Brevet FR2044835A1 — publié le 19710226

L'invention concerne un appareil de production de signal drimage, destiné à produire un signal pratiquement sans composants rédisuels d'image. D'une façon générale, une couche 5 photoconductrice sur la structure anti-cathode d'un appareil de production de signal d'image utilisant un .tube vidicon ou analogue est considérée comme comprenant d'innombrables circuits en parallèle constituant chacun en une capacité et une résistance.. En conséquence, ces capacités et ces résistances produisent naturellement des 10 images résiduelles capacitives et conductives, de telle sorte qu'un signal d'image de télévision dérivé d'un tel appareil de production de signal d'image contient des composants résiduels d'Images donnant une qualité inférieure de l'image reproduite. L'invention a pottr objet un appa-15 reil de production de signal d'image comprenant un tube de prise de vue avec une anti-cathode convertissant la lumière en un signal électrique et m moyen de production de faisceaux électroniques vers 1*anti-cathode pour explorer la surface de cette dernière, un moyen pour appliquer une tension prédéterminée à lfenti-cathode et 20 un moyen pour capter le signal électrique produit, caractérisé en ce qu ' il est prévu un moyen pour inverser la polarité du signal capté ainsi qu'un moyen pour appliquer le signal inversé en polarité au moyen de production de faisceau électronique, de façon à moduler la tension de lranti-cathode avec 1'exploration du faisceau, 25 pour réduire une composante résiduelle de signal d'image comprise dans le signal électrique dérivé de 1'anti-cathode. La description ci-après se rapporte à des exemples de réalisation en liaison avec les dessins annexés dans lesquels ; 30 - la figure t est un diagramme per mettant d'expliquer la présente invention» - la figure 2 est un schéma synoptique montrant un exemple d'un appareil de production de signais d'image suivant la présente invention. 35 - les figures 3 à 6 sont des sché mas synoptiques montrant respectivement des variantes de la présente invention. - la figure 7 est un schéma synoptique montrant un autre exemple suivant l'invention.* 40 En référence aux dessin*, il est 70 19871 2 2044835 'donné ci^après me-' dcecriptiosi d'ua sses.^1® de ^dalisatioa &6,sm ag— pareil de- production. de signal d'iSBg© gui^serS la présen-te- lavea.» tioae- " Bans la figar® 2, la ré:f espace 1 dé-5 • signe- deuaa-.-façon général© m tube d® pr-iss ûe'T&es ' tel' ^sgîia tufe® video on ou analogue $ dans lequel ime structure anti~Qatkede 2 ayant une-couche x&otoeonduotrice.est plaeée près d8uas ?é±frimité 'du tus® ■ tandis qu'tine cathode émettant un rayon électronique explorait ia structure anti-cathode 2 est disposée près âa 1®autre extrémité âu 10 tube opposée à la structure anti-cathode 2. la structuré asiti-cathoSeJi2'est-aliment ée avec une tension ¥ a8 une source â5Sa@rg'ie, par 1£ intermédiaire d'une borne d * alimentation de souro® s.®énergie 2a. Sa ré=> :• • férence 4 représente une grille .et 5 ua "dispositif de 'Séviatioa 15 permettant au rayon électronique ésais par la aat-hode 3 â^ssplores5 la structure anti-cathode 2 horisont alemenû et Terticalemènt ave© des périodes prédéterminées. ; Suivant la présente" invention, dans l'appareil de production de signal âs2jaage comprenant la structure 20 anti-cathode 2 et la cathode 3 potir émettre le rayon électronique explorant la structure anti-cathode- 2# comme décrit ci-dessus, une partie d'un signal d'image dérivé de la structure anti-cathode 2 est réalimentée dans la cathode 3 par un circuit d'inversion de polarité 8, de façon à provoquer un changement dans le potentiel de 25 • la cathode en vue de dériver de la structure anti-cathode m signal ' d'image dépourvu pratiquement de composants résiduels d*images. — - L'invention est décrite ci-après plus en détail avec référence à la figure 2» La sortie de la structure anti-cathode 2 est reliée à un préamplificateur 6S dont le si-30 gnal de sortie est appliqué à une borne de sortie'de signal d'image. 7, relié au.préamplificateur 7 et en même temps, au circuit d'inversion de polarité 8. Le signal de sortie du circuit d'inversion de polarité. 8 est fourni à la cathode 3?par l'intermédiaire d'un circuit de rétablissement de courant continu 9, pour fixer le si-35 gnal de sortie- à un niveau de tension dé courant continu prédéterminé et, par l'intermédiaire d'une résistance variable 10 \ pour régler l'amplitude de signal de sortie. Bans l'exemple représenté, la sortie du circuit de rétablissement de courant continu 9 qui est en phase avec celui relié à la cathode 3 est appliquée à la 40 grille 4 par l'intermédiaire d'une résistance t1, de façon à éviter BAD 0BJG1NAL 2044835 les variations dans le point de fonctionnement de la polarisation d'électrode du tube de prise de vue, en vue d"empêcher un changement de la valeur du rayon émis par la cathode 3 lorsque le potentiel de la cathode 3 change. 5 Le fonctionnement de l'appareil de la présente invention est le suivant s En supposant que les éléments A«B. C... sont situés sur la structure anti-cathode 2 dans une direction horizontalè et sont explorés successivement par le rayon électroni-10 que émis par la cathode 3, l'élément A produit une tension lorsqu'il est exposé à la lumière d'un objet à téléviser. Lorsque lrélé= ment A d'une telle tension est exploré par le rayon électronique émis par la cathode 3 (dont le potentiel est supposé être égal à zéro), un signal est dérivé de la structure anti-cathode 2 en 15 réponse à la -tension V^. Le signal résultant est alimenté par l'intermédiaire d'un préamplificateur à courant continu 6 à la borne de sortie de signal d'image 7 et^en même temps, au circuit d'inversion de polarité 8, pour 1'inversion de sa polarité, 20 de façon à fournir un signal -aV^, qui est réglé en amplitude,par exemple par la résistance variable 10 et est ensuite appliqué à la cathode 3. Le signal =aV^ est choisi habituellement de façon à avoir une tension égale mais de polarité opposée 25 à la composante résiduelle d'image demeurant sur la structure anticathode 2. En conséquence, la cathode 3 possède un potentiel -a7^ -et un rayon électronique pour explorer l'élément suivant B est émis - - -par 1-a cathode 3 avec un tel potentiel. En supposant que l'élément ** B a été exposé à la lumière de 15 objet produisant une tension : 30 1'-exploration du rayon électronique sur l'élément B dérive à la sortie-de la structure anti-cathode 2 un signal en réponse à + ■ aV,j et, dans ce cas, le potentiel de l'élément B est - aV^. La mê-~ . • me opération que celle qui vient d'être décrite ci-dessus est ef-fectuée pour chacun des éléments B.C„D.E..„•5 de façon à produire • 35 - des protentiels -aV2, =aV^5 =aV^ qui sont produits en réponse à ceux des éléments précédents exposés à la lumière. . . Les espacements entre les éléments A.B.C.-.... sont déterminés par la rapidité du rayon électronique, le retard de signal et ainsi de suite, et des éléments voisins 40 peuvent être considérés comme étant pratiquement dans la même posi- Wï9&71 4 j mm 835 tioii. Eq odîiséquenosy en- supposant; que les potentiels résultant -àV^ s =aV2,* -aV^.». correspondants :à ceux des éléments précédents produits par la lumière de l'objet à téléviser sant^des composants résiduels d' image de la structure anti-cathode 2S on peut considé-5 rer le signal d'image dérivé de la structure anti-cathofe 2 sous ■ '">_«>' i.-; • . .. •»»-* .la formé d'une s ortie ff comme -ëtÉat composé de la ^%D3posante de sx-, gnal produite 'par la-lumière de- 1B objet pendant un premier champ et par "la cûmpôsante ' résiduelle 'd? image produite par la composante de"signal*du premier champ pendant un deuxième champ„ 01 est-à-dire 10 que la composante "résiduelle d5 image résultante de la composante * "Ç. ■ , - * s » - , g de signal du premier champ sur la structure anti-cathode 2 pendant le"deuxième champ est supprimée par le. signal alimenté à la structure anti-cathode 2 pendant le, premier champ « En conséquence Les figures. 3 à 6 montrent d'au-20 très exemples de réalisation de 1.® appareil de production de signal d ' image suivant la -présente*invention et dans ces figures les éléments semblables à ceux de la figure 2 sont munis des mêmes références et il n'en sera pas donné de nouvelle description détaillée. : T*- " 'Dans la ..figure-,3 s est représentée 25 une variante suivant l'invention dans laquelle un circuit, de connexion de" Garnmer de signal d11 image 12 corrigeant la -non-linéarité du Vi'gria]! d^ëntrée ainsi1 qu^ùn signal.de correction est, prévu^entre le circuit d'inversion depolarité.8- et le circuit de .rétablissement ae codant 9« a:fin de, réaliser la correction de Gam- * T-;,- ■- t. , . - " -• 30 mer dû'âignal alimenté à la cathode 3» > " ■ .s ■ - r • La figure 4 montre une autre va- : ' -l ' •' ■ .g. .. " ■ riante suîvânt l'invention qui est adaptée de telle sorte qu'une partie de "là sortie de la structure anti-cathode 2 est appliquée à tm détëeteur de tension anti-cathode 13 pour détecter la tension 35 de là structuré anti-cathode 2- et la sortie détectée est superposée sur la sortie du circuit de rêtab^ssement^e ...courant continu 9? *dè'fâçon à~ ajuster le niveau du signal-alimenté % la Qathode 3 en accord avec la tension de la structure anti-cathode 2. La composante "résiduelle df image varie en effet avec la pension de la 40 structure anti-cathode. D'une façon générale^ J,a,composante, rési 70 19871 5 2044835 duelle d'image augmente lorsque la tension de la structure anticathode 2, 3 de telle sorte qu'on peut éliminer facilement la composante résiduelle d'image de la façon décrite, ci-dessus. la figure 5 montre une autre varian-5 te suivant l'invention adaptée de telle sorte que dans la figure 2, un élément de conversion photoélectrique 14, tel qu'un phototransistor, un élément au CdS ou analogue est situé dans le voisinage de la structure anti-cathode 2 du tube de prise de vue 1, de façon à faire varier le niveau du signal appliqué à la cathode 3 avec 10 la sortie ou l'impédance de l'élément de conversion photoélectriques 14» D'une façon générale, la composante résiduelle d'image varie avec le taux de lumière incidente sur la structure anti-cathode 2, mais le dispositif ci-dessus permet un changement automatique du niveau du signal alimenté à la cathode 3 en réponse à la variation 15 de la composante-résiduelle d'image, éliminant ainsi effectivement la composante résiduelle d'image. La figure 6 montre un exemple de réalisation de l'appareil de production de signal d'image suivant l'invention appliqué à un appareil de production de signal d'image 20 de couleur à champ séquentiel. Dans la figure 6, la référence 15 indique un filtre de couleur tournant composé d'élément de filtres rouge, bleu et vert R, B, G- disposés successivement avec des intervalles de même angle. Le filtre de couleur tournant 15 est situé en face de la structure anti-cathode 2 et est adapté de façon à tour-25 ner en synchronisme avec la période d'exploration verticale. En conséquence, à la sortie de la structure anti-cathode 2, est dérivé Tin ai gnal d'image de couleur de champ séquentiel qui consiste en signaux de couleur rouge, bleu et vert se répétant à chaque champ. En outre, dans la figure 6, le circuit d'inversion de pola-30 rité 8 et le circuit de rétablissement de courant continu 9 de la figure 2 sont reliés ensemble par l'intermédiaire d'une résistance 10a et le point de connexion de la résistance 10a et du circuit de rétablissement de courant continu 9 est relié aux collecteurs de transistors 16R, 16G- et 16B respectivement de type NPN par l'in-35 termédiaire dé résistances variables 10R, 1QG et 10B, les émetteurs et les transistors étant respectivement mis à la terre. Les bornes 17R, 17G et 17B sont reliées respectivement aux bases des transistors 16R, 16G- et 16B et sont alimentées successivement avec un signal de commutation de la période d'exploration verticale respécti-40 ventent en synchronisme avec la rotation du filtre de couleur tour 70 19871 6 2044835 nant, de façon à rendre conducteur les transistors 16R, 16G- et 16B lorsque les signaux de couleur rouge, bleu et vert sont respectivement dérivés à la borne de la structure anti-cathode. En outre, les résistances variables 10R, 10G- et 10B sont respectivement réglées 5 pour les signaux rouge, bleu et vert, de façon à changer le niveau du signal alimenté à la cathode 3 pour la production de chacun des signaux de couleur rouges, bleu et vert. D'une façon générale, les composants résiduelles d'images de la structure anti-cathode 2 pour les 10 signaux rouge, bleu et vert sont différentes les unes des autres, de telle sorte que le niveau du signal alimenté à la cathode 3 peut être réglé avec le dispositif ci-dessus suivant le signal de couleur particulier, éliminant ainsi effectivement la composante résiduelle d'image. Dans ce cas9 la résistance variable 10 dans la 15 figure 2 peut être seulement une résistance 10c. La figure 7 montre un autre exemple de réalisation de l'appareil de production de signal d'image suivant l'invention appliqué à une caméra d'image de couleur utilisant plusieurs tubes de prise de vue. Une sortie d'un tube de pri-20 se de vue est inversée en polarité et alimentée à la cathode de l'autre tube. Dans le cas d'un système de prise de vue d'image de couleur de type à deux tubes utilisant un tube de production de signal de luminence et un tube de production de signal de chrominan-ce, les tubes présentent habituellement les mêmes caractéristiques 25 de retard. Dans la figure 7, la référence IY représente un tube de prise de vue pour un signal de luminence et IG un tube de prise de vue pour un signal de chrominence. Les éléments semblables des tubes sont pourvus de références correspondant à celles de la figure 2 et il n'en sera pas donnée de description. 30 Supposons que la sortie du tube de prise de vue LC est alimentée à la cathode du tube de prise de vue IY après inversion de polarité. Si le signal réalimenté à la cathode 3Y du tube de prise de vue IY est C'-js une sortie du tube IY de-, vient Y.J + G'^ en supposant que 1"anticathode 2Y est maintenue à un 35 potentiel Y1, correspondant à une composante résiduelle d'image du signal de luminence susceptible de se trouver dans le deuxième champ. Dans ce cas, le potentiel de l'anticathode 2Y dans le premier champ est réduit à =C'^ au moment dé la production du signal de sortie. Pendant le deuxième champ„ il se produit la sortie du 40 signal de luminence Y1 + C'2 et dans ce cas, un signal C'2 est ali- COPY 70 19871 '/ 2044835 mente à la cathode 3Y du tube de prise de vue IY par l'autre tube LC, ce gui permet d'éliminer le signal dcimage résiduel G®^ par le potentiel -0'^ de la structure anti-cathode 2Y produit dans le pre-mier champ,, entraînant la suppression de la sortie d'un signal 5 d'image résiduel dans le deuxième champ. Ainsi, dans le deuxième champ, la structure anticathode 2Y possède un potentiel =C!2 corres,° pondant à la composante résiduelle dcimage attendue dans un troisième champ. En conséquence, il ne se produira 10 pas d'image résiduelle dans les champs suivants et le potentiel de 1'anticathode 2Y varie avec la composante résiduelle d'image du champ précédent. De cette façon, on peut éliminer les images résiduelles du tube de prise de vue IY. Avec le procédé ci-dessus, on peut 15 éliminer considérablement l'image résiduelle du signal d'image de couleur résultant et en outre* si Ie on fournit la sortie du tube de prise de vue IY à la cathode du tube de prise de vue IC comme indiqué dans la figure 7, on peut compenser les images résiduelles des deux tubes en contrôlant le taux du signal réalimenté à la cathode 20 de l'un quelconque des tubes„ En outre, on peut éliminer plus efficacement l'image résiduelle en utilisant en plus un système à auto-réaction dans chaque tube comme indiqué par des lignes hachées dans la figure 7. 25 Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d£autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention.. 70 19871 8 2044835 g B V E M D I g A I I 0 U S 1°) Appareil de production, de signal d'image comprenant un tube de prise de vue avec une anti«»cath.ode convertissant la lumière en un signal électrique et un moyen de 5 production de faisceaux électroniques vers 1! anti=cathod.e pour ex= plorer là surface.de cette dernière„ un moyen pour appliquer une tension prédéterminée à Iteint i=cathode? et un moyen pour capter le signal électrique produit s caractérisé en ce que 5 il est prévu un moyen pour Inverser la polarité du signal capté ainsi qu'un moyen 10 pour appliquer le signal inversé en polarité au moyen de production de faisceau électroniques de façon à moduler la tension de lranti-cathode avec l'exploration du faisceau3 pour réduire une composante résiduelle de signal d'image comprise dans, le signal électrique dérivé de 1*anti-cathode» 15 2Q) Appareil de production de signal d'image suivant la revendication t caractérisé en ce qucil comprend un moyen pour contrôler le niveau de la tension du signal inversé en polarité. 3°) Appareil de production de signal 20 d'image suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen dé production de faisceau électronique comprend une électrode de cathode et au moins une .électrode de grille et le signal inversé de polarité est appliqué aux deux électrodes. ' - 4°.} Appareil de production de signal 25 d'image suivant la revendication t caractérisé en ce qu'il comprend un moyen d ® amplificateur recevant le signal électrique de ïa structure anti-cathode, la sortie de Ieamplificateur étant appliquée au moyen d'inversion de polarité. - 5°) Appareil de production de signal 30 d'image suivant"la revendication \ caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de correction de G-ammer de signal d'image disposé entre le moyen:d"inversion de polarité et le moyen de contrôle du niveau de la tënëion. - 6°) Appareil de production de signal 35 d'image suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu!il comprend un moyen pour détecter la tension de la structure anti-caïhodes la sortie du moyen de détection de la tension étant ajoutée à celle du moyen de contrôle du niveau de la tensioru de façonna régler le niveau du signal d'inversion de polarité alimenté au moyen de produc-40 tion du. faisceau électronique. 70 19871 9 2044835 7°) Appareil de production du signal d'image suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de conversion photoélectrique prévu dans le voisinage de la structure anti-cathode, la sortie de l'élément de conversion 5 photoélectrique étant ajoutée à celle du moyen de contrôle du niveau de la tension, de façon à régler le niveau du signal inversé de polarité alimenté au moyen de production du faisceau électronique . 8°) Appareil de production de signal 10 d'image de couleur suivant la revendication 1 du type comprenant un tube de prise de-vue ayant une structure anti-cathode convertissant photoélectriqùement: la lumière qui y est projetée en un signal électrique et un moyen de production de faisceau électronique pour produire un faisceau électronique dirigé vers la structure anti-15 cathode, de façon à explorer la surface de cette dernière, un filtre de couleur tournant disposé en face du tube de prise de vue, un moyen pour appliquer une tension prédéterminée à la structure anticathode , et un moyen pqur capter le signal électrique de la structure anti-cathode, appareil caractérisé par ce qu'il est prévu un 20 moyen pour inverser la polarité du signal capté, ainsi qu'un moyen pour appliquer le signal inversé de polarité au moyen de production du faisceau électronique, de façon à moduler la tension de la structure anti-cathode avec l'exploration du faisceau, de façon à réduire une composante résiduelle du signal d'image comprise dans 25 le signal élëctriaue dérivé de la structure anti-cathode. 9°) Appareil de production de signal d'image de couleur suivant la revendication 8 caractérisé en ce qu* il comprend un moyen pour contrôler le niveau de la tension du signal inversé de polarité et plusieurs t ransistors reliés respecti-30 vement entre le moyen d'inversion de polarité et le moyen de contrôle du niveau de la tension, ces transistors étant commutés successivement en synchronisme avec la rotation du filtre de couleur tournant, de façon à changer le niveau du signal inversé de polarité fourni au moyen de production du faisceau électronique pour chacun 35 des signaux de couleur rouge, vert et bleu. 10°) Appareil de production de signaux d'image de couleur suivant la revendication 9, caractérisé en ce que les. transistors sont du type NPN. 11°) Appareil de production de si-40 gnni d'image de couleur suivant la revendication 8 caractérisé en 70 19871 10 2044855 ce qu'il comprend un premier 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 de production de faisceau électronique pour produire un faisceau électronique dirigé 5 vers la structure anti-cathode de façon à en explorer la surface, m moyen pour appliquer une tension prédéterminée à la structure anti-cathode, un moyen pour capter le signal électrique de la struc-ture anti-cathode, un moyen pour inverser la polarité du signal capté, un moyen pour appliquer le signal inversé de polarité au moyen 10 produisant le faisceau électronique, de façon à moduler la tension de la structure anti-cathode avec l'exploration du faisceau, de façon à diminuer la composante résiduelle du signal d'image comprise dans le signal électrique dérivé de la structure anti-cathode, un deuxième tube de prise de vue ayant une structure anti-cathode 15 convertissant photoélectriquement la lumière qui y est projetée en un signal électrique et un moyen de production de faisceau électronique pour produire un faisceau électronique dirigé vers la structure anti-cathode, de façon à en explorer la surface, un moyen pour appliquer une tension prédéterminée à la structure anti-cathode, 20 un moyen pour capter le signal électrique de la structure anti-ca-thode, un moyen pour inverser la polarité du signal capté, un moyen pour appliquer le signal inversé de polarité au moyen produisant le faisceau électronique pour moduler la tension de la struc = ture anti-cathode du tube de prise de vue avec l'exploration du 25 faisceau de façon à réduire une composante résiduelle du signal d'image comprise dans le signal électrique dérivé de la structure anticathode, et un moyen pour réalimenter le signal électrique inversé de polarité du deuxième tube de prise de vue dans le moyen produisant le faisceau électronique du premier tube de prise de vue, 30 12°) Appareil de production de si gnal d'image de couleur suivant la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen pour réalimenter le signal électrique inversé de polarité du premier tube de prise de vue au moyen produisant le faisceau électronique du deuxième tube de prise de vue. 35 13°) Appareil de production de si gnal d'image de couleur suivant la revendication 11, caractérisé en ce que le premier et le deuxième tube de prise de vue possèdent respectivement des moyens d'auto-réaction. 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