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" APPAREIL REPRODUCTEUR d'IMAGES.- "
La présente invention concerne les appareils et méthodes de transmission par voie électro-optique d'informations se présentant générale- ment sous la forme d'images, de dessins, de copies de journaux, de films , d'empreintes digitales, etc.....
Brièvement, l'invention consiste en un système de transmission pointillée à fréquence constante suivant lequel l'image à transmettre est transformée en une série d'impulsions électriques qui, pprès réception par fil ou sans fil, peuvent être utilisées pour sa reproduction. Le système de transmission pointillée à fréquence constante consiste essentiellement
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dans la conversion des changements d'amplitude des courante d'image en va- riations de la longueur des traita élémentaires constituant l'impression de l'image à la réception. Le nombre de ces traits restant constant par unité de temps, de sorte que la période utile de transmission qui, à la station de réception, correspond aux périodes d'impression, peut avoir une valeur quelconque comprise entre 0 et 1005.
Dans les systèmes connus jusqu'à présent, les zones lesplus plaires de l'objet à transmettra,comprises entre le gris et le blanc , sont reproduites généralement'grâce à une succession de périodes fil- d'impression* de durée constante et de périodes de non impression variables entre une fois et cinquante fais par exemple la durée de la période d'impression, tandis que les zones sombres de l'objet sont reproduites grâce à une succession de périodes de non impression et de périodes d'impression variables entre une et cinquante fois par exemple la période de non impression. Il en résulte, non seulement, des périodes d'impression variables, mais des fréquences de succession des impulsions pouvant varier entre 50 et 300 périodes par secon- de.
Conformément à la présente invention, les signaux sont transmis sous la forme d'impulsions d'impression se succédant à fréquence constante de sorte que la somme des périodes d'impression et de non impression reste cons- tante quelle que soit l'opacité de l'image, mais le rapport entre ces pério- des dépend de l'opacité du point de l'image en cours de transmission. Sup- posons par exemple que l'on transmette 150 points par seconde, Une portion claire de l'image pourra par exemple comporter un intervalle d'impression correspondant à 1/1500 de seconde et un espace do non impression dèune durée de 9/1500 de seconde.
Par contre, une portion d'image d'opacité moyenne pourra se transmettre à l'aide d'impulsions d'impression de par exemple 7/1500 de seconde alternent avec des périodes de non transmission de 3/1500 de seconde. Dane ces deux exemples, on voit que la somme des durées d'im- pression et de non impression reste toujours égale à 1/150 de seconde, (un cent cinquantième)
Ce système de transmission présente sur les systèmes précédem- ment proposés l'avantage de réduire l'encombrement de l'onde porteuse, La fréquence de modulation comportant un nombre restreint d'harmoniques. Cet avantage existe également à la station de réception.
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La théorie du fonctionnement du système conforme à l'invention peut être donnée comme suit : 1 La tête de l'appareil analyseur comportant l'élément photo-électrique usuel transforme les intensités lumineuses varia- bles de l'image en variations d'intensités électriques correspondantes. La lumière éclairant l'image peut être interrompue à une fréquence donnée,par exemple 3. 500 périodes par seconde, de manière que la tête de l'appareil analyseur fournisse une fréquence constante modulée suivant les opacités successives de l'image. Il est cependant entendu que tout autre appareil susceptible de fournir une fréquence modulée peut être utilisé, par exemple un pont peut 'être alimenté par deux ou plusieurs tubes fournissant la fré- quence porteuse désire.
Dans une telle disposition, la cellule photoélec- trique est connectée suivant une diagonale du pont et les différences d'é- clairement de la cellule produites par les différents éléments de l'image, entraînant des déséquilibres plus ou moins grands du pont. On peut égale- ment obtenir cette fréquence modulée op couplant la source de cette fréquen- ce à l'entréede l'amplificateur de la cellule photoélectrique. Dans un tel système, une résistance est connectée en série entre le filament et la grille du tube anplificateur, la cellule photoélectrique et sa batterie sont con- nectées aux bornes de cette résistance.
Si le tube amplificateur est disposé de manière à fonctionner aux abords du coude inférieur de sa caractéristique, les variations d'illumination de la cellule photoélectrique produisent des variations de polarisation de la grille du tube amplificateur et des change- ments correspondants de l'amplitude du courant amplifié.
L'amplitude de cette énergie modulée doit 'être amplifiée pour pouvoir produire un effet utile. Après amplification,linéaire, la fréquence modulée ainsi obtenue est redressée. L'énergie fournie par le rectificateur est envoyée à ce que nous appellerons un convertisseur comprenant un tube modulateur et un amplificateur à ondes rectangulaires.
Dans un système conforme à l'invention, l'objet à transmettre est porté par un tanbour entraîné par un moteur qui entraîne également un générateur de fréquence de commutation alimentant le tube modulateur qui superpose cette fréquence au signal rectifié. Le tube modulateur est, de préférence, polarisé de manière que la fréquence commutatrice n'actionne pas la grille pendant la période entière.
Il en résulte que, pendant l'analyse d'une portion claire de l'image, le tube modulateur est entièrement bloqué
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et empêche le passage de la fréquence do commutation, Lors de l'analysa d'une portion grise de l'image, le tube ne laisse passer qu'une dani-période de la fréquence de commutation, tandis que, lors de l'analy d'une portion noire de l'image, la période entière de la fréquence de commutation peut traverser le modulateur. L'amplificateur à ondes rectangulaires alimenté par le tube modulateur, convertit l'énergie fournie par celui-ci en implusions d'amplitude constante mais de largeur variable, cette largeur évidemment dépendant de l'amplitude des courants fournis par le tube modulateur.
Les impulsions four- nies par l'amplificateur à ondes rectangulaires peuvent être utilisées pour commander une onde porteuse par tout ou rien comme le ferait une manipulateur.
Cotte onde porteuse hachée peut alors être transmise par fil ou sans fil.
L'image obtenue par le procédé décrit plus haut, donne une re- présentation convenable du sujet lorsqu'elle est tenue à une certaine dis- tance des yeux, mais elle manque de détail. Pour surmonter cette difficulté, les différentes lignes d'analyse transversale de l'image sont analysées à l'ai de de fréquences de commutation déphasées successivement l'une sur l'autre de 180 . Cette inversion produit à la réception une image plus douce reproduisant l'original avec plus de détails et une gradation plus douce dans les demi- teintes. Cependant, il faut noter que lors d'une transmission en blancs sur noirs, la fréquence de commutation ne semble pas être nécessaire, mais même avec ce type de transmission, l'emploi du convertisseur est avantageux en raison de l'utilisation d'un amplificateur à ondes rectangulaires.
L'invention a l'avantage d'éliminer à peu près entièrement tout élément personnel de la transmission ou de l'enregistremait des objets. Cela est obtenu grâce à l'élimination presque complète de toute batterie de pola- risation. Il en résulte une diminution du prix, de plus, l'appareil étant toujours prêt à fonctionner, on élimine la nécessité des réglages préliminai- res nécessaires avec les appareils utilisant des batteries de polarisation.
On comprendra mieux les autres avantages de l'invention en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'accompagnent, donnés simplement à titre d'exemple, dans lesquels!
La fig.l représente une forme de circuit conforme à l'invention pour la transmission des images. Le générateur de fréquencesporteuseset l'ap- pareil de conversion, de l'image en impulsions électriques ont été omis.
La Fig.2 représente schématiquement la succession des différan-
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tes opérations effectuées par le dispositif.
La fig.3 représente une forme d'enregistrement obtenue à l'aide d'une transmission effectuée par le dispositif de la fig.l et la fig.3a re- présente quatre lignes successives de la reproduction d'un sujet dont l'opa- cité passe graduellement du blanc au noir et du noir au blanc, tandis que 3b représente les mêmes changements en intensité obtenus par des lignes succes- siv,es d'analyse comportant des fréquences de commutation déphasées de 180 .
La fig.4 représente le dispositif permettant d'obtenir la double analysa de la figure 3b.
La fig.5 est un schéma d'un récepteur d'images transmises par le dispositif de la fig,l,
A la fig.2 on a représenté un sujet à transmettre sous la forme d'une bande variant en intensité lumineuse du blanc au noir. Ce sujet est placé sur un tanbour ou sur un support. Les éléments successifs du sujet sont supposés influencer successivement l'élément photoélectrique. Ils produisent des modifications correspondantes dans les courants débités par la cellule, le plus grand courant correspondant à l'opacité la plus faible de l'image à transmettre et le courant minimum correspondant à la portion la plus opaque de l'image.
La cellule photoélectrique produit des courants modulés con- formément aux variations d'opacité de l'image et dont la fréquence est égale à la fréquence d'interruption de la lumière d'éclairage. Ces courants, après amplification sont rectifiés et @ envoyés au convertisseur qui comprend un tube modulateur et un amplificateur à ondes rectangulaires. Le convertisseur est alimenté}) en même temps par une fréquence de commutation dépendant des détails désirés. Les courants résultant fournis par l'amplificateur à ondes rectangulaires sont envoyés vers un tube manipulateur de l'onde porteuse.
Pour les lignes de transmission, cette fréquence porteuse peut être une fré- quenoe acoustique relativement élevée ou une fréquence super-acoustique .
Pour la transmission sana fil, cette fréquence sera une fréduence radio- électrique, La partie inférieure de la fig.2 montre enles variations en amplitude de la fréquence d'image apparaissant dans les circuits de sortie de l'anplificateur lorsque l'intensité de l'image passe du blanc au noir. On voit que l'amplitude de cette fréquence décroît d'une manière régulière. La portion b indique @ l'enveloppe du courant rectifié. La portion 0 montre
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les courants fournis par l'amplificateur à ondes rectangulaires. Ces courants, d'amplitude constante mais de durée variable, m, n, etc.. servent à commander la fréquence porte use qui présente alors la forme d'une succession de trains d'onde d'amplitude constante mais de durées variables.
L'impression résultan- te est montrée à la fig.3 où les lignes successives se présentent sous la for- me d'impulsions de largeur variable se succédant à fréquence constante sur des lignes verticales successives. De cette façon, les portions claires de l'objet sont reproduites sous la forme de points régulièrement espacés, les portions grises sous la forme de points allongés, tandis que les portions noires soue la forme de lignes pratiquement continues. Ces dernières portions résultent de la zône rde l'onde porteuse représentée à la fig.2 et pendant laquelle l'émission de l'onde porteuse reste ininterrompue pendant un temps relative- ment long.
Pour obtenir les résultats indiqués aux Fig.2 et 3a, à l'aide du diapositif représenté à la Fig.l, la fréquence de commutation fournie par le dispositif représenté à la fig.4 par exemple, est envoyée aux bornes 1 & 3 connectées à l'enroulement primaire 9 du transformateur 11 au moyen des con- ducteurs 5 & 7. Le secondaire 13 de ce transformateur est connecté au circuit d'entrée du tube à, vide 15. L'énergie fournie par le tube 15 est envoyée au primaire 19 d'un transformateur 21 dont le secondaire 23 est branché aux bor- nes du potentiomètre 25. L'amplitude de la fréquence de commutation fournie par l'amplificateur 17 est réglée à l'aide du contact mobile 27 du potentio- mètre. Cette fréquence est alors envoyée à l'électrode de commande 29 du tube modulateur 31.
Le potentiomètre contrôla ainsi la polarisation du tube 31 con- formément à la position du contact réglable 27. La tension plaque de l'ampli- ficateur 17 est fournie par un conducteur connecté à une borne de l'enroule- ment primaire 19 du transformateur 21 & à l'extrémité d'une résistance 20 Des- tinée à fixer la tension de plaque, La.tension de plaque est fournie à la résistance 20 par la borne d'entrée26.
Les signaux fournis par l'amplificateur de la cellule photo- électrique se présentent sous la forme de courants de fréquence constante et d'amplitude variable. La fréquence de ces courants dépend de la vitesse d'interruption de la lumière influençait la cellule photo-électrique. Ces signaux photoélectriques sont introduits par les bornes 33 et 35 connectées au potentiomètre 41 par le conducteurs 37 et 39. Ces signaux, dont l'anpli-
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tude peut être contrôlée au moyen du contact réglable du potentiomètre, sont envoyés au primaire 43 duhtransformateur 45 dont le secondaire 47 alimente le circuit d'entrée d'un tube amplificateur 49.
La tension plaque de ce dernier tube est dérivée de la borne 26 à travers un circuit filtre comprenant des selfs 55 et des capacités de shuntage 57 mises à la terre en 59. La borne 26 est connectée au filtre par le conducteur 61. L'énergie fournie par l'ampli- ficateur 49 est envoyée au primaire 53 du transformateur 55 dont le secondai- re 67 alimente les tubes à vide 69, 71 redressant les deux ondes. Les tubes 69 et 71 sont du type habituel à courant alternatif. Leur grille et plaqua, respectivement 73-75 et 73'-75', sont réunies. Le redresseur, shunté par une résistance 77 débite sur la résistance 83 en série avec le potentiomètre 85 par l'intermédiaire d'un filtre comprenant les selfs 79 shuntées par des capacités 81.Le contact variable du potentiomètre est relié par le conducteur 87 à l'entrée du potentiomètre 25.
La fréquence de commutation et les signaux d'image redressés sont ainsi superposés de manière réglable dans le tube mo- dulateur 31, de manière à contrôler les périodes pendant lesquelles la fré- quence de commutation rend l'amplificateur 31 conducteur confo@mément aux to- nalités variables des différents éléments de l'image analysée.
La plaque 91 du tube 31 est alimentée en tension à travers les résiances 93,95, 97 ,99 et 101 ,eette dernière étant connectée à la borne 26. Les tubes 105 et 113 servant d'amplificateur à ondes rectangulaires, sont connectés dans le circuit de sortie du tube modulateur 31. La grille 103 du premier tube 105 de l'amplificateur est contrôlée conformément aux signaux fournis par le tube 31.
Le courant de sortie du premier tube 105 traversant la résis- tance 109, produit la réaction suivante: Les variations d'intensité du cou- rant absorbé par le tube 105 .produisent des variations de chute de tension dans la résistance 109. A leur tour, ces variations de chute de temision con- trôlent le potentiel de la grille 111 du second tube 113 qui est connecté di- rectement à une borle de la résistance 109. L@@squ'un courant intense est ab- sorbé par le tube 105, on voit qu'une chute de tension importante au bornes de la résistance 109 rend la grille 171 du tube 113 suffisamment négative pour supprimer le courant traversant le second tube 113 de l'amplificateur.
Inver- sement, lorsque le courant traversant le tube 105 décroît, la borne supérieure de la résistance 109 devient positive par rapport à son potentiel précédent de
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sorte que la grille 111 du second tube 113 tend à devenir positive par rapport au potentiel acquis lorsqu'il passait un courant intense à travers le premier tube. de l'amplificateur à ondes sectangulaires.
Il an résullte que le second tube absorbe un courant qui, grâce à la connexion 119 reliant la plaque 115 du tube 113 à la grille 103 du tube 105 à travers la capacité 121, tend à di- minuer le potentiel de la grille 103. Tout accroissement dans l'intensité du courant traversant le tube 113 tend à diminuer beaucoup plus rapidement le courant traversant le premier tube 105 de manière à le polariser suffisamment pour le rendre non conducteur quelle que soit la vitesse de décroissance du signal appliqué au premier tube. La second tube 113 de l'amplificateur est alimente en tension à travers la résistance 117 connectée par l'intermédiaire d'une seconde résistance 101 à la source d'alimentation reliée à la borne 26.
On a prévu un commutateur 127 dont les plots 123 et 125 sont connectés respectivement aux extrémités supérieures des résistances 117 et 109.
Suivant la position de cet interrupteur vers l'un ou l'autre contact, l'éner- gie utile de l'amplificateur est fournie, soit par le premier tube 105, soit par le second tube 113- ce qui a pour effet de déterminer le caractère du signal fourni par l'amplificateur à ondes rectangulaires. Le circuit de sor- tie de cet amplificateur est connecté par le conducteur 129 à un second com- mutateur 131 qui est normalement poussé vers la droite. Le commutateur 131 connecte le circuit 129 au point médian de l'enroulement secondaire 139 du transformateur 141 alimentant ainsi en concordance de phase les grilles 175 et 177 des tubes 179 ot 181 montés en phush-pull et faisant office de commu- tateur de ligne.
Le tube oscillateur 143 fournissant l'onde porteuse comprend une plaqua 144, une grille 150 ail une cathode. La plaque 144 de l'oscillateur 143 est connectée à une borne de la capacité 145 dont l'autre borne est reliée à la grille 160 @ à travers la résistance 147 et la self 149. Le poten- tiel de plaque est fourni à l'oscillateur 143, par l'intermédiaire d'une bo- bine de choc* 153 et d'une résistance 155, par la source de potentiel connec- tée à la borne 26. La self 149 est shuntée par la capacité 155 aux bornes de laquello peut être branchée une capacité 157 à l'aide d'un interrupteur 159.
La fermeture de l'interrupteur 159 modifie la fréquence de fonctionnement de l'oscillateur comme cela peut être nécessaire dans certaines conditions. Une autre capacité 151 est connectée antre une extrémité du filament du tube 143
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et un coptact réglable de la self 149. Ce contact est mis à la terre en 173.
L'oscillateur 143 alimente l'enroulement primaire 169 du transformateur 141 à travers une résistance 161 et un potentiomètre 163. Le potentiomètre 163 est muni d'un contact réglable 165 permettant de régler l'amplitude de la tension fournie au primaire 169 du transformateur 141. Comme la fréquence de l'oscil- lateur et les signaux de sortie de l'amplificateur à ondes rectangulaires sont superposés à l'entrée de l'amplificateur push-pull constitué par les tubes 179 et 181, il apparaît dans les enroulements de sortie 187 et 189 de l'amplifi- cateur push-pull,des signaux interrompus d'amplitude constante, les interrup- tions seproduisant conformément aux signaux fournis par l'amplificateur à on- des rectangulaires.
En effet, l'onde rectangulaire ne doit pas moduler l'onde porteuse fournie par l'oscillateur 143 dans l'amplificateur push-pull parce que ces signaux sont alimentés de manière à apparaître en phase sur chacune des grilles 175 et 177 das tubes push-pull, de manière à rendre ceux-ci soit conducteurs, soit non conducteurs.
L'énergie utile fournie par l'amplificateur push-pull est envoyée au primaire 189 du transformateur 185 dont le secondaire 193 est connecté aux bornes 199 et 201 par les conducteurs 197 et 195. C'est à ces bornes que sera connecté, soit la ligne de transmission, soit l'émetteur radio-électrique. On a prévu également un transformateur 183 dont le secondaire 191 est connecté à un jack 203. L'introduction d'une fiche dans ce dernier permet de contrôler en cours de fonctionnement, les signaux apparaissant dans le circuit de sortie de l'amplificateur push-pull.
Dans le cas où on désire obtenir la commutation ma- nuelle de l'onde porteuse, on a prévu deux bornes 215-217, permettant d'almen- ter un relais 223 comportant un enroulement d'excitation 219 fermant le relais 223. La manoeuvre de l'interrupteur 131 vers la gauche permet la manipulation de l'onde porteuse en contrôlant l'énergie fournie par l'amplificateur push- pull.
Les différents tubes sont alimentés en tension plaque par l'in- termédiaire d'un filtre commun constitué par les selfs 205 shuntées par les capacités 207 mises à la terre en 211. Chacun des circuits de chauffage est connecté aux bornes 213 et 215. Tous les tubes sont du type à chauffage indi- rect, bien qu'il soit entendu que d'autres types de tubes peuvent leur être substitués si on le désire.
Il résulte de la description précédente que le système fournit des signaux d'image de fréquence constante mais de périodes d'impression va-
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riables- ce qui permet d'obtenir une reproduction analogue à celle qui est montrée à la figure 3a. Pour produire une impression du type montré à la fig.Zb la fréquence de commutation envoyée aux bornes 1 et 3 est inversée après l'en- -registrement de chaque ligne élémentaire de l'image, de manière à déplacer la pointillés d'une quantité égale au temps qui s'écoule entre deux impressions élémentaires successives. Un tel résultat peut être obtenu à l'aide de la dis- -position représentée fig. 4.
Conformément à cette figure, les roues phoniques 235 et 237, qui sont entraînées par le même moteur qui entraîne le tambour en- registreur, sont prourvues d'induits 239 et 241 comprenant chacun un noyau ma- gnétique 243 entouré d'enroulements 245 et 247 connectés aux conducteurs 249, 251 et 253,255. Ces conducteurs aboutissent respectivement aux interrupteurs 257 et 259 qui permettant de brancher les enroulements aux bornes 1 et 3 de la fig.l par l'intermédiaire des conducteurs 261 et 263 et d'un inverseur 265.
A la fig. 4, on a représenté seulement deux induits et deux roues phoniques, bien qu'il soit Entendu qu'un nombre quelconque de tels générateurs, 5 ou 10 par exanple, munis des interrupteurs de connexion appropriés, peuvent 'être prévus lorsque le système exige une plus grande souplesse de fonctionnement. Dans un tel cas, chaque générateur pourra être connecté, par l'intermédiaire d'un in- terrupteur séparé analogue à celui qui est représenté, aux bornes d'entrée 1 et 2.
Le tambour enregistreur porte une came 267 qui ferme un interrup- teur 269 après chaque rotation simple du tambour enregistreur. Si, au lieu d'u mouvement do rotation d'un t;mbour, le système d'enregistrement utilise un mou vement de va-et-vient avec retour rapide, la came peut être prévue pour fermer et ouvrir l'interrupteur respectivement à la fin et au commencement de l'on- rogistrement do chaque ligne, A chaque fermeture du contact 269, la bobine 271 d'un relais est parcourue par un courant continu, ce qui a pour effet de ren- verser le commutateur 265. Il en résilie que, à la fin de l'enregistrement de chaque ligne élémentaire de l'image, la fréquence de commutation de déphase de 180 et que la fréquence à l'entrée de l'amplificateur 16 tat inversée.
Par Conséquent, le fonctionnement du système comprenant le convertisseur, le tube modulateur et l'amplificateur à ondes rectangulaires est complètement inversé, et l'enregistrement obtenu est analogue à celui qui est représenté à la fig.3b On voit que par ce mo@ent la perfection des détails de l'image est considéra- blâmant améliorée.
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Comme le montre la fig.5, un système récepteur des signaux trans- gis par le dispositif montré à la fig1 peut, par exemple, dans le cas de la réception radioélectrique, comprendre plusieurs antennes espacées 275, 277 et 279. Ces antennes sont séparées de manière à éviter les effets du fading et les inconvénients analogues. Chaque antenne est connectée à un amplificateur de haute fréquence alimentant un détecteur qui alimente lui-même un amplifica- teur basse fréquence et un redresseur. Les énergies fournies par chacun des redresseurs sont combinées dans un étage de couplage 281. Cet étage 281 con- trôle un combinateur 283. Ce dernier comprend un étage push-pull dont les gril- les sont commandées par l'étage 281. Un générateur 285 fournit une fréquence appropriée au dispositif 283.
Celui-ci est disposé de telle manière que lors- qu'un courant intense est fourni par le dispositif 281, il se produit une for- te chute de tension dans une résistance connectant les filaments de l'ampli- ficateur push-pull et le point médian d'un secondaire de transformateur dont le primaire est alimenté par la fréquence fournie par le dispositif 285. de sorte qu'un fort courant circulant dans le circuit plaque de l'étage combina- teur 281 tend à bloquer les tuber de l'étage push-pall. Ce dernier alimente un amplificateur 289 par l'intermédiaire des lignes 287. L'amplificateur 289 peut être adjacent au dispositif 283 ou il peut en être séparé par une grande dis- tance, L'amplificateur 289 alimente un redresseur 291 contrôlant un enregis- treur photoélectrique 29 3 reproduisant le sujet transmis.
L'invention qui a été décrite plus haut ne concerne pas les sys- tèmes de transmission de télévision dans lesquels il ne se produit pas une opé. ration d'enregistrement à la réception mais plutôt la production d'images vi- suelles. Toutefois, il doit être entendu que le principe général de l'inven- tion:mis en évidance plus haut, peut être très bien appliqué à la télévision aussi bien qu'à la transmission d'images fixes.
Bien que l'on ait montré et décrit plus haut une seule forme de réalisation de l'invention, il doit cependant âtre entendu que toutes, modifi- cations' au principe général de l'invention rentre dans le cadre de celle-ci pe pour atant qu'elle n'en modifie pas l'esprit.
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"IMAGE REPRODUCING DEVICE.-"
The present invention relates to apparatus and methods for the electro-optic transmission of information generally in the form of images, drawings, copies of newspapers, films, fingerprints, etc. ..
Briefly, the invention consists of a constant frequency dotted transmission system in which the image to be transmitted is transformed into a series of electrical pulses which, upon reception by wire or wirelessly, can be used for its reproduction. The constant frequency dotted transmission system essentially consists
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in the conversion of the changes in the amplitude of the image currents into variations of the length of the elementary processes constituting the impression of the image on reception. The number of these lines remaining constant per unit of time, so that the useful transmission period which, at the receiving station, corresponds to the printing periods, can have any value between 0 and 1005.
In the systems known until now, the most pleasing areas of the object to be transmitted, comprised between gray and white, are generally reproduced thanks to a succession of printing wire periods * of constant duration and of periods. non-printing variable between once and fifty times for example the duration of the printing period, while the dark areas of the object are reproduced thanks to a succession of non-printing periods and variable printing periods between a and fifty times for example the period of no printing. This results not only in variable printing periods, but in pulse succession frequencies which can vary between 50 and 300 periods per second.
According to the present invention, the signals are transmitted in the form of successive printing pulses at a constant frequency so that the sum of the printing and non-printing periods remains constant regardless of the opacity of the l. image, but the relationship between these periods depends on the opacity of the point in the image being transmitted. Suppose, for example, that 150 dots per second are being transmitted. A clear portion of the image could for example include a printing interval corresponding to 1/1500 of a second and a non-printing space lasting 9/1500. second.
On the other hand, an image portion of average opacity could be transmitted using printing pulses of, for example, 7/1500 of a second alternating with periods of non-transmission of 3/1500 of a second. In these two examples, we see that the sum of the printing and non-printing durations always remains equal to 1/150 of a second, (one hundred and fiftieth)
This transmission system has the advantage over the previously proposed systems of reducing the size of the carrier wave, the modulation frequency comprising a small number of harmonics. This advantage also exists at the receiving station.
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The theory of operation of the system in accordance with the invention can be given as follows: 1 The head of the analyzer apparatus comprising the usual photoelectric element transforms the variable light intensities of the image into variations of electrical intensities corresponding. The light illuminating the image can be interrupted at a given frequency, for example 3,500 periods per second, so that the head of the analyzer apparatus provides a constant frequency modulated according to the successive opacities of the image. It is understood, however, that any other apparatus capable of providing a modulated frequency can be used, for example a bridge can be fed by two or more tubes providing the desired carrier frequency.
In such an arrangement, the photoelectric cell is connected along a diagonal of the bridge and the differences in illumination of the cell produced by the various elements of the image, causing more or less imbalances of the bridge. This op modulated frequency can also be obtained by coupling the source of this frequency to the input of the amplifier of the photoelectric cell. In such a system, a resistor is connected in series between the filament and the grid of the amplifier tube, the photoelectric cell and its battery are connected to the terminals of this resistor.
If the amplifier tube is arranged to operate at the edge of the lower bend of its characteristic, variations in the illumination of the photocell produce variations in the polarization of the amplifier tube gate and corresponding changes in the amplitude of the amplifier tube. amplified current.
The magnitude of this modulated energy must be amplified in order to be able to produce a useful effect. After linear amplification, the modulated frequency thus obtained is rectified. The energy supplied by the rectifier is sent to what we will call a converter comprising a modulator tube and a rectangular wave amplifier.
In a system according to the invention, the object to be transmitted is carried by a tanbour driven by a motor which also drives a switching frequency generator supplying the modulator tube which superimposes this frequency on the rectified signal. The modulator tube is preferably biased so that the switching frequency does not operate the gate for the entire period.
As a result, during the analysis of a clear portion of the image, the modulator tube is completely blocked.
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and prevents the passage of the switching frequency. During the analysis of a gray portion of the image, the tube allows only one dani-period of the switching frequency to pass, while, during the analysis of a black portion of the image, the entire period of the switching frequency can pass through the modulator. The rectangular wave amplifier supplied by the modulator tube converts the energy supplied by the latter into implusions of constant amplitude but of variable width, this width obviously depending on the amplitude of the currents supplied by the modulator tube.
The pulses supplied by the square wave amplifier can be used to drive an all-or-nothing carrier wave like a manipulator would.
The chopped carrier wave can then be transmitted by wire or wirelessly.
The image obtained by the process described above gives a suitable representation of the subject when held at a certain distance from the eyes, but lacks detail. To overcome this difficulty, the different transverse analysis lines of the image are analyzed using switching frequencies successively phase-shifted to one another by 180. This inversion produces a smoother image on reception that reproduces the original in greater detail and smoother gradation in halftones. However, it should be noted that when transmitting in white on black, the switching frequency does not seem to be necessary, but even with this type of transmission the use of the converter is advantageous due to the use of a rectangular wave amplifier.
The invention has the advantage of eliminating almost entirely any personal element from the transmission or recording of objects. This is achieved by the almost complete elimination of any polarization battery. This results in a reduction in the price, moreover, the apparatus being always ready for operation, the necessity of the preliminary adjustments necessary with the apparatuses using polarization batteries is eliminated.
The other advantages of the invention will be better understood by referring to the following description and the accompanying drawings, given simply by way of example, in which!
Fig.l shows a form of circuit according to the invention for the transmission of images. The carrier frequency generator and the device for converting the image into electrical pulses have been omitted.
Fig. 2 schematically represents the succession of different
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your operations performed by the device.
Fig. 3 represents a form of recording obtained by means of a transmission effected by the device of fig. 1 and fig. 3 a represents four successive lines of the reproduction of a subject whose opa - city gradually changes from white to black and from black to white, while 3b represents the same changes in intensity obtained by successive lines of analysis with switching frequencies phase-shifted by 180.
FIG. 4 represents the device making it possible to obtain the double analyze of FIG. 3b.
Fig. 5 is a diagram of an image receiver transmitted by the device of fig, l,
In FIG. 2 there is shown a subject to be transmitted in the form of a band varying in light intensity from white to black. This subject is placed on a tanbour or on a support. The successive elements of the subject are supposed to successively influence the photoelectric element. They produce corresponding modifications in the currents delivered by the cell, the largest current corresponding to the lowest opacity of the image to be transmitted and the minimum current corresponding to the most opaque portion of the image.
The photoelectric cell produces currents modulated in accordance with the variations in opacity of the image and the frequency of which is equal to the frequency of interruption of the illuminating light. These currents, after amplification, are rectified and sent to the converter which comprises a modulator tube and a rectangular wave amplifier. The converter is powered}) at the same time by a switching frequency depending on the desired details. The resulting currents supplied by the rectangular wave amplifier are sent to a carrier wave manipulator tube.
For transmission lines, this carrier frequency may be a relatively high acoustic frequency or a superacoustic frequency.
For wire-less transmission, this frequency will be a radio frequency. The lower part of fig. 2 shows the variations in amplitude of the image frequency appearing in the output circuits of the amplifier when the intensity of the image changes from white to black. We see that the amplitude of this frequency decreases in a regular manner. Portion b indicates @ the rectified current envelope. Portion 0 shows
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the currents supplied by the rectangular wave amplifier. These currents, of constant amplitude but of variable duration, m, n, etc. are used to control the gate frequency use which then has the form of a succession of wave trains of constant amplitude but of variable durations.
The resulting impression is shown in fig. 3 where the successive lines are in the form of pulses of variable width succeeding one another at constant frequency on successive vertical lines. In this way, the light portions of the object are reproduced as evenly spaced dots, the gray portions as elongated dots, while the black portions as practically continuous lines. These latter portions result from the area r of the carrier wave shown in FIG. 2 and during which the emission of the carrier wave remains uninterrupted for a relatively long time.
To obtain the results shown in Fig. 2 and 3a, using the slide shown in Fig.l, the switching frequency supplied by the device shown in Fig. 4 for example, is sent to the connected terminals 1 & 3 to the primary winding 9 of the transformer 11 by means of the conductors 5 & 7. The secondary 13 of this transformer is connected to the input circuit of the vacuum tube 15. The energy supplied by the tube 15 is sent to the primary 19 of a transformer 21, the secondary 23 of which is connected to the terminals of the potentiometer 25. The amplitude of the switching frequency supplied by the amplifier 17 is adjusted using the movable contact 27 of the potentiometer. This frequency is then sent to the control electrode 29 of the modulator tube 31.
The potentiometer thus controlled the polarization of the tube 31 in accordance with the position of the adjustable contact 27. The plate voltage of the amplifier 17 is supplied by a conductor connected to a terminal of the primary winding 19 of the transformer 21. & at the end of a resistor 20 Intended to set the plate voltage, the plate voltage is supplied to resistor 20 through input terminal 26.
The signals supplied by the photoelectric cell amplifier are in the form of currents of constant frequency and variable amplitude. The frequency of these currents depends on the speed of interruption of light influencing the photoelectric cell. These photoelectric signals are introduced by the terminals 33 and 35 connected to the potentiometer 41 by the conductors 37 and 39. These signals, of which the anpli-
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study can be controlled by means of the adjustable contact of the potentiometer, are sent to the primary 43 of the transformer 45, the secondary 47 of which feeds the input circuit of an amplifier tube 49.
The plate voltage of the latter tube is derived from terminal 26 through a filter circuit comprising chokes 55 and shunt capacitors 57 earthed at 59. Terminal 26 is connected to the filter by conductor 61. Energy supplied by the amplifier 49 is sent to the primary 53 of the transformer 55, the second 67 of which feeds the vacuum tubes 69, 71 rectifying the two waves. The tubes 69 and 71 are of the usual alternating current type. Their grid and tackle, respectively 73-75 and 73'-75 ', are united. The rectifier, shunted by a resistor 77 delivers on the resistor 83 in series with the potentiometer 85 via a filter comprising the chokes 79 shunted by capacitors 81. The variable contact of the potentiometer is connected by the conductor 87 to the 'input of potentiometer 25.
The switching frequency and the rectified image signals are thus superimposed in an adjustable manner in the modulator tube 31, so as to control the periods during which the switching frequency makes the amplifier 31 conductive in accordance with the requirements. - variable features of the different elements of the analyzed image.
The plate 91 of the tube 31 is supplied with voltage through the networks 93, 95, 97, 99 and 101, the latter being connected to the terminal 26. The tubes 105 and 113 serving as a rectangular wave amplifier, are connected in the output circuit of the modulator tube 31. The grid 103 of the first tube 105 of the amplifier is controlled in accordance with the signals supplied by the tube 31.
The output current of the first tube 105 passing through resistor 109 produces the following reaction: Changes in the intensity of the current absorbed by tube 105 produce variations in the voltage drop in resistor 109. In turn , these changes in the temperature drop control the potential of the gate 111 of the second tube 113 which is connected directly to a terminal of the resistor 109. As a strong current is absorbed by the tube 105 , it can be seen that a large voltage drop across the resistor 109 makes the grid 171 of the tube 113 sufficiently negative to remove the current flowing through the second tube 113 of the amplifier.
Conversely, as the current flowing through tube 105 decreases, the upper terminal of resistor 109 becomes positive with respect to its previous potential of.
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so that the grid 111 of the second tube 113 tends to become positive with respect to the potential acquired when passing an intense current through the first tube. of the sectangular wave amplifier.
As a result, the second tube absorbs a current which, thanks to the connection 119 connecting the plate 115 of the tube 113 to the grid 103 of the tube 105 through the capacitor 121, tends to decrease the potential of the grid 103. Everything The increase in the intensity of the current passing through the tube 113 tends to decrease the current passing through the first tube 105 much more rapidly so as to polarize it sufficiently to render it non-conductive whatever the rate of decrease of the signal applied to the first tube. The second tube 113 of the amplifier is supplied with voltage through the resistor 117 connected via a second resistor 101 to the power source connected to terminal 26.
A switch 127 is provided, the pads 123 and 125 of which are respectively connected to the upper ends of resistors 117 and 109.
Depending on the position of this switch towards one or the other contact, the useful energy of the amplifier is supplied, either by the first tube 105, or by the second tube 113 - which has the effect of determining the character of the signal supplied by the rectangular wave amplifier. The output circuit of this amplifier is connected through lead 129 to a second switch 131 which is normally pushed to the right. The switch 131 connects the circuit 129 to the midpoint of the secondary winding 139 of the transformer 141 thus supplying in phase match the gates 175 and 177 of the tubes 179 and 181 mounted in a phush-pull and acting as a line switch.
The oscillator tube 143 supplying the carrier wave comprises a plate 144, a grid 150 and a cathode. Plate 144 of oscillator 143 is connected to one terminal of capacitor 145, the other terminal of which is connected to gate 160 @ through resistor 147 and choke 149. Plate potential is supplied to the oscillator 143, by means of a shock coil * 153 and a resistor 155, by the potential source connected to terminal 26. Choke 149 is shunted by capacitor 155 at the terminals of laquello can be connected a capacitor 157 using a switch 159.
Closing switch 159 changes the operating frequency of the oscillator as may be necessary under certain conditions. Another capacitor 151 is connected between one end of the filament of the tube 143
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and an adjustable coptact of choke 149. This contact is earthed at 173.
Oscillator 143 supplies the primary winding 169 of transformer 141 through a resistor 161 and a potentiometer 163. Potentiometer 163 is provided with an adjustable contact 165 allowing the amplitude of the voltage supplied to the primary 169 of transformer 141 to be adjusted. As the frequency of the oscillator and the output signals of the square wave amplifier are superimposed on the input of the push-pull amplifier formed by tubes 179 and 181, it appears in the output windings. 187 and 189 of the push-pull amplifier, interrupted signals of constant amplitude, the interrupts occurring in accordance with the signals supplied by the rectangular wave amplifier.
Indeed, the rectangular wave must not modulate the carrier wave supplied by the oscillator 143 in the push-pull amplifier because these signals are fed so as to appear in phase on each of the grids 175 and 177 of the push tubes. -pull, so as to make them either conductive or non-conductive.
The useful energy supplied by the push-pull amplifier is sent to the primary 189 of the transformer 185 whose secondary 193 is connected to the terminals 199 and 201 by the conductors 197 and 195. It is to these terminals that will be connected, either the transmission line, or the radio-electric transmitter. A transformer 183 is also provided, the secondary 191 of which is connected to a jack 203. The insertion of a plug into the latter makes it possible to control during operation the signals appearing in the output circuit of the push amplifier. sweater.
In the event that it is desired to obtain manual switching of the carrier wave, two terminals 215-217 are provided, enabling a relay 223 comprising an excitation winding 219 closing the relay 223 to be energized. of switch 131 to the left allows manipulation of the carrier wave by controlling the energy supplied by the push-pull amplifier.
The various tubes are supplied with plate voltage via a common filter formed by the chokes 205 shunted by the capacitors 207 earthed at 211. Each of the heating circuits is connected to terminals 213 and 215. All of them are connected. the tubes are of the indirectly heated type, although it is understood that other types of tubes may be substituted for them if desired.
It follows from the foregoing description that the system supplies image signals of constant frequency but of varying printing periods.
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riables- which makes it possible to obtain a reproduction similar to that shown in FIG. 3a. To produce an impression of the type shown in fig.Zb the switching frequency sent to terminals 1 and 3 is inverted after recording each elementary line of the image, so as to move the dotted line by an amount equal to the time that elapses between two successive elementary impressions. Such a result can be obtained with the aid of the arrangement shown in FIG. 4.
According to this figure, the tone wheels 235 and 237, which are driven by the same motor which drives the recording drum, are provided with armatures 239 and 241 each comprising a magnetic core 243 surrounded by windings 245 and 247. connected to conductors 249, 251 and 253,255. These conductors lead respectively to switches 257 and 259 which make it possible to connect the windings to terminals 1 and 3 of fig.l via the conductors 261 and 263 and an inverter 265.
In fig. 4, only two armatures and two tone wheels have been shown, although it is understood that any number of such generators, 5 or 10 for example, provided with the appropriate connection switches, may be provided when the system requires greater flexibility of operation. In such a case, each generator can be connected, via a separate switch similar to that shown, to input terminals 1 and 2.
The recording drum carries a cam 267 which closes a switch 269 after each single rotation of the recording drum. If, instead of a rotating movement of one t; mbour, the recording system uses a reciprocating movement with rapid return, the cam may be provided to close and open the switch respectively. At the end and at the beginning of the recording of each line, Each time contact 269 is closed, the coil 271 of a relay is traversed by a direct current, which has the effect of reversing the switch 265. It in that, at the end of the recording of each elementary line of the image, the phase shift switching frequency of 180 and that the frequency at the input of amplifier 16 is reversed.
Consequently, the operation of the system comprising the converter, the modulator tube and the rectangular wave amplifier is completely reversed, and the recording obtained is analogous to that shown in fig. 3b It can be seen that by this mo @ ent the perfection of image details is dramatically improved.
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As shown in fig. 5, a receiving system for the signals transmitted by the device shown in fig1 may, for example, in the case of radio reception, comprise several spaced antennas 275, 277 and 279. These antennas are separate. so as to avoid the effects of fading and the like. Each antenna is connected to a high frequency amplifier feeding a detector which itself feeds a low frequency amplifier and a rectifier. The energies supplied by each of the rectifiers are combined in a coupling stage 281. This stage 281 controls a combiner 283. The latter comprises a push-pull stage whose grills are controlled by stage 281. A generator 285 provides an appropriate frequency to device 283.
This is arranged in such a way that when a strong current is supplied by the device 281, a large voltage drop occurs in a resistor connecting the filaments of the push-pull amplifier and the midpoint of a transformer secondary, the primary of which is supplied by the frequency supplied by the device 285. so that a strong current flowing in the plate circuit of the combiner stage 281 tends to block the tubers of the push-pall floor. The latter feeds an amplifier 289 through lines 287. Amplifier 289 can be adjacent to device 283 or it can be separated from it by a great distance. Amplifier 289 feeds a rectifier 291 controlling a recorder. photoelectric 29 3 reproducing the transmitted subject.
The invention which has been described above does not relate to television transmission systems in which an op does not occur. recording ration at reception but rather the production of visual images. However, it should be understood that the general principle of the invention, highlighted above, can be applied very well to television as well as to the transmission of still images.
Although only one embodiment of the invention has been shown and described above, it should however be understood that all modifications to the general principle of the invention come within the scope thereof eg. as long as it does not modify its spirit.