Brevet FR2266224A1 — publié le 19751024

La présente invention concerne un procédé de surimpression, sur una image de télévision, de chiffres formés de sept segments -trois segments horizontaux et quatre segments verticaux- par modification de la luminosité ou de la couleur des portions de 1'é- cran du tube cathodique correspondant aux emplaeements desdits segments. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé précité, dispositif comportant entre autres, pour un chiffre, une matrice de sélection de segments i neuf entrées. Ltinvention vise plus particulièrement, mais non exclusivement, les dispositifs coopérant avec des ricepteurs de télévision pour faire apparattre de façon temporaire sur ltécran de ceux-ci, soit l'indication de numéro du canal reçu, soit encore l'indication de l'heure. Le brevet français nO 2 064 127 décrit un dispositif de ce genre dans lequel les chiffres sont formés de façon temporelle au moyen de bascules synchronisées par les balayages verticaux et horizontaux ; il en découle qu'un tel système ne peut fonctionner en l'absence de signaux de synchronisation, ou que son emploi pour un téléviseur bi-définitions s'accompagne d'une modification du rapport largeur/hauteur-des chiffres. En outre, l'obtention d'une légère obliquité des segments verticaux, favorable à une bonne lisibilité de certains chiffres, entraRne une complication certaine du dispositif. Enfin, une éventuelle nodification du format ou de l1empla- cément des chiffres est rendue complexe par la nécessité de modi- fier les constantes de temps des bascules. Un des buts de l'invention est de réaliser un procédé de surimpression simple non tributaire des valeurs de fréquences de balayage-horizontal et vertical. Un autre but de l'invention est de permettre une modification aisé du format et de l'emplacement des chiffres sur l'écran du tube cathodique. Selon l'invention, le procédé de surimpression sur une image de télévision, de chiffres formés de sept segments -trois segments horizontaux et quatre segments verticaux- par modification de la luminosité ou de la couleur des portions de ltéeran du tube cathodique correspondant aux emplacements desdits segment s, est notam- ment'remarquable en ce que le format de chaque chiffre et son emplacenent sur 1'deran sont définis, en abscisses par quatre valeurs fixes dz tensions (ou descourants) du balayage horizontal, et en ordonnées par six valeurs fixes d tensions (ou des courants) du balayage vertical, et en ce que, après avoir effectué une comparaison analogique des valeurs dastensions (ou des eourants) précités avec les valeurs instantanées des tensions (ou des courants) des balayages, respectivement horizontal et vertical, on effectue le produit logique du résultat de la comparaison de façon à obtenir le signal modifiant l'intensité du faisceau (ou de l'un des faisceaux) du tube cathodique aux endroits de ltécran correspondant aux sept segments, la sélection du chiffre désiré s'effee- tuant de façon connue par suppression d'un ou plusieurs desdits segments Avantageusement, une fraction de la tension (ou du courant) instantané du balayage vertical est ajoutée à la tension (ou au courant) instantané du balayage horizontal afin d'incliner les segments verticaux vers la droite. Egalenent selon l'invention, le dispositif pour la mise en oeuvre du procddé précité, dispositif comportant entre autres, pour un chiffre, une matrice de sélection de segments à neuf entrées, est notaient remarquable par la présence d'un premier groupe de quatre et d'un second groupe de six circuits compara- teurs de tensions munis chacun d'une connexion d'entrée de tensions fixes et d'une connexion d'entrée de tensionsvariables, les connexions d'entrée de tensions fixes des premier et second groupes étant respectivement reliées à une première et à une seconde chathe de résistances disposées entre les bornes d'une source de tension à courant continu, et les connexions d'entre de tensions variables réunies des premier et second groupes étant reliées à une borne de sortie active respectivement d'un générateur de tension en dents de scie à la fréquence du balayage horizontal, et d'un générateur de tension en dents de scie à la fréquence du balayage vertical, et en ce que les connexions de sortie les dix circuits comparateurs de tensions sont connectées à une matrice de diodes à sept sorties reliées, d'une part à une porte "OUt et d'autre part à la matrice de sélection de segments à neuf entrées. De préférence, un cireuit de matriçage à résistances est disposé entre la borne active du générateur de tension de balayage horizontal d'une part, et la borne active du générateur de tension de balayage vertical d'autre part. Au fur et à mesure de la croissance des tensions correspondant respectivement au balayage horizontal et au balayage vertical la comparaison analogique avec les tensions fixes fait apparaltre en sortie des circuits comparateurs des niveaux de tension "hauts" et tJbastt dont le matriçage fournit une tension en créneaux utilisée pour modifier l'intensité d'au moins un faisceau électronique aux endroits de ltecran délimités par la matrice de coordonnées. L'absence de toute référence à une grandeur temporelle fait que ''emplaeement des segments sur ltécran est totalement indépendant des fréquences de balayages et de leur état, synchronisé ou non. De plus, l'emplacement ou le format des chiffres, peuvent être aisément modifiés en changeant les valeurs de résistances des channes potentiométriques. Bien entendu, le champ d'application de l'invention ne se limite pas aux récepteurs de télévision, mais vise également les installations émettrices2 quelles soient publiques ou en circuit fermé. La description qui va suivre fera bien comprendre comment ltinvention peut entre réalisée. La figure 1 représente un écran de tube cathodique sur lequel sont portées les coordonnées d'un chiffre à sept segments en configuration droite, La figure 2 représente le meAme chiffre que la figure 1 en configuration inclinée. La figure 3 représente le schéma synoptique de la partie générateur de segments et le schéma de principe de la matrice de séléction du dispositif selon l'invention. La figure 4 représente le schéma de principe de la partie générateur de signaux du dispositif selon l'invention. Sur la figure i, ia position et les dimensions du chiffre composé des sept segments A, B, C, D, E, F et G sont définies en abscisses par les points xl, x2, x3, x4 et en ordonnées par les points yl, y2, y3, y4, y5, y6, correspondant chacun respea- tivement à des valeurs déterminées des tensions (ou courants) de balayage VX et VY croissant linéairement depuis zéro. Pour former le chiffre (8) correspondant à la totalité des segmentes, il importe donc de modifier l'intensité du spot aux endroits de l'écran satisfaisant à l'équation logique suivante X = A.y1.y2.x1.x4 + B.y3.y4.x1.x4 + C.y5.g .xl.iw + D.y1.y4.x1.x2 + E.yl.y4.x3.s + F.y3.y6.x1.x2 + G.y3.yt.x3.x4 L'affichage du chiffre désiré s'effectue alors par efface ment des segments superflus, en l'occurrence D, B, F et C pour le chiffre (7) représenté en traits hachurés sur la figure 1. Comme on peut le constater sur la figure 1, la représenta tion du chiffre (7) en configuration droite peut etre confondue avec celle d'un chiffre (1), alors que la configuration oblique de la figure 2 fait disparaitre cette ambiguité. Afin d'obtenir la configuration oblique de la figure 2, une fraction k de la tension VY de balayage vertical est ajoutée à la tension de balayage horizontal VX ; de cette façon, au fur et à mesure que crolt la tension VY, les points d'abscisses xl, x2, x3 et x4 se rapprochent de l'origine du balayage horizontal ce qui a pour effet d'incliner les segments D, E, F et G tout en maintenant horizontaux les segments A, B et C. Dans le cas où l'on désire afficher plus d'un chiffre, on peut voir que les points de coordonnées yl, y2, y3, y4, y5 et y6 sont communs à tous les chiffres situés sur une même ligne hori zontale alors qu'il faut autant de fois quatre points d'abscisses qu'il y a de chiffres. Sur la figure 3, les premières entrées de quatre circuits comparateurs la, lb, lc et ld sont reliées à une première chaîne de résistances 2, 3, 4, 5 et 6 disposées en série entre deux bornes positive 7 et négative 8 d'une source de tension Vb. De même, les premières entrées de six circuits comparateurs 9a, 9b, 9c, gd, 9e et 9f sont reliées à une seconde chatoie de résistances 10, 11, 12, 13, 14, 15 et 16 également disposées en série entre les bornes 7 et 8. Les seoondes entrées réunies des circuits comparateurs la à Id sont connectées par une première résistance de matriçage 17 à une borne 18 d'un générateur de tension en dents de scie à la fréquence du balayage horizontal. Les secondes entrées réunies des circuits comparateurs la à ld sont connectées d'une part à une borne 19 d'un générateur de tension en dents de scie à la fréquence du balayage vertical, et d'autre part, à la borne 18 par une seconde résistance de matri- çage 20. La borne commune (non représentée) des générateurs 18 et 19 est reliée à la borne 7. Les dix sorties des comparateurs la à ld et 9a à 9f sont reliées en 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 et 30 à une matrice de diode 31 munie d'un premier groupe de sorties de segments A, B, C, D, E, F et G reliés à une porte "OU" 32, et d'un second groupe de sept sorties 33 à 39 reliées à une matrice 40 de sélec- tion de segments. La sortie de la porte "OU" 32 est connectée à une borne 41 de tension de commande de l'intensité du faisceau cathodique. Le dispositif de la figure 3 fonctionne de la façon suivante -si par exemple, la tension instantanée de balayage horizontal de la borne 18 colience à croître au début d1une ligne, la sortie du comparateur la change d'état lorsque ladite tension instantanée devient égale à la chute de tension dans la résistance 2, définissant ainsi le point d'abscisses xl (fig. 1) ; la tension continuant de croître, les comparateurs lb, lc-et Id changent successivement d'état aux points x2, x2 et x4 jusqu'à ce que la tension de balayage retombe brusquement à zéro auprès avoir atteint la valeur Vb, et le processus se répète à la ligne suivante. I1 en est exactement de même pour le balayage vertical au cours duquel les comparateurs 9a à 9f changent d'état, définis- sant ainsi les six points d'ordonnées yl, y2, y3, y*, y5 et y6. Les états électriques successifs des connexions de sortie des dix comparateurs sont traités par la matrice 31 dont la structure logique équivaut à sept portes WETW à cinq entrées représentés en traits pointillés, quatre de ces dernières étant connec- tées de façon appropriée aux dix conducteurs d'entrée de la ut- trice. La cinquième entrée des sept portes "ET" de la natrice )1 est raccordée à la matrice 40 de sélection de segments ; lorsque line des bornes de sélection de chiffres (i) à (o) est portée au potentiel -Vb, l'affichage des segments superflus correspondants est inhibé, comme par exemple B, C, D et F pour le chiffre (7). L'inclinaison du chiffre est assurée par la présence des résistances 17 et 20 qui ajoutent un certain pourcentage de la tension de balayage vertical à la valeur de la tension de balayage horizon tal. En cas d'extension du dispositif de la figure 3 à l'affichage de plusieurs chiffres alignés sur une ligne horizontale, les co- parateurs 9a à 9f, qui définissent les points d'ordonnées, sont communs à l'ensemble des chiffres ; par contre, il faut mettre en oeuvre autant de portes "OU", de matrices et de groupes de comparateurs la à ld qu'il y a de chiffres sur la ligne. Sur la figure 4, dont les références sont communes à celles de la figure 3, les circuits comparateurs d'abscisses la à Id comportent chacun deux transistors 50a à 50d et 51a à 51d, de type NPN, dont les émetteurs réunis sont reliés par des résis tances 52a à 52d à un conducteur 53 connecté à la borne négative 8 de la source Yb. Les bases des transistors 50a à 50c sont res- pectivement reliées aux points communs des résistances 2, 3, 4, 5 et 6, alors que les bases réunies des transistors 51a à 51d sont connectées par la résistance 17 à la borne 18 de balayage horizontal.Les collecteurs des transistors 50a, 51b, 50c et 51d sont reliés à un conducteur 54 connecte à la borne positive 7 de la source de tension Yb. Les collecteurs des transistors 51a, 50b, 51c et 50d sont respectivement réunis aux entrées 21, 22, 23 et 24 de la matrice de diodes )1. Les circuits comparateurs d'ordonnées 9! à 9 comportent cha oun deux transistors 55a à 55f et 56 à 56f, de type NFJ, dont les émetteurs réunis sont reliés par des résistances 57a à 57f au conducteur négatif 53. Les bases des transistors 55a à 55f sont respectivement reliées aux points communs des résistances 10, 11, 12, 13, 14, 15 et 16, alors que les bases réunies des transistors 56a à 56f sont connectées à la borne 19 de balayage vertical. Les collecteurs des transistors 55a, 56b, 55c > 56d, 55e et 56f sont reliés au conducteur positif 54, tandis que les collecteurs des transistors 56a, 55b, 56c, 55d, 56e et 55f sont réunis respectivement aux entrées 25, 26, 27, 28, 29 et 30 de la ma- trice 31 dont les conducteurs de segments A, B, C, Ds E, F et G sont reliés au conducteur positif 54 par sept résistances 58, 59, 60, 6i > 62, 63 et 64. La porte 'EoU" 32 comporte un transistor 65, de type NPN, dont la base est reliée aux cathodes de sept diodes 66, 67, 68, 69, 70, 71 et 72 dont les anodes sont réunies aux condueteurs de segments A à G de la matrice 31. Ltémetteur du transistor 65 est relié à la cathode d'une diode zéner 73 dont l'anode est réunie au conducteur négatif 53, tandis que le collecteur est connecté tout à la fois directement à la borne de sortie 41 et par une résistance 74 au conducteur positif 54. Le montage de la figure 4 fonctionne de la façon suivante -lorsque les tensions instantanées VX et VY sont inférieures aux tensions xl et yl (fig. I) les transistors 50a à 50d et 55a à 55d sont saturés, tous les autres étant bloqués ; au moment où les tensions X et Y atteignent les valeurs xl et yl, les transistors 51a et 56a se saturent, ce qui entra1ne le blocage des transistors 50a et 55a > et le processus se répète pour les autres circuits comparateurs au fur et à mesure que croissent les tensions X et Y. Les résistances 58 à 64 de chacun des conducteurs de segments A à G de la matrice 31, et les quatre diodes qui leur sont associées, constituent des portes "ET" qui, lorsque les quatre diodes sont passantes, rendent à travers alune des diodes 66 à 72 de la porte "OU" 52, la base du transistor 65 suffisamment positive pour dépasser le seuil de la diode zéner 73 afin de porter ledit transistor à saturation. Les variations de tension de la borne 41 qui découlent des états successifs du transistor 65 sont alors utilisées pour commander de façon appropriée ltintensité du faisceau cathodique du tube image. Les dimensions du chiffre affiché dépendent directement des valeurs de résistances 2 à 6 et 10 à 16 ; en outre, en rendant ajustables les résistances 2 et 6 et en les couplant mécaniquement on obtient de la sorte une commande de déplacement horizontal du chiffre. Il en est de même pour le déplacement vertical en couplant les résistances 10 et 16. Dans ia plupart des-récepteurs de télévision, on ne dispose pas directement d'une tension VX en dents de scie ; il est toutefois aisé d'obtenir une telle tension soit à partir de quelques spires couplées au transformateur de balayage horizontal, soit encore par la mise en oeuvre d'un générateur auxiliaire synchronisé par le balayage horizontal. En tout état de cause, la très faible puissance exigée d'un tel générateur permet de le réaliser de façon compacte et économique. -REVENDICATIONS 1.- Procédé de surimpression sur une image de télévision, de chiffres formés de sept segments -trois segments horizontaux et quatres segments verticaux- par modification de la luminosité ou de la couleur des portions de l'écran du tube cathodique correspondant aux emplacements desdits segments, caractérisé en ce que le format de chaque chiffre et son emplacement sur l'écran sont définis, en abscisses par quatre valeurs fixes des tensions (ou des courants) du balayage horizontal, et en ordonnées par six valeurs fixes des tensions (ou des courants) du balayage vertical, et en ce que, après avoir effectué une comparaison analogique des valeurs des tensions (ou des courants) précités avec les valeurs instantanées des tensions (ou des courants) des balayages, respectivement horizontal et vertical, on effectue le produit logique du résultat de la comparaison de façon à obtenir le signal modifiant l'intensité du faisceau (ou de l1un des faisceaux) du tube cathodique aux endroits de l'écran correspondant aux sept seg ments, la sélection du chiffre désiré s'effectuant ae façon connue par suppression d'un ou de plusieurs desdits segments. Procédé de surimpression selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une faction de la tension (ou du courant) instan tanné de balayage vertical est ajoutée a ira tension (ou au courant) instantané de balayage horizontal 3.- Dispositif pour ia mise en oeuvre du procédé selon len- sembie des revendications 1 et 2 dispositif comportant entre autres, pour un chiffre, une matrice de sélection de segments à neuf entrées, caractérisé par la présence dTun premier groupe de quatre et dlun second groupe de six circuits comparateurs de tensions munis chacun dtune connexion d'entrée de tensions fixes et d une connexion d'entrée de tensions variables es connexions d'entrée de tensions ixes des premier et second groupes étant respectivement reliées à une première et à une seconde channe de résistances disposées entre les bornes d1 une source de tension à courant continu, et les connexion d entrée de tensions variables réunies des premier et second groupes étant reliées à une borne de sortie active, respectivement d1un générateur de tension en dents de scie à la fréquence du balayage horizontal- et d'un géné- rater de tension en dents de scie a la fréquence du balayage vertical, et en ce que les connexions r sortie des dix circuits comparateurs de tensions sont connectées à une matrice de diodes à sept sorties reliées, d'une part à une porte '!OU" et d'autre part à la matrice de sélection de segments à neuf entrées. 4.- Dispositif de surimpression selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un circuit de matriçage à résistances est disposé entre la borne active du générateur de tension du balayage horizontal d'une part, et la borne active du générateur de tension du balayage vertical d'autre part. 5.- Dispositif de surimpression selon l'ensemble des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les deux résistances d'ex trémité de chacun des deux ponts de résistances sont variables et couplées mécaniquement.