La présente invention concerne un dispositif
d'affichage d'image en couleur comprenant un appareil d'affichage plat avec un certain nombre (par exemple quinze) de
cathodes de ligne.
Plus particulièrement, la présente invention concerne un dispositif d'affichage d'image en couleur pour
l'affichage d'une image en couleur au moyen d'un écran à
phosphores de couleur et un certain nombre de cathodes de
ligne disposées en parallèle.
Dans l'art antérieur, s'agissant d'un dispositif d'affichage d'images en couleur pour appareil de télévision, on utilise depuis longtemps un tube couleur à rayons cathodiques comportant au moins un canon d'électrons ou un
ensemble unique de canons d'électrons dans une partie du
col d'une enceinte sous vide en forme de cône volumineux. L'inconvénient d'un tube à rayons cathodiques classique est
sa grande profondeur par rapport aux dimensions de la face
de l'écran, ce qui ne permet pas de réaliser un appareil de
télévision plat et compact. Bien qu'on ait développé des
dispositifs d'affichage électroniques, des dispositifs d'affichage par plasma ou par cristaux liquides, ceux-ci sont difficilement utilisables en pratique car ils posent des
problèmes de luminosité, de contraste ou de couleur.
Par conséquent, la présente invention a pour ob-jet un appareil de télévision comportant un dispositif d'affichage plat.
La présente invention permet l'affichage d'une image vidéo de haute qualité sans qu'il y ait irrégularité
de la luminosité ou de la couleur.
Le dispositif d'affichage d'image de la présente invention comprend :
- une source de faisceaux d'électrons destinée à émettre au moins un faisceau d'électrons,
- un écran à phosphores comportant une couche de phosphore émettant de la lumière à la suite de l'impact par le faisceau d'électrons,
- un moyen de convergence de faisceaux d'électrons,
- un moyen de déviation électrostatique permettant de faire dévier le faisceau d'électrons avant son impact sur l'écran à phosphores,
- un moyen de commande de faisceaux d'électrons destiné à commander l'intensité du faisceau d'électron, et par conséquent l'émission de lumière par l'écran à phosphores, et est caractérisé en ce que le moyen de commande de faisceaux d'électrons reçoit un signal de commande qui est modulé en largeur d'impulsion par l'information du signal vidéo devant être affichée.
Le dispositif selon la présente invention permet d'afficher des images de diverses luminosités en réponse à
un changement du signal vidéo sans modification des dimensions du spot.
Dans le dispositif de la présente invention, l'équilibre du blanc de l'affichage peut être réglé sans changement des dimensions du spot de l'écran à phosphores. Cela peut être réalisé en changeant les proportions ou le rapport des temps d'impact du faisceau d'électrons sur le phosphore parmi trois couleurs primaires.
Un circuit de fonctionnement est décrit qui permet d'obtenir un affichage satisfaisant des images vidéo.
La présente invention sera bien comprise lors de
la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels :
La figure 1 est une vue éclatée en perspective d'une partie principale, avec son enceinte sous vide enlevée, d'un dispositif d'affichage d'image vidéo selon la présente invention, les dimensions dans le sens horizontal étant à grande échelle par rapport au sens vertical de façon à faire ressortir les détails de la construction; La figure 2 est une vue avant schématique d'un écran à phosphores du dispositif de la figure 1; La figure 3 est un schéma de circuit sous forme de blocs d'une construction électrique fondamentale permettant le fonctionnement du dispositif de la figure 1, et est un étage non encore décrit de la présente invention; La figure 4 est une vue en coupe schématique de la déviation horizontale du dispositif de la figure 3;
La figure 5 est une courbe représentant une relation entre la tension du signal de commande et la luminosité de l'écran; La figure 6 est un schéma de circuit sous forme de blocs représentant une construction électrique perfectionnée du dispositif de la figure 1; La figure 7 est un schéma d'un exemple de circuit de modulation de largeur d'impulsion incorporé dans le circuit de la figure 6; La figure 8 est un diagramme de formes d'onde représentant le fonctionnement du circuit de la figure 7; La figure 9 est un schéma d'un exemple de circuit d'équilibre du blanc; La figure 10 est un diagramme de formes d'onde de signal représentant le fonctionnement du circuit de la figure 9; et La figure 11 est un schéma de circuit sous forme de blocs représentant un autre mode de réalisation du circuit électrique perfectionné du dispositif de la figure 1.
Un mode de réalisation recommandé de la présente invention est représenté en figure 1 et comprend entre la partie arrière et la partie avant les composants suivants dans une enveloppe sous vide en forme de boîtier plat (non représenté), réalisée de préférence en verre :
- une électrode arrière 1 comportant des parois horizontales d'isolement 101, 101 ... en saillie dans une direction perpendiculaire à l'électrode et formant des espaces isolés 102, 102
- une rangée d'un nombre prédéterminé (par exemple
15 dans le présent mode de réalisation) de cathodes de ligne horizontales 201, 202, ...
disposées sensiblement dans le sens horizontal dans les espaces isolés 102, 102 ...,
- une électrode 3 de focalisation verticale comportant le nombre prédéterminé (par exemple 15 dans le présent mode de réalisation) de fentes horizontales 10,
- un premier moyen de déviation verticale 4 comportant le nombre prédéterminé de paires d'électrodes de déviation verticale 13', 13..., maintenues par une plaque isolante 12.
Chaque paire d'électrodes de déviation verticale comprend une électrode supérieure 13 et une électrode inférieure
13', disposées toutes deux dans un plan sensiblement horizontal et définissant entre elles un espace de déviation qui est situé devant la fente horizontale 10 correspondante,
- une seconde électrode 3' de focalisation verticale sensiblement similaire à une électrode 6 de focalisation horizontale de faisceau,
- un grand nombre prédéterminé (par exemple 320 dans le présent mode de réalisation) d'électrodes 5 de commande de faisceau constituées d'électrodes verticales en bande
<EMI ID=1.1>
de passage de faisceau qui sont disposées suivant un pas uniforme,
- une électrode 6 de focalisation horizontale de faisceau ayant le nombre prédéterminé (par exemple 320 dans le présent mode de réalisation) de fentes verticales en des endroits situés en regard des fentes 14, 14,... des électrodes 5,5 de commande de faisceau ,
- un moyen de déviation horizontale 7 comprenant le nombre prédéterminé (par exemple 320 dans le présent mode de <EMI ID=2.1> ... définissant le nombre prédéterminé (par exemple 320 dans le présent mode de réalisation) d'interstices de déviation verticalement oblongs;
- un moyen 8 d'accélération de faisceau constitué d'un ensemble d'électrodes 19, 19..., disposées horizontalement, et enfin
- un écran à phosphores 9, qui est normalement prévu sur la paroi intérieure d'une face avant de l'enceinte.
Les cathodes de ligne 201, 202... constituent la source 2 de faisceaux d'électrons,où les cathodes horizontales sont disposées en formant une rangée verticale, des interstices sensiblement uniformes séparant les cathodes. Dans le présent mode de réalisation, comme indiqué ci-dessus, on a prévu 15 cathodes de ligne 201, 202... 215, mais la figure ne représente que quatre d'entre elles. Les cathodes de ligne sont obtenues par revêtement d'un fil en tungs- <EMI ID=3.1>
émetteur d'électrons connu dans l'art. Toutes les cathodes de ligne sont chauffées par passage d'un courant, et la sortie sélective, à tour de rôle, du faisceau d'électrons en forme de feuille horizontale de la cathode de ligne choisie est effectuée par passage du potentiel de cette cathode à une polarité négative par rapport au potentiel de l'électrode 3 de focalisation.
L'électrode arrière 1 sert à supprimer les émissions d'électrons provenant des cathodes de ligne autres que la cathode sélectionnée et propulse également les électrons de la cathode sélectionnée vers l'avant. L'électrode arrière 1 peut êtreréalisée en appliquant une substance conductrice, telle qu'une peinture conductrice, sur la paroi intérieure de la face arrière de l'enceinte sous vide plate. Une cathode de forme plate peut être utilisée à la place
de la rangée d'électrodes de ligne 201, 202...
La première électrode de focalisation verticale de faisceau a ses fentes 10 placées en des endroits en regard des cathodes de ligne 201, 202... et est soumise à une 'tension encourant continu; par conséquent, un faisceau d'électrons en forme de feuille horizontale est émis par
la cathode de ligne sélectionnée. Le faisceau d'électrons
en forme de feuille est alors divisé en un grand nombre
(par exemple 320 dans le présent mode de réalisation) de Faisceaux étroits d'électrons par passage dans la seconde électrode 3' de focalisation verticale de faisceau, l'électrode de commande 5 et l'électrode 6 de focalisation horizontale. En figure 1, on n'a représenté qu'un faisceau d'électrons de façon à la simplifier. Chaque fente 10 peut comporter des nervures de support dans la partie à mi-distance de la longueur, ou en outre être constituée d'un grand nombre
(par exemple 320) d'ouvertures munies de parties très étroites 301 formant nervure.
Les électrodes 13, 13' du moyen de déviation verticale 4 sont disposées sensiblement au milieu de la distance séparant deux fentes horizontales voisines 10, 10 de l'électrode de focalisation verticale 3, et une électrode inférieure 13 et une électrode supérieure 13' sont maintenues sur les deux faces (faces supérieure et inférieure) d'une plaquette isolante 12. Une tension variable (signal de déviation verticale) est appliquée entre l'électrode supérieure
et l'électrode inférieure de chaque paire, ce qui a pour effet de produire un champ électrique variable provoquant une déviation verticale. Dans le présent mode de réalisation, on
a trouvé qu'en appliquant aux électrodes d'une paire, une tension variant en 16 échelons, chaque faisceau d'électrons est dévié de façon à obtenir 16 niveaux. Le même phénomène se produit dans chacun des 15 segments divisés verticalement 221,
222, 223... 235 de l'écran 9 à phosphores. Par conséquent, l'écran 9 comporte au total 240 lignes horizontales (16 lignes x 15 segments = 240 lignes).
Les électrodes 5 de commande de faisceau compre-
<EMI ID=4.1>
que l'électrode 6 de focalisation horizontale divisent le faisceau d'électrons en forme de feuille horizontale en 320 faisceaux d'électrons en forme de tige, et chaque électrode
<EMI ID=5.1>
d'électrons en forme de tige répondant à l'information du si-gnal vidéo. Par conséquent, les 320 électrodes en forme de bande commandent l'information de 320 éléments d'image sur chaque ligne horizontale. Les 320 électrodes de commande de faisceau reçoivent 320 signaux de commande, respectivement, et commandent les 320 faisceaux en forme de tige de façon à permettre, tour à tour, une fois l'irradiation de la couleur rouge, une fois l'irradiation de la couleur verte, et une fois l'irradiation de la couleur bleue. De façon à afficher une image en couleur sur l'écran à phosphores avec les signaux de commande appliqués aux électrodes de commande de faisceau, chaque élément d'image comprend trois zones de couleurs élémentaires, c'est-à-dire une zone en bande rouge, une zone
en bande verte et une zone en bande bleue, qui sont disposées dans la direction horizontale.
La caractéristique du présent mode de réalisation de l'invention est que les 320 électrodes de commande de fais-
<EMI ID=6.1>
faisceau pour afficher l'une des trois couleurs primaires, c'est-à-dire le rouge,le vert ou le bleu,en même temps. C'està-dire que, à un moment donné, toutes les parties d'une ligne horizontale de l'écran affiche une image de la partie de couleur rouge de la ligne, au moment suivant une image de la partie de couleur verte de la ligne et au moment suivant une image de la partie de couleur bleue de la ligne.
L'électrode 6 de focalisation horizontale de faisceau est soumise à une tension en courant continu et focalise les faisceaux d'électrons en forme de tige dans la direction horizontale.
Le moyen de déviation horizontale 7 comprend 320 paires d'électrodes en bande jumelées 18, 18', c'est-à-dire
640 électrodes au total, qui sont disposées chacune en des endroits situés au milieu de la distance séparant des fentes voisines 16, 16 de l'électrode 6 de focalisation horizontale. Chaque paire d'électrodes 18, 18' est soumise à une tension variant en 3 niveaux ou à un signal de déviation horizontale, de sorte que les 320 champs électriques formés par les électrodes font dévier de façon uniforme les 320 faisceaux d'électrons en forme de tige dans la direction horizontale, d'où il résulte que ces faisceaux frappent sélectivement les
zones à phosphore rouge, les zones à phosphore vert, et les zones à phosphore bleu, tour à tour (voir figure 4).
Dans le présent mode de réalisation, où une rangée horizontale de 320 faisceaux d'électrons en forme de tige tombe sur 320 ensembles de zones aux trois couleurs primaires, une plage de déviation horizontale correspond à la largeur d'un élément d'image horizontal.
Les électrodes disposées horizontalement du moyen 8 d'accélération de faisceau sont placées à une hauteur correspondant à celle du corps composite d'électrodes de déviation verticale 13, 13' et sont soumises à une tension en courant continu.
L'écran à phosphores 9 peut comporter une couche arrière en métal connu (non représentée) qui est formée du côté des cathodes et une tension positive en courant continu est appliquée à cette couche. Dans le présent mode de réalisation de l'invention, les zones à phosphores comportent des bandes verticalement oblongues en phosphore de couleur rouge, en phosphore de couleur verte et en phosphore de couleur bleue. Dans la figure 1, les lignes horizontales en pointillé de l'écran 9 représentent des frontières entre des segments voisins divisés verticalement qui seront frappés par les faisceaux d'électrons des cathodes de ligne respectives. Les lignes verticales en trait mixte de l'écran 9 représentent des frontières entre ensembles voisins dans le sens horizontal de bandes en phosphores aux trois couleurs primaires.
Un petit segment 20 qui est défini par deux lignes voisines verticales en trait mixte et deux lignes voisines horizontales en pointillé, est représenté à grande échelle dans une vue schématique en figure 2, où il comporte 16 lignes horizontales dans une rangée verticale. Dans
un exemple réel, un segment a une hauteur de 16 mm dans le sens vertical et une largeur de 1 mm dans le sens horizontal, et dans la figure 1, les cotes sont représentées suivant une grande échelle dans le sens de la largeur, comme cela a été indiqué précédemment.
En dehors de l'exemple cité ci-dessus où 320 ensembles de zones à phosphores des trois couleurs primaires sont formées dans le sens de la largeur de l'écran pour
320 faisceaux d'électrons en forme de tige produits par
320 fentes 14 de l'électrode 5 de commande de faisceau et
320 fentes 16 de l'électrode 6 de focalisation horizontale, une modification peut être apportée de façon que, pour les
320 ensembles de zones à phosphores aux trois couleurs primaires, on ait 160 faisceaux d'électrons en forme de tige, et dans ce cas,le signal de déviation horizontale est une tension variant en 6 niveaux qui provoque la déviation
du faisceau d'électrons en forme de tige pour procéder au balayage de la plage horizontale des zones à phosphores de couleur RVBRVB, et chacune des électrodes 5 de commande
de faisceau reçoit aussi le signal de commande, en séquence, pour deux éléments d'image.
La figure 3 représente un schéma sous forme de blocs d'un circuit électrique fondamental du dispositif de la figure 1. La description commence avec la partie de commande du tube cathodique de façon à former une trame sur l'écran.
Une alimentation 22 permet l'application des tensions nécessaires aux diverses électrodes du tube plat de la figure 1. Les tensions en courant continu suivantes sont appliquées aux électrodes : <EMI ID=7.1>
Une borne d'entrée 23 reçoit un signal vidéo composite ordinaire et le transmet à un séparateur de signal de synchronisation 24 et à un démodulateur de chrominance 30. Le séparateur 24 sépare et émet un signal de synchronisation verticale Vs et un signal de synchronisation horizontale
Hs. Un générateur 25 d'impulsions de commande verticale comprend un compteur qui compte le signal de synchronisation <EMI ID=8.1>
chronisation verticale V , et émet 15 impulsions de comman-
<EMI ID=9.1>
tive du balayage vertical, qui correspond à la durée d'un balayage vertical à l'exclusion du temps de retour vertical et est égale à 240 H. Les impulsions de commande sont alors transmises au contrôleur 26 de cathode de ligne, où leur po-
<EMI ID=10.1>
crête inversée (d'une durée de 16H) et conservant 20 volts pendant l'autre période, et sont appliquées aux cathodes de lignes respectives 201, 202, 203... 215. Les cathodes de ligne sont toujours chauffées par un petit courant continu de façon à émettre des électrons à tout moment, et les électrons sont extraits, lorsque l'impulsion d'une cathode de ligne ,sélectionnée se trouve à sa valeur de crête (OU), au moyen d'un champ électrique positif pour être dirigés vers l'électrode de focalisation verticale 3, puis vers les autres électrodes. Pendant la durée autre que la crête (OU) des impulsions appliquées à une cathode de ligne,par suite du champ électrique négatif formé par l'application d'une tension de +20 volts, les cathodes de ligne n'émettent pas de faisceau d'électrons.
C'est-à-dire que les 15 cathodes de ligne émettent, tour à tour, des faisceaux d'électrons. Par conséquent, les cathodes de ligne sont activées tour à tour
à partir de la cathode supérieure 201 jusqu'à la cathode inférieure 215, chacune pendant une durée de 16H. Les électrons émis sont entraînés vers les électrodes de focalisation verticale 3, 3' et focalisés de façon à former un faisceau horizontal d'électrons en forme de feuille.
Un dispositif de commande de déviation verticale 27 comprend un compteur pour le comptage du signal de synchronisation horizontale Hs et est remis à zéro par les impulsions de sortie pl, p2...p15 du générateur d'impulsions de commande verticale 25 et un convertisseur analogique/numé rique pour la conversion analoqique/numérique de la sortie de comptage. Le dispositif de commande 27 émet une paire de signaux de déviation verticale v, v', qui sont constitués d'une onde en dents de scie s'élevant en 16 échelons,
et d'une onde en dents de scie tombant en 16 échelons, respectivement, toutes deux ayant une tension centrale égale à
<EMI ID=11.1>
qués aux électrodes de déviation verticale supérieures 13 et de déviation verticale inférieures, respectivement. Par conséquent, les faisceaux d'électrons en forme de feuille sont déviés par paliers dans le sens vertical, en 16 étapes, et cela de manière répétée. Par conséquent, une ligne horizontale affichée sur l'écran à phosphores tombe par paliers de la position supérieure à la position inférieure en
16 étapes dans un segment divisé verticalement 221, 222... ou 235 de la figure 1.
Comme l'activation des cathodes de ligne est fait par échelons, une à une, en descendant, toutes les périodes
16H, lorsque la ligne horizontale de l'écran s'abaisse et arrive à la partie inférieure du premier segment divisé verticalement 221, le déplacement suivant de la ligne horizontale sur l'écran commence à la position supérieure du second segment divisé verticalement 222, et le même déplacement descendant de la ligne horizontale se produit jusqu'à ce que cette ligne arrive à la partie inférieure du 15ème segment divisé verticalement 235 (segment le plus bas), et la ligne horizontale revient au sommet du premier segment 221.
C'est-à-dire que la déviation verticale de la ligne horizontale se poursuit en continu depuis le sommet (ligne horizontale n[deg.] 1) jusqu'au bas (n[deg.] 240, c'est-à-dire [(15 x 16)ème] de l'écran 9, formant ainsi une trame de 240 lignes horizontales.
Le faisceau d'électrons en forme de feuille est alors divisé en 320 faisceaux d'électrons en forme de tige ayant sensiblement des sections rondes pendant leur passage dans les fentes verticalement oblongues 14, 14... de
<EMI ID=12.1>
fentes verticalement oblongues 16, 16... de l'électrode de
<EMI ID=13.1> focalisation horizontale 6. Le courant des faisceaux d'électrons en forme de tige est commandé par une tension appliquée sur les électrodes respectives er. bande du moyen de commande de faisceau 5, et les faisceaux sont en outre déviés par le moyen de déviation horizontale 7, de façon
à prendre l'une des trois positions correspondant aux zones R, V et B de l'écran 9, au moyen de signaux de déviation horizontale provenant du dispositif de commande de déviation horizontale 29.
Un générateur d'impulsions de commande horizontale 28 comprend trois étages de multivibrateurs monostables connectés séquentiellement, dont le premier étage est déclenché par le signal de synchronisation horizontale H . Ce générateur émet trois impulsions r, v et b ayant la même largeur. A titre d'exemple, une période effective de
<EMI ID=14.1>
riodes pour les impulsions r, v et b; par conséquent, les impulsions r, v et b ont chacune une largeur de 16,7u seconde. Les impulsions de commande horizontale r, v et b sont appliquées au dispositif de commande de déviation horizontale 29 qui est commuté par ces impulsions de commande horizontale r, v et b et produit une paire de signaux de déviation horizontale h et h'. Ces signaux h et h' sont des signaux croissant en trois échelons et des signaux décroissant en trois échelons, respectivement, et ces deux types de
<EMI ID=15.1>
disposées alternativement dans le moyen de déviation horizontale 7. Il en résulte que 320 faisceaux d'électrons en forme de tige sont déviés au même moment vers les zones R, V ou B d'une même ligne horizontale de l'écran.
Ainsi, la ligne horizontale de l'écran affiche � un moment donné une image rouge, au moment suivant une image verte, au moment suivant une image bleue, et au moment suivant la ligne passe à la ligne inférieure suivante, où le processus est répété.
La commande de l'intensité du faisceau est effectuée de la manière suivante :
Le signal vidéo composite d'entrée reçu à la borne d'entrée 23 est appliqué au démodulateur de chrominance 30 où les signaux différentiels de couleur R-Y et B-Y
<EMI ID=16.1>
matrice connu, et par traitement de ces signaux différentiels de couleur avec un signal de luminance Y, des signaux de couleur primaire R, V et B sont produits. Les signaux de couleur primaire R, V et B sont appliqués à 320 jeux de mo-
<EMI ID=17.1>
chacun trois circuits de maintien d'échantillon pour les signaux de couleur R, V et B. Les signaux de sortie des 960 circuits de maintien d'échantillon sont appliqués à 320
<EMI ID=18.1>
cun trois mémoires pour les signaux de couleur R, V et B.
D'autre part, un générateur de signaux d'horloge
<EMI ID=19.1>
ge de phase, et émet des impulsions d'horloge d'échantillonnage de 6,4 MHz, qui est commandé de façon à avoir une différence de phase prédéterminée par rapport au signal de synchronisation horizontale H . Les impulsions d'horloge sont appliquées à un générateur d'impulsions d'échantillonnage 34, où, grâce à par exemple un registre de décalage de 320 éta-
<EMI ID=20.1>
correspondent à 320 éléments d'image dans la direction horizontale sur l'écran 9, et leur apparition est commandée de façon qu'il y ait une relation constante vis-à-vis du signal de synchronisation horizontale H . Par application des 320 jeux d'impulsions d'échantillonnage aux 320 ensembles respectifs de circuits de maintien d'échantillon, les circuits de maintien d'échantillon 311, 312...31320 pro-cèdent à l'échantillonnage et au maintien de l'information R, V et B des signaux vidéo. A l'issue du maintien d'échantillon pour une ligne horizontale�lors de la réception du signal de transfert St par les mémoires,les-informations contenues par les échantillons sont transférées en une
<EMI ID=21.1>
seconde).
L'information R, V et B du signal vidéo pour la ligne horizontale stockée dans les mémoires 3<2>,, <3><2>2...<3><2>320
<EMI ID=22.1>
<3>5320, lesquels sont des commutateurs électroniques comprenant des circuits de porte analogiques pour l'acheminement sélectif des signaux stockés ayant une couleur R, V ou B, aux électrodes en bande respectives 15,, 152...15320 du moyen de commande de faisceau 5. Les circuits de commutation
<EMI ID=23.1>
par aes impulsions de commutation provenant d'un générateur d'impulsions de commutation 36, qui est lui-même commandé par les impulsions de sortie r, v et b du générateur d'impulsions de commande horizontale 28. Les commutateurs élec-
<EMI ID=24.1>
des (= 50us/3) de façon à communiquer sélectivement l'information du signal vidéo de couleur R, V et B, tour à tour, chacun pendant 16, 7u secondes .
A ce stade, on notera que la distribution (phases)
<EMI ID=25.1>
<3>5320 et le dispositif de commande de déviation horizontale
29 doivent être totalement synchronisés, de façon à éviter une impureté de couleur due à un mélange indésirable d'un signal couleur avec d'autres signaux couleur.
Il résulte du fonctionnement venant d'être décrit, que l'écran à phosphores affiche une image de couleur rouge, d'une ligne horizontale à un moment, affichage suivi par
une image de couleur verte de la ligne horizontale à un moment, puis une image de couleur bleue de la ligne horizontale à un moment; ensuite, le même affichage se produit dans la ligne horizontale suivante (ligne inférieure) et ainsi,l'af--
e fichage d'une trame comportant 240 lignes horizontales est complet. Les affichages des trames sont répétés et l'image de télévision peut être obtenue sur l'écran 9.,
Dans le cas où le nombre d'éléments d'image d'une ligne horizontale est choisi comme étant le double ou le triple du nombre de faisceaux d'électrons en forme de tige, chacun étant commandé individuellement par les électrodes in-
<EMI ID=26.1>
d'image de la ligne et le nombre de mémoires doit également être multiplié de la même manière. Chaque commutateur électronique doit relier sélectivement les sorties en plus grand nombre de mémoires en temps partagé,aux électrodes de commande de faisceau correspondantes.
Les couleurs primaires des zones à phosphores ne sont pas nécessairement limitées à la combinaison du rouge, du vert et du bleu, mais toute autre combinaison de couleur primaire de phosphores peut être utilisée.
Selon le dispositif d'affichage décrit ci-dessus, on obtient un affichage vidéo en couleur. Cependant, le dispositif souffre des problèmes suivants : l'émission de lumière à partir de l'écran à phosphores n'est pas nécessairement proportionnelle au signal vidéo d'entrée, et les dimensions du spot du faisceau sur l'écran sont enclines à être influencées par le signal vidéo; ces problèmes débouchent sur une mauvaise gradation et une mauvaise résolution de l'image affichée. Comme les présents inventeurs l'ont confirmé expérimentalement, les problèmes précédents sont basés sur le fait que, comme représenté en figure 5, la relation entre la tension du signal de commande appliquée à l'électrode 5 de commande de faisceau et le courant du faisceau d'électrons n'a pas une bonne linéarité.
On suppose que la raison de la mauvaise linéarité de la caractéristique du signal de commande en fonction du courant de faisceau est que, lorsque la tension du signal de commande est modifiée, la caractéristique du système de lentille électrostatique est également modifiée, ce qui
se traduit par une détérioration des conditions de convergence des faisceaux d'électrons et par un bombardement inattendu des diverses électrodes par les faisceaux d'électrons. C'est-à-dire que, par suite des variations
du signal vidéo, les répartitions de tension parmi les électrodes de déviation 4, 7 ou les électrodes de convergence
3, 3', 6 peuvent être influencées par la variation du signal vidéo, et la convergence des faisceaux d'électrons peut être perdue, d'où il résulte une perte de la linéarité entre le signal vidéo et la luminosité, ainsi qu'un changement des dimensions du spot des faisceaux d'électrons avec détérioration de la résolution de l'image affichée.
Le dispositif selon la présente invention, décrit ci-après en liaison avec les figures 6 à 10, permet
de résoudre ces problèmes de changement des dimensions des spots affichés des faisceaux et de mauvaise linéarité de
la luminosité en fonction du signal vidéo.
La caractéristique du dispositif représenté dans la figure 6 et les figures suivantes est de produire
un signal de modulation de largeur d'impulsion basé sur le signal vidéo (plus particulièrement, par exemple, le signal R, V et B), ce signal étant appliqué aux électrodes de
<EMI ID=27.1>
Les détails du présent mode de réalisation de l'invention sont décrits en liaison avec le schéma de circuit de la figure 6.
Dans le circuitde la figure 6,la presque totalité des parties ont une construction similaire à celle du circuit de la figure 3 ,mais 320 modulateurs de largeur
<EMI ID=28.1>
pour les couleurs R, V et B est prévu entre les bornes de sortie pour les couleurs respectives des mémoires 32,,
<EMI ID=29.1>
pectives des commutateurs électroniques 35., 352...<3>5320.
Un exemple pratique de modulateur de largeur d'impulsion pouvant être utilisé pour constituer l'un des modu-
<EMI ID=30.1> forme d'onde permettant d'illustrer le fonctionnement de ce circuit est représentée en figure 8. Dans ce circuit,
une sortie A de maintien d 'échantillon représentée en figure 8, en provenance d'une mémoire 32. (j = 1, 2...ou 320), est appliquée à une borne d'entrée 38, et un signal de ré-
<EMI ID=31.1>
scie est appliqué à une autre borne d'entrée 39. La période du signal de référence doit avoir une valeur suffisamment
<EMI ID=32.1>
d'impédance) par des transistors 40 et 41 et synthétisés
sur une résistance 42 de façon à former un signal superposé des deux qui est sorti par l'intermédiaire d'un condensateur
43. recevant une tension de polarisation appropriée à partir d'un transistor 44,1e signal de sortie superposé est appliqué à un circuit d 'écrêtage 49 comprenant des diodes 45 et 46 et des sources de tension 47 et 48. Les tensions El, E2 des sources sont choisies de façon à avoir des valeurs appropriées comme indiqué en C de la figure 8; par conséquent,
par un effet d'écrêtage, un signal ayant une forme d'onde D
(figure 8)est produit et appliqué à la base d'un transistor
49. Le signal est alors prélevé par l'intermédiaire d'un potentiomètre 50 et appliqué à un circuit de commutation comprenant des transistors 51, 52 et 53, où la tension E3 est commutée, d'où il résulte la production, à la borne de sortie
55, d'un signal de sortie modulé en largeur d'impulsion
ayant une tension constante, la largeur d'impulsion ou le rapport cyclique étant modulé en réponse au signal vidéo d'entrée appliqué à la borne 38.
Par application de ces signaux modulés en largeur
<EMI ID=33.1>
faisceaux d'électrons, les faisceaux d'électrons en forme de tige sont amenés à ne passer que pendant la durée des largeurs d'impulsion respectives,et par conséquent les courants moyens des faisceaux d'électrons, donc l'émission de lumière en provenance de l'écran à phosphores, peuvent être commandés en réponse au signal vidéo. Ainsi, par commande
du courant moyen du faisceau d'électron par le signal modulé en largeur d'impulsion, on obtient un affichage vidéo couleur. Comme l'amplitude ou la tension E3 du signal de com-
<EMI ID=34.1>
ceaux d'électrons peut être rendue constante quelle que soit
la largeur d'impulsion, comme représentée en E3 de la figure 8, on peut choisir une tension optimum pour une bonne focalisation du système de lentille électrostatique, afin d'obtenir la résolution la meilleure de l'image affichée.
Pour les circuits de modulation de largeur d'impulsion, on peut utiliser un autre circuit connu faisant appel à des circuits à éléments numériques.
Le dispositif de la figure 6 peut être modifié par changement de la disposition des circuits de modulation de largeur d 'impulsion, pour les placer entre les bornes de sortie
<EMI ID=35.1>
trodes 15,, 152...15320 de commande de faisceaux d'électrons, comme cela est représenté dans la figure 11. Dans cette variante de construction, le nombre de circuits élémentaires de modulation de largeur d'impulsion peut être réduit au tiers de celui de la figure 6.
Dans un dispositif d'affichage couleur lorsqu'il se produit un manque d'uniformité ou une irrégularité de finition des zones à phosphores R, V et B, ou de l'efficacité de leur émission, ou un changement de la température de couleur de l'éclairage d'une pièce autour du dispositif d'affichage, il est nécessaire de réajuster l'équilibre du blanc du dispositif d'affichage.
Un tel ajustage peut être fait en changeant ou modifiant le rapport entre impacts de faisceaux d'électrons
<EMI ID=36.1>
que d'un tel ajustage d'un faisceau d'électrons,des atténuateurs variables permettant le réglage du signal de sortie peuvent être prévus aux bornes de sortie des mémoires R, V et B des 320 ensembles de mémoire pour le réglage de ces atténuateurs variables. Cependant, il n'est pas commode de pré-voir une telle quantité (960) d'atténuateurs à commande manuelle quant au volume, au coût et aux opérations de réglage.
Si les amplitudes de tension du signal vidéo
pour certaines couleurs sont ajustées pour l'équilibre du blanc, comme cela était mentionné en détail, un tel réglage d'amplitude provoque nécessairement la détérioration
de la résolution de l'image affichée.
Au contraire, selon des recherches expérimentales effectuées par les présents inventeurs,le réglage de l'équilibre du blanc peut être exécuté de manière satisfaisante en contrôlant la largeur d'impulsion du signal de commande du faisceau électronique, d'où il résulte un réglage du rapport entre les temps d'impact des faisceaux d'électrons des trois couleurs primaires.
La figure 9 représente un exemple de générateur
28 d'impulsions de commande horizontale et d'un générateur
36 d'impulsions de commutation de la figure 6, qui permettent d'ajuster l'équilibre du blanc au moyen du réglage de la largeur d'impulsion. Le générateur 28 comprend deux multivibrateurs monostables 56x et 56y, qui sont tous deux déclenchés par une impulsion de synchronisation horizontale représentée en H dans la figure 10, et émet une impulsion
x (figure 10) ayant une largeur égale au tiers à la partie
<EMI ID=37.1>
une impulsion y (figure 10) ayant une largeur égale aux
2/3 à la partie arrière du temps de balayage horizontal de
50u seconde. L'impulsion x est ainsi utilisée en impulsion de commande horizontale r pour R, et l'impulsion v pour V est obtenue en synthétisant le signal inversé de x et l'impulsion y dans une porte ET 57v, et l'impulsion b pour B est obtenue en synthétisant l'impulsion x et le signal inversé de y dans une porte ET 57b. Ces signaux d'impulsions r,
v et b ont la même largeur et sont appliqués au dispositif
29 de commande de déviation horizontale.
D'autre part, dans le générateur 36 d'impulsions de commutation, trois multivibrateurs monostables 58r, 58v et 58b sont déclenchés par les fronts des impulsions de commande horizontale r, v et b, et émettent les impulsions de commutation r', v' et b' des figures 9 et 10, respectivement, qui sont appliqués aux commutateurs électroniques
351, 352...
35320' Les largeurs d'impulsion ou rapports cycliques des impulsions de commutation de sortie r', v' et b' des multivibrateurs 58r, 58v et 58b sont réglables entre les mêmes largeurs d'impulsion que celles des impulsions de commande horizontale r, v et b ou à des largeurs légèrement plus courtes que celles-ci (par exemple 20 dû), et peuvent être réglées en ajustant des résistances variables 59r, 59v et 59b, qui sont connectées entre la source d'énergie et les points d'alimentation des multivibrateurs
58r, 58v et 58b, respectivement. Par conséquent,le réglage de l'équilibre du blanc peut être fait en ajustant les largeurs d'impulsion ou les rapports cycliques des impul-
<EMI ID=38.1>
variables 59r, 59v, 59b, respectivement. Par exemple, les bords arrière des impulsions r', v' et/ou b' sont ajustés, comme représenté par r', v' et b' dans la figure 10. Il en résulte que le rapport des largeurs des impulsions de commutation r', v' et b' est ajusté de manière relative, et que, par conséquent, le rapport des émissions de lumière en provenance des phosphores R, V et B se trouve réglé. Par exemple, lorsqu'on veut ajuster l'équilibre du blanc pour qu'il soit un peu rougeâtre, la largeur de l'impulsion de commutation r' est réglée à la largeur maximum de 16,7u seconde et les largeurs des autres impulsions de commutation v' et b' sont rendues plus petites. Le réglage tendant à obtenir un autre type d'équilibre du blanc, verdâtre ou bleuâtre, peut être effectué de la même manière.
Comme cela a été montré, dans le circuit de la figure 9, le seul réglage d'une, de deux ou de trois résistances variables 59r, 59v et 59b, permet d'ajuster facilement l'équilibre du blanc, et le coût
et le volume de l'appareil sont raisonnables.
Une variante de moyen d'équilibrage du blanc peut être obtenue en connectant en cascade (c'est-à-dire par séquences d'étages) les trois multivibrateurs monostables, dont la largeur de l'impulsion de sortie est réglable, en déclenchant le premier multivibrateur monostable par l'impulsion de synchronisation horizontale, et en sortant les impulsions de commutation r', v' et b' aux bornes de sortie
Q des multivibrateurs. Dans ce système, étant donné que les
<EMI ID=39.1>
cascade, les fronts des impulsions de commutation v' et b' peuvent entrer dans la période de distribution pour les autres impulsions, par exemple r' et v', respectivement, d'où il résulte une détérioration de la pureté des couleurs. De façon à faire face au problème précédent,le dispositif 29 décommande de déviation horizontale peut être déclenché par les impulsions de commutation r', v' et b' au lieu des impulsions de déviation horizontale r, v et b.
Le réglage de la largeur d'impulsion cité ci-des-
<EMI ID=40.1>
ple en utilisant des compteurs de façon à produire des impulsions de commutation ayant la largeur d'impulsions désirée, une modification du nombre de comptage établi étant prévue.
Grâce aux modifications de la largeur des impulsions de commutation r', v' et b; décrites ci-dessus,les courants moyens des faisceaux d'électrons peuvent être ajustés librement,d'où un équilibre du blanc avec maintien à
<EMI ID=41.1> conséquent avec maintien des conditions optimum permettant d'obtenir une haute résolution du tube cathodique.
Dans la description précédente, l'expression "horizontal" signifie la direction horizontale d'affichage des lignes sur l'écran, et "vertical" la direction de décalage des lignes affichées vers la ligne suivante de façon à former une trame, et, par conséquent, ces expressions ne sont pas limitées à la relation spatiale absolue de l'écran.
Les couleurs primaires des zones à phosphores ne sont pas nécessairement limitées à la combinaison R, V et 8, mais toute autre combinaison peut être utilisable comme couleurs primaires des phosphores.
La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art.
REVENDICATIONS
1 - Dispositif d'affichage d'image vidéo, comprenant :
- une source de faisceaux d'électrons destinée à émettre au moins un faisceau d'électrons,
- un écran à phosphores comportant une couche de phosphores qui émet de la lumière lors de l'impact par le faisceau d'électrons,
- un moyen de convergence de faisceaux d'électrons,
- un moyen de déviation électrostatique destiné faire dévier le faisceau d'électron avant son impact sur l'écran à phosphores,
- un moyen de commande de faisceaux d'électrons destiné à commander l'intensité du faisceau d'électrons, d'où il résulte une commande de l'émission de lumière à partir de l'écran à phosphores,
caractérisé en ce que le moyen de commande de faisceaux d'électrons reçoit un signal de commande qui est modulé en largeur d'impulsion par l'information du signal vidéo à afficher.