FR2473767A1 - Circuit de commande des phases de plusieurs potentiels electriques alternatifs de meme frequence, notamment pour matrice d'affichage a cristaux liquides - Google Patents
Circuit de commande des phases de plusieurs potentiels electriques alternatifs de meme frequence, notamment pour matrice d'affichage a cristaux liquides Download PDFInfo
- Publication number
- FR2473767A1 FR2473767A1 FR8000387A FR8000387A FR2473767A1 FR 2473767 A1 FR2473767 A1 FR 2473767A1 FR 8000387 A FR8000387 A FR 8000387A FR 8000387 A FR8000387 A FR 8000387A FR 2473767 A1 FR2473767 A1 FR 2473767A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- circuit
- phase shift
- line
- signal
- column
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N3/00—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages
- H04N3/10—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical
- H04N3/12—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical by switched stationary formation of lamps, photocells or light relays
- H04N3/127—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical by switched stationary formation of lamps, photocells or light relays using liquid crystals
-
- 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
- G09G3/3685—Details of drivers for data electrodes
- G09G3/3692—Details of drivers for data electrodes suitable for passive matrices only
-
- 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
- G09G3/2007—Display of intermediate tones
- G09G3/2014—Display of intermediate tones by modulation of the duration of a single pulse during which the logic level remains constant
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
Abstract
Circuit de commande des phases de plusieurs potentiels électriques alternatifs de même fréquence, notamment pour matrice d'affichage à cristaux liquides. Au cours de chaque période ligne, les cellules distinctes d'une ligne sont commandées par la différence de potentiel entre un signal de base alternatif commun et des signaux de modulation de même fréquence présentant, par rapport au signal de base, des déphasages distincts commandés en début de période ligne par le positionnement initial d'un compteur cyclique recevant des impulsions de cadencement sur sa bascule de plus faible poids en pilotant le signal de modulation par sa bascule de plus fort poids. Application à la formation d'une image. (CF DESSIN DANS BOPI)
Description
Circuit de commande des phases de plusieurs portentiels électriques alternatifs de même fréquence, notamment pour matrice d'affichage à cristaux liquides
L'invention concerne un circuit de commande des phases de plusieurs potentiels électriques alternatifs de même fréquence, notamment pour matrice d'affichage à cristaux liquides. Les cellules d'une telle matrice sont situées aux points de croisement de lignes et de colonnes conductrices. Elles peuvent avoir une fonction d'affichage optique et être constituées non seulement par des diverses zones d'une couche de cristaux liquides, mais aussi par celles d'un panneau à plasma ou d'un panneau électroluminescentes, ou encore par des diodes électroluminescentes distinctes.
L'invention concerne un circuit de commande des phases de plusieurs potentiels électriques alternatifs de même fréquence, notamment pour matrice d'affichage à cristaux liquides. Les cellules d'une telle matrice sont situées aux points de croisement de lignes et de colonnes conductrices. Elles peuvent avoir une fonction d'affichage optique et être constituées non seulement par des diverses zones d'une couche de cristaux liquides, mais aussi par celles d'un panneau à plasma ou d'un panneau électroluminescentes, ou encore par des diodes électroluminescentes distinctes.
Dans tous ces cas la matrice comprend un matériau dont une caractéristique optique peut être modifiée à l'aide d'une excitation quelconque. Cette excitation peut être de nature électrique, comme pour les cristaux liquides, mais aussi magnétique, thermique, électronique etc.... Le matériau peut être un corps solide ou liquide, amorphe ou cristallin. La caractéristique optique peut être une opacité, un indice de réfraction, une transparence, une absorption, une diffusion, une diffraction, une convergence, un pouvoir rotatoire, une biréfringence, une intensité réfléchie dans un angle solide déterminé etc...
En dehors des cristaux liquides, on peut citer comme matériau utilisable, par exemple les cristaux comme le sulfure de cadmium qui présente une bande d'absorption dont le front peut être déplacé par effet thermique. Dans ce cas, la caractéristique optique commandable est l'absorption de lumière et l'excitation est un échauffement.
On peut citer aussi le cas où la caractéristique optique est l'intensité de la lumière réfléchie par une membrane déformable et où ladite excitation est une force électrostatique.
Les cellules de la matrice peuvent aussi avoir une fonction de reproduction non optique d'une image, thermique par exemple, et être alors constituées par des résistances de chauffage.
L'invention s'applique cependant plus particulièrement au cas où le signal électrique qui commande les cellules doit avoir la forme d'une tension alternative de période et de valeur efficace constantes.
Ce cas est celui des matrices d'affichage à cristaux liquides à biréfringence commandée électriquement. Une couche de cristaux liquides nématiques est placée entre un polariseur et un analyseur à directions de polarisation croisées. On dispose sur chaque face des bandes conductrices transparentes parallèles (oxyde d'indium) constituant des lignes conductrices sur une face et des colonnes conductrices sur l'autre face et on applique des signaux électriques alternatifs entre lignes et col-onnes de manière à provoquer la biréfringence des cellules constituée par le volume de cristal liquide situé aux croisements des lignes et des colonnes.
Le choix de la forme de ces signaux électriques est fait dans le but d'éviter de créer des effets optiques parasites sur les cellules voisines de celles que l'on excite.
Pour cela, on applique sur une ligne un potentiel alternatif appelé ici (signal de base) d'amplitude constante relativement grande et sur les autres lignes un potentiel nul, et on applique en même temps sur toutes les colonnes des signaux (de modulation) de meme fréquence, d'amplitude constante relativement faible, avec, par rapport au signal de base, un déphasage variable selon la colonne et dépendant du noir ou du blanc ou des niveaux de gris que l'on veut afficher.
Si le matériau est tel que la valeur de la caractéristique optique est une fonction paire de l'excitation, par exemple le carré de la tension électrique appliquée entre ligne et colonne, ce qui est le cas des cristaux liquides à biréfringence commandée, on montre alors que l'effet optique parasiste est constant quelle que soit l'image reproduite et n'est donc guère gênant.
Un tel choix de forme de signaux est décrit notamment dans le brevet français 2 279 123 (USP 3 995 939), pour (Procédé de commande d'une caractéristique optique d'un matériau...).
Dans un tel système, les lignes sont attaquées séquentiellement, alors que toutes les colonnes sont attaquées simultanément. La variation de biréfringence des cellules est obtenue en choisissant la même fréquence pour tous ces potentiels et en faisant varier d'une colonne à l'autre, et d'une période ligne à l'autre, le déphasage des potentiels appliqués aux colonnes (signal de modulation) par rapport au potentiel appliqué aux lignes (signal de case).
On peut consulter à ce sujet les documents suivants
Communication présentée par MM G. Labrunie, J. Robert et J.
Communication présentée par MM G. Labrunie, J. Robert et J.
Borel au Tropical Meeting on Optical Storage of Digital Date : (Nematic
Liquid Crystal 1024 Bits Page Composer) (ASPEN-USA 19-21 Mars 1973).
Liquid Crystal 1024 Bits Page Composer) (ASPEN-USA 19-21 Mars 1973).
- Demande de brevet français nO 2 272 408 pour (Procédé de fabrication d'une cellule à cristaux liquides) au nom du Commissariat à l'Energie
Atomique français (inv.J. Borel et autres).
Atomique français (inv.J. Borel et autres).
Pour engendrer les potentiels appliqués aux lignes il a été proposé d'engendrer de manière permanente, sur des bornes d'un générateur commun à toutes les colonnes, des potentiels présentant toutes les valeurs de déphasage souhaitables. Chaque colonne doit être munie d'un circuit de modulation qui lui est propre, et qui reçoit un signal représentatif du déphasage que doit présenter le signal de modulation appliqué à cette colonne. Ce circuit de modulation comporte alors un décodeur pour commander un commutateur qui connecte la colonne à la seule borne convenable du générateur commun. La réalisation industrielle d'un tel circuit de modulation apparait excessivement coûteuse si on considère que chaque matrice d'affichage doit comporter autant de tels circuits que de colonnes.
La présente invention a pour but la réalisation d'un circuit de commande des phases de plusieurs potentiels électriques alternatifs de même fréquence, notamment pour matrice d'affichage à cristaux liquides, permettant d'obtenir un prix de revient particulièrement bas lorsque le nombre de potentiels électriques dont les phases doivent être commandées indépendamment est grand.
Elle a pour objet un circuit de commande des phases de plusieurs potentiels électriques alternatifs de même fréquence, notamment pour matrice d'affichage à cristaux liquides, comprenant - un circuit (lignes) pour appliquer à au moins une ligne conductrice pendant une période ligne, un signal (de base) constitué par un potentiel électrique alternatif à une fréquence (de base), - un circuit (colonnes) comportant un ensemble de circuits (de modulation) pour appliquer respectivement à un ensemble de colonnes conductrices pendant la période ligne un ensemble de signaux de modulation constitués chacun par un potentiel électrique alternatif à la fréquence de base et présentant, par rapport à ce signal de base, undéphasage-commandable dépendant de la colonne, - et des moyens pour appliquer un ensemble de signaux de déphasage respectivement à l'ensemble des circuits de modulation de manière à faire commander le déphasage de chaque signal de modulation par un signal de déphasage, cet ensemble de signaux de déphasage étant représentatif d'une image à afficher sur la matrice, - caractérisé par le fait que chaque circuit de modulation comporte un compteur cyclique (CY, BM), commandable, recevant et comptant des impulsions de cadencement en repartant à zéro lorsqu'il a compté un nombre K d'impulsions, - le circuit colonnes comportant en outre un circuit de cadencement (CC ou GI) fournissant, au cours de chaque demie période du signal de base, K mêmes impulsions de cadencement à tous ces compteurs cycliques de manière à leur faire parcourir à chacun un cycle complet au cours de chaque demie période du signal de base, - chaque circuit de modulation comportant en outre une bascule de modulation (BM ou BM2) à deux état stables commandée par le compteur cyclique (CY) de manière à changer d'état chaque fois que ce compteur passe par zéro, cette bascule fournissant le signal de modulation - un dit (signal-de déphasage) étant appliqué à chaque compteur cyclique au début de la période ligne de manière à lui faire enregistrer un nombre initial représentatif de ce signal de déphasage et à donner ainsi au signal de modulation pour toute la période ligne, le déphasage souhaité par rapport au signal de base.
A l'aide des figures schématiques ci-jointes, on va décrire ci-après, à titre non limitatif, comment l'invention peut être mise en oeuvre. Il doit être compris que les éléments décrits et représentés peuvent, sans sortir du cadre de l'invention, être remplacés par d'autres éléments assurant les mêmes fonctions techniques. Lorsqu'un même élément est représenté sur plusieurs figures il y est désigné par le même signe de référence.
Les figures 1, 2, 3 représentent des schémas par blocs de trois modes de réalisation de l'invention.
La figure 4 représente un détail de la figure 3.
Les figures 5A, 5B et 5C représentent des diagrammes temporels de signaux des circuits des figures précédentes.
La figure 6 représente une vue en perspective éclatée d'une matrice d'affichage commandable par les circuits des figures 1, 2 et 3.
Les circuits qui vont être décrits s'appliquent à la commande d'une matrice d'affichage à cristaux liquides.
La matrice d'affichage M (voir figures 1, 2, 3, 6) est du type X, Y, et comporte une couche d'un cristal liquide (20) qui est en structure homéotrope au repos, et présente un effet de biréfringence sous l'action d'un champ électrique appliqué par l'intermédiaire de bandes conductrices transparentes constituant des lignes telles que L sur une face de la couche et des colonnes telles que C sur l'autre. La couche est placée entre deux plaques de verre 26 et 28 séparées par un séparateur 20, l'ensemble étant disposé entre polariseur (22) et analyseur (24) croisé et éclairé en lumière visible et de direction perpendiculaire au plan de la cellule.
La modulation des niveaux de gris est obtenue à partir de la modulation de durée du champ électrique appliqué. L'effet varie comme le carré de la tension efficace appliquée.
La modulation de l'indice est donnée par la formule
avec les notations suivantes DnO = indice ordinaire.
avec les notations suivantes DnO = indice ordinaire.
V = amplitude de la tension appliquée = amplitude (V1) + amplitude (v0).
V1 = amplitude du potentiel alternatif appliqué aux lignes.
V = amplitude du potentiel alternatif appliqué aux colonnes.
c
Vs = tension de seuil d'action sur la couche, cette tension étant au moins égale à amplitude (V1) - amplitude (vu).
Vs = tension de seuil d'action sur la couche, cette tension étant au moins égale à amplitude (V1) - amplitude (vu).
c
T = durée d'application de la tension V.
T = durée d'application de la tension V.
Les circuits utilisés dans les dispositifs connus et dans le dispositif selon l'invention fonctionnent selon une séquence globale analogue à la fréquence de télévision (technique de "multiplexage").
Au niveau d'une cellule, le champ appliqué doit être alternatif (entre 10 et 20 KHz). Les tensions utilisées V1 et V0 ont des formes (carrées), récurrentes et de même période.
Si la cellule comporte (b) lignes attaquées successivement, la variation d'indice du cristal liquide vaut
Dn = DnO x exp A ( (tension efficace de commande) xl + b (tension efficace parasite) 2 x b-l)
b avec : - (tension efficace de commande)2 = (V + Vc)2- 4pih.v1. 2 Ph
i c Pi V c
. Ph est la valeur du déphasage entre V1 et Vc,
. Pi est le rapport du périmètre du cercle à son diamètre - (tension efficace parasite)2 = V 2 - 2
c s - b-I
b = proportion du temps pendant lequel la tension de commande
est appliquée sur une des (b-l) autres lignes.
Dn = DnO x exp A ( (tension efficace de commande) xl + b (tension efficace parasite) 2 x b-l)
b avec : - (tension efficace de commande)2 = (V + Vc)2- 4pih.v1. 2 Ph
i c Pi V c
. Ph est la valeur du déphasage entre V1 et Vc,
. Pi est le rapport du périmètre du cercle à son diamètre - (tension efficace parasite)2 = V 2 - 2
c s - b-I
b = proportion du temps pendant lequel la tension de commande
est appliquée sur une des (b-l) autres lignes.
On sait par ailleurs que l'intensité optique résultante vaut
I = Io sin2 (2Pi Dn x L) avec
Lom
L = épaisseur de la couche de cristaux,
Lom = longueur d'onde moyenne = 0,56 micromètre,
La relation qui en résulte entre l'intensité optique et le déphasage Ph entre V1 et V0 montre que, dans ce cas, le déphasage utile varie entre 900 et 1800 pour obtenir la dynamique des teintes de gris.
I = Io sin2 (2Pi Dn x L) avec
Lom
L = épaisseur de la couche de cristaux,
Lom = longueur d'onde moyenne = 0,56 micromètre,
La relation qui en résulte entre l'intensité optique et le déphasage Ph entre V1 et V0 montre que, dans ce cas, le déphasage utile varie entre 900 et 1800 pour obtenir la dynamique des teintes de gris.
L'utilisation principale du dispositif final est liée aux techniques numériques, où les différents déphasages appliqués seront de nature (discrète) (correspondant à un ensemble fini de codage des valeurs).
Le circuit mentionné actuellement dans les travaux du Commissariat à l'Energie Atomique (Laboratoire de l'Electronique et de Technologie de l'information ou L.E.T.I.) décrit notamment dans le brevet 2 279 123 (USP 3 995 939) (Procédé de commande d'une caractéristique optique d'un matériau...), met en oeuvre un (sélecteur analogique) à 8 entrées et une sortie (pour l'obtention de 8 teintes différentes).
Chaque entrée du sélecteur reçoit un signal alternatif (carré) déphasé de (Phi) avec le signal ligne.
Les 8 déphasages (Phi) (dans le cas de 8 teintes) sont engendrés et ajustés de manière continue dans un circuit extérieur, commun à tous les circuits d'interface de colonne. La sélection de la valeur souhaitée de la phase s'effectue par la valeur numérique de l'information (3 digits binaires) appliquée à une colonne pendant la durée d'excitation de toute une ligne (1/birème du temps).
L'extention du principe à 16 phases ou plus s'effectue par création externe de signaux complémentaires, en augmentant la valeur numérique codant l'information (4, ou 5, digits binaire) et en augmentant la capacité du sélecteur analogique associé à chaque colonne.
Il est possible, selon l'invention de créer un signal de commande de colonne ayant un déphasage variable de manière discrète par un ensemble de circuits (numérique) globalement plus simple et plus économique que le circuit à sélection analogique comme précédemment mentionné.
Le circuit va être décrit d'une manière générale et ensuite optimisé pour un déphasage devant varier entre 900 et 1800 (toute autre optimisation entre également dans le cadre du circuit de base proposé).
On va décrire le principe général du circuit
La cellule à cristaux liquides comprend
- un ensemble de circuits de commande de ligne ( un circuit par ligne)
- un ensemble de circuits de commande de colonne ( un circuit par colonne) - un ensemble commun aux deux précédents.
La cellule à cristaux liquides comprend
- un ensemble de circuits de commande de ligne ( un circuit par ligne)
- un ensemble de circuits de commande de colonne ( un circuit par colonne) - un ensemble commun aux deux précédents.
Le fonctionnement séquentiel de la cellule est voisin de celui d'un moniteur de télévision
- une image est constituée de (b) lignes commandées en séquence pendant la durée de l'image divisée par b,
- pendant la ligne (j), se produit deux processus bien distincts
- les informations définissent la ligne suivante (j + 1) sont reçues de l'ensemble commun sous forme série (ou série parallèle) et sont propagées jusqu'à la dernière colonne par un registre à décalage (RD) équireparti à chaque circuit de commande de colonne ; ces informations, au début de la ligne suivante, seront transférées dans le circuit (CY), défini dans ce qui suit, et qui est destiné à conserver pour chaque colonne, le déphasàge (Ph) ligne/colonne pendant toute la durée de la ligne suivante
- le deuxième processus se produisant pendant le chargement des informations de la ligne (j + i) est l'application sur chaque colonne de la tension Vc, dont le déphasage (Phi) représentant l'informat ion du point (ligne/colonne) considéré a été mémorisé en début de période ligne.
- une image est constituée de (b) lignes commandées en séquence pendant la durée de l'image divisée par b,
- pendant la ligne (j), se produit deux processus bien distincts
- les informations définissent la ligne suivante (j + 1) sont reçues de l'ensemble commun sous forme série (ou série parallèle) et sont propagées jusqu'à la dernière colonne par un registre à décalage (RD) équireparti à chaque circuit de commande de colonne ; ces informations, au début de la ligne suivante, seront transférées dans le circuit (CY), défini dans ce qui suit, et qui est destiné à conserver pour chaque colonne, le déphasàge (Ph) ligne/colonne pendant toute la durée de la ligne suivante
- le deuxième processus se produisant pendant le chargement des informations de la ligne (j + i) est l'application sur chaque colonne de la tension Vc, dont le déphasage (Phi) représentant l'informat ion du point (ligne/colonne) considéré a été mémorisé en début de période ligne.
(chaque circuit de commande d'une colonne, se compose
- d'un registre à décalage (RD) (transfert d'information)
- d'un compteur (CY, BM) modulo (n) (ou un registre à décalage à (n) cellules, bouclé sur lui même)
- qui sert de mémoire de la phase (Ph) (n valeurs distinctes possibles)
- dont la période de rotation est la période des signaux carrés
V1 et/ou Vc,
- d'un élément de sortie (8), qui applique à la colonne considérée, le signal du dernier étage (BM) du compteur avec la puissance suffisante.
- d'un registre à décalage (RD) (transfert d'information)
- d'un compteur (CY, BM) modulo (n) (ou un registre à décalage à (n) cellules, bouclé sur lui même)
- qui sert de mémoire de la phase (Ph) (n valeurs distinctes possibles)
- dont la période de rotation est la période des signaux carrés
V1 et/ou Vc,
- d'un élément de sortie (8), qui applique à la colonne considérée, le signal du dernier étage (BM) du compteur avec la puissance suffisante.
L'information (phase Ph) est transferrée en début de période ligne de (RD) dans le compteur (CY) modulo (n).
Si (f) est la fréquence des tensions alternatives Vl et Vc, la fréquence qui est appliquée en permanence à l'entrée du compteur (CY) modulo (n) est strictement (n x f) - (autrement dit (f) est obtenu un divisant par (n) une horloge de fréquence (nf)).
Il est préférable -pour le raisonnement de considérer un compteur (binaire) pour lequel (n) est une puissance entière de 2.
Par exemple si on veut accéder à des déphasages discrets de 2 Pi/8, il faudra un compteur (CY) à 8 valeurs discrètes, c'est-à-dire 3 étages binaires (23 = 8).
Si on initialise le compteur d'une colonne à demi valeur maximum, un déphasage de (Pi) sera maintenu entre la ligne excitée par V1 et la colonne considérée pendant toute la durée d'application des fréquences (f) et (n x f).
La fréquence (f) est choisie de manière à comporter un nombre entier de périodes pendant la durée d'une ligne.
L'ensemble des circuits (CC et CE) communs aux lignes et aux colonnes comprend essentiellement - une horloge (HR) de fréquence (n x f) - un circuit (DIV) divisant par (n) (compteur modulo (n)) produisant une fréquence d'horloge (f) sur une ligne (12) - une table de transcodage (TC) destinée à transformer le code de chaque élément de l'image en un code différent, sur la ligne (6), de manière à obtenir finalement des teintes de gris (ou de couleurs) ayant une répartition voulue pour l'oeil, même et surtout si la relation entre le déphasage Ph et les teintes voulues n'est pas linéaire (par exemple un code à 3 digits permettant 8 valeurs discrètes, peut, après transcodage de 3 en 4 digits donner un ensemble de 8 phases choisies parmi 16).
On va maintenant décrire le premier mode de réalisation de l'invention, applicable en particulier à la création de déphasages sur une portion du déphasage total (par exemple entre 900 et 1800 comme vu précédemment par les cristaux liquides nématiques homéotropes avec birefringence contrôlée électriquement utilisés en niveaux de gris).
Il s'agit cette fois de créér 8 déphasages à choisir sur le domaine du déphasage (900 - 1800).
Pour tenir compte de la non linéarité de la caractéristique (déphasage/ rendu optique) et pour permettre le rendu optique désiré, le domaine 900 - 1800 est découpé en 16 intervalles égaux, dont 8 seront sélectionnés par la table de transcodage TC de la figure 1.
Pandant toute la durée d'une ligne, toutes les valeurs de 3 digits correspondant à chaque point de la ligne suivante sont envoyées en série (ou série parallèle) à l'entrée de TC. Un signal d'échantillonnage (13) permet aux différentes valeurs transcodées en valeurs à 4 digits de transiter de la ligne (6) dans la succession de registres à décalage (RD) (un par colonne). Chaque registre RD associé à une cellule est constitué de 4 cellules.
A la fin de la ligne ( ou au début de la ligne suivante) le contenu de chaque registre RD est transféré dans les 4 bascules du compteur (CY).
Puisque le déphasage recherché représentera seulement le quart du déphasage total (3600/4) les 3/4 du déphasage restant seront produits par 2 cellules binaires supplémentaires du compteur (CY) appelées (BM) (ceci est vrai car le déphasage utile varie entre 90Q et 1800 ; ceci resterait vrai pour le même domaine modulo 900 (0 à 900, 180 à 270, 270 à 3600).
Dans le cas du circuit donné par la figure 1, la valeur du compteur (BM) est systématiquement initialisée à ("bd " =1 ; "BM2" =0) représentant donc un déphasage initial fixe de 1800.
De cette valeur initiale vient se retrancher la valeur initiale contenue par CY, pouvant varier de 00 à (900 x 15).
16
Le générateur d'horloge (CC) envoie alors pendant toute la durée de la ligne, une fréquence (32f) sur la ligne (10), en sortie de (HR) vers (CY) et la même fréquence divisée par 32 vers le circuit (CO) de commande des lignes.
Le générateur d'horloge (CC) envoie alors pendant toute la durée de la ligne, une fréquence (32f) sur la ligne (10), en sortie de (HR) vers (CY) et la même fréquence divisée par 32 vers le circuit (CO) de commande des lignes.
Sur une période de 64 impulsions d'horloges,
- le compteur (CY, BM) a bouclé un tour complet,
- le circuit (CO) à présenté une alternance complète de tension V1 avec (+V1) pendant 32 impulsions consécutives et (-Vl) pendant les 32 suivantes.
- le compteur (CY, BM) a bouclé un tour complet,
- le circuit (CO) à présenté une alternance complète de tension V1 avec (+V1) pendant 32 impulsions consécutives et (-Vl) pendant les 32 suivantes.
En fin d'image complète, les (b) lignes ont été éxcitées successivement et le circuit (15) envoie une impulsion permettant de réinitialiser (CO) à la première ligne.
Le chronogramme de fonctionnement est donné sur la figure 5C.
SHR est le signal d'horloge véhiculé par la liaison (10),
SCYi est la sortie de la ième cellule du compteur binaire CY ( i variant de 1 à 4).
SCYi est la sortie de la ième cellule du compteur binaire CY ( i variant de 1 à 4).
SBM. est la sortie de la jème cellule du compteur binaire BM
j
CY et BM forment un seul compteur binaire à 6 cellules.
j
CY et BM forment un seul compteur binaire à 6 cellules.
Le chronogramme (figure 5C) permet de préciser le codage initial de quelques déphasages caractéristiques
Valeurs typiques Valeurs initiales du compteur
de déphasage
(en degrés) CY1 CY2 CY3 CY4 BM1 BM2
90+90 = 96 1 1 1 1 0 0
15
90+45 = 105 0 0 0 1 0 0
180 0 0 0 0 0 0
Les diagrammes D90, D105 et D180 correspondent à ces déphasages de 90, 105 et 1800. L'intervalle de déphasage utile est désigné par la référence U.
Valeurs typiques Valeurs initiales du compteur
de déphasage
(en degrés) CY1 CY2 CY3 CY4 BM1 BM2
90+90 = 96 1 1 1 1 0 0
15
90+45 = 105 0 0 0 1 0 0
180 0 0 0 0 0 0
Les diagrammes D90, D105 et D180 correspondent à ces déphasages de 90, 105 et 1800. L'intervalle de déphasage utile est désigné par la référence U.
On va maintenant décrire le deuxième mode de réalisation de l'invention applicable en particulier à la création d'un déphasage variant de 900 à 1800 ( modulo 900) avec optimisation des circuits associés à chaque colonne.
L'optimisation des circuits associés à chaque colonne conduit au schéma de la figure 2.
L'optimisation résulte du fait que pendant chaque alternance de la tension de commande des circuits de ligne, la moitié du temps représente un domaine actif et programmable alors que la deuxième moitié du temps ne voit aucun changement d'état.
Pou. > tenir compte de ceci, nous avons vu sur la figure 1 que le compteur (CY, BM) comportant 6 cellules dont 4 cellules CY définissant la valeur fixe du déphasage et 2 cellules BM assurant précisément la sélection de la bonne période de temps parmi les 4 possibles.
Il est possible de supprimer la cellule (BM2) de chaque circuit de commande de ligne à la condition de maîtriser extérieurement l'horloge et de supprimer 50% des impulsions issues du circuit HR pendant ces phases de (statu quo). Ceci est obtenu en considérant l'horloge utile comme le produit logique de (nf) (fournie par HR) avec (nf/32) issue de (DR) et (BC).
Le chronogramme des signaux correspondants au fonctionnement des circuits de la figure 2 est donné en figure 5B,
SCC est l'horloge (nf) issue de (HR) modulée dans le temps (50% du temps)
SCY. est la sortie de la ième cellule du compteur binaire CM (i = 1 à 4)
SBM(O) à SBM (15) est la sortie du compteur BM modulée en retard de manière discrète entre 900 et 1800.
SCC est l'horloge (nf) issue de (HR) modulée dans le temps (50% du temps)
SCY. est la sortie de la ième cellule du compteur binaire CM (i = 1 à 4)
SBM(O) à SBM (15) est la sortie du compteur BM modulée en retard de manière discrète entre 900 et 1800.
On va maintenant décrire, à l'aide de la figure 3 le troisième mode de réalisation de l'inventicn, mode qui est préféré et qui est applicable à un déphasage quelconque entre 0 et 1800 permettant donc l'obtention des teintes de NEWTON avec optimisation plus poussée des circuits associés à chaque colonne.
Le circuit proposé permet d'obtenir 8 valeurs quelconques de déphasage réparties au choix sur le domaine 00 à 1800. On constate sur ce circuit, que le codage initial de chaque point image, effectué en 3 bits, est propage sans modification via les registres à décalage RD (chaque RD élémentaire n'a plus que 3 cellules).
Le compteur (CY, BM) permettant d'entretenir pour chaque point (ligne/colonne), le déphasage codé ne comporte plus que 4 cellules.
Le circuit de cadencement (GI) engendre
- une horloge 2FB qui divisée par 2 dans (BL), sert de référence de phase (ligne),
- une suite composite récurrente de 8 impulsions Pho' Ph1 fphl ~ fph7 ) notée (fphi)
- la fréquence de chaque (fphi) est 2FB
- le déphasage entre la référence ligne (2FB) et chaque (fphi) est programmé extérieurement dans un circuit (GI) commun à toutes les colonnes de la cellule.
- une horloge 2FB qui divisée par 2 dans (BL), sert de référence de phase (ligne),
- une suite composite récurrente de 8 impulsions Pho' Ph1 fphl ~ fph7 ) notée (fphi)
- la fréquence de chaque (fphi) est 2FB
- le déphasage entre la référence ligne (2FB) et chaque (fphi) est programmé extérieurement dans un circuit (GI) commun à toutes les colonnes de la cellule.
Les 8 horloges (fphi) peuvent être obtenues
- soit par déphasage (analogique) continu de la référence ligne (2FB) comme il a été fait dans les réalisations du LETI,
- soit comme le montre la figure 4, de manière discrète, à l'aide d'un ensemble de circuits numériques.
- soit par déphasage (analogique) continu de la référence ligne (2FB) comme il a été fait dans les réalisations du LETI,
- soit comme le montre la figure 4, de manière discrète, à l'aide d'un ensemble de circuits numériques.
Dans la figure 4
- (OSC) est un oscillation de fréquence (2)n x (FB),
- (OSC) commande l'évolution récurrente du compteur binaire (CB) qui comporte (n) cellules,
n
- (ROM) est une mémoire morte comportant 2 adresses distinctes chaque adresse contient en mémoire une information indiquant si à cette valeur du compteur (CB) doit être ou non générée une impulsion d'horloge (fphi) ; Si non, chaque compteur "colonne" de 3 digits n'évolue pas ; si oui, chaque compteur (colonne) évolue de une unité.
- (OSC) est un oscillation de fréquence (2)n x (FB),
- (OSC) commande l'évolution récurrente du compteur binaire (CB) qui comporte (n) cellules,
n
- (ROM) est une mémoire morte comportant 2 adresses distinctes chaque adresse contient en mémoire une information indiquant si à cette valeur du compteur (CB) doit être ou non générée une impulsion d'horloge (fphi) ; Si non, chaque compteur "colonne" de 3 digits n'évolue pas ; si oui, chaque compteur (colonne) évolue de une unité.
n
Lorsque le compteur (CB) a reçu (2)n impulsions, il a effectué une révolution complète, l'horloge de référence (2FB) a opéré une période complète, un train de 8 + 8 = 16 impulsions de type fphi a été généré et la combinaison ( 2FB, fphi) a permis de créer un déphasage parmi 8 possibles pour chaque point de la ligne (chaque déphasage étant choisi parmi les (2)n 1 valeurs équiréparties sur l'intervalle 00/1800.
Par exemple, si n = 8, l'incrément angulaire minimum vaut 1800 = 180 = 1,40.
(2)7 128
La mémoire morte (ROM) contient, en fait, plusieurs suites d'informations de type fphi . Chacune d'elle est associée à un couple - (caractéristique de la cellule-température ambiante). Les codages différents associés à chaque couple, et sélectionnés, soit à la fabrication en fonction des caractéristiques de la cellule, soit en fonctionnement à l'aide d'un élément thermo-sensible, permettent, pour une valeur donnée du codage de la brillance du point considéré, d'obtenir un rendu constant, indépendant de la cellule et/ou de la température dans la plage utile de fonctionnement.
La mémoire morte (ROM) contient, en fait, plusieurs suites d'informations de type fphi . Chacune d'elle est associée à un couple - (caractéristique de la cellule-température ambiante). Les codages différents associés à chaque couple, et sélectionnés, soit à la fabrication en fonction des caractéristiques de la cellule, soit en fonctionnement à l'aide d'un élément thermo-sensible, permettent, pour une valeur donnée du codage de la brillance du point considéré, d'obtenir un rendu constant, indépendant de la cellule et/ou de la température dans la plage utile de fonctionnement.
Autrement dit il apparaît que le circuit de sélection réalisé à l'aide de la mémoire morte (ROM) constitue un circuit matriciel à lecture seule dans laquelle plusieurs informations préenregistrées peuvent être lues à chaque adresse selon la valeur d'un signal de choix commun à toutes les adresses, des moyens étant prévus pour que ce signal de choix soit déterminé selon les caractéristiques actuelles de ladite couche de cristal liquide, notamment sa nature chimique, son épaisseur et sa température.
Remarquons que l'on peut remplacer la mémoire morte (ROM) (ou
PROM, programable read only memory) par un circuit FPLA (functional programable logic array) ou même par un ensemble de fonctions logiques (ET) et (OU) en obtenant strictement le même résultat.
PROM, programable read only memory) par un circuit FPLA (functional programable logic array) ou même par un ensemble de fonctions logiques (ET) et (OU) en obtenant strictement le même résultat.
Claims (7)
1/ Circuit de commande des phases de plusieurs potentiels électriques alternatifs de même fréquence, notamment pour matrice d'affichage à cristaux liquides, comprenant - un circuit "lignes " (BL, 12, CO) pour appliquer à au moins une ligne conductrice (L), pendant une période ligne, un signal "de base" constitué par un potentiel électrique alternatif à une fréquence "de base", - un circuit "colonnes" comportant un ensemble de circuits "de modulation" (CM) pour appliquer respectivement à un ensemble de colonnes conductrices (C) pendant la période ligne un ensemble de signaux de modulation constitués chacun par un potentiel électrique alternatif à la fréquence de base et présentant, par rapport à ce signal de base, un déphasage commandable dépendant de la colonne, - et des moyens pour appliquer un ensemble de signaux de déphasage respectivement à l'ensemble des circuits de modulation de manière à faire commander le déphasage de chaque signal de modulation par un signal de déphasage, cet ensemble de signaux de déphasage étant représentatif d'une image à afficher sur la matrice, - caractérisé par le fait que chaque circuit de modulation (CM) comporte un compteur cyclique commandable (CY) recevant et comptant des impulsions de cadencement en repartant à zéro lorsqu'il a compté un nombre K d'impulsions, - le circuit colonnes comportant en outre un circuit de cadencement (CC,
GI) fournissant, au cours de chaque demie période du signal de base, K mêmes impulsions de cadencement à tous ces compteurs cycliques (CY) de manière à leur faire parcourir à chacun un cycle complet au cours de chaque demie période du signal de base, - chaque circuit de modulation (CM) comportant en outre une bascule de modulation (BM) à deux état stables commandée par le compteur cyclique (CY) de manière à changer d'état chaque fois que ce compteur passe par zéro, cette bascule fournissant le signal de modulation (SM), - un dit signal de déphasage étant appliqué à chaque compteur cyclique (CY) au début de la période ligne de manière à lui faire enregistrer un nombre initial représentatif de ce signal de déphasage et à donner ainsi au signal de modulation pour toute la période ligne, le déphasage souhaité par rapport au signal de base.
2/ Circuit selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le circuit de cadencement (CC, GI) fournit les impulsions de cadencement à des intervalles qui varient au cours de chaque demie période du signal de base tout en se répétant de chaque demi période de ce signal à la suivante, de manière à permettre une commande plus fine dudit déphasage entre deux valeurs prédéterminées de déphasage.
3/ Circuit selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le circuit de cadencement (GI) comporte une horloge rapide (OSC) à fréquence supérieure à 2 K x FB, - un compteur (CB) recevant et comptant les impulsions fournie par cette horloge rapide, - et un circuit de sélection (ROM) pour fournir une impulsion de cadencement chaque fois que ce compteur (CB) a compté un nombre faisant partie d'un ensemble de K nombres prédéterminés.
LII Circuit selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le circuit de cadencement (GI) fournit des impulsions de cadencement à la fréquence 2 FB.
5/ Circuit selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le circuit lignes comporte une bascule "lignes" (BL) à deux états stables commandée par ledit circuit de cadencement (GI) de manière à changer d'état à chaque impulsion de cadencement, un signal de sortie de cette bascule lignes constituant ledit signal de base.
6/ Matrice d'affichage comportant un circuit de commande selon la revendication 1 et - deux plaques parallèles (26, 28) pour contenir entre elles une couche d'un cristal liquide (20) dont la biréfringence peut être commandée par un champ électrique perpendiculaire à la couche, et pour laisser passer de la lumière à travers cette couche, - des moyens (22) pour faire traverser cette couche par de la lumière polarisée et permettre d'observer cette lumière lorsqu'elle a traversé cette couche, - chaque dite ligne conductrice (L) étant disposée sur une première face de cette couche, - les colonnes conductrices (C) étant disposées sur la deuxième face de cette couche de manière à croiser chaque ligne (L) et à former à chaque point de croisement une cellule de représentation (LC) constituée par le cristal liquide situé entre la ligne et la colonne de sorte qu'une tension électrique appliquée entre cette ligne et cette colonne crée un champ électrique dans cette cellule.
7/ Matrice selon la revendication 6 comportant une succession de lignes conductrices (L) de manière à former une matrice (M) de lignes et de colonnes avec une cellule de représentation à chaque croisement de ligne et de colonne, - le circuit lignes (BL, 12,CO) comportant un circuit de commutation (CO) pour appliquer successivement ledit signal de base à cette succession de lignes conductrices (L) pendant une succession de périodes lignes.
8/ Matrice selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le circuit de cadencement (GI) comporte une horloge rapide (OSC) à fréquence supérieure à 2 K x FB, - un compteur (CB) recevant et comptant les impulsions fournie par cette horloge rapide, - et un circuit de sélection (ROM) pour fournir une impulsion de cadencement chaque fois que ce compteur (CB) a compté un nombre faisant partie d'un ensemble de K nombres prédéterminés, le circuit de sélection comportant - un circuit matriciel à lecture seule (ROM) dans lequel plusieurs informations préenregistrées peuvent être lues à chaque adresse selon la valeur d'un signal de choix commun à toutes les adresses, des moyens étant prévus pour que ce signal de choix soit déterminé selon les caractéristiques actuelles de ladite couche de cristal liquide, notamment sa nature chimique, son épaisseur et sa température.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8000387A FR2473767B1 (fr) | 1980-01-09 | 1980-01-09 | Circuit de commande des phases de plusieurs potentiels electriques alternatifs de meme frequence, notamment pour matrice d'affichage a cristaux liquides |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8000387A FR2473767B1 (fr) | 1980-01-09 | 1980-01-09 | Circuit de commande des phases de plusieurs potentiels electriques alternatifs de meme frequence, notamment pour matrice d'affichage a cristaux liquides |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2473767A1 true FR2473767A1 (fr) | 1981-07-17 |
| FR2473767B1 FR2473767B1 (fr) | 1985-08-02 |
Family
ID=9237367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8000387A Expired FR2473767B1 (fr) | 1980-01-09 | 1980-01-09 | Circuit de commande des phases de plusieurs potentiels electriques alternatifs de meme frequence, notamment pour matrice d'affichage a cristaux liquides |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2473767B1 (fr) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1316940A2 (fr) * | 2001-11-30 | 2003-06-04 | Agilent Technologies, Inc. | Circuit de commande differentielle et méthode de génération d'un signal alternatif de commande differentielle |
| EP1351213A1 (fr) * | 2002-03-28 | 2003-10-08 | Mitron OY | Système et méthode de commande d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides et dispositif d'affichage à cristaux liquides |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2279123A1 (fr) * | 1974-02-06 | 1976-02-13 | Commissariat Energie Atomique | Procede de commande d'une caracteristique optique d'un materiau et imageur analogique mettant en oeuvre ledit procede |
| FR2331031A1 (fr) * | 1975-11-05 | 1977-06-03 | Nat Res Dev | Dispositif electronique pour la representation de formes d'ondes |
-
1980
- 1980-01-09 FR FR8000387A patent/FR2473767B1/fr not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2279123A1 (fr) * | 1974-02-06 | 1976-02-13 | Commissariat Energie Atomique | Procede de commande d'une caracteristique optique d'un materiau et imageur analogique mettant en oeuvre ledit procede |
| FR2331031A1 (fr) * | 1975-11-05 | 1977-06-03 | Nat Res Dev | Dispositif electronique pour la representation de formes d'ondes |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1316940A2 (fr) * | 2001-11-30 | 2003-06-04 | Agilent Technologies, Inc. | Circuit de commande differentielle et méthode de génération d'un signal alternatif de commande differentielle |
| EP1316940A3 (fr) * | 2001-11-30 | 2005-07-06 | Agilent Technologies, Inc. | Circuit de commande differentielle et méthode de génération d'un signal alternatif de commande differentielle |
| US7209108B2 (en) | 2001-11-30 | 2007-04-24 | Avago Technologies Enterprise IP (Singapore) Pte. Ltd. | Differential drive circuit and method for generating an a.c. differential drive signal |
| US7880710B2 (en) | 2001-11-30 | 2011-02-01 | Avago Technologies Enterprise IP (Singapore) Pte, Ltd. | Differential drive circuit and method for generating an a.c. differential drive signal |
| EP1351213A1 (fr) * | 2002-03-28 | 2003-10-08 | Mitron OY | Système et méthode de commande d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides et dispositif d'affichage à cristaux liquides |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2473767B1 (fr) | 1985-08-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0051521B1 (fr) | Procédé de commande d'une caractéristique optique d'un matériau | |
| FR2530852A1 (fr) | Dispositif d'affichage d'images a cristal liquide | |
| FR2569294A1 (fr) | Panneau d'affichage et son procede de commande | |
| FR2545961A1 (fr) | Systeme d'affichage en couleurs a sequence de trames et procede d'utilisation d'une cellule a cristal liquide pour un tel systeme | |
| WO1999032945A1 (fr) | Ensemble d'affichage comprenant deux dispositifs d'affichage superposes | |
| FR2580848A1 (fr) | Ecran matriciel, son procede de fabrication et dispositif d'affichage matriciel a plusieurs nuances de couleurs, commande en tout ou rien, comportant cet ecran | |
| EP0311500A1 (fr) | Procédé de visualisation d'images en demi-teintes sur un écran matriciel | |
| FR2674708A1 (fr) | Filtre transverse electrique a fonctionnement optique. | |
| EP0055966B1 (fr) | Dispositif d'affichage matriciel comprenant deux familles d'électrodes lignes et son procédé de commande | |
| EP0058593B1 (fr) | Dispositif d'affichage matriciel à plusieurs jeux d'électrodes et son procédé de commande | |
| FR2473767A1 (fr) | Circuit de commande des phases de plusieurs potentiels electriques alternatifs de meme frequence, notamment pour matrice d'affichage a cristaux liquides | |
| EP0123568A1 (fr) | Imageur matriciel à dispositif de compensation du couplage entre les lignes et les colonnes | |
| FR2482811A1 (fr) | Enregistreur optoelectronique de telecopie | |
| EP0278194B1 (fr) | Afficheur électroluminescent à mémoire à tensions d'entretien multiples déphasées | |
| FR2459505A1 (fr) | Montre electronique a sonneries multiples | |
| FR2496944A1 (fr) | Cellule d'affichage a cristaux liquides | |
| FR2492126A1 (fr) | Dispositif d'horlogerie analogique a affichage par cristaux liquides en multiplexage | |
| EP0105767B1 (fr) | Procédé de commande d'un imageur matriciel | |
| FR2580826A1 (fr) | Procede et appareil de commande d'un dispositif de modulation optique | |
| FR2481826A1 (fr) | Montre electronique | |
| EP0939331A2 (fr) | Ensemble d'affichage comprenant deux dispositifs d'affichage superposés | |
| CA2153744A1 (fr) | Dispositif de visualisation a cristaux liquides, a matrice active et a contre-electrode fractionnee | |
| FR2570514A1 (fr) | Procede pour operer la premiere derivation d'une image bidimensionnelle et composant optique pour l'execution dudit procede | |
| EP0604282A1 (fr) | Détecteur d'image thermique muni de moyens d'élemination du motif de bruit fixe | |
| EP2104092A1 (fr) | Dispositif d'affichage pouvant fonctionner en mode partiel d'affichage basse consommation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |