Brevet FR2591408A1 — publié le 19870612

Procédé d'alignement pour orienter automatiquement le faisceau dans des tubes de prise de vues pour la télévision sans utili- sation de mire." L'invention part d'un procédé d'alignement pour orienter automatiquement le faisceau électronique dans un tube de prise de vues pour la télévision, dans lequel on établit l'orientation erronée du faisceau électronique, qui produit la trame d'entrelacement, obtenue par balayage, sur l'électrode collectrice (2) éclairée en lumière diffuse, par modification, par demi-image d'entrelacement, du champ de foca- lisation du faisceau et dans lequel ensuite on règle les champs magné- tiques d'orientation Jusqu'à ce que l'orientation erronée soit minimale Par suite par exemple de tolérances de fabrication lors de la fabrication des tubes de prise de vues pour la télévision, en particulier dans la zone du système de production du faisceau élec- tronique, il peut souvent arriver que le faisceau électronique, même non dévié, n'arrive pas au centre sur l'électrode collectrice du tube de prise de vues. De ce fait, la trame d'entrelacement obtenue par balayage ne vient pas s'inscrire exactement au centre sur l'électrode collectrice. Pour corriger cette orientation défectueuse du faisceau électronique, il est habituel de produire des champs magnétiques disposés perpendiculairement l'un par rapport à l'autre au moyen de bobines disposées autour du système de production du faisceau, dites bobines d'orientation du faisceau. Pour obtenir une orientation centrée du faisceau électronique, il faut régler de façon appropriée les courants continus dans les bobines d'orientation. Une condition essen- tielle pour cela est un procédé de mesure pour saisir quantitativement l'erreur d'orientation. Les procédés de réglage connus jusqu'ici sup- posent une analyse d'une mire et ne conviennent donc que sous réserve pour une automatisation des travaux d'alignement des caméras de télé- vision. A partir du document DE-AS 20 39 915 on connait une caméra de télévision avec tube de prise de vues qui présente un dispositif d'orientation du faisceau électronique ainsi qu'un dispo- sitif de focalisation, étant précisé que l'on détermine les effets de l'orientation défectueuse en modifiant le champ de focalisation du faisceau et qu'ensuite on reprend le réglage des intensités des bobines d'orientation jusqu'à ce que ces effets atteignent un minimum. La reprise de réglage pour l'orientation axiale précise du faisceau de balayage s'effectue ici automatiquement. Cette disposition connue néces- site toutefois aussi une mire et elle est en outre relativement coûteuse. A partir du document EP 103 451 on connait en outre un procédé pour orienter le faisceau électronique dans les tubes de prises de vues pour la télévision, dans lequel on diminue la tension de polarisation de grille de l'électrode collectrice jusqu'à obtenir sur le tube de prise de vues un obscurcissement mesurable aux angles. Pour orienter axialement le faisceau électronique, on modifie ici l'énergie amenée aux bobines d'orientation jusqu'à ce que l'obscurcis- sement aux angles passe par un minimum. Ce procédé connu présente l'in- convénient que des mesures complémentaires coûteuses concernant les circuits sont nécessaires pour faire varier la tension de polarisation de grille de l'électrode collectrice, mesures qui peuvent en outre influencer négativement la stabilité et le rapport signal - bruit - à cause de la capacité parasite supplémentaire. L'invention a donc pour objet d'apporter un pro- cédé d'alignement automatique du faisceau électronique qui présente un traitement sensiblement plus simple et sans utiliser de mire. Le procédé d'alignement conforme à I'invention, caractérisé en ce que le balayage de l'électrode collectrice se fait de façon différente par demiimage d'entrelacement; en ce qu'il se produit sur l'électrode collectrice lors de son balayage par le faisceau électro- nique, ainsi que par suite de la modification du champ de focalisation du faisceau, des structures de charge, avec maxima de charge, qui se modifient de demi-image en demi-image; et en ce que l'on traite les maxima de charge de plusieurs demi-images successives et on les uti- lise pour régler le champ magnétique d'orientation au sens de réduire au minimum l'orientation erronée; présente par contre l'avantage que l'on peut connaître sans ambiguité la position du faisceau sans utiliser de mire et que l'on peut donc obtenir rapidement la correction visée. Des extensions et améliorations avantageuses du procédé d'alignement indiqué ci-dessus sont possibles grâce aux mesures énumérées ci-dessous: le balayage de l'électrode collectrice se fait avec décalage vertical de la trame d'entrelacement, en fonction du temps, par demi-image d'entrelacement, ce qui fait que les trames de deux demi-images successives se superposent. - le balayage de l'électrode collectrice se fait, en fonction du temps, avec interruption par demi-image. - le balayage de l'électrode collectrice se fait en fonction du temps, avec interruption par ligne. - l'interruption du faisceau se fait en plusieurs tronçons à l'intérieur de la ligne. - og mesure le maxima de charge; l'on numérise la valeur de mesure qui s'en déduit, on la mémorise et ensuite on la compare avec une valeur de mesure précédemment mémorisée; l'on en déduit une 'aleur de réglage que l'on mémorise sous forme numérique; et pour régler I'orientation du faisceau, on convertit de numérique en ana- logique 2ette \aleur de réglage et on l'amène aux moyens qui influen- ea-t l'orientation du faisceau. Un exemple d'exécution de l'invention est repré- senté sur le dessin et décrit en détail dans la description qui suit: - la figure 1 représente un diagramme par blocs pour l'exécution du procédé conforme à l'invention, - la figure 2 représente quelques-unides signaux qui se produisent sur la figure 1, - la figure 3 représente quelques exemples de tronçons de trame à analyser. Sur le diagramme par blocs selon la figure 1 est représenté un tube de prise de vues pour la télévision 1 comportant une électrode collectrice 2, une bobine de focalisation 3, une bobine de déviation dans le sens vertical 4 ainsi que des bobines d'orientation dans le sens vertical 6 et des bobines d'orientation dans le sens 259 1 408 horizontal 7. Immédiatement avant l'électrode collectrice 2 est disposé un disque à filtres 8 avec lequel on peut faire pivoter, pour les faire venir sur le trajet du faisceau, différents filtres de lumière d'am- biance. Dans une monture du disque à filtres 8 est prévue, au lieu d'un filtre de lumière d'ambiance, une plaque opaque, ce qui permet d'interrompre complètement le faisceau lumineux venant de l'extérieur. A l'électrode collectrice 2 est raccordé un amplificateur 9 dans lequel le signal vidéo qui apparait est amplifié. A la sortie 11 on dispose alors de ce signal vidéo amplifié pour la suite du traitement. Pour l'exécution du procédé d'alignement conforme à l'invention est prévu un circuit de mesure 12 raccordé à l'amplifi- cateur 9 du signal de sortie. Le circuit de mesure 12 est relié à un transducteur analogique/numérique 13 à la sortie duquel on peut prélever une valeur de mesure numérique pour la traiter dans un dispositif de commande de processus 14 pour le procédé d'alignement. Ce dispositif 14 est essentiellement constitué d'un étage de commande de processus 16 proprement dit, d'une unité de mémoire 17 ainsi que d'un transducteur numérique/analogique 18. Dans l'étage de commande de procédé 16 on com- pare les valeurs de mesure numériques émises par le transducteur ana- logique/numérique 13 avec la valeur qui se trouvait respectivement déjà dans l'unité de mémoire 17 et on en déduit une nouvelle grandeur de réglage que l'on mémorise éventuellement. On dispose de la nouvelle grandeur réglante numérique,après conversion numérique/analogique dans le transducteur 18, sous forme de grandeur de réglage, analogique, pour l'étage raccordé 21 d'orientation du faisceau dans le sens horizontal et pour l'étage raccordé 22 d'orientation du faisceau dans le esns - vertical, ce qui règle de façon appropriée le courant d'orientation pour les bobines d'orientation 7 et 6. Selon le procédé d'alignement conforme à l'invention, cette régulation se fait en s'efforçant d'ob- tenir une valeur minimale de 1' écart axial du faisceau. A l'étage de commande du procédé 16 est en outre relié un régulateur de focali- sation 23 pour régler le courant de focalisation qui passe dans la bobine 3 ainsi qu'un commutateur de déviation verticale (24) pour influencer le courant de déviation verticale dans la bobine de dévia- tion verticale 4. Il est en outre prévu sur le tube de prise de vues 1, une source lumineuse 26 qui, comme on le sait, sert à la prélumina- tion de l'électrode collectrice 2. On va maintenant expliquer en détail le procédé d'alignement conforme à l'invention en liaison avec les figures 2 et 3, les lettres de repérage des signaux représentés sur la figure 2 étant indiquées sur les conducteurs de liaison correspondants de la figure 1. Pendant l'ensemble du procédé d'alignement, on éclaire l'élec- trode collectrice 2 en lumière diffuse qui, soit provient de l'extérieur à travers l'un des disques du filtre de lumière d'ambiance pour venir sur l'électrode collectrice 2, soit (le disque opaque à la lumière étant abaissé) provient de la source lumineuse 26 pour assurer la prélumination de l'électrode collectrice 2. Au moyen d'un balayage spécial avec le faisceau électronique, on produit alors sur l'électrode collectrice 2 une structure déterminée de charge qui est constituée soit d'une disparition cyclique du faisceau électronique à l'intérieur d'une ligne ou à l'in- térieur d'une demi-image ou de plusieurs demi-images, soit d'un décalage, l'une vers l'autre, des trames de balayage correspondant aux demi-images. Simultanément, l'état de focalisation se modifie légèrement, par demiimage, sous I'influence du courant de focalisation selon la figure 2a. La rotation, qui en résulte, et la diminution ou l'agrandissement de la trame d'entrelacement obtenue par balayage perturbent la structure de charge rectiligne qui s'y forme (voir à ce sujet les figures de trame de la figure 3). Lors de la lecture de ces structures, il apparait de ce fait des modulations supplémentaires du courant de signal. A partir de la structure de charge qui en résulte sur l'électrode collectrice 2 - que l'on peut lire à partir du signal vidéo dans le cas d'un balayage normal on peut conclure en ce qui concerne le point de rotation - foyer autour duquel les demi-images qui se croisent ont effectué leur rotation (voir F sur la figure 3). Ce point de rotation est identique au point de repos du faisceau élec- tronique non dévié et doit donc être amené en coïncidence avec le centre de l'électrode collectrice 2 au moyen des corrections d'orien- tation du faisceau. La détermination du centre d'allumage (sans ori- ginal image) peut par exemple se faire par reprise de balayage de l'électrode collectrice 2 et détection de ses bords. Les figures 3a à f représentent des structures de trame d'entrelacement qui apparaitraient si on superposait respecti- vement une trame de balayage horizontale à focalisation optimale d'une demi-image impaire avec une trame décalée d'une parité, ayant subi une rotation et éventuellement agrandie,d'une demi-image paire. Il en ré- sulte des structures de charge, présentant des maxima de charge dans les zones non balayées, que l'on peut lire dans une phase de balayage suivante. Le point de rotation - foyer F proprement dit s'y trouve sur une bande oblique de valeurs maximales courant le long de la trame de balayage. L'accroissement du courant de focalisation opère simulta- nément une rotation à gauche et un agrandissement de la trame de balayage, ce qui a pour conséquence une allure de la bande de valeurs maximales allant d'en haut et à gauche vers en bas à droite (figures 3a, 3c, 3e). La diminution du courant de focalisation opère par contre une rotation à droite et une diminution de la trame de balayage. Si cette diminution est surcompensée à l'aide d'une correction supplémen- taire de la valeur de la déviation verticale et devient donc également un accroissement, cette bande des valeurs maximales court d'en haut à droite vers en bas à gauche mais en passant toujours par le point de rotation - foyer respectif F (figures3b, 3d, et 3f). L'analyse des structures d'une trame de balayage ayant subi une rotation à gauche en même temps que de celles d'une trame de balayage ayant subi une rotation à droite réduit donc les ambiguités à l'intérieur des bandes de valeurs maximales pour permettre de parvenir à un jugement non ambigu concernant le point de rotation - foyer F. Les figures 3a et 3b représentent par exemple le cas d'un point de rotation décalé horizontalement vers la droite. Pour une détection non ambigue de ce point de rotation, il faut superposer les actions des trames de balayage, ce qui donne un maximum de charge résultant dans le milieu de l'image et à droite. La superposition se fait respectivement dans trois demi-images successives. Par conséquent sur les figures 3c et 3d, le point de rotation - foyer F est décalé verticalement vers le haut dans le milieu de l'image, tandis que sur les figures 3e et 3f le point de rotation - foyer F coincide avec le centre de l'image de l'électrode collectrice. Pour obtenir cette superposition du point de rotation - foyer et du centre centre de l'image, on optimise par pas, au cours de plusieurs cycles de quatre demi-images, les corrections d'orientation du faisceau. Selon la figure 2, chaque cycle y est cons- titué des quatre phases suivantes: Pendant la période de la première demiimage, l'électrode collectrice 2 est balayée normalement pour un réglage optimal de la focalisation. Le niveau du signal vidéo qui apparait (figure 2d) a une valeur normale. Pendantla période de la seconde demi- image, la trame de balayage est décalée, au moyen d'une impulsion de décalage de trame selon figure 2b que l'on amène aux bobines de déviation verticale 4, sur la position de la première demi-image impaire. Du fait du temps d'intégration assez court de cette trame, le niveau du signal vidéo qui apparait est relativement faible. La rotation simul- tanée vers la gauche (provoquée par la légère défocalisation) produit une modulation supplémentaire dans le signal vidéo. Entre les parties du faisceau de balayage qui se croisent la charge de l'électrode collectrice 2 s'accumule pendant ce temps dans la piste d'interlignage sautée. Pendant la période de la troisième demi-image, la trame n'est pas décalée, mais balayée normalement. En même temps, la trame, du fait d'une légère défocalisation, subit une rotation dans l'autre-sens de rotation, c'est-àdire vers la droite et, au moyen des impulsions de correction de grandeur verticale selon la figure 2c, elle est amenée à avoir la même grandeur que la trame, ayant subi une rotation, de la seconde demi-image. Comme dans la seconde demi-image, il apparait ici un niveau de signal vidéo relativement faible, avec une modulation supplémentaire du fait des croisements de trame. Dans les zones non atteintes de la piste d'interlignage essentiellement au point de rotation commun de la seconde demi-image et de la troisième demi-image - la charge peut s'accumuler pendant la durée d'une autre demi-image. Dans la période de la quatrième demi-image, la trame n'est pas décalée et on lit l'image de charge qui s'est établie pendant la dernière des quatre périodes de demi-image, avec une focalisation normale. Ceci 259 1 408 va essentiellement donner la zone des niveaux maximals de signal dans laquelle se trouvait le point de rotation. A partir de la répartition des niveaux dans cette quatrième demi-image on peut donc déterminer l'écart horizontal et vertical du point de rotation (voir figure 2d). Pendant ces quatrièmes demi-images, on amène respectivement une impulsion de mesure selon figure 2e au circuit de mesure 12 à partir duquel on amène ensuite, après conversion analo- gique /numérique dans le transducteur 13, une valeur de mesure numé- riqueà l'étage de commande de procédé 16. On va maintenant, comme décrit ci-dessus, continuer à traiter la valeur de mesure numérique c'est-à-dire qu'à partir de ces nouvelles valeurs de mesure ainsi que des valeurs de mesure mémorisées ou des valeurs de réglage de l'orienta- tion horizontale et verticale du faisceau pour le cycle passé, on détermine les nouvelles valeurs de réglage de l'orientation horizontale et verticale du faisceau pour le cycle de mesure suivant, au moyen des dispositifs de commande de procédé. Ce processus se répète jusqu'à ce que le système automatique a reconnu le maximum de chare. pendant la phase de mesure respectivment dans la quatrième demi.lmage du cycle, au centre de l'image. REVENDICATIONS 1. Procédé d'alignement pour orienter automati- quement le faisceau électronique dans un tube de prise de vues pour la télévision (1), dans lequel on établit l'orientation erronée du fais- ceau électronique, qui produit la trame d'entrelacement, obtenue par balayage, sur l'électrode collectrice (2) éclairée en lumière diffuse, par modification, par demi-image d'entrelacement, du champ de focali- sation du faisceau et dans lequel ensuite on règle les champs magné- tiques d'orientation jusqu'à ce que l'orientation erronée soit minimale, caractérisé en ce que le balayage de l'électrode collectrice (2) se fait de façon différente par demi-image d'entrelacement; en ce qu'il se produit sur l'électrode collectrice (2) lors de son balayage par le faisceau électronique, ainsi que par suite de la modification du champ de focalisation du faisceau, des structures de charge, avec maxima de charge, qui se modifient de demi-image en demi-image; et en ce que l'on traite les maxima de charge de plusieurs demi-images suc- cessives et on les utilise pour régler le champ magnétique d'orientation au sens de réduire au minimum l'orientation erronée. 2. Procédé d'alignement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le balayage de l'électrode collectrice (2) se fait avec décalage vertical de la trame d'entrelacement, en fonction du temps, par demi-image d'entrelacement, ce qui fait que les trames de deux demi-images successives se superposent. 3. Procédé d'alignement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le balayage de l'électrode collectrice (2) se fait, en fonction du temps, avec interruption par demi-image. 4. Procédé d'alignement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le balayage de l'électrode collectrice (2) se fait, en fonction du temps, avec interruption par ligne. 5. Procédé d'alignement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'interruption du faisceau se fait en plusieurs tronçons à l'intérieur d'une ligne. 6. Procédé d'alignement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on mesure le maxima de charge; en ce que l'on numérise la valeur de mesure qui s'en déduit, on la mémorise et ensuite on la compare avec une valeur de mesure précédemment mémorisée; en ce que l'on en déduit une valeur de réglage que l'on mémorise sous forme numérique; et en ce que, pour régler l'orientation du faisceau, on convertit de numérique en analogique cette valeur de réglage et on l'amène aux moyens qui influencent l'orientation du faisceau.