(57)【要約】【課題】画像データによって表された画像を忠実に再現した表示画像を高精度に得ることができる技術を提供する。【解決手段】本発明の表示装置は、発光手段と、発光手段からの光を変調することにより画像を表示する表示手段と、入力画像データに基づいて前記発光手段の発光輝度を制御する制御手段と、を有し、表示可能な輝度と表示可能な色度との組み合わせの範囲である表示可能範囲は、前記発光手段の発光輝度に依存し、前記制御手段は、前記表示可能範囲に対応する前記入力画像データの画素が多い発光輝度が、前記表示可能範囲に対応する前記入力画像データの画素が少ない発光輝度に比べて優先して使用されるように、前記発光手段の発光輝度を制御する。【選択図】図１
2017227666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光手段と、
発光手段からの光を変調することにより画像を表示する表示手段と、
入力画像データに基づいて前記発光手段の発光輝度を制御する制御手段と、
を有し、
表示可能な輝度と表示可能な色度との組み合わせの範囲である表示可能範囲は、前記発光手段の発光輝度に依存し、
前記制御手段は、前記表示可能範囲に対応する前記入力画像データの画素が多い発光輝度が、前記表示可能範囲に対応する前記入力画像データの画素が少ない発光輝度に比べて優先して使用されるように、前記発光手段の発光輝度を制御する
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記表示可能範囲に対応する前記入力画像データの画素が最も多い発光輝度へ、前記発光手段の発光輝度を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記入力画像データの各画素値を、輝度と色度を含む画素値へ変換する変換手段、をさらに有し、
前記制御手段は、前記変換手段によって各画素値が変換された後の入力画像データに基づいて、前記発光手段の発光輝度を制御する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記発光手段の複数の発光輝度にそれぞれ対応する複数の表示可能範囲に関する情報である範囲情報を記憶する記憶手段、をさらに有し、
前記制御手段は、前記入力画像データと前記範囲情報に基づいて、前記発光手段の発光輝度を制御する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記入力画像データの複数の画素のそれぞれについて、その画素が前記表示可能範囲に対応するか否かを判断する判断手段、をさらに有し、
前記制御手段は、前記判断手段の判断結果に基づいて前記発光手段の発光輝度を制御する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記入力画像データのダイナミックレンジを判断するレンジ判断手段、をさらに有し、
前記制御手段は、
前記入力画像データの前記ダイナミックレンジが第１のレンジであると判断された場合に、前記入力画像データに基づいて前記発光手段の発光輝度を制御し、
前記入力画像データの前記ダイナミックレンジが、前記第１のレンジよりも狭い第２のレンジであると判断された場合に、所定の発光輝度へ前記発光手段の発光輝度を制御する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記入力画像データの輝度の表現方法を判断する輝度判断手段、をさらに有し、
前記制御手段は、
前記入力画像データの輝度が絶対輝度で表現されていると判断された場合に、前記入力画像データに基づいて前記発光手段の発光輝度を制御し、
前記入力画像データの輝度が相対輝度で表現されていると判断された場合に、所定の発光輝度へ前記発光手段の発光輝度を制御する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項８】
輝度と色度の組み合わせの範囲は、複数の部分範囲によって構成されており、
前記表示可能範囲は、１つ以上の部分範囲によって表現される
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項９】
前記表示可能範囲の輪郭に近い部分範囲は、前記輪郭から遠い部分範囲よりも小さい
ことを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記制御手段において、前記発光手段の複数の発光輝度にそれぞれ対応する複数の表示可能範囲のいずれにも対応しない前記入力画像データの画素である非対応画素は、前記複数の表示可能範囲のうち、前記非対応画像の輝度と同じ輝度に対応する色度として前記非対応画素の色度に最も近い色度を含む表示可能範囲に対応する画素として扱われる
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１１】
発光手段と、
発光手段からの光を変調することにより画像を表示する表示手段と、
を有する表示装置の制御方法であって、
入力画像データを取得する取得ステップと、
前記入力画像データに基づいて前記発光手段の発光輝度を制御する制御ステップと、
を有し、
表示可能な輝度と表示可能な色度との組み合わせの範囲である表示可能範囲は、前記発光手段の発光輝度に依存し、
前記制御ステップでは、前記表示可能範囲に対応する前記入力画像データの画素が多い発光輝度が、前記表示可能範囲に対応する前記入力画像データの画素が少ない発光輝度に比べて優先して使用されるように、前記発光手段の発光輝度が制御される
ことを特徴とする表示装置の制御方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の表示装置の制御方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フルハイビジョン（水平方向１９２０画素×垂直方向１０８０画素）よりも高い解像度を有する画像コンテンツ、フルハイビジョンよりも高い解像度に対応する表示装置（表示デバイス）、等が普及してきている。フルハイビジョンよりも高い解像度は、例えば、クアッドフルハイビジョン（水平方向３８４０画素×垂直方向２１６０画素）、４ｋ２ｋ（水平方向４０９６画素×垂直方向２１６０画素）、等である。そして、現実のダイナミックレンジ（輝度レンジ）に近い広いダイナミックレンジでの表示が可能な表示装置の開発が活発化している。このような広いダイナミックレンジは、「ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｇｅ）」などと呼ばれる。画像のダイナミックレンジを広げることにより、高輝度表現（高い輝度の表現）が可能になるだけでなく、画像の色域を広げることもできる。そのため、表示装置によって表示された画像（表示画像）のダイナミックレンジを広げることにより、ユーザによって知覚される輝度を高めることができるだけでなく、ユーザによって知覚される色の鮮やかさを高めることもできる。
【０００３】
色の鮮やかさは、例えば、色相と彩度、色差、ｘｙ値、等によって表現される。以後、これらの総称を「色度」と記載する。色度と輝度の関係の一例について、図５を用いて説明する。図５は、或る表示装置が表示可能な組み合わせ（表示可能な輝度と表示可能な色度との組み合わせ）の一例を示す。図５の横軸は色度を示し、図５の縦軸は輝度を示す。図５の表示可能範囲５０２は、表示可能な組み合わせの範囲である。図５の点５０１に示すように、表示可能な輝度Ｙｎの変化により、輝度Ｙｎに対応する表示可能な色度の最大値（最大色度）Ｃｎが変化する。表示可能範囲５０２は、輝度Ｙｎ＝０の線（輝度軸）、色度＝０の線（色度軸）、及び、輝度Ｙｎの変化に対する最大色度Ｃｎの変化を示す線によって囲まれた範囲である。
【０００４】
次に、表示画像のダイナミックレンジの変化による表示可能範囲の変化の一例について、図６を用いて説明する。図６の表示可能範囲６０１は、ＨＤＲよりも狭いダイナミックレンジに対応する。以後、ＨＤＲよりも狭いダイナミックレンジを「ＳＤＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｇｅ）」と記載する。ＳＤＲは、例えば、規格ＢＴ．７０９で規定されたダイナミックレンジ、規格ｓＲＧＢで規定されたダイナミックレンジ、等である。規格ＢＴ．７０９は、国際電気通信連合  無線通信部門（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｕｎｉｏｎ  Ｒａｄｉｏｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｅｃｔｏｒ；ＩＴＵ−Ｒ）の規格である。図６の表示可能範囲６０２は、ＨＤＲに対応する。表示可能範囲６０１，６０２から、ＳＤＲからＨＤＲへダイナミックレンジを広げることにより、輝度方向だけでなく色度方向においても表示可能範囲が広がることがわかる。具体的には、輝度の上限が輝度Ｙ＿ＳＤＲから輝度Ｙ＿ＨＤＲへ高まることがわかる。さらに、輝度が高い高輝度範囲において、最大色度が高まることがわかる。
【０００５】
表示装置として、バックライトユニットと、バックライトユニットからの光を透過することにより画像を表示する液晶パネルと、を有する液晶表示装置が使用されることがある。液晶表示装置では、バックライトユニットの発光輝度を高めることにより、表示画像のダイナミックレンジが広げられる。
【０００６】
液晶表示装置の構成例について、図７を用いて説明する。図７の液晶表示装置は、バッ
クライトユニット７０１、保護ガラス７０２、液晶ユニット７０３、カラーフィルタユニット７０４、及び、保護ガラス７０５を有する。この場合には、例えば、保護ガラス７０２、液晶ユニット７０３、カラーフィルタユニット７０４、及び、保護ガラス７０５の組み合わせが「液晶パネル」と呼ばれる。保護ガラス７０２、液晶ユニット７０３、カラーフィルタユニット７０４、及び、保護ガラス７０５は、一体（に）成型されることが多い。ユーザは、バックライトユニット７０１から発せられ、保護ガラス７０２、液晶ユニット７０３、カラーフィルタユニット７０４、及び、保護ガラス７０５を透過した光を視認する。
【０００７】
バックライトユニット７０１は、光源としてＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を有する。例えば、バックライトユニット７０１は、白色の光を発する白色ＬＥＤを有する。バックライトユニット７０１は、赤色の光を発する赤色ＬＥＤ、緑色の光を発する緑色ＬＥＤ、及び、青色の光を発する青色ＬＥＤを有することもある。バックライトユニット７０１として、例えば、液晶パネルに対向する複数のＬＥＤを有する直下側バックライトユニット、液晶パネルに対向する光拡散部材（導光板）の縁に複数のＬＥＤが配置されたエッジ型バックライトユニット、等が使用される。
【０００８】
保護ガラス７０２と保護ガラス７０５のそれぞれには、偏光フィルタが設けられている。液晶ユニット７０３は複数の液晶素子を有する。液晶素子の駆動方法には、ＴＮ方式、ＩＰＳ方式、等の様々な方法が存在する。画像データの各画素値に応じた各電圧を各液晶素子に印加することにより、各液晶素子の偏光特性（透過率）が変更される。液晶素子の透過率、保護ガラス７０２（保護ガラス７０２の偏光フィルタ）の偏光特性、及び、保護ガラス７０５（保護ガラス７０５の偏光フィルタ）の偏光特性により、バックライトユニット７０１から発せられて液晶パネルを透過する光の光量が決まる。
【０００９】
カラーフィルタユニット７０４は、各画素について、赤色フィルタ、緑色フィルタ、及び、青色フィルタの３つのカラーフィルタを有する。赤色フィルタは、液晶ユニット７０３からの光を赤色の光へ変換し、緑色フィルタは、液晶ユニット７０３からの光を緑色の光へ変換し、青色フィルタは、液晶ユニット７０３からの光を青色の光へ変換する。
【００１０】
液晶表示装置では、液晶素子の透過率を下限値に制御した場合であっても、バックライトユニット７０１からの光が液晶素子からわずかに漏れ出る。そのため、表示画像において、いわゆる「黒浮き」と呼ばれる現象が生じる。その結果、液晶表示装置の表示可能範囲は、図８の表示可能範囲８０１のようになる。
【００１１】
ところで、映画の撮影現場などでは、堅牢性、携帯の利便性、等が据え置き型の液晶表示装置のそれらに比べ高い液晶表示装置が使用されることがある。そして、映画の撮影現場などでは、得られる色度の上限が据え置き型の液晶表示装置のそれに比べて低い液晶表示装置が使用されることがある。色度の上限は、例えば、カラーフィルタの性能に依存する。
【００１２】
そして、得られる色度の上限が低い場合などにおいては、図９に示すように表示可能範囲が変化する。図９の表示可能範囲９０１はＳＤＲに対応し、表示可能範囲９０２はＨＤＲに対応する。表示可能範囲９０１，９０２から、ＳＤＲからＨＤＲへダイナミックレンジを広げることにより、輝度が低い低輝度範囲において、最大色度が低下することがわかる。具体的には、ＳＤＲからＨＤＲへダイナミックレンジを広げることにより、低輝度範囲において、網掛け範囲９０３の分だけ表示可能範囲が狭まる（縮小する）ことがわかる。このような最大色度の低下（表示可能範囲の縮小）は、得られる色度の上限が低いこと、バックライトユニット７０１からの光が液晶素子から漏れ出ること、等によって生じる。
【００１３】
そのため、ＨＤＲに対応する表示において、本来の鮮やかさ（画像データに忠実な鮮やかさ）を表示できないことがある。例えば、図９の点９０４に対応する１つ以上の画素（網掛け範囲９０３に対応する１つ以上の画素）からなる画像領域において、本来の鮮やかさを表示できない。
【００１４】
表示画像の色域を拡大する方法は、例えば、特許文献１，２に開示されている。特許文献１，２に開示の技術では、バックライトユニットの光源として、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び、青色ＬＥＤが使用される。そして、赤色ＬＥＤの発光輝度、緑色ＬＥＤの発光輝度、及び、青色ＬＥＤの発光輝度が個別に制御される。それにより、一部の色（赤色、緑色、青色、等）に対応する色域が拡大される。
【００１５】
しかしながら、特許文献１，２に開示の技術を用いたとしても、得られる色度の上限（図９の上限色度Ｃ＿ｌｉｍｉｔ）が高められるに過ぎず、網掛け範囲９０３のような範囲は生じてしまう。すなわち、特許文献１，２に開示の技術を用いたとしても、低輝度範囲における最大色度の低下（表示可能範囲の縮小）が生じてしまう。そのため、特許文献１，２に開示の技術を用いたとしても、画像データによって表された画像を忠実に再現した表示画像を高精度に得ることはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２０１４−１６６２９号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１２／０１９４５７８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、画像データによって表された画像を忠実に再現した表示画像を高精度に得ることができる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】
【００１８】
本発明の第１の態様は、
発光手段と、
発光手段からの光を変調することにより画像を表示する表示手段と、
入力画像データに基づいて前記発光手段の発光輝度を制御する制御手段と、
を有し、
表示可能な輝度と表示可能な色度との組み合わせの範囲である表示可能範囲は、前記発光手段の発光輝度に依存し、
前記制御手段は、前記表示可能範囲に対応する前記入力画像データの画素が多い発光輝度が、前記表示可能範囲に対応する前記入力画像データの画素が少ない発光輝度に比べて優先して使用されるように、前記発光手段の発光輝度を制御する
ことを特徴とする表示装置である。
【００１９】
本発明の第２の態様は、
発光手段と、
発光手段からの光を変調することにより画像を表示する表示手段と、
を有する表示装置の制御方法であって、
入力画像データを取得する取得ステップと、
前記入力画像データに基づいて前記発光手段の発光輝度を制御する制御ステップと、
を有し、
表示可能な輝度と表示可能な色度との組み合わせの範囲である表示可能範囲は、前記発
光手段の発光輝度に依存し、
前記制御ステップでは、前記表示可能範囲に対応する前記入力画像データの画素が多い発光輝度が、前記表示可能範囲に対応する前記入力画像データの画素が少ない発光輝度に比べて優先して使用されるように、前記発光手段の発光輝度が制御される
ことを特徴とする表示装置の制御方法である。
【００２０】
本発明の第３の態様は、前記表示装置の制御方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、画像データによって表された画像を忠実に再現した表示画像を高精度に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施例１に係る液晶表示装置の構成例を示すブロック図
【図２】実施例１に係る液晶表示装置の処理フローの一例を示すフローチャート
【図３】実施例２に係る表示可能範囲の一例を示す図
【図４】実施例３に係る表示可能範囲の一例を示す図
【図５】表示可能範囲の一例を示す図
【図６】表示可能範囲の変化の一例を示す図
【図７】液晶表示装置の構成例を示す図
【図８】液晶表示装置の表示可能範囲の一例を示す図
【図９】液晶表示装置の表示可能範囲の変化の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
＜実施例１＞
以下、本発明の実施例１について説明する。なお、以下では、本実施例に係る表示装置が透過型の液晶表示装置である場合の例を説明するが、本実施例に係る表示装置は透過型の液晶表示装置に限らない。本実施例に係る表示装置は、発光部と、発光部からの光を変調することにより画像を表示する表示部と、を有する表示装置であればよい。例えば、本実施例に係る表示装置は、反射型の液晶表示装置、液晶プロジェクター、等であってもよい。また、本実施例に係る表示装置は、液晶素子の代わりにＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）シャッターを用いたＭＥＭＳシャッター方式表示装置であってもよい。
【００２４】
図１は、本実施例に係る液晶表示装置１００の構成例を示すブロック図である。なお、液晶表示装置１００の各機能部は、個別のハードウェアであってもよいし、そうでなくてもよい。２つ以上の機能部の機能が、共通のハードウェアによって実現されてもよい。１つの機能部の複数の機能のそれぞれが、個別のハードウェアによって実現されてもよい。１つの機能部の２つ以上の機能が、共通のハードウェアによって実現されてもよい。また、液晶表示装置１００の各機能部は、ハードウェアによって実現されてもよいし、そうでなくてもよい。例えば、液晶表示装置１００が、プロセッサと、制御プログラムが格納されたメモリとを有していてもよい。そして、液晶表示装置１００が有する少なくとも一部の機能部の機能が、プロセッサがメモリから制御プログラムを読み出して実行することにより実現されてもよい。
【００２５】
本実施例では、液晶表示装置１００は、ＳＤＩ（Ｓｅｒｉａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ケーブルを用いて不図示の外部装置（画像出力装置、記憶装置、等）に接続されている。ＳＤＩケーブルの一端は、液晶表示装置１００の入力端子に接続されており、ＳＤＩケーブルの他端は、外部装置の出力端子に接続されている。なお、液晶表示
装置１００と外部装置の接続方法は特に限定されない。ケーブルとして、ＳＤＩケーブルとは異なるケーブルが使用されてもよい。液晶表示装置１００と外部装置が無線で互いに接続されてもよい。
【００２６】
バックライトユニット１１は、液晶パネル１２の背面へ光を照射する発光部である。液晶パネル１２は、バックライトユニット１１からの光を変調することにより画像を表示する表示パネルである。具体的には、液晶パネル１２は、バックライトユニット１１からの光を透過することにより画像を表示する。
【００２７】
ＳＤＩレシーバ１０１は、画像データ（入力画像データ）を取得する。入力画像データの取得方法は特に限定されないが、本実施例では、ＳＤＩレシーバ１０１は、ＳＤＩレシーバ１０１は、液晶表示装置１００の入力端子を介して外部装置から、入力画像データを取得する。本実施例では、入力画像データには、入力画像データに関する情報が付加されている。上記付加された情報は、「ヘッダ情報」、「アンシラリ情報」、「付加情報」、等と呼ばれる。ＳＤＩレシーバ１０１は、入力画像データを取得した際に、入力画像データの取得を示す情報をレシーバ通信部１０２へ通知し、取得した入力画像データをヘッダ抽出部１０３へ出力する。
【００２８】
レシーバ通信部１０２は、ＳＤＩレシーバ１０１から通知された情報（入力画像データの取得を示す情報）を、ＣＰＵ１２０へ通知する。
【００２９】
ヘッダ抽出部１０３は、ＳＤＩレシーバ１０１から出力された入力画像データを取得し、取得した入力画像データからヘッダ情報を抽出する。そして、ヘッダ抽出部１０３は、抽出したヘッダ情報をダイナミックレンジ判断部１０４へ出力し、入力画像データを色空間変換部１０５へ出力する。
【００３０】
ダイナミックレンジ判断部１０４は、入力画像データのダイナミックレンジを判断し、判断結果をＣＰＵ１２０へ通知する。本実施例では、入力画像データのダイナミックレンジに関する情報が、ヘッダ情報に含まれている。そして、ダイナミックレンジ判断部１０４は、ヘッダ抽出部１０３から出力されたヘッダ情報に基づいて、入力画像データのダイナミックレンジを判断する。本実施例では、ダイナミックレンジ判断部１０４は、入力画像データのダイナミックレンジが第１のレンジであるか第２のレンジであるかを判断する。第２のレンジは、第１のレンジよりも狭いダイナミックレンジである。以後、第１のレンジを「ＨＤＲ」と記載し、第２のレンジを「ＳＤＲ」と記載する。
【００３１】
なお、入力画像データのダイナミックレンジの判断方法は特に限定されない。例えば、入力画像データの画素値のビット数、液晶表示装置１００に対するユーザ操作、液晶表示装置１００の動作モード、等に応じて、入力画像データのダイナミックレンジが判断されてもよい。
【００３２】
色空間変換部１０５は、ヘッダ抽出部１０３から出力された入力画像データの各画素値を、輝度と色度を含む画素値へ変換する（画素値に対応する色空間の変換）。それにより、各画素値が輝度と色度を含む輝度−色度画像データが生成される。そして、色空間変換部１０５は、輝度−色度画像データをフレームメモリ１０７へ出力する。ここで、「色度」は、色相と彩度、色差、ｘｙ値、等の総称である。輝度と色度を含む画素値に対応する色空間は、例えば、ＹＵＶ色空間、ＹＣｂＣｒ色空間、ＹＰｂＰｒ色空間、等である。
【００３３】
表示可能範囲算出部１０６は、バックライトユニット１１の複数の発光輝度にそれぞれ対応する複数の表示可能範囲を算出し、算出した複数の表示可能範囲に関する情報である範囲情報を記憶する。表示可能範囲は、液晶表示装置１００が表示可能な輝度と、液晶表
示装置１００が表示可能な色度との組み合わせの範囲である。表示可能範囲は、バックライトユニット１１の発光輝度に依存する。また、表示可能範囲は、液晶パネル１２の表示特性（偏光特性；透過特性）にも依存する。そのため、表示可能範囲算出部１０６は、バックライトユニット１１の発光輝度、液晶パネル１２の表示特性、等に基づいて、表示可能範囲を算出する。
【００３４】
なお、「バックライトユニット１１の複数の発光輝度」は、「バックライトユニット１１の発光輝度として設定可能な複数の発光輝度」、「バックライトユニット１１の発光輝度の候補である複数の発光輝度」、等とも言える。また、表示可能範囲の算出は、液晶表示装置１００とは異なる装置によって予め行われてもよい。そして、液晶表示装置１００とは異なる装置によって算出された複数の表示可能範囲に関する範囲情報が、不揮発性メモリ１２３などに予め記録されてもよい。また、液晶表示装置１００の機能部ではなく、液晶表示装置１００に対して着脱可能な記憶装置などに範囲情報が予め記録され、記憶装置から範囲情報が読み出されて使用されてもよい。それらの場合には、表示可能範囲算出部１０６は不要となる。
【００３５】
フレームメモリ１０７は、色空間変換部１０５から出力された輝度−色度画像データを一時的に記憶し、一時的に記憶した輝度−色度画像データを画像処理部１０９へ出力する。本実施例では、フレームメモリ１０７から画像処理部１０９への画像データの出力と、画像出力部１１２から液晶パネル１２への画像データの出力との同期が取られるように、フレームメモリ１０７から画像処理部１０９へ輝度−色度画像データが出力される。
【００３６】
発光輝度決定部１０８は、入力画像データに基づいてバックライトユニット１１の発光輝度を決定し、決定した発光輝度をバックライト制御部１２４へ通知する。本実施例では、発光輝度決定部１０８は、フレームメモリ１０７から輝度−色度画像データ（色空間変換部１０５によって各画素値が変換された後の入力画像データ）を取得する。また、発光輝度決定部１０８は、表示可能範囲算出部１０６が保持している範囲情報を、表示可能範囲算出部１０６から取得する。そして、発光輝度決定部１０８は、輝度−色度画像データと範囲情報に基づいて、バックライトユニット１１の発光輝度を決定する。具体的には、発光輝度決定部１０８は、入力画像データ（輝度−色度画像データ）の複数の画素のそれぞれについて、その画素が表示可能範囲に対応するか否かを、輝度−色度画像データと範囲情報に基づいて判断する。そして、発光輝度決定部１０８は、入力画像データの画素が表示可能範囲に対応するか否かの判断結果に基づいて、バックライトユニット１１の発光輝度を決定する。ここで、「表示可能範囲に対応する入力画像データの画素」は、「輝度と色度の組み合わせが表示可能範囲に含まれる画素」とも言える。
【００３７】
本実施例では、発光輝度決定部１０８は、表示可能範囲に対応する入力画像データの画素が多い発光輝度が、表示可能範囲に対応する入力画像データの画素が少ない発光輝度に比べて優先して使用されるように、バックライトユニット１１の発光輝度を決定する。具体的には、発光輝度決定部１０８は、表示可能範囲に対応する入力画像データの画素が最も多い発光輝度を、バックライトユニット１１の発光輝度として決定する。
【００３８】
本実施例では、発光輝度決定部１０８は、入力画像データのダイナミックレンジがＨＤＲであると判断された場合に、上記処理を行う。発光輝度決定部１０８は、入力画像データのダイナミックレンジがＳＤＲであると判断された場合には、上記処理を省略する。
【００３９】
バックライト制御部１２４は、発光輝度決定部１０８によって決定された発光輝度へバックライトユニット１１の発光輝度を制御する。本実施例では、バックライト制御部１２４は、入力画像データのダイナミックレンジがＨＤＲであると判断された場合に、発光輝度決定部１０８によって決定された発光輝度へバックライトユニット１１の発光輝度を制
御する。バックライト制御部１２４は、入力画像データのダイナミックレンジがＳＤＲであると判断された場合には、所定の発光輝度へバックライトユニット１１の発光輝度を制御する。
【００４０】
画像処理部１０９は、フレームメモリ１０７から出力された輝度−色度画像データに対して所定の画像処理を施すことにより、処理画像データを生成する。そして、画像処理部１０９は、処理画像データをグラフィック合成部１１０へ出力する。所定の画像処理は、例えば、ユーザ操作に基づく画像処理、バックライトユニット１１の発光輝度に基づく画像処理、画像データのフォーマットを変換する変換処理、等を含む。ユーザ操作に基づく画像処理は、例えば、ユーザによって指定されたパラメータ（コントラスト、輝度、等）を有する画像が表示されるように画像データを補正する処理である。バックライトユニット１１の発光輝度に基づく画像処理は、例えば、バックライトユニット１１の発光輝度を考慮して、入力画像データによって表された画像をより忠実に再現した表示画像が得られるように画像データを補正する処理である。表示画像は、液晶表示装置１００によって表示された画像である。画像データのフォーマットを変換する変換処理は、例えば、各画素値を所定の色空間に対応する画素値へ変換する処理、画像サイズを所定の画像サイズへ変換するスケーリング処理、等である。所定の色空間に対応する画素値は、例えば、ＲＧＢ値である。所定の画像サイズは、例えば、液晶表示装置１００の画面のサイズに対応する画像サイズである。
【００４１】
グラフィック生成部１１１は、グラフィック画像データを揮発性メモリ１２２上に生成し、生成したグラフィック画像データをグラフィック合成部１１０へ出力する。例えば、グラフィック生成部１１１は、入力画像データ、液晶表示装置１００、等に関するグラフィック画像を表すグラフィック画像データを生成する。グラフィック画像データは、ＯＳＤ（Ｏｎ  Ｓｃｒｅｅｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）用の画像データである。
【００４２】
グラフィック合成部１１０は、画像処理部１０９から出力された処理画像データに、グラフィック生成部１１１から出力されたグラフィック画像データを合成することにより、表示画像データ（合成画像データ）を生成する。そして、グラフィック合成部１１０は、生成した表示画像データを画像出力部１１２へ出力する。表示画像データ（合成画像データ）によって表された画像（合成画像）には、処理画像データによって表された画像（処理画像）と、グラフィック画像データによって表されたグラフィック画像とが配置されている。例えば、合成画像では、処理画像にグラフィック画像が重ねられている。
【００４３】
なお、表示画像データは、合成画像データに限られない。例えば、処理画像データが、表示画像データとして使用されてもよい。その場合には、グラフィック生成部１１１とグラフィック合成部１１０は不要となる。
【００４４】
画像出力部１１２は、グラフィック合成部１１０から出力された表示画像データを、液晶パネル１２へ出力する。それにより、液晶パネル１２の透過率が、表示画像データに応じた透過率へ制御される。その結果、バックライトユニット１１からの光が、表示画像データに応じた透過率で液晶パネル１２を透過することにより、表示画像データに基づく画像が表示される。
【００４５】
ＣＰＵ１２０は、液晶表示装置１００の各機能部の処理を統括的に制御する。ユーザＩ／Ｆ１２１は、液晶表示装置１００に対するユーザ操作を受け付ける。そして、ユーザＩ／Ｆ１２１は、ユーザ操作に応じた操作情報をＣＰＵ１２０へ出力する。ユーザ操作は、例えば、液晶表示装置１００に設けられたボタンの押下、液晶表示装置１００に設けられたタッチパネルへのタッチ、液晶表示装置１００に対して有線または無線で信号を出力するコントローラのボタンの押下、等である。ユーザ操作には、上述したグラフィック画像
が使用されることがある。揮発性メモリ１２２は、揮発性メモリ１２２の状態が通電状態である場合にのみ情報を記憶可能な記憶媒体である。揮発性メモリ１２２としては、例えば、半導体メモリが使用される。不揮発性メモリ１２３は、不揮発性メモリ１２３の状態が通電状態か非通電状態かに拘らず情報を記憶可能な記憶媒体である。不揮発性メモリ１２３としては、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク、等を使用することができる。
【００４６】
次に、図２を用いて、液晶表示装置１００の処理フローの一例を説明する。図２は、ヘッダ抽出部１０３によってヘッダ情報が抽出されてから、バックライト制御部１２４によってバックライトユニット１１の発光輝度が制御されるまでの処理フローの一例を示すフローチャートである。以下の説明において、各機能部の処理は、例えば、ＣＰＵ１２０からの指示に応じて行われる。
【００４７】
まず、Ｓ２０１にて、ダイナミックレンジ判断部１０４は、ヘッダ抽出部１０３から出力されたヘッダ情報に基づいて、入力画像データのダイナミックレンジがＨＤＲであるかＳＤＲ（非ＨＤＲ）であるかを判断する。入力画像データのダイナミックレンジがＨＤＲであると判断された場合には、Ｓ２０３へ処理が進められ、入力画像データのダイナミックレンジがＳＤＲであると判断された場合には、Ｓ２０２へ処理が進められる。
【００４８】
Ｓ２０２にて、バックライト制御部１２４は、所定の発光輝度へバックライトユニット１１の発光輝度を制御する。そして、本処理フローが終了される。所定の発光輝度は、例えば、表示可能範囲がＳＤＲに対応する発光輝度である。「ＳＤＲに対応する表示可能範囲」は、「ＳＤＲの画像データによって表された画像を忠実に再現した表示画像を得ることができる表示可能範囲」とも言える。
【００４９】
Ｓ２０３にて、色空間変換部１０５は、ヘッダ抽出部１０３から出力された入力画像データの各画素値を、輝度と色度を含む画素値へ変換することにより、輝度−色度画像データを生成する（色空間の変換）。次に、発光輝度決定部１０８は、表示可能範囲算出部１０６から範囲情報を取得する。そして、発光輝度決定部１０８は、バックライトユニット１１の複数の発光輝度のいずれかを選択し、取得した範囲情報から、選択した発光輝度に対応する表示可能範囲を判断する。複数の発光輝度の数は特に限定されないが、本実施例では、Ｎ個の発光輝度Ａｉ（変数ｉは１以上Ｎ以下の整数）が上記複数の発光輝度として使用される。例えば、変数ｉの初期値として１が設定されており、Ｓ２０３では発光輝度Ａｉが選択される。そのため、１回目のＳ２０３では、発光輝度Ａ１が選択される。
【００５０】
次に、Ｓ２０５にて、発光輝度決定部１０８は、Ｓ２０３で生成された輝度−色度画像データの各画素値を、Ｓ２０４で判断された表示可能範囲（発光輝度Ａｉに対応する表示可能範囲）と比較する。それにより、発光輝度Ａｉの表示可能範囲に対応する入力画像データ（輝度−色度画像データ）の画素の数に対応する評価値Ｓｉを算出する。
【００５１】
本実施例では、発光輝度Ａｉの表示可能範囲に対応する画素の画素評価値として１が用いられる。そして、発光輝度Ａｉの表示可能範囲に対応する画素の画素評価値の合計が、評価値Ｓｉとして算出される。そのため、本実施例では、評価値Ｓｉとして、発光輝度Ａｉの表示可能範囲に対応する画素の数が得られる。なお、評価値Ｓｉの算出方法はこれに限られない。例えば、画素評価値として重みづけされた値が使用されてもよい。例えば、画像データによって表された画像を忠実に再現した表示が強く望まれる画素の画素評価値として１より大きい値が使用され、他の画素の画素評価値として１（または１未満の値）が使用されてもよい。このような算出方法によれば、後述の処理により、画素評価値が１より大きい画素に対応する表示可能範囲を他の表示可能範囲に比べ優先して選択することができる。
【００５２】
そして、Ｓ２０６にて、発光輝度決定部１０８は、評価値Ｓｉを最大評価値Ｓｍａｘと比較する。本実施例では、最大評価値Ｓｍａｘの初期値として０が使用される。評価値Ｓｉが最大評価値Ｓｍａｘよりも大きい場合にはＳ２０７へ処理が進められ、評価値Ｓｉが最大評価値Ｓｍａｘ以下である場合にはＳ２０８へ処理が進められる。Ｓ２０７にて、発光輝度決定部１０８は、最大評価値Ｓｍａｘに評価値Ｓｉを代入する。即ち、最大評価値Ｓｍａｘの値が、評価値Ｓｉの値と同じ値に更新される。そして、Ｓ２０８へ処理が進められる。
【００５３】
Ｓ２０８にて、発光輝度決定部１０８は、バックライトユニット１１の全ての発光輝度についてＳ２０４〜Ｓ２０７の処理が行われたか否かを判断する。Ｓ２０４〜Ｓ２０７の処理が行われていない発光輝度が存在する場合には、Ｓ２０４へ処理が戻される。全ての発光輝度についてＳ２０４〜Ｓ２０７の処理が行われた場合には、Ｓ２０９へ処理が進められる。具体的には、発光輝度決定部１０８は、変数ｉがＮであるか否かを判断する。そして、変数ｉ＝Ｎの場合には、Ｓ２０９へ処理が進められ、変数ｉ＜Ｎの場合には、変数ｉの値が１だけ増やされ、Ｓ２０４へ処理が戻される。変数ｉの値が１だけ増やされることにより、未選択の発光輝度がＳ２０４で選択される。
【００５４】
Ｓ２０９にて、発光輝度決定部１０８は、最大評価値Ｓｍａｘに対応する発光輝度Ａｉをバックライトユニット１１の発光輝度として決定する。そして、バックライト制御部１２４は、最大評価値Ｓｍａｘに対応する発光輝度Ａｉへバックライトユニット１１の発光輝度を制御する。
【００５５】
以上述べたように、本実施例によれば、表示可能範囲に対応する入力画像データの画素が最も多い発光輝度へ、発光部（バックライトユニット１１）の発光輝度が制御される。それにより、入力画像データによって表された画像（入力画像）を忠実に再現した表示画像を高精度に得ることができる。例えば、入力画像を忠実に再現した表示領域（表示画像の領域）として、発光部の発光輝度が他の発光輝度へ制御される場合のそれに比べ大きい表示領域を得ることができる。
【００５６】
なお、表示可能範囲に対応する入力画像データの画素が多い発光輝度が、表示可能範囲に対応する入力画像データの画素が少ない発光輝度に比べて優先して使用されれば、発光輝度の決定方法は特に限定されない。表示可能範囲に対応する入力画像データの画素が多い発光輝度が、表示可能範囲に対応する入力画像データの画素が少ない発光輝度に比べて優先して使用されれば、上記効果に準じた効果を得ることができる。
【００５７】
例えば、表示可能範囲に対応する入力画像データの画素の数が閾値よりも多い複数の発光輝度のいずれかが選択され、選択された発光輝度へバックライトユニット１１の発光輝度が制御されてもよい。上記複数の発光輝度のいずれかは、どのように選択されてもよい。例えば、上記複数の発光輝度のいずれかがランダムに選択されてもよいし、上記複数の発光輝度のいずれかがユーザ操作に応じて選択されてもよいし、上記複数の発光輝度の最大輝度が選択されてもよい。
【００５８】
また、輝度−色度画像データは生成されなくてもよいし、範囲情報は使用されなくてもよい。輝度−色度画像データは入力画像データから生成された画像データであり、範囲情報はバックライトユニット１１の発光輝度に基づいて生成された情報である。そのため、輝度−色度画像データと範囲情報の少なくとも一方を使用しなくても、入力画像データとバックライトユニット１１の発光輝度とに基づいて、表示可能範囲に対応する入力画像データの画素の数に関する情報を得ることができる。例えば、表示可能範囲に対応する入力画像データの画素値に関する情報を得ることができれば、輝度−色度画像データを生成せずに、表示可能範囲に対応する入力画像データの画素の数に関する情報を得ることができ
る。
【００５９】
また、入力画像データのダイナミックレンジがＨＤＲ（第１のレンジ）であるかＳＤＲ（第２のレンジ）であるかに拘らず、入力画像データに基づいてバックライトユニット１１の発光輝度が制御されてもよい。例えば、入力画像データのダイナミックレンジがＨＤＲ（第１のレンジ）であるかＳＤＲ（第２のレンジ）であるかに拘らず、図２のＳ２０３〜Ｓ２０９の処理によりバックライトユニット１１の発光輝度が制御されてもよい。また、入力画像データの輝度の表現方法を判断する輝度判断処理が行われてもよい。入力画像データの輝度が絶対輝度で表現されていると判断された場合に、入力画像データに基づいてバックライトユニット１１の発光輝度が制御されてもよい。そして、入力画像データの輝度が相対輝度で表現されていると判断された場合に、所定の発光輝度へ発光手段の発光輝度が制御されてもよい。そのような構成によれば、入力画像データの輝度が絶対輝度で表現されている場合において、入力画像を忠実に再現した表示画像を高精度に得ることができる。また、入力画像データの輝度が相対輝度で表現されている場合において、輝度と色度が入力画像のそれらと相対的に等しい表示画像を高精度に得ることができる。
【００６０】
＜実施例２＞
以下、本発明の実施例２について説明する。本実施例では、バックライトユニット１１の発光輝度の決定方法が、実施例１と異なる。具体的には、表示可能範囲の表現方法が実施例１と異なる。以下では、実施例１と異なる点（構成および処理）について詳しく説明し、実施例１と同様の点についての説明は省略する。本実施例に係る液晶表示装置は、実施例１（図１）と同様の構成を有する。
【００６１】
図３は、本実施例に係る表示可能範囲の一例を示す。図３の横軸は色度を示し、図３の縦軸は輝度を示す。本実施例では、輝度と色度の組み合わせの範囲を構成する複数の部分範囲３０１が設定されている。図３では、サイズが等しい複数の部分範囲３０１が設定されている。複数の表示可能範囲の間で共通の複数の部分範囲３０１が設定されていてもよいし、複数の表示可能範囲のそれぞれについて個別に複数の部分範囲３０１が設定されていてもよい。
【００６２】
本実施例では、１つ以上の部分範囲３０１によって表現された範囲を表示可能範囲として用いて、バックライトユニット１１の発光輝度が制御される。図３の例では、複数の網掛け範囲３０２からなる範囲が表示可能範囲として使用される。それにより、実施例１よりも簡易な方法で、バックライトユニット１１の発光輝度を制御することができる。網掛け範囲３０２は、表示可能範囲に対応する部分範囲３０１である。例えば、網掛け範囲３０２は、表示可能な輝度と表示可能な色度との組み合わせの数または割合が閾値よりも大きい部分範囲３０１である。表示可能な輝度と表示可能な色度との組み合わせを１つ以上含む部分範囲３０１が、網掛け範囲３０２として使用されてもよい。網掛け範囲３０２は、任意に定めされてもよい。
【００６３】
例えば、ダイナミックレンジ判断部１０４は、或る表示可能範囲に対応する範囲情報として、各部分範囲３０１の輝度幅、各部分範囲３０１の色度幅、各部分範囲３０１の識別番号、及び、各部分範囲３０１の識別情報を生成し記憶する。識別情報は、部分範囲３０１が網掛け範囲３０２であるか否かを示す情報である。識別番号の決定方法は特に減されない。例えば、図３の部分範囲３０３に識別番号１が割り当てられ、部分範囲３０４に識別番号２が割り当てられ、部分範囲３０５に識別番号３が割り当てられるように、複数の部分範囲３０１に、識別番号として通し番号が割り当てられる。そして、発光輝度決定部１０８は、上述した範囲情報から、各網掛け範囲３０２を判断し、網掛け範囲３０２に対応する入力画像データの画素の数を判断する。
【００６４】
部分範囲３０１の数は、輝度と色度の組み合わせの数よりも少ない。輝度と色度の組み合わせが表示可能範囲に対応するか否かの情報を複数の組み合わせのそれぞれについて用意すると、範囲情報のデータサイズが増大してしまう。また、表示可能範囲の判断の処理量、表示可能範囲に対応する画素の数の判断の処理量、等が増大してしまう。
【００６５】
本実施例によれば、輝度と色度の組み合わせが表示可能範囲に対応するか否かの情報を複数の組み合わせのそれぞれについて用意する必要は無い。本実施例によれば、例えば、部分範囲３０１が表示可能範囲に対応するか否かの情報を複数の部分範囲３０１のそれぞれについて用意すればよい。そのため、本実施例法によれば、範囲情報のデータサイズを低減したり、表示可能範囲の判断の処理量、表示可能範囲に対応する画素の数の判断の処理量、等を低減したりすることができる。
【００６６】
また、実施例１では、表示可能範囲の輪郭が非線形の関数で表現される場合などにおいて、表示可能範囲の判断、表示可能範囲に対応する画素の数の判断、等において複雑な計算式が用いられることがある。そして、複雑な計算式を使用することにより、表示可能範囲の判断の処理量、表示可能範囲に対応する画素の数の判断の処理量、等が増大してしまう。本実施例によれば、複雑な計算式を使用する必要は無いため、表示可能範囲の判断の処理量、表示可能範囲に対応する画素の数の判断の処理量、等を低減したりすることができる。
【００６７】
以上述べたように、本実施例によれば、輝度と色度の組み合わせの範囲を構成する複数の部分範囲が設定されている。そして、１つ以上の部分範囲によって表示可能範囲が表現される。それにより、実施例１よりも少ない処理負荷で、実施例１に準じた処理を行うことができ、実施例１に準じた効果を得ることができる。例えば、実施例１よりも少ない処理負荷で、表示可能範囲を容易に判断したり、表示可能範囲に対応する入力画像データの画素の数を容易に判断したりすることができる。
【００６８】
なお、各部分範囲のサイズ、複数の部分範囲の配列、等は特に限定されない。例えば、実際の表示可能範囲の輪郭に近い部分範囲として、当該輪郭から遠い部分範囲よりも小さい部分範囲が設定されてもよい。具体的には、上記輪郭からの距離が閾値未満である部分範囲として第１のサイズを有する部分範囲が設定され、上記輪郭からの距離が閾値以上である部分範囲として、第１のサイズよりも大きい第２のサイズを有する部分範囲が設定されてもよい。上記輪郭からの距離が短いほど小さい部分範囲が設定されてもよい。それらによれば、１つ以上の部分範囲によって実際の表示可能範囲をより高精度に表現することができる。
【００６９】
＜実施例３＞
以下、本発明の実施例３について説明する。本実施例では、バックライトユニット１１の発光輝度の決定方法が、実施例１，２と異なる。具体的には、表示可能範囲に対応する画素の判断方法が実施例１，２と異なる。以下では、実施例１，２と異なる点（構成および処理）について詳しく説明し、実施例１，２と同様の点についての説明は省略する。本実施例に係る液晶表示装置は、実施例１，２（図１）と同様の構成を有する。
【００７０】
図４は、本実施例に係る表示可能範囲の一例を示す。図４の横軸は色度を示し、図４の縦軸は輝度を示す。図４には、輝度の上限が輝度Ｙ１である表示可能範囲、輝度の上限が輝度Ｙ２である表示可能範囲、及び、輝度の上限が輝度Ｙ３である表示可能範囲の３つの表示可能範囲が示されている。
【００７１】
実施例１では、上記３つの表示可能範囲のそれぞれについて、輝度と色度の組み合わせが表示可能範囲に含まれる画素のみが、表示可能範囲に対応する画素として扱われる。例
えば、図４の点（組み合わせの座標点）４０１は、上記３つの表示可能範囲のいずれにも含まれないため、実施例１では、点４０１の組み合わせを有する画素は、表示可能範囲に対応する画素として扱われない。そのため、実施例１では、バックライトユニット１１の複数の発光輝度にそれぞれ対応する複数の表示可能範囲のいずれにも対応しない入力画像データの画素である非対応画素の表示として、入力画像と大きく異なる表示が得られてしまうことがある。非対応画素は、「輝度と色度の組み合わせがいずれの表示可能範囲にも含まれない画素」とも言える。
【００７２】
そこで、本実施例では、発光輝度決定部１０８は、非対応画素を、非対応画像の輝度と同じ輝度に対応する色度として非対応画素の色度に最も近い色度を含む表示可能範囲に対応する画素として扱う。例えば、点４０１の輝度と同じ輝度において、点４０１の色度に最も近い色度は、上記３つの表示可能範囲のうちの表示可能範囲４０２に含まれる。そのため、点４０１の組み合わせを有する画素は、表示可能範囲４０２に対応する画素として扱われる。これにより、非対応画素の表示として、入力画像に近い表示をより確実に得ることができる。
【００７３】
以上述べたように、本実施例によれば、非対応画素が、非対応画像の輝度と同じ輝度に対応する色度として非対応画素の色度に最も近い色度を含む表示可能範囲に対応する画素として扱われる。それにより、実施例１，２に準じた効果が得られるだけでなく、非対応画素の表示として、入力画像に近い表示をより確実に得ることができる。
【００７４】
なお、実施例１〜３はあくまで一例であり、本発明の要旨の範囲内で実施例１〜３の構成を適宜変形したり変更したりすることにより得られる構成も、本発明に含まれる。実施例１〜３の構成を適宜組み合わせて得られる構成も、本発明に含まれる。
【００７５】
＜その他の実施例＞
本発明は、上述の実施例の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１１：バックライトユニット  １２：液晶パネル  １００：液晶表示装置
１０８：発光輝度決定部  １２４：バックライト制御部
【図１】
2017227666.tif 000003
【図２】
2017227666.tif 000004
【図３】
2017227666.tif 000005
【図４】
2017227666.tif 000006
【図５】
2017227666.tif 000007
【図６】
2017227666.tif 000008
【図７】
2017227666.tif 000009
【図８】
2017227666.tif 000010
【図９】
2017227666.tif 000011