EP0793212B1

EP0793212B1 - Procédé de commande d'un écran de visualisation d'image affichant des demi-teintes, et dispositif de visualisation mettant en oeuvre le procédé

Info

Publication number: EP0793212B1
Application number: EP97400389A
Authority: EP
Inventors: Eric Thomson-CSF SCPI Benoit; Philippe Thomson-CSF SCPI Zorzan
Original assignee: Thomson Multimedia SA; Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA; Vantiva SA
Priority date: 1996-02-27
Filing date: 1997-02-21
Publication date: 2000-03-15
Anticipated expiration: 2017-02-21
Also published as: KR970064172A; DE69701413D1; US6067060A; CN1180274A; FR2745410A1; EP0793212A1; FR2745410B1; JPH09237061A; CN1110941C; DE69701413T2

Description

La présente invention concerne un procédé de commande d'écrans de visualisation d'image affichant des demi-teintes. Elle s'applique aux écrans dont les points élémentaires d'image sont des cellules fonctionnant avec deux états stables et présentant un effet de mémoire, et plus particulièrement dans le cas où les demi-teintes de l'image sont obtenues par une modulation de la durée d'émission de lumière. L'invention concerne aussi un dispositif de visualisation d'image mettant en oeuvre le procédé.

Par effet de mémoire on entend l'effet qui permet à des cellules de conserver l'un ou l'autre de deux états stables, quand un signal ayant commandé cet état a disparu.

De tels écrans de visualisation sont constitués par exemple par des panneaux à plasma (appelés en abrégé "PAP"), du type à courant continu à mémoire, ou du type alternatif, ou encore par exemple par des écrans dont les cellules élémentaires utilisent un phénomène "d'effet de pointe" pour produire chacune un faisceau d'électrons.

En prenant pour exemple le cas des panneaux à plasma (ou en abrégé "PAP"), ce sont des dispositifs de visualisation à écran plat, qui fonctionnent sur le principe d'une décharge électrique dans les gaz. Les PAP comportent généralement deux dalles isolantes délimitant un espace rempli de gaz. Les dalles supportent deux ou plusieurs réseaux d'électrodes croisées.

Chaque intersection d'électrodes définit une cellule à laquelle correspond un petit espace gazeux. Dans chaque espace gazeux, des décharges électriques peuvent être provoquées dans chacun de ces espaces, en appliquant des tensions appropriées aux deux électrodes croisées correspondantes.

Dans les PAP de type continu, le courant de décharge a lieu toujours dans le même sens, au contraire des PAP de type alternatif dont le fonctionnement est basé sur une excitation en régime alternatif des électrodes.

Dans le cas des PAP du type alternatif, les électrodes sont recouvertes d'un matériau diélectrique, de telle façon que, n'étant pas en contact avec le gaz, des charges électriques s'accumulent sur le diélectrique à chaque décharge dans le gaz.

Ces charges subsistent après la fin de la décharge et leur présence, au niveau d'une cellule, permet ensuite de provoquer une décharge dans cette cellule par l'application d'une tension plus faible que celle qui serait nécessaire en absence de ces charges, ce qui constitue l'effet de mémoire" déjà cité. Les cellules qui possèdent de telles charges sont dites à l'état "allumé". Les autres cellules, qui exigent une tension plus élevée pour produire une décharge, sont dites à l'état "éteint".

Cet effet de mémoire est utilisé à l'aide de signaux alternatifs appelés signaux d'entretien, appliqués à toutes les cellules pour activer celles qui sont à l'état "allumé", c'est-à-dire provoquer dans ces cellules des décharges dites d'entretien qui produisent la lumière, sans modifier leur état "allumé" ni modifier l'état de celles qui sont à l'état "éteint".

Tous les PAP dits "alternatifs" bénéficient de l'effet de mémoire ci-dessus décrit.

Certains PAP alternatifs utilisent seulement deux électrodes croisées pour définir et commander une cellule, comme décrit par exemple dans le brevet français publié avec le n° 2 417 848. Dans ce cas, les deux électrodes croisées servent à la fois à réaliser l'adressage (c'est-à-dire la mise à l'état "allumé" ou la mise à l'état "éteint" de la cellule), et les décharges d'entretien.

On peut citer aussi des PAP alternatifs du type "à entretien coplanaire", tels que connu notamment par le document de brevet européen EP-A-0 135 382. Dans ces PAP chaque cellule est définie au croisement entre une électrode dite "d'adressage" et une paire d'électrodes parallèles. Les décharges d'entretien s'effectuent à l'aide des deux électrodes parallèles, et l'adressage s'effectue à l'aide de l'une de ces deux électrodes et de l'électrode d'adressage.

Dans les différents types de PAP qui présentent un effet de mémoire, toutes les cellules sont alimentées en parallèle. Le grand nombre possible des cellules peut donc conduire à des courants importants, et l'alimentation des cellules peut alors présenter des défauts qui engendrent des défauts de l'image.

Les auteurs de l'invention ont pensé que les défauts dans l'alimentation des cellules, dus notamment à des amplificateurs fonctionnant aux limites de leurs caractéristiques, étaient aggravés par le principe de commande des demi-teintes de l'image.

En effet, la cellule élémentaire d'un PAP ne connaít que deux états : l'état "allumé" ou l'état "éteint". Une modulation analogique de la quantité de lumière émise par un pixel c'est-à-dire par une cellule n'étant pas possible, la production des demi-teintes s'accomplit par modulation de la durée d'émission de lumière du pixel dans une période image, ou autrement dit en modulant le temps pendant lequel la cellule est mise dans l'état "allumé" à l'intérieur de la période image.

Dans le document EP-A-0 0306 011 est expliqué, notamment pour un afficheur à cristaux liquides, une méthode d'obtention des demi-teintes.

La commande et l'alimentation des cellules d'un PAP sont expliquées ci-après.

La figure 1 montre de façon schématique un PAP alternatif. Pour simplifier la description, ce dernier est du type à deux électrodes croisées pour définir une cellule, comme décrit dans le brevet français 2 417 848 cité plus haut.

Le PAP comporte un réseau d'électrodes Y1 à Y4 appelées "électrodes lignes", croisé avec un second réseau d'électrodes appelées "électrodes colonnes" X1 à X4. A Chaque intersection d'électrodes ligne et colonne correspond une cellule C1 à C16. Ces cellules sont ainsi disposées en ligne L1 à L4 et en colonnes CL1 à CL4.

Chaque électrode ligne Y1 à Y4 est relié à un circuit de sortie SY1 à SY4 d'un dispositif de commande ligne 1, et chaque électrode colonne C1 à C4 est reliée à un circuit de sortie SX1 à SX4 d'un dispositif de commande colonne 2.

Les fonctionnements de ces deux dispositifs de commande 1, 2 sont gérés par un dispositif de gestion d'image 3.

Chaque sortie SY1 à SY4 du dispositif de commande ligne 1 délivre des créneaux de tension qui forment les signaux d'entretien précédemment cités. Ces signaux d'entretien sont ainsi appliqués simultanément à toutes les électrodes lignes Y1 à Y4.

Les figures 2a à 2d représentent des signaux d'entretien appliqués respectivement aux électrodes lignes Y1 à Y4. La figure 2a montre particulièrement que les signaux d'entretien sont formés d'une succession de créneaux de tension, établis de part et d'autre d'un potentiel de référence Vo qui est souvent le potentiel de la masse. Ces créneaux varient entre un potentiel négatif V1 où ils présentent un pallier, et un potentiel positif V2 où ils présentent un autre pallier. Le potentiel de référence Vo est appliqué aux électrodes colonnes X1 à X4 de telle façon que l'application des signaux d'entretien développe aux bornes des cellules C1 à C16 des tensions alternativement positives et négatives, de 150 V par exemple, qui engendrent des décharges dans toutes les cellules du PAP qui sont à l'état "allumé".

Ces décharges se produisent à chaque inversion de polarité des créneaux d'entretien, c'est-à-dire à chaque transition positive Tp et négative Tn de ces signaux.

La mise à l'état "allumé" ou à l'état "éteint" des cellules s'effectue par des opérations d'adressage qui sont gérées par le dispositif de gestion d'image 3. Elles peuvent consister par exemple à superposer des signaux spécifiques de l'adressage sur les créneaux des signaux d'entretien. A cet effet, les électrodes lignes Y1 à Y4 sont individualisées, c'est-à-dire reliées à un circuit de sortie SY1 à SY4 propre à chacune d'elles, et chaque circuit de sortie comporte par exemple un circuit de mélange (non représenté) par l'intermédiaire duquel il reçoit les signaux d'entretien et les signaux d'adressage qui viennent de voies différentes.

Les signaux d'entretien ont une période p qui peut être par exemple de 10 microsecondes, durant laquelle s'effectue l'adressage de toutes les cellules appartenant à une ligne L1 à L4 sélectionnée, c'est-à-dire de toutes les cellules définies à l'aide d'une électrode ligne Y1 à Y4 sélectionnée.

En supposant qu'à un instant to débute l'adressage de la première ligne L1 correspondant à la première électrode ligne Y1, l'adressage peut être par exemple d'un type tel que, à cet instant to, le signal appliqué à cette électrode Y1 (et uniquement à celle-ci) est une transition négative d'effacement Tne, de durée (montrée en traits discontinus) plus grande que les autres transitions, et qui provoque la mise à l'état "éteint" de toutes les cellules reliées à cette électrode ligne Y1. Ensuite à un instant t1 où le signal présente son palier positif, un créneau dit d'inscription Cl (montré en traits discontinus) est superposé (en positif) à ce palier. Ce créneau d'inscription a pour effet de mettre à l'état "allumé" toutes les cellules reliées à cette électrode ligne, sauf celles dont les électrodes colonnes X1 à X4 délivrent un signal dit "de masquage" (non représenté) qui a pour effet d'inhiber les effets du créneau d'inscription Cl.

Cette opération peut être répétée à chacune des périodes suivantes des signaux d'entretien aux instants t2 et t3, t4 et t5, t6 et t7 où sont ainsi réalisés les adressages des lignes L2, L3, L4 correspondant respectivement aux électrodes lignes Y2, Y3, Y4. A l'instant t8, s'effectue un nouvel adressage de la première ligne L1.

Ces adressages effectués successivement pour chaque ligne L1 à L4 de l'écran constituent un sous-balayage, et plusieurs sous-balayages sont réalisés durant un temps de cycle d'image ou période image, afin de réaliser les demi-teintes de l'image, par la mise à l'état "allumé" ou à l'état "éteint" des cellules C1 à C16 de chaque ligne L1 à L4 à chaque sous-balayage.

A cet effet, on divise la période image PI en n sous-périodes S1, S2,..., Sn de durées différentes, respectivement égales à To, 2 To, ..., 2ⁿ-1 To, avec To = PI/2ⁿ-1.

La figure 3 illustre la division de la période image PI en n sous-périodes S1, S2,..., Sn avec n égal à 4 dans l'exemple. La période image PI débute à l'instant to avec une première sous-période S1 qui dure un temps To, et s'achève à un instant Ta. Une seconde sous-période S2 débute à l'instant ta et dure un temps égal à 2 To pour s'achever à un instant tb, où débute une troisième sous-période S3. La troisième sous-période S3 dure un temps égal à 4 To et s'achève à un instant tc. Une quatrième sous-période S4 débute à l'instant tc et dure un temps égal à 8 To, jusqu'à la fin de la période PI qui marque l'instant to' d'une période image suivante.

Avec une période image PI de 20 ms par exemple, les sous-périodes S1, S2, S3, S4 ont respectivement une durée de l'ordre de 1,33 ms ; 2,66 ms ; 5,33 ms et 10,66 ms.

Ainsi dans l'exemple de la figure 3, on peut adresser chaque ligne L1 à L4 quatre fois pendant la période image de cette ligne, aux instants to, ta, tb et tc. On peut donc pour chaque ligne L1 à L4 mettre chaque cellule C1 à C16, à l'état "éteint" ou à l'état "allumé" à chacun de ces instants, c'est-à-dire à chaque début de sous-périodes S1 à Sn, et chaque cellule conserve cet état jusqu'au début de la sous-période suivante où elle est à nouveau mise dans l'un ou l'autre des deux états "éteint", "allumé".

Pour les cellules qui sont mises à l'état "allumé" par le début d'une ou plusieurs sous-périodes S1 à Sn, elles sont activées par les signaux d'entretien et elles produisent de la lumière pendant la durée de cette ou ces sous-périodes. On peut donc par combinaison des n sous-périodes S1 à Sn obtenir 2 ⁿ-1 durées différentes d'émission de lumière par chaque cellule, durées qui correspondent chacune à un niveau de luminance désiré pour cette cellule pendant la période d'image PI, plus le niveau de luminance zéro qui correspond au cas d'une cellule qui est mise à l'état "éteint" pour toutes les sous-périodes S1 à Sn de cette période image.

Ainsi dans l'exemple de la figure 3, pour une cellule mise à l'état "allumé" c'est-à-dire activée pendant uniquement la première sous-période S1, son niveau de luminance est 1/5 du niveau de celle qui est activée durant la première et la troisième sous-période S1, S3 et 1/15 du niveau de celle qui est activée durant la période image PI entière.

Ce principe de commande de niveaux de luminance des cellules d'une ligne L1 à L4, s'applique à toutes les lignes, bien entendu avec un décalage dans le temps d'une ligne à une autre ; par exemple d'une ligne L1 à la ligne suivante L2 avec un décalage qui correspond à une période p de signal d'entretien comme montré à la figure 2, et qui peut être par exemple de l'ordre de 10 microsecondes. En fait la période image PI a une même durée pour toutes les lignes L1 à L4, quel que soit le nombre N de ces lignes, avec un décalage de temps par exemple d'une période entre deux lignes consécutives, décalage qui se retrouve dans la distribution des sous-périodes S1 à Sn.

Il est à noter que les niveaux de luminance désirés pour les différentes cellules de chaque ligne L1 à L4, correspondent à des luminances d'entrée vidéo qui sont codées et mémorisées dans le dispositif de gestion d'image 3, à l'aide généralement de n bits de poids différents correspondant chacun à l'une des sous-périodes S1 à Sn.

Les cellules C1 à C16 à l'état "allumé" étant activées par les signaux d'entretien délivrés par le dispositif de commande ligne 1, elles constituent une charge appliquée à ce dernier.

Les signaux d'entretien peuvent être élaborés de différentes manières, en elles-mêmes connues. Dans tous les cas, le dispositif de commande ligne comporte à cet effet au moins un amplificateur A qui délivre les signaux d'entretien aux circuits de sortie SY1 à SY4, soit directement comme montré à la figure 1, soit par l'intermédiaire de plusieurs étages de sortie (non représentés) affectés chacun à alimenter plusieurs circuits de sortie c'est-à-dire plusieurs électrodes lignes Y1 à Y4.

Dans l'exemple de la figure 1 seulement quatre électrodes lignes et quatre électrodes colonnes sont représentées, mais un PAP peut avoir en fait plus de mille électrodes de chacun de ces types, qui définissent plus d'un million de cellules.

En conséquence, les signaux d'entretien délivrés par l'amplificateur A doivent être délivrés par l'amplificateur A sous un courant qui peut varier de manière considérable en fonction du contenu de l'image, c'est-à-dire en fonction du nombre des cellules qui sont à l'état "allumé". Etant donné les impédances de source non nulles de l'amplificateur A, ainsi que les impédances d'accès aux cellules (liées notamment aux inductances et résistances des pistes de circuit imprimé et des connexions, etc, ...) la quantité de charges appliquées réellement à une cellule C1 à C16 donnée dépend du contenu global de l'image. En d'autres termes, plus la charge appliquée à l'amplificateur A est forte, et plus on diminue la luminance des cellules à l'état "allumé" qui constituent cette charge.

Cette variation de luminance en fonction du contenu de l'image, s'observe notamment dans le cas illustré à la figure 4 qui représente une image formée principalement, d'une zone périphérique Z1 à faible luminance, et d'une seconde zone Z2 à forte luminance et ayant un codage vidéo constant. On constate une variation importante de la luminance affichée en fonction de la variation de surface de la seconde zone Z2.

A ce défaut de l'image, s'en ajoute un autre appelé défaut de surbrillance, qui consiste notamment en une exagération voire même une inversion des écarts de luminance entre zones. En référence à nouveau à la figure 4, en supposant que la seconde zone Z2 soit faite de deux surfaces contiguës R1, R2 dont la seconde R2 est située au centre de la première R1, et que l'on désire afficher sur ces deux surfaces des luminances différentes mais voisines : par exemple une luminance I2 correspondant à un codage vidéo égal à 128 (dans le cas d'un codage vidéo sur 8 bits c'est-à-dire avec 8 sous-périodes comme précédemment expliqué) pour la seconde surface R2, et une luminance I1 codée 127 pour la première surface R1.

On peut constater dans l'image une exagération et une inversion de l'écart de luminance affiché par ces deux surfaces R1, R2 : au lieu d'un rapport théorique I2/I1 de 1,008 (¹²⁸/127 = 1,008), on obtient en fait un rapport réel qui peut être 0,54.

En outre, si l'on fait varier la première surface R1, toutes choses égales par ailleurs, on constate une variation des luminances I1 et I2 qui montre que la luminance I2 de la seconde surface R2, est dépendante du contenu du reste de l'image en dehors de cette surface R2.

En vue de remédier à ces défauts, une solution connue consiste à diminuer les impédances de sources et les impédances de connexions, et les impédances présentées par les électrodes elles-mêmes. Ceci est obtenu par un choix et une sélection des composants, par un dessin et une réalisation particulièrement soignés des chemins des courants de décharge ainsi qu'en multipliant les voies offertes aux courants de décharge (notamment par la mise en parallèle de plusieurs transistors de puissance, au niveau du ou des amplificateurs de signaux d'entretien (tels que l'amplificateur A) ainsi que dans les circuits de sortie (tels que les circuits SY1 à SY4).

Mais les améliorations qui en résultent ne sont que partielles, tout en étant cependant très coûteuses, car on multiplie le nombre des composants et/ou leur coût individuel, et on augmente l'encombrement ainsi que la complexité de fabrication et donc son coût.

La présente invention a pour but de limiter les variations de la luminance en fonction du contenu de l'image, et de réduire voire supprimer les défauts de surbrillance.

A cet effet l'invention propose d'agir sur la charge d'une manière relativement simple et peu coûteuse.

L'invention concerne un procédé de commande d'un écran de visualisation dont les points élémentaires d'image sont des cellules disposées en lignes et en colonnes, les cellules étant mises, soit dans un état dit "éteint", soit dans un état dit "allumé" dans lequel elles sont activées par des signaux délivrés par un dispositif de commande, le procédé consistant pour chaque ligne, en fonction d'un niveau de luminance désiré pour chaque cellule, à mettre chaque cellule dans l'état "éteint" ou dans l'état "allumé" pendant n sous-périodes successives de durées différentes distribuées durant un temps de cycle donné, le procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à distribuer les n sous-périodes dans un ordre différent à au moins deux lignes de cellules proches ou consécutives de manière à réduire l'amplitude des variations d'une charge appliquée en dispositif de commande, cette charge étant constituée par les cellules à l'état "allumé" des deux lignes qui produisent de la lumière.

Ceci permet d'une part, de limiter la charge constituée par les cellules activées, et d'autre part de limiter les variations dans le temps de cette charge, et donc d'agir de façon particulièrement efficace sur les défauts de surbrillance dont les auteurs de la présente invention pensent qu'ils sont dus à une combinaison de la chute de luminance en fonction de la charge, et de la variation dans le temps de cette charge.

L'invention concerne aussi un dispositif de visualisation d'image comprenant des cellules disposées en lignes et en colonne, les cellules étant mises soit dans un état dit "éteint", soit dans un état dit "allumé" dans lequel elles sont activées par des signaux délivrés par un dispositif de commande, les cellules à l'état "allumé" constituant une charge appliquée au dispositif de commande, les cellules étant mises à l'état "allumé" ou à l'état "éteint" durant des sous-périodes de durées différentes appliquées à chaque ligne, les sous-périodes étant distribuées successivement sous la commande d'un dispositif de gestion d'image, caractérisé en ce que le dispositif de gestion d'image comporte des moyens pour distribuer les sous-périodes à au moins deux lignes consécutives ou proches de cellules avec des ordres de distribution différents pour chaque ligne de manière à réduire l'amplitude des variations d'une charge appliquée au dispositif de commande, cette charge étant constituée par les cellules à l'état "allumé" des deux lignes qui produisent de la lumière.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés, parmi lesquels :

la figure 1 déjà décrite représente un panneau à plasma ;
les figures 2a à 2d déjà décrites illustrent le fonctionnement de cellules d'un panneau à plasma ;
la figure 3 déjà décrite représente une division d'une période image en n sous-périodes ;
la figure 4 déjà décrite représente une configuration d'image révélant des défauts que l'invention peut réduire ;
les figures 5a, 5b représentent chacune dans le temps des variations de la charge constituée par une ligne de cellules ;
la figure 5c représente dans le temps des variations de la charge constituée par une ligne de cellules activées suivant le procédé de l'invention ;
la figure 6 montre de manière schématique un exemple de réalisation d'un dispositif de gestion d'image permettant la mise en oeuvre du procédé de l'invention.

En prenant pour exemple le cas d'une configuration d'image telle que celle de la figure 4, et en supposant que :

a) la zone périphérique Z1 a une luminance égale à 0 ;

b) la première surface R1 a une luminance de niveau 127 ;

c) la seconde surface R2 a une luminance de niveau 128.

Pour deux lignes de cellules proches ou consécutives comme par exemple la seconde et la troisième ligne L2, L3 (déjà montrées à la figure 1), qui toutes deux passeraient dans la zone périphérique Z1 et dans les surfaces R1 et R2 (fig. 4), une charge Q constituée par les cellules à l'état "allumés", pour chacune de ces deux lignes L2, L3 est représentée aux figures 5a, 5b.

La figure 5a illustre les variations de la charge Q pour la seconde ligne L2 au cours du temps et pour la configuration d'image de la figure 4, et la figure 5b illustre ces variations pour la troisième ligne L3. Il est à noter que sur ces deux lignes L2, L3 la charge Q et ses variations sont les mêmes, que la description qui en est faite ci-après s'applique donc aux deux lignes, et que les repères de temps sont valables pour ces deux lignes. Il existe pourtant un écart de temps entre ces deux lignes, qui correspond à l'intervalle de temps nécessaire à réaliser l'adressage de deux lignes consécutives, comme déjà expliqué à propos de la figure 2. Cet intervalle de temps qui est par exemple de l'ordre de 10 microsecondes est donc très faible et peu significatif par rapport à celui d'une période image PI de 20 ms qui sert à montrer l'évolution de la charge Q des lignes L2, L3.

A l'instant to débute la période image PI et avec elle la distribution de n sous-périodes S à Sn, avec n = 8 dans l'exemple, pour réaliser 256 niveaux de luminance. Le nombre des cellules à l'état "allumé" est constant pour les sept sous-périodes S1 à S7 qui se succèdent aux instants t1, t2, t3, t4, t5, t6, et la charge Q possède donc une valeur Q1 constante jusqu'à la fin de la septième sous-période S7 à un instant t7. La somme (en durée) des sous-périodes S1 à S7 définit le niveau de luminance 127.

Pour des cellules devant afficher des niveaux de luminance égaux ou supérieurs à 127, elles doivent être mise à l'état "allumé" pendant la huitième sous-période S8, alors que doivent être à l'état "éteint" celle ayant des niveaux de luminances inférieurs à 128. En conséquence et compte tenu de l'exemple dans lequel le nombre des cellules codées 128 et beaucoup plus grand que celui des cellules codées 127, la charge Q accuse une forte augmentation et passe de la première valeur Q1 à une seconde valeur Q2, à l'instant t7 où débute la huitième sous-période S8. Cette dernière ayant une durée égale à une 1/2 période image, elle s'achève à un instant tFP qui marque la fin de la période image Pl.

L'augmentation de charge Q des lignes L2, L3 résulte bien entendu en une augmentation de la charge appliquée au dispositif de commande ligne 1, et une telle augmentation ou variation de la charge existe pour toutes les lignes de cellules qui définissent de telles images, et ces variations s'ajoutent, de telle façon que la variation globale de la charge peut être considérable et entraíner les différents défauts d'image déjà cités.

Avec le procédé de l'invention, on tend au contraire à opposer les variations de charge de deux lignes de cellules proches ou consécutives comme les lignes L2, L3 et qui donc sont intéressées par des mêmes configuration d'image.

A cet effet, le procédé de l'invention consiste à distribuer les n sous-périodes S1 à Sn dans un ordre différent pour les deux lignes de cellules considérées, et donc à répartir de manière différente pour ces deux lignes, les temps d'activation des cellules à l'intérieur de la période image Pl.

On peut par exemple dans le cas des deux lignes consécutives L2, L3 :

pour la seconde ligne L2, conserver le séquencement des sous-périodes S1 à S8, c'est-à-dire l'ordre de leur distribution, déjà décrit en référence à la figure 5a qui montre que des sous-périodes sont distribuées dans l'ordre de leur accroissement de durée,
et pour la troisième ligne L3 adopter un séquencement différent, tel que constituant par exemple par rapport à la seconde ligne L2, une inversion partielle du séquencement organisée autour d'un niveau de luminance donné. Par exemple un niveau correspondant à l'un des n-1 cas où le niveau de luminance correspond à l'activation par une unique sous-période.

Dans l'exemple donné, où la variation importante de charge Q se produit pour le niveau de luminance 128, le séquencement des sous-périodes S1 à S8 peut être tel, que pour la troisième ligne L3 il débute par la huitième sous-période S8, comme montré à la figure 5c.

La figure 5c représente les variations de la charge Q de la troisième ligne L3, au cours d'une période image Pl.

A l'instant to, débute la huitième sous-période S8 qui s'achève sensiblement à l'instant t7. Entre to et t7, la charge possède la seconde valeur Q2. (On peut noter que dans le même intervalle de temps entre to et t7, la charge formée par la seconde ligne L2 possède la première valeur Q1 plus faible, engendrée par l'activation des cellules par les sept sous-périodes S1 à S7).

A l'instant t7 (sur la figure 5c) : la huitième sous-période S8 prend fin, et débute la succession des sept sous-périodes S1 à S7. A l'instant t7 on observe aussi que la charge constituée par la troisième ligne L3, passe de la valeur élevée Q2 à la première valeur Q1 qui est plus faible (au contraire de ce qui se passe à cet instant pour la seconde ligne L2, dont la charge passe alors de la première valeur Q1 à la seconde valeur Q2 qui est plus élevée).

La septième sous-période S7 s'achève (pour la troisième ligne L3) à la fin de la période image PI, à l'instant tFP où commence une nouvelle période image.

On voit que pour l'exemple donné, la différence de séquencement des n sous-périodes S1 à SN entre deux lignes L2, L3 consécutives permet de compenser parfaitement entre des deux lignes, les variations de charge correspondant à des niveaux de luminance 127 et 128, car la somme des charges constituées par ces deux lignes conserve une valeur constante pendant toute la durée d'une période image PI. Une telle différence du séquencement des sous-périodes S1 à SN entre deux lignes L2, L3 consécutives permet donc de moyenner parfaitement la restitution des charges correspondant aux niveaux 127 et 128, et elle tend à uniformiser la charge pour des niveaux de luminance supérieur à 128.

On voit qu'en étendant une telle solution à l'ensemble des lignes d'un écran de visualisation on peut réduire de manière considérable les variations globales de la charge et donc de la luminance en fonction de cette dernière.

A supposer que l'on souhaite uniformiser ou réduire la charge globale présentée par deux lignes consécutives telles que L2, L3 pour des niveaux de luminance autres que ci-dessus, correspondant par exemple aux niveaux 63 et 64, la modification du séquencement est du même type :

on peut pour l'une des lignes L2, L3 de cellules conserver le séquencement traditionnel des sous-périodes S1 à S4 (illustré par exemple à la figure 5a),
et pour l'autre de ces deux lignes on fait débuter la séquence de distribution des sous-périodes S1 à S8 par la sous-période dont la durée (à elle seule) représente le niveau de luminance autour duquel on désire effectuer les compensations de charge.

Dans le cas du niveau de luminance 64, cette séquence de distribution suivant l'invention doit débuter par la septième sous-période S7, elle peut être suivie par la huitième sous-période S8 puis par les sous-période S1 à S6.

On peut aussi appliquer l'invention pour traiter de la façon ci-dessus décrite deux lignes consécutives (par exemple les lignes L1 et L2) pour moyenner la charge globale par rapport à un premier niveau luminance, par exemple 128, et opérer sur deux lignes consécutives suivantes (par exemple les lignes L3 à L4) afin d'agir autour d'un niveau de luminance différent, par exemple 64.

Il est possible d'étendre ce principe de compensation des charges de plusieurs lignes de cellules aux n-1 cas critiques présents dans un système prévu pour traiter une vidéo codée sur n bits.

L'effet avantageux de compensation des variations de la charge de deux lignes consécutives, peut être obtenu aussi avec un séquencement du type partiellement inversé pour les deux lignes consécutives, dès lors qu'il est différent, entre ces deux lignes, par exemple organisé par une inversion à partir de 64 (S7) pour l'une et à partir de 128 (S8) pour l'autre.

Les moyens utiles à mettre en oeuvre le procédé de l'invention existent déjà pour l'essentiel, dans la plupart des dispositifs de gestion d'image 3 comme celui montré à la figure 1, qui servent à commander un écran de visualisation.

La figure 6 montre de manière schématique par des blocs fonctionnels, certaines des fonctions en elles-mêmes connues qui sont assurées par un dispositif de gestion d'image 3 de panneau à plasma.

Il comporte par exemple un circuit d'entrée vidéo 10 qui réalise une adaptation des signaux vidéo, et les classe par exemple pour chaque ligne de cellules, en fonction de la luminance à afficher par chaque cellule.

Le circuit d'entrée vidéo 10 délivre des données vidéo qui sont appliquées à un circuit de codage vidéo 11. Ce dernier peut comporter par exemple une table de codage TC, à l'aide de laquelle il définit les différents sous-périodes S1 à Sn durant lesquelles chaque cellule d'une ligne donnée doit être activée durant une période d'image PI, pour restituer le niveau de luminance désiré.

Le circuit de codage vidéo 11 délivre des données codées vers un circuit de mémoire 12, qui peut comporter par exemple autant de plans mémoire PM1, PM2,... PMn qu'il y a de sous-périodes S1 à Sn. A chaque sous-période S1 à Sn peut ainsi correspondre un plan mémoire dans lequel, pour chaque ligne L1, L4, sont mémorisées les adresses des cellules C1 à 16 qui doivent être mises à l'état "allumé".

Le circuit de mémoire 12, détermine par échange d'informations avec les dispositifs de commande lignes et colonnes 1, 2 (montrés à la figure 1), l'exécution des mises à l'état "allumé" ou "éteint" des différentes cellules de chaque ligne, au début de chacune des sous-périodes S1 à Sn qui sont distribuées pour chaque ligne à l'intérieur d'une période image PI.

Le circuit de mémoire 12 peut comporter à cet effet un circuit séquenceur 13, relié à chacun des plans mémoire PM1 à PMn, et qui pour chaque ligne peut alors déterminer l'ordre de distribution des sous-périodes S1 à Sn, de façon que pour une ligne donnée, cette distribution s'opère suivant par exemple un séquencement simple tel que le mode classique montré à la figure 5a, et que pour la ligne suivante il s'opère suivant le mode dit de séquencement inversé, montré à la figure 5c. Ceci peut être obtenu de manière simple, par exemple par une programmation du séquenceur 13, de manière à alterner un séquencement simple et un séquencement inverse.

Mais il est possible aussi de commander l'ordre de distribution des sous-périodes S1 à Sn en détectant pour au moins une ligne un ou plusieurs forts déséquilibres dans l'évolution du nombre de cellules devant être mises à l'état "allumé" durant une période image PI. Ceci peut être détecté par exemple par le circuit de codage vidéo 11 à l'aide d'un circuit de test 14, utilisant les données présentes dans la table de codage TC, pour transmettre une décision au séquenceur 13.

Les explications qui précédent relatives au fonctionnement d'un dispositif de gestion d'image, sont données à titre d'exemple non limitatif, différentes autres manières toutes à la portées d'un spécialiste, permettent de modifier d'une ligne à l'autre, le séquencement des n sous-périodes S1 à Sn, de manière systématique ou bien en fonction de tests.

Claims

Procédé de commande d'un écran de visualisation d'image affichant des demi-teintes ayant des cellules (C1 à C16) disposées en lignes (L1 à L4) et en colonnes (C1 à C4), les cellules étant mises soit dans un état dit "éteint ", soit dans un état dit "allumé" dans lequel elles sont activées par des signaux délivrés par un dispositif de commande 1, le procédé consistant pour chaque ligne (L1 à L4) en fonction d'un niveau de luminance désiré pour chaque cellule (C1 à C16), à mettre chaque cellule dans l'état "éteint" ou dans l'état "allumé" pendant n sous-périodes (S1 à Sn) de durées différentes distribuées durant un temps de cycle (P1) donné, caractérisé en ce qu'il consiste à distribuer les n sous-périodes dans un ordre différent à au moins deux lignes (L2, L3) de cellules proches ou consécutives de manière à réduire l'amplitude des variations d'une charge appliquée au dispositif de commande, cette charge étant constituée par les cellules à l'état "allumé" des deux lignes qui produisent de la lumière.
Procédé de commande suivant la revendication 1, caractérisé en ce les n sous-périodes (S1 à S8) ont des durées différentes, croissante de l'une à une autre dans un rapport de deux, de façon à permettre par combinaison 2ⁿ-1 durées différentes correspondant chacune à un niveau de luminance possible des cellules (C1 à C16).
Procédé de commande suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que pour l'une des deux lignes (L1, L2), il consiste à débuter la distribution des sous-périodes (S1 à Sn) par la sous-période dont la durée correspond à un niveau de luminance pour lequel se produit une variation de charge (Q1, Q2) à compenser.
Procédé de commande suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il consiste, pour l'une des deux lignes (L1, L2), à distribuer les sous-périodes (S1 à Sn) dans l'ordre croissant de leur durée.
Procédé de commande suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il consiste à distribuer les sous-périodes (S1 à Sn) aux deux lignes (L1, L2) dans des ordres différents de celui de l'augmentation de leur durée.
Procédé de commande suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'il consiste, pour un ensemble de lignes (L1 à L4) comprenant au moins deux groupes (L1, L2 - L3, L4) de deux lignes consécutives, à distribuer les sous-périodes (S1 à Sn) dans un ordre différent pour les lignes d'un même groupe, et de manière que chaque groupe opère une compensation de charge centrée sur un niveau de luminance différent.
Procédé de commande suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'écran de visualisation est un panneau à plasma alternatif.
Dispositif de visualisation d'image auquel s'applique le procédé suivant l'une des revendications 1 à 7, comprenant des cellules (C1 à C16) disposées en lignes (L1 à L4) et en colonne (CL1 à CL4), les cellules étant mises soit dans un état dit "éteint", soit dans un état dit "allumé" dans lequel elles sont activées par des signaux délivrés par un dispositif de commande (1), les cellules (C1 à C16) étant mises à l'état "allumé" ou à l'état "éteint" durant n sous-périodes (S1 à Sn) de durées différentes appliquées à chaque ligne (L1 à L4), les sous-périodes (S1 à Sn) étant distribuées successivement sous la commande d'un dispositif de gestion d'image (3), caractérisé en ce que le dispositif de gestion d'image (3) comporte des moyens (13, 14, Tc) pour distribuer les sous-périodes (S1 à Sn) à au moins deux lignes consécutives ou proches (L2, L3) de cellules avec des ordres de distribution différents pour chaque ligne de manière à réduire l'amplitude des variations d'une charge appliquée au dispositif de commande, cette charge étant constituée par les cellules à l'état "allumé" des deux lignes qui produisent de la lumière.
Dispositif de visualisation suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de gestion d'image (3) comporte un circuit séquenceur (13) permettant de commander la distribution des sous-périodes (S1 à Sn) suivant au moins deux ordres de distribution différents.
Dispositif de visualisation suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif de gestion d'image (3) comporte en outre un circuit de test (14) coopérant avec le circuit séquenceur (13), pour définir l'ordre de distribution des sous-périodes (S1 à Sn).
Dispositif de visualisation suivant l'une des revendications 9 à 10, caractérisé en ce qu'il est constitué par un panneau à plasma.
Dispositif de visualisation suivant la revendication 11, caractérisé en ce que le panneau à plasma est du type alternatif.