JP2023114122A - 表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】優れた映像表現が可能な表示システムを提供する。【解決手段】表示システム１は、複数の自発光素子を含む表示装置５０と、表示装置５０の動作を制御する制御装置１０とを備える。制御装置１０は、表示装置５０に、通常最大輝度以下の階調を用いて通常映像を表示させ、必要に応じて映像の一部を通常最大輝度を超える輝度で自発光素子を点灯させるブースト点灯を用いて表示させる。【選択図】図１

Description

本発明は、表示システムに関する。

映像を表示する表示装置として、発光ダイオード（ＬＥＤ）などといった自発光素子が多数並べられて形成された装置が知られている。例えば特許文献１には、このようなＬＥＤディスプレイに係る技術が開示されている。自発光素子を用いると、自発光素子を完全に消灯することによって深い黒色を表現できるので、いわゆる黒浮きが生じ得る例えば液晶ディスプレイよりも優れた映像表示を実現できる可能性がある。

特開２００３－００５６７４号公報

本発明は、優れた映像表現が可能な表示システムを提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、表示システムは、複数の自発光素子を含む表示装置と、前記表示装置の動作を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記表示装置に、通常最大輝度以下の階調を用いて通常映像を表示させ、必要に応じて映像の一部を前記通常最大輝度を超える輝度で前記自発光素子を点灯させるブースト点灯を用いて表示させる。

本発明によれば、優れた映像表現が可能な表示システムを提供できる。

図１は、一実施形態に係る表示システムの構成例の概略を示すブロック図である。 図２は、制御装置の動作例の概略を示すフローチャートである。 図３は、表示装置の第１の構成例に係る１つの画素に含まれる１つのＬＥＤ素子に係る回路構成の概略を示す図である。 図４は、表示装置の第２の構成例に係る多数の画素に含まれる多数のＬＥＤ素子に係る回路構成の概略を示す図である。 図５Ａは、主映像信号に係る映像の一例を示す図である。 図５Ｂは、主映像信号に対応する補助映像信号に係る映像の一例を示す図である。

一実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態は、映像を表示する表示システムに関する。特に、自発光素子を用いることでいわゆる黒浮きのない表示を実現しつつ、特定の限定的な画素について自発光素子を高輝度で点灯させ、例えば輝点のみを鋭く輝かせた映像を表示することができる表示システムに関する。

この表示システムでは、無点灯から通常最大輝度以下の階調を用いて映像を表示する通常モードでの表示を基本としている。ここでは、通常モードにより表示される映像を、通常映像と称することにする。また、この表示システムは、一部の画素の自発光素子を通常最大輝度を超える輝度で点灯させて映像を表示するブーストモードによる映像表示が可能であるように構成されている。ここでは、自発光素子を通常最大輝度を超える輝度で点灯させることを、ブースト点灯と称することにする。この表示システムは、通常映像に、ブースト点灯を重畳した表示が可能であるように構成されている。

本実施形態に係る表示システムを用いた表示例としては、例えば、以下のようなものが考えられる。夕日の映像の表示において太陽の部分だけをブーストモードにより高輝度に表示する。灯台を含む映像の表示において灯台のライトがこちらに向いた瞬間だけ、ブーストモードにより当該ライトを強く輝かせる。星空の映像の表示において金星などの明るい星だけブーストモードにより高輝度に表示する。

本実施形態に係る表示システムでは、高輝度表示による消費電力の増加が所定の範囲内に収まるようになどといった所定の目的を達成するように、ブースト点灯は所定の規則で制限される。

［システム構成の概要］
図１は、本実施形態に係る表示システム１の構成例の概略を示すブロック図である。表示システム１は、制御装置１０と表示装置５０とを備える。制御装置１０は、映像信号を取得し、その映像信号に基づく映像を表示装置５０に表示させるように、表示装置５０の動作を制御する。

表示装置５０は、自発光素子を含む。自発光素子としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）が用いられ得る。ＬＥＤには、半導体を用いたもの、有機化合物を用いたものなどが含まれ得る。例えば赤、緑、青の３色の自発光素子を用いて１つの画素５４が形成され、表示部５２には、この画素５４が多数並べられている。画素５４を形成する自発光素子は、これに限らず、例えば、赤、緑、青、白の４色であってもよいし、高輝度用の自発光素子と低輝度用の自発光素子とが含まれていてもよいし、その他の組み合わせであってもよい。

表示部５２は、無点灯から通常最大輝度以下の階調を用いて通常映像を表示する通常モードでの表示を基本としている。表示部５２は、さらに、一部の画素５４の自発光素子が通常最大輝度を超える輝度でブースト点灯することで映像を表示するブーストモードでの動作が可能であるように構成されている。

表示装置５０は、表示部５２の各画素５４を駆動する駆動回路６０を備える。駆動回路６０は、通常モードにおける自発光素子の点灯のための通常駆動回路６１と、ブーストモードにおける自発光素子のブースト点灯のための高輝度駆動回路６２とを有する。表示装置５０は、映像信号に基づいて駆動回路６０を制御するように構成された制御回路５８を備える。

制御装置１０は、コンピュータである。制御装置１０は、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、又はＧＰＵなどの集積回路を含み、例えば記憶装置や回路内に記録されたプログラムに従って動作する。制御装置１０は、映像信号取得部１１、ブースト信号決定部２０、出力信号作成部１３、及び信号出力部１５としての機能を有する。

映像信号取得部１１は、制御装置１０の外部の映像信号提供部９１から映像信号を取得する。映像信号提供部９１は、表示装置５０に表示する映像に係る映像信号を提供するどのようなものであってもよい。映像信号提供部９１は、例えばカメラであってもよいし、映像再生装置であってもよいし、ネットワークを介して接続された種々の装置であってもよい。

ブースト信号決定部２０は、映像信号取得部１１が取得した映像信号に基づいて、表示装置５０に表示させる映像のうちブーストモードで表示する領域を特定し、必要な信号を作成する。

出力信号作成部１３は、映像信号取得部１１が取得した映像信号とブースト信号決定部２０が作成したブーストモードに係る信号とに基づいて、表示装置５０に表示させる映像に係る出力信号を作成する。この映像は、ブーストモードが用いられていない場合には、例えば映像信号取得部１１から取得した映像信号に基づく一般的な通常モードによる映像であり、ブーストモードが用いられている場合には、通常モードによる映像の一部にブーストモードによる高輝度の部分が含まれる映像である。

信号出力部１５は、出力信号作成部１３が作成した出力信号を、表示装置５０へと出力する。表示装置５０は、この出力信号に基づいて映像を表示する。

ブースト信号決定部２０は、ブースト領域特定部２１と、ブースト映像作成部２２とを含む。ブースト領域特定部２１は、映像信号取得部１１から取得した映像信号に基づいて、ブーストモードによる表示を行うべき映像の領域を、ブースト領域として決定する。ここで、ブースト領域は、広くなりすぎないように所定の制限がかけられる。ブースト映像作成部２２は、ブースト領域特定部２１が特定したブースト領域に基づいて、ブースト領域の各々の自発光素子の輝度等を決定し、ブーストモード映像信号を作成する。

［制御装置の動作の概要］
制御装置１０の動作の概要について説明する。図２は、制御装置１０の動作の概略を示すフローチャートである。ステップＳ１において、映像信号取得部１１は、制御装置１０の外部から映像信号を取得する。ステップＳ２において、ブースト領域特定部２１は、映像信号取得部１１が取得した映像信号に基づいて、ブーストモードによる表示を行うブースト領域を特定する。ステップＳ３において、ブースト映像作成部２２は、ブースト領域特定部２１が特定したブースト領域について、ブースト領域の輝度等を決定し、ブーストモード映像信号を作成する。ステップＳ４において、出力信号作成部１３は、映像信号取得部１１から取得した映像信号と、ブースト映像作成部２２から取得したブーストモード映像信号とに基づいて、表示装置５０に表示させる映像に係る出力信号を作成する。ステップＳ５において、信号出力部１５は、出力信号作成部１３が作成した出力信号を表示装置５０へと出力する。信号出力部１５から出力信号を受け取った表示装置５０の制御回路５８は、駆動回路６０を制御して、表示部５２を動作させ、出力信号に基づく映像を表示部５２に表示させる。

［表示装置の駆動方法について］
通常モードとブーストモードとによる映像の表示を行える表示装置５０の構成について説明する。以下、２つの例を示す。これらは例示であり、同様の機能を実現できれば他の構成が用いられてもよい。

〈第１の構成例〉
図３は、第１の構成例に係る、１つの画素５４に含まれる１つのＬＥＤ素子７１に係る回路構成の概略を示している。この回路では、並列に設けられた通常モード用の低電流回路７２とブーストモード用の高電流回路７３とが、それぞれのＬＥＤ素子７１に対して接続されている。低電流回路７２は、直列に接続された大抵抗値抵抗素子７４及び第１スイッチング素子７５を含む。高電流回路７３は、直列に接続された小抵抗値抵抗素子７６及び第２スイッチング素子７７を含む。低電流回路７２を用いることで、ＬＥＤ素子７１には比較的小さい電流が流れ、通常輝度による表示が行われる。一方、高電流回路７３を用いることで、ＬＥＤ素子７１には比較的大きい電流が流れ、高輝度による表示が行われる。高電流回路７３を流れる電流は、低電流回路７２を流れる電流の何倍でもよく、例えば１０倍又は１００倍であってもよい。

例えば、通常モードでは、低電流回路７２の第１スイッチング素子７５を用いてパルス幅変調（ＰＷＭ）制御が行われることで、通常モードに係る通常映像の表示が行われ得る。このとき、第２スイッチング素子７７はオフになっている。ブーストモードに係る画素５４では、高電流回路７３の第２スイッチング素子７７を用いてＰＷＭ制御が行われることで、ブーストモードに係る高輝度の表示が行われ得る。この例では、低電流回路７２が通常駆動回路６１の一部を構成し、高電流回路７３が高輝度駆動回路６２の一部を構成することになる。この場合、低電流回路７２を用いた最大輝度が通常最大輝度となる。

上記の例は、通常モードとブーストモードとで低電流回路７２と高電流回路７３とを使い分ける例であるが、これに限らない。例えば、通常モードにおいて、低電流回路７２及び高電流回路７３の両方を活用して高ダイナミックレンジの映像表示を行ってもよい。ただし、通常モードでは、高電流回路７３を用いても表示輝度を所定の通常最大輝度以下に制限する。この場合において、ブーストモードに係る画素５４では、高電流回路７３を用いて又は低電流回路７２及び高電流回路７３を用いて、通常最大輝度を超える高輝度の点灯を行い、高輝度の映像表示を行う。

〈第２の構成例〉
図４は、第２の構成例の概略を示す図である。図４は、多数の画素５４に含まれる多数のＬＥＤ素子８１に係る回路の概略を示している。この回路では、複数の画素５４の動作を制御できるＬＥＤドライバ８２が複数用いられている。１つのＬＥＤドライバ８２は、例えば２５６画素のＬＥＤ素子８１の動作を制御できる。この場合、２５６画素のブロックごとに１つのＬＥＤドライバ８２で表示が制御されることになる。ＬＥＤドライバ８２は、各々のＬＥＤ素子８１の輝度をＰＷＭ制御を用いて制御する。

各々ＬＥＤドライバ８２に入力される電源電圧は変更可能である。この構成例では、比較的低電圧の通常電源８５と、比較的高電圧のブースト電源８６とが用意されている。各々のＬＥＤドライバ８２は、通常電源８５に接続されている。また、各々のＬＥＤドライバ８２は、スイッチング素子８３を介してブースト電源８６に接続されている。

通常モードにおいては、通常電源８５を用いてＬＥＤ素子８１が駆動され、通常輝度の表示が行われる。ブーストモードでの表示が行われるブースト領域を含むブロックでは、スイッチング素子８３によって当該ブロックを制御するＬＥＤドライバ８２がブースト電源８６に接続される。その結果、当該ブロックでは、ブースト電源８６を用いてＬＥＤ素子８１が駆動され、高輝度の表示が行われ得る。

この場合、当該ブロック内の全ての画素５４でＬＥＤ素子８１に高電圧が印加されることになるので、ブースト領域以外の画素５４については、輝度指令信号レベルを調整することで、通常表示に応じた輝度に調整される。例えば、ブースト電源８６を用いた電圧値が通常電源８５を用いた場合の１００倍である場合、ブースト領域以外の輝度指令信号レベルは、１００分の１に調整される。このとき、ブースト領域では、通常表示の１００倍の輝度での表示が可能になる。この場合、ブースト領域以外では階調が低下するが、高輝度で発光しているＬＥＤ素子８１の近傍では、高輝度のＬＥＤ素子８１の輝きで幻惑されるため、低輝度の階調が損なわれても実質的な問題は生じない。

この例では、通常電源８５で動作するＬＥＤドライバ８２が通常駆動回路６１の一部を構成し、ブースト電源８６で動作するＬＥＤドライバ８２が高輝度駆動回路６２の一部を構成することになる。この場合、通常電源８５を用いた最大輝度が通常最大輝度となる。

図３に示した第１の構成例では、全体のダイナミックレンジを高めつつ、画素５４毎に細かな制御が可能である。一方、駆動回路が２系統必要であるため、回路が比較的複雑化し、比較的高コストになる。図４に示した第２の構成例では、第１の構成例と比較して回路を比較的単純化することができ、比較的低コストで実現できる。

［ブースト領域の特定について］
ステップＳ２で行われるブースト領域特定部２１によるブースト領域の特定方法の例について説明する。以下、３つの例を示す。これらは例示であり、同様の機能を実現できれば他の方法が用いられてもよい。

〈第１の方法〉
第１の方法では、映像信号取得部１１は、主映像信号と補助映像信号との２つの映像信号を取得する。補助映像信号は、主映像信号に係る映像と同じ対象物に係る映像であり、低露出条件で取得された映像に係る映像信号である。補助映像信号は、例えば、露出時間を短くしたり絞りを絞ったりして撮影された映像に係る信号である。補助映像信号の映像では、高輝度の被写体しか写っておらず、高輝度の部分しか輝度情報がない。第１の方法では、補助映像信号において輝度情報が含まれる領域、又は、所定値を超える輝度情報が含まれる領域が、ブースト領域として特定され得る。ブーストモードにおける表示の輝度及び色などは、補助映像信号に基づいて決定され得る。

図５Ａは、主映像信号に係る映像の一例を示し、図５Ｂは、これに対応する補助映像信号に係る映像の一例を示す。図５Ａに示す主映像信号に係る映像は、映像として自然であり、通常モードによる表示は、主映像信号に基づいて行われる。ただし、主映像信号では、高輝度部分は白飛びしてブーストモードで表示すべき領域が特定しづらく、また、飽和しているため、輝度情報及び色情報も失われている。一方、補助映像信号によれば、ブーストモードで表示すべき領域が特定しやすく、また、輝度情報及び色情報も豊富に含まれている。

〈第２の方法〉
第２の方法では、映像信号取得部１１は、第１の方法における主映像信号に対応する１つの映像信号を取得する。第２の方法では、映像信号取得部１１は、この映像信号の輝度に基づいて、ブースト領域を特定する。例えば、映像信号に基づいて所定の輝度値以上の画素が特定され、特定された画素に関する領域又はその領域の一部がブースト領域として特定され得る。また、ひとまとまりの当該領域の面積や、その周囲の輝度及び色等に基づいて、ブーストモードにおける表示の輝度及び色などが決定され得る。

〈第３の方法〉
第３の方法では、第２の方法を基本とし、これに加えて、人工知能（ＡＩ）等を用いた画像認識技術により、例えば、灯火、太陽等といった、高輝度被写体が特定され、当該高輝度被写体に係る領域がブースト領域として特定され得る。高輝度被写体の特定では、例えば、高輝点特有のフレアーが映り込んでおり明らかに実物は極めて明るいと判定される部分の特定などがおこなわれてもよい。第２の方法で特定される領域に加えて第３の方法で特定した部分を追加してもよいし、第２の方法で特定された領域の中から第３の方法でその一部を選択してもよいし、第２の方法で特定された領域と第３の方法で特定された部分とにそれぞれ識別子を付与して区別して取り扱ってもよい。また、この方法は、第１の方法と組み合わせて用いられてもよい。

〈方法の比較〉
第１の方法は、情報量が多く、精度よく適切なブースト領域を特定でき、また、輝度情報及び色情報なども十分に得られ、よりよい表示を行うことができる。一方、第１の方法では、多段階露出撮影を必要とする。第２の方法及び第３の方法では、通常の映像フォーマットをそのまま使用でき、また、特別な撮影を必要としない。

［ブースト領域の制限について］
種々の理由により、ブーストモードは、抑制的に使用されなければならない場合がある。そこで、本実施形態では、上述の通りにブースト領域を特定するにあたって、所定の制限をする。この制限について、３つの例を示す。これらは例示であり、同様の趣旨で他の方法が用いられてもよい。

〈第１の制限方法〉
ブーストモードでは、通常モードと比較して大電流が流れ、消費電力が大きく、また、発熱量も大きい。電流の大きさ等に応じた電源回路の設計が必要になり、また、発熱量に応じた放熱設計が必要になる。そこで、本実施形態の表示システム１では、総消費電力や総発熱量が所定値以下となるように、ブーストモードが適用される領域が必要に応じて制限される。

例えば、ブーストモードによる表示が行われる領域の面積、すなわち、画素数が制限される。例えば、ブーストモードにおける最大電流値が通常モードにおける最大電流値の１０倍であり、ブーストモードが適用される画素数は全画素数の１０％以下に制限されるといった制御が行われ得る。このようにすることで、通常モードにおける各画素の最大電流値をＩ、全画素数をＮとしたときに、合計の電流値の最大値は、
Ｉ・（１－０．１）Ｎ＋１０Ｉ・０．１Ｎ＝１．９Ｉ・Ｎ
となり、通常モードにおける最大値Ｉ・Ｎの１．９倍に抑えられる。仮に最大画素数を制限しなかった場合、合計の電流値の最大値は、１０Ｉ・Ｎとなり、通常モードにおける最大値の１０倍になり得、それに応じた電源回路の設計及び放熱設計が必要になる。言い換えると、表示装置５０は、全ての自発光素子を同時に通常最大輝度で点灯することができるように設計されているが、全ての自発光素子を同時に通常最大輝度よりも高い自発光素子の最大輝度で点灯することができるようには設計されていない。

ここで示した値は一例であり、ブーストモードの最大電流値、ブーストモードを適用する最大画素数などは、表示装置５０の設計に応じて適宜に設定され得る。例えば、太陽の映像を表示するために、ブーストモードで通常モードの１００倍の輝度とすることが求められることがある。この場合であっても、ブーストモードが適用される画素数が、全画素数の１％以下に抑えられれば、総電流の最大値は、通常モードの総電流の最大値の２倍以下に抑えられる。

輝点が広くまぶしいと視聴に支障が出ることもあり得るので、このことを考慮しても、ブーストモードを用いた場合の総電流の最大値は、通常モードの総電流の最大値の１．５～２．５倍程度以下に抑えられてもよい。

ブースト領域特定部２１は、予め設定されたブーストモードが適用される最大適用画素数以下となるように、ブースト領域を制限しつつ特定する。例えば、ブースト領域の画素数が最大適用画素数以下となるように、ブースト領域の特定時の条件を変更する。例えば、上述のブースト領域の特定に関する第１の方法では、ブースト領域の画素数が最大適用画素数以下となるように、補助映像信号の映像を撮影により得る際の露出条件が変更され得る。また、例えば、第２の方法では、ブースト領域の画素数が最大適用画素数以下となるように、輝度についての閾値が設定され得る。映像中の高輝度領域が広く、最大適用画素数以下となるように制限できないときには、ブーストモードが使用されなくてもよい。

あるいは、初めに所定の条件でブースト領域の候補となるブースト候補領域を決定した後に、その中からブーストモード適用画素を選択してもよい。例えば、上述のブースト領域の特定に関する第１の方法では、所定の低露出条件による撮影で補助映像信号の映像が得られ、この補助映像信号に基づいてブースト候補領域が決定されてもよい。例えば、ブースト候補領域の画素数が最大適用画素数以下であれば、全てのブースト候補領域の画素にブーストモードが適用される。ブースト候補領域の画素数が最大適用画素数を超えているとき、優先度が高い画素、例えば輝度値が高い順に最大適用画素数以下の画素がブーストモード適用画素として選択されてもよい。あるいは、最も輝度値が高い画素を含む輝点を表すひとまとまりの領域の画素がブーストモード適用画素として選択されて、以下同様に、最大適用画素数まで順に、輝度値が高い画素を含む輝点を表す領域の画素がブーストモード適用画素として選択されてもよい。あるいは、映像から特定された輝点の種類に応じて、例えば、人工物よりも自然物を優先して、又はその逆に、ブーストモード適用画素が選択されてもよい。あるいは、ブースト候補領域の画素数が非常に多く、優先順位を特定できないときには、何れの画素もブーストモード適用画素に選択せず、ブーストモードが使用されなくてもよい。

〈第２の制限方法〉
第１の制限方法の場合と同様に総消費電力を抑えることを目的として、次のような動作が行われてもよい。第１の制限方法ではブーストモード適用画素の画素数が最大適用画素数以下となるように画素数で制限されているのに対して、第２の制限方法として、総消費電力に基づいて制限が行われてもよい。すなわち、ブーストモードに係る輝度とその画素数との積の総和が所定値以下となるように制限されてもよい。例えば、前記総和が所定値以下となるように、ブースト領域が抑制的に特定されてもよい。あるいは、ブースト領域となり得る全ての画素をブーストモード適用画素とするものの、前記総和が所定値以下となるように、それらブーストモード適用画素の各々の輝度が抑制されてもよい。

〈第３の制限方法〉
ブーストモードによる点灯は、自発光素子の寿命を短縮させる可能性がある。そこで、各々の自発光素子が所定時間以上連続でブーストモードによる点灯ができないように、ブーストモードの使用が制限され得る。また、各々の自発光素子のブーストモードによる点灯の累積時間が管理され、所定の累積時間を超えた場合にはブーストモードの使用が制限され得る。

例えば、ブーストモードによる連続点灯時間又は累積点灯時間が所定値を超えた場合、
ブースト領域を特定する際の条件を厳しくしてもよい。また、ブーストモードによる連続点灯時間又は累積点灯時間が所定値を超えた場合、当該画素については、ブーストモードが適用されなくてもよい。また、特に明るい星のような面積が小さい対象物を表示する際には、若干の位置ずれは起こるものの、ブーストモードによる連続点灯時間又は累積点灯時間が所定値を超えた画素を避けて、周辺の他の画素を用いてブーストモードによる表示が行われてもよい。あるいは、同じ映像の表示が長時間続く場合には、ブーストモードによる連続点灯時間又は累積点灯時間が所定値を超えないように、使用する画素を定期的にわずかにずらしてブーストモードによる表示が行われてもよい。

例えば、瞬く星や、回転する灯台の光などの明滅光の場合には、連続点灯時間又は累積点灯時間の管理において、一定時間内の平均の輝度、すなわち、平均電流を用いて管理されてもよい。

［出力信号の作成について］
映像信号取得部１１が取得する映像信号と、出力信号作成部１３で作成される出力信号との関係について説明する。

映像信号取得部１１が取得する映像信号がコンピュータグラフィックス（ＣＧ）である場合、ブーストモードの使用が予め想定されて映像信号が作成されてもよい。一般的な表示（通常モードのみによる表示）では、高輝度輝点が高輝度であることを表現するために、フレアーが描かれることが多い。これに対して、本実施形態に係る表示システム１を用いる場合には、映像信号において、フレアーを描かずに、高輝度である点を指定するデータを含ませればよい。

ステップＳ３の処理において、ブースト映像作成部２２は、ブーストモードを用いる高輝度点のみの映像信号であるブーストモード映像信号を作成する。ステップＳ４の処理において出力信号作成部１３は、映像信号取得部１１が取得した映像信号のうち、高輝度点を除いた映像信号であって、表示装置５０の構成に応じた映像信号を作成する。出力信号作成部１３は、この映像信号を第１系統の映像信号として、信号出力部１５を介して表示装置５０へと出力する。第１系統の映像信号は、例えば、各色８、１０、１２又は１６ｂｉｔの映像信号である。また、出力信号作成部１３は、ブースト映像作成部２２が作成したブーストモード映像信号を用いて、表示装置５０の構成に応じた映像信号を作成する。出力信号作成部１３は、この映像信号を第２系統の映像信号として、信号出力部１５を介して表示装置５０へと出力する。第２系統の映像信号は、例えば、各色８、１０、１２又は１６ｂｉｔの映像信号であってもよいし、もっと小さいｂｉｔ数の映像信号であってもよい。

２系統の映像信号を取得した表示装置５０は、第１系統の映像信号に基づいて、通常モードによる動作で通常映像の表示を行い、第２系統の映像信号に基づいて、ブーストモードによる動作で映像表示を行う。例えば、表示装置５０の制御回路５８は、第１系統の映像信号を入力としてルックアップテーブル（ＬＵＴ）を参照してパルス幅値に変換する。制御回路５８はこのパルス幅値を通常駆動回路６１に入力し、通常駆動回路６１は表示部５２を駆動する。また、制御回路５８は、第２系統の映像信号を入力としてルックアップテーブル（ＬＵＴ）を参照してパルス幅値に変換する。制御回路５８はこのパルス幅値を高輝度駆動回路６２に入力し、高輝度駆動回路６２は表示部５２を駆動する。その結果、表示装置５０は、通常モードによる通常映像の表示に、高輝度点のみがブーストモードで明るく追加された映像を表示する。

例えば、表示装置５０が図３を参照して説明した第１の構成例を有する場合、第１系統及び第２系統の映像信号は、それぞれ次のようになる。第１系統の映像信号は、通常モードで動作する画素の各々についての第１スイッチング素子７５の動作を制御するための信号を含み得る。第２系統の映像信号は、ブーストモードで動作する画素の各々についての第２スイッチング素子７７の動作を制御するための信号を含み得る。

例えば、表示装置５０が図４を参照して説明した第２の構成例を有する場合、第１系統及び第２系統の映像信号は、それぞれ次のようになる。第１系統の映像信号は、通常モードで動作する画素のみを含むブロック用のＬＥＤドライバ８２に入力されるための、一般的な形式の映像信号を含み得る。第２系統の映像信号は、ブーストモードで動作する画素を含むブロック用のＬＥＤドライバ８２に入力されるための映像信号を含み得る。また、第２系統の映像信号は、当該ＬＥＤドライバ８２に接続されたスイッチング素子８３をオンにする信号を含み得る。この場合、ＬＥＤドライバ８２に入力される映像信号は、ブースト電源８６で動作するように適合された信号である。ブーストモードで動作する画素については、高輝度を表す信号であり、通常モードで動作する画素については、駆動電圧が高い分を打ち消すように調整された信号であり得る。

映像信号取得部１１が取得する映像信号が、実写に係る映像信号であり、図５Ａに示したような主映像信号と図５Ｂに示したような補助映像信号とが含まれる場合、以下のようになる。ステップＳ３の処理において、ブースト映像作成部２２は、例えば、図５Ｂのような補助映像信号を用いて、ブーストモード映像信号を作成する。ステップＳ４の処理において出力信号作成部１３は、映像信号取得部１１が取得した主映像信号のうち、ブーストモード映像信号に係る高輝度点を差し引いた映像信号であって、表示装置５０の構成に応じた映像信号を作成する。

ここで、主映像信号の映像では、高輝度点の周囲にはフレアーが映り込んでいることがある。出力信号作成部１３は、特定された高輝度点に関する情報を用いて、このような高輝度な被写体に由来するフレアーを抑制させる画像処理を行うことが好ましい。例えば、主映像信号の映像に所定のブラー（ぼかし）をかける処理を行ったり減算処理を行ったりして、フレアーを抑制させることが可能である。出力信号作成部１３は、このようにして作成した映像信号を第１系統の映像信号として、信号出力部１５を介して表示装置５０へと出力する。また、出力信号作成部１３は、ブースト映像作成部２２が作成したブーストモード映像信号を用いて、表示装置５０の構成に応じた映像信号を作成する。出力信号作成部１３は、この映像信号を第２系統の映像信号として、信号出力部１５を介して表示装置５０へと出力する。２系統の映像信号を取得した表示装置５０は、第１系統の映像信号に基づいて、通常モードによる動作で通常映像の表示を行いつつ、第２系統の映像信号に基づいて、ブーストモードによる動作で映像表示を行う。

映像信号取得部１１が取得する映像信号が、実写に係る映像信号であり、主映像信号のみであって補助映像信号が含まれない場合も、ブーストモード映像信号の作成方法を除いて、基本的には、上述の方法と同じである。この場合、ブーストモード映像信号は、主映像信号に基づいて作成され得る。

［変形例］
上述の実施形態では、全ての自発光素子が通常最大輝度を超える輝度で点灯可能であり、各々の自発光素子が通常モードで映像を表示したり、ブーストモードで映像を表示したりする例を示したが、これに限らない。全ての自発光素子が通常最大輝度以下で点灯可能であり、少なくとも１つの自発光素子が通常最大輝度を超える輝度でブースト点灯可能であってもよい。この場合、ブーストモードでの映像表示は、ブースト点灯可能な自発光素子のみを用いて行われる。また、通常最大輝度以下で点灯する通常モード用の自発光素子と、ブースト点灯するブーストモード用自発光素子とが異なる素子であり、通常モードとブーストモードとで異なる自発光素子を用いて映像表示が行われるように、表示装置５０は、構成されていてもよい。

［表示システムについて］
表示システム１によれば、表示装置５０に自発光素子が用いられているので、黒部分の自発光素子を完全に消灯することで、黒浮きのない映像が表示され得る。このことは、例えばバックライトを用いた完全遮光できない液晶ディスプレイなどの場合と比較して対照的である。そして、ブーストモードの適用により、表示システム１は、黒浮きのない黒表示の中に輝点を鋭く輝かせることができる。ブーストモードを適用しない状態で従来における適切な映像表現であり、そこにブーストモードを用いて鋭く輝く輝点を上乗せするように表示することで、従来にはない映像表現が実現され得る。

また、ブーストモードによる追加の電力消費や追加の発熱が生じる問題も、ブーストモードを適用する画素を制限することで、追加の電力消費や発熱を一定範囲内に抑え解決されている。

以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、前述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることはいうまでもない。

１ 表示システム
１０ 制御装置
１１ 映像信号取得部
１３ 出力信号作成部
１５ 信号出力部
２０ ブースト信号決定部
２１ ブースト領域特定部
２２ ブースト映像作成部
５０ 表示装置
５２ 表示部
５４ 画素
５８ 制御回路
６０ 駆動回路
６１ 通常駆動回路
６２ 高輝度駆動回路
７１ ＬＥＤ素子
７２ 低電流回路
７３ 高電流回路
７４ 大抵抗値抵抗素子
７５ 第１スイッチング素子
７６ 小抵抗値抵抗素子
７７ 第２スイッチング素子
８１ ＬＥＤ素子
８２ ＬＥＤドライバ
８３ スイッチング素子
８５ 通常電源
８６ ブースト電源
９１ 映像信号提供部

Claims (15)

1. 複数の自発光素子を含む表示装置と、
   前記表示装置の動作を制御する制御装置と
   を備え、
   前記制御装置は、前記表示装置に、
   通常最大輝度以下の階調を用いて通常映像を表示させ、
   必要に応じて映像の一部を前記通常最大輝度を超える輝度で前記自発光素子を点灯させるブースト点灯を用いて表示させる、
   表示システム。
2. 前記表示装置は、
   全ての前記自発光素子を同時に前記通常最大輝度で点灯することができるように設計されており、
   全ての前記自発光素子を同時に前記通常最大輝度よりも高い最大輝度で点灯することができるようには設計されていない、
   請求項１に記載の表示システム。
3. 前記表示装置は、前記自発光素子を流れる電流の大きさを変更できるように構成されており、
   前記制御装置は、ＰＷＭ制御を用いて前記表示装置による表示を制御する、
   請求項１又は２に記載の表示システム。
4. 前記表示装置は、前記通常最大輝度以下の点灯と前記ブースト点灯とで、前記自発光素子を流れる電流の大きさが異なるように構成されている、請求項３に記載の表示システム。
5. 前記表示装置は、前記自発光素子ごとに前記自発光素子を流れる電流の大きさを変更できるように構成されている、請求項４に記載の表示システム。
6. 前記表示装置は、複数の前記自発光素子を含むブロックごとに前記自発光素子を流れる電流の大きさを変更できるように構成されており、
   前記制御装置は、
   前記ブースト点灯させる前記自発光素子を含む前記ブロックと他のブロックとで前記自発光素子を流れる電流の大きさが異なるように制御し、
   前記ブースト点灯させる前記自発光素子を含む前記ブロックに含まれるがブースト点灯させない前記自発光素子に係る映像信号を、前記電流の大きさの変更を打ち消すように変更する、
   請求項４に記載の表示システム。
7. 前記通常映像の映像信号は、各色８、１０、１２又は１６ｂｉｔの信号である、請求項１乃至６の何れかに記載の表示システム。
8. 前記制御装置は、前記ブースト点灯させる前記自発光素子の数が所定数以下となるように制限しながら、前記ブースト点灯させる自発光素子を特定する、請求項１乃至７の何れかに記載の表示システム。
9. 前記制御装置は、前記ブースト点灯させる前記自発光素子の総消費電力が所定値以下となるように制限しながら、前記ブースト点灯させる自発光素子を特定する、請求項１乃至８の何れかに記載の表示システム。
10. 前記制御装置は、前記自発光素子の前記ブースト点灯による連続点灯時間又は累積点灯時間が所定時間以下となるように制限しながら、前記ブースト点灯させる自発光素子を特定する、請求項１乃至９の何れかに記載の表示システム。
11. 前記制御装置は、前記表示装置に表示させる映像に対応しており低露出条件で撮影された映像に基づいて、前記ブースト点灯させる前記自発光素子を特定する、請求項１乃至１０の何れかに記載の表示システム。
12. 前記制御装置は、前記低露出条件で撮影された映像に基づいて、前記ブースト点灯に係る信号を作成する、請求項１１に記載の表示システム。
13. 前記制御装置は、前記表示装置に表示させる映像の輝度に基づいて、前記ブースト点灯させる前記自発光素子を特定する、請求項１乃至１１の何れかに記載の表示システム。
14. 前記制御装置は、前記表示装置に表示させる映像を対象とした画像認識により高輝度被写体を特定し、当該高輝度被写体を前記ブースト点灯により表示させる、請求項１乃至１３の何れかに記載の表示システム。
15. 前記制御装置は、前記通常映像において前記ブースト点灯により表示する被写体に由来するフレアーを抑制させる画像処理を行う、請求項１乃至１４の何れかに記載の表示システム。

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