FR2666929A1 - Canon a electrons et tube cathodique contenant un tel canon a electrons. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un canon à électrons et un tube cathodique contenant un tel canon à électrons. Un canon à électrons, dans lequel un champ électrique, qui est établi entre des parties axialement opposées d'un couple d'électrodes constituant une lentille principale, possède une distribution sans symétrie de révolution, comprend des parties (54, 65) de correction du champ électrique, qui sont prévues dans les électrodes respectives (5, 6) du couple d'électrodes et confèrent sensiblement une symétrie de révolution à un effet de lentille appliqué aux faisceaux d'électrons. Application notamment aux tubes cathodiques pour appareils de télévision en couleurs.

Description

La présente invention concerne un canon à électrons qui permet d'obtenir d'excellentes caractéristiques de focalisation équilibrées dans l'ensemble de la surface d'un écran fluorescent, et une résolution avantageuse compte tenu des faibles diamètres des spots formés par les faisceaux d'électrons sur l'écran fluorescent. L'invention concerne également un tube cathodique contenant ce canon à électrons.

Dans des tubes cathodiques comportant chacun au moins un canon à électrons formé sur une pluralité d'électrodes, un dispositif de déviation et un écran fluorescent, il a été proposé jusqu'alors différentes techniques en tant que solutions permettant d'obtenir une bonne image lue sur l'étendue de l'écran fluorescent, depuis la partie centrale jusqu'à la partie périphérique de ce dernier.

A titre d'exemple, comme cela est décrit dans la demande de brevet japonais mise à l'inspection publique sous le N"103752/1983, des électrodes constituant une lentille principale comportent des trous non circulaires de passage des faisceaux d'électrons.

Avec un canon à électrons ayant cette structure, les corrections d'astigmatisme sont en réalité obtenues grâce au montage d'une plaque de correction du champ électrique uniquement dans une anode, étant donné que des corrections appropriées d'astigmatisme sont incompatibles avec la concentration statique appropriée d'un faisceau d'électrons sur l'écran fluorescent.

Dans ce qui précède, il existe deux raisons pour lesquelles les corrections d'astigmatisme sont requises. La première raison tient au fait que, étant donné que dans un tube cathodique en couleurs actuellement utilisé, qui comporte trois canons à électrons disposés en ligne, on utilise la distribution hétérogène d'un champ magnétique déviateur pour simplifier un circuit de convergence, ceci em pêche une réduction de la résolution au niveau du bord périphérique de l'écran du tube cathodique sous l'action du champ magnétique déviateur. La seconde raison est qu'il faut corriger un astigmatisme qui apparaît lorsque le faisceau d'électrons traverse les trous non circulaires de passage du faisceau d'électrons, comme indiqué dans la demande de brevet mise à l'inspection publique mentionnée précédemment.

En particulier dans le cas où les trous de passage du faisceau d'électrons sont réalisés avec une forme non circulaire comme indiqué dans cette publication, l'astigmatisme, qui apparaît, a pour effet de favoriser la réduction de la résolution imputée au champ magnétique déviateur.

C'est pourquoi l'ampleur des- corrections d'astigmatisme basées sur la plaque de correction du champ électrique est importante, et en réalité l'astigmatisme n'est pas négligeable même lorsqu' on le compare à l'aberration sphérique de la lentille principale.

C'est pourquoi, le diamètre d'un spot du faisceau d'électrons sur l'écran fluorescent ne peut pas être réduit à un degré correspondant au grandissement de la lentille électronique, imputé aux trous non circulaires de passage du faisceau d'électrons.

Dans un canon à électrons décrit dans la demande de brevet japonais mise à l'inspection publique sous le Ne36225/1989, les trous de passage du faisceau d'électrons ménagés dans les électrodes constituant une lentille principale reçoivent une forme circulaire, et l'astigmatisme est corrigé uniquement sur le côté anode d'un couple d'électrodes constituant l'électrode de focalisation et au niveau de l'anode, qui constitue la lentille principale.

La demande de brevet japonais mise à l'inspection publique sous le N 1344/1990 décrit des perfectionnements apportés à la structure mentionnée précédemment de la de mande de brevet japonais mise à l'inspection publique sous le N"36225/1989, et selon lesquels une partie de correction de l'astigmatisme, montée dans l'anode, est réalisée sous la forme d'une fente qui s'étend dans la direction du réseau en ligne de trois canons à électrons, sur une étendue inférieure au diamètre du trou de passage du faisceau d'électrons ménagé dans l'anode, et qui est formée d'une plaque métallique.

En outre, la demande d'enregistrement de modèle d'utilité japonais mise à l'inspection publique sous le N0 18164/1975 décrit un canon à électrons, dans lequel des électrodes auxiliaires "en forme de U" pour des corrections du champ électrique, sont montées à l'intérieur d'électrodes respectives, qui constituent une lentille principale.

En outre, la demande de brevet japonais mise à l'inspection publique sous le N 7375/1985 décrit un canon à électrons, dans lequel la partie d'une anode sur un côté proche de l'écran fluorescent est pourvue d'une partie de correction du champ électrique, qui est découpée et disposée parallèlement dans la direction d'un réseau en ligne, tandis qu'une électrode de focalisation comporte une partie découpée et redressée disposée entre les trous de passage du faisceau d'électrons que comportent l'anode et l'électrode de focalisation, dans une direction perpendiculaire à la direction du réseau en ligne.

Les exigences concernant les caractéristiques de focalisation d'un tube cathodique consistent en ce que les résolutions dans la gamme complète de courants des faisceaux d'électrons sont favorables dans l'ensemble de la surface d'un écran fluorescent et que les résolutions de l'ensemble de l'écran sont uniformes dans l'ensemble de la gamme de courants.

I1 est nécessaire de mettre en oeuvre des techniques d'un niveau élevé pour concevoir un canon à élec trons qui satisfasse simultanément à une telle pluralité de caractéristiques.

Quelle que soit celle des techniques de l'art antérieur décrites dans les demandes de brevets japonais mises à l'inspection publique sous les N103752/1983, 36225/1989 et 1344/1990, le canon à électrons, qui est équipé de la lentille électronique possédant de façon équivalente une large ouverture et dans lequel la distribution du champ électrique entre les électrodes et du couple d'électrodes constituant la lentille principale est sans symétrie de révolution, mais présente une symétrie de révolution du point de vue électro-optique, est appliqué au tube cathodique, dont le col possède un diamètre inférieur à une valeur limitée, ce qui est censé réduire le diamètre du spot du faisceau d'électrons sur l'écran fluorescent et améliorer la résolution.A cet effet, comme moyens permettant de corriger la déformation de la trajectoire d'un faisceau d'électrons, imputable au champ électrique sans symétrie de révolution, seule l'anode des électrodes constituant la lentille principale est équipée de la partie de correction du champ électrique, grâce à laquelle l'ensemble des corrections sont réalisées.

C'est pourquoi, il est difficile d'équiliber l'amplitude de la correction au voisinage de l'axe optique du canon à électrons et l'amplitude de la correction dans une position distante de l'axe optique, et que les amplitudes des corrections des trajectoires individuelles du faisceau d dlélectrons deviennent excessives ou déficientes sous l'effet de la déformation du champ électrique. Il en résulte que dans l'art antérieur se pose le problème consistant en ce que le diamètre du spot du faisceau d'électrons sur l'écran fluorescent ne peut pas être réduit de façon satisfaisante.

C'est pourquoi le premier but de la présente invention est de fournir un canon à électrons, dans lequel l'équilibre entre les amplitudes des corrections au voisinage de l'axe optique du canon à électrons et dans une position distante de l'axe optique soit réglé à une valeur plus appropriée, ce qui permet de réduire la déformation du champ électrique et de réduire plus encore le diamètre du spot du faisceau d'électrons sur un écran fluorescent, afin d'améliorer la résolution sur cet écran, et de fournir également un tube cathodique qui contient ce canon à électrons.

Par ailleurs, dans le canon à électrons qui utilise la lentille principale, dont la distribution du champ électrique ne présente aucune symétrie de révolution, il est indispensable de monter un mécanisme de correction du champ électrique pour uniformiser les formes des spots des faisceaux d'électrons sur l'écran fluorescent.

La position de montage et la structure du mécanisme de correction du champ électrique doivent garantir une productivité élevée afin de permettre la délivrance, sur le marché, d'articles de bonne qualité et d'un prix raisonnable tel que les tubes cathodiques. Mais étant donné que dans la technique de l'art antérieur mentionné précédemment, les corrections du champ électrique s'effectuent uniquement dans l'anode, le mécanisme de correction doit être installé dans la position fournissant l'effet de correction maximum et doit être intégré à la structure qui fournit l'effet de correction maximum.

Une telle position et une telle structure fournissant les effets maximum de correction sont inévitablement sensibles à une variation du champ électrique. C'est pourquoi, il faut que les composants utilisés présentent un fini de haute précision et soient installés avec une grande précision, ce qui réduit la productivité de fabrication du mécanisme de correction.

C'est pourquoi le second but de la présente invention est de fournir un canon à électrons, dont les ca ractéristiques sont moins dispersées même si la tolérance sur la précision des électrodes est modérée.

En outre, le tube cathodique en couleurs, dont les trois canons à électrons sont disposés en lignes, requièrent des moyens pour concentrer les faisceaux d'électrons émis par les trois canons à electrons, sur un point de l'écran fluorescent.

Habituellement, les spots des trois faisceaux d'électrons, focalisés préalablement par les structures des électrodes des canons à électrons, sont focalisés avec une précision encore plus grande par des moyens en forme d'aimants installés dans la partie formant col du tube cathodique.

Pour un mécanisme servant à réaliser la préfocalisation mentionnée précédemment, on adopte un système dans lequel les axes optiques des parties opposées des électrodes constituant la lentille principale sont décalés, un système dans lequel un champ électrique à l'intérieur des électrodes est distribué de manière à courber la trajectoire du faisceau d'électrons ou analogue.

Lorsque les faisceaux d'électrons sont concentrés au moyen d'un tel système, le champ électrique à l'intérieur de la lentille électronique devient inévitablement sans symétrie de révolution, ce qui fait apparaître un astigmatisme.

Lors de la conception d'un canon à électrons, il est souhaitable d'établir une fonction permettant de modifier fortement les astigmatismes, qui incluent l'astigmatisme apparaissant simultanément avec la concentration des faisceaux d'électrons, tout en modifiant légèrement la concentration des faisceaux d'électrons.

Dans de telles conditions, les concentrations des faisceaux d'électrons et les astigmatismes peuvent être traités comme des variables indépendantes, dans une utilisation pratique. C'est pourquoi, ceci accroît la souplesse de conception, ce qui facilite la conception du canon à électrons possédant les caractéristiques requises.

C'est pourquoi, le troisième but de la présente invention est de fournir un canon à électrons comportant une structure dans laquelle la concentration des faisceaux d'électrons et les astigmatismes peuvent être corrigés de façon indépendante pour obtenir des caractéristiques de focalisation équilibrées de façon appropriée et des résolutions favorables dans l'ensemble de la surface d'un écran; et également un tube cathodique contenant ce canon à électrons.

Pour atteindre le premier objectif, la présente invention est caractérisée en ce qu'unie pluralité de mécanismes de correction du champ électrique sont disposés à l'intérieur d'électrodes constituant une lentille principale.

Pour atteindre les second et troisième objectifs, la présente invention est caractérisée en ce qu'une pluralité de mécanismes de correction du champ électrique sont situés dans des positions distantes, dans la direction de l'axe optique, des parties opposées d'électrodes constituant une lentille principale, par rapport à des parties qui séparent des trous de passage des faisceaux d'électrons et sont formés dans les parties opposées.

Pour atteindre les second et troisième objectifs, la présente invention est par ailleurs caractérisée en ce que le mécanisme de correction du champ électrique est formé par des trous de passage de faisceaux d'électrons, qui sont sans symétrie de révolution, et est caractérisée en ce que les trous de passage des faisceaux d'électrons comprennent des trous correspondant respectivement aux trois faisceaux d'électrons et un trou, qui est commun aux trois faisceaux d'électrons.

Compte tenu de l'utilisation des mécanismes de correction d'astigmatisme en une pluralité d'emplacements à l'intérieur des électrodes constituant la lentille principale, il est possible de réduire les disparités des diamètres des spots des faisceaux d'électrons sur un écran fluorescent, qui apparaissent dans le cas des corrections abruptes d'astigmatisme telles que réalisées dans l'art antérieur.

De façon plus spécifique, la trajectoire du faisceau d'électrons est graduellement corrigée le long de l'axe optique de ce faisceau, ce qui permet d'équilibrer de façon appropriée les corrections du champ électrique au voisinage de l'axe optique dans une position distante de cet axe.

Il en résulte que l'on peut réduire le diamètre du spot du faisceau d'électrons sur l'écran fluorescent et qu'on peut améliorer les résolutions dans l'ensemble de l'étendue de l'écran fluorescent.

En outre, compte tenu de l'utilisation du mécanisme de correction du champ électrique dans des électrodes respectives d'un couple d'électrons constituant la lentille principale, dans les positions espacées, dans la direction de l'axe optique, par rapport aux parties opposées du couple d'électrodes, il est possible de réduire la précision de correction de chacun des mécanismes de correction du champ électrique utilisés pour effectuer les corrections d'astigmatisme.

Par conséquent le champ électrique s'affaiblit sur chaque côté distant des parties opposées du couple d'électrodes constituant la lentille principale, par rapport au voisinage desdites parties opposées, de sorte que le champ électrique devant être établi est moins affecté même lorsque la précision du mécanisme de correction du champ électrique est réduite.

Les mécanismes de correction du champ électrique sont installés dans les électrodes respectives constituant la lentille principale, et les amplitudes des corrections des mécanismes individuels de correction du champ électrique sont réglées à de faibles valeurs, ce qui permet d'espacer les positions de montage des deux mécanismes de correction du champ électrique à distance des parties opposées en direction de l'axe optique et permet également de réduire -les normes concernant les précisions de fabrication.

En outre, compte tenu du fait que les mécanismes de correction du champ électrique sont prévus dans les positions, qui sont distantes des parties opposées des électrodes constituant la lentille principale, la concentration des trois faisceaux d'électrons sur l'écran fluorescent et les corrections du champ électrique servant à corriger l'astigmatisme peuvent être rendues indépendantes les unes des autres dans une utilisation pratique, ce qui accroît la souplesse de conception d'un canon à électrons.

Même lorsque les mécanismes de correction du champ électrique sont disposés dans les positions distantes des parties opposées du couple d'électrodes constituant la lentille principale, les corrections d'astigmatisme sont possibles sous les effets de blindage des parties opposées, et l'influence de la disposition sur la concentration des faisceaux d'électrons est négligeable.

A cet égard, l'expression "sans symétrie de révolution" utilisée dans le cadre de la présente invention désigne une forme autre qu'une forme telle qu'un cercle, exprimée par le lieu de point équidistant du centre de rotation. Par exemple, un "spot du faisceau sans symétrie de révolution" est censé signifier un spot non circulaire du faisceau.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ciaprès prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels
- les figures 1A et 1B sont des vues permettant d'expliquer une forme de réalisation des canons à électrons conformes à la présente invention;
- les figures 2A et 2B sont des diagrammes modèles permettant d'expliquer les actions de focalisation et de divergence d'un faisceau d'électrons dans un système de lentilles principale par rapport à ceux de l'art antérieur;
- les figures 3A et 3B sont des vues permettant d'expliquer un exemple d'une plaque de correction de champ électrique de l'électrode G5 sur la figure lB;
- les figures 4A et 4B sont des vues permettant d'expliquer un exemple d'une électrode G5 sur la figure 1B;;
- la figure 5 est un graphique permettant d'expliquer la relation entre un effet de focalisation du faisceau d'électrons et la distance entre chaque plaque de correction du champ électrique et une électrode intérieure correspondante sur la figure 1B;
- les figures 6A à 6D sont des vues servant à expliquer un exemple d'une électrode G6 sur la figure 1B;
- les figures 7A à 7D sont des vues servant à expliquer les électrodes principales sur la figure 1B;
- les figures 8A à 8D, les figures 9A à 9D, les figures 10A à 10D, les figures llA à lîD, les figures 12A à 12D et les figures 13A à 13D sont des vues permettant d'expliquer différents exemples pratiques de l'électrode
G5;;
- les figures 14A à 14D, les figures 15A à 15D, les figures 16A à 16D et les figures 17A à 17D sont des vues servant à expliquer différents exemples pratiques de l'électrode G6;
- les figures 18A et 18B et les figures 19A et 19B sont des diagrammes explicatifs montrant les formes des spots des faisceaux d'électrons sur l'écran fluorescent d'un tube cathodique, avec comparaison de la présente invention à l'art antérieur;
- la figure 20 est une vue servant à expliquer un tube cathodique en couleurs du type à masque perforé, qui est équipé de canons à électrons en ligne;;
- la figure 21 est un schéma servant à expliquer des spots de faisceaux d'électrons dans le cas où le bord périphérique d'un écran fluorescent est amené et excité pour émettre une fluorescence par un faisceau d'électrons qui forme un spot circulaire sur la partie centrale de l'écran fluorescent;
- la figure 22 est un diagramme modèle du système électro-optique d'un canon à électrons permettant d'expliquer la déformation du spot du faisceau d'électrons;
- la figure 23 est un diagramme explicatif de moyens permettant de supprimer la réduction de la qualité d'image sur la partie périphérique de l'écran fluorescent, tel qu'expliqué en référence à la figure 22; et
- la figure 24 est un diagramme servant à expliquer la forme d'un spot d'un faisceau d'électrons sur l'écran fluorescent dans le cas de l'utilisation du système de lentilles représenté sur la figure 23.

Tout d'abord, on va expliquer des mécanismes, dans lesquels les caractéristiques de focalisation et la résolution d'un tube cathodique sont améliorées grâce à l'utilisation d'un canon à électrons conforme à la présente invention.

La figure 20 est une vue explicative d'un tube cathodique en couleurs du type à masque perforé, qui est équipé de canons à électrons en ligne. Le tube cathodique en couleurs possède un col 107, un entonnoir 108, l'ensemble du canon à électrons 109 qui est logé dans le col 107 et émet un faisceau d'électrons 100, un collier de déviation 111, un masque perforé 112, une pellicule formée d'une substance luminescente 113 et un panneau (écran) 114 (dans la description qui va suivre, le panneau 114, sur lequel est déposée la pellicule de substance luminescente 113, sera désigné sous le terme "écran fluorescent 14").

Comme cela est représenté sur cette figure, le tube cathodique étant de type spécifié, le faisceau d'électrons 100 émis par le canon à électrons 109 traverse le masque perforé 112 en étant dévié dans les directions horizontales et verticales par le collier de déviation 111, ce qui amène la pellicule de substance luminescente 113 à développer une phosphorescence. Un diagramme basé sur la phosphorescence est observé sous la forme d'une image au niveau du panneau 114.

La figure 21 est un diagramme servant à expliquer des spots de faisceaux d'électrons dans le cas où le bord périphérique d'un écran fluorescent est amené à produire une fluorescence par un faisceau d'électrons qui forme un spot circulaire sur la partie centrale de l'écran fluorescent. En se référant à cette figure, la référence 14 désigne l'écran fluorescent, sur lequel le spot 15 du faisceau est formé dans la partie centrale de l'écran. Les spots 16 du faisceau sont formés aux extrémités de l'écran dans la direction horizontale (direction X-X) de l'écran, les spots 18 du faisceau aux extrémités de l'écran dans la direction verticale (direction Y-Y) de cet écran, et les spots 19 du faisceau aux extrémités de l'écran dans les directions diagonales (au niveau des éléments d'angle) de l'écran. La référence 17 désigne des halos.

Dans les tubes cathodiques en couleurs récents, une distribution hétérogène du champ magnétique, dans laquelle un champ de déviation horizontale possède la forme d'un coussin, tandis qu'un champ vertical possède la forme d'un cylindre, est utilisée pour simplifier la commande de la convergence.

La forme du spot fluorescent basé sur le faisceau d'électrons n'est pas circulaire au niveau de la partie périphérique de l'écran fluorescent, étant donné que la distribution du champ magnétique, telle qu'indiquée plus haut, est établie, que les trajectoires du faisceau d'électrons diffèrent dans la partie centrale et dans la partie périphérique de l'écran fluorescent et que le faisceau d'électrons rencontre obliquement une pellicule de substance luminescente au niveau de la partie périphérique de l'écran fluorescent.

Comme représenté sur la figure 21, le spot 16 situé à l'extrémité horizontale de l'écran devient long dans le sens latéral et présente un halo 17 contrairement au spot circulaire 15 situé dans la partie centrale.

Par conséquent la dimension du spot dans la direction horizontale augmente et le contour du spot devient diffus en raison de l'apparition du halo, de sorte que la résolution diminue, ce qui réduit fortement la qualité de l'image.

En outre, dans le cas où le courant du faisceau d'électrons présente une faible intensité, le diamètre du faisceau d'électrons dans la direction verticale est réduit de façon excessive de sorte qu'il interfère optiquement avec le pas du masque perforé 112 dans la direction verticale. Alors, le phénomène de moiré apparaît et la qualité de l'image diminue.

Par ailleurs, le spot 18 situé à l'extrémité verticale de l'écran 14 prend également une forme bombée latéralement, ce qui est lié au fait que le faisceau d'électrons est amené à converger verticalement par le champ magnétique déviateur dans la direction verticale. De même, au niveau de ce spot 18 apparaît le halo 17 et ceci réduit la qualité de l'image.

En ce qui concerne le spot du faisceau d'électrons 19 au niveau de la partie d'angle de l'écran fluorescent 14, on a une rotation du faisceau d'électrons en plus de la synergie entre son allongement latéral, analogue à celui du spot 16, et son bombement latéral, analogue à celui du spot 18. Par conséquent, au niveau de ce spot fluorescent 19, non seulement il apparaît un halo 17, mais également une augmentation du diamètre de ce spot, ce qui réduit fortement la qualité de l'image.

La figure 22 est un diagramme modèle du système électro-optique d'un canon à électrons, qui permet d'expliquer la déformation du spot du faisceau d'électrons comme indiqué précédemment. Sur cette figure, le système précédent est remplacé par un système optique, pour faciliter la compréhension.

Sur la figure 22, la moitié supérieure du diagramme représente la coupe verticale (Y-Y) de l'écran fluorescent, tandis que la moitié inférieure représente la coupe horizontale (X-X) de l'écran fluorescent.

Ici, les références 20 et 21 désignent des lentilles de préfocalisation, la référence 22 une lentille principale de l'étage précédent et la référence 23 une lentille principale. Les lentilles de préfocalisation 20,21, la lentille principale 22 de l'étage précédent et la lentille principale 23 constituent le système électro-optique qui correspond au canon à électrons 109 sur la figure 20.

En outre, la référence 24 désigne une lentille qui est développée par le champ magnétique déviateur vertical. La référence 25 désigne une lentille équivalente qui représente une lentille développée par le champ magnétique déviateur horizontal, ainsi que le fait selon lequel le faisceau à électrons dévié est apparemment étiré dans la direction horizontale sous l'effet de son impact oblique sur l'écran fluorescent 14.

Tout d'abord, un faisceau d'électrons 27, qui est émis par une cathode K et dont la section est située dans la direction verticale de l'écran fluorescente 14, forme un point de croisement P à une distance 1c de la cathode K dans l'espacé compris entre les lentilles de focalisation 20 et 21. Ensuite, la lentille principale 22 de l'étage précédent ainsi que la lentille principale 23 font converger le faisceau d'électrons 27 en direction de l'écran fluorescent 14.

Le faisceau d'électrons rencontre 1' écran fluorescent 14 sur sa trajectoire 28 au niveau de la partie centrale de cet écran fluorescent, au niveau de laquelle aucune déviation n'apparaît. Mais sur la partie périphérique de l'écran fluorescent 14, le faisceau d'électrons forme un spot élargi latéralement et qui est transmis sur une trajectoire 29 sous l'action de la lentille 24 développée par le champ magnétique déviateur vertical.

En outre, étant donné que la lentille principale 23 présente une aberration sphérique, la partie du faisceau d'électrons est focalisée avant d'atteindre l'écran fluorescent 14, comme indiqué par la trajectoire 30. C'est la raison pour laquelle le halo 17 du spot 18 apparaît sur la partie d'extrémité verticale de l'écran fluorescent ou bien le halo 17 du spot 19 au niveau de la partie d'angle de l'écran, comme représenté sur la figure 21.

D'autre part, les lentilles de préfocalisation 20, 21, la lentille principale 22 de l'étage précédent et la lentille principale 23 font converger le faisceau d'électrons 31, qui émis par la cathode K et dont la section est située dans la direction horizontale de l'écran fluorescent 14, de la même manière que le faisceau d'électrons 27 de la section verticale. Le faisceau rencontre l'écran fluorescent 14, en suivant une trajectoire 32, au niveau de la partie centrale de cet écran, où l'action du champ magnétique déviateur est nulle.

Même dans la zone de l'écran fluorescent 14, dans laquelle le champ magnétique déviateur agit, aucun halo n'apparaît dans la direction horizontale bien que le faisceau d'électrons 31 forme un spot ayant une forme allongée latéralement, en suivant une trajectoire 33, sous l'action de divergence produite par la lentille 25 imputable au champ magnétique déviateur horizontal.

En outre, le halo 17 apparat également au niveau du spot 16 du faisceau d'électrons dans la partie d'extrémité horizontale de la figure 21, dans laquelle aucune action de déviation verticale ne se produit, étant donné que la distance entre la lentille principale 23 et l'écran fluorescent 14 est plus importante au niveau de la partie d'extrémité horizontale de cet écran qu'au niveau de sa partie centrale, de sorte qu'une partie du faisceau d'électrons est focalisée avant d'atteindre l'écran fluorescent 14 dans la direction verticale.

De cette manière, dans le cas où la forme du spot du faisceau d'électrons dans la partie centrale de ce dernier est choisie circulaire dans le système de lentilles à symétrie de révolution possédant la structure dans laquelle le système de lentilles du canon à électrons est constitué par les mêmes systèmes dans les directions horizontales et verticales, les formes des spots du faisceau d'électrons au niveau des parties périphériques de l'écran sont déformées, ce qui réduit fortement la qualité de l'image.

La figure 23 montre un schéma explicatif de moyens servant à supprimer la réduction de la qualité d'images au niveau du bord périphérique de l'écran fluorescent, comme cela a été expliqué en référence à la figure 22.

Comme représenté sur la figure 23, l'action de convergence d'une lentille principale 23-1 dans la section principale de l'écran 14 est réglée à un niveau plus faible que l'action de convergence de la lentille principale 23 dans la section horizontale.

Par conséquent, même une fois que le faisceau d'électrons a traversé la lentille 24 produite par le champ magnétique déviateur horizontal, il suit la trajectoire représentée 29, et le bombement latéral extrême tel que représenté sur la figure 22 ne se produit pas. En outre, le halo apparaît difficilement.

Cependant, la trajectoire 28 dans la partie cen trale de l'écran fluorescent 14 se déplace dans le sens d'un accroissement du diamètre du spot du faisceau d'électrons.

La figure 24 est un diagramme modèle permettant d'expliquer les formes des spots du faisceau d'électrons, qui sont formées sur l'écran fluorescent 14 dans le cas de l'utilisation du système de lentilles représenté sur la figure 23. Les halos sont supprimés au niveau des spots 16 dans les parties d'extrémité horizontales, au niveau des spots 18 dans les parties d'extrémité verticales et au niveau des spots 19 dans les parties d'angle, c'est-à-dire au niveau des spots situés dans les parties périphériques de l'écran fluorescent 14, de sorte que la résolution en ces emplacements est améliorée.

Mais, au niveau du spot 15 dans la partie centrale de l'écran fluorescent 14, le diamètre dY de ce spot dans la direction verticale devient supérieure à son diamètre dX dans la direction horizontale, et la résolution dans la direction verticale diminue.

C'est pourquoi, du point de vue de l'amélioration simultanée des résolutions sur l'ensemble de l'écran, une solution fondamentale ne consiste pas à établir le système de champ électrique sans symétrie de révolution possédant la structure dans laquelle les effets de focalisation de la lentille principale 23 dans les directions verticale et horizontale de l'écran sont différents.

Sur la base des considérations indiquées précédemment, la présente invention a permis d'améliorer à la fois la convergence des faisceaux d'électrons et les résolutions sur un écran, grâce à l'utilisation des dispositions indiquées précédemment. Ci-après, on va décrire concrètement des formes de réalisation en référence aux dessins.

Les figures 1A et 1B représentent une forme de réalisation d'un canon à électrons conforme à l'invention, la figure 1A représentant une vue de face du canon à électrons lorsqu'on le regarde à partir de son côté anode, tandis que la figure 1B est une vue en coupe X-X du canon à électrons, prise suivant un axe Z-Z (l'axe d'un tube cathodique).

En se référant aux figures, l'ensemble formant canon à électrons comporte une électrode G1 1, une électrode G2 2, une électrode G3 3, une électrode G4 4, une électrode G5 5, une électrode G6 6 et des cathodes K.

L'électrode G3 3 et l'électrode G5 5 sont des électrodes de focalisation, et l'électrode G6 6 est une anode. Une lentille principale est formée par les parties opposées d'un couple d'électrodes qui est constitué par l'électrode G5 5 (électrode de focalisation) et par l'électrode G6 6 (anode).

Les électrodes adjacentes sont séparées par une distance appropriée et sont fixées par des billes de verre non représentées.

Pendant le fonctionnement du canon à électrons, une source d'énergie de suppression est raccordée à l'électrode G2 2 et à l'électrode G4 4, une source d'énergie de focalisation est raccordée à l'électrode G3 3 et à l'électrode G5 5, et une source d'énergie pour l'anode est raccordée à l'électrode G6 6. De même, l'électrode G1 est raccordée à la masse.

En outre, la référence 51 désigne la partie de l'électrode G5 5 située en vis-à-vis de l'électrode G6 6, la référence 52 désigne l'électrode intérieure de l'électrode G5 5, la référence 53 désigne l'ouverture de l'électrode intérieure G5 52, la référence 54 désigne une plaque de correction de l'électrode G5, les références 55 et 56 désignent les ouvertures de la plaque 54 de correction du champ électrique de l'électrode G5, les références 57 et 58 désignent les éléments de paroi latérales de l'électrode G5 5 et la référence 59 désigne les trous de passage des faisceaux d'électrons, ménagés dans l'électrode
G5 5 sur le côté de l'électrode G4 4.

En outre, la référence 61 indique la partie d'électrode G6 6 située en vis-à-vis de l'électrode G5 5, la référence 62 désigne l'électrode intérieure de l'électrode G6 6, la référence 63 désigne l'ouverture de l'électrode intérieure G6 62, la référence 64 désigne un pot de blindage, la référence 65 désigne une plaque de correction du champ électrique de l'électrode G6, et les références 66 et 67 désignent les ouvertures de la plaque 65 de correction du champ électrique et de l'électrode G6.

Dans l'ensemble représenté, la lentille principale est formée de telle sorte que le champ électrique présent entre l'électrode intérieure 52 de G5 et l'électrode intérieure 62 de G6 est déterminé principalement par la partie 51 de l'électrode G5 5 située en vis-à-vis de l'électrode G6 6, ainsi que par l'électrode intérieure 52 de G5, et par la partie 61 de l'électrode G6 6 située en vis-à-vis de l'électrode G5 5, ainsi que par l'électrode intérieure 62 de G6, et que le champ électrique sur un côté intérieur plus éloigné de la partie 51 située en vis-à-vis de l'électrode G6 6, que l'électrode intérieure 52 de G5 dans la direction de l'axe du tube Z-Z est déterminé par la plaque 54 de correction du champ électrique de G5, tandis que le champ électrique situé sur un côté interne plus éloigné de la partie 61 située en vis-à-vis de l'électrode que que l'électrode inférieure 62 de G6 dans la direction axiale est déterminé par la plaque 65 de- correction du champ électrique de G6.

Dans l'agencement représenté sur les figures 1A et 1B, la plaque 65 de correction du champ électrique de G6 est remplacée par une partie du pot de blindage 64.

Dans la forme de réalisation représentée, l'ouverture 53 de l'électrode intérieure 52 de G5 et l'ouverture 63 de l'électrode intérieure 62 de G6 ne sont pas circulaires, et la partie 51 de l'électrode G5 5 située en vis-à-vis de l'électrode G6 6 et la partie 61 de l'électrode G6 6 située en vis-à-vis de l'électrode G5 5 ne sont également pas circulaires. C'est pourquoi, les actions de convergence et de divergence d'un faisceau d'électrons, telles qu'elles peuvent se présenter entre l'électrode intérieure 52 G5 et l'électrode intérieure 62 de G6 pendant le fonctionnement du tube cathodique diffèrent entre la direction en ligne de l'ensemble du canon à électrons et une direction perpendiculaire à cette direction en ligne.Cependant, sur le côté de l'électrode G6, on peut faire concorder les actions de convergence dans la direction en ligne et dans la direction perpendiculaire compte tenu de l'action de focalisation des faisceaux d'électrons traversant la lentille principale, en donnant des formes appropriées aux ouvertures 66,67 de la plaque 65 de correction du champ électrique de G6 et en choisissant une valeur appropriée pour la distance 12 entre l'électrode intérieure 62 de G6 et la plaque 65 de correction du champ électrique de G6.

Mais à cet égard, les formes et les positions des ouvertures de la plaque 54 de correction du champ électrique de G5 et celle des ouvertures de la plaque 65 de correction du champ électrique de G6 ne sont pas déterminées uniquement en vue de faire concorder les effets de focalisation de la lentille principale dans la direction en ligne et dans la direction perpendiculaire.

A titre d'exemple, même lorsque l'action de correction du champ électrique de la plaque 54 de correction du champ électrique de G5 est nulle, on peut faire concorder les actions de focalisation dans la lentille principale dans la direction en ligne et dans la direction perpendiculaire en réglant l'action de correction du champ électrique de la plaque 65 de correction du champ électrique de G6 dans un état approprié.

Mais étant donné que le rôle de la lentille principale est de focaliser un spot plus petit du faisceau d'électrons sur l'écran fluorescent du tube cathodique, il est peu satisfaisant de faire simplement concorder les actions de focalisation de la lentille principale dans la direction en ligne et dans la direction perpendiculaire.

En général, la focalisation du faisceau d'électrons par une lentille principale doit être réalisée de préférence d'une manière aussi douce que possible pour focaliser un faisceau d'électrons possédant un diamètre plus petit sur un écran fluorescent.

On peut obtenir un tel état en modifiant de façon uniforme et progressive le champ électrique à l'intérieur de la lentille principale dans la direction axiale du tube cathodique et dans la direction radiale de la lentille principale. Conformément à la présente invention, on peut obtenir une variation du champ électrique.

Dans la forme de réalisation des figures 1A et 1B, pour modifier d'une manière uniforme et graduelle la distribution du champ électrique dans la lentille principale comme cela a été décrit précédemment, on prévoit la plaque 54 de correction du champ électrique dans l'électrode G5 5 et la plaque 65 de correction du champ électrique également dans l'électrode G6 6.

A l'intérieur de l'électrode G5 5, les effets de convergence du faisceau d'électrons dans la direction en ligne et dans la direction perpendiculaire sont amenées sensiblement à concorder sous l'effet de la plaque 54 de correction du champ électrique. De même, à l'intérieur de l'électrode G6 6, les actions de convergence du faisceau d'électrons dans la direction perpendiculaire sont amenées sensiblement à concorder sous l'effet de l'action de la plaque 65 de correction du champ électrique.

Les figures 2A et 2B sont des diagrammes modèles permettant d'expliquer les actions de convergence et de di vergence d'un faisceau d'électrons dans le système de la lentille principale, par rapport à celles obtenues dans l'art antérieur. La figure 2A représente l'art antérieur, tandis que la figure 2B représente la présente invention.

Sur chacune des figures, le système de lentilles électroniques est représenté sous la forme d'un système de lentilles optiques pour faciliter l'explication.

Dans chaque diagramme, une partie située au-dessus de l'axe central Z-Z de système optique représente une coupe dans la direction (direction Y) perpendiculaire à la direction en ligne de l'ensemble du canon à électrons, tandis qu'une partie située au-dessous de l'axe représente une coupe dans la direction en ligne (direction X). Des parties ayant des effets semblables dans la direction X et dans la direction Y sont désignées par des chiffres de référence à la suite desquels sont marquées des lettres X et Y.

La référence 75 désigne une lentille convexe qui est équivalente à l'effet de convergence au voisinage de l'électrode intérieure52 de G5 sur la figure 1B. Dans le cas de cette forme de réalisation, l'effet de convergence est plus faible dans la section Y que dans la section X. La référence 76 désigne une lentille concave qui est équivalente à l'action de divergence au voisinage de l'électrode intérieure 62 de G6 sur la figure 1B.

En outre, une lentille convexe 85 est équivalente à un système facilitant l'effet de convergence au voisinage de l'électrode intérieure 52 de G5, sur la base de la plaque 54 de correction du champ électrique, qui est montée dans l'électrode G5 5. Une lentille concave 86 est équivalente à un système favorisant l'effet de divergence au voisinage de l'électrode intérieure 62 de G6, sur la base de la plaque 65 de correction du champ électrique, qui est montée dans l'électrode G6 6.

La figure 2A correspond à la technique de l'art antérieur, dans laquelle seule l'électrode G6 6 est équipée de la plaque 65 de correction du champ électrique. Étant donné qu'avec cet agencement, l'ensemble des corrections sont réalisées par la plaque 65 de correction du champ électrique qui a seulement une action de divergence dans la section Y, et il apparaît une perturbation du champ électrique au voisinage de la plaque 65 de correction du champ électrique, et il est difficile de réduire le diamètre du spot du faisceau d'électrons sur l'écran fluorescent 14.

D'autre part, l'agencement de la figure 2B conforme à la présente invention utilise la plaque 54 de correction du champ électrique de G5, qui présente l'effet de convergence uniquement dans la section X, à l'intérieur de l'électrode G5 5, et la plaque 65 de correction du champ électrique de G6, possédant l'action de divergence uniquement dans la section Y.

L'effet de convergence de l'ensemble du système des sections X et Y, basé sur la combinaison de la plaque 54 de correction du champ électrique de G5 et de la plaque 65 de correction du champ électrique de G6, est réglé à une valeur équivalente à l'effet de convergence de l'agencement de la figure 2A.

Dans l'agencement de la figure 2B, les corrections de champ électrique sont exécutées en deux endroits, ce qui a pour effet que la variation du champ électrique sur la base des plaques de correction du champ électrique est plus douce et que la déformation de la trajectoire du faisceau d'électrons est plus faible que dans le cas de l'agencement de la figure 2A. C'est pourquoi le diamètre du faisceau d'électrons sur l'écran fluorescent 14 peut être à une valeur plus faible que dans le cas de l'agencement de la figure 2A.

Dans la forme de réalisation précédente de la figure 1B, la plaque 54 de correction du champ électrique est constituée par un élément conducteur plat pourvu des trois ouvertures indépendantes 55, 56, et la plaque 65 de correc tion du champ électrique est agencée de la même manière qu'un élément conducteur plat comportant les trois ouvertures indépendantes 66,67.

Par ailleurs, la plaque 65 de correction du champ électrique peut faire partie du pot de blindage 64 ou être un composant indépendant du pot de blindage 64.

Les figures 3A et 3B sont respectivement une vue de face et une vue en coupe prise suivant la ligne X-X sur la figure 3A, qui montrent un exemple de la plaque 54 de correction de la lentille électrique de G5 sur la figure 1B. Dans cette plaque 54 de correction du champ électrique, l'ouverture 55 pour le canon à électrons central (faisceau central d'électrons) de l'ensemble à canons à électrons et les ouvertures 56 pour les canons à électrons latéraux (faisceaux latéraux d'électrons) ont des largeurs respectives W1 et W2 dans la direction en ligne de l'ensemble du canon à électrons.

Les valeurs numériques concrètes des largeurs W1 et W2 sont déterminées en fonction des caractéristiques désirées de l'ensemble du système de lentille principale.

En particulier, dans le cas où les structures du canon à électrons central et des canons à électrons latéraux diffèrent comme dans la forme de réalisation des figures 1A et lB, les largeurs W1 et W2 prennent des valeurs différentes.

Une largeur d'ouverture h1 dans la direction perpendiculaire à la direction en ligne comme indiqué sur la figure 3A est également déterminée pour les caractéristiques désirées de l'ensemble du système de lentille principale.

Ici également, la largeur d'ouverture h1 peut avoir des valeurs différentes pour le canon à électrons central et chacun des canons à électrons latéraux.

Les figures 4A et 4B représentent respectivement une vue de face et une vue en coupe prise suivant la ligne
X-x sur la figure 4A, ces figures montrant un exemple de l'électrode G5 5 de la figure 1B.

En référence aux figures 4A et 4B, la plaque 54 de correction du champ électrique est plus éloignée de la partie 51 située en vis-à-vis de l'électrode G6, que de l'électrode intérieure 52.

L'électrode intérieure 52 est agencée de telle sorte que l'ouverture 53, qui est appariée avec le canon à électrons central faisant partie des trois canons à électrons disposés en ligne, possède la forme d'une ellipse ayant un petit axe s'étendant dans la direction en ligne, et que le côté intérieur de chacune des parties appariées aux deux canons à électrons latéraux, qui est proche du canon à électrons central, possède également la forme d'une ellipse possédant un petit axe s'étendant dans la direction en ligne, tandis que le côté extérieur desdites parties, qui est distant du canon à électrons central, ne comporte aucune partie en forme de plaque. Ici, cette partie en forme de plaque est remplacée par une partie de l'élément de paroi latéral 57 de l'électrode G5 5.

On règle la distance lî entre l'électrode intérieure 52 et la plaque 54 de correction du champ électrique de manière à obtenir l'état équilibré des caractéristiques comme par exemple des caractéristiques de focalisation des canons à électrons et la concentration statique des faisceaux à électrons projetés par les trois canons à électrons, sur l'écran fluorescent, compte tenu de la forme de l'électrode intérieure 52 et de la distance entre l'électrode intérieure 52 et la partie 51 située en vis-àvis de l'électrode G6.

En réalité, conformément à la présente invention, à la fois l'électrode G5 5 et l'électrode G6 6, qui sont des éléments constitutifs de la lentille principale, sont équipées respectivement des plaques 54 et 65 de correction du champ électrique, et par conséquent l'amplitude requise des corrections de chacune des plaques de correction du champ électrique est plus faible que dans le cas d'utilisation de l'une ou l'autre des plaques de correction seule, de sorte que la distance 11 entre l'électrode intérieure 52 et la plaque 54 de correction du champ électrique peut prendre une valeur élevée.

Par conséquent, dans le champ électrique constituant la lentille principale, les plaques de correction du champ électrique exercent une forte influence sur les actions de convergence du faisceau d'électrons dans la direction en ligne et dans la direction perpendiculaire à la direction en ligne, mais exercent une faible influence sur la concentration électrostatique sur l'écran fluorescent, en raison de l'action de blindage de l'électrode intérieure 52.

En outre, pour cette raison, lorsque les ouvertures et la position de la plaque 54 de correction du champ électrique doivent être réglées lors de la conception de l'ensemble du canon à électrons, l'action de convergence du faisceau d'électrons et l'action de concentration statique des trois faisceaux d'électrons sur l'écran fluorescent peuvent être traitées sous la forme de variables essentiellement indépendantes. Ceci fournit l'avantage consistant en ce que la souplesse de la conception est accrue de façon remarquable.

La figure 5 représente un graphique destiné à expliquer la relation entre l'effet de convergence du faisceau d'électrons et la distance (11 ou 12) entre la plaque de correction du champ électrique et l'électrode intérieure sur la figure 1B. Sur ce graphique, l'axe des abscisses représente la distance indiquée précédemment (l1 ou 12), tandis que l'axe des ordonnées représente la différence (tension optimale de focalisation dans la direction en ligne) moins (tension de focalisation optimale dans la direction perpendiculaire au réseau en ligne).

Tout d'abord, en considérant la plaque 54 de correction du champ électrique, qui est montée dans l'électrode G5 5, son influence sur l'effet de convergence diminue lorsque la distance l1 entre la plaque 54 de correction du champ électrique et l'électrode intérieure 52 augmente, comme représenté sur la figure 5.

Ceci montre que, lorsque la plaque 54 de correction du champ électrique est située dans une position distante de l'électrode intérieure 52, son influence sur les dispersions des caractéristiques est faible même en présence d'une certaine erreur sur la précision de la plaque de correction du champ électrique.

En outre, les formes des ouvertures de la plaque 54 du champ électrique et la relation de position entre cette plaque 54 et l'électrode intérieure 52 sont déterminées par la forme de l'électrode intérieure 52, la distance entre l'électrode G5 5 et l'électrode G6 6, la forme de la partie 51 de l'électrode G5 5 située en vis-à-vis de l'électrode G6 6, les caractéristiques d'un ensemble de canon à électrons requis, etc.

Les spécifications de la plaque 65 de correction du champ électrique, qui est montée dans l'électrode G6 6, sont déterminées d'une manière sensiblement similaire à celles de la plaque 54 de correction du champ électrique, qui est montée dans l'électrode G5 5.

Les figures 6A à 6D montrent un exemple de l'électrode G6, la figure 6A étant une vue de face du côté du pot de blindage 64, la figure 6B une vue en coupe prise suivant la ligne X-X sur la figure 6A, la figure 6C une vue de face du côté de l'électrode G5 5, et la figure 6D une vue en coupe prise suivant la ligne Y-Y sur la figure 6C.

Comme cela est représenté sur les figures 6A à 6D, les trois ouvertures qui constituent les trous de passage des faisceaux d'électrons dans la plaque 65 de correction du champ électrique, qui est montée dans l'électrode
G6 6, possède la forme de rectangles.

Ci-après, on va décrire successivement les électrodes constitutives de l'ensemble de canon à électrons conforme à la présente invention.

Les figures 7A à 7D sont des vues structurelles permettant d'expliquer les électrodes principales des figures 1A et 1B. C'est-à-dire que la figure 7A représente l'électrode G2 2, les figures 7B et 7C représentent l'électrode G3 3 et la figure 7D représente l'électrode G4 4.

En se référant à la figure 7A, une fente 2d, qui possède un axe longitudinal qui s'étend dans la direction parallèle à l'axe X-X du réseau dans les canons à électrons en ligne, est disposée autour de chacun des trous 2c de passage des faisceaux d'électrons et sur le côté 2b de sortie du faisceau d'électrons de l'électrode G2 2.

En effet, la profondeur D de la fente 2d, c'està-dire la dimension dans la direction de l'axe du tube cathodique et les dimensions W5 et W6 dans des directions perpendiculaires à l'axe du tube sont spécifiées comme satisfaisant aux exigences des caractéristiques globales de focalisation du tube cathodique y compris les caractéristiques des autres électrodes.

De telles spécifications satisfaisant aux exigences de l'ensemble des caractéristiques de focalisation ne sont pas toujours uniques.

Comme cela est visible sur la figure 7B, l'entrée 3a du faisceau d'électrons dans l'électrode G3 3 est pourvue de fentes 3d entourant les trous 3c de passage du faisceau d'électrons.

La fente 3d possède un axe longitudinal qui s'étend dans la direction perpendiculaire à la direction du réseau en ligne autour du trou 3c de passage du faisceau d'électrons. Dans cet exemple, un renfoncement utilisé comme fente 3d est ménagé dans la paroi latérale de l'électrode en forme de pot de l'électrode G3 3 du côté de l'électrode G2 2.

Ici, la fente 3d n'est pas limitée à la forme représentée et peut posséder parfaitement une forme, dans laquelle les extrémités de la fente le long de son axe longitudinal sont fermées.

De la même manière que pour l'électrode G2 2, les dimensions de la fente 3d dans le sens de la profondeur et de la largeur sont déterminées de manière à satisfaire aux exigences de l'ensemble des caractéristiques de focalisation du tube cathodique y compris les caractéristiques de focalisation des autres électrodes, de sorte qu'elles ne sont pas uniques.

Par exemple, la figure 7C est une vue en coupe prise suivant la ligne X-X sur la figure 7B.

La figure 7D représente la structure détaillée de l'électrode G4 4. Une fente 4d possédant un axe longitudinal s'étendant dans la direction Y-Y perpendiculaire à la direction X-X du réseau en ligne est ménagée autour de chacun des trous 4c de passage du faisceau d'électrons et dans la sortie 4b que comporte l'électrode 4 pour la délivrance du faisceau d'électrons.

Dans ce cas, comme pour l'électrode G2 ou G3, les dimensions en profondeur ou en largeur de la fente 4d sont déterminées de manière à satisfaire aux exigences de l'ensemble des caractéristiques de focalisation du tube cathodique y compris les caractéristiques de focalisation des autres électrodes, de sorte qu'elles ne sont également pas uniques.

Les figures 8A à 8D, les figures 9A à 9D, les figures 10A à 10D, les figures llA à llD, les figures 12A à 12D et les figures 13A à 13D sont des vues structurelles permettant d'expliquer différents exemples possibles de l'électrode G5 5 (électrode de focalisation). Chaque figure repérée par A est une vue de face de l'électrode G5 5, vue à partir du côté d'électrode G6 6 (anode), chaque figure repérée par B est une vue en coupe prise suivant la ligne
X-X sur la figure repérée par A, chaque figure repérée par
C est une vue de face de la plaque 54 de correction du champ électrique, et chaque figure repérée par D est une vue en coupe prise suivant la ligne X-X sur la figure désignée par C.

Dans l'exemple des figures 8A-8D, la plaque 54 de correction du champ électrique est pourvue de trous rectangulaires de passage des faisceaux d'électrons, et chacun des trous 56 de passage des faisceaux d'électrons latéraux comporte des parties relevées 541, 542, qui sont découpés et redressés à partir de la direction en ligne dans la direction Z de l'axe optique de manière à enserrer le faisceau d'électrons correspondant.

Ici la hauteur Hs de la partie relevée 541 du côté du trou 56 de passage des faisceaux d'électrons latéraux, qui est distant du trou 55 de passage du trou d'électrons central, qui est réglé, en direction de l'électrode intérieure 52, à une valeur supérieure à la hauteur Hc de la partie relevée 542 située sur le côté proche du trou central 55.

Les valeurs des hauteurs Hs et Hc sont déterminées à partir des largeurs d'ouverture, dans la direction
X, du trou 55 de passage du faisceau d'électrons central et des trous 56 de passage des faisceaux d'électrons latéraux, à partir de la distance entre la plaque de correction 54 et l'électrode intérieure 52 ainsi qu'en fonction des formes et des dimensions des ouvertures de cette électrode 52 et de la totalité des caractéristiques de l'ensemble de canon à électrons.

Dans l'exemple des figures 9A-9D, la plaque 54 de correction du champ électrique tel que représenté sur les figures 8A-8D comporte des parties relevées possédant la forme de plaques incurvées qui entourent les trous corres pondants 56 de passage des faisceaux d'électrons latéraux.

On peut également donner à la partie relevée possédant la forme d'une plaque incurvée, une hauteur plus importante sur le côté du trou 56 de passage d'un faisceau d'électrons latéral distant du trou central 55, de la même manière que sur les figures 8A-8D.

Dans l'exemple des figures 10A-10D, la plaque 54 de correction du champ électrique comporte des parties relevées 544, chaque couple de telles parties étant redressé à partir de la direction en ligne de manière à enserrer l'un correspondant des trous 56 de passage des faisceaux d'électrons latéraux, et les trous 53 de passage des faisceaux d'électrons, que comporte l'électrode intérieure 52 pour les trois faisceaux d'électrons, possèdent respectivement des formes circulaires.

Dans l'exemple des figures llA-llD, les trous 53 de passage des faisceaux d'électrons, que comporte l'électrode intérieure 52 comme représenté sur les figures 10A-10D, possèdent une forme rectangulaire (rectangulaire pour le faisceau d'électrons central et en forme de U pour les faisceaux d'électrons latéraux).

L'exemple des figures 12A-12D est tel que les parties relevées de la plaque 54 de correction du champ électrique pour les faisceaux d'électrons respectifs sont constituées d'éléments qui sont indépendants les uns des autres. De façon plus spécifique, les parties relevées 548 sont prévues pour le trou 55 de passage du faisceau d'électrons central, et les parties relevées 546 et 547 sont prévues pour chacun des trous 56 de passage des faisceaux d'électrons latéraux.

L'exemple des figures 13A-13D est tel que des parties relevées 544 prévues dans la plaque 54 de correction du champ électrique sont séparées par des intervalles inégaux (largeurs dans la direction X) pour le faisceau d'électrons central et pour chacun des faisceaux d'électrons latéraux. Sur l'illustration, l'intervalle Wc des parties relevées pour le faisceau d'électrons central est supérieur à l'intervalle Ws des parties relevées pour le faisceau d'électrons latéral.

Les figures 14A à 14D, les figures 15A à 15D, les figures 16A à 16D, les figures 17A à 17D sont des vues structurelles servant à expliquer différents exemples pratiques de l'électrode G6 6 (anode), qui diffère des formes de réalisation de l'électrode G5 5 (électrode de focalisation). Chaque figure repérée par A est une vue de face de l'électrode G6 6 regardée à partir du côté de l'écran du tube cathodique, chaque figure repérée par B est une vue en coupe prise suivant la ligne X-X sur la figure repérée par
A, chaque figure repérée par C est une vue de face considérée à partir du côté d'électrode G5 5, et chaque figure repérée par D est une vue en coupe prise suivant la ligne Y-Y sur la figure repérée par C.

Dans l'exemple des figures 14A-14D, les ouvertures de la plaque 65 de correction du champ électrique sont pourvues d'un champ circulaire pour le faisceau d'électrons centrale et d'un trou elliptique possédant un axe longitudinal s'étendant dans la direction de chacun des faisceaux d'électrons latéraux.

L'exemple des figures 15A-15D est tel que l'ouverture de la plaque 65 de correction du champ électrique, telle que représentée sur les figures 14A-14D, est rectangulaire.

L'exemple des figures 16A-16D est tel que les ouvertures de la plaque 65 de correction du champ électrique telle que représentée sur les figures 15A-15D, sont réalisées avec des formes rectangulaires dont chacune possède un axe longitudinal dans la direction X.

L'exemple des figures 17A-17D est tel que les ouvertures de la plaque 65 de correction du champ électrique, telle que représentée sur les figures 15A-15D, sont respec tivement circulaires pour les trois faisceaux d'électrons.

Les formes, dimensions et positions de montage de la plaque 65 de correction du champ électrique et de l'électrode interne 62 constituant l'électrode G6 6 comme décrit précédemment peuvent être déterminées correctement en fonction des caractéristiques requises de l'ensemble des canons à électrons, de la même manière que dans l'électrode
G5 5.

Les figures 18A et 18B et les figures 19A et 19B sont des diagrammes permettant d'expliquer les formes des spots des faisceaux d'électrons sur les écrans fluorescents de tubes cathodiques. Chaque figure repérée par A représente les spots d'électrons fluorescents, tandis que chaque figure repérée par B représente les points de mesure sur l'écran fluorescent.

Les figures 18A et 18B correspondent au cas de l'utilisation d'un ensemble de canon à électrons de l'art antérieur, tel que représenté à titre comparatif, et les figures 19A et 19B représentent le cas d'utilisation de l'ensemble de canon à électrons conforme à la présente invention.

Comme cela est visible par comparaison des figures 18A et 19A, le spot Sc du faisceau d'électrons dans la partie centrale de l'écran fluorescent 14 possède un diamètre qui, dans le cas de la figure 19A conforme à la présente invention, est inférieur au cas de l'art antérieur de la figure 18A.

En outre, lorsque l'on compare le spot Sc du faisceau d'électrons dans la partie d'angle de l'écran fluorescent 14 dans le cas de la figure 19A conforme à la présente invention à celui du cas de l'art antérieur de la figure 18A, la partie centrale Co de ce spot du faisceau est plus petite et en outre, la partie formant halo Ho de ce spot, qui affecte fortement la qualité de l'image, est nettement plus petite.

Une mesure précise a révélé que les diamètres des spots des faisceaux d'électrons sur l'écran fluorescent conformément à la présente invention sont réduits dans leur ensemble d'environ 10 % par rapport à ceux de l'art antérieur.

Comme cela a été décrit précédemment, les intérieurs de l'électrode de focalisation et de l'anode, qui constituent la lentille principale, sont insérés dans les structures de correction du champ électrique, ce qui a pour effet qu'on peut obtenir les caractéristiques de focalisation équilibrée sur l'ensemble de la surface de l'écran fluorescent du tube cathodique.

Bien que l'on ait décrit dans ce qui précède les différents exemples pratiques de la présente invention, cette dernière n'est pas limitée à ce qu'on appelle un canon à électrons du type EA-EB mentionné précédemment.

Conformément à la présente invention, les structures de correction du champ électrique sont formées respectivement à l'intérieur du couple des électrodes constituant la lentille principale de n'importe lequel des canons à électrons de différents types comprenant (a) le type BPF, (b) le type
UPF, (c) le type HI-FO (tension élevée de focalisation
BPF), (d) le type HI-UPF (haute tension de focalisation
UPF), (e) le type B-U (type BPF-UPF hybride) et (f) le type
TPF, et dans différentes autres formes comprenant un canon à électrons du type à focalisation à plusieurs étages, ce qui permet d'améliorer les caractéristiques de focalisation dans l'ensemble de la zone de l'écran flurescent d'un tube cathodique, d'une manière équilibrée, et permet d'obtenir un tube cathodique présentant une haute résolution.

Comme indiqué précédemment, conformément à la présente invention, les corrections d'astigmatisme sont faites au moyen des électrodes respectives d'un couple d'électrodes constituant une lentille principale, de sorte qu'un faisceau d'électrons ne subit aucune variation brusque dans un champ électrique pour les corrections d'astigmatisme.

Par conséquent, la trajectoire du faisceau d'électrons devient moins susceptible d'être perturbée, et on peut avoir un tube cathodique de haute résolution possédant un spot du faisceau d'électrons plus petit sur un écran fluorescent.

De façon plus spécifique, la présente invention permet de réduire le diamètre moyen du spot du faisceau d'électrons sur l'écran fluorescent à une valeur d'environ 10 %, par rapport au cas de l'art antérieur, dans lequel une structure de correction du champ électrique formée d'une plaque de correction du champ électrique est prévue uniquement dans l'une des électrodes constituant la lentille principale.

En outre, conformément à la présente invention, les corrections d'astigmatisme sont faites moyennant l'utilisation des structures de correction du champ électrique formées de plaques de correction du champ électrique, qui sont disposées à l'intérieur des électrodes respectives du couple d'électrodes dans des positions distantes, dans la direction d'un axe optique, par rapport aux parties opposées du couple d'électrodes constituant la lentille principale. Par conséquent, la précision de chacune des structures de correction du champ électrique est réduite à environ un tiers de la précision réglée dans l'art antérieur.

En outre, conformément à la présente invention, les structures prévues pour les corrections d'astigmatisme sont montées dans les électrodes respectives du couple d'électrodes constituant la lentille principale dans les positions espacées dans la direction de l'axe optique à partir des parties opposées du couple d'électrodes. C'est pourquoi, compte tenu des actions de blindage des parties opposées du couple d'électrodes, les structures des plaques de correction du champ électrique peuvent être très grossières en rapport avec l'action de focalisation de trois faisceaux d'électrons sur l'écran fluorescent.

Par conséquent, la présente invention fournit ùn effet avantageux par le fait que la souplesse de conception d'un canon à électrons s'en trouve accrue, ce qui rend plus commode une telle conception.

Claims (7)

REVENDICATIONS

1. Canon à électrons, dans lequel un champ électrique, qui est établi entre des parties axialement opposées d'un couple d'électrodes constituant une lentille principale, possède une distribution sans symétrie de révolution, ledit canon à électrons étant caractérisé en ce qu'il comporte des parties (54,65) de correction du champ électrique, qui sont prévues dans les électrodes respectives (5,6) du couple d'électrodes et confèrent sensiblement une symétrie de révolution à un effet de lentille appliqué aux faisceaux d'électrons.

2. Canon à électrons selon la revendication 1, caractérisé en ce que des trous (53,63) de passage du faisceau d'électrons, qui sont formés dans lesdites parties axialement opposées dudit couple d'électrodes constituant ladite lentille principale, sont conformés de manière à être sans symétrie de révolution.

3. Canon à électrons selon la revendication 1, caractérisé en ce que des trous non circulaires (53,63) de passage du faisceau d'électrons sont prévus dans lesdites électrodes constituant ladite lentille principale.

4. Canon à électrons selon la revendication 2, caractérisé en ce que des trous non circulaires (53,63) de passage du faisceau d'électrons sont prévus dans lesdites électrodes constituant ladite lentille principale.

5. Canon à électrons, dans lequel un champ électrique, qui est établi entre les parties opposées d'une électrode de focalisation et d'une anode constituant une lentille principale possède une distribution sans symétrie de révolution, ledit canon à électrons étant caractérisé en ce qu'il comprend

une partie (65) de correction du champ électrique, qui est prévue dans ladite anode (6) et grâce à laquelle un effet de divergence et de convergence présentant sensiblement une symétrie de révolution est appliqué au faisceau d'électrons dans un espace s'étendant entre une position sensiblement médiane de ladite lentille principale et ladite anode, et

une partie (54) de correction du champ électrique, qui est prévue dans ladite électrode de focalisation (5), dans une position espacée, dans la direction d'un axe optique, par rapport auxdites parties opposées et qui possède des effets de convergence différents dans deux directions perpendiculaires audit axe optique et orthogonales entre elles.

6. Canon à électrons selon la revendication 5, caractérisé en ce que des trous non circulaires (53,63) de passage du faisceau d'électrons sont prévus dans ladite électrode de focalisation ( 5) et dans ladite anode (6) constituant ladite lentille principale.

7. Tube cathodique, caractérisé en ce qu'il comporte le canon à électrons tel que défini dans les revendications 1 à 6.