Brevet FR2519220A1 — publié le 19830701

i la présente invention concerne des perfectionnements apportés aux caméras de télévision, et elle porte en particu- lier sur un circuit destiné à éviter automatiquement une rota- tion de la trame dans des tubes images, sous l'effet de régla- ges de la focalisation électrique. Dans le domaine des caméras de télévision, les tu- bes images du type vidicon, comme ceux utilisés en tant que tubes de prise de vue dans les caméras de télévision, présen- tent un problème appelé "rotation de l'image", qui leur est inhérent et qui est produit par le réglage des champs de fo- calisation du faisceau d'électrons Le problème résulte de la rotation du faisceau d'électrons à l'intérieur du tube, c'est- à-dire du fait que le faisceau se propage de la cathode vers la cible du tube selon une trajectoire en hélice, ce qui fait que des variations de la focalisation électrique du faisceau entraînent une rotation de la position de la trame balayée sur la cible Ceci provoque à son tour une rotation de l'image re- produite En outre, la sensibilité de la rotation, c'est-à- dire l'erreur de rotation d'image résultante qui est produite, est élevée par rapport à l'importance du réglage de focalisa- tion qui est effectué Ainsi, une erreur de rotation absolu- ment inacceptable peut résulter d'une variation imperceptible dans la focalisation électrique. Il s'ensuit que tout changement de la tension de commande de focalisation, qu'il soit intentionnel ou non, agrave considérablement le problème de l'établissement de l'alignement spatial de la caméra, en particulier dans une ca- méra en couleur Par conséquent, s'il est nécessaire de refo- caliser un tube dans une caméra en couleur, il est presque obligatoire d'effectuer un réalignement complet du tube con- sidéré de la caméra, pour corriger la rotation de l'image sur la cible L'interaction entre le réglage de focalisation et l'alignement, etc, devient ainsi assez complexe. Le procédé classique pour corriger la rotation de l'image due à la focalisation électrique consiste en une ro- tation mécanique directe des bobines de déflexion Ce procédé est évidemment malcommode et long, du fait que l'erreur est produite par des réglages effectués à partir d'un point situé à distance, tandis que la correction doit être effectuée lo- calement, dans la tête de la caméra Le procédé est en outre compliqué par l'absence habituelle de matériel de controle approprié au niveau de la tête de la caméras On utilise généralement dans les caméras en couleur un réglage d'obliquité portant sur un seul axe, pour corriger le défaut d'orthogonalité qui est généralement présent dans la plupart des systèmes de déflexion des tubes de caméra Ain- si, on utilise un réglage d'obliquité portant sur un seul axe pour corriger la condition qui consiste en ce que l'axe hori- zontal n'est pas perpendiculaire à l'axe vertical, ou inverse- ment On utilise la correction d'obliquité pour rendre un axe orthogonal à l'autre axe avant d'effectuer toute correction d'alignement, etc pendant le fonctionnement du tube. Il résulte de ceci que les systèmes de caméra les plus perfectionnés, comme ceux comportant une commande auto- matique d'alignement, de suppression des signaux parasites, etc, comportent des commandes électriques d'obliquité, régla- bles/individuellement, ce qui permet de faire tourner indé- pendamment les axes de balayage vertical et horizontal Ain- si, après avoir focalisé le tube, on peut effectuer des ré- glages individuels de commande d'obliquité, en direction ho- rizontale et en direction verticale, pour corriger la rotation de l'image qui est produite par la procédure de focalisation. Bien que ce dernier système de correction de rota- tion de l'image au moyen de réglages indépendants d'obliquité des axes constitue un perfectionnement important par rapport à la procédure mécanique de correction de la rotation, il né- cessite généralement d'effectuer deux réglages de compensation individuels chaque fois que la focalisation électrique est- changée. L'invention génère simultanément la correction élec- trique de rotation qui est nécessaire pour les deux axes, di- rectement à partir de la tension de commande de focalisation électrique qui produit l'erreur de rotation qui se manifeste lorsqu'on règle la focalisation Le degré de correction élec- trique de rotation est sélectionné de façon à annuler exacte- ment l'erreur de rotation de la trame qui est produite par la procédure de focalisation Le résultat final consiste en ce que le réglage électrique de rotation est accompli automati- quement sous l'effet de la tension de commande de focalisa- tion électrique de façon à faire disparaître toute rotation résultante de l'image sous l'effet du réglage de focalisation. Dans ce but, des générateurs de signaux en dents de scie à la fréquence verticale et à la fréquence horizontale, dont les polarités et les amplitudes de sortie peuvent Ctre commandées par une seule tension continue de commande d'en- trée, sont connectés à une source de tension de commande de Localisation électrique, par l'intermédiaire de potentiomètres appropriés ayant une entrée commune On choisit les sensibi- lités d'amplitude et de polarité des générateurs de façon que lorsqu'ils sont attaqués simultanément par la tension de com- mande d'entrée unique qui règle la focalisation électrique, leurs signaux de sortie respectifs soient tels que les systè- mes de centrage du balayage, en direction horizontale et en direction verticale, qui sont connectés aux générateurs, an- nulent l'erreur de rotation de l'image qui est produite par le réglage de Localisation électrique Ainsi, on peut effec- tuer la Localisation, électrique sans qu'elle soit accompagnée par une rotation de l'image. Un but de l'invention est-donc de corriger automati- quement une rotation de l'image produite par un changement de Localisation, sous l'effet de la tension de commande de foca- lisation électrique qui est à l'origine de l'erreur de rota- tion Un autre but de l'invention est de générer simultanément la correction électrique de rotation nécessaire pour les deux axes, directement à partir de la tension de commande de foca- lisation électrique. L'invention a également pour but de générer une cor- rection de rotation d'image qui annule exactement l'erreur de rotation produite par un changement dans la tension de comman- de de Localisation électrique, grâce à quoi un réglage de fo- calisation électrique peut être effectué sans entraîner la rotation d'image habituelle. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de modes de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels La figure 1 est un schéma synoptique représentant le dispositif de l'invention. La figure 2 représente une autre forme du schéma synoptique de la figure 1. Ia figure 3 est un schéma d'une partie du disposi- tif de l'invention qui est utilisée dans le schéma synoptique des figures 1, 2. La figure 4 représente une autre forme du schéma synoptique de la figure 1. La figure 1 est un schéma synoptique du dispositif de l'invention, dans lequel un système de commande principal 12, correspondant par exemple à l'unité de commande centrale d'un système de caméra de télévision, fournit entre autres une tension de commande de focalisation électrique, qu'on utilise de façon habituelle pour régler la focalisation élec- trique d'un ou de plusieurs tubes images (non représentés), dans la caméra La tension de commande de focalisation est appliquée par une ligne 14 à un circuit régulateur de tension de focalisation 16, qui se trouve dans chaque canal du tube image Le circuit régulateur est connecté par une ligne 18 à une électrode de focalisation du tube. Conformément au dispositif de l'invention, des po- tentiomètres 20 et 21 sont connectés par une entrée commune à la ligne de tension de commande de focalisation 14, et en- suite à des générateurs de dents de scie vertical et horizon- tal, portant respectivement les références 22 et 24 La sortie du générateur de dents de scie vertical 22 est connectée par une ligne 26 à un circuit de centrage horizontal (non repré- senté) qui est associé au tube, tandis que la sortie du géné- rateur de dents de scie horizontal 24 est connectée par une ligne 28 à un circuit de centrage vertical qui est associé au tube Un signal en dents de scie vertical est ainsi appli- qué au-circuit de centrage horizontal, tandis qu'un signal en dents de scie horizontal est appliqué au circuit de centrage vertical du tube Pour simplifier la description, les généra- teurs de dents de scie vertical et horizontal 22, 24, seront appelés ci-après "générateurs d'obliquité" 22, 24. Ainsi, à titre d'exemple, s'il y a une rotation de l'image dans un sens quelconque, par exemple une erreur de rotation de l'image en sens d'horloge, des dents de scie ver- ticale et horizontale sont respectivement appliquées aux cir- cuits de centrage horizontal et vertical, ce qui fait que pendant que le faisceau d'électrons balaie la cible, l'erreur de rotation est réduite proportionnellement aux composantes -le dents de scie qui sont appliquées Ainsi, en fait, on fait tourner l'image dans le sens opposé pour compenser ce qui au- rait été une erreur de rotation Comme mentionné précédemment, la rotation de l'image résulte de la rotation de la trame. Comme le montre la figure 1, les générateurs d'obli- quité horizontal et vertical, 22, 24, sont connectés ensemble au niveau de leurs entrées, et donc à la ligne de tension de commande de focalisation 14, par l'intermédiaire des potentio- mètres respectifs 20, 21, grâce à quoi les deux générateurs d'obliquité sont attaqués par une seule tension-de commande. Ceci procure une rotation de l'image au lieu d'une commande individuelle de l'obliquité des axes Il en résulte que tout changement de la tension de commande de focalisation est auto- matiquement appliqué aux générateurs d'obliquité vertical et horizontal 22, 24, pour produire une rotation opposée de l'image, afin de s'opposer à toute rotation de cette dernière sous l'effet du réglage de la commande de focalisation Les amplitudes des dents de scie verticale et horizontale qui sont appliquées aux circuits de centrage horizontal et vertical sont sélectionnées au moyen des potentiomètres 20, 21 pendant le mode de réglage, de façon que les générateurs produisent ensuite une rotation qui est exactement égale et opposée à la rotation produite par le réglage de focalisation Ceci empêche automatiquement toute rotation de l'image pendant le réglage de focalisation. Ainsi, simplement à titre d'exemple, on peut régler le système de la figure 1 pendant le mode de fonctionnement de la caméra correspondant au réglage, en faisant apparattre par exemple des lignes horizontaleset verticalessur le moni- teur vidéo habituel de la caméra (non représenté) On fait varier la tension de commande de focalisation, et dcnc la fo- calisation, sur la totalité de sa plage Simultanément, on règle individuellement les potentiomètres 20, 21, pour annu- ler la composante de rotation respective des lignes horizon- taleset verticales,qui a été produite par la variation de la tension de commande de focalisation Le système est mainte- nant étalonné et il corrige automatiquement toute rotation ultérieure de l'image résultant des réglages de focalisation. La figure 2 montre le dispositif de l'invention em- ployant des générateurs d'obliquité ou de dents de scie, ver- tical et horizontal, qui sont représentés ici par les généra- teurs d'obliquité 22, 24 de la figure 1 Les composants simi- laires sont numérotés de façon similaire sur les figures 1 et 2 Ainsi, le potentiomètre 20 est connecté à un point de som- mation 30 et ensuite, par l'intermédiaire de points de somma- tion respectifs 32, 34, aux générateurs d'obliquité vertical et horizontal respectifs, 22, 24 Avec une-telle configura- tion, le système de commande principal 12 applique une ten- sion directe de commande de rotation sur une ligne 36 qui est connectée aux générateurs 22, 24 par le point de sommation 30. De plus, le système de commande principal 12 four- nit les tensions classiques de commande d'obliquité horizon- tale et verticale, par des lignes respectives 38, 40 qui sont connectées aux générateurs vertical et horizontal 22, 24 par l'intermédiaire des points de sommation respectifs 32, 34. Ainsi, le mode de réalisation de la figure 2 permet l'utili- sation de commandes individuelles de correction d'obliquité, de type classique, tout en utilisant également le circuit d'obliquité de base pour réaliser une commande automatique de la rotation de l'image, par la combinaison des potentio- mètres 20, 21 et des points de sommation 30, 32, 34 avec les générateurs 22, 24 L'effet global est de produire une rota- tion égale et opposée de l'image, sous l'effet de tout ré- glage de la tension de commande de Localisation électrique sur la ligne 14, ainsi qu'une commande directe, séparée, de l'obliquité horizontale et verticale et de la rotation de l'image. la figure 3 représente, uniquement à titre d'exem- pie, un circuit générateur de dents de scie qui peut être uti- lisé dans les figures l et 2 Dans ce but, une ligne d'entrée 42 applique une tension de commande, c'est-à-dire la tension de commande de focalisation de la ligne 14 des figures précé- dentes, à un amplificateur opérationnel 44 Ce dernier est branché en circuit intégrateur et il comporte une résistance d'entrée 46 et un condensateur intégrateur 48 branché à ses bornes Le signal de sortie de l'amplificateur opérationnel monte ou descend en rampe, à une vitesse qui est déterminée par la tension d'entrée sur la ligne 42, la valeur de la ré- sistance 46 et la capacité du condensateur 48 Un élément de commutation 50, tel par exemple qu'un transistor de commuta- tion ou un transistor à effet de champ, est connecté aux bor- nes du condensateur 48 L'élément de commutation court-cir- cuite périodiquement le condensateur pour faire tomber le si- gnal de sortie du circuit au niveau de la masse, et la pério- de du fonctionnement de l'élément de commutation est détermi- née par une impulsion de fréquence horizontale ou verticale sur une ligne de commande 52 de l'élément de commutation. Par conséquent, si une tension de commande négative est appliquée sur la ligne d'entrée 42, la tension de comman- de sur une ligne de sortie 54 varie en rampe croissante, com- me il est indiqué en 56, jusqu'à ce que le condensateur 48 soit courtcircuité à la masse par l'élément de commutation 50 Si une tension de commande positive est appliquée sur l'entrée 42, le signal de sortie varie en rampe décroissante, comme il est indiqué en pointillés en 58, jusqu'à ce que le condensateur 48 soit court-circuité à la masse par l'élément de commutation 50 La valeur de la tension de commande sur l'entrée 42 correspond par exemple à la tension de commande de focalisation sur la ligne 14 des figures 1 et 2, telle qu'elle est fixée par le réglage des potentiomètres 20, 21, etc. Bien que le générateur d'obliquité de la figure 3 soit représenté sous une forme générale fondamentale, son circuit peut 4 tre modifié d'une manière connue de l'homme de l'art, pour donner un circuit plus perfectionné offrant-une meilleure précision, si on Je désire. la figure 4 représente un autre mode de réalisation du dispositif de l'invention, dans lequel l'étalonnage du système est également effectué automatiquement, au lieu d'8 tre effectué par un opérateur au moyen des potentiomètres 20, 21. Les composants similaires des figures sont à nouveau numérotés de façon similaire Dans ce but, les potentiomètres 20, 21 sont respectivement remplacés par des circuits de commande de gain 60, 62, actionnés à distance Ces derniers régulent les tensions qui sont appliquées aux générateurs 22, 24 sous la dépendance des tensions de commande présentes sur les lignés de commande 64, 66 Les tensions de commande sont elles-m Ames obtenues, par exemple, à partir d'une unité de réglage auto- matique (non représentée), comme celle qui est décrite dans la demande de brevet US 139 604 déposée le 11 avril 1980, et ces tensions consistent en signaux représentatifs du degré d'erreur de rotation Plus précisément, les signaux de com- mande peuvent consister en ordres numériques qui règlent les sensibilités d'amplitude et de polarité des générateurs d'obliquité aux valeurs que l'unité de réglage automatique détermine comme étant optimales. Il va de soi que de nombreuses modifications peu- vent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDIMCATI O ONS 1 Circuit destiné à empêcher une rotation de l'ima- ge dans un tube image caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens ( 12) reliés fonctionnellement au tube de façon à géné- rer une tension de commande de focalisation variable; et des moyens ( 20, 21, 22, 24) qui réagissent à la tension de com- mande de focalisation en produisant dans le tube image une rotation de l'image qui est égale et opposée à la rotation de l'image produite par la variation de la tension de comman- de de Localisation. 2 Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens produisant une rotation de l'image compren- nent des moyens de génération de dents de scie ( 22, 24) qui sont connectés aux moyens de génération ( 12), de façon à produire une tension en rampe sélectionnée ( 56, 58) qui cor- respond à une obliquité donnée de l'image par rapport-à un axe respectif. 3 Circuit selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de génération de dents de scie comprennent des générateurs de dents de scie vertical et horizontal ( 22, 24) qui sont connectés aux moyens de génération ( 12), de fa- çon à fournir des tensions en rampe respectives sous la dé- pendance de la tension de commande de focalisation. 4 Circuit selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des sources d'impulsions de fré- quence verticale et de fréquence horizontale qui sont respec- tivement connectées aux générateurs de dents de scie vertical et horizontal ( 22, 24). Circuit selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens qui produisent une rotation de l'image com- prennent en outre des moyens d'étalonnage ( 20, 22; 60, 62) qui sont connectés aux entrées des moyens de génération de dents de scie ( 22, 24) de façon à régler la tension qui est appliquée à ces derniers proportionnellement aux degrés res- pectifs d'obliquité horizontale et verticale dans l'image. 6 Circuit selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens d'étalonnage comprennent des moyens à po- tentiomètres ( 20, 21) qui sont branchés entre les moyens ( 12) destinés à générer la tension de commande de Localisation et les moyens de génération de dents de scie ( 22, 24). 7 * Circuit selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens à potentiomètres comprennent un poten- tiomètre ( 20, 21) intercalé dans chaque entrée des générateurs de dents de scie vertical et horizontal ( 22, 24). 8 Circuit selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens d'étalonnage comprennent des moyens de com- mande de gain ( 60, 62) qui sont connectés entre les moyens ( 12) destinés à générer la tension de commande de focalisa- tion et les moyens de génération de dents de scie ( 22, 24); et une source de commande de gain qui est connectée aux moyens de codmande de gain ( 60, 62) pour faire varier le gain corres- pondant à ces derniers sous la dépendance des variations de la tension de commande de Localisation. 9 Circuit destiné à empêcher la rotation de l'image dans un tube image, caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens ( 12, 16) destinés à appliquer au tube une tension de commande de focalisation variable; des moyens d'étalonnage ( 20, 21; 60, 62) connectés aux moyens d'application d'une tension de commande de Localisation, dans le but de régler la tension de commande de Localisation; et des moyens de géné- ration de dents de scie ( 22, 24) qui sont connectés aux moyens d'étalonnage de façon à produire des tensions en rampe sélec- tionnées sous la dépendance de la tension de commande de foca- lisation. Circuit selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une paire de circuits d'étalonnage ( 20, 21; 60, 62) dont une entrée commune est connectée aux moyens d'application d'une tension de commande de Localisation; et des générateurs de dents de scie vertical et horizontal ( 22, 24) qui sont connectés à des circuits d'étalonnage res- pectifs et qui fonctionnent sous la dépendance de la tension de comïmande de Localisation.