Tubes
à rayons cathodiques
Le premier tube
à rayons cathodiques (TRC) a été conçu
par K.F. Braun à la fin du XIXème siècle (1897).
C'était un tube à décharge dans un gaz à
basse pression. Le faisceau issu du tube était dévié
par un champ magnétique de bobines, il excitait ensuite un
écran fluorescent. Ce dispositif formait un oscilloscope primitif,
on y retrouve néanmoins les trois fonctions essentielles d'un
TRC :
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Un générateur
de faisceau (canon électronique): Dans le cas d'un
écran TRC, le canon électronique est un canon triode.
Il permet de former le faisceau et de moduler l'intensité,
donc la luminance affichée sur l'écran. Dans le
cas du tube couleur, ou shadow-mask, développé fin
1949, on a 3 canons (rouge, vert, bleu) positionnés dans
un même plan.
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Un dispositif
de balayage (déviateur): La fonction du déviateur
est de permettre aux trois spots (rouge, vert, bleu) de balayer
l'écran et de former une image. En plus de sa fonction
de balayage, le déviateur peut corriger la géométrie
de l'image dans la direction verticale, difficilement effectuée
par l'optique électronique.
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Une
couche de matériau fluorescent (écran): L'écran
est constitué d'un panneau de verre à la surface
intérieure duquel sont disposés les luminophores.
Ces luminophores sont excités par les faisceaux électroniques
et convertissent les électrons en photons.
Les écrans
à cristaux liquides
La technologie
LCD (Liquid Crystal Display) est basée sur un écran
composé de deux plaques parallèles rainurées
transparentes, orientées à 90°, entre lesquelles
est coincée une fine couche de liquide contenant des molécules
(cristaux liquides) qui ont la propriété de s'orienter
lorsqu'elles sont soumises à du courant électrique.
Combiné
à une source de lumière, la première plaque striée
agit comme un filtre polarisant, ne laissant passer que les composantes
de la lumière dont l'oscillation est parallèle aux rainures.
En l'absence de tension électrique, la lumière est bloquée
par la seconde plaque, agissant comme un filtre polarisant perpendiculaire.
Sous l'effet d'une tension, les cristaux vont progressivement s'aligner
dans le sens du champ électrique et ainsi la lumière
va pouvoir traverser la seconde plaque.
Il existe deux types d'écrans:
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Les écrans
dits à "matrice passive", dont les pixels sont
contrôlés par ligne et par colonne. Ainsi les pixels
sont adressés par lignes et par colonne grâce à
des conducteurs transparents situés dans la dalle.
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Les écrans
dits à "matrice active", dont chaque pixel est
contrôlé individuellement. La technologie la plus
utilisée pour ce type d'affichage est la technologie TFT
(Thin Film Transistor, en français "transistors en
couche mince"), permettant de contrôler chaque pixel
à l'aide de trois transistors (correspondant aux 3 couleurs
RVB. Ainsi, le transistor couplé à chaque pixel
permet de mémoriser son état et, le cas échéant,
de le maintenir allumé entre deux balayages successifs.
Les projecteurs
DLP
Le projecteur
DLP (Digital Light Processing) est basé sur la technologie
des DMD (Digital Micromirror Device) développée par
Texas Instrument.
La DMD est une
matrice contenant des milliers de micro miroirs carrés, monté
sur des charnières, superposée à une SRAM (Static
Random Access Memory). Un micro miroir est alimenté électriquement
par un signal binaire qui le fait pivoter en position " ON "
ou " OFF ". Il peut ainsi basculer d'une position à
une autre jusqu'à plus de 1000 fois par seconde. Grâce
à cette vitesse de basculement, le DLP peut afficher plusieurs
niveaux de gris et de couleur.
La lumière
issue d'une lampe de projection passe à travers un système
optique qui condense le faisceau. Ce faisceau traverse une roue chromatique
tournant à grande vitesse (Color Wheel), synchronisée
sur la fréquence de basculement des micro miroirs, et contenant
trois filtres de couleurs (Rouge Vert Bleu), laissant ainsi passer
une lumière colorée qui vient ensuite se réfléchir
sur la plaquette contenant les centaines de milliers de micro miroirs.
