JP2007025566A

JP2007025566A - 画像表示装置

Info

Publication number: JP2007025566A
Application number: JP2005211422A
Authority: JP
Inventors: Izumi Kanai; 泉金井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2005-07-21
Filing date: 2005-07-21
Publication date: 2007-02-01

Abstract

【課題】画像表示装置において、ユーザーの指示に応じて画質モード（コントラスト）、明るさ調整を行う時、階調を損なわないようにする。
【解決手段】電子放出素子に印加する電圧で行う。パルス幅変調優先多値ＰＷＭにおいて、ユーザー指示に応じて電圧値を変更できるような手段を構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、テレビの画質調整に関するものであり、ユーザー指示等に応じて画質モード、ブライトネス調整等をする装置に関するものである。

従来、γ特性を変更する際デジタルデータである階調データを圧縮、伸長する手法が知られている。

従来例としては、特許文献１をあげることが出来る。
特開平７−１８１９１７号公報

しかし、デジタルデータである階調データを圧縮、伸長すると、階調つぶれ、階調とびを発生するという問題があった。

画像表示装置であって、
表示素子を有する表示部と、
入力される階調信号に基づいて前記表示素子に供給する駆動信号を発生する駆動回路と、を有しており、
前記駆動回路は、
パルス幅変調と、基準レベルと該基準レベル以外の2つのレベルとを含む少なくとも３つのレベルを選択する振幅変調とを組み合わせて、前記階調信号に基づく変調を行うことによって前記駆動信号を発生するものであり、
階調信号の値のとりうる範囲を複数に分割した各一連の階調信号の値毎に応じた前記駆動信号として、最大振幅が各一連の駆動信号の値のうちの最初の値に応じた前記駆動信号の最大振幅であり、パルス幅が異なる前記駆動信号を発生するものであって、
更に、基準レベルよりも高い第1のレベルと該第1のレベルよりも高い第2のレベルを前記基準レベル以外の2つのレベルとして用いる状態と、基準レベルよりも高く前記第1のレベルよりも低い第3のレベルと前記第2のレベルよりも高い第4のレベルとを前記基準レベル以外の2つのレベルとして用いる状態とを選択できるものであることを特徴とする画像表示装置。

画像表示装置であって、
表示素子を有する表示部と、
入力される階調信号に基づいて前記表示素子に供給する駆動信号を発生する駆動回路と、を有しており、
前記駆動回路は、
パルス幅変調と、基準レベルと該基準レベル以外の2つのレベルとを含む少なくとも３つのレベルを選択する振幅変調とを組み合わせて、前記階調信号に基づく変調を行うことによって前記駆動信号を発生するものであり、
階調信号の値のとりうる範囲を複数に分割した各一連の階調信号の値毎に応じた前記駆動信号として、最大振幅が各一連の駆動信号の値のうちの最初の値に応じた前記駆動信号の最大振幅であり、パルス幅が異なる前記駆動信号を発生するものであって、
更に、階調信号が０であるときに前記表示素子を発光状態にする駆動モードを選択できることを特徴とする画像表示装置。

本発明によれば電圧というアナログ値で処理するため、階調データを圧縮、伸長する処理がなくなり階調つぶれ、階調とびが発生せずに、画質モード調整、ブライトネス調整を行うことができる。

次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。

本発明の実施例１の回路ブロック図を図１に示す。図において、１１は入力信号端子、１は検出部、２はCPU、３、４は電圧設定部、５はXドライバ、６はYドライバ、７は表示パネル、８は発光素子、９は縦方向配線、１０は横方向配線である。

表示パネル７には複数の発光素子８がマトリクス状に配列され、線順次駆動により駆動される。発光素子８は図１に示すように、縦方向配線９と横方向配線１０の交点に配置されている。横方向配線１０には上から一行ずつ線順次で負の電圧が印加される。負の電圧が印加されていない行は、０Vが印加されている。

画像表示の際は、縦方向配線９に正の電圧が印加され、前記負の電圧が印加された横方向配線の一行分の発光素子８が点灯する。このとき、正の電圧が印加された縦方向配線と、負の電圧が印加された横方向配線の双方に接続されている発光素子８のみ、発光のための閾値電圧を超えるため点灯する。縦方向配線、横方向配線どちらか一方のみ電圧が印加された発光素子８、あるいは縦方向配線、横方向配線両方に電圧が印加されていない発光素子８は点灯しない。

図２は図１のXドライバ５の一例を示した図である。図中で２０はシフトレジスタ、２１はPWM回路、２２は出力段回路、２３は電源回路である。

入力された画像データSはシフトレジスタ２０に入力され、シリアル−パラレル変換される。シフトレジスタ２０では、一行分の画像データをシリアル−パラレル変換し、PWM回路２１に出力する。

PWM回路２１には不図示のラッチ回路があり、シフトレジスタから出力された一行分の画像データを一水平同期期間（以下１Hと呼ぶ）保持する。PWM回路２１では、一行分のデータをパルス幅変調信号（以下ＰＷＭ信号と呼ぶ）に変換する。

本例では、パルス幅変調優先型多値PWMを想定している。パルス幅変調優先型多値PWMの説明図を図３に示す。図３では、画像データが０〜２５５の８ビットデータであった場合、ある縦方向配線９に印加される電圧波形を示している。このとき、横方向配線１０は固定値の負の電圧が一行ずつ線順次で印加されており、負の電圧が印加されていない横方向配線には０Vが印加されている。縦方向配線に正の電圧を印加することで、負の電圧が印加された横方向配線一行分の発光素子が画像表示する。図の横軸は時間を、縦軸はある縦方向配線９に印加する電圧をあらわしている。

図３（ａ）に示すように、本例では縦方向配線に印加される電圧は４値（V1、V2、V3、V4）あることを想定している。図３（ａ）は画像データが２５５であった場合の電圧波形である。図に示すように、画像データが２５５の場合は、６３スロットまでは電圧Ｖ４が縦方向配線に印加され、６４スロット目のみ電圧Ｖ３が印加される。

画像データが６３であった場合の電圧波形を図３（ｂ）に示す。このように、画像データが０〜６４の間であれば、電圧はV1で固定となり画像データに応じてパルス幅変調される。

画像データが６６であった場合の電圧波形を図３（ｃ）に示す。図に示すように画像データが６６の場合は、２スロットまでは電圧Ｖ２が縦方向配線に印加され、その後３スロット目からはＶ１が印加される。

このように本例のパルス幅優先型多値PWMは、階調を０〜６４、６５〜１２８、１２９〜１９２、１９３〜２５５の４ブロックに分割し、各階調ブロックは縦方向配線に印加する電圧が異なり、また各階調ブロック内ではパルス幅変調する電圧波形となっている。

本例では４値のパルス幅変調優先型多値ＰＷＭを想定しており、ＰＷＭ回路２１の出力は各電圧値V1〜V4に対するＰＷＭ信号である。従って、ＰＷＭ回路２１の一つの出力端子からは、V1〜V4それぞれに対応する４つのＰＷＭ信号が出力されることになる。

ＰＷＭ回路２１から出力されるＰＷＭ信号は出力段回路２２に入力される。出力段回路２２では、V1〜V4の各電圧値に対応するＰＷＭ信号により指定された期間、各電圧を縦方向配線に出力する。

電源回路２３はＶ１〜Ｖ４の４つの電源部を持ち、Ｖ１〜Ｖ４の電圧を出力段回路２２に供給している。電源回路２３には電圧設定信号Ｓｘが入力されており、電圧設定値ＳｘによりV1〜V4の各電圧値のゲインをコントロールし出力電圧を調整している。電圧設定信号Ｓｘの詳細は後述する。

図３の電圧波形により発光素子を駆動したときの階調輝度特性を図４に示す。図４の横軸は階調、つまり画像データを、縦軸は輝度を表している。パルス幅変調優先型多値PWMの場合、図に示すように階調が４ブロックに分かれ、各ブロックで直線的に輝度が変化するような特性となる。ここでは、各階調ブロックを図のようにA、B、C、Dとする。Aブロックは階調０〜６４のブロックで、このデータが入力されると電圧V1で発光素子を駆動する。Bブロックは階調６５〜１２８のブロックで、このデータが入力されると電圧V2あるいはＶ１で発光素子を駆動する。Cブロックは階調１２９〜１９２のブロックで、このデータが入力されると電圧V3あるいはＶ２で発光素子を駆動する。Dブロックは階調１９３〜２５５のブロックで、このデータが入力されると電圧V4あるいはＶ３で発光素子を駆動する。

A、B、C、Dの各階調ブロック内ではパルス幅変調を行っているため、階調輝度特性は直線となる。従って、０〜２５５の全階調の特性は図４に示すように折れ線状になる。

また、図３ではＶ１＝Ｖ２−Ｖ１＝Ｖ３−Ｖ２＝Ｖ４−Ｖ３と設定した場合を示しており（電圧等分割）、このとき図４に示すように標準的なγ特性（例えばγ＝2.2）の近似折れ線が得られるものとする。仮に、V1のみを大きくすると、階調ブロックAの階調輝度特性の傾きが大きくなり、逆にV1のみ小さくすると階調ブロックAの傾きが小さくなる。このように、本例では、電圧V1〜V4を制御することで、各階調ブロックの階調輝度特性の傾きを変えることができる。これを用いて、γ特性の傾きを変え画質モード調整を行うことができる。

次に図１を用いて本例の画質モード調整について説明する。本例では説明を簡単にするために、画質モードとして「標準モード」と「あざやかモード」の２種類があるテレビを想定する。「標準モード」ではγ特性は図４のようであり、「あざやかモード」ではγ特性は図５の３１のようになるものとする。

ユーザーがリモコン等により画質モード調整を指示する場合、その情報は検出部１で検出される。例えば、リモコン受光部が検出部にあたる。

検出部１はユーザー指示の情報をCPU２に送出する。CPU２では、ユーザーからの指示を例えば「標準モード」であれば０、「あざやかモード」であれば１のような信号Ｓ１に変換し、電圧設定部３に出力する。

電圧設定部３では、ＣＰＵからの信号Ｓ１を受け電圧設定信号Ｓｘを出力する。電圧設定信号ＳｘはＸドライバ５内の電源電圧Ｖ１〜Ｖ４のゲインを設定する信号である。このゲインは、例えばあらかじめ不図示のメモリに書き込んでおき、それを信号Ｓ１に応じて読み出すようにすればよい。

例えば、「標準モード」ではＶ１〜Ｖ４のゲインは全て１であり、このときのγ特性は図４のようになる。また、「あざやかモード」ではＶ１のゲインは０．５、Ｖ２のゲインは１．５、Ｖ３のゲインは２、Ｖ４のゲインは１．５であり、このときγ特性は図５の３１のようになる。つまり、「あざやかモード」は「標準モード」のときと比較し、V1は低く、V2〜V4は高い電圧設定とする。図５の３０は「標準モード」の場合のγ特性である。

このようにすると、「あざやかモード」をユーザーが指示した場合、中間調のコントラストが高まり鮮やかな印象を与えることができる。

本発明によれば電圧というアナログ値で処理するため、階調データを圧縮、伸長する処理がなくなり階調つぶれ、階調とびが発生しない。

本発明の実施例２の回路ブロック図は実施例１と同様図１である。

本例では、ユーザーがブライトネス調整を指示した場合の処理について説明する。

ユーザーがリモコン等によりブライトネス調整を指示する場合、その情報は検出部１で検出される。検出部１はユーザー指示の情報をCPU２に送出する。CPU２では、ユーザーからの指示を例えば指示した量に応じ０〜１０のいずれかの値をとるような信号Ｓ２に変換し、電圧設定部４に出力する。

電圧設定部４では、ＣＰＵからの信号Ｓ２を受け電圧設定信号Ｓｙを出力する。電圧設定信号ＳｙはＹライバ６内の電源電圧のゲインを設定する信号である。このゲインは、例えばあらかじめ不図示のメモリに書き込んでおき、それを信号Ｓ２に応じて読み出すようにすればよい。

Ｙドライバ６の詳細図を図６に示す。４０は電源回路、４１は走査行選択回路である。走査行選択回路４１は、画像表示する行を線順次で選択し、選択された行方向配線に電源回路４０から送られてくる電圧信号を出力する。また、選択された行以外の行方向配線には０Ｖを出力する。

電源回路４０は負の電圧信号Ｖｓを出力しており、Ｖｓはゲインがコントロールできるようになっている。

例えばユーザーが画面を明るくするよう指示した場合、電圧設定部４ではＶｓのゲインを上げるような設定信号Ｓｙを出力する。これにより、ユーザー指示前のγ特性が図７の３２のようだったとすると、ユーザー指示後はγ特性が上に平行移動した形となる。これは発光素子８に印加する電圧に一定値が加算されたためである。これにより、階調信号が０であるときに発光状態となり、画像が全体的に明るくなる。

本発明の回路ブロック図である。Ｘドライバの詳細図である。Ｘドライバが出力する電圧波形を説明する図である。 γ特性である。画質モード調整をした場合のγ特性である。Ｙドライバの詳細図である。ブライトネス調整をした場合のγ特性である。

符号の説明

１検出部
２ＣＰＵ
３、４電圧設定部
５Ｘドライバ
６Ｙドライバ
７表示パネル
８発光素子
９縦方向配線
１０横方向配線
１１入力端子
２０シフトレジスタ
２１ＰＷＭ回路
２２出力段回路
２３電源回路
３０「標準モード」のγ特性
３１「あざやかモード」のγ特性
３２、３３ブライトネス調整前後のγ特性
４０電源回路
４１走査行選択回路

Claims

画像表示装置であって、
表示素子を有する表示部と、
入力される階調信号に基づいて前記表示素子に供給する駆動信号を発生する駆動回路と、を有しており、
前記駆動回路は、
パルス幅変調と、基準レベルと該基準レベル以外の2つのレベルとを含む少なくとも３つのレベルを選択する振幅変調とを組み合わせて、前記階調信号に基づく変調を行うことによって前記駆動信号を発生するものであり、
階調信号の値のとりうる範囲を複数に分割した各一連の階調信号の値毎に応じた前記駆動信号として、最大振幅が各一連の駆動信号の値のうちの最初の値に応じた前記駆動信号の最大振幅であり、パルス幅が異なる前記駆動信号を発生するものであって、
更に、基準レベルよりも高い第1のレベルと該第1のレベルよりも高い第2のレベルを前記基準レベル以外の2つのレベルとして用いる状態と、基準レベルよりも高く前記第1のレベルよりも低い第3のレベルと前記第2のレベルよりも高い第4のレベルとを前記基準レベル以外の2つのレベルとして用いる状態とを選択できるものであることを特徴とする画像表示装置。
画像表示装置であって、
表示素子を有する表示部と、
入力される階調信号に基づいて前記表示素子に供給する駆動信号を発生する駆動回路と、を有しており、
前記駆動回路は、
パルス幅変調と、基準レベルと該基準レベル以外の2つのレベルとを含む少なくとも３つのレベルを選択する振幅変調とを組み合わせて、前記階調信号に基づく変調を行うことによって前記駆動信号を発生するものであり、
階調信号の値のとりうる範囲を複数に分割した各一連の階調信号の値毎に応じた前記駆動信号として、最大振幅が各一連の駆動信号の値のうちの最初の値に応じた前記駆動信号の最大振幅であり、パルス幅が異なる前記駆動信号を発生するものであって、
更に、階調信号が０であるときに前記表示素子を発光状態にする駆動モードを選択できることを特徴とする画像表示装置。