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L'invention concerne un panneau de reproduction destiné à convertir des signaux électriques en une configuration de rayonnement, constitué par un support sur lequel sont appliqués des éléments assemblés en-une configuration plane et munis d'électrodes, comportant une substance qui peut s'illuminer ou s'éteindre sous l'influence de tensions y appliquées et par des éléments photo- conducteurs, qui sont disposés les uns par rapport aux autres de manière que le rayonnement produit par les premiers éléments mentionnés ne touche les éléments photoconducteurs que dans une mesure restreinte.
De tels panneaux sont utilisés entre autres pour la reproduction d'images de télévision; le signal de télévision est appliqué, après détection, comme signal.vidéo au panneau de reproduction.
Dans les panneaux connus de ce genre, il est d'usage de disposer dans le panneau deux groupes de conducteurs l'un au-dessous et l'autre au-dessus de la substance d'illumination ou d'extinction mentionnée, et les diverses ten- sions de commande,,parmi lesquelles le signal vidéo, doivent être appliquées aux deux groupes'de conducteurs, ce qui requiert un appareillage de commutation im- , portant et coûteux.
Le panneau de reproduction conforme à l'invention obvie à cet incon-[ vénient; à cet effet il comporte un ou plusieurs circuits de retardement munis de prises qui sont couplées aux montages en série d'éléments luminescents ou extinc- teurs et d'éléments photoconducteurs conjugués, tandis que les éléments photocon- ducteurs mentionnés sont disposés dans le panneau de manière qu'ils puissent être irradiés à partir d'une source de rayonnement séparée.
Le dispositif pour explorer le panneau de reproduction-présente la particularité que le signal de télévision est appliqué à un ou plusieurs cir- cuits de retardement qui sont fermés de la manière requise, alors que les élé- ments photoconducteurs sont irradiés périodiquement, pendant de courts instants, à partir d'une source de rayonnement.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limita- tif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particula- rités qui- ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de l'invention.
La figo 1 est une vue en plan du panneau de reproduction pour une Utilisation possible en télévisiono ta fig. 2a est une vue en perspective du panneau.
La fig. 2b est une coupe d'une partie de la figo 2a.
La fige 2c est un montage quelque peu modifié de cette partieo
La fig. 3 est le schéma équivalent du panneau tel qu'utilisé dans lei montage représenté sur la fig. 1.
La fig. 4 sert à expliquer le fonctionnement du montage. ;
La fig. 5 représente le panneau dans une autre application dans le domaine de la télévision.
,
La fig. 1 est une vue en plan du panneau de reproduction total 3 @ avec dispositif d'exploration. Sur cette figure, a1, a2....an sont les systèmes d'exploration, 4 est la source qui fournit le signal vidéo, 2 une électrode transparente, Zl l'impédance de fermeture E les connexions, 13, 13'..,,.les in- terconnexions, sans retardement, des systèmes a1.....an.
Sur la fig. 2a, ce panneau est montré en perspective, dans une po- sition tournée de 90 par rapport à celle représentée sur la fig. 1. La fige 1 montre que chaque système a est constitué par : un circuit retardateur 10, des Mots 9 constitués par de la matière conductrice de l'électricité, par exemple des îlots métalliques, une bande photoconductrice 8 constituée par exemple par
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de la poudre activée CdS, CdSe, et, du côté inférieur, une couche absorbant les rayons, par exemple une couche de vernis, des îlots 7 constitués par une matière conductrice de l'électricité, par exemple des îlots métalliques, une bande isolan- te galvanique 11 qui, à cet effet,
doit avoir une grande résistance ohmique et présenter une faible capacité et une bande 6 comportant la substance luminescente ou extinctrice et constituée par exemple par de la poudre de sulfure de zinc ac- tivée à l'aide de chlore et de manganèse,
ZnS(Cl, Mn)
Par substance photoconductrice, on entend une substance dont l'impé- dance spécifique peut être modifiée de manière réversible par un rayonnement corpusculaire ou électromagnétique.
Sous ces systèmes composés se trouve l'électrode transparente 2 qui fait contact avec les bandes 6. Les bandes 11 servent à supporter la bande 8 et les circuits retardateurs 10 qui y sont superposés et en même temps à éviter une liaison galvanique directe entre le circuit retardateur 10 par la bande 8 vers l'électrode 2.
Il va de soi que de nombreuses configurations sont possibles.
Une autre solution consiste par exemple à omettre les bandes 11 et à faire tourner les bandes 6 de 90 .Sur les bandes 6 se disposent-maintenant les bandes 8, de sorte que celles-ci sont suffisamment supportéeso-Les circuits retardateurs 10 sont disposés de la même manière ou tournés de 90 par rapport à la position qu'ils occupent sur la figo 2a, tandis que les Îlots 7 et 9 doivent être disposés de manière à ne pas court-circuiter les bandes 8e Au besoin, tant les bandes 8 que les bandes 6 peuvent être assemblées en couches, qui sont alors réalisées suivant une structure en mosaïque, afin d'éviter une conductivité élec- trique éventuelle dans les couches mêmes.
Une autre solution encore est esquissée à la figo 2c, sur laquelle les bandes 11 sont à nouveau omises, alors que les bandes 8-ont une forme coudée, de sorte qu'elles peuvent reposer d'une part sur la plaque 5 et d'autre part sur les bandes 9, Les circuits de retardement 10 sont disposés sur les bandes 8 sur les faces par lesquelles ces bandes reposent sur la plaque 5. L'emplacement des îlots 7 et 9 est analogue à celui qu'ils occupent sur la fig. 2a et est indiqué sur la fig. 2c. Pour veiller à ce que les circuits 10 ne fassent pas.contact avec l'électrode 2, cette dernière est maintenant également réalisée sous forme de bande et de plus, ces bandes sont interconnectées d'une manière telle qu'en- semble, elles peuvent être considérées à nouveau comme une seule contre-électrode transparente.
De ce dernier exemple il résulte que les bandes, vues géométrique- ment, peuvent se trouver entièrement ou partiellement dans la même couchée
L'ensemble est monté rigidement sur le support perméable au rayonne- ment, par exemple une plaque de verre 5, qui porte tout le système et qui permet en même temps d'observer le rayonnement produit par les bandes 6.
Dans le cas où les bandes 6 sont constituées par une substance qui, après avoir été irradiée à partir d'une source de rayonnement séparée, produit du rayonnement, mais s'éteint plus ou moins dès qu'une grande ou petite tension est appliquée, le signal de télévision doit être appliqué dans le sens négatif pour obtenir une image positi- vee
L'inversion de l'image à l'aide d'un amplificateur d'image (appelé amplificon) est possible lorsque l'image de télévision est appliquée dans le sens positif ; de plus, le rayonnement produit est alors intensifié d'une manière spé- cialeo Il en est de même lorsqu'on utilise une substance luminescente et que l'i- mage positive est uniquement renforcée par l'amplificateur d'image et non inver- sée.
Chaque système a recouvre une largeur d et, à titre d'exemple, les circuits retardateurs 10, la bande 11, la bande 6, les îlots métalliques 9 et 7 ont alors chacun une largeur ]¯- alors que la bande 8 a la longueur totale d.
3'
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Ces diverses particularités sont représentées sur la fig. 2b. L'écartement entre les systèmes a devra être aussi petit que possible afin d'assurer à l'image re- produite une définition optimum.
Chaque circuit retardateur 10 est muni d'un certain nombre de prises qui, par l'intermédiaire des îlots 9, sont reliées à d'étroites bandes transver- sales de la bande 8 et ces bandes sont reliées, par l'intermédiaire des îlots 7, à d'étroites bandes transversales de la bande 6. Les îlots 7 et 9 servent à éta- blir un bon contact entre 10,8 et 6 et font en même temps office de réservoir d'électrons.
Lorsqu'on considère la partie d'une bande transversale de la bande 8 qui n'est pas court-circuitée par les îlots 7 et 9 (c'est-à-dire sur la fige 2b la partie de la bande indiquée par 1 d' partie qui est située entre 7 et 9) com- me une résistance variable et les 3 parties correspondantes de la bande 6 comme des condensateurs, on peut s'imaginer, en des endroits séparés et -équidistants, des montages en série de R et de C entre les circuits retardateurs 10 et l'élec- trode transparente 2. Le nombre de ces montages en série par système sera égal au nombre d'îlots 7 et 9 qui est prévu entre un circuit retardateur 10 et une bande
6. De plus, ce nombre d'ilotsdevraêtreégal au nombre de points d'image par ligne de l'image représentée.
Lorsqu'on suppose par exemple 833 points d'image par li-' gne, il faudra 833 Îlots 9, et 833 îlots 7 par système a.
La description ci-dessus permet de tracer le schéma équivalent de la fig. 3, schéma sur lequel les parties correspondant à celles de la fig. 2 por- tent les mêmes chiffres de référence que sur cette dernière. Les variations de valeur des résistances 8 représentées sur la fige 3 peuvent s'obtenir en irradiant les bandes 8 à partir d'une source de rayonnement, dont le rayonnement est re- présenté par des flèches 12 sur la fig. 2.
Par rayonnement, on peut entendre ici tant de la lumière visible que de la lumière invisible (rayonnement ultraviolet et/ou infrarouge), ainsi qu'un rayonnement corpusculaire et un rayonnement élec- tromagnétique. Au besoin, on peut prendre des dispositions pour veiller à ce que cet éclair lumineux ne puisse être perçu du côté inférieur de la plaque de verre et que le rayonnement produit par les éléments des bandes 6 ne puisse pénétrer que dans une mesure limitée, dans les bandes 8, afin d'éviter toute réaction.
A cet effet, on peut disposer du côté inférieur de la bande 8 une couche absor- bant le rayonnement, mais en outre, le rayonnement de la source de rayonnement des bandes 8;peut ainsi être rendu invisible pour l'observateur. De plus, la substance photoconductrice peut être rendue sensible uniquement pour ces rayons de la source ':de rayonnement séparée, de sorte que le rayonnement différent, pro- duit par les'éléments des bandes 6, n'agit pas sur les éléments photoconducteurs.
Les circuits retardateurs 10 peuvent être réalisés de plusieurs maniè- res. C'est ainsi par exemple qu'un fil enroulé en hélice sur un.mandrin, peut être cuite après enlèvement, par mordançage du mandrin, dans une matière à haut #, afin d'obtenir le temps de retardement requis par circuit retardateur 10.
Au besoin, cet ensemble peut à nouveau être enroulé en spirale ou en zigzag, au- quel cas on prévoit chaque fois, aux endroits désirés du circuit de retardement ainsi obtenu, des prises pour faire contact avec les ilots métalliques 90
Une autre possibilité consiste à utiliser des circuits retardateurs acoustiques. 'Les signaux électriques appliqués aux circuits retardateurs doivent alors être convertis, aux entrées, en signaux acoustiques à toutes-les prises, et aux sorties les signaux acoustiques doivent convertis en signaux électriques. Ce- la peut s'effectuer par exemple à l'aide d'éléments piézo-électriques ou piézo- magnétiques.
Pour la facilité, le mémoire ne décrira qu'un dispositif comportant un circuit retardateur électrique.
Dans le cas où de tels circuits retardateurs ne peuvent être rendus transparents, la surface d'irradiation par bande 8 doit rester limitée à la sur-
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face comprise entre deux circuits retardateurs 10. La partie agissant comme ré- sistance est alors limitée à la partie non court-circuitée de l'étroite bande entre les ilots 7 et 9 (voir la fig. 2b).
Le fonctionnement du mécanisme d'exploration peut maintenant être décrit à l'aide de la figo 1, de la fig. 2 et du schéma équivalent de la fig. 3.
Le signal vidéo total est appliqué, à partir de la source 4, au air- cuit de retardement 10 de la première ligne al et traverse successivement les circuits retardateurs des systèmes al, a2 ...an pour être ramené à la source 4 rar l'intermédiaire de l'impédance de fermeture caractéristique Z1. Cette impé- dance Z1 sert à rendre aussi réel que possible le circuit de retardement total, tel qu'il est esquissé sur la figo 2, ce qui évite les réflexions ou les absorp- tions du signal appliqué dans le circuit de retardateuro
Lorsqu'on utilise par exemple un système à 626 lignes et 25 images par seconde, un temps de ligne est égal à 1 # 64 u sec.
Pour un tel 625 x 25 système, il faut alors prévoir 625 systèmes a et lorsque leur temps de retarde- ment par circuit retardateur 10 sera exactement de 64 u sec, le signal vidéo appliqué total se sera réparti, après 1/25 sec., sur le panneau de reproduction 3.
A ce moment est émis un éclair de rayonnement qui touche les bandes 8, de sorte que la résistance de la matière photoconductrice diminue, ce qui implique que les résistances 8 représentées sur la fig. 3 deviennent notablement plus petites. La résistance de cette matière peut dépasser 106 ohm/am lorsqu'elle n'est pas irradiée et être inférieure à 103 ohm/cm lorsqu'elle est fortement ir- radiée.
Par suite de cette variation de résistance, la configuration de ten- sion, qui s'était répartie le long des circuits retardateurs 10, sera à même de charger les condensateurs 6. La substance électroluminescente se trouvant entre ces armatures s'illuminera suivant la différence de potentiel ainsi obtenue en- tre les armatures des condensateurs. Lorsqu'on considère un rapport hauteur : largeur de 4:3, il faudra 4/3 x 625 # 833 points d'image par ligne et ce nombre correspond au nombre supposé d'îlots 7 et 9, de sorte que les bandes 6 sont en quelque sorte réparties en 833 points d'image, et ces points d'image s'illumine- ront de la manière esquissée ci-dessus suivant le signal vidéo appliqué.
Pendant l'illumination, un faible courant circulera, de sorte que l'on peut envisager le condensateur 6 comme shunté par une résistance, par laquelle peut s'écouler la charge fournie par l'intermédiaire du circuit retardateur. Cette fuite peut du- rer environ 1/5 sec., car, à ce moment, la configuration de tension suivante s'est répartie le long du panneau, de sorte que, lors de 1 éclair de rayonnement suivant, les condensateurs pourront à nouveau se charger.
Sans rayonnement, la résistance 8 sera assez grande, de sorte que les condensateurs 6 se chargent à peine. La petite différence de potentiel qui règne entre les armatures (par suite de l'écoulement incomplet de la charge précédente et de la petite quantité de charge amenée entre deux éclairs de rayonnement sur les armatures ne sera pas à même de provoquer de 1 électro-luminescence, car il faut toujours un certain potentiel (la valeur de seuil) pour provoquer l'illumi- nation de la substance. Ce fait est expliqué sur la fig. 4 qui donne le flux lu- mineux en fonction de la tension appliquée V. De cette figure, il résulte que, jusqu'à la valeur de seuil V1, pratiquement aucune lumière ne sera rayonnée.
Dans le cas esquissé ici, où la poudre de ZnS est activée à l'aide de Cl, Mn, on peut utiliser, pour V1, une tension continue, mais lorsqu'on utilise comme acti- vant du cuivre ou du manganèse, on ne peut utiliser qu'une tension alternative.
Aussi, pour des applications de télévision utilisera-t-on, de préférence, l'ac- tivant qui permet également l'emploi d'une tension continue. De plus, par l'em- ploi de l'activant Mn, Cl, la résistance de fuite shuntant le condensateur 6 est plus petite, de sorte que l'écoulement de la charge de 6 s'effectue au rythme dé-
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sire.
Pendant l'écoulement de la charge de condensateurs 6, de la lumière sera rayonnée, de sorte que le rendement lumineux total par point d'image sera approximativement égal à la moyenne du flux lumineux , variable avec le temps, multipliée par le temps compris entre deux éclairs lumineux.
On peut recourir à un autre procédé en répartissant les 625 systèmes en deux groupes, à savoir un groupe de systèmes impairs al, a3.... et urogroupe de systèmes pairs a2, a4... et en connectant alors chaque fois l'entrée d'un circuit retardateur du groupe impair à la sortie du circuit retardateur précédent de ce groupe et en interconnectant de la même manière les entrées et les sorties des circuits retardateurs du groupe pair, tandis que les circuits retardateurs im- pairs et pairs maintenant formés sont fermés chacun par leur impédance caractéris- tique. La source 4, qui fournit le signal vidéo constitué suivant le système de télévision interligné, est reliée d'abord au système al du premier groupe et après 1/50 sec. au système a2 du second groupe.
La configuration de tension dési- rée se sera répartie après 1/50 sec. sur le premier groupe, après quoi un éclair ' lumineux porte les points d'image correspondants à luminescence; pendant le 1/50 ' sec. suivant, la configuration de tension se répartit sur le second groupe, et un . second éclair de rayonnement assure l'illumination des points d'image correspon- dant à ce groupe.
Il y a lieu de noter que l'affaiblissement du signal après la traver-: sée d'un circuit retardateur peut être compensé, par exemple par l'insertion d'é- tages amplificateurs dans les connexions entre les circuits retardateurs. De tels petits étages amplificateurs peuvent être réalisés entre autres à l'aide de tran- sistorso
Un second moyen pour compenser les pertes dans.un circuit retarda- teur consiste à adjoindre un filtre aux bandes 8 d'une manière telle que l'inten- sité du rayonnement allant dans le sens de l'entrée vers la sortie d'un circuit retardateur augmente, de sorte que la photoconduction dans ce sens augmente jus- ju'à ce que, malgré la perte de tension dans le circuit retardateur,
la tension transmise aux condensateurs 6 soit approximativement proportionnelle au signal vidéo appliquée
On peut également modifier la sensibilité d'une bande 8 en faisant varier l'épaisseur d'une telle bande, afin de compenser ainsi les pertes dans un circuit reitardateur. Si le rendement lumineux est encore insuffisant, on peut renforcer l'image à l'aide d'un intensificateur d'image, comme il a été mention- né ci-dessus.;
Un troisième mode d'exploration est esquissé à la figo 5. Sur cette figure, sur laquelle les parties correspondant à celles de la fig. 1 portent les mêmes chiffres de référence que sur cette dernière, chaque système a est relié, à tour de rôle, pendant un temps de ligne, à l'aide d'un contacteur 14, à la sour- ce 4.
L'information pour le système en cause (par exemple le système ag) se répartit alors, en.un temps de ligne, sur le circuit retardateur correspondant 10, qui' est fermé par' son impédance caractéristique Z1. Après un temps de ligne, c'est- à-dire dans l'exemple considéré après 64 /u sec, il se produit un éclair de rayonnement pour provoquer l'illumination des points d'image correspondant au système aj. Ensuite, le contacteur 14 relie la source 4 au système aj+1 après quoi le processus se répète.
Ici aussi, on peut obtenir, d'une manière très sim- ple, l'interlignement en faisant en sorte que le contacteur 14 explore d'abord les systèmes impairs a1, a3 .... et ensuite les systèmes pairs a2, a4.,. Il va de sei que, dans ce second exemple d'exploration interlignée, le signal vidéo appliqué doit être constitué suivant le principe interligné. On peut évidemment procéder aussi à une exploration en spirale en disposant les lignes constituantes en spirale -sur l'électrode transparente 2. On peut également utiliser un système unique a, auquel on applique le système de télévision total et qui reçoit chaque .fis, après un temps de ligne, un éclair de rayonnement.
La lumière ainsi produi-
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te peut être projetée à l'aide d'un système rotatif de lentilles ou de miroirs, ligne par ligne, sur un écran.