FR2581245A1 - Tube a rayons cathodiques comportant une grille d'ecran a moyens de focalisation de faisceaux asymetriques et lentilles de refraction - Google Patents

Abstract

CETTE INVENTION CONCERNE UN TUBE A RAYONS CATHODIQUES POUR SYSTEME D'AFFICHAGE EN COULEUR, ET ELLE S'APPLIQUE NOTAMMENT AUX COMBINAISONS TUBE AUTO-CONVERGENT-COLLIER DE DEVIATION, AVEC DES TUBES MUNIS DE CANONS EN LIGNE PLURI-FAISCEAUX HORIZONTAUX. CETTE INVENTION APPORTE DES MOYENS POUR ELIMINER LA SENSIBILITE DE CONVERGENCE HORIZONTALE DES FAISCEAUX AUX VARIATIONS DE TENSION DE FOCALISATION. LE TUBE CATHODIQUE EST CARACTERISE NOTAMMENT EN CE QUE SES MOYENS DE FOCALISATION DE FAISCEAU COMPRENNENT UNE FENTE TRANSVERSALE 56, DE LONGUEUR L PLUS GRANDE QUE L'ESPACEMENT ENTRE LES OUVERTURES EXTERIEURES DE LA GRILLE D'ECRAN 64, 66 ET UNE LARGEUR SUPERIEURE AU DIAMETRE DES OUVERTURES DE LA GRILLE D'ECRAN, ET EN CE QUE SA LENTILLE DE REFRACTION COMPREND UNE PORTION ENCASTREE DISPOSEE TRANSVERSALEMENT 60, AYANT UNE LONGUEUR L S'ETENDANT DANS LE PLAN DESDITS FAISCEAUX ELECTRONIQUES, SELON UNE VALEUR SENSIBLEMENT EGALE A LA LONGUEUR L, ET UNE LARGEUR PERPENDICULAIRE AU PLAN DES FAISCEAUX ELECTRONIQUES, ET QUI EST PLUS IMPORTANTE QUE LA LARGEUR DE LA FENTE 56, LA PARTIE ENCASTREE ETANT ENTOUREE PAR UNE BORDURE PERIPHERIQUE70.

Description

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La présente invention a pour objet des tubes à rayons cathodiques, et elle vise plus particulièrement des tubes à rayons cathodiques en couleurs du type utilisé dans des systèmes d'affichage en couleur. Cette invention s'applique plus particulièrement aux combinaisons tube auto- convergentcollier de déviation, avec des tubes à rayons cathodiques du type qui comporte des canons en ligne

pluri-faisceaux disposés dans un plan horizontal.

On sait qu'un canon électronique en ligne est un canon qui est conçu et réaliser de manière à engendrer un trio de faisceaux électroniques dans un plan

commun, et à diriger les faisceaux le long de trajectoires de faisceaux conver-

gentes, vers une petite zone ou point d'un écran de luminophores. Un collier auto-convergent est réalisé avec des non-uniformités de champ spécifiques, qui maintiennent la convergence des faisceaux sur tout le balayage de trame, sans qu'il soit nécessaire de prévoir d'autres moyens de convergence que le collier lui-meme. Dans un type de canon électronique en ligne tel que décrit, par exemple,

dans le brevet américain n 3 772 554, on forme une lentille électronique prin-

cipale, pour focaliser les faisceaux électroniques, entre deux électrodes, qui sont désignées sous les noms de première et seconde électrodes de focalisation et d'accélération. Ces électrodes comportent deux éléments en forme de coupe,

dont les fonds sont disposés en regard l'un de l'autre.

On prévoit, dans chaque fond de coupe, trois ouvertures, de manière à

laisser le passage aux trois faisceaux électroniques. Dans de tels canons élec-

troniques, la convergence statique des faisceaux extérieurs par rapport au fais-

ceau central est généralement obtenue en décalant les ouvertures extérieures de la seconde électrode de focalisation par rapport aux ouvertures extérieures de

la première électrode de focalisation.

On a remarqué que les emplacements o le faisceau horizontal des faisceaux électroniques extérieurs vient frapper l'écran, dans les tudes images couleur munis du canon électronique décrit ci-dessus, changent avec les modifications de la tension de focalisation qui est appliquée au canon électronique. Le besoin se fait donc sentir de perfectionner de tels canons électroniques en ligne, afin d'éliminer, ouau moins réduire, cette sensibilité de convergence horizontale

aux modifications de tension de focalisation.

Par ailleurs, il existe à l'heure actuelle une tendance générale à utiliser

des tubes images couleur en ligne présentant des angles de déviation plus impor-

tants (excédant 90 ), afin d'obtenir des tubes plus courts. Dans de tels tubes,

il s'est avéré que les faisceaux électroniques présentaient une distorsion ex-

cessive lors de leur balayage vers les portions extérieures de l'écran. Ces

distorsions sont généralement désignées par le terme de "tache lumineuse présen-

tant une surentensité", et elles apparaissent sur l'écran du tube sous la forme d'une queue qui s'étend depuis un point ou tache intense. De telles distorsions

résultent, du moins en partie, des effets des portions limites du champ de dé-

viation du collier sur le faisceau, lorsque ce dernier traverse le canon élec-

tronique, et elles résultent également des non-uniformités du champ dé déviation

du collier.

Lorsque le champ limite du collier s'étend dans la région du canon élec-

tronique, comme c'est généralement le cas, les faisceaux peuvent être légèrement déviés, en se décalant légèrement par rapport à l'axe, et dans une portion à plus grande aberration d'une lentille électronique du canon. Il en résulte une

distortion du point du faisceau électronique, qui se traduit par le défaut in-

diqué ci-dessus, et qui se présente sous la forme d'une queue s'étendant à partir du point lumineux sur l'écran, vers le centre de ce dernier. Il s'agit là d'une

situation particulièrement gênante dans les colliers auto-convergents, qui pos-

sèdent une bobine de déviation verticale en forme de tore, compte tenu des champs

limites relativement importants présentés par de telles bobines en forme de tore.

On a été amené à réaliser des colliers auto-convergents, présentant un champ non-uniforme, afin d'accroître la divergence des faisceaux lorsque l'angle de déviation horizontale augmente. Une telle non-uniformité provoque également

une convergence verticale des électrons à l'intérieur de chaque faisceau indivi-

duel. Par conséquent, les points des faisceaux subissent une surconvergence en des emplacements qui sont horizontalement décalés par rapport au centre de l'écran, ce qui provoque le défaut de distortion mentionné ci-dessus, qui s'étend verticalement à la fois au-dessus et endessous du coeur ou noyau du point de

faisceau.

La distortion verticale du coeur du point de faisceau, qui est due à la

fois aux effets du champ limite du collier, dans la région du canon, et au carac-

tère non-uniforme du champ du collier lui-même, est un état indésirable, qui contribue à la mauvaise résolution d'une image observée sur les bords et dans

les coins de l'écran.

Les brevets américains n 4 513 222 et n 4 523 123 décrivent tous deux des structures de grille d'écran conçues de manière à réduire simultanément,

à la fois la sensibilité horizontale des faisceaux extérieurs du canon électro-

nique en lignes aux modifications de tension de focalisation et la distorsion verticale du point du faisceau électronique. Les structures décrites dans ces deux brevets américains utilisent une pluralité de fentes rectangulaires qui sont alignées avec les ouvertures de la grille d'écran, et qui sont réalisées, dans la surface de la grille d'écran, en regard de la grille de commande, de

manière à créer un champ astigmatique, qui produit une sous-convergence dufais-

ceau électronique uniquement dans le plan vertical, de manière à compenser le défaut de distortion verticale. Une telle structure de fente est décrite dans

le brevet américain n 4 234 814.

La structure de grille d'écran décrite dans le brevet américain n 4 513 222 utilise une paire de fentes de reconvergence, formée sur le c8té de la première électrode de focalisation de la grille d'écran, afin de réaliser une compensation de la réfraction de décalage, dans la lentille principale du canon électronique,

résultant des modifications de tension de focalisation. Les fentes de reconver-

gence sont réalisées à proximité immédiate, et vers l'intérieur, des ouvertures

extérieures de la grille d'écran, et elles provoquent une réfraction de la tra-

jectoire du faisceau électrostatique entre la grille d'écran et la première

électrode de focalisation.

La structure de grille d'écran décrite dans le brevet américain 4 523 123

utilise une paire de renfoncements circulaires formés de façon asymétrique au-

tour des ouvertures extérieures, sur le côté de la première électrode de focali-

sation de la grille d'écran, de manière à réduire la sensibilité de convergence

horizontale, à l'intérieur de la lentille principale du canon électronique, ré-

sultant des changements de tension de focalisation. Les renfoncements circulaires

sont décalés avec précision vers l'ouverture centrale de la grille d'écran.

Les structures décrites ci-dessus possèdent une pluralité de fentes rec-

tangulaires qui sont alignées avec les ouvertures de la grille d'écran, sur un

côté de cette grille, de manière à réaliser une compensation du défaut de dis-

torsion verticale, et, soit des fentes de reconvergence, formées vers l'intérieur des ouvertures extérieures, soit des renfoncements circulaires, formée de façon asymétrique autour des ouvertures extérieures, sur le c8té opposé de la grille d'écran, de manière à réduire la sensibilité de convergence horizontale des faisceaux extérieurs résultant des changements de tension de focalisation. De telles structures exigent un positionnement précis des fentes rectangulaires,

ainsi que des fentes de reconvergences et des renfoncements circulaires par rap-

sont

port aux ouvertures, et il en résulte qu'elles/coûteuses à fabriquer. Par consé-

quent, le besoin se fait sentir de disposer d'une grille d'écran, corrigeant à la

fois les défauts de distorsion verticale et la sensibilité de convergence horizon-

tale aux changements de tension de focalisation, qui soit de fabrication facile

et peu coûteuse.

Le brevet américain n 4 520 292 décrit une grille d'écran comportant une lentille de réfraction pourvue d'une partie encastrée, réalisée dans la surface en regard de la lentille électronique principale. Une bordure périphérique, qui fait un angle d'environ 63 avec la surface de l'électrode, entoure la partie

encastrée, au travers de laquelle sont formées les ouvertures de la grille d'écran.

La lentille de réfraction réalise une correction de la sensibilité de convergence

horizontale aux changements de tension de focalisation. Afin de corriger la dis-

torsion verticale,dans des tubes dont l'angle de déviation dépasse 90 , on super-

pose une fente sur chacune des ouvertures de la grille de commande, sur le c6té qui fait face à la grille d'écran. Les fentes sont disposées symétriquement au-

tour des ouvertures de la grille de commande, et elles s'étendent dans une direc-

tion perpendiculaire au plan des ouvertures du canon électronique en ligne. Une telle structure de grille de commande est décrite dans le brevet américain n 4 558 253. Une telle structure exige une réalisation précise des fentes dans

la grille de commande et de la partie encastrée de la grille d'écran, afin de ré-

duire la distorsion verticale et la sensibilité horizontale aux changements de tension de focalisation. La réalisation précise des deux grilles ( la grille de contr6le et la grille de commande du canon électronique) est encore plus coûteuE

que la réalisation des structures de grille d'écran mentionnées ci-dessus, per-

mettant de réduire la distorsion, et simultanément, de corriger la sensibilité

de convergence horizontale aux modifications de tension de focalisation.

En conséquence, l'invention a pour objet un tube à rayons cathodiques qui comprend un écran d'image et un canon électronique en lignes pour projeter trois faisceaux électroniques: un faisceau central et deux faisceaux extérieurs, le long de trajectoires sur ledit écran, ce canon électronique comprenant: trois - cathodes pour engendrer les faisceaux électroniques; une grille de commande, unE grille d'écran, et une lentille électronique principale, disposées en alignement avec lesdites cathodes pour focaliser lesdits faisceaux électroniques, ladite grille de commande, ladite grille d'écran et ladite lentille de focalisation pril cipale ayant chacune trois ouvertures alignées, espacées les unes des autres: ui ouverture centrale et deux ouvertures extérieures, disposées dans un plan pour li passage des faisceaux électroniques, ladite grille d'écran comprenant une région d'écran fonctionnelle, qui comprend les ouvertures de grille d'écran, des moyens de focalisation de faisceaux asymétriques, pour diminuer la distorsion résultant d'une surintensité lumineuse, et une lentille de réfraction, ce tube électronique

étant caractérisé en ce que: lesdits moyens de focalisation de faisceaux asymé-

triques comprennent une fente de forme régulière, disposéetransversalement, la-

dite fente ayant une longueur plus grande que l'espacement entre les ouvertures

extérieures de la grille d'écran, et une largeur supérieure au diamètre des ou-

vertures de la grille d'écran, et en ce que ladite lentille de réfraction com-

prend une portion encastrée disposée transversalement, qui comprend une partie centrale sensiblement rectangulaire et des parties d'extrémité sensiblement triangulaires, ladite portion encastrée ayant une longueur s'étendant dans le plan desdits faisceaux électroniques, selon une valeur sensiblement égale à la

longueur de ladite fente, et une largeur s'étendant sensiblement perpendicu-

lairement au plan desdits faisceaux électroniques, et qui est sensiblement plus

importante que la largeur de ladite fente, ladite partie encastrée étant entou-

rée par une bordure périphérique dont la forme correspond à celle de la portion encastrée, la partie centrale de ladite bordure périphérique étant éloignée de

l'ouverture centrale, et les parties d'extrémité, de forme triangulaire, de la-

dite bordure, étant situées à proximité desdites ouvertures extérieures, afin d'influencer le champ électrostatique au voisinage des trajectoires des faisceaux

extérieurs, en inclinant les lignes de champ à l'intérieur de ladite portion en-

castrée.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressorti-

ront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés, qui en

illustrent divers exemples de réalisation dépourvus de tout caractère limitatif.

Sur les dessins: - la Figure 1 est une vue en plan, partiellement en coupe axiale, d'un tube à rayons cathodiques mettant en oeuvre la présente invention; - la Figure 2 est une vue en coupe axiale partielle du canon électronique représenté en traits interrompus sur la Figure 1; - la Figure 3 est une vue en élévation et à plus grande échelle de la grille écran, cette vue étant prise selon la ligne 3-3 de la Figure 2; - la Figure 4 est une vue en coupe, à plus grande échelle, de la grille d'écran, selon la ligne 4-4 de la Figure 3; - la Figure 5 est une vue en coupe, à plus grande échelle, de la grille d'écran selon la ligne 5-5 de la Figure 3; la Figure 6 est une vue en coupe, à plus grande échelle, selon la ligne 6-6 de la Figure 3, qui illustre la formation du faisceau électronique dans un plan horizontal; - la Figure 7 est une vue en coupe, à plus grande échelle, selon 7-7 de

la Figure 3, illustrant la formation du faisceau électronique dans un plan ver-

tical; - la Figure 8 est une vue en élévation, à plus grande échelle, illustrant un second exemple de réalisation d'une grille d'écran selon la présente invention; et, - la Figure 9 est une vue en coupe, à plus grande échelle, de la grille

écran selon la Figure 8, cette coupe étant prise selon la ligne 9-9 de cette Fi-

gure 8.

La Figure 1 est une vue en plan d'un tube à rayons cathodiques rectangu-

laire, en couleur, 10, comportant une enveloppe de verre, et qui comprend un panneau de plaque frontale rectangulaire 12 et un col tubulaire 14, ces deux

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éléments étant connectés par une pièce tronconique rectangulaire en forme d'en-

tonnoir 16. Le panneau comporte une plaque frontale d'observation ou de visuali-

sation 18, et une paroi latérale ou flasque périphérique 20, qui est scellée sur la partie tronconique 16. Un écran 22, comportant une mosaique de luminophores tricolores, est supporté par la surface interne de la plaque frontale 18. L'écrai 22 est, de préférence, un écran de lignes, dans lequel les lignes de luminophore s'étendent sensiblement perpendiculairement au balayage de lignes de la trame à haute fréquence du tube (perpendiculairement au plan de la Figure 1). En variante l'écran peut être un écran de points, de manière bien connue. Un masque d'ombre, ou électrode de sélection de couleur 24, pourvu d'une pluralité d'ouvertures ou de perforations, est monté de façon amovible à l'aide de moyens classiques, en

relation d'espacement prédéterminé par rapport à l'écran 22. Un canon électro-

nique en ligne perfectionné 26, représenté de façon schématique,sur la Figure 1, est monté au centre et à l'intérieur du col 14, afin d'engendrer et de diriger

un trio de faisceaux électroniques 28 le long de trajectoires convergentes, co-

planaires et espacées, au travers du masque 24, vers l'écran 22.

Le tube de la Figure 1 est conçu de façon à être utilisé avec un collier de déviation magnétique extérieur, tel que le collier 30, qui, sur le dessin, a été représenté de façon schématique entourant le col 14 et la partie tronconique 16, au voisinage de la jonction de ces deux éléments. Lorsqu'il est excité, le collier 30 soumet les trois faisceaux 28 à des flux magnétiques verticaux et hori zontaux, qui provoquent un balayage horizontal et vertical des faisceaux, selon une trame rectangulaire sur l'écran 22. Le plan initial de déviation (pour une déviation nulle) est illustré par la ligne P-P sur la Figure 1, sensiblement au milieu du collier 30. Pour des raisons de simplification, la courbure réelle des

trajectoires de faisceaux déviés, dans la zone de déviation, n'a pas été repré-

sentée sur la Figure 1.

La Figure 2 représente le canon électronique 26 en coupe axiale partielle.

Ce canon 26 comprend deux tiges de support en verre 32a, 32b, sur lesquelles sont

disposées parallèlement les diverses électrodes du canon. Ces électrodes com-

prennent trois cathodes coplanaires, également espacées les unes des autres, 34 (sur la Figure 2, une seule de ces électrodes est visible sur le coté de cette Figure), une région de formation de faisceaux, comprenant une grille de commande

36 (électrode Gl), et une grille d'écran 38 (électrode G2), et une lentille élec-

tronique principale, comprenant une première électrode de focalisation 40 (élec-

trode G3) et une seconde électrode de focalisation 42 (électrode G4). Une coupe

écran 44 est fixée à l'une des extrémités de l'électrode G4 42.

Chacune des cathyodes 34 est alignée avec des ouvertures coplanaires res-

pectives dans les électrodes G1, G2, G3, G4, de manière à permettre le passage

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des électrons émis par les cathodes. Les ouvertures comprennent une ouverture centrale et deux ouvertures extérieures. Les électrons sont conformés selon le trio de faisceaux 28 mentionné ci-dessus, à l'aide de lentilles électrostatiques

de formation de faisceaux, constituées entre des régions opposées munies d'ouver-

tures des électrodes G1 et G2 36 et 38, qui sont maintenues à des potentiels dif-

férents (par exemple 0 volt et entre + 500 et + 1000 V). La focalisation des fais-

ceaux, sur l'écran 22, est obtenue en premier lieu à l'aide d'une lentille de focalisation électrostatique principale, constituée entre des régions adjacentes

des électrodes G3 et G4 40 et 42. A titre d'exemple, on mentionnera que l'élec-

trode G3 40 est maintenue à un potentiel de focalisation (par exemple + 6500 V) qui est de l'ordre de 26 % du potentiel (par exemple + 25000 V) qui est appliqué

à l'électrode G4 42.

L'électrode G3 40 est constituée par un assemblage de deux éléments en forme de coupe 40a et 40b, dont les extrémités ouvertes sont en butée l'une sur l'autre. Un insert magnétique 46, constitué d'un matériau magnétisable (par exemple un alliage nickel-fer à 52 % de nickei et 48 % de fer), présentant une

perméabilité élevée par rapport à celle du matériau (par exemple,de l'acier ino-

xydable), utilisé pour les électrodes de focalisation, est disposé à l'intérieur de l'électrode G3 40, près de l'électrode G2 38, afin de protéger la trajectoire du faisceau 28 dans la région de pré-focalisation, à l'encontre des effets des champs magnétiques. L'électrode G4 42 comprend également un assemblage de deux

éléments en forme de coupe, 42a et 42b, dont les extrémités ouvertes sont en bu-

tée l'une sur l'autre. L'extrémité fermée de l'élément 42b est en butée sur l'ex-

trémité perforée fermée de la coupe écran 44. En ce qui concerne les composants décrits ci-dessus, le canon électronique 26 est similaire au canon électronique décrit dans la demande de brevet américain n 343 734, déposée le 29 janvier 1982

par Morrell et al. Cependant, le canon électronique 26 diffère du canon électro-

nique décrit dans cette demande de brevet antérieure par le fait que l'électrode G1 36, dans la présente demande, est emboutie de façon à obtenir une épaisseur efficace,dans la région des ouvertures égale à environ 0,1 mm, ce qui est une valeur 27,3 % plus faible que l'électrode G1 de la structure selon cette

demande antérieure, laquelle est emboutie de façon à obtenir une épaisseur effec-

tive,dans la région des ouvertures, égale à environ 0,14 mm. Ceci permet d'ob-

tenir une dimension de spot ou point plus faible sur l'écran, pour des courants élevés. En outre, les ouvertures de l'électrode G1 36 présentent un diamètre de l'ordre de 0,53 mm, valeur pouvant âtre comparée à celle des ouvertures de la structure de Morrell, dont le diamètre est de 0,615 mm. La structure objet de la présente invention élimine également la fente verticale qui est interposée, sur

chacune des ouvertures d'électrode G1, dans la structure de Morrell.

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En se référant maintenant aux Figures 2 à 5, on voit que l'électrode G2 38 présente une première surface 50 orientée vers l'électrode G1 36, et une seconde surface opposée 52. La première surface 50 possède une région de grille

fonctionnelle 54 dans laquelle sont formés des moyens de focalisation de fais-

ceaux asymétriques, qui comprennent une fente de forme rectangulaire 56, dispo-

sée transversalement, et qui est alignée dans le plan des trois cathodes 34.

La seconde surface 52 possède également une région de grille fonctionnelle 58 dans laquelle sont formés des moyens de lentille de réfraction comprenant, entr4

autres, une portion encastrée disposée transversalement 60.

Comme on peut le voir sur les Figures 3 à 5, les ouvertures de grille d'écran, de forme sensiblement circulaire, comprennent une ouverture centrale 62 et deux ouvertures extérieures 64 et 66, qui s'étendent au travers de la grille d'écran 38, et qui interconnectent la fente 56, formée dans la première surface 50, avec la partie encastrée 60, formée dans la seconde surface 52. Les ouvertures de grille d'écran, de forme circulaire, 62, 64 et 66, assurent une

pré-focalisation symétrique des faisceaux qui pénètrent dans la lentille élec-

tronique principale. Une paire d'éléments de fixation 68 s'étend vers l'exté-

rieur, à partir des deux côtés opposés de l'électrode G2 38, afin de faciliter

la fixation aux tiges de support 32a, 32b.

Une bordure périphérique 70, dont la forme correspond à celle de la partii - encastrée 60, et qui est sensiblement perpendiculaire à cette partie 60, entoure cette partie encastrée, et elle s'étend entre la partie encastrée 60 et la régir de grille fonctionnelle 58. La partie encastrée 60 et la bordurepériphérique

, qui englobe la lentille de réfraction, sont symétriques par rapport à l'ou-

verture centrale 62, mais asymétriques par rapport aux ouvertures extérieures

64 et 66.

Dans l'exemple de réalisation préféré, les ouvertures de grille d'écran 62, 64,66, présentent un diamètre de l'ordre de 0,53 mm. L'espacement latéral entre des paires adjacentes d'ouvertures, est de l'ordre de 5,08 mm, centre à centre. Comme on peut le voir sur les Figures 4 et 5, la partie encastrée 60 pri sente une longueur {1' s'étendant dans le plan des faisceaux électroniques, de l'ordre de 12,50 mm, et une largeur w1, s'étendant sensiblement orthogonalement au plan du faisceau électronique, de l'ordre de 3,81 mm, mesurés sur l'ouverture centrale 62. La partie encastrée 60 s'étend latéralement vers l'extérieur sur une distance de l'ordre de 3,94 mm à partir des côtés opposés de l'ouverture

centrale 62, afin de former une partie centrale de forme sensiblement rectangu-

laire. Les extrémités de la partie encastrée 60 forment un angle 0, d'environ

, avec l'horizontale, et, par conséquent, elles présentent une forme sensi-

blement triangulaire, l'angle de chaque partie d'extrémité triangulaire étant

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légèrement incurvé et présentant un rayon R d'environ 1,17 mm, mesuré à partir

du centre de chacune des ouvertures extérieures 64, b6. L'électrode G2 38 pré-

sente une épaisseur totale d'environ 0,51 mm, ce qui constitue une valeur plus faible d'environ 0,21 mm que celle de l'épaisseur de l'électrode G2 décrite dans le brevet américain n 4 520 292, cité ci-dessus. La profondeur a1 de la partie

encastrée 60 est de l'ordre de 0,15 mm, et on l'obtient par une opération d'em-

boutissage ou d'estampage, qui produit une partie correspondante élevée 72, vi-

sible sur la Figure 4, qui s'étend vers l'extérieur à partir de la première surface 50. La fente rectangulaire 56, disposée trnasversalement et réalisée L0 dans la région de grille 54 de la première surface 50, possède une largeur w2 de l'ordre de 0,71 mm. La largeur de fente w2 est plus grande que le diamètre

des ouvertures 62, 64, 66, et est disposée symétriquement au-dessus et en-

dessous des ouvertures. La fente 56 présente une longueur é2 de l'ordre de 12,50 mm, valeur qui est supérieure à celle de l'espacement entre les ouvertures extérieures 64 et 66. La longueur e2 de la fente 56 s'étend sensiblement sur

la même valeur que la longueur C1 de la partie encastrée 60, formée dans la se-

conde surface 52. Comme on l'a décrit, la fente 56 est alignée de façon asymé-

trique par rapport aux ouvertures 62, 64 et 66, étant donné que la longueur de la fente, au voisinage des ouvertures, est bien plus importante que la largeur 0 de la fente. La profondeur a2 de la fente 56 est de l'ordre de 0,25 mm, et cette fente communique avec chacune des ouvertures 62, 64 et 66 de l'électrode G2. Bien que la longueur e2 de la fente 56, dans la première surface 50, soit décrite

comme étant égale à la longueur {l de la portion encastrée 60 de la seconde sur-

face 52, la fente 56 peut, en réalité, être plus longue que la partie encastrée, dans cet exemple de réalisation, sans affecter de façon nuisible les performances de la focalisation de faisceaux asymétriques, obtenue par le fente 56 comme on

le décrira ci-après.

Un second exemple de réalisation de l'électrode G2 138 a été représenté sur les Figures 8 et 9. Sur ces Figures, les éléments de structure identiques à 0 ceux du premier exemple de réalisation décrit ci-dessus, sont désignés par les

mêmes références, précédées du chiffre 1. Comme on le voit sur la figure 8, l'élec-

trode G2 138 est sensiblement identique à l'électrode G2 38, sauf que les moyens

de focalisation de faisceaux,asymétriques, comprenant la fente sensiblement rec-

tangulaire 156, sont formés sur le même c8té de l'électrode G2 que la lentille de réfraction, qui comprend la partie encastrée 160 et la bordure périphérique 170.

Les extrémités de la fente 156 sont légèrement incurvées, de façon à se confor-

mer aux rayons des angles des parties d'extrémités triangulaires de la portion encastrée 160, le rayon, pour chaque extrémité, étant de 1,17 mm. Par ailleurs, l'électrode G2 138 est identique à l'électrode G2 38. L'électrode G2 138 est

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positionnée dans le canon électronique de manière que la fente 156 et la partie encastrée 160 soient orientées vers l'électrode G3 40.

On décrira maintenant le fonctionnement du canon électronique 26, en réfé-

rence à l'un des faisceaux électroniques 28, qui traverse l'ouverture de l'élec-

trode G2 66. L'électrode G2 38 comporte, en combinaison, la fente 56, qui cons- titue le moyen de focalisation de faisceaux asymétrique permettant de réduire

la distorsion de surintensité lumineuse, et la partie encastrée 60, avec la bor-

dure périphérique 70, qui constitue une lentille de réfraction permettant de ré-

duire la sensibilité de la convergence horizontale aux modifications de tension de focalisation. Comme représenté sur les Figures 6 et 7, des électrons émis par la cathode 34, sont focalisés vers une zone de convergence par un champ électriql

à symétrie de rotation, dont les lignes de champ convergentes 80 viennent péné-

trer dans l'ouverture circulaire de l'électrode G1, vers la cathode. Comme on le voit sur les Figures 6 et 7, un champ électrique astigmatique s'établit du c8té

de l'entrée de faisceaux de la première surface 50 de l'ouverture 66 de l'élec-

trode G2, en raison de la présence de la fente rectangulaire 56. Ce champ agit sur des électrons convergeant dans un plan horizontal de façon différente que sui

des électrons convergeant dans un plan vertical.

Comme on le voit sur la Figure 6, des lignes de champ divergentes 82 de ce champ astigmatique, qui sont situées dans un plan horizontal, produisent un légei redressement des rayons du faisceau électronique, de manière à produire un angle de convergence relativement étroit. En raison de l'asymétrie de la fente 56, les lignes de champ 82 sont plus plates vers la gauche de l'ouverture 66 que vers la droite de cette ouverture. Cependant, compte tenu du faible espacement (de l'ordi de 0,23 mm) entre l'électrode Gl 36 et l'électrode G2 38, une telle différence est imperceptible du point de vue optique électronique, et elle n'affecte pas de façon nuisible le faisceau électronique. Les trajectoires d'électrons, telles qu'illustrées par la Figure 6, représentent les rayons les plus extérieurs 84 dans un plan horizontal. La Figure 7 est une vue similaire, dans laquelle des lignes de champ divergentes 86 du champ astigmatique, qui sont situées dans un plan vertical, sont incurvées de façon plus abrupte que les lignes de champ 86, et, par conséquent, elles produisent un champ plus fort que celui produit par les lignes de champ 82. Il en résulte que les rayons électroniques situés le plus à l'extérieur 88, sur le plan vertical, subissent un redressement plus important, et, par conséquent, ils convergent selon un angle de convergence bien plus étroit vers un point de convergence qui est situé plus en avant que celui obtenu à

l'aide des rayons horizontaux illustrés par la Figure 6. Il en résulte une con-

vergence en deux parties, avec une convergence de première ligne 90 des rayons qui convergent horizontalement, et une convergence 92 de ligne située plus en 11h 2581245

avant des rayons qui convergent verticalement.

La fente 56, qui communique avec chacune des ouvertures 62, 64 et 66 de l'électrode G2, produit par conséquent des faisceaux composites ayant des rayons convergeant horizontalement qui sont focalisés sur une ligne, ou point allongé, sur l'écran de luminophores du tube, alors que les rayons qui convergent verti- calement sont sous-focalisés et convergent vers une ligne, ou point allongé, qui

est située au-delà de l'écran de luminophores.

Bien que le point de faisceau électronique situé au centre de l'écran présente une dimension verticale supérieure à sa dimension horizontale, l'inverse est également vrai en ce qui concerne la section droite du faisceau, lorsque ce dernier traverse la lentille de focalisation principale, c'est-à-dire lorsqu'il passe entre l'électrode G3 40 et l'électrode G4 42 du canon électronique. Ceci résulte du fait que le faisceau électronique présente une dimension verticale plus faible que sa dimension horizontale, en raison de l'angle de convergence plus petit dans le plan vertical. Il en résulte que toute déviation du faisceau

par rapport à l'axe, due au champ du collier dans la direction verticale, n'af-

fecte pas de façon nuisible le faisceau, étant donné que ce dernier ne se déplace pas totalement dans la portion de la lentille présentant les aberrations. Par

conséquent, on réduit la distortion verticale résultant du champ limite du collier.

En outre, étant donné que le faisceau composite se caractérise par une sous-

con.vergence dans le plan vertical, cette sous-convergence assure une compensa-

tion de la sur-convergence verticale exercée par le champ du collier sur le fais-

ceau. Par conséquent, on réduit de façon relativement importante la distorsion verticale de la tache du fasceau sur l'écran, à la fois audessus et en-dessous

du faisceau électronique, dans des positions décalées sur l'écran.

Comme on peut le voir sur la Figure 6, les lignes de champ 94 qui sont situées dans le plan horizontal s'étendent entre l'électrode G2 38 et l'électrode G3 40 du canon électronique 26. Dans le canon électronique 26 selon la présente invention, la distance entre l'électrode 38 et l'électrode 40 est de l'ordre d'environ 1,22 mm. La forme asymétrique et la profondeur de la partie encastrée de l'électrode 38, ainsi que la proximité de la bordure périphérique 70 par

rapport à l'ouverture extérieure 60, et la différence de tension entre l'élec-

trode G2 38 et l'électrode G3 40, produisent unelentille de réfraction qui affecte

le champ électrostatique au voisinage du faisceau électronique extérieur, en in-

clinant les lignes de champ horizontales 94 à l'intérieur de la partie encastrée 60. Si, par exemple, la tension de focalisation sur l'électrode G3 40 est

rendue plus positive, et que le potentiel, sur l'électrode G4 42 n'est pas mo-

difié, la lentille électronique principale G3-G4 est affaiblie, et les faisceaux

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extérieurs tendent à subir un défaut de convergence vers l'extérieur. En même temps, l'augmentation de la tension de focalisation G3 par rapport au potentiel fixe sur l'électrode G2 38 renforce l'action de lentille G2- G3. Le champ électro

statique formé entre l'électrode G2 38 et l'électrode G3 40 subit une forte dis-

torsion, si bien que les lignes de champ 94 amènent le faisceau électronique extérieur à converger horizonalement vers le faisceau électronique central,

lorsque les faisceaux traversent les ouvertures prévues dans l'électrode G2 38.

Ce cas est illustré par la Figure 6. Par conséquent, la lentillede réfraction compense le défaut de convergence qui se produit à l'intérieur de la lentille

électronique principale.

De même, si la tension de focalisation G3 est rendue moins positive, on renforce la lentille électronique principale G3-G4, et les faisceaux extérieurs ont tendance à converger vers l'intérieur. Simultanément, la diminution de la

tension de focalisation de l'électrode G3 40 par rapport au potentiel de l'élec-

trode G2 38 diminue l'action de lentille G2-G3, si bien que les lignes de champ 94 subissent une distortion moins importante, et les faisceaux électroniques extérieurs tendent à subir un défaut de convergence vers l'extérieur, à partir du faisceau central, après passage des faisceaux au travers des ouvertures,

dans l'électrode G2 38.

L'effet net est que la lentille de réfraction fournit un champ de compen-

sation entre l'électrode G2 38 et l'électrode G3 40, qui décale toute modifica-

* tion de la lentille électronique principale, c'est-à-dire entre l'électrode G3 et l'électrode G4 42, provoquée par des variations de tension de focalisation Comme on peut le voir sur la Figure 7, les lignes de champ 96, qui sont situées dans le plan vertical, sont symétriques par rapport à l'ouverture 66,

si bien que les trois faisceaux électroniques ne sont pas perturbés dans la di-

rection verticale, en raison de la symétrie verticale de la partie encastrée 60

et de l'espacement sensiblement plus important entre l'ouverture 66 et la bor-

dure périphérique 70 dans la direction verticale. Par conséquent, la lentille de réfraction n'affecte que la convergence horizontale des faisceaux électroniques extérieurs, pour des changements de tension de focalisation. L'ampleur de l'effel mentionné ci-dessus est commandé par la profondeur de l'évidement 60, par le rayon des parties d'extrémités triangulaires, et par la force du champ entre les électrodes G2 et G3. La force du champ est définie comme étant la différence de tensions entre les électrodes G2 et G3, divisée par la distance séparant ces

deux électrodes. Plus le rayon des parties d'extrémités triangulaires est impor-

tant, plus la bordure périphérique 70 est éloignée des autres ouvertures 72, et plus l'évidement est profond, plus les trajectoires des faisceaux électroniques

sont affectées.

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Il se produit un effet similaire en ce qui concerne l'autre faisceau élec-

tronique extérieur, qui traverse l'ouverture 64 de l'électrode G2.

Etant donné que, dans le second exemple de réalisation de l'invention, la fente 156 est située sur le c8té de haute tension de l'électrode G2 138, les électrons se déplacent à une vitesse plus élevée, en raison de l'influence de la tension sur l'électrode G3. Par conséquent, la focalisation asymétrique du

faisceau est plus faible dans le second exemple de réalisation que dans le pre-

mier, dans lequel la fente 56 est réalisée sur le c8té de faible tension de l'électrode G2 38, et dans lequel les électrons se déplacent à une vitesse plus faible et passent moins de temps dans le champ asymétrique. Le fonctionnement

de la lentille de réfraction est identique à celui décrit ci-dessus, pour l'élec-

trode G2 38.

Les électrodes G2 38 et 138, qui comprennent chacune une fente de focalisa-

tion de faisceaux asymétrique 56 et 156, respectivement, s'étendant au travers des trois ouvertures de formation de faisceau, et alignée avec la lentille de réfraction, sont supérieures aux structures selon la technique antérieure, telles

que décrites dans les brevets américains n 4 513 222 et n 4 523 123, dans les-

quels une fente de focalisation de faisceau discrète est formée autour de cha-

cune des ouvertures.

Un défaut d'alignement de l'une des fentes, dans les structures selon la technique antérieure, soit par rapport à l'ouverture associée, soit par rapport à la lentille de réfraction formée dans la surface opposée, produit un défaut d'alignement non désiré du faisceau électronique. On élimine, selon l'invention, les problèmes rencontrés dans les structures selon la technique antérieure en formant une fente de focalisation asymétrique de faisceau qui s'étend sur les

trois ouvertures de formation de faisceaux, cette fente étant alignée avec pré-

cision par rapport à la lentille de réfraction.

- Il demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux différents exemples de réalisation décrits et représentés ici, mais qu'elle en

englobe toutes les variantes.

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Claims (4)

1. REVENDICATIONS

   I - Tube à rayons cathodiques qui comprend un écran d'image et un canon électronique en lignes pour projeter trois faisceaux électroniques: un faisceau central et deux faisceaux extérieurs, le long de trajectoires sur ledit écran, ce canon électronique comprenant: trois cathodes pour engendrer les faisceaux électroniques; une grille de commande, une grille d'écran, et une lentille électronique principale, disposées en alignement avec lesdites cathodes pour focaliser lesdits faisceaux électroniques, ladite grille de commande, ladite grille d'écran et ladite lentille de focalisation principale ayant chacune trois ouvertures alignées, espacées les unes des autres: une ouverture centrale et deux ouvertures extérieures, disposées dans un plan pour le passage des faisceaux électroniques, ladite grille d'écran comprenant une région d'écran fonctionnelle, qui comprend les ouvertures de grille d'écran, des moyens de focalisation de faisceau asymétriques, pour diminuer la distorsion résultant d'une surintensité lumineuse, et une lentille de réfraction, ce tube électronique étant caractérisé en ce que: lesdits moyens de focalisation de faisceau asymétriques comprennent une fente de forme régulière, disposée transversalement (56, 156), ladite fente ayant une longueur (e 2) plus grande que l'espacement (2g) entre les ouvertures extérieures de la grille d'écran, et une largeur (w2) supérieure au diamètre des

   ouvertures de la grille d'écran, et en ce que ladite lentille de réfraction com-

   prend une portion encastrée disposée transversalement (60, 160), qui comprend

   une partie centrale sensiblement rectangulaire et des parties d'extrémité sen-

   siblement triangulaires, ladite portion encastrée ayant une longueur (&î) s'éten.

   dant dans le plan desdits faisceaux électroniques, selon une valeur sensiblement

   égale à la longueur (C2) de ladite fente, et une largeur (w1) s'étendant sen-

   siblement perpendiculairement au plan desdits faisceaux électroniques, et qui est

   sensiblement plus importante que la largeur de ladite fente, ladite partie en-

   castrée étant entourée par une bordure périphérique (70, 170) dont la forme cor-

   respond à celle de la portion encastrée, la partie centrale de ladite bordure périphérique étant éloignée de l'ouverture centrale, et les parties d'extrémité, de forme triangulaire, de ladite bordure, étant situées à proximité desdites ouvertures extérieures, afin d'influencer le champ électrostatique au voisinage des trajectoires des faisceaux extérieurs, en inclinant les lignes de champ (94)

   à l'intérieur de ladite portion encastrée.
2. 2 - Tube électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la-

   dite fente (56, 156) présente une longueur ( e2) supérieure à la longueur (el)

   de ladite portion encastrée (60, 160).
3. 3 - Tube électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite fente (56) est formée dans un côté de ladite grille d'écran (38), et en ce que ladite portion encastrée (60) est formée du côté opposé de ladite grille

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   d'écran.
4. 4 - Tube électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite fente (156) et ladite partie encastrée (160) sont réalisées dans le même

   côté de la grille d'écran (138).