Brevet FR2696306A1 — publié le 19940401

La présente invention concerne un dispositif de pilotage d'un déviateur de faisceaux de balayage d'un écran d'un moniteur notamment de télévision à haute définition et un moniteur comportant un tel dispositif. Les déviateurs de ce type comportent des moyens de déflexion horizontale et des moyens de détection verticale des faisceaux. Ces faiscaux sont alors amenés à se déplacer selon un trajet déterminé pour balayer l'écran afin de provoquer la visualisation d'une image par activation des différents points de chaque ligne de cet écran. Dans les moniteurs classiques de l'état de la technique, ce balayage comporte une première partie dite active lors de laquelle des éléments d'image entre le début et la fin d'une ligne de la trame d'image sont activés par les faisceaux et une seconde partie dite inac- tive lors de laquelle les faisceaux sont repositionnés au début de la ligne suivante pour la visualisation d'une nouvelle ligne. Pour des moniteurs de télévision classiques, la cadence de balayage de l'écran est par exemple de 25 images/seconde, ce qui conduit pour un écran comportant 625 lignes, à une fréquence de balayage d'environ 15 K Hz. Cependant, dans le cadre d'un moniteur de télévision dit à haute définition, il est souhaitable de pouvoir travailler à une cadence de balayage de 50 ima- ges/seconde avec un écran comportant 1250 lignes, ce qui conduit à une fréquence de balayage d'environ 64 K Hz. On conçoit qu'à ces fréquences, différents phénomènes en particulier de conduction pelliculaire, entraînent un échauffement extrêmement important, voire destructif des déviateurs connus actuellement d'autant que les dimensions et les formats d'écrans préconisés sont importants. Ce problème est accentué par la présence d'har- moniques extrêmement importants. Les améliorations proposées jusqu'à présent dans l'état de la technique pour résoudre ces problèmes ont consisté soit à doubler le nombre de lignes d'image, ce qui permettait de passer d'une définition de 625 lignes par image à une définition de 1250 lignes par image, soit à doubler le nombre d'images par seconde. On conçoit que ces solutions ne sont pas satis- faisantes au niveau de la qualité de l'image et peuvent être améliorées. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes en proposant un dispositif de pilotage d'un déviateur qui soit simple, fiable et qui puisse être utilisé pour la déflexion des faisceaux de balayage d'un écran d'un moniteur notamment de télévision à haute définition, tout en utilisant des fréquences de balayage acceptables, afin de limiter l'échauffement du déviateur. A cet effet, l'invention a pour objet un dispo- sitif de pilotage d'un déviateur de faisceaux de balayage d'un écran d'un moniteur notamment de télévision à haute définition, le déviateur comportant des moyens de dé- flexion horizontale et des moyens de déflexion verticale des faisceaux, caractérisé en ce que les moyens de dé- flexion horizontale sont reliés d'une part à des moyens de génération d'une tension alternative symétrique et d'autre part, à des moyens de correction de S, commutés à chaque changement de pente de la tension symétrique, pour engen- drer dans ces moyens de déflexion, un courant de pilotage symétrique de commande d'un balayage symétrique en aller et retour de l'écran. Selon un autre aspect, l'invention a également pour objet un moniteur notamment de télévision à haute définition, caractérisé en ce qu'il comporte un tel dispositif. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: la Fig 1 illustre la forme d'un courant de pilotage d'un déviateur de l'état de la technique; la Fig 2 illustre la forme d'un courant de pilotage d'un déviateur selon l'invention; la Fig 3 illustre la forme de la tension appliquée aux bornes d'un déviateur selon l'invention; la Fig 4 représente un schéma synoptique illustrant le fonctionnement d'un dispositif de pilotage selon l'invention; les Fig 5, 6,7 et 8 illustrent différentes formes de courant et de tension circulant dans et présen- tes à différents points d'un dispositif selon l'invention; la Fig 9 illustre le fonctionnement de moyens de correction EST/OUEST de la forme d'une image, entrant dans la constitution d'un dispositif de pilotage selon l'invention; la Fig 10 représente un schéma synoptique de moyens de correction EST/OUEST de la forme de l'image; la Fig 11 illustre le fonctionnement de moyens de correction de trapèze de la forme d'une image, entrant dans la constitution d'un dispositif de pilotage selon l'invention; la Fig 12 représente un schéma synoptique d'un dispositif de pilotage selon l'invention comportant les différents moyens de correction de forme d'image; et la Fig 13 illustre le pilotage de moyens de déflexion verticale des faisceaux. Le dispositif de pilotage selon l'invention est adapté pour contrôler le fonctionnement d'un déviateur de faisceaux de balayage d'un écran d'un moniteur notamment de télévision à haute définition. Ce déviateur comporte de manière connue, des moyens de déflexion horizontale et des moyens de déflexion verticale des faisceaux. La forme du courant circulant dans les moyens de déflexion horizontale d'un déviateur classique est illus- trée sur la Fig l. On peut constater sur cette figure que ce courant comporte deux parties à savoir une partie active désignée par la référence générale 1 sur cette figure, lors de laquelle les faisceaux de balayage contrôlent l'activation des différents points de l'écran pour permet- tre la visualisation d'une ligne d'image sur celui-ci et une partie dite inactive, de pilotage du retour des fais- ceaux au début de la ligne suivante de l'écran pour la visualisation d'une nouvelle ligne d'image. Il est à noter que ce retour des faisceaux au début de la ligne suivante d'écran se fait de façon classique en coordination avec un pilotage correspondant des moyens de déflexion verticale des faisceaux pour amener ces faisceaux à balayer l'écran en totalité. On notera également qu'en particulier la partie active de ce signal présente une correction de S bien connue des spécialistes du domaine, permettant d'assurer un balayage régulier des différents points d'une ligne de l'écran par les faisceaux. Pour la fréquence de balayage de 64 K Hz évoquée précédemment, la première partie de ce signal aurait une durée de 13 ps et la seconde partie de celui-ci aurait une durée de 3 ps. La durée de la seconde partie de ce signal qui correspond au temps de retour des faisceaux, est en quelque sorte du temps perdu et le dispositif de pilotage selon l'invention est adapté pour supprimer toute perte de temps lors du balayage de l'écran par les faisceaux, afin de permettre soit un balayage plus rapide de l'écran à fréquence de balayage égale pour obtenir une meilleure définition d'image visualisée, soit une réduction de la fréquence de balayage tout en conservant une définition d'image comparable à celle obtenue grâce aux dispositifs de l'état de la technique. L'invention est donc basée sur l'utilisation de différents moyens permettant d'engendrer dans les moyens de déflexion horizontale des faisceaux, un courant de pilotage symétrique de commande d'un balayage symétrique en aller et retour de l'écran permettant la visualisation des lignes d'images lors des déplacements en aller et retour des faisceaux. Le courant circulant dans ce déviateur doit alors avoir la forme représentée sur la Fig 2 Ce courant présente également deux parties, mais ces deux parties désignées par les références 3 et 4 sur cette figure, sont symétriques et permettent de commander un balayage symé- trique en aller et retour de l'écran par les faisceaux. Chaque partie de ce signal comporte une correc- tion de S de type classique. Si on assimile un déviateur de faisceaux de ce type à une inductance pure, la tension qu'il y a lieu d'appliquer aux bornes de celui-ci pour obtenir la forme de courant représentée sur la Fig 2, est donnée sur la Fig 3. Cependant, un déviateur n'est jamais constitué d'une inductance pure, mais d'une inductance couplée à une résistance et l'obtention du courant représenté sur la Fig 2 pose alors un certain nombre de problèmes. Pour résoudre ces problèmes, le dispositif de pilotage selon l'invention propose de connecter le dévia- teur et en particulier les moyens de déflexion horizontale de faisceaux de ceux-ci, entre deux étages, un premier étage dit de commutation qui engendre la tension néces- saire à la partie inductive de ce déviateur et un second étage dit linéaire qui engendre la tension nécessaire à la partie résistive du déviateur. Le premier étage est un étage passif c'est à dire sans apport d'énergie, tandis que le second étage est un étage actif et fournit l'énergie dissipée dans la résistance du déviateur et plus particulièrement des moyens de déflexion horizontale de ceux-ci. Le schéma synoptique d'un tel dispositif de pilotage est représenté sur la Fig 4. Sur cette figure, le déviateur et plus particu- lièrement les moyens de déflexion horizontale des f ais- ceaux sont désignés par la référence générale 5. La résistance de ceux-ci est désignée par R et l'inductance par L. Ces moyens de déflexion horizontale sont reliés d'une part à des moyens de génération d'une tension alternative symétrique, désignés par la référence générale 6 et d'autre part, à des moyens de correction de S dési- gnés par la référence générale 7, commutés à chaque changement de pente de la tension symétrique, pour engen- drer dans ces moyens de déflexion le courant de pilotage symétrique de commande d'un balayage symétrique en aller et retour de l'écran. Ces moyens de correction de S comprennent en fait deux branches symétriques de correction 8 et 9 comportant chacune un condensateur de correction de S, 10 et 11 et un commutateur 12 et 13, les commutateurs 12 et 13 des branches étant fermés alternativement à chaque changement de pente de la tension symétrique appliquée. Les différentes formes de courants et de ten- sions circulant dans et présentes à différents points de ce schéma, sont illustrées sur les figures 5, 6, 7 et 8 et on peut donc constater que cette structure de dispositif de pilotage permet d'obtenir le signal de courant de pilotage souhaité et illustré à la Fig 2. En fait et comme cela sera décrit plus en détail par la suite, les moyens 6 de génération de tension sont adaptés pour délivrer un signal de tension présentant une forme générale triangulaire dont chaque pente présente une précorrection de S d'amélioration de la correction de S engendrée par les moyens de correction de S, 7, reliés aux moyens de déflexion horizontale. Cette tension peut être engendrée par des moyens de génération synthétique de tension comprenant une mémoire de stockage d'image de la tension à engendrer dont la sortie est reliée à l'entrée d'un convertisseur numéri- que-analogique, la sortie de celui-ci étant reliée à l'entrée d'un amplificateur délivrant cette tension. Ces moyens seront décrits plus en détail par la suite. Dans un mode de réalisation, les commutateurs 12 et 13 sont en fait formés par des commutateurs à semi- conducteur, par exemple des transistors de type MOSFET. Comme cela a été indiqué précédemment, les moyens de correction de S, 7, sont commutés à chaque changement de pente de la tension symétrique. Cette commutation peut donc être déclenchée par des moyens de détermination de chaque changement de pente de cette tension ou également par des moyens de détection d'informations de synchronisation de lignes contenues dans un signal vidéographique reçu par le moniteur, ces infor- mations de synchronisation correspondant de façon connue à ces changements de pente pour assurer le contrôle du passage des faisceaux de la fin d'une ligne d'image au début de la suivante. Le dispositif de pilotage selon l'invention comporte également des moyens de correction de la forme de l'image visualisée sur l'écran. Ces corrections sont déjà connues dans l'état de la technique et consistent en une correction EST/OUEST de la forme de l'image et éventuellement en une correction de trapèze de celle-ci. Le fonctionnement des moyens de correction EST/OUEST de l'image est illustré sur la Fig 9 et dans le déviateur selon l'invention, ces moyens de correction comprennent en fait des moyens de modulation de l'ampli- tude du courant circulant dans les moyens de déflexion horizontale. Comme on peut le voir sur la Fig 10, ces moyens de correction peuvent être constitués par un générateur de courant 15 connecté entre les points milieu de chaque branche 8 et 9 des moyens de correction de S, 7, entre le condensateur 10 ou 11 et le commutateur 12 ou 13 de chacune de celles-ci. Le fonctionnement des moyens de correction de trapèze de la forme d'image est quant à lui illustré sur la Fig 11. Ces moyens de correction comprennent en fait comme on le verra par la suite des moyens de modulation de l'amplitude de la tension symétrique appliquée aux moyens de déflexion horizontale pour moduler le courant circulant dans ceux-ci. Cette correction peut bien entendu être intégrée directement dans l'image de la tension stockée dans les moyens de génération synthétique de tension. Comme on peut le voir sur la Fig 12, qui repré- sente un schéma synoptique d'ensemble d'un dispositif selon l'invention, le déviateur est désigné par la réfé- rence générale 20 Ce déviateur et plus particulièrement les moyens de déflexion horizontale de celui-ci sont reliés à des moyens 21 de génération d'une tension alter- native symétrique et à des moyens de correction de S, 22. La tension symétrique qui, comme indiqué précé- demment, présente une forme générale triangulaire dont chaque pente présente une précorrection de S, est engen- drée de façon synthétique à partir d'une mémoire 23 de stockage d'une image de la tension à engendrer, dont la sortie est reliée à l'entrée d'un convertisseur numérique- analogique 24, la sortie de celui-ci étant reliée à un amplificateur 25 délivrant la tension. Le signal délivré par le convertisseur numéri- que-analogique peut être modulé en amplitude dans un multiplicateur 26 par un signal de modulation d'amplitude émanant de la mémoire 23 pour assurer la correction de trapèze de l'image comme on l'a indiqué précédemment. Le signal de sortie de ce multiplicateur 26 peut également être corrigé par une boucle de réaction 28 permettant de moduler lentement l'amplitude de cette tension en fonction de la variation de la résistance du déviateur due à la variation de température de celui-ci afin de stabiliser la valeur du courant circulant dans celui-ci et donc l'image visualisée sur l'écran. Les moyens de correction de S, 22, comprennent également un générateur de courant 29 de modulation du courant circulant dans le déviateur, pour réaliser une correction EST/OUEST de l'image visualisée. Ce générateur de courant peut en fait être connecté à la sortie de moyens 30 de calcul de la dérivée du signal de modulation de l'amplitude de la tension appliquée au déviateur, en sortie de la mémoire numérique 23, pour obtenir des corrections de forme d'image adap- tées. Les commutateurs des moyens de correction sont reliés à travers un étage de pilotage 31 à cette mémoire numérique 23 pour permettre une commutation correcte de ceux-ci en fonction par exemple du signal vidéographique reçu par le moniteur et cette mémoire. Enfin, et comme cela est illustré sur la Fig 13, les moyens de déflexion verticale de faisceaux du dévia- teur peuvent être reliés à des moyens d'alimentation par incréments, également pilotés à chaque changement de pente de la tension appliquée aux moyens de déflexion horizon- tale, ce qui permet d'obtenir des lignes de balayage parallèles de l'écran. Ces moyens d'alimentation ne présentant pas de problèmes particuliers, on ne les décrira pas plus en détail. Le dispositif selon l'invention peut être utilisé dans un moniteur de télévision notamment à haute définition ou dans tout autre moniteur. Ces moniteurs qui comportent de façon classique une mémoire vidéographique, comportent alors également des moyens d'inversion d'une ligne d'image à visualiser sur deux, ces moyens étant par exemple formés par une program- mation spécifique d'une unité de traitement associée à cette mémoire, pour assurer une visualisation correcte des différentes lignes d'image, à la manière d'une imprimante fonctionnant en aller et retour. il REVENDICATIONS 1 Dispositif de pilotage d'un déviateur de faisceaux de balayage d'un écran d'un moniteur notamment de télévision à haute définition, le déviateur ( 20) comportant des moyens de déflexion horizontale et des moyens de déflexion verticale des faisceaux, caractérisé en ce que les moyens de déflexion horizontale sont reliés d'une part à des moyens ( 21) de génération d'une tension alternative symétrique et d'autre part, à des moyens ( 22) de correction de S, commutés à chaque changement de pente de la tension symétrique, pour engendrer dans ces moyens de déflexion, un courant de pilotage symétrique de com- mande d'un balayage symétrique en aller et retour de l'écran. 2 Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que les moyens de correction de S comprennent deux branches symétriques ( 8,9) de correction comportant chacune un condensateur de correction de S ( 10,11) et un commutateur ( 12,13), les commutateurs ( 12,13) des branches étant fermés alternativement à chaque changement de pente de la tension symétrique. 3 Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de génération de tension sont adaptés pour délivrer un signal de tension comportant une pré-correction de S d'amélioration de cette correction par les moyens de correction de S reliés aux moyens de déflexion. 4 Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la tension symétrique présente une forme générale triangulaire dont chaque pente présente une pré-correction de S. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de génération comprennent des moyens de génération synthé- tique de tension. 6 Dispositif selon la revendication 5, carac- térisé en ce que les moyens de génération de tension comprennent une mémoire ( 23) de stockage d'une image de la tension à engendrer dont la sortie est reliée à l'entrée d'un convertisseur numérique-analogique ( 24), la sortie de celui-ci étant reliée un amplificateur délivrant la tension ( 25). 7 Dispositif selon l'une quelconque des re- vendications 2 à 6, caractérisé en ce que les commutateurs ( 12,13) sont à semiconducteur. 8 Dispositif selon la revendication 7, carac- térisé en ce que les commutateurs comprennent des transis- tors de type MOSFET. 9 Dispositif selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de corrections de S comprennent des moyens de détection d'informations de synchronisation de lignes contenues dans un signal vidéographique reçu par le moniteur, pour commuter les moyens de correction de S. 10 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de correction de la forme de l'image visualisée sur l'écran. 11 Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens de correction comprennent des moyens de correction EST-OUEST de l'image. 12 Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que les moyens de correction EST-OUEST comprennent des moyens ( 29) de modulation de l'amplitude du courant circulant dans les moyens de déflexion horizon- tale. 13 Dispositif selon les revendications 2 et 12, caractérisé en ce que les moyens de modulation comprennent un générateur de courant ( 29) connecté entre les points milieu de chaque branche, entre le condensateur et le commutateur, des moyens de correction de S. 14 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que les moyens de correction comprennent des moyens de correction de trapèze de l'image. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que les moyens de correction de trapèze comprennent des moyens de modulation ( 23,26) de l'ampli- tude de la tension symétrique appliquée aux moyens de déflexion horizontale. 16 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de déflexion verticale du déviateur sont reliés à des moyens d'alimentation par incréments, pilotés à chaque changement de pente de la tension appliquée aux moyens de déflexion horizontale. 17 Moniteur notamment de télévision à haute définition, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes. 18 Moniteur selon la revendication 17, carac- térisé en ce qu'il comporte une mémoire vidéographique et des moyens d'inversion d'une ligne d'image à visualiser sur deux.