(57)【要約】【課題】  原色ごと階調輝度特性が異なっても、グレースケールを表示した際に着色することなく表示される画質に優れた画像表示装置を提供する。【解決手段】  複数の表示素子に印加する駆動電圧の波高値、及び、駆動電圧のパルス幅の双方により変調を行い、カラー画像を表示する画像表示装置において、駆動電圧を供給する電源をＲＧＢの３つの三原色別にそれぞれ設け、ＲＧＢの３つの三原色別に駆動電圧の波高値を、Ｒ，Ｇ，Ｂの各原色の全ての階調が一致して階調による色ずれが起こらないように調整する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の表示素子に印加する駆動電圧の波高値、及び、前記駆動電圧のパルス幅の双方により変調を行い、カラー画像を表示する画像表示装置において、
前記駆動電圧を供給する電源を３つの三原色別にそれぞれ設け、
３つの三原色別に前記駆動電圧の波高値を、各原色の全ての階調が一致して階調による色ずれが起こらないように調整することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記波高値をｎ値（ｎは２以上の整数）とすると、前記電源は３×ｎ個存在し、
３×ｎ個の各電源において出力ゲインを調整することを特徴とする請求項１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、表示階調が変化しても、色バランスが変化しないように補正する画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像表示装置としては、電子放出素子（以下、素子と呼ぶ）を用いたものが知られている。
【０００３】
電子放出素子としては、例えば、コーン型の電極とそれに近接したゲート電極とを有するいわゆるスピント型の素子を用いる構成や、素子として表面伝導型放出素子を用いる構成や、カーボンナノチューブの素子を用いる構成などが知られている。
【０００４】
従来、素子を用いた画像表示装置においてＲＧＢの三原色の色バランスを調整する手法として、特許文献１に記載の技術が提案されている。
【０００５】
この従来例によれば、ＲＧＢごとに素子を駆動する電圧値を調整することが可能で、この電圧値を調整することによりＲＧＢの三原色の色バランスを調整している。
【０００６】
しかし、ＲＧＢの三原色の階調輝度特性にばらつきがある場合、ある特定の階調で色バランスを調整しても、他の階調では色バランスが崩れるという問題があった。この場合、例えばグレースケール画像を表示すると、本来は色の着いていない画像のはずが、実際には階調に応じて着色が見られてしまい画質の劣化が生じてしまう。
【０００７】
また、別の従来例として特許文献２が提案されている。この従来例では、第一の変調手段としてパルス幅を用い、第二の変調手段としてＬＥＤに流す電流値を用い、入力データが大きくなるほど電流値を大きくするなどして所望の階調輝度特性を得る手法をとっている。
【０００８】
しかし、特許文献２においてもグレースケール着色を低減する手法に関して詳細な記述はない。
【特許文献１】特開２０００−３１０９７１号公報
【特許文献２】特開２０００−０３９８６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このように従来では、ＲＧＢの階調輝度特性が異なる画像表示装置においては、グレースケールの着色を低減することが難しい。
【００１０】
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、原色ごとの階調輝度特性が異なっても、グレースケールを表示した際に着色することなく表示される画質に優れた画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明にあっては、複数の表示素子に印加する駆動電圧の波高値、及び、前記駆動電圧のパルス幅の双方により変調を行い、カラー画像を表示する画像表示装置において、前記駆動電圧を供給する電源を３つの三原色別にそれぞれ設け、３つの三原色別に前記駆動電圧の波高値を、各原色の全ての階調が一致して階調による色ず
れが起こらないように調整することを特徴とする。
【００１２】
前記波高値をｎ値（ｎは２以上の整数）とすると、前記電源は３×ｎ個存在し、３×ｎ個の各電源において出力ゲインを調整することが好適である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、駆動電圧の波高値を調整することで、原色ごとの階調輝度特性が異なっていても各原色の全階調を一致でき、全階調における色バランスを調整することができる。従って、グレースケールを表示した際も着色することなく表示できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に図面を参照して、この発明の最良な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１５】
本発明の実施形態の回路ブロック図を図１に示す。図１において、１は入力信号端子、２はＸドライバ、３はシフトレジスタ、４はＰＷＭ回路、５は出力段回路、６ＲはＲ（レッド）用電源回路、６ＧはＧ（グリーン）用電源回路、６ＢはＢ（ブルー）用電源回路、７はＹドライバ、８は表示パネルである。
【００１６】
入力された画像データＳ０はシフトレジスタ３に入力され、シリアル−パラレル変換される。シフトレジスタ３では、一行分の画像データをシリアル−パラレル変換し、ＰＷＭ回路４に出力する。
【００１７】
ＰＷＭ回路４には不図示のラッチ回路があり、シフトレジスタ３から出力された一行分の画像データを一水平同期期間（以下１Ｈと呼ぶ）保持する。ＰＷＭ回路４では、一行分のデータをパルス幅変調信号（以下ＰＷＭ信号と呼ぶ）に変換する。
【００１８】
本実施形態では、パルス幅変調優先型多値ＰＷＭを想定している。パルス幅変調優先型多値ＰＷＭの説明図を図２に示す。
【００１９】
図２は、画像データが０〜２５５の８ビットデータであった場合、表示パネル８の一素子に印加される電圧波形を示している。図２の横軸は時間を、縦軸は素子に印加する電圧を表している。
【００２０】
図２（ａ）に示すように、素子に印加される電圧（波高値）は４値（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４）あることを想定している。図２（ａ）は画像データが２５５であった場合の電圧波形である。図２（ａ）に示すように、画像データが２５５の場合は、６３スロットまでは電圧Ｖ４が素子に印加され、６４スロット目のみ電圧Ｖ３が印加される。
【００２１】
次に画像データが６３であった場合の電圧波形を図２（ｂ）に示す。図２（ｂ）に示すように、画像データが０〜６４の間であれば、電圧はＶ１で固定となり画像データに応じてパルス幅変調される。
【００２２】
さらに画像データが６６であった場合の電圧波形を図２（ｃ）に示す。図２（ｃ）に示すように、画像データが６６の場合は、２スロットまでは電圧Ｖ２が素子に印加され、その後３スロット目からは電圧Ｖ１が印加される。
【００２３】
このように実施形態でのパルス幅優先型多値ＰＷＭは、階調を０〜６４、６５〜１２８
、１２９〜１９２、１９３〜２５５の４ブロックに分割し、各階調ブロックは素子に印加する電圧がＶ１〜Ｖ４で異なり、また各階調ブロック内ではパルス幅変調する電圧波形となっている。
【００２４】
実施形態では４値のパルス幅変調優先型多値ＰＷＭを想定しており、ＰＷＭ回路４の出力は各電圧値Ｖ１〜Ｖ４に対するＰＷＭ信号である。従って、ＰＷＭ回路４の一つの出力端子からは、Ｖ１〜Ｖ４のそれぞれに対応する４つのＰＷＭ信号が出力されることになる。
【００２５】
ＰＷＭ回路４から出力されるＰＷＭ信号は出力段回路５に入力される。出力段回路５では、Ｖ１〜Ｖ４の各電圧値に対応するＰＷＭ信号により指定された期間、Ｖ１〜Ｖ４の各電圧を表示パネル８に出力する。
【００２６】
表示パネル８のリアプレートには、出力段回路５と接続してＲＧＢの各原色分で画素の３倍となる複数の縦方向配線と、Ｙドライバ７と接続している複数の横方向配線とにより、マトリクス上に結線された素子が配置されている。例えば、表示パネルの解像度を１２８０×７６８とすれば、縦方向配線は１２８０×３（ＲＧＢ）＝３８４０本となり、横方向配線は７６８本となる。また、縦方向配線と横方向配線の一つの交点には一つの素子が接続されている。
【００２７】
画像を表示する際は、Ｙドライバ７が第一行目から一行ずつ横方向配線を選択し、一行につき１Ｈ期間電圧を印加する。一方、縦方向配線には、Ｙドライバ７の出力とは逆極性の信号電圧が印加され、Ｙドライバ７により選択された行の画像信号を出力する。これにより、Ｙドライバ７で選択された行が所定の画像信号で表示される。このように実施形態では、線順次駆動により画像表示するものとする。
【００２８】
表示パネル８のフェースプレートには、図３のようにＲＧＢ三原色の原色ごとに３色蛍光体が縦ストライプ状に塗り分けられている。一方、表示パネル８のリアプレートには、一つの蛍光体に対して一つの素子が配置され、これらの素子から放出された電子が蛍光体に照射されることで画像を表示する。
【００２９】
出力段回路５の一つの出力端子は、表示パネル８の縦一列の素子に結線されており、表示パネル８に駆動電圧を印加する。従って、出力段回路５の一つの出力端子は、ＲＧＢ三原色のいずれか一つの原色の信号線になる。
【００３０】
電源回路６Ｒ，６Ｇ，６ＢはそれぞれＶ１〜Ｖ４用の４つの電源を持ち、Ｖ１〜Ｖ４の電圧を出力段回路５に供給している。従って、電源回路６Ｒ，６Ｇ，６Ｂにある電源は全部でＶ１〜Ｖ４の各電圧値４つとＲＧＢ三原色の原色ごと３つを掛け合わせた４×３＝１２個である。電源回路６ＲはＲの全ての信号線に、電源回路６ＧはＧの全ての信号線に、電源回路６ＢはＢの全ての信号線にそれぞれ電圧を供給する。
【００３１】
図２の電圧波形により素子を駆動したときの階調輝度特性を図４に示す。図４の横軸は階調、つまり画像データを、縦軸は輝度を表している。パルス幅変調優先型多値ＰＷＭの場合、図４に示すように階調が４ブロックに分かれ、各ブロックで直線的に輝度が変化するような特性となる。
【００３２】
ここでは、各階調ブロックを図４のようにＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとする。Ａブロックは階調０〜６４のブロックで、このデータが入力されると電圧Ｖ１で素子を駆動する。Ｂブロックは階調６５〜１２８のブロックで、このデータが入力されると電圧Ｖ２あるいはＶ１で素子を駆動する。Ｃブロックは階調１２９〜１９２のブロックで、このデータが入力される
と電圧Ｖ３あるいはＶ２で素子を駆動する。Ｄブロックは階調１９３〜２５５のブロックで、このデータが入力されると電圧Ｖ４あるいはＶ３で素子を駆動する。
【００３３】
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各階調ブロック内では、パルス幅変調を行っているため階調輝度特性は直線となる。従って、０〜２５５の全階調の特性は図４に示すように折れ線状になる。
【００３４】
図５に、Ｖ１〜Ｖ４をＲＧＢの三原色の各原色で等しく設定した場合の階調輝度特性を示す。図５の縦軸は最大階調２５５でＲＧＢの輝度が等しくなるように規格化した相対輝度を示す。図５で２０はＲの階調輝度特性、２１はＧの階調輝度特性、２２はＢの階調輝度特性である。
【００３５】
このような階調特性の場合、低階調ではＲの強度が、高階調ではＢの強度が相対的に強くなる。従って、例えばグレースケールを表示した場合、階調により色バランスが崩れ低階調では赤味がかったグレーとなり、高階調では青味がかったグレーとなってしまう。
【００３６】
そこで実施形態では、ＲＧＢの三原色の各原色でＶ１〜Ｖ４を同一でない値に設定する。図６は実施形態のＲＧＢの原色ごとのＶ１〜Ｖ４の設定値である。低階調ではＲの強度が強いためＲのＶ１、Ｖ２を他の色より小さめに設定し、高階調ではＢの強度が強いためＢのＶ３、Ｖ４を他の色より小さめに設定している。これらの設定は、電源回路６Ｒ，６Ｇ，６Ｂの出力を調整することにより可能である。
【００３７】
このように、Ｖ１〜Ｖ４の電圧を原色ごとに設定することで、ＲＧＢの各原色ともに図５の２１に示す階調輝度特性となり、色バランスの崩れが発生しない。従ってグレースケールを表示したときも階調により着色することがない。
【００３８】
なお、Ｖ１〜Ｖ４の電圧値は装置の製造工程において電源回路６Ｒ，６Ｇ，６Ｂの出力を調整すればよい。あるいは、ユーザーが調整できるようにしておいてもよく、色バランス調整、色温度調整できるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施形態に係る回路ブロック図である。
【図２】実施形態に係る駆動電圧波形を説明する図である。
【図３】実施形態に係るフェースプレートの一部を表す図である。
【図４】実施形態に係る階調輝度特性を示す図である。
【図５】本発明を適用しなかった場合の階調輝度特性を示す図である。
【図６】実施形態に係る電圧設定値を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  入力信号端子
２  Ｘドライバ
３  シフトレジスタ
４  ＰＷＭ回路
５  出力段回路
６Ｒ，６Ｇ，６Ｂ  電源回路
７  Ｙドライバ
８  表示パネル
２０  Ｒの階調輝度特性
２１  Ｇの階調輝度特性
２２  Ｂの階調輝度特性
【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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