FR2496948A1 - Appareil d'affichage en couleurs a tube a rayons cathodiques a reglage dynamique de convergence - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN APPAREIL DE REGLAGE DYNAMIQUE DE LA CONVERGENCE DANS UN TUBE A RAYONS CATHODIQUES A MASQUE PERFORE. UNE COMPENSATION GROSSIERE EST ASSUREE PAR DES COEFFICIENTS DES TERMES PRINCIPAUX EN X, Y, EN FORMAT ANALOGIQUE, ET UNE COMPENSATION FINE EST ASSUREE A L'AIDE DE VALEURS CONSERVEES DANS DES MEMOIRES EN FONCTION DE L'EMPLACEMENT DE SECTEURS SUR L'ECRAN. LES VALEURS NUMERIQUES SONT TRANSFORMEES SOUS FORME ANALOGIQUE PUIS AJOUTEES AUX VALEURS DE CORRECTION GROSSIERE. APPLICATION A LA CORRECTION DE CONVERGENCE DES FAISCEAUX DES TUBES A RAYONS CATHODIQUES DES APPAREILS D'AFFICHAGE DES INSTRUMENTS DE BORD DES AERONEFS.

Description

La présente invention concerne un appareil d'affi-

chage en couleurs à tube à rayons cathodiques à réglage dy-

namique de convergence.

Plus précisément, l'invention concerne de façon générale les ensembles ou appareils d'affichage à tube à rayons cathodiques en couleurs du type bien connu à masque

perforé et plus précisément un appareil de réglage dynami-

que de la convergence des faisceaux destiné à améliorer la résolution des couleurs des affichages formés. L'invention, bien qu'elle ne soit pas limitée à une telle application, est particulièrement utile dans les instruments de vol à tube à rayons cathodiques en couleurs destinés aux aéronefs et présentant des informations de commande et de navigation

au pilote, la distance entre l'oeil et l'écran étant relati-

vement faible, c'est-à-dire de l'ordre de 65 à 75 cm. Cette information peut être présentée suivant un format à trame

et/ou avec une écriture graphique, cette dernière présenta-

tion étant dégradée lorsque le réglage dynamique de conver-

gence n'est pas excellent, comme l'assure l'invention.

Le problème du réglage de la convergence dans les affichages à tube à rayons cathodiques en couleurs à masque perforé a été résolu jusqu'à présent à un degré acceptable par de nombreux procédés et de nombreuses techniques. Comme le savent les hommes du métier spécialisés dans les tubes à rayons cathodiques à masque perforé, trois très minces faisceaux séparésd'électrons sont habituellement formés à partir de trois cathodes séparées, et les faisceaux sont normalement focalisés sur un écran ou masque placé à une certaine distance de la face interne de la plaque externe du tube à rayons cathodiques, l'écran étant formé de myriades de trous d'épingles par lesqoelspasse la triade de faisceaux

qui divergent ensuite afin qu'ils excitent les triades cor-

respondantes de points de matières électroluminescentes rouge, verte et bleue, émettant de la lumière rouge, verte et bleue à la face du tube à rayons cathodiques. On sait que, lors du montage d'un tube à rayons cathodiques à masque perforé, la plaque de fermeture et le cache forment un jeu déterminé

de façon univoque; la matière inactive et chaque point élec-

troluminescent sont disposés avec précision sur l'écran,

par mise en oeuvre d'un procédé d'attaque chimique directe.

Les matières électroluminescentes contiennent une matière de réserve photographique qui est exposée à travers le mas-

que à la lumière d'une source qui est dirigée par un objec-

tif correcteur convenable afin qu'elle passe dans chaque

trou du masque, avec la même direction que le faisceau élec-

tronique correspondant lors du fonctionnement normal. Ainsi,

on obtient des couleurs pures lorsque les électrons des fais-

ceaux parcourent le même trajet que les photons provenant de la source lumineuse. Dans une configuration classique à canons disposés en triangle, les trois canons qui forment habituellement un ensemble groupé placé à l'extrémité du col du tube, sont inclinés les uns vers les autres suivant des directions précises afin que les faisceaux convergent

sur le trou central du masque.

Cependant, il faut noter que les tolérances de fabrication des canons, des montures des canons, du col du tube et les configurations géométriques du masque et de la plaque de fermeture contribuent à perturber la convergence des faisceaux, c'est-à-dire que tous les faisceaux ne passent pas par le même trou pour tous les angles de déviation. En outre, les défauts propres d'uniformité du champ magnétique ou de linéarité de ce champ dus aux bobines de déviation

des faisceaux et les trajets légèrement différents des fais-

ceaux dans ces champs ont aussi tendance à poser d'autres problèmes de défauts de convergence. Ceux-ci peuvent être résolus en partie au moins par adaptation des bobines de déviation au tube particulier, puis par fixation des bobines sur le tube. Néanmoins, en pratique, on ne peut pas obtenir une convergence parfaite ou presque,simplement à l'aide d'un mécanisme ou par utilisation d'un dessin particulier des bobines de déviation. Par exemple, un défaut de convergence

apparaît automatiquement, étant donné les longueurs varia-

bles des faisceaux, lorsque ceux-ci sont déviés vers les régions périphériques de la plaque de fermeture, ce phénomène correspondant à la formation d'aberrations bien connues

en croissant. Bien que cet effet qui est à peu près propor-

tionnel au carré de la distance au centre de l'écran, puisse êtrecompensé électroniquement pour sa plus grande part par utilisation de bobines externes séparées de convergence des faisceaux associées aux pièces polaires des canons, cette compensation n'est pas habituellement totalement uniforme et varie d'un tube à un autre si bien que la convergence voulue ou la résolution voulue des couleurs peut ne pas être

obtenue de cette manière si bien qu'une compensation supplé-

mentaire des défauts de convergence est nécessaire.

Certains mécanismes connus destinés à réduire au minimum le problème du défaut de convergence ont été mis au point et l'un des plus efficaces comprend la disposition des canons électroniques suivant un arrangement rectiligne, et la réalisation des bobines de déviation afin qu'elles permettent un réglage incorporé de la convergence. Bien que cette technique se soit révélée satisfaisante dans le cas de la télévision grand public, elle ne convient pas aux applications particulières telles que les instruments de bord des aéronefs ou d'autres tubes à rayons cathodiques à observation proche car elle présente l'inconvénient d'un petit objectif de focalisation et de l'incompatiblité avec les tubes à rayons cathodiques à col de plus grande dimension qui sont souhaitables pour la formation d'un affichage à caractéristiques poussées. Ainsi, un arrangement de canons

en triangle est souhaitable car il donne un plus grand ob-

jectif de focalisation avec des traits plus petits, plus nets et plus brillants et un meilleur affichage globalement attrayant, bien qu'un réglage dynamique de convergence soit

nécessaire. Une technique connue de compensation de conver-

gence, dans les configurations des tubes à rayons cathodiques à canons en triangle, met en oeuvre, en plus des tensions 2 2 paraboliques principales x2, y de compensation appliquées à chacune des trois bobines de convergence, représentant les termes principaux des polynômes de séries d'exponentielles de compensation de convergence X et Y, le réglage séparé 4: d'un grand nombre de potentiomètres destinés à transmettre les tensions nécessaires de compensation fine aux bobines

proches de la triade de canons. Cependant, les potentiomé-

tres sont utilisés simplement comme circuits conformateurs de courbe ou changeurs de gain pour les signaux x 2, y2, si bien que la courbe parabolique x, y2 est déformée afin qu'elle

simule les effets des termes mineurs du polynôme. Un poten-

tiomètre est nécessaire dans chaque segment de l'écran, si bien que la compensation est limitée par des considérations d'espace et de poids. En conséquence, une telle technique est tout à fait indésirable dans le cas des affichages à

tube à rayons cathodiques des aéronefs puisque la compensa-

tion obtenue est limitée et puisqu'elle présente des inconvé-

nients correspondants de volume important, de poids impor-

tant, de coût élevé et de mauvaise fiabilité, en plus des

procédures très fastidieuses d'étalonnage qui sont nécessai-

res habituellement lors de l'utilisation de potentiomètres

qui interagissent.

L'invention concerne une technique de compensation

dynamique de convergence, avec précision, destinée à un appa-

reil d'affichage à tube à rayons cathodiques en couleurs à masque perforé, ne posant pas les problèmes des techniques connues. Selon l'invention, un appareil d'affichage à tube à rayons cathodiques en couleurs comprend un tube à rayons

cathodiques du type qui comprend un écran d'observation sen-

siblement plan et un masque perforé associé, ayant des di-

mensions horizontales et verticales prédéterminées, et plu-

sieurs cathodes formant plusieurs faisceaux cathodiques destinés à être réglés de manière qu'ils convergent sur un

seul trou d'une myriade de trous formés dans le masque per-

foré, dans toutes les positions horizontales et verticales des faisceaux pratiquement, déterminées par des signaux de commande de position des faisceaux et par des signaux de déviation de faisceaux transmis à des bobines de déviation du tube à rayons cathodiques, ce tube comprenant en outre des bobines de convergence associées à chaque cathode et destinées au positionnement individuel de chacun des faisceaux

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indépendamment des bobines de déviation, l'appareil com-

prenant en outre un appareil hybride de réglage de conver-

gence comprenant un premier dispositif commandé par les si-

gnaux de déviation de faisceaux et destiné à créer plusieurs signaux analogiques de correction grossière de convergence correspondant chacun à des premières composantes de fonctions prédéterminées des composantes horizontales et verticales

de la position des faisceaux 'produites par les signaux de dé-

viation, un second dispositif commandé par les signaux de

commande des positions des faisceaux et destiné à créer plu-

sieurs signaux numériques de correction fine de convergence correspondant chacun au moins aux secondes composantes des fonctions prédéterminées des composantes horizontales et

verticales de position des faisceaux produites par les si-

gnaux de commande de position, le second dispositif compre-

nant un dispositif de codage numérique commandé par les si-

gnaux de commande de positions horizontale et verticale des faisceaux et destiné à créer plusieurs signaux sous forme de mots numériques déterminant un nombre correspondant de secteurs de l'écran d' observation et du masque perforé, et une mémoire pour chacun des faisceaux, cette mémoire recevant les signaux sous forme de mots numériques et étant destinée à transmettre les signaux numériques de correction fine de convergence, et un troisième dispositif commandé par les signaux analogiques et numériques de convergence et destiné

à transmettre aux bobines de convergence des courants pro-

portionnels à la somme des signaux analogiques et numériques

de convergence.

La compensation est exécutée essentiellement par

mise en oeuvre d'une technique de réglage analogique gros-

sier et numérique fin dans laquelle la compensation grossiè-

re est assurée par les coefficients des termes principaux x2y y2 du polynôme représentant la position horizontale

et verticale des faisceaux en format analogique, et la compen-

sation fine est assurée par des mémoires numériques, par exemple des mémoires passi.ves programmables, représentant les valeurs précises des coefficients des termes restants de ces polynômes. Chaque mémoire est associée à chacun des trois faisceaux, appelés faisceaux rouge, vert et bleu, et les contenus des mémoires représentent des déplacements ou

pas séparés précis et prédéterminés de la courbe de correc-

tion parabolique, représentée par les termes x2, y2, si bien que la convergence des faisceaux est presque parfaite dans un nombre de secteurs de l'écran qui est pratiquement illimité et qui dépend de la capacité des mémoires et de la dimension des mots. Les mémoires sont adressées afin qu'elles

lisent ces données de compensation fine en fonction des com-

mandes réelles de position de faisceau en x et y. Les données

de compensation fine subissent une conversion numérique-

analogique et sont alors ajoutées aux données analogiques de compensation grossière, le résultat étant transmis aux

bobines de correction de convergence et assurant une conver-

gence précise des trois faisceaux dans le plan du masque

ou de l'écran,pour toutes les positions des faisceaux.

D'autres caractéristiques et avantages d'un tube à rayons cathodiques en couleurs à masque perforé réalisé

selon l'invention ressortiront mieux de la description qui

va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est un schéma d'un exemple de tube à rayons cathodiques en couleurs à masque perforé; la figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2

de la figure 1 et représente schématiquement les canons dis-

posés en triangle et les bobines de compensation de conver-

gence; la figure 3 représente sous forme très agrandie les effets de faisceaux rouge et vert ayant une convergence convenable ou erronée;

la figure 4 représente un exemple de dessin avan-

tageux de secteur utilisé pour la mise en oeuvre de l'inven-

tion; et les figures 5a et 5b forment ensemble un diagramme

synoptique en partie sous forme de schéma électrique de l'ap-

pareil de compensation de convergence selon l'invention.

La figure 1 est une coupe d'un exemple de tube

à rayons cathodiques en couleurs à masque perforé. Il com-

prend de manière classique une enveloppe 10 de verre ayant une plaque 11 de fermeture, une partie conique 12 et un col cylindrique 13. Un filtre passe-bande 14 en verre au didyme est aussi utilisé afin qu'il accroisse le contraste et l'ef- fet des couleurs. Trois canons électroniques classiques 15, 16 et 17 pour tube à rayons cathodiques en couleurs, appelés dans la suite du présent mémoire canon rouge, canon vert

et canon bleu respectivement, sont montés de manière classi-

que à l'intérieur de l'enveloppe 10 et ils forment des fais-

ceaux électroniques appelés faisceau rouge 15', faisceau

vert 16' et faisceau bleu 17'. Comme les dispositifs de chauf-

fage des canons et les anodes à haute tension destinées à donner aux électrons une vitesse élevée sont classiques et

de type bien connu, on ne les a pas représentés.

Des électrodes ou grilles G1, G2, G3 de mise en forme de faisceaux de type classique, destinées à accélérer et focaliser les faisceaux étroits et effilés d'électrons ', 16' et 17' et à les focaliser nominalement au centre

de l'écran ou de la plaque 11, sont aussi ssociées aux ca-

thodes des canons. Un jeu supplémentaire de pièces polaires internes 20, 21 et 22 est aussi utilisé, sa fonction étant décrite dans la suite du présent mémoire. Tous les éléments précités associés aux canons sont habituellement logés dans

un ensemble mécanique aligné suivant des tolérances prédé-

terminées mais finies, et est introduit dans le col 13 du tube, la connexion électrique étant assurée par des joints

verre-métal formés à l'extrémité du col. Comme indiqué pré-

cédemment, une disposition en triangle des canons 15, 16 et 17 est avantageuse comme représenté schématiquement sur la figure 2 afin qu'elle permette la formation d'un grand objectif de focalisation et l'augmentation de la densité des faisceaux, avec formation résultante d'un affichage plus petit, plus net et plus lumineux, surtout dans le cas de

symboles écrits graphiquement.

Le masque perforé 25 qui est de type classique est placé à l'extrémité de l'enveloppe 10 de verre tournée du côté de l'écran et comporte une plaque métallique ayant une myriade ou matrice de petits trous 26 (figure 3) et elle est rigidement montée à distance-prédéterminée de la face

interne de la plaque de fermeture. Dans le mode de réalisa-

tion considéré, les trous sont disposés suivant un dessin tel que trois quelconques d'entre eux sont très proches et

sont séparés par 1200, les canons 15, 16 et 17 ayant de pré-

férence des orientations correspondantes. La surface arrière ou interne de la plaque 11 comporte de manière classique

une myriade ou matrice correspondante de points électrolu-

minescents rouge, vert et bleu dont trois sont représentés schématiquement par la référence 27 sur la figure 1 et sont séparés par une matière absorbante sombre ou claire. Les dessins des matières électroluminescentes rouge, verte et bleue sont appliqués sur la plaque de fermeture à travers l'écran 25 du cache perforé, de manière classique, à l'aide d'une réserve photographique et d'une attaque chimique afin que l'écran 25 et la plaque résultante 11 forment un tout unique. Comme schématiquement représenté sur la figure 1, un ou plusieurs des canons électroniques 15, 16, 17 sont commandés par des signaux vidéo en fonction de la couleur qui doit être affichée, et les faisceaux électroniques 15',

16', 17' traversent le masque perforé et passent avantageu-

sement par un seul trou dont ils sortent avant de diverger afin de frapper le ou les points luminescents correspondants

en reproduisant la couleur commandée.

Comme décrit plus en détail dans la suite du prd-

sent mémoire, lorsque des parties quelconques des faisceaux passent par un trou adjacent de l'écran, des points colorés adjacents sont excités et forment une frange visible autour de l'image colorée voulue, correspondant à la couleur du point excité par erreur. Cet effet indésirable est appelé

dans le présent mémoire "défaut de convergence". Les régla-

ges classiques 29 de pureté et le réglage latéral 30 de bleu sont utilisés et ont des fonctions bien connues. Enfin, les faisceaux sont déviés en fonction de signaux de commande

de déviation horizontale et verticale par des bobines clas-

siques 31 de déviation ayant un plan de déviation efficace 32. Ces signaux peuvent former des affichages à trames ou des affichages à écriture graphique ou une combinaison des deux, par mise en oeuvre des techniques classiques et bien connues de formation de symboles sur des tubes à rayons ca- thodiques.

Bien que la fabrication d'un tube à rayons catho-

diques en couleurs à masque perforé soit assurée avec une très grande précision, les tolérances finies de fabrication

empêchent la perfection. Par exemple, de légers défauts d'ali-

gnement contre les canons et leur monture et les dimensions du col du tube par rapport à la paire formée par l'écran luminescent et le masque perforé, contribuent à introduire des défauts de convergence des faisceaux. En outre, comme les trois faisceaux passent par des points différents dans le plan de déviation, chaque faisceau a tendance à être dévié

d'une manière légèrement différente; ce comportement, com-

biné aux défauts propres de linéarité des champs de déviation eux-mêmes, contribue au défaut de convergence. Bien qu'on puisse obtenir une convergence presque parfaite dans la zone centrale de l'écran, un défaut important de convergence a tendance à augmenter lorsque le faisceau est dévié vers la périphérie de l'écran. En outre, bien qu'un certain défaut de convergence puisse ne pas être gênant dans les affichages à trames, il est très visible et inacceptable dans le cas

de l'écriture graphique de symboles.

La figure 3 représente schématiquement un exemple de défaut de convergence des faisceaux rouge et vert 15'

et 16'. Il est avantageux que les deux faisceaux soient fo-

calisés de manière qu'ils se recoupent sur un trou 26a de l'écran, si bien que, lorsqu'ils quittent le trou, ils se séparent ou divergent. Le faisceau rouge excite un point luminescent rouge et le faisceau vert un point luminescent vert, si bien que l'oeil de l'observateur voit une couleur jaune. Cependant, étant donné le défaut de convergence comme

indiqué sur la figure 3, les faisceaux rouge et vert ne con-

vergent pas avec précision sur le seul trou 26a, le faisceau rouge étant plus ou moins dévié que le faisceau vert si bien qu'une partie sort d'un trou adjacent 26b et excite le point

rouge correspondant. Le résultat est que l'image voulue "jau-

ne" a une frange rouge d'un côté. De manière analogue, si le faisceau vert est plus ou moins dévié que le faisceau rouge si bien qu'une partie sort d'un trou adjacent 26c, il excite le point luminescent vert correspondant et fait

apparaître une frange verte de l'autre côté de l'image jaune.

L'invention remédie à cet effet indésirable par un excellent réglage de convergence des trois faisceaux sur toute la face

du tube à rayons cathodiques.

L'appareil de réglage dynamique de convergence

selon l'invention comprend des circuits analogiques et numéri-

ques combinés, schématiquement représentés sur les figures 5a et 5b dont les signaux de sortie sont des courants réglés avec précision, destinés aux bobines 35 de convergence montées à l'extérieur du col 13 de l'enveloppe 10 du tube à rayons cathodiques, près des pièces polaires 20, 21 et 22 des canons,

comme représenté sur les figures 1 et 2. Les bobines 35 com-

prennent en fait trois bobines séparées 36, 37, 38 enroulées

sur des structures de forme convenable 36', 37' et 38' for-

mant des noyaux, comme indiqué sur la figure 2, coopérant avec les pièces polaires aimantables 20, 21 et 22 associées aux canons électroniques rouge, vert et bleu 15, 16 et 17

respectivement. Les courants dans les bobines 36 à 38 indui-

sent un flux magnétique dans les pièces polaires internes

respectives 20 et 22 qui règlent elles-mêmes les trajec-

toires des électrons des faisceaux correspondants 15', 16',

17', indépendamment des enroulements 31 des bobines de dé-

viation d'une manière telle que les trois faisceaux conver-

gent au niveau du masque perforé 25 ou sont focalisés avec

précision sur ce masque, si bien que tous les faisceaux pas-

sent par un seul trou du masque, pour toutes les positions

du faisceau commandées par les courants des bobines de dé-

viation.

Sur les figures 5a et 5b, les composants princi-

paux de l'appareil hybride de commande de convergence selon l'invention, qui est un appareil combiné de type analogique

et numérique, comprennent des convertisseurs analogiques-

numériques à grande vitesse X et Y 40, 41, commandés par les positions X (horizontale) et Y (verticale) des faisceaux commandées par des amplificateurs classiques de déviation de faisceaux X et Y (non représentés) destinés à la commande classique des bobines 31 de déviation, afin que la position des faisceaux soit codée, trois mémoires passives programmables

42, 43 et 44 de convergence destinées à transmettre des si-

gnaux de correction fine de convergence rouge, verte et bleue, trois convertisseurs numériques-analogiques à grande vitesse , 46 et 47 destinés à transmettre des signaux analogiques

de correction fine rouge, verte et bleue, trois amplifica-

teurs additionneurs 48, 49 et 50 destinés à ajouter les si-

gnaux de correction fine rouge, verte et bleue aux signaux de correction grossière tirés des signaux de position des

faisceaux transmis par les amplificateurs classiques de dé-

viation de faisceaux horizontal et vertical, et trois ampli-

ficateurs 51, 52 et 53 à facteur de pente destinés à trans-

former les signaux finaux de tension de correction de con-

vergence en courants correspondants de précision destinés à

l'excitation des bobines 36 à 38 de correction de conver-

sion rouge, verte et bleue.

Plus précisément, les données de position de fais-

ceaux X et Y en format analogique sont reçues par des bornes d'entrée 60 et 61 respectivement, à partir de la position

des faisceaux commandés par un générateur classique de sym-

boles, par exemple la position commandée par des signaux de sortie en dents de scie horizontaux et verticaux d'un générateur classique de trame et avant correction par le

correcteur de linéarité qui conforme les courants de dévia-

tion en fonction des configurations géométriques des tubes

à rayons catodiques. Un amplificateur convenable de dévia-

tion est décrit dans la demande de brevet européen -

n'0037 242. Les signaux normalement bipolaires de position X et Y sont transformés en signaux unipolaires et transmis par les amplificateurs 62 et 63 formant des circuits tampons, avant transmission aux bornes d'entrée de convertisseurs

an&ogiques-nuxnériques synchrones classiques 40 et 41 à gran-

de vitesse qui sont pilotés par une horloge convenable 64 fonctionnant par exemple à 5 MHz. Tous ces convertisseurs sont identiques et ils codent la tension analogique d'entrée en un mot numérique correspondant à quatre bits. Ainsi, le signal numérique parallèle à quatre bits du convertisseur d'exposition X divise en fait la face du tube à rayons cathodiques en 16 colonnes verticales séparées 54 alors que le signal numérique parallèle à quatre bits du convertisseur 41 de position Y divise en fait la face du tube en 16 lignes horizontales séparées 55. Lorsque ces signaux de sortie sont combinés, ils forment une matrice 16 x 16 qui divise la face

11 du tube en 256 secteurs séparés. Cette matrice est repré-

sentée sur la figure 4. Evidemment, des nombres différents de secteurs peuvent être utilisés. Ces données de position

des secteurs sont transmises aux mémoires passives de cor-

rection de convergence 42, 43 et 44 qui sont programmées préalablement en fonction de données numériques de correction fine ou de convergence pour chacun des 256 secteurs. Comme la correction est entièrement électronique, le nombre de secteurs n'est limité que par la dimension des mots et la capacité des mémoires passives ainsi que par le degré voulu

de perfection.

Pendant l'étalonnage du tube totalement monté,

les trois faisceaux sont formés et réglés afin qu'ils cons-

tituent un dessin prédéterminé, par exemple un point ou une ligne courtequi est alors dévié par application de signaux prédéterminés à la bobine 35 de déviation afin que le point soit disposé à chacun des secteurs de l'écran. Les signaux de correction grossière de convergence x2 et y2, tirés des

signaux de sortie du correcteur de linéarité des amplifica-

teurs de déviation horizontale et verticale, sont transmis

aux bobines 36 à 38 de correction de convergence pour cha-

que secteur de la matrice afin qu'ils forment une compensa-

tion grossière de convergence propre aux caractéristiques

géométriques du tube et à celles des bobines de déviation.

Evidemment, si la convergence sur un secteur particulier est parfaite ou satisfaisante dans l'application considérée, le dessin affiché est blanc. S'il y a un défaut quelconque de convergence, le dessin blqnc affiché comprend une tranche rouge et/ou verte et/ou bleue suivant l'amplitude et le sens du défaut de convergence. Selon une technique, ce défaut de convergence est corrigé pour chaque secteur de la matrice

X et Y, par transmission de courants supplémentaires à cha-

cune des bobines correctrices rouge, verte et bleue 36 à 38, jusqu'à ce que la tranche colorée correspondante soit

retirée ou réduite à une valeur acceptable pour l'applica-

tion considérée, et la valeur de ce courant nécessaire est

déterminée avec précision.

Chacun de ces courants est alors numérisé de manière classique et utilisé pour la programmation des mémoires passi-

ves 42, 43, 44 rouge, verte et bleue, si bien que pour chaque position de la matrice X et Y recevant les faisceaux 15', 16', 17', trois nombres numériques de 8 bits correspondant

aux courants de correction fine rouge, verte et bleue nécessai-

res sont transmis par les mémoires passives.

On peut utiliser une autre technique pour la forma-

tion des signaux numériques de sortie des mémoires. L'éta-

blissement de courants de correction pour chacune des 256

cellules de la matrice X, Y peut être remplacé par l'excita-

tion et l'examen d'un plus petit nombre de cellules, les courants restants étant déterminés par extrapolation. Les

hommes du métier peuvent facilement mettre au point un pro-

gramme de calculateur à cet effet.

On peut aussi utiliser une autre technique qui convient dans les cas o un tube et les bobines associées

de déviation sont fournis sous forme d'un ensemble préétalon-

né par un fabricant. Dans ce cas, le fabricant transmet un jeu de formes d'onde recommandées de convergence qu'il a établi pour l'ensemble particulier. En général, ces formes d'onde sont des relevés d'un courant nécessaire de correction

de convergence en fonction des positions horizontale et ver-

ticale des faisceaux. Il y a évidemment un jeu pour chaque composante colorée et chaque jeu comprend non seulement les 2 2 composantes paraboliques principales x2, y mais aussi des composantes d'ordre inférieur et supérieur, par exemple une première et une troisième composante asymétrique et une quatrième composante symétrique. Une série du quatrième or- dre représentative du courant de correction de convergence dans le cas de la composante horizontale verte peut être représentée sous la forme Icg = Ilgx + I2gx + I3gx3 + I4gx4 En pratique, les coefficients des termes x sont déterminés

soit par les techniques précitées soit par d'autres techni-

ques et ces valeurs sont utilisées pour le tracé de quatre courbes représentant les courants de correction en fonction de la position x du faisceau. Les composantes principales ou en x2 du courant tirées des courbes sont utilisées pour la conformation des tensions x provenant du correcteur de linéarité de l'amplificateur de déviation horizontale, sur la base d'un "meilleur accord", par exemple par sélection

de résistances 70, 71 et 72, 73 et 74, 75 de la figure 5.

Les coefficients du premier, troisième et quatrième ordre sont utilisés pour la détermination des courants résultants de correction fine qui sont à leur tour numérisés et utilisés de manière classique pour l'établissement du contenu des

positions X pour la mémoire programmable verte. La même pro-

cédure est utilisée pour l'établissement du contenu des po-

sitions X de la mémoire verte et du contenu des positions

X et Y des mémoires rouge et bleue.

Lorsque les mémoires 42, 43 et 44 ont été program-

mées à l'aide de l'une des technique précitées ou d'une autre

manière, leur contenu comprend alors plusieurs mots numéri-

ques, 256 dans le mode de réalisation considéré, correspon-

dant aux courants de convergence rouge, verte et bleue néces-

* saires à la correction fine de la convergence pour chaque position de la matrice X et Y. Il reste donc à adresser des

mémoires et à extraire leur contenu en fonction de la posi-

tion commandée des faisceaux, afin que les signaux principaux x2, y2 provenant du correcteur de linéarité de l'amplificateur

de déviation leur soient combinés ou ajoutés.

Ainsi, l'horloge 64, par l'intermédiaire du fil 76, déclenche de façon synchrone les mots numériques à 4 bits provenant des convertisseurs X et Y afin qu'elle adresse les mémoires 42, 43 et 44 par l'intermédiaire du circuit parallèle 77. Les signaux respectifs de sortie correspondant au courant de correction fine pour la cellule commandée de la matrice, sont conservés dans des bascules classiques 78, 79, 80. Il faut noter que les données sont transmises aux

convertisseurs analogiques-numériques 45, 46 et 47 en syn-

chronisme avec le fonctionnement des convertisseurs grâce au fil d'horloge 81. Cette conversion et cette opération de mémorisation synchrone provoquent la formation de signaux de correction ne présentant pas l'instabilité de base de temps. Ainsi, chaque convertisseur 45, 46 et 47 transmet un courant de sortie proportionnel à la correction fine de convergence rouge, verte ou bleue nécessaire à la cellule de la matrice sur laquelle le faisceau est positionné. Ces

données de correction fine sont ajoutées aux courants de cor-

2- 2

rection grossière de position de faisceaux x et y appa-

raissant aux bornes des résistances 70 à 75, choisis afin qu'ils donnent des accords aussi optimaux que possible avec les trois paraboles caractéristiques horizontales et les

trois paraboles caractéristiques verticales décrites précé-

demment. Il faut cependant noter que, en fait, les courants de correction fine tirés des mémoires sont utilisés pour

le décalage progressif des courbes paraboliques approxima-

2 2 tives x, y afin qu'elles prennent leur forme exacte pour chaque position du faisceau, c'est-à-dire qu'elles comprennent

les valeurs précises des autres termes de la série des puis-

sances de correction de convergence décrites précédemment,

au lieu de simuler ces valeurs à l'aide de réseaux potentio-

métriques de conformation, comme dans la technique connue.

Les courants de correction grossière et fine qui sont ajoutés pour chacune des couleurs rouge, verte et bleue,

sont transmis aux amplificateurs additionneurs correspon-

dants 48, 49 et 50 si bien qu'il apparaît des tensions cor-

respondantes précises aux sorties 83, 84 et 85 respective-

ment. Ces tensions sont transformées en courants correspon-

dants précis par des amplificateurs 51, 52 et 53 à facteur

de pente et transmises directement aux bobines de conver-

gence rouge, verte et bleue 36, 37 et 38. Comme indiqué pré- cédemment, ces courants des bobines circulant dans les noyaux de fer induisent un flux magnétique entre les pièces polaires , 21 et 22 des structures cathodiques rouge, verte et bleue qui provoquent une modification des trajectoires des faisceaux

dans les directions telles que ceux-ci-convergent avec préci-

sion à la surface de l'écran 25 pour toutes les positions

angulaires des faisceaux. L'expérience montre que cette con-

vergence accrue est meilleure que 0,05 mm pour toute posi-

tion du faisceau.

Claims (4)

REVENDICATIONS

1. Appareil d'affichage à tube à rayons cathodiques en couleurs, comprenant un tube à rayons cathodiques du type qui a un écran sensiblement plan d'observation et un masque perforé associé ayant des dimensions horizontales et verti- cales prédéterminées, et plusieurs cathodes (15, 16, 17)

formant plusieurs faisceaux cathodiques (15', 16', 17') des-

tinés à être réglés afin qu'ils convergent sur l'un d'une

myriade de trous formée dans le masque perforé, pour prati-

quement toutes les positions horizontales et verticales des faisceaux produits en fonction de signaux de commande de position de faisceaux et par des signaux de déviation de faisceaux transmis à des bobines de déviation (31) du tube à rayons cathodiques, celui-ci comprenant en outre des bobines de convergence (36, 37, 38) associées à chaque cathode et

destinées à assurer individuellement la localisation de cha-

cun des faisceaux indépendamment des bobines de déviation, ledit appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend en

outre un appareil hybride de réglage de convergence com-

prenant un premier dispositif commandé par les signaux de déviation de faisceaux et destiné à former plusieurs signaux

analogiques de correction grossière de convergence corres-

pondant chacun à des premières composantes de fonctions pré-

déterminées des composantes horizontales et verticales de

position des faisceaux produites par les signaux de dévia-

tion, un second dispositif commandé par les signaux de com-

mande de position des faisceaux et destiné à former plusieurs

signaux numériques de correction fine de convergence corres-

pondant chacun à au moins des secondes composantes des fonc-

tions prédéterminées des composantes horizontales et vertica-

les des emplacements des faisceaux produits par les signaux de commande de position, le second dispositif comprenant

un dispositif de codage numérique (40, 41) recevant des si-

gnaux de commande de position horizontale et verticale des faisceaux et destiné à transmettre plusieurs signaux sous forme de mots numériques déterminant un nombre correspondant de secteurs de l'écran d'observation (14) et du masque perforé (25), et une mémoire (42, 43, 44) pour chacun des faisceaux, cette mémoire, sous la commande des signaux sous forme de mots numériques, étant destinée à transmettre les signaux

numériques de correction fine de convergence, et un troi-

sième dispositif (48-50, 51-53) commandé par les signaux

analogiques et numériques de convergence et destiné à trans-

mettre des courants proportionnels à la somme des signaux

analogiques et numériques de convergence aux bobines de con-

vergence (36, 37, 38).

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé

en ce que le second dispositif comprend une mémoire compor-

tant des mémoires passives programmables (42, 43, 44), et le dispositif de codage numérique comprend des convertisseurs analogiques-numériques horizontaux et verticaux (40, 41) qui reçoivent les signaux de commande de positions horizontale et verticale des faisceaux, et le second dispositif comprend en outre des bascules (78, 79, 80) destinées à recevoir les

signaux de sortie des mémoires.

3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les convertisseurs analogiques-numériques (40,

41) sont des convertisseurs synchrones, et le second dispo-

sitif comporte en outre une horloge (64) destinée à trans-

mettre un train d'impulsions de fréquence prédéterminée afin

qu'il commande de façon synchrone les convertisseurs analo-

giques-numériques (40, 41) et les bascules (78, 79, 80).

4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le troisième dispositif comporte des convertisseurs numériques-analogiques (45, 46, 47) recevant les signaux

des bascules (78, 79, 80).