Brevet FR2514947A1 — publié le 19830422

"TUBE INTENSIFICAEhUR D'IMAGES EN COULEUR À QUÂLITE IMAGE AMELIOREE". La présente invention concerne un tube intensificateur d'images en couleur eomportant, dans l'ordre, une mosaïque de filtres colorés, placée à ltentrée d'un faisceau de fibres optiques, une photocathode, placée à la sortie dudit faisceau de fibres optiques, une galette de microca naux et un écran constitué par des luminophores disposés en une mosaïque géométriquement semblable à la mosaïque de filtres colorés. L'invention est notamment destinée à l'intensi- fication d'images polychromes. Le brevet français n 2 093 252 décrit un tube intensificateur d'images en couleur conforme au préambule dans lequel la lumière blanche est décomposée en trois couleurs fondamentales rouge, vert et bleu par une mosaïque de petits filtres colorés respectivement rouge vert et bleu régulièrement répartis en une structure répétitive à deux dimensions. L'écran est constitué d'une mosaïque de trois types de luminophores émettant de la lumière rouge, verte ou bleue et disposés selon la même structure périodique que la mosaSque de filtres.L'absence de distorsion géométrique obtenue par focalisation de proximité permet de faire correspondre rigoureusement la mosaïque de filtres colorés et la monarque de luminophores, de sorte que les photoélectrons issus des points de la photocathode correspondant par exemple aux filtres rouges viennent exciter exclusivement les luminophores rouges. Ce type de tubes connus présente néanmoins l'inconvénient de comporter quatre éléments (mosaïque de filtres, faisceau de fibres optiques, galette de microcanaux, mosaique de luminophores) montrant chacun une structure répétitive, ce qui a pour conséquence de faire apparaître des moirés sur l'image intensifiée d'où une dégradation de la qualité image du tube Le but de la présente invention est de remédier à cet inconvénient en supprimant l'effet de moirure intrinsèque aux tubes intensificateurs d'images en couleur connus. En effet, selon la présente invention, un tube intensificateur d'images en cuuleur comportant, dans l'ordre, une mosaïque de filtres colorés, placée à l'entrée d'un faisceau de fibres optiques, une photocathode, placée à la sortie dudit faisceau de fibres optiques, une galette de microcanaux et un écran constitué par des luminophores disposés en une monarque géométriquement semblable à la mosaïque de filtres colorés, est notamment remarquable en ce que les limites entre les motifs élémentaires de chacune des deux mosaïques constituent des mailles irrégulières dont les distances entre deux noeuds consécutifs montrent des valeurs aléatoires comprises entre deux valeurs extrêmes définies autour d'une valeur moyenne. On forme ainsi des mosaïques exemptes de structure géométrique périodique, d'où l'absence recherchée de moirés dans l'image finale. Afin d'éviter d'obtenir des motifs élémentaires de trop petites dimensions qui nuiraient à la résolution ou de trop grandes dimensions qui apporteraient une dominante colorée à 1 image intensifiée, on peut avoir avantage à choisir les valeurs aléatoires dans un intervalle restreint dans lequel, par exemple, l'écart entre chacune desdites valeurs extrêmes et la valeur moyenne représente entre 5 et 30 ch de ladite valeur moyenne. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention pour lequel tous les motifs élémentaires sont homéo- morphes les uns aux autres on envisage, par exemple, que lesdites mailles élémentaires présentent trois, quatre ou six noeuds. De même, il est prévu que, pour des raisons de facilité de fabrication, lesdites mailles irrégulières sont des polygones åoignant deux noeuds consécutifs par des segments de droite. Les motifs élémentaires de chacune des mosaïques peuvent donc représenter, avantageusement mais non exclusivement, des triangles, des quadrilatères ou des hexagones irréguliers. Dans le but de limiter encore les possibilités d'effet de'moirure, on peut envisager que les couleurs des filtres colorés ainsi que celles des luminophores sont réparties de façon aléatoire dans les motifs élémentaires de chacune des deux mosaïques. Ainsi, au caractère géométriquement aléatoire des mosaïques s' ajoute le caractère aléatoire de la répartition chromatique au sein desdites mosaïques. Cette dernière disposition peut d'ailleurs être appliquée au cas où les deux mosaïques présentent une structure géométrique périodique régulière. En effet, selon la présente invention, un tube intensificateur d'images en couleur comportant,dans l'ordre, une mosaïque de filtres colorés, placée à l'entrée d'un faisceau de fibres optiques, une photocathode, placée à la sortie dudit faisceau de fibres optiques, une galette de microcanaux et un écran constitué par des luminophores disposés en une mosaïque géométriquement semblable à la mosaïque de filtres colorés, les deux mosaïques présentant une structure en réseau régulier de motifs élémentaires, est également remarquable en ce que les couleurs des filtres colorés ainsi que celles des luminophores sont réparties de façon aléatoire dans les motifs élémentaires de chacune des deux mosaïques. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention. La figure 1 est une coupe d'un tube intensificateur d'images en couleur selon l'invention. Les figures 2, 3 et 4 représentent des mosaïques géométriquement aléatoires utilisées dans le tube de la figure 1. Les figures 5, 6 et 7 représentent respectivement les mimes mosaïques que celles des figures 2, 3 et 4, dans lesquelles la répartition des couleurs est aléatoire. Les figures 8 et 9 représentent deux types de mosaïques à structure géométrique régulière et à structure chromatique aléatoire. La figure 1 représente, en coupe, un tube 10 intensificateur d'images en couleur dont le premier élément est une monarque 11 de filtres colorés 12, 13, de deux types dans l'exemple de la figure 1, placée à l'entrée d'un faisceau 14 de fibres optiques, lequel est immédiatement suivi à sa sortie d'une photocathode 15 déposée sur un substrat 16. Le tube 10 comporte ensuite une galette 17 de microcanaux située à proximité d'un écran 18 constitué par des luminophores 19, 20, de deux types dans le cas de la figure 1, disposés en une mosaïque 21 géométriquement semblable à la mosaSque Il de filtres colorés. La lumière incidente 22 est ainsi spatialement décomposée par les filtres 12, 13 en deux bandes spectrales dont les. photons correspondants sont conduits pratiquement sans mélange jusqu'a' la photoca- thode 15 par le faisceau 14 de fibres optiques. Les photoélectrons émis par la photocathode 15 sont ensuite multipliés par la galette 17 de microcanaux et atteignent, par focali sation de proximité, les luminophores 19, 20 associés aux bandes spectrales des filtres colorés 12, 13. Afin de limiter les effets de moirure qui apparaissent lorsque tous les éléments du tube présentent une structure répétitive, il est prévu, selon l'invention, que les limites entre les motifs élémentaires de chacune des deux mosaïques 11, 21 constituent des mailles irrégulières dont les distances entre deux noeuds consécutifs 31, 32 montrent des valeurs aléatoires comprises entre deux valeurs extremes définies autour d'une valeur moyenne. Trois exemples de telles mosaïques sont montrés aux figures 2, 3 et 4 dans lesquelles les mailles irrégulières sont des polygones présentant respectivement trois, quatre et six noeuds et formant donc des triangles, des quadrilatères et des hexagones irréguliers. Les mosaïques des figures 2, 3 et 4 ont été construites en limitant le choix des valeurs aléatoires à un intervalle dont les valeurs extrêmes diffèrent de la valeur moyenne d'environ + 14 % de la valeur moyenne. À titre indicatif les c8tés des polygones des figures 2, 3 et 4 ont, en grandeur réelle, une valeur de l'ordre de 70 m avec une dispersion de + 10 m. Les fibres optiques et les microcanaux ayant respectivement des diamètres d'environ 6 m et 10 m, on voit que les mosaïques de filtres et de luminophores ne viennent pas limiter la résolution du tube. Une conséquence du choix, d'une part, de motifs élémentaires de même nature, et d'autre part, d'un intervalle restreint pour lesdites valeurs aléatoires, est, comme on peut le voir aux figures 2, 3 et 4, de faire apparaître chacune des mosaïques comme une déformation d'un réseau régulier qui laisse encore subsister la notion d'un certain alignement des mailles en rangées, lignes, colonnes,... Il est alors possible dans ce cas de répartir les couleurs des filtres et des luminophores de façon régulière dans les motifs élémentaires de chaque mosaïque. C'est ce qui a été représenté aux figures 2, 3 et 4 pour des mosaïques bichromies par exemple, dont les couleurs ont été arbitrairement symbolisées par des cases blanches et grises. On peut, si on le désire, augmenter encore le caractère aléatoire des mosaiques en répartissant les couleurs des filtres ainsi que celles des luminophores de façon aléatoire dans les motifs élémentaires de chacune des deux monarques. Les figures 5, 6 et 7 représentent, pour les mêmes structures géométriques qu'aux figures 2, 3 et 4, de telles répartitions chromatiques aléatoires, toujours dans le cas d'un tube bichrome. Ce type de structure chromatique aléatoire est également applicable dans le cas où les deux mosaïques présentent une structure en réseau régulier de motifs élémentaires. A titre d'exemples, les figures 8 et 9 montrent des mosaïques géométriquement régulières respectivement formées de rectangles et d'hexagones dans lesquels les deux couleurs d'un tube bichrome ont été distribuées de façon aléatoire. L'invention ne saurait être limitée aux seuls exemples décrits. il est bien entendu par exemple qu'elle s'étend également aux tubes polychromes et en particulier aux tubes trichromes. Par ailleurs, sans sortir du cadre de l'invention, on peut envisager que deux noeuds consécutifs de chaque maille élémentaire soient reliés par des segments de lignes courbes et non seulement par des segments de droites, de façon à former des polygones curvilignes. Enfin, pour certaines applications d'un tube bichrome, il peut être avantageux d'inverser les couleurs de la répartition chromatique aléatoire entre la mosaïque de luminophores et la mosaïque de filtres colorés. REVENDICATIONS 1. Tube intensificateur d'images en couleur comportant, dans l'ordre, une mosaïque de filtres colorés, placée à l'entrée d'un faisceau de fibres optiques, une photocathode, placée à la sortie dudit faisceau de fibres optiques, une galette de microcanaux et un écran constitué par des luminophores disposés en une mosaïque géométriquement sembla ble à la mosaïque de filtres colorés, caractérisé en ce que les limites entre les motifs élémentaires de chacune des deu: mosaïques constituent des mailles irrégulières dont les distances entre deux noeuds consécutifs montrent des valeurs aléatoires comprises entre deux valeurs extrèmes définies autour d'une valeur moyenne. 2. Tube intensificateur d'images en couleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'écart entre chacune desdites valeurs extrèmes et la valeur moyenne représente entre 5 et 30 ffi de ladite valeur moyenne. 3. Tube intensificateur d'images en couleur selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites mailles irrégulières présentent trois noeuds 4. Tube intensificateur d'images en couleur selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites mailles irrégulières présentent quatre noeuds. 5. Tube intensificateur d'images en couleur selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites mailles irrégulières présentent six noeuds. 6. Tube intensificateur d'images en couleur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdites mailles irrgulières sont des polygones. 7. Tube intensificateur d'images en couleur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les couleurs des filtres colorés ainsi que celles des luminophores sont réparties de façon aléatoire dans les motifs élémentaires de chacune des deux mosaïques, 8. Tube intensificateur d'images en couleur compor tant, dans l'ordre, une mosaïque de filtres colorés, placée à l'entrée d'un faisceau de fibres optiques, une photocathode, placée à la sortie dudit faisceau de fibres optiques, une galette de microcanaux et un écran constitué par des luminophores disposés en une mosaïque géométriquement semblable à la mosaïque de filtres colorés, les deux mosaïques présentant une structure en réseau régulier de motifs élémentaires, caractérisé en ce que les couleurs des filtres colorés ainsi que celles des luminophores sont réparties de façon aléatoire dans les motifs élémentaires de chacune des deux monarques.