(57)【要約】【課題】電子源の時間的変化に対応して、走査線の配線抵抗によって生じる電圧降下を良好に補正する。【解決手段】本発明に係る画像表示装置は、電子源に印加される各駆動電圧を補正するものであって、前記電子源の走査線制御回路(5)からの距離が大きくなるに従い、該電子源の駆動電圧の補正量を増加させる補正回路(8)を備える。この補正回路は、複数の駆動電流特性のうち一つに従い駆動電圧を補正するものであり、この駆動電流特性を、電流検出回路(10)で検出された走査線(51〜53)の電流値に基づいて選択する。【選択図】  図１
2008003181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示装置において、
複数の走査線と複数の信号線との各交点部に接続された電子源と、
前記走査線の少なくとも一端に接続され、前記複数の走査線に対し走査電圧を順次印加する走査線制御回路と、
前記走査線に流れる電流を検出する電流検出部と、
前記電子源に印加される各駆動電圧を補正するものであって、前記電子源の前記走査線制御回路からの距離が大きくなるに従い、該電子源の駆動電圧の補正量を増加させる補正回路と、
を備え、前記補正回路は、前記駆動電圧の補正量を前記電流検出部で検出された前記走査線の電流に基づいて変化させるための変更動作を実行可能であることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像表示装置において、前記補正回路は、前記変更動作を前記画像表示装置の電源投入時に行うことを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像表示装置において、前記補正回路は、所定の周期で前記変更動作を行うことを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
画像表示装置において、
複数の走査線と、
該複数の走査線の一端もしくは両端に接続され、該複数の走査線に対し、走査電圧を順次印加する走査線制御回路と、
複数の信号線と、
該複数の信号線と接続され、該複数の信号線に対し、入力された映像信号に応じた信号電圧を印加する信号線制御回路と、
前記複数の走査線と前記複数の信号線との各交点部に接続され、前記走査電圧と前記信号電圧との電位差である駆動電圧に応じて電子を生成する電子源と、
前記駆動電圧を補正するためのものであって、前記電子源の前記走査線制御回路からの距離に応じて当該電子源の駆動電圧を補正する補正回路と、
前記複数の走査線の少なくとも一つに流れる電流を検出する検出回路と、
を備え、前記補正回路は、複数の動作特性の一つを用いて前記駆動電圧を補正するものであり、該用いられる動作特性が前記検出回路で検出された走査線の電流に基づき選択されることを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像表示装置において、前記補正回路は、前記走査線の配線抵抗による電圧降下を補償するように、前記選択された動作特性に基づいて前記駆動電圧を補正することを特徴とする画像表示装置。
【請求項６】
請求項４に記載の画像表示装置において、前記検出回路は、前記複数の走査線の、それぞれに流れる電流を検出するものであり、
前記補正回路は、前記複数の走査線毎に、前記動作特性を選択して前記駆動電圧の補正を行うことを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
請求項４に記載の画像表示装置において、更に、前記複数の動作特性を記憶するメモリを備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項８】
請求項７に記載の画像表示装置において、前記補正回路は、前記メモリに記憶された複数の動作特性のうち、前記検出された走査線の電流に対応する動作特性を検索して選択することを特徴とする画像表示装置。
【請求項９】
請求項８に記載の画像表示装置において、前記補正回路は、前記検出された走査線の電流を用いて、下記数１、数２、及び数３を満足する動作特性を検索することを特徴とする画像表示装置。
【数１】
2008003181.tif 000013
【数２】
2008003181.tif 000014
【数３】
2008003181.tif 000015
【請求項１０】
請求項８に記載の画像表示装置において、前記補正回路は、前記検出された走査線の電流を用いて、下記数１、数８、及び数３を満足する動作特性を検索することを特徴とする画像表示装置。
【数１】
2008003181.tif 000016
【数８】
2008003181.tif 000017
【数３】
2008003181.tif 000018
【請求項１１】
請求項７に記載の画像表示装置において、前記メモリに記憶された複数の動作特性が、予め設定されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１２】
請求項４に記載の画像表示装置において、更に、前記複数の動作特性を生成するためのパラメータを記憶するメモリを備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１３】
請求項４に記載の画像表示装置において、前記複数の動作特性の少なくとも一つが、前記検出された走査線の電流を用いて生成されることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１４】
請求項４に記載の画像表示装置において、前記補正回路は、前記動作特性の選択を、前記画像表示装置の電源投入時、もしくは周期的に行うことを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば薄膜電子源等の電子放出素子を用いて画像表示を行う、フィールドエミッションディスプレイ（Field Emission Display。以下、FEDと略す）等の画像表示装置における画質補正技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
FEDは、水平方向に延びる複数の走査線と垂直方向に延びる複数の信号線との各交点に電子源を配置し、走査線に印加される走査電圧と信号線に印加される（映像信号に応じた）信号電圧とにより該電子源を駆動するように構成される。
【０００３】
このようなFEDにおいては、走査線に流れる走査線電流と走査線の配線抵抗とによって電圧降下が生じるため、輝度むら等の画質劣化が生じる。この画質劣化を補正するための従来技術としては、例えば特許文献１に記載のものが知られている。
【０００４】
特許文献１には、走査線の電圧降下を補正するためのデータをルックアップテーブルに格納し、これを用いて上記電圧降下を補償するための補正を行う技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３３８４１３号公報（第２５頁、第１３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記電子源は、例えば図３に示されるような動作特性を有している。この動作特性は、電子源に印加される駆動電圧（走査電圧と信号電圧との電位差）と、そのときに電子源に流れる駆動電流（電子源から放出される電子）との関係を示すものである。以下、この動作特性を駆動電流特性と呼ぶ。そして、この駆動電流特性は、時間経過に伴い、例えば図３の実線で示された特性（ａ）から破線で示された特性（ｂ）のように変化する場合がある。
【０００７】
上記配線抵抗による電圧降下は、走査線に流れる電流、すなわち電子源に流れる電流の大きさに略比例する。従って、経時変化に伴い電子源の駆動電流特性が変化すると、図３に示されるように、電子源に同じ駆動電圧を印加しても電子源に流れる電流の大きさが異なり、電圧降下量も変化する。よって、駆動電流特性の経時変化後において、経時変化前と同じ補正量（電圧降下を補償するための補正量）で駆動電圧を補正しても良好に電圧降下を補償することはできない。
【０００８】
上記特許文献１には、このような電子源の駆動電流特性の経時変化については考慮されていない。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、電子源の経時変化に対応して、高画質な映像を表示可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するための本発明に係る画像表示装置は、改良された補正回路を備える。すなわち、本発明は、電子源を駆動するための信号電圧の補正量を、検出された走査線の電流に基づいて変化させるための変更動作を実行可能な補正回路を備えることを特徴とするものである。
【００１１】
上記変更動作は、画像表示装置の電源投入時、もしくは表示動作開始時に行ってもよく、また所定の周期で行ってもよい。また、上記補正回路は、メモリに記憶された複数の動作特性（駆動電流特性）の一つを上記検出された走査線の電流に基づき選択するようにし、この選択された駆動電流特性を用いて上記信号電圧を補正するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、良好な画質補正が可能となり高画質な画像が表示可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。尚、以下の実施形態では、電子源としてＭＩＭ（Metal- Insulator- Metal）型の電子源を有するパッシブマトリクス駆動方式の電子放出素子型画像表示装置を例にして説明する。しかしながら、本実施形態は、ＭＩＭ以外の電子源、例えばＳＣＥ（Surface Conduction Electron Emitter）型やカーボンナノチューブ型、ＢＳＤ（Ballistic electron Surface-emitting Device）型、スピント(Spindt)型でも同様に適用できる。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明に係る電子放出素子型の画像表示装置の第１実施例を示すものである。
【００１５】
映像信号は映像信号入力端子３に入力され、信号処理回路７に供給される。信号処理回路７では映像信号を表示パネル６の解像度に合わせる解像度変換が行われる他、コントラストやブライト、ガンマ補正などの画質調整が行われる。この画質調整は、ユーザによる手動操作に応答させるようにしてもよい。信号処理回路７で処理された信号は、補正回路８に供給される。
【００１６】
補正回路８は、不揮発性メモリ１３とＡ／Ｄ変換器１１に接続されている。不揮発性メモリ１３には、電子源の動作特性である、例えば図９に示されるような複数の駆動電流特性が記憶されている。またＡ／Ｄ変換器１１は、走査線制御回路１０に内蔵されている電流検出回路１０の検出値をデジタル信号に変換して補正回路８へ供給する。そして補正回路８は、Ａ／Ｄ変換器１１からの信号を用いて不揮発性メモリ１３に記憶された駆動電流特性を参照しつつ、表示パネル６内の走査線の配線抵抗等による電圧降下を補償するように信号処理回路７からの信号を補正する。この補正回路８の詳細については後述する。
【００１７】
前記映像信号に対応する同期信号は同期信号入力端子１に入力され、そしてタイミングコントローラ２に供給される。タイミングコントローラ２では、同期信号に同期したタイミングパルスを生成し、走査線制御回路５、信号線制御回路４、及び補正回路８に供給する。
【００１８】
一方、表示パネル６は、画面水平方向に延びる複数の走査線５１〜５３が画面垂直方向に並んで配置され、更に画面垂直方向に延びる複数の信号線４１〜４３が画面水平方向に並んで配置されている。これら走査線５１〜５３と信号線４１〜４３は互いに直交しており、これらの各交点部には、走査線及び信号線とに接続される電子源（電子放出素子）が配置されている。
【００１９】
信号線４１〜４３の上端には、信号電圧供給回路である信号線制御回路４が接続されている。信号線制御回路４は、補正回路８で補正された映像信号に基づいて信号電圧を生成し、これを各信号線４１〜４３に供給する。
【００２０】
一方、走査線５１〜５３の左端には走査線制御回路５が接続されている。この走査線制御回路５は、タイミングコントローラ２からの水平周期の信号に同期して、走査線５１〜５３を１本もしくは２本ずつ選択するための走査電圧を走査線５１〜５３に対し供給する。即ち、走査線制御回路５は、水平周期で１行または２行の電子源を上から順に選択して垂直走査を行う。尚、本実施例では、走査電圧が信号電圧に対して正極性とする。しかしながら、走査電圧が信号電圧に対して負極性である場合についても本実施例は適用できることは言うまでも無い。
【００２１】
走査電圧によって選択された走査線に接続される各電子源に対し、信号線制御回路4からの信号電圧が供給されると、各電子源には走査電圧と信号電圧との電位差が生じる。以下、この電位差を駆動電圧と呼ぶ。この駆動電圧が所定の閾値を超えると、電子源を介して走査線から信号線へ電流が流れる。以下、この電子源を流れる電流を駆動電流と呼ぶ。電子源に駆動電流が流れると、電子源は電子を生成もしくは放出する。駆動電圧が閾値以上の場合、駆動電流および放出される電子量は、駆動電圧に対し非線形に増加する。このような駆動電圧と駆動電流との関係を、ここでは駆動電流特性と呼ぶこととする。この駆動電流特性は、電子源の動作特性を示すものであり、典型的には、図３の実線もしくは破線に示されるような特性を持つ。
【００２２】
各電子源の対向する位置には、図示しない蛍光体及び加速電極が設けられている。また電子源と蛍光体との間の空間は真空雰囲気とされる。そして電子源から放出された電子は、高電圧制御回路９から加速電極に供給された高圧によって加速され、真空内を進行して蛍光体を励起し発光させる。その光は図示しない透明ガラス基板を通して外部に放出され、表示パネル６上に画像が形成される。
【００２３】
上記のような構成のＦＥＤにおいては、走査線５１〜５３は配線抵抗を有しているため、走査線に流れる走査線電流とこの配線抵抗により電圧降下が発生する。すなわち、走査電圧と信号電圧の電位差が所定の閾値を超えると走査線から信号線に各電子源を介して駆動電流が流れ、この駆動電流と走査線の配線抵抗により電圧降下が生る。
【００２４】
以下、このような電圧降下を補償するための、本実施例に係る補正回路８の詳細について図２を用いて説明する。図２は、補正回路８の一具体例を示すブロック図である。
【００２５】
図２において、入力端子３１には、信号処理回路７からのデジタル映像信号が入力される。階調電圧変換ブロック８０１は、入力端子３１に入力されたデジタル映像信号の階調を駆動電圧Ｖに変換する。ここで、駆動電圧Ｖは、上述したように電子源に印加される信号電圧と走査電圧との電位差であり、階調電圧変換ブロック８０１は、走査線制御回路５から出力される走査電圧の値を考慮して、入力映像信号から、実際に電子源に印加されるであろう駆動電圧Ｖを仮想的に生成する。具体的には、例えば図４に示される映像信号の階調変化に対する駆動電圧Ｖの特性を記憶するルックアップテーブル型メモリ（以後ＬＵＴ）や、そのような特性を再現するための折れ点近似回路などを利用する。そして、このようなＬＵＴや回路によって、入力された映像信号に対応する駆動信号Ｖを生成する。
【００２６】
電圧電流変換ブロック８０２では、階調電圧変換ブロック８０１で生成された駆動電圧Ｖを各電子源に流れる駆動電流ｉに変換する。この駆動電流ｉは、不揮発性メモリ１２に記憶された、例えば図９に示される複数の駆動電流特性のうち一つに基づき変換される。電圧降下計算ブロック８０３では、前記電圧電流変換ブロック８０２で計算される各電子源の駆動電流と走査線抵抗から、各電子源の駆動電圧降下量△Vを計算する。この電圧降下計算ブロック８０３は、走査線の配線抵抗等、電圧降下の計算に必要なパラメータを予め保持しているものとする。
【００２７】
上記階調電圧変換ブロック８０１で生成された駆動電圧は、電圧電流変換ブロック802へ送られると同時に遅延回路８０４へも入力される。遅延回路８０４はＦＩＦＯメモリで構成され、駆動電圧を１水平期間分記憶し、次の水平期間に記憶した駆動電圧を出力することで、駆動電圧を１水平期間分だけ遅延させる。上記電圧降下計算ブロック８０３における電圧降下量の計算が約１水平期間必要であるため、上記遅延回路８０４によって、電圧降下計算ブロック８０３の計算結果とそれに対応する駆動電圧とのタイミングを取るようにしている。
【００２８】
加算ブロック８０５では、遅延回路８０４で遅延された駆動電圧に、当該駆動電圧の補正量としての電圧降下量△Ｖを加算する。これにより、走査線の配線抵抗等によって生じる電圧降下を補正することができる。ここで、電圧降下量△Ｖは、略走査線の配線抵抗に比例する。また、各電子源と走査線制御回路５との間に介在する走査線の長さが長いほど、配線抵抗は大きくなる。従って、走査線制御回路５からの距離が大きい電子源ほど電圧降下が大きくなるため、各電子源の駆動信号に与えられる電圧降下量△Ｖは、その電子源と走査線制御回路５との距離に応じて増加するようにしている。よって、走査線制御回路５に最も近い電子源の駆動電圧に加算される電圧降下量△Ｖが最も小さく、走査線制御回路５から離れるに従い電圧降下量△Ｖは増加し、走査線制御回路５から最も遠い電子源の駆動電圧に加算される電圧降下量△Ｖが最も大きくなる。
【００２９】
このようにして補正された駆動電圧は、電圧階調変換ブロック８０６にてデジタル映像信号に変換される。電圧階調変換ブロック８０６は、階調電圧変換ブロック８０１における演算と逆の演算を行えばよく、階調電圧変換ブロック８０１と同様にＬＵＴや折れ点近似回路などを利用して補正された駆動電圧を映像信号に変換する。この映像信号は、スイッチ８１１を介して出力され、前述した信号線制御回路４に供給される。信号線制御回路４は、上述したように、この映像信号から各電子源（信号線）に供給される信号電圧を生成する。
【００３０】
前述したように、電子源の駆動電流特性は、時間経過とともに変化する。例えばＭＩＭ型の電子源の場合、金属層間の絶縁体の抵抗値が時間経過とともに変化し、その結果、電子源の駆動電流特性は、例えば図３の実線で示された特性（ａ）から破線で示された特性（ｂ）のように変化する。電子源の駆動電流特性が変化すると、変化前と同じ駆動電圧を電子源に与えても実際に電子源に流れる駆動電流が変化する。電圧降下量は、駆動電流の略比例するため、駆動電流特性の変化の前後において、同じ駆動電圧に対する電圧降下量が相違する。このため、駆動電流特性の変化前と同じ補正量（すなわち電圧降下量△Ｖ）を駆動電流特性の変化後に用いても、好適に電圧降下を補償することはできない。また、ＦＥＤの製造工程において発生する電子源の膜厚や表面状態等の素子特性にばらつきにより、各電子源の駆動電流特性がばらつく。すなわち、経時変化に伴う駆動電流特性も電子源毎に異なる。
【００３１】
本実施例は、このような各電子源の駆動電流特性の相違、特に経時変化による駆動電流特性の変化に対応して良好に電圧降下を補償するものである。そして本実施例は、補正回路２が、駆動電圧の補正量、すなわち電圧降下量△Ｖを求めるのに必要な駆動電流特性を変更するための変更動作を行うことを特徴とするものである。以下、その詳細について引き続き図２を参照して説明する。
【００３２】
不揮発性メモリ１２には、例えば図９に示されるような、複数の駆動電流特性を保持している。図９において、特性１は例えば画像表示装置に初期使用時における駆動電流特性、特性２は例えば初期使用時から5000時間経過したとき駆動電流特性、特性３は例えば初期使用時から10000時間経過したとき駆動電流特性を示すものとする。ここでは、不揮発性メモリ１２には、３つの駆動電流特性が記憶されているものとする。この複数の駆動電流特性は、複数の電子源それぞれに対応して用意することが好ましいが、この場合、不揮発性メモリ１２は非常に大きな記憶容量が必要となる。従って、表示パネル６の全電子源を水平方向もしくは垂直方向、あるいは水平及び垂直方向に複数のブロックに分割し、ブロック毎に、そのブロックの平均的な駆動電流特性を複数定めてもよい。また、複数の走査線毎に、その走査線に接続される全電子源の平均的な駆動電流特性を複数定めるようにしてもよい。ここでは、走査線毎に駆動電流特性を複数用意するものとする。また、不揮発性メモリ１２に記憶される各特性は、予め設定されるものとする。
【００３３】
ここで、ある走査線の駆動電流特性を変更する例について説明する。例えば画像表示装置の電源投入時、もしくは画像の表示開始時において、駆動電流特性計算ブロック８０７は、Ａ／Ｄ変換器１１からのデジタル信号を取り込む。上記Ａ／Ｄ変換器１１は、前述したように走査線制御回路５に内蔵された、走査線に流れる電流検出回路１０の検出結果をデジタル信号に変換するものである。
【００３４】
ここで、電流検出回路１０による走査線電流の検出方法について説明する。走査線電流値の測定は、図２の駆動電流特性演算ブロック８０７で制御される測定パターン発生器８１２によって、例えば図７の（ａ）〜（ｄ）に示されるような所定のパターンを発生させて行う。このパターン表示時に流れる走査線電流は、走査線制御回路５に内蔵された電流検出回路１０にて検出される。
【００３５】
電流検出回路１０が内蔵された走査線制御回路５の一構成例が、図５に示される。走査ドライバ５０５は、走査電圧を発生させる駆動回路であり、走査線電流の供給源である。この走査ドライバ５０５の回路電源が電源５０４であり、走査ドライバ５０５からの走査線電流は電源５０４から供給される電流とほぼ等しい。よって電源５０４と走査ドライバ５０５の間にシャント抵抗102を挿入し、この電流量を電圧値に変換することで走査線電流を検出する。この電圧値は微小電圧であるためアンプ１０１にて増幅させる。図５では回路電源の電流量を計測したが、その他の構成で計測してもよく、例えば各走査線５１、５２、５３に直列にシャント抵抗を挿入し、走査線ごとに走査線電流を直接計測してもよい。
【００３６】
電流検出回路１０で検出される走査線電流は、走査線に接続される電子源の駆動電流の積和値である。たとえば１つの電子源しか駆動しない場合、走査線に流れる電流はその電子源の駆動電流のみとなるが、１つの電子源の駆動電流は１００μＡ程度と微小なため、シャント抵抗による電圧降下の検出が困難である。このため、走査線電流の検出は複数（例えば１行分）の電子源を駆動させて行うのが望ましい。
【００３７】
このようにして、駆動電流特性計算ブロック８０７は、ある走査線電流の検出値を取り込む。そして、この検出された走査線電流とそのときの駆動電圧から、ある走査線に対応する駆動電流特性を、図９から検索する。例えば、走査線電流として、図８に示されるＩ６が検出され、このときの駆動電圧がＶ２とすれば、特性１〜３の中から特性１が選択される。
【００３８】
次に、画像表示装置の初期使用から例えば6000時間経過後に、画像表示装置に電源が投入されたとする。このときの走査線電流として図８に示されるＩ５が検出され、そのときの駆動電圧がＶ２であったとする。この場合、ある走査線の駆動電流特性は特性２に合致するため、特性１〜３の中から特性２が選択される。
【００３９】
このようにして、本実施例に係る補正回路８は、不揮発性メモリ１２に記憶された複数の駆動電流特性の一つを、検出された走査線の電流により検索して選択し、この選択された特性を用いて電圧降下を補償するための駆動電圧の補正を行うものである。このような駆動電流特性の選択動作、すなわち駆動電圧の補正量を変更するための動作は、本実施例では、画像表示装置の電源投入時毎に行うようにしている。しかしながら、所定の周期、例えば画像表示装置の電源を最初に投入した時を基準にして、1000時間もしくは5000時間周期で行うようにしてもよい。
【００４０】
上記の駆動電流特性の選択動作の詳細について、以下に説明する。前述のように、ＦＥＤの製造工程において発生する電子源の膜厚や表面状態等の素子特性にばらつきにより駆動電流特性がばらつく。補正回路８で正確に電圧降下を補正するためには、正確な駆動電流に基づいて補正値を計算する必要があるため、図２の電圧電流変換ブロック８０２において画素ごとのばらつきや経時変化を考慮して正確な電流変換を行う必要がある。そこで本実施例では、各走査線に流れる電流値を検出して、その走査線電流値から走査線に接続される電子源の駆動電流特性を演算する。そして、その演算結果に基づき電圧変換を行うことで正確な補正量を演算する。
【００４１】
かかる駆動電流特性の演算のアルゴリズムについて、図６を参照しつつ以下に説明する。下記の演算、動作は、図２に示された駆動電流特性計算ブロック８０７で実行される。
【００４２】
図６、は走査線５１に接続される電子源のモデルであり、例えばｎ個の電子源が接続されている。図６において、走査線制御回路５から、この走査線制御回路５に最も近い位置に配置された先頭電子源５０２までの配線抵抗５０１は、Ｒで示される。この配線抵抗Ｒは、走査線制御回路５と走査線との接触抵抗や走査線制御回路５内の回路素子の抵抗などを含めてもよい。電流検出用のシャント抵抗を走査線５１に直列に接続する場合、かかるシャント抵抗も配線抵抗５０１に含めることも可能である。また、先頭電子源以降の電子源５０２相互間の配線抵抗５０３は、ｒで示されており、走査線と電子源との接触抵抗を含めてもよい。
【００４３】
次に、走査線５１に接続される、走査線制御回路５からｍ番目に配置された電子源における駆動電圧Ｖｍ、駆動電流ｉｍ、およびシャント抵抗で検出される走査線電流Ｉtotalの関係について説明する。この関係は、下記の数１〜３に示されており、走査線５１に接続される電子源に如何なる駆動電圧を加えても成立つ。すなわちどのような画像表示を行っても成立する関係である。本実施例では、この数１〜３を用いて最適な駆動電流特性を求める。
【００４４】
図6において、走査線制御回路５からｍ番目に配置された電子源における駆動電圧Ｖｍは、数１となる。
【００４５】
【数１】
2008003181.tif 000003
尚、上記数１において、Ｖｍ'は走査線制御回路５からｍ番目に配置された電子源の電圧降下前の駆動電圧（走査電圧−信号電圧）であり、ΔＶｍは、走査線制御回路５からｍ番目に配置された電子源の電圧降下量である。
【００４６】
また、上記電圧降下量ΔＶｍは、キルヒホッフ則とオーム則とによって、下記数２で表される。
【００４７】
【数２】
2008003181.tif 000004
【００４８】
尚、上記数２において、Ｉtotalは検出された走査線電流、Ｒは配線抵抗５０１の抵抗値、ｒは各配線抵抗５０３のそれぞれの抵抗値、ｉｌは走査線制御回路５からｌ番目に配置された電子源の駆動電流である。
【００４９】
さらにまた、Ｉtotalは各節点で各電子源の駆動電流ｉｍに分岐されるので，Ｉtotalは、数３で表される。
【００５０】
【数３】
2008003181.tif 000005
以上の数１〜３は、図６に示される走査線５１で発生する電圧降下ΔＶｍと各電子源５０２の駆動電流ｉｍとに間に成立する関係を示している。ここで、検出された走査線電流Ｉtotalから駆動電流特性を求めることは、数１〜３を満足する各駆動電流ｉｍと、各電圧降下量ΔＶｍとを求めることと等しい。そして、各駆動電流ｉｍと各電圧降下量ΔＶｍとを知ることができれば、そのときの駆動電流特性を求めることができる。すなわち、本実施例では、複数の駆動電流特性の中から数１〜３を満たす特性を検索して判定し、満足するものを走査線５１に接続される電子源の電流駆動特性として選択する。次に数１〜３を満足する駆動電流特性の算出について説明する。
【００５１】
走査線５１に接続される電子源の駆動電流特性関数ｉ(v)と定義すると、各電子源の駆動電流ｉｍは、下記数４に示される。
【００５２】
【数４】
2008003181.tif 000006
【００５３】
駆動電流特性を求めることは、駆動電流特性関数ｉ(v)の形を決めることである。ここで、駆動電流特性関数ｉ(v)を用いると、上記数１および数２から、ｉｍ（ｉ1、ｉ2）は下記数５のように求まる。
【００５４】
【数５】
2008003181.tif 000007
【００５５】
駆動電流特性関数ｉ(v)が正しく駆動電流特性を示してれば、上記数５のように求めた各ｉｍ(ｉ1、ｉ2、…ｉｍ)を総和した値は、検出された走査線電流Ｉtotalと等しくなり数３を満たす。しかしながら、駆動電流特性関数ｉ(v)が正しく駆動電流特性を示していなければ、上記各ｉｍを総和した値は、検出されたＩtotalと異なる。このように、ある任意の駆動電流特性関数について式１、２を用いて各ｉｍを演算し、その総和が検出された走査線電流Ｉtotalと等しければ真、等しくなければ偽と判定することで駆動電流特性関数が求まる。
【００５６】
すなわち、複数の中から選択されたある駆動電流特性に従って演算したｉｍが、実際に検出された走査線電流Ｉtotalと等しい場合は、その駆動電流特性が実際の駆動電流特性と合致しているものとして選択する。そして、この選択された駆動電流特性に従って、図２の電圧電流変換ブロック８０２で駆動電流ｉを求める。一方、演算したｉｍが検出された走査線電流Ｉtotalとことなる場合は、他の駆動電流特性を用いて再度上記の演算を行う。このように、本実施例は、例えば図９の特性１〜３に示された複数の駆動電流特性のそれぞれについて、検出された走査線電流値と演算結果とを比較し、両者が合致する特性を最適な駆動電流特性として選択して設定するものである。
【００５７】
ここで、判定する駆動電流特性関数は任意でよい。例えば判定する駆動電流特性関数をｉ~(v)とするとき、例えば典型的な駆動電流特性関数ｉtyp(v)に対して，下記数６の関係を満足するものと定義する。
【００５８】
【数６】
2008003181.tif 000008
2008003181.tif 000009
このとき、αおよびβを変化させて各α，βの組合せについて判定を行う。そして、ｉｍの総和が検出されたＩtotalと等しくなるα'、β'を用いて駆動電流特性関数を下記数７としてとして駆動電流特性を求める。
【００５９】
【数７】
2008003181.tif 000010
判定する駆動電流特性関数は、上記式７以外ものものを用いてもよい。まや、数６のように典型的な駆動電流特性関数ｉtyp(v)などを用いない方法でもよく、あらかじめ用意した複数の駆動電流特性関数、例えばｉ１(v)、ｉ２(v)、ｉ３(v)…等に対して上記判定を行い、最適な関数を採用してもよい。
【００６０】
さらに本アルゴリズムによる駆動電流特性の演算は、走査線に接続される電子源すべてについて行うだけでなく、Ｉtotalが検出可能な任意の狭域で行うことも可能である。例えば、測定パターン発生器８１２で図５（ａ）〜（ｄ）に示されるようなブロック点灯を行い、各ブロックの駆動している電子源に対して駆動電流特性を演算しても構わない。また１画素毎のＩtotalが測定可能であれば、１画素ごとの点灯を行い、各電子源について駆動電流特性演算を行ってもよい。さらに演算精度を向上するため、同一の電子源に２つ以上の測定パターンを用い、どのパターンにも合致する駆動電流特性を判定してもよい。
【００６１】
以上の説明は、走査線制御回路５が走査線５１の左右いずれかのみに接続されている場合の演算方法である。しかしながら、走査線５１の左右両端に走査線制御回路５を接続した場合でも本実施例は適用できる。この場合、上記数２及び数３は、それぞれ、下記数８及び数９のように変形される。
【００６２】
【数８】
2008003181.tif 000011
【００６３】
【数９】
2008003181.tif 000012
次に、上記アルゴリズムを実行するための構成について、再度図２を参照して説明する。説明する。図２において、駆動電流特性計算ブロック８０７には、Ａ／Ｄ変換器によって変換されたデジタル形式の走査線電流が入力される。ここで、走査線電流は、図１の電流検出回路１０で検出した電流である。駆動電流特性計算ブロック８０７では、前述したアルゴリズムによって、各走査線、各ブロックもしくは各画素の駆動電流特性を演算する。本実施例において、駆動電流特性の演算は、すべて駆動電流特性計算ブロック８０７で行っているが、その一部を、例えば電圧降下計算ブロック８０３で演算するようにしてもよい。
【００６４】
図２のメモリ８０８は、各走査線の駆動電流特性に関する情報を保持するメモリである。メモリ８０８は、電子源の典型的な駆動電流特性関数ｉtyp(v)に対して、任意の演算を用いる場合は典型的な駆動電流特性関数ｉtyp(v)および任意定数を（例えば式６α,β）を保持する。また、あらかじめ用意した複数の駆動電流特性関数ｉ１(v)、ｉ２(v)、ｉ３(v)を用いる場合は、最適な駆動電流特性関数を保持する。電圧電流変換ブロック８０２は、メモリ８０８に記憶された情報を用いて電圧電流変換を行う。本実施例では、メモリ８０８は補正回路８に内蔵されているが、容量が比較的大きなメモリが必要な場合、当該メモリを補正回路の外部に設けるようにしてもよい。このとき、この外付けメモリは、例えばＳＤＲＡＭやＳＲＡＭなどの揮発性メモリを用いてもよい。アドレス発生回路８１０は、よりタイミングコントローラ２からの同期信号に従いメモリアドレスを順次発生する。メモリ８０８に記憶された各走査線、各ブロックもしくは各画素の駆動電流特性に関する情報は、上記メモリアドレスに従い読み出されて、前記電圧電流変換ブロック８０２に供給される。電圧電流変換ブロック８０２は、メモリ８０８から読み出された、上記アルゴリズムにより選択された駆動電流特性に関する情報を用いて、駆動電圧ｖから駆動電流ｉに変換する。これ以降の動作は上述の通りである。
【００６５】
尚、不揮発メモリ１２は、画像表示装置のシステム電源がＯＦＦされても駆動電流特性に関する情報を保持するように構成してもよい。また、メモリ８０８への信号線電流量の書込みは、例えば画像表示装置のシステム電源がＯＮされた直後に駆動電流特性計算ブロック８０７を介して行われる。不揮発メモリ１２は、駆動電流特性に関する情報以外に、典型的な駆動電流特性関数ｉtyp(v)や、あらかじめ用意した駆動電流特性関数ｉ１(v)、ｉ２(v)、ｉ３(v)も保持してもよい。
【００６６】
前述した駆動電流特性の演算は、ＦＥＤの製造時に行うようにしてもよい。また、出荷後において、ユーザの指示によりこれらの動作を行うようにしてもよい。また通常動作時において、一定時間毎にこれらの動作を行って経時変化による各電子源の特性ばらつきを補償するようにしてもよい。
【実施例２】
【００６７】
実施例１では、上述の数式に示された演算により最適な駆動電流特性を選択するようにしたが、演算することなく駆動電流特性を選択するようにしてもよい。例えば、図２の駆動電流検索ブロック８０７が、複数の駆動電圧にそれぞれ対応した走査線電流の検出値を取り込み、この検出値が、不揮発性メモリ１２に格納された複数の駆動電流特性のどれに該当するかを検索するようにしてもよい。
【００６８】
例えば、駆動電圧Ｖ２を印加したときに検出された走査線電流Ｉａの値が図９に示されるＩ６であり、かつ電圧Ｖ１を印加したときに検出された走査線電流Ｉｂの値がＩ３である場合、駆動電流特性計算ブロック８０７は、この走査線が特性１に従うものと判定する。そして、駆動電流特性計算ブロック８０７は、不揮発性メモリ１２から特性１を選択してそのデータを取り込み、そのデータをメモリ８０８に与える。従って、電圧電流変換ブロック８０２は、特性１に従い電圧−電流変換を行う。
【００６９】
一方、駆動電圧Ｖ１、及びＶ２に対応する走査線の電流Ｉａ、Ｉｂとして、それぞれ図９に示されるＩ５、Ｉ２が検出され、駆動電流特性計算ブロック８０７に取り込まれたとする。この場合、駆動電流特性計算ブロック８０７は、当該走査線が特性２に従うものと判定する。そして、駆動電流特性計算ブロック８０７は、不揮発性メモリ１２から特性２を選択してそのデータを取り込み、そのデータをメモリ８０８に与える。従って、電圧電流変換ブロック８０２は、特性２に従い電圧−電流変換を行う。駆動電圧Ｖ１、及びＶ２に対応する走査線の電流Ｉａ、Ｉｂとして、それぞれ図９に示されるＩ４、Ｉ１が検出された場合も同様な処理を行う。この場合、特性３が選択される。
【００７０】
このようにして、本実施例に係る補正回路８は、不揮発性メモリ１２に記憶された複数の駆動電流特性の一つを、複数の駆動電圧とそれに対応する検出された走査線電流とにより検索して選択し、この選択された特性を用いて電圧降下を補償するための駆動電圧の補正を行うものである。これにより、実施例１における演算を不要としている。
【００７１】
本実施例の構成によれば、実施例１で演算をすることなく最適な駆動電流特性を選択することができる。但し、本実施例では、複数の駆動電圧とそれに対応した複数の走査線電流の検出値が必要となる。上記の説明では、２つの駆動電圧と走査線電流の検出値を用いたが、当然これよりも多くしてもよい。また、不揮発性メモリ１２に記憶される動作電流特性は、予め設定されるものとしたが、画像表示装置の動作時に特性を測定して不揮発性メモリ１２に記憶してもよい。例えば、駆動電圧のレベルを異ならせて順次電子源に印加し、そのときに検出された走査線電流値を、駆動電圧の変化に対応させてメモリ内にプロットするようにしてもよい。そして、このようにして作成された駆動電流特性を、電圧降下量を求めるための新たな駆動電流特性として設定するようにしてもよい。
【実施例３】
【００７２】
本実施例は実施例１と同様のシステム構成で実施されるが、図２に支援される駆動電流特性演算ブロック８０７の機能が実施例１と異なっている。実施例１では駆動電流特性演算ブロック８０７において、複数の駆動電流特性における駆動電流の総和を演算し、最適な駆動電流特性を用いるようにした。本実施例では、あらかじめ外部で複数の駆動電流特性における駆動電流の総和演算しておき、各駆動電流特性に対する総和をＬＵＴもしくはメモリに保存しておく。そして、保存した駆動電流の総和の演算結果と検出された走査線電流値Ｉtotalとを比較し、一致する駆動電流特性を選択するものである。以下に図８を用いて本実施例の詳細を説明する。
【００７３】
図８は、画像表示装置の外部で演算した各駆動電流特性と駆動電流の総和との対応を示している。この対応は、図７（ａ）〜（ｄ）に示された測定パターン毎に設定される。例えば、図７（ａ）に示されるような測定パターン表示したときに検出された走査線電流値Ｉtotalが１００、図７（ｄ）に示されるような測定パターン４を表示したときの検出された走査線電流値Ｉtotalが２０であった場合、特性１が測定された電流値と合致する。この場合、図８の対応表に従い、予めメモリに記憶された電流駆動特性の中から特性１を選択する。この対応表は、実施例１で示したアルゴリズムによって画像表示装置の外部で作成され、予めメモリに格納される。
【００７４】
本実施例では、上記対応表を図２の駆動電流特性演算ブロック８０７内のＬＵＴもしくは図示しない別のメモリに保持する。そして、駆動電流特性演算ブロック８０７で、LUTもしくはメモリに保持されたデータと検出された走査線電流Ｉtotalと比較して最適な駆動電流特性を算出する。この算出した最適な駆動電流特性は実施例１と同様に最適な形式でメモリ８０８に保持される。本実施例では駆動電流特性演算ブロック８０７での駆動電流の総和の演算が不要であり、小規模な回路構成で駆動電流演算を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明に係る画像表示装置の第１実施例を示すブロック図。
【図２】図１に示された走査線電圧補正回路８の一具体例を示すブロック図。
【図３】電子源の駆動電流特性の一例を示す図。
【図４】映像信号と駆動電圧との関係の一例を示す図。
【図５】図１に示された電流検出回路１０の一例を示す図
【図６】駆動電流特性を求める演算式のモデルを示す図
【図７】走査線電流検出時に表示されるパターンの一例を示す図。
【図８】駆動電流特性と走査線電流との対応の一例を示す図。
【図９】駆動電流特性の一例を示す図。
【符号の説明】
【００７６】
１…同期信号入力端子、２…タイミングコントローラ、３…映像信号入力端子、４…信号線制御回路、５…走査線制御回路、６…表示パネル、７…信号処理回路、８…走査線電圧補正回路、９…高電圧制御回路、１０…電流検出回路、１１…ＡＤ変換回路、１２…不揮発性メモリ、４１〜４３…信号線、５１〜５３…走査線、８０１…階調電圧変換ブロック、８０２…電圧電流変換ブロック、８０３…電圧降下計算ブロック、８０４…遅延回路、８０５…加算ブロック、８０６…電圧階調変換ブロック、８０７…駆動電流特性計算ブロック、８０８…メモリ、８１０…アドレス発生回路、８１１…スイッチ、８１２…測定パターン発生回路、１０１…アンプ、１０２…シャント抵抗。
【図１】
2008003181.tif 000019
【図２】
2008003181.tif 000020
【図３】
2008003181.tif 000021
【図４】
2008003181.tif 000022
【図５】
2008003181.tif 000023
【図６】
2008003181.tif 000024
【図７】
2008003181.tif 000025
【図８】
2008003181.tif 000026
【図９】
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