CA2560473A1 - Dispositif de detection d'image figee sur un ecran a cristaux liquides - Google Patents
Dispositif de detection d'image figee sur un ecran a cristaux liquides Download PDFInfo
- Publication number
- CA2560473A1 CA2560473A1 CA002560473A CA2560473A CA2560473A1 CA 2560473 A1 CA2560473 A1 CA 2560473A1 CA 002560473 A CA002560473 A CA 002560473A CA 2560473 A CA2560473 A CA 2560473A CA 2560473 A1 CA2560473 A1 CA 2560473A1
- Authority
- CA
- Canada
- Prior art keywords
- detection device
- screen
- cell
- display
- area
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Abandoned
Links
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 title abstract description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 29
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 17
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 208000032365 Electromagnetic interference Diseases 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000004064 dysfunction Effects 0.000 description 1
- 238000009432 framing Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
- G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
- G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
- G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
- G09G3/3648—Control of matrices with row and column drivers using an active matrix
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G2320/00—Control of display operating conditions
- G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
- G09G2320/029—Improving the quality of display appearance by monitoring one or more pixels in the display panel, e.g. by monitoring a fixed reference pixel
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G2320/00—Control of display operating conditions
- G09G2320/04—Maintaining the quality of display appearance
- G09G2320/043—Preventing or counteracting the effects of ageing
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G2320/00—Control of display operating conditions
- G09G2320/06—Adjustment of display parameters
- G09G2320/0626—Adjustment of display parameters for control of overall brightness
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G2330/00—Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
- G09G2330/08—Fault-tolerant or redundant circuits, or circuits in which repair of defects is prepared
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G2330/00—Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
- G09G2330/12—Test circuits or failure detection circuits included in a display system, as permanent part thereof
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G2360/00—Aspects of the architecture of display systems
- G09G2360/14—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors
- G09G2360/144—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors the light being ambient light
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
Abstract
Un dispositif de détection d'image figée sur un écran à cristaux liquides (1 2) comprend au moins une cellule photoélectrique (4) apte à fournir un signal d e luminance 1(t) à des moyens (8) de traitement de ce signal. La cellule est disposée face à une zone d'affichage (Z) de l'écran. Dans cette zone d'affichage, on commande l'affichage d'un motif variable à une fréquence caractéristique fc. Les moyens de traitement sont aptes à détecter la fréquence caractéristique dans le signal 1(t). En cas de non détection, ils déclenchent une alarme correspondante.
Description
DISPOSITIF DE DETECTION D'IMAGE FIGEE SUR
UN ECRAN A CRISTAUX LIQUIDES
L'invention concerne un dispositif de dëtection d'image figée sur un écran à cristaux liquides. L'invention s'applique plus particulièrement aux écrans à cristaux liquides de type transmissif, comme ceux utilisés sur les tableaux de bord de véhicule, en particulier des aéronefs.
s Dans l'état de l'art actuel des systèmes de visualisation tëte basse des aéronefs, on utilise comme afficheur, un écran plat couleur à cristaux liquides, commandé par une matrice active. Ce sont les écrans AMLCD
acronyme anglo-saxon de "Active Matrix Liquid Crystal Display" (écran à
cristaux liquides à matrice active).
1o Ces écrans plats LCD couleur sont universellement utilisés pour toutes les visualisations de cockpits d'avions et d'hélicoptëres. Ils assurent, par les paramètres affichés, la principale interface homme machine des pilotes.
Un écran à cristaux liquides comprend essentiellement une ~s matrice de cellules électro-optiques arrangées en lignes et en colonnes, commandées chacune par un dispositif de commutation (un transistor TFT
par exemple). Chaque cellule comprend une électrode pixel et une contre-électrode encadrant un crisfial liquide dont les propriétés optiques sont modifiées en fonction du champ qui le traverse.
2o L'ensemble formé d'un dispositif de commutation et d'une cellule électro-optique constitue ce que l'on appelle un pixel ou point image.
L'adressage de ces pixels s'effectue par l'intermédiaire de lignes de sélection (ou lignes de grille) qui commandent l'état passant ou non passant des dispositifs de commutation et de colonnes (ou lïgnes de 25 données) qui transmettent sur chaque électrode pixel, lorsque le dispositif de commutation associé est passant, une tension correspondant à un signal de données à afficher, à savoir un niveau de gris.
Plus précisément, les circuits d'adressage d'une telle matrice comprennent des circuits de commande de ligne de grille ("gaie drivers") et 3o des circuits de commande de données (Data drivers). Ces circuits de commande peuvent ëtre des circuits intégrés à la matrice active (c'est à dire qu'ils sont réalisés sur la mëme plaque substrat que la matrice active) ou des
UN ECRAN A CRISTAUX LIQUIDES
L'invention concerne un dispositif de dëtection d'image figée sur un écran à cristaux liquides. L'invention s'applique plus particulièrement aux écrans à cristaux liquides de type transmissif, comme ceux utilisés sur les tableaux de bord de véhicule, en particulier des aéronefs.
s Dans l'état de l'art actuel des systèmes de visualisation tëte basse des aéronefs, on utilise comme afficheur, un écran plat couleur à cristaux liquides, commandé par une matrice active. Ce sont les écrans AMLCD
acronyme anglo-saxon de "Active Matrix Liquid Crystal Display" (écran à
cristaux liquides à matrice active).
1o Ces écrans plats LCD couleur sont universellement utilisés pour toutes les visualisations de cockpits d'avions et d'hélicoptëres. Ils assurent, par les paramètres affichés, la principale interface homme machine des pilotes.
Un écran à cristaux liquides comprend essentiellement une ~s matrice de cellules électro-optiques arrangées en lignes et en colonnes, commandées chacune par un dispositif de commutation (un transistor TFT
par exemple). Chaque cellule comprend une électrode pixel et une contre-électrode encadrant un crisfial liquide dont les propriétés optiques sont modifiées en fonction du champ qui le traverse.
2o L'ensemble formé d'un dispositif de commutation et d'une cellule électro-optique constitue ce que l'on appelle un pixel ou point image.
L'adressage de ces pixels s'effectue par l'intermédiaire de lignes de sélection (ou lignes de grille) qui commandent l'état passant ou non passant des dispositifs de commutation et de colonnes (ou lïgnes de 25 données) qui transmettent sur chaque électrode pixel, lorsque le dispositif de commutation associé est passant, une tension correspondant à un signal de données à afficher, à savoir un niveau de gris.
Plus précisément, les circuits d'adressage d'une telle matrice comprennent des circuits de commande de ligne de grille ("gaie drivers") et 3o des circuits de commande de données (Data drivers). Ces circuits de commande peuvent ëtre des circuits intégrés à la matrice active (c'est à dire qu'ils sont réalisés sur la mëme plaque substrat que la matrice active) ou des
2 circuits externes. Dans ce dernier cas, ils sont raccordés à la matrice active par un connecteur, par exemple du type film conducteur anisotropique ("Anisotropie Conducfive Film'.
Le circuit de commande de ligne de grille comprend principalement un ou des registres à décalage, pour adresser séquentiellement, à une fréquence de balayage verticale, chacune des lignes de grille de la matrice.
Le circuit de commande de données, comprend principalement un ou des registres à décalage, qui reçoit en entrée, pour chaque ligne de grille de la matrice, la donnée à afFcher. Cette donnée indique pour chaque colonne de la matrice, le niveau de gris à appliquer. Typiquement, pour chaque colonne, ce niveau de gris est codé sur 6 ou 8 bits.
A chaque nouvelle ligne, la donnée précédemment chargée dans le registre est transférée en sortie, pour étre appliquée en entrée d'un ~5 convertisseur numérique analogique. Ce convertisseur fournit en sortie un niveau de tension analogique correspondant, pour afficher le niveau de gris souhaité sur chacun des pixels de la ligne sélectionnée.
Le circuit d'adressage comprend généralement d'autres dispositifs de commande, notamment pour inverser (a polarité de la tension appliquée 2o sur les pixels, et pour tenir compte de la structure du filtre coloré de la matrice (structure quad, strip...). Ces circuits d'adressage sont bien connus ~: r.
de l'homme de l'art.
Dans le domaine de l'avionique, de tels écrans sont notamment intégrés dans le système de visualisation tête basse. Ils constituent une 25 interface homme-machine essentielle, fournissant au pilote, au moyen d'images symboliques élaborées, des informations qui lui sont nécessaires pour mener à bien ses différentes missions.
Les informations affichées doivent étre fiables. L'intégrité de la chaîne d'information comprend l'intégrité des capteurs, sources de 30 l'information et l'intégrité du système d'affichage. Le système d'affichage doit notamment étre conçu avec des circuits de contrôle intégrés, aptes à
détecter un dysfonctionnement et à avertir le pilote en cas - de dysfonctionnement. Ceci peut par exemple se faire au moyen d'un voyant, ou d'une console de visualisation d'alarme donnant une indication sur la nature 35 du dysfonctionnement détecté dans le système de visualisation.
Le circuit de commande de ligne de grille comprend principalement un ou des registres à décalage, pour adresser séquentiellement, à une fréquence de balayage verticale, chacune des lignes de grille de la matrice.
Le circuit de commande de données, comprend principalement un ou des registres à décalage, qui reçoit en entrée, pour chaque ligne de grille de la matrice, la donnée à afFcher. Cette donnée indique pour chaque colonne de la matrice, le niveau de gris à appliquer. Typiquement, pour chaque colonne, ce niveau de gris est codé sur 6 ou 8 bits.
A chaque nouvelle ligne, la donnée précédemment chargée dans le registre est transférée en sortie, pour étre appliquée en entrée d'un ~5 convertisseur numérique analogique. Ce convertisseur fournit en sortie un niveau de tension analogique correspondant, pour afficher le niveau de gris souhaité sur chacun des pixels de la ligne sélectionnée.
Le circuit d'adressage comprend généralement d'autres dispositifs de commande, notamment pour inverser (a polarité de la tension appliquée 2o sur les pixels, et pour tenir compte de la structure du filtre coloré de la matrice (structure quad, strip...). Ces circuits d'adressage sont bien connus ~: r.
de l'homme de l'art.
Dans le domaine de l'avionique, de tels écrans sont notamment intégrés dans le système de visualisation tête basse. Ils constituent une 25 interface homme-machine essentielle, fournissant au pilote, au moyen d'images symboliques élaborées, des informations qui lui sont nécessaires pour mener à bien ses différentes missions.
Les informations affichées doivent étre fiables. L'intégrité de la chaîne d'information comprend l'intégrité des capteurs, sources de 30 l'information et l'intégrité du système d'affichage. Le système d'affichage doit notamment étre conçu avec des circuits de contrôle intégrés, aptes à
détecter un dysfonctionnement et à avertir le pilote en cas - de dysfonctionnement. Ceci peut par exemple se faire au moyen d'un voyant, ou d'une console de visualisation d'alarme donnant une indication sur la nature 35 du dysfonctionnement détecté dans le système de visualisation.
3 Les écrans avioniques doivent aussi répondre à des critères visuels très contraignants (résolution, luminance, angle de vue...) et ont actuellement des formats spécifiques, différents des formats dits informatiques ou multimédia.
Les écrans conçus spécifiquement pour les applications avioniques sont ainsi très coüteux, et le nombre de fournisseurs est réduit.
Pour ces différentes raisons, on assiste à une évolution vers une standardisation des formats, dans le but de rendre plus rentable la production de ces écrans, ce qui va dans le sens de la réduction des coüts.
1o Un aspect de cette évolution est l'utilisation d'écrans du commerce, appelés écrans "COTS" (acronyme anglo-saxon pour "Composanf On The Shelves"), avec des formats au standard informatique.
De tels écrans COTS ont généralement de très bonnes performances, optiques notamment, mais n'intègrent pas les aspects de sécurité nécessaires en avionique.
En particulier, on a pu constater qu'un tel écran pouvait présenter un défaut de type image figée, correspondant généralement à un défaut de fonctionnement dans les registres à décalage des circuits de commande (drivers) ligne ou colonne.
Plus précisément, un registre à décalage de n bits est un dispositif semi-conducteur comprenant n étages en cascade, chaque étage comprenant une pluralité de transistors semi-conducteurs. Ces transistors doivent assurer de nombreuses commutations. Certains de ces transistors subissent en permanence un stress de grille, ce qui peut entrainer une dérive de leur tension de seuil et par suite, un dysfonctionnement du transistor : le transistor ne commute plus. Dans un étage de commutation dans lequel un transistor ne commute plus, le transfert des données ne se fait plus ; les données en sortie de cet étage et des étages suivants ne vont donc plus changer. S'agissant des registres à décalage du circuit de commande de 3o sélection des lignes, les lignes commandées par la sortie de ces étages vont donc rester toujours dans le méme état non sélectionné : le balayage des lignes ne se fait plus. S'agissant des registres à décalage du circuit de commande des colonnes, les éléments pixels des colonnes commandées par ia sortie de ces étages, vont rester toujours dans le mëme état.
Les écrans conçus spécifiquement pour les applications avioniques sont ainsi très coüteux, et le nombre de fournisseurs est réduit.
Pour ces différentes raisons, on assiste à une évolution vers une standardisation des formats, dans le but de rendre plus rentable la production de ces écrans, ce qui va dans le sens de la réduction des coüts.
1o Un aspect de cette évolution est l'utilisation d'écrans du commerce, appelés écrans "COTS" (acronyme anglo-saxon pour "Composanf On The Shelves"), avec des formats au standard informatique.
De tels écrans COTS ont généralement de très bonnes performances, optiques notamment, mais n'intègrent pas les aspects de sécurité nécessaires en avionique.
En particulier, on a pu constater qu'un tel écran pouvait présenter un défaut de type image figée, correspondant généralement à un défaut de fonctionnement dans les registres à décalage des circuits de commande (drivers) ligne ou colonne.
Plus précisément, un registre à décalage de n bits est un dispositif semi-conducteur comprenant n étages en cascade, chaque étage comprenant une pluralité de transistors semi-conducteurs. Ces transistors doivent assurer de nombreuses commutations. Certains de ces transistors subissent en permanence un stress de grille, ce qui peut entrainer une dérive de leur tension de seuil et par suite, un dysfonctionnement du transistor : le transistor ne commute plus. Dans un étage de commutation dans lequel un transistor ne commute plus, le transfert des données ne se fait plus ; les données en sortie de cet étage et des étages suivants ne vont donc plus changer. S'agissant des registres à décalage du circuit de commande de 3o sélection des lignes, les lignes commandées par la sortie de ces étages vont donc rester toujours dans le méme état non sélectionné : le balayage des lignes ne se fait plus. S'agissant des registres à décalage du circuit de commande des colonnes, les éléments pixels des colonnes commandées par ia sortie de ces étages, vont rester toujours dans le mëme état.
4 Ainsi, l'utilisation d'écrans du commerce peut conduire en opérationnel à un défaut d'image figée.
Le pilote peut mettre un certain temps avant de se rendre compte d'un tel défaut, d'autant plus que certaines images symboliques associées à
des informations utiles au pilote, ne varient pas très vite. La non détection d'un tel défaut est dangereuse sur le plan de (a sécurité des opérations. Ii est donc nécessaire de prévoir un système de détection d'un tel défaut.
Un objet de l'invention est de proposer un tel système.
L'invention concerne ainsi un dispositif de détection d'image figée 1o sur un écran à cristaux liquides à matrice active, caractérisé en ce qu'il comprend -une cellule photoélectrique recouvrant une zone d'afFichage dudit écran, ladite cellule étant apte à fournir un signal électrique représentatif de la luminance dans ladite zone, ~5 - des moyens de commande pour afficher un motif variable à une fréquence caractéristique dans ladite zone d'affichage, -des moyens de traitement du signal électrique fourni par ladite cellule, pour détecter ladite fréquence, -et des moyens pour afficher une alarme dans le cas où ladite 2o fréquence n'est pas détectée.
Le motif variable correspond de préférence à une commande en tout ou rien des éléments pixels dans ia zone d'affichage, à la fréquence caractéristique.
La fréquence caractéristique est avantageusement variable.
25 La matrice étant agencée en lignes et colonnes et commandée par un circuit de commande de sélection de lignes et un circuit de commande d'affichage de données associé aux colonnes, les circuits de commande comprenant des registres à décalage avec une pluralité d'étages en cascade, la zone d'affichage correspond de préférence aux lignes et 3o colonnes de fa matrice commandées par les derniers étages desdits registres à décalage.
Selon une première variante de l'invention, une diode électroluminescente est prévue comme source de lumière arrière de ladite zone d'affichage.
Selon une autre variante de l'invention, le dispositif de détection comporte une première et une deuxième cellules disposées côte à côte face à ladite zone d'affichage, l'une opérationnelle en faible luminance et l'autre opérationnelle en forte luminance.
s D'autres avantages et caractëristiques de l'invention apparattront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre indicatif et non limitatif de l'invention et en référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est un schéma synoptique d'un écran à cristaux liquides à matrice active, utilisé dans un système de visualisation;
- la figure 2 est un schéma bloc des circuits de commande lignes et colonnes d'une matrice active;
- la figure 3 est un schéma synoptique selon un premier mode de réalisation d'un dispositif de détection selon l'invention.
- la figure 4 est une coupe schématique d'un écran munï d'une cellule selon un mode de réalisation de l'invention;
- (a figure 5 est un schéma synoptique reprësentant un autre mode de réalisation d'un dispositif de~détection selon fïnvention;
- les figures 6a et 6b représentent un organigramme d'un circuit de détection selon l'invention.
Un écran à cristaux liquides 10 à matrice active comprend habituellement une source lumineuse arrière 11, qui éclaire la face arrïère de la matrice active 1~ comprenant de manière simplifiée deux plaques de verre entre lesquelles se trouve le cristal liquide. L'écran est disposé pour que l'image affichée sur la face avant de l'écran soit vue d'un opérateur 2. Cette matrice active est commandée par un circuit 13 qui peut étre ou non intégré
à la matrice, et qui reçoit les données DATA correspondant à une image à
3o afficher, d'un calculateur 1 d'un système de visualisation. Typiquement, s'agissant d'afficher des images symboliques dans un aéronef, ces données sont fournies en pratique par un ou une pluralité de processeurs graphiques à partir de signaux de mesure de divers capteurs. Ces processeurs graphiques ont pour fonction d'élaborer périodiquement une image matricielle complète à présenter sur l'écran. Cette image complète est en pratique stockée dans une mémoire d'image qui comporte au moins autant de mots binaires qu'il y a de pixels dans la matrice, chaque mot binaire représentant la luminance ou le niveau de gris du pixel associé à ce mot.
La figure 2 représente de façon simplifiée un circuit de commande d'affichage d'une image sur la matrice. Ce circuit comprend un circuit 20 de commande de sélection des lignes G~, G2, ...G~ et un circuit 30 de commande des colonnes D~, D2,...Dm.
Le circuit de commande de sélection des lignes a pour fonction de sélectionner séquentiellement chacune des lignes de la matrice, à la fréquence d'une horloge ligne CLK,. Ceci est obtenu typiquement par un registre à décalage qui s'incrémente à chaque coup d'horloge CLK,.
Le circuit de commande des colonnes a pour fonction de sélectionner le niveau de tension à appliquer sur chaque colonne de la matrice, en fonction du mot binaire qui code l'information de niveau de gris pour cette colonne. Par exemple, le niveau de gris est codé sur 8 bits. Le flot de données DATA reçu en entrée du circuit de commande est ainsi une suite de mots (bytes), chaque mot codant le niveau de gris à afficher sur le pixel correspondant à une colonne et à la ligne sélectionnée. Ces données sont entrées en série dans un registre à décalage 31, à la fréquence d'une 2o horloge colonne CLK~. A chaque coup d'horloge ligne, ces données sont transférées dans des registres de données d'un circuit de conversion 32, qui permet d'appliquer sur chaque colonne, un niveau de tension correspondant au niveau de gris mémorisé. De manière connue, la polarité de cette tension peut aussi étre inversée selon le mode d'adressage de la matrice (adressage en inversion ligne, inversion point...) pour améliorer la qualité visuelle des images affichées. Ces différents aspects sont bien connus de l'homme de l'art et ne seront pas détaillés.
Les registres à décalage sont habituellement formés par des transistors. On a vu que ces transistors peuvent, sous l'effet répété des 3o tensions qui leur sont appliquées, devenir défaillants. Le transfert des données ne se fait plus entre l'étage défaillant et l'étage suivant en cascade.
Les données en sortie de l'étage défaillant et les données en sortie des étages suivants, ne changent plus.
Notamment dans le cas du circuit de commande de sélection des lignes, les dernières lignes ne sont plus sélectionnées : elles vont donc garder toujours la méme information sur leurs éléments pixels du moins tant que la capacité pixel reste chargée.
Dans le cas du circuit de commande des colonnes, les éléments pixels sur les dernières colonnes gardent toujours la méme information.
Quel que soit le rang de l'étage défaillant dans le registre, ce défaut d'image figée sera toujours observable sur au moins les dernières lignes et les dernières colonnes, correspondant aux derniers étages des registres, c'est à dire, de façon assez universelle, dans le coin inférieur droit de l'écran.
Selon l'invention, en plaçant une cellule photoélectrique dans cette zone de l'écran, et en imposant dans cette zone l'affichage d'un motif variable dans le temps, à une fréquence caractéristique au moins, on va vérifier que l'on retrouve bien cette fréquence caractéristique dans le signal de luminance résultant. Si Ion ne retrouve pas cette fréquence, on en déduit ~5 que l'on est en présence du défaut d'image figée, et on déclenche une alarme (afi'ichage d'un voyant, ou d'un message de dysfonctionnement par exemple).
La zone de test selon l'invention est en pratique de dimensions réduites. Par exemple, avec un écran conçu avec un pas de 200 microns, on 2o prendra par exemple une zone de l'écran définie par les 5 dernières colonnes et les cinq dernières lignes, soit quelques millimètres carrés.
Un dispositif de détection d'un défaut d'image figée selon l'invention est représenté schématiquement sur la figure 3.
Un écran LCD est représenté en coupe. La lumière transmise par 25 une zone d'affichage Z située en bas de l'écran, est détectée par une cellule photoélectrique 4 collimatée de façon appropriée sur cette zone.
Cette cellule photoélectrique 4 ainsi que la zone Z sont protégées de la lumière ambiante par un masque optique 5. Dans l'exemple représenté
sur la coupe de la figure 4, ce masque optique est réalisé par le cadre 6 30 (bezel) de l'écran, dont la forme est adaptée pour recouvrir la zone d'affichage Z et intégrer fa cellule 4 dans une cavité 7 ménagée dans le cadre 6 à cet effet. La forme du cadre présente ainsi une forme en débord D
(Figure 4).
Le signal électrique I(t) fournit par la cellule photoélectrique 4 est 35 appliqué en entrée d'une carte électronique 8 de traitement de ce signal.
Dans la zone d'affichage Z, on impose l'affichage d'un motif de test. En pratique, les coins de l'écran sont peu ou pas utilisés par le système de visualisation. On ne dégrade donc pas l'image opérationnelle (image symbolique) affichée.
La variation temporelle (ou fréquentielle) du motif de test est obtenue en pratique de façon simple par une commande en tout ou rien (ON/OFF) des éléments pixels de cette zone, à une fréquence caractéristique fc. En d'autres termes, sur les éléments pixels de cette zone Z, on impose alternativement, à la fréquence caractéristique fc, une tension correspondant o au niveau de gris maximum (ëtat allumé, oN), puis une tension correspondant au niveau de gris minimum (état éteint, off), et ainsi de suite.
Le signal électrique I(t) doit donc, en fonctionnement normal, avoir la fréquence caractéristique fc, due à la suite alternée de valeurs de luminance représentative des états allumés (ont) et éteints (off) des éléments pixels. C'est ce que détecte la carte électronique 8.
En pratique, la détection de fréquence peut se faire par toute circuiterie connue de l'homme de l'art.
Dans un exemple, on prévoit un circuit de conversion analogique numérique, pour échantillonner le signal I(t) à une fréquence 2o d'échantillonnage adaptée, et un comparateur, pour comparer la valeur .édchantillonnée à une valeur précédemment échantillonnée..~et mémorisée.
En pratique la fréquence caractéristique fc est égale à k fois la fréquence d'échantillonnage, k>1 choisi de manière à avoir une intégration du signal de luminance suffisante, par rapport à la fréquence de balayage de l'image. Si à
la fréquence fc, les échantillons ont une valeur différente, on considère que l'écran fonctionne correctement. Si à la fréquence fc, les échantillons ont la méme valeur, on considère que Ion a un défaut d'image figée. En pratique, on peut prévoir que l'on vérifie deux fois de suite que l'on a ae défaut, avant de déclencher l'alarme correspondante (prévention contre les fausses alarmes).
Dans un autre exemple, on assure cette détection de fréquence par des moyens de comparaison de type analogique. Dans ce cas, on utilise typiquement la charge et la décharge d'un condensateur par le signal I(t).
Dès que le signal I(t) devient constant, dü à un défaut d'image figé, la charge ou la décharge ne se fait plus, et c'est ce qui est détecté.
Selon un aspect de mise en aeuvre pratique d'un dispositif de détection selon l'invention, il est nécessaire de prendre en compte (e temps de chauffage de l'écran, à chaque mise en route. En effet, de manière bien connue, tant que l'écran n'est pas à une température suffisante, ses propriétés de transmission sont très dégradées. II faut donc prévoir d'inhiber le dispositif de détection pendant ce temps de préchauffage. Ceci peut se faire en prévoyant une temporisation qui permet de n'activer le dispositif qu'après une certaine durée depuis la mise sous tension. Cependant, le temps de préchauffage variant selon les conditions opérationnelles et climatiques, il est préférable de prévoir un signal d'activation fourni par une mesure de température ambiante minimum. Une autre maniëre de résoudre ce problème, est de prévoir l'affichage dans la zone de test d'un motif spécifique, qui fournit un top de départ de test au dispositif de détection, dès que la carte de traitement le détecte. Ce top de départ déclenche la commande d'affichage du motif de test oN/oFF à la fréquence caractéristique fc. Le motif spécifique de top départ peut par exemple être un niveau de gris spécifique, prédéterminé.
Un organigramme de fonctionnement correspondant d'un dispositif de détection selon l'invention est représenté sur la figure 6a, en ce qui concerne l'aspect détection effectué par la carte électronique 8, et sur la figure 6b, pour l'aspect commande d'affichage dans la zone de test Z. Un indicateur binaire ACT est prévu, initialisé (typiquement mis à zéro) à chaque mise sous tension.
Tant qu'il est à zéro, le dispositif commande l'affichage dans la 2s zone de test Z du niveau de gris spécifique prédéterminé, et la carte de traitement est conflgurée pour détecter ce niveau de gris spécifique.
Dès que ce niveau de gris est détecté, l'indicateur binaire ACT est mis à un. Le dispositif commande l'affichage du motif de test orv/oFF dans la zone de test Z et la carte de traitement est configurée pour détecter la fréquence caractéristique fc.
La frëquence caractéristique fc est choisie en pratique en fonction de la fréquence de modulation de la source de lumière, généralement de l'ordre de 300 Hertz, et de la fréquence de balayage ligne de l'écran (50 ou 60 Heriz). Elle doit aussi ëtre choisie pour permettre une détection suffisamment rapide, réactive, d'une panne (défaut image figée).
En pratique, on choisira fc dans la gamme de 1 à 10 Herlz.
Selon un autre aspect de mise en oeuvre de l'invention, il est nécessaire de tenir compte de la variation de la luminance de la source de lumière arrière de l'écran. En effet, dans le domaine de l'avionique
Le pilote peut mettre un certain temps avant de se rendre compte d'un tel défaut, d'autant plus que certaines images symboliques associées à
des informations utiles au pilote, ne varient pas très vite. La non détection d'un tel défaut est dangereuse sur le plan de (a sécurité des opérations. Ii est donc nécessaire de prévoir un système de détection d'un tel défaut.
Un objet de l'invention est de proposer un tel système.
L'invention concerne ainsi un dispositif de détection d'image figée 1o sur un écran à cristaux liquides à matrice active, caractérisé en ce qu'il comprend -une cellule photoélectrique recouvrant une zone d'afFichage dudit écran, ladite cellule étant apte à fournir un signal électrique représentatif de la luminance dans ladite zone, ~5 - des moyens de commande pour afficher un motif variable à une fréquence caractéristique dans ladite zone d'affichage, -des moyens de traitement du signal électrique fourni par ladite cellule, pour détecter ladite fréquence, -et des moyens pour afficher une alarme dans le cas où ladite 2o fréquence n'est pas détectée.
Le motif variable correspond de préférence à une commande en tout ou rien des éléments pixels dans ia zone d'affichage, à la fréquence caractéristique.
La fréquence caractéristique est avantageusement variable.
25 La matrice étant agencée en lignes et colonnes et commandée par un circuit de commande de sélection de lignes et un circuit de commande d'affichage de données associé aux colonnes, les circuits de commande comprenant des registres à décalage avec une pluralité d'étages en cascade, la zone d'affichage correspond de préférence aux lignes et 3o colonnes de fa matrice commandées par les derniers étages desdits registres à décalage.
Selon une première variante de l'invention, une diode électroluminescente est prévue comme source de lumière arrière de ladite zone d'affichage.
Selon une autre variante de l'invention, le dispositif de détection comporte une première et une deuxième cellules disposées côte à côte face à ladite zone d'affichage, l'une opérationnelle en faible luminance et l'autre opérationnelle en forte luminance.
s D'autres avantages et caractëristiques de l'invention apparattront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre indicatif et non limitatif de l'invention et en référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est un schéma synoptique d'un écran à cristaux liquides à matrice active, utilisé dans un système de visualisation;
- la figure 2 est un schéma bloc des circuits de commande lignes et colonnes d'une matrice active;
- la figure 3 est un schéma synoptique selon un premier mode de réalisation d'un dispositif de détection selon l'invention.
- la figure 4 est une coupe schématique d'un écran munï d'une cellule selon un mode de réalisation de l'invention;
- (a figure 5 est un schéma synoptique reprësentant un autre mode de réalisation d'un dispositif de~détection selon fïnvention;
- les figures 6a et 6b représentent un organigramme d'un circuit de détection selon l'invention.
Un écran à cristaux liquides 10 à matrice active comprend habituellement une source lumineuse arrière 11, qui éclaire la face arrïère de la matrice active 1~ comprenant de manière simplifiée deux plaques de verre entre lesquelles se trouve le cristal liquide. L'écran est disposé pour que l'image affichée sur la face avant de l'écran soit vue d'un opérateur 2. Cette matrice active est commandée par un circuit 13 qui peut étre ou non intégré
à la matrice, et qui reçoit les données DATA correspondant à une image à
3o afficher, d'un calculateur 1 d'un système de visualisation. Typiquement, s'agissant d'afficher des images symboliques dans un aéronef, ces données sont fournies en pratique par un ou une pluralité de processeurs graphiques à partir de signaux de mesure de divers capteurs. Ces processeurs graphiques ont pour fonction d'élaborer périodiquement une image matricielle complète à présenter sur l'écran. Cette image complète est en pratique stockée dans une mémoire d'image qui comporte au moins autant de mots binaires qu'il y a de pixels dans la matrice, chaque mot binaire représentant la luminance ou le niveau de gris du pixel associé à ce mot.
La figure 2 représente de façon simplifiée un circuit de commande d'affichage d'une image sur la matrice. Ce circuit comprend un circuit 20 de commande de sélection des lignes G~, G2, ...G~ et un circuit 30 de commande des colonnes D~, D2,...Dm.
Le circuit de commande de sélection des lignes a pour fonction de sélectionner séquentiellement chacune des lignes de la matrice, à la fréquence d'une horloge ligne CLK,. Ceci est obtenu typiquement par un registre à décalage qui s'incrémente à chaque coup d'horloge CLK,.
Le circuit de commande des colonnes a pour fonction de sélectionner le niveau de tension à appliquer sur chaque colonne de la matrice, en fonction du mot binaire qui code l'information de niveau de gris pour cette colonne. Par exemple, le niveau de gris est codé sur 8 bits. Le flot de données DATA reçu en entrée du circuit de commande est ainsi une suite de mots (bytes), chaque mot codant le niveau de gris à afficher sur le pixel correspondant à une colonne et à la ligne sélectionnée. Ces données sont entrées en série dans un registre à décalage 31, à la fréquence d'une 2o horloge colonne CLK~. A chaque coup d'horloge ligne, ces données sont transférées dans des registres de données d'un circuit de conversion 32, qui permet d'appliquer sur chaque colonne, un niveau de tension correspondant au niveau de gris mémorisé. De manière connue, la polarité de cette tension peut aussi étre inversée selon le mode d'adressage de la matrice (adressage en inversion ligne, inversion point...) pour améliorer la qualité visuelle des images affichées. Ces différents aspects sont bien connus de l'homme de l'art et ne seront pas détaillés.
Les registres à décalage sont habituellement formés par des transistors. On a vu que ces transistors peuvent, sous l'effet répété des 3o tensions qui leur sont appliquées, devenir défaillants. Le transfert des données ne se fait plus entre l'étage défaillant et l'étage suivant en cascade.
Les données en sortie de l'étage défaillant et les données en sortie des étages suivants, ne changent plus.
Notamment dans le cas du circuit de commande de sélection des lignes, les dernières lignes ne sont plus sélectionnées : elles vont donc garder toujours la méme information sur leurs éléments pixels du moins tant que la capacité pixel reste chargée.
Dans le cas du circuit de commande des colonnes, les éléments pixels sur les dernières colonnes gardent toujours la méme information.
Quel que soit le rang de l'étage défaillant dans le registre, ce défaut d'image figée sera toujours observable sur au moins les dernières lignes et les dernières colonnes, correspondant aux derniers étages des registres, c'est à dire, de façon assez universelle, dans le coin inférieur droit de l'écran.
Selon l'invention, en plaçant une cellule photoélectrique dans cette zone de l'écran, et en imposant dans cette zone l'affichage d'un motif variable dans le temps, à une fréquence caractéristique au moins, on va vérifier que l'on retrouve bien cette fréquence caractéristique dans le signal de luminance résultant. Si Ion ne retrouve pas cette fréquence, on en déduit ~5 que l'on est en présence du défaut d'image figée, et on déclenche une alarme (afi'ichage d'un voyant, ou d'un message de dysfonctionnement par exemple).
La zone de test selon l'invention est en pratique de dimensions réduites. Par exemple, avec un écran conçu avec un pas de 200 microns, on 2o prendra par exemple une zone de l'écran définie par les 5 dernières colonnes et les cinq dernières lignes, soit quelques millimètres carrés.
Un dispositif de détection d'un défaut d'image figée selon l'invention est représenté schématiquement sur la figure 3.
Un écran LCD est représenté en coupe. La lumière transmise par 25 une zone d'affichage Z située en bas de l'écran, est détectée par une cellule photoélectrique 4 collimatée de façon appropriée sur cette zone.
Cette cellule photoélectrique 4 ainsi que la zone Z sont protégées de la lumière ambiante par un masque optique 5. Dans l'exemple représenté
sur la coupe de la figure 4, ce masque optique est réalisé par le cadre 6 30 (bezel) de l'écran, dont la forme est adaptée pour recouvrir la zone d'affichage Z et intégrer fa cellule 4 dans une cavité 7 ménagée dans le cadre 6 à cet effet. La forme du cadre présente ainsi une forme en débord D
(Figure 4).
Le signal électrique I(t) fournit par la cellule photoélectrique 4 est 35 appliqué en entrée d'une carte électronique 8 de traitement de ce signal.
Dans la zone d'affichage Z, on impose l'affichage d'un motif de test. En pratique, les coins de l'écran sont peu ou pas utilisés par le système de visualisation. On ne dégrade donc pas l'image opérationnelle (image symbolique) affichée.
La variation temporelle (ou fréquentielle) du motif de test est obtenue en pratique de façon simple par une commande en tout ou rien (ON/OFF) des éléments pixels de cette zone, à une fréquence caractéristique fc. En d'autres termes, sur les éléments pixels de cette zone Z, on impose alternativement, à la fréquence caractéristique fc, une tension correspondant o au niveau de gris maximum (ëtat allumé, oN), puis une tension correspondant au niveau de gris minimum (état éteint, off), et ainsi de suite.
Le signal électrique I(t) doit donc, en fonctionnement normal, avoir la fréquence caractéristique fc, due à la suite alternée de valeurs de luminance représentative des états allumés (ont) et éteints (off) des éléments pixels. C'est ce que détecte la carte électronique 8.
En pratique, la détection de fréquence peut se faire par toute circuiterie connue de l'homme de l'art.
Dans un exemple, on prévoit un circuit de conversion analogique numérique, pour échantillonner le signal I(t) à une fréquence 2o d'échantillonnage adaptée, et un comparateur, pour comparer la valeur .édchantillonnée à une valeur précédemment échantillonnée..~et mémorisée.
En pratique la fréquence caractéristique fc est égale à k fois la fréquence d'échantillonnage, k>1 choisi de manière à avoir une intégration du signal de luminance suffisante, par rapport à la fréquence de balayage de l'image. Si à
la fréquence fc, les échantillons ont une valeur différente, on considère que l'écran fonctionne correctement. Si à la fréquence fc, les échantillons ont la méme valeur, on considère que Ion a un défaut d'image figée. En pratique, on peut prévoir que l'on vérifie deux fois de suite que l'on a ae défaut, avant de déclencher l'alarme correspondante (prévention contre les fausses alarmes).
Dans un autre exemple, on assure cette détection de fréquence par des moyens de comparaison de type analogique. Dans ce cas, on utilise typiquement la charge et la décharge d'un condensateur par le signal I(t).
Dès que le signal I(t) devient constant, dü à un défaut d'image figé, la charge ou la décharge ne se fait plus, et c'est ce qui est détecté.
Selon un aspect de mise en aeuvre pratique d'un dispositif de détection selon l'invention, il est nécessaire de prendre en compte (e temps de chauffage de l'écran, à chaque mise en route. En effet, de manière bien connue, tant que l'écran n'est pas à une température suffisante, ses propriétés de transmission sont très dégradées. II faut donc prévoir d'inhiber le dispositif de détection pendant ce temps de préchauffage. Ceci peut se faire en prévoyant une temporisation qui permet de n'activer le dispositif qu'après une certaine durée depuis la mise sous tension. Cependant, le temps de préchauffage variant selon les conditions opérationnelles et climatiques, il est préférable de prévoir un signal d'activation fourni par une mesure de température ambiante minimum. Une autre maniëre de résoudre ce problème, est de prévoir l'affichage dans la zone de test d'un motif spécifique, qui fournit un top de départ de test au dispositif de détection, dès que la carte de traitement le détecte. Ce top de départ déclenche la commande d'affichage du motif de test oN/oFF à la fréquence caractéristique fc. Le motif spécifique de top départ peut par exemple être un niveau de gris spécifique, prédéterminé.
Un organigramme de fonctionnement correspondant d'un dispositif de détection selon l'invention est représenté sur la figure 6a, en ce qui concerne l'aspect détection effectué par la carte électronique 8, et sur la figure 6b, pour l'aspect commande d'affichage dans la zone de test Z. Un indicateur binaire ACT est prévu, initialisé (typiquement mis à zéro) à chaque mise sous tension.
Tant qu'il est à zéro, le dispositif commande l'affichage dans la 2s zone de test Z du niveau de gris spécifique prédéterminé, et la carte de traitement est conflgurée pour détecter ce niveau de gris spécifique.
Dès que ce niveau de gris est détecté, l'indicateur binaire ACT est mis à un. Le dispositif commande l'affichage du motif de test orv/oFF dans la zone de test Z et la carte de traitement est configurée pour détecter la fréquence caractéristique fc.
La frëquence caractéristique fc est choisie en pratique en fonction de la fréquence de modulation de la source de lumière, généralement de l'ordre de 300 Hertz, et de la fréquence de balayage ligne de l'écran (50 ou 60 Heriz). Elle doit aussi ëtre choisie pour permettre une détection suffisamment rapide, réactive, d'une panne (défaut image figée).
En pratique, on choisira fc dans la gamme de 1 à 10 Herlz.
Selon un autre aspect de mise en oeuvre de l'invention, il est nécessaire de tenir compte de la variation de la luminance de la source de lumière arrière de l'écran. En effet, dans le domaine de l'avionique
5 notamment, i( est nécessaire d'asservir la luminance de la source de lumière arrière de l'écran à la luminosité ambiante, pour que les images symboliques afFchées soient toujours très bien perçues par l'observateur (le pilote). Dans un exemple de réalisation connue, la source de lumière arrière est formée par un ensemble de lampes fluorescentes, commandées en impulsion, selon 10 le mode PWM, en sorte que la variation de la luminance est contrôlée par (a durée modulée des impulsions.
La luminance obtenue en face avant de l'écran est le produit de la luminance fournie par la source de lumière et du coefficient de transmission de l'empilement de couches entre cette source de lumière et la face avant de l'écran. Ce coefFcient de transmission peut-ëtre de l'ordre de 4% à 8%, pour un écran ayant un CR de 50:1. Il est variable d'un écran à l'autre et avec la température ambiante.
Dans un exemple, en ambiance de jour (forte luminance), le niveau de luminance correspondant à l'état oFF sera de l'ordre de 7 candelas 2o par m2 et le niveau de luminance correspondant à l'état oN sera de (ordre de 350 candelas par m2.
En ambiance de nuit (faible luminance), le niveau de luminance correspondant à l'état oFF sera de l'ordre de 0,003 candelas par m2 et le niveau de luminance correspondant à l'état oN sera de l'ordre de 0,16 candelas par m2. ' La cellule photoélectrique 4. doit alors ëtre choisie pour avoir une grand sensibilité correspondant à la dynamique de la luminance en sortie d'écran : elle doit pouvoir discerner entre 7 et 350 cd/m2 en conditions de forte luminance ambiante et entre 0,003 et 0,16 cd/m2 en conditions de faible luminance ambiante. Elle doit aussi avoir une grande dynamique de sortie pour permettre la détection des fronts con-espondant à la variation de luminance détectée par forte luminance ambiante comme par faible luminance ambiante.
Aussi, en pratique, on prévoit de préférence un amplificateur 9, typïquement un amplificateur opérationnel, pour amplifier le signal et minimiser le niveau de bruit. Cet amplificateur 9 sera de préférence disposé
à proximité immédiate de la cellule photoélectrique 4, de manière à réduire les effets des interFérences électromagnétiques. De préférence, la cellule photoélectrique 4 et son amplificateur 9 de signal seront logés dans la cavité
7 prévue dans la zone D en débord du cadre 6 de l'écran. Le cadre, ou au moins la zone en débord contenant la cellule, et de préférence la cellule et l'amplificateur, est du type protégé contre les interférences électromagnétiques (typiquement, en mëtal, raccordé à la masse).
Dans une première variante de réalisation représentée sur la figure 5, on peut prévoir deux cellules photoélectriques 4a et 4b, disposées côte à côte face à !a zone d'affichage Z, une première cellule 4a dimensionnée pour une sensibilité et une dynamique de sortie optimales en faible luminance ambiante et une deuxième cellule dimensionnée pour une sensibilité et une dynamique de sortie optimales en forte luminance ambiante. Chaque cellule fournit en sortie un signal de luminance, respectivement la(t) et Ib(t). De préférence, un amplificateur de signal, respectivement 9a, 9b, est prévu, avantageusement disposé à proximité de la cellule associée, pour amplifier le signal et minimiser le bruit, comme vu au 2o paragraphe précédent. Le traitement de l'un ou l'autre signal de luminance (amplifié. le cas échéant) dans la carte de traitement 8 est commandé par un capteur de luminance ambiante CL. Ainsi, selon la luminance ambiante, l'une ou l'autre cellule est utilisée de façon opérationnelle. Les deux cellules 4a, 4b sont logées, de préférence avec leur amplificateur de signal associé 9a, 9b, dans la cavité 7 ménagée dans le cadre B de l'écran, dans la zone en débord D qui recouvre ia zone de test Z (figure 4). Le cadre 6, ou au mains la zone en débord, est du type protégé contre les interFérences électromagnétiques.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention représenté sur la figure 3, on s'afFranchit de ce problème de variation de la luminance de la source de lumière arrière, en prévoyant une source de lumière spécifique pour la zone de test Z. En pratique, cette source de lumière spécifique est une diode électroluminescente LED. En efFet, les diodes électroluminescentes sont capables de fonctionner de façon satisfaisante quelle que soit la température ambiante.
Cette diode électroluminescente est disposée en pratique entre la source de lumière arrière principale et la couche arrière de l'empilement de l'écran, typiquement, la plaque de diffusion, prévue pour uniformiser la lumière. Cette diode est munie d'un dispositif de collimation associé, défini de façon à optimiser la surface de ladite zone d'affichage Z.
Un dispositif de détection selon l'invention permet ainsi de détecter un défaut d'image figée d'un écran à cristaux liquides.
II permet d'utiliser des écrans du commerce dans des applications dans lesquelles le niveau d'intégrité des données affichées est très important, typiquement dans le domaine de l'avionique.
L'invention ne se limite pas à ce domaine. En particulier elle concerne aussi bien les écrans du type transmissif ou transflexif, utilisés pour afficher des images de type symbologie, ou des images de type vidéo.
L'invention ne se limite pas aux dispositions décrites à titre d'exemple de mise en oeuvre. Notamment, on peut prévoir d'utiliser des motifs de test Mf~ plus élaborés, par exemple, des motifs fonction de la température. On peut prévoir une ou plusieurs fréquences caractéristiques dans le motif test, pour s'affranchir des effets parasites (fréquence de 2o commande PWM de la bote à lumière). On peut aussi prévoir une fréquence caractéristique variable. Ces différentes variantes permettent d'avoir une information plus riche, permettant la vérification de l'intégrité de la chaine de détection, par exemple au moyen d'un contrôle de type checksum sur l'image affichée dans la zone de test.
On peut prévoir d'effectuer la détection selon l'invention dans une seule zone de test, de préférence dans le coin inférieur droit, qui permet détecter les défauts dus à la commande des lignes et à la commande des colonnes. Mais on peut prévoir d'autres implantations.
Le motif variable M~ de test à afficher dans la zone d'affichage Z
3o peut étre généré par une électronique spécifique associée à l'écran, qui peut étre intégré au circuit 13 qui reçoit les données DATA à afficher, comme représenté schématiquement sur la figure 5. II peut aussi étre généré par le ou les processeurs graphiques (1 ) qui pilotent les images à afficher sur ledit écran, comme représenté schématiquement sur la figure 3.
La luminance obtenue en face avant de l'écran est le produit de la luminance fournie par la source de lumière et du coefficient de transmission de l'empilement de couches entre cette source de lumière et la face avant de l'écran. Ce coefFcient de transmission peut-ëtre de l'ordre de 4% à 8%, pour un écran ayant un CR de 50:1. Il est variable d'un écran à l'autre et avec la température ambiante.
Dans un exemple, en ambiance de jour (forte luminance), le niveau de luminance correspondant à l'état oFF sera de l'ordre de 7 candelas 2o par m2 et le niveau de luminance correspondant à l'état oN sera de (ordre de 350 candelas par m2.
En ambiance de nuit (faible luminance), le niveau de luminance correspondant à l'état oFF sera de l'ordre de 0,003 candelas par m2 et le niveau de luminance correspondant à l'état oN sera de l'ordre de 0,16 candelas par m2. ' La cellule photoélectrique 4. doit alors ëtre choisie pour avoir une grand sensibilité correspondant à la dynamique de la luminance en sortie d'écran : elle doit pouvoir discerner entre 7 et 350 cd/m2 en conditions de forte luminance ambiante et entre 0,003 et 0,16 cd/m2 en conditions de faible luminance ambiante. Elle doit aussi avoir une grande dynamique de sortie pour permettre la détection des fronts con-espondant à la variation de luminance détectée par forte luminance ambiante comme par faible luminance ambiante.
Aussi, en pratique, on prévoit de préférence un amplificateur 9, typïquement un amplificateur opérationnel, pour amplifier le signal et minimiser le niveau de bruit. Cet amplificateur 9 sera de préférence disposé
à proximité immédiate de la cellule photoélectrique 4, de manière à réduire les effets des interFérences électromagnétiques. De préférence, la cellule photoélectrique 4 et son amplificateur 9 de signal seront logés dans la cavité
7 prévue dans la zone D en débord du cadre 6 de l'écran. Le cadre, ou au moins la zone en débord contenant la cellule, et de préférence la cellule et l'amplificateur, est du type protégé contre les interférences électromagnétiques (typiquement, en mëtal, raccordé à la masse).
Dans une première variante de réalisation représentée sur la figure 5, on peut prévoir deux cellules photoélectriques 4a et 4b, disposées côte à côte face à !a zone d'affichage Z, une première cellule 4a dimensionnée pour une sensibilité et une dynamique de sortie optimales en faible luminance ambiante et une deuxième cellule dimensionnée pour une sensibilité et une dynamique de sortie optimales en forte luminance ambiante. Chaque cellule fournit en sortie un signal de luminance, respectivement la(t) et Ib(t). De préférence, un amplificateur de signal, respectivement 9a, 9b, est prévu, avantageusement disposé à proximité de la cellule associée, pour amplifier le signal et minimiser le bruit, comme vu au 2o paragraphe précédent. Le traitement de l'un ou l'autre signal de luminance (amplifié. le cas échéant) dans la carte de traitement 8 est commandé par un capteur de luminance ambiante CL. Ainsi, selon la luminance ambiante, l'une ou l'autre cellule est utilisée de façon opérationnelle. Les deux cellules 4a, 4b sont logées, de préférence avec leur amplificateur de signal associé 9a, 9b, dans la cavité 7 ménagée dans le cadre B de l'écran, dans la zone en débord D qui recouvre ia zone de test Z (figure 4). Le cadre 6, ou au mains la zone en débord, est du type protégé contre les interFérences électromagnétiques.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention représenté sur la figure 3, on s'afFranchit de ce problème de variation de la luminance de la source de lumière arrière, en prévoyant une source de lumière spécifique pour la zone de test Z. En pratique, cette source de lumière spécifique est une diode électroluminescente LED. En efFet, les diodes électroluminescentes sont capables de fonctionner de façon satisfaisante quelle que soit la température ambiante.
Cette diode électroluminescente est disposée en pratique entre la source de lumière arrière principale et la couche arrière de l'empilement de l'écran, typiquement, la plaque de diffusion, prévue pour uniformiser la lumière. Cette diode est munie d'un dispositif de collimation associé, défini de façon à optimiser la surface de ladite zone d'affichage Z.
Un dispositif de détection selon l'invention permet ainsi de détecter un défaut d'image figée d'un écran à cristaux liquides.
II permet d'utiliser des écrans du commerce dans des applications dans lesquelles le niveau d'intégrité des données affichées est très important, typiquement dans le domaine de l'avionique.
L'invention ne se limite pas à ce domaine. En particulier elle concerne aussi bien les écrans du type transmissif ou transflexif, utilisés pour afficher des images de type symbologie, ou des images de type vidéo.
L'invention ne se limite pas aux dispositions décrites à titre d'exemple de mise en oeuvre. Notamment, on peut prévoir d'utiliser des motifs de test Mf~ plus élaborés, par exemple, des motifs fonction de la température. On peut prévoir une ou plusieurs fréquences caractéristiques dans le motif test, pour s'affranchir des effets parasites (fréquence de 2o commande PWM de la bote à lumière). On peut aussi prévoir une fréquence caractéristique variable. Ces différentes variantes permettent d'avoir une information plus riche, permettant la vérification de l'intégrité de la chaine de détection, par exemple au moyen d'un contrôle de type checksum sur l'image affichée dans la zone de test.
On peut prévoir d'effectuer la détection selon l'invention dans une seule zone de test, de préférence dans le coin inférieur droit, qui permet détecter les défauts dus à la commande des lignes et à la commande des colonnes. Mais on peut prévoir d'autres implantations.
Le motif variable M~ de test à afficher dans la zone d'affichage Z
3o peut étre généré par une électronique spécifique associée à l'écran, qui peut étre intégré au circuit 13 qui reçoit les données DATA à afficher, comme représenté schématiquement sur la figure 5. II peut aussi étre généré par le ou les processeurs graphiques (1 ) qui pilotent les images à afficher sur ledit écran, comme représenté schématiquement sur la figure 3.
Claims (12)
1. Dispositif de détection d'image figée sur un écran (12) à cristaux liquides à matrice active, caractérisé en ce qu'il comprend:
a. une cellule photoélectrique (4) recouvrant une zone d'affichage (Z) dudit écran, ladite cellule étant apte à fournir un signal électrique représentatif de la luminance dans ladite zone, b, des moyens de commande pour afficher un motif variable (Mfc) à une fréquence caractéristique (fc) dans ladite zone d'affichage, c. des moyens de traitement d'un signal électrique (1(t) fourni par ladite cellule, pour détecter ladite fréquence, d. et des moyens pour afficher une alarme dans le cas où ladite fréquence n'est pas détectée.
a. une cellule photoélectrique (4) recouvrant une zone d'affichage (Z) dudit écran, ladite cellule étant apte à fournir un signal électrique représentatif de la luminance dans ladite zone, b, des moyens de commande pour afficher un motif variable (Mfc) à une fréquence caractéristique (fc) dans ladite zone d'affichage, c. des moyens de traitement d'un signal électrique (1(t) fourni par ladite cellule, pour détecter ladite fréquence, d. et des moyens pour afficher une alarme dans le cas où ladite fréquence n'est pas détectée.
2. Dispositif de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit motif variable correspond à une commande en tout ou rien des éléments pixels dans cette zone (Z), à ladite fréquence caractéristique (fc).
3. Dispositif de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fréquence caractéristique (fc) est variable.
4. Dispositif de détection selon la revendication 1 ou 2, la matrice étant agencée en lignes (G1, ...Gn) et colonnes (D1, ...Dm) et commandée par un circuit (20) de commande de sélection de lignes et un circuit (30) de commande d'affichage de données associé aux colonnes, les circuits de commande comprenant des registres à décalage avec une pluralité d'étages en cascade, caractérisé en ce que la zone d'affichage (Z) correspond aux lignes et colonnes de la matrice commandées par les derniers étages desdits registres à décalage.
5. Dispositif de détection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une diode électroluminescente (LED) comme source de lumière arrière de ladite zone d'affichage (Z).
6. Dispositif de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une première (4a) et une deuxième cellules (4b) disposées côte à côte face à ladite zone d'affichage (Z), l'une cellule opérationnelle en faible luminance et l'autre cellule opérationnelle en forte luminance.
7. Dispositif de détection selon la revendication 1 ou 6, caractérisé en ce que la ou les cellules (4, ou 4a, 4b) sont logées dans une cavité (7) ménagée dans une zone en débord (D) d'un cadre (6) dudit écran (12), ladite zone en débord recouvrant la zone d'affichage (Z).
8. Dispositif de détection selon la revendication précédente, caractérisé
en ce que le cadre(6) ou au moins ladite zone en débord (D) du cadre (6) est du type protégé contre les interférences électromagnétiques.
en ce que le cadre(6) ou au moins ladite zone en débord (D) du cadre (6) est du type protégé contre les interférences électromagnétiques.
9. Dispositif de détection selon l'une quelconque des revendications 1, 6, 7 ou 8, caractérisé en ce que lesdits moyens de traitement du signal électrique fourni par la ou les cellules, comprennent un élément amplificateur (9) dudit signal disposé au plus près de la ou des cellules.
10. Dispositif de détection selon la revendication 9, en combinaison avec la revendication 7, caractérisé en ce que ledit élément amplificateur (9) est disposé dans la cavité (7), à proximité immédiate d'une cellule associé (4).
11. Dispositif de détection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le motif variable (Mfc) à afficher dans ladite zone d'affichage (Z) est généré par une électronique spécifique associée à l'écran.
12. Dispositif de détection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le motif variable (Mfc) à afficher dans ladite zone d'affichage (Z) est généré par un ou des processeurs graphiques (1) qui pilotent les images à afficher sur ledit écran.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR04/02871 | 2004-03-19 | ||
| FR0402871A FR2867890B1 (fr) | 2004-03-19 | 2004-03-19 | Dispositif de detection d'image figee sur un ecran a cristaux liquides |
| PCT/EP2005/051209 WO2005096261A1 (fr) | 2004-03-19 | 2005-03-16 | Dispositif de detection d'image figee sur un ecran a cristaux liquides |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA2560473A1 true CA2560473A1 (fr) | 2005-10-13 |
Family
ID=34896659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA002560473A Abandoned CA2560473A1 (fr) | 2004-03-19 | 2005-03-16 | Dispositif de detection d'image figee sur un ecran a cristaux liquides |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20070222474A1 (fr) |
| EP (1) | EP1726003A1 (fr) |
| CA (1) | CA2560473A1 (fr) |
| FR (1) | FR2867890B1 (fr) |
| WO (1) | WO2005096261A1 (fr) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100814342B1 (ko) * | 2005-12-09 | 2008-03-31 | 최해용 | 램프 사인 겸용 영상스크린 |
| KR20080101680A (ko) * | 2007-05-18 | 2008-11-21 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 액정 표시장치, 전자 기기, 및 그의 구동방법 |
| FR2934917B1 (fr) * | 2008-08-08 | 2010-12-10 | Thales Sa | Dispositif de visualisation a ecran matriciel securise. |
| FR2939002B1 (fr) * | 2008-11-21 | 2010-12-24 | Thales Sa | Procede d'affichage et dispositif de visualisation permettant de securiser l'ecran contre le gel d'image. |
| FR2950183B1 (fr) * | 2009-09-17 | 2012-05-25 | Airbus Operations Sas | Installation pour detecter et afficher les pannes des systemes fonctionnels d'un aeronef |
| US9117123B2 (en) * | 2010-07-05 | 2015-08-25 | Magna Electronics Inc. | Vehicular rear view camera display system with lifecheck function |
| DE102012105639A1 (de) * | 2012-06-27 | 2014-01-02 | Wachendorff Elektronik Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Überprüfung der auf einer Anzeigeeinrichtung wiedergegebenen Anzeige und elektronisches Anzeigesystem |
| CN102914746A (zh) * | 2012-08-14 | 2013-02-06 | 昆山兴能能源科技有限公司 | 锂离子电池芯绝缘电阻测量装置及测量方法 |
| TWI688938B (zh) | 2018-05-22 | 2020-03-21 | 元太科技工業股份有限公司 | 可抑制電磁干擾的顯示裝置及顯示驅動電路 |
| CN112078515B (zh) * | 2020-08-05 | 2022-03-04 | 东风电驱动系统有限公司 | Tft屏报警灯检测方法及系统 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59195627A (ja) * | 1983-04-21 | 1984-11-06 | Olympus Optical Co Ltd | 液晶表示装置 |
| US4888599A (en) * | 1987-10-23 | 1989-12-19 | Rockwell International Corp. | Real time apparatus for adjusting contrast ratio of liquid crystal displays |
| FR2737313B1 (fr) * | 1995-07-25 | 1997-08-22 | Sextant Avionique | Ecran de visualisation a cristal liquide |
| FR2754609B1 (fr) * | 1996-10-15 | 1998-12-18 | Sextant Avionique | Panneau de visualisation avec compensation par films birefringents holographiques |
| FR2765023B1 (fr) * | 1997-06-20 | 1999-09-17 | Sextant Avionique | Procede et dispositif de polarisation d'un ecran lcd en fonction de l'eclairage ambiant |
| FR2777361B1 (fr) * | 1998-04-14 | 2003-06-20 | Sextant Avionique | Amelioration de l'angle de vue d'un ecran lcd par decroisement |
| US6377237B1 (en) * | 2000-01-07 | 2002-04-23 | Agilent Technologies, Inc. | Method and system for illuminating a layer of electro-optical material with pulses of light |
| US6633329B2 (en) * | 2001-02-06 | 2003-10-14 | Tektronix, Inc. | Frozen field detection of formerly encoded video |
| US7002637B2 (en) * | 2001-03-16 | 2006-02-21 | Evertz Microsystems Ltd. | System and method for detecting picture freeze within a video signal |
| JP3982700B2 (ja) * | 2001-10-16 | 2007-09-26 | 株式会社ナナオ | 液晶表示装置とその較正方法 |
-
2004
- 2004-03-19 FR FR0402871A patent/FR2867890B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-03-16 EP EP05717074A patent/EP1726003A1/fr not_active Withdrawn
- 2005-03-16 CA CA002560473A patent/CA2560473A1/fr not_active Abandoned
- 2005-03-16 WO PCT/EP2005/051209 patent/WO2005096261A1/fr not_active Application Discontinuation
- 2005-03-16 US US10/593,408 patent/US20070222474A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1726003A1 (fr) | 2006-11-29 |
| FR2867890A1 (fr) | 2005-09-23 |
| US20070222474A1 (en) | 2007-09-27 |
| FR2867890B1 (fr) | 2006-11-03 |
| WO2005096261A1 (fr) | 2005-10-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2560473A1 (fr) | Dispositif de detection d'image figee sur un ecran a cristaux liquides | |
| CN107241467B (zh) | 电子装置 | |
| KR101875356B1 (ko) | 액정 표시 장치 | |
| US8154535B2 (en) | Display apparatus and position detecting method | |
| US10078977B2 (en) | Optically determining messages on a display | |
| EP2174315B1 (fr) | Procédé integré de détection d'un defaut d'image dans un écran à cristal liquide | |
| EP3441859B1 (fr) | Système d'affichage et de détection | |
| WO2016066282A1 (fr) | Dispositif d'interface de commande capacitif integre a un ecran d'affichage | |
| FR2704321A1 (fr) | Appareil et procédé de détection d'erreur pour un affichage électro-optique. | |
| EP0274942A2 (fr) | Système de visualisation sur écran plat matriciel avec affichage protégé des données primordiales pour l'exploitation | |
| CN101846290B (zh) | 背光和显示/成像设备 | |
| US20200309712A1 (en) | Optically determining the condition of goods | |
| FR2910995A1 (fr) | Dispositif d'affichage a cristaux liquides comportant un capteur d'image et son procede de pilotage. | |
| EP0055966A2 (fr) | Dispositif d'affichage matriciel comprenant deux familles d'électrodes lignes et son procédé de commande | |
| EP3871264B1 (fr) | Dispositif d'affichage permettant un affichage jour et nuit | |
| EP1958182B1 (fr) | Systeme video comprenant un afficheur matriciel a cristaux liquides a procede d'adressage ameliore | |
| FR2736733A1 (fr) | Dispositif d'affichage a cristaux liquides procede d'utilisation d'un tel dispositif | |
| WO2015028448A1 (fr) | Ecran a matrice active a regulation de tensions d'alimentation en fonction de la temperature | |
| EP2823441A1 (fr) | Procede et dispositif de comptage d'objets | |
| FR2982989A1 (fr) | Dispositif actif de juxtaposition d'ecran et systeme de visualisation associe | |
| EP2151810A2 (fr) | Dispositif de visualisation à écran matriciel securisé | |
| JP2007163628A (ja) | 表示装置 | |
| FR3092721A1 (fr) | Détecteur matriciel ayant un effet pair/impair réduit | |
| WO2007065908A1 (fr) | Afficheur matriciel sequentiel couleur a cristaux liquides | |
| WO2014111650A1 (fr) | Systeme et procede de detection de la position d'un organe d'actionnement sur un ecran d'affichage |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FZDE | Dead |