Dispositif de représentation de signaux vidéo comportant une modulation de la
vitesse de-balayage La présente invention concerne, d'une manière gênera le, les dispositifs de représentation de signaux vidéo, et concerne plus particulièrement un dispositif perfectionné de ce type dans lequel la vitesse de balayage du ou des faisceaux électroniques est modulée afin de reproduire une image présentant une bien meilleure netteté.
Lorsque l'écran à luminophores d'un appareil de représentation de signaux vidéo, comme le tube à rayon cathodiques d'un récepteur de télé-
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former une image sur cet écran, le faisceau électronique détermine sur l'écran un point lumineux ou "spot" dont les dimensions sont plus grandes dans les régions de l'image correspondant à un niveau de luminance élevé
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faible. De plus, lorsqu'un faisceau électronique explorant l'écran traverse la frontière, ou contour, entre deux régions de l'image présentant respectivement des luminances faible et élevée, par exemple des régions noire
et blanche, respectivement, l'intensité du faisceau électronique ne peut pas passer instantanément du niveau faible correspondant à la région noire au niveau élevé correspondant à la région blanche, ce qui conduit à une dégradation de,la netteté de l'image produite,dans les parties de l'image où se produisent des variations rapides de luminance, sous l'effet de transitions du niveau de luminance du signal vidéo reproduit.
Pour compenser cette dégradation de l'image reproduite, on
a proposé dans l'art antérieur d'utiliser un procédé de "compensation d'ouverture" décrit, par exemple, dans l'article intitulé "Aperture Compensation for Télévision Camera", par R.C. Dennison, RCA Review, 14.569 (1953).Selon ce procédé de compensation d'ouverture, l'intensité du faisceau électronique est d'abord diminuée, puis augmentée, dans les parties de l'image pour
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ce procédé augmente en fait la durée nécessaire à la transition de l'intensité du faisceau électronique entre son niveau bas et son niveau élevé, il apparatt un effet visuel de contour qui, dans une certaine mesure et dans le cas d'écrans relativement petits, correspond psychologiquement à une amélioration de la netteté des contours. Cependant, cette compensation est insuffisante pour obtenir vraiment une bonne définition à la transition entre les régions claires et sombres de l'image reproduite, en particulier dans le cas d'écrans relativement grands.
Pour éviter l'inconvénient ci-dessus du procédé de compensation d'ouverture, on a proposé de détecter les variations brusques du niveau de luminance du signal vidéo reproduit, et de "édifier la vitesse de balayage du faisceau électronique par rapport à la vitesse normale, en ripons* aux variations brusques ainsi détectées. Des dispositifs utilisant ce procède, ou modulation de vitesse, ont été décrits par exemple dans les brevets des
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Il apparaît cependant des difficultés en ce qui concerne les moyens utilisée pour moduler la vitesse de balayage du faisceau électronique, à partir de sa vitesse de balayage normale. Par exemple, dans chacun des breveta des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 2.227.630 et 2.678.964, on propose d'appliquer le signal de commande servant à la modulation de la vitesse de balayage du faisceau électronique à une bobine de déflexion supplémentaire disposée autour du col du tube à rayons cathodiques, de manière à produire un champ magnétique ayant l'influence désirée sur la vitesse de balayage. Cependant, du fait de l'inductance et de la capacité inhérentes à une telle bobine de déflexion supplémentaire, la vitesse de balayage du faisceau électronique ne peut pas être modulée à la fréquence nécessaire.
Bien que cette difficulté soit surmontée lorsqu'on emploie un procédé de déflexion électrostatique du faisceau électronique pour réaliser la modulation de la vitesse de balayage, comme il est par exemple décrit également dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 2.678.974, et comme il est décrit dans le brevet
des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 3.752.916, les configurations décrites dans ces brevets présentent l'inconvénient d'être limitées en pratique à l'utilisation dans les récepteurs de télévision monochromes, ou récepteurs en noir et blanc, et, de toute façon, ces configurations nécessitent un allongement du col du tube à rayons cathodique% et ont donc l'inconvénient d'augmenter la profondeur de l'ébénisterie du récepteur de télévision.
Dans chacun des brevets des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 2.678.964 et 3.752.916, le signal de commande réalisant la modulation de vitesse est appliqué entre des plaques de déflexion supplémentaires disposées dans le
col du tube à rayons cathodiques, de préférence en avant du champ électromagnétique ou électrostatique servant à la focalisation du faisceau électronique sur l'écran luminescent. On voit que la déflexion électrostatique du faisceau électronique sous l'effet de ce signal de commande, pour obtenir la modulation de vitesse désirée, a pour effet de faire dévier le faisceau électronique par rapport à une trajectoire passant par le centre du champ de focalisation, trajectoire sur laquelle le faisceau électronique focalisé présente le minimum d'aberrations. Ces aberrations peuvent être tolérables dans le cas d'un récepteur de télévision monochrome, mais le problème est accentué dans le
cas d'un récepteur de télévision en couleur dans lequel on utilise habituellement trois faisceaux électroniques. Dans le cas d'un récepteur de télévision en couleur employant trois faisceaux électroniques issus de points situés à une certaine distance les uns des autres, et étant dirigés de manière à frapper des luminophores colorés respectifs sur l'écran, après passage soit
à travers un champ de focalisation commun, soit à travers des champs de focalisation individuels, la déflexion électrostatique des faisceaux électroniques en avant de ce champ ou de ces champs de focalisation donne naissance
à des aberrations indésirables dans les faisceaux focalisés. De plus, du fait que c'est en des emplacements où les faisceaux sont relativement écartés
les uns par rapport aux autres qu'ils sont soumis à une déflexion électrostatique pour réaliser la modulation de vitesse, il est nécessaire d'utiliser des jeux de plaques de déflexion distincts pour les trois faisceaux électronique, ce qui a pour inconvénient de conduire à une structure compliquée.
Dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 3.830.958, on décrit des configurations permettant d'effectuer la modulation de vitesse de balayage du faisceau électronique dans les dispositifs de reproduction
en couleur de signaux vidéo, et en particulier dans les dispositifs du
type décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique Re. 27.751 qui sont
des tubes cathodiques pour télévision en couleur du type connu sous la dénomination commerciale "Trinitron". Dans les dispositifs du type "Trinitron", les trois faisceaux électroniques excitant les luminophores respectifs disposés en groupes sur l'écran convergent à partir de points d'origine situés à une certaine distance les uns des autres sur une ligne horizontale. Dans ces conditions, les différents faisceaux se coupent en un point situé pratiquement au centre de la lentille principale de focalisation, et sortent de cette dernière selon des trajectoires divergentes auxquelles sont associés des dispositifs de déflexion de convergence servant à faire converger à nouveau les faisceaux électroniques de manière qu'ils frappent les luminophores respectifs de l'un des groupes de luminophores.
Un bloc de déflexion est disposé sur le tube à rayons cathodiques pour télévisions en couleur,
entre le dispositif de déflexion de convergence et l'écran, de manière à déterminer la balayage de l'écran par les faisceaux électroniques, dans
les directions horizontale et verticale. Dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 3.830.958, on propose d'effectuer la modulation de vitesse
des dispositifs de reproduction en couleur de signaux vidéo du type ci-dessus, à l'aide d'une seule paire de plaques de déflexion situées à une certaine distance l'une de l'autre dans la direction horizontale, et disposées immédiatement à cOté de la lentille principale de focalisation, entre cette dernière et le dispositif de déflexion de convergence, si bien que les trois faisceaux électroniques passent entre les plaques de déflexion dans les parties de leurs trajectoires divergentes respectives qui sont relativement rapprochées les unes des autres.
En conséquence, lorsqu'un signal de commande est appliqué à une telle paire de plaques de déflexion, en réponse à des variations brusques de la luminance du signal vidéo reproduit, le champ électrostatique résultant défléchit de façon plus ou moins égale les trois faisceaux électroniques, pour réaliser la modulation de vitesse désirée. Cependant, on voit que le champ électrostatique n'a pas exactement le même effet sur les trois faisceaux, du fait de l'écartement entre leurs trajectoires respectives à travers ce champ. De plus, les plaques de déflexion ajoutées au canon électronique pour obtenir la modulation de vitesse décrite ci-dessus augmentent nécessairement la longueur de ce canon, si bien qu'il n'est pas possible
de réduire au minimum la profondeur de l'ébénisterie.
Plusieurs lignes à retard sont utilisées dans les circuits selon l'art antérieur fournissant le signal de commande grâce auquel la modulation de la vitesse de balayage du faisceau électronique peut être réalisée en réponse aux variations brusques de la composante de luminance
du signal vidéo reproduit. Par exemple, dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 3.830.958, un signal de luminance séparé du signal vidéo en couleur reproduit est appliqué à l'extrémité d'entrée d'une première ligne
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ligne à retard, c'est-à-dire le signal de luminance,retardé une fois, est appliqué à l'entrée d'une seconde ligne à retard de façon à obtenir en sortie de cette dernière un signal de luminance retardé deux fois. Ce dernier signal est également appliqué au soustracteur, de manière que la sortie de ce dernier soit constituée par la différence entre le signal
de luminance séparé et le signal de luminance retardé deux fois, qui consti-
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nance retardé une fois issu de la première ligne à retard est également appliqué à la matrice qui reçoit les signaux de différences de couleurs et
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différents faisceaux électroniques. Cependant, du fait que les lignes à retard sont des composants relativement coûteux, il est souhaitable de réduire le nombre de lignes à retard nécessaires pour produire le signal
de commande servant à réaliser la modulation de vitesse.
En conséquence, un premier objet de l'invention concerne un dispositif de représentation de signaux vidéo comportant une configuration perfectionnée pour réaliser la modulation de vitesse-de balayage du faisceau électronique, ce qui permet d'obtenir une amélioration de la netteté de l'image reproduite, en particulier à la frontière entre des régions de l'image respectivement claire et sombre.
Un second objet de l'invention concerne une configuration permettant d'effectuer une modulation de la vitesse de balayage du faisceau électronique, comme il a été indiqué précédemment, cette configuration pouvant être appliquée facilement aux dispositifs de représentation de signaux vidéo en couleur, comme les récepteurs de télévision en couleur.
Un troisième objet de l'invention concerne une configuration permettant d'effectuer la modulation de la vitesse de balayage du faisceau électronique, comme il a été indiqué précédemment, cette configuration ne nécessitant pas d'allongement du col du tube à rayons cathodiques, et permettant ainsi de réduire au minimum la profondeur de l'ébénisterie recevant
le tube correspondant.
Un quatrième objet de l'invention concerne une configuration permettant d'effectuer une modulation de la vitesse de balayage du faisceau électronique, comme il a été indiqué précédemment, cette configuration présentant une sensibilité relativement élevée vis-à-vis du signal de commande, si bien que ce signal de commande peut correspondre à une tension relativement basse, ce qui est avantageux au point de vue de la sécurité et de la facilité de fabrication.
Un cinquième objet de l'invention concerne un circuit perfectionné comprenant une seule ligne à retard pour produire le signal de commande permettant de réaliser la modulation de la vitesse de balayage du faisceau électronique, en réponse aux variations brusques de la composante
de luminance du signal vidéo reproduit.
Un sixième objet de l'invention concerne une configuration
<EMI ID=8.1>
Selon un aspect de l'invention, on opère une modulation de la vitesse de balayage du faisceau électronique dans un dispositif de repri-
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lequel un faisceau électronique, au moins, balaye un écran luminescent dans la direction horizontale et dans la direction verticale. Chaque faisceau électronique est focalisé sur l'écran par une lentille électronique principale de focalisation comportant au moins deux électrodes tubulaires disposées de façon coaxiale, l'une après l'autre dans la direction de l'axe du tube. Un potentiel relativement bas est appliqué à la première de ces électrodes, et un potentiel relativement élevé est appliqué à l'autre, ou aux autres, électrodes.
La modulation de la vitesse de balayage du faisceau électronique est effectuée en réalisant en deux parties 1!électrode de la lentille électronique de focalisation à laquelle est appliqué le potentiel le plus bas, ces deux parties étant séparées axialement selon un plan vertical incliné par rapport à l'axe du tube; et en appliquant entre ces deux parties un signal de commande produit par les variations brusques de
la luminance du signal vidéo reproduit.
La configuration ci-dessus, permettant d'effectuer la modulation de la vitesse de balayage du faisceau électronique conformément à l'invention, peut être appliquée aux dispositifs de représentation de signaux vidéo monochromes ou en noir et blanc, aussi bien qu'aux dispositifs de reproduction de signaux vidéo en couleur, et ne nécessite dans aucun cas l'utilisation d'électrodes supplémentaires dans la structure du canon à électrons, si bien que la fabrication de ce dernier est simplifiée et sa longueur peut être réduite comme il est souhaitable. De plus, la modulation de la vitesse de balayage du faisceau électronique conformément à l'invention peut être réalisée dans des dispositifs comportant des lentilles à
un seul potentiel ou à deux potentiels pour focaliser le ou les faisceaux électroniques.
La modulation de la vitesse de balayage du faisceau électronique, conformément à l'invention, convient particulièrement à l'utilisation dans les dispositifs de représentation de signaux vidéo du type "Trinitron", comme il a été indiqué précédemment, du fait que dans ces dispositifs les trois faisceaux électroniques issus de points distincts convergent de façon
à se couper mutuellement en un emplacement situé pratiquement au centre de la lentille principale de focalisation. En conséquence, le signal de commande
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potentiel relativement bas produit un champ de déflexion des faisceaux à l'emplacement de l'intersection des faisceaux, ou à proximité immédiate de cet emplacement, afin d'agir de façon pratiquement identique sur tous les faisceaux. De plus, du fait que les faisceaux se coupent mutuellement pratiquement au centre de la lentille principale de focalisation, la déflexion des faisceaux, pour réaliser la Modulation de la vitesse de balaya* des
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du champ de la lentille principale de focalisation et, en conséquence, la modulation da vitesse de balayage souhaitée est obtenu* sans communiquer de coma, ou d'aberrations de sphéricité aux points d'impact des faisceaux sur l'écran, comme cela aérait le ces si les faisceaux défléchis passaient
<EMI ID=12.1>
sation.
Selon un autre aspect de l'invention, le signal de commande permettant d'effectuer la modulation de la vitesse de balayage des faisceaux en réponse aux variations brusquée de la luminance du signal vidéo reproduit,
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d'entrée de laquelle est appliquée une composante de luminance du signal
<EMI ID=14.1>
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extrémité de sortie en réponse aux variations brusques apparaissant dans la composante de luminance, ai bien que cette dernière, après avoir été retardée une fois par ladite ligne à retard, est réfléchie vers la ligne à retard à partir de ladite extrémité de sortie, de manière à ce qu'appa-
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de luminance retardée deux fois par ladite ligne à retard; des moyens permettant de détecter le courant de court-circuit à travers ledit transistor, de manière à prélever sur ce transistor la composante de luminance retardée une fois, pour utiliser cette composante pour la modulation de l'intensité du ou des faisceaux électroniques; et des moyens connectés à ladite extrémité d'entrée de la ligne à retard pour prélever sur cette extrémité le signal de commande de la modulation de vitesse de balayage,
<EMI ID=17.1>
la composante de luminance retardée deux fois.
D'autres objets et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 est une vue en coupe selon l'axe du tube à rayons cathodiques d'un dispositif de représentation de signaux vidéo en couleur, selon l'invention, cette coupe étant effectuée dans un plan horizontal, c'est-à-dire dans un plan parallèle à la direction du balayage de lignes;
- la figure 2 est une vue en coupe schématique à laquelle il sera fait référence dans l'explication du fonctionnement du dispositif de la figure 1; <EMI ID=18.1> potentiel appartenant au mode de réalisation de l'invention représenté sur la figure 1; <EMI ID=19.1> <EMI ID=20.1>
réalisée la modulation de la vitesse de balayage des faisceaux électroniques;
- les figures 5 et 6 sont des graphiques auxquels il sera fait référence dans l'explication du fonctionnement du circuit représenté
sur la figure 4;
- la figure 7 est une vue en coupe similaire à la figure 1, mais représentant un dispositif de représentation de signaux vidéo en couleur correspondant à un autre mode de réalisation de l'invention, employant une lentille principale de focalisation à deux potentiels;
- les figures 8 et 9 sont des vues similaires à celles des figures 2 et 3, respectivement, mais relatives au mode de réalisation de l'invention représenté sur la figure 7; et
- la figure 10 est une vue schématique en coupe similaire aux figures 2 et 8, mais correspondant à un autre mode de réalisation de l'invention, s'appliquant à un dispositif de reproduction de signaux vidéo monochromes, ou en noir et blanc.
On se référera maintenant aux dessins de façon détaillée,
et tout d'abord à la figure 1 de ces dessins représentant l'application de l'invention à un dispositif 10 de reproduction de signaux vidéo en couleur du type "Trinitron", décrit par exemple dans le brevet des Etats-Unis
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faisceaux. Ce tube comporte une enveloppe 14 constituée par une dalle 14P, un entonnoir 14F et un col 14N. Le dalle 14P comporte sur sa face intérieure un revêtement constituant un écran 16 à luminophores colorés. Cet écran est composé par un réseau de régions correspondant à des luminophores de différentes couleurs, c'est-à-dire de régions dont les luminophores émettent différentes couleurs lorsqu'ils sont excités par les faisceaux électroniques respectifs, ces régions étant associées en groupes et chaque groupe étant destiné à former un élément d'image. Une grille de sélection des faisceaux, ou masque à trous, 18, est disposée près de l'écran 16. Un canon électronique 20 est disposé à l'intérieur du col 14N, et ce canon comporte les
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des différents faisceaux. Comme il est représenté sur la figure 1, les <EMI ID=24.1>
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Dans le mode de réalisation représenté, les surfaces émissives sont disposées
<EMI ID=26.1>
par ces surfaces sont dirigés dans un plan pratiquement horizontal contenant
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Comme il est décrit ci-après, ces électrodes constituent une lentille
<EMI ID=28.1>
<EMI ID=29.1>
assemblées dans les positions respectives représentées à l'aide de moyens de support classiques (non représentés) en un matériau isolant.
Pour faire fonctionner le canon électronique 20 de la figure 1,
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est appliquée à la grille G., une tension de 0 à +500 V est appliquée à la grille G2, une tension relativement élevée, par exemple la tension ano-
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relativement basse, de 0 à quelques kilovolts, est appliquée à l'électrode G4, toutes ces tensions étant indiquées en prenant la tension de cathode comme tension de référence. Avec la distribution de tensions indiquée cidessus, un champ réalisant une lentille électronique est établi entre la grille G2 et l'électrode G., de façon à constituer une lentille auxiliaire, et un champ réalisant une lentille électronique.est établi autour de
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former une lentille principale de focalisation. Dans une utilisation classique du canon à électrons 20, des tensions de polarisation de 100 V, 0 V,
300 V, 20 kV, 200 V et 20 kV peuvent être appliquées de façon appropriée
<EMI ID=33.1>
Au cours du fonctionnement du canon électronique 20, les
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faisceaux électroniques passent ensuite à travers la lentille auxiliaire qui les rend convergents et les fait couper mutuellement en un point situé pratiquement au centre 0 de la lentille principale de focalisation. Ensuite le faisceau central BG sort de la lentille principale de focalisation en suivant pratiquement l'axe du tube, tandis que les autres faisceaux, ou
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des trajectoires divergentes.
Le canon électronique 20 de la figure 1 comporte également un moyen de déflexion F déterminant la convergence des faisceaux. électroniques, disposé axialement au-delà de l'électrode G et comprenant des
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façon représentée de part et d'autre de l'axe du canon. Le moyen de déflexion F comporte également des plaques de déflexion Q et Q' s'étendant axialement
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de déflexion Q et Q' possèdent des charges négatives, ou inférieures, par
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divergentes mentionnées précédemment, au cours de leur passage respectif entre les plaques P et Q et les plaques P' et Q', respectivement. Plus pré-
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égale à la tension appliquée aux électrodes de lentilles G- et G-, tandis que les deux plaques de déflexion Q et Q' peuvent recevoir une tension inférieure de 20Q à 300 V à celle des plaques P et P', ce qui fait qu'une différence de tension de déflexion, ou tension de déflexion de convergence, est appliquée entre les plaques P' et Q' et entre les plaques P et Q, et c'est bien entendu cette tension de déflexion de convergence qui commun!-
<EMI ID=40.1>
gence requise.
Dans le tube à rayons cathodiques 12 représenté, les plaques
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de lentille G- par des pièces de support conductrices 21 à partir desquelles des conducteurs 22 formant ressort viennent en contact avec un prolongement 23a de la pellicule conductrice 23 revêtant la surface intérieure de l'entonnoir
14F. Des lames conductrices formant ressort, 24, s'étendent à partir des
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matériau conducteur et possédant une forme en C. Le ressort 25 est en
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de la pellicule conductrice. Une prise d'anode coaxiale,26, est scellé dans
la paroi de l'entonnoir 14F, et comporte une borne intérieure 26a connectée
au ressort conducteur en forme de C, 25, par l'intermédiaire d'un conducteur 27 passant à travers un tube isolant 28, afin d'appliquer la tension nécessaire aux plaques Q et Q'. La prise d'anode 26 comporte également une borne exté-
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conductrice 23. Cette tension d'anode est appliquée à l'écran luminescent 16 à partir de la pellicule 23, et est appliquée aux plaques P et P' et à l'électrode de lentille G- par l'intermédiaire du prolongement 23a et des contacts 22. De plus, un conducteur 29 passe entre les électrodes de lentille
<EMI ID=45.1>
On voit que la structure du canon à électrons20 est telle que, du fait des déflexions de convergence communiquées aux faisceaux électroni-
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en un point commun centré dans une ouverture ou fente de la grille de sélection de faisceau, ou masque, 18, de façon à diverger à partir de ce point et à frapper les luminophores colorés respectifs d'un groupe correspon-
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balaient simultanément l'écran 16 dans la direction horizontale, ou direction de balayage de lignes, et dans la direction verticale, grâce à un bloc de déflexion horizontaleet verticale 30, disposé autour de la partie de l'entonnoir 14F adjacente au col 14N, et recevant de façon classique des signaux de balayage horizontal et vertical.
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pratiquement par le centre 0 de la lentille principale de focalisation du canon 20, si bien que les points lumineux formés par l'impact des faisceaux électroniques sur l'écran 16 sont pratiquement dépourvus de coma et/ou d'astigmatisme, du fait de l'action de focalisation exercée par la lentille principale, ce qui donne une meilleure résolution pour l'image en couleur.
Selon l'invention, le dispositif 10 de représentation de signaux vidéo en couleur décrit ci-dessus comporte une modulation de la vitesse de balayage des faisceaux électroniques, de façon à améliorer la netteté des frontières entre les régions relativement sombres et relativement claires de l'image en couleur produite sur l'écran 16. De façon plus
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pale de focalisation qui reçoit la tension de polarisation relativement basse pour produire le champ électrique de focalisation est fendue en dia-
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préférence de façon que les plans de leurs extrémités g4a et g4b passent très près du centre 0 de la lentille principale de focalisation (figures 1 et 2).
Les fils, ou conducteurs, 31A et 31B, sont disposés axialement
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situé à l'extrémité du col 14N. Les broches 32A et 32B permettent d'appliquer
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tionnement de l'électrode principale de focalisation, comprise entre
0 et quelques kilovolts seulement, par exemple 400 V. Simultanément, le signal de commande permettant de réaliser la modulation de vitesse, qui peut avoir
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façon plus précise, comme il est représenté schématiquement sur la figure 2,
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quée au point milieu d'une résistance 34 connectée entre les broches 32A et
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les broches 32A et 32B, à partir d'un circuit 35.
On voit que, du fait de la séparation en diagonale indiquée
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focalisation, l'application d'un signal de commande de modulation de vitesse,
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déviant les faisceaux BR' BG et BB dans la direction horizontale, par exemple jusqu'aux positions représentées en pointillé sur la figure 2. Du fait que le champ de déflexion relatif à la modulation de vitesse est créé au centre, ou près du centre, 0, de la lentille principale de focalisation, qui est
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B
semble des trois faisceaux électroniques passent à travers la même région
du champ de déflexion, et sont donc influencés de façon identique par ce dernier. De plus, lorsqu'on applique l'invention à un tube à rayons cathodiques en couleur, 12, du type "Trinitron", c'est-à-dire à un tube à rayons cathodiques dans lequel les trois faisceaux se coupent au centre de la lentille principale de focalisation, la déflexion horizontale des faisceaux relative à la modulation de vitesse est accomplie sans dévier aucun des faisceaux vers les régions périphériques de la lentille principale de focalisation, régions dans lesquelles des aberrations de coma et/ou d'astigmatisme peuvent être communiquées aux faisceaux focalisés.
On voit également que du fait que le signal de commande E
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de l'électrode G4 de la lentille de focalisation recevant par ailleurs une tension de focalisation V, relativement basse, les niveaux du signal de commande relatif à la modulation de vitesse peuvent être relativement bas, ce qui facilite l'obtention d'un tel signal de commande et sa mise en oeuvre dans de bonnes conditions de sécurité, tout en permettant d'obtenir une sensibilité de déflexion élevée. Cette sensibilité de déflexion peut être exprimée sous la forme :
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G4A et G4B . De plus, il faut noter que l'utilisation de la modulation de
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couleur 12 selon l'invention ne nécessite qu'une broche supplémentaire sur ce tube. De façon plus précise, si la modulation de vitesse n'était pas
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nécessiterait qu'une seule broche à travers le queusot 33; cependant, selon l'invention, il suffit de deux broches 32A et 32B, pour appliquer aux par-
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de vitesse, selon l'invention, au canon électronique 20 n'augmente pas la longueur de ce dernier, si bien que ce canon peut être disposé dans un col
14N relativement court de l'enveloppe du tube, comae il est souhaitable pour réduire la profondeur que doit avoir l'ébénisterie.
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configuration de circuit permettant de produire le signal de commande E,
en réponse aux variations brusques de la composante de luminance d'un
signal vidéo. Le signal vidéo, par exemple un signal de télévision en couleur, peut être reçu par une antenne 36 et être transmis à un détecteur 39, par l'intermédiaire, successivement, d'un amplificateur haute fréquence 37 et
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est ensuite transmis à un circuit amplificateur vidéo 40 constitué par un préamplificateur 41, une ligne à retard 42 et un post-amplificateur 43,
de manière à obtenir un signal de luminance Y sur une borne de sortie 40a du circuit amplificateur vidéo 40.
Le signal de luminance Y est appliqué à une borne d'entrée 35a du circuit 35, de façon à produire le signal de commande en réponse aux variations brusques de la luminance du signal vidéo de télévision en couleur. Selon l'invention, le circuit 35 comporte de préférence une seule ligne
à retard 44 comportant une extrémité d'entrée 44a et une extrémité de
sortie 44b. Le signal de luminance Y est appliqué à l'extrémité d'entrée 44a
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fie le signal sans modifier sa phase. De façon plus précise, comme il est représenté, l'électrode de base du transistor Q. est connectée à la borne d'entrée 35a de façon à recevoir le signal de luminance Y , tandis que l'électrode de collecteur du transistor Q est connectée
à la masse et que l'électrode d'émetteur de ce transistor est connectée
à une source de tension d'alimentation 46, par l'intermédiaire d'une résistance 45, et est connectée à l'extrémité d'entrée 44a de la ligne à retard 44, par l'intermédiaire d'une résistance 47. De plus, comme il est représenté,
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par l'intermédiaire d'une résistance de fuite 48, et est également connectée à un transistor Q2 monté en base commune et fonctionnant en convertisseur d'impédance. De façon plus précise, l'électrode d'émetteur du transistor Q- est connectée à l'extrémité de sortie 44a de la ligne à retard 44, tandis que son électrode de base est connectée à la masse, par l'intermédiaire d'un condensateur 49, et est également connectée au point commun des résistances de polarisation 50 et 51 qui sont branchées en série entre la
borne de la source d'alimentation en tension 46 et-la nasse, Enfin, une résistance 52 est connectée entre la borne de la source d'alimentation en tension 46 et l'électrode de collecteur du transistor Q2, une borne de sortie 35b du circuit 35 est connectée à l'extrémité d'entrée 44a de la
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trode de collecteur du transistor Q2, Dans le circuit 35 décrit ci-dessus, la valeur de la résistance de fuite 48 cet choisie de façon qu'un courant faible, de l'ordre
<EMI ID=73.1>
d'entrée, c'est-à-dire l'impédance base-émetteur, du transistor Q est très faible par rapport à l'impédance de la résistance 48. En conséquence, lorsqu'il se produit une variation brusque du signal de luminance transmis le long de la ligne à retard 44, l'extrémité de sortie 44b de cette dernière est mise en court-circuit à la masse, ce qui provoque le retour d'une onde réfléchie négative, le long de la ligne à retard 44 en direction de l'extrémité d'entrée 44a. En conséquence, si l'on suppose qu'un signal se déplaçant
<EMI ID=74.1>
résistance 52 détecte le courant de court-circuit à l'extrémité de sortie de la ligne à retard 44, et de façon plus précise sur l'électrode de collec-
<EMI ID=75.1>
une tension correspondante, ou signal Y,, qui correspond au signal de luminance d'origine Yo retardé une fois par la ligne à retard 44, c'est-à-dire
<EMI ID=76.1>
apparaissant sur la borne de sortie 35b peut être amplifié par un amplificateur 53 de manière à fournir le signal de commande E qui est simplement
<EMI ID=77.1>
réaliser la modulation de vitesse désirée.
<EMI ID=78.1>
noir au niveau du blanc, ou inversement, qu'il est le plus difficile de maintenir la netteté des images produites par un tube à rayons cathodiques. Ce cas correspond à la variation de niveau ayant la plus grande amplitude possible, et est représenté sur la figure 5. Si le temps de montée et le
<EMI ID=79.1> <EMI ID=80.1>
Naturellement, la durée de retard eG peut tire modifiée de façon 1 la régler
<EMI ID=81.1>
vitesse de balayage est constitué par une impulsion positive pendant la
<EMI ID=82.1>
constitue le signal de luminance appliqué aux circuits classiques de façon à commander l'intensité des faisceaux du tubs 1 rayons cathodiques. Comme
<EMI ID=83.1>
de commande E cotncide dans le temps avec le point milieu du front avant
ou du front arrière du signal de luminance retardé une fois, Y., appliqué au tube à rayons cathodiques,
Dans le cas d'un dispositif de représentation d'un signal vidéo de télévision en couleur (cas de la figure 4), le signal vidéo de télévision en couleur obtenu en sortie du préamplificateur 41 du circuit 40 est appliqué à un filtre passe-bande 54. La sortie de ce filtre fournit
un signal de chrominance qui est ensuite appliqué à un démodulateur de chrominance 55 de façon à obtenir les signaux de couleur démodulés, par exemple les signaux de différences de couleur R-Y et B-Y. Ces signaux R-Y et B-Y sont appliqués à un circuit composite 56, relatif aux signaux de différences de couleur, de façon à obtenir les trois signaux de différences de couleur R-Y, C-Y et B-Y, qui sont ensuite appliqués 1 une matrice 57 à laquelle est
<EMI ID=84.1>
à obtenir, en sortie du circuit 57, les signaux de couleur "se paré R, G et B, correspondant respectivement au rouge, au vert et au bleu.
Le signal vidéo de télévision en couleur fourni par le préamplificateur 41 est également appliqué 1 un circuit séparateur des signaux de synchronisation, 58, de façon à obtenir les signaux de synchronisation
de ligne et de trame. Le signal de synchronisation de ligne est appliqué au générateur 59 de balayage de ligne, de façon à obtenir un signal de balayage de ligne, ou de balayage horizontal, et le signal de synchronisation de trame est appliqué à un générateur de balayage vertical 60, de façon à obtenir un signal de balayage vertical, ou de balayage de trame. Ce signal de balayage vertical est également appliqué à un circuit d'alimentation de très haute haute tension, 61, de façon à obtenir la tension d'anode et la tension
<EMI ID=85.1>
du tube à rayons cathodiques 12 décrit en relation avec la figure 1. Dans le circuit représenté sur la figure 4, la ligne à retard 42 appartenant au circuit amplificateur vidéo 40 possède un retard choisi de façon que le
<EMI ID=86.1>
On voit que dans le dispositif 10 de représentation d'un signal vidéo de télévision en couleur, décrit ci-dessus, l'intensité de
<EMI ID=87.1>
dévié -dans la direction horizontale (balayage de ligne) et dans la direction verticale par les signaux de balayage.de ligne et de balayage vertical
<EMI ID=88.1>
ment, et que chacun des faisceaux est en outre légèrement dévié dans la direction du balayage de ligne par le signal de commande E appliqué entre
<EMI ID=89.1>
micro-déflexion effectuée par le signal de commande E produit une modulation de la vitesse de balayage horizontal de l'écran 16 par chaque faisceau
<EMI ID=90.1>
De façon plus précise, la vitesse de balayage horizontal commence à croître immédiatement avant une montée du signal Y. et retourne à sa valeur
<EMI ID=91.1>
<EMI ID=92.1>
<EMI ID=93.1>
descendu.
Si la vitesse de balayage des faisceaux électroniques n'était pas modulée par le signal E, la quantité de lumière émise par la partie
<EMI ID=94.1>
changerait de façon relativement lente. Au contraire, lorsque la vitesse de balayage des faisceaux électroniques est modulée par le signal de commande E, selon l'invention, il se produit une diminution de la quantité de lumière émise par la partie de l'écran 16 correspondant à une augmentation de la vitesse de balayage, tandis qu'il se produit une augmentation de la quantité de lumière émise par la partie de l'écran 16 correspondant à une diminution de la vitesse de balayage. Ainsi, lorsque la vitesse de balayage des faisceaux électroniques est modulée par le signal de commande E, il se produit une variation brusque de la quantité de lumière émise par les parties de l'écran
<EMI ID=95.1>
la netteté des images produites par le tube à rayons cathodiques 12.
Dans le mode de réalisation de l'invention décrit ci-dessus
<EMI ID=96.1>
la modulation de la vitesse de balayage des faisceaux est appliquée à un tube à rayons cathodiques 12 pour télévision en couleur comportant un canon à élections 20 possédant une lentille principale de focalisation a un seul
<EMI ID=97.1>
auxquelles est appliquée la tension d'anode ou une autre tension élevée, et
<EMI ID=98.1>
G3 et G et à laquelle est appliquée une tension de focalisation V relativement basse, Cependant, comme il est représenté sur les figures 7 à 9,
la modulation de la vitesse de balayage des faisceaux selon l'invention peut
<EMI ID=99.1>
<EMI ID=100.1>
cathodiques pour télévision en couleur 112 possédant une lentille principale de focalisation a deux potentiels. Sur les figures 7 et 8, les différents
<EMI ID=101.1>
qui sont similaires aux éléments correspondants du tube 12 décrit précédemment sont désignés par les mêmes symboles de référence, La seule différence importante entre les tubes 12 et 112 réside dans le canon électronique 20'
<EMI ID=102.1>
reçoivent respectivement une tension relativement faible, par exemple la
<EMI ID=103.1>
d'anode, si bien que ces grilles constituent une lentille principale de focalisation à deux potentiels dans le canon électronique 20'.
Selon l'invention, l'électrode tubulaire G'3 de la lentille principale de focalisation qui reçoit la tension relativenent basse de polarisation ou de focalisation, Vf, est divisée diagonalement en deux
<EMI ID=104.1>
au point milieu d'une résistance 34 dont les extrémités opposées sont connectées aux broches 32A et 32B, tandis que le signal de commande E relatif à la modulation de vitesse, produit par le circuit 35, est appliqué entre les broches 32A et 32B. Dans le cas du canon électronique 20' comportant une lentille principale de focalisation A deux potentiels, l'électrode
<EMI ID=105.1>
et des supports 21 grâce auxquels les plaques P et P' du moyen de déflexion
<EMI ID=106.1>
tivement des tensions basse et haute a son centre 0 situé au niveau ou à proximité des extrémités adjacentes de ces électrodes, et la lentille auxiliaire due au champ électrique produit par la seconde grille G- et l'électrode G' a pour effet de faire converger les faisceaux B et B , si
R B
<EMI ID=107.1>
et G' 3B comme il est décrit ci-dessus, l'application du signal de commande de modulation de vitesse, E, entre ces parties d'électrode crée un champ
<EMI ID=108.1>
dans la direction horizontale, ou direction de balayage de lignes. Par exemple, cette déviation peut faire passer ces faisceaux des positions représentées en trait plein jusqu'aux position représentées en pointillé sur la figure 8. Bien que le champ de déviation relatif à la modulation de vitesse ne soit pas produit de façon précise à l'emplacement auquel se cou- <EMI ID=109.1>
où se produit la déflexion de modulation de vitesse des faisceaux est relativement proche du point d'intersection 0 des faisceaux, si bien que les trois faisceaux sont affectés de façon pratiquement uniforme par
le champ électrique résultant du signal de commande E et si bien que la modulation des faisceaux n'écarte pas de façon notable le point d'intersection des faisceaux par rapport au centre du champ de la lentille principale de focalisation. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 7 à 9, comme dans le mode de réalisation décrit en premier, le signal de commande E de la modulation de vitesse est appliqué entre les parties d'une électrode de lentille de focalisation maintenue par ailleurs à une tension relativement basse, si bien que le signal de commande E peut avoir un niveau relativement bas, ce qui permet de traiter ce signal dans de bonnes conditions de sécurité tout en obtenant une bonne sensibilité.
Du fait que la lentille principale de focalisation à deux potentiels du canon électronique 20' possède seulement deux électrodes tubulaires G'3 <EMI ID=110.1>
la longueur du canon électronique 20' par rapport à celle du canon 20 décrit précédemment.
Bien qu'un avantage majeur de l'invention vienne de la possibilité de réaliser une modulation de la vitesse de balayage des faisceaux électroniques dans les dispositifs de reproduction de signaux vidéo de télévision en couleur, comme il est par exemple décrit ci-dessus en relation avec les figures 1 à 9, l'invention peut également être appliquée avantageusement aux dispositifs de reproduction de signaux vidéo de télévision monochrome ou en noir et blanc. Par exemple, comme il est représenté sur la <EMI ID=111.1> à reproduire des signaux vidéo de télévision en noir et blanc peut comporter une seule cathode K servant à émettre un seul faisceau électronique B dirigé vers un écran luminescent (non représenté). Une première grille, ou grille
de commande, G", est associée avec la cathode K de façon à commander l'intensité du faisceau B, sous l'effet par exemple de l'application entre la cathode K et la première grille G", du signal de luminance retardé une fois,
<EMI ID=112.1>
<EMI ID=113.1>
<EMI ID=114.1>
accomplit simplement une pré-focalisation.
<EMI ID=115.1>
de focalisation, à laquelle est appliquée une tension de focalisation <EMI ID=116.1>
de commande de la modulation de vitesse, par exemple le signal E fourni par le circuit 35, est appliqué entre les parties d'électrode G"3A et G"3B
de façon à dévier le faisceau B dans la direction du balayage de ligne, par exemple depuis la position représentée en trait plein jusqu'à la position représentée en pointillé sur la figure 10.
On voit que dans le cas d'un dispositif de représentation de signaux vidéo de télévision monochrome selon l'invention, tel que représenté par exemple schématiquement sur la figure 10, la modulation de la vitesse de balayage du faisceau électronique est rendue possible sans augmenter la longueur du canon 20", et sans adjoindre à ce dernier des
<EMI ID=117.1>
tion de vitesse. De plus, du fait que le signal de commande de la modulation
<EMI ID=118.1>
focalisation à laquelle est appliquée par ailleurs une tension relativement basse, il est possible d'obtenir une bonne sensibilité par rapport au signal de commande. En outre, le niveau peu élevé de ce signal de commande facilite la fabrication et permet de traiter ce signal dans de bonnes conditions de sécurité.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif, sans sortir du cadre de l'invention .
REVENDICATIONS
1 - Dispositif de représentation de signaux vidéo comprenant
<EMI ID=119.1>
électrons logé dans ledit tube et comprenant des éléments d'émission de
faisceaux dirigeant au moins un premier faisceau électronique le long de
l'axe dudit tube, en direction dudit écran, de façon que ce faisceau frappe
ledit écran, et une lentille électronique principale disposée entre lesdits éléments d'émission de faisceaux et ledit écran de façon à focaliser
chacun desdits faisceaux sur ledit écran, ladite lentille électronique
principale comportant au moins deux électrodes tubulaires disposées coaxia-
<EMI ID=120.1>
le passage de chacun desdits faisceaux à travers lesdites électrodes, un
potentiel relativement bas étant appliqué à une première desdites électrodes
et un potentiel relativement élevé étant appliqué à une seconde desdites
électrodes de façon à produire un champ électrique réalisant ladite focalisation de chacun desdits faisceaux; un bloc de déflexion monté sur ledit
tube entre ladite lentille électronique principale et ledit écran de façon
que chaque faisceau balaie ledit écran dans la direction du balayage de
lignes et dans la direction verticale, respectivement, caractérisé en ce que
ladite première électrode tubulaire qui est maintenue audit potentiel relativement bas est constituée par deux parties séparées axialement le long d'un
plan vertical incliné par rapport audit axe du tube; et en ce qu'il comporte
un circuit appliquant entre lesdites deux parties de ladite première électrode tubulaire un signal de commande faisant varier la vitesse de balayage
de chacun desdits faisceaux dans ladite direction du balayage de lignes sous
l'effet des variations brusques de la luminance du signal vidéo reproduit.
Device for representing video signals comprising a modulation of the
The present invention relates to, in a way that will interfere with, video signal representation devices, and more particularly relates to an improved device of this type in which the scanning speed of the electron beam (s) is modulated to reproduce an image with much better sharpness.
When the phosphor screen of an apparatus for representing video signals, such as the cathode ray tube of a telephone receiver
<EMI ID = 1.1>
forming an image on this screen, the electron beam determines on the screen a light point or "spot" whose dimensions are larger in the regions of the image corresponding to a high luminance level
<EMI ID = 2.1>
low. In addition, when an electron beam exploring the screen crosses the border, or contour, between two regions of the image exhibiting low and high luminances respectively, for example black regions
and white, respectively, the intensity of the electron beam cannot instantaneously change from the low level corresponding to the black region to the high level corresponding to the white region, which leads to a degradation of the sharpness of the image produced in the parts of the image where rapid variations in luminance occur, under the effect of transitions in the luminance level of the reproduced video signal.
To compensate for this degradation of the reproduced image, we
has proposed in the prior art to use an "aperture compensation" method described, for example, in the article entitled "Aperture Compensation for Television Camera", by RC Dennison, RCA Review, 14.569 (1953). this aperture compensation process, the intensity of the electron beam is first decreased, and then increased, in parts of the image to
<EMI ID = 3.1>
this process in fact increases the time necessary for the transition of the intensity of the electron beam between its low level and its high level, it appears a visual contour effect which, to a certain extent and in the case of relatively small screens, appears. psychologically corresponds to an improvement in the sharpness of the contours. However, this compensation is insufficient to achieve really good definition at the transition between light and dark regions of the reproduced image, especially in the case of relatively large screens.
In order to avoid the above drawback of the aperture compensation method, it has been proposed to detect sudden variations in the luminance level of the reproduced video signal, and to "build up the scanning speed of the electron beam from the normal speed. , in response to the sudden variations thus detected. Devices using this process, or speed modulation, have been described for example in the patents of
<EMI ID = 4.1>
However, there are difficulties with regard to the means used to modulate the scanning speed of the electron beam, from its normal scanning speed. For example, in each of the US Patents Nos. [Deg.] 2,227,630 and 2,678,964, it is proposed to apply the control signal for the modulation of the scanning speed of the electron beam to a additional deflection coil disposed around the neck of the cathode ray tube, so as to produce a magnetic field having the desired influence on the scanning speed. However, due to the inductance and capacitance inherent in such an additional deflection coil, the scanning speed of the electron beam cannot be modulated at the required frequency.
Although this difficulty is overcome when employing a method of electrostatic deflection of the electron beam to effect modulation of the scanning speed, as is for example also described in United States Patent No. [deg.] 2,678,974, and as described in the patent
of United States of America n [deg.] 3,752,916, the configurations described in these patents have the drawback of being limited in practice to use in monochrome television receivers, or black and white receivers, and, anyway, these configurations require an elongation of the neck of the cathode ray tube% and therefore have the drawback of increasing the depth of the cabinetry of the television receiver.
In each of the US Patents Nos. [Deg.] 2,678,964 and 3,752,916, the control signal effecting the speed modulation is applied between additional deflection plates disposed in the
neck of the cathode ray tube, preferably in front of the electromagnetic or electrostatic field serving to focus the electron beam on the luminescent screen. It can be seen that the electrostatic deflection of the electron beam under the effect of this control signal, to obtain the desired speed modulation, has the effect of deflecting the electron beam with respect to a trajectory passing through the center of the focusing field, trajectory on which the focused electron beam exhibits the minimum of aberrations. These aberrations may be tolerable in the case of a monochrome television receiver, but the problem is accentuated in the
case of a color television receiver in which three electron beams are usually used. In the case of a color television receiver employing three electron beams coming from points located at a certain distance from each other, and being directed so as to strike respective colored phosphors on the screen, after passing either
through a common focusing field, or through individual focusing fields, the electrostatic deflection of the electron beams in front of this or these focusing fields gives rise
to unwanted aberrations in the focused beams. In addition, because it is in locations where the beams are relatively far apart
relative to each other that they are subjected to an electrostatic deflection to achieve the speed modulation, it is necessary to use separate sets of deflection plates for the three electron beams, which has the disadvantage of leading to a complicated structure.
In United States Patent No. [deg.] 3,830,958, configurations are described for effecting the scanning speed modulation of the electron beam in reproduction devices.
in color of video signals, and in particular in the devices of the
type described in U.S. Patent Re. 27,751 which are
cathode ray tubes for color television of the type known under the trade name "Trinitron". In devices of the "Trinitron" type, the three electron beams exciting the respective phosphors arranged in groups on the screen converge from points of origin located at a certain distance from each other on a horizontal line. Under these conditions, the different beams intersect at a point located practically in the center of the main focusing lens, and exit the latter according to divergent trajectories with which are associated convergence deflection devices used to make the electronic beams converge again. so that they strike the respective phosphors of one of the phosphor groups.
A deflection block is placed on the cathode ray tube for color televisions,
between the convergence deflection device and the screen, so as to determine the scanning of the screen by the electron beams, in
horizontal and vertical directions. In the patent of the United States of America n [deg.] 3,830,958, it is proposed to perform the speed modulation
devices for color reproducing video signals of the above type, using a single pair of deflection plates located at a distance from each other in the horizontal direction, and arranged immediately adjacent of the main focusing lens, between the latter and the convergence deflection device, so that the three electron beams pass between the deflection plates in the parts of their respective diverging paths which are relatively close to each other.
Accordingly, when a control signal is applied to such a pair of deflection plates, in response to sudden changes in the luminance of the reproduced video signal, the resulting electrostatic field more or less equally deflects the three electron beams, to achieve the desired speed modulation. However, it can be seen that the electrostatic field does not have exactly the same effect on the three beams, due to the distance between their respective paths through this field. In addition, the deflection plates added to the electron gun to achieve the speed modulation described above necessarily increase the length of this gun, so that it is not possible
to reduce the depth of the cabinet to a minimum.
Several delay lines are used in the circuits according to the prior art providing the control signal by which the modulation of the scanning speed of the electron beam can be carried out in response to sudden variations in the luminance component.
of the reproduced video signal. For example, in US Patent No. [deg.] 3,830,958, a luminance signal separate from the reproduced color video signal is applied to the input end of a first line.
<EMI ID = 5.1>
delay line, that is to say the luminance signal, delayed once, is applied to the input of a second delay line so as to obtain at the output of the latter a luminance signal delayed twice. This last signal is also applied to the subtracter, so that the output of the latter is constituted by the difference between the signal
separate luminance signal and the twice-delayed luminance signal, which is
<EMI ID = 6.1>
nance delayed once coming from the first delay line is also applied to the matrix which receives the color difference signals and
<EMI ID = 7.1>
different electron beams. However, since delay lines are relatively expensive components, it is desirable to reduce the number of delay lines required to produce the signal.
control used to achieve speed modulation.
Consequently, a first object of the invention relates to a device for representing video signals comprising an improved configuration for carrying out the scanning speed modulation of the electron beam, which makes it possible to obtain an improvement in the sharpness of the image. reproduced, in particular at the border between light and dark image regions respectively.
A second object of the invention relates to a configuration making it possible to carry out a modulation of the scanning speed of the electron beam, as was indicated previously, this configuration being able to be easily applied to devices for representing color video signals, such as color television receivers.
A third object of the invention relates to a configuration making it possible to carry out the modulation of the scanning speed of the electron beam, as was indicated previously, this configuration not requiring lengthening of the neck of the cathode ray tube, and allowing thus reducing to a minimum the depth of the cabinet receiving
the corresponding tube.
A fourth object of the invention relates to a configuration making it possible to carry out a modulation of the scanning speed of the electron beam, as has been indicated previously, this configuration having a relatively high sensitivity with respect to the control signal, if although this control signal may correspond to a relatively low voltage, which is advantageous from the point of view of safety and ease of manufacture.
A fifth object of the invention relates to an improved circuit comprising a single delay line for producing the control signal making it possible to carry out the modulation of the scanning speed of the electron beam, in response to sudden variations of the component.
luminance of the reproduced video signal.
A sixth object of the invention relates to a configuration
<EMI ID = 8.1>
According to one aspect of the invention, a modulation of the scanning speed of the electron beam is carried out in a reprocessing device.
<EMI ID = 9.1>
which at least one electron beam scans a luminescent screen in the horizontal direction and in the vertical direction. Each electron beam is focused on the screen by a main electron focusing lens comprising at least two tubular electrodes arranged coaxially, one after the other in the direction of the axis of the tube. A relatively low potential is applied to the first of these electrodes, and a relatively high potential is applied to the other, or other, electrodes.
The modulation of the scanning speed of the electron beam is carried out by forming in two parts the electrode of the focusing electronic lens to which the lowest potential is applied, these two parts being separated axially in a vertical plane inclined with respect to the axis of the tube; and by applying between these two parts a control signal produced by the abrupt variations of
the luminance of the reproduced video signal.
The above configuration, allowing the modulation of the scanning speed of the electron beam in accordance with the invention, can be applied to devices for representing monochrome or black and white video signals, as well as to devices for recording. reproduction of color video signals, and in no case requires the use of additional electrodes in the structure of the electron gun, so that the manufacture of the latter is simplified and its length can be reduced as desired. In addition, the modulation of the scanning speed of the electron beam according to the invention can be carried out in devices comprising lenses with
a single potential or two potentials to focus the electron beam (s).
The modulation of the scanning speed of the electron beam, in accordance with the invention, is particularly suitable for use in devices for representing video signals of the "Trinitron" type, as indicated above, because in these devices the three electron beams coming from distinct points converge so
intersecting each other at a location substantially in the center of the main focusing lens. Accordingly, the control signal
<EMI ID = 10.1>
Relatively low potential produces a beam deflection field at, or in close proximity to, the location of the beam intersection to act almost identically on all beams. In addition, because the beams intersect each other practically at the center of the main focusing lens, the beam deflection, to achieve the sweep speed modulation * of the
<EMI ID = 11.1>
of the field of the main focusing lens and, consequently, the modulation of the desired scanning speed is obtained * without imparting coma, or aberrations of sphericity to the points of impact of the beams on the screen, as it would air the these if the deflected beams passed
<EMI ID = 12.1>
sation.
According to another aspect of the invention, the control signal making it possible to carry out the modulation of the scanning speed of the beams in response to sudden variations in the luminance of the reproduced video signal,
<EMI ID = 13.1>
input from which a luminance component of the signal is applied
<EMI ID = 14.1>
<EMI ID = 15.1>
output end in response to sudden changes occurring in the luminance component, although the latter, after being delayed once by said delay line, is reflected back to the delay line from said output end, so to what appa-
<EMI ID = 16.1>
luminance delayed twice by said delay line; means making it possible to detect the short-circuit current through said transistor, so as to take from this transistor the component of luminance delayed once, in order to use this component for the modulation of the intensity of the electron beam or beams; and means connected to said input end of the delay line for taking from this end the signal for controlling the slew rate modulation,
<EMI ID = 17.1>
the luminance component delayed twice.
Other objects and advantages of the invention will be better understood on reading the following description of exemplary embodiments and with reference to the appended drawings, in which:
- Figure 1 is a sectional view along the axis of the cathode-ray tube of a device for representing color video signals, according to the invention, this section being taken in a horizontal plane, that is to say say in a plane parallel to the direction of the line scan;
- Figure 2 is a schematic sectional view to which reference will be made in the explanation of the operation of the device of Figure 1; <EMI ID = 18.1> potential belonging to the embodiment of the invention shown in FIG. 1; <EMI ID = 19.1> <EMI ID = 20.1>
carried out the modulation of the scanning speed of the electronic beams;
- Figures 5 and 6 are graphs to which reference will be made in the explanation of the operation of the circuit shown
in Figure 4;
FIG. 7 is a sectional view similar to FIG. 1, but showing a device for representing color video signals corresponding to another embodiment of the invention, using a main focusing lens with two potentials;
- Figures 8 and 9 are views similar to those of Figures 2 and 3, respectively, but relating to the embodiment of the invention shown in Figure 7; and
- Figure 10 is a schematic sectional view similar to Figures 2 and 8, but corresponding to another embodiment of the invention, applying to a device for reproducing monochrome video signals, or in black and white.
We will now refer to the drawings in detail,
and first of all in FIG. 1 of these drawings showing the application of the invention to a device 10 for reproducing color video signals of the "Trinitron" type, described for example in the United States patent.
<EMI ID = 21.1>
<EMI ID = 22.1>
bundles. This tube comprises an envelope 14 formed by a slab 14P, a funnel 14F and a neck 14N. The panel 14P has on its inner face a coating constituting a screen 16 with colored phosphors. This screen is made up of a network of regions corresponding to phosphors of different colors, that is to say regions whose phosphors emit different colors when they are excited by the respective electron beams, these regions being associated in groups and each group being intended to form a picture element. A beam selection grid, or mask with holes, 18, is arranged near the screen 16. An electron gun 20 is placed inside the neck 14N, and this gun comprises the
<EMI ID = 23.1>
different beams. As shown in Figure 1, the <EMI ID = 24.1>
<EMI ID = 25.1>
In the embodiment shown, the emissive surfaces are arranged
<EMI ID = 26.1>
by these surfaces are directed in a practically horizontal plane containing
<EMI ID = 27.1>
As described below, these electrodes constitute a lens
<EMI ID = 28.1>
<EMI ID = 29.1>
assembled in the respective positions shown using conventional support means (not shown) made of an insulating material.
To operate the electron gun 20 of figure 1,
<EMI ID = 30.1>
is applied to gate G., a voltage of 0 to +500 V is applied to gate G2, a relatively high voltage, for example the ano- voltage
<EMI ID = 31.1>
relatively low, from 0 to a few kilovolts, is applied to the electrode G4, all of these voltages being indicated by taking the cathode voltage as the reference voltage. With the voltage distribution shown above, a field realizing an electronic lens is established between the gate G2 and the electrode G., so as to constitute an auxiliary lens, and a field realizing an electronic lens. Is established around it.
<EMI ID = 32.1>
form a main focusing lens. In a conventional use of the electron gun 20, bias voltages of 100 V, 0 V,
300 V, 20 kV, 200 V and 20 kV can be applied appropriately
<EMI ID = 33.1>
During the operation of the electron gun 20, the
<EMI ID = 34.1>
The electron beams then pass through the auxiliary lens which converts them and causes them to cut each other at a point located practically at the center 0 of the main focusing lens. Then the central beam BG leaves the main focusing lens practically following the axis of the tube, while the other beams, or
<EMI ID = 35.1>
divergent trajectories.
The electron gun 20 of FIG. 1 also comprises a deflection means F determining the convergence of the beams. electronic, arranged axially beyond the electrode G and comprising
<EMI ID = 36.1>
way shown on either side of the barrel axis. The deflection means F also includes deflection plates Q and Q 'extending axially
<EMI ID = 37.1>
of deflection Q and Q 'have negative charges, or less, for
<EMI ID = 38.1>
divergent previously mentioned, during their respective passage between the plates P and Q and the plates P 'and Q', respectively. More pre-
<EMI ID = 39.1>
equal to the voltage applied to the lens electrodes G- and G-, while the two deflection plates Q and Q 'can receive a voltage 20Q at 300V lower than that of the plates P and P', so that ' a difference in deflection voltage, or convergence deflection voltage, is applied between the plates P 'and Q' and between the plates P and Q, and it is of course this convergence deflection voltage which is common! -
<EMI ID = 40.1>
gence required.
In the cathode ray tube 12 shown, the plates
<EMI ID = 41.1>
lens G- by conductive support pieces 21 from which conductors 22 forming a spring come into contact with an extension 23a of the conductive film 23 coating the inner surface of the funnel
14F. Conductive spring blades, 24, extend from the
<EMI ID = 42.1>
conductive material and having a C-shape. The spring 25 is made of
<EMI ID = 43.1>
of the conductive film. A coaxial anode socket, 26, is sealed in
the wall of the funnel 14F, and has an inner terminal 26a connected
to the C-shaped conductive spring 25, through a conductor 27 passing through an insulating tube 28, in order to apply the necessary voltage to the plates Q and Q '. The anode socket 26 also has an external terminal.
<EMI ID = 44.1>
conductive 23. This anode voltage is applied to the luminescent screen 16 from the film 23, and is applied to the plates P and P 'and to the lens electrode G- through the extension 23a and the contacts 22. In addition, a conductor 29 passes between the lens electrodes.
<EMI ID = 45.1>
It can be seen that the structure of the electron gun20 is such that, due to the convergence deflections communicated to the electron beams
<EMI ID = 46.1>
<EMI ID = 47.1>
at a common point centered in an opening or slit of the beam selection grid, or mask, 18, so as to diverge from this point and strike the respective colored phosphors of a corresponding group
<EMI ID = 48.1>
simultaneously sweep the screen 16 in the horizontal direction, or line scanning direction, and in the vertical direction, thanks to a horizontal and vertical deflection block 30, arranged around the part of the funnel 14F adjacent to the neck 14N, and conventionally receiving horizontal and vertical scanning signals.
<EMI ID = 49.1>
<EMI ID = 50.1>
practically by the center 0 of the main focusing lens of the gun 20, so that the light points formed by the impact of the electron beams on the screen 16 are practically devoid of coma and / or astigmatism, due to the focusing action exerted by the main lens, resulting in better resolution for the color image.
According to the invention, the device 10 for representing color video signals described above comprises a modulation of the scanning speed of the electron beams, so as to improve the sharpness of the boundaries between the relatively dark and relatively light regions of the image. color image produced on screen 16. In addition
<EMI ID = 51.1>
focusing blade which receives the relatively low bias voltage to produce the focusing electric field is slit in dia-
<EMI ID = 52.1>
preferably so that the planes of their ends g4a and g4b pass very close to the center 0 of the main focusing lens (Figures 1 and 2).
The wires, or conductors, 31A and 31B, are arranged axially
<EMI ID = 53.1>
located at the end of neck 14N. Pins 32A and 32B are used to apply
<EMI ID = 54.1>
operation of the main focusing electrode, between
0 and only a few kilovolts, for example 400 V. Simultaneously, the control signal allowing the speed modulation to be carried out, which may have
<EMI ID = 55.1>
<EMI ID = 56.1>
more precisely, as shown diagrammatically in FIG. 2,
<EMI ID = 57.1>
at the midpoint of a resistor 34 connected between pins 32A and
<EMI ID = 58.1>
pins 32A and 32B, from a circuit 35.
It can be seen that, due to the diagonal separation indicated
<EMI ID = 59.1>
focusing, the application of a speed modulation control signal,
<EMI ID = 60.1>
deflecting the beams BR 'BG and BB in the horizontal direction, for example to the positions shown in dotted lines in FIG. 2. Since the deflection field relating to the speed modulation is created at the center, or near the center, 0, of the main focusing lens, which is
<EMI ID = 61.1>
B
seems of the three electron beams pass through the same region
of the deflection field, and are therefore influenced identically by the latter. In addition, when the invention is applied to a color cathode ray tube, 12, of the "Trinitron" type, that is to say to a cathode ray tube in which the three beams intersect at the center of the tube. the main focusing lens, the horizontal deflection of the beams relative to the speed modulation is accomplished without deflecting any of the beams to the peripheral regions of the main focusing lens, regions in which aberrations of coma and / or astigmatism may be communicated to the focused beams.
It can also be seen that because the control signal E
<EMI ID = 62.1>
of the electrode G4 of the focusing lens also receiving a relatively low focusing voltage V, the levels of the control signal relating to the speed modulation can be relatively low, which makes it easier to obtain such a signal control and its implementation under good safety conditions, while making it possible to obtain a high deflection sensitivity. This deflection sensitivity can be expressed as:
<EMI ID = 63.1>
<EMI ID = 64.1>
G4A and G4B. In addition, it should be noted that the use of modulation of
<EMI ID = 65.1>
color 12 according to the invention only requires an additional pin on this tube. More precisely, if the speed modulation was not
<EMI ID = 66.1>
would require only one pin through tail 33; however, according to the invention, two pins 32A and 32B are sufficient to apply to the par-
<EMI ID = 67.1>
speed, according to the invention, the electron gun 20 does not increase the length of the latter, so that this gun can be arranged in a neck
14N relatively short of the casing of the tube, comae it is desirable to reduce the depth that the cabinet must have.
<EMI ID = 68.1>
circuit configuration making it possible to produce the control signal E,
in response to sudden changes in the luminance component of a
video signal. The video signal, for example a color television signal, can be received by an antenna 36 and be transmitted to a detector 39, via, successively, a high frequency amplifier 37 and
<EMI ID = 69.1>
is then transmitted to a video amplifier circuit 40 formed by a preamplifier 41, a delay line 42 and a post-amplifier 43,
so as to obtain a luminance signal Y on an output terminal 40a of the video amplifier circuit 40.
The luminance signal Y is applied to an input terminal 35a of the circuit 35, so as to produce the control signal in response to sudden changes in the luminance of the color television video signal. According to the invention, the circuit 35 preferably comprises a single line
delay 44 having an input end 44a and an end of
exit 44b. The luminance signal Y is applied to the input end 44a
<EMI ID = 70.1>
trust the signal without changing its phase. More specifically, as shown, the base electrode of transistor Q is connected to input terminal 35a so as to receive luminance signal Y, while the collector electrode of transistor Q is connected
to ground and that the emitter electrode of this transistor is connected
to a supply voltage source 46, through a resistor 45, and is connected to the input end 44a of the delay line 44, through a resistor 47. In addition , as shown,
<EMI ID = 71.1>
via a leakage resistor 48, and is also connected to a transistor Q2 mounted as a common base and operating as an impedance converter. More precisely, the emitter electrode of transistor Q- is connected to the output end 44a of delay line 44, while its base electrode is connected to ground, via a capacitor 49, and is also connected to the common point of bias resistors 50 and 51 which are connected in series between the
terminal of the voltage supply source 46 and the trap, Finally, a resistor 52 is connected between the terminal of the voltage supply source 46 and the collector electrode of the transistor Q2, an output terminal 35b of the circuit 35 is connected to the input end 44a of the
<EMI ID = 72.1>
collector trode of transistor Q2, In circuit 35 described above, the value of leakage resistor 48 ce chosen so that a low current, of the order of
<EMI ID = 73.1>
input, that is to say the base-emitter impedance, of transistor Q is very low compared to the impedance of resistor 48. Consequently, when there is a sudden change in the luminance signal transmitted along the delay line 44, the output end 44b of the latter is shorted to ground, which causes the return of a negative reflected wave, along the delay line 44 in direction of inlet end 44a. Consequently, if it is assumed that a moving signal
<EMI ID = 74.1>
resistor 52 senses the short-circuit current at the output end of delay line 44, and more precisely at the collector electrode
<EMI ID = 75.1>
a corresponding voltage, or signal Y ,, which corresponds to the original luminance signal Yo delayed once by the delay line 44, that is to say
<EMI ID = 76.1>
appearing on the output terminal 35b can be amplified by an amplifier 53 so as to provide the control signal E which is simply
<EMI ID = 77.1>
achieve the desired speed modulation.
<EMI ID = 78.1>
black to white, or vice versa, that it is most difficult to maintain sharpness of images produced by a cathode ray tube. This case corresponds to the level variation having the greatest possible amplitude, and is represented in figure 5. If the rise time and the
<EMI ID = 79.1> <EMI ID = 80.1>
Of course, the delay time eG can be modified in such a way as to adjust it
<EMI ID = 81.1>
slew rate is formed by a positive pulse during the
<EMI ID = 82.1>
constitutes the luminance signal applied to conventional circuits so as to control the intensity of the beams of the cathode ray tube 1. As
<EMI ID = 83.1>
of control E cotincides in time with the midpoint of the leading edge
or the trailing edge of the once-delayed luminance signal, Y., applied to the cathode ray tube,
In the case of a device for representing a color television video signal (case of FIG. 4), the color television video signal obtained at the output of the preamplifier 41 of the circuit 40 is applied to a band-pass filter 54. The output of this filter provides
a chrominance signal which is then applied to a chrominance demodulator 55 so as to obtain the demodulated color signals, for example the R-Y and B-Y color difference signals. These signals R-Y and B-Y are applied to a composite circuit 56, relating to the color difference signals, so as to obtain the three color difference signals R-Y, C-Y and B-Y, which are then applied to a matrix 57 to which is
<EMI ID = 84.1>
to obtain, at the output of circuit 57, the color signals "adorned R, G and B, corresponding respectively to red, green and blue.
The color television video signal supplied by the preamplifier 41 is also applied to a synchronization signal separator circuit, 58, so as to obtain the synchronization signals.
line and weft. The line sync signal is applied to the line scan generator 59, so as to obtain a line scan, or horizontal scan signal, and the frame sync signal is applied to a vertical scan generator 60, of so as to obtain a vertical scanning signal, or frame scanning. This vertical scanning signal is also applied to a very high voltage power supply circuit, 61, so as to obtain the anode voltage and the voltage.
<EMI ID = 85.1>
of the cathode ray tube 12 described in relation to FIG. 1. In the circuit shown in FIG. 4, the delay line 42 belonging to the video amplifier circuit 40 has a delay chosen so that the
<EMI ID = 86.1>
It can be seen that in the device 10 for representing a color television video signal, described above, the intensity of
<EMI ID = 87.1>
deflected -in the horizontal direction (line scan) and in the vertical direction by the line scan and vertical scan signals
<EMI ID = 88.1>
ment, and that each of the beams is further slightly deflected in the direction of the line scan by the control signal E applied between
<EMI ID = 89.1>
micro-deflection effected by the control signal E produces a modulation of the horizontal scanning speed of the screen 16 by each beam
<EMI ID = 90.1>
More precisely, the horizontal sweep speed begins to increase immediately before a rise of the Y signal and returns to its value.
<EMI ID = 91.1>
<EMI ID = 92.1>
<EMI ID = 93.1>
descended.
If the scanning speed of the electron beams was not modulated by the signal E, the amount of light emitted by the part
<EMI ID = 94.1>
would change relatively slowly. On the contrary, when the scanning speed of the electronic beams is modulated by the control signal E, according to the invention, there is a decrease in the quantity of light emitted by the part of the screen 16 corresponding to an increase in the light. scanning speed, while there is an increase in the amount of light emitted by the portion of the screen 16 corresponding to a decrease in scanning speed. Thus, when the scanning speed of the electron beams is modulated by the control signal E, there is an abrupt change in the amount of light emitted by the parts of the screen.
<EMI ID = 95.1>
the sharpness of the images produced by the cathode ray tube 12.
In the embodiment of the invention described above
<EMI ID = 96.1>
the modulation of the scanning speed of the beams is applied to a cathode ray tube 12 for color television having an election gun 20 having a single main focusing lens
<EMI ID = 97.1>
to which the anode voltage or other high voltage is applied, and
<EMI ID = 98.1>
G3 and G and to which a relatively low focusing voltage V is applied, However, as shown in Figures 7 to 9,
the modulation of the scanning speed of the beams according to the invention can
<EMI ID = 99.1>
<EMI ID = 100.1>
cathode ray tubes for color television 112 having a main focusing lens with two potentials. In Figures 7 and 8, the different
<EMI ID = 101.1>
which are similar to the corresponding elements of the tube 12 described above are designated by the same reference symbols, The only important difference between the tubes 12 and 112 lies in the electron gun 20 '
<EMI ID = 102.1>
respectively receive a relatively low voltage, for example the
<EMI ID = 103.1>
anode, so that these grids constitute a main focusing lens with two potentials in the electron gun 20 '.
According to the invention, the tubular electrode G'3 of the main focusing lens which receives the relatively low polarization or focusing voltage, Vf, is divided diagonally into two
<EMI ID = 104.1>
at the midpoint of a resistor 34 whose opposite ends are connected to pins 32A and 32B, while the speed modulation control signal E, produced by circuit 35, is applied between pins 32A and 32B. In the case of the electron gun 20 'comprising a main focusing lens A two potentials, the electrode
<EMI ID = 105.1>
and supports 21 thanks to which the plates P and P 'of the deflection means
<EMI ID = 106.1>
tively low and high voltages has its center 0 located at or near the adjacent ends of these electrodes, and the auxiliary lens due to the electric field produced by the second grid G- and the electrode G 'has the effect of converging beams B and B, if
R B
<EMI ID = 107.1>
and G '3B as described above, the application of the speed modulation control signal, E, between these electrode parts creates a field
<EMI ID = 108.1>
in the horizontal direction, or line scanning direction. For example, this deflection can cause these beams to pass from the positions shown in solid lines to the positions shown in dotted lines in Figure 8. Although the deflection field relating to the speed modulation is not produced accurately at the same time. location to which to- <EMI ID = 109.1>
where the beam velocity modulation deflection occurs is relatively close to the point of intersection 0 of the beams, so that all three beams are affected almost uniformly by
the electric field resulting from the control signal E and so that the modulation of the beams does not significantly deviate the point of intersection of the beams with respect to the center of the field of the main focusing lens. In the embodiment shown in Figs. 7 to 9, as in the embodiment described first, the speed modulation control signal E is applied between the parts of a focusing lens electrode held otherwise at a relatively low voltage, so that the control signal E can have a relatively low level, which makes it possible to process this signal under good safety conditions while obtaining good sensitivity.
Since the main dual potential focusing lens of the 20 'electron gun has only two tubular electrodes G'3 <EMI ID = 110.1>
the length of the electron gun 20 'relative to that of the gun 20 described above.
Although a major advantage of the invention comes from the possibility of modulating the scanning speed of the electronic beams in devices for reproducing color television video signals, as is for example described above in relation with FIGS. 1 to 9, the invention can also be advantageously applied to devices for reproducing monochrome or black and white television video signals. For example, as shown in <EMI ID = 111.1> to reproduce black and white television video signals may have a single K cathode serving to emit a single electron beam B directed to a luminescent screen (not shown). A first grid, or grid
control, G ", is associated with the cathode K so as to control the intensity of the beam B, under the effect for example of the application between the cathode K and the first grid G", of the luminance signal delayed a time,
<EMI ID = 112.1>
<EMI ID = 113.1>
<EMI ID = 114.1>
simply performs pre-focus.
<EMI ID = 115.1>
focusing voltage, to which a focusing voltage is applied <EMI ID = 116.1>
control of the speed modulation, for example the signal E supplied by the circuit 35, is applied between the electrode parts G "3A and G" 3B
so as to deflect the beam B in the direction of the line scan, for example from the position shown in solid lines to the position shown in dotted lines in FIG. 10.
It can be seen that in the case of a device for representing monochrome television video signals according to the invention, as shown for example diagrammatically in FIG. 10, the modulation of the scanning speed of the electron beam is made possible without increasing the barrel length 20 ", and without adding to the latter
<EMI ID = 117.1>
tion of speed. In addition, since the modulation control signal
<EMI ID = 118.1>
focusing to which is also applied a relatively low voltage, it is possible to obtain good sensitivity with respect to the control signal. In addition, the low level of this control signal facilitates manufacture and allows this signal to be processed under good safety conditions.
Of course, various modifications can be made by those skilled in the art to the devices or methods which have just been described by way of non-limiting example, without departing from the scope of the invention.
CLAIMS
1 - Device for representing video signals comprising
<EMI ID = 119.1>
electrons housed in said tube and comprising emission elements of
beams directing at least a first electron beam along
the axis of said tube, in the direction of said screen, so that this beam strikes
said screen, and a main electronic lens disposed between said beam emitting elements and said screen so as to focus
each of said beams on said screen, said electronic lens
main comprising at least two tubular electrodes arranged coaxially
<EMI ID = 120.1>
the passage of each of said beams through said electrodes, a
relatively low potential being applied to a first of said electrodes
and a relatively high potential being applied to a second of said
electrodes so as to produce an electric field effecting said focusing of each of said beams; a deflection block mounted on said
tube between said main electronic lens and said screen so
that each beam scans said screen in the direction of the scanning of
lines and in the vertical direction, respectively, characterized in that
said first tubular electrode which is maintained at said relatively low potential is formed by two parts separated axially along a
vertical plane inclined relative to said axis of the tube; and in that it includes
a circuit applying between said two parts of said first tubular electrode a control signal varying the scanning speed
of each of said beams in said direction of line scanning under
the effect of sudden changes in the luminance of the reproduced video signal.