JP2006017853A - 画像表示方法及び画像表示システム - Google Patents

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Abstract

【課題】 放出電流ばらつきと蛍光体の発光ばらつきの両方が補正できるようにし、画像表示装置の発光むらを抑える。
【解決手段】 複数の電子放出素子と、該電子放出素子から放出される電子の照射により発光する蛍光体と、を備える画像表示装置の画像表示方法であって、該蛍光体の発光ばらつきを補正するための蛍光体補正値を格納するステップと、放出電流のばらつきを補正するための放出電流補正値を逐次更新して、前記蛍光体補正値と前記放出電流補正値に基づいて前記画像表示装置を駆動するステップと、を有する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、電子放出素子を多数配置して、画像データに基づいて電子放出を制御する画像表示装置の画像表示方法に関する。特に蛍光体の発光ばらつきと電子放出素子の放出電流ばらつきの両方を補正する画像表示方法及びその画像表示方法を具備する画像表示システムに関する。
特許文献1には、電界放出型ディスプレイ(FED)の初期特性と経時変化の両方に対して発光むらのない表示を実現にするために、輝度情報を取り込み、その輝度情報を基にして補正メモリを更新することにより経時変化を補正する技術が開示されている。
また、特許文献2には、FEDの発光むらのない表示を実現にするために、蛍光体電流を測り、カソードパネル駆動回路への出力を補正する技術が開示され、さらに、蛍光体電流からの補正に加え、蛍光パネルに光検出器を設ける技術が開示されている。
特開2001−350442号公報 特開2001−209352号公報
特許文献1には輝度情報から補正する例が開示されているが、電子放出素子の電流値を輝度情報とした場合、蛍光体の発光ばらつき分を補正できないものであった。また、輝度を測定し補正することは、画像表示装置の使用者にとって、暗室やCCDカメラの準備が必要であり、民生用機器では、現実的でなかった。
特許文献2では、電子放出素子が放出する電流値を基に表示の不均一を補正している。そして、蛍光体の発光特性が蛍光体の焼けによる劣化を補正することはできるが、蛍光体の初期発光ばらつきを考慮して補正することはできなかった。
本発明は、放出電流ばらつきと蛍光体の初期発光ばらつきの両方が補正できるようにし、画像表示装置の発光むらを抑えることを目的とする。
さらに、本発明は、放出電流のばらつきが変化しても、放出電流の再計測を行うことにより、画像表示装置の発光むらを補正できるようにすることを目的とする。
そして、本発明は、良好な表示画質を実現できるようにすることを目的とする。
上記目的を達成するために本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、
複数の電子放出素子と、該電子放出素子から放出される電子の照射により発光する蛍光体と、を備える画像表示装置の画像表示方法であって、
該蛍光体の発光ばらつきを補正するための蛍光体補正値を格納するステップと、
放出電流のばらつきを補正するための放出電流補正値を逐次更新して、前記蛍光体補正値と前記放出電流補正値に基づいて前記画像表示装置を駆動するステップと、
を有することを特徴とする画像表示方法である。
本発明によると、放出電流ばらつきと蛍光体の発光ばらつきの両方が補正でき、画像表
示装置の発光むらを抑えることができる。さらに、放出電流のばらつきが変化しても、放出電流の再計測を行うことにより、画像表示装置の発光むらを補正できる。そして、良好な表示画質を実現できる。
以下に図面を参照して、この発明の最良な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
本発明の画像表示方法は、電子放出素子として表面導電型電子放出素子(SCE)を用いた画像表示装置(SED)、Spindt、GNF、CNT等の電子放出素子を用いたFEDの画像表示方法を包含している。特に、大面積のSEDやFEDにおいて、電子放出素子の放出電流ばらつきや蛍光体の発光ばらつき(特に、初期発光ばらつき)が大きくなるため、画像表示装置の発光むらが発生する可能性がある。そのため、大面積のSEDやFEDは本発明が適用される好ましい形態である。
また、本発明によれば、電子放出素子の放出電流ばらつきを逐次計測し、放出電流補正値を更新するので、電子放出素子の経時変化や劣化があっても、画像表示装置の発光むらが好適に補正できる。さらに、蛍光体の劣化により発光むらが生じる場合は、蛍光体補正値を変更することによって、更に良好に画像表示装置の発光むらを補正できる。
そのため、長時間にわたり使用され、経時変化や劣化により、画像表示装置の発光むらが問題となるような装置、例えば自然画で特に動画を表示するようなフルカラーのSEDやFEDを使用したテレビセットに対して、本発明は好適である。
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態について説明する。図1、図2は、本発明の第1の実施形態を説明するための図である。
1は240行、480(160×3(RGB))列のマトリクス配線を持つマトリクスパネルを示している。1001は変調配線、1002は走査配線、1003は高電圧が印加されるフェースプレート、2は補正回路、3は蛍光体の初期発光ばらつきから算出された蛍光体補正値を格納する補正値メモリA、4は電子放出素子の放出電流値ばらつきから算出された放出電流補正値を格納する補正メモリB、5は変調ドライバ、6は変調配線1001に流れる電流を計測するIf計測回路、7は走査ドライバ、8は高圧電源、9は放出電流計測回路、10は補正値メモリB4の補正値を駆動電流又は放出電流から算出する補正値演算部、901は画像信号を受信するRGB入力部、902はあらかじめCRTの特性を打ち消すためにガンマ変換されている画像信号のガンマを打ち消す階調補正部、903はRGBパラレルに入力される画像データをマトリクスパネルのRGB蛍光体の配列に対応してRGB画像データを順次切り替え出力するデータ並び替え部、910は表示タイミングや補正値のタイミング等を出力するタイミング制御部である。
図2にマトリクスパネルの変調配線1001、走査配線1002が配置されているリアプレートを模式的に示した図である。図2において1001は変調配線、1002は走査配線、1004は電子放出素子である。
図1、図2の構成において、走査配線1002は入力される画像信号の水平同期信号に対応して順次選択され、その選択期間には所定の選択電位が走査ドライバ7から印加される。一方、変調配線1001には選択された走査配線1002に対応する輝度データに対
応した変調信号が選択期間に変調ドライバ5からIf計測回路6を通り印加される。このような選択期間を全ての行に対して行うことにより、1垂直走査期間が終了後、1画面の画像が形成される。
本実施形態において走査配線は240本としたが、NTSC方式のような標準的なTV信号で表示する場合、走査配線は480本、ハイビジョン放送を表示する場合、720本(720P)、1080本(1080P)が好適である。本実施形態で示したような入力画像の走査線数と走査配線の数が異なる場合は、スケーラ等を用いて入力される画像の走査線数と走査配線の数を合わすと好適である。
本発明の第1の実施形態では、入力されたディジタルコンポーネント信号S1をRGB入力部901のスケーラにより走査線数が240本の信号S2に変換する。
階調補正部902に入力されたディジタルコンポーネント信号S2はあらかじめCRTの特性を打ち消すためのガンマ補正されている場合、階調補正部902はあらかじめ補正されているガンマ特性を打ち消すため逆ガンマ補正を行う。階調補正部902はメモリを用いたテーブルで実現すると好適である。
階調補正部902の出力S3は、データ並べ替え部903により、マトリクスパネル1の蛍光体配列に対応してRGB画像データを順次切り替えられ出力S4として出力される。
補正値メモリA3は、マトリクスパネル1の電子放出素子1004に対向されて配置されている蛍光体の初期発光ばらつきを補正するための補正データ(蛍光体補正値)が素子(サブピクセル)ごとに記憶されているメモリである。蛍光体補正値の作成方法については後述する。
電子放出素子の放出電流が均一の場合、均一な輝度が表示されるように、補正回路2は、補正値メモリA3の出力S100を基にデータ並べ替え部903の出力S4を補正し出力S5として出力する。
補正回路2の出力S5は変調ドライバ5に入力され、補正回路2の出力S5の表示位置にあわせ対応する変調配線1001を、例えば出力S6としてパルス幅変調(PWM)する。変調ドライバ5の出力S6はIf計測回路6で駆動電流値が計測される。駆動電流の計測については後述する。
変調ドライバ5が変調配線1001を画像に応じたパルス幅で駆動すると同時に、対応する走査配線1002を走査ドライバ7は選択電位を出力する。選択された走査配線1002に接続されパルス幅変調されている変調配線1001に接続されている電子放出素子1004は、変調配線1001にパルスが出力されている時間に対応して電子放出を行う。
高圧電源8は、マトリクスパネル1のフェースプレート1003に接続され電子放出素子1004から放出される放出電子を加速する。そして、各電子放出素子1004に対応する蛍光体に照射された放出電子によって蛍光体は発光する。放出電流計測回路9は放出電流を計測する。放出電流の計測については後述する。そして、マトリクスパネル1に画像を表示する。
補正値メモリB4には、放出電流を均一に補正するための放出電流補正値が補正演算部10により算出されて記憶されている。補正演算部10の動作については後述する。
補正値メモリB4の出力S101は補正回路2の出力S5と同期して出力される。すなわち、表示するデータである出力S5と同じ素子の放出電流補正値が順次出力されるようタイミング信号がタイミング制御部910で作られる。
次に、蛍光体の発光ばらつきの補正と放出電流ばらつきの補正を好適に行う方法について以下に示す。
本発明の第1の実施形態の補正の基本的な考え方は、「(1)放出電流のばらつきの補正については、PWMのパルス電位を可変して放出電流が全ての電子放出素子で同じになるように制御する。(2)蛍光体の発光ばらつきの補正については、補正回路2に入力される画像データである出力S4を、発光ばらつきを打ち消すような画像データである出力S5に変更することによって補正する。」ことによって、良好にマトリクスパネルの表示むらを補正するものである。
<放出電流ばらつきの補正>
初めに、電子放出素子の放出電流ばらつきの補正について説明する。
図3に電子放出素子の駆動電圧対放出電流の模式的なグラフを示す。図3のカーブIeA、IeBは、放出電流ばらつきの一例としてのカーブを記した。図3の横軸は駆動電圧で、走査ドライバ7による選択電位−Vssを−7.5V、変調ドライバ5のパルス電位をVA、VBで示している。電子放出素子が選択された場合、選択電位の絶対値とパルス電位の絶対値の加算値が電子放出素子に印加される。
本発明の第1の実施形態では、電子放出素子の放出電流ばらつきIeA、IeBによらず、放出電流が一定になるようにパルス電位をVA、VBを設定する。
例えば放出電流を計測後、放出電流が一定になるようにパルス電位VA、VBを補正値演算部10で算出し、補正値メモリB4に放出電流補正値として画像データ配列に合わせ記憶させる。記憶された放出電流補正値の出力S103はタイミング制御部910の制御信号に同期し補正回路2の出力S5と同じタイミングで変調ドライバ5に入力される。
第1の実施形態における変調ドライバ5の詳細の構成を図4に示す。図4において、5001、5004はシフトレジスタ、5002、5005はラッチ回路、5003はD/A変換器、5006はD/A変換器5003の出力S5000をパルス電位とするパルス幅変調器、5007はパルス幅変調器5006の出力S5001をパネルに出力するバッファ回路である。
以上の構成の変調ドライバ5によって、順次入力される補正回路2の出力S5はシフトレジスタ5004によって転送され、対応するサブピクセルの変調配線1001に接続するラッチ回路5005に記憶される。
順次入力される補正値メモリB4の出力S101(放出電流補正値)はシフトレジスタ5001によって転送され、対応するサブピクセルの変調配線1001に接続するラッチ回路5002に記憶される。
ラッチ回路5002に記憶されているデータ(放出電流補正値)にしたがってD/A変換器5003はパルス電位に相当する電圧S5000を出力する。パルス幅変調器5006は、D/A変換器5003の出力電圧S5000をパルス電位とし、ラッチ回路5002に記憶されているデータでパルス幅を決定する。
そしてパルス幅変調器5006の出力S5001はバッファ回路5007を経てマトリクスパネル1の変調配線1001に出力S6として出力される。
放出電流が一定になるようにパルス電位VA、VBが補正値メモリB4に放出電流補正値として記憶されていれば、説明したように変調ドライバ5は放出電流が一定となるようなパルス電位を変調配線1001に印加することにより、放出電流のばらつき補正ができる。
また、補正値メモリB4が内部に放出電流値を記憶して、放出電流値から放出電流補正値S101を順次計算して出力してもかまわない。この場合、放出電流補正値は放出電流の形で記憶されている。
<放出電流補正値の算出>
次に、補正値メモリB4に記憶する放出電流補正値の算出法について説明する。
初めに、変調配線1001のパルス電位が一定になるように一電子放出素子毎に駆動する。パルス電位を一定にするには放出電流補正値S101が一定になるようにして駆動すればよい。例えば補正メモリB4の値を一定値にすればよい。一例としてパルス電位が7.5Vになるように設定する。選択電位が−7.5Vであれば、各電子放出素子に15Vの電圧がかかる。
そして、一電子放出素子毎に放出電流を、放出電流計測回路9により計測する。計測された放出電流値に基づき、補正値演算部は放出電流を一定とした時のパルス電位を計算する。例えば図3に示したような特性の電子放出素子の場合、IeA、IeBの電子放出素子の駆動電圧15Vの時の放出電流IeA0、IeB0が計測できる。駆動電圧と放出電流の傾きは電子放出素子のばらつきによらず、ばらつきの範囲内ではほぼ一定であったので、代表的な傾きからパルス電位(放出電流補正値)を算出する。
また、駆動電圧と放出電流の傾きが電子放出素子のばらつきによって一定でない場合は、パルス電位が7.5Vになるように設定し、放出電流を計測した後、パルス電位が6.5Vになるように設定し、放出電流を計測する。
2つの計測値から図3の駆動電圧対放出電流グラフにおいて素子毎に傾きがわかるので、放出電流が一定になるようなパルス電位(放出電流補正値)が算出できる。そして、パルス電位に対応するデータ値を補正メモリB4に格納する。
<蛍光体の発光ばらつきの補正>
次に、補正値メモリA3に格納されている蛍光体補正値について説明する。
本発明の第1の実施形態で示す蛍光体の発光ばらつきは、電子放出素子の放出電流がばらついていない場合であっても、蛍光体のプロセス上のむらやガラスの透過率のむらによる輝度のばらつきを意味する。そして蛍光体の発光ばらつきを補正するような補正値を蛍光体補正値と呼ぶ。蛍光体補正値は素子(サブピクセル)毎に持つのが望ましい。
図1の補正回路2は、蛍光体発光ばらつきの補正を、画像データを補正することによって行う。補正回路2の一つの例を図5に示す。図5において2000は補正テーブルであって、データ並べ替え回路903の出力S4と補正メモリA3の出力(蛍光体補正値S100)を入力として、蛍光体の発光ばらつきがなくなるような補正データである出力S5を出力する。この場合、補正テーブル2000で補正を行うので蛍光体補正値S100と
して、蛍光体の発光ばらつきそのものを使用してもかまわない。
補正回路2の他の例について以下に説明する。本発明者が蛍光体の発光ばらつきを補正する技術を研究した結果、蛍光体の発光ばらつきを補正するためには、蛍光体の素子(サブピクセル)毎の輝度を計測し、輝度が一定になるような係数を単に画像データに乗算することによって補正できることがわかった。
すなわち、サブピクセルごとの正規化した輝度を横軸、縦軸に度数を示した発光ばらつきの分布を示すグラフ(図7)を求め、平均から例えば3σ低い輝度(L3S)を輝度目標値とし、計測された輝度をLiとすると、蛍光体補正値Hiは、
Hi=L3S/Li・・・(式1)
で求まり、画像データに乗算することによって少ないハード量で良好に補正できた。ここで、輝度目標値は3σ低い輝度に選んだが、2σ低い輝度に設定しても良い。
また、発光ばらつきの分布のピークツーピーク値の10%程度を輝度の最小値に加算した値を輝度目標値に決定しても良い、この場合、輝度目標値の計算が簡略できる利点がある。
補正回路2の具体的な構成を図6に示す。前述したように算出された補正メモリA3に記憶されている蛍光体補正値S100は乗算器2001で画像データS4に乗算さる。そして補正された画像データの出力S5となり出力される。
なお、フェースプレート1003が製造された初期状態であっても、蛍光体の発光ばらつきは存在するため、補正メモリA3は製造した直後の(初期)蛍光体の発光ばらつきを補正する蛍光体補正値を持つ必要がある。
また、補正値メモリA3が内部に蛍光体の発光ばらつきを記憶して、発光ばらつきから蛍光体補正値S100を順次計算して出力してもかまわない。この場合、蛍光体補正値は蛍光体の発光ばらつきの形で記憶されている。初期蛍光体発光ばらつきを求める方法については後述する。
以上、説明したように、放出電流ばらつき、蛍光体の発光ばらつきに対して本発明の第1の実施形態によれば、好適に発光むらの補正ができる。
<放出電流値の逐次更新>
次に、SCE等の電子放出素子の放出電流が経時変化や劣化した場合の補正について示す。
前述したように、放出電流を測れれば電子放出素子に印加する駆動電圧を調整して補正するので、必要な時に放出電流を計測すれば放出電流補正値が計算でき、発光むらを補正できる。
実際には、放出電流を計測する時は、放出電流により蛍光体が発光するため、画像表示中に行うとユーザに不快感を与えるおそれがある。そのため、例えばユーザが必要に応じて、放出電流の計測を指示すると良い。放出電流の計測中は、表示画面に輝点が表示されるが、CRTのデガウスボタンと同様に使用者の意思で補正を行っているため不快感は少なかった。放出電流の計測タイミングについては特許文献1に示されているタイミングであっても本発明の第1の実施形態では好適に対応できる。
また特許文献1で示されているように、ブランキング期間に放出電流を計測してもよい
し、特許文献2で示されているように、高圧電源の加速電圧を下げ計測しても良い。
以上説明したように本発明の第1の実施形態において、良好に発光むらの補正ができ、さらに、電子放出素子の放出電流値のばらつきが経時変化や劣化しても発光むらを補正できる。
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態の補正の基本的な考え方は、「(1)放出電流のばらつきの補正については、PWMのパルス幅を可変し(画像データを補正し)、放出電荷量が全ての電子源で同じになるように制御する。(2)蛍光体の発光ばらつきの補正についても、補正回路2に入力される画像データである出力S4を、発光ばらつきを打ち消すような画像データである出力S5に変更することによって(PWMのパルス幅を可変することによって)補正する。」ことによって、良好にマトリクスパネルの表示むらを補正するものである。
図8、図9は、本発明の第2の実施形態を説明するための図である。図8において、図1と同じ機能のブロックであり、機能ブロック等の説明は省略する。図8において、補正値メモリB4の出力(放出電流補正値)S101が変調ドライバ5に入力されておらず、補正回路2に入力される点が大きく異なる。したがって、補正回路2と変調ドライバ5の構成が第1の実施形態と異なる。
変調ドライバ5の構成を、図9に示す。図9において、5010はシフトレジスタ、5011はラッチ回路、5012はパルス幅変調器、5013はバッファ回路である。
以上の構成の変調ドライバ5によって、順次入力される補正回路2の出力S5はシフトレジスタ5010によって転送され、対応するサブピクセルの変調配線1001に接続されるラッチ回路5011に記憶される。パルス幅変調器5012は、固定のパルス電位で、ラッチ回路5011に記憶されているデータでパルス幅を決定する。そしてパルス幅変調器5012の出力S5010はバッファ回路5013を経てマトリクスパネル1の変調配線1001に出力S6として出力される。
第2の実施形態においては、変調ドライバ5は単純なパルス幅変調のみを行う機能を有する点が、第1の実施形態と異なる。後述するように、放出電流ばらつきの補正は補正回路2で画像データの演算によって行う。そのため、変調ドライバ5の構成が簡単になり、画素数の多い、すなわち変調配線数の多いマトリクスパネル1において特にコストを下げることができる。
補正回路2の説明を、図10を参照して行う。図10において、2000は補正テーブルであって、入力されるデータ並べ替え回路903の出力S4と補正メモリA3の出力(蛍光体補正値S100)と、補正値メモリB4の出力(放出電流補正値S101)を入力し、発光ばらつきがなくなるような補正データである出力S5を出力する。
第1の実施形態と同様に、補正値メモリA3に格納されている蛍光体補正値は、蛍光体の発光ばらつきを補正するような補正値である。補正値メモリB4に格納されている放出電流補正値は、放出電流のばらつきを、画像データ(第2の実施形態ではパルス幅)で蛍光体の発光ばらつきを補正するような補正値である。
図10に示すように、データ並べ替え回路903の出力S4と補正メモリA3の出力S100と、補正値メモリB4の出力S101を入力し、補正テーブル2000により対応する補正データである出力S5を出力するものである。
または、補正メモリA3には蛍光体の発光ばらつきを記憶し、補正値メモリB4には放出電流値そのものを記憶して、補正テーブル2000の内容を変更して所望の補正データS5を出力するようにしても好適である。この場合、蛍光体補正値及び放出電流補正値は、蛍光体の発光ばらつき、放出電流値の形で格納されている。
補正回路2の他の例について以下に説明する。前述したように、補正テーブル2000は、データ並べ替え回路903の出力S4と補正メモリA3の出力S100と、補正値メモリB4の出力S101を入力する必要がある。そのため、補正テーブル2000の規模が大きくなる欠点がある。
本発明者はさらに検討した結果、画像表示装置に使用される一般的な選択時間においては、蛍光体の輝度はほぼ1フレーム表示時間に入力された電荷量によって、ほぼ決まることがわかってきた。蛍光体の種類によって多少の違いがあるものの、この性質を用いると第2の実施形態において更に簡単なハードウエアで画像表示装置の発光むらを補正できることがわかった。
すなわち、サブピクセル毎の正規化した放出電流値を横軸、縦軸に度数を示した放出電流値ばらつきの分布を示すグラフ(図14)を求め、平均から例えば2σ低い放出電流値(Ie2S)を放出電流目標値とし、計測された放出電流をIeiとすると、蛍光体補正値Jiは、
Ji=Ie2S/Iei・・・(式2)
で求まり、画像データに乗算することによって、1フレーム表示時間に入力された電荷量を一定にできるので、放出電流ばらつきを少ないハード量で良好に補正できることがわかった。
<蛍光体の発光ばらつきと放出電流ばらつきの補正>
第1の実施形態の図6と同様に、蛍光体の発光ばらつきは補正される。そして、補正回路2の構成は図11で示す構成がハードウエア量を削減でき好適であった。図11において、補正回路2の2001a、2001bは乗算器であり、乗算器2001aは入力されるデータ並べ替え回路903の出力S4と補正メモリA3の出力(蛍光体補正値S100)を乗算し、蛍光体の発光ばらつきを補正する。さらに乗算器2001bはその蛍光体の発光ばらつきを補正した出力に補正値メモリB4の出力(放出電流補正値S101)を乗算し、1フレーム表示時間に入力された電荷量をそろえることによって、放出電流ばらつきを補正する。
次に、補正値メモリA3に格納されている蛍光体補正値、補正メモリB4に格納されている放出電流補正値について説明する。
補正値メモリA3に格納されている蛍光体補正値については、第1の実施形態同様に算出すると好適であった。すなわち、サブピクセルごとの正規化した輝度を横軸、縦軸に度数を示した発光ばらつきの分布を示すグラフ(図13)を求め、平均から例えば2σ低い輝度(L2S)を輝度目標値とし、計測された輝度をLiとすると、蛍光体補正値Hiは、
Hi=L2S/Li・・・(式3)
で求まり、画像データに乗算する。ここで、輝度目標値は平均から2σ低い輝度に選んだ。これは後で補正する放出電流のばらつきと蛍光体の発光ばらつきの分布が、製造工程が異なるため、確率的に独立であるので、輝度目標値を大きめに選ぶと好適であったためである。第1の実施形態と同様な方法で目標値を設定することも好適であり、輝度目標値を第1の実施形態より大きめに選ぶと更に好適であった。
また、補正値メモリA3が内部に蛍光体の発光ばらつき(輝度)を記憶して、発光ばらつき(輝度)から蛍光体補正値S100を(式3)で示される計算を順次行って出力してもかまわない。この場合、蛍光体補正値は蛍光体の発光ばらつきの形で記憶されている。
次に、補正値メモリB4に格納されている放出電流補正値について説明する。前述したように、放出電流値ばらつきの分布を示すグラフ(図14)を求め、平均から例えば2σ低い放出電流値(Ie2S)を放出電流目標値とし、(式2)より蛍光体補正値Jiを算出すると好適である。
ここで、目標値を平均から例えば2σ低い放出電流値(Ie2S)としたのは、前述したように、放出電流値ばらつきと蛍光体の発光ばらつきが確率的に独立であるため、目標値を大きめにしている。蛍光体補正値の算出と同様に、第1の実施形態と同様な方法で目標値を設定することも好適であり、目標値を第1の実施形態より大きめに選ぶと更に好適であった。
補正値メモリA3に格納されている蛍光体補正値を画像データに乗算することにより、蛍光体の発光ばらつきを補正する。更に、電荷量を一定にするような、補正値メモリB4に格納されている放出電流補正値を乗算して補正された画像データを得ることによって、パルス電位を変えること無しに、良好に表示装置の発光むらを補正することができた。
フェースプレート1003が製造された初期状態であっても、蛍光体の発光ばらつきは存在するため、補正値メモリA3は製造した直後の(初期)蛍光体の発光ばらつきを補正する蛍光体補正値を持つ必要がある。そして、逐次、放出電流を計測することにより画像表示装置の発光むらを好適に補正できた。
また、第1の実施形態同様に、補正値メモリA3が内部に蛍光体の発光ばらつき(輝度)を記憶して、発光ばらつき(輝度)から蛍光体補正値S100を(式3)で示される計算を順次行って出力してもかまわない。この場合、蛍光体補正値は蛍光体の発光ばらつきの形で記憶されている。蛍光体の初期発光ばらつきを求める方法については後述する。
第2の実施形態の補正回路2の他の例を図12に示す。入力されるデータ並べ替え回路903の出力S4をDin、補正回路2の出力S5をDoutとする。図11の乗算器2001a、2001bは、式で示すと、
Dout=(Din×Ki)×Ji・・・(式4)
のように表せられる。
(式4)を変形すると、
Dout=Din×(Ki×Ji)・・・(式5)
である。
(式4)は(式5)と等価であるから、図12に示す構成は図11に示す構成と等価である。よって、図12の構成であっても良好に表示装置の発光むらを補正できる。
(第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態を図15に示す。
図15において、第2の実施形態の図8と同じ機能のブロック等の説明は省略する。図15において、3bがFP情報メモリ、10は補正値演算部、3aは補正値メモリCである。
補正回路2は、入力S4を出力S5に(式5)で示したように補正する。したがって、新たな補正値をMiとして、
Mi=(Ki×Ji)・・・(式6)
と、おけば、
Dout=Din×Mi・・・(式7)
と表すことができる。
第3の実施形態における補正回路2の構成を図16に示す。あらかじめ補正値演算部10でFP情報メモリ3bの内容を基に計算し、新たな補正値Miを求め補正値メモリC3aに格納し、補正回路2を図16の構成とすれば、第2の実施形態同様に画像表示装置の発光むらを好適に補正できる。ここでFP情報メモリ3bの内容は、蛍光体補正値が好適であるが、蛍光体の発光ばらつきそのものであっても良い。
また、第3の実施形態においては、画像データのタイミングで演算を行う乗算器や、画像データのタイミングに合わせ補正データの読み出しを、少なくすることができるため、回路の簡素化、消費電力の低減などの利点がある。
第1、第2の実施形態同様に、フェースプレート1003が製造された初期状態であっても、蛍光体の発光ばらつきは存在するため、FP情報メモリ3bは製造した直後の(初期)蛍光体の発光ばらつきを補正するFP情報(蛍光体補正値や蛍光体の発光ばらつきそのもの)を持つ必要がある。
そして、逐次、放出電流を計測することにより画像表示装置の発光むらを好適に補正できた。蛍光体の初期発光ばらつきを求める方法については後述する。
(第4の実施形態)
本発明者は、画像表示装置を開発していく過程で、フェースプレート1003の蛍光体に与える電荷量に対して蛍光体の発光輝度がリニアに対応せず、飽和する傾向があることがわかった。
すなわち図19に示すように、横軸を蛍光体に与える正規化した電荷量、縦軸を正規化輝度とすると、蛍光体の種類(例えば発光色)ごとに異なる特性を持つことがわかった。
図19の曲線CBは青色の飽和特性、曲線CGは緑色の飽和特性、曲線CRは赤色の飽和特性、の一例を示す。
データ並べ替え部903の出力S4は階調補正部902の出力S3を並べ換えたものであるから、データ並べ替え部903の出力S4は輝度と比例するデータである。
蛍光体の前述した飽和を打ち消すため蛍光体飽和を補正するテーブルを持った補正回路2を提供する構成が第4の実施形態である。
本発明の第4の実施形態について説明する。第4の実施形態は第2の実施形態と構成は同じであり、補正回路2の構成が異なる。
図17に補正回路2の構成を示す。図17において、2001a、2001bは乗算器、2002は蛍光体の飽和特性を補正する蛍光体飽和補正テーブルである。蛍光体飽和補正テーブル2002は入力されるデータの色に対応して適宜切り替えられ、入力データの色に対応した蛍光体の飽和補正を行う。
蛍光体飽和補正テーブル2002の特性を図20に示す。図20のグラフにおいて、横軸は蛍光体飽和補正テーブル2002に入力される輝度データ、縦軸は蛍光体飽和補正テーブル2002の出力である電荷量データである。各々、輝度や電荷量に比例したデータ(数値)である。蛍光体飽和補正テーブル2002の特性は、図19で示した特性を打ち消すため、図19の逆関数の特性である。図20のグラフの曲線CBは青色の飽和補正特性、曲線CGは緑色の飽和補正特性、曲線CRは赤色の飽和補正特性の一例である。
輝度データは輝度を指定するためのデータである(逆ガンマ変換された画像データと等価である)。補正値メモリA3の蛍光体補正値は、蛍光体の発光ばらつきを補正するために、輝度データに乗算するのが好適であった。そして、放出電流のばらつきは電荷量が一定になるように補正されるべきである。したがって、補正値メモリA3の蛍光体補正値は輝度データ(S4)に乗算し、補正メモリB4の放出電流補正値は電荷量データ(S2004)に乗算する構成が、画像表示装置の発光むらを補正するのに好適であった。
第4の実施形態により、蛍光体が飽和する場合であっても好適に発光むらの補正ができた。
また、補正回路2の構成として、図18で示した構成も好適である。図18において、2001a、2001bは乗算器であり、2002は蛍光体飽和補正テーブル、2003は蛍光体飽和補正テーブル2002の逆関数が記憶されている蛍光体飽和テーブルである。
蛍光体飽和補正テーブルの関数をF−1()、蛍光体飽和テーブルをF()、補正回路2の入力画像データS4をDin、出力データS5をDout、蛍光体補正値をKi、放出電流補正値をJiとすると、図17の構成は、式で示すと、
Dout=F−1(Din×Ki)×Ji・・・(式8)
のように表せられる。
また、図18の構成は、式で示すと、
Dout=F−1(Din×Ki×F(Ji))・・・(式9)
である。
今関数F()が、
−1(α×β)=F−1(α)×F−1(β)・・・(式10)
の関係が成り立てば、(式8)と(式9)は同じ式となり、図17の構成と図18の構成は等価である。すなわち、図18の構成であっても良好に画像表示装置の発光むらを補正できる。
本発明者は蛍光体の飽和特性を検討した結果、電荷量qに対して輝度Lはおおよそγ乗の特性をもつことがわかった。したがって、
F(q)=qγ・・・(式11)
であり、逆関数は、
−1(L)=L−γ・・・(式12)
である。
したがって、(式10)の関係が成り立つので、図17の構成と図18の構成は等価である。すなわち図18の構成であっても良好に画像表示装置の発光むらを補正できた。
なお、第3の実施形態で2つの補正メモリを1つの補正メモリにすることを示した。第
4の実施形態も乗算器2001bの出力を図15の補正メモリC3aにあらかじめ算出し格納しておくことによって、第3の実施形態同様の構成で表示装置の発光むらを補正できる。
また、第3の実施形態同様に、FP情報メモリ3bの内容は、蛍光体補正値が好適であるが、蛍光体の発光ばらつきそのものであっても良い。
また、第3の実施形態同様に、画像データのタイミングで演算を行う乗算器や、画像データのタイミングに合わせ補正データの読み出しを少なくすることができるため、回路の簡素化、消費電力の低減などの利点がある。
第1、第2、第3の実施形態同様に、フェースプレートが製造された初期状態であっても、蛍光体の発光ばらつきは存在するため、補正メモリやFP情報メモリは製造した直後の(初期)蛍光体の発光ばらつきを持つことによって画像表示装置の輝度むらを良好に補正できる。
そして、逐次、放出電流を計測することにより表示装置の発光むらを好適に補正できた。
(第5の実施形態)
本発明の第5の実施形態は、第1、第2の実施形態の放出電流補正を他の変調方式であっても可能なことを示すものである。
初めに、第1の実施形態で説明した放出電流を画像データで補正することを説明する。図21、図22に、振幅変調とパルス幅変調を組み合わせた変調方式の変調波形の一例を示す。図21、図22は変調波形を模式的に示した図であり、波形内の各数字は、ある値に相当する変調データが入力された時に、その値以下の数字の部分が出力されることを意味する。図21の変調方式は、初めはパルス幅変調であるがパルス幅が最大値になると振幅方向に増加する変調方式を示した図である。図22の変調方式は、初めは振幅変調であるが振幅が最大値になるとパルス幅方向に増加する変調方式を示した図である。
一例として、図21の変調方式においては、放出電流ばらつきをなくすような電圧をそれぞれ変調回路に補正メモリA3から出力し、例えば、放出電流値の少ない電子放出素子は図23のように駆動電圧を大きくし、放出電流値の大きい電子放出素子は図24に示したように駆動電圧を小さくすることによって、表示装置の発光むらを好適に補正できた。
また、図25に示すような振幅変調においても図26、図27に示したように、駆動電圧を可変し放出電流のばらつきを補正できる。
また、第2の実施形態で説明した放出電流を画像データで補正することによって行うためには、例えば前述した変調方式の階調ステップが等電荷量になるように決めればよい。パルス幅変調同様に補正できるのは、蛍光体の発光輝度が投入電荷量に比例するように設定したためである。よって、他の変調方式についても本発明の構成が適用できる。
(放出電流の計測)
放出電流の計測について、他の実施形態を示す。放出電流の計測について図1等に示したように、高圧電源の電流値を計測すると好適であった。その際注目すべき電子放出素子以外の電子放出素子の駆動を中止し高圧電源の電流が注目する電子放出素子の放出電流値となるように計測するのが好適であった。全電子放出素子の放出電流値の計測のためには、一電子放出素子ずつ点灯して計測すると良い。
一方、電子放出素子としてSCEを用い場合、特に、放出電流以外に駆動電流を計測し駆動電流値から放出電流を換算しても好適であった。SCEの効率は数%であり、90%以上の電流が駆動電流であり、更に駆動電流と放出電流には強い相関がある。そのため、駆動電流を計測し、効率を乗算することによって、放出電流を算出できる。
If計測回路6の構成を図28に示す。図28において、6001は電流検出用抵抗、6002はセレクタ、6003はA/D変換器である。図28の構成で、放出電流計測と同様なタイミングで電子放出素子が駆動される。駆動される変調配線1001の電流検出用抵抗6001の端子間電圧をセレクタ6002が選択し、A/D変換器はディジタルデータに駆動電流値を変換し出力する。出力された駆動電流は効率を乗算することによって、放出電流に変換される。
本構成は、駆動電流は放出電流より大きいため、放出電流を計測する場合より計測系の精度を必要としなくなる利点がある。また、高圧電源8の出力を小さくすることで、計測時に素子(サブピクセル)が発光してしまう問題を防ぐことができ、放出電流の計測(算出)には好適である。
(蛍光体の初期発光ばらつきを求める方法)
本発明において重要な点は、蛍光体の初期ばらつきを補正する点である。蛍光体の初期発光ばらつきを求める方法について説明する。
<電子ビームを照射しで測定する方法>
図29に蛍光体の初期発光ばらつきを求める方法について記す。図29において、501はCCDカメラやCMOSカメラ(図示はCCDカメラ)、502は内部が真空に保持されている真空チャンバであり、フェースプレート1003部分は透明な部材で構成されている。503はCRTなどで使用される例えば熱カソード等のカソード、504は偏向装置である。
図29に示す構成で、カソード503は電子ビームを放出する。偏向装置504は、フェースプレート1003に均一に電子ビームを照射するよう偏向する。均一に電子ビームを照射されたフェースプレート1003の発光をCCDカメラ501は計測し輝度データを作成する。計測した輝度データを基に前述したように蛍光体補正値を作成する。CCDでの計測方法については特許文献1に詳しく記されているので本明細書では、説明を省略する。
<マトリクスパネルを表示して測定する方法>
電子ビームを照射して蛍光体の発光ばらつきを計測する方法では、真空チャンバが必要であり、大面積ディスプレイにおいては装置が大型化し、コストが高くなる。
次に示す方法は、図30に示すようにCCDカメラ501で実際に表示させたマトリクスパネル1を計測する方法である。この場合、電子放出素子の放出電流ばらつきがあるため、蛍光体の発光ばらつきのみを分離して計測することが極めて困難であった。
はじめに、放出電流計測を行い、放出電流(又は電荷量)を一定に補正した上で蛍光体の発光ばらつきを計測する方法について説明する。
図31に蛍光体補正値の算出のためのフローチャートを示す。STEP1bにおいてパネルの初期状態で、放出電流を計測する。次にSTEP2bで計測された放出電流値(ばらつき)から放出電流補正値を算出する。STEP3bで、蛍光体の発光ばらつきの補正
はしない状態で、放出電流補正を行う。そして全面白画像を表示する。次に、STEP4bで輝度計測を行う。STEP4bでは放出電流(放出電荷量)が一定に補正されているので、STEP4bで計測した輝度ばらつきは蛍光体の発光ばらつきそのものである。STEP5bで前述したように蛍光体飽和補正値を計算する。以上で、真空チャンバ等無しで、蛍光体補正値を算出することが可能となる。
さらに、次に示す方法も好適であった。前述した方法同様に、図30に示す構成で、CCDカメラ501で実際に表示させたマトリクスパネル1を計測する方法である。この場合、電子放出素子の放出電流ばらつきがあるため、蛍光体の発光ばらつきのみを分離して計測することが極めて困難であった。本方法では、この分離を計算で行い、放出電流ばらつきを計算上除いた上で蛍光体補正値を算出する方法である。
図32に蛍光体補正値の算出のためのフローチャートを示す。STEP1cにおいて、パネルの初期状態、補正無しで全白画面を表示する。次にSTEP2cで、図30で示した構成で輝度計測を行う。STEP3cで放出電流値(ばらつき)を計測する。STEP4cで、STEP3cで計測した放出電流値をもとに蛍光体の発光輝度ばらつきが無い場合の輝度を推定する(推定輝度の算出)。STEP5cでは、STEP2cで計測した輝度とSTEP4cで推定した輝度から蛍光体の発光ばらつきを算出する。以上で、真空チャンバ等無しで、蛍光体補正値を算出することが可能となる。
(蛍光体の初期発光ばらつきが劣化する場合の補正)
本発明では、蛍光体については初期発光ばらつきを補正する例を示したが、発光ばらつきが、初期状態から劣化する場合の補正方法について以下に示す。
図33に蛍光体の劣化を検出するための構成を示す。図33において、1003aはフェースプレート1003を構成する透明なガラス板、1003bは蛍光体、1003cはメタルバック、1101はホトセンサである。図33の構成において、蛍光体の劣化を検出したいサブピクセルを、電子放出素子の電子ビームで照射し発光させる。光はガラス板を反射しホトセンサ1101に入射する。蛍光体の初期発光ばらつき計測時にこの反射光をホトセンサ1101で検出し、蛍光体の劣化を補正したい時に再び行い、2つの輝度の比から蛍光体の劣化を計算し、発光ばらつきを更新する。
図34のフローチャートを基に、蛍光体の劣化の補正を説明する。このフローチャート開始前に蛍光体の初期発光ばらつき(初期輝度)は計測されているものとする。
STEP1dではユーザが通常の表示を行っている。製品においては実際にTV画像を視聴していることを示している。長時間の視聴で例えばユーザが蛍光体補正を変更したいとと判断した(あるいは経過時間がある時間を超えた)場合、STEP2dで次のステップSTEP3dに進む。STEP3dでは放出電流計測同様に一素子(サブピクセル)づつ、点灯しホトセンサ1101の輝度を計測し、対応する素子の輝度の初期値との比を算出する(劣化量の算出)。この計測は放出電流補正値が更新された直後が望ましい。STEP4dで、劣化量を初期輝度ばらつきに素子毎に乗じて現在の輝度ばらつきを算出する。STEP5dで現在の輝度ばらつきのヒストグラムを必要に応じて計算する。STEP6dで前述したように目標輝度を決定し、STEP7dで蛍光体補正値を算出・更新する。そして通常の表示(STEP1d)にもどる。
以上のフローで、蛍光体の初期発光ばらつきより決定された蛍光体補正値の更新が可能となり、蛍光体が劣化した場合についても、良好に画像表示装置の発光むらを補正できた。フローチャートの説明では蛍光体の発光ばらつきを輝度ばらつきと記し説明した。
図35に蛍光体が劣化した場合の輝度ばらつきを模式的に示す。図35において横軸は正規化輝度、縦軸は度数である。図35で図34の蛍光体補正値の算出を説明する。輝度ばらつきの分布は初期においてH1で示される分布をしている。一方、図34のSTEP5dでは、蛍光体は劣化しH2なる分布となることが算出される。輝度の目標値は、初期状態ではH1の分布から、例えば平均値から2σ低い輝度L2Sに設定すると好適であった。STEP6dにおいて、蛍光体が劣化したH2の分布で、新たに平均値から2σ低い輝度L2S2に輝度目標値を設定し蛍光体補正値を算出し更新する。そして蛍光体の発光ばらつきの補正を、初期状態から蛍光体が劣化した場合であっても、好適に補正することができた。
本発明者がさらに検討した結果、以下のことがわかった。すなわち、蛍光体の寿命は蛍光体の種類、さらに具体的には発光色(通常、赤R、緑G、青B)によって、異なっている。そのため、図35で示した劣化後のヒストグラムは図36に示したように、各色(RGB)でHR、HG、HBなる輝度の分布であった。図34で説明したように、各色(RGB)を区別無く、新たに平均値から2σ低い輝度L2S2に輝度目標値を設定し蛍光体補正値を算出し更新する場合、例えば劣化の早い(輝度が低い分布の)蛍光体(青B)の目標値が、その色の輝度分布において高い輝度になるので、補正できないことになる。具体的には青単色で発光させた場合の蛍光体の発光むらが大きくなってしまうことがわかった。
そのため、複数の種類の蛍光体を使用するディスプレイにおいては、輝度目標値を図36に示したように、劣化の早い(輝度が低い分布の)蛍光体(青B)の輝度分布HBから決定すると好適であった。すなわち、輝度分布HBの平均値から2σ低い輝度L2S3と設定すると良い。なお、ここで輝度は各色ごとで初期値の平均値が1になるように正規化して示している。
蛍光体の初期発光ばらつきが劣化する場合の補正の、他の実施形態について次に説明する。前述した方法では、蛍光体の劣化を計測することができるが、そのためにホトセンサ1101のハードウエアが別途必要であった。そのためコストの上昇、機構的な制約が発生しやすかった。そのため、本実施形態では蛍光体の劣化をあらかじめ別の系で計測し、蛍光体の劣化特性をもつ。蛍光体の駆動量(積算電荷量)と蛍光体の劣化特性から蛍光体の劣化を推定し算出し、補正する方法である。
例えば蛍光体の劣化特性は図37に示される。図37において横軸は積算電荷量、縦軸は輝度劣化係数である。蛍光体の色(R、G、B)毎に蛍光体はJR、JG、JBなる曲線で劣化する。
図38に蛍光体補正値の更新のフローチャートを示す。このフローチャート開始前に蛍光体の初期発光ばらつき(初期輝度)は計測されているものとする。STEP1eではユーザが通常の表示を行っている。製品においては実際にTV画像を視聴していることを示している。STEP2eにおいて、TV画像を視聴時の実際に蛍光体に投入する電荷量を積算する。これは、前出したように放出電流のばらつきを補正した画像データそのものを素子ごとに積算した値である。長時間の視聴で例えばユーザが蛍光体補正の変更が必要と判断した(あるいは経過時間がある時間を超えた)場合、STEP3eで次のステップSTEP4eに進む。STEP4eでは図37で示したグラフ(又は関数)から輝度劣化係数を算出する。STEP5eで、輝度劣化係数を初期輝度ばらつきに素子ごとに乗じて現在の輝度ばらつきを算出する。STEP6eで現在の輝度ばらつきのヒストグラムを必要に応じて計算する。STEP7eで前述したように目標輝度を決定し、STEP8eで蛍光体補正値を算出・更新する。そして通常の表示(STEP1e)にもどる。
以上のフローで、蛍光体の初期発光ばらつきより決定された蛍光体補正値の更新が可能となり、蛍光体が劣化した場合についても、良好に表示装置の発光むらを補正できた。フローチャートの説明では蛍光体の発光ばらつきを輝度ばらつきと記し説明した。上述した方法であると、ホトセンサ1101のハードウエアが別途必要でなく、更に良好に蛍光体の劣化の補正が行えた。
しかしながら、積算電荷量を素子ごとにもたなくてはならず、素子数の多い画像表示装置においては、メモリ量が膨大になり、コストの上昇が懸念される。
一般にTV画像などは、長い目で見ると固定パターンが表示されることが少なく、したがってある一部分の素子が劣化することが少ない。ただし、蛍光体の色ごとの劣化状態が違うため、表示装置の色バランスがずれることがある。
次に示す実施形態は、TV画像等を表示する画像表示装置において、画像表示装置の色バランスがずれる点を、少ないハードウエアで補正する方法について図39を用いて示す。このフローチャート開始前に蛍光体の初期発光ばらつき(初期輝度)は計測されているものとする。図39において、STEP1fではユーザが通常の表示を行っている。製品においては実際にTV画像を視聴していることを示している。STEP2fにおいて、TV画像表示時間を積算する。これは、前出したように蛍光体の色毎の劣化度合いを推定するためである。長時間の視聴で例えばユーザが蛍光体補正の変更を必要と判断した(あるいは経過時間がある時間を超えた)場合、STEP3fで次のステップSTEP4fに進む。STEP4fでは、表示時間の積算値から蛍光体各色の積算電荷量を推定し、図37で示したグラフ(又は関数)から輝度劣化係数を算出する。実際には表示時間の積算値に定数と輝度目標値を乗算して積算電荷量を推定し、図37で示した関係から輝度劣化係数を算出するとよい。STEP5fで、蛍光体の色毎に決まる輝度劣化係数を初期輝度ばらつきに素子ごとに乗じて現在の輝度ばらつきを算出する。STEP6fで現在の輝度ばらつきのヒストグラムを必要に応じて計算する。STEP7fで前述したように目標輝度を決定し、STEP8fで蛍光体補正値を算出・更新する。そして通常の表示(STEP1f)にもどる。
以上のフローで、蛍光体の初期発光ばらつきより決定された蛍光体補正値の更新が可能となり、蛍光体が劣化し画像表示装置の色バランスがずれた場合であっても良好に蛍光体の劣化の補正ができた。上述した方法であると、ホトセンサ1101のハードウエアが別途必要でなく、さらに、素子ごとに対応する電荷量の積算値も持つ必要が無い。すなわち少量のハードウエアで蛍光体の劣化に起因する色バランスの補正が行える。
本発明の画像表示装置は、無線及び/又は有線にてテレビジョン信号を受信するテレビ受像機のような画像表示システムに適用可能であり、具体的には、テレビジョン信号を受信する受信回路と、前記受信回路からの映像信号を受けて、上述した各実施形態の画像表示方法を実現する画像表示装置と、を具備する画像表示システムに好ましく適用できる。
図1は本発明の第1の実施形態に係る画像表示装置を説明するための図である。 図2は本発明のマトリクスパネルにおけるリアプレートの構成を説明するための図である。 図3は本発明の電子放出素子の特性を示すための図である。 図4は本発明の第1の実施形態に係る変調ドライバを説明するための図である。 図5は本発明の第1の実施形態に係る補正回路を説明するための図である。 図6は本発明の第1の実施形態に係る補正回路を説明するための図である。 図7は蛍光体の発光ばらつきを示す図である。 図8は本発明の第2の実施形態に係る画像表示装置を説明するための図である。 図9は本発明の第2の実施形態に係る変調ドライバを説明するための図である。 図10は本発明の第2の実施形態に係る補正回路を説明するための図である。 図11は本発明の第2の実施形態に係る補正回路を説明するための図である。 図12は本発明の第2の実施形態に係る補正回路を説明するための図である。 図13は蛍光体の発光ばらつきの分布を示すグラフである。 図14は放出電流値ばらつきの分布を示すグラフである。 図15は本発明の第3の実施形態に係る画像表示装置を説明するための図である。 図16は本発明の第3の実施形態に係る補正回路を説明するための図である。 図17は本発明の第4の実施形態に係る補正回路を説明するための図である。 図18は本発明の第4の実施形態に係る補正回路を説明するための図である。 図19は蛍光体の飽和特性を示すグラフである。 図20は蛍光体飽和補正テーブルの特性を示すグラフである。 図21は振幅変調とパルス幅変調を組み合わせた変調方式の変調波形の一例である。 図22は振幅変調とパルス幅変調を組み合わせた変調方式の変調波形の一例である。 図23は振幅変調とパルス幅変調を組み合わせた変調方式の補正した変調波形の一例である。 図24は振幅変調とパルス幅変調を組み合わせた変調方式の補正した変調波形の一例である。 図25は振幅変調の変調波形の一例である。 図26は振幅変調の補正した変調波形の一例である。 図27は振幅変調の補正した変調波形の一例である。 図28はIf計測回路の構成を説明するための図である。 図29は蛍光体の初期発光ばらつきを計測する構成を示す図である。 図30は画像表示装置を使った蛍光体の初期発光ばらつきを計測する構成を示す図である。 図31は蛍光体補正値の算出のためのフローチャートである。 図32は蛍光体補正値の算出のためのフローチャートである。 図33は蛍光体の劣化を検出するための構成を示す図である。 図34は蛍光体の発光ばらつきが初期状態から劣化する場合の補正方法を示すフローチャートである。 図35は蛍光体が劣化した場合の輝度ばらつきを模式的に示すグラフである。 図36は蛍光体が劣化した場合の輝度ばらつきを発光色ごとに模式的に示すグラフである。 図37は蛍光体の劣化特性を模式的に示すグラフである。 図38は蛍光体の発光ばらつきが初期状態から劣化する場合の補正方法を示すフローチャートである。 図39は少ないハードウエアで蛍光体の発光ばらつきが初期状態から劣化する場合の補正方法を示すフローチャートである。
符号の説明
1 マトリクスパネル
2 補正回路
3 補正値メモリA
3a 補正メモリC
3b FP情報メモリ
4 補正メモリB
5 変調ドライバ
6 If計測回路
7 走査ドライバ
8 高圧電源
9 放出電流計測回路
10 補正値演算部
501 CCDカメラやCMOSカメラ
502 真空チャンバ
503 カソード
504 偏向装置
901 RGB入力部
902 階調補正部
903 データ並べ替え部
910 タイミング制御部
1001 変調配線
1002 走査配線
1003 フェースプレート
1003a フェースプレート1003を構成する透明なガラス板
1003b 蛍光体
1003c メタルバック
1004 電子源
2000 補正テーブル
2001、2001a、2001b 乗算器
2002 蛍光体飽和補正テーブル
2003 蛍光体飽和テーブル
5001、5004、5010 シフトレジスタ
5002、5005,5011 ラッチ回路
5003 D/A変換器
5006、5012 パルス幅変調器
5007,5013 バッファ回路

Claims (9)

  1. 複数の電子放出素子と、該電子放出素子から放出される電子の照射により発光する蛍光体と、を備える画像表示装置の画像表示方法であって、
    該蛍光体の発光ばらつきを補正するための蛍光体補正値を格納するステップと、
    放出電流のばらつきを補正するための放出電流補正値を逐次更新して、前記蛍光体補正値と前記放出電流補正値に基づいて前記画像表示装置を駆動するステップと、
    を有することを特徴とする画像表示方法。
  2. 前記蛍光体補正値と前記放出電流補正値に基づいて画像データを補正するステップと、
    補正された画像データに基づいて前記画像表示装置を駆動するステップと、
    を有することを特徴とする請求項1記載の画像表示方法。
  3. 前記蛍光体の発光ばらつきを補正するための蛍光体補正値を格納するステップは、
    放出電流値を計測するステップと、
    放出電流のばらつきを補正するための放出電流補正値を算出するステップと、
    前記放出電流補正値のみに基づいて前記画像表示装置を駆動するステップと、
    前記電子放出素子ごとに輝度を計測するステップと、
    前記蛍光体の発光ばらつきを補正するための蛍光体補正値を算出するステップと、
    算出された蛍光体補正値を格納するステップと、
    を含むことを特徴とする請求項1又は2記載の画像表示方法。
  4. 前記蛍光体の発光ばらつきを補正するための蛍光体補正値を格納するステップは、
    画像データに基づいて前記画像表示装置を駆動するステップと、
    前記電子放出素子ごとに輝度を計測するステップと、
    測定された放出電流値から前記蛍光体による輝度を推定し、推定した輝度と測定された輝度から、前記蛍光体の発光ばらつきを補正するための蛍光体補正値を算出するステップと、
    算出された蛍光体補正値を格納するステップと、
    を含むことを特徴とする請求項1又は2記載の画像表示方法。
  5. 前記蛍光体補正値を逐次更新することを特徴とする請求項1又は2記載の画像表示方法。
  6. 前記蛍光体の発光ばらつきを、補正された画像データの積算量と蛍光体の劣化特性から推定し、前記電子放出素子毎に更新し、更新された前記蛍光体の発光ばらつきから前記蛍光体補正値を更新することを特徴とする請求項5記載の画像表示方法。
  7. 前記蛍光体の発光ばらつきを、表示時間と蛍光体の劣化カーブから推定し、蛍光体の種類毎に更新し、更新された前記蛍光体の発光ばらつきから前記蛍光体補正値を更新することを特徴とする請求項5記載の画像表示方法。
  8. 前記蛍光体補正値を前記蛍光体による発光ばらつきの分布を基に算出するステップと、
    前記放出電流補正値を前記放出電流値の分布を基に算出するステップと、
    を有することを特徴とする請求項1又は2記載の画像表示方法。
  9. テレビジョン信号を受信する受信回路と、
    前記受信回路からの映像信号を受けて、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像表示方法を実現する画像表示装置と、
    を具備することを特徴とする画像表示システム。
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