Brevet FR2641433A1 — publié le 19900706

Dans la présente description, on appellera - 'générateur d'image" tout dispositif produisant une image. tel que tube cathodique, écran à cristaux liquides, écran à plasma, thermoluminescence, générateur d'hologramme ou tout autre système produisant des images å 2 ou 3 dimensions - 'image source" l'image produite par le génerateur d'image ; par exemple, si le générateur d'image est un tube cathodique, l'image source est portée par l'écran dudit tube - image virtuelle" l'image vue par le spectateur à travers un système optique (tel qu'une lentille de Fresnel) agrandissant l'image source - "image mixte' une image de nature réelle dans le sens horizontal et de nature virtuelle dans le sens vertical - 'image vue" toute image vue par le spectateur - "anamorphoseur" tout dispositif destiné à faire varier la forme de l'image source. On constate qu'il a été développé un certain nombre de procédés optiques tels que lentille de Fresnel, miroirs concaves, video-projecteurs, etc... qui ont pour fonction d'agrandir une image source et produire ainsi une image vue (image virtuelle ou mixte). Or cette image vue ne présente parfois plus la rectangularité de l'image source. La présente invention concerne un système destiné & effectuer toute correction manuelle, télécommandée etlou automatique de la forme de l'image source afin d'obtenir une image vue rectangularisée ; cette correction est obtenue par anamorphose de l'image source, selon un procédé électronique ou tout autre système de correction. La presente description a pour objet de définir les éléments d'un systeme destiné à obtenir la rectangularisation de cette image vue. L'anamorphose, notamment dans le cas où le générateur d'image est un tube cathodique, pourra également etre obtenue par - des aimants permanents placés au voisinage du dit tube (on parlera alors d'"anamorphose magnétique), ou - une modification du balayage 'lignes" etlou une modification du balayage "trames" appliquée avant les étages amplificateurs de puissance des circuits de balayage. Les figures 1A, 1B et 1C représentent respectivement - un générateur d'image vu de face - un générateur d'image dont l'image est corrigée par un anamorphoseur - l'image virtuelle rectangularisée. Les figures 2A et 2B représentent respectivement - un genérateur d'image, un miroir concave et l'image vue - un générateur d'image, un miroir concave et l'image vue rectangularisée. La figure 3 est un schema de principe d'un anamorphoseur électronique. La figure 4A représente un dispositif d'émission de télécommande infra-rouge La figure 4B représente un schéma global des dispositifs d'émission et de réception des télécommandes à infra-rouge, ainsi que les systèmes pilotés. Sur la figure 1A on distingue un générateur d'image 56, son écran rectangulaire 57 vu de face, et l'image source rectangulaire 58 vue par le spectateur. Sur la figure 1B on distingue l'image 59 anamorphosée vue par le spectateur sans dispositif d'agrandissement d'image ; cette image comporte 4 coins arrondis. Cet effet d'arrondissement est obtenu soit par un traitement électronique de compression de l'image aux 4 coins, soit par un dispositif agissant sur le faisceau d'électrons dans le cas où le générateur d'image est une tube cathodique. Dans les deux cas la totalité de l'information de l'image est conservée. Enfin, sur la figure lC sont représentés le générateur d'image 56, son écran rectangulaire 57, l'image source arrondie 59, la lentille de Fresnel 61 et l'image virtuelle rectangularisée 62. Sur la figure 2A, on distingue le générateur d'image 76, son écran rectangulaire 77 et l'image source rectangulaire 78 confondue avec ledit écran 77. Cette image source fait face à un réflecteur concave 81. L'image vue 79 est une image très agrandie de l'image source 78 mais ne présente plu la forme rectangulaire. Sur la figure 2B, on distingue le générateur d'image 76, son écran rectangulaire 77 et l'image source 78 ayant subi une anamorphose électronique ou magnetique, le réflecteur concave 81 et l'image vue rectangularisée 82. La figure 3 représente un dispositif 231 réalisant une anamorphose d'image vidéo. On distingue un démodulateur 100 qui, à partir du signal d'antenne 101, produit un signal vidéo composite 102. Le signal 102 entre dans un separateur de synchronisation 103. En sortie du séparateur 103, on obtient un signal vidéo 104 et des signaux de synchronisation lignes 105 et trames 106. Les signaux 105 et 106 sont envoyés à une unité centrale de calcul 107. Le signal 104 est traité par un séparateur rouge, vert, bleu 108 qui extrait les signaux rouge 109, vert 110, et bleu 111. Les signaux 109, 110 et 111 sont envoyés dans une mémoire d'image 112. L'unité centrale 107 calcule à tout moment l'adresse 113 où doivent être inscrites les informations 109, 110 et 111, en fonction des informations de synchronisation 105 et 106.L'adresse 113 est transmise à la mémoire 112, et un signal de lecture/ecriture 114, produit par l'unité centrale 107, est envoye à la mémoire 112. En alternance avec les écritures dans la mémoire 112, l'unité centrale 107 effectue des lectures dans la mémoire 112. Ces lectures fournissent les trois signaux rouge 115, vert 116, et bleu 117. Ces trois signaux sont mélangés dans le module 118 de mise en forme du signal vidéo composite, qui, piloté par l'unité centrale 107, produit un signal vidéo composite 119. Le signal 119 est envoyé à un modulateur 120, qui produit un signal d'antenne 121, pret à être envoyé à la prise wentrée antenne" d'un récepteur de télévision. Dans le cas où l'on intercepte le signal vidéo composite dans le poste de télévision, on n'utilise pas de démodulateur ni de modulateur. Dans le cas où l'on intercepte les signaux vidéo rouge, vert, bleu dans le poste de television, on n'utilise pas de démodulateur ni de modulateur, et l'on n'utilise pas de séparateur rouge, vert, bleu 108 : les informations rouge. vert, bleu sont envoyées directement dans la mémoire 112. Des potentiomètres 122 permettent d'envoyer l'unité centrale 107 dif férentes tensions continues. l'unité centrale 107 interprétera ces tensions comme des paramètres régissant le calcul de l'anamorphose en cours. Ainsi, l'utilisateur du dispositif peut choisir différents paramètres d'anamorphose. A la place des potentiomètres, on pourra utiliser un clavier comportant des touches 'flèches" permettant d'introduire de maniere simple les paramètres d'anamorphose. Ledit clavier pourra faire partie du clavier de télécommande du dispositif selon la présente invention. En sus des touches 'flèches', ledit clavier pourra comporter le dessin d'un ecran de télévision ; l'utilisateur appuiera du doigt sur la zone de l'écran qui l'intéresse, puis sur des touches 'flèches pour déformer la zone voisine dudit point. Ledit clavier pourra etre du type "tactile", c'est-à-dire comporter des zones sensibles au toucher, et etre entièrement recouvert d'une pellicule souple qui peut porter des dessins. L'unite centrale 107 écrit les informations dans la mémoire 112 de manière linéaire par rapport au temps, telles qu'elles arrivent, Mais l'unité centrale 107 lit les informations dans la mémoire 112 de manière non linéaire, afin de réaliser l'anamorphose voulue par l'utilisateur. A un instant donné, le point que l'unité centrale 107 doit lire ne tombe généralement pas exactement sur un point situé sur une ligne vidéo de l'image, telle qu'inscrite lorsqu'elle est arrivée en provenance de la source vidéo non anamorphosée. Il faut donc, pour connaître la valeur des signaux rouge, vert, bleu en un point quelconque, faire une interpolation entre des points de la mémoire existants. Cette interpolation peut se faire soit par un calcul décrit dans un programme qu'exécute l'unité 107, soit par un dispositif en logique cabalée, plus rapide mais moins souple que le calcul par programme. Les paramètres d'anamorphose peuvent etre, par exemple - écart en position pour chacun des quatre coins de l'image (ou pour les coins pris deux par deux), par rapport å la position normale (écart vertical et écart horizontal) - écart en position pour le milieu d'un bord de l'image, par rapport à la position normale (écart vertical et écart horizontal) - courbure au milieu de la ligne du haut de l'image; - courbure au milieu de la ligne du bas de l'image;; - courbure au milieu du bord gauche de l'image - courbure au milieu du bord droit de l'image - rétrécissement ou dilatation de la ligne horizontale située à mi-hauteur de l'image et joignant le milieu du bord gauche de l'image au milieu du bord droit - rétrécissement ou dilatation de la ligne verticale située au milieu de l'image et joignant le milieu du bord haut de l'image au milieu du bord bas. Une méthode alternative consiste à demander à l'utilisateur d'introduire, non pas les paramètres de l'anamorphose, mais simplement des éléments qui decrivent le systeme optique d'agrandissement de l'image. Nous appellerons ces éléments des 'éléments de configuration". Les éléments de configuration peuvent etre : - nature du système optique (lentille, miroir, combinaison lentille et miroir, etc.) - distance entre le centre d'une lentille et le centre de l'image source - angle entre la normale au centre de l'image source et le segment joignant le centre d'une lentille au centre de l'image source - distance focale du système optique - positions respectives du système optique et de l'image source. L'unité centrale 107 prend alors en compte les dites valeurs, et calcule les paramètres d'anamorphose optimaux correspondant a ces valeurs. Une fois que les paramètres d'anamorphose sont connus, l'unité centrale 107 calcule a tout moment l'adresse où il convient de lire les informations en mémoire 112 pour les envoyer au module 118. Cette adresse n'est en général pas une fonction linéaire du temps. Un exemple de réalisation de l'anamorphose consiste à appliquer graduellement, en partant du centre, l'effet d'anamorphose a l'image, le centre de l'image restant à sa place. On pourra prévoir un dispositif permettant de mémoriser les paramètres d'anamorphose pour chaque situation donnée (chaque situation correspondant à des éléments de configuration donnés). Chaque fois que la lentille et l'image source seront amenées dans des positions déjà rencontrées auparavant, l'utilisateur pourra rappeler ces valeurs mémorisées ; il n'aura plus refaire la recherche des meilleurs paramètres d'anamorphose. On pourra prévoir un dispositif permettant de calculer de manière entièrement automatique les paramètres d'anamorphose à partir des éléments de configuration. Dans le cas où le système optique est constitué d'une lentille de Fresnel, si les systèmes électro-mécaniques actionnant la les tille de Fresnel sont par exemple des vérins, on peut connaître lesdites positions en prenant en compte les allongements de chacun des vérins.Ces allongements peuvent être connus de l'unité centrale 107 de plusieurs faÇons - soit l'utilisateur les lit sur le corps de la tige des vérins, et les transmet l'unité centrale 107 via des potentiomètres ou un clavier - soit les vérins sont munis de dispositifs de mesure de leur allongement, et les résultats des mesures sont transmis directement, par voie électronique, à l'unité centrale 107 - soit encore, en prenant en compte l'historique des instructions envoyées aux vérins depuis le moment où ces derniers ont atteint un repère détecté électroniquement. On pourra prévoir un autre dispositif opto-électronique permettant de faire de manière entièrement automatique le réglage des paramètres d'anamorphose : un boltier de type appareil photographique", muni d'un objectif et d'une surface sensible (réseau CCD ou autre), est placé à l'endroit où se trouvera l'utilisateur pour observer l'image fournie par le système optique. Le générateur d'image est alimenté par un signal représentant une mire. La surface sensible dudit boiter détecte l'image de la mire et la transforme en un signal électronique (vidéo composite ou autre).Ce signal électronique est traité par l'unité centrale 107, qui évalue la déformation de l'image telle que vue -par ledit boitier ; l'unité centrale 107 calcule ensuite, en fonction de cette déformation, les meilleurs paramètres d'anamorphose possibles pour faire en sorte que l'utilisateur voie dans le système optique une image virtuelle rectangularisée. Lorsque l'on observe une image vidéo agrandie, on voit les espaces noirs entre deux lignes vidéo consécutives. Pour remédier à cet inconvénient, on pourra prévoir, dans le canon à électrons du tube cathodique du téléviseur (ou à son voisinage), une lentille électronique (ou autre) permettant de produire un spot qui ait une forme non pas circulaire, mais rectangulaire. Le rectangle obtenu devra avoir une hauteur telle que deux lignes vidéo consécutives se touchent ou même se recouvrent légèrement, de faÇon a ce que le spectateur ne voie plus de noir entre les lignes. Ledit rectangle devra avoir une largeur minimale, de faÇon ce que la définition horizontale sur l'écran soit la meilleure possible. Remarquons qu'une application particulière du dispositif d'anamorphose électronique décrit en figure 3 est la conversion d'un standard de télévision à un autre, dans la liste suivante : SECAM, PAL, NTSC, Haute-Definition. Pour ce faire - on se conformera au standard vidéo d'entrée (SECAM, PAL, NTSC ou Haute-Définition) pour analyser le signal HF d'entrée 101 et le signal vidéo d'entrée 102, et pour écrire dans la mémoire d'image 112 - on se conformera au standard vidéo de sortie pour lire la mémoire d'image 112 et pour créer le signal vidéo de sortie 119 et le signal HF 121. La figure 4A représente le boltier 211 de télécommande pour le dispositif selon la présente invention. Ce bottier 211 comprend 2 groupes de touches 212 et 213. Le groupe de touches 213 comporte quatre touches 'fleches' (vers la gauche, la droite, le haut, et le bas) permettant à l'utilisateur de définir les parametres d'anamorphose, ctest- -dire de contrôler la forme de l'image source. Le groupe de touches 212 comporte d'autres touches permettant de piloter tout autre dispositif, tels des éléments électro-mécaniques. La figure 4B représente, selon la présente invention, les circuits des système s de télécommande infrarouge et les éléments du système pilotés par la dite télécommande. On distingue - le boltier de télécommande 211 et ses 2' groupes de touches 212 et 213 - le capteur 202, un cordon électrique 203, l'amplificateur 204 relié à l'unité centrale de commande 230, le cordon électrique 205, l'émetteur infrarouge 206 - l'unité centrale de commande 230 est reliée aux différents éléments suivants qu'elle pilote : les éléments électro-mécaniques 18a, 18b et 18c ainsi que l'anamorphoseur 231 décrit en figure 3 - le capteur de télécommande infrarouge 20 du téléviseur 1. L'amplificateur 204 envoie sans discrimination ses signaux amplifiés de sortie vers l'émetteur 206 et vers l'unité centrale de commande 230. L'unité centrale de commande 230 ne réagit pas aux signaux de télécommande émis par le boltier 201 à destination du téléviseur 1. L'unité centrale de commande 230 réagit par contre aux signaux de télécommande émis par le boltier 211. Evidewment, les signaux infrarouges émis par le boîtier 211 doivent etre discernables de ceux émis par le boîtier 201. On pourra intégrer dans un même boîtier émetteur de télécommande infrarouge 33 les boîtiers 201 et 211 ; on pourra de même intégrer dans un même boîtier 240 les modules 204, 230 et 231. REVENDICATIONS 1) Système d'anamorphose d'image source (58 ou 78), caractérisé en ce qu'il produit des déformations sur ladite image source, telles que l'image vue (62 ou 82) soit rectangulaire. 2) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un systeme de mesure des éléments de configuration. 3) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un système de mémorisation des éléments de configuration. 4) Système selon les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un système automatique de calcul des paramètres d'anamorphose de l'image source. 5) Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caracterisé en ce qu'il comprend en outre un capteur sensible à la forme de l'image vue et permettant par rétro-action sur l'image source, de rétablir automatiquement la rectangularité de l'image vue. 6) Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérise en ce qu'il comprend en outre un système de commande à distance de la forme de l'image source. 7) Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caracterisé en ce que ladite déformation est obtenue par des procédés magnétiques agissant sur un tube cathodique. 8) Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit système d'anamorphose d'image source est un anamorphoseur électronique (231).