Brevet FR2826775A1 — publié le 20030103

centrage (8) est en matière plastique. L' i nvention a pou r objet une méth ode d 'assemblage des électrodes d'un canon à électron pour tube à rayons cathodiques; elle a également pour objet des formes d'électrodes particulières permettant la mise en _uvre du procédé. Elle est particulièrement adaptée à des canons à électrons pour tubes à rayons cathodiques à résolution améliorée. Un canon à électrons se présente sous forme d'une succession d'électrodes percées d'une ou plusieurs ouvertures pour le passage des faisceaux électroniques destinés à former une image sur l'écran du tube dans lequel le canon est inséré. Ces électrodes possèdent généralement sur leur surface périphérique des griffes métalliques qui viennent s'insérer à chaud dans des perles en verre destinéss à maintenir en place l'empilement d'électrodes constituant le canon. Les ouvertures situées sur deux électrodes se faisant face constituent des lentilles électroniques destinées à agir sur ia trajectoire ou la forme des faisceaux électroniques les traversant. Le positionnement relatif des ouvertures des électrodes est donc extrêmement critique et doit être effectué avec beaucoup de précision. Les ouvertures des différentes électrodes ont longtemps été circulaires et concentriques se qui amenait à effectuer 1' assemblage du canon en empilant les électrodes les unes au dessus des autres, des tiges cylindriques passant au travers des ouvertures positionnant automatiquement ces ouvertures les unes par rapport aux autres. Il est demandé aux canons à électrons actuels de gérer encore plus finement la trajectoire et la forme des faisceaux électroniques, ce qui conduit à la conception de lentilles électrostatiques de plus en plus complexes. Cette complexité se traduit par le fait que les ouvertures des électrodes ont souvent des formes très éloignées des formes circulaires précédentes, et que les ouvertures de deux électrodes successives ne sont plus co axiales comme par le passé. Il en résulte que les méthodes d'assemblage de l'état de la technique et en particulier les méthodes de positionnement relatif des ouvertures grâce à des tiges les traversant ne sont plus applicables. L'invention propose une méthode d'assemblage simple et rapide à mettre en _uvre qui ne prend pas référence sur les ouvertures elles-mêmes mais sur la forme de la périphérie des électrodes. Pour cela la méthode d'assemblage d'un canon à électrons pour tube à rayons cathodiques selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend les étapes suivantes: - chargement d'au moins deux électrodes l'une au-dessus de l'autre - réglage de la distance entre les électrodes suivant l'axe longitudinal du canon par exemple par des cales d'épaisseur donnée disposées entre les électrodes - chargement de ces électrodes entre les deux mâchoires d'un outil de positionnement - positionnement relatif des électrodes dans le plan perpendiculaire à l'axe longitudinal par serrage des mâchoires de l'outil dans une seule direction, jusqu'à exercer une pression sur les quatre coins de chaque électrode - maintien définitif par insertion à chaud de perles de verre dans des griffes disposées sur la périphérie des électrodes - ouverture de l'outil de positionnement L'outil de positionnement d'électrodes de canon à électron pour la mise en _uvre de l'invention est caractérisée en ce que dans le plan perpendiculaire à l'axe longitudinal du canon, les mâchoires ont un profil destiné à coopérer avec la forme des coins des électrodes de manière à ce qu'à la fermeture des mâchoires, les électrodes soient amenées à leur position nominale dans le plan perpendiculaire à l'axe longitudinal. L'invention, ainsi que ses avantages, seront mieux comprise à l'aide de la description ci-après et des dessins parmi lesquels: - la figure 1 illustre un mode d'assemblage selon l'état de la technique les figures 2A et 2B illustrent un mode de réalisation d'une électrode et d'un outil d'assemblage permettant un assemblage selon I'invention - les figures 3 et 4 illustrent un mode de réalisation de l'assemblage selon l'invention - La figure 5 illustre un deuxième mode de réalisation de l'invention - La figure 6 montrent comment est mis en _uvre le deuxième mode d 'assem blag e selo n l' invention Comme illustré par la figure 1, un canon à électrons est généralement constitué par un empilement d'électrodes 1, 2, 3... successivement disposées suivant un axe longitudinal Z. concidant avec I'axe longitudinal du tube dans lequel le canon est ultérieurement solidarisé. Les électrodes sont percées d'ouvertures 11 pour le passage du ou des faisceaux électroniques générés dans la partie basse du canon par une ou plusieurs cathodes. Les électrodes sont connectées à des potentiels différents, les ouvertures 11 d'une électrode formant avec les ouvertures correspondantes de l'électrode suivante des lentilles électrostatiques chargées de modifier la trajectoire des faisceaux ainsi que la forme desdits faisceaux. Le positionnement des dites électrodes est donc essentiels pour assurer le fonctionnement optimal du canon. Le positionnement selon l'axe longitudinal Z est de façon connue généralement effectué par l'insertion de cales d'épaisseur précisément contrôlée entre les électrodes. Le positionnement des ouvertures des électrodes dans le plan perpendiculaire à l'axe longitudinal est plus complexe à effectuer; selon une méthode connue, illustrée par la figure 1, la position des ouvertures est effectuée en empilant les pièces sur des mandrins 10 passant par lesdites ouvertures et venant au contact de celles-ci en au poins une partie de leur périphérie. Une fois les électrodes en position, elles sont définitivement immobilisées les unes par rapport aux autres grâce à des griffes 6 disposées sur la périphérie des électrodes et venant s'insérer dans des perles en verre 5 portées à haute température. Les cales réglant la position dans la direction Z sont à ce moment là enlevées. Cependant cette méthode présente des limitations: pour un même faisceau d'électrons, les position et les formes des ouvertures sur plusieurs électrodes successives sont limitées par le fait qu'elles doivent venir au contact d'un mandrin traversant l'ensemble de ces ouvertures successives. Par ailleurs la tendance veut que les faisceaux électroniques viennent frapper l'écran avec une forme homogène et contrôlée sur toute la surface dudit écran. Les lentilles électrostatiques sont de plus en plus complexes, et le concepteur doit pour les réaliser, être libre de positionner les ouvertures là o c'est nécessaire, en donnant à ces ouvertures des formes complexes pour obtenir le résultat désiré. L' invention propose u ne méthode d e position nement d es électrodes les unes par rapport aux autres sans utiliser de mandrins passant par les ouvertures desdites électrodes. Cette méthode peut être mise en _uvre grâce à un outil de positionnement adapté au profil périphérique des électrodes. Un exemple de réalisation d'une électrode pour la mise en _uvre du procédé selon l'invention est illustré par la figure 2A. L'électrode 20 a, dans le plan perpendiculaire à l'axe longitudinal du canon, une périphérie de forme sensiblement rectangulaire. L'électrode est percée d'ouvertures 21 pour les passages des trois faisccaux d'électrons générés par les trois cathodes placées dans la partie basse du canon à électrons. Sur les cotés longs de la périphérie de l'électrode sont disposées des griffes 22 destinées à venir s'insérer dans des perles en verre destinées au mai ntien en position des électrodes. Selon l' invention l'électrode 20 possède au moins deux coins 23 de forme arrondie placés à l'extérieur du rectangle fictif formé par les cotés de la périphérie de l'électrode. Dans I'exemple non limitatif de la figure 2A, I'électrode possède quatre coins identiques pour des raisons de facilité de fabrication, ces coins ont une forme sensiblement circulaire dont les centres sont situés à l'extérieur du rectangle formé par les cotés longs et courts de l'électrode. De cette façon une grande partie de la surface arrondie des coins est décalée vers l'extérieur par rapport aux coins fictifs du rectangle formé par les cotés longs et courts de l'électrode. La figure 2B est un mode de réalisation de l'outil 35 de positionnement des électrodes illustrées par la figure 2A, cet outil étant vu en coupe dans un plan perpendiculaire à ce qui doit être l'axe longitudinal Z du canon. L'outil possède deux mâchoires (30,30') et (31,31'), chaque mâchoire étant composée de deux parties solidaires l'une de l'autre, 30 et ' d'un coté, 31 et 31'de l'autre. Les mâchoires (30,30') et (31,31') ont un profil interne destiné à venir au contact des coins des électrodes du canon par un mouvement de translation dans une seule direction. Les deux mâchoires (30,30') et (31,31') peuvent être mobiles. Dans un soucis d'économie de moyens, une mâchoire peut être immobile et l'autre mâchoire mobile dans une seule direction 32 comme illustré par la figure 2B. Grâce à l'outil 35, la méthode d'assemblage des électrodes 20 du canon s'effectue de la façon illustrée par les figures 3 et 4: - les électrodes 20 sont empilées les unes au dessus de autres et leur distance réciproque selon l'axe longitudinal est fixé par des cales. - les électrodes et leurs cales sont disposées à l'intérieur de l'outil de positionnement 35 dans lequel les électrodes possèdent un jeu mécanique Jx et Jy dans le plan perpendiculaire à l'axe longitudinal Z - les mâchoires de l'outil 35 se ferment par un mouvement de translation dans une seule direction, Y. jusqu'à ce que les profils internes des mâchoires exerce une pression sur les quatre coins des électrodes; les profils internes de l'outil 35 sont adaptés à la forme des coins des électrodes de manière à ce que ces profils positionnent automatiquement et précisément les électrodes en venant d'abord au contact des coins et en repoussant ces coins jusqu'à les mettre en pression dans le plan desdits coins. - de chaque coté des électrodes, préférentiellement du coté le plus long, des perles en verre 40, portées à une température proche de la fusion, viennent recouvrir les griffes 22 disposées sur la périphérie des électrodes. Comme ces perles s'étendent selon la direction longitudinale elles assurent la rigidité de l'assemblage des électrodes constitutives du canon, et le maintien en position de façon rigide desUites électrodes les unes par rapport aux autres. - une fois les perles 40 revenues à température ambiante, I'outil s'ouvre pour libérer l'assemblage et les cales entre les électrodes sont ôtées de façon traditionnelle. Le positionnement des électrodes à l'intérieur de l'outil 35 est plus précisément illustré par la figure 5. La position initiale du coin 23, lorsque l'outil 35 est ouvert, est montrée en pointillés et la position finale en traits pleins. Le profil interne des parties de mâchoire venant au contact des coins arrondis des électrodes est en forme de V, dont les cotés 50, 51 forment un angle obtus A, un des cotés de l'angle étant sensiblement perpendiculaire à la direction Y de translation des mâchoires. Lorsque l'outil 35 se ferme par un mouvement de translation de la mâchoire mobile (30,30') dans une seule direction 32, cette dernière va entrer en contact avec les coins de l'électrode et repousser ladite électrode contre le profil interne de la mâchoire fixe. Les coins arrondis des électrodes vont glisser sur les plans inclinés 50 pour venir contacter les deux cotés du profil en V et les mâchoires vont alors exercer une pression sur tous les coins des électrodes. La coopération entre l'angle obtus A du profil interne des mâchoires de l'outil de positionnement 35 et la forme arrondie des coins de l'électrode va permettre de rattraper les jeux mécaniques Jx et Jy et amener les électrodes dans des positions prédéterminées les unes par rapport aux autres. Les figures 5 à 7 illustrent un deuxième mode de réalisation de l'invention. La méthode d'assemblage reste la même, le rattrapage des jeux mécaniques dans l'outil 35 s'effectue grâce à la coopération entre des formes complémentaires aux formes du premier mode de réalisation. Dans ce cas, les électrodes 70 possèdent au moins deux coins rentrants réalisant chacun une échancrure 71 en forme de V, les deux cotés de l'échancrure (62, 64) formant un angle obtus, un coté 64 du V étant sensiblement perpendiculaire à la direction de translation 32 de la mâchoire mobile. L'outil de positionnement possède deux mâchoires (60, 60') et (61,61') en deux parties, la mâchoire (60,60') étant mobile par translation dans une seule direction par rapport à la mâchoire (61,61'). Le profil interne des mâchoires est tel que les parties 63 venant au contact des échancrures en V des coins des électrodes ont une forme arrondie; lorsque la mâchoire (60, 60') repousse les électrodes 70 contre la mâchoire fixe (61,61'), la pression exercées par la forme arrondie 63 sur le plan incliné constitué par le coté 62 de l'échancrure va faire glisser les électrodes jusqu'à rattraper les jeux mécaniques Jx et Jy, ce qui sera obtenu lorsque la partie arrondie 63 contactera les deux cotés 62 et 64 en deux points M et N. L' invention peut être m ise en _uvre avec des électrodes possédant deux coins en échancrure et deux coins dont les cotés sont à angles droits. Cependant il peut être jugé préférable d'avoir des électrodes 20 ou 70 dont les formes des coins sont symétriques par rapport à deux axes de symétrie parallèles aux axes X et Y comme illustré par les figures 3 et 6. Ces formes apportent un positionnement plus précis des électrodes ainsi que d'autres avantages comme le fait de n'avoir pas à orienter les électrodes lors de leur présentation dans l'outil de positionnement 35. REVENDICATIONS 1/ Méthode d'assemblage d'un canon à électrons pour tube à rayons cathod iq ues ca ractérisée en ce qu 'elle co mp rend les étapes suivantes: chargement d'au moins deux électrodes l'une au dessus de l'autre - réglage de la distance entre les électrodes suivant l'axe longitudinal du canon par exemple par des cales d'épaisseur donnée disposées entre les électrodes - chargement de ces électrodes entre les deux mâchoires d'un outil de positionnement - positionnement relatif des électrodes dans le plan perpendiculaire à l'axe longitudinal par serrage des machoires de l'outil dans une seule direction, jusqu'à exercer une pression sur les quatre coins de chaque électrode - maintien définitif par insertion à chaud de perles de verre dans des griffes disposées sur la périphérie des électrodes - ouverture de l'outil de positionnement 2/ Outil de positionnement d'électrodes de canon à électron pour la mise en _uvre de la méthode selon la revendication 1 caractérisé en ce que dans le plan perpendiculaire à l'axe longitudinal du canon, les mâchoires ont un profil destiné à coopérer avec la forme des coins des électrodes de manière à ce qu'à la fermeture des mâchoires, les électrodes soient amenées à leur position nominale dans le plan perpendiculaire à l'axe longitudinal. 3/ Electrode (70) pour canon à électrons pour tube à rayons cathodiques percoe d'un ou plusieurs trous(21) pour le passage d'au moins un faisceau d'électrons, ladite électrode comportant une zone périphérique plane, sensiblement rectangulaire, contenue dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal du canon caractérisé en ce qu'au moins deux coins de la zone périphérique comportent une échancrure (71) sensiblement en forme de V, les deux cotés (62,63) de l'échancrure formant un angle obtus 4/ Electrode (20) pour canon à électrons pour tube à rayons cathodiques percée d'un ou plusieurs trous (21) pour le passage d'au moins un faisceau d'électrons, ladite électrode comportant une zone périphérique plane, sensiblement rectangulaire, contenue dans un pian perpendiculaire à l'axe longitudinal du canon caractérisé en ce qu'au moins deux coins successifs (23) de la zone périphérique ont une forme arrondie, ces coins étant situés à l'extérieur du rectangle fictif formé par les cotés de la périphérie de l'électrode / Electrode selon l'une des revendications 3 ou 4 caractérisé en ce que l'électrode possède deux axes de symétrie perpendiculaires. 6/ Tube à rayons cathodiques comportant un canon dont au moins