Brevet FR2550883A1 — publié le 19850222

La présente invention est relative à un procédé de réalisation d'un écran de lignes pour un tube image couleur, à l'aide d'une technique photographique, qui met en oeuvre un masque d'ombre à fentes du tube en tant que modèle photographique et cette invention vise plus particulièrement un procédé de ce type selon lequel une inclinaison, ou un basculement, de l'image source linéaire, projetée au travers du masque d'ombre sur la plaque frontale du tube, lors de la réalisation de l'écran, est corrigé en utilisant une nouvelle lentille de correction, et dans lequel la longueur effective de la source lumineuse linéaire est modifiée par une nouvelle ouverture. A l'heure actuelle, la plupart des tubes images couleur qui sont réalisés sont du type à masque à fentes et à écran de lignes Ces tubes présentent des plaques frontales rectangulaires à contour sphérique, avec des écrans de lignes de matériaux cathodo-luminescents, déposés sur ces plaques frontales et des masques d'ombres pourvus d'ouvertures en forme de fentes 15 à contour sphérique, disposés à proximité des écrans Les fentes des masques sont alignées en colonnes verticales parallèles, de manière que chaque colonne contenant une pluralité de fentes soit verticalement séparée par une bande du masque Les écrans de lignes dans de tels tubes comportent des bordures périphériques, ayant des côtés légèrement incurvés et des angles arrondis. De tels types de tubes à masques de fentes et à écrans de lignes sont réalisés en mettant en oeuvre un procédé photographique qui utilise une source lumineuse linéaire, tel que décrit par exemple dans le brevet américain N 4 049 451 L'utilisation d'une source lumineuse linéaire pour réaliser des lignes continues de luminophores présente cependant un problème devant être 25 résolu En effet, en raison de la courbure sensiblement sphérique du masque d'ombre, les ouvertures en forme de fentes de ce masque, qui sont décalées par rapport aux axes principal et secondaire, sont inclinées par rapport à la source lumineuse linéaire Si aucune correction n'est effectuée, cette inclinaison ou ce basculement provoque la formation de lignes de luminophores qui 30 présentent des bords relativement irréguliers. Un certain nombre de procédés ont été proposés pour résoudre les problèmes posés par cette inclinaison des ouvertures du masque L'un de ces procédés est décrit dans les brevets américains N 3 888 673 et N 3 890 151. Dans les procédés décrits dans ces brevets, on utilise une plaque écran, en t 2 2550883 liaison avec une source lumineuse linéaire basculante Lorsque la plaque écran est déplacée de manière à dégager différentes parties du masque et de l'écran, la source lumineuse est basculée de façon à ce qu'elle soit parallèle aux fentes de la partie exposée du masque Un tel procédé de réalisation d'écran exige non seulement un nombre relativement important d'éléments mécaniques mobiles, mais il entraúne également un gaspillage très important de temps, étant donné que chaque partie exposée ou dégagée de l'écran, doit être exposée à la source lumineuse, pendant une durée suffisante pour sensibiliser une couche écran photosensible. Selon un autre procédé connu, les colonnes d'ouvertures du masque, décalées par rapport à l'axe secondaire, sont incurvée 4 de manière que les ouvertures subissent un basculement moins important par rapport à la source lumineuse linéaire A titre d'exemples de brevets visant cette technique, on peut citer les brevets américains N 3 889 145, N 3 925 700 et N 3 947 718. 15 Selon encore un autre procédé connu, on place une lentille à ménisque négatif entre une source lumineuse linéaire et un masque d'ombre, lors de la réalisation de l'écran, de façon à provoquer une rotation de l'image source lumineuse linéaire, dans une direction qui entraîne une diminution du basculement, mentionné ci-dessus, de l'image de fentes Un tel procédé est 20 décrit dans le brevet américain N 4 078 239 Comme mentionné dans ce brevet, la limite théorique de la réduction du basculement ou de l'inclinaison de l'image de fentes, en utilisant une telle lentille ménisque, semble se situer dans un domaine compris sensiblement entre 62 /0 et 70 50, qui varie en fonction de la dimension des tubes. Récemment, on a suggéré un tube image couleur à masque de fentes et à écran de lignes, perfectionné, qui présente un écran d'observation, qui est plus réellement rectangulaire et qui est réalisé dans des tubes présentant des plaques frontales sphériquement incurvées Il est particulièrement important dans de tels tubes perfectionnés, de réaliser des lignes de lumino30 phores parfaitement rectilignes, sur les côtés de l'écran Par conséquent, il n'est pas possible d'utiliser le concept de colonnes perforées incurvées, pour corriger l'inclinaison des images d'ouvertures ou de perforations Par ailleurs, bien que l'utilisation du concept mentionné ci-dessus de lentille ménisque, puisse apporter une certaine correction de l'inclinaison de l'image des ouver- 3 2550883 tures, la limite théorique en ce qui concerne la valeur de cette correction d'inclinaison, laisse quelque peu à désirer pour permettre d'obtenir des lignes de luminophores parfaitement rectilignes, sur les côtés de l'écran. La présente invention se propose d'apporter des perfectionne5 ments à un procédé de réalisation d'un écran d'un tube image couleur, à masque de fentes et à écran de lignes En conséquence, la présente invention concerne un procédé de réalisation d'un tel écran selon lequel on dépose un revetement d'un matériau photosensible sur le panneau de plaque frontale dudit tube, on introduit un masque d'ombre à fentes dans ledit panneau et on expose ledit 10 matériau photosensible en faisant passer de la lumière, provenant d'une source lumineuse linéaire, au travers des fentes dudit masque, ce procédé étant caractérisé en ce qu'on positionne au moins une lentille de forme généralement cylindrique, entre ladite source lumineuse linéaire et ledit panneau de plaque frontale, pendant l'exposition dudit matériau photosensible, l'axe longitudinal 15 de ladite lentille étant perpendiculaire à l'axe longitudinal de ladite source lumineuse linéaire, de façon que les images de ladite source lumineuse projetées au travers des fentes du masque sur ledit matériau photosensible, en des emplacements décalés des axes principal et secondaire dudit panneau, subissent une rotation pour qu'elles soient parallèles à l'axe secondaire, ce qui produit 20 une exposition de traits rectilignes réguliers sur ledit matériau photosensible. Selon les caractéristiques de cette invention, la longueur effective de la source lumineuse linéaire est modifiée en utilisant une ouverture, en forme de baril, ménagée dans une plaque interposée entre la source lumineuse linéaire et le panneau de plaque frontale. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-après, en référence aux dessins annexés qui en illustrent divers exemples de réalisation, dépourvus de tout caractère limitatif Sur les dessins: la Figure 1 est une vue en plan, partiellement en coupe axiale, 30 d'un dispositif d'exposition formant projecteur, utilisé pour la réalisation des écrans de tubes images couleurs; la Figure 2 est une vue en perspective d'une lentille de correction de basculement et d'une source lumineuse linéaire; la Figure 3 est une vue en élévation latérale, partiellement 4 2550883 en coupe, de la lentille et de la source lumineuse représentées sur la Figure 2, une plaque perforée étant interposée entre ces deux éléments les Figures 4 et 5 sont des vues en plan, de dessus, de deux exemples de réalisation de la plaque perforée représentée sur la Figure 3; la Figure 6 est une vue en plan d'un panneau de plaque frontale, montrant les images de la source lumineuse, sélectionnées, projetées sur ledit panneau, sans mettre en oeuvre la présente invention; la Figure 7 est une vue en plan similaire à la Figure 6, 10 mais qui correspond au cas oh l'on utilise le procédé selon la présente invention; la Figure 8 est une vue en perspective d'une autre lentille de correction d'inclinaison ou de basculement et d'une autre source lumineuse linéaire; la Figure 9 est une vue en élévation latérale et en coupe partielle de la lentille et de la source lumineuse de la Figure 8, avec une plaque perforée; la Figure 10 est une vue en perspective d'une combinaison comportant deux lentilles de correction de basculement ou d'inclinaison et une 20 source lumineuse linéaire et, la Figure 11 est une vue en élévation latérale et en coupe partielle des lentilles et de la source lumineuse représentées sur la Figure 10, une plaque perforée étant positionnée entre lesdites lentilles. Sur la Figure 1, on a représenté un dispositif d'exposition, 25 se présentant sous la forme d'un projecteur 10, qui est utilisé pour la réalisation d'un écran d'un tube image couleur Ce projecteur 10 comprend une enceinte 12 recevant la source lumineuse et un support de plaque 14, maintenu en position, à l'aide de vis (non représentées) sur une embase 16, cette dernière étant supportée par des pattes 18, selon un angle désiré Une source lumineuse 30 linéaire 20 (constituée de façon typique par une lampe à arc au mercure) est maintenue à l'aide de supports à l'intérieur de l'enceinte 12 Une plaque perforée 22 est positionnée à l'intérieur de l'enceinte 12 contenant la source lumineuse, au dessus de cette dernière Une ouverture 24, ménagée dans la plaque 22, définit la longueur effective de la source lumineuse linéaire 20 qui est utilisée 2550883 lors de l'exposition Juste au dessus de l'ouverture 24, on dispose une nouvelle lentille de correction d'inclinaison 26, qui sera décrite en détail ciaprès Un système de lentille de correction principal 28 est disposé à l'intérieur du support de panneau 14 Ce système 28 comprend une lentille de cor5 rection de discordance 30, qui réfracte la lumière provenant de la source lumineuse selon des trajectoires prises par les faisceaux électroniques, lors du fonctionnement du tube, et un filtre de correction d'intensité lumineuse 32, qui compense les variations de l'intensité lumineuse dans différentes parties du projecteur Un ensemble de panneaux de plaque frontale 34 est monté sur 10 le support de panneau 14 Cet ensemble 34 comprend un panneau de plaque frontale 36 et un masque d'ombre à fentes 38, monté à l'intérieur du panneau 36 par tous moyens connus La surface intérieure du panneau de plaque frontale 36 est recouverte d'un matériau photosensible 40 Lors de la réalisation de l'écran, ce matériau photosensible 40 est exposé à la lumière provenant de 15 la source lumineuse linéaire 20, après son passage au travers de la plaque perde forée 2 Z Vla lentille de correction de basculement 26, du filtre 3 Z, de la lentille de correction de discordance 30 et du masque d'ombre 38. Les Figures 2 et 3 représentent la source lumineuse linéaire 20 et la lentille de correction d'inclinaison ou de basculement 26 Cette lentille 20 26 est de forme généralement cylindrique, elle est constituée d'une pièce rigide de quartz optique, qui apparâlt sous la forme d'un cylindre découpé en tranche parallèlement à son axe central et présentant une surface convexe généralement cylindrique et une surface plane La source lumineuse linéaire est de forme tubulaire et elle peut être réalisée à partir d'une lampe à arc au mercure, par 25 exemple la lampe type "BH 6 ", fabriquée par la firme américaine General Electric Dans le projecteur 10, la lentille de correction d'inclinaison ou de basculement 26 est orientée de façon que son axe longitudinal A-A soit perpendiculaire à l'axe longitudinal B-B de la source lumineuse linéaire 20 Ainsi qu'on peut le voir sur la Figure 3, la plaque perforée 22 est positionnée entre 30 la source lumineuse 20 et la lentille de correction 26 Bien qu'il soit possible de placer la lentille 26 contre la plaque 22, directement sur l'ouverture 24, il est préférable d'espacer la lentille 26, de façon qu'elle soit légèrement écartée de l'ouverture 24, au dessus de cette dernière. Sur la Figure 4, on a représenté un exemple de réalisation 6 2550883 d'une ouverture 24 ', ménagée dans une plaque 22 ' Cette ouverture 24 ' présente une forme rectangulaire Dans cet exemple de réalisation, la longueur effective de la source lumineuse 20 est constante lorsqu'on la considère selon des angles par rapport à la plaque 22 ' Cependant, dans un exemple préféré 5 de réalisation de la présente invention, illustré sur la Figure 5, l'ouverture 24 ménagée dans la plaque 22 est en forme de baril Avec cet exemple de réalisation, la longueur effective de la source lumineuse 20 décroît pour des angles croissant par rapport à la plaque 22 Il en résulte que les côtés d'un écran sont formés avec une source lumineuse qui est effectivement plus courte que 10 dans la partie centrale de l'écran. La correction d'inclinaison ou de basculement apportée par la lentille 26 peut être observée en comparant les Figures 6 et 7 La Figure 6 représente les images 42,qui sont obtenues sur un panneau de plaque frontale 36 ', d'une source lumineuse linéaire, lorsqu'on n'utilise pas de lentille de correction d'inclinaison ou de basculement Sur cette Figure, les images décalées par rapport à l'axe principal X-X et par rapport à l'axe secondaire Y-Y, présentent des angles d'inclinaison variables en fonction de leurs distances à partir de ces deux axes Pour des fins de représentation, on a quelque peu exagéré sur ce dessin les dimensions des images, ainsi que les valeurs des 20 angles de basculement Sur la Figure 7, on a représenté les images 44, obtenues sur le panneau de plaque frontale 36, en utilisant la lentille de correction 26, lors dela réalisation de l'écran Ainsi qu'on peut le voir sur la Figure 7, on réalise des lignes rectilignes régulières, grâce à l'utilisation de la lentille de correction 26. Les Figures 8 et 9 représentent d'autres types de formes de lentilles de correction généralement cylindriques 46 La surface supérieure de ces lentilles 46 est concave au lieu d'être convexe Dans le projecteur, la lentille 46 est orientée de façon que son axe longitudinal C-C soit perpendiculaire à l'axe longitudinal B-B de la source lumineuse linéaire 20 Cependant, 30 à la différence de l'exemple de réalisation précédemment décrit, la lentille concave 46 est positionnée entre la source lumineuse 20 et la plaque perforée 22, comme on peut le voir sur la Figure 9. Les deux exemples de réalisation de lentilles décrits ci-dessus peuvent être combinés, ainsi qu'on l'a représenté sur les Figures 10 et 11. Dans cet exemple combiné, les deux lentilles 26 et 46 sont positionnées de manière que leurs axes longitudinaux A-A et C-C respectivement, soient parallèles l'un à l'autre et perpendiculaires à l'axe longitudinal B-B de la source lumineuse linéaire 20. Les surfaces supérieures des lentilles ainsi décrites sont généralement cylindriques Par le terme "cylindrique", on englobe des surfaces dont le contour est effectivement cylindrique et également des surfaces dont le contour est quelque peu différent d'une configuration cylindrique (ce terme étant considéré sous sa définition géométrique) En fonction des différentes 10 applications spécifiques du procédé objet de la présente invention, ces différences de configurations par rapport à une configuration typiquement cylindrique, peuvent être nécessaires pour totalement compenser l'inclinaison ou le basculement de l'image de la source lumineuse dans des tubes présentant des contours de masque d'ombre variés, des contours de panneau de plaque fron15 tale variés et également des espacements masque-écran variés. Selon la présente invention, il est préférable que la lentille de correction de basculement ou d'inclinaison, utilisée dans le présent procédé, soit constituée à partir d'un quartz de qualité ultra-violet (UV) choisi pour sa résistance à la solarisation Le coefficient de transmission de la lentille doit 20 dépasser une valeur de 90 %, après une exposition pendant cent heures à une lampe à arc de mercure de lk W, positionnée à une distance de 10 mm, à partir d'un côté de la lentille En outre, les composantes X ou Y des pentes de la surface généralement cylindrique de chaque lentille ne doivent pas s'écarter de plus de plus ou moins 0, 5 milliradians, à partir des valeurs spécifiées. 25 La surface plane de chaque lentille doit être plate jusqu'à correspondre à cinq franges uniformes obtenues à l'aide d'une source d'hélium Les deux surfaces de chaque lentille doivent subir un traitement de finition, de manière à obtenir une clarté et un poli de qualité optique, sans flou décelable. Dans le tableau ci-après, on a spécifié des exemples de dimen30 sions d'une lentille convexe cylindrique, circulaire, spécifique, de conception similaire à celle de la lentille de correction, représentée sur les Figures 2 et 3 Dans ce tableau, la zone de qualité constitue la surface effective de la lentille qui est utilisée lors de la réalisation de l'écran. 8 2550883 TAB LEAU Longueur totale 38, 6 mm Largeur totale 26, O mm Rayon de courbure 94, 3 mm Epaisseur maximale 3, 9 mm Longueur de la zone de qualité 30, 5 mm Largeur de la zone de qualité 23, 5 mm Distance depuis l'axe de la source lumineuse jusqu'à la surface plane de la lentille 10, 5 mm Distance depuis l'axe de la source lumineuse jusqu'à la plaque perforée 6, 4 mm Il demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux divers exemples de réalisation décrits pour représenter ici, mais qu'elle en englobe toutes les variantes.