Brevet FR2547091A1 — publié le 19841207

PROCEDE DE COMMANDE D'UN PANNEAU A PLASMA DE TYPE ALTERNATIF ET DISPOSITIF POUR SK MISE EN OEUVRE La présente invention concerne un procédé de commande d'un panneau à plasma de type alternatif ainsi qu'un dispositif pour sa mise en oeuvre. Un panneau à plasma est un dispositif permettant de visualiser 5 des caractères, des chiffres, des courbes, c'est-à-dire des images à deux dimensions obtenues par combinaison de zones ou "points" d'une surface, rendus lumineux par des commandes appropriées De tels dispositifs sont bien connus de l'homme de l'art et sont décrits en particulier dans un article paru dans la "Revue Technique 10 THOMSON-CSF" juin 1978, volume 10, N* 2 pages 249 à 275. De manière plus spécifique, un panneau à plasma se présente comme la juxtaposition d'un grand nombre de cellules disposées sous forme matricielle, chaque cellule étant constituée par l'espace gazeux situé à l'intersection de deux électrodes appartenant à deux 15 réseaux d'électrodes orthogonaux et se trouvant soumise à des signaux de commande constitués par la différence des tensions appliquées aux deux électrodes entre lesquelles elle se trouve. Trois types de signaux de commande sont en général utilisés dans les panneaux à plasma, à savoir les signaux d'inscription qui 20 provoquent l'allumage des cellules, les signaux d'effacement qui éteignent les cellules et les signaux d'entretien qui conservent les cellules dans leur état initial, soit l'état éteint, soit I'état allumé. Toutefois, à l'inverse des signaux d'entretien qui sont appliqués à toutes les électrodes du panneau pour assurer la visualisation de 25 l'information inscrite, les signaux d'inscription et d'effacement sont des signaux sélectifs qui ne doivent provoquer l'inscription et l'effacement que pour les cellules selectionnées Ainsi, une cellule quelconque xy n'est inscrite ou effacée que si ses deux électrodes x et y reçoivent des tensions adéquates Vx et Vy qui permettent 30 d'obtenir aux bornes de cette cellule et d'elle seule le signal d'inscription ou d'effacement. En conséquence, l'électronique de commande doit comporter des circuits permettant d'appliquer sélectivement aux électrodes les tensions nécessaires au fonctionnement du panneau. Divers circuits de commande de panneaux à plasma de type alternatif ont été décrits dans l'art antérieur On connait notam ment par l'article publié par Texas Instruments, en novembre 1980, Bulletin SCA-204 et intitulé "A C Plasma Display" ainsi que par la 10 demande de brevet français N 81 19941 au nom de THOMSON- CSF des circuits intégrés qui permettent de commander des panneaux à plasma de type alternatif. Ces circuits intégrés comprennent principalement: une partie logique basse tension définissant le signal à 15 exécuter, sa durée et les électrodes du panneau sur lesquelles le signal est appliqué; une interface basse tension haute tension qui est commandée par la partie logique, cette interface permettant d'appliquer aux électrodes du panneaux des signaux d'amplitude et de durée 20 variables selon l'ordre à exécuter. La partie logique se compose essentiellement de registres à décalage série/parallèle et d'un système de décodage et de validation De ce fait, les données ou adresses logiques désignant les électrodes actives et non actives sont entrées en série dans les 25 registres à décalage et se retrouvent en parallèle sur les sorties des registres qui correspondent respectivement aux électrodes du panneau à plasma Un ordre définissant le signal d'inscription ou d'effacement à appliquer aux électrodes actives valide alors les sorties parallèles des registres vers l'interface basse tension haute 30 tension. D'autre part, les circuits de commande des panneaux à plasma les plus élaborés doivent permettre, pour afficher facilement un texte ou un graphisme, un fonctionnement selon deux modes, à savoir: un mode surimpression qui permet l'inscription ou l'effacement d'un ou plusieurs points sans modification des autres points; un mode remplacement qui permet le remplacement de l'information affichée sur un segment ou une partie de segment vertical ou horizontal par une nouvelle information. Or pour effectuer un remplacement d'information, la solution habituellement utilisée consiste à envoyer un ordre d'effacement sur tous les points du segment ou de la partie du segment à modifier 0 puis à inscrire les points à allumer Ce procédé de commande 10 présente un certain nombre d'inconvénients Il est long, car il faut d'abord rentrer l'adresse de toutes les électrodes d'un segment à effacer et ensuite l'adresse des seules électrodes à inscrire D'autre part, l'inscription d'un point tout de suite après son effacement pose des problèmes de stabilisation des charges aux bornes de la cellule. La présente invention concerne donc un nouveau procédé de commandé remédiant à ces inconvénients et permettant en particulier un gain de temps appréciable en mode remplacement. Ce procédé de commande est utilisé de préférence avec les 20 panneaux à plasma comportant un circuit de commande du type décrit ci-dessus Toutefois, il peut s'appliquer à tout circuit de commande dans lequel les adresses des électrodes actives peuvent être validées avant l'application des tensions correspondant aux ordres à exécuter. D'autre part ce procédé de commande peut être utilisé sur des panneaux à plasma fonctionnant uniquement en mode remplacement ou fonctionnant à la fois en mode remplacement et surimpression. La présente invention a en conséquence pour objet un procédé de commande d'un panneau à plasma de type alternatif fonctionnant 30 en mode surimpression et/ou remplacement, ledit procédé permettant l'application de signaux de commande spécifiques entre deux électrodes appartenant à deux réseaux d'électrodes orthogonaux etl'espace gazeux situé à l'intersection de deux électrodes appartenant à des réseaux différents constituant une cellule du panneau caractérisé en ce qu'il consiste: à adresser sur l'un des réseaux au moins un groupe dtélectrodes avec au moins une électrode à activer; à sélectionner les électrodes adressées en fonction du mode de fonctionnement et d'un ordre d'effacement ou d'inscription de sorte que dans le mode surimpression les électrodes à activer soient sélectionnées quel que soit l'ordre et dans le mode remplacement, les électrodes à activer soient sélectionnées lors d'un ordre d'inscription et les électrodes complémentaires des électrodes à:0 activer soient sélectionnées lors d'un ordre d'effacement; à sélectionner une électrode sur l'autre réseau; à appliquer sur les électrodes des tensions telles qu'une inscription ou un effacement selon l'ordre donné soit réalisé sur les 15 cellules se trouvant à l'intersection de deux électrodes sélectionnées, les autres cellules étant entretenues dans leur état initial. Avec ce procédé, pour effectuer un remplacement d'image, on : adresse les points à inscrire, puis on efface les points complémentaires des points à inscrire et immédiatement après on inscrit 20 les points à allumer Ce mode opératoire présente l'avantage de ne pas inscrire à nouveau des points que l'on vient d'effacer, ce qui augmente la plage de fonctionnement du panneau à plasma. D'autre part, l'adresse des points à inscrire est chargée dès le début ce qui évite une operation de chargement d'adresse entre 25 l'effacement de l'information précédente et l'inscription de la nouvelle information et entraine une diminution du-temps nécessaire à la réalisation d'un remplacement d'image. La présente invention concerne aussi un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus Dans le cas d'un circuit de com30 mande intégré comportant un circuit logique basse tension défi-' hnissant le signal à exécuter, sa durée et les électrodes du panneau à activer et un circuit d'interface basse tension haute tension, ce dispositif est constitué par un circuit de validation positionné entre la partie adressage du circuit logique et le circuit d'interface qui valide en sortie soit les électrodes à activer soit les électrodes complémentaires des électrodes à activer en fonction de l'ordre d'inscription ou d'effacement à exécuter et du mode de fonctionnement choisi. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description d'un mode de réalisation faite avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels: la figure 1 Lest un schéma sous forme de blocs d'un panneau à plasma et de ses circuits de commande; 10 la figure 2 est un schéma sous forme de blocs du dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé de la présente invention la figure 3 est une représentation schématique de quelques cellules d'un panneau à plasma; les figures 4 (a) à (c) et 5 (a) à (c) sont une représentation des 15 tensions élaborées par le circuit de commande selon l'invention et des signaux de commande reçus par les cellules de la figure 3 dans le cas d'un effacement et d'une inscription; la figure 6 est une représentation des tensions élaborées par le circuit de commande selon l'invention et des signaux de com20 mande reçus par les cellules pendant une séquence de remplacement d'information. Sur les figures, les mêmes éléments sont désignés par les mêmes références. La figure 1 est un schéma montrant l'organisation d'un circuit de commande pouvant être utilisé dans le cas de la présente invention. Sur cette figure, la référence I désigne le panneau à plasma proprement dit Ce panneau à plasma comporte deux réseaux d'électrodes orthogonaux dont les électrodes portent les références.30 xl àXn et Yl Yn' Dans le mode de réalisation représenté, les circuits de commande sont constitués par des circuits intégrés et des amplificateurs Les circuits intégrés comportent principalement un circuit logique et une interface haute tension basse tension qui est dans ce mode de réalisation, réalisée par les circuits de commande décrits dans la demande de brevet français n 81 19941 Toutefois d'autres types d'interface peuvent être envisagés. Ainsi les électrodes x 1 à xn sont commandées par des circuits intégrés qui portent la référence X Chaque circuit intégré est constitué par un circuit logique qui sera décrit de manière plus détaillée avec référence à la figure 2 et par une interface basse tension haute tension BT/HT Le circuit logique est alimenté en 12 Volts et reçoit des ordres et des données en logique basse tension qui 10 définissent le signal à exécuter, sa durée et les électrodes du panneau à adresser L'interface BT/HT est alimentée par des tensions continues de valeurs O Volt et 100 Volts et par un signal en pente basse tension qui croit généralement de O à 12 Volts Elle applique sur les différentes électrodes auxquelles elle est connectée, en fonction de l'adressage et de l'ordre, soit une tension de O Volt 15 soit un signal en pente de 0 à 100 Volts comme cela sera expliqué en détail ci-après. En ce qui concerne les électrodes Y 1 à yn' elles sont commandées par des circuits intégrés qui portent la référence Y. Deux amplificateurs 3 et 4 sont associés à ces circuits intégrés Les circuits intégrés Y sont alimentés par des tensions continues de valeurs O Volt, 12 Volts, + 100 Volts et 100 Volts Ils recoivent des ordres en logique basse tension qui déterminent l'adresse des électrodes et l'opération à exécuter à savoir effa25 cement ou inscription et ils envoient sur les électrodes y du panneau auxquelles ils sont reliés soit une tension de O Volts, soit une tension de sensiblement + 100 Volts, soit une tension de sensiblement 100 Volts comme cela sera expliqué en détail ci-après. Chaque circuit intégré X et Y permet généralement de com30 mander 32 électrodes. Un panneau à plasma comportant 256 électrodes en X et 256 électrodes en Y aura donc un circuit de commande constitué de 8 circuits intégrés X et d'un seul amplificateur pour la commande du réseau d'électrodes en X et de 8 circuits intégrés Y et de deux amplificateurs pour la commande du réseau d'électrodes en y. La figure 2 est un schéma montrant la structure du circuit logique des circuits intégrés X permettant la mise en oeuvre du procédé de la présente invention. le circuit logique C L est constitué principalement par un registre à décalage série/parallèle 10 comportant 32 sorties 101, 102 * 1032 et un circuit de validation des sorties 12. De manière plus spécifique, le registre à décalage est cons10 titué par quatre registres à décalage à 8 positions binaires chacun pouvant être mis en cascade, ce qui permet de travailler sur des groupes de 8 électrodes comme cela sera expliqué ci-après. Le registre reçoit en série des données logiques D définissant les électrodes à activer, à savoir les électrodes qui doivent être inscrites en mode remplacement ou bien les électrodes qui doivent être inscrites ou effacées en mode surimpression Ces données sont décalées sous l'action d'une impulsion d'horloge H qui est validée pour chaque circuit X par un circuit de validation Il en fonction d'une impulsion de validation de circuit V' D'autre part des impul20 sions de validation d'octets V à V 3 permettent d'effectuer une opération de remplacement ou de surimpression uniquement sur des groupes de 8 électrodes. Le circuit de validation 12 des sorties prévu entre le registre à décalage 10 et l'interface BT/HT 13 est constitué par 32 circuits ET 1211 à 12132 qui recoivent en entrée le signal provenant de la sortie correspondante du registre à décalage et un signal de validation V à V 3 suivant sa position, les circuits ET 1211 à 1218 recevant le signal Vo, les circuits ET 1219 à 12116 recevant le signal V 1, etc Ces circuits ET 1211 à 12132 valident donc au moins un groupe de 8 30 sorties du registre à décalage 10. Chaque sortie des circuits ET 12 111 à 12132 est envoyée sur une des entrées d'un circuit OU exclusif inversé 1221 à 12232 dont l'autre entrée est validée par la sortie S d'un circuit de validation I-231 à 1234 Les circuits de validation 1231 à 1234 permettent de valider la sortie d'un circuit OU 124 en fonction des signaux de validation d'octets V à V 3 de telle sorte que, en mode rempla cement et avec un ordre d'effacement, on efface les cellules du ou des seuls octets validés Chaque circuit de validation 1231 à 1234 répond à la table de vérité suivante V o,l,2,3 S S' 1 O I 1 I O O 1 O 1 1 D'autre part un circuit OU 124 est prévu en amont du circuit de validation pour indiquer le mode de fonctionnement choisi et permettre ainsi une sélection adéquate des électrodes. Le circuit OU 124 reçoit en entrée un signal logique O corres15 pondant à l'ordre à exécutersà savoir inscription ou effacement et un signal logique F correspondant au mode de fonctionnement en surimpression ou en remplacement Le signal O est choisi de manière à être au niveau logique I pour un ordre d'inscription et au niveau logique O pour un-ordre d'effacement De même, le signal F 20 est au niveau logique I pour un fonctionnement en mode surimpression et au niveau logique O pour un fonctionnement en mode remplacement. Avec le circuit décrit ci-dessus pour le ou les octets sélectionnés, en mode surimpression on valide les électrodes adressées 25 par un niveau logique 1 quel que soit l'ordre mais en mode remplacement on valide ies électrodes adressées par un niveau logique I lorsque l'ordre est un ordre d'inscription et on valide les électrodes adressées par un niveau logique O lorsque l'ordre est un ordre d'effacement: On décrira maintenant avec référence aux figures 3 à 6, le procédé d'élaboration des signaux de commande ainsi que la séquence à effectuer en mode remplacement. La figure 3 représente de façon schématique six cellules C 11, C 21, C 31, C 12, C 22, C 32 d'un panneau à plasma qui sont situées aux intersections de deux électrodes horizontales YI, et Y 2 et de trois électrodes verticales xl, x 2 et x 3. On suppose que l'on veuille inscrire, en utilisant le procédé de la présente invention, dans un mode remplacement, les cellules C 11 et C 31 de la ligne Y 1 Pour cela on sélectionne simultanément ou non la ligne Y 1 et les colonnes xl et x 3 On rentre donc dans les registres des circuits intégrés y correspondant à y 1 et Y 2 un niveau logique I pour Y 1 et un niveau logique O pour Y 2 et les autres 10 électrodes De même, on rentre dans les registres des circuits intégrés X correspondant à xl, x 2 et x 3 un niveau logique I pour x 1 et x 3 et un niveau logique O pour x 2. Après avoir chargé les adresses des électrodes à activer, on effectue conformément à la présente invention l'effacement des 15 cellules qui ne doivent pas être inscrites sur la ligne Y 1 sélectionnée, à savoir l'effacement de la cellule C 21. Les figures 4 (a) et (b) représentent les tensions Vxl, Vx 2, Vx 3, Vyl, Vy 2 que l'on applique aux électrodes x 1, x 2, x 3, Y 1, Y 2 pour que seule la cellule C 21 soit effacée On va décrire ces tensions en se 20 référant aux instants t 1 à t 6 qui se succèdent sur l'axe des temps. les tensions Vxi et Vx 3 sont des tensions constamment nulles; la tension Vx 2 varie à partir de l'instant t 3 sensiblement linéairement en fonction du temps de O à V 1 choisi égal à 100 Volts 25 dans le mode de réalisation représenté puis se stabilise à V 1 et redescend à O au temps t 5 L'utilisation d'une telle tension pour effacer une cellule a été décrite dans la demande de brevet français 2.417 848 au nom de THOMSON- CSF; la tension Vy I a une partie positive d'amplitude + 100 Volts 30 de t 1 à t 2; une partie nulle de t 3 à t 4 et une partie négative d'amplitude 100 Volts de t 5 à t 6; la tension Vy 2 a une partie positive d'amplitude + 100 Volts de t 1 à t 2 et t 3 à t 4 et une partie négative d'amplitude 100 Volts de t 5 à t 6. La figure 4 (c) représente les signaux de commande appliqués aux cellules C 11, C 21, C 31, C 12, C 22, C 32 qui correspondent à V Vy Seul le signal appliqué à la cellule C 21 permet l'effacement grâce à la partie de la tension croissant linéairement de O à V 1 de l'instant t 3 à t 4 Pour les autres signaux appliqués aux cellules, on remarque un front de descente d'amplitude V 1 au temps t 1 et un front de montée d'amplitude + V 1 au temps t 5 ce qui correspond aux caractéristiques des signaux d'entretien et permet la visualisation de l'information déjà inscrite. Après avoir réalisé l'effacement de la cellule adressée par une colonne au niveau logique O, on réalise alors l'inscription des cellules Ci 1 et C 31 dont les colonnes sont adressées par des niveaux logiques 1. Les figures 5 (a) et (b) représentent les tensions Vxl, Vx 2, Vx 3, 15 Vyl, Vy 2 que l'on applique aux électrodes x 1, x 2, x 3 y Y,' Y 2 pour que seules les cellules C 1 et C 31 soient inscrites. Dans ce cas: les tensions Vxl et Vx 3 varient à partir de l'instant t'3 sensiblement linéairement en fonction du temps de O à + 10 O Volts 20 puis se stabilisent à 100 Volts et redescendent à O au temps t'4; la tension Vx 3 est constamment nulle; la tension Vyi a une partie négative d'amplitude 100 Volts de t'1 à t'2 et t'3 à t'4 et une partie positive d'amplitude + 100 Volts de t' à t'6; la tension Vy 2 a une partie négative d'amplitude 100 Volts de t'1 à t'2, une partie nulle de t'3 à t'4 et une partie positive d'amplitude + 100 Volts de t'5 à t'6. La figure 5 (c) représente les signaux de commande appliqués aux différentes cellules Comme on le voit sur ces dessins, seuls les 30 signaux appliqués sur CH et C 31 permettent l'inscription de ces cellules grâce à la partie croissant jusqu'à 200 Volts entre t'3 et t'4; les autres cellules étant seulement entretenues. La séquence décrite ci-dessus est résumée à la figure 6 sur laquelle on a représenté en pointillé l'amplitude des tensions lorsque : ( J la ligne est au niveau logique I ainsi que le signal à appliquer sur la colonne à modifier. D'autre part en ce qui concerne le mode surimpression, les signaux à appliquer pour réaliser un effacement ou une inscription sont les mêmes que ceux décrits avec référence aux figures 4 et 5, mais dans ce cas, ces signaux sont appliqués uniquement sur les électrodes sélectionnées, à savoir sur les électrodes au niveau logique 1 Ainsi dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, sur les 10 colonnes x on applique une tension de selection ou de non-sélection en fonction de la validation de la colonne suivant l'ordre à exécuter tandis que sur les lignes y on applique une tension fonction de l'ordre à éxécuter à savoir entretien ou inscription D'autre part, il est évident pour l'homme de l'art que de nom15 breuses modifications peuvent être apportées à la présente invention, en particulier en ce qui concerne le circuit de validation utilisé et la forme des signaux appliqués sur les électrodes De plus, les colonnes et les lignes peuvent -être inversées sans sortir du cadre de la présente invention REVENDICATIO NS : 1 Un procédé de commande d'un panneau à plasma de type alternatif fonctionnant en mode surimpression et/ou remplacement, ledit procédé permettant l'application de signaux de commande -spécifiques entre deux électrodes appartenant à deux réseaux d'électrodes orthogonaux et l'espace gazeux situé à l'intersection de deux électrodes appartenant à des réseaux différents constituant une cellule du panneau caractérisé en ce qu'il consiste à sélectionner une électrode sur l'un des réseaux; à adresser sur l'autre réseau au moins un groupe d'électrodes 10 avec au moins une électrode à activer; à sélectionner les électrodes adressées en fonction du mode de fonctionnement et d'un ordre d'effacement ou d'inscription de sorte que dans le mode surimpression les électrodes à activer soient sélectionnées quel que soit l'ordre et dans le mode remplacement les 15 électrodes à activer soient sélectionnées lors d'un ordre d'inscription et les électrodes complémentaires des électrodes à activer soient sélectionnées lors d'un ordre d'effacement à appliquer sur les électrodes des tensions telles qu'une inscription ou un effacement selon l'ordre donné soit réalisé sur les 20 cellules se trouvant à l'intersection de deux électrodes sélectionnées, les autres cellules étant entretenues dans leur état initial. 2 Un procédé selon la revendication I caractérisé en ce que, en mode remplacement; on sélectionne sur l'un des réseaux une électrode on adresse sur l'autre réseau au moins un groupe d'électrodes avec au moins une électrode à activer; on sélectionne sur le deuxième réseau les électrodes complémentaires des électrodes à activer; on applique sur les électrodes des tensions permettant de 30 réaliser un effacement des seules électrodes sélectionnées; on sélectionne sur le deuxième réseau les électrodes -à activer; 2547091. on applique sur les électrodes des tensions permettant de réaliser une inscription des seules électrodes sélectionnées. 3 Un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que l'adressage des deux réseaux d'électrodes est effectué simultanément. 4 Un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que on applique en fonction de l'ordre une tension d'inscription ou d'effacement sur l'électrode sélectionnée du premier réseau et une 10 tension d'entretien sur les autres électrodes de ce réseau; on applique simultanément sur les électrodes sélectionnées du deuxième réseau une tension dite de sélection et sur les autres électrodes de ce réseau une tension dite de non sélection. La forme, l'amplitude et la durée de ces diverses tensions étant telles que seules les cellules recevant sur une électrode la tension de sélection et sur l'autre électrode la tension d'inscription ou d'effacement soient inscrites ou effacées, les autres cellules étant entretenues dans leur état initial. Un procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce que la tension de sélection croît linéairement en fonction du temps de O à V 1 puis se stabilise à V 1 avant de revenir à O; la tension de non-sélection est nulle, la tension d'inscription est négative d'amplitude V 1; la tension d'effacement est nulle; la tension d'entretien est positive d'amplitude V 1 ou nulle en fonction de l'ordre inscription ou effacement. 6 Un dispositif pour la mise oeuvre du procédé selon la revendication I caractérisé en ce qu'il comporte un circuit d'adressage des électrodes d'un réseau ( 10) donnant en sortie les électrodes 30 à activer une interface basse tension/haute tension ( 13) et entre le circuit d'adressage ( 10) et l'interface ( 13) un circuit de validation validant en sortie soit les électrodes à activer soit les électrodes complémentaires des électrodes à activer en fonction de l'ordre d'inscription ou d'effacement à éxécuter et du mode de fonctionnement choisi. 7 Un dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'il comporte de plus des moyens ( 1211 à 12132 et 1231 à 1234) permettant l'adressage d'un ou plusieurs groupes d'électrodes parmi les électrodes d'un réseau.