(57)【要約】【課題】  感覚的に理解しやすいパラメータを用いて、変換後の信号によって表される色の調整が可能な色変換処理回路を実現する。【解決手段】  色変換処理回路１０２は、３原色信号ＰＳ０を５色信号ＰＳ５に変換するものであり、３原色信号ＰＳ０を等色変換することにより、５色信号ＰＳ５の各色成分ｄ１〜ｄ５とそれぞれ同等色の色成分を含んだ７色成分からなる７色信号ＰＳ２を生成する色成分抽出部１２と、７色信号の各色成分の１次結合によって５色信号の各色成分をそれぞれ生成するマトリクス演算部１３とを備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３原色信号をｎ色信号（ｎ≧４）に変換する色信号変換装置において、
前記３原色信号を等色変換することにより、前記ｎ色信号の各色成分とそれぞれ同等色の色成分を含んだｍ色成分（ｍ≧ｎ）からなるｍ色信号を生成する第１色信号生成手段と、
前記ｍ色信号の各色成分の１次結合によって前記ｎ色信号の各色成分をそれぞれ生成する第２色信号生成手段とを備えることを特徴とする色信号変換装置。
【請求項２】
前記第２色信号生成手段における１次結合の係数を変更する係数変更手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の色信号変換装置。
【請求項３】
前記第１色信号生成手段は、前記３原色信号の各原色成分と、前記各原色成分にそれぞれ対応する各補色成分と、無彩色成分とを、前記ｍ色成分とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の色信号変換装置。
【請求項４】
前記第１色信号生成手段は、前記３原色信号の各原色成分と、前記各原色成分にそれぞれ対応する補色成分と、前記原色成分及び補色成分の間の中間色成分と、無彩色成分とを、前記ｍ色成分とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の色信号変換装置。
【請求項５】
前記原色成分が赤、緑、青色成分であり、前記補色成分がイエロー、マゼンタ、シアン成分であり、前記無彩色成分が白色成分であることを特徴とする請求項３又は４に記載の色信号変換装置。
【請求項６】
前記原色成分がイエロー、マゼンタ、シアン成分であり、前記補色成分が赤、緑、青色成分であり、前記無彩色成分が白色成分であることを特徴とする請求項３又は４に記載の色信号変換装置。
【請求項７】
ガンマ補正された３原色信号に対して逆ガンマ補正を施して前記第１色信号生成手段に供給する逆ガンマ補正手段をさらに備えることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の色信号変換装置。
【請求項８】
前記ｎ色信号に対してガンマ補正を施すガンマ補正手段をさらに備えることを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の色信号変換装置。
【請求項９】
請求項１から８の何れか１項に記載の色信号変換装置と、
前記ｎ色信号の各色成分に対応するｎ色の画素を有する表示パネルとを備えることを特徴とする表示ユニット。
【請求項１０】
前記ｎ色信号の色成分には、第１及び第２色成分と、これら第１及び第２色成分の混色により得られる第３色成分とが含まれており、
前記ｍ色信号の色成分には、前記第３色成分と同等色の第３同等色成分が含まれており、
前記ｍ色信号における第３同等色成分を前記表示パネルにより表現する際、前記第３色成分に対応する画素の発光を補助するために、前記第１及び第２色成分にそれぞれ対応する画素による補助発光を行うことを特徴とする請求項９に記載の表示ユニット。
【請求項１１】
前記ｍ色信号における第３同等色成分の階調値が低い場合には前記補助発光を行わず、前記階調値が高い場合には前記補助発光を行うことを特徴とする請求項１０に記載の表示ユニット。
【請求項１２】
前記第１及び第２色成分はそれぞれ赤及び緑であり、前記第３色成分はイエローであることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の表示ユニット。
【請求項１３】
請求項１から８の何れか１項に記載の色信号変換装置をコンピュータによって実現するための色信号変換プログラムであって、コンピュータを前記各手段として動作させることを特徴とする色信号変換プログラム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の色信号変換プログラムを記録していることを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１５】
３原色信号をｎ色信号（ｎ≧４）に変換する色信号変換方法において、
前記３原色信号を等色変換することにより、前記ｎ色信号の各色成分とそれぞれ同等色の色成分を含んだｍ色成分（ｍ≧ｎ）からなるｍ色信号を生成する第１色信号生成処理と、
前記ｍ色信号の各色成分の１次結合によって前記ｎ色信号の各色成分をそれぞれ生成する第２色信号生成処理とを含むことを特徴とする色信号変換方法。
【請求項１６】
カラー画像を表示するカラー表示装置において、
カラー画像を構成するｎ色成分（ｎ≧４）にそれぞれ対応するｎ色の画素を有し、
前記ｎ色成分には、第１及び第２色成分と、これら第１及び第２色成分の混色により得られる第３色成分とが含まれており、
前記第３色成分を表現する際、前記第３色成分に対応する画素の発光を補助するために、前記第１及び第２色成分にそれぞれ対応する画素による補助発光を行うことを特徴とするカラー表示装置。
【請求項１７】
表現すべき前記第３色成分の輝度が低い場合には前記補助発光を行わず、前記輝度が高い場合には前記補助発光を行うことを特徴とする請求項１６に記載のカラー表示装置。
【請求項１８】
前記第１及び第２色成分はそれぞれ赤及び緑であり、前記第３色成分はイエローであることを特徴とする請求項１６又は１７に記載のカラー表示装置。
【請求項１９】
カラー画像を表示するカラー表示方法において、
カラー画像を構成するｎ色成分（ｎ≧４）にそれぞれ対応するｎ色の画素を用い、
前記ｎ色成分には、第１及び第２色成分と、これら第１及び第２色成分の混色により得られる第３色成分とが含まれており、
前記第３色成分を表現する際、前記第３色成分に対応する画素の発光を補助するために、前記第１及び第２色成分にそれぞれ対応する画素による補助発光を行うことを特徴とするカラー表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー映像信号等の信号処理に関するものであり、特に、３原色信号を４色以上の色信号に変換する色信号変換処理に関するのである。また、本発明は、カラー画像を表示するためのカラー表示装置及びカラー表示方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にカラーテレビ、カラーモニター等のカラー表示装置（表示装置）は、通常ＲＧＢ３原色を加法混色することにより色再現を行っている。これらの表示装置に入力される映像信号としては、ＲＧＢやＹＣｒＣｂなどの３次元のカラー映像信号（映像信号）が一般に普及している。
【０００３】
一方、４原色以上の多原色を加法混色する表示装置が提案されている。通常、このような表示装置に入力される映像信号としては、表示装置の原色の数に応じた数の原色信号からなるものが必要となる。しかしながら、このような映像信号は、専用の映像信号として生成する必要があり、一般には普及していない。
【０００４】
そのため、一般に普及している３原色の原色信号からなる映像信号を、４原色以上の多原色信号からなる映像信号に変換する技術が求められている。
【０００５】
たとえば特許文献１では、伝送されてきた３原色ＲＧＢの映像信号が色度図上のいかなる位置にあるかを判定し、その結果により３原色を超える多原色の中から適宜３つの原色を選び、それらの一次結合を作成することにより、多原色の映像信号を得るようにしている。
【特許文献１】特開平６−２６１３３２号公報（公開日：１９９４年９月１６日）
【特許文献２】特開２００１−１１１８５４号公報（公開日：２００１年４月２０日）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１の技術では、ＲＧＢを一旦色度図上に展開してパラメータ係数を作成する必要があるため、比較的正確な色再現が望める。しかしながら、この技術では、係数が感覚的に理解しにくく、パラメータの調整が困難である。したがって、この技術は実用的なものとは言いがたい。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、感覚的に理解しやすいパラメータを用いて、変換後の信号によって表される色の調整が可能な色信号変換装置等を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、表示画素の発光輝度が不十分な場合でも、十分な輝度で表示することができるカラー表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る色信号変換装置は、３原色信号をｎ色信号（ｎ≧４）に変換する色信号変換装置であって、上記課題を解決するために、前記３原色信号を等色変換することにより、前記ｎ色信号の各色成分とそれぞれ同等色の色成分を含んだｍ色成分（ｍ≧ｎ）からなるｍ色信号を生成する第１色信号生成手段と、前記ｍ色信号の各色成分の１次結合によって前記ｎ色信号の各色成分をそれぞれ生成する第２色信号生成手段とを備えることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明に係る色信号変換方法は、３原色信号をｎ色信号（ｎ≧４）に変換する色信号変換方法であって、上記課題を解決するために、前記３原色信号を等色変換することにより、前記ｎ色信号の各色成分とそれぞれ同等色の色成分を含んだｍ色成分（ｍ≧ｎ）からなるｍ色信号を生成する第１色信号生成処理と、前記ｍ色信号の各色成分の１次結合によって前記ｎ色信号の各色成分をそれぞれ生成する第２色信号生成処理とを含むことを特徴としている。
【００１１】
上記の構成及び方法では、元信号である３原色信号を等色変換することにより、所望とするｎ色信号の各色成分とそれぞれ同等色の色成分を含んだｍ色成分（ｍ≧ｎ）からなるｍ色信号を生成する。ここで、等色変換とは、ある色を表現する色成分の組合せを、表現される色を変化させることなく他の色成分の組合せに変換することをいう。また、同等色の色成分とは、色度図上における互いの位置が比較的近く、感覚的に同系色の色として捉えることができる２つの色成分をいう。なお、同等色の色成分には、同一の色成分、つまり、色度図上における位置が一致する２つの色成分も含むものとする。
【００１２】
また、上記の構成及び方法では、上記のようにして生成されたｍ色信号の各色成分の１次結合によって、変換後の信号であるｎ色信号の各色成分をそれぞれ生成する。ここで、各色成分の１次結合とは、各色成分にそれぞれ係数を乗じて加算することをいう。
【００１３】
ｍ色信号の各色成分の１次結合によりｎ色信号の各色成分を生成するようにすると、ｎ色信号によって表される色を調整するためのパラメータとして、感覚的に理解しやすいパラメータを用い、これらパラメータの簡単な演算によって上記１次結合の係数を決定することができる（表１〜８参照）。上記パラメータとしては、例えば、ｍ色信号又はｎ色信号に含まれる色成分それぞれの色相、彩度、輝度を示す値（表２，４，６参照）や、これら色成分の中間色成分についてどちらの傾向を強調するのかを示す値（表８参照）を用いることができる。
【００１４】
このように、上記の構成及び方法では、変換後のｎ色信号によって表される色の調整を、感覚的に理解しやすいパラメータを用いて行うことができるようになる。
【００１５】
本発明に係る色信号変換装置は、上記の色信号変換装置において、前記第２色信号生成手段における１次結合の係数を変更する係数変更手段をさらに備えることが望ましい。
【００１６】
上記の構成では、ｎ色信号の各色成分を生成するための１次結合における係数を係数変更手段によって変更することができる。上述した調整は、本色信号変換装置の製造段階において調整用の装置を用いて行うようになっていてもよいが、上記の構成のように、本色信号変換装置に係数変更手段を組み込んでおくことによって、調整が随時可能となる。このように、上記の構成では、利用者などによって随時の調整が可能となる。
【００１７】
本発明に係る色信号変換装置は、上記の色信号変換装置において、前記第１色信号生成手段は、前記３原色信号の各原色成分と、前記各原色成分にそれぞれ対応する各補色成分と、無彩色成分とを、前記ｍ色成分とすることが望ましい。
【００１８】
上記の構成では、３原色信号の各原色成分同士の減算などの簡単な演算によってｍ色信号を生成することができる。
【００１９】
本発明に係る色信号変換装置は、上記の色信号変換装置において、前記第１色信号生成手段は、前記３原色信号の各原色成分と、前記各原色成分にそれぞれ対応する補色成分と、前記原色成分及び補色成分の間の中間色成分と、無彩色成分とを、前記ｍ色成分としてもよい。
【００２０】
上記の構成では、中間色成分をも用いて上記調整を行うことができるため、より詳細な調整が可能となる。
【００２１】
なお、前記３原色信号が加法混色信号である場合、前記原色成分が赤、緑、青色成分であり、前記補色成分がイエロー、マゼンタ、シアン成分であり、前記無彩色成分が白色成分であってもよい。
【００２２】
また、前記３原色信号が減法混色信号である場合、前記原色成分がイエロー、マゼンタ、シアン成分であり、前記補色成分が赤、緑、青色成分であり、前記無彩色成分が白色成分であってもよい。
【００２３】
本発明に係る色信号変換装置は、上記の色信号変換装置において、ガンマ補正された３原色信号に対して逆ガンマ補正を施して前記第１色信号生成手段に供給する逆ガンマ補正手段をさらに備えていてもよい。
【００２４】
上記の構成では、ガンマ補正された３原色信号を、上述した処理を行う前に逆ガンマ補正しておくことができる。ガンマ補正された３原色信号では、階調レベルと輝度との関係が非線形となっている。上記のように予め逆ガンマ補正しておくことにより、階調レベルと輝度との関係を線形にすることができるので、より適切な信号変換が可能となる。
【００２５】
本発明に係る色信号変換装置は、上記の色信号変換装置において、前記ｎ色信号に対してガンマ補正を施すガンマ補正手段をさらに備えていてもよい。
【００２６】
上記の構成では、本色信号変換装置の後段に設ける表示パネルのガンマ特性に対応するように、変換後の信号であるｎ色信号をガンマ補正することができる。
【００２７】
本発明に係る表示ユニットは、上記何れかの色信号変換装置と、前記ｎ色信号の各色成分に対応するｎ色の画素を有する表示パネルとを備えることを特徴としている。
【００２８】
上記の構成では、上述した色信号変換装置の作用により、感覚的に理解しやすいパラメータを用いて表示色の調整が可能な表示ユニットを実現することができる。
【００２９】
本発明に係る表示ユニットは、上記の表示ユニットにおいて、前記ｎ色信号の色成分には、第１及び第２色成分と、これら第１及び第２色成分の混色により得られる第３色成分とが含まれており、前記ｍ色信号の色成分には、前記第３色成分と同等色の第３同等色成分が含まれており、前記ｍ色信号における第３同等色成分を前記表示パネルにより表現する際、前記第３色成分に対応する画素の発光を補助するために、前記第１及び第２色成分にそれぞれ対応する画素による補助発光を行うようになっていてもよい。
【００３０】
上記の構成では、第１及び第２色成分にそれぞれ対応する画素を補助発光させることにより、これらが混色され第３色成分が得られるので、第３色成分に対応する画素の発光を補助することができる。これにより、第３色成分に対応する画素の発光輝度が不十分な場合でも、第３色成分を十分な輝度で表示することができる。
【００３１】
本発明に係る表示ユニットは、上記の表示ユニットにおいて、前記ｍ色信号における第３同等色成分の階調値が低い場合には前記補助発光を行わず、前記階調値が高い場合には前記補助発光を行うようになっていてもよい。
【００３２】
一般に、第１及び第２色成分にそれぞれ対応する画素を補助発光させることにより得られる第３色成分は、第３色成分に対応する画素を発光させることにより得られる第３色成分と比較して彩度が低い。そこで、第３色成分に対応する画素の発光輝度が十分な場合、すなわち、第３色成分の階調値が低い場合には補助発光を行わないことにより、彩度の低下を回避することができる。
【００３３】
なお、前記第１及び第２色成分はそれぞれ赤及び緑であり、前記第３色成分はイエローである場合が特に有効である。なぜなら、通常の画像では、特にイエローに関して濃くかつ輝度の高い色が必要とされるからである。
【００３４】
また、本発明は、上記何れかの色信号変換装置をコンピュータによって実現するための色信号変換プログラムであって、コンピュータを前記各手段として動作させることを特徴とする色信号変換プログラムとしても実施でき、この色信号変換プログラムを記録するコンピュータ読み取り可能な記録媒体としても実施できる。
【００３５】
また、本発明に係るカラー表示装置は、カラー画像を表示するカラー表示装置であって、カラー画像を構成するｎ色成分（ｎ≧４）にそれぞれ対応するｎ色の画素を有し、前記ｎ色成分には、第１及び第２色成分と、これら第１及び第２色成分の混色により得られる第３色成分とが含まれており、前記第３色成分を表現する際、前記第３色成分に対応する画素の発光を補助するために、前記第１及び第２色成分にそれぞれ対応する画素による補助発光を行うことを特徴としている。
【００３６】
また、本発明に係るカラー表示方法は、カラー画像を表示するカラー表示方法であって、カラー画像を構成するｎ色成分（ｎ≧４）にそれぞれ対応するｎ色の画素を用い、前記ｎ色成分には、第１及び第２色成分と、これら第１及び第２色成分の混色により得られる第３色成分とが含まれており、前記第３色成分を表現する際、前記第３色成分に対応する画素の発光を補助するために、前記第１及び第２色成分にそれぞれ対応する画素による補助発光を行うことを特徴としている。
【００３７】
上記の構成及び方法では、第１及び第２色成分にそれぞれ対応する画素を補助発光させることにより、これらが混色され第３色成分が得られるので、第３色成分に対応する画素の発光を補助することができる。これにより、第３色成分に対応する画素の発光輝度が不十分な場合でも、第３色成分を十分な輝度で表示することができる。
【００３８】
また、本発明に係るカラー表示装置は、上記のカラー表示装置において、表現すべき前記第３色成分の輝度が低い場合には前記補助発光を行わず、前記輝度が高い場合には前記補助発光を行うようになっていてもよい。
【００３９】
一般に、第１及び第２色成分にそれぞれ対応する画素を補助発光させることにより得られる第３色成分は、第３色成分に対応する画素を発光させることにより得られる第３色成分と比較して彩度が低い。そこで、第３色成分に対応する画素の発光輝度が十分な場合、すなわち、第３色成分の階調値が低い場合には補助発光を行わないことにより、彩度の低下を回避することができる。
【００４０】
なお、前記第１及び第２色成分はそれぞれ赤及び緑であり、前記第３色成分はイエローである場合が特に有効である。なぜなら、通常の画像では、特にイエローに関して濃くかつ輝度の高い色が必要とされるからである。
【発明の効果】
【００４１】
本発明に係る色信号変換装置は、３原色信号を等色変換することにより、ｎ色信号の各色成分とそれぞれ同等色の色成分を含んだｍ色成分（ｍ≧ｎ）からなるｍ色信号を生成する第１色信号生成手段と、ｍ色信号の各色成分の１次結合によってｎ色信号の各色成分をそれぞれ生成する第２色信号生成手段とを備える構成である。
【００４２】
また、本発明に係る色信号変換方法は、３原色信号を等色変換することにより、ｎ色信号の各色成分とそれぞれ同等色の色成分を含んだｍ色成分（ｍ≧ｎ）からなるｍ色信号を生成する第１色信号生成処理と、ｍ色信号の各色成分の１次結合によってｎ色信号の各色成分をそれぞれ生成する第２色信号生成処理とを含む方法である。
【００４３】
上記の構成及び方法では、元信号である３原色信号を等色変換することにより、所望とするｎ色信号の各色成分とそれぞれ同等色の色成分を含んだｍ色成分（ｍ≧ｎ）からなるｍ色信号を生成する。また、上記の構成及び方法では、上記のようにして生成されたｍ色信号の各色成分の１次結合によって、変換後の信号であるｎ色信号の各色成分をそれぞれ生成する。
【００４４】
ｍ色信号の各色成分の１次結合によりｎ色信号の各色成分を生成するようにすると、ｎ色信号によって表される色を調整するためのパラメータとして、感覚的に理解しやすいパラメータを用い、これらパラメータの簡単な演算によって上記１次結合の係数を決定することができる（表１〜８参照）。上記パラメータとしては、例えば、ｍ色信号又はｎ色信号に含まれる色成分それぞれの色相、彩度、輝度を示す値や（表２，４，６，８参照）、これら色成分の中間色についてどちらの傾向を強調するのかを示す値を用いることができる。
【００４５】
このように、上記の構成及び方法では、変換後のｎ色信号によって表される色の調整を、感覚的に理解しやすいパラメータを用いて行うことができるようになるという効果を奏する。
【００４６】
本発明に係るカラー表示装置は、カラー画像を構成するｎ色成分（ｎ≧４）にそれぞれ対応するｎ色の画素を有し、ｎ色成分には、第１及び第２色成分と、これら第１及び第２色成分の混色により得られる第３色成分とが含まれており、第３色成分を表現する際、第３色成分に対応する画素の発光を補助するために、第１及び第２色成分にそれぞれ対応する画素の補助発光を行う構成である。
【００４７】
また、本発明に係るカラー表示方法は、カラー画像を構成するｎ色成分（ｎ≧４）にそれぞれ対応するｎ色の画素を用い、ｎ色成分には、第１及び第２色成分と、これら第１及び第２色成分の混色により得られる第３色成分とが含まれており、第３色成分を表現する際、第３色成分に対応する画素の発光を補助するために、第１及び第２色成分にそれぞれ対応する画素の補助発光を行う方法である。
【００４８】
上記の構成及び方法では、第１及び第２色成分にそれぞれ対応する画素を補助発光させることにより、これらが混色され第３色成分が得られるので、第３色成分に対応する画素の発光を補助することができる。これにより、第３色成分に対応する画素の発光輝度が不十分な場合でも、第３色成分を十分な輝度で表示することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
〔実施形態１〕
本発明の第１の実施形態について、図１から図６に基づいて説明する。
【００５０】
〈前提条件〉
本実施形態では、入力映像信号が、Ｘ階調（黒０〜白（Ｘ−１））のＲＧＢ３色原色信号で構成されているものとする。すなわち、入力映像信号は、赤色の階調レベルを０〜（Ｘ−１）の整数値（階調値）ｒで表すｘビットＸ階調（Ｘ＝２ｘ）のデジタル信号Ｒと、緑色の階調レベルを０〜（Ｘ−１）の整数値ｇで表すｘビットＸ階調のデジタル信号Ｇと、青色の階調レベルを０〜（Ｘ−１）の整数値ｂで表すｘビットＸ階調のデジタル信号Ｂとからなる３ｘビットのカラーデジタル映像信号である。
【００５１】
本実施形態における映像信号は、動画を示す信号であってもよく、静止画を示す信号であってもよい。
【００５２】
なお、本実施形態では、ｒｇｂの階調レベルを（２ｘ−１）で除算することにより、それぞれ（０≦ｒ，ｇ，ｂ≦１）の値に規格化して説明する。
【００５３】
以上の前提条件は、実施形態２、３においても同様に成り立つ。
【００５４】
〈装置構成〉
図１に示すように、本実施形態のカラー表示装置１００は、多色表示パネル１０１と、色変換処理回路１０２と、操作部１０３とを備えている。
【００５５】
ここで、「多色表示」とは、基本となる表示色（基本色）を４色以上用い、この基本色を適当な割合で混合することによって実現されるカラー表示を意味する。また、「多色表示パネル」とは、上記基本色に対応した画素を有することにより多色表示を実現する表示パネルを意味する。
【００５６】
本実施形態では、多色表示パネル１０１の基本色が５色である場合を想定している。したがって、本実施形態では多色表示パネル１０１を５色表示パネル１０１ということもある。
【００５７】
なお、多色表示パネル１０１としては、液晶表示パネル、ＣＲＴ、ＰＤＰ、液晶プロジェクタなど、多色表示が可能なデバイスであればいずれのものを用いてもよい。
【００５８】
カラー表示装置１００に入力される映像信号は、ＲＧＢ（Ｒ：赤、Ｇ：緑、Ｂ：青）の３原色信号からなる映像信号である。この映像信号は、色変換処理回路１０２によって５色表示パネル１０１用の映像信号ｄ１〜ｄ５に変換され、５色表示パネル１０１に供給される。
【００５９】
カラー表示装置１００では、５色表示パネル１０１に表示される映像の色を調整することができるようになっている。この調整は、操作者が操作部１０３を操作することによって行われる。操作部１０３は、このような操作を受け付け、その操作に応じた調整信号を色変換処理回路１０２に供給する。色変換処理回路１０２では、操作部１０３からの調整信号に基づいて映像信号の調整を行う。色変換処理回路１０２における映像信号の調整の詳細については後述する。
【００６０】
なお、本実施形態では、カラー表示装置１００に入力される映像信号としてＲＧＢの３原色からなる映像信号を想定しているが、ＹＭＣ（Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン）などの他の３原色からなる映像信号であってもよい。また、カラー表示装置１００に入力される映像信号としては、上記のような原色からなる信号に限らず、たとえば一般にカラーテレビ信号に用いられているＹＣｒＣｂ信号のように、３原色の映像信号に変換可能な信号であってもよい。この場合、ＹＣｒＣｂ信号を３原色の映像信号に変換するための構成を設けておけばよい。
【００６１】
図２に色変換処理回路１０２のブロック構成を示す。色変換処理回路１０２は、逆γ補正処理部１１と、色成分抽出部１２と、マトリクス演算部１３と、クリッピング処理部１４と、γ補正処理部１５と、マトリクス生成部１６とを備えている。
【００６２】
逆γ補正処理部１１は、色変換処理回路１０２に入力される映像信号ＰＳ０に対して逆γ補正を施す。本実施形態では、色変換処理回路１０２に入力される映像信号ＰＳ０がγ補正された状態で伝送されてくる場合を想定している。γ補正された映像信号では、階調レベルと輝度との関係が非線形となっているので、逆γ補正処理部１１によって逆γ補正を施すことにより階調レベルと輝度との関係を線形にする。
【００６３】
なお、色変換処理回路１０２に入力される映像信号ＰＳ０がγ補正されている場合は上述のように逆γ補正を施すことが望ましいが、逆γ補正を施さず、γ補正されたままの映像信号を用いて後段の処理を行っても実用上問題がない場合もある。このような場合には、逆γ補正処理部１１を省いてもよい。また、色変換処理回路１０２に入力される映像信号ＰＳ０がγ補正されていない場合にも、逆γ補正処理部１１を省くことができる。
【００６４】
色成分抽出部１２は、逆γ補正処理部１１による逆γ補正処理後の映像信号ＰＳ１におけるＲＧＢそれぞれの階調レベルの大小関係に基づいて、映像信号ＰＳ１を６つのパターンに分類し、それぞれのパターンに応じて異なる演算処理を行うことにより、赤（ｒｏ）、緑（ｇｏ）、青（ｂｏ）、黄（ｙｏ）、マゼンダ（ｍｏ）、シアン（ｃｏ）、白（ｗｏ）の各色成分を示す映像信号ＰＳ２を生成する。
【００６５】
マトリクス演算部１３は、５色表示パネル１０１の基本色数に応じたマトリクス演算により、上記映像信号ＰＳ２の色成分を５色表示パネル１０１の基本色に対応した色成分ｄ１〜ｄ５に再分配し、５色の映像信号ＰＳ３を生成する。
【００６６】
クリッピング処理部１４は、上記映像信号ＰＳ３に対してクリッピング処理を施した映像信号ＰＳ４を生成する。クリッピング処理とは、階調レベルが本来取り得る範囲の最大値（１）を超え、または、最小値（０）未満となってしまった階調レベルを、それぞれ最大値または最小値に変換することにより、階調レベルを本来取り得る範囲内に収める処理である。
【００６７】
γ補正処理部１５は、上記映像信号ＰＳ４に対して、５色表示パネル１０１のγ特性に適したγ補正を施すことにより、映像信号ＰＳ５を生成する。この映像信号ＰＳ５が５色表示パネル１０１に供給される。
【００６８】
マトリクス生成部１６は、操作部１０３から供給される調整信号に基づいて、マトリクス演算部１３におけるマトリクス演算に用いるマトリクスを生成し、マトリクス演算部１３に供給する。マトリクス生成部１６の生成するマトリクスの詳細については後述する。
【００６９】
〈処理内容〉
次に、上記色成分抽出部１２、マトリクス演算部１３、マトリクス生成部１６における具体的な処理の内容について説明する。
【００７０】
映像信号ＰＳ１が色成分抽出部１２に入力されると、各色信号の階調レベルｒ、ｇ、ｂの大小関係が判定される。すなわち、入力された映像信号のｒ、ｇ、ｂの値が、
[１]ｒ＞ｇ＞ｂ、
[２]ｒ＞ｂ＞ｇ、
[３]ｂ＞ｒ＞ｇ、
[４]ｂ＞ｇ＞ｒ、
[５]ｇ＞ｂ＞ｒ、
[６]ｇ＞ｒ＞ｂ
の６つのパターンのうちの何れに属しているかが判定される。
【００７１】
なお、上記パターン[１]〜[６]には等号が含まれていないが、実際には、映像信号のｒ、ｇ、ｂの全ての組合せがパターン[１]〜[６]の何れか１つにのみ属するように、適宜等号を振り分けて設定すればよい。ここでは、
[１]ｒ≧ｇ≧ｂ、
[２]ｒ≧ｂ＞ｇ、
[３]ｂ＞ｒ≧ｇ、
[４]ｂ＞ｇ＞ｒ、
[５]ｇ≧ｂ＞ｒ、
[６]ｇ＞ｒ≧ｂ
のように等号を設定することとするが、互いの等号の関係が重複しないようにすれば他の設定をしてもよい。
【００７２】
そして、色成分抽出部１２は、赤、緑、青、イエロー、マゼンダ、シアン、白の各色成分の階調レベルｒｏ、ｇｏ、ｂｏ、ｙｏ、ｍｏ、ｃｏ、ｗｏを次の要領で算出する。
[１]ｒ≧ｇ≧ｂの場合
ｒｏ＝（ｒ−ｇ）
ｙｏ＝（ｇ−ｂ）
ｇｏ＝ｂｏ＝ｍｏ＝ｃｏ＝０
ｗｏ＝ｂ
[２]ｒ≧ｂ＞ｇの場合
ｒｏ＝（ｒ−ｂ）
ｍｏ＝（ｂ−ｇ）
ｇｏ＝ｂｏ＝ｙｏ＝ｃｏ＝０
ｗｏ＝ｇ
[３]ｂ＞ｒ≧ｇの場合
ｂｏ＝（ｂ−ｒ）
ｍｏ＝（ｒ−ｇ）
ｒｏ＝ｇｏ＝ｙｏ＝ｃｏ＝０
ｗｏ＝ｇ
[４]ｂ＞ｇ＞ｒの場合
ｂｏ＝（ｂ−ｇ）
ｃｏ＝（ｇ−ｒ）
ｒｏ＝ｇｏ＝ｙｏ＝ｍｏ＝０
ｗｏ＝ｒ
[５]ｇ≧ｂ＞ｒの場合
ｇｏ＝（ｇ−ｂ）
ｃｏ＝（ｂ−ｒ）
ｒｏ＝ｂｏ＝ｙｏ＝ｍｏ＝０
ｗｏ＝ｒ
[６]ｇ＞ｒ≧ｂの場合
ｇｏ＝（ｇ−ｒ）
ｙｏ＝（ｒ−ｂ）
ｒｏ＝ｂｏ＝ｍｏ＝ｃｏ＝０
ｗｏ＝ｂ
この色成分抽出部１２による演算の意義について図３を用いて説明する。
【００７３】
図３は映像信号ＰＳ１の階調レベルｒ、ｇ、ｂの大小関係が上記[１]のパターンに含まれるｒ＞ｇ＞ｂの場合について示している。ｒ、ｇ、ｂの階調レベルを図３における高さ方向に次のように分断して考える。
【００７４】
まず、ｒとｇとｂとが共通の部分は白成分ということができる。よって、図３の場合はｂの階調レベルに相当する階調レベルをｗｏとすることができる。同様に、ｇとｂとが共通の部分は黄色成分ということができる。つまり、図３の場合はｇとｂの差分に相当する階調レベルをｙｏとすることができる。同様に、図３の場合はｒとｇとの差分をｒｏとすることができる。
【００７５】
また、このｒ＞ｇ＞ｂの場合では、ｇｏ、ｂｏ、ｍｏ、ｃｏに相当する色成分が存在しないため、これらの階調レベルを０とすることができる。
【００７６】
上記[１]のパターン以外のパターン[２]〜[６]についても、ほぼ同様の考え方によって色成分の変換ができ、上記パターン[１]〜[６]についてそれぞれ上述した演算によってｒｏ、ｇｏ、ｂｏ、ｙｏ、ｍｏ、ｃｏ、ｗｏが算出される。
【００７７】
マトリクス演算部１３は、色成分抽出部１２によって算出されたｒｏ、ｇｏ、ｂｏ、ｙｏ、ｍｏ、ｃｏ、ｗｏを用いて数式（１）の演算を行うことにより、ｄ１からｄ５によって構成される映像信号ＰＳ３を生成する。
【００７８】
【数１】
2005303989.tif 000003
【００７９】
数式（１）において、Ａ5x7は５行７列の行列であり、数式（２）のように表される。
【００８０】
【数２】
2005303989.tif 000004
【００８１】
数式（２）における行列Ａ5x7の要素（マトリクス係数）ａijは、５色表示パネル１０１の基本色に応じて定められ、かつ、調整信号に基づいて調整される。このマトリクス係数は、マトリクス生成部１６によって設定される。このマトリクス係数の設定方法を次に説明する。
【００８２】
図４は、ｄ１からｄ５に対応する５色表示パネル１０１の基本色を色度図上の点Ｄ１からＤ５として示すとともに、映像信号ＰＳ１が想定している原色を色度図上の点Ｒ、Ｇ、Ｂとして示し、さらに、そこから予想されるイエロー、マゼンタ、シアン、白の色度図上の点Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｗを示したものである。ここで、点Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｗは、それぞれ（ｒ＝ｇ、ｂ＝０）、（ｒ＝ｂ、ｇ＝０）、（ｇ＝ｂ、ｒ＝０）、（ｒ＝ｇ＝ｂ）を満たす色度図上の点である。
【００８３】
なお、本実施形態では、５色表示パネル１０１の５つの基本色が、赤（Ｄ１）、緑（Ｄ２）、青（Ｄ３）、黄（Ｄ４）、シアン（Ｄ５）である場合を想定している。
【００８４】
一般に、多色表示パネルは、３原色表示パネルと比較して広い色再現範囲を実現できることが利点である。したがって、多色表示パネルの色再現範囲は、３原色の入力信号（映像信号ＰＳ０又はＰＳ１）が想定している色再現範囲に対して広く設定されていることが多い。そのため、図４に示すように、色度図上において、入力信号の３原色の点と、多色表示パネルの各基本色の点とは異なっている場合が多い。その結果、入力信号の３原色を多色表示パネルの各基本色に単に変換しただけでは、多色表示パネルに映し出される映像の色が、違和感のあるものとなったり、不十分に感じるものとなったりすることがある。
【００８５】
このような問題を解決するために、本実施形態では調整信号によって映像信号の調整を行う。この調整は、具体的にはマトリクス係数を調整することによって実現される。
【００８６】
ここで、説明のため、まずは入力信号の３原色の点と多色表示パネルの各基本色の点とが図５に示すような関係、つまりＲ、Ｇ、Ｂ、Ｙ、Ｃの各点とＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５の各点とが色度図上で一致しており、さらにそれらの輝度値も同じ場合を考える。
【００８７】
この場合、マトリクス係数は、数式（３）のように設定すればよい。
【００８８】
【数３】
2005303989.tif 000005
【００８９】
数式（３）を用いて数式（１）を展開すると、
ｄ１＝ｒｏ＋ｍｏ＋ｗｏ
ｄ２＝ｇｏ      ＋ｗｏ
ｄ３＝ｂｏ＋ｍｏ＋ｗｏ
ｄ４＝ｙｏ      ＋ｗｏ
ｄ５＝ｃｏ      ＋ｗｏ
となる。
【００９０】
この展開した式からわかるように、ｄ１からｄ５にそれぞれ対応する色成分を配分するとともに、ｄ１からｄ５のすべてに共通の白成分を加算し、さらに、ｍｏの成分をｄ１とｄ３とに均等に配分して加算することによって５色の映像信号ＰＳ３を得ることができる。ｍｏの成分をｄ１とｄ３とに均等に配分して加算した理由は、５色表示パネル１０１ではＭに相当する基本色の点が存在していないので、ｍｏの成分をＤ１とＤ３とによって表すためである。このような演算を行うことにより、ｄ１からｄ５の映像信号ＰＳ３を生成することができる。
【００９１】
しかしながら、図４に示したように、実際の５色表示パネル１０１における基本色の点Ｄ１からＤ５は、入力信号が想定しているＲＧＢＹＭＣＷの点と一致していない。そのため、数式（３）のマトリクス係数に対して調整を施すことが望ましい。
【００９２】
たとえば、ＹとＤ４との関係が図６のようになっている場合を想定する。図６は図４のＹ周辺部分をクローズアップしたものである。図６に示すように、ＷとＹとを結ぶ直線に対してＤ４がＲ側にずれている場合、上記ｄ４（＝ｙｏ＋ｗｏ）では入力信号の想定しているイエローよりも赤みがかったイエローが再現されることになる。
【００９３】
このような色相のずれを調整するためには、ｄ４にｙｏを配分するとともに、ｄ２の算出式においてｙｏにある係数を掛けた値を加算し、ｄ１の算出式においてｙｏにある係数を掛けた値を減算すればよい。すなわち、係数ａ14、ａ24を変更することによってイエローの色相を調整することができる。
【００９４】
また、図６に示すように、ＧとＲとを結ぶ直線に対してＤ４が外側、つまりＷとは反対側にある場合、入力信号の想定しているイエローよりも彩度（色純度）の高いイエローが再現されることになる。
【００９５】
このような彩度のずれを調整するためには、ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ５それぞれの算出式において、ｙｏにある係数を掛けた値を加算すればよい。この場合、ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ５の輝度レベルが上がることになるので、全体の輝度レベルを補償するために、ｄ４の算出式においてｙｏに掛ける係数を小さくしてもよい。すなわち、イエローの彩度を調整するためには、ａ14、ａ24、ａ34、ａ54、の各係数を調整するとともに、この調整による全体の輝度の変化を補償するために、ａ44の係数を調整すればよい。
【００９６】
また、Ｄ４の輝度がＹの輝度に比べて高い場合、入力信号の想定している輝度よりも高いイエローが再現されることになる。
【００９７】
このような輝度のずれを調整するためには、ｄ４の算出式におけるｙ１の係数を下げればよい。すなわち、ａ44の値を調整することによってイエローの輝度を調整することができる。
【００９８】
ここではイエローを例にとって説明したが、他の色についても同様に色相、彩度、輝度を調整することができる。このような調整を行う場合のマトリクス係数の具体例を表１に示す。なお、色相、彩度、輝度の各調整パラメータは表２に示すように定義している。
【００９９】
【表１】
2005303989.tif 000006
【０１００】
【表２】
2005303989.tif 000007
【０１０１】
ここで、表２に示した各調整パラメータは整数である。そして、色相の調整パラメータが正／負の場合は、それぞれ、色度図上において色相が時計周り／反時計回りに調整される。また、彩度の調整パラメータが正／負の場合は、それぞれ、彩度が低下する／向上するように調整される。また、輝度の調整パラメータが１以上／１以下の場合は、それぞれ、輝度が向上する／低下するように調整される。
【０１０２】
なお、ここではｄ１からｄ５の階調レベルが整数となるように各調整パラメータを整数としているが、映像信号ＰＳ３が必ずしも整数値ではなくてもよい場合や、ｄ１からｄ５の算出後に算出結果を整数化する処理を含める場合には、各調整パラメータは必ずしも整数でなくてもよい。
【０１０３】
上述したマトリクス係数の調整方法は一例であり、他の方法によって調整することも可能である。
【０１０４】
たとえば、赤の彩度の調整に関しては、上記具体例のようにａ51にＳｒを加算してａ11からＳｒを減算する以外に、ａ21、ａ23にＳｒを加算してａ11からＳｒを減算するようにしてもよい。
【０１０５】
また、上記具体例においてａ51にＳｒを加算してａ11からＳｒを減算するという演算は平均輝度を保つために行っているが、これはそもそも図４のＤ１とＤ５とが同じ輝度であると仮定しているからであり、実際の５色表示パネル１０１においてＤ１とＤ５とが異なる輝度であるのであれば、Ｓｒにそれぞれ輝度の差を考慮した補正係数を乗算することが望ましい。
【０１０６】
また、必ずしも入力信号の想定する原色と５色表示パネル１０１の基本色とが色度図上で一致している必要はなく、実際の表示に違和感がなくなるように調整すればよい。また、逆に彩度や輝度が本来の値からずれていても構わないから見映えを重要視して彩度や輝度を強調させたい場合もあり、そのような場合においても、所望する表示となるようにマトリクス係数を調整すればよい。
【０１０７】
なお、マトリクス係数の設定によっては、マトリクス演算部１３の生成するｄ１からｄ５の値が１を超え、あるいは０未満になってしまうことがある。この場合には、クリッピング処理部１４によってクリッピング処理を施すことにより、ｄ１からｄ５を０≦ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４，ｄ５≦１の範囲内に収めるようにする。
【０１０８】
また、５色表示パネル１０１はγ特性を持っているため、クリッピング処理した後の映像信号ＰＳ４に対してγ補正処理部１５によってγ補正処理を行う。
【０１０９】
以上のように、色変換処理回路１０２は、３原色信号を５色信号に変換する色信号変換装置である。なお、本実施形態では多色表示パネル１０１として５色の画素を有する表示パネルを想定しているため、色変換処理回路１０２も５色信号への変換を行っているが、多色表示パネル１０１としてはｎ色（ｎ≧４）の画素を有する表示パネルを想定することができ、この場合、色変換処理回路１０２も画素の色の数にあわせたｎ色信号への変換を行うことになる。
【０１１０】
そして、色変換処理回路１０２は、３原色信号を等色変換することにより、ｎ色信号の各色成分とそれぞれ同等色の色成分を含んだｍ色成分（ｍ≧ｎ）からなるｍ色信号を生成する第１色信号生成手段としての色成分抽出部１２を備えている。ここで、同等色の色成分とは、図４に示したＲとＤ１、ＧとＤ２、ＢとＤ３、ＹとＤ４、ＣとＤ５のように、色度図上における互いの位置が比較的近く、感覚的に同系色の色として捉えることができる２つの色成分をいう。
【０１１１】
また、色変換処理回路１０２は、ｍ色信号の各色成分の１次結合によってｎ色信号の各色成分をそれぞれ生成する第２色信号生成手段としてのマトリクス演算部１３を備えている。ここで、各色成分の１次結合とは、上記数式（１）のように、各色成分にそれぞれ係数を乗じて加算することをいう。
【０１１２】
ｍ色信号の各色成分の１次結合によるｎ色信号の各色成分の生成は、次のようにすることができる。
【０１１３】
ｍ色信号の各色成分には、ｎ色信号の各色成分とそれぞれ同等色の色成分が含まれているため、これらの色成分については、それぞれ対応するｎ色信号の色成分として配分することができる。また、ｍ色信号の各色成分のうち、ｎ色信号に対応するものが存在しない色成分（余剰の色成分）がある場合には、この余剰の色成分をｎ色信号の各色成分に適宜配分することができる。これらの配分は、上記数式（１）のマトリクス係数を上記数式（３）のように設定することによって実現できる。
【０１１４】
さらに、ｎ色信号の各色成分に関する色相、彩度、輝度をパラメータとして上記の配分を調整することにより、これらのパラメータに応じてｎ色信号によって表される色を調整することができる。この調整は、上記数式（１）のマトリクス係数を上記表１のように設定することによって実現できる。
【０１１５】
このように、色変換処理回路１０２では、ｎ色信号によって表される色の調整を、ｎ色信号の各色成分に関する色相、彩度、輝度をパラメータとして行うことができる。ｎ色信号の各色成分に関する色相、彩度、輝度は感覚的に理解しやすい。したがって、色変換処理回路１０２では、感覚的に理解しやすいパラメータを用いて、変換後の信号によって表される色の調整が可能となる。
【０１１６】
なお、色成分抽出部１２は、３原色信号の各原色成分と、各原色成分にそれぞれ対応する各補色成分と、無彩色成分とを、上記ｍ色成分としている。これにより、上記［１］から［６］のパターンにおいて示したように、３原色信号の各原色成分同士の減算などの簡単な演算によってｍ色信号を生成することができる。
【０１１７】
また、色変換処理回路１０２は、マトリクス演算部１３におけるマトリクス係数を変更する係数変更手段としてのマトリクス生成部１６をさらに備えている。色変換処理回路１０２はマトリクス生成部１６を必ずしも備えている必要はなく、この場合、上述した調整は、色変換処理回路１０２の製造段階などにおいて、マトリクス生成部１６及び操作部１０３の構成に相当する調整用の装置を用いて行うようにしてもよい。しかし、色変換処理回路１０２にマトリクス生成部１６を組み込んでおき、また、操作部１０３を設けておくことによって、カラー表示装置１００の工場出荷後においても調整が随時可能となる。
【０１１８】
なお、色変換処理回路１０２の特徴点を次のように表現することもできる。すなわち、色変換処理回路１０２は、３次元の映像信号をｎ色（ｎ≧４）の画素を有する多色表示パネル１０１に入力されるｎ次元の映像信号に変換する信号変換装置であって、３次元の映像信号の各階調レベルの大小関係に基づいて分類される６つのパターンの中から、実際に入力される３次元の映像信号のパターンを判定し、いずれのパターンに属するかによって異なる演算処理を行うことにより複数の色成分を抽出し、多色表示パネル１０１への入力信号として再配分するものである。また、色変換処理回路１０２は、３次元の映像信号の階調レベルから６つのパターンを判定し、そのパターンに応じて異なる演算処理をおこなうことにより、赤（ｒｏ）、緑（ｇｏ）、青（ｂｏ）、黄色（ｙｏ）、シアン（ｃｏ）、マゼンダ（ｍｏ）および白（ｗｏ）の成分を抽出する第１の手段と、上記ｎに応じたマトリクス演算により、上記成分を再分配する第２の手段により多次元の映像信号を作成するものである。
【０１１９】
これによれば、一般に普及している３次元の映像信号に基づいて演算処理を行うことにより、多色表示装置に対応した多次元の映像信号を生成することができる。
【０１２０】
なお、上記数式（２）に示したマトリクス係数を、色成分抽出部１２によって判定した６つのパターンの判定結果に対応して変化させるようになっていてもよい。
【０１２１】
また、色成分抽出部１２によって算出された上記ｒｏ、ｇｏ、ｂｏ、ｙｏ、ｍｏ、ｃｏ、ｗｏを、一旦非線形処理を施した後、マトリクス演算部１３によりマトリクス演算するようになっていてもよい。
【０１２２】
〔実施形態２〕
本発明の第２の実施形態について、図７から図９に基づいて説明する。
【０１２３】
図７に示すように、本実施形態のカラー表示装置２００は、多色表示パネル２０１と、色変換処理回路２０２と、操作部１０３とを備えている。
【０１２４】
本実施形態では、実施形態１の５色表示パネル１０１とは異なる多色表示パネル２０１を備えている。多色表示パネル２０１は、ＲＧＢの３原色に白を加えた４色の基本色を有するものである。したがって、本実施形態では多色表示パネル２０１を４色表示パネル２０１ということもある。
【０１２５】
また、図８に示すように、本実施形態では、実施形態１の色変換処理回路１０２とは異なる色変換処理回路２０２を備えている。色変換処理回路２０２は、多色表示パネル２０１に対応した処理回路であり、そのブロック構成は図２に示した実施形態１の色変換処理回路１０２に類似している。色変換処理回路２０２が色変換処理回路１０２とは異なる点は、主に、マトリクス演算部１３及びマトリクス生成部１６とは異なる処理を行うマトリクス演算部２３及びマトリクス生成部２６を備えている点にある。また、色変換処理回路２０２では、映像信号ＰＳ３からＰＳ５がｄ１からｄ４によって構成されている点も色変換処理回路１０２とは異なっている。
【０１２６】
なお、操作部１０３、及び色変換処理回路２０２における上記以外の構成は、実施形態１の対応する構成とほぼ同等のものであるため、実施形態１の場合と同一符号を用いることとし、その説明を省略する。
【０１２７】
図９は、ｄ１からｄ４に対応する４色表示パネル２０１の基本色を色度図上の点Ｄ１からＤ４として示すとともに、映像信号ＰＳ１が想定している原色を色度図上の点Ｒ、Ｇ、Ｂとして示し、さらに、そこから予想されるイエロー、マゼンタ、シアン、白の色度図上の点Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｗを示したものである。図９に示すように、多色表示パネル２０１の基本色の１つである白に対応する点Ｄ４は、Ｄ１からＤ３で作る色度領域内に含まれている。
【０１２８】
色変換処理回路２０２におけるマトリクス演算部２３は、色成分抽出部１２によって実施形態１の場合と同じようにして算出されたｒｏ、ｇｏ、ｂｏ、ｙｏ、ｍｏ、ｃｏ、ｗｏを用いて数式（４）の演算を行うことにより、ｄ１からｄ４によって構成される映像信号ＰＳ３を生成する。
【０１２９】
【数４】
2005303989.tif 000008
【０１３０】
数式（４）において、Ａ4x7は４行７列の行列であり、数式（５）のように表される。
【０１３１】
【数５】
2005303989.tif 000009
【０１３２】
数式（５）における行列Ａ4x7の要素（マトリクス係数）ａijは、４色表示パネル２０１の基本色に応じて定められ、かつ、調整信号に基づいて調整される。このマトリクス係数は、マトリクス生成部２６によって設定される。このマトリクス係数は、実施形態１の場合と同じような考え方によって表３のように設定することができる。なお、色相、彩度、輝度の各調整パラメータは表４に示すように定義している。なお、ここでは、ｄ４に対応する白は調整する必要がないものとしている。
【０１３３】
【表３】
2005303989.tif 000010
【０１３４】
【表４】
2005303989.tif 000011
【０１３５】
もちろん、この例はあくまで一例であることは、実施形態１で述べた通りである。
【０１３６】
また、白色の色を調整したい場合は、マトリクス係数の７列目を調整することにより実現できる。たとえば、入力信号の白が想定している白よりも黄色がかっている場合には、ａ37の係数を１より大きな値にする、または、ａ17及びａ27の係数を１より小さな値にすればよい。あるいは、平均輝度を考えて、ａ37の係数を１より大きな値にし、かつ、ａ17及びａ27の係数を１より小さな値にしてもよい。
【０１３７】
このように、色変換処理回路２０２は、白の画素を含んだ多色表示パネル２０１に対応する映像信号を生成することもできる。また、色変換処理回路２０２は、ｄ１からｄ３の色相、彩度、輝度の調整が可能となっている。
【０１３８】
以上のように、色変換処理回路２０２は、３原色信号を白を含む４色信号に変換する色信号変換装置である。なお、本実施形態では多色表示パネル１０１として４色の画素を有する表示パネルを想定しているため、色変換処理回路２０２も４色信号への変換を行っているが、多色表示パネル２０１としてはｎ色（ｎ≧４）の画素を有する表示パネルを想定することができ、この場合、色変換処理回路２０２も画素の色の数にあわせたｎ色信号への変換を行うことになる。
【０１３９】
そして、色変換処理回路２０２は、３原色信号を等色変換することにより、ｎ色信号の各色成分とそれぞれ同等色の色成分を含んだｍ色成分（ｍ≧ｎ）からなるｍ色信号を生成する第１色信号生成手段としての色成分抽出部１２を備えている。ここで、同等色の色成分とは、図９に示したＲとＤ１、ＧとＤ２、ＢとＤ３、ＷとＤ４のように、色度図上における互いの位置が比較的近く、感覚的に同系色の色として捉えることができる２つの色成分をいう。なお、同等色の色成分には、ＷとＤ４のように、同一の色成分、つまり、色度図上における位置が一致する２つの色成分も含むものとする。
【０１４０】
これにより、色変換処理回路２０２では、実施形態１と同様に、感覚的に理解しやすいパラメータを用いて、変換後の信号によって表される色の調整が可能となる。
【０１４１】
また、色変換処理回路２０２は、実施形態１と同様、マトリクス演算部２３におけるマトリクス係数を変更する係数変更手段としてのマトリクス生成部２６をさらに備えている。
【０１４２】
なお、色変換処理回路２０２の特徴点を次のように表現することもできる。すなわち、色変換処理回路２０２は、３次元の映像信号をｎ色（ｎ≧４）の画素を有する多色表示パネル２０１に入力されるｎ次元の映像信号に変換する信号変換装置であって、３次元の映像信号の各階調レベルの大小関係に基づいて分類される６つのパターンの中から、実際に入力される３次元の映像信号のパターンを判定し、いずれのパターンに属するかによって異なる演算処理を行うことにより複数の色成分を抽出し、多色表示パネル２０１への入力信号として再配分するものである。また、色変換処理回路２０２は、３次元の映像信号の階調レベルから６つのパターンを判定し、そのパターンに応じて異なる演算処理をおこなうことにより、赤（ｒｏ）、緑（ｇｏ）、青（ｂｏ）、黄色（ｙｏ）、シアン（ｃｏ）、マゼンダ（ｍｏ）および白（ｗｏ）の成分を抽出する第１の手段と、上記ｎに応じたマトリクス演算により、上記成分を再分配する第２の手段により多次元の映像信号を作成するものである。
【０１４３】
これによれば、一般に普及している３次元の映像信号に基づいて演算処理を行うことにより、多色表示装置に対応した多次元の映像信号を生成することができる。
【０１４４】
なお、上記数式（５）に示したマトリクス係数を、色成分抽出部１２によって判定した６つのパターンの判定結果に対応して変化させるようになっていてもよい。
【０１４５】
また、色成分抽出部１２によって算出された上記ｒｏ、ｇｏ、ｂｏ、ｙｏ、ｍｏ、ｃｏ、ｗｏを、一旦非線形処理を施した後、マトリクス演算部２３によりマトリクス演算するようになっていてもよい。
【０１４６】
〔実施形態３〕
本発明の第３の実施形態について、図１０から図１３に基づいて説明する。
【０１４７】
図１０に示すように、本実施形態のカラー表示装置３００は、多色表示パネル１０１と、色変換処理回路３０２と、操作部１０３とを備えている。
【０１４８】
本実施形態では、実施形態１の色変換処理回路１０２とは異なる色変換処理回路３０２を備えている。操作部１０３及び５色表示パネル１０１は、実施形態１の対応する構成とほぼ同等のものであるため、実施形態１の場合と同一符号を用いることとし、その説明を省略する。
【０１４９】
図１１に示すように、色変換処理回路３０２が色変換処理回路１０２とは異なる点は、主に、色成分抽出部１２、マトリクス演算部１３、及びマトリクス生成部１６とは異なる処理を行う色成分抽出部３２、マトリクス演算部３３、及びマトリクス生成部３６を備えている点にある。また、色変換処理回路３０２では、赤（ｒｏ）、緑（ｇｏ）、青（ｂｏ）、黄（ｙｏ）、マゼンダ（ｍｏ）、シアン（ｃｏ）、白（ｗｏ）の各色成分を示す信号に加えて、これらの中間色（後述）を示す信号が映像信号ＰＳ２に含まれている点も色変換処理回路１０２とは異なっている。
【０１５０】
なお、色変換処理回路３０２における上記以外の構成は、実施形態１の対応する構成とほぼ同等のものであるため、実施形態１の場合と同一符号を用いることとし、その説明を省略する。
【０１５１】
色成分抽出部３２は、逆γ補正処理部１１による逆γ補正処理後の映像信号ＰＳ１におけるＲＧＢそれぞれの階調レベルの大小関係に基づいて、映像信号ＰＳ１を６つのパターンに分類し、さらに各パターンを２つのサブパターンに分類し、それぞれのパターン、サブパターンに応じて異なる演算処理を行うことにより、赤（ｒｏ）、緑（ｇｏ）、青（ｂｏ）、黄（ｙｏ）、マゼンダ（ｍｏ）、シアン（ｃｏ）、白（ｗｏ）に加え、これらの中間色である赤−黄（ｒｙ）、赤−マゼンタ（ｒｍ）、青−マゼンタ（ｂｍ）、青−シアン（ｂｃ）、緑−シアン（ｇｃ）、緑−黄（ｇｙ）の合計１３種類の色成分を示す映像信号ＰＳ２を生成する。
【０１５２】
具体的には、映像信号ＰＳ１が色成分抽出部１２に入力されると、実施形態１と同様にして入力された映像信号のｒ、ｇ、ｂの値が、
[１]ｒ≧ｇ≧ｂ、
[２]ｒ≧ｂ＞ｇ、
[３]ｂ＞ｒ≧ｇ、
[４]ｂ＞ｇ＞ｒ、
[５]ｇ≧ｂ＞ｒ、
[６]ｇ＞ｒ≧ｂ
の６つのパターンのうちの何れに属しているかが判定される。そして、上記１３種類の色成分の階調レベルｒｏ、ｇｏ、ｂｏ、ｙｏ、ｍｏ、ｃｏ、ｗｏ、ｒｙ、ｒｍ、ｂｍ、ｂｃ、ｇｃ、ｇｙを次の要領で算出する。
[１]ｒ≧ｇ≧ｂの場合
ｒｏ＝（ｒ−ｇ）
ｙｏ＝（ｇ−ｂ）
ｗｏ＝ｂ
ｇｏ＝ｂｏ＝ｍｏ＝ｃｏ＝０
〈１〉ｒｏ≧ｙｏの場合  ｒｙ＝ｙｏ
〈２〉ｒｏ＜ｙｏの場合  ｒｙ＝ｒｏ
ｇｙ＝ｇｃ＝ｂｃ＝ｂｍ＝ｒｍ＝０
[２]ｒ≧ｂ＞ｇの場合
ｒｏ＝（ｒ−ｂ）
ｍｏ＝（ｂ−ｇ）
ｗｏ＝ｇ
ｇｏ＝ｂｏ＝ｙｏ＝ｃｏ＝０
〈３〉ｒｏ≧ｍｏの場合  ｒｍ＝ｍｏ
〈４〉ｒｏ＜ｙｏの場合  ｒｍ＝ｒｏ
ｒｙ＝ｇｙ＝ｇｃ＝ｂｃ＝ｂｍ＝０
[３]ｂ＞ｒ≧ｇの場合
ｂｏ＝（ｂ−ｒ）
ｍｏ＝（ｒ−ｇ）
ｗｏ＝ｇ
ｒｏ＝ｇｏ＝ｙｏ＝ｃｏ＝０
〈５〉ｂｏ≧ｍｏの場合  ｂｍ＝ｍｏ
〈６〉ｂｏ＜ｍｏの場合  ｂｍ＝ｂｏ
ｒｙ＝ｇｙ＝ｇｃ＝ｂｃ＝ｒｍ＝０
[４]ｂ＞ｇ＞ｒの場合
ｂｏ＝（ｂ−ｇ）
ｃｏ＝（ｇ−ｒ）
ｗｏ＝ｒ
ｒｏ＝ｇｏ＝ｙｏ＝ｍｏ＝０
〈７〉ｂｏ≧ｃｏの場合  ｂｃ＝ｃｏ
〈８〉ｂｏ＜ｃｏの場合  ｂｃ＝ｂｏ
ｒｙ＝ｇｙ＝ｇｃ＝ｂｍ＝ｒｍ＝０
[５]ｇ≧ｂ＞ｒの場合
ｇｏ＝（ｇ−ｂ）
ｃｏ＝（ｂ−ｒ）
ｗｏ＝ｒ
ｒｏ＝ｂｏ＝ｙｏ＝ｍｏ＝０
〈９〉ｇｏ≧ｃｏの場合  ｇｃ＝ｃｏ
〈１０〉ｇｏ＜ｃｏの場合  ｇｃ＝ｃｏ
ｒｙ＝ｇｙ＝ｂｃ＝ｂｍ＝ｒｍ＝０
[６]ｇ＞ｒ≧ｂの場合
ｇｏ＝（ｇ−ｒ）
ｙｏ＝（ｒ−ｂ）
ｗｏ＝ｂ
ｒｏ＝ｂｏ＝ｍｏ＝ｃｏ＝０
〈１１〉ｇｏ≧ｙｏの場合  ｇｙ＝ｙｏ
〈１２〉ｇｏ＜ｙｏの場合  ｇｙ＝ｇｏ
ｒｙ＝ｇｃ＝ｂｃ＝ｂｍ＝ｒｍ＝０
この色成分抽出部３２による演算の意義について図１２及び図１３を用いて説明する。
【０１５３】
上記の演算では、抽出されたｒｏ、ｇｏ、ｂｏ、ｙｏ、ｍｏ、ｃｏ、ｗｏ成分に対してもう一度大小関係を比較してサブパターン〈１〉から〈１２〉の分類を行っている。
【０１５４】
図１２は映像信号ＰＳ１の階調レベルｒ、ｇ、ｂの大小関係が上記[１]のパターンに含まれるｒ＞ｇ＞ｂの場合について示している。また、図１３は上記[１]によって算出されたｒｏ、ｙｏが上記〈１〉のサブパターンに含まれるｒｏ＞ｙｏの場合について示している。
【０１５５】
図１３からわかるように、ｒｏ＞ｙｏの場合、ｙｏの階調レベルは、ｒｏとｙｏの共通レベルと考えることができる。したがって、ｙｏの階調レベルは、赤と黄との中間色（オレンジ色）である赤−黄（ｒｙ）に相当すると考えることができる。同様の考え方により、色成分抽出部３２においてｒｙ、ｒｍ、ｂｍ、ｂｃ、ｇｃ、ｇｙを算出することができる。
【０１５６】
マトリクス演算部３３は、色成分抽出部３２によって算出されたｒｏ、ｇｏ、ｂｏ、ｙｏ、ｍｏ、ｃｏ、ｗｏ、ｒｙ、ｒｍ、ｂｍ、ｂｃ、ｇｃ、ｇｙを用いて数式（６）の演算を行うことにより、５色表示パネル１０１の基本色数に応じたマトリクス演算により、上記映像信号ＰＳ２の色成分を５色表示パネル１０１の基本色に対応した色成分ｄ１〜ｄ５に再分配し、ｄ１からｄ５によって構成される映像信号ＰＳ３を生成する。
【０１５７】
【数６】
2005303989.tif 000012
【０１５８】
数式（６）において、Ａ5x13は５行１３列の行列であり、数式（７）のように表される。
【０１５９】
【数７】
2005303989.tif 000013
【０１６０】
数式（７）における行列Ａ5x13の要素（マトリクス係数）ａijは、５色表示パネル１０１の基本色に応じて定められ、かつ、調整信号に基づいて調整される。このマトリクス係数は、マトリクス生成部３６によって設定される。このマトリクス係数は、実施形態１の場合と同じような考え方によって表５のように設定することができる。なお、色相、彩度、輝度の各調整パラメータは表６に示すように定義している。
【０１６１】
【表５】
2005303989.tif 000014
【０１６２】
【表６】
2005303989.tif 000015
【０１６３】
もちろん、この例はあくまで一例であることは実施形態１で述べた通りである。他の例としては、中間色である赤−黄、赤−マゼンタ、青−マゼンタ、青−シアン、緑−シアン、緑−黄の色調を調整するためのマトリクス係数も考えられる。
【０１６４】
例えば、赤の画素（Ｄ１）に比べて黄色の画素（Ｄ４）の輝度が極端に高いパネルの場合、中間色である赤−黄のうち赤に近い色が所望の色よりも黄色っぽくなってしまう。これを解消するためには、調整パラメータＱｒｙ，Ｑｒｙ’を用い、ｄ４からＱｒｙ×ｒｙを減算する、あるいはｄ２からＱｒｙ’×ｒｙを減算することにより、赤−黄領域の黄色っぽさを軽減することができる。逆に、調整パラメータＰｒｙを用い、ｄ１からＰｒｙ×ｒｙを減算することにより、赤−黄領域の赤っぽさを軽減することができる。
【０１６５】
このような調整を行うためには、数式（６）における行列Ａ5x13のマトリクス係数を表７のように設定すればよい。なお、各中間色の色調を調整するための調整パラメータは表８に示すように定義している。また、これら調整パラメータにより調整される色を色度図上に示せば図１４のようになる。
【０１６６】
【表７】
2005303989.tif 000016
【０１６７】
【表８】
2005303989.tif 000017
【０１６８】
このように、色変換処理回路３０２においても、実施形態１と同様にマトリクス係数を調整することにより、感覚的に理解しやすいパラメータを用いて、変換後の信号によって表される色の調整が可能となる。また、色変換処理回路３０２では、実施形態１の色変換処理回路１０２や実施形態２の色変換処理回路２０２に比べて、色成分抽出部３２がより多くの色成分を抽出しているため、より詳細な調整が可能になる。
【０１６９】
以上のように、色変換処理回路３０２は、３原色信号を５色信号に変換する色信号変換装置である。なお、本実施形態では多色表示パネル１０１として５色の画素を有する表示パネルを想定しているため、色変換処理回路３０２も５色信号への変換を行っているが、多色表示パネル１０１としてはｎ色（ｎ≧４）の画素を有する表示パネルを想定することができ、この場合、色変換処理回路３０２も画素の色の数にあわせたｎ色信号への変換を行うことになる。
【０１７０】
そして、色変換処理回路３０２は、３原色信号を等色変換することにより、ｎ色信号の各色成分とそれぞれ同等色の色成分を含んだｍ色成分（ｍ≧ｎ）からなるｍ色信号を生成する第１色信号生成手段としての色成分抽出部３２を備えている。ここで、同等色の色成分とは、図４に示したＲとＤ１、ＧとＤ２、ＢとＤ３、ＹとＤ４、ＣとＤ５のように、色度図上における互いの位置が比較的近く、感覚的に同系色の色として捉えることができる２つの色成分をいう。
【０１７１】
これにより、色変換処理回路３０２では、実施形態１と同様に、感覚的に理解しやすいパラメータを用いて、変換後の信号によって表される色の調整が可能となる。
【０１７２】
なお、色成分抽出部３２は、３原色信号の各原色成分と、各原色成分にそれぞれ対応する各補色成分と、原色成分及び補色成分の間の中間色成分と、無彩色成分とを、上記ｍ色成分としている。これにより、上記［１］から［６］のパターン、及び〈１〉から〈１２〉のサブパターンにおいて示したように、３原色信号の各原色成分同士の減算などの簡単な演算によってｍ色信号を生成することができる。
【０１７３】
また、色変換処理回路３０２は、実施形態１と同様、マトリクス演算部３３におけるマトリクス係数を変更する係数変更手段としてのマトリクス生成部３６をさらに備えている。
【０１７４】
なお、色変換処理回路３０２の特徴点を次のように表現することもできる。すなわち、色変換処理回路３０２は、３次元の映像信号をｎ色（ｎ≧４）の画素を有する多色表示パネル１０１に入力されるｎ次元の映像信号に変換する信号変換装置であって、３次元の映像信号の各階調レベルの大小関係に基づいて分類される６つのパターンの中から、実際に入力される３次元の映像信号のパターンを判定し、いずれのパターンに属するかによって異なる演算処理を行うことにより複数の色成分を抽出し、多色表示パネル１０１への入力信号として再配分するものである。また、色変換処理回路３０２は、３次元の映像信号の階調レベルから６つのパターンを判定し、そのパターンに応じて異なる演算処理をおこなうことにより、赤（ｒｏ）、緑（ｇｏ）、青（ｂｏ）、黄色（ｙｏ）、シアン（ｃｏ）、マゼンダ（ｍｏ）および白（ｗｏ）の成分を抽出するとともに、これらから１２のサブパターンを判定し、そのパターンに応じて異なる演算処理をおこなうことにより、赤−黄（ｒｙ）、赤−マゼンタ（ｒｍ）、青−マゼンタ（ｂｍ）、青−シアン（ｂｃ）、緑−シアン（ｇｃ）、緑−黄（ｇｙ）の成分を抽出する第１の手段と、上記ｎに応じたマトリクス演算により、上記成分を再分配する第２の手段により多次元の映像信号を作成するものである。
【０１７５】
これによれば、一般に普及している３次元の映像信号に基づいて演算処理を行うことにより、多色表示装置に対応した多次元の映像信号を生成することができる。
【０１７６】
なお、上記数式（６）の行列におけるマトリクス係数を、色成分抽出部３２によって判定した６つのパターン及び１２のサブパターンの判定結果に対応して変化させるようになっていてもよい。
【０１７７】
また、色成分抽出部３２によって算出された上記ｒｏ、ｇｏ、ｂｏ、ｙｏ、ｍｏ、ｃｏ、ｗｏ、ｒｙ、ｒｍ、ｂｍ、ｂｃ、ｇｃ、ｇｙを、一旦非線形処理を施した後、マトリクス演算部３３によりマトリクス演算するようになっていてもよい。
【０１７８】
次に、上記マトリクス係数の変形例について説明する。
【０１７９】
〈混色による補助発光〉
一般に、１ピクセルを４色以上の画素に分割する場合、３色に分割する場合に比べて開口率が減少してしまうため、各画素の輝度が相対的に減少してしまうという問題がある。そのため４色以上の画素において赤、緑、青色に相当する画素に関しては、輝度の減少は一般には避けられない。しかしながら、イエロー、シアン、マゼンダに相当する画素に関しては、次の方法により輝度の減少を低減できる。
【０１８０】
例えば、イエローを表示する場合に、Ｙ画素により表示すべき輝度を補助するために、Ｒ，Ｇ画素による補助発光を行うことによりイエローの輝度を表現するようにすればよい。なぜなら、イエローは赤と緑との加法混色でも表現できるからである。同様に、シアンは緑と青との加法混色で表現でき、マゼンダは赤と青との加法混色で表現できる。
【０１８１】
このような調整を行うためには、数式（６）における行列Ａ5x13のマトリクス係数を表９のように設定すればよい。表９のマトリクス係数は、表７のマトリクス係数と比較して、ａ14，ａ24にＶｙが加算され、ａ26，ａ36にＶｃが加算されている点が異なっている。ここで、Ｖｙは、イエローを表示する場合にＹ画素だけではなくＲ，Ｇ画素も用いるための調整パラメータであり、Ｖｃは、シアンを表示する場合にＣ画素だけではなくＧ，Ｂ画素も用いるための調整パラメータである。なお、本実施形態における５色表示パネル１０１の基本色にはマゼンタが含まれていないので、マゼンタについてはもともとＲ，Ｂ画素を用いて表示するようになっている（表７参照）。
【０１８２】
【表９】
2005303989.tif 000018
【０１８３】
なお、上記のような加法混色による補助発光を行う方法は、特にイエローを表現する場合に有効である。なぜなら、通常の画像では、特にイエローに関して濃くかつ輝度の高い色が必要とされるからである。このことは、ポインターの論文（M.R.pointer,The Gamut of Real Surface Colors, COLOR research and application Vol.5 Number 3, Fall(1980) p.145）より明らかである。この論文は、世の中に存在するすべての色と輝度を色空間上にプロット点で表したものである。この論文のプロット点によると、シアン及びマゼンダはあまり輝度を必要としないのに対し、黄色は高い輝度を必要とすることを読み取ることができる。
【０１８４】
また、イエローを表示する場合に、Ｙ画素だけではなくＲ，Ｇ画素も用いることによりイエローの輝度を表現する場合、赤−黄領域の黄色っぽさを低減するためには、ｄ４からのＱｒｙ×ｒｙの減算よりも、ｄ２からのＱｒｙ’×ｒｙの減算の割合を大きくする、すなわち、Ｑｒｙ＜Ｑｒｙ’とすることが望ましい。これにより、高輝度のイエローの色再現範囲の低下を抑制することができる。
【０１８５】
〈マトリクス係数を関数化について〉
以上の調整では、数式（６）における行列Ａ5x13のマトリクス係数は調整信号により変更可能な定数であったが、上記マトリクス係数を関数としてもよい。上記マトリクス係数を関数とする場合の例について以下に説明する。
【０１８６】
まず、階調レベルが本来取り得る範囲の最大値（１）をできるだけ超えないようにするためのマトリクス係数の関数化について説明する。
【０１８７】
例えば、表７のマトリクス係数を用いた場合では、ｄ１を算出するための演算に含まれるＶｒ×ｒｏの項において、調整パラメータＶｒが１よりも大きい値に設定されたときには、図１５に示すように、Ｖｒ×ｒｏの演算結果は、ｄ１が本来取り得る範囲の最大値（１）を超えることになる。このとき、最大値（１）を超えたｄ１の値はクリッピング処理により最大値（１）に設定されるので、この範囲における階調表現ができなくなってしまう。
【０１８８】
そこで、調整パラメータＶｒの代わりに、調整関数Ｆｒ（ｒｏ）（Ｆｒ（ｒｏ）は、ｒｏの値に対して単調増加、かつ、Ｆｒ（１）＝１、図１５参照）を用いることにより、ｄ１の値が最大値（１）をできるだけ超えないようにすることができる。
【０１８９】
このような調整を行うためには、数式（６）における行列Ａ5x13のマトリクス係数を表１０のように設定すればよい。表１０のマトリクス係数は、表７のマトリクス係数と比較して、調整パラメータＶｒ，Ｖｇ，Ｖｂ，Ｖｙ，Ｖｍ，Ｖｃの代わりに、調整関数Ｆｒ（ｒｏ），Ｆｇ（ｇｏ），Ｆｂ（ｂｏ），Ｆｙ（ｙｏ），Ｆｍ（ｍｏ），Ｆｃ（ｃｏ）が用いられている点が異なっている。これら調整関数Ｆｒ（ｒｏ），Ｆｇ（ｇｏ），Ｆｂ（ｂｏ），Ｆｙ（ｙｏ），Ｆｍ（ｍｏ），Ｆｃ（ｃｏ）は、それぞれｒｏ，ｇｏ，ｂｏ，ｙｏ，ｍｏ，ｃｏの値に対して単調増加、かつ、Ｆｒ（１）＝１，Ｆｇ（１）＝１，Ｆｂ（１）＝１，Ｆｙ（１）＝１，Ｆｍ（１）＝１，Ｆｃ（１）＝１となる関数である。
【０１９０】
これら調整関数Ｆｒ（ｒｏ），Ｆｇ（ｇｏ），Ｆｂ（ｂｏ），Ｆｙ（ｙｏ），Ｆｍ（ｍｏ），Ｆｃ（ｃｏ）は、予め定められた関数であってもよく、調整信号によって変更される関数であってもよい。
【０１９１】
【表１０】
2005303989.tif 000019
【０１９２】
次に、上述した、混色による補助発光（表１０参照）の変形例について説明する。
【０１９３】
例えば、Ｙ画素単独で点灯したときに表示される色の色度点と比較して、Ｒ，Ｇの加法混色で表示される色の色度点は、彩度の低い側によってしまうので、混色による輝度の調整を行った場合には、画素の色度点により本来表現できる色再現範囲よりも実際に表現される色再現範囲の方が狭くなってしまうことがある。これは、図１６に示すように、Ｙ画素の色度と比較して、Ｒ，Ｇの加法混色で作られるイエローの色度が白側にあるためである。
【０１９４】
これに対して、数式（６）における行列Ａ5x13のマトリクス係数を次のように設定することにより、上記のような色再現範囲の低下を抑制することができる。
【０１９５】
例えば、Ｙ画素のみで表現できるような輝度の低い黄色に関してはＹ画素のみで表現することとし、それ以上の輝度の高い黄色が必要になった場合のみＲ，Ｇの加法混色による黄色を加算することにより輝度をかせぐようにすればよい。
【０１９６】
これにより、低輝度付近では色再現範囲は本来表現できる色再現範囲を維持することができるのと同時に、色再現範囲は若干狭くなるが高輝度の黄色も表現できるようになる。これはシアン、マゼンダの色を表現する場合にも同じく適用できる。
【０１９７】
このような調整を行うためには、数式（６）における行列Ａ5x13のマトリクス係数を表１１のように設定すればよい。表１１のマトリクス係数は、表１０のマトリクス係数と比較して、ａ14，ａ24に調整関数Ｆｙ’（ｙｏ）が加算され、ａ26，ａ36に調整関数Ｆｃ’（ｃｏ）が加算されている点が異なっている。
【０１９８】
【表１１】
2005303989.tif 000020
【０１９９】
ここで、調整関数Ｆｙ（ｙｏ）と調整関数Ｆｙ’（ｙｏ）とは、例えば図１７及び図１８のように設定される。すなわち、イエローを表示する場合、ｙｏの値が閾値Ｙｓｈに達するまではＹ画素のみでイエローを表現し、ｙｏの値が閾値Ｙｓｈに達するとＲ，Ｇの混色によるイエローの嵩上げを行うようにすればよい。閾値Ｙｓｈとしては、Ｙ画素の輝度を最大にしたときに表現できるｙｏの階調値とすればよい。なお、調整関数Ｆｃ（ｃｏ）及びＦｃ’（ｃｏ）も同じように設定すればよい。
【０２００】
〔変形例〕
〈減法混色について〉
上述した各実施形態では、加法混色信号を想定し、３原色信号の原色成分が赤、緑、青色成分であり、補色成分がイエロー、マゼンタ、シアン成分であり、無彩色成分が白色成分であることを前提として説明した。
【０２０１】
本発明は、加法混色信号に限らず、減法混色信号の場合であっても成立する。この場合、３原色信号の原色成分がイエロー、マゼンタ、シアン成分であり、補色成分が赤、緑、青色成分であり、無彩色成分が白色成分となる。
【０２０２】
減法混色信号の場合、実施形態１又は２の色成分抽出部１２は、次のような処理を行うことになる。すなわち、映像信号ＰＳ１がＹＭＣ信号であり、それらの階調レベルがｙ、ｍ、ｃ（０≦ｙ，ｍ，ｃ≦１）としたとき、色成分抽出部１２は、赤、緑、青、イエロー、マゼンダ、シアン、白の各色成分の階調レベルｒｏ、ｇｏ、ｂｏ、ｙｏ、ｍｏ、ｃｏ、ｗｏを次の要領で算出する。
[１]ｙ≧ｍ≧ｃの場合
ｒｏ＝（ｍ−ｃ）
ｙｏ＝（ｙ−ｍ）
ｇｏ＝ｂｏ＝ｍｏ＝ｃｏ＝０
ｗｏ＝１−ｙ
[２]ｙ≧ｃ＞ｍの場合
ｇｏ＝（ｃ−ｍ）
ｙｏ＝（ｙ−ｃ）
ｒｏ＝ｂｏ＝ｍｏ＝ｃｏ＝０
ｗｏ＝１−ｙ
[３]ｃ＞ｙ≧ｍの場合
ｇｏ＝（ｙ−ｍ）
ｃｏ＝（ｃ−ｙ）
ｒｏ＝ｂｏ＝ｙｏ＝ｍｏ＝０
ｗｏ＝１−ｃ
[４]ｃ＞ｍ＞ｙの場合
ｂｏ＝（ｍ−ｙ）
ｃｏ＝（ｃ−ｍ）
ｒｏ＝ｇｏ＝ｙｏ＝ｍｏ＝０
ｗｏ＝１−ｃ
[５]ｍ≧ｃ＞ｙの場合
ｂｏ＝（ｃ−ｙ）
ｍｏ＝（ｍ−ｃ）
ｒｏ＝ｇｏ＝ｙｏ＝ｃｏ＝０
ｗｏ＝１−ｍ
[６]ｍ＞ｙ≧ｃの場合
ｒｏ＝（ｙ−ｃ）
ｍｏ＝（ｍ−ｙ）
ｇｏ＝ｂｏ＝ｙｏ＝ｍｏ＝０
ｗｏ＝１−ｍ
なお、実施形態１又は２におけるマトリクス演算部１３又は２３は、色成分抽出部１２によって算出されたｒｏ、ｇｏ、ｂｏ、ｙｏ、ｍｏ、ｃｏ、ｗｏを用いて、実施形態１又は２と同様に上記数式（１）の演算を行うことにより、ｄ１からｄ５又はｄ１からｄ４によって構成される映像信号ＰＳ３を生成する。数式（１）におけるマトリクス係数は、実施形態１又は２に準じて設定することができる。
【０２０３】
また、減法混色信号の場合、実施形態３の色成分抽出部３２は、次のような処理を行うことになる。すなわち、映像信号ＰＳ１がＹＭＣ信号であり、それらの階調レベルがｙ、ｍ、ｃ（０≦ｙ，ｍ，ｃ≦１）としたとき、色成分抽出部３２は、赤、緑、青、イエロー、マゼンダ、シアン、白、赤−黄、赤−マゼンタ、青−マゼンタ、青−シアン、緑−シアン、緑−黄の各色成分の階調レベルｒｏ、ｇｏ、ｂｏ、ｙｏ、ｍｏ、ｃｏ、ｗｏ、ｒｙ、ｒｍ、ｂｍ、ｂｃ、ｇｃ、ｇｙを次の要領で算出する。
[１]ｙ≧ｍ≧ｃの場合
ｒｏ＝（ｍ−ｃ）
ｙｏ＝（ｙ−ｍ）
ｇｏ＝ｂｏ＝ｍｏ＝ｃｏ＝０
ｗｏ＝１−ｙ
〈１〉ｒｏ≧ｙｏの場合  ｒｙ＝ｙｏ
〈２〉ｒｏ＜ｙｏの場合  ｒｙ＝ｒｏ
ｇｙ＝ｇｃ＝ｂｃ＝ｂｍ＝ｒｍ＝０
[２]ｙ≧ｃ＞ｍの場合
ｇｏ＝（ｃ−ｍ）
ｙｏ＝（ｙ−ｃ）
ｒｏ＝ｂｏ＝ｍｏ＝ｃｏ＝０
ｗｏ＝１−ｙ
〈３〉ｇｏ≧ｙｏの場合  ｇｙ＝ｙｏ
〈４〉ｇｏ＜ｙｏの場合  ｇｙ＝ｇｏ
ｒｙ＝ｇｃ＝ｂｃ＝ｂｍ＝ｒｍ＝０
[３]ｃ＞ｙ≧ｍの場合
ｇｏ＝（ｙ−ｍ）
ｃｏ＝（ｃ−ｙ）
ｒｏ＝ｂｏ＝ｙｏ＝ｍｏ＝０
ｗｏ＝１−ｃ
〈５〉ｇｏ≧ｃｏの場合  ｇｃ＝ｃｏ
〈６〉ｇｏ＜ｃｏの場合  ｇｃ＝ｃｏ
ｒｙ＝ｇｙ＝ｂｃ＝ｂｍ＝ｒｍ＝０
[４]ｃ＞ｍ＞ｙの場合
ｂｏ＝（ｍ−ｙ）
ｃｏ＝（ｃ−ｍ）
ｒｏ＝ｇｏ＝ｙｏ＝ｍｏ＝０
ｗｏ＝１−ｃ
〈７〉ｂｏ≧ｃｏの場合  ｂｃ＝ｃｏ
〈８〉ｂｏ＜ｃｏの場合  ｂｃ＝ｂｏ
ｒｙ＝ｇｙ＝ｇｃ＝ｂｍ＝ｒｍ＝０
[５]ｍ≧ｃ＞ｙの場合
ｂｏ＝（ｃ−ｙ）
ｍｏ＝（ｍ−ｃ）
ｒｏ＝ｇｏ＝ｙｏ＝ｃｏ＝０
ｗｏ＝１−ｍ
〈９〉ｂｏ≧ｍｏの場合  ｂｍ＝ｍｏ
〈１０〉ｂｏ＜ｍｏの場合  ｂｍ＝ｂｏ
ｒｙ＝ｇｙ＝ｇｃ＝ｂｃ＝ｒｍ＝０
[６]ｍ＞ｙ≧ｃの場合
ｒｏ＝（ｙ−ｃ）
ｍｏ＝（ｍ−ｙ）
ｇｏ＝ｂｏ＝ｙｏ＝ｍｏ＝０
ｗｏ＝１−ｍ
〈１１〉ｒｏ≧ｍｏの場合  ｒｍ＝ｍｏ
〈１２〉ｒｏ＜ｙｏの場合  ｒｍ＝ｒｏ
ｒｙ＝ｇｙ＝ｇｃ＝ｂｃ＝ｂｍ＝０
なお、実施形態３におけるマトリクス演算部３３は、色成分抽出部３２によって算出されたｒｏ、ｇｏ、ｂｏ、ｙｏ、ｍｏ、ｃｏ、ｗｏ、ｒｙ、ｒｍ、ｂｍ、ｂｃ、ｇｃ、ｇｙを用いて、実施形態３と同様に上記数式（６）の演算を行うことにより、ｄ１からｄ５によって構成される映像信号ＰＳ３を生成する。数式（６）におけるマトリクス係数は、実施形態１に準じて設定することができる。
【０２０４】
〈色成分抽出部における演算について〉
上記実施形態で用いられている色成分抽出部１２・３２は、ｒｇｂやｙｍｃの大小関係から６パターンに分離し、その領域毎に異なる差分を演算することにより行っている。しかしながら、必ずしもこの演算だけが色成分抽出の手段ではない。その他の色成分抽出方法について具体例を示す。
【０２０５】
たとえば、下記に示すような計算を行うことによっても色成分抽出を行うことができる。入力ｒ、ｇ、ｂに対して色成分ｒｏ，ｇｏ，ｂｏ，ｙｏ，ｍｏ，ｃｏ，ｗｏは、
ｒｇ＝ｒ−ｇ
ｒｂ＝ｒ−ｂ
ｇｒ＝ｇ−ｒ
ｇｂ＝ｇ−ｂ
ｂｒ＝ｂ−ｒ
ｂｇ＝ｂ−ｇ
ここで、ｒｇ、ｒｂ、ｇｒ、ｇｂ、ｂｒ、ｂｇがそれぞれ負の値の場合は０にする。
ｒｏ＝ｍｉｎ（ｒｇ，ｒｂ）
ｇｏ＝ｍｉｎ（ｇｒ，ｇｂ）
ｂｏ＝ｍｉｎ（ｂｒ，ｂｇ）
ｙｏ＝ｍｉｎ（ｒｂ，ｇｂ）
ｍｏ＝ｍｉｎ（ｒｇ，ｂｇ）
ｃｏ＝ｍｉｎ（ｇｒ，ｂｒ）
ｗｏ＝ｍｉｎ（ｒ，ｇ，ｂ）
（但し、関数ｍｉｎ（）は、括弧内の値の最も小さい値が返される関数である。）
として算出できる。ここで算出される各成分は、上記実施形態で使用するものと同一の値として使用することができる。
【０２０６】
例えばｒ＞ｇ＞ｂの場合、ｒｇ、ｒｂ、ｇｂは正、ｇｒ、ｂｒ、ｂｇは負の値をとる。負の値の場合は０にするので、結果的にｇｒ、ｂｒ、ｂｇは、０になる。次に各成分の計算を行うｒｏは、ｒｇとｒｂの小さいほうが選ばれる、この場合ｒ＞ｇ＞ｂの関係なのでｒｇが選ばれることになる。つまり、ｒｏ＝ｒｇ＝（ｒ−ｇ）となる。同様にｙｏ＝（ｇ−ｂ）、ｗｏ＝ｂとなり、その他の成分は関数ｍｉｎ（）の中に必ず０が存在するので０となる。
【０２０７】
このように、ｒｇｂの大小関係から６領域を分離しなくても色成分抽出できることがわかる。
【０２０８】
もちろん、この色成分から、実施形態３のようにさらサブパターンに分類し各色成分の中間色を生成することも可能である。
【０２０９】
また、減法混色においても以下に示すような式を用いることによって色成分抽出が可能である。たとえば、
ｙｍ＝ｙ−ｍ
ｙｃ＝ｙ−ｃ
ｍｙ＝ｍ−ｙ
ｍｃ＝ｍ−ｃ
ｃｙ＝ｃ−ｙ
ｃｍ＝ｃ−ｍ
ここで、ｙｍ、ｙｃ、ｍｙ、ｍｃ、ｃｙ、ｃｍがそれぞれ負の値の場合は０にする。
ｒｏ＝ｍｉｎ（ｙｃ，ｍｃ）
ｇｏ＝ｍｉｎ（ｙｍ，ｃｍ）
ｂｏ＝ｍｉｎ（ｍｙ，ｃｙ）
ｙｏ＝ｍｉｎ（ｙｍ，ｙｃ）
ｍｏ＝ｍｉｎ（ｍｙ，ｍｃ）
ｃｏ＝ｍｉｎ（ｃｙ，ｃｍ）
ｗｏ＝ｍｉｎ（１−ｙ，１−ｍ，１−ｃ）
（但し、関数ｍｉｎ（）は、括弧内の値の最も小さい値が返される関数である。）
の様な演算でも色成分を抽出することができる。
【０２１０】
〈表示装置以外の適用例について〉
実施形態１から３では、本発明の色信号変換装置としての色変換処理回路１０２・２０２・３０２をカラー表示装置に適用する場合について説明したが、本発明の色信号変換装置は、これに限らず、３原色信号をｎ色信号（ｎ≧４）に変換する構成を必要とする装置等に広く適用することができる。たとえば、本発明の色信号変換装置は、プリンタやコピー機などの画像形成装置にも適用することができる。
【０２１１】
〈色信号変換プログラムについて〉
実施形態１から３の色変換処理回路１０２・２０２・３０２が備えている各機能ブロック、つまり、逆γ補正処理部１１、色成分抽出部１２、マトリクス演算部１３・２３、クリッピング処理部１４、γ補正処理部１５、マトリクス生成部１６・２６は、ハードウェアによって実現できるほか、これらの一部又は全部をソフトウェアによって実現することもできる。
【０２１２】
上記各機能ブロックをソフトウェアによって実現する場合、コンピュータを用いて色変換処理回路１０２・２０２・３０２を構成すればよい。このコンピュータは、各種プログラムを実行するためのＣＰＵ（central processing unit）や、それらのプログラムを実行するためのワークエリアとして機能するＲＡＭ（random access memory）などを備えるものである。そして、上記各機能ブロックを実現するための色信号変換プログラムを上記コンピュータにおいて実行し、上記コンピュータを上記各機能ブロックとして動作させる。
【０２１３】
色信号変換プログラムは、そのプログラムを記録した記録媒体から上記コンピュータに供給されてもよく、通信ネットワークを介してコンピュータに供給されてもよい。
【０２１４】
色信号変換プログラムを記録する記録媒体は、上記コンピュータと分離可能に構成してもよく、上記コンピュータに組み込むようになっていてもよい。この記録媒体は、記録したプログラムコードをコンピュータが直接読み取ることができるようにコンピュータに装着されるものであっても、外部記憶装置としてコンピュータに接続されたプログラム読み取り装置を介して読み取ることができるように装着されるものであってもよい。
【０２１５】
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フレキシブルディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）／ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。
【０２１６】
上記色信号変換プログラムを通信ネットワークを介して供給する場合、上記色信号変換プログラムは、そのプログラムコードが電子的な伝送で具現化された搬送波あるいはデータ信号列の形態をとる。
【０２１７】
なお、本発明は上述した各実施形態、変形例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態、変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０２１８】
本発明は、入力カラー信号のＲＧＢ又はＹＭＣを多色表示装置用の映像信号に変換をすることができる。また、そのとき、多色に対して色相、彩度、輝度の調整を施すことができるため、多色表示装置に適した映像信号に変換することができる。したがって、本発明は、４色以上の画素を有する多色の表示装置、たとえば、パソコンのモニター、液晶テレビ、液晶プロジェクタ、携帯電話の表示パネルなどに好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０２１９】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるカラー表示装置を示すブロック図である。
【図２】図１のカラー表示装置における色変換処理回路の構成を示すブロック図。
【図３】３原色の階調レベルと他の色成分との関係を説明するためのグラフである。
【図４】図１のカラー表示装置において、入力映像信号の想定する色域と、多色表示パネルの表示可能な色域との関係を示す色度図である。
【図５】図１のカラー表示装置において、入力映像信号の想定する色域と、多色表示パネルの表示可能な色域とが一致していると過程した場合のこれらの関係を示す色度図である。
【図６】図１のカラー表示装置において、入力映像信号の想定する色域と、多色表示パネルの表示可能な色域との間における色相及び彩度のずれを調整するための手法を説明するための色度図である。
【図７】本発明の第２の実施形態におけるカラー表示装置を示すブロック図である。
【図８】図７のカラー表示装置における色変換処理回路の構成を示すブロック図。
【図９】図７のカラー表示装置において、入力映像信号の想定する色域と、多色表示パネルの表示可能な色域との関係を示す色度図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態におけるカラー表示装置を示すブロック図である。
【図１１】図１０のカラー表示装置における色変換処理回路の構成を示すブロック図。
【図１２】３原色の階調レベルと他の色成分との関係を説明するためのグラフである。
【図１３】図１２における上記他の色成分とさらに他の色成分との関係を説明するためのグラフである。
【図１４】中間色の色調整を説明するための図面である。
【図１５】マトリクス係数として用いる関数の例を示すグラフである。
【図１６】Ｒ画素とＧ画素との加法混色により表現される色度点と、Ｙ画素の色度点との関係を示す色度図である。
【図１７】マトリクス係数として用いる関数の例を示すグラフである。
【図１８】マトリクス係数として用いる関数の例を示すグラフである。
【符号の説明】
【０２２０】
１１  逆γ補正処理部（逆ガンマ補正手段）
１２  色成分抽出部（第１色信号生成手段）
１３  マトリクス演算部（第２色信号生成手段）
１４  クリッピング処理部
１５  γ補正処理部（ガンマ補正手段）
１６  マトリクス生成部（係数変更手段）
２３  マトリクス演算部（第２色信号生成手段）
２６  マトリクス生成部（係数変更手段）
３２  色成分抽出部（第１色信号生成手段）
３３  マトリクス演算部（第２色信号生成手段）
３６  マトリクス生成部（係数変更手段）
１００  カラー表示装置（表示ユニット）
１０１  多色表示パネル（５色表示パネル）
１０２  色変換処理回路（色信号変換装置）
１０３  操作部
２００  カラー表示装置（表示ユニット）
２０１  多色表示パネル（４色表示パネル）
２０２  色変換処理回路（色信号変換装置）
３００  カラー表示装置（表示ユニット）
３０２  色変換処理回路（色信号変換装置）
【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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