WO2002039418A1 - Procede de balayage d'un panneau d'affichage a nombre variable de bits de codage de la luminance - Google Patents

Procede de balayage d'un panneau d'affichage a nombre variable de bits de codage de la luminance Download PDF

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WO2002039418A1
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Definitions

  • the invention relates to a method for controlling an image display panel comprising a matrix of light elements 5 each capable of emitting a primary color, method intended to manage the luminance of each of these elements; more precisely, each light element of the panel is located at the intersection of an electrode belonging to a first network and an electrode or a pair of electrodes belonging to another network; the method is suitable for applying between these electrodes voltages adapted to activate or not a light emission at each of these intersections; the invention is particularly applicable to plasma panels.
  • the electrodes of the addressing network are parallel and arranged vertically while the electrodes or pairs of electrodes, also parallel, of the other network 15 are arranged horizontally; the vertical electrodes are called column electrodes, the electrodes or pairs of horizontal electrodes are called electrodes or pairs of line electrodes.
  • Management of the electrical voltages applied to these electrodes is generally carried out: 0 - for the columns, simultaneously on all of the columns, so that voltage signals specific to each column are sent simultaneously to the columns of the panel; thus, the addressing of the columns is selective since each column receives a signal specific to each addressing sequence.
  • a method for controlling an image display panel therefore comprises scanning all of the lines or groups of lines
  • the scanning period or frame duration must remain less than or equal to the image refresh period in order to ensure the necessary synchronization with the image source; this refresh period corresponds for example to the scanning of a half screen in the case of the so-called “dual scan” mode in English, corresponds to 20 ms in the classic case in Europe of the so-called “50 Hz” television, and corresponds to 16.6 ms in the classic case in the United States of American television called "60 Hz".
  • the sum of the duration of different sub-scans SF 0 , SFj, ..., SF, ..., SF ⁇ . ⁇ must remain less than the refresh period of the image to be displayed; the addressing method must be adapted to be able to address all the sub-scans to all the lines or to all the groups of lines for the duration of a frame; the number and duration of the sub-scans are adapted in a manner known per se to obtain a sufficient number of possible combinations of sub-scans capable of forming a sufficiently precise gradation of luminance and to limit the visualization defects, in particular defects of "false contours".
  • the luminance to be displayed by a light element is then coded in a manner known per se into a video word (b 0 , b ..., b j , b n .) Of n bits, the value of each bit b j , 0 or 1, corresponding to the ignition or not of this element during the corresponding sub-scanning SF ⁇ .
  • each light element corresponds to a panel discharge cell; for addressing the cells, each sub- line or group of line scanning generally comprises a so-called addressing period T a to activate or not the ignition of the cells, and a so-called hold period T s to keep the cell lit for a predetermined activation time T s specific to underscan, the cell being kept lit only if it was activated during the previous addressing period T a , the relative duration T s of an underscan SFQ is generally called "weight" of the underscan ; with reference to the total duration T SF of a sub-scan, we have: T SF > T a + T s .
  • the group of lines addressed simultaneously comprises all the lines of the panel; an advantage of this method is that the sequencing of the addressing signals during the panel addressing period and that of the holding signals during the panel holding period can be independently managed; there is no risk of addressing interference between the lines because the sub-scans follow one another for the entire panel according to the sequences: ..., addressing period T a _ SF ( i) - period of hold T s _ SF ( j) of a sub-scan SF - addressing period T a _sF ( i + i ) - hold period T s _
  • AWD Address While Display
  • the group of lines addressed simultaneously comprises at most half of the lines of the panel
  • the article entitled “Reduction of Data Power Voltage to 20V by using AWD Scheme for ACPDPs”, by M.lshii et al., published on pages 162-165 in the document SID 99 DIGEST describes an addressing process of this type; documents FR 2755281 and EP 1014331 also describe an addressing method of this type; in this process, one can even address separately line by line; according to this method, during the addressing period of a group of lines, periods of maintenance of the other groups of lines take place, which leads to a "tangle" of the periods, hence the name of addressing system "Entangled” given to this process;
  • AWD AWD
  • the addressing method is in able to address all the sub-scans to all the groups of lines: thus, between the start of the first sub-scan engaged in a frame and the end of the last sub-scan engaged in this same frame, the total elapsed time must not not exceed the duration of a frame.
  • ATD ATD method
  • the overall time spent on addressing is much shorter than in the first method, which allows d '' proportionally increase the hold time and therefore the overall luminance of the panel; a difficulty for the implementation of this method lies in the sequencing of the addressing periods which must be established so as to avoid any interference between different groups of lines.
  • a reduced number of underscans is used: for example, 8;
  • the subject of the invention is a method for scanning control signals of light elements arranged at the intersections of column electrodes and row electrodes on a display panel for images from a source,
  • the line electrodes being grouped in groups of at least one line and at most half the lines of the panel, line signals are sent successively to each group of lines of said panel,
  • each frame comprises a succession of sub-scans
  • each subscanning includes a period T a of row and column addressing signals suitable for putting a light element in an activated or non-activated state, followed by a period T s of line holding signals and column adapted to maintain said element in said state, activated or non-activated,
  • ST1, ST2, ... comprising g1, g2, ... respectively, sub-scans
  • each frame consists of at least one subset chosen from said subsets ST1, ST2, ...
  • the invention may also have one or more of the following characteristics: - the number of sub-assemblies is varied during viewing
  • the invention also relates to the use of the method according to the invention for adjusting the luminance of said panel.
  • the invention can then also have one or more of the following characteristics:
  • said luminance adjustment is carried out automatically as a function of the average luminance of the image to be displayed;
  • the invention also relates to a plasma display panel comprising a system for implementing this method or for using it.
  • the number of luminance coding bits is thus continuously varied as a function of requirements in terms of definition of gray levels, and / or overall luminance of the screen, and / or of image quality; the luminance can thus either be coded in g1, g2, ... bits, or any sum of these digits g1, g2 corresponding to any of the possible combinations of these subsets constituting a frame.
  • the circumstances which lead to the change in the number of coding bits may also result from an external command, for example from a luminance adjustment by the user of the panel; they can also result from an internal panel operating process, for example a power management process.
  • the invention therefore essentially resides:
  • Subframe ST1 bo, bb 2 , b 3 ,
  • the luminance bits are addressed in accordance with the order of the sub-frames, by example: first the bits of the subframe ST1 for all the groups of lines, then the bits of the subframe ST2 again for all the groups of lines, finally the bits of the sub-frame ST3 again for all the groups of lines, the order of addressing of the bits can obviously vary from one group of lines to another within the same sub-frame ST1, ST2, or ST3.
  • the addressing of the groups of lines is then done by subframes; the addressing of a bit belonging to a new sub-frame does not start until all the addressing periods of all the bits of the previous sub-frame have ended.
  • the possible duration of illumination of the light elements of a group of lines is then distributed, that is to say the duration of a frame, no longer over 12 sub-scans but only over the 4 sub-scans of the sub -frame ST1 and the 4 sub-scans of the sub-frame ST2; for a complete frame, the images are then displayed according to the following new sequencing: - during T ' s ⁇ l, all the sub-scans of the sub-frame ST1 are addressed to all the groups of lines,
  • T ' ST2 we address all the sub-scans of the sub-frame ST2 to all the groups of lines.
  • T's ⁇ TT x P ⁇ s ⁇ / 0 ⁇ s ⁇ + Ts ⁇ 2)
  • T ' ST2 T ⁇ x [T ST2 / (T ST1 + T ST2 )],
  • the duration of each subscanning is increased by the same factor T " ST1 / T ' ST1 > 1 of the subset ST1 without destroying the coherence of the sequencing specific to the AWD process.
  • the invention applies regardless of the number of subframes and also regardless of the number of luminance coding bits, provided that it is high enough so that the frame can be divided into subframes.
  • Table I this table indicates the distribution of the sub-scans by sub-frames in accordance with the particular case of FIG. 1, and the maximum duration of each sub-scan b0, b1, ..., b11 for each group of lines 1, 2,. .., 8;
  • a plasma panel conventionally comprises two insulating slabs each comprising at least one network of electrodes, one of columns, the other of lines, providing between them a space containing a discharge gas; each luminous element of the panel is formed by a cell positioned between the tiles at each intersection of a column electrode of a tile and an electrode or a pair of row electrodes of the other tile; cells can be separated from each other by barriers; in alternative type plasma panels, the electrode arrays are covered with a dielectric layer adapted to provide a "memory"effect; a protective layer, generally based on MgO, covers the electrode networks, or, where appropriate, the dielectric layers; the cell walls are partially covered with phosphors adapted to emit visible light in the desired primary color under the excitation of a light electrical discharge caused between the electrodes.
  • the installation also comprises an electronic system for supplying and addressing the electrodes of the panel, which is known in itself and which will not be described here in detail, except with regard to the elements below relating to the invention.
  • the panel control method is adapted in a manner known per se to apply between the electrodes voltage signals adapted to cause or not discharges in each cell, so as to emit or not the phosphors of this cell, that is to say to activate or not the light element; the state, activated or not, of each element of a line or of a group of lines is controlled by sending a suitable signal to the electrode or the electrodes of the corresponding lines and, simultaneously, a suitable signal to the electrode the column at the intersection of which said element is located; in the present case, the lines are grouped in groups of 60 lines so as to obtain a total of 8 groups of lines; we then scan all the groups of lines so as to govern the state of all the elements of the panel; the scanning time must be less than the image refresh period, or frame time; the
  • T SF0 1
  • T SF1 5
  • T SF2 9
  • T SF3 17
  • T SF5 5
  • T SF6 6
  • T SF7 19
  • T SF9 3
  • T SF10 7
  • T SF11 19.
  • the cumulative weights or running times of these sub-assemblies are here equal and equal to 32; this same subframe configuration durations or the same weights advantageously makes it possible to minimize the time between the addressing of a bit on a group of lines and the addressing of the same bit on the next group of lines, and thus limiting an image artifact manifested by a border between the different groups of lines (“type contouring” in English).
  • Figure 1 illustrates the sequencing obtained, with on the ordinate the number of the lines of the 8 groups of lines, and on the abscissa the time divided into three subframes (subframe in English) or in 96 addressing cycles (unit of time) ; it can therefore be seen that, according to the invention, during the sub-frame ST1, all the sub-scans or bits b0, b1, b2, b3 specific to this sub-frame are addressed, respectively of weight 1, 5, 9, 17 ; the same applies to the other sub-frames ST2 and ST3.
  • Table I of Figure 2 attached gives, for each sub-scan (b0 to b7 ) and for each group of lines (1 to 8), the effective duration of the sub-scans of each sub-frame ST1, ST2, ST3; in all cases, the weight of each SFQ sub-scan must be reduced to the smallest of the weights of SF ⁇ on the entire panel; thus, the effective weights of the sub-sweeps will be reduced to:
  • This adjustment of the effective durations of the sub-sweeps according to the group of lines is carried out by a judicious choice of the location of the erasing operation.
  • Table II of Figure 3 attached provides a sequencing of these sub-scans and allows to check the consistency of the proposed sequencing, sub-frame by sub-frame; if we consider that the arbitrary unit of time corresponds to a period or “cycle” of addressing (at most 208 ⁇ s), this table indicates, for each group of lines, the instant of start of addressing period a sub-scan (see the columns whose reference begins with A): we therefore check on this table that there is no overlap of the addressing periods within the frame, and, a fortiori, at within each subframe.
  • Table II indicates, for each group of lines, the time of end of the subscanning (see the columns whose reference begins with E); the time which may elapse between this instant and that of the next subscanning on the same group of lines (columns A) is a "dead time"; it is checked in this table II that: - for each group of lines, the weight of each subscanning is equal to the effective weight mentioned in table I;
  • all the sub-scans of the same sub-frame are sent only once to each group of lines during the duration of this sub-frame; between the start of the first sub-scan engaged in a sub-frame and the start of the last sub sweep engaged in this same subframe, the total elapsed time does not exceed the duration of this subframe.
  • this first display mode therefore corresponds to a 12-bit coding of the luminance.
  • the electronic supply and addressing system for the electrodes then transforms the video input signal of the installation into 12 bit video words (b 0 , bi, b 2 , etc.) in a manner known per se. ., b ( n _i)), each word being associated with a luminous element of the panel and having a numerical value as a function of the luminance to be displayed by this element; using the method and sequencing described above, each word is addressed to the light element which is associated with it so as to obtain the temporal modulation of the light emission of this element; at the end of the duration of a frame, a complete image is then displayed on the panel; the succession of frames ST1- ST2-ST3 - ST1-ST2-ST3 - ST1-ST2-ST3 - ... leads to the refresh and scrolling of the image at a rate of 50 Hz.
  • the image is scrolling, it may be useful to reduce the number of coding bits for the luminance of the light elements; thanks to the invention, it is very easy to go from the previous 12-bit coding to a coding corresponding to any combination of the number of sub-scans of the sub-frames ST1, ST2 and / or ST3; in addition to 12 bits, the possible combinations lead to 4 or 8 bits of luminance coding.
  • the duration of a frame is then distributed over two sub-frames
  • a frame then corresponds to the succession ST1-ST2, or ST2-ST3, or ST1-ST3;
  • a frame then corresponds to a single sub-frame ST1, ST2 or ST3.
  • the duration of the sub-scans and of the sub-frames is extended in the same proportions so as to "fill" any the frame and to keep the relative weight of the remaining bits.
  • the electronic supply and addressing system for the electrodes then transforms in a manner known per se the video input signal of the installation into 4 or 8 bit video words and addresses these words to the light element. associated with it, and, at the end of the duration of a frame, a complete image is then displayed on the panel.
  • transitions from a display mode with 12 bits of luminance coding to a display mode having a smaller number of coding bits, as well as the reverse transitions, are thus very easily carried out continuously during display. .
  • the reduction in the number of bits being displayed makes it possible to increase the duration of the addressing periods and especially that of the holding periods, which makes it possible to increase the luminance of the panel.
  • the invention has all the known advantages of “AWD” type processes, in particular the advantage of high luminance and distribution over the entire frame of the electrical power consumed by the panel.
  • the scanning method according to l he invention reduces image defects relating to "false contours".
  • the invention applies regardless of the number of subframes and also regardless of the number of luminance coding bits, provided that it is high enough so that the frame can be divided into subframes.
  • the possible luminance codings are, according to the invention, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 and 14 bits ; codings which have the same number of bits can even be carried out by different combinations of sub-frames: for example, the combination ST1-ST2 leads to the same number of bits as the sub-frame ST4 alone; the possibility of choosing from several codings having the same number of bits advantageously makes it possible to obtain a progressive luminance adjustment.
  • the present invention has been described with reference to an alternative type plasma panel, but applies to other types of plasma panels and to any matrix display panel requiring scanning to control the light elements.
  • the invention also applies to the control of liquid crystal panels addressed by plasma (commonly called under the English abbreviation "PALC”), and to the control of liquid crystal matrices on reflective silicon (commonly called under the English abbreviation "LCoS”).
  • PLC liquid crystal matrices on reflective silicon

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Abstract

Procédé dans lequel les signaux de commande s'échelonnent selon une succession de trames T comprenant chacune au moins un sous-ensemble ST1, ST2, ... composé de sous-balayages. On fait varier en cours d'affichage le nombre de sous-ensembles ST1, ST2, ... constituant une trame.

Description

PROCEDE DE BALAYAGE D'UN PANNEAU D'AFFICHAGE A NOMBRE VARIABLE DE BITS DE CODAGE DE LA LUMINANCE
L'invention concerne un procédé de commande d'un panneau de visualisation d'images comprenant une matrice d'éléments lumineux 5 susceptibles d'émettre chacun une couleur primaire, procédé destiné à gérer la luminance de chacun de ces éléments ; plus précisément, chaque élément lumineux du panneau est situé à l'intersection d'une électrode appartenant à un premier réseau et d'une électrode ou d'une paire d'électrodes appartenant à un autre réseau ; le procédé est adapté pour appliquer entre ces électrodes des 10 tensions adaptées pour activer ou non une émission lumineuse à chacune de ces intersections ; l'invention s'applique notamment aux panneaux à plasma.
Généralement, sur un panneau de visualisation de ce type, les électrodes du réseau d'adressage sont parallèles et disposées verticalement tandis que les électrodes ou paires d'électrodes, également parallèles, de l'autre réseau 15 sont disposées horizontalement ; les électrodes verticales sont appelées électrodes de colonne, les électrodes ou paires d'électrodes horizontales sont appelées électrodes ou paires d'électrodes de ligne.
La gestion des tensions électriques appliquées à ces électrodes est généralement effectuée : 0 - pour les colonnes, simultanément sur l'ensemble des colonnes, de sorte que des signaux de tension spécifiques à chaque colonne sont adressés simultanément aux colonnes du panneau ; ainsi, l'adressage des colonnes est sélectif puisque chaque colonne reçoit un signal spécifique à chaque séquence d'adressage.
25 - pour les lignes, ligne par ligne, ou groupes de lignes par groupes de lignes, de sorte que des signaux différents et adaptés sont affectés successivement sur chaque ligne ou groupes de lignes.
Un procédé de commande d'un panneau de visualisation d'images comprend donc un balayage de l'ensemble des lignes ou groupes de lignes
30 pour la visualisation complète d'une image ; la période de balayage ou durée de trame doit rester inférieure ou égale à la période de rafraîchissement de l'image afin d'assurer la synchronisation nécessaire avec la source d'image ; cette période de rafraîchissement correspond par exemple au balayage d'un demi- écran dans le cas du mode dit « dual scan » en langue anglaise, correspond à 20 ms dans le cas classique en Europe de la télévision dite « 50 Hz », et correspond à 16,6 ms dans le cas classique aux États Unis d'Amérique de la télévision dite « 60 Hz ». Pour certains panneaux de visualisation comme les panneaux à plasma, il n'est pas possible de moduler dans des proportions suffisantes la quantité instantanée de lumière émise par chaque élément lumineux ; afin de moduler la luminance « apparente » d'un élément lumineux, c'est à dire la luminance intégrée sur une période d'intégration de l'œil de l'ordre de vingt millisecondes, il est connu de faire varier la durée d'émission de chaque élément lumineux au cours de cette période ; on répartit alors la durée d'illumination des éléments lumineux d'une ligne ou d'un groupe de lignes en un nombre prédéterminé n de sous-balayages SF0, SF^ ... , SF SF^.^ (sub-fields en langue anglaise) de durées TSF fixes ou variables ; puis, pour chaque élément lumineux du panneau, on fait varier le nombre ou la combinaison de sous-balayages allumés au cours de la durée d'une trame en fonction de la luminance du point
correspondant de l'image à visualiser ; la somme de la durée des
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différents sous-balayages SF0, SFj, ..., SF , ... , SF^.^ doit rester inférieure à la période de rafraîchissement de l'image à visualiser ; le procédé d'adressage doit être adapté pour être en mesure d'adresser tous les sous-balayages à toutes les lignes ou à tous les groupes de lignes pendant la durée d'une trame ; le nombre et la durée des sous-balayages sont adaptés d'une manière connue en elle-même pour obtenir un nombre suffisant de combinaisons possibles de sous-balayages apte à former une gradation suffisamment précise de luminance et pour limiter les défauts de visualisation, notamment les défauts de « faux contours ».
La luminance que doit afficher un élément lumineux est alors codée d'une manière connue en elle-même en un mot vidéo (b0, b ... , bj, bn. ) de n bits, la valeur de chaque bit bj, 0 ou 1 , correspondant à l'allumage ou non de cet élément pendant le sous-balayage SFφ correspondant.
Dans les panneaux à plasma, chaque élément lumineux correspond à une cellule de décharge du panneau ; pour l'adressage des cellules, chaque sous- balayage de ligne ou de groupe de lignes comprend généralement une période dite d'adressage Ta pour activer ou non l'allumage des cellules, et une période dite de maintien Ts pour maintenir la cellule allumée pendant une durée d'activation prédéterminée Ts propre au sous-balayage, la cellule étant maintenue allumée uniquement si elle a été activée lors de la période précédente d'adressage Ta , la durée Ts relative d'un sous-balayage SFQ est généralement appelée « poids » du sous-balayage ; par référence à la durée TSF totale d'un sous-balayage, on a : TSF > Ta + Ts.
Deux types de procédés d'adressage de panneaux matriciels de visualisation sont classiquement utilisés :
- dans le premier procédé appelé ADS (« Address and Display Separated » en langue anglaise), le groupe de lignes adressées simultanément comprend l'ensemble des lignes du panneau ; un avantage de ce procédé est que l'on peut gérer indépendamment le séquencement des signaux d'adressage pendant la période d'adressage du panneau et celui des signaux de maintien pendant la période de maintien du panneau ; il n'y aucun risque d'interférence d'adressage entre les lignes car les sous- balayages se succèdent pour l'ensemble du panneau selon les séquences : ..., période d'adressage Ta_SF(i) - période de maintien Ts_SF(j) d'un sous- balayage SF - période d'adressage Ta_sF(i+i) - période de maintien Ts_
SF(i+i) du sous-balayage SF(i+1) suivant, etc ...
- dans le second procédé appelé AWD (« Address While Display » en langue anglaise), le groupe de lignes adressées simultanément comprend au plus la moitié des lignes du panneau ; l'article intitulé « Réduction of Data Puise Voltage to 20V by using AWD Scheme for ACPDPs », de M.lshii et al., paru pages 162-165 dans le document SID 99 DIGEST décrit un procédé d'adressage de ce type ; les documents FR 2755281 et EP 1014331 décrivent également un procédé d'adressage de ce type ; dans ce procédé, on peut même adresser séparément ligne par ligne ; selon ce procédé, pendant la période d'adressage d'un groupe de lignes, se déroulent des périodes de maintien des autres groupes de lignes, ce qui conduit à un « enchevêtrement » des périodes, d'où le nom de système d'adressage « enchevêtré » donné à ce procédé ; Dans un procédé de type « AWD » comprenant L groupes de lignes référencés 1 , 2, ..., j, ..., L : pour le groupe de lignes référencé (j), on a la succession : ... , période d'adressage Ta_SF(i)_φ - période de maintien Ts_SF(i)-.φ d'un sous- balayage SF^ - ... - période d'adressage Ta.SF(i+k)_(j - période de maintien Ts_SF(i+k)_ du sous-balayage SF(i+ ), etc ... pour un autre groupe de lignes référencé (j'), on a la succession : ..., période d'adressage Ta..SF(i>)-.(j>) - période de maintien Ts--.SF{-i>)_(j>) d'un sous-balayage SF^ - ... - période d'adressage Ta--.SF(i>+k>)--.Q») - période de maintien Ts_SF(i>+k>)..(j>) du sous-balayage SF(j>+k>) , etc ...
Dans ce procédé « AWD », afin d'éviter toute interférence entre les groupes de lignes, deux opérations d'adressage ne doivent jamais se dérouler simultanément ; on a donc une contrainte fondamentale dite de cohérence : quels que soient i, i' (y compris i = i'), j et j' , aucune période d'adressage Ta_SF(i)..φ d'un groupe de lignes j ne doit recouvrir une période d'adressage τa_SF(i>).-.Q>) d'un autre groupe de lignes j'.
Par ailleurs, comme pour le procédé « ADS », il importe que toutes les lignes ou groupes de lignes du panneau disposent de la même série de sous-balayages et que, pendant la durée d'une trame, le procédé d'adressage soit en mesure d'adresser tous les sous-balayages à tous les groupes de lignes : ainsi, entre le début du premier sous-balayage engagé dans une trame et la fin du dernier sous-balayage engagé dans cette même trame, la durée totale écoulée ne doit pas dépasser la durée d'une trame.
Un avantage de ce procédé « AWD » est que, pendant une période de balayage d'une image ou la durée d'une trame, le temps global consacré à l'adressage est beaucoup plus court que dans le premier procédé, ce qui permet d'augmenter en proportion le temps de maintien et donc la luminance globale du panneau ; une difficulté pour la mise en œuvre de ce procédé réside dans le séquencement des périodes d'adressage qui doit être établi de manière à éviter toute interférence entre différents groupes de lignes.
L'Article intitulé « New Drive System for PDPs with improved Image Quality : Plasma Al », de M.Kasahara et al., publié pages 158-161 dans SID 99 DIGEST divulgue un perfectionnement du procédé « ADS » permettant une amélioration sensible de la « luminance crête » des images visualisées par le panneau (« Pea Brightness » en langue Anglaise) ; selon ce perfectionnement, on fait varier le nombre de sous-balayages en fonction de la luminance moyenne de l'image à visualiser :
- quand la luminance moyenne est faible, on utilise un nombre réduit de sous- balayages : par exemple, 8 ;
- quand la luminance moyenne est élevée, on utilise un nombre plus important de sous-balayages, par exemple 12, de manière à limiter le risque dit de « défauts de contour » sans préjudice significatif sur le niveau de brillance.
Ce procédé d'adressage à nombre de sous-balayages variables dynamiquement est facile à mettre en œuvre dans le cadre des procédés de type « ADS », en l'absence de contrainte de cohérence, car le changement du nombre de sous-balayage affecte, d'emblée et pour l'ensemble du panneau, la succession : ... , [Ta.SF(i) - Ts.SF(i) d'un sous-balayage SF(i)] - [Ta.SF(i+1) - Ts_
SF(i+1) du sous-balayage SF(i+1) suivant], etc ...
Or il s'avère très difficile de satisfaire la contrainte de cohérence propre aux procédés « AWD » lorsqu'on veut faire varier dynamiquement le nombre de sous-balayages lorsqu'on utilise un procédé de balayage de type « AWD ». L'invention a pour but de remédier à cette difficulté.
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de balayage de signaux de commande d'éléments lumineux disposés aux intersections d'électrodes de colonne et d'électrodes de ligne sur un panneau de visualisation d'images provenant d'une source,
- dans lequel des signaux de colonne sont adressés simultanément et sélectivement aux électrodes de colonne,
- dans lequel, les électrodes de lignes étant regroupés par groupes d'au moins une ligne et d'au plus la moitié des lignes du panneau, des signaux de ligne sont adressés successivement à chaque groupe de lignes dudit panneau,
- dans lequel lesdits signaux s'échelonnent selon une succession de trames T de durée Tτ synchronisée avec la source d'images à visualiser, - dans lequel chaque trame comprend une succession de sous-balayages,
- dans lequel chaque sous-balayage comprend une période Ta de signaux d'adressage de ligne et de colonne adaptés pour mettre un élément lumineux dans un état activé ou non-activé, suivie d'une période Ts de signaux de maintien de ligne et de colonne adaptés pour maintenir ledit élément dans ledit état, activé ou non-activé,
- dans lequel, pendant la durée Tτ d'une trame comprenant ladite succession de sous-balayages et pour chaque élément lumineux du panneau, on fait varier le nombre de sous-balayages présentant une période d'adressage activant ledit élément en fonction de la luminance du point correspondant à cet élément dans l'image à visualiser,
- dans lequel le sequencement des périodes d'adressage de chacun des sous-balayages composant une trame est établi de manière à ce que, au cours de la durée Tτ de cette trame : - tous les sous-balayages d'une même trame soient adressés une seule fois à chaque groupe de lignes, - tout chevauchement entre elles des périodes d'adressage de ces sous-balayages soit évité, caractérisé en ce que : - les sous-balayages étant répartis en au moins deux sous-ensembles
ST1, ST2, ... comprenant respectivement g1 , g2, ... sous-balayages,
- ledit sequencement des périodes d'adressage étant établi de manière à ce que, au cours du déroulement des g1 , g2 sous-balayages de chaque sous- ensemble ST1, ST2, tous les sous-balayages de ce sous-ensemble soient adressés une seule fois à chaque groupe de lignes,
... chaque trame est constituée d'au moins un sous-ensemble choisi parmi lesdits sous-ensembles ST1 , ST2, ...
Une façon d'éviter tout chevauchement des périodes d'adressage entre elles dans le sequencement de ces périodes est décrite dans le document FR 2755281 , par exemple à la page 14, lignes 9 à 32, en référence à la figure 4 de ce document. En outre, comme l'enseigne ce document pour améliorer la luminance lorsqu'on utilise un procédé de balayage de type AWD, il est préférable d'imbriquer au maximum les périodes d'adressage des différents sous- balayages de manière à minimiser les éventuels « temps morts » entre la fin de période de maintien TS-SFW-G) d'un sous-balayage SF© et le début de la période d'adressage Ta-sF(i+k)-o) du sous-balayage SF(j+ ) suivant pour un groupe quelconque de lignes par exemple référencé (j) ; autrement dit, il est préférable que le sequencement et la durée des périodes d'adressage des sous- balayages soient établis de manière que, pour chaque sous-balayage SF, sa durée totale soit aussi proche que possible de la somme Ta + Ts de sa période d'adressage et de sa période de maintien ; comme les période d'adressage Ta sont en général relativement courtes par rapport aux périodes de maintien Ts, cette condition revient à énoncer que, pour chaque groupe d'au moins une ligne, la somme des périodes Ts des différents sous-balayages est aussi proche que possible de la durée Tτ d'une trame ; en pratique, pour obtenir une luminance élevée, il est préférable que cette somme soit supérieure à 0,7 x Tj.
L'invention peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - on fait varier en cours de visualisation le nombre de sous-ensembles
ST1 , ST2, ... constituant une trame ;
- les durées de déroulement desdits sous-ensembles sont égales. L'invention a également pour objet l'utilisation du procédé selon l'invention pour le réglage de la luminance dudit panneau. L'invention peut alors également présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- ledit réglage de luminance est effectué automatiquement en fonction de la luminance moyenne de l'image à visualiser ;
- ledit réglage de luminance est effectué automatiquement en fonction d'un processus interne de gestion de la puissance électrique consommée par ledit panneau. L'invention a également pour objet un panneau de visualisation à plasma comprenant un système pour la mise en œuvre de ce procédé ou pour son utilisation.
On fait ainsi varier en continu le nombre de bits de codage de la luminance en fonction des besoins en termes de définition de niveaux de gris, et/ou de luminance globale de l'écran, et/ou de qualité d'image ; la luminance peut ainsi indifféremment être codée en g1 , g2, ... bits, ou une somme quelconque de ces chiffres g1 , g2 correspondant à l'une quelconque des combinaisons possibles de ces sous-ensembles constituant une trame. D'une manière classique, les circonstances qui conduisent au changement du nombre de bits de codage peuvent également résulter d'une commande externe, par exemple d'un réglage de luminance par l'utilisateur du panneau ; elles peuvent également résulter d'un processus interne de fonctionnement du panneau, par exemple un processus de gestion de puissance. L'invention réside donc essentiellement :
1/ dans la division de l'ensemble des sous-balayages SF0, SF^ ..., SF , SF(i+1),..., SFn.! en au moins deux sous-ensembles ou sous-trames ST1 , ST2, ... , de sous-balayages,
2/ dans un sequencement des périodes d'adressage adapté pour que toutes les périodes d'adressage des sous-balayages d'une même sous-trame ST1 et de tous les groupes de lignes de l'écran se déroulent pendant une durée TST1 propre à cette sous-trame ; idem pour les autres sous-trames ST2, ...
Ainsi, pour un mode d'affichage général basé sur douze bits de codage b0, bx ..., bj, ... , bπ du signal de luminance des points élémentaires d'une image à visualiser qui seraient, selon l'invention, répartis en 3 groupes de la manière suivante :
- Sous-trame ST1 : bo, b b2, b3,
- Sous-trame ST2 : b4, b5, b6, b7,
- Sous-trame ST3 : b8, b9, b10, bπ, ... sur chaque groupe de lignes de l'écran de visualisation, les bits de luminance sont adressés en respectant l'ordre des sous-trames, par exemple : d'abord les bits de la sous-trame ST1 pour tous les groupes de lignes, puis les bits de la sous-trame ST2 à nouveau pour tous les groupes de lignes, enfin les bits de la sous-trame ST3 à nouveau pour tous les groupes de lignes, l'ordre d'adressage des bits pouvant évidemment varier d'un groupe de lignes à l'autre au sein d'une même sous-trame ST1 , ST2, ou ST3.
Selon l'invention, l'adressage des groupes de lignes se fait alors par sous- trames ; l'adressage d'un bit appartenant à une nouvelle sous-trame ne commence que lorsque toutes les périodes d'adressage de tous les bits de la sous-trame précédente sont terminées.
Si TST1, TST2, TST3 sont les durées respectives des sous-ensembles ST1 , ST2, ST3 dans le mode d'affichage à 12 bits, et si Tτ correspond à la durée d'une trame identique pour tous les modes d'affichage (durée généralement inférieure ou égale à 20 ms), on a : Tsτl+ TST2+ TST3 = Tτ.
Dans le mode d'affichage à 12 bits, la visualisation des images se fait alors selon le sequencement suivant pour une trame complète :
- pendant TST1, on adresse tous les sous-balayages de la sous-trame ST1 à tous les groupes de lignes,
- puis, pendant TST2, on adresse tous les sous-balayages de la sous-trame ST2 à tous les groupes de lignes,
- enfin, pendant TST3, on adresse tous les sous-balayages de la sous-trame ST3 à tous les groupes de lignes. Ce sequencement propre à l'invention permet de changer facilement le nombre de sous-balayages ou le nombre de bits de nuance de gris en cours de visualisation sans perdre la cohérence d'adressage propre au procédé AWD, c'est à dire sans risquer que des périodes d'adressage de groupes de lignes ne se recouvrent. Ainsi, pour passer du mode d'affichage ci-dessus à 12 bits à un autre mode d'affichage, par exemple à 8 bits basés sur les quatre bits du premier sous-ensemble ST1 et sur les quatre bits du second sous-ensemble ST2, on répartit alors la durée possible d'illumination des éléments lumineux d'un groupe de lignes, c'est à dire la durée d'une trame, non plus sur 12 sous- balayages mais seulement sur les 4 sous-balayages de la sous-trame ST1 et les 4 sous-balayages de la sous-trame ST2 ; pour une trame complète, on affiche alors les images selon le nouveau sequencement suivant : - pendant T'sτl on adresse tous les sous-balayages de la sous-trame ST1 à tous les groupes de lignes,
- puis, pendant T'ST2 on adresse tous les sous-balayages de la sous-trame ST2 à tous les groupes de lignes, Comme le nombre de bits diminue, on a T'ST1> TST1 et T'ST2 > TST2 ; on choisit T'sτl et T'ST2 de manière à satisfaire la relation T'sτl + T'ST2 = Tτ . En répartissant la durée d'une trame sur seulement 8 bits au lieu de 12 :
- on augmente d'un même facteur T'ST1/TST1 >1 la durée de chaque sous- balayage du sous-ensemble ST1. - on augmente d'un même facteur T'ST2/TST2 >1 la durée de chaque sous- balayage du sous-ensemble ST2. On augmente ainsi la luminance du panneau.
Comme le sequencement des différentes périodes, notamment d'adressage, reste inchangé au sein de chaque sous-ensemble restant ST1 , ST2, ce changement de répartition ne détruit pas la cohérence du sequencement propre au procédé AWD ; grâce à la division de l'ensemble des sous-balayages en sous-ensembles ou sous-trames, il devient particulièrement simple de modifier dynamiquement le nombre de sous-balayages dans un procédé d'adressage de type « AWD ». De préférence, on augmente dans les mêmes proportions la durée des huit sous-balayages de manière à conserver le poids relatif des bits du mode d'affichage précédent ; on a alors la relation T'ST1/TST1 = T'ST2/TST2 . Globalement, on a alors :
T'sτι= TT x P~sτι/0~sτι+Tsτ2) T'ST2= Tτ x [TST2/(TST1+TST2)],
On peut maintenant passer du mode d'affichage ci-dessus à 8 bits à un autre mode d'affichage, par exemple à seulement 4 bits basés sur les quatre bits du premier sous-ensemble ST1 ; pour une trame complète, on affiche alors les images selon un nouveau sequencement suivant lequel on adresse tous les sous-balayages du groupe ST1 à tous les groupes de lignes pendant T"sτl = Tτ.
Ainsi, en répartissant sur seulement 4 bits la durée d'une trame, on augmente d'un même facteur T"ST1/T'ST1 >1 la durée de chaque sous-balayage du sous-ensemble ST1 sans détruire la cohérence du sequencement propre au procédé AWD.
L'invention s'applique quel que soit le nombre de sous-trames et aussi quel que soit le nombre de bits de codage de la luminance, pourvu qu'il soit suffisamment élevé pour que la trame puisse être divisée en sous-trames.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif dans le cas d'un panneau à plasma alternatif, et en référence aux tableaux I et II et aux figures annexés sur lesquelles : - la figure 1 illustre l'organisation en sous-trames selon l'invention du sequencement des périodes d'adressage d'une trame.
- la figure 2 correspond au tableau I ; ce tableau indique la répartition des sous-balayages par sous-trames conformément au cas particulier de la figure 1 , et la durée maximale de chaque sous-balayage bO, b1 , ... , b11 pour chaque groupe de lignes 1 , 2, ... , 8 ;
- la figure 3 correspond au tableau II ; ce tableau indique les instants de début et de fin des sous-balayages du tableau I, en utilisant le sequencement selon l'invention.
La description qui suit concerne un procédé de commande d'un panneau couleur à plasma de type alternatif comprenant 409440 pixels répartis entre 480 lignes et 853 colonnes ; chaque colonne étant subdivisée en trois colonnes de couleurs primaires, il y a donc 853 x 3 = 2559 colonnes d'éléments lumineux à commander.
Un panneau à plasma comprend d'une manière classique deux dalles isolantes comprenant chacune au moins un réseau d'électrodes, l'un de colonnes, l'autre de lignes, ménageant entre elles un espace contenant un gaz de décharge ; chaque élément lumineux du panneau est formé par une cellule positionnée entre les dalles à chaque intersection d'une électrode de colonne d'une dalle et d'une électrode ou d'une paire d'électrodes de ligne de l'autre dalle ; les cellules peuvent être séparées les unes des autres par des barrières ; dans les panneaux à plasma de type alternatif, les réseaux d'électrodes sont recouverts d'une couche diélectrique adaptée pour apporter un effet « mémoire » ; une couche de protection, généralement à base de MgO, recouvre les réseaux d'électrodes, ou, le cas échéant, les couches diélectriques ; les parois des cellules sont partiellement couvertes de luminophores adaptés pour émettre de la lumière visible dans la couleur primaire souhaitée sous l'excitation d'une décharge électrique lumineuse provoquée entre les électrodes.
Outre le panneau à plasma qui vient d'être décrit, l'installation comprend en outre un système électronique d'alimentation et d'adressage des électrodes du panneau, qui est connu en lui-même et qui ne sera pas décrit ici en détail, sauf en ce qui concerne les éléments ci-dessous relatifs à l'invention. Ainsi, le procédé de commande du panneau est adapté d'une manière connue en elle-même pour appliquer entre les électrodes des signaux de tension adaptés pour provoquer ou non des décharges dans chaque cellule, de manière à faire émettre ou non les luminophores de cette cellule, c'est à dire à activer ou non l'élément lumineux ; on commande l'état, activé ou non, de chaque élément d'une ligne ou d'un groupe de lignes en envoyant un signal adapté sur l'électrode ou les électrodes des lignes correspondantes et, simultanément, un signal adapté sur l'électrode de la colonne à l'intersection de laquelle ledit élément se trouve situé ; dans le cas présent, on regroupe les lignes par groupes de 60 lignes de manière à obtenir au total 8 groupes de lignes ; on balaye ensuite l'ensemble des groupes de lignes de manière à régir l'état de tous les éléments du panneau ; la durée de balayage doit être inférieure à la période de rafraîchissement de l'image, ou durée de trame ; la durée de trame est généralement de 20 ms pour une source vidéo d'images à 50 Hz. D'une manière classique, on procède à la gradation de niveaux de gris ou de luminance par modulation temporelle de l'émission lumineuse ; à cet effet, on divise la durée d'une trame en périodes de sous-balayage ; les sous- balayages sont généralement appelés « bit » par assimilation au bit correspondant du mot vidéo de commande de luminance d'un élément lumineux ; pour obtenir une résolution suffisante dans cette gradation et pour limiter les défauts d'image, notamment les défauts de contours, on choisit un nombre suffisamment élevé de sous-balayages ou de bits, en l'occurrence n = On affecte à chaque sous-balayage SFO, SF1 , ...SF11 ou bit bO, b1 , ..., b11 une durée TSF0, TSF1, ... , TSF11 adaptée d'une manière connue en elle- même à la fois à la meilleure résolution de niveaux de gris et à la meilleure qualité d'image. Selon l'invention, on répartit ensuite ces douze sous-balayages en trois sous-ensembles ou sous-trames ST1 , ST2, ST3 de la manière suivante : - ST1 = [SF0, SF1. SF2, SF3]
- ST2 = [SF4, SF5, SF6, SF7]
- ST3 =[SF8, SF9, SF10, SF11] L'effet « mémoire » propre aux panneaux alternatifs permet, après avoir activé ou non sélectivement chaque élément lumineux d'un même groupe de lignes à l'aide de signaux colonne et ligne appropriés (signaux d'adressage), de maintenir les éléments lumineux de cette ligne dans le même état, activé ou non, en envoyant un signal identique et adapté simultanément à tous ces éléments (signal de maintien) ; ainsi, comme le signal de maintien est identique pour tous les éléments, les périodes de maintien des différentes lignes ou groupes de lignes peuvent se recouvrir sans inconvénient ; en revanche, ce n'est évidemment pas le cas des périodes d'adressage !
Il importe donc d'établir le sequencement des périodes d'adressage et, donc, celui des sous-balayages de chaque sous-ensemble ST1 , ST2, ST3 de manière à éviter tout recouvrement ; on utilise à cet effet des moyens de simulation connus en eux-mêmes pour établir un sequencement possible sans recouvrement des périodes d'adressage.
Ces moyens de simulations permettent de déterminer précisément les valeurs des poids des différents sous-balayages :
Si l'on attribue au sous-balayage présentant la durée la plus courte TSF0 = 1 en unité arbitraire, appelé « poids » du sous-balayage SFO ou du bit, on a par exemple : -pour ST1 : TSF0 = 1 ; TSF1 = 5 ; TSF2 = 9 ; TSF3 = 17 ; -pour ST2 : TSF4 = 2 ;TSF5 = 5 ; TSF6 = 6 ; TSF7 = 19 ; -pour ST3 : TSF8 = 3 ; TSF9 = 3 ; TSF10 = 7 ; TSF11 = 19.
Les poids cumulés ou durées de déroulement de ces sous-ensembles sont ici égaux et valent 32 ; cette configuration de sous-trames de mêmes durées ou de mêmes poids permet avantageusement de réduire au minimum le temps compris entre l'adressage d'un bit sur un groupe de lignes et l'adressage du même bit sur le groupe de lignes suivant, et ainsi de limiter un artefact d'image se manifestant par une frontière entre les différents groupes de lignes (« type contouring » en langue anglaise).
Chaque sous-balayage d'un groupe de lignes commence par une période d'adressage des soixante lignes de ce groupe ; si la durée d'une trame Tτ est fixée à 20 ms, et puisqu'il y a 96 cycles d'adressage à réaliser durant une trame [8 (groupes de lignes) x 12 (sous-balayages/trame)], une période d'adressage de soixante lignes ne peut excéder 20 ms /96 = 208 μs, ce qui est techniquement réalisable à l'aide de moyens techniques connus en eux-mêmes qui ne seront pas décrits ici en détail.
Selon l'invention, il importe que, pendant la durée d'une sous-trame ST1 , ST2 ou ST3 tous les sous-balayages d'une même sous-trame soient adressés une seule fois à chaque groupe de lignes.
La figure 1 illustre le sequencement obtenu, avec en ordonnée le numéro des lignes des 8 groupes de lignes, et en abscisse le temps réparti en trois sous-trames (subframe en langue anglaise) ou en 96 cycles d'adressage (unité de temps) ; on voit donc que, selon l'invention, pendant la sous-trame ST1 , on adresse tous les sous-balayages ou bits bO, b1 , b2, b3 propres à cette sous- trame, respectivement de poids 1 , 5, 9, 17 ; il en va de même pour les autres sous-trames ST2 et ST3.
On remarque également sur la figure 1 que la construction du balayage amène à des changements, d'un groupe de lignes à l'autre, dans l'ordonnancement des sous balayages au sein de chaque sous-ensemble ST1 , ST2, ST3 ; ces changements - ici, des rotations - induisent, au niveau de la trame, une modification de l'ordre des sous-balayages ; il s'ensuit quelques variations très faibles de la durée effective des sous-balayages suivant le groupe de lignes considéré, qui apparaissent clairement dans le tableau I. Le tableau I de la figure 2 annexée donne, pour chaque sous-balayage (bO à b7) et pour chaque groupe de lignes (1 à 8), la durée effective des sous- balayages de chaque sous-trame ST1 , ST2, ST3 ; dans tous les cas, le poids de chaque sous-balayage SFQ doit être ramené au plus petit des poids de SF^ sur l'ensemble du panneau ; ainsi, les poids effectifs des sous-balayages seront ramenés à :
- pour les 6ème et 7ème groupes de lignes et pour ST1 : TSF0 = 1 ; TSF1 = 5 ; TSF2 = 7 ! TSF3 = 17 ; - pour le 8eme groupe de lignes et pour ST2 : TSF4 = 2 ;TSF5 = 4 ; TSF6 = 6 ; TSF7 = 19 ;
- pour le 8e e groupe de lignes et pour ST3 TSF8 = 3 ; TSF9 = 3 ; TSF10 = 7 ;
TSFH = 19 ;
Cet ajustement des durées effectives des sous-balayages selon le groupe de lignes est réalisé par un choix judicieux de l'emplacement de l'opération d'effacement.
Le tableau II de la figure 3 annexée propose un sequencement de ces sous-balayages et permet de vérifier la cohérence du sequencement proposé, sous-trame par sous-trame ; si l'on considère que l'unité arbitraire de temps correspond à une période ou « cycle » d'adressage (au maximum 208 μs), ce tableau indique, pour chaque groupe de lignes, l'instant de début de période d'adressage d'un sous-balayage (voir les colonnes dont la référence commence par A) : on vérifie donc sur ce tableau qu'il n'y a aucun recouvrement des périodes d'adressage au sein de la trame, et, a fortiori, au sein de chaque sous- trame.
Pour assurer une répartition suffisamment uniforme du poids de chaque sous-balayage sur l'ensemble du panneau, il a également fallu introduire des « temps morts » entre la fin d'un sous-balayage (fin de sa période de maintien) et le début du sous-balayage suivant (début de la période d'adressage) sur le même groupe de lignes : le tableau II indique, pour chaque groupe de lignes, l'instant de fin de sous-balayage (voir les colonnes dont la référence commence par E) ; le temps qui s'écoule éventuellement entre cet instant et celui du sous- balayage suivant sur le même groupe de lignes (colonnes A) est un « temps mort » ; on vérifie sur ce tableau II que : - pour chaque groupe de lignes, le poids de chaque sous-balayage est égal au poids effectif mentionné au tableau I ;
- le « temps mort » de chaque trame reste inférieur à 30% de la durée de cette trame : l'instant de fin du dernier sous-balayage (ici E11 , ligne 5) correspond à 112 unités arbitraires ; cet instant marque la fin d'une trame ; ainsi, la durée Tτ d'une trame vaut 112 unités arbitraires ; par ailleurs, le cumul du poids des sous-balayages vaut approximativement 96 unités arbitraires (tableau II : somme des « poids » d'un même groupe de lignes) ; le rapport de la somme des périodes Ts des différents sous-balayages par la durée TT d'une trame vaut donc 96/112 = 0,86 ; ce rapport est suffisamment élevé pour assurer une forte luminance au panneau ; cette luminance est encore améliorée par le procédé selon l'invention.
A l'aide de la figure 1 et du tableau II, on peut déduire l'instant (unité arbitraire) de début et de fin d'adressage de chaque sous-trame pour chaque groupe de lignes ; les résultats sont reportés au tableau III ci-après.
Instant des1er et dernier adressages des sous-trames
Figure imgf000018_0001
On voit donc que, conformément à l'invention :
- tous les adressages de la sous-trame ST1 sont effectués entre l'instant 0 et l'instant 32 ;
- tous les adressages de la sous-trame ST2 sont effectués entre l'instant 32 et l'instant 64 ; - tous les adressages de la sous-trame ST1 sont effectués entre l'instant 64 et l'instant 96.
En unités arbitraires, la durée de chaque sous-balayage est : TST1 = TST2 = T"sτ3 = 32 ; on a TST1 + TST2 + TST3 = Tτ = 96. Ainsi, conformément à l'invention, tous les sous-balayages d'une même sous-trame sont adressés une seule fois à chaque groupe de lignes pendant la durée de cette sous-trame ; entre le début du premier sous-balayage engagé dans une sous-trame et le début du dernier sous-balayage engagé dans cette même sous-trame, la durée totale écoulée ne dépasse pas la durée de cette sous-trame.
On va maintenant décrire l'utilisation de tout ou partie du sequencement de la figure 1 pour la commande du panneau à plasma.
On peut en premier lieu utiliser d'une manière classique la totalité de ce sequencement, en répartissant la durée d'une trame sur les 12 sous-balayages de la figure 1 , c'est à dire sur les 3 sous-trames ST1-ST2-ST3 ; ce premier mode d'affichage correspond donc à un codage à 12 bits de la luminance.
Le système électronique d'alimentation et d'adressage des électrodes transforme alors d'une manière connue en elle-même le signal d'entrée vidéo de l'installation en mots vidéo de 12 bits (b0, bi, b2, ..., b(n_i)), chaque mot étant associé à un élément lumineux du panneau et présentant une valeur numérique fonction de la luminance à afficher par cet élément ; à l'aide du procédé et du sequencement décrit ci-dessus, on adresse chaque mot à l'élément lumineux qui lui est associé de façon à obtenir la modulation temporelle de l'émission lumineuse de cet élément ; au bout de la durée d'une trame, une image complète est alors visualisée sur le panneau ; la succession des trames ST1- ST2-ST3 - ST1-ST2-ST3 - ST1-ST2-ST3 - ... conduit au rafraîchissement et au défilement de l'image à une cadence de 50 Hz.
Au cours du défilement de l'image, il peut être utile de diminuer le nombre de bits de codage de la luminance des éléments lumineux ; grâce à l'invention, on peut très facilement passer du codage précédent à 12 bits, à un codage correspondant à une combinaison quelconque du nombre de sous-balayages des sous-trames ST1 , ST2 et/ou ST3 ; outre 12 bits, les combinaisons possibles mènent à 4 ou à 8 bits de codage de la luminance. Pour diminuer le nombre de bits de codage de luminance en cours de défilement d'image, on répartit alors la durée d'une trame sur deux sous-trames
(codage 8 bits), voire sur une seule sous-trame (codage 4 bits) en conservant, au sein de chaque sous-trame, le sequencement de la figure 1 ; une trame ne comporte plus que 8, voire 4, sous-balayages :
Dans le cas du codage à 8 bits, une trame correspond alors à la succession ST1-ST2, ou ST2-ST3, ou ST1-ST3 ;
Dans le cas du codage à 4 bits, une trame correspond alors à une seule sous-trame ST1 , ST2 ou ST3. Dans le cas où l'on souhaite garder la même vitesse de rafraîchissement, c'est à dire la même durée de trame, on allonge dans les mêmes proportions la durée des sous-balayages et des sous-trames de manière à « remplir » toute la trame et à conserver le poids relatif des bits restants.
Le système électronique d'alimentation et d'adressage des électrodes transforme alors d'une manière connue en elle-même le signal d'entrée vidéo de l'installation en mots vidéo de 4 ou 8 bits et adresse ces mots à l'élément lumineux qui lui est associé, et, au bout de la durée d'une trame, une image complète est alors visualisée sur le panneau.
Les transitions d'un mode d'affichage à 12 bits de codage de luminance à un mode d'affichage présentant un plus petit nombre de bits de codage, ainsi que les transitions inverses, sont ainsi réalisées très facilement en continu en cours d'affichage.
Avantageusement, la réduction du nombre de bits en cours d'affichage permet d'augmenter la durée des périodes d'adressage et surtout celle des périodes de maintien, ce qui permet d'augmenter la luminance du panneau.
L'invention présente tous les avantages connus des procédés de type « AWD », notamment l'avantage d'une forte luminance et d'une répartition sur toute la trame de la puissance électrique consommée par le panneau.
Dans le cas où les sous-balayages sont répartis de façon suffisamment homogènes entre les sous-trames, de manière à ce que chaque sous-trame contienne approximativement autant de sous-balayages de poids fort que de poids faible, le procédé de balayage selon l'invention permet de réduire les défauts d'image relatifs aux « faux contours ». L'invention s'applique quel que soit le nombre de sous-trames et aussi quel que soit le nombre de bits de codage de la luminance, pourvu qu'il soit suffisamment élevé pour que la trame puisse être divisée en sous-trames.
Ainsi, dans le cas où l'ensemble de la trame comprend 14 sous-balayages de sorte que le codage de luminance peut être réalisé sur 14 bits, où les 14 sous-balayages sont répartis en 4 sous-ensembles ST1 , ST2, ST3 et ST4 comprenant respectivement 2, 3, 4 et 5 sous-balayages, les codages possibles de luminance sont, selon l'invention, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12 et 14 bits ; des codages qui présentent le même nombre de bits peuvent même être réalisés par différentes combinaisons de sous-trames : par exemple, la combinaison ST1-ST2 mène au même nombre de bits que la sous-trame ST4 seule ; la possibilité de choisir parmi plusieurs codages présentant le même nombre de bits permet avantageusement d'obtenir un réglage progressif de luminance. La présente invention a été décrite en se référant à un panneau à plasma de type alternatif, mais s'applique à d'autres types de panneaux à plasma et à tout panneau matriciel de visualisation nécessitant un balayage pour en commander les éléments lumineux.
Ainsi l'invention s'applique également à la commande de panneaux à cristaux liquides adressés par plasma (communément appelés sous l'abréviation de langue anglaise « PALC »), et à la commande de matrices à cristaux liquides sur silicium réflexifs (communément appelés sous l'abréviation de langue anglaise « LCoS »).

Claims

REVENDICATIONS
1.- Procédé de balayage de signaux de commande d'éléments lumineux disposés aux intersections d'électrodes de colonne et d'électrodes de ligne sur un panneau de visualisation d'images provenant d'une source,
- dans lequel des signaux de colonne sont adressés simultanément et sélectivement aux électrodes de colonne,
- dans lequel, les électrodes de ligne étant regroupées par groupes d'au moins une ligne et d'au plus la moitié des lignes du panneau, des signaux de ligne sont adressés successivement à chaque groupe de lignes dudit panneau,
- dans lequel lesdits signaux s'échelonnent selon une succession de trames T de durée Tτ synchronisées avec la source d'images à visualiser,
- dans lequel chaque trame comprend une succession de sous-balayages,
- dans lequel chaque sous-balayage comprend une période Ta de signaux d'adressage de ligne et de colonne adaptés pour mettre un élément lumineux dans un état activé ou non-activé, suivie d'une période Ts de signaux de maintien de ligne et de colonne adaptés pour maintenir ledit élément dans ledit état, activé ou non-activé,
- dans lequel, pendant la durée Tτ d'une trame comprenant ladite succession de sous-balayages et pour chaque élément lumineux du panneau, on fait varier le nombre de sous-balayages présentant une période d'adressage activant ledit élément en fonction de la luminance du point correspondant à cet élément dans l'image à visualiser,
- dans lequel le sequencement des périodes d'adressage de chacun des sous-balayages composant une trame est établi de manière à ce que, au cours de la durée Tτ de cette trame :
- tous les sous-balayages d'une même trame soient adressés une seule fois à chaque groupe de lignes,
- tout chevauchement entre elles des périodes d'adressage de ces sous-balayages soit évité, caractérisé en ce que :
- les sous-balayages étant répartis en au moins deux sous-ensembles ST1 , ST2, ... comprenant respectivement g1 , g2, ... sous-balayages, - ledit sequencement des périodes d'adressage étant établi de manière à ce que, au cours du déroulement des g1 , g2 sous-balayages de chaque sous- ensemble ST1 , ST2, tous les sous-balayages de ce sous-ensemble soient adressés une seule fois à chaque groupe de lignes, ... chaque trame est constituée d'au moins un sous-ensemble choisi parmi lesdits sous-ensembles ST1 , ST2, ...
2.- Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la somme des périodes Ts des différents sous-balayages est supérieure à 0,7 x Tγ.
3.- Procédé de balayage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on fait varier en cours de visualisation le nombre de sous-ensembles ST1 , ST2, ... constituant une trame.
4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les durées de déroulement desdits sous-ensembles sont égales.
5.- Utilisation du procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 4 pour le réglage de la luminance dudit panneau.
6.- Utilisation selon la revendication 5 caractérisée en ce que ledit réglage de luminance est effectué automatiquement en fonction de la luminance moyenne de l'image à visualiser.
7.- Utilisation selon la revendication 5 caractérisée en ce que ledit réglage de luminance est effectué automatiquement en fonction d'un processus interne de gestion de la puissance électrique consommée par ledit panneau.
8.- Panneau de visualisation à plasma caractérisé en ce qu'il comprend un système pour la mise en œuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 ou pour l'utilisation de ce procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 7.
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