特許 7324151 表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-08-01

(45)【発行日】2023-08-09

(54)【発明の名称】表示装置

(51)【国際特許分類】

   H04N 5/66 20060101AFI20230802BHJP

   G09G 5/14 20060101ALI20230802BHJP

   G09G 5/10 20060101ALI20230802BHJP

   G09G 5/00 20060101ALI20230802BHJP

【ＦＩ】

H04N5/66 D

G09G5/14 A

G09G5/10 B

G09G5/00 510X

G09G5/00 530M

H04N5/66 A

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2020005369

(22)【出願日】2020-01-16

(65)【公開番号】P2021114658

(43)【公開日】2021-08-05

【審査請求日】2022-09-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000005049

【氏名又は名称】シャープ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】皆川 翔汰

【審査官】吉川 康男

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－２９３２０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１３６４８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００１－５０７９０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２７１８４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０３６４７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０４５０７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｎ ５／６６

Ｇ０９Ｇ ５／１４

Ｇ０９Ｇ ５／１０

Ｇ０９Ｇ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表示部と制御部とを備え、前記表示部に複数の映像信号を同時表示するモードを有する表示装置であって、
前記制御部は、最大輝度レベルが異なる複数の映像信号を同時表示する場合に、前記複数の映像信号それぞれの最大輝度レベルおよび予め定められた輝度レベルの少なくとも１つに基づいて前記複数の映像信号に共通する階調変換関数を算出し、前記階調変換関数を用いて各映像信号の入力階調を出力階調に変換する表示装置。

【請求項2】

前記階調変換関数は、前記複数の映像信号が有する異なる最大輝度レベルのうち、最も高いレベルに対応する入力階調を最大の出力階調に対応付ける請求項１に記載の表示装置。

【請求項3】

前記階調変換関数は、前記複数の映像信号が有する異なる最大輝度レベルのうち、最も低いレベルに対応する入力階調を最大の出力階調に対応付ける請求項１に記載の表示装置。

【請求項4】

前記階調変換関数は、前記複数の映像信号が有する異なる最大輝度レベルの平均値に対応する入力階調を最大の出力階調に対応付ける請求項１に記載の表示装置。

【請求項5】

前記階調変換関数は、前記予め定められた輝度レベルに対応する入力階調を最大の出力階調に対応付ける請求項１に記載の表示装置。

【請求項6】

前記階調変換関数は、前記複数の映像信号それぞれの最大輝度レベルおよび前記予め定められた輝度レベルを用いて算出した調整最大輝度レベルに対応する入力階調を最大の出力階調に対応付ける請求項１に記載の表示装置。

【請求項7】

各映像信号の最大輝度レベルは、静的メタ情報である請求項１～６のいずれか１項に記載の表示装置。

【請求項8】

前記制御部は、前記複数の映像信号それぞれの最大輝度レベルおよび予め定められた輝度レベルの少なくとも１つと、ユーザからの指示とに基づいて前記階調変換関数を算出する請求項１に記載の表示装置。

【請求項9】

前記制御部は、前記複数の映像信号それぞれの最大輝度レベルおよび予め定められた輝度レベルの少なくとも１つと、各映像信号のフレームごとの最大輝度値の平均とに基づいて前記階調変換関数を算出する請求項１に記載の表示装置。

【請求項10】

前記複数の映像信号のうち１つをメインの映像信号とする場合に、前記制御部は、前記複数の映像信号それぞれの最大輝度レベルおよび予め定められた輝度レベルの少なくとも１つと、前記メインの映像信号のコンテンツ種別とに基づいて前記階調変換関数を算出する請求項１に記載の表示装置。

【請求項11】

前記表示部のサブ画素が、前記出力階調に応じた輝度とされる請求項１～１０のいずれか１項に記載の表示装置。

【請求項12】

各映像信号がＨＤＲ信号である請求項１～１１のいずれか１項に記載の表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の一態様は、表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、入力された映像信号に対して、輝度値に関する変換が可能な表示装置或いは映像処理装置が公知である。

【0003】

特許文献１では、輝度信号に応じた適切な輝度で映像を表示するための映像処理装置が開示されている。当該映像処理装置においては、映像信号の最大輝度レベルに関する情報に応じて、変換手段を切り替える処理を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－０４５２０６号公報（２０１８年３月２２日公開）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上述のような従来技術は、複数の映像信号を同時表示するモードを有する表示装置において、入力される映像信号の最大輝度レベルが混在している際に、何れかの最大輝度レベルに合わせて画面表示を行った場合、映像品位が低下するという課題がある。

【0006】

本発明の一態様は、最大輝度レベルが互いに異なる複数の映像信号を同時表示する場合における映像品位の低下を抑制可能な表示装置を実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る表示装置は、表示部と制御部とを備え、前記表示部に複数の映像信号を同時表示するモードを有する表示装置であって、前記制御部は、最大輝度レベルが異なる複数の映像信号を同時表示する場合に、前記複数の映像信号それぞれの最大輝度レベルおよび予め定められた輝度レベルの少なくとも１つに基づいて前記複数の映像信号に共通する階調変換関数を算出し、前記階調変換関数を用いて各映像信号の入力階調を出力階調に変換する。

【発明の効果】

【0008】

本発明の一態様によれば、最大輝度レベルが互いに異なる複数の映像信号を同時表示する場合における映像品位の低下を抑制可能な表示装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態１に係る表示装置および映像源の機能ブロック図である。

【図2】表示装置の表示モードの設定を変更する画面の一例を示す図である。

【図3】表示装置の表示モードの設定を変更する画面の一例を示す図である。

【図4】実施形態１に係る表示装置における処理の流れを示すフローチャートである。

【図5】表示装置の輝度と階調との対応関係を示すグラフである。

【図6】映像信号の入力階調と、表示装置に出力される出力階調との対応関係を示すグラフである。

【図7】映像信号の入力階調と、表示装置に出力される輝度との対応関係を示すグラフである。

【図8】映像信号の入力階調と、表示装置に出力される出力階調との対応関係を示すグラフである。

【図9】映像信号の入力階調と、表示装置に出力される輝度との対応関係を示すグラフである。

【図10】表示装置の輝度と階調との対応関係を示すグラフである。

【図11】映像信号の入力階調と、表示装置に出力される出力階調との対応関係を示すグラフである。

【図12】映像信号の入力階調と、表示装置に出力される輝度との対応関係を示すグラフである。

【図13】表示装置の輝度と階調との対応関係を示すグラフである。

【図14】映像信号の入力階調と、表示装置に出力される出力階調との対応関係を示すグラフである。

【図15】映像信号の入力階調と、表示装置に出力される輝度との対応関係を示すグラフである。

【図16】表示装置の輝度と階調との対応関係を示すグラフである。

【図17】映像信号の入力階調と、表示装置に出力される出力階調との対応関係を示すグラフである。

【図18】映像信号の入力階調と、表示装置に出力される輝度との対応関係を示すグラフである。

【図19】単位時間ごとにおける映像信号Ｘ及び映像信号Ｙにおける輝度レベルの分布の一例を示す図である。

【図20】表示部の各表示領域に、互いに異なるコンテンツ種別の映像コンテンツが表示されている様子を示す図である。

【図21】表示部の各表示領域に、互いに異なるコンテンツ種別の映像コンテンツが表示されている様子を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。ただし、本実施形態に記載されている構成は、特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

【0011】

〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態について説明する。本実施形態においては、表示装置が、複数の映像信号を同時表示するモードである場合に、上記複数の映像信号に対して共通する階調変換を施した上で、画面に各映像を表示する処理について説明する。

【0012】

〔１．表示装置１の構成〕
本実施形態に係る表示装置１の構成について図１～図３を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る表示装置１ならびに第１映像源Ｓ１及び第２映像源Ｓ２の機能ブロック図である。図１に示すように、表示装置１は、制御部１０、表示部２、駆動部４ならびに第１ポートＰ１及び第２ポートＰ２を備えている。また、本開示には、表示装置１がテレビジョン受像機として実現される構成、及び表示装置１を備えるテレビジョン受像機が含まれる。

【0013】

制御部１０は、表示装置１全体を統括する制御装置であって、プロセッサ１１と、表示装置１の設定を示す情報等を格納するメモリ１２とを備えている。また、制御部１０は、表示装置１に入力された映像信号に含まれるメタ情報（メタデータ）を読み取り、当該映像信号の最大輝度レベル（ＭａｘＣＬＬ）を特定する機能を有する。ここで、映像信号の最大輝度レベルとは、当該映像信号が示す映像コンテンツにおける最大の輝度値を示す静的なメタ情報である。即ち、映像信号の最大輝度レベルは、番組等の映像コンテンツ毎に規定されるメタ情報である。

【0014】

また、制御部１０は、表示装置１に入力される複数の映像信号に共通して適用される階調変換関数を算出し、当該階調変換関数を用いて各映像信号の入力階調を出力階調に変換する。また、階調変換関数の詳細については後述する。

【0015】

表示部２は、動画像を表示する表示パネルであって、上述した出力階調に応じた輝度によって画面表示を行う複数のサブ画素を備えている。

【0016】

また、図２及び図３に示すように、表示部２は、表示装置１のモードを切り替えることによって、映像源が異なる複数の映像信号を、表示画面を分割して同時表示することができる。また、図２及び図３における表示モードの詳細については後述する。

【0017】

駆動部４は、制御部１０からの表示信号およびタイミング信号等に基づき、表示部２の 複数のサブ画素を駆動する。各サブ画素は、液晶素子を含んで構成されていてもよいし、ＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）素子あるいはＱＬＥＤ（量子ドット発光ダイオード） 素子を含んで構成されていてもよい。

【0018】

第１ポートＰ１及び第２ポートＰ２は、有線または無線で接続された第１映像源Ｓ１及び第２映像源Ｓ２から、映像信号の入力を受け付ける入力ポートである。第１ポートＰ１及び第２ポートＰ２は、例えばＨＤＭＩ（High-definition multimedia interface）（登録商標）規格に適合するものであってもよい。

【0019】

第１映像源Ｓ１及び第２映像源Ｓ２は、映像コンテンツを示す映像信号であって、少なくとも最大輝度レベルをメタ情報として含む映像信号を、第１ポートＰ１及び第２ポートＰ２にそれぞれ供給する。

【0020】

以下、映像信号の映像フォーマットは、ＨＤＲ（High Dynamic Range）であるものとして説明するが、映像信号が上記メタ情報を含むことが可能な他の映像フォーマットであってもよい。

【0021】

〔２．処理の流れ〕
本実施形態に係る表示装置１における処理の流れについて図４を参照して説明する。図４は、本実施形態に係る表示装置１における処理の流れを示すフローチャートである。図４のフローチャートに示す処理は、表示装置１における映像表示が開始された場合に実行される。

【0022】

ステップＳ１０１において、制御部１０は、表示装置１が、図２或いは図３に例示するように複数の映像信号を同時表示するモードであるか否かを判定する。制御部１０は、表示装置１が複数の映像信号を同時表示するモードであると判定した場合、続いてステップＳ１０２の処理を実行し、１つの映像信号を表示するモードであると判定した場合、当該映像信号が示す映像を表示部２に表示させ、図４のフローチャートに基づく処理が終了する。

【0023】

ステップＳ１０２において、制御部１０は、表示装置１に入力される複数の映像信号に含まれるメタ情報を参照して、複数の映像信号それぞれの最大輝度レベルをそれぞれ特定する。

【0024】

ステップＳ１０３において、制御部１０は、複数の映像信号の最大輝度レベルが異なるか否かを判定する。制御部１０は、複数の最大輝度レベルが異なると判定した場合、続いてステップＳ１０４の処理を実行し、上記最大輝度レベルが全て同一であると判定した場合、複数の映像信号を表示部２に表示させ、図４のフローチャートに基づく処理が終了する。

【0025】

ステップＳ１０４において、制御部１０は、表示装置１の表示モードが、映像表示の階調性を重視する表示モード（階調重視モード）であるか、映像表示の明るさを重視する表示モード（輝度重視モード）であるかを判定する。

【0026】

図２及び図３は、リモートコントローラ等を用いたユーザ操作によって、表示装置１の表示モードの設定を変更する画面の一例を示している。また、ユーザ操作によって選択された表示モードの設定は、メモリ１２に格納される構成であってもよい。なお、表示装置１が、上述した階調重視モード及び輝度重視モード以外の表示モードに設定されている場合については本実施形態の変形例として後述する。

【0027】

制御部１０は、表示装置１が階調重視モードであると判定した場合、続いてステップＳ１０５の処理を実行し、輝度重視モードであると判定した場合、続いてステップＳ１０６の処理を実行する。

【0028】

ステップＳ１０５において、制御部１０は、階調重視モードに対応する階調変換関数として、複数の映像信号が有する異なる最大輝度レベルのうち、最も高いレベルに対応する入力階調を最大の出力階調に対応付けた階調変換関数を算出する。

【0029】

図５のグラフ２１は、表示装置の輝度と階調との対応関係を示している。また、図５及び後述する図６等は、表示装置１に入力される映像信号が２つである場合の例に対応する。

【0030】

図５において、Ｍｘは、表示部２の表示領域Ｘに対応する映像信号の最大輝度レベルを示している。以下、表示領域Ｘに対応する映像信号のことを、映像信号Ｘと呼称し、表示領域Ｙに対応する映像信号のことを、映像信号Ｙと呼称することもある。また、その他の表示領域に対応する映像信号についても同様である。

【0031】

Ｍｙは、映像信号Ｙの最大輝度レベルを示している。また、Ｍｘは、Ｍｙよりも大きく、グラフ２１において、Ｍｘに対応する映像信号Ｘの入力階調はＴｘであり、Ｍｙに対応する映像信号Ｙの入力階調はＴｙであり、ＴｘはＴｙよりも大きい。

【0032】

図６のグラフ２３は、映像信号の入力階調と、表示装置に出力される出力階調との対応関係を示している。グラフ２３は、階調重視モードで算出される階調変換関数である。グラフ２３において、入力階調Ｔｘは、表示装置１における最大の出力階調１０２３に対応づけられている。グラフ２３の階調変換関数は、映像信号Ｘおよび映像信号Ｙに共通して適用される。

【0033】

また、図７のグラフ２５は、映像信号の入力階調と、表示装置１に出力される輝度との対応関係を示しており、入力階調Ｔｘに対する輝度は、表示装置の最大輝度であるＬ（１０２３）＝１００００ｎiｔｓとなる。なお、図７のグラフ２７は、入力階調１０２３が最大の出力階調１０２３に対応付けられている場合を示している。グラフ２７に対応する表示装置においては、表示装置に入力され得る映像信号の最大階調（Ｔｘ）よりも高い範囲の階調（Ｔｘ～１０２３）に対しても、輝度を割りあてていることとなり、ロスが生じている。

【0034】

制御部１０は、本ステップＳ１０５において図６に示す階調変換関数を算出する処理に続いて、ステップＳ１０７の処理を実行する。

【0035】

ステップＳ１０６において、制御部１０は、輝度重視モードに対応する階調変換関数として、複数の映像信号が有する異なる最大輝度レベルのうち、最も低いレベルに対応する入力階調を最大の出力階調に対応付けた階調変換関数を算出する。

【0036】

図８のグラフ２９は、映像信号の入力階調と、表示装置に出力される出力階調との対応関係を示している。グラフ２９は、輝度重視モードで算出される階調変換関数である。また、図８におけるＴｘ及びＴｙは、図５のグラフに準拠する上述した入力階調である。図８において、入力階調Ｔｙは、表示装置１における最大の出力階調１０２３に対応づけられている。

【0037】

また、図９のグラフ３１は、映像信号の入力階調と、表示装置１に出力される輝度との対応関係を示している。

【0038】

また、グラフ３１がグラフ２５よりも上方に位置することは、表示装置１が輝度重視モードである場合、入力階調Ｔｘまでの何れの入力階調においても、階調重視モードの場合より高い輝度が出力されることを意味する。一方で、表示装置１が階調重視モードである場合、入力階調がＴｙ以上であるときにも互いに異なる輝度を表現することが可能となる。

【0039】

制御部１０は、本ステップＳ１０６において図８に示す階調変換関数を算出する処理に続いてステップＳ１０７の処理を実行する。

【0040】

ステップＳ１０７において、制御部１０は、ステップＳ１０５又はＳ１０６において算出部が算出した階調変換関数を用いて、各映像信号の入力階調を出力階調に変換する。

【0041】

ステップＳ１０８において、表示部２は、上記出力階調の各映像信号が示す映像を対応する表示領域にそれぞれ表示する。

【0042】

上述したように、本実施形態に係る表示装置１は、表示部２と制御部１０とを備え、表示部２に複数の映像信号を同時表示するモードを有する表示装置１であって、制御部１０は、最大輝度レベルが異なる複数の映像信号を同時表示する場合に、複数の映像信号それぞれの最大輝度レベルに基づいて複数の映像信号に共通する階調変換関数を算出し、階調変換関数を用いて各映像信号の入力階調を出力階調に変換する構成である。

【0043】

本実施形態の構成によれば、各映像信号の入力階調を、例えばユーザからの指示に基づく表示モードに応じた階調変換関数を用いて調整された出力階調に変換し、ユーザの感覚にあった階調調整を行うことが可能となる。これにより、最大輝度レベルが互いに異なる複数の映像信号を同時表示する場合における映像品位の低下を抑制可能な表示装置１を実現できる。

【0044】

〔実施形態１の変形例１〕
本変形例においては、表示装置１の表示モードが「平均モード」に設定されている場合における映像表示について説明する。なお、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、重複する説明を繰り返さない。また、以降の変形例および実施形態においても同様である。

【0045】

制御部１０は、ステップＳ１０４～Ｓ１０６に相当する工程において、表示装置１の表示モードが「平均モード」に設定されていると判定した場合、複数の映像信号が有する異なる最大輝度レベルの平均値に対応する入力階調を最大の出力階調に対応付けた階調変換関数を算出する。また、制御部１０は、ステップＳ１０７に相当する工程において、当該階調変換関数を用いて各映像信号の入力階調を出力階調に変換する。

【0046】

図１０のグラフ３３は、表示装置の輝度と階調との対応関係を示している。また、図１０において、輝度レベルＭａは、上述した最大輝度レベルＭｘとＭｙとの平均値を示している。即ち、以下の式が成立する。
Ｍａ＝（Ｍｘ＋Ｍｙ）／２
また、Ｔａは、Ｍａに対応する入力階調であり、Ｔｙよりも大きくＴｘよりも小さい。

【0047】

図１１のグラフ３５は、映像信号の入力階調と、表示装置に出力される出力階調との対応関係を示している。グラフ３５は、平均モードで算出される階調変換関数である。図１１に示すように、入力階調Ｔａが最大の出力階調１０２３に対応する。別の側面から言えば、Ｔａ以上の入力階調は、全て出力階調１０２３に変換される。

【0048】

また、図１２におけるグラフ３７は、映像信号の入力階調と、表示装置１に出力される輝度との対応関係を示しており、入力階調Ｔａに対する輝度は、表示装置の最大輝度であるＬ（１０２３）＝１００００ｎiｔｓとなる。また、グラフ２５及びグラフ３１は、図９に示す各グラフに対応する。

【0049】

なお、表示装置１に入力される映像信号の数がｎであるものと一般化した場合、輝度レベルＭａは、以下の式によって算出される。また、Ｍ（Ｄ）は、対象となる映像信号における最大輝度レベルを示している。
Ｍａ＝（Σ_(Ｄ＝１)^ｎ Ｍ（Ｄ））／ｎ
本変形例の構成によれば、表示装置１は、各映像信号における最大輝度レベルが反映された階調によって映像信号が示す映像を表示することができる。

【0050】

〔実施形態１の変形例２〕
本変形例においては、表示装置１の表示モードが「固定モード」に設定されている場合における映像表示について説明する。

【0051】

制御部１０は、ステップＳ１０４～Ｓ１０６に相当する工程において、表示装置１の表示モードが「固定モード」に設定されていると判定した場合、予め定められた所定の輝度レベルに対応する入力階調を最大の出力階調に対応付けた階調変換関数を算出する。また、制御部１０は、ステップＳ１０７に相当する工程において、当該階調変換関数を用いて各映像信号の入力階調を出力階調に変換する。

【0052】

図１３のグラフ３９は、表示装置の輝度と階調との対応関係を示している。また、図１３において、輝度レベルＭｃは、所定の輝度レベルを示しており、Ｔｃは、Ｍｃに対応する入力階調である。

【0053】

図１４のグラフ４１は、映像信号の入力階調と、表示装置に出力される出力階調との対応関係を示している。グラフ４１は、固定モードで算出される階調変換関数である。図１４に示すように、入力階調Ｔｃが最大の出力階調１０２３に対応する。別の側面から言えば、Ｔｃ以上の入力階調は、全て出力階調１０２３に変換される。

【0054】

また、図１５のグラフ４３は、映像信号の入力階調と、表示装置１に出力される輝度との対応関係を示しており、入力階調Ｔｃに対する輝度は、表示装置の最大輝度であるＬ（１０２３）＝１００００ｎiｔｓとなる。

【0055】

本変形例の構成によれば、表示装置１は、安定した一定の映像品位で映像信号が示す映像を表示することができる。

【0056】

〔実施形態１の変形例３〕
本変形例においては、表示装置１の表示モードが「調整モード」に設定されている場合における映像表示について説明する。

【0057】

制御部１０は、ステップＳ１０４～Ｓ１０６に相当する工程において、表示装置１の表示モードが「調整モード」に設定されていると判定した場合、複数の映像信号それぞれの最大輝度レベルおよび予め定められた輝度レベルを用いて算出した調整最大輝度レベルに対応する入力階調を最大の出力階調に対応付けた階調変換関数を算出する。また、制御部１０は、ステップＳ１０７に相当する工程において、当該階調変換関数を用いて各映像信号の入力階調を出力階調に変換する。

【0058】

図１６のグラフ４５は、表示装置の輝度と階調との対応関係を示している。図１６における調整最大輝度レベルＭｗは、以下の式によって算出される値である。
Ｍｗ＝（Ｍａ＋Ｍｘ＋Ｍｙ－Ｍｃ）／２
また、Ｔｗは、Ｍｗに対応する入力階調である。

【0059】

図１７のグラフ４７は、映像信号の入力階調と、表示装置に出力される出力階調との対応関係を示している。グラフ４７は、調整モードで算出される階調変換関数である。

【0060】

図１７に示すように、入力階調Ｔｗが最大の出力階調１０２３に対応する。別の側面から言えば、Ｔｗ以上の入力階調は、全て出力階調１０２３に変換される。

【0061】

また、図１８のグラフ４９は、映像信号の入力階調と、表示装置１に出力される輝度との対応関係を示しており、入力階調Ｔｗに対する輝度は、表示装置の最大輝度であるＬ（１０２３）＝１００００ｎiｔｓとなる。

【0062】

なお、表示装置１に入力される映像信号の数がｎであるものと一般化した場合、調整最大輝度レベルＭｗは、例えば以下の式によって算出される。
Ｍｗ＝（Ｍａ＋Σ_（Ｄ＝１）^ｎ Ｍ（Ｄ）―Ｍｃ（ｎ－１））
本変形例の構成によれば、表示装置１は、一定の範囲において調整が施された輝度によって映像信号が示す映像を表示することができる。

【0063】

〔実施形態２〕
本発明の第２の実施形態について、以下に説明する。本実施形態においては、映像信号の輝度レベルに応じて、表示装置が好適な表示モードを自動的に決定する構成について説明する。

【0064】

〔１．表示装置１の構成〕
本実施形態においても図１に示す構成を用いる。ただし、本実施形態に係る制御部１０は、映像信号に含まれるメタ情報を読み取り、当該映像信号のフレームごとの最大輝度値の平均値（ＭａｘＦＡＬＬ）を特定する機能を更に有する。また、上記平均値は、番組等の映像コンテンツ毎に規定される静的なメタ情報である。

【0065】

〔２．処理の流れ〕
本実施形態に係る表示装置１における処理であって、実施形態１のステップＳ１０４～Ｓ１０６に対応する処理について図１９を参照して説明する。図１９は、単位時間ごとにおける映像信号Ｘ及び映像信号Ｙにおける輝度レベルの分布を示す図である。また、図１９において、横軸は時間を示しており、縦軸は上記輝度レベルを示している。

【0066】

図１９の例においては、プロット５１等に示すように、ごく短い時間に限り、映像信号Ｘの輝度レベルが高く、その他の時間についての輝度レベルは比較的低い。したがって、上記の例の場合、表示装置１が輝度重視モードに設定されることが有意となり得る。また、上記の例の場合、映像信号Ｘの最大輝度レベルＭａｘＣＬＬ（Ｘ）は、映像信号Ｘのフレームごとの最大輝度値の平均値ＭａｘＦＡＬＬ（Ｘ）に対して非常に大きな値となる。

【0067】

制御部１０は、図１９に示す関係のように、ＭａｘＣＬＬ（Ｘ）及びＭａｘＦＡＬＬ（Ｘ）、並びに映像信号Ｙの最大輝度レベルＭａｘＣＬＬ（Ｙ）、及び映像信号Ｙのフレームごとの最大輝度値の平均値ＭａｘＦＡＬＬ（Ｙ）が下記式に示す関係にあれば、輝度重視モードに対応する階調変換関数を算出する。
ＭａｘＣＬＬ（Ｘ）＞＞ＭａｘＦＡＬＬ（Ｘ）
ＭａｘＣＬＬ（Ｙ）＞ＭａｘＦＡＬＬ（Ｙ）
ＭａｘＣＬＬ（Ｘ）＞ＭａｘＣＬＬ（Ｙ）
また、制御部１０は、図１９に示す例とは別の例として、上述したメタ情報が下記式に示す関係にあれば、階調重視モードに対応する階調変換関数を算出する。また、下記式の関係は、ごく短い時間に限り、映像信号Ｙの輝度レベルが高く、且つ映像信号Ｘ及び映像信号Ｙの輝度レベルが十分に高いことを示している。
ＭａｘＣＬＬ（Ｘ）＞ＭａｘＦＡＬＬ（Ｘ）
ＭａｘＣＬＬ（Ｙ）＞＞ＭａｘＦＡＬＬ（Ｙ）
ＭａｘＣＬＬ（Ｘ）＞ＭａｘＣＬＬ（Ｙ）
また、制御部１０は、上述したメタ情報が下記式に示す関係にあれば、調整モードに対応する階調変換関数を算出する、
ＭａｘＣＬＬ（Ｘ）＞＞ＭａｘＦＡＬＬ（Ｘ）
ＭａｘＣＬＬ（Ｙ）＞ＭａｘＦＡＬＬ（Ｙ）
ＭａｘＣＬＬ（Ｙ）＞ＭａｘＣＬＬ（Ｘ）
また、制御部１０は、上述したメタ情報が下記式に示す関係にある場合についても、調整モードに対応する階調変換関数を算出する。
ＭａｘＣＬＬ（Ｘ）＞ＭａｘＦＡＬＬ（Ｘ）
ＭａｘＣＬＬ（Ｙ）＞＞ＭａｘＦＡＬＬ（Ｙ）
ＭａｘＣＬＬ（Ｙ）＞ＭａｘＣＬＬ（Ｘ）
以上、表示装置１に入力される映像信号が２つである場合における本実施形態の具体例について説明したが、制御部１０によって算出される階調変換関数は、表示装置１に入力される３つ以上の映像信号における最大輝度レベルおよび上記最大輝度値の平均値間の比較結果に応じたものであってもよいし、予め定められた輝度レベルを用いた比較結果に応じたものであってもよい。

【0068】

また、上述した処理を実現する本実施形態に係る制御部１０は、複数の映像信号それぞれの最大輝度レベルおよび予め定められた輝度レベルの少なくとも１つと、各映像信号のフレームごとの最大輝度値の平均とに基づいて階調変換関数を算出する構成である、と言える。

【0069】

本実施形態の構成によれば、映像コンテンツの輝度に応じて表示装置１の表示モードが自動的に設定されるのでユーザの利便性の向上に寄与する。

【0070】

〔実施形態３〕
本発明の第３の実施形態について、以下に説明する。本実施形態においては、映像コンテンツのコンテンツ種別（ジャンル）に応じて、表示装置が好適な表示モードを自動的に決定する構成について説明する。

【0071】

〔１．表示装置１の構成〕
本実施形態においても図１に示す構成を用いる。ただし、本実施形態に係る制御部１０は、映像信号自体、又は映像信号に含まれるメタ情報を参照して、当該映像信号が示す映像コンテンツのコンテンツ種別を特定する機能を更に有する。

【0072】

〔２．処理の流れ〕
本実施形態に係る表示装置１における処理であって、実施形態１のステップＳ１０４～Ｓ１０６に対応する処理について図２０及び図２１を参照して説明する。図２０及び図２１は、表示部２の各表示領域に、互いに異なるコンテンツ種別の映像コンテンツが表示されている様子を示す図である。

【0073】

また、本実施形態に係る表示部２においては、例えばユーザの指示に基づいて、何れかの表示領域がメインの表示領域として設定される。例えば図２０においては、表示領域Ｘがメインとなる表示領域であり、図２１においては、表示領域Ｃがメインとなる表示領域である。ただし、メインの表示領域は、表示領域の面積に応じて制御部１０が自動的に設定する構成であってもよい。

【0074】

制御部１０は、メインの表示領域に対応する映像信号から、当該映像信号が示す映像コンテンツのコンテンツ種別を読み取り、当該コンテンツ種別に応じた表示モードを表示装置１に設定する。別の側面から言えば、制御部１０は、当該映像コンテンツのコンテンツ種別に応じた階調変換関数を算出する。

【0075】

映像コンテンツのコンテンツ種別と表示モードとの対応関係は特に限定されないが、例えばコンテンツ種別がスポーツの場合は、輝度重視モードが設定され、映画の場合は、階調重視モードが設定され、バラエティの場合は、平均モードが設定され、アニメの場合は、固定モードが設定され、ニュースの場合は、調整モードが設定されるといった構成であってもよい。

【0076】

図２０において上記の構成例を用いる場合、制御部１０は、表示装置１の表示モードを、スポーツのコンテンツ種別に合わせて輝度重視モードに設定する。また、図２１において上記の構成例を用いる場合、制御部１０は、表示装置１の表示モードを映画に合わせて階調重視モードに設定する。なお、映像コンテンツのコンテンツ種別と表示モードとの対応関係は、ユーザ操作によって設定可能であってもよい。

【0077】

上述した処理を実現する本実施形態に係る表示装置１は、複数の映像信号のうち１つをメインの映像信号とする場合に、制御部１０は、複数の映像信号それぞれの最大輝度レベルおよび予め定められた輝度レベルの少なくとも１つと、メインの映像信号のコンテンツ種別とに基づいて階調変換関数を算出する構成である、と言える。

【0078】

本実施形態の構成によれば、映像コンテンツのコンテンツ種別に応じて表示装置１の表示モードが自動的に設定されるのでユーザの利便性の向上に寄与する。

【0079】

〔ソフトウェアによる実現例〕
表示装置１の制御ブロック（特に制御部１０）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。

【0080】

後者の場合、表示装置１は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば少なくとも１つのプロセッサ（制御装置）を備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な少なくとも１つの記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

【0081】

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る表示装置（１）は、表示部（２）と制御部（１０）とを備え、前記表示部に複数の映像信号を同時表示するモードを有する表示装置であって、前記制御部は、最大輝度レベルが異なる複数の映像信号を同時表示する場合に、前記複数の映像信号それぞれの最大輝度レベルおよび予め定められた輝度レベルの少なくとも１つに基づいて前記複数の映像信号に共通する階調変換関数を算出し、前記階調変換関数を用いて各映像信号の入力階調を出力階調に変換する構成である。

【0082】

上記の構成によれば、各映像信号の入力階調を、階調変換関数を用いて調整された出力階調に変換し、ユーザの感覚にあった階調調整を行うことが可能となる。これにより、最大輝度レベルが互いに異なる複数の映像信号を同時表示する場合における映像品位の低下を抑制可能な表示装置を実現できる。

【0083】

本発明の態様２に係る表示装置は、上記の態様１において、前記階調変換関数は、前記複数の映像信号が有する異なる最大輝度レベルのうち、最も高いレベルに対応する入力階調を最大の出力階調に対応付ける構成としてもよい。

【0084】

上記の構成によれば、表示装置は、階調性を優先して映像信号が示す映像を表示することができる。

【0085】

本発明の態様３に係る表示装置は、上記の態様１において、前記階調変換関数は、前記複数の映像信号が有する異なる最大輝度レベルのうち、最も低いレベルに対応する入力階調を最大の出力階調に対応付ける構成としてもよい。

【0086】

上記の構成によれば、表示装置は、高輝度性を優先して映像信号が示す映像を表示することができる。

【0087】

本発明の態様４に係る表示装置は、上記の態様１において、前記階調変換関数は、前記複数の映像信号が有する異なる最大輝度レベルの平均値に対応する入力階調を最大の出力階調に対応付ける構成としてもよい。

【0088】

上記の構成によれば、表示装置は、各映像信号における最大輝度レベルが反映された階調によって映像信号が示す映像を表示することができる。

【0089】

本発明の態様５に係る表示装置は、上記の態様１において、前記階調変換関数は、前記予め定められた輝度レベルに対応する入力階調を最大の出力階調に対応付ける構成としてもよい。

【0090】

上記の構成によれば、表示装置は、安定した一定の映像品位で映像信号が示す映像を表示することができる。

【0091】

本発明の態様６に係る表示装置は、上記の態様１において、前記階調変換関数は、前記複数の映像信号それぞれの最大輝度レベルおよび前記予め定められた輝度レベルを用いて算出した調整最大輝度レベルに対応する入力階調を最大の出力階調に対応付ける構成としてもよい。

【0092】

上記の構成によれば、表示装置は、一定の範囲において調整が施された輝度によって映像信号が示す映像を表示することができる。

【0093】

本発明の態様７に係る表示装置は、上記の態様１～６のいずれかにおいて、各映像信号の最大輝度レベルは、静的メタ情報である構成としてもよい。

【0094】

上記の構成によれば、制御部は、映像信号の最大輝度レベルを、用いる度に取得することを要しない。

【0095】

本発明の態様８に係る表示装置は、上記の態様１において、前記制御部は、前記複数の映像信号それぞれの最大輝度レベルおよび予め定められた輝度レベルの少なくとも１つと、ユーザからの指示とに基づいて前記階調変換関数を算出する構成としてもよい。

【0096】

上記の構成によれば、表示装置は、ユーザからの指示が反映された階調によって映像信号が示す映像を表示することができる。

【0097】

本発明の態様９に係る表示装置は、上記の態様１において、前記制御部は、前記複数の映像信号それぞれの最大輝度レベルおよび予め定められた輝度レベルの少なくとも１つと、各映像信号のフレームごとの最大輝度値の平均とに基づいて前記階調変換関数を算出する構成としてもよい。

【0098】

上記の構成によれば、表示装置は、各映像信号のフレームごとの最大輝度値の平均等に応じた出力階調によって映像信号が示す映像を表示することができる。

【0099】

本発明の態様１０に係る表示装置は、上記の態様１において、前記複数の映像信号のうち１つをメインの映像信号とする場合に、前記制御部は、前記複数の映像信号それぞれの最大輝度レベルおよび予め定められた輝度レベルの少なくとも１つと、前記メインの映像信号のコンテンツ種別とに基づいて前記階調変換関数を算出する構成としてもよい。

【0100】

上記の構成によれば、表示装置は、映像信号のコンテンツ種別等に応じた出力階調によって映像信号が示す映像を表示することができる。

【0101】

本発明の態様１１に係る表示装置は、上記の態様１～１０のいずれかにおいて、前記表示部のサブ画素が、前記出力階調に応じた輝度とされる構成としてもよい。

【0102】

上記の構成によれば、サブ画素の輝度を上記出力階調によって規定することができる。

【0103】

本発明の態様１２に係る表示装置は、上記の態様１～１１のいずれかにおいて、各映像信号がＨＤＲ信号である構成としてもよい。

【0104】

上記の構成によれば、表示装置は、ＨＤＲ信号に基づく映像を同時表示することができる。

【0105】

本発明の各態様に係る表示装置（１）は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを表示装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより表示装置をコンピュータにて実現させる表示装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。

【0106】

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

【符号の説明】

【0107】

１ 表示装置
２ 表示部
４ 駆動部
１０ 制御部
Ｐ１ 第１ポート
Ｐ２ 第２ポート
Ｓ１ 第１映像源
Ｓ２ 第２映像源

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】