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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2510306A1
Family ID 7965752
Probable Assignee Thomson Csf
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title TUBE ANALYSEUR A CIBLE A ACCUMULATION ET CAMERA COMPORTANT UN
TEL TUBE
EN Title TUBE FOR TV CAMERA WITH CHARGE SENSITIVE TARGETS - HAS
SUPPLEMENTARY CATHODE AND ASSOCIATED HEATING FILAMENT JUXTAPOSED WITH
MAIN CATHODE FOR SCANNING BETWEEN LINES
Abstract
_________________________________________________________________
LA PRESENTE INVENTION CONCERNE LES TUBES ANALYSEURS A CIBLE A
ACCUMULATION ET LES CAMERAS COMPORTANT DE TELS DISPOSITIFS.
LE TUBE ANALYSEUR COMPORTE UNE CATHODE PRINCIPALE K CHAUFFEE PAR UN
FILAMENT PRINCIPAL F DE FACON A PERMETTRE LE BALAYAGE DE LA CIBLE PAR
UN FAISCEAU D'ELECTRONS SELON N LIGNES D'ANALYSE. DE PLUS, LE TUBE
ANALYSEUR COMPORTE UNE CATHODE SUPPLEMENTAIRE K CHAUFFEE PAR UN
FILAMENT SUPPLEMENTAIRE F, CETTE CATHODE SUPPLEMENTAIRE EST JUXTAPOSEE
A LA CATHODE PRINCIPALE DE FACON A PERMETTRE LE BALAYAGE DES
INTERLIGNES ET EVITER LES PHENOMENES DE SCINTILLEMENT.
APPLICATION AUX CAMERAS DE TELEVISION.
The tube is applicable to television camera tubes designed for 625
line operation but run on 312.5 line systems. The design removes the
problem of local build-up of potential in the inter-line spaces in the
target. The camera tube is a glass cylinder with a thin metallic layer
constituting the signal plate and a photoconducting layer deposited on
top of it. The electron beam is focussed by a shaped electrode of
cylindrical form and two externally mounted concentric coils. A fine
mesh, situated at the end of the focussing electrode, causes the
electrons to slow down and to strike the target normally. The electron
gun has two cathodes and two heating filaments. Either a single
filament, or both can be switched on. The filaments are juxtaposed so
that, in conjunction with the geometry of the beam optics, the target
can either by fully scanned and/or simply have the principal lines
scanned as in a 312.5 line system.
Description
_________________________________________________________________
TUBE ANALYSEUR A CIBLE A ACCUMULATION
ET CAMERA COMPORTANT UN TEL TUBE
La presente invention concerne les tubes analyseurs munis d'une cible
photoconductrice a accumulation stoclxant une quantite de charges
electriques fonction de l'intensite du flux lumineux recu et du temps
d'accumulation, et les cameras comportant de tels tubes.
Les tubes analyseurs actuels equipes d'un photosenseur a accumulation
sont frequemment l'objet de phenomenes de scintillement.
Ces phenomenes se produisent systematiquement lorsque le diametre du
pinceau d'electrons balayant la cible photoconductrice est inferieur a
la distance qui separe deux lignes consecutives. C'est le cas en
particulier des tubes analyseurs destines aux systemes de television
dont le nombre de lignes d'analyse est 625 par image, et que l'on
utilise pour un systeme de television dont le nombre de lignes
d'analyse est 312,5 lignes par image. L'explication de ces phenomenes
de scintillement est la suivante:
La cible est formee par une couche conductrice transparente
constituant la plaque de signal sur laquelle est depose un materiau
photoconducteur, cette plaque de signal est portee a un potentiel
positif par rapport a la cathode du canon du tube.
L'image optique est focalisee sur la couche photoconductrice. La
conductivite de chaque point de cette derniere varie avec intensite
lumineuse recue, les charges positives dues au potentiel positif
applique a la plaque de signal diffusent plus ou moins rapidement a
travers la couche, en sorte que l'on obtient sur la face arriere de la
cible un relief de charges positives constituant une image electrique,
fidele reflet de l'image optique projetee. Lors du passage du faisceau
analyseur, chaque point de la cible capte la quantite d'electrons
necessaire pour ramener son potentiel a celui de la cathode du
canon.Les divers courants correspondants aux apports d'electrons du
faisceau, qui annulent les charges positives de la cible, traversent
la resistance de charge placee dans le circuit de la plaque du signal,
et creent a ses bornes des variations de potentiel qui constituent le
signal videofrequence.
Le faiseau d'electrons genere par la cathode du tube est destine a
balayer la cible selon des lignes d'analyse principales. Entre deux
passages successifs du faisceau, les elements illumines de la couche
photoconductrice de la cible reprennent peu a peu le potentiel
d'alimentation de la cible, c'est ce qu'on appelle l'accumulation. Ce
potentiel positif est d'autant plus eleve que l'illumination est
intense et que la duree entre deux passages successifs du faisceau est
importante.
Lorsque le faisceau est d'un diametre trop petit par rapport a la
distance qui separe deux lignes d'analyse principales, certaines zones
situees entre les lignes ne sont pas balayees. C'est en particulier ce
qui arrive lorsqu'il est applique un balayage 312,5 lignes par image a
un tube analyseur concu pour un balayage 625 lignes par image. Le
potentiel de ces zones non balayees ne peut donc pas rejoindre celui
de la cathode.
Etant donne que ces zones sont illuminees, elles atteignent rapidement
le potentiel d'alimentation de la cible.
Les phenomenes de scintillement sont lies a la difference de potentiel
localisee ainsi creee entre les lignes balayees et les zones non
balayees. En effet, au moment de son "atterrissage" sur la cible, le
faisceau d'electrons, au lieu de balayer a nouveau les lignes
principales precedemment analysees, est devie vers les zones
contiguees non balayees precedemment et qui sont polarisees plus
positivement que les lignes principales. Une decharge s'opere alors,
engendrant un signal parasite important qui est le plus souvent
periodique.
Pour obvier a cet inconvenient il est necessaire de balayer toutes les
zones de la cible.
Une solution consiste a faire varier la distance focale des lentilles
electrostatiques qui permettent de concentrer le faisceau d'electrons.
Ce moyen permet d'augmenter la grosseur du faisceau d'electrons sur la
cible mais, dans ce cas, la resolution horizontale (dans la direction
des lignes principales) est diminuee.
Une autre solution consiste a realiser un pinceau d'electrons a
section elliptique. Ceci a deja ete realise pour des tubes de
reception, precisement pour combler l'intervalle entre les lignes au
moment de la reproduction des images. Pour mettre en oeuvre cette
methode, il suffit de realiser une cathode elliptique. Cette derniere
solution relativement simple resoud bien le probleme, mais une fois la
cathode modifiee, il n'est plus possible avec le meme tube de realiser
soit un balayage aux normes conventionnelles 625 lignes, soit un
balayage aux normes 312,5 lignes.
Une autre solution consiste a realiser une modulation du balayage de
la cible, soit en modulant le signal de balayage vertical par un
signal periodique d'amplitude egal a un demi intervalle de ligne et de
frequence au moins egale a deux fois la frequence maximale, soit en
utilisant des bobines de deflexion cornplementaires. Cette methode est
connue sous le nom de "wobulation du faisceau d'analyse" et a deja ete
mise en oeuvre pour la reproduction d'images sur tubes recepteurs.
Mais la "wobulation" magnetique est difficile a realiser sur un tube
analyseur, car quantites de blindages protegent le tube contre les
actions du champ terrestre. Ainsi, le champ magnetique qui.produit la
deviation verticale est difficilement modulable par un signal de
frequence elevee, du fait qu'il faudrait utiliser des bobines ayant
des coefficients d'auto-induction trop importants.En outre,
I'utilisation de bobines complementaires est difficile a cause du
probleme de couplage avec les bobines principales.
La presente invention a pour objet un tube analyseur evitant le
phenomene de scintillement et les inconvenients precites, par
modification controlee de la hauteur du pinceau d'analyse au niveau de
la cible balayee a l'aide de moyens simples.
Selon l'invention, un tube analyseur a cible photoconductrice
comportant une cathode principale chauffee par un filament principal
et permettant le balayage de la cible par un faisceau d'electrons -
selon n lignes d'analyse (n entier positif), est caracterise en ce
qu'il comporte une cathode supplementaire chauffee par un filament
supplementaire et juxtaposee a la cathode principale de facon a
permettre le balayage des interlignes.
Selon l'invention, il est egalement prevu une camera comportant un tel
dispositif.
L'invention sera mieux comprise et d'autres caracteristiques appa
raitront a l'aide de la description ci-apres et du dessin s'y
rapportant sur lequel est represente une coupe schematique d'un
exemple de realisation du tube analyseur selon l'invention;
Le tube analyseur represente sur la figure unique se presente sous la
forme d'un cylindre de verre V dont une premiere extremite en verre
optique porte la cible photoconductrice. A la deuxieme extremite se
trouve le canon electronique dont le faisceau est focalise par une
bobine de concentration B1 disposee autour du cylindre de verre V, et
devie par des bobines de deflexion B2 et 83 disposees autour du
cylindre de verre V.
la cible est formee par une couche metallique assez fine pour etre
transparente constituant une plaque de signal P. Sur cette couche
metallique est deposee un materiau photoconducteur C. Les electrons
generes par le canon a electrons sont acceleres par une electrode
d'acceleration Gl et focalises sur la couche photoconductrice C par
une electrode de focalisation G2, qui permet d'obtenir conjointement
avec la bobine de focalisation B1 une parfaite concentration du
faisceau.
Une grille G3 a fines mailles est placee a faible distance de la
couche photoconductrice C de facon a provoquer un ralentissement des
electrons entre cette grille G3 et la surface sensible C, de maniere
que le faisceau electronique frappe la couche photosensible suivant
une de ses normales.
Une embase cylindrique E placee a la seconde extremite 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 differents
elements internes du tube analyseur.
Le canon a electrons de ce tube analyseur comporte une cathode
principale K1 chauffee par un filament principal F1, et une grille de
controle W (appelee "wehnelt" en litterature anglaise).La cathode
principale Kl emet un faisceau d'electrons qui est utilise pour
balayer la cible selon n lignes d'analyse principales. Le canon a
electrons comporte en outre une cathode supplementaire K2 chauffee par
un filament supple
mentaire F2. Cette cathode supplementaire K2 est juxtaposee a la
cathode principale K1 de facon a permettre le balayage des interlignes
(c'est-a-dire des zones non balayees par le faisceau issu de la
cathode principale Kil). Les filaments F1 et F2 sont destines a etre
connectes par l'intermediaire des bornes de connexion a un dispositif
d'alimentation
commande par un commutateur a deux positions. Lorsque ce commutateur
est place sur sa premiere position, seul le filament F1 est alimente,
par
consequent seule la cathode K1 emet des electrons. Lorsque le commu
tateur est place sur sa deuxieme position, les deux filaments F1 et F2
sont chauffes, de sorte que les deux cathodes K1 et K2 emettent des
electrons.
il s'ensuit que le tube analyseur ainsi constitue peut etre utilise
soit pour un systeme de television 625 lignes, soit pour un systeme de
television 312,5 lignes. Pour un systeme de television 625 lignes, il
suffira de n'utiliser que la cathode K1 en placant le commutateur sur
sa premiere position; pour un systeme de television a 312,5 lignes, il
suffira d'utiliser les deux cathodes K1 et K2 en placant le
commutateur sur sa deuxieme position, de facon a eliminer les
phenomenes de scintillement.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONSI. Tube analyseur a cible a accumulation comportant une
cathode principale < K1) chauffee par un filament principal (Fl) et
permettant le balayage de la cible par un faisceau delectrons selon n
lignes d'analyse (n entier positif), caracterise en ce qu'il comporte
une cathode supplementaire (K2) chauffee par un filament
supplementaire (F2) et juxtaposee a la cathode principale (Kl) de
facon a permettre le balayage des interlignes.2. Tube analyseur selon
la revendication 1, caracterise en ce que l'alimentation du filament
(Fl) est independante de l'alimentation du filament (F2).3. Camera
caracterisee en ce qu'elle comporte un tube analyseur selon l'une des
revendications 1 et
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