Brevet FR2510306A1 — publié le 19830128

TUBE ANALYSEUR A CIBLE A ACCUMULATION ET CAMERA COMPORTANT UN TEL TUBE La présente invention concerne les tubes analyseurs munis d'une cible photoconductrice à accumulation stoclxant une quantité de charges électriques fonction de l'intensité du flux lumineux reçu et du temps d'accumulation, et les caméras comportant de tels tubes. Les tubes analyseurs actuels équipés d'un photosenseur à accumulation sont fréquemment l'objet de phénomènes de scintillement. Ces phénomènes se produisent systématiquement lorsque le diamètre du pinceau d'électrons balayant la cible photoconductrice est inférieur à la distance qui sépare deux lignes consécutives. C'est le cas en particulier des tubes analyseurs destinés aux systèmes de télévision dont le nombre de lignes d'analyse est 625 par image, et que l'on utilise pour un système de télévision dont le nombre de lignes d'analyse est 312,5 lignes par image. L'explication de ces phénomènes de scintillement est la suivante: La cible est formée par une couche conductrice transparente constituant la plaque de signal sur laquelle est déposé un matériau photoconducteur, cette plaque de signal est portée à un potentiel positif par rapport à la cathode du canon du tube. L'image optique est focalisée sur la couche photoconductrice. La conductivité de chaque point de cette dernière varie avec intensité lumineuse reçue, les charges positives dues au potentiel positif appliqué à la plaque de signal diffusent plus ou moins rapidement à travers la couche, en sorte que l'on obtient sur la face arrière de la cible un relief de charges positives constituant une image électrique, fidèle reflet de l'image optique projetée. Lors du passage du faisceau analyseur, chaque point de la cible capte la quantité d'électrons nécessaire pour ramener son potentiel à celui de la cathode du canon.Les divers courants correspondants aux apports d'électrons du faisceau, qui annulent les charges positives de la cible, traversent la résistance de charge placée dans le circuit de la plaque du signal, et créent à ses bornes des variations de potentiel qui constituent le signal vidéofréquence. Le faiseau d'électrons généré par la cathode du tube est destiné à balayer la cible selon des lignes d'analyse principales. Entre deux passages successifs du faisceau, les éléments illuminés de la couche photoconductrice de la cible reprennent peu à peu le potentiel d'alimentation de la cible, c'est ce qu'on appelle l'accumulation. Ce potentiel positif est d'autant plus élevé que l'illumination est intense et que la durée entre deux passages successifs du faisceau est importante. Lorsque le faisceau est d'un diamètre trop petit par rapport à la distance qui sépare deux lignes d'analyse principales, certaines zones situées entre les lignes ne sont pas balayées. C'est en particulier ce qui arrive lorsqu'il est appliqué un balayage 312,5 lignes par image à un tube analyseur conçu pour un balayage 625 lignes par image. Le potentiel de ces zones non balayées ne peut donc pas rejoindre celui de la cathode. Etant donné que ces zones sont illuminées, elles atteignent rapidement le potentiel d'alimentation de la cible. Les phénomènes de scintillement sont liés à la différence de potentiel localisée ainsi créée entre les lignes balayées et les zones non balayées. En effet, au moment de son "atterrissage" sur la cible, le faisceau d'électrons, au lieu de balayer à nouveau les lignes principales précédemment analysées, est dévié vers les zones contigües non balayées précédemment et qui sont polarisées plus positivement que les lignes principales. Une décharge s'opère alors, engendrant un signal parasite important qui est le plus souvent périodique. Pour obvier à cet inconvénient il est nécessaire de balayer toutes les zones de la cible. Une solution consiste à faire varier la distance focale des lentilles électrostatiques qui permettent de concentrer le faisceau d'électrons. Ce moyen permet d'augmenter la grosseur du faisceau d'électrons sur la cible mais, dans ce cas, la résolution horizontale (dans la direction des lignes principales) est diminuée. Une autre solution consiste à réaliser un pinceau d'électrons à section elliptique. Ceci a déjà été réalisé pour des tubes de réception, précisément pour combler l'intervalle entre les lignes au moment de la reproduction des images. Pour mettre en oeuvre cette méthode, il suffit de réaliser une cathode elliptique. Cette dernière solution relativement simple résoud bien le problème, mais une fois la cathode modifiée, il n'est plus possible avec le même tube de réaliser soit un balayage aux normes conventionnelles 625 lignes, soit un balayage aux normes 312,5 lignes. Une autre solution consiste à réaliser une modulation du balayage de la cible, soit en modulant le signal de balayage vertical par un signal périodique d'amplitude égal à un demi intervalle de ligne et de fréquence au moins égale à deux fois la fréquence maximale, soit en utilisant des bobines de déflexion cornplémentaires. Cette méthode est connue sous le nom de "wobulation du faisceau d'analyse" et a déjà été mise en oeuvre pour la reproduction d'images sur tubes récepteurs. Mais la "wobulation" magnétique est difficile à réaliser sur un tube analyseur, car quantités de blindages protègent le tube contre les actions du champ terrestre. Ainsi, le champ magnétique qui.produit la déviation verticale est difficilement modulable par un signal de fréquence élevée, du fait qu'il faudrait utiliser des bobines ayant des coefficients d'auto-induction trop importants.En outre, I'utilisation de bobines complémentaires est difficile à cause du problème de couplage avec les bobines principales. La présente invention a pour objet un tube analyseur évitant le phénomène de scintillement et les inconvénients précités, par modification controlée de la hauteur du pinceau d'analyse au niveau de la cible balayée à l'aide de moyens simples. Selon l'invention, un tube analyseur à cible photoconductrice comportant une cathode principale chauffée par un filament principal et permettant le balayage de la cible par un faisceau d'électrons - selon n lignes d'analyse (n entier positif), est caractérisé en ce qu'il comporte une cathode supplémentaire chauffée par un filament supplémentaire et juxtaposée à la cathode principale de façon à permettre le balayage des interlignes. Selon l'invention, il est également prévu une caméra comportant un tel dispositif. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques appa raîtront à l'aide de la description ci-après et du dessin s'y rapportant sur lequel est représenté une coupe schématique d'un exemple de réalisation du tube analyseur selon l'invention; Le tube analyseur représenté sur la figure unique se présente sous la forme d'un cylindre de verre V dont une première extrémité en verre optique porte la cible photoconductrice. A la deuxième extrémité se trouve le canon électronique dont le faisceau est focalisé par une bobine de concentration B1 disposée autour du cylindre de verre V, et dévié par des bobines de déflexion B2 et 83 disposées autour du cylindre de verre V. la cible est formée par une couche métallique assez fine pour être transparente constituant une plaque de signal P. Sur cette couche métallique est déposée un matériau photoconducteur C. Les électrons générés par le canon à électrons sont accélérés par une électrode d'accélération Gl et focalisés sur la couche photoconductrice C par une électrode de focalisation G2, qui permet d'obtenir conjointement avec la bobine de focalisation B1 une parfaite concentration du faisceau. Une grille G3 à fines mailles est placée à faible distance de la couche photoconductrice C de façon à provoquer un ralentissement des électrons entre cette grille G3 et la surface sensible C, de manière que le faisceau électronique frappe la couche photosensible suivant une de ses normales. Une embase cylindrique E placée à la seconde extrémité du cylindre de verre V est munie de quatre bornes de connexion Al, A2, A3, A4 qui permettent d'assurer la mise sous tension des différents éléments internes du tube analyseur. Le canon à électrons de ce tube analyseur comporte une cathode principale K1 chauffée par un filament principal F1, et une grille de contrôle W (appelée "wehnelt" en littérature anglaise) .La cathode principale Kl émet un faisceau d'électrons qui est utilisé pour balayer la cible selon n lignes d'analyse principales. Le canon à électrons comporte en outre une cathode supplémentaire K2 chauffée par un filament supplé mentaire F2. Cette cathode supplémentaire K2 est juxtaposée à la cathode principale K1 de façon à permettre le balayage des interlignes (c'est-à-dire des zones non balayées par le faisceau issu de la cathode principale Kil). Les filaments F1 et F2 sont destinés à être connectés par l'intermédiaire des bornes de connexion à un dispositif d'alimentation commandé par un commutateur à deux positions. Lorsque ce commutateur est placé sur sa première position, seul le filament F1 est alimenté, par conséquent seule la cathode K1 émet des électrons. Lorsque le commu tateur est placé sur sa deuxième position, les deux filaments F1 et F2 sont chauffés, de sorte que les deux cathodes K1 et K2 émettent des électrons. il s'ensuit que le tube analyseur ainsi constitué peut être utilisé soit pour un système de télévision 625 lignes, soit pour un système de télévision 312,5 lignes. Pour un système de télévision 625 lignes, il suffira de n'utiliser que la cathode K1 en plaçant le commutateur sur sa première position; pour un système de télévision à 312,5 lignes, il suffira d'utiliser les deux cathodes K1 et K2 en plaçant le commutateur sur sa deuxième position, de façon à éliminer les phénomènes de scintillement. REVENDICATIONS I. Tube analyseur à cible à accumulation comportant une cathode principale 2. Tube analyseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alimentation du filament (Fl) est indépendante de l'alimentation du filament (F2). 3. Caméra caractérisée en ce qu'elle comporte un tube analyseur selon l'une des revendications 1 et 2.