Brevet FR2357128A1 — publié le 19780127

La présente invention a trait à un circuit de compensation thermique de variations de courant d'obscurité d'organes de prises de vue, de préférence munis d'une surface sensible en matériau semiconducteur, dans des installations de génération d'images de télévision. Les organes connus de prises de vue munis d'une surface sensible en matériau semiconducteur (par exemple du silicium) présentent, à côté de nombreux avantages, un inconvénient majeur du fait que le courant d'obscurité dépend dans une large mesure de la tension de la surface sensible (cible) et de la température. La tension de cible peut etre choisie par l'utilisateur à l'intérieur d'une plage donnée, tandis que l'installation d'analyse doit fonctionner entre des limites de température spécifiées (par exemple 0-50 ). A une faible tension de cible correspond un temps de mémoire (inertie) plus long et un courant d'obscurité plus faible, tandis qu a une tension de cible plus grande correspond un temps de mémoire plus court et un courant d'obscurité sensiblement plus grand. En pratique, un temps de mémoire court est très important, auquel est associé forcément un courant d'obscurité fonction du type et de la réalisation des tubes. La surface sensible de l'organe de prises de vue se compose d'un grand nombre de diodes polarisées dans le sens du blocage, dont le courant inverse, c'est-à-dire le courant d'obscurité, dépend exponentiellement avec une bonne approximation de la température. La variation du courant d'obscurité peut être importante jusqu'à atteindre un multiple du courant de signal utile. Par conséquent, et à cause de la régulation automatique de sensibilité, l'amplitude du signal vidéo utile diminue, ou éventuellement le signal vidéo est complètement supprimé, Si par exemple aucune régulation de sensibilité n'est prévue dans l'installation d'analyse, l'amplitude du signal vidéo de sortie croit de façon importante, de sorte que l'image engendrée par l'appareil de reconstitution d'images blanchit, c'est-à-dire que la qualité d'image est détériorée. Dans un procédé de compensation connu, le signal vidéo de la caméra de studio contient en un endroit déterminé de façon appropriée un niveau de noir de référence. L'étage de restitution du niveau est ajusté au niveau de noir de référence. L'étage limiteur doit de façon correspondante être réglé au niveau du noir indépendemment des caractéristiques des tubes, c'est-à-dire que le signal doit être indépendant des variations de courant d'obscurité. Le niveau de noir de référence est incorporé dans le signal vidéo de sorte que, sur la surface sensible de l'organe de prises de vue, sur laquelle est projetée l'image optique, une couverture opaque à la lumière est disposée perpendiculairement à la direction du balayage de lignes, avant le début des lignes. La solution ci-dessus exige une précision élevée ou éventuellement des prescriptions de choix particulières afin de pouvoir obtenir un centrage approprié et des tolérances des bobines de déviation, de l'organe de prises de vue et de l'image optique projetée. Le réglage de la position et de la situation temporelle par rapport à la déflexion de la couverture opaque à la lumière exige des circuits très précis, stables, c'est-à-dire coûteux, pour la base de temps, la déviation et la concentration. Dans certains cas, des réglages apres coup sont nécessaires, ce qui n'est pas admissible dans le cas d'une caméra de télévision simple (par exemple industrielle). De ce qui précède, il s'ensuit qu'un signal de balayage lignes rétréci, s'écartant du signal habituel et un signal de commande engendré par un circuit supplémentaire est nécessaire pour l'étage de restitution du niveau.Un autre inconvénient réside dans le fait que cette solution dans le cas d'organes de prises de vue munis d'un amplificateur d'image (par exemple tubes EIC) n'est pas applicable, car lors de la régulation de lumière, la tension d'accélération de la photocathode doit être modifiée, si bien qu'une faible distorsion de l'image est provoquée et une fausse restitution de niveau se produit. Les insuffisances liées à l'état de la technique doivent être supprimées à l'aide de l'invention. L'invention repose sur la constatation que la tension de niveau de l'étage de restitution de niveau et de limitation doit être modifiée à l'aide d'une unité de surveillance (d'un élément de surveillance) détectant la température, dont la caractéristique signal de commande-température correspond à la caractéristique courant d'obscurité-température de lsorgane de prises de vue. L'invention est expliquée ci-après en détail à l'aide d'exemples de réalisation. La Fig. 1 est un schéma de blocs d'un exemple de réa lisation- de 1 'invention. La Fig. 2 est un schéma de principe d'un exemple de réalisation. L'idée de la solution conforme à l'invention selon la Fig. 1 est que dans l'amplificateur vidéo d'une installation d'analyse, la tension de niveau d'un étage de restitution de niveau et de limitation 4 est modifiée à l'aide d'une unité de surveillance (1) détectant la température, présentant avec une bonne approximation une caractéristique exponentielle correspondant à la caractéristique exponentielle, avec une bonne approximation, courant d'obscurité-température de l'organe de prises de vue. Le signal de commande délivrée par l'unité de surveillance (1) est transformé par un circuit de réglage 2 en variation de tension de niveau pour l'étage de restitution de niveau et de limitation 4. Le réglage de la valeur fondamentale de la tension de niveau de l'étage de restitution de niveau et de limitation 4 est effectué à l'aide d'un étage de réglage de niveau 3 grâce au circuit de réglage 2. A l'entrée BE de l'étage de restitution de niveau et de limitation 4 est appliqué le signal vidéo amplifié délivré par l'organe de prises de vue. Dans l'étage 4, ce signal est traité par reconstitution du niveau et limitation. A la sortie KI de l'étage de restitution du niveau et de limitation apparait un signal vidéo compensé, qui est exempt des variations de courant d'obscurité de l'organe de prises de vue. A la Fig. 2 est représenté un exemple de réalisation du circuit selon l'invention. Le capteur de température de l'unité de surveillance est une diode D1, grâce à laquelle une convergence thermique des caractéristiques de courant d'obscurité et de compensation est assurée. L'application du signal de commande de compensation thermique, c'est-à-dire du courant inverse de la diode D1, dans l'étage 4 de restitution du niveau et de limitation, est effectuée à l'aide d'un circuit de réglage stable en température simple. Le réglage de la valeur fondamentale de la compensation et de la tension de niveau est pratiquement indépendant l'une de l'autre, bien que le réglage de niveau se fasse par l'intermédiaire du circuit de réglage. La diode D1 de détection de température est montée dans le sens du blocage. La diode D1 présente avec une bonne approximation une caractéristique courant inverse-température exponentielle et est disposée à côté de la surface sensible de l'organe de prises de vue, afin de garantir une convergence de température satisfaisante. La tension de cathode, c'est-à-dire la tension de polarisation de la diode D1 montée dans le sens du blocage est déterminée en premier lieu par la grandeur de la variation de courant d'obscurité, le type de la diode et la grandeur de la variation du courant inverse de la diode. La tension de cathode de la diode D1 peut ainsi atteindre une tension de plusieurs centaines de volts. La résistance de limitation de courant Ri, dont la valeur ohmique est de plusieurs ordres de grandeur plus petite que la résistance de blocage de la diode D1, sert à des fins de protection, tout comme la diode D2. Au cas où une surtension (parexemple une tension de court-circuit) apparaîtrait sur l'anode de la diode D1, le courant de court-circuit déterminé par la résistance R1 serait dérivé par l'intermédiaire de la diode D2 et aucune surtension nuisible ne pourrait apparai- tre sur la borne G du transistor à effet de champ Tl. La diode D2 est montée dans le sens du blocage entre les bornes G et D du transistor à effet de champ T1, mais du fait que la tension de blocage de la diode D2 est sensiblement plus petite que la tension de blocage de la diode D1, le courant inverse de la diode D2 est de plusieurs ordres de grandeur plus petit que le courant inverse de la diode D1, de sorte que la compensation n' est pratiquement pas influencée par la diode D2 Comme la surtension précitée ne se produit qu'avec une très faible probabilité, la résistance R1 de limitation de courant et la diode de protection D2 peuvent etre omises du circuit dans le cas d'une forme-de réalisation plus simple. Dans ce cas, l'anode de la diode D1 est directement reliée à la borne G. Le transistor à effet de champ Tl, monté en émetteur asservi est utilisé dans un circuit stable en température0 La variation de tension en fonction de la température de la borne S du transistor à effet de champ T1 se trouve dans une large plage de températures à l'intérieur de quelques mV. La stabilité et le courant du point de fonctionnement est déterminé par la valeur de la résistance R2 et le type du transistor à effet de champ T1. La valeur ohmique du potentiomètre P1, qui s'élève de manière appropriée au plus à 1 Mohm, ne joue aucun r8le dans le cas du réglage du point de fonctionnement du transistor à effet de champ T1, parce que la tension créée par le courant de porte sur le potentiomètre P1 est négligeable.Un condensateur de filtrage CA est relié à la borne G. La diode D1, en tant que générateur dépendant de la température, crée une tension sur le potentiomètre P1 et sur la borne G. Le transistor à effet de champ T1 suit proportionnellement cette tension sur la borne S. La tension de la borne S est la tension de niveau fonction ainsi également de la température. La borne S est liée à l'entrée de tension de niveau de l'étage de restitution de niveau et de limitation 4. A l'aide du potentiomètre P2, la borne S, sans modification du réglage du point de fonctionnement du transistor à effet de champ T1, peut être réglée à une tension de niveau fonction de l'installation d'analyse et du courant d'obscurité de repos. La diode D3 montée dans le sens passant est la diode de compensation en température de l'étage de restitution de niveau et de limitation 4. Cette diode peut être omise selon la réalisation du circuit0 Dans ce cas, le potentiomètre P2 est directement relié au point commun de la résistance R2 et du potentiomètre P1. La compensation peut entre réglée de la manière suivante Tout d'abord la tension de niveau de repos faisant partie de la température de référence est réglée. L'installation d'analyse (caméra) est placée dans un thermostat, porté à-température, et enfin le courant d'obscurité est compensé par réglage du potentiomètre P1. BBVENDICATIONS 1 - Circuit de compensation thermique de variations de courant d'obscurité d'organes de prises de vue de préférence munis d'une surface sensible en matériau semiconducteur dans des installations de génération d'images de télévision, lequel circuit est contenu dans un circuit vidéo, caractérisé en ce que l'entrée de tension de niveau d'un étage de restitution de niveau et de limitation (4) est reliée à la sortie d'un circuit de réglage (2), et en ce qu'à une entrée du circuit de réglage (2) est reliée une unité de surveillance (1) et à l'autre entrée du circuit de réglage (2) un étage de réglage de niveau (3). 2 - Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que la caractéristique de température du signal de commande à la sortie de l'unité de surveillance (1) correspond à la caractéristique courant d'obscurité-température de l'organe de prises de vue. 3 - Circuit selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'unité de surveillance (1) ou l'élément capteur est de manière appropriée disposé dans l'organe de prises de vue ou à proximité de celui-cvi. 4 - Circuit selon l'une des revendications 1, 2, 3, caractérisé en ce qu'une borne d'un élément de surveillance à semiconducteur captant la température monté dans le sens du blocage, de préférence une diode (Dl), est reliée directement ou indirectement à l'entrée de commande (G) d'un étage amplificateur, de façon appropriée un transistor à effet de champ (T1), et la sortie (S) déterminant la tension de niveau de l'étage amplificateur est reliée à une borne d'un étage de rétroaction et/ou de réglage de point de fonctionnement, de préférence à une résistance (R2) et à l'entrée de tension de niveau de l'étage de restitution de niveau et de limitation (4), et la borne de tension d'alimentation de l'étage amplificateur est reliée à une source de tension d'alimentation, et en ce qu'une borne d'un étage de réglage de compensation, de préférence d'un potentiomètre (P1) est reliée à l'entrée de commande de l'étage amplificateur, de préférence d'un transistor à effet de champ (T1), et l'autre borne de l'étage de réglage de compensation est reliée au point commun de l'étage de rétroaction et/ou de réglage du point de fonctionnement et de l'étage de réglage de niveau, de façon appropriée, d'un potentiomètre (P2), tandis que l'autre borne de l'étage de réglage de niveau, de préférence du potentiomètre (P2), est reliée directement ou indirectement au point de référence. 5 - Circuit selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'une borne de l'élément de la surveillance à semiconducteur détectant la température, monté dans le sens du blocage, de préférence la diode (D1), est reliée par l'intermédiaire d'un élément d'un étage de protection, de préférence par l'intermédiaire de la résistance (R1), à l'entrée de commande (G) de l'étage amplificateur, de préférence du transistor à effet de champ (T1), et en ce qu'une borne d'un autre élément de l'étage de protection, de préférence une borne d'une diode montée dans le sens du blocage, est reliée à l'entrée de commande (G) et l'autre borne à la tension d'alimentation. 6 - Circuit selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'étage de réglage de niveau, de préférence le potentiomètre (P2), est relié au point de référence par l'intermédiaire d'une diode (D3) montée dans le sens passant. 7 - Circuit selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'à l'entrée de commande de l'étage amplificateur, de préférence du transistor à effet de champ (tu), est relié un étage de déparasitage, de préférence un condensateur (C1).