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Appareil permettant de produire la gamme des gris pour système d'impression éloctronique à dispositif à rayons cathodiques,
La présente Invention concerne un système d'impression électronique à dispositif à rayons cathodiques et plus particu- lièrement un appareil pour produire la gamme des gris sur le support d'impression du système.
De nombreux supports d'impression actuellement uti- lisés dans les systèmes d'impression électroniques à dispositif 'à rayons cathodiques ont une caractéristique de transfert généra- lement non linéaire. Les papiers électrophotographiques et les pellicules photographiques sensibilisées, par exemple, permettent
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la reproduction en blanc ou en noir dans un intervalle étendu d'intensités de la lumière incidente, mais ne peuvent reproduire les tons gris que dans une gamme très limitée, L'emploi de ces supports d'impression donne des résultats acceptables dans ces systèmes électroniques lorsqu'il s'agit uniquement de reproduire une image noire sur fond blanc ou une image blanche sur fond noir, mais laisse beaucoup à désirer s'il faut aussi'reproduire la gamme des nuances du blanc au noir.
Du fait que les supports d'impression de ce genre restituent mal la gamme des gris, les reproductions n'ont ni la finesse ni le détail des reproductions obtenues, par exemple, par impression lithographique.
L'appareil suivant l'invention comprend un moyen pour fournir un signal périodique permettant d'intensifier le faisceau électronique d'un tube imprimeur à rayons cathodiques. Ce signal est modulé par des signaux vidéo représentant l'information qui doit être reproduite. Cet agencement permet de former un pointillé sur le support d'impression du système. Dans un mode de réalisation de l'invention, le signal périodique a la forme d'une onde rectan- gulaire qui est modulée en largeur par l'information vidéo. Dans un autre mode de réalisation, le pointillé est produit en recourant à un signal sinusoïdal d'intensification qui est modulé au moyen du signal vidéo pour faire varier le niveau de courant continu de ce signal.
Dans les deux formes d'exécution, de petits points très espacés donnent un gris clair, tandis que des points plus gros et moins espacés donnent un gris foncé.
L'invention ressortira clairement de la description qui en est faite ci-après avec référence au dessin annexé dans lequel:
Fig, l. est un diagramme montrant la caractéristique de transfert non linéaire de beaucoup des supports d'impression actuellement utilisés dans les systèmes d'impression électroniques
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à tube cathodique imprimeur;
Fig. 2 est un schéma d'une l'or e d'appareil suivant l'invention ; et
Fig. 3 est un schéma d'une autre forme d'appareil suj.vant l'invention.
La Fig, 1 qui montre la caractéristique de transfert, est un diagramme représentant la restitution des noirs de l'imago reproduite, ordonnées en fonction de la quantité de lumière incidente, en abscisses, dans le cas d'un support d'impression ordinaire à caractéristique non linéaire. Lorsque la quantité do lumière incidente passe de zéro au niveau L1, la restitution dos noirs, qui est très faible au début, no subit qu'une très légère augmentation .Du niveau L1 au niveau L2, c'est-à-dire dans un intervalle plus petit que celui de zéro à L1, la restitution augmente notablement et atteint très rapidement uno valeur élevée. A partir du niveau L2, la restitution des noirs reste en substance constante à cette valeur.
L'information fournie par un tube à rayons catho- diques et ayant des luminosités de zéro à L1 et de L2 et plus est donc reproduite par la support d'impression, un papier électro- photographique par exemple, en blanc et on noir, respectivement,
D'autre part, l'information transmise par un tube à rayons catho- diques et dont les luminosités vont de L1 à L2 donne uno Image grise. La caractéristique de restitution des noirs de la Fig, 1 est idéale pour l'Impression au trait, mais elle ne convient pas pour une reproduction normale en déni-teintes, parce que les di- verses tonalités de gris correspondant aux luminosités de z6ro à Li et de L2 et plus ne peuvent pas être reproduites sur le sup- port d'impression.
La Fig. 2 représente une forme d'appareil suivant l'in- vention permettant une reproduction des demi-teintes, même si le
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support compression présenta la caractéristique non linéaire ci- dessus.. L'appareil comprend un tube imprimeur à rayons cathodiques 10 auquel des signaux de déflexion sont envoyés par un étage à circuit de déflexion 12 pour faire dévier son faisceau électronique.
Un signal d'intensification du faisceau électronique est produit par un oscillateur à ondes rectangulaires 14 et est envoyé au tube 10 par l'intermédiaire d'un multivibrateur monostable 16 et d'un étage de commande de niveau pointe à pointe 18. Un dispositif d'im- prossion électrophotographique 20, qui fait aussi partie de l'appa- reil de la Fig. 2, forme et emmagasine à l'état d'enregistrement permanent l'information fournie par le tube 10.'..Cette information ost reçue par l'appareil sous la forme d'un signal analogique qui est envoyé à une borne d'entrée 22 qui peut représenter la sortie d'un détecteur vidéo.
Ce signal est ensuite amplifié dans un ampli- ficateur vidéo 24 et envoyé au multivibrateur 16 afin de moduler la largeur du signal d'intensification du faisceau électronique qui y est créé, comme il sera décrit ci-après. La commande pointe à pointe 18 joue le rôle d'un régulateur de luminosité et peut être réglée de façon à établir l'extrémité négative et l'extrémité posi- tive de ce signal d'intensification à un niveau correspondant respectivement à un fort courant de faisceau et à un courant de faisceau nul dans le tube à rayons cathodiques 10. Un circuit de signaux de synchronisation 26 réagissant au signal analogique amplifié est également prévu dans l'appareil de la Fig. 2 pour régler de façon appropriée la déflexion du faisceau.
Comme on le sait, le temps de transition dans un multi- vibrateur monostable entre son état quasi stable et son état stable peut être réglé en faisant varier la constante de temps de charge du multivibrateur.Ce temps de transition peut être cepehdant aussi modifié en faisant varier les niveaux de tension utilisés dans le
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multivibrateur, par exempt le niveau de tension constituant la plate-forme de départ de la montée exponentielle* Cette variation de tension peut être utilisée dans cette forme de réalisation de l'invention pour moduler la largeur du signal d'intensification du faisceau en fonction de l'amplitude du signal analogue reçu,
de maniera à produire un pointillé sur le support d'impression électrophotographique du dispositif 20 de la Fig. 2. Comme on l'a déjà indiqué, des demi-teintes sont produites sur le support d'im- pression par les points du pointillé qui, sans être facilement visibles séparément, déterminent par leurs dimensions et leur densité le ton foncé ou clair obtenu.
Sur la fige 2, on peut voir au-dessous du tube à rayons cathodiques 10 une forme d'onde composite correspondant au signal d'intensification du faisceau dans différentes conditions du signal analogique reçu. En allant de gauche à droite, cette forme d'onde représente plus particulièrement le signal d'intensification pro- duit lorsque le signal analogique augmente d'un niveau de tension. correspondant au blanc dans l'information reçue à un niveau corres- pondant au noir.
Durant la partie portant la référence "A", la tension produite par 1.'amplificateur 24 en réponse au signal analo- gique a une amplitude insuffisante pour que le multivibrateur 16 soit actionné par l'oscillateur 14.. Le multivibrateur 16 est main- tenu dans son état stable dans ce cas et la commande pointe à pointe
18 règle le signal d'intensification du multivibratour lo à un niveau correspondant à un fort courant de faisceau dans le tube à rayons cathodiques 10.
Durant les parties "B", "C", "D", "E", et "F" de la forme d'onde du signal d'intensitification, la tension de l'amplificateur varie en fonction du signal analogique de manière à régler le niveau à partir duquel la montée exponentielle commence dans le multivibrateur 16 et, par conséquent, le temps de transition
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entre l'état quasi stable du multivibrateur et son état stable.
Durant la partie portant la référence "G", la tension produite par l'amplificateur 24 maintient le multivibrateur 16 dans son état quasi érable précité et la commande 18 établit le signal d'intensi- fication au niveau de coupure du faisceau de rayons cathodiques,.
En utilisant un papier électrophotographique qui a la caractéris- tique de transfert représentée par la Fig. 1, c'est-à-dire qui attire les particules de pigment en donnant du noir par exposition à la lumière d'un tube à rayons cathodiques, on obtient une série de pointa noirs. La dimension de chaque point formé sur le papier électrophotographique correspond au temps "de marche" du faisceau de rayons cathodiques au cours de chacune des parties "A"-"G" et, par conséquent, au niveau d'amplitude du signal analogique qui commande ces périodes. Avec ce type de support d'impression, ces parties "A"-"G" se traduisent par des gradations de ton du noir au blanc.
Dans le cas d'un papier électrophotographique qui attire 'des particules de pigment en donnant du blanc par exposition à la lumière, c'est-à-dire un papier dont la caractéristique de transfert a en substance la même forme que celle de la Fig. 1, mais qui est un diagramme de la restitution des blancs en fonction de la lumière incidente, ces mêmes parties correspondent à des gradations de ton du blanc au noir. Le pointillé formé par la modulation précitée du signal intensificateur est aussi représenté sur la Fige 2.dans le cas du premier type de papier d'impression.
La fig. 3 représente une autre forme d'appareil suivant l'invention. Le signal intensificateur du faisceau électronique du tube à rayons cathodiques 10 est produit ici par un oscillateur à ondes sinusoïdales 30 et est envoyé, par l'intermédiaire d'un disposi- tif de décalage d'enveloppe 32 et d'un dispositif de clamping de la polarisation zéro 34, au tube 10.
Le signal d'inforation vidéo
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analogique reçu par la. borne 22 est amplifié dans, un étage 24 comme précédemment, et est utilisa pour déca@er le niveau du courant con- tinu et l'enveloppe du support électrophotographique, Le dispositif de clamping de la polarisation zéro 34 limita les excursions de -tension sur le tube 10 et' empêche son grillage,
La Figé 3 montre, au-dessous du tube à rayons cathodiques
10, uno forme d'onde composite représentant le signal intensifica- teur de faisceau en fonction de l'augmentation du signal analogique d'un niveau de tension correspondant au blanc à un niveau corres- pondant au noir.
Durant la partie du signal composite portant la référence "M", la tension produite par l'amplificateur 24 en réponse au signal analogique a une amplitude suffisante pour faire glisser 3:'enveloppe entière au-dessus d'un niveau de courant de faisceau du tube à rayons cathodiques 10 correspond.nt au niveau lumineux de transition auquel a lieu l'impression du support élec- trophotographique. Durant les parties "N", "O", "P", "Q" et "R", la tension de l'amplificateur varie en fonction du signal analogi- que, de manière à faire descendre au-dessous de ce niveau des par- ties croissantes de l'enveloppe. Durant la partie "S", la tension produite par l'amplificateur 24 fait ;lisser toute l'envoloppe au-dessous du niveau de transition.
La dimension de chaque point formé sur le support d'impression correspond au temps pendant lequel le signal intensificateur dépasse le niveau lumineux de transition et, par conséquent, au niveau d'amplitude du signal analogique qui commande ces périodes. Comme déjà indiqué suivant la caractéristique de transfert du support d'impression électrophotographique utilisé, ces parties donneront des gradations de ton allant du noir au au blanc ou du blanc au noir. Le pointillé formé par la modulation précitée du signal intensificateur pour le premier typo de repro- duction des tonalités est aussi représenté sur la Fig. 3.
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Les deux modes de réalisation décrits offrent l'avan- tage que la luminosité de pointe du tube imprimeur à rayons catho- digues est indépendante du niveau de tension du signal analogique constituant l'information. Les lignes de balayage du tube à rayons cathodiques peuvent donc être réglées de manière à exposer de façon
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appropriée le papier 'électrophotograph1que, indépendamment du niveau réel en présence.
Pour obtenir des effets spéciaux ou pour compenser la non-linéarité des signaux analogiques, une correction de gamma peut être incluse dans l'amplificateur vidéo 24 de façon connue,
Bion que la présente invention ait été décrite en se référant au cas où le signal déformation analogique module le signal intensificateur du faisceau électronique d'un tube à rayons cathodiques, il va de soi que ses principes s'appliquent aussi bien à d'autres faisceaux d'exploration, par exemple à un faisceau de laser.
Il est évident aussi que si la dimension de chaque point des pointillés représentés sur les Fig. 2 et 3 varie en fonction inverse du niveau d'amplitude du signal analogique reçu, il suffit d'une inversion appropriée de polarité pour que la dimension des points varie en fonction directe de ce niveau.
Il est clair, en outre, que dans toutes les formes de réalisation décrites, la fréquence du signal intensificateur du faisceau non modulé, c'est- à-dire la fréquence de l'onde rectangulaire de la Fig. 2 et de l'onde sinusoïdale de la Fig, 3, est choisie de manière à obtenir un pouvoir de résolution horizontal voulu pour 1-'information à reproduire, tandis que son amplitude est choisie de manière que, lorsque ce signal est modulé pour donner un gris moyen, le faisceau de balayage est aussi longtemps "en service" que "hors service".