Brevet FR2536938A1 — publié le 19840601

La présente invention se rapporte a un appareil de production d'une image de télévision en couleur du type utilisant un dispositif de production d'une image avec une section de transducteur photoélectrique o est disposé un filtre à nai'É de séparation des couleurs capable de produire un signal vidéo multiplexé, de télévision en couleur Plus particulièrement, l'invention concerne un appareil pour appliquer de la lumière polarisée au dispositif de production d'une image. Dans une caméra de télévision en couleur moderne, on emploie un dispositif de production d'une image de télévision en couleur o un filtre à raies de séparation des couleurs est disposé dans une section de transducteur photoélectrique pour produire des signaux vidéo multiplexés de télévision en couleur Une caméra de télévision en couleur du type à un seul tube est typique de telles caméras de télévision en couleur,- laquelle utilise, pour son dispositif de production d'une image, un tube- image ayant une section de transducteur photoélectrique avec un filtre à raieâ de séparation des couleurs sur une glace frontale, ou une caméra de télévision en couleur à une seule plaque dont le dispositif de production d'une image est un capteur statique d'images ayant une section de transducteur photoélectrique avec un filtre d'rgees de séparation des couleurs Comme de tels types de caméras de télévision sont faciles à produire en une construction simple,compacte et légère, des études intensives ont été entreprises pour une meilleure performance et manoeuvrabilité pour un usage public En réalité, divers types de produits ayant detelles capacités sont maintenant commercialisés. Comme on le sait bien, une rémanence non souhaitable de l'image se développe dans une caméra de télévision en couleur du type comprenant, dans sa section de transducteur photoélectrique, une pellicule photoconductrice qui montre un phénomène photoélectrique, une sorte d'effet photo- électrique interne Un expédient employé jusqu'à maintenant pour réduire la rémanence de l'image dans un tel dispositif de production d'une image consiste à applique? de la lumière polarisée en une distribution régulière; à toute la surface de la section de transducteur Diverses méthodes ont été proposées pour l'application de lumière polarisée au dispositif de production d'une image comme ( 1) l'incorporation d'une source de lumière dans une lentille pour appliquer de la lumière polarisée à toute la surface du transducteur, ( 2) la localisation d'une source annulaire de lumière à proximité de la section de transducteur pour appliquer de la lumière polarisée à toute la surface de ce dernieret( 3) le guidage de la lumière d'une source de lumière se trouvant à l'arrière de la section de transduc- teur à toute la surface du transducteur en utilisant la paroi du tubeimage ou la formation d'une ouverture d'entrée de lumière dans une électrode du tube-image. Ces méthodes selon l'art antérieur pour la fourniture de lumière polarisée régulière à toute la surface du trans- ducteur que l'on a décrites ci-dessus emploient couramment de la lumière dispersée, de façon à pouvoir supprimer l'ap- parition de la rémanence de l'image tout en éliminant les tâches. L'alimentation en lumière polarisée pour réduire la rémanence de l'image peut de même s'appliquer à un dispositif de production d'une image de télévision en couleur du type ayant une section de transducteur photo- électrique équipée d'un filtre à raies de séparation des couleurs pour la production d'un signal vidéo multiplexé de télévision en couleur. Lors d'une application à un dispositif de production d'une image de télévision en couleur, le moyen d'alimentation en lumière polarisée selon l'art antérieur décrit sous forme des trois méthodes différentes ( 1) à ( 3) réussit à réduire efficacement la rémanence de l'image dans la section de transducteur par application de lumière polarisée Cependant, ces trois méthodes ne sont pas totalement acceptables La méthode ( 1) ne peut offrir une interchangeabilité entre les lentilles, la méthode ( 2) amène des difficultés pour concilier la quantité et la distribution régulière de lumière etla méthode ( 3) est incapable de fournir une quantité suffisante de lumière. Un autre problème rencontré avec une caméra de télévision en couleur équipée d'un dispositif de production d'une image du type décrit provient du fait que les couleurs d'une scène ne peuvent être reproduites à une bonne reproductibilité lorsque la scène est sombre Tandis que diverses mises en oeuvre ont été proposées pour remédier à une si mauvaise reproductibilité des couleurs dans des scènes sombres, on a trouvé que le problème pouvait être résolu en traitant la lumière polarisée d'une façon spéciale, comme cela est révélé dans le modèle d'utilité japonais No 57124681 La solution quel'lon a trouvée consiste à appliquer de la lumière polarisée qui est parallèle à un plan défini par une direction d'extension d'un agence- ment de raies dans le filtre à raies et une direction perpendiculaire à la surface de la section de transducteur, en utilisant une plaque de réflecteur ayant une configu- ration parabolique En utilisant cette technique, on peut facilement obtenir une caméra de télévision en couleur montrant une reproductibilité favorable des couleurs même dans les scènes sombres Par conséquent, la technique ci-dessus décrite a été mise en oeuvre et on a développé un dispositif d'alimentation en lumière polarisée permettant une forte productivité et pouvant être utilisé dans un but général. La présente invention a pour objet un dispositif d'alimentation en lumière polarisée pour appliquer de la lumière polarisée à un dispositif de production d'une image de télévision en couleur ayant, dans sa section de transducteur photoélectrique, un filtre à raies de séparation des couleurs qui produit un signal vidéo multiplexé de télévision en couleur, lequel dispositif est de construction simple, sa productivité est souhaitable et il est utilisable dans divers buts. La présente invention a pour autre objet un nouveau dispositif d'alimentation en lumière polarisée pour appliquer de la lumière polarisée à un dispositif de production d'une image de télévision en couleur capable de réduire efficace- ment la détérioration de lareproductibilité des couleurs dans les zones sombres. La présente invention a pour autre objet un dispositif d'alimentation en lumière polarisée capable de réduire efficacement la rémanence de l'image dans un dispositif de production d'une image de télévision en couleur. La présente invention a pour autre objet un dispositif généralement perfectionné d'alimentation en lumière polarisée pour un dispositif de production d'une image de télévision en couleur. Un dispositif d'alimentation en lumière polarisée selon l'invention fournit de la lumière polarisée à un dispositif de production d'une image de télévision en couleur qui produit à sa sortie un signal vidéo'multiplexé de télévision en couleur au moyen d'une section de trans- ducteur photoélectrique ayant un filtre à raies de sépara- tion des couleurs Le dispositif comprend une source de lumière polarisée pour émettre de la lumière polarisée et un organe photoconducteur plat placé parallèle à une surface de la section de transducteur photoélectrique et comprenant une partie d'entrée de lumière sur laquelle- est incidente la lumière polarisée de la source de lumière polarisée, une partie réfléchissante ayant une section parabolique en vue en plan afin de réfléchir la lumière incidente sur la partie d'entrée de lumière et une partie de sortie de lumière pour évacuer la lumière réfléchie par la partie réfléchissante, ainsi la lumière réfléchie et évacuée avance vers une face du dispositif de production d'une image de télévision en couleur L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective fragmentaire d'un dispositif d'alimentation en lumière polarisée pour un dispositif de production d'une image de télévision en couleur selon l'invention; la figure 2 est une vue en perspective fragmentaire éclatée d'un appareil de production d'une image de télévision en couleur; la figure 3 est un graphique montrant un exemple d'une courbe caractéristique, la démodulation idéale de sortie étant indiquée en ordonnée; et bs figures 4 et 5 sont des diagrammes illustrant un mode de propagation de lumière polarisée dans un organe photoconducteur d'un dispositif d'alimentation en lumière polarisée. Tandis que le dispositif d'alimentation en lumière polarisée pour un dispositif de production d'uneimage da télévision en couleur selon l'invention est susceptible de nombreux modes de réalisation physiques, selon l'environnement et les conditions d'utilisation, un nombre sensible d'appareils du mode de réalisation illustré et décrit ici ont été produits,testés et utilisés et tous ont fonctionné d'une façon éminemment satisfaisant. On se référera aux dessins pour décrire un mode de réalisation de la présente invention La figure 1 est une vue en perspective d'une partie essentielle d'un dispositif d'alimentation en lumière polarisée selon la présente invention, tandis que la figure 2 est une vue en perspective éclatée d'une partie d'un appareil de production d'un image de télévision en couleur. L'appareil montré sur la figure 2 est une caméra de télévision en couleur du type à un seul tube qui comprend un tube-image de télévision en couleur équipé d'un filtre à raies de séparation des couleurs dans sa section de transducteur photoélectrique. Sur la figure 1, un organe photoconducteur plat ou conducteur de lumière 14 est formé d'un matériau phototransmetteur comme une résine acrylique ou du verre. Comme on peut le voir, le conducteur de lumière 14 comprend des parties 46 et 48 d'entrée de lumière sur lesquelles sont respectivement incidents les rayons émanant des sources de lumière 16 et 18, des parties réfléchissantes 50 et 52, chacune ayant une section parabolique en vue en plan pour réfléchir les rayons lumineux incidents sur la partie d'entrée de lumière 46 ou 48 associée et des parties de sortie ?de lumière 54 et 56 o les rayons lumineux réfléchis par les parties et 52 quittent le photoconducteur 14 La lumière de la source 16 entre dans le photoconducteur 14 à la partie d'entrée de lumière 46 et le quitte sous forme de lumière polarisée à la partie de sortie de lumière 54 en étant réfléchie par la partie réfléchissante 50 De même, la lumière de la source 18 se propage à travers la partie 48 d'entrée de lumière, la partie réfléchissante 52 et la partie de sortie de lumière 56, quittant le conducteur de lumière 14 sous forme de lumière polarisée. Tandis que deux sources de lumière 16 et 18 sont illustrées dans le mode de réalisation de la figure 1, un agencement peut être formé de façon que les deux trajets de propagation de lumière soient alimentés par une seule source de lumière. La condition primordiale est que les rayons lumineux des sources 16 et 18 soient dirigés uniquement vers les parties d'entrée de lumière 46 et 48 du photo- conducteur 14, c'est-à-dire que les rayons lumineux sortant dans des directions autres que vers les parties 46 et 48 d'entrée de lumière ne puissent s'étendre vers l'extérieur Cela est facile à obtenir en élaborant la construction des lampes 16 et 18 ou celle d'un boitier de lampe (non représenté) Par ailleurs, les parties du photoconducteur 14 autres que les parties d'entrée de lumière 46 et 48 et les parties de sortie de lumière 54 et 56 sont totalement enduites de noir pour intercepter la lumière, de façon que les rayons lumineux inutiles puissent être empêchés de fuir vers l'extérieur. En plus de détails, le revêtement noir pour l'interception de la lumière est appliqué à toutes les parties autres que les parties 46 d'entrée de lumière (surface définie par les points a 1, a 2, j'2 et i 1) et 48 (surface définie par les points h 1, h 2, i 2 et i 1) les parties de sortie de lumière 54 (surface définie par les points i 1, k 1, k 2 et 12) et 56 (surface définie par les points q 1, r 1, r 2 et q 2) et les parties réfléchissantes 50 (surface définie par les points b 1, b 2, c 2 et c 1)-et 52 (surface définie par les points gl 92 ' f 2 et fl), c'est-à- dire une surface dérinie par les points i 1 l i 2, et j 2, une surface définie par les points b 1, a 1, a 2 et b 2, une surface définie par les points g;ph 1, h 2 et g 2, une surface définie par les points c 1, dl el f 1 f 2 ' e 2, d 2 et c 2, une surface définie par les points k 1, v 1 u 1, t 1, S, r 1,'1 r 22, S 2 t 21 u 2, v 2 et lç 2, une surface définie par les points 11, m 1, N 1, ol, tpl qlt q 2 ' P 2 ' 2 N 2, m 2 et 12, une surface définie par une courbe interconnectant les points a 1 r b 1, c 1, ' g 1, h 1 t i 1 l J 1 et a 1 et une courbe interconnectant lespoints k 1, 11, m 1, N 1 o,, t 1, u 1, v 1 et k 1, et une surface définie par une courbe interconnectant les points a 2 'b 2 ' c 2 'd 2, '''g 2,h 2 ' i 2, j 2 et a 2 et une courbe interconnectant les points k 2, 12 m 2, N 2, 02,, t 2, u 2, v 2 et k 2. L'élément photoconducteur plat 14 est couplé dans une ouverture 58 qui traverse une paroi d'un boitier de caméra 60, comme le montre la figure 2 La position du photoconducteur 14 est telle que ses surfaces majeures et opposées soient parallèles à la surface de la section de transducteur photoélectrique du tube- image (dispositif de production d'une image de télévision en couleur) 12 Parmi toutes les parois qui définissent l'ouverture 58, celles correspondant aux parties réfléchis- sant E 50 et 52 du photoconducteur 14 ont le fini d'une surface de miroir de façon que les rayons lumineux entrant dans le photoconducteur 14 puissent être efficacement réfléchis par les parties 50 et 52 vers les parties 54 et 56 de sortie de lumièrerespectivement, quand le photo- conducteur 14 est fixé dans l'ouverture 58 Il sera apparent à ceux qui sont compétents enla matière que des pellicules réfléchissant la lumière peuvent être évaporées ou autrement déposées sur les surfaces externes des sections réfléchissantes 50 et 52. L'ouverture 58 dans le boitier 60 de la caméra- est bien entendu configurée avec des encoches qui correspondent individuellement en forme, aux parties du photoconducteur 14 o sont montées les sources de lumière 16 et 18 Cela permet aux sources de lumière 16 et 18 d'être reçues dans l'ouverture 58 quand le photoconducteur 14 lui est couplé Le chiffre de référence 62 sur la figure 2 désigne un montage de lentille qui est fixé au boitier 58 de la caméra au moyen de vis Le montage 62 est un montage en C. Comme on l'a précédemment mentionné, les surfaces majeures et opposées du photoconducteur 14 sont parallèles à la surface de la section de transducteur photoélectrique du dispositif 12 de production d'une image Les parties de sortie de lumière 54 et 56 du photoconducteur 14 sont individuellement orientées dans une direction dans laquelle l'agencement des raies dans le filtre de séparation des couleurs s'étend dans la section de transducteur photo- électrique. En plus de détails, comme le montre la figure 4, la source de lumière 16 est placée adjacente au foyer de la section parabolique qui constitue la partie réfléchissante 50 du photoconducteur 14 Les rayons lumineux L 1, L 2 et L 3 émanant de la source de lumière 16 sont individuellement réfléchis par la partie 50 pour être rayonnés par la partie de sortie de lumière 54 (les rayons lumineux de l'autre source de lumière 18 sont guidés-de la même façon et par conséquent leur description sera omise pour la simplicité) Les rayons lumineux sortant du photoconducteur 14 se propagent respectivement le long de plans qui sont perpendiculaires la surface de la feuille de la figure 8 et parallèles à une direction Y, c'est-à-dire parallèles aux raies dans le filtre à raies et interceptant la face lia de la section transducteur 11, à angle droit La figure 5 illustre la propagation du rayon lumineux Li par exemple, en regardant à partir d'un côté du photocondeur 14 Comme on peut le voir sur la figure 5, le rayon lumineux L 1 réfléchi par la partie 50 avance dans diverses directions différentes dans le plan spécifique décrit ci-dessus La lumière réfléchie comprend une composante Bl quiavance vers la face lia de la section de transduc- teur 11, une composant B 2 qui avance le long du plan général du photoconducteur 14, et une composante B 3 qui s'éloigne de la face lia de la section de transducteur 11. Selon la présente invention, seule la composante Bl sert de lumière polarisée efficace Afin quela composante spécifique Bl puisse efficacementêtre guidée vers la face lia de la section de transducteur 11, il est préférable par exemple, de placer la source de lumière 16 décalée vers l'extrémité avant du photoconducteur 14 comme le montre la figure 5 Quand la source de lumière 16 est une lampe, son filament peut être disposé de façon à atteindre l'effet ci-dessus décrit Dans cette condition, la lumière polarisée sortant du photoconducteur 14 produit une ombre nette du filtre à projeter sur la couche photoconductrice, et le dispositif 12 de production d'une image est capable de produire un signal vidéo composite de télévision en couleur, en tant que signal de sortie, même lorsqu'il ne reçoit que la lumière polarisée. Le signal à la sortie du dispositif 12 ci-dessus indiqué est totalement différent d'un signal de sortie d'un dispositif de production d'une image de télévision en couleur qui apparaît lorsque de la lumière dispersée est appliquée à toute la surface d'une section de trans- ducteur du dispositif de production d'une image en utili- sant un moyen d'alimentation en lumière polarisée selon l'art antérieur En effet, la partie majeure du signal de sortie dérivé du moyen d'alimentation en lumière polarisée selon l'art antérieur est occupée par les. composantes de faible gamme, et 1 'assez petite partie restante par les composantes de forte gamme. En d'autres termes, le signal de sortie provenant du moyen d'alimentation en lumière polarisée selon l'art antérieur n'est pas un signal couleur multiplexé. Comme on l'a précédemment décrit, en réponse à la lumière polarisée appliquée par le dispositif de l'invention, un dispositif de production d'une image de télévision en couleur produit un signal qui est un signal vidéo multiplexé de télévision en couleurs, même lorsqu'il est iradié uniquement par la lumière pola- risée Par conséquent, comme dans la proposition décrite dans le modèle d'utilité japonais N O 57-124681, le dispositif de la présente invention est capable de produire un signal vidéo de télévision en couleurs qui reproduit une image avec une bonne reproductibilité des couleurs même si la scène captée est sombre et, en particulier, cela permet d'élargir la plage dynamique des signaux de télévision dans les zones sombres. La figure 3 montre une courbe caractéristique. Sur le graphique, l'axe des abscisses indique le rapport entre la composante Es du signal et une composante de bruit En,' chacune étant contenue dans un signal vidéo de télévision en couleur à la sortie d'un dispositif de production d'une image et l'axe des ordonnées montre un signal démodulé idéal de sortie Comme le montre la figure 3, quand la composante Es est plus faible que la composante de bruit En, la composante de bruit En gouverne le signal démodulé et donc la composante Es est comprimée au point de ne pouvoir apparaître sous forme d'un bruit Il s'ensuit que si la polarisation est appliquée de façon à satisfaire la relation- Es > En, la compression de la composante du signal est éliminée pour permettre le signal d'être reproduit même dans une scène sombre Par conséquent, si la quantité de lumière polarisée que le dispositif de la présente invention applique est prédéterminée pour satisfaire à la relation Es > En, un signal vidéo de télévision en couleur ayant une bonne repro- ductibilité des couleurs est produit dans une scène sombre Sur la figure 3, la ligne en pointillé représente une courbe résultant de En = O. Dans un mode de réalisation préféré, on peut employer de la lumière polarisée dont la température de couleur est sensiblement de 32000 K, pour empêcher l'équilibre du blanc d'être détruit par un changement de la quantité de lumière polarisée Dans un autre mode de réalisation préféré, la lumière polarisée peut être de la sorte ayant une température de couleur qui souligne une couleur spécifique correspondant à un signal de couleur reproduit à partir d'un signal de faible gamme (comme le signal du vert). On dispose de diverses tentatives pour contrôler la lumière polarisée sortant des parties 54 et 56 de sortie de lumière du photoconducteur 14 pour avoir une température de couleur souhaitée Par exemple, la température de couleur des sources 16 et 18 peut être modifiée, des filtres de conversion de température de couleur peuvent être fixés sur les parties d'entrée de lumière 46 et 48 et / ou les parties de sortie de lumière 54 et 56 du photoconducteur 14, ou bien le photoconducteur 14 peut être coloré pour servir lui-même de filtre de conversion de température de couleur. En résumé, on peut voir que la présente invention procure un dispositif d'alimentation en lumière polarisée pour un dispositif de production d'une image de-télévision en couleur facilitant la production d'une caméra de télévision en couleur présentant d'excellentes caractéristiques dûes à l'utilisation d'un élément photoconducteur unique simple et plat. R E V E N D I C A T I O N S 1.Dispositif formant source de lumière polarisée pour fournir de la lumière polarisée à un dispositif de production d'une image de télévision en couleur qui produit, à sa sortie,un signal vidéo multiplexé de télévision en couleur au moyen d'une section de transducteur ayant un filtre à raies de séparation des douleurs, carac- térisé en ce qu'il comprend: une source de lumière polarisée ( 16, 18) pour émettre de la lumière polarisée; et un organe photoconducteur plat ( 14) placé parallè- lement à une surface de la section de transducteur photo- électrique et comprenant une partie d'entrée de lumière ( 46, 48) sur laquelle est incidente la lumière polarisée de ladite source de lumière polarisée, une partie réfléchi- ssante ( 50, 52) ayant une section parabolique en vue en plan afin de réfléchir la lumière incidente sur la partie d'entrée de lumière, et une partie de sortie de lumière ( 54, 56) pour évacuer la lumière réfléchie par la partie réfléchissante, ainsi la lumière réfléchie et évacuée avance vers une face du dispositif de production d'une image de télévision en couleur. 2 Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'organe photoconducteur est formé en résine acrylique ou en verre/lesquels sont des matériaux photo- transmetteur. 3 Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que toutes les surfaces externes de l'organe photo- conducteur sont couvertes d'organes interceptant la lumière à l'exception de la partie d'entrée de -lumière, de la partie réfléchissante et de la partie de sortie de lumière. 4 Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'une pellicule réfléchissant la lumière est déposée 2536 e-38 sur les surfaces externes de la partie réfléchissant la lumière de l'organe photoconducteur, par évaporation. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend de plus un bottier de caméra ayant une ouverture ( 58) pour y monter l'organe photoconducteur. 6 Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce qu'une partie de l'ouverture dans le bottier de camé- ra qui correspond à la partie réfléchissante a un fini de surface de miroir. 7 Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la quantité et la température de couleur de la lumière polarisée de la source de lumière polarisée sont individuellement réglables. 8 Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que la température de couleur de la lumière polarisée est de 3 2000 K. 9 Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'organe photoconducteur comprend de plus un filtre de conversion de température de couleur disposé dans la partie de sortie de lumière. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'organe photoconducteur est coloré pour constituer un filtre de conversion de température de couleur. 11 Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que la lumière polarisée a une température de couleur qui accentue une couleur correspondant à un signal de couleur qui est reproduit à partir d'un signal de faible-gamme contenu dans le signal à la sortie du dispositif de production d'une image de télévision en couleur. 12 Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que la quantité de la lumière polarisée est choisie de façon qu'une composante du signal contenue dans le signal de sortie du dispositif de production d'une image de télévision en couleur soit plus importante qu'une composante de bruit contenue dans ledit signal de sortie.