Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
~` 12~357~
PROCEDE ET APPAREIL D'ILLUMINATION DE LA DALLE
D'UN TUBE DE TELEVISION EN COIJLEURS POUR LA
FORMATION DE L'ECRAN.
L'invention est relative à un procédé et à un appareil d'illumi-
nation d'un matériau photosensible disposé sur une dalle pour la
formation de l'écran cathodo-luminescent d'un tube de télévision en
couleurs du type à masque perforé.
Un tube de télévision en couleurs comporte une dalle frontale
sur la surface interne de laquelle est déposé l'écran qui est formé
habituellement de bandes verticales de matière cathodo-lumines-
cente émettant, lorsqu'elles sont excitées par un faisceau d'élec-
trons produit par un canon à électrons~ une lumière de couleur
rouge, verte ou bleue. L'écran comprend ainsi une succession d'en-
sembles de trois bandes verticales, chaque ensemble présentant une
bande rouge, une bande verte et une bande bleue. Chaque couleur
est excitée par un faisceau d'électrons correspondant. Dans un tube,
souvent appelé "matrix", deux bandes de luminophores voisines sont
séparées par une bande noire de ~raphite, ce qui permet d'obtenir
une ima~e de contraste amélioré. Dans un tube à masque, pour la
sélection des couleurs, c'est-à-dire pour que le faisceau destiné à
une couleur, par exemple le bleu, ne frappe que le lumlnophore de
cette couleur (bleu), on prévoit devant l'écran un masque perforé
20 dont la position et la disposition des fentes assure ladite sélection.
Etant donné que la position du masque par rapport à l'écran
déposé sur la dalle doit être déterminée avec précision, le masque
est fixé à la dalle du tube antérieurement à la formation de l'écran
afin que ce masque puisse être utilisé pour réaliser l'écran. Chacune
25 des substances luminescentes est déposée de la façon suivante: on
recouvre la face interne de la dalle d'une solution de cette subs~ance
dans un matériau photosensible qui durcit lorsqu'il est illuminé par
un rayonnement ultra-violet (UV), puis on illumine à travers le
*
8~
-- 2
masque cette solution recouvrant la face in-terne de la dalle
par un système optique qui comprend une source de rayonne-
ment UV et un objectif simulant le déviateur du tube. La
position du sys-tème optique, no-tamment de la lampe UV,
dépend de la couleur du luminophore en solution. De cette
manière seule la matière photosensible se trouvant aux
emplacements prévus pour la couleur déterminée est illuminée
et peut donc durcir. La matière se trouvant aux autres
emplacements ne durcit pas et ne se fixe pas sur le verre;
elle peut être nettoyée par un lavage à l'eau ou à l'aide
d'un autre liquide.
La source UV émettant un rayonnement dont
l'intensité n'est pas constan-te en fonction de la direc-tion
d'émission, entre cette source et l'écran on dispose un
filtre qui compense ce défaut d'uniformi-té afin que l'in-
tensité du rayonnement atteignant l'écran soit sensiblement
constan-te sur la surface de ce dernier; en effet, s'il n'en
était pas ainsi, la superficie des emplacement durcis ne
serait pas constante.
Le masque est formé de fentes disposées en
succession selon des lignes ver-ticales alors qu'on désire
former sur l'écran des lignes verticales continues. Sans
précaution particulière on obtiendrait donc sur l'écran des
lignes interrompues de luminophores et de graphite. Pour
éviter ce déEaut, au cours de l'illumination on déplace
l'appareil d'illumination en direction verticale.
Pour la fabrication de chaque type et de chaque
dimension de tube de télévision en couleurs, il faut prévoir
un appareil d'illumination particulier. En d'autres termes
un appareil prévu pour un type et une dimension déterminés
n'est pas utilisable pour une autre dimension ou un autre
type. En outre les temps d'exposition sont relativement
longs.
L'invention remédie à ces inconvénien-ts.
s -
~L248571!~
~ - 3 -
Selon la présente inven-tion, il est prévu un
appareil d'illumination de matière photosensible durcissable
à la lumière pour la fabrication de l'écran d'un tube à
rayons cathodiques en couleurs du type à masque perforé, cet
appareil comprenant une source lumineuse éme-ttan-t un pinceau
lumineux et un déflecteur pour dévier ce pinceau afin qu'il
balaie l'écran devant lequel est disposé le masque perforé,
caractérisé en ce qu'il comprend un modulateur de lumière
commandé par un calculateur pour que l'intensité lumineuse
recue par chaque point de l'écran soit sensiblement
constante.
De préférence, la source lumineuse peut être un
laser.
Le calculateur, peut commander, d'une part, le
modulateur de lumière afin que l'intensité lumineuse reçue
par l'écran soit pratiquemen-t constante, et, d'au-tre part,
le balayage pour éclairer des bandes verticales sur l'ecran
à travers les trous du masque.
Le modulateur de lumière a un rôle analogue au
rôle que joue le filtre de l'appareil d'illumination de la
technique antérieure, c'est-à-dire qu'il est commandé de
façon telle qu'en chaque point de l'écran la quanti-té
d'énergie lumineuse reçue par unité de surface soit
constante. Il est à noter toutefois qu'en principe le
pinceau lumineux a une intensité constante quelle que soit
la direction alors qu'il n'en es-t pas de même avec
l'appareil connu; mais la compensation à effectuer résulte
du fait que la section d'intersection du pinceau lumineux
par l'écran n'est pas la même d'un point à un autre de cet
écran;cette section est plus importante sur les bords qu'au
centre et, ainsi, la densité d'énergie recue par unité de
surface est plus faible sur les bords qu'au centre.
Autrement dit le modula-teur de lumière est commandé de Eaçon
telle que l'intensité soit plus faible au centre que sur les
1~ 3S~8
- 3a -
bords.
Lorsque la source lumineuse est consti-tuée par un
laser le temps d'exposition est d'une valeur Eaible, ce qui
diminue la durée de fabrication.
Dans une réalisation préférentiel le dispositif
programmable commande également le déplacement du centre de
déviation. Ce déplacement, lorsqu'il est effectué paral-
lèlement aux lignes de l'écran, perme-t de passer de
l'illumination d'une bande de couleur déterminée à une bande
d'une autre couleur. Un deplacement de ce centre parallèle-
ment aux bandes verticales de l'écran assure la continuité
des bandes de luminophores et éventuellement des bandes
noires. Enfin un déplacemen-t du centre de déviation perpen-
diculairement à l'écran permet d'adap-ter l'appareil
d'illumination à la fabrication d'autres types ou d'autrs
dimensions de tubes.
Selon la présente invention, il est également
prévu un procédé cl'illumination d'une matière photosensible
durcissable à la lumière pour la fabrication de l'écran d'un
tube à rayons cathodiques en couleur du type à masque
perforé dans lequel un pinceau lumineux es-t dévié aEin de
balayer l'écran devant lequel est disposé le masque perforé,
dans lequel:
- on module l'intensité du pinceau lumineux afin que
l'intensité lumineuse re~ue par chaque point de l'écran soi-t
sensiblement constante.
De préférence, le pinceau lumineux ayant, en
l'absence de modulation, une intensité cons-tante quelle que
soit la direction, la modulation de l'intensité de ce
pinceau assure la compensation de la variation de la sec-tion
d'intersection de ce pinceau par l'écran d'un point à un
autre de cet écran.
D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-
tion apparaîtront avec la description de certains de ces
modes de réalisation,
~,,~ ..
~LZ~578
celle-ci étant effectuée en se référant à la figure unique qui est un
schéma représentant un appareil selon l'invention, ainsi que la dalle-
écran et le masque d'un tube de visualisation en couleurs, notam-
ment un tube récepteur de télévision.
Sur cette figure la dalle-écran 10 et le masque 11 ont été
représentés à une échelle plus importante que l'appareil 1~ d'illumi-
nation .
Cet appareil 12 est utilisé pour illuminer, selon des bandes
verticales 131, 132...13n..., la face interne de la dalle 10 qui est
10 recouverte sur toute sa superficie dlune solution d'un luminophore de
couleur déterminée - ou de graphite - dans une matière photo-
sensible. Cette illumination durcit la matière photosensible sur ces
bandes; de cette manière, la matière durcie reste, avec le lumino-
phore ou le graphite qu'elle contient, sur le verre alors que la
15 matière non durcie, c'est-à-dire qui n'a pas été illuminée, peut être
éliminée par lavage.
L'illumination s'effectue à travers les trous 14 du masque 11
qui sont constitués par des fentes allon~ées verticalement et dispo-
sées selon des colonnes d'axe vertical 151... 15n... Lors du fonction-
20 nement habituel du tube de visualisation en couleurs le rôle dumasque perforé 11 est d'occulter chacun des faisceaux d'électrons
afin que le faisceau destiné à exciter les luminophores d'une couleur
n'excite pas les luminophores d'une au~re coule-~r. C'est pourquoi ce
masque 11 a une position déterminée de façon très précise par
25 rapport à l'écran 10, et, de ce fait, l'écran est formé à partir des
trous du masque.
I'appareil 12 d'illumination selon l'invention comprend, dans
l'exemple, une source lumineuse constituée ici par un laser 16
émettant un rayonnement ultra-violet susceptible de durcir les
30 matériaux photosensibles disposés sur l'écran 10. Le faisceau 17 de
lumière cohérente qui sort du laser 1~ pouvant présenter une inten-
sité qui n'est pas forcément constante en ~ous les points de sa
section, on prévoit un monta~e lg permettant de diaphragmer ce
faisceau 17 pour produire un faisceau 19 d'intensité plus uniforme
.-
lZ~
sur sa section. A cet effet le montage 18 comprend une lentille 20
de focalisation, un diaphragme 21 dont l'ouverture se trouve au
foyer de la lentille 20, et une lentille 22 dont le foyer objet se
trouve à l'emplacement de l'ouverture du diaphragme 21. Le mon-
tage 1~ ne retient ainsi que la partie centrale du faisceau laser et il
augmente la section de cette partie centrale.
Le faisceau 19 pénètre dans un modulateur de lumière 23
csmmandé par un signal électrique, appliqué sur une entrée cor-
respondante 24, qui est fourni par un interface 25 entre l'entrée 24
du modulateur 23 et la sortie 26 d'un calculateur 27. L'interface 25
comporte un circuit d'aiguillage à deux voies ett pour chaque voie,
un convertisseur numérique-analo~ique et un amplificateur des si-
gnaux de sortie du convertisseur.
L'interface 25 comporte une seconde sortie qui délivre un
signal à l'entrée 28 de commande d'un déflecteur 29 pour le pinceau
lumineux 30 sortant du modulateur de lumière 23.
Le déflecteur 29 dévie le faisceau 30 par réfraction et/ou
réflexion de manière à produire un faisceau de sortie 31 qui balaie
toute la surface de l'écran 10. Le déplacement est par exemple
effectué colonne par colonne, c'est-à-dire que le faisceau 31 se
déplace d'abord dans un premier plan vertical, celui de la bande 131;
ensuite il es~ déplacé pour balayer la colonne 132, etc
Si dans le déflecteur 29 le centre de ~éviation 32 restait
immobile on obtiendrait sur chaque colonne 13 de la dalle 10 des
segmen~s non illuminés correspondant aux intervalles 33 entre fen-
tes 14 du masque 11. C'est pourquoi le centre de déviation 32 est
déplacé verticalement, parallèlement à ces colonnes, vers le haut ou
vers le bas dans une mesure suffisante pour atteindre les parties des
colonnes 13 qui n'ont pas été éclairées lors du premier balayage. Ce
déplacement vertical du centre de déviation 32 est effectué colonne
par colonne, c'est-à-dire qu'apres chaque balayage d'une colonne on
déplace (flèches 36) le centre 32 et on effectue un nouveau balayage
de cette colonne avec ce~te nouvelle position du centre 32. En
variante on balaie toutes les colonnes de l'écran 10 avec le centre 32
immobile, puis on déplace le centre 32 pour effectuer un nouveau
balayage de l'ensemble des colonnes de façon à atteindre les
segments de ces colonnes non illuminés lors du premier balayage.
I e centre de déviation 32 du déflecteur 29 est également
déplaçable en direction horizontale perpendiculairement au fais-
ceau 30, selon la direction des flèches 35J parallèle aux lignes de
I'écran, pour passer de l'illumination des emplacements d'une couleur
à l'illumination des emplacements d'une autre couleur ou des bandes
noires.
Enfin le centre de déviation 32 est déplaçable perpendiculai-
rement à l'écran, c'est-à-dire dans la direction (flèches 3~) des
faisceaux 17, 19 et 30, notamment pour permet~re l'adaptation de
l'appareil 12 à un autre type de tube à fabriquer.
Le modulateur de lumière 23 est consti~ué par une cellule à
effet Kerr ou par une cellule à effet Pockels ou encore par une
cellule à effet Faraday. Pour plus de précisions sur ce type de
modulateur électro-optique ou magnéto-optique on pourra se repor-
ter par exemple à l'ouvrage intitulé "Opto-électronique" de G.
Broussaud, Masson et Cie. 1974.
Le déflecteur 29 est par exemple un déflecteur acousto-
optique à effet Brillouin ou un déflecteur mécanique ou un déflec-
teur électro-optique, par exemple à effet Pockels. Des précisions
sur ces déflecteurs se trouvent également dans l'ouvrage précédem-
ment cité.
Pour le déflecteur 29 on peut cornbiner un moyer~ électro-
acoustique, pour effectuer un balayage avec le centre de dévia-
tion 32 immobile, avec un moyen du type mécanique qui déplace ce
déflecteur de façon à déplacer le centre de déviation 32. Il est
également possible d'utiliser un moyen à miroir tournant solidaire
d'un support tournant selon un autre axe comme décrit dans la
demande de brevet allemand 3 035 367.
Le calculateur 27 est programmé pour délivrer en succession
sur sa sortie 26 des signaux de commande appropriés à chaque
instant pour le modulateur 23 et pour le déflecteur 29. Ainsi à
~2~578
chaque instant la sortie 26 du calculateur délivre un signal appliqué
sur l'entrée 24 du modulateur 23 qui représente une amplitude
d'atténuatlon du faisceau 19 et des si~naux, transmis sur l'entrée 28,
qui représentent la position du centre de déviation 32, la position du
plan de balayage dans lequel doit se trouver le pinceau 31 et l'angle
que forme ce pinceau 31 avec une direction de référence dans ce
- plan.
Pour utiliser l'appareil 12 en vue de la fabrication d'un autre
type de tube, notamment d'une autre dimension, il suffit de modifier
la programmation du calculateur 27. Une telle programmation et sa
modification constituent des opérations courantes pour l'homme de
métier.
Bien qu'il soit préférable que la source lumineuse soit consti-
tuée par un laser on notera que celle-ci peut également être
constituée par une source de lumière incohérente.
En variante encore, à la place du modulateur 23 on prévoit une
excitation du laser 16 modulée par le calculateur 27.
