(57)【要約】【課題】予め設定された色の映像の視認性を可能な限り保つことが可能な技術を提供することを目的とする。【解決手段】輝度補正制御回路１０は、維持色表示エリアの輝度を低減可能な維持色輝度補正係数を算出する維持色用補正係数演算回路１４ｂと、映像信号の維持色表示エリアの輝度を維持色輝度補正係数で補正する維持色用補正演算回路１７ｂと、基本映像表示エリアの輝度を低減可能な基本映像輝度補正係数を算出する基本映像用補正係数演算回路１４ａと、維持色用補正演算回路１７ｂの補正に優先して、映像信号の基本映像表示エリアの輝度を基本映像輝度補正係数で補正する基本映像用補正演算回路１７ａとを含む。【選択図】図１
2019191202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示部と、
前記表示部に映像を表示するための映像信号の輝度をフレームごとに補正し、補正された前記映像信号に基づいて、前記表示部の映像が表示されるエリアである映像表示エリアに映像を表示させる制御を行う輝度補正制御部と
を備え、
前記輝度補正制御部は、
前記映像表示エリアが、予め設定された色の映像が表示されるエリアである維持色表示エリアを含む場合に、前記維持色表示エリアの輝度情報を算出する維持色用輝度情報演算部と、
前記維持色表示エリアの前記輝度情報に基づいて、前記維持色表示エリアの輝度を低減可能な維持色輝度補正係数を算出する維持色用補正係数演算部と、
前記映像信号の前記維持色表示エリアの輝度を前記維持色輝度補正係数で補正する維持色用補正演算部と、
前記映像表示エリアのうち、前記維持色表示エリア以外のエリアである基本映像表示エリアの輝度情報を算出する基本映像用輝度情報演算部と、
前記基本映像表示エリアの前記輝度情報に基づいて、前記基本映像表示エリアの輝度を低減可能な基本映像輝度補正係数を算出する基本映像用補正係数演算部と、
前記維持色用補正演算部の補正に優先して、前記映像信号の前記基本映像表示エリアの輝度を前記基本映像輝度補正係数で補正する基本映像用補正演算部と
を含む、表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置であって、
前記輝度補正制御部は、
前記基本映像用補正演算部の補正によって前記映像表示エリアの輝度を閾値以下に制御する、表示装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の表示装置であって、
前記輝度補正制御部は、
前記基本映像用補正演算部の補正によって前記映像表示エリアの輝度を閾値以下に制御できない場合に、前記維持色用補正演算部の補正を行う、表示装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の表示装置であって、
前記表示部は、
前記映像表示エリアに配列され、前記映像信号に基づく輝度に対応する画素値を有する複数の画素を含み、
前記維持色表示エリアの前記輝度情報は、前記維持色表示エリアに含まれる前記画素が有する前記画素値の総和を含み、
前記基本映像表示エリアの前記輝度情報は、前記基本映像表示エリアに含まれる前記画素が有する前記画素値の総和を含み、
前記輝度補正制御部は、
前記維持色表示エリアに含まれる前記画素が有する前記画素値を前記維持色輝度補正係数で補正し、前記基本映像表示エリアに含まれる前記画素が有する前記画素値を前記基本映像輝度補正係数で補正する、表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の表示装置であって、
前記表示部は、前記画素として発光素子を含み、
前記維持色用補正演算部が前記維持色輝度補正係数を用いた補正を行うことによって、前記維持色表示エリアの前記発光素子の点灯制御に係るデューティ比が補正され、
前記基本映像用補正演算部が前記基本映像輝度補正係数を用いた補正を行うことによって、前記基本映像表示エリアの前記発光素子の点灯制御に係るデューティ比が補正される、表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像を表示するための映像信号の輝度を補正する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）を画素に用いて構成される表示装置は、ＬＥＤの技術発展及び低コスト化によって、屋外及び屋内の広告表示等に多く使用されている。これらＬＥＤ表示装置は、これまで、自然画またはアニメーションなどの動画像の表示用途が主であった。近年では、画素ピッチの狭ピッチ化に伴い、視認距離が短い屋内用途のディスプレイ、例えば、会議室用ディスプレイや監視映像表示用ディスプレイなどにもＬＥＤ表示装置が使用されている。
【０００３】
特許文献１には、電源容量の増大を抑えて省電力を実現する表示装置が開示されている。特許文献１に記載の表示装置は、入力される映像信号に基づいて表示パネルに流れる電流値を予測する。そして、フレーム単位での電流値の総和等が予め決められた閾値以上となった場合に、表示装置は、画像のコントラストやブライトネスを補正する映像信号処理を行い、表示パネルに流れる電流値が所定の最大値を超えないように制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４８０８９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さて、監視映像表示用ディスプレイでは、監視対象の異常や警告を示す情報として、赤色や黄色等の目立ちやすい色の線やアイコンなどの図形情報が表示されることが多い。例えば、交通管制を行なっているシステムでは背景の地図の上に渋滞や混雑を示す情報として道路の色が赤色や黄色で表示されることがあり、プラント監視を行なっているシステムでは背景のプラント図の上に機器や設備の異常や警告を示す赤色や黄色のアイコン等が表示される場合がある。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の表示装置が行う電力制御では、表示パネルの表示全体を一律に補正する。このような補正によれば、輝度を低減させたい所望部分の輝度を低減するだけでなく、監視する上で特定の色で目立たせたい異常や警告等の情報の輝度も一緒に低減してしまうことがある。この結果、重要な情報の視認性を損なってしまうことがあるという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、予め設定された色の映像の視認性を可能な限り保つことが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る表示装置は、表示部と、前記表示部に映像を表示するための映像信号の輝度をフレームごとに補正し、補正された前記映像信号に基づいて、前記表示部の映像が表示されるエリアである映像表示エリアに映像を表示させる制御を行う輝度補正制御部とを備える。前記輝度補正制御部は、前記映像表示エリアが、予め設定された色の映像が表示されるエリアである維持色表示エリアを含む場合に、前記維持色表示エリアの輝度情報を算出する維持色用輝度情報演算部と、前記維持色表示エリアの前記輝度情報に基づいて、前記維持色表示エリアの輝度を低減可能な維持色輝度補正係数を算出する維持色用補正係数演算部と、前記映像信号の前記維持色表示エリアの輝度を前記維持色輝度補正係数で補正する維持色用補正演算部と、前記映像表示エリアのうち、前記維持色表示エリア以外のエリアである基本映像表示エリアの輝度情報を算出する基本映像用輝度情報演算部と、前記基本映像表示エリアの前記輝度情報に基づいて、前記基本映像表示エリアの輝度を低減可能な基本映像輝度補正係数を算出する基本映像用補正係数演算部と、前記維持色用補正演算部の補正に優先して、前記映像信号の前記基本映像表示エリアの輝度を前記基本映像輝度補正係数で補正する基本映像用補正演算部とを含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、輝度補正制御部は、維持色表示エリアの輝度を低減可能な維持色輝度補正係数を算出する維持色用補正係数演算部と、映像信号の維持色表示エリアの輝度を維持色輝度補正係数で補正する維持色用補正演算部と、基本映像表示エリアの輝度を低減可能な基本映像輝度補正係数を算出する基本映像用補正係数演算部と、維持色用補正演算部の補正に優先して、映像信号の基本映像表示エリアの輝度を基本映像輝度補正係数で補正する基本映像用補正演算部とを含む。このような構成によれば、予め設定された色の映像の視認性を可能な限り保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係るＬＥＤ表示装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】実施の形態１に係る映像表示エリアの一例を示す図である。
【図３】実施の形態１に係るＰＷＭ駆動の一例を示すタイミングチャートである。
【図４】実施の形態１に係るＬＥＤ表示装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に説明する本発明の実施の形態では、表示装置は、複数のＬＥＤをマトリクス状に配置し、個々のＬＥＤの点灯制御（点滅制御を含む）によって映像情報を表示するＬＥＤ表示装置であるものとして説明する。
【００１２】
＜実施の形態１＞
＜ＬＥＤ表示装置の構成＞
図１は、本発明の実施の形態１に係るＬＥＤ表示装置の構成を示す機能ブロック図である。図１に示すように、本実施の形態１のＬＥＤ表示装置は、入力端子１と、映像信号処理回路２と、維持色入力部３と、維持色設定部４と、省電力制御目標入力部５と、駆動回路６と、輝度補正制御部である輝度補正制御回路１０と、映像を表示する表示部２０とを備える。なお、ここでいう映像は例えば静止画及び動画の少なくともいずれか１つを含む。
【００１３】
入力端子１には、表示部２０に映像を表示するための映像信号が入力される。映像信号処理回路２は、入力端子１に入力された映像信号に画像のガンマ補正などの処理を行う。
【００１４】
輝度補正制御回路１０は、映像信号処理回路２で処理された映像信号の輝度をフレームごとに補正し、補正された映像信号に基づいて、表示部２０の映像を表示するエリアである映像表示エリアに映像を表示させる制御を行う。なお、輝度補正制御回路１０による輝度の補正は、輝度の階調の補正、及び、ダイナミックレンジの補正を含む。駆動回路６は、輝度補正制御回路１０の制御に基づいて表示部２０を駆動することによって、映像表示エリアに映像を表示する。
【００１５】
本実施の形態１に係る表示部２０の映像表示エリアには、複数の画素２０ａがマトリックス状に配列されており、１個の画素２０ａは、それぞれ発光色の異なる赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３個のＬＥＤ（発光素子）で構成される。
【００１６】
図１では、表示部２０として、１６（＝４×４）の画素２０ａからなる表示パネルが例示されている。表示部２０が含む各画素は、画素値を有し、それら画素値は映像信号に基づく画像の輝度の階調に対応して変更される。本実施の形態１においては、各画素を構成する各ＬＥＤが、可変の画素値を有することによって、各画素が可変の画素値を有している。
【００１７】
図２は、入力解像度１９２０×１０８０の画素を有する表示部２０の例であり、表示部２０は１９２０×１０８０組（＝１９２０×１０８０×３個）のＬＥＤで構成されている。図２において、表示部２０は１９２０×１０８０の画素の映像表示エリア２１を有し、表示画像は映像表示エリア２１にフレームごとに順次表示される。
【００１８】
図２の映像表示エリア２１は、基本映像表示エリア２２と維持色表示エリア２３とを含む。基本映像表示エリア２２は、映像表示エリア２１のうち維持色表示エリア２３以外のエリアである。維持色表示エリア２３は、ユーザーが輝度を維持したい、または視認性を維持したい色（以下「維持色」と記すこともある）の映像が表示されるエリアであり、例えば機器や設備の異常や警告が表示される。なお、異常や警告が表示されない場合には、映像表示エリア２１は、基本映像表示エリア２２を含むが、維持色表示エリア２３を含まない場合もある。
【００１９】
本実施の形態１では、ユーザーが所望の色を指定する操作が、図１の維持色入力部３に入力されることによって、維持色表示エリア２３の維持色が指定される。ユーザーが維持色を指定する場合、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれの色を０から２５５までの値で指定する。なお、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれの色の値はピンポイントで指定されるのではなく、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれの色の下限値と上限値との間の範囲内で指定されてもよい。維持色設定部４は、維持色入力部３によって指定された維持色（Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれの色の値）を示す維持色情報の設定を保持する。
【００２０】
本実施の形態１では、ユーザーが所望の数値指定する操作が、図１の省電力制御目標入力部５に入力されることによって、映像表示エリア２１の輝度の上限値と、基本映像表示エリア２２の輝度の下限値とが設定される。なお後述するように、輝度の上限値及び下限値は、実質的にＬＥＤ表示装置の消費電力の上限値及び下限値とそれぞれ同じである。このため、省電力制御目標入力部５には、輝度の上限値及び下限値の代わりに消費電力の上限値及び下限値が入力されてもよい。
【００２１】
本実施の形態１に係る輝度補正制御回路１０は、維持色設定部４で設定された維持色情報と、省電力制御目標入力部５で受け付けた輝度の上限値及び下限値とに基づいて、映像信号処理回路２で処理された映像信号の輝度をフレームごとに補正する。これにより、基本映像表示エリア２２及び維持色表示エリア２３に表示される画像の輝度またはダイナミックレンジが補正される。以下、輝度補正制御回路１０について詳細に説明する。
【００２２】
輝度補正制御回路１０は、色情報判定回路１２と、基本映像用輝度情報演算部である基本映像用輝度情報演算回路１３ａと、維持色用輝度情報演算部である維持色用輝度情報演算回路１３ｂと、基本映像用補正係数演算部である基本映像用補正係数演算回路１４ａと、維持色用補正係数演算部である維持色用補正係数演算回路１４ｂと、フレームメモリ１５と、色情報判定回路１６と、基本映像用補正演算部である基本映像用補正演算回路１７ａと、維持色用補正演算部である維持色用補正演算回路１７ｂと、画像合成回路１８とを備える。
【００２３】
色情報判定回路１２は、維持色設定部４で設定された維持色情報に基づき、映像信号処理回路２からの映像信号が、維持色表示エリア２３を表示する映像信号を含むか否かを判定する。つまり、色情報判定回路１２は、映像信号処理回路２からの映像信号によって表示される映像表示エリア２１が、維持色設定部４で設定された維持色情報で示される維持色を有する維持色表示エリア２３を含むか否かを判定する。なお、維持色は、輝度補正制御回路１０に予め設定された固定の色であってもよい。この場合、ＬＥＤ表示装置は、維持色入力部３と維持色設定部４とを備える必要はなく、色情報判定回路１２は、輝度補正制御回路１０のメモリ等に予め保存された固定の維持色、ひいては固定の維持色情報を用いて上記判定動作を行えばよい。
【００２４】
基本映像用輝度情報演算回路１３ａは、色情報判定回路１２の判定結果に基づいて、映像信号処理回路２から入力される映像信号のうち基本映像表示エリア２２に画像を表示する映像信号から、基本映像表示エリア２２の輝度情報を演算（算出）する。本実施の形態１では、基本映像表示エリア２２の輝度情報は、基本映像表示エリア２２に含まれる各画素が有する各画素値の総和である。
【００２５】
基本映像用補正係数演算回路１４ａは、基本映像用輝度情報演算回路１３ａで演算された基本映像表示エリア２２の輝度情報に基づいて、基本映像表示エリア２２の輝度を低減可能な基本映像輝度補正係数を演算（算出）する。基本映像輝度補正係数の演算については後で詳細に説明する。
【００２６】
維持色用輝度情報演算回路１３ｂは、色情報判定回路１２で映像表示エリア２１が維持色表示エリア２３を含むと判定された場合に、色情報判定回路１２の判定結果に基づいて、映像信号処理回路２から入力される映像信号のうち維持色表示エリア２３に画像を表示する映像信号から、維持色表示エリア２３の輝度情報を演算（算出）する。本実施の形態１では、維持色表示エリア２３の輝度情報は、維持色表示エリア２３に含まれる各画素が有する各画素値の総和である。
【００２７】
維持色用補正係数演算回路１４ｂは、維持色用輝度情報演算回路１３ｂで演算された維持色表示エリア２３の輝度情報に基づいて、維持色表示エリア２３の輝度を低減可能な維持色輝度補正係数を演算（算出）する。維持色輝度補正係数の演算については後で詳細に説明する。
【００２８】
入力端子１には、外部からの映像信号が、垂直及び水平同期信号のタイミングに従って入力される。これに対して駆動回路６は、垂直及び水平同期信号のタイミングと異なるタイミングで表示部２０を駆動する。そこで、フレームメモリ１５は、フレームメモリ１５に入力される映像信号のタイミングを、フレーム単位で駆動回路６にて要求されるタイミングに切り替えて出力する。これにより、フレームメモリ１５からは、遅延した映像信号が出力される。
【００２９】
色情報判定回路１６は、色情報判定回路１２と同様に、フレームメモリ１５からの映像信号によって表示される映像表示エリア２１が、維持色設定部４で設定された維持色情報で示される維持色を有する維持色表示エリア２３を含むか否かを判定する。色情報判定回路１６は、維持色表示エリア２３の映像信号を維持色用補正演算回路１７ｂに出力し、維持色表示エリア２３でない基本映像表示エリア２２の映像信号を基本映像用補正演算回路１７ａに出力する。
【００３０】
基本映像用補正演算回路１７ａは、色情報判定回路１６からの映像信号のうち基本映像表示エリア２２に画像を表示する映像信号の輝度を、基本映像用補正係数演算回路１４ａで演算された基本映像輝度補正係数で補正する。基本映像用補正演算回路１７ａは、例えば、映像信号に含まれる輝度信号に基本映像輝度補正係数を乗算するによって、輝度信号の補正ひいては映像信号の輝度の補正を行う。なお、輝度信号とは、例えば、基本映像表示エリア２２に含まれる各画素が有する各画素値である。補正された映像信号は、画像合成回路１８へ出力される。
【００３１】
維持色用補正演算回路１７ｂは、色情報判定回路１６からの映像信号のうち維持色表示エリア２３に画像を表示する映像信号の輝度を、維持色用補正係数演算回路１４ｂで演算された維持色輝度補正係数で補正する。維持色用補正演算回路１７ｂは、例えば、映像信号に含まれる輝度信号に維持色輝度補正係数を乗算することによって、輝度信号の補正ひいては映像信号の輝度の補正を行う。なお、輝度信号とは、例えば、維持色表示エリア２３に含まれる各画素が有する各画素値である。補正された映像信号は、画像合成回路１８へ出力される。
【００３２】
ここで、基本映像用補正演算回路１７ａは、維持色用補正演算回路１７ｂの補正に優先して映像信号の基本映像表示エリア２２の輝度を基本映像輝度補正係数で補正する。本実施の形態１では原則として、輝度補正制御回路１０は、基本映像輝度補正係数を用いた基本映像用補正演算回路１７ａの補正によって、映像表示エリア２１の輝度を閾値以下に制御する。そして、基本映像輝度補正係数を用いた基本映像用補正演算回路１７ａの補正によって、映像表示エリア２１の輝度を閾値以下に制御できない場合に、輝度補正制御回路１０は、維持色輝度補正係数を用いた維持色用補正演算回路１７ｂの補正を行う。
【００３３】
なお上述したように本実施の形態１では、基本映像用補正係数演算回路１４ａ及び維持色用補正係数演算回路１４ｂは、各表示エリアに含まれる各画素が有する各画素値の総和に基づいて演算を行う。この各画素値の総和には１フレーム分の映像信号の入力が必要であり、基本映像用補正係数演算回路１４ａ及び維持色用補正係数演算回路１４ｂにおける、総和に基づく演算結果である輝度補正係数が確定するためには１フレーム以上の遅延が発生する。
【００３４】
このことに鑑みて、フレームメモリ１５は、入力される映像信号のタイミングを、フレーム単位で駆動回路６にて要求されるタイミングに切り替えて出力する。このため、基本映像用補正演算回路１７ａ及び維持色用補正演算回路１７ｂにおいて、フレームメモリ１５から映像信号が入力されるタイミングと、対応する基本映像輝度補正係数及び維持色輝度補正係数が入力されるタイミングとが実質的に同じとなっている。なお、以下の説明では、フレームメモリ１５による映像信号の遅延、及び、基本映像輝度補正係数及び維持色輝度補正係数の演算の遅延はいずれも、１フレームであるものとして説明するが、１フレーム以上であってもよい。
【００３５】
画像合成回路１８は、基本映像用補正演算回路１７ａによってフレームごとに補正された基本映像表示エリア２２の映像信号と、維持色用補正演算回路１７ｂによってフレームごとに補正された維持色表示エリア２３の映像信号との画像合成を行う。そして、画像合成回路１８は、この画像合成によって得られた映像表示エリア２１を表示するための制御信号を生成して駆動回路６に出力することによって、表示部２０の映像表示エリア２１に映像を表示させる制御を行う。駆動回路６は、画像合成回路１８から出力された制御信号に基づいて表示部２０を駆動することによって、映像表示エリア２１に映像を表示する。
【００３６】
＜ＰＷＭによる輝度制御方法＞
本実施の形態１のＬＥＤ表示装置が表示部２０に映像を表示する際の輝度制御方法について述べる。本実施の形態１のＬＥＤ表示装置の駆動回路６は、表示部２０をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）方式で駆動することにより輝度の調整を行う。
【００３７】
図３は、ＰＷＭ駆動の一例を示すタイミングチャートである。図３には、ＰＷＭの基本周期となる映像信号の１フレームと、駆動回路６によってＬＥＤに通電される電流パルス幅のデューティ比がそれぞれ１００％及び７５％であるＰＷＭ駆動の例とが示されている。なお、図３の電流パルス幅は、映像信号の１フレーム期間以下である。
【００３８】
１フレーム内におけるＬＥＤの通電時間に関して、デューティ比７５％のＰＷＭ駆動は、デューティ比１００％のＰＷＭ駆動よりも短いため、１フレーム当たりの平均輝度に関して、デューティ比７５％のＰＷＭ駆動は、デューティ比１００％のＰＷＭ駆動よりも暗くなる。このように、ＰＷＭ駆動のＬＥＤ表示装置では、１フレーム内の電流パルス幅のデューティ比を変えることで各ＬＥＤの輝度が調整される。なお、デューティ比７５％のＰＷＭ駆動の通電時間は、デューティ比１００％のＰＷＭ駆動の通電時間よりも短いため、デューティ比７５％のＰＷＭ駆動の消費電力は、デューティ比１００％のＰＷＭ駆動よりも小さくなる。
【００３９】
以上のように、ＰＷＭのデューティ比の大小は、輝度及び電力消費量に関係する。したがって、映像信号の輝度値が小さいほど、デューティ比は小さく、ＬＥＤで消費される消費電力は小さくなる。一方、映像信号の輝度値が大きいほど、デューティ比は大きく、ＬＥＤで消費される消費電力は大きくなる。なお、デューティ比７５％のＰＷＭ駆動の消費電力は、概ね、デューティ比１００％のＰＷＭ駆動の消費電力の７５％となる。
【００４０】
＜輝度補正制御動作＞
図１のブロック図と、図４のフローチャートとを用いて、本実施の形態１に係るＬＥＤ表示装置の輝度補正制御動作を説明する。
【００４１】
ステップＳ１にて、維持色入力部３は、入力端子１から入力された映像信号の中で輝度を維持したい色の指定をユーザーから受け付ける。維持色入力部３は、指定された色を維持色として維持色設定部４に出力し、維持色設定部４は、維持色を示す維持色情報を色情報判定回路１２及び色情報判定回路１６に出力する。
【００４２】
ステップＳ２にて、映像信号処理回路２は、色情報判定回路１２及びフレームメモリ１５に映像信号を出力する。
【００４３】
ステップＳ３にて、色情報判定回路１２は、映像信号処理回路２からの映像信号によって表示される映像表示エリア２１が、維持色設定部４で設定された維持色情報で示される維持色を有する維持色表示エリア２３を含むか否かを判定する。
【００４４】
以下、映像表示エリア２１が、基本映像表示エリア２２及び維持色表示エリア２３を含む場合を例にして説明する。なお、映像表示エリア２１が、維持色表示エリア２３を含まない場合には、以下で説明する動作において、維持色表示エリア２３に関する動作を省いた動作と同様である。
【００４５】
色情報判定回路１２は、判定結果及び映像信号を、基本映像用輝度情報演算回路１３ａ及び維持色用輝度情報演算回路１３ｂに出力する。
【００４６】
ステップＳ４にて、基本映像用輝度情報演算回路１３ａは、映像信号に含まれる各画素が有する各画素値から、基本映像表示エリア２２内の輝度情報をフレームごとに演算する。本実施の形態１では、輝度情報は基本映像表示エリア２２に含まれる各ＬＥＤが有する画素値の総和（合計）である。例えば、ＬＥＤ表示装置のＲ、Ｇ、Ｂの各ＬＥＤが、８ｂｉｔの各画素値（０から２５５までの２５６階調の各画素値）を有する場合を想定する。この場合に、基本映像表示エリア２２に含まれるＲ、Ｇ、Ｂの各ＬＥＤが有する各画素値を、それぞれＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉとし、基本映像表示エリア２２内の輝度情報をＬｓｕｍＡとすると、基本映像用輝度情報演算回路１３ａは、ＬｓｕｍＡを次式（１）により算出する。
【００４７】
【数１】
2019191202.tif 000003
【００４８】
同ステップＳ４にて、維持色用輝度情報演算回路１３ｂは、映像信号に含まれる各画素が有する各画素値から、維持色表示エリア２３内の輝度情報をフレームごとに演算する。本実施の形態１では、輝度情報は維持色表示エリア２３に含まれる各ＬＥＤが有する画素値の総和（合計）である。例えば、維持色表示エリア２３に含まれるＲ、Ｇ、Ｂの各ＬＥＤが有する各画素値を、それぞれＲｊ、Ｇｊ、Ｂｊとし、維持色表示エリア２３内の輝度情報をＬｓｕｍＢとすると、維持色用輝度情報演算回路１３ｂは、ＬｓｕｍＢを次式（２）により算出する。
【００４９】
【数２】
2019191202.tif 000004
【００５０】
ステップＳ５にて、省電力制御目標入力部５は、ＬＥＤ表示装置が省電力運転する際の映像表示エリア２１の輝度の上限値の設定を、ユーザーから受け付ける。上述したように、映像信号の輝度値が大きいほど、ＬＥＤで消費される消費電力は大きくなるので、ユーザーは、輝度の上限値そのものを設定してもよいし、省電力運転する際の消費電力の上限値を輝度の上限値として設定してもよい。
【００５１】
なお、ユーザーによって設定される輝度の上限値は、映像表示エリア２１に含まれる各ＬＥＤが有する各画素値の総和の上限値で設定できる。以下の説明では、映像表示エリア２１に含まれる各ＬＥＤが有する各画素値の総和の上限値を、ＬｓｕｍＴと記すこともある。また、後述する基本映像用補正演算回路１７ａで、基本映像表示エリア２２の輝度補正に使用する基本映像輝度補正係数をＭｕｌＡと記すこともあり、維持色用補正演算回路１７ｂで、維持色表示エリア２３の輝度補正に使用する維持色輝度補正係数をＭｕｌＢと記すこともある。
【００５２】
本実施の形態１では、基本映像用補正演算回路１７ａ及び維持色用補正演算回路１７ｂによる輝度補正では、映像信号に、それぞれが１．０以下であるＭｕｌＡ及びＭｕｌＢを乗算することによって輝度を低減可能な補正を行うことが可能となっている。
【００５３】
ステップＳ６にて、省電力制御目標入力部５は、ＬＥＤ表示装置が省電力運転する際の基本映像表示エリア２２の輝度の下限値の設定を、ユーザーから受け付ける。このような設定を受け付けることによって、基本映像表示エリア２２の輝度を大きく下げることに起因して出力階調が失われてしまうことを抑制することができるので、視覚的な問題の発生を抑制することができる。
【００５４】
なお、ユーザーによって設定される基本映像表示エリア２２の輝度の下限値は、対応する基本映像輝度補正係数ＭｕｌＡの下限値で設定できる。以下の説明では、ユーザーによって設定される輝度の下限値に対応する基本映像輝度補正係数の下限値を、ＭｕｌＡｍｉｎと記すこともある。
【００５５】
ステップＳ７にて、基本映像用補正係数演算回路１４ａ及び維持色用補正係数演算回路１４ｂは協働して、ステップＳ４で得られた輝度情報、ステップＳ５で得られた上限値ＬｓｕｍＴと、ステップＳ５で実質的に得られた下限値ＭｕｌＡｍｉｎとに基づいて、基本映像輝度補正係数ＭｕｌＡ及び維持色輝度補正係数ＭｕｌＢを演算する。以下、この演算について詳細に説明する。
【００５６】
まず、基本映像用補正係数演算回路１４ａは、基本映像表示エリア２２の映像信号の各画素値が最大のとき、すなわちＲ、Ｇ、Ｂの画素値がすべて２５５であるとき、映像信号に基本映像輝度補正係数の下限値ＭｕｌＡｍｉｎを乗算して得られる輝度情報をＬｓｕｍＡｍｉｎとして設定する。
【００５７】
維持色用補正係数演算回路１４ｂは、基本映像表示エリア２２のみの輝度補正によって映像表示エリア２１の輝度が、ユーザーによって設定された輝度の上限値を超えないか否か、つまり次式（３）が満たされるか否かを判定する。
【００５８】
【数３】
2019191202.tif 000005
【００５９】
基本映像表示エリア２２のみの輝度補正後の映像表示エリア２１の輝度が上限値を超えないと判定された場合、つまり式（３）が満たされると判定された場合に、維持色用補正係数演算回路１４ｂは、維持色輝度補正係数ＭｕｌＢを１．０に設定する。そしてこの場合に、基本映像用補正係数演算回路１４ａは、基本映像輝度補正係数ＭｕｌＡを次式（４）により算出する。なお、算出したＭｕｌＡが１．０より大きい場合は、算出した値に関わらずＭｕｌＡを１．０に設定する。
【００６０】
【数４】
2019191202.tif 000006
【００６１】
基本映像表示エリア２２のみの輝度補正後の映像表示エリア２１の輝度が上限値を超えると判定された場合、つまり次式（５）が満たされると判定された場合に、維持色用補正係数演算回路１４ｂは、維持色輝度補正係数ＭｕｌＢを次式（６）により算出する。そしてこの場合に、基本映像用補正係数演算回路１４ａは、基本映像輝度補正係数ＭｕｌＡを次式（７）により算出する。
【００６２】
【数５】
2019191202.tif 000007
【００６３】
【数６】
2019191202.tif 000008
【００６４】
【数７】
2019191202.tif 000009
【００６５】
なお、上述したように本実施の形態１では、ＭｕｌＡ及びＭｕｌＢの演算結果が確定するためには、１フレームの遅延が発生する。さらに、基本映像用補正演算回路１７ａ及び維持色用補正演算回路１７ｂではフレーム単位で補正演算を実行する必要があり、ＭｕｌＡ及びＭｕｌＢは１フレーム単位で更新される。そこで、次に説明するステップＳ８〜ステップＳ１０の処理が行われる。なお、次に説明するステップＳ８〜ステップＳ１０の処理は、ステップＳ３〜ステップＳ７の処理と並行して行われる。
【００６６】
ステップＳ８にて、フレームメモリ１５は、ステップＳ２で映像信号処理回路２から出力された映像信号を、映像信号の垂直及び水平同期信号のタイミングに従って記憶する。
【００６７】
ステップＳ９にて、フレームメモリ１５は、映像信号が記憶されてから１フレーム後のタイミング（駆動回路６が要求するタイミング）にて、当該映像信号を読み出して色情報判定回路１６に出力する。
【００６８】
ステップＳ１０にて、色情報判定回路１６は、ステップＳ２の色情報判定回路１２と同様に、フレームメモリ１５からの映像信号によって表示される映像表示エリア２１が、維持色設定部４で設定された維持色情報で示される維持色を有する維持色表示エリア２３を含むか否かを判定する。
【００６９】
以下、映像表示エリア２１が、基本映像表示エリア２２及び維持色表示エリア２３を含む場合を例にして説明する。なお、映像表示エリア２１が、維持色表示エリア２３を含まない場合には、以下で説明する動作において、維持色表示エリア２３に関する動作を省いた動作と同様である。
【００７０】
色情報判定回路１６は、判定結果及び映像信号を、基本映像用補正演算回路１７ａ及び維持色用補正演算回路１７ｂに出力する。
【００７１】
ステップＳ７及びステップＳ１０後のステップＳ１１にて、基本映像用補正演算回路１７ａは、フレームメモリ１５からの映像信号の輝度を、基本映像用補正係数演算回路１４ａで演算された基本映像輝度補正係数ＭｕｌＡで補正する。より具体的には、基本映像用補正演算回路１７ａは、映像信号の基本映像表示エリア２２の輝度に基本映像輝度補正係数ＭｕｌＡを乗算する。同ステップＳ１１にて、維持色用補正演算回路１７ｂは、フレームメモリ１５からの映像信号の輝度を、維持色用補正係数演算回路１４ｂで演算された維持色輝度補正係数ＭｕｌＢで補正する。より具体的には、維持色用補正演算回路１７ｂは、映像信号の維持色表示エリア２３の輝度に維持色輝度補正係数ＭｕｌＢを乗算する。
【００７２】
なお、本実施の形態１において、基本映像輝度補正係数ＭｕｌＡまたは維持色輝度補正係数ＭｕｌＢが乗算される映像信号とは、映像信号に含まれる輝度信号、または画像を表示するための輝度に関わる画像データである。ここでは、基本映像輝度補正係数ＭｕｌＡまたは維持色輝度補正係数ＭｕｌＢが画素値に乗算されるものとする。
【００７３】
ステップＳ１２にて、画像合成回路１８は、基本映像表示エリア２２に表示すべき基本映像用補正演算回路１７ａからの画像と、維持色表示エリア２３に表示すべき維持色用補正演算回路１７ｂからの画像とを合成する。そして、画像合成回路１８は、この画像合成によって得られた映像表示エリア２１を表示するための制御信号を生成して駆動回路６に出力する。駆動回路６は、その制御信号に基づいて、画像合成回路１８から出力された制御信号に基づいて表示部２０を駆動することによって、映像表示エリア２１に映像を表示する。
【００７４】
この際、駆動回路６は、表示部２０の各ＬＥＤを制御信号に基づいてＰＷＭ制御し、基本映像表示エリア２２内及び維持色表示エリア２３内に補正された画像を表示する。これにより、基本映像用補正演算回路１７ａが基本映像輝度補正係数を用いた補正を行うことによって、基本映像表示エリア２２の発光素子の点灯制御に係るデューティ比が補正される。また、維持色用補正演算回路１７ｂが維持色輝度補正係数を用いた補正を行うことによって、維持色表示エリア２３の発光素子の点灯制御に係るデューティ比が補正される。ステップＳ１２の後、図４の動作が終了する。
【００７５】
なお上述したように本実施の形態１では、ステップＳ７にて、基本映像表示エリア２２のみの輝度補正後の映像表示エリア２１の輝度が上限値を超えないと判定された場合には、維持色輝度補正係数が１．０に設定され、基本映像輝度補正係数のみが算出される。
【００７６】
この場合において、基本映像輝度補正係数の算出結果が例えば０．７５である場合、基本映像表示エリア２２内の全てのＬＥＤがデューティ比７５％で点灯し、維持色表示エリア２３内の全てのＬＥＤがデューティ比１００％で点灯する。この結果、維持色表示エリア２３内の輝度は変更されずに、基本映像表示エリア２２内の画像の明るさが補正前の画像と比較して７５％となることで、合成された映像表示エリア２１の消費電力を目標の消費電力に抑えることができる。
【００７７】
＜実施の形態１のまとめ＞
以上のように、特定の色の映像を表示する維持色表示エリアと、それ以外の色の通常の映像を表示する基本映像表示エリアとによって構成される映像を表示するＬＥＤ表示装置は、映像信号の監視を行う。そして、ＬＥＤ表示装置は、表示画像の画素値の総和が予め設定された閾値より大きい場合は、消費電力が大きくなると判断する。その場合に、ＬＥＤ表示装置は、基本映像表示エリアに表示される映像信号のみの輝度を補正することで消費電力が一定値以下になるように制御できると判断した場合には、基本映像表示エリアの輝度をフレームごとに瞬間的に低減させることにより消費電力が所定値以下となるように表示を制御する。さらに、ＬＥＤ表示装置は、基本映像表示エリアの輝度補正だけでは消費電力が一定値以下になるように制御できないと判断した場合には、基本映像表示エリアの輝度と維持色表示エリアの輝度とをそれぞれフレームごとに瞬間的に低減させることにより消費電力が所定値以下となるように表示を制御する。
【００７８】
これにより、特定の色の情報に注目しているユーザーの視認性の低下を抑制することができる。またＬＥＤ表示装置でのピーク電力を抑えることができるので、１日の稼働時間が長い表示装置に本実施の形態１に係るＬＥＤ表示装置を運用すれば、従来よりも省電力効果を特に高めることができる。一方、監視用途における映像の大部分は通常の映像であり、その一部分に特定の色で表された異常や警告を示す特別な映像情報が表示される場合が多い。このため、監視用途の表示装置に本実施の形態１に係るＬＥＤ表示装置を運用すれば、異常や警告を示す特定の色を維持色として設定することで、重要な情報の視認性を可能な限り保つ補正制御を行うことが可能である。
【００７９】
また本実施の形態１では、基本映像表示エリアの輝度補正だけでＬＥＤ表示装置全体の消費電力を一定値以下にできない場合には、維持色表示エリアの輝度補正も行うことで電力制御を行う。このため、ＬＥＤ表示装置全体の消費電力を一定値以下に制御できる可能性を高めることができる。
【００８０】
以上をまとめると、本実施の形態１に係るＬＥＤ表示装置は、表示部２０と、輝度を維持したい色を設定する維持色設定部４と、表示部２０に映像を表示するための映像信号の輝度をフレームごとに補正し、補正された映像信号に基づいて映像表示エリア２１に映像をフレームごとに順次表示させる制御を行う輝度補正制御回路１０とを備える。輝度補正制御回路１０は、映像表示エリア２１が維持色設定部４により設定された色の映像が表示される維持色表示エリア２３を含む場合に維持色表示エリア２３の輝度情報を算出する維持色用輝度情報演算回路１３ｂと、維持色表示エリア２３の輝度情報に基づき維持色輝度補正係数を算出する維持色用補正係数演算回路１４ｂと、映像信号の維持色表示エリア２３の輝度を維持色輝度補正係数で補正する維持色用補正演算回路１７ｂと、映像表示エリア２１のうち維持色表示エリア２３以外のエリアである基本映像表示エリア２２の輝度情報を算出する基本映像用輝度情報演算回路１３ａと、基本映像表示エリア２２の輝度情報に基づき基本映像輝度補正係数を算出する基本映像用補正係数演算回路１４ａと、維持色用補正演算回路１７ｂの補正に優先して映像信号の基本映像表示エリア２２の輝度を基本映像輝度補正係数で補正する基本映像用補正演算回路１７ａとを含む。表示部２０は、輝度補正制御回路１０によってフレームごとに補正された、基本映像表示エリア２２の映像信号及び維持色表示エリア２３の映像信号に基づく映像を、映像表示エリア２１に表示する。以上のような構成により、ＬＥＤ表示装置は、特定色の輝度低下を可能な限り回避することができるので、重要な情報の視認性の低下を抑制可能な省電力制御を行うことができる。
【００８１】
また、本実施の形態１に係るＬＥＤ表示装置の輝度補正制御回路１０は、基本映像用補正演算回路１７ａによる基本映像表示エリア２２の輝度補正によって映像表示エリア２１の輝度を閾値以下に制御する。このような構成によれば、省電力目標が達成される場合は、維持色表示エリア２３に表示される画像の輝度が補正されない。このため、ＬＥＤ表示装置は、維持色表示エリア２３における視認性の低下を抑制することができるとともに、基本映像表示エリア２２に表示される画像の輝度を暗くすることによって省電力化が可能となる。
【００８２】
また、本実施の形態１のＬＥＤ表示装置の輝度補正制御回路１０は、基本映像用補正演算回路１７ａによる基本映像表示エリア２２の輝度補正によって、映像表示エリア２１の輝度をユーザーが指定した閾値以下に制御できない場合に、維持色用補正演算回路１７ｂによる維持色表示エリア２３の輝度補正を行う。これにより、ＬＥＤ表示装置は、映像表示エリア２１の輝度を閾値以下に制御することが可能となり、ユーザーが設定した省電力目標を達成することができる。
【００８３】
また、本実施の形態１に係るＬＥＤ表示装置の表示部２０の各画素は、発光色の異なる複数のＬＥＤの組からなり、各ＬＥＤは各画素値を有する。そして、基本映像用補正演算回路１７ａ及び維持色用補正演算回路１７ｂが、それぞれ基本映像輝度補正係数及び維持色輝度補正係数を用いた補正を行うことによって、基本映像表示エリア２２及び維持色表示エリア２３のＬＥＤの点灯制御に係るデューティ比が補正される。これにより、ＬＥＤ表示装置が、ＰＷＭ制御を行うフルカラーの表示装置であっても、静止画部分の映像品質を保ったまま動画部分の輝度の補正と省電力制御とを行うことが可能である。
【００８４】
＜実施の形態２＞
本発明の実施の形態２に係るＬＥＤ表示装置の構成は、実施の形態１に係るＬＥＤ表示装置の構成（図１）と同様である。以下、本実施の形態２に係る構成要素のうち、上述の構成要素と同じまたは類似する構成要素については同じ参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。
【００８５】
実施の形態１では、図４のステップＳ６にて基本映像表示エリア２２の輝度の下限値を設定し、基本映像表示エリア２２の輝度を当該下限値にしても、映像表示エリア２１の輝度が上限値を超える場合に、維持色表示エリア２３の輝度を下げた（ステップＳ７）。これに対して、本実施の形態２では、基本映像表示エリア２２の輝度に下限値を設定しない。この場合、基本映像用補正係数演算回路１４ａは、基本映像輝度補正係数ＭｕｌＡを、上式（４）と同じ次式（８）により算出する。
【００８６】
【数８】
2019191202.tif 000010
【００８７】
このような構成によれば、基本映像表示エリア２２の輝度の下限がなくなるため、維持色表示エリア２３の輝度低下をさらに抑制することができる。したがって、維持色表示エリア２３の輝度は一定に保たれる可能性を高めることができるので、重要な情報の視認性の低下をさらに抑制可能な省電力制御を行うことができる。
【００８８】
＜変形例＞
なお、実施の形態１及び実施の形態２では、基本映像用補正係数演算回路１４ａは、基本映像用輝度情報演算回路１３ａで演算された基本映像表示エリア２２の輝度情報に基づいて、基本映像表示エリア２２の輝度を低減可能な基本映像輝度補正係数を演算したが、これに限ったものではない。例えば、基本映像用補正係数演算回路１４ａは、基本映像用輝度情報演算回路１３ａで演算された基本映像表示エリア２２の輝度情報に基づいて、基本映像表示エリア２２の輝度を閾値以下に補正するための基本映像輝度補正係数を演算してもよい。同様に、維持色用補正係数演算回路１４ｂは、維持色用輝度情報演算回路１３ｂで演算された維持色表示エリア２３の輝度情報に基づいて、維持色表示エリア２３の輝度を閾値以下に補正するための維持色輝度補正係数を演算してもよい。
【００８９】
また、実施の形態１及び実施の形態２では、表示装置はＬＥＤ表示装置であるものとして説明したが、これに限ったものではなく、例えば液晶表示装置及び有機ＥＬ（electroluminescence）表示装置などであってもよい。
【００９０】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態及び各変形例を自由に組み合わせたり、各実施の形態及び各変形例を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００９１】
１０  輝度補正制御回路、１３ａ  基本映像用輝度情報演算回路、１３ｂ  維持色用輝度情報演算回路、１４ａ  基本映像用補正係数演算回路、１４ｂ  維持色用補正係数演算回路、１７ａ  基本映像用補正演算回路、１７ｂ  維持色用補正演算回路、２０  表示部、２０ａ  画素、２１  映像表示エリア、２２  基本映像表示エリア、２３  維持色表示エリア。
【図１】
2019191202.tif 000011
【図２】
2019191202.tif 000012
【図３】
2019191202.tif 000013
【図４】
2019191202.tif 000014