Brevet FR2235477A1 — publié le 19750124

La présente invention concerne un nouveau procédé d'effacement d'informations mémorisées dans des tubes à mémoire, et plus particulièrement dans les tubes connus sous le nom de "tubes à entretien d'image". les tubes à entretien d'image sont des tubes à rayons cathodiques permettant la transformation d'un signal électrique en une image visible sur un écran ; ils sont munis d'une mémoire leur donnant la possibilité demmngasiner l'information visuelle qui peut ainsi être visualisée, à brillance constante, pendant un temps variant de quelques secondes à quelques minutes, ou plus. Cette mémoire consiste en une cible en matériau diélectrique recouvrant les barreaux d'une grille appelée grille-mémoire. Un faisceau fin d'électrons rapides issus d'un canon d'inscription et convenablement déviés, enregistre les informations Sm la cible en créant, aux endroits à inscrire, un dépôt de charges positives grâce au phénomène d'émission secondaire. Un canon d'entretien délivre en permanence un faisceau d'électrons plus lents qui, grâce à un système d'électrodes de collimation, s'épanouît uniformément jusqu'à être cylindrique et arroser uniformément la surface dela cible, les électrons de ce faisceau traversent la cible aux endroits où des informations ont été préalablement inscrites et viennent visualiser sur l'écran l'image mémorisée sur la cible ;par contre, aux endroits où aucune information n1 est inscrite, ils sont repoussés par la surface de la cible négativement chargée et sont captés par une grille collectrice placée avant la cible sur le trajet des électrons incidents.Ainsi, et si n'intervenaient pas les perturbations apportées par les ions positifs créés par des chocs entre les électrons d'entretien et les molécules de gaz résiduel se trouvant dans le tube, l'image resterait visible aussi longtemps que fonctionnerait le canon d'entretien. Pour pouvoir enregistrer et visualiser de nouvelles informa tions sur un tel tube, il est nécessaire d'effacer les informations qui y ont été préalablement enregistrées. Pour cela, différentes techniques sont utilisées. Généralement, dans les tubes à entretien d'image classiques munis d'un (ou plusieurs, deux par exemple)canons dtinscrlption et dut canon d'entretien, l1effacement des informatons stockées sur la cible en matériau isolant se fait au moyen du canon d'entretien, en appliquant à la grille mémoire une impulsion de tension positive de quelques volts; ta mise en oeuvre d'un tel procédé d'effacement est très simple puisqu'elle ne nécessite pas d'organe particulier à l'effacement dans le tube. Par contre, cet effacement réalisé au moyen du faisceau d1en- tretien présente l'inconvénient d'tre nécessairement un effacement global, ce qui peut titre venant lorsque l'on désire effacer une partie de l'image tout en conservaet-le reste en mémoire, c'est-à- dire réaliser un effacement "sélectif" certains tubes à entretien d'image comportent un canon sup plémentaire uniquement destiné à l'effacement et permettent de réaliser un tel effacement sélectif. Un inconvénient de ces tubes est leur structure compliquée due à la présence d'un canon supplémentaire.De plus l'effacement est souvent alors réalisé en utilisant la conductibilité induite, ce qui nécessite l'utilisation pour la cruche mémoire de matériaux spéciaux diminuant la vitesse d'ins cription. L'objet de l'invention est un procédé nouveau d'effacement d'informations stockées sur la cible d'un tube à entretien d'image, classique en lui-mme, et notamment n'ayant pas de canon particulier pour l'effacement, ledit procédé permettant de réaliseraussi bien un effacement sélectif qu'un effacement global. Le procédé d'effacement selon l'invention consiste principalement à apporter sur la cible des charges négatives nécessaires à l'effacement à l'aide du canon a'inscription. Pour que le faisceau issu de ce canon d'inscription, qui est un faisceau d'électrons ra- pides c'est-i-dire provoquant sur la cible une émission d'électrons secondaires avec un coefficient 6 supérieur à l'unité, apporte des charges négatives aux endroits de la cible qu'il balaye, la grille mémoire est portée, pendant ce temps à un potentiel suffisamment positif, par rapport à la grille collectrice du tube, pour que les électrons secondaires émis retombent en grande partie, sinon en totalité, sur cette cible. I1 est clair qu'en appliquant un signal convenable aux électrodes de déviation de ce faisceau d'inscription, qui fonctionne en fait ici comme un faisceau d'effacement et que l'on appellera faisceau d'effacement lorsqu'il assume cette fonction, on réalise un effacement sélectif. L'invention a également pour objet les tubes à entretien d'image utilisant un tel effacement sélectif et les systèmes de visualisation utilisant des tubes ainsi effacés. D'autres objets, caractéristiques et résultats de l'invention ressortiront de la description suivante donnée à titre d'exemple non limitatif et illustrée par la figure unique annexée qui repré sente très schématiquement, et vu en coupe, un tube à entretien d'image utilisant le procédé d'effacement conforme à l'invention. Le tube à entretien d'image schématiquement représenté en coupe sur la figure annexée est un tube à deux canons d'inscription et un canon d'entretieo classique en lui-même, et permettant la mise en oeuvre du procédé d'effacement sélectif conforme à l'invention. Le fonctionnement détaillé d'un tel tube, classique en luimême sauf en ce qui concerne le procédé d'effacement de l'invention, ne sera pas expliqué ici ; de nombreux ouvrages traitent de ce sujet, tel que par exemple l'ouvrage de 3. HAZAN et M. KNOLL intitulé "lectronic image storage" publié en 1968 aux Etats-Unis par les éditions '1Âcademic Press". Seul est fait ici un rappel des éléments nécessaires à la compréhension de la présente invention. Le tube comporte, à l'intérieur d'une enceinte sous vide étanche 9, un écran dtobservation 2 fluorescent, recouvert d'une mince couche conductrice 3, généralement d'aluminium, portée à un potentiel positif élevé, de l'ordre de quelques kilovolts, un ensemble de canons à électrons et leurs électrodes de commande, et un ensemble mémoire. L'ensemble mémoire consiste principalement en une cible 4 constituée d'un matériau diélectrique susceptible d'émettre des électrons secondaires sous l'impact d'électrons incidents, ou primaires, venant des canons à électrons,ce matériau recouvrant les fils dtune grille conductrice 5 dite grille mémoire, située au voisinage de l'écran 2 parallèlement à lui, et en une grille collectrice 20 placée avant la cible sur le trajet des électrons primaires ventent frapper la cible. L'ensemble des canons à électrons comprend un canon d'entretien 6 et au moins un canon d'inscription ; le tube de la figure comprend,à titre d'exemple, deux canons d'inscription 7 et 8 sym- boliquement représentés par deux rectangles. Le canon d'entretien 6 dont la cathode 9, chauffée par exemple par un filament non représenté, est à un potentiel de référence tel que celui de laterre, envoie vers l'ensemble mémoire un faisceau 10 d'électrons lents. Ce faisceau 10 est élargi en ctne solide par un système d'électrodes de collimation telles que 11, 12 et la grille 20. L'électrode 13 est l'électrode de commande d'intensité du faisceau d'entretien 10 tandis que l'électrode 14 est une anode accélératrice. Les canons d'inscription 7 et 8 (ou le canon d'inscription lorsqu'il n'y en a.qu'un) délivrent des faisceaux fins d'électrons rapides venant frapper et inscrire un endroit ou l'autre de la cible 4 selon les tensions appliquées à leurs électrodes de commande de déviation La grille mémoire 5 est normalement portée à un potentiel légèrement positif par rapport audit potentiel de référence, de l'ordre de quelques volts, tandis que la grille collectrice 20 est portée à un-potentiel plus positif, de l'ordre d'une ou quelques centaines de volts par exemple de manière à collecter les électrons secondaires émis par l'isolant sous l'impact d'électrons venant de l'un ou l'autre des canons, ou les électrons primaires repoussés par ce même isolant. L'inscription sur la cible se fait par dépt, aux endroits à inscrire, de charges positives. En effet, les électrons du faisceau d'inscription étant des électrons rapides, l'émission secondaire se fait à coefficient d'émission secondaire 8 supérieur à l'unité. Lorsqu'un certain nombre de zones, correspondant à l'image à visualiser, ont ainsi été inscrites, le faisceau d'entretien, arrosant la cible, la traverse aux endroits inscrits qui sont ainsi visualisés sur l'écran 2, sans titre prur autant effacés. Par contre, les zones non inscrites, chargées négativement, repoussent les électrons du faisceau d'entretien vers la grille collectrice 20. Pour ensuite effacer les zones inscrites, il faut y apporter des charges négatives susceptibles d'annuler les charges positives dues à l'inscription. Un moyen simple, déjà mentionné et utilisé de m-tnibre classique est d'utiliser l'émission secondaire à coefficient 8 inférieur à l'unité que provoque le faisceau d'entretien frappant la cible ; ce moyen présente l'inconvénient de ne pouvoir effectuer qu'un effacement global. Le procédé de l'invention consiste à utiliser pour réaliser l'effacement, non pas des électrons provoquant sur2a cible une émission d'électrons secondaires à coefficient inférieur à l'unité, mais des électrons provoquant une telle émission avec un coefficient supérieur à l'unité, tout en polarisant la cible de manière suffisamment positive par rapport à la grille collectrice 20 pour que les électrons secondaires ainsi émis retombent sur la cible et que ce phénomène se traduise globalement par un apport de charges négatives aux endroits à effacer. Ainsi, pour réaliser un effacement selon le procéda de l1in- vention, on polarise la grille mémoire 5 très positivement par rapport à la grille collectrice 20 et on dirige le faisceau "d'ef fadement" issu du (ou de l'un des) canon d'inscription, 7 par exemple, sur les zones à effacer. ta grille mémoire 5 étant portée à un potentiel +Vm très positif, la surface de- la cible isolante 4 l'est également par effet capacitif. Les électrons- rapides du faisceau d'eSàcement viennent frapper- cette surface et y provoquent une émission secondaire à coefficient 8 supérieur à l'unité. -Les électrons secondaires ainsi émis retombent sur la cible, polarisée très positivement, les charges négatives ainsi apportées étant proportionnelles au courant de faisceau d'effacement If. Au fur et à mesure que des électrons secondaires sont ainsi captés par la surface de la cible isolante 4 il apparait un champ électrique croissant entre-cette surface et la grille mémoire 5 puisque le potentiel de cette surface décroit tandis que celui de la grille mémoire reste constant (+Vm). Il en résulte que les électrons secondaires émis sous l'impact du faisceau d'effacement qui, au début de l'effacement sont presque tous collectés par la surface de la cible 4, s ensuite en partie collectés par la grille mémoire 5 et ce, en nombre de plus en plus grand au fur et à mesure que ce champ électrique augmente. Un état d'équilibre est atteint lorsque la grille mémoire 5 collecte un nombre d'élctrons équivalent au courant de faisceau, L'abaissement limite du potentiel de la surface de la cible, correspondant à cet état d'équilibre, dépend des potentiels appli qués aux différentes électrodes, et notamment des potentiels de la grille mémoire et de 1'écran ; un rbglage convenable de ces dif lents potentiels, tels que par exemple ceux indiqués plus loin, permet d'obtenir un abaissement de potentiel de quelques volts, ce qui convient tout à fait pour que les zones inscrites soient effacées. Il faut noter que, 8i le faisceau d'effacement, au cours du balayage des zones à effacer, frappe des zones de la cible non inscrites, il ne change pratiquement pas le potentiel de ces zones. En effet, comme il a déjà été dit, 7'inscription d'une zone lui apporte des charges positives (faisant augmenter en cet endroit le potentiel de la cible de quelques volts). Les zones non inscrites ont donc, par rapport aux zones inscrites, un potentiel plus négatif de quelques volts. Elles se trouvent ainsi pratiquement à l'état d'équilibre précédemment défini et le faisceau d'effacement laisse leur potentiel inchangé. Ainsi après un effacement, même Si le faisceau d'effacement a frappez des zones non inscrites, celles-ci ont le mtme potentiel que les zones effectivement effacées. Lorsque l'effacement est ainsi réalisé, on supprime la polarisation +Vm ; l'ensemble grille mémoire-cible retombe à son potentiel normal d'utilisation mais les charges négatives apportées par le procédé dé l'invention restent sur la cible qui est ainsi effacée. Plusieurs points sont à noter à propos de cet effacement. Il est nécessaire, chaque fois que l'on réalise un effacement conforme à ltinventionsde couper pendant ce temps le faisceau d'entretien qui supprimerait toute efficacité à l'effacement sélectif. Il faut bien entendu que l'utilisation faite du tube permette un découpage en séquences inscription-effacement ; aucune inscription n'est possible étant donnée la forte polarisation de la cible. Il faut encore remarquer que, à courant de faisceau If égal, la vitesse d'effacement est inférieure à la vitesse d'inscription. En effet, les charges apportées par l'inscription sont proportionnelles à (#- 1) If, avec # relativement élevé, tandis que les charges apportées par 11 effacement ne sont proportionnelss qu'à If. On a donc avantage à utiliser, pour lteffacement, un courant de faisceau supérieur à celuiutilisé pour l'inscription. Pratiquement, la polarisation positive appliquée à la grille mémoire pour réaliser 11 effacement de l'invention peut prendre une valeur plus ou moins forte selon que son application s'accompagne ou non d'une coupure de la tension d'écran +Ve. Dans une première variante où la tension d'écran +Ve, de l'ordre d'une dizaine de kilovolts par exemple, continue à titre appliquée pendant l'effacement, la tension positive +Vm appliquée à la grille mémoire doit entre au moins égale à 50* de la tension d'écran pour que l'effacement se fasse convenablement. Danse une deuxième variante où la tension d'écran +Ve est cou pée pendant l'effacement, la tension positive appliquée à la grille mémoire peut être inférieure à celle de ia première variante.-Elle ne doit toutefois pas entre trop faible,pour éviter une redistribu tion des électrons secondaires, susceptible d'affecter la finesse de la trace d'effacement. On prendra par exemple Vm = 2kV. Il est clair que l'effacement conforme à l'invention peut titre global ou sélectif. Cependant, il est surtout intéressant de l'utiliser lorsque non désire réaliser un effacement sélectif, l'effacement global de la cible pouvant bien entendu titre réalisé par le procédé classique utilisant le faisceau d'entretien. Pour réaliser un effacement global à l'aide du procédé de l'invention, il suffirait de faire fonctionner le faisceau d'effa- cement en balayage du type télévision et en lui faisant balayer toute la cible. Pour effectuer un balayage sélectif, il suffit de lui appliquer un vidéosignal et une déflexion appropriées, fonction des endroits à effacer. Un mode d'utilisation de ce procédé, particulièrement simple à mettre en oeuvre, consiste à conserver à une partie de l'écran sa fonction mémoire et à utiliser une autre partie du m8me écran sans mémoire. Dans la partie à mémoire, on inscrit normalement les informations tandis que dans la partie sans mémoire, où on ne veut conserver l'image visualisée qu'un bref instant, on fait suivre chaque balayage, ou chaque série de balayages d'inscription, d'un balayage, ou d'une série de balayages d'effacement composés d'une trame à lignes suffisamment serrées pour couvrir convenablement la surface à effacer.Dans une telle utilisation, il est avantageux d'utiliser pour l'effacement un faisceau un peu moins concentré que le faisceau d'inscription, tout en utilisant, comme déjà mentionné, un courant de faisceau If supérieur à celui du faisceau d'inscrip- tion. Ainsi le canon servant à la fois à l'inscription et à l'effacement est avantageusement un canon de type connu en lui-même, à double régime1,. On peut encore noter que le procédé d'effacement de l'invention peut être utilisé pour réaliser un tube à entretien d'image susceptible d'inscrire les informations en noir sur fond brillant, sur tout ou partie de l'écran. Pour cela, il suffit d"'inscrire" la totalité, ou la partie de 11 écran sur laquelle on désire obtenir cet effet et de prodéder ensuite à un "effacement" des zones que l'on désire "inscrire" en noir. L'image est alors formée par les zones que l'on a effacées. REVNDICA2IONS 1. Procédé d'effacement d'informations mémorisées dans un tube à entretien d'image comportant, dans une enceinte étanche sous vide, au moins un canon à électrons rapides, ddiivrant un faisceau fin d'inscription, et ses électrodes de commande, de déviation notamment, un canon à électrons lents délivrant un faisceau large d'entretien, et ses électrodes de commande et, disposés parallèlement et successivement sur le trajet des électrons, une grille collectrice d'électrons, une cible mémoire en un matériau diélectrique susceptible d'émettre des électrons secondaires et recou vrant les fils d'une grille conductrice, ou grille mémoire, un écran fluorescent d'observation, caractérisé en ce que pour effacer des informations inscrites sur la cible (4), on coupe le faisceau d'entretien (10), on porte la grille mémoire (15) à un potentiel (+Vm) très positif par rapport à celui (+Vc) de la grille collectrice, et on dirige le faisceau délivré par le canon d'inscription (7) sur les zones de la cible à effacer. 2. Procédé d'effacement selon la revendication 1,-caractérisé en ce que le faisceau d'électrons délivré par le canon d'inscription (7) a un courant de faisceau (If) susceptible de prendre deux valeurs différentes, la plus faible de ses deux valeurs étant utilisée lorsque ledit faisceau sert à inscrire des informations sur la cible, tandis que la plus forte est utilisée lorsqu'il sert à effacer des informations sur ladite cible. 3. Procédé d'effacement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le potentiel positif (+Ve) de polarisation de l'écran d'observation (2) est coupé pendant l'effacement. 4. Procédé d'effacement selon larevendication 1, caractérisé en ce que le potentiel positif (+Ve) de polarisation de l'écran d'observation (2) n'est pas coupé pendant l'effacement et en ce que le potentiel positif (+Vm) appliqué à la grille mémoire (5) pour réaliser ledit effacement est au moins égal à la moitié dudit potentiel (+Ve) de polarisation de l'écran. 5. Tube à entretien d'image, caractérisé en ce qu'un effacement d'iaformations inscrites surs cible mémoire est réalisé conformément au procédé d'effacement selon l'une des revendications précédentes.