la réalisation de l'écran. Ce non-parallélisme entraîne la formation sur l'écran de lignes de luminophores dentelées, qui sont indésirables. Les Figures 3 et 4 illustrent un procédé utilisé pour surmonter ce pro- blème des lignes d'écran dentelées. Un écran 24 est formé avec des lignes incur- vées 26, comme on l'a représenté sur la Figure 3. Cette courbure des lignes est concave vers l'axe vertical Y-Y, la courbure augmentant en même temps qu'augmente la distance par rapport à l'axe vertical Y-Y. Dans le masque d'ombre correspon- dant 28, les colonnes d'ouvertures 30 sont incurvées de façon similaire, avec une concavité orientée vers l'axe vertical Y-Y, comme on peut le voir sur la Figure 4. En raison de cette courbure des colonnes d'ouvertures 30, les axes longitudinaux des ouvertures de fentes 32 qui sont en dehors de l'axe principal X-X et de l'axe secondaire Y-Y sont plus près du parallélisme avec la source lumineuse, lors de la réalisation de l'écran. Par conséquent, les lignes incurvées 26 sont plus ré- gulières que les lignes de l'exemple de réalisation de la Figure 1. Parmi les brevets qui illustrent la réalisation de ce concept de colonnes d'ouvertures in- curvées et de lignes d'écran incurvées, on peut citer les brevets américains n 3 889 145, n 3 925 700, et n 3 947 718. On a proposé récemment plusieurs modifications apportées aux tubes images couleur. L'une de ces modifications consiste à faire décroître les courbures de la plaque frontale et du masque d'ombre et à affranchir d'équerre l'écran de visualisation de manière que les bords périphériques soient constitués par des 2 2565028 côtés rectilignes et que les angles ou coins soient sensiblement carrés. Selon une autre modification, les courbures de la plaque frontale et du masque d'ombre ne sont pas modifiées, mais le bord périphérique de l'écran est modifié de façon à affranchir d'équerreles angles de l'écran. Dans les tubes ainsi modifiés, il est souhaitable d'obtenir des lignes sen- siblement droites dans toutes les portions de l'écran, et il est particulièrement souhaitable de réaliser des lignes droites sur les côtés de l'écran. Dans cer- taines des modifications du tube mentionnées ci-dessus, il est cependant impos- sible d'obtenir des lignes droites sur les côtés de l'écran en utilisant des tech- niques de construction classiques. La présente invention se propose d'apporter une solution à ce problème en utilisant une nouvelle configuration perfectionnée de colonnes de fentes dans les masques d'ombre de tels tubes. En conséquence, cette invention concerne un tube image couleur qui com- porte un masque perforé du type à fentes dans lequel les ouvertures en forme de fentes sont disposées en colonnes,et les ouvertures, dans chaque colonne, sont séparées par des bandes, ce tube image étant caractérisé en ce que les colonnes d'ouvertures traversant une portion centrale dudit masque sont sensiblement rec- tilignes, et en ce que les colonnes d'ouvertures, sur les deux côtés de la por- tion centrale du masque, sont incurvées de manière convexe vers ladite portion centrale, leur courbure augmentant avec l'augmentation de la distance par rap- port à la portion centrale. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés, qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les dessins: - la Figure 1 est une vue partielle, en élévation, d'un écran de visuali- sation selon la-technique antérieure; - la Figure 2 est une vue partielle, en élévation, d'un masque d'ombre selon la technique antérieure, associé à l'écran de la Figure 1; - la Figure 3 est une vue partielle, en élévation, d'un autre exemple de réalisation d'un écran de visualisation selon la technique antérieure; - la Figure 4 est une vue partielle, en élévation, d'un autre exemple de réalisation d'un masque d'ombre selon la technique antérieure, associé à l'écran de la Figure 3; - la Figure 5 est une vue en plan, partiellement en coupe axiale, d'un tube image couleur à masque d'ombre mettant en oeuvre la présente invention; - la Figure 6 est une vue partielle, en élévation, de l'écran de visuali- sation du tube de la Figure 5, montrant un agrandissement de quelques unes des lignes de luminophores de l'écran; et, - la Figure 7 est une vue partielle, en élévation, du masque d'ombre du tube de la Figure 5, montrant un agrandissement de certaines des ouvertures ou perforations du masque. La Figure 5 est une vue en plan d'un tube image couleur rectangulaire 34 ayant une enveloppe en verre 36 comprenant un panneau de plaque frontale rectangu- laire 38 et un col tubulaire 40, ces deux éléments étant reliés par une partie tronconique 42 en forme d'entonnoir. Le panneau 38 comporte une plaque frontale d'observation 44 et une paroi latérale périphérique 46, le bord le plus éloigné de cette paroi latérale étant soudé sur la partie tronconique 42. Un écran de lumi- nophores tricolores 48 est positionné sur la surface interne de la plaque frontale 44. L'écran 48 est un écran de lignes,les lignes de luminophores s'étendant sensi- blement perpendiculairement au balayage de lignes de la trame à haute fréquence du tube (c'est-à-dire perpendiculairement au plan de la Figure 5). Un masque d'ombre , ou électrode de sélection de couleur, muni d'une pluralité de perforations, est monté de façon amovible, à l'aide de moyens classiques, en relation d'espace- ment prédéterminé par rapport à l'écran 48. Un canon électronique en ligne 52, il- lustré schématiquement par le contour en traits interrompus sur la Figure 5, est monté au centre, à l'intérieur du col 40, afin d'engendrer et de diriger trois faisceaux électroniques 54, le long de trajectoires convergentes coplanaires, au travers du masque 50, vers l'écran 48. Le tube représenté sur la Figure 5 est conçu de façon à Ztre utilisé avec un collier de déviation magnétique externe, tel que le collier 56, qui a été re- présenté de façon schématique autour du col 40 et de la partie tronconique en forme d'entonnoir 42, au voisinage de la jonction de ces deux éléments. Lorsqu'il est excité, le collier 56 soumet les trois faisceaux 54 à des champs magnétiques, qui provoquent un balayage horizontal et vertical des faisceaux,selon une trame rectangulaire, sur l'écran 48. Le plan initial de déviation (déviation nulle) a été représenté par la ligne P-P sur la Figure 5, sensiblement aumilieu du collier 56. Compte tenu des champs de limite, la zone de déviation du tube s'étend axiale- ment,à partir du collier 56, dans la région du canon 52. Pour des raisons de sim- plification, on n'a pas représenté la courbure réelle des trajectoires de fais- ceaux déviées, dans la zone de déviation, sur la Figure 5. L'écran 48 du tube 34 comprend un réseau de lignes de luminophores verti- cales, parallèles et rectilignes 58, dont quelques-unes seulement, sélectionnées, ont été représentées sur la Figure 6. Les lignes de luminophores 58 sont groupées en triades de luminophores émettant de la lumière rouge, verte et bleue. Les lignes de luminophores de chaque triade et les triades elles-mêmes peuvent etre séparées les unes des autres par des zones de matériau absorbant la lumière. La bordure périphérique 60 de l'écran 48 comporte des côtés rectilignes 62 et des angles ou coins carrés 64, et elle est sensiblement rectangulaire. 2-565028 La Figure 7 représente le masque d'ombre 50 du tube 34. Le masque 50 com- porte un réseau d'ouvertures 66 en forme de rainures ou de fentes allongées. Les ouvertures ou perforations 66 sont disposées en colonnes 68, et elles sont verti- calement séparées les unes des autres par des portions du masque en forme de bande formant des ponts 70. Les ouvertures de chaque colonne 68 sont décalées verticalement par rapport aux ouvertures des colonnes adjacentes. Les colonnes d'ouvertures 68, dans une portion centrale du masque 50, sont rectilignes. Les colonnes d'ouvertures 68, sur les deux côtés de la portion centrale du masque, sont incurvées, de façon convexe, vers la portion centrale.La courbure de ces colonnes décentrées augmente avec la distance par rapport à la portion centrale du masque 50. Etant donnés le contour de surface de l'écran et la définition de la der- nière ligne désirée sur les côtés de l'écran, la position et la forme de la der- nière colonne d'ouvertures, sur les masques d'ombre réalisés, sont déterminées par le contour du masque d'ombre lui-même et par sa position relative par rapport à l'écran. Ces derniers paramètres sont, de leur côté, fonction de la séparation des colonnes d'ouvertures adjacentes choisie sur la base des exigences de résolution de l'écran, et de l'espacement relatif des points de faisceaux électroniques rouge, vert et bleu qui correspondent à une ouverture particulière du masque. Cette der- nière est une fonction du gradient du champ de déviation particulier utilisé. En outre, les effets d'une opération de formation du masque sur la forme et la posi- tion des colonnes d'ouvertures doivent être pris en considération pour la déter- mination des colonnes d'ouvertures du masque perforé non formé. La technique qui est utilisée pour déterminer la position et la forme des colonnes d'ouvertures désirées, dans un masque plat non formé, est la suivante: On commence par déterminer le nombre des positions x, y, sur l'écran, qui correspondent aux points de la dernière ligne désirée. On détermine ensuite le centre de déviation approprié du système, puis on calcule les intersections,avec la surface du masque formé, des lignes allant du centre de déviation aux points d'écran spécifiés. Les positibns x, y ainsi calculées pour les points du masque d'ombre sont ensuite modifiées par la soustraction des changements de x et y pouvant survenir pendant l'opération de formation du masque. Il en résulte un jeu de positions x, y qui, lorsqu'elles sont raccordées régulièrement par un pistolet à tracer ou d'autres moyens mathématiques à tracer, définissent une courbe pour la dernière ligne désirée d'ouvertures du masque d'ombre non formé. Une telle courbe, selon un exemple de réalisation de l'invention, est convexe vers l'inté- rieur. En raison de cette courbure convexe, l'espacement colonne-colonne des ou- vertures,également appelé espacement a, augmente généralement en même temps qu'aug- mente la distance à partir de l'axe principal X-X. L'exemple qui suit, c lustre l'invention. Exemple: Les tableaux I, II et III comportent des données de construction d'un masque d'ombre selon l'invention devant être utilisé dans un tube image couleur perfectionné. Toutes ces données mentionnées dans les tableaux concernent un masque plat, avant la réalisation de son contour. Par conséquent, lesvaleurs ré- sultantes, dans un masque terminé, peuvent varier dans une certaine mesure, en fonction des nombreuses variables possibles intervenant lors de la formation du masque. Chaque tableau représente les informations pour un quadrant d'un masque. Les colonnes de gauche représentent les distances, le long de l'axe Y, à partir de l'axe X. Les rangées du bas donnent les distances, le long de l'axe X, à partir de l'axe Y. Les rangées du haut donnent les distances Y aux extrémités des colonnet d'ouvertures. Les colonnes de droite représentent les distances X pour la dernière colonne d'ouvertures. Le tableau I donne les largeurs de fentes d'ouvertures sur tout le qua- drant. Le tableau II donne les dimensions de la bande ou barre de liaison verti- cale entre des ouvertures adjacentes en forme de fente, dans une colonne d'ouver- tures. Le tableau III donne l'espacement horizontal (espacement a) entre les axes des colonnes adjacentes d'ouvertures. On remarquera, en examinant le tableau III, que les colonnes d'ouvertures sont incurvées de façon convexe vers l'intérieur, et que la courbure des colonnes augmente en même temps qu'augmente la distance par rapport à l'axe secondaire. Tableau I Largeur de fente en mm. Y = 18,62 18,61 18,60 18,58 18,55 18,51 18,46 18,41 18,34 18,27 18,22 0,171 0,171 0,172 0,173 0,175 0,178 0,181 0,183 0,187 0,195 0,194 @ X = 24,49 17,78 0,171 0,171 0,172 0,173 0,175 0,178 0,181 0,183 0,189 0,194 0,186 @ X = 24,48 ,24 0,171 0,172 0,172 0,174 0,176 0,178 0,181 0,184 0,189 0,191 0,186 @ X = 24,39 12,7 0,172 0,172 0,173 0,174 0,176 0,178 0,181 0,184 0,188 0,191 0,191. X = 24,33 ,16 0,174 0,174 0,174 0,175 0,177 0,179 0,181 0,184 0,188 0,191 0,190 @ X = 24,28 7,62 0,176 0,176 0,176 0,177 0,178 0,179 0,182 0,184 0,188 0,191 0,189 X = 24,25 ,08 0,178 0,178 0,178 0,178 0,179 0,180 0,182 0,184 0,188 0,190 0,190 X = 24,23 2,54 0,179 0,179 0,179 0,179 0,179 0,180 0,182 0,185 0,188 0,191 0,191 @ X = 24,22 0 0,181 0,180 0,179 0,179 0,180 0,181 0,182 0,185 0,188 0,192 0,192 @ X = 24,22 0 2,54 5,08 7,62 10,16 12,7 15,24 17,78 17,78 22,86 X en cm. Pl r% Co Tableau II Barre de liaison en mm. @Y = 18,62 18,61 18,60 18,58 18,55 18,51 18,46 18,41 18,34 18,27 18,22 0,144 0,144 0,145 0,145 0,146 0,147 0,149 0,150 0,152 0,153 0,155 @ X 24,49 17,78 0,143 0,143 0,144 0,145 0,146 0,147 0148 0,150 0,151 0,153 0,154 @ X = 24,48 ,24 0,141 0,141 0,141 0,142 0,144 0,145 0,147 0,148 0,150 0,152 0,153 X 24,39 12,7 0,138 0,139 0,139 0,140 0,142 0,143 0,145 0,147 0,149 0,150 0,152 @ X = 24,33 ,16 0,136 0,136 0,137 0,138 0,140 0,142 0,144 0,146 0,148 0,150 0,151 X = 24,28 7,62 0,134 0,134 0,135 0,137 0,138 0,140 0,142 0,145 0,147 0,149 0,150 @ X = 24,25 ,08 0,132 0,132 0,133 0,135 0,137 0,139 0,141 0,144 0,146 0,149 0,149 X = 24,23 2,54 0,129 0,130 0,132 0,134 0,136 0,139 0,141 0,143 0,146 0,148 0,149 @ X = 24,22 0 0,127 0,129 0,132 0,134 0,136 0,139 0,141 0,143 0,145 0,148 0,149 @ X = 24,22 0 2,54 5,08 7,62 10,16 12,7 15,24 17,78 17,78 22,86 X en cm. UL 1%/ LnI o Or% no Tableau III "A" horizontal en mm. Y 18,62 18,61 18,60 18,58 18,55 18,51 18,46 18,41 18,34 18,27 18,22 0,762 0,764 0,769 0,779 0,792 0,809 0,830 0,854 0,883 0,916 0,940 @ X 24,49 17,78 0,762 0,764 0,769 0,779 0,791 0,808 0,829 0,853 0,882 0,914 0,937 @ X 24,48 ,24 0,762 0,764 0,769 0,778 0,790 0,806 0,825 0,848 0,875 0,906 0,926 X 24,39 12,7 0,762 0,764 0,769 0,777 0,789 0,804 0,823 0,845 0,870 0,899 0,918 @ X 24,33 ,16 0,762 0,764 0,768 0,777 0,788 0,803 0,821 0,842 0,867 0,895 0,912 @ X 24,28 U 7,62 0,762 0,764 0,768 0,.776 0,787 0,802 0,820 0,840 0,864 0,892 0,909 X 24,25 U.. 2.2 ,08 0,762 0,764 0,768 0,776 0,787 0,801 0,819 0,839 0,863 0,890 0,907 @ X 24,23 2,54 0,7620,764 0,768 0,776 0,787 0,801 0,819 0,839 0,862 0,889 0,905 24,22 2,54 0,762 0,764 0,768 0,776 0,787 0,801 0,819 0,839 0,862 0,889 0,905 @ X 24,22 0 0,762 0,764 0,768 0,776 0,787 0,801 0-,818 0,838 0,862 0,888 0,905 @X 42 0 2,54 5,08 7,62 10,16 12,7 15,24 17,78 17,78 22,86 X en-cm. Lrl N) CD Co 9 2565028 Le masque plat réalise selon les tableaux ci-dessus présente un contour tel qu'il possède un rayon d':xe principal d'environ 82,6 cm, et un rayon d'axe secondaire d'environ 108,2 cm. Le masque ayant ce contour est utilisé avec un tube ayant un écran de 66,04 cm (diagonale), un diamètre extérieur de plaque frontale d'environ 107,7 cm, et un rayon intérieur de plaque frontale de l'ordre de 103,4 cm Dans le tableau IV ci-après, on a donné une comparaison des dernières co- lonnes d'ouvertures du masque d'ombre selon l'invention, comme défini dans les tableaux précédents, avec un masque d'ombre classique à perforations en forme de fentes devant être utilisé dans un tube ayant un écran de 62,5 cm. (diagonale). Tableau IV Masque Classique Masque selon l'Invention Y X Espacement a X Espacement a (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) 0 24,498 1,0038 24,219 0,9050 2,54 24,511 1,0060 24,221 0,9053 ,08 24,516 1,0068 24,232 0,9065 7,62 24,498 1,0038 24,249 0,9086 ,16 24,455 0,9987 24,280 0,9119 12,70 24,394 0,9914 24,326 0,9182 ,24 24,287 0,9787 24,400 0,9256 17,78 22,806 -1,0132 24,480 0,9367 Comme on peut le voir en examinant la seconde colonne du tableau IV, la dernière colonne d'ouvertures du masque d'ombre classique part d'une valeur de 24,498 mm sur l'axe principal (Y = 0), et elle s'incurve progressivement vers l'in- térieur lorsque la distance à partir de l'axe principal augmente,pour devenir égale à 22,806 mm pour Y = 17,78 mm. Une telle courbure apparaît comme une courbure convexe vers l'extérieur, dans les colonnes d'ouvertures sur les côtés du masque. Cependant, dans le masque d'ombre selon cette invention, la dernière colonne d'ouvertures commence à 24,219 mm sur l'axe principal, et elle augmente régulièrement en distance par rapport à l'axe Y lorsque la distance par rapport à l'axe principal augmente, de façon à devenir égale à 24,480 mm pour Y = 17,78mm. Une telle courbure apparait sous une forme concave vers l'intérieur, les colonnes munies des ouvertures ou perforations étant sur les côtés du masque selon l'in- vention. 2565028 La variation de l'espacement a, dans le masque classique, entre les deux dernières colonnes d'ouvertures adjacentes, sur les cotés du masque, commence à 1,0038 mm sur l'axe principal, et elle converge progressivement vers un espacement de 1,0132 mm à l'emplacement Y = 17,78 mm. Dans le masque selon l'invention, l'espacement a commence à 0,9050 mm sur l'axe principal, et il augmente avec la distance par rapport à l'axe principal jusqu'à 0,9367 mm., pour Y = 17,78 mm. Il demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée aux divers exemples de réalisation décrits et représentés, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. 256 5028 REVENDICATIONS 1 - Tube image couleur qui comporte un masque perforé du type à fentes, dans lequel les ouvertures en forme de fentes sont disposées en colonnes et les ouvertures, dans chaque colonne, sont séparées par des bandes, ce tube image étant caractérisé en ce que les colonnes d'ouvertures (68) traversant une portion cen- trale dudit masque (50) sont sensiblement rectilignes, et en ce que les colonnes d'ouvertures, sur les deux côtés de la portion centrale du masque, sont incurvées de manière convexe vers ladite portion centrale, leur courbure augmentant avec l'augmentation de la distance par rapport à la portion centrale. 2 - Tube image couleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le- dit tube (34) possède un écran de luminophores du type en lignes, et en ce que toutes les lignes dudit écran sont sensiblement droites et parallèles les unes aux autres. 3 - Tube image couleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'espacement centre à centre entre les deux dernières colonnes d'ouvertures (68), sur un côté dudit masque (50) augmente lorsque augmente la distance à partir de l'axe central (X-X) dudit masque.