Brevet FR2724048A1 — publié le 19960301

CANON À ELECTRONS COPLANAIRE A ZONE DE FORMATION DE FAISCEAU AMÉLIORÉE La présente invention se rapporte à des canons à électrons coplanaires tels que ceux des tubes-image cathodiques en couleurs, et en particulier à la structure améliorée de leur zone de formation de faisceau. Un canon a électrons coplanaire est un canon à électrons conçu pour produire ou émettre de préférence trois faisceaux d'électrons sur un même plan commun et pour diriger ces faisceaux selon des trajectoires convergeant en un point ou une petite surface proche de l'écran du tube-image. Les canons à électrons coplanaires possèdent tous une zone de formation de faisceau et une lentille de focalisation principale, et peuvent aussi éventuellement posséder une lentille de préfocalisation. La zone de formation de faisceau se compose généralement des cathodes et de trois électrodes successives. La lentille de préfocalisation peut être constituée de deux ou trois électrodes. La lentille de focalisation principale est généralement constituée de deux électrodes espacées. Généralement, la seconde électrode disposée après les cathodes, appelée électrode G2, a la forme d'une plaque. Cette forme de plaque rend l'électrode G2 sujette à diverses torsions ou déformations lors du fonctionnement du canon à électrons. Une technique connue pour corriger ce problème consiste à incruster des petites perles dans les électrodes G2 pour les renforcer. Mais même munies de ces renforcements, ces électrodes G2 sont encore sujettes à déformation pendant le fonctionnement des canons. Autre problème courant avec les canons à électrons: la formation d'un arc électrique, particulièrement entre la deuxième électrode et la troisième électrode des cathodes (électrodes G2 et G3). Ce phénomène d'arc électrique est accentué quand l'une des électrodes possède une partie saillante face à l'autre électrode. 2. La présente invention résout ces problèmes en présentant une conception améliorée de la zone de formation de faisceau du canon à électrons coplanaire. Le canon à électrons coplanaire amélioré qui constitue la présente invention comprend plusieurs électrodes espacées par rapport à trois cathodes dans le sens de l'axe longitudinal du canon. Ces électrodes constituent au minimum une zone de formation de faisceau ainsi qu'une lentille de focalisation principale sur les trajectoires de trois faisceaux d'électrons; un faisceau central et deux faisceaux latéraux. Chacune de ces électrodes possède trois trous alignés pour le passage des trois faisceaux d'électrons. La zone de formation du faisceau se compose des cathodes et de trois électrodes successives, une électrode G1, une électrode G2 et une électrode G3. La présente amélioration concerne l'électrode G2 qui possède désormais deux rebords linéaires situés de part et d'autre de ses trous alignés, parallèlement à leur alignement. Ces rebords font saillie parallèlement à l'axe longitudinal du canon, dépassant le niveau de la partie trouée de l'électrode G3, et cachant ou recouvrant ainsi partiellement cette dernière. L'électrode G3 quant à elle, à l'endroit o elle se rapproche pour faire face à l'électrode G2, possède deux canaux linéaires situés de part et d'autre de ses trous alignés. Ces canaux se situent juste en face des rebords de l'électrode G2, de façon que ces rebords s'y enfoncent tout en restant à une certaine distance de ceux-ci. Cette amélioration produit une électrode G2 plus rigide, et grâce à la modification de l'électrode G3, minimise les risques d'arc électrique qui autrement apparaîtraient des suites de la nouvelle forme de l'électrode G2. La FIGURE 1 est une vue latérale d'un canon à électrons incorporant un exemple de mise en oeuvre de la présente invention. La FIGURE 2 est une coupe transversale d'une électrode G2 de conception antérieure avec la partie lui faisant face d'une électrode G3 de conception antérieure. 3. La FIGURE 3 est une coupe transversale de l'électrode G2 de conception nouvelle avec la partie lui faisant face de l'électrode G3 de conception nouvelle, toutes deux également illustrées en figure 1. Le canon à électrons -10- illustré en FIGURE 1 se compose de deux tiges de support isolantes -12- sur lesquelles sont montées diverses électrodes. Parmi ces électrodes, on compte trois cathodes coplanaires - 14- disposées à égale distance les unes des autres (seule une d'entre elles est illustrée), une électrode de type grille de commande -16- (G1), une électrode de type grille-écran -18- (G2), une première électrode de préfocalisation -20- (G3), une seconde électrode de préfocalisation -22(G4), une troisième électrode mixte jouant a la fois le rôle d'électrode de préfocalisation et de première électrode de focalisation principale -24- (G5), et une seconde électrode de focalisation principale -26- (G6), espacées le long des tiges de verre - 12- dans cet ordre dans le sens d'un axe longitudinal Z. Ces électrodes G1 à G6 possèdent toutes trois trous alignés en leur milieu ou en leur extrémité pour laisser passer trois faisceaux d'électrons coplanaires. La lentille de focalisation principale du canon -10- se forme entre l'électrode G5 -24- et l'électrode G6 -26-. L'électrode G5 -24- est parfois désignée comme l'électrode de focalisation parce qu'on y applique une tension de focalisation, et l'électrode G6 -26- est parfois appelée électrode-anode par ce qu'on y applique une tension d'anode. L'électrode G5 -24- est constituée de deux éléments en forme de coupe -28- et -30-, assemblés au niveau de leur côté ouvert. L'électrode G6 - 26- est aussi constituée de deux éléments en forme de coupe -32- et - 34-, également assemblés au niveau leur côté ouvert. Une coupe de blindage -36- est fixé sur l'élément 34 à la sortie du canon à électrons. Toutes les électrodes du canon à électrons -10- sont soit directement soit indirectement fixées aux deux tiges de support isolantes -12-. Ces tiges peuvent se prolonger pour soutenir les électrodes G1 -16- et G2 - 18-, ou bien ces dernières peuvent être fixées à l'électrode G3 -20- à l'aide de quelque autre support isolant. Ces tiges de support seront de préférence faites d'un verre qu'on aura 4. chauffé et pressé sur les pattes latérales des électrodes de façon à sceller ces dernières dans le verre. L'électrode G3 -20- se compose de deux pièces en forme de coupe assemblées au niveau de leur côté ouvert. L'une de ces pièces forme une partie de la zone de formation de faisceau du canon tandis que l'autre forme une partie de la lentille de prefocalisation du canon. La FIGURE 2 représente une électrode G2 de conception antérieure -38- avec la partie lui faisant face d'une électrode G3 de conception antérieure -40-. L'espacement le plus faible entre ces électrodes se trouve entre la partie trouée -42- de l'électrode G2 -38- et la partie trouée -44- de l'électrode G3 -40-. Au-delà de ces parties trouées, la partie intermédiaire -46- de l'électrode G2 -38- est espacée de la partie intermédiaire -48- de l'électrode G3 -40- d'une distance à peine supérieure à l'espacement le plus faible entre ces deux électrodes. Par exemple, dans un modèle de conception antérieure, l'écart minimal entre ces électrodes au niveau de leurs parties trouées est de 0,76 mm, l'écart entre les surfaces les plus rapprochées des parties intermédiaires est de 0,89 mm et l'écart entre un point -50- de la partie intermédiaire - 46- et l'électrode G3 -40- est de 1,08 mm. La FIGURE 3 représente l'électrode G2 -18- et la partie lui faisant face -52- de l'électrode G3 -20- conçues dans l'esprit de la présente invention. L'électrode G2 -18- se présente sous la forme d'une partie trouée -54- de trois trous alignés -56- (dont un seul est illustré) et de deux rebords linéaires -58- de part et d'autre des trous alignés -56-. Ces rebords -58- sont parallèles l'un à l'autre et sont aussi parallèles à l'alignement des trous alignés. Ces rebords font tous deux saillie dans le sens de l'axe longitudinal Z du canon à électrons -10- jusqu'à dépasser le niveau de la partie trouée -60- de l'électrode G3 -20- si bien qu'ils recouvrent ou masquent quelque peu cette électrode G3 -20- dans le sens de l'axe longitudinal Z. L'ajout des deux rebords linéaires -58- sur l'électrode G2 -18- améliore grandement la rigidité de cette électrode. Toutefois, ces deux gros rebords linéaires ajoutés sur l'électrode G2 -18- sont susceptibles de favoriser l'apparition d'arcs électriques à leur endroit si aucune autre disposition n'est prise à cet 5. égard. Pour réduire ce risque d'arc électrique entre les électrodes G2 et G3, on a augmenté l'écart entre ces rebords et tout point de l'électrode G3 en modifiant la forme de l'électrode G3. L'électrode G3 -20- présente désormais, par rapport à sa forme de conception antérieure, une partie intermédiaire -62- plus inclinée par rapport à la partie trouée -60- que ne l'était la partie intermédiaire 48- par rapport à la partie trouée -44-, et qui plus est, recourbée pour former deux canaux linéaires -64- de part de d'autre des trous alignés 66- de la partie trouée -60-. Ces canaux -64- se situent juste en face des rebords -58- de o l'électrode -18-, de façon que ces rebords y pénètrent tout en restant à une certaine distance de ceux-ci. De façon préférentielle, I'écart entre chacun des rebords -58- de l'électrode G2 et celui des canaux -64- de l'électrode G3 qui lui fait immédiatement face, est choisi pour être 30% à 50% plus grand que t5 I'écart séparant les parties trouées -54 et 60- respectivement des électrodes G2 et G3. Dans un mode de réalisation avantageux de la présente invention, l'espacement entre les deux parties trouées -54 et 60- respectivement des électrodes G2 et G3 est de 1.067 mm près des ouvertures et de 0.864 mm sur les parties éloignées des ouvertures. L'espacement entre un rebord -58- et un canal -64- est au minimum de 1.261 mm et au maximum de 1.307 mm, ce qui représente, par rapport à l'espacement minimum entre les parties trouées, une augmentation comprise entre 46% et 50%. Ceci représente une amélioration considérable en ce qui concerne I'espacement des parties périphériques des électrodes G2 et G3 par rapport à la conception antérieure illustrée en figure 2 et dépourvue de rebords importants. Cependant, cet exemple n'est pas limitatif, et on considère qu'un espacement entre le rebord -58- et un canal -64- supérieur au moins de 30% à l'espacement des parties -54- et -60- est suffisant pour éviter tout phénomène d'arc électrique. En outre, puisqu'il y a recouvrement de la partie trouée de l'électrode G3 par ces rebords de l'électrode G2, ces derniers sont susceptibles de protéger la zone comprise entre les électrodes G2 et G3 d'un éventuel champ magnétique parasite s'étendant verticalement pour traverser cette zone du canon à électrons. 6. REVENDICATIONS 1. Canon à électrons coplanaire à plusieurs électrodes disposées par rapport à trois cathodes dans le sens de l'axe longitudinal dudit canon, lesdites électrodes constituant au minimum une zone de formation de faisceau et une lentille de focalisation principale sur les trajectoires de trois faisceaux d'électrons, l'un central et deux autres latéraux; chacune de cesdites électrodes étant percées de trois trous alignés pour le passage desdits trois faisceaux d'électrons, et ladite zone de formation de faisceau étant composée desdites cathodes ainsi que de trois électrodes consécutives: une électrode G1, une électrode G2 et une électrode G3 caractérisées en ce que: - ladite électrode G2 possède deux rebords linéaires de part et d'autre de sesdits trous alignés, lesdits rebords étant parallèles à l'alignement des trous et faisant saillie parallèlement audit axe longitudinal (Z) jusqu'à dépasser et donc recouvrir le niveau d'une partie trouée de ladite électrode G3, et en ce que - du côté de ladite électrode G3 faisant face à ladite électrode G2, l'électrode G3 possède deux canaux linéaires disposés de part et d'autre de ses trous alignés, juste en face desdits rebords de l'électrode G2 de façon que ces rebords viennent s'y enfoncer tout en restant à une certaine distance de ceux-ci. 2. Canon à électrons selon la revendication 1 ci-dessus caractérisé en ce que l'écart entre chacun desdits rebords de ladite électrode G2 et celui desdits canaux de ladite électrode G3 qui lui fait immédiatement face est à peu près 30 % à 50 % plus grand que l'écart séparant les parties trouées respectivement des électrodes G2 et G3.