(57)【要約】【課題】映像信号の輝度制限において誤差ノイズ成分の影響を低減する。【解決手段】表示装置の全体的な輝度を検出する検出部ＤＴと、この検出部ＤＴから得られた検出値が設定値を越える場合に表示装置に入力される映像信号をレベル低下させる信号調整部ＳＡとを備える。特に、この信号調整部ＳＡは検出値と設定値とを比較する比較器５３、この比較器５３の比較結果に対応してカウント値を増減するカウンタ５４、および映像信号の最大値に対するカウンタ５４のカウント値の比を係数として映像信号に乗じる乗算器５５を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置の全体的な輝度を検出する検出部と、前記検出部から得られた検出値が設定値を越える場合に前記表示装置に入力される映像信号をレベル低下させる信号調整部とを備え、前記信号調整部は前記検出値と設定値とを比較する比較器、前記比較器の比較結果に対応してカウント値を増減するカウンタ、および映像信号の最大値に対する前記カウント値の比を係数として映像信号に乗じる乗算器を含むことを特徴とする輝度制限回路。
【請求項２】
前記検出部は前記表示装置の全画素に流れる駆動電流を平均化して検出する電流検出回路、および前記電流検出回路からアナログ形式で得られる検出電流信号を前記検出値としてデジタル形式に変換するアナログ−デジタル変換器を含むことを特徴とする請求項１に記載の輝度制限回路。
【請求項３】
前記検出部はフィールド・エミッション・ディスプレイである表示装置に接続されることを特徴とする請求項１に記載の輝度制限回路。
【請求項４】
表示装置の全体的な輝度を検出し、この検出結果の検出値が設定値を越える場合に前記表示装置に入力される映像信号をレベル低下させる信号調整を行うもので、前記信号調整は前記検出値と設定値とを比較し、この比較結果に対応してカウンタのカウント値を増減し、映像信号の最大値に対する前記カウント値の比を係数として映像信号に乗じることにより行われることを特徴とする輝度制限方法。
【請求項５】
前記輝度の検出は前記表示装置の全画素に流れる駆動電流を平均化して検出し、この検出によりアナログ形式で得られる検出電流信号を前記検出値としてデジタル形式に変換して行われることを特徴とする請求項４に記載の輝度制限方法。
【請求項６】
前記表示装置はフィールド・エミッション・ディスプレイであることを特徴とする請求項４に記載の輝度制限方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＦＥＤ（フィールド・エミッション・ディスプレイ）のような表示装置に入力される映像信号に対して輝度制限を行う輝度制限回路および輝度制限方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＥＤは、一般に表示パネルとこの表示パネルを駆動する駆動回路とを備える。表示パネルは、横（水平）方向に伸びる複数の走査線、これら走査線に交差して縦（垂直）方向に伸びる複数の信号線、並びにこれら走査線および信号線の交差位置に配置される複数の表示画素を含む（例えば、特許文献１参照）。カラー表示用の表示パネルでは、例えば水平方向において隣接する３個の表示画素がカラー表示画素として用いられる。各表示画素は表面伝導型電子放出素子およびこの電子放出素子から放出される電子ビームにより発光する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）または青（Ｂ）の蛍光体で構成される。
【０００３】
駆動回路は複数の走査線の一端に接続されるＹドライバと、複数の信号線の一端に接続されるＸドライバを含む。Ｙドライバは走査信号を用いて複数の走査線を順次駆動し、Ｘドライバは各走査線が駆動される間に映像信号に対応したパルス幅の駆動信号により複数の信号線を駆動する。各表示画素は、対応信号線および対応走査線間の画素電圧に応じて流れる駆動電流に対応した輝度で発光する。
【特許文献１】特開２００２−２２１９３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的なＦＥＤでは、映像信号が例えば図３に示すようなＡＢＬ(輝度制限)回路を介して表示パネルの駆動回路に供給される。このＡＢＬ回路は高輝度部分の面積の多い画像パターンの表示に伴って映像信号を一律にレベル低下させる輝度制限を行うことによりＣＲＴと同等な絵作り効果が得られる。ＡＢＬ回路では、電流検出回路が１フレーム期間毎に全画素の輝度を設定するように表示パネルにおいて流れる駆動電流を平均化して検出しこれをアナログ形式の検出電流信号としてＡ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換器に出力する。Ａ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換器はこの検出電流信号をデジタル形式の検出電流値に変換して比較器および減算器に出力する。比較器は検出電流値と閾値とを比較して比較結果をセレクタに出力し、減算器は検出電流値から閾値を減算して減算結果をセレクタに出力する。セレクタは、検出電流値が閾値未満であることが比較器の比較結果から判明したときに“０”を差分値として第１乗算器に出力し、検出電流値が閾値未満でないことが比較器の比較結果から判明したときに減算器からの減算結果を差分値として第１乗算器に出力する。第１乗算器はこの差分値に所定の倍率を乗じて、第２乗算器に出力する。この第２乗算器は映像信号の最大値から第１乗算器の出力値を減じてこれをさらに最大値で割った値を係数として映像信号に乗じる。従って、差分値が大きいほど映像信号がレベル低下する。
【０００５】
上述の構成においてわずかな差分値の増加に対して映像信号を大幅にレベル低下させる場合には、差分値に乗じられる所定倍率を大きくする必要がある。しかし、電流検出回路からの検出電流信号は電流検出において除去できない不安定要素である誤差ノイズ成分を含むことから、所定倍率を大きくすることによって誤差ノイズ成分も大きく増幅されてしまい、映像信号の輝度制限を正確に行うことが困難になる。
【０００６】
本発明の目的は映像信号の輝度制限において誤差ノイズ成分の影響を低減できる輝度制限回路および輝度制限方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１観点によれば、表示装置の全体的な輝度を検出する検出部と、この検出部から得られた検出値が設定値を越える場合に表示装置に入力される映像信号をレベル低下させる信号調整部とを備え、この信号調整部は検出値と設定値とを比較する比較器、この比較器の比較結果に対応してカウント値を増減するカウンタ、および映像信号の最大値に対するカウンタのカウント値の比を係数として映像信号に乗じる乗算器を含む輝度制限回路が提供される。
【０００８】
本発明の第２観点によれば、表示装置の全体的な輝度を検出し、この検出結果の検出値が設定値を越える場合に表示装置に入力される映像信号をレベル低下させる信号調整を行うもので、信号調整は検出値と設定値とを比較し、この比較結果に対応してカウンタのカウント値を増減し、映像信号の最大値に対するカウンタのカウント値の比を係数として映像信号に乗じることにより行われる輝度制限方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
これら輝度制限回路および輝度制限方法では、表示装置の全体的な輝度検出結果がカウンタのカウント値の増減方向を決定するために用いられるだけであり、この輝度検出結果と閾値との差分に所定の倍率を乗じるような増幅を行わないことから、映像信号を大幅にレベル低下させる場合でも輝度検出結果に含まれる誤差ノイズ成分の影響を十分低く維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態に係る輝度制限回路について図面を参照して説明する。ここでは、輝度制限回路が例えばフィールド・エミッション・ディスプレイ（ＦＥＤ）である平面表示装置に対して設けられている。
【００１１】
図１はこの平面表示装置の回路構成を概略的に示す。平面表示装置は表示パネル１および表示パネル１の駆動回路を備える。表示パネルは横（水平）方向に伸びるｍ本の走査線Ｙ（Ｙ１〜Ｙｍ）、これら走査線Ｙ１〜Ｙｍに交差して縦（垂直）方向に伸びるｎ本の信号線Ｘ（Ｘ１〜Ｘｎ）、並びにこれら走査線Ｙ１〜Ｙｍおよび信号線Ｘ１〜Ｘｎの交差位置に配置されるｍ×ｎ個の表示画素ＰＸを含む。各カラー表示画素は水平方向において隣接する３個の表示画素ＰＸにより構成される。このカラー表示画素では、３個表示画素ＰＸがそれぞれ表面伝導型電子放出素子１１およびこれら電子放出素子１１から放出される電子ビームにより発光する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）の蛍光体１２により構成される。各走査線Ｙは対応水平ラインの表示画素ＰＸの電子放出素子１１に接続される走査電極として用いられ、各信号線Ｘは対応列の表示画素ＰＸの電子放出素子１１に接続される信号電極として用いられる。
【００１２】
駆動回路は表示パネル１の周囲に配置されるＸドライバ２およびＹドライバ３を有する。Ｘドライバ２は信号線Ｘ１〜Ｘｎの一端に接続される信号線ドライバであり、Ｙドライバ３は走査線Ｙ１〜Ｙｍの一端に接続される走査線ドライバである。Ｙドライバ３は走査信号により走査線Ｙ１〜Ｙｍを順次駆動し、Ｘドライバ２は走査線Ｙ１〜Ｙｍの各々がＹドライバ３によって駆動される間に駆動信号により信号線Ｘ１〜Ｘｎを駆動する。ＲＧＢ映像信号は輝度制限回路(ＡＢＬ回路)５を介して表示パネル１のＸドライバ２に供給されるデジタル形式の信号である。ここで、ＡＢＬ回路５は高輝度部分の面積の多い画像パターンの表示に伴ってＲＧＢ映像信号を一律にレベル低下させる輝度制限を行うように構成され、この輝度制限によりＣＲＴと同等な絵作り効果が得られる。
【００１３】
Ｘドライバ２は１水平ライン分の映像信号を水平同期信号ＨＤに同期してサンプリングし保持するラインメモリ２０、およびこのラインメモリ２０から並列的に出力される１水平ライン分の映像信号にそれぞれ対応するｎ個のＰＷＭ駆動信号を上述の駆動信号として発生する駆動信号発生部２１を含む。駆動信号発生部２１は各々対応画素の映像信号のレベルに比例するパルス幅のパルス信号を発生するｎ個のパルス幅変調回路２２、および各々対応パルス幅変調回路２２からのパルス信号のパルス幅に等しい期間だけ駆動用基準電圧端子からの電圧Ｖrefを信号線Ｘ１〜ＸｎにＰＷＭ駆動信号として出力するｎ個の出力バッファ２３を含む。
【００１４】
Ｙドライバ３は垂直同期信号ＶＤを１水平走査期間毎にシフトしてｍ個の出力端の１つから出力するシフトレジスタ３１、およびこれらｍ個の出力端から走査信号として出力されるパルスにそれぞれ応答して走査信号を１水平走査期間ずつ走査線Ｙ１〜Ｙｍに出力するｍ個の出力バッファ３２を含む。この走査信号は走査電圧端子から供給される電圧Ｖyonであり、１水平走査期間だけ出力される。各電子放出素子１１では、信号電極の電圧Ｖx(＝Ｖref)と走査電極の電圧Ｖyとの和がこの電子放出素子１１の閾値電圧を越えたときに放電が起き、これにより放出される電子ビームが蛍光体１２を励起する。
【００１５】
図２はＡＢＬ回路５の回路構成を示す。ＡＢＬ回路５は表示装置の全体的な輝度を検出する検出部ＤＴと、この検出部から得られた検出値が設定値を越える場合に表示装置に入力される映像信号をレベル低下させる信号調整部ＳＡとを備える。検出部は表示装置の全体的な輝度を設定するために全画素ＰＸに流れる駆動電流を平均化して検出する電流検出回路５１およびこの電流検出回路５１からアナログ形式で得られる検出電流信号を上述の検出値となるデジタル形式の検出電流値に変換するアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器５２を含み、信号調整部は検出電流値と設定値とを比較する比較器５３、この比較器の比較結果に対応してカウント値を増減するカウンタ５４、および映像信号の最大値に対するカウント値の比を係数として映像信号に乗じる乗算器５５を含む。
【００１６】
このＡＢＬ回路５では、電流検出回路５１が１フレーム期間毎に全画素ＰＸに流れる駆動電流を平均化して検出しこれをアナログ形式の検出電流信号としてＡ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換器に出力する。Ａ／Ｄ変換器５２がこの検出電流信号をデジタル形式の検出電流値に変換して比較器５３に出力すると、比較器５３はこの検出電流値と設定値とを比較して比較結果をカウンタ５４に出力する。この設定値は、輝度制限後の表示装置全体、正確には表示パネル１全体の最大輝度が所望レベルとなる状態で得られる検出電流値に等しい値である。カウンタ５４は比較結果が設定値＞検出電流値である場合にカウント値を一定量だけ増加させ、比較結果が設定値＝検出電流値である場合にこのカウント値を維持し、比較結果が設定値＜検出電流値である場合にこのカウント値を一定量だけ減少させる。乗算器５５は、映像信号の最大値に対するカウント値の比を係数として映像信号に乗じてその結果の映像信号を表示装置のラインメモリ２０に出力する。カウント値の初期値としては、表示パネル１全体の最大輝度が所望のレベルとなる状態で得られるカウント値に等しいことが好ましい。従って、検出電流値が設定値よりも大きくなると、カウント値が減少され、表示パネル１全体の輝度を低下させる。このカウント値の減少は、検出電流値と設定値との差がなくなるまで繰り返される。また、検出電流値が設定値よりも小さくなると、カウント値が増加され、表示パネル１全体の輝度を上昇させる。このカウント値の増加は、検出電流値と設定値との差がなくなるまで繰り返される。このようにして、映像信号に対する輝度制限が適切に行なわれることになる。
【００１７】
本実施形態では、比較器５３がＡ／Ｄ変換器５２からの検出電流値と設定値とを比較する。ここで、検出電流値はカウンタ５４のカウント値の増減方向を決定するために用いられるだけであり、従来のように検出電流値と閾値との差分に対して所定の倍率を乗じるような増幅が行わなれない。このため、映像信号を大幅にレベル低下させる場合でも検出電流値に反映される誤差ノイズ成分の影響を十分低く維持できる。
【００１８】
尚、本発明は上述の実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で様々に変形可能である。
【００１９】
例えば電流検出回路５１は複数の表示画素ＰＸに流れる駆動電流を平均化して検出するために電子放出素子１１の発光電流あるいは放電電流を実際に検出するために表示パネル１に接続されているが、Ｙドライバ３の駆動電流を検出する回路を追加し、それに接続されてもよい。
【００２０】
また、ＡＢＬ回路５は平面表示装置から独立して設けられているが、ＡＢＬ回路５の一部または全部がこの平面表示装置に組み込まれてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る輝度制限回路に接続される平面表示装置の回路構成を概略的に示す図である。
【図２】図１に示す輝度制限回路の回路構成を示す図である。
【図３】従来の輝度制限回路の回路構成を一例として示す図である。
【符号の説明】
【００２２】
１…表示パネル、２…Ｘドライバ、３…Ｙドライバ、５…輝度制限（ＡＢＬ）回路、１１…電子放出素子、１２…蛍光体、２０…ラインメモリ、２１…駆動信号発生部、５１…電流検出回路、５２…Ａ／Ｄ変換器、５３…比較器、５４…カウンタ、５５…乗算器、ＤＴ…検出部、ＳＡ…信号調整部、Ｘ…信号線、Ｙ…走査線、ＰＸ…表示画素。
【図１】
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【図２】
2006162888.tif 000004
【図３】
2006162888.tif 000005