FR2679686A1 - Scanning-signal generation circuits for visually displaying framed images - Google Patents
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Abstract
Description
Circuits de génération de signaux de balayage
pour visualisation d'images tramées
La présente invention se rapporte à un circuit de génération de signaux de balayage pour création d'une trame de lignes parallèles juxtaposées permettant de visualiser sur un écran une image à partir d'un signal vidéo, ce circuit comprenant un générateur de rampes de balayage "lignes" et un générateur de rampes de balayage "images". Scanning signal generation circuits
for viewing raster images
The present invention relates to a circuit for generating scanning signals for creating a frame of juxtaposed parallel lines making it possible to display an image on a screen from a video signal, this circuit comprising a generator of scanning ramps " lines "and an image ramp generator.
Dans la pratique usuelle, les signaux de balayage en forme de rampes sont directement appliqués aux organes de déviation associés à l'écran, de sorte que la trame formée, de forme rectangulaire, est vue dans le plan de l'écran sans aucun effet de perspective. In usual practice, the scanning signals in the form of ramps are directly applied to the deflection members associated with the screen, so that the formed screen, of rectangular shape, is seen in the plane of the screen without any effect of perspective.
L'invention a pour but de donner d'une trame d'image une représentation en perspective sur un écran. The object of the invention is to give a picture frame a perspective representation on a screen.
A cet effet, un circuit du genre défini ci-dessus est proposé, lequel comprend en outre un circuit conformateur possédant une paire d'entrées et une paire de sorties, recevant à ses entrées les deux signaux issus desdits générateurs de rampes et délivrant deux signaux qui sont substitués à ces derniers signaux pour former la trame de visualisation et dont chacun résulte d'une combinaison linéaire des deux signaux d'entrée, cette combinaison dépendant d'un paramètre variable dont le réglage permet de faire apparaître sur l'écran la trame vue en perspective sous un angle variable par rotation autour d'un axe virtuel semblant perpendiculaire au plan apparent de la trame. To this end, a circuit of the kind defined above is proposed, which further comprises a shaping circuit having a pair of inputs and a pair of outputs, receiving at its inputs the two signals from said ramp generators and delivering two signals which are substituted for these latter signals to form the display frame and each of which results from a linear combination of the two input signals, this combination depending on a variable parameter whose adjustment allows the frame to appear on the screen perspective view from a variable angle by rotation around a virtual axis appearing perpendicular to the apparent plane of the frame.
De préférence, la combinaison faite par le circuit conformateur entre les signaux appliqués à des entrées est de la forme
CL = k1 (1 - x) BI + (k2x + k3) BL
CI = (k4x + k5) BI - k6x BL, k1 à k6 étant des coefficients constants, tandis que BL et BI représentent les signaux d'entrée du circuit conformateur et CL et
CI ses signaux de sortie. Ainsi, lorsque x = 1, CL est directement proportionnel à BL et, lorsque x = O, CI est directement proportionnel à BI. Preferably, the combination made by the shaping circuit between the signals applied to inputs is of the form
CL = k1 (1 - x) BI + (k2x + k3) BL
CI = (k4x + k5) BI - k6x BL, k1 to k6 being constant coefficients, while BL and BI represent the input signals of the shaping circuit and CL and
CI its output signals. Thus, when x = 1, CL is directly proportional to BL and, when x = O, CI is directly proportional to BI.
Entre chaque générateur de rampes et l'entrée correspondante du circuit conformateur est avantageusement interposé un amplificateur à gain variable, le gain de chaque amplificateur étant réglable indépendamment du gain de l'autre Ces amplificateurs permettent de régler d'une part la longueur, d'autre part l'espacement des lignes de la trame. De préférence, chaque amplificateur est conçu de façon que son gain soit réglable entre une valeur limite positive et une valeur limite négative. Par réglage du gain de l'un ou de l'autre amplificateur, il est alors possible d'inverser la trame symétriquement par rapport à des axes portés par deux côtés adjacents du parallélogramme limitant la trame. A variable gain amplifier is advantageously interposed between each ramp generator and the corresponding input of the shaping circuit, the gain of each amplifier being adjustable independently of the gain of the other. These amplifiers make it possible to adjust the length on the one hand, on the other hand the spacing of the lines of the frame. Preferably, each amplifier is designed so that its gain is adjustable between a positive limit value and a negative limit value. By adjusting the gain of one or the other amplifier, it is then possible to reverse the frame symmetrically with respect to axes carried by two adjacent sides of the parallelogram limiting the frame.
D'autre part, à la suite de chaque sortie du circuit conformateur peut être prévu un amplificateur à gain variable, les gains des deux amplificateurs ainsi prévus étant liés et réglables conjointement afin de modifier les dimensions générales de la trame sans affecter ses proportions. Comme les amplificateurs mentionnés plus haut, chacun des amplificateurs placés à la suite du circuit conformateur peut être conçu de façon que son gain soit réglable entre une valeur limite positive et une valeur limite négative. On the other hand, following each output from the shaping circuit can be provided a variable gain amplifier, the gains of the two amplifiers thus provided being linked and adjustable jointly in order to modify the general dimensions of the frame without affecting its proportions. Like the amplifiers mentioned above, each of the amplifiers placed following the shaping circuit can be designed so that its gain is adjustable between a positive limit value and a negative limit value.
Selon une forme de réalisation avantageuse, à l'un des deux signaux issus du circuit conformateur est ajouté le signal vidéo associé à la trame. Cela permet, grâce à la présentation de la trame en perspective, de faire apparaître sur celle-ci l'amplitude du signal vidéo suivant l'axe virtuel mentionné précédemment, l'image obtenue paraissant alors offrir un relief correspondant en chaque point à l'amplitude de ce signal. According to an advantageous embodiment, to one of the two signals from the shaping circuit is added the video signal associated with the frame. This allows, thanks to the presentation of the frame in perspective, to show thereon the amplitude of the video signal along the virtual axis mentioned above, the image obtained then appearing to offer a relief corresponding to each point at the amplitude of this signal.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, en regard des dessins annexés, d'un exemple de réalisation non limitatif. Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which follows, with reference to the appended drawings, of a nonlimiting exemplary embodiment.
La figure 1 représente schématiquement les principaux éléments d'un circuit selon l'invention ainsi que leur agencement. Figure 1 shows schematically the main elements of a circuit according to the invention and their arrangement.
La figure 2 illustre l'effet obtenu à l'aide du circuit conformateur inclus dans le circuit de la figure 1. FIG. 2 illustrates the effect obtained using the shaping circuit included in the circuit of FIG. 1.
La figure 3 représente, à titre d'exemple, un schéma détaillé du circuit conformateur. FIG. 3 represents, by way of example, a detailed diagram of the shaping circuit.
La figure 4 illustre l'effet obtenu à l'aide des amplificateurs d'inversion inclus dans le circuit de la figure 1. FIG. 4 illustrates the effect obtained using the inversion amplifiers included in the circuit of FIG. 1.
La figure 5 représente, à titre d'exemple, un schéma détaillé d'un amplificateur d'inversion. FIG. 5 represents, by way of example, a detailed diagram of an inversion amplifier.
Le circuit de la figure 1 comprend tout d'abord deux générateurs 1, 2 de signaux en forme de rampes. Le générateur 1 délivre, à chaque impulsion de synchronisation "lignes" TL qu'il reçoit, un signal de balayage "lignes" RL en forme de rampes; de même, le générateur 2 délivre, à chaque impulsion de synchronisation "images" TI, un signal de balayage "images" RI en forme de rampes dont chacune a une durée égale à un multiple entier de celle d'une rampe de balayage "lignes". The circuit of Figure 1 first comprises two generators 1, 2 of ramp-shaped signals. The generator 1 delivers, at each "lines" TL synchronization pulse it receives, a "lines" RL scanning signal in the form of ramps; similarly, the generator 2 delivers, at each "images" synchronization pulse TI, an "images" scanning signal RI in the form of ramps, each of which has a duration equal to an integer multiple of that of a "lines" scanning ramp ".
Le signal RL est appliqué à un amplificateur 3 à gain a variable, celui-ci pouvant être ajusté à l'aide d'un potentiomètre de réglage P1 entre une valeur positive et une valeur négative, le signal résultant étant désigné par BL. De même, le signal RI est appliqué à un amplificateur 4 semblable, possédant un potentiomètre
P2 de réglage de son gain b entre une valeur positive et une valeur négative, et délivrant un signal BI. The signal RL is applied to a variable gain amplifier 3, which can be adjusted using a control potentiometer P1 between a positive and a negative value, the resulting signal being designated by BL. Similarly, the signal RI is applied to a similar amplifier 4, having a potentiometer
P2 for adjusting its gain b between a positive value and a negative value, and delivering a signal BI.
Le signal BL et BI sont respectivement appliqués aux entrées d'un circuit conformateur 5, lequel délivre à ses sorties des signaux CL, CI résultant de combinaisons linéaires des signaux d'entrée, de forme
CL = c BL + d BI et
CI = e BI + f BL, les coefficients c, d, e et f étant variables en fonction de la valeur d'un paramètre x réglable à l'aide d'un double potentiomètre
P3 - P4 associé au circuit 5.The signal BL and BI are respectively applied to the inputs of a shaping circuit 5, which delivers at its outputs signals CL, CI resulting from linear combinations of the input signals, in the form
CL = c BL + d BI and
CI = e BI + f BL, the coefficients c, d, e and f being variable as a function of the value of a parameter x adjustable using a double potentiometer
P3 - P4 associated with circuit 5.
Le signal CL est appliqué à un amplificateur de sortie 6 de gain m positif ou négatif réglable à l'aide d'un potentiomètre
P5, et le signal CI à un amplificateur 7 semblable de gain n positif ou négatif réglable à l'aide d'un potentiomètre P6, les deux potentiomètres P5 et P6 étant couplés de façon que les gains m et n des deux amplificateurs se règlent conjointement. Les signaux
Vx et Vy délivrés par ces amplificateurs constituent les signaux de balayage respectivement appliqués aux organes de déviation horizontale et verticale associés à l'écran de visualisation.The signal CL is applied to an output amplifier 6 of positive or negative gain m adjustable using a potentiometer
P5, and the signal CI to a similar amplifier 7 of positive or negative gain n adjustable using a potentiometer P6, the two potentiometers P5 and P6 being coupled so that the gains m and n of the two amplifiers are adjusted jointly . The signals
Vx and Vy delivered by these amplifiers constitute the scanning signals respectively applied to the horizontal and vertical deflection members associated with the display screen.
Le circuit conformateur 5 permet de présenter la trame sur l'écran de visualisation comme si elle était vue en perspective, et de lui imprimer à volonté un mouvement de rotation. The shaping circuit 5 makes it possible to present the frame on the display screen as if it were seen in perspective, and to impart to it a rotational movement at will.
Ces effets vont être expliqués à l'aide de la figure 2.These effects will be explained using Figure 2.
Cette figure montre schématiquement, dans quatre cas particuliers (A), (B), (C), (D), la trame (réduite à quatre lignes) telle qu'elle apparaît sur l'écran de visualisation sous l'effet des signaux de balayage "lignes" (suivant l'axe Ox) et "images" (suivant l'axe Oy). This figure shows schematically, in four special cases (A), (B), (C), (D), the frame (reduced to four lines) as it appears on the display screen under the effect of the signals scanning line (along the Ox axis) and "images" (along the Oy axis).
Dans le cas (A), les signaux de balayage sont les signaux BL et BI en forme de simples rampes, et la trame se trouve délimitée par un parallélogramme rapporté à un axe OX parallèle aux lignes et un axe OY confondu avec l'axe Oy. In case (A), the scanning signals are the BL and BI signals in the form of simple ramps, and the frame is delimited by a parallelogram relative to an OX axis parallel to the lines and an OY axis coincident with the Oy axis. .
Dans le cas (B), le signal de balayage "images" reste inchangé, tandis qu'une fraction de ce signal est ajoutée au signal de balayage "lignes" qui devient
CL = c BL + d BI avec c = 1 et d = 0,25 sur la figure. Ceci a pour effet de faire glisser les lignes les unes par rapport aux autres suivant leur direction, l'axe OY se détachant de l'axe Oy par rotation d'un angle i pour prendre une position OY'.In case (B), the "images" scanning signal remains unchanged, while a fraction of this signal is added to the "lines" scanning signal which becomes
CL = c BL + d BI with c = 1 and d = 0.25 in the figure. This has the effect of sliding the lines relative to each other in their direction, the axis OY detaching from the axis Oy by rotating an angle i to take a position OY '.
Dans le cas (C), à l'inverse du cas (B), le signal de balayage "lignes" est BL, et une fraction de ce signal est ajoutée au signal de balayage "images" qui devient
CI = e BI + f BL avec e = 1 et f = - 0,25 sur la figure. L'effet obtenu alors est une rotation des lignes d'un angle (3 , l'axe OX tournant jusque dans une position OX'.In case (C), unlike case (B), the "lines" scanning signal is BL, and a fraction of this signal is added to the "images" scanning signal which becomes
CI = e BI + f BL with e = 1 and f = - 0.25 in the figure. The effect then obtained is a rotation of the lines by an angle (3, the OX axis rotating as far as an OX 'position.
Enfin, dans le cas (D), les deux signaux de balayage sont modifiés pour devenir les signaux composites CL et CI. La trame est alors délimitée par un nouveau parallélogramme rapporté aux axes
OX' et OY', représentant la trame initiale vue en perspective après une rotation R autour d'un axe OZ confondu sur l'écran avec l'axe
Oy, mais semblant, en perspective, perpendiculaire au plan X'OY'. Finally, in case (D), the two scanning signals are modified to become the composite signals CL and CI. The frame is then delimited by a new parallelogram related to the axes
OX 'and OY', representing the initial frame seen in perspective after a rotation R around an axis OZ merged on the screen with the axis
Oy, but seeming, in perspective, perpendicular to the X'OY 'plane.
L'amplitude et le sens de la rotation R communiquée à la trame vue en perspective sur l'écran dépend des valeurs données aux coefficients c, d, e, f des combinaisons linéaires de BI et BL conduisant aux signaux composites CI et CL. Ces valeurs sont choisies à l'aide du potentiomètre double P3 - P4 qui permet de régler le paramètre x dont sont fonctions linéaires lesdits coefficients. The amplitude and the direction of the rotation R communicated to the frame seen in perspective on the screen depends on the values given to the coefficients c, d, e, f of the linear combinations of BI and BL leading to the composite signals CI and CL. These values are chosen using the double potentiometer P3 - P4 which makes it possible to adjust the parameter x of which the said coefficients are linear functions.
Le circuit conformateur 5 peut être réalisé conformément au schéma de la figure 3, comportant deux entrées El, E2 auxquelles sont appliqués les signaux BL, BI et deux sorties S1, S2 délivrant les signaux composites CL, CI. Trois amplificateurs opérationnels 8, 9, 10 sont utilisés, associés à des résistances de bouclage et de couplage choisies en fonction des combinaisons linéaires à obtenir et du mode de dépendance des coefficients vis-à-vis du paramètre x réglé au moyen des potentiomètres P3 - P4, lesquels sont couplés de façon que lorsque le curseur de l'un est à la masse, celui de l'autre est à son extrémité opposée à celle qui est reliée à la masse. The shaping circuit 5 can be produced in accordance with the diagram in FIG. 3, comprising two inputs El, E2 to which the signals BL, BI are applied and two outputs S1, S2 delivering the composite signals CL, CI. Three operational amplifiers 8, 9, 10 are used, associated with loopback and coupling resistors chosen as a function of the linear combinations to be obtained and of the dependence mode of the coefficients with respect to the parameter x adjusted by means of the potentiometers P3 - P4, which are coupled so that when the cursor of one is to ground, that of the other is at its end opposite to that which is connected to ground.
Le schéma de la figure 5 permet de réaliser des combinaisons linéaires de la forme suivante
CL = - k1 (1 - x) BI + (k2x + k3) BL
CI = (k4x + k5) BI - k6x BL k1 à k6 étant des coefficients positifs constants.The diagram in Figure 5 allows for linear combinations of the following form
CL = - k1 (1 - x) BI + (k2x + k3) BL
CI = (k4x + k5) BI - k6x BL k1 to k6 being constant positive coefficients.
La figure 4 montre l'effet sur la trame présentée par l'écran du réglage du gain des amplificateurs 3 et 4 situés en amont du circuit conformateur 5. A partir de la trame de la figure 2(D), la figure 4(A) montre que le réglage du potentiomètre P1 de l'amplificateur 3, affecté au balayage "lignes", permet de modifier la longueur des lignes sur l'écran, et ce jusqu'à les réduire à des points alignés sur l'axe OY' puis à les faire réapparaître de l'autre côté de cet axe, réalisant une inversion de la trame par rapport à ce dernier - figure 2(B) -. Quant au potentiomètre P2 de l'amplificateur 4 affecté au balayage "images", il permet de régler l'espacement des lignes dans la direction de l'axe OY' - figure 2(C) - et de les faire apparaître au choix au-dessus ou au-dessous de l'axe OX'.Ceci résulte du fait que, comme celui de l'amplificateur 3, le gain de l'amplificateur 4 peut être réglé à une valeur soit positive, soit négative. Figure 4 shows the effect on the frame presented by the gain adjustment screen of amplifiers 3 and 4 located upstream of the shaping circuit 5. From the frame of Figure 2 (D), Figure 4 (A ) shows that the adjustment of potentiometer P1 of amplifier 3, assigned to the "lines" scan, allows the length of the lines on the screen to be modified, until they are reduced to points aligned on the axis OY ' then to make them reappear on the other side of this axis, achieving an inversion of the frame relative to the latter - Figure 2 (B) -. As for the potentiometer P2 of the amplifier 4 assigned to the "image" scanning, it makes it possible to adjust the spacing of the lines in the direction of the axis OY '- FIG. 2 (C) - and to make them appear as desired above or below the axis OX ′. This results from the fact that, like that of amplifier 3, the gain of amplifier 4 can be set to a value either positive or negative.
Un schéma utilisable pour réaliser les amplificateurs 3 et 4 à gain variable est représenté à la figure 5. Il comporte une entrée E, une sortie S et trois amplificateurs opérationnels 11, 12, 13 bouclés et couplés par diverses résistances dont les valeurs peuvent être choisies de façon que, par action sur le potentiomètre
P, le gain entre l'entrée E et la sortie S puisse être réglé entre deux valeurs limites respectivement positive et négative, symétriques par rapport à zéro.A diagram which can be used to make amplifiers 3 and 4 with variable gain is shown in FIG. 5. It comprises an input E, an output S and three operational amplifiers 11, 12, 13 looped and coupled by various resistors whose values can be chosen so that, by action on the potentiometer
P, the gain between input E and output S can be adjusted between two limit values, respectively positive and negative, symmetrical with respect to zero.
Le schéma de la figure 5 convient également pour la réalisation des amplificateurs 6 et 7, dont le réglage conjoint des gains permet de faire grossir ou rapetisser l'ensemble de la trame présentée sur l'écran de visualisation. Dans le cas de l'amplificateur 7 affecté au balayage vertical (suivant l'axe Oy), une entrée supplémentaire V peut être prévue, qui permet d'additionner au signal de sortie le signal vidéo associé à la trame, de façon à créer sur celle-ci un relief apparent, suivant l'axe OZ, traduisant l'amplitude du signal vidéo aux différents ponts de la trame, ainsi que le montre la figure 6. The diagram in FIG. 5 is also suitable for the production of amplifiers 6 and 7, the joint adjustment of the gains of which makes it possible to enlarge or reduce the whole of the frame presented on the display screen. In the case of amplifier 7 assigned to vertical scanning (along the axis Oy), an additional input V can be provided, which makes it possible to add to the output signal the video signal associated with the frame, so as to create on this one an apparent relief, along the axis OZ, translating the amplitude of the video signal at the different bridges of the frame, as shown in FIG. 6.
Claims (7)
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1991
- 1991-07-22 FR FR9109219A patent/FR2679686B1/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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|---|
| THE INSTITUTION OF ELECTRONICS AND TELECOMMUNICATION ENGENEERS vol. 22, no. 12, 1976, NEW DELHI,INDIA pages 786 - 790; M. SUR ET AL: 'DESIGN OF A CONTOUROGRAPH USING INTEGRATED CIRCUITS' Ð page 786, * |
Also Published As
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| FR2679686B1 (en) | 1993-10-15 |
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