Brevet FR2420259A1 — publié le 19791012

La présente invention concerne un circuit de correction de la distorsion de coussin Nord-Sud de l'image obtenue sur l'écran d'un tube cathodique à déviation magnétique, équipant un récepteur video- fréquence. Différents circuits électroniques tels que des circuits de balayage horizontal (balayage ligne) et vertical (trame) permettent d'obtenir, par déplacement d'un faisceau d'électrons sur l'écran d'un tube cathodique, une image qui se trouve donc être composée de lignes horizontales, parallèles, approximativement jointives pour l'oeil humain et en théorie droites. Cette image de présente donc, en théorie, sous la forme d'une surface rectangulaire parfaite. En pratique, les tubes cathodiques équipant les récepteurs vidéo-fréquences classiques ne permettent d'obtenir que des images présentant des défauts géométriques qui, généralement, sont fonctions : de l'angle maximum de déviation du faisceau d'électrons balayant l'écran, des dimensions du tube cathodique et de la structure du champ de déflexion. La présente invention concerne un cas particulier de défauts géométriques de l'image, appelé distorsion de coussin Nord-Sud. Les lignes horizontales de l'image sont alors incurvées vers le centre de cette image, où passe une ligne droite horizontale et médiane, qui représente l'axe de symétrie horizontal de l'image. Les points milieux de chaque ligne se trouvent à une distance plus courte des points milieux de la ligne médiane que celle des points extrémités par rapport à leurs homologues de la ligne médiane. En outre, plus les lignes horizontales sont éloignées de la ligne médiane, plus elles sont incurvées. La correction de ce défaut consiste donc à redresser ces lignes horizontales incurvées, en ajoutant au courant de balayage trame, provenant du circuit de balayage vertical du récepteur et qui, par l'intermédiaire d'une bobine de déviation verticale, engendre une image déformée, un courant dit de correction. Dans l'état actuel de la technique, le circuit permettant d'engendrer un tel courant de correction est généralement constitué de deux modules électroniques nommés modulateur et circuit de mise en forme. Le modulateur permet, à partir du signal provenant du circuit de balayage horizontal, de générer des impulsions brèves qui coin citent avec le milieu du retour de balayage ligne et qui sont modulées en amplitude en fonction du signal provenant du circuit de balayage vertical (signal de trame). Le circuit de mise en forme permet d'obtenir en fonction des impulsions synchronisées sur le retour de ligne, un signal périodique quasiment sinusoidal, dont la fréquence est de l'ordre de la fréquence de ligne et dont l'amplitude est modulée en fonction du signal de tram. L'amplitude de ce signal est donc nulle, ou quasiment raille pour la ligne médiane et au voisinage de celle-ci, et maximum pour le haut et le bas de l'image avec une inversion de signe due à la symétrie de l'image par rapport à cette ligne médiane. Ce signal est injecté dans la bobine de déviation verticale. Si le circuit de mise en forme classique était réglé à la résonance (fréquence ligne), la tension résultante aux bornes de la bobine de déviation serait en phase avec les impulsions provenant du modulateur, donc avec les signaux de retour ligne, et le courant qui la traverse, c'est-a-dire le signal de correction, serait déphasé de 900 par rapport à la tension à ses bornes. A la résonance, le gain en tension du circuit serait-maximum, ce qui serait très avantageux, mais le courant de correction, déphasé de 900, serait nul lorsque la tension aux bornes de la bobine de déviation verticale serait maximum c'est-à-dire au milieu de l'aller de balayage, à l'endroit meme où il doit etre maximum puisque l'on y a un maximum de distorsion. Le circuit de mise en forme classique n'est pas utilisé à la résonance. On admet un compromis entre la bonne phase et le gain en tension, c'est-à-dire que,pour un gain en tension non maximum, le courant de correction possède une valeur non nulle et non maximum, au milieu de l'aller de balayage. Ceci entralne généralement un léger défaut en trapèze et nécessite un signal d'entrée important afin de compenser le faible gain en tension. L'invention se propose de supprimer cet inconvénient, c'est-àdire d'une part, d'utiliser un circuit de mise en forme à la résonance, donc d'avoir un gain en tension maximum, tout en se servant des impulsions de retour ligne pour engendrer le signal de correction, et d'autre part d'avoir un courant de correction maximum lorsque la tension est maximum au milieu de l'aller de balayage. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif et illustrée par les figures annexées qui représentent - La figure 1, un schéma d'un circuit de correction simple et classique - la figure 2, un schéma d'un circuit de correction conforme à l'invention invention - la figure 3, une visualisation du signal modulé, injecté à l'entrée du circuit de mise en forme d'un circuit de correction ; - la figure 4a, une visualisation dilatée du signal de la figure 3 ;; - la figure 4b, une viSualisation de la tension de correction aux bornes de la bobine de déviation verticale, dans le cas d'un circuit de correction classique dont le circuit de mise en forme est à la résonance , - la figure 4c, une visualisation de la tension de correction aux bornes de la bobine de déviation verticale, dans le cas d'un circuit de correction conforme à l'invention - la figure 4d, une visualisation du courant -de correction injecté dans la bobine de déviation verticale, dans le cas d!un circuit de correction conforme à l'invention - les figures 5, 6, 7 et 8, divers schémas de variantes de circuit de mise en forme du circuit de correction conforme à l'invention. La figure 1 représente un circuit de correction simple et classique, comportant un modulateur Mu, suivi d'un circuit de mise en forme A1 lui-même connecté aux bornes d'un circuit de balayage vertical dont une partie, composée d'une bobine de déviation verticale Lv, d'une résistance Rv, et d'un condensateur Cv, est représentée figure 1 et est repérée par la lettre B. Le modulateur Md reçoit d'une part les impulsions de retour de balayage ligne par l'intermédiaire d'un transformateur de ligne Tt et d'autre part, le signal de balayage vertical (trame) a' l'entrée e. Ce modulateur permet donc de générer des impulsions brèves modulées en amplitude en fonction du signal de balayage vertical et qui coïncident avec le milieu du retour horizontal, au milieu du retour du balayage ligne. Le circuit de mise en forme A1, comporte un transformateur à inductance réglable, dont le primaire L1 est en parallèle avec un condensateur C1 et le secondaire L2 est relié au circuit de balayage vertical B. On injecte à l'entrée de ce circuit de mise en forme, ctest-à- dire entre les bornes du condensateur C17 le signal formé d'impulsions brèves modulées provenant du modulateur. Ce signal est représenté à la figure 3(i(t)) et à la figure 4a en vue dilatée. En supposant les bobines L1 et t réglées pour obtenir la résonance à la fréquence de ligne, les impulsions générent, par l'intermédiaire du circuit de résonance ainsi formé (le condensateur C17 et l'inductance L1 en parallèle avec l'inductance de la bobine de déviation verticale ramenée par le transformateur) une tension sinusoTdale aux bornes ae la bobine de déviation verticale Lv. En effet, Lv représente l'impédance de charge du circuit de mise en forme pour la fréquence du signal de correction, c'est-à-dire la fréquence ligne (environ 15000 Hz).Cette tension, représentée à la figure 4b (V(t)), présente un maximum d'amplitude à l'instant correspondant au milieu d'une impulsion. D'autre part,les iïrulsions iftì sont en phase avec le milieu de retour horizontal. La Tension V(t) est donc, elle aussi, en phase avec le milieu de retour horizontal. Un courant traverse donc la bobine de déviation verticale, et se superpose au courant de balayage vertical, sui est généré par la partie, non représentée sur la figure 1, du circuit de balayage vertical, et qui est connectée aux bornes du condensateur Cv. La résistance Rv représente l'impédance de charge de ce circuit de balayage vertical pour la fréquence de trame- qui est égale à 50 Hz pour le standart français. A la résonance, ce courant de correction se trouve donc déphasé de 900 par rapport à la tension V(t) aux bornes de la bobine Lv, et est donc déphasé de 900 par rapport au milieu du retour de balayage ligne. D'autre part, les milieux d'aller et de retour de balayage correspondent à des instants distants d'une demi période du signal sinusoïdal. A la résonance, le courant de correction est donc nul au milieu de l'aller de balayage ligne,instant auquel la tension et la distorsion sont maximum, et donc instant auquel il devrait être lui aussi maximum, si l'on veut qu'il corrige la distorsion de l'image. Pratiquement, pour avoir un courant de correction utile, il faut admettre un compromis entre la bonne phase et le gain en tension, en agissant sur les inductances L1 et L2, et en faisant ainsi varier l'accord. La figure 2 représente un circuit de correction conforme à l'invention. I1 comporte un modulateur Md identique à celui de la figure 1, suivi d'un circuit de mise en forme connecté aux bornes d'un circuit de balayage vertical dont on a représenté la même partie qu'à la figure 1. Le circuit de mise en forme, repéré par le sigle A2, comporte un premier circuit de résonance formé d'une inductance variable L3 en parallèle avec un condensateur C3 et un second circuit de résonance formé d'un condensateur C5 en parallèle avec le primaire L1 d'un transformateur dont le secondaire L2 est connecté au circuit de balayage vertical B. Ces deux circuits de résonance sont couplés par un condensateur C4 (couplage par capacité dit en tete). On injecte à l'entrée de ce circuit de mise en forme, ctest-à- dire entre les bornes du premier circuit de résonance (L3 en parallèle avec C3), un signal provenant du modulateur, formé d'impulsions brèves, identique à celui injecté à l'entrée du circuit de mise en forme de la figure 1 et représenté aux figures 3 et 4a. Les impulsions coïncident avec le milieu du retour de balayage d'une ligne. Ce premier circuit de résonance, reçoit les impulsions brèves, et devient équivalent à un générateur de tension sinusodale, Cette tension est en phase avec les impulsions, c'est-à-dire avec le milieu de retour de balayage de ligne. Elle est donc de forme identique à celle représentée à la figure 4b. Le second circuit de résonance, faiblement couplé d'une manière réactive grâce à C4 dont la valeur est faible devant celles de C3 et C57 fournit une tension sinusoidale aux bornes de la bobine de déviation verticale, déphasée de 900 par rapport à la précédente. Ce faible couplage permet en effet de considérer que les deux circuits de résonance, c'est-à-dlre L3 en parallèle avec C3 et C5 en parallèle avec L1 elîe-meme en parallèle avec l'inductance de la bobine de déviation verticale Lv ramenée par le transformateur, comme étant accordés sur la fréquence de ligne égale à la fréquence des impulsions, le réglage de l'accord s'effectuant en faisant varier les valeurs des inductances L3 et L1. Le second circuit de résonance impose donc une tension représentée à la figure 4c (Vc(t)) aux bornes de la bobine de déviation verticale. Un courant de correction traverse donc la bobine de déviation verticale et se superpose au courant de balayage vertical, qui est généré par la partie non représentée sur la figure 2, du circuit de balayage vertical et qui est connecté aux bornes du condensateur Cv. Le courant de correction traversant la bobine est déphasé de 900 par rapport à la tension Vc(t) à ses bornes. Ce courant est représenté à la figure 4d (ic(t)). Le courant ic(t) étant déphasé de 900 (quadrature avance) par rapport à la tension Vc(t) qui est elle-meme déphasé de 900 (quadrature retard) par rapport à la tension engendrée par le premier circuit de résonance, est donc en phase avec cette dernière qui est elle-meme en phase avec le milieu de retour ligne. Le courant ic(t) présente donc un maximum à 11 instant correspondant au milieu du retour ligne. D'autre part, les milieux d'aller et retour de balayage ligne correspondent à des instants distants d'une demi période du signal sinusoldal ic(t) . Le courant ic(t) présente aussi un maximum à l'instant correspondant au milieu de l'aller de balayage ligne. La phase est donc correcte pour une correction de coussin Nord Sud, puisque le maximum de correction se situe au milieu de l'aller de balayage ligne et ceci simultanément avec la résonance des circuits accordés, ce qui correspond à un maximum de gain en tension. Afin de pouvoir agir sur l'amplitude du signal de correction pour un niveau d'entrée sur e constant, on peut ajouter entre le premier circuit de résonance du circuit de mise en forme, et le modulateur des moyens pour ajuster le coefficient du surtension de l'ensemble du circuit de mise en forme Ces moyens peuvent etre, par exemple, ce représenté à la figure 2, un potentiomètre monté en résistance variable, en parallèle sur l'inductance L3. Sur la figure 4d, les temps tr et ta représentent respectivement les temps de retour et d'aller de balayage ligne. Les figures 5, 6, 7 et 8 représentent divers schémas de variantes de circuit de mise en forme du circuit de correction conformes à l'invention. Tous les schémas sont composés d'un premier circuit de résonance qui permet de transformer la sortie du modulateur équivalente à un générateur de courant, en un générateur de tension sinusoldale, et d'un second circuit de résonance qui, faiblement couplé d'une manière réactive, déphase la tension précédente de 900, de manière à obtenir un courant de correction en phase avec le milieu de retour de balayage ligne. Sur le circuit représenté à la figure 5, le premier circuit de résonance est composé d'un condensateur C15 en parallèle avec une inductance L35 et le second, d'un condensateur C25 en parallèle avec le primaire L15 d'un transformateur dont le secondaire L25 est connecté au circuit de balayage vertical. Le couplage de ces deux circuits de résonance est assuré par un condensateur C35 connecté d'une part à une borne sur une spire de l'inductance L35 et d'autre part, à une borne sur une spire de l'inductance LIS. Le circuit de la figure 6 possède, lui aussi, deux circuits de résonance (C16, t36 et L26, t16)en parallèle avec llinductance de la bobine de déviation verticale Lv ramenée par le transformateur L16/L26 couplés par une inductance L46 connecté d'une part à une borne sur une spire de l'inductance L36, et d'autre part à une borne sur une spire de l'inductance L16. Sur le circuit de la figure 7, la premier circuit de résonance est composé d'une capacité C17 et d'une inductance t37, et le second, d'une capacité C27 et d'une inductance L17 en parallèle avec l'inductance Lv ramenée par le transformateur L17/L27 - Le couplage de ces deux circuits est un couplage magnétique par inductance commune (L47) dit à la base. Sur le circuit de la figure 8, les deux circuits de résonance L18 C18 et L28, C28 ont entre eux une inductance mutuelle et un coefficient d'induction mutuelle M. On a donc à faire ici à un couplage par induction mutuelle. Tous ces circuits de mise en forme suivant l'invention permettent d'obtenir une phase correcte du signal de correction avec le maximum de gain en tension, et permettent ainsi d'obtenir sur l'écran d'un tube cathodique des lignes horizontales droites et parallèles, et donc une image à surface rectangulaire. Cette invention voit ses applications dans le circuit de balayage vertical d'un récepteur vidéo-fréquence, tel qu'un récepteur de télévision noir et blanc ou couleur, ou encore un terminal vidéo REVENDICATIONS 1. Circuit de correction de la distorsion de coussin Nord-Sud d'une image obtenue sur l'écran d'un tube cathodique, grace à des circuits de balayage vertical et horizontal, comportant un modulateur qui, à partir du circuit de balayage horizontal génère des impulsions brèves, modulées en amplitude en fonction du signal de balayage vertical, synchronisées avec le milieu du retour de balayage horizontal, et un circuit de mise en forme connecté en sortie du modulateur, qui génère dans une bobine de déviation verticale, en fonction des impulsions précédentes, un courant de correction sinusoïdal à fréquence égale à la fréquence de ligne et modulé en amplitude en fonction du signal de balayage vertical, caractérisé en ce que ce circuit de mise en forme est composé d'un circuit de résonance qui fournit à l'accord, une tension sinusoïdale en phase avec le milieu du retour de balayage ligne, et d'un second circuit de résonance, faiblement couplé d'une manière réactive, qui assure à l'accord, un déphasage de 900 à la tension précédente, et qui engendre ainsi dans la bobine de déviation verticale, en superposition au signal de balayage vertical, un courant de correction qui est en phase avec le milieu de retour ligne, qui a pour fréquence la fréquence de ligne, et qui, pour un gain en tension maximum de ce circuit de mise en forme, présente un maximum au milieu de l'aller de balayage ligne. 2. Circuit de correction suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'affin d'agir sur l'amplitude du signal de correction, tout en conservant un niveau constant sur l'entrée du modulateur,des moyens d'ajustage du coefficient de surtension de l'ensemble du circuit de mise en forme sont intercalés, entre le modulateur et le premier circuit de résonance du circuit de mise en forme, tels qu'un potentiomètre monté en résistance variable en parallèle avec le premier circuit de résonance. 3. Circuit de correction suivant la revendication 1 ou 2,caracté risé en ce que les deux circuits de résonance du circuit de mise en forme sont composés d'une inductance et d'une capacité en parallèle et sont faiblement couplés d'une manière réactive, a' l'aide d'une capacité (C4) connectée entre une borne commune de l'inductance (L3} et de la capacité (C3) du premier circuit de résonance et une borne commune de l'inductance (L1) qui est le primaire d'un transformateur dont le secondaire est relié au circuit de la bobine de déviation verticale, et de la capacité (C5) du second circuit de résonance ; les autres bornes de ces circuits étant directement reliées, on a alors un couplage par capacité dit en tete. 4. Circuit de correction suivant la revendication 1 ou 2,caractérisé en ce que les deux circuits de résonance du circuit de mise en forme sont composés d'une inductance et d'une capacité en parallèle et sont faiblement couplés d'une manière réactive, à l'aide d'une capacité (C35) connectée entre un point sur une spire de l'inductance (L35) du premier circuit de' résonance (L35/C15) et un point sur une spire de l'inductance (L15) qui est le primaire d'un transformateur dont le secondaire est relié au circuit de la bobine de déviation verticale et qui appartient au second circuit de résonance (L15/C25), et à l'aide d'une conriection entre deux bornes des deux circuits de résonance. 5 Circuit de correction suivant la revendication I ou 2,caractérisé en ce que les deux circuits de résonance du circuit de mise en forme sont composés d'une inductance et d'une capacité en parallèle et sont couplés d'une manière faiblement réactive, à l'aide d'une inductance (L46) connectée entre un point sur une spire de l'inductance (L36) du premier circuit de résonance (L36/C16) et un point sur une spire de l'inductance (L16) qui est le primaire d'un transformateur dont le secondaire est relié au circuit de la bobine de déviation verticale et qui appartient au second circuit de résonance (L16/C26), et à l'aide d'une connection entre deux bornes des deux circuits de résonance. 6. Circuit de correction suivant la revendication 1 ou 2,caracterisé en ce que les deux circuits de résonance du circuit de mise en forme sont composés : pour le premier, d'une capacité (C17) en parallèle avec deux inductances (L37 et L47) en série, et pour le second d'une capacité (C27) en parallèle avec deux inductances (L17 et L47) en série, dont une (L47) est commune avec le circuit de résonance précédent et l'autre (L17) est le primaire d'un transformateur dont 17 le secondaire est relié au circuit de la bobine de déviation verticale, et sont faiblement couplés d'une maniere réactive grace à l'inductance commune (L47) qui est connectée de manière à avoir un couplage magnétique par inductance commune dit à la base. 7. Circuit de correction suivant la reaZendication l ou 2,caractérisé en ce que les deux circuits de résonance du circuit de mise en forme sont composés, pour le premier d'une inductance (L18) et d'une capacité (C18), et pour le second d'une inductance (L28) et d'une capacité (C28), et sont couplés d'une manière faiblement réactive grâce à un couplage par induction mutuelle entre les deux inductances (L18) et (L28). 8. Récepteur vidéo-fréquence à tube cathodique, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un circuit de correction de coussin Nord Sud selon l'une des revendications 1 à 7.