專利名稱：圖像顯示裝置以及圖像顯示方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用具備矩陣形布線的多個(gè)圖像形成元件的顯示屏，接收電視信號(hào)或者計(jì)算機(jī)等的顯示信號(hào)，顯示圖像的電視接收機(jī)或者顯示裝置等圖像顯示裝置及其圖像顯示方法。
背景技術(shù)：
以往，通過具有布線為m條行布線以及n條列布線，矩陣形地排列了n×m個(gè)圖像形成元件，對(duì)于行布線進(jìn)行順序掃描的同時(shí)，沿著列方向進(jìn)行調(diào)制，由此同時(shí)驅(qū)動(dòng)1行部分的元件群。
在這樣驅(qū)動(dòng)的情況下，在行布線中，由于布線的電阻產(chǎn)生的電壓降，加入在顯示元件兩端的電壓降低引起的不理想狀況是一個(gè)問題。
因此，為了修正由這樣的電連接布線等對(duì)于顯示元件的布線電阻產(chǎn)生的電壓降引起的輝度下降，在特開平8-248920號(hào)公報(bào)中公開了與具有通過統(tǒng)計(jì)運(yùn)算計(jì)算出其修正數(shù)據(jù)，把電子束要求值與修正值進(jìn)行合成的結(jié)構(gòu)的圖像顯示裝置有關(guān)的技術(shù)。
圖38中示出該公報(bào)記述的圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)。該裝置中的與數(shù)據(jù)修正有關(guān)的結(jié)構(gòu)大致如下。首先，用總和器206求數(shù)字圖像信號(hào)的1行部分的輝度數(shù)據(jù)的總和，從存儲(chǔ)器207讀出與該總和值相對(duì)應(yīng)的修正率數(shù)據(jù)。另一方面，數(shù)字圖像信號(hào)在移位寄存器204中進(jìn)行串行/并行變換，在閂鎖電路205中保持了預(yù)定時(shí)間以后，按照預(yù)定的定時(shí)輸入到每一條列布線所具備的乘法器808中。在乘法器208中按照每一條列布線，把輝度數(shù)據(jù)與從存儲(chǔ)器207讀出的修正數(shù)據(jù)進(jìn)行相乘運(yùn)算，把所得到的修正后的數(shù)據(jù)傳送到調(diào)制信號(hào)發(fā)生器209，在調(diào)制信號(hào)發(fā)生器209中發(fā)生與修正后的數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的調(diào)制信號(hào)，根據(jù)該調(diào)制信號(hào)在顯示屏上顯示圖像。這里，如總和器206中的數(shù)字圖像信號(hào)的1行部分的輝度數(shù)據(jù)的總和處理那樣，對(duì)于數(shù)字圖像信號(hào)進(jìn)行計(jì)算求總和或者平均這樣的統(tǒng)計(jì)運(yùn)算處理，根據(jù)該值進(jìn)行修正。

發(fā)明內(nèi)容
但是，在上述以往的結(jié)構(gòu)中，需要每條列布線的乘法器，用于輸出修正數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，用于向存儲(chǔ)器提供地址信號(hào)的總和器等大規(guī)模的硬件。
本發(fā)明的目的在于提供以很小的硬件，能夠最佳地修正由顯示屏中具有矩陣形布線的電阻引起的驅(qū)動(dòng)條件變動(dòng)的圖像顯示裝置以及圖像顯示方法。
本發(fā)明的目的在于提供以很少的硬件，能夠最佳地補(bǔ)償顯示屏的矩陣布線具有電阻引起的驅(qū)動(dòng)條件變動(dòng)產(chǎn)生的輝度變動(dòng)以及色度變動(dòng)的圖像顯示裝置以及圖像形成方法。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的圖像顯示裝置具備在多條行布線以及列布線上各連接1條的矩陣形配置的多個(gè)圖像形成元件；與上述行布線連接的掃描裝置；與上述列布線連接的調(diào)制裝置；變換輸入的圖像數(shù)據(jù)的色調(diào)特性的色調(diào)變換裝置；對(duì)于該色調(diào)變換裝置的輸出，計(jì)算作為修正了由上述行布線以及掃描裝置的電阻部分產(chǎn)生的電壓降的影響的圖像數(shù)據(jù)的修正圖像數(shù)據(jù)的修正圖像數(shù)據(jù)計(jì)算裝置；具有把用于調(diào)整修正圖像數(shù)據(jù)的振幅的系數(shù)進(jìn)行相乘運(yùn)算，使得修正圖像數(shù)據(jù)的振幅與調(diào)制裝置的輸入范圍相對(duì)應(yīng)的功能的振幅調(diào)整裝置，其特征在于上述色調(diào)變換裝置具有與上述系數(shù)相對(duì)應(yīng)的色調(diào)變換特性，上述調(diào)制裝置把由上述振幅調(diào)整裝置進(jìn)行振幅調(diào)整了的修正圖像數(shù)據(jù)作為輸入，在上述列布線上輸出調(diào)制信號(hào)。
另外，本發(fā)明的圖像顯示裝置具備在多條行布線以及列布線上各連接1條的矩陣形配置的多個(gè)圖像形成元件；與上述行布線連接的掃描裝置；與上述列布線連接的調(diào)制裝置；變換輸入的圖像數(shù)據(jù)的色調(diào)特性的色調(diào)變換裝置；對(duì)于該色調(diào)變換裝置的輸出，計(jì)算作為修正了由上述行布線以及掃描裝置的電阻部分產(chǎn)生的電壓降的影響的圖像數(shù)據(jù)的修正圖像數(shù)據(jù)的修正圖像數(shù)據(jù)計(jì)算裝置；具有把用于調(diào)整修正圖像數(shù)據(jù)的振幅的系數(shù)進(jìn)行相乘運(yùn)算，使得修正圖像數(shù)據(jù)的振幅與調(diào)制裝置的輸入范圍相對(duì)應(yīng)的功能的振幅調(diào)整裝置，上述色調(diào)變換裝置具有與上述系數(shù)相對(duì)應(yīng)的色調(diào)變換特性，上述調(diào)制裝置把被振幅調(diào)整了的修正圖像數(shù)據(jù)作為輸入，在上述列布線上輸出調(diào)制信號(hào)，其特征在于在輸入了不是0，而且均勻的各色相同的圖像數(shù)據(jù)時(shí)，在上述掃描裝置的輸出端子附近的調(diào)制裝置輸出的脈沖的脈寬比遠(yuǎn)離該掃描裝置的輸出端子的調(diào)制裝置輸出的脈沖的脈寬短，進(jìn)而，消除依賴于電子發(fā)射元件的發(fā)射電荷量的熒光體的飽和特性的結(jié)果，即使是均勻的各色相同的任意的圖像數(shù)據(jù)，也與發(fā)光輝度無關(guān)，幾乎均勻地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)所顯示的白色的色溫。
另外，本發(fā)明的圖像顯示方法是圖像顯示裝置的圖像顯示方法，該圖像顯示裝置具備在多條行布線以及列布線上各連接1條的矩陣形配置的多個(gè)電子發(fā)射元件；與上述行布線連接的掃描裝置；與上述列布線連接的調(diào)制裝置；以及與上述電子發(fā)射元件相對(duì)配置的熒光體，其特征在于包括計(jì)算與作為輝度要求值的圖像數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的修正了對(duì)于發(fā)射電荷量的熒光體的發(fā)光特性的發(fā)射電荷量要求值的工序；計(jì)算與所計(jì)算的上述發(fā)射電荷量要求值相對(duì)應(yīng)的修正了由上述行布線以及掃描裝置的電阻部分產(chǎn)生的電壓降的影響引起的發(fā)射電荷量變動(dòng)的修正圖像數(shù)據(jù)的工序，上述調(diào)制裝置在上述列布線上添加與所計(jì)算出的修正圖像數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的脈沖波形。
另外，本發(fā)明的圖像顯示方法是圖像顯示裝置的圖像顯示方法，該圖像顯示裝置具備在多條行布線以及列布線上各連接1條的矩陣形配置的多個(gè)電子發(fā)射元件；與上述行布線連接的掃描裝置；以及與上述列布線連接的調(diào)制裝置，其特征在于對(duì)于所輸入的圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)行消除在沒有由上述行布線以及掃描裝置的電阻部分產(chǎn)生的電壓降時(shí)的電子發(fā)射元件的發(fā)光特性的色調(diào)變換的工序；對(duì)于上述進(jìn)行消除發(fā)光特性的色調(diào)變換的工序的輸出，修正由上述行布線以及掃描裝置的電阻部分的產(chǎn)生的電壓降的影響的工序，上述調(diào)制裝置在上述列布線上添加與上述修正電壓降的影響的工序的輸出相對(duì)應(yīng)的脈沖波形。
另外，本發(fā)明的圖像顯示方法是圖像顯示裝置的圖像顯示方法，該圖像顯示裝置具備在多條行布線以及列布線上各連接1條的矩陣形配置的多個(gè)電子發(fā)射元件；與上述行布線連接的掃描裝置；以及與上述列布線連接的調(diào)制裝置，其特征在于包括變換輸入的圖像數(shù)據(jù)的色調(diào)特性的工序；對(duì)于上述變換色調(diào)特性的工序的輸出，修正由上述行布線以及掃描裝置的電阻部分產(chǎn)生的電壓降的影響的工序，上述調(diào)制裝置在上述列布線上添加與上述修正電壓降的影響的工序的輸出相對(duì)應(yīng)的脈沖波形，該圖像顯示方法的特征還在于上述修正電壓降的影響的工序還包括調(diào)整振幅使得上述修正電壓降的影響的工序的輸出成為調(diào)制裝置的輸入范圍以內(nèi)的工序，上述變換色調(diào)特性的工序根據(jù)與上述調(diào)制裝置的輸入范圍相對(duì)應(yīng)進(jìn)行調(diào)整的工序的輸出，部分選擇消除在沒有由上述行布線以及掃描裝置的電阻部分產(chǎn)生的電壓降時(shí)的電子發(fā)射元件的發(fā)光特性。
如以上說明的那樣，如果依據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置，則能夠適宜地改善作為以往課題的由于掃描布線上的電壓降引起的顯示圖像的惡化。
另外，通過導(dǎo)入若干個(gè)近似，具有能夠簡單地適宜地計(jì)算修正了電壓降影響的修正圖像數(shù)據(jù)，能夠用非常簡單的硬件實(shí)現(xiàn)該裝置等非常出色的效果。
進(jìn)而，具備溢出處理電路，能夠根據(jù)增益防止溢出，使得修正后的圖像數(shù)據(jù)不會(huì)溢出調(diào)制裝置的輸入范圍。
而且，通過在修正電壓降影響結(jié)構(gòu)的前級(jí)構(gòu)成根據(jù)增益使色調(diào)變換特性變化的色調(diào)變換單元，能夠消除熒光體的飽和特性，由此能夠高品質(zhì)地顯示圖像。


圖1示出本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的圖像顯示裝置的概觀。
圖2示出顯示屏的電連接。
圖3示出表面?zhèn)鲗?dǎo)型發(fā)射元件的特性。
圖4示出顯示屏的驅(qū)動(dòng)方法。
圖5A、5B和5C說明簡并模型。
圖6是示出離散地計(jì)算出的電壓降量的曲線。
圖7是示出離散地計(jì)算出的發(fā)射電流的變化量的曲線。
圖8A、8B和8C用于說明修正數(shù)據(jù)的其它計(jì)算方法。
圖9A、9B和9C示出圖像數(shù)據(jù)的大小為128時(shí)的修正數(shù)據(jù)的計(jì)算例。
圖10A、10B和10C示出圖像數(shù)據(jù)的大小為192時(shí)的修正數(shù)據(jù)的計(jì)算例。
圖11A和11B用于說明修正數(shù)據(jù)的內(nèi)插方法。
圖12是示出第1實(shí)施形態(tài)的安裝了色調(diào)變換單元的圖像顯示裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
圖13是示出圖像顯示裝置的掃描電路的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖14是示出圖像顯示裝置的逆γ處理單元的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖15是示出圖像顯示裝置的數(shù)據(jù)排列變換單元的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖16示出連續(xù)幀的例子。
圖17是示出連續(xù)幀中的圖像數(shù)據(jù)的大小的曲線圖。
圖18A和18B是示出連續(xù)幀中的增益的曲線圖。
圖19示出不進(jìn)行電壓降的修正，沒有色調(diào)變換單元時(shí)的色調(diào)特性。
圖20示出電荷量輝度比的特性。
圖21示出不進(jìn)行溢出處理時(shí)的消除熒光體的飽和的特性。
圖22示出電荷量輝度比的特性與增益的關(guān)系。
圖23示出增益為1時(shí)的消除熒光燈的飽和的特性。
圖24示出增益為1/2時(shí)的消除熒光體的飽和的特性。
圖25示出增益為1/4時(shí)的消除熒光體的飽和的特性。
圖26是示出色調(diào)變換單元的結(jié)構(gòu)例1的框圖。
圖27是示出色調(diào)變換單元的結(jié)構(gòu)例2的框圖。
圖28A、28B和28C說明圖像顯示裝置的調(diào)制裝置的結(jié)構(gòu)以及動(dòng)作。
圖29是圖像顯示裝置的調(diào)制裝置的時(shí)序圖。
圖30是示出圖像顯示裝置的數(shù)據(jù)修正計(jì)算裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖31A和31B是示出圖像顯示裝置的離散修正數(shù)據(jù)計(jì)算單元的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖32是示出修正數(shù)據(jù)內(nèi)插單元的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖33是示出直線近似裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖34是示出圖像顯示裝置的時(shí)序圖。
圖35是示出第2實(shí)施形態(tài)的圖像顯示裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
圖36是示出減少了硬件的第2實(shí)施形態(tài)的圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖37是示出第2實(shí)施形態(tài)的減少了硬件的色調(diào)變換單元的結(jié)構(gòu)例的框圖。
圖38是示出以往的圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
具體實(shí)施例方式
以下參照附圖，例示地詳細(xì)地說明本發(fā)明的理想實(shí)施形態(tài)。其中，在該實(shí)施形態(tài)中記述的構(gòu)成部件的尺寸，材質(zhì)，形狀，及其相對(duì)配置等只要沒有特定的記述，就不是把本發(fā)明的范圍僅限定于實(shí)施形態(tài)。
(第1實(shí)施形態(tài))(總體概要)在單純矩陣形地配置了冷陰極元件的顯示裝置中，有時(shí)存在通過沿著掃描布線流入的電流和掃描布線的布線電阻產(chǎn)生電壓降，使得顯示圖像惡化的現(xiàn)象。因此，在本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的圖像顯示裝置中，設(shè)置適宜地修正這樣的掃描布線中的電壓降對(duì)于顯示圖像帶來的影響的處理電路，構(gòu)成為使得以比較少的電路規(guī)模實(shí)現(xiàn)該裝置。
修正電路根據(jù)輸入圖像數(shù)據(jù)預(yù)先計(jì)算由于電壓降產(chǎn)生的顯示圖像的惡化，求修正其惡化的修正數(shù)據(jù)，對(duì)所輸入的圖像數(shù)據(jù)實(shí)施修正。
作為在內(nèi)部安裝了這樣的修正電路的圖像顯示裝置，本發(fā)明者們對(duì)于以下所示方式的圖像顯示裝置進(jìn)行了銳意的研究。
以下，首先說明本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的圖像顯示裝置的顯示屏的概觀，顯示屏的電連接，表面?zhèn)鲗?dǎo)型發(fā)射元件的特性，顯示屏的驅(qū)動(dòng)方法，由掃描布線的電阻引起的電壓降的機(jī)理，對(duì)于電壓降的影響的修正方法以及裝置。
(圖像顯示裝置的概觀)圖1是使用了本實(shí)施形態(tài)的圖像顯示裝置的顯示屏的斜視圖，為了示出內(nèi)部構(gòu)造，剖開顯示屏的一部分進(jìn)行顯示。圖中，1005是背板，1006是側(cè)壁，1007是面板，由1005～1007形成用于把顯示屏內(nèi)部維持為真空的氣密容器。
在背板1005上固定著基板1001，在該基板上形成N×M個(gè)冷陰極元件1002。行布線(掃描布線)1003，列布線(調(diào)制布線)1004以及冷陰極元件如圖2那樣連接。
把這樣的連線構(gòu)造稱為單純矩陣。
另外，在面板1007的下面形成著熒光膜1008。由于本實(shí)施形態(tài)的圖像顯示裝置是彩色顯示裝置，因此在熒光膜1008的部分上分別涂敷著在CRT的區(qū)域中使用的紅，綠，藍(lán)的3原色的熒光體。熒光體構(gòu)成為與背板1005的各像素(像點(diǎn))相對(duì)應(yīng)，對(duì)于來自矩陣形地形成的冷陰極元件的發(fā)射電子(發(fā)射電流)的照射位置，形成像素。
在熒光膜1008的下面形成著金屬背1009。
Hv是高壓端子，與金屬背1009電連接。通過在Hv端子上加入高電壓，在背板1005與面板1007之間加入高電壓。
在本實(shí)施形態(tài)中，在以上那樣的顯示屏中作為冷陰極元件制作了表面?zhèn)鲗?dǎo)型發(fā)射元件。作為冷陰極元件也能夠使用電場(chǎng)發(fā)射型的元件。另外，在把冷陰極元件以外的EL元件那樣的自發(fā)光元件連接到矩陣形布線進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的圖像顯示裝置中也能夠適用本發(fā)明。
(表面?zhèn)鲗?dǎo)型發(fā)射元件的特性)表面?zhèn)鲗?dǎo)型發(fā)射元件具有圖3所示那樣的(發(fā)射電流Ie)對(duì)(元件加入電壓Vf)特性，以及(元件電流If)對(duì)(元件加入電壓Vf)特性。另外，由于發(fā)射電流Ie明顯地小于元件電流If，難以用同一尺度圖示，因此2條曲線用分別不同的尺度圖示。
表面?zhèn)鲗?dǎo)型發(fā)射元件關(guān)于發(fā)射電流Ie具有以下所述的3個(gè)特性。
第1，如果在元件上加入某個(gè)電壓(把其稱為閾值電壓Vth)以上的電壓，則發(fā)射電流Ie急劇增加，而另一方面，在小于閾值電壓Vth的電壓下幾乎檢測(cè)不出發(fā)射電流Ie。
即，是關(guān)于發(fā)射電流Ie，具有明顯的閾值電壓Vth的非線性元件。
另外第2，由于發(fā)射電流Ie隨著加入到元件的電壓Vth變化，因此通過使電壓Vth可變，能夠控制發(fā)射電流Ie的大小。
另外第3，由于冷陰極元件具有高速響應(yīng)性，因此可以根據(jù)電壓Vf的加入時(shí)間控制發(fā)射電流Ie的發(fā)射時(shí)間。
通過利用以上那樣的特性，能夠把表面?zhèn)鲗?dǎo)型發(fā)射元件適宜地使用在顯示裝置中。例如，在使用了圖1所示的顯示屏的圖像顯示裝置中，如果利用第1特性，則能夠順序掃描顯示畫面進(jìn)行顯示。即，在驅(qū)動(dòng)中的元件上根據(jù)所希望的發(fā)光輝度適當(dāng)?shù)丶尤腴撝惦妷篤th以上的電壓，在非選擇狀態(tài)的元件中加入小于閾值電壓Vth的電壓。通過順序切換驅(qū)動(dòng)的元件，能夠順序掃描顯示畫面進(jìn)行顯示。
另外，通過利用第2特性，能夠根據(jù)加入到元件的電壓Vf，控制熒光體的發(fā)光輝度，進(jìn)行圖像顯示。
另外，通過利用第3特性，能夠根據(jù)在元件上加入電壓Vf的時(shí)間，控制熒光體的發(fā)光時(shí)間，進(jìn)行圖像顯示。
在本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的圖像顯示裝置中使用上述第3特性進(jìn)行調(diào)制。
(顯示屏的驅(qū)動(dòng)方法)圖4是在驅(qū)動(dòng)了本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的圖像顯示裝置的顯示屏?xí)r，加入到掃描布線以及調(diào)制布線的電壓供給端子上的電壓的一例。
現(xiàn)在，設(shè)水平掃描期間I為使第i行的圖像單元發(fā)光的期間。
為了使第i行的圖像單元發(fā)光，把第i行的掃描布線置為選擇狀態(tài)，在其電壓供給端子Dxi上加入選擇電位Vs。另外，把除此以外的掃描布線的電壓供給端子Dxk(k＝1、2、…N，其中k≠i)置為非選擇狀態(tài)，加入非選擇電位Vns。
在本例中，把選擇電位Vs設(shè)定為圖3記載的電壓VSEL一半的-0.5VSEL，非選擇電位Vns取為GND電位。
另外，在調(diào)制布線的電壓供給端子上，供給了電壓振幅Vpwm的脈寬調(diào)制信號(hào)。供給到第j條調(diào)制布線上的脈寬調(diào)制信號(hào)的帶寬以往在不進(jìn)行修正的情況下，根據(jù)所顯示的第i行第j列的圖像單元的圖像數(shù)據(jù)的大小決定，在所有的調(diào)制布線上供給了與各個(gè)圖像單元的圖像數(shù)據(jù)的大小相對(duì)應(yīng)的脈寬調(diào)制信號(hào)。
另外，在本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)中，如后述那樣，為了修正由電壓降的影響引起的輝度下降，供給到第j條調(diào)制布線的脈寬調(diào)制信號(hào)的脈寬根據(jù)所顯示的圖像的第i行第j列的圖像單元的圖像數(shù)據(jù)的大小及其修正量決定，在所有的調(diào)制布線上供給脈寬調(diào)制信號(hào)。
在本實(shí)施形態(tài)中，電壓Vpwm的電壓設(shè)定為+0.5VSEL。
表面?zhèn)鲗?dǎo)型發(fā)射元件如圖3所示那樣，在元件的兩端如果加入電壓VSEL則發(fā)射電子，而在加入電壓是小于Vth的電壓時(shí)完全不發(fā)射電子。
另外，電壓Vth如圖3所示那樣，還具有比0.5VSEL大的特征。
由此，從連接到加入了非選擇電位Vns的掃描布線的表面?zhèn)鲗?dǎo)型發(fā)射元件不發(fā)射電子。
另外，同樣，在脈寬調(diào)制裝置的輸出是接地電位的期間(以后，稱為輸出是“L”的期間)，由于在所選擇的掃描布線上的表面?zhèn)鲗?dǎo)型發(fā)射元件兩端的電壓是VS，因此不發(fā)射電子。
與脈寬調(diào)制裝置的輸出是Vpwm的期間(以后，稱為輸出是“H”的期間)相對(duì)應(yīng)，從加入了選擇電位VS的掃描布線上的表面?zhèn)鲗?dǎo)型發(fā)射元件發(fā)射電子。如果發(fā)射電子，則由于根據(jù)所發(fā)射出的電子束的量，上述熒光體發(fā)光，因此能夠使得以與所發(fā)射的時(shí)間相對(duì)應(yīng)的輝度發(fā)光。
本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的圖像顯示裝置如上述那樣，通過進(jìn)行線順序掃描和脈寬調(diào)制，顯示圖像。
(關(guān)于掃描布線中的電壓降)如上述那樣，圖像顯示裝置所具有的根本課題是由于顯示屏的掃描布線中的電壓降，隨著掃描布線上的電位上升，加入到表面?zhèn)鲗?dǎo)型發(fā)射元件上的電壓減少，因此來自表面?zhèn)鲗?dǎo)型發(fā)射元件的發(fā)射電流降低。以下，說明該電壓降的機(jī)構(gòu)。
雖然根據(jù)表面?zhèn)鲗?dǎo)型發(fā)射元件的設(shè)計(jì)規(guī)格或者制造方法有所不同，但是表面?zhèn)鲗?dǎo)型發(fā)射元件的一個(gè)元件部分的元件電流在加入了電壓VSEL的情況下是數(shù)100μA左右。
因此，在某個(gè)水平掃描期間僅使所選擇的掃描線上的1個(gè)圖像單元發(fā)光，使除此以外的圖像單元不發(fā)光的情況下，從調(diào)制布線流入到選擇行的掃描布線中的元件電流由于只是1個(gè)圖像單元部分的電流(即上述的數(shù)100μA)，因此幾乎不產(chǎn)生電壓降，不會(huì)降低發(fā)光輝度。
但是，在某個(gè)水平掃描期間，使所選擇行的全部圖像單元發(fā)光的情況下，由于從全部調(diào)制布線對(duì)于成為選擇狀態(tài)的掃描布線，流入全部圖像單元部分的電流，因此電流的總和成為數(shù)100mA～數(shù)A，由于掃描布線的布線電阻在掃描布線上產(chǎn)生電壓降。
如果在掃描布線上產(chǎn)生電壓降，則加入到表面?zhèn)鲗?dǎo)型發(fā)射元件兩端的電壓降低。因此從表面?zhèn)鲗?dǎo)型發(fā)射元件發(fā)光的發(fā)射電流降低，其結(jié)果發(fā)光輝度降低。
另外，更復(fù)雜的問題是電壓降的大小通過根據(jù)脈寬調(diào)制進(jìn)行調(diào)制，在1個(gè)水平掃描期間中也具有變化的性質(zhì)。
供給到各列的脈寬調(diào)制信號(hào)，考慮如圖4所示那樣對(duì)于所輸入的數(shù)據(jù)，輸出依賴于其數(shù)據(jù)大小的脈寬且與上升沿同步的脈寬調(diào)制信號(hào)的情況。在這樣的情況下，雖然依賴于輸入圖像數(shù)據(jù)，但是一般在1個(gè)水平掃描期間內(nèi)，由于僅靠脈沖的上升沿之后點(diǎn)亮的圖像單元的數(shù)量多，然后從輝度低的位置順序熄滅，因此點(diǎn)亮的圖像單元的數(shù)量在1個(gè)水平掃描期間中隨著時(shí)間而減少。
從而，在掃描布線上發(fā)生的電壓降的大小也具有在1個(gè)水平掃描期間的初始大并且逐漸減小的傾向。
由于脈寬調(diào)制信號(hào)在每一個(gè)相當(dāng)于調(diào)制的1個(gè)色調(diào)的時(shí)間其輸出發(fā)生變化，因此電壓降的時(shí)間變化也在每一個(gè)相當(dāng)于脈寬調(diào)制信號(hào)的1個(gè)色調(diào)的時(shí)間發(fā)生變化。
以上，說明了掃描布線中的電壓降。
(電壓降的計(jì)算方法)其次，詳細(xì)敘述對(duì)于電壓降影響的修正方法。
為了求出用于減少電壓降影響的修正量，首先作為其第1階段，需要開發(fā)實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)電壓降大小及其時(shí)間變化的硬件，而作為本發(fā)明這樣的圖像顯示裝置的顯示屏，一般具備數(shù)千條調(diào)制布線，計(jì)算全部調(diào)制布線與掃描布線的交叉點(diǎn)的電壓降是非常困難的，同時(shí)制作實(shí)時(shí)計(jì)算這些值的硬件也不現(xiàn)實(shí)。
因此，通過對(duì)于同一行的位置進(jìn)行分塊的同時(shí)，對(duì)于圖像數(shù)據(jù)的振幅方向也進(jìn)行分塊，求電壓降。
這樣的塊基于電壓降中的以下特征。
i)在1個(gè)水平掃描期間的某個(gè)時(shí)刻，在掃描布線上發(fā)生的電壓降在掃描布線上是空間的連續(xù)量，而且是非常光滑的曲線。
ii)雖然電壓降的大小根據(jù)顯示圖像而有所不同，但是在每一個(gè)相當(dāng)于脈寬調(diào)制的1個(gè)色調(diào)的時(shí)間發(fā)生變化，大致地講，越是脈沖的上升部分越大，然后隨著時(shí)間逐漸減小或者維持其大小。
即，在圖4的驅(qū)動(dòng)方法中，在1個(gè)水平掃描期間內(nèi)電壓降的大小不增加。
具體地講，通過對(duì)于多個(gè)時(shí)刻計(jì)算以下說明的基于簡并模型的電壓降，大致地預(yù)測(cè)電壓降的時(shí)間變化。
(基于簡并模型的電壓降的計(jì)算)圖5A是用于說明進(jìn)行簡并時(shí)的塊以及節(jié)點(diǎn)。
該圖中為了簡化圖面，僅記載了連接到所選擇的掃描布線與各條調(diào)制布線及其交叉點(diǎn)部分的表面?zhèn)鲗?dǎo)型發(fā)射元件。
現(xiàn)在，設(shè)已知在作為1個(gè)水平掃描期間中的某個(gè)時(shí)刻的所選擇的掃描線上的各個(gè)圖像單元的點(diǎn)亮狀態(tài)(即，調(diào)制裝置的輸出是“H”還是“L”)。
在該點(diǎn)亮狀態(tài)下，把從各條調(diào)制布線流入到所選擇的掃描布線的元件電流定義為Ifi(i＝1、2、…N，i是列號(hào)碼)。
另外，如該圖所示，把n條調(diào)制布線與所選擇的掃描布線本身相交叉的部分以及配置在其交叉點(diǎn)的表面?zhèn)鲗?dǎo)型發(fā)射元件作為1組定義塊。在本例中，通過進(jìn)行分塊分割為4塊。
另外，在各個(gè)塊的邊界位置設(shè)定了稱為節(jié)點(diǎn)的位置。所謂節(jié)點(diǎn)是用于在簡并模型中離散地計(jì)算發(fā)生在掃描布線上的電壓降量的水平位置(基準(zhǔn)點(diǎn))。
本例中，在塊的邊界位置設(shè)定了節(jié)點(diǎn)0～節(jié)點(diǎn)4共5個(gè)節(jié)點(diǎn)。
圖5B用于說明簡并模型。
在該簡并模型中，把包含在圖5A的1個(gè)塊中的n條調(diào)制布線簡并為1條，簡并為1條的調(diào)制布線連接成使得位于掃描布線的塊的中央位置。
另外，在被簡并的各個(gè)塊的調(diào)制布線中連接電流源，從各個(gè)電流源流入各個(gè)塊內(nèi)的電流的總和IF0～I(xiàn)F3。
即，IFj(j＝0、1、…3)是表示為公式1IFj=Σi=j×n+1(j+1)×nIfi]]>的電流。
另外，掃描布線兩端的電壓在該圖5A的例子中是VS，而在該圖5B中取為GND電位，是因?yàn)樵诤啿⒛Ｐ椭校鶕?jù)上述電流源把從調(diào)制布線流入到所選擇的掃描布線中的電流模型化，通過把其饋電部分作為基準(zhǔn)(GND)電位計(jì)算各部分的電壓，能夠計(jì)算掃描布線上的各部分的電壓降量。
即，規(guī)定地電位為計(jì)算電壓降時(shí)的基準(zhǔn)電位。
另外，省略表面?zhèn)鲗?dǎo)型發(fā)射元件是因?yàn)樵趶乃x擇的掃描布線觀看的情況下，如果從列布線流入同等的電流，則與有無傳導(dǎo)型發(fā)射元件無關(guān)，所發(fā)生的電壓降自身不變化。從而，在這里，通過把從各個(gè)塊的電流源流入的電流值設(shè)定為各個(gè)塊內(nèi)的元件電流總和的電流值(公式1)，省略了表面?zhèn)鲗?dǎo)型發(fā)射元件。
另外，各個(gè)塊的掃描布線的布線電阻取為1個(gè)區(qū)間的掃描布線的布線電阻r的n倍(這里，所謂1個(gè)區(qū)間指的是掃描布線的與某個(gè)列布線的交叉部分以及與其相鄰的列布線的交叉部分的區(qū)間。另外在本例中，1個(gè)區(qū)間的掃描布線的布線電阻假設(shè)為均勻。)。
在這樣的簡并模型中，在掃描線上的各節(jié)點(diǎn)中發(fā)生的電壓降DV0～DV4能夠通過以下積和形式的公式簡單地進(jìn)行計(jì)算。
公式2DV0＝a00×IF0+a01×IF1+a02×IF2+a03×IF3DV1＝a10×IF0+a11×IF1+a12×IF2+a13×IF3DV2＝a20×IF0+a21×IF1+a22×IF2+a23×IF3
DV3＝a30×IF0+a31×IF1+a32×IF2+a33×IF3DV4＝a40×IF0+a41×IF1+a42×IF2+a43×IF3即公式3DVi=Σj=03aij×IFj]]>(i＝0，1，2，3，4)成立。
aij是在簡并模型中僅在第j個(gè)塊中流過單位電流時(shí)，在第i個(gè)節(jié)點(diǎn)上發(fā)生的電壓(以下，把其定義aij。)。
上述的aij根據(jù)基爾霍夫法則導(dǎo)出，可以把一起計(jì)算的結(jié)果作為表進(jìn)行存儲(chǔ)。
進(jìn)而，對(duì)于用公式1確定的各個(gè)塊的總和電流IF0～I(xiàn)F3，進(jìn)行公式4那樣的近似。
公式4IFj=Σi=j×n+1(j+1)×nIfi=IFS×Σi=j×n+1(j+1)×nCounti]]>其中，在上面的公式中，Count i是在所選擇的掃描線上的第i個(gè)圖像單元是點(diǎn)亮狀態(tài)的情況下取1，是熄滅狀態(tài)的情況下取0的變量。
IFS是在表面?zhèn)鲗?dǎo)型發(fā)射元件的1個(gè)元件的兩端加入了電壓VSEL時(shí)，對(duì)于流過的元件電流IF，乘上取0～1之間的值的系數(shù)α后得到的量。
即，定義為公式5IFS＝α×IF公式4作為對(duì)于所選擇的掃描布線，從各個(gè)塊的列布線流入了與該塊內(nèi)的點(diǎn)亮數(shù)成比例的元件電流的情況。這時(shí)，把在1個(gè)元件的元件電流IFS上乘以系數(shù)α的值作為1個(gè)元件的元件電流IFS是基于以下的理由。原本，為了計(jì)算電壓降，需要反復(fù)計(jì)算由電壓降引起的掃描布線的電壓上升以及由其引起的元件電流的減少量，而用硬件計(jì)算該收斂計(jì)算并不現(xiàn)實(shí)。因此，在本發(fā)明中，作為IF的收斂值近似地使用αIF。
具體地講，預(yù)先估計(jì)電壓降量為最大時(shí)(全白時(shí))的IF的降低率(＝α1)和電壓降量為最小時(shí)(＝0)的IF的降低率(＝α2)，求α1與α2的平均值或者0.8×α1。
圖5C是在某個(gè)亮度狀態(tài)，根據(jù)簡并模型計(jì)算了各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓降量DV0～DV4的結(jié)果的一例。
由于電壓降成為非常光滑的曲線，因此節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間電壓降設(shè)想近似地采用圖中的虛線所示的值。
這樣，如果使用簡并模型，則對(duì)于所輸入的圖像數(shù)據(jù)能夠計(jì)算所希望時(shí)刻的節(jié)點(diǎn)位置的電壓降。以上，使用簡并模型簡單地計(jì)算了某個(gè)點(diǎn)亮狀態(tài)下的電壓降。
雖然在所選擇掃描布線上發(fā)生的電壓降在1個(gè)水平掃描期間內(nèi)隨時(shí)間變化，但是對(duì)于這一點(diǎn)，如上述那樣，對(duì)于1個(gè)水平掃描期間中的某些個(gè)時(shí)刻，求該時(shí)刻的點(diǎn)亮狀態(tài)，通過使用簡并模型對(duì)于該點(diǎn)亮狀態(tài)計(jì)算電壓降，進(jìn)行預(yù)測(cè)。
另外，如果參照各個(gè)塊的圖像數(shù)據(jù)，則能夠簡單地求一個(gè)水平掃描期間的某個(gè)時(shí)刻的各個(gè)塊內(nèi)的點(diǎn)亮數(shù)。
現(xiàn)在，作為一個(gè)例子，假設(shè)對(duì)于脈寬調(diào)制電路的輸入數(shù)據(jù)的位數(shù)是8位，脈寬調(diào)制電路輸出與輸入數(shù)據(jù)的大小相對(duì)應(yīng)的脈寬。
即，在輸入數(shù)據(jù)是0時(shí)，輸出成為“L”，在輸入數(shù)據(jù)是255時(shí)，在1個(gè)水平掃描期間內(nèi)輸出“H”，在輸入數(shù)據(jù)是128時(shí)，在1個(gè)水平掃描期間中的前半個(gè)期間輸出“H”，在后半個(gè)期間輸出“L”。
在這樣的情況下，如果計(jì)數(shù)對(duì)于脈寬調(diào)制電路的輸入數(shù)據(jù)比0大的數(shù)，則能夠簡單地檢測(cè)脈寬調(diào)制信號(hào)的開始時(shí)刻(在本例的調(diào)制信號(hào)的例子中是上升沿的時(shí)刻)的點(diǎn)亮數(shù)。
同樣，如果計(jì)數(shù)對(duì)于脈寬調(diào)制電路的輸入數(shù)據(jù)比128大的數(shù)，則能夠簡單地檢測(cè)1個(gè)水平掃描期間的中央時(shí)刻的點(diǎn)亮數(shù)。
這樣，把圖像數(shù)據(jù)對(duì)于某個(gè)閾值進(jìn)行比較，并且計(jì)數(shù)比較器的真正輸出，則能夠簡單地計(jì)算任意時(shí)間的點(diǎn)亮數(shù)。
這里為了簡化以后的說明，定義所謂的時(shí)隙作為時(shí)間量。
即，所謂時(shí)隙，表示從一個(gè)水平掃描期間中的脈寬調(diào)制信號(hào)的上升沿開始的時(shí)間，所謂時(shí)隙＝0，定義為表示脈寬調(diào)制信號(hào)剛剛開始時(shí)刻后的時(shí)刻。
所謂時(shí)隙＝64，定義為表示從脈寬調(diào)制信號(hào)的開始時(shí)刻起，經(jīng)過了64色調(diào)部分時(shí)間后的時(shí)刻。
另外，在本例中，示出了脈寬調(diào)制以上升沿時(shí)刻為基準(zhǔn)，把從該時(shí)刻開始的脈寬進(jìn)行調(diào)制的例子，同樣，在以脈沖的下降沿時(shí)刻為基準(zhǔn)，把脈寬進(jìn)行調(diào)制的情況下，雖然時(shí)間軸的前進(jìn)方向與時(shí)隙的前進(jìn)方向相反，但也同樣能夠適用。
(根據(jù)電壓降計(jì)算修正數(shù)據(jù))如上述那樣，通過使用簡并模型進(jìn)行反復(fù)計(jì)算，能夠近似而且離散地計(jì)算1個(gè)水平掃描期間中的電壓降的時(shí)間變化。
圖6是對(duì)于某個(gè)圖像數(shù)據(jù)，反復(fù)計(jì)算電壓降，計(jì)算了掃描布線中的電壓降的時(shí)間變化的例子(這里示出的電壓降及其時(shí)間變化是對(duì)于某個(gè)圖像數(shù)據(jù)的一個(gè)例子，而對(duì)于其它的圖像數(shù)據(jù)的電壓降當(dāng)然還進(jìn)行其它的變化。)。
在該圖中，對(duì)于時(shí)隙＝0、64、128、192的4個(gè)時(shí)刻，適用各個(gè)簡并模型進(jìn)行計(jì)算，離散地計(jì)算了各個(gè)時(shí)刻的電壓降。
圖6中用虛線連接各個(gè)節(jié)點(diǎn)中的電壓降量，而虛線是為了易于觀看附圖記述的，根據(jù)本簡并模型計(jì)算的電壓降在用□、○、●、Δ所示的各個(gè)節(jié)點(diǎn)離散地進(jìn)行了計(jì)算。
本發(fā)明者們作為能夠計(jì)算電壓降的大小及其時(shí)間變化的下一個(gè)階段，對(duì)于根據(jù)電壓降量計(jì)算修正圖像數(shù)據(jù)的修正數(shù)據(jù)的方法進(jìn)行了研究。
圖7是在所選擇的掃描布線上發(fā)生圖6所示的電壓降時(shí)，從處于點(diǎn)亮狀態(tài)的表面?zhèn)鲗?dǎo)型發(fā)射元件發(fā)射出的發(fā)射電流的曲線。
縱軸是在沒有電壓降時(shí)把發(fā)射的發(fā)射電流的大小取為100％，用百分率表示各個(gè)時(shí)間，各個(gè)位置的發(fā)射電流的量，橫軸表示水平位置。
如圖7所示，在節(jié)點(diǎn)2的水平位置(基準(zhǔn)點(diǎn))，把時(shí)隙＝0時(shí)的發(fā)射電流記為Ie0，把時(shí)隙＝64時(shí)的發(fā)射電流記為Ie1，把時(shí)隙＝128時(shí)的發(fā)射電流記為Ie2，把時(shí)隙＝192時(shí)的發(fā)射電流記為Ie3。
圖7是根據(jù)圖6的電壓降量和圖3的“驅(qū)動(dòng)電壓發(fā)射電流比”的曲線進(jìn)行計(jì)算得到的結(jié)果。具體地講，是加入從電壓VSEL減去電壓降量所得到的電壓時(shí)的發(fā)射電流值的機(jī)械制圖。
從而，該圖始終意味著從處于點(diǎn)亮狀態(tài)的表面?zhèn)鲗?dǎo)型發(fā)射元件發(fā)射的電流，而處于熄滅狀態(tài)的表面?zhèn)鲗?dǎo)型發(fā)射元件不發(fā)射電流。
以下，說明作為根據(jù)電壓降量計(jì)算修正圖像數(shù)據(jù)的修正數(shù)據(jù)的方法。
(修正數(shù)據(jù)的計(jì)算方法)圖8A、8B、8C是根據(jù)圖7的發(fā)射電流的時(shí)間變化，計(jì)算電壓降量的修正數(shù)據(jù)的方法。該圖是對(duì)于大小是64的圖像數(shù)據(jù)計(jì)算修正數(shù)據(jù)的例子。
輝度的發(fā)光量不過是把由發(fā)射電流脈沖產(chǎn)生的發(fā)射電流進(jìn)行時(shí)間積分了的發(fā)射電荷量。從而，以后在考慮由電壓降引起的輝度變動(dòng)時(shí)，根據(jù)發(fā)射電荷量進(jìn)行說明。
現(xiàn)在，如果把沒有電壓降影響時(shí)的發(fā)射電流記為IE，把相當(dāng)于脈寬調(diào)制的1個(gè)色調(diào)的時(shí)間記為Δt，則圖像數(shù)據(jù)是64時(shí)的應(yīng)該由發(fā)射電流脈沖發(fā)射的發(fā)射電荷量Q0能夠表示為在發(fā)射電流脈沖的振幅IE上乘以脈沖寬度(64×Δt)公式6Q0＝IE×64×Δt但是，實(shí)際上，由于掃描布線上的電壓降，將發(fā)生發(fā)射電流降低的現(xiàn)象。
考慮了電壓降影響的由發(fā)射電流脈沖引起的發(fā)射電荷量能夠如以下那樣近似的計(jì)算。即，在分別把節(jié)點(diǎn)2的時(shí)隙＝0、64的發(fā)射電流記為Ie0、Ie1，并且如果把0～64之間的發(fā)射電流近似地取為在Ie0與Ie1之間直線變化，則該期間的發(fā)射電荷量Q1成為圖8B的臺(tái)形的面積。
即，能夠計(jì)算為公式7Q1＝(Ie0+Ie1)×64×Δt×0.5其次，如圖8C所示那樣，設(shè)為了修正由電壓降引起的發(fā)射電流的降低部分，在把脈寬僅擴(kuò)展了DC1時(shí)，能夠去除電壓降的影響。
另外，在進(jìn)行電壓降的修正，擴(kuò)展了脈寬的情況下，雖然考慮到各個(gè)時(shí)隙中的發(fā)射電流量發(fā)生變化，但在這里為了簡化起見，如圖8C所示那樣，假設(shè)在時(shí)隙＝0時(shí)，發(fā)射電流為Ie0，時(shí)隙＝(64+DC1)時(shí)的發(fā)射電流成為Ie1。
另外，時(shí)隙0與時(shí)隙(64+DC1)之間的發(fā)射電流能夠近似地取為用直線連接了兩點(diǎn)的發(fā)射電流的線上的值。
于是，修正后的由發(fā)射電流脈沖引起的發(fā)射電荷量Q2能夠計(jì)算為公式8Q2＝(Ie0+Ie1)×(64+DC1)×Δt×0.5如果使其與上述的Q0相等，則成為IE×64×Δt＝(Ie0+Ie1)×(64+DC1)×Δt×0.5如果把其對(duì)于DC1求解，則成為公式9DC1＝((2×IE-Ie0-Ie1)/(Ie0+Ie1))×64這樣，計(jì)算了圖像數(shù)據(jù)為64時(shí)的修正數(shù)據(jù)。
即，對(duì)于節(jié)點(diǎn)2位置的大小為64的圖像數(shù)據(jù)，如公式9記述的那樣，可以只加入CData＝DC1的修正量CData。
同樣，對(duì)于大小為128的圖像數(shù)據(jù)，如圖9A～9C那樣，能夠?qū)τ?個(gè)區(qū)間的每一個(gè)，或者對(duì)于大小為192的圖像數(shù)據(jù)，如圖10A～10C那樣，能夠?qū)τ?個(gè)期間的每一個(gè)求修正量。
另外，在脈寬是0時(shí)，由于當(dāng)然沒有電壓降對(duì)于發(fā)射電流的影響，因此修正數(shù)據(jù)取為0，在圖像數(shù)據(jù)上加入的修正數(shù)據(jù)CData也取為0。
如0、64、128、192這樣，對(duì)于分散的圖像數(shù)據(jù)這樣計(jì)算修正數(shù)據(jù)是為了減少計(jì)算量。
圖11A示出根據(jù)本方法求出的對(duì)于某個(gè)輸入圖像數(shù)據(jù)的離散修正數(shù)據(jù)的例子。在該圖中，橫軸對(duì)應(yīng)于水平顯示位置，記述各節(jié)點(diǎn)位置。另外，縱軸是修正數(shù)據(jù)的大小。
離散修正數(shù)據(jù)是對(duì)于用圖中的□、○、●、Δ記述的節(jié)點(diǎn)位置和圖像數(shù)據(jù)Data的大小(圖像數(shù)據(jù)基準(zhǔn)值＝0、64、128、192)計(jì)算的。
(離散修正數(shù)據(jù)的內(nèi)插方法)離散地計(jì)算出的修正數(shù)據(jù)是對(duì)于各個(gè)節(jié)點(diǎn)位置離散的數(shù)據(jù)，并沒有給出任意水平位置(列布線號(hào)碼)中的修正數(shù)據(jù)。另外與此同時(shí)，也沒有給出在各節(jié)點(diǎn)位置作為對(duì)于具有若干個(gè)預(yù)先確定的圖像數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)值大小的圖像數(shù)據(jù)的修正數(shù)據(jù)的、與實(shí)際的圖像數(shù)據(jù)的大小相對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)。
為此，本發(fā)明者們通過把離散地計(jì)算出的修正數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)插，計(jì)算出適合于各條列布線中的輸入圖像數(shù)據(jù)大小的修正數(shù)據(jù)。
圖11B示出計(jì)算位于節(jié)點(diǎn)n與節(jié)點(diǎn)n+1之間的x中的，對(duì)應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)Data的修正數(shù)據(jù)的方法。
另外作為前提，在節(jié)點(diǎn)n和節(jié)點(diǎn)n+1的位置Xn和Xn+1，已經(jīng)離散地計(jì)算出修正數(shù)據(jù)。
另外，設(shè)作為輸入圖像數(shù)據(jù)的Data采用圖像數(shù)據(jù)基準(zhǔn)值的Dk與Dk+1之間的值。
現(xiàn)在，假設(shè)把對(duì)于節(jié)點(diǎn)n的第k個(gè)圖像數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)值的離散修正數(shù)據(jù)記為CData[k][n]，位置x中的脈寬Dk的修正數(shù)據(jù)CA使用CData[k][n]和CData[k][n+1]的值，根據(jù)直線近似，能夠計(jì)算如下。
即，成為公式17CA=(Xn+1-x)×CData[k][n]+(x-Xn)×CData[k][n+1]Xn+1-Xn]]>其中，Xn、Xn+1分別是節(jié)點(diǎn)n、(n+1)的水平顯示位置，是在決定上述塊時(shí)確定的常數(shù)。
另外，位置x中的圖像數(shù)據(jù)Dk+1的修正數(shù)據(jù)CB能夠計(jì)算如下。
即，成為公式18CB=(Xn+1-x)×CData[k+1][n]+(x-Xn)×CData[k+1][n+1]Xn+1-Xn]]>通過把CA和CB的修正數(shù)據(jù)進(jìn)行直線近似，對(duì)于位置x中的圖像數(shù)據(jù)Data的修正數(shù)據(jù)CD能夠計(jì)算如下。
即，成為公式19CD=CA×(Dk+1-Data)+CB×(Data-Dk)Dk+1-Dk]]>如以上那樣，為了根據(jù)離散修正數(shù)據(jù)計(jì)算適合于實(shí)際位置和圖像數(shù)據(jù)大小的修正數(shù)據(jù)，能夠通過公式17～公式19記述的方法簡單地進(jìn)行計(jì)算。
連接到圖11A的節(jié)點(diǎn)之間的虛線是通過以上的計(jì)算把離散的修正數(shù)據(jù)進(jìn)行了內(nèi)插的結(jié)果。從圖面可知，在本發(fā)明的電壓降修正方法中，在圖像數(shù)據(jù)為0時(shí)由于不產(chǎn)生電壓降，因此雖然對(duì)于位置x計(jì)算出相同的修正數(shù)據(jù)(當(dāng)然也包括修正數(shù)據(jù)是0)，但是對(duì)于圖像數(shù)據(jù)不是0的相同的圖像數(shù)據(jù)，對(duì)于位置x，即畫面的水平方向，計(jì)算出具有平滑分布的修正數(shù)據(jù)。其中，在掃描線的方向是畫面的垂直方向的情況下，對(duì)于畫面的垂直方向，成為具有平滑分布的修正數(shù)據(jù)。
在圖像數(shù)據(jù)上加入這樣計(jì)算出的修正數(shù)據(jù)，把圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，如果根據(jù)修正后的圖像數(shù)據(jù)(稱為修正圖像數(shù)據(jù))進(jìn)行脈寬調(diào)制，則能夠降低作為以往課題的顯示圖像中的電壓降影響，能夠提高畫質(zhì)。
另外，作為以往課題的用于修正的硬件，通過導(dǎo)入前面說明過的簡并等近似，能夠減少計(jì)算量，因此具有能夠用極小規(guī)模的硬件構(gòu)成的出色的優(yōu)點(diǎn)。
(系統(tǒng)總體和各部分的功能說明)其次，說明在內(nèi)部安裝了修正數(shù)據(jù)計(jì)算裝置的圖像顯示裝置的硬件。
圖12是示出其電路結(jié)構(gòu)概略的框圖。圖中，1是圖1的顯示屏，Dx1～DxM以及Dx1’～DxM’是顯示屏的掃描布線的電壓供給端子，Dy1～DyN是顯示屏的調(diào)制布線的電壓供給端子，Hv是用于在面板與背板之間加入加速電壓的高壓供給端子，Va是高壓電源，2是掃描電路，3是同步信號(hào)分離電路，4是定時(shí)發(fā)生電路，7是用于通過同步分離電路3把YPbPr信號(hào)變換為RGB的變換電路，23是切換電視的圖像信號(hào)和計(jì)算機(jī)的圖像信號(hào)的選擇器，17是逆γ處理單元，5是圖像數(shù)據(jù)1行部分的移位寄存器，6是圖像數(shù)據(jù)1行部分的閂鎖電路，8是把調(diào)制信號(hào)輸出到顯示屏的調(diào)制布線的脈寬調(diào)制裝置，12是加法器，14是修正數(shù)據(jù)計(jì)算裝置，20是最大值檢測(cè)裝置，21是增益計(jì)算裝置，200是色調(diào)變換單元。
由于色調(diào)變換單元200的說明在后面敘述，因此在以下說明中以沒有色調(diào)變換單元200的情況進(jìn)行說明。
另外，在該圖中，R、G、B是RGB并行的輸入圖像數(shù)據(jù)，Ra、Ga、Ba是實(shí)施了后述的逆γ變換處理的RGB并行的圖像數(shù)據(jù)，Data是由數(shù)據(jù)排列變換單元進(jìn)行了并行串行變換的圖像數(shù)據(jù)，CD是由修正數(shù)據(jù)計(jì)算裝置計(jì)算出的修正數(shù)據(jù)，Dout是通過由加法器在圖像數(shù)據(jù)上加入修正數(shù)據(jù)，修正了的圖像數(shù)據(jù)(修正圖像數(shù)據(jù))。
(同步分離電路，選擇器)在本實(shí)施形態(tài)的圖像顯示裝置中，能夠顯示NTSC或者PAL，SECAM，HDTV等電視信號(hào)或者作為計(jì)算機(jī)的輸出的VGA等。
HDTV方式的圖像信號(hào)首先由同步分離電路3分離為同步信號(hào)Vsync，Hsync，供給到定時(shí)發(fā)生電路。被同步分離了的圖像信號(hào)供給到RGB變換裝置。在RGB變換裝置的內(nèi)部，除去從YPbPr到RGB的變換電路以外，還設(shè)置了未圖示的低通濾波器或者A/D變換器等，把YPbPr變換為數(shù)字RGB信號(hào)，供給到選擇器23。
VGA等計(jì)算機(jī)輸出的圖像信號(hào)由未圖示的A/D變換器進(jìn)行A/D變換，供給到選擇器23。
選擇器23根據(jù)使用者希望顯示的圖像信號(hào)是哪一個(gè)，適宜地切換輸出電視信號(hào)與計(jì)算機(jī)信號(hào)。
(定時(shí)發(fā)生電路)定時(shí)發(fā)生電路是內(nèi)部安裝PLL電路，發(fā)生對(duì)應(yīng)于各種圖像格式的定時(shí)信號(hào)，發(fā)生各部分的動(dòng)作定時(shí)信號(hào)的電路。
作為定時(shí)發(fā)生電路4發(fā)生的定時(shí)信號(hào)，有控制移位寄存器5的動(dòng)作定時(shí)的Tsft，用于把數(shù)據(jù)從移位寄存器閂鎖到閂鎖電路6的控制信號(hào)Dataload，調(diào)制裝置8脈寬調(diào)制開始信號(hào)Pwmstart，用于脈寬調(diào)制的時(shí)鐘Pwmclk，控制掃描電路2的動(dòng)作的Tscan等。
(掃描電路)如圖13所示，掃描電路2以及2’是為了在1個(gè)水平掃描期間順序地一行行地掃描顯示屏，對(duì)于連接端子Dx1～DxM輸出選擇電位Vs或者非選擇電位Vns的電路。
掃描電路2以及2’是與來自定時(shí)發(fā)生電路4的定時(shí)信號(hào)Tscan相同步，順序地切換在每一個(gè)水平掃描期間選擇的掃描布線，進(jìn)行掃描的電路。
另外，Tscan是根據(jù)垂直同步信號(hào)以及水平同步信號(hào)等制作的定時(shí)信號(hào)群。
掃描電路2以及2’如圖13所示分別由M個(gè)開關(guān)和移位寄存器等構(gòu)成。這些開關(guān)最好由晶體管和FET構(gòu)成。
另外，為了降低掃描布線中的電壓降，掃描電路最好如圖12所示，連接到顯示屏的掃描布線的兩端，從兩端進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
另一方面，在本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)中，即使在掃描電路沒有連接到掃描布線的兩端的情況下也有效，只是變更公式3的參數(shù)就能夠使用。
(逆γ處理單元)CRT對(duì)于輸入具備大致2.2次方的發(fā)光特性(以后稱為逆γ特性)。
輸入圖像信號(hào)考慮CRT的這種特性，一般按照0.45次方的γ特性進(jìn)行變換，使得在CRT上進(jìn)行顯示時(shí)成為線性發(fā)光特性。
另一方面，本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的圖像顯示裝置的顯示屏在根據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓的加入時(shí)間實(shí)施調(diào)制的情況下，由于對(duì)于加入時(shí)間具有大致線性的發(fā)光特性，因此需要根據(jù)逆γ特性把輸入圖像信號(hào)進(jìn)行變換(以后稱為逆γ變換)。
圖12所述的逆γ處理單元是用于把輸入圖像信號(hào)進(jìn)行逆γ變換的塊。
本實(shí)施形態(tài)的逆γ處理單元由存儲(chǔ)器構(gòu)成上述逆γ變換處理。
逆γ處理單元由把圖像信號(hào)R、G、B的位數(shù)取為8位，把作為逆γ處理單元的輸出的圖像信號(hào)Ra、Ga、Ba的位數(shù)同樣取為8位，按照各個(gè)顏色使用地址8位，數(shù)據(jù)8位的存儲(chǔ)器構(gòu)成(圖14)。
(數(shù)據(jù)排列變換單元)數(shù)據(jù)排列變換單元9是與顯示屏在上述排列相吻合，把作為RGB并行的圖像信號(hào)的Ra、Ga、Ba進(jìn)行并行串行變換的電路。數(shù)據(jù)排列變換單元9的結(jié)構(gòu)如圖15所示，由按照RGB各個(gè)顏色的FIFO(先入先出)的存儲(chǔ)器2021R、2021G、2021B和選擇器2022構(gòu)成。
在該圖中雖然沒有進(jìn)行圖示，但是FIFO存儲(chǔ)器具備把水平像素?cái)?shù)字的存儲(chǔ)器分為奇數(shù)行用和偶數(shù)行用的2個(gè)部分。在輸入第奇數(shù)行的圖像數(shù)據(jù)時(shí)，在奇數(shù)行用的FIFO中寫入數(shù)據(jù)，另一方面，從偶數(shù)行用的FIFO存儲(chǔ)器讀出在前一個(gè)水平掃描期間存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)。在輸入第偶數(shù)行的圖像數(shù)據(jù)時(shí)，在偶數(shù)行用的FIFO中寫入數(shù)據(jù)，另一方面，從奇數(shù)行用的FIFO存儲(chǔ)器讀出在前一個(gè)水平期間存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)。
從FIFO存儲(chǔ)器讀出的數(shù)據(jù)根據(jù)顯示屏的像素排列由選擇器進(jìn)行并行串行變換，作為RGB的串行圖像數(shù)據(jù)SData輸出。雖然沒有詳細(xì)記述，但是根據(jù)來自定時(shí)發(fā)生電路4的定時(shí)控制信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作。
(延遲電路19)由數(shù)據(jù)排列變換單元進(jìn)行了排列的圖像數(shù)據(jù)SData輸入到修正數(shù)據(jù)計(jì)算裝置和延遲電路19。后述的修正電路計(jì)算裝置的修正數(shù)據(jù)內(nèi)插單元根據(jù)來自定時(shí)控制電路的水平位置信息x和圖像數(shù)據(jù)SData的值，計(jì)算位于其中的修正數(shù)據(jù)CD。
延遲電路19是為了吸收修正數(shù)據(jù)計(jì)算(上述的修正數(shù)據(jù)的內(nèi)插處理)所花費(fèi)的時(shí)間而設(shè)置的，是在加法器中，當(dāng)在圖像數(shù)據(jù)上加入修正數(shù)據(jù)時(shí)，進(jìn)行延遲使得在圖像數(shù)據(jù)上正確加入與其相對(duì)應(yīng)的修正數(shù)據(jù)的裝置。該裝置能夠用觸發(fā)器構(gòu)成。
(加法器12)加法器12是把來自修正數(shù)據(jù)計(jì)算裝置的修正數(shù)據(jù)CD和圖像數(shù)據(jù)Data進(jìn)行相加的裝置。通過進(jìn)行加法運(yùn)算，在圖像數(shù)據(jù)Data上實(shí)施修正，作為修正圖像數(shù)據(jù)Dout傳送到最大值檢測(cè)電路以及乘法器。
另外，作為加法器的輸出的修正圖像數(shù)據(jù)的位數(shù)最好決定成使得在圖像數(shù)據(jù)上加入修正數(shù)據(jù)時(shí)不發(fā)生溢出。
更具體地講，設(shè)圖像數(shù)據(jù)是8位的數(shù)據(jù)寬度，最大值是255，修正數(shù)據(jù)CD具有7位的數(shù)據(jù)寬度，最大值是120。
這時(shí)加法結(jié)果的最大值成為255+120＝375。
與此相對(duì)，作為加法器的輸出的修正圖像數(shù)據(jù)Dout作為輸出位寬度最好是9位輸出，使得不發(fā)生溢出。
(溢出處理)在本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)中，關(guān)于根據(jù)在圖像數(shù)據(jù)上加入所計(jì)算出的修正數(shù)據(jù)的修正圖像數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)修正的處理如以上已經(jīng)說明過的那樣進(jìn)行。
現(xiàn)在，設(shè)調(diào)制裝置的位數(shù)是8位，作為加法器的輸出的修正圖像數(shù)據(jù)Dout的位數(shù)是10位。
于是，如果直接把修正圖像數(shù)據(jù)連接到調(diào)制裝置的輸入上，則將發(fā)生溢出。
因此，在輸入到調(diào)制裝置之前，需要調(diào)整修正圖像數(shù)據(jù)的振幅。
作為防止溢出的結(jié)構(gòu)，也可以預(yù)先估計(jì)在輸入了輸入圖像數(shù)據(jù)是最大的全白圖像(如果把圖像數(shù)據(jù)的位數(shù)取為8位，則(R、G、B)＝(FFh、FFh、FFh))時(shí)的修正圖像數(shù)據(jù)的最大值，在修正圖像數(shù)據(jù)上乘以使得其收容在調(diào)制裝置的輸入范圍內(nèi)的增益。
以下，把本方法稱為固定增益法。
在固定增益法中，雖然不發(fā)生溢出，但是對(duì)于平均輝度低的圖像，盡管能夠以更大的增益進(jìn)行顯示，但是由于乘以小的增益，因此有時(shí)顯示圖像輝度變暗。
為此，也可以檢測(cè)每個(gè)幀的修正圖像數(shù)據(jù)的最大值，計(jì)算增益使得該最大值收容在調(diào)制裝置的輸入范圍內(nèi)，把增益與修正圖像數(shù)據(jù)相乘，防止溢出。
以下，把本方法稱為自適應(yīng)型增益法。
在自適應(yīng)型增益法中，需要用于檢測(cè)修正圖像數(shù)據(jù)Dout的每個(gè)幀的最大值MAX的最大值檢測(cè)裝置20，用于從最大值計(jì)算在修正圖像數(shù)據(jù)上乘入的增益G1的增益計(jì)算裝置21，以及用于把修正圖像數(shù)據(jù)Dout與增益G1相乘的乘法器等。
另外，在自適應(yīng)型增益法中，計(jì)算用于防止溢出的增益最好以幀為單位進(jìn)行計(jì)算。
例如，雖然按照每一個(gè)水平行計(jì)算增益，也能夠防止溢出，但是這種情況下由于每一個(gè)水平行的增益不同，在顯示圖像中將發(fā)生不協(xié)調(diào)感，因此并不理想。
以上，說明了固定增益法以及自適應(yīng)型增益法的概略情況。
本發(fā)明者們確認(rèn)了使用任一種方法計(jì)算出增益，都能夠適宜地調(diào)整修正圖像數(shù)據(jù)的振幅。
因此在本實(shí)施形態(tài)中，決定使用自適應(yīng)型增益法進(jìn)行振幅調(diào)整。
以下，詳細(xì)地說明在本實(shí)施形態(tài)中用于根據(jù)自適應(yīng)型增益法進(jìn)行修正圖像數(shù)據(jù)的振幅調(diào)整的電路結(jié)構(gòu)。
(最大值檢測(cè)裝置20)本發(fā)明的最大值檢測(cè)裝置20如圖12所示，與各部分相連接。
最大值檢測(cè)裝置20是在1幀部分的修正圖像數(shù)據(jù)Dout中，檢測(cè)成為最大的值的裝置。
該裝置是能夠簡單地由比較器和寄存器等構(gòu)成的電路。該裝置是把存儲(chǔ)在寄存器中的值與順序傳送來的修正圖像數(shù)據(jù)的大小進(jìn)行比較，如果修正圖像數(shù)據(jù)大于寄存器的值，則用其數(shù)據(jù)的值更新寄存器的值的電路。
寄存器的值如果在幀的起始清除為0，則在幀的結(jié)束時(shí)，該幀中的修正圖像數(shù)據(jù)的最大值保存在寄存器中。
這樣檢測(cè)出的修正圖像數(shù)據(jù)的最大值傳送到增益計(jì)算裝置21。
(增益計(jì)算裝置)增益計(jì)算裝置21是根據(jù)自適應(yīng)型增益法，計(jì)算用于進(jìn)行振幅調(diào)整的增益，使得修正圖像數(shù)據(jù)Dout收容在調(diào)制裝置的輸入范圍內(nèi)的裝置。
如果把最大值檢測(cè)裝置20檢測(cè)出的最大值記為MAX，把調(diào)制裝置的輸入范圍的最大值記為INMAX，則增益可以決定如下(第1方法)公式20增益G≤INMAX/MAX在增益計(jì)算裝置21中，在垂直回掃期間更新增益，在每一個(gè)幀變更增益的值。
另外，在本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)中，成為使用1幀之前的修正圖像數(shù)據(jù)的最大值，計(jì)算在當(dāng)前幀的修正圖像數(shù)據(jù)上乘入的增益的結(jié)構(gòu)。
從而，嚴(yán)密地講，由于每個(gè)幀的修正圖像數(shù)據(jù)的不同，有時(shí)將發(fā)生溢出。
對(duì)于這樣的課題，最好把電路設(shè)計(jì)成對(duì)于把修正圖像數(shù)據(jù)與增益相乘的乘法器的輸出設(shè)置后述的限幅裝置，使得乘法器的輸出收容在調(diào)制裝置的輸入范圍內(nèi)。
上述的溢出處理可以考慮為利用相鄰幀之間的修正圖像數(shù)據(jù)(圖像數(shù)據(jù))的相關(guān)性進(jìn)行溢出處理。
另外，如果在最大值檢測(cè)電路與通過器之間設(shè)置幀存儲(chǔ)器，則能夠以時(shí)間上不延遲的結(jié)構(gòu)防止溢出。
另外，本發(fā)明者們確認(rèn)了自適應(yīng)型增益法的增益決定方法也可以通過以下的方法計(jì)算增益。
即，作為施加在當(dāng)前幀的修正圖像數(shù)據(jù)上的增益，把在當(dāng)前幀以前的幀中檢測(cè)出的修正圖像數(shù)據(jù)的最大值沿著幀方向進(jìn)行平滑(平均化)，對(duì)于其平均值A(chǔ)MAX，可以決定如下(第2方法)。
公式21增益G1≤INMAX/AMAX另外，第3方法可以根據(jù)公式14計(jì)算出各個(gè)幀的增益G1，把其平均后計(jì)算當(dāng)前的增益。
本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)了這3個(gè)方法中每一個(gè)方法都很理想，而另一方面，與第1方法相比較，第2、第3方法由于具有極大地減少顯示圖像中的閃爍這樣的其它結(jié)果，因此非常適宜(關(guān)于這一點(diǎn)以后使用圖16進(jìn)行說明。)。
本發(fā)明者們對(duì)于第2方法、第3方法，進(jìn)行了有關(guān)進(jìn)行平均的幀的數(shù)目的研究，例如，在把16幀～64幀平均化了時(shí)，可以得到閃爍少的理想圖像。
另外，在第2、第3方法的情況下，與第1方法相同，雖然根據(jù)在(修正)圖像數(shù)據(jù)中具有幀間的相關(guān)性，能夠使得發(fā)生溢出的概率減少，但是并不能夠完全地防止溢出。
作為對(duì)于這一點(diǎn)的對(duì)策，最好是用上述的方法大致地防止溢出的同時(shí)，在乘法器的輸出設(shè)置限幅器，完全地防止溢出。
圖16作為例子舉出第1方法和第2方法，用于說明閃爍。
該圖是在綠色的背景中，使白色的棒沿著反時(shí)間圓周旋轉(zhuǎn)的活動(dòng)圖像的例子。在顯示這樣圖像的情況下，與棒旋轉(zhuǎn)相吻合，在每個(gè)幀修正數(shù)據(jù)CD的大小發(fā)生變化。
圖17用于說明修正了這樣的活動(dòng)圖像時(shí)的修正圖像數(shù)據(jù)。該圖中，在各個(gè)修正圖像數(shù)據(jù)中，抽出在各個(gè)幀中成為最大的數(shù)據(jù)作成曲線。
另外，該圖的白色部分相當(dāng)于原來的圖像數(shù)據(jù)，灰色部分相當(dāng)于通過進(jìn)行修正擴(kuò)展的部分。
在顯示圖16這樣圖像的情況下，連續(xù)幀的修正圖像數(shù)據(jù)的最大值如圖17所示那樣變動(dòng)。
從而，如果像公式20那樣設(shè)定增益，則如圖19所示，由于每個(gè)幀的增益的變動(dòng)劇烈，其結(jié)果，顯示圖像的輝度變動(dòng)劇烈，產(chǎn)生閃爍感。
對(duì)此，在按照公式21決定了增益的情況下，由于把增益進(jìn)行平均，因此如圖18B所示，增益的變動(dòng)減小，輝度的變動(dòng)減少，因而具有減少閃爍感這樣的出色效果。
另外，在該圖18B中，白色圓的曲線是根據(jù)公式20計(jì)算的增益，黑色圓的曲線是根據(jù)公式21平均了的增益。
這里雖然沒有詳細(xì)地考察第3方法，但是發(fā)明者們確認(rèn)與第2方法相同，由于增益的變動(dòng)減小，因此閃爍減少。
另外，增益計(jì)算裝置21對(duì)于上述那樣連續(xù)景色的畫面，把增益進(jìn)行平均，而另一方面，在圖像的景色改變了時(shí)，最好使景色改變了以后的增益迅速地變化。
對(duì)此，增益計(jì)算裝置21設(shè)置成為景色切換閾值Gth的預(yù)先設(shè)定的閾值，如果把根據(jù)公式20計(jì)算的前一個(gè)幀的增益記為GB，把從前面幀的最大值檢測(cè)裝置20檢測(cè)出的上述修正圖像數(shù)據(jù)的最大值根據(jù)公式20計(jì)算出的增益記為GN，把GN-GB的差的絕對(duì)值記為ΔG，則如果ΔG＝｜GN-GB｜＞Gtb則最好計(jì)算為增益G1＝(GN-GB )×A+GB另一方面，如果ΔG＝｜GN-GB｜≤Gth則最好計(jì)算為增益G1＝(GN-GB)×B+GB(式中，A、B是具有1≥A≥B＞0的實(shí)數(shù))來平滑并計(jì)算下一幀的增益。
特別是作為A以及B的值，最好設(shè)定為A＝1，B＝1/16～1/64左右。
(乘法器)由圖12的乘法器把用增益計(jì)算裝置計(jì)算出的增益G1和作為加法器的輸出的修正圖像數(shù)據(jù)Dout相乘，作為修正了振幅的修正圖像數(shù)據(jù)Dmult，傳送到限幅電路。
(限幅裝置)如以上那樣，如果能夠決定增益使得不發(fā)生溢出則沒有問題，但是如果依據(jù)上述幾個(gè)增益決定方法，則由于難以決定增益使得一定不發(fā)生溢出，因此還可以預(yù)先設(shè)置限幅器。
限幅器具有預(yù)先設(shè)定的限幅值，把輸入到限幅器的輸出數(shù)據(jù)Dmult與限幅值進(jìn)行比較，如果限幅值小于輸出數(shù)據(jù)，則輸出限幅值，如果限幅值大輸出數(shù)據(jù)，則把輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出(圖12中的信號(hào)名是修正圖像數(shù)據(jù)Dlim)。
通過限幅裝置完全被限制在調(diào)制裝置的輸入范圍內(nèi)的修正圖像數(shù)據(jù)Dlim經(jīng)過移位寄存器、閂鎖器，供給到調(diào)制裝置。
(色調(diào)變換裝置)在示出圖12的色調(diào)變換裝置200的詳細(xì)動(dòng)作之前，說明實(shí)現(xiàn)了不進(jìn)行電壓降影響的修正并且不使用色調(diào)變換單元200的圖像顯示裝置的情況。
本發(fā)明者們?cè)诓贿M(jìn)行電壓降影響的修正沒有色調(diào)變換單元200的結(jié)構(gòu)的圖像顯示裝置中，確認(rèn)了以下的現(xiàn)象。
即A.與圖像數(shù)據(jù)的色調(diào)數(shù)(驅(qū)動(dòng)的脈沖寬度)為255(8位數(shù)據(jù)寬度下)顯示微小區(qū)域的情況相比較，色調(diào)數(shù)少的圖像數(shù)據(jù)(暗的畫面)顯示為偏紅。
B.與圖像數(shù)據(jù)的色調(diào)數(shù)(驅(qū)動(dòng)的脈沖寬度)為255(8位數(shù)據(jù)寬度下)顯示微小區(qū)域的情況相比較，在圖像數(shù)據(jù)的色調(diào)數(shù)為255顯示畫面總體的情況下，顯示為偏紅。
本發(fā)明者們把這些現(xiàn)象分析為是出于以下的理由。
即，紅色的熒光體當(dāng)投入電荷量多時(shí)具有發(fā)光效率飽和的傾向。為此，在圖像數(shù)據(jù)的色調(diào)數(shù)是255顯示微小區(qū)域的情況下，飽和加大。即，由于掃描布線的電壓降少，發(fā)射電流大，在相對(duì)長的時(shí)間中電子沖擊熒光體，因此投入電荷量增多，紅色的熒光體飽和。從而，如果以圖像數(shù)據(jù)的色調(diào)數(shù)為255顯示微小區(qū)域的情況為基準(zhǔn)，由于上述A.和B.的情況下，投入到紅色熒光體的電荷量小，紅色熒光體的飽和少，紅色的發(fā)光強(qiáng)度相對(duì)增大，其結(jié)果，顯示圖像偏紅地顯示。
圖19示出不進(jìn)行電壓降的修正，沒有色調(diào)變換單元時(shí)的色調(diào)特性的模式圖。
圖19中，橫軸是調(diào)制裝置驅(qū)動(dòng)調(diào)制布線的脈寬，縱軸是以圖像數(shù)據(jù)的色調(diào)數(shù)為255顯示微小區(qū)域時(shí)(幾乎沒有掃描布線的電壓降時(shí))的各顏色的輝度歸一化了的歸一化輝度。圖19中，algb是幾乎沒有掃描布線的電壓降時(shí)的綠色和藍(lán)色的色調(diào)特性，alr是幾乎沒有掃描布線的電壓降時(shí)的紅色的色調(diào)特性。
另外，圖19中，clgb是在點(diǎn)亮了掃描布線上的所有顯示元件的情況下發(fā)生了最大電壓降時(shí)的綠色和藍(lán)色的色調(diào)特性，clr是在點(diǎn)亮了掃描布線上的所有元件的情況下發(fā)生了最大的電壓降時(shí)的紅色的色調(diào)特性。
clgb，clr以圖像數(shù)據(jù)的色調(diào)數(shù)為255顯示微小區(qū)域的情況的輝度進(jìn)行了歸一化。該圖中，示出在驅(qū)動(dòng)脈沖寬度為255時(shí)，綠色和藍(lán)色的歸一化輝度成為1/4。
圖19中，blgb是產(chǎn)生獲得algb輝度與clgb輝度的中間輝度的電壓降時(shí)的綠色和藍(lán)色的色調(diào)特性，blr是該電壓下的紅色的色調(diào)特性。同樣，以圖像數(shù)據(jù)的色調(diào)數(shù)為255顯示微小區(qū)域時(shí)的輝度進(jìn)行了歸一化。
圖19所示的輝度和驅(qū)動(dòng)脈沖寬度(修正圖像數(shù)據(jù)的值)的特性根據(jù)電壓降量變化，顯示實(shí)際圖像時(shí)的電子發(fā)射元件的驅(qū)動(dòng)電壓根據(jù)圖像、元件的位置變化，實(shí)現(xiàn)完全清除上述特性的變化是十分困難的。
本發(fā)明者們反復(fù)地進(jìn)行了銳意研究的結(jié)果，在使用了表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件修正了顯示屏的電壓降影響的驅(qū)動(dòng)中，明確了以下幾點(diǎn)。
(1)修正電壓降影響的本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的方法對(duì)于所輸入的圖像數(shù)據(jù)，計(jì)算調(diào)整了脈寬數(shù)據(jù)(修正圖像數(shù)據(jù))，使得成為在沒有電壓降時(shí)的發(fā)射電流量IE上乘以用圖像數(shù)據(jù)決定的脈寬的發(fā)射電荷量，調(diào)制裝置用上述脈寬驅(qū)動(dòng)顯示屏。
(2)而且，在上述修正圖像數(shù)據(jù)的最大值超過調(diào)制裝置的輸入范圍時(shí)，進(jìn)行溢出處理，在修正圖像數(shù)據(jù)上乘以增益。而且，把修正圖像數(shù)據(jù)收容在調(diào)制裝置的輸入范圍內(nèi)。
(3)熒光體的飽和特性(特別是紅色熒光體的特性)實(shí)際上在驅(qū)動(dòng)顯示屏的條件的脈寬或者電子發(fā)射元件的發(fā)射電流值下，是大致根據(jù)發(fā)射電荷量決定的特性。
即，(1)顯示出「在修正了電壓降影響的情況下，與在實(shí)際的顯示屏上發(fā)生的電壓降或者實(shí)際進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的脈寬無關(guān)，在沒有電壓降時(shí)的發(fā)射電流IE上乘以按照?qǐng)D像數(shù)據(jù)決定的脈寬的發(fā)射電荷量入射到熒光屏上。」(即，顯示出進(jìn)行修正發(fā)射電荷量變動(dòng)的發(fā)射電荷量修正，使得成為與圖像數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的電荷量)。
(2)顯示出「在溢出處理的情況下，在沒有電壓降時(shí)的發(fā)射電流IE上乘以按照把圖像數(shù)據(jù)放大了的值決定的脈寬的發(fā)射電荷量入射到熒光屏上。」。
進(jìn)而(3)顯示出「熒光體的飽和特性(特別是紅色熒光體的特性)能夠僅根據(jù)發(fā)射電荷量決定?！?。
充分考慮了以上的(1)、(2)、(3)的特征，發(fā)明了具有色調(diào)變換單元200的結(jié)構(gòu)的圖像顯示裝置。
在說明實(shí)際的色調(diào)變換單元200的結(jié)構(gòu)之前，說明色調(diào)變換單元200的色調(diào)變換特性的大致情況。
圖20中，橫軸示出表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件發(fā)射的發(fā)射電荷量，縱軸示出各種顏色的輝度。在圖20中為了簡化說明，把在脈寬調(diào)制的1個(gè)色調(diào)部分的時(shí)間Δt內(nèi)投入沒有電壓降時(shí)的發(fā)射電流量IE的電荷量作為1，示出把橫軸的發(fā)射電荷量歸一化的情況。歸一化的結(jié)果，發(fā)射電荷量的最大值成為255。即，調(diào)制裝置的驅(qū)動(dòng)脈寬為255(最大)顯示微小區(qū)域時(shí)(幾乎沒有掃描布線的電壓降時(shí))的發(fā)射電荷量(最大發(fā)射電荷量)是255。
另外，縱軸示出歸一化成使得在沒有電壓降時(shí)的發(fā)射電流量IE下脈寬為255色調(diào)(255×Δt)時(shí)的各種顏色的輝度為1。
通過修正本發(fā)明實(shí)施形態(tài)中的電壓降的影響，調(diào)整脈寬，使得在沒有電壓降時(shí)的發(fā)射電流量IE上乘以按照?qǐng)D像數(shù)據(jù)決定的脈寬的發(fā)射電荷量入射到熒光體上((1)的特征)。
因此，在修正了電壓降影響的情況下，橫軸與圖像數(shù)據(jù)的0～255相對(duì)應(yīng)。
圖20中，qgb是綠色、藍(lán)色的色調(diào)特性，qr是紅色的色調(diào)特性。圖21例如可以使脈寬或者發(fā)射電流(驅(qū)動(dòng)電壓)發(fā)生變化，實(shí)際測(cè)定而求出。
在不進(jìn)行溢出處理的情況下，由于發(fā)射電荷量與圖像數(shù)據(jù)等價(jià)，因此可知對(duì)于圖像數(shù)據(jù)可以進(jìn)行清除圖20的特性的色調(diào)變換。因此，作為色調(diào)變換單元200的特性，通過具有清除圖20的色調(diào)特性的變換特性，能夠清除上述的偏紅顯示的不理想狀況。
圖21示出實(shí)際的用于消除圖20特性的色調(diào)變換特性。該圖示出輸入輸出為8位數(shù)據(jù)的情況。在圖21中，QGB是消除了綠色、藍(lán)色熒光體的飽和特性的特性曲線(在本例中，作為沒有飽和，用直線示出)，QR是消除了由圖20的qr所示的紅色熒光體的飽和特性的特性曲線。
而且，如上述那樣，圖像數(shù)據(jù)由于對(duì)應(yīng)于發(fā)射電荷量((1)的特征)，因此通過圖像數(shù)據(jù)的色調(diào)變換能夠?qū)崿F(xiàn)消除具有依賴于發(fā)射電荷量的飽和特性的紅色熒光體的特性。
即，上述圖像數(shù)據(jù)的色調(diào)變換意味著對(duì)于作為輝度要求值的圖像數(shù)據(jù)，變換為考慮了熒光體的發(fā)光特性的發(fā)射電荷量要求值。
而且，示出進(jìn)行修正發(fā)射電荷量變動(dòng)的發(fā)射電荷量的修正，使得成為上述發(fā)射電荷量要求值。
其次，說明進(jìn)行溢出處理的情況。根據(jù)上述(2)的特征，在沒有電壓降時(shí)的發(fā)射電流量IE上乘以按照把圖像數(shù)據(jù)放大(系數(shù))的值決定的脈寬的發(fā)射電荷量入射到熒光體上。
即，即使輸入的圖像數(shù)據(jù)相同，但進(jìn)行了溢出處理的情況與沒有進(jìn)行的情況相比較，發(fā)射電荷量被放大。
為了說明詳細(xì)情況，在圖22中示出歸一化電荷量-輝度的特性。圖22也與圖20相同，示出把僅在脈寬調(diào)制的1個(gè)色調(diào)部分的時(shí)間Δt中投入了沒有電壓降時(shí)的發(fā)射電流量IE的電荷量作為1，把橫軸的發(fā)射電荷量歸一化的情況。另外，縱軸示出用沒有電壓降時(shí)的發(fā)射電流量IE進(jìn)行歸一化時(shí)的脈寬為255色調(diào)(255×Δt)時(shí)的各種顏色的輝度為1的情況。
圖22的qgb，qr的特性與上述的圖20的特性相同，qgb是綠色和藍(lán)色的色調(diào)特性，qr是紅色的色調(diào)特性。圖22中用GA表示的正方形區(qū)域是示出增益為1時(shí)的發(fā)射電荷量-輝度的區(qū)域，橫軸的歸一化電荷量的0～255與圖像數(shù)據(jù)的0～255相對(duì)應(yīng)(相當(dāng)于沒有進(jìn)行上述的溢出處理的情況)。
另外，由于增益為1/2時(shí)，發(fā)射到熒光體的電荷量成為把圖像數(shù)據(jù)放大(1/2倍)的電荷量，因此圖像數(shù)據(jù)的0～255與歸一化電荷量的0～127相對(duì)應(yīng)。圖22中用GB表示的正方形區(qū)域成為示出在增益為1/2時(shí)實(shí)際發(fā)生的發(fā)射電荷量-輝度的區(qū)域。
同樣，由于增益為1/4時(shí)，發(fā)射到熒光體的電荷量成為把圖像數(shù)據(jù)放大(1/4倍)的電荷量，因此圖像數(shù)據(jù)的0～255與歸一化電荷量的0～63相對(duì)應(yīng)。圖22中用GC表示的正方形區(qū)域成為示出增益為1/4時(shí)實(shí)際發(fā)射的發(fā)射電荷量-輝度的區(qū)域。
增益為G1時(shí)，由于發(fā)射到熒光體的電荷量成為把圖像數(shù)據(jù)放大(G1倍)的電荷量，因此圖像數(shù)據(jù)的0～255與歸一化電荷量的0～(255×G1)相對(duì)應(yīng)。圖22中用GG表示的正方形區(qū)域成為示出增益為G1時(shí)實(shí)際發(fā)射的發(fā)射電荷量-輝度的區(qū)域。
如以上所述那樣，實(shí)際發(fā)射的發(fā)射電荷量與在圖像數(shù)據(jù)上乘以增益的值相對(duì)應(yīng)(根據(jù)增益決定的動(dòng)作點(diǎn))。
因此，通過使得圖像數(shù)據(jù)成為以下那樣進(jìn)行色調(diào)變換，能夠?qū)崿F(xiàn)消除熒光體的飽和特性。
在增益為1時(shí)，由于歸一化電荷量的0～255與圖像數(shù)據(jù)的0～255相對(duì)應(yīng)，因此根據(jù)具有圖23所示的變換特性的γ修正表，能夠消除紅色熒光體的飽和特性。
圖23中，QGB是消除綠色和藍(lán)色熒光體的飽和特性的特性曲線(在本例中，設(shè)沒有飽和，用直線顯示)，QR(×1)是消除用圖22的qr示出的紅色熒光體的飽和特性的特性曲線。
同樣，在增益為1/2時(shí)，由于歸一化電荷量的0～127與圖像數(shù)據(jù)的0～255相對(duì)應(yīng)，因此根據(jù)具有圖24所示的變換特性的γ修正表，能夠清除紅色熒光體的飽和特性。
圖24中，QGB是消除綠色和藍(lán)色熒光體的飽和特性的特性曲線(在本例中，設(shè)沒有飽和，用直線顯示)，QR(×1/2)是消除用圖22的qr的GB區(qū)域示出的紅色熒光體的飽和特性的特性曲線。
基于圖像數(shù)據(jù)的色調(diào)變換如果以QGB那樣沒有飽和的情況為基準(zhǔn)，則在輸出數(shù)據(jù)的0～255的范圍變換圖像數(shù)據(jù)(輸入數(shù)據(jù))的0～255(以后，根據(jù)以QGB那樣的沒有飽和的情況為基礎(chǔ)記述范圍。)。
0～255的范圍內(nèi)的輸出數(shù)據(jù)在修正電壓降影響以后，乘以增益，入射到熒光體的歸一化電荷量成為0～127的范圍。
這樣，進(jìn)行消除對(duì)應(yīng)于增益的動(dòng)作點(diǎn)的熒光體飽和特性的變換。
換言之，消除熒光體的飽和特性的變換特性與增益無關(guān)，可以通過在輸出數(shù)據(jù)的0～255的范圍內(nèi)變換圖像數(shù)據(jù)(輸入數(shù)據(jù))0～255進(jìn)行。
同樣，在增益為1/4時(shí)，由于歸一化電荷量的0～63與圖像數(shù)據(jù)的0～255相對(duì)應(yīng)，因此根據(jù)具有圖25所示的變換特性的γ修正表，能夠清除紅色熒光體的飽和特性。
圖25中，QGB是消除綠色和藍(lán)色熒光體的飽和特性的特性曲線(在本例中，設(shè)沒有飽和，用直線顯示)，QR(×1/4)是消除在圖22的qr的GC區(qū)域示出的紅色熒光體的飽和特性的特性曲線。
同樣，在增益為G1時(shí)，歸一化電荷量的0～(255×G1)與圖像數(shù)據(jù)的0～255相對(duì)應(yīng)，因此把圖像數(shù)據(jù)放大(G1倍)，根據(jù)具有用圖23的QGR，QR(×1)表示的特性的γ修正表進(jìn)行變換，修正熒光體的飽和的影響。進(jìn)而，把根據(jù)γ修正表變換了的輸出放大1/增益倍(1/G1倍)，作為用于進(jìn)行電壓降修正的0～255的范圍的輸出數(shù)據(jù)。
上述的特性可以說選擇根據(jù)增益決定的動(dòng)作點(diǎn)中的色調(diào)變換特性。
根據(jù)上述的色調(diào)變換裝置200的特性，即使是進(jìn)行了溢出處理的情況，也能夠消除上述的偏紅顯示的不理想狀況。
其次，說明實(shí)際的色調(diào)變換單元200的結(jié)構(gòu)。
圖26示出了色調(diào)變換單元200的結(jié)構(gòu)。圖26中，201、203是乘法器，202是用存儲(chǔ)器等實(shí)現(xiàn)的γ修正表，204是倒數(shù)器。根據(jù)該結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)上述的功能。圖26中，為了簡化，示出與一種顏色相對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，可以按照紅、綠、藍(lán)的每一種顏色，以相同的結(jié)構(gòu)分為三組構(gòu)成色調(diào)變換單元200。這時(shí)，γ修正表的內(nèi)容按照各個(gè)顏色，根據(jù)熒光體的飽和特性相對(duì)應(yīng)。
輸入的圖像數(shù)據(jù)由乘法器201放大(G1)倍。如上述那樣，把輸入圖像數(shù)據(jù)變換為放大了的發(fā)射電荷量，按照γ修正變換表202進(jìn)行以最大發(fā)射電荷量歸一化(1～255范圍)了的熒光體的飽和特性的色調(diào)變換。
實(shí)際上按照γ修正表202用發(fā)射的發(fā)射電荷量進(jìn)行消除熒光體的飽和特性的色調(diào)變換。
如果保持這種狀態(tài)，則由于γ修正了的輸出被放大，因此將返回到進(jìn)行實(shí)際的電壓降修正的數(shù)據(jù)，為此由乘法器203放大1/增益倍(1/G1倍)。倒數(shù)器204輸出增益的倒數(shù)。
由于增益一般小于1，被放大了的圖像數(shù)據(jù)輸入到γ修正表202，因此，需要使γ修正表202的位數(shù)比圖像數(shù)據(jù)的位數(shù)增多，使得不丟失有效位數(shù)。
根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)上述的功能，能夠用硬件消除上述偏紅顯示的不理想狀況。
進(jìn)而，在具有滿足上述增益的計(jì)算法(公式20)的G＝Kg×INMAX/MAXKg是≤1的常數(shù)的關(guān)系時(shí)，是1/G＝MAX/(Kg×INMAX)由于Kg×INMAX是常數(shù)，因此Kg’＝1/(Kg×INMAX)如果把Kg'作為新的常數(shù)，則成為1/G＝Kg’×MAX即，求增益的倒數(shù)的倒數(shù)器204能夠在修正圖像數(shù)據(jù)的最大值MAX上乘以常數(shù)Kg’求出。這樣能夠把由ROM等構(gòu)成的倒數(shù)器置換為乘法器，能夠減少硬件量。
進(jìn)而，對(duì)于第2種增益的計(jì)算法(公式21)也相同，在具有滿足上述增益的計(jì)算法(公式21)的G1＝Kg1×INMAX/AMAXKg1是≤1的常數(shù)的關(guān)系時(shí)，是1/G＝AMAX/(Kg1×INMAX)由于Kg1×INMAX是常數(shù)，因此Kg1’＝1/(Kg1×INMAX)如果把Kg1’作為新的常數(shù)，則成為1/G＝Kg1’×AMAX即，求增益的倒數(shù)的倒數(shù)器204能夠把在當(dāng)前幀以前的幀中求出檢測(cè)出的修正圖像數(shù)據(jù)的最大值沿著幀方向進(jìn)行平滑(平均)的AMAX上乘以常數(shù)Kg1’求出。這樣能夠把用ROM等構(gòu)成的倒數(shù)器置換為乘法器，能夠減少硬件量。
進(jìn)而，第3種增益的計(jì)算法是用公式20求增益，進(jìn)而進(jìn)行平均的方法，這種情況下，用與第2方法相同的計(jì)算能夠把倒數(shù)器置換為乘法器。其中，平均化需要對(duì)于增益以及修正圖像數(shù)據(jù)最大值的雙方分別進(jìn)行。
因此，雖然增加了用于進(jìn)行平均處理的硬件，但是即使考慮到該增加，與使用倒數(shù)器的方法相比較還是減少了總體的硬件量。
其次，消除熒光體的飽和的γ修正表202還能夠是以下那樣的結(jié)構(gòu)。
如果把γ修正表202的特性作為要求輝度Lr和要投入到熒光體的電荷量qr，并且如果把要求輝度Lr、電荷量qr一起歸一化，則qr＝fr(Lr)這里，fr(Lr)是存儲(chǔ)在修正熒光體飽和的γ修正表202中的特性。
這里，定義成為gr(Lr)＝Lr-fr(Lr)的函數(shù)gr(Lr)。即，gr(Lr)是根據(jù)輝度與電荷量成比例的特性的差分的函數(shù)。
這時(shí)，為了消除熒光體的飽和，需要成為
qr＝Lr-gr(Lr)的關(guān)系。
上述實(shí)施例的γ修正表202還可以由具有g(shù)r(Lr)的特性的表和從Lr減去具有g(shù)r(Lr)特性的表的輸出的減法器構(gòu)成。這時(shí)，作為硬件結(jié)構(gòu)雖然增加了減法器，但是在相同容量的存儲(chǔ)器中，在使用具有g(shù)r(Lr)特性的表的情況下，具有增加色調(diào)數(shù)，提高處理精度的優(yōu)點(diǎn)。
圖27示出其它的色調(diào)變換單元的實(shí)施形態(tài)。在圖27中也為了簡化，示出與一種顏色相對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，可以按照紅、綠、藍(lán)的每一種顏色，以相同的結(jié)構(gòu)分為三組構(gòu)成色調(diào)變換單元200。這時(shí)，γ修正表的各個(gè)內(nèi)容按照各個(gè)顏色，根據(jù)熒光體的飽和特性相對(duì)應(yīng)。
圖27中，202a、202b、202c是γ修正表，在增益分別是1倍，1/2倍，1/4倍時(shí)，存儲(chǔ)消除與實(shí)際發(fā)射的發(fā)射電荷量相當(dāng)?shù)臒晒怏w的飽和特性的變換表。實(shí)際上，是上述圖23、圖24、圖25所示的特性。25是線性內(nèi)插裝置，是輸入增益G1，從把各個(gè)γ修正表202a、202b、202c的增益G1夾在中間的2個(gè)表的輸出，通過線性內(nèi)插，求對(duì)于增益G1的內(nèi)插值的裝置。
消除根據(jù)增益決定熒光體的飽和特性的特性由于單調(diào)地變化，因此根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過直線內(nèi)插求各個(gè)γ修正表202a、202b、202c的特性，能夠得到對(duì)于任意增益G1的變換特性。
當(dāng)然，通過增多γ修正表的數(shù)量精度將提高，但是硬件成本將上升。γ修正表為3以上就能夠防止顯示畫質(zhì)的明顯惡化。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)上述的功能，使用硬件能夠消除上述的偏紅顯示的不理想狀況。
進(jìn)而，在本實(shí)施形態(tài)的說明中，說明了綠色和藍(lán)色的熒光體的色調(diào)特性線性高，不具有飽和特性，而實(shí)際上，與紅色的熒光體相比較，雖然非常小，但是輝度對(duì)于某種程度電荷量仍然具有某種程度的飽和特性。這種情況下，在各種顏色中都按照飽和少的部分求上述的歸一化色調(diào)特性，通過按照每種顏色生成消除該特性的消除表，能夠修正各種顏色的熒光體的飽和特性。
進(jìn)而，熒光體的飽和特性根據(jù)面板和背板之間的加速電壓(高壓電源的電位)或者投入到熒光體的最大電荷量發(fā)生變化。驅(qū)動(dòng)顯示屏?xí)r，由于決定各個(gè)電子發(fā)射元件的驅(qū)動(dòng)時(shí)間，因此投入到熒光體的最大電荷量依賴于電子發(fā)射元件的發(fā)射電流IE，即，掃描裝置的電位(Vs)，調(diào)制裝置的電位(Vpwm)。
從而，熒光體的飽和特性根據(jù)高壓電源的電位或者掃描裝置的電位(Vs)，調(diào)制裝置的電位(Vpwm)發(fā)生變化。
為了實(shí)施用于吸收顯示裝置的個(gè)體差的初始調(diào)整或者使用者進(jìn)行的調(diào)整等，在高壓電源的電位，掃描裝置的電位(Vs)，調(diào)制裝置的電位(Vpwm)可變的情況下，可以變更為消除相對(duì)應(yīng)的電位中的熒光體的飽和特性的γ修正表。
(移位寄存器，閂鎖電路)作為限幅電路的輸出的修正圖像數(shù)據(jù)Dlim由移位寄存器5，從線性的數(shù)據(jù)格式串行/并行變換為每一條調(diào)制布線的并行圖像數(shù)據(jù)ID1～I(xiàn)DN，然后輸出到閂鎖電路。在閂鎖電路中，在即將開始1個(gè)水平期間之前，根據(jù)定時(shí)信號(hào)Dataload，閂鎖來自寄存器的數(shù)據(jù)。閂鎖電路6的輸出作為并行的圖像數(shù)據(jù)D1～DN，供給到調(diào)制裝置。
在本實(shí)施形態(tài)中，圖像數(shù)據(jù)ID1～I(xiàn)DN，D1～DN分別是8位的圖像數(shù)據(jù)。它們的動(dòng)作定時(shí)根據(jù)來自定時(shí)發(fā)生電路4(圖12)定時(shí)控制信號(hào)TSFT以及Dataload進(jìn)行動(dòng)作。
(調(diào)制裝置的詳細(xì)情況)作為閂鎖電路6的輸出的并行圖像數(shù)據(jù)D1～DN供給到調(diào)制裝置8。
調(diào)制裝置如圖28A所示，是具備PWM計(jì)數(shù)器，以及在每一條調(diào)制布線具有比較器和開關(guān)(在該圖中是FET)的脈寬調(diào)制電路(PWM電路)。
圖像數(shù)據(jù)D1～DN與調(diào)制裝置的輸出脈寬的關(guān)系成為圖28B那樣的線性關(guān)系。
在圖28C中示出3個(gè)調(diào)制裝置的輸出波形的例子。
在該圖中上側(cè)的波形是對(duì)于調(diào)制裝置的輸入數(shù)據(jù)為0時(shí)的波形，中央的波形是對(duì)于調(diào)制裝置的輸入數(shù)據(jù)為128時(shí)的波形，下側(cè)的波形是對(duì)于調(diào)制裝置的輸入數(shù)據(jù)為255時(shí)的波形。
另外，在本例中，對(duì)于調(diào)制裝置的輸入數(shù)據(jù)D1～DN的位數(shù)取為8位。
另外，在上述的說明中，當(dāng)對(duì)于調(diào)制裝置的輸入數(shù)據(jù)為255時(shí)，具有記載為輸出相當(dāng)于1個(gè)水平掃描期間脈寬的調(diào)制信號(hào)位置，而詳細(xì)地講，如該圖28C那樣，雖然是非常短的時(shí)間，但是在脈沖的上升沿之前和下降沿之后設(shè)置雖然非常小但是不進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的期間，使其具有定時(shí)的余量。
圖29是示出本發(fā)明實(shí)施形態(tài)中的調(diào)制裝置的動(dòng)作的時(shí)序圖。
在該圖中，Hsync是水平同步信號(hào)，Dataload是對(duì)于閂鎖電路6的裝載信號(hào)，D1～DN是對(duì)于上述的變換裝置的列1～N的輸入信號(hào)，Pwmstart是PWM計(jì)數(shù)器的同步清除信號(hào)，Pwmclk是PWM計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘。另外，D1～DN表示調(diào)制裝置的第1～第N列的輸出。
如在該圖中那樣，如果開始一個(gè)水平掃描期間，則閂鎖電路6閂鎖圖像數(shù)據(jù)的同時(shí)向調(diào)制裝置傳送數(shù)據(jù)。
設(shè)置在每列的比較器把PWM計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值與各列的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，當(dāng)PWM計(jì)數(shù)器的值是圖像數(shù)據(jù)以上時(shí)輸出High，在除此以外的期間輸出Low。
比較器的輸出連接到各列開關(guān)的柵極，在比較器的輸出為Low的期間該圖上側(cè)(Vpwm一側(cè))的開關(guān)成為ON，下側(cè)(GND一側(cè))的開關(guān)成為OFF，把調(diào)制布線連接到電壓Vpwm。
反之，在比較器的輸出為High期間，該圖上側(cè)的開關(guān)為OFF，下側(cè)的開關(guān)為ON，同時(shí)，把調(diào)制布線的電壓連接到GND的電位。
通過各部分如以上那樣進(jìn)行動(dòng)作，調(diào)制裝置輸出的脈寬調(diào)制信號(hào)成為圖29的D1、D2、DN所示那樣的與脈沖的上升沿同步的波形。
(修正數(shù)據(jù)計(jì)算裝置)
修正數(shù)據(jù)計(jì)算裝置是根據(jù)上述的修正數(shù)據(jù)計(jì)算方法，計(jì)算電壓降的修正數(shù)據(jù)的電路。修正數(shù)據(jù)計(jì)算裝置如圖30所示，由離散修正數(shù)據(jù)計(jì)算單元和修正數(shù)據(jù)內(nèi)插單元的兩個(gè)塊構(gòu)成。
在離散修正數(shù)據(jù)計(jì)算單元中從輸入的圖像信號(hào)計(jì)算電壓降量，從電壓降量離散地計(jì)算修正數(shù)據(jù)。在該計(jì)算單元中為了減少計(jì)算量或者硬件量，導(dǎo)入上述簡并模型的概念，離散地計(jì)算修正數(shù)據(jù)。
離散地計(jì)算出的輸入數(shù)據(jù)由輸入數(shù)據(jù)內(nèi)插單元進(jìn)行內(nèi)插，計(jì)算適合于圖象數(shù)據(jù)大小或者其水平顯示位置x的修正數(shù)據(jù)CD。
(離散修正數(shù)據(jù)計(jì)算單元)圖31A、31B是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)中的用于離散地計(jì)算修正數(shù)據(jù)的離散修正數(shù)據(jù)計(jì)算單元。
離散修正數(shù)據(jù)計(jì)算單元如以下所示，是具有作為把圖像數(shù)據(jù)分塊，計(jì)算每個(gè)塊的統(tǒng)計(jì)量(點(diǎn)亮數(shù))的同時(shí)，從統(tǒng)計(jì)量計(jì)算各個(gè)節(jié)點(diǎn)位置中的電壓降量的時(shí)間變化的電壓降量計(jì)算單元的功能；把各個(gè)時(shí)間的電壓降量變換為發(fā)光輝度量的功能；以及沿著時(shí)間方向把發(fā)光輝度量積分，計(jì)算發(fā)光輝度總量的功能，并且根據(jù)這些功能計(jì)算離散的基準(zhǔn)點(diǎn)中的對(duì)于圖像數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)值的修正數(shù)據(jù)的裝置。
該圖中，100a～100d是點(diǎn)亮數(shù)計(jì)數(shù)裝置，101a～101d是保存每個(gè)塊中的各個(gè)時(shí)刻的點(diǎn)亮數(shù)的寄存器群，102是CPU，103是用于存儲(chǔ)用公式2以及公式3記述的參數(shù)aij的表存儲(chǔ)器，104是用于暫時(shí)存儲(chǔ)計(jì)算結(jié)果的暫存寄存器，105是保存著CPU的程序的程序存儲(chǔ)器，111是記載了把電壓降量變換為發(fā)射電流量的計(jì)算數(shù)據(jù)的表存儲(chǔ)器，106是用于保存上述的離散修正數(shù)據(jù)的計(jì)算結(jié)果的寄存器群。
點(diǎn)亮數(shù)計(jì)數(shù)裝置100a～100d由圖31B記述的比較器和加法器等構(gòu)成。圖像信號(hào)Ra、Ga、Ba分別輸入到比較器107a～c中，順序地與Cval的值進(jìn)行比較。
另外，Cval相當(dāng)于對(duì)于上述傳送來的圖像數(shù)據(jù)設(shè)定的圖像數(shù)據(jù)基準(zhǔn)值。
比較器107a～c進(jìn)行Cval與圖像數(shù)據(jù)的比較，如果圖像數(shù)據(jù)大則輸出High，如果小則輸出Low。
比較器的輸出由加法器108以及109進(jìn)一步相加，進(jìn)而由加法器110按照每個(gè)塊進(jìn)行相加，把每個(gè)塊的相加結(jié)果作為各個(gè)塊的點(diǎn)亮數(shù)，保存到寄存器群101a～c中。
作為比較器的比較值Cval，分別在點(diǎn)亮數(shù)計(jì)數(shù)裝置100a～d中輸入0，64，128，192。
其結(jié)果，點(diǎn)亮數(shù)計(jì)數(shù)裝置100a計(jì)數(shù)圖像數(shù)據(jù)中比0大的圖像數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)，把每個(gè)塊的總計(jì)保存在寄存器101a中。
同樣，點(diǎn)亮數(shù)計(jì)數(shù)裝置100b計(jì)數(shù)圖像數(shù)據(jù)中比64大的圖像數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)，把每個(gè)塊的總計(jì)保存在寄存器101b中。
同樣，點(diǎn)亮數(shù)計(jì)數(shù)裝置100c計(jì)數(shù)圖像數(shù)據(jù)中比128大的圖像數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)，把每個(gè)塊的總計(jì)保存在寄存器101c中。
同樣，點(diǎn)亮數(shù)計(jì)數(shù)裝置100d計(jì)數(shù)圖像數(shù)據(jù)中比192大的圖像數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)，把每個(gè)塊的總計(jì)保存在寄存器101d中。
如果計(jì)數(shù)了每個(gè)塊、每個(gè)時(shí)間的點(diǎn)亮數(shù)，則CPU隨時(shí)讀出保存在表存儲(chǔ)器103中的參數(shù)表aij，根據(jù)公式2～5，計(jì)算電壓降量，把計(jì)算結(jié)果保存在暫存寄存器104中。
在本例中，在CPU中設(shè)置用于平滑地進(jìn)行公式2的計(jì)算的積和計(jì)算功能。
作為實(shí)現(xiàn)在公式2中舉出的計(jì)算的裝置，也可以在CPU中不進(jìn)行積和計(jì)算，例如，可以把計(jì)算結(jié)果輸入到存儲(chǔ)器中。
即，可以把各個(gè)塊的點(diǎn)亮數(shù)作為輸入，對(duì)于要考慮的輸入?yún)?shù)，把各個(gè)節(jié)點(diǎn)位置的電壓降存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。
在結(jié)束電壓降量的計(jì)算的同時(shí)，CPU從暫存寄存器104，讀出各個(gè)時(shí)間、各個(gè)塊的電壓降量，參照表存儲(chǔ)器2(111)，把電壓降量變換為發(fā)射電流量，根據(jù)公式6～16，計(jì)算離散修正數(shù)據(jù)。
計(jì)算出的離散修正數(shù)據(jù)保存在寄存器群106中。
(修正數(shù)據(jù)內(nèi)插單元)修正數(shù)據(jù)內(nèi)插單元是用于計(jì)算與圖像數(shù)據(jù)的顯示位置(水平位置)以及圖像數(shù)據(jù)的大小相對(duì)應(yīng)的修正數(shù)據(jù)的裝置。該裝置通過把離散地計(jì)算出的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)插，計(jì)算與圖像數(shù)據(jù)的顯示位置(水平位置)以及圖像數(shù)據(jù)的大小相對(duì)應(yīng)的修正數(shù)據(jù)。
圖32用于說明修正數(shù)據(jù)內(nèi)插單元。
圖中，123是用于根圖像數(shù)據(jù)的顯示位置(水平位置)x決定內(nèi)插中使用的離散修正數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)號(hào)碼n以及n+1的解碼器，124是用于根據(jù)圖像數(shù)據(jù)的大小，決定公式17～公式19的k以及k+1的解碼器。
另外，選擇器125～128是用于選擇離散修正數(shù)據(jù)，供給到直線近似裝置的選擇器。
另外，121～123是用于分別進(jìn)行公式17～公式19的直線近似的直線近似裝置。
圖33示出直線近似裝置121的結(jié)構(gòu)例。一般直線近似裝置能夠由減法器、積分器、加法器、比例器等構(gòu)成，使得實(shí)現(xiàn)公式17～公式19的算子。
而理想的是如果計(jì)算離散修正數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間的列布線數(shù)量或者計(jì)算離散修正數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)基準(zhǔn)值的間隔(即計(jì)算電壓降的時(shí)間間隔)為2的冪那樣構(gòu)成，則具有能夠非常簡單地構(gòu)成硬件的優(yōu)點(diǎn)。如果它們?cè)O(shè)定為2的冪，則在圖34所示的比例器中，Xn+1-Xn成為2的冪值，可以進(jìn)行位移。
Xn+1-Xn的值始終是恒定的值，如果是用2的冪表示的值，則可以把加法器的相加結(jié)果移動(dòng)冪的次數(shù)部分后輸出，可以不需要制作比例器。
另外，通過把在除此以外的位置計(jì)算離散修正數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)的間隔或者圖像數(shù)據(jù)的間隔也取為2的冪，則具有例如能夠簡單地制作解碼器123～124，同時(shí)，能夠把圖33的由減法器進(jìn)行的計(jì)算置換為簡單的位計(jì)算等很多優(yōu)點(diǎn)。
(各部分的動(dòng)作定時(shí))圖34中示出各部分的動(dòng)作定時(shí)的時(shí)序圖。
另外，圖中，Hsync是水平同步信號(hào)，DotCLK是由定時(shí)發(fā)生電路中的PLL電路根據(jù)水平同步信號(hào)Hsync生成的時(shí)鐘，R、G、B是來自輸入切換電路的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，Data是數(shù)據(jù)排列變換后的圖像數(shù)據(jù)，Dlim是限幅裝置的輸出，是實(shí)施了電壓降修正的修正圖像數(shù)據(jù)，TSFT是用于把修正圖像數(shù)據(jù)Dlim傳送到移位寄存器5的移位時(shí)鐘，Dataload是用于把數(shù)據(jù)閂鎖到閂鎖電路6的裝載脈沖，Pwmstart是上述脈寬調(diào)制的開始信號(hào)，調(diào)制信號(hào)XD1是供給到調(diào)制布線1的脈寬調(diào)制信號(hào)的一例。
在開始1個(gè)水平期間的同時(shí)，從選擇器23傳送數(shù)字圖像數(shù)據(jù)RGB。圖中，如果在水平掃描期間I中，把輸入的圖像數(shù)據(jù)用R_I，G_I，B_I表示，則這些數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)排列變換電路9中，在1個(gè)水平期間，存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)，在水平掃描期間I+1中，與顯示屏的像素排列相吻合，作為數(shù)字圖像數(shù)據(jù)Data_I輸出。
R_I，G_I，B_I在水平掃描期間I中輸入到修正數(shù)據(jù)計(jì)算裝置。在該裝置中，計(jì)數(shù)上述的點(diǎn)亮數(shù)，在計(jì)數(shù)結(jié)束的同時(shí)，計(jì)算電壓降量。
在計(jì)算出電壓降了以后，計(jì)算離散修正數(shù)據(jù)，把計(jì)算結(jié)果保存在寄存器中。
移動(dòng)到掃描期間I+1，與從數(shù)據(jù)排列變換單元輸出1個(gè)水平掃描期間之前的圖像數(shù)據(jù)Data_I相同步，在修正數(shù)據(jù)內(nèi)插裝置中把離散修正數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)插，計(jì)算出修正數(shù)據(jù)。被內(nèi)插了的修正數(shù)據(jù)供給到加法器12。
在加法器12中，順序地把圖像數(shù)據(jù)Data與修正數(shù)據(jù)CD相加，把修正了的修正圖像數(shù)據(jù)DIim傳送到移位寄存器。移位寄存器根據(jù)TSFT，存儲(chǔ)1個(gè)水平期間部分的修正圖像數(shù)據(jù)Dlim的同時(shí)，進(jìn)行串行·并行變換，把并行圖像數(shù)據(jù)ID1～I(xiàn)DN輸出到閂鎖電路6。閂鎖電路6根據(jù)Dataload的上升沿，閂鎖來自移位寄存器的并行圖像數(shù)據(jù)ID1～I(xiàn)DN，把閂鎖了的圖像數(shù)據(jù)D1～DN傳送到脈寬調(diào)制裝置8。
脈寬調(diào)制裝置8輸出與閂鎖的圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的脈寬的脈寬調(diào)制信號(hào)。在本實(shí)施形態(tài)的圖像顯示裝置中，作為結(jié)果，調(diào)制裝置輸出的脈寬對(duì)于輸入的圖像數(shù)據(jù)，顯示為延遲2個(gè)水平掃描期間部分。
由這樣的圖像顯示裝置進(jìn)行了圖像顯示的結(jié)果，能夠修正作為以往課題的掃描布線中的電壓降量，能夠改善如其引起的顯示圖像的惡化，能夠顯示非常良好的圖像。
另外，通過導(dǎo)入若干個(gè)近似，能夠簡單而且適宜地計(jì)算用于修正電壓降的圖像數(shù)據(jù)的修正量，能夠用非常簡單的硬件實(shí)現(xiàn)其功能等具有非常出色的效果。
(第2實(shí)施形態(tài))修正圖像數(shù)據(jù)Dout是把圖像數(shù)據(jù)Data與修正數(shù)據(jù)CD相加的結(jié)果。
該相加的結(jié)果如果沒有收容在調(diào)制裝置的輸入范圍內(nèi)，則通過實(shí)施修正，則有可能產(chǎn)生溢出，在顯示圖像中發(fā)生其它的不協(xié)調(diào)感。
對(duì)于這樣的課題，在上述第1實(shí)施形態(tài)中，檢測(cè)修正圖像數(shù)據(jù)的最大值，計(jì)算增益使得該最大值與調(diào)制裝置的輸入范圍的最大值相對(duì)應(yīng)，把該增益與修正圖像數(shù)據(jù)相乘，防止溢出。
對(duì)此，在本實(shí)施形態(tài)中，雖然檢測(cè)修正圖像數(shù)據(jù)的最大值是相同的，但是采用限制實(shí)施修正之前的圖像數(shù)據(jù)的大小，使得該最大值與調(diào)制裝置的輸入范圍的最大值相對(duì)應(yīng)。
即，使得不產(chǎn)生溢出那樣，預(yù)先在輸入的圖像數(shù)據(jù)上乘以增益，減小其振幅范圍，防止溢出。
以下，使用圖35，說明本實(shí)施形態(tài)的溢出處理。
圖中，22R，22G、22B是乘法器，9是數(shù)據(jù)排列變換單元，5是圖像數(shù)據(jù)1行部分的移位寄存器，6是圖像數(shù)據(jù)1行部分的閂鎖電路，8是把調(diào)制信號(hào)輸出到顯示屏的調(diào)制布線的脈寬調(diào)制裝置，12是加法器，14是修正數(shù)據(jù)計(jì)算裝置，20是用于檢測(cè)幀內(nèi)的修正圖像數(shù)據(jù)Dout的最大值的最大值檢測(cè)電路(裝置)，21是增益計(jì)算裝置，200是色調(diào)變換單元。由于在后面進(jìn)行色調(diào)變換單元200的說明，因此在以下的說明中作為沒有色調(diào)變換單元200的情況進(jìn)行說明。
另外，R、G、B是RGB并行的輸入圖像數(shù)據(jù)，Ra、Ga、Ba是實(shí)施了逆γ變換處理的RGB并行的圖像數(shù)據(jù)，Rx、Gx、Bx是由乘法器乘以增益G2的圖像數(shù)據(jù)，增益G2是增益計(jì)算單元計(jì)算出的增益，Data是由數(shù)據(jù)排列變換單元進(jìn)行了并行、串行變換了的圖像數(shù)據(jù)，CD是由修正數(shù)據(jù)計(jì)算裝置計(jì)算出的修正數(shù)據(jù)，Dout是通過由加法器在圖像數(shù)據(jù)上加入了修正數(shù)據(jù)，被修正了的圖像數(shù)據(jù)(修正圖像數(shù)據(jù))，Dlim是由限幅器把Dout限制為調(diào)制裝置的輸入范圍的上限以下的修正圖像數(shù)據(jù)。
(乘法器22R、22G、22B)乘法器22R、22G、22B是用于對(duì)于逆γ變換后的圖像數(shù)據(jù)Ra、Ga、Ba乘以增益G2的裝置。
更詳細(xì)地講，乘法器根據(jù)增益計(jì)算裝置決定的增益，在圖像數(shù)據(jù)上乘以增益G2，輸出乘法運(yùn)算后的圖像數(shù)據(jù)Rx、Gx、Bx。
增益G2是增益計(jì)算裝置計(jì)算出的值，是使得作為后述的加法器中的圖像數(shù)據(jù)Data與修正數(shù)據(jù)的相加結(jié)果的修正圖像數(shù)據(jù)Dout收容在調(diào)制裝置的輸入范圍內(nèi)而決定的值。
(最大值檢測(cè)裝置20)對(duì)于最大值檢測(cè)電路20進(jìn)行說明。
本發(fā)明實(shí)施形態(tài)中的最大值檢測(cè)裝置如圖35所示，與各部分連接。
最大值檢測(cè)裝置是在1幀部分的修正圖像數(shù)據(jù)Dout中，檢測(cè)成為最大的值的裝置。
該裝置是能夠由比較器和寄存器等簡單地構(gòu)成的電路。該裝置是把存儲(chǔ)在寄存器中的值與順序傳送來的修正圖像數(shù)據(jù)Dout的大小進(jìn)行比較，如果修正圖像數(shù)據(jù)Dout大于寄存器的值，則用該數(shù)據(jù)值更新寄存器的值的電路。
寄存器的值如果在幀的起始清除為0，則在幀的結(jié)束時(shí)，該幀內(nèi)的修正圖像數(shù)據(jù)的最大值MAX保存在寄存器中。
這樣檢測(cè)出的修正圖像數(shù)據(jù)的最大值MAX傳送到增益計(jì)算裝置。
(增益計(jì)算裝置)增益計(jì)算裝置是參照最大值檢測(cè)裝置的檢測(cè)值MAX，計(jì)算增益，使得修正圖像數(shù)據(jù)Dout收容在調(diào)制裝置的范圍內(nèi)的裝置。在本實(shí)施形態(tài)中，增益計(jì)算裝置也根據(jù)自適應(yīng)型增益法計(jì)算用于調(diào)整修正圖像數(shù)據(jù)的振幅的增益。
另一方面，在本實(shí)施形態(tài)(圖35)的結(jié)構(gòu)中，在防止修正圖像數(shù)據(jù)的溢出的基礎(chǔ)上，增益也能夠通過固定增益法計(jì)算。
增益的決定方法如果把1幀內(nèi)的修正圖像數(shù)據(jù)Dout的最大值記為MAX，把調(diào)制裝置的輸入范圍的最大值記為INMAX，把對(duì)于前一個(gè)幀，增益計(jì)算裝置計(jì)算出的增益G2記為GB，則能夠決定如下。
公式22增益G2≤(INMAX/MAX)×GB在該增益計(jì)算裝置中，在垂直回掃期間，更新增益，按照每一個(gè)幀變更增益的值。
另外，在本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)中，成為使用1幀前的修正圖像數(shù)據(jù)的最大值，計(jì)算乘入到當(dāng)前幀的修正圖像數(shù)據(jù)上的增益的結(jié)構(gòu)。
即，成為利用幀間的修正圖像數(shù)據(jù)(圖像數(shù)據(jù))的相關(guān)性，防止溢出的結(jié)構(gòu)。
從而，嚴(yán)密地講，由于每個(gè)幀的修正圖像數(shù)據(jù)的差別，有時(shí)將發(fā)生溢出。
對(duì)于這樣的課題，最好是對(duì)于把修正圖像數(shù)據(jù)與增益相乘的乘法器的輸出設(shè)置限幅裝置，使得乘法器的輸出一定收容在調(diào)制裝置的輸入范圍內(nèi)那樣設(shè)計(jì)電路。
本發(fā)明人確認(rèn)，除了上述增益決定方法之外，也可以用以下那樣的其它方法來計(jì)算增益。
即，作為在當(dāng)前幀的修正圖像數(shù)據(jù)上實(shí)施的增益，把在當(dāng)前幀以前的幀中檢測(cè)出的修正圖像數(shù)據(jù)的最大值進(jìn)行平均，對(duì)于其平均值A(chǔ)MAX，能夠決定如下。
公式23增益G2≤(INMAX/AMAX)×GB其中，GB是對(duì)于前一個(gè)幀，增益計(jì)算裝置計(jì)算出的增益G2。
另外，其它的方法也可以根據(jù)公式22，計(jì)算各個(gè)幀的增益G2，把其平均后計(jì)算當(dāng)前的增益。
發(fā)明者們確認(rèn)了這3個(gè)方法中每一個(gè)方法在防止溢出的意義上都很理想，但如果考慮如在第1實(shí)施形態(tài)中敘述的那樣發(fā)生閃爍，則最好用公式23的方法計(jì)算。
發(fā)明者們?cè)诠?3的增益計(jì)算法中，對(duì)于把修正圖像數(shù)據(jù)的最大值進(jìn)行平均的幀的數(shù)目進(jìn)行了研究，理想的是把從當(dāng)前幀到16～64幀之前的修正圖像數(shù)據(jù)的最大值進(jìn)行平均。
另外，本方法也最好如圖35所示那樣，設(shè)置限制加法器輸出的限幅器，防止溢出，這是不言而喻的。
另外，與第1實(shí)施形態(tài)相同，也可以進(jìn)行景色變換的檢測(cè)，變更增益的計(jì)算方法。
(色調(diào)變換裝置)在第2實(shí)施形態(tài)中、在沒有色調(diào)變換單元200時(shí)，也確認(rèn)了與第1實(shí)施形態(tài)相同的現(xiàn)象。
第2實(shí)施形態(tài)由于只是在溢出處理中的乘以增益的位置不同，因此設(shè)置與第1實(shí)施形態(tài)相同結(jié)構(gòu)的色調(diào)變換單元200。色調(diào)變換單元的特性、結(jié)構(gòu)與第1實(shí)施形態(tài)相同，是圖26或者圖27的結(jié)構(gòu)，圖22、圖23、圖24、圖25的特性。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠消除熒光體的飽和影響，能夠消除上述的偏紅顯示的不理想狀況。
在色調(diào)變換裝置200的結(jié)構(gòu)是圖26所示的結(jié)構(gòu)時(shí)，如在第1實(shí)施例中所示那樣，可以由具有作為根據(jù)輝度與電荷量成比例的特性的差分的函數(shù)gr(Lr)的特性的表和從Lr減去具有g(shù)r(Lr)的特性的表的輸出的減法器構(gòu)成。
另外，在第2實(shí)施形態(tài)中，色調(diào)變換裝置200的結(jié)構(gòu)是圖26所示的結(jié)構(gòu)時(shí)，能夠省略圖35的乘法器22R、22G、22B和圖26的乘法器203，倒數(shù)器204。這是因?yàn)檩斎氲匠朔ㄆ?03中的數(shù)據(jù)由乘法器203放大1/增益倍，進(jìn)而，由于在乘法器22R、22G、22b中放大增益倍，因此輸入到乘法器203的數(shù)據(jù)與乘法器22R、22G、22B的輸出數(shù)據(jù)相同。
圖36、圖37是示出這時(shí)的結(jié)構(gòu)。由于結(jié)構(gòu)以及動(dòng)作相同，因此省略說明。
進(jìn)而，與第1實(shí)施形態(tài)相同，在第2實(shí)施形態(tài)中，也說明了綠色和藍(lán)色的熒光體的色調(diào)特性線性高，不具有飽和特性的情況，而實(shí)際上與紅色的熒光體相比較，雖然非常小，但是仍然具有輝度對(duì)于電荷量飽和的飽和特性。這種情況下，在各種顏色中求按照飽和少的情況求上述歸一化色調(diào)特性，按照每種顏色生成消除該特性的表，能夠修正各種顏色的熒光體的飽和特性。
另外，考慮逆γ處理單元17的特性，決定圖27的γ表202a、202b、202c的特性，去除逆γ處理單元17，還能夠減少硬件數(shù)量。
如第1實(shí)施例所示那樣，熒光體的飽和特性根據(jù)面板與背板之間的加速電壓(高壓電源的電位)或者投入到熒光體的最大電荷量發(fā)生變化。
在驅(qū)動(dòng)顯示屏?xí)r，由于決定各個(gè)電子發(fā)射元件的驅(qū)動(dòng)時(shí)間，因此投入到熒光體的最大電荷量依賴于電子發(fā)射元件的發(fā)射電流，即，掃描裝置的電位(Vs)，調(diào)制裝置的電位(Vpwm)。
從而，熒光體的飽和特性根據(jù)高壓電源的電位或者掃描裝置的電位(Vs)，調(diào)制裝置的電位(Vpwm)發(fā)生變化。
為了實(shí)施用于吸收顯示裝置的個(gè)體差的初始調(diào)整或者使用者進(jìn)行的調(diào)整等，在高壓電源的電位，掃描裝置的電位(Vs)，調(diào)制裝置的電位(Vpwm)可變的情況下，也可以變更為消除相對(duì)應(yīng)的電位中的熒光體的飽和特性的γ修正表。
進(jìn)而，在本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的圖像顯示裝置中，在輸入不是0的而且均勻的各種顏色相同的圖像數(shù)據(jù)情況下，通過消除電壓降影響的處理，使靠近上述掃描裝置輸出端子的調(diào)制裝置輸出的脈沖的脈寬比遠(yuǎn)離該掃描裝置的輸出端子的調(diào)制裝置輸中的脈沖的脈寬短那樣進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
進(jìn)而，消除依賴于電子發(fā)射元件的發(fā)射電荷量的熒光體的飽和特性的結(jié)果，即使是均勻的各種顏色相同的任意圖像數(shù)據(jù)，所顯示的顏色的輝度平衡也不偏移，換言之，能夠均勻地驅(qū)動(dòng)白色的色溫。
另外，在本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)中，示出了消除熒光體的飽和特性的進(jìn)行修正的例子，而用與本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)相同的結(jié)構(gòu)，對(duì)于由于電子發(fā)射元件的驅(qū)動(dòng)電壓波形的惡化(波形畸變)等的影響，電子發(fā)射量不同使色調(diào)特性發(fā)生變化等，也能夠進(jìn)行修正。
權(quán)利要求
1.一種圖像顯示裝置，該圖像顯示裝置具備在多條行布線以及列布線上各連接1條并且矩陣形地配置的多個(gè)圖像形成元件；與上述行布線連接的掃描裝置；與上述列布線連接的調(diào)制裝置；變換輸入圖像數(shù)據(jù)的色調(diào)特性的色調(diào)變換裝置；對(duì)于該色調(diào)變換裝置的輸出，計(jì)算作為修正了由上述行布線以及掃描裝置的電阻部分引起的電壓降的影響的圖像數(shù)據(jù)的修正圖像數(shù)據(jù)的修正圖像數(shù)據(jù)計(jì)算裝置；以該修正圖像數(shù)據(jù)為輸入，在上述列布線上輸出調(diào)制信號(hào)的調(diào)制裝置，上述色調(diào)變換特性修正基于沒有電壓降時(shí)的圖像形成元件的發(fā)光特性。
2.一種圖像顯示裝置，該圖像顯示裝置具備在多條行布線以及列布線上各連接1條并且矩陣形地配置的多個(gè)圖像形成元件；與上述行布線連接的掃描裝置；與上述列布線連接的調(diào)制裝置；變換輸入圖像數(shù)據(jù)的色調(diào)特性的色調(diào)變換裝置；對(duì)于該色調(diào)變換裝置的輸出，計(jì)算作為修正了由上述行布線以及掃描裝置的電阻部分引起的電壓降的影響的圖像數(shù)據(jù)的修正圖像數(shù)據(jù)的修正圖像數(shù)據(jù)計(jì)算裝置；具有乘以用于調(diào)整修正圖像數(shù)據(jù)的振幅的系數(shù)的功能的振幅調(diào)整裝置，使修正圖像數(shù)據(jù)的振幅與調(diào)制裝置的輸入范圍相對(duì)應(yīng)，上述色調(diào)變換裝置具有與上述系數(shù)相對(duì)應(yīng)的色調(diào)變換特性，上述調(diào)制裝置把由上述振幅調(diào)整裝置進(jìn)行了振幅調(diào)整的修正圖像數(shù)據(jù)作為輸入，在上述列布線上輸出調(diào)制信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述圖像形成元件是電子發(fā)射元件，圖像顯示裝置通過從該電子發(fā)射元件發(fā)出的電子沖擊熒光體發(fā)光，上述色調(diào)變換裝置具有根據(jù)上述系數(shù)變更色調(diào)變換特性，使得消除根據(jù)上述系數(shù)確定的動(dòng)作點(diǎn)中的該熒光體的飽和特性的功能。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述色調(diào)變換裝置由在圖像數(shù)據(jù)上乘以上述系數(shù)的乘法器和消除沒有電壓降時(shí)的熒光體的飽和特性的γ修正表構(gòu)成，在消除沒有上述電壓降時(shí)的輝度的色調(diào)特性的γ修正表中輸入上述乘法器的輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述色調(diào)變換裝置對(duì)于消除沒有電壓降時(shí)的熒光體的飽和特性的γ修正表和消除用上述系數(shù)決定的范圍的輝度的色調(diào)特性的γ修正表，把根據(jù)系數(shù)決定的各個(gè)γ修正表的輸出內(nèi)插后輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述色調(diào)變換裝置的特性是與系數(shù)小時(shí)相比較，在系數(shù)大時(shí)，消除更大的熒光體的飽和的特性。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述振幅調(diào)整裝置通過對(duì)作為修正圖像數(shù)據(jù)計(jì)算裝置輸入的實(shí)施修正之前的輸入圖像數(shù)據(jù)，乘以用于調(diào)整其振幅的系數(shù)，調(diào)整修正圖像數(shù)據(jù)計(jì)算裝置輸出的修正圖像數(shù)據(jù)的振幅。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述振幅調(diào)整裝置在每個(gè)幀檢測(cè)上述修正圖像數(shù)據(jù)計(jì)算裝置的輸出的最大值，相應(yīng)地計(jì)算上述系數(shù)，使得該最大值與調(diào)制裝置的輸入范圍的上限相對(duì)應(yīng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述系數(shù)是在輸入圖像數(shù)據(jù)為最大時(shí)，使得上述修正圖像數(shù)據(jù)計(jì)算裝置的輸出不溢出上述調(diào)制裝置的輸入范圍那樣預(yù)先決定的系數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述修正圖像數(shù)據(jù)計(jì)算裝置具備預(yù)測(cè)并計(jì)算對(duì)應(yīng)于輸入圖像數(shù)據(jù)，在1個(gè)水平掃描期間中要在行布線上發(fā)生的電壓降的空間分布以及時(shí)間變化的裝置；根據(jù)所計(jì)算的電壓降，計(jì)算在上述輸入圖像數(shù)據(jù)上實(shí)施了修正的修正圖像數(shù)據(jù)的裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述修正圖像數(shù)據(jù)計(jì)算裝置具備離散地預(yù)測(cè)并計(jì)算對(duì)應(yīng)于輸入圖像數(shù)據(jù)，在1個(gè)水平掃描期間中要在行布線上發(fā)生的電壓降的空間分布以及時(shí)間變化的裝置；根據(jù)所計(jì)算的電壓降，計(jì)算在上述輸入圖像數(shù)據(jù)上實(shí)施了修正的修正圖像數(shù)據(jù)的裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述修正圖像數(shù)據(jù)計(jì)算裝置具備離散地預(yù)測(cè)并計(jì)算對(duì)應(yīng)于輸入圖像數(shù)據(jù)，在1個(gè)水平掃描期間中要在行布線上發(fā)生的電壓降的空間方向以及時(shí)間方向的裝置；根據(jù)該電壓降，離散地計(jì)算與計(jì)算出了上述電壓降的空間位置中的，計(jì)算出了上述電壓降的時(shí)間相對(duì)應(yīng)的對(duì)于圖像數(shù)據(jù)的修正圖像數(shù)據(jù)的離散修正圖像數(shù)據(jù)計(jì)算裝置；把該離散修正圖像數(shù)據(jù)計(jì)算裝置的輸出進(jìn)行內(nèi)插，并且計(jì)算與輸入圖像數(shù)據(jù)的大小和水平顯示位置相對(duì)應(yīng)的修正圖像數(shù)據(jù)的修正圖像數(shù)據(jù)內(nèi)插裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述調(diào)制裝置是根據(jù)向該調(diào)制裝置的輸入，通過使加入在各條列布線上的電壓脈沖波形的脈寬可變進(jìn)行調(diào)制的脈寬調(diào)制裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述色調(diào)變換裝置具有把輸入圖像數(shù)據(jù)變換為消除熒光體的飽和特性的發(fā)射電荷量要求值后輸出的功能，上述修正圖像數(shù)據(jù)計(jì)算裝置具有對(duì)于作為上述色調(diào)變換裝置的輸出的發(fā)射電荷量要求值，修正由上述電壓降的影響引起的發(fā)射電荷量的變動(dòng)的功能。
15.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像顯示裝置，其特征在于調(diào)整上述修正圖像數(shù)據(jù)計(jì)算裝置計(jì)算出的修正圖像數(shù)據(jù)，使得上述發(fā)射電荷量要求值成為要在上述行布線上發(fā)生的沒有電壓降時(shí)的發(fā)射電荷量。
16.一種圖像顯示裝置，該圖像顯示裝置具備在多條行布線以及列布線上各連接1條的矩陣形配置的多個(gè)電子發(fā)射元件；與上述行布線連接的掃描裝置；與上述列布線連接的調(diào)制裝置；變換輸入的圖像數(shù)據(jù)的色調(diào)特性的色調(diào)變換裝置；對(duì)于該色調(diào)變換裝置的輸出，計(jì)算作為修正了由上述行布線以及掃描裝置的電阻部分產(chǎn)生的電壓降的影響的圖像數(shù)據(jù)的修正圖像數(shù)據(jù)的修正圖像數(shù)據(jù)計(jì)算裝置；把用于調(diào)整修正圖像數(shù)據(jù)的振幅的系數(shù)進(jìn)行相乘運(yùn)算，使得修正圖像數(shù)據(jù)的振幅與調(diào)制裝置的輸入范圍相對(duì)應(yīng)的振幅調(diào)整裝置，上述色調(diào)變換裝置具有與上述系數(shù)相對(duì)應(yīng)的色調(diào)變換特性，上述調(diào)制裝置把被振幅調(diào)整了的修正圖像數(shù)據(jù)作為輸入，在上述列布線上輸出調(diào)制信號(hào)，在輸入了不是0，而且均勻的各色相同的圖像數(shù)據(jù)時(shí)，在上述掃描裝置的輸出端子附近的調(diào)制裝置輸出的脈沖的脈寬比遠(yuǎn)離該掃描裝置的輸出端子的調(diào)制裝置輸出的脈沖的脈寬短，進(jìn)而，消除依賴于電子發(fā)射元件的發(fā)射電荷量的熒光體的飽和特性的結(jié)果，即使是均勻的各色相同的任意圖像數(shù)據(jù)，也與發(fā)光輝度無關(guān)，幾乎均勻地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)所顯示的白色的色溫。
17.一種圖像顯示裝置的圖像顯示方法，其中，該圖像顯示裝置具備在多條行布線以及列布線上各連接1條的矩陣形配置的多個(gè)電子發(fā)射元件；與上述行布線連接的掃描裝置；與上述列布線連接的調(diào)制裝置；以及與上述電子發(fā)射元件相對(duì)配置的熒光體，上述圖像顯示方法包括計(jì)算與作為輝度要求值的圖像數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的修正了對(duì)于發(fā)射電荷量的熒光體的發(fā)光特性的發(fā)射電荷量要求值的工序；計(jì)算與所計(jì)算的上述發(fā)射電荷量要求值相對(duì)應(yīng)的修正了由上述行布線以及掃描裝置的電阻部分產(chǎn)生的電壓降的影響引起的發(fā)射電荷量變動(dòng)的修正圖像數(shù)據(jù)的工序，上述調(diào)制裝置在上述列布線上添加與計(jì)算出的修正圖像數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的脈沖波形。
18.一種圖像顯示裝置的圖像顯示方法，其中，該圖像顯示裝置具備在多條行布線以及列布線上各連接1條的矩陣形配置的多個(gè)電子發(fā)射元件；與上述行布線連接的掃描裝置；以及與上述列布線連接的調(diào)制裝置，上述圖像顯示方法包括對(duì)于所輸入的圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)行消除在沒有由上述行布線以及掃描裝置的電阻部分產(chǎn)生的電壓降時(shí)的電子發(fā)射元件的發(fā)光特性的色調(diào)變換的工序；對(duì)于上述進(jìn)行消除發(fā)光特性的色調(diào)變換的工序的輸出，修正由上述行布線以及掃描裝置的電阻部分產(chǎn)生的電壓降影響的工序，上述調(diào)制裝置在上述列布線上添加與上述修正電壓降影響的工序的輸出相對(duì)應(yīng)的脈沖波形。
19.一種圖像顯示裝置的圖像顯示方法，其中，該圖像顯示裝置具備在多條行布線以及列布線上各連接1條的矩陣形配置的多個(gè)電子發(fā)射元件；與上述行布線連接的掃描裝置；以及與上述列布線連接的調(diào)制裝置，上述圖像顯示方法包括變換輸入的圖像數(shù)據(jù)的色調(diào)特性的工序；對(duì)于上述變換色調(diào)特性的工序的輸出，修正由上述行布線以及掃描裝置的電阻部分產(chǎn)生的電壓降的影響的工序，上述調(diào)制裝置在上述列布線上添加與上述修正電壓降的影響的工序的輸出相對(duì)應(yīng)的脈沖波形，該圖像顯示方法還包括上述修正電壓降的影響的工序還包括調(diào)整振幅使得上述修正電壓降的影響的工序的輸出成為調(diào)制裝置的輸入范圍以內(nèi)的工序，上述變換色調(diào)特性的工序根據(jù)與上述調(diào)制裝置的輸入范圍相對(duì)應(yīng)進(jìn)行調(diào)整的工序的輸出，部分選擇消除在沒有由上述行布線以及掃描裝置的電阻部分產(chǎn)生的電壓降時(shí)的電子發(fā)射元件的發(fā)光特性。
全文摘要
本發(fā)明提供用很少的硬件，能夠適當(dāng)?shù)匦拚娠@示屏的矩陣布線所具有的電阻引起的驅(qū)動(dòng)條件變動(dòng)的圖像顯示裝置以及圖像顯示方法，具備對(duì)于輸入的圖像數(shù)據(jù)計(jì)算由行布線的電阻部分產(chǎn)生的電壓降量，計(jì)算修正了該電壓降量的圖像數(shù)據(jù)(修正圖像數(shù)據(jù))的裝置，另外，具備溢出處理電路，使得修正后的圖像數(shù)據(jù)不溢出調(diào)制裝置的輸入范圍，根據(jù)增益，能夠防止溢出，而且，通過在修正電壓降影響的結(jié)構(gòu)的前級(jí)構(gòu)成使色調(diào)變換特性根據(jù)增益發(fā)生變化的色調(diào)變換單元，能夠消除熒光體的飽和特性，由此能夠高品位地顯示圖像。
文檔編號(hào)H04N5/21GK1426038SQ02154580
公開日2003年6月25日 申請(qǐng)日期2002年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月12日
發(fā)明者阿部直人, 稲村浩平, 嵯峨野治, 齋藤裕, 池田武 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社