画像表示装置
【課題】画像表示装置が表示する画像の色調整に関する技術を提供する。
【解決手段】入力された画像信号に基づいて画像を表示する画像表示装置であって、画像信号である第１ＨＬＳ信号に含まれる前記色相信号と、前記明度信号と、前記彩度信号とをそれぞれ個別に変更・補正処理し、第２ＨＬＳ信号として出力する色調整回路を備える画像表示装置。
【解決手段】入力された画像信号に基づいて画像を表示する画像表示装置であって、画像信号である第１ＨＬＳ信号に含まれる前記色相信号と、前記明度信号と、前記彩度信号とをそれぞれ個別に変更・補正処理し、第２ＨＬＳ信号として出力する色調整回路を備える画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置が表示する画像の調整技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
動画を含む各種画像を表示する画像表示装置では、画像信号を入力し、これをリアルタイムで処理し、表示している。こめため、従来、プロジェクターや、ＣＲＴや、ＬＣＤなどの画像表示装置では、表示のし易さや処理の簡略化を図るために、画像信号として、Ｒ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）信号またはＹ（輝度）・Ｕ（第１色差）・Ｖ（第２色差）信号を用いることが一般的である。
【０００３】
こうした画像表示装置に表示される画像の色相や明るさ、彩度などは、画像信号のソース（例えば、ＤＶＤプレーヤーなど）で調整することができるが、最近では、プロジェクターなどの画像表示装置も、調整の仕組みを備えている。画像の色味や明るさ、鮮やかさなどを、ユーザーが調整しようとすると、これらの画像表示装置が標準で扱っているＲＧＢ信号やＹＵＶ信号などを直接調整することになるが、これらの信号では、一つの信号を強めたり弱めたりすると、その変化は他の色にまで及び、所望の画像を得ることが難しかった。
【０００４】
そこで、従来から、例えばカラースキャナなどでは、標準画像のＲＧＢ信号を一旦ＨＬＳ信号に変換して、標準色からのズレを計算し、これを用いて、読み込んだ画像の色調整を行なうということが行なわれている（例えば下記特許文献１参照）。ＨＬＳ信号とは、物体色の標準として、Ｈ（色相）・Ｌ（明度）・Ｓ（彩度）で表されたマンセル表色系に即した信号である。ＨＬＳ信号により、カラーコレクションを行なう技術としては、特許文献２も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１８７２４
【特許文献２】特開平１１−６９１８６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、これらの技術は、いずれも画像処理系が持っているズレやバランスのズレを補正することを目的としており、プロジェクターのような動画を扱うこともある画像表示装置において、リアルタイムで処理されている画像信号を、所望の状態に調整して表示することはできなかった。ユーザーからすれば、表示されている画像の色味や明るさ、鮮やかさなどを、好みに応じて調整したいのであって、ＲＧＢ信号やＹＵＶ信号を調整したい訳ではない。従来の画像表示装置では、こうしたユーザーの要望に応えることができないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するために、以下の形態または適用例を取ることが可能である。
【０００８】
[適用例１]
入力された画像信号に基づいて画像を表示する画像表示装置であって、画像信号である第１ＨＬＳ信号に含まれる色相信号と、明度信号と、彩度信号とをそれぞれ個別に変更・補正処理し、第２ＨＬＳ信号として出力する色調整回路を備える画像表示装置。
【０００９】
この画像表示装置によれば、画像信号であるＨＬＳ信号を、ハードウェアとしての色調整回路によって変更・補正処理するので、ソフトウェアをＣＰＵによって実行し同処理を行うのに比べて、処理速度が速く、且つ、安定して行うことができる。
【００１０】
[適用例２]
適用例１記載の画像表示装置であって、更に、前記色調整回路が行う前記変更・補正処理の処理内容を指示する色調整指示部を備える画像表示装置。
【００１１】
この画像表示装置によれば、色調整指示部を備えるので、色調整回路に入力されたＨＬＳ信号に対して、任意の変更・補正処理が可能である。
【００１２】
[適用例３]
適用例２記載の画像表示装置であって、前記色調整指示部は、前記色調整回路が行う前記変更・補正処理の処理内容を示した色調整用画像をユーザーが視認可能な表示部へ表示する表示制御部を備える画像表示装置。
【００１３】
この画像表示装置によれば、画像表示装置が行う変更・補正処理の処理内容をユーザーが視認し、理解することができる。
【００１４】
[適用例４]
適用例３記載の画像表示装置であって、前記色調整用画像は、色相変更用画像と、明度補正用画像と、彩度補正用画像との３つの画像によって前記変更・補正処理の処理内容を表現した画像である画像表示装置。
【００１５】
この画像表示装置によれば、ユーザーは画像表示装置が行う変更・補正処理の処理内容を、色相、明度、彩度について、それぞれ個別に視認し、理解することができる。
【００１６】
[適用例５]
適用例４記載の画像表示装置であって、前記色相変更用画像、前記明度補正用画像、前記彩度補正用画像のうち少なくとも一つは、青と、マゼンダと、赤と、黄と、緑と、シアンとを色相を表す基準に用いて、前記変更・補正処理の処理内容を表現した画像である画像表示装置。
【００１７】
この画像表示装置によれば、ユーザーは、画像表示装置が行う変更・補正処理の処理内容を、色相については、青と、マゼンダと、赤と、黄と、緑と、シアンを基準にして視認することができるので、変更・補正処理内容を理解するのが容易となる。
【００１８】
[適用例６]
適用例２ないし適用例５のいずれか記載の画像表示装置であって、前記色調整指示部はさらに、ユーザーによる前記変更・補正処理の処理内容の変更指示により、前記色調整回路が行う前記変更・補正処理の処理内容を変更する画像表示装置。
【００１９】
この画像表示装置によれば、画像表示装置が行う変更・補正処理の処理内容をユーザーが変更することが可能となり、つまりは、ユーザーは、画像表示装置が行う変更・補正処理の処理内容を、色相については、青と、マゼンダと、赤と、黄と、緑と、シアンとを基準にして表現された色調整用画像を視認しつつ、画像表示装置が表示する画像の色調整を行うことが可能となる。
【００２０】
[適用例７]
適用例１ないし適用例６記載の画像表示装置であって、更に、前記入力された画像信号に含まれる、輝度信号、第１色差信号、第２色差信号の３つの信号からなる第１ＹＵＶ信号を、前記色相信号、前記明度信号、前記彩度信号の３つの信号からなる前記第１ＨＬＳ信号に変換する色空間変換回路を備える画像表示装置。
【００２１】
この画像表示装置によれば、ＹＵＶ信号からなる入力画像信号をＨＬＳ信号に変換する色空間変換回路を備えているので、入力される画像信号がＹＵＶ信号でも、色調整回路によって、画像信号に対して変更・補正処理をすることが可能である。
【００２２】
[適用例８]
適用例７記載の画像表示装置であって、前記色空間変換回路は、３次元直交座標系の第１色空間を構成する前記輝度、前記第１色差、前記第２色差の３つの要素に対応する第１ＹＵＶ信号を、３次元極座標系の第２色空間を構成する前記明度、前記彩度、前記色相の３つの要素に対応する第１ＨＬＳ信号に変換する回路であり、彩度算出部と、色相算出部とを備え、前記彩度算出部は、前記第１色差の値同士の乗算値である第１乗算値を出力する第１乗算器と、前記第２色差の値同士の乗算値である第２乗算値を出力する第２乗算器と、前記第１乗算値と前記第２乗算値との加算値を出力する加算器と、前記加算値の平方根の値を前記彩度に対応した信号として出力する開平器とを備え、前記色相算出部は、前記彩度に対応する信号と前記第１及び第２色差に対応した信号とに基づいて前記色相に対応した信号を出力する回路である
画像表示装置。
【００２３】
この画像表示装置によれば、色空間変換回路は、輝度、第１色差、第２色差の３つの要素に対応する第１の信号、いわゆるＹＵＶ信号を、明度、彩度、色相の３つの要素に対応した第２の信号、いわゆるＨＬＳ信号に、ハードウェアである電気回路を用いて変換処理を行うので、ソフトウェアであるプログラムをＣＰＵで実行することによって同変換処理を行うより、処理速度が速く、且つ、安定して行うことができる。よって、色調整回路に向けてＨＬＳ信号を安定して出力できる。この結果、例えば動画表示などを行う場合に、動画表示中にその動画の画像信号をＹＵＶ信号からＨＬＳ信号にリアルタイムで変換するなど、入力された画像信号の信号変換を高速に行うことが可能となり、且つ、ユーザーが色調整として指示するＨＬＳ信号の変更・補正処理の処理内容の変更指示に対しても、色調整回路によって、高速かつ安定して対応することが可能である。
【００２４】
[適用例９]
適用例７または適用例８のいずれか記載の画像表示装置はさらに、前記第２ＨＬＳ信号を、輝度信号、第１色差信号、第２色差信号の３つの信号からなる第２ＹＵＶ信号に変換して出力する逆変換回路を備える画像表示装置。
【００２５】
この画像表示装置によれば、色調整回路で変更・補正されて出力された第２ＨＬＳ信号を第２ＹＵＶ信号に変換する逆変換回路を備えているので、この画像表示装置は、画像を表示するのに適した画像信号であるＹＵＶ信号に基づいて画像を表示することができる。
【００２６】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、色調整方法および装置、色調整システム、それらの方法または装置の機能を実現するための集積回路、コンピュータープログラム、そのコンピュータープログラムを記録した記録媒体等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１実施例における液晶プロジェクター１００の全体の構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施例における色空間変換回路１１０の構成を示すブロック図である。
【図３】ＹＵＶ信号とＨＬＳ信号との関係を示した説明図である。
【図４】ＹＵＶ空間とＨＬＳ空間とを、輝度、明度の要素に対応するＹおよびＬ軸上から見た説明図である。
【図５】浮動小数点変換器２４における浮動種数点演算の一例を示した説明図である。
【図６】セレクター加算器３８が色相値Ｈを出力する算出方法を説明した説明図である。
【図７】セレクター加算器３８が行う色相値Ｈの算出方法を、概念的に説明する説明図である。
【図８】色調整回路１２０の構成を示すブロック図である。
【図９】色相調整用画像を示した説明図である。
【図１０】彩度調整用画像を示した説明図である。
【図１１】彩度調整回路５０が行う処理の概念を示した説明図である。
【図１２】第１実施例における逆変換回路１４０の構成を示すブロック図である。
【図１３】Ｐｈ出力器７１が色相角Ｐｈと、象限値ＤＩＶ＿Ｈとを算出する算出方法を示した説明図である。
【図１４】第１色差出力器７５が行う演算の演算式を示した説明図である。
【図１５】第２色差出力器７６が行う演算の演算式を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．第１実施例：
（Ａ１）液晶プロジェクターの概略構成
（Ａ２）色空間変換回路
（Ａ３）色調整
（Ａ４）逆変換回路
Ｂ．変形例：
【００２９】
Ａ．第１実施例：
（Ａ１）液晶プロジェクターの概略構成：
図１は、本発明の一実施例としての色空間変換回路が適用される液晶プロジェクター１００の全体の構成を示すブロック図である。この液晶プロジェクター１００は、色空間変換回路１１０、色調整回路１２０、ＣＰＵ１３０、逆変換回路１４０、液晶ライトバルブ駆動回路１５０、液晶ライトバルブ１６０、光源部１７０、投写レンズ１８０、操作制御部１９０、操作ボタン１９２を備え、色空間変換回路１１０に入力されてくる画像信号に基づいて動画をスクリーン２００に表示する。また色調整回路１２０と、ＣＰＵ１３０と、操作制御部１９０とは内部バス１０２によって接続されている。なお、画像信号は、図示しないビデオカメラやスキャナーやパーソナルコンピューター等の入力装置によってリアルタイムに色空間変換回路１１０に入力されてくる場合と、図示しないコンピューターで読取可能な記憶媒体から色空間変換回路１１０に読み出されてくる場合のいずれでもよい。ここで、コンピューターで読取可能な記憶媒体には、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＦＤ、ＭＤ、メモリーカード等のいずれでもよい。
【００３０】
色空間変換回路１１０は、ＹＵＶ信号として入力されたデジタルの画像信号に対してＹＵＶ−ＨＬＳ変換を行ない、ＨＬＳ信号として画像信号を出力する電気回路である。色空間変換回路１１０については後で詳しく説明する。
【００３１】
色調整回路１２０は、入力されたＨＬＳ信号に対応する色相、明度、彩度の各信号（以下、これら各信号を、色相信号、明度信号、彩度信号とも呼ぶ）を、ＣＰＵ１３０からのコマンドによって、色相については変更し、明度及び彩度については、その各信号の出力ゲインの値を補正（以下、ゲイン補正とも呼ぶ）する回路である。なお、以下、各信号を変更および補正する処理を変更・補正処理とも呼ぶ。色調整回路１２０については、後で詳しく説明する。
【００３２】
ＣＰＵ１３０は、色調整指示部１３２を備え、図示しないＲＯＭに予め記憶した特定のプログラムをＣＰＵ１３０が実行することにより実現される。色調整指示部１３２は、上述した色調整回路１２０が行う変更・補正処理の処理内容を制御する。色調整指示部１３２については、後で詳しく説明する。
【００３３】
逆変換回路１４０は入力されるＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換（以下、ＨＬＳ−ＹＵＶ変換とも呼ぶ）して出力する回路である。逆変換回路１４０に入力されるＨＬＳ信号は、前述したユーザーによる色調整によって、変更及びゲイン補正がされた信号である。逆変換回路１４０については、後で詳しく説明する。
【００３４】
液晶ライトバルブ駆動回路１５０は、液晶ライトバルブ１６０を駆動する回路である。液晶ライトバルブ１６０は、液晶ライトバルブ駆動回路１５０で生成された信号を映像化するパネルであり、光源部１７０から射出される光を変調して投写に必要な光をスクリーン２００側へ向けて射出する。
【００３５】
光源部１７０は、画像を投写するための光源であり、主に、光を発するランプ１７１と、このランプ１７１から発せられる光を平行光とするレンズ１７２とを有している。平行光は、液晶ライトバルブ１６０で変調された後、投写レンズ１８０に入射する。投写レンズ１８０は、光源部１７０から投写される光をスクリーンに拡大して表示させる。また、スクリーン２００は、液晶プロジェクター１００から投写される投写像を表示する投写面を有している。
【００３６】
操作制御部１９０は、液晶プロジェクター１００が投写した画像に対する色調整の指示を操作ボタン１９２を通じてユーザーから受信し、内部バス１０２を介してＣＰＵ１３０に伝える。操作ボタン１９２は十字キーボタンと、決定ボタンとを備え、後述する色調整を行う際に、ユーザーはこれらのボタンを用いて画像の色調整を行う。なお、本実施例では液晶プロジェクター１００はユーザーからの指示を、操作制御部１９０及び操作ボタン１９２を介して受信しているが、ユーザーからの指示を、液晶プロジェクター１００に備えた操作パネルや、液晶プロジェクター１００に接続されたコンピューターが備えるマウスやキーボード等の外部操作機器を介して受信するものとしてもよい。
【００３７】
（Ａ２）色空間変換回路：
次に、色空間変換回路１１０の具体的構成および動作について説明する。図２は色空間変換回路１１０の構成を示すブロック図である。この色空間変換回路１１０は図示するように、明度算出部１０、彩度算出部２０、色相算出部３０を備えている。色空間変換回路１１０は、入力された画像信号に含まれる輝度信号（Ｙ）、第１色差信号（Ｕ）、第２色差信号（Ｖ）を、明度信号（Ｌ）、彩度信号（Ｓ）、色相信号（Ｈ）に変換して出力する。なお、図示しない同期クロックが、各演算器に入力されており、回路間の動作を同期させているが、同期クロック信号については図示を省略している。よって、色空間変換回路１１０に入力されたＹＵＶ信号は、この同期クロックを用いたその一組の信号に対応したＨＬＳ信号として変換され、同期して出力される。
【００３８】
ここで、ＹＵＶ信号とＨＬＳ信号との関係について説明する。図３は、ＹＵＶ信号とＨＬＳ信号との関係を示した説明図である。ＹＵＶ信号は、画像信号を、輝度と、第１色差と、第２色差との３つの要素から成る３次元直交座標空間（以下、ＹＵＶ色空間とも呼ぶ）で表した信号である。ＨＬＳ信号は、画像信号を、色相と、明度と、彩度との３つの要素から成る３次元極座標空間（以下、ＨＬＳ色空間とも呼ぶ）で表した信号である。図３に示すように、ＹＵＶ色空間上の輝度と、ＨＬＳ色空間上の明度とは、両座標空間において軸方向が同じであり一対一の対応をしている。よって、輝度信号と明度信号とを同一の信号として扱うことができる。結果として、ＹＵＶ信号として入力された画像信号を、ＨＬＳ信号に変換することは、実質、画像信号に含まれる第１色差信号と第２色差信号とを、色相信号と彩度信号とに変換することに相当する。図４は、図３に示した両座標空間を輝度、明度の要素に対応するＹおよびＬ軸上から見た図である。図３，図４に示した、ＹＵＶ空間とＨＬＳ空間との関係に基づいて、図２に示した色空間変換回路１１０はＹＵＶ−ＨＬＳ変換を行っている。
【００３９】
図２において、明度算出部１０は、色空間変換回路１１０に入力された輝度信号（Ｙ）に対応する値（以下、輝度値とも呼ぶ）を、そのまま明度信号（Ｌ）に対応した値（以下、明度値とも呼ぶ）に適用して、明度信号（Ｙ）として出力する。これは図３で示したように、ＹＵＶ色空間上の輝度と、ＨＬＳ色空間上の明度とは、両座標空間において一対一の対応をしていることに拠っている。換言すれば、入力された輝度信号（Ｙ）を、そのまま明度信号（Ｌ）として出力する。なお本実施例において、輝度信号（Ｙ）および明度信号（Ｌ）は、ともに１０ビットの階調データである。
【００４０】
彩度算出部２０は、色空間変換回路１１０に入力された第１色差信号（Ｕ）、第２色差信号（Ｖ）に基づいて、彩度信号（Ｓ）を出力する。彩度算出部２０は、第１乗算器２１、第２乗算器２２、加算器２３、浮動小数点変換器２４、ルックアップテーブル２５、彩度指数算出器２６、ビットシフト演算器２７を備える。なお、以下、ルックアップテーブルをＬＵＴとも呼び、例えば、ルックアップテーブル２５はＬＵＴ２５とも表記する。
【００４１】
以下、彩度算出部２０が第１色差値信号（Ｕ）と第２色差信号（Ｖ）とを、彩度信号（Ｓ）に変換するまでを信号の流れる順に沿って説明する。第１色差信号（Ｕ）および第２色差信号（Ｖ）は、それぞれ１０ビットの階調データである。このため、両信号はそれぞれ、（０〜１０２３）の信号値をとることになるが、信号値が（５１２）の時、無色であることを示すものとして扱うので、以下、こうした場合には信号値を（−５１２〜５１１）と表記する。
【００４２】
第１乗算器２１は、入力された第１色差信号を（−５１２〜５１１）の階調データに変換後、信号値を、０（零）を中心とした対称性をもった階調値で表すため、（−５１２〜５１１）の階調データを（−５１１〜５１１）の階調データに丸め処理を行う。丸め処理後、第１乗算器２１は第１色差信号の値（以下、第１色差値Ｕとも呼ぶ）をべき乗した第１乗算値Ｕ2を算出する。第２乗算器２２は、第１乗算器２１と同様の処理を、入力された第２色差信号に対して行い、第２色差信号の値をべき乗した第２乗算値Ｖ2を算出する。加算器２３は、第１および第２乗算器２１，２２から出力された第１，第２乗算値Ｕ2，Ｖ2を互い加算した加算値、つまりＵ2＋Ｖ2の値を算出する。
【００４３】
加算器２３が出力した加算値に対して、平方根の値を算出し、ＨＬＳ信号のスケールに正規化した値が彩度値Ｓとなる。正規化は、加算値の平方根の値を開平結果値Ｒとすると、開平結果値Ｒに√２を乗ずることで行う。この時、彩度値Ｓと開平結果値Ｒとは式（１）で表される。
【００４４】
浮動小数点変換器２４は、加算値Ｕ2＋Ｖ2、つまりＲ2の値に対応した信号が入力されると、Ｒ2の値に対して浮動小数点演算を行い、式（２）を満たす第１実数値Ｋおよび第１指数値Ｌの値を算出する。またこの時、第１指数値Ｌの値を偶数の値として算出する。浮動小数点変換器２４における浮動種数点演算の一例を図５に示した。
【００４５】
Ｓ＝√２＊Ｒ・・・・（１）
Ｒ2＝Ｋ／２L・・・・（２）
【００４６】
次に、彩度値Ｓを、式（３）を満たす第２実数値Ｓｒと第２指数値Ｓｉとで表すと、式（１）〜（３）により、第２実数値Ｓｒおよび第２指数値Ｓｉは、式（４）および式（５）として表すことができる。なお、式（４），（５）のｎは、正の整数である。このｎは、後述する各演算器による演算の性質上、出力される信号の値が小さくなり、その後の演算の精度が低下するのを回避する。演算の精度を確保するため、適宜、ｎに正の整数を代入し、演算によって出力される信号の値に対してビットシフトを行う。
【００４７】
Ｓ＝Ｓｒ／２Si・・・・（３）
Ｓｒ＝２n＊√２＊√Ｋ・・・・（４）
Ｓｉ＝Ｌ／２＋ｎ・・・・（５）
【００４８】
図２に示す、ＬＵＴ２５は浮動小数点変換器２４から出力された第１実数値Ｋの値に対して、式（４）を満たす第２実数値Ｓｒを読み出すＬＵＴである。本実施例においては、（０〜２０４７）の値をとる第１実数値Ｋに対応した第２実数値Ｓｒの値が、ＬＵＴ２５に記憶されている。
【００４９】
彩度指数算出器２６は浮動小数点変換器２４から出力された第１指数値Ｌの値に対して、式（５）に示す演算処理を行い第２指数値Ｓｉを算出する算出器である。先述したように、浮動小数点変換器２４は、第１指数値Ｌを偶数の値で出力している。よって、彩度指数算出器２６が式（５）に示す演算処理を行う際に、少数の概念を含んだ演算を行う必要がない。また、彩度指数算出器２６は第２指数値Ｓｉを整数値で出力する。
【００５０】
ビットシフト演算器２７はＬＵＴ２５および彩度指数算出器２６から出力された第２実数値Ｓｒおよび第２指数値Ｓｉから、式（３）を満たす彩度値Ｓを算出する演算器である。第２指数値Ｓｉは、彩度指数算出器２６から整数値として出力されている。よってビットシフト演算器２７は、式（３）の演算処理を行う際に、第２実数値Ｓｒの値に対してＳｉ桁分のビットシフトを行うことで、彩度値Ｓを出力する。なお、浮動小数点変換器２４と、ＬＵＴ２５と、彩度指数算出器２６と、ビットシフト演算器２７とが、特許請求の範囲に記載の開平器に相当する。以上が、彩度算出部２０が行う演算処理である。
【００５１】
次に、色相算出部３０について説明する。図２に示すように、色相算出部３０は第１色差信号（Ｕ）、第２色差信号（Ｖ）、および、彩度算出部２０で算出した第１実数値Ｋ、第２指数値Ｓｉに基づいて、色相信号（Ｈ）を出力する。色相算出部３０は、ＬＵＴ３１、Ｕｒ乗算器３３、Ｖｒ乗算器３４、セレクター３５、ＬＵＴ３６、セレクター減算器３７、セレクター加算器３８を備えている。
【００５２】
ここで、第１色差値Ｕ、第２色差値Ｖ、開平結果値Ｒを用いて、式（６），（７）に示す余弦値Ｕｒおよび正弦値Ｖｒを定義する。また彩度算出部２０で算出した第２実数値Ｓｒを用いて、第２実数値Ｓｒの逆数を、式（８）に示すｉｎｖＳｒで定義する。また、式（４）および式（８）より、ｉｎｖＳｒを式（８ａ）で表すことができる。その結果、式（１）〜式（８）および式（８ａ）より、余弦値Ｕｒおよび正弦値Ｖｒは、式（９）および式（１０）で表すことができる。なお、式（８），（８ａ），（９），（１０）のｗおよびｍは、正の整数である。先述したｎと同様に、後述する各演算器による演算の性質上、演算の精度を確保するため、適宜、ｗ，ｍに正の整数を代入し、演算によって出力される信号の値に対してビットシフトを行う。
【００５３】
Ｕｒ＝Ｕ／Ｒ・・・・（６）
Ｖｒ＝Ｖ／Ｒ・・・・（７）
ｉｎｖＳｒ＝ｗ／Ｓｒ・・・・（８）
ｉｎｖＳｒ＝ｗ／２n＊√２＊√Ｋ・・・・（８ａ）
Ｕｒ＝｜Ｕ｜＊√２＊ｉｎｖＳｒ＊２(Si-m)・・・・（９）
Ｖｒ＝｜Ｖ｜＊√２＊ｉｎｖＳｒ＊２(Si-m)・・・・（１０）
【００５４】
図２に示すＬＵＴ３１は、浮動小数点変換器２４から出力された第１実数値Ｋに対応して、式（８ａ）を満たすｉｎｖＳｒを読み出すＬＵＴである。また、先述したＬＵＴ２５と同様に、本実施例においては、（０〜２０４７）の値をとる第１実数値Ｋに対応したｉｎｖＳｒの値がＬＵＴ３１に記憶されている。
【００５５】
Ｕｒ乗算器３３は、第１色差値Ｕおよび、彩度指数算出器２６から出力された第２指数値Ｓｉおよび、ＬＵＴ３１から出力されたｉｎｖＳｒに対して式（９）に示す演算処理を行い、余弦値Ｕｒを算出する。また、Ｖｒ乗算器３４は、第２色差値Ｖおよび、彩度指数算出器２６から出力された第２指数値Ｓｉおよび、ＬＵＴ３１から出力されたｉｎｖＳｒに対して式（１０）に示す演算処理を行い、正弦値Ｖｒを算出する。
【００５６】
セレクター３５は、Ｕｒ乗算器およびＶｒ乗算器から出力された余弦値Ｕｒおよび正弦値Ｖｒの大小を比較し、小さい方の値（以下、セレクター出力値Ｄとも表記する）を選択し出力する。また、セレクター３５は、セレクター出力値Ｄとともに、余弦値Ｕｒと正弦値Ｖｒとの比較の結果、どちらが小さかったのかを示すセレクター情報を出力する。
【００５７】
ＬＵＴ３６は、セレクター３５が出力したセレクター出力値Ｄに対応して、式（１１）を満たすＬＵＴ算出値Ｅを読み出すＬＵＴである。式（１１）のｗは上述したように正の整数である。
【００５８】
Ｅ＝ａｒｃｓｉｎ（Ｄ／ｗ）・・・・式（１１）
尚、Ｅの単位は「度」である。
【００５９】
セレクター減算器３７はセレクター３５から出力されたセレクター情報に基づいて、式（１２）又は式（１３）で示す２つの減算処理を選択して、ＬＵＴ出力値Ｅに対して、色相角Ｐｈを算出する。
【００６０】
Ｕｒ≧Ｖｒのとき Ｐｈ＝Ｅ・・・・式（１２）
Ｕｒ＜Ｖｒのとき Ｐｈ＝９０−Ｅ・・・・式（１３）
【００６１】
図６はセレクター加算器３８が第１色差値Ｕと第２色差値Ｖと色相角Ｐｈに基づいて色相値Ｈを出力する算出方法を説明した説明図である。セレクター加算器３８は、入力される第１色差値Ｕの値と、第２色差値Ｖの値との組み合わせによって色相値Ｈの出力方法を選択する。図６に示した、セレクター加算器３８が行う色相値Ｈの算出方法を、概念的に説明する説明図を図７に示した。図７は横軸を第１色差値Ｕ、縦軸を第２色差値ＶとしたＵ−Ｖグラフである。図６，図７を用いて、具体例を示してセレクター加算器３８によるＨの算出方法を説明する。
【００６２】
例えば、セレクター加算器３８に入力された第１色差値Ｕが正の値、第２色差値Ｖが正の値である場合、図７に示すように色相角ＰｈはＵ−Ｖグラフ上の第１象限上の角度に相当する。この場合、色相値Ｈと色相角Ｐｈが同じであることが図７から理解できる。図６において、第１色差値Ｕの値が正の値、第２色差値Ｖの値が正の値に対応したＨの算出方法はＨ＝Ｐｈとなっており、図７を用いて説明した色相値Ｈの算出方法に対応していることが分かる。
【００６３】
次に、２つ目の具体例として、セレクター加算器３８に入力された第１色差値Ｕが負の値、第２色差値Ｖが負の値である場合、図７に示すように色相角ＰｈはＵ−Ｖグラフ上の第３象限上の角度に相当する。この場合、図７に示すように、色相値Ｈは色相角Ｐｈに１８０度を加算することで求められることが理解できる。図６において、第１色差値Ｕの値が負の値、第２色差値Ｖの値が負の値に対応したＨの算出方法はＨ＝Ｐｈ＋１８０となっており、図７を用いて説明した色相値Ｈの算出方法に対応していることが分かる。上記２つの具体例で示したように、セレクター加算器３８では図６に対応した算出方法で、第１色差値Ｕと第２色差値Ｖと色相角Ｐｈに基づいて色相値Ｈを出力する。なお、セレクター３５、ＬＵＴ３６、セレクター減算器３７、セレクター加算器３８が特許請求の範囲に記載の色相角算出部に相当する。さらに、セレクター３５が特許請求の範囲に記載の第１判断部に相当し、セレクター加算器３８が特許請求の範囲に記載の第２判断部および色相値出力部に相当する。以上、色空間変換回路１１０は上記の方法により、画像信号として入力されたＹＵＶ信号に対してＹＵＶ−ＨＬＳ変換を施して、ＨＬＳ信号を出力する。
【００６４】
（Ａ３）色調整：
次に、ユーザーが行う色調整および、その際の液晶プロジェクター１００で行う処理の詳細について説明する。色空間変換回路１１０が行ったＹＵＶ−ＨＬＳ変換によって出力されたＨＬＳ信号は、色調整回路１２０に入力される。図８は色調整回路１２０の構成を示すブロック図である。この色調整回路１２０は図示するように、色相調整回路４０、彩度調整回路５０、明度調整回路６０を備えている。
【００６５】
色相調整回路４０はＬＵＴ４１を備えている。ＬＵＴ４１は入力される色相信号（Ｈ）の値に対して、出力する色相信号（Ｈ）の値を記憶したＬＵＴであり、ＲＡＭで構成されている。なお、以下、ＬＵＴに入力される信号の値を入力信号値、ＬＵＴから出力される信号の値を出力信号値とも呼ぶ。
【００６６】
次に彩度調整回路５０の構成について説明する。彩度調整回路５０は、ＬＵＴ５１、ＬＵＴ５２、彩度ゲイン補間回路５３、彩度乗算回路５４を備えている。彩度調整回路５０には、色相信号（Ｈ）と彩度信号（Ｓ）とが入力される。ＬＵＴ５１は、彩度調整回路５０に入力される色相信号と彩度信号のうち、彩度信号の信号値がＳ＝０（彩度信号値の最小値）の時の、出力する彩度信号値に対応した出力ゲイン値を、各色相の値ごとに記憶したＬＵＴである。ＬＵＴ５２は、彩度調整回路５０に入力される彩度信号値がＳ＝１０２３（彩度信号の最大値）の時の、出力する彩度信号値に対応した出力ゲイン値を、各色相の値ごとに記憶したＬＵＴである。彩度ゲイン補間回路５３は、彩度信号の入力信号値が０〜１０２３の間の時の、各色相における彩度信号の出力ゲイン値である彩度ゲイン値を演算し出力する。彩度乗算回路５４は、彩度信号（Ｓ）と、彩度ゲイン値とを乗算して、色調整後の彩度信号（Ｓ）として出力する。これらの処理については、後で具体例を示して詳細を説明する。
【００６７】
次に明度調整回路６０について説明する。明度調整回路６０は上述した彩度調整回路５０とほぼ構成は同じである。彩度調整回路５０と比較して、構成および処理で異なる点は、処理対象となる信号が明度信号（Ｌ）となったことである。明度調整回路６０は、ＬＵＴ６１、ＬＵＴ６２、明度ゲイン補間回路６３、明度乗算回路６４を備えている。明度調整回路６０には、色相信号（Ｈ）と明度信号（Ｌ）とが入力される。ＬＵＴ６１は、明度調整回路６０に入力される色相信号と明度信号のうち、明度信号の信号値がＬ＝０（明度信号値の最小値）の時の、出力する明度信号値に対応した出力ゲイン値を、各色相の値ごとに記憶したＬＵＴである。ＬＵＴ６２は、明度調整回路６０に入力される明度信号値がＬ＝１０２３（明度信号の最大値）の時の、出力する明度信号値に対応した出力ゲイン値を、各色相の値ごとに記憶したＬＵＴである。明度ゲイン補間回路６３は、明度信号の入力信号値が０〜１０２３の間の時の、各色相における明度信号の出力ゲイン値である明度ゲイン値を演算し出力する。明度乗算回路６４は、明度信号（Ｌ）と、明度ゲイン値とを乗算して、色調整後の明度信号（Ｌ）として出力する。なお、色調整回路１２０内の各ＬＵＴは、いずれも、液晶プロジェクター１００の電源投入時に初期値が書き込まれる。このＬＵＴの値は、以下に説明するユーザー操作による色調整の指示により書き換えられる。
【００６８】
次にユーザーの指示によって液晶プロジェクター１００が行う色調整の処理について説明する。色調整を行うユーザーは、液晶プロジェクター１００がスクリーン２００に投写する色調整用画像を見ながら色調整を行う。図９は、色調整用画像のうち、色相調整用画像を示した説明図である。色相調整用画像は、ＬＵＴ４１が記憶している、入力信号値と出力信号値との対応関係に基づいて、ＣＰＵ１３０が作成する。具体的には、図９の色相調整用画像の横軸が入力信号値に相当し、縦軸が出力信号値に相当する。ＣＰＵ１３０は作成した色相調整用画像をスクリーン２００に投写する。これらの機能はＣＰＵ１３０が色調整指示部１３２の機能として行う。そして、スクリーン２００に投写された色相調整用画像を見たユーザーは、操作ボタン１９２を用いて、色相に関する色調整を行う。
【００６９】
操作ボタン１９２を介してユーザーが行う色調整の指示に従って、ＣＰＵ１３０は、ＬＵＴ４１に記憶された色相信号（Ｈ）の出力信号値の値の書き換えを行う。出力信号値の書き換えを行ったＬＵＴ４１は、色相調整回路４０に入力された色相信号（Ｈ）の値を、書き換え後の出力信号値に従って変更し出力する。
【００７０】
図９に示す色相調整用画像について詳しく説明する。上述したように、色相調整用画像は、横軸が入力信号値に相当し、縦軸が出力信号値に相当する。縦軸、横軸ともに、青（Ｂ）、マゼンダ（Ｍ）、赤（Ｒ）、黄（Ｙ）、緑（Ｇ）、シアン（Ｃ）に対応する色相値の箇所に基準軸を設けている。そして、色相調整用画像内の太線が、色相調整回路４０が行っている色相信号の変更処理の内容を表現している。ユーザーは、操作ボタン１９２が備える十字キーボタンおよび決定ボタンを用いて、青（Ｂ）、マゼンダ（Ｍ）、赤（Ｒ）、黄（Ｙ）、緑（Ｇ）、シアン（Ｃ）のいずれかの色相軸を選択・決定し、選択した色相の太線を上下させることによって太線の形状を変形させ、液晶プロジェクター１００が投写する画像の、色相に関する色調整を行う。一例として、図９の色相調整用画像が示す太線によると、色相調整回路４０は、投写する画像の「赤（Ｒ）を黄（Ｙ）に寄せ、シアン（Ｃ）を緑（Ｇ）に寄せる」処理を色相信号（Ｈ）に対して行う。
【００７１】
次に、ユーザーの指示によって液晶プロジェクター１００が行う彩度の補正処理について説明する。図１０は、色調整用画像のうち、彩度調整用画像を示した説明図である。実際には、彩度調整用画像には、彩度信号値がＳ＝０の時の画像（以下、最小彩度画像とも呼ぶ）と、彩度信号値がＳ＝１０２３の時の画像（以下、最大彩度画像とも呼ぶ）との２つの画像がある。最小彩度画像と最大彩度画像は、処理内容を示す太線の形状は各々異なるが、それ以外の部分は同じであるので、図１０にはＳ＝０の時の彩度調整用画像、つまり最小彩度画像を示した。
【００７２】
図１０に示す最小彩度画像の横軸は、色調整回路１２０に入力される色相信号の値を示している。縦軸は、入力された彩度信号の入力信号値に対応して出力する彩度信号の出力ゲインの値を示している。横軸には、青（Ｂ）、マゼンダ（Ｍ）、赤（Ｒ）、黄（Ｙ）、緑（Ｇ）、シアン（Ｃ）に対応する色相値の箇所に基準軸を設けている。そして、最小彩度画像内の太線が、入力色相信号の値ごとの、Ｓ＝０の入力彩度信号に対して、出力する彩度信号の値に対応した出力ゲイン値を表現している。なお上述したように、最大彩度画像は、図１０に示した最小彩度画像の太線の形状以外は同様の画像であるので、説明は省略する。
【００７３】
ユーザーは、先述した色相調整の操作と同様に、操作ボタン１９２が備える十字キーボタンおよび決定ボタンを用いて、青（Ｂ）、マゼンダ（Ｍ）、赤（Ｒ）、黄（Ｙ）、緑（Ｇ）、シアン（Ｃ）のいずれかの色相軸を選択・決定し、最小彩度画像および最大彩度画像の太線の形状を変形させて、液晶プロジェクター１００が投写する画像の、彩度信号の出力ゲインを調整することによって、彩度に関する色調整を行う。
【００７４】
上述した彩度調整回路５０が行う処理内容について、図１１を用いて具体例を示して説明する。図１１は、彩度調整回路５０が行う処理について、本具体例の内容に沿って概念を示した説明図である。図１１のＬＵＴ５１、ＬＵＴ５２に示すように、事前にユーザーが最小彩度画像および最大彩度画像の太線の形状を変形させることによって、Ｓ＝０、Ｓ＝１０２３の時の彩度信号の出力ゲイン値が設定されているとする。今、色調整回路１２０に画像信号が入力され、その画像信号に含まれる色相信号（Ｈ）と彩度信号（Ｓ）とが彩度調整回路５０に入力された場合を考える。この時の、例えば、色相信号値Ｈ、彩度信号値ＳをそれぞれＨ＝ｐ、Ｓ＝ｑであるとする。ＬＵＴ５１、ＬＵＴ５２にそれぞれ、Ｈ＝ｐの色相信号が入力されると、ＬＵＴ５１はＳ＝０の時の出力ゲイン値を、ＬＵＴ５２はＳ＝１０２３の時の出力ゲイン値を出力する。本具体例においては、図１１に示すように、ＬＵＴ５１におけるＳ＝０の時の出力ゲイン値は１．５である。またＬＵＴ５２におけるＳ＝１０２３の時の出力ゲイン値は０．７である。この、２つの出力ゲイン値が、彩度ゲイン補間回路５３に入力される。
【００７５】
彩度ゲイン補間回路５３は、図１１に示すように、Ｈ＝ｐの時の補間直線を生成する。補間直線は、Ｓ＝０の時の出力ゲイン値１．５に対応する点と、Ｓ＝１０２３の時の出力ゲイン値０．７に対応する点とを直線で結んだ線である。彩度ゲイン補間回路５３は、Ｈ＝ｐに対応した補間直線を生成すると、入力された彩度信号の入力信号値Ｓ＝ｑに対応する彩度ゲイン値を補間直線より算出し、彩度乗算回路５４に向けて出力する。本具体例においては、図１１に示すように、入力信号値Ｓ＝ｑに対応する彩度ゲイン値は１．３となる。彩度乗算回路５４は、彩度調整回路５０に入力された彩度信号（Ｓ）の入力信号値に彩度ゲイン値１．３を乗じた値に対応した彩度信号を、色調整後の彩度信号として出力する。
【００７６】
次に、ユーザーの指示によって液晶プロジェクター１００が行う明度の補正処理について説明する。色調整を行うユーザーは、液晶プロジェクター１００がスクリーン２００に投写する色調整用画像のうち、明度調整用画像を見ながら明度に関する色調整を行う。ユーザーが画像の明度調整を行うための明度調整用画像については、上記で説明した彩度調整用画像と同様の画像であり、調整の対象となる要素が明度になったことが、上述の彩度調整用画像とは異なる。よって、明度調整用画像の説明および図は省略する。
【００７７】
以上説明したように、液晶プロジェクター１００は、操作制御部１９０及び操作ボタン１９２を介してユーザーが行う色調整の指示に従って、ＣＰＵ１３０が色調整指示部１３２の処理として、色調整回路１２０に備える各ＬＵＴの書き換えを行うことによって、投写する画像の色調整を行う。なお、液晶プロジェクター１００は、図示しないＯＳＤ（オンスクリーンディスプレイ）処理部を備えており、ＣＰＵ１３０はＯＳＤ処理部の機能として、色相調整用画像、彩度調整用画像、明度調整用画像をそれぞれ、投写画像に重畳してスクリーン２００に投写する。また、色調整用画像上に表現された変更・補正処理の内容を示す太線は、ユーザーが色調整の操作によって上下させると、滑らかな曲線形状となるような曲線補間処理を、色調整指示部１３２が行っている。
【００７８】
（Ａ４）逆変換回路：
次に、逆変換回路１４０の具体的構成および動作について説明する。先述したように、逆変換回路１４０は、ユーザーによって色調整が行われ、色調整回路１２０によって変更・補正が施された後のＨＬＳ信号に対して、ＨＬＳ−ＹＵＶ変換をし、変換したＹＵＶ信号を液晶ライトバルブ駆動回路１５０に向けて出力する回路である。図１２は逆変換回路１４０の構成を示すブロック図である。この逆変換回路１４０は図示するように、Ｐｈ出力器７１、ＬＵＴ７３、ＬＵＴ７４、第１色差出力器７５、第２色差出力器７６を備えている。なお、色空間変換回路１１０の構成と同様に、図示しない同期クロックが、各演算器に入力されており、回路間の動作を同期させているが、同期クロック信号については図示を省略している。よって、逆変換回路１４０に入力されたＨＬＳ信号は、この同期クロックを用いたその一組の信号に対応したＹＵＶ信号として変換され、同期して出力される。
【００７９】
逆変換回路１４０に入力された明度信号（Ｌ）は、先述したように、図３に示した座標空間において、輝度信号（Ｙ）と一対一で対応しているので、明度信号（Ｌ）をそのまま輝度信号（Ｙ）として出力する。
【００８０】
Ｐｈ出力器７１は入力された色相信号（Ｈ）から、色相角Ｐｈと、色相信号（Ｈ）に対応する色相値ＨのＵ−Ｖグラフ（図７）上での象限値ＤＩＶ_Ｈ（第１象限から第４象限に対応した値）とを算出する。図１３は、Ｐｈ出力器７１に入力された色相値Ｈに対応して、色相角Ｐｈと、象限値ＤＩＶ＿Ｈとを算出する算出方法を示した説明図である。色相値Ｈの大きさによって、色相角Ｐｈの算出する方法が異なる。一例として、色相値Ｈ＝１００（度）の時、色相値Ｈは図１３において、９０〜１８０（度）の範囲に対応しているので、色相角Ｐｈの算出方法はＰｈ＝１８０−Ｈとなり、Ｐｈ＝８０（度）となる。またこの時、色相値Ｈ（＝１００（度））はＵ−Ｖグラフ（図７）では第二象限に存在し、Ｈ＿ＤＩＶ＝１として出力される。このようにして、色相値Ｈから色相角Ｐｈと象限値ＤＩＶ＿Ｈとを出力する。
【００８１】
図１２において、Ｐｈ出力器７１から出力された色相角Ｐｈに対応する信号はＬＵＴ７３およびＬＵＴ７４に入力される。ＬＵＴ７３は、入力された色相角Ｐｈの信号に対応して、その余弦値であるｃｏｓ（Ｐｈ）を出力するＬＵＴである。またＬＵＴ７４は、入力された色相各Ｐｈの信号に対応して、その正弦値であるｓｉｎ（Ｐｈ）を出力するＬＵＴである。Ｐｈ出力器から出力された色相角Ｐｈに対応する信号は、ＬＵＴ７３およびＬＵＴ７４を介して、ｃｏｓ（Ｐｈ）およびｓｉｎ（Ｐｈ）に対応する信号に変換され、第１色差出力器７５および第２色差出力器７６に向けて出力される。
【００８２】
図１２に示すように、第１色差出力器７５は、彩度値Ｓと、ｃｏｓ（Ｐｈ）と、象限値ＤＩＶ＿Ｈとに対応した信号に基づいて、第１色差値Ｕに対応した信号を出力する。図１４は、第１色差出力器７５が行う演算の演算式を、象限値ＤＩＶ＿Ｈの値に対応させて示した説明図である。第１色差出力器７５は、象限値ＤＩＶ＿Ｈの値（０〜３）に基づいて、第１色差値Ｕを出力する演算式を選択する。そして、象限値ＤＩＶ＿Ｈに対応して選択した演算式を用いて、入力された彩度値Ｓと、ｃｏｓ（Ｐｈ）とに基づいて第１色差値Ｕに対応する信号を出力する。
【００８３】
第２色差出力器７６は、彩度値Ｓと、ｓｉｎ（Ｐｈ）と、象限値ＤＩＶ＿Ｈとに対応した信号に基づいて、第２色差値Ｖに対応した信号を出力する。図１５は、第２色差出力器７６が行う演算の演算式を、象限値ＤＩＶ＿Ｈの値に対応させて示した説明図である。第２色差出力器７６は、象限値ＤＩＶ＿Ｈの値に基づいて、第２色差値Ｖを出力する演算式を選択する。そして、象限値ＤＩＶ＿Ｈに対応して選択した演算式を用いて、彩度値Ｓと、ｓｉｎ（Ｐｈ）とに基づいて第２色差値Ｖに対応する信号を出力する。こうして、逆変換回路１４０は、入力されたＨＬＳ信号に対して、ＨＬＳ−ＹＵＶ変換を行い、ＹＵＶ信号を出力する。
【００８４】
以上説明したように、液晶プロジェクター１００は、入力されたＹＵＶ信号の画像信号を、色空間変換回路１１０でＹＵＶ−ＨＬＳ変換し、ＨＬＳ信号を出力する。そして、色調整回路１２０において、ユーザーからの色調整の指示により、ＨＬＳ信号である画像信号を変更・補正する。この時、色調整回路１２０が、画像信号をＨＬＳ信号の状態で変更・補正処理を行うので、液晶プロジェクター１００は、その処理内容を、色相、明度、彩度の３つの要素、つまりマンセル表色系で表現した色調整用画像として、ユーザーに示すことができる。また、ユーザーは、その色調整用画像を見ながら、画像の色調整を、色相、明度、彩度の各要素において変更・補正することができる。さらに、本実施例では、色調整用画像における色相を、青（Ｂ）、マゼンダ（Ｍ）、赤（Ｒ）、黄（Ｙ）、緑（Ｇ）、シアン（Ｃ）の６つの基準軸を用いて表現しているので、ユーザーは色の目安となる、上記６つの色相を基準にしながら容易に画像の色調整を行うことができる。加えて、液晶プロジェクター１００は、ハードウェアとして色空間変換回路１１０および色調整指示部１３２を備えるので、処理が高速であり、入力される画像信号のＨＬＳ信号への変換および変更・補正処理をリアルタイムに行うことが可能となる。
【００８５】
Ｂ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００８６】
（Ｂ１）変形例１：
第１実施例では、色調整回路１２０が出力したＨＬＳ信号を、逆変換回路１４０がＹＵＶ信号に変換しているが、逆変換回路１４０が行う信号変換は、ＹＵＶ信号への信号変換に限らず、画像表示に適した信号であれば、その他の信号形式への変換でもよい。また液晶プロジェクター１００が、ＹＵＶ信号形式で画像を表示可能な回路および処理部を備えるようにすれば、液晶プロジェクター１００は逆変換回路１４０を備えないとしても、第１実施例と同様の効果を得ることができる。
【００８７】
（Ｂ２）変形例２：
第１実施例では、色調整用画像を、液晶プロジェクター１００がスクリーン２００に投写することによってユーザーに示したが、液晶プロジェクター１００に接続されたコンピューターのディスプレイ画面上に、色調整用画像を表示することによって、ユーザーに示すようにしてもよい。
【００８８】
（Ｂ３）変形例３：
第１実施例では、色調整回路１２０が行っている処理内容を、色調整用画像として、ユーザーが視認可能な表示部に示し、ユーザーがその色調整用画像を見ながら投写画像の色調整を行うとしたが、液晶プロジェクター１００が色調整用画像を表示せず、色相、明度、彩度、つまりマンセル表色系で表現された色調整用操作パネルや、色調整用の例えば、青（Ｂ）、マゼンダ（Ｍ）、赤（Ｒ）、黄（Ｙ）、緑（Ｇ）、シアン（Ｃ）の各色相ごとの調整用ダイヤルを備え、別に備える切換ボタンによって、色相調整、明度調整、彩度調整を切り替えて色調整を行うとしてもよい。若しくは、色調整用の操作機能部を、液晶プロジェクター１００が備えるようにし、ユーザーがスクリーン２００上の投写画像を見ながら、その操作機能部を操作して投写画像の色調整をするとしてもよい。
【００８９】
（Ｂ４）変形例４：
第１実施例では、色調整用画像において、色調整用画像における色相を、青（Ｂ）、マゼンダ（Ｍ）、赤（Ｒ）、黄（Ｙ）、緑（Ｇ）、シアン（Ｃ）の６つの基準軸を用いて表現したが、基準軸の数は３つ、４つ、８つなど、任意の数としてもよい。また、色調整用画像における色相の基準軸の数を、ユーザーが任意に設定できるとしてもよい。その他、色調整用画像に色相の基準軸を設けず、色相を連続階調で表現するとしてもよい。その他、色調整用画像を、マンセル色立体を３次元表現した画像としてユーザーに示し、液晶プロジェクター１００に接続されたコンピューターが備えるマウスやキーボード等で直接、ユーザーが、マンセル色立体上に表現された変更・補正処理の内容を操作するとしてもよい。
【００９０】
（Ｂ５）変形例５：
第１実施例では、画像表示装置として液晶プロジェクター１００を例示したが、光変調素子を液晶ライトバルブに限定するものではなく、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）を用いることができる。なお、ＤＭＤは米国テキサスインスツルメンツ社の商標である。また、本発明はプラズマディスプレイや有機ＥＬディスプレイなど、直視型の画像表示装置として実装することもできる。
【符号の説明】
【００９１】
１０…明度算出部
２０…彩度算出部
２１…第１乗算器
２２…第２乗算器
２３…加算器
２４…浮動小数点変換器
２５，３１，３６，４１，５１，５２，６１，６２，７３，７４…ＬＵＴ（ルックアップテーブル）
２６…彩度指数算出器
２７…ビットシフト演算器
３０…色相算出部
３５…セレクター
３７…セレクター減算器
３８…セレクター加算器
４０…色相調整回路
５０…彩度調整回路
５３…彩度ゲイン補間回路
５４…彩度乗算回路
６０…明度調整回路
６３…明度ゲイン補間回路
６４…明度乗算回路
７５…第１色差出力器
７６…第２色差出力器
１００…液晶プロジェクター
１０２…内部バス
１１０…色空間変換回路
１２０…色調整回路
１３０…ＣＰＵ
１３２…色調整指示部
１４０…逆変換回路
１５０…液晶ライトバルブ駆動回路
１６０…液晶ライトバルブ
１７０…光源部
１７１…ランプ
１７２…レンズ
１８０…投写レンズ
１９０…操作制御部
１９２…操作ボタン
２００…スクリーン
ＤＩＶ＿Ｈ…象限値
Ｒ…開平結果値
Ｋ…第１実数値
Ｌ…第１指数値
Ｕ…第１色差値
Ｖ…第２色差値
Ｄ…セレクター出力値
Ｕ２…第１乗算値
Ｖ２…第２乗算値
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置が表示する画像の調整技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
動画を含む各種画像を表示する画像表示装置では、画像信号を入力し、これをリアルタイムで処理し、表示している。こめため、従来、プロジェクターや、ＣＲＴや、ＬＣＤなどの画像表示装置では、表示のし易さや処理の簡略化を図るために、画像信号として、Ｒ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）信号またはＹ（輝度）・Ｕ（第１色差）・Ｖ（第２色差）信号を用いることが一般的である。
【０００３】
こうした画像表示装置に表示される画像の色相や明るさ、彩度などは、画像信号のソース（例えば、ＤＶＤプレーヤーなど）で調整することができるが、最近では、プロジェクターなどの画像表示装置も、調整の仕組みを備えている。画像の色味や明るさ、鮮やかさなどを、ユーザーが調整しようとすると、これらの画像表示装置が標準で扱っているＲＧＢ信号やＹＵＶ信号などを直接調整することになるが、これらの信号では、一つの信号を強めたり弱めたりすると、その変化は他の色にまで及び、所望の画像を得ることが難しかった。
【０００４】
そこで、従来から、例えばカラースキャナなどでは、標準画像のＲＧＢ信号を一旦ＨＬＳ信号に変換して、標準色からのズレを計算し、これを用いて、読み込んだ画像の色調整を行なうということが行なわれている（例えば下記特許文献１参照）。ＨＬＳ信号とは、物体色の標準として、Ｈ（色相）・Ｌ（明度）・Ｓ（彩度）で表されたマンセル表色系に即した信号である。ＨＬＳ信号により、カラーコレクションを行なう技術としては、特許文献２も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１８７２４
【特許文献２】特開平１１−６９１８６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、これらの技術は、いずれも画像処理系が持っているズレやバランスのズレを補正することを目的としており、プロジェクターのような動画を扱うこともある画像表示装置において、リアルタイムで処理されている画像信号を、所望の状態に調整して表示することはできなかった。ユーザーからすれば、表示されている画像の色味や明るさ、鮮やかさなどを、好みに応じて調整したいのであって、ＲＧＢ信号やＹＵＶ信号を調整したい訳ではない。従来の画像表示装置では、こうしたユーザーの要望に応えることができないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するために、以下の形態または適用例を取ることが可能である。
【０００８】
[適用例１]
入力された画像信号に基づいて画像を表示する画像表示装置であって、画像信号である第１ＨＬＳ信号に含まれる色相信号と、明度信号と、彩度信号とをそれぞれ個別に変更・補正処理し、第２ＨＬＳ信号として出力する色調整回路を備える画像表示装置。
【０００９】
この画像表示装置によれば、画像信号であるＨＬＳ信号を、ハードウェアとしての色調整回路によって変更・補正処理するので、ソフトウェアをＣＰＵによって実行し同処理を行うのに比べて、処理速度が速く、且つ、安定して行うことができる。
【００１０】
[適用例２]
適用例１記載の画像表示装置であって、更に、前記色調整回路が行う前記変更・補正処理の処理内容を指示する色調整指示部を備える画像表示装置。
【００１１】
この画像表示装置によれば、色調整指示部を備えるので、色調整回路に入力されたＨＬＳ信号に対して、任意の変更・補正処理が可能である。
【００１２】
[適用例３]
適用例２記載の画像表示装置であって、前記色調整指示部は、前記色調整回路が行う前記変更・補正処理の処理内容を示した色調整用画像をユーザーが視認可能な表示部へ表示する表示制御部を備える画像表示装置。
【００１３】
この画像表示装置によれば、画像表示装置が行う変更・補正処理の処理内容をユーザーが視認し、理解することができる。
【００１４】
[適用例４]
適用例３記載の画像表示装置であって、前記色調整用画像は、色相変更用画像と、明度補正用画像と、彩度補正用画像との３つの画像によって前記変更・補正処理の処理内容を表現した画像である画像表示装置。
【００１５】
この画像表示装置によれば、ユーザーは画像表示装置が行う変更・補正処理の処理内容を、色相、明度、彩度について、それぞれ個別に視認し、理解することができる。
【００１６】
[適用例５]
適用例４記載の画像表示装置であって、前記色相変更用画像、前記明度補正用画像、前記彩度補正用画像のうち少なくとも一つは、青と、マゼンダと、赤と、黄と、緑と、シアンとを色相を表す基準に用いて、前記変更・補正処理の処理内容を表現した画像である画像表示装置。
【００１７】
この画像表示装置によれば、ユーザーは、画像表示装置が行う変更・補正処理の処理内容を、色相については、青と、マゼンダと、赤と、黄と、緑と、シアンを基準にして視認することができるので、変更・補正処理内容を理解するのが容易となる。
【００１８】
[適用例６]
適用例２ないし適用例５のいずれか記載の画像表示装置であって、前記色調整指示部はさらに、ユーザーによる前記変更・補正処理の処理内容の変更指示により、前記色調整回路が行う前記変更・補正処理の処理内容を変更する画像表示装置。
【００１９】
この画像表示装置によれば、画像表示装置が行う変更・補正処理の処理内容をユーザーが変更することが可能となり、つまりは、ユーザーは、画像表示装置が行う変更・補正処理の処理内容を、色相については、青と、マゼンダと、赤と、黄と、緑と、シアンとを基準にして表現された色調整用画像を視認しつつ、画像表示装置が表示する画像の色調整を行うことが可能となる。
【００２０】
[適用例７]
適用例１ないし適用例６記載の画像表示装置であって、更に、前記入力された画像信号に含まれる、輝度信号、第１色差信号、第２色差信号の３つの信号からなる第１ＹＵＶ信号を、前記色相信号、前記明度信号、前記彩度信号の３つの信号からなる前記第１ＨＬＳ信号に変換する色空間変換回路を備える画像表示装置。
【００２１】
この画像表示装置によれば、ＹＵＶ信号からなる入力画像信号をＨＬＳ信号に変換する色空間変換回路を備えているので、入力される画像信号がＹＵＶ信号でも、色調整回路によって、画像信号に対して変更・補正処理をすることが可能である。
【００２２】
[適用例８]
適用例７記載の画像表示装置であって、前記色空間変換回路は、３次元直交座標系の第１色空間を構成する前記輝度、前記第１色差、前記第２色差の３つの要素に対応する第１ＹＵＶ信号を、３次元極座標系の第２色空間を構成する前記明度、前記彩度、前記色相の３つの要素に対応する第１ＨＬＳ信号に変換する回路であり、彩度算出部と、色相算出部とを備え、前記彩度算出部は、前記第１色差の値同士の乗算値である第１乗算値を出力する第１乗算器と、前記第２色差の値同士の乗算値である第２乗算値を出力する第２乗算器と、前記第１乗算値と前記第２乗算値との加算値を出力する加算器と、前記加算値の平方根の値を前記彩度に対応した信号として出力する開平器とを備え、前記色相算出部は、前記彩度に対応する信号と前記第１及び第２色差に対応した信号とに基づいて前記色相に対応した信号を出力する回路である
画像表示装置。
【００２３】
この画像表示装置によれば、色空間変換回路は、輝度、第１色差、第２色差の３つの要素に対応する第１の信号、いわゆるＹＵＶ信号を、明度、彩度、色相の３つの要素に対応した第２の信号、いわゆるＨＬＳ信号に、ハードウェアである電気回路を用いて変換処理を行うので、ソフトウェアであるプログラムをＣＰＵで実行することによって同変換処理を行うより、処理速度が速く、且つ、安定して行うことができる。よって、色調整回路に向けてＨＬＳ信号を安定して出力できる。この結果、例えば動画表示などを行う場合に、動画表示中にその動画の画像信号をＹＵＶ信号からＨＬＳ信号にリアルタイムで変換するなど、入力された画像信号の信号変換を高速に行うことが可能となり、且つ、ユーザーが色調整として指示するＨＬＳ信号の変更・補正処理の処理内容の変更指示に対しても、色調整回路によって、高速かつ安定して対応することが可能である。
【００２４】
[適用例９]
適用例７または適用例８のいずれか記載の画像表示装置はさらに、前記第２ＨＬＳ信号を、輝度信号、第１色差信号、第２色差信号の３つの信号からなる第２ＹＵＶ信号に変換して出力する逆変換回路を備える画像表示装置。
【００２５】
この画像表示装置によれば、色調整回路で変更・補正されて出力された第２ＨＬＳ信号を第２ＹＵＶ信号に変換する逆変換回路を備えているので、この画像表示装置は、画像を表示するのに適した画像信号であるＹＵＶ信号に基づいて画像を表示することができる。
【００２６】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、色調整方法および装置、色調整システム、それらの方法または装置の機能を実現するための集積回路、コンピュータープログラム、そのコンピュータープログラムを記録した記録媒体等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１実施例における液晶プロジェクター１００の全体の構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施例における色空間変換回路１１０の構成を示すブロック図である。
【図３】ＹＵＶ信号とＨＬＳ信号との関係を示した説明図である。
【図４】ＹＵＶ空間とＨＬＳ空間とを、輝度、明度の要素に対応するＹおよびＬ軸上から見た説明図である。
【図５】浮動小数点変換器２４における浮動種数点演算の一例を示した説明図である。
【図６】セレクター加算器３８が色相値Ｈを出力する算出方法を説明した説明図である。
【図７】セレクター加算器３８が行う色相値Ｈの算出方法を、概念的に説明する説明図である。
【図８】色調整回路１２０の構成を示すブロック図である。
【図９】色相調整用画像を示した説明図である。
【図１０】彩度調整用画像を示した説明図である。
【図１１】彩度調整回路５０が行う処理の概念を示した説明図である。
【図１２】第１実施例における逆変換回路１４０の構成を示すブロック図である。
【図１３】Ｐｈ出力器７１が色相角Ｐｈと、象限値ＤＩＶ＿Ｈとを算出する算出方法を示した説明図である。
【図１４】第１色差出力器７５が行う演算の演算式を示した説明図である。
【図１５】第２色差出力器７６が行う演算の演算式を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．第１実施例：
（Ａ１）液晶プロジェクターの概略構成
（Ａ２）色空間変換回路
（Ａ３）色調整
（Ａ４）逆変換回路
Ｂ．変形例：
【００２９】
Ａ．第１実施例：
（Ａ１）液晶プロジェクターの概略構成：
図１は、本発明の一実施例としての色空間変換回路が適用される液晶プロジェクター１００の全体の構成を示すブロック図である。この液晶プロジェクター１００は、色空間変換回路１１０、色調整回路１２０、ＣＰＵ１３０、逆変換回路１４０、液晶ライトバルブ駆動回路１５０、液晶ライトバルブ１６０、光源部１７０、投写レンズ１８０、操作制御部１９０、操作ボタン１９２を備え、色空間変換回路１１０に入力されてくる画像信号に基づいて動画をスクリーン２００に表示する。また色調整回路１２０と、ＣＰＵ１３０と、操作制御部１９０とは内部バス１０２によって接続されている。なお、画像信号は、図示しないビデオカメラやスキャナーやパーソナルコンピューター等の入力装置によってリアルタイムに色空間変換回路１１０に入力されてくる場合と、図示しないコンピューターで読取可能な記憶媒体から色空間変換回路１１０に読み出されてくる場合のいずれでもよい。ここで、コンピューターで読取可能な記憶媒体には、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＦＤ、ＭＤ、メモリーカード等のいずれでもよい。
【００３０】
色空間変換回路１１０は、ＹＵＶ信号として入力されたデジタルの画像信号に対してＹＵＶ−ＨＬＳ変換を行ない、ＨＬＳ信号として画像信号を出力する電気回路である。色空間変換回路１１０については後で詳しく説明する。
【００３１】
色調整回路１２０は、入力されたＨＬＳ信号に対応する色相、明度、彩度の各信号（以下、これら各信号を、色相信号、明度信号、彩度信号とも呼ぶ）を、ＣＰＵ１３０からのコマンドによって、色相については変更し、明度及び彩度については、その各信号の出力ゲインの値を補正（以下、ゲイン補正とも呼ぶ）する回路である。なお、以下、各信号を変更および補正する処理を変更・補正処理とも呼ぶ。色調整回路１２０については、後で詳しく説明する。
【００３２】
ＣＰＵ１３０は、色調整指示部１３２を備え、図示しないＲＯＭに予め記憶した特定のプログラムをＣＰＵ１３０が実行することにより実現される。色調整指示部１３２は、上述した色調整回路１２０が行う変更・補正処理の処理内容を制御する。色調整指示部１３２については、後で詳しく説明する。
【００３３】
逆変換回路１４０は入力されるＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換（以下、ＨＬＳ−ＹＵＶ変換とも呼ぶ）して出力する回路である。逆変換回路１４０に入力されるＨＬＳ信号は、前述したユーザーによる色調整によって、変更及びゲイン補正がされた信号である。逆変換回路１４０については、後で詳しく説明する。
【００３４】
液晶ライトバルブ駆動回路１５０は、液晶ライトバルブ１６０を駆動する回路である。液晶ライトバルブ１６０は、液晶ライトバルブ駆動回路１５０で生成された信号を映像化するパネルであり、光源部１７０から射出される光を変調して投写に必要な光をスクリーン２００側へ向けて射出する。
【００３５】
光源部１７０は、画像を投写するための光源であり、主に、光を発するランプ１７１と、このランプ１７１から発せられる光を平行光とするレンズ１７２とを有している。平行光は、液晶ライトバルブ１６０で変調された後、投写レンズ１８０に入射する。投写レンズ１８０は、光源部１７０から投写される光をスクリーンに拡大して表示させる。また、スクリーン２００は、液晶プロジェクター１００から投写される投写像を表示する投写面を有している。
【００３６】
操作制御部１９０は、液晶プロジェクター１００が投写した画像に対する色調整の指示を操作ボタン１９２を通じてユーザーから受信し、内部バス１０２を介してＣＰＵ１３０に伝える。操作ボタン１９２は十字キーボタンと、決定ボタンとを備え、後述する色調整を行う際に、ユーザーはこれらのボタンを用いて画像の色調整を行う。なお、本実施例では液晶プロジェクター１００はユーザーからの指示を、操作制御部１９０及び操作ボタン１９２を介して受信しているが、ユーザーからの指示を、液晶プロジェクター１００に備えた操作パネルや、液晶プロジェクター１００に接続されたコンピューターが備えるマウスやキーボード等の外部操作機器を介して受信するものとしてもよい。
【００３７】
（Ａ２）色空間変換回路：
次に、色空間変換回路１１０の具体的構成および動作について説明する。図２は色空間変換回路１１０の構成を示すブロック図である。この色空間変換回路１１０は図示するように、明度算出部１０、彩度算出部２０、色相算出部３０を備えている。色空間変換回路１１０は、入力された画像信号に含まれる輝度信号（Ｙ）、第１色差信号（Ｕ）、第２色差信号（Ｖ）を、明度信号（Ｌ）、彩度信号（Ｓ）、色相信号（Ｈ）に変換して出力する。なお、図示しない同期クロックが、各演算器に入力されており、回路間の動作を同期させているが、同期クロック信号については図示を省略している。よって、色空間変換回路１１０に入力されたＹＵＶ信号は、この同期クロックを用いたその一組の信号に対応したＨＬＳ信号として変換され、同期して出力される。
【００３８】
ここで、ＹＵＶ信号とＨＬＳ信号との関係について説明する。図３は、ＹＵＶ信号とＨＬＳ信号との関係を示した説明図である。ＹＵＶ信号は、画像信号を、輝度と、第１色差と、第２色差との３つの要素から成る３次元直交座標空間（以下、ＹＵＶ色空間とも呼ぶ）で表した信号である。ＨＬＳ信号は、画像信号を、色相と、明度と、彩度との３つの要素から成る３次元極座標空間（以下、ＨＬＳ色空間とも呼ぶ）で表した信号である。図３に示すように、ＹＵＶ色空間上の輝度と、ＨＬＳ色空間上の明度とは、両座標空間において軸方向が同じであり一対一の対応をしている。よって、輝度信号と明度信号とを同一の信号として扱うことができる。結果として、ＹＵＶ信号として入力された画像信号を、ＨＬＳ信号に変換することは、実質、画像信号に含まれる第１色差信号と第２色差信号とを、色相信号と彩度信号とに変換することに相当する。図４は、図３に示した両座標空間を輝度、明度の要素に対応するＹおよびＬ軸上から見た図である。図３，図４に示した、ＹＵＶ空間とＨＬＳ空間との関係に基づいて、図２に示した色空間変換回路１１０はＹＵＶ−ＨＬＳ変換を行っている。
【００３９】
図２において、明度算出部１０は、色空間変換回路１１０に入力された輝度信号（Ｙ）に対応する値（以下、輝度値とも呼ぶ）を、そのまま明度信号（Ｌ）に対応した値（以下、明度値とも呼ぶ）に適用して、明度信号（Ｙ）として出力する。これは図３で示したように、ＹＵＶ色空間上の輝度と、ＨＬＳ色空間上の明度とは、両座標空間において一対一の対応をしていることに拠っている。換言すれば、入力された輝度信号（Ｙ）を、そのまま明度信号（Ｌ）として出力する。なお本実施例において、輝度信号（Ｙ）および明度信号（Ｌ）は、ともに１０ビットの階調データである。
【００４０】
彩度算出部２０は、色空間変換回路１１０に入力された第１色差信号（Ｕ）、第２色差信号（Ｖ）に基づいて、彩度信号（Ｓ）を出力する。彩度算出部２０は、第１乗算器２１、第２乗算器２２、加算器２３、浮動小数点変換器２４、ルックアップテーブル２５、彩度指数算出器２６、ビットシフト演算器２７を備える。なお、以下、ルックアップテーブルをＬＵＴとも呼び、例えば、ルックアップテーブル２５はＬＵＴ２５とも表記する。
【００４１】
以下、彩度算出部２０が第１色差値信号（Ｕ）と第２色差信号（Ｖ）とを、彩度信号（Ｓ）に変換するまでを信号の流れる順に沿って説明する。第１色差信号（Ｕ）および第２色差信号（Ｖ）は、それぞれ１０ビットの階調データである。このため、両信号はそれぞれ、（０〜１０２３）の信号値をとることになるが、信号値が（５１２）の時、無色であることを示すものとして扱うので、以下、こうした場合には信号値を（−５１２〜５１１）と表記する。
【００４２】
第１乗算器２１は、入力された第１色差信号を（−５１２〜５１１）の階調データに変換後、信号値を、０（零）を中心とした対称性をもった階調値で表すため、（−５１２〜５１１）の階調データを（−５１１〜５１１）の階調データに丸め処理を行う。丸め処理後、第１乗算器２１は第１色差信号の値（以下、第１色差値Ｕとも呼ぶ）をべき乗した第１乗算値Ｕ2を算出する。第２乗算器２２は、第１乗算器２１と同様の処理を、入力された第２色差信号に対して行い、第２色差信号の値をべき乗した第２乗算値Ｖ2を算出する。加算器２３は、第１および第２乗算器２１，２２から出力された第１，第２乗算値Ｕ2，Ｖ2を互い加算した加算値、つまりＵ2＋Ｖ2の値を算出する。
【００４３】
加算器２３が出力した加算値に対して、平方根の値を算出し、ＨＬＳ信号のスケールに正規化した値が彩度値Ｓとなる。正規化は、加算値の平方根の値を開平結果値Ｒとすると、開平結果値Ｒに√２を乗ずることで行う。この時、彩度値Ｓと開平結果値Ｒとは式（１）で表される。
【００４４】
浮動小数点変換器２４は、加算値Ｕ2＋Ｖ2、つまりＲ2の値に対応した信号が入力されると、Ｒ2の値に対して浮動小数点演算を行い、式（２）を満たす第１実数値Ｋおよび第１指数値Ｌの値を算出する。またこの時、第１指数値Ｌの値を偶数の値として算出する。浮動小数点変換器２４における浮動種数点演算の一例を図５に示した。
【００４５】
Ｓ＝√２＊Ｒ・・・・（１）
Ｒ2＝Ｋ／２L・・・・（２）
【００４６】
次に、彩度値Ｓを、式（３）を満たす第２実数値Ｓｒと第２指数値Ｓｉとで表すと、式（１）〜（３）により、第２実数値Ｓｒおよび第２指数値Ｓｉは、式（４）および式（５）として表すことができる。なお、式（４），（５）のｎは、正の整数である。このｎは、後述する各演算器による演算の性質上、出力される信号の値が小さくなり、その後の演算の精度が低下するのを回避する。演算の精度を確保するため、適宜、ｎに正の整数を代入し、演算によって出力される信号の値に対してビットシフトを行う。
【００４７】
Ｓ＝Ｓｒ／２Si・・・・（３）
Ｓｒ＝２n＊√２＊√Ｋ・・・・（４）
Ｓｉ＝Ｌ／２＋ｎ・・・・（５）
【００４８】
図２に示す、ＬＵＴ２５は浮動小数点変換器２４から出力された第１実数値Ｋの値に対して、式（４）を満たす第２実数値Ｓｒを読み出すＬＵＴである。本実施例においては、（０〜２０４７）の値をとる第１実数値Ｋに対応した第２実数値Ｓｒの値が、ＬＵＴ２５に記憶されている。
【００４９】
彩度指数算出器２６は浮動小数点変換器２４から出力された第１指数値Ｌの値に対して、式（５）に示す演算処理を行い第２指数値Ｓｉを算出する算出器である。先述したように、浮動小数点変換器２４は、第１指数値Ｌを偶数の値で出力している。よって、彩度指数算出器２６が式（５）に示す演算処理を行う際に、少数の概念を含んだ演算を行う必要がない。また、彩度指数算出器２６は第２指数値Ｓｉを整数値で出力する。
【００５０】
ビットシフト演算器２７はＬＵＴ２５および彩度指数算出器２６から出力された第２実数値Ｓｒおよび第２指数値Ｓｉから、式（３）を満たす彩度値Ｓを算出する演算器である。第２指数値Ｓｉは、彩度指数算出器２６から整数値として出力されている。よってビットシフト演算器２７は、式（３）の演算処理を行う際に、第２実数値Ｓｒの値に対してＳｉ桁分のビットシフトを行うことで、彩度値Ｓを出力する。なお、浮動小数点変換器２４と、ＬＵＴ２５と、彩度指数算出器２６と、ビットシフト演算器２７とが、特許請求の範囲に記載の開平器に相当する。以上が、彩度算出部２０が行う演算処理である。
【００５１】
次に、色相算出部３０について説明する。図２に示すように、色相算出部３０は第１色差信号（Ｕ）、第２色差信号（Ｖ）、および、彩度算出部２０で算出した第１実数値Ｋ、第２指数値Ｓｉに基づいて、色相信号（Ｈ）を出力する。色相算出部３０は、ＬＵＴ３１、Ｕｒ乗算器３３、Ｖｒ乗算器３４、セレクター３５、ＬＵＴ３６、セレクター減算器３７、セレクター加算器３８を備えている。
【００５２】
ここで、第１色差値Ｕ、第２色差値Ｖ、開平結果値Ｒを用いて、式（６），（７）に示す余弦値Ｕｒおよび正弦値Ｖｒを定義する。また彩度算出部２０で算出した第２実数値Ｓｒを用いて、第２実数値Ｓｒの逆数を、式（８）に示すｉｎｖＳｒで定義する。また、式（４）および式（８）より、ｉｎｖＳｒを式（８ａ）で表すことができる。その結果、式（１）〜式（８）および式（８ａ）より、余弦値Ｕｒおよび正弦値Ｖｒは、式（９）および式（１０）で表すことができる。なお、式（８），（８ａ），（９），（１０）のｗおよびｍは、正の整数である。先述したｎと同様に、後述する各演算器による演算の性質上、演算の精度を確保するため、適宜、ｗ，ｍに正の整数を代入し、演算によって出力される信号の値に対してビットシフトを行う。
【００５３】
Ｕｒ＝Ｕ／Ｒ・・・・（６）
Ｖｒ＝Ｖ／Ｒ・・・・（７）
ｉｎｖＳｒ＝ｗ／Ｓｒ・・・・（８）
ｉｎｖＳｒ＝ｗ／２n＊√２＊√Ｋ・・・・（８ａ）
Ｕｒ＝｜Ｕ｜＊√２＊ｉｎｖＳｒ＊２(Si-m)・・・・（９）
Ｖｒ＝｜Ｖ｜＊√２＊ｉｎｖＳｒ＊２(Si-m)・・・・（１０）
【００５４】
図２に示すＬＵＴ３１は、浮動小数点変換器２４から出力された第１実数値Ｋに対応して、式（８ａ）を満たすｉｎｖＳｒを読み出すＬＵＴである。また、先述したＬＵＴ２５と同様に、本実施例においては、（０〜２０４７）の値をとる第１実数値Ｋに対応したｉｎｖＳｒの値がＬＵＴ３１に記憶されている。
【００５５】
Ｕｒ乗算器３３は、第１色差値Ｕおよび、彩度指数算出器２６から出力された第２指数値Ｓｉおよび、ＬＵＴ３１から出力されたｉｎｖＳｒに対して式（９）に示す演算処理を行い、余弦値Ｕｒを算出する。また、Ｖｒ乗算器３４は、第２色差値Ｖおよび、彩度指数算出器２６から出力された第２指数値Ｓｉおよび、ＬＵＴ３１から出力されたｉｎｖＳｒに対して式（１０）に示す演算処理を行い、正弦値Ｖｒを算出する。
【００５６】
セレクター３５は、Ｕｒ乗算器およびＶｒ乗算器から出力された余弦値Ｕｒおよび正弦値Ｖｒの大小を比較し、小さい方の値（以下、セレクター出力値Ｄとも表記する）を選択し出力する。また、セレクター３５は、セレクター出力値Ｄとともに、余弦値Ｕｒと正弦値Ｖｒとの比較の結果、どちらが小さかったのかを示すセレクター情報を出力する。
【００５７】
ＬＵＴ３６は、セレクター３５が出力したセレクター出力値Ｄに対応して、式（１１）を満たすＬＵＴ算出値Ｅを読み出すＬＵＴである。式（１１）のｗは上述したように正の整数である。
【００５８】
Ｅ＝ａｒｃｓｉｎ（Ｄ／ｗ）・・・・式（１１）
尚、Ｅの単位は「度」である。
【００５９】
セレクター減算器３７はセレクター３５から出力されたセレクター情報に基づいて、式（１２）又は式（１３）で示す２つの減算処理を選択して、ＬＵＴ出力値Ｅに対して、色相角Ｐｈを算出する。
【００６０】
Ｕｒ≧Ｖｒのとき Ｐｈ＝Ｅ・・・・式（１２）
Ｕｒ＜Ｖｒのとき Ｐｈ＝９０−Ｅ・・・・式（１３）
【００６１】
図６はセレクター加算器３８が第１色差値Ｕと第２色差値Ｖと色相角Ｐｈに基づいて色相値Ｈを出力する算出方法を説明した説明図である。セレクター加算器３８は、入力される第１色差値Ｕの値と、第２色差値Ｖの値との組み合わせによって色相値Ｈの出力方法を選択する。図６に示した、セレクター加算器３８が行う色相値Ｈの算出方法を、概念的に説明する説明図を図７に示した。図７は横軸を第１色差値Ｕ、縦軸を第２色差値ＶとしたＵ−Ｖグラフである。図６，図７を用いて、具体例を示してセレクター加算器３８によるＨの算出方法を説明する。
【００６２】
例えば、セレクター加算器３８に入力された第１色差値Ｕが正の値、第２色差値Ｖが正の値である場合、図７に示すように色相角ＰｈはＵ−Ｖグラフ上の第１象限上の角度に相当する。この場合、色相値Ｈと色相角Ｐｈが同じであることが図７から理解できる。図６において、第１色差値Ｕの値が正の値、第２色差値Ｖの値が正の値に対応したＨの算出方法はＨ＝Ｐｈとなっており、図７を用いて説明した色相値Ｈの算出方法に対応していることが分かる。
【００６３】
次に、２つ目の具体例として、セレクター加算器３８に入力された第１色差値Ｕが負の値、第２色差値Ｖが負の値である場合、図７に示すように色相角ＰｈはＵ−Ｖグラフ上の第３象限上の角度に相当する。この場合、図７に示すように、色相値Ｈは色相角Ｐｈに１８０度を加算することで求められることが理解できる。図６において、第１色差値Ｕの値が負の値、第２色差値Ｖの値が負の値に対応したＨの算出方法はＨ＝Ｐｈ＋１８０となっており、図７を用いて説明した色相値Ｈの算出方法に対応していることが分かる。上記２つの具体例で示したように、セレクター加算器３８では図６に対応した算出方法で、第１色差値Ｕと第２色差値Ｖと色相角Ｐｈに基づいて色相値Ｈを出力する。なお、セレクター３５、ＬＵＴ３６、セレクター減算器３７、セレクター加算器３８が特許請求の範囲に記載の色相角算出部に相当する。さらに、セレクター３５が特許請求の範囲に記載の第１判断部に相当し、セレクター加算器３８が特許請求の範囲に記載の第２判断部および色相値出力部に相当する。以上、色空間変換回路１１０は上記の方法により、画像信号として入力されたＹＵＶ信号に対してＹＵＶ−ＨＬＳ変換を施して、ＨＬＳ信号を出力する。
【００６４】
（Ａ３）色調整：
次に、ユーザーが行う色調整および、その際の液晶プロジェクター１００で行う処理の詳細について説明する。色空間変換回路１１０が行ったＹＵＶ−ＨＬＳ変換によって出力されたＨＬＳ信号は、色調整回路１２０に入力される。図８は色調整回路１２０の構成を示すブロック図である。この色調整回路１２０は図示するように、色相調整回路４０、彩度調整回路５０、明度調整回路６０を備えている。
【００６５】
色相調整回路４０はＬＵＴ４１を備えている。ＬＵＴ４１は入力される色相信号（Ｈ）の値に対して、出力する色相信号（Ｈ）の値を記憶したＬＵＴであり、ＲＡＭで構成されている。なお、以下、ＬＵＴに入力される信号の値を入力信号値、ＬＵＴから出力される信号の値を出力信号値とも呼ぶ。
【００６６】
次に彩度調整回路５０の構成について説明する。彩度調整回路５０は、ＬＵＴ５１、ＬＵＴ５２、彩度ゲイン補間回路５３、彩度乗算回路５４を備えている。彩度調整回路５０には、色相信号（Ｈ）と彩度信号（Ｓ）とが入力される。ＬＵＴ５１は、彩度調整回路５０に入力される色相信号と彩度信号のうち、彩度信号の信号値がＳ＝０（彩度信号値の最小値）の時の、出力する彩度信号値に対応した出力ゲイン値を、各色相の値ごとに記憶したＬＵＴである。ＬＵＴ５２は、彩度調整回路５０に入力される彩度信号値がＳ＝１０２３（彩度信号の最大値）の時の、出力する彩度信号値に対応した出力ゲイン値を、各色相の値ごとに記憶したＬＵＴである。彩度ゲイン補間回路５３は、彩度信号の入力信号値が０〜１０２３の間の時の、各色相における彩度信号の出力ゲイン値である彩度ゲイン値を演算し出力する。彩度乗算回路５４は、彩度信号（Ｓ）と、彩度ゲイン値とを乗算して、色調整後の彩度信号（Ｓ）として出力する。これらの処理については、後で具体例を示して詳細を説明する。
【００６７】
次に明度調整回路６０について説明する。明度調整回路６０は上述した彩度調整回路５０とほぼ構成は同じである。彩度調整回路５０と比較して、構成および処理で異なる点は、処理対象となる信号が明度信号（Ｌ）となったことである。明度調整回路６０は、ＬＵＴ６１、ＬＵＴ６２、明度ゲイン補間回路６３、明度乗算回路６４を備えている。明度調整回路６０には、色相信号（Ｈ）と明度信号（Ｌ）とが入力される。ＬＵＴ６１は、明度調整回路６０に入力される色相信号と明度信号のうち、明度信号の信号値がＬ＝０（明度信号値の最小値）の時の、出力する明度信号値に対応した出力ゲイン値を、各色相の値ごとに記憶したＬＵＴである。ＬＵＴ６２は、明度調整回路６０に入力される明度信号値がＬ＝１０２３（明度信号の最大値）の時の、出力する明度信号値に対応した出力ゲイン値を、各色相の値ごとに記憶したＬＵＴである。明度ゲイン補間回路６３は、明度信号の入力信号値が０〜１０２３の間の時の、各色相における明度信号の出力ゲイン値である明度ゲイン値を演算し出力する。明度乗算回路６４は、明度信号（Ｌ）と、明度ゲイン値とを乗算して、色調整後の明度信号（Ｌ）として出力する。なお、色調整回路１２０内の各ＬＵＴは、いずれも、液晶プロジェクター１００の電源投入時に初期値が書き込まれる。このＬＵＴの値は、以下に説明するユーザー操作による色調整の指示により書き換えられる。
【００６８】
次にユーザーの指示によって液晶プロジェクター１００が行う色調整の処理について説明する。色調整を行うユーザーは、液晶プロジェクター１００がスクリーン２００に投写する色調整用画像を見ながら色調整を行う。図９は、色調整用画像のうち、色相調整用画像を示した説明図である。色相調整用画像は、ＬＵＴ４１が記憶している、入力信号値と出力信号値との対応関係に基づいて、ＣＰＵ１３０が作成する。具体的には、図９の色相調整用画像の横軸が入力信号値に相当し、縦軸が出力信号値に相当する。ＣＰＵ１３０は作成した色相調整用画像をスクリーン２００に投写する。これらの機能はＣＰＵ１３０が色調整指示部１３２の機能として行う。そして、スクリーン２００に投写された色相調整用画像を見たユーザーは、操作ボタン１９２を用いて、色相に関する色調整を行う。
【００６９】
操作ボタン１９２を介してユーザーが行う色調整の指示に従って、ＣＰＵ１３０は、ＬＵＴ４１に記憶された色相信号（Ｈ）の出力信号値の値の書き換えを行う。出力信号値の書き換えを行ったＬＵＴ４１は、色相調整回路４０に入力された色相信号（Ｈ）の値を、書き換え後の出力信号値に従って変更し出力する。
【００７０】
図９に示す色相調整用画像について詳しく説明する。上述したように、色相調整用画像は、横軸が入力信号値に相当し、縦軸が出力信号値に相当する。縦軸、横軸ともに、青（Ｂ）、マゼンダ（Ｍ）、赤（Ｒ）、黄（Ｙ）、緑（Ｇ）、シアン（Ｃ）に対応する色相値の箇所に基準軸を設けている。そして、色相調整用画像内の太線が、色相調整回路４０が行っている色相信号の変更処理の内容を表現している。ユーザーは、操作ボタン１９２が備える十字キーボタンおよび決定ボタンを用いて、青（Ｂ）、マゼンダ（Ｍ）、赤（Ｒ）、黄（Ｙ）、緑（Ｇ）、シアン（Ｃ）のいずれかの色相軸を選択・決定し、選択した色相の太線を上下させることによって太線の形状を変形させ、液晶プロジェクター１００が投写する画像の、色相に関する色調整を行う。一例として、図９の色相調整用画像が示す太線によると、色相調整回路４０は、投写する画像の「赤（Ｒ）を黄（Ｙ）に寄せ、シアン（Ｃ）を緑（Ｇ）に寄せる」処理を色相信号（Ｈ）に対して行う。
【００７１】
次に、ユーザーの指示によって液晶プロジェクター１００が行う彩度の補正処理について説明する。図１０は、色調整用画像のうち、彩度調整用画像を示した説明図である。実際には、彩度調整用画像には、彩度信号値がＳ＝０の時の画像（以下、最小彩度画像とも呼ぶ）と、彩度信号値がＳ＝１０２３の時の画像（以下、最大彩度画像とも呼ぶ）との２つの画像がある。最小彩度画像と最大彩度画像は、処理内容を示す太線の形状は各々異なるが、それ以外の部分は同じであるので、図１０にはＳ＝０の時の彩度調整用画像、つまり最小彩度画像を示した。
【００７２】
図１０に示す最小彩度画像の横軸は、色調整回路１２０に入力される色相信号の値を示している。縦軸は、入力された彩度信号の入力信号値に対応して出力する彩度信号の出力ゲインの値を示している。横軸には、青（Ｂ）、マゼンダ（Ｍ）、赤（Ｒ）、黄（Ｙ）、緑（Ｇ）、シアン（Ｃ）に対応する色相値の箇所に基準軸を設けている。そして、最小彩度画像内の太線が、入力色相信号の値ごとの、Ｓ＝０の入力彩度信号に対して、出力する彩度信号の値に対応した出力ゲイン値を表現している。なお上述したように、最大彩度画像は、図１０に示した最小彩度画像の太線の形状以外は同様の画像であるので、説明は省略する。
【００７３】
ユーザーは、先述した色相調整の操作と同様に、操作ボタン１９２が備える十字キーボタンおよび決定ボタンを用いて、青（Ｂ）、マゼンダ（Ｍ）、赤（Ｒ）、黄（Ｙ）、緑（Ｇ）、シアン（Ｃ）のいずれかの色相軸を選択・決定し、最小彩度画像および最大彩度画像の太線の形状を変形させて、液晶プロジェクター１００が投写する画像の、彩度信号の出力ゲインを調整することによって、彩度に関する色調整を行う。
【００７４】
上述した彩度調整回路５０が行う処理内容について、図１１を用いて具体例を示して説明する。図１１は、彩度調整回路５０が行う処理について、本具体例の内容に沿って概念を示した説明図である。図１１のＬＵＴ５１、ＬＵＴ５２に示すように、事前にユーザーが最小彩度画像および最大彩度画像の太線の形状を変形させることによって、Ｓ＝０、Ｓ＝１０２３の時の彩度信号の出力ゲイン値が設定されているとする。今、色調整回路１２０に画像信号が入力され、その画像信号に含まれる色相信号（Ｈ）と彩度信号（Ｓ）とが彩度調整回路５０に入力された場合を考える。この時の、例えば、色相信号値Ｈ、彩度信号値ＳをそれぞれＨ＝ｐ、Ｓ＝ｑであるとする。ＬＵＴ５１、ＬＵＴ５２にそれぞれ、Ｈ＝ｐの色相信号が入力されると、ＬＵＴ５１はＳ＝０の時の出力ゲイン値を、ＬＵＴ５２はＳ＝１０２３の時の出力ゲイン値を出力する。本具体例においては、図１１に示すように、ＬＵＴ５１におけるＳ＝０の時の出力ゲイン値は１．５である。またＬＵＴ５２におけるＳ＝１０２３の時の出力ゲイン値は０．７である。この、２つの出力ゲイン値が、彩度ゲイン補間回路５３に入力される。
【００７５】
彩度ゲイン補間回路５３は、図１１に示すように、Ｈ＝ｐの時の補間直線を生成する。補間直線は、Ｓ＝０の時の出力ゲイン値１．５に対応する点と、Ｓ＝１０２３の時の出力ゲイン値０．７に対応する点とを直線で結んだ線である。彩度ゲイン補間回路５３は、Ｈ＝ｐに対応した補間直線を生成すると、入力された彩度信号の入力信号値Ｓ＝ｑに対応する彩度ゲイン値を補間直線より算出し、彩度乗算回路５４に向けて出力する。本具体例においては、図１１に示すように、入力信号値Ｓ＝ｑに対応する彩度ゲイン値は１．３となる。彩度乗算回路５４は、彩度調整回路５０に入力された彩度信号（Ｓ）の入力信号値に彩度ゲイン値１．３を乗じた値に対応した彩度信号を、色調整後の彩度信号として出力する。
【００７６】
次に、ユーザーの指示によって液晶プロジェクター１００が行う明度の補正処理について説明する。色調整を行うユーザーは、液晶プロジェクター１００がスクリーン２００に投写する色調整用画像のうち、明度調整用画像を見ながら明度に関する色調整を行う。ユーザーが画像の明度調整を行うための明度調整用画像については、上記で説明した彩度調整用画像と同様の画像であり、調整の対象となる要素が明度になったことが、上述の彩度調整用画像とは異なる。よって、明度調整用画像の説明および図は省略する。
【００７７】
以上説明したように、液晶プロジェクター１００は、操作制御部１９０及び操作ボタン１９２を介してユーザーが行う色調整の指示に従って、ＣＰＵ１３０が色調整指示部１３２の処理として、色調整回路１２０に備える各ＬＵＴの書き換えを行うことによって、投写する画像の色調整を行う。なお、液晶プロジェクター１００は、図示しないＯＳＤ（オンスクリーンディスプレイ）処理部を備えており、ＣＰＵ１３０はＯＳＤ処理部の機能として、色相調整用画像、彩度調整用画像、明度調整用画像をそれぞれ、投写画像に重畳してスクリーン２００に投写する。また、色調整用画像上に表現された変更・補正処理の内容を示す太線は、ユーザーが色調整の操作によって上下させると、滑らかな曲線形状となるような曲線補間処理を、色調整指示部１３２が行っている。
【００７８】
（Ａ４）逆変換回路：
次に、逆変換回路１４０の具体的構成および動作について説明する。先述したように、逆変換回路１４０は、ユーザーによって色調整が行われ、色調整回路１２０によって変更・補正が施された後のＨＬＳ信号に対して、ＨＬＳ−ＹＵＶ変換をし、変換したＹＵＶ信号を液晶ライトバルブ駆動回路１５０に向けて出力する回路である。図１２は逆変換回路１４０の構成を示すブロック図である。この逆変換回路１４０は図示するように、Ｐｈ出力器７１、ＬＵＴ７３、ＬＵＴ７４、第１色差出力器７５、第２色差出力器７６を備えている。なお、色空間変換回路１１０の構成と同様に、図示しない同期クロックが、各演算器に入力されており、回路間の動作を同期させているが、同期クロック信号については図示を省略している。よって、逆変換回路１４０に入力されたＨＬＳ信号は、この同期クロックを用いたその一組の信号に対応したＹＵＶ信号として変換され、同期して出力される。
【００７９】
逆変換回路１４０に入力された明度信号（Ｌ）は、先述したように、図３に示した座標空間において、輝度信号（Ｙ）と一対一で対応しているので、明度信号（Ｌ）をそのまま輝度信号（Ｙ）として出力する。
【００８０】
Ｐｈ出力器７１は入力された色相信号（Ｈ）から、色相角Ｐｈと、色相信号（Ｈ）に対応する色相値ＨのＵ−Ｖグラフ（図７）上での象限値ＤＩＶ_Ｈ（第１象限から第４象限に対応した値）とを算出する。図１３は、Ｐｈ出力器７１に入力された色相値Ｈに対応して、色相角Ｐｈと、象限値ＤＩＶ＿Ｈとを算出する算出方法を示した説明図である。色相値Ｈの大きさによって、色相角Ｐｈの算出する方法が異なる。一例として、色相値Ｈ＝１００（度）の時、色相値Ｈは図１３において、９０〜１８０（度）の範囲に対応しているので、色相角Ｐｈの算出方法はＰｈ＝１８０−Ｈとなり、Ｐｈ＝８０（度）となる。またこの時、色相値Ｈ（＝１００（度））はＵ−Ｖグラフ（図７）では第二象限に存在し、Ｈ＿ＤＩＶ＝１として出力される。このようにして、色相値Ｈから色相角Ｐｈと象限値ＤＩＶ＿Ｈとを出力する。
【００８１】
図１２において、Ｐｈ出力器７１から出力された色相角Ｐｈに対応する信号はＬＵＴ７３およびＬＵＴ７４に入力される。ＬＵＴ７３は、入力された色相角Ｐｈの信号に対応して、その余弦値であるｃｏｓ（Ｐｈ）を出力するＬＵＴである。またＬＵＴ７４は、入力された色相各Ｐｈの信号に対応して、その正弦値であるｓｉｎ（Ｐｈ）を出力するＬＵＴである。Ｐｈ出力器から出力された色相角Ｐｈに対応する信号は、ＬＵＴ７３およびＬＵＴ７４を介して、ｃｏｓ（Ｐｈ）およびｓｉｎ（Ｐｈ）に対応する信号に変換され、第１色差出力器７５および第２色差出力器７６に向けて出力される。
【００８２】
図１２に示すように、第１色差出力器７５は、彩度値Ｓと、ｃｏｓ（Ｐｈ）と、象限値ＤＩＶ＿Ｈとに対応した信号に基づいて、第１色差値Ｕに対応した信号を出力する。図１４は、第１色差出力器７５が行う演算の演算式を、象限値ＤＩＶ＿Ｈの値に対応させて示した説明図である。第１色差出力器７５は、象限値ＤＩＶ＿Ｈの値（０〜３）に基づいて、第１色差値Ｕを出力する演算式を選択する。そして、象限値ＤＩＶ＿Ｈに対応して選択した演算式を用いて、入力された彩度値Ｓと、ｃｏｓ（Ｐｈ）とに基づいて第１色差値Ｕに対応する信号を出力する。
【００８３】
第２色差出力器７６は、彩度値Ｓと、ｓｉｎ（Ｐｈ）と、象限値ＤＩＶ＿Ｈとに対応した信号に基づいて、第２色差値Ｖに対応した信号を出力する。図１５は、第２色差出力器７６が行う演算の演算式を、象限値ＤＩＶ＿Ｈの値に対応させて示した説明図である。第２色差出力器７６は、象限値ＤＩＶ＿Ｈの値に基づいて、第２色差値Ｖを出力する演算式を選択する。そして、象限値ＤＩＶ＿Ｈに対応して選択した演算式を用いて、彩度値Ｓと、ｓｉｎ（Ｐｈ）とに基づいて第２色差値Ｖに対応する信号を出力する。こうして、逆変換回路１４０は、入力されたＨＬＳ信号に対して、ＨＬＳ−ＹＵＶ変換を行い、ＹＵＶ信号を出力する。
【００８４】
以上説明したように、液晶プロジェクター１００は、入力されたＹＵＶ信号の画像信号を、色空間変換回路１１０でＹＵＶ−ＨＬＳ変換し、ＨＬＳ信号を出力する。そして、色調整回路１２０において、ユーザーからの色調整の指示により、ＨＬＳ信号である画像信号を変更・補正する。この時、色調整回路１２０が、画像信号をＨＬＳ信号の状態で変更・補正処理を行うので、液晶プロジェクター１００は、その処理内容を、色相、明度、彩度の３つの要素、つまりマンセル表色系で表現した色調整用画像として、ユーザーに示すことができる。また、ユーザーは、その色調整用画像を見ながら、画像の色調整を、色相、明度、彩度の各要素において変更・補正することができる。さらに、本実施例では、色調整用画像における色相を、青（Ｂ）、マゼンダ（Ｍ）、赤（Ｒ）、黄（Ｙ）、緑（Ｇ）、シアン（Ｃ）の６つの基準軸を用いて表現しているので、ユーザーは色の目安となる、上記６つの色相を基準にしながら容易に画像の色調整を行うことができる。加えて、液晶プロジェクター１００は、ハードウェアとして色空間変換回路１１０および色調整指示部１３２を備えるので、処理が高速であり、入力される画像信号のＨＬＳ信号への変換および変更・補正処理をリアルタイムに行うことが可能となる。
【００８５】
Ｂ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００８６】
（Ｂ１）変形例１：
第１実施例では、色調整回路１２０が出力したＨＬＳ信号を、逆変換回路１４０がＹＵＶ信号に変換しているが、逆変換回路１４０が行う信号変換は、ＹＵＶ信号への信号変換に限らず、画像表示に適した信号であれば、その他の信号形式への変換でもよい。また液晶プロジェクター１００が、ＹＵＶ信号形式で画像を表示可能な回路および処理部を備えるようにすれば、液晶プロジェクター１００は逆変換回路１４０を備えないとしても、第１実施例と同様の効果を得ることができる。
【００８７】
（Ｂ２）変形例２：
第１実施例では、色調整用画像を、液晶プロジェクター１００がスクリーン２００に投写することによってユーザーに示したが、液晶プロジェクター１００に接続されたコンピューターのディスプレイ画面上に、色調整用画像を表示することによって、ユーザーに示すようにしてもよい。
【００８８】
（Ｂ３）変形例３：
第１実施例では、色調整回路１２０が行っている処理内容を、色調整用画像として、ユーザーが視認可能な表示部に示し、ユーザーがその色調整用画像を見ながら投写画像の色調整を行うとしたが、液晶プロジェクター１００が色調整用画像を表示せず、色相、明度、彩度、つまりマンセル表色系で表現された色調整用操作パネルや、色調整用の例えば、青（Ｂ）、マゼンダ（Ｍ）、赤（Ｒ）、黄（Ｙ）、緑（Ｇ）、シアン（Ｃ）の各色相ごとの調整用ダイヤルを備え、別に備える切換ボタンによって、色相調整、明度調整、彩度調整を切り替えて色調整を行うとしてもよい。若しくは、色調整用の操作機能部を、液晶プロジェクター１００が備えるようにし、ユーザーがスクリーン２００上の投写画像を見ながら、その操作機能部を操作して投写画像の色調整をするとしてもよい。
【００８９】
（Ｂ４）変形例４：
第１実施例では、色調整用画像において、色調整用画像における色相を、青（Ｂ）、マゼンダ（Ｍ）、赤（Ｒ）、黄（Ｙ）、緑（Ｇ）、シアン（Ｃ）の６つの基準軸を用いて表現したが、基準軸の数は３つ、４つ、８つなど、任意の数としてもよい。また、色調整用画像における色相の基準軸の数を、ユーザーが任意に設定できるとしてもよい。その他、色調整用画像に色相の基準軸を設けず、色相を連続階調で表現するとしてもよい。その他、色調整用画像を、マンセル色立体を３次元表現した画像としてユーザーに示し、液晶プロジェクター１００に接続されたコンピューターが備えるマウスやキーボード等で直接、ユーザーが、マンセル色立体上に表現された変更・補正処理の内容を操作するとしてもよい。
【００９０】
（Ｂ５）変形例５：
第１実施例では、画像表示装置として液晶プロジェクター１００を例示したが、光変調素子を液晶ライトバルブに限定するものではなく、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）を用いることができる。なお、ＤＭＤは米国テキサスインスツルメンツ社の商標である。また、本発明はプラズマディスプレイや有機ＥＬディスプレイなど、直視型の画像表示装置として実装することもできる。
【符号の説明】
【００９１】
１０…明度算出部
２０…彩度算出部
２１…第１乗算器
２２…第２乗算器
２３…加算器
２４…浮動小数点変換器
２５，３１，３６，４１，５１，５２，６１，６２，７３，７４…ＬＵＴ（ルックアップテーブル）
２６…彩度指数算出器
２７…ビットシフト演算器
３０…色相算出部
３５…セレクター
３７…セレクター減算器
３８…セレクター加算器
４０…色相調整回路
５０…彩度調整回路
５３…彩度ゲイン補間回路
５４…彩度乗算回路
６０…明度調整回路
６３…明度ゲイン補間回路
６４…明度乗算回路
７５…第１色差出力器
７６…第２色差出力器
１００…液晶プロジェクター
１０２…内部バス
１１０…色空間変換回路
１２０…色調整回路
１３０…ＣＰＵ
１３２…色調整指示部
１４０…逆変換回路
１５０…液晶ライトバルブ駆動回路
１６０…液晶ライトバルブ
１７０…光源部
１７１…ランプ
１７２…レンズ
１８０…投写レンズ
１９０…操作制御部
１９２…操作ボタン
２００…スクリーン
ＤＩＶ＿Ｈ…象限値
Ｒ…開平結果値
Ｋ…第１実数値
Ｌ…第１指数値
Ｕ…第１色差値
Ｖ…第２色差値
Ｄ…セレクター出力値
Ｕ２…第１乗算値
Ｖ２…第２乗算値
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された画像信号に基づいて画像を表示する画像表示装置であって、
画像信号である第１ＨＬＳ信号に含まれる色相信号と、明度信号と、彩度信号とをそれぞれ個別に変更・補正処理し、第２ＨＬＳ信号として出力する色調整回路を備える画像表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像表示装置であって、更に、
前記色調整回路が行う前記変更・補正処理の処理内容を指示する色調整指示部を備える画像表示装置。
【請求項３】
請求項２記載の画像表示装置であって、
前記色調整指示部は、前記色調整回路が行う前記変更・補正処理の処理内容を示した色調整用画像をユーザーが視認可能な表示部へ表示する表示制御部を備える画像表示装置。
【請求項４】
請求項３記載の画像表示装置であって、
前記色調整用画像は、色相変更用画像と、明度補正用画像と、彩度補正用画像との３つの画像によって前記変更・補正処理の処理内容を表現した画像である画像表示装置。
【請求項５】
請求項４記載の画像表示装置であって、
前記色相変更用画像、前記明度補正用画像、前記彩度補正用画像のうち少なくとも一つは、青と、マゼンダと、赤と、黄と、緑と、シアンとを色相を表す基準に用いて、前記変更・補正処理の処理内容を表現した画像である画像表示装置。
【請求項６】
請求項２ないし請求項５のいずれか記載の画像表示装置であって、
前記色調整指示部はさらに、ユーザーによる前記変更・補正処理の処理内容の変更指示により、前記色調整回路が行う前記変更・補正処理の処理内容を変更する画像表示装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６記載の画像表示装置であって、更に、
前記入力された画像信号に含まれる、輝度信号、第１色差信号、第２色差信号の３つの信号からなる第１ＹＵＶ信号を、前記色相信号、前記明度信号、前記彩度信号の３つの信号からなる前記第１ＨＬＳ信号に変換する色空間変換回路を備える画像表示装置。
【請求項８】
請求項７記載の画像表示装置であって、
前記色空間変換回路は、
３次元直交座標系の第１色空間を構成する前記輝度、前記第１色差、前記第２色差の３つの要素に対応する第１ＹＵＶ信号を、３次元極座標系の第２色空間を構成する前記明度、前記彩度、前記色相の３つの要素に対応する第１ＨＬＳ信号に変換する回路であり、
彩度算出部と、
色相算出部とを備え、
前記彩度算出部は、前記第１色差の値同士の乗算値である第１乗算値を出力する第１乗算器と、前記第２色差の値同士の乗算値である第２乗算値を出力する第２乗算器と、前記第１乗算値と前記第２乗算値との加算値を出力する加算器と、前記加算値の平方根の値を前記彩度に対応した信号として出力する開平器とを備え、
前記色相算出部は、前記彩度に対応する信号と前記第１及び第２色差に対応した信号とに基づいて前記色相に対応した信号を出力する回路である
画像表示装置。
【請求項９】
請求項７または請求項８のいずれか記載の画像表示装置はさらに、前記第２ＨＬＳ信号を、輝度信号、第１色差信号、第２色差信号の３つの信号からなる第２ＹＵＶ信号に変換して出力する逆変換回路を備える画像表示装置。
【請求項１】
入力された画像信号に基づいて画像を表示する画像表示装置であって、
画像信号である第１ＨＬＳ信号に含まれる色相信号と、明度信号と、彩度信号とをそれぞれ個別に変更・補正処理し、第２ＨＬＳ信号として出力する色調整回路を備える画像表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像表示装置であって、更に、
前記色調整回路が行う前記変更・補正処理の処理内容を指示する色調整指示部を備える画像表示装置。
【請求項３】
請求項２記載の画像表示装置であって、
前記色調整指示部は、前記色調整回路が行う前記変更・補正処理の処理内容を示した色調整用画像をユーザーが視認可能な表示部へ表示する表示制御部を備える画像表示装置。
【請求項４】
請求項３記載の画像表示装置であって、
前記色調整用画像は、色相変更用画像と、明度補正用画像と、彩度補正用画像との３つの画像によって前記変更・補正処理の処理内容を表現した画像である画像表示装置。
【請求項５】
請求項４記載の画像表示装置であって、
前記色相変更用画像、前記明度補正用画像、前記彩度補正用画像のうち少なくとも一つは、青と、マゼンダと、赤と、黄と、緑と、シアンとを色相を表す基準に用いて、前記変更・補正処理の処理内容を表現した画像である画像表示装置。
【請求項６】
請求項２ないし請求項５のいずれか記載の画像表示装置であって、
前記色調整指示部はさらに、ユーザーによる前記変更・補正処理の処理内容の変更指示により、前記色調整回路が行う前記変更・補正処理の処理内容を変更する画像表示装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６記載の画像表示装置であって、更に、
前記入力された画像信号に含まれる、輝度信号、第１色差信号、第２色差信号の３つの信号からなる第１ＹＵＶ信号を、前記色相信号、前記明度信号、前記彩度信号の３つの信号からなる前記第１ＨＬＳ信号に変換する色空間変換回路を備える画像表示装置。
【請求項８】
請求項７記載の画像表示装置であって、
前記色空間変換回路は、
３次元直交座標系の第１色空間を構成する前記輝度、前記第１色差、前記第２色差の３つの要素に対応する第１ＹＵＶ信号を、３次元極座標系の第２色空間を構成する前記明度、前記彩度、前記色相の３つの要素に対応する第１ＨＬＳ信号に変換する回路であり、
彩度算出部と、
色相算出部とを備え、
前記彩度算出部は、前記第１色差の値同士の乗算値である第１乗算値を出力する第１乗算器と、前記第２色差の値同士の乗算値である第２乗算値を出力する第２乗算器と、前記第１乗算値と前記第２乗算値との加算値を出力する加算器と、前記加算値の平方根の値を前記彩度に対応した信号として出力する開平器とを備え、
前記色相算出部は、前記彩度に対応する信号と前記第１及び第２色差に対応した信号とに基づいて前記色相に対応した信号を出力する回路である
画像表示装置。
【請求項９】
請求項７または請求項８のいずれか記載の画像表示装置はさらに、前記第２ＨＬＳ信号を、輝度信号、第１色差信号、第２色差信号の３つの信号からなる第２ＹＵＶ信号に変換して出力する逆変換回路を備える画像表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１０−２３２７７３（Ｐ２０１０−２３２７７３Ａ）
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７５７２４（Ｐ２００９−７５７２４）
【出願日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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