JP2002341823A

JP2002341823A - 画像表示装置およびその駆動方法

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Publication number: JP2002341823A
Application number: JP2001146971A
Authority: JP
Inventors: Tatsuro Yamazaki; 達郎山崎
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-05-16
Filing date: 2001-05-16
Publication date: 2002-11-29

Abstract

(57)【要約】【課題】表示画像の乱れや素子の破損等を招くことな
く良好な輝度調整を行なうことができ、高品質かつ信頼
性の高い画像表示を実現し得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】非表示エリアの行配線のラインＣＬＫを
入力画像信号の水平同期周波数よりも高くすることによ
って、フレーム間の垂直ブランキング期間を長くとり、
選択電位パルスＶｓｓの電位（パルス振幅）を調整する
ための駆動電圧可変期間を十分に確保する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マトリクス配線さ
れた複数の画像表示素子からなる画像表示装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の画像表示装置としては、
たとえば、マトリクス配線した複数の電子放出素子とそ
の電子線照射を受け発光する蛍光面とからなる表示パネ
ルを用いて構成され、テレビジョン信号やコンピュータ
からなどの表示信号等の画像信号の入力を受けて画像を
表示するテレビジョン受信機やディスプレイ装置などが
ある。

【０００３】このようなディスプレイ装置の例として
は、特開平０９−１９０１６０号公報のような構成が知
られている。同公報の画像表示装置は、複数の表面伝導
型電子放出素子を複数の行配線と複数の列配線によって
マトリクス状に結線して構成されている。そして、一の
行配線に選択電位を与えるとともに複数の列配線のそれ
ぞれに駆動電位を与え、選択電位と駆動電位との電位差
（以下、「駆動電圧」という。）によって電子放出素子
を駆動することで１ライン分の表示を行ない、さらに、
選択する行配線を所定の走査周波数で順次切り替えて垂
直方向の走査を行なうことによって、１フレームの画像
表示を実現している。

【０００４】これらの走査駆動制御は、入力画像信号に
含まれる同期信号の周波数、すなわち垂直同期周波数
（フレーム周波数）および水平同期周波数（ライン周波
数）に同期して行なわれる。たとえば、フレーム周波数
が６０Ｈｚ、１フレーム期間の総走査線数が７５０本の
入力画像信号をプログレッシブ表示する場合には、行配
線の走査周波数をライン周波数と同じ４５ｋＨｚに設定
し、各行配線の選択時間を０．０２ｍｓ弱に設定すれば
よいことになる。

【０００５】また、同公報では、複数の電子放出素子と
その電子線照射を受け発光する蛍光面からなる表示パネ
ルを用いたディスプレイ装置における消費電力抑制及び
蛍光面の発熱防止を目的として、装置画面全体の総発光
量が所定レベルを超えないように輝度リミッターをかけ
る構成が提案されている。より具体的には、入力される
画像信号の平均レベルなどを検出することにより装置画
面全体の総発光量を予測し所定レベルを超えると判断さ
れる場合には、電子放出素子の駆動条件を変えて発光量
を抑制するように制御を行なうというものであった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来技術の場合には、下記のような課題が残され
ていた。

【０００７】（１）多くのディスプレイ装置において
は、省電力化及び蛍光面の発熱抑制のために画面全体の
平均輝度があるレベルを超えないように輝度制御するこ
とが行なわれる。また、ディスプレイ装置の使用者が好
みの明るさに設定できるように画面輝度の調整機能を備
える構成も多い。

【０００８】たとえば上記公報に記載された構成のよう
に発光面を励起するための電子ビーム源に表面伝導型電
子放出素子を使用する場合は、素子に印加する駆動電圧
を調整することによって前述のような輝度制御を実現す
ることができる。

【０００９】ところで、駆動電圧を調整するために行配
線に与える選択電位や列配線に与える駆動電位の値を調
整する場合に、それらの電位は一瞬で所望の値に変化す
るわけではなく、過渡状態を経て安定した電位に移行す
るための変化期間が存在する。全画面均一な状態で表示
するためには、この選択電位または駆動電位の変化期間
を垂直ブランキング期間内に設定し、画像表示のための
行走査期間は安定電圧になっていることが望ましい。

【００１０】また、表面伝導型電子放出素子は過電圧印
加により破損してしまう恐れがあるので、素子印加電圧
を変化させる場合には過電圧がかかることを未然に防止
するためにも垂直ブランキング期間内に電位制御を行な
うことが望ましい。

【００１１】しかしながら、駆動条件によっては、選択
電位または駆動電位の変化時間がミリ秒オーダーの時間
がかかることがあり、垂直ブランキング期間内に上記変
化期間を収めることが難しい場合もあった。

【００１２】（２）ＴＶ信号やコンピューターの画像出
力信号は種々の解像度の信号が存在しており、必ずしも
ディスプレイ装置が有する一画面の縦方向ライン数（走
査線数に相当）と入力画像信号の１フレーム期間もしく
は１フィールド期間に含まれる走査線数が一致するとは
限らない。

【００１３】また、画像信号の表示アスペクト比と表示
パネルが有する表示部のアスペクト比が適合するとは限
らず、表示アスペクト比を優先させて表示する場合に
は、１フレーム期間もしくは１フィールド期間に占める
有効信号期間の割合が低下し、画面全体の輝度低下につ
ながることもある。

【００１４】これらのように入力画像信号と表示パネル
の整合性が不十分な場合においても、良好な画像表示を
行なえる方式が望まれている。

【００１５】本発明は上記実情を鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、表示画像の乱れや素
子の破損等を招くことなく良好な輝度調整を行なうこと
ができ、高品質かつ信頼性の高い画像表示を実現し得る
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。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、画像信号が入力される入力部と、
複数の画像表示素子を複数の行配線と複数の列配線によ
ってマトリクス状に結線してなる画像表示部と、前記複
数の行配線のうち一の行配線に選択電位を与え、その選
択する行配線を順次切り替えることによって垂直方向の
走査駆動を行なう行配線駆動部と、前記複数の列配線の
それぞれに入力画像信号に応じた駆動電位を与える列配
線駆動部と、を備え、前記選択電位と前記駆動電位との
電位差によって画像表示素子を駆動し画像を表示する画
像表示装置において、一部の行配線の走査周波数を入力
画像信号に基づく水平同期周波数よりも高くする駆動制
御手段を設けたことを特徴とする。

【００１７】前記駆動制御手段は、一部の行配線の走査
周波数を入力画像信号に基づく水平同期周波数よりも高
くすることによって、フレーム間に、前記入力画像信号
に基づく垂直ブランキング期間よりも長い時間間隔で行
配線の走査を休止する走査休止期間を生成するとよい。

【００１８】前記駆動制御手段は、前記走査休止期間の
間に、前記行配線駆動部によって行配線に与えられるべ
き電位または／かつ前記列配線駆動部によって列配線に
与えられるべき電位を、走査期間中に行配線に与えられ
る選択電位または／かつ列配線に与えられる駆動電位に
至るまで変化させるとよい。

【００１９】このとき、行配線に与えられる電位を前記
行配線駆動部に供給する行配線電源部と、列配線に与え
られる電位を前記列配線駆動部に供給する列配線電源部
と、を備え、前記駆動制御手段は、前記走査休止期間の
間に、前記行配線電源部から供給される電位または／か
つ前記列配線電源部から供給される電位を変化させると
なおよい。

【００２０】前記駆動制御手段は、一部の行配線の走査
周波数を入力画像信号に基づく水平同期周波数よりも高
くするとともに、他部の行配線の走査周波数を前記水平
同期周波数よりも低くするとよい。

【００２１】前記一部の行配線は、前記複数の行配線の
うち端部に配置された行配線であるとよい。走査周波数
を高める対象となる行配線は、上端部と下端部の双方の
行配線であってもよいし、上端部または下端部のいずれ
かの行配線であってもよい。

【００２２】前記一部の行配線は、画像の非表示エリア
に対応する行配線を含むとよい。すなわち、走査周波数
を高める対象となる行配線は、画像の非表示エリアに対
応する行配線のみであってもよいし、画像の非表示エリ
アに対応する行配線と画像の表示エリアに対応する行配
線（非表示エリアに対応する行配線に隣接する行配線が
好ましい）の双方を含んでもよい。

【００２３】前記駆動制御手段は、前記入力部に入力さ
れた入力画像信号の種別を判別する手段を有し、その判
別結果に基づいて走査周波数を高める行配線およびその
周波数を決定するとよい。

【００２４】入力画像信号（映像信号）の種別として
は、放送で用いられるＴＶ信号と、コンピュータ等の画
像出力信号とに大別できる。そしてＴＶ信号の場合に
は、例えば、ＮＴＳＣ方式，ＰＡＬ方式，ＳＥＣＡＭ方
式，ＭＵＳＥ方式などの種々の信号方式があり、コンピ
ュータの画像出力信号の場合には、ＶＧＡ（６４０×４
８０），ＳＶＧＡ（８００×６００，１０２４×７６
８，１２８０×１０２４）などの種々の規格がある。前
記駆動制御手段は、これらの信号方式や解像度などを判
別して上記駆動制御を行なうとよい。

【００２５】前記画像表示素子は、電圧を印加されて電
子を放出する電子放出素子と、該電子放出素子からの電
子線照射を受けて発光する発光部材と、を有してなると
よい。

【００２６】前記電子放出素子は、表面伝導型電子放出
素子であるとなおよい。

【００２７】また、本発明の画像表示装置の駆動方法
は、画像信号が入力される入力部と、複数の画像表示素
子を複数の行配線と複数の列配線によってマトリクス状
に結線してなる画像表示部と、を備え、前記複数の行配
線のうち一の行配線に選択電位を与えるとともに複数の
列配線のそれぞれに入力画像信号に応じた駆動電位を与
え、該選択電位と該駆動電位との電位差によって画像表
示素子を駆動し、さらに、選択する行配線を順次切り替
えることによって垂直方向の走査駆動を行なう画像表示
装置の駆動方法であって、一部の行配線の走査周波数を
入力画像信号に基づく水平同期周波数よりも高くするこ
とを特徴とする。

【００２８】一部の行配線の走査周波数を入力画像信号
に基づく水平同期周波数よりも高くすることによって、
フレーム間に、前記入力画像信号に基づく垂直ブランキ
ング期間よりも長い時間間隔で行配線の走査を休止する
走査休止期間を生成するとよい。

【００２９】前記走査休止期間の間に、行配線に与えら
れるべき電位または／かつ列配線に与えられるべき電位
を、走査期間中に行配線に与えられる選択電位または／
かつ列配線に与えられる駆動電位に至るまで変化させる
とよい。

【００３０】一部の行配線の走査周波数を入力画像信号
に基づく水平同期周波数よりも高くするとともに、他部
の行配線の走査周波数を前記水平同期周波数よりも低く
するとよい。

【００３１】前記一部の行配線は、前記複数の行配線の
うち端部に配置された行配線であるとよい。

【００３２】前記一部の行配線は、画像の非表示エリア
に対応する行配線を含むとよい。

【００３３】前記入力部に入力された入力画像信号の種
別を判別し、その判別結果に基づいて走査周波数を高め
る行配線およびその周波数を決定するとよい。

【００３４】前記画像表示素子は、電圧を印加されて電
子を放出する電子放出素子と、該電子放出素子からの電
子線照射を受けて発光する発光部材と、を有してなると
よい。

【００３５】前記画像表示素子は、表面伝導型電子放出
素子であるとなおよい。

【００３６】

【発明の実施の形態】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。この発
明の画像表示装置およびその駆動方法は、たとえばＴＶ
信号やコンピューター等の画像出力信号などの画像信号
（映像信号）を表示するディスプレイ装置に用いられて
好適なものである。

【００３７】なお、ここでは表面伝導型電子放出素子を
用いた画像表示装置を例に挙げて説明を行なうが、本発
明は、ＦＥ型素子やＭＩＭ型素子等の冷陰極型電子放出
素子やＥＬ素子などを用いた画像表示装置などにも好適
に適用することができる。

【００３８】（第１の実施の形態）図１を参照して、本
発明の第１の実施の形態に係る画像表示装置の構成につ
いて説明する。

【００３９】表示パネル１００（画像表示部）は、２次
元的に配列された複数の表面伝導型電子放出素子を複数
の行配線（走査配線）と複数の列配線（変調配線）によ
ってマトリクス状に結線してなるマルチ電子ビーム源
と、このマルチ電子ビーム源からの電子ビーム照射を受
けて発光する蛍光面（発光部材）とから構成されてい
る。また、高圧電源部１１１は、マルチ電子ビーム源か
ら放出された電子ビームを加速するための高圧電圧バイ
アスを蛍光面に印加するものである。表示パネル１００
の製法については、本出願人による特開平９−１９０１
６０号公報等に詳細に記述されているので、ここでは詳
しい説明は省略する。

【００４０】同公報にて記述されているように表面伝導
型電子放出素子を用いた表示パネルの発光輝度階調制御
方法はいくつか考えられるが、本実施の形態において
は、いわゆるパルス幅変調・線順次駆動でなされること
を前提とする。

【００４１】すなわち、行配線駆動部１０４にて複数の
行配線のうち１本の行配線（選択ライン）のみに所定の
選択電位パルス（Ｖｓｓ）を与えるとともに、列配線駆
動部１０３にて、電子線放出量要求値データに応じたパ
ルス幅を有する駆動電位パルスを複数の列配線のそれぞ
れに与えて、選択電位と駆動電位との電位差（駆動電
圧）によって所望の電子放出素子を駆動することで１ラ
イン分の表示を行ない、さらに、選択する行配線を所定
の走査周波数で順次切り替えて垂直方向の走査駆動を行
なうことによって、１フレームまたは１フィールドの画
像表示を実現している。なお、選択ライン以外の行配線
（非選択ライン）には所定の非選択電位パルス（Ｖｕ
ｓ）が与えられ、非選択電位と駆動電位との電位差では
電子放出素子は駆動されないように設定されている。

【００４２】Ｖｍ電源部１０８は、列配線に与えられる
電位を列配線駆動部１０３に供給する列配線電源部であ
り、列配線駆動部１０３が出力する駆動電位パルスの電
位（パルスの振幅）を決定する。

【００４３】Ｖｓｓ電源部１０９は、選択時に行配線に
与えられる電位を行配線駆動部１０４に供給する行配線
電源部であり、行配線駆動部１０４が出力する選択電位
パルスの電位（パルスの振幅）を決定する。

【００４４】Ｖｕｓ電源部１１０も、非選択時に行配線
に与えられる電位を行配線駆動部１０４に供給する行配
線電源部であり、行配線駆動部１０４が出力する非選択
電位パルスの電位（パルスの振幅）を決定する。

【００４５】行配線駆動部１０４は例えば図２に示すよ
うな構成で実現される。同図の行配線駆動部１０４は、
パネル行配線の本数と同数のＳＷ手段４０２と、行走査
信号発生のため行配線数と同数のフリップフロップ手段
を有するＶシフトレジスタ部４０１を備えている。ＳＷ
手段４０２は、Ｖシフトレジスタ部４０１からの選択／
非選択を示す走査信号を受け、選択時はＶｓｓ電源部１
０９から供給される電位を非選択時はＶｕｓ電源部１１
０から供給される電位を表示パネル１００の行配線に与
える。

【００４６】再度図１に戻って画像表示装置の駆動部の
構成について説明する。

【００４７】入力端子部１０１は外部からの画像信号入
力を受けるための入力部である。図示していないが、制
限された伝送帯域にて画像信号を伝えるために入力画像
信号が原信号より圧縮された形態で入力される場合にお
いては、圧縮信号を伸長し原信号に復調するデコード手
段を入力端子部１０１は含む。

【００４８】入力される画像信号の種別としては、放送
で用いられるＴＶ信号と、コンピュータ等の画像出力信
号とに大別できる。ＴＶ信号の場合には、例えば、ＮＴ
ＳＣ方式，ＰＡＬ方式，ＳＥＣＡＭ方式，ＭＵＳＥ方式
などの種々の信号方式があり、コンピュータの画像出力
信号の場合には、ＶＧＡ（６４０×４８０），ＳＶＧＡ
（８００×６００，１０２４×７６８，１２８０×１０
２４）などの種々の規格がある。

【００４９】入力端子部１０１に入力された画像信号
は、画像信号処理部１０２に送られる。

【００５０】本実施の形態では、画像信号処理部１０
２、タイミング発生部１０５、発光輝度制御部１０６お
よび明るさ指示値発生部１０７で、一部の行配線の走査
周波数を入力画像信号に基づく水平同期周波数（ライン
周波数）よりも高くする駆動制御手段を構成している。

【００５１】画像信号処理部１０２においては、入力端
子部１０１からの画像信号を表示パネル１００の素子数
・画素構成に適合するようにサンプリングし、表示パネ
ル１００の各画素の電子線放出量要求値データに相当す
る輝度データを入力画像信号から生成する。生成された
輝度データは、表示する行配線の選択走査に同期して表
示できるように１列分の輝度データ列が１ライン走査期
間内に列配線駆動部１０３に送られる。

【００５２】画像信号はＣＲＴを用いた表示装置を前提
にしていることが多いため、ＣＲＴの持つγ特性を考慮
してγ補正が施されていることが多い。このため本実施
の形態のように発光輝度が電子線放出量要求値データに
ほぼ比例する表示パネルを対象にする場合は、このあら
かじめ施されているγ補正をキャンセルする所謂逆γ補
正も画像信号処理部１０２内にて行う。

【００５３】画像信号処理部１０２は入力画像信号の１
フレーム期間の積分値（平均映像レベル）を検出し、発
光輝度制御部１０６に送る。また画像信号処理部１０２
は入力画像信号に含まれる同期信号を画像信号から分離
し、タイミング発生部１０５に送る。

【００５４】タイミング発生部１０５は、画像信号処理
部１０２からの同期信号を受け、画像信号処理部１０２
内でのデータサンプリングや列配線駆動部１０３への輝
度データ列転送などの信号処理に必要なＣＬＫ信号を発
生し、画像信号処理部１０２・列配線駆動部１０３に供
給する。また行走査に必要な行走査開始のスタートトリ
ガ信号と順次選択ラインを切替えるためのラインＣＬＫ
信号を生成し、行配線駆動部１０４に送る。

【００５５】発光輝度制御部１０６は、明るさ指示値発
生部１０７からの指示値及び画像信号処理部１０２によ
り検出された入力画像信号の１フレーム期間の積分値に
応じてＶｓｓ電源部１０９あるいはＶｍ電源部１０８・
Ｖｕｓ電源部１１０の出力電位に変化を与えることで、
表示パネル１００の各画素の電子線放出量を制御し、結
果として表示パネル１００の発光輝度を可変制御する。

【００５６】明るさ指示値発生部１０７は、本画像表示
装置のピーク輝度レベルを装置使用者の要求や入力信号
種別などから適応的に決定しその指示値を発光輝度制御
部１０６に与えるために備えられるものであり、例えば
装置使用者の輝度増減要求を受け付けるためのユーザー
インターフェース手段や、入力端子部１０１に入力され
た画像信号の種別を判別する手段、さらにそれらの入力
値や判別結果からユーザーの望む表示輝度や入力画像信
号にふさわしい表示輝度になるように明るさ指示値を決
定する判断手段を備え、決定された明るさ指示値を発光
輝度制御部１０６に出力する。

【００５７】図５に発光輝度制御部１０６からの制御に
よるＶｓｓ電源部１０９の出力応答特性の一例を示す。
この例においては、およそ４Ｖ／ｍｓのスルーレートで
出力電位可変が行なわれている。（この応答特性はあく
まで一例であり、Ｖｓｓ電源部１０９の負荷量により変
化し、Ｖｓｓ電源部１０９の負荷量は表示パネル１００
の解像度や発光輝度により変化する。）

【００５８】図１に示すような画像表示装置の構成にお
いて、表示パネル１００の行ライン数（行配線の本数）
が７６８本、入力される画像信号のフレーム周波数（垂
直周波数）が６０Ｈｚ、１フレーム期間の総走査線数が
７５０本、そのうち有効表示走査線数が７２０本の場合
を考えた場合の行走査タイミングを図３に示す。

【００５９】本例においては、図４に示すように７６８
ラインの上下各２４ラインを非表示エリアとし、中央部
の７２０ラインに入力画像信号の１フレーム期間内有効
表示走査線（７２０本）が表示されるように、タイミン
グ発生部１０５は所定の走査周波数のラインＣＬＫ信号
を発生する。

【００６０】この場合入力画像信号の総走査線数よりも
表示パネル１００の行ライン数の方が多いために、入力
画像信号に基づく水平同期周波数に同期したラインＣＬ
Ｋでは表示パネルの全行を１フレーム期間に走査するこ
とが出来ない。そこで、本実施の形態では、図３の行配
線電位の波形に示すように、１フレーム期間を下記の期
間I〜IVの４期間に分割して異なる速度で走査できるよ
うに、タイミング発生部１０５では各期間毎に異なる走
査周波数のラインＣＬＫ信号を生成し、行配線駆動部１
０４に与える。

【００６１】・期間Iは表示パネル１００の発光輝度制
御のための駆動電圧可変期間に割り当てし、この期間は
走査を行なわない走査休止期間とする。

【００６２】・期間IIは、表示パネル１００の上部非表
示ライン２４本の行配線走査期間に割り当て、この期間
は入力画像信号の水平同期周波数の４倍速のラインＣＬ
Ｋで高速走査を行なう。

【００６３】・期間IIIは、入力画像信号の有効表示走
査線７２０本の表示のために中央部７２０ラインの行配
線走査期間に割り当て、この期間は入力画像信号の水平
同期周波数に同期したラインＣＬＫで走査を行なう。

【００６４】・期間IVは、表示パネル１００の下部非表
示ライン２４本の行配線走査期間に割り当て、この期間
は期間IIと同様に入力画像信号の水平同期周波数の４倍
速のラインＣＬＫで高速走査を行なう。

【００６５】期間Iの開始直後に図１における発光輝度
制御部１０６はタイミング発生部１０５からのトリガ信
号を受けＶｓｓ電源部１０９に出力電圧可変信号を送
る。図３においては、行走査タイミングと同時にこのＶ
ｓｓ電源部１０９の出力電位が−Ｖｓｓ１から−Ｖｓｓ
２に変化したときの行配線電位の様子も示されている。

【００６６】すなわち本実施の形態では、表示パネルの
行ライン数が７６８本・入力される画像信号のフレーム
周波数が６０Ｈｚ・１フレーム期間の総走査線数及び有
効表示走査線数がそれぞれ７５０本・７２０本の場合
に、上下各２４本を非表示エリアとし非表示エリアを４
倍速走査、中央の表示エリア７２０本を通常速走査と分
割走査している。

【００６７】このように非表示エリア（上下各２４本
分）を４倍の走査周波数で走査駆動することにより、こ
の非表示エリアの走査時間を１／４に短縮することがで
き、その分だけ行配線の走査を行なわない走査休止期間
を生成することができる。具体的には、各非表示エリア
について走査線数にして１８本分、走査線期間にして約
０．４ｍｓの走査休止期間を得ることができ、上下のエ
リアを合わせれば約０．８ｍｓだけ垂直ブランキング期
間を長くとることができることになる。

【００６８】本実施の形態では、この走査休止期間（垂
直ブランキング期間）を発光輝度制御部１０６による駆
動電圧可変期間に割り当てている。図５に示すような応
答特性を持つＶｓｓ電源部１０９に対しては、この約
０．４ｍｓの駆動電圧可変期間に約１．６Ｖ程度Ｖｓｓ
電圧出力を可変できることになる。

【００６９】本実施の形態の表示パネル１００に用いた
表面伝導型電子放出素子の駆動電圧（Ｖｆ）−電子線放
出（Ｉｅ）特性を図６に模式的に示す。同図においてＶ
ｆの絶対値は書かれていないが、ここで例えば十数Ｖで
使用することを想定した場合、前記駆動電圧可変期間に
おける約１．６Ｖ程度のＶｓｓ電圧可変範囲は約２割〜
４割程度の電子放出量を制御できる。

【００７０】以上述べたように本実施の形態の構成およ
び駆動方法によれば、非表示エリアの行配線のラインＣ
ＬＫを入力画像信号に基づく水平同期周波数よりも高く
することによって、フレーム間の垂直ブランキング期間
を長くとり、選択電位パルスＶｓｓの電位（パルス振
幅）を調整するための駆動電圧可変期間を十分に確保す
ることができる。この期間中は行配線の走査が行なわれ
ないため、電位変化が画像表示のための行走査期間に影
響を与えることなく、また、電子放出素子に過電圧が印
加されることもない。したがって、表示画像の乱れや素
子の破損等を招くことなく良好な輝度調整を行なうこと
が可能となる。

【００７１】なお、上下２４本の非表示エリアの発光状
態について上記では説明しなかったが、黒信号表示の他
グレー信号など特定のパターンの表示を同一構成にて行
なうことができる。

【００７２】また非表示エリアの行走査は４倍速高速走
査する例を示したが、もちろんこれに限られるわけでな
く、入力画像信号に基づく水平同期周波数よりも高速な
周波数を幅広く選ぶことができる。

【００７３】さらに入力画像信号の有効表示期間はすべ
て表示する例の説明を行なったが、有効表示期間の上下
数本の走査線をさらに非表示期間に割り当てることで垂
直ブランキング期間をさらに長く確保することが可能な
のは言うまでもない。

【００７４】なお、本実施の形態では、Ｖｓｓ電源部１
０９を制御して選択電位の値を調整する構成としたが、
Ｖｍ電源部１０８を制御して列配線に与える駆動電位の
値を調整する構成にしても上記と同様の効果を得ること
ができる。また、Ｖｓｓ電源部１０９およびＶｍ電源部
１０８の両方を制御して、選択電位と駆動電位の双方を
調整するようにすることも好適である。

【００７５】（第２の実施の形態）図７には、本発明の
第２の実施の形態の行走査タイミングが示されている。
上記第１の実施の形態では、１フレーム分の垂直ブラン
キング期間内に駆動電圧制御を行なっていたが、本実施
の形態では、Ｖｓｓ電源部１０９の出力電位を−Ｖｓｓ
１から−Ｖｓｓ２に変化させる際に３フレーム分の垂直
ブランキング期間を利用している。

【００７６】その他の構成および作用については第１の
実施の形態と同一なので、同一の構成部分については説
明を省略するものとする。

【００７７】本実施の形態では、上記第１の実施の形態
と同様、１フレーム期間を期間I〜IVの４期間に分割し
て各期間を異なる走査周波数（速度）で走査することに
より、駆動電圧可変期間期間Iを確保し３フレームにわ
たりＶｓｓ可変量を３つに分けて（−Ｖｓｓ１）から最
終所望値（−Ｖｓｓ２）に到達するように制御されてい
る。

【００７８】このように段階的に駆動電圧を制御するこ
とにより、第１の実施の形態よりも大きな輝度変化を与
えたい場合に、大きなＶｓｓ可変量を得ることができ
る。

【００７９】もちろん３フレームの可変期間というのは
一例であり、実際には図１における発光輝度制御部１０
６がＶｓｓ電源部１０９の制御応答特性や期間Iの長
さ、所望輝度変化を与えるのに必要なＶｓｓ電源部１０
９の変化量等に応じて、適応的に決められる。

【００８０】なお、以上の説明は、Ｖｓｓ電源部１０９
を制御して選択電位の値を調整する制御例であるが、Ｖ
ｍ電源部１０８を制御して列配線駆動部１０３が列配線
に与える駆動電位の値を調整するようにしても上記と同
様の効果を得ることができる。また、Ｖｓｓ電源部１０
９およびＶｍ電源部１０８の両方を制御して、選択電位
と駆動電位の双方を調整するようにすることも好適であ
る。

【００８１】（第３の実施の形態）以下に、図１，図
８，図９を参照して、本発明の第３の実施の形態を説明
する。本実施の形態では、入力画像信号の種別を判別し
て、その判別結果に基づいて駆動制御を行なう例を示
す。

【００８２】その他の構成および作用については第１の
実施の形態と同一なので、同一の構成部分については説
明を省略するものとする。

【００８３】本実施の形態の画像表示装置の概略構成に
ついても図１を用いて説明する。本実施の形態の表示パ
ネル１００の仕様は表示アスペクト比４：３／行ライン
数４８０本である。また、本実施の形態の画像表示装置
は、入力画像信号を全画面４：３アスペクト比で表示す
るモード（モード１と呼ぶ）と表示パネル中央部３６０
本行ラインを用いた１６：９アスペクト比で表示するモ
ード（モード２と呼ぶ）を有している。

【００８４】図８および図９に本実施の形態におけるタ
イミング図の例を示す。

【００８５】入力端子部１０１には、フレーム周波数６
０Ｈｚ、一フレーム総走査線数５２５本／有効走査線数
４８０本の画像信号が入力されている。画像信号処理部
１０２は入力画像信号の表示アスペクト比等の種別を判
別する判別部を備えており、この判別部による判別結果
を判別信号としてタイミング発生部１０５に与える。タ
イミング発生部１０５はその判別信号に応じて、図８に
示すモード１もしくは図９に示すモード２のようなタイ
ミング信号を発生する。

【００８６】画像信号処理部１０２は、不図示の走査線
変換手段を内蔵しており、入力画像信号が１６：９アス
ペクト表示信号と判別したときに、図９のモード２の例
に示すように、１フレーム総走査線数を４００本／有効
表示走査線数を３６０本に変換する。このとき、表示パ
ネル１００の４８０本の総表示ラインの上下各６０本を
非表示エリアとし、中央部の３６０ラインにて画像表示
を行なう。

【００８７】このときタイミング発生部１０５は、１フ
レーム期間を期間I〜IVの以下の４期間に分割して、各
期間を異なる走査周波数（速度）で走査できるようにラ
インＣＬＫ信号を生成し行配線駆動部１０４に与える。

【００８８】・期間Iに水平期間１０本分を割り当て、
この期間は走査を行なわない走査休止期間とする。（第
１の実施の形態のようにこの期間を発光輝度制御のため
の駆動電圧可変期間に割り当てることが出来る。）

【００８９】・期間IIは、表示パネル１００の上部非表
示ライン６０本の行配線走査を行なうために水平期間１
５本分を割り当て、この期間は入力画像信号に基づく水
平同期周波数の４倍速のラインＣＬＫで高速走査を行な
う。

【００９０】・期間IIIは、３６０本に変換された有効
画像信号の表示のために、中央部３６０ラインの行配線
走査期間に割り当て、この期間は入力画像信号に基づく
水平同期周波数よりも低い周波数のラインＣＬＫで走査
を行なう。

【００９１】・期間IVは、表示パネル１００の下部非表
示ライン６０本の行配線走査を行なうために水平期間１
５本分を割り当て、この期間は入力画像信号に基づく水
平同期周波数の４倍速のラインＣＬＫで高速走査を行な
う。

【００９２】このように本実施の形態では、非表示エリ
アの行配線の走査周波数を入力画像信号に基づく水平同
期周波数よりも高くするとともに、画像表示エリアの行
配線の走査周波数を同水平同期周波数よりも低くするこ
とで、画像表示エリアの各行配線の選択時間を長く確保
することができる（図９）。したがって、列配線に与え
る駆動電位パルスのパルス幅を通常よりも長く、すなわ
ち、各素子の発光輝度を明るくすることができ、高品質
な画像表示を実現することが可能となる。

【００９３】一方、画像信号処理部１０２が入力画像信
号を４：３アスペクト表示信号と判別したときには、図
８のモード１の例に示すように走査線変換を行なわず
に、表示パネル１００の４８０本の総表示ラインに有効
画像信号４８０本を割り当てて画像表示を行なう。

【００９４】以上、表示装置が入力画像信号の種別を判
別する手段を備え、表示モードに応じて適応的に表示エ
リアの分割走査をする例を説明した。この例において
は、表示ライン４８０本・表示パネルのアスペクト比
４：３での応用例を説明したが、これに限らず種々の表
示パネル仕様や入力画像信号の組み合わせにおいても同
様のことが実現できる。

【００９５】また表示モードの判別は入力画像信号から
の自動判別に限らず、表示装置が備えるリモコンやユー
ザー操作ＳＷなどからのモード変化信号に対応して切替
えても良い。

【００９６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、一部の
行配線の走査周波数を入力画像信号に基づく水平同期周
波数よりも高くするようにしたので、走査期間に余裕が
生まれて柔軟な駆動制御が可能となり、表示画像の乱れ
や素子の破損等を招くことのない輝度制御や高品質かつ
信頼性の高い画像表示を実現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る画像表示装置の概略
構成図である。

【図２】図１の画像表示装置の行配線駆動部の概略構成
図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態における行走査タイ
ミングの一例を示すタイミング図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態における非表示エリ
アと表示エリアの説明図である。

【図５】図１の画像表示装置のＶｓｓ電源部の出力応答
特性の一例を示すグラフ図である。

【図６】表面伝導型電子放出素子の駆動電圧（Ｖｆ）−
電子線放出（Ｉｅ）特性を示す模式図である。

【図７】本発明の第２の実施の形態における行走査タイ
ミングの一例を示すタイミング図である。

【図８】本発明の第３の実施の形態における行走査タイ
ミングの一例を示すタイミング図である。

【図９】本発明の第３の実施の形態における行走査タイ
ミングの一例を示すタイミング図である。

【符号の説明】

１００表示パネル（画像表示部）１０１入力端子部（入力部）１０２画像信号処理部（駆動制御手段）１０３列配線駆動部１０４行配線駆動部１０５タイミング発生部（駆動制御手段）１０６発光輝度制御部（駆動制御手段）１０７明るさ指示値発生部（駆動制御手段）１０８Ｖｍ電源部（列配線電源）１０９Ｖｓｓ電源部（行配線電源）１１０Ｖｕｓ電源部１１１高圧電源部４０１Ｖシフトレジスタ部４０２ＳＷ手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像信号が入力される入力部と、複数の画像表示素子を複数の行配線と複数の列配線によ
ってマトリクス状に結線してなる画像表示部と、前記複数の行配線のうち一の行配線に選択電位を与え、
その選択する行配線を順次切り替えることによって垂直
方向の走査駆動を行なう行配線駆動部と、前記複数の列配線のそれぞれに入力画像信号に応じた駆
動電位を与える列配線駆動部と、を備え、前記選択電位
と前記駆動電位との電位差によって画像表示素子を駆動
し画像を表示する画像表示装置において、一部の行配線の走査周波数を入力画像信号に基づく水平
同期周波数よりも高くする駆動制御手段を設けたことを
特徴とする画像表示装置。
【請求項２】前記駆動制御手段は、一部の行配線の走査
周波数を入力画像信号に基づく水平同期周波数よりも高
くすることによって、フレーム間に、前記入力画像信号
に基づく垂直ブランキング期間よりも長い時間間隔で行
配線の走査を休止する走査休止期間を生成することを特
徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】前記駆動制御手段は、前記走査休止期間の
間に、前記行配線駆動部によって行配線に与えられるべ
き電位または／かつ前記列配線駆動部によって列配線に
与えられるべき電位を、走査期間中に行配線に与えられ
る選択電位または／かつ列配線に与えられる駆動電位に
至るまで変化させることを特徴とする請求項２に記載の
画像表示装置。
【請求項４】行配線に与えられる電位を前記行配線駆動
部に供給する行配線電源部と、列配線に与えられる電位
を前記列配線駆動部に供給する列配線電源部と、を備
え、前記駆動制御手段は、前記走査休止期間の間に、前記行
配線電源部から供給される電位または／かつ前記列配線
電源部から供給される電位を変化させることを特徴とす
る請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項５】前記駆動制御手段は、一部の行配線の走査
周波数を入力画像信号に基づく水平同期周波数よりも高
くするとともに、他部の行配線の走査周波数を前記水平
同期周波数よりも低くすることを特徴とする請求項１〜
４のうちいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項６】前記一部の行配線は、前記複数の行配線の
うち端部に配置された行配線であることを特徴とする請
求項１〜５のうちいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項７】前記一部の行配線は、画像の非表示エリア
に対応する行配線を含むことを特徴とする請求項１〜５
のうちいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項８】前記駆動制御手段は、前記入力部に入力さ
れた入力画像信号の種別を判別する手段を有し、その判
別結果に基づいて走査周波数を高める行配線およびその
周波数を決定することを特徴とする請求項１〜７のうち
いずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項９】前記画像表示素子は、電圧を印加されて電
子を放出する電子放出素子と、該電子放出素子からの電
子線照射を受けて発光する発光部材と、を有してなるこ
とを特徴とする請求項１〜８のうちいずれか１項に記載
の画像表示装置。
【請求項１０】前記電子放出素子は、表面伝導型電子放
出素子であることを特徴とする請求項９に記載の画像表
示装置。
【請求項１１】画像信号が入力される入力部と、複数の
画像表示素子を複数の行配線と複数の列配線によってマ
トリクス状に結線してなる画像表示部と、を備え、前記複数の行配線のうち一の行配線に選択電位を与える
とともに複数の列配線のそれぞれに入力画像信号に応じ
た駆動電位を与え、該選択電位と該駆動電位との電位差
によって画像表示素子を駆動し、さらに、選択する行配
線を順次切り替えることによって垂直方向の走査駆動を
行なう画像表示装置の駆動方法であって、一部の行配線の走査周波数を入力画像信号に基づく水平
同期周波数よりも高くすることを特徴とする画像表示装
置の駆動方法。
【請求項１２】一部の行配線の走査周波数を入力画像信
号に基づく水平同期周波数よりも高くすることによっ
て、フレーム間に、前記入力画像信号に基づく垂直ブラ
ンキング期間よりも長い時間間隔で行配線の走査を休止
する走査休止期間を生成することを特徴とする請求項１
１に記載の画像表示装置の駆動方法。
【請求項１３】前記走査休止期間の間に、行配線に与え
られるべき電位または／かつ列配線に与えられるべき電
位を、走査期間中に行配線に与えられる選択電位または
／かつ列配線に与えられる駆動電位に至るまで変化させ
ることを特徴とする請求項１２に記載の画像表示装置の
駆動方法。
【請求項１４】一部の行配線の走査周波数を入力画像信
号に基づく水平同期周波数よりも高くするとともに、他
部の行配線の走査周波数を前記水平同期周波数よりも低
くすることを特徴とする請求項１１，１２または１３に
記載の画像表示装置の駆動方法。
【請求項１５】前記一部の行配線は、前記複数の行配線
のうち端部に配置された行配線であることを特徴とする
請求項１１〜１４のうちいずれか１項に記載の画像表示
装置の駆動方法。
【請求項１６】前記一部の行配線は、画像の非表示エリ
アに対応する行配線を含むことを特徴とする請求項１１
〜１４のうちいずれか１項に記載の画像表示装置の駆動
方法。
【請求項１７】前記入力部に入力された入力画像信号の
種別を判別し、その判別結果に基づいて走査周波数を高
める行配線およびその周波数を決定することを特徴とす
る請求項１１〜１６のうちいずれか１項に記載の画像表
示装置の駆動方法。
【請求項１８】前記画像表示素子は、電圧を印加されて
電子を放出する電子放出素子と、該電子放出素子からの
電子線照射を受けて発光する発光部材と、を有してなる
ことを特徴とする請求項１１〜１７のうちいずれか１項
に記載の画像表示装置の駆動方法。
【請求項１９】前記電子放出素子は、表面伝導型電子放
出素子であることを特徴とする請求項１８に記載の画像
表示装置の駆動方法。