Brevet FR2938685A1 — publié le 20100521

La présente invention concerne un procédé de calibration optique d'un dispositif d'affichage matriciel et un dispositif d'affichage. Des procédés de calibration optique de dispositifs d'affichage sont connus. Une compensation de contraste permet d'assurer un contraste optique optimal suivant toute la gamme de températures qui peuvent intervenir. Cependant, cette courbe est définie sur des pièces étalons et un lot de dispositifs d'affichage (notamment deys dispositifs LCD, c'est à dire à cristaux liquides) à un instant. D'après les caractéristiques des dispositifs d'affichage fournies par les fournisseurs, il y a une dispersion compensable seulement par une valeur d'offset sur la courbe. Cet offset doit être calibre unitairement en usine, c'est à dire pour chaque dispositif d'affichage une calibration est requise. Un remède proposé par la demande de brevet allemand DE 10 2007 019 318 Al consista à prévoir des étiquettes à coller sur les dispositifs d'affichage. De ce document, une calibration du contraste optique pour des dispositifs d'affichage est connue qui est effectué préalable à la vente du dispositif d'affichage à un client final, notamment préalable au montage du dispositif d'affichage dans un véhicule. Un inconvénient de tels dispositifs, selon l'art connu, consiste dans le fait que la façon dent la calibration finale du contraste optique pour un tel dispositif d'affichage est proposée nécessite de grands efforts, notamment la nécessité de coller une étiquette sur le dispositif d'affichage et la nécessité de lire l'information imprimée sur cette étiquette. Une autre proposition pour effectuer une calibration de dispositifs d'affichage figu -e dans la demande de brevet allemand DE 102 39 619 Al. Il est proposé de calibrer un contraste optique en effectuant un certain nombre d'itérations en changeant Lne valeur de tension électrique de pilotage à l'aide d'un incrément ou à l'aide d'un décrément fixe de la tension électrique de pilotage. Un inconvénient de tels dispositifs, selon l'art connu, consiste dans le fait que le nombre d'itérations à effectuer pour déterminer une valeur optimale (ou finale) de la tension électrique de pilotage du dispositif d'affichage peut être relativement élevé ce qui nécessite également un temps élevé requit pour effectuer la calibration du dispositif d'affichage. La présente invention a notamment pour but de palier aux inconvénients de l'art connu, et notamment ceux cités ci-dessus, et a également pour but de proposer un procédé de calibration optique d'un dispositif d'affichage qui est plus fiable et plus rapide et qui aboutit pour une plus grande partie des pièces à calibrer, c'est à dire qui résulte dans un taux de rebut faible. Suivant la présente invention, ce but est atteint par un procédé de calibration d'ur dispositif d'affichage par itération pour optimiser une tension électrique de pilotage du dispositif d'affichage, le procédé de calibration comprenant une mesure d'un contraste optique du dispositif d'affichage et un calcul d'une valeur de la tension é ectrique de pilotage, la mesure du contraste optique et le calcul de la valeur de tension électrique étant effectués une fois pendant chaque étape de calibration, l'optimisation de la tension électrique de pilotage étant prévue en partant d'une valeur initiale de la tension électrique de pilotage jusqu'à une valeur finale de la tension électrique de pilotage, le procédé de calibration étant effectué à travers une étape initiale d() calibration et à travers une étape d'affinage de calibration, l'étape initiale de calib-ation étant effectuée une seule fois pendant le procédé de calibration, l'étape d'affinage de calibration étant effectuée une seule fois ou plusieurs fois pendant le procédé de calibration, l'approche de la valeur finale de la tension électrique de pilotage due à l'étape initiale de calibration étant supérieur à l'approche de la valeur finale de la tension électrique de pilotage due à l'étape d'affinage de calibration. De par une telle réalisation du procédé de calibration d'un dispositif d'affichage, il est avantageusement possible de minimiser le nombre d'itérations nécessaire pour avoir une très bonne calibration du dispositif d'affichage. II s'en suit que le coût de revient pour produire de telles dispositifs d'affichage peut être réduit et le nombre de p èces produites ou calibrées par unité de temps peut être augmenté. Un perfectionnement particulièrement préféré de l'invention réside dans le fait que le calcul de la tension électrique de pilotage du dispositif d'affichage est effectué de manière numérique. De Dar une telle réalisation du procédé de calibration d'un dispositif d'affichage, il est avantageusement possible d'effectuer le calcul d'une valeur de la tension électrique de pilotage le plus simple que possible ce qui résulte dans un coût de revient réduit pour produire de telles dispositifs d'affichage. Un autre perfectionnement préféré de l'invention réside dans le fait que la mesure d'un contraste optique du dispositif d'affichage est basée sur une mesure de la luminance da différentes parties du dispositif d'affichage, notamment sur la mesure de la luminance de quatre parties du dispositif d'affichage. Un perfectionnement particulièrement préféré de l'invention réside dans le fait que les parties prises en compte pour la mesure du contraste optique du dispositif d'affic:hage forment une image de type mire. Un autre perfectionnement préféré de l'invention réside dans le fait que 20 pendant l'étape! initiale de calibration, le calcul de la valeur de tension électrique de pilotage est basé sur une comparaison avec des valeurs d'étalon. Un perfectionnement particulièrement préféré de l'invention réside dans le fait que pendant l'étape d'affinage de calibration, le calcul de la valeur de tension 25 électrique de pilotage est basé sur la différence entre le contraste optique mesuré et un contraste optique final. Un autre perfectionnement préféré de l'invention réside dans le fait que les mesures du contraste optique du dispositif d'affichage pendant l'étape initiale de 30 calibration et pendant l'étape d'affinage de calibration prennent en compte une mesure préalable de l'homogénéité d'un rétroéclairage du dispositif d'affichage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier non limitatif de la présente invention. Brève description des dessins L'invention sera mieux comprise grâce à la description ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemple non limitatifs 10 et expliqués avec références aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue schématique de face d'un dispositif d'affichage qui peut être calibré grâce au procédé de calibration selon la présente invention, 15 la fiç ure 2 est une vue schématique selon une section transversale du dispositif d'affichage, la figure 3 est une vue schématique sur un diagramme qui montre différentes courbes du ratio optique (c'est à dire le contraste) en fonction de la 20 tension électrique de pilotage (exprimée en des valeurs d'offset par rapport à une tension de référence), et la figure 4 est une vue schématique pour illustrer la répercussion d'une homogénéité réduite du rétroéclairage du dispositif d'affichage. Description des dessins Comme le montre la figure 1 du dessin annexé, un dispositif d'affichage 10 30 comprend une :surface d'affichage 11. La figure 1 du dessin montre le dispositif d'affichage 10 comme un utilisateur du dispositif d'affichage 10 le voit, notamment comme un conducteur du véhicule dans lequel le dispositif d'affichage 10 est monté. 25 La ligure 2 montre une vue schématique selon une section transversale du dispositif d'affichage 10. De cette représentation. La face avant A de la surface d'affichage 11 est la face qui est visible d'un utilisateur, notamment un conducteur du véhicule dans lequel le dispositif d'affichage 10 est monté. La face arrière B de la surface d'affichage 11 peut comprendre un rétroéclairage 13. L'invention concerne notamment un procédé de calibration pour un afficheur à cristaux liquides, c'est à dire pour des dispositifs d'affichage LCD (liquid crystal display;". Le dispositif d'affichage 10 contrôle la transmission de la lumière à travers des cellules à cristaux liquides en fonction de signaux vidéo qui y sont appliqués de sorte à afficher une image. Pour résulter dans un contraste suffisant de cette image, une tension électrique de pilotage doit être appliquée au dispositif d'affichage 10. L'application de la bonne tension électrique de pilotage (ou tension électrique optimale) assure un contraste optique du dispositif d'affichage proche de la valeur optimale. Pour mesurer la valeur du contraste optique, notamment une partie de la surface d'affichage 11 est prise en compte selon la présente invention. Cette partie de la surface d'affichage 11 comporte une image de mire 12. Cette image de mire affiche un certain nombre de parties qui représentent différents niveaux de gris et/ou de couleur, par exemple (en allant de gauche à droite dans l'exemple de l'image de mire représente: dans la figure 1): une partie noir (avec tous les pixels éteints), une partie gris 2, une partie gris 1 et une partie blanc (avec tous les pixels allumés). La luminance de ces différents niveaux de gris et/ou de couleur est mesurée à l'aide d'une caméra (non représentée dans le dessin) lors de la mesure du contraste optique. La valeur du contraste optique est calculée ensuite grâce aux valeurs mesurées de la luminance dans les différentes parties de l'image de mire 12. Dans le cadre de la présente invention, le terme "mesure d'un contraste optique du dispositif d'affichage" se réfère à la mesure de la luminance de ces différents niveaux de gris et/ou dei couleur et aussi au calcul du contraste optique. Le contraste optique (CO), aussi appelé ratio optique, est définit par exemple de la façon suivante: luminance de la partie blanc û luminance de la partie noir CO = luminance de la partie gris 1 û luminance de la partie noir 5 La mesure est effectuée sur les carrés les plus lumineux afin de ne pas être perturbé par le bruit de fond et aussi pour diminuer le temps d'acquisition de la caméra. La température influence les propriétés du dispositif d'affichage et ainsi la valeur de luminance. Ceci notamment à cause d'un problème d'inhomogénéité 10 thermique entra la platine du dispositif d'affichage (PCB, printed circuit board) d'une part et le dispositif d'affichage même d'autre part due au thermosoudage). Par conséquent, il .'aut définir un seuil de température au-delà duquel la pièce n'est pas calibrable. Pour les autres situations, comme le temps de calibration est faible (dans l'ordre de grandeur inférieur à 60 secondes), l'influence de la variation de la 15 température eEt négligeable. Les bornes du contraste optique (ou ratio optique) optimal ou accepté sont définies par des pièces (de dispositif d'affichage 10) étalons. Les pièces (de dispositif d'affichage 10) ont une valeur de contraste optique approuvé et permettent ainsi 20 d'étalonner les bancs de calibration. Cependant, lors de la fabrication des dispositifs d'affichage 10, il est inévitable d'avoir un certain degré de dispersion dans les valeurs exactes de tension de pilotage du dispositif d'affichage 10 pour obtenir un certain niveau de contraste optique. 25 La figure 3 montre une vue schématique sur un diagramme qui montre différentes courbes du ratio optique (c'est à dire du contraste optique) en fonction de la tension élect-ique de pilotage (exprimée en des valeurs d'offset par rapport à une tension de référence). Les valeurs d'offset sont exprimés en unités numériques. 30 La figure 4 montre une vue schématique pour illustrer la répercussion d'une homogénéité réduite du rétroéclairage 13 du dispositif d'affichage 10. Le haut de la figure 4 montre la partie de la surface d'affichage 11 avec l'image mire lorsque tous les parties de l'image mire ont une transmission (du dispositif d'affichage) identiques, c'est à dire par exemple tous les parties sont blanches ou noires. 35 L'inhomogénéité montrée représente directement les caractéristiques du rétroéclairage. De préférence, le procédé de calibration selon la présente invention utilise des mesures de luminance sur des zones de la surface d'affichage 11 dissociées. La luminance perçue est alors tributaire de l'homogénéité du rétroéclairage. Avec une mesure préalable de la luminance de telles parties identiques, il est possible de normaliser les valeurs de la luminance mesurées ultérieurement dans les différentes parties de l'image de mire (lors de l'étape initiale de calibration et lors de l'étape (ou les étapes) d'affinage de calibration). Le procédé de calibration selon la présente invention utilise des mesures sur l'image de mire, par exemple comme représenté dans la figure 1, avec différents niveaux de gril;. Ces niveaux de gris sont affichés sur (dans l'exemple quatre) surface adjacentes et d'airs équivalentes. Le procédé de calibration selon la présente invention comprend une étape initiale de calibration qui est effectuée une seule fois pendant le procédé de calibration. L'étape initiale de calibration comprend la sous-étape d'une mesure du contraste optique avec une tension électrique de pilotage du dispositif d'affichage 10 correspondant à la tension nominale de pilotage, c'est à dire avec un offset de 0. En plus, l'étape initiale de calibration comprend la sous-étape de calcul d'une valeur nouvelle de la Tension électrique de pilotage qui est à utiliser dans l'étape d'affinage qui suit. De préférence, le calcul de la valeur de la tension électrique de pilotage est basé sur une comparaison avec des valeurs d'étalon prises par exemple d'une étude sur un certain nombre de pièces de dispositifs d'affichage et en calculant des moyennes sur un tel ensemble d'étalon en ce qui concerne une valeur initiale du contraste optique, une valeur initiale de la tension de pilotage (ce qui peut correspondre à la valeur nominale de la tension de pilotage, c'est à dire un offset de 0), une valeur f nale du contraste optique et une valeur finale de la tension de pilotage. Le calcul de la valeur (nouvelle) de la tension de pilotage (TDP) peut se faire alors par exemple de la manière suivante (avec "CO" étant le contraste 30 optique): COmesuré ù COfinal TDPnouvelle = TC Pfinale COinitiale ù COfnal 35 Par exemple, si les informations d'étalon indiquent - que la valeur (initiale) du contraste optique est de 1,016 pour la valeur nominale de la tension de pilotage (c'est à dire pour un offset de 0) ce qui correspond à une valeur initiale de la tension de pilotage et - que la valeur (finale ou souhaitée) du contraste optique est de 1,029 pour une valeur de la tension de pilotage ayant un offset de -14 ce qui correspond à une valeur finale d a la tension de pilotage, une valeur mesurée du contraste optique de 1,021 résulte dans une valeur nouvelle de la tension ce pilotage correspondant à une valeur d'offset de -9. Avec cette valeur 10 nouvelle de la tension de pilotage, l'étape d'affinage de calibration est entamée. Le procédé de calibration selon la présente invention comprend une étape d'affinage de calibration qui est effectuée une seule fois pendant le procédé de calibration ou plusieurs fois. L'étape d'affinage de calibration comprend la sous-étape 15 d'une mesure (lu contraste optique avec une tension électrique de pilotage correspondant à la tension nouvelle obtenue lors de l'étape initiale de calibration. En plus, l'étape d'affinage de calibration comprend la sous-étape de calcul d'une valeur ultérieure de la tension électrique de pilotage qui est à utiliser (si besoin est) dans une étape ultérieure d'affinage qui suit. De préférence, le calcul de la valeur 20 ultérieure de la tension de pilotage (TDP) est effectué de la façon suivante en partant d'une valeur précédente de la tension de pilotage (TDP) qui correspond soit à la valeur (nouvelle) issue de la sous-étape de calcul de l'étape initiale (pour la première étape d'affinage) soit à la valeur (ultérieure) issue de la sous-étape de calcul de l'étape d'affinage précédente (pour les étapes d'affinage ultérieures): 25 TDPuitérieure = TI)Pprécédente + Round [ ( COfinal ù COmesuré) * G ] "CO'' étant le contraste optique et "G" étant une constante définissant l'importance de la variation de la tension de pilotage avec une différence donnée 30 entre COfinal et °Omesuré• Par exemple, la valeur de "G" est fixée à 500. L'itération est effectuée (c'est à dire l'étape d'affinage répétée) jusqu'à ce qu'un critère d'interuption soit vérifié, notamment le fait que COmesuré soit égal ou presque égal à COfinal ou qu'un nombre maximum de boucles d'itération soit atteint. La valeur de la tension de pilotage issue de la dernière itération de l'étape d'affinage est appelée valeur finale de la tension de pilotage. Sur un échantillon de 46 pièces de dispositifs d'affichage 10, il a été possible de terminer le procédé de calibration avec un nombre moyen d'itérations de 3. Dans tous es cas, l'approche de la valeur finale de la tension électrique de pilotage due a l'étape initiale de calibration a été supérieure à l'approche de la valeur finale de la tension électrique de pilotage due à l'étape (ou aux étapes) d'affinage de calibration.10 REVENDICATIONS1. Procédé de calibration d'un dispositif d'affichage (10) par itération pour optimiser une tension électrique de pilotage du dispositif d'affichage (10), le procédé de calibration comprenant une mesure d'un contraste optique du c ispositif d'affichage (10) et un calcul d'une valeur de la tension électrique de pilotage, la rresure du contraste optique et le calcul de la valeur de tension électrique étant effectués une fois pendant chaque étape de calibration, l'optimisation de la tension électrique de pilotage étant prévue en partant d'une valeur initiale de la tension électrique de pilotage jusqu'à une valeur finale de la tension électrique de pilotage, le procédé de calibration étant effectué à travers une étape initiale de calibration et à travers une étape d'affinage de calibration, l'étape initiale de calibration étant effectuée une seule fois pendant le procédé de calibration, l'étape d'affinage de calibration étant effectuée une seule fois ou plusieurs fois pendant le procédé de calibration, l'approche de la valeur finale de la tension électrique de pilotage due à l'étape initiale de calibration étant supérieur à l'approche de la valeur finale de 1.3 tension électrique de pilotage due à l'étape d'affinage de calibration. 2. Procédé de calibration selon la revendication 1, caractérisé en ce que le calcul de la tension électrique de pilotage du dispositif d'affichage (10) est effectué de manière numérique. 3. Procédé de calibration selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la mesure d'un contraste optique du dispositif d'affichage (10) est basée sur une mesure de la luminance de différentes parties du dispositif d'affichage (10), notamment sur la mesure de la luminance de quatre parties du dispositif d'affichage (10). 4. Procédé de calibration selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les parties prises en compte pour la 10 2938685 Il mesure du contraste optique du dispositif d'affichage (10) forment une image de type mire (12). 5. Procédé de calibration selon l'une quelconque des revendications 5 précédentes, caractérisé en ce que pendant l'étape initiale de calibration, le calcul de la valeur de tension électrique de pilotage est basé sur une comparaison avec des valeurs d'étalon. 6. Procécé de calibration selon l'une quelconque des revendications 10 pré cédentes, caractérisé en ce que pendant l'étape d'affinage de calibration, le calcul de la valeur de tension électrique de pilotage est basé sur la différence entre le contraste optique mesuré et un contraste optique final. 15 7. Procédé de calibration selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les mesures du contraste optique du dispositif d'affichage (10) pendant l'étape initiale de calibration et pendant l'étape d'affinage de calibration prennent en compte une mesure préalable de l'homogénéité d'un rétroéclairage (13) du dispositif d'affichage (10). 20