Brevet FR2366660A1 — publié le 19780428

La présente invention concerne un système d'affichage et de memoire par décharge dans un gaz. Durant le fonctionnement et la commande d'un dispositif d'affichage par décharge dans un gaz, il est fait usage de divers niveaux de signal. De façon type, des signaux de commande d'adresse, de tension faible provenant des circuits logiques d'un controleur, ou d'un processeur, sont utilises pour contrdler les moyens de production d'impulsions de niveau élevé qui engendrent les signaux d'entretien, d'écriture ou d'effacement durant le fonctionnement du panneau. Etant donne que les signaux de commande et d'attaque ont des niveaux de tension différents, il faut utiliser des moyens de communication entre ces signaux pour assurer le fonctionnement du panneau.Un procédé assurant cette communication est décrit dans le brevet des Etats Unis d'Amérique 3 973 253 qui a trait à un système d'affichage a plasma dans lequel le signal d'entretien est utilise en tant que niveau de référence flottant, le generateur des signaux pour engendrer les impulsions d'écriture ou d'effacement ainsi que les circuits de sélection et les sources d'alimentation associées étant réferencés par rapport au signal d'entretien flottant. Ces systèmes nécessitent que la source de signaux de tension faible soit isolee du moyen générateur d'impulsions de tension élevée, cette isolation se faisant généralement au moyen-de transformateurs d'impulsion,s condensateurs etc...En outre, des signaux d'entretien d'amplitude partielle ou divisée par deux sont néralement engendrés sur les deux axes, c'est-à-dire, un potentiel positif peut être appliqué sur un premier axe et un potentiel negatif peut être appliqué sur l'axe opposé ce qui fait que le signal d'entretien dans une cellule représente la somme algébrique des tensions composantes. Suivant le type de fonctionnement employé, on peut faire usage d'un système à quatre niveaux ou a quatre bus dans lequel les signaux de sélection et de mise au repos vont être appliqués à tous les conducteurs pour élil3siiier les résultats indésirables de la tension de demi-sélection appliquée a tous les conducteurs non sélectionnés. Finalement, pour une operation d'ecriture, il faut qu'il y ait communication avec les deux axes pour engendrer le signal d'écriture sur les cellules sélectionnées et, durant cette opération d'écriture, le signal d'entretien disparaît ce qui abaisse alors la marge de fonctionnement du panneau et modifie l'intensité de l'affichage qui est fonction de la fréquence du signal d'entretien. Conformément à la présente invention, un système d'attaque de panneau, simplifié pouvant assurer la communication entre les signaux de commande et leS circuits d'attaque durant l'opération d'entretien normale tout en économisant des circuits logiques de commande et d'isolement, fonctionne de la façon suivante. Le panneau à gaz classique comporte sur ces côtés opposés deux jeux de conducteurs isolés du gaz au moyen d'un revêtement diélectrique et perpendiculaires entre eux. La presente invention utilise un premier jeu de circuits d'attaque pour appliquer un signal d'entretien entier sur un premier axe tandis qu'un second jeu de circuits d'attaque applique le potentiel de la masse à l'autre axe.Un mode de réalisation preféré de la présente invention est décrit sous la forme d'un affichage à une seule ligne dans lequel les caractères sont engendres en utilisant une matrice rectangulaire de 5 x 7 cellules et dans lequel l'information est écrite sous forme de tranches de caractéres après conditionnement de plusieurs cellules par un seul axe du circuit d'attaque. La communication n'est pas uniformément répartie entre l'axe horizontal et l'axe vertical et l'axe écoulant la majeure partie de la communication est appelé axe occupé. En maintenant l'axe "occupe" au potentiel de la masse, il y a communication continue entre cet axe et les circuits de chronologie et de commande tandis qu'il y a assez de temps durant la séquence d'entretien normale lorsque le signal d'entretien est au potentiel de la masse, pour qu'il y ait communication avec les circuits d'attaque utilisés avec le second axe. En fonctionnant de cette façon, les circuits d'isolement et les circuits de commande ainsi que les sources d'energie associées de l'axe "occupé" sont éliminés tandis qu'il y a toujours un affichage d'intensité uniforme par actionnement du panneau en mode d'entretien. Etant donné que 1 signal d'entretien est ni interrompu ni modifie, la marge de fonctionnement du panneau n'est pas affectée. En conséquence, un objet fondamental de la presente invention est un système d'attaque perfectionné pour dispositif d'affichage par décharge dans un gaz pouvant assurer la commande du moyen de production d'impulsions de tension elevée avec des signaux de commande d'adresse de tension faible. Un autre objet de la présente invention est un système d'attaque unilaterale pour un dispositif d'affichage par décharge dans un gaz dans lequel un axe du systeme d'affichage est maintenu à un niveau de référence, et un signal d'entretien entier est appliqué selon l'axe perpendiculaire afin de fournir une meilleure communication entre le dispositif de commande et les circuits d'att e du dispositi-f. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de l'exposé qui suit, fait en référence aux dessins annexés à ce texte, qui représentent un mode de réalisation prefere de celle-ci. La figure 1 représente un diagramme de fonctionnement général d'un système d'affichage par décharge dans un gaz construitconformément aux principes de la présente invention. La figure 2 représente un schéma d'un mode de realisation préféré de la présente invention mettant en évidence certains détails du systeme représenté sur la figure 1. La figure 3 représente un ensemble de signaux identifiant les signaux d'entretien, les signaux decriture sélectionnés et non sélectionnés utilisés pour le fonctionnement du système de la présente invention. La figure 1 représente le mode de réalisation préféré de la présente invention sous forme s'un dispositif d'affichage à une seule ligne dans lequel des caractères alphanumériques sont-engendrés et affichés en utilisant une matrice de 5 x 7, étant bien compris que la présente invention s'applique à un panneau d'affichage de dimensions quelconques. Un panneau à gaz 10 comporte les lignes horizontales H1 à H7 placées sur la plaque supérieure de ce panneau, et les lignes verticales V1 à Vn placées sur l'autre plaque, constituant pour les besoins de la description, un affichage à 24 caracteres nécessitant 120 lignes verticales.Ces panneaux à décharge dans un gaz comprennent un support gazeux sous pression maintenu entre les plaques, panneaux dans lesquels les conducteurs ne peuvent pas être en contact direct avec le gaz grâce à des couches faites dans un matériau diélectrique et à émission secondaire, l'intersection des conducteurs horizontaux et verticaux définissant des cellules de gaz. Durant le fonctionnement, le diélectrique associé aux positions des cellules est utilisé en tant que support d'emmagasinage de charges ce qui fait que la charge des parois des cellules allumées, ou sélectionnées, va se combiner au signal d'entretien pour maintenir un affichage continu. Les cellules de gaz sont allumées sélectivement, opération d'écriture, en appliquant aux cellules sélectionnées un potentiel qui dépasse le potentiel d'allumage du gaz. Une fois ionisée, chaque cellule de gaz est maintenue à l'état ionisé, jusqu'à ce qu'el-le soit effacée, par un signal d'entretien périodique d'amplitude suffisante pour être égal ou supérieur au niveau d'entretien mais inférieur au potentiel d'allumage. Bien que de tels panneaux nécessitent un moyen d'effacement qui peut être fourni par application d'une impulsion de courte durée et d'amplitude élevée à la ou les cellules, à effacer, la présente invention est décrite tout particulièrement en fonction des opérations d'entretien et d'ecriture auxquelles elle s'applique tout particulièrement.Grâce à des opérations d'écriture sélectives, l'information peut être inscrite, sous forme de caracteres, symboles, lignes, et autres, sur le panneau d'affichage 10 et ces données d'affichage peuvent être régénérées aussi longtemps que cela est souhaitable. Un processeur, ou contrôleur, 11 engendre des signaux de commande comprenant des signaux d'adresse identifiant des cellules spécifiques, ou des groupes de cellules spécifiques, à sélectionner. Le processeur ou contrôleur îf est connecté par des conducteurs 13 à un dispositif de commande de synchronisation, écriture et effacement 17 tandis que des signaux provenant du dispositif 17 sont appliqués au processeur, par la ligne 15. Les dispositifs d'affichage par charge dans un gaz ont trois modes de fonctionnement, à savoir, un mode d'écriture, un mode d'effacement, et un mode d'entretien. Les opérations d'écriture sont produites par application à la cellule d'un signal d'amplitude suffisante pour ioniser le gaz dans la cellule, et sont généralement sélectives durant un fonctionnement normal.La lumiere émise par la décharge est maintenue par un signal d'entretien qui se combine à la charge de paroi pour produire des décharges continues à la fréquence d'entretien. L'opération d'entretien est normalement non sélective, et est est appliquée à toutes les cellules de façon continue durant le fonctionnement et représente le mode de fonctionnement normal du dispositif. Les signaux d'entretien sont appliqués à partir du circuit de selection et d'attaque de ligne horizontale 20 et à partir du circuit d'attaque et d'entretien vertical 21 par l'intermédiaire du circuit de sélection et d'attaque de ligne verticale 23. Les signaux d'entretien sont des impulsions rectangulaires ayant une amplitude d'environ 180 volts et sont normalement appliquées à une fréquence nominale de 30 KHr pour engendrer et maintenir un affichage d'intensité uniforme. Le circuit de-sélection et d'attaque de ligne horizontale 20 et le circuit de ligne verticale et d'attaque 23 peuvent comporter des commutateurs ou des bascules à verrouillage pour une opération sélective durant un mode d'écriture ou d'effacement. Le fonctionnement du mode de relisation préferé est décrit ici par rapport à une tranche verticale ou les lignes horizontales H1 à H7 conditionnent les cellules sélectionnées, tandis que le circuit d'attaque selectione et de ligne verticale applique des signaux d'écriture aux lignes verticales, normalement suivant une séquence allant de V1 à Vn .Dans le fonctionnement d'un panneau à gaz de type plus classique, comme cela est décrit dans le brevet des Etats Unis d'Amérique 3 973 253, les circuits d'attaque de lignes horizontales et verticales appliquent des signaux de polarité oppose mais d'amplitude représentant la moitié de l'amplitude d'entretien aux conducteurs respectifs H1 à H7 et V1 à gn ce qui fait que le signal effectif appliqué à une cellule représente la somme algébrique des signaux des composantes. Ceci nécessite de doubler les générateurs d'entretien et d'ajouter des circuits d'isolement associés à chacun des circuits d'attaque afin de permettre la communication entre les signaux de commande de niveau bas provenant du processeur ou contrôleur 11 (approximativement 5 volts) et les signaux d'entretien de tension élevée (90 volts) engendrés par les circuits d'entretien horizontaux et verticaux, en supposant une amplitude d'entretien de 180 volts. La fréquence de fonctionnement de ces systemes (30 KHz) n'offre pas un temps de communication adéquat entre les itérations d'entretien étant donné que la communication doit être assurée entre les signaux de commande et les circuits d'attaque horizontaux et verticaux durant une opération d'écriture ou d'effacement sélective. Ainsi, l'opération d'entretien est normalement intérrompue durant l'intervalle d'écriture ou d'effacement afin de la communication entre les circuits d'attaque et de commande. Dans la présente invention, le circuit de sélection et d'attaque de lignes horizontales 20 est mise a la masse si bien que le potentiel de la masse est applique à toutes les lignes durant l'intervalle d'entretien normal.Le circuit de sélection et d'attaque de ligne verticale 23 provoque alors l'application (aux conducteurs verticaux V1 - Vn) dtun signal dont l'amplitude d'entretien peut aller jusqu'à 180 volts. Pour une operation d'écriture, une impulsion d'écriture provenant du génerateur d'impulsions d'écriture 27 est selectivement appliquée, par la ligne 29, au circuit de sélection et d'attaque de ligne verticale 23. ou elle est ajoutée au signal d'entretien engendré par le circuit de sélection et d'attaque de ligne verticale 23 pour fournir un signal d'ecriture entier aux cellules sélectionnées. Dans la présente invention, il est fait usage d'une impulsion d'écriture dont l'amplitude est de 50 volts.Le générateur d'impulsions d'écriture 27 est également connecté par le conducteur 31 au circuit de sélection et d'attaque de ligne horizontale 20 étant donné que l'impulsion d'écriture est également appliquée aux lignes non sélectionnées H1 à H7 durant chaque tranchede sélection verticale afin d'empêcher les lignes non sélectionnées d'être ionisées durant une opération d'écriture. Par exemple, comme le montre la figure 1, pour engendrer le caractère "E" sur une matrice de 5 x 7 cellules du panneau 10, au temps V1, les sept lignes horizontales, H1 à H7 vont toutes être au potentiel de la masse tandis qu'un signal d'écriture est applique au conducteur vertical V1 Aux'temps V2 et V3, seules les lignes H1, H4 et H7 vont être sélectionnées si bien que ces lignes vont être au potentiel de la masse qu'on applique aux lignes non sélectionnées H2, H3, H4, H5, H6 une impulsion dont l'amplitude est égale à l'impulsion d'ecriture, ce qui fait que le potentiel de ces cellules non sélectionnées va etre maintenu au niveau d'entretien.Au temps V4 et Vs, les lignes H1 et H7 vont être au potentiel de la masse tandis qu'on on applique aux lignes non sélectionnées H2, H3, H4, H5 et H6 un signal d'écriture dont l'amplitude correspond à l'impulsion d'écriture afin de maintenir ces cellules à un potentiel intérieur au niveau d'allumage, c'est-à-dire, au niveau d'entretien. Ainsi, les commutateurs, ou les bascules à verrouillage, au circuit de sélection et d'attaque de ligne horizontale 20 vont être fermés durant une opération d'écriture pour les lignes dans lesquelles il est souhaité allumer la cellule, tandis qu'une impulsion d'ecriture va être appliquee durant une opération d'écriture aux cellules non sélectionnées à partir du generateur d'impulsions d'écriture 27. Durant le fonctionnement normal d'entretien, toutes les bascules à verrouillage des lignes horizontales vont être fermées de sorte qu'un signal de référence à la masse soit appliqué aux sept lignes horizontales tandis que le potentiel d'entretien entier va être appliqué à toutes les lignes verticales soit séquentiellement soit simultanement. Etant donné que le circuit de sélection et d'attaque de ligne horizontale 20 traite un multiplet d'informations alors qu'il n'est fait usage que d'un seul circuit d'attaque de ligne durant une opération d'écriture, la ligne horizontale est désignée comme étant l'axe "occupé" tandis que la ligne verticale est désignée comme étant "non occupee".Cependant, il est à remarquer que le mode de realisation decrit ne représente qu'un mode de fonctionnement et que l'information pourrait être décrite dans les lignes horizontales, cas dans lequel les axes "occupe" et "non occupé seraient inverses. En maintenant l'axe "occupe" au potentiel de la masse, la communication entre le processeur ou contrôleur 11 et le circuit de selection et d'attaque, de ligne horizontale 20 se fait toujours par la ligne 33 tandis que la portion inférieure du signal d'entretien est utilisée pour assurer la communication entre le circuit de sélection et d'attaque de ligne verticale et le processeur, par des circuits d'isolement vertical 25.D'autres détails relatifs aux circuits spécifiques qui peuvent être-utilises dans les circuits de sélection, les circuits de commande d'écriture et d'effacement, les circuits d'attaque d'isolation et le générateur d'impulsions d'écriture peuvent être trouvés dans le brevet mentionné ci-dessus, No 3 973 253, tandis que le circuit d'attaque et d'entretien vertical 21 peut être un générateur de signaux rectangulaires à la fréquence de 30 KHz ce qui est decrit en référence à la figure 2. En outre, plutôt que d'appliquer sélectivement un seul circuit d'attaque vertical aux lignes verticales V1 à Vn, on pourrait utiliser des circuits d'attaque distincts pour l'axe vertical et pour l'axe horizontal. La figure 2 représente en détail le circuit pour engendrer les signaux d'entretien et d'effacement représentés de façon générale sur la figure 1. Le circuit d'attaque et d'entretien vertical 21 représente de façon schématique sur la figure 1 engendre, comme cela a été decrit ci-dessus, le signal d'entretien entier (180 volts) tandis que le circuit d'attaque et d'entretien horizontal applique un signal au niveau de la masse à toutes les lignes horizontales durant l'opération d'entretien. Pour communiquer entre le circuit de sélection et d'attaque de ligne horizontale 20 et le circuit de commande d'écriture, d'effacement et de synchronisation 17, le circuit d'attaque 20 est mis au potentiel de la masse.Pour une operation d'entretien, une impulsion de commande négative provenant du circuit de commande 17 est appliquée par la ligne 19a à l'enroulement primaire 35 du transformateur 36 ce qui donne finalement un signal positif sur la ligne 37 de l'enroulement secondaire du transformateur 36, le signal sur la ligne 37 est applique par la résistance 38 et le condensateur 39, à la base du transistor 41 de manière à rendre passant le transistor 41 (c'est-à-dire à le rendre conducteur du courant) produisant ainsi un signal positif provenant de l'émetteur 43 du transistor 41. Ce signal est ensuite applique par la diode 44 et la ligne 22 au circuit de sélection et d'attaque de ligne verticale 23.Lorsque le transistor 41 est passant, le signal de sortie provenant de l'émetteur 43 passe du potentiel de la masse à un niveau de 180 volts sous le contrôle du regulateur de tension 45 bien connu dans l'art antérieur. Un second signal de commande est appliqué par la ligne 19a et le. trajet mentionne ci-dessus, pour être sûr que le transistor 41 reste passant et que le signal à l'émetteur 43 reste au niveau de 180 volts durant tout le demi cycle.Le signal d'entretien obtenu finalement est ensuite appliqué par la ligne 22 au circuit d'attaque . et de sélection de ligne verticale 23 qui permet l'application simultanée du signal d'entretien à toutes les lignes verticales V1 à Vn Pour terminer la portion positive du signal d'entretien, un signal de commande -positif est appliqué à partir du dispositif de commande 17, par la ligne 19b, à la base 47 du transistor 49 pour rendre ce dernier passant, fermant alors le circuit entre la borne 51 et la masse, et abaissant le signal d'entretien sur la ligne 22 au niveau de la masse. La diode 53 assure que le signal de contrôle produit dans l'enroulement 55 du transformateur n'est pas envoyé dans les circuits de commande 17.Durant l'opération de soutien, les lignes d'attaque horizontales H1 à H7 sont maintenues à un-niveau de référence égal à la masse, comme cela a éte décrit lors de l'étude de la figure 1. Durant une opération d'écriture, une impulsion d'écriture ayant une amplitude de 50 volts est sélectivement ajoutée au signal d'entretien sur le front arriere de l'impulsion d'entretien afin d'empêcher les effets d'avalanche du signal d'entretien initial de produire une opération d'écriture erronée. Le système de commande du panneau d'affichage decrit ici pourrait être un systeme à quatre bus dans lequel les bus horizontaux pour les lignes sélectionnées H1 -H7 seraient maintenus au potentiel de la masse à l'exception des lignes horizontales non sélectionnées H5 - H7 qui sont à un niveau de plus 50 volts. Les bus verticaux sont soit au niveau de l'entretien normal de 180 volts soit au niveau de 230 volts pour une opération d'écriture.Etant donné que dans le système décrit ici on applique une impulsion d'écriture entière aux cellules verticales sélectionnées, des moyens doivent être utilises pour empêcher les cellules non sélectionnées qui se trouvent sur la même ligne, d'être allumes. A cette fin, dans la présente invention, on applique une impulsion aux lignes horizontales non sélectionnées de sorte que la somme algébrique des potentiels présents sur les cellules non sélectionnées reste au niveau d'entretien, soit approximativement 180 volts, durant l'opération d'ecriture. La sortie provenant du générateur d'impulsions d'écriture 27, représentée par la ligne 31, est appliquée sous la commande du circuit de commande de chronologie 17 au circuit de sélection et d'attaque de ligne horizontale 20 (figure 1) afin de permettre l'application de l'impulsion de 50 volts aux lignes horizontales non sélectionnées H1 - H7. Un signal correspondant est également appliqué par la ligne 29 au circuit de sélection et d'attaque de ligne verticale 23, ou il est ajouté au niveau entretien de la maniere représentée sur la figure 3. Le circuit d'attaque d'isolation verticale 25 comprend un circuit logique de sélection qui sélectionne la ligne verticale, parmi les lignes V1 Vn qui reçoit l'impulsion d'écriture conformement à la commande provenant des circuits 17. Pour une description plus détaillée d'un système de commande à quatre bus, on peut se reporter au brevet des E.U.A. No 3 973 253. L'effacement peut se faire sélectivement ou non selectivement au moyen de diverses techniques, par exemple par variation de l'amplitude ou de la fréquence, comme cela est décrit dans le brevet des E.U.A. No 3 973 253. La figure 3 représente les signaux horizontaux et verticaux associés à un cycle d'entretien et d'écriture, conformément au fonctionnement de la présente invention. Suivant la figure 3A, durant l'opération d'entretien normal, les signaux rectangulaires se trouvant entre 180 volts et la masse, sont appliqués aux lignes verticales tandis qu'un de la masse continue va être applique aux lignes horizontales V1 - Vn, pendant la période séparant les temps t1 et t2. Un cycle d'entretien complet est represente entre tl et t3.Pour engendrer un signal d'ecriture de non sélection, une impulsion d'écriture d'environ 50 volts est ajoutée au signal d'entretien en utilisant l'entretien comme reference flottante dans les conducteurs verticaux sélectionnés, tandis qu'une impulsion correspondante de 50 volts est appliquée aux conducteurs horizontaux non sélectionn8s, comme le montre les impulsions comprises entre les temps t4 et t5, afin de maintenir le potentiel des cellules non sélectionnées au niveau de T'entretien, soit 180 volts. Le signal d'ecriture applique aux conducteurs verticaux sélectionnés est représenté entre les temps t6 et t7, période durant laquelle les lignes horizontales sélectionnées sont maintenues au potentiel de la masse. La presente invention décrit un système de commande économique pour un dispositif d'affichage par décharge dans un gaz en ce sens que le générateur d'entretien, les circuits d'isolement et les circuits logiques associes à l'axe horizontal, sont éliminés. En maintenant l'axe "occupe" au potentiel de la masse, il y a possibilité d'assurer une communication constante avec'axe "occupe" tandis que le demi cycle d'entretien au potentiel de la masse offre un temps de communication adequat entre l'axe vertical et le processeur, si bien que le signal d'entretien ne peut jamais disparaître ou être modifie. Bien que l'on ait décrit dans ce qui précède et représenté sur le dessin,-les caractéristiques essentielles de l'invention appliquees à un mode de réalisation préféré de celle-ci, il est évident que l'homme de l'art peut y apporter toutes modifications de forme ou de détail qu'il juge utiles, sans pour autant sortir du cadre de ladite invention. REVENDICATIONS 1 - Système d'affichage et d'emmagasinage à charge dans un gaz caracterisé en ce qu'il comprend un générateur d'entretien associé avec chacune des cellules d'affichage, ledit générateur comprenant des moyens pour appliquer un signal de référence continu à l'un des ensembles de conducteurs du panneau d'affichage, le niveau du signal de rëference correspor-dant à celui des signaux des circuits logiques associes pour permettre une communication-continue entre cet ensemble de conducteurs et-lesdits circuits logiques, et des moyens pour engendrer à partir dudit signal de reférence, des signaux de niveau élevé et d'amplitude égale à l'amplitude d'entretien, qui seront appliques aux autres conducteurs, la communication entre les autres conducteurs et les circuits logiques de commande etant assuree durant l'intervalle entre les signaux de niveau élevé et la somme algébrique de ce niveau et desdits signaux logiques, correspondant au potentiel d'allumage des cellules. 2 - Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre : un générateur d'impulsions d'écriture, et des moyens pour faire la somme algébrique des impulsions d'ecriture et des impulsions d'entretien des cellules sélectionnées. 3 - Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'impulsion d'ecriture est egalement ajoutee au signal d'entretien au niveau de référence des cellules non sélectionnées pour empêcher la décharge dans ces cellules 4 - Système selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour conditionner plusieurs cellules reliées au moyen dudit signal à niveau constant et des moyens pour provoquer la décharge dans lesdites cellules par l'application desdits signaux d'entretien de niveau élevé.