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Patent 2560473 Summary

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Claims and Abstract availability

Any discrepancies in the text and image of the Claims and Abstract are due to differing posting times. Text of the Claims and Abstract are posted:

  • At the time the application is open to public inspection;
  • At the time of issue of the patent (grant).
(12) Patent Application: (11) CA 2560473
(54) English Title: DEVICE FOR DETECTING A FIXED IMAGE ON A LIQUID CRYSTAL DISPLAY SCREEN
(54) French Title: DISPOSITIF DE DETECTION D'IMAGE FIGEE SUR UN ECRAN A CRISTAUX LIQUIDES
Status: Dead
Bibliographic Data
(51) International Patent Classification (IPC):
  • G09G 3/36 (2006.01)
(72) Inventors :
  • DE LAUZUN, FREDERIC (France)
(73) Owners :
  • THALES (Not Available)
(71) Applicants :
  • THALES (France)
(74) Agent: MARKS & CLERK
(74) Associate agent:
(45) Issued:
(86) PCT Filing Date: 2005-03-16
(87) Open to Public Inspection: 2005-10-13
Availability of licence: N/A
(25) Language of filing: French

Patent Cooperation Treaty (PCT): Yes
(86) PCT Filing Number: PCT/EP2005/051209
(87) International Publication Number: WO2005/096261
(85) National Entry: 2006-09-19

(30) Application Priority Data:
Application No. Country/Territory Date
04/02871 France 2004-03-19

Abstracts

English Abstract

A device for detecting a fixed image on a liquid crystal display screen (12) comprising at least one photoelectric cell (4) which can provide a luminance signal 1(t) to means (8) for the treatment of said signal. The cell is disposed opposite a display area (Z) of the screen. In said display area, it is possible to control the display of a variable pattern at a characteristic frequency fc. The treatment means can detect the characteristic frequency in the signal 1(t). In the event of non-detection, they trigger a corresponding alarm.


French Abstract




Un dispositif de détection d'image figée sur un écran à cristaux liquides (12)
comprend au moins une cellule photoélectrique (4) apte à fournir un signal de
luminance 1(t) à des moyens (8) de traitement de ce signal. La cellule est
disposée face à une zone d'affichage (Z) de l'écran. Dans cette zone
d'affichage, on commande l'affichage d'un motif variable à une fréquence
caractéristique fc. Les moyens de traitement sont aptes à détecter la
fréquence caractéristique dans le signal 1(t). En cas de non détection, ils
déclenchent une alarme correspondante.

Claims

Note: Claims are shown in the official language in which they were submitted.



13
REVENDICATIONS
1. Dispositif de détection d'image figée sur un écran (12) à cristaux
liquides à matrice active, caractérisé en ce qu'il comprend:
a. une cellule photoélectrique (4) recouvrant une zone d'affichage
(Z) dudit écran, ladite cellule étant apte à fournir un signal
électrique représentatif de la luminance dans ladite zone,
b, des moyens de commande pour afficher un motif variable (Mfc)
à une fréquence caractéristique (fc) dans ladite zone
d'affichage,
c. des moyens de traitement d'un signal électrique (1(t) fourni par
ladite cellule, pour détecter ladite fréquence,
d. et des moyens pour afficher une alarme dans le cas où ladite
fréquence n'est pas détectée.
2. Dispositif de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce que
ledit motif variable correspond à une commande en tout ou rien des
éléments pixels dans cette zone (Z), à ladite fréquence caractéristique
(fc).
3. Dispositif de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce que
la fréquence caractéristique (fc) est variable.
4. Dispositif de détection selon la revendication 1 ou 2, la matrice étant
agencée en lignes (G1, ...Gn) et colonnes (D1, ...Dm) et commandée
par un circuit (20) de commande de sélection de lignes et un circuit
(30) de commande d'affichage de données associé aux colonnes, les
circuits de commande comprenant des registres à décalage avec une
pluralité d'étages en cascade, caractérisé en ce que la zone
d'affichage (Z) correspond aux lignes et colonnes de la matrice
commandées par les derniers étages desdits registres à décalage.


14
5. Dispositif de détection selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une diode
électroluminescente (LED) comme source de lumière arrière de ladite
zone d'affichage (Z).
6. Dispositif de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il
comporte une première (4a) et une deuxième cellules (4b) disposées
côte à côte face à ladite zone d'affichage (Z), l'une cellule
opérationnelle en faible luminance et l'autre cellule opérationnelle en
forte luminance.
7. Dispositif de détection selon la revendication 1 ou 6, caractérisé en ce
que la ou les cellules (4, ou 4a, 4b) sont logées dans une cavité (7)
ménagée dans une zone en débord (D) d'un cadre (6) dudit écran
(12), ladite zone en débord recouvrant la zone d'affichage (Z).
8. Dispositif de détection selon la revendication précédente, caractérisé
en ce que le cadre(6) ou au moins ladite zone en débord (D) du cadre
(6) est du type protégé contre les interférences électromagnétiques.
9. Dispositif de détection selon l'une quelconque des revendications 1, 6,
7 ou 8, caractérisé en ce que lesdits moyens de traitement du signal
électrique fourni par la ou les cellules, comprennent un élément
amplificateur (9) dudit signal disposé au plus près de la ou des
cellules.
10. Dispositif de détection selon la revendication 9, en combinaison avec
la revendication 7, caractérisé en ce que ledit élément amplificateur
(9) est disposé dans la cavité (7), à proximité immédiate d'une cellule
associé (4).
11. Dispositif de détection selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que le motif variable (Mfc) à afficher
dans ladite zone d'affichage (Z) est généré par une électronique
spécifique associée à l'écran.


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12. Dispositif de détection selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que le motif variable (Mfc) à afficher
dans ladite zone d'affichage (Z) est généré par un ou des processeurs
graphiques (1) qui pilotent les images à afficher sur ledit écran.

Description

Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.



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WO 2005/096261 PCT/EP2005/051209
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DISPOSITIF DE DETECTION D'IMAGE FIGEE SUR
UN ECRAN A CRISTAUX LIQUIDES
L'invention concerne un dispositif de dëtection d'image figée sur
un écran à cristaux liquides. L'invention s'applique plus particulièrement aux
écrans à cristaux liquides de type transmissif, comme ceux utilisés sur les
tableaux de bord de véhicule, en particulier des aéronefs.
s Dans l'état de l'art actuel des systèmes de visualisation tëte basse
des aéronefs, on utilise comme afficheur, un écran plat couleur à cristaux
liquides, commandé par une matrice active. Ce sont les écrans AMLCD
acronyme anglo-saxon de "Active Matrix Liquid Crystal Display" (écran à
cristaux liquides à matrice active).
1o Ces écrans plats LCD couleur sont universellement utilisés pour
toutes les visualisations de cockpits d'avions et d'hélicoptëres. Ils
assurent,
par les paramètres affichés, la principale interface homme machine des
pilotes.
Un écran à cristaux liquides comprend essentiellement une
~s matrice de cellules électro-optiques arrangées en lignes et en colonnes,
commandées chacune par un dispositif de commutation (un transistor TFT
par exemple). Chaque cellule comprend une électrode pixel et une contre-
électrode encadrant un crisfial liquide dont les propriétés optiques sont
modifiées en fonction du champ qui le traverse.
2o L'ensemble formé d'un dispositif de commutation et d'une cellule
électro-optique constitue ce que l'on appelle un pixel ou point image.
L'adressage de ces pixels s'effectue par l'intermédiaire de lignes
de sélection (ou lignes de grille) qui commandent l'état passant ou non
passant des dispositifs de commutation et de colonnes (ou lïgnes de
25 données) qui transmettent sur chaque électrode pixel, lorsque le dispositif
de
commutation associé est passant, une tension correspondant à un signal de
données à afficher, à savoir un niveau de gris.
Plus précisément, les circuits d'adressage d'une telle matrice
comprennent des circuits de commande de ligne de grille ("gaie drivers") et
3o des circuits de commande de données (Data drivers). Ces circuits de
commande peuvent ëtre des circuits intégrés à la matrice active (c'est à dire
qu'ils sont réalisés sur la mëme plaque substrat que la matrice active) ou des


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circuits externes. Dans ce dernier cas, ils sont raccordés à la matrice active
par un connecteur, par exemple du type film conducteur anisotropique
("Anisotropie Conducfive Film'.
Le circuit de commande de ligne de grille comprend
principalement un ou des registres à décalage, pour adresser
séquentiellement, à une fréquence de balayage verticale, chacune des lignes
de grille de la matrice.
Le circuit de commande de données, comprend principalement un
ou des registres à décalage, qui reçoit en entrée, pour chaque ligne de grille
de la matrice, la donnée à afFcher. Cette donnée indique pour chaque
colonne de la matrice, le niveau de gris à appliquer. Typiquement, pour
chaque colonne, ce niveau de gris est codé sur 6 ou 8 bits.
A chaque nouvelle ligne, la donnée précédemment chargée dans
le registre est transférée en sortie, pour étre appliquée en entrée d'un
~5 convertisseur numérique analogique. Ce convertisseur fournit en sortie un
niveau de tension analogique correspondant, pour afficher le niveau de gris
souhaité sur chacun des pixels de la ligne sélectionnée.
Le circuit d'adressage comprend généralement d'autres dispositifs
de commande, notamment pour inverser (a polarité de la tension appliquée
2o sur les pixels, et pour tenir compte de la structure du filtre coloré de la
matrice (structure quad, strip...). Ces circuits d'adressage sont bien connus
~: r.
de l'homme de l'art.
Dans le domaine de l'avionique, de tels écrans sont notamment
intégrés dans le système de visualisation tête basse. Ils constituent une
25 interface homme-machine essentielle, fournissant au pilote, au moyen
d'images symboliques élaborées, des informations qui lui sont nécessaires
pour mener à bien ses différentes missions.
Les informations affichées doivent étre fiables. L'intégrité de la
chaîne d'information comprend l'intégrité des capteurs, sources de
30 l'information et l'intégrité du système d'affichage. Le système d'affichage
doit
notamment étre conçu avec des circuits de contrôle intégrés, aptes à
détecter un dysfonctionnement et à avertir le pilote en cas - de
dysfonctionnement. Ceci peut par exemple se faire au moyen d'un voyant, ou
d'une console de visualisation d'alarme donnant une indication sur la nature
35 du dysfonctionnement détecté dans le système de visualisation.


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Les écrans avioniques doivent aussi répondre à des critères
visuels très contraignants (résolution, luminance, angle de vue...) et ont
actuellement des formats spécifiques, différents des formats dits
informatiques ou multimédia.
Les écrans conçus spécifiquement pour les applications
avioniques sont ainsi très coüteux, et le nombre de fournisseurs est réduit.
Pour ces différentes raisons, on assiste à une évolution vers une
standardisation des formats, dans le but de rendre plus rentable la
production de ces écrans, ce qui va dans le sens de la réduction des coüts.
1o Un aspect de cette évolution est l'utilisation d'écrans du
commerce, appelés écrans "COTS" (acronyme anglo-saxon pour
"Composanf On The Shelves"), avec des formats au standard informatique.
De tels écrans COTS ont généralement de très bonnes
performances, optiques notamment, mais n'intègrent pas les aspects de
sécurité nécessaires en avionique.
En particulier, on a pu constater qu'un tel écran pouvait présenter
un défaut de type image figée, correspondant généralement à un défaut de
fonctionnement dans les registres à décalage des circuits de commande
(drivers) ligne ou colonne.
Plus précisément, un registre à décalage de n bits est un dispositif
semi-conducteur comprenant n étages en cascade, chaque étage
comprenant une pluralité de transistors semi-conducteurs. Ces transistors
doivent assurer de nombreuses commutations. Certains de ces transistors
subissent en permanence un stress de grille, ce qui peut entrainer une dérive
de leur tension de seuil et par suite, un dysfonctionnement du transistor : le
transistor ne commute plus. Dans un étage de commutation dans lequel un
transistor ne commute plus, le transfert des données ne se fait plus ; les
données en sortie de cet étage et des étages suivants ne vont donc plus
changer. S'agissant des registres à décalage du circuit de commande de
3o sélection des lignes, les lignes commandées par la sortie de ces étages
vont
donc rester toujours dans le méme état non sélectionné : le balayage des
lignes ne se fait plus. S'agissant des registres à décalage du circuit de
commande des colonnes, les éléments pixels des colonnes commandées
par ia sortie de ces étages, vont rester toujours dans le mëme état.


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Ainsi, l'utilisation d'écrans du commerce peut conduire en
opérationnel à un défaut d'image figée.
Le pilote peut mettre un certain temps avant de se rendre compte
d'un tel défaut, d'autant plus que certaines images symboliques associées à
des informations utiles au pilote, ne varient pas très vite. La non détection
d'un tel défaut est dangereuse sur le plan de (a sécurité des opérations. Ii
est
donc nécessaire de prévoir un système de détection d'un tel défaut.
Un objet de l'invention est de proposer un tel système.
L'invention concerne ainsi un dispositif de détection d'image figée
1o sur un écran à cristaux liquides à matrice active, caractérisé en ce qu'il
comprend
-une cellule photoélectrique recouvrant une zone d'afFichage dudit
écran, ladite cellule étant apte à fournir un signal électrique représentatif
de
la luminance dans ladite zone,
~5 - des moyens de commande pour afficher un motif variable à une
fréquence caractéristique dans ladite zone d'affichage,
-des moyens de traitement du signal électrique fourni par ladite
cellule, pour détecter ladite fréquence,
-et des moyens pour afficher une alarme dans le cas où ladite
2o fréquence n'est pas détectée.
Le motif variable correspond de préférence à une commande en
tout ou rien des éléments pixels dans ia zone d'affichage, à la fréquence
caractéristique.
La fréquence caractéristique est avantageusement variable.
25 La matrice étant agencée en lignes et colonnes et commandée
par un circuit de commande de sélection de lignes et un circuit de commande
d'affichage de données associé aux colonnes, les circuits de commande
comprenant des registres à décalage avec une pluralité d'étages en
cascade, la zone d'affichage correspond de préférence aux lignes et
3o colonnes de fa matrice commandées par les derniers étages desdits
registres à décalage.
Selon une première variante de l'invention, une diode
électroluminescente est prévue comme source de lumière arrière de ladite
zone d'affichage.


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Selon une autre variante de l'invention, le dispositif de détection
comporte une première et une deuxième cellules disposées côte à côte face
à ladite zone d'affichage, l'une opérationnelle en faible luminance et l'autre
opérationnelle en forte luminance.
s
D'autres avantages et caractëristiques de l'invention apparattront
plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre
indicatif et
non limitatif de l'invention et en référence aux dessins annexés, dans
lesquels
- la figure 1 est un schéma synoptique d'un écran à cristaux
liquides à matrice active, utilisé dans un système de visualisation;
- la figure 2 est un schéma bloc des circuits de commande lignes
et colonnes d'une matrice active;
- la figure 3 est un schéma synoptique selon un premier mode de
réalisation d'un dispositif de détection selon l'invention.
- la figure 4 est une coupe schématique d'un écran munï d'une
cellule selon un mode de réalisation de l'invention;
- (a figure 5 est un schéma synoptique reprësentant un autre mode
de réalisation d'un dispositif de~détection selon fïnvention;
- les figures 6a et 6b représentent un organigramme d'un circuit de
détection selon l'invention.
Un écran à cristaux liquides 10 à matrice active comprend
habituellement une source lumineuse arrière 11, qui éclaire la face arrïère de
la matrice active 1~ comprenant de manière simplifiée deux plaques de verre
entre lesquelles se trouve le cristal liquide. L'écran est disposé pour que
l'image affichée sur la face avant de l'écran soit vue d'un opérateur 2. Cette
matrice active est commandée par un circuit 13 qui peut étre ou non intégré
à la matrice, et qui reçoit les données DATA correspondant à une image à
3o afficher, d'un calculateur 1 d'un système de visualisation. Typiquement,
s'agissant d'afficher des images symboliques dans un aéronef, ces données
sont fournies en pratique par un ou une pluralité de processeurs graphiques
à partir de signaux de mesure de divers capteurs. Ces processeurs
graphiques ont pour fonction d'élaborer périodiquement une image
matricielle complète à présenter sur l'écran. Cette image complète est en


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pratique stockée dans une mémoire d'image qui comporte au moins autant
de mots binaires qu'il y a de pixels dans la matrice, chaque mot binaire
représentant la luminance ou le niveau de gris du pixel associé à ce mot.
La figure 2 représente de façon simplifiée un circuit de commande
d'affichage d'une image sur la matrice. Ce circuit comprend un circuit 20 de
commande de sélection des lignes G~, G2, ...G~ et un circuit 30 de
commande des colonnes D~, D2,...Dm.
Le circuit de commande de sélection des lignes a pour fonction de
sélectionner séquentiellement chacune des lignes de la matrice, à la
fréquence d'une horloge ligne CLK,. Ceci est obtenu typiquement par un
registre à décalage qui s'incrémente à chaque coup d'horloge CLK,.
Le circuit de commande des colonnes a pour fonction de
sélectionner le niveau de tension à appliquer sur chaque colonne de la
matrice, en fonction du mot binaire qui code l'information de niveau de gris
pour cette colonne. Par exemple, le niveau de gris est codé sur 8 bits. Le
flot
de données DATA reçu en entrée du circuit de commande est ainsi une suite
de mots (bytes), chaque mot codant le niveau de gris à afficher sur le pixel
correspondant à une colonne et à la ligne sélectionnée. Ces données sont
entrées en série dans un registre à décalage 31, à la fréquence d'une
2o horloge colonne CLK~. A chaque coup d'horloge ligne, ces données sont
transférées dans des registres de données d'un circuit de conversion 32, qui
permet d'appliquer sur chaque colonne, un niveau de tension correspondant
au niveau de gris mémorisé. De manière connue, la polarité de cette tension
peut aussi étre inversée selon le mode d'adressage de la matrice (adressage
en inversion ligne, inversion point...) pour améliorer la qualité visuelle des
images affichées. Ces différents aspects sont bien connus de l'homme de
l'art et ne seront pas détaillés.
Les registres à décalage sont habituellement formés par des
transistors. On a vu que ces transistors peuvent, sous l'effet répété des
3o tensions qui leur sont appliquées, devenir défaillants. Le transfert des
données ne se fait plus entre l'étage défaillant et l'étage suivant en
cascade.
Les données en sortie de l'étage défaillant et les données en sortie des
étages suivants, ne changent plus.
Notamment dans le cas du circuit de commande de sélection des
lignes, les dernières lignes ne sont plus sélectionnées : elles vont donc


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garder toujours la méme information sur leurs éléments pixels du moins tant
que la capacité pixel reste chargée.
Dans le cas du circuit de commande des colonnes, les éléments
pixels sur les dernières colonnes gardent toujours la méme information.
Quel que soit le rang de l'étage défaillant dans le registre, ce
défaut d'image figée sera toujours observable sur au moins les dernières
lignes et les dernières colonnes, correspondant aux derniers étages des
registres, c'est à dire, de façon assez universelle, dans le coin inférieur
droit
de l'écran.
Selon l'invention, en plaçant une cellule photoélectrique dans cette
zone de l'écran, et en imposant dans cette zone l'affichage d'un motif
variable dans le temps, à une fréquence caractéristique au moins, on va
vérifier que l'on retrouve bien cette fréquence caractéristique dans le signal
de luminance résultant. Si Ion ne retrouve pas cette fréquence, on en déduit
~5 que l'on est en présence du défaut d'image figée, et on déclenche une
alarme (afi'ichage d'un voyant, ou d'un message de dysfonctionnement par
exemple).
La zone de test selon l'invention est en pratique de dimensions
réduites. Par exemple, avec un écran conçu avec un pas de 200 microns, on
2o prendra par exemple une zone de l'écran définie par les 5 dernières
colonnes et les cinq dernières lignes, soit quelques millimètres carrés.
Un dispositif de détection d'un défaut d'image figée selon
l'invention est représenté schématiquement sur la figure 3.
Un écran LCD est représenté en coupe. La lumière transmise par
25 une zone d'affichage Z située en bas de l'écran, est détectée par une
cellule
photoélectrique 4 collimatée de façon appropriée sur cette zone.
Cette cellule photoélectrique 4 ainsi que la zone Z sont protégées
de la lumière ambiante par un masque optique 5. Dans l'exemple représenté
sur la coupe de la figure 4, ce masque optique est réalisé par le cadre 6
30 (bezel) de l'écran, dont la forme est adaptée pour recouvrir la zone
d'affichage Z et intégrer fa cellule 4 dans une cavité 7 ménagée dans le
cadre 6 à cet effet. La forme du cadre présente ainsi une forme en débord D
(Figure 4).
Le signal électrique I(t) fournit par la cellule photoélectrique 4 est
35 appliqué en entrée d'une carte électronique 8 de traitement de ce signal.


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Dans la zone d'affichage Z, on impose l'affichage d'un motif de
test. En pratique, les coins de l'écran sont peu ou pas utilisés par le
système
de visualisation. On ne dégrade donc pas l'image opérationnelle (image
symbolique) affichée.
La variation temporelle (ou fréquentielle) du motif de test est
obtenue en pratique de façon simple par une commande en tout ou rien
(ON/OFF) des éléments pixels de cette zone, à une fréquence caractéristique
fc. En d'autres termes, sur les éléments pixels de cette zone Z, on impose
alternativement, à la fréquence caractéristique fc, une tension correspondant
o au niveau de gris maximum (ëtat allumé, oN), puis une tension
correspondant au niveau de gris minimum (état éteint, off), et ainsi de suite.
Le signal électrique I(t) doit donc, en fonctionnement normal, avoir
la fréquence caractéristique fc, due à la suite alternée de valeurs de
luminance représentative des états allumés (ont) et éteints (off) des
éléments pixels. C'est ce que détecte la carte électronique 8.
En pratique, la détection de fréquence peut se faire par toute
circuiterie connue de l'homme de l'art.
Dans un exemple, on prévoit un circuit de conversion analogique
numérique, pour échantillonner le signal I(t) à une fréquence
2o d'échantillonnage adaptée, et un comparateur, pour comparer la valeur
.édchantillonnée à une valeur précédemment échantillonnée..~et mémorisée.
En pratique la fréquence caractéristique fc est égale à k fois la fréquence
d'échantillonnage, k>1 choisi de manière à avoir une intégration du signal de
luminance suffisante, par rapport à la fréquence de balayage de l'image. Si à
la fréquence fc, les échantillons ont une valeur différente, on considère que
l'écran fonctionne correctement. Si à la fréquence fc, les échantillons ont la
méme valeur, on considère que Ion a un défaut d'image figée. En pratique,
on peut prévoir que l'on vérifie deux fois de suite que l'on a ae défaut,
avant
de déclencher l'alarme correspondante (prévention contre les fausses
alarmes).
Dans un autre exemple, on assure cette détection de fréquence
par des moyens de comparaison de type analogique. Dans ce cas, on utilise
typiquement la charge et la décharge d'un condensateur par le signal I(t).
Dès que le signal I(t) devient constant, dü à un défaut d'image figé, la
charge
ou la décharge ne se fait plus, et c'est ce qui est détecté.


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Selon un aspect de mise en aeuvre pratique d'un dispositif de
détection selon l'invention, il est nécessaire de prendre en compte (e temps
de chauffage de l'écran, à chaque mise en route. En effet, de manière bien
connue, tant que l'écran n'est pas à une température suffisante, ses
propriétés de transmission sont très dégradées. II faut donc prévoir d'inhiber
le dispositif de détection pendant ce temps de préchauffage. Ceci peut se
faire en prévoyant une temporisation qui permet de n'activer le dispositif
qu'après une certaine durée depuis la mise sous tension. Cependant, le
temps de préchauffage variant selon les conditions opérationnelles et
climatiques, il est préférable de prévoir un signal d'activation fourni par
une
mesure de température ambiante minimum. Une autre maniëre de résoudre
ce problème, est de prévoir l'affichage dans la zone de test d'un motif
spécifique, qui fournit un top de départ de test au dispositif de détection,
dès
que la carte de traitement le détecte. Ce top de départ déclenche la
commande d'affichage du motif de test oN/oFF à la fréquence caractéristique
fc. Le motif spécifique de top départ peut par exemple être un niveau de gris
spécifique, prédéterminé.
Un organigramme de fonctionnement correspondant d'un dispositif
de détection selon l'invention est représenté sur la figure 6a, en ce qui
concerne l'aspect détection effectué par la carte électronique 8, et sur la
figure 6b, pour l'aspect commande d'affichage dans la zone de test Z. Un
indicateur binaire ACT est prévu, initialisé (typiquement mis à zéro) à chaque
mise sous tension.
Tant qu'il est à zéro, le dispositif commande l'affichage dans la
2s zone de test Z du niveau de gris spécifique prédéterminé, et la carte de
traitement est conflgurée pour détecter ce niveau de gris spécifique.
Dès que ce niveau de gris est détecté, l'indicateur binaire ACT est
mis à un. Le dispositif commande l'affichage du motif de test orv/oFF dans la
zone de test Z et la carte de traitement est configurée pour détecter la
fréquence caractéristique fc.
La frëquence caractéristique fc est choisie en pratique en fonction
de la fréquence de modulation de la source de lumière, généralement de
l'ordre de 300 Hertz, et de la fréquence de balayage ligne de l'écran (50 ou
60 Heriz). Elle doit aussi ëtre choisie pour permettre une détection
suffisamment rapide, réactive, d'une panne (défaut image figée).


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En pratique, on choisira fc dans la gamme de 1 à 10 Herlz.
Selon un autre aspect de mise en oeuvre de l'invention, il est
nécessaire de tenir compte de la variation de la luminance de la source de
lumière arrière de l'écran. En effet, dans le domaine de l'avionique
5 notamment, i( est nécessaire d'asservir la luminance de la source de lumière
arrière de l'écran à la luminosité ambiante, pour que les images symboliques
afFchées soient toujours très bien perçues par l'observateur (le pilote). Dans
un exemple de réalisation connue, la source de lumière arrière est formée
par un ensemble de lampes fluorescentes, commandées en impulsion, selon
10 le mode PWM, en sorte que la variation de la luminance est contrôlée par (a
durée modulée des impulsions.
La luminance obtenue en face avant de l'écran est le produit de la
luminance fournie par la source de lumière et du coefficient de transmission
de l'empilement de couches entre cette source de lumière et la face avant de
l'écran. Ce coefFcient de transmission peut-ëtre de l'ordre de 4% à 8%, pour
un écran ayant un CR de 50:1. Il est variable d'un écran à l'autre et avec la
température ambiante.
Dans un exemple, en ambiance de jour (forte luminance), le
niveau de luminance correspondant à l'état oFF sera de l'ordre de 7 candelas
2o par m2 et le niveau de luminance correspondant à l'état oN sera de (ordre
de
350 candelas par m2.
En ambiance de nuit (faible luminance), le niveau de luminance
correspondant à l'état oFF sera de l'ordre de 0,003 candelas par m2 et le
niveau de luminance correspondant à l'état oN sera de l'ordre de
0,16 candelas par m2. '
La cellule photoélectrique 4. doit alors ëtre choisie pour avoir une
grand sensibilité correspondant à la dynamique de la luminance en sortie
d'écran : elle doit pouvoir discerner entre 7 et 350 cd/m2 en conditions de
forte luminance ambiante et entre 0,003 et 0,16 cd/m2 en conditions de faible
luminance ambiante. Elle doit aussi avoir une grande dynamique de sortie
pour permettre la détection des fronts con-espondant à la variation de
luminance détectée par forte luminance ambiante comme par faible
luminance ambiante.
Aussi, en pratique, on prévoit de préférence un amplificateur 9,
typïquement un amplificateur opérationnel, pour amplifier le signal et


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minimiser le niveau de bruit. Cet amplificateur 9 sera de préférence disposé
à proximité immédiate de la cellule photoélectrique 4, de manière à réduire
les effets des interFérences électromagnétiques. De préférence, la cellule
photoélectrique 4 et son amplificateur 9 de signal seront logés dans la cavité
7 prévue dans la zone D en débord du cadre 6 de l'écran. Le cadre, ou au
moins la zone en débord contenant la cellule, et de préférence la cellule et
l'amplificateur, est du type protégé contre les interférences
électromagnétiques (typiquement, en mëtal, raccordé à la masse).
Dans une première variante de réalisation représentée sur la
figure 5, on peut prévoir deux cellules photoélectriques 4a et 4b, disposées
côte à côte face à !a zone d'affichage Z, une première cellule 4a
dimensionnée pour une sensibilité et une dynamique de sortie optimales en
faible luminance ambiante et une deuxième cellule dimensionnée pour une
sensibilité et une dynamique de sortie optimales en forte luminance
ambiante. Chaque cellule fournit en sortie un signal de luminance,
respectivement la(t) et Ib(t). De préférence, un amplificateur de signal,
respectivement 9a, 9b, est prévu, avantageusement disposé à proximité de
la cellule associée, pour amplifier le signal et minimiser le bruit, comme vu
au
2o paragraphe précédent. Le traitement de l'un ou l'autre signal de luminance
(amplifié. le cas échéant) dans la carte de traitement 8 est commandé par un
capteur de luminance ambiante CL. Ainsi, selon la luminance ambiante, l'une
ou l'autre cellule est utilisée de façon opérationnelle. Les deux cellules 4a,
4b
sont logées, de préférence avec leur amplificateur de signal associé 9a, 9b,
dans la cavité 7 ménagée dans le cadre B de l'écran, dans la zone en débord
D qui recouvre ia zone de test Z (figure 4). Le cadre 6, ou au mains la zone
en débord, est du type protégé contre les interFérences électromagnétiques.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention représenté sur la
figure 3, on s'afFranchit de ce problème de variation de la luminance de la
source de lumière arrière, en prévoyant une source de lumière spécifique
pour la zone de test Z. En pratique, cette source de lumière spécifique est
une diode électroluminescente LED. En efFet, les diodes
électroluminescentes sont capables de fonctionner de façon satisfaisante
quelle que soit la température ambiante.


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Cette diode électroluminescente est disposée en pratique entre la
source de lumière arrière principale et la couche arrière de l'empilement de
l'écran, typiquement, la plaque de diffusion, prévue pour uniformiser la
lumière. Cette diode est munie d'un dispositif de collimation associé, défini
de façon à optimiser la surface de ladite zone d'affichage Z.
Un dispositif de détection selon l'invention permet ainsi de
détecter un défaut d'image figée d'un écran à cristaux liquides.
II permet d'utiliser des écrans du commerce dans des applications
dans lesquelles le niveau d'intégrité des données affichées est très
important, typiquement dans le domaine de l'avionique.
L'invention ne se limite pas à ce domaine. En particulier elle
concerne aussi bien les écrans du type transmissif ou transflexif, utilisés
pour
afficher des images de type symbologie, ou des images de type vidéo.
L'invention ne se limite pas aux dispositions décrites à titre
d'exemple de mise en oeuvre. Notamment, on peut prévoir d'utiliser des
motifs de test Mf~ plus élaborés, par exemple, des motifs fonction de la
température. On peut prévoir une ou plusieurs fréquences caractéristiques
dans le motif test, pour s'affranchir des effets parasites (fréquence de
2o commande PWM de la bote à lumière). On peut aussi prévoir une fréquence
caractéristique variable. Ces différentes variantes permettent d'avoir une
information plus riche, permettant la vérification de l'intégrité de la chaine
de
détection, par exemple au moyen d'un contrôle de type checksum sur l'image
affichée dans la zone de test.
On peut prévoir d'effectuer la détection selon l'invention dans une
seule zone de test, de préférence dans le coin inférieur droit, qui permet
détecter les défauts dus à la commande des lignes et à la commande des
colonnes. Mais on peut prévoir d'autres implantations.
Le motif variable M~ de test à afficher dans la zone d'affichage Z
3o peut étre généré par une électronique spécifique associée à l'écran, qui
peut
étre intégré au circuit 13 qui reçoit les données DATA à afficher, comme
représenté schématiquement sur la figure 5. II peut aussi étre généré par le
ou les processeurs graphiques (1 ) qui pilotent les images à afficher sur
ledit
écran, comme représenté schématiquement sur la figure 3.

Representative Drawing
A single figure which represents the drawing illustrating the invention.
Administrative Status

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Administrative Status

Title Date
Forecasted Issue Date Unavailable
(86) PCT Filing Date 2005-03-16
(87) PCT Publication Date 2005-10-13
(85) National Entry 2006-09-19
Dead Application 2010-03-16

Abandonment History

Abandonment Date Reason Reinstatement Date
2009-03-16 FAILURE TO PAY APPLICATION MAINTENANCE FEE

Payment History

Fee Type Anniversary Year Due Date Amount Paid Paid Date
Registration of a document - section 124 $100.00 2006-09-19
Application Fee $400.00 2006-09-19
Maintenance Fee - Application - New Act 2 2007-03-16 $100.00 2007-02-22
Maintenance Fee - Application - New Act 3 2008-03-17 $100.00 2008-02-22
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Document
Description 
Date
(yyyy-mm-dd) 
Number of pages   Size of Image (KB) 
Abstract 2006-09-19 2 73
Claims 2006-09-19 3 93
Drawings 2006-09-19 4 42
Description 2006-09-19 12 686
Representative Drawing 2006-09-19 1 5
Cover Page 2006-11-20 1 34
PCT 2006-09-19 2 79
Assignment 2006-09-19 5 149
Fees 2007-02-22 1 48
Correspondence 2007-09-07 3 80
Correspondence 2007-09-27 1 12
Correspondence 2007-09-27 1 15