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La présente invention concerne les systèmes élé- triques, dans lesquels des variations de signaux électri- ques sont converties en variations de lumière par des lampes à décharge dans un gaz; l'invention concerne en.. particulier des perfectionnements, grâce auxquels on peut maintenir dans de tels systèmes un rapport constant d'am- plitude entre les variations des signaux électriques et les variations d'intensité lumineuse.
Dans les systèmes de fac-similé, des signaux élec- triques,d'entrée, dont les variations d'amnlitude représen-
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tent des renseignements sur une image visuelle, sont appliqués, par l'intermédiaire d'un canal d'amplification électronique,à un tube à lueurs ou à décharge dans un gaz, qui est utilisé comme une lampe et dont la lumière est dirigée sur une matière photosensible. L'intensité de la lumière émise par le tube à lueurs varie en fonction de l'amplitude des signaux d'entrée; il en résulte que les renseignements concernant l'image visuelle et trans- portés par les signaux sont appliqués à la matière photo- sensible.
La courbe caractéristique obtenue en représen- tant l'intensité de la lumière de la lampe en fonction de l'amplitude des signaux d'entrée peut être une droite ou une courbe. Il est évident que, pour reproduire d'une manière satisfaisante le renseignement visuel sur le milieu photosensible, il est désirable que, pour une ampli- tude donnée quelconque du signal d'entrée, l'intensité de la lampe possède une valeur définie; cependant, comme on l'a indiqué plus haut, la caractéristique peut ne pas être linéaire, c'est-à-dire que le rapport entre l'intensité de la lampe et l'amplitude du signal d'entrée n'est pas néces- sairement le même pour toutes les valeurs de ce signal.
Ainsi, que la caractéristique soit linéaire ou non linéaire, il est désirable que la même caractéristique intensité- amplitude soit suivie pendant tout le fonctionnement du système.
Tant que l'amplitude moyenne des signaux reste sensiblement invariable ou ne change que très lentement, on constate qu'on obtient la même caractéristique à l'inté- rieur des tolérances exigées. Au contraire, si un change- ment relativement rapide se produit dans le niveau moyen
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des signaux, on constate qu'un tel changement est suivi d'un déplacement ou écart, dans le temps, de l'intensité de la lumière émise. Si l'amplitude moyenne du signal ap- pliqué augmente par exemple brusquement, l'intensité de la lumière émise augmente brusquement d'une manière analogue, mais une augmentation additionnelle de cette intensité se pâmait ensuite pendant une certaine période.
De même, si l'amplitude moyenne du signal appliqué diminue brusquement, l'intensité de la lumière émise diminue brusquement d'une manière analogue, mais il se produit ensuite une diminution additionnelle pendant une certaine période. Ainsi, dans les deux cas, un changement dans le niveau moyen du signal appliqué est suivi par une période de transition pendant laquelle l'intensité de la lampe est légèrement différente de celle donnée par la caractéristique correspondant à des valeurs stables.
On pense que cet écart dans le temps est causé par la sensibilité du tube à lueurs aux conditions thermiques.
Quand le courant traversant le tube à lueurs augmente; cette augmentation produit un chauffage du tube et provo- que ainsi une augmentation de la capacité d'émission de lumière du tube pour unevaleur donnée du courant traver- sant celui-ci. Inversement, si le courant traversant le tube diminue, celui-ci se refroidit et son pouvoir-émissif de lumière est diminué pour un courant d'une intensité donnée. Cette théorie explique le fait que, si le courant augmente ou diminue, et s'il reste ensuite constant, la lumière émise finalement atteint une valeur fixe corres- pondant à celle représentée par la caractéristique donnant les variations de l'intensité de la lampe en fonction de
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l'amplitude du signal, puisque la lampe atteint finalement un nouvel état d'équilibre thermique avec son ambiance.
Cette explication fait comprendre aussi pourquoi l'écart de l'intensité lumineuse ne devient significatif que s'il se produit, dans le niveau moyen du signal applique, un changement assez rapide pour rompre l'équilibre thermique.
Des variations à haute fréquence du signal, autour du même niveau moyen, ne provoquent pas l'écart d'intensité lumi- neuse, parce que ces variations à haute fréquence n'entrai- nent qu'un changement négligeable dans l'état thermique de la lampe.
L'écart de la réponse de la lampe, par rapport à la caractéristique à valeurs stables, à la suite de changements temporaires dans l'amplitude moyenne, est extrêmement indésirable dans la reproduction en fac-similé, parce que cet écart peut produire des erreurs se traduisant par des raies clairement visibles sur le sujet visuel appliqué à la matière photosensible.
Non seulement ces raies sont indésirables par elles-mêmes, mais de plus, pour maintenir ces raies dans des limites minima, accentables pour la reproduction de'l'image visuelle, il était nécessaire jus- qu'à présent d'utiliser les tubes à lueurs avec des courants considérablement plus faibles que ceux avec lesquels ils fonctionneraient d'une manière satisfaisante si l'effet d'écart ne se produisait pas (on a constaté, en diminuant l'intensité du courant, que l'effet d'écart diminue plus vite que le courant). En réalité, il y a donc un autre inconvénient, du fait que l'écart, par rapport à la carac- téristique, empêche d'utiliser toutes les possibilités des tubes à lueurs.
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. L'invention réalise des systèmes perfectionnés, dans lesquels des signaux électriques sont convertis en lumière par une lampe à décharge en atmosphère gazeuse, en évitant les inconvénients mentionnés ci-dessus ; ces systèmes, la caractéristique, qui représente les va- riations de l'intensité de la lamne en fonction du signal d'entrée dans le canal électronique, et que l'on obtient pour des valeurs stables du signal d'entrée, est également suivie quand des changements se produisent dans l'amplitude moyenne du signal d'entrée.
D'autre part, la lampe à' décharge en atmosphère gazeuse peut être excitée dans une marge de production de lumière plus grande que par le passé, et les systèmes conformes à l'invention peuvent être adaptés aux conditions différentes rencontrées dans l'action de conversion des lampes de ce type.
Le dispositif conforme à l'invention est conçu pour compenser les changements transitoires survenant dans 'les caractéristiques des lampes à décharge en atmos- phère 'gazeuse, à la suite de changements transitoires dans l'amplitude moyenne des signaux; cette compensation est réalisée en produisant un signal de correction, qui modifie l'amplitude du signal électrique sur une partie de son trajet à travers le canal, en réponse à un changement transitoire de l'amplitude moyenne, de manière que la caractéristique soit compensée et reste sensiblement la même en présence des changements temporaires de l'ampli- tude moyenne et rendant l'absence de tels changements.
On a représenté sur le dessin annexé, à titre d'exemples, deux installations conformes à l'invention.
Sur ce dessin :
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- la figure 1 est une vue schématique d'un système de fac-similé en couleurs et du système supplémentaire conforme à l'invention ; - la figure 2 est une série de graphiques qui faci- lite la compréhension de l'invention; - la figure 3 est une vue schématique montrant une variante susceptible d'être utilisée à la place du mode de réalisation représenté sur la/figure 1.
Dans la description qui va suivre on désignera des éléments analogues par des nombres analogues, mais on placera, en exposants de ces nombres, des virgules pour distinguer les uns des autres les éléments analogues.
Si on se réfère à la figure 1 on voit que le nombre 10 désigne un dispositif d'exploration ou analyse des cou- leurs ; ce dispositif est conçu d'une manière bien connue pour balayer un sujet visuel en couleurs (non représenté) et pour convertir les renseignements relatifs aux couleurs en trois signaux électriques représentant trois couleurs primaires, le jaune, le magenta et le bleu. Ces trois signaux sont appliqués respectivement par les conducteurs 11, 11' , 11", à trois canaux 12, 12' , 12'', qui seront désignés ci-après comme étant respectivement les canaux du jaune, du magenta et du bleu. En passant à travers leurs canaux respectifs, les trois signaux de couleurs sont modi- fiés à différents points de vue (qui seront expliqués en détail un peu plus loin).
Finalement, 'les signaux modifiés sortent des canaux par des conducteurs de sortie 13,13' , 13'', pour arriver respectivement dans des lampes ou tubes
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à lueurs 14 , 14' , 14'', correspondant aux trois couleurs primaires; l'intensité de la lumière par chaque tube à lueurs est une fonction de l'amplitude du signal corres- pondant. La lumière émise par ces tubes est dirigée sur trois émulsions photographiques correspondantes (non repré- sentées), de manière à imprimer sur ces émulsions les ren- seignements transmis par les signaux. Le système de fac- similé en couleurs de la figure 1 peut ainsi fournir trois reproductions constitutives en couleurs du sujet présenté au dispositif d'exploration 10.
Sur la figure 1, le canal 12 du jaune est essen- tiellement analogue, en ce qui concerne l'invention, au canal 12' du magenta et au canal 12'' du bleu ; consé- quent, à moins d'indication contraire, la description sui- vante du canal 12 s'applique également aux deux autres canaux.
Les renseignements fournis par le dispositif d'ex- ploration 10 sur le jaune apparaissent sur le conducteur 11, sous la forme de variations d'amplitude d'un signal à courant continu. Ce signal est transmis par le conducteur 11 à l'entrée de la section extrême avant 20 du canal 12.
Cette section 20 (tout en modifiant le signal de diffé- rentes manières non intéressantes dans le cas présent) convertit le signal du jaune en modulations d'un courant porteur à haute fréquence (150 kilocycles). Ce courant modulé à haute fréquence est transmis de la sortie de la section 20, par un conducteur 21, à une section 22, représentée sur la figure 1 à l'intérieur des lignes poin- tillées 23, 24,25 et 26.
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La section 22 constitue, comme on l'expliquera plus loin, une partie du canal 12 dans laquelle le rapport de transfert des signaux peut être commandé. Dans cette section 22, le '-signal du jaune, se présentant sous la forme d'un courant modulé à haute fréquence, est appliqué à une pen- thode 30, par l'intermédiaire d'un condensateur de couplage 31, qui transmet le signal à la grille de commande 32 de la penthode. La plaque 33 de la penthode est reliée par des résistances 34,35 à une source de potentiel positif (non représentée); cette plaque est connectée également, par l'intermédiaire d'un condensateur 36, avec un circuit résonnant en parallèle, qui est accordé sur la fréquence du courant porteur modulé et qui est couplé en réalité, pour cette fréquence, entre la plaque 33 et la masse, de manière à former un conducteur de plaque.
Par ailleurs, la penthode 30 est connectée de manière à agir comme un tube amplificateur. Par conséquent, la penthode 30 et le circuit résonnant en parallèle 37 forment ensemble un étage amplificateur accordé, dont¯la sortie apparait en dérivation sur le circuit résonnant. Comme il est bien connu, le fac- @ teur d'amplification de cet étage varie proportionnellement à l'impédance effective de la charge de plaque à la fréquen- ce du courant porteur.
La sortie de l'étage amplificateur accordé est reliée par un condensateur de couplage 38 et un conducteur 39 à une section suivante 40 du canal des signaux de la couleur jaune.
La section 40 comprend, dans le sens de passage des signaux, un étage amplificateur et un étage cathodyne (qui ne sont représentés ni l'un ni l'autre en détail); ces deux
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étages sont d'un type courant et remplissent des rôles bien connus. A partir de la section 40, le signal de la couleur jaune, transmis sous la forme d'un courant modulé à haute fréquence, arrive à une section 41 de redressement et de doublement de potentiel;
cette section 41 agit comme un démodulateur pour convertir lés renseignements de la cou- leur jaune de l'image visuelle en variations d'amplitude d'un signal de'courant 'continu sur le conducteur de sortie 42 de la section 41. -'
Le signal.de courant continu, correspondant à la couleur jaune et transmis par le-conducteur 42, est appli- qué à l'électrode de commande 43 d'un dispositif 44 de décharge électronique (par exemple une penthode du type 6AC7); ce dispositif est inclus dans une section 45 limitée sur le dessin par les lignes pointillées 46, 47, 48,49.
La cathode 50 du tube électronique 44 est reliée à la terre par l'intermédiaire d'une résistance variable 51, incluse dans une autre section 52 délimitée par des lignes pointillées 48' ,53, 54,55. Ainsi, les renseigne- ments relatifs à l'image visuelle et transmis par le signal sur le conducteur 42 apparaissent dans la section 52'sous la forme d'un potentiel aux extrémités de la résistance variable 51. La plaque 60 du' tube à vide 40 est en circuit avec une source d'alimentation de potentiel positif (non représentée), par l'intermédiaire d'un couplage en série avec le tube à lueurs ou lampe 14, qui peut être une lampe au néon du type R 1135 fabriqué par la société "Sylvania Electric Co".
Puisque le tube à lueurs 14 et le trajet anode-cathode du tube 44 sont ainsi couplés en série, on comprend que la variation du signal sur le conducteur 42
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produise d'une manière connue non seulement une variation proportionnelle du courant anode-cathode à travers le tube 44, mais également une variation correspondante du courant à travers la lampe 14. Cette dernière variation de courant provoque un changement correspondant dans l'intensité lumi- neuse de cette lampe. Par conséquent, l'intensité de la lumière émise par la lampe 14varie en fonction du signal d'entrée du tube 44, ou bien, ce qui est équivalent, en fonction du potentiel apparaissant dans la section 52 aux extrémités de la résistance 51.
Différents circuits ne concernant pas la présente invention ont été omis dans la description précédente et sur la figure 1.
Quand un changement accentué se produit dans le niveau moyen des signaux de la couleur jaune, un écart dans le temps se produit dans l'intensité de la lumière émise par la lampe 14, comme on vient de l'expliquer. On peut mieux expliquer la nature de cet écart dans le temps en considérant la relation entre l'intensité de la lampe et le signal d'entrée pour un système particulier, et en se référant aux courbes représentées sur la figure 2. Sur ces courbes, les absisses renrésentent sur les différents gra- Dhiques le temps écoulé, tandis que les ordonnées renrésen- tent le niveau des signaux.
Dans le système considéré, si on renrésente l'intensité de la lampe en fonction de l'am- plitude des signaux d'entrée, pur des valeurs moyennes et stables de ceux-ci, on obtient une caractéristique linéaire; autrement dit, le rapport entre l'intensité de la lampe et l'amplitude du signal d'entrée est constant. Cependant, dans de nombreux cas, la caractéristique représentant l'in-
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tensité de la lampe en fonction de l'amplitude du signal d'entrée n'est pas linéaire. Ce défaut de linéarité n'est pas nécessairement un grand inconvénient.
La particularité essentielle de l'invention réside dans le fait que la carac- téristique de fonctionnement, qui s'applique à des valeurs moyennes et stables des signaux d'entrée, est toujours suivie, même quand des changements temporaires se produisent dans la valeur moyenne du signal d'entrée, que la caracté- ristique soit linéaire ou qu'elle ne le soit pas. Dans le cas d'une caractéristique linéaire, l'extension de la ca- ractéristique à valeurs stables, aux cas dans lesquels des changements temporaires se produisent dans l'amplitude moyenne, peut être établie d'une autre manière, par exemple en maintenant constant le rapport entre l'intensité de la lampe et l'amplitude du signal d'entrée quand de tels changements apparaissent.
Puisque la variation du rapport relativement au temps est plus facilement considérée et comprise que la variation d'une caractéristique de fonc- tionnement relativement au temps, on donnera maintenant une explication en se référant à la figure 2 et en consi- dérant le rapport entre l'intensité de la lampe et l'am- plitude des signaux.
Si on considère d'abord le graphique A de cette figure, on voit que la ligne en trait nlein 60 représente l'intensité du courant traversant la lamne 14, et que la ligne pointillée 61 représente l'intensité de la lumière émise par cette lamne sous l'effet de ce courant ; valeurs de l'intensité du courant et de l'intensité lumi- neuse sont exprimées toutes les deux en unités arbitraires représéntées à la même échelle sur l'axe des ordonnées. On
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voit. que, pour fournir une explication plus claire, on a idéalisé la représentation du courant et de l'intensité lumineuse sous la forme de lignes droites simples.
En pra- tique, l'intensité du courant et celle de la lumière sont beaucoup plus irrégulières et complexes que sur le granhi- que A ; les mêmes principes sùbsistent.
A l'instant tO le courant 10 de la lampe et l'inten- sité lumineuse LO de la lampe sont supposés avoir des valeurs nulles, correspondant à la brillance minima ou "noir" des renseignements sur l'image visuelle. On suppose maintenant qu'à l'instant t1la brillance de l'image visuelle devienne maxima, c'est-à-dire qu'on atteigne "le blanc".
Dans ces conditions, l'intensité du courant à travers la lampe augmente brusquement jusqu'à une valeur I1tandis que l'intensité lumineuse L augmente d'une manière corres- pondante jusqu'à une valeur L1, les unités de mesure étant choisies de manière que I1 soit égale à L1 sur le graphique A . A partir de l'instant t1 jusqu'à un instant ultérieur t'1,le courant I de la lamue reste constant et égal à la valeur initiale augmentée I1.Pendant ce même intervalle de temps de transition, l'intensité lumineuse L, au lieu de rester constante et égale à sa valeur initiale L1après augmentation, continue à s'écarter vers le haut avec une dénivellation progressive, jusqu'au moment où elle atteint la valeur L'1 à l'instant t'1 ; à cet instant, le mouve- ment d'écart de l'intensité lumineuse peut être considéré comme négligeable.
Après l'instant t'1 le courant I et l'intensité lumineuse L restent à leurs valeurs I1 et L'1', de telle sorte'que le rapport L/1 se stabilise à une valeur qui est égale, avec les unités de mesure employées,
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au quotient de 20 unités (Dour L) par 16 unités (Dour I), c'est-à-dire à 1,25.
On suppose maintenant qu'à l'instant t2 le courant I diminue brusquement de sa valeur I1 de 16 unités à une nouvelle valeur I2 de 4 unités, c'est-à-dire diminue de 12 unités. L'intensité lumineuse L'1 subit une diminution correspondante de 12 unités depuis sa valeur L'1 de 20 unités jusqu'à une nouvelle valeur L de 8 unités. A partir de l'instant t2 jusqu'à un instant t'2 , le courant I reste constant et égal à sa valeur I2. Pendant ce même intervalle de transition, l'intensité lumineuse L s'écarte vers le bas à partir de sa valeur L2, correspondant à sa valeur initiale après sa décroissance, et se rapproche progressivement d'une horizontale jusqu'au moment où elle atteint la valeur L'2 à l'instant t2'; à partir de cette valeur L'2,le mouvement d'écart de l'intensité lumineuse peut être considéré comme négligeable.
Après l'instant t'2 le courant I et l'intensité lumineuse L restent constants et égaux à leurs valeurs respectives I2 et L'2' il en résulte que le rapport L/I est rétabli à la valeur du quo- tient de 5 unités (pour L) par 4- unités (pour I), c'est- à-dire 1,25.
Il faut remarquer que lorsque le courant diminue, comme à l'instant g2, il faut, pour atteindre la stabili- sation du rapport L/I un intervalle de ternes (t'2- t2) plus long que l'intervalle de temps correspondant (t'1-t1) nécessaire dans le cas d'une augmentation du courant. On peut expliquer cette période plus longue de transition, dans le cas d'une diminution du courant, en se basant sur la théorie de l'origine thermique de l'écart de l'intensité
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lumineuse, par le fait que le tube à lueurs demande plus de temps pour se refroidir, en réponse à une diminution du courant, que pour chauffer en rénonse à une augmentation du courant.
D'après ce qui précède, on voit que, dans le cas du système de fac-similé décrit jusqu'à présent, après un laps de temps suivant un changement prononcé du niveau moyen du courant de la lampe, le courant I et l'intensité lumineuse
L, émise en réponse au courant, ont des valeurs quantitatives et relatives dont le rapport à une valeur constante et stabilisée.
Cependant, on voit également que, pendant les intervalles de temps de transition suivant les changements de niveau du courant, le rapport entre l'intensité lumi- neuse de sortie et l'intensité du courant d'entrée, au lieu de se stabiliser, subit au contraire une variation considérable.'Cette variation s'aggrave particulièrement quand, copme à l'instant t2,la lampe à déjà fonctionné ,depuis un certain temps, le rapport L/I à cet instant étant égal,au quotient de 8 unités (nour L) par 4 unités (pour I), . c'est-à-dire à 2, au lieu de sa valeur correcte de 1,25.
Cette variation est naturellement causée par l'écart de l'intensité lumineuse qui, dans ces intervalles de temps de .transition subit une variation curviligne, avec une pente absolue continuèllement décroissante depuis sa valeur ini- tiale jusqu'à sa valeur limite de nivellement. On a cons- taté, aveé une approximation raisonnable, que la courbe de transition d'intensité-lumineuse peut être exprimée par la ,fonction exponentielle :
Lc=K1Ic (1-e-p1t) dans laquelle les quantités Lc,k1 ,Ic, e , p1 et t
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représentent respectivement ia valeur instantanée du chan- gement d'intensité lumineuse, une constante de multiplica- tionj la variation du niveau moyen du courant amorçant le mouvement d'écart de l'intensité lumineuse, la base 2,71828 des logarithmes népériens, une constante exponehtielle et enfin le temps écoulé. On comprend que la valeur Ic est affectée des signes arithmétiques + ou - suivant qu'elle- représente respectivement une augmentation ou une diminu- tion, et que la constante exponentielle p1 possède des valeurs différentes m1 et n1 pour une augmentation et pour Une diminution.
Si la constante k1 possède une valeur égale à 0,25, l'expression mathématique indiquée ci-dessus convient pour les changements de transition de l'intensité lumineuse représentés sur le graphique A.
Pour éliminer les variations du rapport L/I conformément à la présente invention, on produit un poten- tiel de correction représenté par la ligne 63 du graphique B. Ce potentiel de correction est analogue à l'écart de l'intensité lumineuse, en ce sens qu'il simule la courbe de transition de l'intensité lumineuse. Ainsi, le potentiel de correction subit également une variation curviligne avec une pente absolue décroissante pendant les intervalles de temps suivant un changement .prononcé dans le niveau moyen du signal de l'image visuelle.
Autrement dit, si, comme on le voit sur le graphique B, l'amplitude du potentiel de correction est désignée par E et si le changement d'ampli- tude pendant un intervalle de temps de transition est dési- gné par Ec,la valeur instantanée de Ec, entre les valeurs Es à l'état stable précédant et suivant un changement du niveau moyen du signal, peut être représentée par l'expres- sion :
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Ec=k2Vc (1-e-p2t) dans laquelle e et t représentent les mêmes-grandeurs que précédemment, k2 et P2 représentent des constantes, et Vc représente le changement dans le niveau moyen du signal quand ce changement est exprimé sous la forme d'un poten- tiel. Il faut noter que la quantité Vc est accompagnée res- pectivement des signes arithmétiques + ou - suivant quel'in- tensité moyenne du signal augmente ou diminue.
On utilise le potentiel de correction ainsi produit, comme on le voit sur la ligne 64 du graphique C, pour pro- voquer un changement d'amplitude Mc des signaux dans le sens opposé à celui de la variation du niveau moyen des signaux. Quand les signaux varient ainsi, le changement d'amplitude, induit dans ceux-ci par le potentiel de cor- rection, compense l'écart de l'intensité lumineuse induit par le changement du niveau moyen du signal, parce que la puissance du signal modifié diminue ou augmente l'émission lumineuse d'une quantité égale approximativement à l'aug- mentation ou diminution d'intensité lumineuse causée par le mouvement d'écart de celle-ci.
En conséquence, en uti- lisant le potentiel de correction, avec des valeurs appro- priées pour les constantes k2 et P2 et avec une relation quantitative correcte entre les valeurs du pot.entiel de correction et les amplitudes résultantes du signal visuel, on élimine sensiblement la courbe de transition de l'inten- sité lumineuse L, de telle sorte que le rapport L/I reste stabilisé à l'intérieur des tolérances usuelles exigées, à la suite des changements dans le niveau moyen des signaux.
Les résultats obtenus par la production et la réac- tion du potentiel de correction sont indiqués sur le gra-
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phique D par la ligne 65 représentant l'intensité lumineuse.
Il faut remarquer que sur ce graphique D, si la courbe de .transition de L est complètement éliminée entre les ins- tants t1 et t'1,une courbe résiduelle de transition sub- siste cependant entre les instants t2 et t'2 . Cette courbe résiduelle de transition peut être attribuée au fait que l'on utilise, dans le potentiel de correction du graphique
B, la valeur de la constante exponentielle p2 pour l'aug- mentation et pour la diminution du potentiel de correction, tandis que, comme on l'a expliqué, les courbes d'écart de l'intensité lumineuse sont caractérisées par des valeurs différentes m1 et n1 pour leur constante exponentielle p1 quand le niveau moyen du signal subit respectivement une augmentation et une diminution.
Pour produire le potentiel de correction représenté sur le graphique B, en vue de faire varier l'amplitude du signal visuel, telle qu'elle est représentée sur le graphi- que C, on utilise, conformément à l'invention, pour le canal 12 des signaux de la couleur jaune, un circuit 70 de modification de potentiel (figure 1). Dans ce circuit 70, une résistance 71 à grande impédance et un condensateur 72 de grande capacité sont connectés ensemble pour former un circuit d'intégration ; est bien entendu que ce circuit d'intégration agit plutôt comme un générateur de potentiel exponentiel que comme un véritable intégrateur au sens mathématique du mot.
Pour que ce circuit,d'intégration fonctionne correctement, on peut donner à la résistance 71 une valeur de 1 mégohm et au condensateur 72 une capacité de 16 microfarads.
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Ces deux éléments forment un couplage en sé- rie, qui est connecté à une extrémité, par l'intermédiaire d'un conducteur 73, à la résistance de cathode 51 de la pen- thode 44, et qui est mis à la masse par son autre extrémité; ainsi, ce couplage reçoit le potentiel développé dans la sec- tion 52. Il faut se rappeler que ce potentiel de résistance de cathode représente le signal de l'image visuelle et repro- duit avec précision les variations du niveau de ce signal.
En conséquence, une augmentation prononcée du niveau moyen de ce signal provoque la charge du condensateur 72, avec l'apparition correspondante, aux bornes de ce condensateur, d'un potentiel croissant suivant une loi exponentielle, tandis qu'une diminution brusque du niveau moyen du signal provoque la décharge du condensateur 72, avec l'apparition correspondante à ses bornes d'un potentiel décroissant sui- vant une loi exponentielle. Ainsi, le circuit intégrateur de la résistance 71 et du condensateur 72 produit aux bor- nes de celui-ci le potentiel de correction E représenté sur le graphique B (fig. 2).
Le potentiel de correction, apparaissant à la borne 80 non à la masse du condensateur 72 (fig.1), est transmis par un circuit de réaction, comprenant les résis- tances d'atténuation en thyrite 81, 82 à une autre résis- tance en thyrite 83, qui commande le rapport de transfert de signal dans la section 22 du canal 12 de la couleur jaune. On doit se rappeler aussi que, dans la section 22, les signaux "jaunes" de l'image visuelle se trouvetsous la forme de modulations d'un courant porteur à haute fréquence.
La résistance 83 est en réalité reliée, pour cette fréquence, au circuit résonnant 37 par un conducteur 84, connecté à
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une extrémité de la résistance 83, et par un condensateur shunté 85 à fréquence radio, connecté entre l'autre extrémi- té de la résistance 83 et la masse. La résistance 83 réalise aussi, par l'intermédiaire du conducteur 84, un trajet pour le courant, qui est créé dans le circuit 70 de modification de potentiel en réponse au potentiel de correction engendré aux bornes du condensateur 72; ce courant passe par la jonc- tion 80, les résistances en thyrite 81, 82, la résistance en thyrite 83, le conducteur 84, le circuit résonnant 37, et revient ensuite à la masse.
Comme il est bien connu, une résistance en thyrite laisse passer un c.ourant, qui est une fonction expo- nentielle du potentiel appliqué. On peut donc dire qu'un tel élément en thyrite possède une résistance non linéaire va- riant en sens opposé par rapport au courant qui la traverse.
Si on suppose qu'un potentiel croissant de correction appa- raisse sur le condensateur 72, ce potentiel produit à travers la résistance 83 un courant, qui augmente grosso modo d'une manière exponentielle, de sorte que la résistance de l'élé- ment 83 diminue d'une manière c orrespondante. La résistance 83, considérée en fonction du signal de couleur transmis par le courant porteur modulé dans la section 22, constitue un élément significatif de la charge de plaque pour la penthode d'amplification 30. Comme on l'a expliqué précédemment, le facteur dtamplification d'un étage amplificateur de penthode ' varie en fonction de l'impédance de la charge de plaque.
Par conséquent, quand la résistance de l'élément 83 en thyrite est diminuée par le courant induit provenant du potentiel de correction, l'impédance de la charge de plaque de la pen- thode 30 est diminuée d'une manière correspondante à la fré-
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quence du courant porteur. Il en résulte que le rapport de transfert du signal, pour le courant porteur modulé entre l'entrée et la sortie de la section 22, varie de manière à diminuer l'amplitude du signal de sortie par rapport à celle du signal d'entrée. Ainsi, on voit que l'élément 83 en thyrite constitue un moyen pour commander le rapport de transfert des signaux dans la section 22.
Si le rapport de transfert des signaux dans , la section 22 diminue ainsi, il est évident que la puissance du signal apparaissant sous la forme d'un courant continu sur la grille de commande 43 de la penthode 44 diminue égale- ment. Cette diminution de la puissance du signal dans la pen- thode 44 réduit le courant traversant la lampe 14, de manière à contre-balancer (comme on le voit sur le graphique C de la figure 2) la tendance de l'intensité lumineuse à s'écarter vers le haut en réponse à une augmentation du niveau moyen, .du ..signal.
D'une manière analogue à celle que l'on vient d'expliquer, la résistance effective de l'élément en thyrite 83 augmente en présence d'un potentiel décroissant de correc- tion apparaissant sur le condensateur 72, de manière à aug- menter l'impédance de la charge de plaque de la penthode 30 dans la section 22, et à augmenter par conséquent le rapport .de transfert des signaux dans cette section. La puissance des signaux dans la penthode 44 augmente donc, afin d'aug- menter l'intensité du courant de la lampe 14 d'une quantité nécessaire pour compenser la tendance de l'intensité lumi- neuse à s'écarter vers le bas après une diminution brusque dans le niveau moyen du signal visuel.
Les éléments résistants 81, 82 en thyrite
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possèdent la même caractéristique potentiel-courant que l'élément en thyrite 83. Ces éléments 81, 82 constituent des éléments de circuit destinés à atténuer la valeur du -potentiel de correction appliqué à la résistance 83. Puisque tous ces éléments possèdent des caractéristiques analogues, on voit que le potentiel aux bornes de la résistance 83 est de correction directement proportionnel au potentiel/, même si cette der- nière résistance ntest pas linéaire et se trouve en série avec des résistances de division de potentiel.
Cependant, il n'est pas essentiel, pour la présente invention, de maintenir une proportionnalité rigoureuse entre le potentiel de correc- .tion et la fraction de celui-ci apparaissant sur la résis- tance 83,
On peut déterminer, d'une manière bien connue dans la présente technique, les valeurs appropriées des cons- tantes k2 et P2 dans l'expression indiquée précédemment pour le potentiel de correction; on¯sait également établir la re- 'lation quantitative correcte entre ? '(potentiel sur la résis- tance de cathode 51) et Mc (variation'-de réponse dans l'ampli- tude du signal visuel).
Cependant, pour faire varier cette relation quantitative on prévoit une commande réglable consis- tant en une résistance variable 90 connectée entre la masse et la jonction des éléments de résistance en thyrite 82, 83, Le réglage de la résistance variable 90 modifie en effet la valeur de la constante k2 dans l'expression indiquée précédem- ment pour le potentiel de correction.
On a représenté sur la figure 3 un autre mode de réalisation, associé avec le canal 12 des signaux de la couleur jaune (fig. 1); sur cette figure 3, les mêmes nombres de référence désignent les éléments analogues à des éléments
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de la figure 1. Ce mode de réalisation se présente sous la .. forme dtun circuit 100 de modification de potentiel, qui re- çoit comme précédemment dtun conducteur 73 un signal d'en- trée venant de la cathode 50 de la penthode 44, et qui ren- voie par le conducteur de retour 84 son signal de sortie dans le canal des signaux de la couleur jaune;
ce signal de sortie est appliqué dans la section 45 de ce canal, par l'in- termédiaire de la grille d'arrêt 101 de la penthode 44. Le circuit 100 de modification de potentiel comprend un conden- sateur 102, une première résistance 103 et une deuxième ré- sistance 104; ces deux résistances sont disposées en série dans cet ordre entre le conducteur 73 et la masse. Ces été- ments du circuit 100 peuvent avoir respectivement des va- leurs de 16 microfarads, 1 mégohm et 3 mégohms. Le circuit comprend aussi un redresseur 105 constitué par une diode connectée entre la masse d'une part et la jonction des résis- tances 103, 104 d'autre part.
Le conducteur de sortie 84 du circuit 100 est connecté à la jonction du condensateur 102 et de la résistance 103, de manière à transmettre à la grille d'arrêt 101 de la penthode 44 le signal se présentant à cette j onc tion. Il faut remarquer que sur la figure 3, par contras- te avec la figure 1, la grille d'arrêt 101 n'est pas connec- tée à la cathode 50 de la penthode.
La résistance de cathode 51, dans la section 52 du canal 12 des signaux de la couleur jaune, fournit un potentiel correspondant au signal de la couleur jaune. En réponse à une augmentation brusque du niveau moyen de ce po- tentiel, la grille d'arrêt 101, du fait de son couplage avec la cathode 50 par l'intermédiaire du conducteur 84 du con- densateur 102 et du conducteur 73, subit une brusque augmen-
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tation correspondante de potentiel, parce que le potentiel entre los bornes du condensateur 102 ne peut .pas varier'ins- tantanément.
La transconductance de la penthode 44 varie dans le même.sens que le potentiel sur sa grille d'arrêt. Par'con-' séquent, immédiatement après une augmentation brusque du ni- veau moyen du signal, la penthode 44 présente initialement--. une transconductance élevée, permettant le passage d'un cou- rant relativement intense à-travers son circuit anode-cathode et d'un courant correspondant à travers la lampe 14.
Après le changement brusque du niveau moyen, le condensateur 102 commence cependant à se charger négative- ment sous l'effet du courant allant du condensateur à la masso en passant par la résistance 103 et la diode 105; le condensa- teur 102 et la résistance 103 forment ensemble un circuit d'intégration, qui engendre sur le condensateur un potentiel décroissant et exponentiel, représenté par la ligne 66 sur le graphite E pour l'intervalle de temps t'1- t1 (fig. 2).
Ce potentiel décroissant et exponentiel est transmis par le conducteur 84 à la grille'd'arrêt 101 de manière à diminuer dans une proportion correspondante la transductance de la pen. thode 44. Ainsi, le courant traversant la lampe 14 diminue dans une proportion correspondante pour compenser'la tendance de ltintensité lumineuse de la lampe à s'écarter vers le haut; en réponse à l'augmentation du niveau moyen du signal transmis par le conducteur 42 à la grille de commande 43 de la penthodc 44. Il en résulte, comme le montre la ligne 67 représentant l'intensité lumineuse sur le graphique F (fig. 2), que la courbe de transition, qui caractérise le canal des signaux de la couleur jaune en l'absence d'un circuit modificateur de potentiel du type décrit.ebt supprimée.
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On remarquera que, dans le cas de l'exemple représenté sur la figure 3 et conformément à la description précédente, c'est la section 45, contenant la penthode 44,' qui possède le rapport de transfert susceptible d'hêtre com- mandé. Le rapport entre la puissance des signaux d'entrée sur ltélectrode de commande 43 et la puissance des signaux de sortie (sous la forme de variations du courant anode- cathode) venant de la penthode 44 est commandé par le poten- tiel apparaissant sur la grille d'arrêt 101, qui commande la transconductance de la penthode.
On rappellera que, dans l'exemple représenté sur la figure 1, la présence d'une diminution brusque du niveau moyen des signaux a.pour résultat une diminution considérable, mais cependant le maintien résiduel, de l'é- cart de l'intensité lumineuse, comme on le voit sur le gra- phique D, dans l'intervalle de temps entre les instants t2 et tt2. Comme on l'a indiqué précédemment, cet écart ré- siduel peut être expliqué en considérant l'expression mathé- matique donnant le changement de transition de l'intensité lumineuse, puisque la constante exponentielle p1 possède des valeurs respectivement différentes p1 et m1 pour une augmentation et une diminution dans le niveau moyen des si- gnaux.
Au contraire, dans l'expression mathématique (éta- blie précédemment) du potentiel de correction, produit dans l'exemple de la figure 1, la constante exponentielle p2 pos- sède la même valeur, m2 par exemple, dans les deux cas d'une augmentation ou dtune diminution du niveau moyen des signaux. Tandis que l'écart résiduel représenté sur le gra- phique D est si faible qutil constitue un facteur insigni- fiant dans de nombreuses opérations de systèmes de fac-simil
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il existe par contre d'autres opérations dans lesquelles il faut nécessairement supprimer l'écart résiduel. Cette élimi.. nation est réalisée dans le mode de réalisation de la fi- gure 3.
En ce qui concerne le mode de compensation de l'écart résiduel, en présence d'une augmentation du niveau moyen des signaux, le condensateur 102 de la figure 3 est chargé négativement par un courant venant du condensateur et passant à la masse par l'intermédiaire de la résistance 103 et de la diode 105. Dans ces conditions, la diode 105 agit comme un élément de court-circuit entre la résistance 103 et la masse; il en résulte que la constante exponentielle P2, pour le potentiel de correction apparaissant sur le c.on- densateur 102, possède une valeur m2; qui est déterminée uniquement par la capacité et la résistance respectives du condensateur 102 et de la résistance 103, la valeur de la résistance 104 étant absolument exclue de cette détermina- tion.
Quand il se produit au contraire une diminution dans le niveau moyen des signaux le condensateur 102 commence à se charger positivement par un courant allant de la masse au condensateur par l'intermédiaire des résistances 104 et 103. Dans ce dernier cas, la diode 105 agit comme, un circuit ouvert. Ainsi, dans ce cas, la constante exponentielle P2, pour le potentiel de correction sur le condensateur 102,. possède une valeur n2déterminée par la valeur de la résistance 104, ainsi que par la résistance et la capacité respectives de l'élément 103 et du condensateur 102; la valeur n2 est plus grande que la valeur m2.
En conséquence, la diode 105 constitue un discriminateur de polarité, qui donne des va- leurs instantanées différentes à la pente du potentiel tem-
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poraire de*correction, suivant que le niveau moyen du signal subit une augmentation ou une diminution.
Par suite de l'action de la diode 105 et comme on l'a montré en comparant les intervalles (t'2-t2) et (t'1-t1) sur le graphique E de la figure 2, un potentiel de correction décroissant demande plus de temps pour attein- dre sa variation limite d'amplitude (à l'instant t'2) qu'il n'en faut à un potentiel croissant de correction pour attein- dre sa variation limite d'amplitude (à l'instant t'1). En proportionnant correctement les valeurs des résistances 103, 104 et du condensateur 102, on peut obtenir des courbes respectives, pmur les potentiels de correction respective- ment croissant et décroissant, de manière que le rapport L/I soit à peu près totalement stabilisé, comme on l'a montré sur le graphique F, à la fois pour une augmentation et pour une diminution dans le niveau moyen des signaux.
Le rapport L/I étant complètement stabilisé, comme on l'a expliqué, on peut éliminer totalement les raies indésirables mentionnées précédemment et tendant à apparaître sur l'image visuelle reproduite. D'autre part) on peut utiliser les tubes à lueurs dans une gamme beaucoup plus large de courant qu'on ne pouvait le faire jusqu'à présent.
La description précédente concerne principa- lement les circuits de stabilisation du rapport L/I pour le cas particulier du canal des signaux électriques de la cou- leur jaune dtun système fac-similé; cependant, il est bien entendu qu'on peut utiliser le même dispositif pour stabi- liser les rapports L/I dans un certain nombre de canaux correspondant à différentes couleurs, comme par exemple
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dans la disposition représentée par de simples rectangies sur la figure 1.
Il est bien entendu également que la pré- sente invention peut être appliquée à des systèmes de fac- similé en blanc et noir et en réalité, à tout système dans lequel on désire réaliser une grande stabilité de la carac- téristique obtenue en représentant la puissance dtun signal; appliqué par un canal à une lampe, en fonction de l'intensi- té lumineuse émise par la lampe en réponse au signal. Il faut remarquer aussi que l'invention est applicable, aussi bien dans le cas où le signal de correction est appliqué sous la forme d'un courant porteur modulé à haute fréquence (mode de réalisation de la figure 1), que dans le cas où il est appliqué sous la forme d'un signal variable de cou- rant continu (mode de réalisation de la figure 3).