Brevet FR2545266A1 — publié le 19841102

APPAREIL POUR LE REGLAGE DE LA POSITION D'UN DEVIATEUR SUR UN TUBE DE TELEVISION, NOTAMMENT EN COULEURS. L'invention est relative à un appareil de réglage de la position d'un déviateur sur un tube de télévision, notamment en couleurs du type à masque. On sait qu'en télévision, la reproduction des images est obte- S nue par déplacement d'un point lumineux selon des lignes horizon- tales de gauche à droite et de haut en bas, l'intensité et la couleur du point étant fonction, à chaque instant, de l'intensité et de la couleur du point correspondant de l'image à reproduire A cet effet, un tube de télévision comprend un écran sur lequel sont déposées des substances luminophores qui émettent de la lumière lorsqu'elles sont frappées par un faisceau d'électrons Ce dernier est engendré par un canon à électrons à l'intérieur du tube et le déplacement du faisceau électronique, pour déplacer le point lumineux, selon des lignes est obtenu par variation de champs magnétiques produits par des courants variables dans des bobines appelées déviateurs. Le positionnement du déviateur par rapport au tube doit être particulièrement soigné car tout défaut de ce positionnement se traduit par une altération de l'image reproduite sur l'écran. Le réglage de la position du déviateur par rapport au tube est particulièrement délicat, notamment pour les tubes de télévision en couleurs, surtout si l'on veut disposer d'un système autoconvergent, c'est-à-dire qui ne nécessite pas de corrections effectuées par les circuits associés à l'ensemble déviateur-tube En effet dans un tube de télévision en couleurs l'écran est recouvert de triplets de substances luminescentes, chaque élément du triplet étant d'une couleur fondamentale rouge, verte et bleue et on prévoit trois canons à électrons, un canon devant exciter une couleur déterminée; ainsi dans un tube autoconvergent c'est le déviateur qui assure la convergence des trois faisceaux d'électrons sur toute la surface de l'écran; il faut en outre que chaque faisceau d'électrons n'atteigne que les phosphores de la couleur correspondante La convergence est obtenue par un déplacement du déviateur parallèlement à l'écran tandis que la pureté des couleurs (le faisceau destiné à une couleur n'atteint que les phosphores de cette couleur) est réglée par déplacement du déviateur perpendiculairement à l'écran. Jusqu'à présent ces réglages s'effectuent soit de façon entiè- rement manuelle, par exemple à l'aide de cales en caoutchouc entre le déviateur et le tube, soit à l'aide d'une machine Dans ce dernier cas le déviateur est installé sur une plate-forme déplaçable par rapport à un bâti auquel est fixé le tube proprement dit et l'opérateur effectue le réglage par déplacement de la plate-forme selon plusieurs degrés de liberté jusqu'à obtenir sur l'écran une image avec un minimum de défauts. Les moyens permettant la commande et le déplacement du support de déviateur sont constitués par une mécanique à chariot et à bascule qui est relativement complexe En outre, l'opération de réglage est malaisée car elle fait intervenir plusieurs paramètres à la fois; de plus, elle est pénible car l'opérateur doit constamment observer l'écran lumineux. L'invention remédie à ces inconvénients. L'appareil selon l'invention est caractérisé en ce qu'il com- prend, pour déplacer le support du déviateur selon N degrés de liberté, un nombre N d'éléments, de préférence tous identiques, déplaçables selon une course linéaire et liés audit support pour effectuer ce déplacement selon les N degrés de liberté L'appareil de réglage est ainsi d'une constitution particulièrement simple En outre, il peut être entièrement automatisé; à cet effet, on fait appel à des moyens connus de mesure des erreurs de convergence - tels que ceux décrits dans le brevet f rançais N O 80 07412 au nom de la Demanderesse à des moyens de mesure de la marge de pureté d'un tube, comme décrit dans le brevet US 4 001 877, et à un calculateur qui est programmé pour choisir les éléments qui devront être actionnés, par déplacement linéaire, et la grandeur de ces déplacements, pour effectuer le réglage en fonction des mesures faites sur l'écran Pour mettre au point le programme du calcula- teur, il faut, au préalable, procéder à un étalonnage, c'est-à-dire mesurer avec précision l'effet des différents mouvements du dévia- teur, selon chacun de ses degrés de liberté, sur la convergence et la pureté de l'image reproduite sur l'écran Pour cet étalonnage, au lieu de faire appel à des mesures empiriques, on peut procéder à un calcul Bien entendu, le programme, qui est à la portée de l'homme de métier varie en fonction du type de tube à régler. Egalement pour faciliter l'automatisation, il est avantageux de commander le déplacement linéaire de chaque élément à l'aide d'un moteur électrique Le mouvement de rotation du moteur électrique est transformé en un mouvement linéaire, par exemple à l'aide d'une vis. Dans une réalisation, chaque élément à déplacement linéaire est relié au support du déviateur par l'intermédiaire d'un bras dont une extrémité est connectée par une rotule audit élément et l'autre extrémité est connectée par une autre rotule au support Ces rotules sont par exemple de simples tiges flexibles dont les bouts sont encastrés dans les pièces qu'elles raccordent: la première tige flexible formant rotule est encastrée d'une part dans l'élément à déplacement linéaire et d'autre part dans le bras, tandis que la seconde rotule est encastrée par un bout dans ledit bras et par l'autre bout, dans un dispositif de liaison fixé au support. Le nombre N d'éléments à déplacement linéaire est de préfé- rence égal à six, ce qui permet le déplacement du support dans toutes les directions En effet, la position d'un solide dans l'espace est déterminée par six paramètres (correspondant aux six degrés de liberté): trois coordonnées pour la position d'un point de ce solide et trois autres coordonnées pour l'orientation du solide dans l'espace. Quand on prévoit un réglage selon six paramètres à l'aide de six éléments à déplacement linéaire dont chacun est relié au support par l'intermédiaire d'un bras articulé à l'élément correspondant et au support du déviateur et quand le support est constitué par une plate- forme horizontale, on a constaté que les éléments et les bras travaillaient dans les meilleures conditions, c'est-à-dire avec des efforts minima, quand les articulations des bras au support sont disposées deux par deux au voisinage des sommets d'un triangle équilatéral dans le plan de la plate-forme, quand la projection horizontale de chaque bras au repos est perpendiculaire à un côté de ce triangle équilatéral et quand les bras et les axes de translation, forment avec la verticale, un angle de 45 '. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaî- tront avec la description de certains de ses modes de réalisation, celle-ci étant effectuée en se référant aux dessins ci-annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique de dessus d'une plate- forme, d'un déviateur et de moyens de maintien du déviateur; la figure 2 est une vue de côté montrant la plate-forme, un tube, un déviateur et les éléments permettant le réglage de la position de la plate-forme; la figure 3 est un schéma en projection horizontale, cor- respondant à la figure 2; la figure 4 est une vue détaillée d'un élément de réglage de la position de la plate-forme; et la figure 5 est un schéma illustrant le fonctionnement de l'élément de la figure 4. Dans l'exemple, l'appareil de réglage de la position d'un déviateur 10 par rapport à l'écran 101 d'un tube 102 de télévision en couleurs comprend une plate-forme horizontale Il de forme géné- rale circulaire présentant une ouverture centrale 12 formant loge- ment de réception pour le déviateur 10. Ce déviateur 10 est fixé à la plate-forme 11 grâce à des mors 13 dont le déplacement de chacun est commandé par un vérin 14 L'extrémité de chacun des mors 13 comporte une en- coche 15 coopérant avec une saillie 16 à la périphérie de la carcasse du déviateur Ces mors assurent également le centrage du déviateur sur la plate-forme. La plate-forme Il est supportée par six bras ou jambes 17, 18, 19, 20, 21 et 22 dont chacun(e) est déplaçable pour faire varier la position de la plate-forme 11, et donc celle du déviateur 10, par rapport au tube Chaque bras assure la mobilité de la plate- S forme 11, et donc aussi celle du déviateur 10, selon un degré de liberté. Les bras 17 à 22 sont identiques entre eux. On va maintenant décrire en relation avec la figure 4 un exemple de réalisation d'un bras, par exemple celui de référence 17, et de la commande de son déplacement. Ce bras comporte une tige rigide 25 aux extrémités de laquelle sont fixées des douilles 26, 27 La douille 26 à l'extrémité supérieure de la tige 25 loge une certaine longueur d'une tige cylindrique 28 de faible diamètre qui est à la fois résistante et flexible, étant par exemple du type corde à piano L'extrémité supérieure de cette tige 28 de faible diamètre est également encastrée dans une douil- le 29 fixée sous la plate-forme 11. Cette tige 28 entre les douilles 26 et 29 forme une rotule sans jeu. De façon analogue, la douille 27 à l'extrémité inférieure de la tige rigide 25 loge l'extrémité supérieure d'une tige 30 du type corde à piano identique à la tige 28 et formant comme elle une rotule sans jeu L'extrémité inférieure de cette dernière tige 30 est encastrée dans une douille 31 déplaçable selon un mouvement linéaire, c'est-à- dire selon une simple translation. A cet effet, la douille 31 est solidaire d'un cylindre 32 en saillie d'un piston 32 a et dont l'extrémité inférieure présente un taraudage coopérant avec une vis 33 entraînée en rotation par un moteur pas à pas 34 Le piston 32 est de section carrée; il présente à sa périphérie des glissières 32 b en matière plastique pour faciliter le coulissement dans un canal 35 d'un bâti 36 auquel est fixé le support 37 du moteur 34 La section carrée du piston 32 et donc du canal 35 empêche la rotation de ce piston; ainsi ce dernier se déplace uniquement en translation. 2 545266 La position du piston 32 a, et donc celles de la douille 31 et de la rotule 30, est mesurée par un transducteur 37 comprenant, dans l'exemple, une tige 38 fixée à la douille 31 par l'intermédiaire d'un bras coudé 39 de manière que cette tige 38 soit parallèle à l'axe commun à la douille 31 et à la vis 33 Cette tige 38 actionne, par exemple, le curseur d'un potentiomètre, le signal électrique aux bornes de ce potentiomètre représentant alors la position du pis- ton 32 a Le corps 40 dudit transducteur 37 est, comme le sup- port 37 a du moteur 34, fixé au bâti 36. La figure 3 représente schématiquement les projections hori- zontales des divers bras 17 à 22 lorsque la plate-forme Il est horizontale. Sur cette projection, l'extrémité 171 du bras 17 représente l'axe d'articulation de la rotule 28 et l'extrémité 172 correspond à l'axe d'articulation de la rotule 30 De même, les extrémités de chacun des autres bras correspondent, sur cette figure 3, aux axes d'articulation des rotules supérieures et inférieures Les axes d'arti- culation des rotules supérieures sont disposés sur un cercle 45 qui, dans l'exemple, a un diamètre de 470 mm par groupes de deux au voisinage des sommets 46, 47 et 48 d'un triangle équilatéral inscrit dans ce cercle 45 Les projections de ces bras sont perpendiculaires aux côtés adjacents du triangle équilatéral Ces projections sont donc parallèles deux à deux: la projection du bras 17 étant ainsi parallèle à celle du bras 19. Les bras forment avec la verticale un angle de 45 lorsque la plateforme Il est horizontale (c'est sa position de départ) Dans la position horizontale du plateau 11, l'axe de la tige 25 est donc confondu avec l'axe de la douille 31; il en résulte que les axes de translation sont, eux aussi, toujours inclinés à 45 par rapport à la verticale. Dans l'exemple, la distance entre les rotules 28 et 30 est de l'ordre de 160 mm tandis que la longueur libre de chacune des tiges 28 et 30 est de 15 mm et son diamètre de 1,5 mm Pour de faibles flexions, l'articulation que forment ces tiges 28 et 30 se comporte comme si une rotule parfaite était située au milieu des parties libres de ces tiges 28 et 30. La figure 5 est un schéma illustrant le déplacement du bras 17 avec ses articulations aux extrémités, d'une part à l'état d'équilibre pour lequel l'axe de translation de la douille 31 est aligné avec l'axe de la tige 25 et d'autre part, quand on a fait tourner le moteur pas à pas 34 de manière à déplacer vers le bas la douille 31, c'est-à-dire l'articulation de la tige 30. Le premier état de la tige 25 est représenté par le seg- ment A Bot A et B O étant les articulations des tiges 28 et 30 Il correspond à la position horizontale de la plate-forme 11, position pour laquelle la tige AB O est alignée avec l'axe de translation du mécanisme Des détecteurs 50, 51, 52 (figure 2) déterminent les erreurs de convergence et de pureté visibles sur l'écran 101 et un calculateur (non représenté) permet, à partir de ces mesures, de déterminer les déplacements des point B qu'il faudra effectuer pour que le déviateur 10 se déplace afin que dans sa nouvelle position, après déplacement, les erreurs soient corrigées Ainsi pour obtenir la correction il faut déplacer le point B O vers le point B (figure 5) A cet effet il faut déplacer le point A O en A par une translation du piston 32 a Bien entendu A O B O = AB, le bras 25 ne changeant pas de longueur d'une position à une autre Finalement le calculateur détermine si la translation A O A permet de corriger les erreurs mesurées Bien entendu les déplacements A O A peuvent être progressifs. L'appareil selon l'invention ne permet que des déplacements de faible amplitude du déviateur, ce qui est suffisant pour le réglage de la position de ce déviateur par rapport aux autres éléments du tube de télévision en couleurs Par rapport à trois axes orthonormés constitués par les axes habituels de symétrie d'un tube, l'appareil permet des rotations d'au maximum + 3 autour de chaque axe et des translations d'au maximum 4 mm selon chacun de ces axes. Les diverses pièces de l'appareil ont un jeu négligeable Il en est ainsi en particulier des articulations qui sont sans jeu En outre, les jambes supportent la plate-forme Il de façon très rigide De cette manière, le positionnement de la plate-forme 11, et donc du déviateur 10, est toujours assuré de façon très précise. L'appareil s'adapte aisément aux divers types de déviateurs Il peut également être utilisé avec un minimum de modifications pour le réglage de la position de déviateurs sur des tubes de dimensions et/ou de géométries différentes. L'adaptabilité de l'appareil résulte de ses six degrés de liberté qui permettent tous les déplacements autour d'une position de référence Pour passer d'une configuration de déviateur de tube à un autre, l'appareil n'a pas à subir de modification de structure; il suffit de modifier les paramètres de calcul nécessaires pour assurer la commande des moteurs 34 qui déplacent le déviateur pour cor- riger les erreurs mesurées sur l'écran du tube. Les transducteurs 37 permettent d'une part de connaître la position de chaque douille 31 et d'autre part, de vérifier qu'un déplacement commandé a bien été effectué. La fixation du déviateur sur le tube une fois les réglages effectués peut, comme ces derniers, être effectué sans intervention manuelle par exemple à l'aide de tournevis automatiques. Pour la mise au point du programme de commande des mo- teurs 34 à partir des erreurs mesurées sur l'écran, on procède à un étalonnage préalable de l'appareil en fonction du type de tube et de déviateur Ainsi comme indiqué ci-dessus on calcule les déplace- ments du déviateur nécessaires pour compenser les erreurs mesurées en définissant six vecteurs B B puis six translations AOA com- mandées par les moteurs 34. REVENDICATIONS 1 Appareil pour le réglage de la position d'un déviateur ( 10) par rapport à un tube de télévision ( 102), notamment en couleurs, en particulier pour que l'ensemble tube-déviateur soit autoconvergent, caractérisé en ce qu'il comprend un support ( 11) mobile selon S N degrés de liberté et N éléments ( 17 à 22), tels que des bras, dont le déplacement de chacun est commandé selon un seul degré de liberté, par exemple une simple translation, pour assurer la mobilité du support ( 11) selon les N degrés de liberté. 2 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que tous les éléments dont la commande du déplacement est selon un seul degré de liberté sont de constitution identique. 3 Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le nombre N est égal à six. 4 Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le support comporte une plate-forme ( 11) qui est horizontale dans sa position moyenne et est supportée par n bras ( 17 à 22) dont chacun présente à sa base une comman- de ( 32, 33, 34) de déplacement en translation. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque bras comporte une tige rigide ( 25) dont une extrémité est articulée ( 28)à la plate-forme ( 11) et dont l'autre extrémité est articulée ( 30) à un dispositif ( 31, 32, 33) effectuant de simples trans- lations. 6 Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'au moins une articulation ( 28, 30) est constituée par une tige résistante et flexible encastrée de manière à constituer une rotule sans jeu. 7 Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque tige ( 28, 30) est du type corde à piano. 8 Appareil selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le nombre N étant égal à six, les articula- tions ( 28) des six bras à la plate-forme ( 11) sont disposées sur une circonférence ( 45) au voisinage des sommets ( 46, 47, 48) d'un tri- angle équilatéral inscrit dans cette circonférence, la projection horizontale de chaque bras étant perpendiculaire au coté du triangle équilatéral auquel ce bras est adjacent. 9 Appareil selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que chaque bras forme, lorsque la plate -forme ( 11) est dans sa position médiane horizontale, un angle d'environ 45 avec la verticale, les directions de translation étant également selon cette direction. 10 Appareil selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que la commande du déplacement selon un seul degré de liberté de chacun desdits éléments ( 17 à 22) est assurée par un moteur électrique, notamment du type pas à pas ( 34), entraînant une vis ( 33) qui entraîne elle-même un piston ( 32) présentant un taraudage et qui est guidé pour se déplacer unique- ment en translation. 11 Appareil selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif ( 50, 51, 52) de mesure des erreurs de déviation sur l'écran du tube, notamment les erreurs de convergence et de pureté pour un tube de télévision en couleurs, qui délivre des signaux d'erreur à un calculateur actionnant les moyens de commande selon un degré de liberté afin d'effectuer la correction des erreurs.