色空間変換装置、画像処理装置、画像表示装置及び色空間変換方法
【課題】画像の色味等を高精度に調整できる色空間変換装置等を提供する。
【解決手段】ＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する第２色空間変換回路１４０は、彩度調整回路８０と、第１色差出力器７５及び第２色差出力器７６とを備える。彩度調整回路８０は、ＨＬＳ信号に含まれる色相信号に応じて、ＨＬＳ信号に含まれる彩度信号を調整する。第１色差出力器７５及び第２色差出力器７６は、色相信号と、彩度調整回路８０によって調整された彩度信号とに基づいて、ＹＵＶ信号に含まれる色差信号を生成する。
【解決手段】ＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する第２色空間変換回路１４０は、彩度調整回路８０と、第１色差出力器７５及び第２色差出力器７６とを備える。彩度調整回路８０は、ＨＬＳ信号に含まれる色相信号に応じて、ＨＬＳ信号に含まれる彩度信号を調整する。第１色差出力器７５及び第２色差出力器７６は、色相信号と、彩度調整回路８０によって調整された彩度信号とに基づいて、ＹＵＶ信号に含まれる色差信号を生成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色空間変換装置、画像処理装置、画像表示装置及び色空間変換方法等に関する。
【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。表示や画像処理の簡略化を図るために、プロジェクターや、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）や、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の画像表示装置では、ＲＧＢ形式の画像信号（ＲＧＢ信号）やＹＵＶ形式の画像信号（ＹＵＶ信号）が一般的に用いられる。ＲＧＢ形式の画像信号は、Ｒ（赤）信号、Ｇ（緑）信号、Ｂ（青）信号により構成される。ＹＵＶ形式の画像信号は、Ｙ（輝度）信号、Ｕ（第１色差）信号、Ｖ（第２色差）信号により構成される。
【０００３】
こうした画像表示装置に表示される画像の色相、明るさ、彩度等は、画像信号のソース（例えば、ＤＶＤプレーヤー等）で調整することができ、最近では、プロジェクター等の画像表示装置も、調整の仕組みを備えている。ところが、画像の色味や明るさ、鮮やかさ等を、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信号等を直接調整することになる。このため、これらの信号では、１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影響が及び、所望の画像を得るための調整が困難であった。
【０００４】
そこで、従来から、例えばカラースキャナー等では、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っていた（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う技術は、特許文献２にも開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１８７２４号公報
【特許文献２】特開平１１−６９１８６号公報
【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本来持つズレやバランスのズレを補正するものである。このため、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、明るさ、鮮やかさ等を、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。従って、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り、ユーザーによる画像の色味、明るさ、鮮やかさ等の調整は、できるだけ精度よく行うことができることが望ましい。
【０００７】
本発明は、以上のような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明の幾つかの態様によれば、例えばユーザーの好みに応じて画像の色味等を高精度に調整できる色空間変換装置、画像処理装置、画像表示装置及び色空間変換方法等を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明の一態様は、ＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する色空間変換装置が、前記ＨＬＳ信号に含まれる彩度信号を、前記ＨＬＳ信号に含まれる色相信号に応じて調整する彩度信号調整部と、前記色相信号と、前記彩度信号調整部によって調整された前記彩度信号とに基づいて、前記ＹＵＶ信号に含まれる色差信号を生成する色差信号生成部とを含む。
【０００９】
本態様においては、ＨＬＳ信号は、色相、明度及び彩度の３つの要素で表される信号であり、ＹＵＶ信号は、輝度、２つの色差の３つの要素で表される信号である。本態様によれば、ＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する際に、変換前後で色相を変化させることなくＹＵＶ信号を構成する色差信号を生成することができる。そのため、調整後のＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に正確にマッピングできない場合であっても、変換前後で色が変化して見えることなく、例えばユーザーの好みに応じて画像の色味等を高精度に調整できるようになる。
【００１０】
（２）本発明の他の態様に係る色空間変換装置では、前記彩度信号調整部は、前記色相信号に対応した彩度最大値を生成する彩度最大値生成部と、前記彩度信号に対応した彩度値又は前記彩度最大値のうち小さい方を出力する比較部とを含み、前記色差信号生成部は、前記色相信号と前記比較部からの出力信号とに基づいて、前記色差信号を生成する。
本態様によれば、上記の効果に加えて、簡素な構成により、変換前後で色相を変化させることなくＹＵＶ信号を構成する色差信号を生成できるようになる。
【００１１】
（３）本発明の他の態様に係る色空間変換装置では、前記彩度最大値生成部は、前記ＹＵＶ信号に対応した色域の境界値における彩度成分を前記彩度最大値として出力する。
本態様によれば、ＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する際にＹＵＶ信号に対応した色域全体を用いることができるので、上記の効果に加えて、より一層正確な色空間変換を行うことが可能となる。
【００１２】
（４）本発明の一態様は、ＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する色空間変換装置が、前記ＨＬＳ信号に含まれる色相信号及び彩度信号に基づいて、前記ＹＵＶ信号に含まれる第１色差信号及び第２色差信号を生成する色差信号生成部と、前記第１色差信号の信号値と前記第２色差信号の信号値との比を維持しつつ、前記第１色差信号の信号値又は前記第２色差信号の信号値を前記ＹＵＶ信号に対応した色域の境界値にクリッピングすることにより得られた前記第１色差信号及び前記第２色差信号を出力する色差信号調整部とを含む。
【００１３】
本態様においては、ＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する際に、変換前後で色相を変化させることなくＹＵＶ信号を構成する色差信号を生成することができる。そのため、調整後のＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に正確にマッピングできない場合であっても、変換前後で色が変化して見えることなく、画像の色味等を高精度に調整できるようになる。
【００１４】
（５）本発明の一態様は、画像処理装置が、ＹＵＶ信号をＨＬＳ信号に変換する第１色空間変換部と、前記第１色空間変換部によって変換された前記ＨＬＳ信号を構成する色相信号、明度信号及び彩度信号の少なくとも１つを調整し、調整後のＨＬＳ信号を出力する色調整部と、前記色調整部によって調整されたＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する上記のいずれか記載の色空間変換装置とを含む。
【００１５】
本態様においては、ＹＵＶ信号を一旦ＨＬＳ信号に変換し、ＨＬＳ信号の状態で色調整を行った後、色調整後のＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に戻している。これにより、画像の色調整を、色相、明度、彩度の各要素において直感的に調整でき、且つ画像の色味等を高精度に調整できる画像処理装置を提供できるようになる。
【００１６】
（６）本発明の一態様は、画像信号に基づいて画像を表示する画像表示装置が、前記画像信号に対応したＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する上記のいずれか記載の色空間変換装置を含み、前記色空間変換装置によって変換された前記ＹＵＶ信号を用いて画像を表示する。
【００１７】
本態様によれば、画像の色味等を高精度に調整できる画像表示装置を提供できるようになる。
【００１８】
（７）本発明の一態様は、ＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する色空間変換方法が、前記ＨＬＳ信号に含まれる色相信号に応じて、前記ＨＬＳ信号に含まれる彩度信号を調整する彩度信号調整ステップと、前記色相信号と、前記彩度信号調整ステップにおいて調整された彩度信号とに基づいて、前記ＹＵＶ信号に含まれる色差信号を生成する色差信号生成ステップとを含む。
【００１９】
（８）本発明の一態様は、ＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する色空間変換方法が、前記ＨＬＳ信号に含まれる色相信号及び彩度信号に基づいて、前記ＹＵＶ信号に含まれる第１色差信号及び第２色差信号を生成する色差信号生成ステップと、前記第１色差信号の信号値と前記第２色差信号の信号値との比を維持しつつ、前記第１色差信号の信号値又は前記第２色差信号の信号値を前記ＹＵＶ信号に対応した色域の境界値にクリッピングすることにより得られた前記第１色差信号及び前記第２色差信号を出力する色差信号調整ステップとを含む。
【００２０】
上記のいずれかの態様においては、ＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する際に、変換前後で色相を変化させることなくＹＵＶ信号を構成する色差信号を生成することができるようになる。従って、調整後のＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に正確にマッピングできない場合であっても、変換前後で色が変化して見えることなく、例えばユーザーの好みに応じて画像の色味等を高精度に調整できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態における液晶プロジェクターの全体の構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態における色空間変換回路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軸及びＬ軸上から見た説明図である。
【図５】浮動小数点変換器における浮動小数点演算の一例を示した説明図である。
【図６】セレクター加算器が色相値を出力する算出方法を説明した説明図である。
【図７】セレクター加算器が行う色相値の算出方法を、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】彩度調整回路が行う処理の概念を示した説明図である。
【図１２】ＹＵＶ色空間及びＨＬＳ色空間をＹ軸及びＬ軸上から見た図である。
【図１３】第１実施形態における第２色空間変換回路の構成を示すブロック図である。
【図１４】Ｐｈ出力器が色相角と、象限値とを算出する算出方法を示した説明図である。
【図１５】色相値に応じて彩度最大値生成回路が出力する彩度最大値の説明図である。
【図１６】第１実施形態における第２色空間変換回路の動作説明図である。
【図１７】第１色差出力器が行う演算の演算式を示した説明図である。
【図１８】第２色差出力器が行う演算の演算式を示した説明図である。
【図１９】第２実施形態における第２色空間変換回路の構成例のブロック図である。
【図２０】第３実施形態における第２色空間変換回路の構成例のブロック図である。
【図２１】第３実施形態における第２色空間変換回路の動作説明図である。
【図２２】色差調整回路の動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成のすべてが本発明の課題を解決するために必須の構成要件であるとは限らない。
なお、以下では、本発明に係る色空間変換装置等が画像表示装置である液晶プロジェクターに適用される例を説明するが、本発明に係る画像表示装置は液晶プロジェクターに限定されるものではない。
【００２３】
〔第１実施形態〕
図１に、本発明に係る第１実施形態における液晶プロジェクターの構成例のブロック図を示す。この液晶プロジェクター１００は、光変調手段として液晶ライトバルブを採用したプロジェクターである。液晶プロジェクター１００は、第１色空間変換回路１１０、色調整回路１２０、ＣＰＵ１３０、第２色空間変換回路１４０を備えている。更に、液晶プロジェクター１００は、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を備えている。そして、液晶プロジェクター１００は、第１色空間変換回路１１０に入力される画像信号に基づいて画像（動画）をスクリーン２００に表示する。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。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第１色空間変換回路１１０に入力される。或いは、この画像信号は、図示しないコンピューターで読取可能な記憶媒体から第１色空間変換回路１１０に読み出されてもよい。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。
【００２４】
第１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変換を行い、ＨＬＳ信号として画像信号を出力する電気回路である。色調整回路１２０は、第１色空間変換回路１１０から入力された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）に対して色調整処理を行う回路である。具体的には、色調整回路１２０は、ＨＬＳ信号に対応する色相を変更することが可能である。また、色調整回路１２０は、ＨＬＳ信号に対応する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）することが可能である。色調整回路１２０は、ＣＰＵ１３０からのコマンドによって、色相の変更やゲイン補正を行う。
【００２５】
ＣＰＵ１３０は、図示しないＲＯＭに予め記憶した特定のプログラムを読み込んで、該プログラムに対応する処理を実行することで、各種の機能を実現することができる。例えば、ＣＰＵ１３０は、このＲＯＭに記憶した特定のプログラムを読み込んで、該プログラムに対応する処理を実行することで、色調整指示部１３２の機能を実現することができる。この色調整指示部１３２は、上記の色調整回路１２０が行う処理内容を制御する。
【００２６】
第２色空間変換回路１４０は、色調整回路１２０から入力される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。第２色空間変換回路１４０に入力されるＨＬＳ信号は、上記のユーザーによる色調整によって、色相の変更及びゲイン補正がされた信号である。
【００２７】
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光変調素子である。具体的には、液晶ライトバルブ１６０は、光源部１７０から射出される光を、液晶ライトバルブ駆動回路１５０で生成された信号に基づいて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。
【００２８】
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から射出され、液晶ライトバルブ１６０で変調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。
【００２９】
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、第１実施形態では、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、これに限定されるものではない。例えば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。
【００３０】
図２に、図１の第１の色空間変換回路１１０の構成例のブロック図を示す。第１色空間変換回路１１０は、明度算出部１０、彩度算出部２０、色相算出部３０を備えている。第１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。従って、第１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。
【００３１】
ここで、ＹＵＶ信号とＨＬＳ信号との関係について説明する。
図３に、ＹＵＶ信号とＨＬＳ信号との関係の説明図を示す。図３に示すように、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。一方、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１対１の対応をしている。従って、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。
【００３２】
図４に、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軸及びＬ軸上から見た図を示す。
彩度信号は、ＹＵＶ信号をＹＵＶ空間上のＵＶ平面に射影した信号に対応している。また、色相信号は、このＹＵＶ空間における彩度信号と第１色彩信号とのなす角に対応した信号である。図３及び図４に示した、ＹＵＶ空間とＨＬＳ空間との関係に基づいて、図２に示した第１色空間変換回路１１０はＹＵＶ−ＨＬＳ変換を行っている。
【００３３】
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（Ｌ）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１対１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。なお第１実施形態において、輝度信号（Ｙ）及び明度信号（Ｌ）は、ともに１０ビットの階調データである。
【００３４】
彩度算出部２０は、第１色空間変換回路１１０に入力された第１色差信号（Ｕ）、及び第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。
【００３５】
以下、彩度算出部２０が第１色差信号（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）及び第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）のとき、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。
【００３６】
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Ｕｖとも呼ぶ）をべき乗した第１乗算値Ｕｖ２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（以下、第２色差値Ｖｖとも呼ぶ）をべき乗した第２乗算値Ｖｖ２を算出する。加算器２３は、第１乗算器２１及び第２乗算器２２から出力された第１乗算値Ｕｖ２及び第２乗算値Ｖｖ２を互い加算した加算値、つまりＵｖ２＋Ｖｖ２の値を算出する。
【００３７】
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Ｓｖ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。このとき、彩度値Ｓｖと開平結果値Ｒとは式（１）で表される。
【００３８】
浮動小数点変換器２４は、加算値Ｕｖ２＋Ｖｖ２、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Ｋｓ及び第１指数値Ｌｓの値を算出する。またこのとき、第１指数値Ｌｓの値を偶数の値として算出する。浮動小数点変換器２４における浮動小数点演算の一例を図５に示した。
【００３９】
Ｓｖ＝√２＊Ｒ ・・・（１）
Ｒ２＝Ｋｓ／２Ｌｓ ・・・（２）
【００４０】
次に、彩度値Ｓｖ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）〜式（３）により、第２実数値Ｓｒ及び第２指数値Ｓｉは、式（４）及び式（５）として表すことができる。なお、式（４）及び式（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。
【００４１】
Ｓｖ＝Ｓｒ／２Ｓｉ ・・・（３）
Ｓｒ＝２ｎ＊√２＊√Ｋｓ ・・・（４）
Ｓｉ＝Ｌｓ／２＋ｎ ・・・（５）
【００４２】
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Ｋｓ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。第１実施形態においては、（０〜２０４７）の値をとる第１実数値Ｋｓに対応した第２実数値Ｓｒの値が、ＬＵＴ２５に記憶されている。
【００４３】
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Ｌｓ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。上記したように、浮動小数点変換器２４は、第１指数値Ｌｓ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、小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。
【００４４】
ビットシフト演算器２７は、ＬＵＴ２５から出力された第２実数値Ｓｒ及び彩度指数算出器２６から出力された第２指数値Ｓｉから、式（３）を満たす彩度値Ｓｖ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Ｓｖを出力する。ここで、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とは、開平器に相当する。
【００４５】
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）、彩度算出部２０で算出した第１実数値Ｋｓ、及び第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。
【００４６】
ここで、第１色差値Ｕｖ、第２色差値Ｖｖ、開平結果値Ｒを用いて、式（６）及び式（７）に示す余弦値Ｕｒ及び正弦値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）及び式（８）より、ｉｎｖＳｒを式（８ａ）で表すことができる。その結果、式（１）〜式（８）、式（８ａ）より、余弦値Ｕｒ及び正弦値Ｖｒは、式（９）及び式（１０）で表すことができる。なお、式（８）、式（８ａ）、式（９）、式（１０）のｗ、ｍは、正の整数である。上記した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。
【００４７】
Ｕｒ＝Ｕｖ／Ｒ ・・・（６）
Ｖｒ＝Ｖｖ／Ｒ ・・・（７）
ｉｎｖＳｒ＝ｗ／Ｓｒ ・・・（８）
ｉｎｖＳｒ＝ｗ／２ｎ＊√２＊√Ｋｓ ・・・（８ａ）
Ｕｒ＝｜Ｕｖ｜＊√２＊ｉｎｖＳｒ＊２（Ｓｉ−ｍ） ・・・（９）
Ｖｒ＝｜Ｖｖ｜＊√２＊ｉｎｖＳｒ＊２（Ｓｉ−ｍ） ・・・（１０）
【００４８】
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Ｋｓに対応して、式（８ａ）を満たすｉｎｖＳｒを読み出すＬＵＴである。また、上記したＬＵＴ２５と同様に、第１実施形態においては、（０〜２０４７）の値をとる第１実数値Ｋｓに対応したｉｎｖＳｒの値がＬＵＴ３１に記憶されている。
【００４９】
Ｕｒ乗算器３３は、第１色差値Ｕｖ、彩度指数算出器２６から出力された第２指数値Ｓｉ、及び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Ｖｖ、彩度指数算出器２６から出力された第２指数値Ｓｉ、及び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。
【００５０】
セレクター３５は、Ｕｒ乗算器３３及びＶｒ乗算器３４から出力された余弦値Ｕｒ及び正弦値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。
【００５１】
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、上記のように正の整数である。
【００５２】
Ｅ＝ａｒｃｓｉｎ（Ｄ／ｗ） ・・・（１１）
なお、Ｅの単位は「度」である。
【００５３】
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、（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。
【００５４】
Ｕｒ≧Ｖｒのとき Ｐｈ＝Ｅ ・・・（１２）
Ｕｒ＜Ｖｒのとき Ｐｈ＝９０−Ｅ ・・・（１３）
【００５５】
図６に、セレクター加算器３８が第１色差値Ｕｖと第２色差値Ｖｖと色相角Ｐｈに基づいて色相信号Ｈの値である色相値Ｈｖを出力する算出方法の説明図を示す。セレクター加算器３８は、入力される第１色差値Ｕｖの値と、第２色差値Ｖｖの値との組み合わせによって色相値Ｈｖの出力方法を選択する。
図７に、セレクター加算器３８が行う色相値Ｈｖの算出方法を概念的に説明する説明図を示す。図７は、横軸を第１色差値Ｕｖ、縦軸を第２色差値ＶｖとしたＵ−Ｖグラフである。以下、図６及び図７を用いて、具体例を示してセレクター加算器３８による色相値Ｈｖの算出方法を説明する。
【００５６】
例えば、セレクター加算器３８に入力された第１色差値Ｕｖが正の値、第２色差値Ｖｖ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Ｈｖ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Ｕｖの値が正の値、第２色差値Ｖｖの値が正の値に対応したＨの算出方法はＨｖ＝Ｐｈとなっており、図７を用いて説明した色相値Ｈｖの算出方法に対応していることが分かる。
【００５７】
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Ｕｖが負の値、第２色差値Ｖｖ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Ｈｖ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Ｕｖの値が負の値、第２色差値Ｖｖの値が負の値に対応したＨｖの算出方法はＨｖ＝Ｐｈ＋１８０となっており、図７を用いて説明した色相値Ｈｖ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Ｕｖと第２色差値Ｖｖと色相角Ｐｈに基づいて色相値Ｈｖを出力する。以上、第１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。
【００５８】
次に、ユーザーが行う色調整や、色調整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。第１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に、色調整回路１２０の構成例のブロック図を示す。図８は、色調整回路１２０に加えて、色調整回路１２０に各種信号を出力する第１色空間変換回路１１０及びＣＰＵ１３０をあわせて図示している。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。
【００５９】
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。
【００６０】
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、彩度信号の信号値である彩度値がＳｖ＝０（彩度値の最小値）のときの、出力する彩度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の信号値がＳｖ＝１０２３（彩度値の最大値）のときの、出力する彩度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の間のときの、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。
【００６１】
明度調整回路６０は上記の彩度調整回路５０とほぼ構成は同じである。彩度調整回路５０と比較して、構成及び処理で異なる点は、処理対象となる信号が明度信号（Ｌ）となった点である。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、明度信号の信号値である明度値がＬｖ＝０（明度信号値の最小値）のときの、出力する明度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の信号値がＬｖ＝１０２３（明度値の最大値）のときの、出力する明度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の間のときの、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の操作による色調整の指示により書き換えられる。
【００６２】
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。色調整用画像は、色相調整用画像、彩度調整用画像及び明度調整用画像を含んで構成される。
図９に、色調整用画像のうち、色相調整用画像の説明図を示す。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。
【００６３】
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。
【００６４】
図９に示す色相調整用画像は、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及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・決定する。そして、ユーザーは、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。
【００６５】
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に、色調整用画像のうち、彩度調整用画像の説明図を示す。実際には、彩度調整用画像には、彩度値がＳｖ＝０のときの画像（以下、最小彩度画像とも呼ぶ）と、彩度値がＳｖ＝１０２３のときの画像（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Ｓｖ＝０のときの彩度調整用画像、つまり最小彩度画像を示した。
【００６６】
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、Ｓｖ＝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。なお上記のように、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。
【００６７】
ユーザーは、上記の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及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・決定する。そして、ユーザーは、最小彩度画像及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。
【００６８】
上記の彩度調整回路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に、彩度調整回路５０が行う処理の具体例の内容に沿った概念の説明図を示す。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及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、Ｓｖ＝０、Ｓｖ＝１０２３のときの彩度信号の出力ゲイン値が設定されているものとする。ここで、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。このときの、例えば、色相値Ｈｖ、彩度値ＳｖをそれぞれＨｖ＝ｐ、Ｓｖ＝ｑであるものとする。ＬＵＴ５１、ＬＵＴ５２にそれぞれ、Ｈｖ＝ｐの色相信号が入力されると、ＬＵＴ５１はＳｖ＝０のときの出力ゲイン値を、ＬＵＴ５２はＳｖ＝１０２３のとき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Ｓｖ＝０のときの出力ゲイン値は１．５である。またＬＵＴ５２におけるＳｖ＝１０２３のときの出力ゲイン値は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。
【００６９】
彩度ゲイン補間回路５３は、図１１に示すように、Ｈｖ＝ｐのときの補間直線を生成する。補間直線は、Ｓｖ＝０のときの出力ゲイン値１．５に対応する点と、Ｓｖ＝１０２３のときの出力ゲイン値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、Ｈｖ＝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（彩度値）Ｓｖ＝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（彩度値）Ｓｖ＝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。
【００７０】
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、上記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及び図は省略する。
【００７１】
以上のように、液晶プロジェクター１００では、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の書き換えが行われる。その結果、液晶プロジェクター１００が投写する画像の色調整が行われる。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）処理部を備えている。そして、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。
【００７２】
上記のように、第１色空間変換回路１１０によってＨＬＳ信号に変換してから、色相、彩度及び明度を調整するようにしたので、ユーザーにとって直感的に調整しやすくなる。一方、液晶ライトバルブ１６０は、ＹＵＶ信号やＲＧＢ信号により制御されるため、第１実施形態では、第１色空間変換回路１４０で変換したＨＬＳ信号を第２色空間変換回路１４０がＹＵＶ信号に変換する。第２色空間変換回路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。ところが、単純にＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する場合、次のような不都合が生じる。
【００７３】
図１２に、ＹＵＶ色空間及びＨＬＳ色空間をＹ軸及びＬ軸上から見た図を示す。ここで、ＹＵＶ色空間は３次元直交座標空間であり、図１２では色域Ｃ１内においてＹＵＶ信号が定義される。一方、ＨＬＳ色空間は３次元極座標空間であり、図１２では色域Ｃ２内においてＨＬＳ信号が定義される。即ち、第２色空間変換回路１４０が行う変換処理は、色域Ｃ２内の（Ｓ，Ｈ）を色域Ｃ１内の（Ｕ，Ｖ）に変換する処理である。しかしながら、ユーザーが上記の色調整の指示によって彩度を上げて位置Ｐに対応する色に調整した場合、位置Ｐにおける彩度信号（Ｓ）及び色相信号（Ｈ）に対応するＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換すると、色域Ｃ１内の位置Ｐ１にマッピングされてしまう。この位置Ｐ１におけるＨＬＳ信号は、図１２に示すように例えば彩度信号（Ｓ１）及び色相信号（Ｈ１）となり、変換前後で色相の違いが生じ、変換前後の色の変化がより目立つようになる。そこで、第２色空間変換回路１４０は、次のように変換前後で色相が変化しないようにＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する。
【００７４】
図１３に、第２色空間変換回路１４０の構成例のブロック図を示す。第２色空間変換回路１４０は、Ｐｈ出力器７１、ＬＵＴ７３、ＬＵＴ７４、第１色差出力器７５、第２色差出力器７６、彩度調整回路（彩度信号調整部）８０を備えている。ここで、Ｐｈ出力器７１、ＬＵＴ７３、ＬＵＴ７４、第１色差出力器７５、第２色差出力器７６は、色差信号生成回路（色差信号生成部）として機能する。なお、第１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、第２色空間変換回路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。
【００７５】
第２色空間変換回路１４０に入力された明度信号（Ｌ）は、上記のように、図３に示した座標空間において、輝度信号（Ｙ）と１対１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。
【００７６】
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Ｈｖ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１４に、Ｐｈ出力器７１に入力された色相値Ｈｖ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を示す。色相値Ｈｖ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Ｈｖ＝１００（度）のとき、色相値Ｈｖは図１４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−Ｈｖとなり、Ｐｈ＝８０（度）となる。またこのとき、色相値Ｈｖ（＝１００（度））はＵ−Ｖグラフ（図７）では第２象限に存在し、ＤＩＶ＿Ｈ＝１として出力される。このようにして、色相値Ｈｖから色相角Ｐｈと象限値ＤＩＶ＿Ｈとを出力する。
【００７７】
図１３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及び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、入力された色相角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及びＬＵＴ７４を介して、ｃｏｓ（Ｐｈ）及びｓｉｎ（Ｐｈ）に対応する信号に変換され、第１色差出力器７５及び第２色差出力器７６に向けて出力される。
【００７８】
彩度調整回路８０は、比較器（比較部）８１、彩度最大値生成回路（彩度最大値生成部）８２を備えている。彩度最大値生成回路８２は、色域Ｃ１内において色相値Ｈｖに対応する彩度値Ｓｖの最大値である彩度最大値Ｓｍａｘを出力する。色域Ｃ１が明確に定義できるため、この彩度最大値生成回路８２は、色相値Ｈｖに対応した彩度値Ｓｖのうち色域Ｃ１の境界値における彩度成分を彩度最大値Ｓｍａｘとして出力すればよい。このような彩度最大値生成回路８２は、ＬＵＴにより構成することができる。
【００７９】
図１５に、色相値Ｈｖに応じて彩度最大値生成回路８２が出力する彩度最大値Ｓｍａｘの説明図を示す。彩度最大値生成回路８２がＬＵＴにより構成される場合、色相値Ｈｖを入力信号値、彩度最大値Ｓｍａｘを出力信号値として、各色相値に対応して予め演算して求めた彩度最大値Ｓｍａｘを記憶させておけばよい。そして、色相値Ｈｖが入力信号値として与えられたとき、該入力信号値に対応して記憶された出力信号値を彩度最大値Ｓｍａｘとして出力すればよい。
【００８０】
比較器８１は、彩度値Ｓｖと、彩度最大値Ｓｍａｘとを比較し、その比較結果に応じた値を出力する。具体的には、比較器８１は、彩度値Ｓｖ及び彩度最大値Ｓｍａｘのうち小さい方を選択出力する。即ち、色調整回路１２０からの彩度値Ｓｖが彩度最大値Ｓｍａｘ以下であるとき、比較器８１は、彩度値Ｓｖを選択出力する。色調整回路１２０からの彩度値Ｓｖが彩度最大値Ｓｍａｘより大きいとき、比較器８１は、彩度最大値Ｓｍａｘ選択出力する。こうして比較器８１により選択出力された値が、彩度値Ｓｖとして第１色差出力器７５及び第２色差出力器７６に入力される。
【００８１】
図１６に、第２色空間変換回路１４０の動作説明図を示す。図１６は、ＹＵＶ色空間及びＨＬＳ色空間をＹ軸及びＬ軸上から見た図であり、色域Ｃ１、Ｃ２については、図１２と同様である。上記のように第２色空間変換回路１４０が色空間変換処理を行うため、色域Ｃ２内の位置Ｐの色は、色相値Ｈｖを一定にしたまま色域Ｃ１内の位置Ｐ２にマッピングされる。この位置Ｐ２におけるＨＬＳ信号は、変換前後の彩度値は異なるものの、色相値は変換前後で変わらない。従って、変換前後で色の違いが見えにくくなり、その結果、色調整後にＹＵＶ信号に変換しても、元の色を維持することができる。
【００８２】
図１３に示すように、第１色差出力器７５は、彩度値Ｓｖ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Ｕｖに対応した信号を出力する。
図１７に、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を示す。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Ｕｖ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Ｓｖと、ｃｏｓ（Ｐｈ）とに基づいて第１色差値Ｕｖ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Ｓｖ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Ｖｖに対応した信号を出力する。
図１８に、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を示す。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Ｖｖ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Ｓｖと、ｓｉｎ（Ｐｈ）とに基づいて第２色差値Ｖｖに対応する信号を出力する。こうして、第２色空間変換回路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、第１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。その後、液晶プロジェクター１００は、第２色空間変換回路１４０で色相を維持しながらＨＬＳ−ＹＵＶ変換し、ＹＵＶ信号を出力する。このとき、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。更に、第１実施形態では、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。そのため、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第１色空間変換回路１１０及び色調整指示部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信号への変換及び変更・補正処理をリアルタイムに行うことが可能となる。更にまた、色相が変化しないように変換を行っているので、変換前後で色の違いが見えにくくなり、元の色を維持することができるようになる。その結果、画像の色味等を高精度に調整できるようになる。
【００８５】
〔第２実施形態〕
第１実施形態では、第２色空間変換回路１４０において、彩度調整回路９０が色調整回路１２０からの色相値Ｈｖに基づいて彩度最大値を生成する例について説明したが、これに限定されるものではない。
【００８６】
図１９に、本発明に係る第２実施形態における第２色空間変換回路の構成例のブロック図を示す。第２実施形態における第２色空間変換回路１４０ａは、第２色空間変換回路１４０に代えて図１の液晶プロジェクター１００に適用できる。なお、図１９において、図１３と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
第２色空間変換回路１４０ａが第２色空間変換回路１４０と異なる点は、彩度最大値生成回路９２が色相角Ｐｈと象限値ＤＩＶ＿Ｈとに基づいて彩度最大値Ｓｍａｘを出力し、比較器９１が彩度値Ｓｖとこの彩度最大値Ｓｍａｘとを比較する点である。色調整回路１２０からの色相値Ｈｖは、色相角Ｐｈ及び象限値ＤＩＶ＿Ｈの組み合わせに対応している。そのため、彩度最大値生成回路９２は、例えば図１５のように色相角Ｐｈ及び象限値ＤＩＶ＿Ｈの組み合わせに対応した彩度最大値Ｓｍａｘを出力するＬＵＴにより構成でき、説明及び図示は省略する。
【００８７】
〔第３実施形態〕
第１実施形態及び第２実施形態では、第２色空間変換回路が色相に応じた彩度を用いて第１色差信号及び第２色差信号を出力するものとして説明したが、これに限定されるものではない。本発明に係る第３実施形態では、第２色空間変換回路が色相及び彩度に基づいて生成した第１色差信号及び第２色差信号の比を一定に維持しながら、第１色差信号及び第２色差信号を調整することで、変換前後の色相が変化しないようにしている。
【００８８】
図２０に、本発明に係る第３実施形態における第２色空間変換回路の構成例のブロック図を示す。第３実施形態における第２色空間変換回路１４０ｂは、第２色空間変換回路１４０に代えて図１の液晶プロジェクター１００に適用できる。なお、図２０において、図１３と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
第２色空間変換回路１４０ｂが第２色空間変換回路１４０と異なる点は、彩度最大値生成回路８２が省略され、色差調整回路（色差信号調整部）９５が設けられている点である。色差調整回路９５には、第１色差出力器７５が出力する第１色差値Ｕｖに対応した信号ｕ１、第２色差出力器７６が出力する第２色差値Ｖｖに対応した信号ｖ１が入力される。そして、色差調整回路９５は、信号ｕ１及び信号ｖ１の比を維持しつつ、信号ｕ１又は信号ｖ１をＹＵＶ信号に対応した色域Ｃ１（図１２参照）の境界値にクリッピングすることにより得られる第１色差信号Ｕ及び第２色差信号Ｖを出力する。
【００８９】
図２１に、第２色空間変換回路１４０ｂの動作説明図を示す。図２１は、ＹＵＶ色空間及びＨＬＳ色空間をＹ軸及びＬ軸上から見た図であり、色域Ｃ１、Ｃ２については、図１２と同様である。また、図２１では、信号ｕ１、ｖ１の色域Ｃ３をあわせて図示している。
図２１では、色差調整回路９５の処理によって、信号ｕ１及び信号ｖ１を有する色域Ｃ２内の位置Ｐの色は、信号ｕ１及び信号ｖ１の比を維持しつつ色域Ｃ１の境界位置である位置Ｐ３にマッピングされる。図２２の場合、信号ｕ１が色域Ｃ１の境界値にクリッピングされる。信号ｕ１及び信号ｖ１の比は、色相値Ｈｖに対応しているため、この位置Ｐ３におけるＨＬＳ信号は、変換前後の彩度値は異なるものの、色相値は変換前後で変わらない。従って、変換前後で色の違いが見えにくくなり、その結果、色調整後にＹＵＶ信号に変換しても、元の色を維持することができる。
【００９０】
このような色差調整回路９５は、次のような動作を行うことで実現できる。
図２２に、色差調整回路９５の動作説明図を示す。色差調整回路９５は、信号ｕ１、ｖ１の比較結果に応じて、図２２に示す演算式で得られた第１色差信号Ｕ及び第２色差信号Ｖを出力する。色差調整回路９５がＬＵＴにより構成される場合、信号ｕ１及び信号ｖ１を入力信号値、第１色差信号Ｕ及び第２色差信号Ｖを出力信号値として、信号ｕ１及び信号ｖ１の組み合わせに対応した第１色差信号Ｕ及び第２色差信号Ｖを記憶させておけばよい。そして、信号ｕ１及び信号ｖ１が入力信号値として与えられたとき、該入力信号値に対応して記憶された出力信号値を第１色差信号Ｕ及び第２色差信号Ｖとして出力すればよい。
【００９１】
なお、本発明は上記の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。
【００９２】
（１）上記の実施形態では、色調整回路１２０が出力したＨＬＳ信号を、第２色空間変換回路１４０がＹＵＶ信号に変換しているが、本発明これに限定されるものではない。例えば第２色空間変換回路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及び処理部を備えるようにすれば、液晶プロジェクター１００は第２色空間変換回路１４０を備えないとしても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９３】
（２）上記の実施形態では、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、本発明はこれに限定されるものではない。例えば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。
【００９４】
（３）上記の実施形態では、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、本発明はこれに限定されるものではない。例えば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、色調整用の青（Ｂ）等の色相ごとの調整用ダイヤルを備えるようにしてもよい。この場合、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ことができる。或いは、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。
【００９５】
（４）上記の実施形態では、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つ等、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。また、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。
【００９６】
（５）上記の実施形態では、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。また、本発明はプラズマディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等、直視型の画像表示装置として実装することもできる。
【００９７】
（６）上記の実施形態において、入力される彩度値Ｓｖ及び色相値Ｈｖに基づいて、直接、第１色差信号Ｕ及び第２色差信号Ｖを調整するようにしてもよい。
【００９８】
（７）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、色空間変換装置及び方法、画像処理装置及び方法、画像表示装置及び方法、それらの装置又は方法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。
【符号の説明】
【００９９】
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、 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、
８０，９０…彩度調整回路（彩度信号調整部）、 ８１，９１…比較器（比較部）、
８２，９２…彩度最大値生成回路（彩度最大値生成部）、
９５…色差調整回路（色差信号調整部）、 １００…液晶プロジェクター、
１０２…内部バス、 １１０…第１色空間変換回路、
１２０…色調整回路（色調整部）、 １３０…ＣＰＵ、 １３２…色調整指示部、
１４０，１４０ａ，１４０ｂ…第２色空間変換回路、
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、
Ｃ１〜Ｃ３…色域、 Ｄ…セレクター出力値、 ＤＩＶ＿Ｈ…象限値、
Ｒ…開平結果値、 Ｈ…色相信号、 Ｈｖ…色相値、 Ｋｓ…第１実数値、
Ｌ…明度信号、 Ｌｓ…第１指数値、 Ｌｖ…明度値、 Ｓ…彩度信号、
Ｓｖ…彩度値、 Ｕ…第１色差信号、 Ｕｖ…第１色差値、 Ｕｖ２…第１乗算値、
Ｖ…第２色差信号、 Ｖｖ…第２色差値、 Ｖｖ２…第２乗算値
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色空間変換装置、画像処理装置、画像表示装置及び色空間変換方法等に関する。
【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。表示や画像処理の簡略化を図るために、プロジェクターや、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）や、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の画像表示装置では、ＲＧＢ形式の画像信号（ＲＧＢ信号）やＹＵＶ形式の画像信号（ＹＵＶ信号）が一般的に用いられる。ＲＧＢ形式の画像信号は、Ｒ（赤）信号、Ｇ（緑）信号、Ｂ（青）信号により構成される。ＹＵＶ形式の画像信号は、Ｙ（輝度）信号、Ｕ（第１色差）信号、Ｖ（第２色差）信号により構成される。
【０００３】
こうした画像表示装置に表示される画像の色相、明るさ、彩度等は、画像信号のソース（例えば、ＤＶＤプレーヤー等）で調整することができ、最近では、プロジェクター等の画像表示装置も、調整の仕組みを備えている。ところが、画像の色味や明るさ、鮮やかさ等を、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信号等を直接調整することになる。このため、これらの信号では、１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影響が及び、所望の画像を得るための調整が困難であった。
【０００４】
そこで、従来から、例えばカラースキャナー等では、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っていた（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う技術は、特許文献２にも開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１８７２４号公報
【特許文献２】特開平１１−６９１８６号公報
【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本来持つズレやバランスのズレを補正するものである。このため、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、明るさ、鮮やかさ等を、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。従って、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り、ユーザーによる画像の色味、明るさ、鮮やかさ等の調整は、できるだけ精度よく行うことができることが望ましい。
【０００７】
本発明は、以上のような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明の幾つかの態様によれば、例えばユーザーの好みに応じて画像の色味等を高精度に調整できる色空間変換装置、画像処理装置、画像表示装置及び色空間変換方法等を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明の一態様は、ＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する色空間変換装置が、前記ＨＬＳ信号に含まれる彩度信号を、前記ＨＬＳ信号に含まれる色相信号に応じて調整する彩度信号調整部と、前記色相信号と、前記彩度信号調整部によって調整された前記彩度信号とに基づいて、前記ＹＵＶ信号に含まれる色差信号を生成する色差信号生成部とを含む。
【０００９】
本態様においては、ＨＬＳ信号は、色相、明度及び彩度の３つの要素で表される信号であり、ＹＵＶ信号は、輝度、２つの色差の３つの要素で表される信号である。本態様によれば、ＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する際に、変換前後で色相を変化させることなくＹＵＶ信号を構成する色差信号を生成することができる。そのため、調整後のＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に正確にマッピングできない場合であっても、変換前後で色が変化して見えることなく、例えばユーザーの好みに応じて画像の色味等を高精度に調整できるようになる。
【００１０】
（２）本発明の他の態様に係る色空間変換装置では、前記彩度信号調整部は、前記色相信号に対応した彩度最大値を生成する彩度最大値生成部と、前記彩度信号に対応した彩度値又は前記彩度最大値のうち小さい方を出力する比較部とを含み、前記色差信号生成部は、前記色相信号と前記比較部からの出力信号とに基づいて、前記色差信号を生成する。
本態様によれば、上記の効果に加えて、簡素な構成により、変換前後で色相を変化させることなくＹＵＶ信号を構成する色差信号を生成できるようになる。
【００１１】
（３）本発明の他の態様に係る色空間変換装置では、前記彩度最大値生成部は、前記ＹＵＶ信号に対応した色域の境界値における彩度成分を前記彩度最大値として出力する。
本態様によれば、ＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する際にＹＵＶ信号に対応した色域全体を用いることができるので、上記の効果に加えて、より一層正確な色空間変換を行うことが可能となる。
【００１２】
（４）本発明の一態様は、ＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する色空間変換装置が、前記ＨＬＳ信号に含まれる色相信号及び彩度信号に基づいて、前記ＹＵＶ信号に含まれる第１色差信号及び第２色差信号を生成する色差信号生成部と、前記第１色差信号の信号値と前記第２色差信号の信号値との比を維持しつつ、前記第１色差信号の信号値又は前記第２色差信号の信号値を前記ＹＵＶ信号に対応した色域の境界値にクリッピングすることにより得られた前記第１色差信号及び前記第２色差信号を出力する色差信号調整部とを含む。
【００１３】
本態様においては、ＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する際に、変換前後で色相を変化させることなくＹＵＶ信号を構成する色差信号を生成することができる。そのため、調整後のＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に正確にマッピングできない場合であっても、変換前後で色が変化して見えることなく、画像の色味等を高精度に調整できるようになる。
【００１４】
（５）本発明の一態様は、画像処理装置が、ＹＵＶ信号をＨＬＳ信号に変換する第１色空間変換部と、前記第１色空間変換部によって変換された前記ＨＬＳ信号を構成する色相信号、明度信号及び彩度信号の少なくとも１つを調整し、調整後のＨＬＳ信号を出力する色調整部と、前記色調整部によって調整されたＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する上記のいずれか記載の色空間変換装置とを含む。
【００１５】
本態様においては、ＹＵＶ信号を一旦ＨＬＳ信号に変換し、ＨＬＳ信号の状態で色調整を行った後、色調整後のＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に戻している。これにより、画像の色調整を、色相、明度、彩度の各要素において直感的に調整でき、且つ画像の色味等を高精度に調整できる画像処理装置を提供できるようになる。
【００１６】
（６）本発明の一態様は、画像信号に基づいて画像を表示する画像表示装置が、前記画像信号に対応したＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する上記のいずれか記載の色空間変換装置を含み、前記色空間変換装置によって変換された前記ＹＵＶ信号を用いて画像を表示する。
【００１７】
本態様によれば、画像の色味等を高精度に調整できる画像表示装置を提供できるようになる。
【００１８】
（７）本発明の一態様は、ＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する色空間変換方法が、前記ＨＬＳ信号に含まれる色相信号に応じて、前記ＨＬＳ信号に含まれる彩度信号を調整する彩度信号調整ステップと、前記色相信号と、前記彩度信号調整ステップにおいて調整された彩度信号とに基づいて、前記ＹＵＶ信号に含まれる色差信号を生成する色差信号生成ステップとを含む。
【００１９】
（８）本発明の一態様は、ＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する色空間変換方法が、前記ＨＬＳ信号に含まれる色相信号及び彩度信号に基づいて、前記ＹＵＶ信号に含まれる第１色差信号及び第２色差信号を生成する色差信号生成ステップと、前記第１色差信号の信号値と前記第２色差信号の信号値との比を維持しつつ、前記第１色差信号の信号値又は前記第２色差信号の信号値を前記ＹＵＶ信号に対応した色域の境界値にクリッピングすることにより得られた前記第１色差信号及び前記第２色差信号を出力する色差信号調整ステップとを含む。
【００２０】
上記のいずれかの態様においては、ＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する際に、変換前後で色相を変化させることなくＹＵＶ信号を構成する色差信号を生成することができるようになる。従って、調整後のＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に正確にマッピングできない場合であっても、変換前後で色が変化して見えることなく、例えばユーザーの好みに応じて画像の色味等を高精度に調整できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態における液晶プロジェクターの全体の構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態における色空間変換回路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軸及びＬ軸上から見た説明図である。
【図５】浮動小数点変換器における浮動小数点演算の一例を示した説明図である。
【図６】セレクター加算器が色相値を出力する算出方法を説明した説明図である。
【図７】セレクター加算器が行う色相値の算出方法を、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】彩度調整回路が行う処理の概念を示した説明図である。
【図１２】ＹＵＶ色空間及びＨＬＳ色空間をＹ軸及びＬ軸上から見た図である。
【図１３】第１実施形態における第２色空間変換回路の構成を示すブロック図である。
【図１４】Ｐｈ出力器が色相角と、象限値とを算出する算出方法を示した説明図である。
【図１５】色相値に応じて彩度最大値生成回路が出力する彩度最大値の説明図である。
【図１６】第１実施形態における第２色空間変換回路の動作説明図である。
【図１７】第１色差出力器が行う演算の演算式を示した説明図である。
【図１８】第２色差出力器が行う演算の演算式を示した説明図である。
【図１９】第２実施形態における第２色空間変換回路の構成例のブロック図である。
【図２０】第３実施形態における第２色空間変換回路の構成例のブロック図である。
【図２１】第３実施形態における第２色空間変換回路の動作説明図である。
【図２２】色差調整回路の動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成のすべてが本発明の課題を解決するために必須の構成要件であるとは限らない。
なお、以下では、本発明に係る色空間変換装置等が画像表示装置である液晶プロジェクターに適用される例を説明するが、本発明に係る画像表示装置は液晶プロジェクターに限定されるものではない。
【００２３】
〔第１実施形態〕
図１に、本発明に係る第１実施形態における液晶プロジェクターの構成例のブロック図を示す。この液晶プロジェクター１００は、光変調手段として液晶ライトバルブを採用したプロジェクターである。液晶プロジェクター１００は、第１色空間変換回路１１０、色調整回路１２０、ＣＰＵ１３０、第２色空間変換回路１４０を備えている。更に、液晶プロジェクター１００は、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を備えている。そして、液晶プロジェクター１００は、第１色空間変換回路１１０に入力される画像信号に基づいて画像（動画）をスクリーン２００に表示する。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。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第１色空間変換回路１１０に入力される。或いは、この画像信号は、図示しないコンピューターで読取可能な記憶媒体から第１色空間変換回路１１０に読み出されてもよい。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。
【００２４】
第１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変換を行い、ＨＬＳ信号として画像信号を出力する電気回路である。色調整回路１２０は、第１色空間変換回路１１０から入力された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）に対して色調整処理を行う回路である。具体的には、色調整回路１２０は、ＨＬＳ信号に対応する色相を変更することが可能である。また、色調整回路１２０は、ＨＬＳ信号に対応する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）することが可能である。色調整回路１２０は、ＣＰＵ１３０からのコマンドによって、色相の変更やゲイン補正を行う。
【００２５】
ＣＰＵ１３０は、図示しないＲＯＭに予め記憶した特定のプログラムを読み込んで、該プログラムに対応する処理を実行することで、各種の機能を実現することができる。例えば、ＣＰＵ１３０は、このＲＯＭに記憶した特定のプログラムを読み込んで、該プログラムに対応する処理を実行することで、色調整指示部１３２の機能を実現することができる。この色調整指示部１３２は、上記の色調整回路１２０が行う処理内容を制御する。
【００２６】
第２色空間変換回路１４０は、色調整回路１２０から入力される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。第２色空間変換回路１４０に入力されるＨＬＳ信号は、上記のユーザーによる色調整によって、色相の変更及びゲイン補正がされた信号である。
【００２７】
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光変調素子である。具体的には、液晶ライトバルブ１６０は、光源部１７０から射出される光を、液晶ライトバルブ駆動回路１５０で生成された信号に基づいて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。
【００２８】
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から射出され、液晶ライトバルブ１６０で変調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。
【００２９】
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、第１実施形態では、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、これに限定されるものではない。例えば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。
【００３０】
図２に、図１の第１の色空間変換回路１１０の構成例のブロック図を示す。第１色空間変換回路１１０は、明度算出部１０、彩度算出部２０、色相算出部３０を備えている。第１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。従って、第１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。
【００３１】
ここで、ＹＵＶ信号とＨＬＳ信号との関係について説明する。
図３に、ＹＵＶ信号とＨＬＳ信号との関係の説明図を示す。図３に示すように、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。一方、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１対１の対応をしている。従って、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。
【００３２】
図４に、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軸及びＬ軸上から見た図を示す。
彩度信号は、ＹＵＶ信号をＹＵＶ空間上のＵＶ平面に射影した信号に対応している。また、色相信号は、このＹＵＶ空間における彩度信号と第１色彩信号とのなす角に対応した信号である。図３及び図４に示した、ＹＵＶ空間とＨＬＳ空間との関係に基づいて、図２に示した第１色空間変換回路１１０はＹＵＶ−ＨＬＳ変換を行っている。
【００３３】
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（Ｌ）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１対１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。なお第１実施形態において、輝度信号（Ｙ）及び明度信号（Ｌ）は、ともに１０ビットの階調データである。
【００３４】
彩度算出部２０は、第１色空間変換回路１１０に入力された第１色差信号（Ｕ）、及び第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。
【００３５】
以下、彩度算出部２０が第１色差信号（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）及び第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）のとき、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。
【００３６】
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Ｕｖとも呼ぶ）をべき乗した第１乗算値Ｕｖ２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（以下、第２色差値Ｖｖとも呼ぶ）をべき乗した第２乗算値Ｖｖ２を算出する。加算器２３は、第１乗算器２１及び第２乗算器２２から出力された第１乗算値Ｕｖ２及び第２乗算値Ｖｖ２を互い加算した加算値、つまりＵｖ２＋Ｖｖ２の値を算出する。
【００３７】
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Ｓｖ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。このとき、彩度値Ｓｖと開平結果値Ｒとは式（１）で表される。
【００３８】
浮動小数点変換器２４は、加算値Ｕｖ２＋Ｖｖ２、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Ｋｓ及び第１指数値Ｌｓの値を算出する。またこのとき、第１指数値Ｌｓの値を偶数の値として算出する。浮動小数点変換器２４における浮動小数点演算の一例を図５に示した。
【００３９】
Ｓｖ＝√２＊Ｒ ・・・（１）
Ｒ２＝Ｋｓ／２Ｌｓ ・・・（２）
【００４０】
次に、彩度値Ｓｖ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）〜式（３）により、第２実数値Ｓｒ及び第２指数値Ｓｉは、式（４）及び式（５）として表すことができる。なお、式（４）及び式（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。
【００４１】
Ｓｖ＝Ｓｒ／２Ｓｉ ・・・（３）
Ｓｒ＝２ｎ＊√２＊√Ｋｓ ・・・（４）
Ｓｉ＝Ｌｓ／２＋ｎ ・・・（５）
【００４２】
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Ｋｓ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。第１実施形態においては、（０〜２０４７）の値をとる第１実数値Ｋｓに対応した第２実数値Ｓｒの値が、ＬＵＴ２５に記憶されている。
【００４３】
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Ｌｓ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。上記したように、浮動小数点変換器２４は、第１指数値Ｌｓ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、小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。
【００４４】
ビットシフト演算器２７は、ＬＵＴ２５から出力された第２実数値Ｓｒ及び彩度指数算出器２６から出力された第２指数値Ｓｉから、式（３）を満たす彩度値Ｓｖ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Ｓｖを出力する。ここで、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とは、開平器に相当する。
【００４５】
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）、彩度算出部２０で算出した第１実数値Ｋｓ、及び第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。
【００４６】
ここで、第１色差値Ｕｖ、第２色差値Ｖｖ、開平結果値Ｒを用いて、式（６）及び式（７）に示す余弦値Ｕｒ及び正弦値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）及び式（８）より、ｉｎｖＳｒを式（８ａ）で表すことができる。その結果、式（１）〜式（８）、式（８ａ）より、余弦値Ｕｒ及び正弦値Ｖｒは、式（９）及び式（１０）で表すことができる。なお、式（８）、式（８ａ）、式（９）、式（１０）のｗ、ｍは、正の整数である。上記した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。
【００４７】
Ｕｒ＝Ｕｖ／Ｒ ・・・（６）
Ｖｒ＝Ｖｖ／Ｒ ・・・（７）
ｉｎｖＳｒ＝ｗ／Ｓｒ ・・・（８）
ｉｎｖＳｒ＝ｗ／２ｎ＊√２＊√Ｋｓ ・・・（８ａ）
Ｕｒ＝｜Ｕｖ｜＊√２＊ｉｎｖＳｒ＊２（Ｓｉ−ｍ） ・・・（９）
Ｖｒ＝｜Ｖｖ｜＊√２＊ｉｎｖＳｒ＊２（Ｓｉ−ｍ） ・・・（１０）
【００４８】
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Ｋｓに対応して、式（８ａ）を満たすｉｎｖＳｒを読み出すＬＵＴである。また、上記したＬＵＴ２５と同様に、第１実施形態においては、（０〜２０４７）の値をとる第１実数値Ｋｓに対応したｉｎｖＳｒの値がＬＵＴ３１に記憶されている。
【００４９】
Ｕｒ乗算器３３は、第１色差値Ｕｖ、彩度指数算出器２６から出力された第２指数値Ｓｉ、及び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Ｖｖ、彩度指数算出器２６から出力された第２指数値Ｓｉ、及び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。
【００５０】
セレクター３５は、Ｕｒ乗算器３３及びＶｒ乗算器３４から出力された余弦値Ｕｒ及び正弦値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。
【００５１】
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、上記のように正の整数である。
【００５２】
Ｅ＝ａｒｃｓｉｎ（Ｄ／ｗ） ・・・（１１）
なお、Ｅの単位は「度」である。
【００５３】
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、（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。
【００５４】
Ｕｒ≧Ｖｒのとき Ｐｈ＝Ｅ ・・・（１２）
Ｕｒ＜Ｖｒのとき Ｐｈ＝９０−Ｅ ・・・（１３）
【００５５】
図６に、セレクター加算器３８が第１色差値Ｕｖと第２色差値Ｖｖと色相角Ｐｈに基づいて色相信号Ｈの値である色相値Ｈｖを出力する算出方法の説明図を示す。セレクター加算器３８は、入力される第１色差値Ｕｖの値と、第２色差値Ｖｖの値との組み合わせによって色相値Ｈｖの出力方法を選択する。
図７に、セレクター加算器３８が行う色相値Ｈｖの算出方法を概念的に説明する説明図を示す。図７は、横軸を第１色差値Ｕｖ、縦軸を第２色差値ＶｖとしたＵ−Ｖグラフである。以下、図６及び図７を用いて、具体例を示してセレクター加算器３８による色相値Ｈｖの算出方法を説明する。
【００５６】
例えば、セレクター加算器３８に入力された第１色差値Ｕｖが正の値、第２色差値Ｖｖ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Ｈｖ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Ｕｖの値が正の値、第２色差値Ｖｖの値が正の値に対応したＨの算出方法はＨｖ＝Ｐｈとなっており、図７を用いて説明した色相値Ｈｖの算出方法に対応していることが分かる。
【００５７】
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Ｕｖが負の値、第２色差値Ｖｖ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Ｈｖ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Ｕｖの値が負の値、第２色差値Ｖｖの値が負の値に対応したＨｖの算出方法はＨｖ＝Ｐｈ＋１８０となっており、図７を用いて説明した色相値Ｈｖ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Ｕｖと第２色差値Ｖｖと色相角Ｐｈに基づいて色相値Ｈｖを出力する。以上、第１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。
【００５８】
次に、ユーザーが行う色調整や、色調整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。第１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に、色調整回路１２０の構成例のブロック図を示す。図８は、色調整回路１２０に加えて、色調整回路１２０に各種信号を出力する第１色空間変換回路１１０及びＣＰＵ１３０をあわせて図示している。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。
【００５９】
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。
【００６０】
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、彩度信号の信号値である彩度値がＳｖ＝０（彩度値の最小値）のときの、出力する彩度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の信号値がＳｖ＝１０２３（彩度値の最大値）のときの、出力する彩度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の間のときの、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。
【００６１】
明度調整回路６０は上記の彩度調整回路５０とほぼ構成は同じである。彩度調整回路５０と比較して、構成及び処理で異なる点は、処理対象となる信号が明度信号（Ｌ）となった点である。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、明度信号の信号値である明度値がＬｖ＝０（明度信号値の最小値）のときの、出力する明度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の信号値がＬｖ＝１０２３（明度値の最大値）のときの、出力する明度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の間のときの、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の操作による色調整の指示により書き換えられる。
【００６２】
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。色調整用画像は、色相調整用画像、彩度調整用画像及び明度調整用画像を含んで構成される。
図９に、色調整用画像のうち、色相調整用画像の説明図を示す。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。
【００６３】
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。
【００６４】
図９に示す色相調整用画像は、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及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・決定する。そして、ユーザーは、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。
【００６５】
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に、色調整用画像のうち、彩度調整用画像の説明図を示す。実際には、彩度調整用画像には、彩度値がＳｖ＝０のときの画像（以下、最小彩度画像とも呼ぶ）と、彩度値がＳｖ＝１０２３のときの画像（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Ｓｖ＝０のときの彩度調整用画像、つまり最小彩度画像を示した。
【００６６】
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、Ｓｖ＝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。なお上記のように、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。
【００６７】
ユーザーは、上記の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及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・決定する。そして、ユーザーは、最小彩度画像及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。
【００６８】
上記の彩度調整回路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に、彩度調整回路５０が行う処理の具体例の内容に沿った概念の説明図を示す。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及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、Ｓｖ＝０、Ｓｖ＝１０２３のときの彩度信号の出力ゲイン値が設定されているものとする。ここで、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。このときの、例えば、色相値Ｈｖ、彩度値ＳｖをそれぞれＨｖ＝ｐ、Ｓｖ＝ｑであるものとする。ＬＵＴ５１、ＬＵＴ５２にそれぞれ、Ｈｖ＝ｐの色相信号が入力されると、ＬＵＴ５１はＳｖ＝０のときの出力ゲイン値を、ＬＵＴ５２はＳｖ＝１０２３のとき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Ｓｖ＝０のときの出力ゲイン値は１．５である。またＬＵＴ５２におけるＳｖ＝１０２３のときの出力ゲイン値は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。
【００６９】
彩度ゲイン補間回路５３は、図１１に示すように、Ｈｖ＝ｐのときの補間直線を生成する。補間直線は、Ｓｖ＝０のときの出力ゲイン値１．５に対応する点と、Ｓｖ＝１０２３のときの出力ゲイン値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、Ｈｖ＝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（彩度値）Ｓｖ＝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（彩度値）Ｓｖ＝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。
【００７０】
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、上記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及び図は省略する。
【００７１】
以上のように、液晶プロジェクター１００では、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の書き換えが行われる。その結果、液晶プロジェクター１００が投写する画像の色調整が行われる。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）処理部を備えている。そして、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。
【００７２】
上記のように、第１色空間変換回路１１０によってＨＬＳ信号に変換してから、色相、彩度及び明度を調整するようにしたので、ユーザーにとって直感的に調整しやすくなる。一方、液晶ライトバルブ１６０は、ＹＵＶ信号やＲＧＢ信号により制御されるため、第１実施形態では、第１色空間変換回路１４０で変換したＨＬＳ信号を第２色空間変換回路１４０がＹＵＶ信号に変換する。第２色空間変換回路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。ところが、単純にＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する場合、次のような不都合が生じる。
【００７３】
図１２に、ＹＵＶ色空間及びＨＬＳ色空間をＹ軸及びＬ軸上から見た図を示す。ここで、ＹＵＶ色空間は３次元直交座標空間であり、図１２では色域Ｃ１内においてＹＵＶ信号が定義される。一方、ＨＬＳ色空間は３次元極座標空間であり、図１２では色域Ｃ２内においてＨＬＳ信号が定義される。即ち、第２色空間変換回路１４０が行う変換処理は、色域Ｃ２内の（Ｓ，Ｈ）を色域Ｃ１内の（Ｕ，Ｖ）に変換する処理である。しかしながら、ユーザーが上記の色調整の指示によって彩度を上げて位置Ｐに対応する色に調整した場合、位置Ｐにおける彩度信号（Ｓ）及び色相信号（Ｈ）に対応するＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換すると、色域Ｃ１内の位置Ｐ１にマッピングされてしまう。この位置Ｐ１におけるＨＬＳ信号は、図１２に示すように例えば彩度信号（Ｓ１）及び色相信号（Ｈ１）となり、変換前後で色相の違いが生じ、変換前後の色の変化がより目立つようになる。そこで、第２色空間変換回路１４０は、次のように変換前後で色相が変化しないようにＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する。
【００７４】
図１３に、第２色空間変換回路１４０の構成例のブロック図を示す。第２色空間変換回路１４０は、Ｐｈ出力器７１、ＬＵＴ７３、ＬＵＴ７４、第１色差出力器７５、第２色差出力器７６、彩度調整回路（彩度信号調整部）８０を備えている。ここで、Ｐｈ出力器７１、ＬＵＴ７３、ＬＵＴ７４、第１色差出力器７５、第２色差出力器７６は、色差信号生成回路（色差信号生成部）として機能する。なお、第１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、第２色空間変換回路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。
【００７５】
第２色空間変換回路１４０に入力された明度信号（Ｌ）は、上記のように、図３に示した座標空間において、輝度信号（Ｙ）と１対１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。
【００７６】
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Ｈｖ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１４に、Ｐｈ出力器７１に入力された色相値Ｈｖ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を示す。色相値Ｈｖ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Ｈｖ＝１００（度）のとき、色相値Ｈｖは図１４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−Ｈｖとなり、Ｐｈ＝８０（度）となる。またこのとき、色相値Ｈｖ（＝１００（度））はＵ−Ｖグラフ（図７）では第２象限に存在し、ＤＩＶ＿Ｈ＝１として出力される。このようにして、色相値Ｈｖから色相角Ｐｈと象限値ＤＩＶ＿Ｈとを出力する。
【００７７】
図１３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及び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、入力された色相角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及びＬＵＴ７４を介して、ｃｏｓ（Ｐｈ）及びｓｉｎ（Ｐｈ）に対応する信号に変換され、第１色差出力器７５及び第２色差出力器７６に向けて出力される。
【００７８】
彩度調整回路８０は、比較器（比較部）８１、彩度最大値生成回路（彩度最大値生成部）８２を備えている。彩度最大値生成回路８２は、色域Ｃ１内において色相値Ｈｖに対応する彩度値Ｓｖの最大値である彩度最大値Ｓｍａｘを出力する。色域Ｃ１が明確に定義できるため、この彩度最大値生成回路８２は、色相値Ｈｖに対応した彩度値Ｓｖのうち色域Ｃ１の境界値における彩度成分を彩度最大値Ｓｍａｘとして出力すればよい。このような彩度最大値生成回路８２は、ＬＵＴにより構成することができる。
【００７９】
図１５に、色相値Ｈｖに応じて彩度最大値生成回路８２が出力する彩度最大値Ｓｍａｘの説明図を示す。彩度最大値生成回路８２がＬＵＴにより構成される場合、色相値Ｈｖを入力信号値、彩度最大値Ｓｍａｘを出力信号値として、各色相値に対応して予め演算して求めた彩度最大値Ｓｍａｘを記憶させておけばよい。そして、色相値Ｈｖが入力信号値として与えられたとき、該入力信号値に対応して記憶された出力信号値を彩度最大値Ｓｍａｘとして出力すればよい。
【００８０】
比較器８１は、彩度値Ｓｖと、彩度最大値Ｓｍａｘとを比較し、その比較結果に応じた値を出力する。具体的には、比較器８１は、彩度値Ｓｖ及び彩度最大値Ｓｍａｘのうち小さい方を選択出力する。即ち、色調整回路１２０からの彩度値Ｓｖが彩度最大値Ｓｍａｘ以下であるとき、比較器８１は、彩度値Ｓｖを選択出力する。色調整回路１２０からの彩度値Ｓｖが彩度最大値Ｓｍａｘより大きいとき、比較器８１は、彩度最大値Ｓｍａｘ選択出力する。こうして比較器８１により選択出力された値が、彩度値Ｓｖとして第１色差出力器７５及び第２色差出力器７６に入力される。
【００８１】
図１６に、第２色空間変換回路１４０の動作説明図を示す。図１６は、ＹＵＶ色空間及びＨＬＳ色空間をＹ軸及びＬ軸上から見た図であり、色域Ｃ１、Ｃ２については、図１２と同様である。上記のように第２色空間変換回路１４０が色空間変換処理を行うため、色域Ｃ２内の位置Ｐの色は、色相値Ｈｖを一定にしたまま色域Ｃ１内の位置Ｐ２にマッピングされる。この位置Ｐ２におけるＨＬＳ信号は、変換前後の彩度値は異なるものの、色相値は変換前後で変わらない。従って、変換前後で色の違いが見えにくくなり、その結果、色調整後にＹＵＶ信号に変換しても、元の色を維持することができる。
【００８２】
図１３に示すように、第１色差出力器７５は、彩度値Ｓｖ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Ｕｖに対応した信号を出力する。
図１７に、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を示す。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Ｕｖ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Ｓｖと、ｃｏｓ（Ｐｈ）とに基づいて第１色差値Ｕｖ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Ｓｖ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Ｖｖに対応した信号を出力する。
図１８に、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を示す。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Ｖｖ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Ｓｖと、ｓｉｎ（Ｐｈ）とに基づいて第２色差値Ｖｖに対応する信号を出力する。こうして、第２色空間変換回路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、第１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。その後、液晶プロジェクター１００は、第２色空間変換回路１４０で色相を維持しながらＨＬＳ−ＹＵＶ変換し、ＹＵＶ信号を出力する。このとき、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。更に、第１実施形態では、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。そのため、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第１色空間変換回路１１０及び色調整指示部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信号への変換及び変更・補正処理をリアルタイムに行うことが可能となる。更にまた、色相が変化しないように変換を行っているので、変換前後で色の違いが見えにくくなり、元の色を維持することができるようになる。その結果、画像の色味等を高精度に調整できるようになる。
【００８５】
〔第２実施形態〕
第１実施形態では、第２色空間変換回路１４０において、彩度調整回路９０が色調整回路１２０からの色相値Ｈｖに基づいて彩度最大値を生成する例について説明したが、これに限定されるものではない。
【００８６】
図１９に、本発明に係る第２実施形態における第２色空間変換回路の構成例のブロック図を示す。第２実施形態における第２色空間変換回路１４０ａは、第２色空間変換回路１４０に代えて図１の液晶プロジェクター１００に適用できる。なお、図１９において、図１３と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
第２色空間変換回路１４０ａが第２色空間変換回路１４０と異なる点は、彩度最大値生成回路９２が色相角Ｐｈと象限値ＤＩＶ＿Ｈとに基づいて彩度最大値Ｓｍａｘを出力し、比較器９１が彩度値Ｓｖとこの彩度最大値Ｓｍａｘとを比較する点である。色調整回路１２０からの色相値Ｈｖは、色相角Ｐｈ及び象限値ＤＩＶ＿Ｈの組み合わせに対応している。そのため、彩度最大値生成回路９２は、例えば図１５のように色相角Ｐｈ及び象限値ＤＩＶ＿Ｈの組み合わせに対応した彩度最大値Ｓｍａｘを出力するＬＵＴにより構成でき、説明及び図示は省略する。
【００８７】
〔第３実施形態〕
第１実施形態及び第２実施形態では、第２色空間変換回路が色相に応じた彩度を用いて第１色差信号及び第２色差信号を出力するものとして説明したが、これに限定されるものではない。本発明に係る第３実施形態では、第２色空間変換回路が色相及び彩度に基づいて生成した第１色差信号及び第２色差信号の比を一定に維持しながら、第１色差信号及び第２色差信号を調整することで、変換前後の色相が変化しないようにしている。
【００８８】
図２０に、本発明に係る第３実施形態における第２色空間変換回路の構成例のブロック図を示す。第３実施形態における第２色空間変換回路１４０ｂは、第２色空間変換回路１４０に代えて図１の液晶プロジェクター１００に適用できる。なお、図２０において、図１３と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
第２色空間変換回路１４０ｂが第２色空間変換回路１４０と異なる点は、彩度最大値生成回路８２が省略され、色差調整回路（色差信号調整部）９５が設けられている点である。色差調整回路９５には、第１色差出力器７５が出力する第１色差値Ｕｖに対応した信号ｕ１、第２色差出力器７６が出力する第２色差値Ｖｖに対応した信号ｖ１が入力される。そして、色差調整回路９５は、信号ｕ１及び信号ｖ１の比を維持しつつ、信号ｕ１又は信号ｖ１をＹＵＶ信号に対応した色域Ｃ１（図１２参照）の境界値にクリッピングすることにより得られる第１色差信号Ｕ及び第２色差信号Ｖを出力する。
【００８９】
図２１に、第２色空間変換回路１４０ｂの動作説明図を示す。図２１は、ＹＵＶ色空間及びＨＬＳ色空間をＹ軸及びＬ軸上から見た図であり、色域Ｃ１、Ｃ２については、図１２と同様である。また、図２１では、信号ｕ１、ｖ１の色域Ｃ３をあわせて図示している。
図２１では、色差調整回路９５の処理によって、信号ｕ１及び信号ｖ１を有する色域Ｃ２内の位置Ｐの色は、信号ｕ１及び信号ｖ１の比を維持しつつ色域Ｃ１の境界位置である位置Ｐ３にマッピングされる。図２２の場合、信号ｕ１が色域Ｃ１の境界値にクリッピングされる。信号ｕ１及び信号ｖ１の比は、色相値Ｈｖに対応しているため、この位置Ｐ３におけるＨＬＳ信号は、変換前後の彩度値は異なるものの、色相値は変換前後で変わらない。従って、変換前後で色の違いが見えにくくなり、その結果、色調整後にＹＵＶ信号に変換しても、元の色を維持することができる。
【００９０】
このような色差調整回路９５は、次のような動作を行うことで実現できる。
図２２に、色差調整回路９５の動作説明図を示す。色差調整回路９５は、信号ｕ１、ｖ１の比較結果に応じて、図２２に示す演算式で得られた第１色差信号Ｕ及び第２色差信号Ｖを出力する。色差調整回路９５がＬＵＴにより構成される場合、信号ｕ１及び信号ｖ１を入力信号値、第１色差信号Ｕ及び第２色差信号Ｖを出力信号値として、信号ｕ１及び信号ｖ１の組み合わせに対応した第１色差信号Ｕ及び第２色差信号Ｖを記憶させておけばよい。そして、信号ｕ１及び信号ｖ１が入力信号値として与えられたとき、該入力信号値に対応して記憶された出力信号値を第１色差信号Ｕ及び第２色差信号Ｖとして出力すればよい。
【００９１】
なお、本発明は上記の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。
【００９２】
（１）上記の実施形態では、色調整回路１２０が出力したＨＬＳ信号を、第２色空間変換回路１４０がＹＵＶ信号に変換しているが、本発明これに限定されるものではない。例えば第２色空間変換回路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及び処理部を備えるようにすれば、液晶プロジェクター１００は第２色空間変換回路１４０を備えないとしても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９３】
（２）上記の実施形態では、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、本発明はこれに限定されるものではない。例えば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。
【００９４】
（３）上記の実施形態では、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、本発明はこれに限定されるものではない。例えば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、色調整用の青（Ｂ）等の色相ごとの調整用ダイヤルを備えるようにしてもよい。この場合、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ことができる。或いは、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。
【００９５】
（４）上記の実施形態では、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つ等、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。また、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。
【００９６】
（５）上記の実施形態では、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。また、本発明はプラズマディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等、直視型の画像表示装置として実装することもできる。
【００９７】
（６）上記の実施形態において、入力される彩度値Ｓｖ及び色相値Ｈｖに基づいて、直接、第１色差信号Ｕ及び第２色差信号Ｖを調整するようにしてもよい。
【００９８】
（７）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、色空間変換装置及び方法、画像処理装置及び方法、画像表示装置及び方法、それらの装置又は方法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。
【符号の説明】
【００９９】
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、 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、
８０，９０…彩度調整回路（彩度信号調整部）、 ８１，９１…比較器（比較部）、
８２，９２…彩度最大値生成回路（彩度最大値生成部）、
９５…色差調整回路（色差信号調整部）、 １００…液晶プロジェクター、
１０２…内部バス、 １１０…第１色空間変換回路、
１２０…色調整回路（色調整部）、 １３０…ＣＰＵ、 １３２…色調整指示部、
１４０，１４０ａ，１４０ｂ…第２色空間変換回路、
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、
Ｃ１〜Ｃ３…色域、 Ｄ…セレクター出力値、 ＤＩＶ＿Ｈ…象限値、
Ｒ…開平結果値、 Ｈ…色相信号、 Ｈｖ…色相値、 Ｋｓ…第１実数値、
Ｌ…明度信号、 Ｌｓ…第１指数値、 Ｌｖ…明度値、 Ｓ…彩度信号、
Ｓｖ…彩度値、 Ｕ…第１色差信号、 Ｕｖ…第１色差値、 Ｕｖ２…第１乗算値、
Ｖ…第２色差信号、 Ｖｖ…第２色差値、 Ｖｖ２…第２乗算値
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する色空間変換装置であって、
前記ＨＬＳ信号に含まれる彩度信号を、前記ＨＬＳ信号に含まれる色相信号に応じて調整する彩度信号調整部と、
前記色相信号と、前記彩度信号調整部によって調整された前記彩度信号とに基づいて、前記ＹＵＶ信号に含まれる色差信号を生成する色差信号生成部とを含むことを特徴とする色空間変換装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記彩度信号調整部は、
前記色相信号に対応した彩度最大値を生成する彩度最大値生成部と、
前記彩度信号に対応した彩度値又は前記彩度最大値のうち小さい方を出力する比較部とを含み、
前記色差信号生成部は、
前記色相信号と前記比較部からの出力信号とに基づいて、前記色差信号を生成することを特徴とする色空間変換装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記彩度最大値生成部は、
前記ＹＵＶ信号に対応した色域の境界値における彩度成分を前記彩度最大値として出力することを特徴とする色空間変換装置。
【請求項４】
ＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する色空間変換装置であって、
前記ＨＬＳ信号に含まれる色相信号及び彩度信号に基づいて、前記ＹＵＶ信号に含まれる第１色差信号及び第２色差信号を生成する色差信号生成部と、
前記第１色差信号の信号値と前記第２色差信号の信号値との比を維持しつつ、前記第１色差信号の信号値又は前記第２色差信号の信号値を前記ＹＵＶ信号に対応した色域の境界値にクリッピングすることにより得られた前記第１色差信号及び前記第２色差信号を出力する色差信号調整部とを含むことを特徴とする色空間変換装置。
【請求項５】
ＹＵＶ信号をＨＬＳ信号に変換する第１色空間変換部と、
前記第１色空間変換部によって変換された前記ＨＬＳ信号を構成する色相信号、明度信号及び彩度信号の少なくとも１つを調整し、調整後のＨＬＳ信号を出力する色調整部と、
前記色調整部によって調整されたＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する請求項１乃至４のいずれか記載の色空間変換装置とを含むことを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
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、
前記画像信号に対応したＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する請求項１乃至４のいずれか記載の色空間変換装置を含み、
前記色空間変換装置によって変換された前記ＹＵＶ信号を用いて画像を表示することを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
ＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する色空間変換方法であって、
前記ＨＬＳ信号に含まれる色相信号に応じて、前記ＨＬＳ信号に含まれる彩度信号を調整する彩度信号調整ステップと、
前記色相信号と、前記彩度信号調整ステップにおいて調整された彩度信号とに基づいて、前記ＹＵＶ信号に含まれる色差信号を生成する色差信号生成ステップとを含むことを特徴とする色空間変換方法。
【請求項８】
ＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する色空間変換方法であって、
前記ＨＬＳ信号に含まれる色相信号及び彩度信号に基づいて、前記ＹＵＶ信号に含まれる第１色差信号及び第２色差信号を生成する色差信号生成ステップと、
前記第１色差信号の信号値と前記第２色差信号の信号値との比を維持しつつ、前記第１色差信号の信号値又は前記第２色差信号の信号値を前記ＹＵＶ信号に対応した色域の境界値にクリッピングすることにより得られた前記第１色差信号及び前記第２色差信号を出力する色差信号調整ステップとを含むことを特徴とする色空間変換方法。
【請求項１】
ＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する色空間変換装置であって、
前記ＨＬＳ信号に含まれる彩度信号を、前記ＨＬＳ信号に含まれる色相信号に応じて調整する彩度信号調整部と、
前記色相信号と、前記彩度信号調整部によって調整された前記彩度信号とに基づいて、前記ＹＵＶ信号に含まれる色差信号を生成する色差信号生成部とを含むことを特徴とする色空間変換装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記彩度信号調整部は、
前記色相信号に対応した彩度最大値を生成する彩度最大値生成部と、
前記彩度信号に対応した彩度値又は前記彩度最大値のうち小さい方を出力する比較部とを含み、
前記色差信号生成部は、
前記色相信号と前記比較部からの出力信号とに基づいて、前記色差信号を生成することを特徴とする色空間変換装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記彩度最大値生成部は、
前記ＹＵＶ信号に対応した色域の境界値における彩度成分を前記彩度最大値として出力することを特徴とする色空間変換装置。
【請求項４】
ＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する色空間変換装置であって、
前記ＨＬＳ信号に含まれる色相信号及び彩度信号に基づいて、前記ＹＵＶ信号に含まれる第１色差信号及び第２色差信号を生成する色差信号生成部と、
前記第１色差信号の信号値と前記第２色差信号の信号値との比を維持しつつ、前記第１色差信号の信号値又は前記第２色差信号の信号値を前記ＹＵＶ信号に対応した色域の境界値にクリッピングすることにより得られた前記第１色差信号及び前記第２色差信号を出力する色差信号調整部とを含むことを特徴とする色空間変換装置。
【請求項５】
ＹＵＶ信号をＨＬＳ信号に変換する第１色空間変換部と、
前記第１色空間変換部によって変換された前記ＨＬＳ信号を構成する色相信号、明度信号及び彩度信号の少なくとも１つを調整し、調整後のＨＬＳ信号を出力する色調整部と、
前記色調整部によって調整されたＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する請求項１乃至４のいずれか記載の色空間変換装置とを含むことを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
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、
前記画像信号に対応したＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する請求項１乃至４のいずれか記載の色空間変換装置を含み、
前記色空間変換装置によって変換された前記ＹＵＶ信号を用いて画像を表示することを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
ＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する色空間変換方法であって、
前記ＨＬＳ信号に含まれる色相信号に応じて、前記ＨＬＳ信号に含まれる彩度信号を調整する彩度信号調整ステップと、
前記色相信号と、前記彩度信号調整ステップにおいて調整された彩度信号とに基づいて、前記ＹＵＶ信号に含まれる色差信号を生成する色差信号生成ステップとを含むことを特徴とする色空間変換方法。
【請求項８】
ＨＬＳ信号をＹＵＶ信号に変換する色空間変換方法であって、
前記ＨＬＳ信号に含まれる色相信号及び彩度信号に基づいて、前記ＹＵＶ信号に含まれる第１色差信号及び第２色差信号を生成する色差信号生成ステップと、
前記第１色差信号の信号値と前記第２色差信号の信号値との比を維持しつつ、前記第１色差信号の信号値又は前記第２色差信号の信号値を前記ＹＵＶ信号に対応した色域の境界値にクリッピングすることにより得られた前記第１色差信号及び前記第２色差信号を出力する色差信号調整ステップとを含むことを特徴とする色空間変換方法。
【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１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
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【図１０】
【図１１】
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【図１３】
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【図１５】
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【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１２−３９２７４（Ｐ２０１２−３９２７４Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７６００７（Ｐ２０１０−１７６００７）
【出願日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【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２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【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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