JP6830244B2 - Display device and its control method - Google Patents
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Description
本開示は、表示装置及びその制御方法に関する。 The present disclosure relates to a display device and a control method thereof.
液晶パネル等の表示装置において、パネルの輝度を最適化するためにパネルに印加する電圧の制御を行う技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。 In a display device such as a liquid crystal panel, a technique for controlling the voltage applied to the panel in order to optimize the brightness of the panel is known (see, for example, Patent Document 1).
一方で、輝度ダイナミックレンジを拡張した新たな方式として、HDR(High Dynamic Range)が注目されている。具体的には、これまでの映像信号が対応している輝度範囲の方式は、SDR(Standard Dynamic Range)と呼ばれ、最大輝度値が100nitであったのに対して、HDRでは1000nit以上まで最大輝度値を拡大することが想定されている。HDRは、SMPTE(Society of Motion Picture & Television Engineers)やITU−R(International Telecommunications Union Radiocommunications Sector)などにおいて、標準化が進行中である。 On the other hand, HDR (High Dynamic Range) is attracting attention as a new method with an expanded luminance dynamic range. Specifically, the method of the luminance range supported by the conventional video signals is called SDR (Standard Dynamic Range), and the maximum luminance value is 100 nits, whereas the maximum luminance value is 1000 nits or more in HDR. It is expected that the brightness value will be increased. HDR is being standardized in SMPTE (Society of Motion Picture & Television Engineers) and ITU-R (International Telecommunication Union Radiocommunication Sector).
しかしながら、このようなHDR映像信号を再生する場合には、パネルの表示階調が適切に設定されていないために適切な輝度分解能を用いた表示が実現できない可能性がある。 However, when reproducing such an HDR video signal, it may not be possible to realize a display using an appropriate luminance resolution because the display gradation of the panel is not properly set.
そこで、本開示は、適切な輝度分解能を用いた表示を実現できる表示装置又はその制御方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present disclosure is to provide a display device or a control method thereof that can realize a display using an appropriate luminance resolution.
本開示の一態様に係る表示装置は、映像信号に基づく映像を表示する表示装置であって、前記映像を表示する表示パネルと、前記映像信号の輝度ダイナミックレンジに応じて、前記表示パネルのガンマ特性を変更する制御部とを備え、前記制御部は、前記映像信号の輝度ダイナミックレンジが、第1輝度ダイナミックレンジであるか、前記第1輝度ダイナミックレンジより広い第2輝度ダイナミックレンジであるかを判定し、前記映像信号の輝度ダイナミックレンジが前記第1輝度ダイナミックレンジである場合、前記表示パネルの前記ガンマ特性を示すガンマ値を第1ガンマ値に設定し、前記映像信号の輝度ダイナミックレンジが前記第2輝度ダイナミックレンジである場合、前記ガンマ値を前記第1ガンマ値より大きい第2ガンマ値に設定する。 The display device according to one aspect of the present disclosure is a display device that displays an image based on a video signal, and the gamma of the display panel according to the display panel for displaying the image and the luminance dynamic range of the image signal. The control unit includes a control unit that changes the characteristics, and the control unit determines whether the luminance dynamic range of the video signal is the first luminance dynamic range or the second luminance dynamic range wider than the first luminance dynamic range. When the determination is made and the luminance dynamic range of the video signal is the first luminance dynamic range, the gamma value indicating the gamma characteristic of the display panel is set to the first gamma value, and the luminance dynamic range of the video signal is the said. In the case of the second luminance dynamic range, the gamma value is set to a second gamma value larger than the first gamma value .
本開示は、適切な輝度分解能を用いた表示を実現できる表示装置又はその制御方法を提供できる。 The present disclosure can provide a display device or a control method thereof that can realize a display using an appropriate luminance resolution.
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、すでによく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. However, more detailed explanation than necessary may be omitted. For example, detailed explanations of already well-known matters and duplicate explanations for substantially the same configuration may be omitted. This is to avoid unnecessary redundancy of the following description and to facilitate the understanding of those skilled in the art.
なお、発明者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面及び以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。 It should be noted that the inventors intend to limit the subject matter described in the claims by those skilled in the art by providing the accompanying drawings and the following description in order to fully understand the present disclosure. is not it.
(実施の形態1)
以下、図1〜図10Bを用いて、本実施の形態を説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 10B.
[表示装置の構成]
まず、図1及び図2を参照しながら、本実施の形態に係る表示装置100の全体構成について説明する。図1は、表示装置100の外観を示す図である。例えば、表示装置100は、フラットパネルディスプレイ型の液晶テレビジョン受像機である。
[Display device configuration]
First, the overall configuration of the
図2は、表示装置100のブロック図である。図2に示すように、表示装置100は、映像信号111に基づく映像を表示する表示装置であって、表示パネル101と、ソースドライバ102と、ゲートドライバ103と、制御部104とを備える。
FIG. 2 is a block diagram of the
表示パネル101は、画像を表示するための液晶パネルであり、行列状に配置された複数の画素部(図示せず)を含む。
The
ソースドライバ102は、列毎に設けられたデータ線を介して、当該列に配置された表示パネル101内の複数の画素部の各々に、発光輝度に相当する画素駆動電圧を示すデータ信号を供給する。
The
ゲートドライバ103は、行毎に設けられた制御線を介して、当該行に配置された表示パネル101内の複数の画素部の各々に、表示動作を制御するための制御信号を供給する。
The
制御部104は、外部から取得した映像信号111に基づいて、ソースドライバ102及びゲートドライバ103を制御する。制御部104は、例えば、制御プログラムを記憶する記憶部(図示せず)と、当該制御プログラムを実行する演算処理部(図示せず)とで構成される。なお、映像信号111は、画像を表示パネル101に形成するための信号で
あり、例えばDVD(Digital Versatile Disc)等の記録媒体、あるいは、地上デジタル放送又は衛星デジタル放送等の放送機器から出力される。
The
[制御部104の構成]
次に、図3を参照しながら、制御部104の構成を説明する。本実施の形態では、制御部104は、映像信号111の輝度ダイナミックレンジ(SDR又はHDR)に応じて、表示パネル101のガンマ特性を変更する。
[Structure of control unit 104]
Next, the configuration of the
図3は、制御部104のブロック図である。図3に示すように制御部104は、切替部121と、カーブ変換部122と、信号処理部123と、逆ガンマ変換部124とを備える。また、表示装置100は、さらに、DA変換器105を備える。
FIG. 3 is a block diagram of the
切替部121は、映像信号111の輝度ダイナミックレンジに応じて、リニアな映像信号112を生成する際の変換処理を変更する。具体的には、切替部121は、映像信号111がSDRであるかHDRであるかに応じて、カーブ変換部122で用いられる変換カーブを切り替える。また、映像信号111の輝度ダイナミックレンジに応じて、表示パネル101のガンマ特性を変更する。具体的には、切替部121は、映像信号111がSDRであるかHDRであるかに応じて、逆ガンマ変換部124で用いられるガンマカーブを切り替えるとともに、DA変換器105が出力する基準電圧115を切り替える。
The
カーブ変換部122は、映像信号111を所定の変換カーブに基づき変換することによりリニアな映像信号112を生成する。具体的には、映像信号111がHDRである場合には、PQカーブに基づきリニアな映像信号112に変換する。信号処理部123は、映像信号112に対して、色補正等のデジタル信号処理を行うことで映像信号113を生成する。逆ガンマ変換部124は、映像信号113を逆ガンマ変換することで、例えば、10ビットのコードである入力信号114を生成する。
The
DA変換器105は、ソースドライバ102におけるガンマ変換に用いられる複数のアナログ電圧である複数の基準電圧115を生成する。
The
ソースドライバ102は、入力信号114を、基準電圧115を用いてガンマ変換することでデータ信号116を生成し、生成したデータ信号116を表示パネル101に供給する。
The
[動作]
次に、図4及び図5を参照しながら、表示装置100の動作を説明する。図4は、表示装置100の動作の流れを示すフローチャートである。
[motion]
Next, the operation of the
まず、切替部121は、映像信号111がSDRであるかHDRであるかを判定する(S101)。例えば、映像信号111には、当該映像信号111がSDRの映像信号であるか、HDRの映像信号であるかを示す制御情報(メタデータ)が含まれる。切替部121は、当該制御情報を参照することで、映像信号111がSDRであるかHDRであるかを判定する。
First, the
そして、映像信号111がSDRである場合(S101でNo)には、カーブ変換部122は、映像信号111を通常のカーブに基づき変換することにより、リニアな映像信号112を生成する(S102)。次に、信号処理部123は、映像信号112に対して、色補正等のデジタル信号処理を行うことで映像信号113を生成する(S103)。そして、切替部121は、表示パネル101のガンマ特性をSDR用のガンマ特性に設定する。
Then, when the
一方、映像信号111がHDRである場合(S101でYes)には、カーブ変換部122は、映像信号111をPQカーブに基づき変換することにより、リニアな映像信号112を生成する(S104)。次に、信号処理部123は、映像信号112に対して、色補正等のデジタル信号処理を行うことで映像信号113を生成する(S105)。そして、切替部121は、表示パネル101のガンマ特性をHDR用のガンマ特性に設定する。
On the other hand, when the
図5Aは、SDR用のガンマ特性の一例を示す図である。図5Bは、HDR用のガンマ特性の一例を示す図である。図5Aに示すように、SDR用のガンマ特性として2.2乗のガンマ特性(ガンマ値=2.2)が用いられ、HDR用のガンマ特性として3乗のガンマ特性(ガンマ値=3.0)が用いられる。つまり、切替部121は、HDR用のガンマ特性のガンマ値を、SDR用のガンマ特性のガンマ値より大きい値に設定する。
FIG. 5A is a diagram showing an example of gamma characteristics for SDR. FIG. 5B is a diagram showing an example of gamma characteristics for HDR. As shown in FIG. 5A, a 2.2 gamma characteristic (gamma value = 2.2) is used as the gamma characteristic for SDR, and a cube gamma characteristic (gamma value = 3.0) is used as the gamma characteristic for HDR. ) Is used. That is, the
具体的には、映像信号111がSDRである場合(S101でNo)、逆ガンマ変換部124は、映像信号112に対して、SDR用のガンマ特性に対応する逆ガンマ変換を行うことで入力信号114を生成する(S106)。DA変換器105は、SDR用のガンマ変換に対応する複数の基準電圧115を生成する(S107)。次に、ソースドライバ102は、生成されたSDR用の基準電圧115を用いて入力信号114をデータ信号116に変換することでSDR用のガンマ変換を行い、得られたデータ信号116を表示パネル101内の画素部に供給する(S108)。
Specifically, when the
一方、映像信号111がHDRである場合(S101でYes)、逆ガンマ変換部124は、映像信号112に対して、HDR用のガンマ特性に対応する逆ガンマ変換を行うことで入力信号114を生成する(S109)。DA変換器105は、HDR用のガンマ変換に対応する複数の基準電圧115を生成する(S110)。次に、ソースドライバ102は、生成されたHDR用の基準電圧115を用いて入力信号114をデータ信号116に変換することでHDRのガンマ変換を行い、得られたデータ信号116を表示パネル101内の画素部に供給する(S108)。
On the other hand, when the
[動作]
次に、図6及び図7を参照しながら、DA変換器105及びソースドライバ102の動作を説明する。図6は、DA変換器105及びソースドライバ102における基準電圧115に関する構成を示す図である。図7は、入力信号114、表示輝度L、階調電圧V及び透過率Tの関係を示す図である。
[motion]
Next, the operations of the
図6に示す例では、DA変換器105は、マイナス側及びプラス側のそれぞれ9つの基準電圧115を生成する。具体的には、DA変換器105は、入力された電圧設定値に基づき、任意の値の基準電圧115を出力可能である。例えば、制御部104内の記憶部(図示せず)にSDR用の電圧設定値とHDR用の電圧設定値とが予め保存されている。切替部121は、映像信号111がSDRである場合には、SDR用の電圧設定値をDA変換器105に入力し、映像信号111がHDRである場合には、HDR用の電圧設定値をDA変換器105に入力する。これにより、映像信号111がSDRである場合とHDRである場合とで異なる値の基準電圧115が生成される。
In the example shown in FIG. 6, the
ソースドライバ102は、この複数の基準電圧115を用いて、入力信号114のデジタル値の各々に対応する階調電圧を生成可能である。なお、図6では、9つの基準電圧115を用いて8ビット(256通り)の階調電圧が生成される例を示す。
The
そしてソースドライバ102は、入力信号114のデジタル値に対応する階調電圧をデータ信号116として対応する画素部に供給する。画素部は、データ信号116に応じた
輝度で発光する。
Then, the
つまり、図7に示すように、階調電圧Vに応じて液晶パネルの透過率T、つまり、表示輝度Lが決定される。また、基準電圧115が変更されることで階調電圧が変更される。これにより、上記のように基準電圧115を変更することで、表示パネル101のガンマ特性を変更できる。
That is, as shown in FIG. 7, the transmittance T of the liquid crystal panel, that is, the display luminance L is determined according to the gradation voltage V. Further, the gradation voltage is changed by changing the
[効果等]
以上のように、本実施の形態に係る表示装置100は、映像信号111がSDRであるかHDRであるかに応じて、表示パネル101のガンマ特性を切り替える。これにより、HDRの映像信号に対して適切な輝度分解能を用いた表示を実現できる。
[Effects, etc.]
As described above, the
一方で、例えば、HDR映像信号に対しても、従来のSDR用のガンマカーブ(ガンマ値=2.2)を用いた場合には以下の問題が生じる。 On the other hand, for example, when the conventional gamma curve for SDR (gamma value = 2.2) is used for the HDR video signal, the following problems occur.
図8は、SMPTEで規定されているHDR用のPQカーブ(SMPTE ST 2084)と、SDR用のガンマカーブ(ガンマ値=2.2)とを示す図である。図9Aは、図8の低輝度範囲の拡大図であり、図9Bは、図8の高輝度範囲の拡大図である。図10Aは、低輝度範囲のPQカーブの分解能を示す図であり、図10Bは、低輝度範囲のガンマカーブ(ガンマ値=2.2)の分解能を示す図である。 FIG. 8 is a diagram showing a PQ curve for HDR (SMPTE ST 2084) defined by SMPTE and a gamma curve for SDR (gamma value = 2.2). 9A is an enlarged view of the low-luminance range of FIG. 8, and FIG. 9B is an enlarged view of the high-luminance range of FIG. FIG. 10A is a diagram showing the resolution of the PQ curve in the low luminance range, and FIG. 10B is a diagram showing the resolution of the gamma curve (gamma value = 2.2) in the low luminance range.
図9Aに示すように、低輝度範囲では、PQカーブの分解能に比べ、ガンマカーブの分解能が低く、十分な分解能が得られていない。また、図9Bに示すように、高輝度範囲では、PQカーブの分解能に比べ、ガンマカーブの分解能が高くなり、過度な分解能となっている。具体的には、図10Aに示すように、5〜6nitsの低輝度範囲に対して、PQカーブでは13階調が割り当てられているのに対して、ガンマカーブ(ガンマ値=2.2)では7階調しか割り当てられない。 As shown in FIG. 9A, in the low luminance range, the resolution of the gamma curve is lower than the resolution of the PQ curve, and sufficient resolution is not obtained. Further, as shown in FIG. 9B, in the high luminance range, the resolution of the gamma curve is higher than the resolution of the PQ curve, which is an excessive resolution. Specifically, as shown in FIG. 10A, 13 gradations are assigned to the low luminance range of 5 to 6 bits in the PQ curve, whereas in the gamma curve (gamma value = 2.2). Only 7 gradations can be assigned.
一方、本実施の形態に係る表示装置100では、図5Bに示すようにHDR用のガンマ特性を用いることで、SDRのガンマ特性を用いた場合に比べ、低輝度範囲での分解能を増加させるとともに、高輝度範囲での分解能を低下させることができる。これにより、上記課題を解決できる。
On the other hand, in the
さらに、本実施の形態では、表示パネル101のガンマ特性を変更することで上記課題を解決する。よって、表示パネル101の高階調化を行う必要がなく、簡単な構成により低輝度範囲の分解能を増加できる。また、高ビット深度化が進むと想定されるHDR映像の高品位再生に対応できる。
Further, in the present embodiment, the above problem is solved by changing the gamma characteristic of the
例えば、SDR時とHDR時とで異なる電圧設定値をDA変換器105に入力するという簡単な構成により基準電圧115を変更できるので、大幅な回路の追加を必要とすることなく、ガンマ特性を変更することができる。
For example, the
(実施の形態2)
以下、図11〜図20を用いて、本実施の形態を説明する。本実施の形態では、上記実施の形態1に係る表示装置の変形例を説明する。
(Embodiment 2)
Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to FIGS. 11 to 20. In the present embodiment, a modification of the display device according to the first embodiment will be described.
[課題]
図11は、HDR用の3.5乗(ガンマ値=3.5)のガンマ特性の一例を示す図である。図12は、図11に示すガンマ特性の低階調部分の拡大図である。
[Task]
FIG. 11 is a diagram showing an example of a gamma characteristic of the 3.5th power (gamma value = 3.5) for HDR. FIG. 12 is an enlarged view of a low gradation portion of the gamma characteristic shown in FIG.
ここで、液晶表示パネルは、液晶の透過率が0にならない。これにより、図12に示すように、表示パネルで表示される低階調の輝度は、理想の特性よりも高い輝度となる。なお、表示パネルで実際に表示される輝度は、表示パネルの特性に依存し、図12に示すように、異なる表示パネルでは異なる特性となる。 Here, in the liquid crystal display panel, the transmittance of the liquid crystal does not become zero. As a result, as shown in FIG. 12, the low-gradation brightness displayed on the display panel becomes higher than the ideal characteristic. The brightness actually displayed on the display panel depends on the characteristics of the display panel, and as shown in FIG. 12, different display panels have different characteristics.
このように、実際の表示パネルでは、低階調においてはグラフの傾きが寝た特性となる。つまり、低階調部分の映像は本来の輝度差が圧縮されてしまう。これにより、暗い絵柄が、本来の映像より見えづらくなってしまう。 As described above, in the actual display panel, the slope of the graph becomes a characteristic in the low gradation. That is, the original brightness difference of the low-gradation portion of the image is compressed. As a result, the dark pattern becomes harder to see than the original image.
一方で、これを解決する方法として、信号処理により映像にゲインを掛けることで、低階調の絵柄を見えやすくすることも可能である。しなしながら、デジタル信号処理の演算を行った場合、1以下のゲインが掛かる暗部以外の階調では、階調数が減少し、映像の階調性が失われるという問題が発生する。 On the other hand, as a method of solving this, it is also possible to make a low-gradation pattern easier to see by applying a gain to the image by signal processing. However, when the digital signal processing calculation is performed, there arises a problem that the number of gradations decreases and the gradation property of the image is lost in the gradations other than the dark part where a gain of 1 or less is applied.
本実施の形態では、このような課題を解決できる表示装置について説明する。 In this embodiment, a display device capable of solving such a problem will be described.
[構成]
図13は、本実施の形態に係る制御部104Aの構成を示すブロック図である。図13に示す制御部104Aは、図3に示す制御部104の構成に加え、輝度判定部125を備える。また、切替部121Aの機能が切替部121と異なる。
[Constitution]
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of the
輝度判定部125は、映像信号111の輝度を判定する。具体的には、輝度判定部125は、映像信号111のピクチャ内の平均の明るさ(平均輝度)を示すAPL(Average Picture Level)を判定する。
The
切替部121Aは、切替部121の機能に加え、APLに応じてDA変換器105が生成する基準電圧115を切り替える。具体的には、切替部121Aは、APLが予め定められた基準値未満の場合、DA変換器105が生成する低階調用の基準電圧115を増加させる。
In addition to the function of the
[動作]
図4は、表示装置100の動作の流れを示すフローチャートである。まず、切替部121Aは、映像信号111がSDRであるかHDRであるかを判定する(S121)。映像信号111がHDRである場合(S121でYes)、切替部121Aは、映像信号111のAPLが基準値未満かを判定する(S122)。例えば、基準値は、最大輝度の5%程度である。例えば、図11に示す例では、最大輝度が1000nits(cd/m2)なので、基準値は、100nitsに対応する入力信号の値(430程度)に設定される。なお、APLの代わりにピクチャ内の最大輝度等が用いられてもよい。
[motion]
FIG. 4 is a flowchart showing the operation flow of the
APLが基準値以上の場合(S122でNo)、切替部121Aの指示に基づき、DA変換器105は、HDR用のガンマ変換に対応する複数の基準電圧115を生成する(S123)。次に、ソースドライバ102は、生成されたHDR用の基準電圧115を用いて入力信号114をデータ信号116に変換することでHDR用のガンマ変換を行い、得られたデータ信号116を表示パネル101内の画素部に供給する(S128)。
When the APL is equal to or higher than the reference value (No in S122), the
なお、ここでは説明を省略しているが、実施の形態1と同様に、リニア変換、各種信号処理及び逆ガンマ変換が行われる。 Although the description is omitted here, linear conversion, various signal processing, and inverse gamma conversion are performed as in the first embodiment.
一方、APLが基準値未満の場合(S122でYes)、切替部121Aの指示に基づき、DA変換器105は、補正したHDR用のガンマ変換に対応する複数の基準電圧115を生成する(S124)。次に、ソースドライバ102は、生成された補正したHDR用の基準電圧115を用いて入力信号114をデータ信号116に変換することで補正したHDR用のガンマ変換を行い、得られたデータ信号116を表示パネル101内の画素部に供給する(S128)。
On the other hand, when the APL is less than the reference value (Yes in S122), the
図15は、HDR用の基準電圧(ガンマ電圧)の一例を示す図である。図15は、9階調×2の基準電圧が用いられる場合の例を示す。ここで、液晶表示パネルは交流駆動なので、VCOM電圧を中心に+側と−側との基準電圧が設定される。また、誤差を除けば+側と−側とはVCOM電圧を基準として対称である。 FIG. 15 is a diagram showing an example of a reference voltage (gamma voltage) for HDR. FIG. 15 shows an example when a reference voltage of 9 gradations × 2 is used. Here, since the liquid crystal display panel is AC driven, the reference voltage on the + side and the-side is set around the VCOM voltage. Also, except for the error, the + side and the-side are symmetrical with respect to the VCOM voltage.
図16は、HDR用の通常のガンマ特性と、HDR用の補正後のガンマ特性との一例を示す図である。図16では、パネルAとパネルBとの2種類の表示パネルの特性を示している。 FIG. 16 is a diagram showing an example of a normal gamma characteristic for HDR and a corrected gamma characteristic for HDR. FIG. 16 shows the characteristics of two types of display panels, panel A and panel B.
図17は、パネルAの通常及び補正した基準電圧の例を示し、図18は、パネルBの通常及び補正した基準電圧の例を示す。なお、図17及び図18は、+側の特性のみを示す。 FIG. 17 shows an example of the normal and corrected reference voltage of the panel A, and FIG. 18 shows an example of the normal and corrected reference voltage of the panel B. Note that FIGS. 17 and 18 show only the characteristics on the + side.
図16に示すように、本実施の形態では、低階調用の基準電圧が増加し、それにより、ガンマ特性の低階調部分の傾きが大きくなっている。ここで低階調とは、入力信号の値又は輝度値が所定の値より低い階調部分である。具体的には、黒輝度又はその周辺の輝度値(例えば、黒輝度の数倍程度)以下の領域である。例えば、黒輝度は、最大輝度とコントラスト比とにより定まる。 As shown in FIG. 16, in the present embodiment, the reference voltage for low gradation increases, and as a result, the inclination of the low gradation portion of the gamma characteristic becomes large. Here, the low gradation is a gradation portion in which the value of the input signal or the luminance value is lower than a predetermined value. Specifically, it is a region equal to or less than the black brightness or the brightness value around it (for example, about several times the black brightness). For example, black brightness is determined by the maximum brightness and the contrast ratio.
パネルAは、例えば、VA(Virtical Alignment)方式の表示パネルであり、入力信号の値が64〜128の辺りの傾きが寝ている。また、コントラスト比が5000:1である。この場合、黒輝度は、1000nits/5000=0.2nits程度となる。 The panel A is, for example, a VA (Virtual Element) type display panel, and the inclination of the input signal value around 64 to 128 lies. The contrast ratio is 5000: 1. In this case, the black brightness is about 1000 nits / 5000 = 0.2 nits.
パネルBは、例えば、IPS(In Place Switching)方式の表示パネルであり、入力信号の値が64〜160の辺りの傾きが寝ている。また、コントラスト比が1000:1である。この場合、黒輝度は、1000nits/1000=1nits程度となる。 The panel B is, for example, an IPS (In Place Switching) type display panel, and the inclination of the input signal value around 64 to 160 lies. Also, the contrast ratio is 1000: 1. In this case, the black brightness is about 1000 nits / 1000 = 1 nits.
なお、図16に示す例では、上記の黒輝度とその周辺領域の基準電圧及びガンマ特性を変更するとともに、低階調部分から高階調部分にガンマ特性が連続的に変化するように、低階調部分の周辺の領域(入力信号の値256程度)まで基準電圧及びガンマ特性が変更されている。 In the example shown in FIG. 16, the black brightness and the reference voltage and the gamma characteristic of the peripheral region are changed, and the gamma characteristic is continuously changed from the low gradation portion to the high gradation portion. The reference voltage and gamma characteristics have been changed up to the region around the tuning portion (input signal value of about 256).
また、図14に示すステップS121において、映像信号111がSDRである場合(S121でNo)、切替部121Aは、映像信号111のAPLが基準値未満かを判定する(S125)。例えば、この基準値は、最大輝度の10%程度であり、ステップS122で用いられる基準値とは異なる値である。
Further, in step S121 shown in FIG. 14, when the
APLが基準値以上の場合(S125でNo)、切替部121Aの指示に基づき、DA変換器105は、SDR用のガンマ変換に対応する複数の基準電圧115を生成する(S126)。次に、ソースドライバ102は、生成されたSDR用の基準電圧115を用いて入力信号114をデータ信号116に変換することでSDR用のガンマ変換を行い、得られたデータ信号116を表示パネル101内の画素部に供給する(S128)。
When the APL is equal to or higher than the reference value (No in S125), the
一方、APLが基準値未満の場合(S125でYes)、切替部121Aの指示に基づき、DA変換器105は、補正したSDR用のガンマ変換に対応する複数の基準電圧115を生成する(S127)。次に、ソースドライバ102は、生成された補正したSDR用の基準電圧115を用いて入力信号114をデータ信号116に変換することで補正したSDR用のガンマ変換を行い、得られたデータ信号116を表示パネル101内の画素部に供給する(S128)。
On the other hand, when the APL is less than the reference value (Yes in S125), the
図19は、SDR用の通常のガンマ特性と、SDR用の補正後のガンマ特性との一例を示す図である。図20は、この場合の通常及び補正した基準電圧の例を示す。なお、図20は、+側の特性のみを示す。 FIG. 19 is a diagram showing an example of a normal gamma characteristic for SDR and a corrected gamma characteristic for SDR. FIG. 20 shows an example of a normal and corrected reference voltage in this case. Note that FIG. 20 shows only the characteristics on the + side.
例えば、通常のHDR用、補正したHDR用、通常のSDR用、及び、補正したSDR用のそれぞれに対して、複数の基準電圧115を示すルックアップテーブルが設けられ、当該ルックアップテーブルを用いて基準電圧115の切り替えが行われる。
For example, a look-up table showing a plurality of
[効果等]
以上のように、本実施の形態では、基準電圧115が、映像信号のAPLに応じて制御される。具体的には、表示装置100は、APLの低い映像信号を、暗部の階調表現が重要な映像信号と判断し、暗部に対応する基準電圧を変更する。より具体的には、表示装置100は、暗部の入力信号−輝度特性の傾きが大きくなるように基準電圧を変更する。これにより、暗部の絵柄の視認性を向上させることができる。
[Effects, etc.]
As described above, in the present embodiment, the
また、基準電圧115を変更するという手法を用いることで、液晶パネルの部品変更が必要なく、コストアップを抑制できる。さらに、中間階調への影響を少なくできる。
Further, by using the method of changing the
また、HDRでは、多くの階調が低階調に割り当てられるため、HDRに対して本実施の形態の手法を用いることは特に有効である。 Further, in HDR, since many gradations are assigned to low gradations, it is particularly effective to use the method of the present embodiment for HDR.
なお、上記説明では、HDR及びSDRのそれぞれに対して、低階調を補正する補正処理が行われているが、いずれかの場合のみに補正処理が行われてもよい。 In the above description, the correction processing for correcting the low gradation is performed for each of the HDR and the SDR, but the correction processing may be performed only in either case.
また、上記説明では、HDRかSDRかに応じて、基準電圧115を変更する構成において、さらに、低階調を補正する補正処理を行う例を述べたが、低階調を補正する補正処理のみが行われてもよい。
Further, in the above description, in the configuration where the
[変形例]
以上、本開示の実施の形態に係る表示装置について説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。
[Modification example]
Although the display device according to the embodiment of the present disclosure has been described above, the present disclosure is not limited to this embodiment.
例えば、上記説明では、SDRとHDRとに応じてガンマ特性を切り替える例を述べたがこれに限らず、低輝度ダイナミックレンジの映像信号と、高輝度ダイナミックレンジの映像信号とが用いられる場合において本開示は適用できる。さらに、このような異なる輝度ダイナミックレンジの映像信号の種類が3種類以上存在する場合にも本開示は適用でき
る。この場合には、映像信号の種別に応じてそれぞれ異なるガンマ特性が用いられる。例えば、輝度ダイナミックレンジが広くなるほど(最高輝度が高くなるほど)、ガンマ値が高くなるように制御される。
For example, in the above description, an example of switching the gamma characteristic according to SDR and HDR has been described. Disclosure is applicable. Further, the present disclosure can be applied even when there are three or more types of video signals having such different luminance dynamic ranges. In this case, different gamma characteristics are used depending on the type of video signal. For example, the wider the luminance dynamic range (the higher the maximum luminance), the higher the gamma value is controlled.
また、上記で示したSDR用及びHDR用のガンマ特性は一例であり、ガンマ値は上記の値に限定されない。つまり、SDR用及びHDR用とで異なるガンマ特性が用いられればよく、例えば、HDR用のガンマ値がSDR用のガンマ値より高く設定される。つまり、SDR用のガンマカーブより深いガンマカーブがHDR用に用いられる。 Further, the gamma characteristics for SDR and HDR shown above are examples, and the gamma value is not limited to the above values. That is, different gamma characteristics may be used for SDR and HDR, and for example, the gamma value for HDR is set higher than the gamma value for SDR. That is, a gamma curve deeper than the gamma curve for SDR is used for HDR.
また、上記説明では、SDRとHDRとに応じて所定のカーブに基づき、リニアな映像信号を生成する例を述べたが、これに限らず、SDRの映像信号は、リニアな映像信号に変換されずにそのまま信号処理部123へ送られ、各種の信号処理が施され、一方、HDRの映像信号が、SDRの映像信号と同等のカーブに変換されてもよい。また、HDRの映像信号のみ、リニアな映像信号に変換されてもよい。
Further, in the above description, an example of generating a linear video signal based on a predetermined curve according to the SDR and HDR has been described, but the present invention is not limited to this, and the SDR video signal is converted into a linear video signal. It may be sent to the
また、上記で示したデジタル信号のビット数、基準電圧の数等は一例であり、上記に限定されない。 Further, the number of bits of the digital signal, the number of reference voltages, and the like shown above are examples, and are not limited to the above.
また、上記実施の形態に係る表示装置に含まれる各処理部は典型的には集積回路であるLSIとして実現される。これらは個別に1チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように1チップ化されてもよい。 Further, each processing unit included in the display device according to the above embodiment is typically realized as an LSI which is an integrated circuit. These may be individually integrated into one chip, or may be integrated into one chip so as to include a part or all of them.
また、集積回路化はLSIに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。LSI製造後にプログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)、又はLSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。 Further, the integrated circuit is not limited to the LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor. An FPGA (Field Programmable Gate Array) that can be programmed after the LSI is manufactured, or a reconfigurable processor that can reconfigure the connection and settings of circuit cells inside the LSI may be used.
つまり、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、CPUまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。 That is, in each of the above-described embodiments, each component may be configured by dedicated hardware or may be realized by executing a software program suitable for each component. Each component may be realized by a program execution unit such as a CPU or a processor reading and executing a software program recorded on a recording medium such as a hard disk or a semiconductor memory.
また、本開示は、上記表示装置により実行される特徴的なステップを含む、表示装置の制御方法として実現されてもよい。 Further, the present disclosure may be realized as a control method of a display device including a characteristic step executed by the display device.
また、上記回路図に示す回路構成は、一例であり、本開示は上記回路構成に限定されない。 Further, the circuit configuration shown in the circuit diagram is an example, and the present disclosure is not limited to the circuit configuration.
また、ブロック図における機能ブロックの分割は一例であり、複数の機能ブロックを一つの機能ブロックとして実現したり、一つの機能ブロックを複数に分割したり、一部の機能を他の機能ブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数の機能ブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。 Further, the division of the functional block in the block diagram is an example, and a plurality of functional blocks can be realized as one functional block, one functional block can be divided into a plurality of functional blocks, and some functions can be transferred to other functional blocks. You may. Further, the functions of a plurality of functional blocks having similar functions may be processed by a single hardware or software in parallel or in a time division manner.
上記フローチャートに示す処理手順は一例であり、上記以外の順序であってもよい。また、上記ステップの一部が、他のステップと同時(並列)に実行されてもよい。 The processing procedure shown in the above flowchart is an example, and may be in an order other than the above. Further, a part of the above steps may be executed at the same time (parallel) as other steps.
以上、一つまたは複数の態様に係る表示装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態におけ
る構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
Although the display device according to one or more aspects has been described above based on the embodiment, the present disclosure is not limited to this embodiment. As long as the purpose of the present disclosure is not deviated, various modifications that can be conceived by those skilled in the art are applied to the present embodiment, and a form constructed by combining components in different embodiments is also within the scope of one or more embodiments. May be included within.
本開示は、液晶テレビ等の表示装置に適用できる。 The present disclosure can be applied to display devices such as liquid crystal televisions.
100 表示装置
101 表示パネル
102 ソースドライバ
103 ゲートドライバ
104、104A 制御部
105 DA変換器
111、112、113 映像信号
114 入力信号
115 基準電圧
116 データ信号
121、121A 切替部
122 カーブ変換部
123 信号処理部
124 逆ガンマ変換部
125 輝度判定部
100
Claims (4)
前記映像を表示する表示パネルと、
前記映像信号の輝度ダイナミックレンジに応じて、前記表示パネルのガンマ特性を変更する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記映像信号の輝度ダイナミックレンジが、第1輝度ダイナミックレンジであるか、前記第1輝度ダイナミックレンジより広い第2輝度ダイナミックレンジであるかを判定し、
前記映像信号の輝度ダイナミックレンジが前記第1輝度ダイナミックレンジである場合、前記表示パネルの前記ガンマ特性を示すガンマ値を第1ガンマ値に設定し、前記映像信号の輝度ダイナミックレンジが前記第2輝度ダイナミックレンジである場合、前記ガンマ値を前記第1ガンマ値より大きい第2ガンマ値に設定する
表示装置。 A display device that displays video based on video signals.
A display panel for displaying the above image and
It is provided with a control unit that changes the gamma characteristic of the display panel according to the luminance dynamic range of the video signal .
The control unit
It is determined whether the luminance dynamic range of the video signal is the first luminance dynamic range or the second luminance dynamic range wider than the first luminance dynamic range.
When the luminance dynamic range of the video signal is the first luminance dynamic range, the gamma value indicating the gamma characteristic of the display panel is set to the first gamma value, and the luminance dynamic range of the video signal is the second luminance. A display device that sets the gamma value to a second gamma value larger than the first gamma value in the case of a dynamic range .
ガンマ変換に用いられる基準電圧を生成するDA変換器と、
前記映像信号に基づく入力信号を、前記基準電圧を用いてガンマ変換することでデータ信号を生成し、生成した前記データ信号を前記表示パネルに供給するソースドライバとを備え、
前記制御部は、前記DA変換器が生成する前記基準電圧を変更することにより、前記表示パネルの前記ガンマ特性を変更する
請求項1記載の表示装置。 The display device further
A DA converter that generates the reference voltage used for gamma conversion,
A source driver that generates a data signal by gamma-converting an input signal based on the video signal using the reference voltage and supplies the generated data signal to the display panel is provided.
The display device according to claim 1, wherein the control unit changes the gamma characteristic of the display panel by changing the reference voltage generated by the DA converter.
前記映像信号の平均輝度が予め定められた基準値未満の場合、前記DA変換器が生成する低階調用の前記基準電圧を増加させる
請求項2記載の表示装置。 The control unit
The display device according to claim 2, wherein when the average brightness of the video signal is less than a predetermined reference value, the reference voltage for low gradation generated by the DA converter is increased.
前記映像信号の輝度ダイナミックレンジに応じて、前記表示パネルのガンマ特性を変更し、
前記映像信号の輝度ダイナミックレンジが、第1輝度ダイナミックレンジであるか、前記第1輝度ダイナミックレンジより広い第2輝度ダイナミックレンジであるかを判定し、
前記映像信号の輝度ダイナミックレンジが前記第1輝度ダイナミックレンジである場合、前記表示パネルの前記ガンマ特性を示すガンマ値を第1ガンマ値に設定し、前記映像信号の輝度ダイナミックレンジが前記第2輝度ダイナミックレンジである場合、前記ガンマ値を前記第1ガンマ値より大きい第2ガンマ値に設定する
表示装置の制御方法。 It is a control method of a display device provided with a display panel for displaying an image based on an image signal and displaying the image.
The gamma characteristic of the display panel is changed according to the luminance dynamic range of the video signal .
It is determined whether the luminance dynamic range of the video signal is the first luminance dynamic range or the second luminance dynamic range wider than the first luminance dynamic range.
When the luminance dynamic range of the video signal is the first luminance dynamic range, the gamma value indicating the gamma characteristic of the display panel is set to the first gamma value, and the luminance dynamic range of the video signal is the second luminance. A method of controlling a display device in which the gamma value is set to a second gamma value larger than the first gamma value in the case of a dynamic range .
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