(57)【要約】【課題】画像表示装置の駆動の際に、水平同期信号が誤って通常より早く入力された場合であっても安定に駆動できる画像表示装置、およびその駆動方法を提供する。【解決手段】水平同期信号を基準にして、第１のタイミングで変調信号の状態にかかわらず変調信号の出力を停止するステップと、第２のタイミングで選択信号を出力する行配線を切り替えるステップと、第３のタイミングで変調信号の出力を開始するステップとを含む駆動方法によって駆動し、第１のタイミングを第２のタイミングよりも早く実行することにより、誤った水平同期信号に対しても安定的に駆動することができる。【選択図】図１
2009237058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の行配線および複数の列配線を用いて複数の電子放出素子をマトリクス状に配置したマルチ電子源と、選択すべき行配線に選択信号を出力する走査回路と、列配線に変調信号を出力する変調回路とを備える画像表示装置の駆動方法であって、
第１のタイミングで、変調信号の状態にかかわらず前記変調回路の変調信号の出力を停止するステップと、
第２のタイミングで、選択信号を出力する行配線を切り替えるステップと、
第３のタイミングで、前記変調回路の変調信号の出力を開始するステップと
を含み、
前記第１のタイミングと前記第２のタイミングは水平同期信号を基準に決定されるものであり、
前記第１のタイミングは前記第２のタイミングよりも早い
ことを特徴とする画像表示装置の駆動方法。
【請求項２】
前記第３のタイミングは水平同期信号を基準に決定されるものであり、
前記第３のタイミングは前記第２のタイミングよりも遅い
ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置の駆動方法。
【請求項３】
複数の行配線および複数の列配線を用いて複数の電子放出素子をマトリクス状に配置したマルチ電子源と、
選択すべき行配線に選択信号を出力する走査回路と、
列配線に変調信号を出力する変調回路と、
タイミングを規定する信号を出力するタイミング発生回路とを備える画像表示装置であって、
前記タイミング発生回路は、変調信号の状態にかかわらず前記変調回路の変調信号の出力を停止する第１のタイミングを規定する第１の信号と、選択信号を出力する行配線を切り替える第２のタイミングを規定する第２の信号と、前記変調回路の変調信号の出力を開始する第３の信号と、を水平同期信号を基準に出力するものであり、
前記第１の信号を前記第２の信号よりも早く出力する
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
前記タイミング発生回路は、前記第３の信号を前記第２の信号よりも遅く出力する
ことを特徴とする請求項３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、画像表示装置およびその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像表示装置を駆動する方法としては、いわゆる線順次駆動方式が広く用いられている。すなわち、ある行配線に選択電圧を印加し、列配線側には画像データに対応した変調パルスを印加することにより、当該選択された行配線を駆動する。さらに、選択対象となる行配線を順次変更することにより、画像全体を表示する方式である。このような画面の走査において、選択電圧を印加するタイミングや変調パルスを印加するタイミングは、入力される水平同期信号を基準として行われる。
【０００３】
かかる画像表示装置の駆動中に水平同期信号にノイズが混入したり誤った水平同期信号が入力された場合、水平同期信号と駆動動作のタイミングによっては、表示パネルの駆動が不安定になる場合がある。たとえば、通常よりも短い間隔で誤った水平同期信号が入力された場合、駆動電圧が不安定になったり、それをきっかけにしてフェースプレートとリアプレートの間で放電が発生することがある。
【０００４】
このような同期信号の乱れに対処するために、たとえば特許文献１には、平面表示装置及びその駆動方法に関する技術が記載されている。その目的は、液晶などの光変調層を持つ平面型画像表示装置に関し、同期信号へのノイズ混入や誤変換による画面のちらつきをなくし良好な表示を行うことである。すなわち特許文献１では、駆動回路部は外部から入力された同期信号の異常の検出を試みる。そして異常が検出された場合に、データ信号及び同期信号を所定期間一定レベルに固定することを特徴としている。また、同期信号の異常の検出は、入力された同期信号とパルス発生回路が出力する標準信号とを比較するか、入力されたクロックに基づいてカウントすることにより行っている。
【０００５】
しかしこの方法を用いた場合、異常を検出する手段が必要であり、画像表示装置の構成が複雑になってしまう。また、一連の駆動方法の手順中に異常を検出する工程を含める必要があり、煩雑となる。
【０００６】
また、画像を良好に表示するためには、画像表示装置を安定的に駆動させることが必要である。たとえば特許文献２には、電子放出素子、特に表面伝導型放出素子を用いた画像表示装置について安定に電子放出をさせるための構成が記載されている。
【０００７】
しかし、駆動中に同期信号に異常が発生した場合については記載がなく、上述したような問題には対処できない。
【特許文献１】特開２００１−１３４２４４号公報
【特許文献２】特開平１１−１８５５９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、水平同期信号が誤って通常よりも短い間隔で入力された場合でも、安定に駆動できる画像表示装置およびその駆動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明の第１の発明は以下の構成を採用する。すなわち、
複数の行配線および複数の列配線を用いて複数の電子放出素子をマトリクス状に配置したマルチ電子源と、選択すべき行配線に選択信号を出力する走査回路と、列配線に変調信号を出力する変調回路とを備える画像表示装置の駆動方法であって、
第１のタイミングで、変調信号の状態にかかわらず前記変調回路の変調信号の出力を停止するステップと、
第２のタイミングで、選択信号を出力する行配線を切り替えるステップと、
第３のタイミングで、前記変調回路の変調信号の出力を開始するステップと
を含み、
前記第１のタイミングと前記第２のタイミングは水平同期信号を基準に決定されるものであり、
前記第１のタイミングは前記第２のタイミングよりも早い
ことを特徴とする画像表示装置の駆動方法である。
【００１０】
また、本発明の第２の発明は以下の構成を採用する。すなわち、
複数の行配線および複数の列配線を用いて複数の電子放出素子をマトリクス状に配置したマルチ電子源と、
選択すべき行配線に選択信号を出力する走査回路と、列配線に変調信号を出力する変調回路と、タイミングを規定する信号を出力するタイミング発生回路とを備える画像表示装置であって、
前記タイミング発生回路は、変調信号の状態にかかわらず前記変調回路の変調信号の出力を停止する第１のタイミングを規定する第１の信号と、選択信号を出力する行配線を切り替える第２のタイミングを規定する第２の信号と、前記変調回路の変調信号の出力を開始する第３の信号と、を水平同期信号を基準に出力するものであり、
前記第１の信号を前記第２の信号よりも早く出力する
ことを特徴とする画像表示装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、画像表示装置の駆動において、何らかの異常により水平同期信号が通常よりも短い間隔で入力された場合でも、安定して駆動することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。本発明は、電子放出素子を有し、線順次駆動を行う画像表示装置に好適である。電子放出素子としては、表面伝導型放出素子のほか、電界放出素子、ＭＩＭ型放出素子などが使用できる。
【００１３】
＜画像表示装置の構成＞
図２は本実施例の画像表示装置の全体構成を表すブロック図である。当該画像表示装置は逆γ処理部２０１、信号処理部２０２、変調回路２０４、走査回路２０５、表示パネル２０６、高圧電源２０７、および駆動タイミング発生回路２０８から構成される。
【００１４】
表示パネル２０６はリアプレート、フェースプレートおよび枠部材により真空容器として形成され、大気圧に対する支持体としてスペーサが設けられている。リアプレートには複数の表面伝導型放出素子がマトリクス状に配置され、マルチ電子源を構成している。フェースプレートは蛍光体を備えている。なお、表示パネルのさらに詳細な製法については特許文献２（特開平１１−１８５５９９号公報）に記載されている。高圧電源２０７はリアプレートとフェースプレートの間に電圧を印加する。これにより表面伝導型放出素子から放出された電子を加速し、対向する位置にあるフェースプレートの蛍光体に衝突させ、画像を表示する。
【００１５】
逆γ処理部２０１および信号処理部２０２は、表示すべき画像データおよび同期信号を表示パネル２０６の特性に合わせて作成する。駆動タイミング発生回路２０８は、変調回路２０４および走査回路２０５に与えるタイミングを規定する信号を出力する回路であり、本発明でいうタイミング発生回路に当たる。変調回路２０４は列配線に変調信号を印加する回路である。走査回路２０５は行配線を順次選択する回路である。選択方法は、行配線に選択信号を出力することによる。走査回路２０５には、各行配線に対応したシフトレジスタ（不図示）が内蔵されている。
【００１６】
＜画像データの処理＞
まず画像データＤａｔａが逆γ処理部２０１に入力される。画像データＤａｔａはカラー映像信号の１画素における色調（たとえばＲ、Ｇ、Ｂ）を表し、点順次に入力される。逆γ処理部２０１においては入力された画像データＤａｔａに対し２．２乗の変換を行い、輝度にリニアな画像データＤ１、垂直同期信号ＶＤ１、および水平同期信号ＨＤ１を生成する。
【００１７】
次に画像データＤ１、垂直同期信号ＶＤ１、および水平同期信号ＨＤ１は信号処理部２０２に入力される。信号処理部２０２では画像データＤ１に対して表示パネルの発光特性に応じた非線形的な補正を行い、補正された画像データＤＺを生成する。
【００１８】
信号処理部２０２ではまた、垂直同期信号ＶＤ１および水平同期信号ＨＤ１に対して表示パネルの駆動方式に応じた補正を行い、補正された垂直同期信号ＶＤおよび水平同期信号ＨＤを生成する。例えば、入力信号通りのフレームレートで表示パネルを駆動する場合は、入力された垂直同期信号ＶＤ１および水平同期信号ＨＤ１そのままでも良い。あるいは、画像データの値などに応じてフレームごとに垂直走査期間の長さを異ならせたり、行ごとに水平走査期間の長さを異ならせても良い。
【００１９】
続いて画像データＤＺは変調回路２０４へと送られる。変調回路２０４では１ライン分の画像データを取得し、画像データに応じた変調信号を各列配線に出力する。
【００２０】
このとき変調回路２０４は、制御信号Ｘｓｔａｒｔ信号が立ち上がるとシフトレジスタからデータをラッチし、パルス幅変調を開始する。パルス幅変調はパルス幅変調用クロックｐｃｌｋに基づいてカウントされる。
【００２１】
なお、以下の実施例では変調方式としてパルス幅変調方式を用いたが、実際はこれに限定されるものではない。たとえば、パルスの振幅により変調するものであってもよい。あるいは、階段状のパルスにより変調するものであってもよい。このような階段状のパルスによる変調方式については特開２００３−３１６３１２号公報に記載されている。
【００２２】
＜駆動タイミング発生回路の構成＞
図３に駆動タイミング発生回路の構成のブロック図を示す。駆動タイミング発生回路２０８は、水平走査期間内や、垂直走査期間内でのタイミングを規定する信号などを出力する。
【００２３】
１水平走査期間（１Ｈ）中でのタイミングを規定する信号は、水平同期信号検出回路３０１、コンパレータ（ｃｏｍｐ１〜ｃｏｍｐ５）、変調制御用クロックカウンタ３０２により決定され、出力される。変調制御用クロックカウンタ３０２は水平同期の立ち上がりでリセットされ、オシレータ３０６が作成した変調用クロックｐｃｌｋに同期してカウントを実行する。
【００２４】
１垂直走査期間（１Ｖ）中でのタイミングを規定する信号は、垂直同期信号検出回路３
０３、水平同期回数カウンタ３０４、デコーダ３０５によって決定され、出力される。水平同期回数カウンタ３０４は垂直同期の立ち上がりでリセットされ、水平同期の立ち上がりでカウントアップする。デコーダ３０５は水平同期回数カウンタ３０４のカウント値をデコードする。
【００２５】
上記のように作成された、１Ｈ中のタイミングと１Ｖ中のタイミングは最後にゲートされ、出力のフリップフロップを介して制御信号として出力される。
【００２６】
＜制御信号の作成＞
駆動タイミング発生回路２０８はＸｓｔａｒｔ、Ｘｏｅ、Ｙｓｔａｒｔ、Ｙｓｆｔ、ｐｃｌｋの各制御信号を出力する。Ｘｓｔａｒｔ信号は変調回路２０４による変調開始を制御し、Ｘｓｔａｒｔ＝Ｈｉｇｈになると変調回路出力が開始される。Ｘｏｅ信号は変調回路２０４の出力をＯＮ／ＯＦＦする。すなわち、Ｘｏｅ＝Ｈｉｇｈのとき、変調回路２０４は各列配線に変調信号を出力する（ｅｎａｂｌｅ）。このステップは本発明における第３のタイミングに当たり、この信号は本発明における第３の信号に当たる。ここでＸｏｅ＝Ｌｏｗになると、変調回路２０４は速やかに出力を停止する（ｄｉｓａｂｌｅ）。このステップは本発明における第１のタイミングに当たり、この信号は本発明における第１の信号に当たる。このような停止操作は駆動状態にかかわらず行われ、たとえば変調信号が出力中か否かを問わない。
【００２７】
Ｙｓｔａｒｔ信号とＹｓｆｔ信号は行配線の選択を制御し、Ｙｓｆｔ＝Ｈｉｇｈになったとき行シフトが行われる。このステップは本発明における第２のタイミングに当たり、この信号は本発明における第２の信号に当たる。これらの制御信号を作成する際に基準となるのは、垂直同期信号ＶＤ、水平同期信号ＨＤ、ドットクロックｖｃｌｋ、およびパルス幅変調用のクロックｐｃｌｋである。
【００２８】
駆動タイミング発生回路２０８の作成する１Ｈ中のタイミングは、所定の定数と、変調制御用クロックカウンタ３０２、水平同期回数カウンタ３０４のカウント値とを比較した結果により作成される。定数はそれぞれ以下の内容を表す。なお、実施例ではこれらのカウント値は定数としたが、変数とすることも可能である。
Ｃ＿ＸＯＥ＿ＳＴ  ：ＸｏｅがＬｏｗからＨｉｇｈへ変化するタイミング。
Ｃ＿ＸＯＥ＿ＥＮＤ：ＸｏｅがＨｉｇｈからＬｏｗへ変化するタイミング。
Ｃ＿ＸＳＴ        ：ＸｓｔａｒｔがＨｉｇｈとなるタイミング。
Ｃ＿ＹＳＴ        ：ＹｓｔａｒｔがＨｉｇｈとなるタイミング。
Ｃ＿ＹＳＦＴ      ：ＹｓｆｔがＨｉｇｈとなるタイミング。
【００２９】
これら制御信号の順番について検討した結果、通常よりも短い間隔で水平同期信号が入力された場合であっても表示パネルを安定に駆動するためには、好ましい順番があることが分かった。
【００３０】
（実施例１）
図１は基準となる水平同期信号ＨＤから、
（１）変調回路のＯＦＦ（Ｘｏｅ＝Ｌｏｗ）。
（２）走査回路の選択行のシフト（Ｙｓｆｔ＝Ｌｏｗ→Ｈｉｇｈ→Ｌｏｗ）。
（３）変調回路のパルス幅変調開始（Ｘｏｅ＝Ｈｉｇｈ、Ｘｓｔａｒｔ＝Ｈｉｇｈ）。という順番で制御した例を、横軸を時間として表した図である。
【００３１】
本実施例の順番に制御するためには、以下の二点を満たすようにカウント値を設定する必要がある。すなわち、第１に、Ｃ＿ＸＯＥ＿ＥＮＤ＜Ｃ＿ＹＳＦＴ＜Ｃ＿ＸＯＥ＿ＳＴ、Ｃ＿ＸＳＴという大小関係となることである。第２に、走査回路をシフトしてから変調
回路をＯＮするまでの時間ｔ１、および、変調回路をＯＦＦしてから走査回路をシフトするまでの時間ｔ２が、それぞれ好ましい時間差になることである。なお、好ましい時間差とは電圧を印加してから波形が安定するまでの時間をいい通常数百ナノ秒程度だが、表示パネルのサイズや電子放出素子の種類によって変化する。
【００３２】
図１において（ａ）は正常な間隔、（ｂ）は通常より短い間隔、で水平同期信号が入力された場合を示す。またこの例での変調回路の波形はパルス幅変調信号を用いており、画像データが最大であるときのパルス幅変調信号である。
【００３３】
ここで（ｂ）を参照すると、通常より短い間隔で水平同期信号（ｉｌｌｅｇａｌ）が入力された場合でも、まず変調回路がＯＦＦされてから行シフトが起こっていることが分かる。これは（ａ）に示した通常の駆動のタイミングと同じ制御順序であり、安定している。変調回路がＯＮのまま選択行をシフトすると、駆動が不安定になったり、フェースプレートとリアプレートの間で放電が発生することがあるが、本実施例の駆動順序によればその恐れは無い。
【００３４】
（実施例２）
図５は基準となる水平同期信号ＨＤから、
（１）変調回路のパルス幅変調開始（Ｘｏｅ＝Ｈｉｇｈ、Ｘｓｔａｒｔ＝Ｈｉｇｈ）。
（２）変調回路のＯＦＦ（Ｘｏｅ＝Ｌｏｗ）。
（３）走査回路の選択行のシフト（Ｙｓｆｔ＝Ｌｏｗ→Ｈｉｇｈ→Ｌｏｗ）。
という順番で制御した例を、横軸を時間として表した図である。
【００３５】
本実施例の順番に制御するためには、以下の二点を満たすようにカウント値を設定する必要がある。すなわち、第１に、Ｃ＿ＸＯＥ＿ＳＴ、Ｃ＿ＸＳＴ＜Ｃ＿ＸＯＥ＿ＥＮＤ＜Ｃ＿ＸＯＥ＿ＹＳＦＴという大小関係になることである。第２に、実施例１と同様に、ｔ１およびｔ２が好ましい時間差になることである。
【００３６】
図５において（ａ）は正常な間隔、（ｂ）は通常より短い間隔、で水平同期信号が入力された場合を示す。本実施例でも変調回路の波形はパルス幅変調信号を用い、画像データが最大であるときのパルス幅変調信号である。
【００３７】
ここで（ｂ）を参照すると、通常より短い間隔で水平同期信号（ｉｌｌｅｇａｌ）が入力されることにより、変調回路ＯＦＦ（２）および選択行シフト（３）の制御信号が発生しない。そのため、変調回路の出力がＯＮのまま、走査回路の選択行シフトが行われない。選択行のシフトが起こらないため、駆動の不安定化や放電などの問題も発生しない。
【００３８】
（参考例）
図４は基準となる水平同期信号ＨＤから、
（１）走査回路のシフト（Ｙｓｆｔ＝Ｌｏｗ→Ｈｉｇh→Ｌｏｗ）。
（２）変調回路のパルス幅変調開始（Ｘｏｅ＝Ｈｉｇｈ、Ｘｓｔａｒｔ＝Ｈｉｇｈ）。
（３）変調回路のＯＦＦ（Ｘｏｅ＝Ｌｏｗ）。
という順番で制御した例を、横軸を時間として表した図である。
【００３９】
本参考例の順番に制御するためには、以下の二点を満たすようにカウント値を設定する必要がある。すなわち、第１に、Ｃ＿ＹＳＦＴ＜Ｃ＿ＸＯＥ＿ＳＴ，Ｃ＿ＸＳＴ＜Ｃ＿ＸＯＥ＿ＥＮＤという大小関係になることである。第２に、実施例１および２と同様に、ｔ１およびｔ２が好ましい時間差になることである。
【００４０】
図４において（ａ）は正常な間隔、（ｂ）は通常より短い間隔、で水平同期信号が入力
された場合の例である。またこの例でも変調回路の波形はパルス幅変調信号の一例で、画像データが最大であるときのパルス幅変調信号である。
【００４１】
ここで（ｂ）を参照すると、通常より短い間隔で水平同期信号（ｉｌｌｅｇａｌ）が入力されることにより、変調回路の出力がＯＮの状態で走査回路の選択行の切り替えが発生している。このように駆動された場合、表示パネルのマトリクス配線の寄生容量やインダクタンスによっては、駆動が不安定になったり、それをトリガとしてフェースプレートとリアプレート間で放電が発生することもある。
【００４２】
上述した実施例と参考例から検討すると、制御の順番としては、実施例１に挙げたものが最も好ましいと言える。実施例１によれば、水平同期信号に異常があった場合でも、駆動のシーケンスは通常と同じように動作させることが可能であり、非常に安定的である。次いで、実施例２に挙げた制御の順番によれば、駆動の不安定化や放電を防止できるという点で好ましいと言える。
【００４３】
なお、実施例では図３に示したような駆動制御回路の例を示したが、実際はこれに限定されない。少なくとも垂直同期信号からのライン数をカウントしデコードする回路と、水平同期信号からの時間を計数するカウンタとデコーダを備え、次の手順で制御信号を発信すれば良い。すなわち、
（１）ある水平同期信号の立ち上がりに対応して、変調回路の変調信号印加を停止する。
（２）所定時間後に走査回路の選択している行配線をシフトする。
という手順である。
【００４４】
このような手順によれば、水平同期信号が予定より早い場合でも、走査側と変調側の駆動信号の立ち上がりの時間差ｔ１及び立ち下がりの時間差ｔ２を一定に保持することができる。またこのような構成によれば、同期信号が異常な場合でも、特別な回路や工程を追加することなく安定に駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施例１の制御タイミングを示す図。
【図２】画像表示装置の構成を表すブロック図。
【図３】駆動タイミング発生回路の構成を表すブロック図。
【図４】参考例１の制御タイミングを示す図。
【図５】実施例２の制御タイミングを示す図。
【符号の説明】
【００４６】
２０４    変調回路
２０５    走査回路
２０６    表示パネル
２０８    駆動タイミング制御回路
【図１】
2009237058.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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