Brevet FR2043869A1 — publié le 19710219

L'invention concerne un appareil de production de signal d'image de couleur, et plus particulièrement un appareil utilisant un dispositif à tube mélangeur d'image capable de stocker des signaux d'image, de façon à produire par exem-5 pie un signal d'image de couleur à succession de points, converti à partir d'image à succession de champ capté sur le dispositif à tub e. L'invention a pour objet un appareil de production de signal d'image comprenant un tube de prise de vue pos-10 sédant une structure anti-cathode convertissant photoélectrique-ment la lumière qui y est projetée en un signal électrique et un moyen de production de faisceaux électroniques pour produire un faisceau électronique dirigé vers la structure anti-cathode, de façon à explorer la surface de cette dernière, un moyen 15 pour appliquer une tension prédéterminée à la structure anti-cathode et un moyen pour capter le signal électrique de la structure anti-cathode, appareil caractérisé par un moyen de réglage du signal électrique à une valeur de tension prédéterminée, un moyen pour appliquer une partie de ce signal élec-20 trique au dispositif producteur du faisceau électronique, de façon à moduler la tension de 1'anti-cathode avec l'exploration par le faisceau, afin d'emmagasiner une partie du signal électrique sur 1'anti-cathode, un autre moyen étant prévu pour dériver de 1'anti-cathode un signal de sortie d'image 25 comprenant le signal électrique emmagasiné. De nombreux appareils de prise de vues pour la production d'un signal de télévision utilisent un tube de prise de vues, tel qu'un tube vidicon ou analogue. Suivant la présente invention, le tube de prise de vues est muni d'un 30 moyen de réaction de signal pour constituer un dispositif à mémoire de signal permettant par exemple de convertir un signal d'image de couleur à succession de champ en un signal d'image de couleur à succession de points pour produire un signal télévisuel de couleur. 35 La description ci-après se rapporte à des exemples de réalisation représentés aux dessins joints dans lesquels : La figure 1 est un diagramme schématique montrant un exemple de réalisation d'un appareil d'emmagasina-ko ge de signal réalisé suivant la présente invention. 70 19872 2 2043869 La figure 2 est un diagramme schématique semblable à la figure 1 montrant une variante de l'appareil d'emmagasinage de signal suivant l'invention, - La figure 3 montre schématiquement un exem-5 pie de réalisation d'un appareil de production de signal de télévision de couleur réalisé suivant l'invention. Les figures 4 à 7 sont des diagrammes permettant d'expliquer l'invention. Dans la figure 1, la référence 1 indique 10 d'une façon générale un tube de prise de vue présentant pratiquement la même construction qu'un tube vidicon ou un autre tube usuel dans lequel une structure anti-cathode 2 possédant une couche photo-conductrice, et alimentée avec une tension de travail par une borne de source d'énergie 2', est 15 placée près d'une extrémité du tube,et une cathode 3 pouvant émettre un faisceau électronique explorant la structure anti-cathode 2 est disposée près de l'autre extrémité du tube éloignée de la structure anti-cathode 2. Le numéro de référence 4 désigne un dispositif de déviation qui a pour effet 20 d'obliger le faisceau électronique émis par la cathode 3 à explorer la structure anti-cathode 2 horizontalement et verticalement avec des périodes prédéterminées. Suivant la présente invention, le tube de vue 1 comprend la structure anti-cathode 2, la cathode 3 25 pour émettre le faisceau électronique et le dispositif de déviation 4 pour dévier le faisceau électronique, de façon à l'obliger à explorer la structure anti-cathode 2 avec des périodes prédéterminées, le tube de prise de vue 1 étant conçu de telle sorte que la sortie de la structure anti-catho-30 de 2 est alimentée en retour à la cathode 3. La sortie de la structure anti-cathode 2 est reliée à un préamplificateur 5 dont la sortie est reliée à une borne de sortie 6 et alimente en même temps en retour la cathode 3 du tube de prise de vue 1 par l'intermédiaire d'un circuit de rétablissement de courant 35 continu 8a. D'autre part, la sortie du circuit de rétablissement de courant continu 8a est réglée par exemple par un circuit de réglage de niveau 8d, de façon à présenter un niveau prédéterminé. Etant donné qu'une augmentation du potentiel de la cathode 3 est susceptible de provoquer une modulation du 40 fais ceau, on préfère dans ce cas que le signal fourni à la 70 19872 3 2043869 cathode 3 à partir du circuit de réglage de niveau 8b soit appliqué à une grille 9a du tube de prise de vue 1, également de façon à éviter la modulation de faisceau. Supposons que la structure anti-cathode 2 5 soit maintenue à un potentiel Y par la lumière provenant d'un objet à téléviser, et qu'un signal aY (a étant une constante d'atténuation qui est inférieure à 1) soit fourni en retour à la cathode 3 par l'intermédiaire du préamplificateur 5, du circuit de rétablissement de courant continu 8a et du circuit 10 de réglage de niveau 8b. Lorsqu'on explore la structure anticathode 2 avec le faisceau électronique émis par la cathode 3 alimenté avec le signal aY, le potentiel anti-cathode Y est réduit à aY, de façon à aY, de façon à dériver à la borne de sortie 6 un signal Y - aY = (l-a)Y, de telle sorte qu'une si-15 gnal aY est emmagasiné dans la structure anticathode par l'exploration. Avec l'exploration du faisceau électronique simi- 2 laire suivant, on applique un signal a Y à la cathode 3, de façon à dériver un signal a (l-a)Y à la borne de sortie 6. En conséquence, le signal de sortie est atténué par chaque 20 exploration mais on réalise en principe un effet d'emmagasinage de signal et on peut capter le signal d'image emmagasiné. Cette invention, comme décrit ci-dessus,présente par conséquent une utilité particulière lorsqu'on l'utilise dans le cas où une seule opération d'emmagasinage est suffisante. 25 Dans ce cas, on, peut stocker une partie désirée du signal de sortie sur la structure anti-cathode 2 en supprimant la partie désirée du signal de sortie au moyen d'un circuit à déclenchement périodique 7 prévu entre le préamplificateur 5 et le circuit de rétablissement de courant continu 8a, ainsi qu'il 30 est indiqué dans la figure 2. Ainsi, la présente invention réalise un appareil d'emmagasinage de signal de construction simple qui permet de stocker un signal et de le capter ensuite comme signal d'image. 35 La figure 3 montre un exemple de l'appareil de production de signal d'image de couleur suivant l'invention utilisant l'appareil d'emmagasinage de signal décrit ci-dessus. Dans la figure, les éléments semblables à ceux des figures 1 et 2 sont identifiés avec les mêmes numéros de référence et 40 ne sont plus décrits en détail. L'appareil de production de 70 19872 2043869 signal d'image de couleur représenté utilise deux tubes de prise de vue la et 1 et est règle de telle sorte qu'un signal de couleur verte seulement G est dérivé du tube de prise de vue la ; les signaux de couleur rouge et bleue à succession de 5 champs R et B sont dérivés de l'autre tube de prise de vue 1 et les signaux de couleur rouge et verte à succession de points R et V sont dérivés des signaux d'image de couleur à succession de champs. Pour cela, un miroir dichroïque 9iqui permet le passage à travers lui de la composante de signal de la couleur ver-10 te mais empêche le passage des composantes de signal des autres couleurs, est placé en face du tube de prise de vue la en étant incliné avec un angle d'environ 45° par rapport à la structure anti-cathode 2a du tube de prise de vue la, et la lumière réfléchie par le miroir dichroïque 9 est dirigée par un miroir 15 10 sur la structure anti-cathode 2 du tube de prise de vue 1 par l'intermédiaire d'un filtre de couleur tournant 11 composé d'élément de filtres de couleur rouge et bleueet entraîné en synchronisme avec un signal de champ. A la borne de sortie de la structure anti-cathode 2 est alors dérivé un signal de cou-20 leur à succession de champs tels que les signaux de couleur rouge et bleueR et B se répètent successivement à chaque champ. La sortie de la structure anti-cathode 2 est renvoyée à la cathode 3 par l'intermédiaire du préamplificateur 5 du circuit à déclenchement périodique 7, du circuit 25 dé rétablissement de courant continu 8a et du circuit de réglage de niveau 8b. Dans ce cas, le signal renvoyé à la cathode 3 est réglé par le circuit de réglage de niveau 8b afin de présenter un niveau tel que le signal dérivé à la sortie de la structure anti-cathode 2 est atténué de moitié, c'est-30 à-dire que la constante d'atténuation mentionnée précédemment a est réduite de moitié. Dans la figure 3, la référence 12 indique un oscillateur possédant une fréquence qui est un nombre entier de fois plus grand que la fréquence d'exploration horizontale, par exemple 15,75 KHz. Dans ce cas, une augmentation 35 de la fréquence d'oscillation de l'oscillateur 12 provoque une augmentation du pouvoir séparateur dans la direction horizontale. L'oscillateur 12 fournit un signal d'échantillonnage rectangulaire ainsi qu'il est montré dans la figure 4a avec une période P. 40 La sortie de l'oscillateur 12 est fournie 70 19872 5 2043869 comme signal de déclencheur périodique1 au circuit de déclenchement période 7 par l'intermédiaire d'un circuit de commutation 13. Le circuit de commutation 13 est réglé de façon à inverser la phase du signal de déclenchement période à chaque 5 champ en synchronisme avec le signal de champ, comme indiqué dans les figures 4A et 4b. Dans le champ du signal de couleur rouge, le circuit de déclenchement périodique 7 reçoit le signal de déclenchement périodique décrit dans la figure 4A, et dans le champ du signal de couleur bleue, le circuit de déclen-10 chement périodique 7 reçoit le signal de déclenchement périodique indiqué dans la figure 4b qui est déplacé de l80° en phase d'avec la figure 4A. La sortie du préamplificateur 5 est reliée à des circuits de détection synchrone l4a et l4b qui re-15 çoivent également les signaux comme indiqué dans les figures 4A et 4B, à partir du circuit de commutation 13. La sortie du circuit de détection synchrone l4a est reliée à un circuit de commutation 15 et à un circuit arithmétique 17 à travers un circuit de retardement d'une demi-période l6, tandis que la sortie 20 du circuit de détection synchrone l4b est également reliée directement au circuit arithmétique 17» La sortie du circuit arithmétique 17 est reliée au circuit de commutation 15. Le circuit de commutation 15 est réglé pour être commuté à chaque champ, de façon 25 à dériver les signaux de couleur rouge et bleue r et b aux bornes de sortie 6r et 6b respectivement. Dans la figure 3, le numéro de référence 5g indique un préamplificateur pour le signal de couleur verte qui dérive le signal de couleur verte G à sa borne de sortie 6g. Les sorties dérivées à ces bornes 6r, 6b et 6g sont 30 toutes reliées à un circuit de matrice l8 pour dériver à sa borne de sortie un signal de télévision de couleur complexe. Lorsqu'on vient de terminer l'exposition de la structure anti-cathode 2 à la lumière rouge à travers le filtre de couleur tournant 11, la structure anti-cathode 2 est 35 maintenue à un potentiel du signal rouge R, comme indiqué dans la figure 5A. Dans les figures 5, 6 et 7, les périodes t^ et t^ sont chacune la moitié de la période de signal de l'oscillateur 12, comme indiqué par 1/2 T, et la lettre de référence R indique le signal de couleur rouge, B le signal de couleur bleue et 0 l'ab-40 sence de signaux. A cet instant, le circuit de déclenchement 70 19872 6 2043869 périodique 7 est alimenté avec le signal à déclenchement périodique, comme décrit dans la figure 4A. En conséquence, la cathode 3 du tube de prise de vue 1 est alimentée avec un signal de répétition, comme indiqué dans la figure 5 B, qui comprend un demi-5 signal de couleur rouge 1/2 R dans la première période t^ et aucun signal dans la deuxième période t2, comme indiqué par 0. Il en résulte que le préamplificateur fournit au circuit de détection synchrone l4a et l4b un signal de répétition, comme indiqué dans la figure 5C, qui comprend le demi-signal de couleur rou-10 ge 1/2 R dans la première période t^ et le signal de couleur rouge R dans la deuxième période tg. A ce moment, le potentiel de la structure anti-cathode 2 est modifié, comme indiqué dans la figure 5B. Pour la facilité de l'explication, supposons 15 que le courant d'obscurité et l'impédance du faisceau sont suffisamment faibles et que le champ subséquent n'est pas affecté par un changement du taux du signal emmagasiné et par l'image résiduelle. Dans ce cas, lorsqu 'est terminée l'exposition de la structure anti-cathode 2 à la lumière bleue, la structure 20 anti-cathode 2 est maintenue à des potentiels tels que la première période t^ comprenant le demi-signal de couleur rouge 1/2 R et le signal de couleur bleue et la deuxième période tg comprenant le. signal bleu B se reproduisent successivement, comme indiqué dans la figure 6A. Le signal décrit dans la figure 25 4B est alors alimenté comme un signal de déclenchement périodique dans le circuit de déclenchement périodique 7, de telle sorte que le signal appliqué à la cathode 3 du tube de prise de vue 1 devient un signal de répétition qui ne comprend aucun signal dans la première période t^ et un demi-signal bleu 1/2 B dans 30 la deuxième période tg. Il en résulte que le préamplificateur 5 fournit au circuit de détection synchrone l4a et l4b un signal de répétition, comme indiqué dans la figure 6C, qui consiste dans le demi-signal de couleur rouge 1/2 R et le signal de cou-35 leur bleue dans la première période tl et le demi-signal de couleur bleue 1/2 B dans la deuxième période tg. Les circuits de détection synchronie l4a et l4b sont alors alimentés avec des signaux à succession de points B + R/2, B, B + R/2, B, ... et le circuit de détection synchrone l4a dérive à sa borne de 40 sortie les signaux B/2, 0, B/2, 0, ...., tandis que l'autre 70 19872 7 2043869 circuit de détection synchrone l4b dérive à sa borne de sortie les signaux 0,R/2 + B, 0, R/2 + B,0... En conséquence, si l'on retarde le signal produit par le circuit de détection synchrone l4a de 1/2 T et si on le fournit au circuit arithmétique 17 pour 5 permettre un fonctionnement £ R/2 + B - 2 (B/2)Jf = R/2, on dérive des signaux à succession de points B/2, R/2, B/2, R/2 .... à la borne de sortie du circuit de commutation 15. La structure anticathode 2 est alors maintenue à un potentiel indiqué dans la figure 6B. 10 Lorsque l'exposition suivante de la struc ture anti-cathode 2 à la lumière rouge est terminée, la structure anti-cathode 2 est maintenue à des potentiels tels que la première période t^ comprenant le signal de couleur rouge R et la deuxième période tg comprenant le demi-signal de couleur bleue 15 l/2 B et le signal rouge R se répètent successivement, comme indiqué dans la figure 7A. Le signal de déclenchement périodique indiqué dans la figure 4A est alors fourni au circuit de déclenchement périodique 7, de telle sorte que le signal fourni à la cathode 3 du tube de prise de vue 1 devient un signal de 20 répétition, comme indiqué dans la figure 7B, qui comprend le demi-signal de couleur rouge 1/2 R dans la première période t^ et aucun signal dans la deuxième période tg. Il en résulte que le préamplificateur 5 fournit au circuit de détection synchrone l4a et l4b un signal 25 de répétition, comme indiqué dans la figure 7C, qui consiste dans le demi-signal de couleur rouge 1/2 R dans la première période t^ et le demi-signal de couleur bleue 1/2 B et le signal de couleur rouge R dans la deuxième période tg. Les circuits de détection synchrones l4a et l4b reçoivent des signaux à succes-30 sion de points R/2, R + B/2, R/2 .... et le circuit de détection synchrone l4a fournit à sa borne de sortie les signaux R/2, 0, R/2, 0 .... tandis que l'autre circuit de détection synchrone l4b produit à sa borne de sortie les signaux 0, B/2 + R, 0, B/2 + R... 35 En conséquence, si le signal produit par le circuit de détection synchrone l4a est retardé de 1/2 T et est appliqué au circuit arithmétique 17 pour obtenir un fonctionnement B/2 + R - 2 (R/2) = B/2, on obtient des signaux à succession de points B/2, R/2, B/2, R/2, ... à la borne de sortie du 40 circuit de commutation 15. La structure anti-cathode 2 est alors 70 19872 8 2043869 maintenue à un potentiel indiqué dans la figure 7B ou dans la figure 5B. Ensuite, les opérations ci-dessus se répètent successivement, le signal à succession de points consistant dans les signaux de couleur rouge et bleue R et B étant dérivé à la borne 5 de sortie du circuit de commutation 15. En conséquence, on peut dériver d'excellents signaux de télévision de couleur composée à la borne de sortie 19 des signaux de couleur rouge, bleue et verle, R, B et G produits aux bornes de sortie RÔ, ÔB et ÔG. Avec un dispositif comme celui représenté dans 10 la figure 3, on peut produire des signaux de télévision de couleur à succession de points sans entraîner 1'"utilisation d'un système de filtre de couleur qui est cher et difficile à fabriquer. En outre, toutes les phases des signaux de télévision de couleur à succession de point sont déterminées par l'oscillateur, 15 de telle sorte que le circuit de reproduction pour les signaux de télévision de couleur n'ont pas besoin de posséder des caractéristiques strictes, ce qui permet de simplifier la construction des circuits de la caméra de télévision en couleur, ainsi qu'une fabrication bon marché de la caméra de télévision en couleur. 20 Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés. On pourra au besoin recourir à d'autres modes et à d'autres formes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 70 19872 9 2043869 REVENDICATIONS 1°) Appareil de production de signal d'image comprenant un tube de prise de vue possédant une structure anticathode convertissant photoélectriquement la lumière qui y est 5 projetée en un signal électrique et un moyen de production de faisceaux électroniques pour produire un faisceau électronique dirigé vers la structure anti-cathode, de façon à explorer la surface de cette dernière, un moyen pour appliquer une tension prédéterminée à la structure anti-cathode, et un moyen pour capter le 10 signal électrique de la structure anti-cathode, appareil caractérisé par un moyen de réglage du signal électrique à une valeur de tension prédéterminée, un moyen pour appliquer une partie de ce signal électrique au dispositif producteur du faisceau électronique, de façon à moduler la tension de 1'anti-catho-15 de avec l'exploration par le faisceau, afin d'emmagasiner une partie du signal électrique sur 1'anti-cathode, un autre moyen étant prévu pour dériver de 1'anti-cathode un signal de sortie d'image comprenant le signal électrique emmagasiné. 2°) Appareil de production de signal d'image 20 suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de rétablissement de courant continu pour ajouter une composante de courant continu à la partie du signal électrique réglé appliqué au moyen de production du faisceau électronique. 3°) Appareil de production d'un signal d'i-25 mage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de production du faisceau électronique comprend une électrode de cathode et au moins une électrode de grille, la partie du signal électrique réglée à la tension prédéterminée étant appliquée aux deux électrodes. 30 4°) Appareil de production de signal d'image suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de déclenchement périodique de signal pour appliquer sélectivement le signal électrique réglé de la structure anti-cathode au moyen de production du faisceau électronique. 35 5°) Appareil de production de signal d'image suivant la revendication 1 comprenant en outre un filtre de couleur consistant en plusieurs éléments de filtre de couleur à travers lesquels passent les composantes respectives de couleur de la lumière, le filtre de couleur étant disposé en face et 40 près de la structure anti-cathode, et un moyen pour capter un 70 19872 10 2043869 signal électrique de la structure anti-cathode, appareil caractérisé en ce qu'un moyen est prévu pour alimenter une partie du signal électrique en retour au moyen de production du faisceau électronique pour moduler' la tension de la structure 5 anti-cathode avec l'exploration du faisceau pour emmagasiner une partie du signal électrique sur la structure anti-cathode, le moyen d'alimentation en retour réglant le signal électrique de la structure anti-cathode étant d'une valeur de tension prédéterminée et supprimant sélectivement le signal électrique 10 avec un signal de déclencheur périodique, un moyen étant prévu pour capter le signal électrique comprenant le signal emmagasiné de la structure anti-cathode, un moyen pour détecter le signal capté pour produire les composants respectifs du signal d'image de couleur en réponse au signal du déclencheur pério-lf> dique , un moyen étant prévu pour produire un signal complexe d'image de couleur à partir des composantes respectives du signal d'image de couleur par une opération arithmétique. 6°) Appareil de production de signal d'image suivant la revendication 5 comprenant en outre un deuxième 20 tube de prise de vue ayant une structure anti-cathode convertissant photoélectriquement la lumière qui y est projetée en un signal électrique et un moyen pour produire un faisceau électronique dirigé vers la structure anti-cathode pour en explorer la surface, le deuxième tube de prise de vue produi-25 sant un autre signal d'image, appareil caractérisé en ce qu'un moyen est prévu pour alimenter une partie du signal électrique en retour au moyen de production de faisceau électronique pour moduler la tension de la structure anti-cathode avec une exploration par le faisceau pour emmagasiner une partie, du si-30 gnal électrique sur la structure anti-cathode, le moyen d'alimentation en retour réglant le signal électrique de la structure anti-cathode à une valeur de tension prédéterminée et supprimant sélectrivement le signal électrique avec un signal de déclencheur périodique, un moyen étant prévu pour capter 35 un signal électrique comprenant le signal emmagasiné de la struc ture anti-cathode, un moyen de détecter le_signal capté pour produire les composantes respectives du signal d'image de couleur en réponse au signal de déclencheur périodique, un moyen étant prévu pour produire un signal composé d'images de cou- 40 leur à partir des composantes respectives du signal d'image de couleur avec une opération arithmétique, l'autre signal d'image produit par le deuxième tube de prise de vue étant appliqué au moyen de production du signal composé d'image de couleur.