Brevet FR2628919A1 — publié le 19890922

( RÉPUBLIQUE FRAN AISE N de publication 2 628 919 (à n'utiliser que pour les INSTITUT NATIONAL commandes de reproductionl DE LA PROPRIÉTE INDUSTRIELLE N d'enregistrement national 89 03332 ( No d'enregistrement national: 89 033s32 PARIS Int CI'4: H 04 N 5/14. 9 DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1 ) Date de dépôt: 14 mars 1989. ( Demandeur(s): Société dite: RCA LICENSING CORPO- RATION. - US. () Priorité: US. 15 mars 1988. no 167,750. ( Inventeur(s) Gene Karl Sendelweck. _ Date de la mise à disposition du public de la denmande: BOPI ) Références à d'autres documents nationaux appa- rentés: re Titulaire(s) Mandataire(s) Cabinet Weinstein. (i Appareil de blocage contre une polarisation zéro dans un tube-image de téléviseur. ( L'invention concerne un appareil, dans un téléviseur. qui comprend un tube image ayant une cathode et une grille et un circuit d'attaque du tube-image qui comprend un moyen ampli-. ficateur ayant une borne d'entrée de réception de signaux P2C2 vidéo à amplifier et une borne de sortie couplée à la cathode, 204 et à laquelle sont développés des signaux amplifiés. ainsi qu'un P 0 moyen pour appliquer une tension de polarisation à la grille. "-202 Selon l'invention. un moyen D201 couplé à la grille G1 et à C ' Ioit d'attaque pour tubes images(kinescopes). Tels qu'utilisés ici, les termes tubes à rayons cathodiques, tubes-images et kinescopes ont la même signi- fication et sont utilisés de manière interchangeable. Les récepteurs de télévision modernes diffèrent de leur prédecesseurs par le fait que le montage non intégré des modèles plus anciens est remplacé par un montage inté- gré capable d'accomplir encore plus de fonctions plus complexes. Certains avantages inhérents à l'emploi des circuits intégrés comprennent de plus faibles prix de fabrication du fait du moins grand nombre de pièces à stocker et à assembler, une plus grande fiabilité, moins d'espace nécessaire sur la planche de circuit et moins de connexions soudées. Un tel circuit intégré est le circuit intégré LUMA/CHROMA de RCA dans le chassis CTC 140. Tandis que le nombre de fonctions accomplies par un circuit intégré augmente, le montage sur le circuit intégré devient d'autant plus dense, avec pour résultat que la dissipation de puissance augmente de manière non souhaitable. Une façon de limiter la dissipation de puis- sance d'un circuit intégré consiste à limiter les oscilla- tions de tension de sortie à des valeurs plus faibles que ce qui était nécessaire pour des circuits intégrés moins denses. Par exemple, un circuit intégré relativement com- plexe peut avoir une oscillation de la tension de sortie de 2,2 volts crête à crête en comparaison avec des cir- cuits intégrés moins complexes qui peuvent avoir des oscil- lations typiques de tension de sortie de 3,3 volts crête à crête. Afin de compenser une réduction du niveau du signal, il peut être nécessaire que le montage d'attaque du kinescope fonctionne à des niveaux de gain supérieurs pour produire une image satisfaisante. Par exemple, il peut être nécessaire d'augmenter le gain d'un circuit d'attaque d'un kinescope d'environ 40.à environ 60. On peut reconnaître ici que malheureusement, en faisant fonctionner les circuits d'attaque du kinescope à un gain supérieur, cela peut poser un nouveau problème que la demanderesse appelle "focus flutter" (sautillement à la mise au point). le sautillement à la mise au point se produit peu après mise en circuit d'un récepteur de télévision, comme suit. Lorsque le courant est appliqué à un récep- teur de télévision, le filament du tube àrayons cathodiques est froid et il n' y a pas d'émission par les cathodes. Il n'y a par conséquent pas de courant de faisceau, ce qui force les cathodes du tube à sembler des circuits ouverts. Comme il n'y a pas de courant de faisceau, le limiteur de courant de faisceau ne réduit pas le contraste ou la luminosité. Par conséquent, comme au réglage maxi- mum du contraste, le signal de sortie vidéo du circuit intégré est amplifié à la manière la.plus importante,et qu'il n'y a pas de courant du faisceau qui s'écoule, il y a saturation des étages d'attaque de kinescope à gain élevé. En fonctionnement normal, le potentiel de cathode est d'environ 150-160 volts plus élevé que le potentiel de grille (G1) et le courant de faisceau est, par suite, maintenu dans une plage normale. Cependant, la condition ci-dessus décrite de la saturation de l'étage d'attaque du kinescope force la tension de cathode à tomber à un niveau à ou en dessous du niveau de la tension à la grille (G1) pour produire une condition de "polarisation zéro". Dans cette condition de "polarisation zéro", lorsque le filament du tube à rayons catholiques a suffisamment chauf- fé les cathodes pour avoir une émission, un courant exces- sif de faisceau commence à s'écouler. Avec certains tubes-images, un courant excessif de faisceau peut être partiellement intercepté par l'élec- trode de concentration, forçant un courant de concentra- tion à s'écouler. Cela, à son tour, force la tension de concentration à baisser et déconcentre le faisceau, for- çant un plus ample courant de faisceau à frapper l'élec- trode de concentration. Ce phénomène de contre-réaction positive se manifeste sous la forme d'une fluctuation de luminosité de l'image. Le problème du sautillement à la mise au point se produit typiquement pendant 1 à 2 secondes après un retard d'échauffement d'environ 8 secondes, pendant une mise en circuit,avec une trame blanche quand les règlages de luminosité et/ou de contraste sont à leur position maxi- male. Le problème disparaît au bout de 1 à 2 secondes parce que, tandis que le courant de faisceau commence à s'écou- ler, les étages d'attaque du kinescope sortent de satura- tion et la condition de polarisation zéro disparaît. Le problème du sautillement à la mise au point est fonction de la géométrie de l'assemblage des canons d'électrons du tube à rayons cathodiques. Plus particulièrement, on a trouvé que le pro- blème ne serait probablement pas présenté avec des tubes- images de 50,8 mm (mesure en diagonale) comme RCA A51ACG14X, tandis que le problème peut se présenter avec des tubes- images de 66 mm (mesure en diagonale), comme RCA A66ADT14X. Par conséquent, il semblerait que le problème pourrait être allégé en reconcevant l'assemblage des canons d'élec- trons du tube image. Cependant, cette solution n'est pas souhaitable parce que le même type de tube-image est typiquement utilisé avec de nombreux châssis différents,' dont certains peuvent ne pas employer des étages d'attaque de kine- scope à gain élevé et par conséquent ne pas poser le pro- blème. Par ailleurs, il y a un prix élevé associé à la production de nouveaux tubes-images. Il faut reconnaître ici que le sautillement à la mise au point peut être empêché en bloquant l'électrode de grille (Gl) d'un tube à rayons cathodiques un potentiel divisé par rapport à celui de la cathode afin d'empêcher la condition de polarisation zéro ci-dessus décrite et ain- si d'empêcher le courant de faisceau initial à la mise en circuit d'une cathode froide d'être excessif. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci appa- raitront plus clairement au cours de la description expli- cative qui va suivre faite en référence aux dessins sché- matiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illus- trant un mode de réalisation de l'invention et dans les- quels: - la figure 1 montre,sous forme schématique, un circuit typique d'attaque de kinescope de l'art antérieur; et - la figure 2 illustre,sous forme schématique, un circuit d'attaque de kinescope selon l'invention. En se réferant à la figure 1, un tube-image (CRT1) est du type à "canon unifié" (c'est-à-dire qu'il n'a qu'un élément de grille (G1) qui est commun aux trois cathodes). La grille (G1) est couplée au point central (P1) d'un divi- seur de tension qui comprend des résistances R1 et R3. Le diviseur de tension R1, R3 est connecté entre une source de potentiel positif (+ 200 V) et une source de potentiel de référence (masse), la tension au point central P du diviseur de tension Ri, R3 étant d'environ 30 volts. La tension au point central P1 est filtrée par le condensa- teur Ci pour empêcher de légères variations de la source à 200 volts d'affecter le niveau de tension à la grille (Gl),ce qui provoquerait des fluctuations non souhaitables du courant de faisceau et affecterait de manière néfaste la qualité de l'image. Le tube CRT1 a également un élément de cathode qui est couplé via une résistance d'accouplement R4 à un étage d'attaque 10 du tube-image, comprenant des transistors QI et Q2 connectés en cascode. Le collecteur du transistor Q1 est connecté à l'élément de cathode du tube CRT1 et il est également couplé à la source à 200 volts via une résistance R5 et une inductance L1. La base du transistor Q1 est couplée à une source de 12 volts via une résistance R6 pour produire la polarisation appropriée. 26 28 9 1 9 L'émetteur du transistor Ql est couplé au collecteur du transistor Q2 dont l'émetteur est couplé à la masse via la résistance R7, et à son électrode de base sont appliqués les signaux vidéo à visualiser, provenant d'une source de signaux vidéo (IC1). Tandis que les figures 1 et 2 montrent un tube àrayons cathodiques ayant un seul élément de cathode pour la simplicité, on comprendra que des tubes images couleurs ont typiquement un élément séparé de cathode pour chacune des couleurs rouge, verte et bleue. Le montage qui vient d'être décrit est connu par exemple du manuel 1987 CTC140 de RCA Color Television Service Data. Comme on l'a noté ci-dessus, en fonctionnement, sur la grille G1 est imprimée une tension d'environ 30 volts, et l'électrode de cathode fonctionne à un niveau d'environ 190 volts, établissant ainsi un potentiel de polarisation de - 160 volts entre la grille G1 et la cathode. Si le montage ci-dessus décrit était modifié par substitution d'une source de signaux vidéo ayant une oscillation de tension de sortie limitée à la source de signaux vidéo IC1, et en augmentant d'une manière correspondante le gain de l'étage d'attaque 10 du kinescope, pendant une mise en circuit du récepteur avec cathode froide, l'amplificateur de l'étage d'attaque du kinescope aurait tendance à se saturer comme décrit ci-dessus, forçant le circuit grille Gl-cathode à "polariser à zéro" du fait de la chute de la tension au collecteur du transistor Q1 à un niveau égal au niveau de tension à la grille G1. La présente invention sera maintenant décrite en se référant à la figure 2 o des composants ayant une fonction similaire à ceux déjà décrits par rapport à la figure i portent des numéros similaires, mais accrus de 200. Il faut noter que lasource des signaux vIdéo IC201 est un circuit intégré ayant une complexité accrue et un signal de sortie crête à crête plus faible que la source de si- -gnaux vidéo IC1 de la figure 1, et que l'étage d'attaque 210 du kinescope de la figure 2 est de manière correspon- dante un amplificateur à gain plus important que l'étage d'attaque 10 de la figure 1. Le circuit de l'étage d'atta- que du kinescope choisi pour être modifié selon l'inven- tion est le circuit de l'étage d'attaque du rouge parce que le circuit de l'étage d'attaque du rouge a typiquement le plus fort gain et ainsi se met en circuit d'abord. Le diviseur de tension de la figure 2 comprend trois résistances R201, R202 et R203 ayant un premier point de connexion P201 entre les résistances R202 et R203 et un second point de connexion P202 entre les résistances R201 et R202. Une diode D201 est couplée entre le collecteur du transistor Q201 et le point de connexion P202 du diviseur de tension. Cela relie la cathode et la grille G1 du tube à rayons cathodiques 201 à différents points sur le même réseau diviseur de tension et assure que l'électrode de grille G1 sera toujours à un potentiel plus bas que la cathode,comme suit. La diode D201 est orientée de manière qLfe son anode soit couplée au point de connexion P202 auquel sont développés environ 43 volts. Comme le collecteur du tran- sistor Q1 est normalement à 190 volts, la diode D201 est usuellement polarisée en inverse. Cependant, à une mise en circuit avec cathode froide, quand le collecteur de Q201 tombe à 43 volts moins la chute de tension directe (0,7 volt) de la diode D201, celle-ci se trouve mise en conduction. Dans ces conditions, le collecteur du -transistor Q201 tombe finalement à environ + 12 volts et par conséquent l'électrode de cathode du tube à rayons cathodiques CRT201 est également à peu près à +12 volts. Pendant ce temps, le point P202 est entraîné à envi- ron 12,7 volts par la diode D201, et établit la tension divisée de grille (G1) à environ 8 volts. La polarisation de - 4 volts (tensio.n de grille (G1) de 8 volts - 12 volts de tension de cathode = polarisation de - 4 volts) est suf- fisante pour limiter le courant de faisceau pendant une mise en circuit de la cathode à froid et pour empêcher le problème du sautillement à la mise au point de se pro- duire. Il est important de noter que l'invention n'empê- che pas la saturation du montage d'attaque du kinescope, parce que la diode 201 est retournée par la résistance de haute valeur R201 (typiquement 2,7 megohms). Au contraire, le mécanisme qui est employé pour empêcher la condition de polarisation zéro consiste à bloquer la tension de grille G1 à une tension qui est divisée par rapport à la tension de cathode, et ainsi, est toujours plus faible que la -ten- sion de cathode. Il faut noter que certains fabricants de tubes à rayons cathodiques ont recommandé que leurs tubes ne fonctionnent jamais à des polarisations zéro parce qu'un courant excessif de faisceau s'écoulera, qui peutendommager ou détruire le tube à rayons cathodiques. La diode de blo- cage de la présente invention est appropriée pour garantir que de tels tubes à rayons cathodiques ne fonctionneront jamais à une polarisation zéro et ainsi offre une solution à ces derniers problèmes en plus de résoudre le problème de sautillement à la mise au point décrit ci-dessus. C'omme on l'a noté 'ci-dessus, lorsqu'un tube à rayons cathodiques ayant un canon unifié est utilisé, il est inutile de modifier les trois circuits de cathode lorsque l'amplificateur d'attaque du kinescope ayant le gain le plus élevé (c'est-à-dire l'étage d'attaque du rouge)est connecté comme cela est représenté, parce que lorsque l'amplificateur d'attaque du kinescope se sature, la tension de grille pour les trois canons est diminuée. Cependant, l'invention est également appropriée à une uti- lisation avec des tubes à rayons cathodiques ayant un élément séparé de grille (G1) pour chaque cathode, auquel cas l'invention telle que montrée à la figure 2 doit être incoporée dans chaque circuit d'attaque du kinescope. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Appareil, dans un téléviseur,, du type compre- nant: - un tube image ayant un élément de cathode et un élément de grille; et - un circuit d'attaque du tube-image comprenant un moyen amplificateur ayant une borne d'entrée de réception de signaux vidéo à amplifier et une borne de sortie (collecteur)couplée à ladite cathode, borne de sortie à laquelle sont développés lesdits signaux amplifiés; - un moyen pour appliquer une tension de polarisation à l'élément de grille, et caractérisé par: un moyen (D201) couplé audit élément de grille (G1) et audit élément de cathode et répondant à la tension à ladite cathode pour maintenir ladite tension de polari- sation audit élément de grille (G1) à un niveau plus fai- ble que ladite tension audit élément de cathode. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que: - le moyen pour appliquer une tension de polarisa- tion est un moyen diviseur de tension comprenant une pre- mière portion résistive (R201), une seconde portion résistive (R202) et une troisième portion résistive (R203) qui sont couplées en série entre une source de tension d'alimentation et une source de potentiel de réfé- rence, ledit élément de grille (G1) dudit kinescope étant couplé à la jonction desdites seconde (R202) et troisième (R203) portions résistives du moyen diviseur de tension pouvant recevoir une tension de polarisation; et - le moyen pour maintenir la tension de polarisation est un moyen de blocage de tension (D201) qui est couplé entre la jonction des première et seconde portions résis- tives du moyen diviseur de tension et la borne de sortie de l'amplificateur pour forcer la tension de polarisation de grille (G1) à être maintenue à une valeur plus faible que le niveau de tension développé à la borne de sortie de l'amplificateur. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen de blocage comprend une diode (D201). 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen amplificateur comprend un transistor (Q201) et la borne de sortie est le collecteur du transis- tor. 1/2 + 200V 3Rl Ll R6 + 1 2 _ 0 CRT1 FIG. I i/. F/G.I 2628 9 1 9 2/2 +200V r I R201L 201 P0F/G R20 R204 210G R202 D201 0202 + 12V "Q201 RU P220 -R203 F/G. 2