MÁSCARA DE SELECCIÓN DE COLOR PARA UN TUBO DE RAYOS CATÓDICOS La presente invención se refiere a una estructura de máscara de selección de color para un tubo de rayos catódicos a color y de manera más particular, a una estructura de máscara diseñada para mantenerse en tensión dentro de dicho tubo. La invención es aplicable en cualquier tipo de tubo que tenga una máscara de selección de color y es particularmente adecuada para tubos cuya máscara se mantenga en tensión por la estructura a la cual está sujetada. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los tubos de rayos catódicos convencionales incluyen una máscara de selección de color localizada a una distancia precisa del interior de la placa frontal de vidrio del tubo, en cuya placa frontal matrices de fósforos rojo, verde y azul se depositan para formar una pantalla. Un cañón de electrones colocado dentro del tubo, en su parte posterior, genera tres haces de electrones en la dirección de la placa frontal. Un dispositivo de desviación electromagnética, colocado generalmente fuera del tubo y cerca del cañón de electrones, tiene la función de desviar los haces de electrones para hacerlos explorar la superficie del panel en el cual están colocadas las matrices de los fósforos. Bajo la influencia de los tres haces de electrones, que corresponden cada uno a un color primario predeterminado, las matrices de fósforos permiten reproducir imágenes en la pantalla, la máscara permite a cada haz iluminar sólo el fósforo del color correspondiente. La máscara de selección de color se debe colocar en una posición precisa dentro del tubo y soportarse en el mismo durante la operación del tubo. Las funciones de soporte de la máscara se logran mediante una estructura de metal rectangular generalmente muy rígida a la cual la máscara convencionalmente está soldada. El conjunto de estructura/máscara se monta en la placa frontal del tubo usando medios de suspensión soldados a la estructura e interactuando con patas insertadas en el vidrio que forma la placa frontal del tubo. Los tubos, cuyas placas frontales se están haciendo más planas, corresponden a la tendencia actual hacia placas frontales completamente planas. Los tubos que tienen dichas placas frontales se producen usando una tecnología que utiliza una máscara plana, soportada en tensión en por lo menos una dirección. Estas estructuras se describen, por ejemplo, en la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número de Serie 4,827, 179 otorgada a Adler y coinventores el 2 de mayo de 1989. Como la máscara de selección de color consiste de una hoja de metal muy delgada, el ponerla bajo tensión puede generar fenómenos de vibración no deseados en la máscara durante la operación del tubo. Debido al efecto de las vibraciones mecánicas externas o choque, por ejemplo, las vibraciones acústicas causadas por las bocinas del aparato de televisión en el cual está insertado el tubo, la máscara puede vibrar a su frecuencia resonante natural.
Consecuentemente, las vibraciones de la máscara modifican la región de choque de los haces de electrones en la pantalla del tubo, entonces los puntos de impacto de cada haz se desplazan con respecto a la matriz de fósforo asociada, creando así una decoloración de la imagen reproducida en la pantalla . La Patente de los Estados U n idos de N orteamérica N úmero de Serie 4, 827, 1 79 propone agregar a la superficie de la máscara , medios para amortiguar la vibración de la máscara. Sin embargo, los amortig uadores usados en esa patente tienen una estructura complicada. Así mismo , su uso es complicado, porque los medios se instalan después que la máscara se ha sujetado a la estructura, complicando así el proceso para fabricar el tubo mediante pasos de adición . Adicionalmente, no es deseable agregar elementos a la superficie de la máscara después que ha sido tensionada , porque su reducido espesor la hace m uy frágil y sujetar elementos a su superficie puede dañarla fácilmente. Por lo tanto, se necesita un tubo de rayos catódicos que comprenda , una estructura de máscara con medios amortiguadores que no tengan las desventajas arriba mencionadas. U n tubo de conformidad con la presente invención comprende: Una máscara de selección de color en forma de una hoja de metal aproximadamente rectangular, diseñada para sujetarse bajo tensión a una estructura de soporte y montada dentro de la placa frontal del tubo, la máscara tiene una región central con orificios y una región periférica que se encuentra entre la región central y los bordes de la máscara, la máscara es capaz de vibrar de manera independiente de la estructura de soporte, y Medios para amortiguar las vibraciones de la máscara, estos medios se colocan alrededor de la periferia de la máscara, En donde los medios de amortiguación comprenden por lo menos un oscilador mecánico en la forma de una tira de metal producida cortando parcialmente la superficie de la región periférica de la máscara. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 , muestra un tubo de rayos catódicos de conformidad con la invención, en una vista parcialmente separada; La Figura 2, describe un conjunto de estructura/máscara tensionada de conformidad con la técnica anterior, sin un amortiguador de vibración; La Figura 3, es una vista en perspectiva de una modalidad de un amortiguador de vibración de conformidad con la técnica anterior;
La Figura 4, ¡lustra el perfil de desplazamiento de la superficie de una máscara tensionada sometida a vibraciones; y Las Figuras 5 a 10 ilustran varias modalidades de la invención. DESCRIPCIÓN DE LAS MODALI DADES PREFER I DAS DE LA INVENCIÓN Como se ilustra en la Figura 1 , un tubo de rayos catódicos 1 de conformidad con la invención comprende un panel aproximadamente plano 2 y un faldón periférico 3. El panel se conecta a una parte posterior en forma de embudo 4 del tubo mediante un sello de frita de vidrio. Una parte de extremo 5 del tubo rodea un cañón de electrones 6, cuyos haces iluminan una pantalla 13 de fósforos luminiscentes a través de una máscara de selección de color 8. En este caso, la máscara 8 es plana, y está tensionada entre los lados largos 9 de una estructura 19. Soportes de metal del conjunto de estructura/máscara soportan este conjunto dentro del tubo, los soportes comprenden una parte 10 soldada a la estructura y una parte que forma un resorte 1 1 , cuya parte formadora del resorte está provista con una abertura para ¡nteractuar con una pata 12 incluida en el faldón de vidrio 3. En el ejemplo de la técnica anterior ilustrado en la Figura 2, una estructura 19' comprende un par de lados largos 9' y un par de lados cortos 7', los lados largos y cortos tienen secciones transversales en forma de L. Una máscara 8' de forma aproximadamente rectangular, se tensiona y después se mantiene en ese estado, por ejemplo, soldándola a los extremos 20' de los lados largos de la estructura. La máscara 8' consiste de una hoja de metal hecha de acero o ferro-níquel, con un espesor muy pequeño del orden de 100 µm. La máscara tiene una región central 30' con orificios generalmente colocados en columnas, y una región periférica que rodea la región central con bordes horizontales 31 ' y bordes verticales 32' . Las estructuras de tubo de rayos catódicos que utilizan máscaras de selección de color tensionadas tienen que confrontar el problema de vibración de esta máscara, en modos que son naturales de la máscara cuando ésta es excitada por vibraciones externas, por ejemplo, por choques mecánicos al tubo o vibraciones de sonido que vienen de bocinas colocadas cerca del tubo. Como estas vibraciones producen movimientos de la máscara en una dirección perpendicular a su superficie, la distancia entre orificios en la máscara y la pantalla varía localmente dependiendo de la amplitud de la vibración de la máscara. Por lo tanto, la pureza de los colores reproducidos en la pantalla ya no se garantiza, los puntos de choque de los haces en la pantalla se desplazan dependiendo de la amplitud de la vibración. Adicionalmente, como la máscara está colocada dentro del tubo en el cual se crea un alto vacío, las vibraciones de la máscara se amortiguan sólo muy lentamente, la energía comunicada a la máscara tiene pocos medios de disipación, incrementando así la visibilidad del fenómeno en la pantalla cuando el tubo está en operación. Como se ilustra en la Figura 3, la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número de Serie 4,827, 179 propone una solución para amortiguar las vibraciones de la máscara, usando un dispositivo 41 ' que forma un oscilador acoplado, colocando a lo largo de los bordes de la máscara 8', cerca de la región en donde la máscara se suelda a la estructura 40', una estructura mecánica que tiene un soporte rígido 42' al cual se suelda por lo menos una tira flexible 43'. La frecuencia resonante natural del dispositivo 41 ' se selecciona para amortiguar las vibraciones de la máscara en una banda de frecuencia predeterminada de conformidad con el principio de los osciladores acoplados. Sin embargo, esta estructura tiene un cierto número de desventajas: Es costosa, porque requiere componentes mecánicos adicionales y complica el proceso para fabricar el tubo al agregar un paso, a saber, el de sujetar el dispositivo 41 ' a una superficie de la máscara; y Es de uso limitado, porque el dispositivo 41 ' se puede usar sólo cerca de la región en donde la máscara está soldada a la estructura, la estructura refuerza la solidez de la máscara en este punto. Esto es porque la mayoría de las estructuras de estructura/máscara son tales que la máscara está soldada a la estructura sólo en dos bordes paralelos, por ejemplo, los bordes horizontales 31 '. Los bordes verticales libres son frágiles debido al pequeño espesor de la máscara, y la sujeción de un dispositivo, tal como un oscilador 41 ', puede dañar su superficie, haciendo que sea rechazado el conjunto de estructura/máscara producido de esta manera. La presente invención proporciona una estructura simple, no costosa y de fácil implementación para amortiguar las vibraciones de una máscara tensionada en una o dos direcciones. La Figura 5, ilustra una primer modalidad de la invención, cortada en la superficie de la parte periférica de la máscara, por ejemplo, a lo largo de los lados verticales cortos 32, se encuentra una tira de metal 50 que permanece enlazada a la máscara en uno de sus extremos 51 y está aproximadamente paralela a la dirección vertical del lado corto 32 de la máscara. La tira 50 tiene una forma y un área diseñada para poder vibrar a una frecuencia natural predeterminada, a fin de amortiguar la frecuencia natural de la máscara en el rango de frecuencia que sería capaz de excitarla. En una segunda modalidad, ilustrada en la Figura 6, la tira que se pretende usar para formar un oscilador acoplado se produce de una manera tal que su extremo 61 para conexión a la máscara está aproximadamente paralelo a la dirección horizontal de los lados largos 31 de la máscara. Una o ambas tiras se pueden producir en cada lado corto 32. Sise colocan dos tiras de metal 60 en cada lado corto, es conveniente que los extremos libres 65 de las tiras estén colocados de manera que queden enfrente entre ellos. Es posible ajustar la longitud 66 de la tira a un valor predeterminado para amortiguar las vibraciones de la parte con abertura 30 de la máscara. En una tercer modalidad, ilustrada en la Figura 7, la tira de metal 70 que se pretende usar para formar un oscilador acoplado con la máscara se conecta a la máscara mediante una región 71 aproximadamente paralela al lado corto de la máscara, pero se extiende en esta dirección sobre una longitud más corta que la tira
70. También en este caso, dos tiras 70 se pueden colocar de una manera tal que sus extremos libres 75 queden de frente entre ellos. Las formas de las partes cortadas de los bordes de la máscara, así como el número de tiras que forman un oscilador, se seleccionan para obtener la frecuencia resonante más apropiada para amortiguar las vibraciones de la máscara. La masa de la tira es otro criterio que determ ina su frecuencia resonante. Puede ser necesario obtener una tira cuya masa sea mayor que la masa máxima que se puede obtener del material del cual está compuesta la máscara . En este caso, la masa de la tira 60 se puede incrementar depositando un recubrimiento 90 en una o ambas caras de la tira 60, como se ilustra en la Figura 9. Este recubrimiento se puede producir convenientemente usando materiales inertes , por ejemplo , los basados en frita de vidrio o metales pesados , tales como Tungsteno o Molibdeno . También en el caso en el que es deseable incrementar la masa de la tira formando un oscilador, es posible colocar uno o más pesos 1 00, como se muestra en la Figu ra 1 0, para ajustar la frecuencia resonante de la tira 60. Estos pesos pueden estar hechos de meta y estar sujetados a la tira o tiras 60 mediante soldadura. Los pesos también se pueden colocar en cualquier tipo de corte de la tira en la región periférica de la máscara, como se ilustra en las Figuras 5 a 8. La invención proporciona una estructura que permite la implementación simple de los medios para disipar la energía comunicada a la máscara ante un impacto al tubo o vía poderosas ondas de son ido. Esto es porque se debe evitar que las vibraciones comunicadas a la máscara, aún si son de baja amplitud , duren mucho tiempo ya que se hacen visibles durante la operación del tubo .
Como la máscara reside dentro del tubo en el cual se crea un alto vacío, es necesario agregar medios de disipación de energía de manera que la máscara se amortigüe rápidamente. Por ejemplo, es conveniente agregar a una tira de metal 50, 60 ó 70, que forme un oscilador acoplado, por lo menos un anillo de metal 81 que pase a través de un orificio 80 formado en la tira. Ei anillo puede ser abierto o cerrado, el diámetro de su sección transversal es ligeramente menor que el diámetro del orificio 80 para poder moverse en este orificio y disipar la energía mediante fricción contra el borde del orificio. Como se ilustra en la Figura 8, el anillo 81 puede pasar convenientemente a través de dos extremos que están de frente entre ellas de tiras 60 que forman osciladores acoplados, una configuración permite una disipación de fricción más rápida con un anillo sencillo 81 . En otra modalidad (no mostrada) se colocan remaches para pasar a través de las tiras de metal, a través de orificios 80 hechos en las tiras, las cabezas de los remaches tienen un tamaño mayor que los orificios, mientras que el cuerpo del remache tiene un diámetro menor que el diámetro del orificio. La configuración de tiras que forman un oscilador acoplado a lo largo de los lados cortos 32 de la máscara no es limitante. Resulta, por ejemplo, de la selección del valor de la tensión aplicada a la máscara y de la relación de aspecto de la máscara, es decir, 4/3, 16/9 u otra. La Figura 4 es un plano de las amplitudes de oscilación de una máscara para un tubo cuya pantalla tiene una relación de aspecto de 16/9 y una diagonal de 76 cm. La máscara está tensionada sólo en una dirección y se mantiene en tensión al soldarla a lo largo de los lados largos de la estructura 19; adicionalmente, tiene una frecuencia resonante cerca de 100 Hz. En esta figura, se puede ver que estos osciladores tienen una amplitud máxima en el punto medio de los lados verticales cortos de la máscara. La estructura de las tiras que forman osciladores acoplados está, en una modalidad preferida, adecuada a estas condiciones. Con respecto a la ilustrada en la Figura 6, la tira 60 tiene un longitud 66 de 34.7 mm, un ancho de 4 mm y un espesor de 0.2 mm . Para otras tensiones de máscara y otras relaciones de aspecto, las tiras de metal 50, 60 ó 70 podrían convenientemente colocarse a lo largo de los lados largos de la máscara. Así mismo, si la máscara se tensiona en dos direcciones paralelas a su longitud y su ancho, es conveniente colocar amortiguadores de vibración a lo largo de los lados horizontales y verticales de la máscara. Las tiras de metal que forma un oscilador acoplado se pueden cortar, por ejemplo, mediante troquelado, al cortar los bordes exteriores de la máscara, o mediante grabado químico, durante el mismo paso de fabricación en el que se producen las aberturas en la parte central con aberturas 30. En cualquier caso, no es necesario un paso adicional para producir la parte cortada 52. Sin embargo, dado el pequeño espesor de la máscara, el grabado químico puede ser más conveniente que el troquelado ya que el primero es menos agresivo y no está limitado a las formas y tamaños de las tiras que se van a producir.