Brevet FR2679686A1 — publié le 19930129

Circuits de génération de signaux de balayage pour visualisation d'images tramées La présente invention se rapporte à un circuit de génération de signaux de balayage pour création d'une trame de lignes parallèles juxtaposées permettant de visualiser sur un écran une image à partir d'un signal vidéo, ce circuit comprenant un générateur de rampes de balayage "lignes" et un générateur de rampes de balayage "images". Dans la pratique usuelle, les signaux de balayage en forme de rampes sont directement appliqués aux organes de déviation associés à l'écran, de sorte que la trame formée, de forme rectangulaire, est vue dans le plan de l'écran sans aucun effet de perspective. L'invention a pour but de donner d'une trame d'image une représentation en perspective sur un écran. A cet effet, un circuit du genre défini ci-dessus est proposé, lequel comprend en outre un circuit conformateur possédant une paire d'entrées et une paire de sorties, recevant à ses entrées les deux signaux issus desdits générateurs de rampes et délivrant deux signaux qui sont substitués à ces derniers signaux pour former la trame de visualisation et dont chacun résulte d'une combinaison linéaire des deux signaux d'entrée, cette combinaison dépendant d'un paramètre variable dont le réglage permet de faire apparaître sur l'écran la trame vue en perspective sous un angle variable par rotation autour d'un axe virtuel semblant perpendiculaire au plan apparent de la trame. De préférence, la combinaison faite par le circuit conformateur entre les signaux appliqués à des entrées est de la forme CL = k1 (1 - x) BI + (k2x + k3) BL CI = (k4x + k5) BI - k6x BL, k1 à k6 étant des coefficients constants, tandis que BL et BI représentent les signaux d'entrée du circuit conformateur et CL et CI ses signaux de sortie. Ainsi, lorsque x = 1, CL est directement proportionnel à BL et, lorsque x = O, CI est directement proportionnel à BI. Entre chaque générateur de rampes et l'entrée correspondante du circuit conformateur est avantageusement interposé un amplificateur à gain variable, le gain de chaque amplificateur étant réglable indépendamment du gain de l'autre Ces amplificateurs permettent de régler d'une part la longueur, d'autre part l'espacement des lignes de la trame. De préférence, chaque amplificateur est conçu de façon que son gain soit réglable entre une valeur limite positive et une valeur limite négative. Par réglage du gain de l'un ou de l'autre amplificateur, il est alors possible d'inverser la trame symétriquement par rapport à des axes portés par deux côtés adjacents du parallélogramme limitant la trame. D'autre part, à la suite de chaque sortie du circuit conformateur peut être prévu un amplificateur à gain variable, les gains des deux amplificateurs ainsi prévus étant liés et réglables conjointement afin de modifier les dimensions générales de la trame sans affecter ses proportions. Comme les amplificateurs mentionnés plus haut, chacun des amplificateurs placés à la suite du circuit conformateur peut être conçu de façon que son gain soit réglable entre une valeur limite positive et une valeur limite négative. Selon une forme de réalisation avantageuse, à l'un des deux signaux issus du circuit conformateur est ajouté le signal vidéo associé à la trame. Cela permet, grâce à la présentation de la trame en perspective, de faire apparaître sur celle-ci l'amplitude du signal vidéo suivant l'axe virtuel mentionné précédemment, l'image obtenue paraissant alors offrir un relief correspondant en chaque point à l'amplitude de ce signal. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, en regard des dessins annexés, d'un exemple de réalisation non limitatif. La figure 1 représente schématiquement les principaux éléments d'un circuit selon l'invention ainsi que leur agencement. La figure 2 illustre l'effet obtenu à l'aide du circuit conformateur inclus dans le circuit de la figure 1. La figure 3 représente, à titre d'exemple, un schéma détaillé du circuit conformateur. La figure 4 illustre l'effet obtenu à l'aide des amplificateurs d'inversion inclus dans le circuit de la figure 1. La figure 5 représente, à titre d'exemple, un schéma détaillé d'un amplificateur d'inversion. Le circuit de la figure 1 comprend tout d'abord deux générateurs 1, 2 de signaux en forme de rampes. Le générateur 1 délivre, à chaque impulsion de synchronisation "lignes" TL qu'il reçoit, un signal de balayage "lignes" RL en forme de rampes; de même, le générateur 2 délivre, à chaque impulsion de synchronisation "images" TI, un signal de balayage "images" RI en forme de rampes dont chacune a une durée égale à un multiple entier de celle d'une rampe de balayage "lignes". Le signal RL est appliqué à un amplificateur 3 à gain a variable, celui-ci pouvant être ajusté à l'aide d'un potentiomètre de réglage P1 entre une valeur positive et une valeur négative, le signal résultant étant désigné par BL. De même, le signal RI est appliqué à un amplificateur 4 semblable, possédant un potentiomètre P2 de réglage de son gain b entre une valeur positive et une valeur négative, et délivrant un signal BI. Le signal BL et BI sont respectivement appliqués aux entrées d'un circuit conformateur 5, lequel délivre à ses sorties des signaux CL, CI résultant de combinaisons linéaires des signaux d'entrée, de forme CL = c BL + d BI et CI = e BI + f BL, les coefficients c, d, e et f étant variables en fonction de la valeur d'un paramètre x réglable à l'aide d'un double potentiomètre P3 - P4 associé au circuit 5. Le signal CL est appliqué à un amplificateur de sortie 6 de gain m positif ou négatif réglable à l'aide d'un potentiomètre P5, et le signal CI à un amplificateur 7 semblable de gain n positif ou négatif réglable à l'aide d'un potentiomètre P6, les deux potentiomètres P5 et P6 étant couplés de façon que les gains m et n des deux amplificateurs se règlent conjointement. Les signaux Vx et Vy délivrés par ces amplificateurs constituent les signaux de balayage respectivement appliqués aux organes de déviation horizontale et verticale associés à l'écran de visualisation. Le circuit conformateur 5 permet de présenter la trame sur l'écran de visualisation comme si elle était vue en perspective, et de lui imprimer à volonté un mouvement de rotation. Ces effets vont être expliqués à l'aide de la figure 2. Cette figure montre schématiquement, dans quatre cas particuliers (A), (B), (C), (D), la trame (réduite à quatre lignes) telle qu'elle apparaît sur l'écran de visualisation sous l'effet des signaux de balayage "lignes" (suivant l'axe Ox) et "images" (suivant l'axe Oy). Dans le cas (A), les signaux de balayage sont les signaux BL et BI en forme de simples rampes, et la trame se trouve délimitée par un parallélogramme rapporté à un axe OX parallèle aux lignes et un axe OY confondu avec l'axe Oy. Dans le cas (B), le signal de balayage "images" reste inchangé, tandis qu'une fraction de ce signal est ajoutée au signal de balayage "lignes" qui devient CL = c BL + d BI avec c = 1 et d = 0,25 sur la figure. Ceci a pour effet de faire glisser les lignes les unes par rapport aux autres suivant leur direction, l'axe OY se détachant de l'axe Oy par rotation d'un angle i pour prendre une position OY'. Dans le cas (C), à l'inverse du cas (B), le signal de balayage "lignes" est BL, et une fraction de ce signal est ajoutée au signal de balayage "images" qui devient CI = e BI + f BL avec e = 1 et f = - 0,25 sur la figure. L'effet obtenu alors est une rotation des lignes d'un angle (3 , l'axe OX tournant jusque dans une position OX'. Enfin, dans le cas (D), les deux signaux de balayage sont modifiés pour devenir les signaux composites CL et CI. La trame est alors délimitée par un nouveau parallélogramme rapporté aux axes OX' et OY', représentant la trame initiale vue en perspective après une rotation R autour d'un axe OZ confondu sur l'écran avec l'axe Oy, mais semblant, en perspective, perpendiculaire au plan X'OY'. L'amplitude et le sens de la rotation R communiquée à la trame vue en perspective sur l'écran dépend des valeurs données aux coefficients c, d, e, f des combinaisons linéaires de BI et BL conduisant aux signaux composites CI et CL. Ces valeurs sont choisies à l'aide du potentiomètre double P3 - P4 qui permet de régler le paramètre x dont sont fonctions linéaires lesdits coefficients. Le circuit conformateur 5 peut être réalisé conformément au schéma de la figure 3, comportant deux entrées El, E2 auxquelles sont appliqués les signaux BL, BI et deux sorties S1, S2 délivrant les signaux composites CL, CI. Trois amplificateurs opérationnels 8, 9, 10 sont utilisés, associés à des résistances de bouclage et de couplage choisies en fonction des combinaisons linéaires à obtenir et du mode de dépendance des coefficients vis-à-vis du paramètre x réglé au moyen des potentiomètres P3 - P4, lesquels sont couplés de façon que lorsque le curseur de l'un est à la masse, celui de l'autre est à son extrémité opposée à celle qui est reliée à la masse. Le schéma de la figure 5 permet de réaliser des combinaisons linéaires de la forme suivante CL = - k1 (1 - x) BI + (k2x + k3) BL CI = (k4x + k5) BI - k6x BL k1 à k6 étant des coefficients positifs constants. La figure 4 montre l'effet sur la trame présentée par l'écran du réglage du gain des amplificateurs 3 et 4 situés en amont du circuit conformateur 5. A partir de la trame de la figure 2(D), la figure 4(A) montre que le réglage du potentiomètre P1 de l'amplificateur 3, affecté au balayage "lignes", permet de modifier la longueur des lignes sur l'écran, et ce jusqu'à les réduire à des points alignés sur l'axe OY' puis à les faire réapparaître de l'autre côté de cet axe, réalisant une inversion de la trame par rapport à ce dernier - figure 2(B) -. Quant au potentiomètre P2 de l'amplificateur 4 affecté au balayage "images", il permet de régler l'espacement des lignes dans la direction de l'axe OY' - figure 2(C) - et de les faire apparaître au choix au-dessus ou au-dessous de l'axe OX'.Ceci résulte du fait que, comme celui de l'amplificateur 3, le gain de l'amplificateur 4 peut être réglé à une valeur soit positive, soit négative. Un schéma utilisable pour réaliser les amplificateurs 3 et 4 à gain variable est représenté à la figure 5. Il comporte une entrée E, une sortie S et trois amplificateurs opérationnels 11, 12, 13 bouclés et couplés par diverses résistances dont les valeurs peuvent être choisies de façon que, par action sur le potentiomètre P, le gain entre l'entrée E et la sortie S puisse être réglé entre deux valeurs limites respectivement positive et négative, symétriques par rapport à zéro. Le schéma de la figure 5 convient également pour la réalisation des amplificateurs 6 et 7, dont le réglage conjoint des gains permet de faire grossir ou rapetisser l'ensemble de la trame présentée sur l'écran de visualisation. Dans le cas de l'amplificateur 7 affecté au balayage vertical (suivant l'axe Oy), une entrée supplémentaire V peut être prévue, qui permet d'additionner au signal de sortie le signal vidéo associé à la trame, de façon à créer sur celle-ci un relief apparent, suivant l'axe OZ, traduisant l'amplitude du signal vidéo aux différents ponts de la trame, ainsi que le montre la figure 6. Revendications 1. Circuit de génération de signaux de balayage pour création d'une trame de lignes parallèles juxtaposées permettant de visualiser sur un écran une image à partir d'un signal vidéo, ce circuit comprenant un générateur de rampes de balayage "lignes" et un générateur de rampes de balayage "images", caractérisé par le fait qu'il comprend en outre un circuit conformateur (5) possédant une paire d'entrées (El, E2) et une paire de sorties (S1, S2), recevant à ses entrées les deux signaux (BL, BI) issus desdits générateurs de rampes (1, 2) et délivrant deux signaux (CL, CI) qui sont substitués à ces derniers signaux pour former la trame de visualisation et dont chacun résulte d'une combinaison linéaire des deux signaux d'entrée (BL, BI), cette combinaison dépendant d'un paramètre variable (x) dont le réglage permet de faire apparaître sur l'écran la trame vue en perspective sous un angle variable par rotation autour d'un axe virtuel (OZ) semblant perpendiculaire au plan apparent de la trame. 2. Circuit selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la combinaison faite par le circuit conformateur (5) entre les signaux (BL, BI) appliqués à des entrées est de la forme CL = k1 (1 - x) BI + (k2x + k3) BL CI = (k4x + k5) BI - k6x BL, k1 à k6 étant des coefficients constants. 3. Circuit selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'entre chaque générateur de rampes (1, 2) et l'entrée correspondante (El, E2) du circuit conformateur (5) est interposé un amplificateur (3, 4) à gain variable, le gain de chaque amplificateur étant réglable indépendamment du gain de l'autre. 4. Circuit selon la revendication 3, caractérisé par le fait que chaque amplificateur (3, 4) est conçu de façon que son gain soit réglable entre une valeur limite positive et une valeur limite négative. 5. Circuit selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'à la suite de chaque sortie (S1, S2) du circuit conformateur (5) est prévu un amplificateur (6, 7) à gain variable, les gains des deux amplificateurs ainsi prévus étant liés et réglables conjointement. 6. Circuit selon la revendication 5, caractérisé par le fait que chacun des amplificateurs (6, 7) placés à la suite du circuit conformateur (5) est conçu de façon que son gain soit réglable entre une valeur limite positive et une valeur limite négative. 7. Circuit selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu' à l'un des deux signaux issus du circuit conformateur est ajouté le signal vidéo (V) associé à la trame.