Brevet FR2555387A1 — publié le 19850524

La présente invention concerne un récepteur de télévision en couleur à repérage de faisceau, dans lequel le balayage par un faisceau électronique est commandé en fonction d'un signal de repérage obtenu à partir de bandes de repérage disposées sur l'écran d'un tube à rayons cathodiques et, plus spécialement, un récepteur de télévision en couleur à repérage de faisceau possédant une fonction de compensation, en temps réel, de l'erreur de vitesse de déviation du faisceau électronique selon le signal de repérage. Dans un récepteur de télévision en couleur à repérage de faisceau, dans lequel le balayage par le faisceau électronique est commandé en fonction d'un signal de repérage obtenu à partir de bandes de repérage disposées sur un écran et indiquant la posi- tion de balayage d'un faisceau électronique, la position de balayage du faisceau électronique peut être ajustée avec une précision élevée. Toutefois, une erreur portant sur la vitesse de balayage, c'est-à- dire la vitesse de déviation, du faisceau électronique apparaît sur l'image reproduite en détériorant sa qualité. Il est donc néces- saire de maintenir l'erreur de vitesse de déviation dans des limites très étroites. Selon un procédé bien connu permettant de minimiser l'erreur de vitesse de déviation, la donnée de compensation corres- pondant à une image complète et permettant de compenser l'erreur de vitesse de déviation est emmagasinée dans une mémoire et la vitesse de déviation est compensée en fonction de la donnée de compensation lue dans la mémoire. Toutefois, ce procédé demande une mémoire à grande capacité pour emmagasiner la donnée de compensation d'une image complète, ainsi qu'une structure de circuit complexe pour l'écriture et la lecture de la donnée de compensation. De plus, la caractéristique de déviation d'un circuit de déviation permettant de dévier le faisceau électronique varie généralement avec les fluctuations des caractéristiques de la bobine de déviation et de divers autres composants, les fluctuations de dimension de la déviation avec les fluctuations de la tension de la source d'alimentation électrique, l'influence du magnétisme terrestre, etc. Ainsi, lorsque la vitesse de déviation est compensée à l'aide d'une donnée de compensation qui a été préalablement erma- gasinée dans une mémoire, il n'est pas possible de compenser la caractéristique de déviation pour les variations qui ont lieu dans le cadre réel de la compensation, ce qui conduit à une erreur de linéarité. L'invention a été conçue à la lumière des considéra- tions ci-dessus indiquées, et son objet est de fournir un récepteur de télévision en couleur à repérage de faisceau présentant une structure nouvelle, dans laquelle l'erreur de vitesse de déviation d'un faisceau électronique est compensée grâce à une compensation en temps réel en fonction d'un signal de repérage, ceci permettant d'assurer la linéarité du système de déviation quelles que soient les fluctuations des caractéristiques du circuit de déviation et d'obtenir une image reproduite de haute qualité à tous les instants. Pour réaliser le but ci-dessus énoncé de l'invention, il est proposé un récepteur de télévision en couleur à repérage de faisceau qui comprend un moyen de détection permettant de détecter lorsque des bandes de repérage disposées sur l'écran d'un tube à rayons cathodiques sont balayées par un faisceau électronique de manière à produire un signal de repérage, un moyen générateur de signaux d'erreur permettant de produire un signal d'erreur qui représente l'erreur de linéarité en temps réel d'un système de déviation de faisceau électronique selon le signal de repérage, un moyen retardateur produisant un retard qui correspond à un cycle de balayage dudit faisceau électronique, un moyen additionneur qui additionne ensemble le signal de sortie retardé venant du moyen retardateur et le signal d'erreur et qui délivre le signal de somme résultant au moyen retardateur, et un moyen de compensation de linéarité qui compense la linéarité du système en fonction du signal de sortie retardé du moyen retardateur reçu sous forme de signal de compensation de linéarité, de sorte qu'un signal d'erreur, représentant une erreur de Iinéarité en temps réel du système de déviation qui a été compensée par ledit moyen de compensation de linéarité, est ajouté au signal de compensation de linéarité afin que le signal résultant soit utilisé comme signal de compensation de linéarité pendant le cycle de balayage suivant. La description suivante, concue à titre d'illustration de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: - la figure 1 est un schéma de principe montrant un mode de réalisation du récepteur de télévision en couleur à repérage de faisceau selon l'invention; - la figure 2 est une vue en perspective simplifiée fragmentaire montrant la structure de l'écran d'un tube à rayons cathodiques dans ce mode de réalisation; - la figure 3 est un schéma de circuit équivalent montrant un système de déviation horizontale de ce mode de réalisa- tion; et - la figure 4 est une vue montrant la réponse caracté- ristique du circuit équivalent sur le plan z. Sur la figure 1, est représenté un schéma de principe montrant un mode de réalisation de l'invention appliqué à un récepteur de télévision en couleur à repérage de faisceau reposant sur un système de balayage séquentiel de points, o des luminophores des trois couleurs primaires, placés sur l'écran 11 d'un tube à rayons cathodiques 10 suivant la direction horizontale, sont balayés par un balayage séquentiel de points au moyen d'un unique faisceau électronique en vue de la reproduction d'une image en couleur. Dans ce mode de réalisation, trois signaux simultanés en couleurs primaires ER, EVet EB, qui sont formés à partir d'un signal de télévision en couleur composite via un processeur de signaux vidéo (non représenté), sont respectivement délivrés à trois bornes d'entrée de signaux 1 à 3. Les bornes d'entrée de signaux 1 à 3 sont connectées à un circuit 5 de commutation de signaux en couleur. Le circuit 5 de commutation de signaux en couleur fait commuter les trois signaux de couleursprimairessimultanés ER, EV et EB ci-dessus indiqués sous commande d'un signal de sortie d'oscillation venant d'un oscillateur à commande par tension 53, qui sera décrit ci-après, de manière à produire un signal séquentiel de pointsSRvB en trois couleurs primaires qui est en série dans le temps. Le signal SRVB est délivré à un canon électronique 12 à un seul faisceau du tube à rayons cathodiques 10. Dans le tube à rayons cathodiques 10, un faisceau électronique en couleur modulé en fonction du signal séquentiel de points S est émis par le canon électronique 12 à un seul RVB faisceau en direction de l'écran 11. L'écran 11 du tube à rayons cathodiques 10 utilisé dans ce mode de réalisation présente la structure schématiquement indiquée sur la figure 2. Il possède des bandes de luminophores rouges, verts et bleus 13R, 13V et 13B s'étendant dans la direction verticale, c'est-à-dire dans la direction de balayage secondaire du faisceau électronique. Ces bandes de luminophores 13R' 13V et 13B sont disposées séquentiel- lement et se répètent avec un pas fixe P suivant la direction hori- zontale, c'est-à-dire la direction principale de balayage par le faisceau électronique. L'écran possède également des bandes de garde 14 qui sont placées entre les bandes de luminophores colorés voisines 13R, 13V et 13B. Ces bandes de garde sont constituées d'une peinture n'émettant pas de Iumière, par exemple du noir de carbone. L'écran possède en outre des bandes de luminophores de repérage 15 qui se trouvent disposées à raison d'une toutes les N bandes de garde 14, à savoir avec un intervalle W correspondant à N fois le pas horizon- tal P des bandes de luminophores colorés 13R, 13V et 13B de ce mode de réalisation. Ces bandes de luminophores de repérage peuvent gtre constituées d'un luminophore ultraviolet. Le tube à rayons cathodiques 10 possède une bobine de déviation principale 16 servant à dévier le faisceau électronique émis par le canon électronique 12 à faisceau unique suivant la direction de balayage principale (c'est-à-dire horizontale) et la direction de balayage secondaire (verticale) en vue du balayage par le faisceau. La bobine de déviation principale 16 est alimentée à l'aide d'un courant de commande venant d'un circuit 20 de déviation principale pour le balayage par le faisceau. Le tube à rayons cathodiques 10 possède également une bobine de déviation secon- daire 17 servant à compenser l'erreur de la vitesse de déviation horizontale du faisceau électronique qui est due à la bobine de déviation principale 16 et à la linéarité du sys.tème de déviation horizontale. La bobine de déviation secondaire 17 reçoit un courant de déviation de la part d'un circuit 30 de déviation secon- daire en fonction d'un signal de compensation de linéarité qui est formé par un compensateur 60 qui sera décrit ci-après. Le tube à rayons cathodiques 10 possède en outre un détecteur de lumière 18 servant à détecter la lumière de repérage qui est émise par les bandes de luminophores de repérage 15 lorsque ces bandes sont éclairées par le faisceau électronique lors du balayage par le faisceau. Comme précédemment mentionné, les bandes de lumino- phores de repérage 15 sont formées sur l'écran 11 à un intervalle W correspondant à N fois le pas P des bandes de luminophores en cou- leur 13R, 13Vet 13B. Ainsi, avec le balayage horizontal par le faisceau électronique, il est obtenu de la part du détecteur de lumière 18 un signal de repérage ID présentant une fréquence fw qui correspond à l'intervalle W. La fréquence fW vaut 1/N fois la fréquence f correspondant au pas P des bandes de luminophores colorés 13R5 13V et 13B. Le signal de repérage ID obtenu de la part du détecteur de lumière 18 est amplifié par un amplificateur sélectif 40 qui amplifie sélectivement la fréquence fw avant de délivrer le signal à un comparateur de phase 51. Le comparateur de phase 51 compare les phases du signal de division de fréquence par 1/N qui est délivré par un diviseur de fréquence 54, laquelle fréquence divise le signal de sortie d'un oscillateur 53 à commande par tension qui sera décrit ci-après, et du signal de repérage ID. Le signal de sortie du com- parateur de phase est délivré via un filtre passe-bas 52 comme signal de commande à l'oscillateur 53 à commande par tension. La phase d'oscillation de l'oscillateur à commande par tension 53 est commandée par une tension de commande qui est délivrée le filtre passe-bas 52 par le comparateur de phase 51. Ainsi, la phase d'oscillation est verrouillée sur la phase du signal de repérage ID avec une fréquence fC qui vaut N fois la fréquence fw du signal de repérage ID. Le comparateur de phase 51, le filtre passe-bas 52, l'oscillateur à commande par tension 53 et le diviseur de fré- quence 54 constituent une boucle de verrouillage de phase (BVP) 50. Le signal de sortie de l'oscillateur à commande par tension 53 de la BVP 50 possède une fréquence fC qui est égale à la fréquence N.fw, soit N fois la fréquence fw du signal de repé- rage ID, c'est-à-dire une fréquence fp correspondant au pas P de l'agencement horizontal des bandes de luminophores colorés 13R, R' 13V et 13B se trouvant sur l'écran 11 du tube à rayons cathodiques 10. Ainsi, le signal séquentiel de points en trois couleurs primaires, soit SRVB, qui est obtenu à partir du circuit 5 de commutation de signaux en couleur, dont la commutation est commandée par le signal de sortie de l'oscillateur faisant fonction de signal de commande de commutation, peut maintenir une relation de correspondance cor- recte entre les diverses bandes de luminophores en couleur 13R, 13V et 13B et permet une reproduction précise de l'image en couleur sur la base du balayage séquentiel par points. La tension de commande qui est délivrée via le filtre passe-bas 52 de la BVP 50 par le comparateur de phase 51 à l'oscil- lateur à commande par tensionsur 53 correspond à une conversion en tension de la fréquence fw du signal de repérage ID et varie donc en fonction de la fréquence fw La fréquence fw du signal de repérage ID correspond à son intervalle W, et elle varie s'il se produit un changement de la vitesse de déviation horizontale du faisceau électronique qui est dû à la bobine de déviation prin- cipale, c'est-à-dire ele varie en fonction de la linéarité du système de déviation horizontale. La tension de commande est donc une représentation en temps réel de l'erreur de linéarité du système de déviation horizontale. La linéarité du système-de déviation horizontale par rapport au faisceau électronique effectuant le balayage du tube à rayons cathodiques possède généralement un fort caractère de corrélation verticale entre lignes de balayage horizontal adjacentes, et on estime qu'elle est sensiblement identique entre lignes de balayage horizontal adjacentes. Dans ce mode de réalisation, la tension de commande qui est fournie par le comparateur de phase 51 via le filtre passe- bas 52 de la BVP 50 est délivrée à un compensateur 60 sous forme de signal d'erreur SE représentant l'erreur de linéarité du système de déviation horizontale. Dans le compensateur 60, un signal SC de compensation de linéarité est produit en fonction du signal d'erreur SE et il est délivré au circuit de déviation secondaire 30. Le compensateur 60 comporte un circuit 61 de retard de 1-H et un additionneur 63. Le circuit de retard de 1-H 61 fournit un retard correspondant à une période de balayage horizontal du faisceau électronique. L'additionneur 63 ajoute un signal retardé venant du circuit retardateur 61 via le circuit de compensation 62 au signal d'erreur. La somme délivrée par l'additionneur 63 est fournie au circuit retardateur 61 et le signal retardé issu de celui-ci est délivré sous forme du signal de compensation de linéarité. Le système de commande de déviation horizontale du faisceau électronique de ce mode de réalisation peut être repré- senté sous forme du circuit équivalent de la figure 3, o F1(Q) représente la caractéristique du circuit constitué par le circuit de déviation secondaire 30 et la bobine de déviation secondaire 17, F2W) représente la caractéristique du système de circuit comportant le détecteur de lumière 18 et la BVP 50 permettant d'obtenir le signal de repérage ID en fonction du balayage par le faisceau électronique et de former le signal d'erreur à partir du signal de repérage ID, G(W) représente la caractéristique de pré-filtrage du circuit retardateur 61 par rapport à un échantillon, H(a) représente la caractéristique de post- filtrage du circuit retardateur 61, et S0 est un signal représentant la linéarité du système de déviation horizontale en l'absence de compensation. Sur la figure 3,E(w)repré- sente la caractéristique du circuit de compensation 62 qui est destinée à adapter les caractéristiques F1() et F2(^). La réponse caractéristique S0/SC du circuit équiva- lent de la figure 3 est représentée par: SO ei - G(). H(4). E(-) C ej G(W). H(j). E(w) + GJ). F(J). F..2().... (1) o t est le retard du circuit retardateur 61. En effectuant les substitutions suivantes G(w). H (w) = IG. H I ejeGH Etu) = IEI e jeE et F1 ().F2() = IF1. F21 eJeF1F2 dans l'équation (1), on obtient: S0 = e GH- E)- IG.H I. IE I.(2) c 2 SC ej (-GH-GE)-l G.HI.IEI+ G. HI.IF1.F2 L.ej(F1F2- E) La figure 4 montre le point zéro P0 et le point polaire PL sur un plan Z = ej (Y-EGH- E) sur la base de l'équation (2). Le point zéro P0 appara t en Z = IG.HI.IEI, et le point polaire PL apparait en Z = IG.HI.tIEI-IF1.F21 ej(F1F2 6E)}' Avec le système de commande présenté comme le circuit équivalent de la figure 4, il est possible de compenser de manière fiable la linéarité du système de déviation horizontale du faisceau électronique en faisant usage de la co-relation verticale de celui- ci par fixation du gain en boucle ouverte de la boucle possédant les caractéristiques de G(w), H(&) et E(w) pour i- 0 à Ic -.H I.I Lo = 1 -oc o c est une quantité petite, ce qui fixe le gain des circuits présentant les caractéristiques de E(W) et F1(c), F2(4-) au voisinage de -0 à IE(C)I O = IF1 ().F2(')I.0- o P est une quantité petite, ce qui fixe les phases des circuits ayant les caractéristiques de E&P) et F1 (U)F20 égales, c'est-à- dire eE(w)=e F1F(U) et ce qui fixe le retard de la boucle consti- tuée par G(), H), E(",.) et le circuit retardateur à une valeur égale à une période de balayage horizontal 1H. Comme cela résulte clairement de ce qui vient d'Btre énoncé, avec le récepteur de télévision en couleur à repérage de faisceau selon l'invention, l'erreur de vitesse de déviation du faisceau électronique est compensée par une compensation en temps réel faisant usage de la corelation de la linéarité du système de déviation. Ainsi, il est possible d'assurer la linéarité du système de déviation de façon à obtenir une image reproduite de haute qualité à tout instant, quelles que soient les fluctuations des caractéristiques du circuit de déviation, ce qui permet d'atteindre le but visé d'une manière satisfaisante. Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir du récepteur de télévision dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention. REVENDICATION Récepteur de télévision en coule:r à repérage de faisceau possédant un tube (10) à rayons cathodiques à un seul faisceau servant à visualiser une image vidéo en réponse à la réception d'un signal vidéo, ledit tube à rayons cathodiques pos- sédant des bandes de repérage (15) disposées de façon à être balayées par le faisceau électronique, caractérisé en ce qu'il comprend: un moyen de détection (18) servant à détecter le moment o des bandes de repérage respectives sont balayées par ledit faisceau électronique de façon à produire un signal de repé- rage.(ID); une boucle de verrouillage de phase (50) comportant un moyen d'oscillation (53) et un moyen de comparaison (51) qui compare ledit signal de repérage avec un signal émanant dudit moyen d'oscillation afin de produire un signal de commande pour ledit moyen d'oscillation; un moyen de commutation (5) servant à faire commuter des signaux d'information en couleur dudit signal vidéo afin de moduler ledit faisceau électronique en réponse audit signal d'oscil- lation; un moyen retardateur (61) servant à retarder le signal venant dudit moyen de comparaison pendant sensiblement un intervalle de ligne afin de produire un signal de commande de déviation; et un moyen de commande de déviation (16, 17) servant à commander la vitesse de déviation dudit faisceau électronique sous commande dudit signal de commande venant dudit moyen retarda- teur.