Brevet FR2499801A1 — publié le 19820813

1. La présente invention concerne un dispositif d'affichage d'image en couleur comprenant un appareil d'affi- chage plat avec un certain nombre (par exemple.quinze) de cathodes de ligne. Plus particulièrement, la présente invention con- cerne 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 télévi- sion, 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'af- fichage 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- 2. 2499801 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'élec- trons, - 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 fais- ceauxd'électrons reçoit un signal de commande qui est modu- lé en largeur d'impulsion parl'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 dimen- sions 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 per- met 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- 3- 2499801 joints dans lesquels La figure 1 est une vue éclatée en perspective d'une partie principale, avec son enceinte sous vide enle- vée, 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 fa- çon 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 permet- tant 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 rela- tion entre la tension du signal de commande et la luminosi- té de l'écran; La figure 6 est un schéma de circuit sous forme de blocs représentant une construction électrique perfec- tionnée 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 re- présentant 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 cir- cuit électrique perfectionné du dispositif de la figure 1. Un mode de réalisation recommandé de la présente invention est représenté enfigure 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 4 2499801 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 espa- ces isolés 102, 102.... - une rangée d'un nombre prédéterminé (par exemple 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 compor- tant le nombre prédéterminé (par exemple 15 dans le présent mode de réalisation) de fentes horizontales 10, - un premier moyen de déviation verticale 4 compor- tant le nombre prédéterminé de paires d'électrodes de dévia- tion verticale 13', 13..., maintenues par une plaque isolan- te 12. Chaque paire d'électrodes de déviation verticale com- prend 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 151, 152...15320, comportant chacune des fentes 14, 14... 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 électro- des 5,5 de commande de faisceau, - un moyen de déviation horizontale 7 comprenant le nombre prédéterminé (par exemple 320 dans le présent mode de réalisation) d'électrodes verticales en bande 18, 18', 18, 18' 5. 2499801 définissant le nombre prédéterminé (par exemple 320 dans le présent mode de réalisation) d'interstices de dévia- tion verticalement oblongs; - unîmoyen 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 pré- vu 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,o les cathodes horizon- tales sont disposées en formant une rangée verticale, des interstices sensiblement uniformes séparant les cathodes. Dans le présent mode de réalisation, comme indiqué ci-des- sus, on a prévu 15 cathodes de ligne 201, 202... 215, mais la figure ne représente que quatre d'entre elles. Les catho- des de ligne sont obtenues par revêtement d'un fil en tungs- tène depar exemple, 10 - 20 pm de diamètre, avec un oxyde 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 choi- sie est effectuée par passage du potentiel de cette cathode à une polàrité négative par rapport au potentiel de l'élec- trode 3 de focalisation. L'électrode arrière 1 sert à supprimer les émis- sions d'électrons provenant des cathodes de ligne autres que la cathode sélectionnée et propulse également les élec- trons de la cathode sélectionnée vers l'avant. L'électrode arrière 1 peut êtreréalisée en appliquant une substance con- ductrice, 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 3 de focalisation verticale de faisceau a ses fentes 10 placées en des endroits en re- gard des cathodes de ligne 201, 202... et est soumise à une tension en courant continu; par conséquent, un faisceau 6. 2499801 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'élec- trode de commande 5 et l'électrode 6 de focalisation horizon- tale. En figure 1, on n'a représenté qu'un faisceau d'élec- trons de façon à la simplifier. Chaque fente 10 peut compor- ter 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 étroi- tes 301 formant nervure. Les électrodes 13, 13' du moyen de déviation ver- ticale 4 sont disposées sensiblement au milieu de la dis- tance 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 dévia- tion verticale) est appliquée entre l'électrode supérieure et l'électrode inférieure de chaque paire, ce qui a pour ef- fet 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 li- gnes x 15 segments = 240 lignes). Les électrodes 5 de commande de faisceau compre- nant 320 électrodes en bande 151, 152... l532o, en même temps 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 en bande 151, 152...15320 commande l'intensité du faisceau d'électrons en forme de tige répondant à l'information du si- 7. 2499801 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 EJ de commande appliqués aux électrodes de commande de faisceau, chaque élément d'image comprend trois zones de couleurs élé- mentaires, c'est-à-dire une zone en bande rouge, une zone en bande verte et une zone en bande bleue, qui sont dispo- sées dans la direction horizontale. La caractéristique du présent mode de réalisation de l'invention est que les 320 électrodes de commande de fais- ceau 151, 15.2..15320 reçoivent le signal de commande de faisceau pour afficher l'une des trois couleurs primaires, c'est-à-dire le rougele vert ou le bleu,en même temps. C'est- à-dire que, à un moment donné, toutes les parties d'une li- gne 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 d.e couleur bleue de la ligne. L'électrode 6 de focalisation horizontale de fais- ceau est soumise à une tension en courant continu et focali- se les faisceaux d'électrons en forme de tige dans la direc- tion 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 élec- trodes font dévier de façon uniforme les 320 faisceaux d'élec- trons en forme de tige dans la direction horizontale, d'o il 8. 2499801 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, o une rangée horizontale de 320 faisceaux d'électrons en forme de tige tombe sur 320 ensembles de zones aux trois couleurs primai- res, une plage de déviation horizontale correspond à la lar- geur d'un élément d'image horizontal. Les électrodes disposées horizontalement du moyen 8 d'accélération de faisceau sont placées à une hauteur cor- respondant à celle du corps composite d'électrodes de dévia- tion 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 conti- nu est appliquée à cette couche. Dans le présent mode de réa- lisation 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 cou- leur 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 représen- tent des frontières entre ensembles voisins dans le sens horizontal de bandes en phosphores aux trois couleurs primai- res. Un petit segment 20 qui est défini par deux li- gnes voisines verticales en trait mixte et deux lignes voi- sines horizontales en pointillé, est représenté à grande échelle dans une vue schématique en figure 2, o il compor- te 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 horizon- tal, 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. 9. 2499801 En dehors de l'exemple cité ci-dessus o 320 en- sembles 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'ilectrode 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 pri- maires, 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 com- mande du tube cathodique de façon à former une trame sur l'écran. Une alimentation 22 permet l'application des ten- sions nécessaires aux diverses électrodes du tube plat de la figure 1. Les tensions en courant continu suivantes sont appliquées aux électrodes: -V1 à l'électrode arrière 1, V3 à l'électrode 3 de focalisation verticale de faisceau, V ' à l'électrode 3' de focalisation verticale de faisceau, V6 à l'électrode 6 de focalisation horizontale de faisceau, V8 à l'électrode 8 d'accélération, V9 à l'écran 9 à phosphores. Une borne d'entrée 23 reçoit un signal vidéo composite ordinaire et le transmet à un séparateur de signal de syn- chronisation 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 10. 2499801 horizontale Hs et est remis au zéro par le signal de syn- chronisation verticale V s, et émet 15 impulsions de comman- de P1, P2, P3... p15, chacune ayant un temps d'utilisation 16 H (1H est la période d'un balayage horizontal). Les 15 impulsions p1 à p15 sont produites pendant une période effec- 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, o leur po- larité est inversée de façon à produire des impulsions p'l, p'2, P'3... P'15 tombant à OV à une période respective de 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 li- gne 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 (01), au moyen d'un champ électrique positif pour être dirigés vers l'élec- trode de focalisation verticale 3, puis vers les autres électrodes. Pendant la durée autre que la crête (OV) des im- pulsions appliquées à une cathode de ligne,par suite du champ électrique négatif formé par l'application d'une ten- sion 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 in- férieure 215, chacune pendant une durée de 16H. Les électrons émis sont entraînés vers les électrodes de focalisation ver- ticale 3, 3' et focalisés de façon à former un faisceau hori- zontal d'électrons en forme de feuille. Un dispositif de commande de déviation vertica- le 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 analogique/numérique de la sortie de 11. 2499801 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, res- pectivement, toutes deux ayant une tension centrale égale à V4* Ces signaux de déviation verticale v et v' sont appli- 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 ho- rizontale affichée sur l'écran à phosphores tombe par pa- liers 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 dupremier segment divisé ver- ticalement 221, le déplacement suivant de la ligne horizon- tale sur l'écran commence à la position supérieure du second segment divisé verticalement 222, et le même déplacement des- cendant 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 li- gne horizontale revient au sommet du premier segment 221. C'est-à-dire que la déviation verticale de la ligne horizon- tale se poursuit en continu depuis le sommet (ligne horizon- tale n0 1) jusqu'au bas (no 240, c'est-à-dire [(15 x 16) ème] de l'écran 9, formant ainsi une trame de 240 lignes horizon- tales. 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 passa- ge dans les fentes verticalement oblongues 14, 14... de l'électrode de commande de faisceau 151, 152... et les fentes verticalement oblongues 16, 16... de l'électrode de 12. 2499801 focalisation horizontale 6. Le courant des faisceaux d'électrons en forme de tige est commandé par une tension appliquée sur les électrodes respectives en 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 dévia- tion horizontale 29. Un générateur d'impulsions de commande horizon- tale 28 comprend trois étages de multivibrateurs monosta- bles connectés séquentiellement, dont le premier étage est déclenché par le signal de synchronisation horizontale Hs Ce générateur émet trois impulsions r, v et b ayant la même largeur. A titre d'exemple, une période effective de * balayage horizontal de 50p seconde est divisée en trois pé- riodes pour les impulsions r, v et b; par conséquent, les impulsions r, v et b ont chacune une largeur de 16,7p se- conde. Les impulsions de commande horizontale r, v et b sont appliquées au dispositif de commande de déviation hori- zontale 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 décrois- sant en trois échelons, respectivement, et ces deux types de signaux ont la même tension centrale V7. Ces signaux de dé- viation horizontale h et h' sont appliqués aux électrodes de déviation horizontale 18, 18, 18... et 18', 18', 18'... disposées alternativement dans le moyen de déviation hori- zontale 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 à 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, o le processus est répété. 13. 2499801 La commande de l'intensité du faisceau est ef- fectuée de la manière suivante Le signal vidéo composite d'entrée reçu à la borne d'entrée 23 est appliqué au démodulateur de chrominan- ce 30 o les signaux différentiels de couleur R-Y et B-Y sont démodulés et V-Y est également produit par un circuit à matrice connu, et par traitement de ces signaux différen- tiels 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- yens de maintien d'échantillon 311, 312... 31320,comprenant 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 jeux de moyens de mémoire 321, 322... 32320, comprenant cha- cun trois mémoires pour les signaux de couleur R, V et B. D'autre part, un générateur de signaux d'horloge d'échantillonnage 33 comprend un circuit à boucle à accrocha- ge de phase, et émet des impulsions d'horloge d'échantillon- nage de 6,4 MHz, qui est commandé de façon à avoir une dif- férence de phase prédéterminée par rapport au signal de syn- chronisation horizontale Hs. Les impulsions d'horloge sont appliquées à un générateur d'impulsions d'échantillonnage 34, o, grâce à par exemple un registre de décalage de 320 éta- ges, 320 impusions d'échantillonnage S1i 52.. S320, ayant entre elles une différence de phase de 50 seconde/320, sont produites et appliquées aux circuits de maintien d'échantillon 311, 312...31320, respectivement. Après la dernière impulsion 5320' une impulsion de transfert St est fournie par le générateur d'impulsions 34 aux mémoires 321, 322... 32320. Les impulsions d'échantillonnage S1,' 2 5320 correspondent à 320 éléments d'image dans la direction horizontale sur l'écran 9, et leur apparition est comman- dée de façon qu'il y ait une relation constante vis-à-vis du signal de synchronisation horizontale H s. Par applica- tion des 320 jeux d'impulsions d'échantillonnage aux 320 ensemblesrespectifs de circuits de maintien d'échantillon, les circuits de maintien d'échantillon 311, 31 2.31320 pro- 14. 2499801 cèdent à l'échantillonnage et au maintien de l'information R, V et B des signaux vidéo. A l'issue du maintien d'échan- tillon 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 fois aux mémoires 321, 322... 32320, et y sont retenues pen- dant la période de balayage horizontal suivante (H = 63,5p seconde). L'information R, V et B du signal vidéo pour la ligne horizontale stockée dans les mémoires 321, 322...32320 est transmise à 320 commutateurs électroniques 35i, 35.2" 35320 lesquels sont des commutateurs électroniques compre- nant des circuits de porte analogiques pour l'acheminement sélectif des signaux stockés ayant une couleur R, V ou B, aux électrodes en bande respectives 15i, 152...15320 du moyen de commande de faisceau 5. Les circuits de commutation 351 352...35320 commutent simultanément, étant. commandées par des 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'im- pulsions de commande horizontale 28. Les commutateurs élec- troniques 351, 352... 35320 commutent toutes les 16,7p secon- des (= 50ps/3) de façon à communiquer sélectivement l'infor- mation du signal vidéo de couleur R, V et B, tour à tour, chacun pendant 16,7p secondes. A ce stade, on notera que la distribution (phases) des commutations des commutateurs électroniques 351, 352... 35320 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 mo- ment, puis uneimage de couleur bleue de la ligne horizonta- le à un moment; ensuite, le même affichage se produit dans la ligne horizontale suivante (ligne inférieure) et ainsi,l'af- 15. 2499801 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 o 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- dépendantes 151,152... le nombre de circuits de maintien d'échantillon cités ci-dessus peut être multiplié par deux ou par trois, de façon à correspondre au nombre d'éléments d'image de la ligne et le nombre de mémoires doit également être multiplié de la même manière. Chaque commutateur élec- tronique doit relier sélectivement les sorties en plus grand nombre de mémoires en temps partagé,aux électrodes dq comman- de 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 nécessai- rement proportionnelle au signal vidéo d'entrée, et les di- mensions du spot du faisceau sur l'écran sont enclines à être influencées par le signal vidéo; ces problèmes débou- chent 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 fais- ceau d'électrons n'a pas une bonne linéarité. On suppose que la raison de la mauvaise linéari- té 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 16. 2499801 lentille électrostatique est également modifiée, ce qui se traduit par une détérioration des conditions de conver- gence 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 élec- trodes 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'o il résulte une perte de la linéarité entre le signal vidéo et la luminosité, ainsi qu'un chan- gement des dimensions du spot des faisceaux d'électrons avec détérioration de la résolution de l'image affichée. Le dispositif selon la présente invention, dé- crit 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 commande de faisceau 151, 152 Les détails du présent mode de réalisation de l'invention sont décrits en liaison avec le schéma de cir- cuit de la figure 6. Dans le circuitde la figure 6,la presque tota- lité des parties ont une construction similaire à celle du circuit de la figure 3 mais 320 modulateurs de largeur d'impulsion 371 372 37X20 comportant des sous-sections pour les couleurs R, V et B est prévu entre les bornes de sortie pour les couleurs respectives des mémoires 32P 32 2...320 et les bornes d'entrée pour les couleurs res- pectives des commutateurs électroniques 351' 352 3320 Un exemple pratique de modulateur de largeur diim- pulsion pouvant être utilisé pour constituer l'un des modu- lateurs 371. 37 . 3732 Est représenté en figure 7, et la I' '2- 320- 17. 2499801 forme d'onde permettant d'illustrer le fonctionnement de ce circuit est représentée en figure 8. Dans ce circuit, une sortie A de maintiend 'échantillon représentée en figu- re 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- férence B sous forme d'onde triangulaire ou en dents de scie est appliqué à une autre borne d'entrée 39. La période du signal de référence doit avoir une valeur suffisamment inférieure, par exemple de 1/100ème à l/l0ème,à celle des impulsions de commande horizontale r, v et b (chacune de 16,7p s). Les signaux d'entrée sont traités (conversion 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,le signal de sortie superposé est appli- qué 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 appro- priées 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 po- tentiomètre 50 et appliqué à un circuit de commutation com- prenant des transistors 51, 52 et 53, o la tension E3 est commutée, d'o il résulte la production, à la borne de sortie , 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'en- trée appliqué à la borne 38. Par application de ces signaux modulés en largeur d'impulsion aux électrodes 151, 15..-15320 de commande de 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 cou- rants moyens des faisceaux d'électrons, donc l'émission de lumière en provenance de l'écran à phosphores, peuvent être 18. 2499801 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 cou- leur. Comme l'amplitude ou la tension E3 du signal de com- mande appliqué aux électrodes 15, 152... de commande de fais- ceaux d'électrons peut être rendue constante quelle que soit la largeur d'impulsion, comme représentée en E3 de la figu- re 8, on peut choisir une tension optimum pour une bonne fo- calisation du système de lentille électrostatique, afin d'obtenir la résolution la meilleure de l'image affichée. Pour les circuits de modulation de largeur d'im- pulsion, on peut utiliser un autre circuit connu faisant ap- pel 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 lar- geurd 'impulsion, pour les placer entre les bornes de sortie des commutateurs électroniques 351 352...3320 et les élec- trodes 15, 152...15320 de commande de faisceaux d'élec- trons, comme cela est représenté dans la figure 11. Dans cette variante de construction, le nombre de circuits élé- mentaires de modulation de largeur d'impulsion peut être ré- duit 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 fini- tion 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 dis- positif d'affichage. Un tel ajustage peut être fait en changeant ou mo- difiant le rapport entre impacts de faisceaux d'électrons pour les phosphores R, V et B. A titre de concept hypothéti- que d'un tel ajustage d'un faisceau d'électrons,des atténua- teurs 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 atté- nuateurs variables. Cependant, il n'est pas commode de pré- 19. 2499801 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 régla- ge 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'équi- libre du blanc peut être exécuté de manière satisfaisante en contrôlant la largeur d'impulsion du signal de commande du faisceau électronique, d'o 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 permet- tent 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 horizonta- le représentée en H dans la figure 10, et émet une impulsion x (figure 10) ayant une largeur égale au tiers à la partie avant du temps de balayage horizontal de 50p seconde, et une impulsion y (figure 10) ayant une largeur égale aux 2/3 à la partie arrière du temps de balayage horizontal de p 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'im- pulsion y dans une porte ET 57v, et l'impulsion b pour B est obtenue en synthétisant l'impulsion x et le signal inver- sé 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 20. 2499801 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, respecti- vement, qui sont appliqués aux commutateurs électroniques 3512 352 35320 Les largeurs d'impulsion ou rapports cycliques des impulsions de commutation de sortie r', va et b' des multivibrateurs 58r, 58v et 58b sont réglables entre les mêmes largeurs d'impulsion que celles des impul- sions de commande horizontale r, v et b ou à des largeurs légèrement plus courtes que celles-ci (par exemple 20'ID), et peuvent être réglées en ajustant des résistances varia- bles 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 régla- ge de l'équilibre du blanc peut être fait en ajustant les largeurs d'impulsion ou les rapports cycliques des impul- sions de commutation r', v' et b' au moyen des résistances variables 59r, 59v, 59b, respectivement. Par exemple, les bords arrière des impulsions r', vI 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 commu- tation r', v' et b' est ajusté de manière relative, et que, par conséquent, le rapport des &nissions de lumière en pro- venance des phosphores R, V et B se trouve réglé. Par exem- ple, lorsqu'on veut ajuster l'équilibre du blanc pour qu'il soit un peu rougeâtre, la largeur de l'impulsion de commu- tation r' est réglée à la largeur maximum de 16,7g 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, per- met 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 21. 2499801 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 impulsions de commutation r', v' et b' sont produites en 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'o 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 im- pulsions de déviation horizontale r, v et b. Le réglage de la largeur d'impulsion cité ci-des- sus peut être effectué par une méthode numérique, par exem- ple en utilisant des compteurs de façon à produire des im- pulsions de commutation ayant la largeur d'impulsions dési- rée, une modification du nombre de comptage établi étant prévue. Grâce aux modifications de la largeur des impul- sions de commutation r', y' et b; décrites ci-dessus,les courants moyens des faisceaux d'électrons peuvent être ajus- tés librement,d'o un équilibre du blanc avec maintien à une valeur constante de la tension des électrodes 151, 152 15320 de commande des faisceaux d1électrons, et par 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 déca- lage 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 B, 22. 2499801 mais toute autre combinaison peut être utilisable comme couleurs primaires des phosphores. La présente invention n'est pas limitée aux exem- ples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes -à qui apparaîtront à l'homme de l'art. 23. 2499801 REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'affichage d'image vidéo, com- prenant - 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'élec- trons, - un moyen de déviation électrostatique destiné à 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'o 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. 2 - Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la source de faisceaux d'électrons sert à émettre un nombre prédéterminé de rangées horizontales de faisceaux d'électrons de façon à frapper des segments cor- respondants divisés verticalement de l'écran à phosphores; et - le moyen de déviation électrostatique sert à au moins dévier verticalement les faisceaux d'électrons, ce 3G qui permet d 'afficher un certain nombre de lignes horizon- tales dans chacun des segments divisés verticalement. 3 - Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que l'écran à phosphores comprend un premier nombre prédéterminé de sections divisées horizontalement, chacune comportant en outre des zones sous-divisées horizon- talement en phosphore rouge, phosphore vert et phosphore bleu; 24. 2499801 - la source de faisceaux d'électrons étant des- tinée à émettre un second nombre prédéterminé de rangées horizontales de faisceaux d'électrons, chaque rangée ayant ce premier nombre prédéterminé de faisceaux d'électrons cor- respondant aux sections divisées horizontalement; - le moyen de déviation électrostatique sert à dévier horizontalement les faisceaux d'électrons, ce qui a pour effet de faire tomber ces faisceaux d'électrons tour à tour sur les zones à phosphore rouge, à phosphore vert et à phosphore bleu, dans le but d 'afficher des lignes horizon- tales rouges, vertes et bleues, tour à tour. 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractéri- sé en ce qu'il comporte un circuit composite pour la produc- tion du signal de commande, circuit qui procède à l'échan- tillonnage de signaux de chrominance obtenus à partir du signal vidéo d'entrée pour des éléments respectifs d'images ayant le premier nombre prédéterminé, maintient les signaux échantillonnés, émet des signaux modulés en largeur d'impul- sion sur la base des signaux aux échantillons maintenus, et fournit de manière synchronisée les signaux modulés en lar- geur d'impulsion. - Dispositif selon la revendication 4, caractéri- sé en ce que le circuit composite comprend des circuits de maintien d'échantillon pour échantillonner des signaux de chrominance obtenus à partir du signal vidéo d'entrée, pour des éléments respectifs d'images ayant le premier nombre pré- déterminé, et maintenir les signaux échantillonnés, - des circuits de mémoire pour stocker des signaux aux échantillons maintenus, - des modulateurs de largeur d'impulsion pour pro- duire des signaux de largeur d'impulsion sur la base des sorties des circuits de mémoire; et - des commutateurs électroniques pour appliquer de manière synchronisée les signaux modulés en largeur d'impul- sion pour les signaux respectifs de chrominance aux élec- trodes de commande correspondantes des faisceaux d'électrons du moyen de commande de faisceaux d'électrons. 25. 2499801 6 - Dispositif selon la revendication 4, carac- térisé en ce que le circuit composite comprend: - des circuits de maintien d'échantillon pour des signaux de chrominance obtenus à partir du signal vidéo d'entrée, pour des éléments respectifs d'image ayant le pre- mier nombre prédéterminé, et le maintien des signaux échan- tillonnés, - des circuits de mémoire pour stocker les si- gnaux aux échantillons maintenus, - des commutateurs électroniques pour prélever de manière synchronisée les sorties des circuits de mémoire pour des signaux respectifs de chrominance, et - des modulateurs de largeurd 'impulsion pour produire des signaux modulés en largeur d'impulsion sur la base des sorties des commutateurs électroniques et appliquer leur sortie à des électrodes correspondantes de commande de faisceaux d'électrons du moyen de commande de faisceaux d'électrons. 7 - Dispositif selon la revendication 4, caracté- risé en ce qu'il comprend des mémoires numériques pour sto- cker des signaux de chrominance, numériques convertis, dont les échantillons sont maintenus. 8 - Dispositif selon la revendication 2, caracté- risé en ce que l'écran à phosphores comprend un premier nom- bre prédéterminé de sections divisées horizontalement, ayant chacune en outre des zones sous-divisées horizontalement en phosphore rouge, phosphore vert, phosphore bleu, - la source de faisceaux d'électrons sert à émet- tre un second nombre prédéterminé de rangées horizontales de faisceaux d'électrons, chaque rangée ayant le premier nom- bre prédéterminé d'électrons correspondant aux sections divi- sées horizontalement; - le moyen de déviation électrostatique sert à dé- vier horizontalement les faisceaux d'électrons, d'o il résul- te que ces faisceaux d'électrons frappent tour à tour les zones à phosphore rouge, les zones à phosphore vert et les zones à phosphore bleu, de façon à afficher des lignes hori- 26. zontales rouges, vertes et bleues, tour à tour. 9 - Dispositif selon la revendication 8, carac- térisé en ce qu'il comprend: - un circuit composite pour la production du si- gnal de commande, circuit qui échantillonne des signaux de chrominance obtenus à partir du signal vidéo d'entrée pour des éléments respectifs d'image ayant le premier nombre prédéterminé, maintient les signaux échantillonnés, émet des signaux modulés en largeur d'impulsion sur la base des signaux aux échantillons maintenus, et applique de façon synchronisée les signaux modulés en largeur d'impulsion. - Dispositif selon la revendication 8, caracté- risé en ce que le circuit composite comprend des circuits de maintien d'échantillons pour l'échantillonnage de si- gnaux de chrominance obtenus à partir du signal vidéo d'en- trée, pour des éléments respectifs d'image ayant le premier nombre prédéterminé, et le maintien des signaux échantil- lonnés, - des circuits de mémoire pour stocker les signaux dont les échantillons sont maintenus, - des modulateurs de largeurd 'impulsion pour produire des signaux de largeur d'impulsion sur la base des sorties des circuits de mémoire; et - des commutateurs électroniques pour appliquer de manière synchronisée les signaux modulés en largeur d'impulsion pour des signaux respectifs de chominance aux électrodes de commande de faisceaux d'électrons correspon- dantes du moyen de commande de faisceaux d'électrons. Il - Dispositif selon la revendication 8, caracté- risé en ce que le circuit composite comprend: - des circuits de maintien d'échantillons pour les signaux de chrominance échantillons obtenus à partir du signal vidéo d'entrée, pour des éléments respectifs d'image ayant le premier nombre prédéterminé, et le main- tien des signaux échantillonnés, - des circuits de mémoire pour stocker des signaux dont les échantillons sont maintenus, 27. 2499801 - des commutateurs électroniques pour prélever de manière synchronisée les sorties du circuit de mémoire pour des signaux respectifs de chrominance, et - des modulateurs de largeurd 'impulsion pour pro- duire des signaux modulés en largeur d'impulsion sur la ba- se des sorties des commutateurs électroniques et appliquer leurs sorties à des électrodes de commande de faisceaux d'électrons correspondantes du moyen de commande de faisceaux d'électrons. la 12 - Dispositif selon la revendication 3, caracté- risé en ce que l'équilibre du blanc est ajusté par réglage du rapport des temps d'application des impacts des faisceaux d'électrons des zones respectives en phosphores de couleur. 13 - Dispositif selon les revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que l'équilibre du blanc est ajusté par réglage du rapport des répartitions dans le temps des du- rées de conduction et de non conduction d'une porte dans un commutateur électronique.