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ARRANGEMENT DE TUBE CAMERA DE TELEVISION AVEC REGLAGE DU FONDU.
(ayant fait'objet d'une demande de brevet; deppsée aux B.U.A. le 24 janvier 1952 au nom de C.
La,-son, non encore accordée à @e jour - declaration de la déposante -).
Cette invention se rapporte à des systèmes de tube de captage de télévision et en particulier à un tube camera de télévision avec réglage de l'intensité lumineuseo
Dans les systèmes de télévision on a souvent besoin de produire des effets d'augmentation ou de diminution d'intensité lumineuse des images, ou encore de contrôler les systèmes d'image en vue de superposer des images fantomes à l'image de scèneo Divers types de systèmes utilisant un ou plusieurs, tubes de camera ont été proposé dans ce buto
Dans la demande de brevet américain N 142 0477 du 4 février 1950 on a décrit une caméra ou un tube de captage de télévision dans lequel un élément de mosaïque est d'abord porté à un potentiel positif suite au balayage de la surface par un premier rayon.,
une image est ensuite imprimée sur cette mosaïque afin de réduire le potentiel positif de quantités variables suivant la clarté de l'image, puis la mosaïque est balayée par un second rayon pour ramener le potentiel positif à une valeur encore plus basse et substantiellement constante pour lire les signaux d'image d'emmagasinage.
D'autres systèmes ont été proposés dans lesquels les signaux d'images sont obtenus en portant une mosaïque à un potentiel de référence unique au moyen d'un canon unique de balayageo
Un but de l'invention est de fournir, dans les tubes caméras des types décrits ci-dessus, des circuits de controle pour régler la tension de référence d'un canon à.
électrons dans le but de régler les signaux d'images pour produire les effets désirés tels que l'apparition ou l'évanouissement de l'image ou la présentation d'images fantomeso
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Suivant les caractéristiques principales de l'invention il est prévu un circuit générateur de signal d'image comprenant des moyens d'emmagasinage de charge, des moyens pour emmagasiner des signaux d'images, des moyens pour ramener lesdits moyens d'emmagasinage à un potentiel de référence une fois par cycle d'image, des moyens pour décharger les moyens d'emmagasinage sous l'influence d'un bombardement par radiations et un dispositif pour faire varier les potentiels de référence contrôlant l'émission de l'image en relation de temps avec le bàlayage de l'image.
Suivant une caractéristique de l'invention il peut être pourvu un tube générateur de signal comprenant une mosaïque d'emmagasinage de charge une première source de faisceau d'électrons pour balayer normalement ladite mosaïque afin d'y appliquer un potentiel positif de charge de référence de valeur déterminée, des moyens pour décharger sélectivement cette mosaïque à des potentiels plus bas suivant un motif de signal, un second canon à électrons pour balayer la mosaïque en vue de réduire, la surface à un second potentiel positif de référence de valeur déterminée, et des moyens comprenant une source de tension de contrôle pour contrôler la vitesse des électrons d'un desdits canons à électrons en vue de faire varier le potentiel de référence de charge appliqué à la mosaique.
Suivant les caractéristiques de l'invention ci-dessus mentionnées, la source de contrôle peut être simplement une tension variable pouvant être en synchronisme avec le balayage par le faisceau du premier canon lequel sert à réduire sélectivement la vitesse du faisceau d'électrons en vue d'y produire une charge positive plus basse, d'où il résulte effectivement un fondu des signaux d'image de sortie après balayage par le deuxième canon. Cette source de contrôle peut encore être variée suivant les différentes tensions de signal d'image pour imprimer sur la mosaïque des charges positives variables produisant dans le circuit de sortie un double ou une image fantome de signaux appliqués en plus de la scène normalement balayée.
Les objets et caractéristiques de l'invention précédemment mentionnés, ainsi que d'autres et la manière de les réaliser deviendront plus apparents en se référant à la description qui fait suite prise en conjonction avec les dessins qui l'accompagnent, où : la Fig. 1 est un schéma partiellement en coupe d'un tube caméra et d'un système de télévision illustrant l'usage de l'invention la Fig. 2 est le schéma de circuit montrant un type spécifique d'arrangement de circuit de contrôle utilisable dans le système de la Fig.
1. la Fig. 3 est une représentation graphique pour expliquer le fonctionnement du système suivant l'invention.
Se référant à la Fig. l, on y montre à titre d'exemple un tube caméra 1, qui peut comprendre une cathode photo-électrique 2, une mosaïque à double face 3 , une électrode collectrice 4, un premier et un second canons électrons 5 et 6 avec leurs moyens respectifs de déflexion 7 et 8.
Des bobines de convergence 9 et 10 peuvent être prévues pour concentrer des électrons issus de la photo-cathode 2 sur la mosaïque 3.
Le premier canon à électrons 5 peut comprendre une cathode 11, une électrode de contrôle 12 polarisée négativement, une électrode d'accélération et de concentration 13 et les électrodes de déflexion 7. Les générateurs de balayage, horizontal 14 et vertical 15, sont couplés aux plaques respectives de déflexion 7 et contrôlés par une source de synchronisation commune 16. Puisque le faisceau du canon 5 ne sert qu'à produire la charge positive initiale sur la mosaïque 3 , les générateurs de balayage 14 et 15 peuvent être de n'importe quelle construction désirée et ne doivent pas suivre le motif régulier de balayage d'image.
Par exemple, ces
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générateurs de balayage peuvent fonctionner en spirale afin d'appliquer la charge soit à partir du bord extérieur de la mosaïque vers le centre ou pour balayer à partir du centre vers l'extérieur. Le type régulier rec- tangulaire de champ de balayage ou tout autre forme désirée peut encore ê- tre utilisée Après l'application de cette charge à la mosaïque 3 ou simul- tanément avec ladite application l'image à émettre peut être appliquée à travers un système de lentilles à la photo-cathode 3.
L'image d'électrons émise par la photo-cathode 2 est dirigées vers la mosaïque 3 à une vitesse insuffisante pour produire une émission secondaire d'électrons et tend donc à réduire toute charge positive sur la dite mosaïque 3 suivant les varia- tions de luminosité de l'image à émettre.
Dès que les signaux d'image ont été imprimés sur la mosaïque 3 on fait f@ctionner le canon à électrons 60 Ce canon peut comprendre une cathode 18, une électrode de contrôle 19à polarisation négative et un assemblage d'électrode d'accélération et de concentration 20 à polarisation positive, et les éléments de balayage 80 Des générateurs de balayage hori- zontal 21 et vertical 22, sont prévus pour l'électrode de déflexion corres- pondante 8 et sont synchronisés par la source de synchronisation 23, qui à son tour est synchronisée sur la source de synchronisation 16.
Le fais- ceau du canon d'électrons 6 a une vitesse insuffisante pour produire une émission secondaire d'électrons et a une densité suffisante pour réduire les charges sur l'électrode 3 à une valeur constante essentiellement né- gativeo En balayant la mosaïque avec le faisceau du canon 6 les signaux d'image correspondant à ceux emmagasinés sur la mosaïque 3 sont émis par l'intermédiaire du transformateur 24 dont le secondaire débite dans un cir- cuit de sortieo
Puisque de préférence le canon d'électrons 5 n'opère pas pendant le balayage du canon 6 on peut prévoir un générateur de suppression d'effa- cement 25, contrôlé par l'onde du générateur de balayage vertical 22,afin de libérer le canon 5 après achèvement du balayage de lecture d'image par le canon 60
L'appareillage décrit jusqu'à présent en conjonction avec la Fig.
1 s'accorde substantiellement avec le fonctionnement des systèmes décrias dans l'application N 142477 mentionnée ci avanto
Suivant la présente invention l'image de sortie est aussi contrô- lée en appliquant les tensions requises de modulation au faisceau d'élec- trons du canon 50 Pour ce faire on a prévu une source de contrôle 26 dont l'énergie de contrôle peut être appliquée à l'électrcae 13.Un atténuateur 27 est montré dans le circuit d'énergisation d'électrode dans le but de régler l'énergie de signal de la source de contrôle 26 à l'électrode 13.
En vue du fait qu'il puisse être requis de faire varier l'énergie de la source 26 en synchronisme avec le balayage du faisceau du canon 5 une con- nexion de synchronisme 30 peut être prévu entre la source de synchronisa- tion 16 et la source de contrôle 26. La tension de sortie de la source 26 peut être appliquée au tube caméra 1 à des instants prédéterminés lorsqu'on désire contrôler les signaux d'image. Pour cette raison le circuit est con- necté par l'intermédiaire d'un commutateur 28 afin de pouvoir le déconnec- ter quand on veut seulement transmettre l'image décrite.
Si les générateurs de balayage 14 et 15 sont conçus de manière telle qu'on utilise un canon 5 dont le faisceau balaye le champ en spira- le, on appliquera progressivement à l'électrode 13 les tensions négatives de la source de contrôle 26 afin de réduire progressivement la brillance des signaux d'image tels qu'ils sont transmiso Ceci donnera effectivement un évanouissement circulaire des signaux d'imageo Si:, par ailleurs, on fait usage des balayages réguliers, horizontal et vertical, les signaux de con- trôle produiront alors un évanouissement graduel du haut vers le bas du champ.
Ce type de contrôle de fondu peut etre conçu pour fonctionner soit avec un balayage à champ unique soit avec un balayage à plusieurs champso
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Au lieu de contrôler l'image au moyen du niveau positif de référence produit par le canon 5, on peut effectuer le contrôle au moyen du réglage du niveau de référence produit par le canon 6. Ceci peut être réalisé en déplaçant les commutateurs 28 et 20A vers la gauche suivant les indications de manière telle que la source de contrôle 26 soit appliquée à l'électrode 20 du canon 60
Pour avoir un exemple de la manière dont les divers niveaux de référence peuvent être réglés pour varier le signal, on se réfèrera au graphique de la Fig. 3.
L'idée générale consiste à profiter du type de tube à emmagasinage dans lequel la mosaïque est portée à un potentiel de référence, une fois par champ, pour l'insertion d'une image fantôme ou de signaux de fondu en faisant varier le potentiel de référencée Dans le tube et le circuit représentés à la Fige 1 il y a deux potentiels de référence correspondant aux points a et c du graphique 3. a représente le potentiel positif auquel doit être partée la mosaïque au début de chaque champ. Le potentiel décroit ensuite selon la courbe ab sous l'influence de la lumière incidente. Lors du balayage de la mosaïque le potentiel est abaissé au niveau c. On réalisera que le signal de sortie à une amplitude égal à la différence des valeurs b et c.
Si on fait décroître a jusqu'à la valeur a', le signal de sortie a une amplitude b'c inférieure à bc.
Cependant, le même résultat peut être obtenu en augmentant la tension de référence c jusqu'au niveau c'. Le potentiel de référence reste encore le même mais après application de l'effet lumineux le signal de sortie devient bc' d'amplitude égale à b'c comme on peut aisément le constater sur le graphique. De plus, ce principe général d'effectuer le contrôle par réglage variable du potentiel de référence peut être appliqué à des tubes où l'on n'utilise qu'un potentiel de référence au lieu de deux de la réalisation décrite ci-avanto
La source de contrôle 26 peut encore recevoir de l'énergie de signaux d'image d'un tube caméra séparé afin que cette image, en plus de celle déjà appliquée à la photo-cathode 2,apparaisse dans les signaux de sortie.
Dans ce cas il peut être désirable d'avoir un type de contrôle double qui augmente la brillance de cette image supplémentaire ou la fait évanouir, ce qui peut être réalisé au moyen d'un réseau atténuateur 27.
Dans certains cas on peut vouloir superposer cette image fantôme au signal d'image du tube 1 et ensuite éteindre complètement ce tube et transmettre la nouvelle image par le second tube.
A titre d'exemple d'arrangement possible de circuit répondant à chaque but d'utilisation, la Figo 2 montre avec plus de détails les éléments 27-30 de la Figo 1.
On a supposé que l'on désire, au gré de l'opérateur, introduire un évanouissement circulaire ou une seconde image fantôme. L'image fantôme est obtenue du film 31 et projetée par la lentille 32 sur la cathode translucide 33 du tube 34; ce tube est indiqué à la Figure comme un dissecteur, balayé par les bobines 35 lesquelles sont excitées par les générateurs de balayage 36,37, ces derniers sont synchronisés par l'intermédiaire du conducteur 30 avec la source de synchronisation de la caméra principale. Les sources de tension alimentant le dissecteur ne sont pas montrées. Le signal de sortie du tube 34 est amplifié dans l'amplificateur 38 et alimente alors par l'intermédiaire du commutateur 39 l'atténuateur 27.
Le curseur 40 de l'atténuateur 27 peut être manoeuvré manuellement et est connecté au commutateur 28 qui est montré aussi à la Fig. 1. On voit que l'image fantôme telle qu'elle est enregistrée sur le film 31 apparaîtra plutôt vive à la sortie du tube principal, si le curseur 40 est situé à l'extrémité gauche de l'atténuateur, tandis qu'elle s'évanouira complètement si le curseur 40 est déplacé vers l'extrémité droite. Evidemment, si le commutateur 28 est ouvert, il n'y aura pas d'image fantôme.
La source de synchronisation 16 est supposée fournir un balayage
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en spiral, dirigé par exemple de l'extérieur du champ vers le centre. En synchronisme avec ladite source de synchronisation par l'intermédiaire du conducteur 30 un générateur d'ondes en dents de scie donne un balayage pour chaque champ spiraléo Si l'on place le commutateur 39 dans sa position supérieure, cette tension en dents de scie est appliquée à l'atténuateur 27 et ainsi on peut augmenter ou diminuer la clarté de l'image vers son bord extérieur, suivant la polarité de la tension en dents de scie.