CH650369A5

CH650369A5 - Circuit de focalisation d'un tube image.

Info

Publication number: CH650369A5
Application number: CH7312/82A
Authority: CH
Inventors: James R Holzgrafe
Original assignee: Ampex
Priority date: 1981-12-24
Filing date: 1982-12-15
Publication date: 1985-07-15
Also published as: GB2113508B; FR2519220B1; DE3247331A1; FR2519220A1; NL8204701A; GB2113508A; DE3247331C2; JPS58114674A; US4459614A

Description

La présente invention concerne un circuit destiné à empêcher une rotation de l'image dans un tube image.

Dans le domaine des caméras de télévision, les tubes images du type vidicon, comme ceux utilisés en tant que tubes de prise de vue dans les caméras de télévision, présentent un problème appelé rotation de l'image, qui leur est inhérent et qui est produit par le réglage des champs de focalisation du faisceau d'électrons. Le problème résulte de la rotation du faisceau d'électrons à l'intérieur du tube, c'est-à-dire du fait que le faisceau se propage de la cathode vers la cible du tube selon une trajectoire en hélice, ce qui fait que des variations de la focalisation électrique du faisceau entraînent une rotation de la position de la trame balayée sur la cible. Cela provoque à son tour une rotation de l'image reproduite. En outre, la sensibilité de la rotation, c'est-à-dire l'erreur de rotation d'image résultante qui est produite, est élevée par rapport à l'importance du réglage de focalisation qui est effectué. Ainsi, une erreur de rotation absolument inacceptable peut résulter d'une variation imperceptible dans la focalisation électrique.

Il s'ensuit que tout changement de la tension de commande de focalisation, qu'il soit intentionnel ou non, aggrave considérablement le problème de l'établissement de l'alignement spatial de la caméra, en particulier dans une caméra en couleurs. Par conséquent, s'il est nécessaire de refocaliser un tube dans une caméra en couleurs, il est presque obligatoire d'effectuer un réalignement complet du tube considéré de la caméra pour corriger la rotation de l'image sur la cible. L'interaction entre le réglage de focalisation et l'alignement, etc., devient ainsi assez complexe.

Le procédé classique pour corriger la rotation de l'imge due à la focalisation électrique consiste en une rotation mécanique directe des bobines de déflexion. Ce procédé est évidemment malcommode et long, du fait que l'erreur est produite par des réglages effectués à partir d'un point situé à distance, tandis que la correction doit être effectuée localement, dans la tête de la caméra. Le procédé est en outre compliqué par l'absence habituelle de matériel de contrôle approprié au niveau de la tête de la caméra.

On utilise généralement dans les caméras en couleurs un réglage d'obliquité portant sur un seul axe pour corriger le défaut d'ortho-gonalité qui est généralement présent dans la plupart des systèmes de déflexion des tubes de caméra. Ainsi, on utilise un réglage d'obliquité portant sur un seul axe pour corriger la condition qui consiste en ce que l'axe horizontal n'est pas perpendiculaire à l'axe vertical, ou inversement. On utilise la correction d'obliquité pour rendre un axe orthogonal à l'autre axe avant d'effectuer toute correction d'alignement, etc., pendant le fonctionnement du tube.

Il résulte de cela que les systèmes de caméra les plus perfectionnés, comme ceux comportant une commande automatique d'alignement, de suppression des signaux parasites, etc., comportent des commandes électriques d'obliquité, réglables individuellement, ce qui permet de faire tourner indépendamment les axes de balayage vertical et horizontal. Ainsi, après avoir focalisé le tube, on peut effectuer des réglages individuels de commande d'obliquité, en direction horizontale et en direction verticale, pour corriger la rotation de l'image qui est produite par la procédure de focalisation.

Bien que ce dernier système de correction de rotation de l'image au moyen de réglages indépendants d'obliquité des axes constitue un perfectionnement important par rapport à la procédure mécanique de correction de la rotation, il nécessite généralement d'effectuer deux réglages de compensation individuels chaque fois que la focalisation électrique est changée.

Un but de l'invention est donc de créer un circuit destiné à corriger automatiquement une rotation de l'image produite par un changement de focalisation sous l'effet de la tension de commande de focalisation électrique qui est à l'origine de l'erreur de rotation.

Le circuit selon l'invention présente les particularités mentionnées dans la partie caractérisante de la revendication 1.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de modes de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels:

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la fig. 1 est un schéma synoptique représentant un circuit selon l'invention,

la fig. 2 représente une autre forme du schéma synoptique de la fig. 1,

la fig. 3 est un schéma d'une partie du circuit qui est utilisé dans le schéma synoptique des fig. 1, 2, et la fig. 4 représente une autre forme du schéma synoptique de la fig. 1.

La fig. 1 est un schéma synoptique d'un mode de réalisation du circuit de l'invention, dans lequel un circuit de commande principal 12, correspondant par exemple à l'unité de commande centrale d'un système de caméra de télévision, fournit entre autres une tension de commande de focalisation électrique, qu'on utilise de façon habituelle pour régler la focalisation électrique d'un ou de plusieurs tubes images (non représentés), dans la caméra. La tension de commande de focalisation est appliquée par une ligne 14 à un circuit régulateur de tension de focalisation 16, qui se trouve dans chaque canal du tube image. Le circuit régulateur est connecté par une ligne 18 à une électrode de focalisation du tube.

Des potentiomètres 20 et 21 sont connectés par une entrée commune à la ligne de tension de commande de focalisation 14 et, ensuite, à des générateurs de dents de scie vertical et horizontal portant respectivement les références 22 et 24. La sortie du générateur de dents de scie vertical 22 est connectée par une ligne 26 à un circuit de centrage horizontal (non représenté) qui est associé au tube, tandis que la sortie du générateur de dents de scie horizontal 24 est connectée par une ligne 28 à un circuit de centrage vertical qui est associé au tube. Un signal en dents de scie vertical est ainsi appliqué au circuit de centrage horizontal, tandis qu'un signal en dents de scie horizontal est appliqué au circuit de centrage vertical du tube. Pour simplifier la description, les générateurs de dents de scie vertical et horizontal 22, 24 seront appelés ci-après générateurs d'obliquité 22, 24.

Ainsi, à titre d'exemple, s'il y a une rotation de l'image dans un sens quelconque, par exemple une erreur de rotation de l'image en sens horaire, des dents de scie verticale et horizontale sont respectivement appliquées aux circuits de centrage horizontal et vertical, ce qui fait que, pendant que le faisceau d'électrons balaie la cible, l'erreur de rotation est réduite proportionnellement aux composantes de dents de scie qui sont appliquées. Ainsi, en fait, on fait tourner l'image dans le sens opposé pour compenser ce qui aurait été une erreur de rotation. Comme mentionné précédemment, la rotation de l'image résulte de la rotation de la trame.

Comme le montre la fig. 1, les générateurs d'obliquité horizontal et vertical 22, 24 sont connectés ensemble au niveau de leurs entrées, et donc à la ligne de tension de commande de focalisation 14, par l'intermédiaire des potentiomètres respectifs 20, 21 grâce à quoi les deux générateurs d'obliquité sont attaqués par une seule tension de commande. Cela procure une rotation de l'image au lieu d'une commande individuelle de l'obliquité des axes. Il en résulte que tout changement de la tension de commande de focalisation est automatiquement appliqué aux générateurs d'obliquité vertical et horizontal 22, 24 pour produire une rotation opposée de l'image, afin de s'opposer à toute rotation de cette dernière sous l'effet du réglage de la commande de focalisation. Les amplitudes des dents de scie verticale et horizontale qui sont appliquées aux circuits de centrage horizontal el vertical sont sélectionnées au moyen des potentiomètres 20, 21 pendant le mode de réglage, de façon que les générateurs produisent ensuite une rotation qui est exactement égale et opposée à la rotation produite par le réglage de focalisation. Cela empêche automatiquement toute rotation de l'image pendant le réglage de focalisation.

Ainsi, simplement à titre d'exemple, on peut régler le circuit de la fig. 1 pendant le mode de fonctionnement de la caméra correspondant au réglage en faisant apparaître par exemple des lignes horizontales et verticales sur le moniteur vidéo habituel de la caméra (non représenté). On fait varier la tension de commande de focalisation, et donc la focalisation, sur la totalité de sa plage. Simultanément, on règle individuellement les potentiomètres 20, 21 pour annuler la composante de rotation respective des lignes horizontales et verticales, qui a été produite par la variation de la tension de commande de focalisation. Le système est maintenant étalonné et corrige automatiquement toute rotation ultérieure de l'image résultant des réglages de focalisation.

La fig. 2 montre le circuit employant des générateurs d'obliquité ou de dents de scie vertical et horizontal qui sont représentés ici par les générateurs d'obliquité 22, 24 de la fig. 1. Les composants similaires sont numérotés de façon similaire sur les fig. 1 et 2. Ainsi, le potentiomètre 20 est connecté à un point de sommation 30 et ensuite, par l'intermédiaire de points de sommation respectifs 32, 34, aux générateurs d'obliquité vertical et horizontal respectifs 22, 24. Avec une telle configuration, le circuit de commande principal 12 applique une tension directe de commande de rotation sur une ligne 36 qui est connectée aux générateurs 22, 24 par le point de sommation 30.

De plus, le circuit de commande principal 12 fournit les tensions classiques de commande d'obliquité horizontale et verticale par des lignes respectives 38, 40 qui sont connectées aux générateurs vertical et horizontal 22, 24 par l'intermédiaire des points de sommation respectifs 32, 34. Ainsi, le mode de réalisation de la fig. 2 permet l'utilisation de commandes individuelles de correction d'obliquité, de type classique, tout en utilisant également le circuit d'obliquité de base pour réaliser une commande automatique de la rotation de l'image, par la combinaison des potentiomètres 20, 21 et des points de sommation 30, 32, 34 avec les générateurs 22, 24. L'effet global est de produire une rotation égale et opposée de l'image, sous l'effet de tout réglage de la tension de commande de focalisation électrique sur la ligne 14, ainsi qu'une commande directe, séparée, de l'obliquité horizontale et verticale et de la rotation de l'image.

La fig. 3 représente, uniquement à titre d'exemple, un circuit générateur de dents de scie qui peut être utilisé dans les fig. 1 et 2.

Dans ce but, une ligne d'entrée 42 applique une tension de commande, c'est-à-dire la tension de commande de focalisation de la ligne 14 des figures précédentes, à un amplificateur opérationnel 44. Ce dernier est branché en circuit intégrateur et comporte une résistance d'entrée 46 et un condensateur intégrateur 48 branché à ses bornes. Le signal de sortie de l'amplificateur opérationnel monte ou descend en rampe à une vitesse qui est déterminée par la tension d'entrée sur la ligne 42, la valeur de la résistance 46 et la capacité du condensateur 48. Un élément de commutation 50, tel par exemple qu'un transistor de commutation ou un transistor à effet de champ, est connecté aux bornes du condensateur 48. L'élément de commutation court-circuite périodiquement le condensateur pour faire tomber le signal de sortie du circuit au niveau de la masse, et la période du fonctionnement de l'élément de commutation est déterminée par une impulsion de fréquence horizontale ou verticale sur une ligne de commande 52 de l'élément de commutation.

Par conséquent, si une tension de commande négative est appliquée sur la ligne d'entrée 42, la tension de commande sur une ligne de sortie 54 varie en rampe croissante, comme il est indiqué en 56, jusqu'à ce que le condensateur 48 soit court-circuité à la masse par l'élément de commutation 50. Si une tension de commande positive est appliquée sur l'entrée 42, le signal de sortie varie en rampe décroissante, comme il est indiqué en pointillés en 58, jusqu'à ce que le condensateur 48 soit court-circuité à la masse par l'élément de commutation 50. La valeur de la tension de commande sur l'entrée 42 correspond par exemple à la tension de commande de focalisation sur la ligne 14 des fig. 1 et 2, telle qu'elle est fixée par le réglage des potentiomètres 20, 21, etc.

Bien que le générateur d'obliquité de la fig. 3 soit représenté sous une forme générale fondamentale, son circuit peut être modifié d'une manière connue de l'homme de l'art pour donner un circuit plus perfectionné offrant une meilleure précision, si on le désire.

La fig. 4 représente un autre mode de réalisation du circuit de l'invention, dans lequel l'étalonnage du système est également effectué automatiquement au lieu d'être effectué par un opérateur au moyen des potentiomètres 20, 21. Les composants similaires des fi5

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gures sont à nouveau numérotés de façon similaire. Dans ce but, les potentiomètres 20, 21 sont respectivement remplacés par des circuits de commande de gain 60, 62 actionnés à distance. Ces derniers règlent les tensions qui sont appliquées aux générateurs 22, 24 sous la dépendance des tensions de commande présentes sur les lignes de commande 64. 66. Les tensions de commande sont elles-mêmes obtenues, par exemple, à partir d'une unité de réglage automatique

(non représentée), comme celle qui est décrite dans la demande de brevet US N° 139604 déposée le 11 avril 1980, et ces tensions consistent en signaux représentatifs du degré d'erreur de rotation. Plus précisément, les signaux de commande peuvent consister en ordres 5 numériques qui règlent les sensibilités d'amplitude et de polarité des générateurs d'obliquité aux valeurs que l'unité de réglage automatique détermine comme étant optimales.

1 feuille dessins

Claims

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REVENDICATIONS

1. Circuit destiné à empêcher une rotation de l'image dans un tube image, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (12) reliés fonctionnellement au tube de façon à générer une tension de commande de focalisation variable, et des moyens (20, 21, 22, 24) qui réagissent à la tension de commande de focalisation en produisant dans le tube image une rotation de l'image qui est égale et opposée à la rotation de l'image produite par la variation de la tension de commande de focalisation.
2. Circuit selon la revendication I, caractérisé en ce que les moyens produisant une rotation de l'image comprennent des moyens de génération de dents de scie (22, 24) qui sont connectés aux moyens de génération (12), de façon à produire une tension en rampe sélectionnée (56, 58) qui correspond à une obliquité donnée de l'image par rapport à un axe respectif.
3. Circuit selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de génération de dents de scie comprennent des générateurs de dents de scic vertical et horizontal (22, 24) qui sont connectés aux moyens de génération (12), de façon à fournir des tensions en rampe respectives sous la dépendance de la tension de commande de focalisation.
4. Circuit selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des sources d'impulsions de fréquence verticale et de fréquence horizontale qui sont respectivement connectées aux générateurs de dents de scie vertical et horizontal (22, 24).
5. Circuit selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens qui produisent une rotation de l'image comprennent en outre des moyens d'étalonnage (20, 22; 60, 62) qui sont connectés aux entrées des moyens de génération de dents de scie (22, 24) de façon à régler la tension qui est appliquée à ces derniers proportionnellement aux degrés respectifs d'obliquité horizontale et verticale dans l'image.
6. Circuit selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens d'étalonnage comprennent des moyens à potentiomètres (20, 21) qui sont branchés entre les moyens (12) destinés à générer la tension de commande de focalisation et les moyens de génération de dents de scie (22, 24).
7. Circuit selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens à potentiomètres comprennent un potentiomètre (20, 21) intercalé dans chaque entrée des générateurs de dents de scie vertical et horizontal (22, 24).
8. Circuit selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens d'étalonnage comprennent des moyens de commande de gain (60, 62), qui sont connectés entre les moyens (12) destinés à générer la tension de commande de focalisation et les moyens de génération de dents de scie (22, 24), et une source de commande de gain qui est connectée aux moyens de commande de gain (60, 62) pour faire varier le gain correspondant à ces derniers sous la dépendance des variations de la tension de commande de focalisation.
9. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'étalonnage (20, 21 ; 60, 62) connectés aux moyens (12) de génération d'une tension de commande de focalisation, dans le but de régler la tension de commande de focalisation, et des moyens de génération de dents de scie (22, 24) qui sont connectés aux moyens d'étalonnage (20, 21 ; 60, 62) de façon à produire des tensions en rampe sélectionnées sous la dépendance de la tension de commande de focalisation.
10. Circuit selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une paire de circuits d'étalonnage (20, 21 ; 60, 62) dont une entrée commune est connectée aux moyens (12) de génération d'une tension de commande de focalisation, et des générateurs de dents de scie vertical et horizontal (22, 24) qui sont connectés à des circuits d'étalonnage respectifs (20, 21 ; 60, 62) et qui fonctionnent sous la dépendance de la tension de commande de focalisation.