Brevet FR2659815A1 — publié le 19910920

PROCÉDÉ ET DISPOSITIF DE REGLAGE DU NIVEAU DE NOIR D'UN TUBE DE TÉLÉVISION La présente invention concerne le réglage du niveau de noir dans un téléviseur couleur. La figure 1 représente très schématiquement la région du culot d'un tube de télévision. Ce tube comprend successivement un filament de chauffage 1, une cathode K, une première grille ou whenelt G1, une deuxième grille G2 et une troisième grille ou grille de cacentration G3. En outre, il est prévu diverses bobines de déflexion 2. Dans un téléviseur couleur, il y aura trois cathodes, une pour chacune des couleurs rouge, verte et bleu, généralement désignées par les lettres R, G, B. A titre d'exemple d'ordres de grandeur de valeurs de tensions, la cathode K peut recevoir un signal compris entre 0 et 200 volts, la première grille G1 être à un potentiel nul, la deuxième grille G2 à un potentiel de 1000 volts, la troisième grille G3 à un potentiel de 6000 volts, et l'écran ou anode du tube à un potentiel de 25000 volts. La figure 2 illustre l'allure simplifiée de la caracté- ristique tension-courant de la cathode. Pour des valeurs élevées de la tension, aucun courant ne circule, c'est-à-dire que le tube ne fourra aucune lumière. Par contre, dés que la tension devient inférieure à une valeur Ve dite tension d'extinction ou tension de cut off, le oeuvrant de cathode Ik croît tandis que la tension de cathode Vk décroît. Dans les téléviseurs, on s'arran- gera pour que la tension de cathode reste supérieure à une valeur de seuil Vt pour que le courent ne dépasse pas une certaine limite d'ou il résulterait une usure trop rapide du tube et du générateur haute tension associé.A titre d'ordre de grandeur, la tension Vt est de l'ordre de 30 volts. La figure 3 représente l'allure d'un signal vidéo destiné à être appliquée à une cathode. Dans oette figure, l'instant to correspond à une fin de ligne. Entre les instants tO et tl, est appliqué un signal d'effacement pendant lequel le potentiel de cathode est suffisamment supérieur à la tension d'extinction Ve pour que l'on soit sûr qu'absolument aucun courant ne circule dans la cathode. Ensuite, entre les instants tl et t2, apparaît un signal vidéo variable correspondant aux variations d'intensité dans une ligne. Ce signal peut varier entre la valeur Ve pour du noir et la valeur Vt pour une luminosité maximale. A l'instant t2, le cule se répète pour la ligne suivante. Il convient d'adapter le niveau du noir et le niveau de tension minimale du signal de télévision aux caractéristiques Ve et Vt du tube. Cela est réalisé classiquement à l'aide d'un circuit intégré de processeur vidéo. D'autre part, il convient de régler la tension d'extinction Ve du tube à une valeur déterminée, aussi élevée que possible pour un tube donné. Ainsi, par exemple, si la tension maximale VM applicable sur la cathode et correspondant à la tension d'effacement est de l'ordre de 200 volts, on souhaitera classiquement que Ve soit de l'ordre de 150 volts. Il est connu que la tension d'extinction Ve peut être fixée par réglage de la tension de polarisation appliquee sur la deuxieme grille G2 du tube. De façon classique, le réglage de cette tension de polarisation G2 est réalisé manuellement à la fabrication du tube ou lors d'opérations d'entretien. Un objet de la présente invention est de prévoir un circuit de réglage automatique du niveau d'extinction Ve par réglage de cette tension de polarisation de deuxième grille. Un autre objet de la présente invention est de prévoir un tel réglage qui soit réalisé par des composants électroniques formés à l'intérieur du circuit intégré de processeur vidéo, sans augmenter excessivement le nombre de bornes de ce processeur. Pour atteindre cet objet, la présente invention prévoit un procédé de réglage de la tension de deuxième grille d'un tube cathodique de téléviseur pour fixer le niveau de noir maximum, ce téléviseur comprenant un circuit intégré de traitement de signal vidéo fournissant des signaux de ooernnde des cathodes du tube à un amplificateur d'attaque.Ce procédé consiste à réaliser, à 1' intérieur du circuit intégré, les étapes suivantes : prélever les signaux de commande dans des conditions correspondant au niveau de noir; déterminer le signal de commande pour lequel le niveau de noir correspond à une tension extrême ; comparer cette tension extrême à une tension de référence correspondant dans le rapport du gain de l'amplificateur d'attaque à la tension d'extinction recherchée du tube de télévision ; et commander le circuit d'application de tension sur la deuxième grille en fonction du résultat de ladite comparaison. La présente invention prévoit aussi un dispositif de mise en oeuvre de ce procédé. Ces objets, caracteristiques et avantages ainsi que d'autres de la présente invention seront illustres plus en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite en relation avec les figures jointes parmi lesquelles la figure 1 représente de facon schématique un culot classique de tube de télévision la figure 2 représente l'allure de la caractéristique tension-osurant d'un tube de télévision classique la figure 3 représente l'allure d'un signal vidéo classique ; la figure 4 représente un aspect des circuits de réglage classiques des signaux vidéo appliques à des cathodes d'un tube de télévision, et illustre également le problème que la présente invention vise à resoudre ;; et la figure 5 représente un circuit de traitement de signaux vidéo selon la présente invention. La figure 4 représente une partie d'un circuit intégré de traitement de signaux vidéo 10, couramment appelé processeur vidéo. Ce processeur vidéo comprend un circuit dit de cut off automatique 11 destiné à adapter les signaux vidéo aux caracté- ristiques (Ve, Vt) du tube. Ce circuit reçoit comme entrée des signaux vidéo 12 et fournit sur des bornes 11-1, 11-2 et 11-3 des signaux destinés à des amplificateurs de puissance 13 d'attaque des cathodes KR, KG et KB du tube de télévision (seule la cathode KR est schématiquement représentée). Le circuit de cut off automatique 11 fournit à sa sortie des signaux correspondant aux signaux d'entrée vidéo 12, mis à l'échelle en fonction de azurants mesurés dans chacune des cathodes tels que fournis à des bornes d'entrée 11-4, 11-5, 11-6, de sorte que les signaux appliqués aux amplificateurs d'attaque 13 déterminent que les sorties s'alignent convenablement avec les niveaux Vt, Ve et VM décrits en relation avec les figures 1 à 3. Les signaux 11-4, 11-5 et 11-6 correspondant aux azurants dans chacune des cathodes peuvent être obtenus à l'aide d'un montage tel que celui illustré en figure 4 pour la cathode KR. Ce montage comprend un transistor PNP 14 dont la base est connectée à la sortie d'attaque 13, dont l'émetteur est connecté à la cathode KR, et dont le collecteur est coonscb3 à la masse par l'intermédiaire d'une résistance de mesure rm. La tension aux bornes de cette résistance est envoyée sur la borne 11-4 du circuit intégré 10. Il est ainsi possible, par mesure du contant, de détecter l'instant où le courant de cathode commencent à circuler, dés que la tension devient inférieure à Ve, et le courant maximal que l'on ne veut pas dépasser, correspondant à la tension de seuil Vt. Si l'on veut également régler la tension d'extinction Ve, il convient carme on l'a indiqué précédement, de détecter la tension sur chacune des cathodes et d'ajuster en conséquence la tension de la deuxième grille G2 pour arriver à la valeur choisie. Ceci est traditionnellement effectué en mesurant au moyen d'un voltmùtre la tension sur chacune des cathodes et en réglant par un potentiomètre la tension sur la grille G2. Un objectif permanent dans le domaine de la fabrication des téléviseurs est de diminuer le nombre de réglages manuels pour les remplacer par des réglages automatiques. Ainsi, pour détecter la tension de cathode, on pourrait prvvoir de disposer un potentiatètre comprenant des résistances R1 et R2. Ce potentiomètre étant par exemple placé en série avec un transistor NPN 15 dont le collecteur serait à la tension VK et la base à la sortie du circuit d'attaque 13.Toutefois, un tel circuit présenterait plusieurs inconvénients. D'une part, étant donné la haute impédance d'entrée de la cathode et la necessité de mesurer des courants très faibles dans la résistance de mesure rm, il conviendrait de choisir des résistances R1 et R2 extrê- mement élevées, de plusieurs dizaines de méghoms. D'autre part, il faudrait renvoyer les sorties Vp des trois potentiomètres associés à chacune des cathodes vers le circuit intégré 10 ce qui augmenterait encore le nombre de ses plots d'accès. En conséquenoe, on a renonoé en pratique à effectuer un réglage automatique de la tension de grille VG2 et jusqu a présent ce réglage est resté manuel. La présente invention propose de disposer dans le circuit intégré de processeur vidéo des circuits de réglage de la tension de deuxième grille, dans le but de régler la tension d'extinction du tube de téléviseur, sans rajouter de plots d'entrée de mesure de tension à ce circuit intégré. L'invention se base sur la constatation par l'inventeur du fait que, COntrairement aux informations de courant de cathode, les informations de tension de cathode n'ont pas besoin d'être recherches en dehors du circuit intégré. En effet, le circuit de processeur vidéo fournit des tensions qui sont anplifiées par un amplificateur d'attaque. Cet amplificateur d'attaque est typiquement un amplificateur de tension. Ainsi, les courants en sortie de cet t amplificateur ne peuvent être déduits des ten- sions ou courants à l'entrée.Par contre, connaissant l'amplifi- cateur d'attaque, il est possible de déterminer son gain en tension et donc la tension de sortie qui sera appliquée aux cathodes en fonction de la tension aux entrées de oet t amplificateur. Un exemple de mise en oeuvre de la présente invention sera expliqué plus en détail ci-aprês en relation avec la figure 5 dans laquelle de mêmes composants que ceux de la figure 4 sont désignés par les mêmes références nuneriques. La frontière d'un circuit intégré de processeur vidéo est désignée par le trait en pointillés 10. Dans ce circuit intégré est représenté à nouveau le circuit de cut off automatique 11 avec ses sorties 11-1, 11-2 et 11-3. Les entrées 12 et 11-4 à 11-6 existent aussi dans le cas de la présente invention mais n'ont pas été représentées par souci de simplicité. Les sorties 11-1, 11-2, 11-3 sortent du circuit intégré par des plots correspondants et sont envoyées à un amplificateur d'attaque 13 alimentant les cathodes KR, KG et KB d'un tube de télévision couleur.Dans la pratique, l'amplificateur 13 est generalement un amplificateur de tension inverseur, c'est-à-dire que plus les signaux d'entrée 11-1 à 11-3 sont faibles plus les tensions de sortie vers les cathodes KR, KG et KB sont élevées. Les ampli- tuées des tensions d'entrée et de sortie de l'amplificateur d'attaque 13 sont inversement proportionnelles selon un coefficient correspondant au gain en tension de oet t amplificateur. Le circuit intégré 10 comprend un circuit de détection de minimum 20 pour fournir le plus petit des trois signaux sur les sorties 11-1, 11-2, 11-3, c'est-à-dire icelui de ces s signaux qui correspondra à la sortie de l'amplificateur d'attaque 13 à la tension la plus élevée. Les niveaux de noir correspondant à chacune des sorties 11-1, 11-2 et 11-3 sont prélevés et le niveau de noir le plus faible (qui oorrespcndra dans le tube au niveau le plus élevé) est envoyé à une première entrée d'un oomparateur 21 dont l'autre entrée reçoit un signal de référence ve qui correspond, selon le facteur de gain de l'amplificateur 13, à la tension d'extinction Ve à laquelle on souhaite que le tube de télévision soit réglé.La sortie du oomparateur 21 est envoyée à un circuit logique de validation 22 qui reçoit aussi un signal de remise à zéro R et un signal d'horloge CL et fournit une sortie vers un convertisseur numrique/analogique (DAC) 23 quand le signal 21 est à 1, après l'apparition d'un signal de remise à zéro et pendant la durée d'un signal d'horloge CL qui correspond par exemple à la durée d'une trame de télévision. Dès que la sortie du oomparateur 21 passe à 0, c'est-à-dire que la plus petite tension sur les bornes 11-1, 11-2, 11-3 est inférieure ou égale à ve, le circuit logique 22 fournit un signal nul et n'actionne plus le convertisseur numérique/analogique 23. La sortie de ce convertisseur 23 est fournie à un circuit d'interface 24 dont la sortie est appliquée à un plot VG2 du circuit intégré qui actionne un circuit de réglage de la tension de polarisation de la deuxième grille VG2 du tube. Pendant le réglage de la tension VG2, le circuit dé cut off 11 réasservit les sorties 11-1, 11-2 et 11-3 pour que ses sorties soient convenablement ajustées sur les tensions VM, Ve et Vt (voir figures 2 et 3). Normalement, le circuit selon la présente invention se remet en route et réeffectue un réglage à chaque nouvel allumage d'un téléviseur. Il en résulte que l'on obtient en permanence un réglage optimal indépendant du vieillissement du tube. L'homme de l'art pourra imaginer d'autres variantes de réalisation du circuit selon la présente invention. Par exemple, alors que l'on a décrit une réalisation à circuit numérique, on parait réaliser la même fonction avec des circuits analogiques. L'aspect essentiel de l'invention réside dans la prise directe des tensions de sortie d'un processeur vidéo et dans la comparaison de oes tensions avec une tension générée à l'inté- rieur du processeur et choisie pour correspondre à la tension de sortie de l'amplificateur d'attaque dans le rapport du gain de celui-ci. On évite ainsi la prévision de bornes supplémentaires sur le circuit intégré d'un processeur vidéo (si ce n'est la borne de sortie VG2). REVENDICATIONS 1. Procédé de réglage de la tension de deuxième grille d'un tube cathodique de téléviseur pour fixer le niveau de noir maximu, oe téléviseur comprenant un circuit intégré de traitement de signal vidéo (10) fournissant des signaux de commande des cathodes du tube à un amplificateur d'attaque (13), caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser, à l'intérieur du circuit intégré, les étapes suivantes prélever lesdits signaux de commande dans des conditions correspondant au niveau de noir déterminer le signal de catinanOe pour lequel le niveau de noir correspond à une tension extrême comparer oette tension extrême à une tension de référenoe (ve) correspondant dans le rapport du gain de l'amplifi- cateur d'attaque à la tension d'extinction recherchée du tube de télévision; et commander le circuit d'application de tension sur la deuxième grille en fonction du résultat de ladite comparaison. 2. Circuit de réglage de la tension de la deuxième grille d'un tube cathodique de téléviseur comprenant un circuit intégré de traitement de signal vidéo (10) fournissant des signaux de commande pour les cathodes du tube à un amplificateur inverseur (13) d'attaque de ces cathodes, caracterisé en ce qu'il comprend, à l'intérieur du circuit intégré de traitement de signal vidéo - un circuit (20) de détermination du minimum desdits signaux de commande ; ; - un circuit (21) de comparaison du signal de commande à une valeur de référence (ve) déterminée en fonction des caractéristiques de l'amplificateur d'attaque - un circuit logique (22) pour, après chaque remise à zéro, fournir la sortie du ccmparateur, tant qu'elle est à 1, à un convertisseur numérique/analogique (23) recevant la sortie dudit circuit logique ; et - un circuit d'interface (24) recevant la sortie du compteur numérique/analogique.