FR2498009A1 - Tube analyseur a cible a accumulation et camera comportant un tel tube - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE LES TUBES ANALYSEURS A CIBLE A ACCUMULATION ET LES CAMERAS COMPORTANT DE TELS DISPOSITIFS. LE TUBE ANALYSEUR COMPORTE UNE PAIRE DE PLAQUES METALLIQUES P ET P, AUQUELLE EST APPLIQUEE UNE DIFFERENCE DE POTENTIEL ALTERNATIVE, DE FREQUENCE AU MOINS DEUX FOIS PLUS ELEVEE QUE LA FREQUENCE VIDEO MAXIMALE ET D'AMPLITUDE TELLE QUE L'ESPACE INTER-LIGNE SOIT BALAYE. UN MEME TUBE PERMET AINSI DE REALISER UN BALAYAGE EN 625 LIGNES OU EN 312,5 LIGNES SANS QU'IL Y AIT DE PHENOMENE DE SCINTILLEMENT DE L'IMAGE LORS DE L'ANALYSE EN 312,5 LIGNES. APPLICATION AUX CAMERAS DE TELEVISION.

Description

I

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 stockant 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, çette 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 l'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 correspon-

dants 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 photoconduc-

trice 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.

1 5 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 contig es 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 complémentaires. 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" 1o 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 1 5 outre, l'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 modifica-

tion controlée de la hauteur du pinceau d'analyse au niveau de la cible

balayée à l'aide de moyens simples.

Selon l'invention, il est prévu un tube analyseur à cible photo-

conductrice comportant deux plaques métalliques P 1 et P2 placées à l'intérieur du tube et portées à des potentiels différents de façon à engendrer une déviation électrostatique du faisceau d'électrons balayant la cible selon n lignes d'analyse (n entier positif), caractérisé en ce que la différence de potentiel entre les plaques P1 et P2 est modulée par un signal dont la fréquence est au moins égale à 2F (F: fréquence maximale du signal vidéofréquence délivré par le tube analyseur), et en ce que les plaques sont placées de part et d'autre du faisceau d'électrons de façon à

engendrer une déviation du faisceau permettant un balayage des interli-

gnes. 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 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 B disposée autour du cylindre de verre V, et dévié par des bobines de déllexion B2 et b 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 G et focalisés sur la couche photoconductrice C par une électrode de focalisation G2, qui permet d'obtenir conjointement avec la

1 5 bobine de focalisation Bl 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 A V A Y A4 qui permettent d'assurer la mise sous tension des différents éléments internes du tube analyseur. Celui-ci comporte un canon à électrons constitué par une cathode K chauffée par le filament Fi, et par une électrode de contrôle W. De plus, le tube à analyseur comporte deux plaques métalliques P1 et P2 placées à l'intérieur du tube entre l'électrode de concentration G2 et l'électrode d'accélération G1. Ces plaques planes sont placées horizontalement de part et d'autre du faisceau. Dans le cas de l'utilisation des tubes dans un système de télévision 625 lignes, les plaques P1 et P2 sont portées à un même potentiel. Dans le cas de l'utilisation du tube dans un système de télévision 312,5 lignes, les plaques P1 et P2 sont portées à des potentiels différents de façon à engendrer une déflexion électrostatique du faisceau dans le sens vertical, ce qui permet un balayage optimal de la cible. Ce balayage optimal de la cible est obtenu en modulant la différence de potentiel entre les plaques P1 et P2 par un signal périodique S de fréquence au moins égale à deux fois la fréquence maximale du signal vidéofréquence produit et d'amplitude Y, Y étant la différence de potentiel qu'il faut entre les plaques P1 et P2 pour obtenir une déflexion verticale du faisceau qui soit égale à un j intervalle

de ligne sur la cible.

Ainsi le faisceau d'électrons balaye la cible suivant des lignes courbes dont la forme correspond au signal S. Il en résulte que les zones non balayées de la cible sont réduites. Cette réduction est d'autant plus

importante que la fréquence du signal S est élevée.

Il est à noter que les potentiels auxquels sont portées les plaques P1 et P2 sont extrêmement faibles, de l'ordre de quelques volts. En effet, la sensibilité de déviation est extrêmement élevée du fait que les plaques sont très proches du faisceau et que la déflexion verticale désirée est

1 5 faible.

En outre, le tube analyseur est destiné à être connecté à un dispositif d'alimentation muni d'un interrupteur permettant de couper l'alimentation des plaques P et P2, de sorte que le tube puisse être utilisé

pour un système de télévision 625 lignes sans perte de définition.

L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté. En particulier, la position des plaques le long du trajet du faisceau a peu d'importance, mais au fur et à mesure que l'on s'approche de la cible, l'amplitude du déplacement du faisceau augmente, ce qui oblige à écarter les plaques de déflexion électrostatiques P1 et P2 en proportion, diminuant ainsi leur sensibilité. De plus le voisinage des plaques de déflexion électrostatiques et de la cible n'est pas recommandé à cause des

couplages parasites possibles entre ces deux éléments.

Claims (2)

REVENDICATIONS

1. Tube analyseur à cible à accumulation comportant deux plaques métalliques (P1 et P2) placées à l'intérieur du tube et portées à des potentiels différents de façon à engendrer une déviation électrostatique du faisceau d'électrons balayant la cible selon n lignes d'analyse (n entier positif), caractérisé en ce que la différence de potentiel entre les plaques (P1 et P2) est modulée par un signal dont la fréquence est au moins égale à 2F (F fréquence maximale du signal vidéofréquence délivré par le tube analyseur), et en ce que les plaques sont placées de part et d'autre du faisceau d'électrons de façon à engendrer une déviation du faisceau

1 O permettant un balayage des interlignes.

2. Caméra caractérisée en ce qu'elle comporte un tube analyseur

selon la revendication 1.