JP2017182064A

JP2017182064A - 表示装置及びその制御方法

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Publication number: JP2017182064A
Application number: JP2017059816A
Authority: JP
Inventors: 晴康平川; Haruyasu Hirakawa
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2016-03-29
Filing date: 2017-03-24
Publication date: 2017-10-05
Anticipated expiration: 2037-03-24
Also published as: JP6830244B2

Abstract

【課題】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。【解決手段】本開示の一態様に係る表示装置１００は、映像信号１１１に基づく映像を表示する表示装置１００であって、映像を表示する表示パネル１０１と、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制御部１０４とを備える。例えば、制御部１０４は、ＤＡ変換器１０５が生成する基準電圧１１５を変更することにより、表示パネル１０１のガンマ特性を変更する。【選択図】図２

Description

本開示は、表示装置及びその制御方法に関する。

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）。

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（ＨｉｇｈＤｙｎａｍｉｃＲａｎｇｅ）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（ＳｔａｎｄａｒｄＤｙｎａｍｉｃＲａｎｇｅ）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（ＳｏｃｉｅｔｙｏｆＭｏｔｉｏｎＰｉｃｔｕｒｅ＆ＴｅｌｅｖｉｓｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｓ）やＩＴＵ−Ｒ（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＵｎｉｏｎＲａｄｉｏｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＳｅｃｔｏｒ）などにおいて、標準化が進行中である。

特開２００９−１４５８６６号公報

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。

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。

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る。

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。

図１は、実施の形態１に係る表示装置の一例を示す図である。図２は、実施の形態１に係る表示装置のブロック図である。図３は、実施の形態１に係る制御部のブロック図である。図４は、実施の形態１に係る表示装置の動作を示すフローチャートである。図５Ａは、実施の形態１に係るＳＤＲ用のガンマ特性を示す図である。図５Ｂは、実施の形態１に係るＨＤＲ用のガンマ特性を示す図である。図６は、実施の形態１に係る階調電圧を生成する構成を示す図である。図７は、実施の形態１に係る入力信号、表示輝度、階調電圧及び透過率の関係を示す図である。図８は、実施の形態１に係るＰＱカーブとＳＤＲ用のガンマ特性とを示す図である。図９Ａは、実施の形態１に係る、低輝度範囲におけるＰＱカーブとＳＤＲ用のガンマ特性とを示す図である。図９Ｂは、実施の形態１に係る、高輝度範囲におけるＰＱカーブとＳＤＲ用のガンマ特性とを示す図である。図１０Ａは、実施の形態１に係る、低輝度範囲におけるＰＱカーブの分解能を示す図である。図１０Ｂは、実施の形態１に係る、低輝度範囲におけるＳＤＲ用のガンマ特性の分解能を示す図である。図１１は、実施の形態２に係るＨＤＲ用のガンマ特性を示す図である。図１２は、実施の形態２に係るＨＤＲ用のガンマ特性の低階調部分を示す図である。図１３は、実施の形態２に係る制御部のブロック図である。図１４は、実施の形態２に係る表示装置の動作を示すフローチャートである。図１５は、実施の形態２に係るＨＤＲ用の基準電圧を示す図である。図１６は、実施の形態２に係るＨＤＲ用の補正したガンマ特性を示す図である。図１７は、実施の形態２に係るＨＤＲ用の補正した基準電圧を示す図である。図１８は、実施の形態２に係るＨＤＲ用の補正した基準電圧を示す図である。図１９は、実施の形態２に係るＳＤＲ用の補正したガンマ特性を示す図である。図２０は、実施の形態２に係るＳＤＲ用の補正した基準電圧を示す図である。

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。

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。

（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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｃ）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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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）。

［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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

図８は、ＳＭＰＴＥで規定されているＨＤＲ用のＰＱカーブ（ＳＭＰＴＥＳＴ２０８４）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。

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。

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。

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。

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。

（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。

［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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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（ＡｖｅｒａｇｅＰｉｃｔｕｒｅＬｅｖｅｌ）を判定する。

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。

［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／ｍ^２）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。

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）。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

パネルＡは、例えば、ＶＡ（ＶｉｒｔｉｃａｌＡｌｉｇｎｍｅｎｔ）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。

パネルＢは、例えば、ＩＰＳ（ＩｎＰｌａｃｅＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）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。

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。

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。

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）。

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）。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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（ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ）、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本開示は、液晶テレビ等の表示装置に適用できる。

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
１０５ＤＡ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

Claims

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る
表示装置。
前記表示装置は、さらに、
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。
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
請求項１又は２記載の表示装置。
前記制御部は、
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。
映像信号に基づく映像を表示し、前記映像を表示する表示パネルを備える表示装置の制御方法であって、
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
表示装置の制御方法。