Brevet FR2647256A1 — publié le 19901123

DISPOSITIF DE CONTROLE DES LUMINOPHORES D'INDEXATION D'UN TUBE A RAYONS CATHODIQUES L'invention concerne le domaine des tubes à rayons cathodiques du type à indexation de faisceau, et elle concerne particulièrement un dispositif permettant de contrôler la qualité des éléments qui servent à l'indexation du faisceau. Le fonctionnement avec indexation du faisceau est particulièrement avantageux dans le cas des tubes trichromes devant présenter une grande robustesse et de hauts niveaux de luminance. Les tubes à indexation de faisceau ne comportent pas de masque (shadow-mask) comme dans les tubes classiques "couleur", masque qui tend à fragiliser le tube, et fait perdre en outre une proportion importante du courant de faisceau électronique. Ces tubes comportent un écran constitué de bandes verticales de luminophores correspondant aux couleurs fondamentales (rouge, vert, bleu), et cet écran est balayé par un unique faisceau d'électrons de faible largeur de trace et d'intensité élevée. Ainsi pour une surface élémentaire d'image donnée, durant le balayage de l'écran par le faisceau d'électrons, ce dernier bombarde successivement les trois barres de luminophores, correspondant chacune à une couleur élémentaire différente, qui constituent une triade, cette disposition étant répétée tout au long d'une ligne du balayage. Au dos de l'écran, c'est-à-dire sur une face orientée vers l'intérieur du tube, on trouve des éléments qui servent à l'indexation du faisceau d'électrons. Ces éléments sont constitués généralement par des bandes verticales en un matériau luminophore, appelées bandes d'indexation, et qui généralement sont en un nombre inférieur au nombre de triades par ligne. Le balayage de l'écran par le faisceau d'électrons provoque, vers l'avant de l'écran c'est-à-dire vers l'extérieur du tube, des émissions de lumière destinées à constituer l'image, et provoque au dos de l'écran un rayonnement de lumière de longueur d'ondes donnée, émis par les bandes d'indexation, rayonnement qui est destiné à constituer des signaux d'indexation ; ces signaux d'indexation sont traités pour déterminer la position exacte du spot qui est formé sur l'écran par le faisceau d'électrons, en vue de rattraper d'éventuelles erreurs de la position du spot. Les matériaux luminophores à partir desquels sont réalisées les bandes d'indexation sont choisis, notamment, pour leur vitesse de réponse et leur faible rémanence, et souvent les bandes d'indexation émettent un rayonnement ultraviolet. On trouve des explications détaillées sur les tubes cathodiques fonctionnant selon le principe de l'indexation de faisceau, notamment dans un article de Jan Hasker publié dans IEEE Transactions On Electron Devices, Vol. ED-18, N09, pages 703 à 712, September 1971, ainsi que dans un article de Jan Hasker et Jacques de KLERK publié dans IEEE Transactions On Electron Devices, Vol. ED-20, N 11, pages 1049 à 1051, November 1973. Le rayonnement émis par les bandes d'indexation est capté par un détecteur situé à l'extérieur du tube à rayons cathodiques et en contact avec l'enveloppe de ce dernier. Ce détecteur est ainsi situé dans une zone où l'enveloppe constitue une fenêtre d'où le détecteur est en vue directe des bandes d'indexation, sans interposition d'écrans susceptibles d'empêcher les signaux émis par les bandes d'indexation de parvenir au détecteur. L'écran, dont le dos porte les bandes d'indexation, est formé généralement sur une dalle de verre qui est soudée à l'enveloppe du tube quand l'écran est totalement réaIisé. La qualité de l'ensemble des bandes d'indexation est soigneusement contrôlée, visuellement, sprues réalisation de ces bandes et avant que la dalle ne soit réunie à l'enveloppe. Mais, après ce contrôle visuel des bandes d'indexation, le tube n'est pas encore entièrement fabriqué, et il est possible de dégrader accidentellement la qualité des bandes d'indexation durant les différentes opérations qui sont nécessaires à terminer Ie tube. Ceci est à la base d'un des problèmes que posent les bandes d'indexation, du fait notamment que la fenêtre sur laquelle est fixé le détecteur, constitue le seul point autour de l'enveloppe duquel les signaux émis par les bandes d'indexation peuvent être captés et à partir duquel ces bandes d'indexation peuvent être observées après que la dalle ait été réunie à l'enveloppe. Mais, de par la position de cette fenêtre, l'angle sous lequel peuvent être observées les bandes d'indexation n'est pas favorable à un examen minutieux et efficace de ces bandes ; de plus, les qualités optiques de cette fenêtre sont insuffisantes pour permettre de discerner certains défauts, tels que par exemple les fines coupures ou encore une dégradation des grains de luminophores. L'invention a pour objet d'apporter une solution à ce problème du contrôle de la qualité finale des bandes d'indexation. L'invention concerne un dispositif de contrôle des bandes d'indexation, dispositif dont la mise en oeuvre est simple et aisée, et qui permet non seulement d'observer ces bandes d'indexation mais qui permet en outre de tester la qualité de leur fonctionnement. Selon l'invention, un dispositif pour le contrôle des bandes d'indexation d'un tube à rayons cathodiques, le tube comportant un écran au dos duquel sont disposées les bandes d'indexation, un détecteur captant des signaux émis par les bandes d'indexation, un faisceau d'électrons, un déviateur pour dévier ledit faisceau afin de produire un balayage de l'écran au cours duquel les bandes d'indexation émettent lesdits signaux, ledit dispositif de contrôle étant caractérisé en ce qu'il comporte un second tube à rayons cathodiques, des moyens de commande de balayage, un dispositif de modulation pour moduler un second faisceau d'électrons dans le second tube, un second déviateur permettant de réaliser un balayage de l'écran du second tube par le second faisceau d'électrons, les moyens de commande de balayage étant reliés aux deux déviateurs de manière à réaliser un balayage semblable dans les deux tubes, le détecteur étant relié au dispositif de modulation afin de moduler le second faisceau d'électrons et obtenir, sur l'écran du second tube, une image des parties de bandes d'indexation qui ont été exposées au premier faisceau d'électrons. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, faite à titre d'exemple non limitatif en référence à l'unique figure indexée qui illustre, de manière schématique, un dispositif de contrôle conforme à l'invention. La figure 1 est un schéma d'un dispositif de contrôle 1 conforme à l'invention, permettant de tester les bandes d'indexation d'un tube à rayons cathodiques ; le tube à tester étant représenté sur la gauche de la figure avec le repère 2. Le tube 2 à tester est formé de manière traditionnelle, par une dalle avant 3 soudée à une enveloppe 4. Une extrémité 5 de l'enveloppe, opposée à la dalle avant 3, contient de manière classique un canon à électrons 6 ; le canon à électrons 6 produit un faisceau d'électrons 7 symbolisé par une ligne en traits mixtes. Un écran 9 (représenté par un cadre en traits pointillés ) est réalisé sur la dalle avant 3, et cet écran 9 porte sur une face orientée vers l'intérieur du tube, une pluralité de bandes d'indexation BI, B2, ..., Bn, ces bandes d'indexation étant formées de manière classique par des matériaux luminophores émettant par exemple dans l'ultraviolet sous l'impact du faisceau d'électrons 7, et qui sont disposées selon des bandes verticales (les bandes dtindexation B1 à Bn sont symbolisées sur la figure par des lignes parallèles en traits pointillés). L'enveloppe 3 comporte une fenêtre 10 sur laquelle est disposé un détecteur 12 pouvant capter les signaux émis par les bandes d'indexation B1 à Bn. Le tube 3 comporte en outre un déviateur 14 permettant de dévier le faisceau 7 en horizontal et en vertical de manière à réaliser un balayage de l'écran 9 par le faisceau 7. De manière classique, la déviation du faisceau 7 peut être obtenue par un déviateur de type électrostatique, contenu dans le tube, ou ainsi que dans l'exemple non limitatif représenté, par un déviateur 14 de type électromagnétique situé à l'extérieur du tube et entourant le col de ce dernier. Selon une caractéristique de l'invention, le détecteur 12 et le déviateur 14 du tube 2 à tester sont reliés au dispositif de contrôle 1, en vue de réaliser une image des différentes bandes d'index B1 à Bn portées par l'écran 9, ou d'une partie de ces bandes située dans une zone de l'écran 9 soumise au balayage du faisceau d'électrons 7. Le dispositif de contrôle 1 comporte un second tube à rayons cathodiques 20, appelé tube "moniteur", dont l'écran 21 est destiné à afficher une image des bandes d'index B1 à Bn du tube 2 à tester. De manière classique, une extrémité 22 du tube moniteur 20, opposée à l'écran 21, contient un canon à électrons 23 (montré en traits pointillés) ; et un bloc déviateur 24 est monté autour du col du tube moniteur 20. Le bloc déviateur 24 est destiné à réaliser la déviation d'un faisceau d'électrons 25 produit par le canon à électrons 23. Dans l'exemple non limitatif de la description, le bloc de déviation 24 est du type à bobines magnétiques (non représentées), mais dans ltesprit de l'invention la déviation du faisceau d'électrons du tube moniteur 20 pourrait aussi bien être réalisée à l'aide d'un déviateur de type électrostatique situé à l'intérieur du tube moniteur 20. Les moyens 25 de commande de balayage comportent par exemple un générateur de signaux de balayage ligne, et un générateur de signaux de balayage image, en eux-mêmes classiques, et qui permettent de réaliser un balayage en mode télévision par exemple. Ainsi les moyens 25 de commande de balayage peuvent délivrer, d'une part, un premier et un second signal de balayage ligne SL1, SL2 semblables et en parfait synchronisme l'un par rapport à l'autre puisqu'étant délivrés par un même générateur, et d'autre part, un premier et un second signal de balayage vertical SV1, SV2 également semblables et en synchronisme puisque également délivrés par un même générateur.Le premier signal de balayage ligne SL1 est appliqué à une bobine de balayage ligne (non représentée) du premier déviateur 14 servant à commander la déviation du faisceau d'électrons 7 du tube 2 à tester, et le second signal de balayage ligne SL2 est appliqué à une bobine de balayage ligne du second déviateur 24 servant à la déviation du faisceau d'électrons 25 du tube moniteur 20; le premier - signal de balayage vertical SV1 est appliqué à une bobine de balayage vertical du premier déviateur 14 servant à la déviation du faisceau d'électrons 7 dans le tube 2 à tester, et le second signal de balayage vertical SV2 est appliqué à une bobine de déviation verticale (non représenté) du second déviateur 24, en vue de réaliser un balayage vertical ou balayage image de l'écran 21 par le second faisceau 25 du tube moniteur 20. Il est à noter que le tube moniteur 20 pourrait être le tube d'un oscilloscope classique, et dans ce cas les signaux SL2, SI2 délivrés par les moyens 25 de commande de balayage seraient appliqués aux plaques de déviation (non représentées) de cet oscilloscope. Dans ces conditions, le tube moniteur 20 (ou oscilloscope) peut être balayé de façon identique au tube 2 à tester. Mais un facteur d'échelle peut égaIement être introduit dans la commande de balayage de l'un ou l'autre des deux tubes 2, 20, en vue par exemple de former sur ltécran 21 du tube moniteur 20 une image agrandie de la zone qui est balayée sur l'écran 9 du tube 2 à tester.A cet effet, il suffit d'insérer un dispositif de mise à l'échelle 30 entre les moyens 25 de commande de balayage et le premier déviateur 14 du tube 2 à tester, le dispositif 30 de mise à ltéchelle agissant sur les signaux de balayage SL1, SV1; ou bien, le dispositif de mise à l'échelle 30 peut être inséré, comme dans l'exemple représenté à la figure, entre les moyens de commande de balayage 25 et le second déviateur 24 du tube moniteur 20, le dispositif de mise à l'échelle 30 pouvant agir dans ce cas sur les seconds signaux de balayage SL2, SV2 dans le sens de l'amplification. Le détecteur 12 capte les signaux émis par chaque partie de bandes d'indexation B1 à Bn qui est bombardée ou exposée au faisceau d'électrons 7. Le détecteur 12 peut être du type habituellement utilisé pour capter de tels signaux durant le fonctionnement normal d'un tube à indexation, c'est-à-dire du type comportant par exemple des diodes ou transistors photosensibles ; mais de préférence, pour augmenter la sensibilité du détecteur 12, ce dernier peut être réalisé de manière en elle-même classique, à l'aide d'un photomultiplicateur. Le détecteur 12 délivre des signaux d'indexation SI qui sont par exemple des impulsions de tension (non représentées), ayant de manière connue, une amplitude qui est fonction de l'intensité du rayonnement émis par les bandes d'indexation B1 à Bn. Ces signaux d'indexation SI délivrés par le détecteur 12 sont appliqués à un dispositif de modulation 31 dans lequel ils sont amplifiés si cela est nécessaire. Dans le dispositif de modulation 31, les signaux d'indexation SI provenant du détecteur 12 sont superposés à un niveau électrique de référence, de sorte à constituer un signal de modulation SM qui est appliqué à une entrée 35 du canon à électrons 22 du tube moniteur 20. Cette entrée 35 correspond à l'électrode de commande ou Wenhelt du canon à électrons 22, électrode par laquelle de manière classique il est possible de moduler en intensité le faisceau d'électrons 25. Ainsi par exemple, en l'absence des signaux d'indexation SI délivrés par le détecteur 12, c'est-à-dire en l'absence de signaux émis par les bandes d'indexation, le signal de modulation SM appliqué au Wenhelt 35 peut avoir une valeur telle que l'intensité du faisceau d'électrons 25 soit insuffisante pour obtenir une trace sur l'écran 21 du tube moniteur 20. Par contre, quand il y a un signal d'indexation SI délivré par le détecteur 12, le signal de modulation SM peut alors avoir une valeur telle que l'intensité du faisceau d'électrons 25 est suffisante pour engendrer une trace visible sur l'écran 21, cette trace ayant une luminance d'autant plus élevée que l'amplitude du signal d'indexation SI est plus grande. Dans cette configuration, on peut obtenir un balayage complet ou partiel de l'écran 9 du tube 2 à tester, balayage qui peut être reproduit sur l'écran 21 du tube moniteur 20 avec ou sans amplification d'image ; l'amplification pouvant être obtenue en conférant une amplitude plus grande aux signaux de balayages SL2, SV2 du tube moniteur 20 qu'aux signaux de balayage SL1, SV1 du tube 2 à tester. Ainsi par exemple au niveau du tube 2 à tester, en supposant que les signaux de balayage ligne SL1 soient tels que le balayage ligne est effectué sur seulement la moitié de la largeur L de l'écran 9, seulement la moitié des barres d'indexation B1 à Bn se trouve exposée durant ce balayage, soit par exemple les barres B1 à Bn/2 situées dans la moitié gauche de l'écran 9.D'autre part, en supposant que les signaux de balayage vertical SVI appliqués au tube 2 à tester permettant de balayer l'écran 9 sur seulement une moitié de sa hauteur H, le balayage ligne sera effectué seulement selon une moitié du nombre total de lignes de balayage L1 à LN qui peuvent être formées sur l'écran 9, c'est-à-dire selon les lignes L1 à LN/2 par exemple qui sont situées dans la moitié inférieure de l'écran 9. Dans ces conditions l'écran 9 sera balayé sur une zone correspondant à un quart de l'écran 9 qui, dans l'exemple non limitatif décrit et représenté à la figure, est situé en haut et à gauche de l'écran et apparait par des traits plus épais des lignes de balayage L1 à LN/2. En supposant en outre que l'écran 21 du tube moniteur 20 possède une même hauteur H et une même largeur L que l'écran 21 du tube 2 à tester, et que les signaux de balayage SL2, SV2 du tube moniteur 20 possèdent une amplitude double de l'amplitude des signaux de balayage SL1, SV1 appliqués au tube 2 à tester, on obtient un balayage complet de l'écran 21, de telle sorte que ce dernier peut afficher une image agrandie par rapport à la zone balayée sur l'écran 9 du tube à tester, deux fois plus grande dans le sens vertical et deux fois plus grande dans le sens horizontal. Ceci permet d'observer sur l'écran 21 du tube moniteur 20 une image des bandes d'indexation B1 à BN/2, bandes qui sont représentées sur l'écran 21 par des traits verticaux repérés B'1 à B'n/2. L'image affichée par l'écran 21 montre non seulement la position de ces bandes, mais aussi les éventuels défauts tels que par exemple absences, coupures, ou encore mauvais rendements, défauts qui se manifestent par une diminution de la luminance dont l'importance est fonction de l'importance du défaut. L'image affichée par l'écran du tube moniteur est une image de la partie des bandes d'indexation B1 à Bn qui est située dans la zone balayée de l'écran du tube 2 à tester. Cette image est reconstruite d'une part, à l'aide des signaux émis par les bandes d'indexation BI à Bn sous l'effet du bombardement par le faisceau d'électrons 7, ces signaux servant à moduler le faisceau 25 du tube moniteur 20; et d'autre part, grâce au synchronisme des balayages des deux tubes 2 et 20. Dsns l'exemple non limitatif décrit, les éléments d'indexation sont des barres verticales de luminophores, mais l'invention peut sisppliquer aussi bien si les éléments d'indexation ou des formes différentes, discontinues par exemple, ou bien si elles sont formées par des bandes horizontales. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour le contrôle des bandes d'indexation d'un tube à rayons cathodiques, le tube (2) comportant un écran (9) au dos duquel sont disposées les bandes d'indexation (B1 à Bn), un détecteur (12) captant les rayonnements émis par les bandes d'indexation et délivrant en réponse des signaux d'indexation (SI), un faisceau d'électrons (7), un déviateur (14) pour dévier ledit faisceau afin de produire un balayage de l'écran (19) au cours duquel les bandes d'indexation B1 à Bn émettent lesdits signaux, ledit dispositif de contrôle (1) étant caractérisé en ce qu'il comporte un second tube (20) à rayons cathodiques, des moyens de commande de balayage (25), un dispositif de modulation (31) pour moduler un second faisceau d'électrons (25) dans le second tube (20), un second déviateur (24) permettant de réaliser un balayage de l'écran (21) du second tube (20) par le second faisceau d'électrons (25), les moyens de commande de balayage (25) étant reliés aux deux déviateurs (14, 24) de manière à réaliser un balayage semblable dans les deux tubes (2, 20), le détecteur (12) étant relié au dispositif de modulation (31) afin de moduler le second faisceau (25) d'électrons par les signaux (SI) délivrés par le détecteur (12) et obtenir, sur l'écran (21) du second tube, une image des parties de bandes d'indexation qui ont été exposées au premier faisceau d'électrons (7). 2 - Dispositif de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif de mise à l'échelle (30) disposé en série entre les moyens (25) de commande de balayage et l'un ou l'autre des deux déviateurs (14, 24). 3 - Dispositif de contrôle selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de modulation (31) superpose les signaux d'indexation (SI) à un niveau de référence, de manière à augmenter l'intensité du second faisceau (25) en présence des signaux d'indexation (SI).