Brevet FR2779862A1 — publié le 19991217

DISPOSITIF ANTI MOIRÉ D' ÉCRAN A TUBE CATHODIQUE La présente invention concerne la commande d'écrans à tube cathodique, et plus particulièrement la commande d'écrans d'ordinateurs à tube cathodique pour affichage d'images en cou- leurs. Pour afficher des images en couleurs, la face inté- rieure d'un écran à tube cathodique comporte trois réseaux de luminophores de types différents, rouge, vert et bleu, déposés côte à côte selon des motifs variés. Les trois réseaux de lumino- phores sont illuminés par trois faisceaux d'électrons très voisins et déviés ensemble, dont chacun va frapper seulement des luminophores d'une seule couleur. Un circuit de commande de balayage permet de dévier les faisceaux d'électrons selon une succession de lignes horizontales. Dans les écrans d'ordinateurs, on obtient classiquement des nuances de gris en affichant à l'écran une alternance de points éclairés et non éclairés avec un pas suffisamment fin pour que l'oeil ne distingue qu'un éclairage uniforme. Il peut arriver que ce pas d'affichage et le pas des luminophores de même couleur soient proches. Ceci est illustré en figure 1 dans laquelle on a repré- senté en traits pleins un réseau de luminophores 10, correspondant à une petite partie des luminophores de même cou- leur d'un écran, sur lequel un faisceau d'électrons forme une alternance de zones éclairées 20 représentées en pointillés et de zones non éclairées. La forme et la taille des luminophores et des zones éclairées sont simplifiées par souci de clarté. Les parties des luminophores 10 éclairées par les zones 20 sont représentées par les zones 30 hachurées. On obtient alors sur l'écran (pour chaque couleur) un motif périodique de points éclairés, partiellement éclairés (zone 40) ou non éclairés. Il en résulte, pour l'observateur, un effet de moiré. Il est connu de supprimer l'effet de moiré en décalant d'une ligne à l'autre le réseau d'excitation d'un demi pas. Alors une zone éclairée prend la place d'une zone non éclairée et réciproquement et l'effet de moiré disparaît. Pour éviter de donner au bord des images affichées un aspect "dentelé", on intervertit les lignes décalées à droite et décalées à gauche une image sur deux. La figure 2 représente très schématiquement un circuit de commande de balayage horizontal 1 habituellement utilisé avec un tube cathodique 3. Le circuit 1 comprend un circuit de réfé- rence 5 produisant un signal de tension V constitué d'une série de rampes de tension. Le signal V est synchronisé en fréquence et en phase avec le signal vidéo. Un circuit de comparaison 7 compare la tension V à une tension de seuil réglable Vt et produit un signal de retour R lorsque la tension V est égale à la tension de seuil Vt. Un circuit de déviation 9 est traversé par un courant I. Le courant I croît entre un courant de début de ligne et un courant de fin de ligne avec une pente constante. Le circuit 9 est connecté au circuit de comparaison 7 pour recevoir le signal de retour R. Lorsque le circuit 9 reçoit le signal de retour R, l'intensité qui le traverse passe à la valeur opposée en un temps constant (temps de retour). Ce temps de retour n'est pas utile à la compréhension de 1' invention, et n'a pas été représenté. Ainsi, si le courant I a atteint une valeur +i lorsque le circuit 9 reçoit le signal R, le courant I prend alors la valeur -i, puis se remet à croître selon la pente constante susmentionnée. Le courant I agit sur un déflecteur 12 et détermine la déviation d'un faisceau d'électrons F émis par une source S vers l'écran 3 du tube cathodique. Lorsque le courant I croît de manière linéaire entre les valeurs -i et +i, le point d'impact du faisceau F sur l'écran 3 évolue continûment entre une position Ai et une posi- tion A+i. Une ligne est ainsi affichée à l'écran. Des moyens non représentés permettent de régler l'intensité du faisceau F pour définir sur la ligne des points éclairés ou non éclairés. Des moyens, non représentés également, permettent de dévier le fais- ceau F verticalement, afin de décrire successivement les lignes de chaque image. La figure 3A représente une courbe correspondant à l'évolution d'une tension V en fonction du temps t dans le cir- cuit de référence 5 de la figure 2. La tension V décrit de manière périodique une série de rampes de tension de pente cons- tante. Chaque rampe de tension V passe d'une tension nulle à une tension de seuil VtR en un temps tR. Un moyen de comparaison tel que le circuit 7 de la figure 2 produit un signal de retour R chaque fois que la tension V atteint la valeur VtR. Quand on n'effectue aucune correction de moiré, le signal R produit à l'instant tR sert à déclencher la fin d'une ligne de balayage et le début de la ligne de balayage suivante. Pour décaler une ligne sur deux, il a été proposé d'utiliser une ligne sur deux un seuil de tension VtR+AV supé- rieur à VtR, et une ligne sur deux un seuil de tension VtR-AV inférieur à VtR. Cependant, cette solution simple, conme on va le montrer en relation avec la figure 3B, ne conduit pas à un résul- tat satisfaisant. La figure 3B représente deux courbes 11 et 11' cor- respondant au courant I traversant le circuit de déviation 9 de la figure 2, respectivement sans et avec correction de moiré. Le courant I croît selon une pente constante entre un courant de début de ligne et un courant de fin de ligne. Lorsque la fin d'une ligne est atteinte, le courant I est inversé et la valeur inversée devient le courant de début de la ligne suivante. La courbe 11, en trait plein, correspond à l'évolution du courant I lorsque chaque ligne se termine à l'instant tR susmentionné, c'est-à- dire lorsqu'aucune correction n'est effec- tuée. Le courant I oscille de manière stable entre des valeurs -i et +i. Une valeur -i du courant I en début de ligne correspond, comme on l'a vu en relation avec la figure 2, à un point de début de ligne déterminé. La courbe 11', en pointillés, correspond à l'évolution du courant I avec la correction simple susmentionnée. On fixe à VtR+AV la valeur du seuil qui détermine la fin de la ligne L1, c'est-à-dire le début d'une deuxième ligne L2. La fin de la ligne Ll correspond à l'instant tR+At o la tension V atteint la valeur VtR+AV. La pente selon laquelle évolue le courant I étant constante, si le courant I atteint une valeur i à l'instant tR, il atteint une valeur i+ Ai à l'instant tR+At. Ainsi, le courant de début de ligne de la deuxième ligne L2 est égal à -(i+Ai). Un tel courant de début de ligne cor- respond à un point de début de ligne décalé vers la gauche par rapport au point de début de ligne déterminé par un courant -i. Ensuite, on fixe à VtR-AV la valeur du seuil qui déter- mine la fin de la ligne L2, c'est-à-dire le début d'une deuxième ligne L3. La fin de la ligne L2 correspond à l'instant tR-At o la tension V atteint la valeur VtR-AV. Cependant, le courant I a une valeur -(i+Ai) en début de ligne L2 et atteint une valeur i- 3Ai en fin de ligne, à l'instant tR-At. Ainsi, le courant de début de ligne de la troisième ligne L3 est égal à -(i-3Ai). Un tel courant de début de ligne correspond à un point de début de ligne décalé vers la droite par rapport au point de début de ligne déterminé par un courant -i. En répétant le processus, le courant de début de ligne d'une quatrième ligne L4 sera -(i+5Ai), et le courant de début de ligne d'une cinquième ligne L5 sera -(i-7Ai). On peut en particulier observer un point M situé exac- tement au milieu de chaque ligne vidéo. Sans dispositif de correction de moiré, ce point est affiché au moment o le courant de déviation passe par 0. Avec le dispositif de correction de moiré, au même moment, le courant n'est plus nul, et sa valeur indique comment sera déplacé le point de milieu d'écran M, vers la droite pour une valeur positive ou vers la gauche pour une valeur négative. La figure 4 représente de manière très schématique la position sur un écran de lignes (L1, L2, L3,...) d'une image obtenue avec la correction décrite précédemment. Le point milieu M de chaque ligne est également représenté. Le début d'une pre- mière ligne L1 n'est pas modifié. Le courant I est égal à -(i+Ai) au début de la ligne L2, qui est décalé vers la gauche. Le cou- rant I égal à -(i-3Ai) au début de la ligne L3, qui est décalé vers la droite. Le courant I est égal à -(i+5Ai) au début de la ligne L4, qui est décalé vers la gauche. On remarque ainsi que les débuts des lignes paires sont progressivement décalés vers la gauche et que les débuts des lignes impaires sont progressivement décalés vers la droite. Les points de fin de lignes dérivent de manière semblable. Bien que les décalages à droite et à gauche aient été sensiblement exagérés en figure 4 pour des raisons de clarté, la dérive des positions de début et de fin de ligne, et surtout la dérive du point milieu M de chaque ligne, sont visibles à l'écran et sont inacceptables. Le procédé simple décrit précédemment ne peut donc pas être utilisé tel quel. On a donc proposé dans l'art antérieur des procédés beaucoup plus complexes faisant par exem- ple appel à des asservissements en courant. Un objet de la présente invention est de prévoir un circuit de commande de balayage horizontal comportant un dispo- sitif de correction de moiré n'entraînant pas de dérive des points de début et de fin des lignes d'un écran. Un autre objet de la présente invention est de prévoir un tel dispositif qui soit facile à mettre en oeuvre. Pour atteindre ces objets ainsi que d'autres, la pré- sente invention prévoit un dispositif de commande d'un dispositif de déflexion pour le balayage horizontal d'un écran de tube cathodique selon une fréquence de balayage déterminée, compre- nant: un moyen pour fournir une succession de rampes de courant à un système de déflexion horizontale, le courant de chaque début de rampe étant à une valeur négative opposée de la valeur posi- tive de la fin de la rampe précédente, un moyen pour fournir un signal de référence périodique correspondant à la fréquence de balayage, un moyen pour provoquer le déclenchement de chaque début de rampe selon une relation temporelle prédéterminée avec le signal de référence, et un moyen pour décaler ledit déclenche- ment selon une séquence, deux fois en retard puis deux fois en avance et ainsi de suite. Selon un aspect de la présente invention, le dispositif comprend un moyen pour, d'une image affichée sur l'autre, inter- vertir les déclenchements en avance et les déclenchements en retard dans ladite séquence. Selon un aspect de la présente invention, lesdits déclenchements en avance et en retard sont choisis pour produire un décalage de l'affichage du point milieu de deux lignes consé- cutives sensiblement égal à la moitié de l'intervalle séparant les centres de deux éléments luminophores de 1 'écran. La présente invention, vise également un procédé de commande d'un dispositif de déflexion pour le balayage horizontal d'un écran de tube cathodique selon une fréquence de balayage déterminée, consistant à: fournir une succession de rampes de courant à un système de déflexion horizontale, le courant de chaque début de rampe étant à une valeur négative opposée de la valeur positive de la fin de la rampe précédente, fournir un signal de référence périodique correspondant à la fréquence de balayage, provoquer le déclenchement de chaque début de rampe selon une relation temporelle prédéterminée avec le signal de référence, et décaler ledit déclenchement selon une séquence deux fois en avance puis deux fois en retard et ainsi de suite. Selon un aspect de la présente invention, le procédé comprend en outre l'étape qui consiste, d'une image affichée sur l'autre, à intervertir les déclenchements en avance et les déclenchements en retard dans ladite séquence. Selon un aspect de la présente invention, lesdits déclenchements en avance et en retard sont choisis pour produire un décalage de l'affichage du point milieu de deux lignes consé- cutives sensiblement égal à la moitié de l'intervalle séparant les centres de deux éléments luminophores de 1 'écran. 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: la figure 1 représente un réseau d'éléments lumino- phores d'un écran; la figure 2 représente de manière très schématique un circuit de commande de balayage horizontal d'un écran de tube cathodique; la figure 3A représente une courbe illustrant le fonc- tionnement d'un circuit de référence pour commander un balayage; la figure 3B représente des courbes illustrant le fonc- tionnement d'un circuit de commande de balayage avec et sans correction de moiré; la figure 4 représente l'affichage de lignes d'un écran après correction de moiré en utilisant le procédé décrit en relation avec les figures 2, 3A et 3B; la figure 5A représente une courbe illustrant le fonc- tionnement d'un circuit de référence pour commander un balayage selon la présente invention; la figure 5B représente des courbes illustrant le fonc- tionnement d'un circuit de commande de balayage avec et sans correction de moiré selon la présente invention; et la figure 6 représente l'affichage de lignes d'un écran après correction de moiré selon la présente invention. La figure 5A est semblable à la figure 3A. La figure 5A représente une courbe correspondant à l'évolution d'une tension V en fonction du temps t dans un circuit de référence tel que le circuit 5 de la figure 2. Quand on n'effectue aucune correction de moiré, la fin d'une ligne de balayage et le début de la ligne de balayage suivante sont déclenchés à un instant tR, correspon- dant à l'instant o la rampe de tension V atteint une tension de seuil VtR. Selon la présente invention, on augmente la tension de seuil qui détermine la fin de deux lignes consécutives puis on diminue la tension de seuil qui détermine la fin de deux lignes consécutives et ainsi de suite. On remplace deux fois de suite la valeur de la tension de seuil VtR par une tension de seuil égale à VtR+AV et la rampe de tension V atteint deux fois de suite cette valeur en un instant tR+At. De même, on remplace deux fois de suite la valeur de la tension de seuil VtR par une tension de seuil égale à VtR-AV et la rampe de tension V atteint deux fois de suite cette valeur en un instant tR-At. On rappelle que la position d'un début de ligne est symétrique par rapport à une ligne médiane de l'écran de la position de fin de ligne précé- dente. Ainsi, si l'on décale à droite une fin de ligne, on décale à gauche le début de la ligne suivante, et réciproquement. La figure 5B représente deux courbes 11 et 13 cor- respondant au courant I traversant le circuit de déviation 9 de la figure 2 respectivement sans et avec correction de moiré selon la présente invention. Les courbes 11 des figures 5B et 3B sont identiques. En courbe 11, chaque ligne se termine de manière classique à l'instant tR susmentionné, le courant I oscille de manière stable entre des valeurs -i et +i. La courbe 13, en pointillés, correspond à l'évolution du courant I quand on effectue la correction de moiré selon 1 ' invention. On fixe à VtR+AV la valeur du seuil qui détermine la fin de la ligne L1, c'est-à-dire le début d'une deuxième ligne L2. La fin de la ligne L1 correspond à l'instant tR+At o la tension V atteint la valeur VtR+AV et le déclenchement du début de la rampe de courant I est ainsi décalé en retard de At. Conome on l'a vu en relation avec la figure 3B, le courant I atteint une valeur i+Ai. Ainsi, le courant de début de ligne de la deuxième ligne L2 est égal à -(i+Ai), ce qui correspond à un point de début de ligne décalé vers la gauche par rapport au point de début de ligne déterminé par un courant -i. On fixe à nouveau à VtR+AV la valeur du seuil qui détermine la fin de la ligne L2. La fin de la ligne L2 correspond à l'instant tR+At o la tension V atteint la valeur VtR+AV, le déclenchement du début de la rampe de courant I est décalé en retard de At, et on remarque que le courant I atteint ici une valeur i-Ai. Ainsi, le courant de début de ligne de la troisième ligne L3 est égal à -(i-Ai), ce qui correspond à un point de début de ligne décalé vers la droite par rapport au point de début de ligne déterminé par un courant -i. On fixe maintenant à VtR-AV la valeur du seuil qui détermine la fin de la ligne L3. La fin de la ligne L3 correspond à l'instant tR-At o la tension V atteint la valeur VtR-AV, le déclenchement du début de la rampe de courant I est décalé en avance de At, et on remarque que le courant I atteint une valeur i-Ai. Ainsi, le courant de début de ligne de la quatrième ligne L4 est égal à -(i-Ai), ce qui correspond à un point de début de ligne décalé vers la droite par rapport au point de début de ligne déterminé par un courant -i. Enfin, on fixe à VtR-AV la valeur du seuil qui déter- mine la fin de la ligne L4. La fin de la ligne L4 correspond à l'instant tR-At o la tension V atteint la valeur VtR-AV, le déclenchement du début de la rampe de courant I est décalé en avance de At et on remarque que le courant I atteint une valeur i+Ai. Ainsi, le courant de début de ligne de la cinquième ligne L5 est égal à -(i+Ai), ce qui correspond à un point de début de ligne décalé vers la gauche par rapport au point de début de ligne déterminé par un courant -i. Une sixième ligne L6 sera décalée comme la deuxième ligne L2, et ainsi de suite. Comme cela vient d'être décrit, selon un aspect princi- pal de la présente invention, on décale le déclenchement de chaque début de rampe de courant selon une séquence, deux fois en retard puis deux fois en avance et ainsi de suite. On remarque que, selon la présente invention, les valeurs du courant de fin de ligne ont l'une ou l'autre des valeurs i+Ai et i-Ai, et que les valeurs du courant de début de ligne ont l'une ou l'autre des valeurs (i+Ai) et -(i-Ai). Ceci est illustré de manière très schématique en figure 6 qui repré- sente la position sur un écran de lignes (L1, L2, L3,...) d'une image obtenue avec le dispositif de correction de moiré selon l 'invention. On remarque en figure 6 en observant la position d'affichage des points M de milieu des lignes successives que la présente invention permet un décalage régulier des lignes affichées. Pour supprimer efficacement le moiré, l'accroissement de tension AV est choisi pour qu'il entraine un accroissement de courant Ai tel que l'intervalle (2Ai) compris entre deux points milieu M successifs soit sensiblement égal à la moitié de l 'intervalle séparant les centres de deux éléments luminophores de 1 'écran. De préférence, on intervertit d'une image sur 1 'autre les lignes avancées et les lignes retardées. Ainsi, des moyens pour modifier la tension de seuil Vt en Vt+AV et Vt-AV seront substitués l'un à l'autre d'une image sur l'autre, pour que les lignes dont le début est décalé vers la gauche dans une image aient un début décalé vers la droite dans l'image suivante, et ainsi de suite. La description précédente a été faite en relation avec un circuit de référence 5 et un circuit de comparaison 7 analo- giques. On peut sans difficultés adapter l'invention à un circuit de commande dans lequel le circuit de référence et le circuit de comparaison sont tous deux numériques. Par exemple, le circuit de référence peut être un compteur numérique incrémenté à une fré- quence très supérieure à la fréquence de balayage, remis à zéro de manière synchronisée en fréquence et en phase avec le signal vidéo. Dans ce cas, le circuit de comparaison peut être numérique et effectuer une comparaison entre la sortie du compteur et une valeur de seuil prédéterminée. Alors, selon la présente inven- tion, on prévoira des moyens pour fixer successivement cette valeur de seuil deux fois à une valeur haute et deux fois à une valeur basse. D'autre part, la présente invention a été décrite en relation avec un écran de tube cathodique à affichage non entre- lacé, mais l'homme du métier adaptera sans difficulté la présente description à un affichage entrelacé. De même, la présente inven- tion sera utilisée dans le cadre de circuits classiques de déflexion horizontale, munis éventuellement de systèmes de correction de balayage (par exemple correction en S) et dans lesquels la durée de retour de balayage est non nulle. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande d'un dispositif de déflexion (12) pour le balayage horizontal d'un écran de tube cathodique (3) selon une fréquence de balayage déterminée, comprenant: un moyen (9) pour fournir une succession de rampes de courant à un système de déflexion horizontale, le courant de chaque début de rampe étant à une valeur négative opposée de la valeur positive de la fin de la rampe précédente, un moyen (5) pour fournir un signal de référence pério- dique correspondant à la fréquence de balayage, un moyen (7) pour provoquer le déclenchement de chaque début de rampe selon une relation temporelle prédéterminée avec le signal de référence, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen pour décaler ledit déclenchement selon une séquence, deux fois en retard puis deux fois en avance et ainsi de suite. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen pour, d'une image affichée sur 1 'autre, intervertir les déclenchements en avance et les déclenchements en retard dans ladite séquence. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits déclenchements en avance et en retard sont choisis pour produire un décalage de l'affichage du point milieu de deux lignes consécutives sensiblement égal à la moitié de 1 'intervalle séparant les centres de deux éléments luminophores de 1 'écran. 4. Procédé de comnande d'un dispositif de déflexion pour le balayage horizontal d'un écran de tube cathodique selon une fréquence de balayage déterminée, consistant à: fournir une succession de rampes de courant à un sys- tème de déflexion horizontale, le courant de chaque début de rampe étant à une valeur négative opposée de la valeur positive de la fin de la rampe précédente, fournir un signal de référence périodique correspondant à la fréquence de balayage, provoquer le déclenchement de chaque début de rampe selon une relation temporelle prédéterminée avec le signal de référence, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'étape consistant à décaler ledit déclenchement selon une séquence deux fois en avance puis deux fois en retard et ainsi de suite. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en oe qu'il consiste d'une image affichée sur l'autre, à intervertir les déclenchements en avance et les déclenchements en retard dans ladite séquence. 6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits déclenchements en avance et en retard sont choisis pour produire un décalage de l'affichage du point milieu de deux lignes consécutives sensiblement égal à la moitié de 1 'intervalle séparant les centres de deux éléments luminophores de l'écran.