Brevet FR2067034A1 — publié le 19710813

i. 2067034 La présente invention se rapporte à une caméra de télévision et, plus spécifiquement, à des caméras de télévision employant des tubes de caméras de télévision du genre dans lequel une i-mage optique d'un sujet à transmettre est projetée sur une cible 5 photoconductrice qui est située à l'intérieur de l'enveloppe du tube (d'ordinaire sous forme d'une mince couche de matière photo-conductrice sur un dépôt de métal transparent à la lumière à l'intérieur de la paroi d'extrémité du tube) et est balayée par un faisceau cathodique pour produire des signaux d'image. Des tubes 10 de caméras de ce genre sont bien connus, les tubes dits Vidicons étant des exemples bien connus. Un défaut des caméras connues employant des tubes de caméras du genre auquel on s'est référé, et spécialement les tubes dans lesquels la matière photoconductrice est l'oxyde de plomb, 15 est que si la sortie de signaux vidéo provenant d'un tel tube est utilisée pour reproduire une image, l'image reproduite présente des bords anormalement lumineux tout autour. Alors que l'utilité et l'avantage de la présente invention (dont l'objet principal est d'éviter ou de réduire ee défaut) ne dépendent pas de la suffisan-20 ce ou de la précision de la théorie que l'on avance maintenant, on croit que la théorie qui suit est correcte et que sa présentation aide à comprendre la présente invention. La théorie sera présentée en se référant à la partie supérieure de la figure 1 des dessins qui peut être considérée dans les présents buts comme une repré-25 sentation équivalente de la cible photoconductrice et du faisceau cathodique de balayage d'un tube Vidicon ou autre tube de caméra du genre auquel on s'est référé. On croit que le défaut mentionné ci-dessus est dû à la fuite électrique en surface en travers de la face de la cible pho-30 toconductrice et qu'il est provoqué comme suit. Dans la partie supérieure de la figure 1, la cible photoconductrice est représentée comme si elle se composait d'un grand nombre de petits éléments connectés ensemble par la plaque de signaux de la cible. Chacun de ces éléments se compose d'une capacité sur laquelle il y a un po-35 tentiel. Sur la figure 1, la lumière provenant du sujet à transmettre est représentée par les lignes pointillées à tête de flèche comme tombant sur la plaque métallique de signaux SP de la cible, dont chaque dispositif élémentaire est un condensateur Kl ... Kh sur lequel il y a une source de courant J1 ... Jn. Le condensateur' 40 est une partie élémentaire de la capacité propre de la cible et la 70 40009 2. 2067034 source de courant fournit un courant (et, en conséquence, une tension) représentant la lumière tombant sur l'élément de cible considéré. La plaque de signaux SP forme une connexion commune sur une face et est connectée, par 1'intermédiaire d'une résistance de 5 sortie RO, à la borne positive d'une source opératoire HT de potentiel continu. Cependant, il y a une fuite en surface sur la cible et ceci est représenté sur la partie supérieure de la figure 1 par un certain nombre de résistances Rl-2, H2-3, R3-4, etc.... Le faisceau cathodique de balayage, au moyen duquel on obtient des signaux 10 de sortie vidéo, est représenté par la ligne en traits mixtes CR et, en pratique normale, est simplement ramené à un point convenable sur la source de potentiel HT et la sortie vidéo est prise sur l'amplificateur associé (non représenté) à partir de la borne de sortie. Bien sûr, le faisceau cathodique est dévié (par des moyens 15 non représentés) pour balayer la cible dans une trame de lignes de télévision à la manière ordinaire. Pour le moment, on peut ne pas tenir compte du commutateur et des circuits associés représentés dans la partie inférieure de la figure 1, car ils constituent une représentation schématique d'un exemple de réalisation de la pré-20 sente invention, et on s'y référera ultérieurement quand la présente invention sera expliquée. La théorie du fonctionnement est que, lorsqu'un élément est éclairé, le courant photo-électrique élémentaire résultant tend à décharger la capacité élémentaire associée et chacune de ces ca-25 pacités est chargée quand le faisceau cathodique de balayage l'atteint, en provoquant ainsi un courant élémentaire qui s'écoule pour charger la capacité. La tension sur le côté faisceau cathodique de l'élément s'abaisse et se stabilise à une tension qui est légèrement positive par rapport à la cathode (représentée par le 30 point C) du canon à électrons du tube. Bien sûr, l'image optique projetée sur la cible du tube, en pratique, n'occupera pas toute la cible, les bords de l'image se trouvant à l'intérieur des bords de la cible. Egalement, la trame de balayage, en pratique, n'occupera pas toute l'image, les bords de la trame de balayage se trou-35 vant à l'intérieur de eeux de l'image. En outre, la partie utile de la trame de balayage (la partie qui est utilisée pour la formation des signaux de sortie vidéo) aura une surface qui n'occupe pas la totalité de la surface de la trame (par l'expression "surface de trame", on veut dire ici une surface dont une dimension est la 40 longueur totale d'une ligne jusqu'au début du retour de balayage 70 40009 3. 2067034 et dont l'autre dimension est l'étendue totale d'une déviation de cadre, jusqu'au début du retour de balayage). En conséquence, il y a quatre surfaces, les unes à l'intérieur des autres. La plus grande est la surface de cible, la plus grande ensuite est la sur-5 face d'image, la plus grande ensuite est la surface de trame, et la plus petite sera appelée la surface de sortie vidéo. Un élément de cible dans la surface d'image mais à l'extérieur de la surface de trame sera éclairé mais non pas balayé. Un tel élément aura sa capacité déchargée et tendra à se stabiliser, la tension sur son 10 côté faisceau cathodique étant presque égale à la tension d'alimentation de cible appliquée VT. Un élément de cible dans la surface de trame mais non pas dans la surface de sortie vidéo aura sa capacité chargée et tendra à se stabiliser, la tension sur son côté faisceau cathodique étant à une valeur VK qui est légèrement posi-15 tive par rapport à celle de la cathode du canon. Un élément de cible dans la surface de sortie vidéo tendra à se stabiliser à une tension légèrement positive jusqu'à VK. La présence des résistances de fuite Rl-2, R2-3, etc... entre les différents éléments empêche ces valeurs stabilisées de tension d'être conservées et un 20 résultat de la fuite est d'amener les charges dans les capacités dans les éléments qui sont dans la surface de trame (mais à l'extérieur de la surface de sortie vidéo) à fuir, si bien que les tensions sur le côté faisceau cathodique de ces éléments qui devraient être VK tendent à s'élever vers VT. En conséquence, les capacités 25 dans les éléments sur ou au voisinage des bords de la surface de sortie vidéo tendent à se décharger et le résultat global est de produire le défaut mentionné ci-dessus, c'est-à-dire des bords brillants autour de l'image reproduite obtenue par l'utilisation des signaux de sortie du tube. La brillance des bords, la plus re-30 marquable et celle qu'on peut critiquer le plus, est celle qui apparaît sur les bords qui sont parallèles à la direction de ligne (c'est-à-dire des bords horizontaux en pratique normale) et l'objet principal de la présente invention est de réduire cette brillance de bords. Cependant, la présente invention peut être utili-35 sée pour réduire toutes les brillances de bords et de très bons résultats sont obtenus quand ceci est réalisé, bien que, comme il apparaîtra ultérieurement, cela soit plus coûteux dans vm dispositif de réaliser ceei. Selon la présente invention, une caméra de télévision com-40 prenant au moins un tube de caméra du genre ayant une cible photo 70 40009 4. 2067034 conductrice recevant des images optiques, qui est balayée par un faisceau cathodique pour former des signaux d'image, comprend des moyens pour augmenter, au début et au voisinage du début et à la fin et au voisinage de la fin de la déviation de champ dans le tu-5 be, la tension appliquée cible/cathode du canon à électrons. De préférence, on prévoit aussi des moyens pour augmenter cette tension, au début et au voisinage du début et à la fin et au voisinage de la fin de la déviation de ligne dans le tube. Pour augmenter cette tension au début et au voisinage du 10 début et à la fin et au voisinage de la fin de la déviation de champ, on emploie de préférence vin dispositif de commutateur électronique qui fonctionne pour changer le potentiel appliqué à la cathode de canon à électrons et est contrôlé par un signal de commande dérivé du circuit de déviation de champ normalement prévu 15 dans le tube. Pour augmenter cette tension au début et au voisinage du début et à la fin et au voisinage de la fin de la déviation de la ligne, on emploie de préférence un dispositif de commutateur électronique qui fonctionne pour changer le potentiel appliqué à la 20 cathode du canon à électrons et est commandé par un signal de commande obtenu à partir de la déviation de ligne normalement prévue dans le tube. De préférence, on emploie un seul dispositif de commutateur électronique commandé par les signaux de commande obtenus à 25 partir des circuits de déviation de champ et de ligne normalement prévus dans le tube. De préférence, la valeur, à laquelle la tension de cible/ cathode du canon à électrons est augmentée, peut être réglée. Une forme préférée de dispositif de commutateur électro-30 nique et du circuit de commande comprend trois transistors en série sur une source de potentiel continu, les deux transistors les plus positifs étant à type de conductibilités opposées et ayant leurs collecteurs connectés ensemble j des moyens pour appliquer aux bases des deux transistors un train d'impulsions obtenu à par-35 tir d'un circuit de déviation du tube pour rendre conducteur le plus positif parmi ces deux transistors durant le retour de balayage de la déviation en question, les deux transistors étant alternativement conducteurs ; un quatrième transistor ; des moyens pour appliquer à la base du quatrième transistor un train d'impulsions 40 également obtenu à partir de ce circuit de déviation pour rendre 70 40009 5. 2067034 conducteur ce quatrième transistor durant des périodes légèrement en recouvrement avec les périodes de retour de balayage ; des moyens pour appliquer une tension à la jonction de collecteur commune des deux transistors h la cathode du canon à électrons du tube ; 5 et un circuit, terminé quand le quatrième transistor est rendu conducteur, pour mettre à la terre la base du moins positif des trois transistors en série. La figure 1 complète est une représentation schématique d'un exemple de réalisation de la présente invention, et la figure 10 2 des dessins est une représentation schématique d'une forme de réalisation préférée du circuit de commutation automatique, qui peut être utilisé pour réaliser la présente invention. La majeure partie de la figure 1 a déjà été décrite dans l'explication précédente de la théorie. Cependant, on verra que la 15 cathode C du canon à électrons est mise à la terre par l'intermédiaire d'un commutateur S, représenté sous forme d'un commutateur mécanique, bien qu'en pratique un circuit de commutation électronique, tel que celui représenté sur la figure 2, puisse être utilisé. Ce commutateur est fermé automatiquement par des moyens de 20 commande représentés par le bloc SC, les temps et les périodes de fermeture étant décrits ultérieurement. La cathode C est également connectée par l'intermédiaire d'une résistance R2 au curseur réglable d'un potentiomètre P dont la résistance est connectée sur une partie de la source de potentiel HT. Comme cela apparaîtra, 25 quand le commutateur est fermé, le potentiel de cathode est celui de la terre ; quand le commutateur est ouvert, le potentiel de cathode est modifié pour passer à une valeur qui est déterminée par le réglage du potentiomètre P et de la partie de source de potentiel sur laquelle le potentiomètre est connecté. 30 Supposons, pour plus de simplicité, qu'on exige simple ment la réduction ou l'élimination de la brillance peu souhaitée des bords supérieur et inférieur de l'image. Ceci produira une amélioration sensible par rapport à la pratique normale bien que, bien sûr, ce ne soit pas une amélioration aussi grande que celle 35 qui sera obtenue si la brillance de tout le bord est réduite ou éliminée. Cependant, des améliorations en ce qui concerne les parties supérieure et inférieure sont plus facilement obtenues. Pour ces améliorations, les dispositifs de commande sont commandés par une forme d'onde appliquée en SCI et obtenue à partir d'un circuit 40 convenable de déviation de champ, cette forme d'onde étant rythmée 70 40009 6. 2067034 et se composant d'impulsions de largeur telle que le commutateur S est fermé juste avant que le retour de balayage de champ ne commence, et s'ouvre à nouveau juste après la fin du retour de balayage de champ, si bien que le commutateur est ouvert durant la par-5 tie d'une déviation de champ dans laquelle le spot de faisceau cathodique est entre les bords supérieur et inférieur de là surface de sortie vidéo mais est fermé durant les parties d'une déviation de champ dans lesquelles le spot de faisceau cathodique est au-dessus du bord supérieur ou en dessous du bord inférieur. Pour la 10 réduction ou l'élimination de la brillance peu souhaitée des bords latéraux de 1® isiage, la commande serait agencée pour ouvrir le commutateur durant la partie de l'excursion de ligne s'étendant en travers de la surface de sortie vidéo pour le fermer juste avant le retour de balayage de ligne et pour l'ouvrir à nouveau juste 15 après le retour de balayage de ligne, si bien que la fer-nieture se produit durant les parties de l'excursion de ligne se trouvant à l'extérieur de la surface de sortie vidéo. La figure 2 est un diagramme de circuit d'un circuit de commutation employant les deux types de commande pour réduire ou 20 éliminer la brillance des quatre bords d'image. Le circuit de la figure 2 comprend trois transistors Tl, T2 et T? en série sur la source de potentiel HT (voir figure 1). Cette source peut être, par exemple, de 30 volts. Les transistors Tl et T2 sont à type de conductibilités opposées, le premier étant 25 (comme les transistors T3) du type PNP. A la borne INI, on applique une forme d'onde à impulsions, avec des parties allant dans le sens positif et négatif, obtenues à partir de n'importe quel point convenable dans les circuits de déviation de champ et de ligne normalement prévus (non représentés). Les parties allant dans le 30 sens négatif de cette forme d'onde rendent Tl conducteur et T2 bloqué durant les périodes de retour de balayage, et les parties allant dans le sens positif rendent T2 conducteur et Tl bloqué à d'autres moments. Une seconde forme d * onde rectangulaire, obtenue à partir des mêmes circuits de déviation, est appliquée en IN2 à 35 la base d'un autre transistor T4. Cette forme d'onde rend T4 conducteur durant des périodes dont chacune commence un peu avant chaque retour de balayage et se termine un peu après chaque retour de balayage. L'émetteur de T4 est mis à la terre et son collecteur est connecté à la base de T3 et également, par 1'intermédiai-40 re d'une résistance B2 (correspondant à la résistance R2 de la fi- 70 40009 7. 2067034 gure l), au curseur d'un potentiomètre P (correspondant à P de la figure 1) dont la résistance est connectée sur -une partie de la source HT (figure 1), par exemple, la partie entre la terre et +20 volts. La jonction de_ collecteur commune de Tl et T2 est connectée 5 à la cathode C du canon à électrons. On verra qu'avec ce circuit, quand T2 est conducteur et que Tl et T4 sont bloqués (ceci se produira tout le temps où le spot de faisceau cathodique est dans la surface de sortie vidéo), la tension sur le cathode C sera la tension opératoire normale qui 10 est déterminée par la tension sur le potentiomètre P et son réglage. Quand le spot est à l'extérieur de la surface de sortie vidéo mais à l'intérieur de la surface de trame, T2 reste conducteur, Tl reste bloqué et T4 est conducteur. La tension sur la cathode C sera alors à un potentiel sensiblement à la terre. Durant le retour 15 de balayage, Tl est conducteur (si bien que T2 est bloqué) et, quand Tl est conducteur, la cathode est amenée à un potentiel sensiblement égal à +30 volts et, dans ce cas, le faisceau cathodique est interrompu. Ainsi, on peut voir que la tension sur la cible à l'intérieur de la surface de trame, mais à l'extérieur de la sur- i 20 face de sortie vidéo, sera stabilisée à une tension inférieure à la tension sur la cible à l'intérieur de la surface de sortie vidéo. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'hom-25 me de l'art. 70 40009 8. 2067034 REVENDICATIONS 1 - Caméra de télévision, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins tin tube de caméra du genre ayant une cible photoconductrice recevant des images optiques, qui est balayée par un 5 faisceau cathodique pour former des signaux d'image, cette caméra comprenant des moyens pour augmenter, au début et au voisinage du début et à la fin et au voisinage de la fin de la déviation de champ dans le tube, la tension appliquée cible/cathode du canon à électrons. 10 2 - Caméra selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'on prévoit aussi des moyens pour augmenter la tension, au début et au voisinage du début et à la fin et au voisinage de la fin de la déviation de ligne dans le tube. 3 - Caméra selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en 15 ce qu'on emploie, pour augmenter la tension au début et au voisinage du début et à la fin et au voisinage de la fin de la déviation de champ, un dispositif de commutation électronique qui fonctionne pour changer .le potentiel appliqué à la cathode du canon à électrons et est commandé par un signal de commande obtenu à par- 20 tir du circuit de déviation de champ normalement prévu dans le tube. 4 - Caméra selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'on emploie, pour augmenter la tension au début et au voisinage du début et à la fin et au voisinage de la fin de la 25 déviation de ligne, ton dispositif de commutation électronique qui fonctionne pour changer le potentiel appliqué à la cathode du canon à électrons et est commandé par vin signal de commande obtenu à partir de la déviation de ligne normalement prévue dans le tube. 5 - Caméra selon les revendications 3 et 4, caractérisée 30 en ce qu'on emploie un seul dispositif de commutation électronique, commandé par des signaux de commande obtenus à partir des circuits de déviation de champ et de ligne normalement prévus dans le tube. 6 - Caméra selon l'une des revendications 1 à 5, caracté- 35 risée en ce que la valeur à laquelle on augmente la tension de cible/cathode du canon à électrons est réglable. 7 - Caméra selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comprend ion dispositif de commutateur électronique et un circuit de commande pour ce dispositif, comprenant 40 trois transistors en série sur une source de potentiel continu, 70 40009 9. 2067034 les deux transistors les plus positifs étant de type & conductibilités opposées et ayant leurs collecteurs connectés ensemble ; des moyens pour appliquer aux bases de ces deux transistors un train d'impulsions obtenu à partir d'un circuit de déviation du tube 5 pour rendre conducteur le plus positif de ces deux transistors durant le retour de balayage de la déviation en question, les deux transistors étant alternativement conducteurs ; un quatrième transistor j des moyens pour appliquer à la base du quatrième transistor un train d'impulsions également obtenu à partir du circuit de 10 déviation pour rendre conducteur le quatrième transistor durant des périodes légèrement.en recouvrement avec les périodes de retour de balayage j des moyens pour appliquer une tension à la jonction commune des collecteurs de ces deux transistors vers la cathode du canon à électrons du tube ; et un circuit fermé quand le 15 quatrième transistor est rendu conducteur, pour mettre à la terre la base du moins positif des trois transistors en série.