FR2899991A1 - Procede de commande d'un dispositif de visualisation matriciel a source d'electrons - Google Patents
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Abstract
Procédé de commande d'un dispositif de visualisation matriciel affichant des niveaux de gris comprenant une source d'électrons à la croisée d'électrodes de ligne et de colonne, consistant à appliquer, sur l'électrode de ligne, une tension de sélection de ligne (Vls), et sur l'électrode de colonne une tension correspondant au niveau de gris. On répartit les niveaux de gris dans deux familles (F1), la première regroupant les niveaux de gris plus sombres, la seconde (F2) regroupant les niveaux de gris moins sombres. Si le niveau de gris appartient à la première famille (F1), la tension est modulée en largeur d'impulsion, s'il appartient à la seconde famille, la tension est modulée en amplitude. L'amplitude de la tension modulée en largeur d'impulsion et l'amplitude maximale de la tension modulée en amplitude sont réduites par rapport à celles nécessaires si la commande se faisait pour tous les niveaux de gris par modulation d'amplitude ou par modulation de largeur d'impulsion.
Description
PROCEDE DE COMMANDE D'UN DISPOSITIF DE VISUALISATION MATRICIEL A SOURCE
D'ELECTRONS
DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un procédé de commande d'un dispositif de visualisation matriciel doté d'une ou plusieurs sources d'électrons apte à afficher des images ayant différents niveaux de gris. Les images à afficher peuvent être en noir et blanc ou en couleurs, dans ce dernier cas, l'expression niveau de gris signifie demi-teinte de couleur. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Ces dispositifs de visualisation à sources d'électrons trouvent des applications dans le domaine des écrans plats de visualisation. Il existe divers types de ces dispositifs de visualisation selon la nature de leurs sources d'électrons. On connaît par exemple, les cathodes à micro-pointes à effet de champ comme décrit dans le document [1] dont les références se trouvent en fin de description, les sources à nano fissures à effet de champ comme décrit dans le document référencé [2], les sources à effet de champ à nano tubes de carbone comme décrit dans le document référencé [3].
La figure 1 illustre schéma-:iquement le principe de fonctionnement d'un exemple ce dispositif de visualisation à sources d'électrons à émission de
champ auquel peut s'appliquer le procédé de l'invention. Le dispositif de visualisation comporte des sources d'électrons 100 comportant des électrodes d'anode 1 recouvertes de matériau luminophore 2, des électrodes de cathode 3 reliées électriquement à des zones émettrices d'électrons 4, des électrodes de grille 5, isolées électriquement des électrodes de cathode 2. Chaque zone émettrice 4 est associée à une électrode de grille 5. Le vide 6 règne entre les zones émettrices 4 et le matériau luminophore 2. Le dispositif relatif à la commande des sources d'électrons 100 comporte une source de tension 7 et des moyens de polarisation 8. La source de tension 7 permet d'appliquer une tension élevée Va aux électrodes d'anode 1. Les moyens de polarisation 8 permettent d'appliquer, pour une source d'électrons donnée 100, un potentiel Vg sur l'électrode de grille qui lui est associée et un potentiel Vol, Vc2, Vc3 sur l'électrode de cathode 3 à laquelle elle est reliée. La différence de potentiel Vgcl, Vgc2, Vgc3, appelée par la suite de manière générale Vgc représente la tension de commande de l'émission d'électrons. Une source d'électrons 100 émet un flux d'électrons (non représenté) à partir de sa zone émettrice 4 et ce flux d'électrons est collecté par une électrode d'anode 1 qui est en regard de la zone émettrice lorsque la différence de potentiel Vgc dépasse une valeur de seuil Vthl. Ce flux d'électrons est accéléré grâce à la haute tension Va appliquée aux électrodes d'anode 1. Le matériau luminophore 2 émet de
la lumière sous l'effet de l'énergie cinétique des électrons qui le bombarde. La figure 2 représente une caractéristique d'émission Ia=f(Vgc) d'une source d'électrons 4.
On rencontre un problème dans ces dispositifs de visualisation qui est que les zones émettrices ne sont pas uniformes en terme d'émission, certaines sont très performantes et émettent plus que d'autre pour une même tension de commande. Cela se traduit au niveau du matériau luminophore côté électrodes d'anode par une image peu homogène et constellée de points brillants. Il est indiqué dans le document référencé [1] ou dans le document référencé [4] qu'un moyen efficace pour homogénéiser l'émission consiste à pénaliser les sources d'électrons les plus performantes pour ramener leur émission à un niveau moindre. Cela se fait généralement en plaçant une résistance R1 en série entre chaque zone émettrice 4 et l'électrode de cathode 3 qui lui est connectée. Une différence de potentiel proportionnelle au courant qui traverse la source d'électrons se soustrait alors à la différence de potentiel Vgc, ce qui restreint le courant d'émission. Cette résistance peut se matérialiser par une couche en matériau résistif qui recouvre les électrodes de cathode. La figure 3 illustre une telle configuration. Les électrodes de grille 5 sont isolées électriquement des électrodes de cathode 3 par une couche de matériau diélectrique 9. Sur la figure 3, l'électrode de cathode 3 repose sur un substrat électriquement isolant 110.
Le dispositif de visualisation peut avoir un écran 17 agencé de façon matricielle comme illustré sur la figure 4 avec une ou plusieurs sources d'électrons 4. Chaque source d'électrons 4 représente un pixel Pi,j de l'écran. Chaque pixel Pi,j peut être adressé et sa luminance ajustée comme décrit dans le document référencé [5]. Chaque pixel Pi,j est défini comme le croisement entre une électrode de ligne Ll,... Li,_. Ln et une électrode de colonne Cl, ...Cj , Cm du dispositif de visualisation 17. Il y a généralement plusieurs électrodes de ligne et plusieurs électrodes de colonne. Les électrodes de ligne Ll, ... Li,_. Ln sont généralement connectées aux électrodes de grille et les électrodes de colonne Cl, ... Cj , ...Cm aux électrodes de cathode. On notera toutefois que le dispositif de visualisation 17 peut se réduire à une seule source d'électrons ou un seul pixel si l'on ne dispose que d'une seule électrode de ligne et une seule électrode de colonne ou être en barrette s'il ne pcssède qu'une seule électrode de ligne ou une seule électrode de colonne. Un dispositif de commande est prévu pour commander le dispositif de visualisation avec un générateur de balayage des lignes 10 relié à une source de tension 11 délivrant une tension Vls et à une tension de référence Vlns, généralement la masse, lui permettant d'appliquer sur les électrodes de ligne soit la tension de sélection de ligne Vls soit la tension de référence Vlns ou tension de non sélection de ligne. Le dispositif de commande comporte de plus un circuit de commande des colonnes 12 relié à une source de tension
13 délivrant une tension Vcj et à une tension de référence Vcom qui peut être la masse. Le générateur de balayage des lignes 10 et le circuit de commande des colonnes 12 sont reliés à un contrôleur d'écran 14 qui reçoit des signaux d'une source de données (non représentée), des signaux de contrôle et de synchronisation et qui délivre des signaux aptes à piloter le générateur de balayage des lignes 10 et le circuit de commande des colonnes 12. Quant aux électrodes d'anode 1, elles sont reliées à une source de tension 15 délivrant une tension Va. Plus précisément, le générateur de balayage des lignes comporte un circuit d'adressage pour chaque électrode de ligne. De la même manière, le circuit de commande des colonnes comporte un sous-circuit pour chaque électrode de colonne. La commande de l'écran s'effectue de la manière suivante : on adresse les électrodes de ligne L1, Ln séquentiellement chacune leur tour pendant une période de sélection de ligne Tl.
Une électrode de ligne adressée est portée à la tension Vls et une électrode de ligne non adressée est portée à la tension Vlns. Les pixels d'une électrode de ligne adressée Li doivent chacun afficher une information donnée et chaque électrode de colonne Cj est portée à une tension Vcj appropriée. Les tensions appliquées sur les électrodes de colonne n'affectent pas les pixels des électrodes de ligne non adressées L1, Li-1, li+l, Ln. Pour obtenir des niveaux de gris, on peut agir sur la valeur des différences Vls-Vcj et/ou sur la durée d'application de la tension Vcj ou même sur la quantité
de charges fournie aux électrodes de colonne et correspondant à l'information à afficher. Comme indiqué précédemment on rencontre plusieurs procédés de commande des colonnes des dispositifs de visualisation affichant des niveaux de gris et ces procédés souffrent tous d'inconvénients. La commande en modulation de largeur d'impulsion (connue sous l'acronyme anglo-saxon PWM pour pulse width modulation) consiste à appliquer une tension fixe Vc aux électrodes de colonne pendant un temps variable fonction du niveau de gris à afficher, ce temps variable étant inférieur ou égal à la période de sélection de ligne Ti. La commande en modulation de largeur d'impulsion maximise les commutations entre la tension Vc et la tension Vcom, ce qui induit une forte consommation capacitive. La commande en modulation d'amplitude s'effectue en appliquant pendant toute la période de sélection de ligne Tl, sur les électrodes de colonne, une tension Vc(k) dont la valeur dépend du niveau de gris à afficher, cette valeur étant comprise entre Vc(k)max et Vcom. La consommation est minimisée mais elle conduit à des inhomogénéités d'affichage à bas niveau. En effet, l'homogénéisation par couche résistive comme illustré à la figure 3 est satisfaisante pour une différence de potentiel électrode de colonne électrode de ligne (ou grille cathode) élevée correspondant à l'émission du blanc ou proche du blanc. L'effet de cette couche est quasi nul à bas niveau pour l'émission du noir ou proche du noir. Il a été démontré tant du point de vue expérimental que
du point de vue théorique que l'uniformité de l'affichage des dispositifs à émission de champ à nano tubes de carbone, tels que décrit dans le document référencé [6], se détériore lorsque la différence de potentiel électrode de colonne électrode de ligne diminue. Dans les dispositifs de visualisation commandés de manière mixte, plusieurs niveaux de tension sont appliqués aux électrodes de colonne pendant la période de sélection de ligne. Le document référencé [7] décrit un tel procédé de commande. Ce procédé de commande souffre du même défaut de manque d'uniformité à bas niveau de la différence de potentiel électrode de colonne électrode de ligne que le mode de commande en modulation d'amplitude. Le procédé de commande en charges, décrit par exemple dans le document référencé [8], cherche à fournir aux électrodes de colonne une quantité de charges correspondant au niveau de gris à afficher. Ce procédé de commande nécessite outre une circuiterie assez complexe des écrans ne présentant pas ou pratiquement pas de courants de fuite. EXPOSÉ DE L'INVENTION La présente invention a justement comme but de proposer un procédé de commande d'un dispositif de visualisation qui ne présente pas les :_nconvénients mentionnés ci dessus. Plus particulièrement un but de la présente invention est de proposer un procédé de commande qui limite la consommation capacitive et qui conduit à une
bonne homogénéité de l'image affichée aussi bien à haut niveau qu'à bas niveau notamment dans le cas où une couche résistive est présente entre les électrodes de cathode et les zones émettrices.
Pour y parvenir, la présente invention propose un procédé de commande d'un dispositif de visualisation matriciel affichant des niveaux de gris comprenant au moins une source d'électrons située à la croisée d'une électrode de ligne et d'une électrode de colonne, consistant à appliquer, lorsque l'électrode de ligne sur laquelle se trouve la source d'électrons est sélectionnée une tension de sélection de ligne, et sur l'électrode de colonne correspondante une tension de commande correspondant au niveau de gris à afficher, pendant une période de sélection de ligne Ti. On répartit les niveaux de gris à afficher dans deux familles de niveaux de gris, la première regroupant un ou plusieurs niveaux de gris les plus sombres, la seconde regroupant un ou plusieurs niveaux de gris les moins sombres. Si le niveau de gris à afficher appartient à la première famille, la tension de commande à appliquer est une tension modulée en largeur d'impulsion ayant une amplitude. Si le niveau de gris à afficher appartient à la seconde famille, la tension de commande à appliquer est une tension modulée en amplitude ayant une amplitude maximale, l'amplitude de la tension modulée en largeur d'impulsion et l'amplitude maximale de la tension modulée en amplitude étant réduites par rapport à celles qui seraient nécessaires si la commande se faisait pour tous les
niveaux de gris par modulation d'amplitude ou par modulation de largeur d'impulsion. Si le niveau de gris à afficher appartient à la première famille, la tension de commande est, pendant une première plage de temps T 0<T≤T1, une tension constante positive par rapport à une tension de référence et dans la mesure où la première plage de temps est strictement inférieure à la période de sélection de ligne, la tension de commande est, pendant une seconde plage de temps T'= Tl-T précédant ou suivant la première plage de temps T, la tension de référence, la valeur de la première plage de temps T dépendant du niveau de gris à afficher. Si le niveau de gris à afficher appartient à la seconde famille, la tension de commande est, pendant toute la période de sélection de ligne, une tension constante négative par rapport à la tension de référence ou égale à la tension de référence, cette tension de commande ayant une amplitude qui dépend du niveau de gris à afficher.
La tension de sélection de ligne est de préférence constante pendant toute la période de sélection de ligne. Si plusieurs sources d'électrons sont sur une même électrode de ligne, le procédé consiste, de préférence, à appliquer simultanément une tension de commande sur chacune des électrodes de colonne relatives à ses sources d'électrons. Le procédé consiste à appliquer, de préférence, une tension de non sélection de ligne pendant toute la période de sélection de ligne à une électrode de ligne non sélectionnée.
Il est préférable que l'amplitude de la tension modulée en largeur d'impulsion et. l'amplitude maximale de la tension modulée en amplitude soient sensiblement égales en valeur absolue.
La tension de référence peut correspondre à la masse. La présente invention concerne également l'utilisation du procédé de commande ainsi défini pour commander un dispositif de visualisation dans lequel, la source d'électrons comporte une résistance entre une zone émettrice d'électrons et une électrode de cathode reliée électriquement à l'électrode de ligne. La présente invention concerne également un dispositif de commande d'un dispositif de visualisation matriciel affichant des niveaux de gris comprenant au moins une source d'électrons située à la croisée d'une électrode de ligne et d'une électrode de colonne d'un ensemble comportant une ou plusieurs électrodes de ligne et une ou plusieurs électrode de colonnes. Le dispositif comporte un générateur de balayage des lignes pour appliquer, lorsque l'électrode de ligne sur laquelle se trouve la source d'électrons est sélectionnée, une tension de sélection de ligne, pendant une période de sélection de ligne, et un circuit de commande des colonnes apte à appliquer, sur l'électrode de colonne correspondante, une tension de commande correspondant au niveau de gris à afficher, pendant la période de sélection de ligne. Le circuit de commande des colonnes comporte, pour chaque électrode de colonne de l'ensemble, une première chaîne de traitement pour délivrer une tension de commande
modulée en largeur d'impulsion à appliquer à l'électrode de colonne, si le niveau de gris appartient à une première famille de niveaux de gris contenant un ou plusieurs des niveaux de gris les plus sombres et, une seconde chaîne de traitement pour délivrer une tension de commande modulée en amplitude à appliquer sur l'électrode de colonne, si le niveau de gris appartient à une seconde famille de niveaux de gris contenant un ou plusieurs des niveaux de gris les moins sombres, l'amplitude de la tension modulée en largeur d'impulsion et l'amplitude maximale de la tension modulée amplitude étant réduites par rapport à celles qui seraient nécessaires si la commande se faisait pour tous les niveaux de gris par modulation d'amplitude ou par modulation de largeur d'impulsion. La première chaîne de traitement peut comporter des moyens pour délivrer, à partir d'une information codant le niveau de gris à afficher qu'ils reçoivent, un signal qui traduit un instant de début ou de fin de l'impulsion de la tension modulée en largeur d'impulsion dans la période de sélection de ligne, si le niveau de gris appartient à la première famille de niveaux de gris, ces moyens étant reliés via des moyens d'adaptation de niveaux logiques à un étage de sortie apte à délivrer la tension modulée en largeur d'impulsion. Les moyens pour délivrer le signal traduisant l'instant de début ou de fin de l'impulsion de la tension modulée en largeur d'impulsion peuvent comporter un comparateur comparant l'information codant le niveau de gris et le résultat d'un comptage réalisé
par un compteur cyclique comptant un nombre de coups d'horloge déterminé par la taille de l'information codant le niveau de gris, pendant la période de sélection de ligne, et une bascule bistable reliée en sortie du comparateur et recevant également un top en début de chaque période de sélection de ligne et délivrant le signal traduisant l'instant de début ou de fin de l'impulsion de la tension modulée en largeur d'impulsion.
Le dispositif de commande du dispositif de visualisation peut comporter un générateur de rampe négative permettant de fournir la tension modulée en amplitude et la seconde chaîne de traitement peut comporter des moyens pour délivrer, à partir d'une information codant le niveau de gris qu'ils reçoivent, un signal qui traduit un instant de blocage-échantillonnage du générateur de rampe négative dans une période de sélection de ligne, si le niveau de gris appartient à la seconde famille de niveaux de gris, ces moyens commandant des moyens de mémorisation analogiques ayant une entrée reliée au générateur de rampe négative et une sortie reliée en entrée d'un amplificateur tampon apte à délivrer la tension modulée en amplitude.
Les moyens pour délivrer le signal traduisant l'instant de blocage-échantillonnage du générateur de rampe négative peuvent comporter un comparateur comparant l'information codant le niveau de gris et le résultat d'un comptage réalisé par un compteur cyclique comptant un nombre de coups d'horloge déterminé par la taille de l'information codant le
niveau de gris, pendant la période de sélection de ligne et une bascule bistable reliée en sortie du comparateur et recevant également un top en début de chaque période de sélection de ligne et délivrant le signal traduisant l'instant de blocage-échantillonnage du générateur de rampe négative. Pour simplifier le dispositif, il est possible que le compteur cyclique soit commun à la première et à la seconde chaîne de traitement.
Les moyens de mémorisation analogiques peuvent comporter un interrupteur relié d'un côté au générateur de rampe négative et de l'autre à une borne d'un condensateur elle-même reliée en entrée de l'amplificateur tampon, l'autre borne du condensateur étant portée a la tension de référence, cet interrupteur étant commandé par le signal traduisant l'instant de blocage-échantillonnage du générateur de rampe négative. La tension de référence à laquelle est portée l'autre borne du condensateur est en pratique généralement la masse. Le circuit de commande des colonnes peut comporter de plus, par électrode de colonne, des moyens de sélection de la première chaîne de traitement ou de la seconde chaîne de traitement en fonction du niveau de gris à afficher sur l'électrode de colonne. Dans ce dispositif de visualisation, le niveau de gris à afficher est codé sous forme d'un mot binaire avec un ou plusieurs bits de poids fort, les moyens de sélection étant de préférence des circuits combinatoires recevant les bits de poids forts du mot binaire.
Le circuit de commande des colonnes peut comporter, de plus, un registre à décalage qui alimente autant d'ensembles de bascules de mémorisation que d'électrodes de colonne, chaque ensemble de bascules de mémorisation recevant en entrée les niveaux de gris à afficher par le dispositif de visualisation et étant relié à une première chaîne de traitement et à une seconde chaîne de traitement. Chaque ensemble de bascules de mémorisation 10 peut aussi être relié en sortie à l'entrée des moyens de sélection. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention sera mieux comprise à 15 la lecture de la description d'exemples de réalisation donnés, à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 (déjà décrite) illustre un 20 dispositif de visualisation à sources d'électrons à émission de champ auquel peut s'appliquer le procédé de l'invention ; la figure 2 (déjà décrite) est un graphique représentant la caractéristique d'émission Ia=f(Vgc) 25 d'une source d'électrons ; la figure 3 (déjà décrite) représente des sources d'électrons dotées d'une couche en matériau résistif qui recouvre leurs électrodes de cathode ; la figure 4 (déjà décrite) illustre un 30 dispositif de visualisation équipé de son dispositif de commande conventionnel ;
les figures 5A, 5B sont des chronogrammes des signaux en tension appliqués respectivement aux électrodes de ligne et de colonne d'un dispositif de visualisation commandé par le procédé de l'invention ; les figures 6A, 6B sont des chronogrammes des signaux en tension appliqués respectivement aux électrodes de ligne et de colonne d'un dispositif de visualisation commandé par un procédé conventionnel ; la figure 7 illustre les signaux en tension à appliquer aux électrodes de ligne et de colonne d'un dispositif de visualisation commandé par le procédé de l'invention et apte à afficher 8 niveaux de gris ; la figure 8A illustre le dispositif de commande d'un dispositif de visualisation selon l'invention, la figure 8B illustre un exemple de circuit de commande des électrodes de colonne d'un dispositif de visualisation selon l'invention, la figure 8C illustre la tension délivrée par le générateur de rampe négative du circuit de la figure 8A ; la figure 9 illustre, de manière partielle, un autre exemple de circuit de commande des électrodes de colonne d'un dispositif de visualisation selon l'invention.
Les différentes variantes représentées et décrites doivent être comprises comme n'étant pas exclusives les unes des autres. Des structures bien connues ne sont pas représentées en détail afin de ne pas alourdir inutilement la présente invention.
Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures décrites ci-après portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d'une figure à l'autre.
Les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS On va maintenant s'intéresser au procédé de commande d'un dispositif de visualisation apte à afficher n niveaux de gris selon l'invention. Ce dispositif de visualisation peut être similaire à celui décrit à la figure 4 auquel on peut se référer. Il comporte au moins une source d'électrons 4 matérialisant un pixel Pi,j. Cette source d'électrons 4 comporte une zone émettrice d'électrons située à la croisée d'une électrode de ligne Li et d'une électrode de colonne Cj. Par la suite on admettra que la source d'électrons est située à la croisée d'une électrode de ligne et d'une électrode de colonne. Le procédé de commande selon l'invention consiste à sélectionner, chacune à leur tour, les électrodes de ligne L1, Li, Ln et à appliquer à chaque électrode de ligne sélectionnée pendant une période de sélection de ligne Tl une tension de sélection de ligne Vls, une électrode de ligne non sélectionnée recevant une tension de non sélection de ligne Vlns, par exemple la masse. On peut également se référer à la figure 5A qui montre le signal appliqué sur une électrode de ligne donnée Li
pendant deux périodes de sélection de ligne Tl successives, l'électrode de ligne Li n'étant sélectionnée que pendant la première période Tl. Pendant la seconde période de sélection de ligne Tl, on suppose que c'est l'électrode de ligne L:i+l qui sera sélectionnée. La tension de sélection de ligne Vls est appliquée sur l'électrode de ligne Li pendant la première période de sélection de ligne Tl et la tension de non sélection de ligne Vlns lui est appliquée pendant la seconde période Tl. Une telle commande d'électrodes de ligne est classique. A toutes fins utiles, la figure 6A illustre le signal conventionnel à appliquer sur une électrode de ligne sélectionnée dans le cas d'une modulation de largeur d'impulsion ou bien d'une modulation d'amplitude. On remarque que l'amplitude de la tension Vis' est supérieure à celle de la tension Vls. On suppose que le dispositif de visualisation est apte à afficher n (n nombre entier supérieur ou égal à trois) niveaux de gris, ces niveaux de gris étant codés entre 0 et n-1. Le code 0 correspond au noir et le code n-1 au blanc. On va arbitrairement répartir les n niveaux de gris en deux familles de niveaux de gris à savoir une première famille F1 de gris les plus sombres et une seconde famille F2 de gris les moins sombres. La première famille F1 comporte p niveaux de gris (p entier strictement inférieur à n), ces p niveaux de gris étant codés entre 0 et p-1. Le niveau p-1 correspond au niveau de gris le plus clair de la première famille F1 des gris les plus foncés. La seconde famille F2 de
niveaux de gris comporte n-p niveaux de gris codés entre le niveau p et le niveau n-1. Le niveau p correspond au niveau de gris le plus foncé de la seconde famille F2 des gris les plus clairs.
En ce qui concerne la commande des électrodes de colonne, on va utiliser une modulation de largeur d'impulsion pour afficher les niveaux de gris de la première famille F1 et une modulation d'amplitude pour afficher les niveaux de gris de la seconde famille F2. L'amplitude de la tension modulée en largeur d'impulsion est inférieure à celle qui serait nécessaire si, pour tous les niveaux de gris à afficher, la commande se faisait par modulation de largeur d'impulsion. De la même manière, l'amplitude maximale de la tension modulée en amplitude est inférieure à celle qui serait nécessaire si, pour tous les niveaux de gris à afficher, la commande se faisait par modulation d'amplitude. La tension nécessaire correspond à celle requise pour passer du noir au - blanc. Autrement dit, la différence entre l'amplitude de la tension modulée en largeur d'impulsion et l'amplitude maximale de la tension modulée en amplitude est sensiblement égale à celle qui serait requise pour afficher tous les niveaux de gris, si la commande se faisait uniquement par modulation de largeur d'impulsion ou uniquement par modulation d'amplitude. On va maintenant se reporter à la figure 5B qui montre l'allure du signal en tension à appliquer pour la commande d'une électrode de colonne Cj. Dans cette situation, on veut afficher d'une part sur un pixel Pi,j situé à la croisée de cette électrode de
colonne Cj et de l'électrode de ligne Li recevant le signal de la figure 5A, un niveau de gris de la première famille F1 et d'autre part, sur un pixel Pi+l j situé à la croisée de cette électrode de colonne Cj et de l'électrode de ligne Li+l qui suit immédiatement l'électrode de ligne Li concernée par la figure 5A, un niveau de gris de la seconde famille F2 . On va commencer par décrire le signal en tension appliqué pendant la première période de sélection de ligne Tl à l'électrode de colonne Cj. On applique sur cette électrode de colonne Cj pendant une première plage de temps T, avec 0<T-<Tl, une tension Vc positive par rapport à unetension de référence Vcom et dans la mesure où la première plage de temps T est strictement inférieure à la période de sélection de ligne Tl (T<Tl), on applique à l'électrode de colonne Cj pendant une seconde plage de temps T'= Tl-T, précédant ou suivant la première plage de temps T, la tension de référence Vcom, la valeur de la première plage de temps T dépendant du niveau de gris à afficher. La première plage de temps T peut précéder la seconde plage de temps T' comme sur la figure 5B. On peut bien sûr envisager qu'elle la suive comme on le verra sur la figure 7. Avec le procédé de l'invention, on affiche les gris de la première famille F1, c'est-à-dire les gris les plus sombres, en mode de modulation de largeur d'impulsion et l'excursion de la tension pour passer, dans la première famille F1 de niveaux de gris, d'un niveau de gris extrême à l'autre niveau de gris extrême est réduite par rapport à celle qui serait nécessaire pour afficher, par modulation de largeur
d'impulsion, tous les niveaux de gris. A cet effet, on peut se référer à la figure 6B qui montre le signal en tension à appliquer sur l'électrode de colonne dans le cas d'une modulation de largeur d'impulsion conventionnelle, l'amplitude de cette tension étant sensiblement deux fois plus grande que celle de la figure 5B. Dans une période de sélection de ligne Tl, on prévoit donc p valeurs différentes pour la première plage de temps T, chacune de ces p valeurs correspondant à un des p niveaux de gris de la première famille Fl de niveaux de gris. Avec ce procédé, en n'utilisant qu'une partie de l'excursion en tension qui était nécessaire dans l'art antérieur, on obtient une uniformisation de l'affichage d'un dispositif ayant une résistance entre l'électrode de cathode et la zone émettrice, même pour les niveaux de gris les plus sombres. Si on veut maintenant afficher sur le pixel Pi+l, j un niveau de gris de la seconde famille de niveaux de gris F2, on applique sur cette électrode de colonne une tension constante Vc(k) pendant toute la seconde période de sélection de ligne Tl, cette tension Vc(k) est négative par rapport à la tension de référence Vcom ou est égale à la tension de référence Vcom. L'amplitude de cette tension Vc(k) dépend du niveau de gris à afficher appartenant à la seconde famille F2 de niveaux de gris. Ainsi, on prévoit n-p tensions Vc(k) correspondant aux n-p niveaux de gris de cette seconde famille F2 de niveaux de gris.
On va donner un exemple d'affichage d'un niveau gris pris parmi 256 niveaux de gris avec le
procédé de l'invention. On suppose que ce niveau de gris est inclus dans la première famille Fl de niveaux de gris qui comporte 128 niveaux de gris et que la valeur de la tension Vc vaut +20 Volts par rapport à la tension de référence Vcom qui vaut 0V. La période de sélection de ligne Tl sera divisée en 128 intervalles de temps égaux. On aura à générer une seule impulsion d'amplitude 20 Volts et de durée T égale à r intervalles de temps, avec r compris entre 1 et 128.
Avec un procédé classique de modulation de largeur d'impulsion, la tension Vc aurait été égale à +40 Volts et la période de sélection de ligne aurait été divisée en 256 intervalles de temps égaux. On aurait généré une seule impulsion d'amplitude 40 Volts et de durée T égale à r' intervalles de temps avec r' compris entre 1 et 256. La consommation capacitive de commutation d'un tel dispositif de visualisation s'exprime, pour un pixel, par C = P/V2F avec P puissance consommée, V tension Vc et F fréquence de commutation. Cette consommation capacitive est divisée par quatre dans le cas du procédé de l'invention par rapport au procédé classique de modulation de largeur d'impulsion puisque la tension a été divisée par deux. Un autre avantage du procédé de l'invention par rapport au procédé classique de modulation de largeur d'impulsion est que l'utilisation des deux familles de niveaux de gris permet de réduire le nombre d'intervalles de temps à gérer pendant la période de sélection de ligne, ce qui revient à dire que la fréquence de coupure est augmentée d'autant.
En ce qui concerne la seconde famille des niveaux de gris, en continuant avec le même exemple, l'amplitude maximale de la tension à commuter est maintenant de - 20 Volts alors qu'elle aurait été de - 40 volts avec un procédé classique de modulation d'amplitude. On disposera de 128 niveaux de potentiels compris entre 0 et -20 Volts si Vcom vaut 0 Volt. La consommation capacitive est ainsi réduite à son maximum puisque suivant les niveaux de gris les tensions sont réduites et que de plus il n'y a pas de commutation à l'intérieur de la période de sélection de ligne. Un exemple plus parlant est donné à la figure 7 qui montre pour un affichage avec 8 niveaux de gris, les signaux en tension à appliquer sur une électrode de colonne pour obtenir chacun de ces niveaux. Le premier chronogramme montre, pour mémoire, le signal en tension appliqué sur une électrode de ligne de l'écran du dispositif de visualisation. On suppose que l'on a réparti les huit niveaux de gris en deux familles F1, F2 de quatre niveaux chacune. La première famille Fl englobe le noir et les gris les plus sombres codés respectivement en binaire 000, 001, 010, 011. La seconde famille F2 englobe les gris les moins sombres et le blanc codés respectivement en binaire 100, 101, 110, 111. Lorsque l'on considère la première famille F1, la plage de temps T durant laquelle l'électrode de colonne est portée à la tension Vc positive par rapport à la tension de référence Vcom précède la plage de temps T' durant laquelle l'électrode de colonne est portée à la tension de référence Vcom. Pour l'affichage des niveaux de gris de
la seconde famille F2, on a utilisé trois tensions différentes référencées Vc(kl), Vc(k2), Vc(k3) en plus de la tension de référence Vcom. Ces trois tensions Vc(kl), Vc(k2), Vc(k3) sont négatives par rapport au potentiel de référence Vcom. La présente invention concerne également un dispositif de commande d'un dispositif de visualisation matriciel à source d'électrons apte à afficher des niveaux de gris. On se réfère aux figures 8A et 8B. Sur la figure 8A, on a représenté de manière schématique le dispositif de commande d'un dispositif de visualisation 25 matriciel à source d'électrons permettant d'afficher des niveaux de gris selon l'invention. Le dispositif de visualisation 25 comporte au moins une source d'électrons Pi,j située à la croisée d'une part d'une électrode de ligne et d'autre part d'une électrode de colonne, cette électrode de ligne et cette électrode de colonne faisant partie d'un ensemble d'une ou plusieurs lignes et d'une ou plusieurs colonnes. La source d'électrons Pi,j matérialise un pixel. Le dispositif de commande du dispositif de visualisation comporte classiquement un générateur de balayage d'une ou plusieurs lignes 22 et un circuit de commande d'une ou plusieurs colonnes 23. Le circuit de commande des colonnes 23 est relié à une source de données numériques 20 apte à fournir des mots binaires codant sur s bits le niveau de gris à afficher par un pixel. Le dispositif de commande du dispositif de visualisation comporte également un contrôleur d'écran 21 et un générateur de rampe 24 à pente négative. Le contrôleur d'écran 21 reçoit des signaux de
synchronisation de la source de données 20, il gère et fournit des signaux propres à piloter le générateur de balayage des lignes 22 et le circuit de commande des colonnes 23. Le générateur de rampe négative 24 est connecté au circuit de commande des colonnes 23, ce dernier pouvant effectuer pour une colonne donnée, un échantillonnage blocage d'une tension VR de cette rampe négative pour ensuite l'appliquer à l'électrode de colonne associée. Les tensions VR délivrées sont négatives par rapport à la tension de référence Vcom ou égale à celle-ci. On peut se référer à la figure 8C qui montre schématiquement l'allure de la tension VR délivrée par le générateur de rampe négative 24 et les différents niveaux de tension que l'on peut obtenir pour afficher les niveaux de gris de la seconde famille F2 de niveaux de gris lors d'un échantillonnage blocage. Cette figure se base sur l'exemple de la figure 7 pour lequel on devait disposer de trois niveaux de gris correspondants aux tensions Vc(kl), Vc (k2) , Vc (k3) . Le générateur de balayage des lignes 22 est conventionnel et il ne sera pas décrit plus en détail car il ne pose pas de problème à un homme du métier. On va voir maintenant en détail un exemple de réalisation d'un circuit de commande des colonnes en se référant à la figure 8B. Le circuit de commande des colonnes comporte un registre à décalage 40 faisant office de décodeur d'adresse. Ce registre à décalage 40 possède m sorties et propage m fois le bit de sélection CSI par le signal d'horloge SCK. Les m sorties du registre à
décalage 40 pilotent autant d'ensembles 41 de bascules de mémorisation (latches en anglais) que d'électrodes de colonne cl à cm, chacun d'entre eux coopérant avec une des électrodes de colonne cl à cm du dispositif de visualisation 25 illustré sur la figure SA. Si les n niveaux de gris à afficher sont codés par des mots de s bits avec s=2n, les ensembles 41 comportent s bascules de mémorisation. Ces ensembles 41 de bascules de mémorisation reçoivent également des mots Data codant l'information à afficher délivrés par la source de données numérique 20 qu'ils mémorisent avec le signal d'horloge SCK quand le registre à décalage 40 valide ledit ensemble 41 de bascules de mémorisation. La sortie de chacun des m ensembles 41 de bascules de mémorisation alimente d'ur..e part une première chaîne de traitement 30 visant à délivrer le signal de commande en tension à appliquer sur l'électrode de colonne associée lorsque le niveau de gris à afficher appartient à la première famille Fl de niveaux de gris et d'autre part une seconde chaîne de traitement 31 visant à délivrer le signal de commande en tension à appliquer sur l'électrode de colonne associée lorsque le niveau de gris à afficher appartient à la seconde famille F2 de niveaux de gris.
Les sorties de ces première et seconde chaînes de traitement 30, 31 sont reliées à une électrode de colonne et à cm qui est l'électrode de colonne associée. La sortie de chacun des m ensembles 41 de bascules de mémorisation est également reliée en entrée de moyens de sélection 47 soit de la première chaîne de traitement 30, soit de la seconde chaîne de traitement
31 selon le niveau de gris à afficher sur l'électrode de colonne associée. Les moyens de sélection 47 peuvent être des circuits logiques combinatoires qui utilisent q (geel) bits de poids forts des mots codant l'information à afficher présents en sortie de l'ensemble 41 de bascules de mémorisation associé. On va maintenant décrire la composition de la première chaîne de traitement 30. Cette première chaîne de traitement 30 comporte, en cascade, des moyens 32 pour délivrer, à partir d'informations relatives au niveau de gris à afficher, qu'ils reçoivent, un signal qui, si bien entendu la commande doit se faire par modulation de largeur d'impulsion, traduit le début ou la fin de l'impulsion de la tension modulée en largeur d'impulsion. Ces moyens 32 sont reliés via des moyens d'adaptation logiques 45 à une entrée d'un étage de sortie 53 relié à l'électrode de colonne associée. Cet étage de sortie 53, commun pour les deux chaînes de traitement 30, 31, est formé de trois interrupteurs Q1, Q2, Q3 dont un seul peut être fermé à la fois. Parmi ces trois interrupteurs Ql, Q2, Q3 deux interrupteurs Ql, Q2 coopèrent avec la première chaîne de traitement 30 et le troisième Q3 avec la seconde chaîne de traitement 31. Ces interrupteurs Ql, Q2, Q3 peuvent être des transistors comme illustré sur les figures 8B et 9. Cet étage de sortie 53 est apte à délivrer le signal modulé en largeur d'impulsion à appliquer à l'électrode de colonne associée.
Les deux transistors Q1 et Q2 qui coopèrent avec la première chaîne de traitement 30 sont montés en
push-pull entre respectivement la tension Vc et la tension de référence Vcom. Le transistor Ql permet de commuter la tension Vc sur l'électrode de colonne associée tandis que le transistor Q2 permet d'imposer la tension de référence Vcom. Les moyens 32 pour délivrer le signal traduisant le début ou la fin de l'impulsion de la tension modulée en largeur d'impulsion peuvent comporter, un comparateur 43 recevant, sur s premières entrées, la sortie des s bascules de mémorisation de l'ensemble 41 auquel elle est reliée et sur s secondes entrées le résultat d'un comptage réalisé par un compteur cyclique 42, cadencé par une horloge CCP et réinitialisé par un signal de chargement LC avertissant du début de chaque nouvelle période de sélection de ligne. Le compteur 42 compte de 0 à 25 -1 pendant la période de sélection de ligne Tl. On peut envisager que les moyens 32 pour délivrer le signal :raduisant le début ou la fin de l'impulsion de la tension modulée en impulsion ne reçoivent pas tous les bits des mots codant les niveaux de gris, mais seulement ceux qui sont significatifs comme on le verra ultérieurement. Le comparateur 43 compare l'information relative au niveau de gris et le résultat. du comptage réalisé par le compteur cyclique 42 comptant un nombre de coups d'horloge CCP déterminé par la taille de l'information relative au niveau de gris, pendant la période de sélection de ligne. Dans la première chaîne de traitement 30, le comparateur 43 change donc d'état à un instant donné qui correspond au moment où le résultat du comptage du
compteur cyclique 42 coïncide avec les données présentes sur les s premières entrées du comparateur 43. Les moyens 32 pour délivrer le signal traduisant le début ou la fin de l'impulsion du signal modulé en largeur d'impulsion comportent également relié en sortie du comparateur 43 une bascule bistable 44 (flipflop). Cette bascule bistable 44 reçoit également en entrée le signal de chargement LC. Cette bascule bistable 44 bascule dès que les signaux arrivant sur ses deux entrées ont changé. La bascule bistable 44 reliée en sortie du comparateur 43 reçoit également un top en début de chaque période de sélection de ligne et délivre le signal traduisant l'instant de début ou de fin de l'impulsion de la tension modulée en largeur d'impulsion. La sortie de la bascule bistable 44 est reliée aux transistors Q1, Q2 de l'étage de sortie 53 au niveau de leur grille de commande, via les moyens adaptateurs de niveau logique 45. L'étage de sortie 53 est capable de commuter en fonction du signal qu'il reçoit de la bascule bistable 44, soit la tension de référence Vcom (transistor Q2 passant bloqué), soit la tension Vc positive tension de référence (transistor et transistor par rapport à Q1 passant QI la et transistor Q2 bloqué), soit aucune de ces deux tensions selon la validation délivrée par les moyens de sélection 47. Dans cette dernière possibilité, c'est le troisième transistor Q3 de l'étage de sortie qui est passant et les deux transistors Q1 et Q2 sont bloqués.
Les moyens adaptateurs de niveaux logiques 45 translatent l'amplitude du signal traduisant
l'instant de début ou de fin de l'impulsion de la tension modulée en largeur d'impulsion qui est un signal logique pour obtenir un signal dont l'amplitude est appropriée à la commande respective des transistors Q1 et Q2. Ils sont reliés en entrée à la sortie des moyens de sélection 47. Les moyens de sélection 47, réalisés par un circuit combinatoire permettent d'autoriser ou non la commutation des transistors Q1, Q2 de la première chaîne de traitement 30 si les q bits de poids fort des données délivrés par l'ensemble 41 de bascules de mémorisation associé correspondent aux niveaux de gris les plus sombres. Dans l'exemple de la figure 7, on prendrait par exemple q=l et l'étage de sortie 53 pourrait commuter entre Vcom et Vc, grâce aux signaux appliqués aux grilles des transistors Q1, Q2 provenant de la sortie de la bascule bistable 44 si le bit de poids fort q vaut O. On peut donc prévoir, puisqu'il y a m premières chaînes de traitement 30, m comparateurs 43, un seul compteur 42 pour ces m chaînes de traitement, m bascules bistables 44, m moyens adaptateurs de niveaux logiques 45 et ces moyens adaptateurs de niveaux logiques sont reliés à m étages de sortie 53.
On va maintenant décrire la composition de la seconde chaîne de traitement 31. Cette seconde chaîne de traitement 31 comporte, en cascade, des moyens 33 pour délivrer, à partir de l'information relative au niveau de gris qu'ils reçoivent, un signal qui, si bien entendu la commande doit se faire par modulation d'amplitude, traduit un instant de blocage-
échantillonnage du générateur de rampe 24 à pente négative. Ces moyens 33 alimentent des moyens de mémorisation analogiques 51. Les moyens de mémorisation analogiques 51 ont leur sortie reliée à l'entrée d'un amplificateur tampon 52 dont la sortie est reliée à l'électrode de colonne associée via l'interrupteur Q3 de l'étage de sortie 53. On a déjà évoqué cet interrupteur Q3 réalisé dans l'exemple par un transistor. Le transistor 43 est monte entre l'électrode de colonne associée et la sortie de l'amplificateur tampon 52. L'amplificateur tampon 52 est apte à délivrer à l'électrode de colonne associée, lorsqu'il est validé par le transistor Q3 qui est alors passant, la tension modulée en amplitude.
Les moyens 33 pour délivrer le signal traduisant l'instant de blocage-échantillonnage, peuvent comporter comme pour la première chaîne de traitement 30, un comparateur 49 recevant sur s premières entrées la sortie des s bascules de mémorisation de l'ensemble 41 auquel elle est reliée et sur s secondes entrées le résultat d'un comptage réalisé par un compteur cyclique 48, cadencé par une horloge CCN et réinitialisé par le signal de chargement LC. On peut envisager que les moyens 33 pour délivrer le signal traduisant l'instant de blocage-échantillonnage ne reçoivent pas tous les bits des mots codant les niveaux de gris, mais seulement ceux qui sont significatifs comme on le verra ultérieurement. Le comparateur 49 compare L'information relative au niveau de gris et le résultat d'un comptage réalisé par le compteur cyclique 48 comptant un nombre
de coups d'horloge CCN déterminé par la taille de l'information relative au niveau de gris, pendant la période de sélection de ligne. Dans la seconde chaîne de traitement 31, le comparateur 49 change donc d'état à un instant donné qui correspond au moment où le résultat du comptage du compteur 48 coïncide avec les données présentes sur les s premières entrées du comparateur 49. Les moyens 33 pour délivrer le signal traduisant. l'instant d'échantillonnage-blocage comportent également, reliée en sortie du comparateur 49, une bascule bistable 50 (flip-flop). Cette bascule bistable 50 reçoit en entrée le signal de chargement LC et la sortie du comparateur 49. Cette bascule bistable 50 bascule dès que les signaux arrivant sur ses deux entrées ont changé. La bascule bistable 50 est reliée en sortie à l'entrée des moyens de mémorisation analogiques 51 dont la sortie est reliée en entrée de l'amplificateur tampon 52. Les moyens de mémorisation analogiques 51 comportent un condensateur de mémorisation Cl dont une borne est reliée à la sortie du générateur de rampe (matérialisé par la dénomination VR) via un interrupteur I1. Cette borne est aussi reliée à l'entrée de l'amplificateur tampon 52. L'autre borne du condensateur Cl est portée à une tension de référence, généralement la masse. Cette tension de référence peut être différente de Vcom. L'interrupteur Il est commandé par la sortie de la bascule bistable 50. L'ouverture de l'interrupteur I1 permet de mémoriser dans le condensateur Cl le niveau de tension délivré par le générateur de rampe 24 juste avant l'ouverture. L'amplificateur tampon 52 peut
être réalisé par un amplificateur capable de recopier, la tension délivrée par les moyens de mémorisation analogiques 51. Si le transistor Q3 est passant, il délivre le courant à la commande de l'électrode de colonne associée. L'état passant ou bloqué du transistor Q3 est commandé par des moyens d'adaptation de niveau logique 46 montés entre le grille du transistor Q3 et la sortie des moyens de sélection 47. Les moyens d'adaptation de niveau logique 46, reliés à la grille du transistor Q3, translatent le signal logique issu des moyens de sélection 47 en un signal dont l'amplitude est appropriée à la commande du transistor Q3. Les moyens de sélection 47 permettent la commutation, sur l'électrode de colonne associée, de la tension issue de l'amplificateur tampon 52 à la manière de ce qui a été décrit plus haut pour la première chaîne de traitement 30, mais maintenant les q bits de poids fort des mots codant l'information délivrée par la bascule de mémorisation 41 associée doivent correspondre aux niveaux de gris les moins sombres. Dans l'exemple de la figure 7, l'amplificateur tampon 52 de la seconde chaîne de traitement 31 serait validé si le bit de poids fort q vaut 1. L'amplificateur tampon 52 délivre lorsqu'il est activé par le transistor Q3 la tension modulée en amplitude à l'électrode de colonne associée. On peut donc prévoir, puisqu'il y a m secondes chaînes de traitement 31, m comparateurs 49, un seul compteur 48 pour ces m chaînes de traitement, m bascules bistables 50, m ensembles interrupteurs 51,
condensateurs Cl et m amplificateurs tampons 52 reliés à m transistors Q3 de m étages de sortie 53. Ainsi pour un mot codant un niveau de gris sombre de la première famille de niveaux de gris, un ensemble compteur 43 comparateur 42 permet d'ajuster le temps de commutation de la tension de référence Vcom ou l'inverse le temps de commutation de la tension positive Vc. Pour un mot codant un niveau de gris plus clair de la seconde famille de niveaux de gris, un ensemble compteur 48, comparateur 49 permet de choisir le moment de l'ouverture de l'interrupteur Il et ainsi de mémoriser le niveau de la tension Vc(k) négative par rapport à la tension de référence Vcom. La figure 8B n'est qu'un exemple de réalisation de la commande des électrodes de colonne du dispositif de visualisation. Il est possible que le compteur 42 associé aux premières chaînes de traitement 30 et le compteur 48 associé aux secondes chaînes de traitement 31 soient confondus, ce qui simplifie le circuit de la figure 8B. Cela nécessite que les deux horloges CCP et CCN soient également confondues. Toutefois cette variante limite les possibilités d'ajustement de la courbe de réponse des niveaux de gris. La figure 9 donne schématiquement une telle configuration pour la première et la seconde chaîne de traitement associées à l'électrode de colonne cl. Le compteur commun est référencé 60 et l'horloge CK. Une autre simplification possible dans le cas où la séparation entre les deux familles de niveaux de gris se fait sur au moins un bit de poids fort comme
dans l'exemple décrit à la figure 7, est que les ensembles compteur-comparateur 60, 43, 49 ne manipulent que les bits de poids faibles s-q des mots codés. Cela fait gagner du temps de traitement. Cette variante est illustrée sur la figure 9. Bien que plusieurs modes de réalisation de la présente invention aient été représentés et décrits de façon détaillée, on comprendra que différents changements et modifications puissent être apportés sans sortir du cadre de l'invention.
DOCUMENTS CITES
[1] Ecrans fluorescents à micropointes , R. Baptist, l'Onde Electrique, novembre-décembre 1991, vol.71, n 6, pages 36-42. [2] Flat panel displays based on surface-conduction electron emitters , K. Sakai et al., Proceedings on the 16th International Display Research Conference, ref.18.3L., pages 569-572. [3] Carbon nanotube FED e_ements , S. Uemura et al. Digest, pages 1052-1055. [4] EP-A- 0 316 214. [5] Microtips addressing , T. Leroux et al.SID1991 Digest, pages 437-439. [6] 6-in Video CNT-FED w_th improved uniformity J. Dijon et al. IDW 2005, pages 1-4. [7] EP-A-O 635 819. [8] FR-A-2 832 537.
Claims (20)
1. Procédé de commande d'un dispositif de visualisation matriciel affichant des niveaux de gris comprenant au moins une source d'électrons (Pi,j) située à la croisée d'une électrode de ligne (Li) et d'une électrode de colonne (Cj), consistant à appliquer, lorsque l'électrode de ligne (Li) sur laquelle se trouve la source d'électrons (Pi,j) est sélectionnée, une tension de sélection de ligne (Vls), et sur l'électrode de colonne (Cj) correspondante une tension de commande correspondant au niveau de gris à afficher, pendant une période de sélection de ligne (Tl), caractérisé en ce qu'on répartit les niveaux de gris à afficher dans deux familles (F1) ce niveaux de gris, la première regroupant un ou plusieurs niveaux de gris les plus sombres, la seconde (F2) regroupant un ou plusieurs niveaux de gris les moins sombres, et en ce que, si le niveau de gris à afficher appartient à la première famille (Fl), la tension de commande à est une tension modulée en largeur ayant une amplitude (Vc) et en ce que si le gris à afficher appartient à la seconde tension de commande à appliquer est une modulée en amplitude ayant une amplitude (Vc(k3)), l'amplitude de la tension modulée en largeur d'impulsion et l'amplitude maximale de la tension modulée en amplitude étant réduites par rapport à celles qui seraient nécessaires si la commande se 30 faisait pour tous les niveaux de gris par modulation d'amplitude ou par modulation de largeur d'impulsion. appliquer d'impulsion niveau famille, tension maximale de la
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que si le niveau de gris à afficher appartient à la première famille (F1), la tension de commande est, pendant une première plage de temps (T, 0<T≤Tl), une tension constante positive (Vc) par rapport à une tension de référence (Vcom) et, dans la mesure où la première plage de temps (T) est strictement inférieure à la période de sélection de ligne (Tl), la tension de commande est, pendant une seconde plage de temps (T'= Tl-T) précédant ou suivant la première plage de temps (T), la tension de référence (VCom), la valeur de la première plage de temps T dépendant du niveau de gris à afficher et si le niveau de gris à afficher appartient à la seconde famille (F2), la tension de commande est, pendant toute la période de sélection de ligne (Tl), une tension constante négative par rapport à la tension de référence (Vcom) ou égale à la tension de référence, cette tension de commande ayant une amplitude qui dépend du niveau de gris à afficher.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la tension de sélection de ligne (Vls) est constante pendant toute la période de sélection de ligne (Tl).
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que si plusieurs sources d'électrons sont sur une même électrode de ligne (Li), il consiste à appliquer simultanément une tension de commande (Vc) sur chacune des électrodes de colonne (Cl, Cj, Cm) relatives à ces sources d'électrons.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il consiste à appliquer une tension de non sélection de ligne (Vins), pendant toute la période de sélection de ligne (Tl), à une électrode de ligne (Li+l) non sélectionnée.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'amplitude (Vc) de la tension modulée en largeur d'impulsion et l'amplitude maximale (Vc(k3)) de la tension modulée en amplitude sont sensiblement égales en valeur absolue.
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la tension de référence (Vcom) correspond à la masse.
8. Utilisation du procédé de commande selon l'une des revendications 1 à 7 pour commander un dispositif de visualisation dans lequel, la source d'électrons (4) comporte une résistance (R1) entre une zone émettrice d'électrons (4) et une électrode de cathode (3) reliée électriquement à l'électrode de ligne.
9. Dispositif de commande d'un dispositif de visualisation matriciel affichant des niveaux de gris comprenant au moins une source d'électrons située à la croisée d'une électrode de ligne (Li) et d'une électrode de colonne (Cj) d'un ensemble comportant une ou plusieurs électrodes de ligne et une ou plusieurs électrode de colonnes, comportant un générateur de balayage (22) des lignes pour appliquer, lorsque l'électrode de ligne (Li) sur laquelle se trouve la source d'électrons est sélectionnée, une tension de sélection de ligne (Vls), pendant une période de sélection de ligne (Tl), et un circuit de commande des colonnes (23) apte à appliquer sur l'électrode de colonne (Cj) correspondante, une tension de commande correspondant au niveau de gris à afficher, pendant la période de sélection de ligne, caractérisé en ce que le circuit de commande des colonnes (23) comporte, pour chaque électrode de colonne de l'ensemble, une première chaîne (30) de traitement pour délivrer une tension de commande modulée en largeur d'impulsion à appliquer à l'électrode de colonne si le niveau de gris appartient à une première famille (Fl) de niveaux de gris contenant un ou plusieurs niveaux de gris les plus sombres et une seconde chaîne (31) de traitement pour délivrer une tension de commande modulée en amplitude à appliquer sur l'électrode de colonne (Cj) si le niveau de gris appartient à une seconde famille (F2) de niveaux de gris contenant un ou plusieurs niveaux de gris les moins sombres, l'amplitude de la tension modulée en largeur d'impulsion et l'amplitude maximale de la tension modulée en amplitude étant réduites par rapport à celles qui seraient nécessaires si la commande se faisait pour tous les niveaux de gris par modulation d'amplitude ou par modulation de largeur d'impulsion.
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la première chaîne (30) de traitement comporte des moyens (32) pour délivrer, à partir d'une information codant le niveau de gris à afficher qu'ils reçoivent, un signal qui traduit un instant de début ou de fin de l'impulsion de la tension modulée en largeur d'impulsion dans la période de sélection de ligne (Tl), si le niveau de gris appartient à la première famille (Fl) de niveaux de gris, ces moyens (32) étant reliés via des moyens d'adaptation de niveaux logiques (45) à un étage de sortie (53) apte à délivrer la tension modulée en largeur d'impulsion.
11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens (32) pour délivrer le signal traduisant l'instant de début ou de fin de l'impulsion de la tension modulée en largeur d'impulsion comportent un comparateur (43) comparant l'information codant le niveau de gris et le résultat d'un comptage réalisé par un compteur cyclique (42) comptant un nombre de coups d'horloge (CCP) déterminé par la taille de l'information codant le niveau de gris, pendant la période de sélection de ligne (Tl), et une bascule bistable (44) reliée en sortie du comparateur (43) et recevant également un top (LC) en début de chaque période de sélection de ligne (Tl) et délivrant le signal traduisant l'instant de début ou de fin de l'impulsion de la tension modulée en largeur d'impulsion.
12. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte un générateur de rampe négative (24) permettant de fournir la tension modulée en amplitude et en ce que la seconde chaîne (31) de traitement comporte des moyens (33) pour délivrer, à partir d'une information codant le niveau de gris qu'ils reçoivent, un signal qui traduit un instant de blocage-échantillonnage du générateur de rampe négative (24) dans une période de sélection de ligne (Tl), si le niveau de gris appartient à la seconde famille (F2) de niveaux de gris, ces moyens (33) commandant des moyens de mémorisation analogiques (51) ayant une entrée reliée au générateur de rampe négative (24) et une sortie reliée en entrée d'un amplificateur tampon (52) apte à délivrer la tension modulée en amplitude.
13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que les moyens (33) pour délivrer le signal traduisant l'instant de blocage-échantillonnage du générateur de rampe négative (24) comportent un comparateur (49) comparant l'information codant le niveau de gris et le résultat d'un comptage réalisé par un compteur cyclique (48) comptant un nombre de coups d'horloge (CCN) déterminé par la taille de l'information codant le niveau de gris, pendant la période de sélection de ligne (Tl) et une bascule bistable (50) reliée en sortie du comparateur (49) et recevant également un top (LC) en début de chaque période de sélection de ligne (Tl) et délivrant le signal traduisant l'instant de blocage-échantillonnage du générateur de rampe négative (24).
14. Dispositif selon l'une des revendications 11 ou 13, caractérisé en ce que le compteur cyclique (60) est commun à la première et à la seconde chaîne de traitement. 10
15. Dispositif selon l'une des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que les moyens de mémorisation analogiques (51) comportent un interrupteur (Il) relié d'un côté au générateur de 15 rampe négative (24) et de l'autre à une borne d'un condensateur (Cl) elle-même reliée en entrée de l'amplificateur tampon (52), l'autre borne du condensateur (Cl) étant portée à une tension de référence, cet interrupteur (Il) étant commandé par le 20 signal traduisant l'instant de blocage-échantillonnage du générateur de rampe négative (24).
16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que la tension de référence à 25 laquelle l'autre borne du condensateur (Cl) est portée est la masse.
17. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 16, caractérisé en ce que le circuit 30 de commande des colonnes comporte de plus, par électrode de colonne (Cl), des moyens de sélection (47)5 de la première chaîne (30) de traitement ou de la seconde chaîne (31) de traitement en fonction du niveau de gris à afficher sur l'électrode de colonne (Cl).
18. Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce que le niveau de gris à afficher est codé sous forme d'un mot binaire avec un ou plusieurs bits de poids fort (q), les moyens de sélection (47) étant des circuits combinatoires recevant les bits de poids forts (q) du mot binaire.
19. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 18, caractérisé en ce que le circuit de commande des colonnes comporte de plus un registre à décalage (40) qui alimente autant d'ensembles (41) de bascules de mémorisation que d'électrodes de colonne (Cl, Cm), chaque ensemble (41) de bascules de mémorisation recevant en entrée les niveaux de gris à afficher par le dispositif de visualisation et étant relié à une première chaîne (30) de traitement et à une seconde chaîne (31)de traitement.
20. Dispositif selon la revendication 19 dans sa liaison avec la revendication 17, caractérisé en ce que chaque ensemble (41) de bascules de mémorisation est aussi relié en sortie à l'entrée des moyens de sélection (47).
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