CN1426038A - 图像显示装置以及图像显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供用很少的硬件，能够适当地修正由显示屏的矩阵布线所具有的电阻引起的驱动条件变动的图像显示装置以及图像显示方法，具备对于输入的图像数据计算由行布线的电阻部分产生的电压降量，计算修正了该电压降量的图像数据(修正图像数据)的装置，另外，具备溢出处理电路，使得修正后的图像数据不溢出调制装置的输入范围，根据增益，能够防止溢出，而且，通过在修正电压降影响的结构的前级构成使色调变换特性根据增益发生变化的色调变换单元，能够消除荧光体的饱和特性，由此能够高品位地显示图像。

Description

图像显示装置以及图像显示方法

技术领域

本发明涉及使用具备矩阵形布线的多个图像形成元件的显示屏，接收电视信号或者计算机等的显示信号，显示图像的电视接收机或者显示装置等图像显示装置及其图像显示方法。

背景技术

以往，通过具有布线为m条行布线以及n条列布线，矩阵形地排列了n×m个图像形成元件，对于行布线进行顺序扫描的同时，沿着列方向进行调制，由此同时驱动1行部分的元件群。

在这样驱动的情况下，在行布线中，由于布线的电阻产生的电压降，加入在显示元件两端的电压降低引起的不理想状况是一个问题。

因此，为了修正由这样的电连接布线等对于显示元件的布线电阻产生的电压降引起的辉度下降，在特开平8-248920号公报中公开了与具有通过统计运算计算出其修正数据，把电子束要求值与修正值进行合成的结构的图像显示装置有关的技术。

图38中示出该公报记述的图像显示装置的结构。该装置中的与数据修正有关的结构大致如下。首先，用总和器206求数字图像信号的1行部分的辉度数据的总和，从存储器207读出与该总和值相对应的修正率数据。另一方面，数字图像信号在移位寄存器204中进行串行/并行变换，在闩锁电路205中保持了预定时间以后，按照预定的定时输入到每一条列布线所具备的乘法器808中。在乘法器208中按照每一条列布线，把辉度数据与从存储器207读出的修正数据进行相乘运算，把所得到的修正后的数据传送到调制信号发生器209，在调制信号发生器209中发生与修正后的数据相对应的调制信号，根据该调制信号在显示屏上显示图像。这里，如总和器206中的数字图像信号的1行部分的辉度数据的总和处理那样，对于数字图像信号进行计算求总和或者平均这样的统计运算处理，根据该值进行修正。

发明内容

但是，在上述以往的结构中，需要每条列布线的乘法器，用于输出修正数据的存储器，用于向存储器提供地址信号的总和器等大规模的硬件。

本发明的目的在于提供以很小的硬件，能够最佳地修正由显示屏中具有矩阵形布线的电阻引起的驱动条件变动的图像显示装置以及图像显示方法。

本发明的目的在于提供以很少的硬件，能够最佳地补偿显示屏的矩阵布线具有电阻引起的驱动条件变动产生的辉度变动以及色度变动的图像显示装置以及图像形成方法。

为了达到上述目的，本发明的图像显示装置具备

在多条行布线以及列布线上各连接1条的矩阵形配置的多个图像形成元件；

与上述行布线连接的扫描装置；

与上述列布线连接的调制装置；

变换输入的图像数据的色调特性的色调变换装置；

对于该色调变换装置的输出，计算作为修正了由上述行布线以及扫描装置的电阻部分产生的电压降的影响的图像数据的修正图像数据的修正图像数据计算装置；

具有把用于调整修正图像数据的振幅的系数进行相乘运算，使得修正图像数据的振幅与调制装置的输入范围相对应的功能的振幅调整装置，其特征在于

上述色调变换装置具有与上述系数相对应的色调变换特性，

上述调制装置把由上述振幅调整装置进行振幅调整了的修正图像数据作为输入，在上述列布线上输出调制信号。

另外，本发明的图像显示装置具备

在多条行布线以及列布线上各连接1条的矩阵形配置的多个图像形成元件；

与上述行布线连接的扫描装置；

与上述列布线连接的调制装置；

变换输入的图像数据的色调特性的色调变换装置；

对于该色调变换装置的输出，计算作为修正了由上述行布线以及扫描装置的电阻部分产生的电压降的影响的图像数据的修正图像数据的修正图像数据计算装置；

具有把用于调整修正图像数据的振幅的系数进行相乘运算，使得修正图像数据的振幅与调制装置的输入范围相对应的功能的振幅调整装置，

上述色调变换装置具有与上述系数相对应的色调变换特性，

上述调制装置把被振幅调整了的修正图像数据作为输入，在上述列布线上输出调制信号，其特征在于

在输入了不是0，而且均匀的各色相同的图像数据时，

在上述扫描装置的输出端子附近的调制装置输出的脉冲的脉宽比远离该扫描装置的输出端子的调制装置输出的脉冲的脉宽短，

进而，消除依赖于电子发射元件的发射电荷量的荧光体的饱和特性的结果，即使是均匀的各色相同的任意的图像数据，也与发光辉度无关，几乎均匀地进行驱动所显示的白色的色温。

另外，本发明的图像显示方法是图像显示装置的图像显示方法，该图像显示装置具备在多条行布线以及列布线上各连接1条的矩阵形配置的多个电子发射元件；与上述行布线连接的扫描装置；与上述列布线连接的调制装置；以及与上述电子发射元件相对配置的荧光体，其特征在于包括

计算与作为辉度要求值的图像数据相对应的修正了对于发射电荷量的荧光体的发光特性的发射电荷量要求值的工序；

计算与所计算的上述发射电荷量要求值相对应的修正了由上述行布线以及扫描装置的电阻部分产生的电压降的影响引起的发射电荷量变动的修正图像数据的工序，

上述调制装置在上述列布线上添加与所计算出的修正图像数据相对应的脉冲波形。

另外，本发明的图像显示方法是图像显示装置的图像显示方法，该图像显示装置具备在多条行布线以及列布线上各连接1条的矩阵形配置的多个电子发射元件；与上述行布线连接的扫描装置；以及与上述列布线连接的调制装置，其特征在于

对于所输入的图像数据，进行消除在没有由上述行布线以及扫描装置的电阻部分产生的电压降时的电子发射元件的发光特性的色调变换的工序；

对于上述进行消除发光特性的色调变换的工序的输出，修正由上述行布线以及扫描装置的电阻部分的产生的电压降的影响的工序，

上述调制装置在上述列布线上添加与上述修正电压降的影响的工序的输出相对应的脉冲波形。

另外，本发明的图像显示方法是图像显示装置的图像显示方法，该图像显示装置具备在多条行布线以及列布线上各连接1条的矩阵形配置的多个电子发射元件；与上述行布线连接的扫描装置；以及与上述列布线连接的调制装置，其特征在于包括

变换输入的图像数据的色调特性的工序；

对于上述变换色调特性的工序的输出，修正由上述行布线以及扫描装置的电阻部分产生的电压降的影响的工序，

上述调制装置在上述列布线上添加与上述修正电压降的影响的工序的输出相对应的脉冲波形，

该图像显示方法的特征还在于

上述修正电压降的影响的工序还包括调整振幅使得上述修正电压降的影响的工序的输出成为调制装置的输入范围以内的工序，

上述变换色调特性的工序根据与上述调制装置的输入范围相对应进行调整的工序的输出，部分选择消除在没有由上述行布线以及扫描装置的电阻部分产生的电压降时的电子发射元件的发光特性。

如以上说明的那样，如果依据本发明的图像显示装置，则能够适宜地改善作为以往课题的由于扫描布线上的电压降引起的显示图像的恶化。

另外，通过导入若干个近似，具有能够简单地适宜地计算修正了电压降影响的修正图像数据，能够用非常简单的硬件实现该装置等非常出色的效果。

进而，具备溢出处理电路，能够根据增益防止溢出，使得修正后的图像数据不会溢出调制装置的输入范围。

而且，通过在修正电压降影响结构的前级构成根据增益使色调变换特性变化的色调变换单元，能够消除荧光体的饱和特性，由此能够高品质地显示图像。

附图说明

图1示出本发明实施形态的图像显示装置的概观。

图2示出显示屏的电连接。

图3示出表面传导型发射元件的特性。

图4示出显示屏的驱动方法。

图5A、5B和5C说明简并模型。

图6是示出离散地计算出的电压降量的曲线。

图7是示出离散地计算出的发射电流的变化量的曲线。

图8A、8B和8C用于说明修正数据的其它计算方法。

图9A、9B和9C示出图像数据的大小为128时的修正数据的计算例。

图10A、10B和10C示出图像数据的大小为192时的修正数据的计算例。

图11A和11B用于说明修正数据的内插方法。

图12是示出第1实施形态的安装了色调变换单元的图像显示装置的概略结构的框图。

图13是示出图像显示装置的扫描电路的结构的框图。

图14是示出图像显示装置的逆γ处理单元的结构的框图。

图15是示出图像显示装置的数据排列变换单元的结构的框图。

图16示出连续帧的例子。

图17是示出连续帧中的图像数据的大小的曲线图。

图18A和18B是示出连续帧中的增益的曲线图。

图19示出不进行电压降的修正，没有色调变换单元时的色调特性。

图20示出电荷量辉度比的特性。

图21示出不进行溢出处理时的消除荧光体的饱和的特性。

图22示出电荷量辉度比的特性与增益的关系。

图23示出增益为1时的消除荧光灯的饱和的特性。

图24示出增益为1/2时的消除荧光体的饱和的特性。

图25示出增益为1/4时的消除荧光体的饱和的特性。

图26是示出色调变换单元的结构例1的框图。

图27是示出色调变换单元的结构例2的框图。

图28A、28B和28C说明图像显示装置的调制装置的结构以及动作。

图29是图像显示装置的调制装置的时序图。

图30是示出图像显示装置的数据修正计算装置的结构的框图。

图31A和31B是示出图像显示装置的离散修正数据计算单元的结构的框图。

图32是示出修正数据内插单元的结构的框图。

图33是示出直线近似装置的结构的框图。

图34是示出图像显示装置的时序图。

图35是示出第2实施形态的图像显示装置的概略结构的框图。

图36是示出减少了硬件的第2实施形态的图像显示装置的结构的框图。

图37是示出第2实施形态的减少了硬件的色调变换单元的结构例的框图。

图38是示出以往的图像显示装置的结构的框图。

具体实施方式

以下参照附图，例示地详细地说明本发明的理想实施形态。其中，在该实施形态中记述的构成部件的尺寸，材质，形状，及其相对配置等只要没有特定的记述，就不是把本发明的范围仅限定于实施形态。

(第1实施形态)

(总体概要)

在单纯矩阵形地配置了冷阴极元件的显示装置中，有时存在通过沿着扫描布线流入的电流和扫描布线的布线电阻产生电压降，使得显示图像恶化的现象。因此，在本发明的实施形态的图像显示装置中，设置适宜地修正这样的扫描布线中的电压降对于显示图像带来的影响的处理电路，构成为使得以比较少的电路规模实现该装置。

修正电路根据输入图像数据预先计算由于电压降产生的显示图像的恶化，求修正其恶化的修正数据，对所输入的图像数据实施修正。

作为在内部安装了这样的修正电路的图像显示装置，本发明者们对于以下所示方式的图像显示装置进行了锐意的研究。

以下，首先说明本发明实施形态的图像显示装置的显示屏的概观，显示屏的电连接，表面传导型发射元件的特性，显示屏的驱动方法，由扫描布线的电阻引起的电压降的机理，对于电压降的影响的修正方法以及装置。

(图像显示装置的概观)

图1是使用了本实施形态的图像显示装置的显示屏的斜视图，为了示出内部构造，剖开显示屏的一部分进行显示。图中，1005是背板，1006是侧壁，1007是面板，由1005～1007形成用于把显示屏内部维持为真空的气密容器。

在背板1005上固定着基板1001，在该基板上形成N×M个冷阴极元件1002。行布线(扫描布线)1003，列布线(调制布线)1004以及冷阴极元件如图2那样连接。

把这样的连线构造称为单纯矩阵。

另外，在面板1007的下面形成着荧光膜1008。由于本实施形态的图像显示装置是彩色显示装置，因此在荧光膜1008的部分上分别涂敷着在CRT的区域中使用的红，绿，蓝的3原色的荧光体。荧光体构成为与背板1005的各像素(像点)相对应，对于来自矩阵形地形成的冷阴极元件的发射电子(发射电流)的照射位置，形成像素。

在荧光膜1008的下面形成着金属背1009。

Hv是高压端子，与金属背1009电连接。通过在Hv端子上加入高电压，在背板1005与面板1007之间加入高电压。

在本实施形态中，在以上那样的显示屏中作为冷阴极元件制作了表面传导型发射元件。作为冷阴极元件也能够使用电场发射型的元件。另外，在把冷阴极元件以外的EL元件那样的自发光元件连接到矩阵形布线进行驱动的图像显示装置中也能够适用本发明。

(表面传导型发射元件的特性)

表面传导型发射元件具有图3所示那样的(发射电流Ie)对(元件加入电压Vf)特性，以及(元件电流If)对(元件加入电压Vf)特性。另外，由于发射电流Ie明显地小于元件电流If，难以用同一尺度图示，因此2条曲线用分别不同的尺度图示。

表面传导型发射元件关于发射电流Ie具有以下所述的3个特性。

第1，如果在元件上加入某个电压(把其称为阈值电压Vth)以上的电压，则发射电流Ie急剧增加，而另一方面，在小于阈值电压Vth的电压下几乎检测不出发射电流Ie。

即，是关于发射电流Ie，具有明显的阈值电压Vth的非线性元件。

另外第2，由于发射电流Ie随着加入到元件的电压Vth变化，因此通过使电压Vth可变，能够控制发射电流Ie的大小。

另外第3，由于冷阴极元件具有高速响应性，因此可以根据电压Vf的加入时间控制发射电流Ie的发射时间。

通过利用以上那样的特性，能够把表面传导型发射元件适宜地使用在显示装置中。例如，在使用了图1所示的显示屏的图像显示装置中，如果利用第1特性，则能够顺序扫描显示画面进行显示。即，在驱动中的元件上根据所希望的发光辉度适当地加入阈值电压Vth以上的电压，在非选择状态的元件中加入小于阈值电压Vth的电压。通过顺序切换驱动的元件，能够顺序扫描显示画面进行显示。

另外，通过利用第2特性，能够根据加入到元件的电压Vf，控制荧光体的发光辉度，进行图像显示。

另外，通过利用第3特性，能够根据在元件上加入电压Vf的时间，控制荧光体的发光时间，进行图像显示。

在本发明实施形态的图像显示装置中使用上述第3特性进行调制。

(显示屏的驱动方法)

图4是在驱动了本发明实施形态的图像显示装置的显示屏时，加入到扫描布线以及调制布线的电压供给端子上的电压的一例。

现在，设水平扫描期间I为使第i行的图像单元发光的期间。

为了使第i行的图像单元发光，把第i行的扫描布线置为选择状态，在其电压供给端子Dxi上加入选择电位Vs。另外，把除此以外的扫描布线的电压供给端子Dxk(k＝1、2、…N，其中k≠i)置为非选择状态，加入非选择电位Vns。

在本例中，把选择电位Vs设定为图3记载的电压V_SEL一半的-0.5V_SEL，非选择电位Vns取为GND电位。

另外，在调制布线的电压供给端子上，供给了电压振幅Vpwm的脉宽调制信号。供给到第j条调制布线上的脉宽调制信号的带宽以往在不进行修正的情况下，根据所显示的第i行第j列的图像单元的图像数据的大小决定，在所有的调制布线上供给了与各个图像单元的图像数据的大小相对应的脉宽调制信号。

另外，在本发明的实施形态中，如后述那样，为了修正由电压降的影响引起的辉度下降，供给到第j条调制布线的脉宽调制信号的脉宽根据所显示的图像的第i行第j列的图像单元的图像数据的大小及其修正量决定，在所有的调制布线上供给脉宽调制信号。

在本实施形态中，电压Vpwm的电压设定为+0.5V_SEL。

表面传导型发射元件如图3所示那样，在元件的两端如果加入电压V_SEL则发射电子，而在加入电压是小于Vth的电压时完全不发射电子。

另外，电压Vth如图3所示那样，还具有比0.5V_SEL大的特征。

由此，从连接到加入了非选择电位Vns的扫描布线的表面传导型发射元件不发射电子。

另外，同样，在脉宽调制装置的输出是接地电位的期间(以后，称为输出是“L”的期间)，由于在所选择的扫描布线上的表面传导型发射元件两端的电压是VS，因此不发射电子。

与脉宽调制装置的输出是Vpwm的期间(以后，称为输出是“H”的期间)相对应，从加入了选择电位VS的扫描布线上的表面传导型发射元件发射电子。如果发射电子，则由于根据所发射出的电子束的量，上述荧光体发光，因此能够使得以与所发射的时间相对应的辉度发光。

本发明实施形态的图像显示装置如上述那样，通过进行线顺序扫描和脉宽调制，显示图像。

(关于扫描布线中的电压降)

如上述那样，图像显示装置所具有的根本课题是由于显示屏的扫描布线中的电压降，随着扫描布线上的电位上升，加入到表面传导型发射元件上的电压减少，因此来自表面传导型发射元件的发射电流降低。以下，说明该电压降的机构。

虽然根据表面传导型发射元件的设计规格或者制造方法有所不同，但是表面传导型发射元件的一个元件部分的元件电流在加入了电压V_SEL的情况下是数100μA左右。

因此，在某个水平扫描期间仅使所选择的扫描线上的1个图像单元发光，使除此以外的图像单元不发光的情况下，从调制布线流入到选择行的扫描布线中的元件电流由于只是1个图像单元部分的电流(即上述的数100μA)，因此几乎不产生电压降，不会降低发光辉度。

但是，在某个水平扫描期间，使所选择行的全部图像单元发光的情况下，由于从全部调制布线对于成为选择状态的扫描布线，流入全部图像单元部分的电流，因此电流的总和成为数100mA～数A，由于扫描布线的布线电阻在扫描布线上产生电压降。

如果在扫描布线上产生电压降，则加入到表面传导型发射元件两端的电压降低。因此从表面传导型发射元件发光的发射电流降低，其结果发光辉度降低。

另外，更复杂的问题是电压降的大小通过根据脉宽调制进行调制，在1个水平扫描期间中也具有变化的性质。

供给到各列的脉宽调制信号，考虑如图4所示那样对于所输入的数据，输出依赖于其数据大小的脉宽且与上升沿同步的脉宽调制信号的情况。在这样的情况下，虽然依赖于输入图像数据，但是一般在1个水平扫描期间内，由于仅靠脉冲的上升沿之后点亮的图像单元的数量多，然后从辉度低的位置顺序熄灭，因此点亮的图像单元的数量在1个水平扫描期间中随着时间而减少。

从而，在扫描布线上发生的电压降的大小也具有在1个水平扫描期间的初始大并且逐渐减小的倾向。

由于脉宽调制信号在每一个相当于调制的1个色调的时间其输出发生变化，因此电压降的时间变化也在每一个相当于脉宽调制信号的1个色调的时间发生变化。

以上，说明了扫描布线中的电压降。

(电压降的计算方法)

其次，详细叙述对于电压降影响的修正方法。

为了求出用于减少电压降影响的修正量，首先作为其第1阶段，需要开发实时预测电压降大小及其时间变化的硬件，而作为本发明这样的图像显示装置的显示屏，一般具备数千条调制布线，计算全部调制布线与扫描布线的交叉点的电压降是非常困难的，同时制作实时计算这些值的硬件也不现实。

因此，通过对于同一行的位置进行分块的同时，对于图像数据的振幅方向也进行分块，求电压降。

这样的块基于电压降中的以下特征。

i)在1个水平扫描期间的某个时刻，在扫描布线上发生的电压降在扫描布线上是空间的连续量，而且是非常光滑的曲线。

ii)虽然电压降的大小根据显示图像而有所不同，但是在每一个相当于脉宽调制的1个色调的时间发生变化，大致地讲，越是脉冲的上升部分越大，然后随着时间逐渐减小或者维持其大小。

即，在图4的驱动方法中，在1个水平扫描期间内电压降的大小不增加。

具体地讲，通过对于多个时刻计算以下说明的基于简并模型的电压降，大致地预测电压降的时间变化。

(基于简并模型的电压降的计算)

图5A是用于说明进行简并时的块以及节点。

该图中为了简化图面，仅记载了连接到所选择的扫描布线与各条调制布线及其交叉点部分的表面传导型发射元件。

现在，设已知在作为1个水平扫描期间中的某个时刻的所选择的扫描线上的各个图像单元的点亮状态(即，调制装置的输出是“H”还是“L”)。

在该点亮状态下，把从各条调制布线流入到所选择的扫描布线的元件电流定义为Ifi(i＝1、2、…N，i是列号码)。

另外，如该图所示，把n条调制布线与所选择的扫描布线本身相交叉的部分以及配置在其交叉点的表面传导型发射元件作为1组定义块。在本例中，通过进行分块分割为4块。

另外，在各个块的边界位置设定了称为节点的位置。所谓节点是用于在简并模型中离散地计算发生在扫描布线上的电压降量的水平位置(基准点)。

本例中，在块的边界位置设定了节点0～节点4共5个节点。

图5B用于说明简并模型。

在该简并模型中，把包含在图5A的1个块中的n条调制布线简并为1条，简并为1条的调制布线连接成使得位于扫描布线的块的中央位置。

另外，在被简并的各个块的调制布线中连接电流源，从各个电流源流入各个块内的电流的总和IF0～IF3。

即，IFj(j＝0、1、…3)是表示为

【公式1】 $\mathrm{IFj}=\underset{i=j\×n+1}{\overset{(j+1)\×n}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Ifi}$

的电流。

另外，扫描布线两端的电压在该图5A的例子中是VS，而在该图5B中取为GND电位，是因为在简并模型中，根据上述电流源把从调制布线流入到所选择的扫描布线中的电流模型化，通过把其馈电部分作为基准(GND)电位计算各部分的电压，能够计算扫描布线上的各部分的电压降量。

即，规定地电位为计算电压降时的基准电位。

另外，省略表面传导型发射元件是因为在从所选择的扫描布线观看的情况下，如果从列布线流入同等的电流，则与有无传导型发射元件无关，所发生的电压降自身不变化。从而，在这里，通过把从各个块的电流源流入的电流值设定为各个块内的元件电流总和的电流值(公式1)，省略了表面传导型发射元件。

另外，各个块的扫描布线的布线电阻取为1个区间的扫描布线的布线电阻r的n倍(这里，所谓1个区间指的是扫描布线的与某个列布线的交叉部分以及与其相邻的列布线的交叉部分的区间。另外在本例中，1个区间的扫描布线的布线电阻假设为均匀。)。

在这样的简并模型中，在扫描线上的各节点中发生的电压降DV0～DV4能够通过以下积和形式的公式简单地进行计算。

【公式2】

DV0＝a00×IF0+a01×IF1+a02×IF2+a03×IF3

DV1＝a10×IF0+a11×IF1+a12×IF2+a13×IF3

DV2＝a20×IF0+a21×IF1+a22×IF2+a23×IF3

DV3＝a30×IF0+a31×IF1+a32×IF2+a33×IF3

DV4＝a40×IF0+a41×IF1+a42×IF2+a43×IF3

即

【公式3】 $\mathrm{DVi}=\underset{j=0}{\overset{3}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{aij}\×\mathrm{IFj}$

(i＝0，1，2，3，4)

成立。

aij是在简并模型中仅在第j个块中流过单位电流时，在第i个节点上发生的电压(以下，把其定义aij。)。

上述的aij根据基尔霍夫法则导出，可以把一起计算的结果作为表进行存储。

进而，对于用公式1确定的各个块的总和电流IF0～IF3，进行公式4那样的近似。

【公式4】 $\mathrm{IFj}=\underset{i=j\×n+1}{\overset{(j+1)\×n}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Ifi}=\mathrm{IFS}\×\underset{i=j\×n+1}{\overset{(j+1)\×n}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Counti}$

其中，在上面的公式中，Count i是在所选择的扫描线上的第i个图像单元是点亮状态的情况下取1，是熄灭状态的情况下取0的变量。

IFS是在表面传导型发射元件的1个元件的两端加入了电压V_SEL时，对于流过的元件电流IF，乘上取0～1之间的值的系数α后得到的量。

即，定义为

【公式5】

IFS＝α×IF

公式4作为对于所选择的扫描布线，从各个块的列布线流入了与该块内的点亮数成比例的元件电流的情况。这时，把在1个元件的元件电流IFS上乘以系数α的值作为1个元件的元件电流IFS是基于以下的理由。原本，为了计算电压降，需要反复计算由电压降引起的扫描布线的电压上升以及由其引起的元件电流的减少量，而用硬件计算该收敛计算并不现实。因此，在本发明中，作为IF的收敛值近似地使用αIF。

具体地讲，预先估计电压降量为最大时(全白时)的IF的降低率(＝α1)和电压降量为最小时(＝0)的IF的降低率(＝α2)，求α1与α2的平均值或者0.8×α1。

图5C是在某个亮度状态，根据简并模型计算了各个节点的电压降量DV0～DV4的结果的一例。

由于电压降成为非常光滑的曲线，因此节点与节点之间电压降设想近似地采用图中的虚线所示的值。

这样，如果使用简并模型，则对于所输入的图像数据能够计算所希望时刻的节点位置的电压降。以上，使用简并模型简单地计算了某个点亮状态下的电压降。

虽然在所选择扫描布线上发生的电压降在1个水平扫描期间内随时间变化，但是对于这一点，如上述那样，对于1个水平扫描期间中的某些个时刻，求该时刻的点亮状态，通过使用简并模型对于该点亮状态计算电压降，进行预测。

另外，如果参照各个块的图像数据，则能够简单地求一个水平扫描期间的某个时刻的各个块内的点亮数。

现在，作为一个例子，假设对于脉宽调制电路的输入数据的位数是8位，脉宽调制电路输出与输入数据的大小相对应的脉宽。

即，在输入数据是0时，输出成为“L”，在输入数据是255时，在1个水平扫描期间内输出“H”，在输入数据是128时，在1个水平扫描期间中的前半个期间输出“H”，在后半个期间输出“L”。

在这样的情况下，如果计数对于脉宽调制电路的输入数据比0大的数，则能够简单地检测脉宽调制信号的开始时刻(在本例的调制信号的例子中是上升沿的时刻)的点亮数。

同样，如果计数对于脉宽调制电路的输入数据比128大的数，则能够简单地检测1个水平扫描期间的中央时刻的点亮数。

这样，把图像数据对于某个阈值进行比较，并且计数比较器的真正输出，则能够简单地计算任意时间的点亮数。

这里为了简化以后的说明，定义所谓的时隙作为时间量。

即，所谓时隙，表示从一个水平扫描期间中的脉宽调制信号的上升沿开始的时间，所谓时隙＝0，定义为表示脉宽调制信号刚刚开始时刻后的时刻。

所谓时隙＝64，定义为表示从脉宽调制信号的开始时刻起，经过了64色调部分时间后的时刻。

另外，在本例中，示出了脉宽调制以上升沿时刻为基准，把从该时刻开始的脉宽进行调制的例子，同样，在以脉冲的下降沿时刻为基准，把脉宽进行调制的情况下，虽然时间轴的前进方向与时隙的前进方向相反，但也同样能够适用。

(根据电压降计算修正数据)

如上述那样，通过使用简并模型进行反复计算，能够近似而且离散地计算1个水平扫描期间中的电压降的时间变化。

图6是对于某个图像数据，反复计算电压降，计算了扫描布线中的电压降的时间变化的例子(这里示出的电压降及其时间变化是对于某个图像数据的一个例子，而对于其它的图像数据的电压降当然还进行其它的变化。)。

在该图中，对于时隙＝0、64、128、192的4个时刻，适用各个简并模型进行计算，离散地计算了各个时刻的电压降。

图6中用虚线连接各个节点中的电压降量，而虚线是为了易于观看附图记述的，根据本简并模型计算的电压降在用□、○、●、Δ所示的各个节点离散地进行了计算。

本发明者们作为能够计算电压降的大小及其时间变化的下一个阶段，对于根据电压降量计算修正图像数据的修正数据的方法进行了研究。

图7是在所选择的扫描布线上发生图6所示的电压降时，从处于点亮状态的表面传导型发射元件发射出的发射电流的曲线。

纵轴是在没有电压降时把发射的发射电流的大小取为100％，用百分率表示各个时间，各个位置的发射电流的量，横轴表示水平位置。

如图7所示，在节点2的水平位置(基准点)，

把时隙＝0时的发射电流记为Ie0，

把时隙＝64时的发射电流记为Ie1，

把时隙＝128时的发射电流记为Ie2，

把时隙＝192时的发射电流记为Ie3。

图7是根据图6的电压降量和图3的“驱动电压发射电流比”的曲线进行计算得到的结果。具体地讲，是加入从电压V_SEL减去电压降量所得到的电压时的发射电流值的机械制图。

从而，该图始终意味着从处于点亮状态的表面传导型发射元件发射的电流，而处于熄灭状态的表面传导型发射元件不发射电流。

以下，说明作为根据电压降量计算修正图像数据的修正数据的方法。

(修正数据的计算方法)

图8A、8B、8C是根据图7的发射电流的时间变化，计算电压降量的修正数据的方法。该图是对于大小是64的图像数据计算修正数据的例子。

辉度的发光量不过是把由发射电流脉冲产生的发射电流进行时间积分了的发射电荷量。从而，以后在考虑由电压降引起的辉度变动时，根据发射电荷量进行说明。

现在，如果把没有电压降影响时的发射电流记为IE，把相当于脉宽调制的1个色调的时间记为Δt，则图像数据是64时的应该由发射电流脉冲发射的发射电荷量Q0能够表示为在发射电流脉冲的振幅IE上乘以脉冲宽度(64×Δt)：

【公式6】

Q0＝IE×64×Δt

但是，实际上，由于扫描布线上的电压降，将发生发射电流降低的现象。

考虑了电压降影响的由发射电流脉冲引起的发射电荷量能够如以下那样近似的计算。即，在分别把节点2的时隙＝0、64的发射电流记为Ie0、Ie1，并且如果把0～64之间的发射电流近似地取为在Ie0与Ie1之间直线变化，则该期间的发射电荷量Q1成为图8B的台形的面积。

即，能够计算为：

【公式7】

Q1＝(Ie0+Ie1)×64×Δt×0.5

其次，如图8C所示那样，设为了修正由电压降引起的发射电流的降低部分，在把脉宽仅扩展了DC1时，能够去除电压降的影响。

另外，在进行电压降的修正，扩展了脉宽的情况下，虽然考虑到各个时隙中的发射电流量发生变化，但在这里为了简化起见，如图8C所示那样，假设在时隙＝0时，发射电流为Ie0，时隙＝(64+DC1)时的发射电流成为Ie1。

另外，时隙0与时隙(64+DC1)之间的发射电流能够近似地取为用直线连接了两点的发射电流的线上的值。

于是，修正后的由发射电流脉冲引起的发射电荷量Q2能够计算为

【公式8】

Q2＝(Ie0+Ie1)×(64+DC1)×Δt×0.5

如果使其与上述的Q0相等，则成为

IE×64×Δt＝(Ie0+Ie1)×(64+DC1)×Δt×0.5

如果把其对于DC1求解，则成为

【公式9】

DC1＝((2×IE-Ie0-Ie1)/(Ie0+Ie1))×64

这样，计算了图像数据为64时的修正数据。

即，对于节点2位置的大小为64的图像数据，如公式9记述的那样，可以只加入CData＝DC1的修正量CData。

同样，对于大小为128的图像数据，如图9A～9C那样，能够对于2个区间的每一个，或者对于大小为192的图像数据，如图10A～10C那样，能够对于3个期间的每一个求修正量。

另外，在脉宽是0时，由于当然没有电压降对于发射电流的影响，因此修正数据取为0，在图像数据上加入的修正数据CData也取为0。

如0、64、128、192这样，对于分散的图像数据这样计算修正数据是为了减少计算量。

图11A示出根据本方法求出的对于某个输入图像数据的离散修正数据的例子。在该图中，横轴对应于水平显示位置，记述各节点位置。另外，纵轴是修正数据的大小。

离散修正数据是对于用图中的□、○、●、Δ记述的节点位置和图像数据Data的大小(图像数据基准值＝0、64、128、192)计算的。

(离散修正数据的内插方法)

离散地计算出的修正数据是对于各个节点位置离散的数据，并没有给出任意水平位置(列布线号码)中的修正数据。另外与此同时，也没有给出在各节点位置作为对于具有若干个预先确定的图像数据的基准值大小的图像数据的修正数据的、与实际的图像数据的大小相对应的图像数据。

为此，本发明者们通过把离散地计算出的修正数据进行内插，计算出适合于各条列布线中的输入图像数据大小的修正数据。

图11B示出计算位于节点n与节点n+1之间的x中的，对应于图像数据Data的修正数据的方法。

另外作为前提，在节点n和节点n+1的位置Xn和Xn+1，已经离散地计算出修正数据。

另外，设作为输入图像数据的Data采用图像数据基准值的Dk与Dk+1之间的值。

现在，假设把对于节点n的第k个图像数据的基准值的离散修正数据记为CData[k][n]，位置x中的脉宽Dk的修正数据CA使用CData[k][n]和CData[k][n+1]的值，根据直线近似，能够计算如下。

即，成为

【公式17】 $\mathrm{CA}=\frac{(\mathrm{Xn}+1-x)\×\mathrm{CData}\left[k\right]\left[n\right]+(x-\mathrm{Xn})\×\mathrm{CData}\left[k\right][n+1]}{\mathrm{Xn}+1-\mathrm{Xn}}$

其中，Xn、Xn+1分别是节点n、(n+1)的水平显示位置，是在决定上述块时确定的常数。

另外，位置x中的图像数据Dk+1的修正数据CB能够计算如下。

即，成为

【公式18】 $\mathrm{CB}=\frac{(\mathrm{Xn}+1-x)\×\mathrm{CData}[k+1]\left[n\right]+(x-\mathrm{Xn})\×\mathrm{CData}[k+1][n+1]}{\mathrm{Xn}+1-\mathrm{Xn}}$

通过把CA和CB的修正数据进行直线近似，对于位置x中的图像数据Data的修正数据CD能够计算如下。

即，成为

【公式19】 $\mathrm{CD}=\frac{\mathrm{CA}\×(\mathrm{Dk}+1-\mathrm{Data})+\mathrm{CB}\×(\mathrm{Data}-\mathrm{Dk})}{\mathrm{Dk}+1-\mathrm{Dk}}$

如以上那样，为了根据离散修正数据计算适合于实际位置和图像数据大小的修正数据，能够通过公式17～公式19记述的方法简单地进行计算。

连接到图11A的节点之间的虚线是通过以上的计算把离散的修正数据进行了内插的结果。从图面可知，在本发明的电压降修正方法中，在图像数据为0时由于不产生电压降，因此虽然对于位置x计算出相同的修正数据(当然也包括修正数据是0)，但是对于图像数据不是0的相同的图像数据，对于位置x，即画面的水平方向，计算出具有平滑分布的修正数据。其中，在扫描线的方向是画面的垂直方向的情况下，对于画面的垂直方向，成为具有平滑分布的修正数据。

在图像数据上加入这样计算出的修正数据，把图像数据进行修正，如果根据修正后的图像数据(称为修正图像数据)进行脉宽调制，则能够降低作为以往课题的显示图像中的电压降影响，能够提高画质。

另外，作为以往课题的用于修正的硬件，通过导入前面说明过的简并等近似，能够减少计算量，因此具有能够用极小规模的硬件构成的出色的优点。

(系统总体和各部分的功能说明)

其次，说明在内部安装了修正数据计算装置的图像显示装置的硬件。

图12是示出其电路结构概略的框图。图中，1是图1的显示屏，Dx1～DxM以及Dx1’～DxM’是显示屏的扫描布线的电压供给端子，Dy1～DyN是显示屏的调制布线的电压供给端子，Hv是用于在面板与背板之间加入加速电压的高压供给端子，Va是高压电源，2是扫描电路，3是同步信号分离电路，4是定时发生电路，7是用于通过同步分离电路3把YPbPr信号变换为RGB的变换电路，23是切换电视的图像信号和计算机的图像信号的选择器，17是逆γ处理单元，5是图像数据1行部分的移位寄存器，6是图像数据1行部分的闩锁电路，8是把调制信号输出到显示屏的调制布线的脉宽调制装置，12是加法器，14是修正数据计算装置，20是最大值检测装置，21是增益计算装置，200是色调变换单元。

由于色调变换单元200的说明在后面叙述，因此在以下说明中以没有色调变换单元200的情况进行说明。

另外，在该图中，R、G、B是RGB并行的输入图像数据，Ra、Ga、Ba是实施了后述的逆γ变换处理的RGB并行的图像数据，Data是由数据排列变换单元进行了并行串行变换的图像数据，CD是由修正数据计算装置计算出的修正数据，Dout是通过由加法器在图像数据上加入修正数据，修正了的图像数据(修正图像数据)。

(同步分离电路，选择器)

在本实施形态的图像显示装置中，能够显示NTSC或者PAL，SECAM，HDTV等电视信号或者作为计算机的输出的VGA等。

HDTV方式的图像信号首先由同步分离电路3分离为同步信号Vsync，Hsync，供给到定时发生电路。被同步分离了的图像信号供给到RGB变换装置。在RGB变换装置的内部，除去从YPbPr到RGB的变换电路以外，还设置了未图示的低通滤波器或者A/D变换器等，把YPbPr变换为数字RGB信号，供给到选择器23。

VGA等计算机输出的图像信号由未图示的A/D变换器进行A/D变换，供给到选择器23。

选择器23根据使用者希望显示的图像信号是哪一个，适宜地切换输出电视信号与计算机信号。

(定时发生电路)

定时发生电路是内部安装PLL电路，发生对应于各种图像格式的定时信号，发生各部分的动作定时信号的电路。

作为定时发生电路4发生的定时信号，有控制移位寄存器5的动作定时的Tsft，用于把数据从移位寄存器闩锁到闩锁电路6的控制信号Dataload，调制装置8脉宽调制开始信号Pwmstart，用于脉宽调制的时钟Pwmclk，控制扫描电路2的动作的Tscan等。

(扫描电路)

如图13所示，扫描电路2以及2’是为了在1个水平扫描期间顺序地一行行地扫描显示屏，对于连接端子Dx1～DxM输出选择电位Vs或者非选择电位Vns的电路。

扫描电路2以及2’是与来自定时发生电路4的定时信号Tscan相同步，顺序地切换在每一个水平扫描期间选择的扫描布线，进行扫描的电路。

另外，Tscan是根据垂直同步信号以及水平同步信号等制作的定时信号群。

扫描电路2以及2’如图13所示分别由M个开关和移位寄存器等构成。这些开关最好由晶体管和FET构成。

另外，为了降低扫描布线中的电压降，扫描电路最好如图12所示，连接到显示屏的扫描布线的两端，从两端进行驱动。

另一方面，在本发明的实施形态中，即使在扫描电路没有连接到扫描布线的两端的情况下也有效，只是变更公式3的参数就能够使用。

(逆γ处理单元)

CRT对于输入具备大致2.2次方的发光特性(以后称为逆γ特性)。

输入图像信号考虑CRT的这种特性，一般按照0.45次方的γ特性进行变换，使得在CRT上进行显示时成为线性发光特性。

另一方面，本发明实施形态的图像显示装置的显示屏在根据驱动电压的加入时间实施调制的情况下，由于对于加入时间具有大致线性的发光特性，因此需要根据逆γ特性把输入图像信号进行变换(以后称为逆γ变换)。

图12所述的逆γ处理单元是用于把输入图像信号进行逆γ变换的块。

本实施形态的逆γ处理单元由存储器构成上述逆γ变换处理。

逆γ处理单元由把图像信号R、G、B的位数取为8位，把作为逆γ处理单元的输出的图像信号Ra、Ga、Ba的位数同样取为8位，按照各个颜色使用地址8位，数据8位的存储器构成(图14)。

(数据排列变换单元)

数据排列变换单元9是与显示屏在上述排列相吻合，把作为RGB并行的图像信号的Ra、Ga、Ba进行并行串行变换的电路。数据排列变换单元9的结构如图15所示，由按照RGB各个颜色的FIFO(先入先出)的存储器2021R、2021G、2021B和选择器2022构成。

在该图中虽然没有进行图示，但是FIFO存储器具备把水平像素数字的存储器分为奇数行用和偶数行用的2个部分。在输入第奇数行的图像数据时，在奇数行用的FIFO中写入数据，另一方面，从偶数行用的FIFO存储器读出在前一个水平扫描期间存储的图像数据。在输入第偶数行的图像数据时，在偶数行用的FIFO中写入数据，另一方面，从奇数行用的FIFO存储器读出在前一个水平期间存储的图像数据。

从FIFO存储器读出的数据根据显示屏的像素排列由选择器进行并行串行变换，作为RGB的串行图像数据SData输出。虽然没有详细记述，但是根据来自定时发生电路4的定时控制信号进行动作。

(延迟电路19)

由数据排列变换单元进行了排列的图像数据SData输入到修正数据计算装置和延迟电路19。后述的修正电路计算装置的修正数据内插单元根据来自定时控制电路的水平位置信息x和图像数据SData的值，计算位于其中的修正数据CD。

延迟电路19是为了吸收修正数据计算(上述的修正数据的内插处理)所花费的时间而设置的，是在加法器中，当在图像数据上加入修正数据时，进行延迟使得在图像数据上正确加入与其相对应的修正数据的装置。该装置能够用触发器构成。

(加法器12)

加法器12是把来自修正数据计算装置的修正数据CD和图像数据Data进行相加的装置。通过进行加法运算，在图像数据Data上实施修正，作为修正图像数据Dout传送到最大值检测电路以及乘法器。

另外，作为加法器的输出的修正图像数据的位数最好决定成使得在图像数据上加入修正数据时不发生溢出。

更具体地讲，设图像数据是8位的数据宽度，最大值是255，修正数据CD具有7位的数据宽度，最大值是120。

这时加法结果的最大值成为255+120＝375。

与此相对，作为加法器的输出的修正图像数据Dout作为输出位宽度最好是9位输出，使得不发生溢出。

(溢出处理)

在本发明的实施形态中，关于根据在图像数据上加入所计算出的修正数据的修正图像数据实现修正的处理如以上已经说明过的那样进行。

现在，设调制装置的位数是8位，作为加法器的输出的修正图像数据Dout的位数是10位。

于是，如果直接把修正图像数据连接到调制装置的输入上，则将发生溢出。

因此，在输入到调制装置之前，需要调整修正图像数据的振幅。

作为防止溢出的结构，也可以预先估计在输入了输入图像数据是最大的全白图像(如果把图像数据的位数取为8位，则(R、G、B)＝(FFh、FFh、FFh))时的修正图像数据的最大值，在修正图像数据上乘以使得其收容在调制装置的输入范围内的增益。

以下，把本方法称为固定增益法。

在固定增益法中，虽然不发生溢出，但是对于平均辉度低的图像，尽管能够以更大的增益进行显示，但是由于乘以小的增益，因此有时显示图像辉度变暗。

为此，也可以检测每个帧的修正图像数据的最大值，计算增益使得该最大值收容在调制装置的输入范围内，把增益与修正图像数据相乘，防止溢出。

以下，把本方法称为自适应型增益法。

在自适应型增益法中，需要用于检测修正图像数据Dout的每个帧的最大值MAX的最大值检测装置20，用于从最大值计算在修正图像数据上乘入的增益G1的增益计算装置21，以及用于把修正图像数据Dout与增益G1相乘的乘法器等。

另外，在自适应型增益法中，计算用于防止溢出的增益最好以帧为单位进行计算。

例如，虽然按照每一个水平行计算增益，也能够防止溢出，但是这种情况下由于每一个水平行的增益不同，在显示图像中将发生不协调感，因此并不理想。

以上，说明了固定增益法以及自适应型增益法的概略情况。

本发明者们确认了使用任一种方法计算出增益，都能够适宜地调整修正图像数据的振幅。

因此在本实施形态中，决定使用自适应型增益法进行振幅调整。

以下，详细地说明在本实施形态中用于根据自适应型增益法进行修正图像数据的振幅调整的电路结构。

(最大值检测装置20)

本发明的最大值检测装置20如图12所示，与各部分相连接。

最大值检测装置20是在1帧部分的修正图像数据Dout中，检测成为最大的值的装置。

该装置是能够简单地由比较器和寄存器等构成的电路。该装置是把存储在寄存器中的值与顺序传送来的修正图像数据的大小进行比较，如果修正图像数据大于寄存器的值，则用其数据的值更新寄存器的值的电路。

寄存器的值如果在帧的起始清除为0，则在帧的结束时，该帧中的修正图像数据的最大值保存在寄存器中。

这样检测出的修正图像数据的最大值传送到增益计算装置21。

(增益计算装置)

增益计算装置21是根据自适应型增益法，计算用于进行振幅调整的增益，使得修正图像数据Dout收容在调制装置的输入范围内的装置。

如果把最大值检测装置20检测出的最大值记为MAX，把调制装置的输入范围的最大值记为INMAX，则增益可以决定如下(第1方法)

【公式20】

增益G≤INMAX/MAX

在增益计算装置21中，在垂直回扫期间更新增益，在每一个帧变更增益的值。

另外，在本发明实施形态的图像显示装置的结构中，成为使用1帧之前的修正图像数据的最大值，计算在当前帧的修正图像数据上乘入的增益的结构。

从而，严密地讲，由于每个帧的修正图像数据的不同，有时将发生溢出。

对于这样的课题，最好把电路设计成对于把修正图像数据与增益相乘的乘法器的输出设置后述的限幅装置，使得乘法器的输出收容在调制装置的输入范围内。

上述的溢出处理可以考虑为利用相邻帧之间的修正图像数据(图像数据)的相关性进行溢出处理。

另外，如果在最大值检测电路与通过器之间设置帧存储器，则能够以时间上不延迟的结构防止溢出。

另外，本发明者们确认了自适应型增益法的增益决定方法也可以通过以下的方法计算增益。

即，作为施加在当前帧的修正图像数据上的增益，把在当前帧以前的帧中检测出的修正图像数据的最大值沿着帧方向进行平滑(平均化)，对于其平均值AMAX，可以决定如下(第2方法)。

【公式21】

增益G1≤INMAX/AMAX

另外，第3方法可以根据公式14计算出各个帧的增益G1，把其平均后计算当前的增益。

本发明者们发现了这3个方法中每一个方法都很理想，而另一方面，与第1方法相比较，第2、第3方法由于具有极大地减少显示图像中的闪烁这样的其它结果，因此非常适宜(关于这一点以后使用图16进行说明。)。

本发明者们对于第2方法、第3方法，进行了有关进行平均的帧的数目的研究，例如，在把16帧～64帧平均化了时，可以得到闪烁少的理想图像。

另外，在第2、第3方法的情况下，与第1方法相同，虽然根据在(修正)图像数据中具有帧间的相关性，能够使得发生溢出的概率减少，但是并不能够完全地防止溢出。

作为对于这一点的对策，最好是用上述的方法大致地防止溢出的同时，在乘法器的输出设置限幅器，完全地防止溢出。

图16作为例子举出第1方法和第2方法，用于说明闪烁。

该图是在绿色的背景中，使白色的棒沿着反时间圆周旋转的活动图像的例子。在显示这样图像的情况下，与棒旋转相吻合，在每个帧修正数据CD的大小发生变化。

图17用于说明修正了这样的活动图像时的修正图像数据。该图中，在各个修正图像数据中，抽出在各个帧中成为最大的数据作成曲线。

另外，该图的白色部分相当于原来的图像数据，灰色部分相当于通过进行修正扩展的部分。

在显示图16这样图像的情况下，连续帧的修正图像数据的最大值如图17所示那样变动。

从而，如果像公式20那样设定增益，则如图19所示，由于每个帧的增益的变动剧烈，其结果，显示图像的辉度变动剧烈，产生闪烁感。

对此，在按照公式21决定了增益的情况下，由于把增益进行平均，因此如图18B所示，增益的变动减小，辉度的变动减少，因而具有减少闪烁感这样的出色效果。

另外，在该图18B中，白色圆的曲线是根据公式20计算的增益，黑色圆的曲线是根据公式21平均了的增益。

这里虽然没有详细地考察第3方法，但是发明者们确认与第2方法相同，由于增益的变动减小，因此闪烁减少。

另外，增益计算装置21对于上述那样连续景色的画面，把增益进行平均，而另一方面，在图像的景色改变了时，最好使景色改变了以后的增益迅速地变化。

对此，增益计算装置21设置成为景色切换阈值Gth的预先设定的阈值，如果把根据公式20计算的前一个帧的增益记为GB，把从前面帧的最大值检测装置20检测出的上述修正图像数据的最大值根据公式20计算出的增益记为GN，把GN-GB的差的绝对值记为ΔG，则如果

ΔG＝｜GN-GB｜＞Gtb

则最好计算为

增益G1＝(GN-GB )×A+GB

另一方面，如果

ΔG＝｜GN-GB｜≤Gth

则最好计算为

增益G1＝(GN-GB)×B+GB

(式中，A、B是具有1≥A≥B＞0的实数)

来平滑并计算下一帧的增益。

特别是作为A以及B的值，最好设定为A＝1，B＝1/16～1/64左右。

(乘法器)

由图12的乘法器把用增益计算装置计算出的增益G1和作为加法器的输出的修正图像数据Dout相乘，作为修正了振幅的修正图像数据Dmult，传送到限幅电路。

(限幅装置)

如以上那样，如果能够决定增益使得不发生溢出则没有问题，但是如果依据上述几个增益决定方法，则由于难以决定增益使得一定不发生溢出，因此还可以预先设置限幅器。

限幅器具有预先设定的限幅值，把输入到限幅器的输出数据Dmult与限幅值进行比较，如果限幅值小于输出数据，则输出限幅值，如果限幅值大输出数据，则把输出数据进行输出(图12中的信号名是修正图像数据Dlim)。

通过限幅装置完全被限制在调制装置的输入范围内的修正图像数据Dlim经过移位寄存器、闩锁器，供给到调制装置。

(色调变换装置)

在示出图12的色调变换装置200的详细动作之前，说明实现了不进行电压降影响的修正并且不使用色调变换单元200的图像显示装置的情况。

本发明者们在不进行电压降影响的修正没有色调变换单元200的结构的图像显示装置中，确认了以下的现象。

即

A.与图像数据的色调数(驱动的脉冲宽度)为255(8位数据宽度下)显示微小区域的情况相比较，色调数少的图像数据(暗的画面)显示为偏红。

B.与图像数据的色调数(驱动的脉冲宽度)为255(8位数据宽度下)显示微小区域的情况相比较，在图像数据的色调数为255显示画面总体的情况下，显示为偏红。

本发明者们把这些现象分析为是出于以下的理由。

即，红色的荧光体当投入电荷量多时具有发光效率饱和的倾向。为此，在图像数据的色调数是255显示微小区域的情况下，饱和加大。即，由于扫描布线的电压降少，发射电流大，在相对长的时间中电子冲击荧光体，因此投入电荷量增多，红色的荧光体饱和。从而，如果以图像数据的色调数为255显示微小区域的情况为基准，由于上述A.和B.的情况下，投入到红色荧光体的电荷量小，红色荧光体的饱和少，红色的发光强度相对增大，其结果，显示图像偏红地显示。

图19示出不进行电压降的修正，没有色调变换单元时的色调特性的模式图。

图19中，横轴是调制装置驱动调制布线的脉宽，纵轴是以图像数据的色调数为255显示微小区域时(几乎没有扫描布线的电压降时)的各颜色的辉度归一化了的归一化辉度。图19中，algb是几乎没有扫描布线的电压降时的绿色和蓝色的色调特性，alr是几乎没有扫描布线的电压降时的红色的色调特性。

另外，图19中，clgb是在点亮了扫描布线上的所有显示元件的情况下发生了最大电压降时的绿色和蓝色的色调特性，clr是在点亮了扫描布线上的所有元件的情况下发生了最大的电压降时的红色的色调特性。

clgb，clr以图像数据的色调数为255显示微小区域的情况的辉度进行了归一化。该图中，示出在驱动脉冲宽度为255时，绿色和蓝色的归一化辉度成为1/4。

图19中，blgb是产生获得algb辉度与clgb辉度的中间辉度的电压降时的绿色和蓝色的色调特性，blr是该电压下的红色的色调特性。同样，以图像数据的色调数为255显示微小区域时的辉度进行了归一化。

图19所示的辉度和驱动脉冲宽度(修正图像数据的值)的特性根据电压降量变化，显示实际图像时的电子发射元件的驱动电压根据图像、元件的位置变化，实现完全清除上述特性的变化是十分困难的。

本发明者们反复地进行了锐意研究的结果，在使用了表面传导型电子发射元件修正了显示屏的电压降影响的驱动中，明确了以下几点。

(1)修正电压降影响的本发明实施形态的方法对于所输入的图像数据，计算调整了脉宽数据(修正图像数据)，使得成为在没有电压降时的发射电流量IE上乘以用图像数据决定的脉宽的发射电荷量，调制装置用上述脉宽驱动显示屏。

(2)而且，在上述修正图像数据的最大值超过调制装置的输入范围时，进行溢出处理，在修正图像数据上乘以增益。而且，把修正图像数据收容在调制装置的输入范围内。

(3)荧光体的饱和特性(特别是红色荧光体的特性)实际上在驱动显示屏的条件的脉宽或者电子发射元件的发射电流值下，是大致根据发射电荷量决定的特性。

即，

(1)显示出「在修正了电压降影响的情况下，与在实际的显示屏上发生的电压降或者实际进行驱动的脉宽无关，在没有电压降时的发射电流IE上乘以按照图像数据决定的脉宽的发射电荷量入射到荧光屏上。」(即，显示出进行修正发射电荷量变动的发射电荷量修正，使得成为与图像数据相对应的电荷量)。

(2)显示出「在溢出处理的情况下，在没有电压降时的发射电流IE上乘以按照把图像数据放大了的值决定的脉宽的发射电荷量入射到荧光屏上。」。

进而(3)显示出「荧光体的饱和特性(特别是红色荧光体的特性)能够仅根据发射电荷量决定。」。

充分考虑了以上的(1)、(2)、(3)的特征，发明了具有色调变换单元200的结构的图像显示装置。

在说明实际的色调变换单元200的结构之前，说明色调变换单元200的色调变换特性的大致情况。

图20中，横轴示出表面传导型电子发射元件发射的发射电荷量，纵轴示出各种颜色的辉度。在图20中为了简化说明，把在脉宽调制的1个色调部分的时间Δt内投入没有电压降时的发射电流量IE的电荷量作为1，示出把横轴的发射电荷量归一化的情况。归一化的结果，发射电荷量的最大值成为255。即，调制装置的驱动脉宽为255(最大)显示微小区域时(几乎没有扫描布线的电压降时)的发射电荷量(最大发射电荷量)是255。

另外，纵轴示出归一化成使得在没有电压降时的发射电流量IE下脉宽为255色调(255×Δt)时的各种颜色的辉度为1。

通过修正本发明实施形态中的电压降的影响，调整脉宽，使得在没有电压降时的发射电流量IE上乘以按照图像数据决定的脉宽的发射电荷量入射到荧光体上((1)的特征)。

因此，在修正了电压降影响的情况下，横轴与图像数据的0～255相对应。

图20中，qgb是绿色、蓝色的色调特性，qr是红色的色调特性。图21例如可以使脉宽或者发射电流(驱动电压)发生变化，实际测定而求出。

在不进行溢出处理的情况下，由于发射电荷量与图像数据等价，因此可知对于图像数据可以进行清除图20的特性的色调变换。因此，作为色调变换单元200的特性，通过具有清除图20的色调特性的变换特性，能够清除上述的偏红显示的不理想状况。

图21示出实际的用于消除图20特性的色调变换特性。该图示出输入输出为8位数据的情况。在图21中，QGB是消除了绿色、蓝色荧光体的饱和特性的特性曲线(在本例中，作为没有饱和，用直线示出)，QR是消除了由图20的qr所示的红色荧光体的饱和特性的特性曲线。

而且，如上述那样，图像数据由于对应于发射电荷量((1)的特征)，因此通过图像数据的色调变换能够实现消除具有依赖于发射电荷量的饱和特性的红色荧光体的特性。

即，上述图像数据的色调变换意味着对于作为辉度要求值的图像数据，变换为考虑了荧光体的发光特性的发射电荷量要求值。

而且，示出进行修正发射电荷量变动的发射电荷量的修正，使得成为上述发射电荷量要求值。

其次，说明进行溢出处理的情况。根据上述(2)的特征，在没有电压降时的发射电流量IE上乘以按照把图像数据放大(系数)的值决定的脉宽的发射电荷量入射到荧光体上。

即，即使输入的图像数据相同，但进行了溢出处理的情况与没有进行的情况相比较，发射电荷量被放大。

为了说明详细情况，在图22中示出归一化电荷量-辉度的特性。图22也与图20相同，示出把仅在脉宽调制的1个色调部分的时间Δt中投入了没有电压降时的发射电流量IE的电荷量作为1，把横轴的发射电荷量归一化的情况。另外，纵轴示出用没有电压降时的发射电流量IE进行归一化时的脉宽为255色调(255×Δt)时的各种颜色的辉度为1的情况。

图22的qgb，qr的特性与上述的图20的特性相同，qgb是绿色和蓝色的色调特性，qr是红色的色调特性。图22中用GA表示的正方形区域是示出增益为1时的发射电荷量-辉度的区域，横轴的归一化电荷量的0～255与图像数据的0～255相对应(相当于没有进行上述的溢出处理的情况)。

另外，由于增益为1/2时，发射到荧光体的电荷量成为把图像数据放大(1/2倍)的电荷量，因此图像数据的0～255与归一化电荷量的0～127相对应。图22中用GB表示的正方形区域成为示出在增益为1/2时实际发生的发射电荷量-辉度的区域。

同样，由于增益为1/4时，发射到荧光体的电荷量成为把图像数据放大(1/4倍)的电荷量，因此图像数据的0～255与归一化电荷量的0～63相对应。图22中用GC表示的正方形区域成为示出增益为1/4时实际发射的发射电荷量-辉度的区域。

增益为G1时，由于发射到荧光体的电荷量成为把图像数据放大(G1倍)的电荷量，因此图像数据的0～255与归一化电荷量的0～(255×G1)相对应。图22中用GG表示的正方形区域成为示出增益为G1时实际发射的发射电荷量-辉度的区域。

如以上所述那样，实际发射的发射电荷量与在图像数据上乘以增益的值相对应(根据增益决定的动作点)。

因此，通过使得图像数据成为以下那样进行色调变换，能够实现消除荧光体的饱和特性。

在增益为1时，由于归一化电荷量的0～255与图像数据的0～255相对应，因此根据具有图23所示的变换特性的γ修正表，能够消除红色荧光体的饱和特性。

图23中，QGB是消除绿色和蓝色荧光体的饱和特性的特性曲线(在本例中，设没有饱和，用直线显示)，QR(×1)是消除用图22的qr示出的红色荧光体的饱和特性的特性曲线。

同样，在增益为1/2时，由于归一化电荷量的0～127与图像数据的0～255相对应，因此根据具有图24所示的变换特性的γ修正表，能够清除红色荧光体的饱和特性。

图24中，QGB是消除绿色和蓝色荧光体的饱和特性的特性曲线(在本例中，设没有饱和，用直线显示)，QR(×1/2)是消除用图22的qr的GB区域示出的红色荧光体的饱和特性的特性曲线。

基于图像数据的色调变换如果以QGB那样没有饱和的情况为基准，则在输出数据的0～255的范围变换图像数据(输入数据)的0～255(以后，根据以QGB那样的没有饱和的情况为基础记述范围。)。

0～255的范围内的输出数据在修正电压降影响以后，乘以增益，入射到荧光体的归一化电荷量成为0～127的范围。

这样，进行消除对应于增益的动作点的荧光体饱和特性的变换。

换言之，消除荧光体的饱和特性的变换特性与增益无关，可以通过在输出数据的0～255的范围内变换图像数据(输入数据)0～255进行。

同样，在增益为1/4时，由于归一化电荷量的0～63与图像数据的0～255相对应，因此根据具有图25所示的变换特性的γ修正表，能够清除红色荧光体的饱和特性。

图25中，QGB是消除绿色和蓝色荧光体的饱和特性的特性曲线(在本例中，设没有饱和，用直线显示)，QR(×1/4)是消除在图22的qr的GC区域示出的红色荧光体的饱和特性的特性曲线。

同样，在增益为G1时，归一化电荷量的0～(255×G1)与图像数据的0～255相对应，因此把图像数据放大(G1倍)，根据具有用图23的QGR，QR(×1)表示的特性的γ修正表进行变换，修正荧光体的饱和的影响。进而，把根据γ修正表变换了的输出放大1/增益倍(1/G1倍)，作为用于进行电压降修正的0～255的范围的输出数据。

上述的特性可以说选择根据增益决定的动作点中的色调变换特性。

根据上述的色调变换装置200的特性，即使是进行了溢出处理的情况，也能够消除上述的偏红显示的不理想状况。

其次，说明实际的色调变换单元200的结构。

图26示出了色调变换单元200的结构。图26中，201、203是乘法器，202是用存储器等实现的γ修正表，204是倒数器。根据该结构能够实现上述的功能。图26中，为了简化，示出与一种颜色相对应的结构。当然，可以按照红、绿、蓝的每一种颜色，以相同的结构分为三组构成色调变换单元200。这时，γ修正表的内容按照各个颜色，根据荧光体的饱和特性相对应。

输入的图像数据由乘法器201放大(G1)倍。如上述那样，把输入图像数据变换为放大了的发射电荷量，按照γ修正变换表202进行以最大发射电荷量归一化(1～255范围)了的荧光体的饱和特性的色调变换。

实际上按照γ修正表202用发射的发射电荷量进行消除荧光体的饱和特性的色调变换。

如果保持这种状态，则由于γ修正了的输出被放大，因此将返回到进行实际的电压降修正的数据，为此由乘法器203放大1/增益倍(1/G1倍)。倒数器204输出增益的倒数。

由于增益一般小于1，被放大了的图像数据输入到γ修正表202，因此，需要使γ修正表202的位数比图像数据的位数增多，使得不丢失有效位数。

根据上述的结构，实现上述的功能，能够用硬件消除上述偏红显示的不理想状况。

进而，在具有满足上述增益的计算法(公式20)的

G＝Kg×INMAX/MAX

Kg是≤1的常数

的关系时，是

1/G＝MAX/(Kg×INMAX)

由于Kg×INMAX是常数，

因此

Kg’＝1/(Kg×INMAX)

如果把Kg'作为新的常数，则成为

1/G＝Kg’×MAX

即，求增益的倒数的倒数器204能够在修正图像数据的最大值MAX上乘以常数Kg’求出。这样能够把由ROM等构成的倒数器置换为乘法器，能够减少硬件量。

进而，对于第2种增益的计算法(公式21)也相同，在具有满足上述增益的计算法(公式21)的

G1＝Kg1×INMAX/AMAX

Kg1是≤1的常数

的关系时，是

1/G＝AMAX/(Kg1×INMAX)

由于Kg1×INMAX是常数，

因此

Kg1’＝1/(Kg1×INMAX)

如果把Kg1’作为新的常数，则成为

1/G＝Kg1’×AMAX

即，求增益的倒数的倒数器204能够把在当前帧以前的帧中求出检测出的修正图像数据的最大值沿着帧方向进行平滑(平均)的AMAX上乘以常数Kg1’求出。这样能够把用ROM等构成的倒数器置换为乘法器，能够减少硬件量。

进而，第3种增益的计算法是用公式20求增益，进而进行平均的方法，这种情况下，用与第2方法相同的计算能够把倒数器置换为乘法器。其中，平均化需要对于增益以及修正图像数据最大值的双方分别进行。

因此，虽然增加了用于进行平均处理的硬件，但是即使考虑到该增加，与使用倒数器的方法相比较还是减少了总体的硬件量。

其次，消除荧光体的饱和的γ修正表202还能够是以下那样的结构。

如果把γ修正表202的特性作为要求辉度Lr和要投入到荧光体的电荷量qr，并且如果把要求辉度Lr、电荷量qr一起归一化，则

qr＝fr(Lr)

这里，fr(Lr)是存储在修正荧光体饱和的γ修正表202中的特性。

这里，定义成为

gr(Lr)＝Lr-fr(Lr)

的函数gr(Lr)。即，gr(Lr)是根据辉度与电荷量成比例的特性的差分的函数。

这时，为了消除荧光体的饱和，需要成为

qr＝Lr-gr(Lr)

的关系。

上述实施例的γ修正表202还可以由具有gr(Lr)的特性的表和从Lr减去具有gr(Lr)特性的表的输出的减法器构成。这时，作为硬件结构虽然增加了减法器，但是在相同容量的存储器中，在使用具有gr(Lr)特性的表的情况下，具有增加色调数，提高处理精度的优点。

图27示出其它的色调变换单元的实施形态。在图27中也为了简化，示出与一种颜色相对应的结构。当然，可以按照红、绿、蓝的每一种颜色，以相同的结构分为三组构成色调变换单元200。这时，γ修正表的各个内容按照各个颜色，根据荧光体的饱和特性相对应。

图27中，202a、202b、202c是γ修正表，在增益分别是1倍，1/2倍，1/4倍时，存储消除与实际发射的发射电荷量相当的荧光体的饱和特性的变换表。实际上，是上述图23、图24、图25所示的特性。25是线性内插装置，是输入增益G1，从把各个γ修正表202a、202b、202c的增益G1夹在中间的2个表的输出，通过线性内插，求对于增益G1的内插值的装置。

消除根据增益决定荧光体的饱和特性的特性由于单调地变化，因此根据上述结构，通过直线内插求各个γ修正表202a、202b、202c的特性，能够得到对于任意增益G1的变换特性。

当然，通过增多γ修正表的数量精度将提高，但是硬件成本将上升。γ修正表为3以上就能够防止显示画质的明显恶化。

根据上述结构，实现上述的功能，使用硬件能够消除上述的偏红显示的不理想状况。

进而，在本实施形态的说明中，说明了绿色和蓝色的荧光体的色调特性线性高，不具有饱和特性，而实际上，与红色的荧光体相比较，虽然非常小，但是辉度对于某种程度电荷量仍然具有某种程度的饱和特性。这种情况下，在各种颜色中都按照饱和少的部分求上述的归一化色调特性，通过按照每种颜色生成消除该特性的消除表，能够修正各种颜色的荧光体的饱和特性。

进而，荧光体的饱和特性根据面板和背板之间的加速电压(高压电源的电位)或者投入到荧光体的最大电荷量发生变化。驱动显示屏时，由于决定各个电子发射元件的驱动时间，因此投入到荧光体的最大电荷量依赖于电子发射元件的发射电流IE，即，扫描装置的电位(Vs)，调制装置的电位(Vpwm)。

从而，荧光体的饱和特性根据高压电源的电位或者扫描装置的电位(Vs)，调制装置的电位(Vpwm)发生变化。

为了实施用于吸收显示装置的个体差的初始调整或者使用者进行的调整等，在高压电源的电位，扫描装置的电位(Vs)，调制装置的电位(Vpwm)可变的情况下，可以变更为消除相对应的电位中的荧光体的饱和特性的γ修正表。

(移位寄存器，闩锁电路)

作为限幅电路的输出的修正图像数据Dlim由移位寄存器5，从线性的数据格式串行/并行变换为每一条调制布线的并行图像数据ID1～IDN，然后输出到闩锁电路。在闩锁电路中，在即将开始1个水平期间之前，根据定时信号Dataload，闩锁来自寄存器的数据。闩锁电路6的输出作为并行的图像数据D1～DN，供给到调制装置。

在本实施形态中，图像数据ID1～IDN，D1～DN分别是8位的图像数据。它们的动作定时根据来自定时发生电路4(图12)定时控制信号TSFT以及Dataload进行动作。

(调制装置的详细情况)

作为闩锁电路6的输出的并行图像数据D1～DN供给到调制装置8。

调制装置如图28A所示，是具备PWM计数器，以及在每一条调制布线具有比较器和开关(在该图中是FET)的脉宽调制电路(PWM电路)。

图像数据D1～DN与调制装置的输出脉宽的关系成为图28B那样的线性关系。

在图28C中示出3个调制装置的输出波形的例子。

在该图中上侧的波形是对于调制装置的输入数据为0时的波形，中央的波形是对于调制装置的输入数据为128时的波形，下侧的波形是对于调制装置的输入数据为255时的波形。

另外，在本例中，对于调制装置的输入数据D1～DN的位数取为8位。

另外，在上述的说明中，当对于调制装置的输入数据为255时，具有记载为输出相当于1个水平扫描期间脉宽的调制信号位置，而详细地讲，如该图28C那样，虽然是非常短的时间，但是在脉冲的上升沿之前和下降沿之后设置虽然非常小但是不进行驱动的期间，使其具有定时的余量。

图29是示出本发明实施形态中的调制装置的动作的时序图。

在该图中，Hsync是水平同步信号，Dataload是对于闩锁电路6的装载信号，D1～DN是对于上述的变换装置的列1～N的输入信号，Pwmstart是PWM计数器的同步清除信号，Pwmclk是PWM计数器的时钟。另外，D1～DN表示调制装置的第1～第N列的输出。

如在该图中那样，如果开始一个水平扫描期间，则闩锁电路6闩锁图像数据的同时向调制装置传送数据。

设置在每列的比较器把PWM计数器的计数值与各列的图像数据进行比较，当PWM计数器的值是图像数据以上时输出High，在除此以外的期间输出Low。

比较器的输出连接到各列开关的栅极，在比较器的输出为Low的期间该图上侧(Vpwm一侧)的开关成为ON，下侧(GND一侧)的开关成为OFF，把调制布线连接到电压Vpwm。

反之，在比较器的输出为High期间，该图上侧的开关为OFF，下侧的开关为ON，同时，把调制布线的电压连接到GND的电位。

通过各部分如以上那样进行动作，调制装置输出的脉宽调制信号成为图29的D1、D2、DN所示那样的与脉冲的上升沿同步的波形。

(修正数据计算装置)

修正数据计算装置是根据上述的修正数据计算方法，计算电压降的修正数据的电路。修正数据计算装置如图30所示，由离散修正数据计算单元和修正数据内插单元的两个块构成。

在离散修正数据计算单元中从输入的图像信号计算电压降量，从电压降量离散地计算修正数据。在该计算单元中为了减少计算量或者硬件量，导入上述简并模型的概念，离散地计算修正数据。

离散地计算出的输入数据由输入数据内插单元进行内插，计算适合于图象数据大小或者其水平显示位置x的修正数据CD。

(离散修正数据计算单元)

图31A、31B是本发明实施形态中的用于离散地计算修正数据的离散修正数据计算单元。

离散修正数据计算单元如以下所示，是具有作为把图像数据分块，计算每个块的统计量(点亮数)的同时，从统计量计算各个节点位置中的电压降量的时间变化的电压降量计算单元的功能；把各个时间的电压降量变换为发光辉度量的功能；以及沿着时间方向把发光辉度量积分，计算发光辉度总量的功能，并且根据这些功能计算离散的基准点中的对于图像数据的基准值的修正数据的装置。

该图中，100a～100d是点亮数计数装置，101a～101d是保存每个块中的各个时刻的点亮数的寄存器群，102是CPU，103是用于存储用公式2以及公式3记述的参数aij的表存储器，104是用于暂时存储计算结果的暂存寄存器，105是保存着CPU的程序的程序存储器，111是记载了把电压降量变换为发射电流量的计算数据的表存储器，106是用于保存上述的离散修正数据的计算结果的寄存器群。

点亮数计数装置100a～100d由图31B记述的比较器和加法器等构成。图像信号Ra、Ga、Ba分别输入到比较器107a～c中，顺序地与Cval的值进行比较。

另外，Cval相当于对于上述传送来的图像数据设定的图像数据基准值。

比较器107a～c进行Cval与图像数据的比较，如果图像数据大则输出High，如果小则输出Low。

比较器的输出由加法器108以及109进一步相加，进而由加法器110按照每个块进行相加，把每个块的相加结果作为各个块的点亮数，保存到寄存器群101a～c中。

作为比较器的比较值Cval，分别在点亮数计数装置100a～d中输入0，64，128，192。

其结果，点亮数计数装置100a计数图像数据中比0大的图像数据的个数，把每个块的总计保存在寄存器101a中。

同样，点亮数计数装置100b计数图像数据中比64大的图像数据的个数，把每个块的总计保存在寄存器101b中。

同样，点亮数计数装置100c计数图像数据中比128大的图像数据的个数，把每个块的总计保存在寄存器101c中。

同样，点亮数计数装置100d计数图像数据中比192大的图像数据的个数，把每个块的总计保存在寄存器101d中。

如果计数了每个块、每个时间的点亮数，则CPU随时读出保存在表存储器103中的参数表aij，根据公式2～5，计算电压降量，把计算结果保存在暂存寄存器104中。

在本例中，在CPU中设置用于平滑地进行公式2的计算的积和计算功能。

作为实现在公式2中举出的计算的装置，也可以在CPU中不进行积和计算，例如，可以把计算结果输入到存储器中。

即，可以把各个块的点亮数作为输入，对于要考虑的输入参数，把各个节点位置的电压降存储在存储器中。

在结束电压降量的计算的同时，CPU从暂存寄存器104，读出各个时间、各个块的电压降量，参照表存储器2(111)，把电压降量变换为发射电流量，根据公式6～16，计算离散修正数据。

计算出的离散修正数据保存在寄存器群106中。

(修正数据内插单元)

修正数据内插单元是用于计算与图像数据的显示位置(水平位置)以及图像数据的大小相对应的修正数据的装置。该装置通过把离散地计算出的输入数据进行内插，计算与图像数据的显示位置(水平位置)以及图像数据的大小相对应的修正数据。

图32用于说明修正数据内插单元。

图中，123是用于根图像数据的显示位置(水平位置)x决定内插中使用的离散修正数据的节点号码n以及n+1的解码器，124是用于根据图像数据的大小，决定公式17～公式19的k以及k+1的解码器。

另外，选择器125～128是用于选择离散修正数据，供给到直线近似装置的选择器。

另外，121～123是用于分别进行公式17～公式19的直线近似的直线近似装置。

图33示出直线近似装置121的结构例。一般直线近似装置能够由减法器、积分器、加法器、比例器等构成，使得实现公式17～公式19的算子。

而理想的是如果计算离散修正数据的节点与节点之间的列布线数量或者计算离散修正数据的图像数据基准值的间隔(即计算电压降的时间间隔)为2的幂那样构成，则具有能够非常简单地构成硬件的优点。如果它们设定为2的幂，则在图34所示的比例器中，Xn+1-Xn成为2的幂值，可以进行位移。

Xn+1-Xn的值始终是恒定的值，如果是用2的幂表示的值，则可以把加法器的相加结果移动幂的次数部分后输出，可以不需要制作比例器。

另外，通过把在除此以外的位置计算离散修正数据的节点的间隔或者图像数据的间隔也取为2的幂，则具有例如能够简单地制作解码器123～124，同时，能够把图33的由减法器进行的计算置换为简单的位计算等很多优点。

(各部分的动作定时)

图34中示出各部分的动作定时的时序图。

另外，图中，Hsync是水平同步信号，DotCLK是由定时发生电路中的PLL电路根据水平同步信号Hsync生成的时钟，R、G、B是来自输入切换电路的数字图像数据，Data是数据排列变换后的图像数据，Dlim是限幅装置的输出，是实施了电压降修正的修正图像数据，TSFT是用于把修正图像数据Dlim传送到移位寄存器5的移位时钟，Dataload是用于把数据闩锁到闩锁电路6的装载脉冲，Pwmstart是上述脉宽调制的开始信号，调制信号XD1是供给到调制布线1的脉宽调制信号的一例。

在开始1个水平期间的同时，从选择器23传送数字图像数据RGB。图中，如果在水平扫描期间I中，把输入的图像数据用R_I，G_I，B_I表示，则这些数据在数据排列变换电路9中，在1个水平期间，存储图像数据，在水平扫描期间I+1中，与显示屏的像素排列相吻合，作为数字图像数据Data_I输出。

R_I，G_I，B_I在水平扫描期间I中输入到修正数据计算装置。在该装置中，计数上述的点亮数，在计数结束的同时，计算电压降量。

在计算出电压降了以后，计算离散修正数据，把计算结果保存在寄存器中。

移动到扫描期间I+1，与从数据排列变换单元输出1个水平扫描期间之前的图像数据Data_I相同步，在修正数据内插装置中把离散修正数据进行内插，计算出修正数据。被内插了的修正数据供给到加法器12。

在加法器12中，顺序地把图像数据Data与修正数据CD相加，把修正了的修正图像数据DIim传送到移位寄存器。移位寄存器根据TSFT，存储1个水平期间部分的修正图像数据Dlim的同时，进行串行·并行变换，把并行图像数据ID1～IDN输出到闩锁电路6。闩锁电路6根据Dataload的上升沿，闩锁来自移位寄存器的并行图像数据ID1～IDN，把闩锁了的图像数据D1～DN传送到脉宽调制装置8。

脉宽调制装置8输出与闩锁的图像数据对应的脉宽的脉宽调制信号。在本实施形态的图像显示装置中，作为结果，调制装置输出的脉宽对于输入的图像数据，显示为延迟2个水平扫描期间部分。

由这样的图像显示装置进行了图像显示的结果，能够修正作为以往课题的扫描布线中的电压降量，能够改善如其引起的显示图像的恶化，能够显示非常良好的图像。

另外，通过导入若干个近似，能够简单而且适宜地计算用于修正电压降的图像数据的修正量，能够用非常简单的硬件实现其功能等具有非常出色的效果。

(第2实施形态)

修正图像数据Dout是把图像数据Data与修正数据CD相加的结果。

该相加的结果如果没有收容在调制装置的输入范围内，则通过实施修正，则有可能产生溢出，在显示图像中发生其它的不协调感。

对于这样的课题，在上述第1实施形态中，检测修正图像数据的最大值，计算增益使得该最大值与调制装置的输入范围的最大值相对应，把该增益与修正图像数据相乘，防止溢出。

对此，在本实施形态中，虽然检测修正图像数据的最大值是相同的，但是采用限制实施修正之前的图像数据的大小，使得该最大值与调制装置的输入范围的最大值相对应。

即，使得不产生溢出那样，预先在输入的图像数据上乘以增益，减小其振幅范围，防止溢出。

以下，使用图35，说明本实施形态的溢出处理。

图中，22R，22G、22B是乘法器，9是数据排列变换单元，5是图像数据1行部分的移位寄存器，6是图像数据1行部分的闩锁电路，8是把调制信号输出到显示屏的调制布线的脉宽调制装置，12是加法器，14是修正数据计算装置，20是用于检测帧内的修正图像数据Dout的最大值的最大值检测电路(装置)，21是增益计算装置，200是色调变换单元。由于在后面进行色调变换单元200的说明，因此在以下的说明中作为没有色调变换单元200的情况进行说明。

另外，R、G、B是RGB并行的输入图像数据，Ra、Ga、Ba是实施了逆γ变换处理的RGB并行的图像数据，Rx、Gx、Bx是由乘法器乘以增益G2的图像数据，增益G2是增益计算单元计算出的增益，Data是由数据排列变换单元进行了并行、串行变换了的图像数据，CD是由修正数据计算装置计算出的修正数据，Dout是通过由加法器在图像数据上加入了修正数据，被修正了的图像数据(修正图像数据)，Dlim是由限幅器把Dout限制为调制装置的输入范围的上限以下的修正图像数据。

(乘法器22R、22G、22B)

乘法器22R、22G、22B是用于对于逆γ变换后的图像数据Ra、Ga、Ba乘以增益G2的装置。

更详细地讲，乘法器根据增益计算装置决定的增益，在图像数据上乘以增益G2，输出乘法运算后的图像数据Rx、Gx、Bx。

增益G2是增益计算装置计算出的值，是使得作为后述的加法器中的图像数据Data与修正数据的相加结果的修正图像数据Dout收容在调制装置的输入范围内而决定的值。

(最大值检测装置20)

对于最大值检测电路20进行说明。

本发明实施形态中的最大值检测装置如图35所示，与各部分连接。

最大值检测装置是在1帧部分的修正图像数据Dout中，检测成为最大的值的装置。

该装置是能够由比较器和寄存器等简单地构成的电路。该装置是把存储在寄存器中的值与顺序传送来的修正图像数据Dout的大小进行比较，如果修正图像数据Dout大于寄存器的值，则用该数据值更新寄存器的值的电路。

寄存器的值如果在帧的起始清除为0，则在帧的结束时，该帧内的修正图像数据的最大值MAX保存在寄存器中。

这样检测出的修正图像数据的最大值MAX传送到增益计算装置。

(增益计算装置)

增益计算装置是参照最大值检测装置的检测值MAX，计算增益，使得修正图像数据Dout收容在调制装置的范围内的装置。在本实施形态中，增益计算装置也根据自适应型增益法计算用于调整修正图像数据的振幅的增益。

另一方面，在本实施形态(图35)的结构中，在防止修正图像数据的溢出的基础上，增益也能够通过固定增益法计算。

增益的决定方法如果把1帧内的修正图像数据Dout的最大值记为MAX，把调制装置的输入范围的最大值记为INMAX，把对于前一个帧，增益计算装置计算出的增益G2记为GB，则能够决定如下。

【公式22】

增益G2≤(INMAX/MAX)×GB

在该增益计算装置中，在垂直回扫期间，更新增益，按照每一个帧变更增益的值。

另外，在本发明实施形态的图像显示装置的结构中，成为使用1帧前的修正图像数据的最大值，计算乘入到当前帧的修正图像数据上的增益的结构。

即，成为利用帧间的修正图像数据(图像数据)的相关性，防止溢出的结构。

从而，严密地讲，由于每个帧的修正图像数据的差别，有时将发生溢出。

对于这样的课题，最好是对于把修正图像数据与增益相乘的乘法器的输出设置限幅装置，使得乘法器的输出一定收容在调制装置的输入范围内那样设计电路。

本发明人确认，除了上述增益决定方法之外，也可以用以下那样的其它方法来计算增益。

即，作为在当前帧的修正图像数据上实施的增益，把在当前帧以前的帧中检测出的修正图像数据的最大值进行平均，对于其平均值AMAX，能够决定如下。

【公式23】

增益G2≤(INMAX/AMAX)×GB

其中，GB是对于前一个帧，增益计算装置计算出的增益G2。

另外，其它的方法也可以根据公式22，计算各个帧的增益G2，把其平均后计算当前的增益。

发明者们确认了这3个方法中每一个方法在防止溢出的意义上都很理想，但如果考虑如在第1实施形态中叙述的那样发生闪烁，则最好用公式23的方法计算。

发明者们在公式23的增益计算法中，对于把修正图像数据的最大值进行平均的帧的数目进行了研究，理想的是把从当前帧到16～64帧之前的修正图像数据的最大值进行平均。

另外，本方法也最好如图35所示那样，设置限制加法器输出的限幅器，防止溢出，这是不言而喻的。

另外，与第1实施形态相同，也可以进行景色变换的检测，变更增益的计算方法。

(色调变换装置)

在第2实施形态中、在没有色调变换单元200时，也确认了与第1实施形态相同的现象。

第2实施形态由于只是在溢出处理中的乘以增益的位置不同，因此设置与第1实施形态相同结构的色调变换单元200。色调变换单元的特性、结构与第1实施形态相同，是图26或者图27的结构，图22、图23、图24、图25的特性。根据这样的结构，能够消除荧光体的饱和影响，能够消除上述的偏红显示的不理想状况。

在色调变换装置200的结构是图26所示的结构时，如在第1实施例中所示那样，可以由具有作为根据辉度与电荷量成比例的特性的差分的函数gr(Lr)的特性的表和从Lr减去具有gr(Lr)的特性的表的输出的减法器构成。

另外，在第2实施形态中，色调变换装置200的结构是图26所示的结构时，能够省略图35的乘法器22R、22G、22B和图26的乘法器203，倒数器204。这是因为输入到乘法器203中的数据由乘法器203放大1/增益倍，进而，由于在乘法器22R、22G、22b中放大增益倍，因此输入到乘法器203的数据与乘法器22R、22G、22B的输出数据相同。

图36、图37是示出这时的结构。由于结构以及动作相同，因此省略说明。

进而，与第1实施形态相同，在第2实施形态中，也说明了绿色和蓝色的荧光体的色调特性线性高，不具有饱和特性的情况，而实际上与红色的荧光体相比较，虽然非常小，但是仍然具有辉度对于电荷量饱和的饱和特性。这种情况下，在各种颜色中求按照饱和少的情况求上述归一化色调特性，按照每种颜色生成消除该特性的表，能够修正各种颜色的荧光体的饱和特性。

另外，考虑逆γ处理单元17的特性，决定图27的γ表202a、202b、202c的特性，去除逆γ处理单元17，还能够减少硬件数量。

如第1实施例所示那样，荧光体的饱和特性根据面板与背板之间的加速电压(高压电源的电位)或者投入到荧光体的最大电荷量发生变化。

在驱动显示屏时，由于决定各个电子发射元件的驱动时间，因此投入到荧光体的最大电荷量依赖于电子发射元件的发射电流，即，扫描装置的电位(Vs)，调制装置的电位(Vpwm)。

从而，荧光体的饱和特性根据高压电源的电位或者扫描装置的电位(Vs)，调制装置的电位(Vpwm)发生变化。

为了实施用于吸收显示装置的个体差的初始调整或者使用者进行的调整等，在高压电源的电位，扫描装置的电位(Vs)，调制装置的电位(Vpwm)可变的情况下，也可以变更为消除相对应的电位中的荧光体的饱和特性的γ修正表。

进而，在本发明实施形态的图像显示装置中，在输入不是0的而且均匀的各种颜色相同的图像数据情况下，通过消除电压降影响的处理，使靠近上述扫描装置输出端子的调制装置输出的脉冲的脉宽比远离该扫描装置的输出端子的调制装置输中的脉冲的脉宽短那样进行驱动。

进而，消除依赖于电子发射元件的发射电荷量的荧光体的饱和特性的结果，即使是均匀的各种颜色相同的任意图像数据，所显示的颜色的辉度平衡也不偏移，换言之，能够均匀地驱动白色的色温。

另外，在本发明的实施形态中，示出了消除荧光体的饱和特性的进行修正的例子，而用与本发明的实施形态相同的结构，对于由于电子发射元件的驱动电压波形的恶化(波形畸变)等的影响，电子发射量不同使色调特性发生变化等，也能够进行修正。

Claims (19)

1.一种图像显示装置，该图像显示装置具备

在多条行布线以及列布线上各连接1条并且矩阵形地配置的多个图像形成元件；

与上述行布线连接的扫描装置；

与上述列布线连接的调制装置；

变换输入图像数据的色调特性的色调变换装置；

对于该色调变换装置的输出，计算作为修正了由上述行布线以及扫描装置的电阻部分引起的电压降的影响的图像数据的修正图像数据的修正图像数据计算装置；

以该修正图像数据为输入，在上述列布线上输出调制信号的调制装置，

上述色调变换特性修正基于没有电压降时的图像形成元件的发光特性。

2.一种图像显示装置，该图像显示装置具备

在多条行布线以及列布线上各连接1条并且矩阵形地配置的多个图像形成元件；

与上述行布线连接的扫描装置；

与上述列布线连接的调制装置；

变换输入图像数据的色调特性的色调变换装置；

对于该色调变换装置的输出，计算作为修正了由上述行布线以及扫描装置的电阻部分引起的电压降的影响的图像数据的修正图像数据的修正图像数据计算装置；

具有乘以用于调整修正图像数据的振幅的系数的功能的振幅调整装置，使修正图像数据的振幅与调制装置的输入范围相对应，

上述色调变换装置具有与上述系数相对应的色调变换特性，

上述调制装置把由上述振幅调整装置进行了振幅调整的修正图像数据作为输入，在上述列布线上输出调制信号。

3.根据权利要求2所述的图像显示装置，其特征在于：

上述图像形成元件是电子发射元件，图像显示装置通过从该电子发射元件发出的电子冲击荧光体发光，上述色调变换装置具有根据上述系数变更色调变换特性，使得消除根据上述系数确定的动作点中的该荧光体的饱和特性的功能。

4.根据权利要求3所述的图像显示装置，其特征在于：

上述色调变换装置由在图像数据上乘以上述系数的乘法器和消除没有电压降时的荧光体的饱和特性的γ修正表构成，在消除没有上述电压降时的辉度的色调特性的γ修正表中输入上述乘法器的输出。

5.根据权利要求3所述的图像显示装置，其特征在于：

上述色调变换装置对于消除没有电压降时的荧光体的饱和特性的γ修正表和消除用上述系数决定的范围的辉度的色调特性的γ修正表，把根据系数决定的各个γ修正表的输出内插后输出。

6.根据权利要求3所述的图像显示装置，其特征在于：

上述色调变换装置的特性是与系数小时相比较，在系数大时，消除更大的荧光体的饱和的特性。

7.根据权利要求2所述的图像显示装置，其特征在于：

上述振幅调整装置通过对作为修正图像数据计算装置输入的实施修正之前的输入图像数据，乘以用于调整其振幅的系数，调整修正图像数据计算装置输出的修正图像数据的振幅。

8.根据权利要求2所述的图像显示装置，其特征在于：

上述振幅调整装置在每个帧检测上述修正图像数据计算装置的输出的最大值，相应地计算上述系数，使得该最大值与调制装置的输入范围的上限相对应。

9.根据权利要求2所述的图像显示装置，其特征在于：

上述系数是在输入图像数据为最大时，使得上述修正图像数据计算装置的输出不溢出上述调制装置的输入范围那样预先决定的系数。

10.根据权利要求2所述的图像显示装置，其特征在于：

上述修正图像数据计算装置具备

预测并计算对应于输入图像数据，在1个水平扫描期间中要在行布线上发生的电压降的空间分布以及时间变化的装置；

根据所计算的电压降，计算在上述输入图像数据上实施了修正的修正图像数据的装置。

11.根据权利要求2所述的图像显示装置，其特征在于：

上述修正图像数据计算装置具备

离散地预测并计算对应于输入图像数据，在1个水平扫描期间中要在行布线上发生的电压降的空间分布以及时间变化的装置；

根据所计算的电压降，计算在上述输入图像数据上实施了修正的修正图像数据的装置。

12.根据权利要求2所述的图像显示装置，其特征在于：

上述修正图像数据计算装置具备

离散地预测并计算对应于输入图像数据，在1个水平扫描期间中要在行布线上发生的电压降的空间方向以及时间方向的装置；

根据该电压降，离散地计算与计算出了上述电压降的空间位置中的，计算出了上述电压降的时间相对应的对于图像数据的修正图像数据的离散修正图像数据计算装置；

把该离散修正图像数据计算装置的输出进行内插，并且计算与输入图像数据的大小和水平显示位置相对应的修正图像数据的修正图像数据内插装置。

13.根据权利要求2所述的图像显示装置，其特征在于：

上述调制装置是根据向该调制装置的输入，通过使加入在各条列布线上的电压脉冲波形的脉宽可变进行调制的脉宽调制装置。

14.根据权利要求2所述的图像显示装置，其特征在于：

上述色调变换装置具有把输入图像数据变换为消除荧光体的饱和特性的发射电荷量要求值后输出的功能，

上述修正图像数据计算装置具有对于作为上述色调变换装置的输出的发射电荷量要求值，修正由上述电压降的影响引起的发射电荷量的变动的功能。

15.根据权利要求2所述的图像显示装置，其特征在于：

调整上述修正图像数据计算装置计算出的修正图像数据，使得上述发射电荷量要求值成为要在上述行布线上发生的没有电压降时的发射电荷量。

16.一种图像显示装置，该图像显示装置具备

在多条行布线以及列布线上各连接1条的矩阵形配置的多个电子发射元件；

与上述行布线连接的扫描装置；

与上述列布线连接的调制装置；

变换输入的图像数据的色调特性的色调变换装置；

对于该色调变换装置的输出，计算作为修正了由上述行布线以及扫描装置的电阻部分产生的电压降的影响的图像数据的修正图像数据的修正图像数据计算装置；

把用于调整修正图像数据的振幅的系数进行相乘运算，使得修正图像数据的振幅与调制装置的输入范围相对应的振幅调整装置，

上述色调变换装置具有与上述系数相对应的色调变换特性，

上述调制装置把被振幅调整了的修正图像数据作为输入，在上述列布线上输出调制信号，

在输入了不是0，而且均匀的各色相同的图像数据时，

在上述扫描装置的输出端子附近的调制装置输出的脉冲的脉宽比远离该扫描装置的输出端子的调制装置输出的脉冲的脉宽短，

进而，消除依赖于电子发射元件的发射电荷量的荧光体的饱和特性的结果，即使是均匀的各色相同的任意图像数据，也与发光辉度无关，几乎均匀地进行驱动所显示的白色的色温。

17.一种图像显示装置的图像显示方法，其中，该图像显示装置具备在多条行布线以及列布线上各连接1条的矩阵形配置的多个电子发射元件；与上述行布线连接的扫描装置；与上述列布线连接的调制装置；以及与上述电子发射元件相对配置的荧光体，

上述图像显示方法包括

计算与作为辉度要求值的图像数据相对应的修正了对于发射电荷量的荧光体的发光特性的发射电荷量要求值的工序；

计算与所计算的上述发射电荷量要求值相对应的修正了由上述行布线以及扫描装置的电阻部分产生的电压降的影响引起的发射电荷量变动的修正图像数据的工序，

上述调制装置在上述列布线上添加与计算出的修正图像数据相对应的脉冲波形。

18.一种图像显示装置的图像显示方法，其中，该图像显示装置具备在多条行布线以及列布线上各连接1条的矩阵形配置的多个电子发射元件；与上述行布线连接的扫描装置；以及与上述列布线连接的调制装置，

上述图像显示方法包括

对于所输入的图像数据，进行消除在没有由上述行布线以及扫描装置的电阻部分产生的电压降时的电子发射元件的发光特性的色调变换的工序；

对于上述进行消除发光特性的色调变换的工序的输出，修正由上述行布线以及扫描装置的电阻部分产生的电压降影响的工序，

上述调制装置在上述列布线上添加与上述修正电压降影响的工序的输出相对应的脉冲波形。

19.一种图像显示装置的图像显示方法，其中，该图像显示装置具备在多条行布线以及列布线上各连接1条的矩阵形配置的多个电子发射元件；与上述行布线连接的扫描装置；以及与上述列布线连接的调制装置，

上述图像显示方法包括

变换输入的图像数据的色调特性的工序；

对于上述变换色调特性的工序的输出，修正由上述行布线以及扫描装置的电阻部分产生的电压降的影响的工序，

上述调制装置在上述列布线上添加与上述修正电压降的影响的工序的输出相对应的脉冲波形，

该图像显示方法还包括

上述修正电压降的影响的工序还包括调整振幅使得上述修正电压降的影响的工序的输出成为调制装置的输入范围以内的工序，

上述变换色调特性的工序根据与上述调制装置的输入范围相对应进行调整的工序的输出，部分选择消除在没有由上述行布线以及扫描装置的电阻部分产生的电压降时的电子发射元件的发光特性。

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