(57)【要約】【課題】高輝度で低彩度の白色系信号を高精度で色温度補正を可能にし、視覚的に好ましい白色を得るようにする。【解決手段】本発明に係る信号処理回路は、入力映像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１４と、該Ａ／Ｄ変換器から出力されたデジタル信号を輝度信号及び少なくとも２つの色差信号に変換するマトリクス回路１５と、該マトリクス回路から出力された色差信号から色相信号を得るための色相変換回路１８と、この色相信号を補正する色相補正回路２０と、上記色差信号から彩度信号を得るための彩度変換回路２２と、この彩度信号を補正する彩度補正回路２２、補正された色相信号、及び補正された彩度信号のそれぞれについて、色温度補正を行う色温度補正回路２３を設けた。【選択図】  図１
2006005961.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された映像信号のうち、所定以上の輝度でかつ所定以下の彩度を有する白色系の映像信号に対して、その色温度を補正する手段を備えたことを特徴とする映像表示装置。
【請求項２】
入力された映像信号に対し色温度補正を行う色温度補正回路を含む信号処理回路と、該色温度補正回路により色温度補正がなされた映像信号が供給され、該映像信号に基づき表示を行う表示装置を備えた構成された映像表示装置において、
前記色温度補正回路は、前記入力映像信号のうち、所定輝度以上かつ所定彩度以下の白色系に属する信号に対して、その色温度を補正するための手段を備えることを特徴とする映像表示装置。
【請求項３】
前記信号処理回路は、前記入力映像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、該Ａ／Ｄ変換器から出力されたデジタル信号を輝度信号及び少なくとも２つの色差信号に変換するマトリクス回路と、該マトリクス回路から出力された色差信号から色相信号を得るための色相処理回路と、該色差信号から彩度信号を得るための彩度処理回路と、制御回路とを含み、
前記色温度補正回路は、前記制御回路から供給される所定輝度レベル及び所定彩度レベルの設定値に基づいて、前記色相処理回路から出力された色相信号、及び前記彩度処理回路から出力された彩度信号のうち、前記白色系に属する信号の色温度を高い方向へ補正するための色温度補正処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の映像表示装置。
【請求項４】
前記色温度補正回路は、前記色相処理回路から出力された色相信号のうち、前記白色系に属する色相信号に対して色温度補正を行う第１の色温度補正部と、前記彩度処理回路から出力された彩度信号のうち、前記白色系に属する彩度信号に対して色温度補正を行う第２の色温度補正部と、前記第１の色温度補正部からの出力信号と前記色相処理回路から出力された色相信号のいずれか一方を選択して出力する第１の選択回路と、前記第２の色温度補正部からの出力信号と前記彩度処理回路から出力された彩度信号のいずれかを選択して出力する第２の選択回路とを含むことを特徴とする請求項３に記載の映像表示装置。
【請求項５】
前記信号処理回路は、更に、前記入力映像信号のうち、所定輝度以上かつ所定彩度以下の白色系に属する信号の領域を検出する検出回路を含み、該検出回路は、該領域を検出した場合に、前記第１及び第２の色温度補正部の出力信号を選択するための制御信号を前記第１及び第２の選択回路に対して出力することを特徴とする請求項４に記載の映像表示装置。
【請求項６】
前記制御回路は、前記所定輝度レベル及び所定彩度レベルの設定値を、前記領域を検出するための基準として前記検出回路に供給することを特徴とする請求項５に記載の映像表示装置。
【請求項７】
前記検出回路は、前記白色系に属する信号の領域のうち、更に所定範囲の色相の信号を検出する手段を含むことを特徴とする請求項６に記載の映像表示装置。
【請求項８】
前記信号処理回路は、更に第１及び第２の選択回路から出力された信号を色差信号に変換する色差信号変換回路と、該色差信号変換回路から出力された色差信号と前記マトリクス回路から出力された輝度信号とを、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号に変換して前記表示装置に供給する逆マトリクス変換回路とを含むことを特徴とする請求項４に記載の映像表示装置。
【請求項９】
前記色相処理回路は、前記マトリクス回路から出力された色差信号を色相信号に変換する色相変換回路と、該色相変換回路から出力された色相信号のうち、所定範囲の色相を補正して前記色温度補正回路へ出力する色相補正回路とを有し、
前記彩度処理回路は、前記マトリクス回路から出力された色差信号を彩度信号に変換する色相変換回路と、該色相変換回路から出力された彩度信号のうち、所定範囲の彩度を補正して前記色温度補正回路へ出力する彩度補正回路とを有し、
前記制御回路は、前記色相補正回路による色相の補正範囲及び補正量と、前記彩度補正回路による彩度の補正範囲及び補正量を設定することを特徴とする請求項３に記載の映像表示装置。
【請求項１０】
前記信号処理回路は、更に、前記マトリクス回路から出力された輝度信号を補正する輝度補正回路を含むことを特徴とする請求項４に記載の映像表示装置。
【請求項１１】
前記輝度補正回路は、所定黒色輝度以下の黒色信号の振幅を制御する黒伸長回路と、所定白色輝度以上の白色信号の振幅を制御する白伸長回路と、該白伸長回路の出力信号の振幅を制御するコントラスト制御回路と、該コントラスト制御回路の出力信号の直流レベルを制御するブライトネス制御回路を含むことを特徴とする請求項１０に記載の映像表示装置。
【請求項１２】
前記制御回路は、前記マトリクス回路から出力された輝度信号の最大値及び最小値に基づいて、前記所定黒色輝度及び前記所定白色輝度の各設定値を決定して前記黒伸長回路及び白伸長回路に供給するとともに、前記黒伸長回路における黒色信号の振幅制御量、前記白伸長回路における振幅制御量、前記コントラスト制御回路における振幅制御量、並びに前記ブライトネス制御回路における直流レベル制御量の各設定値を、各回路に供給することを特徴とする請求項１１に記載の映像表示装置。
【請求項１３】
前記制御回路は、マイクロコンピュータであることを特徴とする請求項３，６，９または１２に記載の映像表示装置。
【請求項１４】
入力された映像信号に対し色温度補正を行う色温度補正回路を含む信号処理回路と、該色温度補正回路により色温度補正がなされた映像信号が供給され、該映像信号に基づき表示を行う表示装置を備えた構成された映像表示装置において、
前記信号処理回路は、前記入力映像信号をデジタル形式の色相信号及び彩度信号に変換する変換手段を有し、
前記色温度補正回路は、前記変換手段により変換された色相信号及び彩度信号のそれぞれに対して色温度補正を行うものであって、該色相信号及び彩度信号のうち、所定値以上の輝度及び所定値以下の彩度を有する白色系の信号について、その色温度を高くするように補正する補正手段を備えることを特徴とする映像表示装置。
【請求項１５】
前記補正手段は、前記白色系の信号の色相を青色の色相に近づける手段と、前記白色系の信号の彩度を大きくする手段とを含むことを特徴とする請求項１４に記載の映像表示装置。
【請求項１６】
入力された映像信号に対し色温度補正を行う方法であって、該入力映像信号のうち、所定範囲の輝度及び彩度を有する白色系の信号に対して色温度補正を行うことを特徴とする色温度補正方法。
【請求項１７】
入力された映像信号に対し色温度補正を行う方法であって、該入力映像信号のうち、所定輝度以上でかつ所定彩度以下の白色系信号の、色相成分及び彩度成分の各々に対して、該白色系信号の色温度を補正するための処理を施すことを特徴とする色温度補正方法。
【請求項１８】
前記白色系信号に対する色温度補正が、該白色系信号以外の映像信号とは独立して行われることを特徴とする請求項１７に記載の色温度補正方法。
【請求項１９】
入力された映像信号に対し色温度補正を行う方法であって、該入力映像信号をデジタル信号に変換するステップと、該デジタル信号を輝度信号と色差信号に分離するステップと、該色差信号を色相信号と彩度信号に分離するステップと、該色相信号と彩度信号のうち、所定輝度以上でかつ所定彩度以下の白色系に属する信号について、色温度を高くするための色温度補正処理を行うステップ、とを有することを特徴とする色温度補正方法。
【請求項２０】
前記色温度補正処理を行うステップは、前記白色系に属する信号の色相を青色に近づけるためのステップと、前記白色系に属する信号の彩度を大きくするステップを含むことを特徴とする請求項１９に記載の色温度補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像信号の色温度を補正するための方法、及びそのような色温度補正回路を備えたカラーテレビジョン受信機、液晶プロジェクタ等の映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラーテレビジョン受信機等の表示装置において、特に明るい白色を表示装置に表示する際、色温度を高くして多少青みがかった白色にして表示装置に表示すると、視覚的に映像が生えて美しく見えることが一般的に知られている。
【０００３】
このような従来技術として、例えば、特許文献１に記載されているものが知られている。これは、３つ色差信号Ｒ−Ｙ、Ｇ−Ｙ、Ｂ−Ｙの最大値から白色や灰色等の無彩色部分を検出してＢ−Ｙのレベルを高く制御することによって、当該無彩色部の青色成分を強くして色温度を高くするものである。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２３４１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、実際の映像は、純粋な白以外にも、純粋な白に若干色の混じったような白に近い色(以下、このような色を近似白色と呼び、この近似白色と純粋な白を総じて白色系と呼ぶ)を含んでいる。風景や人物画像などの自然画においては、白色に見える部分が、実際は純粋な白よりも、むしろ近似白色が占める割合のほうが大きく、純粋な白はわずかである場合が多い。上記従来技術では、無彩色部分のみ色温度を高めるように動作するため、上記のように近似白色の方が多い自然画等の場合、色温度補正がごく一部の領域(純白の領域)にしか行われない。よって、画像全体を見たときの色温度上昇による視覚的効果が少なくなるという問題が生じる。
【０００６】
また、色温度がもともと低い淡い黄色系の近似白色であっても、色温度の高い淡い青色系の近似白色にした方が美しく見える場合がある。更に、白色系について、映像信号の持つ色温度よりも低い色温度で表示する(例えば、純白を黄ばんだ近似白色で表示する)ような色再現特性を持つ表示デバイスを用いる場合には、純白のみならず、色温度が低い近似白色についても色温度を高くすることが視覚的に好ましい。しかしながら、上記従来技術は、近似白色の色温度をも高めるように為されておらず、このような要求に対応できない。
【０００７】
本発明は、上記のような問題に鑑みて為されたものであって、その目的は、より好適に色温度を補正して視覚的に好ましい色を持つ映像を表示できるようにした映像表示装置、及びそのための色温度補正方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明に係る映像表示装置は、入力された映像信号のうち、所定以上の輝度を有し、かつ所定以下の彩度を有するような近似白色を含む白色系の信号に対して、その色温度を補正する色温度補正回路を含む信号処理回路を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
具体的には、前記信号処理回路は、入力映像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、該Ａ／Ｄ変換器から出力されたデジタル信号を輝度信号及び少なくとも２つの色差信号に変換するマトリクス回路と、該マトリクス回路から出力された色差信号から色相信号を得るための色相処理回路と、該色差信号から彩度信号を得るための彩度処理回路と、マイクロコンピュータとを含み、前記色温度補正回路は、前記マイクロコンピュータから供給される所定輝度レベル及び所定彩度レベルの設定値に基づいて、前記色相処理回路から出力された色相信号及び前記彩度処理回路から出力された彩度信号のうち、前記白色系に属する信号の色温度を高くする(青色に近づける)ための色温度補正処理を行うことを特徴とするものである。
【００１０】
前記色温度補正回路は、前記色相処理回路から出力された色相信号のうち、前記白色系に属する色相信号に対して色温度補正を行う第１の色温度補正部と、前記彩度処理回路から出力された彩度信号のうち、前記白色系に属する彩度信号に対して色温度補正を行う第２の色温度補正部と、前記第１の色温度補正部からの出力信号と前記色相処理回路から出力された色相信号のいずれか一方を選択して出力する第１の選択回路と、前記第２の色温度補正部からの出力信号と前記彩度処理回路から出力された彩度信号のいずれかを選択して出力する第２の選択回路とを含むものであってもよい。また、前記第１及び第２の選択回路は、入力映像信号のうち所定輝度以上かつ所定彩度以下の白色系に属する信号の領域が検出された場合に、前記第１及び第２の色温度補正部の出力信号を選択するように構成される。
【００１１】
また、本発明に係る色温度補正方法は、入力映像信号をデジタル信号に変換するステップと、該デジタル信号を輝度信号と色差信号に分離するステップと、該色差信号を色相信号と彩度信号に分離するステップと、該色相信号と彩度信号のうち、所定輝度以上でかつ所定彩度以下の白色系に属する信号について、色温度を高くするための色温度補正処理を行うステップ、とを有することを特徴とするものである。前記色温度補正処理を行うステップは、前記白色系に属する信号の色相を青色に近づけるためのステップと、前記白色系に属する信号の彩度を増加させるステップを含んでもよい。
【００１２】
上記本発明の構成によれば、所定輝度以上でかつ所定彩度以下の白色系の信号に対して色温度補正を行うように構成されているため、純粋な白色のみならず、純白に若干色が混じったような近似白色の信号についてもその色温度を補正することができる。このため、例えば自然画のように近似白色を多く含んでいる映像であっても、その近似白色の色温度を、例えば高くする(青色に近づける)ように補正して視覚的に好ましい白色を得ることができ、より美しい映像を提供することが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
以上の通り、本発明によれば、所定範囲の映像信号の色相及び彩度を好適に補正できる。特に、所定輝度以上で所定彩度以下の白色系信号に対して、より高精度な色温度補正が可能となる。また、その色温度補正が、指定した白色系以外の色の信号に対しては行われないため、当該白色系以外の色を持つ映像に対する画質劣化を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。図１は、本発明に係る映像表示装置に用いられる信号処理回路の一実施形態を示すブロック図である。Ｒ入力端子１１に入力されたＲ原色信号と、Ｇ入力端子１２に入力されたＢ原色信号と、Ｂ入力端子１３に入力されたＢ原色信号は、それぞれＡ／Ｄ変換回路１４に供給され、デジタル信号に変換される。マトリクス変換回路１５は、このＡ／Ｄ変換回路１４から出力されたデジタル形式の３原色信号(Ｒ，Ｇ，Ｂ)をマトリックス変換処理し、該デジタル３原色信号から輝度信号Ｙ、及び色差信号である（Ｒ−Ｙ）信号と(Ｂ−Ｙ)信号に変換して出力する。この輝度信号Ｙは、検出回路１７と逆マトリクス変換回路２７にそれぞれ入力される。また、色差信号である（Ｒ−Ｙ）信号と(Ｂ−Ｙ)信号は、色相変換回路１８と彩度変換回路２１にそれぞれ入力される。色相変換回路１８は、入力された（Ｒ−Ｙ）信号と(Ｂ−Ｙ)信号を用いて、例えば数１に示すような属性変換演算をしてデジタル形式の色相信号(θ)を出力する。
【００１５】
【数１】
2006005961.tif 000003
一方、彩度変換回路２１は、この入力された（Ｒ−Ｙ）信号と(Ｂ−Ｙ)信号を用いて、例えば数２に示すような属性変換演算をしてデジタル形式の彩度信号(Ｓ)を出力する。
【００１６】
【数２】
2006005961.tif 000004
ここで、色相信号と彩度信号について以下に説明する。図２に示すように、横軸に(Ｂ−Ｙ)信号をとり、縦軸に(Ｒ−Ｙ)信号をとったとき、色はベクトルで表される。そのベクトルの方向(横軸である(Ｂ−Ｙ)軸とそのベクトルとが為す角度)が色合いである色相(θ)を示し、ベクトルの大きさが色の濃淡である彩度(Ｓ)を示す。このように、色をベクトル表示したものは色相環と呼ばれ、一般的に知られている。この色相環において、例えばマゼンタは、図２に示すように、(Ｂ−Ｙ)軸から４５°の角度に位置するベクトルで表される。すなわち、マゼンタの色相(θ)は４５°である。彩度(Ｓ)は、そのベクトルの大きさにより決定され、ベクトルの大きさが大きいほど色が濃く、小さければ色が淡い。またベクトルの大きさが０であればその色が無いことを示している。また、赤色、黄色、緑色、シアン色、青色の色相は、それぞれ１１３．２°、１７３．０°、２２５．０°、２９３．２°、３５３．０°である。色相変換回路１８は、デジタル形式の色相信号を出力しており、デジタル信号のビット精度を１０ビットとすると、色相０°〜３５９．９°を０〜１０２３のデジタル信号として出力する。すなわち、色相３６０°を２の１０乗である１０２４で分割した精度となり、色相デジタル信号の１LSBは約０．３５°となる。
【００１７】
図３は、以上説明してきた内容を補足した図であり、色相信号と彩度信号との関係の一例を波形３０１で示している。図３では、横軸を色相信号θ（１０ビット精度）、縦軸を彩度信号Ｓ（８ビット精度）としている。また、代表的な色相である(Ｂ−Ｙ)を０、（Ｒ−Ｙ）を２５６、−(Ｂ−Ｙ)を５１２、−(Ｒ−Ｙ)を７６８として示してある。
【００１８】
一方、彩度変換回路２１は、色相信号０〜１０２３に対応した色ベクトルの大きさである彩度信号をデジタル信号として出力する。このデジタル彩度信号のビット精度を８ビットとすると、彩度変換回路２１は、０〜２５５のデジタル信号を出力する。
【００１９】
色相変換回路１８から出力されたデジタル色相信号は、色相補正回路２０に入力される。色相補正回路２０は、局部色相補正回路２０３と、加算器２０１及び２０２を有しており、入力されたデジタル色相信号のうち、特定範囲の色相を持つ信号を補正して出力する。色相補正回路２０において補正される色相信号の色相範囲及び補正量は、マイクロコンピュータ(以下、マイコンと呼ぶ)４０から出力される各種設定値によって決定される。また、彩度変換回路２１から出力されたデジタル彩度信号は、彩度補正回路２２に入力される。彩度補正回路２２は、彩度補正係数生成回路２２２と、乗算器２２１及び加算器２２３を有しており、入力されたデジタル彩度信号のうち、特定範囲の彩度を持つ信号を補正して出力する。彩度補正回路において補正される彩度信号の彩度範囲及び補正量は、マイコン４０から出力される各種設定値によって決定される。
【００２０】
色相補正回路２０によって補正されたデジタル色相信号(以下、補正色相信号と呼ぶ)と、彩度補正回路によって補正されたデジタル彩度信号(以下、補正彩度信号と呼ぶ)は、色温度補正回路２３に入力される。色温度補正回路２３は、本発明の主たる特徴部分であり、入力された補正色相信号及び補正彩度信号のうち、マイコン４０から供給される彩度上限設定値ＳＴ及び輝度下限設定値ＹＢで定められる所定輝度以上かつ所定彩度以下の白色系信号に対して、その色温度を高めるように色温度補正を行うものである。また、色温度補正回路２３は、補正色相信号について色温度補正を行う第１の色温度補正部２３１、該第１の色温度補正部２３１からの出力信号と補正色相信号(色相補正回路２０の出力信号)のいずれか一方を選択して出力する第１の選択回路、補正彩度信号について色温度補正を行う第２の色温度補正部２３５、該第１の色温度補正部２３５からの出力信号と補正彩度信号(彩度補正回路２２からの出力信号)のいずれか一方を選択して出力する第２の選択回路２３６とを有している。第１の選択回路２３２及び第２の選択回路２３６は、それぞれ入力映像信号が所定輝度以上で所定彩度以下の場合に、第１の色補正部２３１、及び第２の色補正部２３５の出力信号を選択して出力し、それ以外の場合は、補正色相信号及び補正彩度信号を選択して出力する。この第１の選択回路２３２及び第２の選択回路２３６における信号の選択動作は、検出回路１７から出力される制御信号に基づいて行われる。
【００２１】
検出回路１７は、入力映像信号が所定輝度以上でかつ所定彩度以下の白色系信号であるかを検出するものである。具体的には、検出回路１７は、マトリクス変換回路１５から出力された輝度信号とマイコン４０によって設定された輝度下限設定値ＹＢとを比較する輝度比較回路１７１と、補正彩度信号と同じくマイコンにより設定された彩度上限設定値ＳＴとを比較する彩度比較回路１７２と、輝度比較回路１７１の出力信号と彩度比較回路１７２からの出力信号を入力し、これらの信号に基づいて、入力映像信号が所定輝度以上でかつ所定彩度以下の条件を満足するかを否かを判定し、該条件を満足する場合に上記第１の選択回路２３２及び第２の選択回路２３６に対して制御信号を出力する切替制御回路１７３を有している。すなわち、切替制御回路１７３は、上記条件を満足する場合に、第１の選択回路２３２及び第２の選択回路２３６が第１の色補正部２３１及び第２の色補正部２３５の出力信号を選択して出力するように制御するものである。
【００２２】
第１の選択回路２３２及び第２の選択回路２３６からの出力信号は、色差変換回路２６に入力される。色差変換回路２６は、これらの出力信号から色差信号である(Ｒ−Ｙ)及び(Ｂ−Ｙ)信号を生成して出力する。色差変換回路２６から出力された色差信号は、逆マトリクス変換回路２７に入力され、マトリクス変換回路１５から出力された輝度信号とともに逆マトリクス変換処理によって、Ｒ，Ｇ，Ｂの３原色信号に変換される。逆マトリクス変換回路２７から出力された３原色信号は表示装置２８に供給され、表示装置２８は、この３原色信号に基づき映像の表示を行う。
【００２３】
次に、各部の詳細について以下に説明する。まず、色相補正回路２０の詳細について、図４及び図５を参照しつつ説明する。色相補正回路２０は、デジタル色相信号に加算器２０１及び２０２で何も加算しなかった場合、図４(ａ)の直線４０１に示されるような、リニアな入出力特性を持つものとする。色相変換回路１８から出力されたデジタル色相信号は、加算器２０１と局部色相補正回路２０３にそれぞれ入力される。局部色相補正回路２０３では、マイコン４０から出力された色相の中心値(図４(ｂ)に示すＨＰ)とレベル(図４(ｂ)に示すＨ)と色相幅(図４(ｂ)に示すＷ)が入力され、これらの値をもとにこの範囲内の色相をデコードし、図４(ｂ)の４０２に示すような波形を持つ信号を出力する。加算器２０１では、デジタル色相信号とこの台形状の波形４０２を有する局部色相補正回路２０３の出力信号とを加算する。この結果、加算器２０１の出力は、図５(ａ)に示すように、ＨＰを中心としたＷの区間、上方にＨだけシフトした波形５０１を持つ信号を出力する。このシフト(制御)量は、マイコン４０から入力されるレベルＨによって決定される。このように、局部色相補正回路２０３及び加算器２０１は、マイコン４０より指定された範囲内の色相を、同じくマイコンにより指定されたレベルで可変制御しているため、局部的な色合いの制御が可能となる。
【００２４】
さらに、加算器２０１から出力された信号(波形５０１)は加算器２０２の一方の入力端子に入力される。加算器２０２の他方の入力端子には、マイコン４０から出力されたオフセット値が入力される。このオフセット値は、図５(ｂ)の直線５０２に示されるように、全色相に渡って一定のレベルａを持っている。加算器２０２は、加算器２０１から出力された信号と、マイコン４０から出力されたオフセット値とを加算する。この結果、加算器２０２は、図５(ｃ)の波形５０３に示すような、図５(ａ)に示す信号の全体をオフセット値のレベルａだけ上方にシフト(オフセット)した信号を出力する。このように、加算器２０２は、全体的な (全色相に渡る)色合いの制御が可能となる。これは、いわゆるティント調整に相当する機能であり、全体の色相を調整したい場合に用いる。尚、本実施形態においては、加算器２０２として、入出力とも１０ビットの加算器を使用しているため、その加算結果が１０２３を超えるとオーバーフローして０に戻る。従って、加算器２０２は、加算結果が１０２３を超えた場合、その加算結果から１０２３を引いた値を出力する。
【００２５】
以上のようにして、色相補正回路２０は、マイコン４０により指定した色相範囲の色相信号を別の色相に可変し、また、オフセットを設定することにより色相全体を所定の値だけオフセットした信号を出力することができる。また、色相信号として１０ビットのデジタル信号を用いているため、約０．３５度を単位とした高精度な色相シフト制御及び色相オフセット制御可能となる。また、色相のシフト量、シフト範囲及びオフセット量等の色相補正に係るパラメータをマイコン４０により設定しているため、これらのパラメータを任意に変更・調整できる。尚、本実施形態では、色相シフトの範囲を１つとしているが、局部色相補正回路２０３を複数用意し、これらの出力信号を加算して加算器２０１に入力することにより、複数範囲の色相を独立にシフト(制御)することも可能である。
【００２６】
次に、彩度補正回路２２の詳細について、図１３を参照しつつ説明する。彩度補正回路２２は、デジタル彩度信号に加算器２２３で何も加算せず、かつ乗算器２２１で何も乗算しなかった場合、図１３(ａ)の直線１２０１Ａに示されるような、リニアな入出力特性を持つものとする。彩度変換回路２１から出力されたデジタル彩度信号は、彩度補正回路２２の乗算器２２１に入力される。一方、色相変換回路１８から出力されたデジタル色相信号は、局部彩度補正回路２２２に入力される。局部彩度補正回路２２２は、マイコン４０によって指定された色相の中心値(図１３(ｂ)に示すＨＰ)とレベル(図１３(ｂ)に示すＨ)と色相幅(図１３(ｂ)に示すW)が入力され、これら値をもとにこの範囲内の色相をデコードし、図１３(ｂ)の波形１２０２Ａに示すような、特定範囲の色相の彩度を局部的に補正するための補正信号を出力する。加算器２２３は、マイコン４０から出力されるオフセット値とこの局部彩度信号補正回路２２２の出力信号を加算する。その結果、加算器２２３は、図１３（ｃ）の波形１２０３Ａに示すような特性の彩度増幅係数が出力される。従って、特定色相範囲における彩度信号の増幅度を決定するのは高さHであり、彩度信号全体(全色相における彩度信号)の増幅度は、マイコン４０からのオフセット値によって決定される。このオフセット値は、全色相に渡って一定であり、そのレベルは、本実施形態においては、彩度信号の最小値 (０)と最大値(２５５)の中間である１２８に設定している。加算器２２３の出力信号(彩度増幅係数)は、乗算器２２１の一方の入力端子に入力され、他方の入力端子には、彩度変換回路２１からのデジタル彩度信号が入力される。乗算器２２１は、デジタル彩度信号と彩度増幅係数を乗算することにより、特定色相範囲の彩度レベルをシフト(補正)している。
【００２７】
このように、彩度補正回路２２は、指定された色相範囲の彩度信号を局部的に補正して特定色相における色の濃淡を可変制御することでき、また全色相の彩度信号を制御して全色相における色の濃淡を可変制御することもできる。これは、いわゆるカラー調整に相当する機能である。また、彩度の補正量、補正範囲及びオフセット量等の彩度補正に係るパラメータをマイコン４０により設定しているため、これらのパラメータを任意に変更・調整できる。尚、本実施形態では、彩度の補正範囲を１つとしているが、局部彩度補正回路を複数用意し、これらの出力を加算して乗算器２２１に入力することにより、複数の色相範囲における彩度を独立に補正することも可能である。
【００２８】
次に、検出回路１７の詳細について、図６を参照しつつ説明する。マトリクス変換回路１５から出力された輝度信号Ｙは、輝度レベル比較回路１７１に入力される。輝度レベル比較回路１７１は、輝度信号Ｙと図６に示される輝度下限設定値ＹＢ(６０１)とを比較し、輝度信号Ｙが輝度下限設定値ＹＢより大きい場合に、“１”の高輝度レベル検出信号を出力する。反対に輝度信号Ｙが輝度下限設定値ＹＢより小さい場合は“０”を出力する。本実施形態では、輝度下限設定値ＹＢを２１０としている。一方、彩度補正回路２２の乗算器２２から出力された彩度信号は、彩度レベル比較回路１７２に入力される。彩度レベル比較回路１７２は、その彩度信号と図６に示される彩度上限設定値ＳＴ(６０２)とを比較し、彩度信号が彩度上限設定値ＳＴより小さい場合に、“１”の低彩度レベル検出信号を出力する。反対に、彩度信号が彩度上限設定値ＳＴより大きい場合は“０”を出力する。本実施形態では、彩度上限設定値ＳＴを１０としている。
【００２９】
高輝度レベル検出信号と低彩度レベル検出信号は、ともに切替制御回路１７３に入力される。切替制御回路１７３は、２つの検出信号をＡＮＤ演算することにより、入力映像信号が所定輝度以上でかつ所定彩度以下の白色系信号(すなわち、非常に明るく色が非常に淡い白色の信号)であるか否かを判定する。つまり、切替制御回路１７３は、入力映像信号が図６に示される斜線が付された円柱エリア内(白色系の信号の領域)に存在するか否かを判定するものである。そして、入力映像信号が斜線の円柱エリア内にあるとき(すなわち、２つの検出信号がともに“１”の場合)に“１”を、斜線の円柱エリア外にあるとき(すなわち、２つの検出信号のいずれか、もしくは両方が０の場合)に“０”のフラグ信号を出力する。このフラグ信号は、色温度補正回路２３の第１の選択回路２３２、及び第２の選択回路２３６を制御するための制御信号として、該第１及び第２の選択回路に供給される。
【００３０】
このように、本実施形態に係る検出回路１７は、彩度上限設定値ＳＴ以下の彩度を有し、かつ輝度下限設定値ＹＢ以上の輝度を持つ映像信号を検出しているため、純粋な白色のみならず、若干色が混じっているような白色系の信号や、輝度の低い(若干グレーが混じっている)白色系の信号をも検出できる。また、この白色系信号の検出の基準となる輝度下限設定値ＹＢ並びに彩度上限設定値ＳＴは、マイコン４０により設定されているため、検出したい白色系の信号の範囲を任意かつ高精度に設定できる。更に、例えば、人の肌等十分に色が着色しているような画像エリアは彩度信号の振幅レベルが大きく輝度信号も極端に大きくないため、ＳＴ、ＹＢの設定値次第で白色系信号の検出範囲から除外できる。
【００３１】
次に、色温度補正回路２３の詳細について、図７〜図１１を参照しつつ説明する。まず、色相信号について色温度補正を行う第１の色温度補正部２３１について、図７〜図１０を参照しつつ述べる。第１の色温度補正部２３１は、図８(ａ)のベクトル８０１に示された色相(ここでは青色の色相)を基準色相とし、この基準色相に周辺の色相を寄せ集める色相シフト係数を生成するものである。その回路構成の一具体例を図７に示している。
【００３２】
図７において、第１の色温度補正部２３１の色相入力端子２３１２には、色相補正回路２０の加算器２０２から出力された補正色彩信号が入力される。色相入力端子２３１２に入力された補正色相信号は、加算器２３２２の一方の入力端子に供給される。また、加算器２３２２の他方の入力端子には、マイコン４０で設定された色相オフセット値（HUEOFFSET）が、色相オフセット入力端子２３１１を介して供給される。色相オフセット値（HUEOFFSET）は、減算器２３３６の一方の入力端子にも供給される。加算器２３２２は、補正色相信号と色相オフセット値（HUEOFFSET）とを加算する。ここで、マイコン４０によって設定される色相オフセット値（HUEOFFSET）は、デジタル値の“１０２４”と図８(ａ)に示されている基準ベクトル８０１の色相値θとの差分Ｔに等しく、例えば以下の式により決定される。
【００３３】
HUEOFFSET＝１０２４−(３５３／３６０)・１０２４＝２０このため、加算器２３２２は、図８(ｂ)のベクトル８０２で示すように、ベクトル８０１の色相値を持つ信号が入力されると、デジタル値“０”を出力する。これは、ベクトル８０１が（Ｂ−Ｙ）軸であるベクトル８０２の位置まで色相オフセット値Ｔ分だけ反時計周りに回転シフトしたことを示す。加算器２３２２により色相オフセット値（HUEOFFSET）分だけ全体的に回転(シフト)した色相信号は、第１の色相シフト係数生成回路２３４０の構成要素である減算器２３２３に入力される。
【００３４】
以下、第１の色相シフト係数生成回路２３４０の動作について説明する。減算器２３２３は、加算器２３２２から出力された色相信号から５１２を減算した色相信号を出力する。それと同時に、減算器２３２３は、減算した結果が正ならデジタル値“１” を出力し、反対に負であればデジタル値“０”の符号信号を出力する。この減算出力された色相信号と符号信号は、絶対値回路２３２４に入力される。この絶対値回路２３２４では、符号信号が“１”のとき入力信号をそのまま出力し、符号信号が“０”のとき入力信号は負なので絶対値演算を行い出力する。絶対値回路２３２４で絶対値化された色相成分は、乗算器２３２５に入力され、マイコン４０から入力端子２３１３を介して入力された色相乗算係数と乗算されることにより、ゲイン調整される。乗算器２３２５は、このゲイン調整した色相成分を、選択回路２３３２の第１の入力端子に出力する。このように、第１の色相シフト係数生成回路２３４０は、マイコン４０で設定した青色付近の色相値(図８(ａ)に示されるベクトル８０１)から１８０°ずれた色相(デジタル値では５１２ずれた色相)を最も小さいシフト量とし、この１８０°ずれた色相値に近付くにつれ徐々に大きなシフト量となる色相シフト係数を生成するように構成している。この色相シフト係数は、乗算器２３２５によってゲイン調整される。このゲイン調整のための色相乗算係数は、マイコン４０で調整することができる。
【００３５】
第２の色相シフト係数生成回路２３４１は、前述した検出回路１７において白色系信号の検出に用いられる輝度下限設定値ＹＢを基準として、それより大きな輝度信号Ｙとの差信号を出力する。輝度下限設定値ＹＢよりも輝度信号のほうが小さい時は、この差信号のレベルをゼロとする。そして、この差分信号の大きさに比例した色相シフト係数生成する。この色相シフト係数のゲイン調整についても、マイコン４０により設定可能である。以下、第２の色相シフト係数生成回路２３４１の詳細について説明する。前述したマトリクス変換回路１５より出力された輝度信号Ｙは、輝度入力端子２３１４を介して、減算器２３２６に供給される。また減算器２３２６のもう一方の入力端子２３１５には、輝度下限設定値ＹＢが供給される。そして、この減算器２３２６では、輝度信号Ｙから輝度下限設定値ＹＢを減算して、その差分を示す信号を出力する。この輝度差分信号は、クリップ回路２３２７に供給される。クリップ回路２３２７は、入力された輝度差分信号の負の値を“０”にクリップして正の輝度差分信号を出力する。クリップ回路２３２７の出力信号は、乗算器２３２８に入力され、マイコン４０を介して入力された輝度乗算係数と乗算されることにより、ゲイン調整される。乗算器２３２８は、このゲイン調整した輝度成分を、色相シフト係数として、選択回路２３３２の第２の入力端子に出力する。図１０(ａ)の直線１００１は、第２の色相シフト係数生成回路２３４１の入出力特性を示している。直線１００１の傾きを調整するのが輝度乗算係数である。このように、第２の色相シフト係数生成回路２３４１は、輝度信号のレベルが輝度下限設定値ＹＢ以上の場合に、輝度信号レベルが大きくなるに従って値が大きくなる色相シフト係数を出力する。尚、輝度信号レベルが輝度下限設定値ＹＢ以下の場合は、０を出力する(すなわち色相シフト量も０)。
【００３６】
第３の色相シフト係数生成回路２３４２は、前述した検出回路１７における白色系信号の検出に用いられる彩度上限設定値ＳＴを基準として、それより小さな彩度信号との差分信号に基づいて色相シフト係数を生成する。彩度上限設定値ＳＴより彩度信号のほうが大きい時は、この差分信号は０となり、色相シフト量も０となる。以下、第３の色相シフト係数生成回路２３４２の詳細について説明する。前述した彩度補正回路の乗算器２２１から出力された補正彩度信号は、彩度入力端子２３１８を介して、減算器２３２９の一方の入力端子に供給される。減算器２３２６の他方の入力端子には、入力端子２３１７を介して、彩度上限設定値ＳＴが供給される。そして減算器２３２９は、補正彩度信号から彩度上限設定値ＳＴを減算し、その差分信号をクリップ回路２３３０に出力する。クリップ回路２３３０は、入力された差分信号の負の値を“０”にクリップし、正の差分信号のみを出力する。クリップ回路２３３０から出力された差分信号は、乗算器２３３１に入力される。乗算器２３３１は、この差分信号と、入力端子２３１９を介して供給されたマイコン４０からの彩度乗算係数とを乗算してゲイン調整を行う。乗算器２３３１でゲイン調整された彩度成分は、選択回路２３３２の第３の入力端子に供給される。図１０(ｂ)の直線１００２に、第３の色相シフト係数生成回路２３４２の入出力特性を示す。直線１００２の傾きは、彩度乗算係数で調整される。このように、第３の色相シフト係数生成回路２３４２は、彩度信号のレベルが彩度上限設定値ＳＴより小さい場合に、彩度信号レベルが小さくなるに従って値が大きくなる色相シフト係数を生成する。尚、彩度信号のレベルが彩度上限設定値ＳＴよりも大きい場合は、０を出力する(色相シフト量も０)。
【００３７】
選択回路２３３２は、その第１の入力端子に入力された信号(第１の色相シフト係数生成回路２３４０からの出力信号)、第２の入力端子に入力された信号(第２の色相シフト係数生成回路２３４１からの出力信号)、及び第３の入力端子に入力された信号(第３の色相シフト係数生成回路２３４２からの出力信号)のうち、色相シフト量の最小または最大の信号を選択して出力する。選択回路２３３２における信号の選択動作は、入力端子２３２１を介して入力された、マイコン４０からの切替制御信号に従って制御される。選択回路２３３２が選択した信号の処理内容について、説明を容易にするために、選択回路２３３２が第１の入力端子に入力された信号を選択する場合を例にして、図９を用いて以下に説明する図９は、第１の色温度補正部２３１における各部の入出力特性を示す。図９(ａ)は加算器２３２２の入出力特性で、色相オフセット値(HUEOFFSET)が０の場合を示している。図９(ｂ)は第１の色相シフト係数生成回路２３４０の入出力特性、図９(ｃ)は切替回路２３３５の入出力特性を示している。
【００３８】
乗算器２３２５から出力された色相成分は、選択回路２３３２を介して減算器２３３３と加算器２３３４に入力される。前述の加算器２３２２から出力された色相信号は減算器２３２３に入力されるとともに減算器２３３３と加算器２３３４にも入力される。まず、減算器２３３３は、加算器２３２２から出力された色相信号から選択回路２３３２の出力信号を減算し、もし減算結果が負ならば、内蔵のクリップ回路（図示せず）で０にクリップして、切替回路２３３５の入力端子Ａに出力する。また、加算器２３３４は、加算器２３２２から出力された色相信号と選択回路２３３２からの出力信号を加算し、もし加算結果が１０２３を越えるならば、内蔵のクリップ回路（図示せず）で上限値１０２３にクリップして、切替回路２３３５の入力端子Bに出力する。前述した減算器２３２３から出力された符号信号の値が“１”(すなわち減算器２３２３の減算結果が正)の時、切替回路２３３５は、入力端子Ｂに入力された信号を選択して出力する。また、符号信号の値が“０” (すなわち減算器２３２３の減算結果が負)の時、切替回路２３３５は、入力端子Ａに入力された信号を選択して出力する。
【００３９】
すなわち、減算器２３３３は、図９(ｂ)の減算期間(つまり加算器２３２２の出力が０〜５１２の範囲)において、図９(ａ)の波形９０１の信号と、図９(ｂ)の減算期間における波形９０２の信号とを減算して切替回路２３３５の入力端子Ａに出力する。また、加算器２３３４は、図９(ｂ)の加算期間(つまり加算器２３２２の出力が５１３〜１０２３の範囲)において、図９(ａ)の波形９０１の信号と、図９(ｂ)の加算期間における波形９０２の信号とを加算して切替回路２３３５の入力端子Ｂに出力する。切替回路２３３５は、減算器２３２３から出力された符号信号に応じて、入力端子Ａに入力された信号(減算器２３３３の出力信号)と、入力端子Ｂに入力された信号(加算器２３３４の出力信号)とのいずれか一方を切り替えて出力する。すなわち、加算器２３２２の出力が０〜５１２の範囲では入力端子Ａの信号を選択し、加算器２３２２の出力が５１３〜１０２３の範囲では入力端子Ｂの信号を選択する。この結果、選択回路２３３５からは、図９(ｃ)の波形９０３に示されるような、色相が０の方向に回転移動した信号を出力する。図８(ｃ)と(ｄ)は、この色相の回転移動の様子を模式的に示したものである。図８(ｃ)の波形８０３は、色相が(Ｂ−Ｙ)軸の０に近い程回転移動が大きくなる様子を示している。
【００４０】
具体的な数値を例にして、色相の回転移動の様子を説明する。以下では、説明の簡易化のために、色相オフセット値(HUＥOFFSET)を０、乗算器２３２５によって乗算される乗算係数を１として説明する。
【００４１】
補正色相信号の値が１０の、青色に近い色相を持つ場合、減算器２３２３は１０−５１２の演算を行い、演算結果として“−５０２”を、符号信号として“０”を出力する。絶対値回路は、−５０２を５０２に変換し、減算器２３３３及び加算器２３３４に出力する。減算器２３３３は、１０−５０２の演算を行い、その演算結果が負(−４９２)なので、演算結果として“０”を選択回路２３３５の入力端子Ａに出力する。一方、加算器２３３４は、１０＋５０２の演算を行い、その演算結果である“５１２”を選択回路２３３５の入力端子Ｂに出力する。選択回路２３３５は、減算器２３２３からの符号信号が“０”のため、入力端子Ａの信号、すなわち０を選択して出力する。
【００４２】
また、補正色相信号の値が６００の、比較的黄色に近い色相を持つ場合、減算器２３２３は６００−５１２の演算を行い、演算結果として“８８”を、符号信号として“１”を出力する。絶対値回路は８８をそのまま出力し、減算器２３３３及び加算器２３３４に供給する。減算器２３３３は、６００−８８の演算を行い、その演算結果である“５１２”を選択回路２３３５の入力端子Ａに出力する。一方、加算器２３３４は、６００＋８８の演算を行い、その演算結果である“６８８”を選択回路２３３５の入力端子Ｂに出力する。選択回路２３３５は、減算器２３２３からの符号信号が“１”のため、入力端子Ｂの信号、すなわち６８８を選択して出力する。
【００４３】
このように、本実施形態の回路構成においては、青から離れた色相ほど、その色相シフト量を小さくしてあまり色合いを変えずに色温度を高めるようにしている。一方、青に近い色相では、その色相シフト量を大きくして、大きく青に近づけるようにしている。
【００４４】
また図８(ｄ)は、減算器２３３６で為される色相の回転移動を示したものである。すなわち、減算器２３３６は、図８(ｃ)の波形８０３を、色相オフセット値（HUＥOFFSET）分、時計方向に回転移動するものである。
【００４５】
以上の通り、第１の色温度補正部２３１は、色差信号のうち、所定輝度(輝度下限設定値ＹＢ)以上かつ所定彩度(彩度上限設定値ＳＴ)以下の色差信号について、その色温度を高めるように、その色相を(青色の方向に)回転移動させるものである。
【００４６】
尚、以上の第１の色温度補正部２３１に関する説明において、選択回路２３３２は、第１の色相シフト係数生成回路２３４０の出力信号を選択する場合を例にして説明したが、当然ながら、第２の色相シフト係数生成回路２３４１もしくは第３の色相シフト係数生成回路２３４２の出力信号を選択するようにしても構わない。選択回路２３３２における信号の選択については、３つの色相シフト係数生成回路のうち、任意の一つの出力信号を選択するように予め設定してもよい(この場合、選択回路２３３２の入力信号の大きさや状態に関わらず、選択される信号は１種類に固定される)。また、選択回路２３３２を最大値選択回路とし、３つまたは任意に選んだ２つの色相シフト係数生成回路から出力される信号のうち、レベルが最大のものを選択するようにしてもよい。更に、選択回路２３３２を最小値選択回路とし、３つまたは任意に選んだ２つの色相シフト係数生成回路から出力される信号のうち、レベルが最小のものを選択するようにしても構わない。
【００４７】
次に、第２の色温度補正部２３５の詳細について、その回路構成の一具体例を示す図１１及び図１２を参照しつつ説明する。前述の彩度補正回路２２における乗算器２２１から出力された補正彩度信号は、彩度入力端子２３５１を介して、加算器２３５６の一方の入力端子に入力される。第１の色温度補正部２３１の出力端子２３２０から彩度差分信号が出力され、入力端子２３５２を介して乗算器２３５５の一方の入力端子に入力される。乗算器２３５５の他方の入力端子には、マイコン４０から出力された乗算係数が入力端子２３５３を介して入力される。乗算器２３５５は、彩度差分信号と乗算係数とを乗算して彩度差分信号のゲイン調整を行う。乗算器２３５５によってゲイン調整された彩度差分信号は、加算器２３５６の他方の入力端子に入力される。加算器２３５６は、補正彩度信号とゲイン調整された彩度差分信号とを加算して、クリップ回路２３５７に出力する。クリップ回路２３５７は、加算器２３５６の加算結果がオーバーフローした場合に、その加算結果を所定の上限値でクリップする。クリップ回路２３５６の出力信号は、彩度係数出力端子２３５４を介して切替回路２３６のもう一方の入力端子に供給される。図１２は、第２の色温度補正部２３５における各部の入出力特性を示している。図１２(ａ)は、彩度差分信号が０のときの、第２の色温度補正部２３５の入出力特性を直線１２０１で示し、補正彩度信号に加算器２３５６で何も加算されない場合の特性を示している。この場合、第２の色温度補正部は、彩度入力端子２３５１からの補正彩度信号をそのまま出力する。図１２(ｂ)は、乗算器２３５５の入出力特性を直線１２０２で示している。この図から理解できるように、乗算器２３５５は、彩度信号が０のとき最大レベル(ＳＴ１)の信号を出力し、彩度信号が大きくなるに従ってそのレベルが小さくなる信号を出力する。図１２(ｃ)は、第２の色温度補正部の入出力特性であって、補正彩度信号に、加算器２３５６によって乗算器２３５５の出力信号が加算された場合の特性を折れ線１２０３で示している。
【００４８】
このように、第２の色温度補正部２３５は、彩度信号に対し色温度補正を行うものである。すなわち、彩度信号のうち、所定彩度(彩度上限設定値ＳＴ)以下の信号について、その彩度を高めるようにし、上記第１の色温度補正部２３１で青色方向にシフトされた白色系信号をより濃い青色にして、きれいな(鮮やかな)白色を得るものである。この色温度補正は、もともと青の彩度レベルが小さな場合に効果的である。もともと青の彩度レベルが大きい(十分に青色が確認できる)白色及び／または暖色系の色が強い白色については、このような彩度を高める補正を行わなくてもよい。
【００４９】
前述した検出回路１７から出力されたフラグ信号が“１”の時、つまり高輝度で低彩度の入力信号が検出されたとき、第１の選択回路２３２は、第１の色温度補正部２３１の出力信号を選択して出力する。また、このフラグ信号が“０”の時、すなわち高輝度で低彩度エリアの外では、第１の選択回路２３２は、色相補正回路２０の出力信号を選択して出力する。この選択制御と連動し、上記フラグ信号の値が“１”のとき、第２の選択回路２３６は、第２の色温度補正部２３５の出力信号をして出力する。またフラグ信号が”０“のとき、第２の選択回路２３６は、彩度補正回路２２の出力信号を選択して出力する。以上のようにして色温度補正エリアの範囲(白色系信号の範囲)に含まれる信号についてのみ、色相をシフトした色相信号を出力するとともに、彩度を補正した彩度信号を出力する。
【００５０】
第１，第２の選択回路２３２、２３６の出力信号は、前述したように、色差変換回路２６により色差信号に変換された後、逆マトリックス回路２７によりR、Ｇ、Ｂの３原色信号に変換され、表示装置２８に供給される。表示装置２８では、入力信号に応じて最適に色温度補正がなされた映像が表示される。
【００５１】
以上のように本実施形態では、所定輝度以上でかつ所定彩度以下の白色系の信号について色温度補正を行うことができる。その色温度補正を、色相信号と彩度信号とのそれぞれに対してデジタル的に行うので、より精度の高い色温度補正が実現できる。また、マイコンにより色温度の補正範囲及び補正量を設定しているため、任意にその補正範囲及び補正量を調節できる。
【００５２】
図１４は、本発明に係る別の実施の形態を示すブロック図である。同図において、図１と同じ機能のブロックには同一符号を付して、説明を省略する。なお、図１５は、図１４を補足説明する図である。図１４に示す実施形態の図１と異なる点は、色温度補正レベル検出回路１７の構成要素に色相比較回路１３１を追加した点である。この色相比較回路１３１を追加した検出回路を、新たな検出回路１７'とする。色相比較回路１３１は、所定輝度以上でかつ所定彩度以下の白色信号のうち、所定の色相の信号を色温度補正の対象から除外するための検出動作を行う。以下に詳細について説明する。
【００５３】
色相比較回路１３１は、その一方の入力端子に、色相補正回路２０から出力された補正色相信号が入力される。また他方の入力端子に、マイコン４０から出力された、例えば図１５の色相１４１に示される範囲の色相設定値が入力される。この色相設定値は、色温度補正の対象から除外したい色相の範囲を指定するものであり、その範囲の始端と終端を表す２つの値を持つ。色相比較回路１３１は、補正色相信号と色相設定値とを比較し、補正色相信号の値が２つの色相設定値の間にあれば“０”を出力し、補正色相信号の値が２つの色相設定値以外(すなわち図１５の斜線で示す範囲)であれば“１”を出力する。切替制御回路１７３は、輝度比較回路１７１、彩度比較回路１７２及び色相比較回路１３１のそれぞれの出力信号が入力される。そして、それら３つの信号のＡＮＤ演算を行って、前述したような、選択回路２３２及び２３６を制御するためのフラグ信号を出力する。すなわち、切替制御回路１７３は、輝度比較回路１７１が高輝度信号を検出して“１”を出力し、彩度比較回路１７２が低彩度信号を検出して“１”を出力し、かつ色相比較回路１３１が色相設定値の範囲外の信号を検出して“１”を出力した場合に、“１”のフラグ信号を選択回路２３２及び２３６に出力し、第１の色温度補正部２３１及び第２の色温度補正部２３５の出力信号を選択するように制御する。一方、輝度比較回路１７１及び彩度比較回路１７２がともに“１”を出力し、色相比較回路１３１が色相設定値の範囲内の信号を検出して“０”を出力した場合は、切替制御回路１７３は“０”のフラグ信号を出力する。従って、この場合は、入力信号が高輝度で低彩度の白色系信号であるが、色温度補正の対象外の色相を持つため、選択回路２３２及び２３６は色温度補正が為されていない色相補正回路２０及び彩度補正回路２２の出力信号を選択する。
【００５４】
このように、本実施形態は、白色系信号でも指定した色相の範囲は色温度補正を行わないようにすることができる。従って、色温度の補正範囲を限定でき、変化させることが好ましくないような色相の信号については、その色相の補正を防止できる。また、マイコン４０により色温度補正の対象範囲を指定しているので、任意の範囲を設定できる。
【００５５】
図１６は、本発明に係る更に別の実施形態を示すブロック図である。図１に示される実施の形態と異なる点は、新たに輝度補正回路１５１を設けた点である。以下の説明においては、図１と同じ機能のブロックには同一符号を付して、その説明を省略する。
【００５６】
輝度補正回路１５１は、マトリクス変換回路１５によって入力映像信号から分離された輝度信号の振幅レベルや直流レベルを可変制御するものであり、図１７に、その詳細な回路図を示す。マトリクス変換回路１５から出力された輝度信号Ｙは、黒伸長回路１６０６の一方の入力端子に供給される。黒伸長回路１６０６の他方の入力端子には、マイコン４０によって設定された黒伸長上限設定値(ＹＢＫ)とゲイン係数が、入力端子１６０２を介して供給される。黒伸長回路１６０６は、黒伸長上限設定値(ＹＢＫ)以下の輝度信号の輝度振幅を可変制御して出力し、白伸長回路１６０７の一方の入力端子に供給する。白伸長回路１６０７の他方の入力端子には、マイコン４０によって設定された白伸長下限設定値(ＹＷＴ)とゲイン係数が、入力端子１６０３を介して供給される。白伸長回路１６０７は、白伸長下限設定値(ＹＷＴ)以上の輝度信号の輝度振幅を可変制御して出力する。白伸長回路１６０７によって振幅制御された輝度信号は、乗算回路１６０８に供給される。乗算回路１６０８は、この輝度信号と、入力端子１６０４を介して入力されたマイコン４０からのコントラスト制御係数とを乗算して振幅を可変制御（コントラスト制御）する。クリップ回路１６０９は、乗算回路１６０８からの出力信号にオーバーフローが生じた場合に、そのオーバーフロー分を上限値（８ビット精度で最大値２５５）でクリップして出力する。この出力信号は、加算回路１６１０に入力される。加算回路１６１０は、この出力信号と入力端子１６０５を介して入力されたマイコン４０からの直流(DC)値とを加算してブライトネス制御を行う。クリップ回路１６１１は、加算回路１６１０からの出力信号にオーバーフローが生じた場合に、このオーバーフロー分を上限値（８ビット精度で最大値２５５）でクリップする。クリップ回路１６１１の出力信号は、輝度出力端子１６１４を介して、逆マトリクス変換回路２７、検出回路１７及び色温度補正回路２３へ出力される。また、最大値／最小値検出回路１６１２は、入力端子１６０１を介して入力される輝度補正を行う前の輝度信号の最大レベルと最小レベルを検出し、マイコン４０へ出力する。マイコン４０は、検出された最大レベル及び最小レベルに基づいて、前述の黒伸長回路１６０６に入力される黒伸長上限設定値(ＹＢＫ)及びゲイン係数、白伸長回路１６０７に入力される白伸長下限設定値(ＹＷＴ)及びゲイン係数、乗算回路１６０８に入力されるコントラスト制御係数、及び加算回路１６１０に入力される直流値を演算して決定する。
【００５７】
図１８は、今述べてきた輝度補正回路１５１の動作を補足説明するためのもので、輝度補正回路１５１の各部の入出力特性を示している。図１８(ａ)の波形１７０１は、輝度補正回路１５１で何も補正されないときの出力特性を示し、輝度入力端子１６０１から入力された輝度信号がそのまま出力された場合を示す。図１８(ｂ)の波形１７０２は黒伸長回路１６０６と白伸長回路１６０７とで、黒部分及び白部分が伸長された出力信号を示している。波形１７０２において、黒伸長回路１６０６により処理された部分は、設定値ＹＢＫレベル以下のゲイン調整された実線の部分であり、白伸長回路１６０７により処理された部分は、設定値ＹＷＴレベル以上のゲイン調整された実線の部分である。図１８(ｃ)の波形１７０３は、輝度入力信号を乗算器１６０８とクリップ回路１６０９で、コントラスト制御処理を行ったときの信号を示している(図１８(ｃ)では、図示を簡単とするため、黒伸長と白伸長はされてないものとして示してある)。図１８(ｄ)の波形１７０４は、波形１７０１を、加算器１６１０とクリップ回路１６１１でブライトネス制御処理を行ったときの信号を示している(図１８(ｄ)では、図示を簡単とするため、黒伸長、白伸長、コントラスト制御はされてないものとして示してある)。
【００５８】
このように、本実施形態では、輝度信号の明るさ制御(コントラスト制御)及び直流レベル制御(ブライトネス制御)を行うとともに、高レベルの輝度信号の階調を強調制御(白伸長制御)、及び低レベルの輝度信号の階調を強調制御(黒伸長制御)している。これにより、メリハリのついた階調豊かな輝度信号(以下、補正輝度信号と呼ぶ)を得ることができる。また、補正輝度信号は、検出回路１７及び色温度補正回路２３に同時に供給される。よって、補正輝度信号を用いた検出回路１７もしくは１７'における色温度補正エリア(白色系信号の領域)の検出と、当該補正輝度信号を用いた色温度補正回路２３における色温度補正とに相関を持たせることができる。従って、輝度補正を行った方が画質的に良好になる表示装置に対しても、より最適に色温度補正が行えるという効果がある。
【００５９】
以上、本発明に係る色温度補正を含めた信号処理回路の詳細について説明したが、この信号処理回路は、直視型テレビジョン受像機や、背面投射型テレビジョン受像機に用いられる。また、コンピュータのモニタ用のディスプレイ装置にも適用できる。更に、この信号処理回路を備えた表示装置の表示デバイスは、ブラウン管のみならず、液晶パネルやプラズマディスプレイパネル(ＰＤＰ)等を用いることができる。つまり、本発明は、どのような表示デバイスを用いても、上述したような効果を得ることができる。また、表示デバイスの種類(色再現や輝度飽和などの各種特性)に応じて、色相補正、彩度補正、白色信号の領域検出、及び色温度補正に関する各種パラメータ(例えば、輝度下限設定値ＹＢや彩度上限設定ＳＴ等)を、マイコン４０により適宜変更することも好適である。そのような実施形態も本発明に含まれることは言うまでもない。また、上述した３つの実施形態は、いずれも色相補正及び彩度補正を行った後に色温度補正を行っているが、その処理の順番を逆にしてもよい。更に、色相補正及び彩度補正を行わずに色温度補正を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係る映像表示装置に用いられる信号処理回路の、一実施形態を示すブロック図。
【図２】色をベクトルで表した色相環を示す図。
【図３】色相信号と彩度信号の関係の一例を示す図。
【図４】色相補正回路２０の各部の入出力特性を示す図。
【図５】色相補正回路２０の各部の入出力特性を示す図。
【図６】検出回路１７によって検出される白色系信号の範囲を示す図。
【図７】第１の色温度補正部２３１の詳細を示すブロック図。
【図８】第１の色温度補正部２３１の動作を説明する図。
【図９】第１の色温度補正部２３１の、各部の入出力特性を示す図。
【図１０】第２の色相シフト係数生成回路２３４１、及び第３の色相シフト係数生成回路２３４２の入出力特性を示す図。
【図１１】第２の色温度補正図２３５の詳細を示すブロック図。
【図１２】第２の色温度補正図２３５の、各部の入出力特性を示す図。
【図１３】彩度補正回路２２の各部の入出力特性。
【図１４】本発明の別の実施形態を示すブロック図。
【図１５】検出回路１７'によって検出される白色系信号の範囲を示す図。
【図１６】本発明の更に別の実施形態を示すブロック図。
【図１７】輝度補正回路１５１の詳細を示すブロック図。
【図１８】輝度補正回路１５１の各部の入出力特性を示す図。
【符号の説明】
【００６１】
１１…R原色信号入力端子、１２…G原色信号入力端子、１３…B原色信号入力端子、１４…Ａ／Ｄ変換回路、１５…マトリックス変換回路、１７，１７' …検出回路、１８…色相変換回路、２０…色相補正回路、２１…彩度変換回路、２２…彩度補正回路、２３…色温度補正回路、２６…色差変換回路、２７…逆マトリクス変換回路、２８…表示装置、４０…マイコン、２３１…第１の色温度補正部、２３２…第１の選択回路、２３５…第２の色温度補正部、２３６…第２の選択回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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