FR2520883A1 - Lentille-plaque et procede de fabrication de celle-ci - Google Patents
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Abstract
A.LENTILLE-PLAQUE ET PROCEDE DE FABRICATION DE CELLE-CI. B.LENTILLE-PLAQUE COMPOSEE D'UNE BASE 11 A FACES 11A, 11B PLANES MUNIES, L'UNE D'ELEMENTS DE LENTILLE 12, L'AUTRE DE COUCHES OPAQUES 14 DECALEES PAR RAPPORT AUX ELEMENTS 12. C.L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT AUX ECRANS DE TUBES CATHODIQUES.
Description
"Lentille-plaque et procédé de fabrication de
celle-ci ".
La présente invention concerne une lentille-plaque formée d'une partie de base transparente ayant des sur- faces planes et constituant une lentille ainsi qu'un
procédé pour fabriquer une telle lentille Une lentille-
plaque de ce type peut s'utiliser pour différents dispo-
sitifs d'affichage à diodes électroluminescentes LED,
comme plaque frontale de tube cathodique ou analogue.
Un tube cathodique comporte généralement une épais-
se plaque de verre pour pouvoir résister à la différence
de pression engendrée par un vide relativement poussé.
La lumière émise par le phosphore appliqué comme revête-
ment sur la surface intérieure d'une plaque de verre for-
mant une telle plaque frontale d'un tube cathodique est dispersée au cours de son passage à travers la plaque
frontale Il en résulte des interférences entre la lu-
mière émise par les parties voisines du phosphore et
cela détériore la netteté de l'ensemble de l'image.
Du fait de cette difficulté, on connait un tube cathodique qui utilise comme plaque frontale une plaque de fibres obtenue en regroupant en forme de faisceau un certain nombre de fibres optiques parallèles l'une à l'autre et en faisant fondre ces fibres pour former une plaque plane Un tube cathodique de ce type s'utilise principalement pour la transmission/réception de données
dans les systèmes de télécopie ou de fac-similé Toute-
fois la plaque frontale du type décrit ci-dessus donne une quantité de lumière transmise par les différentes fibres optiques, relativement faible, par rapport à la lumière incidente de la surface totale de la plaque, ce qui ne permet pas d'obtenir une clarté satisfaisante Si de petites bulles d'air ou autres corps étrangers sont
emprisonnés dans l'interface séparant les fibres opti-
ques fondues, cela peut détériorer la résistance au vide poussé et à la caractéristique de résistance à la tension de la plaque résultante; il en résulte une fabrication
difficile de la plaque frontale Pour cette raison, lors-
qu'une plaque frontale de ce type est utilisée comme pla-
que frontale d'un tube cathodique de surface relativement grande par exemple pour un récepteur de télévision, on arrive à une plaque frontale extrêmement coûteuse à la fabrication et c'est pourquoi on ne peut envisager une
telle solution en pratique.
Dans un dispositif d'affichage, pris au sens géné-
ral, comportant un certain nombre de sources lumineuses telles que des diodes LED et qui s'éclairent ou se coupent sélectivement pour afficher une image, il est souhaitable
d' améliorer le contraste de l'image.
La présente invention a pour but de créer une len-
tille-plaque utilisable comme plaque frontale d'un dis-
positif d'affichage tel qu'un tube cathodique ou analo-
gue, donnant une image optique claire et brillante, sup-
primant la lumière inutile pour permettre l'affichage ou la formation d'une image optique claire, tout en constituant une lentille-plaque peu coûteuse à fabriquer
permettant une fabrication en série L'invention se pro-
pose également de créer un procédé de fabrication d'une
telle plaque.
A cet effet, l'invention concerne une lentille-
plaque caractérisée par une partie de base transparente avec deux surfaces planes, une partie de lentille plan convexe formée au voisinage de l'une des deux surfaces planes de la partie de base transparente en faisant corps avec celle-ci et qui possède un indice de réfraction
supérieur à l'indice de réfraction de la base transpa-
rente et qui a une section sensiblement semi-circulaire
dans ia direction perpendiculaire aux deux surfaces pla-
nes, ainsi qu'une couche formant écran à la lumière, au
voisinage de l'autre des deux surfaces planes et recou-
vrant cette autre surface plane de façon à former une partie transparente dans une position en regard au point
central ou à la ligne centrale de la partie de lentille.
Suivant une autre caractéristique, l'invention con-
cerne une lentille-plaque comportant une partie de base transparente avec deux surfaces planes et une partie de lentille plan convexe formée avec une base transparente qui fait corps et qui présente un indice de réfraction supérieur à l'indice de réfraction de la plaque de base transparente et a une section essentiellement circulaire dans la direction perpendiculaire aux deux surfaces planes. Dans une lentille- plaque selon une caractéristique de l'invention, telle que décrite ci- dessus, les sources lumineuses telles que des couches de phosphore ou des diodes LED peuvent être prévues sur une surface de la base transparente en correspondance avec chaque partie
de lentille Puis, les rayons lumineux des sources lumi-
neuses excitées par un faisceau d'électrons ou analogue peuvent être focalisés par les parties de lentille dans la partie de base transparente et forment des images
ponctuelles ou linéaires sur l'autre surface ou au voisi-
nage de la partie de base transparente De cette façon, les rayons lumineux émis par les parties de petites zones d'une surface de la partie de base transparente et qui
traversent, sont focalisés efficacement sur l'autre sur-
face ou au voisinage de celle-ci sur la partie de base transparente On peut former une image claire à contraste élevé sans provoquer d'étalement des points constituant
l'image ou sans que les couleurs ne présentent d'ombre.
La lentille-plaque selon l'invention ne comporte pas de plan de jonction qui passe dans le sens de l'épaisseur de la partie de base transparente comme pour la plaque en fibres envisagée ci-dessus, ce qui se traduit par une lentille-plaque mécaniquement résistante et très fiable
et ne présentant pas de fuite de vide.
Dans une lentille-plaque précédente, les rayons
lumineux dispersés qui peuvent être transmis par la par-
tie de base transparente sont arrêtés par la couche for-
mant écran à la lumière, ce qui permet d'éviter plus efficacement l'étalement des points formant une image et l'ombre sur les couleurs Dans une telle plaque de base,
on arrive facilement à une plus courte distance focale.
La présente invention sera décrite ci-après de façon plus détaillée à l'aide des dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe de côté d'une
lentille-plaque selon un mode de réalisation de l'inven-
tion.
la figure 2 est une vue de face de la lentille-
plaque de la figure 1.
la figure 3 est une vue arrière d'une lentille-
plaque selon la figure 1.
les figures 4 A-4 C montrent séquentiellement dif-
férentes opérations de fabrication d'une lentille-plaque selon les figures 1 à 3; la figure 4 A est une vue en perspective d'un support à masque; la figure 4 B est une coupe verticale schématique montrant un traitement par migration d'ions du support masqué selon la figure 4 A i la figure 4 C est une vue schématique de caté du support
masqué après le traitement par migration d'ions repré-
senté à la figure 4 B et le traitement thermique ultérieur.
la figure 5 est une vue en perspective schémati-
que d'une lentille-plaque selon un autre mode de réalisa-
tion de l'invention.
la figure 6 est une vue en coupe verticale d'une paire de lentillesplaques illustrant les opérations de
fabrication de la lentille-plaque de la figure 5.
la figure 7 est une vue en perspective d'un tube cathodique utilisant la lentille-plaque de la figure 5
comme plaque frontale.
la figure 8 est une vue en coupe verticale d'une partie de la plaque frontale du tube cathodique de la
figure 7.
la figure 9 est une vue en perspective schémati-
que d'une lentille-plaque selon un autre mode de réali-
sation de l'invention.
la figure 10 est une vue de côté de la lentille-
plaque de la figure 9.
la figure 11 est une vue en coupe verticale de la partie principale d'un tube cathodique qui utilise une plaque évitant la réflexion pour la lentille-plaque
selon la figure 9.
la figure 12 est une vue de face d'une lentille-
plaque selon un autre mode de réalisation de l'invention.
la figure 13 est une vue arrière de la lentille-
plaque de la figure 12.
la figure 14 est une vue de face d'une lentille-
plaque selon un autre mode de réalisation de l'invention.
la figure 15 est une vue arrière de la lentille-
plaque selon la figure 14.
la figure 16 est une vue de face d'une lentille-
plaque selon un autre mode de réalisation de l'invention.
la figure 17 est une vue arrière de la lentille-
plaque de la figure 16.
la figure 18 est une vue de face d'une lentille-
plaque selon un autre mode de réalisation de l'invention.
DESCRIPTION DETAILLEE DE DIFFERENTS MODES DE REALISATION
PREFERENTIELS:
Les figures 1 à 3 montrent une lentille-plaque 10
correspondant à un premier mode de réalisation de lin-
vention La lentille-plaque 10 se compose d'une partie de base 11, plate, transparente qui est réalisée en verre ou en résine synthétique et qui présente des surfaces planes On répartit un réseau formé d'un certain nombre de parties de lentille 12 ayant une section verticale essentiellement semi-circulaire sur une face ou face
frontale l IA de la partie de base transparente 11.
La partie de lentille 12 a un indice de réfraction qui est supérieur à l'indice de réfraction de la partie de base transparente Il L'indice de réfraction N(r) de cette zone de la partie de lentille 12 correspond à une
distance r du point ou de la ligne d'axe ou ligne cen-
trale ou point central 12 A dont la distribution est don-
née par la formule suivante: N(r) = NO( 1/2 Ar) ( 1)
dans cette formule NO est l'indice de réfraction au cen-
tre 12 A de la surface l IA de la partie de base transpa-
rente Il; A est une constante positive.
Comme décrit ci-dessus, chaque partie de lentille
12 a une section verticale essentiellement semi-circu-
laire comme représenté à la figure 1 Dans le premier mode de réalisation représenté aux figures 1 à 3, chaque
partie de lentille 12 a une forme essentiellement assi-
milable à une demi-colonne (comme représenté aux figures
1 et 2) avec la même distribution de l'indice de réfrac-
tion dans sa direction longitudinale.
La surface de la partie de base transparente Il
sur laquelle sont formées les zones de lentille 12 c'est-
à-dire une surface arrière ll Best recouverte en faisant corps de couches formant écrans à la lumière 14 en étant séparée par des bandes transparentes 13 en forme de fentes, qui alternent avec les couches 14 formant écrans à la lumière Les parties ou bandes transparentes 13 correspondent aux foyers ou à la caustique des rayons
lumineux sortant des parties de lentille 12 correspon-
dantes. Si la largeur de la partie transparente 13 est trop importante, l'effet de protection de la lumière de la couche 14 est détérioré Ainsi, la largeur de chaque partie transparente 16 correspond de préférence à 60 % ou moins de la partie de lentille 12 De façon générale,
selon l'invention, le diamètre D de la partie de len-
tille 12 est de préférence compris dans une limite de
microns à 2 mm.
Dans la lentille-plaque 10 décrite ci-dessus, les foyers ou la caustique peuvent se situer sur la surface arrière Il B, ou encore à l'intérieur ou à l'extérieur de la partie de base transparente 11 De façon générale, selon l'invention, si l'épaisseur de la lentille-plaque est égale à t et la distance entre les foyers de la partie de lentille 12 Jusqu'à la surface arrière ll B de la partie de base transparente Il est égale à L (figure 10), il est préférable que le rapport L/t soit compris
dans la plage -50 %, + 50 %.
Si l'on utilise par exemple la lentille-plaque 10 dont la structure est décrite ci-dessus comme plaque frontale d'un dispositif d'affichage et si les éléments photo-émetteurs tels que des diodes LED sont répartis en correspondance avec les parties de lentille 12, les rayons lumineux divergents 15 émis par une diode LED sont focalisés par l'effet de lentille plan convexe Joué par la partie de lentille 12 correspondante On obtient une image optique 16 de la partie transparente correspondante 13 sur la surface arrière 11 B ce la îertie
de base transparente 11.
Les rayons lumineux dispersés 17 qui ne forment pas l'image 16 sont arrêtés par les couches formant écrans optiques 14 On obtient ainsi une image claire formée
par l'ensemble collecté des images 16 aec un bon con-
traste. Selon les figures 4 A-4 C, on décrira ci-après un procédé préférentiel de fabrication de la lentille-plaque 10. Selon la figure 4 A, sur une face l IA de la partie de base transparente Il d'un verre contenant un alcalin, on forme un masque 21 évitant la migration des ions et dont le schéma s'obtient par inversion du schéma plat
des parties de lentille 12 en un schéma négatif Le mas-
que 21 a un certain nombre d'ouvertures en forme de fen-
tes qui s'étendent parallèlement l'une à l'autre et peu-
vent être réalisées par pulvérisation à haute fréquence de titane dans un film de titane ayant par exemple une épaisseur d'environ 2 microns Sur l'autre face 11 B de la partie de base transparente 11, on forme également un masque 22 évitant la migration des ions et qui est similaire au masque 21 en ayant un schéma obtenu par inversion du schéma des couches de protection lumineuses 14 en un schéma négatif La réalisation des maques 21 et 22 par des schémas peut se faire en utilisant la
technique de photolithogravure, connue.
Puis, comme représenté à la figure 48, en mettant la surface avant l IA sur laquelle on veut former les parties de lentille 12, vers le bas, la partie de base, transparente 11, masquée, flotte dans du sel fondu ? 3 contenant des ions de thallium (T) et de cesium (Cs), de lithium (LI) ou analogues et qui contribuent de façon notable à augmenter l'indice de réfraction Les quatre côtés de la surface IIB de la partie de base transparente 11 sont scellés par des plaques latérales 24 pour former un cylindre rectangulaire Du sel fondu 25,par exemple
du nitrate d'argent fondu contenant des ions de colora-
tion du verre tels que des ions Ag, Cu ou Au, est intro-
duit dans l'intervalle défini par ces plaques latérales 24 La référence 27 désigne un réservoir contenant le
sel fondu 23.
Les électrodes en forme de plaques 26 A et 26 B par exemple des plaques de titane sont immergées dans les bains de sels fondus 23 et 25 respectifs Les bains de sels fondus 23 et 25 et la partie de base transparente 11 sont maintenus à une température d'environ 5600 C En même temps, on applique une tension continue d'environ V entre l'électrode- plaque 26 A du bain de sel fondu 23 du côté de la surface 1 l A comme au niveau de l'anode et de l'électrode en forme de plaque 26 B du bain de sel
fondu 25 du côté de la surface Il B La durée du traite-
ment est d'environ 4 heures.
Le résultat du traitement décrit ci-dessus est que par exemple des ions de thallium du bain de sel fondu 23
migrent de la surface ll A de la partie de base, transpa-
rente 11 en verre du côté de l'anode en pénétrant dans
le verre En même temps, les ions Na du verre sont libé-
rés à la surface ll B du côté de la cathode et les ions Ag migrent du bain fondu 25 dans le verre du côté de la cathode On estime que cela provient de la différence de la vitesse de diffusion des ions au niveau des deux faces de la partie de base transparente 11; la vitesse d'élution des ions Na est rapide dans la surface du verre au niveau de la cathode et la neutralité électrique est répartie dans cette surface de verre, si bien que les ions Ag contenus dans le sel fondu du côté de la cathode diffusent dans la direction inverse de celle du champ électrique. Puis, les parties de lentille 12 qui s'étendent horizontalement et qui ont des formes de sections à
crête, et des distributions d'indice de réfraction cor-
respondant au profil de la concentration des ions de
thallium se forment du côté de la surface l A de la par-
tie de base transparente 11 du côté de l'anode En même temps, des ions Ag sont dopés dans la partie de base
transparente 11 à travers celles des parties de la sur-
face l IB qui ne sont pas recouvertes par le masque 22.
Après avoir enlevé la partie de base transparente Il du réservoir 27 et après avoir enlevé les masques 21 et 22 de la partie de base transparente 11, on fait subir
à la partie de base transparente 11 un traitement thermi-
que à une température de l'ordre de 6000 C pendant plu-
sieurs heures à plusieurs dizaines d'heures, puis comme représenté à la figure 4 C, la forme des vues en coupe des parties de lentille 12 se transforme d'une section en crête en une section semi-circulaire et les distributions des indices de réfraction des parties de lentille 12 correspondent approximativement à la relation ( 1) donnée ci-dessus En même temps, la couche dopée en ions Ag est
colorée par la colloidité des ions Ag et forme des cou-
ches de protection de lumière, colorées 14 Les couches de protection 14 peuvent se réaliser en dopant la base transparente l I de verre avec des ions de coloration comme dans le Dode de réalisation ci-dessus ou en formant des films constituant des écrans pour la lumière à la surface de la partie de base transparente 11 par des procédés de dépôt d'impression ou de pulvérisation ou analogues. Les caractéristiques de la lentilleplaque 10 des figures 1 à 3 sont les suivantes: l'épaisseur t de la plaque de base de la lentille 10 est égale à 5 mm Le diamètre D de la partie de lentille 12 est égal à microns; la largeur W de la partie transparente 13
est égale à 10 microns; le pas P des parties transpa-
rentes est égal à 175 microns; l'indice de réfraction de la partie de base transparente 11 est égal à 1,513
l'indice de réfraction de l'axe 12 A de la partie de len-
tille 12 c'est-à-dire l'indice NO de la relation ( 1) donnée ci-dessus est égal à 1,553 et le coefficient A
de la relation ( 1) ci-dessus est égal à 6,73.
La figure 5 montre une lentille-plaque 10 selon un autre mode de réalisation de l'invention Les parties
communes entre ce mode de réalisation et le mode de réa-
lisation des figures 1 à 4 portent les mêmes références numériques. La lentille-plaque 10 représentée à la figure 5 se
compose d'une lentille-plaque l OA avec des couches opa-
ques à la lumière 14 qui présente fondamentalement la même structure que la lentille-plaque 10 de la figure 1
mais est de dimensions plus grandes et une lentille-
plaque l OB dont la structure de base correspond à la
lentille-plaque l OA sauf qu'elle ne comporte pas de cou-
ches opaques 14 De façon plus détaillée selon la figure 6, la lentilleplaque 10 s'obtient en mettant face à face
une paire de lentilles-plaques l OA et l OB dont les par-
ties 12 formant les, lentilles sont tournées l'une vers l'autre; on colle les deux plaques l OA, l OB l'une à l'autre par thermofusion, par collage ou analogue Selon la figure 5, la lentille-plaque 10 comporte un certain nombre de parties de lentille 42 de section circulaire dirigées horizontalement dans une zone essentiellement intermédiaire de la partie de base transparente 11 dans la direction de son épaisseur Les parties de lentille 42 ont des formes assimilables à des colonnes et s'étendent
parallèlement l'une à l'autre.
La lentille-plaque 10 selon la figure 5 peut servir de plaque frontale 31 pour un tube cathodique 30 comme par exemple une plaque de transmission d'image telle que celle représentée à la figure 7 La lentille-plaque 10 est collée à l'extrémité éloignée du tunnel 32 du tube cathodique 30 Dans ces conditions, la surface 1 l B de la lentille formant plaque 10 avec des couches opaques
14 prévues sur cette lentille, sont tournées vers l'ex-
térieur de la plaque frontale 31 Selon la figure 8, les couches de phosphore 35 par exemple en forme de bandes,
sont prévues sur les surfaces opposées 1 l A de la lentille-
plaque 10 comme cela est connu pour les plaques frontales.
Dans le tube cathodique 30 décrit ci-dessus, lors-
que le faisceau d'électrons d'un canon à électrons 33 tombe sur la couche de phosphore 35 pour l'exciter, les rayons lumineux 36 émis, divergent et deviennent des rayons incidents pour la lentille-plaque 10 Les rayons lumineux 36 sont focalisés verticalement par la partie de lentille 42 de section circulaire pour former une image 37 sur la surface extérieure de la lentille-plaque 10. Les caractéristiques particulières de la plaque
frontale 31 représentée à la figure 8 sont les suivan-
tes: épaisseur t de la lentille-plaque 10 égale 6 mm; diamètre D de la partie de lentille 42 égal à 200 microns largeur Wl de la couche de phosphore 35 égale 120 microns pas L O des couches de phosphore 35 égal 200 microns largeur W 2 de la partie transparente 13 de la surface ll A égale 120 microns; largeur W 3 de la couche opaque 14 entre les parties transparentes adjacentes 13 égale microns; indice de réfraction de la partie de base transparente 11 égal 1,513; indice de réfraction de
l'axe ou ligne médiane de la partie de lentille 42 c'est-
à-dire NO dans la relation ( 1) ci-dessus égal 1,573;
A dans la relation ( 1) ci-dessus égal 6,35 mm 2; ouver-
ture optique de la lentille D/2 f égale 0,075.
Comme les parties formant lentilles 42 ont une structure de colonnes et sont disposées horizontalement, les rayons lumineux 36 sont focalisés seulement dans une direction verticale alors qu'ils restent divergents dans la direction horizontale Or, l'oeil humain peut se déplacer plus rapidement dans la direction horizontale que dans la direction verticale Si le spectateur parcourt l'écran du tube cathodique 30 (figure 7) ou la surface ll A de la plaque frontale 31, l'image 37 peut ne pas
être partiellement recouverte par les couches opaques 14.
De plus, la mise au point dans la direction verticale augmente la clarté et permet de reconnaitre facilement
l'image.
Il est à remarquer selon la figure 8,que l'on a un panneau d'affichage en utilisant des sources lumineuses plus petites comme par exemple des diodes LED à la place
des couches de phosphore 35.
Les figures 9 et 10 montrent une lentille-plaque correspondant à d'autres modes de réalisation de l'invention Dans ces modes de réalisation, les parties communes à celles du mode de réalisation des figures 1 à
4 portent les mêmes références numériques.
La lentille-plaque 10 selon les figures 9 et 10 est obtenue à partir de la lentille-plaque des figures 1 à 3 par le remplacement des couches opaques 14 faisant corps avec la partie de base transparente 11 par des couches opaques 44 distinctes prévues sur la surface arrière ll B de la partie de base transparente 11 Les couches opaques 44 ont fondamentalement le même schéma que les éléments 14 de la lentille-plaque 10 selon les
figures 1 à 3 Les couches opaques 44 peuvent être cons-
tituées par des films métalliques tels que des films de
titane Ti obtenus par pulvérisation ou analogue.
Selon les figures 9 et 10, pour la lentille-plaque , les foyers ou la caustique 18 se trouvent à l'intérieur par rapport à la surface arrière 1 l B de la partie de
base transparente 11 Les caractéristiques de la lentille-
plaque 10 des figures 9 et 10 sont les suivantes: épais-
seur t de la lentille-plaque 10 5 mm; diamètre D de la partie formant lentille 12 175 microns; largeur W de la partie transparente 13 = 10 microns; le pas P des parties transparentes 13 = 175 microns; distance L entre les foyers des parties de lentille 12 et la surface arrière 118 de la partie de base transparente Il = 2 mm; indice de réfraction de la partie de base transparente 11 = 1,513; indice de réfraction de l'axe de la partie de lentille 12 c'est-à-dire NO dans la relation ( 1)
ci-dessus = 1,553; A dans la relation ( 1) = 6,73; ouver-
ture optique de la lentille D/2 f = 0,065.
La lentille-plaque 10 selon les figures 9 et 10 peut servir comme plaque évitant la réflexion sur un
tube cathodique 30 comme le montre la figure 11 La len-
tille-plaque 10 est collée sur la surface avant de la plaque frontale 31 du tube cathodique 30 de façon que la
surface frontale l A avec les parties 12 formant lentil-
les soient tournées vers l'extérieur Dans ces condi-
tions, l'axe des parties 12 formant lentilles peut être orienté horizontalement comme représenté à la figure Il ces axes peuvent également être orientés en oblique ou verticalement Dans le cas représenté à-la figure 8, les couches de phosphore 35 par exemple en forme de bandes sont réalisées sur la surface intérieure de la plaque frontale 31 Les couches de phosphore 35 sont disposées suivant une correspondance de un-à-un par rapport aux
parties transparentes 13.
Dans le tube cathodique 30 représenté à la figure 11, les rayons lumineux externes 15 qui tombent sur la lentille-plaque 10 à travers sa surface frontale 1 OA sont
guidés vers la surface arrière 118 avec les couches opa-
ques 44 et sont focalisés par les parties formant lentil-
les 12 pour de nouveau être diffusés C'est pourquoi, la plupart des rayons lumineux extérieurs 15 sont absorbés par les couches opaques 44 et sont ainsi à peine réfléchis
par la surface arrière ll B pour être guidés vers l'exté-
rieur à travers la surface frontale ll A Les rayons lumi-
neux 36 émis par les couches de phosphore 35 sont guidés sur les parties formant lentilles 12 à travers les parties transparentes 13 et sont focalisés par les parties for- mant lentilles 12 Le spectateur qui regarde un écran de télévision peut ainsi observer une image claire avec un bon contraste pratiquement sans lumière réfléchie et sur
le fond sombre des couches opaques 44.
Les figures 12 et 13 montrent une lentille-plaque
correspondant à un autre mode de réalisation de l'in-
vention. La lentille-plaque 10 selon les figures 12 et 13
s'obtient en utilisant des parties de lentille 12 hémis-
phériques à la place de parties de lentille en forme de demi-colonnes sur la surface frontale ll A de la partie de base transparente 11 de la lentille-plaque 10 selon les figures 1 à 3 Dans le cas de la lentilleplaque 10 selon les figures 12 et 13, il y a un certain nombre de parties de lentille hémisphériques réparties suivant une
matrice sur la partie de base 11, transparente, rectan-
gulaire Ainsi, la lentille-plaque 10 se compose d'une
matrice de lentille Chaque partie de lentille 12, hémis-
phérique, présente une distribution de l'indice de réfraction correspondant à la relation ( 1) ci-dessus selon la distance r par rapport au centre de la partie de lentille 12 sur la surface avant ll A de la partie de base transparente 11 Dans ce mode de réalisation de la
lentille-plaque, les couches opaques 14 couvrent prati-
quement toute la surface arrière ll B de la partie de
base transparente Il de façon que les parties transpa- rentes circulaires 13 puissent être réalisées au voisi-
nage du foyer des parties de lentilles hémisphériques 12 en d'autres termes, au voisinage des axes optiques des
parties formant lentilles 12.
Les figures 14 et 15 montrent un autre mode de
réalisation d'une lentille-plaque 10 selon l'invention.
* La lentille-plaque 10 selon le mode de réalisation des figures 14 et 15 comporte seulement une rangée de parties 12 formant des lentilles hémisphériques Dans le
cas de cette lentille-plaque 10, on a une rangée de par-
ties 12 formant des lentilles hémisphériques et une ran-
gée de parties 13 transparentes circulaires, ces deux
rangées étant réalisées sur une partie de base 11, trans-
parente, rectangulaire, allongée.
Les figures 16 et 17 montrent un autre mode de
réalisation d'une lentille-plaque selon l'invention.
La lentille-plaque 10 selon les figures 16 et 17 comporte seulement une partie 12 formant une lentille hémisphérique analogue à la lentilleplaque des figures
12 et 13 Ainsi dans ce mode de réalisation de lentille-
plaque 10, une partie 12 formant une lentille hémisphéri-
que et une partie 13 transparente circulaire sont réali-
sées sur une partie de base 11, transparente rectangu-
laire.
Les lentilles-plaques selon les figures 12 à 17 peuvent également être fabriquées selon le procédé décrit à l'aide des figures 4 A-4 C; on a des fenêtres de forme circulaire à la place de fenêtres en forme de fentes dans les masques 21 et 22 évitant la migration des ions Comme dans le cas de la lentille-plaque représentée aux figures
1-3, les lentilles-plaques selon les figures 12-17 peu-
vent servir de dispositifs d'affichage d'image ainsi que
pour des dispositifs similaires La lentille-plaque repré-
sentée aux figures 12 et 13 ainsi que celle représentée aux figures 14 et 15 peuvent servir de plaques frontales pour un tube cathodique d'un dispositif de transmission/ réception d'un système de télécopie, d'une imprimante ou analogue.
La figure 18 montre une lentille-plaque 10 corres-
pondant à un autre mode de réalisation de la présente invention La lentille-plaque 10 selon la figure 18 peut se réaliser à l'aide de parties 42 formant des lentilles sphériques à la place de forme de colonnes sur la surface frontale 11 A de la partie de base transparente 11 de la
lentille-plaque selon la figure 5 Dans la lentille-pla-
que 10 correspondant à ce mode de réalisation, on a un certain nombre de parties de lentille sphériques 42 réparties suivant une matrice sur la partie de base 11 transparente rectangulaire Ainsi la lentille-plaque 10 se compose d'une matrice de lentilles Chaque partie 42 formant une lentille sphérique présente une distribution de l'indice de réfraction correspondant à la relation ( 1) ci-dessus en fonction de la distance r par rapport au centre de la partie 12 formant lentille Dans le cas de la lentille-plaque 10 selon ce mode de réalisation, les parties transparentes 13 ont une forme circulaire en
des endroits correspondant aux centres des parties for-
mant lentilles sphériques 42 comme dans le cas de la
lentille-plaque des figures 12 et 13.
La lentille-plaque 10 selon la figure 18 peut éga-
lement servir de plaque frontale 31 pour un tube catho-
dique 30 comme celui de la figure 7 dans le cas de la lentille-plaque de la figure 5 Dans ces conditions, les couches de phosphore 35 qui sont réalisées sur la surface intérieure de la plaque frontale 31 sont de préférence
en forme de points (photophores) suivant une correspon-
dance de un-à-un par rapport aux parties 42 formant des lentilles sphériques On a ainsi un nombre de couches de phosphore 35 suivant une répartition en matrice Les rayons lumineux émis par les couches de phosphore 35 ou les sources lumineuses ponctuelles sont focalisés sous
une forme de points essentiellement circulaires au voi-
sinage de la surface avant de la plaque frontale.
La lentille-plaque selon la figure 18 peut également se réaliser selon le procédé décrit à l'aide des figures
4 A-4 C et 6 Dans ces conditions, les ouvertures des mas-
ques 21 et 22 évitant la migration des Ions sont consti-
tuées par des formes circulaires à la place des formes de fentes Les couches opaques 14 peuvent être supprimées dans le cas de la lentilleplaque 10 représentée à la
figure 18.
Claims (3)
11 B), lentille-plaque caractérisée en ce qu'elle compor-
te une couche opaque à la lumière ( 14, 44) formée au voisinage de l'autre ( 11 B) des deux surfaces planes (ll A, 11 B) et qui recouvre l'autre (ll B) des deux surfaces
planes (ll A, 11 B), la partie transparente ( 13) étant for-
mée dans une position opposée au centre ou à l'axe ( 12 A)
de la partie ( 12) formant lentille.
) Lentille-plaque selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux surfaces planes (ll A,
11 B) sont parallèles l'une à l'autre.
) Lentille-plaque selon l'une quelconque des
revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la surface
plane de la partie ( 12) formant lentille de la section semi-circulaire qui correspond à une corde de la section semi-circulaire est coplanaire à l'une (ll A) des deux
surfaces planes.
) Lentille-plaque selon l'une quelconque des
revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la partie
de lentille ( 12) de section semi-circulaire a une dis-
tribution de l'indice de réfraction telle que cet indice de réfraction est maximum au centre correspondant au
centre d'une corde de la section semi-circulaire et di-
minue progressivement de façon parabolique vers l'exté-
rieur. ) Lentille-plaque selon l'une quelconque des
revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'ensemble
des parties ( 12) formant lentilles sont réparties dans
l'une au moins des deux directions verticale et horizon-
tale de la partie de base transparente ( 11).
60) Lentille-plaque selon l'une quelconque des
revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la partie
de lentille ( 12) a une forme assimilable à une demi-
colonne et s'étend dans une direction parallèle à au
moins l'une des deux surfaces planes (l IA, ll B).
70) Lentille-plaque selon l'une quelconque des
revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la partie
de lentille ( 12) est de forme essentiellement hémisphéri-
que. ) Lentille-plaque selon l'une quelconque des
revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la couche
opaque à la lumière se compose d'une couche ( 14) formée par dopage de la partie de base transparente ( 11) en
verre avec des ions colorants.
) Lentille-plaque selon l'une quelconque des
revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la couche
opaque à la lumière est un film métallique ( 44) déposé sur l'autre (ll B) des deux surfaces planes de la partie
de base transparente ( 11).
) Lentille-plaque selon l'une quelconque des
revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le foyer ou
la caustique de la partie de lentille ( 12) se trouve
essentiellement sur l'autre (ll B) des deux surfaces pla-
nes ( 1 l A, l IB) de la partie 4 e base transparente ( 12).
) Lentille-plaque selon l'une quelconque des
revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le foyer ou
la caustique de la partie formant lentille ( 12) se trouve
à l'intérieur par rapport à l'autre (ll B) des deux surfa-
ces planes de la partie de base transparente ( 12).
) Lentille-plaque selon la revendication 6, caractérisée en ce que la partie transparente ( 13) est en forme de fente correspondant à la partie de lentille ( 12)
en forme de demi-colonne.
) Lentille-plaque selon la revendication 6,
caractérisée en ce que la largeur de la partie transpa-
rente ( 13) correspond à plus de 60 % de la largeur de la
partie de lentille ( 12).
) Lentille-plaque selon la revendication 6, caractérisée en ce que la partie transparente ( 13) est de forme circulaire correspondant à la partie de lentille
( 12) de forme hémisphérique.
) Procédé de fabrication d'une lentille-plaque dont l'une (li A) des deux surfaces planes (ll A, ll B) de la partie de base transparente ( 11) en verre est couverte d'un premier masque ( 21) évitant la migration des ions et ayant une fenêtre correspondant essentiellement à une partie ( 12) destinée à former une lentille plan convexe et l'autre (l A) des deux surfaces planes (ll A, l IB) est mise en contact par l'intermédiaire du premier masque ( 21) évitant la migration des ions avec un premier bain de
sel fondu ( 23) contenant des ions ayant un effet contri-
buant de façon importante à l'augmentation de l'indice de réfraction de la partie de base ( 11) transparente de façon à former la partie ( 12) constituant la lentille plan convexe sur l'une ( 1 l A> des deux surfaces planes (ll A, 11 B) de la partie de base transparente ( 11) pour
faire corps avec celle-ci et ayant un indice de réfrac-
tion supérieur à l'indice de réfraction de la partie de base transparente ( 11) et une section essentiellement semi-circulaire suivant une direction perpendiculaire aux deux surfaces planes (li A, 11 B), procédé caractérisé en ce que l'autre ( 11 B) des deux surfaces planes (l IA, 11 B) de la partie de base transparente ( 11) est couverte d'un second masque ( 22) évitant la migration des ions et ayant une fenêtre correspondant essentiellement à la partie ( 13) transparente qu'il faut réaliser, et l'autre (li B) des deux surfaces planes (l IA, 11 B) de la partie de base transparente ( 11) est mise en contact avec un second bain de sel fondu ( 25) contenant des ions de coloration du verre en même temps que celle (l IA) des deux surfaces planes (ll A, 11 B) est mise en contact avec le premier bain de sel fondu ( 25) en formant une couche opaque à lalumière ( 14) qui couvre l'autre ( 11 B) des deux surfaces planes (li A, 11 B) de façon que la partie
transparente ( 13) soit réalisée au voisinage d'une posi-
tlon opposée au centre ou l'axe ( 12 A) de la partie de
lentille ( 12).
) Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que la partie de base transparente ( 11) est soumise à un traitement thermique après avoir été mise en contact
avec les bains de sels fondus ( 23, 25).
) Lentille-plaque comportant une partie de base transparente (Il) ayant deux surfaces planes (li A, 11 B) et une partie formant lentille plan convexe ( 42) réalisée dans la partie de base transparente ( 11) en faisant corps avec celle-ci et ayant un indice de réfraction supérieur
à l'indice de réfraction de la partie de base transpa-
rente ( 11), lentille-plaque caractérisée en ce que la partie de lentille ( 42) a une section essentiellement circulaire suivant une direction perpendiculaire aux deux
surfaces planes (l IA, 11 B).
) Lentille-plaque selon la revendication 17, caractérisée en ce que les deux surfaces planes (l IA,
il B) sont parallèles l'une à l'autre.
) Lentille-plaque selon l'une quelconque des
revendications 17 et 18, caractérisée en ce que le foyer
ou la caustique de la partie ( 42) formant lentille se trouve essentiellement sur l'une ( 11 B) des deux surfaces
planes de la partie de base transparente ( 11).
) Lentille-plaque selon l'une quelconque des
revendications 17, 18, 19, caractérisée en ce que la
partie formant lentille ( 42) se trouve essentiellement au milieu de la partie de base transparente ( 11) dans le
sens de son épaisseur.
210) Lentille-plaque selon l'une quelconque des
revendications 17 à 20, caractérisée en ce que la partie
de base transparente ( 11) se compose d'un ensemble uni-
taire formé de deux lentilles -plaques ( 1 OA, 10 83) trans-
parentes ayant chacune une partie formant lentille ( 12) à section semicirculaire sur l'une de leurs faces, les lentilles de section semicirculaire des plaques formant
lentilles transparentes étant tournées l'une vers l'au-
tre pour constituer la partie formant lentille ( 42) de
section essentiellement circulaire.
220) Lentille-plaque selon l'une quelconque des
revendications 17-21, caractérisée en ce que la partie
formant lentille ( 42) de section circulaire a une distri-
bution de l'indice de réfraction telle que cet indice soit maximum au centre correspondant au centre de la
section circulaire et diminue progressivement vers l'ex-
térieur suivant une fonction parabolique.
230) Lentille-plaque selon l'une quelconque des
revendications 17-22, caractérisée en ce qu'un ensemble
de parties ( 42) formant lentilles sont prévues dans l'une ou les deux directions horizontale et verticale de la
partie de base transparente ( 11).
240) Lentille-plaque selon l'une quelconque des
revendications 17-23, caractérisée en ce qu'elle comporte
en outre une couche opaque à la lumière ( 14, 44) formée sur l'une ( 118) des deux surfaces planes et qui couvre cette surface plane ( 11 B) de façon à former une partie transparente ( 13) dans une position correspondant au
centre ou à l'axe de la partie formant lentille ( 42).
250) Lentille-plaque selon l'une quelconque des
revendications 17-24, caractérisée en ce que les parties
formant lentilles ont une forme assimilable à une colonne et s'étendant dans une direction parallèle à au moins
l'une des deux surfaces planes ( 1 l A, 11 B).
260) Lentille-plaque selon l'une quelconque des
revendications 17-24, caractérisée en ce que la partie
formant lentille ( 42) est de forme essentiellement sphé- rique. 27 ) Lentille-plaque selon l'une quelconque des
revendications 24-26, caractérisée en ce que la couche
opaque à la lumière se compose d'une couche ( 14) obtenue par dopage de la partie de base transparente ( 11) en
verre à l'aide d'ions de coloration.
280) Lentille-plaque selon l'une quelconque des
revendications 24-26, caractérisée en ce que la couche
opaque à la lumière est formée d'un film métallique ( 44) déposé sur l'une ( 118) des deux surfaces planes de la
partie de base transparente ( 11 >.
290) Lentille-plaque selon l'une quelconque des
revendications 17-28, caractérisée en ce que le foyer
ou la caustique de la partie formant lentille ( 42) se trouve sur au moins l'une des deux surfaces ( 1 l A, 11 B)
de la partie de base transparente ( 11).
300) Lentille-plaque selon l'une quelconque des
revendications 24-29, caractérisée en ce que la partie
transparente ( 13) a une forme de fente correspondant à
la partie formant lentille ( 42) en forme de colonne.
310) Lentille-plaque selon la revendication 30,
caractérisée en ce que la largeur de la partie transpa-
rente ( 13) ne dépasse pas 60 % de la largeur de la partie
formant lentille ( 12).
320) Lentille- plaque selon l'une quelconque des
revendications 24-29, caractérisée en ce que la partie
transparente ( 13) a une forme essentiellement circulaire correspondant à la partie formant lentille ( 42) de forme sphérique. 330) Lentille-plaque selon l'une quelconque des
revendications 17-32, caractérisée en ce qu'une source
lumineuse ( 35) est prévue sur l'autre (li A) des deux surfaces planes de la partie de base transparente ( 11)
pour correspondre avec la partie formant lentille ( 42).
340 Lentille-plaque selon la revendication 33, caractérisée en ce que la source lumineuse est une couche
de phosphore ( 35).
350) Lentille-plaque selon la revendication 33, caractérisée en ce que la source lumineuse est une diode
photo-émissive.
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