Brevet FR2757000A1 — publié le 19980612

PROCEDE DE GENERATION DE SIGNAUX DE BALAYAGE POUR RECEPTEURS A TUBE CATHODIQUE La présente invention concerne un procédé de génération de signaux de balayage pour récepteurs à tube cathodique. Elle trouve son application dans le domaine des moniteurs et des récepteurs de télévision. Dans un récepteur de télévision, les images sont formées sur un écran luminescent sensiblement plat qui émet de la lumière lorsqu'il est frappé par un faisceau d'électrons. Ce faisceau d'électrons est émis par un canon à électrons disposé à l'arrière du tube cathodique du récepteur. Chaque image est obtenue par un balayage du point d'impact du faisceau sur l'écran selon une succession de lignes horizontales de gauche à droite et de haut en bas de l'écran. Ce point d'impact correspond au spot de l'écran. La déviation angulaire du faisceau d'électrons est effectuée par des bobines de déflexion qui engendrent des champs magnétiques horizontal et vertical. La section du faisceau d'électrons qui correspond au focus, est ajustée par des lentilles électrostatiques. Compte tenu de la non-linéarité de la caractéristique des bobines de déflexion et de la géométrie de l'écran, les signaux de balayage nécessitent des corrections pour obtenir une image sans distorsion sur l'écran. La plupart de ces corrections sont réalisées par insertion de distorsions inverses dans les signaux de balayage. I1 existe différents types de correction liées à la géométrie du tube cathodique: - la correction Est/Ouest permet de corriger ce que l'on appelle la déformation en coussin. Cette déformation se traduit par le fait que la longueur balayée par le spot sur l'écran n'est pas la même selon l'altitude de la ligne balayée. En pratique, la longueur parcourue par le spot sur les lignes inférieures et supérieures est plus grande que pour les lignes médianes. Cette variation de la longueur est en fait continue de sorte que l'image présente sur ses bords des profils en forme de parabole. Ce phénomène est du à l'application, sur les bobines de déviation horizontale, de signaux identiques quelle que soit la ligne balayée. Pour remédier à ce phénomène, on effectue une correction Est/Ouest qui consiste à moduler le signal de balayage horizontal par un signal en forme de parabole; - la correction en S permet de corriger la nonuniformité de l'espacement entre les lignes. En effet, étant donné que la cathode du tube cathodique est très proche de l'écran, il y a notablement un chemin plus grand entre la cathode et l'écran pour les lignes les plus hautes et les plus basses de l'écran que pour les lignes médianes. En conséquence, pour un même angle de balayage vertical, le chemin parcouru étant plus grand, la déviation du spot est plus grande. La correction en S consiste à additionner un signal en forme de S au signal de balayage vertical; - la correction de focus permet de régler la section du faisceau d'électrons en fonction de l'altitude de la ligne balayée. Cette correction est appliquée sur des lentilles électrostatiques du tube cathodiques; et - la correction de dissymétrie Est/Ouest, permet d'affiner la correction Est/Ouest. Cette correction consiste à agir sur la phase des signaux de synchronisation. Bien que ces deux dernieres corrections ne s'effectuent pas sur les signaux de balayage, elles se calculent cependant à partir de ces signaux. A ces corrections s'ajoutent des corrections d'adaptation liées aux défauts du tube cathodique (champ magnétique non uniforme, effets de bords,...) ou du circuit de génération des signaux de balayage (imprécision des composants, retard de commutation de transistors,...). Enfin, il est également nécessaire d'adapter les signaux de balayage au mode d'affichage choisi, c'està-dire que les signaux de balayage doivent être modifiés pour tenir compte de la taille et la position du signal de luminance. En effet, l'image qui est représentée par un signal appelé signal de luminance, n'occupe pas la totalité de la dent de scie des signaux de balayage horizontal et vertical. Toutes ces corrections sont appliquées dans le procédé décrit aux figures 1A à 1D. Les figures 1A à 1D illustrent un procédé connu mis en oeuvre dans un tube cathodique pour générer des signaux de balayage vertical et horizontal. La figure 1A représente les corrections appliquées à un signal de balayage vertical VST(t). Le signal VST(t) est produit par un circuit de génération de dent de scie à partir d'un signal de synchronisation verticale VSYNC(t). En pratique, ce circuit est un oscillateur verrouillé sur le signal de synchronisation VSYNC(t). Le signal VST(t) subit ensuite une étape de correction en S, étape pendant laquelle un signal S(t) en forme de S est généré à partir du signal VST(t) puis additionné au signal VST(t). Cette étape permet de corriger le signal VST(t) en fonction de la géométrie du tube. En règle générale, cette correction en S est directement effectuée dans le circuit de génération de dent de scie. Le signal résultant est ensuite modifié afin de tenir compte des défauts du tube cathodique et du mode d'affichage choisi. En pratique, on modifie la pente de la dent de scie du signal VST(t) en la multipliant par un coefficient Vamp et on rajoute par ailleurs une valeur de décalage Vdc au signal en dent de scie. Le coefficient Vamp modifie la pente du signal somme VST(t)+S(t) alors que le paramètre Vdc le décale en amplitude. On obtient alors un signal de balayage vertical corrigé VSTCorr(t). Ce signal corrigé est ensuite appliqué aux bobines de déviation verticale du tube cathodique. Par ailleurs, un signal de correction Est/Ouest EWCorr(t) est généré à partir du signal VSTCorr(t) pour être modulé avec le signal de balayage horizontal. En pratique, on génère à l'ordre 2 une parabole à partir du signal VsTcorr(t) puis on adapte l'amplitude de cette parabole avec un coefficient EW,,p r et on additionne à la parabole résultante une valeur de décalage EWdC. Les parametres EWamp et EWdC contribuent à régler la position et l'amplitude du signal parabolique EWcorr(t) De même, un premier signal de correction de la section du faisceau d'électrons VfoccOrr(t) est produit à partir du signal corrigé VSTcorr(t) pour être appliqué sur des lentilles électrostatiques destinées au réglage de la section du faisceau d'électrons. En pratique, on génère une parabole Vfoc(t) que l'on multiplie par un coefficient Vfocamp et à laquelle on additionne une valeur de décalage Vfosdc. Les paramètres Vfocamp et Vfocdc contribuent également à régler la position et l'amplitude du signal parabolique Vfoccorr(t). La figure 1B représente le schéma temporel des signaux importants pour la correction en S. Cette figure représente: - le signal de balayage vertical VST(t); - le signal S(t) qui est ajouté au signal de balayage vertical VST(t) au cours de la correction en S; et - le signal de luminance L(t) indiquant la position et la taille de l'image par rapport au signal de balayage VST(t); ce signal comprend en réalité une pluralité d'impulsions élémentaires associées chacune à une ligne. On note que la durée de l'impulsion du signal de luminance L(t) est inférieure à la période T du signal VST(t). En revanche, La période du signal S(t) est égale à la période du signal VST(t). Les paramètres Vamp et Vdc permettent de régler la pente et la position du signal VST(t)+S(t) pour obtenir une image plein écran et centrée. En réalité, il est nécessaire de rajouter une correction en C (non représentée) pour recentrer le signal S(t) par rapport au signal L(t) et ainsi éliminer la non-uniformité de l'écartement des lignes sur l'écran. La figure 1C représente les corrections apportées au signal de balayage horizontal HST(t). Ce signal est issu d'un circuit de génération de dent de scie dont l'entrée reçoit un signal de synchronisation horizontale HSYNC(t). Le signal subit tout d'abord des corrections d'adaptation liées aux défauts du tube et au mode d'affichage puis est modulé par le signal de correction Est/Ouest EWCorr(t). Ces corrections sont symbolisées sur la figure par le coefficient Hamp et la valeur de décalage Hdc Le signal de balayage horizontal résultant HSTCorr(t) est ensuite appliqué sur les bobines de déviation horizontale du tube cathodique. Le signal non modulé est également utilisé pour générer une signal parabolique Hfoc(t). Ce signal est ensuite réglé en amplitude par un coefficient Hfoc pour produire un second signal de correction de focus HfoccOrr(t). Enfin, la figure 1D représente le schéma temporel du signal de balayage horizontal HST(t) ainsi que celui du signal de luminance L(t). L'impulsion du signal L(t) représentée sur cette figure correspond à l'impulsion élémentaire associée à chaque ligne. Les paramètres Champ et Hdc vont agir sur le signal HST(t) pour que le signal résultant soit convenablement positionné et dimensionné par rapport au signal L(t) afin d'obtenir, après modulation, une ligne adaptée aux dimensions de l'écran. Ce type de procédé comporte trois inconvénients majeurs 10) A chaque changement de mode d'affichage c'està-dire à chaque modification du signal L(t), il est nécessaire de réajuster les paramètres Vamp et Vdc bien que le signal L(t) soit parfaitement connu pour chaque mode d'affichage; ce réajustement des paramètres Vamp et Vdc imposent alors de réajuster tous les autres paramètres de correction du procédé; il faut donc un jeu complet de paramètres par mode d'affichage; 20) le signal S(t) de la correction en S est appliqué sur la totalité de la dent de scie du signal VST(t); cette correction en S est donc appliquée en supposant que l'image est présente pendant toute la dent de scie du signal VST(t); or la taille réduite et le décentrage du signal L(t) par rapport à la partie montante du signal VST(t) introduisent des erreurs errl et err2 (figure 1B) qui nécessitent des corrections supplémentaires (correction en C) pour recentrer le signal S(t) par rapport au signal L(t); ces erreurs se répercutent également sur les autres corrections, ce qui rend indispensable l'adjonction de corrections supplémentaires (correction trapézoïdale,...); 30) la mise en commun des corrections liées aux défauts du tube cathodique avec les corrections liées au mode d'affichage induit une dépendance entre la correction S et les paramètres Vamp et v Vdc; en effet, les erreurs errl et err2 introduites par la correction en S modifient l'amplitude de la dent de scie verticale et influent sur la valeur des paramètres Vamp et Vdc; la procédure de réglage du tube cathodique est donc très difficile à mettre au point car il faut maîtriser l'interdépendance des paramètres des diverses corrections; Pour pallier ces inconvénients, l'invention propose d'une part de dissocier les paramètres liés aux défauts du tube et les paramètres liés au mode d'affichage et d'autre part d'effectuer les corrections liées aux défauts du tube après la correction du mode d'affichage. Aussi, l'invention a pour objet un procédé destiné à être mis en oeuvre dans un récepteur à tube cathodique, pour générer à partir de deux signaux respectivement de synchronisation horizontale et de synchronisation verticale, deux signaux en dent de scie, respectivement de balayage horizontal et de balayage vertical, les signaux de balayage horizontal et de balayage vertical ayant subi des corrections d'adaptation liées pour une partie d'entre elles à la géométrie et/ou à des défauts du tube cathodique concerné , et pour une autre partie au mode d'affichage choisi, caractérisé en ce que les corrections d'adaptation liées à la géométrie et/ou à des défauts du tube cathodique concerné sont effectuées séparément des corrections liées au mode d'affichage choisi, et en ce que les corrections d'adaptation liées à la géométrie et/ou à des défauts du tube cathodique concerné sont effectuées après les corrections liées au mode d'affichage choisi. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit et qui est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels - les figures 1A à 1D, déjà décrites, illustrent un procédé connu mis en oeuvre dans un tube cathodique pour générer des signaux de balayage vertical et horizontal; - les figures 2A à 2C sont les homologues des figures 1A à 1C pour illustrer le procédé de l'invention; et - les figures 3A et 3B sont des schémas temporels des signaux de synchronisation verticale et horizontale. Le procédé retenu pour l'invention consiste à dissocier les paramètres de correction propres au mode d'affichage des paramètres de correction liés à la géométrie et aux défauts du tube cathodique, et à effectuer les corrections liées à la géométrie ou aux défauts du tube après les corrections du mode d'affichage. Ainsi, l'ensemble des corrections liées à la géométrie du tube sont effectuées sur un signal corrigé par rapport au mode d'affichage. Les figures 2A à 2C illustrent le procédé de l'invention. La génération du signal de balayage vertical est détaillée à la figure 2A. Un signal en dent de scie VST(t) est produit à partir du signal de synchronisation verticale VSYNC(t). Le signal VST(t) est ensuite décalé en amplitude par un paramètre VMT puis multiplié par un coefficient Vamp. On obtient alors un signal y(t). Les deux paramètres de correction VMX et VMamp se rapportent uniquement au mode d'affichage. Le décalage en amplitude de la dent de scie est en fait équivalent à un décalage temporel de la dent de scie. Dans la suite de la description, les paramètres désignant des pseudo-décalages dans le temps sont indicés par la lettre n. Dans le procédé de l'invention, ce décalage temporel du signal VST(t) permet de positionner convenablement la dent de scie par rapport au signal de luminance et permet ainsi de supprimer le rajout de corrections supplémentaires (correction en C,...) lors de la correction en S. En pratique, un couple de paramètres (VOMI, Vamp) est calculé au préalable pour chaque mode d'affichage et l'ensemble de ces couples est préchargé dans le circuit mettant en oeuvre le procédé. A chaque changement de standard, il suffira de charger les paramètres VMt et VMamp du nouveau standard. C'est pourquoi, ce procédé est plus particulièrement destiné à être mise en oeuvre dans des moniteurs multi-mode. L'ensemble des corrections liées à la géométrie et aux défauts du tube est ensuite effectué à partir du signal y(t). Pour obtenir un signal de balayage vertical corrigé, on effectue tout d'abord une correction en S et on introduit des paramètres permettant de corriger les défauts du tube cathodique. On introduit tout d'abord dans le signal y(t) un décalage en amplitude S7 qui est équivalent à un décalage temporel de la dent de scie y(t). Un signal S(t) en forme de S est ensuite généré à partir du signal décalé puis multiplié par le coefficient Samp pour former le signal Scorr(t). Les paramètres St et Samp permettent respectivement de régler la position et l'amplitude du signal S(t) par rapport au signal y(t). Ensuite les signaux y(t) et Scorr(t) sont additionnés et le signal obtenu est ensuite réglé en amplitude et en position par des paramètres, respectivement VSTamp et VSTdc. Le paramètre VSTdC permet en particulier de compenser un décalage éventuel du champ magnétique produit par les bobines de déviation verticale. Le coefficient VST permet quant à lui de régler le gain de l'amplificateur placé à la sortie du circuit de balayage vertical et de corriger l'amplitude du champ magnétique produit par les bobines de déviation verticale. On obtient finalement un signal de balayage vertical corrigé VSTCorr(t). Le nombre important des paramètres employés pour le réglage du tube cathodique ne constitue pas un inconvénient car ces paramètres sont désormais indépendants des paramètres du mode d'affichage. Par ailleurs, ces paramètres sont ajustés une fois pour toute au moment du réglage usine du moniteur pour un mode donné et restent ensuite inchangés quel que soit le mode d'affichage employé. La même démarche est utilisée pour produire le signal de correction Est/Ouest EWcorr(t). On introduit tout d'abord dans le signal y(t) un décalage en amplitude EWT qui est équivalent à un décalage temporel de la dent de scie y(t). Un signal parabolique EW(t) est ensuite généré à partir du signal décalé. Le paramètre EWT permet de régler la position du signal parabolique EW(t) par rapport au temps. Puis le signal EW(t) est réglé en amplitude par la coefficient EWamp. On additionne ensuite un paramètre EWdC au signal résultant pour régler la position en amplitude du signal de correction Est/Ouest EWcorr(t). Ainsi, selon le procédé de l'invention, le signal parabolique EW(t) est produit à partir d'un signal linéaire y(t). Dans le procédé de l'état de la technique, le signal parabolique est généré à partir d'un signal non linéaire VST(t)+S(t), cela a pour résultat d'introduire des distorsions dans le signal périodique EW(t). Par ailleurs, pour générer le premier signal de correction de focus EWCorr(t), on applique la même démarche. On introduit tout d'abord dans le signal y(t) un décalage en amplitude Vfoct qui est équivalent à un décalage temporel de la dent de scie y(t). Un signal parabolique Vfoc(t) est ensuite généré à partir du signal décalé. Le paramètre VfocX permet de régler la position du signal parabolique Vfoc(t) par rapport au temps. Puis le signal Vfoc(t) est réglé en amplitude par la coefficient Vfocamp. On additionne ensuite un paramètre Vfocdc au signal résultant pour régler la position en amplitude du signal de correction de focus VfoccOrr(t). Les paramètres VfocX, Vfoc,,p, Vfocdc, EWX, EWamp et EWdc sont bien entendu ajustés une fois pour toutes en usine. La figure 2B permet de visualiser la période et la position du signal S(t) par rapport au signal de luminance L(t). La période du signal S(t) est à présent égale à la durée de l'impulsion du signal de luminance L(t) et le signal S(t) s'annule au début et à la fin de cette impulsion. L'ensemble des équations du procédé relatives à la correction du signal de balayage vertical sont fournies dans une annexe A jointe à la présente demande. La génération du signal de balayage horizontal est détaillée à la figure 2C. Un signal en dent de scie HST(t) est tout d'abord produit à partir du signal de synchronisation horizontale HSYNC(t). Le signal HST(t) est ensuite décalé en amplitude par un paramètre HMT puis multiplié par un coefficient HMmp Ces deux paramètres de correction se rapportent uniquement au mode d'affichage. On obtient ainsi un signal x(t). Le décalage HNT équivalent à un décalage temporel permet de positionner convenablement le signal HST(t) par rapport au signal de luminance. Le coefficient HMamp permet de régler l'amplitude du signal HST(t) vis-à-vis du mode d'affichage. Le signal x(t) est ensuite réglé en amplitude et en position par deux paramètres, respectivement HSTamp et HSTdC. Le paramètre HSTdC permet notamment de compenser un décalage éventuel du champ magnétique produit par les bobines de déviation horizontale. Le coefficient HSTamp permet quant à lui de régler le gain de l'amplificateur placé à la sortie du circuit de balayage horizontal et de corriger l'amplitude du champ magnétique produit par les bobines de déviation horizontale. Le signal résultant est ensuite modulé par le signal de correction Est/Ouest EWCorr(t) et on obtient alors le signal de balayage horizontal corrigé HSTcorr(t). Pour produire le second signal de correction de focus, on introduit tout d'abord dans le signal x(t) un décalage en amplitude HfocT qui est équivalent à un décalage temporel de la dent de scie x(t). Un signal parabolique Hfoc(t) est généré à partir du signal décalé. Le paramètre Hfoct permet de régler la position du signal parabolique Vfoc(t) par rapport au temps. Puis le signal Hfoc(t) est réglé en amplitude par la coefficient Hfoca,p L'ensemble des équations du procédé relatives à la correction du signal de balayage horizontal sont fournies dans une annexe B jointe à la présente demande. Les paramètres HMT, HMamp, HSTamp, HSTdC, Hfoct et Hfoc,mp sont également ajustés une fois pour toutes en usine. Chaque mode d'affichage possède un signal de luminance propre dont les caractéristiques temporelles sont définies par rapport aux signaux de synchronisation verticale et horizontale. Les caractéristiques temporelles du signal de luminance L(t) et du signal de synchronisation verticale VSYNC(t) sont définies à la figure 3A: TV est la période du signal de synchronisation verticale VSYNC(t); - T1 est la durée pendant laquelle le signal de luminance L(t) est non nul; - Tp1 est la durée de l'impulsion du signal de synchronisation verticale VSYNC(t); - Td1 est la durée entre la fin de l'impulsion du signal VSYNC(t) et le début de l'impulsion du signal de luminance L(t); et - Tf1 est la durée entre la fin de l'impulsion du signal de luminance L(t) et le début de l'impulsion à suivre du signal VSYNC(t); A partir de ces caractéristiques temporelles, il est alors possible d'en déduire la valeur des paramètres propres au mode d'affichage. On obtient ainsi: VMamp = TV et VM# = (Tp1+Td1-Tf1)/2 T1 TV De même, les caractéristiques temporelles d'une impulsion élémentaire du signal de luminance L(t) et du signal de synchronisation verticale VSYNC(t) sont définies à la figure 3B: - TH est la période du signal de synchronisation horizontale HSYNC(t); - T2 est la durée d'une impulsion élémentaire du signal de luminance L(t); - Tp2 est la durée de l'impulsion du signal de synchronisation horizontale HSYNC(t); - Td2 est la durée entre la fin de l'impulsion du signal HSYNC(t) et le début de l'impulsion élémentaire du signal de luminance L(t); et - Tf2 est la durée entre la fin de l'impulsion élémentaire du signal de luminance L(t) et le début de l'impulsion à suivre du signal HSYNC(t); On en déduit alors la valeur des paramètres de correction horizontale du mode d'affichage: HMamp = JH et HMT = (Tp2+Td2 /2 T2 TH En conclusion, le procédé selon l'invention présente les avantages suivants: - le procédé de l'invention ne nécessite qu'un seul jeu de paramètres relatifs aux corrections liées à la géométrie et aux défauts du tube; ces paramètres sont déterminés dans un mode d'affichage donné au moment du réglage usine puis stockés dans une mémoire avec les paramètres de correction du mode d'affichage; le changement de mode d'affichage s'effectue uniquement par le changement des quatres paramètres de correction de mode (VMamp, VMT, HMamp, H); - la procédure de réglage des paramètres est simplifiée du fait de l'indépendance des réglages des diverses corrections; en effet, le réglage des paramètres des paramètres VSTamp, VSTdC, Samp, S# est complètement indépendant du réglage des paramètres VMamp VMT; - l'ajout de corrections supplémentaires pour affiner les corrections liées à la géométrie du tube n'est plus justifié; et - enfin, la correction en S est effectuée sur un signal corrigé par rapport au mode d'affichage au même titre que les autres corrections liées à la géométrie du tube cathodique; ANNEXE A équations de correction verticale Paramètres de correction de la géométrie et des défauts du tube VSTamp, VSTdc Samp, ST EWamp, EWdc, PINamp, PINT, CORNERamp, CORNER# Vfocamp, VfocX, Vfocdc Paramètres de correction du mode d'affichage VMamp VMT Variable On définit : y(t) = VMAMp * (VST(t) - VM#) y(t) est la dent de scie verticale corrigée selon le mode d'affichage 1 - Correction de la dent de scie verticale Correction en S Scorr(t) = Samp[(y(t) - S#)*(TV/2 - abs(y(t) - 8T))] Correct ion de la dent de scie verticale avec corrections des défauts du tube cathodique VSTcorr(t) = VSTamp * [y(t) + Scorr(t)] + VSTdc 2 - Correction Est/Ouest PINcorr(t) = PINamp * (y(t) - PIN#) CORNERcorr(t) = CORNERamp * (y(t) - CORNER)4 Correction Est/Ouest avec corrections des coins EW(t) = EWamp * [ PINcOrr(t) + CORNERcorr(t)) + EWdc 3 - Correction Focus Vfoc(t) = Vfocamp * (y(t) - Vfoct) + Vfocdc ANNEXE B équations de correction horizontale Paramètres de correction de focus Hfocamp, Hf oc T Paramètres de correction du mode d'affichage HMamp, HM# Variable On définit : x(t) = HMamp * (HST(t) x(t) est la dent de scie horizontale corrigée selon le mode d'affichage Correction Focus Hfoc(t) = Hfocamp * (x(t) - Hfoc#) REVENDICATIONS 1 - Procédé destiné à être mis en oeuvre dans un récepteur à tube cathodique, pour générer à partir de deux signaux respectivement de synchronisation horizontale (HSYNC(t)) et de synchronisation verticale (VSYNC(t)), deux signaux en dent de scie, respectivement de balayage horizontal (HSTCorr(t)) et de balayage vertical (VSTCorr(t)), les signaux de balayage horizontal (HSTcorr(t)) et de balayage vertical (VSTcorr(t)) ayant subi des corrections d'adaptation liées pour une partie d'entre elles à la géométrie et/ou à des défauts du tube cathodique concerné , et pour une autre partie au mode d'affichage choisi, caractérisé en ce que les corrections d'adaptation liées à la géométrie et/ou à des défauts du tube cathodique concerné sont effectuées séparément des corrections liées au mode d'affichage choisi, et en ce que les corrections d'adaptation liées à la géométrie et/ou à des défauts du tube cathodique concerné sont effectuées après les corrections liées au mode d'affichage choisi. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les corrections d'adaptation du signal de balayage vertical liées à la géométrie et/ou à des défauts du tube cathodique concerné comportent une correction en S. 3 - Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les corrections d'adaptation du signal de balayage horizontal liées à la géométrie et/ou à des défauts du tube cathodique comportent une correction Est/Ouest.