Brevet FR2177723A1 — publié le 19731109

La présente invention concerne un procédé et une installation pour la focalisation automatique, par des moyens électriques et/ou magnétiques, du faisceau d'électrons de balayage dans un tube analyseur avec mémorisation de charges. Pour les transmissions de télévision, la qualité de l'image dépend dans une large mesure de la netteté de l'image restituée, qui dépend ellesmême de façon déterminante de la focalisation exacte- du faisceau d'électrons de balayage du tube analyseur. Comme, par suite de l'influence de divers facteurs, les propriétés des tubes analyseurs varient en cours de fonctionnement, il est nécessaire d'assurer un contrôle constant et une correction correspondante de la netteté de l'image. Cela est particulièrement vrai dans le cas d'installations de télévision qui sont souvent utilisées en des lieux où une observation directe par lthomme est impossible, mal commode, ou dangereuse. Une correction automatique de la netteté de l'image est alors appliquée. I1 est connu de commander la focalisation par un signal que l'on obtient par la comparaison de la fraction contenue dans le signal d'image au voisinage des fréquences les plus élevées encore transmissibles pour un plan décalé parallèlement vers l'avant par rapport au plan de mise au point souhaité, avec la fraction correspondante au voisinage des fréquences les plus élevées pour un plan décalé de la même valeur que le précédent derrière le plan idéal. Ltinconvénient est qu'il faut des tubes analyseurs spéciaux avec des plaques-mémoires auxiliaires étagées par rapport à la couche réceptrice, ou avec des couches réceptrices convenablement coudées. D'autres procédés connus pour focaliser automatiquement les faisceaux cathodiques de tubes analyseurs de télévision, de préférence lors du balayage avec des électrons lents, prévoient de séparer du signal vidéo des tensions adéquates que l'on forme gracie à une mire, et on exploite ces signaux pour la focalisation automatique. L'inconvénient de ces procédés est qutilsnécessitent des mires spéciales. I1 est en outre connu dans des installations de télévision à tubes analyseurs, dans lesquelles le balayage se fait à l'aide d'électrons lents, d'utiliser pour focaliser le faisceau d'électrons de balayage, la pro priété suivant laquelle pour de tels tubes, une variation de focalisation est associée à une rotation du champ-image, le faisceau de balayage ne se déplaçant en pratique parallèlement à la bordure du champ-image que dans le cas d'une focalisation correcte, A cet effet, dans la direction de balayage des lignes, on ménage une bande de préférence horizontale, blanche, ayant une longueur de deux ou trois lignes, et on intègre le signal correspondant à cette bande pour ltexploiter en vue de corriger la focalisation- Du fait de la rotation du champimage associée à la variation de la focalisation, cette valeur d'exploitation atteint un maximum uniquement pour une focalisation optimale0 Ce procédé présente l'inconvénient de ne pouvoir s'utiliser que lorsqu'on focalise avec une bobine de focalisation longue, et de nécessiter une grande stabilité dans la position de la grille, de faibles décalages de la grille, des dispositifs optiques cpmpliqués et des modifications sur les tubes analyseurs faites avec une grande précision et un réglage compliqué. I1 est également connu de choisir une fréquence déterminée (f) dans le spectre d'un signal vidéo A (f) d'un modèle d'image, cette fréquence se présentant.pour un même modèle avec une focalisation différente du faisceau sous des amplitudes différentes et de wobbuler le courant de focalisation ou la tension de focalisation, puis d'exploiter le signal de différence obtenu et de l'utiliser pour la post-commande de la focalisation Ce- procédé présente l'inconvénient de ne pouvoir s'utiliser'dans le cas de modèles dont le spectre ne contient pas la fréquence choisie ou ne la contient qu'avec un signal d'une amplitude faible On a également proposé, pour obtenir un signal de commande de la focalisation, de wobbuler artificiellement l'intervalle des lignes de la grille et de séparer le signal de différence obtenu du signal vidéo. Ce procédé présente l'inconvénient de ne pas donner de valeurs extrêmes significatives pour le signal différentiel dans le cas de tubes analyseurs à haute définition, ce qui limite considérablement le champ d'application de ce procédé. La présente invention a pour but de créer un procédé d'obtention d'un signal de focalisation automatique par des moyens électriques et/ou magnétiques du faisceau d'électrons de tubes analyseurs avec mémorisation de charges, dans lesquels le signal d'image se forme avec interposition d'une image de charges, procédé utilisable avec des paramètres de grille constants (dimension de la grille, format, nombre de lignes, écart des lignes, fréquences des images) quelle que soit la fraction obtenue de façon analogue au voisinage des hautes fréquences dans le signal-image ou les autres moyens précis utilisés pour donner un contenu particulier à l'image, et quels que soient les dispositifs de focalisation. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé. A cet effet, l'invention concerne un procédé caractérisé en ce que pour la focalisation automatique, par des moyens électriques et/ou magnétiques du faisceau d'électrons de détection dans des tubes analyseurs avec mémorisation de charges dans lesquels le signal-image se forme avec interposition d'une image de charge, on utilise, pour la commande d'un dispositif de post-réglage du courant de focalisation et/ou de la tension de focalisation, un signal qui, pour des paramètres de grille constants (dimension de la grille, format, nombre de lignes, écarts des lignes, fréquences d'alternance des images) est engendré à partir du résultat de l'adaptation de la partie antérieure active du foyer sur le décalage relatif des lignes (rapport de la largeur absolue des lignes au rayon effectif du foyer) ainsi qu'en fonction de la configuration de la charge de la plaque-mémoire). Selon l'effet indiqué, les lignes qui suivent immédiatement une interruption de balayage (coupure du faisceau d'électrons) par exemple au cours du saut d'image et les lignes qui sont plus éloignées par rapport à l'interruption de balayage ne sont pas transmises avec la même valeur. Lorsqu'on balaye une grille avec une répartition de charges régulière et avec un faible décalage relatif de lignes, toutes les lignes se chevauchant, on obtient après l'interruption du balayage, une amplitude de signal plus grande pour la première ligne que pour la seconde, La seconde ligne présente de nouveau une amplitude de signal plus grande que la troisième, etc.. Cela provient du fait que pour des lignes qui se chevauchent, au cours du balayage de la première ligne, on prend déjà une partie de la charge de la partie de la plaquemémoire associée géométriquement à la ligne suivante. Si l'interruption de balayage de la ou des lignes précédentes n'est effectuée que pendant une partie de la période des lignes, la première ligne présente, après l'interruption du balayage, une amplitude de signal plus grande pour la partie de période non balayée antérieurement que pour la partie de période où le balayage avait eu lieux La différence des amplitudes des signaux des diverses lignes ou des périodes partielles d'une ligne est d'autant plus faible que les lignes se chevauchent moins, c'est-à-dire d'autant plus faible que le rayon du foyer est plus petit par rapport à des dimensions de grille déterminées. Cette différence de l'amplitude des signaux constitue ainsi un critère pour l'état de focalisation du tube analyseur et s'utilise selon l'invention comme signal de commande pour corriger la focalisation. On obtient avantageusement un signal de commande pour corriger la focalisation dans le cas de paramètres de grille restant constants, suivant le principe de l'adaptation de la partie active du foyer sur la plaque-mémoire au décalage relatif des lignes, en comparant les amplitudes de signaux correspondant à plusieurs lignes, de préférence deux, qui se suivent après une interruption du balayage par le faisceau d'électrons, par exemple au cours du saut d'image, ou encore à partir de la différence des amplitudes des signaux de périodes partielles d'une ou plusieurs lignes lors de l'interruption du balayage par le faisceau d'électrons, pour une partie de la période sur une ou plusieurs des lignes précédentes0 De façon encore plus simple, on peut obtenir un signal de commande de correction de la focalisation pour des paramètres de grille restant constants, suivant le principe de l'adaptation de la partie active du foyer sur la plaque-mémoire au décalage relatif des lignes, en comparant les amplitudes des signaux de la première ligne suivant une interruption du balayage par le faisceau d'électrons, par exemple au cours du saut d'image, en formant ce signal dans deux images différentes, de préférence successives, la première ligne de ces images étant défocalisée artificiellement et alternativement d'une valeur positive et d'une valeur négative. il existe un grand nombre de montages possibles pour la mise en oeuvre de ce procédé L'invention concerne un dispositif permettant de corriger automatiquement la focalisation par des moyens électriques et/ou magnétiques pour le faisceau d'électrons de détection d'un tube analyseur avec mémorisation de charges, dans lequel le signal-image se forme avec l'interposition d'une image de charges, le signal de commande pour le post-réglage du courant et/ou de la tension de focalisation résultant de la comparaison des amplitudes des signaux de plusieurs lignes et de préférence de deux lignes qui se suivent après une interruption du balayage par le faisceau d'électrons, ce signal étant obtenu en défocalisant artificiellement les deux lignes à exploiter d'une valeur positive dans la première image, et d'une valeur négative dans la seconde image ou inversement, les amplitudes des signaux résultant de la première et de la seconde ligne, après une interruption du faisceau d'électrons de balayage, commandant alternativement les entrées d'un amplificateur différentiel, l'entrée non inversée de l'amplificateur différentiel recevant le signal de la première ligne de la première image et de la seconde ligne de la seconde image et l'entrée inversée de l'amplificateur différentiel recevant le signal de la seconde ligne de la première image-et de la première ligne de la seconde image ou inversement, et dans un intégrateur, monté à la suite, est formée la différence des signaux différentiels de la première et la seconde image. Ce dispositif se compose de deux étages de détection pour dégager deux lignes à exploiter, qui suivent une interruption de balayage par le faisceau d'électrons, un amplificateur étant prévu pour former la différence des signaux différentiels de ces deux lignes dans deux images successives, les entrées de cet amplificateur étant commandées alternativement, ainsi qu'un intégrateur dont la sortie est reliée par un filtre passe-bas à l'installation de post-réglage du courant et/ou de la tension de focalisation Les divers étages du dispositif peuvent être regroupés avantageusement en un ou plusieurs unités, Ce dispositif est susceptible de fonctionner meme si pour obtenir le signal de commande on ne dispose que de la différence des amplitudes des signaux de la première ligne après une interruption du balayage par le faisceau d'électrons dans différentes images (de préférence deux) successives.Dans ce cas, on considère le-signal de la seconde ligne comme constant, par exemple comme égal à zéro, pour former la différence des signaux différentiels0 La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide d'un mode de réalisation représenté schématiquement sur les dessins ci-joints dans lesquels - La figure la représente en coupe perpendiculairement à la direction des lignes le profil de charge sur la plaque de mise en mémoire avant et après le balayage par un faisceau d'électrons avec répartition normale des électrons sur diverses lignes, U"o représentant la densité de charge; - La figure lb représente les amplitudes des signaux résultant du balayage pour diverses lignes;; - La figure 2 représente la répartition des électrons au foyer optique drun faisceau d'électrons par répartition normale des électrons lors d'un balayage d'une plaque de mémoire chargée régulièrement pour : a) la première ligne après l'interruption du balayage, b) la nième ligne après l'interruption du balayage, n étant plus grand que 1; - La figure 3 représente la grille de télévision lors d'une interruption du faisceau d'électrons de balayage pour a) toute la période des lignes d'une ou plusieurs lignes, b) une partie de la période des lignes pour une ou plusieurs lignes. - La figure 4 représente l'évolution de la différence de courant de signal is is entre la première et la seconde ligne, après une interruption du faisceau d'électrons de balayage, en fonction de la défocalisation fl F; - La figure 5 est le schéma-bloc d'un montage de focalisation automatique; - La figure 6 représente le plan des signaux du schéma-bloc. Pour décrire le fonctionnement, on utilise successivement les figures 1 à 30 Pour permettre une meilleure compréhension, on considère une grille de télévision sans retour (fly-back). Pour une grille avec retour, on a en principe les mimes considérations0 La plaque-mémoire d'un tube analyseur, non représenté, doit être chargée à une densité de charge donnée 1, sous l'effet d'un flux lumineux ou lorsqu'il existe un convertisseur d'image d'un-faisceau d'électrons.Dans le cas idéal, la charge est extraite complètement de la plaque de mémoire, lors du balayage par le faisceau d'électrons 2 qui, dans l'exemple choisi, doit présenter une répartition normale des électrons0 L'échange des charges sur la plaque de mémoire est effectué par la partie antérieure active 3 du foyer 10 (figure 2) Dès que toute la charge d'un point de la plaque de mémoire est extraite, les électrons suivants qui arrivent sur ce point sont réfléchis par la plaque-mémoire et ne participent plus à la formation du courant du signal. Cela signifie que la partie restante 4 du foyer 10 reste passiveo Lorsqu'on balaye la première ligne 12, on prend sur la plaque-mémoire la charge 5 après la partie détectée de la grille 11 (figure 3) et on obtient un signal d'amplitude 6 correspondant. Si le décalage relatif des lignes est faible et si de ce fait les lignes se recouvrent partiellement, le faisceau d'électrons, lorsqu'il balaye la première ligne, extrait également la charge de certains points qui appartiennent géométriquement à la seconde ligne. Il en résulte, pour la seconde ligne 13, une réduction de la partie active 3 du foyer 10, de la charge extraite 7, et pour une vitesse de balayage demeurée constante, de l'amplitude 8 correspondante du signal, L'amplitude 9 du signal de la troisième ligne est encore plus réduite du fait du balayage préalable de la première et de la seconde ligne, Si le faisceau d'électrons de balayage n'est interrompu que pendant une partie de la période des lignes au cours de la ou des lignes précédentes, la période partielle 14 non balayée au préalable, dans la première ligne, est transmise après balayage en fonction de la charge 5 extraite, avec une amplitude 6 de signal, et la période partielle 15 balayée au préalable, en fonction des propriétés de la nième ligne, cette transmission se faisant avec un signal d'amplitude plus faible. La différence des amplitudes de signaux augmente par suite du recouvrement plus grand des lignes à mesure que le décalage relatif des lignes diminue. Cela signifie que la différence augmente avec le diamètre du faisceau pour une grille de dimension constante et dont la défocalisation augmente. Lors d'une focalisation optimale, la différence des amplitudes des signaux de diverses lignes ou de périodes partielles d'une ligne, passe par un minimum. La différence des amplitudes de signaux utilise comme signal de commande pour un réglage de la tension de focalisation et/ou du courant de focalisation. La figure 5 représente un montage possible pour la mise en oeuvre de ce procédé. Pour obtenir, après une interruption de balayage, la première et la seconde ligne, dont la différence d'intensité du signal doit servir pour la focalisation automatique, on utilise une impulsion d'interruption de balayage supplémentaire 27, qui réduit le faisceau d'électrons de détection du tube analyseur et ne le libère que pour ces deux lignes L'impulsion d'interruption de balayage 27 doit être située chronologiquement de préférence dans l'impulsion d'interruption du balayage de réception, non représentée0 Pour déterminer et régler la valeur minimale de la différence de courant du signal (figure 4) qui correspond à la focalisation optimale du faisceau d'électrons de balayage, on défocalise artificiellement le faisceau d'électrons de détection dans la première image de la valeur +d t FK et dans l'image suivante de la valeur - ss FK, à l'aide de l'impulsion de -WJbulation 28 fournie par le géné- rateur d'impulsions auxiliaires 25, lors de l'exploration de ces lignes. Pour une focalisation optimale, on obtient dans les deux images des différences d'intensité de- signaux, identiques pour les deux premières lignes, après une interruption du balayage. Pour un faisceau d'électrons de balayage, défocalisé à priori, les différences d'intensité de courant des signaux dans les deux images sont différentes0 Le signal vidéo-31 engendré par le tube analyseur 16 est transmis par le préamplificateur 17 et un amplificateur à bornes 18 vers les étages de détection 19 et 20 qui sont actionnés par les impulsions de détection 29, 30 formées par le générateur d'impulsions auxiliaires 25.A la sortie de l'étage de détection 19, on a ainsi le signal vidéo 32, détecté, qui pour la première image se compose du signal de la première ligne à exploiter, et pour l'image suivante se compose du signal de la seconde ligne à exploiter Le signal vidéo 33, détecté, présent à la sortie de l'étage de détection 20, se compose dans le cas de la première image, du signal de la seconde ligne à exploiter et dans le cas de l'image suivante, du signal de la première ligne à exploiter. La sortie de l'étage de détection 19 est reliée à l'entrée non inversée, et la sortie de l'étage de détection 20 est reliée à l'entrée inversée de l'amplificateur différentiel 21.A la sortie de l'amplificateur différentiel 21, on obtient le signal vidéo couplé 34 qui est envoyé à l'intégrateur 220 Après la seconde ligne à exploiter de la première image, on a à la sortie de l'intégrateur 22 la différence des signaux des deux lignes à exploiter de la première image, pour une défocalisation correspondante à polarité positive.Après la seconde ligne à exploiter pour la seconde image, on obtient à la sortie de l'intégrateur 22 le signal vidéo intégré 350 Ce signal vidéo intégré 35 est envoyé au filtre passe-bas 23 dont la sortie fournit la composante de tension continue du signal intégré 35o Cette composante de tension continue est utilisée comme signal de commande 36 pour un dispositif de post-réglage 24 pour le courant passant par la bobine de focalisation 26o Pour une focalisation optimale, les signaux de différence ont la même valeur dans le cas d'une défocalisation artificielle de + ss FK pour la première image et de - A FK pour la deuxième image avec des polarités différentes à la sortie de l'intégrateur 220 Le signal de commande 36 est égal à zéro. Lorsqu'on défocalise par rapport à la valeur optimale, le signal de commande 36 prend une valeur positive ou négative en fonction de la direction de la défocalisation0 Ce signal corrige le courant de focal sation dans le sens d'une focalisation optimale, par 11 inter- médiaire du dispositif de post-réglage 240 Bien entendu, l'invention ntest pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autares formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention0 REVEND I CAT IONS 10) Procédé pour focaliser automatiquement par des moyens électriques et magnétiques le faisceau d'électrons de balayage d'un tube analyseur avec mémorisation de charges, dans lequel le signal dtimage est engendré avec interposition d'une image de charges, procédé suivant lequel on utilise un signal de commande pour commander le dispositif de post-réglage, pour le courant de focalisation et/ou la tension de focalisation, procédé caractérisé en ce qu'on obtient le signal de commande pour des paramètres de grille restant constants, à partir de l'adaptation de la partie active du foyer sur la plaque-mémoire au décalage relatif des lignes 20) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lton obtient le signal de commande par la comparaison des amplitudes de signaux correspondants à plusieurs lignes, de préférence à deux lignes, qui suivent une interruption du faisceau d'électrons de balayage, par exemple au cours du saut d'image, 30) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on obtient le signal de commande à partir de la comparaison des amplitudes de signaux de la première ligne suivant l'interruption du faisceau d'électrons de balayage par exemple au cours du saut d'image, et correspondant à des images différentes, par exemple à deux images successives, la premiere ligne de ces images étant défocalisée alternativement artificiellement d'une valeur positive et d'une valeur négative. 40) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal de commande s'obtient à partir de la différence des amplitudes de signaux de périodes partielles d'une ou plusieurs lignes après l'inter- ruption du faisceau d'électrons de balayage pour une partie de la période d'au moins une ligne précédente. 50) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte deux étages de détection (19, 20) pour dégager deux lignes à exploiter après une interruption du balayage par le faisceau d'électrons, et un amplificateur différentiel (21) associé aux deux étages pour former la différence des signaux de différence de ces deux lignes dans deux images successives, les entrées de cet amplificateur étant commandées alternativement, ainsi qu'un intégrateur (22) dont la sortie est reliée par un filtre passe-bas (23) au dispositif de post-réglage (24) du courant de focalisation et/ou de la tension de focalisation0 60) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les divers étages sont disposés en une ou plusieurs unités constructives0