JP2007140152A - Image display device, driving circuit for display, and driving method for display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば薄膜電子源等の電子放出素子を用いたマトリクス型画像表示装置(以下、「FED」と略す。)などの画像表示装置の画質補正技術に関するものであり、補正回路を備えた画像表示装置、表示用駆動回路及び表示用駆動方法に関する。 The present invention relates to an image quality correction technique for an image display device such as a matrix type image display device (hereinafter abbreviated as “FED”) using an electron-emitting device such as a thin film electron source, and includes a correction circuit. The present invention relates to an image display device, a display drive circuit, and a display drive method.
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。 In the FED, an electron source is arranged at each intersection of a plurality of scanning lines extending in the horizontal direction and a plurality of signal lines extending in the vertical direction, and applied to the scanning voltage applied to the scanning line and the signal line (to the video signal). The electron source is configured to be driven by a signal voltage (accordingly).
このようなFEDにおいては、主として走査線の配線抵抗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。
In such an FED, a voltage drop occurs mainly due to the wiring resistance of the scanning line, so that image quality deterioration such as luminance unevenness occurs. As a conventional technique for correcting the image quality deterioration, for example, a technique described in
特許文献1には、1走査線を複数のブロック(4ブロック)に分け、各ブロックごとの画像信号に基づいて電圧降下量を算出し、これに対応した補正を行う技術が開示されている。
一方、近年表示パネルの高解像度化が進み、水平1920画素、垂直1080ラインのフルHD画像に対応したLCD、PDPパネルも出荷されており、FEDにおいてもフルHD解像度が要求されている。 On the other hand, in recent years, the resolution of display panels has been increased, and LCDs and PDP panels corresponding to full HD images with horizontal 1920 pixels and vertical 1080 lines have been shipped, and full HD resolution is also required in FEDs.
フルHDの映像信号では、映像信号のサンプリングクロック(以下ドットクロック)が一般的に148MHzと高速であり、そのドットクロックでの信号処理を行うには高価なLSIプロセスを使う必要がある。そこで安価なLSIプロセスでもフルHDの信号処理が可能にするために映像信号を奇数画素と偶数画素の2相に分離してドットクロックを148MHzの1/2(74MHz)に落とす処理を通常行っている。 In a full HD video signal, the sampling clock (hereinafter referred to as dot clock) of the video signal is generally as high as 148 MHz, and it is necessary to use an expensive LSI process in order to perform signal processing with the dot clock. Therefore, in order to enable full HD signal processing even with an inexpensive LSI process, the video signal is separated into two phases of odd pixels and even pixels, and the process of dropping the dot clock to 1/2 (74 MHz) of 148 MHz is normally performed. Yes.
しかし、特許文献1では、1走査線を4ブロックに分けているため高精度な補正ができない。また、前記のような奇数画素と偶数画素を2相に分離して行う処理において補正量の計算をどのように行うかについては何も考慮されていない。
However, in
本発明は、フルHD信号の奇数画素と偶数画素を2相に分離する処理においても、良好に画質補正して表示画像の画質を向上させるのに好適な技術を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a technique suitable for improving the image quality of a display image by satisfactorily correcting the image quality even in the process of separating the odd and even pixels of a full HD signal into two phases.
本発明によれば、複数の走査線と、該複数の走査線の少なくとも左右一端に接続され、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駆動電圧を印加する信号線制御回路と、複数の走査線と複数の信号線との交点部にそれぞれ接続され、走査電圧と駆動電圧との電位差に応じて電子を放出する電子源と、電子源から走査線へ流れ込む信号線電流と走査線に含まれる配線抵抗によって生じる電圧降下を補償するよう映像信号を補正する補正回路とを備え、補正回路は、偶数画素及び奇数画素の2相に分離されたRGB信号が入力され、入力された映像信号に応じた駆動電圧が同じタイミングで印加される偶数画素及び奇数画素を含む複数画素のRGBの電子源を1グループとし、該1グループをN個(N≧1)まとめた単位で補正量を演算することを特徴とする。また、このNの範囲は1〜5とすることが好ましい。この範囲の上限は、人の画像変化の検知限界、つまり配線抵抗によって生じる輝度低下が最大階調の1%以下となる範囲である。 According to the present invention, a plurality of scanning lines, a scanning line control circuit that is connected to at least left and right ends of the plurality of scanning lines and sequentially applies a scanning voltage to the plurality of scanning lines, and a plurality of signal lines, A signal line control circuit that is connected to the plurality of signal lines and applies a drive voltage corresponding to the input video signal to the plurality of signal lines, and an intersection of the plurality of scanning lines and the plurality of signal lines And an electron source that emits electrons according to a potential difference between the scanning voltage and the driving voltage, a signal line current flowing from the electron source to the scanning line, and a voltage drop caused by a wiring resistance included in the scanning line. And a correction circuit that corrects the video signal. The correction circuit receives an RGB signal separated into two phases of an even pixel and an odd pixel, and a drive voltage corresponding to the input video signal is applied at the same timing. Even pixels and odd numbers The RGB electron sources of a plurality of pixels including the element as one group, characterized by calculating a correction amount the first group of N (N ≧ 1) combined units. The range of N is preferably 1 to 5. The upper limit of this range is a detection limit of human image change, that is, a range in which the luminance drop caused by the wiring resistance is 1% or less of the maximum gradation.
本発明によれば、フルHD信号の、奇数画素と偶数画素の2相分離処理において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。 According to the present invention, it is possible to perform good image quality correction in the two-phase separation processing of the odd and even pixels of the full HD signal, and it is possible to display a high-quality image.
以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態について説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る、電子放出素子型画像表示装置の第一の実施形態を示すものである。尚、本実施形態では、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、本発明は、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。また、以下では、走査線の両端に走査線制御回路501及び502の2つを設けたものを例にして説明する。しかしながら、走査線制御回路を、いずれか片方だけ用いたものでも、本発明を適用できることは言うまでも無い。
FIG. 1 shows a first embodiment of an electron-emitting device type image display apparatus according to the present invention. In the present embodiment, an electron emission element type image display device of a passive matrix drive type having an MIM (Metal-Insulator-metal) type electron source as an electron source will be described as an example. However, the present invention can be similarly applied to electron sources other than MIM, for example, an SCE (Surface Conduction Electron Emitter) type, a carbon nanotube type, a BSD (Ballistic electron Surface-emitting Device) type, and a Spindt type. In the following, an example in which two scanning
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8に供給される。信号処理回路8は図2にて詳述する電圧降下を補正する補正回路10を含んでいる。この補正回路10は走査線51〜55の配線抵抗によって発生する電圧降下を補償するように働く。この動作の詳細については、後述する。
The video signal is input to the video
上記入力映像信号に対応する水平、垂直同期信号は、同期信号入力端子1に入力され、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、水平、垂直同期信号に同期したタイミングパルスを生成して走査線制御回路501及び502に供給する。
Horizontal and vertical synchronization signals corresponding to the input video signal are input to the synchronization
一方、表示パネル6は、画面水平方向(紙面の左右方向)に延びて形成された複数の走査線51〜55が、画面垂直方向(紙面の上下方向)に並んで配置されている。更に、画面垂直方向(紙面の上下方向)に延びて形成された複数の信号線41〜45が、画面水平方向(画面左右方向)に並んで配置されている。これら走査線51〜55と信号線41〜45は互いに直交しており、これらの各交点部には、各走査線及び各信号線と接続される電子源(電子放出素子)が配置されている。これによって、複数の電子源は、マトリクス状に配置された形態となる。
On the other hand, the
走査線51〜55の左右両端には、走査線制御回路501及び502が接続されている。この走査線制御回路501及び502は、それぞれ、タイミングコントローラ2からのタイミングパルスに同期して、走査線51〜55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51〜55に対し供給する。つまり、走査線制御回路501及び502は、水平周期の走査電圧を走査線51〜55に対し順次印加することにより、水平周期で1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ものである。
Scan
信号線41〜45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、信号処理回路10から供給された映像信号に基づいて、各信号線(電子源)に対応する信号を生成して各信号線に供給する。
A signal
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からの信号電圧が印加されると、各電子源には走査電圧と信号電圧との電位差が与えられる。この電位差が所定の閾値を超えると、電子源は電子を放出する。この電子源からの電子の放出量は、電位差が閾値以上の場合は、この電位差に略比例する。尚、信号電圧が正の場合は、走査電圧は負となり、信号電圧が負の場合は、走査電圧は正となる。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。電子源から放出された電子は、高電圧制御回路7により加速電極に印加された高圧によって加速され、真空内を進行して蛍光体に衝突する。これにより蛍光体が励起して発光し、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る。これによって、FEDに画像が形成される。
When a signal voltage from the signal
このような形態のFEDにおける、各電子源の水平位置に対する走査電圧の変化特性を図3に示す。図3の実線は走査線制御回路501及び502より供給される走査電圧、点線は電子源の水平位置−走査電圧特性を示している。図3に示されるように、電子源の水平位置に応じて走査電圧に電圧降下が生じ、中央部において最も電圧降下が大きくなる。
FIG. 3 shows the change characteristic of the scanning voltage with respect to the horizontal position of each electron source in the FED having such a configuration. The solid line in FIG. 3 indicates the scanning voltage supplied from the scanning
ここで水平位置に応じて走査電圧に電圧降下が生じるのは、走査線の配線抵抗による電圧降下が原因である。すなわち、走査電圧Vscanと信号電圧Vdataの電位差が所定の閾値を超えると信号線から走査線へ電流が流れ、この電流と走査線の配線抵抗により電圧降下が生じてしまう。また横線表示など、1水平周期に表示する情報量が多いほど走査線への電流も多くなり、電圧降下量も多くなる。 Here, the voltage drop in the scanning voltage according to the horizontal position is caused by the voltage drop due to the wiring resistance of the scanning line. That is, when the potential difference between the scanning voltage Vscan and the signal voltage Vdata exceeds a predetermined threshold, a current flows from the signal line to the scanning line, and a voltage drop occurs due to this current and the wiring resistance of the scanning line. In addition, as the amount of information displayed in one horizontal period, such as horizontal line display, the current to the scanning line increases and the amount of voltage drop also increases.
以下、このような電圧降下を補償するための、本発明に係る補正回路の詳細について図2を用いて説明する。図2は、信号処理回路8に含まれる補正回路10の一具体例を説明するためのブロック図である。尚、図2に示す補正回路10は、走査線の配線抵抗を補正する構成と成っている。図2において、映像信号入力端子31o〜33o及び31e〜33eはそれぞれ奇数画素、偶数画素の2相に分離されたRGB信号が入力される。なお、図2において符号に「o」が付くブロックは奇数(odd)画素処理系、符号に「e」が付くブロックは偶数(even)画素処理系を意味し、符号「o」「e」の前に付く番号が同じブロックは、同じ機能を有するものとする。
The details of the correction circuit according to the present invention for compensating for such a voltage drop will be described below with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram for explaining a specific example of the
次に階調電流変換ブロック11o及び11eは、映像信号入力端子31o〜33o及び31e〜33eに入力された各RGB映像信号のデジタル階調信号を電流値(iro、igo、ibo、ire、ige、ibe)に変換する。加算演算ブロック17ではこれら2相のRGBの電流値を加算する。
Next, the gradation current conversion blocks 11o and 11e convert the digital gradation signals of the RGB image signals input to the image signal input terminals 31o to 33o and 31e to 33e into current values (iro, igo, ibo, ire, image, ibe). The
ここで図4に、2相のRGBの電流値加算の目的を説明するために電子源の等価モデルを用いる。図4(a)は電流値加算しない通常の電子源モデルである。20R、20G、20B、21R、21G、21Bは信号線であり、信号線制御回路4に接続され、表示映像信号に応じた信号電圧が各信号線に供給される。各信号線にはそれぞれ電子源が接続されており、電子源は図5に示すように電圧を加えると電流を発生する。これより図4では電子源を電流源22R、22G、22B、23R、23G、23Bとした。各電子源は走査線28に共通に接続されるが、各電子源と走査線28の接点間には配線抵抗24R、24G、24B、25R、25G、25Bが存在する。電流源22R、23RはR色、電流源22G、23GはG色、電流源22B、23BはB色に対応し、かつ電流源22R、22G、22Bが奇数画素、電流源23R、23G、23Bが偶数画素に対応している。信号線制御回路4より各電流源22R、22G、22B、23R、23G、23Bに映像信号に応じた信号電圧Vdataを加え、走査線28に走査電圧が加えられると、各電流源には信号電圧に応じた信号線電流iro、igo、ibo、ire、ige、ibeが発生し、走査線28に流れ込む。電子源と走査線28の接点から見て各信号線電流は左右方向に分かれるが、その比率はキルヒホッフの定理に従う。すなわち電子源と走査線28の接点から見た配線抵抗比で計算できる。これら各信号線電流が全て加算されることで走査線電流Iro、Igo、Ibo、Ire、Ige、Ibeが決定する。この走査線電流と走査線抵抗の積が電圧降下量となる。例えば奇数画素のR色の電圧降下量はIro×R1、G色はIgo×R1、B色はIbo×R1であり、奇数画素のトータルの電圧降下量はIro×R1+Igo×R1+Ibo×R1である。同様に偶数画素のトータルの電圧降下量はIre×R1+Ige×R1+Ibe×R1である。これらを整理すると(Iro+Igo+Ibo+Ire+Ige+Ibe)×R1となる。また隣接するIro、Igo、Ibo、Ire、Ige、Ibeはほぼ同じ電流値と考えられるのでIro≒Igo≒Ibo≒Ire≒Ige≒Ibeとすることができ、よって6×Iro×R1と近似できる。これは見方を変えると、2画素単位で見た電圧降下量は6個分の走査線抵抗R1に流れる走査線電流(Iro×(R1×6))で計算できることを示している。この考え方を応用することで図4(b)のような電流値加算をおこなった電子源モデルを想定できる。
Here, an equivalent model of an electron source is used in FIG. 4 to explain the purpose of adding the current values of two-phase RGB. FIG. 4A shows a normal electron source model in which current values are not added.
図4(b)において、信号線と電流源は同じで、異なるのは電流源と走査線28の接点である。図4(b)では2画素分の6つの電流源の走査線28への接点を共通にし、配線抵抗26をR1×6と1つにまとめている。また6つの電流源の走査線28への接点を共通にした為、走査線28へ流れる電流irgb(n)はiro+igo+ibo+ire+ige+ibeである。電子源と走査線28の接点から見て各信号線電流は左右方向に分かれるが、その比率は図4(a)と同様にキルヒホッフの定理に従う。これら各信号線電流が全て加算されることで走査線電流Irgb(n)が決定する。この走査線電流と走査線抵抗の積が電圧降下量となる。例えば奇数画素及び偶数画素分の電圧降下量はIrgb(n)×R1×6である。図4(a)と図4(b)のモデルは電気的に等価である為、電圧降下量を計算する補正回路10は図4(b)を元に設計してもよい。以上のように電子源を2画素単位で見た場合、RGBの6つの電流源の信号線電流を加算(iro+igo+ibo+ire+ige+ibe)してよい。
In FIG. 4B, the signal line and the current source are the same, and the difference is the contact point between the current source and the
図2の加算演算ブロック17はこの考え方を利用し、階調電流変換ブロック11o及び11eで電流値(iro、igo、ibo、ire、ige、ibe)に変換されたRGB信号を加算する。図6はその動作を示すタイミング図である。iroはR色の奇数画素の信号線電流、ireはR色の偶数画素の信号線電流で、図2、図4と同じ符号である。表示パネル6の左端の画素を1番目とすると、iroは奇数画素であるため、1番、3番、5番の順で奇数番号の画素の信号線電流が順次出力されてくる。同様にireは偶数画素であるため、2番、4番、6番の順で偶数番号の画素の信号線電流が順次出力されてくる。また、1番と2番は同じタイミングで出力され、3番と4番、5番と6番以降も同様である。このように画素を偶数奇数で分離し、並列化させることで、ドットクロックの周波数を1/2にすることができる。他のigo、ige、ibo、ibeも同様である。次に各信号線電流を加算した結果がirgb(n)である。図6では、例えば1番、2番目の画素を加算した結果をirgb(1)とし、加算演算による遅延量を0とする論理タイミングとした。なお加算演算には実質遅延量が発生するため、後段の回路とのセットアップ・ホールド時間を考慮し、加算演算後にDフリップフロップによるラッチ処理を行うのが一般的であるが、ここでは省略する。
The
図2の走査線電流計算ブロック13では、キルヒホッフの定理を元に、前記階調電流変換ブロック11o及び11eで計算される1水平期間の全信号線電流irgb(n)、すなわち1本の走査線に接続された全信号線41〜45より流れる全信号線電流を積和演算し、1つの走査線抵抗R1に流れる走査線電流Irgb(n)を計算する。次に電圧降下計算ブロック14では走査線電流計算ブロック13で計算された走査線電流Irgb(n)に走査線抵抗R1を掛け算して電圧降下量ΔV(n)を計算する。一方、階調電流変換ブロック11o及び11eの各RGB電流値は加算演算ブロック17へ送られると同時に遅延回路12o及び12eへも入力される。遅延回路12o及び12eはFIFOメモリで構成され、各RGB電流値を1水平期間分記憶し、次の水平期間に記憶した電流値を出力することで、各RGB電流値を1水平期間分だけ遅延させる。これは走査線電流計算ブロック13にて1水平期間の全信号線電流を計算する際、走査線電流計算ブロック13の計算結果は1水平期間後になり、その走査線電流計算ブロック13の計算結果に同期させるため、遅延回路12o及び12eで各RGB電流値も1水平期間分遅延させる。電流電圧変換ブロック15o及び15eでは1水平期間分遅延した各RGB電流値を電圧値に変換し、加算演算ブロック16Ro、16Go、16Bo、16Re、16Ge、16Beにて各RGB電圧値に同じ電圧降下量ΔV(n)を加算する。電圧降下量ΔV(n)を映像信号分に加算することで、電圧降下を補正することができる。最後に電圧階調変換ブロックにて電圧降下量を加算後の各RGB電圧値をデジタル階調信号に戻す。
In the scanning line
以上、説明したように、本発明の実施例1では、偶数画素及び奇数画素の2相に分離されたRGB信号が入力され、入力された映像信号に応じた駆動電圧が同じタイミングで印加される偶数画素及び奇数画素を含む複数画素のRGBの電子源を1グループとして1本の信号線に合算し、この合算した信号線の単位で電圧降下量を計算しているので、フルHDなどの2相分離されたRGB信号を処理しているので、演算を同じタイミングで容易に行うことができる。また、とくに、隣接するRGBの信号線、すなわち2画素分のRGB信号線6本について駆動電圧が同じタイミングで印加される場合には、隣接するRGBの信号線、すなわち2画素分のRGB信号線6本について仮想的に1本の信号線に合算し、この合算した信号線の単位で電圧降下量を計算することより、フルHDなどの2相分離されたRGB信号を高速に処理することができ、安価なLSIで動作させることができる。 As described above, in the first embodiment of the present invention, RGB signals separated into two phases of even pixels and odd pixels are input, and drive voltages according to the input video signals are applied at the same timing. A plurality of RGB electron sources including even pixels and odd pixels are combined into one signal line as a group, and the voltage drop amount is calculated in units of the combined signal lines. Since the phase-separated RGB signal is processed, the calculation can be easily performed at the same timing. In particular, when drive voltages are applied to adjacent RGB signal lines, that is, six RGB signal lines for two pixels at the same timing, adjacent RGB signal lines, that is, RGB signal lines for two pixels. It is possible to process RGB signals separated into two phases such as full HD at high speed by virtually summing six signals into one signal line and calculating a voltage drop amount in units of the summed signal lines. Can be operated with an inexpensive LSI.
また、1本の信号線として仮想するのは、例えば、隣接したRGB毎であればよく、隣接したRGBを複数単位まとめて1本の信号線として補正量を計算することができる。 Moreover, what is virtually assumed as one signal line may be, for example, for each adjacent RGB, and the correction amount can be calculated as a single signal line by combining a plurality of adjacent RGB units.
次に、本実施例での電圧補正量の具体例を図7に示す。まず図7(a)はRGB個別に電圧降下量を計算し、補正量を求めた場合の図で、RGBごとに補正量が異なる場合がある。これは図4(a)のRGB個別の等価モデルでの補正量に相当する。一方図7(b)は本実施例の2画素分(RGB合算)纏めて電圧降下量を計算し、補正量を求めた図で、RGB2画素内では補正量は同じである。図7(b)のように2画素単位で補正量が同じでも、補正後に色目が変るようなことはない。これは図7(a)のようなRGB個別に電圧降下量を計算した場合でもRGBごとの補正量が小さいからである。 Next, a specific example of the voltage correction amount in this embodiment is shown in FIG. First, FIG. 7A illustrates a case where the voltage drop amount is calculated for each of RGB and the correction amount is obtained, and the correction amount may be different for each RGB. This corresponds to the correction amount in the RGB individual equivalent model of FIG. On the other hand, FIG. 7B is a diagram in which the voltage drop amount is calculated for the two pixels (RGB total) of the present embodiment, and the correction amount is obtained. The correction amount is the same in the two RGB pixels. Even if the correction amount is the same in units of two pixels as shown in FIG. 7B, the color does not change after correction. This is because the correction amount for each RGB is small even when the voltage drop amount is calculated for each RGB as shown in FIG.
ただし、RGB合算の単位が3画素以上になると、徐々に隣り合う補正量の変化が大きくなってため、その補正量の変化部分で輝度や色の変化が目視できてくると考えられる。そこで、その目視できる限界のRGB合算の単位を以下で計算する。 However, when the unit of RGB total is 3 pixels or more, the change in the correction amount adjacent to the pixel gradually increases, so it is considered that the change in luminance and color can be visually observed at the change portion of the correction amount. Therefore, the unit of RGB total of the limit that can be visually observed is calculated as follows.
まず、パネルの解像度がVGAである場合、画素数は640、信号線数は640×3=1920である。また電圧降下量の変化が最も大きくなるのは図3に示すように、左右端で、左端の場合1画素目のRとGの間の電圧降下量である。ここで輝度の変化が目視で確認できる輝度差は一般的に1%以上とされている。輝度を印加電圧に置き換えると、例えば白を表示する際の印加電圧を3Vppとし、その1%の30mVppの電圧差があると、輝度差が目視できるものとする。そこで、1画素目のRとGの間の電圧降下量をΔVm、RGB合算の画素数をNとすると、
ΔVm×3×N<30mVpp
を満たすNの最大値が、目視できる限界のRGB合算の単位に近似できる。そこで
N‘=30mVpp/(ΔVm×3)を計算し、N‘を切り捨ててNを求める。
First, when the resolution of the panel is VGA, the number of pixels is 640, and the number of signal lines is 640 × 3 = 1920. As shown in FIG. 3, the change in the voltage drop amount is greatest at the left and right ends, and in the case of the left end, the voltage drop amount between R and G in the first pixel. Here, the luminance difference with which the luminance change can be visually confirmed is generally set to 1% or more. When the luminance is replaced with the applied voltage, for example, the applied voltage when displaying white is 3 Vpp, and if there is a voltage difference of 30 mVpp of 1%, the luminance difference can be visually observed. Therefore, if the voltage drop amount between R and G of the first pixel is ΔVm and the total number of RGB pixels is N,
ΔVm × 3 × N <30 mVpp
The maximum value of N that satisfies the above can be approximated to the unit of RGB summation that is visible. Therefore, N ′ = 30 mVpp / (ΔVm × 3) is calculated, and N ′ is rounded down to obtain N.
まずΔVmを求めるには、1画素目のRとGの間の走査線電流Ir(1)を求める必要がある。Ir(1)は各信号線電流(図4中のiroなど)をキルヒホッフの定理に基づいて計算でき、n本目の信号線電流をi(n)とすると、
Ir(1)=Σ((1919−n)/1919×i(n))(n:1〜1919)
で表される。ここで映像信号は全白表示、その際のi(n)を一般的な白の場合の値として100μAとすると、Ir(1)=96mAとなる。ここで1画素目のRとGの間走査線をRlとすると、ΔVm=Rl×Ir(1)であり、Rlを一般的な値として9mΩとすると、
ΔVm=9mΩ×96mA=864μV
となり、
N‘=30mVpp/(864μV×3)=11.57
を切り捨てると、N=11が求まる。
First, in order to obtain ΔVm, it is necessary to obtain the scanning line current Ir (1) between R and G of the first pixel. Ir (1) can calculate each signal line current (such as iro in FIG. 4) based on Kirchhoff's theorem, and if the nth signal line current is i (n),
Ir (1) = Σ ((1919−n) / 1919 × i (n)) (n: 1 to 1919)
It is represented by Here, if the video signal is all white display and i (n) at that time is 100 μA as a value in the case of general white, Ir (1) = 96 mA. Here, if the scanning line between R and G of the first pixel is R1, ΔVm = R1 × Ir (1), and if Rl is 9 mΩ as a general value,
ΔVm = 9mΩ × 96mA = 864μV
And
N ′ = 30 mVpp / (864 μV × 3) = 11.57
N = 11 is obtained.
これにより、RGB合算の画素数が11個までであれば、輝度の変化が目視できないことになる。なお、本実施例のように隣接する偶数及び奇数2画素を1グループとすると、11÷2=5.5より、隣接する偶数及び奇数画素の5グループまでは輝度の変化が目視できないことになる。 Thereby, if the total number of pixels of RGB is up to 11, the change in luminance cannot be visually observed. If the even and odd two pixels adjacent to each other are grouped as in this embodiment, since 11 ÷ 2 = 5.5, the change in luminance is not visible to five groups of adjacent even and odd pixels. .
以上のように、複数の信号線を仮想的に1本の信号線に合算して電圧降下量を計算する場合、RGB合算の画素数が大きくなるほど真の補正データとの誤差も大きくなる。このため上記にて計算したように、輝度の変化が目視されない程度までのRGB合算の画素数であることが望ましい。 As described above, when the voltage drop amount is calculated by virtually adding a plurality of signal lines to one signal line, the error from the true correction data increases as the number of RGB combined pixels increases. For this reason, as calculated above, it is desirable that the total number of RGB pixels is such that the change in luminance is not visible.
なお、上記の計算手法は輝度や色目の変化が目視されないRGBの合算画素数を求めるための一例である。よって、電圧降下量は、パネルの解像度、走査線電圧供給回路に依存するので、これらにより異なる値を用いることもできる。また、電圧降下量は最大となる左端のRとGの間の電圧降下量を用いたが、電圧降下量幅が大きい領域の電圧降下量を用いてやればよい。さらに、上記例では目視されない限界の輝度変化(検知限界)1%を用いているが、目視するのにその変化を許容できる限界の輝度変化(許容限界)3%を用いてもよい。 Note that the above calculation method is an example for obtaining the total number of RGB pixels in which changes in luminance and color are not visually recognized. Therefore, the voltage drop amount depends on the resolution of the panel and the scanning line voltage supply circuit, so that different values can be used. Further, the voltage drop amount between the leftmost R and G at which the voltage drop amount is maximum is used, but the voltage drop amount in the region where the voltage drop amount width is large may be used. Further, in the above example, a limit luminance change (detection limit) of 1% that is not visually recognized is used, but a limit luminance change (allowable limit) of 3% that can be allowed to be visually checked may be used.
また、上記のような補正がなされる場合、入力映像信号として水平方向のレベルが一定の映像信号が入力されると、信号制御回路からの駆動電圧は、図7(b)に示されるような階段状の出力波形を示す。このとき、本実施例のような走査線制御回路を走査線の両端に配置している構成の場合には、走査線の中央部で電圧降下が最大となるため、信号制御回路からの出力波形は中央部が最大になる階段状となる。これに対して、走査線の一端に走査線制御回路を備えている構成の場合には、走査線制御回路を備えていない他端側が電圧降下が最大になるので、信号制御回路からの出力波形は走査線制御回路側から徐々に上昇していき他端側で最大となる階段状となる。 When the above correction is performed, when a video signal with a constant horizontal level is input as the input video signal, the drive voltage from the signal control circuit is as shown in FIG. A stepped output waveform is shown. At this time, in the case where the scanning line control circuit as in this embodiment is arranged at both ends of the scanning line, the voltage drop is maximized at the center of the scanning line, so the output waveform from the signal control circuit Has a staircase shape with a maximum at the center. On the other hand, in the case where the scanning line control circuit is provided at one end of the scanning line, the voltage drop is maximized at the other end side not provided with the scanning line control circuit, so that the output waveform from the signal control circuit Gradually rises from the scanning line control circuit side and has a staircase shape that becomes maximum at the other end side.
以上のような構成により、従来より簡易な構成にて補正量を計算し、画質を向上させるのに好適な技術を提供することができる。 With the configuration as described above, it is possible to provide a technique suitable for calculating the correction amount with a simpler configuration than before and improving the image quality.
次に本発明に係るFED型画像表示装置の第2の実施形態を説明する。図8は、本発明の第2の実施形態を示す構成例であり、図8において第1の実施形態の図2と同一符号のものは同一機能を有する。第2の実施形態が図2に示した第1の実施形態と異なる点は、スムージング処理回路19により、電圧降下量ΔV(n)をスムージング処理することにある。これにより、補正データをより精度良く演算することが可能である。
Next, a second embodiment of the FED type image display device according to the present invention will be described. FIG. 8 is a configuration example showing the second embodiment of the present invention. In FIG. 8, the same reference numerals as those in FIG. 2 of the first embodiment have the same functions. The second embodiment is different from the first embodiment shown in FIG. 2 in that the smoothing
第2の実施形態の動作を説明する。電圧降下計算ブロック14により、2画素単位で電圧降下量ΔV(n)を計算するところまでは第一の実施形態と同じなので省略する。電圧降下量ΔV(n)はスムージング処理回路19に入力され、なだらかな変化になるようスムージング処理される。具体的な処理例を図9に示す。図9(a)は入力される電圧降下量ΔV(n)で、2画素単位でΔV(n)が変化している。図9(b)がスムージング処理回路19の出力で、ΔV(n)を6分割し、それぞれの分割領域で電圧降下量を変化させている。その変化量の計算方法は例えば次の通りである。まず図9(a)における電圧降下量ΔV(n)の変化点をA点、B点とする。ここで図9(b)の一点鎖線のようにA点、B点を結ぶ直線を計算し、かつA点、B点間を6分割する。前記一点鎖線と6分割の交点を分割領域の電圧降下量とし、それぞれΔVro、ΔVgo、ΔVbo、ΔVre、ΔVge、ΔVbeとする。スムージング処理回路19ではこのような補間演算処理を行う。前記各電圧降下量は図8のように各加算演算ブロック16Ro、16Go、16Bo、16Re、16Ge、16Beにそれぞれ入力され、映像信号に加算される。その結果として、図7(a)で示したRGB個別に補正データを演算した場合と同じ効果を得ることができる。
The operation of the second embodiment will be described. Since the voltage
なお上記変化量の計算方法は一例であり、他の補間方法、例えばスプライン補間やラグランジュ補間などの非線形にて電圧降下量を計算してもよい。また上記計算方法では6分割しているが、分割数には制限はなく、例えば2分割とし、1画素単位でΔV(n)が変化するようにしてもよい。 Note that the calculation method of the amount of change is an example, and the voltage drop amount may be calculated by other interpolation methods, for example, non-linear such as spline interpolation or Lagrange interpolation. In the above calculation method, the number of divisions is 6. However, the number of divisions is not limited. For example, the number of divisions may be divided into two, and ΔV (n) may be changed in units of one pixel.
本実施形態を応用すれば、電圧降下量ΔV(n)の演算単位を3画素以上の複数画素として、大まかにΔV(n)を計算しておき、スムージング処理回路19を通すことでΔV(n)の精度を1画素単位以下に復元することができ、補正精度を維持しながら演算処理回路の規模低減効果が得られる。
If this embodiment is applied, ΔV (n) is roughly calculated by setting the calculation unit of the voltage drop amount ΔV (n) to a plurality of pixels of 3 pixels or more, and is passed through the smoothing
1 水平垂直同期信号入力端子
2 タイミングコントローラ
3 映像像信号入力端子
4 信号線制御回路
6 表示パネル
7 高電圧制御回路
8 信号処理回路
10 補正回路
11o,11e 階調電流変換ブロック
12o,12e 遅延回路
13 走査線電流値計算ブロック
14 電圧降下分計算ブロック
15o,15e 電流電圧変換ブロック
16Ro,16Go,16Bo,16Re,16Ge,16Be,17 加演算ブロック
18o,18e 電圧階調変換ブロック
19 スムージング処理ブロック
10 信号処理回路
20R,20G,20B,21R,21G,21B 信号線
28 走査線
22R,22G,22B,23R,23G,23B 電子源
24R,24G,24B,25R,25G,25B,26 走査線抵抗
31o〜33o,31e〜33e 映像信号入力端子
41〜45 信号線
51〜55 走査線
501,502 走査線制御回路
DESCRIPTION OF
10 Correction circuit
11o, 11e Gradation
Claims (15)
複数の走査線と、
該複数の走査線の少なくとも左右のいずれか一端に接続され、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駆動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交点部にそれぞれ接続され、前記走査電圧と前記駆動電圧との電位差に応じて電子を放出する電子源と、
映像信号を補正する補正回路と、
を備え、
前記補正回路は、偶数画素及び奇数画素の2相に分離されたRGB信号が入力され、入力された映像信号に応じた駆動電圧が同じタイミングで印加される偶数画素及び奇数画素を含む複数画素のRGBの電子源を1グループとし、該1グループをN個(N≧1)まとめた単位で補正量を演算することを特徴とする画像表示装置。 In an image display device,
A plurality of scan lines;
A scanning line control circuit connected to at least one of the left and right ends of the plurality of scanning lines and sequentially applying a scanning voltage to the plurality of scanning lines;
Multiple signal lines,
A signal line control circuit that is connected to the plurality of signal lines and applies a driving voltage corresponding to the input video signal to the plurality of signal lines;
An electron source connected to intersections of the plurality of scanning lines and the plurality of signal lines, respectively, and emitting electrons in accordance with a potential difference between the scanning voltage and the driving voltage;
A correction circuit for correcting the video signal;
With
The correction circuit receives an RGB signal separated into two phases of an even pixel and an odd pixel, and a plurality of pixels including an even pixel and an odd pixel to which a driving voltage corresponding to the input video signal is applied at the same timing. An image display device characterized in that a correction amount is calculated in units of RGB electron sources as one group and N groups (N ≧ 1).
隣接する偶数画素及び奇数画素のRGBの6個の電子源を1グループとし、該1グループをN個(N≧1)まとめた単位を1ブロックとし、該1ブロックにおける各信号線電流を加算した結果を1ブロックの信号線電流とし、各ブロックの信号線電流を積和演算することで電圧降下を補償する補正量を計算する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。 In the correction circuit,
6 electron sources of RGB of adjacent even-numbered pixels and odd-numbered pixels are set as one group, and the unit in which the one group is grouped into N (N ≧ 1) is defined as one block, and each signal line current in the one block is added. 2. The image display apparatus according to claim 1, wherein the result is a signal line current of one block, and a correction amount for compensating for the voltage drop is calculated by performing a product-sum operation on the signal line current of each block.
前記補正量は、1ブロック単位で同じ値であり、入力された映像信号の隣接する偶数画素及び奇数画素のRGBに同じ値の補正量を加算することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。 In the correction circuit,
2. The image according to claim 1, wherein the correction amount has the same value for each block, and the correction amount having the same value is added to RGB of adjacent even-numbered pixels and odd-numbered pixels of the input video signal. Display device.
1ブロック単位内の補正量は、演算された隣接するブロック単位の2つの補正量から補間され、1ブロック単位中の各電子源それぞれに異なる補正量を加算することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。 In the correction circuit,
2. The correction amount in one block unit is interpolated from two calculated correction amounts in adjacent block units, and a different correction amount is added to each electron source in one block unit. The image display device described.
線形補間又は非線形補間により1ブロック単位内の補正量を補間することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。 In the correction circuit,
The image display apparatus according to claim 1, wherein the correction amount in one block unit is interpolated by linear interpolation or nonlinear interpolation.
複数の信号線と、
前記複数の走査線と前記複数の信号線との交点部にそれぞれ接続され、前記走査電圧と前記駆動電圧との電位差に応じて電子を放出する電子源とを備える表示パネルの表示用駆動回路であって、
前記複数の走査線の少なくとも左右のいずれか一端に接続され、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、
前記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駆動電圧を印加する信号線制御回路と、
映像信号を補正する補正回路とを含み、
前記補正回路は、偶数画素及び奇数画素の2相に分離されたRGB信号が入力され、入力された映像信号に応じた駆動電圧が同じタイミングで印加される偶数画素及び奇数画素を含む複数画素のRGBの電子源を1グループとし、該1グループをN個(N≧1)まとめた単位で補正量を演算することを特徴とする表示用駆動回路。 A plurality of scan lines;
Multiple signal lines,
A display driving circuit for a display panel, comprising: an electron source that is connected to each of intersections of the plurality of scanning lines and the plurality of signal lines and emits electrons in accordance with a potential difference between the scanning voltage and the driving voltage. There,
A scanning line control circuit connected to at least one of the left and right ends of the plurality of scanning lines and sequentially applying a scanning voltage to the plurality of scanning lines;
A signal line control circuit that is connected to the plurality of signal lines and applies a driving voltage corresponding to the input video signal to the plurality of signal lines;
A correction circuit for correcting the video signal,
The correction circuit receives an RGB signal separated into two phases of an even pixel and an odd pixel, and a plurality of pixels including an even pixel and an odd pixel to which a driving voltage corresponding to the input video signal is applied at the same timing. A display driving circuit characterized in that a correction amount is calculated in a unit of RGB electron sources as one group and N (N ≧ 1) of the one group.
複数の信号線と、
前記複数の走査線と前記複数の信号線との交点部にそれぞれ接続され、前記走査電圧と前記駆動電圧との電位差に応じて電子を放出する電子源とを備える表示パネルの表示用駆動方法であって、
前記複数の走査線の少なくとも左右のいずれか一端に接続され、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ステップと、
前記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駆動電圧を印加する信号線制御ステップと、
映像信号を補正する補正ステップと、を含み、
前記補正ステップでは、偶数画素及び奇数画素の2相に分離されたRGB信号が入力され、入力された映像信号に応じた駆動電圧が同じタイミングで印加される偶数画素及び奇数画素を含む複数画素のRGBの電子源を1グループとし、該1グループをN個(N≧1)まとめた単位で補正量を演算することを特徴とする表示用駆動方法。 A plurality of scan lines;
Multiple signal lines,
A display driving method for a display panel, comprising: an electron source that is connected to intersections of the plurality of scanning lines and the plurality of signal lines, and emits electrons in accordance with a potential difference between the scanning voltage and the driving voltage. There,
A scanning line control step connected to at least one of the left and right ends of the plurality of scanning lines and sequentially applying a scanning voltage to the plurality of scanning lines;
A signal line control step that is connected to the plurality of signal lines and applies a drive voltage corresponding to the input video signal to the plurality of signal lines;
A correction step for correcting the video signal,
In the correction step, RGB signals separated into two phases of an even pixel and an odd pixel are input, and a plurality of pixels including an even pixel and an odd pixel to which a driving voltage corresponding to the input video signal is applied at the same timing are input. A display driving method characterized in that a correction amount is calculated in units of RGB electron sources as one group and N (N ≧ 1) of the one group.
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