(57)【要約】  ＨＤＲ信号によって示される輝度を適切に表示する。第１画像処理部（２２）は、入力されたＨＤＲ信号が示す最大輝度レベルに応じて、ＨＤＲ信号の示す階調特性を表示パネル（１０）に応じた階調特性に変換し、パネル制御部（２７）は、ＨＤＲ信号が示す最大輝度レベルと、表示パネル（１０）が表示可能な最大輝度とに応じて、ＨＤＲ信号の示す階調値を表示パネル（１０）が表示可能な階調値に変換する。
2017110823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＨＤＲ信号が示す画像と、ＳＤＲ信号が示す画像とを表示可能な表示装置であって、
表示パネルと、前記表示パネルを制御するパネル制御部と、第１画像処理部とを備え、
前記第１画像処理部は、
入力されたＨＤＲ信号が示す最大輝度レベルに応じて、前記ＨＤＲ信号の示す階調特性を前記表示パネルに応じた所定の階調特性に変換する階調特性変換を行い、
前記パネル制御部は、
前記ＨＤＲ信号が示す最大輝度レベルと、前記表示パネルが表示可能な最大輝度とに応じて、前記階調特性変換後のＨＤＲ信号の示す階調値を、前記表示パネルが表示可能な階調値となるよう変換する階調値変換を行う
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
入力信号がＨＤＲ信号かＳＤＲ信号かに応じて重畳対象画像の階調レベルを変化させるゲイン調整部を備えた重畳画像生成部を備え、
前記重畳画像生成部は、前記第１画像処理部によって前記階調特性変換された前記ＨＤＲ信号が示す画像に対し、前記重畳対象画像を重畳することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
画像合成部と、
前記第１画像処理部とは異なる第２画像処理部と、を備え、
前記画像合成部は、
前記第１画像処理部及び前記第２画像処理部が出力する画像信号を合成したうえで、前記パネル制御部に出力し、
前記第２画像処理部は、
入力されたＳＤＲ信号に対して、前記階調値変換の逆変換を行う
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記パネル制御部は、前記表示パネルが表示可能な最大輝度未満の所定の輝度閾値を持ち、前記輝度閾値以下の輝度は前記ＨＤＲ信号が示す階調値が表す輝度とすることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第１画像処理部は、所定の演算を実行するか、またはルックアップテーブルを用いて、前記階調特性変換を実行することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記ＨＤＲ信号の示す階調値と、前記表示パネルが表示可能な階調値との対応関係を示すトーンマップを複数パターン記憶する記憶部を備え、
前記パネル制御部は、ユーザによって選択されたトーンマップに基づいて、前記階調値変換を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記トーンマップをユーザに選択させるユーザインタフェースを表示する表示制御部を備え、
前記ユーザインタフェースは、スライドバーまたはラジオボタンによってユーザの選択を受け付け、
前記表示制御部は、表示される信号がＨＤＲ信号の場合に前記ユーザインタフェースを表示する、または、表示される信号がＨＤＲ信号であるか否かに応じて前記ユーザインタフェースの表示態様を変えることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記トーンマップは、
前記表示パネルで、前記ＨＤＲ信号が示す階調値が表す輝度を示すものか、
または
前記表示パネルで表示可能な輝度まで、前記ＨＤＲ信号が示す階調値が表す輝度を示すものか、
または、
所定の閾値までは、前記ＨＤＲ信号が示す階調値が表す輝度を示し、前記閾値以降は、適切に階調値が表す輝度を示すものである、
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の表示装置。
【請求項９】
ＨＤＲ信号が示す画像と、ＳＤＲ信号が示す画像とを表示可能な表示装置であって、
表示パネルと、前記表示パネルを制御するパネル制御部と、複数の画像処理部と、画像合成部を備え、
前記画像合成部は、
前記複数の画像処理部が出力する画像信号を合成したうえで、前記パネル制御部に出力し、
前記複数の画像処理部のうち、ＨＤＲ信号が入力された画像処理部は、
前記ＨＤＲ信号の示す階調特性を、前記表示パネルに応じた所定の階調特性に変換したうえでＳＤＲ信号に変換する
ことを特徴とする表示装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の表示装置を備えたテレビジョン受像機。
【請求項１１】
ＨＤＲ信号が示す画像と、ＳＤＲ信号が示す画像とを表示可能な表示装置の制御方法であって、
表示パネルと、前記表示パネルを制御するパネル制御部と、第１画像処理部とを備え、
前記第１画像処理部が、入力されたＨＤＲ信号が示す最大輝度レベルに応じて、前記ＨＤＲ信号の示す階調特性を前記表示パネルに応じた所定の階調特性に変換する階調特性変換を行うステップと、
前記パネル制御部が、前記ＨＤＲ信号が示す最大輝度レベルと、前記表示パネルが表示可能な最大輝度とに応じて、前記階調特性変換後のＨＤＲ信号の示す階調値を、前記表示パネルが表示可能な階調値となるよう変換する階調値変換を行うステップと、
を含むことを特徴とする表示装置の制御方法。
【請求項１２】
請求項１に記載の表示装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、前記第１画像処理部、および前記パネル制御部としてコンピュータを機能させるための制御プログラム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＨＤＲ（High Dynamic Range）技術に対応した表示装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示画質を高画質化する機能の１つとして、ＨＤＲ（High Dynamic Range）技術がある。ＨＤＲ信号は１００００ｎｉｔ（ｃｄ／ｍ２）程度の輝度情報を持つことができるため、ＨＤＲ技術を用いることにより、高輝度・高コントラスト化が可能となり、映像の迫力を増大させることが可能となる。例えば、Blu-ray（登録商標） DiscではＨＤＲ技術が採用されている。【０００３】
しかし、表示装置において表示可能な輝度には上限があり、ＨＤＲ技術により生成された信号（ＨＤＲ信号）が入力されたとしても、ＨＤＲ信号が示している輝度通りに表示できない可能性があるという問題がある。【０００４】
表示装置において輝度を調整する技術としては、特許文献１、２がある。特許文献１には、入力された画像データに基づいて、ディミング単位領域それぞれの代表階調値を算出し、ターゲットガンマ曲線を用いて、算出した代表階調値に対応するターゲット輝度値を生成し、ターゲット輝度値を用いて発行単位ブロックでの各々の発光輝度値を算出することにより、輝度を調整する技術が開示されている。【０００５】
また、特許文献２には、ＯＳＤ画像の表示領域に表示させる映像信号の特徴量に関連付けられた階調データを用いて、出力するＯＳＤ信号を決定することにより、ＯＳＤ画像の輝度を調整する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】日本国公開特許公報「特開２００９−１７５７４０号公報（２００９年８月６日公開）」
【特許文献２】日本国公開特許公報「特開２０１３−１８２１１９号公報（２０１３年９月１２公開）」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１、２ともに、表示装置が表示可能な輝度が、受信したＨＤＲ信号によって示される輝度に対応できない場合に、解決策を提示しているものではない。したがって、特許文献１、２のいずれによっても、表示装置が表示可能な輝度が、受信したＨＤＲ信号によって示される輝度を下回るような場合、入力されたＨＤＲ信号が示す映像を適切な輝度で表示することができない。【０００８】
本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、入力されたＨＤＲ信号によって示される輝度を適切に表示可能な表示装置等を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明に係る表示装置は、ＨＤＲ信号が示す画像と、ＳＤＲ信号が示す画像とを表示可能な表示装置であって、表示パネルと、前記表示パネルを制御するパネル制御部と、第１画像処理部とを備え、前記第１画像処理部は、入力されたＨＤＲ信号が示す最大輝度レベルに応じて、前記ＨＤＲ信号の示す階調特性を前記表示パネルに応じた所定の階調特性に変換する階調特性変換を行い、前記パネル制御部は、前記ＨＤＲ信号が示す最大輝度レベルと、前記表示パネルが表示可能な最大輝度とに応じて、前記階調特性変換後のＨＤＲ信号の示す階調値を、前記表示パネルが表示可能な階調値となるよう変換する階調値変換を行う構成である。【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明に係る表示装置は、ＨＤＲ信号が示す画像と、ＳＤＲ信号が示す画像とを表示可能な表示装置であって、表示パネルと、前記表示パネルを制御するパネル制御部と、複数の画像処理部と、画像合成部を備え、前記画像合成部は、前記複数の画像処理部が出力する画像信号を合成したうえで、前記パネル制御部に出力し、前記複数の画像処理部のうち、ＨＤＲ信号が入力された画像処理部は、前記ＨＤＲ信号の示す階調特性を、前記表示パネルに応じた所定の階調特性に変換したうえでＳＤＲ信号に変換する構成である。【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明に係る表示装置の制御方法は、ＨＤＲ信号が示す画像と、ＳＤＲ信号が示す画像とを表示可能な表示装置の制御方法であって、表示パネルと、前記表示パネルを制御するパネル制御部と、第１画像処理部とを備え、前記第１画像処理部が、入力されたＨＤＲ信号が示す最大輝度レベルに応じて、前記ＨＤＲ信号の示す階調特性を前記表示パネルに応じた所定の階調特性に変換する階調特性変換を行うステップと、前記パネル制御部が、前記ＨＤＲ信号が示す最大輝度レベルと、前記表示パネルが表示可能な最大輝度とに応じて、前記階調特性変換後のＨＤＲ信号の示す階調値を、前記表示パネルが表示可能な階調値となるよう変換する階調値変換を行うステップと、を含む方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ＨＤＲ信号を表示パネルに対応した階調値とすることができ、ＨＤＲ信号が示す最大輝度レベルが表示パネルで表示可能な輝度を超える場合であっても、適切な階調値でＨＤＲ信号が示す画像を表示パネルで表示させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る表示装置の要部構成を示すブロック図である。
【図２】上記表示装置の外観を示す図である。
【図３】上記表示装置の第１画像処理部２２およびパネル制御部２７における処理を説明するための図であり、（ａ）は、第１画像処理部２２におけるガンマ変換の内容を説明するための図であり、（ｂ）〜（ｄ）は、パネル制御部２７で実行されるトーンマッピングの具体例を説明するための図である。
【図４】ＯＳＤデータを重畳するときのゲインの算出方法を説明するための図であり、（ａ）は重畳回路のイメージ図であり、（ｂ）は、ゲインを算出するためのグラフを示す図である。
【図５】上記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６】２画面表示における処理を説明するための図であり、（ａ）は、第１画像処理部２２における処理の内容を説明するための図であり、（ｂ）は、画像制御部２０における処理を説明するための図である。
【図７】ユーザインタフェースの一例を示す図である。
【図８】ＨＤＲガンマ設定とそのときのトーンカーブとを示す図であり、（ａ）はトーンカーブを示す図であり、（ｂ）はＨＤＲガンマ設定の設定値と変換式におけるパラメータ値との関係を示す図である。
【図９】ＨＤＲガンマ設定とそのときのトーンカーブとを示す図であり、（ａ）はトーンカーブを示す図であり、（ｂ）はＨＤＲガンマ設定の設定値と変換式におけるパラメータ値との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
〔実施形態１〕
以下、図１〜６を参照して、本発明の実施形態に表示装置１ついて、詳細に説明する。本実施形態に係る表示装置１は、ＨＤＲ（High Dynamic Range）信号が入力された場合に、表示する輝度を適切に制御することにより、ＨＤＲ信号が示す輝度を損なうことなく映像の表示を行うものである。
【００１５】
現状のＨＤＲ信号は、従来のＳＤＲ信号のγ２．２とは違うＥＯＴＦ（Electro-Optical Transfer Function）を採用している。その１つとしてＳＭＰＴＥ−ＳＴ２０８４で定義されているＥＯＴＦがある。なお、以下では、ＨＤＲ信号のＳＭＰＴＥ−ＳＴ２０８４で定義されているＥＯＴＦをＳＴ２０８４信号と呼ぶ。
【００１６】
ＳＴ２０８４信号のガンマカーブはγ２．２と異なる形状をしているため、従来のγ２．２に対応させた表示装置（ＳＤＲ信号に対応した表示装置）で表示すると、適切に表示できなくなる。
【００１７】
また、ＳＤＲ信号に対応した従来の表示装置を、ＳＤＲ信号に加え、ＳＴ２０８４信号にも対応できるようにするためには、調整工程の増加等の様々な課題が伴う。
【００１８】
そこで、本実施形態では、ＳＴ２０８４信号をγ２．２に変換することにより、ＳＤＲ信号に対応した表示装置であっても、調整工程を増加させることなく、ＳＴ２０８４信号を表示できるようにしている。
【００１９】
また、ＳＴ２０８４信号には、最大１００００ｃｄ/ｍ２まで輝度情報が含まれているが、ここまで高輝度な表示を実現できる表示装置は、現状、存在していない。そこで、本実施形態では、表示装置で表示可能な輝度の範囲にＨＤＲ信号をマッピング（トーンマッピング）することにより、ＳＴ２０８４信号が示す輝度（階調）を表示装置で適切に表示できるようにしている。
【００２０】
なお、本実施形態では、ＨＤＲ信号がＳＴ２０８４信号の場合（ＳＭＰＴＥ−ＳＴ２０８４で定義されているＥＯＴＦの場合）を例に挙げて説明するが、これに限られるものではない。ＨＤＲ信号であれば、どのような規格に対応するものであってもよい。
【００２１】
〔表示装置１の外観〕
まず、図２を参照して表示装置１の外観について説明する。図２は、表示装置１の外観を示す図である。図２に示すように、表示装置１は、いわゆるテレビ受像機（テレビジョン受像機）であり、受信したＴｕｎｅｒ信号１２（チューナーによって受信した信号）が示すテレビジョン放送を表示パネル１０で表示するものである。また、表示装置１は、ＨＤＭＩ（登録商標）（High-Definition Multimedia Interface：高精細度マルチメディアインターフェース）規格に基づくＨＤＭＩ信号１１を受信し、映像を表示してもよいし、ＣＶＢＳ（Composite Video, Blanking, and Sync：コンポジット映像信号）信号１３を受信して映像を表示してもよい。
【００２２】
なお、本実施形態では、表示装置１としてテレビ受像機を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限られず、映像を表示する表示装置であれば、どのようなものであってもよい。
【００２３】
〔表示装置１の詳細〕
次に、図１を参照して、表示装置１の詳細について説明する。図１は、表示装置１の要部構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る表示装置１は、表示パネル１０、画像制御部（表示制御部）２０、および記憶部３０を含む。
【００２４】
表示パネル１０は、映像等を表示するものであり、情報の表示が可能な表示装置であればどのような装置によって実現されてもよいが、具体的な例としては、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、プラズマディスプレイ等が挙げられる。
【００２５】
画像制御部２０は、受信した映像信号がＨＤＲ信号か否かよって、表示パネル１０に表示させる輝度を調整する他、表示装置１における各種処理を実行する。図１に示すように、画像制御部２０は、映像データ取得部２９、映像選択部２１、第１画像処理部２２、第２画像処理部２３、画像合成部２４、ＯＳＤ（On Screen Display）生成部２５、重畳画像生成部２６、およびパネル制御部２７を含む。
【００２６】
映像データ取得部２９は、ＨＤＭＩ信号１１、Ｔｕｎｅｒ信号１２、およびＣＶＢＳ信号１３の少なくとも何れか受信し、映像選択部２１に送信する。なお、ＨＤＭＩ信号１１、Ｔｕｎｅｒ信号１２、およびＣＶＢＳ信号１３を区別する必要がない場合は単に映像信号と呼ぶ。映像データ取得部２９が取得する映像信号には、映像データに他に、後述するＨＤＲ信号か否かを示すデータ、「ＭＡＸ  ＣＬＬ」、および「ＭＡＸ  ＦＡＬＬ」を示すデータが含まれている。
【００２７】
映像選択部２１は、映像データ取得部２９から受信した、ＨＤＭＩ信号１１、Ｔｕｎｅｒ信号１２、およびＣＶＢＳ信号１３が、ＨＤＲ信号かＳＤＲ（Standard Dynamic Range）信号かを判別し、判別結果に応じて、受信した映像信号を第１画像処理部２２または第２画像処理部２３に送信する。例えば、映像選択部２１は、受信した映像信号がＨＤＲ信号を含む映像信号であれば、第１画像処理部２２に送信し、受信した映像信号がＳＤＲ信号を含む映像信号であれば、第２画像処理部２３に送信する。
【００２８】
映像信号がＨＤＲ信号かどうかは、例えば、ＨＤＭＩ信号の“INFO FRAME”のＥＯＴＦを参照して判断することができる。
【００２９】
また、ＨＥＶＣ規格に準拠する方式であれば、シーケンスパラメータセットに含まれるＶＵＩパラメータの伝達特性（transfer_characteristics）を参照して判断することができる。
【００３０】
また、高度ＢＳデジタル放送の多重化方式としてＭＭＴを用いた場合、ＭＭＴ−ＳＩメッセージのＰＡメッセージに格納されているＭＰＴ（MMT Package Table）に含まれる映像コンポーネント記述子（Video_Component_Descriptor）に含まれる映像伝達特性（video_transfer_characteristics）を参照して判断することができる。または、ＭＭＴ−ＳＩメッセージのＭ２セクションメッセージに格納されているＭＨ−ＥＩＴ（MH-Evnet Information Table）[schedule actual basic]に含まれる映像コンポーネント記述子に含まれる映像伝達特性を参照して判断することができる。
【００３１】
また、ＭＰＥＧ−２ＴＳ方式であれば、ビデオデコードコントロール記述子における伝達特性（transfer_characteristics）を参照して判断することができる。
【００３２】
以上のように、本実施形態では、ＨＤＲ信号であるか否かを判定するためのデータであるＨＤＲ信号判定データを含む映像データを映像データ取得部２９が取得する。そして、映像選択部２１は、映像データ取得部２９が取得した映像データからＨＤＲ信号判定データを取得するＨＤＲ信号判定データ取得部を含み、ＨＤＲ信号判定データ取得部が取得したＨＤＲ信号判定データを用いて、ＨＤＲ信号であるか否かを判定する。
【００３３】
なお、ＨＤＲ信号判定データとは、上述した、ＨＤＭＩ信号の“INFO FRAME”のＥＯＴＦ、シーケンスパラメータセットに含まれるＶＵＩパラメータの伝達特性、時間方向階層符号化ＨＥＶＣの記述子の１つである映像コンポーネント記述子に含まれる映像伝達特性、ビデオデコードコントロール記述子における伝達特性等である。
【００３４】
第１画像処理部２２は、ＨＤＲの準拠規格であるＳＭＰＴＥ Ｓｔａｎｄａｒｄ ＳＴ２０８４の信号（ＳＴ２０８４信号）をγ２．２（ガンマ値を２．２とするガンマ補正）の信号に変換（ガンマ変換）する。図３（ａ）を参照してガンマ変換の詳細について説明する。図３は、第１画像処理部２２およびパネル制御部２７における処理を説明するための図であり、図３（ａ）は、第１画像処理部２２におけるガンマ変換の内容を説明するための図である。図３（ａ）の左側は、入力されたＳＴ２０８４信号を示す。ここで、横軸は輝度、縦軸は階調値を示す。図３（ａ）に示すように、ＳＴ２０８４信号は、輝度１００００ｃｄ／ｍ２までの値を持つ。また、横軸の「ＭＡＸ  ＣＬＬ」（Maximum Content Light Level）は、当該コンテンツにおける所定単位（例えば、１シーン）の最高輝度値を示す。第１画像処理部２２は、図３（ａ）の左側に示すＳＴ２０８４信号を、輝度が「ＭＡＸ  ＣＬＬ」の箇所で切り取り、０から「ＭＡＸ  ＣＬＬ」までの輝度をγ２．２に割り当てる（図３（ａ）の右側）ことにより、ガンマ変換を行う。これにより、ＳＴ２０８４信号で、輝度が「ＭＡＸ  ＣＬＬ」から１００００ｃｄ／ｍ２までの部分まで用いることにより、無用に階調がつぶれてしまうことを防止することができる。
【００３５】
なお、ここでは、「ＭＡＸ  ＣＬＬ」を用いてガンマ変換を行うことを説明したが、「ＭＡＸ  ＣＬＬ」ではなく、「ＭＡＸ  ＦＡＬＬ」（Maximum Frame-average Light Level）を用いてガンマ変換を行ってもよい。また、「ＭＡＸ  ＣＬＬ」、および「ＭＡＸ  ＦＡＬＬ」は、例えば、ＨＤＭＩ信号の“INFO FRAME”に含まれるメタデータに格納されている。
【００３６】
以上のように、第１画像処理部２２は、入力されたＨＤＲ信号が示す最大輝度レベル（「ＭＡＸ  ＣＬＬ」または「ＭＡＸ  ＦＡＬＬ」）に応じて、当該ＨＤＲ信号の示す階調特性を表示パネル１０に応じた所定の階調特性（ガンマ２．２）に変換する階調特性変換（ガンマ変換）を行う。
【００３７】
第２画像処理部２３は、ＳＤＲ信号の処理を行う。なお、ＳＤＲ信号の処理は、公知技術を用いて可能であるので、その詳細な説明は省略する。
【００３８】
画像合成部２４は、第１画像処理部２２と第２画像処理部２３との両方で処理が実行された場合に、それぞれの処理結果を合成して１つの映像信号とする。
【００３９】
ＯＳＤ生成部２５は、ＯＳＤ表示させるＯＳＤデータを生成し、重畳画像生成部２６に送信する。
【００４０】
重畳画像生成部２６は、ＯＳＤ生成部２５から送信されたＯＳＤデータ（重畳対象画像）を画像合成部２４から受信した映像信号（入力信号）に重畳させる。ＯＳＤの文字を白文字で表現する場合、ＳＤＲでは２５５階調の白となる。一方、ＨＤＲでは、ＳＤＲと同様に２５５階調の白でＯＳＤの文字を重畳すると、文字が必要以上に明るく表現されてしまう。そこで、重畳画像生成部２６は、ゲイン調整部を備え、ＨＤＲ表示時は、画像合成部２４から受信した映像信号の「ＭＡＸ  ＣＬＬ」等を用いて、ゲインを計算し、ＯＳＤ階調にかけることにより、ＳＤＲにおける文字表示時と同じ輝度（階調レベル）で、ＨＤＲにおけるＯＳＤを実現（文字を表示）する。より詳細に、図４、５を参照して説明する。図４は、ＯＳＤデータを重畳するときのゲインの算出方法を説明するための図であり、（ａ）は重畳回路のイメージ図であり、（ｂ）は、ゲインを算出するためのグラフを示す図である。図４（ａ）に示すように、１０２３階調で表現されているＯＳＤデータにゲイン（Ｇａｉｎ）をかけ、これとＳＴ２０８４信号をガンマ変換（図４（ａ）では、ＬＵＴ（Look Up Table）を用いて変換する場合を示している）した信号とを重畳して出力信号としている。
【００４１】
ＯＳＤデータにかけるゲインは、「ＭＡＸ  ＣＬＬ」と「Ｐｅａｋ  Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ」との比に従って導出する。ここで、「Ｐｅａｋ  Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ」とは、表示パネル１０の最高表示輝度のことである。導出方法の一例を、図４（ｂ）を参照して説明する。図４（ｂ）は、縦軸がゲイン（ＯＳＤ  Ｇａｉｎ）を示し、横軸が「ＭＡＸ  ＣＬＬ」と「Ｐｅａｋ  Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ」との比（「ＭＡＸ  ＣＬＬ」／「Ｐｅａｋ  Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ」）を示している。
【００４２】
図４（ｂ）に示すように、ゲイン（ＯＳＤ  Ｇａｉｎ）は、
（ＭＡＸＣＬＬ ／ ＰＥＡＫ Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ） ≦ ｘ０ のとき、
ＯＳＤ Ｇａｉｎ ＝ ｙ１とし、
ｘ０ ＜ （ＭＡＸＣＬＬ ／ ＰＥＡＫ Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ） ≦ ｘ１ のとき、
ＯＳＤ Ｇａｉｎ ＝Ａ×（ＭＡＸＣＬＬ ／ ＰＥＡＫ Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ） ＋Ｂとし、ｘ１ ＜ （ＭＡＸＣＬＬ ／ ＰＥＡＫ Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ） のとき、
ＯＳＤ Ｇａｉｎ ＝ ｙ０としている。
【００４３】
パネル制御部２７は、重畳画像生成部２６から受信した映像信号をトーンマッピングすることにより、映像信号を適切な輝度で表示パネル１０において表示できるようにする。トーンマッピングとは、映像信号に含まれている輝度情報を、表示パネル１０で表現できるどの輝度に割り振るかを決定するものである。トーンマッピングは、後述する記憶部３０に複数のパターンのトーンマップを格納し、適切なトーンマップをユーザに選択させて行ってもよいし、ＬＵＴ（Look Up Table:ルックアップテーブル）や計算式（所定の演算）を用いて行ってもよい。トーンマップとは、ＨＤＲ信号の示す階調値と表示パネル１０が表示可能な階調値との対応関係を示すものである。
【００４４】
すなわち、トーンマッピングとは、トーンマップ（トーンカーブ）を用いて、輝度情報を変換することを言い、トーンマップ（トーンカーブ）とは、変換前後の輝度情報の関係を示す軌跡（横軸を変換前の輝度情報、縦軸を変換後の輝度情報としたマップ）のことを言う。
【００４５】
図３（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）を参照して、パネル制御部２７で実行されるトーンマッピングの具体例について説明する。
【００４６】
「ＭＡＸ  ＣＬＬ」の値が、表示パネル１０で表現可能な最高輝度よりも大きい場合、映像信号に含まれているすべての輝度を表示パネル１０で表現することはできない。そこで、図３（ｂ）に示す例では、表示パネル１０で表現可能な最高輝度まで、映像信号の輝度をそのまま表現し、表示パネル１０で表現可能な最高輝度を超える部分については、表示パネル１０で表現可能な最高輝度で表示するようにトーンマッピングしている。これによれば、映像信号の高輝度の部分の階調はつぶれてしまうが、可能な限り忠実に映像信号の輝度を表現することができる。
【００４７】
また、上述した映像信号の高輝度の部分の階調がつぶれてしまうことを防止するようにトーンマッピングすることもできる。図３（ｃ）に示す例では、所定の輝度（輝度閾値）まで、映像信号の輝度をそのまま表現（リニアに表現）し、所定の輝度を超えると（換言すれば、輝度閾値以降は）緩やかな曲線を描いて最終的に「ＭＡＸ  ＣＬＬ」と表示パネル１０で表現可能な最高輝度とが一致するようにしている。なお、所定の輝度は、映像信号のどの輝度までの階調を忠実に表現するかによって決定すればよい。これにより、映像信号の高輝度の部分の階調がつぶれてしまうことなく、可能な限り映像信号の輝度を忠実に表現することができる。
【００４８】
図３（ｄ）に、上述した図３（ｂ）、（ｃ）に示した例を含む、トーンマッピングの具体例を示す。なお、ここでは、階調は１０２３段階で表現されている（「ＭＡＸ  ＣＬＬ」を示す階調が１０２３）。
【００４９】
図３（ｄ）に示す１４００ｃｄ／ｍ２の階調に対応する輝度が表示パネル１０で表現可能な最高輝度に相当する場合、輝度重視（＋２）と記載されているグラフが図（ｂ）に示したトーンマッピングを行うトーンカーブに対応する。また、破線で記載されているトーンカーブのいずれかが、図３（ｃ）に示したトーンマッピングを行うトーンカーブに対応する。図３（ｄ）に示す階調重視（−２）に示すトーンカーブは、映像信号の階調を重視した場合のトーンマッピングの例である。この場合、映像信号の階調は表現されるが、映像信号の輝度は忠実には表現できず、若干暗め（輝度が低い）の映像となる。
【００５０】
以上のように、パネル制御部２７は、  ＨＤＲ信号が示す最大輝度レベル（「ＭＡＸ  ＣＬＬ」または「ＭＡＸ  ＦＡＬＬ」）と、表示パネル１０が表示可能な最大輝度とに応じて、階調特性変換後（ガンマ変換後）のＨＤＲ信号の示す階調値（輝度）を、表示パネル１０が表示可能な階調値（輝度）となるよう変換する階調値変換（トーンマッピング）を行う。
【００５１】
記憶部３０は、情報を記憶するものであり、フラッシュメモリ、ＲＯＭ（Read Only Memory）などの不揮発性のデバイスと、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの揮発性のデバイスとによって構成される。不揮発性のデバイスに記憶される内容としては、各種プログラム、各種動作設定値、各種データなどが挙げられる。揮発性のデバイスに記憶される内容としては、作業用ファイル、テンポラリファイルなどが挙げられる。本実施形態では、記憶部３０は、演算テーブル３１を含む。
【００５２】
また、記憶部３０は、上述したように複数パターンのトーンマップを格納していてもよい。
【００５３】
演算テーブル３１は、第１画像処理部２２に実行されるガンマ変換処理、およびパネル制御部２７で実行されるトーンマッピングの演算に用いるテーブルである。
【００５４】
〔表示装置１における処理の流れ〕
次に、図５を参照して表示装置１における処理の流れを説明する。図５は、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５に示すように、表示装置１は、映像信号を受信すると（Ｓ１）、映像選択部２１は、受信した映像信号にＨＤＲ信号が含まれているか否かを判定し（Ｓ２）、含まれていれば（Ｓ２でＹＥＳ）、映像信号を第１画像処理部２２に送信する。そして、第１画像処理部２２は、受信した映像信号（ＨＤＲ信号）をガンマ変換処理する（Ｓ３）。その後、ガンマ変換処理された映像信号はパネル制御部２７に送信され、パネル制御部２７においてトーンマッピング処理が実行される（Ｓ４）。そして、トーンマッピング処理が実行された映像信号が表示パネル１０に出力される（Ｓ６）。
【００５５】
一方、ステップＳ２において、受信した映像信号にＨＤＲ信号が含まれていない（すなわちＳＤＲ信号が含まれている）と判定した場合（Ｓ２でＮＯ）、映像選択部２１は、受信した映像信号（ＳＤＲ信号）を第２画像処理部２３に送信する。そして、第２画像処理部２３は、ＳＤＲ信号の処理を実行する（Ｓ５）。そして、ＳＤＲ信号処理が実行された映像信号は、表示パネル１０に出力される（Ｓ６）。
【００５６】
以上が、表示装置１における処理の流れである。
【００５７】
〔実施形態２〕
次に、本発明の他の実施形態について、図６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前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、その説明を省略する。
【００５８】
本実施形態では、ＨＤＲ信号を含む映像信号（画像信号）とＳＤＲ信号を含む映像信号（画像信号）との２つの映像信号を受信した場合、すなわちＨＤＲ信号とＳＤＲ信号との２つの映像信号を表示する２画面表示の場合の処理方法を示すものである。ＨＤＲ信号とＳＤＲ信号との２つの映像信号を表示する２画面表示の場合で、パネル制御部２７での処理が画面全体に対してのみ可能という場合、ＨＤＲ信号の映像とＳＤＲ信号の映像との何れかの映像の品位が劣ってしまう。そこで、本実施形態では、ＨＤＲ信号をＳＤＲ信号に変換することにより、画面全体に対しＳＤＲ信号として処理し、映像の品位が劣ることを防止している。
【００５９】
図６は、２画面表示における処理を説明するための図であり、（ａ）は、第１画像処理部２２における処理の内容を説明するための図であり、（ｂ）は、画像制御部２０における処理を説明するための図である。
【００６０】
実施形態１で説明したように、ＨＤＲ信号の１画面時では、第１画像処理部２２は、ガンマ変換処理を実行するのみであった。しかし、本実施形態では、図６（ａ）に示すように、第１画像処理部２２は、ガンマ変換処理に加え、上述したパネル制御部２７における簡易トーンマッピングを行い、ガンマ変換の結果と簡易トーンマッピングの結果とを合成して出力信号を生成する。すなわち、ガンマ変換の結果がそのまま出力されるのではなく、ガンマ変換の結果に簡易トーンマッピング結果が反映されたものが出力される。図６（ａ）に示す出力信号において、破線で示しているトーンカーブがガンマ変換のみを行った場合を示し、実線で示しているトーンカーブがガンマ変換の結果に簡易トーンマッピングの結果を合成した場合を示す。
【００６１】
ここで、簡易トーンマッピングとは、表示パネル１０で表現可能な最高輝度を、映像信号が示す映像シーンによって変動させるのではなく、予め設定した値でトーンマッピングすることを言う。
【００６２】
これにより、第１画像処理部２２が出力される映像信号は、ＳＤＲ信号と同様のものとなる。
【００６３】
そして、第１画像処理部２２から出力される映像信号がＳＤＲ信号となれば、図６（ｂ）に示すように、第１画像処理部２２から出力される映像信号と、第２画像処理部２３から出力される映像信号とがともに、ＳＤＲ信号となる。そこで、パネル制御部２７は、画像合成部２４および重畳画像生成部２６を介して取得した、第１画像処理部２２および第２画像処理部２３から出力された映像信号をＳＤＲ信号として処理し、表示パネル１０に出力する。これにより、ＨＤＲ信号を含む映像信号およびＳＤＲ信号を含む映像信号の両方の映像信号を適切に２画面表示することができる。なお、本実施形態では、映像信号をＳＤＲ信号に統一して表示しているということができる。
【００６４】
〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前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、その説明を省略する。
【００６５】
本実施形態では、上述した実施形態２と同様に、ＨＤＲ信号を含む映像信号とＳＤＲ信号を含む映像信号との２つの映像信号を受信した場合、すなわちＨＤＲ信号とＳＤＲ信号との２つの映像信号を表示する２画面表示の場合の処理方法を示すものである。実施形態２では、映像信号をＳＤＲ信号に統一して表示する構成を説明したが、本実施形態では、映像信号をＨＤＲ信号に統一して表示する。
【００６６】
本実施形態では、パネル制御部２７は、第２画像処理部２３から受信したＳＤＲ信号を逆トーンマッピングすることにより、ＨＤＲ信号と同様の映像信号とする。そして、パネル制御部２７は、第１画像処理部２２から受信したＨＤＲ信号を含む映像信号と、第２画像処理部２３から受信したＳＤＲ信号を含む映像信号をＨＤＲ信号に相当する信号を含む映像信号に変換したものとを表示パネル１０に出力する。これにより、ＨＤＲ信号を含む映像信号およびＳＤＲ信号を含む映像信号の両方の映像信号を適切に２画面表示することができる。
【００６７】
なお、逆トーンマッピング（階調値変換の逆変換）とは、ＳＤＲ信号のトーンカーブをＨＤＲ信号のトーンカーブに変換することをいう。
【００６８】
〔実施形態４〕
本発明のさらなる他の実施形態について、図７〜図９に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前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、その説明を省略する。
【００６９】
本実施形態では、ＨＤＲ信号が示す輝度をどの程度、表示に反映させるかをユーザに選択させるユーザインタフェース（ＵＩ）を備えている。ユーザインタフェースを備えることにより、ユーザ所望の輝度でＨＤＲ信号を含む映像信号を表示させることができる。
【００７０】
図７は、ユーザインタフェースの一例を示す図である。本実施形態では、図７に示すように、映像設定画面においてＨＤＲガンマ設定の入力領域８０１を設け、ＨＤＲガンマ設定を受けける。ここでは、「−２」から「＋２」までの５段階で受け付けられるようになっている。なお、図７には、スライドバーによりＨＤＲガンマ設定を受け付ける例を示しているが、スライドバーに限られず、例えば、ラジオボタン等により受け付けるものであってもよい。
【００７１】
なお、ユーザインタフェースは、表示装置１に入力された映像信号がＨＤＲ信号の場合のみ、表示させる構成であってもよい。これにより、必要な場合のみユーザインタフェースを表示させることができる。また、ＨＤＲ信号以外の信号が入力されている場合は、ユーザインタフェースがハッチング表示されてもよい。
【００７２】
また、入力された映像信号（表示される信号）がＨＤＲ信号でない場合、メニューの設定項目をグレーアウトしたり、操作禁止を意味するマーク（例えば、駐車禁止、進入禁止の標識のようなもの）を表示して、操作できない事がユーザに一目でわかるようにしてもよい。
【００７３】
〔実施形態５〕
次に、図８および図９を参照して、トーンマッピングの変形例を説明する。図８および図９は、ＨＤＲガンマ設定とそのときのトーンカーブとを示す図であり、（ａ）はトーンカーブを示す図であり、（ｂ）はＨＤＲガンマ設定の設定値と変換式におけるパラメータ値との関係を示す図である。
【００７４】
パネル制御部２７で実行するトーンマッピングは、グラフそのものを用いて行ってもよいし、変換テーブルを用いて行ってもよいし、変換式を用いて行ってもよい。
【００７５】
変換式の一例を以下に示す。
０ ≦ ｘ ≦ Ｘ１ の場合
ｙ ＝ ｛（１−α）（Ｙ１/Ｘ２）＋α（Ｙ１/Ｘ１）｝ｘ
Ｘ１ ≦ ｘ ≦ Ｘ２ の場合
ｙ ＝ （１−α）（Ｙ１/Ｘ２）ｘ ＋ αＹ１
上記式を用いて変換を行う場合のトーンカーブの例を図８（ａ）に示す。なお、αの値は、実施形態４で説明したユーザインタフェースにより受け付けたＨＤＲガンマ設定値によって変わる。ＨＤＲガンマ設定値とαの値との関係を図８（ｂ）に示す。
【００７６】
図８（ｂ）では、例として「例１−１」、「例１−２」を示している。「例１−１」の場合、ＨＤＲガンマ設定値が「−２」であれば、αは「０」、ＨＤＲガンマ設定値が「−１」であれば、αは「０.２５」…というようになっている。また、「例１−２」の場合、ＨＤＲガンマ設定値が「−２」であれば、αは「０」、ＨＤＲガンマ設定値が「−１２」であれば、αは「０.３」…というようになっている。以下、同様である。
【００７７】
図８（ｂ）に示すように、ＨＤＲガンマ設定値が「＋２」の場合、αの値は「１」となるので、このときのトーンカーブは、図８（ａ）の「輝度重視（＋２）（パラメータ  α＝１）」で示すグラフとなる。また、ＨＤＲガンマ設定値が「＋１」の場合、αの値は「０．７５」（例１−１の場合）となり、そのときのトーンカーブは、図８（ａ）に示す破線のグラフのうち、一番上のグラフとなる。以下、同様である。
【００７８】
変換式の別の例を以下に示す。
０ ≦ ｘ ≦ Ｘ０ の場合
ｙ ＝ （Ｙ１/Ｘ１）ｘ
Ｘ０ ≦ ｘ ≦ Ｘ１ の場合
ｙ ＝ ｛（１−α）（Ｙ１/Ｘ１）（Ｘ１−Ｘ０）/（Ｘ２−Ｘ０）＋α（Ｙ１/Ｘ１）｝ｘ＋Ｙ１Ｘ０/Ｘ１− ｛（１−α）（Ｙ１/Ｘ１）（Ｘ１−Ｘ０）/（Ｘ２−Ｘ０）
＋α（Ｙ１/Ｘ１）｝Ｘ０
Ｘ１ ≦ ｘ ≦ Ｘ２ の場合
ｙ ＝ ｛（１−α）（Ｙ１/Ｘ１）（Ｘ１−Ｘ０）/（Ｘ２−Ｘ０）｝ｘ＋ Ｙ１− ｛（１−α）（Ｙ１/Ｘ１）（Ｘ１−Ｘ０）/（Ｘ２−Ｘ０）｝Ｘ２
上記式を用いて変換を行う場合のトーンカーブの例を図９（ａ）に示す。なお、αの値は、実施形態４で説明したユーザインタフェースにより受け付けたＨＤＲガンマ設定値によって変わる。ＨＤＲガンマ設定値とαの値との関係を図９（ｂ）に示す。
【００７９】
図９（ｂ）では、例として「例２−１」、「例２−２」を示している。「例２−１」の場合、ＨＤＲガンマ設定値が「−２」であれば、αは「０」、ＨＤＲガンマ設定値が「−１」であれば、αは「０.２５」…というようになっている。また、「例２−２」の場合、ＨＤＲガンマ設定値が「−２」であれば、αは「０」、ＨＤＲガンマ設定値が「−１２」であれば、αは「０.３」…というようになっている。以下、同様である。
【００８０】
図９（ｂ）に示すように、ＨＤＲガンマ設定値が「＋２」の場合、αの値は「１」となるので、このときのトーンカーブは、図９（ａ）の「輝度重視（＋２）（パラメータ  α＝１）」で示すグラフとなる。また、ＨＤＲガンマ設定値が「＋１」の場合、αの値は「０．７５」（例１−１の場合）となり、そのときのトーンカーブは、図９（ａ）に示す破線のグラフのうち、一番上のグラフとなる。以下、同様である。
【００８１】
〔ソフトウェアによる実現例〕
表示装置１の制御ブロック（特に画像制御部２０（映像選択部２１、第１画像処理部２２、第２画像処理部２３、画像合成部２４、ＯＳＤ生成部２５、重畳画像生成部２６、およびパネル制御部２７））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、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【００８２】
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ＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）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。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、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。
【００８３】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る表示装置（１）は、ＨＤＲ信号が示す画像と、ＳＤＲ信号が示す画像とを表示可能な表示装置であって、表示パネル（１０）と、前記表示パネルを制御するパネル制御部（２７）と、第１画像処理部（２２）とを備え、前記第１画像処理部は、入力されたＨＤＲ信号が示す最大輝度レベルに応じて、前記ＨＤＲ信号の示す階調特性を前記表示パネルに応じた所定の階調特性に変換する階調特性変換を行い、前記パネル制御部は、前記ＨＤＲ信号が示す最大輝度レベルと、前記表示パネルが表示可能な最大輝度とに応じて、前記階調特性変換後のＨＤＲ信号の示す階調値を、前記表示パネルが表示可能な階調値となるよう変換する階調値変換を行う構成である。
【００８４】
前記の構成によれば、ＨＤＲ信号が示す最大輝度レベルに応じて、表示パネルに応じた所定の階調特性に階調特性変換を行うとともに、ＨＤＲ信号が示す最大輝度レベルと表示パネルが表示可能な最大輝度とに応じて階調値変換を行う。これにより、ＨＤＲ信号を表示パネルに対応した階調値とすることができ、ＨＤＲ信号が示す最大輝度レベルが表示パネルで表示可能な輝度を超える場合であっても、適切な階調値でＨＤＲ信号が示す画像を表示パネルで表示させることができる。
【００８５】
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、入力信号がＨＤＲ信号かＳＤＲ信号かに応じて重畳対象画像の階調レベルを変化させるゲイン調整部を備えた重畳画像生成部（２６）を備え、前記重畳画像生成部は、前記第１画像処理部によって前記階調特性変換された前記ＨＤＲ信号が示す画像に対し、前記重畳対象画像を重畳するものであってもよい。
【００８６】
前記の構成によれば、入力信号がＨＤＲ信号かＳＤＲ信号かに応じて重畳対象画像の階調レベルを変化させることができるので、入力信号に対して重畳対象画像の階調値が高すぎて、重畳対象画像が白飛びした画像となったり、入力信号に対して重畳対象画像の階調値が低すぎて、重畳対象画像の階調がつぶれた画像となったりすることを防止することができる。
【００８７】
重畳対象画像の例としては、例えば、ＯＳＤ（On Screen Display）画像が挙げられる。ＯＳＤ画像の場合、ＨＤＲ信号に対応した輝度で表示すると、明るすぎて白飛びした画像となりやすい。上記の構成によれば、ＯＳＤ画像の階調値にゲインをかけて、輝度を下げることができるので、ＯＳＤ画像の場合でも、適切に表示することができる。
【００８８】
本発明の態様３に係る表示装置は、上記の態様１又は２において、画像合成部（２４）と、前記第１画像処理部とは異なる第２画像処理部（２３）と、を備え、前記画像合成部は、前記第１画像処理部及び前記第２画像処理部が出力する画像信号を合成したうえで、前記パネル制御部に出力し、前記第２画像処理部は、入力されたＳＤＲ信号に対して、前記階調値変換の逆変換を行う構成としてもよい。
【００８９】
ＨＤＲ信号とＳＤＲ信号とが入力された場合、そのまま表示すると、いずれかの表示品位が低下してしまう。
【００９０】
前記の構成によれば、階調値変換の逆変換を行うことにより、入力されたＳＤＲ信号がＨＤＲ信号に相当する信号となる。これにより、表示装置にＨＤＲ信号およびＳＤＲ信号が入力された場合でも、入力されたＳＤＲ信号がＨＤＲ信号に相当する信号に変換されるので、ＨＤＲ信号として処理を行うことができる。よって、ＨＤＲ信号およびＳＤＲ信号の両方が表示装置に入力された場合でも、適切な階調値で表示パネルに表示させることができる。
【００９１】
本発明の態様４に係る表示装置は、上記の態様１から３のいずれかにおいて、前記パネル制御部は、前記表示パネルが表示可能な最大輝度未満の所定の輝度閾値を持ち、前記輝度閾値以下の輝度は前記ＨＤＲ信号が示す階調値が表す輝度とする構成としてもよい。
【００９２】
前記の構成によれば、所定の輝度閾値以下の輝度について階調値が表す輝度となるので、所定の輝度閾値以下の輝度について、ＨＤＲ信号が示す階調を忠実に表現することができる。
【００９３】
本発明の態様５に係る表示装置は、上記の態様１から４のいずれかにおいて、前記第１画像処理部は、所定の演算を実行するか、またはルックアップテーブルを用いて、前記階調特性変換を実行する構成としてもよい。
【００９４】
前記の構成によれば、所定の演算を実行するか、またはルックアップテーブルを用いて階調特性変換を実行することができる。
【００９５】
本発明の態様６に係る表示装置は、上記の態様１から５のいずれかにおいて、前記ＨＤＲ信号の示す階調値と、前記表示パネルが表示可能な階調値との対応関係を示すトーンマップを複数パターン記憶する記憶部を備え、前記パネル制御部は、ユーザによって選択されたトーンマップに基づいて、前記階調値変換を行う構成としてもよい。
【００９６】
前記の構成によれば、ユーザによって選択されたトーンマップに基づいて、階調値変換を実行するので、ユーザ所望の階調値変換を実行することができる。また、複数のトーンマップに、階調重視の階調値変換を示すもの、輝度重視の階調値変換を示すものが含まれていれば、ユーザの選択により、階調重視の階調値変換や輝度重視の階調値変換を実行することができる。
【００９７】
本発明の態様７に係る表示装置は、上記の態様６において、前記トーンマップをユーザに選択させるユーザインタフェースを表示する表示制御部を備え、前記ユーザインタフェースは、スライドバーまたはラジオボタンによってユーザの選択を受け付け、前記表示制御部は、表示される信号がＨＤＲ信号の場合に前記ユーザインタフェースを表示する、または、表示される信号がＨＤＲ信号であるか否かに応じて前記ユーザインタフェースの表示態様を変える構成としてもよい。
【００９８】
前記の構成によれば、表示される信号がＨＤＲ信号の場合に前記ユーザインタフェースを表示する、または、表示される信号がＨＤＲ信号であるか否かに応じて前記ユーザインタフェースの表示態様を変える。表示される信号（換言すれば、入力された信号）がＳＤＲ信号の場合は、階調値変換は不要なので、上記の構成によれば、階調値変換が必要なＨＤＲ信号の場合に、ユーザインタフェースを表示させる、または表示するユーザインタフェースを変えることができる。
【００９９】
また、上記の構成によれば、スライドバーまたはラジオボタンによってユーザの選択を受け付けることができるので、ユーザに対し、直感的な操作感を提供することができる。
【０１００】
本発明の態様８に係る表示装置は、上記の態様６〜８のいずれかにおいて、前記トーンマップは、前記表示パネルで、前記ＨＤＲ信号が示す階調値が表す輝度を示すものか、または前記表示パネルで表示可能な輝度まで、前記ＨＤＲ信号が示す階調値が表す輝度を示すものか、または、所定の閾値までは、前記ＨＤＲ信号が示す階調値が表す輝度を示し、前記閾値以降は、適切に階調値が表す輝度を示すものである、構成としてもよい。
【０１０１】
前記の構成によれば、トーンマップを用いることにより、上記表示パネルで、上記ＨＤＲ信号が示す階調を忠実に表現するか、または、上記表示パネルで表示可能な輝度まで、上記ＨＤＲ信号が示す階調に対応する輝度を忠実に表現するか、または、所定の閾値までは、上記ＨＤＲ信号が示す階調に対応する輝度を忠実に表現し、該閾値以降は、適切に階調を表現することができる。
【０１０２】
本発明の態様９に係る表示装置は、ＨＤＲ信号が示す画像と、ＳＤＲ信号が示す画像とを表示可能な表示装置であって、表示パネルと、前記表示パネルを制御するパネル制御部と、複数の画像処理部と、画像合成部を備え、前記画像合成部は、前記複数の画像処理部が出力する画像信号を合成したうえで、前記パネル制御部に出力し、前記複数の画像処理部のうち、ＨＤＲ信号が入力された画像処理部は、前記ＨＤＲ信号の示す階調特性を、前記表示パネルに応じた所定の階調特性に変換したうえでＳＤＲ信号に変換する構成である。
【０１０３】
前記の構成によれば、表示装置にＨＤＲ信号およびＳＤＲ信号が入力された場合でも、入力されたＨＤＲ信号がＳＤＲ信号に変換されるので、ＳＤＲ信号として処理を行うことができる。よって、ＨＤＲ信号およびＳＤＲ信号の両方が表示装置に入力された場合でも、適切な階調値で表示パネルに表示させることができる。
【０１０４】
本発明の態様１０に係るテレビジョン受像機は、前記表示装置を備えたテレビジョン受像機である。
【０１０５】
これにより、上述した効果と同様の効果を奏することができる。
【０１０６】
本発明の態様１１に係る表示装置の制御方法は、ＨＤＲ信号が示す画像と、ＳＤＲ信号が示す画像とを表示可能な表示装置の制御方法であって、表示パネルと、前記表示パネルを制御するパネル制御部と、第１画像処理部とを備え、前記第１画像処理部が、入力されたＨＤＲ信号が示す最大輝度レベルに応じて、前記ＨＤＲ信号の示す階調特性を前記表示パネルに応じた所定の階調特性に変換する階調特性変換を行うステップと、前記パネル制御部が、前記ＨＤＲ信号が示す最大輝度レベルと、前記表示パネルが表示可能な最大輝度とに応じて、前記階調特性変換後のＨＤＲ信号の示す階調値を、前記表示パネルが表示可能な階調値となるよう変換する階調値変換を行うステップと、を含む方法である。
【０１０７】
前記の方法によれば、上述した態様１と同様の効果を奏することができる。
【０１０８】
本発明の各態様に係る表示装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記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上記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。
【０１０９】
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】
【０１１０】
１  表示装置
１０  表示パネル
１１  ＨＤＭＩ信号
１２  Ｔｕｎｅｒ信号
１３  ＣＶＢＳ信号
２０  画像制御部（表示制御部）
２１  映像選択部
２２  第１画像処理部
２３  第２画像処理部
２４  画像合成部
２５  ＯＳＤ生成部
２６  重畳画像生成部
２７  パネル制御部
３０  記憶部
３１  演算テーブル
【図１】
2017110823.tif 000003
【図２】
2017110823.tif 000004
【図３】
2017110823.tif 000005
【図４】
2017110823.tif 000006
【図５】
2017110823.tif 000007
【図６】
2017110823.tif 000008
【図７】
2017110823.tif 000009
【図８】
2017110823.tif 000010
【図９】
2017110823.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成30年2月5日(2018.2.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＨＤＲ信号が示す画像と、ＳＤＲ信号が示す画像とを表示可能な表示装置であって、
表示パネルと、前記表示パネルを制御するパネル制御部とを備え、
前記パネル制御部は、
入力されたＨＤＲ信号が示す最大輝度レベルと、前記表示パネルが表示可能な最大輝度とに応じて、前記ＨＤＲ信号の示す階調特性が変換された後のＨＤＲ信号の示す階調値を、前記表示パネルが表示可能な階調値となるよう変換する階調値変換を行う
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記ＨＤＲ信号が示す最大輝度レベルに応じて、前記ＨＤＲ信号の示す階調特性を前記表示パネルに応じた所定の階調特性に変換する階調特性変換を行う第１画像処理部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
入力信号がＨＤＲ信号かＳＤＲ信号かに応じて重畳対象画像の階調レベルを変化させるゲイン調整部を備えた重畳画像生成部を備え、
前記重畳画像生成部は、前記第１画像処理部によって前記階調特性変換された前記ＨＤＲ信号が示す画像に対し、前記重畳対象画像を重畳することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
画像合成部と、
前記第１画像処理部とは異なる第２画像処理部と、を備え、
前記画像合成部は、
前記第１画像処理部及び前記第２画像処理部が出力する画像信号を合成したうえで、前記パネル制御部に出力し、
前記第２画像処理部は、
入力されたＳＤＲ信号に対して、前記階調値変換の逆変換を行う
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記パネル制御部は、前記表示パネルが表示可能な最大輝度未満の所定の輝度閾値を持ち、前記輝度閾値以下の輝度は前記ＨＤＲ信号が示す階調値が表す輝度とすることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記第１画像処理部は、所定の演算を実行するか、またはルックアップテーブルを用いて、前記階調特性変換を実行することを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記ＨＤＲ信号の示す階調値と、前記表示パネルが表示可能な階調値との対応関係を示すトーンマップを複数パターン記憶する記憶部を備え、
前記パネル制御部は、ユーザによって選択されたトーンマップに基づいて、前記階調値変換を行うことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記トーンマップをユーザに選択させるユーザインタフェースを表示する表示制御部を備え、
前記ユーザインタフェースは、スライドバーまたはラジオボタンによってユーザの選択を受け付け、
前記表示制御部は、表示される信号がＨＤＲ信号の場合に前記ユーザインタフェースを表示する、または、表示される信号がＨＤＲ信号であるか否かに応じて前記ユーザインタフェースの表示態様を変えることを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記トーンマップは、
前記表示パネルで、前記ＨＤＲ信号が示す階調値が表す輝度を示すものか、
または
前記表示パネルで表示可能な輝度まで、前記ＨＤＲ信号が示す階調値が表す輝度を示すものか、
または、
所定の閾値までは、前記ＨＤＲ信号が示す階調値が表す輝度を示し、前記閾値以降は、適切に階調値が表す輝度を示すものである、
ことを特徴とする請求項７又は８に記載の表示装置。
【請求項１０】
ＨＤＲ信号が示す画像と、ＳＤＲ信号が示す画像とを表示可能な表示装置であって、
表示パネルと、前記表示パネルを制御するパネル制御部と、複数の画像処理部と、画像合成部を備え、
前記画像合成部は、
前記複数の画像処理部が出力する画像信号を合成したうえで、前記パネル制御部に出力し、
前記複数の画像処理部のうち、ＨＤＲ信号が入力された画像処理部は、
前記ＨＤＲ信号の示す階調特性を、前記表示パネルに応じた所定の階調特性に変換したうえでＳＤＲ信号に変換する
ことを特徴とする表示装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の表示装置を備えたテレビジョン受像機。
【請求項１２】
ＨＤＲ信号が示す画像と、ＳＤＲ信号が示す画像とを表示可能な表示装置の制御方法であって、
表示パネルと、前記表示パネルを制御するパネル制御部とを備え、
前記パネル制御部が、入力されたＨＤＲ信号が示す最大輝度レベルと、前記表示パネルが表示可能な最大輝度とに応じて、前記ＨＤＲ信号の示す階調特性が変換された後のＨＤＲ信号の示す階調値を、前記表示パネルが表示可能な階調値となるよう変換する階調値変換を行うステップを含むことを特徴とする表示装置の制御方法。
【請求項１３】
請求項１に記載の表示装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、前記パネル制御部としてコンピュータを機能させるための制御プログラム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【国際調査報告】
2017110823.tif 000012
2017110823.tif 000013
2017110823.tif 000014
2017110823.tif 000015