(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子が衝突して発光する蛍光体が配された表示面を形成する第１電極と、前記第１電極に衝突する前記電子を放出させるための第２電極および第３電極と、を有してなる電界放出表示素子と、
前記電子の放出量を表示データの値に応じたものとするとともに、前記表示データに応じて前記蛍光体の所定範囲を発光させるために、前記第２電極および前記第３電極に駆動電圧を印加する電圧印加手段と、
前記蛍光体の発光輝度を調整する輝度調整手段と、を備える電界放出表示素子を用いた表示装置において、
前記輝度調整手段は、
所定時間の範囲内における前記第１電極に流れる電流量に応じた信号を検出する第１電極電流量検出手段と、
前記所定時間の範囲内における前記第２ 電極に与えられる表示データ量に応じた信号を検出する表示データ量検出手段と、
前記第１電極に流れる電流量に応じた信号と前記表示データ量に応じた信号との差である誤差信号を検出する比較手段と、
所定値を発生する所定値発生手段と、
前記所定時間の範囲内における前記蛍光体の発光している割合である平均点灯率を求める平均点灯率検出手段と、
前記平均点灯率が、所定閾値以上であるか所定閾値未満であるかを判定する平均点灯率判定手段と、
前記所定閾値以上であると判定されるときは、前記誤差信号に応じて前記第３電極をフィードバック制御系によって駆動し、前記所定閾値未満であると判定されるときは、前記所定値に応じて前記第３電極を駆動する切替手段と、
前記電界放出表示素子の温度を検出する温度検手段と、を具備し、
前記所定値発生手段が発生する前記所定値は、前記温度検手段によって検出された温度に基づくものであることを特徴とする、電界放出表示素子を用いた表示装置。
【請求項２】
電子が衝突して発光する蛍光体が配された表示面を形成する第１電極と、前記第１電極に衝突する前記電子を放出させるための第２電極および第３電極と、を有してなる電界放出表示素子と、
前記電子の放出量を表示データの値に応じたものとするとともに、前記表示データに応じて前記蛍光体の所定範囲を発光させるために、前記第２電極および前記第３電極に駆動電圧を印加する電圧印加手段と、
前記蛍光体の発光輝度を調整する輝度調整手段と、を備える電界放出表示素子を用いた表示装置において、
前記輝度調整手段は、
所定時間の範囲内における前記第１電極に流れる電流量に応じた信号を検出する第１電極電流量検出手段と、
前記所定時間の範囲内における前記第２ 電極に与えられる表示データ量に応じた信号を検出する表示データ量検出手段と、
前記第１電極に流れる電流量に応じた信号と前記表示データ量に応じた信号との差である誤差信号を検出する比較手段と、
所定値を発生する所定値発生手段と、
前記所定時間の範囲内における前記蛍光体の発光している割合である平均点灯率を求める平均点灯率検出手段と、
前記平均点灯率が、所定閾値以上であるか所定閾値未満であるかを判定する平均点灯率判定手段と、
前記所定閾値以上であると判定されるときは、前記誤差信号に応じて前記第３電極をフィードバック制御系によって駆動し、前記所定閾値未満であると判定されるときは、前記所定値に応じて前記第３電極を駆動する切替手段と、
動作累積時間を検出する経過時間累積手段と、を具備し、
前記所定値発生手段が発生する前記所定値は、前記動作累積時間に基づくものであることを特徴とする、電界放出表示素子を用いた表示装置。
【請求項３】
前記輝度調整手段は、さらに、動作累積時間を検出する経過時間累積手段を有し、
前記所定値発生手段が発生する前記所定値は、前記温度検手段によって検出された温度および前記動作累積時間に基づくものであることを特徴とする、請求項１に記載の電界放出表示素子を用いた表示装置。
【請求項４】
前記第１電極電流量検出手段は、
アノード電流の大きさを検出するアノード電流検出器と、
前記所定時間の範囲内における前記アノード電流の平均的な値である平均アノード電流値を検出する平均アノード電流検出器と、を有してなり、
前記表示データ量検出手段および前記平均点灯率検出手段のいずれもが、前記所定時間の範囲内におけるカソード電極に与えられた表示データの加算値を求めるデータ値加算器と、前記加算値を前記所定時間範囲におけるデータ数と前記表示データの取り得る最大値との積値で割った値である平均点灯率を検出する平均点灯率算出器と、を有してなり、
前記平均点灯率判定手段は、
前記平均点灯率が所定閾値以上であるか所定閾値未満であるかを判定する平均点灯率判定器を有してなることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の電界放出表示素子を用いた表示装置。
【請求項５】
前記所定時間は、前記電界放出表示素子に１画面分の範囲を発光させる時間長であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の電界放出表示素子を用いた表示装置。
【請求項６】
電子が衝突して発光する蛍光体が配された表示面を有する第１電極と、前記第１電極に衝突させる前記電子を放出させるための第２電極および第３電極と、を有してなる電界放出表示素子の発光輝度を調整する輝度調整装置において、
所定時間の範囲内における前記第１電極に流れる電流量に応じた信号を検出する第１電極電流量検出手段と、
前記所定時間の範囲内における前記第２電極に与えられる表示データ量に応じた信号を検出する表示データ量検出手段と、
前記第１電極に流れる電流量に応じた信号と前記表示データ量に応じた信号との差である誤差信号を検出する比較手段と、
所定値を発生する所定値発生手段と、
前記所定時間の範囲内における前記蛍光体の発光している割合である平均点灯率を求める平均点灯率検出手段と、
前記平均点灯率が、所定閾値以上であるか所定閾値未満であるかを判定する平均点灯率判定手段と、
前記所定閾値以上であると判定されるときは、前記誤差信号に応じて前記第３電極をフィードバック制御系によって駆動し、前記所定閾値未満であると判定されるときは、前記所定値に応じて前記第３電極を駆動する切替手段と、
前記電界放出表示素子の温度を検出する温度検手段と、を備え、
前記所定値発生手段が発生する前記所定値は、前記温度検手段によって検出された温度に基づくものであることを特徴とする、電界放出表示素子の輝度調整装置。
【請求項７】
電子が衝突して発光する蛍光体が配された表示面を有する第１電極と、前記第１電極に衝突させる前記電子を放出させるための第２電極および第３電極と、を有してなる電界放出表示素子の輝度調整方法において、
所定時間の範囲内における前記第１電極に流れる電流量に応じた信号を検出し、
前記所定時間の範囲内における前記第２電極に与えられる表示データ量に応じた信号を算出し、
前記第１電極に流れる電流量に応じた信号と前記表示データ量に応じた信号との差を検出し、
前記電界放出表示素子の温度を検出し、
前記温度に基づく所定値を定め、
前記所定時間の範囲内における前記蛍光体の発光している割合である平均点灯率が、所定閾値以上であるか所定閾値未満であるかを判定し、
前記所定閾値以上であると判定されるときは、前記誤差信号に応じて前記第３電極をフィードバック制御系によって駆動し、前記所定閾値未満であると判定されるときは、前記所定値に応じて前記第３電極を駆動する、電界放出表示素子の輝度調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電界放出表示素子を用いた表示装置、電界放出表示素子の輝度調整装置およびその輝度調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電界放出表示素子（以下ＦＥＤと略称する）を用いた、表示装置が、家庭用、産業用として期待を集めている。図８は、ＦＥＤ（全体の構造図は図示せず）において、電子放出源として使用される、所謂、スピント型の電界放出部１００の一例を示す断面図である。電界放出部１００は、基本的な電極として、カソード電極１０２とゲート電極１０６とを具備している。カソード電極１０２およびゲート電極１０６は、絶縁性の陰極基板１０１に積層して形成されている。
【０００３】
陰極基板１０１の上面（上面は、図８の上方向の面を指す、以下同様）に接して、導電材料からなるカソード電極１０２と、カソード電極配線１０３が形成されている。そして、カソード電極１０２およびカソード電極配線１０３を覆う抵抗層１０４が形成されており、抵抗層１０４の上面に接して、絶縁層１０５が形成され、さらに、絶縁層１０５の上面に接して、導電材料からなるゲート電極１０６が形成されている。カソード電極１０２の上方の絶縁層１０５及びゲート電極１０６の各々には開口部１０７が形成されており、この開口部１０７の内部に抵抗層１０４と電気的な接続を保ち、三角錐形状のエミッタ１０８が形成されている。
【０００４】
カソード電極１０２は、例えば、Ｙ軸方向（図８の紙面の表面から裏面へ向かう方向）に複数個、並列に並べられており、ゲート電極１０６は、例えば、Ｘ軸方向（図４の紙面の左側から右側へ向かう方向）に複数個、並列に並べて配置されている。また、各々のカソード電極１０２と各々のゲート電極１０６とは、直交して、マトリックス状に配置されている。
【０００５】
陰極基板１０１のゲート電極１０６が配された面側に対面して、陽極基板（図示せず）が、陰極基板１０１と所定の距離だけ離間して設けられている。そして、電界放出部１００に対面する側の陽極基板には蛍光体が塗布された陽極（図示せず）が備えられ、この陽極は表示面を形成している。そして、陰極基板１０１と陽極基板とで、密閉された空間を形成しており、この空間内は略真空に保たれている。
【０００６】
このような構成を有するＦＥＤの駆動方法の一例を簡単に説明する。まず、陽極にはカソード電極１０２に対して正の電位を常時与えておく。そして、複数のカソード電極１０２の各々に接続された複数のドライバを備えるドライバ部（図８には図示せず、図９の符号１１２を参照）に表示データを与える。一方、複数のゲート電極１０６の各々に接続されたドライバ（図８には図示せず、図９の符号１１２を参照）を介して、複数個の内のいずれかひとつのゲート電極１０６にエミッタ１０８から電子放出をさせるための電位を与え、その他の、残りのゲート電極１０６には、エミッタ１０８からの電子放出を停止させるための電位を与える。
【０００７】
この結果、エミッタ１０８からの電子放出をさせるための電位が与えられたゲート電極１０６に設けられた開口部１０７の中の複数個のエミッタ１０８（以下、ゲート電極に属するエミッタと省略する）からは電子が放出されて陽極の対向する位置に射突し、当該範囲に配された蛍光体を表示データの値に応じた輝度で発光させ、ゲート電極１０６の伸びるＸ軸方向に一行分の表示がなされる。このようにして、各々のエミッタ１０８に電子放出をさせるための電位（選択電圧）が与えられるいずれかひとつのゲート電極１０６（選択電極）を、複数個のうちから順次選択（走査）するとともに、その走査の位置に応じた表示データを複数のカソード電極１０２の各々に、与えることによって、ＦＥＤの全表面に画像を表示することができる。
【０００８】
このようなＦＥＤにおいては、ＦＥＤの温度の変化によりアノード電流が著しく変動し、発光輝度の変化として現れるという不具合が生じることがあった。
【０００９】
図９は、このようにＦＥＤの温度の変化によりアノード電流が変化することを防止する表示装置を示すものである（特許文献１を参照）。図９に沿って以下、この表示装置の説明をする。
【００１０】
図９に示す表示装置は、電界放出表示素子（ＦＥＤ）１１０のアノードに流れるアノード電流の所定時間の範囲内における平均電流値を検出するアノード電流値検出部１１１と、カソード電極１０２（図８を参照）をドライブするドライバ部１１２と、ドライバ部１１２に表示データに応じた駆動電圧を供給する表示データ出力部１１３と、所定時間の範囲内における表示データ量をカウントする表示データ量検出部１１４と、カウントした表示データ量から、アノード電流の基準値（基準電流値）を生成・出力する基準電流値出力部１１５と、平均電流値と基準電流値とを比較する比較部１１７と、平均電流値と基準電流値とが一致しない場合にはゲート電極１０６に印加される電圧を調整するゲート電圧調整部１１８と、さらに、基準電流値を生成するためのテーブルを配したＲＯＭ１１６と、を有する構成を採用している。そして、ゲート電極１０６に印加される電圧を調整することによって、アノード電流の値を表示データの値に応じたものとし、発光輝度を安定化している。
【００１１】
ここで、アノード電流値検出部１１１、比較部１１７およびゲート電圧調整部１１８は、フィードバック制御系を構成し、比較部１１７の出力電圧が零となる方向にゲート電圧調整部１１８からの出力電圧を自動的に調整し、その結果として、ＦＥＤ１１０の発光輝度の温度依存性が補償される。
【特許文献１】特開２００１−３２４９５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述した表示装置は、フィードバック制御系を用いて、発光輝度の安定化を図るので、温度変化等の影響を排除して、アノード電流が比較的に大きい範囲、すなわち、ＦＥＤ１１０の発光輝度が比較的に大きい範囲では、極めて良好なる温度補償特性を有するものである。
【００１３】
しかしながら、ＦＥＤ１１０の発光輝度が低い場合には、検出されるアノード電流の値が非常に小さいものとなり、制御が困難となる。すなわち、比較部１１７で比較されるアノード電流値のＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）が低下して正確なアノード電流の検出が困難になるとともに、フィードバック制御系を安定なものとするために設けられた不感帯の幅がアノード電流の大きさと比べて無視できない大きさになってしまい、正確なアノード電流の検出が困難となっている。
【００１４】
そして、このような、低い発光輝度の場合に、上述したフィードバック方式による輝度調整装置を表示装置に用いると、逆に、発光輝度の安定化が妨げられる場合もあった。
【００１５】
本発明は、上述の課題に鑑み、ＦＥＤの発光輝度が低い場合においても、温度の変化等にかかわらず、安定した輝度が得られる、電界放出表示素子を用いた表示装置、電界放出表示素子の輝度調整装置および輝度調整方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の表示装置は、電子が衝突して発光する蛍光体が配された表示面を形成する第１電極と、第１電極に衝突する電子を放出させるための第２電極および第３電極と、を有してなる電界放出表示素子と、電子の放出量を表示データの値に応じたものとするとともに、表示データに応じて蛍光体の所定範囲を発光させるために、第２電極および第３電極に駆動電圧を印加する電圧印加手段と、蛍光体の発光輝度を調整する輝度調整手段と、を備える電界放出表示装置において、輝度調整手段は、所定時間の範囲内における第１電極に流れる電流量に応じた信号を検出する第１電極電流量検出手段と、所定時間の範囲内における第２電極に与えられる表示データ量に応じた信号を検出する表示データ量検出手段と、第１電極に流れる電流量に応じた信号と表示データ量に応じた信号との差である誤差信号を検出する比較手段と、所定値を発生する所定値発生手段と、所定時間の範囲内における蛍光体の発光している割合である平均点灯率を求める平均点灯率検出手段と、平均点灯率が、所定閾値以上であるか所定閾値未満であるかを判定する平均点灯率判定手段と、所定閾値以上であると判定されるときは、誤差信号に応じて第３電極をフィードバック制御系によって駆動し、所定閾値未満であると判定されるときは、所定値に応じて第３電極を駆動する切替手段と、を具備する。
【００１７】
すなわち、この電界放出表示装置は輝度調整手段を備えて、発光輝度の安定化を図る。輝度調整手段の各部構成要素は以下のように作用して、発明の目的を達する。第１電極電流量検出手段は、所定時間の範囲内における第１電極に流れる電流量に応じた信号を検出する。表示データ量検出手段は、所定時間の範囲内における第２電極に与えられる表示データ量に応じた信号を算出する。比較手段は、第１電極に流れる電流量に応じた信号と表示データ量に応じた信号との差である誤差信号を検出する。所定値発生手段は、所定値を発生する。平均点灯率検出手段は、所定時間の範囲内における蛍光体の発光している割合である平均点灯率を求める。平均点灯率判定手段は、平均点灯率が、所定閾値以上であるか所定閾値未満であるかを判定する。切替手段は、所定閾値以上であると判定されるときは、誤差信号に応じて第３電極をフィードバック制御系によって駆動し、所定閾値未満であると判定されるときは、所定値に応じて第３電極を駆動する。
【００１８】
本発明の輝度調整装置は、電子が衝突して発光する蛍光体が配された表示面を有する第１電極と、第１電極に衝突させる電子を放出させるための第２電極および第３電極と、を有してなる電界放出表示素子の発光輝度を調整する輝度調整装置において、所定時間の範囲内における第１電極に流れる電流量に応じた信号を検出する第１電極電流量検出手段と、所定時間の範囲内における第２電極に与えられる表示データ量に応じた信号を検出する表示データ量検出手段と、第１電極に流れる電流量に応じた信号と表示データ量に応じた信号との差である誤差信号を検出する比較手段と、所定値を発生する所定値発生手段と、所定時間の範囲内における蛍光体の発光している割合である平均点灯率を求める平均点灯率検出手段と、平均点灯率が、所定閾値以上であるか所定閾値未満であるかを判定する平均点灯率判定手段と、所定閾値以上であると判定されるときは、誤差信号に応じて第３電極をフィードバック制御系によって駆動し、所定閾値未満であると判定されるときは、所定値に応じて第３電極を駆動する切替手段と、を具備する。
【００１９】
すなわち、この輝度調整装置は、電界放出表示装置の発光輝度の安定化を図る。輝度調整装置の各部構成要素は以下のように作用して、発明の目的を達する。第１電極電流量検出手段は、所定時間の範囲内における第１電極に流れる電流量に応じた信号を検出する。表示データ量検出手段は、所定時間の範囲内における第２電極に与えられる表示データ量に応じた信号を算出する。比較手段は、第１電極に流れる電流量に応じた信号と表示データ量に応じた信号との差である誤差信号を検出する。所定値発生手段は、所定値を発生する。平均点灯率検出手段は、所定時間の範囲内における蛍光体の発光している割合である平均点灯率を求める。平均点灯率判定手段は、平均点灯率が、所定閾値以上であるか所定閾値未満であるかを判定する。切替手段は、所定閾値以上であると判定されるときは、誤差信号に応じて第３電極をフィードバック制御系によって駆動し、所定閾値未満であると判定されるときは、所定値に応じて第３電極を駆動する。
【００２０】
本発明の輝度調整方法は、電子が衝突して発光する蛍光体が配された表示面を有する第１電極と、第１電極に衝突させる電子を放出させるための第２電極および第３電極と、を有してなる電界放出表示素子の輝度調整方法において、所定時間の範囲内における第１電極に流れる電流量に応じた信号を検出し、所定時間の範囲内における第２電極に与えられる表示データ量に応じた信号を算出し、第１電極に流れる電流量に応じた信号と表示データ量に応じた信号との差を検出し、所定時間の範囲内における蛍光体の発光している割合である平均点灯率が、所定閾値以上であるか所定閾値未満であるかを判定し、所定閾値以上であると判定されるときは、誤差信号に応じて第３電極をフィードバック制御系によって駆動し、所定閾値未満であると判定されるときは、所定値に応じて第３電極を駆動する。
【００２１】
すなわち、この電界放出表示素子の輝度調整方法は、以下の処理を行う。第１電極に流れる電流量に応じた信号と第２電極に与えられる表示データ量に応じた信号とを検出する。また、第１電極に流れる電流量に応じた信号と表示データ量に応じた信号との差を検出する。また、蛍光体の発光している割合である平均点灯率が、所定閾値以上であるか所定閾値未満であるかを判定する。そして、所定閾値以上であると判定されたときは、誤差信号に応じて第３電極をフィードバック制御によって駆動する。一方、所定閾値未満であると判定されたときは、所定値に応じて第３電極を駆動する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の電界放出表示素子を用いた表示装置、電界放出表示素子の輝度調整装置およびその輝度調整方法によれば、電界放出表示素子の発光輝度が低い場合においても、温度の変化等にかかわらず、安定した輝度が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１、図２に沿って本発明の実施形態の説明を行う。
【００２４】
図１は、実施形態の電界放出表示素子を用いた表示装置１の全体ブロック図を示す。図１は、ＦＥＤパネル１０の輝度調整装置９に係る部分を中心に書かれたブロック図である。輝度調整装置９は、本実施形態においては、輝度調整手段の一例として機能する。
【００２５】
表示装置１は、輝度調整装置９、ＦＥＤパネル１０、アノード電源部１１、ドライバ部１２、カソード電源部１３、ゲート電源部１４および同期部１５を備えている。以下、順番に各部の内容を説明する。
【００２６】
ＦＥＤパネル１０は、図８に示したスピント型の電界放出部１００と同様な電界放出部（図１、図２には図示せず）を用いている。ＦＥＤパネル１０は、薄型のパネル構成とした電界放出表示素子の一例である。ＦＥＤパネル１０は、カソード電極（図１では図示せず、図８を参照）は列方向（ＦＥＤパネル１０の上下方向）に平行して複数個、配置され、ゲート電極（図１では図示せず、図８を参照）は行方向（ＦＥＤパネル１０の左右方向）に平行して複数個、配置されている。また、各々のカソード電極と各々のゲート電極とは直交し、マトリックス状に配置されている。そして、各々のカソード電極には、抵抗層を介してエミッタが設けられている（図１では図示せず、図８を参照）。
【００２７】
また、ＦＥＤパネル１０は、蛍光体が配されたアノード電極を備え、ゲート電極とエミッタとの間に印加された電圧によって、エミッタから放出される電子量に応じた輝度で蛍光体が発光して、所望の表示がＦＥＤパネル１０に表示されるようになされている。アノード電極は、本実施形態においては、第１電極として機能し、カソード電極は、本実施形態においては、第２の電極として機能し、ゲート電極は、本実施形態においては、第３の電極として機能する。
【００２８】
アノード電源部１１は、アノード電極に電圧を印加するための電源部であり、アノード電極には、カソード電極に対して正電位の所定の電圧が印加されている。
【００２９】
ドライバ部１２は、複数個のカソード電極および複数個のゲート電極の各々に電力を供給するために設けられており、複数個のカソード電極に対応するドライバ部１２の各要素は、カソード電源部１３から供給される電圧に応じて各々のカソード電極毎に異なる電圧で駆動されるようになされている。そして、複数個のゲート電極に対応するドライバ部１２の各要素は、ゲート電源部１４から供給される電圧に応じて各々のゲート電極毎に異なる電圧で駆動されるようになされている。ドライバ部１２は、本実施形態においては、電圧印加手段の一例として機能する。
【００３０】
より具体的には、カソード電源部１３は、ドライバ部１２を介して、各々のカソード電極に対して、各々の表示データに応じた電圧を供給するようになされている。そして、所謂、線順次駆動では、表示データは、１つの横方向の走査線の各々のピクセルに対応する個数の複数個のデータからなっており、同期部１５によって、各々のピクセルと各々の表示データとは、水平方向の同期がなされている。
【００３１】
一方、ゲート電源部１４は、ドライバ部１２を介して、各々のゲート電極に対して、電圧を供給するようになされている。すなわち、後述する輝度調整装置９に配されたＤ／Ａコンバータ２６からの出力に応じた値の電圧が、複数のゲート電極から順次選ばれた１つのゲート電極（選択電極）に印加され、他のゲート電極（非選択電極）には、当該他のゲート電極に属するエミッタから電子放出が生じないような電圧が印加される。そして、同期部１５によって、各々のピクセルと各々の表示データとは、垂直方向の同期がなされている。
【００３２】
輝度調整装置９は、本実施形態における主要部であり、デジタル処理が行われる。輝度調整装置９は、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  ＰｒｏＧｒａｍａｂｌｅ  ｌｏｇｉｃ  Ａｒｒａｙ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、個別のデスクリート部品のいずれで構成するものであっても、同様に機能させることができるものであるが、本実施形態では、ＦＰＧＡを用いている。輝度調整装置９の内容を以下、順に説明する。
【００３３】
輝度調整装置９は、データ値加算器２０、平均点灯率算出器２１、平均点灯率判定器２２、アノード電流検出器２７、Ａ／Ｄコンバータ２８、平均アノード電流検出器２９、温度基準電圧変換器３０、点灯制御処理制御部３１およびＤ／Ａコンバータ２６を有している。
【００３４】
データ値加算器２０は、表示データを加算するものである。加算は、１フレーム分（ＦＥＤパネル１０に表示される１画面分）とされている。データ値加算器２０で行う演算は、１フレーム分の表示データの累積の値を総和Ｓｄとすると、数１で表される。
【００３５】
【数１】
0004600190.tif 000002
【００３６】
ここで、Ｍは、１フレームの行方向のピクセルの数であり、Ｎは、１フレームの列方向のピクセルの数であり、Ｄｈ（ｍ、ｎ）は、ｍ行、ｎ列目のピクセルに対応する各々の表示データの値であり、記号ΣΣは、Ｄｈ（１、１）からＤｈ（Ｍ、Ｎ）までの総和を計算することを意味するものである。データ値加算器２０は、１フレーム分の表示データを累積加算するアキュミュレータ（積算器）で構成されている。総和Ｓｄを得るタイミングとしては、１フレーム毎の表示データを積算して、次のフレームの最初の時点でその値を得るようにしても良く、また、常時、新たな１つの表示データを移動加算するようにして、１フレーム分の総和Ｓｄを得るようにしても良い。移動加算をする場合においては、表示データが変化する毎にフィードバック制御における誤差信号が更新され、応答特性の向上の点においては、より好ましいものである。
【００３７】
平均点灯率算出器２１は、平均点灯率Ａｔを求めるものである。平均点灯率Ａｔは、１フレーム分の表示データの総和Ｓｄを、１フレーム分のすべて表示データが取り得る値の最高値Ｗ（白レベルに相当する表示データの値）である場合の総和Ｓｍで割ったものであり、数２で表される。このような演算を行う平均点灯率算出器２１は、デバイダ（割算器）で構成されている。
【００３８】
【数２】
0004600190.tif 000003
【００３９】
数２の意味するところは、いくつか例を挙げれば、１フレーム中のすべてのＭ×Ｎ個のピクセルの表示データが最高値Ｗ（１フレーム全体が最高輝度で発光）である場合には、平均点灯率Ａｔの値は１となり、１フレーム中の半分（Ｍ×Ｎ／２個）のピクセルの表示データが最高値Ｗで、残りの半分（Ｍ×Ｎ／２個）のピクセルの表示データが０である場合には、平均点灯率Ａｔの値は０．５となり、１フレーム中のすべてのＭ×Ｎ個のピクセルの表示データが丁度中間の値であるＷ／２である場合には、平均点灯率Ａｔの値は０．５となる。また、上述したように、常時、１フレーム分の表示データを移動加算する場合には、平均点灯率算出器２１は移動平均を数２に基づき演算し、新たな１つの表示データが加算される毎に数２を計算することとなる。本実施形態においては、データ値加算器２０および平均点灯率算出器２１は、表示データ量検出手段および平均点灯率検出手段の一例として機能する。
【００４０】
平均点灯率判定器２２は、数２で求めた平均点灯率Ａｔが所定の値（閾値）以上であるか、所定の値（閾値）未満であるかを判定するもので、平均点灯率判定器２２は、マグニチュードコンパレータ（大小比較器）で構成されている。本実施形態では、所定の値は、例えば、０．３に設定されており、平均点灯率Ａｔが０．３以上であればハイレベルの信号が出力され、平均点灯率Ａｔが０．３未満であればローレベルの信号が出力される。本実施形態においては、平均点灯率判定器２２は、平均点灯率判定手段の一例として機能する。
【００４１】
アノード電流検出器２７は、アノードに流れる電流の大きさを検出するものであり、例えば、アノード電流を抵抗（図示せず）に流してその両端の電圧を検出するものである。Ａ／Ｄコンバータ２８は、アノード電流検出器２７からの電流の値をＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ）変換するものである。
【００４２】
平均アノード電流検出器２９は、Ａ／Ｄコンバータ２８からのデジタル値を積算平均して、１フレーム分のアノード電流の平均値（１ピクセル当たりのアノード電流値）を求めるものである。例えば、駆動方式が、所謂、点順次方式である場合には、すべてのピクセル毎のアノード電流の値を１フレーム分、加算した後に平均値を算出し、駆動方式が線順次方式である場合には、すべての走査線毎のアノード電流の値を１フレーム分、加算した後に平均値を算出し、面順次駆動の場合には、１度に１フレーム分のアノード電流を得た後に平均値を算出するものである。本実施形態においては、アノード電流を検出する抵抗、Ａ／Ｄコンバータ２８および平均アノード電流検出器２９は、第１電極電流量検出手段の一例として機能する。
【００４３】
温度基準電圧変換器３０は、温度を電圧に変換するものである。温度の検出は、ＦＥＤパネル１０を構成する陰極基板の内面に温度センサ１７を設けている。本実施形態においては、温度センサ１７および温度基準電圧変換器３０は、温度検出手段の一例として機能する。なお、温度センサ１７は、ＦＥＤパネル１０の温度を検出するものであれば、その態様については特に制限があるものではなく、陰極基板の内面に設けるのみならず、ＦＥＤパネル１０の近傍に設けるものであっても良い。
【００４４】
点灯制御処理制御部３１は、種々の態様を採用することができる。このために、本実施形態では、上述したように輝度調整装置９をＦＰＧＡで構成し、ＦＰＧＡを書き換えることによって容易に種々の態様に対応可能としている。以下、点灯制御処理制御部３１の構成態様毎にその構成および制御のフローを、第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態として代表的な例について図に沿って順に説明する。そして、第４実施形態について、図を用いることなく説明した後、これらの代表的な実施形態の変形例のいくつかについて、簡単に説明する。
【００４５】
なお、ＦＰＧＡに書き込んで、ランダムロジックとして構成された、輝度調整装置９の内部の各々の構成部分は、表示データから抽出されるマスタークロックに基づく同期回路として構成されているが、図１および図２においては、クロックについては、記載が省略されている。
【００４６】
（第１実施形態）
図２に第１実施形態の点灯制御処理制御部３１を示す。
【００４７】
点灯制御処理制御部３１は、ゲート制御判定処理器２３と、ゲート電圧プリセット処理器２４と切替器２５と点灯スイッチ３４と、を具備している。また、ゲート制御判定処理器２３は、比較器３２と、Ｕ／Ｄ（アップ・ダウン）カウンタ３３と、を有している。本実施形態においては、比較器３２およびＵ／Ｄ（アップ・ダウン）カウンタ３３は、比較手段の一例として機能し、本実施形態においては、ゲート電圧プリセット処理器２４は、所定値発生手段の一例として機能する。
【００４８】
比較器３２について説明する。比較器３２の一方の入力端子は、平均点灯率算出器２１と接続され、比較器３２の他方の入力端子は、平均アノード電流検出器２９と接続されている。そして、比較器３２は、平均アノード電流と平均点灯率との大小を比較して、信号Ｕ／Ｄを出力して、演算毎にＵ／Ｄ（アップ・ダウン）カウンタ３３のカウントをアップするかダウンするかのいずれかを選択できるようになされている。本実施形態では、フィードバック制御系とするために、平均アノード電流よりも平均点灯率が大きい場合にはアップカウントをし、平均アノード電流よりも平均点灯率が小さい場合にはダウンカウントをしている。
【００４９】
また、比較器３２は、不感帯を有するヒシテリシスコンパレータであり、平均アノード電流と平均点灯率との差の絶対値が所定の値（不感帯値）以下である場合には、信号Ｃ／Ｓによって、Ｕ／Ｄカウンタ３３のカウント動作を停止して、現在のカウント値をホールドするようにしている。
【００５０】
なお、Ｕ／Ｄカウンタ３３は、演算毎にクロック信号が入力されるが、このクロックは、図１および図２におけると同様に、図３においても省略されている。また、Ｕ／Ｄカウンタ３３の出力およびゲート電圧プリセット処理器２４の出力は複数ビットを並列出力するものであり、切替器２５および点灯スイッチは複数ビットのセレクタであり、この並列出力のビット数は、Ａ／Ｄコンバータ２８およびＤ／Ａコンバータ２６のビット数と同一である。
【００５１】
また、ゲート電圧プリセット処理器２４は、第１実施形態では、予め定めた１つのデジタル値を出力するものであり、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）に記憶されたデータとして供給するものであっても、複数ビットに対応した各々をハイレベルまたはローレベルに予め固定するものであっても良い。
【００５２】
次に、第１実施形態における表示装置１および電界放出表示素子の輝度調整装置９がどのように動作するかについて、図３のフローチャートに沿って説明する。
【００５３】
まず、表示装置１の電源をＯＮ（通電）として、処理はスタートする（ステップＳＴ００１）。
【００５４】
次に、点灯スイッチがＯＮか、否かを判断する（ステップＳＴ００２）。ここで、点灯スイッチがＯＮであるということは、表示装置１に画像を表示することを命じ、点灯スイッチがＯＦＦであるということは表示装置１に画像を表示しないことを命ずるものである。なお、このステップに対応する処理を行うハードウエアは、図２の点灯スイッチ３４が該当する。
【００５５】
ステップＳＴ００２において、Ｎｏ（否）の場合には、ステップＳＴ００３に処理は移り、ゲート電圧を０Ｖ（ボルト）とする消灯時処理を行い、その後、処理は、再びステップＳＴ００２に移る。
【００５６】
一方、ステップＳＴ００２において、Ｙｅｓ（肯）の場合には、ステップＳＴ００４に処理は移り、平均点灯率計算を行う。なお、ステップＳＴ００４に対応する処理を行うハードウエアは、図１のデータ値加算器２０および平均点灯率算出器２１が該当する。
【００５７】
次に、平均点灯率が所定の値以上か否かを判断する（ステップＳＴ００５）。ここで、所定の値は、３０％（０．３）としている。なお、このステップに対応する処理を行うハードウエアは、図１の平均点灯率判定器２２が該当する。
【００５８】
ステップＳＴ００５において、Ｎｏ、すなわち、平均点灯率が小である場合には、ステップＳＴ００６に処理は移り、プリセット値を読み取り、ステップＳＴ００７においてゲート電圧をプリセット値とする。そして、その後、処理は、再びステップＳＴ００２に移る。なお、ステップＳＴ００６に対応する処理を行うハードウエアは、図１のゲート電圧プリセット処理器２４および切替器２５が該当し、ステップＳＴ００７に対応する処理を行うハードウエアは、図１のＤ／Ａコンバータ２６が該当する。
【００５９】
一方、ステップＳＴ００５において、Ｙｅｓ、すなわち、平均点灯率が大である場合には、ステップＳＴ００８に処理は移り、平均アノード電流の検出および平均点灯率の算出を行う。なお、このステップに対応する処理を行うハードウエアは、図１のアノード電流検出器２７、Ａ／Ｄコンバータ２８および平均アノード電流検出器２９並びにデータ値加算器２０および平均点灯率算出器２１が該当する。
【００６０】
次に、平均アノード電流の値と平均点灯率の値との差の絶対値を演算する（ステップＳＴ００９）。なお、このステップに対応する処理を行うハードウエアは、図２の比較器３２が該当する。
【００６１】
次に、平均アノード電流の値と平均点灯率の値との差の絶対値が所定の値以上か、否かを判断する（ステップＳＴ０１０）。なお、このステップに対応する処理を行うハードウエアは、図２の比較器３２が該当する。ここで、このような処理をするのは、不感帯を設けるためであって、これにより、絶えず、Ｕ／Ｄカウンタ３３のカウント値が上がったり、下がったりすることはなくなり、不必要な発光輝度の切替が防止できる。なお、平均アノード電流と平均点灯率とは次元が異なる量であるが（平均アノード電流はＡ／ｍ×ｍ、平均点灯率は数値のみ）、両者の関係は適宜、規格化されている。
【００６２】
ステップＳＴ０１０において、Ｎｏ、すなわち、平均アノード電流の値と平均点灯率の値との差の絶対値が所定の値未満である場合には、ステップＳＴ０１１に処理は移り、現在のゲート電圧を変更しない、すなわち、現在のゲート電圧を維持する。そして、その後、処理は、再びステップＳＴ００２に移る。なお、ステップＳＴ０１１に対応する処理を行うハードウエアは、図３においては、Ｕ／Ｄカウンタ３３が対応し、図１のＤ／Ａコンバータ２６が該当する。
【００６３】
ステップＳＴ０１０において、Ｙｅｓ、すなわち、平均アノード電流の値と平均点灯率の値との差の絶対値が所定の値以上である場合には、ステップＳＴ０１２に処理は移り、平均点灯率の値よりも平均アノード電流の値が大きいか否かを判断する。そして、Ｎｏ、すなわち、平均点灯率の値が平均アノード電流の値よりも大きくないと判断する場合には、ステップＳＴ０１３に処理は移り、現在のゲート電圧から予め定めた所定の電圧（１ビット分の電圧）を減ずる。つまり、平均点灯率で表される本来表示すべき輝度に対して、その輝度に対応した平均アノード電流値よりも大きな平均アノード電流が流れているので、現在の選択ゲート電極のゲート電圧をより低いものとし、平均アノード電流を減じて、平均点灯率と平均アノード電流とを一致させる方向（フィードバック方向）へ作用させる。そして、その後、処理は、再びステップＳＴ００２に移る。なお、ステップＳＴ０１２に対応する処理を行うハードウエアは、図２の比較器３２が該当し、ステップＳＴ０１３に対応する処理を行うハードウエアは、図２のＵ／Ｄカウンタ３３および図１のＤ／Ａコンバータ２６が該当する。
【００６４】
一方、ステップＳＴ０１２において、Ｙｅｓ、すなわち、平均点灯率の値が平均アノード電流の値よりも大きいと判断する場合には、ステップＳＴ０１４に処理は移り、現在のゲート電圧に予め定めた所定の電圧（１ビット分の電圧）を足す。つまり、平均点灯率で表される本来表示すべき輝度に対して、その輝度に対応した平均アノード電流値よりも小さな平均アノード電流しか流れていないので、現在の選択ゲート電極のゲート電圧をよりも高いものとし、平均アノード電流を増やして、平均点灯率と平均アノード電流とを一致させる方向（フィードバック方向）へ作用させる。そして、その後、処理は、再びステップＳＴ００２に移る。なお、ステップＳＴ０１４に対応する処理を行うハードウエアは、図２のＵ／Ｄカウンタ３３および図１のＤ／Ａコンバータ２６が該当する。
【００６５】
上述した第１実施形態の表示装置および表示装置の輝度調整装置においては、平均点灯率が、所定の値、例えば、３０％以上の領域では、フィードバック系の作用によって、ゲート電圧を変化させる方式（方式の用語は、方法および装置の両方を含むものとして用いる。以下同様）として、表示データに応じたＦＥＤパネル１０の輝度が得られる。一方、３０％未満となる場合には、フィードバック系の作用によって、ゲート電圧を変化させる方式から、固定のゲート電圧を印加する方式に、駆動方式を変更する。これによって、平均点灯率が、３０％以上の領域では安定したフィードバック動作が行われ。平均点灯率が、３０％以下の領域においては、フィードバック動作を行うことなく、固定値によって発光輝度を制御するので、フィードバック系に含まれる不感帯、ＳＮＲの悪化によって、逆に、好ましくない輝度に設定されることを防止できる。
【００６６】
また、平均点灯率を、１フレームを単位として計算しているので、１フレームの画面全体の輝度に応じた、制御をすることができる。特に、静止画、動きの少ない画像を表示する場合には、フレーム間の相関が大きいので、平均点灯率が高い場合のフィードバック制御領域では、１フレームの発光輝度を平均することによって、十分な精度を有する制御のための誤差信号が得られる。一方、平均点灯率が低い場合のゲート電圧プリセット処理器２４による制御を行う場合には、フレーム間相関の強い、発光輝度が比較的に近い画像を表示する場合には、あまり発光輝度が切り替わることがなく、画面の発光輝度が大きく変化したときに発光輝度が変化するので、いずれの領域においても、違和感のない、視覚的に良好な輝度調整が行える
【００６７】
（第２実施形態）
第２実施形態では、点灯制御処理制御部１３１を、第１実施形態における点灯制御処理制御部３１に替えて用いる点が第１実施形態とは異なる。すなわち、第１実施形態においては、ゲート電圧プリセット処理器２４から切替器２５に対する出力のレベルを一定値としていた。この点、第２実施形態の表示装置および表示装置の輝度調整装置は、ゲート電圧プリセット処理器１２４からの出力のレベルをＦＥＤパネル１０の温度に応じて変化させるものである。
【００６８】
ここで、ＦＥＤパネル１０の温度と発光輝度との関係について述べる。図８に示す抵抗層１０４は、α-Ｓｉで形成されており、α-Ｓｉの抵抗値は温度によって変化する特性を有している。そのために、ＦＥＤパネル１０の特性として、温度が上昇するにともない、同じ発光輝度を得るためのゲート電極とエミッタ電極との間の電圧の値は、より低くなる特性を有している。この結果、例えば、平均点灯率が３０％以下の領域で、常に一定のゲート電圧で働かせる場合、温度に応じた発光輝度の違いが生じてしまう。第２実施形態はこのような課題を解決するものである。
【００６９】
第２実施形態のハードウエアを、図４に沿って説明する。第１実施形態と同一の構成を有し、同一の作用を奏する部分には、第１実施形態におけると同一の符号を付して説明を省略する。
【００７０】
図４に点灯制御処理制御部１３１を示すが、第１実施形態とは異なり、温度基準電圧変換器３０からの出力に応じて、ゲート電圧プリセット処理器１２４からの出力のレベルを変化させるものである。具体的には、ゲート電圧プリセット処理器１２４は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）またはＲＯＭで構成されており、温度基準電圧変換器３０は、温度に応じたアドレスを発生し、このＲＡＭまたはＲＯＭの当該アドレスに書き込まれたデータの値を切替器２５に出力するようになされている。
【００７１】
図５に第２実施形態におけるハードウエアの動作ないし処理のフローを示す。
【００７２】
図５には、図３と異なる処理を行う部分のみが、記載されており、他は省略されている。図３に示す第１実施形態のフローとの違いは、プリセット値読み取り処理（ステップＳＴ００６）に替えて、ＦＥＤパネル１０の温度を検出し、温度に応じたプリセット値を得る処理（ステップＳＴ０２０）を有する点である。なお、このステップに対応する処理を行うハードウエアは、図４のゲート電圧プリセット処理器１２４の部分が該当する。
【００７３】
このように、予め、温度とゲート電極に印加する電圧との関係をテーブルとして登録しておくことによって、上述した第２実施形態の表示装置および電界放出表示素子の輝度調整装置においては、平均点灯率が、所定の値、例えば、３０％以下となる場合に、フィードバック系に含まれる不感帯、ＳＮＲの悪化によって、逆に、好ましくない輝度に設定されることを防止できるとともに、ＦＥＤパネル１０の温度によらず、均一な発光輝度を低輝度の場合でも得ることができる。
【００７４】
（第３実施形態）
第３実施形態では、点灯制御処理制御部２３１を、第２実施形態における点灯制御処理制御部１３１に替えて用いる点が第２実施形態とは相違する。すなわち、第２実施形態の表示装置および電界放出表示素子の輝度調整装置は、ゲート電圧プリセット処理器２４からの出力のレベルをＦＥＤパネル１０の温度に応じて変化させるものであった。この点、第３実施形態は、さらに、ＦＥＤパネル１０の経時変化を加味したものである。
【００７５】
ＦＥＤパネル１０の特性として、蛍光体の劣化、エミッタの電子放出能力の低下等により、発光の累積時間が長くなる程、同じ輝度を得るためには、ゲート電極とエミッタ電極との間の電圧は高くしなければならないという特性を有している。このために、例えば、平均点灯率が３０％以下の領域で、ＦＥＤパネル１０の温度に応じたゲート電圧を印加する場合には、発光の累積時間とともに発光輝度の違いが生じてしまう。第３実施形態はこのような課題を解決するものである。
【００７６】
第３実施形態のハードウエアを、図６に沿って説明する。第１実施形態および第２実施形態と同一の構成を有し、同一の作用を奏する部分には、第１実施形態および第２実施形態におけると同一の符号を付して説明を省略する。
【００７７】
図６に点灯制御処理制御部２３１を示すが、第２実施形態とは異なり、経過時間累積器２３５を有し、さらに、ゲート電圧プリセット処理器２２４は、経過時間累積器２３５および温度基準電圧変換器３０の両者からの出力に応じて、ゲート電圧プリセット処理器２２４からの出力のレベルを変化させるものである。
【００７８】
ここで、経過時間累積器２３５は、ＦＥＤパネル１０が発光した累積時間を積算するものであり、規則的に所定時間毎に発生するクロックをカウンタでカウントし、そのカウント値を、スイッチＯＦＦ時に、不揮発メモリーに書き込み、再び、スイッチをＯＮした場合には、そのときの書き込まれている値をカウンタにロードして、再びカウントが累積的に継続するようになされている。
【００７９】
具体的には、ゲート電圧プリセット処理器２２４は、ＲＡＭまたはＲＯＭのアドレスを、経過時間累積器２３５および温度基準電圧変換器３０の両者からの出力に応じて決定するアドレス発生機能をさらに備えており、このアドレスに応じて、ＲＡＭまたはＲＯＭの当該アドレスに書き込まれたデータの値を切替器２５に出力するようになされている。このようなアドレス発生機能は、例えば、アドレスは、１２ビットで表せるものとし、上位６ビットは、温度基準電圧変換器３０からの出力のレベルに応じて変化するものとするとともに、下位６ビットは、経過時間累積器２３５からの出力のレベルに応じて変化するものとしても良く、また、予め与えられた演算式により、１２ビットの値を決定するものであっても良い。演算式としては、例えば、累積時間と温度とを変数とし、出力をアドレスとする、如何なる演算式であっても良い。
【００８０】
図７に第３実施形態におけるハードウエアの動作ないし処理のフローを示す。
【００８１】
図７には、図３と異なる処理を行う部分のみが、記載されており、他は省略されている。図３に示す第１実施形態のフローとの違いは、プリセット値読み取り処理（ステップＳＴ００６）に替えて、ＦＥＤパネル１０の温度を検出し、さらに、ＦＥＤパネル１０の発光の累積経過時間を検出し、累積経過時間および温度に応じたプリセット値を得る処理（ステップＳＴ０３０）を有する点である。なお、このステップに対応する処理を行うハードウエアは、図６のゲート電圧プリセット処理器２２４および経過時間累積器２３５が該当する。
【００８２】
このように、予め、累積経過時間および温度と、ゲート電圧との関係をテーブルとして登録しておくことによって、上述した第３実施形態の表示装置および表示装置の輝度調整装置においては、平均点灯率が、所定の値、例えば、３０％以下となる場合に、フィードバック系に含まれる不感帯、ＳＮＲの悪化によって、逆に、好ましくない輝度に設定されることを防止できるとともに、ＦＥＤパネル１０の累積経過時間および温度によらず、均一な発光輝度を低輝度の場合でも得ることができる。また、ＦＥＤパネル１０の発光輝度が経時変化により減少する場合においても、自動的に発光輝度を持ち上げて、経時変化を補正し、略一定の発光輝度を保つことができるので、実質的に装置の耐久年数を延ばすことができる。
【００８３】
（第４実施形態）
第４実施形態（図示しない）について説明をする。第３実施形態においては、ゲート電圧プリセット処理器２２４は、経過時間累積器２３５および温度基準電圧変換器３０の両者からの出力に応じて、ゲート電圧プリセット処理器２２４からの出力のレベルを変化させるものであったが、第４実施形態は、経過時間累積器２３５からの出力のみに応じて、ゲート電圧プリセット処理器２２４からの出力のレベルを変化させるものである。
【００８４】
図６に沿って具体的説明すると、ゲート電圧プリセット処理器２２４は、ＲＡＭまたはＲＯＭのアドレスを、経過時間累積器２３５からの出力に応じて決定するアドレス発生機能を備えており、このアドレスに応じて、ＲＡＭまたはＲＯＭの当該アドレスに書き込まれたデータの値を切替器２５に出力するようになされている。
【００８５】
このように、予め、累積経過時間と、ゲート電圧との関係をテーブルとして登録しておくことによって、上述の第４実施形態の表示装置および表示装置の輝度調整装置においては、平均点灯率が、所定の値、例えば、３０％以下となる場合に、フィードバック系に含まれる不感帯、ＳＮＲの悪化によって、逆に、好ましくない輝度に設定されることを防止できるとともに、ＦＥＤパネル１０の累積経過時間によらず、均一な発光輝度を低輝度の場合でも得ることができる。また、ＦＥＤパネル１０の発光輝度が経時変化により減少する場合においても、自動的に発光輝度を持ち上げて、経時変化を補正し、略一定の発光輝度を保つことができるので、実質的に装置の耐久年数を延ばすことができる。
【００８６】
（その他の実施形態）
他の実施形態として、いくつかを以下に挙げる。
【００８７】
（カソード電極、ゲート電極の駆動について）
上述した第１実施形態ないし第４実施形態においては、各々の表示データに応じた値の電圧が各々のカソード電極に印加され、Ｄ／Ａコンバータ２６からの出力に応じた値の電圧が、複数のゲート電極から順次選ばれた１つのゲート電極（選択電極）に印加され、他のゲート電極（非選択電極）には、当該他のゲート電極に属するエミッタから電子放出が生じないような電圧が印加されるものとしたが、このような構成態様は、第２電極および第３電極に駆動電圧を印加するための一態様であるので、別の態様として以下のものであっても良い。
【００８８】
すなわち、カソード電極とゲート電極とが果たす役割を交換して、各々の表示データに応じた値の電圧が各々のゲート電極に印加され、Ｄ／Ａコンバータ２６からの出力に応じた値の電圧が、複数のカソード電極から順次選ばれた１つのカソード電極（選択電極）に印加され、他のカソード電極（非選択電極）には、当該他のカソード電極に属するエミッタから電子放出が生じないような電圧が印加されるものであっても良い。
【００８９】
（第１電極電流量検出手段、表示データ量検出手段、平均点灯率判定手段について）
上述した第１実施形態ないし第４実施形態においては、第１電極電流量検出手段、すなわち、アノード電流量検出手段は、アノード電流の値を検出するアノード電流検出器２７と、アノード電流の所定時間の範囲内における平均的な電流値である平均アノード電流値である平均アノード電流検出器２９と、を有するものとしているが、このような構成態様は、所定時間の範囲内における第１電極に流れる電流量に応じた信号を検出する第１電極電流量検出手段の一態様であるので、別の態様として以下のものであっても良い。
【００９０】
例えば、アノード電流量検出手段は、アノードに流れる電流の値を所定時間の範囲内において積分するもの（電荷量）であっても良い。
【００９１】
また、上述した第１実施形態ないし第４実施形態においては、表示データ量検出手段は、カソード電極に与えられた表示データの所定時間の範囲内における表示データの値を加算して加算値を求めるデータ値加算器２０と、加算値を所定時間の範囲内におけるデータ数と表示データの取り得る最大値との積値で割った値である平均点灯率を検出する平均点灯率算出器２１と、を有するものとしているが、このような構成態様は、所定時間の範囲内における第２電極に与えられる表示データ量に応じた信号を検出する表示データ量検出手段の一態様であるので、別の態様として以下のものであっても良い。
【００９２】
例えば、表示データ量検出手段は、カソード電極またはゲート電極に与えられた表示データの所定時間の範囲内における表示データの値を加算して加算値を求めるものとしても良く、この場合には、表示データ量検出手段は、データ値加算器２０のみであっても良い。
【００９３】
また、上述した第１実施形態ないし第４実施形態においては、平均点灯率判定手段は、平均点灯率が予め定めた閾値以上であるか、この閾値未満であるかを判定する平均点灯率判定器２２としているが、このような構成態様は、表示データ量に応じた信号が所定閾値以上であるか所定閾値未満であるかを判定する平均点灯率判定手段の一態様であるので、別の態様として以下のものであっても良い。
【００９４】
例えば、平均点灯率判定手段は、カソード電極またはゲート電極に与えられた表示データの所定時間の範囲内における加算値を得るデータ値加算器２０と、このデータ値加算器から得られる加算値と所定閾値とを比較する比較器であっても良い。ここで、所定閾値は、この表示データが取り得る最大値Ｗ、所定の係数（例えば、０．３）および所定時間の範囲内における表示データ数の三つを掛け合わせた積値である。
【００９５】
（ハードウエア構成について）
上述した第１実施形態ないし第４実施形態においては、輝度調整装置９は、ＦＰＧＡに書き込まれたランダムロジックにより行うものとしたが、ＭＰＵにおけるソフトウエア演算処理、個別のＡ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器、標準デジタル個別素子（ＡＮＤ、ＯＲ、ＪＫＦＦ等）を組み合わせて構成するものであっても良く、さらに、第１電極電流量検出手段、表示データ量検出手段、比較手段、所定値発生手段、平均点灯率判定手段等の種々の手段は、アナログ回路で構成するものであっても良い。
【００９６】
例えば、第１電極電流量検出手段は、電流検出抵抗からの電圧をローパスフィルタにより平均化する構成、または、所定時間の範囲内で積分する構成としても良い。また、表示データ量検出手段は、表示データがデジタル信号で供給されている場合には、Ｄ／Ａ変換後の電圧を、ローパスフィルタにより平均化する構成、または、所定時間の範囲内で積分する構成としても良い。また、比較手段は、オペアンプで構成し、所定値発生手段は、定電圧電源の出力を抵抗で分圧する構成とし、平均点灯率判定手段は、アナログコンパレータで構成するものとしても良い。
【００９７】
また、温度を検出する温度検手段は、ＦＥＤパネルに配されたα−Ｓｉで形成されるモニター抵抗パターンであっても、ＦＥＤパネルに圧着されたサーミスタ等の温度検出素子であっても良い。
【００９８】
（所定時間について）
上述した第１実施形態ないし第４実施形態においては、第１電極に流れる電流量に応じた信号を検出する所定時間、第２電極に与えられる表示データ量に応じた信号を算出する所定時間および平均点灯率を求める所定時間等は、１フレームに対応する時間長としたが、所定時間を、いずれかひとつの選択電極が選択されている時間としても良い。また、さらに、所定時間は、複数のフレーム（複数の画面）に対応した時間長としても良い。このように選択電極が切り替わる時間の整数倍に所定時間を選ぶ場合には、Ｄ／Ａコンバータ２６からの出力の切り替えが水平同期信号または垂直同期信号に同期したものとできるので、表示される画像に違和感がないものとできる。しかしながら、このような制約を課すことなく適宜、所定時間を定めるものであっても良い。これらに加え、輝度調整装置９において、そのいずれかを選択できるようにしても良い。
【００９９】
また、上述した第１実施形態の変形例としては、ゲート電圧プリセット処理器２４から出力する値を固定的なものとせず、前回（スイッチをＯＦＦする直前）にフィードバック系の作用によって、定めたゲート電圧をプリセット値として用いるようにしても良い。このようにして、プリセット値を定める場合には、累積経過時間によるＦＥＤパネル１０の輝度変化を有る程度補正して、略均一な発光輝度を、ＦＥＤパネルが低輝度で発光している場合においても得ることができる。
【０１００】
また、上述した第３実施形態の変形例としては、累積経過時間に応じたゲート電圧をプリセット値として用いるのではなく、これに替えて、累積経過時間と平均点灯率との積とに応じたゲート電圧をプリセット値として用いることができる。このように累積経過時間と平均点灯率との積に基づいてプリセット電圧を定めれば、ＦＥＤパネル１０の特性変化をより正確に検出することができ、より均一な輝度を、ＦＥＤパネルが低輝度で発光している場合においても得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】実施形態の表示装置を示す図である。
【図２】実施形態の点灯制御処理制御部を示す図である。
【図３】実施形態の電界放出表示素子の輝度調整装置の動作のフローを説明するフローチャートである。
【図４】実施形態の点灯制御処理制御部を示す図である。
【図５】実施形態の電界放出表示素子の輝度調整装置の要部に係る動作のフローを説明するフローチャートである。
【図６】実施形態の点灯制御処理制御部を示す図である。
【図７】実施形態の電界放出表示素子の輝度調整装置の要部に係る動作のフローを説明するフローチャートである。
【図８】背景技術のＦＥＤを示す図である。
【図９】背景技術の表示装置を示す図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１  表示装置、９  輝度調整装置、１０  ＦＥＤパネル、１１  アノード電源部、１２  ドライバ部、１３  カソード電極電源部、１４  ゲート電源部、
１５  同期部、２０  データ値加算器、２１  平均点灯率算出器、
２２  平均点灯率判定器、２３  ゲート制御判定処理器、
２４  ゲートプリセット処理器、
２４、１２４、２２４  ゲート電圧プリセット処理器、２５  切替器、
２６  Ｄ／Ａコンバータ、２７  アノード電流検出器、２８  Ａ／Ｄコンバータ、
２９  平均アノード電流検出器、３０  温度基準電圧変換器、
３１、１３１，２３１  点灯制御処理制御部、３２  比較器、
３３  Ｕ／Ｄカウンタ、３４  点灯スイッチ
【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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