(57)【要約】【課題】輝度むらを少なくした画像表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】画像表示装置の駆動回路は、補正値に基づいて補正された駆動データを出力するための補正回路を有し、前記補正値は、前記複数の画素の明るさのばらつきを補正する補正値であり、前記補正値に基づく補正は、前記複数の画素に対応して入力された駆動データが共通の第１の値を有する場合に暗くなる補正を受ける画素の数が、前記複数の画素に対応して入力された駆動データが前記第１の値よりも大きい共通の第２の値を有する場合に暗くなる補正を受ける画素の数よりも少なくなる補正である。【選択図】図１
2008145494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素を有する画像表示装置であって、
入力された駆動データに基づいて、前記画素を駆動する変調信号を出力する駆動回路を有し、
前記駆動回路は、補正値に基づいて補正された駆動データを出力するための補正回路を有し、
前記補正値は、前記複数の画素の明るさのばらつきを補正する補正値であり、
前記補正値に基づく補正は、前記複数の画素に対応して入力された駆動データが共通の第１の値を有する場合に暗くなる補正を受ける画素の数が、前記複数の画素に対応して入力された駆動データが前記第１の値よりも大きい共通の第２の値を有する場合に暗くなる補正を受ける画素の数よりも少なくなる補正である
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
複数の画素を有する画像表示装置であって、
入力された駆動データに基づいて、前記画素を駆動する変調信号を出力する駆動回路を有し、
前記駆動回路は、
入力された駆動データが第１の値である場合に、該駆動データに基づいて駆動される画素の明るさが基準となる第１の明るさに近くなるように駆動データを補正するのに用いる第１の補正値、を前記複数の画素のそれぞれに対応して出力し、かつ、
入力された駆動データが前記第１の値よりも大きい第２の値である場合に、該駆動データに基づいて駆動される画素の明るさが基準となる第２の明るさに近くなるように駆動データを補正するのに用いる第２の補正値、を前記複数の画素のそれぞれに対応して出力する補正値出力回路と、
前記補正値出力回路から出力した補正値に基づく補正を行う補正回路と、
を有しており、
前記複数の画素に対応する複数の前記第２の補正値のうちの、画素の明るさを小さくする補正値の数は、
前記複数の画素に対応する複数の前記第１の補正値のうちの、画素の明るさを小さくする補正値の数、よりも多い、
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
複数の画素を有する画像表示装置であって、
入力された駆動データに基づいて、前記画素を駆動する変調信号を出力する駆動回路を有し、
前記駆動回路は、
複数の画素の明るさのばらつきを補正するための補正値を出力する補正値出力回路と、
該補正値出力回路から出力した補正値に基づく補正を行う補正回路と、を有しており、
前記補正値出力回路は、
前記複数の画素のそれぞれに対応して、第１の補正値と第２の補正値とを出力することが可能であり、
（ａ）前記補正回路による前記補正を受けずに第１の値の駆動データに基づいて駆動された場合の明るさが第１の明るさよりも小さい画素、に対応して、当該画素の明るさを大きくするように補正するための第１の補正値を、入力された駆動データが第１の値である場合に出力し、
（ｂ）前記補正回路による前記補正を受けずに前記第１の値の駆動データに基づいて駆動された場合の明るさが前記第１の明るさよりも大きい画素、に対応して、当該画素の明るさを小さくするように補正するための第１の補正値を、入力された駆動データが第１の値である場合に出力し、
（ｃ）前記補正回路による前記補正を受けずに前記第１の値よりも大きい第２の値の駆動データに基づいて駆動された場合の明るさが第２の明るさよりも小さい画素、に対応して、当該画素の明るさを大きくするように補正するための第２の補正値を、入力された駆動データが第２の値である場合に出力し、
（ｄ）前記補正回路による前記補正を受けずに前記第２の値の駆動データに基づいて駆動された場合の明るさが前記第２の明るさよりも大きい画素、に対応して、当該画素の明るさを小さくするように補正するための第２の補正値を、入力された駆動データが第２の値である場合に出力する、ものであり、
前記複数の画素が前記補正回路による前記補正を受けずに前記第１の値の駆動データに基づいて駆動された場合に、前記第１の明るさよりも明るくなる画素の数が、
前記複数の画素が前記補正回路による前記補正を受けずに前記第２の値の駆動データに基づいて駆動された場合に、前記第２の明るさよりも明るくなる画素の数よりも少ないことを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
前記補正回路は、前記補正値出力回路から出力したｎビット（ｎは自然数）の前記第１の補正値に最上位ビットとして０を付加してｍビット（ｍはｎよりも大きい自然数）にした第１の補正値を用いて補正を行う請求項２もしくは３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記補正回路は、前記補正値出力回路から出力したｐビット（ｐは自然数）の前記第２の補正値に最下位ビットとして０を付加してｑビット（ｑはｐよりも大きい自然数）にした第２の補正値を用いて補正を行う請求項２乃至４のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記補正回路は、同一画素に対応する前記第１及び第２の補正値に基づいて補間することにより得た補正値を用いて補正を行うことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記補正回路は、前記補正値と前記入力された駆動データを乗算することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記補正された駆動データが第１のデータ幅における最大値を超える場合に第１のデータ幅における最大値を補正された駆動データとして出力する回路を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記複数の画素を、前記補正回路による前記補正を行わずに前記第１の値を有する駆動データで駆動して明るさを測定した場合の、横軸に明るさをとり縦軸に画素数をとった度数分布図の半値幅は、
前記複数の画素を、前記補正回路による前記補正を行わずに前記第２の値を有する駆動データで駆動して明るさを測定した場合の、横軸に明るさをとり縦軸に画素数をとった度数分布図の半値幅よりも大きい請求項１乃至８のいずれかに記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置に関する。特に複数の画素を有する画像表示装置の明るさのむらの補正に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（特開２０００−１２２５９８号公報）は、有機ＥＬ表示装置の各表示素子の輝度ばらつきを補正し、輝度むらのない表示を実現にするために、補正値テーブルの補正値をゲインとして発光指令値を乗ずることを開示している。また、特許文献１は、電流−輝度特性カーブのばらつきに対しては、階調数分の補正値テーブルを用意し、発光指令値を補正値テーブルの入力し、補正値テーブルの出力により発光指令値を補正することを開示している。
【０００３】
また、特許文献２（特開２００５−２２１５２５号公報）は、ＳＥＤの発光むらのない表示を実現にするために、表面伝導型電子放出素子が配置された画像表示装置において、素子矯正とビット補正という２段階で補正することを開示している。
【０００４】
また、特許文献３（国際公開第２００５／１２４７３４号パンフレット）は、一つの画素に対応する補正値として複数の補正値を持つ構成を開示している。
【特許文献１】特開２０００−１２２５９８号公報
【特許文献２】特開２００５−２２１５２５号公報
【特許文献３】国際公開第２００５／１２４７３４号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
明るさのばらつきを補正する補正値として、基準となる明るさよりも明るい画素にはその画素をより暗くする補正値を用い、基準となる明るさよりも暗い画素にはその画素をより明るくする補正値を用いることで明るさのばらつきを減らすことができる。
【０００６】
例えば、同じ駆動データが入力されたときの明るさを測定し、測定した明るさで基準となる明るさを割った値を補正値として用いることができる。
【０００７】
明るさのばらつきは駆動データに依存して異なる場合がある。すなわち、ある値の駆動データを各画素に適用した場合の明るさのばらつきと、それよりも大きい値の駆動データを各画素に適用した場合の明るさのばらつきは異なる。
【０００８】
駆動データの複数の値毎にそれぞれ対応する補正値を準備しておくことで、駆動データの値に応じて適切な補正を行うことができる。
【０００９】
補正された駆動データは、その後段の回路において、変調信号を発生させるのに使われたり、他の信号処理を施されたりする。変調信号を生成する回路や他の信号処理を行う回路など、補正された駆動データを生成する回路の後段の回路において、入力できる値の上限が決まっている場合に、補正された駆動データの値が、その上限を超えているとオーバーフローがおきる。オーバーフローはそれ自体で回路の動作を不安定にするという問題を生じさせうる。またオーバーフローによる折り返しによって値に異常が生じうる。
【００１０】
オーバーフローを抑制しようとして補正値の値を小さく設定すると、得られる明るさが小さくなってしまう。
【００１１】
本願発明は、画面の明るさのむらを低減することを目的としており、さらに、明るさのばらつきを補正する補正値として駆動データの値によって異なる値の補正値を用いる構成において適切な補正を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記目的を達成するため、複数の画素を有する画像表示装置であって、入力された駆動データに基づいて、画素を駆動する変調信号を出力する駆動回路を有し、駆動回路は、補正値に基づいて補正された駆動データを出力するための補正回路を有し、補正値は、複数の画素の明るさのばらつきを補正する補正値であり、補正値に基づく補正は、複数の画素に対応して入力された駆動データが共通の第１の値を有する場合に暗くなる補正を受ける画素の数が、複数の画素に対応して入力された駆動データが第１の値よりも大きい共通の第２の値を有する場合に暗くなる補正を受ける画素の数よりも少なくなる補正であることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、複数の画素を有する画像表示装置であって、入力された駆動データに基づいて、画素を駆動する変調信号を出力する駆動回路を有し、駆動回路は、入力された駆動データが第１の値である場合に、該駆動データに基づいて駆動される画素の明るさが基準となる第１の明るさに近くなるように駆動データを補正するのに用いる第１の補正値、を複数の画素のそれぞれに対応して出力し、かつ、入力された駆動データが第１の値よりも大きい第２の値である場合に、該駆動データに基づいて駆動される画素の明るさが基準となる第２の明るさに近くなるように駆動データを補正するのに用いる第２の補正値、を複数の画素のそれぞれに対応して出力する補正値出力回路と、補正値出力回路から出力した補正値に基づく補正を行う補正回路と、を有しており、複数の画素に対応する複数の第２の補正値のうちの、画素の明るさを小さくする補正値の数は、複数の画素に対応する複数の第１の補正値のうちの、画素の明るさを小さくする補正値の数、よりも多い、ことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、複数の画素を有する画像表示装置であって、入力された駆動データに基づいて、画素を駆動する変調信号を出力する駆動回路を有し、駆動回路は、複数の画素の明るさのばらつきを補正するための補正値を出力する補正値出力回路と、該補正値出力回路から出力した補正値に基づく補正を行う補正回路と、を有しており、補正値出力回路は、複数の画素のそれぞれに対応して、第１の補正値と第２の補正値とを出力することが可能であり、（ａ）補正回路による補正を受けずに第１の値の駆動データに基づいて駆動された場合の明るさが第１の明るさよりも小さい画素、に対応して、当該画素の明るさを大きくするように補正するための第１の補正値を、入力された駆動データが第１の値である場合に出力し、（ｂ）補正回路による補正を受けずに第１の値の駆動データに基づいて駆動された場合の明るさが第１の明るさよりも大きい画素、に対応して、当該画素の明るさを小さくするように補正するための第１の補正値を、入力された駆動データが第１の値である場合に出力し、（ｃ）補正回路による補正を受けずに第１の値よりも大きい第２の値の駆動データに基づいて駆動された場合の明るさが第２の明るさよりも小さい画素、に対応して、当該画素の明るさを大きくするように補正するための第２の補正値を、入力された駆動データが第２の値である場合に出力し、（ｄ）補正回路による補正を受けずに第２の値の駆動データに基づいて駆動された場合の明るさが第２の明るさよりも大きい画素、に対応して、当該画素の明るさを小さくするように補正するための第２の補正値を、入力された駆動データが第２の値である場合に出力する、ものであり、複数の画素が補正回路による補正を受けずに第１の値の駆動データに基づいて駆動された場合に、第１の明るさよりも明るくなる画素の数が、複数の画素が補正回路による補正を受けずに第２の値の駆動データに基づいて駆動された場合に、第２の明るさよりも明るくなる画素の数よりも少ないことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、明るさのむらを減少することができる。また、明るさのばらつきを補正する補正値として駆動データの値によって異なる値の補正値を用いる構成において適切な補正を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の画像表示装置は、画素として、電子源とその電子源から放出される電子によって発行する発光体とを組み合わせたものや、プラズマ発光セルや、液晶素子や、微少ミラーや、ＥＬ素子を用いるものを含む。電子源としては表面伝導型電子放出素子を用いた画像表示装置、Ｓｐｉｎｄｔ型のエミッタコーン、グラファイトナノファイバー（ＧＮＦ）、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）等を好適に採用できる。特に、電子源を用いた大面積の画像表示装置において、電子放出素子の放出電流ばらつき等により、画像表示装置の明るさのむらが発生する可能性がある。そのため、電子源を用いた大面積（画面の対角サイズが３０インチ以上）の画像表示装置には本発明が適用される好ましい形態である。
【００１７】
画像表示装置において、一つの画素を複数の異なる色のサブ画素で構成して多色表示を行う構成が知られている。例えば、赤のサブ画素と青のサブ画素と緑のサブ画素を組み合わせて一つの画素を構成することで、多様な色を表現することが可能と成る。本願発明で言う画素とは、その構成におけるサブ画素として用いることができるものである。また複数のサブ画素を組み合わせてなる一つの画素を本発明でいう画素として扱うこともできる。したがって、本願では、サブ画素と画素とは特に区別しない。なお以下では画素のことを表示素子と称して説明している。
【００１８】
また本願でいう明るさの値としては、輝度計で計測した値を好適に採用することができる。以下では明るさを示す値として輝度を採用して説明する。
【００１９】
また、本実施形態では、輝度が異なる条件で取得した同一表示素子に対応する複数の補正値（第１の補正値と第２の補正値に相当。第１の補正値と第２の補正値をまとめて補正データセットとも称する）を使用する。これにより、複数の表示素子の輝度ばらつき分布が輝度により異なる表示パネルを用いた画像表示装置であっても好適に輝度むらを少なくすることができる。そのため、輝度むらが問題となるような画像表示装置に対して、本発明は好適である。例えば、ＰＣモニタや、自然画で特に動画を表示するようなフルカラーのテレビセットに対して、本発明は好適に適用できる。
【００２０】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について説明する。
【００２１】
図１、図２は、本発明の第１の実施形態を説明するための図である。図１は、本実施形態の補正部を示すブロック図であり、図２は本実施形態の画像表示装置全体の構成を示すブロック図である。
【００２２】
はじめに、本実施形態の画像表示装置全体の構成を示す図２を基に全体の信号の流れを説明し、次に輝度むらを補正する本実施形態の補正部を、図１を基に説明する。
【００２３】
図２において、１は２４０行×１６０×３（ＲＧＢ）列のマトリクス配線を持つマトリクスパネル（表示パネル）を示している。１００１は変調配線、１００２は走査配線、１００３は高電圧が印加されているフェースプレート、２は補正部を示す。９０１は画像信号を受信するＲＧＢ入力部、９０２はあらかじめＣＲＴの特性を打ち消すためにガンマ変換されている画像信号のガンマを打ち消す階調補正部を示す。９０３はＲＧＢパラレルに
入力される画像データをマトリクスパネルのＲＧＢ蛍光体の配列に対応してＲＧＢ画像データを順次切り替え出力するデータ並び替え部、９０４は蛍光体の飽和特性を補正するための蛍光体飽和補正回路を示す。９０６は変調ドライバ、９０７は走査ドライバ、９０８は高圧電源、９０９は表示タイミングおよび補正値のタイミング等を出力するタイミング制御部を示す。ＲＧＢ入力部９０１、階調補正部９０２、データ並び替え部９０３、補正部２、蛍光体飽和補正回路９０４、変調ドライバ９０６、走査ドライバ９０７、高圧電源９０８、タイミング制御部９０９が本実施形態における駆動回路を構成している。
【００２４】
図３は、マトリクスパネル１のリアプレートを模式的に示した図である。マトリクスパネル１は、リアプレート、枠、フェースプレートが接着されており、内部が真空に保持されている。図３において１００１は変調配線、１００２は走査配線、１００４は、例えばＳＣＥで代表される電子源である。
【００２５】
図３においてフェースプレート１００３の枠は省略してある。不図示ではあるが、フェースプレート１００３は、基盤となるガラス、および蛍光体、蛍光体を覆っているメタルバックから形成されており、厳密には、高圧電源９０８はフェースプレート１００３のメタルバックに供給されている。電子源１００４から放出された電子はメタルバックに印加された高圧電源９０８の電位により加速される。そしてメタルバックを通過した加速された電子により蛍光体が発光する。
【００２６】
図２の構成において、走査配線１００２は入力される画像信号の水平同期信号に対応して順次選択され、その選択期間には所定の選択電位が走査ドライバ９０７から印加される。一方、変調配線１００１には選択された走査配線に対応する輝度データに応じた変調信号が選択期間に変調ドライバ９０６から印加される。このような選択期間を全ての行に対して行うことにより、１垂直走査期間が終了後、１画面の画像が形成される。
【００２７】
本実施形態において走査配線は２４０本としたが、ＮＴＳＣ方式のような標準的なＴＶ信号で表示する場合、走査配線は４８０本が好適である。ハイビジョン放送を表示する場合、７２０本（７２０Ｐ）もしくは１０８０本（１０８０Ｐ）が好適である。本実施形態で示したような入力画像の走査線数と走査配線の数が異なる場合は、スケーラ等を用いて入力される画像の走査線数と走査配線の数を合わすと好適である。スケーラは例えばＲＧＢ入力部９０１に実現すると良い。
【００２８】
本発明の第１の実施形態では、入力されたディジタルコンポーネント信号Ｓ１をＲＧＢ入力部９０１のスケーラにより走査線数が２４０本の画像信号に変換する（Ｓ２）。
【００２９】
階調補正部９０２に入力されたディジタルコンポーネント信号Ｓ２があらかじめＣＲＴの特性を打ち消すためのガンマ補正されている場合、階調補正部９０２はあらかじめ補正されているガンマ特性を打ち消すため逆ガンマ補正を行う。階調補正部９０２はメモリを用いたテーブルで実現すると簡単に実現できる。
【００３０】
階調補正部９０２の出力Ｓ３は、データ並べ替え部９０３により、マトリクスパネルの蛍光体配列に対応してＲＧＢ画像データを順次切り替えられ出力される（Ｓ４）。なお、信号（Ｓ４）は、階調補正部９０２で逆ガンマ補正されているので、輝度に比例した値のデータ（駆動データに相当するものであり、以降、「輝度データ」と呼ぶ）である。ここでは駆動データとして実際に得ようとする輝度に比例した値をもつデータを用いたが、本発明の実施にあたってはこれは必須な要件ではない。
【００３１】
輝度データ（Ｓ４）は、補正部２に入力され後述するように、輝度ばらつきを補正できるデータ（Ｓ５）（以降、「補正輝度データ」と呼ぶ。これは本願で言う補正された駆動
データに相当する）になるように補正される。補正輝度データ（Ｓ５）は蛍光体飽和補正回路９０４に入力される。蛍光体飽和補正回路９０４はマトリクスパネル１の変調出力対輝度の特性（蛍光体の飽和特性等）を打ち消す。蛍光体飽和補正回路９０４は蛍光体の飽和特性および、変調ドライバ９０６による非線形性も補正し、入力された補正輝度データ（Ｓ５）に比例する輝度で選択された表示素子が発光するように補正する。もちろんＲ、Ｇ、Ｂ各色の蛍光体の飽和特性が異なる場合はＲ、Ｇ、Ｂ各色で異なったテーブルを持つと良い。
【００３２】
蛍光体飽和補正回路９０４の出力（Ｓ６）は変調ドライバ９０６に入力され、変調配線を駆動する。変調信号の詳細は後述する。
【００３３】
変調ドライバ９０６が変調配線１００１を画像に応じた変調信号で駆動すると同時に、走査ドライバ９０７が対応する走査配線１００２に選択電位を出力する。選択された走査配線１００２に接続され変調信号が印加されている変調配線１００１に接続されている電子源１００４は、変調配線１００１の変調信号に応じた電子放出を行う。
【００３４】
高圧電源９０８は、フェースプレート１００３の不図示のメタルバックに接続され、電子源１００４から放出される放出電子を加速する。そして、各電子源１００４に対応する蛍光体は加速された放出電子によって発光する。そしてマトリクスパネルに画像を形成する。
【００３５】
＜補正部２＞
次に、以上説明した構成で表示パネルの輝度ばらつきの補正を好適に行う補正部について以下に示す。
【００３６】
本発明の第１の実施形態では、同一表示素子に対する輝度に応じて複数の補正値（例えば、高輝度用補正値（第２の補正値に相当）と低輝度用補正値（第１の補正値に相当））を用いる。本発明の実施形態としては、駆動データがとりうる全ての値に対応して補正値を記憶しておく構成も採用できる。ただしその場合、補正値を記憶するメモリの容量が大きくなるので、本実施形態では駆動データがとりうる値の内の一部（本実施形態では第1
の値と第2の値の２つ）の値に対応する補正値を記憶させている。補正部に入力された駆
動データの値がそれら一部の値（第1の値、第2の値）と異なる値の場合には、記憶している複数の補正値を用いて補間処理を行い、使用する補正値を生成する。本実施形態では、その補間処理を行う回路から出力した信号を補正値として用いて補正を行う。以下では説明をわかり易くするために補間処理を行う回路から出力した信号は補正データと称している。補正の対象となる駆動データの値が補間して得た補正値を用いる必要が無い値である場合は、補間処理を行う回路からは補間処理を行わない値をそのまま出力する。したがって補正データの値は、補間されていない補正値である場合も、補間された補正値である場合もある。補間処理を行う場合は駆動データ（輝度データ）に従って補正データを生成する。本実施形態では２つの補正値に基づき補完することにより補正データを生成する例を後述する。複数の表示素子に対して高輝度用補正値の補正テーブルと低輝度用補正値の補正テーブルの複数の補正テーブルを用意する。低輝度用補正値の補正テーブルとは、各表示素子に対応する低輝度用の補正値（第1の補正値に相当）を、各表示素子に対応して読
み出せるように記録した情報である。高輝度用補正値の補正テーブルとは、各表示素子に対応する高輝度用の補正値（第２の補正値に相当）を、各表示素子に対応して読み出せるように記録した情報である。
【００３７】
本実施形態における補正部２の構成を図1に示している。
【００３８】
２００１はメモリＵ２０１，メモリＬ２０２，ビット拡張器２０３，２０４，線形補間
回路２０５，セレクタ２０６，デコーダ２０７であり、補正値出力回路に相当する。補正回路２００２は補正値出力回路２００１から出力された補正値に基づいて補正を行う回路である。
【００３９】
＜表示素子の特性＞
マトリクスパネル１の表示素子の輝度ばらつきの要因として、蛍光体によるもの及び電子源によるものがある。
【００４０】
本発明者らが検討した結果、表示輝度により輝度ばらつきが変化する要因として、電子源の放出電流ばらつきによるものが大きいことがわかった。
【００４１】
図４に電子源１００４の特性である駆動電圧対放出電流の模式的なグラフを示す。
【００４２】
図４の横軸は電子源１００４に印加される駆動電圧で、走査ドライバによる選択電位（−Ｖｓｓ）を−７．５Ｖとしたときに、変調ドライバの変調信号の電位（ＶＡ）を７Ｖとしたときを図示してある。電子源が選択された場合、選択電位の絶対値と変調信号の電位の絶対値を加算した駆動電圧（Ｖｆ）が電子源に印加され電子が放出される。一方、選択電位または変調電位のみ電子源に印加された場合、電子放出は行わないことがわかる。
【００４３】
実際のマトリクスパネル１は、電子源の特性のばらつきが少なからずある。図５に電子源の特性のばらつきの一例として、２つの電子源の特性を模式的に示した。図５において、Ａで示した部分は変調信号の電位が高い部分であり、比較的放出電流値がそろっている。ところが、Ｂで示した部分（変調信号の電位が低い部分）は放出電流値がばらついていることがわかる。ＡとＢの間では、Ｂほどではないがばらつきがある。この放出電流値のばらつきは、表示素子の輝度ばらつきが生じる原因である。
【００４４】
＜変調信号＞
次に変調ドライバ９０６の変調信号の一例について説明する。本発明で採用した電子源は電圧に応じて放出電流を制御できるので、変調信号の電圧振幅によって輝度を変化させることが可能である。また変調信号のパルス幅により輝度の変調を行うこともできる。
【００４５】
変調信号はパルス幅と振幅を変化させ所望の輝度を表示素子に発光させる。本発明者らは、例えば図６に示すような、パルス幅と振幅を変化させて変調する方式でマトリクスパネルを駆動した。本変調方式は、特開２００４−２１９４３０号公報に開示されている。図６において、変調信号の単位波形内の数字（１〜１８）は、輝度データを意味し、例えば輝度データが"５"の時、長方形内の数字が"１"から"５"に対応する時間までの単位波形が変調信号として出力され、それ以降の時間は出力されない変調信号波形を用いた。このような変調方式では、パルス幅と振幅を組合すことによって、注目する階調において、隣接する階調との輝度差が小さいほど、注目する階調における階調性能が高くなる。輝度が等ピッチのＰＷＭ変調に比べ、本方式の変調方式は低輝度に注目した場合、低輝度において隣接する階調における輝度差を小さくできるため階調数を多くすることができる。しかしながら、本変調方式において、振幅方向を変調することにより階調数を大きくできるが、素子の動作電圧が通常のＰＷＭに比べ低い場合もあるため、表示素子の輝度ばらつきが低輝度で大きくなる。図６において振幅電位Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３と３通りの値を時間方向については８分割して単位波形を定めたが、必要な階調数にあわせ振幅電位の数と時間方向の分割数を決定すると良い。
【００４６】
ただし、振幅のみで変調を行う構成でも、図５のＢに示されるように各電子源の特性が異なるため輝度ばらつきが生じ、高階調領域と低階調領域での輝度のばらつき方が異なるため、本発明を適用できる。
【００４７】
また、パルス幅のみで変調を行う場合でも、高階調領域と低階調領域での輝度のばらつき方が異なっている場合には、本発明を適用できる。
【００４８】
＜輝度ばらつき分布＞
図５で示したような電子源を図６で示した変調信号でマトリクスパネルを駆動した場合、輝度によって図７（ａ）、図７（ｂ）に示したような輝度ばらつき分布が生じることがわかった。
【００４９】
図７（ａ）、図７（ｂ）において、横軸は表示素子の輝度、縦軸は対応する輝度における表示素子の数（画素数）を示すヒストグラムである。本ヒストグラムは、補正部２による補正は行っていない場合の輝度のばらつき分布である（以降、「補正前の輝度ばらつき分布」とも呼ぶ）。図７においては、ばらつき分布を正規化して示している。所定のデータ（例えば、輝度データ“１００”や“４０００”）を入力した場合の各表示素子の輝度ばらつき（例えば、輝度データ“１００”（第1の値）の場合に図７（ｂ）、輝度データ
“４０００”（第2の値）の場合に図７（ａ））を示している。
【００５０】
本実施形態では輝度データのビット幅は１２ビットとしており、輝度データは１０進数で０から４０９５までの値をとりうる。本実施形態では補正後の輝度データも１２ビットで出力している。
【００５１】
ここで、輝度データの値が４０００である場合の各画素の明るさのばらつきを補正するにあたっては、度数分布図である図7（ａ）の横軸上に適切な基準値（第２の明るさに相
当）を設定する。その基準値よりも明るい画素については、輝度データの値が４０００である場合には、明るさを小さくする補正を行う。これにより明るさが基準値に近づくようにする。また基準値よりも暗い画素については、輝度データの値が４０００である場合には、明るさを大きくする補正を行うことで明るさを基準値に近づけることが可能である。しかしながら、明るさを大きくする補正を行うとオーバーフローが生じる場合がある。例えば、補正回路の後段の回路（ここでは蛍光体飽和補正回路９０４）の入力可能な値の範囲が０から４０９５である場合、補正の対象となる駆動データの値が４０００であり、補正値をゲインとする乗算により補正を行う場合を考える。この場合には、補正値が１．０２３７５よりも大きいとオーバーフローが生じてしまう。
【００５２】
一方、輝度データの値が１００である場合の各画素の明るさのばらつきを補正するにあたっては、度数分布図である図７（ｂ）の横軸上に適切な基準値（第１の明るさに相当）を設定する。その基準値よりも明るい画素については、輝度データの値が１００である場合には、明るさを小さくする補正を行う。これにより明るさが基準値に近づくようにする。また基準値よりも暗い画素については、輝度データの値が１００である場合には、明るさを大きくする補正を行う。これにより明るさが基準値に近づくようにする。輝度データの値が高階調側の値である４０００である場合と異なり、補正値が大きくてもオーバーフローは生じにくい。
【００５３】
そこで、高輝度側の補正値は、度数分布図上の明るさの分布範囲内で充分に明るさが小さい明るさを基準（第２の明るさ）として設定する。これにより明るくする方向に補正しなければ基準となる明るさ（第２の明るさ）に近づかない画素の数を抑制することができる。その基準よりも明るい画素については基準となる第２の明るさに近づくように補正を行う。基準よりも暗い画素についてはオーバーフローの可能性はあるものの基準に近づくような補正を行うようにしてもよいし、オーバーフローの可能性をさらに抑制すべく基準に近づくような補正は行わないようにしてもよい。
【００５４】
一方低輝度側の補正値は、補正によるオーバーフローの可能性がもともと低いので、明るくする方向に補正しなければ基準となる第１の明るさに近づかない画素の数を抑制する必要性が低い。すなわち、明るくする方向に補正する画素が多数あってもよい。暗くする方向に補正をする画素が多いと画面が暗くなり易いが、明るくする方向に補正する画素を多くすることで画面全体の明るさの低下を抑制することができる。
【００５５】
そこで低輝度側の補正値を設定するための基準となる第１の明るさは、以下の条件が満たされるように設定する。
【００５６】
低階調側の度数分布図上で第１の明るさよりも低い明るさの画素の数が、高階調側の度数分布図上での第２の明るさよりも低い明るさの画素の数（０の場合もある）よりも多くなる。
【００５７】
このように設定した第１の明るさ、第２の明るさを基準としてそれぞれ補正値を決定することによって、オーバーフローを抑制しつつ明るさのむらが低減でき、かつ、画面の明るさが暗くなることを抑制できる。
【００５８】
なお、図７（ａ）、図７（ｂ）に示した分布は一例である。電子放出素子を画素に用いた画像表示装置においては、定性的には低輝度のばらつき分布の半値幅が高輝度のぱらつき分布の半値幅より広くなる傾向にある。特に、電子放出素子が、カーボンナノチューブや、グラファイトナノファイバーといった炭素や炭素化合物を放出部に用いた電子放出素子である場合、及び、もしくは、表面伝導型放出素子である場合に該傾向が見られる。
【００５９】
またばらつきの分布は変調信号の波形にも依存する可能性がある。本実施形態においては輝度が高い場合、変調信号は電位の高い部分が多い。例えば、図５のＡに代表される電圧が長い時間印加されるため、放出電流のばらつきが比較的少ない。そのため、図７（ａ）に示したカーブＣ１のような輝度ばらつき分布となり、比較的輝度のばらつきが少なくなった。一方、輝度の低い場合（例えば変調ドライバへの入力信号が１、２、３等）、変調信号は電位の低い部分が多いので、図５のＢに代表されるような低い電圧が印加されるため、放出電流のばらつきが比較的大きくなる。そのため、図７（ｂ）に示したカーブＣ２のような輝度ばらつき分布となり、輝度のばらつきが大きくなる。すなわち、輝度の高い場合に比べ輝度の低い場合のばらつきは相対的に大きくなる。
【００６０】
＜補正値の決定＞
ばらつきを抑制するための補正値は各画素の輝度を測定し、目標輝度（第１の明るさもしくは第２の明るさ）を測定された輝度で割ることによって補正値を得ることができる。そして輝度データに補正値を乗じることによって補正輝度データを得ることができる。輝度測定については図１８に示したようにＣＭＯＳカメラやＣＣＤカメラ５０１等で計測することによって、多くの表示素子の輝度データを同時に得ることができ好適である。１００３ａにフェースプレート１００３の表示素子の表示エリアを図示した。輝度測定を行う際は、ビット補正は行わずマトリクスパネル１を駆動する。
【００６１】
＜補正部２＞
図１に、本実施形態の補正部２の構成を示した。図１を参照して本発明の第１の実施形態の補正部について説明する。
【００６２】
図１において、高輝度、低輝度に対する２つの補正値を持つ構成を示した。これに限らず、３以上の補正値であっても同様に実現できる。説明を簡略化するために高輝度、低輝度２つの補正値を持つ図１の構成を説明する。ある階調に対して表示素子数分の補正値を「補正データセット（補正テーブル）」という。図１１は高輝度データ（４０００）及び
低輝度データ（１００）を入力した場合の各表示素子の輝度を表す表の一例である。図１２は図１１に示した輝度ばらつきから得られる高輝度及び低輝度における補正データセットである。低輝度データ（値は１００）の場合の基準となる明るさ（第１の明るさ）は７．０ｃｄ／ｍ２である。高輝度データ（値は４０００）の場合の基準となる明るさ（第２の明るさ）は２８０ｃｄ／ｍ２である。
【００６３】
補正部２は補正値を出力する補正値出力回路２００１のメモリＵ２０１とメモリＬ２０２等で構成されている。２０１は高輝度表示時の高輝度用補正データセット（補正テーブル）を記憶するメモリ、２０２は低輝度表示時の低輝度用補正データセット（補正テーブル）を記憶するメモリである。補正回路２００２は補正値（補正データ）と駆動データである輝度データとの演算を行う乗算器２０８を有している。本実施形態では補正値出力回路２００１において、メモリＵ２０１，メモリＬ２０２から出力された補正値をそのまま使うのではなく、ビット数調整処理、補間処理を行ってから用いる。補正値出力回路２００１は、ビット数調整処理を行う回路と、補間処理を行う回路を有している。ビット数処理回路はビット拡張器２０３とビット拡張器２０４を有している。補間処理を行う回路は、線形補間回路２０５、セレクタ２０６、デコーダ２０７を有している。
【００６４】
本実施形態では、基準となる第２の明るさを実際に計測した各画素の明るさで割って得た補正値（９ビットの値である。Ｍ＝９）の内の小数点以下の部分をメモリ２０１に記憶している。本実施形態では、基準となる第２の明るさを実際に計測した各画素の明るさで割って得た補正値として１未満の値のみを用いるように設定しているため、整数部分の値は０であり、整数部分を記憶しておく必要が無い。そこで９ビットの補正値の内の小数部分の８ビット（Ｎ＝８）を補正値として記憶している。乗算に用いることができる補正値を出力するために、ビット拡張器２０３はメモリ２０１が出力する補正値に最上位ビットとして０を付加した補正値を出力する。本実施形態では、ただし、高階調領域において基準となる明るさに対して極端に暗い表示素子用の補正値として１以上の補正値をもつことを許容する形態も採用できる。この場合は、整数部分もメモリ２０１に記憶しておくようにすればよい。本実施形態において、低階調側で暗くする補正を行う表示素子の数よりも高階調側で暗くする補正を行う表示素子の数の方が大きい補正をする。しかし、高階調側で全ての表示素子を暗くする補正（補正値が１未満）を行うことは必須ではない。
【００６５】
一方低階調側では画像が暗く表示されるのを抑制するために、１以上の値の補正値を許容している。したがって補正値の、最上位ビットが１になり得る。そこで低階調用の補正値（９ビット）のほうは最上位ビットもメモリに記録している。本実施形態では９ビットの補正値のうち最上位ビットから８ビット（Ｐ＝８）を補正値としてメモリ２０２に記録している。補正値を使用するにあたって９ビット（Ｑ＝９）の補正値に戻すためにビット拡張器２０４によって最下位ビットとして０を付加する。
【００６６】
なお本実施形態では、補正部２に入力される駆動データの取りうる値が０から４０９５、補正部２から出力される補正された駆動データのとりうる値が０から４０９５であり、同一の範囲となっている。したがって、明るさのばらつきを補正する補正値が１より大きい場合には明るくする方向の補正をすることに相当し、明るさのばらつきを補正する補正値が１よりも小さい場合には暗くする方向の補正をすることに相当する。しかしながらこの構成に限るものではない。例えば、補正部２に入力される駆動データの取りうる値が０から４０９５、補正部２から出力される補正された駆動データのとりうる値が０から８１９０であるように、入力と出力の値の範囲が異なる構成も採用できる。この場合は、補正値が２よりも大きい場合が明るくする方向の補正を行うことに相当し、２よりも小さい場合が暗くする方向の補正を行うことに相当する。この場合、この補正回路による補正を行わない状態とは、各駆動データに一律に２を乗算することに相当する。
【００６７】
デコーダ２０７は、あらかじめ設定されている閾値ＴＨＬ、ＴＨＵの値と入力される輝度データ（Ｓ４）を比較する。線形補間回路２０５は閾値ＴＨＬ、ＴＨＵの間の輝度データ（Ｓ４）の値によりビット拡張器２０３の値とビット拡張器２０４の値とを線形補間する。２０６はセレクタであり、入力される輝度データ（Ｓ４）が閾値ＴＨＵ以上のときはＡ端子を選択、輝度データ（Ｓ４）が閾値ＴＨＬ以上、ＴＨＵ未満のときはＢ端子を選択、輝度データ（Ｓ４）が閾値ＴＨＬ未満のときはＣ端子を選択する。Ａ端子にはビット拡張器２０３の出力、Ｂ端子には線形補間回路２０５の出力、Ｃ端子にはビット拡張器２０４の出力がそれぞれ接続されている。２０８は乗算器であり、セレクタ２０６の出力する補正値（補正データ：Ｓ１０）と輝度データ（Ｓ４）を乗算し補正輝度データ（Ｓ５）を作成する。図８にセレクタ２０６の出力する補正値（補正データ：Ｓ１０）と輝度データの関係をある表示素子について示した。例えば、図１２の補正データセットの２つの補正値（同一画素に対応する2つの補正値であり，ここでは、高輝度用「０．７０」、低輝度
用「１．００」）間を線形補完することにより、閾値ＴＨＬ、ＴＨＵの間の輝度データに対する補正データを得る。この補間によって、輝度データの値が１００である場合と輝度データの値が４０００である場合の補正値（図１０）を用いて、輝度データが１００、４０００以外の値を有する場合に用いる補正値を生成できる。そして、閾値ＴＨＬと閾値ＴＨＵの間の輝度データに対する補正値を連続的に作成できる。図８において、横軸は輝度データ（Ｓ４）の値、縦軸はセレクタ２０６が出力する補正データ（Ｓ１０）の値を示す。縦軸の「低輝度補正データ」はビット拡張器２０４の値（低輝度用補正データセットの補正値）、「高輝度補正データ」はビット拡張器２０３の値（高輝度用補正データセットの補正値）を示している。閾値ＴＨＬ、ＴＨＵ間は、補間される補正データが輝度によって不連続にならないようになっている。セレクタ２０６が出力する補正データ（Ｓ１０）が輝度データ（Ｓ４）に対して不連続となると、補正輝度データ（Ｓ５）も入力される輝度データ（Ｓ４）に対して不連続となる。結果として輝度も不連続となり、表示画像の品位を下げることとなる。
【００６８】
また、閾値ＴＨＬ、ＴＨＵの値は変調方式やそのパラメータにより変更すると好適である。また、閾値ＴＨＬと低輝度側の明るさの分布を求めた時の駆動データの値（本実施形態では１００）とは一致させる必要はない。また、閾値ＴＨＵと高輝度側の明るさの分布を求めた時の駆動データの値（本実施形態では４０００）とは一致させる必要はない。例えば、第１の実施形態（図６）で説明した変調方式の振幅電位が３、時間方向の分割数が２５５の場合は、蛍光体飽和補正回路９０４が出力する駆動データの値が０から７５９までの値である場合にそれぞれ異なる波形の変調信号を生成できる。したがって、蛍光体飽和補正回路９０４に入力される駆動データがとりうる範囲が０から４０９５であるのに対して、出力する駆動データの値の範囲は０から７５９である。また蛍光体飽和補正回路９０４は非線形な変換を行う回路である。図６から明らかなように変調信号の波形において最高電位Ｖ３になる部分を有さないのは、変調ドライバに入力される駆動データの値が１から８の範囲である。上記入出力のデータの値のとり得る範囲の違いと蛍光体飽和補正回路による非線形変換を考慮すると、補正部２に入力される駆動データ（輝度データ）の値が８０程度であるときに、変調ドライバに入力される駆動データの値が８程度になる。そこで本実施形態ではＴＨＬは８０とした。
【００６９】
一方、図６で示した駆動波形を見てわかるように、変調ドライバに入力される駆動データの値が１００程度になればＶ３の時間が支配的（９０％程度）になる。電子源１００４の放出電流の特性からＶ１，Ｖ２で駆動しているときの輝度の影響度は１０％以下となるため、変調ドライバに入力される駆動データの値が１００以上であれば、Ｖ１，Ｖ２で駆動しているときの輝度の影響を１０％以下にできる。すなわちほぼＶ３で駆動した場合の輝度が支配的になる。そこで、変調ドライバに入力される駆動データの値が１００以上で固定の補正値すなわち「高輝度補正データ」を使用すると好適であった。さらに具体的には、上記入出力のデータの値のとりうる範囲の違いと蛍光体飽和補正回路による非線形変換
を考慮して、ＴＨＵは３２０とした。
【００７０】
図９にメモリ２０１、メモリ２０２のデータ格納法の一例を示した。メモリの容量はハードウエアコストに直結する。高輝度表示時の輝度補正値を１未満の値とすることで小数点以下の部分のみを記憶すればよくなる。これによりデータセットを記憶するメモリ２０１に要求される容量を減らすことができる。また、低輝度表示時の輝度補正値を２未満の値とすることで、記憶しなければならない整数部を1ビットとすることができる。これに
よりメモリ２０２に要求される容量を減らすことができる。
【００７１】
高輝度表示時の輝度補正データセットは、パネルを比較的高い輝度で表示（主に変調電位Ｖ３での発光が支配的であるように表示）し、輝度を測定して、測定した輝度で基準値を割り算することで決定した。低輝度表示時の輝度補正データセットは、パネルを比較的低い輝度で表示（主に変調電位Ｖ２、あるいはＶ１での発光が支配的であるように表示）し、同様に決定する。高輝度補正データセット及び低輝度補正データセットの値の例を図１２に示している。
【００７２】
ここで、本発明の特徴は、これらの補正値を決める際の明るさの基準値（図１０（ａ）、図１０（ｂ）の目標値）を分布のどの位置に設定するかである。図１０（ａ）に示す例では、目標値（第２の明るさ）を平均値−３σに設定している。これにより補正前ばらつき分布が正規分布で分布しているとすれば、高階調側の輝度データ数の９９％以上のデータが補正データにより暗くなる補正がされる。このとき、平均値の輝度の画素の輝度が目標値になるように補正するための補正データは「０．７３」である。そして、本実施形態では低輝度側の輝度の平均値に０．７３を乗算した値が低輝度側の基準値（第１の明るさ）となるように設定している。すなわち、高輝度側の輝度の平均値で第２の明るさを割った値と、低輝度側の輝度の平均値で第１の明るさを割った値が同じになるように設定している。更に、低輝度側では、補正データの値として１以上の値を許容している。
【００７３】
このように、基準値を設定することにより、
低輝度側に輝度データ（第１の輝度データ）を複数の表示素子に対応して入力した場合に暗くなる補正を受ける表示素子の数、が、
第１の輝度データよりも高階調側の輝度データ（第２の輝度データ）が前記複数の表示素子に対応して入力した場合に暗くなる補正を受ける表示素子の数、
よりも少なくなる補正ができる。第１の輝度データにおいて前記基準値より小さい輝度を有する画素の輝度データを大きくする補正を許容しているため、画像が暗くなることを抑制しながら輝度むらを低減できる。
【００７４】
また、高階調領域の補正値を決める場合の明るさの基準値を、分布する明るさのうちのある程度明るさの低い部分に設定することで、補正により輝度データが上限値を超える可能性を低くすることができ、オーバーフローの発生を抑制することができる。殆どの画素の補正値が、データを減らす方向の補正値になるからである。
【００７５】
一方、低階調領域では補正によってデータを大きくすることによるオーバーフローの可能性が低いので、データを大きくする補正値をし、補正残りを少なくできる。
【００７６】
以上の方法で、好適にばらつき補正が可能となった。特に、補正前の輝度ばらつき分布が、輝度によって図７（ａ）、図７（ｂ）に示したように分布するマトリクスパネルに対しては、高輝度、低輝度で輝度補正データセットを持つことにより好適に補正できる。また高輝度、低輝度の補正データを補間してデータを作ることによって、輝度補正データセットを取得した輝度以外であっても良好にビット補正できる。
【００７７】
さらに、図５に示したように低輝度での輝度ばらつきが大きくなるようなマトリクスパネルにおいては、低輝度表示時に、輝度補正データセットのデータの値を１以上にすることによって、補正レンジも大きくでき、補正が好適に行える。以下に具体的に説明する。
【００７８】
図１０（ａ）、図１０（ｂ）に補正前の輝度ばらつき分布と補正範囲を示す。
【００７９】
図１０（ａ）は高輝度表示時の補正前の輝度ばらつき分布と補正範囲を示す図である。高輝度表示時の補正前の輝度ばらつき分布から、例えば平均より３σ輝度の低い輝度を目標輝度にする。例えば、目標輝度は高輝度表示時の補正前の輝度ばらつき分布の平均値の７３％とする。もちろん数値は一例であり、画像表示装置の輝度むらの仕様と補正前輝度ばらつき分布から決定すればよい。図１０（ａ）の太線で示した補正レンジが補正範囲であり、補正データセットの値を示してある。目標値より低い輝度については、この実施形態ではばらつき補正の対象としない。次に、低輝度表示時の補正前の輝度ばらつき分布と補正範囲を図１０（ｂ）に示す。輝度目標値は平均から高輝度表示時と同じ割合、７３％の輝度とすると良い。これにより、階調特性のリニアリティーを保ち易くなっている。低輝度表示時では、高輝度表示時に比べ補正前の輝度ばらつき分布が大きくなる。低輝度表示時は、輝度目標値を高輝度表示時と同じ割合とするので、図１０（ｂ）のＡで示す部分の補正に対しては補正データセットの値が１以上を必要とする。本発明では、低輝度時の補正データセットは１以上もとりうるように設定するので、図１０（ｂ）のＡで示す部分の補正が可能となる。図１０（ｂ）の太線で示した補正レンジが補正範囲であり、補正データセットの値を示してある。言い換えれば、低輝度表示時に、目標輝度に達しない表示素子については、補正データセットの値を１以上とすることによって、輝度データＳ４より大きな値の補正輝度データＳ５を作り後段の回路へ送る。そして変調ドライバ９０６は変調信号を生成し、マトリクスパネルを駆動することによって、目標輝度に近づける補正を行うことができる。また、補正レンジ外の輝度の表示素子については補正を行わない。
【００８０】
第１の実施形態では低輝度表示時の輝度補正データセットのみ１以上の値も可としたが、これは、低輝度表示時の輝度データＳ４は小さいため、１以上の補正データＳ１０が乗算されていても、補正輝度データＳ５の上限を超えることは無いためである。そのため、補正輝度データがオーバーフローすること無く、良好にばらつき補正をすることができる。
【００８１】
また、線形補間回路２０５、セレクタ２０６、デコーダ２０７からなる回路は、ビット拡張器２０３、ビット拡張器２０４の出力を輝度データ（Ｓ４）に対して連続的に変化させるようにするテーブル回路等で実現しても良い。
【００８２】
一方、前述した方法と同様に、低輝度表示時の補正前の輝度ばらつき分布の平均より３σ分低い輝度を目標輝度に設定を行う方法も考えられる。この場合、補正残りが少なく高輝度表示時の補正も可能であるが、前述した高輝度表示時から目標輝度を設定する方法に比べ低輝度側で輝度が低下する。
【００８３】
以上説明したように本発明の第１の実施形態において、低輝度、高輝度であっても、良好に輝度ばらつきの補正ができる。そして、輝度むらを低減した画像表示装置を実現できる。
【００８４】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態として各種の変形例を示す。これらの変形例における画像表示装置の構成は、第１の実施形態の構成（図２）と同様である。以下では第１の実施形態と異なる部分について説明する。
【００８５】
＜表示素子の特性＞
第１の実施形態では、表示素子の輝度ばらつきの要因として、電子源によるものの例をあげた。本発明者らがさらに検討した結果、表示輝度により輝度ばらつきが変化する要因として、蛍光体の飽和によるものも少なからず存在することがわかった。蛍光体は入射される電子により発光する。しかし電子の入射により発光する輝度は、電子の入射に対して飽和するため、表示輝度に対して電子源のばらつきが同じであっても、表示輝度の高い場合、輝度ばらつきが圧縮される。結果として低輝度表示時の輝度ばらつきが大きくなる。
【００８６】
輝度ばらつきが低階調時と高階調時で異なる要因が、蛍光体の飽和によるものであったとしても、良好に画像表示装置の輝度むらを補正することができる。
【００８７】
＜変調信号＞
変調ドライバ９０６の変調信号の他の実施形態について説明する。第１の実施形態同様に、本実施形態で採用した電子源は電圧に応じて放出電流を制御できるので、電圧振幅によって輝度を変化させることが可能である。またパルス幅により輝度の変調を行うこともできる。
【００８８】
本発明を適用できる画像表示装置の変調方式として以下の方式についても同様に良好に補正できる。
【００８９】
（１）スルーレート制御付きＰＷＭ
本発明の変調信号の好適な例を図１３に示した。第１の実施形態同様に、単位波形内の数字（１〜１２）は、輝度データを意味し、例えば輝度データが"５"の時、長方形内の数字が"１"から"５"に対応する時間までの単位波形が変調信号として出力され、それ以降の時間は出力されない変調信号波形を用いた。変調ドライバ９０６に入力される信号（Ｓ６）の値以下が出力されることを意味している。本変調信号は、変調ドライバ９０６に入力される信号（Ｓ６）の値に従って単純にパルス幅が増加するが、立ち上がり、立ち下りに２単位時間が確保された段階で、より大きな振幅電位に移行する方式である。この変調方式においても第１の実施形態同様に、低輝度表示時の変調信号の振幅電位は小さくなるので、図５に示した電子源の特性から輝度ばらつきが大きくなる。そのため、本発明を適用しつつかつ線形性の高い表示を行うことができる。
【００９０】
図１３で示した波形は、実施形態の説明のために簡略化してある。実際の立ち上がり、立ち下りに必要な単位時間数や変調信号の振幅電位の数は、階調数の要求仕様などによって決定すると良い。
【００９１】
第１の実施形態で示した高輝度及び低輝度用の２つの補正データセットを持つ補正の場合、スルーレート制御付きＰＷＭは好適である。
【００９２】
（２）振幅変調
振幅変調は、図示するまでも無く、変調信号の振幅電位を変化させ階調表現を行う方法である。この変調方式においても第１の実施形態同様に、低輝度表示時、変調信号の振幅電位は小さくなるので、図５に示した電子源の特性から輝度ばらつきが大きくなる。そのため、本発明を適用しつつかつ線形性の高い表示を行うことができる。
【００９３】
振幅変調では、階調数分の変調信号の振幅電位が印加されるため、輝度補正データセットは２組より多くすると補正精度が向上する。
【００９４】
（３）パルス幅変調
変調信号の例を図１４（ａ）に示した。第１の実施形態同様に、単位波形内の数字（１
〜１０）は、輝度データを意味し、例えば輝度データが"５"の時、長方形内の数字が"１"から"５"に対応する時間までの単位波形が変調信号として出力され、それ以降の時間は出力されない変調信号波形を用いた。パルス幅変調は、変調ドライバ９０６に入力される信号（Ｓ６）の値に従って単純にパルス幅が増加する。しかしマトリクスパネルを駆動する際、変調ドライバ９０６の出力抵抗（不図示）と変調配線１００１の容量成分によって、図１４（ａ）のＡ、Ｂで示した様に変調信号の波形がなまる。
【００９５】
表示輝度が低い場合（変調ドライバ９０６に入力される信号（Ｓ６）が例えば２の場合）の変調信号の波形の例を図１４（ｂ）に示す。図１４（ｂ）を見てわかるように、パルス幅変調であるにもかかわらず、変調信号の振幅電位は図１４（ｂ）のＡ、Ｂで示した様に小さくなる。
【００９６】
パルス幅変調においても実際に電子源１００４に加わる電圧は少なくなるので、本発明は第１の実施形態同様に、本発明を適用しつつかつ線形性の高い表示を行うことができる。
【００９７】
＜ばらつき補正の変形例＞
画素の明るさのばらつきを補正する形態として以下の変形例を好適に採用できる。
【００９８】
（１）変形例１
図１５における説明のための番号は第１の実施形態で説明したものと同じであるので、説明は省略する。図１５の構成は、実測した輝度と輝度の基準値とから求めた補正値をメモリに格納する際に、最上位ビット及び最下位ビットの削除を行わずに収納する構成である。ここでは記憶する補正値を８ビットとした例を示している。補正値のビットの構造を図１６に示す。この例では、ビット拡張を行う必要が無い。ビット拡張を行わない以外は第１の実施形態と同様である。精度が必要な場合は、補正データセットを記憶するメモリ２０１、２０２のビット幅を１２ｂｉｔ等にすると好適である。
【００９９】
（２）変形例２
図１に示す補正部２では、補正データ（Ｓ１０）と輝度データ（Ｓ４）を乗算し補正輝度データ（Ｓ５）を算出したが、例えば、補正データ（Ｓ１０）と輝度データ（Ｓ４）を入力して補正輝度データ（Ｓ５）を出力するテーブルメモリであっても良好である。
【０１００】
（３）変形例３（リミッタを用いる形態）
この例の変形例の補正部２の構成を図１７に示している。図１７において２１１はリミッタである。乗算器２０８の後段に乗算器の出力の上限を制限するリミッタ２１１を設けた構成である。本変形例において、２００２は乗算器２０８及びリミッタ２１１であり、補正回路に相当する。
【０１０１】
本リミッタの効果を説明するために、はじめにリミッタの無い場合の図１５で動作を説明する。図１５において、高輝度表示時、低輝度表示時の補正テーブルは１以上の値を持ちうる。１以上の補正データが乗算された場合、輝度データによっては、補正輝度データの上限を超えることがある。（図１５においては、１２ｂｉｔを超える可能性がある。）補正輝度データの上限を超えた場合（乗算器２０８の乗算結果がデータ幅を超えた場合）、上位桁がなくなるため補正輝度データは小さな値となる。そのため、明るく表示されるべき表示素子が暗く表示され、著しく画像表示品位を悪化させる。リミッタのある場合の図１７の構成では、乗算器２０８の乗算結果がデータ幅１３ｂｉｔとし、１２ｂｉｔを超えた場合、リミッタ２１１は１２ｂｉｔ幅のデータの最大値を出力する。（図１７においては、１２ｂｉｔ全て“１”。）そのため、画像が著しく悪化することはない。
【０１０２】
また、補正テーブルは１以上の値を持つことによって、補正できなかった表示素子についても輝度データが低い場合は補正可能である。補正できないような輝度データが入力された場合（補正した結果（乗算器２０８の乗算結果）がデータ幅を超えた場合）のみ、リミッタ２１１が働く。これにより補正輝度データＳ５の「上位桁がなくなるため補正輝度データは小さな値となる」事はないので、悪化を抑制して良好にばらつき補正を行うことができる。
【０１０３】
＜目標輝度の設定＞
目標輝度の設定は、これらの変形例においても第１の実施形態同様に行えばよい。
【０１０４】
＜ディザ＞
通常、変調ドライバ９０６が表示できる階調数を超えた階調を表現する際、ディザを使用すると好適である。具体的には組織的ディザ等を使用することが可能である。さらに好ましくは、本発明のばらつき補正は素子そのもののばらつきを補正するため、ばらつき補正によって変調ドライバ９０６が表示できる階調数を超えた場合は、時間方向のディザを使用すると良い。すなわち、複数フレームの平均輝度が本発明のばらつき補正によって得られた補正輝度データに対応するようにすると良い。その結果、空間的分布である輝度むらを補正し良好に表示できる。
【０１０５】
以上説明したように、第１の実施形態と構成が異なる場合であっても、良好に画像表示装置の輝度むらを補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】第１の実施形態の補正部を示す説明図である。
【図２】画像表示装置全体の構成を示すブロック図である。
【図３】マトリクスパネルのリアプレートの構成を説明するための説明図である。
【図４】電子源の特性を示すための説明図である。
【図５】電子源の特性のばらつきの一例示すための説明図である。
【図６】変調方式を示す図である。
【図７】図７（ａ）は、輝度の高い場合の、補正前の輝度のばらつき分布を示す説明図であり、図７（ｂ）は、輝度の低い場合の、補正前の輝度のばらつき分布を示す説明図である。
【図８】補正データと輝度データの関係を示す説明図である。
【図９】メモリ２０１、メモリ２０２のデータ格納法の一例を示す説明図である。
【図１０】図１０（ａ）は、輝度の高い場合の、補正前の輝度ばらつき分布と補正範囲を示す説明図であり、図１０（ｂ）は、輝度の低い場合の、補正前の輝度ばらつき分布と補正範囲を示す説明図である。
【図１１】高輝度データ及び低輝度データを入力した場合の各表示素子の輝度を表すマトリクスの一例である。
【図１２】図１１に示した輝度ばらつきから得られる高輝度及び低輝度における補正データセットである。
【図１３】変調信号の一例を示す説明図である。
【図１４】図１４（ａ）は、変調信号の一例を示す説明図であり、図１４（ｂ）は、パルス幅変調の実際の変調信号の振幅電位を示す説明図である。
【図１５】第２の実施形態の補正部の構成を示す説明図である。
【図１６】第２の実施例のメモリ２０１、メモリ２０２のデータ格納法の一例を示す説明図である。
【図１７】リミッタを有する補正部の構成を示す説明図である。
【図１８】輝度測定を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１・・・マトリクスパネル
２・・・補正回路補正部
２０１・・・高輝度表示時の輝度補正データセットを記憶するメモリ
２０２・・・低輝度表示時の輝度補正データセットを記憶するメモリ
２０３、２０４・・・ビット拡張器
２０５・・・線形補間回路
２０６・・・セレクタ
２０７・・・デコーダ
２０８・・・乗算器
２１１・・・リミッタ
５０１・・・ＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ
９０１・・・ＲＧＢ入力部
９０２・・・階調補正部
９０３・・・データ並べ替え部
９０４・・・蛍光体飽和補正回路
９０６・・・変調ドライバ
９０７・・・走査ドライバ
９０８・・・高圧電源
９０９・・・タイミング制御部
１００１・・・変調配線
１００２・・・走査配線
１００３・・・フェースプレート
１００３ａ・・・表示素子の表示エリア
１００４・・・電子源
２００１・・・メモリ（補正値出力回路）
２００２・・・補正回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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