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Perfectionnements à la synchronisation des oscillographes cathodiques.
La présente invention concerne une méthode de re- constitution des images par un oscillographe cathodique per- mettant d'obtenir la modulation lumineuse dans le tube à rayons cathodiques, dans le cas où un moteur synchrone com- mande un système optique mobile qui fournit le déplacement vertical de la ligne modulée créée par le balayage de la tache fluorescente du tube cathodique devant une fente de largeur convenable.
Un système optique simple (miroirs ou lentilles) disposé sur l'axe du moteur synchrone fournit la composante à
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faible vitesse de l'analyse de l'image (composante correspon- dant à la fréquence des images); le spot lumineux de l'oscil- lographe effectue simplement un mouvement de va-et-vient à grande vitesse sur une ligne horizontale.
Le moteur synchrone sert, d'une part, à produire les impulsions de déclenchement du tube à décharge qui commande le retour du balayage rapide (à la fréquence des lignes) et, d'autre part, à mouvoir le système optique, en général un tambour à larges miroirs, qui développe l'image dans le sens perpendiculaire aux lignes d'analyse à la cadence de 16 ou 24 images par seconde.
Cette disposition permet, en outre, de diminuer l'in- fluence de la modulation sur la dimension-du spot lumineux. En effet, celui-ci se déplaçant sur une droite, on peut placer, devant l'écran fluorescent de l'oscillographe, généralement en verre dépoli, un obturateur muni d'une fente rectiligne, d'une largeur convenable, ne laissant apparaître que la seule partie du spot qui correspond à la largeur d'une ligne d'analyse; on règle l'appareil de telle sorte que la plus forte modulation donnant un "blanc" corresponde à la concentration maximum du faisceau cathodique; de cette façon, l'étalement qui correspond, en général, aux parties sombres, ne gêne sensiblement pas et la définition de l'image reste bonne en fonction des amplitudes de la modulation.
L'oscillographe peut donc être d'un type ordinaire, non prévu pour l'usage spécial de télévision et, en particulier, la modulation peut être appliquée sur l'anode de concentration.
De plus, l'appareil n'a besoin que de 2 plaques de déviation et non de 4.
Le présent dispositif permet d'augmenter les dimen- sions de l'image; on peut, en effet, utiliser le diamètre total @
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de l'écran fluorescent comme longueur de l'image alors que, dans l'utilisation ordinaire du même appareil, on ne peut compter que sur les 2/3 de son diamètre.
Le dessin montre,à titre d'exemple, une réalisation schématique du système.
Le tube cathodique T, muni de ses électrodes habi- tuelles: cathode K; cylindre de concentration W; une ou plu- sieurs anodes accélératrices A; plaques de déviation P1 P2, écran fluorescent E. Devant cet écran, un diaphragme opaque D est placé, mais il est muni d'une fente horizontale F1 F2 de largeur convenable, qui laisse apercevoir le "spot" lumineux mobile dévié par les plaques P1 P2.
.En face de l'écran du tube T, tourne un tambour à miroirs M, tous symétriquement réglés par rapport à l'axe de rotation, chaque miroir devant donner une analyse verticale de l'image par tour.
L'observateur 0 reçoit les rayons réfléchis qui sem- blent provenir d'une image virtuelle, reconstituée en arrière du tambour.
Sur l'axe de ce tambour, ou sur un axe relié à celui-ci par un train d'engrenages, est calé le rotor du moteur synchrone S. Ce dernier, est alimenté par le secteur alternatif et fait tourner un générateur à roue phonique R. Les tensions de pointes de ce générateur déclenchent le thyratron qui commande le mouve- ment du faisceau cathodique, par l'action des plaques Pl P2. On pourrait, pour l'obtention de grandes images, prévoir un tube cathodique dont l'écran aurait une forme elliptique, très allon- gée dans le sens horizontal, au lieu d'avoir la forme circulaire habituelle.
On pourrait aussi remplacer le tambour à miroirs, par un disque à lentilles projetant l'image du "spot" cathodique sur
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un écran en verre dépoli, sans sortir du cadre de l'invention.
La variation du flux lumineux sortant de la fente rectiligne de l'obturateur disposée devant l'écran fluorescent, pour définir la largeur d'une ligne d'analyse, peut être ob- tenue par un déplacement du spot fluorescent dans une direction perpendiculaire à la fente de telle façon que, pour l'obtention des surfaces claires, le spot doit être vu en entier par la fente et que, pour les endroits plus sombres, le spot disparait partiellement ou totalement derrière la partie opaque du diaphragme. Un léger déplacement du spot, de 1'ordre du milli- mètre, est obtenu par l'application de la tension de modula- tion, à une paire de plaques de déviation perpendiculaires aux plaques qui commandent le balayage ; unetension continue ré- glable est placée en série avec la tension de modulation qui, en général, peut rester inférieure à 1 volt.
Cette tension con- tinue permet d'ajuster la position moyenne du spot sur la fente, en l'absence de modulation; sa variation permet d'accroître la valeur des parties noires, d'accentuer des contrastes et, au besoin, d'inverser 1-'image si, par exemple, on fixe la position moyenne du spot vers le haut de la fente, au lieu de l'amener vers le bas.
Avec ce dispositif, on ne risque pas de créer des étalements du spot en fonction de la modulation puisque l'in- tensité et la vitesse du faisceau électronique restent constan- tes. Ceci permet d'utiliser cette intensité au maximum et de faire sortir du tube une plus grande quantité de lumière.
L'une des façons les plus pratiques d'effectuer une projection sur un écran, généralement en verre dépoli, consiste à constituer un faisceau avec une lentille fixe de grande ou- verture, placée à une distance convenable du spot fluorescent et
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cette méthode évite les graves déformations qui subsistent diaprés les dispositifs décrits ci-dessus et n'exige pas de miroirs de grandes dimensions.
Si l'on prévoit qu'un balayage total d'image doit être donné par le déplacement d'un des miroirs du tambour, ce dernier devra tourner à une vitesse relativement basse ce qui crée des difficultés pour le moteur synchrone ainsi que pour les dimensions des roues dentées déclenchant le thyratron; il n'est pas indiqué, d'autre part, d'utiliser des engrenages démultiplicateurs à cause de la précision nécessaire.
Un nouveau perfectionnement consiste à monter directe- ment le tambour à n miroirs sur l'axe du moteur qui tourne, par exemple, à 25 tours à la seconde, à pla.cer l'écran à une distance telle de ce tambour et à orienter les miroirs de telle façon que chacun fournisse une fraction = de la hauteur de l'i- mage. L'image totale sera obtenue après un tour complet. Dans ces conditions, les miroirs ne seront pas tous perpendiculaires au rayon du tambour.
La méthode qui vient d'être décrite procure une modu- lation énergique mais délicate à régler, car l'amplitude de l'oscillation de modulation doit être très exactement ajustée.
Une nouvelle méthode d'obtention d'une lumière va- riable derrière la fente rectiligne de l'oscillographe est basée sur le fait bien connu que l'impression lumineuse four- nie sur l'oeil varie en sens inverse de la rapidité de dépla- cement du spot.
Le principe consiste à appliquer sur la paire de plaques déviatrices horizontales, servant à la déviation verti- cale du spot, une tension de fréquence élevée, modulée par le courant d'image .
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Le calcul et l'expérience montrent que la vitesse de passage du spot lumineux devant la fente est proportionnelle à l'amplitude de la modulation à chaque instant, à condition bien entendu, que la fréquence auxiliaire employée soit nette- ment supérieure aux fréquences les plus élevées contenues dans cette modulation.
Le spot est donc ainsi animé d'un mouvement à deux composantes :
1) une composante à vitesse constante qui le dé- place dans le sens de la fente et qui fournit l'exploration d'une ligne d'image, une composante, perpendiculaire à la fente, de fréquence élevée et d'amplitude variable fonction de la tension de modulation, le sens d'application de celle-ci étant choisi de telle sorte que les parties claires de l'image correspon- dent aux plus petites amplitudes de l'oscillation auxiliaire.
On obtient ainsi une grande vitesse de déplacement du faisceau perpendiculairement à la fente, quand on transmet des parties sombres et, au contraire, le faisceau se déplace très peu et @ faible vitesse, lorsque les parties claires inter- viennent.
La fente paraît donc illuminée variablement et toutes les nuances sont fidèlement transmises. Il suffit, pour bien utiliser la lumière maximum possible, de prévoir une ampli- tude minimum de l'oscillation du faisceau, égale à la largeur de la fente et de placer la fente dans la position moyenne du faisceau.
Afin d'augmenter la finesse dans le sens horizontal, on peut concentrer, sans inconvénient, le faisceau au maximum; on peut ainsi obtenir une définition de la fréquence limite, très supérieure à ce qu'on atteint dans le cas où le diamètre
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du point lumineux mobile est au moins égal à la largeur de la ligne d'analyse.
L'oscillation locale modulée par le courant d'image n'a pas besoin de dépasser une dizaine de volts et peut être réduite à 1 volt, sous l'influence des parties claires. Une lampe oscillatrice de petit calibre est donc suffisante.
On pourrait même se passer d'une telle lampe et ceci est une autre caractéristique de l'invention, en prévoyant à l'émission, une onde porteuse auxiliaire, d'une fréquence de quelques centaines de Kilocycles, modulée par l'image-onde qu'on appliquerait, sans détection, à l'aide d'un amplifica- teur ordinaire, sur les plaques déviatrices du tube.
REVENDICATIONS ---------------------------
1.- Oscillographe cathodique combiné avec un système optique, destiné à la télévision ou applications similaires synchronisé par l'intermédiaire de moteurs générateurs.synchro- nes doués d'inertie mécanique, caractérisé par ceci que, au système tournant synchronisé, on adjoint un dispositif optique créant le déplacement virtuel à cadence lente de la ligne d'i- mage donnée par le déplacement, dans le sens perpendiculaire du point lumineux du faisceau cathodique, ligne déterminée par une fente rectiligne dans un obturateur opaque, placé devant l'écran fluorescent.