(57)【要約】【課題】画像の色調の切り換えをスムーズに行う。【解決手段】プロジェクタ１００は、ユーザによって画像出力モードが切り換えられると、低精度ＬＵＴを書き換えた後に、一旦、この低精度ＬＵＴを用いて画像を出力する。そして、この低精度ＬＵＴを用いた画像の出力を行っている間に、高精度ＬＵＴを書き換える。高精度ＬＵＴの書き換えが完了すれば、低精度ＬＵＴを用いた画像の出力を、高精度ＬＵＴを用いた画像の出力に切り換える。【選択図】図２
2008203527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像の色調を変換する画像処理装置であって、
画像を入力する入力部と、
前記入力した画像の出力時の色調の状態を設定する状態設定部と、
前記設定された色調の状態に応じて、入力色と出力色との対応関係が書き込まれる第１の色変換テーブルと、
前記第１の色変換テーブルを用いて、前記入力した画像の色調を変換して出力する色調変換部と、
前記状態設定部によって前記色調の状態が変更された場合に、該変更後の色調の状態に応じて、前記第１の色変換テーブルを書き換える書換部と、
前記テーブル書換部によって前記第１の色変換テーブルの書き換えが完了するよりも前に、前記第１の色変換テーブルよりも前記出力色の色数が少ない第２の色変換テーブルを前記変更後の色調の状態に応じて生成する生成部と、
前記テーブル書換部によって前記第１の色変換テーブルの書き換えが完了するまで、前記第２の色変換テーブルを用いて色調の変換を行った前記画像を出力する変更制御部と
を備える画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像処理装置であって、
前記書換部は、前記生成部による前記第２の色変換テーブルの生成が完了した後に、前記第１の色変換テーブルの書き換えを開始する
画像処理装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の画像処理装置であって、
更に、前記色調変換部または前記変更制御部によって色調が変換された前記画像の色数を補間する補間部を備える
画像処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像処理装置であって、
前記補間部は、前記第１の色変換テーブルを用いて色調の変換がなされた前記画像よりも、前記第２の色変換テーブルを用いて色調の変換がなされた前記画像に対して、精度の高い補間を行う
画像処理装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像処理装置であって、
前記変更制御部は、前記色調変換部に、前記第２の色変換テーブルを用いて色調の変換を行った前記画像を出力させるものであり、
前記色調変換部は、
前記第１の色変換テーブルを用いて、前記入力した画像の色調の変換を行う高精度色変換部と、
前記第２の色変換テーブルを用いて、前記入力した画像の色調の変換を行う低精度色変換部と、
前記高精度色変換部および前記低精度色変換部から、それぞれ色調が変換された前記画像を並列的に入力し、前記第１の色変換テーブルまたは前記第２の色変換テーブルの書き換えの状態に応じて、前記入力した２つの画像から出力を行う画像を選択的に切り換える出力切換部とを備える
画像処理装置。
【請求項６】
画像の色調を変換して表示する画像表示装置であって、
画像を入力する入力部と、
前記入力した画像の出力時の色調の状態を設定する状態設定部と、
前記設定された色調の状態に応じて、入力色と出力色との対応関係が書き込まれる第１の色変換テーブルと、
前記第１の色変換テーブルを用いて、前記入力した画像の色調を変換する色調変換部と、
前記色調変換部によって色調が変換された前記画像を表示する表示部と、
前記状態設定部によって前記色調の状態が変更された場合に、該変更後の色調の状態に応じて、前記第１の色変換テーブルを書き換える書換部と、
前記テーブル書換部によって前記第１の色変換テーブルの書き換えが完了するよりも前に、前記第１の色変換テーブルよりも前記出力色の色数が少ない第２の色変換テーブルを前記変更後の色調の状態に応じて生成する生成部と、
前記テーブル書換部によって前記第１の色変換テーブルの書き換えが完了するまで、前記第２の色変換テーブルを用いて色調の変換を行った前記画像を前記表示部に表示させる変更制御部と
を備える画像表示装置。
【請求項７】
プロジェクタとして構成した請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項８】
画像処理装置による画像出力方法であって、
画像を入力し、
前記入力した画像の出力時の色調の状態の設定を受け付け、
前記設定された色調の状態に応じて、入力色と出力色との対応関係を第１の色変換テーブルに書き込み、
前記第１の色変換テーブルを用いて、前記入力した画像の色調を変換して出力し、
前記色調の状態が変更された場合に、該変更後の色調の状態に応じて、前記第１の色変換テーブルを書き換え、
前記第１の色変換テーブルの書き換えが完了するよりも前に、前記第１の色変換テーブルよりも前記出力色の色数が少ない第２の色変換テーブルを前記変更後の色調の状態に応じて生成し、
前記第１の色変換テーブルの書き換えが完了するまで、前記第２の色変換テーブルを用いて前記入力した画像の色調を変換して出力する
画像出力方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像の色調を変換する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のＣＲＴディスプレイや、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、プロジェクタ等の画像表示装置は、表示する画像の色調のモードを複数備えているものが多い。このようなモードとしては、例えば、輝度や彩度を強調するダイナミックモードや、映画の視聴に適した色調に補正するシネマモードなどがある。
【０００３】
色調モードに応じて色変換を行う技術として、３次元ルックアップテーブル（以下、「３Ｄ−ＬＵＴ」という）を用いる技術がある（下記特許文献１参照）。３Ｄ−ＬＵＴには、入力色と出力色との対応関係が記録されている。画像表示装置は、この３Ｄ−ＬＵＴをメモリに記憶しておき、これを参照することで色調の変換を行う。画像表示装置は、メモリ内に記憶された３Ｄ−ＬＵＴを、色調モードに応じて適宜書き換えることで、多様なモードに対応することができる。
【０００４】
【特許文献１】特公昭５８−１６１８０号公報
【０００５】
上述したように、３Ｄ−ＬＵＴには、入力色毎に出力色が対応付けて記録されているため、大量のメモリを消費することになる。３Ｄ−ＬＵＴの出力色の色数を低減し、色変換後に補間処理を行うことで、データ量を削減することも可能ではあるが、それでも、色変換の精度を高めようとすると、３Ｄ−ＬＵＴのデータ量は必然的に大きくなる。そのため、ユーザによって画像表示装置の色調モードが切り換えられると、切り換え後のモードに対応した３Ｄ−ＬＵＴをメモリにロードするのに時間がかかってしまい、モード変更後の画像の表示が遅延してしまう場合があった。また、メモリへのロードが完了するまで、出力される画像が停止したり、表示される画像が乱れてしまうおそれもあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような問題を考慮し、本発明が解決しようとする課題は、画像の色調の切り換えをスムーズに行うことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を踏まえ、本発明の一態様である画像処理装置を次のように構成した。すなわち、
画像の色調を変換する画像処理装置であって、
画像を入力する入力部と、
前記入力した画像の出力時の色調の状態を設定する状態設定部と、
前記設定された色調の状態に応じて、入力色と出力色との対応関係が書き込まれる第１の色変換テーブルと、
前記第１の色変換テーブルを用いて、前記入力した画像の色調を変換して出力する色調変換部と、
前記状態設定部によって前記色調の状態が変更された場合に、該変更後の色調の状態に応じて、前記第１の色変換テーブルを書き換える書換部と、
前記テーブル書換部によって前記第１の色変換テーブルの書き換えが完了するよりも前に、前記第１の色変換テーブルよりも前記出力色の色数が少ない第２の色変換テーブルを前記変更後の色調の状態に応じて生成する生成部と、
前記テーブル書換部によって前記第１の色変換テーブルの書き換えが完了するまで、前記第２の色変換テーブルを用いて色調の変換を行った前記画像を出力する変更制御部と
を備えることを要旨とする。
【０００８】
本発明の画像処理装置では、出力する画像の色調の状態（モード）が変更されると、通常の色変換に使用される第１の色変換テーブルの書き換えが完了する前に、出力色の色数の少ない第２の色変換テーブルを生成する。そして、第１の色変換テーブルの書き換えが完了するまでは、この第２の色変換テーブルを用いて画像の色調を変換する。このような構成であれば、第１の色変換テーブルの書き換えの完了を待つことなく、第２の色変換テーブルを用いて色変換を行うことができるので、画像の色調のモードの切り換えをスムーズに行うことが可能になる。
【０００９】
また、本発明では、第１の色変換テーブルと第２の色変換テーブルとには、両者とも、変更後の色調の状態に応じて入力色と出力色との対応関係が書き込まれる。そのため、第２の色変換テーブルを用いて色変換がなされても、第１の色変換テーブルを用いて色変換がなされた場合と同様の傾向を示す色調で画像が出力されることになる。この結果、出力される画像に違和感が生じてしまうことを抑制することができる。
【００１０】
更に、本発明では、第２の色変換テーブルの色数を第１の色変換テーブルよりも少なく設定したため、第２の色変換テーブルの書き換えを高速に行うことができる。この結果、色調のモードを変更した後に、迅速に、切換後の色調で画像を出力することができる。また、第２の色変換テーブルの色数を第１の色変換テーブルよりも少なく設定したため、テーブルを記憶するためのメモリの容量を節減することが可能になる。
【００１１】
上記構成の画像処理装置において、前記書換部は、前記生成部による前記第２の色変換テーブルの生成が完了した後に、前記第１の色変換テーブルの書き換えを開始するものとしてもよい。
【００１２】
このような構成であれば、第２の色変換テーブルを生成している間に、モード変更前の第１の色変換テーブルを用いて色調の変換を行うことができるので、第２の色変換テーブルが生成されている間に、出力される画像が停止したり、乱れたりすることを抑制することができる。この結果、画像の色調のモードの切り換えをスムーズに行うことが可能になる。
【００１３】
上記構成の画像処理装置において、更に、前記色調変換部または前記変更制御部によって色調が変換された前記画像の色数を補間する補間部を備えるものとしてもよい。また、このような構成において、前記補間部は、前記第１の色変換テーブルを用いて色調の変換がなされた前記画像よりも、前記第２の色変換テーブルを用いて色調の変換がなされた前記画像に対して、精度の高い補間を行うものとしてもよい。これらの構成であれば、色数の少ない第２の色変換テーブルを用いて色変換を行っている間であっても、出力される画像の画質を向上させることができる。
【００１４】
上記構成の画像処理装置において、前記変更制御部は、前記色調変換部に、前記第２の色変換テーブルを用いて色調の変換を行った前記画像を出力させるものであり、前記色調変換部は、前記第１の色変換テーブルを用いて、前記入力した画像の色調の変換を行う高精度色変換部と、前記第２の色変換テーブルを用いて、前記入力した画像の色調の変換を行う低精度色変換部と、前記高精度色変換部および前記低精度色変換部から、それぞれ色調が変換された前記画像を並列的に入力し、前記第１の色変換テーブルまたは前記第２の色変換テーブルの書き換えの状態に応じて、前記入力した２つの画像から出力を行う画像を選択的に切り換える出力切換部とを備えるものとしてもよい。
【００１５】
このような構成では、画像の出力を行う出力切換部には、低精度色変換部と高精度色変換部とから並列的に画像が入力される。そのため、出力切換部が、出力の切り換えを行った場合であっても、切換の前後で出力される画像に遅延が生じてしまうことを抑制できる。この結果、画像の色調のモードの切り換えをスムーズに行うことが可能になる。
【００１６】
なお、本発明は、上述した画像処理装置としての構成のほか、例えば、画像表示装置やプロジェクタ、画像処理装置による画像の出力方法、画像の色調を変更するためのコンピュータプログラムとしても構成することができる。このコンピュータプログラムは、コンピュータが読取可能な記録媒体に記録されていてもよい。記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスク、メモリカード、ハードディスク等の種々の媒体を利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、上述した本発明の作用・効果を一層明らかにするため、本発明の実施の形態を実施例に基づき次の順序で説明する。
Ａ．プロジェクタの構成：
Ｂ．画像処理回路の構成：
Ｃ．モード変更処理：
Ｄ．色変換処理および補間処理の詳細：
Ｅ．変形例：
【００１８】
Ａ．プロジェクタの構成：
図１は、本発明の実施例としてのプロジェクタ１００の概略構成を示す説明図である。図示するように、本実施例のプロジェクタ１００は、入力インタフェース１７０と、画像処理回路１１０と、液晶パネル駆動回路１３０と、液晶パネル１４０と、光源部１５０と、投写レンズ１６０と、操作パネル１８０とを備えている。
【００１９】
入力インタフェース１７０には、画像信号を出力する外部機器が接続される。入力インタフェース１７０は、外部機器から入力したアナログ画像信号をＡ／Ｄ変換して、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色が８ビット、すなわち、２５６段階のデータを有するデジタル信号を生成する回路を備えている。入力インタフェース１７０に接続される外部機器としては、例えば、ＤＶＤプレーヤや、ビデオデッキ、パーソナルコンピュータがある。
【００２０】
画像処理回路１１０は、入力インタフェース１７０から出力されたデジタル信号を入力し、そのデジタル信号によって表される画像の色調を変換する。プロジェクタ１００は、プリセットされた画像出力モードを複数備えており、画像処理回路１１０は、それらの画像出力モードに応じて画像の色調を変換する。画像出力モードとしては、例えば、コントラストや彩度を強調する「ダイナミックモード」や、映画の視聴に適した色調に変換する「シネマモード」がある。画像処理回路１１０は、画像出力モードの切り換え時に出力される画像を安定化する機能を備えている。この機能の詳細については、後で詳細に説明する。
【００２１】
操作パネル１８０は、ユーザが画像出力モードの設定を行うための操作ボタンを備えている。操作パネル１８０は、画像処理回路１１０に接続されている。画像処理回路１１０は、操作パネル１８０から入力した操作信号に応じて、画像の出力モードを変更する。
【００２２】
液晶パネル駆動回路１３０は、画像処理回路１１０から出力された色調変換後の画像をデジタル信号として入力する。そして、このデジタル信号に応じて、液晶パネル１４０を駆動する。
【００２３】
液晶パネル１４０は、液晶パネル駆動回路１３０による制御を受けて、液晶素子を用いて画像を形成する透過型のライトバルブである。液晶パネル１４０は、光源部１５０から射出される光を入射し、これを変調して、スクリーン２００側に射出する。
【００２４】
光源部１５０は、液晶パネル１４０に光を射出する光源である。光源部１５０は、主として、光を発するランプ１５１と、このランプから発生される光を液晶パネルに射出するレンズ１５２とを有している。
【００２５】
投写レンズ１６０は、液晶パネル１４０から射出された変調光を、スクリーン２００側に向けて拡大して投写するレンズである。
【００２６】
以上のように構成されたプロジェクタ１００では、入力インタフェース１７０によって入力した画像の色調を、画像処理回路１１０によって変換し、色調変換された画像を、スクリーン２００に投写することができる。
【００２７】
Ｂ．画像処理回路の構成：
図２は、図１に示した画像処理回路１１０の具体的な構成を示すブロック図である。図示するように、画像処理回路１１０は、高精度色変換部１０と、低精度色変換部２０と、出力切換回路３０と、制御ユニット４０とを備えている。
【００２８】
高精度色変換部１０は、入力インタフェース１７０からＲＧＢデータを入力し、３Ｄ−ＬＵＴを参照して、このＲＧＢデータの色調を変換する機能を有している。高精度色変換部１０は、この機能を実現するために、第１アドレス演算部１２と、高精度ＬＵＴ１４と、第１補間演算部１６とを備えている。
【００２９】
高精度ＬＵＴ１４は、高精度に色変換を行うための３Ｄ−ＬＵＴが記憶されるメモリ回路である。高精度ＬＵＴ１４は、１７段階の色深度で表される色変換後のＲＧＢデータが、４９１３個（＝１７＊１７＊１７）のアドレスに記憶されることで構成されている。高精度ＬＵＴ１４は、第１アドレス演算部１２からアドレスを指定してアクセスがあると、そのアドレスに対応した色変換後のＲＧＢデータを、後述する第１補間演算部１６に出力する。こうして第１補間演算部１６に出力される色変換後のＲＧＢデータのことを、以下では、「Ｋデータ」という。なお、高精度ＬＵＴ１４は、Ｋデータに加えて、３Ｄ空間上で、このＫデータに隣接するＲＧＢデータを３種類、第１補間演算部１６に出力する。これらのデータは、それぞれ、「Ｗデータ」、「Ｓデータ」、「Ｔデータ」という。これらのデータは、第１補間演算部１６におけるＲＧＢデータの補間処理に供される。この補間処理の詳細については後述する。
【００３０】
第１アドレス演算部１２は、入力インタフェース１７０から入力した２５６段階（８ビット）の色深度で表されるＲＧＢデータに基づき、高精度ＬＵＴ１４にアクセスするアドレスを求める。具体的には、入力した８ビットのＲＧＢデータから上位４ビットのデータを取り出し、こうして取り出された４ビットのデータを用いて高精度ＬＵＴ１４にアクセスするアドレスを求める。
【００３１】
図３は、２５６段階のＲＧＢデータと高精度ＬＵＴ１４のアドレスの対応関係を示す説明図である。第１アドレス演算部１２によって２５６段階のＲＧＢデータの上位４ビットのデータがＲ，Ｇ，Ｂ毎に取り出されると、各４ビットデータは、Ｒ，Ｇ，Ｂ毎に０から１５までの値に変換されることになる。そのため、第１アドレス演算部１２は、この各４ビットデータの全ての組み合わせに高精度ＬＵＴ１４にアクセスするためのアドレスを予め対応付ける。こうすることにより、高精度ＬＵＴ１４のアドレスを容易に求めることができる。ただし元のＲＧＢデータが「２５５」の場合には、後述する第１補間演算部１６による補間演算の誤差を抑えるため、上位４ビットのデータだけでは求めることのできないアドレスを特別に用意する。図３に示したアドレスの中で、この特別のアドレスに該当するものは、アドレス「１７」，「２８８」，「４９１２」である。つまり、第１アドレス演算部１２は、入力した元のＲＧＢデータのうち、Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれかの値が「２５５」である場合には、その値を有するＲ，Ｇ，Ｂの組み合わせに応じて前述した特別のアドレスを求め、その他の場合には、上位４ビットのデータを用いてアドレスを求める。
【００３２】
第１補間演算部１６は、１７段階の色深度を有する「Ｋデータ」を、高精度ＬＵＴ１４から入力し、これを２５６段階の色深度に補間する処理を行う。この補間処理には、第１アドレス演算部１２から出力された下位４ビットデータと、高精度ＬＵＴ１４から出力された「Ｗデータ」、「Ｓデータ」、「Ｔデータ」が用いられる。補間処理の詳細については、本実施例の最後で説明する。
【００３３】
本実施例では、高精度色変換部１０は、入力インタフェース１７０から入力した２５６段階の色深度を有するＲＧＢデータを、高精度ＬＵＴ１４を用いて、一旦、１７段階の色深度のＲＧＢデータに変換する。そして、この変換によって間引かれた色を第１補間演算部によって補間し、最終的に、各色が２５６段階の値を有するＲＧＢデータを出力する。本来、２５６段階の色深度を有するＲＧＢデータを、同一の色深度で色変換する場合には、入力されたＲデータ，Ｇデータ，Ｂデータの全ての組み合わせに対して、それぞれ１組のＲデータ，Ｇデータ，Ｂデータを用意することが必要である。そうすると、３Ｄ−ＬＵＴには、１６７７万（＝２５６＊２５６＊２５６）ものアドレスとデータが必要となる。しかし、本実施例のように、色変換後のＲＧＢデータを後から補間することを前提として、２５６段階の色深度を有するＲＧＢデータを、一旦、１７段階の色深度のＲＧＢデータに変換すれば、４９１２（＝１７＊１７＊１７）のアドレスを用意するだけで色調を変換することが可能となる。
【００３４】
図２に示した低精度色変換部２０は、第２アドレス演算部２２と、低精度ＬＵＴ２４と、第２補間演算部２６とを備えている。この低精度色変換部２０の構成は、上述した高精度色変換部１０の構成とほぼ同一である。ただし、高精度ＬＵＴ１４が、１７段階の色深度のＲＧＢデータを記憶しているのに対して、低精度ＬＵＴ２４は、５段階の色深度でＲＧＢデータを記憶している点が大きく異なる。具体的には、低精度ＬＵＴ２４には、５段階の色深度で表される色変換後のＲデータ、Ｇデータ、Ｂデータの組み合わせが、１２５（＝５＊５＊５）個のアドレスに記憶されることで構成されている。つまり、低精度色変換部２０による色変換では、高精度色変換部１０による色変換に比べて、色変換後の色数が少なく、低い精度で色変換が行われるのである。第２アドレス演算部２２は、１２５個のアドレスを求めるために、入力インタフェース１７０から入力したＲＧＢデータの上位２ビットのデータを用いる。残りの下位６ビットのデータについては、補間処理に利用するため、第２補間演算部２６に対して出力する。図４には、２５６段階のＲＧＢデータと低精度ＬＵＴ２４のアドレスの対応関係を示している。
【００３５】
高精度色変換部１０の第１補間演算部１６と、低精度色変換部２０の第２補間演算部２６とは、出力切換回路３０に並列的に接続されている。出力切換回路３０は、後述する制御ユニット４０からの指示に応じて、液晶パネル駆動回路１３０に対して出力するＲＧＢデータを、高精度色変換部１０からの出力および低精度色変換部２０からの出力のいずれかに選択的に切り換える。
【００３６】
制御ユニット４０は、プロジェクタ１００の全般的な制御を行うユニットである。制御ユニット４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された制御プログラムをＲＡＭにロードして実行することで、プロジェクタ１００の制御を行う。制御ユニット４０は、本願の「書換部」、「生成部」、「変更制御部」に相当するものである。
【００３７】
ＲＯＭには、制御プログラムの他に、上述した高精度ＬＵＴ１４や低精度ＬＵＴ２４に記憶される３Ｄ−ＬＵＴのデータが不揮発的に記憶されている。３Ｄ−ＬＵＴのデータは、１つの画像出力モードに対して、高精度ＬＵＴ１４用と低精度ＬＵＴ２４用とに２種類用意されている。ＣＰＵは、ユーザによって指定された画像出力モードに対応する３Ｄ−ＬＵＴのデータをＲＯＭから読み出して、高精度ＬＵＴ１４や低精度ＬＵＴ２４に書き込む。こうすることで、高精度色変換部１０や低精度色変換部２０は、その画像出力モードに応じた色調変換を行うことが可能になる。なお、ＲＯＭには、３Ｄ−ＬＵＴのデータを圧縮した形で記憶させておくことができる。この場合、ＣＰＵは、高精度ＬＵＴ１４や低精度ＬＵＴ２４への３Ｄ−ＬＵＴの書き込み時に、圧縮された３Ｄ−ＬＵＴを伸張する処理を行う。こうすることで、ＲＯＭの記憶容量を低減することができる。
【００３８】
Ｃ．モード変更処理：
図５は、制御ユニット４０によって実行されるモード変更処理のフローチャートである。この処理は、制御ユニット４０が、ユーザによって画像出力モードを切り換える操作が行われたことを操作パネル１８０を介して検出した際に実行される。なお、本実施例では、説明の便宜のために、本処理が実行される前提として、高精度ＬＵＴ１４と低精度ＬＵＴ２４とには、いずれかの画像出力モードに対応した３Ｄ−ＬＵＴが予め書き込まれているものとし、また、出力切換回路３０は、高精度色変換部１０から入力したＲＧＢデータを液晶パネル駆動回路１３０に出力しているものとする。
【００３９】
このモード変更処理が実行されると、制御ユニット４０は、まず、ユーザから指定された切換後の画像処理モードに対応する低精度ＬＵＴ２４用の３Ｄ−ＬＵＴデータをＲＯＭから読み出す。そして、低精度ＬＵＴ２４の内容を、この読み出したデータに書き換える（ステップＳ１０）。書き換えの対象となる３Ｄ−ＬＵＴは、１２５個のアドレスしか有していないため、この処理はほぼ瞬間的に完了する。
【００４０】
低精度ＬＵＴ２４の内容を書き換えると、制御ユニット４０は、出力切換回路３０に指示を与え、ＲＧＢデータの出力を、高精度色変換部１０側から低精度色変換部２０側に切り換える（ステップＳ２０）。こうすることで、プロジェクタ１００からは、一時的に低精度で色変換のなされた画像が出力されることになる。
【００４１】
制御ユニット４０は、出力切換回路３０からの出力を低精度色変換部２０側に切り換えると、続いて、ユーザから指定されたモードに対応する高精度ＬＵＴ１４用の３Ｄ−ＬＵＴデータをＲＯＭから読み出す。そして、高精度ＬＵＴ１４の内容を、ＲＯＭから読み出したデータに書き換える（ステップＳ３０）。高精度ＬＵＴ１４に書き込まれる３Ｄ−ＬＵＴデータには、アドレスが４９１３個あるため、低精度ＬＵＴ２４に書き込まれる３Ｄ−ＬＵＴデータよりもデータ容量が大きい（約４０倍）。そのため、高精度ＬＵＴ１４の書き換え要する時間は、低精度ＬＵＴ２４の書き換えに要する時間よりも長くなる。高精度ＬＵＴ１４の書き換えに要する時間は、具体的には、０．３〜１秒程度である。この高精度ＬＵＴ１４の書き換え中には、上記ステップＳ２０の処理によって、プロジェクタ１００からは、低精度色変換部２０によって色変換のなされたＲＧＢデータが出力される。
【００４２】
制御ユニット４０は、高精度ＬＵＴ１４に対するデータの書き換えが終了すると、出力切換回路３０に指示を与え、ＲＧＢデータの出力を、低精度色変換部２０側から高精度色変換部１０側に切り換える（ステップＳ４０）。こうすることで、プロジェクタ１００からは、高い精度で色調変換を行った画像が出力されることになる。
【００４３】
以上で説明した本実施例のプロジェクタ１００は、ユーザによって画像出力モードが切り換えられた場合に、色調変換後の画像を、一旦、低精度色変換部２０から出力する。そして、その間に、高精度ＬＵＴ１４を書き換える。プロジェクタ１００は、高精度ＬＵＴ１４の書き換えが完了したら、画像の出力を、高精度色変換部１０側からの出力に切り換える。そのため、高精度ＬＵＴ１４の書き換えに多少の時間を要したとしても、色変換の精度が低い画像が出力されるだけであり、画像が停止してしまうこともなく、安定した画像をレスポンスよく出力することができる。また、本実施例では、高精度ＬＵＴ１４の書き換え時に出力される色変換精度の低い画像についても第２補間演算部２６によって補間処理を行うため、高精度ＬＵＴ１４の書き換え中に表示される画像についてもそれほどの画質の低下を生じさせることはない。
【００４４】
また、本実施例では、色変換を行う回路を、高精度色変換部１０と低精度色変換部２０との２種類設け、これらを、出力切換回路３０に並列的に接続するものとした。そのため、出力切換回路３０によって、出力の対象を切り換えたとしても、表示される画像に遅延が生じることがない。この結果、違和感なく出力する画像の切り換えを行うことができる。
【００４５】
Ｄ．色変換処理および補間処理の詳細：
以下、画像処理回路１１０による色変換および補間処理の詳細について説明する。なお、高精度色変換部１０と低精度色変換部２０とでは、ほぼ同様の処理が行われるため、以下では、これらを代表して高精度色変換部１０によって行われる処理を説明する。
【００４６】
図２に示したように、高精度色変換部１０は、第１アドレス演算部１２と、高精度ＬＵＴ１４と、第１補間演算部１６とを備えている。
【００４７】
第１アドレス演算部１２は、入力インタフェース１７０から入力したＲＧＢデータを、Ｒデータ，Ｇデータ，Ｂデータの、それぞれについて、上位４ビットと下位４ビットに分割する。第１アドレス演算部１２は、上位４ビットのデータに基づき算出されるアドレスを指定して高精度ＬＵＴ１４にアクセスする。
【００４８】
高精度ＬＵＴ１４には、上述のように、１７＊１７＊１７個のアドレスが用意され、それぞれに「Ｋデータ」が記憶されている。つまり、この高精度ＬＵＴ１４は、３次元の色空間を、１７＊１７＊１７個の立方体領域に分割し、各立方体領域の格子点について、「Ｋデータ」が対応付けられているものと考えることができる。Ｋデータとは、色変換後のＲデータ、Ｇデータ、Ｂデータの組み合わせを表すデータである。上述した上位４ビットのデータに基づき算出されるアドレスは、１７＊１７＊１７個の立方体領域の中から、以下の補間演算で使用する立方体領域を１つ特定することになる。なお、前記立方体領域の一辺の長さは「Ｅ」とする。この「Ｅ」の値は、第１アドレス演算部１２がアドレスの演算に用いた上位ビットのビット数に依存する。つまり、上位４ビットのデータでアドレスを演算する場合には、図３に示したように、元のＲＧＢデータは、１６おきに飛び飛びの値をとるため、このＥの値は、「１６」となる。また、低精度色変換部２０のように、上位２ビットのデータでアドレスを演算する場合には、図４に示したように、元のＲＧＢデータは６４おきにとびとびの値をとることになるため、Ｅの値は、「６４」となる。
【００４９】
第１アドレス演算部１２は、Ｒデータの下位４ビットデータを「ｘｆデータ」、Ｇデータの下位４ビットデータを「ｙｆデータ」、Ｂデータの下位４ビットデータを「ｚｆデータ」として、第１補間演算部１６に出力する。また、第１アドレス演算部１２は、これらのデータ（ｘｆ，ｙｆ，ｚｆ）の大小関係を参照することで、補間演算に用いる立方体領域を分割して得られる６つの四面体の中から１つの四面体を選択する。ここで選択された四面体の形状が、第１補間演算部１６による補間演算の演算式を決定することになる。
【００５０】
図６は、立方体領域を分割して得られる６個の四面体を示す説明図である。図示するように、６個の四面体は、ｘ＝ｙ，ｙ＝ｚ，ｚ＝ｘの３種類の式で表される３つ面で立方体領域を分割して得られるものである。したがって、６つの四面体Ｔ１〜Ｔ６が有する領域は、次の６通りの条件式で表わされる。つまり、式（１）が第１の四面体Ｔ１を、式（２）が第２の四面体Ｔ２を、式（３）が第３の四面体Ｔ３を、式（４）が第４の四面体Ｔ４を、式（５）が第５の四面体Ｔ５を、式（６）が第６の四面体Ｔ６をそれぞれ表わす。
【００５１】
ｘ≧ｚ≧ｙ  ・・・（１）
ｘ≧ｙ＞ｚ  ・・・（２）
ｙ＞ｘ≧ｚ  ・・・（３）
ｙ＞ｚ＞ｘ  ・・・（４）
ｚ≧ｙ＞ｘ  ・・・（５）
ｚ＞ｘ≧ｙ  ・・・（６）
【００５２】
図７は、第１アドレス演算部１２による四面体の選択の様子を概念的に示す説明図である。図示するように、ｘｆデータ、ｙｆデータ、ｚｆデータによって定まる座標をＡとすると、ｘｆデータ，ｙｆデータ，ｚｆデータの大小関係を調べることで、第１アドレス演算部１２は、座標Ａがどの四面体内に存在するかを判別することができる。図７に示した例では、座標Ａ（ｘｆ，ｙｆ，ｚｆ）は上記式（２）の条件を満たすので、第２の四面体Ｔ２が第１アドレス演算部１２によって選択される。
【００５３】
上述のように四面体を選択すると、第１アドレス演算部１２は、この四面体の形状に基づき、高精度ＬＵＴ１４内に記憶された「Ｗデータ」、「Ｓデータ」、「Ｔデータ」のアドレスを以下のように決定する。
【００５４】
図７に示すｘｙｚ座標における原点は、上述した「Ｋデータ」が位置する格子点（以下、「Ｋ点」という）に相当する。ここで、図７に示した立方体領域の８つの頂点のうち、Ｋ点から最も遠い点をＷ点とする。このＷ点は、補間演算に用いる立方体領域の中で、最も白色に近い色を表す点である。第１アドレス演算部１２は、このＷ点が存在する高精度ＬＵＴ１４のアドレスにアクセスする。すると、高精度ＬＵＴ１４から第１補間演算部１６に「Ｗデータ」が出力されることになる。このＷ点は、図７に示した立方体の手前右上方向側に隣接する立方体の「Ｋ点」と同じ位置に存在するものである。そのため、この隣接した立方体のＫ点に対応するアドレスにアクセスすることにより、そのアドレスに記憶された「Ｋデータ」が「Ｗデータ」として第１補間演算部１６に出力されることになる。
【００５５】
本実施例では、第２の四面体Ｔ２を構成する上記Ｋ点とＷ点以外の２点のうち、Ｋ点に近い側の点をＳ点とした。そして残りの１点をＴ点とした。第１アドレス演算部１２は、これらＳ点、Ｔ点が存在する高精度ＬＵＴ１４のアドレスにアクセスする。すると、高精度ＬＵＴ１４から第１補間演算部１６に、「Ｓデータ」と「Ｔデータ」が出力されることになる。つまり、図７に示した立方体の手前側に隣接する四面体のＫ点に対応する「Ｋデータ」が、「Ｓデータ」として出力され、斜め手前側に隣接する四面体のＫ点に対応する「Ｋデータ」が、「Ｔデータ」として出力される。なお、本実施例では、第１アドレス演算部１２によって選択された四面体が、どの四面体であっても、その四面体を構成する上記Ｋ点とＷ点以外の２点のうち、Ｋ点と近い側の点をＳ点とし、残りの１点をＴ点とする。
【００５６】
第１補間演算部１６は、第１アドレス演算部１２からｘｆデータ、ｙｆデータ、ｚｆデータを入力すると共に、選択された四面体を識別するための信号を入力する。また、第１補間演算部１６は、高精度ＬＵＴ１４から、Ｋデータ、Ｗデータ、Ｓデータ、Ｔデータを入力する。そして、第１補間演算部１６は、これらのデータを用いて、Ｋデータを補間する演算を行う。補間後のＫデータをＫＫと表すと、このＫＫは、下記式（７）によって算出することができる。第１補間演算部１６は、この演算を、Ｋデータを構成するＲデータ，Ｇデータ，Ｂデータのすべてについて行うことにより、出力切換回路３０に対して、補間処理のなされた２５６段階の色深度を有するＲＧＢデータを出力することができる。このような四面体を用いた補間演算の詳細については、特公昭５８−１６１８０号公報に詳しく記載されている。以下の式（７）を採用すれば、この公報に記載されている式を採用するよりも、乗算器の数を減ずることができるため、回路規模を小さくすることができる。
【００５７】
ＫＫ＝Ｋ＋（Ｗ−Ｋ）・ｈ／Ｅ−（Ｗ−Ｔ）・（ｈ−ｎ）／Ｅ
−（Ｔ−Ｓ）・（ｈ−ｍ）／Ｅ                          ・・・（７）
【００５８】
なお、上記式のｈ，ｍ，ｎには、第１アドレス演算部１２によって選択された四面体の種別に応じて、ｘｆデータ、ｙｆデータ、ｚｆデータのうち、いずれかが代入される。具体的には、以下の通りである。
【００５９】
（ａ）第１の四面体Ｔ１が選択されたとき、ｈ＝ｘｆ、ｍ＝ｚｆ、ｎ＝ｙｆ
（ｂ）第２の四面体Ｔ２が選択されたとき、ｈ＝ｘｆ、ｍ＝ｙｆ、ｎ＝ｚｆ
（ｃ）第３の四面体Ｔ３が選択されたとき、ｈ＝ｙｆ、ｍ＝ｘｆ、ｎ＝ｚｆ
（ｄ）第４の四面体Ｔ４が選択されたとき、ｈ＝ｙｆ、ｍ＝ｚｆ、ｎ＝ｘｆ
（ｅ）第５の四面体Ｔ５が選択されたとき、ｈ＝ｚｆ、ｍ＝ｙｆ、ｎ＝ｘｆ
（ｆ）第６の四面体Ｔ６が選択されたとき、ｈ＝ｚｆ、ｍ＝ｘｆ、ｎ＝ｙｆ
【００６０】
また、上述のように、立方体領域の一辺の長さを表すパラメータ「Ｅ」は、高精度色変換部１０による補間処理では、「１６」となり、低精度色変換部２０による補間処理では「６４」となる。この結果、低精度色変換部２０による補間処理の方が、高精度色変換部１０による補間処理よりも、精度の高い詳細な補間処理が行われることになる。
【００６１】
Ｅ．変形例：
以上、本発明の種々の実施例について説明したが、本発明はこのような実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができることはいうまでもない。例えば、ハードウェアによって実現した機能は、ソフトウェアによって実現するものとしてもよい。もちろん、その逆も可能である。そのほか、以下の変形が可能である。
【００６２】
Ｅ１．変形例１：
上記実施例では、高精度色変換部１０は、１７段階の色深度で色変換を行うものとし、低精度色変換部２０は、５段階の色深度で色変換を行うものとした。しかし、色深度はこれらの段階に限られることはない。例えば、高精度色変換部１０は３３段階の色深度で色変換を行うものとし、低精度色変換部２０は９段階の色深度で色変換を行うものとしてもよい。つまり、高精度色変換部１０の方が、低精度色変換部２０よりも色深度の段階が大きければよい。
【００６３】
Ｅ２．変形例２：
上記実施例では、補間演算を行う式として、上記式（７）を採用した。これに対して、式（７）と等価な式である下記式（８），（９）を採用するものとしてもよい。
【００６４】
ＫＫ＝Ｋ・（１−ｈ／Ｅ）＋Ｓ・（（ｈ−ｍ）／Ｅ）
＋Ｔ・（（ｍ−ｎ）／Ｅ）＋Ｗ・ｎ／Ｅ                  ・・・（８）
【００６５】
ＫＫ＝Ｋ＋（Ｓ−Ｋ）・ｈ／Ｅ＋（Ｔ−Ｓ）・ｍ／Ｅ
＋（Ｗ−Ｔ）・ｎ／Ｅ                                  ・・・（９）
【００６６】
Ｅ３．変形例３：
上記実施例では、光源部１５０から射出される光を変調するライトバルブとして、液晶パネル１４０を用いるものとした。これに対し、ライトバルブとしてＤＭＤ（Digital Micromirror Device）やＬＣＯＳ(Liquid Crystal On Silicon)などの素子を用いるものとしてもよい。また、ＣＲＴを用いて、画像をスクリーンに投写するものとしてもよい。なお、「ＤＭＤ」は、米国テキサスインスツルメンツ社の商標である。
【００６７】
Ｅ４．変形例４：
上記実施例では、プロジェクタ１００における画像出力モードの切り換え時に、上述したモード変更処理を行うものとした。これに対して、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ等の直視型の表示装置において、同様のモード変更処理を行うものとしてもよい。また、ＤＶＤプレーヤやＤＶＤレコーダ、ビデオデッキ、パーソナルコンピュータなどの画像出力装置において、同様のモード変更処理を行うものとしてもよい。また、プロジェクタ１００の態様は、フロントプロジェクタであってもよいし、リアプロジェクタであってもよい。
【００６８】
Ｅ５．変形例５：
上記実施例では、出力切換回路３０に、高精度色変換部１０と低精度色変換部２０とを並列的に接続し、出力切換回路３０は、これらから入力した画像を選択的に出力するものとした。これに対して、例えば、高精度色変換部１０と低精度色変換部２０とを直列的に接続することで、２段階の色変換を行わせることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】プロジェクタ１００の概略構成を示す説明図である。
【図２】画像処理回路１１０の具体的な構成を示すブロック図である。
【図３】２５６段階のＲＧＢデータと高精度ＬＵＴ１４のアドレスの対応関係を示す説明図である。
【図４】２５６段階のＲＧＢデータと低精度ＬＵＴ２４のアドレスの対応関係を示す説明図である。
【図５】モード変更処理のフローチャートである。
【図６】立方体領域を分割して得られる６個の四面体を示す説明図である。
【図７】四面体の選択の様子を概念的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０...高精度色変換部
１２...第１アドレス演算部
１４...高精度ＬＵＴ
１６...第１補間演算部
２０...低精度色変換部
２２...第２アドレス演算部
２４...低精度ＬＵＴ
２６...第２補間演算部
３０...出力切換回路
４０...制御ユニット
１００...プロジェクタ
１１０...画像処理回路
１３０...液晶パネル駆動回路
１４０...液晶パネル
１５０...光源部
１５１...ランプ
１５２...レンズ
１６０...投写レンズ
１７０...入力インタフェース
１８０...操作パネル
２００...スクリーン
【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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