FR2792096A1

FR2792096A1 - DEVICE ALLOWING, IN A LIGHT-LUMINESCENT DIODES (LED) DISPLAY PANEL (OR SCREEN), TO INCREASE, COMPARED TO A CONVENTIONAL DESIGN, THE NUMBER OF PIXELS / NUMBER OF LED RATIO

Info

Publication number: FR2792096A1
Application number: FR9904260A
Authority: FR
Inventors: Patrice Litvine
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-04-06
Filing date: 1999-04-06
Publication date: 2000-10-13
Also published as: AU3300000A; WO2000060562A1

Abstract

L'invention concerne un dispositif permettant, par rapport à un système conventionnel, de multiplier par 6 le nombre de pixels pour un même nombre de DEL. Il est constitué d'une part d'un panneau sur lequel les DEL sont disposées d'une manière particulière permettant à chaque DEL de participer à 6 pixels différents (pixel P1, P2, P3, P4, P5 et P6) comme illustré sur la figure 1, et d'autre part d'un système électronique de commande conçu pour commander successivement tous les pixels dans un ordre pré-établi, avec une fréquence telle que chaque pixel soit actionné au moins 24 fois par seconde.The invention relates to a device making it possible, compared with a conventional system, to multiply by 6 the number of pixels for the same number of LEDs. It consists on the one hand of a panel on which the LEDs are arranged in a particular way allowing each LED to participate in 6 different pixels (pixel P1, P2, P3, P4, P5 and P6) as illustrated in the figure. FIG. 1, and on the other hand an electronic control system designed to successively control all the pixels in a pre-established order, with a frequency such that each pixel is actuated at least 24 times per second.

Description

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Dispositif permettant, dans un panneau d'affichage (ou écran) à diodes électroluminescentes (DEL), d'augmenter, par rapport à une conception conventionnelle, le ratio Nombre de Device allowing, in a display panel (or screen) with light-emitting diodes (LED), to increase, compared to a conventional design, the ratio Number of

Pixels / Nombre de DEL.Pixels / Number of LEDs.

La présente invention concerne les écrans (ou tableaux d'affichage) à DEL (diodes électroluminescentes). Les écrans à DEL ont été conçus pour répondre au besoin de présenter des images dans des lieux o l'intensité de la lumière ambiante est importante généralement à l'extérieur en The present invention relates to LED (light-emitting diode) screens (or display boards). LED screens have been designed to meet the need to present images in places where the intensity of ambient light is generally high outdoors.

plein jour, ou en intérieur dans des lieux très éclairés). in broad daylight, or indoors in very bright places).

Ce matériel consiste d'une part en un panneau dont la façade de couleur noire est équipé d'une très grande quantité de DEL, permettant de faire apparaître l'image, et d'autre part d'un système électronique de commande qui reçoit d'une source (magnétoscope par exemple) les informations concernant l'image à reproduire. Le système électronique transforme l'information image qu'il reçoit en une émission d'intensité électrique destinée à chaque DEL, lui permettant de s'allumer avec l'intensité voulue. Ainsi chaque DEL à chaque instant T (par exemple 120 instructions par seconde lorsque la fréquence du système est de 120 Hertz) s'allume avec telle intensité, permettant, compte tenu de l'intensité reçue par ses DEL voisines associées dans le même pixel, d'obtenir le point d'image de la couleur et de l'intensité voulue. Le blanc est obtenu en allumant toutes les DEL avec une intensité élevée, et le noir est obtenu en éteignant toutes les DEL (faisant ainsi apparaitre This equipment consists on the one hand of a panel whose front in black color is equipped with a very large quantity of LEDs, allowing the image to appear, and on the other hand of an electronic control system which receives d 'a source (video recorder for example) information concerning the image to be reproduced. The electronic system transforms the image information it receives into an electrical intensity emission intended for each LED, allowing it to light up with the desired intensity. Thus each LED at each instant T (for example 120 instructions per second when the system frequency is 120 Hertz) lights up with such intensity, allowing, taking into account the intensity received by its neighboring LEDs associated in the same pixel, obtain the image point of the desired color and intensity. White is obtained by turning on all the LEDs with high intensity, and black is obtained by turning off all the LEDs (thus making it appear

le fond noir du panneau).the black background of the panel).

En l'état actuel de la technique, chaque pixel (point d'image) est constitué d'un ensemble de DEL rouges (R), vertes (G = green) et bleues (B). La technique permet aujourd'hui de constituer un pixel avec seulement 1 DEL rouge + 1 DEL verte + 1 DEL bleue. Chaque DEL étant affectée définitivement à un pixel, on obtient donc dans le meilleur des cas 1 Pixel = 1 DEL rouge + 1 DEL verte + 1 DEL bleue In the current state of the art, each pixel (image point) is made up of a set of red (R), green (G = green) and blue (B) LEDs. The technique now makes it possible to constitute a pixel with only 1 red LED + 1 green LED + 1 blue LED. Each LED being definitively assigned to a pixel, we therefore obtain in the best case 1 Pixel = 1 red LED + 1 green LED + 1 blue LED

soit 1 Pixel pour 3 DEL.or 1 Pixel for 3 LEDs.

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L'inconvénient de ces écrans à DEL est qu'ils donnent une image dont la définition est faible à cause de la faible quantité de pixels. Il faut donc éloigner l'écran des spectateurs, et par conséquent produire des écrans uniquement de grandes dimensions, donc très coûteux. On peut augmenter la densité de pixels en réduisant la dimension des DEL et/ou en les rapprochant le plus possible les unes des autres. Dans ce cas, d'une part on est limité techniquement par la dimension minimum d'une DEL et de sa fixation sur l'écran, d'autre part rapprocher les DEL les unes des autres a pour conséquence de réduire la surface noire inter- DEL qui est indispensable pour obtenir la couleur noire. De plus, une telle démarche engendrerait une The downside of these LED displays is that they give a poorly defined image due to the small amount of pixels. It is therefore necessary to distance the screen from the spectators, and consequently to produce screens only of large dimensions, therefore very expensive. Pixel density can be increased by reducing the size of the LEDs and / or bringing them as close as possible to each other. In this case, on the one hand, we are technically limited by the minimum dimension of an LED and its attachment to the screen, on the other hand, bringing the LEDs closer to each other has the consequence of reducing the black surface area between LED which is essential to obtain the black color. In addition, such an approach would generate a

augmentation considérable du prix d'un tel écran. considerable increase in the price of such a screen.

La présente invention a donc pour but principal de remédier à ces inconvénients et pour ce faire, elle a pour objet un système qui se caractérise essentiellement en ce qu'il comporte d'une part un panneau sur lequel les DEL sont disposées d'une manière particulière, et d'autre part un système particulier de commande des DEL. Les DEL utilisées ont des caractéristiques telles qu'elles permettent de former un pixel lorsque les centres des DEL d'un trio The main object of the present invention is therefore to remedy these drawbacks and to do this, it relates to a system which is essentially characterized in that it comprises on the one hand a panel on which the LEDs are arranged in a way particular, and on the other hand a special LED control system. The LEDs used have characteristics such that they make it possible to form a pixel when the centers of the LEDs of a trio

tricolore forment un triangle équilatéral. tricolor form an equilateral triangle.

Disposition des DEL sur le panneau: Les DEL, selon la présente invention sont disposées selon le principe suivant comme illustré sur la figure 1: sur chaque ligne horizontale, les DEL apparaissent dans l'ordre suivant: R G B R G B R G B, etc. (ou R B G R B G R B G, etc.), dans lequel " R " = DEL rouge; " G " = DEL verte; " B " = DEL bleue, et avec un interval constant entre deux DEL voisines. Chaque ligne est disposée par rapport à la ligne précédente de telle sorte que chaque DEL soit située exactement en dessous du milieu de l'interval qui sépare les Arrangement of the LEDs on the panel: The LEDs according to the present invention are arranged according to the following principle as illustrated in FIG. 1: on each horizontal line, the LEDs appear in the following order: R G B R G B R G B, etc. (or R B G R B G R B G, etc.), in which "R" = red LED; "G" = green LED; "B" = blue LED, and with a constant interval between two neighboring LEDs. Each line is arranged in relation to the previous line so that each LED is located exactly below the middle of the interval which separates the

deux DEL de couleurs complémentaires de la ligne du dessus. two LEDs of complementary colors from the top line.

Chaque ligne est également disposée par rapport à la ligne précédente de telle sorte que la distance verticale qui Each line is also arranged with respect to the previous line so that the vertical distance which

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sépare les axes horizontaux de deux lignes consécutives soit égal à la distance horizontale qui sépare les centres de deux DEL voisines situées sur la même ligne multipliée par la moitié de racine carrée de trois, soit une valeur très proche de 0,866. Ainsi, grâce à cette disposition particulière des DEL sur l'écran, chaque DEL est voisine de 6 couples de DEL des deux couleurs complémentaires et chaque DEL est à égale distance de chacune de ses voisines de couleurs différentes, permettant ainsi de former successivement 6 pixels différents (pixel Pl, pixel P2, pixel P3, pixel P4, pixel P5, pixel P6) autour d'une DEL, comme celà est illustré sur la figure 1. Cette disposition separates the horizontal axes of two consecutive lines is equal to the horizontal distance which separates the centers of two neighboring LEDs located on the same line multiplied by the square root half of three, a value very close to 0.866. Thus, thanks to this particular arrangement of the LEDs on the screen, each LED is close to 6 pairs of LEDs of the two complementary colors and each LED is equidistant from each of its neighbors of different colors, thus making it possible to form successively 6 pixels. different (pixel Pl, pixel P2, pixel P3, pixel P4, pixel P5, pixel P6) around an LED, as shown in Figure 1. This arrangement

des DEL est appliquée à l'ensemble de l'écran. LEDs are applied to the entire screen.

Commande des DEL: Le système de commande électronique des DEL, selon la présente invention, est conçu de telle sorte que chaque DEL est commandée selon le pixel qu'il convient d'actionner. Ce système est programmé pour balayer l'image selon un ordre précis d'apparition des pixels. Selon la fréquence utilisée, on choisira le chemin le plus approprié, pourvu que chaque pixel soit actionné une fois et une seule durant chaque séquence de balayage de l'écran. Chaque pixel doit être actionné avec une fréquence au moins égale à 24 Hertz (fréquence minimum permettant, grâce à la persistance rétinienne, d'éliminer les phénomènes de scintillement de l'image). Ainsi chaque DEL, compte tenu du fait qu'elle intervient successivement dans 6 pixels différents, doit être actionnée avec une fréquence au moins égale à 144 Hertz. Cette dernière valeur peut être modifiée à la baisse si l'on choisit, par une programmation particulière du système de commande, de n'utiliser qu'une partie des série de pixels disponibles. On obtient ainsi, par rapport à un système conventionnel (dans lequel un pixel est formé par 3 DEL qui lui sont affectées de manière permanente, et donc dans lequel on obtient autant de pixels qu'on a de DEL d'une couleur LED control: The electronic LED control system according to the present invention is designed such that each LED is controlled according to the pixel to be operated. This system is programmed to scan the image in a precise order of appearance of the pixels. Depending on the frequency used, the most appropriate path will be chosen, provided that each pixel is actuated once and only once during each screen scanning sequence. Each pixel must be actuated with a frequency at least equal to 24 Hertz (minimum frequency allowing, thanks to the retinal persistence, to eliminate the phenomena of flickering of the image). Thus each LED, taking into account the fact that it intervenes successively in 6 different pixels, must be actuated with a frequency at least equal to 144 Hertz. This last value can be modified downwards if one chooses, by a specific programming of the control system, to use only part of the series of available pixels. We thus obtain, compared to a conventional system (in which a pixel is formed by 3 LEDs which are permanently assigned to it, and therefore in which we obtain as many pixels as there are LEDs of a color

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donnée), la possibilité de créer 6 fois plus de pixels pour le même nombre de DEL. On augmente donc ainsi la densité de pixels sans augmenter le nombre de DEL, donc en conservant au panneau une surface inter-DEL noire importante nécessaire à l'obtention de la couleur noire dans l'image. On conçoit ainsi aisément que par comparaison avec un système conventionnel, un tel système permet d'améliorer considérablement la qualité de l'image diffusée pour un très faible supplément de coût de fabrication. Egalement, on conçoit aussi aisément qu'un tel système permet, à qualité d'image équivalente, d'obtenir des coûts de fabrication très réduits. given), the possibility of creating 6 times more pixels for the same number of LEDs. The pixel density is thus thus increased without increasing the number of LEDs, therefore by preserving on the panel a large black inter-LED surface necessary for obtaining the black color in the image. It is thus easily understood that, by comparison with a conventional system, such a system makes it possible to considerably improve the quality of the image broadcast for a very small additional manufacturing cost. Also, it is also easily understood that such a system makes it possible, at equivalent image quality, to obtain very reduced manufacturing costs.

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Claims

CLAIMS:

1) Device for producing LED screens or display panels intended for broadcasting fixed or animated images, characterized in that it is equipped with LEDs whose characteristics make it possible to constitute a pixel with only three LEDs (one red + one green + one blue) and that it has a particular arrangement of LEDs allowing each of them to be close to six pairs of LEDs of complementary colors making it possible to form around each LED of a given color, six tri-color.

2) Device according to claim 1 characterized in that on the same line of LEDs, the LEDs are arranged in a specific order (red, green, blue, red, green, blue, etc., for example, or red, blue, green, red, blue, green, etc.), and two consecutive LED lines are arranged so that each LED is located exactly below the middle of the interval that separates the two LEDs of complementary colors from the top line , and each line is arranged with respect to the previous line so that the vertical distance which separates the horizontal axes from two consecutive lines is equal to the horizontal distance which separates the centers of two neighboring LEDs located on the same line multiplied by the half square root of three, very worth

close to 0.866.

3) Device according to claim 1 or claim 2 characterized in that the electronic control system is designed to control

successively all the pixels in a pre-established order.

4) Device according to any one of

previous claims characterized in that the

frequency of electrical pulses to each pixel is greater than or equal to 24 Hertz and the frequency of electrical pulses to each LED is a multiple of this value (either a higher frequency or

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equal to 144 Herts when using the 6 series of available pixels). ) Device according to any one of

previous claims characterized in that the system

allows according to a particular configuration of the electronic control system to use only part of the

pixel series available.