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IROCEDE m SYNCffi011ISATIOH Port LES SYSTEMES DE TELEVISION. Cette Invention fait l'objet d'une demande de brevet déposée aux Etats-
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Unis d'Amérique le 19 octobre 1939 au nom de Ivix. 'ij.ic:1J.ard L. CAl'.#:BEIL.
L'invention concerne des perfectionnements aux systèmes de télévision et à leurs procédés de synchronisation.
L'emploi du balayage entrecroisé dans les communications de télévision utilisant des tubes à rayons cathodiques procure de sérieux avantages . Cependant, dans les systèmes ou méthodes proposés jusqu'à présent , pour synchroniser en vue de la production du balayage entrecroisé, et même pour le plus petit rapport d'entrecroisement, (rapport de deux), il a été constaté que l'action régulière d'entrecroisement est difficile à maintenir au récepteur, même si on choisitdes conditions opératoires aussi idéales que possible.
En vue d'obtenir, dans une certaine mesure, des résultats plus satisfaisants en ce qui concerne le maintien d'une action régulière d'entrecroisement au récepteur , on a eu recours, jusqu'à présent, à des formes de pulsations plutôt compliquées pour l'onde de synchronisation verticale, qui contient à la fois des composantes haute fréquence et des composantes basse fréquence. Comme les spectres de fréquence des ondes horizontales et verticales se recouvrent dans ces systèmes ou méthodes de l'ancienne technique, ces deux ondes ne peuvent pas être séparées efficacementdans le
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récepteur et il en résulte que l'action d'entrecroisement , que l'on voudrait être régulière , ne se maintient pas toujours telle.
De plus, dans les systèmes et les méthodes déjà connus, les ondes complexes de synehronisction s'accompagnent d'expédients divers, tels que : pulsations d'égalisation, ondes en dents de scie, pulsations horizontales interrompues. Egalement, la qualité des pulsations de synchronisation, après séparation, n'est pas aussi bonne qu'il eut été souhaitable; l'onde synchronisante verticale est affectée par des phénomènes transitoires basse fréquence "video Il et par des ondulations basse fréquence et il se produit, pour le train d'ondes de synchronisation horizontale, une importante distorsion pendant l'émission de la pulsation de synchronisation verticale.
Ayant bien présent à l'esprit ce qui vient d'être rappelé , l'un des objets de l'invention est de fournir un système perfectionné de télévision, ainsi que les moyens de le synchroniser pour lequel la séparation des deux signaux de synchronisation, vertical et horizontal , doit meilleure et plus substantielle que dans les divers systèmes et méthodes utilisés jusqu'ici et de fournir un moyen d'émettre le signal de synchronisation horizontale de façon continue, sans affecter l'efficacité de l'onde de synchronisation verticale.
Un autre objet de l'invention est de fournir un système perfectionné de télévision, ainsi que les moyens de le synchroniser , lequel, non seulement procurera au récepteur une meilleure synchronisation, mais encore rendra possible , à l'émetteur , la production du signal de synchronisation verticale par des moyen± notablement plus simples que les moyens déjà employés pour le balayage entrecroisé.
Un autre objet de l'invention est de fournir un système perfectionné de télévision ainsi que les moyens de le synchroniser, dans lequel le spectre de fréquences du signal synchronisant vertical peut être, pratiquement , complètement éliminé du signal horizontal , sans effet nuisible sur la synchronisation horizontale, de telle sorte que, dans le fonctionnement du récepteur , les deux synchronisations, verticale et horizontale, n'interfèrent pas l'une avec l'autre.
Un autre objet de l'invention est de fournir un système perfectionne de télévision, ainsi que des moyens de le synchroniser , dans lequel une pulsation synchronisante verticale est transmise de telle aorte qu'elle peut être aisément séparée des signaux combinés de vision et de synchronisation, et d'une façon si efficace que les pulsations horizontales et verticales arrivant au récepteur sont
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assez pures pour pouvoir actionner les circuits respectifs d'exploration du récepteur, de façon plus efficace que dans lessystèmes ou méthodes utilises jusqu'ici , procurant ainsi une synchronisation extrêmement efficace.
Un autre objet de l'invention est de fournir un système perfectionné de télévision, ainsi que les moyens de le synchroniser, dans lequel les pulsations synchronisantes verticales et horizontales soient si bien et si efficacement séparées qu'aucun réglage de fréquence ne soit nécessaire au récepteur , ce qui a pour effet de permettre au récepteur de suivre l'émetteur sur un domaine considé- rable , ce qui n'est pas possible avec lescircuits employant les anciens types de pulsations de synchronisation, -rappelés ci-dessus,
Un autre objet de l'invention est de fournir un système perfectionné de télévision', ainsi que les moyens de le synchroniser, dans lequel les deux ondes synchronisantes , horizontale et verticale sont si caractéristiques et si efficaces)
que l'on peut simplifier les réglages du récepteur à un tel degré que les réglages de synchronisation qui étaient nécessaires autrefois peuvent être supprimés.
Un autre objet de l'invention est de fournir un système perfectionné de télévision, ainsi que les moyens de le synchroniser, dans lequel il est possible d'employer , à la réception, des circuits de balayage apériodiques, lesquels peuvent se synchroniser automatiquement , dans une gamme étendue de fréquences de balayage , de telle sorte que le récepteur aéra efficace envers un système d'émission de télévision flexible, c'est-à-dire que les fréquences respectives des pulsations transmises pour la synchronisation horizontale ou verticale peuvent être changées suivant les besoins ou l'occasion.
Les autres objets et avantages de l'invention apparaîtront dans ce qui suit .
Selon l'invention, des impulsions d'ondes d'une fréquence élevée ( de fréquence radio) sont employées pour la synchronisation verticale. Cette onde, qui peut avoir une fréquence approximative de 529 Kc. par exemple, est appliquée, par voie de commutation électronique, pendant les intervalles réserves 4 la synchronisation verticale , et ces impulsions sont mélangées avec les signaux de synchronisation horizontale et transmises ensemble avec les signaux vidéo, de la façon utilisée communément dans les systèmes actuels de télévision.
Au récepteur, les impulsions de l'onde à fréquence radio, de synchronisation verticale, sont séparées par un étage accordé sur la fréquence de cette onde, de faon à sélectionner les signaux ou impulsions de synchronisation verticale qui sont alors
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appliqués -au circuitde synchronisation verticele. Les composantes video et de synchronisation horizontale du signal composite reçu sont donc effectivement exclues du circuit de synchronisation verticale. Les impulsions de l'onde à fré- quence radio qui assure la synchronisation verticale, sont exclues des signaux appliqués au circuit de synchronisation horizontale au moyen d'un piège à ondes, de telle sorte que seuls les signaux de synchronisation horizohtale sont appliqués au circuit de synchronisation horizontale.
L'invention réside dans le système perfectionné et dans la méthode, dont les caractéristiques sont ci-après décrites.
Four illustrer l'invention , une réalisation on est représentée dans les dessins, sur lesquels :
La figure 1 est une vue simplifiée et schématique d'un système émetteur de télévision construit et fonctionnant conformément l'invention ;
La figure la est une illustration schématique relative au principe du mode opératoire de la figure 1.
La figure 2 est le schéma simplifié d'un récepteur de télévision pour capter et pour utiliser les signaux émis par un système analogue (, celui qui est représenté sur la figure 1.
La figure 3 est analogue à la figure 1, avec une modification .
4a
Les figures -'*--/et 5 sont des représentations graphiques destinées à illu- strer le principe opératoire de la figure 3.
En se reportant à la figure 1, on ytrouve un générateur de synchronisa- tion 10, qui est du type usuel , classique, sauf la suppression des circuits compliqués employés précédemment pour donner aux ondes synchronisante la forme qu'elles ont dans les systèmes et méthodes utilisés jusqu'ici.
La source de courant porteur 11, pour les impulsions ou signaux de syn- chronisation verticale, représentée en 12 sur la figure la, comprend un multipli- cateur de fréquence qui est actionné par le maître oscillateur du diviseur de fréquence du générateur de synchronisation 10 et qui fournit une onde de 529, 2 Kc.
Cette onde est représentée en 13 et elle est synchrone avec les impulsions de synchronisation horizontale fournies par le générateur 10, à la cadence de 13230 par seconde, comme il est représenté en 14. Une relation do phase constante est donc maintenue entre l'onde 13, de synchronisation verticale et les impulsions
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de synchronisation horizontale 14.
Le porteur 13 est fourni à un amplificateur accordé 15, qui est modulé par impulsions représentées en 10 et produites par le générateur de synchronisation 10, et qui se produisent à la fréquence d'exploration verticale désirée en 60.
La sortie de l'amplificateur 15, représentée en 17, consiste donc en une série des pulsations de synchronisation verticale 12, prélevée sur l'onde de fréquence radio 13, et ces impulsions ou signaux de synchronisation verticale 12 se produisent à la fréquence d'impulsions verticales ou fréquence d'images désirée de 60.
Au moyen de l'amplificateur mélangeur désigné par le numéro de référence 18, le signal de sortie 17, du tube amplificateur 15 est mélangé avec les impulsions de synchronisation horizontale 14, pour obtenir , dans le conducteur de sortie 19 le signal composite de synchronisation représenté sur la figure la.
Dans l'émetteur radio 20, ce signal composite est mélangé , de la façon bien connue , avec les signaux video de l'amplificateur 21, pour former un signal composite de télévision . Dans l'émetteur , la partie des impulsions de synchronisation verticale qui est représentée par les parties numérotées 22 de la figure la, est écrêtée ou éliminée par saturation , de la facon bien connue.
Il est visible , d'après ce qui précède , que dans le systme et les méthodes améliorées , les impulsions ou signaux de synchronisation horizontale; 14, n'ont pas besoin d'être interrompues pour permettre l'insertion des impulsions de synchronisation verticale 1Z, comme c'est le cas dans les divers systèmes proposés jusqu'ici mais qu'elles restent et sont réellement émises de façon absolument continue. En conséquence , les impulsions 14, à la fréquence de balayage horizontal de 13230 sont simplement obtenues par l'ensemble diviseur de fréquence du générateur de synchronisation 10, et elles sont mélangées aux impulsions de synchronisation verticale 12, sans qu'il soit besoin dtun amplificateur de mise en place pour l'insertion des impulsions verticales , comme on le faisait précé- demment.
Dans le système et les méthodes perfectionnés on doit noter que l'onde porteuse 13 est appliquée à la'grille du tube 15, lequel est contrôlé par le tube 57 grâce à une connexion commune de cathode figurée. Le tube de contrôle 37 est réglé pour avoir un courant de plaque suffisant pour que le tube 15 cesse d'être polarisé aux moments ou intervalles où il n'arrive aucun signal sur la grille du tube 37.
Quand les signaux verticaux 16 sont appliqués en polarité négative à la
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grille¯du tube 37, le courant , dans la résistée commune 38 du circuit des catho- des diminue jusqu'à une valeur telle que le tube 15 devient actif ce qui permet de laisser apparaître une impulsion fréquence porteuse dans le transformateur de plaque 39 du tube 15, d'ou elle est appliquée à la grille du tube 35, où elle se mélange avec les impulsions de synchronisation horizontale 14 du tube 36.
Les tubes 35 et 36 sont respectivement les tubes mélangeurs des impulsions de synchronisation verticale et horizontale respectivement, 12 et 14. Un train continu de pulsations de synchronisation horizontale 14 est aulique au tube 36 et ces impulsions sont mélangées avec celles du porteur vertical 12 dans la résistance commune 40, d'où les impulsions mixtes sont appliquées à la grille du tube 41, qui peut être un étage de charge de cathode pour sortie à faible impédance. Les impul- sions synchronisantes mixtes ou signaux de synchronisation composites montrées sur la figure la sont amenées par le conducteur 19, du tube 41 à l'émetteur 20, où elles sont superposées ou ajoutées au signal video comme il a déjà été explique.
Le signal synchronisant composite de base, représenté sur la figura ¯la est composé d'un train continu d'impulslons synchronieantes horizontales 14 et des impulsions 12 de l'onde à fréquence radio 13.
Les demi-périodes négatives des impulsions de la synchronisante verticale 12 s'étendent considérablement au-dessous de l'axe, comme il est visiule sur lu figure la, Ces demi-périodes négatives s'étendent aussi considérablement au-des.ou. de la portion négative des irions horizontales. L'égalité des portions positive et négatives de l'onde porteuse n'est pas de nature à fournir la meilleure forme de signal de synchronisation , parce que la demi-onde négative de l'onde porteuse est visible sur l'image reçue. Pour cette raison, il peut être double d'écrier catte demi-onde négotive et d'obtenir un signal résultant comme il est roprésenté sur les figures 4 et 4a.
On peut utiliser , à cet effet, un circuit analogue à celui qui est représent. sur la figure S, dans lequel les parties qui correspondent à la figure 1 et qui servent au méme objet sont désignées respectivement par les mêmas numéros de référence . Le tube 42 est monté en étage d'écrêtage ou de distorsion, de telle sorte que les saillies de l'impulsion verticale , qui étaient au-dessous de l'axe sur la figure la sont supprimées. Ceci est réalisé en polarisant le tube 42 par une tension écran assez faible et choisie telle que les pointes positives seules des ondes soient efficaces.
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Le tube 43 est destiné à supprimer toutes les composantes ajoutées dans la région des impulsions verticales et elles -sont enlevées , dans cet étage, d'une façon analogue au fonctionnement du tube 42. La sortie du tube 43 est appliquée à la grille du tube 41 et l'onde synchronisante de sortie , dans le conducteur 19 est conforme aux dessine des figures 4 et 4a. Par suite de la relation choisie pour les fréquences d'exploration, on aura un balayage entrecroisé,d'un rapport d'entrecroisement de deux. La figura 4 représente l'onde composite de synchronisation pour les images impaires tandis que la figure 4a représente cette même onde pour les images paires.
Comme il est représenté plus clairement sur la figure 5, l'onde synchronisante verticale résultant du fonctionnement des circuits de la figure 3 n'est plus une pulsation de porteur à fréquence radio, mais une série de demi-périodes positives fréquence radio, lesquelles introduisent de nouvelles composantes de fréquence dans l'onde de synchronisation.
Le porteur, avant son écrétage par le tube 42 est de tonne sinusoidale et à la fréquence choisie de 529,2 Kc. Après l'écrêtage par le tube 42,f ce signal de synchronisation est composé de semi-boucles positives se succédant à la cadence de 529200 par seconde . L'opération d'êcrêtage n'est nécessaire que pour éviter que l'impulsion de synchronisation verticale soit visible sur la récepteur
Indépendamment de ceci, il peutêtre désirable de transmettre les demiondes négatives, comme dans la figure 1, et de les éliminer au récepteur.
La suppression à l'émetteur de la boucle inférieure de l'onde porteuse n'affecte par sérieusement l'action dé la synchronisation verticale , mais les composantes basse fréquence introduites ainsi gênent quelque peu.l'action de synchronisation horizontale. Un autre effet est l'introduction de nouvelles fréquences , ce qui rend difficile , au récepteur , d'éliminer le signal de synchronisation verticale dans le signal de synchronisation horizontale. En pratique, cependant, le système et les méthodes perfectionnés proposés peuvent travailler de façon satisfaisante des deux façons indiquées, bien qu'il soit plus conforme à la théorie , du point de vue de la séparation des deux signaux de synchronisation, de travailler selon le schéma de la figure 1.
A u récepteur, représenté sur la figure 2, un amplificateur sélectif 44 est relié , comme dessiné , à la sortie du second détecteur 45, dans le but d'obtenir des impulsions de-synchronisation vertilcale. Cet amplificateur a une
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caractéristique passe-bande dans la région entre 525 et 595 Kc. Dans le circuit représenté , l'impulsion de sélection verticale est appliquée directement à la grille d'un tube à décharge gazeuse 46, ayant un facteur d'amplification relativement élevé et qui engendre l'onde de balayage vertical en dents de scie , pour le circuit de balayage vertical 47, connecté comme il est représenté aux plaques as- sociées de déviation.
Les signaux de synchronisation horizontale passent à travers un filtre 48 qui élimine le signal synchronisant vertical et sont ensuite appliqués l'ampli ficateur de synchronisation horizontale 49, qui supprime les composantes video au moyen d'une sélection d'amplitude, comme on le conçoit aisément. La sortie ae l'amplificateur 49 est, par suite, un train d'ondes continu des pulsations horizontales et ce train d'ondes est appliqué au circuit de balayage horizontal 50, avec une amplitude élevée , afin de produire une synchronisation effective de ce circuit. Du fait que les signaux de synchronisation verticale sont si rigoureusement éliminés, on peut donner, à la pulsation horizontale une grande amplitude sans avoir les effets de distorsion qui se manifestent quand les signaux de syn- chronisation verticale sont présents dans les signaux horizontaux .
Dans le fonctionnement du circuit de balayage vertical 47, la sortie du transformatour accordé 51 est appliquée à la grille du tube à décharge gazeuse 46, de telle sorte que les pulsations arrivantes de l'onde porteuse synchronisante verticale obligent ce tube à décharger les condensateurs en série 52 et 53.Apês la décharge, le tube à gaz 46 cesse d'être conducteur et les condensateurs 52 et
53 se chargent à travers la résistance 54, ce qui fournit la portion exploratrice de l'onde en dents de scie appliquée au circuit de sortie. Le tube à gaz travaille de telle sorte qu'il est essentiellement non oscillant et qu'il a absolument be- soin du signal de grille pour devenir conducteur.
A cause du fait que, dans la présente méthode , le type de pulsation synchronisante verticale employé peut être effectivement et nettement séparé des autres signaux , le signal de synchronisation qui est appliqué à la grille du tube
46 est suffisamment pur pour qu'on puisse utiliser un type non oscillant de cir- cuit de balayage, ce qui assure une action de synchronisation beaucoup plus effi- cace que si un type oscillant de circuit de balayage avait été employé , comme on le faisait auparavant.
Le circuit de balayage horizontal 50 comprend aussi un tube à décharge 55,
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et fonctionne d'une manière similaire celle qui a été décrits pour le circuit de balayage vertical.
Le système de balayage , au récepteur, est figuré sous la forme dtun tube rayons cathodiques , 56, dé construction ordinaire ', et comprend un écran fluorés' cent, 57 qui est balaye par un rayon d'électrons 58. Le rayon d'électrons 58 prend naissance dans le canon à électrons 59 et, par le moyen des plaques figurées , ainsi que des circuits de balayage 47 et 50, qui sont respectivement associés avec ces plaques , ce rayon est dévié horizontalement à la fréquence de lignes de 13230 et, en même temps verticalement , à une cadence d'images de 60. Les signaux video, fournis par l'amplificateur 60 sont appliqués , de la façon usuelle à la grille de contrôle du canon 59.
Grâce à l'usage d'une onde porteuse à haute fréquence pour la pulsation de synchronisation verticale, une bonne séparation des deux pulsations , verticale et horizontale, est possible . C'est -à-dire que la pulsation verticale peut être séparée par filtrage au moyen d'un circuit accordé , et appliquée au circuit de synchronisation verticale sans effet sensible d'interférence d'autres signaux, tels que ceux de synchronisation horizontale ou les signaux vidéo. De même, les pulsations verticales peuvent être exclues des pulsations horizontales au moyen d'un circuit filtrant qui fournira un train d'ondes plus pures , pratiquement continu et qui n'est pas interrompu pendant les intervalles où l'on envoie les pulsations verticales.
L'une des raisons pour lesquelles une synchronisation extrême-mont serrée ne pouvait pas être utilisée dans les récepteurs du type antérieur était la perturbation causée par la pulsation synchronisante verticale dans le circuit horizon- tal où 11 se développait un transitoire à basse fréquence et il fallait plusieurs périodes de la fréquence horizontale pour voir disparaître ce transitoire . Dans le système perfectionné , la synchronisation effective est réalisée en vertu du fait que la. pulsation de synchronisation verticale est substantiellement séparée par filtrage du train d'ondes synchronisant horizontal et qu'ainsi un train d'ondes horizontal plus continu est appliqué au circuit de balayage horizontal sans que des transitoires tels que ceux qui ont été mentionnés puissent apparaître.
On voit, d'après ce qui précède , que dans la méthode perfectionnée pro- poséebpour synchroniser les moyens respeotifs de balayage aux stations d'emission et de réception , il est fait un melange de signaux synchronisants , 14, émis d'une
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façon continue à la fréquence de lignes donnée avec une onde 13,à fréquence radio, qui est êraise seulement par intervalles à la fréquence d'images, ce qui donne ainsi le signal synchronisant composite qui est représente sur la figure la.
Si on considère l'aspect le plus général de l'invention , il réside dans l'emploi d'une source de signaux de synchronisation 14, produits de façon continue à la fréquence de lignes donnée, dans l'emploi d'une onde à fréquence radio qui est émise seulement dans les intervalles entre images, comme il est représenté en 12 sur la figure 1, et par l'emploi de moyens convenables pour mélenger les signaux de synchronisation 14 et l'onde radio intermittente pour obtenir le signal synchronisant composite représenté par les figures la, 4, 4a et 5.
Si onconsidère toujours l'aspect le plus général de l'invention, il réside dans un système et une méthode tels que décrits, par lesquels il est possible de se servir de circuits apériodiques de balayage pour les déviations verticale et horizontale. Dans ce cas, le circuit de balayage vertical correspond à des fréquences comprises entre 20 et 100 pps, et le circuit de balayage horizontal à des fréquences de 500 à 20000 pps.
Un circuit apériodique de balayage est un circuit de balayage qui pourra répondre à des impulsions ou à des signaux de commanda pouvant varier , en fréquences sur une étendue substantielle , c'est-à-dire une gamme de fréquences dans laquelle la fréquence la plus haute soit quatre ou cinq fois plus élevée que la fréquence la plus basse, et qui possède une telle caractéristiue de fré uance sans qu'il soit besoin de recourir à des réglages de synchronisation ou d'accond,
La possibilité de réaliser des circuits apériodiques pour le balayage , comme c'est le cas dans le système et la méthode perfectionnés proposés, constitue un avantage très important en ce que le système entier est flexible,
en ce sens que les fréquences respectives des pulsations à transmettre pour les synchronisations horizontale et verticale peuvent être changées si l'occasion ou le besoin s'en fait sentir, et les circuits de balayage du récepteur continueront à fonctionner de façon satisfaisante, sans avoir besoin de modifications ou de réglages de synchronisation ou d'accord. Si les fréquences de balayage sont changées , dans le système perfectionné, il peut'être nécessaire d'ajuster les résistances 54 et 61pour obtenir l'amplitude de balayage convenable à la sortie.
Les fréquences spécifiques , ainsi que les types de tubes qui figurent sur les -dessins,ne sont indiquées qu'à titre d'exemple et peuvent être changées suivant les besoins.
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Il reste entendu que des modifications diverses, telles qu'elles peuvent être imaginées par des spécialistes de cette technique, sont possibles sans sortir du cadre de l'invention.