Brevet FR2001832A1 — publié le 19691003

i 2001832 L'invention rentrant dans le secteur des détails des dispositif d'analyse des systèmes de télévision, concerne un dispositif comportant d'une part un tube de caméra de télévision muni d'une cible pour intégrer l'information d'une image à enregistrer et 5 d'un canon électronique pour produire un faisceau électronique dirigé sur une cible, ledit canon étant constitué par une cathode, une grille de commande et une anode d'accélération alors que dans le tube, entre la grille de commande et la cible, il est prévu un diaphragme destiné à limiter le faisceau, et d'autre part 10 une lentille pour concentrer le faisceau sur la cible, ainsi que des moyens de déviation pour effectuer le balayage périodique de la cible par le faisceau pour stabiliser le potentiel de celle-ci pratiquement au potentiel de cathode en vue de fournir des signaux de sortie correspondant à l'information d'imageintégrée, 15 lesdits moyens de déviation comprenant un moyen de déviation ■pour les aller et retour de trames. Ladite stabilisation signifie que par unité de temps, le faisceau électronique fournit autant de charge aux éléments de surface de la cible que la charge qui en est évacuée par suite de l'in-20 formation d'image, de sorte que le potentiel des éléments de surface est ramené périodiquement sensiblement au potentiel de la cathode* Dans un dispositif ainsi conçu, le faisceau électronique dans le canon est habituellement supprimé entièrement pendant les 25 retours de lignes, de sorte qu'uniquement pendant les aller de lignes, qui ne se produisent pas pendant un retour de trame, des électrons peuvent frapper la cible. Pendant le balayage de celle-ci, le faisceau électronique est en grande partie limité par le diaphragme, de sorte qu'uniquement une partie centrale du fais-30 ceau peut frapper la cible. Ceci est nécessaire pour obtenir, à l'endroit de la cible, un faisceau suffisamment dense et de diamètre réduit, en vue de garantir un pouvoir de résolution convenable. Dans un dispositif connu du genre mentionné dans le préambule, 35 le -tube de caméra de télévision est un tube "Plumbicon". La cible y est une couche photoconductrice constituée, du, moins en grande partie, par du protoxyde de plomb disposé sur une plaque (électrode) de signal transparente. Par l'intermédiaire d'une résistance de signal, cette plaque est connectée à la borne ko d'Une source de tension, cette borne ayant un potentiel positif 69 03481 2 2001832 par rapport à la cathode. La surface libre de la cible est dirigée vers le canon électronique. L'image à enregistrer est projetée sur la cible à travers la pique de signal et cause, dans les domaines élémentaires constituant la cible, un courant photoélec-5 tronique dont l'intensité est fonction de l'intensité de lumière incidente, le potentiel de ladite surface libre des domaines élémentaires étant ainsi augmenté suivant ladite intensité de lumière. Le balayage effectué par le faisceau stabilise ce potentiel à celui de la cathode, les fluctuations de potentiel qui en 10 résultent apparaissant comme signaux de sortie aux bornes de la résistance de signal* L'allure du courant photoélectrique en fonction du flux lumineux incident est pratiquement linéaire. Cette linéarité a l'avantage que dans le cas d'une luminosité normale, on obtient des signaux de sortie qui varient linéaire-15 ment avec l'intensité de lumière. Toutefois, ladite linéairité entraine également certains inconvénients. Une intensité excessive de lumière introduit la formation d'endroits non stabilisés sur la cible du tube, du fait que le faisceau n'est pas à même dé fournir suffisamment 20 d'électrons en vue de stabiliser ces endroits. Des points très lumineux et mobiles, tels que des lueurs, des flash et autres, provoquent des effets particulièrement gênants, tels que les effets de queue de comète. Ces inconvénients peuvent se produire également dans d'autres 25 dispositifs du genre mentionné dans le préambule, par exemple un dispositif dans lequel l'image à enregistrer est projetée sur uen cible constituée par un certain nombre de diodes en silicium, ces diodes se déchargeant suivant le flux lumineux incident, ainsi que par exemple un dispositif dans lequel la lumière de l'ima-30 ge à enregistrer produit un courant photoélectrique qui frappe la cible et établit dans celle-ci une conductibilité induite par bombardement électronique. L'invention fournit un dispositif dans lequel les inconvénients précités sont éliminés. 35 Conformément à l'invention, dans un dispositif compoi-tant d'une part un tube de caméra de télévision muni d'une cible pour intégrer 1'information d'une image à enregistrer et d'un canon électronique pour produire un faisceau électronique dirig;é sur la cible, ledit canon étant constitué par une cathode, une gril--40 le de commande-et une anode d'accélération alors que dans le tu- 69 03481 3 2001832 be, entre la grille de commande et la cible, il est prévu un diaphragme destiné à limiter le faisceau, et d'autre part une lentille pour concentrer le faisceau sur la cible, ainsi, que dés moyens de déviation pour effectuer le balayage périodique de la 5 cible par le faisceau pour stabiliser le potentiel de celle—ci pratiquement au potentiel de cathode en vue de fournir des signaux de sortie correspondant à l'information d'image intégrée* lesdits moyens de déviation comprenant un moyen de déviation pour les aller et retour de lignes et un moyen de déviation 10 pour les aller et retour de trames, le dispositif est muni d'une lentille raccordée à un premier formateur d'impulsions pour réaliser un cross—over de faisceau environ à l'endroit dudit diaphragme pendant les retours, ainsi que d'un deuxième formateur d'impulsions pour établir simultanément un potentiel de cathode 15 relativement plus élevé par rapport à celui de la cible» Sous 11 expression lentille" mentionnée dans la phrase précédente il faut comprendre, dans le sens le plus généraX, tout élément ou combinaison d'éléments à champ magnétique ou électrostatique, par exemple une électrode dans un canon d1 électrons. 20 Egalement, par "formateur d1 impulsions", il y a lieu de noter qu'il peut d'agir d'un générateur connu en soi, mais également d'un élément qui, de manière usuelle, déduit une impulsion à partir d'une impulsion disponible, celle-ci étant par exemple une impulsion de retour de déviation. 25 Dans le dispositif conforme à l'invention, la concentration en électrons provenant de la cathode se trouvant à un potentiel qui, par rapport à celui de la cible, est relativement plus élevé, met, pendant des retours, à disposition dans un cross-over pratiquement à l'endroit du diaphragme, un grand nombre d'élec-30 trons pour la stabilisation auxiliaire des endroits de cible frappes par une intensité de lumière excessive, endroits qui, pendant des àLler de lignes ne peuvent être stabilisés par le nombre relativement réduit d'électrons alors disponibles. La stabilisation auxiliaire est une stabilisation jusqu'à un potentiel de 35 cathode plus élevé, pour qu'elle influence uniquement les endroits frappés par une intensité de lumière excessive, ou en d'autres termes, pour que durant .les retours, 1 "'information d'image ne soit pas effacée aux endroits qui ne sont pas frappés par une intensité de lumière excessive, mais que pendant les kQ aller de lignes, ladite information fournisse des signaux de sor 69 03481 4 2001832 tie corrects correspondant à l'information enregistrée» Dana ce dispositif, on peut obtenir un meilleur impact des électrons du faisceau sur la cible, et partant, une vitesse de réponse plu» élevée que dans les dispositifs connus. En effet, un excès de 5 courant de faisceau n'est pas nécessaire pendant les aller pour effacer l'information résultant d'un certain excès de l'intensité de la lumière. En outre, l'influence gênante du potentiel de la surface libre du bord de la cible, non balayé pendant les aller, exercée sur des électrons dirigés vers les endroits situes 10 auprès de ce bord peut être contrecarrée par le balayage du bord pendant les retours. On peut remarquer qu'il existe déjà un dispositif dans lequel on réalise déjà temporairement un cross-over dans un faisceau électronique pour le balayage d'une cible à proximité d'un dia-15 phragme limiteur en vue d'obtenir une intensité de courant élèves et un large spot à l'endroit de la cible à l'aide d'une réduc tion du potentiel d'une lentille située entre le canon produis sant le faisceau et le diaphragme qui le limite. Toutefois, il s'agit ici d'un dispositif à tube mémoire dans lequel des sigï&nîE 20 enregistrés sur la cible, sont explorés par le faisceau électrc » nique en position "lecture" sans procéder pour cela à la stabir r-satiou de la cible, mais où subsiste un reste d'information qui est a r?:-:- ± è r e ai e :-z i effacée avant l'enregistrement d'une nouvelle iai'orQatioa par- «a balayage additionnel du faisceau en positiou, 35 ^QiiûeoQsat1', lo p© satî ©1 de ladite lentille, qui est 1 'électrode sentraie d'un système de trois électrodes cylindriques, étant abaissé par exemple de 700 volts à lbi.de d'un commutateuro Dans le dispositif conforme à l'invention, un troisième for: teur d'impulsions peut être raccordé à la grille de commande et 30 fournir «les impulsions en vue d'adapter le potentiel de ladite grille pendant l'existence du potentiel de cathode plus élevée Durant la stabilisation auxiliaire, le fonctionnement du canos correspond aiasi aux besoins du moment et le diaphrajpne- peut être traversé par un faisceau de qualité optimale. 35 H Lesdits formateurs d'impulsions sont par exemple des appareils fournissant des impulsions pendant des retours de trames. La pçn-te de flanc de ces impulsions ne doit pa s répondre à des critères sévères. Lesdits formateurs d'impulsions peuvent être également des 40 appareils fournissant des impulsions pendant des retours de li- 69 03481 5 2001832 gn.es. La pente de flanc de ces impulsions doit alors répondre à des critères plus sévères, mais on obtient par contre l'avantage qu'en tout endroit de la cible, la densité du faisceau électronique est pratiquement constante. 5 Lesdits formateurs d'impulsion peuvent être également réali sés de façon à fournir des impulsions pendant des retours de lignes et des retours de trames. Un nombre particulièrement important d'électrons devient ainsi disponible pour la stabilisation auxiliaire. 10 De préférence, le dispositif comporte un quatrième formateur d'impulsions qui est raccordé à la lentille de concentration et fournit des impulsions pour faire varier l'intensité de celle-ci pendant les retours, de sorte qu'une répartition favorable de la densité du faisceau peut être réalisée pendant la stabilisation 15 auxiliaire, et que, par exemple, le diamètre du faisceau, dirigé sur le bord de la cible, peut être choisi de façon à être optimal pour obvier aux effets de déviation de faisceau à l'endroit du bord de la cible pendant l'aller. L'invention concerne également un tube de caméra de télévi— 20 sion destiné à un dispositif tel que décrit ci-dessus, et en particulier - mais non exclusivement - un tel tube de caméra de télévision du type "Plumbicon", tube dans lequel la cible est une couche photoconductrice appliquée sur une plaque (électrode) de signal transparente et constituée, du moins en grande partie, 25 par dii protoxyde de plomb. De préférence, le tube de caméra de télévision contient une lentille électrode destinée à être raccordée au premier formateur d'impulsions dans un dispositif tel que décrit ci—dessus. Dans un tel dispositif la lentille, raccordée au premiér forraa-30 teur d'impulsions, peut être électromagnétique, étant donné qu'une lentille magnétique est relativement lourde et absorbe une quantité d'énergie relativement élevée pendant son fonctionnement. Ladite lentille électrode peut être tubulaire et disposée à l'intérieur d'une électrode cylindrique entre la grille de com-35 mande et le diaphragme. Cette conception est facile à réaliser par le montage d'une lentille électrode tubulaire additionnelle dans un tube de conception habituelle pour le reste, ledit montage n'étant pas lié à une grande précision. Lors du fonctionnement du tube, la lentille électrode tubulaire ne doit recevoir que des 40 impulsions relativement faibles si la tension continue qu'elle 69 03481 i 2001832 reçoit diffère déjà considérablement de celle de l'électrode cylindrique. De préférence, la lentille électrode est conique et s'élargit en direction du diaphragme, afin d'empêcher que des électrons de 5 faisceau puissent la frapper. De préférence, la lentille électrode tubulaire comporte en outre des secteurs électriquement isolants qui s'étendent dans la direction axiale. Ces derniers peuvent être mis à des tensions variables, de sorte que l'électrode fait également office d'orga-10 ne centreur. Pour éviter des difficultés de montage, la lentille électrode est de préférence formée par un revêtement conducteur de la paroi d'un alésage pratiqué dans un support isolant ajusté à serrage dans l'électrode cylindrique. Une telle lentille électrode 15 peut être réalisée très facilement sous forme de quatre parties électriquement séparées. La description suivante, en regard des dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui 20 ressortent tant du texte que des figures des dessins faisant, bien entendu, partie dqd. ' invention. La fig. 1 est une coupe longitudinale schématique illustrant un mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention, le tube de caméra de télévision étant du type "Plumbicon". 25 La fig. 2 est une coupe transversale suivant le plan XI - II de la fig. 1. La fig. 3 est une perspective illustrant par une coupe longitudinale de construction d'une optique d'un tube de caméra de télévision. 30 Sur la fig. 1, le tube de caméra comporte une ampoule cylindrique (l) en verre, où l'on a fait le vide, contient une cible (2) qui est constituée par une couche pratiquement en protoxyde de plomb évaporé sur une plaque (électrode) de signal (3) formée par une couche d'oxyde d'étain convenablement conducteur et 35 très mince, appliquée sur la face intérieure de la fenêtre (4) constituant une extrémité de l'ampoule. Prés de loutre extrémité de celle-ci, on a placé un canon électronique à symétrie de révo lution, monté coaxialement à l'ampoule et constitué par la catho de (5), la grille de commande (6) et l'anode d'accélération kO cylindrique (?). Entre cette anode (7) et la cible (2) on a 69 03481 7 2001832 placé une deuxième anode cylindrique (8) et une treillis électriquement conducteur (10) monté sur une anode cylindrique (9)• Un diaphragme (11) a ouverture (12) de diamètre de 250 yu, est placé à l'intérieur de l'anode (8) et relié électriquement à 5 celle—ci. La dite anode (8) contient également une électrode de concentration (13) et forme avec celle—ci une optique de concentration (13)• L'anode cylindrique (7) contient une lentille électrode tubulaire (14) de forme conique s'élargissant en direction du,diaphragme (11)* Les moyens servant à fixer les électro-10 des et les différents fils d'alimentation n'ont pas été représentés sur la figure. Uen partie du tube est entourée par des bobinés de déviation de lignes et d'autres de déviation de trames, l'ensemble de ces bobines étant indiqué par la flèche (15)«A travers une résis— 15 tance de signal (17) et Un fil de connexion (16) traversant l'am- une borne dT 'poule, la plaque (électrode) (3) est connectée à/une source de tension (18) dont l'autre borne est à la masse. Les chiffres (19)» (20), (21) et (22) indiquent les formateurs d'impulsions représentés schématiquement dont les fils de connexion sont indiqués par 20 (119), (120), (121) et (122). Lors du fonctionnement du tube, les électrodes sont aux tensions continues suivantes : cathode (5) s 0 Volt grille de commande (6) % 'entre -3.00 et ,, . . . in, 0 Volts 25 premxere anode (7) ; 300 Volts deuxième anode' (8) : 300 Volts électrodes (9) et (10) : 600 Volts électrode de signal (plaque de signal) (3)- ^5 Volts électrode de concentration (13) * 100 Volts 30 lentille électrode (14) : en moyenne 100 Volts. A l'aide d'un système optique représenté schématiquement par une lentille (26), l'image de la scène à enregistrer est, à travers la fenêtre (4) et la plaque de signal (3)» produite sur la cible (2). Pendant les aller de lignes, la surface libre de 35 celle-ci est balayée suivant une grille rectangulaire par le faisceau électronique produit par le canon. La surface de la cible est ainsi stabilisée environ au potentiel de la cathode, des signaux électriques ainsi produits étant prélevés aux bornes de la .résistance (17) par l'intermédiaire du condensateur (27). Le courant d'électroas eatre la cathode (5) et le diaphragme (il), courant dont l'allure correspond aux traits pleins (28), est capté en grande partie par le diaphragme (11) 5 uniquement la partie centrale du faisceau, indiquée par les traits pleins (29) -, 5 est utilisée pour ce balayage» Pendant les retours, le formateur d'impulsions (19) -fournit par exemple une impulsion positive de 5 Volts à la cathode (5) o Simultanément, le formateur (20) fournit par exemple une impul^ sion négative de 80 Volts à la lentille électrode (3.4) „ A 1 ' en Outre les fonctions dont il est question dans la description des figures„ il va de soi que lesdits formateurs d'impulsions peuvent être choisis de façon à en remplir d'autres, déc.. "> 20 tes ou non dans se aîétHoire, celles-ci restant dans le cadre de l?. présente invention. La lentille électrode (lk) est constituée par quatre parties fortaées pratiquement de secteurs (31) > (32), (33)$ (3k) séparés électriquement dans la direction axiale et représentés sur la 25 fig. 2» Les secteurs (31) et (33) sont raccordés aux pôles d'ime source non représentée, fournissant une tension continue varia» ble, les secteurs (32) et (3k) étant raccordés également aux pèles d'une telle source. Le faisceau électronique peut être centré convenablement par le réglage des tensions variables et fournies 30 par ces sources â lentille (14) faisant ainsi également office d'organe centreur . Sur la fig. 3> illustrant en détail la concentration d'UEîs optique d'un tube de caméra de télévision conforme à l'invention, les éléments correspondant à ceux des figures 1 et 2 sont indï 69 03481 9 2001832 ne et de manganèse, est montée sur la paroi d'un alésage conique central (ko) d'un support céramique (35) ajusté à serrage dans l'anode (7)« Chacun desdits secteurs (31)» (32) et (33) apparaissant sur la fig. 3» a un conducteur d'alimentation traversant le support (35) et un trou pratiqué dans l'anode (7)» seuls le conducteur (3&) du secteur (31) et le conducteur (37) du secteur (33) étant visibles sur la figure qui illustre aussi une construction permettant un montage qui est non seulement très précis, mais également très simple. 69 03481 10 2001832 REVENDICATIONS 1. Dispositif comportant d'une part un tube de caméra de télévision muni d'une cible pour intégrer l'information d'une image à enregistrer et d'un canon électronique pour produite un 5 faisceau électronique dirigé sur la cible, ledit canon étant constitué par une cathode, une grille de commande et une anode d'accélération alors que dans le tube, entre la grille de commande et la cible, il est prévu un diaphragme destiné à limiter le faisceau, et d'autre part une lentille pour concentrer le 10 faisceau sur .la cible, ainsi que des moyens de déviation pour effectuer le balayage périodique de la cible par le faisceau pour stabiliser le potentiel, de celle-ci pratiquement au potentiel de cathode en vue de fournir des signaux de sortie correspondant à l'information d'image intégrée, lesdits moyens de déviation 15 comprenant un moyen de déviation pour les aller et retour de lignes, et un moyen de déivation pour les aller et retour de trames, caractérisé en ce que le dispositif est muni d'une lentille raccordée à un premier formateur d'impulsions pour réaliser un cross-over de faisceau environ à l'endroit dudit diaphragme pen-20 dant les retours, ainsi que d'un deuxième formateur d'impulsions pour établir simultanément un potentiel de cathode relativement plus élevé par rapport à celui de la cible. 2* Dispositif suivant revendication 1, caractérisé en ce qu* il comporte un troisième formateur d'impulsions raccordé à la 25 grille de commande en vue d'adapter le potentiel de celle-ci pen= dant l'existence du potentiel de cathode plus élevé. 3» Dispositif suivant revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les formateurs d'impulsions fournissent des impulsions pendant des retours de trames. 30 k* Dispositif suivant revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les formateurs d'impulsions fournissent deimpulsions pendant des retours de lignes. 5« Dispositif suivant revendication 1, 2, 3 ou 4 caractérisé en ce qu'il comporte un quatrième formateur d'impulsions raccor-35 dé à la lentille de concentration et destiné à fournir des impulsions en vue de faire l'intensité de celle-ci pendant des retours. 6. Tube de caméra de télévision destiné à un dispositif suivant revendication 1, 2, 3, 4 ou 5» 7• Tube de caméra suivant revendication 6, caractérisé en ce que la cible est une couche photoconductrice appliquée sur une plaque de signal transparente et constituée, du moins en grande partie, par du protoxyde de plomb. 5 8. Tube de caméra suivant revendication 6 ou 75 caractérisé en ce que la lentille est une électrode à l'intérieur du tube. 9. Tube de caméra suivant revendication 8, caractérisé en ce que la lentille électrode est tubulaire et agencée à l'intérieur d'une électrode cylindrique entre la grille de commande et le 10 diaphragme. 10. Tube de caméra suivant revendication 9? caractérisé en ce que la lentille électrode tubulaire est conique et s'élargit en direction du diaphragme. 11. Tube de caméra suivant revendication 9 ou 10, caractérisé 15 en ce que la lentille électrode tubulaire comporte des secteurs électriquement séparés s'étendant dans la direction axiale. 12. Tube de caméra suivant revendication 9s 10 ou 11, caractérisé en ce que la lentille électrode est forméepar un revêtement conducteur de la paroi d'un alésage pratiqué dans un support 20 isolant ajusté à serrage dans l'électrode cylindrique.