(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の行配線及び列配線と、それらに接続され、マトリクス上に配置された画像形成素子を含む表示パネルと、
前記行配線を順次選択し走査する走査手段と、
入力された画像データに対応して、データの値が前記入力された画像データの値より大きい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もしくは前記画像データの値を調整する調整手段と、
前記列配線に接続されており、前記調整手段からの出力を入力として、前記列配線に変調信号を出力する変調手段と、
を有しており、
前記調整手段は、表示領域の全体もしくは一部に対応する前記補正画像データの値のうちの最大値を検出する最大値検出部と、前記補正画像データまたは前記画像データに乗じるゲインを算出するゲイン算出部と、を有しており、
前記ゲイン算出部は、前記最大値もしくは複数のフレームに対応して検出される複数の前記最大値を平滑化した値が前記変調手段の入力範囲に収まるようにゲインを算出することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記補正画像データは、前記画像データに対応して、少なくとも前記行配線の抵抗によって発生する電圧降下の影響を補正するデータである請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記補正画像データは、前記行配線の抵抗による電圧降下によって生じる輝度の低下を補償するための補正を、前記画像データに対して行ったデータである請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記調整された補正画像データの値が前記変調手段の入力範囲に完全に収まるように制限するリミッタを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記ゲインは、フレームごとに算出される適応型ゲインであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記調整手段は、フレームごとの前記ゲインの変動を制限するためのフィルタ手段を有することを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記調整手段は、表示画像のシーンが変わったことを検出するシーン切り替え判別部をさらに備え、
前記フィルタ手段は、シーンの切り替えが判別されたときには、前記ゲインの変動を制限した処理を行わないことを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記シーン切り替え判別部は、入力された画像データのフレームごとの平均輝度レベル（ＡＰＬ）のフレーム間差分及び／またはフレームごとの補正画像データの最大値のフレーム間差分によりシーンの切り替えを判別することを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記調整手段は、前記ゲインを予め設定可能な上限値以下に制限するゲイン制限部を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記最大値検出部は、フレーム内の補正画像データのうち、表示領域全体ではなく、予め定められた領域内の補正画像データの最大値を検出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記シーン切り替え判別部は、
該表示領域を複数のエリアに分割し、各々のエリアごとにシーンの切り替えを判別し、
各々のエリアごとの判別結果から、画面全体のシーン切り替えを判別することを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置。
【請求項１２】
前記調整手段は、前記画像表示装置の周囲の照度を検出し、検出結果に応じた信号を出力する外部照度入力部を備え、該外部照度入力部の出力信号に応じて前記ゲインを変調することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１３】
前記調整手段は、
フレームごとに算出される適応型ゲインを出力する第１の動作モードと、フレームごとに変化しない予め設定された固定型ゲインを出力する第２の動作モードとを含む、少なくとも２つの動作モードを備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１４】
前記調整手段は、
入力される映像信号がテレビジョン用の映像信号であるときは前記第１の動作モードを選択し、
前記入力される映像信号がコンピュータ用の映像信号であるときは前記第２の動作モードを選択することを特徴とする請求項１３に記載の画像表示装置。
【請求項１５】
複数の行配線及び列配線と、それらに接続され、マトリクス上に配置された画像形成素子を含む表示パネルと、
前記行配線を順次選択し走査する走査手段と、
前記列配線に接続された変調手段と、を備える画像表示装置であって、
入力された画像データに対応して、データの値が前記入力された画像データの値より大きい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値が前記変調手段の入力範囲に収まるように前記補正画像データもしくは前記画像データの値を調整する調整手段と、を有し、
前記変調手段は、前記調整手段の出力を入力として、前記列配線に変調信号を出力し、
前記補正画像データ算出手段は、
前記入力された画像データに基づいて、離散的な水平表示位置及び１水平走査期間内の離散的な時間のそれぞれにおける前記行配線の抵抗による電圧降下の量を算出する手段と、
前記電圧降下の量から、前記電圧降下の量を算出した離散的な水平表示位置及び１水平走査期間内の離散的な時間に対応する補正画像データを算出する離散補正画像データ算出手段と、
前記離散補正画像データ算出手段の出力を補間して、補間された補正画像データを算出する補正画像データ補間手段と、を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１６】
前記調整手段は、
前記離散補正画像データ算出手段の出力に対し、値を調整するためのゲインを乗算する手段と、さらに前記補正画像データ補間手段の出力が前記変調手段の入力範囲に収まるように前記補正画像データの値を制限するリミッタとを有することを特徴とする請求項１５に記載の画像表示装置。
【請求項１７】
前記変調信号は、前記画像データに基づいてパルス幅が変調された信号であることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１８】
前記画像形成素子は表面伝導型放出素子であることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マトリクス状に配置された画像形成素子を備えた画像表示装置に関するものであり、例えば、マトリクス配線された複数の表面伝導型素子とその電子線照射を受け発光する蛍光面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から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に適用され、特に前記表示パネルのマトリクス配線などが有する電気抵抗に起因する駆動電圧の電圧降下を補正する画像データの補正手段、及び補正画像データの振幅を制御する振幅調整手段を有するデジタル画像データ処理手段に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の画像表示装置としては電子放出素子への電気的な接続配線などの配線抵抗による電圧降下に起因する輝度低下を補正するために、統計演算によりその補正データを算出し、電子線要求値と補正値を合成する構成を有する画像表示装置が、特開平８−２４８９２０号公報に開示されている。
【０００３】
図６３は、従来技術に係る画像表示装置の概略構成ブロック図である。以下に画像データの補正に係る構成を説明する。
【０００４】
まず、ディジタル画像信号の１ライン分の輝度データを合算器２０６で合算し、この合算値に対応する補正率データをメモリ２０７から読み出す。
【０００５】
一方、ディジタル画像信号はシフトレジスタ２０４においてシリアル／パラレル変換され、ラッチ回路２０５において所定時間保持された後、所定のタイミングで各列配線毎に備えられる乗算器２０８に入力される。
【０００６】
乗算器２０８において、各列配線毎に、輝度データとメモリ２０７から読み出された補正データとを乗算し、得られた補正後のデータは変調信号発生器２０９に転送され、補正後のデータに対応する変調信号が変調信号発生器２０９において生成され、この変調信号に基づいて表示パネルに画像が表示される。
【０００７】
ここでは、合算器２０６におけるディジタル画像信号の１ライン分の輝度データの合算処理のように、ディジタル画像信号に対して総和や平均を算出するというような統計的な演算処理を行い、この値に基づいて補正を行っている。
【０００８】
一方、一般的な信号処理手段として、特開平０１−０９１５１５にはオーバーフロー検出部及びリミッタを有するパルス幅変調装置が開示され、また特開平０７−２７３６５０には、オーバーフロー検出部及びゲイン制御部を有するＡ／Ｄ変換回路が開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来技術の場合には、各列配線毎の乗算器、補正データを出力するためのメモリ、メモリにアドレス信号を与えるための合算器など大規模なハードウエアが必要であった。
【００１０】
また補正を行うことにより画像データにオーバーフローが生じ、表示画像が乱されることが起こり得た。
【００１１】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、少ないハードウエアで、表示パネルのマトリクス配線の抵抗分や、走査手段の内部抵抗による電圧降下の影響を好適に補正し、画像品質に優れた画像表示装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
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。複数の行配線及び列配線と、それらに接続され、マトリクス上に配置された画像形成素子を含む表示パネルと、前記行配線を順次選択し走査する走査手段と、入力された画像データに対応して、データの値が前記入力された画像データの値より大きい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もしくは前記画像データの値を調整する調整手段と、前記列配線に接続されており、前記調整手段からの出力を入力として、前記列配線に変調信号を出力する変調手段と、を有しており、前記調整手段は、表示領域の全体もしくは一部に対応する前記補正画像データの値のうちの最大値を検出する最大値検出部と、前記補正画像データまたは前記画像データに乗じるゲインを算出するゲイン算出部と、を有しており、前記ゲイン算出部は、前記最大値もしくは複数のフレームに対応して検出される複数の前記最大値を平滑化した値が前記変調手段の入力範囲に収まるようにゲインを算出することを特徴とする画像表示装置。
前記補正画像データは、前記画像データに対応して、少なくとも前記行配線の抵抗によって発生する電圧降下の影響を補正するデータであるとよい。
前記補正画像データは、前記行配線の抵抗による電圧降下によって生じる輝度の低下を補償するための補正を、前記画像データに対して行ったデータであるとよい。
前記調整された補正画像データの値が前記変調手段の入力範囲に完全に収まるように制限するリミッタを有するとよい。
前記ゲインは、フレームごとに算出される適応型ゲインであるとよい。
前記調整手段は、フレームごとの前記ゲインの変動を制限するためのフィルタ手段を有
するとよい。
前記調整手段は、表示画像のシーンが変わったことを検出するシーン切り替え判別部をさらに備え、前記フィルタ手段は、シーンの切り替えが判別されたときには、前記ゲインの変動を制限した処理を行わないことが好ましい。
前記シーン切り替え判別部は、入力された画像データのフレームごとの平均輝度レベル（ＡＰＬ）のフレーム間差分及び／またはフレームごとの補正画像データの最大値のフレーム間差分によりシーンの切り替えを判別することが好ましい。
前記調整手段は、前記ゲインを予め設定可能な上限値以下に制限するゲイン制限部を有することが好ましい。
前記最大値検出部は、フレーム内の補正画像データのうち、表示領域全体ではなく、予め定められた領域内の補正画像データの最大値を検出することが好ましい。
前記シーン切り替え判別部は、該表示領域を複数のエリアに分割し、各々のエリアごとにシーンの切り替えを判別し、各々のエリアごとの判別結果から、画面全体のシーン切り替えを判別することが好ましい。
前記調整手段は、前記画像表示装置の周囲の照度を検出し、検出結果に応じた信号を出力する外部照度入力部を備え、該外部照度入力部の出力信号に応じて前記ゲインを変調することが好ましい。
前記調整手段は、フレームごとに算出される前記適応型ゲインを出力する第１の動作モードと、フレームごとに変化しない予め設定された固定型ゲインを出力する第２の動作モードとを含む、少なくとも２つの動作モードを備えることが好ましい。
前記調整手段は、入力される映像信号がテレビジョン用の映像信号であるときは前記第１の動作モードを選択し、前記入力される映像信号がコンピュータ用の映像信号であるときは前記第２の動作モードを選択することが好ましい。
複数の行配線及び列配線と、それらに接続され、マトリクス上に配置された画像形成素子を含む表示パネルと、前記行配線を順次選択し走査する走査手段と、前記列配線に接続された変調手段と、を備える画像表示装置であって、入力された画像データに対応して、データの値が前記入力された画像データの値より大きい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値が前記変調手段の入力範囲に収まるように前記補正画像データもしくは前記画像データの値を調整する調整手段と、を有し、前記変調手段は、前記調整手段の出力を入力として、前記列配線に変調信号を出力し、前記補正画像データ算出手段は、前記入力された画像データに基づいて、離散的な水平表示位置及び１水平走査期間内の離散的な時間のそれぞれにおける前記行配線の抵抗による電圧降下の量を算出する手段と、前記電圧降下の量から、前記電圧降下の量を算出した離散的な水平表示位置及び１水平走査期間内の離散的な時間に対応する補正画像データを算出する離散補正画像データ算出手段と、前記離散補正画像データ算出手段の出力を補間して、補間された補正画像データを算出する補正画像データ補間手段と、を備えることを特徴とする画像表示装置。
前記調整手段は、前記離散補正画像データ算出手段の出力に対し、値を調整するためのゲインを乗算する手段と、さらに前記補正画像データ補間手段の出力が前記変調手段の入力範囲に収まるように前記補正画像データの値を制限するリミッタとを有することが好ましい。
前記変調信号は、前記画像データに基づいてパルス幅が変調された信号であることが好ましい。
前記画像形成素子は表面伝導型放出素子であることが好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を、表面伝導型放出素子（以下、ＳＣＥと呼ぶ）を用いた画像表示装置を例として、詳しく説明する。
【００２２】
（第１の実施の形態）
（全体概要）
ＳＣＥを単純マトリクスに配置した表示装置においては、走査配線に流れ込む電流と走査配線の配線抵抗とにより電圧降下が発生し、表示画像が劣化するという現象がある。そこで、本発明の実施の形態に係る画像表示装置では、このような走査配線における電圧降下が表示画像に与える影響を好適に補正する処理回路を設け、それを比較的小さな回路規模で実現するように構成した。
【００２３】
補正回路は、入力画像データに応じて電圧降下のために生じる表示画像の劣化を予測計算し、それを補正する補正データを求め、入力された画像データに補正を施すものである。
【００２４】
このような補正回路を内蔵した画像表示装置として、本発明者らは以下に示すような方式の画像表示装置について鋭意検討を行ってきた。
【００２５】
以下、本発明について説明するに際して、まず、本発明の実施の形態に係る画像表示装置の表示パネルの概観、表示パネルの電気的接続、ＳＣＥの特性、表示パネルの駆動方法、走査配線の電気抵抗に起因する電圧降下のメカニズム、電圧降下の影響に対する補正方法及び装置について説明する。
【００２６】
（画像表示装置の概観）
図１は、本実施の形態に係る画像表示装置に用いた表示パネルの斜視図であり、内部構造を示すためにパネルの一部を切り欠いて示している。図中、１００５はリアプレート、１００６は側壁、１００７はフェースプレートであり、１００５〜１００７により表示パネルの内部を真空に維持するための気密容器を形成している。
【００２７】
リアプレート１００５には、基板１００１が固定されているが、該基板上には画像形成素子としてのＳＣＥ１００２がＮ×Ｍ個形成されている。行配線（走査配線）１００３，列配線（変調配線）１００４及びＳＣＥは図２のように接続されている。
【００２８】
また、フェースプレート１００７の下面には、赤、青、緑の３原色の蛍光体１００８が各画素に対応して形成されている。
【００２９】
蛍光膜１００８の下面にはメタルバック１００９が形成されている。
【００３０】
Ｈｖは高圧端子でありメタルバック１００９に電気的に接続されている。Ｈｖ端子に高電圧を印加することによりリアプレート１００５とフェースプレート１００７の間に高電圧が印加される。
【００３１】
（ＳＣＥの特性）
ＳＣＥは、図３に示すような（放出電流Ｉｅ）対（素子印加電圧Ｖｆ）特性、及び（素子電流Ｉｆ）対（素子印加電圧Ｖｆ）特性を有する。なお、放出電流Ｉｅは素子電流Ｉｆに比べて著しく小さく、同一尺度で図示するのが困難であるため、２本のグラフは各々異なる尺度で図示した。
【００３２】
ＳＣＥは、放出電流Ｉｅに関して以下に述べる３つの特性を有している。
【００３３】
第一に、ある電圧（これを閾値電圧Ｖｔｈと呼ぶ）以上の電圧を素子に印加すると急激に放出電流Ｉｅが増加するが、一方、閾値電圧Ｖｔｈ未満の電圧では放出電流Ｉｅはほとんど検出されない。
【００３４】
第二に、放出電流Ｉｅは素子に印加する電圧Ｖｆに依存して変化するため、電圧Ｖｆを可変することにより、放出電流Ｉｅの大きさを制御できる。
【００３５】
第三に、高速な応答性を有しているため、電圧Ｖｆの印加時間により放出電流Ｉｅの放出時間を制御できる。
【００３６】
図１に示した表示パネルを用いた画像表示装置において、第一の特性を利用すれば、表示画面を順次走査して表示を行うことが可能である。すなわち、駆動中の素子には所望の発光輝度に応じて閾値電圧Ｖｔｈ以上の電圧を適宜印加し、非選択状態の素子には閾値電圧Ｖｔｈ未満の電圧を印加する。駆動する素子を順次切り替えることにより、表示画面を順次走査して表示を行うことが可能である。
【００３７】
また、第二の特性を利用することにより、素子に印加する電圧Ｖｆにより、蛍光体の発光輝度を制御することができ、画像表示を行うことが可能である。
【００３８】
また、第三の特性を利用することにより、素子に電圧Ｖｆを印加する時間により、蛍光体の発光時間を制御することができ、画像の表示を行うことができる。
【００３９】
本発明の画像表示装置では上記第三の特性を用いて変調を行った。
【００４０】
（表示パネルの駆動方法）
図４は、本発明の表示パネルを駆動した際に走査配線及び変調配線の電圧供給端子に印加した電圧の一例である。
【００４１】
ここで、水平走査期間Ｉは、ｉ行目のピクセルを発光させる期間とする。
【００４２】
ｉ行目のピクセルを発光させるためには、ｉ行目の走査配線を選択状態とし、その電圧供給端子Ｄｘｉに選択電位Ｖｓを印加する。また、それ以外の走査配線の電圧供給端子Ｄｘｋ（ｋ＝１，２，．．．Ｎ、但しｋ≠ｉ）は非選択状態とし、非選択電位Ｖｎｓを印加する。
【００４３】
本実施の形態では、選択電位Ｖｓを図３に記載の電圧ＶＳＥＬの半分の−０．５ＶＳＥＬに設定し、非選択電位ＶｎｓはＧＮＤ電位とした。
【００４４】
また変調配線の電圧供給端子には、電圧振幅Ｖｐｗｍのパルス幅変調信号を供給した。ｊ番目の変調配線に供給するパルス幅変調信号のパルス幅は、従来、補正を行わない場合は、表示する画像の第ｉ行第ｊ列のピクセルの画像データの大きさに応じて決定し、すべての変調配線に各々のピクセルの画像データの大きさに応じたパルス幅変調信号を供給していた。
【００４５】
なお、本発明においては、後述するように、電圧降下の影響による、輝度の低下を補正するために、ｊ番目の変調配線に供給するパルス幅変調信号のパルス幅は、表示する画像の第ｉ行第ｊ列のピクセルの画像データの大きさと、その補正量に応じて決定し、すべての変調配線にパルス幅変調信号を供給する。
【００４６】
本実施の形態では、電圧Ｖｐｗｍの電圧は＋０．５ＶＳＥＬに設定した。
【００４７】
（走査配線での電圧降下について）
上述したように、本発明の画像表示装置の抱える根本的な課題は、表示パネルの走査配線における電圧降下によって、走査配線上の電位が上昇することにより、ＳＣＥに印加される電圧が減少するため、ＳＣＥからの放出電流が低下してしまうことである。以下、この電圧降下の機構について説明する。
【００４８】
ＳＣＥの設計仕様や製法によっても異なるが、ＳＣＥの１素子分の素子電流は電圧ＶＳＥＬを印加した場合に数１００μＡ程度である。
【００４９】
このため、ある水平走査期間において選択された走査線上の１ピクセルのみを発光させ、それ以外のピクセルは発光させない場合には、変調配線から選択行の走査配線に流入する素子電流は１ピクセル分の電流（すなわち上述の数１００μＡ）だけであるため、電圧降下はほとんど生じることはなく、発光輝度が低下することはない。
【００５０】
しかし、ある水平走査期間において、選択された行の全ピクセルを発光させる場合には、全変調配線から選択状態としている走査配線に対し、全ピクセル分の電流が流入するため、電流の総和は数１００ｍＡ〜数Ａとなり、走査配線の配線抵抗によって走査配線上に電圧降下が発生していた。
【００５１】
走査配線上に電圧降下が発生すれば、ＳＣＥの両端に印加される電圧が低下する。このためＳＣＥから発光される放出電流が低下してしまい、結果として発光輝度が低下していた。
【００５２】
また、さらに複雑なことに、電圧降下の大きさはパルス幅変調によって変調を行うことにより１水平走査期間の中でも変化する性質を持っている。
【００５３】
各列に供給するパルス幅変調信号が、図４に示したように入力されるデータに対し、そのデータの大きさに依存したパルス幅の、立ち上がりが同期したパルス幅変調信号を出力する場合を考えてみる。このような場合、入力画像データにもよるが一般的には、１水平走査期間内では、パルスの立ち上がり直後ほど点灯しているピクセルの数が多く、その後輝度の低い箇所から順に消灯していくため、点灯するピクセルの数は一水平走査期間の中では、時間を追って減少する。
【００５４】
したがって、走査配線上に発生する電圧降下の大きさも、１水平走査期間の初めほど大きく次第に減少していく傾向がある。
【００５５】
パルス幅変調信号は変調の１階調に相当する時間ごとに出力が変化するため、電圧降下の時間的な変化もパルス幅変調信号の１階調に相当する時間毎に変化する。
【００５６】
以上、走査配線における電圧降下について説明した。
【００５７】
（電圧降下の計算方法）
次に、電圧降下の影響に対する補正の方法について詳述する。
【００５８】
電圧降下の影響を低減するための補正量を求めるには、まずその第一段階として、電圧降下の大きさとその時間変化をリアルタイムに予測するハードウエアが必要とされるが、本発明のような画像表示装置の表示パネルとしては、数千本もの変調配線を備えることが一般的であり、変調配線のすべてと走査配線との交点の電圧降下を計算することは非常に困難であるとともに、それをリアルタイムに計算するハードウエアを作製することは現実的ではない。
【００５９】
従って、同一行に位置に関してブロック化するとともに、画像データの大きさ方向へもブロック化することにより、電圧降下量を算出する。
【００６０】
このようなブロック化は電圧降下における以下のような特徴に基づくものである。
【００６１】
ｉ）一水平走査期間のある時点においては、走査配線上に発生する電圧降下は走査配線上で空間的に連続的な量であり非常に滑らかなカーブである。
【００６２】
ｉｉ）電圧降下の大きさは表示画像によっても異なるが、パルス幅変調の１階調に相当する時間毎に変化し、概略的にはパルスの立ち上がり部分ほど大きく、時間的には次第に小さくなるか、もしくはその大きさを維持するかのどちらかである。
【００６３】
すなわち、図４のような駆動方法では１水平走査期間内で電圧降下の大きさが増加することはない。
【００６４】
具体的には以下で説明する縮退モデルによる電圧降下の計算を複数の時刻に対して計算することによって、電圧降下の時間変化を概略的に予測した。
【００６５】
（縮退モデルによる電圧降下の計算）
図５（ａ）は、縮退を行う際のブロック及びノードを説明するための図である。
【００６６】
図５では図を簡略化するため、選択された走査配線と各変調配線及びその交差部に接続されるＳＣＥのみを記載した。
【００６７】
いま、一水平走査期間の中のある時刻であって、選択された走査配線上の各ピクセルの点灯状態（すなわち変調手段の出力が”Ｈ”であるか、”Ｌ”であるか）が分かっているものとする。
【００６８】
この点灯状態において、各変調配線から選択された走査配線へ流れ込む素子電流をＩｆｉ（ｉ＝１，２，．．．Ｎ，ｉは列番号）と定義する。
【００６９】
また、図５に示すように、ｎ本の変調配線と選択された走査配線のそれと交差する部分及び、その交点に配置されるＳＣＥを１つのグループとしてブロックを定義する。本実施の形態では、ブロック分けを行うことで４つのブロックに分割した。
【００７０】
また、各々のブロックの境界位置においてノードという位置を設定した。ノードとは、縮退モデルにおいて走査配線上に発生する電圧降下量を離散的に計算するための水平位置（基準点）である。
【００７１】
本実施の形態ではブロックの境界位置に、ノード０〜ノード４の５つのノードを設定した。
【００７２】
図５（ｂ）は縮退モデルを説明するための図である。
【００７３】
縮退モデルでは図５（ａ）の１ブロックに含まれるｎ本の変調配線を１本に縮退化し、縮退化された１本の変調配線が、走査配線のブロックの中央に位置するように接続した。
【００７４】
また、縮退化された各々のブロックの変調配線には電流源が接続されており、各電流源から各々のブロック内の電流の総和ＩＦ０〜ＩＦ３が流れ込むものとした。
【００７５】
すなわち、ＩＦｊ（ｊ＝０，１，…３）は、
【数１】
0003715950.tif 000002
として（式１）で表される電流である。
【００７６】
また、走査配線の両端の電位が図５（ａ）の例ではＶｓであるのに対し、図５（ｂ）ではＧＮＤ電位としているのは、縮退モデルでは、変調配線から選択した走査配線に流れ込む電流を上記電流源によりモデリングしたことにより、走査配線上の各部の電圧降下量は、その給電部を基準（ＧＮＤ）電位として各部の電圧（電位差）を算出することにより計算できるためである（つまり、電圧降下を算出する上での基準電位として規定した。）。
【００７７】
また、ＳＣＥを省略しているのは、選択された走査配線から見た場合に、列配線から同等の電流が流れ込めば、ＳＣＥの有無によらず、発生する電圧降下自体は変わらないためである。従って、ここでは、各ブロックの電流源から流れ込む電流値を各ブロック内の素子電流の総和の電流値（式１）に設定することでＳＣＥを省略した。
【００７８】
また、各ブロックの走査配線の配線抵抗は一区間の走査配線の配線抵抗ｒのｎ倍とした（ここで一区間とは走査配線の、ある列配線との交差部とその隣の列配線との交差部との間のことを指している。また本実施の形態では、一区間の走査配線の配線抵抗は均一であるものとした。）。
【００７９】
このような縮退モデルにおいて、走査配線上の各ノードにおいて発生する電圧降下量ＤＶ０〜ＤＶ４は以下のような積和形式の式により、簡単に計算することができる。
【００８０】
【数２】
0003715950.tif 000003
となる。
【００８１】
すなわち、
【数３】
0003715950.tif 000004
が成立する。
【００８２】
ただし、ａｉｊは縮退モデルにおいてｊ番目のブロックだけに単位電流を注入したときに、ｉ番目のノードに発生する電圧である（以下、これをａｉｊと定義する。）。
【００８３】
上記のａｉｊはキルヒホフの法則により導出され、一度計算しておけば、テーブルとして記憶しておけばよい。
【００８４】
さらに、式１で定めた各ブロックの総和電流ＩＦ０〜ＩＦ３に対し、
【数４】
0003715950.tif 000005
に示す近似を行った。
【００８５】
ただし、上式においてＣｏｕｎｔｉは選択された走査線上のｉ番目のピクセルが点灯状態である場合には１をとり、消灯状態である場合には０をとる変数である。
【００８６】
ＩＦＳはＳＣＥ１素子の両端に電圧ＶＳＥＬを印加したときに流れる素子電流ＩＦに対し、０〜１の間の値をとる係数αをかけた量である。
【００８７】
すなわち、
【数５】
0003715950.tif 000006
と定義した。
【００８８】
式２は、選択された走査配線に対し各ブロックの列配線から該ブロック内の点灯数に比例した素子電流が流れ込むものとしている。この際１素子の素子電流ＩＦに係数αをかけたものを１素子の素子電流ＩＦＳとしたのは以下の理由による。
【００８９】
本来、電圧降下量を計算するためには、電圧降下による走査配線の電圧上昇とそれによる素子電流の減少量とを繰り返し計算することが必要であるが、この収束計算をハードウエアで計算するのは現実的でない。
【００９０】
そこで、本発明においては、ＩＦの収束値として近似的にαＩＦを用いる。
【００９１】
具体的には、電圧降下量が最大となるとき（全白のとき）のＩＦの低下率（＝α１）と、電圧降下量が（最小＝０）となるときのＩＦの低下率（＝α２）を予め見積もっておいて、α１とα２の平均値または０．８×α１として求められる。
【００９２】
図５（ｃ）は、ある点灯状態において、縮退モデルにより各ノードの電圧降下量ＤＶ０〜ＤＶ４を計算した結果の一例である。
【００９３】
電圧降下は非常に滑らかなカーブとなるため、ノードとノードの間の電圧降下は近似的には図５（ｃ）の点線に示したような値をとると想定される。
【００９４】
このように、本縮退モデルを用いれば、入力された画像データに対し所望の時点でのノードの位置での電圧降下を計算することが可能である。
【００９５】
以上、ある点灯状態における電圧降下量を縮退モデルを用いて簡単に計算した。
【００９６】
選択された走査配線上に発生する電圧降下は一水平走査期間内で時間的に変化するが、これについては前述したように一水平走査期間中のいくつかの時刻に対して、その時の点灯状態を求め、その点灯状態に対し縮退モデルを用いて電圧降下を計算することにより予測した。
【００９７】
なお、一水平走査期間のある時点での各ブロック内の点灯数は各ブロックの画像データを参照すれば簡単に求めることができる。
【００９８】
いま、１つの例としてパルス幅変調回路への入力データのビット数が８ビットであるものとし、パルス幅変調回路は入力データの大きさに応じたパルス幅を出力する。
【００９９】
すなわち入力データが０のときは、出力は”Ｌ”となり、入力データが２５５のとき一水平走査期間の間は”Ｈ”を出力し、入力データが１２８のときには一水平走査期間のうち初めの半分の期間は”Ｈ”を出力し、後の半分の期間は”Ｌ”を出力するものとする。
【０１００】
このような場合、パルス幅変調信号の開始時刻（本例の変調信号の例では立ち上がりの時刻）の点灯数は、パルス幅変調回路への入力データが０よりも大きいものの数をカウントすれば簡単に検出できる。
【０１０１】
同様に一水平走査期間の中央の時刻の点灯数は、パルス幅変調回路への入力データが１２８よりも大きいものの数をカウントすれば簡単に検出できる。
【０１０２】
このように画像データをある閾値に対してコンパレートし、コンパレータの出力が真である数をカウントすれば、任意の時間における点灯数が簡単に計算することができる。
【０１０３】
ここで以降の説明を簡単化するため、タイムスロットという時間量を定義する。
【０１０４】
すなわち、タイムスロットとは、一水平走査期間のなかのパルス幅変調信号の立ち上がりからの時間を表しており、タイムスロット＝０とは、パルス幅変調信号の開始時刻直後の時刻を表すものと定義する。
【０１０５】
タイムスロット＝６４とは、パルス幅変調信号の開始時刻から、６４階調分の時間が経過した時刻を表すものと定義する。
【０１０６】
同様にタイムスロット＝１２８とは、パルス幅変調信号の開始時刻から、１２８階調分の時間が経過した時刻を表すものと定義する。
【０１０７】
なお、本例ではパルス幅変調は立ち上がり時刻を基準として、そこからのパルス幅を変調した例を示したが、同様に、パルスの立ち下がり時刻を基準として、パルス幅を変調する場合でも、時間軸の進む方向とタイムスロットの進む方向が逆となるが、同様に適用することができることはいうまでもない。
【０１０８】
（電圧降下量から補正データの計算）
上述したように、縮退モデルを用いて繰り返し計算を行うことで一水平走査期間中の電圧降下の時間変化を近似的かつ離散的に計算することができた。
【０１０９】
図６は、ある画像データに対して、電圧降下を繰り返し計算し、走査配線での電圧降下の時間変化を計算した例である（ここに示されている電圧降下及びその時間変化は、ある画像データに対する一例であって、別の画像データに対する電圧降下は、また別の変化をすることは当然である。）。
【０１１０】
図６ではタイムスロット＝０，６４，１２８，１９２の４つの時点に対して、各々縮退モデルを適用して計算を行うことに、それぞれの時刻の電圧降下を離散的に計算した。
【０１１１】
図６では各ノードにおける電圧降下量を点線で結んでいるが、点線は図を見やすくするために記載したものであって、本縮退モデルにより計算された電圧降下は□、○、●、△で示した各ノードの位置において離散的に計算した。
【０１１２】
本発明者らは、電圧降下の大きさとその時間変化を計算可能となった次の段階として、電圧降下量から画像データを補正する補正データを算出する方法について検討を行った。
【０１１３】
図７は、選択した走査配線上に図６に示した電圧降下が発生した際に、点灯状態にあるＳＣＥから放出される放出電流を見積もったグラフである。
【０１１４】
縦軸は電圧降下がないときに放出される放出電流の大きさを１００％として、各時間、各位置の放出電流の量を百分率で表しており、横軸は水平位置を表している。
【０１１５】
図７に示すように、ノード２の水平位置（基準点）において、
タイムスロット＝０の時の放出電流をＩｅ０，
タイムスロット＝６４の時の放出電流をＩｅ１，
タイムスロット＝１２８の時の放出電流をＩｅ２，
タイムスロットが１９２の時の放出電流をＩｅ３
とする。
【０１１６】
図７は、図６の電圧降下量と図３の”駆動電圧対放出電流”のグラフから計算した。具体的には電圧ＶＳＥＬから電圧降下量を引いた電圧が印加された際の放出電流の値を機械的にプロットしたものである。
【０１１７】
したがって、図７はあくまで点灯状態にあるＳＣＥから放出される電流を意味しており、消灯状態にあるＳＣＥが電流を放出することはない。
【０１１８】
以下に、電圧降下量から画像データを補正する補正データを算出する方法として、以下に説明を行う。
【０１１９】
（補正データ算出方法）
図８（ａ），（ｂ），（ｃ）は図７の放出電流の時間変化から、電圧降下量の補正データを計算する方法を説明するための図である。図８は大きさが６４の画像データに対する補正データを算出した例である。
【０１２０】
輝度の発光量は、放出電流パルスによる放出電流を時間的に積分した、放出電荷量に他ならない。したがって以降では、電圧降下による輝度の変動を考えるのにあたって、放出電荷量をもとに説明を行う。
【０１２１】
いま、電圧降下の影響がない場合の放出電流をＩＥとし、パルス幅変調の１階調に相当する時間をΔｔとするならば、画像データが６４のときの、放出電流パルスによって放出されるべき放出電荷量Ｑ０は放出電流パルスの振幅ＩＥにパルス幅（６４×Δｔ）をかけて、
【数６】
0003715950.tif 000007
として表すことができる。
【０１２２】
しかし、実際には、走査配線上の電圧降下によって放出電流が低下する現象が発生する。
【０１２３】
電圧降下の影響を考慮した放出電流パルスによる放出電荷量は、近似的には次のように計算できる。すなわち、ノード２のタイムスロット＝０，６４の放出電流をそれぞれＩｅ０，Ｉｅ１とし、０〜６４の間の放出電流はＩｅ０とＩｅ１の間を直線的に変化するものと近似すれば、この間の放出電荷量Ｑ１は図８（ｂ）の台形の面積となる。
【０１２４】
すなわち、
【数７】
0003715950.tif 000008
として計算できる。
【０１２５】
次に、図８（ｃ）に示すように、電圧降下による放出電流の低下分を補正するために、パルス幅をＤＣ１だけ伸ばしたとき、電圧降下の影響を除去できたとする。
【０１２６】
また、電圧降下の補正を行い、パルス幅を伸ばした場合には、各タイムスロットにおける放出電流量は変化すると考えられるが、ここでは簡単化のため、図８（ｃ）のように、タイムスロット＝０では、放出電流がＩｅ０、タイムスロット＝（６４＋ＤＣ１）における放出電流がＩｅ１になるものとする。
【０１２７】
また、タイムスロット０とタイムスロット（６４＋ＤＣ１）の間の放出電流は、２点の放出電流を直線で結んだ線上の値をとるものと近似する。
【０１２８】
すると、補正後の放出電流パルスによる放出電荷量Ｑ２は、
【数８】
0003715950.tif 000009
として計算できる。
【０１２９】
これが前述のＱ０と等しいとすれば、
【数９】
0003715950.tif 000010
となる。
【０１３０】
これをＤＣ１について解けば、
【数１０】
0003715950.tif 000011
となる。
【０１３１】
このようにして、画像データが６４の場合の補正データを算出した。
【０１３２】
すなわち、ノード２の位置の大きさが６４の画像データに対しては式８に記載のように、ＣＤａｔａ＝ＤＣ１だけ補正量ＣＤａｔａを加算すればよい。
【０１３３】
同様に、大きさが１９２の画像データに対しては、図９のように、３つの期間の各々に対して補正量を求めることができる。
【０１３４】
また、パルス幅が０の時には、当然ながら放出電流に対する電圧降下の影響はないため、補正データは０とし画像データに加算する補正データＣＤａｔａも０とした。
【０１３５】
なお、このように０，６４，１２８，１９２というように、とびとびの画像データに対して補正データを計算しているのは、計算量を減らすことを狙ったものである。
【０１３６】
本方法により求めた、ある入力データに対する離散的補正データた例を図１０（ａ）に示す。
【０１３７】
同図において横軸は水平表示位置に対応しており、各ノードの位置が記載されている。また、縦軸は補正データの大きさである。
【０１３８】
離散補正データは図の□、○、●、△で示したノードの位置と画像データDataの大きさ（画像データ基準値＝０，６４，１２８，１９２）に対して計算されているものである。
【０１３９】
（離散補正データの補間方法）
離散的に算出された補正データは、各ノードの位置に対する離散的なものであって、任意の水平位置（列配線番号）における補正データを与えるものではない。またそれと同時に、各ノード位置においていくつかの予め定められた画像データの基準値の大きさをもつ画像データに対する補正データであって実際の画像データの大きさに応じた補正データを与えるものではない。
【０１４０】
そこで、本発明者らは、各列配線における入力画像データの大きさに適合した補正データを、離散的に算出した補正データを補間することにより算出した。
【０１４１】
図１０（ｂ）はノードｎとノードｎ＋１の間に位置するｘにおける、画像データＤａｔａに相当する補正データを算出する方法を示した図である。
【０１４２】
なお前提として、補正データはすでにノードｎ及びノードｎ＋１の位置Ｘｎ及びＸｎ＋１において離散的に計算されているものとする。
【０１４３】
また、入力画像データであるＤａｔａは画像データ基準値のＤｋとＤｋ＋１の間の値をとるものとする。
【０１４４】
いま、ノードｎのｋ番目の画像データの基準値に対する離散補正データをＣＤａｔａ［ｋ］［ｎ］と表記するならば、位置ｘにおけるパルス幅Ｄｋの補正データＣＡは、ＣＤａｔａ［ｋ］［ｎ］とＣＤａｔａ［ｋ］［ｎ＋１］の値を用いて、直線近似により、以下のように計算できる。
【０１４５】
すなわち、
【数１１】
0003715950.tif 000012
となる。
【０１４６】
ただし、Ｘｎ、Ｘｎ＋１はそれぞれノードｎ、（ｎ＋１）の水平表示位置であって、前述したブロックを決定するときに定められる定数である。
【０１４７】
また、位置ｘにおける画像データＤｋ＋１の補正データＣＢは以下のように計算できる。
【０１４８】
すなわち
【数１２】
0003715950.tif 000013
となる。
【０１４９】
ＣＡとＣＢの補正データを直線近似することにより、位置ｘにおける画像データＤａｔａに対する補正データＣＤは、以下のように計算できる。
【０１５０】
すなわち、
【数１３】
0003715950.tif 000014
となる。
【０１５１】
以上のように、離散補正データから実際の位置や画像データの大きさに適合した補正データを算出するためには、式９〜式１１に記載した方法により簡単に計算できる。
【０１５２】
このようにして算出した補正データを画像データに加算して画像データを補正し、補正後の画像データ（補正画像データと呼ぶ）に応じてパルス幅変調を行えば、従来からの課題であった表示画像における、電圧降下による影響を低減することができ、画質を向上させることができる。
【０１５３】
また、予てからの課題であった補正のためのハードウエアも、これまで説明してきた縮退化などの近似を導入することにより、計算量を低減化することができるため非常に小規模なハードウエアで構成することができるという優れたメリットがあった。
【０１５４】
（システム全体と各部分の機能説明）
次に、補正データ算出手段を内蔵した画像表示装置のハードウエアについて説明する。
【０１５５】
図１１はその回路構成の概略を示すブロック図である。図において１は図１の表示パネル、Ｄｘ１〜ＤｘＭ及びＤｘ１’〜ＤｘＭ’は表示パネル１の走査配線の電圧供給端子、Ｄｙ１〜ＤｙＮは表示パネル１の変調配線の電圧供給端子、Ｈｖはフェースプレートとリアプレートの間に加速電圧を印加するための高圧供給端子、Ｖａは高圧電源、２は走査回路、３は同期信号分離回路、４はタイミング発生回路、７は同期分離回路３によりＹＰｂＰｒ信号をＲＧＢに変換するためのＲＧＢ変換回路、２３はテレビジョンの映像信号とコンピュータの映像信号を切り替えるためのセレクタ、１７は逆γ処理部、５は画像データ１ライン分のシフトレジスタ、６は画像データ１ライン分のラッチ回路、８は表示パネルの変調配線に変調信号を出力するパルス幅変調手段、１２は加算器、１４は補正データ算出手段、２０は最大値検出手段、２１はゲイン算出手段である。
【０１５６】
また、図１１においてＲ、Ｇ、ＢはＲＧＢパラレルの入力映像データ、Ｒａ，Ｇａ，Ｂａは後述する逆γ変換処理を施したＲＧＢパラレルの映像データ、Ｄａｔａはデータ配列変換部９によりパラレル・シリアル変換された画像データ、ＣＤは補正データ算出手段１４により算出された補正データ、Ｄｏｕｔは加算器により画像データに補正データを加算することにより、補正された画像データ（補正画像データ）である。
【０１５７】
（同期分離回路、セレクタ）
本実施の形態の画像表示装置は、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などをともに表示することができる。
【０１５８】
ＨＤＴＶ方式の映像信号は、まず同期分離回路３により同期信号Ｖｓｙｎｃ，Ｈｓｙｎｃを分離し、タイミング発生回路４に供給する。同期分離された映像信号は、ＲＧＢ変換手段に供給される。ＲＧＢ変換手段の内部には、ＹＰｂＰｒからＲＧＢへの変換回路の他に、不図示のローパスフィルタやＡ／Ｄ変換器などが設けられており、ＹＰｂＰｒをディジタルＲＧＢ信号へと変換し、セレクタ２３へと供給されている。
【０１５９】
ＶＧＡなどのコンピュータの出力する映像信号は、不図示のＡ／Ｄ変換器によりＡ／Ｄ変換され、セレクタ２３へと供給される。
【０１６０】
セレクタ２３はユーザーが表示したい映像信号がいずれであるかに基づいて、テレビジョン信号と、コンピュータ信号を適宜切り替えて出力する。
【０１６１】
（タイミング発生回路）
タイミング発生回路４は、ＰＬＬ回路を内蔵しており、様々な映像フォーマットに対応したタイミング信号を発生し、各部の動作タイミング信号を発生する回路である。
【０１６２】
タイミング発生回路４が発生するタイミング信号としては、シフトレジスタ５の動作タイミングを制御するＴｓｆｔ、シフトレジスタ５からラッチ回路６へデータをラッチするための制御信号Ｄａｔａｌｏａｄ、変調手段８のパルス幅変調開始信号Ｐｗｍｓｔａｒｔ，パルス幅変調のためのクロックＰｗｍｃｌｋ、走査回路２の動作を制御するＴｓｃａｎなどがある。
【０１６３】
（走査回路）
図１２に示すように、走査回路２及び２’は、表示パネルを一水平走査期間に１行ずつ順次走査するために、接続端子Ｄｘ１〜ＤｘＭに対して選択電位Ｖｓまたは非選択電位Ｖｎｓを出力する回路である。
【０１６４】
走査回路２及び２’はタイミング発生回路４からのタイミング信号Ｔｓｃａｎに同期して、一水平期間ごとに選択している走査配線を順次切り替え、走査を行う回路である。
【０１６５】
なお、Ｔｓｃａｎは垂直同期信号及び水平同期信号などから作られるタイミング信号群である。
【０１６６】
走査回路２及び２’は、図１２に示すようにそれぞれＭ個のスイッチとシフトレジスタなどから構成される。これらのスイッチはトランジスタやＦＥＴにより構成するのが好ましい。
【０１６７】
なお、走査配線での電圧降下を低減するためには、走査回路は図１１に示したように、表示パネル１の走査配線の両端に接続され、両端からドライブされることが好ましい。
【０１６８】
一方、本発明の実施の形態では、走査回路が走査配線の両端に接続されていない場合でも有効であり、パラメータを変更するだけで適用できる。
【０１６９】
（逆γ処理部）
ＣＲＴは入力に対しほぼ２．２乗の発光特性（以降逆γ特性とよぶ）を備えている。
【０１７０】
入力映像信号はＣＲＴのこのような特性が考慮されており、ＣＲＴに表示した際にリニアな発光特性となるように一般に０．４５乗のγ特性にしたがって変換される。
【０１７１】
一方、本発明の実施の形態に係る画像表示装置の表示パネルは駆動電圧の印加時間により変調を施す場合、印加時間に対しほぼリニアな発光特性を有しているため、入力映像信号を逆γ特性に基づいて変換（以降逆γ変換とよぶ）する必要がある。
【０１７２】
図１１に記載した逆γ処理部１７は、入力映像信号を逆γ変換するための回路である。
【０１７３】
本実施の形態の逆γ処理部１７は、上記逆γ変換処理をメモリによって構成した。
【０１７４】
逆γ処理部１７は、映像信号Ｒ，Ｇ，Ｂのビット数を８ビットとし、逆γ処理部１７の出力である映像信号Ｒａ，Ｇａ，Ｂａのビット数を同じく８ビットとして、アドレス８ビット、データ８ビットのメモリを各色ごと用いることにより構成した（図１３）。
【０１７５】
（データ配列変換部）
データ配列変換部９は、ＲＧＢパラレルな映像信号であるＲａ，Ｇａ，Ｂａを表示パネルの画素配列に合わせてパラレル・シリアル変換する回路である。データ配列変換部９の構成は、図１４に示したようにＲＧＢ各色ごとのＦＩＦＯ（ＦｉｒｓｔＩｎＦｉｒｓｔＯｕｔ）メモリ２０２１Ｒ，２０２１Ｇ、２０２１Ｂとセレクタ２０２２から構成される。
【０１７６】
図１４では図示していないが、ＦＩＦＯメモリは水平画素数ワードのメモリを奇数ライン用と偶数ライン用の２本備えている。奇数行目の映像データが入力された際には、奇数ライン用のＦＩＦＯにデータが書き込まれる一方、偶数ライン用のＦＩＦＯメモリから一つ前の水平走査期間に蓄積された画像データが読み出される。偶数行目の映像データが入力された際には偶数ライン用のＦＩＦＯにデータが書き込まれる一方、奇数ライン用ＦＩＦＯメモリから一つ前の水平期間に蓄積された画像データが読み出される。
【０１７７】
ＦＩＦＯメモリから読み出されたデータは、セレクタにより表示パネルの画素配列にしたがって、パラレル・シリアル変換され、ＲＧＢのシリアル画像データＳＤａｔａとして出力される。詳細については記載しないが、タイミング発生回路４からのタイミング制御信号に基づいて動作する。
【０１７８】
（遅延回路１９）
データ配列変換部９により並び替えが行われた画像データＳＤａｔａは補正データ算出手段１４と遅延回路１９に入力される。後述する補正データ算出手段１４の補正データ補間部はタイミング制御回路からの水平位置情報ｘと画像データＳＤａｔａの値を参照して、それらにあった補正データＣＤを算出する。
【０１７９】
遅延回路１９は、補正データ算出（前述の補正データの補間処理）にかかる時間を吸収するために設けられており、加算器１２で画像データＤａｔａに補正データＣＤが加算される際に、画像データＤａｔａにそれに対応した補正データＣＤが正しく加算されるよう遅延を行う手段である。同手段はフリップフロップを用いることにより構成できる。
【０１８０】
（加算器１２）
加算器１２は、補正データ算出手段１４からの補正データＣＤと画像データＤａｔａを加算する手段である。加算を行うことにより画像データＤａｔａは補正が施され、補正画像データＤｏｕｔとして最大値検出回路２０及び乗算器へ転送される。
【０１８１】
なお加算器１２の出力である補正画像データＤｏｕｔのビット数は画像データに補正データを加算した際にオーバーフローが起きないように決定することが好ましい。
【０１８２】
より具体的には、画像データＤａｔａが８ビットのデータ幅であって、最大値が２５５、補正データＣＤは７ビットのデータ幅を持っていて、最大値が１２０であったとする。
【０１８３】
このとき加算結果の最大値は、２５５＋１２０＝３７５になった。
【０１８４】
これに対して加算器１２の出力である補正画像データＤｏｕｔは、オーバーフローが起きないように、出力ビット幅として９ビット出力であることが好ましい。
【０１８５】
（オーバーフロー処理（振幅調整手段））
本発明では、算出した補正データＣＤを画像データＤａｔａに加算した補正画像データＤｏｕｔによって補正を実現することについてはすでに述べたとおりである。
【０１８６】
いま、変調手段８のビット数が８ビットであって、加算器１２の出力である補正画像データＤｏｕｔのビット数が９ビットであるものとする。
【０１８７】
すると、補正画像データＤｏｕｔを変調手段８の入力にそのまま接続してしまうと、オーバーフローが起きることになる。
【０１８８】
すなわち８ビット以上のデータは８ビット分の変調手段では折り返して変調されてしまうため、画質が著しく低下することになる。
【０１８９】
そこで変調手段８に入力される前に、補正画像データの振幅を調整する必要がある。
【０１９０】
変調手段８の入力ビット数を多くすれば、変調手段８の入力でのオーバーフローを防止することはできるが、その一方で変調信号の出力するパルスのパルス幅をどこまでも伸ばせるというものではない。
【０１９１】
すなわち、本発明の画像表示装置は走査配線を順次選択して駆動を行うものであるため、変調手段８が出力するパルス幅は割り当てられた走査時間を超えてパルスを伸ばすことはできない。
【０１９２】
したがって、変調手段８の入力範囲の上限は、変調手段８のビット数によって定まる最大入力値か、もしくは変調を行うことができる最大パルス幅（すなわち１行の走査配線を選択する時間）に対応した入力データ値によって規定される。
【０１９３】
なお、本実施の形態では、変調手段８の入力範囲の上限は、変調手段８の入力データの最大値によって規定された場合の例として以降説明を行うものとする。
【０１９４】
オーバーフローを防止するための構成として、入力画像データが最大である全白パターン（画像データのビット数を８ビットとすると、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（ＦＦｈ，ＦＦｈ，ＦＦｈ））を入力した際の、補正画像データＤｏｕｔの最大値を予め見積もり、それが変調手段８の入力範囲に収まるようなゲインを補正画像データＤｏｕｔに乗算してもよい。以下、本方法を固定ゲイン法と呼ぶ。
【０１９５】
固定ゲイン法では、オーバーフローは発生しないが、平均輝度が低い画像については、より大きなゲインで表示ができるのにもかかわらず、小さなゲインが乗算されてしまうため、表示画像の輝度が暗くなることがある。
【０１９６】
これに対し、フレームごとの補正画像データＤｏｕｔの最大値を検出し、この最大値が変調手段８の入力範囲に収まるようなゲインを算出し、ゲインと補正画像データＤｏｕｔを乗算してオーバーフローを防止してもよい。以下、本方法を適応型ゲイン法とよぶ。
【０１９７】
適応型ゲイン法では、補正画像データＤｏｕｔのフレームごとの最大値ＭＡＸを検出するための最大値検出手段２０と、最大値から補正画像データＤｏｕｔに乗算するためのゲインＧ１を算出するためのゲイン算出手段２１、及び補正画像データＤｏｕｔとゲインＧ１を乗算するための乗算器などが必要である。
【０１９８】
なお、適応型ゲイン法では、オーバーフローを防止するためのゲインを算出するのは、フレームを単位として算出することが好ましい。
【０１９９】
たとえば１水平ラインごとにゲインを算出してオーバーフローを防止することもできるが、その場合１水平ラインごとのゲインの違いにより、表示画像に違和感が発生するため好ましくない。
【０２００】
以上、固定ゲイン法、及び適応型ゲイン法の概略について説明した。
【０２０１】
本発明者らは、いずれの方法でゲインを算出しても好適に補正画像データの振幅を調整できることを確認している。
【０２０２】
そこで本実施の形態では、適応型ゲイン法により振幅調整を行うこととした。
【０２０３】
以降、本実施の形態では適応型ゲイン法により補正画像データの振幅調整を行うための手段としての、回路構成について詳しく説明する。
【０２０４】
（最大値検出手段（最大値検出部））
本発明の最大値検出手段２０は図１１に示すように、各部と接続されている。
【０２０５】
最大値検出手段２０は、１フレーム分の補正画像データＤｏｕｔのなかで、最大となる値を検出する手段である。
【０２０６】
最大値検出手段２０は、コンパレータとレジスタなどによって簡単に構成できる回路である。最大値検出手段２０は、レジスタに記憶されている値と、順次転送されてくる補正画像データＤｏｕｔの大きさを比較し、補正画像データＤｏｕｔの方がレジスタの値よりも大きければ、レジスタの値をそのデータ値で更新する回路である。
【０２０７】
レジスタの値は、フレームの先頭で０にクリアすれば、フレームの終了時には、そのフレーム中の補正画像データの最大値がレジスタに格納される。
【０２０８】
このようにして検出された補正画像データＤｏｕｔの最大値は、ゲイン算出手段２１へと転送される。
【０２０９】
（ゲイン算出手段（ゲイン算出部））
ゲイン算出手段２１は、適応型ゲイン法に基づいて補正画像データＤｏｕｔが変調手段８の入力範囲に収まるように、振幅調整を行うためのゲインを算出する手段である。
【０２１０】
ゲインは、最大値検出手段２０の検出した最大値をＭＡＸ、変調手段の入力範囲の最大値をＩＮＭＡＸとすると、
【数１４】
0003715950.tif 000015
となるように決定すればよい（第１の方法）。
【０２１１】
ゲイン算出手段２１では、垂直帰線期間においてゲインを更新して１フレーム毎にゲインの値が変更される。
【０２１２】
なお、本発明の画像表示装置の構成では、１フレーム前の補正画像データの最大値を用いて、現在のフレームの補正画像データに乗算するゲインを算出する構成となっている。
【０２１３】
したがって厳密には、フレームごとの補正画像データの違いから、オーバーフローが起きることがある。
【０２１４】
このような課題に対し、補正画像データとゲインを乗算する乗算器の出力に対し後述するリミッタ手段を設け、乗算器の出力が変調手段の入力範囲に収まるように回路を設計したところ好ましかった。上記のオーバーフロー処理は、隣接するフレーム間の補正画像データ（画像データ）の相関を利用してオーバーフロー処理を行っていると考えることができる。
【０２１５】
なお、最大値検出回路と、乗算器の間にフレームメモリを設ければ、時間的な遅延のない構成でオーバーフローを防止することができる。
【０２１６】
また、本発明者らは、適応型ゲイン法のゲイン決定方法は、以下のような方法によってゲインを算出してもよいことを確認している。
【０２１７】
すなわち、現在のフレームの補正画像データに施すゲインとしては、現在のフレームよりも以前のフレームで検出された補正画像データの最大値をフレーム方向に平滑化（平均化）し、その平均値ＡＭＡＸに対し、ゲインＧ１’は、
【数１５】
0003715950.tif 000016
となるように決定すればよい（第２の方法）。
【０２１８】
また、３番目の方法は、式１２により各々のフレームごとのゲインＧ１を算出し、それを平均化して現在のゲインを算出してもよい。
【０２１９】
本発明者らは、これら３つの方法のうち、どの方法も好ましいことを確認しているが、その一方で第１の方法よりも、第２、第３の方法の方が、表示画像におけるフリッカが大きく減少されるという別の効果があり非常に好適である（これについては後で図１５〜図１７を用いて説明する。）。
【０２２０】
本発明者らは、第２の方法、第３の方法に対して、平均化するフレームの枚数について検討を行ったが、たとえば１６フレーム〜６４フレームを平均化したところフリッカの少ない、好ましい画像が得られた。
【０２２１】
なお、第２、第３の方法の場合においても、第１の方法と同様に（補正）画像データにフレーム間の相関があることにより、オーバーフローが発生する確率を減少させることができるが、完全にオーバーフローを防止することができない。
【０２２２】
このための対策としては、上述の方法で概略的にオーバーフローを防止するとともに、乗算器の出力にリミッタを設けて完全にオーバーフローを防止したところ、さらに好ましかった。
【０２２３】
図１５は、第１の方法と、第２の方法を例に挙げて、フリッカについて説明するための図である。
【０２２４】
図１５は、グレーの背景のなかで、白い棒が反時計周りに回転する動画像の例である。このような画像を表示する場合、棒が回転するのに合わせて、フレーム毎に補正データＣＤの大きさが変化する。
【０２２５】
図１６は、このような動画像を補正した際の補正画像データを説明するための図である。図１６では各々の補正画像データのうち、各々のフレームで最大となったものを抜き出してグラフ化したものである。
【０２２６】
なお、図１６の白の部分は元々の画像データ、灰色の部分は補正を行うことによって伸長された部分に相当する。
【０２２７】
図１５のような画像を表示した場合、連続するフレームの補正画像データの最大値が図１６に示すように変動する。
【０２２８】
したがって、式１２に示したようにフレームごとにゲインを設定すると、図１７（ａ）に示すようにフレーム毎のゲインの変動が激しくなるため、結果として表示画像の輝度変動が激しくなり、フリッカ感が発生する。
【０２２９】
これに対し式１３によってゲインを決定した場合は、ゲインが平均化されるため、図１７（ｂ）に示したように、ゲインの変動が小さくなり、輝度の変動が少なくなるためフリッカ感が減少するという優れた効果があった。
【０２３０】
なお、図１７（ｂ）では、白丸のグラフが式１２によるゲイン、黒丸のグラフが式１３による平均化されたゲインである。
【０２３１】
第３の方法についてはここでは詳しく考察しなかったが、第２の方法と同様にゲインの変動が小さくなるためフリッカが減少することを本発明者らは確認している。
【０２３２】
また、ゲイン算出手段２１は、上述のような連続的なシーンの画面に対しては、ゲインを平均化するが、一方、画像のシーンが変わった際には、シーンが変わったあとのゲインに速やかに変化させることが好ましかった。
【０２３３】
これに対しゲイン算出手段２１は、シーン切り替えしきい値Ｇｔｈなる、予め設定された閾値を設けておき、式１２によって計算した１つ前のフレームのゲインをＧＢ、前のフレームの最大値検出手段２０が検出した前記補正画像データの最大値から式１２によって計算されるゲインをＧＮ、ＧＮ−ＧＢの差の絶対値をΔＧとすると、
【数１６】
0003715950.tif 000017
として演算する一方、
【数１７】
0003715950.tif 000018
として次のフレームのゲインを平滑化して算出したところ好ましかった。
【０２３４】
とくにＡ，及びＢの値としては、
Ａ＝１、Ｂ＝１／１６〜１／６４
程度に設定したところ好ましかった。
【０２３５】
なお、シーンの切り替えの判定、及びゲインの算出方法はこれに限らず、後述の第８の実施の形態に示すような構成によって検出してもよい。
【０２３６】
（乗算器）
ゲイン算出手段２１で算出されたゲインＧ１と加算器１２の出力である補正画像データＤｏｕｔは、図１１の乗算器によって乗算され、振幅が調整された補正画像データＤｍｕｌｔとしてリミッタ回路へ転送される。
【０２３７】
（リミッタ手段（制限手段））
以上のようにして、オーバーフローが起きないようにゲインを決定できれば問題ないが、上述したいくつかのゲイン決定方法によれば、必ずオーバーフローが起きないようにゲインを決定することは困難であるので、リミッタ（Ｌｉｍｉｔｅｒ）を設けておくこともできる。
【０２３８】
リミッタは、予め設定されたリミット値を有し、リミッタに入力される出力データＤｍｕｌｔとリミット値を比較し、出力データよりもリミット値が小さければ、リミット値を出力し、出力データよりもリミット値が大きければ、出力データを出力する（図１１における信号名は補正画像データＤｌｉｍ）。
【０２３９】
リミッタ手段によって、変調手段８の入力範囲に完全に制限された補正画像データＤｌｉｍは、シフトレジスタ、ラッチを介して変調手段８へと供給される。
【０２４０】
（シフトレジスタ、ラッチ回路）
リミッタ回路の出力である補正画像データＤｌｉｍは、シフトレジスタ５により、シリアルなデータフォーマットから、各変調配線毎のパラレルな画像データＩＤ１〜ＩＤＮへとシリアル／パラレル変換されラッチ回路６へ出力される。ラッチ回路６では、１水平期間が開始される直前にタイミング信号Ｄａｔａｌｏａｄにより、シフトレジスタ５からのデータをラッチする。ラッチ回路６の出力は、パラレルな画像データＤ１〜ＤＮとして変調手段８へと供給される。
【０２４１】
本実施の形態では画像データＩＤ１〜ＩＤＮ、Ｄ１〜ＤＮはそれぞれ８ビットの画像データとした。これらの動作タイミングはタイミング発生回路４（図１１）からのタイミング制御信号ＴＳＦＴ及びＤａｔａｌｏａｄに基づいて動作する。
【０２４２】
（変調手段の詳細）
ラッチ回路６の出力であるパラレル画像データＤ１〜ＤＮは変調手段８へと供給される。
【０２４３】
変調手段８は、図１８（ａ）に示したように、ＰＷＭカウンタと、各変調配線ごとにコンパレータとスイッチ（同図ではＦＥＴ）を備えたパルス幅変調回路（ＰＷＭ回路）である。
【０２４４】
画像データＤ１〜ＤＮと変調手段の出力パルス幅の関係は、図１８（ｂ）のようなリニアな関係にある。
【０２４５】
図１８（ｃ）に変調手段の出力波形の例を３つ示す。
【０２４６】
図１８（ｃ）において、上側の波形は、変調手段への入力データが０の時の波形、中央の波形は、変調手段への入力データが１２８の時の波形、下側の波形は、変調手段への入力データが２５５の時の波形である。
【０２４７】
なお、本例では変調手段への入力データＤ１〜ＤＮのビット数は８ビットとした。
【０２４８】
なお、前述の説明では、変調手段の入力データが２５５のときは、一水平走査期間に相当するパルス幅の変調信号が出力されると記載した箇所があるが、詳細には同図（ｃ）のように非常に短い時間ではあるがパルスの立ち上がる前と、立ち下がった後にわずかではあるが駆動しない期間を設けタイミング的な余裕を持たせている。
【０２４９】
図１９は、本発明の変調手段の動作を示すタイミングチャートである。
【０２５０】
図１９において、Ｈｓｙｎｃは水平同期信号、Ｄａｔａｌｏａｄはラッチ回路６へのロード信号、Ｄ１〜ＤＮは前述の変調手段の列１〜Ｎへの入力信号、ＰｗｍｓｔａｒｔはＰＷＭカウンタの同期クリア信号、ＰｗｍｃｌｋはＰＷＭカウンタのクロックである。また、ＸＤ１〜ＸＤＮは変調手段の第１〜第Ｎ列の出力を表している。
【０２５１】
図１９にあるように１水平走査期間が始まると、ラッチ回路６は画像データをラッチするとともに変調手段８へデータを転送する。
【０２５２】
ＰＷＭカウンタは、同図に示したように、Ｐｗｍｓｔａｒｔ、Ｐｗｍｃｌｋに基づいてカウントを開始し、カウント値が２５５になるとカウンタをストップしカウント値２５５を保持する。
【０２５３】
各列毎に設けられているコンパレータは、ＰＷＭカウンタのカウント値と各列の画像データを比較し、ＰＷＭカウンタの値が画像データ以上のときＨｉｇｈを出力し、それ以外の期間はＬｏｗを出力する。
【０２５４】
コンパレータの出力は、各列のスイッチのゲートに接続されており、コンパレータの出力がＬｏｗの期間は同図の上側（Ｖｐｗｍ側）のスイッチがＯＮ、下側（ＧＮＤ側）のスイッチがＯＦＦとなり、変調配線を電圧Ｖｐｗｍに接続する。
【０２５５】
逆にコンパレータの出力がＨｉｇｈの期間は、同図の上側のスイッチがＯＦＦし、下側のスイッチがＯＮするとともに、変調配線の電圧をＧＮＤ電位に接続する。
【０２５６】
各部が以上のように動作することで、変調手段が出力するパルス幅変調信号は、図１９のＤ１、Ｄ２、ＤＮに示したような、パルスの立ち上がりが同期した波形となる。
【０２５７】
（補正データ算出手段）
補正データ算出手段１４は前述した補正データ算出方法により、電圧降下の補正データを算出する回路である。補正データ算出手段１４は、図２０に示すように離散補正データ算出部と補正データ補間部の２つのブロックから構成される。
【０２５８】
離散補正データ算出部では、入力された映像信号から電圧降下量を算出し、電圧降下量から補正データを離散的に計算する。離散補正データ算出部は、計算量やハードウエア量を減少させるために、前述の縮退モデルの概念を導入して、補正データを離散的に算出する。
【０２５９】
離散的に算出された補正データは補正データ補間部により補間され、画像データの大きさやその水平表示位置ｘに適合した補正データＣＤが算出される。
【０２６０】
（離散補正データ算出部）
図２１は、本発明の離散的に補正データを算出するための離散補正データ算出部である。
【０２６１】
離散補正データ算出部は、以下に述べるように、画像データをブロックわけし、ブロックごとの統計量（点灯数）を算出するとともに、統計量から各ノードの位置における、電圧降下量の時間変化を計算する電圧降下量算出部としての機能と、各時間ごとの電圧降下量を発光輝度量に変換する機能、及び発光輝度量を時間方向に積分して、発光輝度総量を算出する機能、及びそれらから離散的な基準点における、画像データの基準値に対する補正データを算出する手段である。
【０２６２】
図２１において１００ａ〜１００ｄは点灯数カウント手段、１０１ａ〜１０１ｄは各ブロックごとの、各時刻における点灯数を格納するレジスタ群、１０２はＣＰＵ、１０３は式２及び式３で記載したパラメータａｉｊを記憶するためのテーブルメモリ、１０４は計算結果を一時記憶するためのテンポラリレジスタ、１０５はＣＰＵのプログラムが格納されているプログラムメモリ、１１１は、電圧降下量を放出電流量に変換する変換データが記載されたテーブルメモリ、１０６は、前述した離散補正データの計算結果を格納するためのレジスタ群である。
【０２６３】
点灯数カウント手段１００ａ〜１００ｄは、図２１（ｂ）に記載したようなコンパレータと加算器などから構成されている。映像信号Ｒａ，Ｇａ，Ｂａはそれぞれコンパレータ１０７ａ〜ｃに入力され、逐次Ｃｖａｌの値と比較される。
【０２６４】
なお、Ｃｖａｌは前述してきた画像データに対して設定した、画像データ基準値に相当する。
【０２６５】
コンパレータ１０７ａ〜ｃはＣｖａｌと画像データの比較を行い画像データの方が大きければＨｉｇｈを出力し小さければＬｏｗを出力する。
【０２６６】
コンパレータの出力は加算器１０８及び１０９により互いに足し算され、さらに加算器１１０によりブロックごとに加算を行い、ブロックごとの加算結果を各々のブロックごとの点灯数としてレジスタ群１０１ａ〜ｄへと格納する。
【０２６７】
点灯数カウント手段１００ａ〜ｄにはコンパレータの比較値Ｃｖａｌとしてそれぞれ０、６４、１２８、１９２が入力されている。
【０２６８】
結果として、点灯数カウント手段１００ａは画像データのうち、０より大きい画像データの個数をカウントしそのブロックごとの総計をレジスタ１０１ａに格納する。
【０２６９】
同様に、点灯数カウント手段１００ｂは画像データのうち、６４より大きい画像データの個数をカウントし、そのブロックごとの総計をレジスタ１０１ｂに格納する。
【０２７０】
同様に、点灯数カウント手段１００ｃは画像データのうち、１２８より大きい画像データの個数をカウントし、そのブロックごとの総計をレジスタ１０１ｃに格納する。
【０２７１】
同様に、点灯数カウント手段１００ｄは画像データのうち、１９２より大きい画像データの個数をカウントし、そのブロックごとの総計をレジスタ１０１ｄに格納する。
【０２７２】
ブロックごと、時間ごとの点灯数カウントされると、ＣＰＵはテーブルメモリ１０３に格納されたパラメータテーブルａｉｊを随時読み出して、式２〜式４に従い、電圧降下量を計算し、計算結果をテンポラリレジスタ１０４に格納する。
【０２７３】
本実施の形態ではＣＰＵに式２の計算を円滑に行うための積和演算機能を設けた。
【０２７４】
式２に挙げた演算を実現する手段としては、ＣＰＵで積和演算を行わないでもよく、例えば、その計算結果をメモリに入れておいてもよい。
【０２７５】
すなわち、各ブロックの点灯数を入力とし、考えられるすべての入力パターンに対し、各ノード位置の電圧降下量をメモリに記憶させておいてもかまわない。
【０２７６】
電圧降下量の計算が完了するとともに、ＣＰＵはテンポラリレジスタ１０４から、各時間、各ブロックごとの電圧降下量をよみだし、テーブルメモリ２（１１１）を参照して、電圧降下量を放出電流量に変換し、式５〜式８に従って、離散補正データを算出した。
【０２７７】
計算した離散補正データは、レジスタ群１０６に格納した。
【０２７８】
（補正データ補間部）
補正データ補間部は画像データの表示される位置（水平位置）及び、画像データの大きさに対応した補正データを算出するための手段である。同手段は離散的に算出された補正データを補間することにより、画像データの表示位置（水平位置）及び、画像データの大きさに応じた補正データを算出する。
【０２７９】
図２２は補正データ補間部を説明するための図である。
【０２８０】
図２２において、デコーダ１２３は、画像データの表示位置（水平位置）ｘから、補間に用いる離散補正データのノード番号ｎ及びｎ＋１を決定するためのデコーダであり、デコーダ１２４は、画像データの大きさから、式９〜式１１のｋ及びｋ＋１を決定するためのデコーダである。
【０２８１】
また、セレクタ１２５〜１２８は、離散補正データを選択して、直線近似手段１２０，１２１に供給するためのセレクタである。
【０２８２】
また、直線近似手段１２０〜１２２は、それぞれ式９〜式１１の直線近似を行うための直線近似手段ａ〜ｃである。
【０２８３】
図２３に直線近似手段ａの構成例を示す。一般に直線近似手段は式９〜式１１の演算子にあらわされるように、減算器、積算器、加算器、割り算器などによって構成可能である。
【０２８４】
しかし、望ましくは離散補正データを算出するノードとノードの間の列配線本数や、離散補正データを算出する画像データ基準値の間隔（すなわち電圧降下を算出する時間間隔）が２のべき乗になるように構成するとハードウエアを非常に簡単に構成できるというメリットがある。それらを２のべき乗に設定すれば、図２３に示した割り算器において、Ｘｎ＋１−Ｘｎは２のべき乗の値となり、ビットシフトすればよい。
【０２８５】
Ｘｎ＋１−Ｘｎの値がいつも一定の値であって、２のべき乗で表される値であるならば、加算器の加算結果をべき乗の乗数分だけシフトして出力すればよく、あえて割り算器を作製する必要がない。
【０２８６】
また、これ以外の箇所でも離散補正データを算出するノードの間隔や、画像データの間隔を２のべき乗とすることにより、たとえばデコーダ１２３〜１２４を簡単に作製することが可能となるとともに、図２３の減算器で行っている演算を簡単なビット演算に置き換えることができるなど、非常にメリットが多い。
【０２８７】
（各部の動作タイミング）
図２４に各部の動作タイミングのタイミングチャートを示す。
【０２８８】
なお、図２４においてＨｓｙｎｃは水平同期信号、ＤｏｔＣＬＫはタイミング発生回路の中のＰＬＬ回路により水平同期信号Ｈｓｙｎｃから作成したクロック、Ｒ、Ｇ、Ｂは入力切り替え回路からのディジタル画像データ、Ｄａｔａはデータ配列変換後の画像データ、Ｄｌｉｍはリミッタ手段の出力であって、電圧降下補正を施された補正画像データ、ＴＳＦＴはシフトレジスタ５へ補正画像データＤｌｉｍを転送するためのシフトクロック、Ｄａｔａｌｏａｄはラッチ回路６へデータをラッチするためのロードパルス、Ｐｗｍｓｔａｒｔは前述のパルス幅変調の開始信号、変調信号ＸＤ１は変調配線１へ供給されるパルス幅変調信号の一例である。
【０２８９】
１水平期間の開始とともに、セレクタ２３からディジタル画像データＲＧＢが転送される。図２４では水平走査期間Ｉにおいて、入力される画像データをＲ＿Ｉ、Ｇ＿Ｉ、Ｂ＿Ｉで表すと、それらは、データ配列変換回路９では１水平期間の間、画像データを蓄えられ、水平走査期間Ｉ＋１において、表示パネルの画素配置に合わせてディジタル画像データＤａｔａ＿Ｉとして出力される。
【０２９０】
Ｒ＿Ｉ、Ｇ＿Ｉ、Ｂ＿Ｉは、水平走査期間Ｉにおいて補正データ算出手段１４に入力される。補正データ算出手段１４では、前述した点灯数をカウントし、カウントの終了とともに、電圧降下量が算出される。
【０２９１】
電圧降下量が算出されるのにつづいて、離散補正データが算出され、算出結果がレジスタに格納される。
【０２９２】
走査期間Ｉ＋１に移り、データ配列変換部から、１水平走査期間前の画像データＤａｔａ＿Ｉが出力されるのに同期して、補正データ補間手段では離散補正データが補間され、補正データが算出される。補間された補正データは、加算器１２に供給される。
【０２９３】
加算器１２では、画像データＤａｔａと補正データＣＤを順次加算し、補正された補正画像データＤｌｉｍをシフトレジスタ５へ転送する。シフトレジスタ５はＴＳＦＴにしたがって、一水平期間分の補正画像データＤｌｉｍを記憶するとともにシリアル・パラレル変換を行い、パラレルな画像データＩＤ１〜ＩＤＮをラッチ回路６に出力する。ラッチ回路６はＤａｔａｌｏａｄの立ち上がりにしたがってシフトレジスタ５からのパラレル画像データＩＤ１〜ＩＤＮをラッチし、ラッチされた画像データＤ１〜ＤＮをパルス幅変調手段８へと転送する。
【０２９４】
パルス幅変調手段８は、ラッチされた画像データに応じたパルス幅のパルス幅変調信号を出力する。本実施の形態の画像表示装置では、結果として、変調手段が出力するパルス幅は、入力された画像データに対し、２水平走査期間分おくれて表示される。
【０２９５】
このような画像表示装置により画像の表示を行ったところ、従来からの課題であった走査配線における電圧降下量を補正することができ、それに起因する表示画像の劣化を改善することができ、非常に良好な画像を表示することができた。
【０２９６】
また、いくつかの近似を導入したことにより、電圧降下を補正するための、画像データの補正量を簡単に好適に計算することができ、非常に簡単なハードウエアでそれを実現することができるなど、非常に優れた効果があった。
【０２９７】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、補正画像データの最大値を検出し、該最大値が，変調手段の入力範囲の最大値に対応するように、ゲインを算出し、該ゲインと補正画像データを乗算し、オーバーフローを防止していた。
【０２９８】
これに対し、第２の実施の形態では、補正画像データの最大値を検出するのは同様であるが、該最大値が変調手段の入力範囲の最大値に対応するように、補正を施す前の画像データの大きさを制限することとした。
【０２９９】
すなわち、オーバーフローが起きないように、予め入力された画像データにゲインを乗算してその振幅範囲を小さくしておき、オーバーフローを防止する。
【０３００】
以降、図２５を用いて、本実施の形態のオーバーフロー処理について説明する。
【０３０１】
図２５において２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂは乗算器、９はデータ配列変換部、５は画像データ１ライン分のシフトレジスタ、６は画像データ１ライン分のラッチ回路、８は表示パネルの変調配線に変調信号を出力するパルス幅変調手段、１２は加算器、１４は補正データ算出手段、２０はフレーム内の補正画像データＤｏｕｔの最大値を検出するための最大値検出回路（手段）、２１はゲイン算出手段である。
【０３０２】
また、Ｒ、Ｇ、ＢはＲＧＢパラレルの入力映像データ、Ｒａ，Ｇａ，Ｂａは逆γ変換処理を施したＲＧＢパラレルの映像データ、Ｒｘ，Ｇｘ，Ｂｘは乗算器により、ゲインＧ２が乗算された画像データ、ゲインＧ２は、ゲイン算出部が算出したゲイン、Ｄａｔａはデータ配列変換部９によりパラレル・シリアル変換された画像データ、ＣＤは補正データ算出手段１４により算出された補正データ、Ｄｏｕｔは加算器１２により画像データＤａｔａに補正データＣＤを加算することにより、補正された画像データ（補正画像データ）、ＤｌｉｍはリミッタによってＤｏｕｔを変調手段の入力範囲の上限以下に制限した補正画像データである。
【０３０３】
（乗算器２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ）
乗算器２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂは逆γ変換後の画像データＲａ，Ｇａ，Ｂａに対し、ゲインＧ２を乗算するための手段である。
【０３０４】
より詳しくは、乗算器はゲイン算出手段２１が決定したゲインに従って画像データにゲインＧ２を乗算し、乗算後の画像データＲｘ，Ｇｘ、Ｂｘを出力する。
【０３０５】
ゲインＧ２は、ゲイン算出手段２１が算出する値であって、後述する加算器１２での画像データＤａｔａと補正データＣＤの加算結果である補正画像データＤｏｕｔが、変調手段８の入力範囲に収まるように決定される値である。
【０３０６】
（最大値検出手段（最大値検出部））
次に、最大値検出手段２０について説明を行う。
【０３０７】
本発明の最大値検出手段２０は、図２５に示すように、各部と接続されている。
【０３０８】
最大値検出手段２０は、１フレーム分の補正画像データＤｏｕｔのなかで、最大となる値を検出する手段であってその構成及び動作は第１の実施の形態と同じである。検出された補正画像データの最大値ＭＡＸは、ゲイン算出手段２１へと転送される。
【０３０９】
（ゲイン算出手段（ゲイン算出部））
ゲイン算出手段２１は、最大値検出手段２０の検出値ＭＡＸを参照して、補正画像データＤｏｕｔが変調手段の入力範囲に収まるようにゲインを算出する手段である。本実施の形態においても、ゲイン算出手段２１は適応型ゲイン法に基づいて補正画像データの振幅を調整するためのゲインを算出する。
【０３１０】
一方、別のゲインを算出する方法として、本実施の形態（図２５）の構成においてゲインは固定ゲイン法によって算出してもよい。
【０３１１】
ゲインの決定方法は、１フレーム内の補正画像データＤｏｕｔの最大値をＭＡＸ、変調手段の入力範囲の最大値をＩＮＭＡＸ、前のフレームに対してゲイン算出手段が算出したゲインＧ２をＧＢとすると、
【数１８】
0003715950.tif 000019
となるように決定すればよい。
【０３１２】
このゲイン算出手段２１では、垂直帰線期間においてゲインを更新して１フレーム毎にゲインの値が変更される。
【０３１３】
なお、本実施の形態の画像表示装置の構成では、１フレーム前の補正画像データの最大値を用いて、現在のフレームの補正画像データに乗算するゲインを算出する構成となっている（すなわち、フレーム間の補正画像データ（画像データ）の相関を利用して、オーバーフローを防止する構成になっている。）。
【０３１４】
したがって厳密には、フレームごとの補正画像データの違いから、オーバーフローが起きることある。
【０３１５】
このような課題に対し、補正画像データとゲインを乗算する乗算器の出力に対しリミッタ手段を設け、乗算器の出力が必ず変調手段の入力範囲に収まるように回路を設計したところ、さらに好ましかった。
【０３１６】
また、本発明者らは、第１の実施の形態と同様に、フリッカを防止するという別の効果を得るために、現在のフレームよりも以前のフレームで検出された補正画像データの最大値を平均し、その平均値ＡＭＡＸに対し、
【数１９】
0003715950.tif 000020
となるように決定してもよい。ただしＧＢは１つ前のフレームに対してゲイン算出手段が算出したゲインＧ２である。
【０３１７】
また、別の方法は、式１４により各々のフレームごとのゲインＧ２を算出し、それを平均化して現在のゲインを算出してもよい。
【０３１８】
本発明者らは、これら３つの方法のうち、どの方法でもオーバーフローを防止する意味では好ましいことを確認しているが、第１の実施の形態で述べたようにフリッカが発生することを考慮すれば、平均化を行って算出することが好ましい。
【０３１９】
本発明者らは、式１５のゲイン算出法において、補正画像データの最大値を平均化するフレームの枚数について検討を行ったが、現在のフレームから１６〜６４フレーム前までの補正画像データの最大値を平均化したところ、好ましかった。
【０３２０】
なお、本方法でも、より好ましくは図２５に示したように、加算器の出力を制限するリミッタを設けて完全にオーバーフローを防止することが好ましいことはいうまでもない。
【０３２１】
また、第１の実施の形態と同様にシーンチェンジの検出を行って、ゲインの算出の方法を変更してもよい。
【０３２２】
（第３の実施の形態）
第１の実施の形態では、入力画像データに対し、離散的な画像データの基準値を設定するとともに、行配線上に基準点を設定し、該基準点における、画像データ基準値の大きさの画像データに対する補正データを算出していた。
【０３２３】
さらに離散的に算出された補正データを補間することにより、入力された画像データの水平表示位置と、その大きさに応じた補正データを算出し、加算器によって画像データと加算することにより、補正を実現していた。
【０３２４】
一方、図２６の構成によっても同様な補正が行うことができる。以下に図２６を用いて第３の実施の形態を説明する。
【０３２５】
図２６において、図１１との差異は、１４の補正データ算出手段、加算器１２を削除し、その代わりに離散補正画像データ算出部（手段）１４ａ、補正画像データ補間回路（手段）１４ｂを新たに設けた点である。
【０３２６】
下記に図２６の画像表示装置の補正画像データを算出する流れを説明する。
【０３２７】
（１）離散的な水平位置と、画像データ基準値に対する、離散補正画像データＣＤＡ（すなわち前記離散補正データと画像データ基準値の和である補正の結果）を算出する（離散補正画像データ算出部）。
【０３２８】
（２）離散的に算出された補正画像データを補間し、入力された画像データＤａｔａの大きさと、その水平表示位置ｘに応じた補正画像データを算出する（補正画像データ補間回路）。
【０３２９】
（３）補間された補正画像データの最大値を検出し（最大値検出手段）、これが変調手段の入力範囲に収まるように、ゲインＧ１を算出する（ゲイン算出手段）。算出されたゲインＧ１と補正画像データＤｏｕｔを乗算し（乗算器）、さらにリミッタで補正画像データの振幅を完全に制限して、シフトレジスタ、ラッチ、変調手段へと入力する。
【０３３０】
なお、（１）で述べた離散補正画像データＣＤＡの算出方法は、これまでの離散補正データ算出の方法（式５〜式８）を変形すれば簡単に計算できる。
【０３３１】
すなわち、式５〜式８は画像データ基準値＝０，６４，１２８，１９２に対する離散補正データを算出するための式であったが、この離散補正データにそれぞれの画像データ基準値を加算した値を離散補正画像データＣＤＡとすればよい。
【０３３２】
このような構成では、離散的に計算を行う段階で、画像データと補正データが加算された補正画像データを算出しているため、補間後に画像データと補正データの加算を行う必要はない。このため、図１１の加算器１２は不要となった。
【０３３３】
また、補正画像データ補間回路の構成は、第１の実施の形態で説明した図２２の補正データ補間部と同じ構成で構成できる。
【０３３４】
以上、このような構成によっても、電圧降下の影響を好適に補正することができ、非常に好ましかった。
【０３３５】
なお本実施の形態では、補正画像データのオーバーフローを防止するための構成は、第１の実施の形態の構成を採用したが、特にこれに限定されることはなく、第２の実施の形態の構成を採用してもよいことはいうまでもない。
【０３３６】
（第４の実施の形態）
第３の実施の形態では入力画像データに対し、離散的な画像データの基準値を設定するとともに行配線上に基準点を設定し、該基準点における、画像データ基準値の大きさの画像データに対する補正画像データを算出していた。
【０３３７】
さらに離散的に算出された補正画像データを補間することにより、入力された画像データの水平表示位置と、その大きさに応じた補正画像データを算出していた。
【０３３８】
さらに算出された補正画像データＤｏｕｔにゲインを乗算することによって、補正画像データＤｏｕｔの振幅を調整し、変調手段の入力範囲に対応するように調整を行っていた。
【０３３９】
さらにゲインは、１フレーム前の補正画像データの最大値が、変調手段の入力範囲の最大値に対応するように、式１４にしたがって算出していた。
【０３４０】
また、ゲインはフリッカ感を防止するという別の目的から、式１５にしたがって算出していた。
【０３４１】
一方、図２７の構成によっても同様な効果を得ることができる。以下に図２７を用いて第４の実施の形態を説明する。
【０３４２】
図２７において、図２６との差異は、ゲイン算出手段２１が算出したゲインの値を離散補正画像データＣＤＡに乗算している点である。
【０３４３】
ゲインが乗算されることによって、離散補正画像データＣＤＡはその振幅が調整され、ＣＤＬとして補正画像データ補間回路１４ｂに出力される。
【０３４４】
補正画像データ補間回路１４ｂは、振幅が調整された離散補正画像データであるＣＤＬに基づいて、入力された画像データＤａｔａの大きさと、その水平表示位置ｘに応じた補正画像データＤｏｕｔを算出する。
【０３４５】
なお、この際に補正画像データ補間回路１４ｂの出力Ｄｏｕｔは、すでに変調手段の入力範囲に収まるように振幅調整が行われていることになる。
【０３４６】
ただし、厳密には離散補正画像データに乗算する際のゲインＧ３は、
【数２０】
0003715950.tif 000021
または、フリッカ感を防止する目的で
【数２１】
0003715950.tif 000022
によって決定されている。
【０３４７】
ただし、
ＩＮＭＡＸ：変調手段の入力範囲の最大値
ＭＡＸ：フレームごとの補正画像データＤｏｕｔの最大値
ＡＭＡＸ：フレームごとの最大値ＭＡＸを平均化した値
ＧＢ：一つ前のフレームにおいてゲイン算出手段が算出したゲインＧ３
である。
【０３４８】
したがって、上述の構成では、オーバーフローの発生頻度を大きく減少させることができるが、厳密には、完全にオーバーフローを防止することはできない。
【０３４９】
そこで、本実施の形態でも、図２７のように補正画像データ補間回路１４ｂとシフトレジスタ５の間にリミッタを設けることにより、変調手段の入力範囲と等しい振幅範囲を持つ、補正画像データＤｌｉｍを作成したところ好ましかった。
【０３５０】
なお、リミッタを設ける位置としては、図２７の位置でもよいが特にこれに限定されることはない。
【０３５１】
例えば、図２７に示したリミッタを設けずに、離散補正画像データＣＤＬを変調手段の入力範囲に収まるように、リミットする別のリミッタを設けても同様な効果を得ることができる。
【０３５２】
（第５の実施の形態）
第１の実施の形態ではゲインを決定する方法として、固定ゲイン法と適応型ゲイン法について説明した。
【０３５３】
適応型ゲイン法はフレームごとの補正画像データの最大値を検出し、それがオーバーフローしないように適応的にゲインを算出する方法である。
【０３５４】
適応型ゲイン法では明るい画像のときも暗い画像のときも、適応的にレンジを調整するため、固定ゲイン法と比較して、表示画像が明るくできるという利点があるが、一方で前述したようなゲインの変動によって、輝度の変動が見られることがある。
【０３５５】
そこで、発明者らがさらに検討を行ったところ、このようなゲインの変動による輝度の変動はテレビジョン映像を表示しているときにはさほど気にならないが、コンピュータの出力する映像を表示する際には、非常に気になることがわかってきた。
【０３５６】
たとえば、コンピュータの出力する映像でよく見られるようなウインドウ画面を想定してみる。
【０３５７】
例として、グリーン（８ビットで（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（０、ＦＦｈ、０））の背景に白いウインドウ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（ＦＦｈ、ＦＦｈ、ＦＦｈ）を表示した場合（以下表示パターン１とする）を考える。
【０３５８】
この場合、フレーム内で補正画像データが最大になる箇所は、白いウインドウを表示している箇所となる。
【０３５９】
一方、白いウインドウを閉じて、グリーンの背景だけにしたとき（以下表示パターン２）には、グリーンの背景によって補正画像データの最大値が決定される。
【０３６０】
本発明の画像表示装置では、表示パターン１の方が表示パターン２よりも補正画像データの最大値が大きくなるため、ゲインとしては、
”表示パターン１のゲイン”＜”表示パターン２のゲイン”
となる。
【０３６１】
すると、グリーンの背景の箇所では、表示パターン１を表示しているときの方が、表示パターン２を表示しているときよりも暗くなる。
【０３６２】
表示パターン１から、表示パターン２へ連続した動作で切り替えた場合には、グリーンの背景部の輝度が白のウインドウを閉じたことによって、明るくなることになる。
【０３６３】
このような輝度の変動による違和感は、前述したゲインを平均化する処理によって目立たなくできるが、コンピュータの映像信号などのような、映像信号の大きさが画面の中で平坦な映像信号では、非常に緩やかではあるが輝度が変動するため、あまり好ましくなかった。
【０３６４】
そこで本発明者らは、コンピュータの映像信号を表示している際には、固定ゲイン法でゲインを算出し、テレビジョン信号を表示する際には、適応型ゲイン法によってゲインを算出したところ、非常に好ましかった。
【０３６５】
図２８は、本実施の形態の画像表示装置を示した図である。
【０３６６】
図２８において、第１の実施の形態の全系図（図１１）との差異は、セレクタ２３から選択された映像信号の種別信号ＳＶＳがゲイン算出手段２１へと供給されている点にある。
【０３６７】
これによりゲイン算出手段２１は、表示する映像信号がコンピュータの映像出力である場合には、固定ゲイン法でゲインを算出し、テレビジョン映像である場合には、適応型ゲイン法によりゲインＧ１を算出した。
【０３６８】
図２９は、本実施の形態のゲイン算出手段２１を説明するための図である。
【０３６９】
ゲイン算出手段２１では、最大値検出手段２０によって検出された補正画像データの最大値に基づいて、適応型ゲイン算出回路による適応型ゲイン法によりゲインが算出される。算出されたゲインＧＤは、セレクタへと供給される。
【０３７０】
また、固定ゲイン法のゲインＧＳも同じくセレクタへと供給される。
【０３７１】
セレクタは、映像種別信号ＳＶＳを参照して、表示する映像信号がテレビジョン信号である場合には、セレクタの出力Ｇ１は適応型ゲイン法によるゲインＧＤが選択されるとともに、コンピュータ映像信号である場合には、固定ゲイン法のゲインＧＳが選択される。
【０３７２】
なお、本実施の形態ではコンピュータ映像信号を表示する際は固定ゲイン法を用い、テレビジョン映像信号を表示する際は、適応型ゲイン法を用いてゲインを算出した例を示したが、たとえばリモコンなどのインターフェースによってユーザがどちらのモードで設定するかを選択してもよい。
【０３７３】
また、コンピュータ用の映像入力端子と、テレビジョン用の映像入力端子を備え、現在表示している映像がどちらであるかに基づいて自動的にモードのきりかえを行ってよい。
【０３７４】
また、画像表示装置の表示品位を選択するモードとして、ピーク輝度を優先して明るい画面を表示させたいときには、適応型ゲイン法を選び、ピーク輝度よりも画面の忠実性を優先したいときには、固定ゲイン法を選んでもよい。
【０３７５】
このように、テレビジョン映像信号を表示する場合には適応型ゲイン法によってゲインを算出し、コンピュータの映像信号を表示する場合には固定ゲイン法によってゲインを算出したことによって、テレビジョン映像信号を表示するときは明るい画面を表示することができる一方、コンピュータからの映像信号を表示するときも、違和感のない好ましい映像を表示することができた。
【０３７６】
なお、本実施の形態では、図２８に示したように、補正画像データのオーバーフローを防止するための構成としては、第１の実施の形態の構成を採用したが、特にこれに限定されることはない。
【０３７７】
すなわち、第２の実施の形態（図２５）に示した、入力画像データの振幅範囲を調整する構成であっても、同様な効果を得ることができる。
【０３７８】
また、第４の実施の形態（図２７）のように離散補正画像データの振幅範囲を調整する構成であっても、同様な効果を得ることができる。
【０３７９】
（第６の実施の形態）
第５の実施の形態では、コンピュータ映像信号を表示するとき、固定ゲイン法によりゲインを決定し、テレビジョン映像信号を表示するとき、適応型ゲイン法によりゲインを決定していた（図２９）。
【０３８０】
第６の実施の形態では、図２９のゲイン算出回路２１を図３０（ａ）のように構成したところ、さらに好ましかった。
【０３８１】
図３０（ａ）では、最大値検出手段２０からの補正画像データの最大値ＭＡＸを参照して、適応型ゲイン算出回路によって適応型ゲインＧＤを算出する。算出されたゲインＧＤは、リミッタへと入力される。
【０３８２】
リミッタは、リミッタ用レジスタが出力するリミット値に応じてゲインＧＤをリミットし、ゲインＧ１として出力する回路である。
【０３８３】
なお、リミッタ用レジスタには複数のリミット値を格納した。
【０３８４】
複数のリミット値のうち、いずれを出力するかは、図３０（ａ）に図示した映像種別信号ＳＶＳ及び、ダイナミックモード・低電力モード切り替え信号ＳＭＯＤＥにより決定した。
【０３８５】
本実施の形態では複数のリミッタ値の関係を下記のように設定したところ、好ましかった。
【０３８６】
ダイナミックモード＞低電力モード＞コンピュータ・モード
このようにして決定したリミッタ値に対する、リミッタの入出力特性を図３０（ｂ）に示す。
【０３８７】
図３０（ｂ）に示したように、ダイナミックモード時は、リミッタのリミット値は、非常に大きな値に設定されるため、リミッタの出力は適応型ゲインＧＤに等しくなる。
【０３８８】
一方、低電力モード時は、リミッタの出力は、適応型ゲインＧＤが小さい範囲では、適応型ゲインＧＤと同じになるが、ゲインが大きくなるとリミッタにより、リミットされる。これにより、入力画像データが明るいときには、適応型ゲイン法によりゲインを算出し、入力画像データが暗いときには、固定ゲイン法によりゲインを算出することで、画面が明るいときには明るく、暗いときには輝度変動がないように忠実に画像を表示することができ、好ましかった。
【０３８９】
また、コンピュータ・モード時は、リミッタの出力はコンピュータ・モード時のリミット値となるようにリミット値を選択したところ、前述した違和感のない好適な画像を表示することができた。
【０３９０】
なお本実施の形態では、適応型ゲイン法でゲインＧＤを算出した後にリミッタにより制限をかけたが、特にこれに限定される必要はなく、たとえば適応型ゲイン算出回路への入力である補正画像データの最大値に対し、その最小値を規定するような最小値規定手段を設けても、結果的として同様な効果を得ることができることはいうまでもない。
【０３９１】
また、本実施の形態の構成としては、補正画像データの振幅範囲を調整するための構成としては、第１の実施の形態（図１１）、第２の実施の形態（図２５）、第４の実施の形態（図２７）のいずれの構成であっても好適である。
【０３９２】
（第７の実施の形態）
第１の実施の形態では、補正画像データのオーバーフローを防止するための構成として、補正画像データにゲインを乗算して、その振幅範囲を制限していた。
【０３９３】
また、振幅調整された補正画像データの振幅範囲の上限を変調手段の入力上限値でリミットすることにより、その振幅範囲を完全に制限することについても説明した。
【０３９４】
一方、オーバーフローを防止しつつ好適に補正を行うための構成としては、補正画像データにゲインを乗算せずに、単に補正画像データの振幅範囲の上限を変調手段の入力上限値でリミットするだけでも好適である。
【０３９５】
また、第２の実施の形態では、補正画像データのオーバーフローを防止するための構成として、補正を施す前の画像データにゲインを乗算してその振幅範囲を制限し、ゲインを乗算された画像データに対して、補正画像データを算出し、該補正画像データの振幅の上限値が変調手段の入力上限値に対応するようにゲインを算出する構成について述べてきた。
【０３９６】
一方、オーバーフローを防止しつつ好適に補正を行うための別の構成としては、補正を施す前の画像データをリミットし、リミットされた画像データに対して補正画像データを算出するとともに、算出された補正画像データが変調手段の入力範囲をオーバーフローしないように、リミッタのリミット値を調整しても好適である。
【０３９７】
（第８の実施の形態）
本実施の形態では、第１の実施の形態において説明したオーバーフロー処理を基本としてその改良を行った構成についてである。図３１は、第８の実施の形態に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【０３９８】
なお本実施の形態のオーバーフロー処理の手法は第１の実施の形態に限るものではなく、他の実施の形態においても適用することができるものである。
【０３９９】
本実施の形態では、フレームごとの補正画像データの最大値を検出する最大値検出手段２０と、最大値検出手段２０の出力であるフレームごとの補正画像データの最大値を入力し、高域を遮断する（フレーム間の最大値の大きな変動を抑える）フィルタ手段４０と、フィルタ手段４０の出力を受け加算器１２の出力が変調手段の入力範囲に収まるようなゲインを算出するゲイン算出手段２１、及び算出されたゲインと、加算器の出力を乗算する乗算器によって、フレームごとにゲインを算出することにより、オーバーフローを防止している。
【０４００】
この際に、表示画像のシーンが変わったことを検出する手段として以下に述べるような特徴量算出手段６０を備えた。
【０４０１】
また、特徴量算出手段（シーン切り替え判別部）６０の判別結果に基づいて下記に示すようにフィルタの動作を行うことにより好ましい表示を行うことができた。
【０４０２】
（特徴量算出手段（シーン切り替え判別部））
本実施の形態の特徴量算出手段６０は、図３１に示すように、各部と接続されている。
【０４０３】
特徴量算出手段６０は、１フレーム分の画像データの平均輝度レベル（ＡＰＬ）を算出しさらにフレーム間の差分をとり絶対値を計算する手段である。
【０４０４】
平均輝度レベル（ＡＰＬ）算出は、加算器とレジスタなどによって構成できる回路である。平均輝度レベル（ＡＰＬ）算出は、レジスタに記憶されている値と、順次転送されてくる画像データを加算して再度レジスタに記憶する。そして順次、入力される画像データを加算する。
【０４０５】
レジスタの値は、フレームの先頭で０にクリアすれば、フレームの終了時にはそのフレーム内の画像データの加算値（１フレームの画素数は固定であるので、平均値に比例した値）が求まる。この値は平均輝度レベル（ＡＰＬ）となる。本実施の形態において、平均輝度レベル（ＡＰＬ）の最大値は２５５であるとする。
【０４０６】
次に、フレーム間の平均輝度レベル（ＡＰＬ）の差分を計算し、さらに絶対値を計算する。
【０４０７】
そして、特徴量算出手段６０は、前記フレーム間の平均輝度レベル（ＡＰＬ）の差分の絶対値を出力する。
【０４０８】
（フィルタ手段）
本実施の形態のフィルタ手段４０は、図３１に示すように、最大値検出手段２０の出力と、特徴量算出手段６０の出力を入力し、後述する処理を行いゲイン算出手段２１に出力する。
【０４０９】
フィルタ手段４０の詳しい構成を図３２に示す。
【０４１０】
図３２において、４１、４２は乗算器、４３は加算器、４４はディジタルフィルタの遅延素子にあたるラッチ回路、４５，４６及び５３は係数レジスタ、５１はスイッチ、５２はコンパレータである。
【０４１１】
上記構成において、フィルタ手段４０の動作を説明する。
【０４１２】
（１）コンパレータ５２に入力される特徴量算出手段６０の出力（ＡＰＬのフレーム間差分の絶対値）が係数レジスタ５３の値以下の場合、スイッチ５１の出力としてコンパレータ５２の出力によって加算器４３の出力が選択され、加算器４３の出力が、フィルタ手段４０の出力ならびにラッチ４４への出力となる。
【０４１３】
この場合、係数レジスタ４５，４６、並びに、乗算器４１，４２、加算器４３、ラッチ回路４４は再帰型ディジタルフィルタを構成する。
【０４１４】
すなわち、現在の補正画像データの最大値は、乗算器４１により係数レジスタ４５に格納されている係数１／ａが乗算される。
【０４１５】
一方、１フレーム前のフィルタ手段４０の出力はラッチ回路４４に格納され、係数レジスタ４６に格納されている係数（１−１／ａ）が乗算器４２により乗算される。
【０４１６】
これら二つの乗算結果を加算器４３によって加算する。
【０４１７】
本発明者は、以上のフィルタ手段においてａ＝６４としたものを用いて、ローパスフィルタを実現した。
【０４１８】
なお、係数レジスタ４５，４６は上述した値でなくても、ローパスフィルタを形成できればどのような値であっても良い。上述した値で構成した場合、乗算器４１，４２で扱う乗算係数の自然数ａを２のｎ（ｎは自然数）乗とすると、ビットシフトと減算によって同等の計算がハードウエア化でき、回路規模を、少なくすることができる。
【０４１９】
（２）コンパレータ５２に入力される特徴量算出手段６０の出力（ＡＰＬのフレーム間差分の絶対値）が係数レジスタ５３の値より大きな場合（後述するが、シーンが変わったと判断したときである）、スイッチ５１の出力としてコンパレータ５２の出力によってフィルタ手段４０の入力が選択され、フィルタ手段４０の入力が、フィルタ手段４０の出力並びにラッチ回路４４への出力となる。
【０４２０】
すなわちフィルタ手段４０は、
・フィルタ手段４０に入力された補正画像データの最大値をそのまま出力する。
【０４２１】
・ラッチ回路４４の内容を補正画像データの最大値に置き換える。
【０４２２】
以上の動作を行う。
【０４２３】
（フィルタ手段の他の実施の形態）
本実施の形態のフィルタ手段４０の他の実施の形態を次に説明する。
【０４２４】
フィルタ手段４０の他の実施の形態を図３３に示す。
【０４２５】
図３３において４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４１ｅは乗算器、４３ａは加算器、４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄはディジタルフィルタの遅延素子にあたるラッチ回路、４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄ，４５ｅ，５３は係数レジスタ、５２はコンパレータである。
【０４２６】
図３３において、フィルタ手段４０の他の実施の形態の動作を説明する。
【０４２７】
（１）コンパレータ５２に入力される特徴量算出手段６０の出力（ＡＰＬのフレーム間差分の絶対値）が係数レジスタ５３の値以下の場合、コンパレータ５２は出力せず、乗算器４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４１ｅと、係数レジスタ４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄ，４５ｅと、加算器４３ａと、ラッチ回路４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄは非再帰型ディジタルフィルタを構成する。
【０４２８】
では説明のため遅延素子の少ない（タップ数の少ない）フィルタの例を示したが、実際は１６から１２８タップ程度、好ましくは３０〜９０タップ程度のフィルタが視覚的に良好であった。図３２で説明した再帰型のディジタルフィルタ同様に、図３３のディジタルフィルタも、係数レジスタ４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄ、４５ｅの値として、ローパス特性を持つものを使用した。
【０４２９】
（２）コンパレータ５２に入力される特徴量算出手段６０の出力（ＡＰＬのフレーム間差分の絶対値）が係数レジスタ５３の値より大きな場合（後述するが、シーンが変わったと判断したときである）、コンパレータ５２は、ディジタルフィルタの遅延素子であるラッチ回路４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄのロードパルス（Ｌｄ）を出力する。
【０４３０】
そして、ラッチ回路４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄの内容を入力されたデータに置き換える。そして、フィルタ手段４０に入力された補正画像データの最大値をそのまま出力する。
【０４３１】
そして、図３２で示したディジタルフィルタ回路と同等の動作を行う（係数レジスタ４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄ，４５ｅの総和は１となるように選ぶ。）。
【０４３２】
（ゲイン算出手段（ゲイン算出部））
ゲイン算出手段２１は、補正画像データＤｏｕｔが変調手段の入力範囲に収まるようにゲインを算出する手段である。
【０４３３】
本実施の形態ではゲインはフィルタ手段４０の出力をＭＡＸ’、定数をＫｆ１とすると
【数２２】
0003715950.tif 000023
として算出したところ良好であった。
【０４３４】
上式では、多少オーバーフローが発生しても、自然画などのではゲインを大きめにした場合、明るく表示できるので主観的にきれいに見えることを示している。
【０４３５】
本実施の形態では、
Ｋｆ１＝１
と本発明者らは決定し、良好な画像を得ることができた。
【０４３６】
本実施の形態でもゲインは１フレーム毎にゲインの値が変更される。
【０４３７】
なお、本実施の形態では、フレーム単位でのゲインの変動を抑えるためのフィルタを設けたことにより、厳密にはオーバーフローが起きることがある。
【０４３８】
このような課題に対し、補正画像データとゲインを乗算する乗算器の出力に対し後述するリミッタ手段を設け、乗算器の出力が変調手段の入力範囲に収まるように回路を設計した。
【０４３９】
（オーバーフロー処理の動作）
（１）フリッカの低減
オーバーフロー処理を行う場合、前述したようにフレーム単位で輝度を明るくすることができる。
【０４４０】
フィルタ手段４０がない場合は、以下のような妨害感（フリッカ）が発生する場合があった。
【０４４１】
例えば、わかりやすい例として、下半分海で上半分空のような画像で、下半分海の部分のさざ波により太陽の反射光がきらきらしているシーンを考える。
【０４４２】
この場合、波のうねりにより太陽の反射光がきらきらしている部分に対応して補正画像データの最大値が小刻みに変化する。前述したようにフレーム単位でゲインを決定する場合、ゲインがフレーム単位で小刻みに変化するため、オーバーフロー処理した画像は、特に空部分の明るさがゲインの変化に応じて小刻みに変化し妨害感（フリッカ）が発生する。
【０４４３】
本実施の形態で示した構成では、オーバーフロー処理を行う場合、フィルタ手段４０によって高域を除去し、最大補正画像データの変化を緩やかにする。
【０４４４】
そのため、上記のような、小刻みに補正画像データの最大値が変化するような画像であってもゲインが緩やかな変化となり、妨害感を発生せず輝度を上げることができる。
【０４４５】
前述したように、妨害感（フリッカ）を除去するためには、最大補正画像データの小刻みな変化を除去するローパスフィルタを用いたが、カットオフ周波数を下げすぎると実際に追従したいゲイン変化もしなくなる。
【０４４６】
そのため本発明者らが確認したところ、前述した図３２の再帰型のフィルタにおいて、ａ＝１２８または、ａ＝６４または、ａ＝３２または、ａ＝１６が良好であった。特に、ａ＝６４またはａ＝３２が、主観評価の結果最適であった。また図３３で示した非再帰型のフィルタでは１６から１２８タップ程度が良好であり、特に３０から９０タップが主観的に良好であった。
【０４４７】
実際の画像データのフレーム番号対補正画像データの最大値（最大補正画像データ）のグラフを図３４に示す。また、同じ画像のフレーム番号対本発明のフィルタ手段４０の出力（図３２の再帰型フィルタでａ＝６４時）のグラフを図３５に示す。両グラフを見てもわかるようにゲインの小刻みの変動が抑えられていることがわかる。図３５は説明を簡単にするため係数レジスタ５３の値が大きく（例えば絶対値が２５５相当）、シーンチェンジを行わない場合の例を示した。
【０４４８】
（２）シーンチェンジにおける違和感の低減
上述した画像において、妨害感（フリッカ）をなくすことができた。
【０４４９】
しかしながら、画像が、あるシーンから次のシーンへ移るとき（シーンチェンジ）、妨害感が発生する場合があった。
【０４５０】
具体的には、例えば白い砂浜のような明るいシーンから、夜空のような暗いシーンにシーンチェンジした場合を説明する。
【０４５１】
白い砂浜のシーンでは画像データが大きく、前述したように補正画像データも大きな値である、そのためゲインは小さな値となる。
【０４５２】
次に、夜空のような暗いシーンに変わった直後では、画像データは小さくさらに前述したように補正画像データも小さな値である（大きなゲインとなる）。しかし、フィルタ手段４０により補正画像データにはローパスフィルタがかかるので、フィルタ手段４０の出力は現在の最大補正画像データより大きな値となり、ゲインは小さな値となる。
【０４５３】
その後、時間の経過とともに（数秒）ゲインが大きな値に変化していく。
【０４５４】
そのため、夜空のような暗いシーンに変わった直後はとても暗く、数秒間でだんだん明るく表示され、画像を見ている人にとって違和感が生じていた。
【０４５５】
上記違和感を除去するために、本実施の形態において、上述したフィルタ手段４０のローパスフィルタの特性は、特徴量算出手段６０の出力（ＡＰＬのフレーム間差分の絶対値）が係数レジスタ５３の値より大きな場合に、
・フィルタ手段４０に入力された最大補正画像データをそのまま出力する
・ラッチ回路４４の内容を最大補正画像データに置き換える
ことを、行う。
【０４５６】
実際の係数レジスタ５３の値として、特徴量算出手段６０の出力（ＡＰＬのフレーム間差分の絶対値）の最大値が２５５の時（ＡＰＬの最大値が２５５の時）に２０〜５の範囲、特に１０の値が最適であった。
【０４５７】
すなわち、ＡＰＬのフレーム間の差が１０以上のときはシーンチェンジとみなしローパルフィルタの遅延素子の内容を入力データに変更し、ゲインの追従性をあげた。
【０４５８】
図３４で示した画像のフレーム番号対ＡＰＬ値のグラフを図３６に示す。係数レジスタ５３の値が１０の時の、フレーム番号対フィルタ手段４０の出力（図３２の再帰型フィルタでａ＝６４時）のグラフを図３７に示す。両図において、入力される画像は２４０フレームごとにシーンの異なる動画像である。図３７を見てわかるように、シーンチェンジ時、フィルタ手段の出力は追従性よく変化し、さらにフリッカが抑えられているのがわかる。実際に表示された画像もフリッカ妨害感や、シーンチェンジ時の違和感が無く良好であった。
【０４５９】
ここで、入力画像データを逆ガンマ変換する前のデータを特徴量算出手段６０に入力したが、逆ガンマ処理部の出力を特徴量算出手段６０に入力し、平均輝度レベル（ＡＰＬ）のフレーム間差分を算出しても同様の効果が得られた。
【０４６０】
（第９の実施の形態）
本発明の第９の実施の形態として、図３８に示す構成を説明する。
【０４６１】
第８の実施の形態においては、フィルタ手段４０を最大値検出手段２０の出力に対して備え、フィルタ手段４０の出力値に対してゲインを算出する構成であったが、本実施の形態においては、最大値検出手段２０の出力からゲイン算出手段２１でゲインを算出し、算出したゲインに対してフィルタ手段４０を備える構成とした。
【０４６２】
すなわち、フィルタ手段４０においてゲインの変動を抑える処理を行う構成である。その他の各構成、及びフィルタ手段４０の構成は第８の実施の形態と同様とすることで、好適な補正画像データを表示することができた。
【０４６３】
（第１０の実施の形態）
第１０の実施の形態においては、図３９に示すように接続し、特徴量算出手段６０は、入力された画像データの１フレーム単位のＡＰＬのフレーム間差分の絶対値と、補正画像データの最大値ＭＡＸのフレーム間差分の絶対値の両方を算出する構成とした。
【０４６４】
またフィルタ手段４０内には、図４０に示すように、ＡＰＬのフレーム間差分の絶対値を判定するためのコンパレータ５２ａと係数レジスタ５３ａ、ＭＡＸのフレーム間差分の絶対値を判定するためのコンパレータ５２ｂと係数レジスタ５３ｂ、二つの判定結果を参照するための判定手段５４を用意した。本実施の形態においては、判定手段５４をＯＲ回路とした。他の構成は、ここまでの実施の形態と同じである。
【０４６５】
特徴量としてＡＰＬのフレーム間差分のみを扱っていた場合、例えば黒い画面の１／３に白ベタの横ラインが表示されている画面（ＭＡＸは大きくなる）から画面全体に単色ベタが表示されている画面（ＭＡＸは小さくなる）に切り替わった時（両者のＡＰＬ値は同じ）にシーンチェンジと判定されず、数秒間違和感が現れてしまう。本実施の形態においては、この場合もＭＡＸのフレーム間差分の判定によりシーンチェンジと判断され、良好な画像を得ることができた。
【０４６６】
また、本実施の形態においても、ＡＰＬのフレーム間差分の絶対値を算出する際に、逆ガンマ処理部の出力を扱っても同様の効果が得られた。
【０４６７】
（第１１の実施の形態）
これまでいくつかの実施の形態をもとに本発明の画像表示装置について説明してきた。
【０４６８】
一方、上記のすべての実施の形態に共通する問題として、入力される画像の品質に応じて下記のような問題が発生することがあった。
【０４６９】
入力画像データにノイズが乗っており、そのノイズを含んだ入力画像データに対して補正を行った場合、補正の結果として算出される補正画像データにおいてもノイズが乗ってしまうために、ノイズによってゲインがフレーム単位で変動し、表示画像の明るさがちらつく（フリッカがおこる）場合があった。
【０４７０】
本発明者らは検討した結果、このようなノイズは、
１）放送局で作られた画像の周辺部分、
２）スケーラなどを行って作成した画像の周辺部分、
３）インターレース信号をプログレッシブ信号に変換するＩ／Ｐ変換機の出力画像の周辺部であって、特に画像の上下数水平走査ラインの映像データ、
などの画像に多く発生していることがわかっている。
【０４７１】
画像１）〜３）は一例ではあるが、これらの場合、画像の周辺部分という特定の位置にノイズが多く発生していることがわかってきた。そしてこのノイズによりゲインが変化し表示画像に妨害感を与えていた。
【０４７２】
画像１）〜３）の原因は元画像を変換した場合に多く発生する。すなわち、元画像をフィルタ演算して新しい画像を生成する際、画像の周辺部（特にエッジ部分）はフィルタ演算の入力に元画像がない状態で処理しなくてはならない。そのため無いデータに対応する処理の違いなどから、画像の周辺部（特にエッジ部分）の画像データの値が劣化する（ノイズが発生する）場合が多い。
【０４７３】
特に、３）のＩ／Ｐ変換機の出力画像は、奇数フィールドと偶数フィールドでフィルタ演算する元画像が１水平ラインずれているので、元画像のフィールド単位すなわちＩ／Ｐ変換後のフレーム単位で、画像の上下水平ライン画像データの値が変化する。
【０４７４】
そして、３）の場合、ノイズに対する補正画像データが、最大値検出手段２０において最大値として検出されると、そのノイズがフレーム単位で変化し、ゲインがフレーム単位で変動し、表示画像の明るさがちらついた（フリッカ）。
【０４７５】
一例として、後述する本発明の範囲選択手段４００がない場合に、インターレース信号をプログレッシブ信号に変換するＩ／Ｐ変換機のからのある出力画像に対して補正を行ったときの最大値検出手段２０からの出力を図４１に示す。
【０４７６】
ある連続した入力画像データの最大補正画像データが、１フレームごとに大幅に変動している。これはすなわち、１フレームごとに大幅にゲインが変わり、フリッカとして出力画像に現れてしまうことを表している。
【０４７７】
前述したように、この原因となっているノイズは、元画像をフィルタ演算して新しい画像を生成する際に画像の周辺部（特にエッジ部分）に現れることがある。
【０４７８】
そのため本発明者らは、以下に示す範囲選択手段４００を設けた。図４２において４００は範囲選択手段、２０は最大値検出手段である。
【０４７９】
なお本実施の形態のオーバーフロー処理は第１の実施の形態の構成を例にとって説明しているが、他の実施の形態のオーバーフロー処理の形態においても適用できることはいうまでもない。
【０４８０】
範囲選択手段４００は、例えば図４３に示すように構成でき、４０１、４０２、４０３、４０４はそれぞれレジスタＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２である。４０５、４０６、４０７、４０８はそれぞれコンパレータＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２である。４０９はデコーダ、４１０はスイッチ、４１１はレジスタＣである。
【０４８１】
レジスタＡ１（４０１）には最大値として検出したい補正画像データの垂直範囲の最小値が記憶されており、コンパレータＡ１（４０５）によりＤｏｕｔの垂直位置情報である入力値Ｙと比較し、Ｙの方が大きい時に選択信号を発生する。
【０４８２】
一方、レジスタＡ２（４０２）には最大値として検出したい補正画像データの垂直範囲の最大値が記憶されており、コンパレータＡ２（４０６）によりＤｏｕｔの垂直位置情報である入力値Ｙと比較し、Ｙの方が小さい時に選択信号を発生する。
【０４８３】
さらに、レジスタＢ、コンパレータＢは水平位置についての選択部であり、上記レジスタＡ、コンパレータＡと同様の構成とした。
【０４８４】
これらの選択信号から、ＡＮＤ回路等によって構成されるデコーダ４０９は、検出したい範囲内の補正画像データがＤｏｕｔとしてスイッチ４１０に入力されている時の選択信号を発生する。レジスタＣ（４１１）には、例えば０が格納されており、スイッチ４１０は選択信号が発生しているときはＤｏｕｔをスルーし、発生していないときは０を出力する構成とした。
【０４８５】
具体的に補正画像データの最大値を検出する範囲としては、前述したノイズを十分除去できるとともに、表示画像の特徴を取り入れることができる範囲として選択され、例えば、表示領域の上下の端部から、1本以上且つ全行配線数の1/10以下の本数の行配線に対する補正画像データを除いて、それ以外の中央部の行配線に対する補正画像データを選択することが好ましい。
【０４８６】
特に３）のＩ／Ｐ変換機の出力画像を入力する時、選択手段は、全行配線数を７６８本として、画像の上下水平ライン数本（１本以上１０本以下）にあたる出力を０にするのみでも有効である。
【０４８７】
図４４は、範囲選択手段４００を用い、図４１に示した画像データを入力した時の最大値検出手段２０の出力を示している。
【０４８８】
図４４から、最大補正画像データの１フレームごとの大幅な変動（すなわちゲイン変動）がなくなっているのがわかる。以上のように表示画像のフリッカの発生を防止できた。
【０４８９】
また、他の実施の形態として、範囲選択手段４００を、例えば、図４５に示す構成としても同様の効果が得られた。図４５において４１２は乗算器、４１３はメモリである。メモリ４１３は、最大値として検出したくない補正画像データを小さい値にするための重みを、補正画像データの位置をアドレスとして格納したものであり、入力された補正画像データとメモリ４１３からの出力を乗算器４１２によって順次乗算して出力とした。例えば上下端付近の補正画像データを最大値として検出したくない場合、図４６に示すような上下端を０、中央部を１とした滑らかな凸状の重みをメモリ４１３に格納すればよい。
【０４９０】
画像表示装置外においてＩ／Ｐ変換された画像など、前述したノイズの乗った画像も多く存在するため、以上説明した構成によって、最大補正画像データのノイズによる変動、すなわちゲイン変動を好適に抑えることが可能となった。
【０４９１】
（第１２の実施の形態）
本発明における第１２の実施の形態として、図４７に示すように、補正データ算出手段１４の出力に対して範囲選択手段４００を備えた構成としても同様の効果が得られた。
【０４９２】
図４７において、１４は補正データ算出手段、４００は範囲選択手段である。この場合、最大値として検出したくない位置の入力データに対しては補正データの加算を行わない、あるいは補正データを小さく重み付けし加算するように、範囲選択手段４００によって、補正データを選択しない、あるいは重みをかけるといった処理が行われる。その他の各構成は第１１の実施の形態と同様とすることで、好適な補正画像データを表示することができた。
【０４９３】
（第１３の実施の形態）
本発明における第１３の実施の形態として、図４８に示す構成を説明する。２０は最大値検出手段、２１はゲイン算出手段、２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂは乗算器である。ここでは、ゲイン算出手段２１によって算出されたゲインを、逆γ処理部１７から出力であるＲａ、Ｇａ、Ｂａにフィードバックして乗算器２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂによって乗算する構成とした。すなわち、補正する前のデータに対して、補正後も変調手段８の必要とする入力範囲に収まる値になるよう、予め縮めておく構成である。その他の各構成は第１１、第１２の実施の形態と同様とすることで、好適な補正画像データを表示することができた。
【０４９４】
（第１４の実施の形態）
本発明における第１４の実施の形態として、図４９に示す構成を説明する。本実施の形態では第１２の実施の形態のように範囲選択手段４００を接続し、第１３の実施の形態のようにゲイン算出手段２１によって算出されたゲインを、逆γ処理部１７からの出力であるＲａ、Ｇａ、Ｂａにフィードバックして乗算器２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂによって乗算する構成である。その他の各構成は第１１〜第１３の実施の形態と同様とすることで、好適な補正画像データを表示することができた。
【０４９５】
（第１５の実施の形態）
発明者らはこれまで述べてきたようなオーバーフロー処理において入力される画像によっては、以下のような問題点が生じることがわかってきた。
【０４９６】
以下、第１の実施の形態のオーバーフロー処理を例にとって説明を行う。なお、本実施の形態のオーバーフロー処理は第１の実施の形態を例にとって説明するが、他の実施の形態においても適用することができることはいうまでもない。
【０４９７】
たとえば、変調手段への入力ビット数が８ビットであって、補正画像データＤｏｕｔのビット数が９ビットの時、あるフレームの補正画像データの最大値すなわち最大値検出手段の出力が２５５以上の時はゲインは１倍以下となり、補正画像データＤｏｕｔに１倍以下のゲインを乗じることによる画質低下の問題はほとんど認知されない。
【０４９８】
しかしながら、夜景のような画面全体が暗い画像が入力された場合、そのフレームの補正画像データの最大値は小さな値になる。例えば、一例として補正画像データの値が２５であったとすると、この時ゲインの値は約１０（＝２５５／２５）になる。このゲインを補正画像データＤｏｕｔに乗じると、以下の問題が生じた。
【０４９９】
第１に、本来暗い画像が、非常に明るく表示されてしまう、第２に、表示分解能がゲイン倍され粗くなり擬似輪郭が目立つ、という問題である。このため、表示画像の質が著しく低下する。すなわち、ゲインが大きな値の場合に上記問題が生じることになる。
【０５００】
図５０は、第１５の実施の形態に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【０５０１】
本実施の形態においては、先に述べた表示画像の悪化を防止するために、後述するように、フレームごとの補正画像データの最大値を検出する最大値検出手段９０１と、加算器の出力（補正画像データ）が変調手段の入力範囲に収まるようなゲインを算出するゲイン算出手段９０２、ゲイン算出手段から算出されたゲインの最大値を制限するゲイン制限部９０３、及びゲイン制限部の出力と補正画像データとを乗算する乗算器９０４によって、全体的に暗い入力画像に対してゲインが必要以上に大きくならないように制御し、明るい入力画像に対してはオーバーフローを防止することが可能となる。
【０５０２】
（最大値検出手段（最大値検出部））
本実施の形態の最大値検出手段９０１は、図５０に示すように、各部と接続されている。
【０５０３】
最大値検出手段９０１は、１フレーム分の補正画像データＤｏｕｔのなかで、最大となる値を検出する手段である。検出された補正画像データの最大値（最大補正画像データ）は、ゲイン算出手段９０２へと転送される。
【０５０４】
（ゲイン算出手段（ゲイン算出部））
ゲイン算出手段９０２は、補正画像データＤｏｕｔが変調手段の入力範囲に収まるようにゲインを算出する手段である。
【０５０５】
ゲインの決定方法は、第１の実施の形態の構成では、式１２や式１３により決定してもよい。
【０５０６】
また、ゲインは、垂直帰線期間に更新して１フレーム毎にゲインの値が変更される。
【０５０７】
また、本実施の形態でも第１の実施の形態と同様に、補正画像データとゲインを乗算する乗算器の出力に対し後述するリミッタ手段９０５を設けてもよい。
【０５０８】
（ゲイン制限部）
図５０において、ゲイン制限部９０３はゲイン算出手段９０２で算出されたゲインの最大値を制限し乗算器９０４に出力する。
【０５０９】
ゲイン制限部９０３の構成はリミッタ回路（ゲインリミッタとも記す）であり、具体的な構成は図５１に示すとおりである。
【０５１０】
ゲイン算出手段９０２の出力は、比較器９０３２の入力とスイッチ９０３３の接点ａに入力される。比較器９０３２の他方の入力とスイッチ９０３３の接点ｂにはゲイン制限レジスタ９０３１からの出力が接続される。
【０５１１】
ゲイン制限レジスタ９０３１には予め最大ゲイン値が記憶されており、この最大ゲイン値とゲイン算出手段９０２で算出されたゲインとを比較器９０３２は比較し、ゲイン算出手段９０２で算出されたゲインがゲイン制限レジスタ９０３１に記憶されている最大ゲイン値より大きければ、スイッチ９０３３は接点ｂを選択し、ゲイン制限レジスタ９０３１に記憶されている最大ゲイン値を出力する。
【０５１２】
一方、ゲイン算出手段９０２で算出されたゲインがゲイン制限レジスタ９０３１に記憶されている最大ゲイン値より小さければ、スイッチ９０３３は接点ａを選択し、ゲイン算出手段９０２で算出されたゲインを出力する。
【０５１３】
ゲイン制限レジスタ９０３１に記憶されている最大ゲイン値として０．５〜２程度が良好であり、とくに中でも、１としたところ良好であった。
【０５１４】
また、本発明者らは、上述したゲイン制限部９０３の構成以外に、図５２のような構成によってゲインを制限してもよいことを確認している。
【０５１５】
図５２において９０３４はゲイン制限テーブルであり、予めゲインの制限特性が記憶されているメモリ（ゲインテーブルメモリとも記す）である。
【０５１６】
ゲイン制限テーブル９０３４（ゲインテーブルメモリ）のアドレス線はゲイン算出手段９０２の出力に、ゲイン制限テーブル９０３４（ゲインテーブルメモリ）のデータ線は乗算器９０４に接続される。
【０５１７】
前記ゲインの制限特性は、例えば、図５１で示したゲイン制限部９０３の特性を実現するためには図５３（ａ）の特性をゲイン制限テーブル９０３４に記憶させておく（本例では最大ゲイン値を１としたが、０．５〜２の中から選ぶと良好である）。
【０５１８】
また、前記ゲインの制限特性を、図５３（ｂ）の特性のようになだらかに制限すると、さらに画像を良好に表示できた（本例では最大ゲイン値を１としたが、０．５〜２の中から選ぶと良好である）。
【０５１９】
本実施の形態ではゲイン算出手段９０２と、ゲイン制限部９０３をまとめて制限ゲイン算出手段と呼ぶ。
【０５２０】
制限ゲイン算出手段において、ゲイン算出手段９０２は最大値検出手段９０１で求めた１フレーム分の補正画像データＤｏｕｔの中の最大値（最大補正画像データ）を入力とし、補正画像データＤｏｕｔが変調手段の入力範囲に収まるために乗算すべきゲインを算出した。
【０５２１】
次に、ゲイン算出手段９０２で算出されたゲインの最大値を、ゲイン制限部９０３は制限し乗算器９０４に出力した。
【０５２２】
また、制限ゲイン算出手段は以下の構成であっても同様の効果が得られる。
【０５２３】
制限ゲイン算出手段は、最大値検出手段９０１で求めた１フレーム分の最大補正画像データに対し、その最小値を制限（最小値の下限を設定）する手段（不図示の補正画像最大値制限手段）を設ける。さらに、補正画像最大値制限手段の出力をゲイン算出手段９０２でゲインに算出する。
【０５２４】
不図示の補正画像最大値制限手段の実施の形態は、前出のゲイン制限部９０３の構成とほぼ同じであるので図は省略する。
【０５２５】
以上、本実施の形態の画像表示装置を用いれば、通常の画像では、走査配線に生じる電圧降下の影響を補正し、かつ表示画像の輝度を上げることができる。また平均輝度が低い画像が入力された場合には、走査配線に生じる電圧降下の影響を補正し、暗い画像が非常に明るく表示されてしまうことや、この時表示分解能がゲイン倍され粗くなり擬似輪郭が目立つことを防止でき、非常に好ましかった。
【０５２６】
（第１６の実施の形態）
本発明者らは、これまで述べてきたようなオーバーフロー処理において、さらに検討を行ったところ、特徴量算出手段（シーン切り替え判別手段）としては以下のような処理を行う方がより精密に判別することができることを確認した。
【０５２７】
（特徴量算出手段（シーン切り替え判別部））
本実施の形態の特徴量算出手段６０は、図５４に示すように、各部と接続されている。
【０５２８】
図５５に示す特徴量算出手段６０は、所定エリアごとに１フレーム毎の画像データの部分平均輝度レベル（Ｌ＿ＡＰＬ）を算出し、さらにフレーム間の差分をとり絶対値を計算し、各エリアの計算結果をそれぞれ所定値と比較した結果を加算する手段である。
【０５２９】
本実施の形態においては、所定エリアとして３箇所選んだ構成を説明する。
【０５３０】
図５５において、６１ａ，６１ｂ，６１ｃはエリア判定手段、６２ａ，６２ｂ，６２ｃはラッチ、６３ａ，６３ｂ，６３ｃは差分算出手段、６４ａ，６４ｂ，６４ｃはコンパレータ、６５ａ，６５ｂ，６５ｃは係数レジスタ、６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６７は加算器である。
【０５３１】
加算器６６ａ，６６ｂ，６６ｃにおいて、それぞれラッチ６２ａ，６２ｂ，６２ｃに記憶されている値と、順次転送されてくる画像データを加算して再度ラッチ６２ａ，６２ｂ，６２ｃに記憶する。そして順次、入力される画像データを加算する。
【０５３２】
ここで、エリア判定手段６１ａ，６１ｂ，６１ｃは、入力された画像データの位置情報と、それぞれの内部に格納された所定エリア情報を比較し、一致している時にそれぞれラッチ６２ａ，６２ｂ，６２ｃに対してｅｎａｂｌｅ信号を出力する。
【０５３３】
ラッチ６２ａ，６２ｂ，６２ｃの値は、フレームの先頭で０にクリアすれば、フレームの終了時にはそのフレーム内の画像データの加算値（１フレームの各エリアの画素数は固定であるので、平均値に比例した値）が所定エリアごとに求まる。この値は各所定エリアの部分平均輝度レベル（Ｌ＿ＡＰＬ）となる。
【０５３４】
次に、差分算出手段６３ａ，６３ｂ，６３ｃにおいて、所定エリアごとにフレーム間の部分平均輝度レベル（Ｌ＿ＡＰＬ）の差分を計算し、さらに絶対値を計算する。
【０５３５】
そして、各所定エリアの絶対値をそれぞれコンパレータ６４ａ，６４ｂ，６４ｃにより、係数レジスタ６５ａ，６５ｂ，６５ｃに格納された所定値と比較し、所定値より大きければ各所定エリアにおいて部分的にシーンチェンジがあったとして１を出力する。各所定エリアの絶対値が各所定値より小さい時は０を出力する。
【０５３６】
さらに加算器６７において各コンパレータ６４ａ，６４ｂ，６４ｃの出力を加算し、特徴量算出手段６０の出力とする。したがって、特徴量算出手段６０の出力はシーンチェンジと判断されたエリアが多いほど大きい値となる。
【０５３７】
（判定手段）
本実施の形態の判定手段８０は図５４に示すように、特徴量算出手段６０の出力を入力し、所定の値と比較した結果を後述するフィルタ手段４０に出力する。
【０５３８】
判定手段８０の構成を示した図５６において、８３は係数レジスタ、８４はコンパレータである。
【０５３９】
特徴量算出手段６０からの出力を、コンパレータ８４により係数レジスタ８３に格納された所定値と比較し、入力値が所定値より大きければシーンチェンジであるとしてＨｉｇｈが出力される。
【０５４０】
ここで、特徴量算出手段６０に備えた加算器６７は、ＡＮＤ回路やＯＲ回路を組み合わせたものとしてもよく、この場合には判定手段８０は不要となるが、ＡＮＤ回路やＯＲ回路の組み合わせを複雑にする必要がある。
【０５４１】
（シーンチェンジの判定）
上述したように、シーンチェンジ判定によってフィルタ手段４０の出力を変更することで違和感が除去できたが、フレーム間の画面全体の平均輝度（ＡＰＬ）の変化によってシーンチェンジを判定した場合、シーンチェンジの誤検出が生じる場合があった。
【０５４２】
具体的には同一の背景に対して画面下に白い文字でテロップが現れた時であった。この場合、テロップによって画面全体の平均輝度（ＡＰＬ）が上がり、それに応じてシーンチェンジと判断されたため、テロップが現れた直後に急激に画面が暗くなってしまっていた。
【０５４３】
この現象を防ぐために本実施の形態においては、特徴量算出手段６０における所定エリアとして、画面を上下に３分割したエリアを格納し、それぞれのエリア内の部分平均輝度（Ｌ＿ＡＰＬ）を算出する構成とした。
【０５４４】
本構成によれば、テロップが現れた時に変化するのは画面下のエリアの部分平均輝度（Ｌ＿ＡＰＬ）のみとなり、加算器６７の出力（すなわち特徴量算出手段の出力）は１となる。したがって、係数レジスタ８３ａの値として、２を格納しておくことで、シーンチェンジの誤検出が防げた。
【０５４５】
ここで、実際の各係数レジスタ６５ａ，６５ｂ，６５ｃに格納した値として、差分検出手段６３ａ，６３ｂ，６３ｃの最大値が２５５の時に５〜２０の範囲、特に１０の値が最適であった。
【０５４６】
以上に述べた構成によって実際に表示された画像は、シーンチェンジが誤検出されることなく、フリッカ妨害感やシーンチェンジ時の違和感が除去され、良好であった。
【０５４７】
なお、上記の例においては、簡単のため横のテロップに対する違和感を除去する構成を述べたが、縦のテロップが現れるシーンにおける違和感の除去には、エリアを左右に区切れば効果的であった。実際にはそれらの複合による違和感を除去するために、位置情報で細かく区切ったエリアを採用すると効果的であった。また、各エリアは必ずしも独立している必要は無かった。
【０５４８】
また、逆ガンマ処理部の出力を特徴量算出手段６０に入力し、各エリアの部分平均輝度レベル（Ｌ＿ＡＰＬ）のフレーム間差分に基づいて判定しても同様の効果が得られた。
【０５４９】
また、補正画像データを特徴量算出手段６０に入力し、各エリアの部分平均輝度レベル（Ｌ＿ＡＰＬ）のフレーム間差分に基づいて判定しても同様の効果が得られた。
【０５５０】
また、特徴量算出手段６０の構成を図５７に示すようにし、補正画像データを特徴量算出手段６０に入力し、各エリアの部分最大値のフレーム間差分に基づいて判定しても同様の効果が得られた。
【０５５１】
図５７において、６１ａ，６１ｂ，６１ｃはエリア判定手段、６２ａ，６２ｂ，６１ｃはラッチ、６３ａ，６３ｂ，６３ｃは差分算出手段、６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６６ａ，６６ｂ，６６ｃはコンパレータ、６５ａ，６５ｂ，６５ｃは係数レジスタ、６７は加算器である。
【０５５２】
コンパレータ６６ａ，６６ｂ，６６ｃにおいて、それぞれラッチ６２ａ，６２ｂ，６２ｃに記憶されている値と、順次転送されてくる補正画像データを比較して大きい方の値を再度ラッチ６２ａ，６２ｂ，６２ｃに記憶する。そして順次、入力される画像データを比較する。
【０５５３】
ここで、エリア判定手段６１ａ，６１ｂ，６１ｃは、入力された補正画像データの位置情報と、それぞれの内部に格納された所定エリア情報を比較し、一致している時にそれぞれラッチ６２ａ，６２ｂ，６２ｃに対してｅｎａｂｌｅ信号を出力する。ラッチの値は、フレームの先頭で０にクリアすれば、フレームの終了時にはそのフレーム内の補正画像データの部分最大値が所定エリアごとに求まる。
【０５５４】
次に、差分算出手段６３ａ，６３ｂ，６３ｃにおいて、所定エリアごとに部分最大値の差分を計算し、さらに絶対値を計算する。
【０５５５】
そして、各所定エリアの絶対値をそれぞれコンパレータ６４ａ，６４ｂ，６４ｃにより、係数レジスタ６５ａ，６５ｂ，６５ｃに格納された所定値と比較し、所定値より大きければ各所定エリアにおいてシーンチェンジがあったとして１を出力する。各所定エリアの絶対値が各所定値より小さい時は０を出力する。
【０５５６】
さらに、加算器６７において各コンパレータ６４ａ，６４ｂ，６４ｃの出力を加算し、特徴量算出手段６０の出力とする。したがって、特徴量算出手段６０の出力はシーンチェンジと判断されたエリアが多いほど大きい値となる。
【０５５７】
また、特徴量算出手段６０は、メモリとして各エリアの算出値を格納するアドレスを確保し、ＣＰＵによって判定や計算を行う構成としても同様の効果が得られた。
【０５５８】
以上説明したように、本実施の形態によれば電圧降下補正を行った際のオーバーフロー処理を行う際に発生する場合がある妨害感（フリッカ）やシーンチェンジ時の違和感を、低減することが可能となり、画像の品質を良好にすることができた。
【０５５９】
（第１７の実施の形態）
本発明者らは、これまで述べてきたようなオーバーフロー処理において、さらに検討を行ったところ、以下のようにゲインを算出する処理を行ったところさらに好ましいことを確認した。
【０５６０】
たとえば、第１の実施の形態に示したようなオーバーフロー処理を例とすると、オーバーフロー処理として補正画像データに乗算するためのゲインＧとしては以下に示すようなことがわかってきた。
【０５６１】
Ａ．オーバフローしないように計算されたゲインＧ以下の値を用いると、ゲインＧの値に比例して輝度が変化する。ただしゲインＧの値が小さい時は輝度が暗く、さらに階調性が悪くなる。
【０５６２】
Ｂ．オーバフローしないように計算されたゲインＧより大きな値を用いると、ゲインＧの値に従って輝度が増加する。ただしゲインＧの値が大きな時は前記リミッタ９０５により忠実に画像を表示できなくなる。
【０５６３】
さらに、このようなゲインＧを補正画像データＤｏｕｔに乗算して画像を表示する検討をしていくと、外部環境、特に画像表示する場所の照度によって、主観的な表示画像に対する評価値が変化することがわかってきた。
【０５６４】
すなわち、
Ｃ．画像表示する場所の照度が基準値より低い時（暗い部屋で画面を見る時）、画面の輝度がより高くなるように表示するより（すなわち明るく表示するより）、前記走査配線の影響による画質劣化を正確に補正した方が、主観的な表示画像に対する評価値が良くなった。
【０５６５】
Ｄ．画像表示する場所の照度が基準値より高い時（明るい部屋で画面を見る時）、前記走査配線の影響による画質劣化を正確に補正するより、画面の輝度がより高くなるように表示する方が（すなわち明るく表示する方が）、主観的な表示画像に対する評価値が良くなった。
【０５６６】
ここで、基準値とは、必ずしも一義的に決定されるものではないが、画像表示装置の特性や、その使用者、使用分野等を勘案して、最適な値を基準値とすればよい。例えば、画像表示装置が最も使用される環境における照度を基準値とすることが考えられる。
【０５６７】
このような、構成的な特徴と主観的な評価から、本発明者らは以下のような構成で前記ゲインを補正画像データに乗算して画像を表示することによって良好な表示画像を得ることができた。
【０５６８】
図５８は、第１７の実施の形態に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【０５６９】
すなわち、前記構成に加え、外部環境を入力する外部環境入力手段９０６と、外部環境入力手段９０６の出力をＫＧＡＩＮに変換するＫＧＡＩＮテーブル（変換手段）９０７を有し、さらに、ゲイン算出手段９０２は、最大値検出手段９０１の出力と前記ＫＧＡＩＮから後述するようにゲインＧを算出し、さらに、算出されたゲインＧと、補正画像データの出力を乗算する乗算器によって、フレームごとにゲインを算出し、変調手段の入力データを計算することによって、良好な表示画像を得ることができた。
【０５７０】
詳細は、以下に説明する。
【０５７１】
（最大値検出手段（最大値検出部））
本発明の最大値検出手段は図５８に示すように、各部と接続されている。
【０５７２】
最大値検出手段９０１は、１フレーム分の補正画像データＤｏｕｔのなかで、最大となる値を検出する手段である。
【０５７３】
検出された補正画像データの最大値（最大補正画像データ）は、ゲイン算出手段９０２へと転送される。
【０５７４】
（ゲイン算出手段（ゲイン算出部））
ゲイン算出手段９０２は、補正画像データＤｏｕｔに乗算する乗数（ゲインＧ）を算出する手段である。ゲイン算出手段９０２の実際の計算式の一例を、以下に示す。
【０５７５】
ゲインの決定方法は、１フレーム内で、最大値検出部で検出した加算器の出力データの最大値をＭＡＸ、変調手段の入力範囲の最大値をＩＮＭＡＸ、後述するＫＧＡＩＮテーブル（変換手段）の出力をＫＧＡＩＮとすると、
【数２３】
0003715950.tif 000024
となるように決定する。
【０５７６】
この方法によりゲインＧを決定すれば、ＫＧＡＩＮの値を１より大きくすることによってゲインＧを大きめにでき、表示画像の輝度を明るくすることができる。
【０５７７】
このゲイン算出手段９０２で求めたゲインＧは、垂直帰線期間に更新して１フレーム毎にゲインの値が変更される。
【０５７８】
ＫＧＡＩＮが１より大きい場合、乗算器９０４の出力は変調手段８の入力範囲の最大値を超えるデータがより多く発生する。後述するように、補正画像データにＫＧＡＩＮを乗じた補正画像データＤｍｕｌｔはオーバフローを起こす。
【０５７９】
さらに、本実施の形態の画像表示装置の構成では、１フレーム前の補正画像データの最大値を用いて、現在のフレームの補正画像データに乗算するゲインを算出する構成となっている。
【０５８０】
従って、厳密には、フレームごとの補正画像データの違いから、オーバーフローが起きることがある。
【０５８１】
このように上記２つのオーバフローの原因に対して、ＫＧＡＩＮを乗じた補正画像データＤｍｕｌｔ（乗算器の出力）に対し後述するリミッタ手段９０５を設け、乗算器９０４の出力が変調手段８の入力範囲に収まるように回路を設計した。
【０５８２】
前述した主観評価の結果Ｃ．から、表示装置が置かれている環境が暗いときは、表示画像は忠実度を高く（その代わり輝度を抑え）するようにＫＧＡＩＮ＝１に設定する。
【０５８３】
また、前述した主観評価の結果Ｄ．から、表示装置が置かれている環境が明るいときは、輝度を上げ（その代わり表示画像の忠実度を下げ）るためにＫＧＡＩＮ＝１〜２を設定する。
【０５８４】
以上のようにＫＧＡＩＮを設定することによって、主観的に良好な画像表示を行える。
【０５８５】
ＫＧＡＩＮの具体的な作成法については後述する。
【０５８６】
（乗算器）
ゲイン算出手段９０２の出力と、補正画像データＤｏｕｔは、図５８の乗算器９０４によって乗算され、補正画像データＤｍｕｌｔとしてリミッタ手段９０５へ転送される。乗算器９０４はいわゆるロジック回路によって構成してもよいし、テーブルメモリ（ＲＯＭまたはＲＡＭ）に乗算結果を格納しておいて、乗算する２つのパラメータをアドレスに入力し、データから乗算結果を出力してもよい。
【０５８７】
また、乗算器９０４の出力が接続されているリミッタ手段９０５もテーブルメモリで構成できることから、リミッタ手段９０５と、乗算器９０４をひとつのテーブルメモリによって構成することもできる。
【０５８８】
この場合、テーブルメモリに格納するべき内容は、乗算結果をリミットするデータが記載されていればよい。
【０５８９】
なお、好ましいリミッタの特性については以下に述べる。
【０５９０】
（リミッタ手段）
以上のようにして、ゲインＧを決定するが、前述したように、しばしばオーバーフローが起きる。そのため、変調器がオーバーフローしないように、リミッタ（Ｌｉｍｉｔｅｒ）を設けておく。
【０５９１】
リミッタ手段９０５は、予め設定されたリミット値を有し、リミッタ手段９０５に入力される出力データＤｍｕｌｔとリミット値とを比較し、出力データＤｍｕｌｔよりもリミット値が小さければ、リミット値を出力し、出力データＤｍｕｌｔよりもリミット値が大きければ、出力データＤｍｕｌｔを出力する（図５８における信号名は補正画像データＤｌｉｍ）。
【０５９２】
リミッタ手段９０５は、図５９（ａ）に示すように最大値まで一定の傾きの直線である折れ線の特性を示すものでもよいし、図５９（ｂ）に示すように最大値で飽和する飽和特性のような曲線の特性を示すものでもよい。図５９（ａ）の特性のリミッタはコンパレータによって実現することができ、図５９（ｂ）の特性のリミッタはテーブルメモリなどにより実現することができる。
【０５９３】
リミッタ手段９０５によって、変調手段８の入力範囲に完全に制限された補正画像データＤｌｉｍは、シフトレジスタ５、ラッチ６を介して変調手段８へと供給される。
【０５９４】
（外部環境入力手段）
外部環境入力手段９０６は、例えばＣｄＳ受光素子やホトダイオード等のセンサからなり、表示パネル近傍に設置されている。そして表示装置の置かれている環境の照度を電気信号に変換し、さらに、アナログ／ディジタル変換器で、ディジタル信号に変換し出力する。
【０５９５】
外部環境入力手段９０６は、不図示のローパスフィルタを持ち、環境（照度）の時間的な変化に対して、出力をゆっくり変化するように設計すると表示画像はさらに良好になった。
【０５９６】
（ユーザー入力手段）
ユーザー入力手段９０８は、例えばスイッチなどで実現され、ユーザーの好みに応じて後述するＫＧＡＩＮテーブルに記憶されている変換特性を選択する。当然、リモコン等の手段によってもかまわない。
【０５９７】
（ＫＧＡＩＮテーブル）
ＫＧＡＩＮテーブル９０７は、前記外部環境入力手段の出力をＫＧＡＩＮに変換する変換手段である。ＫＧＡＩＮは、例えば、図６０（ａ）に示したように、暗い時は１を、明るいときは１．５を出力するようなテーブルであり、予め前記特性が記憶されているメモリで構成される。
【０５９８】
また、前記ユーザー入力手段の出力によって、ユーザーの好みに応じて、特性を、図６０（ａ），（ｂ），（ｃ）等に選択することが可能である。この機能はＫＧＡＩＮテーブル９０７を構成する前記メモリの上位アドレスに前記ユーザー入力手段の出力を接続し、バンクを切り替えることによって実現する。
【０５９９】
（ａ）の特性は、外部環境が暗いときにＫＧＡＩＮを１、外部環境が明るいときにＫＧＡＩＮを１．５に変換する例である。
【０６００】
この場合、後述するように外部環境が暗い時は、補正画像データＤｍｕｌｔをオーバフロー無しに表示するためのゲインＧを算出する。そして忠実に画像を表示できる。
【０６０１】
外部環境が明るい時は、ゲインＧを大きめに算出し、表示輝度を大きくさせる。外部環境が明るい時は、補正画像データＤｍｕｌｔは変調手段８をオーバフローするので、リミッタ９０５は乗算器９０４の出力（補正画像データＤｍｕｌｔ）をリミットしている。そのため輝度が大きくなる代わりに忠実度が悪くなる。
【０６０２】
このようなＫＧＡＩＮのテーブルを使うことによって、前述した主観評価（Ｃ．Ｄ．）で示したように、主観的に良好な表示が可能になった。
【０６０３】
（ｂ）の特性は、外部環境が暗い時にＫＧＡＩＮを１、外部環境が明るい時にＫＧＡＩＮを２に変換する例である。この場合、（ａ）に比べ外部環境が明るい時のＫＧＡＩＮを大きくしたので、忠実度は悪くなるが（ａ）に比べ、より明るく画像を表示できる。ユーザーは、表示される入力画像の種類によって、ユーザー入力手段によって良好な変換テーブルを選択する。
【０６０４】
（ｃ）の特性は、ＫＧＡＩＮを１に固定にする例である。この場合、外部環境の明るさに係わらず、ＫＧＡＩＮは１に設定するので補正画像データＤｍｕｌｔをオーバフロー無しに表示することができる。入力画像に対して忠実に画像を表示したいときにユーザーは選択するとよい。
【０６０５】
さらに本発明者らは、検討を重ね、ＫＧＡＩＮテーブル９０７は以下のような特性を持つことによっても、良好な結果を得ることがわかった。
【０６０６】
例えば、図６１（ｄ）に示すようにＫＧＡＩＮ＝１の領域を低照度から中照度までとした例である。この場合外部環境がやや明るくとも忠実に画像を表示できる。また、図６１（ｅ）の様に外部照度に対してなめらかにＫＧＡＩＮを変化させた特性であると外部照度が変化した際にも、画像表示パネルを見る人にとって違和感が少ない。
【０６０７】
また、図６２（ｆ），（ｇ）に示すようなカーブも有効であった。
【０６０８】
以上記述した特性をユーザー入力手段の出力によって選択できるようにすることによって、ユーザーの好み・入力画像等の種類によって良好に表示できる。
【０６０９】
以上のように本発明では、外部環境入力手段を設けることにより、外部環境情報（照度）を入力し、その値をＫＧＡＩＮに変換する変換手段（ＫＧＡＩＮテーブル）を用いＫＧＡＩＮを得る。
【０６１０】
そしてゲイン算出手段より、ゲインＧを算出し、算出されたゲインＧを補正画像データあるいは入力画像データに乗じることによって、画像表示する場所の照度が基準値より低い時（暗い部屋で画面を見る時）、画面の輝度を大きくせず（すなわち明るく表示するより）前記走査配線の影響による画質劣化を正確に補正し、画像表示する場所の照度が基準値より高い時（明るい部屋で画面を見る時）、前記走査配線の影響による画質劣化を正確に補正することにより画面の輝度を大きくする（すなわち明るく表示する）ことによって、主観的に良好な表示画像を得ることができた。
【０６１１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像表示装置によれば、従来からの課題であった、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することができた。
【０６１２】
また、いくつかの近似を導入したことにより、電圧降下の影響を補正した、補正画像データを簡単に好適に計算することができ、非常に簡単なハードウエアでそれを実現することができるなど、非常に優れた効果があった。
【０６１３】
また、補正後の画像データが変調手段の入力範囲をオーバーフローしないように、オーバーフロー処理回路を備え、オーバーフロー処理においてはテレビジョン映像信号と、コンピュータ映像信号とで、オーバーフロー処理の方法を変えることにより高品位に画像を表示することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像表示装置の概観を示す図である。
【図２】表示パネルの電気的な接続を示す図である。
【図３】表面伝導型放出素子の特性を示す図である。
【図４】表示パネルの駆動方法を示す図である。
【図５】縮退モデルを説明する図である。
【図６】離散的に算出した電圧降下量を示すグラフである。
【図７】離散的に算出した放出電流の変化量を示すグラフである。
【図８】補正データの他の算出方法を説明するための図である。
【図９】画像データの大きさが１９２の場合の補正データの算出例を示す図である。
【図１０】補正データの補間方法を説明するための図である。
【図１１】第１の実施の形態に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１２】画像表示装置の走査回路の構成を示すブロック図である。
【図１３】画像表示装置の逆γ処理部の構成を示すブロック図である。
【図１４】画像表示装置のデータ配列変換部の構成を示すブロック図である。
【図１５】連続するフレームの例を示す図である。
【図１６】連続するフレームでの画像データの大きさを示すグラフである。
【図１７】連続するフレームでのゲインを示すグラフである。
【図１８】画像表示装置の変調手段の構成及び動作を説明する図である。
【図１９】画像表示装置の変調手段のタイミングチャートである。
【図２０】画像表示装置の補正データ算出手段の構成を示すブロック図である。
【図２１】画像表示装置の離散補正データ算出部の構成を示すブロック図である。
【図２２】補正データ補間部の構成を示すブロック図である。
【図２３】直線近似手段の構成を示すブロック図である。
【図２４】画像表示装置のタイミングチャートである。
【図２５】第２の実施の形態に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２６】第３の実施の形態に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２７】第４の実施の形態に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２８】第５の実施の形態に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２９】第５の実施の形態のゲイン算出部のブロック図である。
【図３０】第６の実施の形態のゲイン算出部のブロック図である。
【図３１】第８の実施の形態の画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３２】第８の実施の形態のフィルタ手段の構成を示すブロック図である。
【図３３】第８の実施の形態のフィルタ手段の他の構成を示すブロック図である。
【図３４】第８の実施の形態で説明した、ある動画像における最大補正画像データの変動を示す図である。
【図３５】第８の実施の形態で説明した、フレーム番号対フィルタ手段の出力グラフである。
【図３６】第８の実施の形態で説明した、フレーム番号対平均輝度（ＡＰＬ）グラフである。
【図３７】第８の実施の形態で説明した、シーンチェンジを行ったフレーム番号対フィルタ手段の出力グラフである。
【図３８】第９の実施の形態に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３９】第１０の実施の形態に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４０】第１０の実施の形態のフィルタ手段の構成を示すブロック図である。
【図４１】第１１の実施の形態で説明した、ノイズが乗った動画像の最大補正画像データの変化を示す図である。
【図４２】第１１の実施の形態に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４３】第１１の実施の形態の範囲選択手段の構成を示すブロック図である。
【図４４】第１１の実施の形態で説明した、ノイズ部を無視した時の最大補正画像データの変化を示す図である。
【図４５】第１１の実施の形態の範囲選択手段の他の構成を示すブロック図である。
【図４６】第１１の実施の形態の範囲選択手段の重みの特性を示す図である。
【図４７】第１２の実施の形態に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４８】第１３の実施の形態に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４９】第１４の実施の形態に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５０】第１５の実施の形態に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５１】第１５の実施の形態のゲイン制限部の第１の構成を示すブロック図である。
【図５２】第１５の実施の形態のゲイン制限部の第２の構成を示すブロック図である。
【図５３】第１５の実施の形態のゲイン制限テーブルのゲインの制限特性例である。
【図５４】第１６の実施の形態に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５５】第１６の実施の形態の特徴量算出手段の構成を示すブロック図である。
【図５６】第１６の実施の形態の判定手段の構成を示すブロック図である。
【図５７】第１６の実施の形態の特徴量算出手段の他の構成を示すブロック図である。
【図５８】第１７の実施の形態に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５９】第１７の実施の形態のリミッタ手段の特性を示す図である。
【図６０】第１７の実施の形態のＫＧＡＩＮテーブルの特性の一例を示す図である。
【図６１】第１７の実施の形態のＫＧＡＩＮテーブルの特性の一例を示す図である。
【図６２】第１７の実施の形態のＫＧＡＩＮテーブルの特性の一例を示す図である。
【図６３】従来の画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  表示パネル
２  走査回路
３  同期分離回路
４  タイミング発生回路
５  シフトレジスタ
６  ラッチ
８  パルス幅変調手段
９  データ配列変換部
１２  加算器
１４  補正データ算出手段
１４ａ  離散補正画像データ算出手段
１４ｂ  補正画像データ補間回路
１７  逆γ処理部
１９  遅延回路
２０  最大値検出手段
２１  ゲイン算出手段
２２  乗算器
２３  セレクタ
４０      フィルタ手段
５４  判定手段
６０  特徴量算出手段
８０  判定手段
１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ  点灯数カウント手段
１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄ  レジスタ
１０３  テーブルメモリ
１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ  コンパレータ
１１１  テーブルメモリ
１２３，１２４  デコーダ
４００  範囲選択手段
４０９  デコーダ
９０１  最大値検出手段
９０２  ゲイン算出手段
９０３  ゲイン制限部
９０４  乗算器
９０５  リミッタ
９０６  外部環境入力手段
９０７  テーブル
９０８  ユーザー入力手段
１００１  基板
１００２  冷陰極素子
１００３  行配線（走査配線）
１００４  列配線（変調配線）
１００７  フェースプレート
１００８  蛍光膜
１００９  メタルバック
９０３１  ゲイン制限レジスタ
９０３２  比較器
９０３３  スイッチ
９０３４  ゲイン制限テーブル
【図１】
0003715950.tif 000025
【図２】
0003715950.tif 000026
【図３】
0003715950.tif 000027
【図４】
0003715950.tif 000028
【図５】
0003715950.tif 000029
【図６】
0003715950.tif 000030
【図７】
0003715950.tif 000031
【図８】
0003715950.tif 000032
【図９】
0003715950.tif 000033
【図１０】
0003715950.tif 000034
【図１１】
0003715950.tif 000035
【図１２】
0003715950.tif 000036
【図１３】
0003715950.tif 000037
【図１４】
0003715950.tif 000038
【図１５】
0003715950.tif 000039
【図１６】
0003715950.tif 000040
【図１７】
0003715950.tif 000041
【図１８】
0003715950.tif 000042
【図１９】
0003715950.tif 000043
【図２０】
0003715950.tif 000044
【図２１】
0003715950.tif 000045
【図２２】
0003715950.tif 000046
【図２３】
0003715950.tif 000047
【図２４】
0003715950.tif 000048
【図２５】
0003715950.tif 000049
【図２６】
0003715950.tif 000050
【図２７】
0003715950.tif 000051
【図２８】
0003715950.tif 000052
【図２９】
0003715950.tif 000053
【図３０】
0003715950.tif 000054
【図３１】
0003715950.tif 000055
【図３２】
0003715950.tif 000056
【図３３】
0003715950.tif 000057
【図３４】
0003715950.tif 000058
【図３５】
0003715950.tif 000059
【図３６】
0003715950.tif 000060
【図３７】
0003715950.tif 000061
【図３８】
0003715950.tif 000062
【図３９】
0003715950.tif 000063
【図４０】
0003715950.tif 000064
【図４１】
0003715950.tif 000065
【図４２】
0003715950.tif 000066
【図４３】
0003715950.tif 000067
【図４４】
0003715950.tif 000068
【図４５】
0003715950.tif 000069
【図４６】
0003715950.tif 000070
【図４７】
0003715950.tif 000071
【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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