Brevet FR2133914A1 — publié le 19721201

La présente invention se rapporte généralement à des " m-/;: de pris*.. de vue ou analyseurs pour images en cuuleurs ou analogues ; ilus particulièrement, lie concerne et a J3>. mi-lxeiih.nt ç-our ol j -t, à titre de produit industriel 5 non.•.•-.au, un dispositif formant filtre coloré, de couleur,' • chromatique eu anelojue à Landes destiné a être utilisé avec un appareil de prise de vue ou analyseur d'images en couleurs ■et un procédé- de fabrication d'un tel filtre coloré ou chromatique à bandes ains44ue les diverses applications et iC utilisations résultant de sa mise en oeuvre et les ensembles, équipements et installations tels que notamment des appareils d.. télévision en couleurs pourvue de tels dispositifs. 3iv:rs systèmes do prise de vue ou analyseurs • pour images :-n couleurs ont été conçus, .".ont typiquement un utilise un 1 a seul ':ub.. analys/ur ou de prise de vu^ formant caméra auquel est incorporé un filtre coloré ou chromatique à bandes constitué par exemple par une pluralité de bandes d'indexage, de r-e érae'e ou indicatrices t de bandes colorées ou en coul.urs dont chacune laisse passer ou se laisse traverser 20 par l'une des trois couleurs fondamentales. Chacune des bandes respectivement d'indexage et colorées est agencée suivant un certain pas ou une certaine fréquence d'espace. Le filtre coloré ou chromatique à bandes est disposé devant la plaque de face avant formant panneau de fond ou dalle du 25 eube analyseur formant caméra de prise de vue, de façon à moduler, dans l'espace ou spatialement, les ray ons lumineux émanant d'un objet ou d'une image optique à capter ou à analyser. Les rayons lumineux modulés spatialement sont convertis en un signal électrique d'image par le tube 30 analyseur formant caméra de prise de vue. Un filtre coloré classique è bandes est constitué par une mince feuille de matière organique qui est imprimée suivant un dessin ou motif coloré. Il e^t désirable que l'épaisseur de la feuille mince soit aussi petite que 35 poseitle afin d'éviter une apparence floue indésirable d'une imaje optique passant à travers le filtre. Le filtre colcré à bandes est habituellement combiné avec une cible d'une 72 13858 2133914 caméra de pris- de vue formant tube analyseur, laquelle cible est placée dans un-, enveloppe du type analyseur formant caméra de prise cle vu . On rencontre dans, ee cas la difficulté quo le filtre coloré à bandes est sensible à 5 la chaleur appliquée à celui-ci pendant l'opération tendant à combiner le filtre à bandes avec le cible. Un outre, .la désaération ou le dé^azace de la feuille mince de matière organique du filtre provoque une dégradation ou détérioration du degré de vide réalisé dans l'enveloppe du tube analyseur 10 formant caméra de prise de vue. C'est par conséquent un but de l'invention de créer un filtre coloré à bandes perfectionné. Un autre but est de. réaliser un filtre coloré à bandes qui possède une haute résistance à la chaleur. 15 Un autre but est de créer un filtre coloré à bandes qui soit exempt de tout phénomène indésirable de désaération, de dégazage ou de dégagement analogue de gaz. Uncore un autre but de l'invention est de créer un filtre coloré à bandes fabriqué en verre. 20 Encore un autre but est de créer un procédé de fabrication du filtre coloré à bandes tel que mentionné ci-dessus. Dncore un autre but est de créer un procédé qui rende possible une production en masse ou fabrication en grande 25 série du filtre coloré à bandes. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description explicative qui va suivre en se reportant aux dessins 30 schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs illustrant divers modes de réalisation de 1'invention et dans lesquels : - la figure 1 A est une vue schématique représentant une pluralité de films ou pellicules minces ayant diverses 35 caractéristiques ; - la fj_gure 1 B est une vue schématique des films minces qui sont stratifiés ou assemblés en un paquet de couches 72 13858 3 2133914 juxtaposées ; - la figure 1C est une vue schématique représentant le filtre coloré à bandes résultant ; - la figure 2 est une vue fragmentaire en coupe 5 transversale d'un filtre coloré à bandes conforme à 1'invention ; - la figure 3 est une vue en coupe transversale d'une cible de tube analyseur formant caméra de prise de vue à laquelle est incorporé un filtre à bandes selon l'invention ; 10 - la figure 4 est une vue en coupe transversale d'un filtre coloré à bandes selon l'invention ; - la figure 5 est une vue en coupe montrant un système de prise de vue ou analyseur d'images utilisant un filtre coloré à bandes selon l'invention ; et 15 - la figure 6 est un diagramme représentant graphiquement les caractéristiques respectives d'un filtre coloré à bandes réalisé par un procédé conforme à l'invention et d'un filtre à bandes classique. Sur la figure 1A est représentée une pluralité de par 20 exemple p]us de 600 feuilles constituant des films minces transparents respectivement rouges 10^, veris 1Oy et bleus^ qui sont disposés dans l'ordre de succession mentionné et ont, par leur forme, 21 microns d'épaisseur et 9,5 mm de hauteur, les films minces sont réalisés en une substance telle que du 25 verre coloré, de la oallophane colorée et des matières plastiques ou synthétiques colorées. Les films minces sont ensuite réunis en un paquet ou ensemble stratifié à couches juxtaposées comme cela est indiqué sur la figure 1B par' des opérations consistant à 30 enduire ou à recouvrir les films minces d'une colle ou substance adhésive appropriée, à disposer.les films minces enduits de façon qu'ils soient mutuellement superposés ou empilés, à insérer, entre les films minces, des couches faites en une substance ayantfon indice de réflexion élevé ou 35 un faible indice de réfraction, plus petit que celui des films minces, et à appliquer une pression aux films minces empiLés ou superposés et enduits. La substance à haut indice de réflexion 72 13858 4 2133914 peut être de l'argent ou du platine. Quand les films minces et les couches d'insertion sont réalisés soit en verre ou en une matière plastique, la stratification peut être exécutée par les opérations consistant à disposer les films minces de 5 façon à être mutuellement superposés, à insérer, entre les films minces, les couches d'insertion et à appliquer une pression aux films minces superposés à une température proche du point de ramollissement du verre ou de la matière plastique. 10 Quand, dans ce cas, chacun des films minces réalisés soit en verre ou en matière plastique possède une épaisseur plus grande que l'épaisseur désirée de la bande du filtre à bandes résultant, une ou plusieurs forces de traction sont exercées sur les films minces pendant l'opération de compression ou 15 d'impression de façon à dilater les films minces et à réduire l'épaisseur des films minces jusqu'à l'épaisseur désirée. Quand, par exemple, des films minces d'une épaisseur de 100 ou 50 microns sont utilisés, les bandes du filtre à bandes résultant ont une épaisseur de 25 microns ou de 10 microns. 20 les films minces, ainsi assemblés par stratification comme cela est représenté sur la figure 1B, sont découpés, suivant un plan perpendiculaire à la grande surface des films minces comme cela est indiqué par la ligne discontinue en traits mixtes A-A', en un filtre coloré ou chromatique à 25 bandes tel que représenté sur la figure 10. le filtre coloré à bandes • résultant peut subir une/opération de formage ou de façonnage telle que le polissage, si cela est désiré. Il doit être entendu maintenant que l'épaisseur de chaque film mince est choisie préalablement en fonction de la grandeur de la 30 variation de l'épaisseur pendant l'opération de stratification, le filtre à bandes résultant peut être revêtu d'une matière ayant un bas indice de réflexion, de façon à empêcher les rayons lumineux incidents, arrivant sur le filtre à bandes, d'être réfléchis par la surface du filtre à bandes. 35 Sur la figure 2 est représentée une partie du filtre coloré à bandes résultant qui comprend les films minces ou bandes respectivement 10^, 10^ et 10^ pour les trois couleurs 72 13858 5 2133914 fondamentales et des couches 11 interposées entre les bandes. Des couches d'absorption de lumière peuvent être placées dans les couches 11 si cela est désiré. Dans ce cas, il est à noter que, puisque des rayons 5 lumineux incidents, arrivant sur le filtre à bandes selon 1'invention, passent à travers le filtre tout en étant réfléchis de façon répétée par les couches 11, une transmodulation ou diaphonie est évitée entre les rayons lumineux se propageant à travers les bandes 10^, 10^ et 10^, 10 de sorte qu'une image reproduite présente un pouvoir de résolution accru. Un outre, comme le filtre à bandes peut avoir une certaine épaisseur de couche dans la direction de propagation de la lumière, chaque bande possède une caractéristique d'absorption de lumière suffisante même 15 si les-bandes sont réalisées en verre coloré qui possède habituellement un coefficient ou facteur d'absorption de lumière médiocre. Un autre procédé conforme à l'invention sera décrit ici ci-après. 20 Une pluralité de films minces,ayant une épaisseur relativement grande de par exemple 50 microns et réalisés soit en un verre ou en une matière plastique ayant diverses caractéristiques de transmission, est d'abord préparée, les films minces sont disposés de façon à être mutuellement 25 superposés les uns au-dessus des autres, des couches minces d'insertion, ayant un indice de réfraction inférieur à celui des films minces, sont introduites entre ceux-ci et le tout est pressé ou comprimé à une température élevée, voisine du point de ramollissement des films minces et des couches 3C d'insertion, de façon à assembler par stratification les films et les couches minces en un paquet ayant la forme d'un bloc. le bloc est ensuite uniformément laminé à une température supérieure au point de ramollissement des films et couches minces et, ensuite, découpé, suivant un plan perpendiculaire aux grandes 55 surfaces des films minces,en deu:: ou en un plus grand nombre de morceaux. Les morceaux sont ensuite placés les uns au-dessus des autres et pressés à une haute température proche du point 72 13858 6 2133914 de ramollissement des éléments composants, de façon à assembler par stratification les morceaux les uns aux autres aous la forme d'un bloc. Ce bloc est ensuite uniformément laminé à une température supérieure au point de"ramollissement 5 et ensuite découpé en deux ou en un plus grand nombre de morceaux. Le même procédé peut être ultérieurement répété de façon à réaliser le filtre à bandes désiré. Il peut être désirable de préparer des films minces qui aient des caractéristiques d'absorption correspondant à un ou plusieurs 10 éléments d'image. La figure 3 représente un ensemble de cible d'un tube analyseur notamment de télévision dit vidicon utilisant un filtre à bandes tel que celui mentionné ci-dessus. L'ensemble de cible comprend une plaque de face avant transparente 20 15 formant panneau de fond ou dalle et un filtre à bandes 21 conforme à l'invention, disposé sur la surface arrière de la plaque de face avant 20. Une couche transparente et électriquement conductrice 22, constituée en oxyde d'étain Sn02, est disposée sur la surface arrière du filtre à bandes 21. 20 Sur la couche 22 est disposée une cible photoconductrice 23. Un anneau métallique formant couronne ou bague peut être mis en contact avec une partie annulaire 24. Quand, en cours- de fonctionnement, des rayons lumineux incidents, tels qu'indiqués par une flèche B, arrivent sur la plaque de face avant, ils 25 passent à travers la plaque de face a\ent 20et parviennent jusqu'au filtre à bandes 21. Les rayons lumineux traversent le filtre 21 "tout en étant modulés spatialement. Les rayons lumineux spatialement modulés traversent la couche 22 et atteignent la cible 23 en provoquant ainsi la variation de la 30 conductivité de la cible 23- Un faisceau électronique, tel qu'indiqué par une flèche C, est par ailleurs dirigé sur la câble 23 pour bombarder la cible 23. La variation de la conductivité de la cible 23 est détectée en recueillant, captant ou collectant, de la partie 24, des chargés"produites 35 par le faisceau électronique C. Quand, dans ce cas, on désire réduire des effets défavorables sur la couche 11, un élément intercalaire 30 72 13858 7 2133914 formant entretoise d'espacement peut être inséré entre la couche 22 et le filtre à bandes 21 (figure 4). Quand le diamètre du faisceau électronique, arrivant sur la couche photoconductrice 23, est grand relativement à l'épaisseur de la couche 11 5 l'élément intercalaire d'espacement 30 peut êtrecmis. la figure 5 représente un système analyseur ou de prise de vue d'images utilisant le filtre à bandes, dans lequel un ensemble formant cible 40 comprend un filtre à bandes 21 selon l'invention, ayant une épaisseur d^, une couche conductrice 22 10 placée sur une surface du filtre 21 et une couche photoconductrice 23 disposée sur la couche 22. le filtre à bandes 21 a une épaisseur relativement grande d'environ 200 microns et par ailleurs, les couches 22 et 23 ont respectivement des épaisseurs relativement petites de 4 microns et 10 microns. 15 Une lentille de verre 41 formant objectif avec un diaphragme 42 est placée en une position distante, de la valeur â.2> L'agencement étant tel que mentionné ci-dessus, des 25 rayons lumineux, émis par un objet 45 situé sur l'axe optique ou lumineux; 43 et diffusés dans un espace conique 46, passent à travers une partie circulaire d'un diamètre D, définie par le diaphragme 42, de la lentille d'objectif 41. les rayons lumineux, ayant traversé la lentille 41, pénètrent 30 dans la lentille 44 et convergent ou sont focalisés ou concentrés dans un plan unique seulement comprenant la section semi-circulaire de la lentille 44- la lentille cylindrique semi-circulaire 44 ne concentre ou ne focalise pas les rayons lumineux la traversant, les rayons lumineux, ayant 35 traversé la lentille 44, se propagent dans un espace 47 pour converger en un point 48 situé sur le filtre à bandes 21. les rayons lumineux, qui ont ainsi convergé, diffusent à travers 72 13858 8 2133914 le filtre à bandes 21 en direction de la couche 22 tout en étant réfléchis de façon répétée par des frontières ou limites comprises entre les bandes du filtre à bandes 21. Si, dans ce cas, la lentille cylindrique semi-circulaire 44 5 est omise, Iss rayons lumineux, ayant traversé la lentille d'objectif 41, se propagent alors dans un espace conique indiqué par des lignes discontinues en traits interrompus 49, de sorte que les rayons lumineux irradient une aire circulaire relativement grande de la surface du filtre à 10 bandes. Les composantes des rayons lumineux, se propageant dans un plan parallèle aux frontières ou limites entre les bandes du filtre 21, sont rendues convergentes en un point 50 su? la couche 22 et d'autres composantes des rayons lumineux, se propageant dans Tan plan perpendiculaire aux frontières ou 15 limites entre les bandes, sont cependant réfléchies de façon répétée aux frontières ou limites et empêchées de converger au point 50 avec pour résultat qu'une tache lumineuse indésirablement floue est formée par irradiation sur la couche 22. -20 Dans ce cas, il est à noter que la lentille cylindrique semi-circulaire 44 peut être remplacée par une lentille semi-circulaire concave disposée perpendiculairement à la lentille cylindrique semi-circulaire 44. La lentille d'objectif 41 est, dans ce cas, disposée de façon à faire converger 25 les rayons lumineux au point 48. Diverses caractéristiques de réponse ou de sensibilité du tube analyseur formant caméra de prise de vue, représenté sur la figure 5, sont représentées sur la figure 6, sur laquelle des courbes 60 et 61 représentent la 30 caractéristique de réponse ou de sensibilité du tube analyseur formant caméra de'prise- de vue quand la lentille semi-circulaire 44 est omise. Les courbes 62 et 63 représentent la caractéristique de réponse ou de sensibilité du tube analyseur formant caméra de prise de vue quand la lentille 44 est 35 employée. Il ressort de la description précédente que le filtre à bandes réalisé en verre est extrêmement avantageux par sa 72 13858 9 2133914 désaération négligeaile, rs h-.ute résistivité thermique et sa haute compacité ou étroit-esse. Il doit être entendu que le procédé conforme à 1* iuvontion -:-st si simple qu'il permet de fabriquer des filtres colorés ou chromatiques à bandes avec des bandes extrêmement minces par une méthode de production en masse ou de fabrication en grande série. rien qu'on ait décrit ce qui actuellement est considéré comme étant les modes de réalisation préférés de l'invention, il sera évident pour ceux qui sont compétents dans la technique que divers changements et modifications peuvent être effectués dans ceux-ci sans s'écarter de l'invention. Il est par conséquent envisagé que les revendications annexées couvrent tous ces changements et modifications qui font partie du véritable esprit et tombent dans le cadre de l'invention. lien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre 'exemple. Zn particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit- de l'invention et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. 72 13858 10 2133914 REVENDICATIONS 1. - Dispositif formant filtre coloré à bandes pour moduler spatialement des rayons lumineux, caractérisé en ce qu'il comprend : une pluralité de bandes transmettant chacune au moins un rayon lumineux contenu dans lesdits rayons 5 lumineux, lesdites bandes étant disposées côte-à-côte ou juxtaposées dans une direction ; et une pluralité de couches minces interposées entre les surfaces latérales desdites bandes pour réfléchir les rayons lumineux transmis par lesdites bandes sur lesdites surfaces latérales desdites bandes. 10 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bandes précitées sont faites en des substances choisies dans le groupe comprenant une matière en verre, une matière plastique et la cellophane. 3. - Dispositif selon la revendication 1 ou 2, 15 caractérisé en ce que les couches minces précitées ont des indices de réfraction plus petits que ceux des bandes précitées. 4. - Dispositif selon la revendication - 3, caractérisé en ce que les couches minces précitées sont réalisées en une substance choisie dans le groupe comportant une matière en 20 verre, une matière plastique et de la cellophane. 5. - Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des couches d'absorption de lumière placées chacune à l'intérieur de l'une des couches minces précitées. 25 6. - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les couches minces précitées ont de grands indices de réflexion. 7. - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les films minces précités sont réalisés en-un métal 30 choisi dans le groupe comprenant l'argent et le platine. 8. - Procédé de fabrication d'un filtre coloré à bandes selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste : à préparer une pluralité de premiers films minces réalisés dans la même substance que les bandes dudit 35 filtre coloré à bandes ; à positionner une pluralité de seconds 72 13858 2133914 films minces réalisés dans la même matière que les couches minces dudit filtre entre les grandes surfaces latérales desdits premiers films minces ; à assembler par stratification lesdits premiers et seconds films minces ; et à découper les films 5 minces assemblés par stratification suivant un plan perpendiculaire auxdites grandes surfaces latérales desdits films minces. 9- - Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les premiers films minces précités sont réalisés en une 10 substance choisie dans, le groupe comprenant le verre, unQ&atière plastique et la cellophane et les seconds films minces précités sont réalisés en une substance choisie dans.He groupe comprenant un métal, une matière en verre, une matière plastique et de la cellophane, l'opération de stratification 15 précitée consistant à enduire les grandes surfaces desdits films minces avec une colle ou substance adhésive, à disposer les films enduits de façon à être mutuellement superposés ou placés les uns au-dessus des autres et à appliquer une pression sur lesdits films minces mutuellement superposés à 20 une basse température. 10. - Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits premiers et seconds films minces sont réalisés en une substance choisie dans le groupe comportant une matière en verre et une matière plastique et l'opération 25 précitée de stratification consiste à disposer lesdits films minces de façon à être mutuellement superposés et à appliquer une pression sur les films minces mutuellement superposés à une haute température supérieure au point de ramollissement desdits films minces. 30 11. - Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les premiers et seconds films minces précités sont réalisés en une substance choisie dans le groupe comportant une matière en verre et une matière plastique et l'opération précitée de stratification consiste à disposer lesdits films 35 minces de façon à être mutuellement superposés et à appliquer une pression sur lesdits films minces superposés mutuellement à une haute température supérieure au point de ramollissement 72 13858 12 2133914 desdits films minces tout en exerçant une force de traction sur lesdits films minces de façon à réduire l'épaisseur desdits films minces jusqu'à l'épaisseur désirée. 12. - Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les premiers et seconds films minces précités sont réalisés en une substance choisie dans le groupe comprenant une matière en verre et une matière plastique et l'opération précitée de stratification consiste à disposer lesdits films minces de façon à être mutuellement superposés les uns aux autres, à appliquer une pression sur lesdits films minces superposés mutuellement à une haute température supérieure au point de ramollissement desdits films minces, de manière à assembler par stratification lesdits films minces en un bloc, à laminer uniformément ledit bloc à une température supérieure au point de ramollissement desdits films minces, à découper ledit bloc, suivani^in plan perpendiculaire aux grandes surfaces desdits films minces, en au moins deux morceaux, à disposer lesdits morceaux de façon à être mutuellement superposés l'un à l'autre et à appliquer une pression sur les morceaux superposés à une température supérieure au point de ramollissement