Brevet FR2726723A1 — publié le 19960510

La présente invention concerne un dispositif de rétroprojection d'images provenant de sources d'informations d'images possédant des fréquences de balayage quelconques. Les systèmes de visualisation actuellement connus, par exemples à écrans à plasma, à cristaux liquides ou à tubes cathodiques, sont de deux types. Le premier concerne des systèmes à fréquence de balayage de leur surface fixe. Dans ce premier cas, ils ne peuvent accepter que des signaux représentatifs d'images provenant de sources d'informations d'images dont la fréquence de balayage est absolument conforme à l'unique fréquence compatible avec le systéme de visualisation. Le second type de systèmes de visualisation actuellement connus, est dit "à balayages multiples" ou multi-balayages. Ces systèmes comportent des circuits électroniques destinés à asservir tout le système de guidage du faisceau d'électrons projeté sur le tube cathodique, selon les paramètres de la source d'informations d'images. Leur structure impose un coût de réalisation de ces systèmes qui est très élevé. Ces systèmes présentent de plus plusieurs inconvénients. Leur circuit électronique de puissance est complexe. La commutation entre deux types de source d'informations d'images provoque la perte d'une image et/ou une désynchronisation de l'image. Deux sources d'informations d'images différentes ne peuvent être visualisés simultanément. Au contraire, les sources d'informations d'images, vidéo, informatique, télévision haute définition, possèdent des fréquences de balayage différentes entre elles. Pour visualiser tout type de source, il faut que le système de visualisation soit adapté à tous les paramètres de la source d'informations d'images, à savoir, la fréquence de balayage horizontal, la fréquence de balayage vertical, le mode d'entrelacement, l'amplitude et la modulation du signal. La présente invention entend remédier a ces inconvénients en présentant un dispositif de rétro-projection d'images assynchrones par l'usage d'un moyen de numérisation des signaux representatifs d'images issus des sources d'informations 'limages par 1 sage d'un moyen d'écriture des signaux numérisés ?z- usage d un moyen de mémorisation des signaux écrits, par l'usage d'un moyen de lecture des signaux mémorisés, par l'usage d'un moyen de conversion en analogique des signaux lus, et enfin par l'usage d'un rétro-projecteur projetant une image représentative des signaux lus et convertis en signaux analogiques. Le dispositif objet de la présente invention est donc un dispositif de rétro-projection d'images provenant de sources d'informations d'images possédant des fréquences de balayage quelconques caractérisé en ce qu'il comporte au moins un numériseur transformant en signaux numériques les signaux sortant des sources d'informations d'images, des mémoires d'images formant au moins un groupe de trois mémoires, au moins un convertisseur numérique-analogique transformant en signaux analogiques les signaux sortant des mémoires d'images et un circuit de commande de mémoire commandant les fonctionnements inactifs, en écriture ou en lecture des mémoires d'images. La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés dans un but explicatif et nullement limitatif, permet de mieux comprendre les avantages, buts et caractéristiques de la présente invention. La figure 1 représente un schéma-bloc du dispositif objet de la présente invention. Dans la figure 1 sont représentés un ordinateur 1, un magnétoscope 2, un récepteur de télévision à haute définition 3, un commutateur 4, un circuit de mise à niveau 5, un décodeur couleur 6, trois numériseurs 7, 8 et 9, neuf mémoires d'images 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 et 18, un filtre de ré-échantillonage 19, trois convertisseurs numérique-analogique 20, 21 et 22, un rétro-projecteur 23, un écran de projection 24, une image 25 et un circuit de commande de mémoires 26. L'ordinateur 1 est de type connu. I1 comporte un contrôleur d'écran graphique qui émet un signal d'informations d'images. Le magnétoscope 2 est de type connu. Il émet un signal vidéo représentatif d'une image captée par un capteur électronique d'images d'une caméra électronique. Le récepteur te télévision haute définition 3 est de type connu. Il émer r signal représentatif d'une image en haute définition. Le commutateur 4 est de type connu et est adapté à relier une et une seule des trois sources d'informations d'images au circuit de mise à niveau 5. Le circuit de mise à niveau 5 comporte des règlages du niveau bas et du niveau haut du signal représentatif d'images qui le traverse.Il fonctionne comme un amplificateur opérationnel avec un gain et un décallage d'origine, communément appelé "offset" selon sa traduction anglaise. Le décodeur couleur 6 est de type connu et est adapté à séparer les composantes de couleur, par exemple rouge, vert et bleu, des signaux d'informations d'images. Certains de ces signaux peuvent néanmoins être originellement en composantes de couleur, comme par exemple les signaux sortant de cartes graphiques d'ordinateurs. Les trois numériseurs 7, 8 et 9 sont respectivement reliés aux sorties des composantes de couleurs des signaux d'informations d'images et sont adaptés à fournir des signaux numériques représentatifs des signaux analogiques qu'ils reçoivent de ces sources d'informations d'images. Les sorties des trois numériseurs 7, 8 et 9 sont reliés aux entrées des neuf mémoires d'images 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 et 18, respectivement trois par trois. Le numériseur 7 est relié aux trois mémoires d'images 10, 11 et 12, correspondant par exemple à la couleur rouge. Le numériseur 8 est relié aux trois mémoires d'images 13, 14 et 15 correspondant par exemple à la couleur verte et le numériseur 9 est relié aux trois mémoires d'images 16, 17 et 18 correspondant, par exemple, à la couleur bleue. Les signaux de commandes des mémoires 10, 13 et 16 sont identiques et synchronisés. Les signaux de commandes des mémoires 11, 14 et 17 sont identiques et synchronisés. Les signaux de commandes des mémoires 12, 15 et 18 sont identiques et synchronisés. Les mémoires 10, 13 et 16 sont ainsi écrites simultanément e lues simultanément, adresse par adresse. Les mémoires sont ainsi écrites simultanément et lues simultanément agresse par adresse. Les mémoires 12, 15 et 18 sont dis acr--e- simultanément et lues simultanément, adresse par adresse. La commande d'écriture des mémoire et la commande de lecture de mémoire sont réalisées par le circuit de commande de mémoires 26, par l'intermédiaire des connecteurs dédiés des dites mémoires. Le fonctionnement du circuit de commande de mémoires 26 est décrit plus loin. La sortie de ces mémoires est reliée au filtre de rééchantillonage 19. Ce filtre est de type connu et est adapté à donner une valeur au signal entrant dans les convertisseurs numériques-analogiques 20, 21 et 22 en fonction des valeurs des signaux lus dans les mémoires d'images. I1 réalise des interpolations, soient par lecture simple et maintien des valeurs entre l'entrée et la sortie pendant les durées nécessaires au bon fonctionnement des convertisseurs numériques analogiques, soit par interpolation linéaire ou interpolations fréquentielles. La sortie du filtre de ré-échantillonage 19 est reliée aux convertisseurs numérique-analogique 20, 21 et 22 qui sont de type connu et générent chacun un signal analogique correspondant au signal numérique qu'ils reçoivent. Le rétro-projecteur 23 est de type connu et reçoit les signaux sortant des convertisseurs numériques-analogiques 20, 21 et 22. Le rétro-projecteur 23 projète une image 25 représentative de l'image sortant d'une des sources d'informations d'images 1, 2 ou 3 sur l'écran de projection 24. Le circuit de contrôle de mémoires 26 est relié en ses entrées aux signaux de synchronisation des sources d'informations d'image. I1 est relié en ses sorties aux neuf mémoires 10 à 18, sur leurs deux connecteurs de commande de lecture et de commande d'écriture. I1 fonctionne de la manière suivante. Au moment de l'allumage du système, il commande l'écriture des mémoires 10, 13 et 16 et la lecture des mémoires 12, 15 et 18. Les trois couleurs sont liées à des sens de rotation des lectures et écritures suivantes : mémoires 10, 11, 12, 10, 11, 12, 10, . pour la couleur rouge, mémoires 13, 14, 15, 13, 14, 15 pour couleur verte, mémoires 16, 17, a ' , 3, couleur bleue. Au cours du fonctionnement, lorsque la lecture est finie dans une mémoire, la lecture est effectuée dans la mémoire suivante, selon les cycles et sens ci-dessus, si la dite mémoire suivante n'est pas en cours d'écriture. si elle l'est, la lecture est effectuée dans la même mémoire que la lecture précédante. Lorsque l'écriture est finie dans une mémoire, l'écriture est effectuée dans la mémoire suivante, selon les cycles et sens cidessus, si la dite mémoire suivante n'est pas en cours de lecture. si elle l'est, l'écriture est effectuée dans la même mémoire que l'écriture précédante. Ce dispositif de rétro-projection d'images dont les renouvellements possèdent différentes fréquences et provenant de sources d'informations d'images 1 2 3 comporte au moins un numériseur transformant en signaux numériques les signaux sortant des sources d'informations d'images, des mémoires d'images 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16,17J8 formant au moins un groupe de trois mémoires organisé selon un sens de rotation unique de lecture et d'écriture, au moins un convertisseur numérique-analogique 20, 21, 22 transformant en signaux analogiques les signaux sortant des mémoires d'images et un circuit de commande de mémoire commandant les fonctionnements inactifs, en écriture ou en lecture des mémoires d'images. Le circuit de commande de mémoires 26 commande la lecture dans les mémoires de chaque groupe de trois mémoires selon le sens de rotation du dit groupe en changeant de mémoire en lecture à chaque changement d'image de la source d'informations d'images et uniquement lorsque la mémoire suivante dans le sens de rotation est inactive. Le circuit de commande de mémoires 26 commande l'écriture dans les mémoires de chaque groupe de trois mémoires selon le sens de rotation du dit groupe en changeant de mémoire en écriture à chaque changement d'image de la source d'informations d'images et uniquement lorsque la mémoire suivante dans le sens de rotation est inactive. Ce fonctionnement est aisé à mettre en oeuvre pour nomme l'art. On comprend que les lectures et écrrnt'tes s-n reallsées ~- manière assynchrone, a n'importe quelle fréquence d'écriture ou de lecture. Une image non rafraîchie est ainsi indéfiniment visualée par le dispositif objet de la présente invention. On comprend que lorsque la fréquence de l'écriture est supérieure à celle de la lecture, certaines images issues des sources d'informations d'images ne sont pas projetées, n'étant pas lues dans les mémoires d'images 10 à 18. On comprend que lorsque la fréquence de l'écriture est inférieure à celle de la lecture, certaines images issues des sources d'informations d'images sont projetées deux ou plusieurs fois, étant écrites une seule fois dans les mémoires d'images 10 à 18. Une incrustation d'une partie d'une image provenant d'une première source d'informations d'images dans une image provenant d'une seconde source d'informations d'images peut être réalisée de la manière suivante : deux dispositifs tels que celui décrit en figure 1 sont reliés en leur sortie à un circuit d'incrustation d'image de type connu. Les images à combiner sont synchronisées entre elles parce que leurs signaux de synchronisation de lecture sont communs. En variante des dispositifs présentés ci-dessus, un mode de réalisation simplifié de l'invention consiste a utiliser des groupes de deux mémoires d'images. Pour chaque groupe comportant deux mémoires d'images, le circuit de commande de mémoires (26) commande pour chaque mémoire, alternativement le fonctionnement en écriture et le fonctionnement en lecture, et pour les deux mémoires conjointement l'une en mode de fonctionnement de lecture et l'autre en mode de fonctionnement d'écriture. Cette variante permet de rétro-projeter des images qui, en sortie de sources d'informations d'images, possèdent la même fréquence de changement de trame qu'en entrée du rétro-projecteur. La fréquence ligne du rétro-projecteur reste fixe et constante, cette fréquence étant la plus difficile à asservir en particulier par les systèmes à fréquences de balayage mult;ples. Pour compenser la différence de nombre te lignes et te fréquence de changement de ligne, cette ariar comporte un moyen de génération du nombre de lignes et du nombre de points nécessaires au rétro-projecteur pour projeter une image sur l'ensemble de son champ optique à partir des informations d'images provenant de la source d'information d'images. Ce moyen est, par exemple, constitué d'un moyen d'interpolation linéaire ou autre entre les lignes successives et les colonnes successives des images lues, selon des techniques connues. Il est à noter que l'homme de métier saura aisément modifier le schéma bloc de la figure 1 pour s'adapter aux cas d'images dont les codages sont différents comme, par exemple - les images composites; - les signaux de luminance et de chrominance; - les images représentées par des signaux représentatifs de quatre couleurs; - les codages de couleur quelconques; - les images monochromes. REVENDICATIONS 1/ Dispositif de rétro-projection à fréquence fixe d'images provenant de sources d'informations d'images (1,2,3) possédant des fréquences de balayage quelconques caractérisé en ce qu'il comporte au moins un numériseur (7,8,9) transformant en signaux numériques les signaux sortant des sources d'informations d'images, des mémoires d'images (10,11,12,13,14,15,16,17,18) formant au moins un groupe d'au moins deux mémoires organisées selon un sens de rotation unique de lecture et d'écriture, au moins un convertisseur numérique-analogique (20,21,22) transformant en signaux analogiques les signaux sortant des mémoires d'images et un circuit de commande de mémoires (26) commandant les fonctionnements inactifs, en écriture ou en lecture des mémoires d'images. 2/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le au moins un groupe de mémoires d'images comporte au moins trois mémoires d'images. 3/ Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que le circuit de commande de mémoires (26) commande la lecture dans les mémoires de chaque groupe de trois mémoires selon le sens de rotation du dit groupe en changeant de mémoire en lecture à chaque changement d'image de la source d'informations d'images et uniquement lorsque la mémoire suivante dans le sens de rotation est inactive. 4/ Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3 caractérisé en ce que le circuit de commande de mémoires (26) commande l'écriture dans les mémoires de chaque groupe de trois mémoires selon le sens de rotation du dit groupe en changeant de mémoire en écriture à chaque changement d'image de la source d'informations d'images et uniquement lorsque la mémoire suivante dans le sens de rotation est inactive. 5/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédantes caractérisé en ce qu'il fonctionne avec des slgnau. te couleur représentatifs de trois couleurs, chacune es trois couleurs étant organisée en un groupe de mémoires. 6/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédantes caractérisé en ce que chacun des éléments est en double exemplaire formant ainsi deux dispositifs selon la dite revendication, et en ce qu'il comporte un circuit d'incrustation d'images disposé entre leurs sorties et l'entrée du rétroprojecteur. 7/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le au moins un groupe de mémoire comporte deux mémoires et en ce que le circuit de commande de mémoires (26) commande pour chaque mémoire, alternativement le fonctionnement en écriture et le fonctionnement en lecture, et pour les deux mémoires conjointement l'une en mode de fonctionnement de lecture et l'autre en mode de fonctionnement d'écriture. 8/ Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de génération du nombre de lignes et du nombre de points nécessaires au rétro-projecteur pour projeter une image sur l'ensemble de son champ optique, génération effectuée à partir des informations d'images provenant de la source d'information d'images. 9/ Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que le moyen de génération de lignes et de points est constitué d'un moyen d'interpolation linéaire entre lignes successives des images lues.