Brevet FR2000832A1 — publié le 19690912

-1- 2000832 La présente invention se rapporte en général à l'électronique, et plus particulièrement à un montage pour améliorer la présentation visuelle par un appareil d'affichage de position. Dans les dispositifs connus, un affichage de positions dans 5 un plan ne pouvait pas toujours être rendu visible dans des conditions d'éclairement défavorables sans risques d'endommagèrent de la surface d'affichage, telle que la matière luminescente d'un tube cathodique. En outre, même dans les conditions d'éclairement normales, les représentations visuelles dans des dispositifs con-10 nus n'étaient pas visibles d'une manière adéquate à partir d'une certaine distance. Conformément à l'invention, il est fourni un appareil d'affichage comportant, en combinaison, un moyen d'affichage modula par déflexion comportant des entrées à signaux X et Y, la trace 15 d'affichage de sortie étant modulée en positions en fonction des amplitudes et des polarités des signaux appliqués auxdites entrées; des moyens de balayage servant à fournir des premiers et seconds signaux de balayage modulés en amplitude dont les modulations d'amplitude diffèrent d'un angle de phase prédéterminé, un 20 moyen d'entrée servant à fournir des signaux de cibles devant être affichés, un premier moyen de modulation étant connecté aux moyens de balayage et au moyen d'entrée pour recevoir les premier et second signaux de balayage et des signaux de cible à partir de ceux-ci et étant connectés à l'entrée de signal S pour lui four-25 nir un signal représentant le premier signal de balayage transmo-dulé par une combinaison modulée desdits signaux de cible et du second signal de balayage, et un second moyen de modulation étant connecté aux moyens de balayage et au moyen d'entrée pour recevoir les premiers et seconds signaux de balayage à partir de ceux-ci JO et étant connecté à l'entrée de signal X pour fournir à celle-ci un signal représentant ledit second signal de balayage transmodulé par une combinaison modulée desdits signaux de cible et du premier signal de balayage. l'invention a pour objet un ensemble de circuits et une mé-35 thode pour une transmodulation ou un élargissement du balayage en fonction du signal qui est présenté, et pour produire simultanément une modulation en intensité du balayage en fonction de ce signal. Pour obtenir un recouvrement satisfaisant dans toutes les conditions, l'élargissement est proportionnel, dans un mode .^ORIGINAL 69 0147 5 -2- 2000832 d'exécution de l'invention, à la distance de la cible. Bien qu'il ne soit pas nécessaire de réaliser la transmodulation uniquement pendant la réception du signal d'entrée, le mode d'exécution de l'invention représenté fonctionne suivant ce mode afin d'empêcher 5 une perturbation do l'affichage. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention rassortiront de ln description qui va suivre, faite en regard des iessins annexés et donnant, à titre explicatif, mais nullement limitatif, une forme de réalisation conforme à l'invention. 10 Sur ces dessins : • - la figure 1 est un schéma d'ensemble d'un mode d'exécution de 1 ' invention ;. - la figure 2 est un diagramme vectoriel représentant une addition de signaux pour illustrer plus clairement le mode de 15 fonctionnement du montage de la figure 1 ; et : - la figure 3 est une illustration de l'affichage qui peut être obtenu sur un tube cathodique par l'utilisation de l'invention. D'après la figure 1, un organe transducteur et récepteur 10 20 fournit un signal d'entrée à un.circuit écrêteur sensible à une tension, ou bascule de Schmidt 12 et à un modulateur d'intensité 14. Le signal de sortie du modulateur d'intensité 14- est appliqué à un tube cathodique ou à un autre moyen d'affichage de position 16 en vue d'une modulation d'intensité. Le circuit écrêteur 12 25 fournit un signal écreté à un multivibrateur 18 qui fournit un signal de sortie dont la fréquence est élevée par rapport à la fréquence des impulsions d'entrée d'un premier modulateur équilibré 20 et d'un second modulateur équilibré 22. Ces modulateurs peuvent être du type représenté à la page 170 de la publication 30 "Texas Instrument Design Manual" éditée en 1963 par îIcGraw-Hill. Un générateur de signal en dents de scie 24- fournit des signaux en dents de scie à un organe de résolution 26. L'organe 26 de résolution change d'angle de plmse par rapport à une référence par l'intermédiaire d'une grandeur d'entrée qui est illustrée par la 35 ligne en tireté 28. Le signal de sortie de l'organe de résolution 25 comprend une série de signaux séparés en dents de scie dont l'amplitude varie sinusoïdalement' en fonction de la position de l'entrée 28. Un premier signal de sortie est désigné sous la forme E sin 0 et est fourni à un amplificateur 30 et au modulateur bad original. 69 01475 -3- 2000832 équilibré 20. Un second signal de sortie, S cos 9, dont l'amplitude est en quadrature par rapport à celle du signal appliqué au modulateur équilibré 20, est appliqué à un amplificateur 32 et à un modulateur équilibré 22. Le signal de sortie de l1 amplifiea-5 teur 30 est appliqué à un moyen de déflexion Y, 34, du tube cathodique 16. Le moyen de déflexion 34- peut être constitué par une bobine de déviation ou par une plaque de déviation ou par n'importe quel autre moyen pour produire une déviation du signal à afficher. Un signal de sortie de l'amplificateur 32 est appliqué à un 10 moyen de déflexion X 35 du tube cathodique 16. Un signal de sortie du modulateur 20 est appliqué à un moyen amplificateur 38 dont le signal de sortie est appliqué au moyen de déviation 35. Un signal de sortie du modulateur équilibré 22 est appliqué par l'intermédiaire d'un amplificateur 40 au moyen de déviation Y, 34. 15 Sur la figure 2, un premier signal E cos © (42) est repré senté par un vecteur, indiqué par la même désignation, qui représente l'amplitude momentanée du signal à un instant donné du fonctionnement de l'appareil. Le vecteur E sin 0 (44) représente un signal fourni au modulateur équilibré 20 au même instant. Le 20 vecteur 46 indique la résultante des vecteurs 42 et 44. Le vecteur 46 représente le signal qui résulterait d'une combinaison des signaux appliqués aux moyens de déviation X et Y du tube cathodique à partir des amplificateurs 30 et 32. Les vecteurs 52 et 54 représentent les vecteurs de transmodulation qui sont obtenus 25 en modulant le signal d'entrée par un Signal représentant le vecteur 44 et en l'appliquant à l'entrée X de façon à produire les vecteurs 52 et 54. La modulation du signal d'entrée par le vecteur 42 produit de nûuveaux vecteurs 56 et 58. Les signaux représentés par les vecteurs 56 et 58 sont appliqués à l'entrée Y. 30 Les vecteurs 52 et 58 produisent le vecteur 48, tandis que les vecteurs 54 et 56 produisent le vecteur 50. En se référant à la figure 3? on remarque que la droite S est destinée à représenter la ligne de balayage pour une direction donnée d'affichage. À un instant t^ proche du début du cycle 35 de balayage, un signal de cible ou signal d'entrée est appliqué de façon à moduler la trace de balayage se dirigeant vers l'extérieur perpendiculairement à celle-ci. Puisque le signal de transmodulation a une fréquence grande par rapport à celle du signal de balayage vers l'extérieur, la trace se dirigeant vers l'exté- BAD OfilGlNAL 69 01475 _4- 2000832 rieur n'est parcourue que sur une courte distance pendant qu'elle oscille latéralement plusieurs fois. A la fin du signal d'entrée, la trace de balayage revient dans une zone étroite de balayage à faible intensité et continue vers l'extérieur de la zone d'obser-5 vation visuelle ou d'affichage. A l'instant un second signal d'entrée indiquant la seconde cible est reçu, et il se produit de nouveau une modulation. Toutefois, à ce moment, la modulation est plus grande de façon à assurer une continuité avec une transmodulation semblable au cours d'un balayage précédent S' au cours 10 duquel a aussi été reçu, à l'instant un signal dans le cycle de balayage vers l'extérieur. À l'instant t^ du balayage, une troisième modulation est obtenue. Un balayage S" est aussi représenté pour illustrer le balayage de présentation suivant. D'autres cibles récemment balayées sont aussi représentées sur la fi-15 gure 5. Gomme on le remarquera, lorsque le balayage continue vers l'extérieur de la zone d'affichage, la modulation devient plus grande, de sorte qu'il y a un léger recouvrement entre les traces des signaux de cible au cours des différents balayages de présen-20 tation. Bien qu'on puisse obtenir pratiquement le même effet d'affichage en augmentant beaucoup la fréquence de balayage et en réduisant l'écart angulaire entre les balayages adjacents, il n'est pas toujours pratique de réduire cet écart angulaire pour d'au-25 très raisons. Une de ces raisons est que, dans le "sonar", la vitesse du son est si basse que, pour obtenir une brillance de l'écran d'affichage comparable à la brillance obtenue selon l'invention simplement par modulation d'intensité, il faudrait que le temps total pris par le balayage pour traverser tout l'écran 30 d'affichage fût d'une longueur telle qu'il réduirait l'utilité de l'appareil pour ce qui concerne la navigation ou la recherche à grande vitesse. Bien que le fonctionnement du montage de la figure 1 soit évident d'après les descriptions précédentes et les figures 2 et 35 3» on le décrira sommairement. Un signal d'entrée est appliqué par l'intermédiaire du modulateur 14 de façon à moduler en intensité le tube cathodique 16 quand un signal d'entrée est reçu. En même temps, le circuit écrêteur 12 laisse passer des signaux d'une amplitude supérieure à une amplitude prédéterminée et les "bad origine- 69 01475 -5- 2000832 écrête à une seconde amplitude prédéterminée. Le multivibrateur 18, lorsqu'il reçoit le signal écrêté, oscille à une fréquence qui, dans un mode d'exécution de l'invention, était de l'ordre de 2 kilocycles par seconde et fournit ce signal d'une amplitude 5 constante aux modulateurs équilibrés 20 et 22. La durée de ce signal alternatif est sensiblement égale à la durée du signal d'entrée. Le générateur 24 de signaux en dents de scie produit des signaux de balayage d'une fréquence relativement basse par rapport à 2kc/S et, dans un mode d'exécution de l'invention, la 10 fréquence de balayage était de l'ordre de 1 cycle par seconde. Ces signaux, qui ont la même fréquenoa que les signaux de balayage voulus, sont fournis à l'organe de résolution 26, lequel fournit deux signaux de sortie dont les amplitudes sont données par les désignations des signaux de sortie R sin 0 et E cos 9, c'est-15 à dire que les enveloppes de leurs crêtes sont en quadrature. La variation d'angle peut être faite électroniquement, mais elle est représentée par une grandeur d'entrée mécanique 28. Le signal R sin 9 est appliqué directement au moyen de déviation Y 34 de façon à produire une déviation de la trace de balayage dans la 20 direction Y. Sn même temps, le signal R cos 6 est appliqué à la bobine de déviation X pour produire la déviation dans la direction X. En outre, le signal R sin 9 est utilisé pour moduler le signal alternatif provenant du multivibrateur 18 dans le modulateur équilibré 20 de telle sorte que le signal de sortie appliqué 25 à l'amplificateur 38 soit très petit au début d'un balayage et très grand à.la fin d'un balayage. Ce signal est fourni au moyen de déviation 36 de façon à produire une déviation dans la direction X en fonction de l'amplitude du signal Y. Une situation analogue se présente pour le signal R cos © qui est utilisé pour mo-30 duler le signal provenant du multivibrateur 18 dans le modulateur 22 dont le signal de sortie est appliqué au moyen de déviation 34. Ainsi qu'il est représenté sur la figure 2, cette simple interversion des signaux d'entrée de façon à ce qu'ils modulent respectivement les signaux des canaux de déviation opposés produit 35 une transmodulation. Comme on le comprendra, la fréquence maximum de transmodulation pouvant être utilisée dépend de la fréquence de réponse du système de déviation. En outre, on peut utiliser des moyens de réglage internés, tels " SAD OKHMNÂL 69 01475 -6- 2000832 régler le taux de transmodulation de façon à l'adapter à la préférence individuelle de l'opérateur. Sn résumé, le dispositif de l'invention présente deux avantages sur les dispositifs connus. Le premier de ces avantages est 5que la visibilité de 1s cible est accrue, et le second est que l'on peut s'arranger pour que les présentations de cibles paraissent continues au lieu de se présenter sous forme de séries de bandes séparées. BAD OFOGîNAL t. 69 0147 S -7- 2000832 REVENDICATIONS 1. Appareil d'affichage caractérisé en. ce qu'il comprend.: un moyen d'affichage modulé par déflexioh qui comporte des entrées de. signaux X et Y et dans lequel la trace de sortie, affi- 5 chée est modulée en positions.en fonction des amplitudes et des polarités relatives des signaux appliqués auxdites entrées; des moyens de "balayage pour fournir des premier et second signaux de balayage modulés en amplitude, dont la modulation diffère d'un angle de phase déterminé; un circuit d'entrée pour fournir des 10 signaux de cible devant être affichés; un premier moyen de modulation connecté auxdits moyens de balayage et audit circuit d'entrée pour recevoir lesdits premier et second signaux de balayage et les signaux de cible à partir de ceux-ci et connecté à l'entrée de signal X pour lui fournir un signal représentant le pre-15 mier signal de balayage qui est transmodulé par une combinaison modulée des signaux de cibles et du second signal de balayage; et un second moyen de modulation connecté aux moyens de balayage et au circuit d'entrée pour recevoir les premier et second signaux de balayage et les signaux de cible à partir de ceux-ci et connec-20 té à l'entrée de signal Y pour fournir à celle-ci un signal représentant le second signal de balayage qui est transmodulé par une combinaison modulée des signaux de cibles et du premier signal de balayage. 2. Appareil d'affichage selon la Revendication 1, caractéri-25--sé en ce que chacun desdits moyens de modulation comprend un modulateur équilibré et un moyen pour additionner vectoriellement l'un des signaux de balayage avec la combinaison de signaux, pour produire la transmodulation. 3. Appareil d'affichage selon la Revendication 1, caractéri-30 sé en ce qu'il comprend en outre un moyen pour moduler en intensité le moyen d'affichage en fonction des amplitudes des signaux de cibles. 4. Appareil d'affichage selon la Revendication 3» caractérisé en ce que le moyen d'affichage est un tube cathodique compre- 35 nant des moyens de déflexion reliés aux entrées X et Y. 5- Appareil d'affichage selon la Revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen pour produire un affichage modulé en positions de plan et que le circuit d'entrée comporte un moyen pour moduler les signaux de cible à une fréquence élevée "m original 69 01475 -8- 2000832 par rapport à la fréquence des signaux de balayage. 6. Appareil d'affichage selon une ou plusieurs des Revendications de 1 à 5s caractérisé en ce'qu'il comprend un moyen d'affichage à tube cathodique, un ensemble de circuits pour four-5 nir des signaux de- b .rçe relatifs à des positions dans un plan et modulés en intensité, l'intensité de la modulation représentant l'amplitude d'un signal d'entrée;- des moyens connectant le dit ensemble de circuits au moyen d'affichage pour fournir à ce dernier des signaux de balayage modulés; et un moyen de transmodu-10 lation connecté à l'ensemble de circuits pour moduler la largeur de balayage concuremment à la modulation en intensité, la modulation de la largeur de balayage étant accrue en fonction de la distance de la cible. 7- Appareil selon la Revendication 6, caractérisé en ce que 15 le moyen d'affichage à tube cathodique comprend des moyens de déviation dans les directions X et Y, et que le moyen de transmodulation comporte à la fois un moyen pour moduler en araplitude le signal d'entrée par un signal de balayage X et appliquer le signal résultant ah moyen de déviation dans la direction Y, et un 20 moyen pour moduler en amplitude le signal d'entrée par un signal de balayage Y et appliquer le signal résultant au moyen de déviation dans la direction X. 8. Appareil d'affichage selon la Sevendication 7» caractérisé en ce que le moyen d'affichage est un tube et que les signaux 25 de balayage appliqués au moyens de déviation X et Y à partir de l'ensemble de circuits sont modulés en a-îplitude selon une relation quadratique. 9- Appareil d'affichage à tube cathodique, concernant des positions dans un plan, caractérisé en ce que des signaux de ba-30 layage, définis respectivement par les expressions 2 sin 6 et E cos 9, sont "appliqués respectivement à un moyen de déviation dans la direction X et à un moyen de déviation dans la direction Y ; R étant la plus grande amplitude possible du signal de balayage et 9 étant l'angle d'affichage voulu par rapport à une réfé-35 rence, et en ce qu'il comprend un moyen pour moduler en intensité l'image apparaissant sur l'organe d'affichage, en fonction d'un signal d'entrée, ainsi qu'un moyen pour moduler le signal d'entrée par le signal R sin 9 et pour appliquer ce signal au moyen de déviation X, tout en modulant le signal d'entrée par le signal 8AD ORIGINAL 69 01475 -9- 2000832 R cos ô et en appliquant ce signal au moyen de déviation Y. 10. Appareil selon la Revendication 9-, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen pour écrêter le signal d'entrée pour obtenir une amplitude constante et un multivibrateur pour 5 transformer le signal écrêté en un signal alternatif ayant une durée sensiblement égale à celle du signal d'entrée et une fréquence plus grande que celle des signaux de balayage.