JP4194567B2 - 画像表示装置 - Google Patents

Description

この発明は、画像表示装置に関する。

このような画像表示装置の例としては、特許文献１や特許文献２のような構成が知られている。特許文献１の画像表示装置は、複数の表面伝導型電子放出素子を複数の行配線と複数の列配線によってマトリクス状に結線して構成されている。そして、一の行配線に選択電位を与えるとともに複数の列配線のそれぞれに駆動電位を与え、選択電位と駆動電位との電位差（以下、「駆動電圧」という。）によって電子放出素子を駆動することで１ライン分の表示を行い、さらに、選択する行配線を所定の走査周波数で順次切り替えて垂直方向の走査を行うことによって、１フレームの画像表示を実現している。

特許文献２においては、マトリクス配線を上下に２分割し、分割された２つの領域ごとにそれぞれ列配線駆動部と行配線駆動部とを備える構成が開示されている。

また、このようなマトリクスパネルを用いてＴＶ信号表示の場合のようなインターレース駆動を行う場合に、それぞれのフィールド期間を２行ずつ選択して表示を行う（以下、本明細書においては、擬似インターレース駆動と呼ぶ）駆動法も知られている。

特許文献３においては、相関検出回路と白ピーク検出回路を備えたマトリクス型表示装置の例が開示されている。これは表示パネルに供給するデータの行方向の相関を検出するとともに、白ピーク検出回路はデータの輝度レベルを検出し、所定レベル以上の高輝度レベルがありかつ相関があると判定された場合のみ、相関があると検出された他の行を合わせて走査する。
特開平６−３４２６３６号公報 特開平８−２１２９４４号公報 特開２０００−２６７６２４号公報 ＵＳＰ５６５９３２９

したがって、この発明の目的は、好適な画像表示を実現することができる画像表示装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、この発明の第１の発明は、
ｎ本（ｎは３以上の整数）の走査ラインと、順次遷移する選択期間ごとに前記ｎ本の走査ラインのうちの一部の走査ラインを発光の対象となる走査ラインとして順次選択するための選択信号を出力する走査回路と、前記複数の走査ラインを構成する複数の画素を形成するための複数の表示素子と、前記複数の表示素子がそれぞれ形成する画素によって構成される画像の明るさに対応する値である評価値を出力する評価回路と、前記ｎ本の走査ラインのそれぞれが選択されている時間の単位時間における和と、該単位時間との比率が変わるように、前記評価値に応じて前記走査回路における走査条件を変更する制御回路と、を有する画像表示装置として構成される。

ここで、単位時間とは、走査ラインのそれぞれが選択されている時間の和を評価するときの基準となる時間であり、比較結果が一義的に決定できるものであれば良い。例えば、
一つの画面を表示し始めてから１秒間を単位時間とすることができるが、これに限られない。

また、画像の明るさに対応する値である評価値としては、種々のものを用いることができる。具体的には、複数の前記画素に対応する輝度の平均値を示す値を用いることができる。この場合、前記評価回路は、前記評価値として、複数の前記画素に対応する輝度の平均値を示す値を、該評価回路への入力信号に基づいて算出する回路として構成することができる。

また、この輝度の平均値を示す値である輝度評価値は、平均値そのものでも良いが、平均値を間接的に示す値であればどのような値を用いてもよい。輝度の総和に関しては、平均値を間接的に示す値の一例であり、例えば、輝度の総和または平均値を算出し、該算出結果に、例えば、コントラスト制御信号のような他の情報を演算したものでも良い。また、算出結果と所定値との関係の評価を行い、コントラスト制御信号などの他の条件の評価を別途行い、その結果の論理和をとったものであっても良い。また、それぞれの画素に対応する輝度を所定数倍したものの、総和や平均値をとり、その値を輝度の総和または平均値を示す値である輝度評価値として用いてもよい。

輝度評価回路は、入力信号に基づき、複数の画素に対する輝度の総和または複数の画素の対応する輝度の平均値を算出するときに、重み付けされた輝度に対して総和または平均値を算出するようにしても良い。

輝度評価回路は、入力信号に基づき、複数の画素に対する輝度の総和または複数の画素の対応する輝度の平均値を算出するときに、画面を構成する全画素またはその一部の画素に対する総和または平均値を算出するようにしても良い。

なお、前記評価値としては、画像を表示した結果として得られる値を採用することもできる。

画像を表示した結果として得られる評価値としては、例えば、表示された画像の明るさを測定した値を採用することができる。また、表示素子が、電圧が印加されることにより電子を放出する電子放出素子と、電子放出素子から放出された電子線が照射されることにより発光する発光部材と、電子放出素子から放出された電子を発光部材に導くアノード電極とを有する場合には、画像を表示した結果として得られる評価値として、アノード電極に流れるアノード電流を採用することもできる。

また、評価値に応じて変更する構成としては、例えば評価値の所定値に対する関係を、走査条件を変更する際の条件とする構成を挙げることができる。ここで、この評価値の所定値に対する関係とは、例えば、評価値が、所定値よりも大きいまたは小さい、もしくは等しいという関係であるが、これらに限られるものではなく、所定値に対する評価値の関係により、走査条件を変更する条件を特定できるものであれば良い。

この発明において、好適には、制御回路は、評価値が所定値よりも大になったときに、単位時間に対するｎ本の走査ラインのそれぞれが選択されている時間ののべ時間の比率が大きくなるように走査回路における走査条件を変更する機能を有する。

この発明において、好適には、制御回路は、評価値が所定値よりも小になったときに、単位時間に対するｎ本の走査ラインのそれぞれが選択されている時間ののべ時間の比率が大きくなるように走査回路における走査条件を変更する機能を有する。

この発明において、好適には、制御回路は、評価値が複数の所定値と比較され、評価値がどこの範囲に属するかに応じて、単位時間に対するｎ本の走査ラインのそれぞれが選択されている時間ののべ時間の比率が変わるように、走査回路における走査条件を変更する機能を有する。

この発明において、好適には、制御回路は、同時に選択する走査ラインの数、および連続する二つの選択期間において重複して選択する走査ラインの数の少なくともいずれか一方を変更することにより、単位時間に対する選択信号が印加されている時間ののべ時間の比率が変わるように制御する。

この発明において、好適には、輝度制御回路をさらに備え、走査回路における走査条件を変更する際に発生する輝度差を緩和するように、輝度制御回路が動作する。

この発明によれば、所望の場合に応じて高輝度の表示画像を得ることができ、好適な画像表示を実現しうる画像表示装置を提供することができる。

以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。なお、この発明の実施形態による画像表示装置およびその駆動方法は、たとえばＴＶ信号やコンピューターなどの画像出力信号などの画像信号（映像信号）を表示するディスプレイ装置に用いられて好適なものである。

また、以下の実施形態においては、表面伝導型電子放出素子を用いた画像表示装置を例に挙げて説明を行うが、この発明は、ＦＥ型素子やＭＩＭ型素子などの冷陰極型電子放出素子やＥＬ素子、液晶などを用いた画像表示装置などにも好適に適用することができる。

（第１の実施形態）
図１に、第１の実施形態による画像表示装置の構成を示す。

表示パネル部１０７は、表面伝導型素子１０７１をマトリクス状に配線したマルチ電子ビーム源とその電子ビーム照射を受け発光する蛍光面から構成されている。蛍光面には、電子ビームを加速するための高圧電圧バイアスを印加する。蛍光面は各表面伝導型放出素子に対応する発光領域１０７２を有している。

この第１の実施形態においては、表示素子は表面伝導型素子１０７１とそれに対応する発光領域１０７２とによって構成される。表面伝導型素子１０７１を有する基板と発光領域を有する基板とは表面伝導型素子から放出された電子が対応する発光領域に入射するように配置されるが、図１においては、説明の簡略化のために、それらの基板をずらして図示している。表示パネル部１０７の製法については、特開平６−３４２６３６号公報にて詳細に記述されているので、本文では省略する。

特開平６−３４２６３６号公報にて記述されているように、表面伝導型素子を用いた表示パネルの発光輝度階調制御方法としては、いくつか考えられる。これらの方法のうちの、この第１の実施形態においては、列配線駆動部１０５が、各画素発光量を定めた入力される輝度データに応じたパルス幅を有する電圧パルスを列配線に印加する一方、行配線駆動部１０６は発光させるラインに選択電圧パルスを、非選択ラインには非選択電圧をそれぞれ印加し、順次選択する行を走査していくことにより画像表示を行う、いわゆるパルス幅変調・線順次駆動でなされることを前提とする。なお、単純なパルス幅変調の場合、ある素子が発光している期間中にその素子によって示される輝度は一定となるが、より長い時間（具体的には一水平走査期間）でとった輝度の積分値は変調される。

すなわち、パルス幅が短いときの輝度の積分値は、パルス幅が長いときの輝度の積分値よりも小さく、そのため、パルス幅変調であってもユーザの目には輝度が変調されているように見える。従って、本願ではパルス幅変調の場合であっても輝度が変調されているものとして扱う。

ここでは、変調配線としての列配線に変調信号を供給する列配線駆動部１０５が変調回路に相当し、走査配線としての行配線に選択信号を与える行配線駆動部１０６が走査回路に相当する。走査配線が書込み走査の対象となり、書込み走査によって選択された走査配線に接続される素子が変調信号の書き込みの対象となる。

この第１の実施形態では書込み走査の選択対象となった走査配線に接続された素子は、書き込みとほぼ同時に発光を開始し、書き込みのための選択が終了した時点で発光を停止することになる。

すなわち、この第１の実施形態においては、書込み走査の対象となる走査配線に対応して形成される走査ラインが発光の対象となる走査ラインを構成することになる。従って、発光の対象となる走査ラインを選択する走査回路は、書込み走査を行う行配線駆動部１０６が兼ねることになる。

列配線駆動部１０５の出力電圧パルスの電位を決めるための電源と行配線駆動部１０６出力の選択電圧パルスの電位を決めるための電源も備えており、これらの電源出力値は制御可能である。

行配線駆動部１０６は、パネル行配線の本数と同数のＳＷ手段と、同ＳＷ手段に選択／
非選択を示す走査信号を与えるための走査信号発生部からなり、選択時は走査電圧パルスを、非選択時は非選択バイアス電圧を表示パネル部１０７の行配線にそれぞれ印加する。

画像信号入力部１０１は外部からの映像信号入力を受けるための入力部である。図示していないが、制限された伝送帯域にて映像信号を伝えるために入力映像信号が原信号より圧縮された形態で入力される場合においては、圧縮信号を伸長し原信号に復調するデコード部を含む。

画像信号入力部１０１に入力された映像信号は、画像信号処理部１０２に送られる。画像信号処理部１０２においては、画像信号入力部１０１からの画像信号を表示パネル部１０７の素子数・画素構成に適合するようにサンプリングし、表示パネル部１０７の各画素の電子線放出量要求値データに相当する輝度データを入力画像信号から生成する。

垂直ライン数に関しては、入力映像信号の有効表示走査線数と表示パネル部１０７の表示行ライン数とが異なる場合、走査線補間などの拡大縮小処理が行われ、表示パネル部１０７の表示行ライン数に適合した駆動輝度信号が出力される。

生成された輝度データは、表示する行配線の選択走査に同期して表示できるように１行分の輝度データ列が１ライン走査期間内に列配線駆動部１０５に送られる。画像信号はＣＲＴを用いた表示装置を前提にしていることが多いため、ＣＲＴの持つγ特性を考慮してγ補正が施されていることが多い。このため、前述のように発光輝度が電子線放出量要求値データにほぼ比例する表示パネルを対象にする場合は、このあらかじめ施されているγ補正をキャンセルする、いわゆる逆γ補正も画像信号処理部１０２内にて行う。

画像信号処理部１０２は入力画像信号に含まれる同期信号を画像信号から分離し、同期信号を基に各部が動作するのに必要なクロック信号やタイミング信号を生成し供給する。

輝度評価回路および制御回路としての輝度評価値検出部１０３は、画像信号処理部１０２からの表示パネル部１０７の、それぞれの各画素の電子線放出量要求値データに相当する輝度データを受け、表示パネル部１０７の発光輝度状態を推定する輝度評価値を算出する。なお、この輝度評価値の算出は、ＲＧＢの各色に対応する信号に分解する前の輝度信号を用いてもよいし、ＲＧＢの各色に対応する信号に分解した後の信号を輝度に対応する値を有する信号として用いてもよい。

該輝度評価値と所定の基準値との比較を行い、その結果に応じて走査モードを切替えるための制御信号を走査モード決定部１０８および輝度制御部１０４に出力する。また、算出した輝度評価値に相関ある信号を輝度制御部１０４に出力する。輝度評価値は使用者が感じる画面の明るさを示す値にしたいので、輝度評価値検出部１０３で行う評価値算出のために、この第１の実施形態においては、１フレーム期間に画像信号処理部１０２からの輝度データをすべて加算し総和を求める処理を行う。そして、得られた総和と、輝度データがすべて最大値であった場合の１フレーム累計値との比率（表示面積率）を輝度評価値としている。

輝度制御部１０４は、画像信号処理部１０２からの表示パネル部１０７の各画素の電子線放出量要求値データに相当する輝度データを、輝度評価値検出部１０３にて算出された輝度評価値に相関ある信号に応じて変更するための制御部である。ここでは、輝度制御部１０４が輝度制御回路に相当する。

走査条件を変更する制御回路である走査モード決定部１０８は輝度評価値検出部１０３からの制御信号を受け、表示パネル部１０７の行配線走査方法を変更するための信号を行
配線駆動部１０６に出力する。

図３および図４は、それぞれ、この第１の実施形態における第１、第２の行走査モードによる表示例を示す図である。いずれも理解を容易にするために、画像の部分を構成する画素を形成する表示素子を８列×６行に配置して、８列×６行マトリクスという小さなパネルの例で記載してある。

図３は、一走査期間に１行の行配線を選択し、次の走査期間に隣接する次の１行の行配線を選択する第１の走査モードによる走査方法である。このときの走査方法時の表示面積による輝度低下特性例を図２の一点鎖線に示される曲線で表す。

このような、表示輝度の低下は、各画素を形成する表面伝導型素子の駆動電流は各列配線から流れ込み、選択される行配線に合流して行配線駆動部に流れ込み、このときに、行配線が持つ電気抵抗値と選択電流との影響により走査配線上に電位勾配が発生し、電子放出素子に印加される駆動電圧が減少することによる。

この輝度低下は、行配線上を流れる電流値により、すなわち表示画像により変動する。従って、表示装置の小面積部分のみ発光させる場合には行配線上に発生する電位量が少ないためほとんど輝度低下は起こらないが、表示装置の発光面積（または行配線方向の発光部の長さ）が大きくなるにつれ輝度低下量が大きくなってしまう。

また、図４は一走査期間に２行の行配線を同時に選択し、かつ次の走査期間において１行の行配線が重複して選択されるような第２の走査モードによる走査方法である。同走査方法を行なった場合の表示面積による輝度低下特性例を図２の点線で示される曲線で表す。

図２に示すように、図４に示す第２の走査モードによる走査方法においては走査配線のそれぞれに選択信号が印加されている時間ののべ時間が２倍の長さになるため、図３に示す第１の走査モードによる走査方法に比べほぼ２倍の輝度を得ることができる。

この第１の実施形態においては、図２に示すように表示面積率０.３において表示パネ
ル部１０７の行配線走査方法が切り替わるように制御する。すなわち、輝度評価値検出部１０３において、表示パネル部１０７の発光輝度状態を推定する輝度評価値が表示面積率０.３以下であると判断された場合、走査モード決定部１０８が、図３に示す第１の走査
モードによる走査方法を行うような制御を行い、表示面積率が０.３より大きいと判断さ
れた場合、図４に示す第２の走査モードによる走査方法を行う制御が行われる。

ここでは、輝度評価値検出部１０３が評価回路に相当する。このように制御することにより、図２における斜線部で示される領域が、この発明の画像表示装置における発光可能領域となる。図５に示される従来例における特性に比べ、大面積部分で大幅に輝度特性が改善することが可能となる。また、この発明では、このような輝度特性の改善を、駆動回路の数を増やしたり、複雑化させたりすることなく実現でき、コストを増大させることもない。

図２の斜線領域からわかるように、表示面積率の閾値０.３で走査モード切替えを行う
場合にその閾値の前後で輝度段差が発生している。この輝度段差を改善するために、この第１の実施形態では輝度制御部１０４を備えている。すなわち、輝度評価値検出部１０３が走査モード切替え信号および算出した輝度評価値に相関ある信号を輝度制御部１０４に出力し、走査モード切替え前後で輝度制御部１０４内において輝度差が抑制されるように画像信号処理部１０２からの表示パネル部１０７のそれぞれの画素の電子線放出量要求値
データに相当する輝度データを可変制御する。

この可変制御は、一例として表示面積による輝度低下特性が、図２の実線で示す曲線で表される特性を実現するように行う。

輝度差の抑制のために輝度データの大きさを可変制御する例を説明したが、走査モード切替え前後での輝度差を抑制する方法は、もちろんこれのみに限定されることなく表示輝度を変更することが可能な制御であれば、この発明を適用することができる。具体的には、特許文献１にて電子放出素子に印加する電圧や駆動電流、あるいは放出される電子ビームを加速する高圧電圧によって表示輝度を変更することが開示されているが、これらを輝度差抑制のための制御に用いることができる。

さらに、走査モード切替えによる垂直解像度特性の変化を緩和する手段を備えても良い。具体的には垂直方向の輪郭強調回路を備え、該回路における輪郭強調量を走査モード切替えに応じて切替えを行う。図２の例で説明すると、輝度評価値が表示面積率の０.３よ
り大きくなる場合に一走査期間に２行の行配線を同時に選択し、かつ次の走査期間において１行の行配線が重複するような走査方法に切り替わる。このとき２行同時選択・１行重複走査により垂直解像度特性が落ちる方向に変化するので、垂直方向の輪郭強調量を大きくするように輪郭強調回路の動作を切り替える。さらに、該回路における輪郭強調量を輝度評価値に連動して可変するようにすれば、走査モード切替え前後のつながり具合をより良くすることができる。

また走査モード切替えとして図３と図４に示される走査モードを説明してきたが、これに限定されることなく、例えば図６のような走査モードを選ぶことも可能である。すなわち、１フレーム期間（例えば１／６０ｓｅｃ）を二つのサブフレーム期間（１／１２０ｓｅｃ）に分割し、サブフレーム１期間には、各走査期間において奇数（２Ｎ＋１，Ｎ＝０，１，…）行と隣接する偶数（２Ｎ）行を同時に選択して、各奇数行の画像データを表示させる。一方、サブフレーム２期間には、各走査期間において偶数行（２Ｎ）行と隣接する奇数（２Ｎ−１）行とを同時に選択して、各偶数行の画像データを表示させる。この形態は例えばインターレース信号が入力されたときに特に好適である。

これら図３〜図６に示す走査モード切替えの実現方法の一例として、行配線駆動部１０６内にて行われる各行の走査信号生成を以下のように行えばよい。

行配線と同数のシフトレジスタを備え、該シフトレジスタに行走査開始のスタートトリガ信号と順次選択ラインを切替えるためのシフトクロック信号を供給する。このスタートトリガ信号とシフトクロック信号の位相関係を図９に示すように切り替えることで図３〜図６に示す走査モードを実現することができる。

このように、のべ時間が異なる複数の走査条件として、一つの選択期間に選択信号を印加する走査配線の数、連続する二つの選択期間において重複して選択信号を印加する走査配線の数、またはそれらの両方が互いに異なる走査条件を採用できる。

また、輝度評価値についても前述のものに限定されるわけでなく、いろいろな応用が考えられる。特に、走査配線上を流れる電流が増加することに伴う電圧降下の影響による輝度低下改善という点に着目した場合は、走査配線方向に長い形状の高輝度表示対象を表示する時にその影響が顕著であることから、輝度評価値を算出するために、ライン走査期間毎に輝度データのライン累計値を求め、そのライン累計値から同ラインにて発生する電圧降下量を想定し、該想定値にて重み付けしたライン累計値を有効走査線数加算することで１フレーム分の輝度評価値としても良い。

また、画面の中央に表示したい対象が来ることが多いという点に着目して、中央部分と周辺部分で重み係数を乗算した複数の画素に対応する輝度の総和または平均値を用いても良い。また、全ての画素に対応する輝度の総和または平均値に限らず画面を構成する全画素のうちの一部の画素に対応する輝度の総和または平均値であっても良い。

また、輝度評価値は算出結果そのものであっても、該算出結果に例えばコントラスト制御信号を演算したものであっても良い。また、算出結果が所定値よりも大きいか小さいかの評価を行い、コントラスト制御信号などの他の条件の評価を別途行い、その結果の論理和をとったものであっても良い。

この第１の実施形態においては、輝度評価値が０.３より大きい場合は高輝度になるよ
うに、０.３以下の場合は解像度優先で表示できるように走査モード変更を行っている。
これは、輝度評価値が高い画像は高輝度表示の面積が広い場合が多い傾向があることを、発明者が無作為に抽出した複数サンプルのＴＶ動画像信号を入力画像信号としたときの輝度評価値とその画像性質の評価実験を行った結果に基づき見出したものである。高輝度大面積エリアが多く含まれる画像は輝度評価値が低い画像に比べ、上下方向に輝度変化が少なく高解像度信号の出現率が低い傾向にあることから、複数行同時選択走査による解像度劣化はあまり気にならない。従って、プログレッシブ表示を行う場合であっても、垂直解像度の低下を防止することができる。

ただし、輝度評価値０．３という値はあくまで一例であり、異なる値でも同様の効果を得られることは言うまでもない。

以上説明したように、この第１の実施形態によれば、入力信号に基づき、複数の画素に対応する輝度の総和を算出し、該算出結果に応じた輝度評価値に応じて、単位時間あたりのｎ本の走査配線のそれぞれに選択信号が印加されている時間ののべ時間（和）が変わるように走査回路における走査条件を変更することによって、良好な画像表示を行うことができる。

（第２の実施形態）
以上説明した、第１の実施形態においては、輝度評価値を１フレーム期間の輝度データの総和を算出することにより得ていた。１フレーム期間の輝度評価値に基づいてこのような表示制御を行う場合、評価値算出処理のために１フレーム期間が必要となるため、フレームバッファを備え、１フレーム遅延を行って、表示されるフレームと評価値算出フレームを同期化することが行われている。

しかし、入力画像信号の性質として連続するフレーム間においては画像信号の相関が高いことが多いことから、表示装置のコストダウンを図るためフレームバッファを使用せず１フレーム前の評価値を用いて表示制御を行うことも可能である。

この時、まれではあるが、連続するフレーム間において画像信号の相関が高いという前提からはずれた画像信号が入力される場合、すなわち連続するフレーム信号の輝度評価値が決められた閾値より大であるフレームと小であるフレームが繰り返し出現するような画像が入力される場合には、好ましくない表示になる恐れがある。

そのため、第２の実施形態においては、評価値算出のための単位時間を、１フレーム期間でなく、より長期間化する。人間が刺激量変化に不愉快に感じることなく感応する時間は、およそ１秒弱〜数秒必要と考えられるので、ここでは単位時間を１秒に設定する。なお、この値に限定されることなく可変して適用できる。

１秒の単位時間にて評価値を算出するために、第１の実施形態で行っていたように１フレーム期間の輝度データの総和を算出し、その結果を輝度評価値検出部１０３内に備えるメモリ手段に保管する。そして入力画像信号のリフレッシュ周波数に相当する回数の評価値を平均化することにより、単位時間における輝度評価値を得ることができる（例えば入力画像信号６０Ｈｚのリフレッシュレートであれば、６０回フレーム評価値を求め、それらの平均化処理を行う）。

このような輝度評価値算出法を用いることにより、入力信号に基づき、複数の画素に対応する輝度の平均値を算出し、該算出結果に応じた輝度評価値に基づいて、単位時間あたりのｎ本の走査配線のそれぞれに選択信号が印加されている時間ののべ時間が変わるように走査回路における走査条件を変更することにより良好な画像表示を行うことが可能となる。

（第３の実施形態）
第２の実施形態においては輝度評価値を輝度データから求めていたが、必ずしもこれに限定されず別の方法で評価値を得ることも可能である。

図１の構成図において、不図示ではあるが表示パネル部１０７は表面伝導型素子をマトリクス状に配線したマルチ電子ビーム源とその電子ビーム照射を受け発光する蛍光面から構成されており、高圧電源部を別に備え電子ビームを加速するための高圧電圧バイアスを蛍光面に印加している。

この高圧電源から表示パネル部１０７に供給する電流の平均値を検出する検出部を備え、この検出値を、画像表示を行った結果として得られる輝度評価として扱うことにより、第２の実施形態と同等の制御を行うことが可能になる。

このように入力信号に基づき画像表示を行った結果として得られる評価値に基づいて、単位時間あたりのｎ本の走査配線のそれぞれに選択信号が印加されている時間ののべ時間が変わるように走査回路における走査条件を変更することにより、良好な画像表示を行うことが可能となる。

（第４の実施形態）
第１〜第３の実施形態においては、画面の明るさを示す評価値を検出し、あらかじめ決められた閾値と比較して、閾値よりも大きな評価値であった場合に高輝度化を実行可能とするように走査モード変更を行っていた。この発明は必ずしもこのような動作に限定されず、以下説明するように評価値が閾値よりも小さい場合に高輝度化を実行できるように、走査モード変更を行うことも可能である。

このような走査モード変更を行った場合の発光輝度特性を図７に示す。図７における斜線部で示される領域が本実施形態の画像表示装置における発光可能領域となる。ここでは閾値０.０５において走査モードが変更されるように設定している。

図７の斜線領域からわかるように、閾値０.０５で走査モード切替えを行う場合には、
その閾値の前後で輝度段差が発生している。この輝度段差を改善するために第１の実施形態で述べたように輝度評価値検出部１０３が走査モード切替え信号および算出した輝度評価値に相関ある信号を輝度制御部１０４に出力し、切替え前後で輝度制御部１０４内において輝度差が抑制されるように画像信号処理部１０２からの表示パネル部１０７の各画素の電子線放出量要求値データに相当する輝度データを可変制御する。

この可変制御は一例として図７の実線で示す曲線で表せる表示面積による輝度低下特性例を実現するように行う。

この第４の実施形態のように輝度評価値が小さいときに高輝度が得られるように走査モード変更を行うことで、表示装置全体の消費電力を増加させることなしに、小面積部のピーク輝度を高くとることが可能となる。

また、この第４の実施形態によれば、例えば、夜空に輝く星空のようなシーンの画像信号を表示する場合に星の輝き感を増すために高輝度表示が求められるというような、小面積部の特定画像のみ高輝度に表示したいという場合においても、好適な画像表示を実現することができる。

以上説明したように、この第４の実施形態によれば、入力信号に基づき、複数の画素に対応する輝度の総和を算出し、該算出結果に応じた評価値に応じて、単位時間あたりのｎ本の走査配線のそれぞれに選択信号が印加されている時間ののべ時間が変わるように走査回路における走査条件を変更することで、良好な画像表示を行うことができる。

（第５の実施形態）
第５の実施形態における発光輝度特性を図８に示す。図８における斜線部で示される領域がこの第５の実施形態の画像表示装置における発光可能領域となる。ここでは閾値０.
０５と０.３において走査モードが変更されるように設定している。すなわち輝度評価が
０.０５以下または０.３以上の場合に高輝度が得られる走査モードに変更する。

このような走査モード変更制御を行うことにより、小面積部と大面積部においては高輝度表示・中面積表示の場合は解像度重視の表示が行われることになり、好適な表示装置を提供することが可能となる。

また、図８の斜線領域からわかるように、閾値０．０５と０．３とで走査モード切替えを行う場合には、その閾値の前後でそれぞれ輝度段差が発生している。これらの輝度段差を改善するために第１の実施形態で述べたように輝度評価値検出部１０３が走査モード切替え信号および算出した輝度評価値に相関ある信号を輝度制御部１０４に出力し、切替え前後で輝度制御部１０４内において輝度差が抑制されるように画像信号処理部１０２からの表示パネル部１０７の各画素の電子線放出量要求値データに相当する輝度データを可変制御する。

この可変制御は一例として図８の実線で示す曲線で表せる表示面積による輝度低下特性例を実現するように行う。

以上説明したように、この第５の実施形態によれば、入力信号に基づき、複数の画素に対応する輝度の総和を算出し、該算出結果に応じた輝度評価値に応じて、単位時間あたりのｎ本の走査配線のそれぞれに選択信号が印加されている時間ののべ時間が変わるように走査回路における走査条件を変更することで、良好な画像表示を行うことができる。

（第６の実施形態）
以上述べた実施形態では、画像の明るさに対応する値に基づいて走査条件を変更できるように構成した例を示した。

以下に説明する第６の実施形態においては、表示しようとする画像に関連付けられた補助信号に基づいて走査条件を変更するように構成している。

例えばデジタル放送では、番組を再生するための画像信号と多重して番組の属性を示す情報を送信している。この属性を示す情報は、番組のジャンル、番組の出演者などの情報を含んでいる。この第６の実施形態においては、この情報を用いて走査条件を制御する。この第６の実施形態による画像表示装置の構成を図１０に示す。

図１０に示すように、画像表示装置はテレビジョン装置を構成しており、放送されているテレビジョン信号を受信するチューナー１００１、チューナーで受信したテレビジョン信号から画像信号と属性情報を取り出すデマルチプレクサ１００２、および属性情報を処理する属性情報処理部１００３を有している。

また、電子番組表を表示するための処理を行うＥＰＧ処理部１００４を有している。電子番組表を表示するための情報としては、デマルチプレクサ１００２で分離した情報を用いることができる。また、インターフェース部１００５を介してインターネット経由で取得した情報を用いることもできる。

この第６の実施形態の他の構成要件は、画像信号処理部１０２が、電子番組表を表示するための処理をＥＰＧ処理部１００４からの信号に基づいて行う点、走査モード決定部１０８が走査条件の設定を、属性情報処理部１００３またはＥＰＧ処理部１００４からの信号に基づいて行う点、輝度制御部１０４が輝度制御を属性情報処理部１００３もしくはＥＰＧ処理部１００４からの信号に基づいて行う点以外は、第１の実施形態におけると同様である。

この第６の実施形態においては、属性情報処理部において表示しようとしている番組が映画であることが検知されたときに、ニュースやスポーツの番組を表示する場合に比べてより解像度の高い表示を行うことができるように走査条件を設定する。

すなわち、ニュースやスポーツ番組のように明るい画面を得たい番組であれば図４に示す走査条件を採用し、映画のように解像度を重視したい番組であれば図３に示す走査条件を採用する。これによって、番組の属性に応じた表示を行うことが可能となる。なお、番組の属性を示す情報としてはテレビジョン放送信号に多重されて送られてくる補助信号を用いる構成に限られない。例えばインターネットを介して取得した電子番組表情報に基づき、表示しようとしている画像が映画を構成する画像であることをＥＰＧ処理部１００４において電子番組表情報から取得して、走査条件設定を行なうこともできる。

なおこの実施形態では番組の属性として番組のジャンルに着目して走査条件を制御するように構成しているが、例えば番組の送信者が、番組ごとに明るさ重視の番組であることを示す情報、もしくは解像度重視の番組であることを示す情報を提供し、その情報に応じて操作条件を設定するように構成することもできる。

また補助信号は番組単位で設定されている必要はなく、シーンごと、フレームごとに設定することもできるので、その場合はシーン単位、フレーム単位で走査条件を設定することも可能である。

また、表示しようとしている画像が静止画であるか、動画であるかを判別して、静止画である場合には解像度を重視するために図３に示す走査条件を選択し、動画像である場合には最大明るさを重視するために図４に示す走査条件を選択するように構成してもよい。

（第７の実施形態）
次に、第７の実施形態について説明する。すなわち、以上の第１〜第６の実施形態においては、書込み走査の対象となる走査配線に対応して形成される走査ラインが発光の対象
となる走査ラインを構成する形態について説明したが、本願発明は、この形態に限るものではない。

具体的には、例えばアクティブマトリックス駆動の液晶表示パネルに、この発明を適用することができる。すなわち、通常のアクティブマトリックス駆動の表示装置の場合、各走査配線が書き込み選択され、選択された走査配線に接続された素子（画素）に信号が書き込まれ、次に書き込みが行われるまで発光（バックライトからの光の透過）が行われる。

この発明をアクティブマトリックス駆動の液晶パネルに適用する好適な例においては、バックライト光を全面照射するのではなく、線状光源を複数配置し、各光源を順次に発光させる。この場合、各光源を順次に発光させるための選択を行う回路が本願発明の走査回路となる。発光している光源によって照射されるラインが発光の対象となる走査ラインとなり、従って、発光している光源が順次に切り替えられることで発光の対象となる走査ラインが順次選択されることになる。

この構成において、上述のそれぞれの実施形態において説明したとおり、同時に発光させる光源の数を、画面の明るさを評価した値や、番組の属性を示す情報に基づいて変更することで発光の対象となる走査ライン数を変更できる。

また、本願発明を、アクティブマトリックス駆動の有機ＥＬパネルに適用することもできる。

アクティブマトリックス駆動の有機ＥＬパネルの場合も、書込み走査はアクティブマトリックス駆動の液晶パネルと同様に行われる。液晶表示パネルと異なり、有機ＥＬパネルは自発光型のディスプレイなので、バックライトの制御ではなく、発光イネーブルのための走査配線を書き込み用の走査配線とは別に設ける。発光イネーブルのための走査配線に選択信号を印加する回路が本願発明の走査回路となる。発光を許可する信号（選択信号）を同時にいくつの発光イネーブルのための走査配線に印加するかを制御することで、同時に選択される走査ラインを制御することができる。

以上、この発明の種々の実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の実施形態において挙げた数値は、あくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。

この発明における第１の実施形態の構成を示す図である。 この発明の第１の実施形態における表示面積率による輝度特性の改善を示す図である。 この発明の第１の実施形態における第１の行走査モードによる表示例を示す図である。 この発明の第１の実施形態における第２の行走査モードによる表示例を示す図である。 従来技術の表示面積による輝度低下特性を示す図である。 この発明の第１の実施形態による行走査モードの他の表示例を示す図である。 この発明の第４の実施形態による表示面積による輝度特性の改善を示す図である。 この発明の第５の実施形態による表示面積による輝度特性の改善を示す図である。 この発明の第１の実施形態による行走査モード切替えを実現するための走査タイミング信号の一例を示す図 この発明の第６の実施形態の構成を示す図である。

符号の説明

１０１ 画像信号入力部
１０２ 画像信号処理部
１０３ 輝度評価値検出部
１０４ 輝度制御部
１０５ 列配線駆動部
１０６ 行配線駆動部
１０７ 表示パネル部
１０８ 走査モード決定部
１００１ チューナー
１００２ デマルチプレクサ
１００３ 属性情報処理部
１００４ 処理部
１００５ インターフェース部
１０７１ 表面伝導型素子
１０７２ 発光領域

Claims (11)

1. ｎ本（ｎは３以上の整数）の走査ラインと、
   順次遷移する選択期間ごとに前記ｎ本の走査ラインのうちの一部の走査ラインを発光の対象となる走査ラインとして順次選択するための選択信号を出力する走査回路と、
   前記複数の走査ラインを構成する複数の画素を形成するための複数の表示素子と、
   前記複数の表示素子がそれぞれ形成する画素によって構成される画像の明るさに対応する値である評価値を出力する評価回路と、
   前記ｎ本の走査ラインのそれぞれが選択されている時間の単位時間における和と該単位時間との比率が変わるように、前記評価値に応じて前記走査回路における走査条件を変更する制御回路とを有する
   ことを特徴とする画像表示装置。
2. 前記評価回路は、前記評価値として、複数の前記画素に対応する輝度の平均値を示す値を、該評価回路への入力信号に基づいて算出する回路である
   ことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
3. 前記評価回路は、複数の前記画素の対応する輝度の平均値を示す値を算出するときに、重み付けされた輝度に対して平均値を算出する
   ことを特徴とする請求項２記載の画像表示装置。
4. 前記評価回路は、複数の前記画素の対応する輝度の平均値を示す値を算出するときに、画面を構成する全画素またはその一部の画素に対する平均値を算出する
   ことを特徴とする請求項２または３記載の画像表示装置。
5. 前記評価回路は、画像を表示した結果として得られる値であって、複数の前記画素によって構成される画像の明るさに対応する値を、前記評価値として算出する回路である
   ことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
6. 前記制御回路は、前記評価値が所定値よりも大になったことを検知した場合に、前記和の前記単位時間に対する比率が大きくなるように前記走査条件を変更する機能を有する
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の画像表示装置。
7. 前記制御回路は、前記評価値が所定値よりも小になったことを検知した場合に、前記和の前記単位時間に対する比率が大きくなるように前記走査条件を変更する機能を有する
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の画像表示装置。
8. 前記制御回路は、前記評価値が複数の所定値と比較され、該評価値が該複数の所定値によって区画される複数の範囲のうちのどこの範囲に属するかに応じて、前記和と前記単位時間との比率が変わるように前記走査条件を変更する機能を有する
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の画像表示装置。
9. 前記制御回路は、同時に選択する走査ラインの数、および連続する二つの選択期間において重複して選択する走査ラインの数の少なくともいずれか一方を変更することにより、前記和と前記単位時間との比率が変わるように制御する
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項記載の画像表示装置。
10. 輝度制御回路をさらに備え、
    前記走査回路における走査条件を変更する際に発生する輝度差を緩和するように、前記輝度制御回路が動作する
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項記載の画像表示装置。
11. 複数の変調配線と、前記ｎ本の走査ラインを構成するｎ本の走査配線とを有しており、複数の前記表示素子のそれぞれは、前記走査配線と前記変調配線に接続されており、前記走査配線に印加される前記選択信号と、前記変調配線に印加される変調信号とによって駆動される
    ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項記載の画像表示装置。

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