Brevet FR2734974A1 — publié le 19961206

MICROCONTROLEUR POUR APPLICATIONS D'AFFICHAGE D'IMAGE SUR TUBE A ECRAN CATHODIQUE L'invention concerne les circuits intégrés destinés au contrôle de l'affichage d'images sur un tube à rayons cathodiques. Les récepteurs de télévision, de même que les moniteurs d'affichage, sont concernés par l'invention. Les écrans d'affichage d'image à tubes utilisent un balayage de l'écran par un faisceau d'électrons. Le faisceau balaye l'écran ligne par ligne et vient frapper successivement tous les luminophores déposés à la surface de l'écran. Le faisceau d'électrons est modulé en intensité au cours de ce balayage pour former sur l'écran des points lumineux d'intensité variable dont la combinaison forme l'image désirée. Le circuit de contrôle qui fait l'objet de la présente invention, qu'on appellera ci-après contrôleur d'écran, est un circuit intégré qui sert à contrôler d'une part les circuits électroniques qui établissent le balayage du faisceau, et d'autre part les circuits électroniques qui modulent l'intensité du faisceau au cours de ce balayage. La déflexion du faisceau le long d'une ligne horizontale est produite par une bobine de déflexion horizontale qui est parcourue par un courant variable périodique produisant un champ magnétique variable périodique. Le champ magnétique dévie le faisceau le long d'une ligne d'image. A la fin de la ligne, le courant dans la bobine est annulé brutalement pour que le faisceau revienne rapidement en début de ligne. Cette annulation brutale produit une impulsion dite de "retour de ligne" qui sert de signal de contre-réaction pour synchroniser le balayage d'écran avec le signal d'image vidéo. Pendant ce temps, une bobine de déflexion verticale reçoit un courant variable périodiquement avec une période beaucoup plus longue, de sorte que le faisceau se déplace progressivement dans le sens vertical et démarre sur une autre ligne après la fin d'une ligne précédente. A la fin de la trame, le courant dans la bobine de déflexion verticale est annulé brusquement et le spot revient rapidement au début de la première ligne. Une impulsion de retour de trame est produite à ce moment sous l'effet de l'annulation brutale de courant. En pratique, le signal d'image vidéo composite utilisé par le contrôleur d'écran se décompose en plusieurs parties pour chaque ligne d'image comme le représente la figure la : tout d'abord, un créneau de synchronisation de ligne, HSYNC, négatif, puis un signal à zéro, permettant de régler le niveau de noir, et enfin le signal utile de modulation de l'intensité du faisceau, qui est un signal positif. Le courant de déflexion horizontale est appliqué (figure lb) pendant la durée du signal utile. C'est un courant croissant linéairement et revenant à zéro à la fin de la partie utile du signal. I1 est maintenu à zéro pendant une période de temps d'une douzaine de microsecondes, commençant un peu avant le début et se terminant un peu après la fin du créneau de synchronisation de ligne. Cette interruption du courant de déflexion horizontale est donc synchronisée par le créneau de synchronisation de ligne du signal vidéo composite. La ligne lc de la figure 1 représente l'impulsion de retour de ligne émise par le circuit de balayage horizontal lors de l'annulation du courant de déviation horizontale. Périodiquement, le signal vidéo composite comporte également un créneau de synchronisation de trame (figure ld), qui se distingue (par sa durée plus longue) du créneau de synchronisation de ligne. Seul le créneau de synchronisation de trame est représenté sur la ligne ld. Un courant de déflexion verticale (figure le) est produit entre deux créneaux successifs de synchronisation de trame. Ce courant de déflexion verticale est interrompu périodiquement pour permettre le retour du spot en début de trame, et cette interruption est déclenchée par le créneau de synchronisation de trame. La ligne 1f de la figure 1 représente l'impulsion de retour de trame produite par le circuit de balayage vertical à la fin d'une trame. Pendant l'intervalle de temps correspondant au retour de spot en début de ligne et pendant l'intervalle de temps correspondant au retour de spot en début de trame, le faisceau électronique est éteint pour ne pas faire apparaître des traînées lumineuses de retour sur l'écran. Cette extinction de faisceau est produite en appliquant une tension suffisamment négative sur une grille placée devant la cathode du canon à électrons du tube, ou en appliquant une tension suffisamment positive sur la cathode. Dans la technique antérieure, la tension d'extinction est appliquée - d'une part à chaque fin de ligne pendant une durée de quelques microsecondes nécessaire au retour du spot en début de ligne et au redémarrage du courant de déviation horizontale; l'extinction est produite alors pendant un créneau temporel défini par un signal de commande HFBACK qui est engendré à partir de l'impulsion de retour de ligne et qui est synchronisée avec le créneau de synchronisation présent dans le signal vidéo composite; - et d'autre part à chaque fin de trame, pendant un créneau d'extinction de trame (1 à 2 millisecondes) correspondant à l'impulsion de retour de trame, ainsi que pendant un créneau de synchronisation de trame présent dans le signal vidéo composite (0,5 millisecondes environ); l'extinction est alors produite d'une part pendant un créneau temporel correspondant au signal de synchronisation de trame VSYNC, et d'autre part pendant un créneau temporel défini par un signal de commande VFBACK qui est engendré à partir de l'impulsion de retour de trame. Par conséquent, on engendre un signal logique de commande d'extinction, appelé signal d'extinction ou "blanking" BLK, à partir d'une fonction OU logique recevant le signal HFBACK, le signal VFBACK et le signal VSYNC. La présente invention propose un perfectionnement au circuit de contrôle du tube, dans lequel on produit un signal logique d'extinction qui commence sur un front de début du créneau de synchronisation de trame et ne se termine que sur le front de descente du signal VFBACK engendré à partir de l'impulsion de retour de trame (la fin de ce signal étant supposée marquée par un front de descente), sans s'interrompre si le créneau de synchronisation de trame et l'impulsion VFBACK correspondant au retour de trame ne se recouvrent pas. Le signal logique d'extinction ne résulte donc plus d'une fonction logique OU simple entre les deux créneaux. Ainsi, si pour une raison ou pour une autre, le balayage disparaît (par exemple par destruction d'un transistor), l'absence d'impulsion de retour de trame, donc l'absence de front de descente de celle-ci, empêchera le rallumage du faisceau et évitera donc de brûler un point de l'écran. De même, lorsque des signaux d'entrée HSYNC et VSYNC ne sont pas acceptables par les circuits d'un moniteur, ou lorsque leurs fréquences ne sont pas stables, un micro-contrôleur peut forcer le signal d'extinction directement s'il est muni de la fonction de l'invention. Par conséquent, l'invention propose un circuit de contrôle d'écran cathodique d'affichage d'images, destiné à contrôler notamment la synchronisation du balayage de l'écran avec le signal vidéo représentant l'image à afficher, et à commander l'extinction d'un faisceau électronique d'affichage au moment des retours de ligne et retours de trame du balayage, ce circuit comportant, en vue de produire un signal logique (BLK) de commande d'extinction, une entrée (30) recevant un signal de synchronisation de trame (VSYNC) extrait du signal d'image, une entrée (20) recevant un signal de retour de trame (VFBACK) émis lors de la coupure d'un courant de déviation vertical de l'écran, une porte logique (50) recevant au moins le signal de synchronisation de trame et le signal de retour de trame et produisant le signal de commande d'extinction, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une bascule (40) activée par le début du signal de synchronisation de trame et remise à zéro par la fin du signal de retour de trame, la sortie de la bascule étant connectée à une entrée de la porte logique (50) pour que le signal d'extinction soit actif non seulement pendant le signal de synchronisation de trame et pendant le signal de retour de trame, mais aussi entre ces deux signaux lorsqu'ils sont disjoints. Pour mettre en oeuvre l'invention, on utilise donc de préférence une simple bascule RS qui se déclenche sur le front de montée du créneau de synchronisation de trame VSYNC (le créneau étant supposé positif) et qui n'est remise à zéro que par le front de descente de l'impulsion de retour de trame VFBACK (également supposée positive). La sortie de la porte RS est appliquée à une entrée d'une porte OU qui reçoit d'autres entrées, notamment les créneaux de synchronisation VSYNC, et les impulsions de retour de ligne et de retour de trame HFBACK et VFBACK. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit et qui est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1, déjà décrite, représente les signaux vidéo classiques, les courants dans les bobines de déviation horizontale et verticale, et les impulsions de retour de ligne et de retour de trame; - la figure 2 représente le circuit selon l'invention; - la figure 3 représente les diagrammes temporels de fonctionnement du circuit de la figure 2. Le contrôleur d'écran perfectionné selon l'invention comporte, de préférence dans son circuit intégré, le petit circuit représenté à la figure 2: ce petit circuit comporte trois entrées de signaux, recevant respectivement le signal HFBACK, le signal VFBACK et le signal VSYNC définis ci-dessus, supposés tous trois de polarité positive. Le signal HFBACK est appliqué à une première entrée 10 reliée à un premier comparateur à seuil 12 pour la mise en forme logique de ce signal si nécessaire. De même, le signal VFBACK est relié à une deuxième entrée 20 reliée à un deuxième comparateur à seuil 2 pour la mise en forme de ce signal si c'est nécessaire. Le signal VSYNC est relié à une troisième entrée 30. Une porte NOR 50 à quatre entrées reçoit respectivement - le signal HFBACK mis en forme - le signal VFBACK mis en forme - le signal VSYNC en principe déjà en forme - la sortie d'une bascule RS 40 dont la fonction est de fournir un créneau démarrant au début (front montant) du signal VSYNC (de polarité positive) et ne se terminant qu'à la fin (front descendant) du signal VFBACK (polarité positive); cette bascule RS reçoit sur son entrée S (entrée de basculement) le signal VSYNC et sur son entrée R (entrée de remise à l'état initial) le complément logique du signal VFBACK mis en forme. La porte NOR fournit sur sa sortie le signal d'extinction BLK, conformément au diagramme de la figure 3. Le signal d'extinction est actif (pour l'extinction du faisceau) au niveau bas, c'est-à-dire que l'extinction se produit lorsque BLK est au niveau logique bas. Le faisceau est donc éteint par le signal BLK - à chaque retour ligne, défini par le signal HFBACK; - à chaque réception de signal de synchronisation de trame VSYNC; - pendant chaque retour de trame, défini par le signal VFBACK; - mais aussi, dans le cas où le signal VFBACK n'est pas centré sur le signal VSYNC, entre la fin du créneau VSYNC et le début du créneau VFBACK. La bascule RS permet ainsi de produire un bon signal d'extinction BLK, même dans certains cas particuliers rencontrés avec des moniteurs, où les signaux VSYNC et VFBACK sont disjoints d'une durée d comme contré sur la figure 3. En particulier, si le signal VFBACK disparaît parce que le circuit de balayage vertical ne fonctionne plus (transistor grillé par exemple), le signal d'extinction BLK restera activé et le faisceau d'électrons restera éteint. REVENDICATION Circuit de contrôle d'écran cathodique d'affichage d'images, destiné à contrôler notamment la synchronisation du balayage de l'écran avec le signal vidéo représentant l'image à afficher, et à commander l'extinction d'un faisceau électronique d'affichage au moment des retours de ligne et retour de trame du balayage, comportant, en vue de produire un signal logique (BLK) de commande d'extinction, une entrée (30) recevant un signal de synchronisation de trame (VSYNC) extrait du signal d'image, une entrée (20) recevant un signal de retour de trame (VFBACK) émis lors de la coupure d'un courant de déviation vertical de l'écran, une porte logique (50) recevant au moins le signal de synchronisation de trame et le signal de retour de trame et produisant le signal de commande d'extinction, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une bascule (40) activée par le début du signal de synchronisation et remise à zéro par la fin du signal de retour de trame, la sortie de la bascule étant connectée à une entrée de la porte logique (50) pour que le signal d'extinction soit actif non seulement pendant le signal de synchronisation de trame et pendant le signal de retour de trame, mais aussi entre ces deux signaux lorsqu'ils sont disjoints.