Brevet FR2760305A1 — publié le 19980904

CIRCUIT DE CORRECTICON DE DÉVIATICON HORIZONTALE POUR TÉLÉVISEUR La présente invention concerne le dxomaine des télé- viseurs et, plus particulièrement, la correction de la déviation horizontale du faisceau d'électrons d'un tube cathodique pendant une trame d'images. Dans un tube cathodique, l'image est obtenue par un balayage vertical (par exemple à une fréquence de l'ordre de 50 Hz) et un balayage horizontal (par exemple à une fréquence de l'ordre de 15,6 kHz) d'un faisceau d'électrons sur un écran de luminophores. L'écran n'étant pas sphérique mais plutôt plan, ces balayages nécessitent certaines corrections pour éviter une déformation des images. La présente invention s'applique plus particulièrement à la correction dite "de coussin" ou "est/ouest" corrigeant les déformations des côtés gauche et droit de l'écran en modifiant le courant de balayage horizontal pendant une trame d'images. La figure 1 représente très schématiquement un écran 1 sensiblement rectangulaire d'un tube cathodique. Cette figure illustre la déformation subie par une image 2 (surface hachurée à la figure 1) en l'absence de correction de coussin. La correction de coussin s'obtient généralement en modulant le courant de balayage horizontal par un signal approxi- mativement parabolique d'une durée correspondant sensiblement à la période d'une trame d'images. La figure 2 représente, sous forme de schéma-bloc, un exemple classique de circuit de correction de coussin. La correction de coussin s'obtient en modulant (MODUL. 3) le courant HB de balayage horizontal du tube cathodique 4 par un signal p approximativement parabolique. Ce signal p est obtenu par un multiplieur G_MULT. 5, dit "de Gilbert", dont le rôle est d'élever au carré (x2) une rampe de courant iramp, symétrique par rapport à la masse et à la fréquence des trames d'images, et fournie par un générateur RAMP 6. Pour certains types de tubes cathodiques, et en parti- culier pour des tubes cathodiques dits à "grand angle" (par exem- ple, de l'ordre de 110 ) pour lesquels l'écran est plus près du canon à électrons que dans un tube à angle restreint, la déforma- tion des images s'effectue non seulement sur les bords droit et gauche, mais également aux coins de l'écran. Pour ce type d'écran, on prévoit également une correc- tion, dite "de coin", qui a pour objet de modifier les extrémités de la parabole p afin de les infléchir de façon plus ou moins importante. Les figures 3A à 3C illustrent le principe fonctionnel d'un système classique de correction de coin. La figure 3A repré- sente partiellement l'écran 1 dans une orientation verticale. La figure 3B représente en pointillés l'allure du signal p de la figure 2 et, en traits pleins, l'allure d'un signal de correction p', obtenu en soustrayant au signal p, par exemple, un signal (non représenté) en sinx. La figure 3C représente l'allure du courant iramp pendant une période T de trame d'image. Conme l'illustre la figure 3C, on utilise l'intervalle RT de retour trame entre deux trames d'image pour provoquer la décroissance du courant iramp jusqu'à la rampe suivante. Un inconvénient d'un système de correction de coin consistant à ajouter ou à soustraire à la parabole p en x2, une fonction en sinx, en x4 ou autre, pour obtenir une parabole p' dont les extrémités ont une pente CC (figure 3B) plus faible que celle de la parabole p, est que la déformation apportée déforme également la partie centrale CP de la parabole. Une difficulté de la correction de coin est qu'elle varie en fonction des tubes cathodiques et n'est pas, comme la correction de coussin, sensiblement définie par une fonction simple (x2) indépendante du tube concerné. Pour un type de tube donné, on connaît seulement les distances _d de part et d'autre du centre hO de l'écran dans la hauteur h à partir desquelles la pente des extrémités de la parabole p doit être plus faible, et l'amplitude de cette réduction de pente. La présente invention vise à proposer un nouveau pro- cédé et circuit de correction de déviation horizontale qui pallie aux inconvénients des systèmes classiques et qui résolve les pro- blêmes exposés ci-dessus. L'invention vise également à proposer un circuit dans lequel une modification des distances à partir desquelles la parabole doit être infléchie soit particulièrement simple et ne nécessite aucune modification du schéma du circuit. L'invention vise en outre à rendre paramétrable la forme de la correction de coin. Pour atteindre ces objets, la présente invention pré- voit un procédé de correction du courant de balayage horizontal d'un tube cathodique à partir d'une modulation de ce courant de balayage par un signal sensiblement parabolique à la fréquence des trames d'images, obtenu par une élévation au carré d'une rampe de courant, consistant à infléchir les extrémités de cette rampe de courant avant son élévation au carré. Selon un mode de réalisation de la présente invention, ce procédé consiste à obtenir une rampe de courant corrigée en ajoutant ou en soustrayant à une rampe de courant linéaire de même fréquence que la fréquence des trames d'images, un signal de correction de coin, de même fréquence que la fréquence des trames d'images et présentant une valeur nulle dans une portion centrale de la rampe de courant linéaire. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le signal de correction de coin présente, à valeur faible, au début et à la fin de chaque période, une forme exponentielle amortie. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le signal de correction de coin est obtenu à partir de ladite rampe de courant linéaire. La présente invention prévoit aussi un circuit de cor- rection d'un courant de balayage horizontal d'un tube cathodique, du type comportant un modulateur du courant de balayage horizon- tal par un signal de forme sensiblement parabolique obtenu au moyen d'un multiplieur élevant au carré une rampe de courant à la fréquence des trames d'images, comportant aussi des moyens pour infléchir les extrémités de ladite rampe de courant, obtenue à partir d'un générateur d'une rampe linéaire et symétrique par rapport à la masse. Selon un mode de réalisation de la présente invention, lesdits moyens comportent un redresseur de la rampe de courant linéaire pour délivrer un signal en dents de scie référencé par rapport à la masse; un circuit de transition pour annuler le signal en dents de scie dans une portion centrale de la période, le circuit de transition délivrant un signal de correction de coin; et un sommateur pour ajouter ou soustraire à la rampe de courant linéaire, le signal de correction de coin. Selon un mode de réalisation de la présente invention, un circuit de réglage de l'amplitude du signal de correction de coin est intercalé entre une sortie du circuit de transition et une entrée du sonmmateur. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le moyen de réglage d'amplitude de la correction de coin est constitué d'un réseau R/2R. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le circuit de transition est constitué de deux transistors bipo- laires montés en miroirs de courant, un premier transistor étant monté en diode et recevant, sur son collecteur, le courant en dents de scie, un second transistor délivrant, sur son collec- teur, le courant de correction de coin et recevant, sur son émetteur, un courant constant, les émetteurs respectifs des deux transistors étant reliés à la masse par l'intermédiaire de deux résistances de même valeur. Selon un mode de réalisation de la présente invention, ce courant constant est ajustable. Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles: les figures 1 à 3 décrites précédemment sont destinées à exposer l'état de la technique et le problème posé; la figure 4 représente, sous forme de schéma-bloc, un mode de réalisation d'un circuit de correction du courant de balayage horizontal d'un tube cathodique selon la présente inven- tion; la figure 5 représente un mode de réalisation d'un bloc de transition du circuit représenté à la figure 4; et les figures 6A à 6D illustrent, sous forme de chrono- grarmmes, le fonctionnement d'un circuit tel que représenté à la figure 4. Les mêmes éléments ont été représentés par les mêmes références aux différentes figures. Pour des raisons de clarté, les chronogrammes des figures 3 et 6 ne sont pas à l'échelle et seuls les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention ont été décrits aux figures. Une caractéristique de la présente invention est de modifier la rampe de courant servant à obtenir le signal de cor- rection du courant de balayage horizontal, avant que cette rampe soit élevée au carré pour lui conférer une forme parabolique. La figure 4 représente un mode de réalisation d'un cir- cuit de correction selon l'invention. Comme précédemment, ce circuit comporte un générateur 6 d'une rampe de courant irap à une fréquence correspondant à la fréquence de trame du tube cathodique. Le circuit comporte égale- ment, de façon classique, un multiplieur de Gilbert 5 dont le rôle est de délivrer un signal p" approximativement parabolique de modulation du courant de balayage horizontal du tube catho- dique. Le modulateur et le tube cathodique n'ont pas été repré- sentés à la figure 4 pour des raisons de clarté. Selon l'invention, le multiplieur 5 reçoit un signal icor ayant la forme d'une rampe de courant à la fréquence des trames d'image et dont la pente est corrigée aux extrémités. Le signal iramp délivré par le générateur 6 est, selon l'invention, envoyé sur un circuit 10 de redressement (REDR.) qui délivre un signal en dents de scie idtscie référencé à la masse et symétrique par rapport au milieu de la période. Selon l'invention, le signal icor est obtenu en ajou- tant ou en soustrayant, au signal iramp, un signal ie de correc- tion de coin, dont la fréquence correspond à la fréquence trame et qui a, en début et en fin de période, une valeur non-nulle et, dans la partie intermédiaire de la période, une valeur nulle. Ce signal de correction de coin ie est obtenu à partir du signal idtscie et est envoyé sur une première entrée d'un sommateur 11 dont une seconde entrée reçoit le signal iramp. Le sommateur 11 délivre le signal icor. Dans le mode de réalisation représenté, on suppose que le soimateur 11 est pourvu de moyens pour choisir entre une addi- tion ou une soustraction du signal ie au signal iramp selon que l'on est en début ou en fin de période. On pourra, toutefois, prévoir que le signal ie soit positif en début de période et négatif en fin de période, et que le sommateur 11 ne réalise qu'une addition des signaux ie et iramp. Une première solution pour obtenir le signal ie à par- tir du signal idtscie consisterait à utiliser un système de commutation pour conserver, en leur affectant un coefficient de proportionnalité inférieur à 1, uniquement les extrémités d'am- plitude maximale du signal idtscie. Toutefois, une telle solution provoquerait une cassure aux points de changement de pente dans le signal icor. Ces cassures se retrouveraient dans le signal parabolique p" et se verraient à l'écran. On veillera donc, selon l'invention, à ce que le chan- gement de pente du signal icor s'effectue de façon douce, c'est- à-dire sans cassure. Pour ce faire et selon le mode de réalisation repré- senté à la figure 4, le signal idtscie est envoyé sur un circuit 12 de transition (TRANS.) dont le rôle est de délivrer un signal ic référencé à la masse et de même fréquence que la fréquence des trames d'images. Ce signal ic est nul dans toute la partie cen- trale (CP, figure 3C) de la rampe de courant, et est positif et de forme sensiblement exponentielle au début et à la fin (CC, figure 3C) de chaque trame d'image. Le circuit 12 reçoit un cou- rant constant Ip dont le rôle est de décaler la référence du signal idtscie. Un mode de réalisation particulier du circuit 12 sera décrit par la suite en relation avec la figure 5. Le cas échéant, le signal ic est envoyé à un circuit 13 qui délivre le signal de correction de coin ie. Le rôle du cir- cuit 13 est de modifier l'amplitude du signal ic. Le courant ic constitue, par exemple, le courant de pied d'un réseau R/2R for- mant un convertisseur analogique commnandé, par exemple, par n bits. Qu'il s'agisse du signal ic ou du signal ie, on veillera à ce que ces signaux soient référencés à la masse et nuls dans la partie centrale des trames. La figure 5 représente un mode de réalisation particu- lièrement simple d'un bloc 12 de transition destiné à générer le signal ic à partir du signal idtscie. Le circuit 12 est constitué de deux transistors bipolaires Ti et T2 montés en miroirs de courant et dont les émetteurs respectifs sont reliés à la masse par l'intermédiaire de deux résistances R de même valeur. Le collecteur du transistor T1 reçoit le courant idtscie et est relié à sa base. Le collecteur du transistor T2 délivre le courant ic et son émetteur reçoit le courant Ip fourni par une source de courant constant 14. Le fonctionnement du circuit 12 représenté à la figure sera exposé en relation avec les figures 6A à 6B qui illustrent le fonctionnement d'un circuit de correction tel que représenté à la figure 4. Les figures 6A à 6D représentent, respectivement, un exemple d'allures des signaux iramp, idtscie, ic et icor pendant une période T correspondant à la durée d'une trame d'image. On a désigné par tl l'instant de début d'une période T et par t2 l'instant de fin de cette période. Selon l'invention, le courant Ip est ajustable en fonc- tion de la distance d (figure 3A) à partir de laquelle doit intervenir la correction de coin par rapport à la hauteur médiane hO de l'écran, donc en fonction du tube cathodique. Ce réglage est, par exemple, fonction d'un rapport résistif. Ainsi, le schéma du circuit selon l'invention n'a pas besoin d'être modifié d'une série ou d'un type de tubes à un autre. Il suffit de modi- fier les valeurs de résistances fixant le courant Ip pour modi- fier le seuil à partir duquel intervient la correction de coin. D'un point de vue temporel, la position hO correspond à un ins- tant tO du milieu de la période T et la distance d de part et d'autre de la position hO correspond à des instants tl + At et t2 - At d'une période T. Le courant ic (figure 6C) est obtenu à partir d'un cir- cuit tel que représenté à la figure 5. Entre les instants tl + At et t2 - At, le transistor T2 est bloqué, le courant idtscie étant inférieur au courant Ip. Le courant ic est alors nul. Le potentiel de l'émetteur (point E) du transistor T2 est constant. Par contre, le potentiel de la base (point B) du transistor T1 évolue linéairement avec le courant Idtscie et est égal à la chute de tension base-émetteur (Vbe) du transistor T1 majorée de la chute de tension dans la résistance R (correspondant sensiblement au produit de la valeur de cette résistance R par le courant idtscie). Entre les instants tl et tl + At et entre les instants t2 - At et t2, le transistor T2 conduit. Toutefois, la variation du courant ic, pour de faibles valeurs de ce courant, présente une forme exponentielle avec l'augmentation du potentiel de la base du transistor T2 (point B). On voit ici apparaître un deuxième rôle du courant Ip qui est d'amortir la croissance exponentielle du courant ic à la mise en conduction du transistor T2 (ou sa décroissance, lors de son blocage). La forme exponentielle du courant ic dépend du rapport de surface entre les transistors T1 et T2 et de la valeur des résistances R. A pente du courant Idtscie donnée et pour un rap- port de surface donné, la pente du signal ic (liée à l'augmentation du potentiel du point E donc à la pente du courant Idtscie) est directement proportionnelle à la valeur des résis- tances R. De même, pour une valeur donnée des résistances R, la pente du courant ic est directement proportionnelle au rapport de surface entre les transistors T1 et T2. On veillera donc à dimen- sionner les résistances R et les transistors Tl et T2 de façon adéquate pour éviter l'apparition d'un point de cassure. Le signal ie (figure 4) n'a pas été représenté aux figures 6 car il a sensiblement la même forme que le signal ic, le réseau R/2R 13 ne modifiant que son amplitude. La figure 6D illustre la forme du courant icor obtenu en sortie du sommateur 11. La pente du courant icor correspond à la pente du signal iramp entre les instants tl + At et t2 - At, et cette pente est amortie (plus faible) entre les instants tl et tl + At et entre les instants t2 - At et t2. Ainsi, en élevant au carré le signal icor au moyen du multiplieur de Gilbert (5, figure 4), on obtient un signal p" de forme sensiblement parabolique dont les extrémités sont amorties. Un avantage de la présente invention est qu'il n'est pas nécessaire de modifier la structure du schéma du circuit de correction d'une série ou d'un type de tubes cathodiques à un autre. Un autre avantage de la présente invention est que l'amplitude de la correction de coin est paramétrable sans néces- siter d'intervention sur le circuit. La réalisation pratique du circuit de correction selon l'invention est à la portée de l'homrrne de l'art. En particulier, la réalisation du générateur de rampe, du redresseur fournissant le courant en dents de scie, du convertisseur numérique- analogique à base d'un réseau R/2R, du scnmateur et du multi- plieur de Gilbert sont à la portée de l'hormne du métier de même que leur adaptation à la fréquence des trames et aux amplitudes des signaux du circuit de commande du tube cathodique. Bien entendu, la présente invention est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, bien que l'ajustement du courant Ip ait été décrit crroe étant fonction d'un rapport résistif, le courant Ip pourra être rendu variable, par exemple, au moyen d'un conver- tisseur numérique/analogique. REVENDICATIONS 1. Procédé de correction du courant de balayage hori- zontal (HB) d'un tube cathodique (4) à partir d'une modulation de ce courant de balayage par un signal (p") sensiblement paraboli- que à la fréquence des trames d'images, obtenu par une élévation au carré d'une rampe de courant (icor), caractérisé en ce qu'il consiste à infléchir les extrémités de cette rampe de courant avant son élévation au carré. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à obtenir une rampe de courant corrigée (icor) en ajoutant ou en soustrayant à une rampe de courant linéaire (iramp) de même fréquence que la fréquence des trames d'images, un signal (ie) de correction de coin, de même fréquence que la fréquence des trames d'images et présentant une valeur nulle dans une portion centrale (CP) de la rampe de courant linéaire. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le signal de correction de coin (ie) présente, à valeur faible, au début et à la fin de chaque période (T), une forme exponentielle amortie. 4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le signal de correction de coin (ie) est obtenu à par- tir de ladite rampe de courant linéaire (iramp). 5. Circuit de correction d'un courant de balayage hori- zontal (HB) d'un tube cathodique (4), du type comportant: un modulateur (3) du courant de balayage horizontal par un signal (p") de forme sensiblement parabolique obtenu au moyen d'un multiplieur (5) élevant au carré une rampe de courant (icor) à la fréquence des trames d'images, caractérisé en ce qu'il com- porte des moyens (10, 11, 12, 13) pour infléchir les extrémités de ladite rampe de courant, obtenue à partir d'un générateur (6) d'une rampe (iramp) linéaire et symétrique par rapport à la masse. 6. Circuit selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens comportent: un redresseur (10) de la rampe de courant linéaire (iramp) pour délivrer un signal (idtscie) en dents de scie réfé- rencé par rapport à la masse; un circuit de transition (12) pour annuler le signal en dents de scie dans une portion centrale (CP) de la période (T), le circuit de transition (12) délivrant un signal (ic, ie) de correction de coin; et un sommateur (11) pour ajouter ou soustraire à la rampe de courant (iramp) linéaire, le signal de correction de coin. 7. Circuit selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'un circuit (13) de réglage de l'amplitude du signal de correc- tion de coin est intercalé entre une sortie du circuit de transi- tion (12) et une entrée du srommateur (11). 8. Circuit selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moyen (13) de réglage d'amplitude de la correction de coin est constitué d'un réseau R/2R. 9. Circuit selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le circuit de transition (12) est constitué de deux transistors bipolaires (Tl, T2) montés en miroirs de courant, un premier transistor (Tl) étant monté en diode et recevant, sur son collecteur, le courant en dents de scie (idtscie), un second transistor (T2) délivrant, sur son col- lecteur, le courant (ic) de correction de coin et recevant, sur son émetteur (E), un courant constant (Ip), les émetteurs respec- tifs des deux transistors étant reliés à la masse par l'inter- médiaire de deux résistances (R) de même valeur. 10. Circuit selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit courant constant (Ip) est ajustable.