Brevet FR2535566A1 — publié le 19840504

La présente invention se rapporte à un circuit de blocage par lequel un signal de télévision peut être bloque à une tension de référence. Les blocages du niveau du noir selon l'art antérieur pour des signaux de télévision utilisent souvent un condensateur en série avec une porte telle qu'un transis- tor bipolaire, laquelle porte-est couplée à l'armature de sortie du condensateur et à une tension de référence o 4 masse La porte fonctionne pendant l'intervalle de retour horizontal pour bloquer l'armature de sortie du condensateur à une tension de référence dérivée du signal pendant un intervalle pendant l'impulsion de retour horizontal Cela permet au condensateur de prendre une charge qui est retenue quand la porte est OUVERTE pour produire une tension de décalage à travers le condensateur qui bloque le niveau du signal du côté sortie du blocage Dans des caméras de télévision et des téléviseurs, l'impulsion d'attaque horizontale contient un intervalle de temps pendant lequel le faisceau d'électrons du tube de la caméra (généralement un vidicon) ou du tube-image -a son mouvement de retour. Le retour est accompli par une impulsion à haute tension appliquée au bobinage déflecteur pour y inverser rapide- ment le courant Les courants de déviation et énergies associées, sont importants, et le couplage de signaux non voulu par les circuits déflecteurs aux circuits de signaux peut se produire Des blocages au niveau du noir qui uti- lise une porte fonctionnant pendant les impulsions d'attaque horizontale pour produire un signal de commande -30 d'un générateur de tension de décalage peuvent avoir leur niveau de blocage perturbé par des signaux de bruit apparaissant non seulement dans les trajets de signaux mais à la masse ou au point de tension de référence. Selon l'invention, on prévoit un circuit de blocage de télévision comprenant une entrée de réception de signaux de télévision, une sortie, un moyen pour échantillonner les signaux de télévision au moins pendant les parties de l'intervalle d'effacement vertical ne comprenant pas les intervalles de retour horizontal pour produire une tension de référence, et un moyen agencé pour recevoir la tension de réfé- rence pour échantillonner les signaux de télévision pendant au moins des parties des intervalles de retour horizontal pour produire une tension de décalage, référencée sur ladite tension de référence, entre l'entrée et la sortie pour bloquer ainsi les signaux de télévision. Un mode de réalisation de l'invention comprend un agencement de blocage des signaux de télévision dérivés d'un transducteur, qui comprend un générateur de décalage réglable couplé à la source de signaux et à une borne de sortie du générateur de décalage, pour établir une tension de décalage entre eux sous le contrôle d'un signal de commande de blocage Les bornes d'entrée et de sortie du générateur de tension de décalage constituent les bornes d'entrée et de sortie dau blocage Un échantillonneur réglable couplé à la sortie du blocageet à un potentiel de référence pour produire un signal de commande de blocage qui établit la tension de décalage L'échantillon est prélevé pendant un intervalle contenant au moins une partie de l'intervalle de retour horizontal Le bruit perturbe le niveau de référence de blocage Un générateur de tension de référence est couplé à la source de signaux de télévision pour dériver la tension de référence des signaux de télévision sous le contrôle d'un second signal d'échantillon Un second générateur de signaux d'échantillonnage commande la source de tension de référence -pour échantillonner, en des temps pendant l'intervalle d'effacement vertical de façon que la tension de référence soit dérivée du signal en un temps o les tensions ne sont pas perturbées par le bruit de l'impulsion de retour horizontal Dans un autre mode de réalisation, le second générateur de signaux d'échantillonnage commande la source de tension de référence pour échantillonner-en des temps pendant l'intervalle d'effacement vertical mais en dehors des intervalles de retour horizontal. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention, et dans lesquels: la figure 1 est un schéma, partiellement sous forme de bloc et partiellement sous forme schématique, d'un agencement du caméra selon l'invention; la figure 2 est un schéma des temps aidant à la compréhension du fonctionnement de l'agencement de. la figure 1 =; la figure 3 est un schéma d'un autre mode de réalisation d'un circuit de blocage selonll'invention; et la figure 4 montre-un autre mode de réalisation o un circuit de traitement vidéo est interposé entre les points d'échantillonnage pour le blocage et le générateur de tension de référence. Sur la figure 1, un tube de caméra 10 comprend une cathode 12, une grille Gi et une cible 14 La cible 14 est couplée à une résistance de charge 16 La tension de fonctionnement est appliquée à la cathode 12 par un générateur de tension 18 qui a la possibilité de changer la tension d'effacement pendant des intervalles périodiques d'effacement pour effacer ou établir à un niveau de référence le signal de sortie dérivé /de la cible. Les signaux de commande d'effacement sont dérivés d'un générateur 58 de signaux d'effacement (qui fait partie du générateur de signaux de synchronisation 56) et ils sont appliqués au générateur 18 par un conducteur b. Un circuit préamplificateur 20 est couplé à la cible 14 pour amplifier le signal vidéo de télévision La sortie du préamplificateur 20 est appliquée à une borne d'entrée 24 d'un circuit de blocage 28 par un circuit connu 26, illustré sous forme d'un bloc, qui peut contenir des fonctions connues de caméra. Le blocage 28 sur la figure 1 a, pour borne d'entrée, un noeud 24 et pour borne de sortie, un noeud Les signaux vidéo appliqués à la borne d'entrée 24 sont couplés à la borne de sortie 30 par un amplificateur inverseur 32 qui agit, en conjonction avec d'autres circuits, pour décaler la tension à la borne de sortie 30 par rapport à celle à la borne d'entrée 24 La tension de décalage est contrôlée par un circuit de contre- réaction comprenant: un circuit d'échantillonnage et de maintien comprenant une porte sous forme d'un transis- tor à effet de champ (FET) 34, et un filtre ou dispositif de stockage d'énergie comprenant un condensateur 36; un amplificateur de filtrage non inverseur 38 qui produit un signal de commande et-une résistance 40 couplée à la borne-d'entrée 24 pour compléter la boucle de contre- réaction en appliquant le signal de commande à l'ampli- ficateur 32 L'amplificateur de filtrage 38 comprend un amplificateur différentiel 42, de résistance 44 et 46 de contre-réaction et un condensateur-de contre- réaction de Miller 48 La tension de référence de l'am- plificateur de filtrage 38 est produite à un noeud 50 par un générateur 52, 64, 66 et 67 de tension de référence d'une façon qui sera décrite La porte 34 est commandée par des signaux d'attaque horizontale-dérivés d'un géné- rateur 54 des signaux de synchronisation horizontale (une partie du générateur 56 des signaux de synchronisation) qui sont appliqués à la porte du transistor à effet de champ 34 par un conducteur H et qui sont également utilisés pour produire la déviation horizontale (non représentée) Les signaux au noeud 30, bloqués par l'action du blocage 28, sont appliqués par une résistance à une borne g, o ils sont rendus disponibles pour d autres circuits pour un plus ample traitement ou une utilisa- tion La borne g est périodiquement couplée à la masse par une porte sous la forme d'un transistor à effet de champ 62 qui est mis en conduction par les impulsions d'attaque horizontale au conducteur H pour accomplir un blocage final du niveau du noir. Le générateur de tension de référence comprend un circuit d'échantillonnage et de maintien comprenant une porte sous la forme d-un transistor à effet de champ 64 couplé au noeud 30 et un condensateur de stockage 66; et un amplificateur de filtrage 52. L'amplificateur 52 comprend un amplificateur différentiel 6 e, le condensateur 66 étant connecté à son entrée directe. L'amplificateur 68 est mis en fonctionnement en mode de filtre de contreréaction par une résistance 70 à un condensateur 74 couplés entre ses bornes de sortie et d'entrée inverse et par une résistance 72 couplée entre la borne d'entrée inverse et la masse Un poten- tiom Qre 67 servant de moyen d'ajustement du réglage du niveau du noir est couplé à l'entrée inverse de l'ampli- ficateur 68 La borne de sortie de l'amplificateur 68 est couplée à un autre condensateur 76 au noeud 50 Le énérateur 52, 64, 66, 67 de tension de référence échantillonne le signal au noeud 30 en des temps particuliers que l'on décrira pour produire une tension continue de référence au noeud 50 qui est comparée par la-mplificateur de filtrage 38, à la tension-du signal échantillonné par le transistor à effet de champ 34 pendant les intervalles de synchronisation horizontale. Des signaux de déclenchement sont appliqués à la porte du transistor à effet de champ 64 par un soustracteur 78 au moyen d'un donducteur d Le fonctionnement du générateur de tension de référence 52, 64, 66 et 67 et du blocage 28 sera compris en se référant au schéma des temps de la figure 2 La figure 2 a illustre, par la forme d'onde 210, un signal composite de télévision qui comprend des impulsions de synchronisation horizontale dont certaines sont illustrées en 210, des impulsions d'équilibrage dont certaines sont illustrées en 214 et des impulsions de synchronisation verticale dont certaines sont désignées en 216 La forme d'onde 210 est illustrée pour aider à la compréhension de la temporisation de divers signaux Dans l'intervalle to-t 12, les impulsions de synchronisation horizontale, d'équilibrage et désynchronisation verticale sont super- posées sur un signal d'effacement vertical L'intervalle to-t 2 est le premier intervalle des impulsions d'équi- librage, t 2-t 8 est l'intervalle des impulsions de synchronisation verticale tandis que t 8-t 10 représente le second intervalle d'impulsions d'équilibrage - L'intervalle t O-t 12 est établi par le générateur 58 de signaux d'effacement qui produit un train d'impulsions d'effacement au conducteur b qui est illustré en 220 sur la figure 2 b Les impulsions d'effacement horizontal sont quelque peu plus larges que les impulsions de synchronisation 212 Un signal 250 d'attaque verticale forme une entrée du soustracteur 78 qui peut prendre la forme d'un inverseur et d'une porte ET (non représentée). Le générateur 54 de signaux d'attaque horizontale produit des signaux d'attaque horizontale 230 qui sont également appliqués au soustracteur 78 par un conducteur c Les signaux d'attaque appliqués par le conducteur c au soustracteur 78 sont efficacement soustraii du signal d'attaque verticale 250 pour produire les signaux illustrés en 240 sur la figure 2 d Comme on l'a mentionné, ces signaux sont appliqués à la porte du transistor à effet de champ 64 par le conducteur d Le signal 240 comprend des impulsions ayant des excursions positives (correspondant à un niveau 1 logique) pendant les parties de l'intervalle d'effacement vertical o il n'y a pas d'impulsion de synchronisation horizontale 230 En réalité, les impulsions 240 se produisent pendant les temps qui seraient des temps vidéo actifs s'il n'y avait pas l'effet d'effacement de l'application de la composante verticale de la tension d'effacement à la cathode 12 dans l'intervalle t O-t 12. En fonctionnement, le transistor à effet de champ 64 échantillonne les valeurs des signaux pendant ou à l'intérieur de l'intervalle d'effacement vertical, mais uniquement en des temps autres que les temps des impulsions de synchronisation horizontale; En conséquence, le transistor à effet de champ 64 échantillonne le signal vidéo effacé pendant la partie normalement active de chaque ligne horizontale pendant l'intervalle d'efface- ment vertical En conséquence, le FET 64 échantillonne une tension essentiellement constante, non perturbée par le bruit résultant des périodes de retour horizontal. -Le signal ainsi-échantillonné par le FET 64 est stocké par le condensateur-66 d'une image à l'autre du-signal de télévision La tension dans le condensateur 66 est appliquée à l'amplificateur de filtrage 52 qui établit la tension continue de référence au noeud 50, qui peut être différente de la tension dans le condensateur 66 selon le gain de l'amplificateur 52 La tension de référence au noeud 50 est comparée à-la partie du signal échantillonnée par -le FET 34 pendant chaque impulsion d'effacement horizontal, laquelle partie est filtrée ou stockée par le condensateur 36. Le résultat de la comparaison est appliqué à la borne d'entrg inverse de l'amplificateur 32 pour produire une tension de décalage tendant à maintenir le niveau du noir pendant la partie active du signal égale à la tension de référence Comme la tension de référence est dérivée du signal en des temps o il n'est pas perturbé par le bruit de l'impulsion de retour, le système est stabilisé. La figure 3 montre un autre mode de réalisation 328 du circuit de blocage qui comprend un condensateur en série 332 couplé entre la borne d'entrée 324 du blocage et la borne de sortie 330 Sur la figure 3, les éléments correspondant à ceux de la figurel sont désignés par les mêmes chiffres de référence avec le préfixe 3. Sur la figure 3, la tension de référence est établie par un générateur de tension de référence composant le circuit d'échantillonnage et de maintien 364 et 366 et l'amplificateur de filtrage 352 Le FET 364 est couplé au noeud 330 Le FET 364 reçoit les signaux 240 par le conducteur d pour valider la porte pendant l'es parties de l'intervalle d'effacement vertical ne comprenant pas l'intervalle des impulsions de synchronisation horizontale - Les échantillons de signaux sont appliqués par la porte 364 à un condensateur de stockage 366 pour former une tension continue La tension continue est appliquée à l'entrée directe d'un amplificateur 368 ayant une résistance de contre-réaction 370 et un condensateur de contre- réaction 374 Un condensateur 376 filtre la tension à la sortie-de l'amplificateur 368 pour former une tension de référence au noeud 350. Un FET 334 commandé à la fréquence horizontale par les signaux d'attaque horizontale qui lui sont appliqués par un conducteur H, coupe périodiquement l'armature du condensateur 332 qui est connectée au noeud 330, à la tension de référence au noeud 350 A chaque fois que le FET 334 est conducteur, un courant de commande s'écoule dans le FET 334 et la tension dans le condensa- teur 332 est ajustée pour maintenir le niveau du noir du signal égal à la tension de référence au noeud 350. Ainsi, le condensateur 332 a généralement une tension de décalage qui est déterminée par l'écoulement du courant de commande ou de réglage en réponse à la tension de référence Comme sur la figure 1, le signal peut être appliqué à une borne de sortie g par une résistance 360 et il peut de plus être bloquéet écrasé si on le souhaite, par un blocage à la fréquence horizontale 362 Ce blocage et cet écrasement établissent l'intervalle de retour à la masse réelle ce qui facilite le blocage auxstadesultérieurs Naturellement, les niveaux de la tension de référence peuvent être utilisés si cela -est pratique ou pour des effets vidéo spéciaux. La figure 4 illustre un autre agencement du circuit de blocage 28 adapté à être couplé entre la cible 14 et la borne de sortie g de la figure 1 Des éléments correspondant à ceux de la figure 1 sont désignés par les même chiffres de référence Une compa- raison avec la figure 1 montre qu'un bloc 410 de traite- ment de signaux vidéo a été ajouté entre la résistance 60 et la borne de sortie g, et que le point d U'échantil- lonnage pour le générateur de tension de référence 52, 64, 66, 67 a été déplacé de 30 à 30 ', à la suite du bloc de traitement video nouvellement ajouté 4100 Avec ce changement, les échantillons de référence sont dérivés d'un point en aval du traitement video afin -de corriger des erreurs se présentant en tout point dans le traitement vidéo, et cela présente l'avantage d'un intervalle horizontal net pendant toutes les étapes de traitement vidéo Le dispositif de traitement vidéo peut comprendre une correction du gamma ou de l'ouverture, un matricage linéaire et/ou un traitement de transmission tel que des liaisons haute fréquence ou par cable triaxial et des équilibreurs de cable. Tandis que dans les modes de réalisations illustrés 11 on n'utilise que les parties de l'intervalle vertical sans les intervalles de retour horizontal, cela nécessite la production de formes d'onde d'échantillonnage décrites qui font fonctionner l'échantillonneur de tension de référence comprenant un moyen pour produire des impulsions d'échantillonnage pendant les parties "actives" de l'effacement vertical. Il est possible de simplifier la production des formes d'onde et d'obtenir presque tous les avantages des modes de réalisation décrits en dérivant la tension de référence de tout l'intervalle-d'effacement vertical, M&ae si des impulsions de bruit seprésentent pendant les intervalles de retour horizontal se produisant pendant l'intervalle d'effacement vertical, la tension moyenne sur tout l'intervalle ne sera pas excessivement perturbée du fait de la durée excessivement faible (environ 10 %) du bruit provoqué par l'impulsion de retour horizontal, et également parce que l'impulsion de bruit a tendance à être la dérivée de l impulsion de retour horizontal, laquelle dérivée a à la fois des parties positives et négatives. Le nombre et le gain des amplificateurs de filtrage utilisés dépendront du gain en boucle souhaité La tension de référence peut être dérivée du signal uniquement pendant une seule ligne horizontale ou quelques lignes horizontales dans l'intervalle d'efface- ment vertical plutôt que d'être dériv Ae d'un grand nombre de ces lignes comme dans les modes de réalisation décrits. -11- REVENDICAT I O NS -1. Circuit de blocage de signaux de télévision du type comprenant: Une entrée pour recevoir des signaux de télé- vision; une sortie; et un moyen, agencé pour recevoir une tension de référence, pour échantillonner des signaux de télévision pendant au moins des parties des intervalles de retour horizontal pour produire une tension de décalage, réfé- rencée sur la tension de référence, entre l'entrée et la sortie pour bloquer ainsi les signaux de télévision; caractérisé par un moyen ( 52, 64, 66, 78;-352, 364, 366, 78) pour échantillonner des signaux de télévision au moins pendant les parties de l'effacement vertical ne comprenant pas les intervalles de retour horizontal pour produire la tension de référence. 2. Circuit selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen précité'pour produire la tension de décalage comprend: un amplificateur inverseur-( 32) ayant son entrée - couplée à l'entrée précitée ( 24) et sa sortie couplée à la sortie couplée précitée ( 30);-. un moyen-formant porte réglable ( 24) couplé à ladite sortie ( 30); un moyen générateur dg signaux,à la fréquence horizontale ( 54) pour produire-un signal de commande (H) pour rendre ledit moyen formant porte conducteur pendant au moins des parties des intervalles de retour horizontal; et un moyen de couplage ( 36, 38,-40) couplé audit. moyen formant porte réglable et, pour recevoir'la tension de référence, couplé à l'entrée ( 36, 38) de l'amplificateur inverseur pour former une boucle de contre-réaction pour établir ladite tension de décalage. 3. Circuit selon la revendication 2 caractérisé en ce que le moyen Se couplage ( 36, 38) comprend de plus un moyen de stockage ( 36) couplé au moyen formant porte réglable ( 34) pour stocker un signal se rapportant à l'échan- tillon des signaux de télévision pendant un temps qui est long par rapport à la durée des lignes horizontales du signal de télévision. 4 Circuit selon la revendication 3 caractérisé en ce que le moyen de couplage comprend de plus un filtre actif ( 38) comprenant un amplificateur différentiel ( 42), dont l'entrée inverse estconnectée pour recevoir la tension de référence et l'entrée directe est connectée pour recevoir le signal stocké par le moyen de stockage ( 36). 5. Circuit selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen précité produisant la tension de décalage comprend une capacité ( 132), et un moyen de déclenche- ment ( 134) couplés à la tension de référence et à la sortie ( 130) pour être conducteur de courant à travers ledit moyen de déclenchement sous le contrôle d'un moyen générateur de signaux à la fréquence horizontale ( 54) pour rendre le moyen de déclenchement conducteur pendant au moins des parties de l'intervalle de retour horizontal pour tendre à ' établir la tension du c Oté de ladite capacité ( 332) proche de la sortie ( 330) à ladite tensior de référence pour établir ainsi ladite tension de décalage. 6. Circuit selon l'une'quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le moyen de production de la tension de référence ( 52, 64, 66, 78; 352, 364, 366, 78) comprend un moyen formant porte réglable ( 64; 364) couplé à la sortie ( 30)età un moyen générateur de signaux de commande d'échantillonnage ( 78, 54, et 56) pour applica- tion, pendant au moins les parties de l'intervalle d'effa- cement vertical ne comprenant pas les intervalles de retour horizontal, à une borne de sortie dudit moyen formant porte réglable, d'échantillons du signal de télévision sous le contrôle des signaux de commande d'échantillonnage (d), et un moyen de stockage ( 66; 366) couplé à ladite sortie dudit moyen formant porte réglable ( 64; 364) pour stocker lesdits échantillons, en' tant que tlasior le référence, d'une image à l'autre du signal de télévision. 7 Circulit selon la revendication 6 caractérisé en ce que le moyen générateur de signaux d'échantillonnage ( 78, 549 66) comprend un moyen générateur de signaux d'effa- cement vertical ( 56); un moyen générateur d'impulsions d'attaque horizontale ( 54); et un moyen ( 78) couplé audit moyen générateur de signaux d'effacement vertical et audit moyen générateur d'impulsions d'attaque horizontale pour une exclusion des parties du signal d'effacement se terminent avec les impulsions d'attaque horizontale pour former le signal de commande d'échantillonnage (d) o 8. Circuit selon l'une quelconque des revendica- tions 6 cu 7 caractérisé en ce que le moyen producteur de tension de référence ( 649 669 52) comprend de plus un filtre actif ( 52) comprenant un amplificateur différentiel dont l'entrée directe est connectée pour recevoir la tension de référence et dont l'entrée inverse est connectée pour recevoir un signal de polarisation d'un réglage ajustable du niveau du noir ( 67) 9 Circuit selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes caracatérisé en ce que le moyen produc- teur de tension de référence échantillonne les signaux de télévision sensiblement seulement au moins pendant les par- ties des intervalles d effacement: vertical à l'exclusion des intervalles de retour horizontal. i 0. Circuit selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 8 caractérisé en ce que le moyen producteur de tension de référence échantillonne les signaux de télévi- sion pendant l'intervalle d'effacement vertical I 11 Circuit selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes caractérisé en ce que le moyen géné- rateur de tension de référence ( 52, 64, 66, 78)est couplé à la sortie ( 30) par un moyen de traitement vidéo ( 140). 12. Circuit selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes caractérisé en ce qu'il comprend de plus un transducteur ( 10) pour produire les signaux de télévision à bloquer. 13. Circuit selon la revendication 12 caractérisé en ce que le transducteur est une caméra ( 10) et ladite caméra est effacée pendant l'intervalle d'effacement vertical afin de produire ainsi un signal qui reste sensi- blement constant au moins pendant les parties de l'inter- valle d'effacement vertical ne comprenant pas les inter- valles de retour horizontal.