FR2841418A1 - Dispositif numerique de correction de l'image formee sur l'ecran d'un tube a rayons cathodiques - Google Patents

Dispositif numerique de correction de l'image formee sur l'ecran d'un tube a rayons cathodiques Download PDF

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Abstract

Dispositif de correction des champs ligne et/ ou trame d'un déviateur pour tube à rayons cathodiques comprenant :- un capteur de courant (1) pour évaluer la valeur du courant ligne II - une série de comparateurs (40 à 4N) destinés à comparer la valeur du courant ligne II à des valeurs de référence- un capteur de courant (2) pour évaluer la valeur du courant trame It - un convertisseur analogiquelnumérique (31) pour convertir la valeur analogique du courant trame- une mémoire de correction (50) programmée qui est adressée par les signaux de sortie des comparateurs et du convertisseur analogiquelnumérique pour délivrer à au moins un convertisseur numérique/ analogique (70, 71... 7N) des données (60, 61,... 6N) qui sont fonction des signaux d'adressage. - un filtre passe-bas (80, 81,. 8N) pour filtrer la sortie du convertisseur numériquelanalogique- au moins une bobine de correction (100, 101,... 10N) pour corriger les champs de déflexion du déviateur, et générant un champ de correction en fonction de la valeur de sortie du filtre passe-bas.

Description

periodes a une adresse telephonique predetermines.
La presente invention se rapporte a un systeme de correction des distorsions de ['image creee sur ltecran d'un tube a rayons cathodiques ainsi qu'a la
methode pour corriger ces distorsions.
s Les tubes a rayons cathodiques ont aujourd'hui une face avant de plus en plus plane voire completement plane. La surface interne de ladite face avant sur laquelle est depose l'ecran luminescent est elle-meme alors plane ce qui engendre des distorsions de ['image creees sur l'ecran. Pour les tubes dits auto convergents, la convergence des trots canons a electrons est difficile a realiser o par l'astigmatisme des champs de deflection, de m8me que la geometric de ['image. Par ailleurs, la tendance actuelle vise a augmenter la definition de ['image et a diminuer la profondeur des tubes a rayons cathodiques ce qui complique la situation et ne permet plus alors aux champs de deflexion d'assurer la convergence des faisceaux electroniques, I'uniformite des couleurs s sur tout l'ecran et la geometric de ['image. Par ailleurs les contraintes liees a une augmentation de la definition et a une reduction de profondeur engendrent une variabilite de production importante incompatible avec les qualites d'images exigees. II est done alors obligatoire de pouvoir disposer d'un systeme
additionnel de correction qui puisse etre parametre pour chaque tube.
Par ailleurs, il n'est pas possible de diminuer de maniere significative la variabilite de production des dispositifs de deflexion des faisceaux electroniques des tubes; cette variabilite, acceptable jusqu'a present ne l'est plus pour les
tubes de falble profondeur eVou de haute definition.
Un dispositif electromagnetique additionnel embarque avec le systeme de s deflexion conventionnel sera done necessaire pour corriger les performances de cette nouvelle generation de tubes. Ce dispositif offrira une correction cartographique de l'affichage de ['image et pourra agir sur la geometric, la convergence eVou l'uniformite des couleurs en modifiant les points d' impact des faisceaux electroniques sur l'ecran, par la modification des champs de deflexion
o ligne et frame.
Pour synchroniser la correction sur l'affichage de ['image, les principes generalement utilises vent soit de type temporel ( les corrections vent generees a partir des signaux de synchronisation ligne et frame) soit de type positionnelle ( la correction est liee a la valeur des courants ligne et frame qui representent la position des points d'impact des faisceaux d'electrons sur l'ecran. La correction cartographique temporelle offre l'avantage de la simplicite, mais s elle est fortement liee a la frequence de balayage du tube et au constructeur de television car le dispositif de correction a besoin des signaux de synchronisation ligne et frame du chassis electronique du televiseur, ainsi que des informations
concernant le format de ['image.
La correction positionnelle n'est pas liee a la frequence de balayage du tube, ce
to qui presente un avantage d'integration pour les constructeurs de televisions.
Wile necessite uniquement une alimentation venant du chassis electronique du televiseur. L'invention propose une correction de type positionnelle et a pour objectif de fournir une methode et un dispositif de correction simple a mettre en ceuvre, d'un coOt falble et offrant une correction depourvue d'instabilite visible par le spectateur. Pour cela le dispositif de correction des champs ligne eVou frame d'un deviateur pour tube a rayons cathodiques comprend - un capteur de courant pour evaluer la valeur du courant ligne o - une serie de comparateurs destines a comparer la valeur du courant ligne a des valeurs de reference - un capteur de courant pour evaluer la valeur du courant frame - un convertisseur analogique/numerique pour convertir la valeur analogique du courant frame s - une memoire de correction programmee qui est adressee par les signaux de sortie des comparateurs et du convertisseur analogique/numerique pour delivrer a au moins un convertisseur numerique/analogique des donnees qui
vent fonction des signaux d'adressage.
- un filtre passe-bas pour filtrer la sortie du convertisseur numerique/analogique o - au moins une bobine de correction pour corriger les champs de deflexion du deviateur, generant un champ de correction en fonction de la valeur de sortie
du filtre passe-bas.
L'invention et ses differents avantages seront mieux compris a ['aide de la
description ci-apres et des dessins parmi lesquels:
- la figure 1 illustre un dispositif de correction selon l'etat de la technique.
- la figure 2 illustre un dispositif de correction selon ['invention - la figure 3 lilustre un mode de realisation de ['invention La correction positionnelle necessite la lecture sous forme numerique des va le u rs des co u rants de balayag es lig ne et frame afin d 'affecter les correctio n s correspondantes. Les valeu rs de co rrection vent stockees da ns une memo ire d i rectement
o adressable par les valeurs des courants ligne et frame.
Les corrections sous forme numeriques vent affectees aux dispositifs de
correction magnetique via un convertisseur numerique / analogique.
II est ainsi possible pour une famille determinee de tubes de preenregistrer des valeurs de correction dans la memoire de correction en fonction de s caracteristiques du systeme de deflexion utilise; cela permet de simplifier la conception audit systeme de deflexion qui n'aura plus, par exemple, a assurer a % la convergence des faisceaux electroniques, I'optimisation de la geometric de ['image sur l'ecran etc. II est egalement possible d'utiliser ce type de correction, cette fois-ci tube par o tube, pour corriger les dispersions de performances dues aux variabilites de
prod uction.
II est imperatif cependant que le systeme de correction n'engendre pas
d'instabilites de correction qui solent visibles pour ['ceil de l'utilisateur.
La solution generalement utilisee consiste en une lecture asynchrone des s courants de balayage avec une frequence d'echantillonnage et une resolution de correction elevee afin que l'asynchronisme ne cree pas d'instabilite visible a
['ceil sur l'ecran.
Cette solution necessite l'emploi d'un convertisseur analogique / numerique haut de gamme avec une frequence d'echantillonnage de l'ordre de 10 MHz
adressant une memoire d'une resolution de 256 corrections par ligne.
La figure 1 illustre un mode connu de realisation dans lequel ['image des courants de deflexion ligne et frame vent donnees respectivement par des capteurs 1 et 2 qui adresse des convertisseurs analogique/numerique 3 et 4 fournissant sous forme numerique les adresses en horizontal et vertical des points d'impacts des faisceaux electroniques sur l'ecran du tube. Ces adresses vent envoyees aux entrees d'une memoire de correction 5 qui en fonction de I'adresse va fournir les donnees de correction pour amener les points d'impact aux endroits desires via des convertisseurs numerique/analogiques 10, 11, 12 etc et des amplificateurs 20, 21, 22 etc alimentant des bobines de correction de champs de deflexion 30, 31, 32 etc. La figure 2 illustre un mode de realisation de ['invention, dans lequel la lecture o de l'adresse horizontale s'effectue par lecture synchrone du courant de
balayage ligne ce qui n'engendre plus d'instabilite visible par le spectateur.
La frequence et la resolution de correction vent dans ce cas plus faibles qu'avec la solution precedente, celle-ci est definie pour obtenir un nombre de corrections en horizontal et vertical compatible avec la performance finale du tube. Le nombre de corrections en horizontal et en vertical depend en effet du type de tube, et plus la correction est importante, plus il faut de plages pour que les
defauts resid uels so lent neg lig eables pou r le spectateu r.
Dans le cadre de ['invention, le nombre de plages est choisi egal a 9x9 sur les o nouveaux tubes a profondeur reduite ( c'est-a-dire a angle de deflexion superieur a 110 ), ceci pour les tubes de dimension moyenne; ce nombre ntest pas limitatif et est choisi de maniere a fournir un excellent compromis entre le
coOt du circuit et la performance a realiser.
Le fait d'etre synchrone du courant ligne permet done de corriger seulement 9 plages en horizontal, ce qui represente une frequence de travail d'environ 350 KHz calculee pour un balayage 2H avec une duree utile de ligne d'environ 26'us; dans les configuration selon l'etat de la technique avec une correction asynchrone, on aurait besoin d'une frequence plus importante d'environ 10 Mhz. so Selon ['invention, c'est directement la valeur du courant ligne qui declenche de maniere synchrone la generation de l'adresse horizontale a ['entree de la
memoire de correction 50.
Cette fonction est realisee grace a N comparateurs analogiques qui definiront N+1 plages de correction. La valeur de la correction appliquee sur le deviateur depend done uniquement de la valeur du courant done de la position du point d'impact des faisceaux sur l'ecran du tube queue que soit la frequence
s d'utilisation du deviateur.
Les plages de correction vent definies par les tensions de references appliquees a l'une des entrees des comparateurs analogiques 40 a 4N, elles peuvent ne pas etre equidistantes pour concentrer la resolution de correction
dans les zones les plus sensibles.
o La lecture du courant frame s'effectue de maniere asynchrone grace a un capteur de courant 2 dont la sortie analogique est convertie en numerique grace a un convertisseur 31 dont les sorties adressent une memoire de
correction 50.
Pour cheque zone de l'ecran du tube correspondent a une adresse delivree par s les comparateurs 40 a 4N en horizontal et par le convertisseur 31 en vertical, la memoire de correction 50 est programmee prealablement pour contenir une ou plusieurs valeurs de correction 60 a 6N qui apres conversion en analogique au travers de convertisseurs 70 a 7N dont la frequence de conversion doit etre d'environ 350 KHz sur 8 bits, filtrage pour lisser les instabilites de transitions o dues aux comparateurs (80 a 8N) et amplification (90 a 9N) vont alimenter au moins une bobine (100 a 1 ON) du dispositif de deflexion des faisceaux
electroniques pour generer le champ magnetique de correction desire.
Ainsi par exemple les donnees 60 fournies par la memoire 50 permettent d'envoyer sur la bobine 100 une valeur de correction de la convergence des s faisceaux electroniques alors que les donnees 61 fournies par la memoire permettent d'envoyer sur la bobine 101 une valeur de correction de la
geometric de ['image formee sur l'ecran du tube.
Le courant ligne, legerement bruise, peut engendrer une instabilite sur l'adresse ligne de la memoire de correction. De part la methode d'adressage, un seul bit o peut etre bruise simultanement ce qui occasionne une instabilite sur la correction a l'atteinte de la tension de reference des comparateurs. Pour un meme point d'ecran, la correction oscille entre deux valeurs voisines. Pour eviter ce probleme, le dispositif selon ['invention dispose un filtre de type passe- bas, preferentiellement du premier ordre avec une frequence de coupure a environ 150 KHz au niveau des sorties analogiques L'invention n'utilise pas la solution a comparateur pour la lecture synchrone du s courant frame, car il n'est pas possible de filtrer analogiquement les instabilites d'adresse frame a l'approche de tension de reference. En effet, de part le principe du balayage television il n'est pas possible de filtrer analogiquement les corrections entre lignes dont la frequence 2H est d'environ 100 Hz, la bande passante des corrections est liee a la frequence ligne car elles vent appliquees o temporellement ligne par ligne, une instabilite sur l'adresse frame
occasionnerait done une instabilite de correction en frame.
L'invention privilegie done une lecture asynchrone avec un convertisseur peu coOteux dont la frequence d'echantillonnage est au minimum choisie egale a la frequence ligne du balayage c'est-a-dire entre 16 KHz a 100 KHz avec 256 s possibilites de correction ce qui offre une resolution classique et non visible pour ['ceil du spectateur. La valeur de correction oscillera entre 2 valeurs voisines tres proches done non visible a l'oeil car il y aura 256 possibilites de correction La figure 3 illustre en detail le circuit de lecture du courant ligne; le capteur de o courant ligne 1 peut etre un capteur inductif charge par une charge resistive composee a titre d'exemple de realisation par trots resistances R1,R2,R3; la tension aux bornes de R2,R3 est applique a ['entree (+) des amplificateurs operationnels 40 a 47 alors qu'aux entrees (-) desdits amplificateurs vent appliquees huit tensions de reference grace a un pont diviseur constitue des s resistance R10 a R19. Les amplificateurs 40 a 47 vent ainsi Les sorties X1 a X8 forment un mot de huit bits qui constitue l'adresse horizontale appliquee
directement a ['entree de la memoire de correction.
Le nombre de references de tension et done d'amplificateurs comparateurs utilises dans cet exemple n'est pas limitatif; pour des tubes de tres grande o dimension il peut etre utile d'utiliser un plus grand nombre de zones de
corrections ce qui oblige d'utiliser un nombre d'adresses plus important.
En utilisant des corrections generees en synchronisme avec le courant ligne d'un deviateur, I'invention permet d'obtenir un dispositif de correction economique avec une correction synchrone de la position des points d'impact des faisceaux sur l'ecran et qui n'a done pas a prendre en compte la frequence s de balayage ligne; par ailleurs, le convertisseur analogique/numerique du courant frame doit fonctionner au moins a la frequence frame c'est-a-dire 100 Hz pour un balayage 2H, qui est une frequence falble ce qui permet de reduire
le cout du circuit de correction.

Claims (4)

  1. REVENDICATIONS
    s 1/ Methode de correction des distorsions de ['image creees sur l'ecran d'un tube a rayons cathodiques comprenant les etapes suivantes: determiner sous forme numerique, les valeurs du courant de balayage ligne de maniere synchrone et du courant de balayage frame de maniere asynchrone - utiliser ces valeurs pour adresser les entrees d'une memoire de correction o - programmer la memoire de correction pour quta chaque adresse en entree corresponde en sortie au moins une valeur de correction - convertir la valeur de correction a ['aide d'un convertisseur numerique/analogique - filtrer a ['aide d'un filtre passe teas les valeurs de correction s - appliquer sur au moins une bobine magnetique du systeme de deflection dispose sur le tube a rayons cathodiques une grandeur electrique fonction de la
    valeur de correction.
  2. 2/ Dispositif de correction des champs ligne et/ou frame d'un deviateur pour o tube a rayons cathodiques comprenant: - un capteur de courant (1) pour evaluer la valeur du courant ligne 11 - une serie de comparateurs ( 40 a 4N) destines a comparer la valeur du courant ligne 11 a des valeurs de reference - un capteur de courant (2) pour evaluer la valeur du courant frame It s - un convertisseur analogique/numerique (31) pour convertir la valeur analogique du courant frame - une memoire de correction (50) programmee qui est adressee par les signaux de sortie des comparateurs et du convertisseur analogique/numerique pour delivrer a au moins un convertisseur numerique/analogique (70, 71...7N) des
    so donnees ( 60, 61, 6N) qui vent fonction des signaux d'adressage.
    - un filtre passe-bas (80, 81,...8N) pour filtrer la sortie du convertisseur numerique/analogique - au moins une bobine de correction ( 100, 101,...10N) pour corriger les champs de deflexion du deviateur, generant un champ de correction en fonction
    de la valeur de sortie du filtre passe-bas.
  3. 3/ Dispositif de correction selon la revendication 2 caracterise en ce que la frequence d'echantillonnage du convertisseur analogique/numerique (31) est au
    moins egale a la frequence de balayage ligne du deviateur.
  4. 4/ Dispositif selon la revendication 2 caracterise en ce que la frequence de
    o coupure du filtre (80, 81, 8N) est d'environ 150 KHz.
    / Dispositif selon la revendication 2 caracterise en ce que les convertisseurs
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