Brevet FR2168382A1 — publié le 19730831

Ia présente invention se rapporte à un dispositif d'exposition utilisé pour former des points de phosphore sur l'écran fluorescent d'un tube de télévision en couleurs et concerne en particulier les lentilles de correction utilisées pour un tel dispositif d'exposition. Comme on le sait bien, l'écran fluorescent d'un tube pour télévision en couleurs est en général, formé en appliquant de façon régulière des points de phosphore de trois couleurs groupés par trois sur la surface interne de la plaque avant du tube, par une technique photographique. Pulls particulièrement, la surface interne de la plaque avant est revêtue d'un matériau photosensible, une partie du matériau photosensible est exposée à la lumière et la partie de matériau photosensible qui n'est pas exposée à la lumière est ôtée par lavage. Pour réaliser une telle exposition on utilise un dispositif d'exposition 1 schématiquement représenté sur la figure 1 et appelé habituellement "phare". te dispositif d'exposition I représenté sur la figure 1 comporte une source de lumière ponctuelle 2 et une lentille de correction 3.Etant donné que la lentille de correction 3 est utilisée pour que le passage de la lumière provenant de la source 2 se rapproche du lieu extrêmement compliqué d'un faisceau d'électrons provenant d'un canon d'électrons du tube pour télévision en couleurs terminé et heurtant l'écran fluorescent, la surface de la lentille de correction est formée de surfaces courbes extrêmement compliquées. Un panneau 5 du tube pour télévision en couleurs contenant un masque perforé 4 est monté sur le dispositif d'exposition 1 de façon à ce que la surface interne du panneau 5 soit exposée à la lumière irradiée par la source lumineuse 2 et transmise à travers la lentille de correction 7 et le masque perforé 4. Dans la plupart des cas, on utilise une lentille de correction ayant une surface courbée de façon continue, mais une telle lentille de correction ne peut rapprocher la lumière d'exposition du lieu effectif du faisceau d'électrons au-delà d'une certaine limite. Pour cette raison, il n'est pas possible de faire que la distribution des points de phosphore se rapproche à la perfection des taches du faisceau électronique sur toute l'étendue de la surface interne du panneau. En conséquence, un tube pour télévision en couleurs dont l'écran fluorescent a été formé en utilisant une lentille de correction ayant une surface courbée de façon continue pose un problème d'estompage des couleurs, si bien qu'il est impossible de reproduire des images d'une excellente qualité. Pour résoudre ce problème, on a proposé une lentille de correction 6, comme représentée sur les figures 2 et 3, dont la surface effective est divisée en un certain nombre de régions, chaque région comportant une surface plane ou courbe prédéterminée, procurant ainsi un certain nombre de surfaces discontinues. La figure 2 représente une vue en plan et la figure 3 une vue en coupe d'une telle lentille. Cette lentille de correction 6 est préparée par la.méthode décrite ci-après. On prépare d'abord un moule en métal en combinant uncertain nombre de blocs, chacun ayant une surface plane ou courbe correspondant à la partie de région de la surface effective de la lentille de correction. Puis le moule en métal est pressé contre la surface d'une plaque préchauffée en résine synthétique, telle qu'une résine acrylique, par exemple, ou en verre, formant ainsi une lentille de correction comportant des surfaces discontinues planes ou courbes. Bien qu'une telle lentille de correction comportant des surfaces discontinues planes ou courbes puisse faire que la lumière d'exposition se rapproche considérablement du lieu effectif du faisceau électronique, il se formera sur la surface exposée une motif non exposé en forme de grille correspondant aux lignes de séparationdes régions. Pour cette raison, un écran fluorescent formé en utilisant une telle lentille de correction a une apparence irrégulière qui est illustrée sur la figure 4 et que l'on peut voir même lorsque le tube pour télévision en couleurs n'est pas en fonctionnement. Pour résoudre ce problème, divers perfectionnements ont été proposés, parmi lesquels, un procédé consistant à former un certain nombre de rainures ou un certain nombre de lignes opaques ou translucides dans les régions respectives d'une lentille de correction ayant des surfaces discontinues, un procédé consistant à déposer une substance noire sur les lignes de séparation entre des régions respectives, et un procédé consistant à combiner la lentille de correction avec un filtre dont la caractéristique detnansmission de lumière est opposée à celle de la lentille de correction Même avec de telles méthodes de perfectionnement, il n'est pas possible de résoudre totalement le problème décrit ci-dessus. De plus, la lentille de correctioncomportant de nombreuses régions distinctes est coûteuses car la préparationdi moule métallique utilisé pour former une telle lentille de correction nécessite un grand nombre d'opérations. L'un des objets de cette invention est de proposer un moyen formant lentille de correction améliorée, qui ne provoque aucune exposition irrégulière de l'écran fluorescent, éliminant ainsi l'estompage des couleurs des tubes pour télévision en coupleurs. Un autre objet de cette invention est de proposer des lentilles de correction perfectionées ayant une surface courbée de façon continue et un certain nombre de surfaces discontinues. Un autre objet de cette invention est de proposer une lentille de correction améliorée capable de réduire le nombre et la dimension des surfaces discontinues ou des régions, simplifiant ainsi la construction du moule métallique utilisé pour fabriquer de telles surfaces discontinues. Selon la présente invention, on prévoit un moyen formant lentille de correction faisant que la lumière utilisée pour former un écran fluorescent d'un tube pour télévision en couleurs se rapproche du lieu effectif d'un faisceau d'électrons régnant dans le tube, caractérisé en ce que le moyen formant lentille de correction a une surface courbée de façon continue qui procure la plus grande partie de la correction désirée et des surfaces discontinues qui complètent la correction qui ne peut être procurée par la surface courbée de façon continue. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront au cours de la description explicative qui va suivre en se reportant aux dessins schématiques annexés donné uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels:: - la figure 1 est une vue schématique encoupe longitudinale d'un dispositif d'exposition classique utilisé pour former un écran fluorescent d'un tube pour télévision en couleurs - la figure 2 illustre une vue en plan d'un exemple de lentille de correction selon l'art antérieur - la figure 3 illustre une vue en coupe de lentille de correction représentée sur la figure 2 et faite suivant la ligne III-III ;; - la figure 4 est une vue en plan d'un écran fluorescent préparé en utilisant la lentille de correction illustrée sur les figures 2 et 3 et montrant une apparence irrégulière de l'écran fluorescent - la figure 5 est un schéma représentant la relation entre un point de phosphore et une tache de faisceau électronique d!un écran fluorescent selon l'art antérieur durant le fonctionnement du tube pour télévision en couleurs équipé de l'écran fluorescent - la figure 6 est un schéma représentant les déplacements du centre du point de phosphore par rapport au centre de la tache du faisceau électronique représentés sur la figure 5 - la figure 7 est une vue en plan d'un exemple de la nouvelle lentille de correction - la figure 8 est une vue en coupe de la lentille de correction représentée sur la figure 7 et faite suivant la ligne VIII - VIII. - la figure 9 est une vue en coupe de la même lentille de correction et faite suivant la ligne IX-IX de la figure 7; - la figure 10 est une vue en plan d'une lentille de correction modifiée - la figure 11 est une vue en coupe de la lentille de correction modifiée représentée sur la figure 10 et faite suivant la ligne XI-XI - la figure 12 est une vue en coupe de la même lentille de correction faite suivant la ligne XII-XII de la figure 10 - la figure 13 est une vue en plan d'une autre réalisation de cette invention - la figure 14 illustre une vue en coupe de la lentille de correction modifiée représentée sur la figure 13 et faite suivant une ligne XIV-XIV ; et - la figure 15 illustre une vue en coupe de la même lentille de correction faite suivant une ligne XV-XV de la figure 13. En se reportant maintenant aux dessins joints, la figure 5 représente une vue agrandie illustrant un point de phosphore et une tache du faisceau électronique à l'état superposé, ou un état d'arrivée ou d'impact d'un tube pour télévision en couleurs classique . te graphique de la figure 5 est représenté sur des axes de coordonnées rectangulaires X-Y dont l'origine 8 correspond au centre de la surface effective 7 de l'écran f-luorescent, Comme on peut le voir, le centre d'un point de phosphore 9 (x, y1) et le centre d'une tache de faisceau électroniquelOsont déplacés l'un par rapport à l'autre d'une distance il qui peut être représentée par une quantité vectorielle A. te but de la lentille de correction est de diminuer ce déplacement 11., ou de le réduire à zéro sur toute la surface de l'écran fluorescent les composantes Ax et Ay du déplacement A dans les directions X et Y (voir figure 6) en tout point (x, y) de l'écran fluorescent sont expriméespar les équations suivantes en fonction de la position dans lesquelles C1mn et C 2mon représentent de coefficients et m et n sont des nombres entiers positifs égaux à 0, 1, 2, 3 cependant, il est habituellement impossible de réaliser une lentille de correction comportant des surfaces courbées de façon continue qui puissent corriger-à la fois Ax et Ay exprimées par les équations 1 et 2.En particulier, une lentille de correction dont les surfaces courbes sont étudiées pour corriger la composante Ax ne peut corriger la composante Ay. De même, unelentille de correction étudiée pour corriger la composante Ay ne peut corriger la composante Ax. tes figures 7, 8 et 9 représentent une réalisation de la présente invention comportant une lentille 12 ayant une surface courbée de façon continue et une lentille 13 ayant un certain nombre de surfacesdiscontinuei La surface courbée de façon continue de la lentille de correction 12 est étudiée pour corriger les parties essentielles Ex et By des composantes Ax et Ax exprimées par les équations 1 et 2. tes surfaces discontinues de la lentille de correction 13 sont étudiées pour corriger les quantités de déplacement Cx et Cy exprimées par les équations suivantes. Cx = Ax - Ex (3) Cy = Ay - By (4) La lentille de correction 13 comportant des surfaces discontinues a pour but de compléter la correction qui ne peut être fournie par la lentille de correction 12 comportant une surface courbée de façon continue. Les régions respectives de la lentille de correction 13 peuvent avoir une pente plus faible, (par exemple 14) que lorsque l'on utilise une seule lentille de correctioicomportant des surfaces discontinues, comme dans l'art antérieur. C'est pourquoi, il est possible de diminuer la différence entre les niveaux des régions adjacentes ( par exemple 15). De telles diminutions de la différence de niveau et de la pente atténuent beaucoup l'exposition irrégulière en forme de grille.En d'autres termes, s'il était possible d'obtenir une différence de niveau et une pente suffisamment faibles, qui provoquent une exposition irrégulière notable, on pourrait augmenter la largeur 16 des régions respectives, diminuant ainsi le nombre d'opérations nécessaires pour fabriquer les lentilles de correction comportant des surfaces discontinues. tes figures 10, 11 et 12 représentent une autre réalisation de la présente invention comprena-nt une lentille de correction comportant une surface courbée de thon continue et une lentille de correction comportant des surfaces discontinues.Comme on peut le voir sur la figure 11 et la figure 12, l'épaisseur de la lentille 12a ayant une surface courbée de façon continue ne varie que dans la direction Y et l'épaisseur de la lentille 12a est constante dans la direction Xo La lentille de correction 12a de cette construction peut parfaitement corriger la composante Ay. Dx étant le déplacement dans la direction de X dû à cette lentille de correction 12a, il est possible d'étudier la lentille de correction i3a de façon que ses surfaces discontinues puissent corriger le déplacement Ex exprimé par une équation Ex = Ax-Dx. La lentille de correction 13a comportant de telles surfaces discontinues a des frontières discontinues qui ne s'étendent que dans une direction, qui est la direction de Y. Bie i ue les pentes 14a des régions respectives varient, la direction de l'inclinaison est la même, elle est toujours dans la direction X. L'inclinaison peut être positive, négative ou nulle et la direction de l'inclinaison peut également être positive ou négative. Etant donné que les lignes de séparation des surfaces discontinues de la lentille 13a ont la même direction, et que les directions de l'inclinaison sont également les mêmes, il est possible de diminuer la largeur 16a des régions respectives. Dans ce cas, bien que les inclinaisons des régions respectives ne diminuent pas, la différence de niveau 15a entre des régions adjacentes et leur etlzrrllargeur 16s peuvent être réduites, éliminant ainsi considérablement l'exposition irrégulière en forme de grille de l'écran iluorescent. Dans une autre modification illustrée sur les figures 13, 14, 15, la lentille de correction décrite ci-dessus comportant une surface courbée de façon continue est réunie à une lentille comportant des surfaces courbées de façon discontinue pour former une seule lentille 17. Ainsi, l'une des surfaces de la lentille 17 est façonnée AQ façon à comporter une surface courbée de façon continue, qui corrige les parties les plus importantes Bx et By des composantes Ax et Ay du déplacement du point de phosphore par rapport à la tache du faisceau électronique, tandis que la surface opposée est façonnée de façon à comporter des surfaces discontinues qui corrigent la différence entre Ax, Ay et Bx, By. Il est de nouveau possible d'obtenir des inclinaisons des régions respectives des surfaces discontinues inférieures a celles obtenues dans le cas ou ou'i1ann' utilise qu'une seule lentille de correction ayant des surfaces discontinues. Cela diminue la différence de niveau entre les régions adjacentes, atténuant ainsi l'exposition irrégulière en forme de grille de l'écran fluorescent.A la différence des réalisations précédentes dans lesquelles on utilise deux lentilles de correction distinctes, non seulement la construction et le support de la lentille de correction de cette réalisation peuvent être simplifiés, mais, de plus, il n'est pas nécessaire de tenir compte de la réfraction de la lumière entre les surfaces de séparation de la couche d'air et des lentilles respectives, simplifiant ainsi l'étude de la surface courbée de façon continue et des surfaces discontinues. Comme décrit ci-dessus, la lentille de correction de la présente invention comporte une association d'une lentille de correction ayant une surface courbée de façon continue et d'une lentille de correction ayant des surfaces discontinues, la première fournissant la plus grande partie de la correction désirée et la dernière complétant la correction qui ne peut être fournie par la première,diminuant ainsi la différence de niveau et la différence de pente entre les régions adjacentes des surfaces discontinues, ces différences provoquant une exposition irrégulière. En conséquence, il est possible d'éliminer presque parfaitement l'exposition irrégulière en forme de grille de l'écran fluorescent. En d'autres termes, comme il est possible de diminuer la dimension et le nombre des surfaces discontinues, le coût du moule en métal utilisé pour préparer la lentille de correction peut être réduit. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Lentille de correctiondi type servant à rapprocher la lumière utilisée pour fabriquer un écran fluorescent d'un tube pour télévision en couleurs du lieu effectif d'un faisceau électronique régnant dans ledit tube, caractérisé en ce que ladite lentille de correction a une surface courbée de façon continue qui procure la plus grande partie de la correction désirée, et des surfaces discontinues qui complètent la correction qui ne peut être procurée par ladite surface courbée de façon continue 2. lentille de correction selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte une première lentille ayant ladite surface courbée de façon continue et une seconde lentille ayant lesdites surfaces discontinues, lesdites première et seconde lentilles étant disposées en série Ruant à la lumière. 3. Lentille de correction selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite lentille a une dite surface courbée de façonoentinue d'un côté et desdites surfaces courbées de façon discontinue de l'autre côté. 4 Lentille de correction selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdites surfaces discontinues sont des régions carrées définies par des lignes- de séparation horizontales et verticales qui se coupent à angle droit. 5. Lentille de correction selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdites régions carrées sont inclinées à partir d'une ligne horizontale vers la ligne horizontale voisine, les régions carrées au centre desdites lignes horizontales sont planes et, de chaque côté desdits centres, les régions carrées sont inclinées dans la direction opposée entre les lignes de séparation verticale ou voisine 6 Lentille de correction selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdites surfaces discontinues comportent un certain nombre de régions en forme de bande définies par un certain nombre de lignes de séparation parallèlesverticales. les régions au centre des lignes horizontales sont planes et les régions des deux côtés desdites régions centrales s'inclinent entre les lignes iie eiép: raticn vertXceles vcisines.