Kinescope
Détail montant les points de phosphore colorés Détail montrant le masque (vu par le canon vert) Ecran métallique autour du tube Ecran métallique autour des canons Aimants de positionnement du rayon Bobinages de déflection magnétique Masque décoratif, seul une partie de l'écran (rond) étant utilisée Face avant Canons Anode haute tension Convergence electrostatique Isolation plastique
Tube image couleur avec masque et luminophores. Le tube se compose de deux parties qui sont collées.

Dès après la seconde guerre mondiale, la recherche sur la télévision couleur commence. Les premiers tests sont réalisés avec trois tubes monochromes équipés de filtres couleurs et d'une lentille et qui envoient l'image vers un écran. Le plus grand problème était en effet de produire un tube de télévision qui puisse reproduire les trois couleurs à la fois.

Même après l'apparition des tubes tri-couleurs on a utilisé des systèmes de projection avec trois tubes monochromes. L'écran était intégré à la télévision et regardé par transparence (avec un assez mauvais rendement optique). C'était la seule manière d'avoir un écran suffisamment grand pour une petite salle, c'était l'époque des télévisions à projecteur de Philips.

Il y avait également de vrais projecteurs, mais ils devaient être fixés en place, car un déplacement produit des erreurs de convergence. Ce n'est qu'avec l'apparition de projecteurs LCD et DLP qu'on a obtenu de vrais projecteurs qu'on pouvait déplacer à volonté.

On utilise finalement un masque percé de trous qui se trouve près de l'écran. Le tube a trois canons, et chaque tube ne "voit" que la couleur correspondante. Les premiers tubes ont une face avant ronde et la déflection est de 50°. La fabrication est complexe et plus aucun de ces tubes ne fonctionne encore actuellement (certains tubes ont été restaurés à grands frais).

Il est nécessaire de compenser le champ magnétique terrestre qui dévie les électrons, autrement le rayon d'électrons émis par le canon vert ne tombe plus sur les luminophores verts, mais par exemple sur les luminophores rouges. On utilise un écran métallique qui isole le tube des champs magnétiques terrestres, mais ce masque métallique à tendance à se magnétiser par le champ magnétique terrestre (ceux qui s'occuppent de dégaussing des navires militaires savent de quoi je parle).

Au début, l'écran métallique était équipé d'un serpentin dans lequel on envoyait un courant continu constant (qu'il fallait re-régler chaque fois qu'on déplacait la télé), plus tard on a envoyé un fort courant alternatif de démagnétisation dans la bobine. La fameuse résistance NTC qui a tendance à tomber en panne a une faible résistance à froid (le courant est alors très important), mais elle chauffe rapidement, sa résistance augmente et le courant devient pratiquement nul. Les écrans plasma, LCD et puis LED n'ont évidemment pas besoin de ce système.

L'écran en métal qui était d'abord externe devient interne: il est placé dans le tube même. Sony a continué à utiliser des écrans externes.

On a d'abord effectué des tests avec un système à trame couleur séquentielle qui n'a pas fait long feu. Les premières émissions en couleurs commencent en 1954. Le premier téléviseur couleurs est le CT-100 de RCA. Cet appareil était assez cher, environ 3 fois le prix d'un téléviseur monochrome, alors qu'il n'y avait presque pas de programmes en couleur. Le nombre de téléviseurs de ce type vendus était très faible.

Le schéma suit les prescriptions de la nouvelle norme couleurs à la lettre, les appareils plus modernes utiliseront une norme plus souple et élimineront certains montages qui n'apportent qu'une faible amélioration du rendu des couleurs.

Le tuner est combiné VHF/UHF en un seul module avec des plaquettes amovibles pour le choix de la bande. La plupart des émissions se faisaient en VHF qui avait une meilleure portée, mais en ville certains émetteurs devaient travailler en UHF car il n'y avait plus d eplace en VHF.

Comme étage mélangeur le tuner utilise une diode au lieu d'un tube. La caractéristique non linéaire de la diode provoque la formation de produits, la moyenne fréquence est ainsi extraite et amplifiée. L'étage haute fréquence VHF est une double triode en montage cascode (qui est devenu le montage standardisé). Il n'y a pas d'étage haute fréquence pour la bande UHF et la diode n'amplifie pas non plus, ce qui fait que la sensibilité UHF est relativement faible. Ce n'était pas un problème, car la bande UHF n'était utilisée qu'en ville. Le tuner contient également un premier étage moyenne fréquence qui utilise une triode en grille commune suivie d'une pentode. Des combinaisons qu'on ne retrouve pas souvent dans les appareils européens.

On utilise pas moins de 6 étages moyenne fréquence (plus un étage dans le tuner). C'est non seulement le gain relativement faible des pentodes de l'époque qui joue, mais également le fait qu'on a réalisé une bande passante presque parfaite en desaccordant un peu chaque étage (staggered tuning). Le gain total est moindre, mais la bande passante répond parfaitement aux normes.

On utilise le principe de l'interporteuse pour le son en modulation de fréquence. On n'utilise pas la diode vidéo comme élément non-linéaire, mais une seconde diode pour éviter les battements entre les diverses sous-porteuses (son et couleur). La moyenne fréquence son se trouve à 4.5MHz (en Europe elle est de 5.5MHz et 6MHz au Rpyaume Uni). Le système utilisé est fort comparable à ce qui se fait en Europe.

L'amplification vidéo se compose de deux tubes pour la partie luminance (Y). Le signal n'est pas envoyé directement aux cathodes des tubes comme dans le système européen, mais à une matrice qui va reconstruire les trois signaux R V B. Il y a également une ligne à retard d'1µs pour compenser le retard le la chrominance sur la luminance. Comme la bande passante de la chrominance est moindre, il y a un retard qui se produit.

Le contole automatique du gain est très simple sur les téléviseurs qui reçoivent les signaux à polarisation négative. Les tops de synchronisation ont une amplitude maximale et permettent de controler le gain des étages moyenne fréquence. Pour éviter que des parasites ne réduisent le gain, le controle du gain n'est actif que pendant le retour de ligne, au moment où les tops de synchronisation sont présents.

Après amplification du signal de l'oscillateur, nous avons deux fréquences décalées de 90° qui vont commander les démodulateurs synchrones pour produire les deux signaux couleur I et Q.

Le signal de luminance et les 4 signaux de couleur +I, -I, +Q et -Q sont envoyés à une matrice pour reconstruire les signaux couleur R v et B à envoyer au tube d'image. Comme le couplage est capacitif, on perd la composante continue très importante pour stabiliser le niveau de noir. Sans composante continue, le niveau des différentes teintes peut constamment varier.

La composante continue est reconstituée avec une diode qui va stabiliser le niveau minimum (qui correspond aux tops de synchronisation et qui a toujours une valeur fixe). Cela permet de fixer le niveau du noir, quelle que soit la composante de l'image.

Les tubes couleurs ont un coude qui peut être différent d'une couleur à une autre. Il faut donc que le niveau de noir soit fixé à une valeur différente pour chaque canon. Ce réglage est effectué par le bouton "background" de chaque couleur.

Il faut également régler l'amplification de chaque couleur. Comme le luminophore rouge est le moins sensible, on ne réduit pas l'amplification du rouge, mais on réduit celle des deux autres couleurs: c'est le réglage du niveau du blanc. Le réglage "screen" permet d'ajuster les tons gris moyens (correspond un peu à un réglage du gamma). Ces trois réglages doivent être effectués avec une image monochrome.

Nous avons encore la déflection, qui est magnétique. Comme la déflection est limitée (et l'écran n'est pas très grand non plus) une puissance réduite est suffisante. L'étage de ligne produit également la très haute tension de 19.5kV et la tension de focus. Comme l'écran de luminophores est relativement plat, la tension de focus doit être modulée par une parabole issue de l'étage trame et ligne. On obtient ainsi une image qui est nette au centre, mais aussi sur les bords.

La très haute tension est stabilisée par une triode de forte puisance qui dérive une partie du courant quand la tension monte trop.

Comme l'angle de déflection est limité, les mesures de convergence peuvent être réduites. Le réglage de la pureté est un réglage statique qui agit sur toute l'image.

L'alimentation utilise un transformateur qui fournit la haute tension et le courant de chauffage de tous les tubes. La tension de 400V est produite par un redresseur au sélénium en configuration doubleur de tension. L'alimentation fournit également deux tensions de 285V obtenues par deux résistances qui produisent la chute de tension. Le courant haute tension total est utilisé pour plusieurs réglages statiques (pureté, centrage,...).

Les télévisions couleur ont fait leur apparition en Europe dix ans après l'Amérique, mais à ce moment on avait déjà élaboré une norme de télévision plus aboutie (PAL) et les téléviseurs commencaient à utiliser des transistors pour certaines fonctions basse puissance et basse fréquence.