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PROCEDE DE DECOMPOSITION ET DE COMPOSITION D'IMAGES, EN PARTICULIER POUR LA TELEVISION.
On connaît divers procédés et dispositifs de décomposi- tion et dé composition d'images. De ceux-ci le disque à trous disposés en spirale a donné dans la pratique les meilleurs résul- tats, puisqu'il est le plus simple et le moins cher au point de vue construction, optique et synchronisation, Les disques à trous en spirale actuellement employés sont faits, en général, de tôles métalliques 0,1 à 0,2 mm d'épaisseur et sont pourvus de trous équidistants disposés en spirale.
Lorsqu'on fait tourner le dis- que dans le plan de l'image, chaque trou se déplace le long d'une ligne d'images, de sorte que la somme des éléments d'images vi-
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sibles par les trous donne l'image elle-mêne.Parce que les trous se déplacent sur un cercle, il est nécessaire que leurs cotes extérieures et intérieures aient des courbures à peu près cor- respondantes aux cercles qu'ils décrivent, Ceci peut toutefois être à peine réalisé, étant donné les petites dimensions des trous, et représente une difficulté pour l'application du disque à trous disposés en spirale.
Si on prend, pour donner un premier exemple, le format actuellement employé de 3 x 4 cm., la décom- position de cette image en 30 lignes nécessite 30 trous de 1 mm2 de surface, disposés l'un à côté de l'autre sur 4 cm. de distan- ce,. Dans ce cas on a donc besoin d'un disque à trous en spirale d'une circonférence de 120 Cm., c'est-à-dire d'un diamètre de 38 cm. Cette dimension est non seulement déjà assez incommode, mais aussi la commande d'un tel disque nécessite une énergie assez importante ce qui présente l'inconvénient que l'énergie qui est nécessaire pour la synchronisation est également relati- vement élevée et nécessite un dégré d'amplification élevé. Il y a donc intérêt à réduire le diamètre du disque, mais cela en- traïne une réduction des dimensions des trous.
Pour un disque de 20 cm. de diamètre les trous n'auraient qu'une surface de 0,25 mm2; il serait alors tout-à-fait impossible de donner aux cotés extérieurs et intérieurs le profil courbée Les conditions de- viennent encore plus défavorables si l'on augmente le nombre des éléments d'image, pour obtenir une division plus fine de l'image.
Pour la décomposition de l'image de l'exemple ci-dessus en 48 lignes avec des éléments d'images de même grandeur, il faudrait déjà un disque d'un diamètre de 1 mètre. Si on donnait à ce dis- que un diamètre de 20 cm., il faudrait des trous de 1/25mm 2 de @ surface, lesquels ne pourraient être réalisés avec l'exactitude nécessaire On a déjà proposé aussi, de préparer le disque par
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voie photographique. Dans ce cas, le disque devrait être en verre ou en celluloïd et ne pourrait pas, à cause de la refrac- , tion et de l'absorption de la lumière, être plus épais que 0,01 à 0,02 mm. Mais un tel disque est extrêmement fragile lorsqu'il est en verre, tandisqu'un tel disque en celluloïd n'est pas suf- fisamment rigide.
Pour citer également les autres dispositifs importants de décomposition et composition d'image rappelons que la roue à miroirs ne correspond pas aux besoins d'un appareil bon et bon marché, à cause de la précision que nécessite sa fabrication, du prix élevé en résultant et de la grande puissance nécessaire pour la commande et la synchronisation, et que l'oscillographe à rayons cathodiques nécessite des dispositifs auxiliairesiélec- triques très compliqués et une double synchronisation et, d'ail- leurs, ne convient pas à la transmission directe de l'image dob- jets corporels.
L'oscillographe électro-dynamique travaille, il est vrai, dans des conditions plus favorables, mais il présente l'inconvénient que la décomposition se fait suivant des lignes sinueuses et que des dispositifs auxiliaires optiques relative- ment compliqués sont nécessaires
La présente invention concerne un procédé de décomposi- tion et de composition d'images qui ne présente aucun des in- convénients ci-dessus et qui permet d'obtenir avec un appareil de dimensions plus petites et une énergie réduite de commande et de synchronisation une division très fine de l'image. Ce ré- sultat est obtenu suivant l'invention par le fait qu'au moyen d'un miroir tournant l'image est projetée sur un dispositif fi- xe de décomposition d'images ou qu'elle est reçue par ce miroir tournant,
en partant d'un dispositif fixe de composition d'i- mages,
Le principe de l'invention est représenté sur les figures
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1 et 2.
L'image de l'objet 1 à émettre est projetée par la len- tille 2 sur le miroir 3 qui est incliné sur l'axe optique de la lentille 2 d'un angle de 45 et qui est mis en rotation autour de l'axe optique de la lentille 2 par le moteur 4. Le miroir rejette l'image !' de l'objet 1 vers la paroi du tam- bour 6 qui l'entoure, paroi qui est pourvue de trous 5 dispo- sés suivant une courbe hélicoldale. Lorsqu'on fait tourner le miroir 3, l'image se déplace le long de la paroi du tambour 6 et est décomposée par les trous 5. Des cellules photoélec- triques 7 et 8 sémicirculaires disposées en dehors du tambour 6, comme représenté sur la figo 3 reçoivent la lumière des différents éléments d'images et transforment, de la manière connue, ces impulsions de lumière en impulsions de courant.
Le fonctionnement du dispositif est naturellement rever- sible lorsqu'on remplace dans le même dispositif la cellule photoélectrique 7,8 par des lampes à luminescence de la même forme. Dans ce cas, les différents éléments d'image produits par les trous 5 l'un après l'autre sont projetez par le miroir à travers la lentille 2 agissant comme objectif et sont réunis en une image complète.
Le procédé suivant l'invention a plusieurs avantages extrêmement importants. D'abord le dispositif de décomposi- tion et de composition d'images proprement dit, dans l'exemple ci-dessus le tambour 6, n'a pas besoin d'être actionné, mais il reste stationnaire et ce n'est que le miroir léger 3, of- frant une résistance à l'air réduite, qui est actionné. De plus le miroir peut être placé sans difficulté dans le vide, comme on l'a proposé également pour les disques à trous dis- posés en spirale pour lesquels toutefois cela présente de gran-
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des difficultés à causé du diamètre important du disque.
L'énergie qui est nécessaire pour la commande du dispositif est alors extrêmement petite et par suite l'énergie nécessaire pour la synchronisation sera également très petite.Le dispo- sitif est tout-à-fait symétrique et l'image émise ou l'image reproduite ne subit aucune déformation ni distorsion.
Un autre avantage extrêmement important consiste en ce que la disposition stationnaire du tambour permet la cons- truction de celui-ci dans de très petites dimensions, comme il sera exposé plus loin.
Si la décomposition et la reproduction de l'image se font diaprés le procédé de l'invention, on n'a pas besoin d'autres dispositifs en dehors de ceux indiqués ci-dessus, et le même appareil, s'applique dans les deux butso Si, au con- traire la décomposition de l'image se fait par l'un des autres procédés connus, et, si l'appareil suivant l'invention ne sert qu'à la composition de l'image, c'est-à-dire de récepteurs on doit prendre soin de compenser le mouvement de l'image autour de son propre axe, mouvement qui est caus par la rotation du miroir.
Cette rotation de l'image existe toujours mais dans le cas où la décomposition de l'image se fait de la même ma- nière, cette rotation ne gêne pas, puisque dans ce cas les rotations causées par les miroirs tournants des images dans le poste émetteur et dans le poste récepteur se compensent l'une l'acre. Dans l'autre cas, on peut compenser la rotation de r l'image autour de son propre axe tont simplement en faisant tourner les rayons lumineux, pendant leur trajet du miroir à l'objectif, en sens inverse autour de l'axe optique de l'ob- jectif,
Cela peut se faire, comme représenté sur la fig. 4, par exemple au moyen d'un prisme triangulaire tournant 9, qui
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est intercalé entre le miroir et l'objectif et qui agit comme un miroir tournant en sens inverse du miroir 3.
On peut rem- placer naturellement le prisme par un système de miroirs on de lentilles, et le miroir 3 par des prismes, lentilles, etc...
Dans le dispositif de l'invention les trous ne doi- vent pas avoir obligatoirement la grandeur des éléments d'ima- ges puisque l'image peut être agrandie ou réduite à volonté au moyen de la lentille 2. Il est donc possible de prévoir des trous très grands, il est seulement nécessaire de les décrier, dans le sens de l'axe du tambour) l'un par rapport à l'autre de la largeur d'un élément d'image, par exemple de 1 mm. Cela permet d'augmenter sensiblement l'éclairement de l'image parce que l'éclairement croît avec la grandeur des trous, qu'il est par exemple pour un trou de 1 cm2 de surface 100 fois plus grand que pour un trou de 1 mm2 de surface.
On peut encore augmenter sensiblement l'éclairement, e en ne prévoyant qu'une seule lampe à luminescence ou une seule cellule photo-électrique et en disposant un deuxième miroir qui tourne en synchronisme avec le miroir placé à l'intérieur du dispositif de décomposition ou de composition d'images et qui projette, sur le dispositif reproducteur d'images, les rayons lumineux provenant de la lampe à ihuminescence ou sur la cellule photoélectrique les rayons provenant du dispositif de décomposition d'images, comme représenté sur la fig. 5.
L'image de l'objet 1 à émettre est projetée par la lentille 2 sur le miroir 3 qui est incliné sur l'axe optique de la lentille 2 d'un angle de 45 et qui est mis en rotation autour de l'axe optique de la lentille 2 par le moteur 4. Entre la lentille et le miroir, est disposé lé prisme 9 qui tourne en sens inverse avec la demi-vitesse et qui sert à stabiliser l'image,,, Le miroir projette l'image de l'objet 1 sur la paroi du tambour 6 qui l'entoure et qui est pourvue de trous 5 dispo-
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sés suivant une hélice,* Lorsque le miroir tourne, l'image passe le long de la paroi du tambour 6 et est décomposée par les trous 5, les rayons lumineux traversant les trous étant reçus par le miroir conique 22 qui entoure le tambour et qui réfléchit les rayons sur un deuxième miroir conique 23.
AA l'intérieur de celui-ci se trouve un deuxième miroir'tournant est 24 qui tourne en synchronisme avec le miroir 3 et qui/ disposé de préférence sur l'axe du même moteur 4 qui entraîne le mi- roir Les rayons lumineux réfléchiz par le miroir 3 sur le miroir 22 et par celui-ci sur le miroir 23 sont ainsi reçus à chaque instant par le miroir 24 qui les rejette à travers la lentille 25 sur la cellule photo**électrique 26 où ils sont transformés en courants électriques.
Lorsqu'il s'agit de la composition d'une image, la disposition est exactement la même excepté que la cellule photo-électrique 26 est remplacée par une lampe à lumines cense, la totalité de la lumière de celle-ci étant alors con- centrée sur celui des trous du tambour qui se trouve en posi- tion d'action.
Du fait que le dispositif de décomposition ou de composition d'images proprement dit est stationnaire et que ce n'est que l'image qui se déplace sur celui-ci, résulté, comme déjà indiqué, la possibilité de réduire sensiblement les dimensions de l'appareil, parce qu'on n'est plus obligé de construire le tambour en vue d'une grande mobilité,, On peut donc donner au tambour un poids élevé et ainsi obtenir des avantages en ce qui concerne l'exactitude possible des trous Lorsqu'on construit par exemple un tambour ayant des trous de 1 mm2 de surface, on se sert de préférence d'anneaux en acier épais de 0,1 mm (fig. 6 et 7), lesquels présentent une fente 11 de 0,1 mm de largeur,.
Pour construire un tambour - avec 48 trous, on assemble 48 de ces anneaux et on décale,
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au moyen des saillies 12. les fentes de 7 1/2 o l'une par rapport à l'autre; ensuite on serre les anneaux au moyen des anneaux d'extrémités 13 et des boulons filetés 14. On obtient ainsi un tambour pourvu de 48 trous disposés en courbe héliool- dale et ayant une surface exactement rectangulaire de 0,01 mm2, le tambour ayant un diamètre de 15 cm seulement, pour un nom- bre d'éléments d'images de 4800.
Il est évident qu'on pourrait employer, au lieu des anneaux de 0,1 mm d'épaisseur, des anneaux d'une épaisseur de 0,01 mm ce qui dohnerait des trous de 0,01mm2 de surface et un tambour d'un diamètre corrélativement réduit sans que l'exactitude soit réduite puisque l'estampage des fen- tes ne présente pas de difficultés et que les trous sont exacte- ment limités par les bords des fentes et les faces des annneaux voisins. De plus, cette forme de réalisation du tambour permet de donner aux trous un profil tel qu'il n'y a pas d'effet de diffraction ; dans ce but pn estampe la fente 11 de manière qu'elle s'élargisse progressivement vers l'extérieur et que les trous eux-mêmes n'ont pratiquement pas d'épaisseur.
On peut fa- ciliter le montage du tambour en enfilant les anneaux sur un support construit de préférence en verre pour qu'on puisse ré- a gler les trous, d'une façon bien excte, au moyen d'une source de lumière placée à l'intérieur du support.
Cette facon de réaliser le tambour a encore l'autre avantage qu'on peut modifier à volonté le déclage des trous simplement en ajoutant le nombre nécessaire d'anneaux pour ob- tenir un tambour avec plus ou moins de trous. Si on ne veut pas se donner la peine de régler chaque fois la distance des trous, on peut construire un tambour à plusieurs groupes de trous pré- sentant les décalages les plus employés par exemple un tambour de 78 anneaux, dont les 30 premiers servent pour des images à 30 lignes et dont les autres 48 servent pour des images à 48 lignes. Le changement se fait alors par un simple déplacement
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du tambour dans la direction de son axe. On peut également disposer le tambour de manière à pouvoir être déplacé angulai- rement pour corriger, s'il y alieu facilement la phase.
Une autre forme de réalisation du tambour est repré- sentée sur la fig. 9. Le tambour 15 présente de minces fentes parallèles 16 obtenues par gravure et sur lui est enfilé un autre tambour 17 pourvu d'une fente hélicoïdale produite par gravure. Ces deux gravures placées l'une sur l'autre donnent des trous disposés en hélice qui, il est vrai, ne sont pas rectangulaires, mais qui se complètent les uns les autres*
Dans le dispositif de la Fig. 10 on emploie au lieu du tambour un disque normal à trous disposés en spirale, sur les trous duquel l'image est projetée au moyen du miroir toux-* nant 3 et du miroir conique stationnaire 19.
Egalement dans ce cas on obtient un appareil de dimensions extrêmement ré- duites parce que le disque stationnaire 20 peut être formé par un verre mince dont les trous 21 sont obtenus par voie photo- graphique.
La fig. 11 montre une disposition particulièrement pratique de la partie optique du dispositif. Pour éviter les pertes de lumière dues à la distance entre le prisme 9 et l'ob- jectif 2 et pour donner à ces pièces des dimensions aussi rédui- tes que possible, le prisme 9 est disposé entre les lentilles 2' et 2" de l'objectif 2, de manière à pouvoir tourner,.
Les lentilles de l'objectif sont montées dans un organe qui sert en même temps de support au rotor 30 de la roue phonique en.. trainant le prisme monté dans l'axe du roter* Le stator 28 de la roue phonique est également monté dans le support 27, 'Une autre roue phonique 31 fait tourner le miroir tournant 29 qui conduit les rayons lumineux provenant de la lampe à lumines- cence circulaire 32 et passant par les trous du tambour 33, à l'objectif 20