Brevet FR2458087A1 — publié le 19801226

L'invention concerne un procédé et moyens de fabrication de réseaux de diffraction de la lumière, et les réseaux ainsi obtenus. L'objet de l'invention se rattache notamment aux secteurs techniques des appareils et instruments scientifiques, des appareils et dispositifs pour l'examen spectral et iranalyse de la lumière des appareils et instruments pedagogiques, de la décoration dans les applications les plus diverses, de la bijouterie et de la parure... On connaît l'intérêt des réseaux constitués de surfaces réflé- chissante ou transparente portant une grande quantité de traits opaques, parallèles, équidistants et très rapprochés, qui diffractent la lumière et forment des spectres. On peut ainsi, notamment, examiner les composantes d'une lumière complexe. La fabrication des réseaux est actuellement compliquée et coûteuse. Suivant l'invention, on a voulu fabriquer économiquement, avec une bonne productivités des réseaux qui peuvent comporter par exemple 300 à 600 traits au millim4te, et qui permettent des examents spectraux dans des conditions satisfaisantes et intéressantes. Ces réseaux peuvent trouver des applications, notamment dans des expérimentations à des fins pédagogiques, ou bien en tant que jouets scientifiques. On prévoit aussi des applications en matière publicitaire, pour la realisation d'objets de bijouterie ou parure, la décoration, etc... L'invention permet la vulgarisation des utilisations et applications des réseaux. Suivant le procédé de l'invention, on déplace une feuille d' acétate, en continu, le long d'une installation connue et agencée à cet effet, on dépose sur une face de cette feuille une couche de résine photosensible qui présente une épaisseur constante, précise et contrôlée, on sèche le film, on réalise une matrice ou nmaster" pour former, par placage et par insolation, les traits de réseaux, on effectue ensuite un développement suivi d'un rin çage et d'un sèchage. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront de la suite de la description. Pour bien fixer l'objet de l'invention, sans toutefois le limiter dans le dessin annexé. La figure 1 est une vue à caractère schématique montrant le procéclé et les moyens de mise en oeuvre pour la réalsation de réseaux selon l'invention. La figure 2 est d une échelle très importante, une coupe trans vcrt-ale du réseau réalisa selon le procédé de l'invention. A#in de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative en se référant à 1' exemple de réalisatisn des figures du dessin. Selon l'invention, le réseau est obtenu à partir d'une feuille d'acétate i préalablement choisie. Les critères de choix de la feuille d'acétate, sont principalement la non déformabilité pour la coupe, ce qui confère à la feuille une épaisseur d'environ 12/100, et le minimum d'électrostatique pour une manipulation ai sée. A cet effet, on emploie une acétate connue sous la dénomination "K41" dont l'épaisseur varie de 12 à 14/100 de millimètre. Ce choix réalisé, on déplace la feuille d'acétate 1, en continu, le long d'une installation connue et agencée à cet effet (figure 1 > . La feuille d'acétate 1, conditionnée sur un tambour 2, est acheminée vers un dispositif 3, agencé pour coucher sur une face de la dite feuille 1, un dépôt de résine photosensible 4. Le dispositif 3 est conformé pour moduler ltépaisseur du produit transféré 4, lui assurer une épaisseur constante, d'une précision de l'ordre du micron, et accentuer le relief du dépôt, en combinaison avec un photomètre 5. Le dispositif 3 comprend essentiellement un bac 6 contenant la résine photosensible 4 ainsi que des rouleaux de transfert 7 et end~ucteur 8 entraînés en rotation selon les flèches F au fur et à n,esure du défilement FI de la feuille d'acétate 1. Le bac 6 et les rouleaux 7 et 8 sont asservis en position par le photomètre 5, avec tête de lecture 51 . Le photomètre 5 commande donc l'épaisseur de la couche de résine déposée, en agissant séparément en combinaison, sur la montée ou descente du bac 6 et sur la variation de pression des rouleaux 7 et/ou 8, par rapport à la feuille d'acétate 1. Le rilm ainsi obtenu est alors séché dans une enceinte 9 hors poussière et tempérée, et équipée d'infra rouge 10 notamment. Il s'avère ensuite nécessaire de réaliser une matrice, ou 1,mas- ter" 11 obtenue sur une machine automatique, bien connue pour 1' homme de l'art, par projection d'une lumière cohérente, du type laser, sur une résine photosensible déposée sur une plaque de verre parfaitement polie de 1/10 de micron de planéité. te master 11 est utilisé comme négatif dans les opérations ps-- mettant de traiter l'acétate sensililisée 1. On aEsimi e re proche dé à un procédé photographique par sensibilisation de la résine. Comme le montre la figure 1, on effectue un placage du master 11 dans une chambre sous vide 12, et on procède à une insolation par lumière ultra violètte 13 redressée et bien centrée pour avoir une intensité lumineuse identique sur toute la surface du négatif ce qui assure une fidélité et régularité de la reproduction. te redressement et le centrage de la lumière ultra violette, s'opère par tout système optique approprié et connu. D'une manière importante on souligne que pour avoir un placage non destructif du master, c'est-à-dire ne pas dégrader la surface sensible et afin de la détacher sans dommage, il s'avère nécessaire de contrôler le vide créé dans la chambre 12. Dans ce but, la chambre sous vide 12 est équipée d'une pompe P avec manomètre. il suffit donc de règler manuellement la pression du manomètre jusqu'à ce que l'essai soit satisfaisant. On effectue ensuite en 14 et 15, un développement en continu en bain alcalin de solution très pure. Le développement en continu est suivi d'un rinçage à l'eau filtrée 16 et d'un dispositif de séchage 17 par air chaud filtré avec un très faible mouvement d'air calculé en fonction de la finesse des traits du réseau. L'opération de filtrage de l'air, déplacé à une vitesse très réduite, permet d'éviter la détérioration des crêtes R1 résultant-du travail précédent. Les crêtes R1 constituent les traits du réseau R, comme le montre la vue en coupe à très grande échelle de la figure 2. On note que la feuille d'acétate 1, traitée selon les caractéristiques de lginventions est réceptionnée sur un rouleau 18 (figure 1). Les avantages ressortent bien de la description, en particu- lier, on souligne et on rappelle : - Le faible coût de fabrication. - La simplicité de réalisation du réseau qui répond aux exiger.- ces industrielles e commerciales. - La possibilité de réaliser une multitude d'intensités de décomposition de la lumière ce qui est très intéressante dans les études spectrales. - Les nombreuses applications possibles (expériences pédagogiques, jouets scientifiques, effets publicitaires, bijouterie...) Or note que d'une manière préférée, mais non limitative, on emploie une résine photosensible connue sous la dénomination "SCHIPLEY AZ 719 An. L'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d'ap plication, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiquées ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. HEVNDICATIOEJS -1- Procédé et moyens de fabri-,ation de réseaux de diffraction de'la lumière, et les réseaux ainsi obtenus, le procédé étant caractérisé en ce que l'on déplace une feuille d'acétate en continu le long d'une installation connue et agencée à cet effet, on dépose sur une face de cette feuille une couche de résine phctosensible qui présente une épaisseur constante, précise et contrôlée, on sèche le film, on réalise une matrice ou "master" pour former par placage et par insolation, les traits du réseau, on effectue ensuite un développement suivi d'un rinçage et d'un séchage. -2- Moyens selon la revendication 1, caractérisés en ce que le dépôt d'une couche de résine photo sensible sur une face de la feuille d'acétate, s'effectue par un dispositif, a' base de rouleaux, conformé pour moduler épaisseur du produit transféré, lui assurer une épaisseur constante, et accentuer le relief du dépôt. -3- Moyens selon la revendication 2, caractérisés en ce que le dispositif à base de rouleaux, comprend essentiellement un bac, contenant la résine photo sensible, et des rouleaux enducteur et de transfert respectivement asservis, indépendamment ou en combinaison, par un appareil de mesure d'épaisseur opto-électronique. -4- Moyens selon la revendication 1, caractérisés en ce que le séchage du film s'effectue dans une enceinte hors poussières et tem pérée notamment au moyen d'infra rouge. -5- Moyens selon la revendication 1, caractérisés en ce que le placage du master que l'on emploie comme négatif s'effectue dans une chambre sous vide contrôl sar notamment une pompe avec manomètre, tandis que l'insolation steffectue par lumière ultraviolette redmsée et bien centrée pour avoir une intensité lumi- neuse identique sur toute la surface du négatif pour obtenir une fidélité et régularité de la reproduction. -5- Moyens selon lune quelconque des revendications 1 et 5, caractérisés en ce que la matrice ou "master" est réalisée, sur une machine connue, par projection d'une lumière cohérente, du type laser, sur une résine photosensible déposée sur une plaque de verre parfaitement polie de l'ordre du 1/10 de micron de plan@@té. -7- Moyens scion la revendication 1, caractérisés en ce que le développement s'effectue en continu dans un bain alcalin de solution très pure. -8 Moyens selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rinçage s'effectue à l'eau filtrée. -9- Moyens selon la revendication 1, caractérisés en ce que le séchage s'effectue par air chaud filtré avec un très faible mouvement d'air fonction de la finesse des traits. -10- Moyens selon la revendication 1, caractérisés en ce que 1' acétate employée est connue sous la dénomination "K41" et à une épaisseur de 12 a' 14/100 de millimètre. -11- Réseaux obtenus selon le procédé et les moyens de mise en oeuvre d'une ou de l'ensemble des revendications 1 à 10.