EP1058923A1 - Commande d'un panneau d'affichage lumineux - Google Patents

Commande d'un panneau d'affichage lumineux

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EP1058923A1
EP1058923A1 EP99938008A EP99938008A EP1058923A1 EP 1058923 A1 EP1058923 A1 EP 1058923A1 EP 99938008 A EP99938008 A EP 99938008A EP 99938008 A EP99938008 A EP 99938008A EP 1058923 A1 EP1058923 A1 EP 1058923A1
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light
display panel
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elements
color
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Jacques Le Gars
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    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/04—Maintaining the quality of display appearance
    • G09G2320/043—Preventing or counteracting the effects of ageing

Definitions

  • - and k is a real number at least equal to 0, chosen according to the display to be presented on the panel.
  • the known display panels of this type make it possible to produce luminous displays in color.
  • the light elements are generally constituted by light-emitting diodes of different technologies depending on the colors, so that the aging of these diodes is different from one color to another. This results in a drift in the colors of the light panel, over time.
  • a luminous display panel of the kind in question is essentially characterized in that the electronic control system is adapted to vary over time the reference electrical power Pr specific to the light elements of each color, following a different predetermined variation depending on the colors, to at least partially compensate for the effects of aging of the light elements.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a luminous display panel according to an embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a partial block diagram of the electronic control system of the display panel in FIG. 1
  • FIG. 3 gives an example of a correction curve for the reference electrical power of light-emitting diodes of the same color controlled by the same elementary control circuit.
  • FIG. 1 represents an example of a luminous display panel in color 1 according to the invention, which can for example be installed in urban areas to broadcast advertising information for road users.
  • the display panel 1 comprises a transparent front face 2, which covers arrays 3 of light elements arranged on an opaque background 4.
  • the light panel could comprise a single matrix 3 of light elements, extending substantially over the entire front face of the panel.
  • the various light-emitting diodes 6, 7, 8 are controlled by an electronic control circuit 9 which comprises: a general control device 10 comprising for example a microprocessor 11 connected to a clock 12 and to a memory 13 as well as to an interface for communication 14 (serial interface, connection to the telephone network, radio link or other) enabling images 13 to be displayed by the panel to be loaded into memory 13
  • a general control device 10 comprising for example a microprocessor 11 connected to a clock 12 and to a memory 13 as well as to an interface for communication 14 (serial interface, connection to the telephone network, radio link or other) enabling images 13 to be displayed by the panel to be loaded into memory 13
  • the microprocessor 17 controls the electrical power delivered individually to each light-emitting diode by the supply circuit 16, by determining the cyclic operating time of this diode.
  • the display panel which has just been described operates as follows.
  • the reference electrical powers Pr of the three elementary control circuits 15 of the same pixel subset are such that, when the three light-emitting diodes 6, 7, 8 of the same pixel are all supplied with their reference electrical power corresponding Pr, the pixels in question appear to be white or substantially white.
  • each display likely to be presented by the panel 1 corresponds in practice to a set of coefficients k each of between 0 and 100%, corresponding to the percentage of the reference electrical power Pr which must be delivered to the light-emitting diodes. (each coefficient k corresponds to a color of one pixel). These coefficients k are stored in the memory 13 of the general control circuit 10 and are transmitted to the various elementary control devices 15 when a determined display is to be presented by the panel 1.
  • the reference electric power Pr should be increased or decreased by a certain value ⁇ Pr on average so that the light intensity is at its normal value ( ⁇ Pr is positive if the reference power has to be increased and negative if it has to be reduced).
  • This value ⁇ Pr, determined for each color, is communicated to the microprocessor 11 of the general control circuit 10, for example by means of a control unit connected to the communication interface 14, and the 8
  • microprocessor 11 transmits this value ⁇ Pr to microprocessors 17 of the various corresponding elementary control devices 15, as a function of the corrected color. Each corresponding microprocessor 17 then adds the value ⁇ Pr considered to the value b previously stored in the memory 18.

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Abstract

Il s'agit d'un panneau d'affichage lumineux présentant une matrice de pixels (5) qui comprennent chacun trois diodes électro-luminescentes monochromes (6, 7, 8) de trois couleurs. Les diodes sont commandées par un circuit de commande (9) qui délivre une puissance P à chaque diode, cette puissance électrique s'exprimant sous la forme P=k.Pr, où Pr est une puissance électrique de référence propre aux diodes de chaque couleur et k est un coefficient choisi en fonction de l'affichage à présenter. On fait varier au cours du temps la puissance électrique de référence Pr, en suivant une variation différente suivant les couleurs, pour compenser le vieillissement des diodes.

Description

COMMANDE D'UN PANNEAU D'AFFICHAGE LUMINEUX
La présente invention est relative aux panneaux d'affichages lumineux. Plus particulièrement, l'invention concerne un panneau d'affichage lumineux présentant au moins une matrice de pixels lumineux, chaque pixel comprenant au moins trois éléments lumineux électriques monochromes émettant de la lumière respectivement au moins dans trois couleurs complémentaires, le fonctionnement des éléments lumineux étant commandé par un système électronique de commande qui détermine une puissance électrique P délivrée à chaque élément lumineux, cette puissance électrique pouvant s'exprimer sous la forme P=k.Pr, où : - Pr est une puissance électrique de référence propre aux éléments lumineux de chaque couleur,
- et k est un nombre réel au moins égal à 0, choisi en fonction de l'affichage à présenter sur le panneau. Les panneaux d'affichage connus de ce type permettent de réaliser des affichages lumineux en couleur.
Mais les éléments lumineux sont généralement constitués par des diodes électro-luminescentes de technologies différentes suivant les couleurs, de sorte que le vieillissement de ces diodes est différent d'une couleur à l'autre. Il en résulte une dérive des couleurs du panneau lumineux, au fil du temps.
La présente invention a notamment pour but de pallier cet inconvénient. A cet effet, selon l'invention, un panneau d'affichage lumineux du genre en question est essentiellement caractérisé en ce que le système électronique de commande est adapté pour faire varier au cours du temps la puissance électrique de référence Pr propre aux éléments lumineux de chaque couleur, en suivant une variation prédéterminée différente suivant les couleurs, pour compenser au moins partiellement les effets du vieillissement des éléments lumineux.
Grâce à ces dispositions, on empêche ou tout au moins ont diminue la dérive des couleurs du panneau lumineux au fil du temps. Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes : le système électronique de commande est adapté pour mesurer et mémoriser un temps de fonctionnement des éléments lumineux, ce système électronique de commande ayant également en mémoire des valeurs numériques permettant de déterminer une puissance électrique de référence théorique Pt en fonction du temps de fonctionnement desdits éléments lumineux, cette puissance électrique de référence théorique étant différente suivant les couleurs, et ledit système électronique de commande étant adapté pour déterminer la puissance électrique de référence Pr correspondant à chaque couleur, par la formule : Pr=a.Pt+b, où a est une constante positive non nulle et b est une constante au moins égale à 0, a et b étant propres à chaque couleur ; - a=l et b=0 ; a=l et b est une valeur déterminée suite à des mesures expérimentales d'intensité lumineuse sur le pan- neau ; b=0 et a est une valeur déterminée suite à des mesures expérimentales d'intensité lumineuse sur le panneau ; le temps de fonctionnement des éléments lumi- neux est mesuré par groupe d'éléments lumineux, et la puissance électrique de référence théorique Pt est également déterminée pour les mêmes groupes d'éléments lumineux ; les valeurs a et b sont communes à l'ensemble des élément lumineux de même couleur appartenant au panneau.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante d'une de ses formes de réalisation, donnée à titre d'exem- pie non limitatif, en regard des dessins joints. Sur les dessins : la figure 1 est une vue schématique montrant un panneau d'affichage lumineux selon une forme de réalisation de l'invention, - la figure 2 montre un schéma bloc partiel du système électronique de commande du panneau d'affichage de la figure 1, et la figure 3 donne un exemple de courbe de correction de la puissance électrique de référence des diodes électro-luminescentes d'une même couleur commandées par un même circuit de commande élémentaire.
Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires.
La figure 1 représente un exemple de panneau d'af- fichage lumineux en couleur 1 selon l'invention, qui peut par exemple être implanté en zone urbaine pour diffuser des informations de publicité auprès des usagers de la voie publique.
Le panneau d'affichage 1 comprend une face frontale 2 transparente, qui recouvre des matrices 3 d'élé- ments lumineux disposées sur un fond opaque 4.
Le cas échéant, le panneau lumineux pourrait comporter une seule matrice 3 d'éléments lumineux, s ' étendant sensiblement sur toute la face avant du panneau.
Comme représenté schématiquement sur la figure 2, chaque matrice 3 d'éléments lumineux est constituée d'un grand nombre de pixels 5 ou points lumineux, de faibles dimensions, chaque pixel 5 comportant trois diodes électroluminescentes 6, 7, 8 de trois couleurs différentes, par exemple rouge, vert, bleu. Eventuellement, chaque pixel pourrait comprendre plus de trois diodes, par exemple plusieurs diodes montées en série pour chacune des trois couleurs.
Les différentes diodes électroluminescentes 6, 7, 8 sont commandées par un circuit électronique de commande 9 qui comprend : un dispositif de commande général 10 comprenant par exemple un microprocesseur 11 relié à une horloge 12 et à une mémoire 13 ainsi qu'à une interface de communication 14 (interface série, liaison avec le réseau télépho- nique, liaison radio ou autres) permettant de charger dans la mémoire 13 les images à faire afficher par le panneau
1, et une pluralité de dispositifs élémentaires de commande 15 qui commandent chacun individuellement les diodes électroluminescentes de même couleur d'un sous- ensemble déterminé de pixels, par exemple un "carré" de 16 pixels sur 16 (les diodes électroluminescentes 6, 7, 8 ap- partenant à un même sous-ensemble de pixels sont commandées au total par trois dispositifs élémentaires de commande 15) , chaque dispositif élémentaire de commande comprenant par exemple un circuit d'alimentation 16 commandé par un microprocesseur ou microcontrôleur 17 lui-même relié d'une part à une mémoire 18 et d'autre part à une horloge 19.
Le microprocesseur 17 contrôle la puissance électrique délivrée individuellement à chaque diode électrolu- minescente par le circuit d'alimentation 16, en déterminant le temps de fonctionnement cyclique de cette diode.
Le panneau d'affichage qui vient d'être décrit fonctionne comme suit.
Lors de l'installation de ce panneau d'affichage, ou lors du remplacement d'un sous-ensemble de pixels et des circuits de commande élémentaires 15 correspondants, la mémoire 18 de chaque circuit de commande élémentaire comprend : une puissance électrique de référence initiale PO, la valeur de PO étant différente pour les trois circuits élémentaires de commande considérés, et ladite puissance de référence initiale étant déterminée de façon que, lorsque les trois diodes électroluminescentes 6, 7, 8 de chaque pixel sont alimentées avec leur puissance électri- que de référence initiale correspondante, les pixels en question apparaissant comme étant blancs, un compteur de fonctionnement, initialement égal à 0, dans lequel le microprocesseur 17 mémorise le temps de fonctionnement moyen t des diodes électrolumines- centes commandées par le dispositif élémentaire de commande 15 considéré, depuis sa mise en service, une table de coefficients de correction c en fonction du temps de fonctionnement moyen t, qui sont différents pour les trois circuits de commande élémentaires 15 correspondant aux trois couleurs du sous-ensemble de pixels considéré, ces coefficients c étant égaux à 1 pour t=0 et augmentant avec t (voir figure 3) , et lesdits coefficients c permettant de déterminer une puissance électrique de référence théorique Pt=c.P0 qui compense au moins partiellement le vieillissement des diodes, - et une valeur de correction b initialement égale à 0, puis déterminée expérimentalement de temps à autre comme décrit ci-après.
Selon le temps de fonctionnement moyen t correspondant à chaque dispositif élémentaire de commande 15, le microprocesseur 17 de ce dispositif est programmé pour calculer une puissance électrique de référence corrigée Pr=c.P0+b.
Les puissances électriques de référence Pr des trois circuits élémentaires de commande 15 d'un même sous- ensemble de pixels sont telles que, lorsque les trois diodes électroluminescentes 6, 7, 8 d'un même pixel sont alimentées toutes avec leur puissance électrique de référence correspondante Pr, les pixels en question apparaissent comme étant blancs ou sensiblement blancs. Par ailleurs, chaque affichage susceptible d'être présenté par le panneau 1 correspond en pratique à un ensemble de coefficients k compris chacun entre 0 et 100 %, correspondant au pourcentage de la puissance électrique de référence Pr qui doit être délivré aux diodes électrolumi- nescentes (chaque coefficient k correspond à une couleur d' un pixel) . Ces coefficients k sont stockés dans la mémoire 13 du circuit de commande général 10 et sont transmis aux différents dispositifs élémentaires de commande 15 lorsqu'un affichage déterminé doit être présenté par le pan- neau 1.
En fonction des coefficients k reçus pour chaque pixel et pour chaque couleur, chaque dispositif élémentaire de commande 15 délivre aux différentes diodes électroluminescentes qu'il contrôle une puissance P=k.Pr, où Pr est la puissance électrique de référence susmentionnée.
De temps à autre, par exemple une fois par an, on fait afficher au panneau 1 des motifs prédéterminés, par exemple des affichages monochromes successifs, dans les trois couleurs. On détermine ainsi, pour l'ensemble du panneau d'affichage 1, quelle est l'intensité lumineuse moyenne des diodes électroluminescentes d'une même couleur lorsque tous les circuits élémentaires de commande 15 correspondant à cette couleur alimentent leurs diodes électrolumi- nescentes avec la puissance de référence Pr.
Si ladite intensité lumineuse est différente de l'intensité lumineuse normale, on en déduit que la puissance électrique de référence Pr devrait être en moyenne augmentée ou diminuée d'une certaine valeur ΔPr de façon que l'intensité lumineuse soit à sa valeur normale (ΔPr est positive s'il faut augmenter la puissance de référence et négative s'il faut la diminuer).
Cette valeur ΔPr, déterminée pour chaque couleur, est communiquée au microprocesseur 11 du circuit de com- mande général 10, par exemple au moyen d'un boîtier de commande raccordé à l'interface de communication 14, et le 8
microprocesseur 11 transmet cette valeur ΔPr aux microprocesseurs 17 des différents dispositifs élémentaires de commande 15 correspondants, en fonction de la couleur corrigée. Chaque microprocesseur 17 correspondant ajoute alors la valeur ΔPr considérée à la valeur b précédemment mémorisée dans la mémoire 18.
Le cas échéant, ce processus de correction expérimentale pourrait être supprimé, auquel cas la valeur b se- rait nulle.
Eventuellement, la valeur de correction b pourrait être supprimée, et remplacée par un coefficient de correction a, tel que Pr=a.c.P0, a étant initialement égal à 1 lors de l'installation de chaque dispositif élémentaire de commande 15 et des diodes électroluminescentes correspondantes, et a étant multiplié par (Pr+ΔP)/Pr lors du processus de correction expérimental décrit ci-dessus.
On pourrait utiliser également une formule de correction du type Pr=a. c. PO+b, où a et b seraient déterminés expérimentalement comme précédemment.

Claims

REVENDICATIONS
1. Panneau d'affichage lumineux présentant au moins une matrice (3) de pixels lumineux (5) , chaque pixel comprenant au moins trois éléments lumineux électriques (6, 7, 8) monochromes émettant de la lumière respectivement au moins dans trois couleurs complémentaires, le fonctionnement des éléments lumineux étant commandé par un système électronique de commande (9) qui détermine une puissance électrique P délivrée à chaque élément lumineux, cette puissance électrique pouvant s'exprimer sous la forme P≈k.Pr, où :
Pr est une puissance électrique de référence propre aux éléments lumineux de chaque couleur,
- et k est un nombre réel au moins égal à 0, choisi en fonction de l'affichage à présenter sur le panneau, caractérisé en ce que le système électronique de commande (9) est adapté pour faire varier au cours du temps la puissance électrique de référence Pr propre aux éléments lumineux (6, 7, 8) de chaque couleur, en suivant une variation prédéterminée différente suivant les couleurs, pour compenser au moins partiellement les effets du vieillissement des éléments lumineux.
2. Panneau d'affichage lumineux selon la revendi- cation 1, dans lequel le système électronique de commande
(9) est adapté pour mesurer et mémoriser un temps de fonctionnement des éléments lumineux (6, 7, 8), ce système électronique de commande ayant également en mémoire des valeurs numériques permettant de déterminer une puissance électrique de référence théorique Pt en fonction du temps de fonctionnement desdits éléments lumineux, cette puissance électrique de référence théorique étant différente 10
suivant les couleurs, et ledit système électronique de commande étant adapté pour déterminer la puissance électrique de référence Pr correspondant à chaque couleur, par la formule : Pr=a.Pt+b, où a est une constante positive non nulle et b est une constante au moins égale à 0, a et b étant propres à chaque couleur.
3. Panneau d'affichage lumineux selon la revendication 2, dans lequel a=l et b=0.
4. Panneau d'affichage lumineux selon la revendi- cation 2, dans lequel a=l et b est une valeur déterminée suite à des mesures expérimentales d'intensité lumineuse sur le panneau.
5. Panneau d'affichage lumineux selon la revendication 2, dans lequel b=0 et a est une valeur déterminée suite à des mesures expérimentales d'intensité lumineuse sur le panneau.
6. Panneau d'affichage lumineux selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel le temps de fonctionnement des éléments lumineux (6, 7, 8) est mesuré par groupe d'éléments lumineux, et la puissance électrique de référence théorique Pt est également déterminée pour les mêmes groupes d'éléments lumineux.
7. Panneau d'affichage lumineux selon la revendication 6, dans lequel les valeurs a et b sont communes à l'ensemble des élément lumineux (6, 7, 8) de même couleur appartenant au panneau.
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