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L'invention concerne un dispositif de commutation pour convertir un signal électrique variable avec le temps en un signal électrique fonction de l'em- placement, conversion qui, par suite de pertes, est accompagnée d'une atténuation, augmentant de point en point, de l'amplitude du signal appliqué, et dans lequel le signal ainsi obtenu en fonction de l'emplacement est appliqué à une bande ou une plaque.
Dans de tels dispositifs, cette conversion s'effectue par le fait que le signal électrique variable avec le temps est appliqué à un ou plusieurs cir- cuits retardateurs qui comportent, en divers points, des prises et qui, par l'in- termédiaire de ces prises, sont reliés à une bande ou uneplaque, par exemple en matière photoconductrice.
Si, après un temps déterminé, le signal total est re- tardé de façon qu'à chacune des prises règne exactement la tension qui, abstrac- tion faite des pertes, correspond à l'information requise en cetendroits il se produit, pendant un court instant, la mise en circuit d'une source de rayonnement qui irradie la bande ou la plaque photocuondutrice, de sorte que celle-ci devient bonne conductrice, ce qui permet de transmettre l'information de chacune des pri- ses aux éléments reliés à la bande ou la plaque photoconductrice.
De tels dispositifs sont utilisés entre autres pour reproduire des images de télévision, auquel cas les éléments reliés à la bande ou à la plaque sont en une matière à propriétés électroluminescentes, tandis que le signal ap- pliqué est le signal de télévision, de sorte que les éléments s'illuminent au moment où la source de rayonnement est mise en circuit et cela en fonction du si- gnal de télévision appliqué.
Cet agencement présente cependant un inconvénient; dans le circuit re- tardateur se produit une certaine perte de tension, qui dans des' cas déterminés, peut être très notable. ,
Afin d'obvier à cet inconvénient, le dispositif de commutation confor- me à l'invention présente la particularité que la conductivité de la bande ou de la plaque augmente de point en point.
La bande ou la plaque utilisée dans ledit dispositif de .commutation présente la particularité que la matière dont-est constituée la bande ou la pla- que est appliquée de manière que, suivant l'utilisation dans ledit dispositif de commutation, la conductivité de la bande ou de la plaque augmente de point en point.
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.
Les fig. 1, 2 et 3 montrent quelques formes de réalisation de bandes photoconductrices.
La fig. 4 représente une plaque photoconductrice.
La fige 5 représente un dispositif commutateur utilisant une bande photoconductrice telle que-représentée sur la fig. 1. la fig. 6 représente un dispositif de reproduction utilisant une plaque telle que représentée sur la fig. 4.
Les fig. 7 et 8 montrent d'autres formes de réalisation à l'aide de- bandes phoconductrices.
La fig. 9 montre une forme de réalisation utilisant une bande photo- conductrice telle que représentée sur la fig. 1 pour transmettre indirectement une tension de signal à un panneau de reproduction.
La fig. 1 montre de profil une bande photoconductrice constituée par deux sortes de matière photoconductrice. La màtière indiquée par 1 présente une
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photoconductivité spécifique médiocre (par exemple 10-4Û-1 cm -1 alors que la matière indiquée par 2 présente une bonne photoconductivité spécifique (par exemple 10-3Û cm -10 lorque ces matières sont irradiées avec une certaine in- tensité.
Par substance photoconductrice, il y a lieu d'entendre une substance dont l'impédance électrique spécifique peut être modifiée de manière réversible par un rayonnement corpusculaire électromagnéituqe, Par la disposition cunéiforme des matières 1 et 2, on obtient que la conductivité de la bande 1 augmente de F vers H Lorsqu'on applique entre la face supérieure et la face inférieure de la bande une tension électrique qui, partant de F vers H, diminue linéairement en fonction de l'emplacement, et lorsque la bande est irradiée à partir d'une source de rayonnement quelconque avec une intensité constante en tous les endroits laté- ralement ou du-dessus, l'intensité du courant dans la bande est constante, grâce à la conductivité croissante.
Il va de soi que, lorsque la tension appliquée ne diminue pas linéairement, mais suivant une autre relation fonctionnelle, l'intensi- té du courant dans la bande peut être maintenue constante en adaptant en consé- quence la surface de séparation entre les matières 1 et 2.
D'innombrables autres méthodes sont possibles.
C'est ainsi que la conductivité variable peut être obtenue en mélan- geant les matières 1 et 2, disponibles à l'état pulvérulent, et en modifiant, pendant la fabrication, qui-consiste par exemple à appliquer par vaporisation le mélange sur une couche de fond solide, la proportion du mélange en fonction de l'endroit.
De plus, au lieu de deux matières, on peut utiliser plusieurs matiè- res à conductivités différentes. Pour la constitution de la bande, -on peut alors à nouveau recourir à la méthode utilisant la forme de coin ou la méthode à propor- tion de mélange variable.
Une autre possibilité consiste à utiliser une seule sorte de matière photoconductrice, par exemple de la poudre CdS activée à l'aide de Cu et de mélan- ger une poudre photoconductrice avec un liant plastique quelconque en faisant en sorte que, allant de F vers H, .le rapport des quantités de poudre et de liant aug- mente. Dans ce cas, il ne peut pas dépasser un rapport maximum de 85:15.
Une autre méthode encore consiste à utiliser une seule sorte de ma- tière photoconductrice, mais à modifier l'activation. C'est ainsi, par exemple, que de la poudre CdS peut être contaminée avec des atomes de Cu ou avec des-ato- mes de Cu et de Hg. Lorsqu'on utilise uniquement du Cu, il faut que, dans le sens F-H, la quantité de Cu augmente, par exemple de 10-5 à 3,10-4 atome par molécule.
Par contre, lorsqu'on utilise comme impureté tant du Cu que du Hg, la proportion Cu:Hg à l'endroit H est 30 fois plus grande qu'à l'endroit F, auquel cas Cu peut alors varier dans une proportionde 1:30,tandis que Hg peut être maintenu cons- tant, ou inversement on peut maintenir Cu constant, tandis que Hg devient 30 fois
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conductivité n'est pas directement proportionnel à la variation des moyens de con- tamination, de sorte que, suivant les pertes de tension à niveler, il faut déter- miner de point en point le degré de variation.
Dans ces moyens de contamination, les atomes Cu font office de centres d'activation, tandis que les atomes Hg font office de centres d'extinction.
La fig. 2 représente en plan une bande analogue formée à l'aide des mêmes matières 1 et 2. La tension peut alors être appliquée entre les c8tés laté- raux et la source de rayonnement peut être disposée au-dessus ou au-dessous de la bande.
Sur les fig. 3a et 3b, la conductivité variable en fonction de l'en- droit, est obtenue en faisant décroître au moins l'une des dimensions de l'écar- tement entre électrodes dans une direction perpendiculaire à la direction F-H.
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La fig. 3a (partie.non hachurée) affecte alors la forme d'un trapèze et peut être utilisée pour une tension décroissant linéairement. La fig. 3b (partie non hachu- rée) par contre s'applique pour une tension diminuant d'une manière non linéaire ' en fonction de l'emplacement, la forme des c8tés devant alors présenter une rela- tion non linéaire analogue.
La possibilité esquissée sur les fig. 3a et 3b peut être réalisée d'une manière très simple, par exemple en prenant une bande rectangulaire de matière photoconductrice et en y appliquant, par vaporisation, une couche de métal 9 (par- tié hachurée) tout en modifiant la largeur de cette couche métallique soit linéai- rement, comme sur la fig. 3a soit suivant une autre fonction,'comme sur la fig.
3b.
Une autre possibilité consiste à combiner la configuration représen- tée sur la fig. 1 avec celles représentées sur les fig. 3a ou 3b. Ce sera le cas par exemple pour une grande plaque, telle que F-H de la fig. 1 est la largeur F'-H' et F-H de la fig, 3 la longueur F"-H" de la plaque.
La fig. 4 représente une telle plaque. Des électrodes 9 doivent être appliquées non seulement sur le c8té latéral mais doivent exister sur toute la largeur, par exemple sous forme de bandes isolées entre elles dans la direction F'-H'. Il est évident aussi que l'on peut appliquer à deux reprises le principe représenté sur la fig. 1 ou à deux reprises l'un des principes des autres figu- res.
Ces bandes et plaques peuvent être utilisées dans un dispositif de commutation dans lequel une tension variable en fonction du temps est appliqué à un réseau retardateur d'une façon telle que, pour un certain retard par mètre de réseau, le tension variable en fonction du temps appliquée est convertie en une tension variable en fonction de l'emplacement..
Il y a lieu de noter ici que, par tension variable en fonction de l'emplacement, on entend l'image de tension le long du réseau retardateur chaque fois au moment où une source de rayonnement appelée à irradier la matière photo- conductrice doit être mise en circuit pendant un temps très court.
Dans le cas où un signal de télévision est appliqué au réseau retar- dateur, cela implique que l'amplitude de la tension à chaque prise du réseau re- tardateur correspond à la luminance du point d'image à reproduire. Il va de soi que l'amplitude de la Pension à ladite prise varie constamment, mais, pour le mo- ment très court pendant lequel la source de rayonnement est en-circuit, on peut considérer que l'amplitude de la tension à la prise en cause est pratiquement cons- tante.
Le tout est esquissé à la fig. 5 ; la fig. 5a est une vue de profil et les fig. 5b et 5c sont des sections possibles à l'endroit A-A'. Sur la fige 5a, la source de tension 3a fournit une tension variable en fonction du temps à un réseau retardateur électrique ou acoustique-électrique 4, réseau retardateur qui est relié avec son impédance caractéristique Z1 via l'électrode transparente 6 au c8té inférieur de la source de tension 3. Entre le réseau retardateur 4 et la couche 5 constituée par une matière qui peut s'illuminer ou s'éteindre sous l'in- fluence de tensions appliquées, on a inséré la bande esquissée sur la fig. 1. La couche 5 peut être constituée par exemple par une poudre de sulfure de zinc ac- tivée à l'aide de manganèse ou de chlore et manganèse et elle s'illuminera, sous l'influence d'une tension y appliquée.
Comme on le sait, il se produit une certai- ne perte de tension dans le réseau retardateur, de sorte que, si les matières 1 et 2 avaient la même conductivité spécifique, la tension variable en fonction de l'emplacement, appliquée à la couche 5, ne constituerait pas une image fidèle de la tension variable en fonction du temps fournie par 3.
Suivant l'invention, on fait en sorte que la conductivité de la bande constituée par les matières 1 et 2 augmente, de la même manière que l'amplitude de-la tension dans le circuit 4 diminue. De ce fait, la tension appliquée à 5 et
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donc le courant nécessaire pour l'illumination de la couche 5 variable en fonction de l'emplacement constitueront à nouveau une image fidèle de la tension variable en fonction du temps fournie par 3. Il est supposé ici que l'impédance des élé- ments de la couche 5 est petite par rapport aux éléments montés en série avec une couche. Il est cependant évident que, même lorsque cette condition n'est pas sa- tisfaite, on peut obtenir l'effet désiré par un autre dimensionnement des couches 1 et 2.
Si la chute de tension dans le réseau 4 était si grande qu'un nivellement n'est pas entièrement possible à l'aide d'une conductivité croissante, on peut compenser en outre à l'aide d'un amplificateur inséré entre 4 et 3 et dont l'am- plification augmente pendant des périodes déterminées, en fonction du temps. La conductivité peut être assurée en irradiant la bande photoconductrice latéralement, comme il est indiqué sur la fig. 5b par 7, ou bien du dessus, comme il est indi- qué sur la tige 5c Lorsque, dans le cas de la fige 5c,4 on fait en sorte d'obte- nir un bon contact entre 4 et le o8té supérieur de 1, ainsi qu'entre 5 et le coté inférieur de 2, le rayonnement 7 rendant la bande photoconductrice au milieu, les épaisseurs variables des couches 1 et 2 détermineront cette conductivité d'endroit en endroit.
Un tel dispositif de commutation peut-être utilisé par exemple dans un système de reproduction de télévision, dans lequel 3 fournit le signal de télé- vision comportant des informations pour n lignes horizontales par image et pour m images par seconde. Le retard total du circuit 4 doit alors être 1 sec. Chaque fois après 1 sec, la source de rayonnement, qui fournit le rayonnement 7, est mise en circuit pendant un court instant, de sorte que l'image de tension totale répartie sur 4 et comportant l'information pour une ligne est transmise à 5 par la bande photoconductrice rendue conductrice et cette dernière s'illuminera en concordance avec l'information de ligne appliquée par 3.
La lumière produite par 5 peut alors être projetée, par exemple à l'aide d'un système optique rotatif, ligne à c8té de ligne, sur un écran, ou bien être observée directement via le système optique.
Une autre possibilité d'observer l'image de télévision totale est représentée sur la fig. 6. Sur cette figure, n dispositifs de commutation tels que représentés sur la fige 5a sont appliqués sur une plaque telle que représentée sur la fig. 4. La source 3 est alors reliée d'une part au premier réseau retar- dateur 41 et d'autre part à l'électrode 6 (non visible sur la partie de gauche du dessin). Cette électrode 6 est constituée par les conducteurs interconnectés 61-6n, qui sont disposés du coté inférieur des bandes 51,-5n, Les réseaux retardateurs 41-4n sont interconnectés par des liaisons non retardatrices 10, de sorte qu'ensemble avec l'impédance Z1, il se forme un circuit fermé à retard total de 1 sec.
Après 1 sec., une image de tension s'est répartie sur les n circuits, m m de sorte que l'image de tension de chaque réseau, abstraction faite des pertes, correspond à l'information de ligne en cause. Après chaque 1 sec., la source de rayonnement, qui fournit le rayonnement 7, est mise en circuit pendant un court instant, de sorte que l'image de tension est transmise aux bandes correspondantes 5 qui s'illumineront suivant l'information leur transmise. Les pertes par réseau 4 sont maintenant nivelées dans la direction F'-H' par la différence de conducti- vité des matières 1 et 2, mais, comme la tension appliquée au kème réseau est atténuée par les k-1 réseaux précédents, l'épaisseur décroissante dans la direc- tion F"-E" doit niveler cette chute de tension.
Les réseaux retardateurs ne pou- vant être court-circuités, il faut prévoir, sur toute la largeur de la plaque des Ilots métalliques 9 séparés. Lorsqu'un tel contact intime n'est pas indispensa- ble, les électeodes locales 9 peuvent être entièrement omises. De plus, le coté inférieur de la plaque peut être maintenu plan, alors que l'épaisseur décroissan- te peut être réalisée entièrement par la forme du coté supérieur. Même lorsque pour le nivellement de la chute de tension dans la direction F"-H", on utilise des matières différentes, les électrodes 9 peuvent éventuellement être omises.
Il va
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de soi que toutes les méthodes indiquées pour obtenir pour la bande de la fig. 5 une conductivité variable, peuvent également être utilisées pour la plaque repré- sentée sur la fig. 6.
Lorsque le signal de télévision appliqué par 3 est constitué suivant le principe interligné, les réseaux 4., 42 @ etc. ne doivent pas être interconnectés, mais bien les réseaux 41 143, 42 eto. et d'autre part, les réseaux 41, 43 45 etc. et d'autre part les réseaux 42, 44, 46 etc. L'extrémite de la source 3 opposée aux électrodes 6 est alors reliée à tour de rôle aux réseaux 41 et 42 suivant l'information appartenant à la trame en cause. Dans ce cas, la source de rayonnement doit chaque fois être mise en circuit après 1 sec pendant'un court instant. 2m
La fig. 7 esquisse une autre possibilité dans laquelle on utilise la band-e représentée sur la fig. 2.
Le réseau retardateur 4 et la bande électrolumi- nescente 5 sont disposés des deux cotés de la bande photoconductrice et les con- tacts nécessaires sont établis à l'aide d'électrodes additionnelles. La bande photoconductrice peut être irradiée du coté superieur,
La fig. 8 montre une autre forme de réalisation, dans laquelle les principes illustrés par les fig. 2 et 3 sont combinés. Par l'application des élec- trodes 9, partant de F vers H, on utilise une partie décroissante de la matière mauvaise conductrice 1 et une partie croissante de la matière bonne conductrice
2. L'électrode 9 qui établit le contact entre le réseau retardateur 4 et la matiè- .-re 1, ne doit pas court-circuiter le réseau 4.
Il faut donc prévoir à partir de l'électrode 9 subdivisée en parties isolées l'une de l'autre, des points de con- nexion séparés vers 4 correspondant au nombre de points d'image qui doivent être reproduits par 5.
Il est évident qu'en combinant n dispositifs de commutation représen- tés sur la fig. 7 ou sur la fig. 8, d'une manière analogue à celle esquissée sur la fig. 6, on peut constituer un système de reproduction permettant de rendre vi- sible une image complète chaque fois après 1 sec.
Enfin, la fig. 9 représente une dispositif de commutation dans lequel la bande représentée sur la fig. 1 est utilisée non pas directement, mais indi- rectement. Le dispositif de commutation est maintenant constitué par deux parties, isolées galvaniquement l'une de l'autre, dont la supérieure est constituée par le réseau de retardement 4 la couche 12 constituée par de la matière à conduction unilatérale ou ne dépendant pas linéairement de la tension, la couche électrolu- minescente 5 et l'électrode transparente 6. Le réseau de retardement 4 est relié à la source de tension 3 qui fournit le signal de télévision et à l'impédance ca- ractéristique z1 la source 3 et l'impédance Z1étant reliées entre elles et à la terre. En'même temps, 6 est relié à la source de tension 11 qui fournit la ten- sion impulsionnelle.
La partie inférieure est constituée par une bande photoconductrice tel- le que représentée sur la fig. 1, qui est recouverte d'un côté par une électrode transparente 8 et qui de l'autre coté comporte un certain nombre de prises b1 à b . Ces prises peuvent être reliées par exemple à un panneau de reproduction de télévision comportant b à b conducteurs verticaux a1 à aN conducteurs horizontaux. Entre lesdits conducteurs verticaux et lesdits conducteurs horizontaux sont disposés des éléments qui s'.illuminent ou s'éteignent en fonction des différences de potentiel entre les conducteurs.
Lorsque les conducteurs verticaux du panneau sont reliés à des prises du dispositif représenté sur la fig. 9 et que les conduc- teurs a1 à aN sont portés, à tour de rôle, au potentiel de la terre, en synchronisme avec 1 information de ligne correspondante, qui est appliquée via 3 à 4, l'information de 3 peut être communiquée de cette manière, via le dispositif re- présenté sur la fig. 9, aux éléments correspondants du panneau de reproduction.
Ici se présente à nouveau l'inconvénient qu'une chute de tension pro- voquée par 4 fait en sorte que la couche 5 ne s'illumine pas en concordance avec
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l'information fournie par 3, mais avec une intensité décroissante autre. Si la conductivité spécifique de la bande photoconductrice est partout la même, cela implique que, par l'intensité décroissante de la lumière rayonnée par 5 la conduc- tivité de la bande photoconductrice 1, 2 ne concorde pas avec l'information four- nie par 3, de sorte que la tension alternative auxiliaire fournie par 13 aux pri-
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'\'-u'u'j .j- .J. il Puj n.iw ses b1 à bqui doit finalement exciter les éléments du-panneau de reproduction, est, de prise à prise, non seulement tributaire de l'information fournie par 3, mais également de la chute de tension se produisant dans 4.
On peut obvier à cet incon- vénient en communiquant à nouveau à 1 une conductivité médiocre et à 2 une bonne conductivité spécifique. Il est vrai que, pour une amplitude constante de la ten- sion fournie par 3, l'intensité du rayonnement engendré par 5 diminue, mais par- tant de F vers H, la conductivité active peut être maintenue constante, même lors- que l'intensité du rayonnement incident diminue. Ici aussi, d'innombrables varian- tes sont possibles. C'est ainsi que l'on peut également utiliser, dans le disposi- tif de commutation représenté sur la fig. 9, une bande telle que représentée sur les fig. 2 ou 3 et de même, on peut appliquer sur 2 les électrodes 8 et sur 1 les prises b1 à bn, pour autant que soit satisfait le principe de conductivité crois- sante partant de F vers H.
De plus, le principe ne doit pas rester limité aux systèmes de télé- vision. On peut en tirer parti dans tous les cas, où un signal variable en fonc- tion du temps est converti en un signal variable en fonction de l'emplacement, conversion qui est accompagnée de certaines pertes. C'est ainsi que pour un dis- positif radar ou un système à mémoire, l'information variable en fonction du temps est appliquée à 4 mais peut être prélevée directement des prises b1 à bn.
En même temps, il est évident qu'il ne faut pas toujours utiliser de la matière photoconductrice et que l'on peut également recourir à une autre matiè- re pouvant être rendue brusquement conductrice. C'est ainsi que l'on peut utili- ser par exemple de la matière à conduction unilatérale, dans laquelle on veille, par une tension de polarisation bien choisie, à1 e que la conductivité spécifique soit très petite (par exemple ¹10-6Û- cm ) aussi longtemps que la tension de signal variable en fonction du temps n'est pas encore complètement convertie en une tension de signal variable en fonction de l'emplacement.
Ce n'est qu' au mo- ment où cette conversion est complète que l'on supprime la tension de polarisa- tion, de sorte que la conductivité spécifique de la matière à conduction unilatérale devient plus grande (par exempl¯10-3Û cm ), mais varie d'endroit en endroit pour niveler la chute de tension qui se produit. On peut également utili- ser la matière non linéaire tributaire de la tension. L'avantage de cette matière par rapport à la matière à conduction unilatérale est qu'il n'est pas nécessaire d'appliquer une tension de blocage étant donné que pour une tension nulle, cette matière est mauvaise conductrice. Ce n'est que lorsque ladite conversion est com- plète que la matière tributaire de la tension peut être amenée dans un état bon conducteur à l'aide d'une tension de polarité désirée.
Par conversion complète, on entend'ici que, lorsque le retard du cir- cuit de retard est de 1 sec, la tension de signal variable avec le temps ap- m. n pliquée est répartie après 1 sec sous forme d'une image de tension le long d'un circuit de retardement.'Cela veut dire qu'après 1 sec la tension de polar; m. n sation peut être supprimée pendant un court instant.
Suivant ce dernier principe, il est donc possible, dans l'exe de réalisation sur la fig. 9, non seulement de faire croître la conductivrte de la bande photoconductrice (constituée par les matières 1 et 2) de F versh, mais en même temps de faire croître la conductivité de la couche 12 cons par de la matière à conduction unilatérale ou par de la matière dont la e uctivité ne varie pas linéairement avec la tension, dans le sens bon conducteui parant de @ F vers H. La variation de la tension de polarisation peut s'obte l'aide de -
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la source de tension 11. La chute de tension dans le circuit 4 peut alors être ni- velée au choix à l'aide de la conductivité de la couche 12 variant à l'état de fonctionnement et/ou celle de la bande photoconductrice.
On peut aussi utiliser sé- parément la partie supérieure du dispositif de commutation représenté sur la figu- re 9. Le rayonnement engendré par 5 peut être étendu, à l'aide d'un système opti- que rotatif, de la même manière que celle décrite pour le dispositif de commuta- tion représenté sur la fig. 5.