JPH09204153A - 電子線ディスプレイおよびその駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子線ディスプレイの画像表示部１と利用者
の位置関係によって、利用者に到達する画像表示の光量
に変化が生じ、画像表示に隔たりができる問題を解消す
る。このため、この光量の変化を補正する。 【解決手段】 画像表示部１の２箇所以上と利用者のい
る観察位置検出部２の間の位置関係を測定し、その位置
関係から、画像表示部１の各箇所の輝度補正をおこな
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、日常的に生じる画
像表示部と利用者の位置関係による観察輝度の低下する
などの光学特性を補正する電子線ディスプレイとその駆
動方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子線ディスプレイの分野の技術
としては、以下の理由で輝度補正に関する提案が少な
い。 １）ＣＲＴは均等拡散面光源に近いと考えられている。
このため、どの方向からＣＲＴを観察しても輝度は一定
だと思われている。 ２）表示装置が小型であるため、利用者の観測角度はほ
ぼ一定であり、表示装置の配光特性を問題にする必要が
なかった。（観測角度とは表示面のある点における法線
とその点を見る利用者の視線のなす角度をいう）

【０００３】しかしながら、種々の大画面ディスプレイ
が開発された現在、利用者により良い画像を提供するた
めには上記の問題は回避できない。第９図は、この問題
を分かりやすく表わした図で、利用者が大画面表示装置
の位置Ａと位置Ｂを観察しているところである（矢印は
表示面の法線）。従来、表示装置が小型であったため、
位置Ａの観測角度と位置Ｂの観測角度はほぼ等しいので
問題になることは少なかった。しかしながら、今日、大
画面表示装置で画像を観察する場合、図示のように角度
は大きく異なる。

【０００４】一方、液晶ディスプレイは、コントラスト
の視野角依存性が大きいので注意が払われてきており、
特開平５−２３２９０６号のように、画面内の観察角度
が変化する場合を想定して、輝度を変化させるものがあ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、電子線ディスプレイで画像
を表示した時、利用者と大画面ディスプレイとの位置関
係により必然的に生じる表示装置の配光特性による表示
情報、例えば輝度低下の補正をすることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明者が鋭意努力した結果以下の発明を得た。す
なわち、本発明の電子線ディスプレイは、画像表示部と
輝度補正できる補正手段を有する電子線ディスプレイに
おいて、前記補正手段は、前記画像表示部の２箇所以上
と利用者の間の位置関係を測定し、前記位置関係から前
記箇所の輝度を変えることができることを特徴とする。
このとき、前記画像表示部に対し、表示面の配光特性を
画像補正量にするといい。

【０００７】また、本発明は電子線ディスプレイの駆動
方法の発明を包含する。すなわち本発明の電子線ディス
プレイの駆動方法の発明は、画像表示部の２箇所以上と
利用者の位置関係を検出する段階と、前記位置関係に応
じて画像補正量を算出する段階と、前記画像補正量に基
づいて画像信号を前記箇所に応じて補正する段階と、前
記補正した画像信号を画像表示部に表示する段階とを有
することを特徴とする。このとき前記画像表示部に対
し、表示面の配光特性を画像補正量にするといい。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は本発明の特徴を最も良く表
す図であり、（ａ）は表示方法のブロック図、（ｂ）は
システム全体の斜視図である。同図において、１は、画
像を表示する画像表示部であり、電子線ディスプレイを
利用できる表示装置である。２は、利用者の観察位置を
測定する観察位置検出部、３は、利用者の観察位置に応
じて画像信号を処理して画像表示部１に出力する表示画
像処理部である。図１（ｂ）は、本発明の使用状況をわ
かりやすく図示しており、特にこの場合では利用者が観
察位置検出部を保有する。

【０００９】フラットな電子線ディスプレイのフェース
ガラスを通して観測される輝度については、均等拡散面
に近いと考えられるブラウン管スクリーン面とは違い、
おおむね図２に示すような角度依存性がある。観測角度
θにおける輝度Ｌｖ（θ）は、法線方向の輝度をＬｖｏ
とすると次式で近似できる。

【００１０】 Ｌｖ（θ）＝Ｌｖｏ・ｃｏｓ^0.4θ （式１） 図３（ａ）は、本発明の動作段階を示したフローチャー
トである。以下、図１も利用して図３（ａ）の動作を説
明する。まず、装置が稼働を開始すると、 （ステップ３−１）利用者の観察位置を更新する必要が
あるかどうかを判断する。必要ありと判断された場合、
ステップ３−２を実行する。 （ステップ３−２）利用者の観察位置を測定する。説明
上、図１（ｂ）のように表示面の向かって左下を座標原
点とし、図示のように座標系を設定する。本ステップで
は、観察位置Ｐの座標（Ｘｐ，Ｙｐ，Ｚｐ）が得られ
る。 （ステップ３−３）本ステップでは観察位置に応じた表
示画像の補正量を計算する。表示面の配光特性は、予め
得られているので、各表示画素に関する観測角度θを求
め、特性値から補正量を計算する。 （ステップ３−４）本ステップでは補正量に基づいて表
示画像を処理する。（式１）及び図２で例示した輝度補
正の場合を図３（ｂ）に示した。詳細は後述する。

【００１１】（ステップ３−５）本ステップでは、ステ
ップ３−３で補正された画像を表示装置に表示する。そ
の後、継続する必要があれば、ステップ３−１に制御を
移す。

【００１２】図３（ｂ）には、ステップ３−３の詳細
を、配光特性が（式１）および図２で例示した場合で、
かつ各画素の輝度値を補正する場合について示した。 （ステップ４−１）表示画素が水平方向にｉ＝１〜Ｎｘ
画素、垂直方向にｊ＝１〜Ｎｙ画素あると仮定する。本
ステップではその中の１画素、例えば位置（１，１）に
ある画素を初期着目画素と設定する。 （ステップ４−２）着目画素（ｉ，ｊ）の表示面上での
座標Ｑ（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）と観察位置座標Ｐ（Ｘｐ，
Ｙｐ，Ｚｐ）より観測角度θを計算する。 （ステップ４−３）着目角度θより（式１）を用いて相
対輝度値Ｌｖ（θ）を計算する。 （ステップ４−４）着目画素の輝度データを１／Ｌｖ
（θ）倍する。 （ステップ４−５）着目画素が（Ｎｘ，Ｎｙ）であれば
終了する。そうでなければ、（ステップ４−６）へ制御
を移す。 （ステップ４−６）着目画素（ｉ，ｊ）を次の未処理の
画素に移す。例えば、ｉがＮｘに等しくなければ、ｉを
１だけ増加する。ｉがＮｘに等しい場合は、ｊを１だけ
増加し、またｉを１とする。この後、（ステップ４−
２）に制御を移す。

【００１３】本発明の変形としては、次のような場合が
考えられる。 ・計算の高速化 以上説明した場合では、補正量は全画素ごとに計算され
ているので処理に時間を要する。これを高速化するに
は、計算された補正量はテーブルとして保存することが
考えられる。図４は、この高速化を測ったフローチャー
トである。 ・利用者位置を固定する場合 ディスプレイの用途によっては、利用者位置は固定され
ていることが考えられる。このような場合は、利用者位
置検知部およびその段階は不要である。 ・利用者が複数存在するが、観察位置は比較的集中して
いる場合 このような場合は、観察位置の平均値を計算し、これを
利用者位置とすることで上記の例を適応し得る。 ・色情報を補正する場合 本実施例では、主に輝度情報を補正対象とした。これを
色情報に拡張するには、表示面の色ごとの配光特性を用
い、かつ、色に対応した補正処理を行う。 ・他の補正方法を用いる場合 本実施例では、輝度が低下して見える画素の輝度を増加
させる補正方法を導入した。しかし、人間の視覚特性を
応用すれば、たとえば、コントラストを変化させるなど
により、相当の効果を得ることも可能である。

【００１４】つぎに、画像表示部１の具体的な構造につ
いて説明する。図５は、本出願人が研究開発を進めてお
り、薄型で大型のディスプレイになる表面伝導型放出素
子を使った電子線フラットディスプレイの表示パネルの
斜視図である。図は、内部構造を表すためにパネルの一
部を切り開いている。図中、３１は基板、３２は表面伝
導型放出素子、３３は行配線、３４は列配線、３５はリ
アプレート、３６は側壁、３７はフェイスプレート、３
８は蛍光膜、３９はメタルバックである。リアプレート
３５、側壁３６、フェイスプレート３７は気密容器を構
成し、ディスプレイの内部を真空に維持する。フェイス
プレート３７は、蛍光膜３８、メタルバック３９を固定
する。メタルバック３９は、蛍光膜３８が発する光の一
部を鏡面反射して光の利用率を向上させたり、負イオン
の衝突から蛍光膜５８を保護したりする役割がある。ま
た、メタルバック３９は、電子を加速する電極、蛍光膜
を励起した電子の導電路になる。リアプレート３５は、
基板３１、表面伝導型放出素子３２、行配線３３、列配
線３４を固定する。Ｄｘ１〜Ｄｘｍ、Ｄｙ１〜Ｄｙｎ、
Ｈｖは、ディスプレイの気密構造を保ちながら、それぞ
れ内部の行配線３３、列配線３４、メタルバック３９
と、外部の駆動回路とを接続する端子である。電子源と
なる表面伝導型放出素子３２を、１画素にひとつ配置す
ることによって明るく、薄型で大型のディスプレイを提
供することができる。

【００１５】図６は、図５の表示パネルの駆動回路を表
す。図中、４１は表示パネル、４２は走査回路、４３は
デコーダ、４４はタイミング発生回路、４５はサンプリ
ングホールド（Ｓ／Ｈ）回路、４６はシリアルパラレル
（Ｓ／Ｐ）変換回路、４７はパルス幅変調回路である。
デコーダ４３は画像信号からＲ，Ｇ，Ｂの輝度信号と水
平同期信号（ＳＨＹＮＣ）、垂直同期信号（ＶＳＹＮ
Ｃ）とに分離する。ここで、画像信号には、本発明の位
置による輝度補正をかけている。タイミング発生回路４
４は、水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）、垂直同期信号（Ｖ
ＳＹＮＣ）から走査回路４２の制御信号（Ｔｓｃａｎ）
やＳ／Ｈ回路４５の制御信号を発生する。Ｓ／Ｈ回路４
５は、Ｒ，Ｇ，Ｂの輝度信号を制御信号のタイミングで
サンプリングし保持する。Ｓ／Ｐ変換回路４６は、Ｓ／
Ｈ回路４５の出力信号を、線順時駆動できるように１水
平期間（１Ｈ）のパルス幅をもつパラレル信号に変換す
る。パルス幅変調回路４７は、Ｓ／Ｐ変換回路４６の出
力信号をパルス幅信号に変調し、表示パネルの列配線の
端子Ｄｙ１〜Ｄｙｎに出力する。走査回路４２は、順
次、行配線の端子Ｄｘ１〜Ｄｘｍに選択信号を出力す
る。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
表示面の配光特性によって生じる表示情報、例えば輝度
低下を観察位置を考慮して補正するので、画像が改善さ
れるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の特徴を最も良く表わす図

【図２】観測角度による相対輝度を示す図

【図３】本発明の動作を説明するフローチャート

【図４】本発明の変形の動作を説明するフローチャート

【図５】表面伝導型放出素子を用いた表示パネルの斜視
図

【図６】表示パネルの駆動回路のブロック図

【図７】課題を説明する図

【符号の説明】

１ ディスプレイ ２ 観察位置検出部 ３ 表示画像処理部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鱸 英俊 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像表示部と輝度補正できる補正手段を
   有する電子線ディスプレイにおいて、 前記補正手段は、前記画像表示部の２箇所以上と利用者
   の間の位置関係を測定し、前記位置関係から前記箇所の
   輝度を変えることができることを特徴とする電子線ディ
   スプレイ。
2. 【請求項２】 前記画像表示部に対し、表示面の配光特
   性を画像補正量にする請求項１に記載の電子線ディスプ
   レイ。
3. 【請求項３】 画像表示部の２箇所以上と利用者の位置
   関係を検出する段階と、 前記位置関係に応じて画像補正量を算出する段階と、 前記画像補正量に基づいて画像信号を前記箇所に応じて
   補正する段階と、 前記補正した画像信号を画像表示部に表示する段階とを
   有することを特徴とする電子線ディスプレイの駆動方
   法。
4. 【請求項４】 前記画像表示部に対し、表示面の配光特
   性を画像補正量にする請求項３に記載の電子線ディスプ
   レイの駆動方法。