Brevet FR2824947A1 — publié le 20021122

PROCEDE D'AFFICHAGE D'UNE SEQUENCES D'IMAGES VIDEO SUR UN PANNEAU D'AFFICHAGE AU PLASMA La présente invention concerne un procédé d'affichage d'une séquence d'images vidéo sur un panneau d'affichage au plasma. Les panneaux d'affichage au plasma (PAP) comportent sur leur paroi avant une couche de matériau luminescent qui transforme un rayonnement UV en lumière visible. Ce matériau luminescent est o communément appelé luminophore. On utilise généralement trois types de luminophores pour obtenir une image couleur, à savoir un luminophore de couleur bleue, un luminophore de couleur rouge et un luminophore de couleur verte. Ces trois types de luminophores présentent des caractéristiques de réponse temporelle à une excitation par UV s différentes. Cette disparité des caractéristiques de réponse temporelle des trois types de luminophores est illustrce par les figures 1A à 1E. Ces figures représentent des chronogrammes de réponse de luminophores couramment utilisés dans les PAP. La figure 1A représente une durée D pendant laquelle des rayons UV sont produits. Ce rayonnement UV est o ensuite transformé en lumière visible par les luminophores. La figure 1B représente la lumière émise par un luminophore de couleur bleue, par exemple un Aluminate de Baryum et Magnésium dopé à l'Europium divalent. La figure 1C représente la lumière émise par un luminophore de couleur rouge, par exemple un Borate d'Yttrium dopé à l'Europium trivalent. La figure 1D représente la lumière émise par un luminophore de couleur verte, par exemple un Aluminate de Baryum dopé au Manganèse. Les figures 1B à 1D ont des échelles verticales différentes pour faire correspondre les valeurs maximales de ces courbes. En réalité, la valeur maximale de la couleur bleue est environ 4,3 fois supérieure à la valeur o maximale de la couleur rouge et environ 5,5 fois supérieure à celle de la couleur verte. Ces chronogrammes permettent de visualiser la répartition de l'énergie lumineuse par couleur. S on compare les temps de rémanence de l'énergie lumineuse des différentes couleurs, on constate que le temps de rémanence des lumières rouge et verte est beaucoup s plus long que celui de la lumière bleue. A titre de repère, il est indiqué dans les figures les durées pour lesquelles la lumière émise devient inférieure à 10% de la valeur maximale. Ces durées sont mesurées à partir de la fin de l'excitation de la figure 1A. Elles sont de 1 ms environ pour la lumière bleue, 11 ms pour la lumière rouge et 13 ms pour la o lumière verte. La figure 1E représente les rendus lumineux des trois couleurs avec une méme échelle lumineuse et la somme des trois rendus lumineux correspond à ce que perçoit l'_il humain pour un pixel. L'examen de la couleur résultant de la somme des trois couleurs montre que le pixel est d'abord bleu, puis il passe du bleu au blanc (ou gris suivant l'intensité lumineuse des couleurs), puis du blanc au jaune (combinaison du rouge et du vert) avant de s'éteindre. Dans le cas d'une image fixe, cet effet est filtré par l'_il de telle sorte qu'il ne percevra que la couleur blanche. Par contre, dans le cas d'une image o mobile, I'_il est plus sensible à la variation de couleur sur les transitions qui se déplacent. Ainsi, un carré blanc se déplaçant sur un fond noir est alors entaché d'un bord d'attaque de couleur bleue et d'un bord de foite de couleur jeune. Pour remédier à ce problème de tranage, les seules solutions connues à ce jour sont de concevoir de nouveaux luminophores de bleue, rouge et verte ayant des réponses temporelles proches. Un but de l'invention est de corriger le défaut d'affichage dû au tranage des luminophores par un traitement des images vidéo. Aussi, I'invention concerne un procédé d'affichage d'une séquence d'images vidéo sur un panneau d'affichage à plasma comportant une pluralité de cellules élémentaires comprenant chacune un type de luminophore parmi au moins deux types de luminophores répartis de manière homogène, I'affichage d'une image vidéo se faisant pendant une période d'affichage divisée par une pluralité de sous-balayages pendant lesquels chaque cellule élémentaire émet ou non de la lumière colorée suivant le type de luminophore qui lui est associé. Selon le procédé, on calcule un vecteur de mouvement entre deux images successives puis on o déplace les sous-balayages associés à au moins un type de luminophore, I'amplitude du déplacement étant fonction de l'amplitude du vecteur de mouvement et du type de luminophore. Ce déplacement des sous-balayages a pour but de retarder l'information fournie à au moins un type de luminophore, notamment au luminophore de couleur bleue, et corriger ainsi 1'effet de tranage. L'invention concerne également un panneau d'affichage à plasma comportant une pluralité de cellules élémentaires comprenant chacune un type de luminophore parmi au moins deux types de luminophores répartis de manière homogène, I'affichage d'une image vidéo se faisant pendant o une période d'affichage divisée par une pluralité de sous-balayages pendant lesquels chaque cellule élémentaire émet ou non de la lumière colorée suivant le type de luminophore qui lui est associé, caractérisé en ce qu'il comporte un estimateur de mouvement pour calculer un vecteur de mouvement entre deux images successives et des moyens pour déplacer les sous-balayages associés à au moins un type de luminophore, i'amplitude du déplacement étant fonction de l'amplitude du vecteur de mouvement et du type de luminophore. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention appara'^tront à la lecture de la description détaillée qui suit et qui est faite en référence aux dessins annexés, parmi lesquels: - les figures 1A à 1 E représentent des chronogrammes de réponse s temporelle de luminophores; - la figure 2A montre les sous-balayages d'un objet mobile dans deux images successives; - la figure 2B illustre un premier mode de réalisation de l'invention; la figure 2C illustre un second mode de réalisation de l'invention; o - la figure 3 représente un exemple de dispositif permettant de mettre en _uvre le procédé de l'invention. Comme on l'a vu précédemment, le luminophore de couleur bleue a un temps de rémanence plus faible que les luminophores de couleur rouge et verte, de même que le luminophore de couleur rouge a un temps de rémanence plus faible que le luminophore de couleur verte. Aussi, selon l'invention, on propose de retarder l'information fournie au luminophore de couleur bleue et au luminophore de couleur rouge par rapport à celle fournie au luminophore de couleur verte pour corriger l'effet de tranage. o Pour cela, on estime le mouvement entre deux images successives et on déplace les sous-balayages associés aux luminophores de couleur bleue et rouge dans le sens inverse du mouvement, I'amplitude du déplacement étant fonction du type de luminophore. On rappelle que l'affichage d'une image vidéo sur un panneau d'affichage à plasma (PAP) est opérée par des sous-balayages réparties sur la période d'affichage de l'image et qu'un ensemble de sous-balayages est prévu pour chaque type de luminophore. Dans la suite de la description et afin de simplifier les figures illustrant le procédé de l'invention, on considère que les luminophores de couleur o rouge et verte ont des temps de rémanence identiques. On ne décale donc que l'information fournie au luminophore de couleur blene par rapport à celle fournie aux luminophores de couleur rouge et verte. La figure 2A représente les sous-balayages d'un objet mobile dans deux images successives I et 1+1. Dans cette figure, I'axe des abscisses représente les pixels des images I et 1+1 et 1'axe des ordonnées représente le temps. L'objet mobile se déplace de 4 pixels entre l'image I et l'image 1+1. Pour des raisons de clarté de représentation, I'ensemble des sous-balayages associé au luminophore de couleur rouge et celui associé au luminophore de couleur verte sont confondus dans la figure 2A o et sont représentés par des bandes de traits obliques. Les sous-balayages associés au luminophore de couleur bleue sont représentés par des bandes noires en arrière-plan de celles associées aux luminophores de couleur rouge et verte. Selon l'invention, on estime le mouvement de l'objet entre les images I et 1+1. Un vecteur de mouvement MV est alors calculé. On déplace ensuite les sous-balayages associés au luminophore de couleur bleue dans le sens inverse du mouvement. Ce déplacement des sous-balayages associés au luminophore de couleur bleue est illustré par la figure 2B. L'amplitude du déplacement est fonction de la valeur du vecteur de mouvement MV et du type de luminophore considéré. Dans le cas illustré à la figure 2B, I'amplitude du déplacement est égale à AMV = k x MV, avec k = 1/4 soit 1 pixal. Le coefficient k appliqué au vecteur MV dépend des caractéristiques de réponse temporelle des luminophores et à la répartition moyenne des durées d'éclairement. Le coefficient k = 1/4 correspond à une approximation de la moyenne d'avance du barycentre lumineux de la couleur bleue par rapport aux barycentres des couleurs rouge et verte pour les différents éclairements possible. Le coefficient k peut être modifié en fonction des luminophores choisis mais également en fonction du nombre de sous-balayage et de la o répartition des poids d'éclairement entre les sous-balayages. Avantageusement, les sous-balayages sont également déplacés suivant leur position temporelle dans la fenêtre temporelle de l'image pour corriger en outre les effets de faux contours inhérents au panneau d'affichage au plasma, tel que dévoilé par exemple dans la demande de brevet européen n O 980 059. Ce mode de réalisation est illustré par la figure 2C. Les sous balayages, quel que soit le type de luminophore auquel ils se rapportent, sont alors déplacés dans le sens du mouvement pour compenser des défauts de faux contour. La compensation du tranage est alors cumulative avec la compensation des faux contour mais pour les o luminophore de couleur bleue uniquement. De très nombreuses structures sont possibles pour mettre en _uvre le procédé de l'invention. Un exemple de réalisation est représenté à la figure 3. Une mémoire d'images 10 reçoit un flux d'images à mémoriser. La taille de la mémoire permet de mémoriser au moins 3 images, I'image s 1+1 étant mémorisoe pendant le traitement de 1'image 1 utilisant 1'image 1-1. Un circuit de calcul 11, par exemple un processeur de signal, caloule les vecteurs de mouvement à associer aux différentes images, décale les sousbalayages des images selon le procédé décrit précédemment et fournit les signaux d'allumage à des circuits de pilotage de lignes 12 et de colonnes 13 d'une dalle plasma 14. Un circuit de synchronisation 15 est prévu pour synchroniser les circuits de pilotage 12 et 13. Ceffe structure n'est donnce qu'à titre d'illustration. D'autres variantes de l'invention sont tout à fait possible. Les modes de réalisation précédemment décrits montrent des dispositifs utilisant trois types de luminophore pour avoir un rendu de vraies couleurs. Des dispositifs spécifiques peuvent utiliser un nombre de luminophore plus réduit si l'utilisation ne nécessite pas la reconstitution d'image en vraies couleurs. L'invention s'applique à partir du moment o l'on dispose de deux types de luminophore ayant des réponses temporelles différentes. Selon les modes de réalisation décrits, seule la couleur bleue est corrigée. Il va de soit que pour avoir une correction parfaite il faudrait également compenser la couleur rouge. Cependant une telle compensation présente peu d'intérêt car les différences entre le vert et le rouge sont imperceptibles. Si par contre des luminophores plus performants présentent des dispersions plus importantes entre chaque paire de couleur, il faudra alors compenser deux couleurs selon le procédé de l'invention. REVENDICATIONS 1) Procédé d'affichage d'une séquence d'images vidéo sur un panneau d'affichage à plasma comportant une pluralité de cellules élémentaires comprenant chacune un type de luminophore parmi au moins deux types de luminophores (bleu, vert, rouge) répartis de manière homogène, I'affichage d'une image vidéo se faisant pendant une période d'affichage divisée par une pluralité de sous-balayages pendant lesquels chaque cellule élémentaire émet ou non de la lumière colorée suivant le type de o luminophore qui lui est associé, caractérisé en ce qu'on calcule un vecteur de mouvement (MV) entre deux images successives (1, 11) puis on déplace les sous-balayages associés à au moins un type de luminophore, I'amplitude du déplacement étant fonction de l'amplitude du vecteur de mouvement et du type de luminophore. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on déplace en outre chaque sous-balayage de l'image en fonction de sa position temporelle dans la période d'affichage et de l'amplitude du vecteur de mouvement. 3) Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on utilise trois types de luminophores (bleu, vert, rouge). 4) Panneau d'affichage à plasma comportant une pluralité de cellules élémentaires comprenant chacune un type de luminophore parmi au moins deux types de luminophores (bleu, vert, rouge) répartis de manière homogène, I'affichage d'une image vidéo se faisant pendant une période d'affichage divisée par une pluralité de sous-balayages pendant lesquels chaque cell u le élémentai re émet ou non de la lu m ière colorée suivant le o type de luminophore qui lui est associé, caractérisé en ce qu'il comporte un estimateur de mouvement pour calculer un vecteur de mouvement (MV) entre deux images successives (I, 1+1) et des moyens pour déplacer les sous-balayages associés à au moins un type de luminophore, I'amplitude du déplacement étant fonction de l'amplitude du vecteur de mouvement et du type de luminophore. ) Panneau d'affichage à plasma selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens pour déplacer chaque sous- balayage de l'image en fonction de sa position temporelle dans la période o d'affichage et de l'amplitude du vecteur de mouvement 6) Panneau d'affichage au plasma selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comporte trois types de luminophores (bleu, vert, rouge).