Brevet FR2034432A1 — publié le 19701211

L'invention concerne ùn procédé et un dispositif pour la création de signaux de couleur vidéo, permettant de produire une image à bandes de couleur séparées d'un objet à transmettre par télévision. l'invention concerne, plus particulièrement, un procédé et un dispositif pour la création de signaux de couleur vidéo permettant d'utiliser un signal dtindice comme signal de référence pour séparer les signaux des composantes de couleur à partir de signaux produits par une image à séparation de couleur par bande ayant la forme de deux signaux à bandes de fréquence différentes des bandes des signaux chromatiques et de luminance pour éviter que le signal dBindice ne perturbe le si- gnal de luminance. I1 est possible d'utiliser pour la séparation des signaux de composantes de couleur des signaux de couleur produits par une image de 11 objet à bandes de couleur séparées, c'est-à-dire que sur une couche de conversion photoélectrique (appelée ci-après couche photoconductrice), on projette une image par un filtre de couleur constitué d'éléments de filtre en forme de bandes9 pour les couleurs rouges, vertes et bleues, ces trois éléments de filtre étant disposés en séquences dans un ordre répété de façon cyclique, et une image réelle de l'objet étant superposée à une image du filtre de couleur de façon à produire une séparation de coulez par bande de l'image. Suivant ce procédé, les signaux de composantes de couleurs obtenus par le balayage de la couche photoconductrice avec un faisceau d'électrons balayant les bandes de couleur de l'image de l'objet, il est prévu une distribution de bandes claires et sombres se répétant de façon cyclique, et deux fois plus nombreuses que les images des éléments de filtre de couleur, cette répartition étant réalisée sur la couche photoconductrice de façon à produire un signal d'indice de fréquence, par exemple égal à la moitié de la fréquence des signaux porteurs de couleurs, c'est-à-dire des composantes de couleurs respectives, les signaux produits correspondant à des bandes claires et sombres. Le signal obtenu par balayage est multiplié en fréquence par deux et on en dérive des signaux de référence pour une séparation de phases synchronisées des divers signaux de couleur. Ce procédé présente l'inconvénient que le signal d'indice est mélangé à la bande du signal de luminance et il est retransmis en bandes claires et sombres sur l'image produite9 ce qui réduit la qualité de cette image. De plus, lorsque le signal de luminance est appliqué à un filtre pour le blocage du signal d'indice, de façon à éviter la retransmission. des bandes claires et sombres, une grande partie du signal de luminance se perdv La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne, à cet effet, un procédé pour la création de signaux de couleur vidéo, caractérisé par ce qu'on choisit des bandes éclairées et sombres à deux fréquences d'espace, de sorte que ces bandes soient dif férentes des bandes des signaux chromatiques et de luminance, on superpose ces zones claires et sombres sur une couche photoconductrice avec l'image à bandes de couleur séparées de l'objet à transmettre, on créé des signaux d'indice à fréquence double de celle.des fréquences d'espace, on les sépare à la sortie du tube de prise d'images, on les compare en fréquence pour produire un signal correspondant à leur différence, on multiplie ce signal d'une valeur déterminée pour produire un signal de référence pour la séparation des signaux de couleur. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les signaux répétés ont une fréquence qui est un multiple exact du signal de battement. Suivant une autre caractéristique du générateur selon l'invention, le filtre comporte des zones d'obtention de bandes éclairées et sombres ayant des répartit ions d'espaces différentes et des zones sélectionnant les lumières de différentes longueurs d'ondes. les bandes éclairées et sombres constituant les zones disposées dans la direction longitudinale de. chaque élément des organes diffusant l'image de l'objet en bande de composantes de couleurs respectives. Enfin,.le générateur comporte des organes pour la formation de bandes éclairées et sombres ainsi qué des organes pour projeter ces bandes sur l'organe de prise d'image, de façon à ce qu'elles débordent sur les bandes de posant s de couleur du filtre. Un dispositif selon l'invention est représenté à titre d'exemple non limitatif sur les dessins ci joints dans lesquels t - La figure t représente un diagramme schématique d'un générateur de signaux vidéo couleur selon la présente invention. - la figure 2 représente une vue de dessus d'une partie d'un filtre de couleur utilisé dans le générateur représenté dans la figure 1. - La figure 3 représente schématiquement la séparation des couleurs, - la figure 4 représente un graphique montrant les spectres de fréquence, - les figures 5 et 6 représentent des diagrammes schématiques de variantes de la présente invention Dans la figure I, la référence 1 se rapporte à l'objet à transmettre par télévision 2 le dispositif optique 2 de la caméra est mis au point sur cet objet et l'image tombe sur une couche 5 d'un convertisseur photoélectrique d'un tube de prise d'images 4.Dans l'exemple ci-après, la couche 3 de convertisseur photoélectrique-peut être la couche photoconductrice d'un tube vidicon comportant un canon à électrons 5, voisin de l'extrémité de l'enveloppe,éloignée de la couche 3 photoconductrice et des organes déflecteurs 6. Un filtre 7 à rayures ou à bandes de couleur, constitué d'un grand nombre d'éléments de filtre, de différentes couleurs, avec des earactéristiques de bandes passantes pour des longueurs d'ondes de couleurs différentes9 est disposé sur le chemin optique entre l'objet 1 etla couche photoconductrice 3. De plus, un écran-lentille 8, constitué de lentilles cylindriques 8a et de zones 8b planes ne constituant pas de lentilles, disposées alternativement entre les lentilles cylindriques, est monté sur le chemin apique entre le filtre 7 à bandes de couleur et la couche photoconductrice 3. Comme représenté dans la figure 2, le filtre de couleur 7 comporte des éléments de filtre de- couleur 7R rouges, - permettant initialement le passage des'la lumière rouge, des éléments de filtres 7G verts permettant initialement le pas- sage de lumière verte et des éléments de filtres 73 bleus permettant initialement le passage de la couleur- ; bes éléments de filtre de couleur sont disposés les uns à la sui te des autres dans un ordre répété de façon cyclique. En outre, dans le présent exemple on a réalisé des bandes. claires et sombres réparties en deux fréquences d'espace différentes grâce auxquelles les images à bandes de couleur séparées sont réalisées sur la couche photoconductrice 3 comme décrit ci-dessus. Dans l'exemple représentés les zones de filtre sombres et claires sont réalisées sur le filtre de couleur. Cela signifie que les zones de filtre sombres et claires sont constituées par des zones 9.a et 9hs constituant les premier et second indices images, ces deux zones étant constituées d'une alternance d' élé- ments opaques 9D et d'éléments transparents 9W en forme de bande. Les première et seconde zones 9a et 9b conatituant i 'tiaice- Image sont disposées sur deux côtés des. filtres de couleur 7 dans. la direction longitudinale des éléments de filtres de couleur en for me de bandes, de façon à ce queles éléments opaques et transparents soient disposés dans une direction de l'arrangement des éléments de filtre de couleur en forme de bande; Dans cette figure, la zone 9a formant l'indice image est telle que les éléments opaques et transparents 9D et. 9W répètent quatre fois en trois cycles, les trois .éléments--.d-- filtre de couleur 7R,7.et- 7B g la seconda zone-9bs formant l'in- dice image9 est réalisée de façon analogue à la précédente de sorte que les éléments opaques et transparents se retrouvent cinq fois pour trois cycles de répétition des trois éléments de filtre de couleur 7R, 7G et 73. De plus9 l'exemple décrit utilise deux assembla ges d'un tel filtre de couleur 7 et de zones Da et 9b formant l'in dice image9 ces assemblages étant réalisés sous la forme d'une unité structurelle dont les éléments sont côte à cOte. L'écran de lentille 8 est disposé de façon à ce que ces éléments de lentilles ou lentilles cylindriques 8a soient disposés parallèlement aux éléments de filtres de couleur en for me de bande, du filtre de couleur t cet écran de lentille 8 est disposé par rapport à la couche photoconductrice 3 de sorte que les éléments de filtre de couleur 7R, 7G et 7B, en forme de ban de, de trois cycles répétés, soient mis au point par chaque lentille cylindrique 8a sous forme d'image,sur la. couche photo conductrice, sur chaque bande correspondant au creux entre deux lentilles cylindriques 8a adjacentesscomme représenté dans la figure 3. Il en résulte que les éléments de filtre de couleur 7R, 7G et 7B sont mis au point par l'écran de lentille 8 pour obtenir des images 10R2 10G et 103 répétées dans un ordre cyclique et que simultanément les première et seconde zones 9a et 9b formant l'indice image2 soient également mises au t oint pour obtenir les images lia et 11b. Ces images 10R9 10G2 10B, lia et lib se recouvrent partiellement. Les images du filtre de couleur et des zones formant l'indice, ainsi mises au point sur la couche photoconductrice, sont balayées par un faisceau dtélectrons pour produire un signal de sortie. Ce signal de sortie est amplifié par l'ampli- ficateur 12, si cela est nécessaire2etilest soumis à un filtre passe-bas 13y pour le signal de luminance un filtre passe-bande 13c pour le signal chromatique et un filtre passe-bande 13i pour le signal d'indice2 comme cela est représenté dans la figure 1. Si la fréquence des signaux produits selon le creux des lentilles 8a est f12 il est produit un signal chromatique 140 avec comme fréquence principale 3f1 et un signal de luminance 14y analogue avec une fréquence inférieure à 2,5fL, comme cela apparat sur la figure 3. De plus2 il est produit un premier signal d'indice 14ia avec une fréquence principale 4fL et un second signal d'in- dice 14ib avec comme fréquence principale, 5fL comme représenté dans la figure 4. De cette façon, les fréquences sélectionnées par le filtre passe-bas 15y, la bade passante sélectionnée par le filtre passe-bande 13 et la bande passante du filtre passe bande 13i pour les signaux,d'indice sont par exemple choisies comme suit : 2,5fL, 3fL + 0,5fL et 4fL à 5fL. La sortie du filtre passe-bas 13y est envoyée sur un circuit de matrice 16, si nécessaire2par un circuit de retour 15 alors que la sortie du filtre passebande 13c est amenée aù circuit 'détecteur syn chrome,respectivement lTRe 17G et 17B.De plus2 la sortie du fil tre passe-bande 13i des signaux dXindice est amenée dans un cir- cuit détecteur 18 pour détecter le battement entre le signal 14ia de la fréquence 4fL et le signal 14ib de la fréquence Sf1 9 le signal du battement 1,0fL est envoyé à un circuit multiplicateur de fréquence 19 pour produire une fréquence 3f1 qui est la même que la fréquence principale du signal chromatique 14c. la sortie multipliées est appliquée à un circuit déphaseur 20 pour produire des signaux déphasés de 1200 pour les phases correspondant res pectivement aux signaux rouges, verts et bleus et les signaux résultants sont envoyés comme signaux porteurs pour la détection, vers les circuits détecteurs synchrones 17R9 17G et 173. il en résulte que les signaux rouges, verts et bleus sont détectés par les circuits détecteurs synchrones 1 7R, I 7 et I 7B, et les signaux détectés sont envoyés au circuit de matrice 16 d'où sortent des signaux rouges, verts et bleuis à large bandeSpar les- sorties 21R, 21G et 21B. Quoique les zones formant l'indice image disposées au voisinage du filtre de couleur 79 comme cela résulte de ce qui précède, il est également possible que les indices image soient projetés sur la couche photoconductrice de l'extérieur du chemin optique entre l'objet 1 et la couche photoconductrice 3. Ainsi par exemple9 comme cela est-représenté sur la figure 5, un miroir semi-transparent 22 est disposé sur le chemin optique entre le filtre de couleur 7 et l'écran de lentille 8s et si cela est nécessaire de la lumière en provenance de la source lumineuse 24 est envoyée par une plaque de diffusion 23 sur la zone 9 formant l'indice images cette zone étant constituée en fait de deux zones 9a et 9b pour la formation de l'indice imageS (figure 2) ;; la lumière après avoir passé au travers de la zone 9 formant -l'indice image est- réfléchie par le miroir semiXtransparent 22 pour envoyer l'indice image formé par la zone 99 sur la couche photoconductrice 3. Dans ce cas, les zones 9a et 9b9 formant-l'indi ce image, peuvent entre écartées l'une de l'autre, comme cela est représenté dans la figure 6 ; de cette façon, les zones 9a et 9b formant l'indice image, peuvent entre les mimes dans les creux entre deux éléments adjacents.Lorsque les distances de l'écran de lentille 8 à la couche photoconductrice 3, au filtre de couleur 7 et aux zones 9a et 9b formant l'indice image, sont respectivement choisies égales àd,3d , 4d et 9d, on choisit les creux du filtre de couleur 7 et les bandes des zones 9a forment l'indice image, égaux aux creux des lentilles cylindriques 9a de l'écran 8 j dans ce cas, on choisit également le creux de la zone 9b formant l'indice image, égal au double de celui de l'écran 8, 3 cycles d'images de filtre de couleur, 4 cycles de bandes éclairées et sombres de la zone formant l'indice image 9a et 4,5 cycles de la zone 9t et projetés sur la couche photoconductrice 3 sur la mtme surface en forme de bande correspon- dant à un creux entre deux lentilles cylindriques voisines 8a de l'écran 8. Selon le mode de réalisation de la présente invention, décrite ci-dessus, on réalise deux types de bandes éclairées et sombres de fréquence d'espace différente, sur la couche photoconductrice 3, pour créer deux signaux d'indice situés dans deux bandes de fréquence différentes de celle du signal chromatique ou du signal lumineux, et le signal de référence du signal de séparation de couleur est extrait du signal de différence entre deux signaux d'indice produits par les bandes éclairées et sombres de la couche photoconductrice 3.De cette façon, la composante lumineuse du signal n'est jamais atteinte par les signaux d'indice et c'est pourquoi on obtient une excellente production de image. De plus, quoique dans l'exemple précédent, on utilise un écran de lentille pour produire l'image à bande de couleur séparée, cet écran n'est pas toujours nécessaire. En effet, la présente invention peut s'appliquer dans le cas où une image réelle de l'objet sa téléviser est mise au point sur le filtre de couleur et est projetée directement sur la couche photoconductrice ou par l'intermédiaire de moyens optiques tels qu'une lentille de retard ou analogue. 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. R E V E N D I C A T I O N S 10) Procédé pour la création de signaux de couleur vidéo, caractérisé par ce qu'on choisit des bandes éclairées et sombres à deux fréquences d'espace, de sorte que ces bandes soient différentes des bandes des signaux chromatiques et de luminance, on superpose ces zones claires et sombres sur une couche photo-conductrice avec l'image à bandes de couleur séparées de l'objet à transmettre, on créé des signaux d'indice à fréquence double de celle des fréquences d'espace, on les sépare à la sortie du tube de prise d'images, on les compare en fréquence pour produire un signal correspondant à leur différence, on multiplie ce signal d'une valeur déterminée pour produire un signal de référence pour la séparation des signaux de couleur, ee qui permet d'éviter que le signal d'indice ne perturbe le signal de luminance si bien que l'image finale est de plus grande qualité. 20) Générateur de signaux de couleur vidéo, du type comportant un organe de prise d'image ayant un dispositif de balayage relié de façon fonctionnelle à un con- vertisseur photoélectrique pour la lumière projetée sur ltor- gane de prise d'image, et transformant celle-ci en un signal de sortie électrique balayant suivant une ligneDpour produire une suite de signaux successifs correspondant aux diverses intensités lumineuses successivement rencontrées, un filtre disposé sur le chemin optique entre un objet à téléviser et l'organe de prise d'image, ce filtre ayant diverses zones détectant des lumières de diverses longueurs d'ondes, des moyens pour coopérer avec lé filtre afin de-diviser l'image de l'objet à téléviser en bandes de composantes de couleurs, projetées sur l'organe de prise d'images, générateur caractérisé par ce qu'il comporte des organes pour former sur l'organe de prise d'image des bandes éclairées et sombres ayant deux fréquences d'espace différentes de celle des bandes de composantes colo réesg des organes pour produire à partir du signal de sortie de 1'organe de prise d'image, un signal de battement entre deux bandes éclairées et sombres et des moyens pour obtenir des signaux répétés de bandes de composantes de couleurs utilisant ce signal de battement comme signal de référence. 3Q) Générateur selon la revendication 1, caractérisé par ce que les signaux répétés ont une fréquence qui est un multiple exact de la fréquence du signal de battement. 40) Ge'nérateur, selon la revendication 1, caractérisé par ce que le filtre comporte des zones d'obtention de bandes éclairées et sombres ayant des répartitions d'espace différentes et des zones sélectionnant les lumières de différentes longueurs d'ondes, les bandes éclairées et sombres constituant les zones disposées dans la direction longitudinale de chaque élément des organes diffusant l'image de l'objet en bandes de composantes de couleur respective. 50) Générateur selon la revendication 1, caractérisé par ce qutil comporte des organes pour la formation de bandes éclairées et sombres et des organes pour projeter, de façon optique, les bandes éclairées et sombres sur l organe de prise d'images, de façon à déborder sur les bandes de composantes de couleur du filtre.