JP2006030264A - 画像表示装置及び画像表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像表示装置の発光輝度に係る電力を制限する。
【解決手段】 電圧降下の影響を補正した補正画像データの積算値と、補正画像データの振幅が変調手段の入力範囲に収まるように乗算されるゲインに基づき画像表示装置の発光輝度に対応する平均電流値を算出してゲインを変更する電力制限手段を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像表示装置及び画像表示方法に関する。

下記特許文献１には、走査配線上の電圧降下による表示画像の劣化を好適に改善でき、その際に変調手段の入力範囲に収まるようにゲインを乗じることにより高品位に画像を表示することが記載されている。

また、下記特許文献２には、入力画像データの積算結果とゲインとから、制限すべく高圧電源の電流値を算出し、実際の高圧電源の電流制限を行うことによって好適なＡＢＬ動作が行えることが記載されている。上記構成を示した図２において、Ｂ１は積算器、Ｂ２は乗算器、Ｂ３は制限電流値の格納されたレジスタ、Ｂ４は比較器、Ｂ５は制限ゲイン計算部、Ｂ６はセレクタである。この構成において、入力画像データを１フレーム分積算部Ｂ１で積算し、積算値ＡＰＬにゲインを乗算器Ｂ２で掛け、制限すべく高圧電源の電流値として算出する。そして、レジスタＢ３に格納された所望の制限電流値と比較器Ｂ４で比較し、比較結果に応じて、制限ゲイン算出部Ｂ５において変更されたゲインＧｌと、変更する前のゲインＧとをセレクタＢ６で切り替えて出力する。制限ゲイン算出部Ｂ５においては、実際に高圧電源から出力される電流値が制限電流値Ｉａｌｉｍより大きくなることが無いように、例えばＩａｌｉｍ／ＡＰＬなる計算がなされる。
特開２００３−２３３３４４号公報 特開２００３−２５５８８４号公報

特許文献２に記載されている画像表示装置および表示方法における、算出した電流値Ｇ×ＡＰＬに対しての実際に高圧電源から出力される電流値の特性を図３に示す。Ｃ１は制限電流値Ｉａｌｉｍ、Ｃ２は電流値特性である。図３からわかるとおり、実際に高圧電源から出力される電流値Ｃ２は、制限電流を超えて以降飽和している。したがって例えば、日の出のような徐々に明るくなっていくシーンを表示する際に、途中から表示輝度が飽和してしまう違和感のあるＡＢＬ動作がなされてしまっていた。

本発明は、最終制限値に達するまで連続的に発光輝度が変化する違和感の少ないＡＢＬ動作を、電圧降下補正の伴った系で実現する画像表示装置および画像表示方法を提供することを目的とする。

本発明は、複数の行配線及び列配線のそれぞれに接続されマトリクス状に配置された複数の画像形成素子と、前記行配線に接続された走査手段と、前記列配線に接続された変調手段と、入力された画像データに対し、前記行配線および走査手段の抵抗分によって発生する電圧降下の影響を補正した補正画像データを算出する補正画像データ算出手段と、前記補正画像データの振幅が前記変調手段の入力範囲に対応するように前記補正画像データの振幅を調整するための係数を乗算する機能を有する振幅調整手段とを備え、前記変調手段は、前記振幅調整手段によって振幅調整された補正画像データを入力として、前記列配線に変調信号を出力する画像表示装置であって、前記補正画像データ算出手段の入力の積算値と前記係数に基づき画像表示装置の発光輝度に対応する平均電流値を算出し、前記平均電流値と前記係数とから、画像表示装置の発光輝度に係る電力制限を行うために、前記係数を変更する電力制限手段とを備え、前記電力制限手段は、前記発光輝度に係る電力の飽和を抑制すべく、前記係数を変更することを特徴とする画像表示装置あるいは、複数の行配線及び列配線のそれぞれに接続されマトリクス状に配置された複数の画像形成素子と、前記行配線に接続された走査手段と、前記列配線に接続された変調手段を備えた画像表示装置による画像表示方法であって、入力された画像データに対し、前記行配線および走査手段の抵抗分によって発生する電圧降下の影響を補正した補正画像データを算出し、補正画像データの振幅が前記変調手段の入力範囲に対応するように補正画像データの振幅を調整するための係数を乗算する工程と、前記変調手段による変調は、前記振幅調整手段によって振幅調整された補正画像データを入力として、前記列配線に変調信号を出力する工程と、前記入力された画像データの積算値と前記係数に基づき画像表示装置の発光輝度に対応する平均電流値を算出し、前記平均電流値と前記係数とから、画像表示装置の発光輝度に係る電力制限を行うために、前記係数を変更する工程とを設け、前記係数を変更する工程において、前記発光輝度に係る電力の飽和を抑制すべく、前記係数を変更することを特徴とする画像表示方法に関する。

発光輝度に係る電力の飽和を抑制すべく、補正画像データの振幅を調整するための係数を変更することによって、最終制限値に達するまで連続的に発光輝度が変化するので、違和感の少ないＡＢＬ動作が行える。

発光輝度に係る電力が中間制限値より小さい場合と、中間制限値から最終制限値までの場合とで、補正画像データの振幅を調整するための係数を異ならしめるように単純に変更することによっても、最終制限値に達するまで連続的に発光輝度が変化するので、違和感の少ないＡＢＬ動作が簡単な構成で行える。

即ち、電圧降下補正の系で好適なＡＢＬ動作が簡単な構成で行える。

本発明の画像表示装置は、マトリクス配線された複数の画像形成素子を備える表示パネルを用いてテレビジョン信号やコンピュータなどの表示信号を受信し画像を表示するテレビジョン受信機やディスプレイ装置などの画像表示装置に関するものであり、特に、ＥＬ表示装置や電子線表示装置は電圧降下の影響を受けやすく、かつ電力制限を必要とするという点から本発明が適用される好ましい形態である。

以下に図面を参照して、この発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施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。

（第一の実施形態）
本発明の第一の実施形態について、以下に具体的に示す。

図１は本実施形態の信号処理ブロック全体について示したものである。図１においてＡ１は補正画像データ算出部、Ａ２はゲイン算出部、Ａ３は乗算器、Ａ４はＰＷＭ変調器、Ａ５は電力制限手段としてのＡＢＬ部である。当該ブロック図に、不図示の入力画像データを供給するインターフェース部、ＰＷＭ変調器Ａ４から信号を受ける表示部が接続される。表示部には、複数の行配線及び列配線のそれぞれにマトリクス状に配置された複数の画像形成素子が含まれ、行配線に接続された不図示の走査手段が接続される。

入力画像データとしては、ＮＴＳＣや、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ、ＨＤＴＶなどのテレビジョン信号や、コンピュータの出力であるＶＧＡ信号などをデジタル変換したものが対象であり、ＣＲＴの発光特性を考慮した映像信号をリニアな特性に変換する処理を行った後であると好適である。

この入力画像データが補正画像データ算出部Ａ１に入力され、表示部の配線電圧降下の影響を考慮した補正画像データが出力される。補正画像データは、ゲイン算出部Ａ２に入力され、振幅がＰＷＭ変調器Ａ４の入力範囲に対応するための係数（ゲインと呼ぶ）が算出される。このゲインがＡＢＬ部Ａ６に入力され、入力画像データの積算値に基づいて、電力制限のために変更されたゲインが出力される。ＡＢＬ部Ａ６の出力である変更されたゲインは乗算器Ａ３に入力され、振幅をＰＷＭ変調器Ａ４の入力範囲に対応させるために補正画像データに乗算され、ＰＷＭ変調器Ａ４に出力される。

補正画像データ算出部Ａ１、ゲイン算出部Ａ２、乗算器Ａ３、ＰＷＭ変調器Ａ４については特許文献２おいて詳細が記載されている。

以下に、本発明に用いたＡＢＬ部Ａ５について詳細を説明する。

本発明は、ＡＢＬ部Ａ５で算出した電流値Ｇ×ＡＰＬに対する実際に高圧電源から出力される電流値の特性を例えば図４に示す特性とする特徴をもつ。Ｄ１はそれ以上高圧電源から出力されないようにしたい最終的な制限値Ｉａｌｉｍ、Ｄ２は最終的な制限値Ｉａｌｉｍより小さな中間制限値ａ×Ｉａｌｉｍ（ａは１未満の実数）、Ｄ３は算出した電流Ｇ×ＡＰＬが中間制限値ａ×Ｉａｌｉｍに達するまでの電流値特性、Ｄ４は算出した電流Ｇ×ＡＰＬが中間制限値ａ×Ｉａｌｉｍを越えてからの電流特性である。Ｄ４は、算出した電流Ｇ×ＡＰＬに対して、中間制限値ａ×Ｉａｌｉｍを越えてからＩａｌｉｍまで単調増加の特性となっている。図４からわかるとおり、中間制限値を持たせることによって実際に高圧電源から出力される電流値の飽和が防げ、違和感のないＡＢＬ動作による好適な表示輝度が得られる。

以上のＡＢＬ動作を行う本発明は、例えば図５に示す構成が好適である。構成要素は図２と同じく、Ｅ１は積算器、Ｅ２は乗算器、Ｅ３は制限電流値の格納されたレジスタ、Ｅ４は比較器、Ｅ５は制限ゲイン計算部、Ｅ６はセレクタである。ここで、レジスタＥ３に格納される所望の制限電流値は、それ以上高圧電源から出力されないようにしたい最終的な制限値Ｉａｌｉｍより小さな中間制限値ａ×Ｉａｌｉｍ（ａは１未満の実数）とする。比較器Ｅ４において、算出した電流値Ｇ×ＡＰＬと中間制限値ａ×Ｉａｌｉｍを比較し、Ｇ×ＡＰＬに達するまではセレクタＥ６によって変更される前のゲインＧがそのまま選択される。一方で、Ｇ×ＡＰＬに達した以降は、セレクタＥ６によって制限ゲイン算出部の出力が選択される。制限ゲイン算出部Ｅ５には、ゲインＧが入力され、実際に高圧電源から出力される電流値が図４のＤ４に示した特性になるように、例えば以下の計算がなされればよい。

実際に高圧電源から出力される電流値Ｇｌ×ＡＰＬが図４のＤ４に示した特性になるようになるための条件は、Ｇ×ＡＰＬの最大値をＭとして、
Ｇｌ×ＡＰＬ
＝（Ｇ×ＡＰＬ）×（（１−ａ）×Ｉａｌｉｍ）／（Ｍ−ａ×Ｉａｌｉｍ）＋
（ａ×Ｉａｌｉｍ×（Ｍ−Ｉａｌｉｍ））／（Ｍ−ａ×Ｉａｌｉｍ）
であるので、Ｍ／ＩａｌｉｍをＡとすると、
Ｇｌ
＝（Ｇ×（１−ａ）／（Ａ−ａ））＋（ａ×Ｉａｌｉｍ×（Ａ−１）／（Ａ−ａ）／ＡＰＬ）
と算出される。

したがって制限ゲイン算出部Ｅ５は、レジスタ、加算器、乗算器、除算器（テーブル）で簡単に構成できる。マイコンなどの計算機を用いても同様の動作は可能であるが、構成が複雑になる。

ここでａの値は、０．５以上（中間制限値から最終制限値までの算出電流に対する傾きが１以下）とすると好適であり、０．９とすると特に好適な動作が確認できた。

ここまでは、中間制限値の値を一つ設定する例について述べてきたが、図６に示すように中間制限値を複数設定しても同様の効果はえられる。この場合は、それぞれの中間制限値から次に大きい中間制限値までの算出電流に対する傾きが、いずれも１以下かつ最終制限値に近いほうが小さくなると好適である。

あるいは、中間制限値から最終制限値までの特性は、直線である必要は無く、図７に示すような曲線としても同様の効果はえられる。この場合曲線は、上に凸であると好適である。

さらに、中間制限値を儲けず、図８に示すような最終制限値まで一貫した曲線としても同様な効果は得られる。この場合の曲線も、上に凸であると好適である。

複数の中間制限値を設定する場合や曲線とする場合のような複雑な処理は、ＡＢＬ部Ａ６をマイコン等の計算機で構成すると好適であるが、中間制限値を一つとした場合に比べて構成が複雑になる。

なお、本発明はいずれも、ゲインの乗算が補正画像データに対して行われる例について述べたが、特許文献１おいて記載されているような、補正画像データの振幅をＰＷＭ変調器の入力範囲に対応させるいずれの構成においても同様に有効である。

また、以上の実施形態はいずれも、ＰＷＭ変調方式について述べてきたが、振幅変調等の他の方式であっても同様に有効である。

本発明の信号処理ブロック全体について示した図である。 従来のＡＢＬ部について示した図である。 従来の構成における高圧電源の電流特性ついて示した図である。 本発明の構成による高圧電源の電流特性ついて示した図である。 本発明のＡＢＬ部について示した図である。 本発明の別の構成による高圧電源の電流特性ついて示した図である。 本発明のさらに別の構成による高圧電源の電流特性ついて示した図である。 本発明のさらに別の構成による高圧電源の電流特性ついて示した図である。

符号の説明

Ｅ１ 積算器
Ｅ２ 乗算器
Ｅ３ 制限電流値の格納されたレジスタ
Ｅ４ 比較器
Ｅ５ 制限ゲイン計算部
Ｅ６ セレクタ

Claims (3)

1. 複数の行配線及び列配線のそれぞれに接続されマトリクス状に配置された複数の画像形成素子と、
   前記行配線に接続された走査手段と、前記列配線に接続された変調手段と、
   入力された画像データに対し、前記行配線および走査手段の抵抗分によって発生する電圧降下の影響を補正した補正画像データを算出する補正画像データ算出手段と、
   前記補正画像データの振幅が前記変調手段の入力範囲に対応するように前記補正画像データの振幅を調整するための係数を乗算する機能を有する振幅調整手段とを備え、
   前記変調手段は、前記振幅調整手段によって振幅調整された補正画像データを入力として、前記列配線に変調信号を出力する画像表示装置であって、
   前記補正画像データ算出手段の入力の積算値と前記係数に基づき画像表示装置の発光輝度に対応する平均電流値を算出し、前記平均電流値と前記係数とから、画像表示装置の発光輝度に係る電力制限を行うために、前記係数を変更する電力制限手段とを備え、
   前記電力制限手段は、前記発光輝度に係る電力の飽和を抑制すべく、前記係数を変更する
   ことを特徴とする画像表示装置。
2. 前記電力制限手段は、前記電力が中間制限値より小さい場合の前記係数と、中間制限値から最終制限値までの場合の前記係数との二種類に分けて変更する請求項１に記載された画像表示装置。
3. 複数の行配線及び列配線のそれぞれに接続されマトリクス状に配置された複数の画像形成素子と、
   前記行配線に接続された走査手段と、前記列配線に接続された変調手段を備えた画像表示装置による画像表示方法であって、入力された画像データに対し、前記行配線および走査手段の抵抗分によって発生する電圧降下の影響を補正した補正画像データを算出し、補正画像データの振幅が前記変調手段の入力範囲に対応するように補正画像データの振幅を調整するための係数を乗算する工程と、
   前記変調手段による変調は、前記振幅調整手段によって振幅調整された補正画像データを入力として、前記列配線に変調信号を出力する工程と、
   前記入力された画像データの積算値と前記係数に基づき画像表示装置の発光輝度に対応する平均電流値を算出し、
   前記平均電流値と前記係数とから、画像表示装置の発光輝度に係る電力制限を行うために、前記係数を変更する工程とを設け、
   前記係数を変更する工程において、前記発光輝度に係る電力の飽和を抑制すべく、前記係数を変更すること
   を特徴とする画像表示方法。

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