MOYENS DE SUSPENSION D'UN ENSEMBLE CADRE/MASQUE POUR TUBE A RAYONS CATHODIQUES
L'invention se rapporte à un tube à rayons cathodiques en couleurs et plus particulièrement au système de suspension du dispositif cadre/masque de sélection des couleurs disposé à l'intérieur de l'enveloppe en verre du tube L'invention trouve son application dans tout type de tube comportant un masque de sélection de couleurs et est aussi bien adaptée aux tubes dont le masque est maintenu en tension par le cadre sur lequel il est solidarisé comme aux tubes dont le masque est formé par pressage d'une feuille métallique. Les tubes à rayons cathodiques comportent un masque de sélection des couleurs situé à une distance précise de l'intérieur de la face avant en verre du tube, face avant sur laquelle sont déposés des réseaux de luminophores rouges, verts et bleus. Sous l'influence de trois faisceaux électroniques correspondants chacun à une couleur primaire déterminée, les réseaux de luminophores permettent la reproduction d'images sur l'écran, le masque permettant à chaque faisceau déterminé de n'illuminer que le luminophore de la couleur correspondante. Le masque de sélection des couleurs doit être disposé et maintenu pendant la fabrication du tube, puis pendant son fonctionnement, dans une position précise à l'intérieur dudit tube. Les fonctions de maintien sont réalisées grâce à un cadre métallique rectangulaire généralement très rigide sur lequel le masque est conventionnellement soudé. L'ensemble cadre/masque est monté dans la face avant du tube grâce des moyens de suspension comportant au moins trois pions inclus dans la face avant du tube et trois pièces métalliques formant ressort soudées au cadre en l'une de leurs extrémités, chacune desdites pièces métalliques étant par ailleurs percée d'une ouverture à son autre extrémités, ouverture dans laquelle vient s'engager un des pions inclus dans la face avant en verre. Les ressorts doivent être suffisamment rigides pour supporter le poids de l'ensemble
cadre/masque qui peut atteindre plusieurs kilos pour les tubes de grandes dimensions. Deux dispositions des moyens de suspension sont coπventionnellement utilisées : soit au niveau des milieux des cotés du cadre, soit au niveau des coins de ce dernier. Les tubes de grandes dimensions d'écran ont des suspensions préferentiellement disposées dans les coins, cette disposition présentant I' avantage d'offrir une meilleure rigidité mécanique garantissant que le réglage initial de la distance masque/écran ne va pas être modifiée durant les étapes de fabrication du tube et que le tube fini va offrir de meilleure garantie contre l'implosion. L'ensemble cadre/masque doit pouvoir être démonté et précisément remonté, cela plusieurs fois durant les différentes étapes du processus de fabrication du tube, par compression des ressorts de suspension pour les dégager des pions métalliques inclus dans le verre de la face avant, et sans qu'il soit nécessaire à chaque remontage de régler à nouveau la distance du masque à l'écran. Pour les cadres de grandes dimensions il peut être nécessaire d'utiliser quatre ressorts de suspension disposés soit sur les cotés du cadre, soit dans les coins de celui-ci. Les ressorts sont soudés sur le cadre avec une certaine tolérance puis l'ensemble cadre/masque est installé dans la face avant du tube. Pour que les ouvertures de chaque ressort puissent s'engager dans chaque pion métallique inclus dans la jupe de la face avant du tube, il faut que les ouvertures des ressorts coïncident avec les dits pions. Pour résoudre les problèmes de positionnement provenant des tolérances admises dans la position des pions et des ouvertures des ressorts, il est commun d'utiliser trois ressorts identiques possédant une ouverture d'un diamètre déterminé, adapté pour venir se positionner précisément sur le pion de forme troncoπique, et un ressort possédant une ouverture de diamètre plus important que le précédent. Le cadre est alors installé dans la face avant sans contrainte mécanique, l'ouverture plus grande absorbant les différentes tolérances. Pour éviter tout jeu mécanique du cadre par rapport aux pions, une rondelle de diamètre égal au diamètre
des ouvertures des trois ressorts identiques est alors insérée sur le pion et soudée sur le quatrième ressort. Les ressorts de suspension s'étendent généralement dans une direction sensiblement parallèle à la surface de l'écran suivant la même orientation c'est à dire en s'étendant par rapport au cadre/masque soit dans le sens de rotation des aiguilles d'une montre soit en sens inverse de ce sens. On sait que, tel qu'indiqué dans le brevet US4613785, cette structure conduit à des problème de rotation de l'ensemble cadre/masque lorsque celui-ci se dilate durant le fonctionnement du tube. Cette rotation entraîne des erreurs de registre, la correspondance entre les faisceaux d'électrons et leur atterrissage sur l'écran du tube n'étant plus alors nominale. Par ailleurs, on a remarqué que ce phénomène d'erreur de registre du à la dilatation de l'ensemble cadre/masque était beaucoup plus sensible pour les tubes dont la surface externe de la face avant était sensiblement plane; en effet il en résulte que la surface du masque correspondant est alors moins courbe qu'auparavant et la rigidité mécanique résultante de l'ensemble plus faible. Pour diminuer cette sensibilité, les moyens de support d'un ensemble cadre/masque d'un tube à rayons cathodiques en couleurs selon l'invention comprennent une pluralité de pions métalliques insérés dans la face avant en verre du tube, et une pluralité de ressorts métalliques s'étendant dans une direction sensiblement parallèle à la surface externe de la face avant, les ressorts étant attachés au cadre au niveau d'une première extrémités et comportant à leur deuxième extrémité une ouverture destinée s'engager autour d'un des pions métalliques, les moyens de suspension étant caractérisé en ce que au moins deux desdits ressorts, attaché à deux cotés opposés du cadre s'étendent de manière à ce que leur première extrémité soit située du même coté du plan parallèle à l'axe longitudinal du tube et passant par le centre des ouvertures situées à leur deuxième extrémité.
L'invention ainsi que ses avantages seront mieux compris à l'aide de la description ci-après et des dessins parmi lesquels : la figure 1 représente un tube à rayons cathodiques selon l'invention vu partiellement en éclaté la figure 2 représente un ressort de suspension de l'ensemble cadre/masque la figure 3 illustre un ensemble cadre/masque suspendu suivant l'état de la technique la figure 4 montre dans une vue de dessus un ensemble cadre/masque suspendu selon un mode de réalisation de l'invention
Un tube à rayons cathodiques en couleurs (1), tel qu'illustré par la figures 1 , comprend une enveloppe en verre en trois parties distinctes, la face avant 2 à l'intérieur de laquelle est déposé un écran 3 fait de matériau luminescents, l'arrière 4 en forme d'entonnoir et le col 5 sensiblement cylindrique et entourant le canon à électrons 6 générant trois faisceaux électroniques en direction de l'écran. Un masque de sélection des couleurs 11 percé d'ouvertures ou de fentes est disposé dans le tube sur les trajectoires des faisceaux d'électrons, entre l'écran 3 et le canon 6. Le masque 11 est soudé sur un cadre rigide 10 maintenu en position dans la face avant du tube grâce à des moyens de suspension comprenant des pions métalliques 8 enchâssés dans la jupe en verre 7 de la. face avant et des ressorts 9 soudés sur le cadre et possédant des ouvertures destinées à coopérer avec les dits pions dont l'extrémité est généralement de forme tronconique. Le masque doit être disposé à une distance très précise de l'écran pour permettre un fonctionnement correct du tube fini, c'est-à-dire principalement que chacun des faisceaux vienne illuminer les luminophores de la couleur primaire lui correspondant. Cette distance mesurée dans la direction de l'axe principal Z du tube, est connue sous le nom de "Q distance".
Comme illustré sur le schéma de la figure 1, le réglage de la Q
Distance s'effectue en positionnant précisément, par soudure sur le cadre, les ressorts 9 et donc leur ouverture 13 en tenant compte de la distance des pions métalliques 8 à l'écran. Les pions sont enchâssés dans le verre de la face avant lors de la fabrication de ladite face par le verrier, et doivent tous être positionnés sur un même plan parallèle à la surface de l'écran. La figure 2 illustre en détail exemple de ressort de suspension de l'ensemble cadre/masque. Le ressort 9 est solidarisé au coté du cadre 10, par exemple par soudure, en plusieurs points 20 de sa première extrémité 21; le ressort 9 comprend un bras 22 qui peut s'étendre par exemple sensiblement parallèlement au coté du cadre auquel il est solidarisé et se termine par une deuxième extrémité 23 comprenant une ouverture 24 destiné à coopérer avec un pion inséré dans la jupe du masque afin de maintenir par effet ressort le cadre dans le tube. Jusqu'à présent les dispersions dans le positionnement des pions métalliques, lesquels pouvaient se retrouver dans des plans différents, imposaient d'utiliser au moins un ressort 9 avec une ouverture de diamètre plus large que les diamètres des ouvertures des autres ressorts afin de rattraper ces dispersions. Une rondelle était préalablement placée sur le pion avant l'insertion du ressort puis l'ensemble ressort/rondelle était soudé ensemble pour immobiliser le cadre en évitant tout jeu mécanique. Comme illustré par la figure 3, il est connu d'utiliser quatre ressorts 9 disposés sensiblement au niveau des milieux des cotés du cadre 10 de telle manière que les bras de ces ressorts soient orientés dans le même sens autour du cadre, soit dans le sens des aiguilles d'une montre soit le sens inverse trigonométrique. Il en résulte que deux ressorts, attachés à deux cotés opposés du cadre s'étendent de manière à ce que leur première extrémité soit située de part et d'autre du plan parallèle à l'axe longitudinal du tube et passant par le centre des ouvertures situées à leur deuxième extrémité.
L'invention permet de s'affranchir de ces problèmes et d'éliminer des pièces mécaniques et donc de diminuer le coût de fabrication du tube. Dans un mode de réalisation de l'invention illustré par la figure 4, l'ensemble cadre/cadre est suspendu à l'intérieur du tube grâce à trois ressorts 19, 29 de structure semblable à celle des ressorts 9 et disposés de la manière suivante : un desdits ressorts 19 est solidarisé sensiblement à l'un des grands cotés du cadre par soudure de sa première extrémité au cadre en un point C de celui-ci ; dans un mode de réalisation préférentiel l'ouverture située à sa deuxième extrémité est située sensiblement au niveau du milieu dudit coté du cadre les deux autres ressorts 29 sont solidarisées respectivement en A et B sur chacun des deux cotés courts du cadre de telle manière que les points A et B soient situés du même coté du plan passant par les ouvertures 24 desdits deux ressorts et parallèle à l'axe longitudinal Z. Les ouvertures 24 des ressorts 29 destiné à venir s'engager autour des pions situés dans la jupe 7 du panneau avant du tube peuvent être disposées soit sensiblement au niveau des milieux des cotés opposés courts du cadre soit reculées vers les coins du cadre prés du coté long opposé à celui sur lequel est attaché le ressort 19. Cette structure minimise les problèmes de rotation du cadre durant les phases de dilation thermique dues au fonctionnement du tube et l'invention permet d'obtenir en outre une très bonne stabilité mécanique de l'ensemble cadre/masque suspendu à l'intérieur du tube grâce à seulement trois ressorts ; en effet cette disposition augmente la surface du triangle de sustentation ABC par rapport à une disposition de trois ressorts selon l'état de la technique. Ainsi deux pièces métalliques sont économisées : un ressort de suspension et la rondelle d'ajustage puisque avec seulement trois
ressorts les trois ouvertures des ressorts sont forcément dans un même plan. Les modes de réalisations décrits en exemple ne sont pas limitatifs et l'invention peut aussi bien être mise en œuvre avec deux ressorts 29 solidarisés respectivement sur chacun des cotés opposés de grande longueur du cadre et le ressort 19 sur un des cotés court du même cadre.