(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される色信号の三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)を計算する三刺激値計算部と、
前記色信号をＱ色の表示原色で具現する場合、計算された前記三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)に基づき前記表示原色それぞれの要求される線形強度及び非線形強度を算出する表示原色強度算出部と、
前記色信号を表示するために前記表示原色強度算出部によって算出された前記強度で前記表示原色それぞれの強度を設定する制御部と、を備え、
前記表示原色強度算出部は、
前記表示原色それぞれの線形強度を算出する表示原色線形強度算出部と、
前記表示原色それぞれの非線形強度を算出する表示原色非線形強度算出部と、を備え、
前記表示原色線形強度算出部は、前記三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)を複数の前記表示原色で駆動する場合、［数１］及び［数２］のような式で表されることに基づき前記表示原色それぞれの前記線形強度を算出し、
前記表示原色線形強度算出部は、前記表示原色の数が三つより大きい場合に［数３］の式によって前記表示原色中のｉ番目表示原色の前記線形強度を算出することを特徴とする多元色ディスプレイの色信号処理装置：
【数１】
0003816432.tif 000014
ここで、
【数２】
0003816432.tif 000015
であり、行列(ＸＹＺ)Ｔは前記三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)を３×１で示した行列、行列Ｐは各チャネル固有のＣＩＥ−ｘｙｚ色座標を示す行列、Ｑは表示原色の個数、行列Ｋはディスプレイホワイトの色温度及びホワイト輝度を決定する標準行列、それから行列ＣはＱ個の前記表示原色それぞれに対する前記線形強度を示す行列。
【数３】
0003816432.tif 000016
ここで、ａｉ、ｂｉ、ｃｉはそれぞれｉ番目表示原色を前記三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)で表した時のそれぞれの比例定数。
【請求項２】
標準色信号に対するガンマ特性が貯蔵されたガンマ特性貯蔵部と、
該ガンマ特性貯蔵部から前記色信号に対応する前記ガンマ特性を引き出し、引き出された前記ガンマ特性によって前記色信号の非線形性を補償して線形標準色信号に変換させる線形標準色信号計算部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の多元色ディスプレイの色信号処理装置。
【請求項３】
前記三刺激値計算部は、変換された前記線形標準色信号の前記三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)を計算することを特徴とする請求項２に記載の多元色ディスプレイの色信号処理装置。
【請求項４】
線形標準色信号に対する三刺激値変換定数が貯蔵された三刺激値変換定数貯蔵部をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の多元色ディスプレイの色信号処理装置。
【請求項５】
前記三刺激値計算部は、前記三刺激値変換定数貯蔵部から変換された前記線形標準色信号に対する前記三刺激値変換定数を引き出し、変換された前記線形標準色信号及び引き出された前記三刺激値変換定数に基づき前記三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)を計算することを特徴とする請求項４に記載の多元色ディスプレイの色信号処理装置。
【請求項６】
前記表示原色線形強度算出部は、前記表示原色の数が三つの場合に前記行列Ｐ及び前記行列Ｋの積行列の逆行例[ＰＫ]−１と、前記行列(ＸＹＺ)Ｔに基づき前記行列Ｃを算出することを特徴とする請求項１に記載の多元色ディスプレイの色信号処理装置。
【請求項７】
前記ａｉ、ｂｉ、及びｃｉのそれぞれに対する前記比例定数が貯蔵された比例定数貯蔵部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の多元色ディスプレイの色信号処理装置。
【請求項８】
前記三刺激値計算部は、任意の表示原色の線形強度Ｃ１からＣＱを等間隔で組み合わせし、前記表示原色のそれぞれの前記線形強度の組み合わせに対する対応する前記三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)を計算し、
前記表示原色線形強度算出部は任意の前記表示原色のうちいずれか一つの表示原色の線形強度Ｃｉ、及び対応する前記三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)に基づき前記ａｉ、ｂｉ、及びｃｉのそれぞれの比例定数を算出することを特徴とする請求項１に記載の多元色ディスプレイの色信号処理装置。
【請求項９】
前記表示原色線形強度算出部は、算出されたｉ番目前記表示原色の線形強度に基づき次のようなＱ×３の前記行列Ｃを算出することを特徴とする請求項１に記載の多元色ディスプレイの色信号処理装置:
【数４】
0003816432.tif 000017
【請求項１０】
前記多元色ディスプレイの電気−光学的特性を貯蔵する電気−光学的特性貯蔵部をさらに備え、
前記表示原色非線形強度算出部は、前記電気−光学的特性に基づき算出されたｉ番目前記表示原色の線形強度に対応する前記非線形強度及び前記行列Ｃに対応する前記非線形強度の行列ＣＮを算出することを特徴とする請求項９に記載の多元色ディスプレイの色信号処理装置。
【請求項１１】
前記制御部は、算出された前記非線形強度の行列ＣＮによって前記表示原色それぞれの強度を設定することを特徴とする請求項１０に記載の多元色ディスプレイの色信号処理装置。
【請求項１２】
入力される色信号の三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)を計算する段階と、
前記色信号をＱ色の表示原色で具現する場合に前記表示原色それぞれの要求される線形強度及び非線形強度を算出する段階と、
前記色信号を表示するために前記強度算出段階において算出された前記強度で前記表示原色それぞれの強度を設定する段階と、を備え、
前記強度算出段階は、
前記表示原色それぞれの線形強度を算出する線形強度算出段階と、
前記表示原色それぞれの非線形強度を算出する非線形強度算出段階と、を備え、
前記線形強度算出段階は、前記三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)を複数の前記表示原色で駆動する場合、［数５］及び［数６］のような式で表されることに基づき前記表示原色それぞれの前記線形強度を算出し、
前記線形強度算出段階は、前記表示原色の数が三つより大きい場合に［数７］の式によって前記表示原色のうちｉ番目表示原色の前記線形強度を算出することを特徴とする多元色ディスプレイの色信号処理方法：
【数５】
0003816432.tif 000018
ここで、
【数６】
0003816432.tif 000019
であり、行列(ＸＹＺ)Ｔは前記三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)を３×１で示した行列、行列Ｐは各チャネル固有のＣＩＥ−ｘｙｚ色座標を示す行列、Ｑは表示原色の個数、行列Ｋはディスプレイホワイトの色温度及びホワイト輝度を決める標準行列、それから行列ＣはＱ個の前記表示原色それぞれに対する前記線形強度を示す行列。
【数７】
0003816432.tif 000020
ここで、ａｉ、ｂｉ、ｃｉはそれぞれｉ番目表示原色を前記三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)で表した時のそれぞれの比例定数。
【請求項１３】
標準色信号に対するガンマ特性が貯蔵されたガンマ特性貯蔵部から入力される前記色信号に対応する前記ガンマ特性を引き出す段階と、
引き出された前記ガンマ特性によって前記色信号の非線形性を補償して線形標準色信号に変換させる段階と、をさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の多元色ディスプレイの色信号処理方法。
【請求項１４】
前記三刺激値計算段階は、変換された前記線形標準色信号の前記三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)を計算することを特徴とする請求項１３に記載の多元色ディスプレイの色信号処理方法。
【請求項１５】
線形標準色信号に対する三刺激値変換定数が貯蔵された三刺激値変換定数貯蔵部から変換された前記線形標準色信号に応ずる前記三刺激値変換定数を引き出す段階をさらに備えることを特徴とする請求項１４に記載の多元色ディスプレイの色信号処理方法。
【請求項１６】
前記三刺激値計算段階は、変換された前記線形標準色信号及び引き出された前記三刺激値変換定数に基づき前記三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)を計算することを特徴とする請求項１５に記載の多元色ディスプレイの色信号処理方法。
【請求項１７】
前記線形強度算出段階は、前記表示原色の数が三つの場合に前記行列Ｐ及び前記行列Ｋの積行列の逆行列[ＰＫ]−1と、前記行列(ＸＹＺ)Ｔに基づき前記行列Ｃを算出することを特徴とする請求項１２に記載の多元色ディスプレイの色信号処理方法。
【請求項１８】
前記ａｉ、ｂｉ、及びｃｉのそれぞれに対する前記比例定数が貯蔵された比例定数貯蔵部から前記比例定数を引き出す段階をさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の多元色ディスプレイの色信号処理方法。
【請求項１９】
前記三刺激値計算段階は、任意の表示原色の線形強度Ｃ１からＣＱを等間隔で組合わせし、前記表示原色のそれぞれの前記線形強度の組み合わせに対する対応する前記三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)を計算し、
前記線形強度算出段階は、任意の前記表示原色のうちいずれか一つの表示原色の線形強度Ｃｉ、及び対応する前記三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)に基づき前記ａｉ、ｂｉ、及びｃｉのそれぞれの比例定数を算出することを特徴とする請求項１２に記載の多元色ディスプレイの色信号処理方法。
【請求項２０】
前記線形強度算出段階は、算出されたｉ番目前記表示原色の線形強度に基づき次のようなＱ×３の前記行列Ｃを算出することを特徴とする請求項１２に記載の多元色ディスプレイの色信号処理方法:
【数８】
0003816432.tif 000021
【請求項２１】
前記非線形強度算出段階は、前記多元色ディスプレイの電気-光学的特性に基づき算出されたｉ番目前記表示原色の前記線形強度に対応する前記非線形強度及び前記行列Ｃに対応する前記非線形強度の行列ＣＮを算出することを特徴とする請求項２０に記載の多元色ディスプレイの色信号処理方法。
【請求項２２】
前記制御段階は、算出された前記非線形強度の行列ＣＮによって前記表示原色それぞれの強度を設定することを特徴とする請求項２１に記載の多元色ディスプレイの色信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はディスプレイに入力される色信号を処理する装置及び方法に係り、さらに詳しくは入力される色信号に対する正確なチャネル制御信号を求めてディスプレイに再現することによって色一致化に寄与できる装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１はＣＩＥ色座標を示した図である。ＣＩＥ色座標はｘ及びｙ色座標を二次元で表示したものである。ここで、示された馬蹄状曲線１は可視スペクトルである３６０ｎｍないし８３０ｎｍの単波長を示す。馬蹄状曲線１に含まれた内部の全ての色は人間が認知できる全ての色を意味する。
【０００３】
馬蹄状の曲線１の内部から任意に二つの基本的な色を選択して混合させれば、混合によって生成された色はＣＩＥ-ｘｙ座標系における選択された二つの色を示す二つの点を連結したラインセグメント上に置かれる。馬蹄状の曲線１の内部から任意に三つの基本的な色を選択して混合させれば、混合によって生成された色はＣＩＥ-ｘｙ座標系で選択された三つの色を示す三つの点を連結した三角形内の内部に置かれる。
【０００４】
ところが、このような三つの原色、すなわち赤色(Ｒ)、緑色(Ｇ)、青色(Ｂ)を有するディスプレイシステムはＣＩＥ-ｘｙ座標系における三つの原色Ｒ、Ｇ、Ｂの表示による色三角形ＲＧＢ内に位置する色のみを表現することができ、三角形ＲＧＢの外部の自然色は再現できない。
【０００５】
前述した問題点を解決するために三つの原色以上を有するディスプレイシステムの色信号処理装置が開発された。この駆動装置はアメリカ特許(ＵＳ６、２６２、７４４)に開示されている。
【０００６】
図２は従来の技術による四つの原色を有するディスプレイシステムの色駆動方法を示すための図である。同図を参照すれば、四つの表示原色Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｄを有するディスプレイシステムは凸状の色多角形ＲＧＢＤ内に位置する色のみを表現できるようになる。
【０００７】
すなわち、ｎ=４であり、ｋ=３(ここで、ｎは表示原色の数であり、ｋは信号をディスプレイシステムに送信するために使用されるチャネルの数)の場合、ディスプレイシステムは三つの三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)を含むシステムから始めて四つの表示原色(Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｄ)を有するシステムに移動しつつ色表現を行なう。コード化された信号は三つのチャネルを通して送信される。この場合、(ｎ/ｋ)＝(４/３)=１、すなわちコード化の過程において三つのチャネルのそれぞれは少なくとも一つの表示原色の信号を搬送する。次いで、(ｎ ％ ｋ)=(４ ％ ３)＝１なので、三つのチャネルのうち一つは二つの表示原色の信号を搬送する。ここで、(ｎ％ｋ)はｎをｋで割った残りを意味する。
【０００８】
ＣＩＥ-ｘｙ座標系に四つの表示原色Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｄの位置が定められれば、この四つの表示原色Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｄを有するディスプレイシステムの範囲は凸状の斜邊形ＲＧＢＤ内の全ての点によって定められる。適切に決定された点の三刺激値(Ｘｉ、Ｙｉ、Ｚｉ)から標準化された色座標ＣＩＥ-ｘｙを計算することができる。すなわち、色座標ＣＩＥ-ｘｙは
【数９】
0003816432.tif 000002
である。
【０００９】
次いで、表示される点(ｘｉ、ｙｉ)の色座標と補助原色Ｄの色座標を次の式に代入して表示される点(ｘｉ、ｙｉ)の位置を補助原色Ｄの位置と比較する。
【数１０】
0003816432.tif 000003
【００１０】
ここで、ｙ'及びｙ"が０以上であれば、ＹＲ=０と仮定し、ｙ'及びｙ"が０より小さければＹＤ=０と仮定する。
【００１１】
次いで、ＣＩＥ-ｘｙ座標系に示した点(ｘ１、ｙ１)及び点(ｘ２、ｙ２)について説明する。ここで、点(ｘ１、y１)は三つの原色Ｂ、Ｇ、Ｄによる三角形ＢＧＤ内に存在し、点(ｘ２、ｙ２)は三つの原色Ｒ、Ｇ、Ｂによる三角形ＲＧＢ内に存在する。すなわち、点(ｘ１、ｙ１)は主直線ＧＢの左側に存在し(ｙ'及びｙ"が０以上)、点(ｘ２、ｙ２)は主直線ＧＢの右側に存在(y'及びy"が０未満)する。従って、点(ｘ１、ｙ１)及び点(ｘ２、ｙ２)を表示するための駆動信号は次のような式によって算出される。
【数１１】
0003816432.tif 000004
【００１２】
ここで、表示原色Ｒ及びＤは互いに排他的なので、前記駆動信号は同時に駆動されない。これは原色Ｒに対する信号をディスプレイシステムに送信するチャネルが原色Ｄに対する信号も送信することを意味する。
【００１３】
図３は従来の技術による五つの原色を有するディスプレイシステムの色駆動方法を示すための図である。同図を参照すれば、ｎ=５、ｋ=３、すなわち表示原色の数は五つであり、チャネルの数は三つである。この場合、三つの三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)を含むシステムから始って五つの表示原色を有するシステムに移行される。コード化された信号は三つのチャネルを介して送信される。ここで、(ｎ/ｋ)=(５/３)=１なので、コード化の過程において各チャネルは少なくとも一つの表示原色の信号を搬送する。また、(ｎ ％ ｋ)=(５ ％ ３)=２なので、三つのチャネルのうち二つが二つの表示原色の信号をそれぞれ搬送する。五つの表示原色Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｄ１、及びＤ２を有するディスプレイシステムの色範囲は凸状のＲ・Ｄ１・Ｇ・Ｄ２・Ｂ内に位置する全ての点によって定められる。
【００１４】
五つの表示原色において三つの主原色Ｒ、Ｇ、Ｂが選択され、二つの残りの表示原色Ｄ１及びＤ２の位置は選択された主原色の間にできる限り均一に分布されるよう、すなわち一つほどの補助原色が二つの主原色の間に位置するよう選択される。例えば、ＲとＧの間にＤ１を選択し、ＧとＢの間にＤ２を選択する。選択されたＤ１及びＤ２に対し、ディスプレイシステムの点(ｘ３、ｙ３)の位置はその座標値を直線ＲＧの式に代入し、点(ｘ４、ｙ４)の位置はその座標値を直線ＧＢの式に代入して算出された符号値によって数式９、数式１０、及び数式１１を用いて求める。
【００１５】
前述した通り、従来の技術によるディスプレイシステムの色信号処理装置は、入力された色信号に対するディスプレイのチャネル制御信号を求めるために主原色としての表示原色Ｒ、Ｇ、Ｂを基準に入力された色信号の属する領域に該当する変換行列を選択して変換させる方法を取る。しかし、このような方法はハードウェア具現時Ｎチャネル(Ｎ≧３)の場合は(Ｎ−２)個の変換行列を求めるべき相対的に複雑な回路部を要求する。また、このような方法は与えられた任意の色信号に対し常に三つの信号組合だけで再現するため、ディスプレイシステムが再現可能な全ての色範囲を含むことができない。特に、ディスプレイホワイト(display white)の輝度強さは最大３チャネルディスプレイと同じ値しか得られなく、四つ以上の多元色の表示原色によるディスプレイホワイトが求められない短所がある。
【００１６】
【特許文献１】
米国特許第６３４２８９７号明細書
【特許文献２】
米国特許第６２６２７４４号明細書（第１〜４頁、及び図２）
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前述したような問題点を解決するために案出されたもので、回路的構成においても簡単であるだけでなく、四つ以上の多元色の表示原色によるディスプレイホワイトも具現できる多元色ディスプレイ色信号処理装置及び方法を提供する。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための本発明に係る多元色ディスプレイ色信号処理装置は、標準色信号に対するガンマ特性が貯蔵されたガンマ特性貯蔵部、該ガンマ特性貯蔵部から入力される色信号に対応する前記ガンマ特性を引き出し、引き出された前記ガンマ特性によって前記色信号の非線形性を補償して線形標準色信号に変換させる線形標準色信号計算部、該線形標準色信号の三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)を計算する三刺激値計算部、前記色信号をＱ個の表示原色で具現する場合、前記表示原色それぞれの要求される強度を算出する表示原色強度算出部、線形標準色信号に対する三刺激値変換定数が貯蔵された三刺激値変換定数貯蔵部、及び前記色信号を表示するために前記表示原色強度算出部によって算出された前記強度で前記表示原色それぞれの強度を設定する制御部を備える。前記三刺激値計算部は前記三刺激値変換定数貯蔵部から変換された前記線形標準色信号に対する前記三刺激値変換定数を引き出し、変換された前記線形標準色信号及び引き出された前記三刺激値変換定数に基づき前記三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)を計算する。
【００１９】
ここで、前記表示原色強度算出部は、前記表示原色それぞれの線形強度を算出する表示原色線形強度算出部、及び前記表示原色それぞれの非線形強度を算出する表示原色非線形強度算出部を備える。前記表示原色線形強度算出部は、前記三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)をＱ個の前記表示原色で駆動する場合に次のような式で表されることに基づき前記表示原色それぞれの前記線形強度を算出する。
【数１２】
0003816432.tif 000005
ここで、
【数１３】
0003816432.tif 000006
であり、行列(ＸＹＺ)Ｔは前記三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)を３×１で示した行列、行列Ｐは各チャネル固有のＣＩＥ−ｘｙｚ色座標を示す行列、行列Ｋはディスプレイホワイトの色温度及びホワイト輝度を決定する標準行列、それから行列ＣはＱ個の前記表示原色それぞれに対する前記線形強度を示す行列である。ここで、前記表示原色線形強度算出部は前記表示原色の数が三つの場合に前記行列Ｐ及び前記行列Ｋの積行列の逆行列[ＰＫ]−１と、前記行列(ＸＹＺ)Ｔに基づき前記行列Ｃを算出する。また、前記表示原色線形強度算出部は前記表示原色の数が三つより大きい場合に次の式によって前記表示原色のうちｉ番目表示原色の前記線形強度を算出する。
【数１４】
0003816432.tif 000007
【００２０】
ここで、ａｉ、ｂｉ、ｃｉはそれぞれｉ番目表示原色を前記三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)で表した時のそれぞれの比例定数である。この場合、多元色ディスプレイの色信号処理装置は前記ａｉ、ｂｉ、及びｃｉのそれぞれに対する前記比例定数が貯蔵された比例定数貯蔵部をさらに備える。しかし、前記三刺激値計算部は任意の表示原色の線形強度Ｃ１からＣＱを等間隔で組み合わせし、前記表示原色のそれぞれの前記線形強度の組み合わせに対する対応する前記三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)を計算し、前記表示原色線形強度算出部は任意の前記表示原色のうちいずれか一つの表示原色の線形強度Ｃｉ、及び対応する前記三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)に基づき前記ａｉ、ｂｉ、及びｃｉのそれぞれの比例定数を算出することもできる。
【００２１】
また、前記表示原色線形強度算出部は算出されたｉ番目前記表示原色の線形強度に基づき次のようなＱ×３の前記行列Ｃを算出する。
【数１５】
0003816432.tif 000008
【００２２】
望ましくは、前記多元色ディスプレイの色信号処理装置は、前記多元色ディスプレイの電気−光学的特性を貯蔵する電気−光学的特性貯蔵部をさらに備え、前記表示原色非線形強度算出部は前記電気−光学的特性に基づき算出されたｉ番目前記表示原色の線形強度に対応する前記非線形強度及び前記行列Ｃに対応する前記非線形強度の行列ＣＮを算出する。前記制御部は算出された前記非線形強度の行列ＣＮによって前記表示原色それぞれの強度を設定する。
【００２３】
これにより、前記多元色ディスプレイの色信号処理装置は、四つ以上の多元色の表示原色によるディスプレイホワイトを具現できるようになるだけではなく、備えられる表示原色の数と色座標の設定によってほぼ全ての自然色領域の色信号を表示できる。
【００２４】
一方、本発明に係る多元色ディスプレイの色信号処理装置によれば、入力される色信号の三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)を計算する段階、前記色信号をＱ個の表示原色で具現する場合に前記表示原色それぞれの要求される強度を算出する段階、及び前記色信号を表示するために前記表示原色強度算出部によって算出された前記強度で前記表示原色それぞれの強度を設定する段階と、を備える多元色ディスプレイの色信号処理方法が提供される。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面に基づき本発明の望ましい実施形態を詳しく説明する。
【００２６】
図４は本発明に係る多元色ディスプレイの色信号処理装置を概略的に示したブロック図である。同図を参照すれば、多元色ディスプレイの色信号処理装置は、非線形標準色信号受信部４０、線形標準色信号計算部４１、ガンマ特性貯蔵部４２、三刺激値計算部４３、三刺激値変換定数貯蔵部４４、表示原色線形強度算出部４５、比例定数貯蔵部４６、表示原色非線形強度算出部４７、電気−光学特性貯蔵部４８、及び制御部４９を備える。
【００２７】
非線形標準色信号受信部４０は、入力された非線形性の標準色信号を受信する。線形標準色信号計算部４１は標準色信号に対するガンマ特性が貯蔵されたガンマ特性貯蔵部４２から入力された色信号に対応するガンマ(gamma)特性を引き出す。また、線形標準色信号計算部４１は引き出されたガンマ特性によって入力された色信号の非線形性を補償して線形標準色信号に変換させる。例えば、ＮＴＳＣ(National Television System Committee)-ＴＶの場合、入力された非線形標準色信号は線形ＲＧＢによってＣＲＴ(Cathode Ray Tube)ディスプレイのガンマ２．２を逆補償することによって線形標準色信号に変換される。このようなガンマ特性は標準色信号規定(PAL TV、sＲＧＢなど)によって差がある。線形標準色信号計算部４１は利用される標準色信号規定に従ってガンマ特性貯蔵部４２から対応するガンマ特性を引き出す。
【００２８】
三刺激値計算部４３は、線形標準色信号計算部４１によって変換された線形標準色信号の三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)を計算する。この場合、三刺激値計算部４３は線形標準色信号に対する三刺激値変換定数が貯蔵された三刺激値変換定数貯蔵部４４から変換された線形標準色信号に対応する三刺激値変換定数を引き出す。標準色信号規定に従って線形標準色信号に対する三刺激値変換定数が異なるため、三刺激値変換定数貯蔵部４４には多様な標準色信号規定に対する三刺激値変換定数が貯蔵されている。三刺激値計算部４３は変換された線形標準色信号及び引き出された三刺激値変換定数に基づき三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)を計算する。
【００２９】
表示原色線形強度算出部４５は、三刺激値計算部４３によって計算された三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)をＱ個の表示原色で駆動する場合、比例定数貯蔵部４６から三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)に対応する比例定数を引き出し、引き出された比例定数に基づき三刺激値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を行列変換することによって、Ｑ個のそれぞれの表示原色に求められる線形強度を算出する。比例定数貯蔵部４６に保存される比例定数は表示原色の数、すなわちＱの個数によってそれぞれ異なる値で具現される。ここで、表示原色線形強度算出部４５は三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)及び任意の表示原色のうちいずれか一つの表示原色の線形強度Ｃｉに基づき比例定数を算出し、算出された比例定数によってＱ個のそれぞれの表示原色に求められる線形強度を算出することもできる。
【００３０】
表示原色非線形強度算出部４７は、ディスプレイ５０の電気−光学的特性が貯蔵された電気−光学的特性貯蔵部４８から電気−光学的特性を引き出す。表示原色非線形強度算出部４７は引き出された電気−光学的特性の逆関数に基づき算出された表示原色の線形強度に対応する表示原色の非線形強度を算出する。表示原色の非線形強度はディスプレイ５０を直接に制御するのに用いられる。
【００３１】
制御部４９は色信号を表示するために表示原色非線形強度算出部４７によって算出された強度で表示原色それぞれの強度を設定する。ディスプレイ５０は制御部４９によって設定された表示原色の強度で入力された色信号に該当する色を表示する。
【００３２】
図５は図４の多元色ディスプレイの色信号処理装置による色信号処理方法を示した流れ図である。図面を参照して、多元色ディスプレイの色信号処理装置の作用を説明する。
【００３３】
非線形標準色信号受信部４０が入力された非線形性の標準色信号を受信すれば、線形標準色信号計算部４１はガンマ特性貯蔵部４２から入力された非線形性の標準色信号に対応するガンマ特性を引き出す(Ｓ５０１)。線形標準色信号計算部４１は引き出されたガンマ特性によって入力される色信号の非線形性を補償して線形標準色信号に変換させる(Ｓ５０３)。変換された線形標準色信号は三刺激値計算部４３に伝送される。
【００３４】
三刺激値計算部４３は、三刺激値変換定数貯蔵部４４から線形標準色信号に対応する三刺激値変換定数を引き出す(Ｓ５０５)。三刺激値計算部４３は引き出された三刺激値変換定数及び線形標準色信号計算部４１から受信された線形標準色信号に基づき入力された色信号の三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)を計算する(Ｓ５０７)。三刺激値計算部４３によって計算された三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)は表示原色線形強度算出部４５に伝送される。
【００３５】
表示原色線形強度算出部４５は、三刺激値計算部４３から三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)を受信する。また、表示原色線形強度算出部４５は比例定数貯蔵部４６から表示原色を三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)で表した時の比例定数を引き出す。ここで、比例定数は表示原色線形強度算出部４５によって計算されうる(Ｓ５０９)。
【００３６】
表示原色線形強度算出部４５は、三刺激値計算部４３によって計算された三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)及び比例定数に基づき入力された色信号をＱ個の表示原色で具現する場合に表示原色それぞれの求められる線形強度を算出する(Ｓ５１１)。この場合、表示原色線形強度算出部４５は三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)をＱ個の表示原色で駆動する場合、次のような式で算出される値と同一なものに基づき表示原色それぞれの線形強度を算出する(Ｓ５１１)。
【数１６】
0003816432.tif 000009
ここで、
【数１７】
0003816432.tif 000010
であり、行列(ＸＹＺ)Ｔは前記三刺激値を示す行列、行列Ｐは各チャネル固有のＣＩＥ−ｘｙｚ色座標を示す行列、行列Ｋはディスプレイホワイトの色温度及びホワイト輝度を決定する標準行列、それから行列ＣはＱ個の前記表示原色それぞれに対する線形強度を示す行列である。
【００３７】
ここで、表示原色の数、すなわちＱの個数が三つの場合に表示原色線形強度算出部４５は数式１６，１７における行列Ｐ及び行列Ｋの積行列の逆行列[ＰＫ]−１と三刺激値を示す行列(ＸＹＺ)Ｔの積で表示原色それぞれの線形強度を示す行列Ｃを算出する。しかし、表示原色の数が三つより大きい場合、表示原色線形強度算出部４５は次の式によって前記表示原色のうちｉ番目表示原色の線形強度を算出する。
【数１８】
0003816432.tif 000011
【００３８】
ここで、ａｉ、ｂｉ、ｃｉはそれぞれｉ番目表示原色を前記三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)で表した時のそれぞれの比例定数である。また、ａｉ、ｂｉ、及びｃｉのそれぞれは比例定数貯蔵部４６に貯蔵されている。この比例定数は３チャネルの場合のように行列Ｐ及び行列Ｋの積行列が３×３正方行列でないため、一般の逆行列を求める方法は利用できない。従って、表示原色の数が三つより大きい場合の前記比例定数を求めるため、まず数式１６，１７を用いる。すなわち、三刺激値計算部４３は任意の表示原色の線形強度Ｃ１からＣＱを等間隔で組み合わせし、表示原色のそれぞれの線形強度の組み合わせに対する対応する三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)を計算する。この際、計算された三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)はデータテーブルで貯蔵される。すなわち、このデータテーブルはＸＹＺ＝ｆ(Ｃ１、Ｃ２、．．．、Ｃq)形態にＱ個の変数組み合わせに対する三つのＸＹＺ値を有するデータテーブルである。次の段階でこのテーブルを再配列してそれぞれのＣｉを計算された三刺激値に関する関数で再配列する。すなわち、Ｃｉ＝ｆ(Ｘ、Ｙ、Ｚ)形態のＱ個のデータテーブルを作成する。該データテーブルそれぞれに数式１８で表された数式を三次元線形近似法を用いて近似させれば所望の比例定数値(ａｉ、ｂｉ、ｃｉ)が求められる。
【００３９】
表示原色線形強度算出部４５は、任意の前記表示原色のうちいずれか一つの表示原色の線形強度Ｃｉ、及び対応する三刺激値(Ｘ、Ｙ、Ｚ)に基づき比例定数(ａｉ、ｂｉ、ｃｉ)を算出する。
【００４０】
表示原色線形強度算出部４５は数式１８によって算出されたｉ番目表示原色の線形強度に基づき数式１９のようなＱ×３の行列Ｃを算出する。
【数１９】
0003816432.tif 000012
【００４１】
標準原色線形強度算出部４５によって算出された行列Ｃは表示原色非線形強度算出部４７に伝送される。表示原色非線形強度算出部４７は多元色ディスプレイ５０の電気−光学的特性貯蔵部４８からディスプレイ５０に対する電気−光学的特性情報を引き出す。表示原色非線形強度算出部４７は引き出された多元色ディスプレイ５０の電気−光学的特性情報に基づき表示原色それぞれの非線形強度を算出する(Ｓ５１３)。例えば、ＣＲＴディスプレイの場合、電気−光学的特性はγ＝２．２で表され、線形強度Ｃと非線形強度ＣＮは次のように表すことができる。
【数２０】
0003816432.tif 000013
【００４２】
制御部４９は算出された非線形強度の行列ＣＮによって表示原色それぞれの非線形強度を設定する(Ｓ５１５)。ディスプレイ５０は制御部４９によって設定された表示原色の強度によって入力された色信号を表示させる。これにより、多元色ディスプレイの色信号処理方法は終了される。
【００４３】
図６は図４の四つの原色を有するディスプレイシステムの色駆動方法を示す図である。同図を参照すれば、入力される色信号Ｐは四つの表示原色を連結した四角形内に含まれる。
【００４４】
非線形性の標準色信号が入力されれば、線形標準色信号計算部４１はガンマ特性貯蔵部４２から該当標準色信号のガンマ特性を引き出す(Ｓ５０１)。線形標準色信号計算部４１は引き出されたガンマ特性を用いて標準色信号の非線形性を補償し、標準色信号を線形標準色信号に変換させる(Ｓ５０３)。
【００４５】
三刺激値計算部４３は三刺激値変換定数貯蔵部４４から変換された線形標準色信号に対応する三刺激値変換定数を引き出す(Ｓ５０５)。また、三刺激値計算部４３は引き出された三刺激値変換定数及び変換された線形標準色信号に基づき三刺激値を計算する(Ｓ５０７)。計算された三刺激値は表示原色線形強度算出部４５に伝送される。表示原色線形強度算出部４５は比例定数貯蔵部４６から比例定数を引き出しするか比例定数を計算する(Ｓ５０９)。表示原色線形強度算出部４５は比例定数及び三刺激値に基づき入力される色信号を四つの表示原色で具現する場合に表示原色それぞれの要求される線形強度を算出する(Ｓ５１１)。算出された線形強度は表示原色非線形強度算出部４７に伝送される。表示原色非線形強度算出部４７は受信された線形強度及び多元色ディスプレイの電気−光学的特性に基づきディスプレイ５０を駆動するための非線形強度を算出する(Ｓ５１３)。制御部４９は算出された非線形強度によって表示原色それぞれの強度を設定する(Ｓ５１５)。ディスプレイ５０は設定された表示原色の強度で入力される色信号を表示する。
【００４６】
図７は図４の五つの原色を有するディスプレイシステムの色駆動方法を示すための図である。図７はディスプレイシステムが備えられた表示原色が多いほどディスプレイの具現可能な色領域が広まるのみならず、入力された色信号を処理するにおいても回路的に一層簡単に具現できることを示す。
これにより、多元色ディスプレイの色信号処理装置は表示原色の個数によってそれぞれの強度を算出することによって、四つ以上の多元色の表示原色によるディスプレイホワイトも具現できる。
【００４７】
【発明の効果】
以上述べた通り、本発明に係る多元色ディスプレイの色信号処理装置は、四つ以上の多元色の表示原色によるディスプレイホワイトを具現できるようになるだけではなく、備えられる表示原色の数及びそれぞれの色座標の設定によって殆んど全ての色領域の色信号をディスプレイできる。ひいては、入力された色信号を処理するにおいても回路的に一層簡単に具現されうる。
【００４８】
本発明は前述した特定の望ましい実施例に限らず、請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱せず当該発明の属する技術分野において通常の知識を持つ者ならば誰でも多様な変形実施が可能なことは勿論、そのような変更は記載された請求の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ＣＩＥ色座標を示した図である。
【図２】  従来の技術による四つの原色を有するディスプレイシステムの色駆動方法を示すための図である。
【図３】  従来の技術による五つの原色を有するディスプレイシステムの色駆動方法を示すための図である。
【図４】  本発明に係る多元色ディスプレイの色信号処理装置を概略的に示したブロック図である。
【図５】  図４の多元色ディスプレイの色信号処理装置による色信号処理方法を示した流れ図である。
【図６】  図４の四つの原色を有するディスプレイシステムの色駆動方法を示すための図である。
【図７】  図４の五つの原色を有するディスプレイシステムの色駆動方法を示すための図である。
【符号の説明】
４０  非線形標準色信号受信部
４１  線形標準色信号計算部
４２  ガンマ特性貯蔵部
４３  三刺激値計算部
４４  三刺激値変換定数貯蔵部
４５  表示原色線形強度算出部
４６  比例定数貯蔵部
４７  表示原色非線形強度算出部
４８  電気−光学特性貯蔵部
４９  制御部
５０  ディスプレイ
【図１】
0003816432.tif 000022
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0003816432.tif 000026
【図６】
0003816432.tif 000027
【図７】
0003816432.tif 000028