Brevet FR2124402A1 — publié le 19720922

1. 2124402 La présente invention se rapporte à des systèmes de conversion de balayage pour la conversion d'un format de balayage en un autre format. La conversion entre les formats de balayage peut, par exemple, être faite à partir d'un format de balayage correspon-5 dant à une norme (ou standard) de fréquence de champ de télévision (par exemple 50 champs par seconde) pour obtenir un autre format de balayage correspondant à une autre norme de fréquence de champ de télévision (par exemple 60 champs par seconde). Une autre application importante de la présente invention est l'application aux sys-10 tèmes radar, où elle peut être utilisée pour la conversion de signaux obtenus en balayant l'espace en azimuth et en site (balayage dit en coordonnées polaires) par un faisceau en rotation en un format de balayage de trame de télévision. Un système de conversion de balayage connu se rapporte à 15 l'utilisation de tubes à mémoire à deux extrémités. Les tubes à mémoire de ce type utilisent deux canons électroniques indépendants, de part et d'autre d'une cible à mémoire. Un des canons électroniques est adapté pour fournir un faisceau électronique d'inscription, modulé par des signaux d'entrée, correspondant à un ensemble de 20 normes.de balayage tandis que le second canon électronique est adapté pour fournir un faisceau de lecture qui est amené à balayer la cible à mémoire conformément à un autre ensemble de normes de balayage, fournissant ainsi un faisceau de lecture avec des signaux de sortie correspondant aux signaux mémorisés. Cependant, la diffi-25 culté rencontrée avec les tubes à mémoire à deux extrémités réside en me mauvaise superposition ou me imprécision de translation lors de la conversion d'un format de balayage en m autre. Il est clairement souhaitable que si une tension Vx catïesponcte,nt à la déviation le long d'une coordonnée X, ou horizontale, et me tension Vy, 30 correspondant à la déviation le long d'une coordonnée Y, ou verticale, sont utilisées pour dévier le faisceau électronique sur le côté inscription de la cible à mémoire, alors les mêmes tensions appliquées pour dévier le faisceau électronique sur le coté lecture de la cible à mémoire donneraient accès aux mêmes données. 35 D'autre part, m facteur constant de proportionnalité entre les systèmes de déviation des côtés inscription et lecture des tubes à mémoire à deux extrémités serait acceptable. Cependant, lors de l'utilisation de tubes à mémoire à deux extrémités, avec des canons électroniques séparés fonctionnant à différents potentiels THT et 40 chacun attaqué par son propre amplificateur de déviation et systè 72 03499 2. 2124402 me de bobine comportant leurs propres distorsions de caractéristiques, une erreur de translation entre les cotés inscription et lecture de la cible,sensiblement inférieure à 1 % est virtuellement impossible à atteindre. Associée aux distorsions précédemment men-5 tionnées, on trouve la distorsion dite en coussin. La distorsion en coussin se produit du fait que la distance à partir du centre de déviation du faisceau électronique vers la cible à mémoire n'est pas constante durant le balayage, mais est à une valeur minimum lorsque le faisceau électronique est en position axiale ou non dé-10 viée et est au maximum pour la déviation maximum. En conséquence, à moins que les systèmes de déviation sur les deux cotés de la cible à mémoire soient identiques, il peut exister une erreur de translation dans le débit. Egalement, la superposition précise est sérieusement affectée par une dérive de tension continue ou une déri-15 ve de gain appliqués dans l'un ou l'autre des systèmes de balayage pour l'inscription ou la lecture. Un des principaux objets de la présente invention est de prévoir un agencement de conversion de balayage qui ne présente pas les difficultés mentionnées précédemment ou au moins en présente 20 moins. Conformément à la présente invention, un système de conversion de balayage comprend au moins deux tubes à mémoire à extrémité unique connectés et agencés de façon que, en fonctionnement, le premier fonctionne dans le mode de mémorisation pendant une cer-25 taine période de temps pour mémoriser une partie d'un signal conformément à un format de balayage tandis que le second fonctionne dans un mode de lecture pour lire une autre partie de ce signal conformément à un second format de balayage, cette autre partie ayant été préalablement mémorisée dans le second tube à mémoire à extrémité ^0 unique durant une période de temps antérieure. Par "tube à mémoire à extrémité unique" on entend un tube à mémoire dans lequel la mémorisation et la lecture sont effectuées par le même canon électronique et le même système de déviation. Normalement uniquement deux tubes à mémoire à extrémité unique sont prévus, l'agencement étant tel que le premier fonctionne dans le mode de mémorisation durant une certaine période de temps tandis que le second fonctionne dans le mode d^ lecture et le second fonctionne dans le mode de mémorisation durant la période de temps suivante tandis que le premier fonctionne dans le mode de lecture, lj.0 • • • etc..., des moyens étant prévus pour combiner des signaux de 72 03499 3- 2124402 sortie fournis par ces deux tubes. Tout tube à mémoire à extrémité unique qui peut être commuté d'un mode de mémorisation à un mode de lecture sans modifier la tension du système de déviation peut être utilisé pour la mise 5 en oeuvre de la présente invention. Des exemples de tels tubes à mémoires sont bien connus en eux-mêmes. Un exemple de tube à mémoire à extrémité unique convenable est basé sur le principe du tube de prise de vues de ion pouce dit "Vidicon" mais au lieu d'une fenêtre optique et d'une cible photoconductrice on prévoit une é-10 lectrode à mémoire comprenant m substrat en silicium sur lequel est formé un agencement régulier d'îlots discrets de bioxyde de silicium. Un tel tube à mémoire à extrémité unique est celui connu sous le nom de "Lithocon". De préférence un système de conversion ce balayage capa-15 ble de convertir une information radar en coordonnées polaires, obtenue en balayant l'espace en site et en azimuth, en information de trame de télévision, comprend des moyens pour commuter le premier tube à mémoire dans un mode de mémorisation et appliquer des signaux vidéo de radar à l'électrode de commande de faisceau de ce 20 premier tube à mémoire j des moyens pour commuter le second tube à mémoire dans un mode de lecture et balayer la cible à mémoire de ce second tube à mémoire avec une trame de télévision 5 des moyens pour commuter cycliquement les deux tubes à mémoire entre les modes de mémorisation et de lecture et en synchronisme, commutant ainsi 25 cycliquement les signaux video de radar et une tension correspondant au mode de lecture entre les deux tubes à mémoire ; des moyens de commutation cyclique étant prévus pour prendre un signal de sortie video à partir du premier ou du second tube à mémoire suivant celui qui est dans le mode de lecture. 30 De préférence les moyens pour la commutation cyclique sont des commutateurs inverseurs électroniques, passant d'une position de commutation à une autre position de commutation à la fréquence de trame de télévision. Habituellement le débit video provenant du tube à mémoi-35 re qui est dans le mode de lecture est appliqué à ion tube à rayons cathodiques. La présente invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante faire en relation avec les dessins ci-joints, dans lesquels : 72 03499 4. 2124402 La figure 1 est un diagramme de blocs simplifié d'un système de conversion de balayage conformément à un exemple de réalisation de la présente invention ; et Les figures 2A et 2B représentent un système plus détail-5 lé utilisant l'exemple de réalisation de la figure 1. On doit noter que dans les dessins, les mêmes références indiquent des parties analogues. Comme le montre la figure 1, le système de conversion de balayage est capable de convertir des signaux radar obtenus par ba-10 layage en coordonnées polaires en un format de balayage de trame de télévision. Un générateur numérique 1 de base de temps de radar ayant des débits X et Y, respectivement 2 et 3 est relié à deux commutateurs inverseurs 4 et 5, la sortie 2 étant reliée à un contact du commutateur 4 et la sortie 3 étant reliée à un contact du com-15 mutateur 5. Un générateur numérique 6 de trame de télévision compor te une borne de sortie 7 de trame ou exploration verticale reliée à un contact d'un commutateur inverseur 10 et une borne 8 de sortie de ligne reliée à un contact de commutateur inverseur 9« L'autre contact du commutateur inverseur 9 est relie à la borne 2 de débit 20 X du générateur 1, et l'autre contact du commutateur inverseur 10 est relié à la borne 3 de débit Y du générateur 1. L'autre contact du commutateur inverseur 4 est relié à la borne 8 de sortie de ligne du générateur 6 et l'autre contact du commutateur inverseur 5 est relié à la borne 1 de sortie de trame du générateur 6. La par-25 tic mobile du commutateur inverseur 4 est reliée par l'intermédiaire d'un convertisseur numérique-analogique 11 et d'un amplificateur de déviation 13 à l'une des bobines de déviation, mutuellement perpendiculaires, du système de déviation 15 du tube à mémoire 16. La partie mobile du commutateur inverseur 5 est reliée par l'intermé-30diaire d'un convertisseur 12 numérique-analogique et d'un amplificateur 14 de déviation à l'autre des bobines de déviation, mutuellement perpendiculaires, du système de déviation 15. Aucune des éle trodes du tube à mémoire 16 est représentée puisque les tubes à mémoire de ce type sont bien connus en eux-mêmes. La partie mobile du 35commutateur inverseur 9 est reliée, par l'intermédiaire d'un conver tisseur 17 numérique-analogique et de l'amplificateur de déviation 19 à l'une des bobines de déviation, mutuellement perpendiculaires, du système de déviation 21 d'un tube à mémoire 22 qui est du même type que le tube à mémoire 16. De manière similaire, la partie mo-40bile du commutateur 10 est reliée par l'intermédiaire d'un conver 72 03499 5. 2124402 tisseur numérique-analogique 18 et d'un amplificateur de déviation 20 à l'autre des bobines de déviation, mutuellement perpendiculaires, du système de déviation 21. La partie mobile du commutateur-inverseur 23 est reliée, 5 par un conducteur 25 à l'électrode de commande de faisceau (non représentée séparément) du tube à mémoire 16 et la partie mobile du commutateur inverseur 24 est reliée de manière similaire à l'électrode de commande de faisceau (non représentée) du tube à mémoire 22 par l'intermédiaire d'un conducteur 26. Les contacts commuta-10 bles des commutateurs inverseurs 23 et 24 sont interconnectés de façon que l'un des contacts commutables de chaque commutateur inverseur 23 et 24 soit connecté à une borne 27 et que l'autre contact commutable de chaque commutateur inverseur 23 et 24 soit connecté à une borne 28. 15 La partie mobile d'un autre commutateur inverseur 29 est reliée par l'intermédiaire d'un conducteur 30 à l'électrode cible ou électrode de sortie du tube à mémoire 16 et la partie mobile d'un commutateur inverseur 31 est connectée par l'intermédiaire d'un conducteur 32 à l'électrode cible ou de sortie du tube à mémoire 20 22. Les contacts commutables des commutateurs inverseurs 29 et 31 sont interconnectés de façon qu'un contact commutable de chaque commutateur inverseur soit connecté à une borne 33 et que l'autre contact commutable des commutateurs inverseurs 29 et 31 soit connecté à une borne de sortie 34. 25 Les commutateurs inverseurs 4, 5, 9, 10, 23, 21, 29 et 31 sont couplés pour passer d'une position à une autre simultanément et bien que ces commutateurs inverseurs soient représentés, pour plus de simplicité, comme étant du type mécanique, ils pourraient, en pratique, être du type électronique à action rapide. 30 Le fonctionnement du circuit représenté dans la, figure 1 sera maintenant décrit, en considérant tout d'abord que les commutateurs inverseurs 4, 5, 9, 10, 23, 24, 29 et 31 sont dans les positions représentées. Le générateur 1 numérique de base de temps de radar reçoit des impulsions provenant de l'antenne radar classi-35 que tournant en azimuth (non représentée) et applique des signaux en coordonnées polaires par l'intermédiaire des commutateurs inverseurs 4 et 5 à des convertisseur;, numérique-analogique 11 et 12 qui sont bien connus en eux-mêmes. Le débit des convertisseurs numérique -analogique 11 et 12 est appliqué aux amplificateurs de dé-40 viation 13 et 14 et au système de déviation 15. Les signaux de dé 72 03499 6. 2124402 viation en coordonnées polaires sont produits dans le tube à mémoire 16 par la compôsante circulaire des signaux de déviation en coordonnées polaires synchronisée avec la rotation do l'antenne et par la composante radiale de la déviation en coordonnées polaires 5 en accord avec 1'exploration en site. La borne 27 est connectée à l'appareil récepteur radar normalement prévu (non représenté) dont le signal video est appliqué par l'intermédiaire du commutateur inverseur 23 et du conducteur 25 à l'électrode de commande de faisceau du tube à mémoire 16. La cible à mémoire du tube à mémoire 16 10 reçoit une tension continue provenant de la borne 33 de façon que le rapport entre les électrons secondaires émis par la cible à mémoire et les électrons primaires bombardant la cible à mémoire soit supérieur à l'unité et le tube à mémoire est alors dans le mode de mémorisation. le faisceau électronique du tube à mémoire 16 est 15 ainsi modulé par le signal vidéo pour donner une présentation électrostatique d'un affichage dit P.P.I., sur sa cible à mémoire. Le débit du générateur numérique 6 de trame de télévision est appliqué aux amplificateurs de déviation 19 et 20 et au système de déviation 21, par l'intermédiaire des commutateurs inverseurs 20 9 et 10 et des convertisseurs numérique-analogique 17 et 18. Le système de déviation 21 en conséquence fournit des moyens pour le balayage suivant une trame de télévision de la cible à mémoire du tube à mémoire 22. Une tension d'entrée continue est appliquée à la borne 23 avec une valeur prédéterminée et la cible à mémoire du 25 tube à mémoire 22 reçoit une tension provenant d'une source, non représentée, de façon que le rapport entre les électrons secondaires émis par la cible à mémoire et les électrons primaires bombardant cette cible soit inférieur à l'unité. Le tube à mémoire 22 est alors dans le mode de lecture et les signaux de sortie vidéo de té-30 lévision qui sont obtenus à la borne de sortie 34 peuvent être affichés sur un tube à rayons cathodiques (non représenté) de manière bien connue en elle-même. A la fin d'une période de trame de télévision, les commutateurs inverseurs 4, 5, 9, 10, 23, 24, 29 et ;-l sont commutés en 35 synchronisme vers leur autre position (par des moyens non représentés). Ainsi, le tube à mémoire 22 est commuté vers le mede de mémorisation et modulé pour donner une présentation électrostatique d'un affichage P.P.I. sur sa cible à mémoire. L'action de commutation fait passer le tube à mémoire 16 dans un mode de lecture. Les 40 signaux mémorisés par la cible à mémoire du tube à mémoire 16 re 72 03499 7. 2124402 présentatifs d'un affichage P.P.I. sont maintenant balayés à la manière d'une trame de télévision et sont appliqués à la borne de sortie 34 pour être prêts à l'affichage sur le tube à rayons cathodiques. Les commutateurs inverseurs 4, 5, 9, 10, 23, 24, 29 et 31 5 sont à nouveau commutés à la fin d'une période de trame de télévision et le processus est répété. Ainsi, si la base de temps numérique de radar 1 balaye 24 degrés en une seconde, et que le générateur numérique 6 de trame de télévision produit une trame ou exploration verticale en 1/25 de seconde, alors en commutant les commutateurs 10 inverseurs 4, 5, 9, 10, 23, 24, 29 et 51 chaque 1/25 de seconde, les tubes à mémoires 22 et 16 liront l'information produite par le récepteur radar alternativement pendant 24/25 de degré par trame. On verra en conséquence que le fonctionnement synchronisé des commutateurs inverseurs 4, 5, 9, 10, 23, 24, 29 et pl après 15 chaque période de trame ou exploration verticale de télévision et l'utilisation de deux tubes à mémoire 16 et 22 produit un système de conversion de balayage qui surmonte sensiblement les difficultés rencontrées avec les tubes à mémoire à deux extrémités, c'est-à-dire qu'en utilisant les mêmes amplificateurs de déviation et les 20 mêmes bobines de déviation pour chaque séquence de mémorisation et de lecture d'information, de bonnes propriétés de translation sont produites. Le système de conversion de balayage décrit précédemment présente aussi l'avantage de rehausser la brillance d'une cible dérivée du récepteur radar. Du fait que l'antenne du radar balaie 360 25 degrés par exemple toutes les 15 secondes, la fréquence de renouvellement d'une cible sur un affichage classique P.P.I. est lente (également une fois toutes les 15 secondes). Maintenant, du fait que la cible est affichée en utilisant un système faisant appel à une fréquence de renouvellement plus grs^de, c'est-à-dire une nor-30 me de télévision, dans laquelle la cible est "vue" par exemple tous les 1/25 de seconde, la brillance de la cible affichée est rehaussée . Comme le montre la figure 2, le bloc 35 représente un moyen connu pour produire les positions de caractères d'identifica-35 tion de cible. Les positions de caractères sont représentées comme étant produites de manière numérique et peuvent être agencées pour suivre une cible associée au moyen d'un levier de commande manuelle, commandant les signaux composants X et Y, mutuellement perpendiculaires. Des circuits de décentrage et d'expansion 36 fournis-40 sent des moyens pour modifier à volonté sur l'affichage, la posi- 72 03499 8. 2124402 tion des cibles affichées et/ou pour l'expansion de ces cibles. Les circuits de décentrage et d'expansion 36 associés aux débits X et Y de la basî de temps 1 numérique ae radar et les signaux composants X et Y associés aux moyens peur produire les positions des 5 caractères 35 d'identification de cible sont respectivement couplés ensemble. C ;■ couplage mutuel des circuits de décentrage et d'expansion 36 est nécessaire pour que les positions des caractères d'identification de cible suivent les cibles affichées, lorsque ces circuits de décentrage et d'expansion 36 sont réglés, et en effet, 10 les circuits de décentrage et d'expansion ont une performance identique. L'information de déviation dérivée du générateur numérique 6 de trame de télévision et des moyens 35 pour produire la position des caractères d'identification de cible est combinée par les circuits portes 37, appliquée par l'intermédiaire de convertisseurs 15 numérique-analogique et d'amplificateurs de déviation 39 aux bo-bines de déviation 40 d'un tube d'affichage à rayons cathodiques 41. Le tube à rayons cathodiques 41 affiche ainsi l'information radar P.P.I. sous la forme d'une trame de télévision et de caractères d'identification de cible qui peuvent être inscrits sous for-20 me alphanumérique. La borne de sortie de trame 7 est reliée à un contact ' d'un commutateur inverseur 42 et également à un contact d'un commutateur inverseur 43. De manière similaire la borne de sortie de ligne 8 est reliée à l'autre contact du commutateur inverseur 42 et 25 également à l'autre contact du commutateur inverseur 43. Les commutateurs inverseurs 42 et 43, bien que représentés pour plus de simplicité sous forme de commutateurs mécaniques, seraient en pratique du type électronique à action rapide. Les commutateurs inverseurs 42 et 43 sont couplés aux commutateurs inverseurs 4, 5, 9, 10, 23, 30 24, 29 et 31, et en conséquence changent également de position à la fin de chaque période de trame ou exploration verticale de télévision. Le fait d'interchanger les sorties de ligne et de trame ou exploration verticale provenant du générateur numérique 6 de trame de télévision après chaque période d'exploration verticale se tra-35 duit par des trames alternées ayant tourné effectivement de 90°. Ainsi, une configuration de lignes croisées mutuellement perpendiculaires est obtenue et elle présente à l'oeil un affichage qui est réalisé de manière moins évidente que les affichages normalement utilisés en télévision. 40 La présente invention n'est pas limitée aux exemples de 72 03499 9. 2124402 réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. 72 03499 10. 2124402 REVE NUI CATI OMS 1 - Système de conversion de balayage, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux tubes à mémoire à extrémité unique connectés et agencés de façon que, en fonctionnement, le premier 5 fonctionne dans le mode de mémorisation pendant une période de temp pour mémoriser une partie d'un signal conformément à un format de balayage tandis que le second fonctionne dans un mode de lecture pour lire une autre partie de ce signal conformément à un second format de balayage, cette autre partie ayant été préalablement mé-10 morisée dans le second tube à mémoire à extrémité ionique durant une période de temps antérieure. 2 - Système de conversion de balayage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend deux tubes à mémoire à extrémité ionique, agencés de façon que le premier fonctionne dans le 15 mode de mémorisation pendant une certaine période de temps tandis que le second fonctionne dans le mode de lecture et que ledit second fonctionne dans le mode de mémorisation durant la période de temps suivante tandis que le premier fonctionne dans le mode de lec ture, etc..., des moyens étant prévus pour combiner les signaux de 20 sortie fournis par ces deux tubes. 3 - Système de conversion de balayage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est agencé de façon à pouvoir convertir line information radar en coordonnées polaires, obtenue par balayage de l'espace en site et en azimuth en information de trame 25 de télévision et en ce qu'il comprend des moyens pour commuter le premier tube à mémoire dans un mode de mémorisation et appliquer des signaux video de radar à l'électrode de commande de faisceau de ce premier tube à mémoire ; des moyens pour commuter le second tube à mémoire dans un mode de lecture et balayer la cible à mémoire re dudit second tube à mémoire avec une trame de télévision ; des moyens pour commuter cycliquement le premier et le second tube à mémoire entre les modes de mémorisation et de lecture et en synchro nisme, commutant ainsi cycliquement les signaux video de radar et 35 une tension correspondant au mode de lecture entre le premier et le second tube à mémoire ; des moyens de commutation cyclique étant prévus pour prendre un signal de sortie video depuis le premier eu le second tube à mémoire en fonction du tube à mémoire qui est dans le mode do lecture. 4 - Système de conversion de balayage selon la revendica-40 tion 3, caractérisé en ce que les moyens de commutation cyclique 72 03499 11. 2124402 sont des commutateurs inverseurs électroniques, passant d'une position de commutation à l'autre position de commutation à la fréquence de trame de télévision. 5 - Système de conversion de balayage selon la revendica-5 tion 2, caractérisé en ce que le débit video provenant du tube à mémoire qui est dans le mode de lecture est appliqué à un tube à rayons cathodiques. 6 - Système de conversion de balayage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5j caractérisé en ce que le tube à 10 mémoire à extrémité uniquo est un tube connu sous le nom de "Litho-con".