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PERFECTIONNEMENT AUX DISPOSITIFS DE MODULATION DE LA LUMIERE.-
L'invention concerne les méthodes de transmission et de reproduc- tion d'images et de sons par courants de haute fréquence.
En particulier, elle établit un dispositif capable de transformer une énergie de haute fréquence modulée en énergie lumineuse d'intensité relati- vement grande variable conformément à la modulation., Conformément à l'invention cette transformation en énergie lumineuse peut se faire directement sans qu'il soit nécessaire de transformer la fréquence de l'énergie modulée,
D'une façon générale, tout système de transmission'd'images à distance ou d'enregistrement photographique de sons opère en modulant un cou- rant électrique conformêment aux variations du phénomène à reproduire. Ces
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courants électriques modulés contrôlent un flux lumineux proportionnellement à la modulaetion.
Comme, généralement, le flux lumineux doit varier très rapide- ment, la source lumineuse devant être exempte d'inertie, fonctionne sur le principe de la décharge électrique dans un gaz- Cependant, les lampes à déchar- ge dans un gaz possèdent certains inconvénients dont les principaux sont, en premier lieu, leur faible énergie lumineuse intrinsèque -ce qui exige pour des flux lumineux importants , des dimensions prohibitives de la source,et en se- cond lieu, la forte chute de tension qu'elles présentent à la cathode compara- tivement à la chute de tension dans la décharge lumineuse elle-ni%ne a pour con- séquence que la presque totalité de l'énergie fournie à l'ampoule est employée à chauffer la cathode alors qu'une faible partie de cette énergie est utilisée utilement.
D'autre part, il est nécessaire, pour beaucoup de raisons, de dis- poser d'une source dont les dimensions soient faibles et dont l'intensité in- trinsèque soit élevée. A ce point de vue, les dispositifs actuels à décharge dans un gaz sont insuffisants.
En général, les systèmes de télévision et de photophonie actuels sont contrôlés par des énergies modulées relativement faibles qui sont ampli- fiées avant d'être employées à moduler le flux lumineux qu'ils ont pour but de produire. Pour que celui-ci constitue une reproduction aussi fidèle que possi- ble de l'original, il faut que toutes les fréquences contenues dans la modula- tion soient amplifiées également.
Cependant, il est pratiquement impossible d'imaginer un amplificateur capable d'amplifier également toutes les fréquences
On peut réaliser un amplificateur amplifiant également toutes les fréquences comprises entre certaines limites, soit par exemple 50 kilocycle; de part et d'autre de la fréquence de 1000 Kilocycles alors qu'il est impossi- ble d'amplifier également toutes les fréquences comprises entre zéro et 100 Ki- locycles bien que la largeur de la bande de fréquences soit égale dans les deux cas-
On sait que, si un courant de 1000 Kilocycles par seconde est modulé à une fréquence comprise entre zéro et 100 Kilocycles par seconde, le courant résultant peut être considéré comme la superposition de deux courants,
l'un dont la fréquence est comprise entre 900 et 1000 Kilocycles par seconde et l'autre dont la fréquence est comprise entre 1000 et 1100 Kilocycles par -seconde. Or, il a'été dit plus haut qu'il est possible d'amplifier de façon uniformé les fréquences comprises dans une telle bande de fréquences*
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Il suffit donc, pour amplifier des fréquences comprises entre zéro et 1000
Kilocycles par seconde , de combrnerc celles-ci par voie de modulation avec une fréquence porteuse de 1000 Kilocycles par seconde et d'amplifier les courants résultants.
Une fréquence radio-électrique modulée peut être employée à faire varier suivant sa modulation, une source lumineuse conforme à l'inven- tion.
Pour que le dispositif soit réellement avantageux, il est néces- saire qu'il soit adapté pour alimenter directement la lampe sous courants de haute fréquence modulés. Pour que le système ne soit pas encombrant, il faut que la source lumineuse soit efficace et de préférence de haute luminosité in- trinsèque. Comme on l'afait remarquer, le tube à décharge dans un gaz rarifié ne répond pas aux conditions requises. L'invention propose une combinaison produisant des résultats non encore atteints jusqu'à présent.
Conformément à l'invention, il est fait usage d'une sour- ce lumineuse à décharge dans un gaz raréfié ne comportant pas les électrodes habituelles amenant le courant dans le gaz. La luminosité du tube est excitée par induction au moyen d'un enroulement portant le courant de haute fréquence modulé fourni par 1 amplificateur décrit plus haut. Il est, dès lors, essen- tiel que les courants induits soient de très haute'fréquence. Les courants convenant le mieux pour l'amplification sont donc ceux qui conviennent le mieux pour l'excitation de la source lumineuse.
De plus, l'intensité lumineuse d'un tel tube à décharge suit instantannément et fidèlement les fluctuations du courant fourni par l'amplificateur., L'intensité intrinsèque est accrue du fait qu'il n'y a aucune perte aux électrodes et l'énergie électrique est uti- lisée entièrement à l'excitation de la luminosité du gaz. Le rendement du tube en est fortement accru. Un tel tube est par conséquent capable de remplir en- tièrement les conditions imposées. Il permet, en outre, d'utiliser directement et sans transformation préalable les courants fournis par un amplificateur con- forme à l'intention.
EMI3.1
Les autres avantages dG l'invention apparaftrona descrip- tion qui accompagner les dessins.
La figure 1 montre un système photophonique utilisant l'enven- tion pour l'enregistrement photographique de la parole ou de la musique sur un film mobile-
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La figure 2 montre un récepteur de télévision construit confor- mément à l'invention.
A la figure 1, le téléphone 1 contrôle , de la manière habituel- le, le potentiel de grille du tube amplificateur 2. La tube à trois électrodes 3 est monté en oscillateur de haute fréquence. Supposons que des sons d'une certaine fréquence frappent le téléphone, le potentiel relatif de la grille du tube 2 varie à une fréquence correspondante. Il en résulte des fluctuations correspondantes dans le courant de plaque de la triode. La fréquence des oscil- lations produites par le tube 3, soit par exemple 100 kilocylces par seconde, peut être réglée au moyen du condensateur variable 4.
La dérivation du courant dans la plaquè du tube 2 provoque la modulation à la fréquence des ondes sonores reçues par du courant de haute fréquence fourni par le tube 3.
Dans ces condition si pour fixer les idées, nous supposons une onde sonore comprise entre 0 et 20 Kilocycles par seconde, le courant dans le primaire du transformateur 5 pourra être considéré comme ré- sultant de la superposition de deux courants d'amplitudes constantes et dont les fréquences respectives sont comprises dans les bandes 1000 à 1020 et 980 à 1020 Kilocycles par seconde.
Le secondaire du transformateur 5 peut être connecté à l'entrée d'un amplificateur comprenant par exemple deux tubes à trois électrodes 6 & 7 Les condensateurs 8 et 9 dans les circuits de grille des tubes 6 et7 sont ré- glés de manière à permettre la transmission de la bande 980 & 1000 Kilocycles des fréquences fournies par le transformateur 5-
L'amplificateur de la figure 1 n'est cité qu'à titre d'exemple et il est entendu que l'on peut employer un type quelconque d'amplificateur comprenant le nombre d'étages d'amplification désiré dans chaque cas particu- lier.
Le circuit de sortie du tube 7 contient le condensateur variable 10 shunté par la bobine 11. Le circuit ainsi formé peut être accordé sur la même fréquence quelles circuits de l'amplificateur. La bobine 11 est couplée de manière appropriée à une ampoule fermée 12 qui; été vidée par les méthodes habituelles et remplie d'un gaz approprié à la pression convenable.
Il a été reconnu qu'une ampoule sphérique de 10 c/m de diamètre
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renfermant du néon à la pression de 1 millimètre de mercure convient pour la plupart des cas. Les meilleures conditions sont alors remplies quand la bobine 11 fournit 70 ampèreetours à la fréquence de 4800 Kilocycles par seconde.
Il est préférable que l'ampoule 12 ne contienne aucune électrode métallique. Il est évident que d'autres gaz peuvent être employés tels que l'argon, l'hélium et les vapeurs de mercure.
La pratique a montré que les courants de haute fréquence modulés circulant dans l'enroulement 11 produisent une décharge de forte intensité lu- mineuse intrinsèque dans l'ampoule 12. Cette décharge varie instantanément et fidèlement en concordance avec la modulation du courant traversant l'enroule- ment 11 et, par conséquent, en concordance akec les courants fournis par le téléphone 1- bien Élue l'on peut utiliser tous les systèmes optiques capables de canaliser le flux lumineux émis par l'ampoule 12, la figure 1 montre un exemple particulier dans lequel le diaphragme 13 percé d'une ouverture centra- le transmettant la lumière qui est concentrée par la lentille 14 et la fente 15 percée dans l'écran 16..Le film 17 monté de la manière habituelle se dérou- le immédiatement derrière la fente 15.
Les fluctuations dans l'intensité lu- mineuse émiso par l'ampoule 12, sont enregistrées photographiquement- Après développement, le film 17 peut être utilisé dans la reproduction des sons par les moyens connus en photophonie.
Il est à remarquer que la lumière de l'ampoule 12 peut être utilisée d'une autre manière et que le dispositif conforme à l'invention peut être employé dans d'autres buts que 1'enregistrement photographique où la re- production des sons comme il a été décrit plus haut.
La figure 2 montre une antenne 21 d'un récepteur de télévision couplée à un tube amplificateur 22. Le tube 22 peut comprendre par exemple une cathode 23 maintenue à la température convenable par le filament 24. L'ano- de 25 est entourée d'une grille-écran 26. Les fluctuations de potentiel'de la grille 27 résultant des signaux reçus par 1 antenne 21, ,sont amplifiée par le tube 22 et produisent un courant variable dans le primaire du transformateur 28. Supposons, par exemple, que l'onde reçue dit une fréquence de l'ordre de 1000 kilocycles par seconde.
Il est entendu que, si la fréquence reçue par l'antenne 21,se prête mal à l'amplification, elle peut être changée par l'usage de détecteurs
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ou de systèmes hétérodynes employant des sources d'oscillations locales.
Ainsi, un cristal piézo-électrique peut être associé au tube 22 pour superpo- ser une fréquence locale à la modulation de la grille.
Dans les conditions décrites ci-dessus, 'la fréquence du courant dans le primaire du transformateur 28 conviendra pour assurer une amplification efficace ainsi qu'un fonctionnement convenable de l'ampoule analogue à celle de la figure 1. Les circuits d'entrée des tubes amplificateurs 31 et 32 ana- loguee au tube'22, peuvent être accordés au moyen de condensateurs 33 et 34 sur la fréquence des courants à recevoir. Apres amplification dans les tubes 31 et 32, l'énergie de 1000 Kilocycles modulée, fournie par le transformateur 8, est appliquée à un circuit comprenant un condensateur variable 35 et la bobine 36' La bobine 36 est couplée à un tube 37 sans électrode analogue à l'ampoule dé- crite plus haut.
Si on le désire, une paire de miroirs polis 38 et 39 peuvent être placés derrière l'ampoule 37. Les réflecteurs 38 et 39 peuvent constituer une capacité additionnelle shuntant le condensateur variable 35. Ceux-ci con- tribuent à induire un champ électrique variable dans l'atmosphère gazeuse de l'ampoule37.
Il est évident que les courants de haute fréquence parcourant la bobine 36 et, éventuellement, la tension appliquée aux réflecteurs 38 et 39 produiront dans l'ampoule 37 un flux lumineux variant conformément à l'onde captée par l'antenne 21. La limière émanant de l'ampoule 37 peut être emplo- yée de différentes façons. Par exemple, un disque 41, synchronisé avec un dis- que,identique, de l'émetteur at pourvu alune série de trous disposés en spi- rale, peut tourner devant l'ampoule 37. L'image transmise s'aperçonit à la récep- tion en regardant l'ampoule 37 à travers le disque 41.
Il est entendu que la lumière émise par l'ampoule 37 peut être utilisée de toute autre manière ainsi que dans d'autres buts.
On peut employer également différentes accessoires tels dlue des filtres supprimant les bandes de fréquence et les harmoniques indésirables.
Bien qu'il ait été reconnu que la bobine 36 constitue la meilleu- re façon d'exciter l'ampoule 37, il est évident que l'on peut être amené dans certaines circonstances à employer des électrodes intérieures 38 et 59, les bo- bines 36¯ne servant dèslors qu'à réaliser l'accord du circuit- En ce qui con- cerne l'esprit de l'invention, il est indifférent ±',exciter l'ampoule 37 au moyen d'électrodes auxiliaires ou'au moyen d'une bobine 36'