Brevet FR2069872A1 — publié le 19710910

La présente invention a trait à des perfectionnements aux dispositifs de?présentation d'images. La nécessité de dispositifs de présentation d'images perfectionnés s'impose de plus en plus, au fur et à mesitre de la croissance des besoins de dialogue de l'homme avec des ordinateurs dont les performances sont de jour en jour plus importantes. Ce dialogue homme-machine a entraîné le développement de toute une gamme d'appareils connus sous le nom de "consoles de visualisation" qui, connectés aux calculateur présentent a la vue de l'opérateur les résultats du dialogue engagé, apparaissant ainsi sous forme d'images, de textes alphanumériques, de courbes, de graphiques, etc.». Cependant à cette fonction de génération d'images par le calculateur est en général associée une fonction"d'entrée" dans le calculateur réalisée soit par des claviers, soit par un dispositif dit de "désignation" qui désigne sur l'écran de présentation un point ou un élément de l'image tracé . Ces désignations font appel le plus couramment à des éléments mécaniques que l'on trouve sous la forme de boule roulante, de manches à balai ou tout autre dispositif analogue ou également à un photostyle composé essentiellement d'une cellule photo—électrique sensible au point lumineux qui passe dans son champ lorsque ce point particulier est désigné sur le dispositif de présentation d'images, D'une façon générale, un dispositif de présentation d'images comprend un tube cathodique sur lequel apparaîtront les images, contrôlé d'une part par une mémoire "d'entretien" des informations ,pouvant être codées, à présenter,d'autre part par un générateur de formes ou générateur d'allumage délivrant au tube cathodioue, en accord avec la mémoire d'entretien, des informations de commande des systèmes de déflexion de façon à ce que précisément soient tracées sur l'écran du tube cathodique les figures désirées. Une logique est de plus.prévue connectée à la mémoire d'entretien permettant le déroulement du dialogue entre l'opérateur et le calculateur associé. Un dispositif de désignation peut ORIGINAL 69 40101 2 2069872 consister comme cela a été déjà relaté soit en un clavier relié à la logique ouea un photostyle relié directement à la mémoire d'entretien et au générateur d'allumage. Un dispositif de présentation d'images peut encore être déterminé par le choix du 5 balayage de l'écran du tube cathodique associé, choix qui définit deux classes importantes de dispositifs. Un balayage cavalier permet de décrire l'image de la figure directement sur l'écran par un positionnement adéquat du faisceau d'électrons. Le point lumineux visible est ainsi assujeti a "tra-10 cer" la figure requise sur l'écran suivant les commandes reçues du générateur de formes, lui-même commandé par la mémoire d'entretien oui contient sous forme codée les caractéristiques de la figure. Si le balayage cavalier rend relativement aisée la fonction désignation à l'aide d'un photostyle connecté à la mémoire 15 d'entretien et au générateur do formes, par suite de la présence à la sortie de la mémoire d'entretien des informations codées afférentes au symbole que l'on est en train de représenter, pendant toute la durée du tracé, il faut néanmoins remarquer nue le temps nécessaire au balayage complet d'une image est directement 20 fonction du contenu graphique de cette image. Plus l'image est complexe c'est-à-dire présente un "contenu informationnel" important, plus le temps nécessaire à son traeé est long. Il en résulte un taux faible de renouvellement d'image , d'où une fluctuation d'intensité par manque de persistance rétinienne. Il est de 25 plus difficile sinon impossible de superposer par voie électronique des images de différentes sources sur un même écran. Un balayage de l'écran de présentation du type télévision permet de remédier à toc grande partie des inconvénients oui viennent d'être signalés. 3n particulier le balayage est indépen— 30 dant du contenu d'image. Il a lieu de façon systématique de gauche à droite de 1'écran, décrivant des lignes parallèles reliées entre elles par des retours rapides et toujours sans allumage. La trame ainsi formée est renouvelée à la suite d' "un retour d'image" 50 fais par seconde,IDn fait on utilise "l'entrelacement" 35 c'est-à-dire que T>endant un demi-trame on balaye les lignes de rang impair tandis qu'au cours de la demi—trame suivante on balaye les lignes de rang pair * BAD ORIGINAL» 69 40101 3 2069872 Cette méthode a l'avantage de diminuer le papillottement obser*> vé par l'opérateur-. La définition de l'image est fixée par le nombre de lignes et le nombre de points discernables le long d'une ligne. Elle dépend donc du standard adopté (819 ou 625 lignes pour les standards français). 5 Le schéma général d'un dispositif de présentation d'images donné au dtfbut de la description est légèrement modifié dans le cas d'un balayage télévision. La figure 1 donne sous forme d'un diagramme schématique l'organisation d'un dispositif connu dont l'étude contribuera à mieux faire comprendre le dispositif objet 10 de l'invention. Le tube cathodique 1 est associé au circuit 2 de balayage type télévision connecté à la borne 10 où apparaît la synchroni— sation.Les impulsions de synchronisation sont également appliquées à la mémoire vidéo d'image 3 dont elles continuent 1'enregistre— 15 ment et la lecture, qui est connectée d'une part au tube cathodique 1 et d'autre part au générateur de formes ou d'allumage 4 qui se trouve en amont de ladite mémoire alors que dans le cas du balayage cavalier cette disposition était inversée. Le générateur de formes est contrôlé par le circuit logique 5 qui en 6 20 permet le dialogue avec le calculateur. Un photostyle de désignation 9 dont le fonctionnement est considéré comme connu est relié à un circuit "ET" 8 dont une seconde entrée est connectée au circuit de balayage du tube 2 et dont la sortie aboutit à un registre 7 dit de désignation SI. 25 Le fait que le générateur de formes se trouve placé avant la mémoire est dû à ce que le balayage télévision utilisé échantillonne des lignes tracées c'est-à-dire que pour chaque ligne de balayage sont tracés successivement des éléments pouvant appartenir à des lignes différentes de la figure à représenter. Si 30 l'on veut que la mémoire soit balayée régulièrement, il est donc judicieux de lui donner une position telle que chaque point de la mémoire soit associé bilatéralement à un point de l'écran de présentation. Cette position se trouve être entre le générateur d'allumage et le tube de présentation. 35 Le balayage télévision adopté remédie ainsi à certains des 69 40101 4 2069872 inconvénients signalés précédemment, en particulier sa vitesse est indépendante du contenu d'image, permettant de superposer sur un même écran des images provenant de sources différentes. La désignation d'un point est également facile puisqu'il suffit 5 de désigner par la cellule du photostyle tin point quelconque de l'écran,allumé ou non, qui est alors stocké dans un registre de désignation 7 par ses coordonnées qui sont une fonction implicite du moment de passage du faisceau sous la cellule. î Par contre un simple point n'ayant de référence qu'avec la 10 mémoire d'entretien 3 ne sera pas facilement associé à une figure décrite au niveau du générateur de formes1 4 . Si on veut désigner une figure, on se heurte à un problème difficile qui charge considérablement le calculateur associé et la ligne de transmission. 15 Un objet de la présente invention est de décrire un dispositif de présentation qui remédie à l'inconvénient qui vient d'être signalé. Suivant l'invention, on associe à la fonction mémoire image placée entre le générateur de formes et le tube cathodique de 20 représentation une autre fonction mémoire archivant les codes d'identification des figures qui sont stockées au niveau de la première fonction. Suivant l'invention également, on utilise un dispositif mémoire capable de remplir les deux fonctions mémoire précédera-25 ment définies. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit donnée à titre d'exemple non limitatif a l'aide, outre de la figure 1 déjà décrite et représentant un dispositif de présentation d'image re-30 levant de l'art antérieur, de la figure 2 qui représente un dis — de la figure 3 représentant un circuit de mélange, — de la figure 4 représentant des conrbèa illustrant le. fonctionnement du circuit de la figure 3. 35 et tfe la figure 5 représentant un circuit de décodage. On notera que les éléments de la figure 2 identiques à ceux 69 40101 5 2069872 de la figure 1 et remplissent les mêmes fonctions sont repérés par des symboles identiques, La figure 2 représente le dispositif de pi-ésentation d'image conforme h l'invention et qui utilise un tube cathodique à. balayage télévision dont on conserve air:si les avantages sans cependant que son utilisation impose une limite quelconque à l'invention, Cn retrouve dans cette figure certains circuits déjà utilisé! dans l'art antérieur, notamment le tube cathodique de présentation des images 1 avec son circuit de balayage du genre télévision 2 connecté à la sourcu d'impulsions de synchronisation 10, Cette source d'impulsions de synchronisation est également conne. tée à la mémoire d'entretien 3, Le générateur de forme 4 est connecté à la logique 5 qui par 6 permet le dialogue avec le calculateur associé. Le photostyle 9 de désignation est connecté à un circuit "Z?" 8 dont la sortie est reliée au calculateur, 3e façon à pouvoir désigner sur l'écran un point quelconque n'ayant de référence qu'avec la figure décrite au niveau de la mémoire d'entretien, on enregistre conformément à l'invention outre l'image à représenter stockée dans la mémoire 3 également le signal codé correspondant à cette image et qui est donne par le calculateur. La présence du code en sortie de ladite mémoire que l'on isole avant de transmettre l'image en video au tube cathodique permet lors d'une désignation par un photostyle, de désigner un point quelconque de l'image non pas uniquement par des coordonnées de position sur l'écran mais aussi par le code de l'image auquel il appartient, levant de ce fait l'ambiguïté signalée dans la désignation d'un point d'une image sur un écran balayé suivant une trame télévision. Pour ce faire un circuit de mélange 11 reçoit d'une part le signal video sortant du générateur de formes 4 et d'autre part le signal codé issu du calculâtsur(non représenté sur la figure) Le signal sortant du générateur de formes ayant pour rôle de commander l'allumage ou l'extinction du faisceau cathodique traçant l'image requise sur l'écran du tube de représentation est avantageusement quantifié, présentant un niveau zéro pour une BAD ORIGINAL 69 40101 6 2069872 extinction et un niveau de l'ordre par exemple de V Toits pour une commande d'allumage. De son côté le signal codé d1 iderrbifi— qui cation des figures/est directement issu du calculateur sous forme binaire, donc présentant une succession de 1 et de G, est également quantifié dans le circuit 11 de sorte qu'un zéro du code est représenté par un niveau zéro ot un 1 du code est représenté par un niveau par exemple de 27 différent évidemment du niveau affecté h la représentation d'un ordre d'allumage du faisceau d'électronique du tv.be. Le circuit de mélange 11 effectue la somme des niveaux correspondants délivrant un signal composite analogique à 4 niveaux dans l'exemple décrit oui est enregistré dans la partie mémoire spécialisée h cet effet. Dans un exemple préféré de l'invention, cette partie mémoire se trouve confondue avec la mémoire 3. Le tableau suivant donne une façon dont est constituée le signal composite. Présence Image Présence Code îTiveaux signal composite 0 0 0 1 G 2 1 1 3 G 1 1 Lors du balayage de la mémoire, c'est—à—dire lorsque l'image choisie doit être tracée sur 11 écran du tube de représentation, un circuit 12 dit de décodage qui est en fait un transformateur analogique numérique d'un type classique, isole le code d'identification de l'image et le transmet à une entrée d'un circuit 3? C" "dont l'autre entrée est reliée au photostyle 9. Ainsi lors de la désignation d'un point d'une image par le photostj'le, le circuit ET transmettra la désignation de ce point avec le code de l'image à laquelle il appartient . Selon l'invention par conséquent, on procède a l'établissement d'un signal composite somme de deux signaux de préférence sous forme binaire dans lesquels un digit transporte une information video et un autre digit transporte le code associé à la figure en cours de description® Il est bon de noter que la façon BAD ORIGINAL 69 40101 7 2069872 décrite de concevoir le signal composite n'est pas limitative et que dans le cadre de la présente invention, il est loisible de constituer un signal composite dons lequel plusieurs bits peuvent être associés à plusieurs informations video et plusieurs s bits du signal codé peuvent être associés aux codes de plusieurs images à décrire. Dans ces conditions, et sans changer d'ailleurs de type de mémoire, certaines étant capables d'enregistrer 8 niveaux binaires correspondant h, 8 voies pour un même signal, il est possible de superposer sur l'écran de présentation plu— ^ sieurs images provenant de diverses sources, que ce soien-o des calculateurs, des capteurs du type télévision donnant des images fixes ou mobiles, en noir ou en couleur. La possibilité de stocker en outre plusieurs images entraîne d'ailleurs la possibilité de stocker également une image polychrome. 15 La figure 3 donne un exemple particulièrement simple du circuit de mélange 11 sommant des signaux venant du générateur d'allumage avec ceux provenant du calculateur et représentant les signaux codés d'identification des images à présenter. Ces signaux codés issus de la logique 5 se présentent à l1entrée E^ d'où ils 20 parviennent à un amplificateur sommateur 13 recevant par ailleurs sur une autre entrée les signaux issus du générateur d'allumage 4 et parvenant à l'entrée E^.. Deux résistances 14 et 15 de même valeur sont insérées dans l'entrée E^. de façon que les signaux d'allumage soient de niveau moitié de ceux de présence du code» 25 La figure 4 montre une succession de courbes schématisant la formation du signal composite délivré en 16 par l'amplificateur sont-mateur 13 de la figure 3» Le diagramme 4a représente les signaux codés appliqués à l'entrée , Le diagramme 4b représente les signaux d'allumage 30 appliqués à l'entrée Ey. et le diagramme 4c représente le signal composite sortant du circuit de mélange 11 et appliqué à la mémoire 3. La figure ^présente à titre d'exemple et de façon schématique un circuit/ décodage 12 interposé suivant l'invention entre 35 la mémoire 3 et le tube de présentation 1. Le signal composite appliqué en 17 en sortie de la mémoire 3 69 40101 8 2069872 est transmis en parallèle à une série de comparateurs 18 —19 — 20 et 21 recevant par ailleurs sur une autre entrée des tensions de référence délivrées par un générateur 22 débitant par exemple sur des résistances 23, 24, 25 égales. Les comparateurs sont dhin 5 type tel qu'il ne délivre une information que si la tension appliquée à une de leur entrée est égale à la tension de réfé- référence appliquée à l'autre entrée. Les comparateurs sont cor! — de nectés à une matrice 26 /décodage constituée de circuits "OU" délivrant d'une part en 27 des signaux de commande d'allumage et en 10 28 les signaux codés d'identification appliqués au circuit "ET" 8 (figure 2). 1 La description qui précède a bien mis en évidence les avantages de 11 invention, plus particulièrement la levée de l'ambiguïté relative à la désignation d'un point par le photostyle. 15 On peut noter cependant que si le point désigné sur l'écran est le point de croisement de deux lignes ou de deux figures plus généralement, une nouvelle ambiguïté peut surgir dans la désignation. On peut prévoir alors un dispositif simple, tin bouton poussoir par exemple qui fait apparaître sur l'écran de visualisation, 20 en plus de l'image visible, également l'image des codes et ce , pendant la durée de la désignation. Suivant l'invention on a été amené à introduire deux fonctions mémoire différentes, l'une relative aux images, et l'autre aux codes d'identificatim desdites images. Ces mémoires peuvent 25 être distinctes ou confondues et de type analogique comme la description le montre. En fait le but de la présente inventioû. pourrait être certainement réalisé suivant les techniques digitales avec l'inconvénient que les mémoires seraient très importantes et donc 30 très chères. Suivant l'invention, et à titre préférentiel il est possible d'utiliser une mémoire particulière qui permet de grouper les deux fonctions mémoire définies, indépendantes l'une de l'autre dans une même enveloppe. Cette mémoire a l'aspect d'un tube, 35 et est connue sous le nom de tube à mémoire enregistreur (TME)• 69 40101 9 2069872 Ce tube est un tube à mémoire monocanon à concentration et déviation éleotromagnétiques, de faible encombrement permettant d'enregistrer une information video quelconque et de la raliro sans détérioration pendant un temps très long. Sa présentation c est analogue à colle des vidicons, et la cible continue ou mono-bloc comporte des parties conductrices et des parties isolantes. Cet agencement permet d'avoir des points à des potentiels différents ce qui est mis à profit pour enregistrer des informations caractérisées par des niveaux différents. À titre d'exemple, un tel tube TîiE peut mettre en mémoire environ 1000 lignes et 1000 ..points avec environ 5 niveaux dans l'échelle des gris soit 32 paliers analogiques. Il est clair dans ces conditions qu'il est possible de mettre en mémoire dans un tube de ce genre les images d'une part et les codes d'autro part. On a ainsi décrit un dispositif de présentation d'image associé à un calculateur et permettant de "visualiser1" le dialogue qui s'établit entre l'homme et un ordinateur par exemple, en gardant plus particulièrement le contrôle constant des images visualisées, ce vocable étant entendu comprenant l'image elle-même telle a_u'elle provient de la mémoire associée et également 1c-code do cetta image qui est aussi mis en mémoire. Cependant,il est entendit que les principes sur lesquels repose la présente invention sont applicables à des dispositifs utilisant d'autres mémoires et également des tubes dont le balayage peut aussi bien être cavalier bien eue dans l'exemple choisi, seul le balayage télévision ait été pris en considération. BAO ORIGINAL 69 40101 10 2069872 MEroiCÀTIOffi 1. Perfectionnements aux dispositifs de présentation d'images comprenant un tube cathodique de présentation avec ses circuits de balayage, commandé par un générateur de signaux d'allumage à travers line mémoire d'entretien des images à représenter, et un 5 dispositif de désignation du genre photostyle, caractérisé en ce que pour désigner un élément d'une imagé sur l'écran sans ambi-guité, on interpose entre le générateur de signaux d'allumage et la mémoire d'entretien un circuit mélangeur additionnant les signaux d'allumage et les signaux codés d'identification des images, 10 un circuit de décodage en sortie de ladite mémoire isolant le code d'identification du signal composite formé dans le circuit de mélange pour le transmettre à travers un circuit Eï ou circuit de désignation. 2. Dispositif de présentation d'images suivant la revendica-15 tion t caractérisé en ce que le circuit de mélange recevant d'une part le signal de commande d'allumage et d'autre part le signal codé d'identification d'image combine ces deux signaux de façon telle que le signal composite de sortie est un signal à plusieurs niveaux, chacun de ces niveaux portant une information caracté-20 ristique de l'un des signaux d'entrée ou les deux conjointement, ledit signal composite étant enregistré dans la mémoire du dispositif sous le contrôle des signaux de synchronisation associés au balayage du tube cathodique de présentation. 3. Dispositif de présentation d'images suivant la revendiea-25 tion 2 caractérisé en ce que le signal composite peut transporter plusieurs informations vidéo et des codes d'identification de plusieurs images rendant possible la superposition sur un même écran des images provenant de diverses sources. 4. Dispositif de présentation d'images suivant les reven-30 dications 2 et 3 caractérisé en ce que le signal composite peut transporter des informations relatives à une image polychrome. BAD ORIGINAL 69 40101 n 2069872 5* Dispositif de présentation d'images suivant les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la mémoire associée au dispositif présente deux fonctions distinctes, l'une relative à l'archivage des images à présenter et l'autre relative à l'archi 5 vage des codes d'identification desdites images. 6. Dispositif de présentation d'images suivant la revendica tion 5 caractérisé en ce que la mémoire associée du dispositif est \zn "tube à mémoire enregistreur " dont la cible comporte des parties conductrices et isolantes fournissant des points à 10 des potentiels différents autorisant un enregistrement d'informations à plusieurs niveaux. 7. Dispositif de présentation d'images suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le circuit de décodage en sortie de la mémoire du dispositif est un transformateur analogique numéri- 15 que. 8. Dispositif de présentation d'images suivant la revendication 1 caractérisé eai ce que le balayage du tube cathodique de présentation est du type télévision.