JP2008107507A - 映像データ変換装置および映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 １画素に含まれる色を増加しても違和感のない画像を表示可能なデータを生成する。
【解決手段】 液晶プロジェクタ１は、赤、緑および青の基本３色の値をそれぞれが含む複数の第１画素データで構成される映像データが入力され、入力された映像データを構成する複数の第１画素データそれぞれを処理し、該第１画素データを、基本３色の値および第４色の値を含む第２画素データに変換する色変換部１３を備え、色変換部１３は、第１画素データが含む基本３色の値に基づいて、該第１画素データに対応する第２画素データに含まれる第４色の値の増減を制御する制御部２０を含む。
【選択図】 図１

Description

この発明は映像データ変換装置および映像表示装置に関し、特に、１画素が３色の値で構成される映像データを１画素が４色の値で構成される映像データに変換する映像データ変換装置および映像表示装置に関する。

近年、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の３色に、それらとは異なる第４色を加えた合計４色で色を再現する液晶プロジェクタの開発がなされている。しかしながら、３色の値を、４色の値に変換するのは容易でなく、変換後の画像が違和感のある画像となってしまう場合が多いといった問題がある。

例えば、特開平１１−１７４５８３号公報（特許文献１）には、光源からの光を、所定の３色および任意の色の４色以上の光に分割する色光分割手段と、入力された映像信号に基づいて、当該映像信号が白色の画像を示す信号か否かを検出する白色検出手段と、前記白色検出手段において白色が検出されなかった場合には、前記入力された映像信号に基づく前記所定の３色に対する変調信号と、０レベルの信号である前記任意の色に対する変調信号を生成し、前記白色検出手段において白色が検出された場合には、前記入力された映像信号に基づく信号のレベルを白色を強調するように調整して前記４色以上の光各々に対する変調信号を生成する変調信号生成手段と、前記生成された当該各色に対する変調信号に基づいて、前記分割された各色の光各々に対して変調を行う変調手段と、前記各々変調された光を合成し投影する投影手段とを有するプロジェクタが記載されている。

しかしながら、従来のプロジェクタは、映像信号が白色の画像を示す信号でない場合に、ＲＧＢの３色のみで映像信号を再生し、映像信号が白色の画像を示す信号の場合に、４色で映像信号を再生するため、白色の輝度を向上させることはできるが、ＲＧＢの３色で再現可能な範囲に色再現範囲が限定されてしまい、色再現範囲を拡大することはできない。また、白色以外の色の輝度を向上させることができないといった問題がある。
特開平１１−１７４５８３号公報

この発明は上述した問題点を解決するためになされたもので、この発明の目的の１つは、１画素に含まれる色を増加しても違和感のない画像を表示可能なデータを生成することが可能な映像データ変換装置を提供することである。

この発明の他の目的は、再現される色の範囲を拡大しても違和感のない画像を表示可能なデータを生成することが可能な映像データ変換装置を提供することである。

この発明のさらに他の目的は、違和感のない画像を表示可能な映像表示装置を提供することである。

上述した目的を達成するために、この発明のある局面に従えば、映像データ変換装置は、赤、緑および青の基本３色の値をそれぞれが含む複数の第１画素データで構成される映像データが入力される映像データ入力手段と、入力された映像データを構成する複数の第１画素データそれぞれを処理し、該第１画素データを、基本３色の値および第４色の値を少なくとも含む第２画素データに変換する色変換手段と、を備え、色変換手段は、第１画素データが含む基本３色の値に基づいて、該第１画素データに対応する第２画素データに含まれる第４色の値の増減を制御する制御手段を含む。

この局面に従えば、映像データを構成する複数の第１画素データそれぞれを、基本３色の値および第４色の値を含む第２画素データに変換する際、第１画素データが含む基本３色の値に基づいて、第１画素データに対応する第２画素データに含まれる第４色の値の増減が制御される。第１画素データが含む基本３色の値に応じて第４色の値が増減されるので、第４色の値を第１画素データの値に対して一義的に定まる値とする場合に比較して、表示される画像が違和感の少ない画像となる。また、第４色を基本３色で再現可能な色範囲外の色とすれば、変換後の映像データの色再現範囲を拡大することができる。

好ましくは、制御手段は、第１画素データの色度座標が白色の色度座標に近いほど、該第１画素データに対応する第２画素データに含まれる第４色の値を小さな値に決定し、該第１画素データの色度座標が第４色の色度座標に近いほど、該第１画素データに対応する第２画素データに含まれる第４色の値を大きな値に決定する第１色制御手段を含む。

好ましくは、制御手段は、入力された映像データが含む色数が多いほど、第２画素データに含まれる第４色の値を小さな値に決定する第２色制御手段を含む。

この局面に従えば、映像データが含む色数が多いほど、第４色の値を小さな値とすることにより、違和感のない画像を表示可能なデータを生成することができる。

好ましくは、色変換手段は、第１画素データが含む基本３色に基づいて、該第１画素データに対応する第２画素データに含まれる第４色の値を増加するための増加値を決定する増加値決定手段を含む。

この局面に従えば、第１画素データが含む基本３色に基づいて、第４色の値を増加するための増加値を決定するので、例えば、基本３色それぞれの値または輝度値の高い画素と低い画素とで増加値を異ならせることができる。その結果、表示される画像のコントラストを向上させたデータを生成することができる。

好ましくは、制御手段は、第１画素データが含む基本３色それぞれの値または該第１画素データが含む基本３色の値で定まる輝度値が所定の範囲にあるとき、第１画素データが含む基本３色それぞれの値または該第１画素データが含む基本３色の値で定まる輝度値に比例する増加値を決定する第１増加値制御手段を含む。

この局面に従えば、第１画素データが基本３色の色に近いほどまたは輝度値が高いほど増加値が大きくなるので、表示される画像の明るい部分の輝度を向上させることができる。

好ましくは、制御手段は、入力された映像データが含む色数が多いほど、増加値を小さな値に決定する第２増加値制御手段を含む。

映像データが含む色数が多い場合、輝度を増加した後の画像に違和感が発生する。このため、映像データが含む色数が多いほど、増加値を小さな値とすることにより、表示される色が違和感のないデータを生成することができる。

好ましくは、色変換手段により複数の第１画素データが変換された複数の第２画素データそれぞれが含む第４色の値で構成される画像を先鋭化する先鋭化手段をさらに備える。

この局面に従えば、複数の第２画素データそれぞれが含む第４色の値で構成される画像が先鋭化されるので、基本３色を含むすべてを先鋭化する場合に比較して、処理数を少なくすることができ、回路を削減することができる。その結果、簡単な回路で１画素に含まれる色を増加したデータに先鋭化処理を実行することができる。

好ましくは、色変換手段は、第１画素データを、基本３色の値が同じ白成分と、該白成分以外の残余成分とに分離する分離手段と、分離された白成分に基づいて、基本３色の値および第４色の値を少なくとも含む白成分対応データを生成する白成分変換手段と、分離された残余成分に基づいて、基本３色の値および第４色の値を少なくとも含む残余成分対応データを生成する残余成分変換手段と、白成分対応データが含む基本３色の値および第４色の値と、残余成分対応データが含む基本３色の値および第４色の値とをそれぞれ加算した第２画素データを出力する加算手段と、を含み、残余成分変換手段は、制御手段を含み、制御手段は、残余成分対応データが含む基本３色の値に基づいて、該第１画素データに対応する第２画素データに含まれる第４色の値の増減を制御する。

この局面に従えば、第１画素データが、白成分と残余成分とに分離され、白成分に基づいて、基本３色の値および第４色の値を少なくとも含む白成分対応データが生成され、残余成分に基づいて、基本３色の値および第４色の値を少なくとも含む残余成分対応データが生成され、白成分対応データと、残余成分対応データとで同じ色の値がそれぞれ加算される。白成分と残余成分とで別々に変換するので、基本３色の値を４色の値への変換が容易となる。特に、基本３色が白色を表す場合、白成分対応データにおいて４色で白色となるように４色それぞれの値を決定すればよいので、ホワイトバランスの調整が容易となる。その結果、１画素に含まれる色を増加したデータの色を容易に決定することができる。

この発明のさらに他の局面によれば、映像表示装置は、上記映像データ変換装置と、１画素が基本３色および第４色を少なくとも含む複数色で構成され、映像データ変換装置が出力する映像データを表示する表示手段と、を備える。

好ましくは、第４色は、基本３色で再現可能な色範囲外の色である。

この発明のさらに他の局面によれば、映像データ変換装置は、赤、緑および青の基本３色の値をそれぞれが含む複数の第１画素データで構成される映像データが入力される映像データ入力手段と、入力された映像データを構成する複数の第１画素データそれぞれを、基本３色の値および第４色の値をそれぞれが少なくとも含む第２画素データに変換する色変換手段と、色変換手段により複数の第１画素データが変換された複数の第２画素データそれぞれが含む第４色の値で構成される画像を先鋭化する先鋭化手段と、を備える。

この発明のさらに他の局面によれば、映像データ変換装置は、赤、緑および青の基本３色の値をそれぞれが含む複数の第１画素データで構成される映像データが入力される映像データ入力手段と、入力された映像データを構成する複数の第１画素データそれぞれを処理し、該第１画素データを、基本３色の値および第４色の値を含む第２画素データに変換する色変換手段と、を備え、色変換手段は、第１画素データを、基本３色の値が同じ白成分と、該白成分以外の残余成分とに分離する分離手段と、分離された白成分に基づいて、基本３色の値および第４色の値を含む白成分対応データを生成する白成分変換手段と、分離された残余成分に基づいて、基本３色の値および第４色の値を含む残余成分対応データを生成する残余成分変換手段と、白成分対応データが含む基本３色の値および第４色の値と、残余成分対応データが含む基本３色の値および第４色の値とをそれぞれ加算した第２画素データを出力する加算手段と、を含む。

好ましくは、残余成分変換手段は、残余成分に含まれる基本３色の値に基づいて、残余成分対応データに含まれる第４色の値を決定する第４色決定手段と、残余成分に含まれる基本３色の値から決定された第４色の値に相当する基本３色の値を減算し、残余成分対応データに含まれる基本３色の値を算出する基本３色算出手段と、を含む。

好ましくは、第４色決定手段は、第１画素データの色度座標が白色の色度座標に近いほど、残余成分対応データに含まれる第４色の値を小さな値に決定し、該第１画素データの色度座標が第４色の色度座標に近いほど、残余成分対応データに含まれる第４色の値を大きな値に決定する第１色制御手段を含む。

好ましくは、第４色は、基本３色で再現可能な色範囲外の色である。

好ましくは、第４色決定手段は、入力された映像データが含む色数が多いほど、残余成分対応データに含まれる第４色の値を小さな値に決定する第２の色制御手段と、を含む。

好ましくは、色変換手段は、残余成分に含まれる基本３色の値に基づいて、該第１画素データに対応する第２画素データに含まれる第４色の値を増加するための増加値を決定する増加値決定手段をさらに含み、加算手段は、白成分対応データが含む第４色の値と、残余成分対応データが含む第４色の値とを加算した値に、決定された増加値をさらに加算する。

好ましくは、増加値決定手段は、第１画素データが含む基本３色それぞれの値または該第１画素データが含む基本３色の値で定まる輝度値が所定の範囲にあるとき、第１画素データが含む基本３色それぞれの値または該第１画素データが含む基本３色の値で定まる輝度値に比例する増加値を決定する第１増加値制御手段を含む。

好ましくは、増加値決定手段は、入力された映像データが含む色数が多いほど、増加値を小さな値に決定する第２増加値制御手段を含む。

好ましくは、色変換手段により複数の第１画素データが変換された複数の第２画素データそれぞれが含む第４色の値で構成される画像を先鋭化する先鋭化手段をさらに備える。

この発明に従えば、１画素に含まれる色を増加しても違和感のない画像を表示可能なデータを生成することが可能な映像データ変換装置を提供することができる。

また、再現される色の範囲を拡大しても違和感のない画像を表示可能なデータを生成することが可能な映像データ変換装置を提供することができる。

さらに、違和感のない画像を表示可能な映像表示装置を提供するができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。以下の説明では同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。

＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態における液晶プロジェクタの回路構成を示すブロック図である。図１を参照して、液晶プロジェクタ１は、逆ガンマ補正部１１と、映像データ変換装置としての色変換部１３と、ガンマ補正部１５と、ディスプレイ部１７とを備える。

ディスプレイ部１７は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の基本３色の値と、基本３色とは異なる第４色の値とをそれぞれが含む複数の画素データで構成される映像データが入力される。第４色は、Ｒ、ＧおよびＢ以外の色で、任意の色である。好ましくは、第４色は、Ｒ、ＧおよびＢの３色で再現可能な色の範囲外の色である。ここでは、第４色を、Ｒ、ＧおよびＢの３色で再現可能な色の範囲外の黄（Ｙ）とする例を説明する。なお、映像データは、基本３色の値と、基本３色とは異なる複数の色をそれぞれが含む複数の画素データで構成されてもよい。多でディスプレイ部１７は、Ｒ、ＧおよびＢの基本３色に第４色であるＹを加えた合計４色のフィルタを有し、光源から発光された光を４色にそれぞれ分光し、入力される映像データに従って４色の光それぞれを変調し、合成し、投影することにより、画像を投影面に表示する。なお、ここでは液晶プロジェクタ１を例に説明するが、１画素が４色以上の副画素で構成される表示装置であれば、例えば液晶表示装置、プラズマディスプレイパネル、有機ＥＬ等であってもよい。

逆ガンマ補正部１１は、Ｒ、ＧおよびＢの基本３色の値（Ｒｉｎ，Ｇｉｎ，Ｂｉｎ）をそれぞれが含む複数の画素データで構成される映像データが入力され、複数の画素データごとに逆ガンマ補正処理を実行する。逆ガンマ補正部１１に入力される画素データは、ディスプレイ部１７の特性に合わせてガンマ補正処理されたデータである。このため、逆ガンマ補正部１１は、ディスプレイ部１７の特性に合わせてガンマ補正処理された画素データをリニアな第１画素データに変換し、第１画素データ（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）を色変換部１３に出力する。

色変換部１３は、逆ガンマ補正部１１から入力される第１画素データ（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）を、基本３色のＲ，ＧおよびＢの値および第４色のＹの値からなる第２画素データ（Ｒ６，Ｇ６，Ｂ６，Ｙ６）に変換し、第２画素データをガンマ補正部１５に出力する。

ガンマ補正部１５は、第２画素データ（Ｒ６，Ｇ６，Ｂ６，Ｙ６）にガンマ補正処理を実行する。ガンマ補正部１５に入力される第２画素データ（Ｒ６，Ｇ６，Ｂ６，Ｙ６）はリニアな画素データなので、これにディスプレイ部１７の特性に合わせてガンマ補正処理を実行し、ガンマ補正処理後の第２画素データ（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ，Ｙｏｕｔ）をディスプレイ部１７に出力する。

色変換部１３は、制御部２０と、分離部３０と、残余成分変換部４０と、白成分変換部５０と、増加値決定部６０と、加算部７０とを含む。制御部２０は、第１画素データ（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）が入力され、第１画素データ（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）または複数の第１画素データに基づいて第１変換率αおよび第２変換率βを決定し、第１変換率αを残余成分変換部４０に出力し、第２変換率βを増加値決定部６０に出力する。制御部２０の詳細な機能は後述する。

分離部３０は、第１画素データ（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）が入力され、第１画素データ（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）を白成分（Ｗｍａｘ，Ｗｍａｘ，Ｗｍａｘ）と残余成分（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）とに分離し、白成分を白成分変換部５０に出力し、残余成分を残余成分変換部４０に出力する。白成分（Ｗｍａｘ，Ｗｍａｘ，Ｗｍａｘ）は、第１画素データに含まれる白色の成分の最大値であり、第１画素データ（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）の成分の最小値（Ｗｍａｘ＝ＭＩＮ（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０））である。残余成分（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）は、第１画素データ（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）から白成分（Ｗｍａｘ，Ｗｍａｘ，Ｗｍａｘ）を除いた成分である。Ｒ１＝Ｒ０−Ｗｍａｘ、Ｇ１＝Ｇ０−Ｗｍａｘ、Ｂ１＝Ｂ０−Ｗｍａｘ。例えば、分離部３０は、第１画素データ（１３０，１００，７０）を、白成分（７０，７０，７０）と残余成分（５０，３０，０）とに分離する。

白成分変換部５０は、分離部３０から入力される白成分（Ｗｍａｘ，Ｗｍａｘ，Ｗｍａｘ）を、基本３色の値および第４色の値を含む白成分対応データ（Ｒ５，Ｇ５，Ｂ５，Ｙ５）に変換する。白成分変換部５０は、白成分（Ｗｍａｘ，Ｗｍａｘ，Ｗｍａｘ）が取り得る値それぞれに対して、白成分対応データ（Ｒ５，Ｇ５，Ｂ５，Ｙ５）を予め定義した白成分変換テーブルを記憶しており、その変換テーブルに従って白成分対応データ（Ｒ５，Ｇ５，Ｂ５，Ｙ５）を決定する。白成分変換テーブルは、白成分対応データ（Ｒ５，Ｇ５，Ｂ５，Ｙ５）のホワイトバランスを調整したテーブルである。

残余成分変換部４０は、分離部３０から入力される残余成分（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）を、基本３色の値および第４色の値を含む残余成分対応データ（Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４，Ｙ２）に変換する。残余成分変換部４０は、最大値算出部４１と、第４色決定部４３と、減算部４５とを含む。最大値算出部４１は、分離部３０から残余成分（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）が入力され、残余成分（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）から第４色であるＹが取り得る最大値Ｙｍａｘを決定し、最大値Ｙｍａｘを第４色決定部４３および増加値決定部６０に出力する。ここでは、第４色を黄（Ｙ）としているので、第４色であるＹが取り得る最大値Ｙｍａｘは、残余成分（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）のうちＹ成分を含むＲ１とＧ１との最小値である。Ｙｍａｘ＝ＭＩＮ（Ｒ１，Ｇ１）。

第４色決定部４３は、最大値Ｙｍａｘと第１変換率αとが入力され、最大値Ｙｍａｘと第１変換率αとを乗算することによって、第４色であるＹの値Ｙ２を決定し、値Ｙ２を加算部７０に出力する。Ｙ２＝Ｙｍａｘ×α、但し、０≦α≦１。第１変換率αは、制御部２０が決定した値である。値Ｙ２は、残余成分対応データのＹ成分である。また、第４色決定部４３は、決定した第４色であるＹの値Ｙ２に相当するＲＧＢそれぞれの成分（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２）を、減算部４５に出力する。ここでは、第４色であるＹの値をＹ２に決定したので、Ｒ２＝Ｙ２、Ｇ２＝Ｙ２、Ｂ２＝０である。

減算部４５は、分離部３０から残余成分（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）が入力され、第４色決定部４３から第４色であるＹの値Ｙ２に相当するＲＧＢそれぞれの成分（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２）が入力される。減算部４５は、残余成分（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）から第４色であるＹの値Ｙ２に相当するＲＧＢそれぞれの成分（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２）を減算することによって、残余成分対応データのＲＧＢ成分（Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４）を算出し、それを加算部７０に出力する。Ｒ４＝Ｒ１−Ｒ２、Ｇ４＝Ｇ１−Ｇ２、Ｂ４＝Ｂ１−Ｂ２。

増加値決定部６０は、最大値Ｙｍａｘと第２変換率βとが入力され、最大値Ｙｍａｘと第２変換率βとを乗算することによって、第４色であるＹの値に加算するための増加値Ｙ３を決定し、増加値Ｙ３を加算部７０に出力する。Ｙ３＝Ｙｍａｘ×β、但し、０≦β≦１。第２変換率βは、制御部２０が決定した値である。

加算部７０は、残余成分変換部４０から入力される残余成分対応データ（Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４，Ｙ２）と、白成分変換部５０から入力される白成分対応データ（Ｒ５，Ｇ５，Ｂ５，Ｙ５）と、増加値決定部６０から入力される増加値Ｙ３とをＲＧＢＹ成分毎に加算し、第２画素データ（Ｒ６，Ｇ６、Ｂ６，Ｙ６）を出力する。Ｒ６＝Ｒ４＋Ｒ５、Ｇ６＝Ｇ４＋Ｇ５、Ｂ６＝Ｂ４＋Ｂ５、Ｙ６＝Ｙ２＋Ｙ５＋Ｙ３。

図２は、制御部の機能を示す機能ブロック図である。図２を参照して、制御部２０は、第１色制御部２１と、第１増加値制御部２５とを含む。第１色制御部２１は、第１画素データ（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）の色度座標が白色の色度座標に近いほど、第１変換率αを小さな値に決定し、第１画素データの色度座標が第４色（Ｙ）の色度座標に近いほど、第１変換率αを大きな値に決定する。

ここで、図３に示す色度座標系を用いて第１変換率αについて説明する。図３を参照して、第４色であるＹは、ＲＧＢを頂点とする三角形の外側に位置する。第１画素データの色度座標が白色の色度座標Ｗに近ければ、第２画素データの色度座標が白色の色度座標Ｗに近いのが好ましい。変換前の白色を変換後に白色とするためである。このため、第１画素データの色度座標が白色の色度座標Ｗに近い場合は、第４色（Ｙ）の値を小さくするのが好ましい。一方、第１画素データの色度座標が第４色の色度座標Ｙに近いものほど、第４色の成分を大きくすることによって、第４色を決定することができる。特に、第４色の色度座標がＲＧＢを頂点とする三角形の外に位置する場合、色再現範囲を拡大することができる。第１画素データの色度座標は、ＲＧＢを頂点とする三角形内に位置するが、第４色の色度座標ＹはＲＧＢを頂点とする三角形の外に位置するので、第１画素データの色度座標が第４色の色度座標Ｙに近いものについては、第４色の成分を大きくすることによって、色再現範囲を拡大する。この場合、第１画素データの色度座標が第４色の色度座標Ｙに近いものほど、第４色の成分を大きくするようにすれば、色再現範囲を均等に拡大することができる。

次に、第１変換率αを決定する具体例を説明する。第１色制御部２１は、第１変換率αを、２つの変数ａ１および変数ａ２の積で定義し、変数ａ１および変数ａ２を決定することによって、第１変換率αを求める。

α＝ａ１×ａ２ … （１）
変数ａ１は、第１画素データ（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）の成分の最小値（Ｗｍａｘ＝ＭＩＮ（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０））に基づいて定まる。図４に、変数ａ１と第１画素データの成分の最小値Ｗｍａｘとの関係の一例を示す。変数ａ１は、第１画素データ（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）の成分の最小値（Ｗｍａｘ）がしきい値Ｍより小さいとき１となり、しきい値Ｍより大きいときＷｍａｘの増加に伴って小さくなる。したがって、変数ａ１は、第１画素データ（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）の色度座標が白色の色度座標に近いほど、式（１）において第１変換率αを小さな値とするための成分である。

変数ａ２は、第１画素データ（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）の成分のうち第４色、ここではＹの成分を構成する成分Ｒ０，Ｇ０のいずれか大きい成分（以下、「第１画素データの第４色成分の最大値」という）に基づいて定まる。図５に、変数ａ２と、第１画素データの第４色成分の最大値との関係を示す。変数ａ２は、第１画素データの第４色成分の最大値がしきい値Ｎより大きいとき１となり、しきい値Ｎより小さいとき第１画素データの第４色成分の最大値の減少に伴って小さくなる。したがって、変数ａ２は、第１画素データの色度座標が第４色（Ｙ）の色度座標に近いほど、式（１）において第１変換率αを大きな値とするための成分である。なお、ここでは、第１画素データの第４色成分の最大値を用いて、変数ａ２を決定するようにしたが、これとは別に、色度座標における第１画素データの座標位置と、座標Ｒ（２５５，０，０）と座標Ｇ（０，２５５，０）を結ぶ直線との距離を変数ａ２の決定に用いるようにしてもよい。この場合、変数ａ２を、距離がしきい値より大きいとき１となり、しきい値より小さいとき距離の減少に伴って小さくなる値とすればよい。

第１増加値制御部２５は、第１画素データ（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）に基づいて、第２変換率βを決定する。より具体的には、第１増加値制御部２５は、第２変換率βを第１画素データ（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）の各成分の値または輝度値のいずれかに比例する値に決定する。図６に、第２変換率βと、第１画素データ（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）の各成分の値または輝度値との関係を示す。図６を参照して、横軸が、第１画素データ（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）の各成分または輝度値を示し、縦軸が第２変換率βを示す。第１増加値制御部２５は、第１画素データ（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）の各成分の値または輝度値のうち最大のものを基準値として選択し、基準値に対応する第２変換率βを決定する。第２変換率βは、基準値が、しきい値Ａより小さければ基準値に比例して小さくなり、基準値が、しきい値Ｂより大きければ基準値に比例して大きくなる。なお、ここでは、基準値がしきい値Ａからしきい値Ｂとの間にあるとき、第２変換率βを変化させないようにする例を示すが、この間においても、第２変換率βを基準値に比例する値とするようにしてもよい。

第２変換率βを、基準値に比例して決定するようしたので、第１画素データの色度座標が、図３に示した色度座標で座標Ｒ、座標Ｇ、座標Ｂの近くであれば、第２変換率βが大きな値に決定される。また、第１画素データの輝度値が高いほど第２変換率βが大きな値に決定される。第２変換率βは、第４色の値の増加値Ｙ３を決定するための値なので、第１画素データの色度座標が、図３に示した色度座標で座標Ｒ、座標Ｇ、座標Ｂの近いほど、または、第１画素データの輝度値が高いほど増加値Ｙ３が大きな値となる。このため、輝度の高い画素にさらに輝度が重畳されるため、コントラストを向上させることができる。

なお、本実施の形態においては、図３において説明したように、第４色を黄（Ｙ）とし、その色度座標がＲＧＢの各座標を頂点とする三角形の外に位置する例を示したが、第４色を、その色度座標が図３に示した色度座標におけるＲＧＢの各座標を頂点とする三角形の内側に位置する色としてもよい。例えば、ディスプレイ部１７が、色度座標におけるＲＧＢの各座標を頂点とする三角形内の色を出力する場合、ＲＧＢの３色では第４色の色の再現性に劣る場合、また、ＲＧＢの３色では第４色の色を出力する際に大きな電力を必要とする場合などに効果的である。前者の場合には色の再現性を向上させることができ、後者の場合にはディスプレイ部１７の消費電力を低減することができる。

＜制御部の第１の変形例＞
第１変換率αおよび第２変換率βを、映像データの色数に基づいて変更するようにすることができる。第４色を黄（Ｙ）とし、その色度座標が図３に示した色度座標でＲＧＢの各座標を頂点とする三角形の外に位置する場合、上述したように色変換部１３によって色再現範囲が拡大されるが、複数の第１画素データで構成される映像データに含まれる色数が多い場合、色再現範囲を拡大した画像が違和感のある画像となる場合があることが経験上知られている。逆に、映像データに含まれる色数が少ない場合、色再現範囲を拡大した画像は違和感のある画像となる場合は少ない。このため、第１の変形例における制御部２０は、映像データに含まれる色数に応じて、第１変換率αおよび第２変換率βを決定する。

図７は、第１の変形例における制御部の機能を示す機能ブロック図である。図７を参照して、第１の変形例における制御部２０Ａは、第２色制御部２２と、第２増加値制御部２６とを含む。第２色制御部２２および第２増加値制御部２６それぞれは、第１画素データ（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）が入力され、映像データを構成する複数の第１画素データから映像データに含まれる色数を算出する。図８は、色別の画素数のヒストグラムの一例を示す図である。図８（Ａ）は、色数の少ない映像データのヒストグラムの一例を示し、図８（Ｂ）は、色数の多い映像データのヒストグラムの一例を示す。図８（Ａ）に示す映像データは、それが含む画素は、青（Ｂ）と白（Ｗ）の画素が多く、色数が少ない。図８（Ｂ）に示す映像データは、それが含む画素は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）および白（Ｗ）の画素を適度に含み、色数が多い。

第２色制御部２２は、第１変換率αを、入力された映像データが含む色数が多いほど、小さな値に決定する。図９に、第１変換率αと、映像データの色数との関係の一例を示す。第１変換率αは、色数がしきい値Ｃより小さいときまたは色数がしきい値Ｄより大きいとき、色数の増加に伴って小さくなる。なお、ここでは、色数がしきい値Ｃからしきい値Ｄとの間にあるとき、第１変換率αを変化させないようにする例を示すが、この間においても、第１変換率αを色数が増加するに伴って小さくなる値とするようにしてもよい。

第２増加値制御部２６は、第２変換率βを、入力された映像データが含む色数が多いほど、小さな値に決定する。図１０に、第２変換率βと映像データの色数との関係の一例を示す。第２変換率βは、色数がしきい値Ｅより小さいときまたは色数がしきい値Ｆより大きいとき、色数の増加に伴って小さくなる。なお、ここでは、色数がしきい値Ｅからしきい値Ｆとの間にあるとき、第２変換率βを変化させないようにする例を示すが、この間においても、第２変換率βを色数が増加するに伴って小さくなる値とするようにしてもよい。

＜制御部の第２の変形例＞
上述した制御部２０と第１の変形例における制御部２０Ａとを組み合わせるようにして、第１変換率αおよび第２変換率βを決定するようにしてもよい。図１１は、第２の変形例における制御部の機能を示す機能ブロック図である。図１１を参照して、第２の変形例における制御部２０Ｂは、第１色制御部２１と、第２色制御部２２と、第１増加値制御部２５と、第２増加値制御部２６と、第１乗算部２３と、第２乗算部２７とを含む。第１色制御部２１、第２色制御部２２、第１増加値制御部２５および第２増加値制御部２６は、上述したのでここでは説明を繰り返さない。

第１乗算部２３は、第１色制御部２１および第２色制御部２２それぞれが出力する第１変換率αを乗算し、乗算値を新たな第１変換率αとして第４色決定部４３に出力する。第２乗算部２７は、第１増加値制御部２５および第２増加値制御部２６それぞれが出力する第２変換率βを乗算し、乗算値を新たな第２変換率βとして増加値決定部６０に出力する。

＜第２の実施の形態＞
図１２は、第２の実施の形態における液晶プロジェクタの回路構成を示すブロック図である。液晶プロジェクタ１Ａは、逆ガンマ補正部１１と、映像データ変換装置としての色変換部１３と、シャープネス部１９と、ガンマ補正部１５と、ディスプレイ部１７とを備える。逆ガンマ補正部１１と、映像データ変換装置としての色変換部１３と、ガンマ補正部１５と、ディスプレイ部１７とは、第１の実施の形態におけるそれらと同じなのでここでは説明を繰り返さない。

シャープネス部１９は、色変換部１３が出力する第２画素データのうち第４色の成分（Ｙ）が入力される。シャープネス部１９は、バッファを有し、複数の第４色の成分で構成される画像を先鋭化処理する。先鋭化処理は、従来公知の処理を用いることができ、例えば、エッジを強調するエッジ強調処理を用いことができる。

シャープネス部１９を設けることにより第２画素データのうち第４色である黄（Ｙ）に対してのみ先鋭化処理を実行することで、映像データ全体に先鋭化処理を実行したのとほぼ同様の効果を得ることができる。このため、回路構成を簡略化することができ、コストを低減することができる。

なお、第２の実施の形態においては、第４色を黄（Ｙ）とする例を示したが、黄（Ｙ）以外の色であっても輝度値の比較的高い色であれば、同様に第４色のみにシャープネス部１９を設けることにより、映像データ全体に先鋭化処理を実行したのとほぼ同様の効果を得ることができる。また、色変換部１３は、第１の実施の形態において説明したのと異なり、従来公知のＲＧＢの３値をＲＧＢと第４色の値に変換する色変換部を用いるようにしてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の第１の実施の形態における液晶プロジェクタの回路構成を示すブロック図である。 制御部の機能を示す機能ブロック図である。 色度座標系を示す図である。 変数ａ１と第１画素データの成分の最小値との関係の一例を示す図である。 変数ａ２と第１画素データの第４色成分の最大値との関係を示す図である・ 第２変換率βと第１画素データの各成分の値または輝度値との関係を示す図である。 第１の変形例における制御部の機能を示す機能ブロック図である。 色別の画素数のヒストグラムの一例を示す図である。 第１変換率αと映像データの色数との関係の一例を示す図である。 第２変換率βと映像データの色数との関係の一例を示す図である。 第２の変形例における制御部の機能を示す機能ブロック図である。 第２の実施の形態における液晶プロジェクタの回路構成を示すブロック図である。

符号の説明

１，１Ａ 液晶プロジェクタ、１１ 逆ガンマ補正部、１３ 色変換部、１５ ガンマ補正部、１７ ディスプレイ部、１９ シャープネス部、２０，２０Ａ，２０Ｂ 制御部、２１ 第１色制御部、２２ 第２色制御部、２３ 第１乗算部、２５ 第１増加値制御部、２６ 第２増加値制御部、２７ 第２乗算部、３０ 分離部、４０ 残余成分変換部、４１ 最大値算出部、４３ 色決定部、４５ 減算部、５０ 白成分変換部、６０ 増加値決定部、７０ 加算部。

Claims (9)

1. 赤、緑および青の基本３色の値をそれぞれが含む複数の第１画素データで構成される映像データが入力される映像データ入力手段と、
   前記入力された映像データを構成する前記複数の第１画素データそれぞれを処理し、該第１画素データを、前記基本３色の値および第４色の値を少なくとも含む第２画素データに変換する色変換手段と、を備え、
   前記色変換手段は、前記第１画素データが含む前記基本３色の値に基づいて、該第１画素データに対応する前記第２画素データに含まれる前記第４色の値の増減を制御する制御手段を含む、映像データ変換装置。
2. 前記制御手段は、前記第１画素データの色度座標が白色の色度座標に近いほど、該第１画素データに対応する前記第２画素データに含まれる前記第４色の値を小さな値に決定し、該第１画素データの色度座標が前記第４色の色度座標に近いほど、該第１画素データに対応する前記第２画素データに含まれる前記第４色の値を大きな値に決定する第１色制御手段を含む、請求項１に記載の映像データ変換装置。
3. 前記制御手段は、前記入力された映像データが含む色数が多いほど、前記第２画素データに含まれる前記第４色の値を小さな値に決定する第２色制御手段を含む、請求項１または２に記載の映像データ変換装置。
4. 前記色変換手段は、前記第１画素データが含む前記基本３色に基づいて、該第１画素データに対応する前記第２画素データに含まれる前記第４色の値を増加するための増加値を決定する増加値決定手段を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の映像データ変換装置。
5. 前記制御手段は、前記第１画素データが含む前記基本３色それぞれの値または該第１画素データが含む前記基本３色の値で定まる輝度値が所定の範囲にあるとき、前記第１画素データが含む前記基本３色それぞれの値または該第１画素データが含む前記基本３色の値で定まる輝度値に比例する増加値を決定する第１増加値制御手段を含む、請求項４に記載の映像データ変換装置。
6. 前記制御手段は、前記入力された映像データが含む色数が多いほど、前記増加値を小さな値に決定する第２増加値制御手段を含む、請求項４または５に記載の映像データ変換装置。
7. 前記色変換手段により前記複数の第１画素データが変換された前記複数の第２画素データそれぞれが含む前記第４色の値で構成される画像を先鋭化する先鋭化手段をさらに備えた、請求項１〜６のいずれかに記載の映像データ変換装置。
8. 前記色変換手段は、前記第１画素データを、前記基本３色の値が同じ白成分と、該白成分以外の残余成分とに分離する分離手段と、
   前記分離された白成分に基づいて、前記基本３色の値および前記第４色の値を少なくとも含む白成分対応データを生成する白成分変換手段と、
   前記分離された残余成分に基づいて、前記基本３色の値および前記第４色の値を少なくとも含む残余成分対応データを生成する残余成分変換手段と、
   前記白成分対応データと、前記残余成分対応データとで同じ色の値をそれぞれ加算した前記第２画素データを出力する加算手段と、を含み、
   前記残余成分変換手段は、前記制御手段を含み、
   前記制御手段は、前記残余成分対応データが含む前記基本３色の値に基づいて、該第１画素データに対応する前記第２画素データに含まれる前記第４色の値の増減を制御する、請求項１〜７のいずれかに記載の映像データ変換装置。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載の映像データ変換装置と、
   １画素が前記基本３色および前記第４色を少なくとも含む複数色で構成され、前記映像データ変換装置が出力する映像データを表示する表示手段と、を備えた映像表示装置。

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