Brevet FR2251145A1 — publié le 19750606

La présente invention concerne un système de reproduction d'image servant à éliminer le scintillement d'un récepteur de télévision en couleurs comportant un dispositif de visualisation du type panneau utilisant des décharges dans un plasma, l'électroluminescence, les cristaux liquides, etc. Dans le système de télévision en couleurs normalisé classique, la fréquence de répétition de trame est de 50 ou 60 et il est bien connu que lorsque la brillance des images reproduites est élevée, il se produit un scintillement notable à la même fréquence, Un récepteur de télévision de -la technique antérieure utilisant un tube image ne présente aucun problème de scintillement étant donné que le tube image et ses circuits associés ont un faible rendement. Un progrès récent des techniques concernant le tube image et ses circuits associés a entraîné une augmentation de la brillance du tube image. Un premier système dans lequel s'est posé un tel problème de scintillement est le système CCIR (dans la zone européenne) avec une fréquence de répétition de trame de 50 trames/ seconde.On rencontre aussi fréquemment ce problème dans le système récent NTSC avec une fréquence de répétition de trame de 60 trames/seconde aux Etats-Unis d'Amérique, au Japon, etc. Jusqu a présent, le récepteur de téle- vision en couleurs comportant un dispositif de visualisation du type panneau a présenté un faible rendement et, de ce fait,la brillance de l'image était insuffisante. Toutefois, il présentera le même problème du scintillement dans le futur , c'est-àdire au moment où le dispositif de visualisation du type panneau et ses circuits associés auront été perfectionnés et la brillance de l'image augmentée. Le scintillement tend à se produire dans le système CCIR plus que dans le système NTSC de sorte que ce premier système doit s'accommoder d'une image plus sombre. Du fait de l'amélioration de la brillance de l'image, le système NTSC sera sûrement confronté un jour avec le problème du scintillement. C'est pourquoi la présente invention a pour objet un récepteur de télévision en couleurs utilisant un dispositif de visualisation du type panneau dans lequel aucun scintillement n'a lieu même avec une brillance élevée de 1' image. On parvient aux fins de la présente invention en faisant en sorte qu'un ou deux signaux de chrominance soient produits avec un retard plus court qu'une période de trame d'où il résulte que la fréquence de scintillement augmente apparemment. En d'autres termes, les trois couleurs primaires ne sont pas reproduites en meme temps dans la présente invention. Dans ce cas, ces trois couleurs primaires respectives peuvent être reproduites à des moments différents. Dans une variante, deux des couleurs primaires peuvent être reproduites simultanément et la couleur restante peut ensuite étire reproduite. De façon plus spécifique, deux signaux de chrominance sont reproduits simultanément et la reproduction du signal restant ainsi que le balayage sont effectués après un intervalle de temps plus court que l'intervalle du temps de trame.Une telle reproduction permet à l'image d'être formée à la même- position que celle où elle est formée lorsque les trois signaux de chrominance sont reproduits simultanément. On peut expliquer cette réduction du scintillement par le fait que le scintillement dépend non pas de la couleur mais de la brillance et, en outre, de la fréquence de l'onde fondamentale et du degré de modulation de la variation de brillance lorsque la fréquence du scintillement est supérieure à 10 Hz (comme exposé par exemple dans le journaidela Société Optique d'Amérique volume 48, 1958, pages 777-784). On va maintenant décrire la présente invention en se référant au dessin annexé sur lequel la figure 1 montre un point critique pour permettre l'observation du scintillement quand le degré de modulation du scintillement et la fréquence de ce dernier sont modifiés alors que la brillance est fixe la figure 2a représente une forme d'onde illustrant la modification de la brillance d'un élément d'image quand les trois couleurs primaires sont reproduites simultanément la figure 2b représente une forme d'onde illustrant la variation de la brillance d'un élément d'image lorsque les signaux de couleur rouge et de couleur bleue sont reproduits simultanément et le signal de couleur verte est reproduit à un moment différent la figure 3 est un schéma synoptique d'un récepteur de télévision en couleurs utilisant un dispositif de visualisation du type panneau avec une reproduction simultanée des trois couleurs primaires la figure 4 est une représentation schématique du dispositif de visualisation du type panneau du récepteur de télévisionen couleurs représenté sur la figure 3 la figure 5 est un schéma synoptique d'un mode de réalisation de la présente invention la figure 6 est unerepresentation schématique du dispositif d'affichage du type panneau du système représenté sur la figure 5 ; et la figure 7 est une représentation schématique d'un panneau à plasma à balayage automatique. La figure l montre la relation entre la fréquence de l'onde fondamentale et le degré de modulation ou pourcentage de modulation en fonction du scintillement observé avec une brillance fixe, c'est-à-dire constante, la fréquence de ltonde fondamentale étant portée sur l'axe des abscisses tandis que le degré de modulation est porté sur l'axe des ordonnées. Sur la figure 1, on observe le scintil lement dans la région située en dessous de la courbe. Ceci revient à dire que le scintillement est d'autant plus prononcé que le degré de modulation de l'onde fondamentale est plus importante. En d'autres termes, un faible degré de modulation se traduit par un scintillement négligeable.Le scintillement de couleurs, c'est-à-dire le phénomène par lequel le rouge et le bleu, par exemple, sont alternativement plus brillants, est plus difficile à observer que le scintillement de brillance et on sait que le scintillement de couleurs ne se produit que lorsque la fréquence de répétition est inférieure à plusieurs dizaines de Hertz.Ici, le degré de modulation est défini comme étant le rapport entre l'amplitude de l'onde fondamentale et la composante donnée ci-dessous Degré de modulation : pitude de l'onde fondamentale Degré de modulation : Composante de courant continu la figure 2a. montre la brillance de trois couleurs primaires correspondant & n élément d'image lorsque l'image est reproduite au moyen d'un système de reproduction d'image classique dans lequel les trois couleurs primaires sont reproduites simultanément. Sur la figure, E désigne l'amplitude de la somme des trois couleurs pri maires, t désigne la période de temps pendant laquelle l'image est visualisée et Tf une période de trame.Dans ce cas, le degré de modulation m de l'onde fondamentale est donnée par l'équation suivante Dans le cas où l'image est reproduite par un balayage de ligne, or est égale à environ une période horizontale. Par conséquent dans le-système de reproduction d'image classique m est presquz égal à 2, cest-à-dire m ~ 2 (200 %) . Comme on peut le voir sur la figure 1, à moins que la fréquence du scintillement soit élevée, il est impossible d'éliminer ce scintillement. La figure 2b montre un exemple de la brillance de trois couleurs primaires correspondant un élément d'image sur l'écran lorsque l'image est reproduite par le système de reproduction d'image selon la présente invention. Sur la figure 2b, a est la somme de la brillance des éléments d'image rouge et bleu, El son amplitude, b la brillance d'un élément d'image bleu, E son amplitude, t le retard, Tf la période de trame et 't le temps pendant lequel les éléments 'image sont visualisés0 Ici, la brillance de El et 2 est représentée en tenant compte de la sensibilité visuelle de l'oeil. La brillance des couleurs respectives est celle qui existe lorsque le rapport de brillance-du rouge, du vert et du bleu est 0,30 : 0,59 : 0,11 pour l'image claire où le scintillement a lieu le plus facilement c'est-àdire pour le blanc. Dans le cas d'une visualisation telle que celle représentée sur la figure 2b, le degré de modulation m de la brillance pour l'onde fondamentale est donné par l'équation suivante On va supposer que E1 - 0,41 et E2 " O,59. L'équation (2) est valable pour une visualisation par balayage de ligne et, si l'on remplace Ei et E2 par les valeurs ci-dessus dans l'équation 3, on obtient l'équation (4) suivante dans l'équation (4), Si t est égal à 1/2 de la période de trame Tf (Tf w 2 7f/) m x 0,36 (36 %).En d'autres termes, si le degré de modulation m est choisi de manière que sa va leur soit égale à 1/2 de la période de trame, le degré de modulation m se trouve réduit à un minimum. On peut donc éliminer le scintillement comme on peut le voir sur la figure 1. En ce qui concerne le scintillement de couleur, la fréquence de répétition des trois couleurs pri maires est égale à la fréquence de répétition de trame puisque ce procédé consiste simplement à décaler les phases des trois couleurs primaires respectives. La fréquence de répétition de trame est égale à 50 ou à 60 Hz et l'apparition du scintillement exige une fréquence de répétition inférieure à 10 et plusieurs dizaines de Hertz. C'est pourquoi aucun scintillement de cou leur n'a lieu dans le présent procédé, Si le rouge et le bleu sont choisis pour les couleurs reproduites simultanément, le temps de re production de ces couleurs est différent de celui du signal vert, la brillance totale du rouge et du bleu est égale à celle du vert. Par conséquent, le scintillement est réduit à un minimum. On va décrire la présente invention en utilisant un mode de réalisation de celle-ci. La figure 3 est un schéma synoptique d'un récepteur de télévision en couleurs et d'un dispositif de visualisation du type panneau. Le signal de télévision en couleurs appliqué à la borne d'entrée de signal vidéo est décomposé en trois signaux de couleurs primaires comme dans le récepteur de télévision en couleurs classique au moyen d'un circuit amplificateur vidéo 2, d'un circuit à retard 3, d'un circuit formant matrice 4, d'un circuit amplificateur passe-bande 5, d'un circuit de démodulation de couleur 6 et d'un circuit de synchronisation de couleur 7.La référence 8 désigne un circuit de maintien d'échantillon servant à l'échantillonnage et au maintien d'une composante de la couleur primaire rouge selon le nombre d'éléments disposés dans la direction horizontale du dispositif de visualisation 14 du type panneau, la référence 9 désigne un circuit de maintien d'échantillon pour une composante du signal de couleur primaire verte et la référence 10 un circuit de maintien d'échantillon pour une composante de signal de couleur primaire bleue, les références 11, 12 et 13 désignent des circuits de commande pour la commande des éléments de visuali- sation rouge, vert et bleu respectifs du dispositif de visualisation du type panneau en fonction des composantes de signaux de couleurs primaires rouge, verte et bleue qui sont retenues dans les circuits de maintien d'échantillon 8, 9 et 10, la référence 15 désigne un circuit de séparation synchrone , la référence 17 un circuit générateur d'impulsions d'-échantillonnage produisant des impulsions d'échantillonnage à partir du signal de synchronisation horizontal et la référence 18 désigne un circuit générateur d'impulsions de balayage vertical servant à engendrer des impulsions pour le balayage vertical du dispositif de visualisation 14 du type panneau. Lorsque l'image est visualisée par une exploration ou balayage ligne, les circuits respectifs de maintien d'échantillon 8, 9 et 10 comportent respectivement une paire de circuits de maintien. Le signal vidéo est échantillonné séquentiellement et maintenu dans le premier circuit de maintien. Ensuite, quand l'échantillonnage du signal vidéo d'une ligne d'exploration ou balayage horizontal est terminé, le signal vidéo échantillonne est transféré au second circuit de maintien et maintenu dans ce dernier. Dans un second circuit de maintien, le signal vidéo de la période de balayage horizontal du signal maintenu est appliqué au circuit de commande 11, 12 et 13 de façon à visualiser séquentiellement l'image par un balayage de ligne. Par ailleurs, le signal vidéo, pendant la période suivante de balayage horizontal est échantillonné et maintenu pendant cette période. Cette opération est répétée de façon à visualiser une image au moyen du balayage de ligne. La figure 4 est une représentation schématique illustrant le fonctionnement d'un dispositif de visualisation du type panneau. Sur la figure G1 à C10 désignent les bornes de cathode pour un balayage vertical, R1 à R3 désignent les bornes d'anode par où arrive le courant de commande correspondant au signal de couleur primaire rouge, Gl à G5 désignent les bornes d' anode par où arrive le courant de commande correspondant au signal de couleur primaire verte et B1 à B4 désignent les bornes d'anode par où arrive le courant de commande correspondant au signal de couleur primaire bleue.La présente figure illustre un exemple de dispositif de visualisation 14 du type panneau commandé par le circuit représenté sur la figure 3 et les éléments de visualisation sont représentés par des points noirs et des cercles. Le point noir signifie une absence de visualisation à l'instant présent, tandis que le cercle signifie une visualisation à l'instant présent. En d'autres termes, en ce qui concerne les éléments de visualisation correspondant à une période de ligne de balayage horizontal, les-éléments de visualisation respectifs correspondant aux couleurs rouge, bleue et verte sont commandés simultanément. La figure 5 représente un schéma synoptique d'un mode de réalisation de la présente invention Sur la figure, les références analogues désignent les parties analogues représentées sur la figure 3. Les circuits nouveaux ajoutés aux circuits de la figure 3 sont représentés par des rectangles tracés au moyen d'un double trait . La référence 19 désigne un circuit à retard engendrant un retard égal à une demi-période de trame et la référence 20 désigne un second circuit de générateur d'imgulsions de balayage vertical destiné à engendrer des impulsions de balayage vertical présentant un retard correspondant à celui du circuit à retard 19.Grâce à une telle construction, les signaux rouge et bleu maintenus dans les circuits 8 et -10 de maintien d'échantillon sont visualisés simultanément sur le dispositif de visualisation 14 du type panneau à chaque période de balayage horizontal. Le signal vert maintenu dans le circuit 9 de maintien d'échantillon est retardé d'une demi-période de balayage vertical et visualisé sur le dispositif de visualisation 14 après les signaux rouge et bleu visualisés antérieurement, cela en utilisant l'impulsion de balayage vertical engendrée dans le circuit 20 de générateur d'impulsions de balayage vertical avec le meme retard que celui du signal vert La figure 6 représente schématiquement une partie du dispositif de visualisation 14 dans lequel a lieu une telle opération de visualisation.Dans le dispositif de visualisation du type panneau de ce mode de réalisation, le dispositif de visualisation est divisé en deux sections dont l'une est constituée par la partie supérieure au-dessus du centre du dispositif , tandis que l'autre est formée par la pértie inférieure en dessous de ce centre. Sur la figure 6, Cl, C2, C) ... C7 (d'une façon générale la lettre C) C2 ... C7 (d'une façon générale la lettre C') sont respectivement des bornes de cathode destinées au balayage vertical de la demi-partie supérieure et de la demi-partie inférieure ,- R1, R2 ....R5 (d'une façon générale la lettre R) et R11 s R2, .. R' sont les bornes d'anode pour la commande des .5. signaux rouges des demi-parties supérieure et inférieure, G'1, G'2.... G5.. (d'une façon générale la lettre G) et G1,, G21 ,1 sont les bornes d'anode pour la commande du signal de couleur primaire verte des demi-parties supérieure et infé rieure, respectivement, 31' B2 - 34 .. (d'une façon générale la lettre B) et BI , '- 35 .. (d'une façon générale la lettre B') désignent les bornes d'anode pour la commande des signaux de couleur primaire bleu de la demi-partie supérieure et de la demi-partie inférieure, respectivement.Les éléments de visualisation sont représentés par des points noirs et des cercles, ces premiers indiquant l'absence de visualisation d'image au moment présent et ces derniers indiquant une visualisation d'image au moment présent. Sur la figure 6, les signaux de couleurs primaires rouge et bleue sont reproduits par la demi-partie inférieure du dispositif de visualisation tandis que le signal de couleur primaire verte retardée est représenté par la demi-partie supérieure de ce dispositif. A ce moment, le signal de couleur primaire rouge est appliqué à 1' anode R', le signal de couleur primaire bleue est appliqué à la borne B' et le signal de couleur primaire verte est appliqué à la borne G.L'impulsion de balayage en provenance du générateur 18 d'impulsions de balayage vertical représenté sur la figure 5 est appliquée à la cathode C3 et l'impulsion de balayage en provenance du second générateur 20 d'impulsions de balayage vertical est appliquée à la cathode C3 . Les trois signaux de couleur primaire font l'objet d'un balayage séquentiel vers le bas et au moment où le signal de couleur primaire rouge et le signal de couleur primaire bleue atteignent ltextrémité inférieure du dispositif de visualisation , l'élément de commutation monté séparément agit de façon à permettre au signal d'être appliqué aux anodes R et B.A ce-moment, le signal de couleur primaire verte atteint le centre du dispositif de visualisation de sorte que l'élément de commutation agit de façon à permettre au signal dtêtre appliqué à l'anode G'. Grace à la répétition de l'opération de commutation relative au courant d'anode et au balayage vertical, le signal de couleur primaire verte est retardé dlune demi-période verticale de façon à permettre ainsi la reproduction des trois signaux de couleur primaire. Aucun bloc de circuit de lElément de commutation pour la commutation de courant d'anode n'a été représenté sur les figures 5 et 6.Toutefois, ces circuits peuvent entre assemblés dans le dispositif de visualisation du type panneau sous la forme d'un circuit associé au dispositif de visualisation et l'opération de commutation de ce circuit est effectué par une impulsion de balayage vertical. La figure 7 montre un second mode de réalisation de la présente invention, mode de réalisation qui est un dispositif de visualisation du panneau à plasma à balayage automatique. Sur la figure les références analogues désignent les parties analogues à celles représentées sur la figure 4. Une électrode de source 5 est constamment soumise à une décharge pour fournir des molécules de gaz métastables en vue d'une décharge de balayage. RSi et RS2 sont des cathodes de remise à zéro, RS1 étant une cathode pour commencer le balayage vertical des signaux de couleurs primaires rouge et bleue seulement, RS2 étant une cathode pour commencer le balayage vertical du signal de couleur primaire verte seulement. Ces cathodes sont commandées par les circuits 18 et 20 générateurs d'impulsions de balayage vertical.Le balayage vertical du dispositif de visualisation est effectué par application à la cathode de 7 impulsions d'horloge de phase. En d'autres termes, les premières impulsions de phase sont simultanément appliquées aux cathodes désignées par C1, C8 07n + 1 (n = 0, 1, 2...) ; les secondes impulsions de phase du balayage vertical sont appliquées aux cathodes O n +2; les troisièmes impulsions de phase de balayage vertical sont appliquées aux cathodes C, C10. ..C7n+ +. De la meme manière, on applique simultanément aux cathodes C7n + 4,. C7n + 5, C7n + 6 et C7n + 7 les impulsions de phase correspondantes du balayage vertical. Les impulsions de balayage vertical devant être appliquées aux cathodes C7n+14C7n + 7 sont déphasées séquentiellement et il en résulte que la décharge a lieu dans l'ordre de cathodes Cl, C2, C . Dans le dispositif de visualisation du type panneau à plasma à balayage automatique, les molécules de gaz à l'état métastable diffusent successivement de façon à continuer l'opération de décharge. Par conséquent, aucune décharge n'a lieu à moins de l'absence des molécules de gaz à l'état métastable autour des cathodes. En se référant à la figure 7, on voit que les signaux des couleurs primaires rouge et bleue sont appliqués aux anodes R et B , le signal de couleur primaire verte présentant un retard d'une demi-période de trame provoquée par une ligne à retard 19 est appliqué àG et l'impulsion de balayage vertical est appliquée aux cathodes C4-, C11, C18 C7n + 4. A ce moment, Si les molécules de gaz métastables existent autour de la cathode 07n + 3 relative aux signaux de couleurs primaires rouge et bleue et autour de la cathode C relative au signal de couleur primaire verte, les signaux respectifs sont reproduits aux positions marquées d'un cercle (ici les cathodes G4 et C7n + 4 sont décalées d'une demi-période de trame).Comme il apparat dans la description qui précède, on peut mettre en oeuvre la présente invention en utilisant le panneau à plasma à balayage automatique. On peut obtenir facilement les molécules de gaz métastables avec un retard d'une demi-période de trame en retardant l'impulsion destinée à la cathode de remise à zéro RS2 d'une demi-période en phase par rapport à l'impulsion pour la cathode de remise à zéro Dans le mode de- réalisation décrit précédemment, la reproduction est effectuée avec un retard du signal de couleur primaire verte seulement.Toutefois, on peut obtenir le même effet avec un retard du signal de couleur primaire rouge ou bleu ou des signaux de couleurs primaires rouge et bleue ou des signaux de couleurs primaires rouge et verte ou des signaux de couleurs primaires bleue et verte, ou encore dans le cas où deux des trois signaux de couleurs primaires sont retardés d'un temps différent, respectivement. En d'autres termes, le scintillement peut être éliminé car le degré de modulation de la composante fondamentale de la brillance se trouve réduit à un minimum si un ou deux des trois signaux de couleurs primaires sont d'abord reproduits et si les deux ou un des deux signaux de couleurs primaires restants sont reproduits après un intervalle de temps plus court que la période de trame. On comprendra, d'après la description qui préce'de,que la présente invention permet de réaliser un récepteur de télévision en couleurs comportant un dispositif de visualisation du type panneau et supprimant le scintillement même avec un écran clair ou sans augmentation de la fréquence de trame quand on utilise le récepteur de télévision ordinaire classique. I1 est bien entendu que la description qui précède nta été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y être apportées sans sortir pour autant du cadre général de la présente invention tel qu'il est défini dans les revendications ci-annexées. REVENDICATIONS 1. Système de reproduction de signaux d'image en couleurs dans un récepteur de télévision en couleurs utilisant un dispositif de visualisation du type panneau de visualisation avec trois éléments de visualisation de couleurs primaires, caractérisé par le fait qu'il comprend un dispositif à retard 19 pour retarder au moins un des trois signaux de couleurs primaires d'une durée plus courte qu'une période de trame et un dispositif de balayage ou d'exploration (20,14) pour balayer ou explorer les éléments de visualisation avec un retard correspondant à celui desdits signaux-de couleurs primaires qui a été retardé. 2. Système de reproduction de signaux d'image en couleurs dans un récepteur de télévision en couleurs utilisant un dispositif de visualisation du type panneau de visualisation avec trois élémentsde visualisation de couleurs primaires, caractérisé par le fait qu'il comprend un moyen de visualisation (8,10,11,13,14) destiné à effectuer une visualisation sur le dispositif de visualisation de type panneau en retardant au moins un des trois signaux de couleurs primaires et en reproduisant instantanément les signaux de couleurs restants ; un moyen 19 pour retarder ledit signal de couleur retardé pendant une durée plus courte que la période de trame ; un moyen 20 pour engendrer le signal de balayage avec un retard correspondant à celui dudit signal de couleur retardé ; et un moyen (14,20) pour visualiser ledit signal de couleur retardé sur ledit dispositif de visualisation du type panneau au moyen dudit signal de balayage retardé.