FR2465276A1 - Dispositif d'affichage de trame - Google Patents

Abstract

APPAREIL DESTINE A ENGENDRER DES SIGNAUX DE COMMANDE QUI PEUVENT ETRE UTILISES POUR MODULER LA LUMIERE PRODUITE PAR UN MOYEN D'AFFICHAGE LE LONG DE LIGNES PARALLELES DE MANIERE A REPRODUIRE UNE FORME D'ONDE. EN REPONSE A LA FORME D'ONDE A AFFICHER, UN MOYEN D'ECHANTILLONNAGE PRODUIT DES SIGNAUX D'ECHANTILLON REPRESENTANT CHACUN L'AMPLITUDE DE CETTE FORME D'ONDE A SON INTERSECTION AVEC L'UN D'UNE PLURALITE DE CHEMINS PARALLELES. EN REPONSE A DEUX PAIRES DISTINCTES DE CES SIGNAUX D'ECHANTILLON SONT ENGENDRES DEUX JEUX DE SIGNAUX DE COMMANDE DIFFERENTS QUI SONT UTILISES POUR AUGMENTER ET REDUIRE RESPECTIVEMENT LA LARGEUR DU DIAGRAMME DE CONTRASTE DE LUMIERE PRODUIT DANS UN SENS DETERMINE LE LONG D'UN DES CHEMINS PARALLELES, DANS DES GAMMES D'AMPLITUDE RESPECTIVES DEFINIES CHACUNE PAR LES AMPLITUDES REPRESENTEES PAR L'UNE DESDITES PAIRES DE SIGNAUX D'ECHANTILLON. APPLICATION A LA PRESENTATION D'INFORMATION COMPLEXE SUR L'ECRAN D'AFFICHAGE D'UN APPAREIL DE SURVEILLANCE MEDICALE PERMANENTE (MONITORING).

Description

La présentation dtinformation composite de forme tonde, de caractèresset graphique ,sur un seul et même dispositif d'affichage d'un système de surveillance médicale permanente (monitoring) permet à un observateur de disposer d'informations essentielles sur le patient à un même endroit et à un même instant.

Antérieurement, des tubes à rayons cathodiques à faisceau dirigé ont généralement été utilisés comme moyen d'affichage pour des systèmes de surveillance permanente. La présentation de caractères et de graphiques sur un affichage à faisceau dirigé exige un montage de déviation rapide complexe et une capacité d'excitation vectorielle complexe pour dessiner les caractères et les graphiques sans trop d'affaiblissement de la luminosité de l'affichage.

On peut éviter ces difficultés en utilisant un tube à rayons cathodique dans lequel le faisceau électronique est dévié par résonance de manière à balayer une trame de chemins parallèles couvrant lsécran. Le temps pendant lequel le faisceau est éteint pour permettre son positionnement est connu et minimal, de manière à permettre de remplir ltaffichage avec des caractères en plus de l'information graphique sans réduire la luminosité de l'affichage.Toutefois, lors qutune forme d'onde est reproduite par des dispositifs d'affichage utilisant un balayage de trame qui produit un contraste de lumière entre des chemins parallèles espacés, de telle manière que ce contraste soi.t modifié aux points où la forme d'onde intersecte lesdits chemins, la forme d'onde apparait sous la forme d'une série de points. On peut s'arranger pour la faire apparaitre sous la forme d'une ligne pratiquement continue si les chemins sont suffisamment rapprochés, mais la dépense nécessaire pour produire une trame aussi fine est prohibitive. On a réalisé une certaine amélioration avec un espacement économique des lignes en allongeant les points le long des chemins, de façon qu'un point donné ne se termine pas avant que le suivant commence.On obtient ainsi une ligne hachée qui peut être satisfaisante pour de nombreuses applications mais qui ne convient pas pour représenter certaines fonctions physiologiques, telles que l'action électrique cardiaque, du fait que le hâchage de la ligne rend difficile à l'observateur une interprétation précise.

La présente invention rend possible l'utilisa- tion d'un dispositif d'affichage de trame d'un prix de revient raisonnable pour présenter une information graphique en lignes régulières exemptes de hachage. En même temps, elle permet l'affichage de caractères sans affecter la luminosité d'autres zones affichées.Suivant l'invention, on produit des signaux représentant les amplitudes des points d'intersection de la forme d'onde avec au moins trois chemins parallèles successifs, qui peuvent cotncider ou non avec les lignes de trame, et l'on utilise ces signaux pour modifier la largeur d'un diagramme de contraste le long d'un autre chemin parallèle, de telle manière que ladite largeur croisse de zéro jusqu'à une valeur maximale dans un sens donné le long de ce chemin dans une gamme définie par les amplitudes d'une première paire des points et redéoroisse jusqu'à zéro le long de la même direction dans une gamme définie par les amplitudes d'une seconde paire des points. Dans la plupart des cas, la largeur maximale dait être égale au double de la distance entre les chemins parallèles.

La variation de largeur du diagramme de contraste le long d'un chemin peut s'effectuer graduellement ou par échelons, la position des échelons étant interpolée ou représentant des valeurs d'échantillon effectives. Les première et seconde paires de points être mutuellement exclusives ou comporter un point en commun, de sorte que le diagramme ou la forme du diagramme de contraste sur un chemin déterminé peut présenter un certain nombre de variations. Si la gamme d'amplitude entre les points de la première paire est supérieure ou inférieure à la gamme d'amplitude entre les points de la seconde paire, le diagramme sera asymétrique le long-du chemin de manière à permettre une visualisation plus fidèle de portions d'une forme d'onde présentant une courbure considérable.

Bien que les variations de largeur d'un diagramme de contraste le long d'un chemin puissent etre assurées par un certain nombre de moyens, il s'est avéré satisfaisant d'utiliser un tube à rayons cathodiques dans lequel le faisceau électronique est dévié de manière à former une trame de lignes parallèles et de faire varier la largeur de la lumière émise sur un chemin en modulant le faisceau de manière à faire varier la dimension et l'intensité de son spot. Si les lignes de la trame cofncident avec les chemins, on assure la formation des diagrammes en modulant le faisceau électronique à mesure qu?il balaie les gammes définies par les amplitudes des première et seconde paires de points.Toutefois, si les lignes de la trame intersectent les chemins sous un certain angle, on s'arrange pour que le faisceau électronique présente une dimension appropriée chaque fois qu'il intersecte la portion d'un chemin dans laquelle une partie d'un diagramme de contraste doit être formée.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des dessins joints qui en représentent, à titre d'exemples non limitatifs, des modes de réalisation.

Sur ces dessins
La Figure 1 est une représentation graphique de la manière dont un diagramme de contraste en forme de losange peut être formé sur une portion de forme d'onde;
la Figure 2 est un schéma de câblage d'un montage permettant de créer et d'utiliser des diagrammes en forme de losange conformément aux algorithmes de la Figure 3;
la Figure 3 représente une série d'algorithmes à exécuter pour créer des diagrammes en forme de losange;
la Figure 4 est une représentation graphique d'une portion d'une forme d'onde affichée avec un diagramme de contraste à deux échelons et à trois points;
la Figure 5 est un schéma de câblage d'un montage permettant de créer et d'utiliser le diagramme en deux échelons de la Figure 4; ;
la Figure 6 est une représentation graphique de la manière dont une portion d'une forme d'onde peut être représentée sur l'affichage par un diagramme à quatre échelons et à quatre points;
la Figure 7 est un schéma de câblage d'un dispositif permettant de créer et d' utiliser le diagramme de contraste à quatre échelons de la Figure 6;
la Figure 8 est un schéma de câblage d'un dispositif auquel est incorporée une forme préférée de l'invention pour produire le diagramme de contraste à quatre échelons représenté sur la Figure 6;
la Figure 9 est un schéma symbolique représentant l'une des manières dont des circuits numériques à processeur programmé peuvent être utilisées dans les dispositifs des Figures 7 et 8;;
la Figure 10 est un schéma sylbolique représen tant l'une des manières dont des circuits logiques numériques peuvent être utilisés pour remplacer les fonctions analogiques dans les dispositifs des Figures 7 et 8;
la Figure 11 représente un dispositif auquel est incorporée l'invention et dans lequel les lignes de trame d'un tube à rayons cathodiques intersectent les chemins le long desquels les diagrammes sont formés à angles droits, et
la Figure 11A est un graphique utilisé pour expliquer le fonctionnement du dispositif de la Figure 11.

On va tout d'abord décrire le diagramme en losange à trois points. Si l'on affiche une forme d'onde telle que 10 de la Figure 1 sous la forme de changements de contrastes de lumière en des points où cette forme d'onde intersecte des chemins parallèles espacés tels que 12 à 30 qui s'étendent vers le haut à partir d'une base commune 31, cette forme d'onde se présente comme une série de points, comme représenté; par contre, si la forme d'onde est affichée conformément aux principes de l'invention, elle peut apparaître comme représenté par le diagramme en forme de losange de contraste de lumière 18' à 30'.Le diagramme 18', qui est centré sur un chemin 18, croit graduellement de zéro à une largeur maximale de bas en haut dans une gamme d'amplitude définie par une première paire de points P-3 et P-2 où la forme d'onde 10 intersecte les troisième et second chemins précédents, respectivement et il décroît graduellement de la largeur maximale à zéro de bas en haut dans une gamme d'amplitude définie par une seconde paire de points P-2 et P-1 où la forme d'onde 10 intersecte les second et premier chemins précédents.Le diagramme en losange 20' est formé le long du chemin parallèle suivant 20 mais, maintenant, les intersections de la forme d'onde 10 avec les trois chemins précédents sont, respectivement, désignées par (P-3), (P-2) et (P-l). Les amplitudes relatives des points définissant les gammes dans lesquelles la largeur des diagrammes varie dépendent de la forme et de la pente de la portion d'une forme d'onde affichée.

On va maintenant décrire l'appareil utilisant le diagramme en losange.

Dans le dispositif de la Figure 2, le moyen d'affichage de la forme d'onde est un tube à rayons cathodiques 32, dans lequel le faisceau électronique est dévié de manière à balayer une trame de lignes parallèles espacées coincidant avec les chemins 12 à 30 de la figure 1. Pour augmenter et réduire la largeur de la lumière émise le long d'une ligne de la trame, comme cela est nécessaire pour former les diagrammes en losange, la commande du faisceau électronique est augmentée et réduite de manière à modifier la dimension du faisceau sur la face du tube à rayons cathodiques.Dans ce mode de réalisation particulier, on obtient ce résultat en chargeant et en déchargeant un condensateur 34 et en appliquant la forme d'onde de tension 34' apparaissant à ses bornes, par l'intermédiaire d'un circuit de correction de gamma de tube à rayons cathodiques 36 et d'un amplificateur 37, à une électrode de commande de faisceau telle que la grille de commande 38 du tube à rayons cathodiques 32.Lors de la production du diagramme en losange 18' de la
Figure 1, par exemple, la forme d'onde de tension 34' croit de zéro jusqu'à une valeur maximale lorsque le faisceau électronique balaie la ligne 18 entre des amplitudes correspondant aux amplitudes des points d'intersection P-3 et P-2 et redécroît jusqu'à zéro lorsque le faisceau électronique balaie la ligne 18 plus loin entre des amplitudes correspondant aux amplitudes des points d'intersection P-2 et P-i. La charge et la décharge du condensateur 34 peuvent s'effectuer comme suit.

La forme d'onde à afficher est couplée, à partir d'une source 40, avec un moyen numérique d'échantillonnage d'amplitude 42, dont la sortie est connectée à un registre à décalage 44. Une horloge de système 46 fournit des impulsions de fréquence de balayage rapide pour synchroniser le moyen d'échantil- lonnage 42 et le registre à décalage 44, de sorte que les sorties des sections 46, 48, et 50 respectivement, du registre à décalage représentent les amplitudes de la forme d'onde aux trois dernières lignes de la trame, à savoir P-3, P-2 et P-i. Ces signaux sont appliqués à un ordinateur 52 qui est programmé conformément aux algorithmes de la figure 3, de manière à produire un signal numérique à une sortie I correspondant à la plus petite amplitude représentée par les signaux d'échantillon, amplitude qui, dans le cas d'un balayage le long du chemin 18 de la
Figure 1, serait l'amplitude du point d'intersection
P-3. L'ordinateur 52 engendre également à une sortie II un signal numérique correspondant à l'amplitude intermédiaire représentée par les signaux d'échantillon, amplitude qui, dans le cas du chemin 18, serait l'amplitude du point d'intersection P-2. La sortie I de l'ordinateur est connectée à un convertisseur numérique-analogique (N-A) 53 et sa sortie de tension est connectée à l'entrée d'inversion d'un comparateur 54.

La sortie Il de l'ordinateur est connectée à un convertisseur N-A 56 et sa sortie de tension est connectée à l'entrée d'inversion d'un comparateur 58. Un générateur de balayage de ligne 60, synchronisé avec des impulsions provenant de l'horloge de système 46, engendre une onde de tension en dents de scie 60' qui varie de zéro à une valeur maximale pendant chaque intervalle de balayage de ligne. La tension 60' est appliquée aux entrées de non-inversion des comparateurs 54 et 58.

Les sorties des comparateurs 54 et 58 sont, respectivement, connectées aux entrées d'une porte OU exclusif (XOR) 62. La sortie de cette porte est connectée à un moyen 64 d'actionnement du commutateur à semi-conducteurs 66 et également, par l'intermédiaire d'une porte d'inversion 68, à un moyen 70 d'actionne- ment d'un commutateur à semi-conducteurs 72. Le commutateur 66 est branché, par l'intermédiaire d'un convertisseur N-A 67, entre le côté non à la masse du condensateur 34 et une sortie III de l'ordinateur 52, sortie à laquelle celui-ci produit une valeur calculée de courant de charge constant. Le commutateur 72 est branché, par l'intermédiaire d'un convertisseur
N-A 73, entre le côté non à la masse du condensateur 34 et une sortie IV de l'ordinateur 52 à laquelle celui-ci produit une valeur calculée de courant de décharge. Un circuit de verrouillage de niveau 74 empêche la sortie du convertisseur N-A 73 de tomber au-dessous du niveau de tension initial.

La déviation du faisceau électronique dans le tube à rayons cathodiques 32 est produite par application de l'onde de tension en dents de scie 60' apparaissant à la sortie du générateur de balayage de ligne 60 à un circuit de commande de balayage rapide 75, à son tour couplé avec un moyen de déviation 76.

Le balayage lent ou balayage de trame est assuré par branchement d'un diviseur de fréquence 78 entre l'horloge 46 et un moyen de commande et de génération de balayage lent 80, qui est couplé avec le moyen de déviation 76.

Le montage représenté sur la figure 2 fonctionne comme suit. Au début d'une ligne de trame, les sorties des comparateurs 54 et 58 et de la porte OU
EXCLUSIF 62 sont à un état bas, le commutateur 66 est ouvert et le commutateur 72 est fermé. Lorsque l'onde de tension en dents de scie 60' atteint une tension égale à celle qui règne à l'entrée d'inversion du comparateur 54, et qui correspond aux amplitudes des plus bas points d'intersection, à savoir P-l, P-2 et P-3, le comparateur 54 et la porte OU EXCLUSIF 62 passent à un état haut de manière à provoquer l'ouverture du commutateur 72 et la fermeture du commutateur 66, ce qui déclenche la charge du condensateur 34. La vitesse de charge dépend de la valeur de courant de charge constant produite à la sortie III.Cette valeur est calculée de manière à être inversement proportionnelle à la différence d'amplitude entre le point d'intersection ayant la plus faible amplitude et le point d'intersection ayant l'amplitude intermédiaire. Lorsque la tension en dents de scie 60' atteint une valeur égale à celle de la tension régnant à l'entrée d'inversion du comparateur 58 et qui correspond à l'amplitude du point d'intersection intermédiaire, le comparateur 58 passe également à un état haut, de manière à provoquer l'ouverture du commutateur 66 et la fermeture du commutateur 72, ce qui déclenche la décharge du condensateur 34. La vitesse de décharge dépend de la valeur de courant de décharge constant produite à la sortie IV.Cette valeur est calculée de manière à être inversement proportionnelle à la différence d'amplitude entre le point d'intersection ayant l'amplitude intermédiaire et le point d'intersection ayant la plus grande amplitude.

Le condensateur 34 et la partie de l'appareil qui vient d'être décrit, qui assure la charge de ce condensateur constituent un moyen capable, en réponse à une première paire de signaux d'échantillon, d'engendrer un premier jeu de signaux de commande (la partie montante de la forme d'onde 34') propres à augmenter la largeur d'un changement dans le contraste de la lumière produit le long d'une direction donnée sur un chemin parallèle dans une gamme d'amplitude définie par les amplitudes représentées par la première paire de signaux d'échantillon. Dans le cas du diagramme 18' sur le chemin 18, les signaux d'échantillon de cette première paire sont ceux qui représentent les amplitudes des points d'intersection P-3 et P-2.

Le condensateur 34 et la partie de l'appareil qui vient d'être décrit qui décharge le condensateur 34 constituent un moyen capable, en réponse à une se conde paire de signaux d'échantillon, d'engendrer un second jeu de signaux de commande (la partie descendante de la forme d'onde 34') propres à réduire la largeur d'un changement de contraste de la lumière produit le long du même chemin parallèle dans une gamme d'amplitude définie par les amplitudes représentées par la seconde paire de signaux d'échantillon.Dans le cas du diagramme 18' sur le chemin 18, les signaux d'échantillon de la seconde paire sont ceux qui représentent les amplitudes des points d'intersection P-2 et P-i. Dans ce cas particulier, les premier et second jeux de signaux de commande sont continus de manière à moduler la largeur du faisceau électronique à mesure que celui-ci balaie une ligne de trame coïncidant avec l'un des chemins 12 à 30 décrits.

Les algorithmes de la Figure 3 représentent les gammes d'augmentation et de réduction de largeur des diagrammes de contraste de lumière pour toutes les variations des amplitudes relatives des points P-3, P-2 et P-l auxquels la forme d'onde à afficher intersecte les trois chemins précédents. Etant donné que certaines des variations telles que celles des rangées C,
D, E, F, G, H, I et J, pourraient exiger que la charge ou la décharge complètes du condensateur 34 s'effectuent à l'instant zéro, l'ordinateur 52 donne au courant de charge ou de décharge une valeur fixe et temporise l'ouverture et la fermeture des commutateurs 66 et 72 en conséquence.On pourrait afficher les variations dans les rangées G, H, I et J en élargissant le faisceau électronique à mesure qu'il traverse la gamme d'amplitude définie par les deux points inférieurs et en le rétrécissant à mesure qu'il traverse une gamme définie par les deux points supérieurs, mais on obtient de meilleures adaptations entre les diagrammes en losange en utilisant les changements de largeur exigés par les algorithmes. La rangée K représente un court temps de charge et de décharge fini nécessaire pour indiquer l'emplacement où la forme d'onde a une valeur constante (une ligne horizontale). Sans cet indicateur, la ligne deviendrait invisible.

Processeur d'échantillons
Dans la plupart des cas, des signaux représentant des fonctions physiologiques ont besoin de beaucoup plus de temps pour effectuer un cycle que le temps nécessaire au faisceau électronique pour balayer une trame complète; par exemple, le coeur a besoin d'une seconde environ pour effectuer un cycle complet mais, pendant ce temps, le faisceau du tube à rayons cathodiques peut avoir balayé soixante trames complètes. Si l'on n'utilisait aucune technique spéciale, 1/60 de cycle cardiaque serait affiché au cours de chaque balayage de trame, de sorte que, pendant une seconde, le cycle cardiaque entier serait affiché en soixante parties différentes se chevauchant partiellement. Un tel affichage serait sans signification.Le fait d'augmenter le temps nécessaire pour balayer chaque trame en le portant à une seconde aurait pour effet qu'un cycle cardiaque entier pourrait être affiché séquentiellement sur l'écran mais, du fait que la lumière émise par la substance luminescente sur la face du tu be à rayons cathodiques décline rapidement, la plus grande fraction de la première partie du cycle cardiaque serait invisible à l'instant où sa dernière partie est formée. Pour pouvoir présenter un affi chage de luminosité uniforme d'un ou plusieurs cycles complets d'un signal variant lentement, tel que celui qui représente un battement de coeur, on a suggéré de prélever des échantillons de l'amplitude du signal à une cadence lente et de les afficher plusieurs fois à un rythme rapide pendant la période d'entrée lente.

Dans le montage de la Figure 2, une technique de "balayage brillant" est réalisée de la manière suivante. Le signal analogique à afficher, qui peut ê- tre la tension de sortie d'une machine électrocardiographique (ECG) est appliqué par la source 40 au circuit de traitement d'échantillons 42. Celui-ci comprend un convertisseur analogique-numérique (A-N) 82, qui est mis en action par chaque impulsion reçue d'un diviseur de fréquence 84 pour produire un mot numérique représentant l'amplitude dudit signal au même instant. La sortie du convertisseur est connectée à une entrée de tonnées d'une mémoire de régénération 86.

Un compteur 88 d'adresse d'écriture en mémoire de régénération applique l'adresse d'écriture à une borne 90 d'un commutateur unipolaire à deux directions S à semiconducteurs dont le bras de contact est connecté à l'entrée d'adresse de la mémoire 86. Des impulsions provenant du diviseur de fréquence 84 sont également appliquées à l'entrée d'écriture de la mémoire 86, à l'entrée de signaux d'horloge du compteur d'adresse 88 et à un moyen de. commande de commutateur 92 destiné à actionner le "bras" du commutateur S pour le mettre en contact avec la borne 90. En conséquence, en réponse à chaque impulsion provenant du diviseur 84, un nouveau mot numérique est introduit à l'une des adresses consécutives de la mémoire de régénération 86.

L'adresse de lecture de mémoire est fournie par un compteur 94 d'adresse de lecture de mémoire de régénération, qui est connecté à l'autre borne 96 du commutateur S. Les signaux de commande d'adresse sont propres à permettre une lecture répétée de la mémoire 86 suivant une séquence correspondant à l'ordre d'écriture des signaux numériques. Des impulsions provenant de l'horloge de système 46 sont appliquées au diviseur 84, à la borne de signaux d'horloge de la mémoire 86 et à la borne de signaux d'horloge du compteur d'adresse de lecture 94. La sortie de la mémoire de régénération 86 est reliée à l'entrée du registre à décalage 44. Ce dispositif de régénération à "affichage brillant" antérieurement conçu pour des affichages à faisceau dirigé est compatible avec le dispositif d'affichage de trame suivant l'invention.

Le diagramme à deux échelons et à trois points
Sur la Figure 4, des chemins parallèles espacés sont indiqués par des lignes en trait interrompu 100, 102, 104, 106 et 108 s'étendant vers le haut à partir d'une ligne de base commune 110. Une forme d'onde 112 qui intersecte les chemins 100, 102 et 104 aux points
P-3, P-2 et P-l, respectivement, est représentée sur l'affichage par les diagrammes en forme de croix 104', 106' et 108'. En particulier, le diagramme 106' passe d'une largeur nulle à une demi-largeur à une amplitude
H qui correspond à un tiers de la gamme d'amplitude entre les points P-3 et P-2 et il prend une largeur totale ou maximale à une amplitude F qui correspond aux deux tiers de cette gamme.La largeur du diagramme passe d'une largeur totale à une demi-largeur à une amplitude F' qui correspond à un tiers de la gamme d'amplitude entre les points P-2 et P-l et passe à une largeur zéro à une amplitude H' qui correspond aux deux tiers de cette gamme.

Appareil utilisant un diagramme à deux échelons
et à trois points.

Si le faisceau électronique du tube à rayons cathodiques 111 (Figure 5) est dévié de manière à former une trame comprenant des lignes parallèles qui coincident avec les chemins 100 à 108 de la Figure 4, les diagrammes peuvent être formés par modulation de la largeur du faisceau avec des signaux de commande engendrés de la manière suivante. La forme d'onde à afficher est appliquée à un convertisseur A-N 114 qui échantillonne l'amplitude de la forme d'onde une fois par ligne de trame sous la commande d'impulsions à une fréquence de balayage de ligne de trame qui lui sont appliquées à partir d'une horloge de système 116.Si on le désire, on peut utiliser un circuit de "balayage brillant" tel que décrit à propos de la Figure 2 mais dans le montage, tel qu'il est représenté, la sortie du convertisseur A-N 114 est directement reliée à un registre à décalage 117 comprenant trois sections 118, 120 et 122.

Ces sections sont commandées par des impulsions provenant de l'horloge 116, de telle manière que leurs signaux de sortie soient des signaux d'échantillon numériques représentant les amplitudes de la forme d'onde à afficher pour les trois derniers intervalles de lignes de trame, comme par exemple aux points P-3, P-2 et P-l de la figure 4. Ces signaux d'échantillon numériques sont convertis en tensions correspondantes par des convertisseurs 124, 126 et 128. Des résistan ees r1' , r2' et r3' sont branchées entre la sortie du convertisseur N-A 126 et la sortie du convertisseur 124 et des résistances r1, r2 et r3 sont branchées entre la sortie du convertisseur N-A 126 et la sortie du convertisseur 128.Toutes les résistances ont la même valeur ohmique, de sorte que la tension régnant à la jonction J1 des résistances r2 et r3 et la tension régnant à la jonction J2 des résistances r1 et r2 ont des valeurs ohmiques qui représentent, respectivement, un tiers et deux tiers de la tension entre la sortie du convertisseur N-A 128 et la sortie du convertisseur 126.

La tension régnant à la jonction J3 des résistances r1' et r2' et la tension régnant à la jonction J4 des résistances r2, et r3, représentent, respectivement, un tiers et deux tiers de la tension entre la sortie du convertisseur N-A 126 et la sortie du convertisseur
N-A 124. Ces jonctions J1, J2, J3 et J4 sont, respectivement, connectées aux entrées d'inversion des comparateurs de tension 130, 132, 134 et 136. Un générateur de balayage 138, synchronisé par des impulsions provenant de l'horloge 116, applique une onde de tension en dents de scie 140 à la fréquence de balayage de ligne aux entrées de non-inversion des comparateurs de tension 130, 132, 134 et 136.

Les circuits logiques suivants produisent des jeux de signaux de commande de largeur de faisceau qui augmentent la largeur du faisceau dans le tube à rayons cathodiques en réponse à une paire déterminée de signaux d'échantillon et réduisent la largeur du faisceau en réponse à une autre paire de signaux d'échantillon.

Les sorties des comparateurs 130 et 136 sont connectées aux entrées d'une porte OU EXCLUSIF 142. La sortie sur collecteur ouvert de celle-ci est connectée à la base d'un transistor 144 et au bras d'un potentiomètre 148, par l'intermédiaire d'une résistance 146. Une résistance de charge d'émetteur 150est branchée entre un point de tension négative V- et l'émetteur du transistor. Les sorties des comparateurs de tension 132 et 134 sont con nectées aux entrées d'une porte OU EXCLUSIF 152 et aux entrées d'une porte OU 166. La sortie de la porte OU
EXCLUSIF 152 est connectée à l'une des entrées d'une porte OU 154. L'autre entrée de la porte OU 154 est mise à la masse par une résistance 156 et est couplée par un condensateur 168 avec la sortie de la porte OU 166.La sortie sur collecteur ouvert de la porte OU 154 est connectée à la base d'un transistor 160 et à un point de tension positive +VB par une résistance 162.

L'émetteur du transistor 160 est connecté à celui du transistor 144. Ces émetteurs sont couplés, par l'intermédiaire d'un amplificateur 164, avec une électrode de commande de largeur de faisceau électronique du tube à rayons cathodiques 111, telle que la grille de commande 163, par un amplificateur 164.

La déviation du faisceau du tube à rayons cathodiques 111 le long des lignes de la trame est obtenue par application de l'onde de tension en dents de scie 140 à un amplificateur 170 et par connexion de la sortie de celui-ci à une bobine de déviation horizontale (suivant les lignes) 172. La déviation verticale (suivant les trames) est obtenue par connexion d'un diviseur de fréquence 174 entre l'horloge 116 et un circuit de balayage de trame 176 et par connexion de la sortie de celui-ci, par l'intermédiaire d'un amplificateur 178, à une bobine de déviation verticale 180.

Fonctionnement du dispositif de la Figure 5
Si la forme d'onde 112 de la Figure 4 est appliquée au convertisseur A-N 114 de la figure 5, les tensions régnant aux jonctions de résistances J1, J2, J3 et J4 correspondent, respectivement, aux amplitudes
H, F, F' et H' représentées sur la figure 4 Au début d'une ligne, alors que l'onde de tension en dents de scie 140 est nulle, toutes les sorties de dispositifs logiques sont dans un état bas et les transistors 144 et 160 suivent la tension de sortie logique moins une chute V qui est appliquée à la résistance 150 pour éteindre le faisceau électronique dans le tube à rayons cathodiques 111.

Lorsque l'onde de tension en dents de scie 140 atteint la tension régnant en J1, le comparateur de tension 130 passe à un état haut et porte la sortie sur collecteur ouvert de la porte OU EXCLUSIF 142 à une valeur déterminée par le réglage du potentiomètre 148. L'émetteur du transistor à émetteur suiveur 144 s'élève à une tension indiquée par l'échelon s1 de la forme d'onde 171. Lorsque la tension en dents de scie 140 atteint la tension régnant à la jonction J2, le comparateur de tension 132 et la porte OU EXCLUSIF 152 passent à un état haut.Cela provoque une élévation de la sortie sur collecteur ouvert de la porte OU 154 à une tension positive déterminée par la tension +VB qui est supérieure à la tension de l'échelon
L'émetteur du transistor à émetteur suiveur 160 s lève à une tension indiquée par l'échelon s2 de la forme d'onde 171. Le transistor à emetteur suiveur 144 est bloqué. Lorsque la tension de l'échelon est appliquée à l'amplificateur 164, la tension appliquée à la grille 163 du tube à rayons cathodiques 111 est suffisante pour donner au faisceau électronique du tube à rayons cathodiques la moitié de la largeur maximale, comme indiqué en H sur la figure 4 et lorsque la tension de l'échelon s2 est appliquée à l'amplificateur 164, le faisceau prend sa largeur maximale comme indiqué en F sur la Figure 4.En conséquence, les circuits qui viennent d'être décrits créent un premier jeu de signaux de commande s1 et s2 en réponse à une première paire de signaux d'échantillon aux points P-3 et P-2, signaux de commande qui augmentent la largeur de la lumière le long d'un chemin tel que 106 de la Figure 4, dans une gamme d'amplitude définie par la paire de signaux d'échantillon.

Lorsque l'onde de tension en dents de scie 140 atteint la tension régnant en J3, les sorties de la porte OU EXCLUSIF 152 et de la porte OU 152 reprennent un état bas. Cela bloque le transistor à émetteur suiveur 160 et cela provoque une chute de la tension d'entrée de l'amplificateur 164 comme indiqué par l'échelon s3 de la forme d'onde 171, de manière à rendre cette tension égale à la tension de s1 qui est déterminée par le transistor à émetteur suiveur 144. Cette tension réduit le faisceau du tube à rayons cathodiques 111 à la moitié de la largeur maximale, comme indiqué en
F' sur la Figure 4.Enfin, lorsque la tension en dents de scie 140 atteint la tension régnant en J4, le comparateur 136 et la porte OU EXCLUSIF 142 reprennent un état bas, ce qui bloque le transistor à émetteur suiveur 144 et ce qui réduit la tension à l'entrée de l'amplificateur 164 à zéro comme indiqué par l'échelon s4 de la forme d'onde 171. Le faisceau électronique s'est maintenant éteint comme indiqué en
H' sur la Figure 4. En conséquence, les circuits qui viennent d'être décrits créent un second jeu de signaux de commande 53 et s4 en réponse à une seconde paire de signaux d'échantillon aux points P-2 et P-1, signaux de commande qui réduisent la largeur de la lumière le long d'un chemin tel que 106 de la Figure 4 dans une gamme d'amplitude définie par la seconde paire de signaux d' échantillon.

Si une portion de la forme d'onde en cours de reproduction est horizontale de manière à couper les chemins de la Figure 4 à la même amplitude, les valeurs des signaux d'échantillon aux points P-3, P-2 et P-l sont égales entre elles, de sorte que les tensions appliquées aux entrées d'inversion des comparateurs 130, 132, 134 et 136 ont la même valeur. En conséquence, lorsque l'onde de tension en dents de scie 140 appliquée aux entrées de non-inversion atteint cette valeur, tous les comparateurs passent à un état haut en même temps. Lorsque cela se produit, ni la porte OU EXCLU
SIF 142 ni la porte OU EXCLUSIF 152 ne changent d'état, de sorte que le faisceau électronique ne s'allume jamais en un point où il devrait avoir la largeur maximale. Le faisceau est allumé dans cette situation par actionnement de la porte OU 166.Lorsque le premier des signaux d'entrée de cette porte devient haut, il produit un flanc montant qui est différencié par le condensateur 168 et la résistance 156, de manière à former une impulsion brève 182 aux bornes de la résistance 156, impulsion qui fait passer la porte OU 154 à un état haut et qui allume le faisceau du tube à rayons cathodiques 111.

On comprendra aisément qu'on peut augmenter le nombre d'échelons dans les jeux de signaux de commande en utilisant un plus grand nombre de résistances entre les sorties des convertisseurs et en prévoyant davantage de comparateurs et de portes OU EXCLUSIF et/ou en augmentant le nombre de points d'échantillon utilisés pour chaque forme. Si l'on utilise suffisamment d'échelons, le diagramme produit peut être, du point de vue pratique, identique au diagramme en losange précédemment décrit.

Diagramme à quatre échelons et à quatre points
Sur la Figure 6, une pluralité de chemins parallèles espacés sont indiqués par des lignes en trait interrompu 180, 182, 184, 186, 188, 190, 192 et 194 qui s'étendent vers le haut à partir d'une ligne de base 196. Une forme d'onde 198, qui coupe respectivement les chemins 180, 182, 184, et 186 aux points P-4, P-3,
P-2 et P-l est représentée sur l'affichage par des diagrammes lumineux 186', 188', et 190' qui s'étendent le long des chemins 186, 188 et 190, respectivement. La largeur du diagramme hachuré 188' croît en quatre échelons égaux de zéro à une valeur maximale dans une gamme d'amplitude définie par les points P-4 et P-3.Pour la gamme d'amplitude définie par les points P-3 et P-2, la largeur reste à une valeur maximale, de préférence égale au double de la distance entre des chemins parallèles adjacents et, dans une gamme d'amplitude définie par les points P-2 et P-l, la largeur du diagramme décroît de sa valeur maximale à zéro en quatre échelons égaux.

Les diagrammes 186' et 190' sont analogues de sorte qu il se produit un certain chevauchement.

Appareil utilisant un diagramme à quatre éche
lons et à quatre points
Si le moyen d'affichage comprend un tube à rayons cathodiques ayant des lignes de trame qui coinci- dent avec les chemins 180 à 194 de la Figure 6, on peut former le diagramme représenté sur cette figure en ajustant la largeur du faisceau électronique à mesure qu'il balaie chaque ligne de trame en fonction des emplacements des points P-4, P-3, P-2 et P-l auxquels la forme d'onde à afficher intersecte les quatre lignes de trame précédentes. Dans le montage de la Figure 7, les signaux numériques apparaissant à la sortie d'une source 200 sont appliqués à un moyen de traitement d'échantillons 202 qui peut être un circuit de "balayage brillant" tel que décrit à propos de la figure 1.La sortie du moyen de traitement d'échantillons est reliée à un registre à décalage 204 comprenant quatre sections 206, 208, 210 et 212 qui sont mises en action pour faire progresser le mot numérique en réponse à chaque impulsion appliquée aux entrées de signaux d'horloge à partir d'une horloge de système 214. Une fois que le registre à décalage a été chargé, les mots numériques présents aux sorties de ses sections 206, 208, 210 et 212 sont un groupe de signaux d'échantillon qui représentent respectivement les amplitudes de la forme d'onde à afficher au niveau des quatre derniers chemins successifs, commé indiqué aux points P-4, P-3, P-2 et P-l représentés sur la Figure 6. Ces signaux d'échantillon sont respectivement appliqués aux entrées de convertisseurs N-A 216, 218, 220 et 222 qui produisent des tensions ayant des amplitudes correspondantes Ces tensions peuvent également être-considérées comme un groupe de signaux qui représentent simultanément et respectivement l'amplitude de la forme d'onde à reproduire au niveau de quatre lignes successives de la trame.

Quatre résistances R1, R2, R3 et R4 égales entre elles sont branchées dans cet t ordre entre les sorties des convertisseurs N-A 216 et 218, tandis que les jonctions J1, J2, J3 et J4 sont respectivement, connectées aux entrées d'inversion des comparateurs de tension Q, H, T et F. Quatre résistances R1, , R2, , R3' et R4' égales entre elles sont branchées dans cet ordre entre les sorties des convertisseurs N-A 222 et 220, tandis que les jonctions J1,, J2, s J3' et J4' sont, respectivement, connectées aux entrées d'inversion des comparateurs de tension
Q', H', T' et F'.Un générateur de balayage rapide ou de balayage de ligne 224, synchronisé par des impulsions provenant de l'horloge 214 applique une onde de tension en dents de scie 226 à la fréquence de ligne aux entrées de non-inversion de tous les comparateurs de tension.

Les circuits logiques suivants fournissent un jeu de signaux d commande de largeur de faisceau électronique pour augmenter la -largeur du faisceau électronique dans un tube à rayons cathodiques 227 en réponse à l'une des paires de signaux d'échantillon P-4 et P-3 ou P-2 et P-l à mesure que le faisceau balaie un chemin et un jeu de signaux de commande pour réduire la largeur du faisceau électronique en réponse à l'autre paire de signaux d'échantillon à mesure que le faisceau poursuit son balayage le long dudit chemin.

Les sorties des comparateurs Q et Q' sont reliées aux entrées respectives d'une porte OU EXCLUSIF 228; les sorties des comparateurs H et H' sont reliées aux entrées respectives de la porte OU EXCLUSIF 230; les signaux de sortie des comparateurs T et T' sont appli qués aux entrées respectives de la porte OU EXCLUSIF 232; et les signaux de sortie des comparateurs F et
F' sont appliqués aux entrées repsectives de la porte
OU EXCLUSIF 234 et aux entrées de la porte OU 262. La sortie sur collecteur ouvert de la porte OU EXCLUSIF 228 est connectée à la base d'un transistor 236 et au bras d'un potentiomètre 238.L'émetteur du transis tor 236 est connecté, par l'intermédiaire d'une résistance de charge 240, à un point de tension négative Vpour éteindre le faisceau électronique dans le tube à rayons cathodiques 227 en agissant sur la grille de commande 242 de ce dernier par l'intermédiaire d'un amplificateur 244. La sortie sur collecteur ouvert de la porte OU EXCLUSIF 230 est connectée à la base d'un transistor 246 et au bras d'un potentiomètre 248.

L'émetteur du transistor 246 est connecté à la résistance 240. La sortie sur collecteur ouvert du dispositif OU EXCLUSIF 232 est connectée à la base d'un transistor 250 et au bras d'un potentiomètre 252.

L'émetteur du transistor 250 est connecté à la résistance 240. La sortie de la porte OU EXCLUSIF 234 est connectée à l'une des entrées d'une porte OU 254, l'autre entrée decelle-ci étant mise à la masse par une résistance 256 et étant couplée par un condensateur 264 avec la sortie de la porte OU 262. La sortie sur collecteur ouvert de la porte OU 254 est connectée à la base d'un transistor 258 et à un point de tension positive par une résistance 260. L'émetteur du transistor 258 est connecté à la résistance 240.

On assure une déviation du faisceau électronique du tube à rayons cathodiques 227 à la fréquenceligne en couplant l'onde en dents de scie 226 apparaissant à la sortie du générateur de balayage rapide 224 avec un moyen de déviation 266 par l'intermédiaire d'un amplificateur 268. La déviation verticale (de trame) du faisceau est obtenue en couplant des impulsions pro venant de l'horloge 214 avec un diviseur de fréquence 270 et en synchronisant un générateur de balayage lent 272 avec les impulsions de basse fréquence provenant du diviseur 270. La sortie du générateur 271 est couplée avec le moyen de déviation 266 par l'intermédiaire d'un amplificateur 274.

Pour comprendre le fonctionnement du montage de la Figure 7, on va maintenant examiner la manière dont il fonctionne pour former le diagramme 188' de la
Figure 6. Dans une gamme d'amplitude définie par les points P-4 et P-3, la largeur du diagramme croît à partir de zéro par échelons de 25, comme indiqué par les lettres Q', H', T' et F'; dans une gamme d'amplitude définie par les points P-3 et P-2, la largeur reste maximale; et dans une gamme d'amplitude définie par les points P-2 et P-3, la largeur décroît par échelons de 25% jusqu'à zéro.Les tensions de sortie respectives des convertisseurs N-A 216, 218, 220 et 222 sont proportionnelles aux amplitudes des points P-l, P-2,
P-3 et P-4, de sorte que les tensions régnant aux jonctions J1, J2, J3 et J4 et J4 t , J3 , J2 et 1 correspondent, respectivement, aux amplitudes de Q, H, T, F,
F', T', H' et Q' de la Figure 6.

Au début d'une ligne de trame où l'onde de tension en dents de scie 226 est nulle, toutes les sorties des dispositifs logiques sont à un état bas.

Lorsque l'onde de tension en dents de scie 226 atteint une tension égale à celle de la jonction J1 Z Z le comparateur de tension Q' passe à un état haut, ce qui porte le signal de sortie de la porte OU EXCLUSIF 228 à une valeur déterminée par la tension fournie par le potentiomètre 238. La tension est ajustée de telle façon que le transistor 236 produise un signal indiqué par l'échelon s1 d'une forme d'onde 276. Lorsque la tension en dents de scie devient successivement égale aux tensions des jonctions J2' et J3 ' , les compara teurs H' et T' passent successivement à un état haut, ce qui élève les sorties sur collecteur ouvert des portes OU EXCLUSIF 230 et 232 à des potentiels déterminés par les réglages des potentiomètres 248 et 252.

Ces potentiels sont tels qu'ils élèvent les émetteurs de ces portes aux tensions indiquées par les signaux et et s3t de la forme d'onde 276. Lorsque l'onde en dents de scie 226 s'élève à la tension régnant en J4', le comparateur de tension F' passe à un état haut, ce qui fait passer la porte OU EXCLUSIF 234 également à un état haut et ce qui élève la sortie de la porte OU 254 à une tension déterminée par la tension /VB régnant à l'extrémité supérieure de la résistance 260. Cette tension est telle qu'elle produit sur l'émetteur du transistor 258 une tension qui est indiquée par le signal s4' de la forme d'onde 276.Les signaux st, s2, 83 et 54 donnent, respectivement, au faisceau électronique du tube à rayons cathodiques 227, 25%, 50, 75 o et 100 de la largeur maximale. Ce jeu de signaux provoque un accroissement de la largeur du faisceau dans une gamme d'amplitude déterminée par une paire de signaux d'échantillon qui, dans cet exemple particulier, sont les signaux d'échantillon présents aux points P-4 et P-3. A mesure que l'onde de tension en dents de scie 226 s'élève successivement au niveau des tensions régnant aux jonstions J4 J3, J2 et J1 , les compara teurs de tension F, T, H et Q, respectivement, passent à un état haut, ramènent les portes OU EXCLUSIF 228, 230, 232 et la porte OU 154 à un état bas et produisent les signaux s4, s3, s2 et s de la forme d'onde 176.

84 2 1
Ce jeu de signaux provoque une réduction de la largeur du faisceau dans une gamme d'amplitude déterminée par une paire de signaux d'échantillon qui, dans cet exemple particulier, sont les signaux d'échantillon présents aux points P-2 et P-1.

La porte OU 262 coopère avec le condensateur 264 et la résistance 256 pour produire une impulsion 268 qui produit à son tour une impulsion de largeur minimale à la sortie de la porte OU 254 chaque fois que les deux points médians ont la même amplitude.

On comprendra aisément qu'on pourrait augmenter le nombre d'échelons en augmentant le nombre de résistances branchées entre les sorties de la paire de convertisseurs N-A 216 et 218 et de la paire de convertisseurs N-A 220 et 222. On pourrait également augmenter le nombre de comparateurs de tension ainsi que le nombre de-portes OU EXCLUSIF.

Appareil préféré utilisant un diagramme à qua
tre échelons et à quatre points.

Lorsque la forme d'onde à afficher comporte une inversion de sens entre les niveaux extrêmes de quatre chemins successifs, de sorte qu'il se produit un chevauchement entre la gamme définie par les amplitudes des points P-4 et P-3 et la gamme définie par les amplitudes des points P-2 et P-l, il existe un risque de production de lacunes dans la ligne continue autrement régulière de l'affichage produit par le montage de la Figure 7.

Dans le montage représenté sur la Figure 8, par contre, de telles lacunes ne se produisent généralement pas. La plupart des composants sont les mêmes que sur la Figure 7 et sont indiqués par les mêmes lettres ou nombres de-référence. La différence entre les deux montages réside en ce que deux dispositifs OU EXCLUSIF, dont les sorties sont couplées avec des entrées d'un dispositif OU sont substitués aux portes OU EXCLUSIF 228, 230 et 232 de la Figure 7.En particulier, les sorties d'une paire de portes OU EXCLUSIF 278 et 280 sont, respectivement, couplées avec les entrées d'une porte OU 282 dont la sortie est connectée à la base du transistor 236; les sorties d'une paire de portes
OU EXCLUSIF 284 et 286 sont, respectivement, couplées avec les entrées d'une porte OU 288, dont la sortie est connectée à la base du transistor 246; et les sorties d'une paire de portes OU EXCLUSIF 290 et 292 sont, respectivement, couplées avec les entrées d'une porte OU 294, dont la sortie est connectée à la base du transistor 250. Le tableau suivant indique les comparateurs qui sont respectivement couplés avec les entrées des diverses portes OU EXCLUSIF.

A=PORTES OU 278 280 284 286 290 292 234 262
EXCLUSIF
B=Comparateurs
auxquels les FQ' F'Q FH' F'H FT' F'T F'F F'F
entrées des por
tes OU EXCLUSIF
sont connectées
Fonctionnement du montage de la Figure 8
Lors de l'affichage d'une ligne inclinée telle que 198 de la Figure 6, le montage de la Figure 8 fonctionne d'une manière analogue à la manière dont fonctionne celui de la Figure 7. Par exemple, lorsque le comparateur Q' change d'état, la porte OU 282 passe à un état haut de manière à produire l'échelon s dans la représentation graphique 296.La porte OU 282 reste à un état haut jusqu'à ce que le comparateur Q change d'état, point auquel elle reprend un état bas de manière à former l'échelon si Le fait que les comparateurs F et F' connectés aux entrées des portes OU
EXCLUSIF 278 et 280 ont changé d'état entre temps n'a aucun effet car la porte OU 282 reste dans un état haut tant que les deux signaux d'entrée de la porte OU
EXCLUSIF 278 ou bien les deux signaux d'entrée de la porte OU EXCLUSIF 280 ne sont pas identiques. Enconsé- quence, lorsque l'onde en dents de scie 226 s'élève, les portes OU 282, 288, 290 et 254 passent à un état haut de manière à produire les échelons de tension s,' s3 ' et 54' qui constituent un jeu de signaux de commande produit en réponse à une paire de signaux d'échantillon représentant les amplitudes de la paire de points d'intersection P-4 et P-3. Ce jeu de signaux de commande peut être utilisé pour augmenter successivement la largeur du diagramme de contraste de lumière le long de la direction donnée dans une gamme d'amplitude définie par les amplitudes représentées par la paire de signaux d'échantillon.

Dans le montage de la Fig. 7, il est possible qu'il existe un espacement entre la gamme d'amplitude dans laquelle les comparateurs Q, Q' passent à un état haut de manière à produire les échelons 51 et sl' et la gamme d'amplitude dans laquelle les comparateurs H et H' passent à un état haut de manière à produire les échelons s2 et s2'. Si cela se produit, le faisceau présentera une largeur nulle dans l'espace compris entre les gammes, ce qui provoquera une lacune dans l'affichage de la forme d'onde.Par contre, dans le montage de la Figure 8, le changement d'état de l'un des comparateurs Q et Q' provoque la production d'un échelon s1' par le faisceau, ce qui porte la largeur de celui-ci à 25% de sa valeur maximale, mais le changement d'état de -l'autre comparateur ne produit pas l'é- chelon s1 destiné à ramener la largeur du faisceau à zéro tant que les deux comparateurs F et F' n'ont pas changé d'état. En conséquence, aucune lacune n'est produite dans les portions de la gamme comprise entre
P-4 et P-3 qui chevauchent la gamme comprise entre P-2 et P-i.

Circuits numériques pour les montages des
Figures 7 et 8
La Figure 9 représente l'utilisation de circuits numériques pour la génération des signaux d'entrée du circuit logique du montage de la Figure 7 ou de celui de la Figure 8. La forme d'onde à afficher est appliquée par une source 300 à un moyen de traitement d'é chantillons 302, dont le signal de sortie est appliqué à un processeur 304. Le moyen de traitement d'échantillons 302 et le processeur 304 sont synchronisés au moyen d'impulsions à la fréquence de balayage de ligne fournies par un diviseur de fréquence 306 qui est connecté à une horloge de système 308.Après que des signaux d'échantillon, représentant l'amplitude de l'onde en cours d'affichage au niveau de quatre lignes successives de la trame, ce qui correspond par exemple aux amplitudes des points P-4, P-3, P-2 et P-l de la Figure 6, ont été appliqués au processeur 304, celui-ci calcule les amplitudes auxquelles les divers échelons du diagramme apparaissent. Dans cet exemple particulier, les mots numériques représentant ces amplitudes sont transmis à un registre à décalage 310 à partir de la sortie du processeur dans l'ordre Q', H', T', F', Q, H,
T et F de manière à apparaître dans cet ordre aux sorties des sections 312, 314, 316, 318, 320, 322, 324 et 326 du registre à décalage. Ces sorties sont, respectivement, connectées aux entrées B de comparateur de grandeur numériques 328, 330, 332, 334, 336, 338, 340 et 342. Les calculs relatifs à une ligne donnée peuvent être effectués pendant la ligne précédente et sont introduits dans le registre à décalage au cours de la période de suppression du faisceau qui précède immédiatement la ligne pour laquelle ils doivent être utilisés. L'avance nécessaire des sections du registre à décalage est commandée par des impulsions fournies par le processeur 304.

Un compteur 346, commandé par des impulsions provenant de l'horloge de système 308, applique des mots numériques correspondant à différentes amplitudes croissantes, suivant une séquence répétitive, aux entrées A des comparateurs de grandeur 328 à 342. Chaque séquence se déroule au cours d'un balayage de ligne et le nombre de mots numériques d'une ligne dépend du nombre par lequel le diviseur 306 divise, du fait que la sortie de ce diviseur synchronise le générateur de balayage rapide ou de rampe de ligne 348 qui commande la vitesse de déviation horizontale du tube à rayons cathodiques (non représenté). Un diviseur de fréquence 350 est couplé entre le diviseur de fréquence 306 et un générateur de balayage lent ou de rampe de trame 352 qui commande la déviation verticale du tube à rayons cathodiques.Chaque fois que le mot numérique appliqué à l'entrée A de l'un des comparateurs 328 à 342 représente une amplitude égale ou supérieure à l'amplitude représentée par le mot numérique appliqué à l'entrée B du comparateur considéré à partir d'une des sections du registre à décalage 310, la sortie dudit comparateur passe d'un état bas à un état haut.

En conséquence, si les signaux de sortie des comparateurs de grandeur correspondant à Q', H', T', F', Q,
H, T et F sont substitués aux signaux de sortie des comparateurs des Figures 7 et 8 qui sont désignés de la même manière, le montage des Fig. 7 et 8 fonctionne comme précédemment expliqué.

La Figure 10 représente des circuits numériques qui constituent la contrepartie des circuits analogiques des Figures 7 et 8 pour produire des signaux qui indiquent aux circuits logiques le moment auquel le faisceau électronique du tube à rayons cathodiques a atteint des amplitudes correspondant aux points Q, H, T, F, F', T',
H' et Q' qui sont nécessaires pour former les diagrammes à quatre échelons représentés sur la Figure 6.

La forme d'onde à afficher est appliquée par une source 354 à un processeur d'échantillons 356 identiques à celui qui est utilisé sur les Figures 7 et 8 et la sortie de ce processeur est reliée à un registre à décalage 358 comprenant quatre sections 360, 362, 364 et 366. Des impulsions de synchronisation à fréquence de ligne de trame, pour les sections du registre à dé calage, le processeur d'échantillons 356, un générateur de déviation en rampe rapide 268 et un diviseur 370 qui applique lui-même des impulsions de synchronisation à un générateur de déviation en rampe lente 372, sont fournies par un diviseur de fréquence 374 commandé par une horloge de système 376.

Les entrées d'un moyen de détermination de moyenne numérique 378 sont connectées aux sorties des sections 360 et 362 du registre à décalage de manière à produire un signal numérique représentant la demi-amplitude H entre les amplitudes des points P-1 et P-2.

On obtient un signal numérique représentant le quart d'amplitude Q à la sortie d'un moyen de détermination de moyenne numérique 380 en connectant respectivement les entrées de celui-ci à la sortie de la section 360 du registre à décalage et à la sortie du moyen de détermination de moyenne 378. On obtient un signal numérique représentant l'amplitude,"trois-quarts" T à la sortie d'un moyen de détermination de moyenne numérique 382 en connectant respectivement les entrées de celui-ci à la sortie de la section 362 du registre à décalage et à la sortie du moyen de détermination de moyenne 378. On obtient un signal numérique F représentant la différence d'amplitude maximale entre P-l et P-2 directement à la sortie de la section 362 du registre à décalage où apparait le signal représentant l'amplitude de P-2.Des signaux représentant les amplitudes des points F', T', H' et Q' sont obtenus d'une manière analogue. Le signal de sortie de la section 364' du registre à décalage représente l'amplitude F'. Le signal représentant la demi-amplitude
H' entre les amplitudes de P-3 et P-4 est produit par un moyen de détermination de moyenne numérique 384, dont les entrées sont connectées aux sorties des sections 364 et 366 du registre à décalage. Le signal représentant l'amplitude "trois-quarts" T' entre P-4 et P-3 est obtenu à la sortie d'un moyen de détermination de moyenne numérique 386, dont les entrées sont respectivement connectées à la sortie de la section 364 du registre à décalage et à la sortie du moyen de détermination de moyenne 384.Le signal représentant le quart d'amplitude Q' entre P-4 et P-3 est obtenu à la sortie d'un moyen de détermination de moyenne numérique 388, dont les entrées sont respectivement connectées à la sortie de la section 366 du registre à décalage et à la sortie du moyen de détermination de moyenne numérique 384.

Les signaux de sortie des moyens de détermination de moyenne numériques 380, 378 et 382, de la section 362 du registre à décalage, de la section 364 du registre à décalage, et des moyens de détermination de moyenne numériques 386, 384 et 388 sont, respectivement, appliqués aux entrées B des comparateurs de grandeur 390, 392, 394, 396, 398, 400, 402 et 404. La sortie d'un compteur 406 commandé par l'horloge de système 376 est connectée aux entrées A des comparateurs de grandeur. Pendant chaque balayage de ligne, le compteur 406 débite une série de mots numériques qui représentent des amplitudes successives de plus en plus grandes.

Lorsque l'amplitude dépasse celle qui est représentée par un mot numérique appliqué à l'entrée B d'un comparateur numérique, la sortie de celui-ci passe d'un état bas à un état haut, de sorte que les signaux de sortie des comparateurs de grandeur 390 à 404 peuvent être substitués aux signaux de sortie des comparateurs
Q, H, T, F, F', T', H' et Q' des Figures 7 et 8.

Appareil dans lequel les lignes de trame ne
coïncident pas avec les chemins
Dans l'appareil décrit ci-dessus, les lignes de trame apparaissant sur la face d'un tube à rayons cathodiques coincidaient avec les chemins parallèles espacés le long desquels de la lumière est émise, de sorte que les diagrammes de contraste de lumière en losange de la Figure 1, les diagrammes de contraste de lumière à deux échelons de la Figure 4 et les diagrammes de contraste de lumière à quatre échelons de la Figure 6 étaient formés par modulation de la largeur du faisceau électronique à mesure qu'il balaie chaque ligne de trame dans les gammes définies par les amplitudes auxquelles la forme d'onde affichée intersecte des lignes de trame précédentes.Sur la figure 11, les diagrammes sont formés sur la face d'un tube à rayons cathodiques et dans ces diagrammes, les lignes de trame intersectent les chemins parallèles espacés au lieu de eoineider avec eux.

Dans le montage de la Figure 11, la forme d'onde à afficher est appliquée par une source 410 à ltentrée d'un convertisseur A-N 412 qui échantillonne périodiquement l'amplitude de ladite forme d'onde et qui applique les mots numériques représentant l'amplitude des divers échantillons à un ordinateur 414. Lors de la réception de chaque mot d'échantillon numérique, 1' ordinateur 414 calcule d'après ce mot et d'après les mots d'échantillon précédents la largeur que le diagramme de contraste de lumière doit présenter aux intersections d'un chemin avec les lignes de trame qui apparaissent entre l'amplitude la plus faible et l'amplitude la plus élevée représentées par les échantillons.

Si sept largeurs différentes (et la coupure) doivent être utilisées, l'ordinateur engendre un mot de trois bits représentant la largeur à chaque intersection. Les divers mots sont stockés à des emplacements de la mémoire 416 correspondant aux intersections de l'affichage. Les mots stockés sont extraits séquentiellement par lecture de la mémoire 416 sous la commande d'un générateur de temporisation de trame 418 et sont appliqués à un convertisseur N-A 420. La tension de sortie de celui-ci est appliquée à une électrode de commande de largeur de faisceau telle que la grille de commande 422 d'un tube à rayons cathodiques 424.Le générateur de temporisation de trame 418 commande également un circuit de déviation 426, qui excite des bobines de- déviation 427 associées au tube à rayons cathodiques 424, de telle manière que le faisceau électronique de celui-ci balaie une trame de lignes parallèles 428 en synchronisme avec la lecture de mots dans les emplacements de mémoire le long de lignes parallèles correspondantes 430 de la mémoire 416. Les mots de chaque rangée de la mémoire sont situés aux intersections de lignes en trait interrompu verticales 432 qui correspondent aux lignes en trait interrompu verticales 434 sur la face du tube à rayons cathodiques 424. Lors de l'extraction de chaque mot par lecture de la mémoire 416, la tension régnant à la sortie du convertisseur N-A, 420 a une valeur déterminée par ce mot.En conséquence, le signal de sortie du convertisseur N-A, 420 est constitué par une série d'impulsions d'amplitudes différentes apparaissant cha cune à une intersection du faisceau électronique du tube à rayons cathodiques 424 avec les lignes en trait interrompu verticales 434. La largeur du faisceau électronique à chaque intersection est fonction de l'amplitude de l'impulsion apparaissant au moment correspondant. Les lignes en trait interrompu 434 sont les chemins parallèles espacés le long desquels le contraste de lumière doit être produit pour former les diagrammes particuliers à utiliser. Les lieux géométriques de ces chemins sont déterminés par l'emplacement des mots dans la mémoire 416 plutôt que par les lieux géométriques des lignes de trame.L'ordinateur 414 applique des impulsions au convertisseur A-N, 412 pour contrôler la vitesse d'échantillonnage et au générateur de temporisation de trame 418, pour le synchroniser.

Fonctionnement du montage de la Figure 11
Bien que le montage de la Figure 11 puisse être utilisé pour former des diagrammes de contraste de lumière de forme quelconque, la manière dont il fonctionne pour produire des diagrammes en losange va maintenant être expliquée à l'aide de la Figure 11A qui représente les lieux géométriques d'un petit nombre des chemins 430 et d'un petit nombre des lignes de trame 428 sur la face du tube à rayons cathodiques 424. Le faisceau électronique balaie les lignes 428 en séquence, suivant une direction indiquée par les flèches.Il est allumé pendant la durée des impulsions provenant du eonvertisseur N-A, 420 entre un instant immédiatement antérieur au moment auquel il atteint le chemin 434 et un instant immédiatement postérieur à ce moment, avec une intensité et, par conséquent, une largeur quelconques déterminées par l'amplitude des impulsions et indiquées par le diamètre des cercles.On forme le diagramme en losange D1 le long d'un chemin p1 en augmentant proportionnellement le diamètre du faisceau aux intersections du chemin p avec des lignes de trame entre les points P1-3 et P1-2 et en réduisant proportionnellement le diamètre du faisceau à l'intersection de ce chemin p1 avec des lignes de trame entre les points P1-2 et P1 -i. On forme le diagramme en losange hachuré D2 le long du chemin suivant p2 en augmentant proportionnellément le diamètre du faisceau aux intersections du chemin -p2 et des lignes de trame entre les points (P2-3) et (P2-2) et en réduisant proportionnellement le diamètre du faisceau aux intersections du chemin p2 avec les lignes de trame entre les points (P2-2) et (P2-1).D'une manière analogue, le diagramme en losange D3 est formé le long du chemin p3 par un accroissement proportionnel du diamètre du faisceau aux intersections du chemin p3 et des lignes de trame entre les points P3-3 et P2-2 et par réduction proportionnelle du diamètre du faisceau à l'intersection du chemin p3 avec les lignes de trame entre les points P3-2 et P3-4.

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Résumé
Dans les modes de réalisation de l'invention dans lesquels les lignes de trame du tube à rayons cathodiques sont les chemins le long desquels sont formés les diagrammes, les signaux du premier jeu qui augmentent successivement la largeur du diagramme de contraste à des signaux du second jeu qui réduisent successivement la largeur du diagramme de contraste doivent apparaître en séquence à mesure que le faisceau balaie la ligne de trame ou le chemin mais lorsque, comme dans le cas de la Figure 11, les lignes de trame intersectent le chemin, les signaux des premier et second jeux apparaissent avec une séparation égale à l'intervalle de balayage de ligne. Le signal correspondant à une intersection quelconque est le même dans les deux cas mais l'instant d'apparition varie. Dans les deux cas, un signal exigeant une largeur particulière en un point particulier le long d'un chemin doit être disponible pour contrôler la dimension du spot du faisceau électronique lorsque celui-ci parvient en ce point, que son balayage s'effectue le long du chemin ou transversalement à ce dernier. Cette disposition peut être réalisée à l'aide de circuits matériels ou câblés, comme représenté sur les Figures 3, 5, 7, 8 et 10 ou à l'aide de logiciel et d'un ordinateur, comme représenté sur la Figure il.

Claims (5)

REVENDICATIONS

1) Appareil destiné à engendrer des signaux de commande qui peuvent être utilisés pour moduler la lumière produite par un moyen d'affichage le long de lignes parallèles de manière à reproduire une forme d'onde, ledit appareil étant caractérisé par : un moyen d'échantillonnage, capable, en réponse à une forme d'onde à afficher, de produire successivement des signaux d'échantillon, chacun de ces signaux représentant l'amplitude de l'intersection de la forme d'onde à afficher avec un chemin différent parmi une pluralité de chemins parallèles adjacents; un premier moyen capable~ en réponse à une première paire de ces signaux d'échantillon, d'engendrer un premier jeu de signaux de commande qui peuvent être utilisés pour augmenter la largeur du diagramme de contraste de lumière produit le long d'une direction donnée d'un chemin parallèle dans une gamme d'amplitude définie par les amplitudes représentées par ladite première paire de signaux d'échantillon; et un second moyen capable, en réponse à une seconde paire desdits signaux d'échantillon, d'engendrer un second jeu de signaux de commande qui peuvent être utilisés pour réduire la largeur du diagramme de contraste de lumière produit le long de ladite direction donnée dudit chemin dans une gamme d'amplitude définie par les amplitudes représentées par ladite seconde paire de signaux d'échantillon.

2) Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits premier et second moyens fonctionnent de manière à produire respectivement des jeux de signaux de commande pour assurer le changement de largeur du diagramme par échelons le long desdits chemins.

3) Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits premier et second moyens fonctionnent de manière à produire, respectivement, des jeux de signaux de commande pour assurer les changements de largeur du diagramme graduellement et sans-à-coups le long desdits chemins.

4) Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen d'affichage comprenant: un tube à rayons cathodiques; un moyen pour dévier le faisceau de ce tube à rayons cathodiques le long de lignes parallèles aux chemins parallèles précités; et un moyen pour modifier la largeur du spot produit par le faisceau du tube à rayons cathodiques à mesure que celui-ci balaie une ligne en réponse aux premier et second jeux de signaux de commande précités.

5) Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen d'affichage comprenant : un tube à rayons cathodiques; un moyen déviant le faisceau de ce tube à rayons cathodiques le long de

lignes parallèles qui font un angle avec les chemins parallèles précités; et un moyen capable, en réponse aux premier et second jeux de signaux de commande, d'ajuster la largeur du faisceau.