JPH099286A - 色調整回路及びこれを含む色調整システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 原画に忠実な色再現を行う。 【構成】 本来の色彩を表示するための基準色データを
メモリ１２に予め格納しておく。外部から入力される映
像信号１３０にも基準色データを重畳しておき、この重
畳されている基準色データとメモリ１２内の基準色デー
タとをコンパレータ回路２６、２７で比較する。この比
較結果に応じて映像信号の色相及び彩度を補正する。基
準色データには、カラーバー信号を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は色調整回路及びこれを含
む色調整システムに関し、特にカラーテレビジョン受像
機に用いられる色調整回路及びこれを含む色調整システ
ムに関する。

【０００２】

【従来の技術】カラーテレビジョン受像機には走査線変
換回路を内蔵したものがあり、オンエアされたテレビジ
ョン信号以外にパーソナルコンピュータが出力する映像
信号も映し出せるようになっている。しかし、表示対象
が何であれ、テレビジョン受像機にとって最も重要な機
能は、原画を忠実に再生すること、すなわち画像を歪ま
せることなく高品位の色再現を実現することにある。

【０００３】ところが、同じ製造ラインで製造されたテ
レビジョン受像機であっても、使用回路部品のバラツキ
や環境温度の違い等により色再現性に微妙な違いを見せ
ることがある。このため、テレビジョン受像機には、視
聴者であるユーザの様々な嗜好に応える意味からも、輝
度（Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ）、色相（Ｈｕｅ）及び彩度
（Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）に関する画質調整つまみが付
属するのが一般的である。

【０００４】また、テレビジョン受像機によっては、輝
度と色相と彩度とに関して標準的な組合わせとそれ以外
の準標準的な組合わせが予め数種類用意されているもの
もある。しかし、こうした組合わせもあくまで原画に対
するユーザの主観的なイメージによって選択されるもの
であり、画質調整に絶対的な基準を与えるものではなか
った。

【０００５】一方、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ
Ｔｕｂｅ）受像管の画面を長時間に亙って凝視し続ける
ことの多いオペレータに顕著なＶＤＴ（Ｖｉｄｅｏ Ｄ
ｉｓｐｌａｙ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）障害を緩和するた
め、パーソナルコンピュータの出力画像を見ながら表示
色を刺激の少ない中間色に変更できるよう、使用可能な
色の組合わせが多種多様に変更できるようにした色調整
装置が提案されている。

【０００６】図４に示されている色調整装置１は、特開
平２−２２００８９号公報に開示された装置である。こ
の装置では、ディスプレイコントローラ２により制御さ
れるＮビットのアドレスデコーダ３が付属するカラール
ックアップテーブルメモリ４に、２のＮ乗個のアドレス
に対してＲＧＢ３原色の色信号強度を記憶するＭビット
の記憶場所Ｍｒｉ，Ｍｇｉ，Ｍｂｉ（但し、ｉ＝１，
２，・・，２のＮ乗）が割当てられている。そして、操
作部５とＣＰＵ６とからなる制御部７によりカラールッ
クアップテーブルメモリ４の記憶内容を切替えることに
よって、２の３Ｍ乗色の中から２のＮ乗色を自由に選択
し、ＤＡ変換器８ｒ，８ｇ，８ｂを介してＣＲＴ９に表
示できるようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術によ
れば、色再現の幅を拡張することを目的とするものだけ
に、ユーザの好みに応じて様々な組合わせで色再現をす
ることがとできる。しかし、原画に対する忠実な色再現
性の可能性と忠実性とは別次元の問題である。

【０００８】そこで、色復調回路の回路部品のバラツキ
や周囲温度の変動に関係なく、原画に忠実な色再現を行
う技術の実現が期待されていた。

【０００９】本発明の目的は原画に忠実な色再現を常に
行うことのできる色調整回路及びこれを含む色調整シス
テムを提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明による色調整回路
は、映像を表示するディスプレイ装置において本来の色
彩を表示するためのデータである基準色データが予め格
納された記憶手段と、この格納された基準色データと外
部入力された映像信号に重畳された基準色データとの比
較結果に応じて前記映像信号の色補正を行う色補正手段
とを含むことを特徴とする。

【００１１】本発明による色調整システムは、上記色調
整回路と、この色調整回路に入力される映像信号に前記
基準色データを重畳する重畳回路とを含むことを特徴と
する。

【００１２】

【作用】映像を表示するディスプレイ装置において本来
の色彩を表示するためのデータである基準色データを予
め記憶しておく。色再生の基準となる基準色データを備
えた較正用カラー映像信号から分離された搬送色信号を
復調したときに、この復調出力と基準色データとを比較
して得られる色相比較誤差及び彩度比較誤差を色補正デ
ータとしてラッチしておく。この色補正データを較正用
カラー映像信号に続くカラー映像信号を復調する際に帰
還して色補正することにより、色信号処理器に使用した
回路素子の特性のバラツキや温度変動による特性変化等
に関係なく正確な色再生を可能にする。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明の一実施例による色調整回路
を適用したディスプレイ装置の構成を示すブロック図、
図２は図１の回路各部の信号波形図である。

【００１４】図１に示されているディスプレイ装置１１
は、カラー映像信号について原画に忠実な輝度調整と色
調整が施せるようにしたものであり、色再生の基準とな
る基準色データとして垂直帰線消去期間の１６Ｈ又は２
１Ｈの水平走査期間にカラーバー信号が挿入された較正
用カラー映像信号１３０と、基準色データメモリ１２に
予め格納された基準色データとを比較照合することによ
り輝度及び色調整を行う構成である。入力されたカラー
映像信号１３０は、くし形フィルタ等を内蔵する輝度・
色分離回路１３で輝度信号Ｙと色信号Ｃとに分離され、
各信号成分が輝度信号処理器１４、色信号処理器１５に
送出される。

【００１５】輝度信号処理器１４は、外部から印加され
る輝度調整信号に従って輝度調整を行うものであり、こ
こでは較正用カラー映像信号を再生したときに生成され
る輝度補正データに基づいて輝度調整を行う。較正用カ
ラー映像信号は、図示せぬ外部の重畳回路において、一
連の映像信号の先頭フィールドか又はその近傍のフィー
ルドの垂直帰線消去期間の１６Ｈ又は２１Ｈの水平走査
期間にカラーバー信号として重畳されるものとする。

【００１６】この較正用カラー映像信号に関する輝度信
号処理回路１４の出力は、まずＡＤ変換器１６にて輝度
データに変換された後、コンパレータ回路１７において
基準輝度データと比較される。この基準輝度データは、
基準色データメモリ１２に格納された基準色データに基
づいてメモリ制御回路１８が読出すものであり、コンパ
レータ回路１７においてＡＤ変換器１６の出力と比較さ
れ、そのときに得られる比較誤差が輝度補正データとし
てデータラッチ回路１９にラッチされる。

【００１７】データラッチ回路１９にラッチされた輝度
補正データは、ＰＷＭ回路２０においてパルス幅変調さ
れて輝度信号処理器１４に帰還され、較正用カラー映像
信号に続くカラー映像信号の輝度調整に供される。した
がって、較正用カラー映像信号が再生された時点で較正
に必要な輝度補正データがデータラッチ回路１９にラッ
チされ、較正用カラー映像信号に続く一連のカラー映像
信号は、輝度補正データにしたがって輝度補正される。

【００１８】色信号処理器１５は、色信号を直角二相復
調して色差信号Ｃｒ，Ｃｂを得る色復調回路２１と、色
復調回路２１の色復調に関連して色相と彩度を調整する
色相調整回路２２と彩度調整回路２３とからなり、本実
施例の場合これらの回路２１，２２，２３は全てアナロ
グ回路で構成される。

【００１９】色相調整回路２１，彩度調整回路２３は、
外部からのアナログの色相調整信号と彩度調整信号とに
より、搬送色信号の復調軸あるいは復調振幅を変化さ
せ、それぞれ色相，彩度を調整する。較正用カラー映像
信号を復調したときに再生色信号処理器１５から得られ
る補正前の赤色色差信号Ｃｒ，青色色差信号Ｃｂは、図
２（ａ）に示されている波形である。なお、図中の破線
は原画に忠実な本来の波形である。これらはそれぞれＡ
Ｄ変換器２４，２５にて色データに変換された後、続い
て赤色色差信号Ｃｒ，青色色差信号Ｃｂに対応して設け
られた一対のコンパレータ回路２６，２７において基準
色データと比較される。この比較の結果、色比較誤差と
彩度比較誤差とが色補正データとしてデータラッチ回路
２８にラッチされる。色相補正データは同図（ｂ），彩
度補正データは同図（ｃ）のようになる。

【００２０】このデータラッチ回路２８にラッチされた
色補正データは、較正用カラー映像信号に続く一連のカ
ラー映像信号に対する補正データとして継続的に使用さ
れる。すなわち、データラッチ回路２８のラッチ出力
は、色相と彩度のそれぞれに対応して設けられたＰＷＭ
回路２９，３０においてパルス幅変調され、補正データ
に対応したパルス幅の信号として色信号処理器１５内の
色相調整回路２２と彩度調整回路２３に送出される。こ
のため、色復調回路２１は、色相調整回路２２の出力及
び彩度調整回路２３の出力、すなわちメモリ１２内の基
準色データに対して回路が有する固有の誤差を補正する
信号により色復調動作が補正され、同図（ｄ）に示され
ているように、正確な色再現が行われることになる。

【００２１】要するに、色相θ＝ｔａｎ^-1（Ｃｂ／Ｃ
ｒ），彩度｜Ｃｒ｜，｜Ｃｂ｜であり、較正用カラー映
像信号に関する上記θ及び｜Ｃｒ｜，｜Ｃｂ｜のＡＤ変
換値とメモリ１２内に格納された基準色データとをコン
パレータ回路２６，２７で比較するのである。そして、
この比較の結果により、図２（ｂ）に示されている色相
補正データと、同図（ｃ）に示されている彩度補正デー
タが得られるのである。

【００２２】ただし、説明の便宜上、図２においてはデ
ィジタルデータではなく、アナログ波形として図示され
ている。

【００２３】なお、以上の比較及び補正動作は装置の電
源投入時に行えば良い。

【００２４】こうして、輝度信号処理器１４と色信号処
理器１５を経て調整された輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ，
Ｃｂは、一旦データ格納回路３１に保存されるが、時間
を置かずにそのままあるいは必要に応じて便宜データ格
納回路３１から読出し、映像出力回路３２を介してＣＲ
Ｔあるいは液晶等のディスプレイ３３に画面表示するこ
とができる。この場合、色信号処理器１５に使用した回
路素子の特性のバラツキや温度変動による特性変化等に
関係なく正確な色再生が可能である。

【００２５】また、補正データが共通に使用できる一連
の映像に関しては、最初にラッチされた補正データを繰
返し使用できるため、きわめて簡単な構成で原画に忠実
な映像再生が可能である。

【００２６】さらにまた、色信号処理器１５としてアナ
ログ回路構成のものを用いたので、部品調達コストを下
げることができる。そして、色相比較誤差や彩度比較誤
差といった色補正データはディジタルデータの形でラッ
チできるので、色補正データを安定保存することがで
き、かつ継続的に使用しても色補正データが劣化しない
ため、色調整品位を安定的に持続することができる。

【００２７】さらにまた、色信号処理器１５を、搬送色
信号から分離された色信号を直角二相復調する色復調回
路２１と、外部から供給される色相比較誤差が零となる
よう色復調回路２１を色相調整する色相調整回路２２
と、外部から供給される彩度比較誤差が零となるよう色
復調回路２１を彩度調整する彩度調整回路２３とを別々
に構成したので、搬送色信号の振幅に現れる彩度と位相
に現れる色相とを、個別かつ的確に調整することができ
る。

【００２８】ところで、ディスプレイ装置１１は、基準
色データメモリ１２に格納された基準色データに基づく
色調整以外にユーザの好みに応じた色調整を行うことも
できる。この場合、ＰＷＭ回路２９，３０に対しデータ
ラッチ回路２８からではなく、制御データ入出力ポート
３４を介してＣＰＵ３５から色制御データを送り込めば
良い。ＰＷＭ回路２９，３０は、データラッチ回路２８
の出力をパルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏ
ｄｕｌａｔｉｏｎ）する回路であり、この変調の許可・
停止は制御データ入出力ポート３４からの指令によって
行われる。

【００２９】すなわち、ＣＰＵ３５で処理された色制御
データをＰＷＭ回路２９，３０から色信号処理器１５内
の色相調整回路２２，彩度調整回路２３に供給すること
により、オペレータの好みに合わせて画質調整を施すこ
とができるのである。この場合、調整された画質は、当
然のことながら基準色メモリ１２に格納された基準色と
は無関係であり、例えばＶＤＴ障害に配慮して中間色の
多い画面とすることにより、長時間に亙ってディスプレ
イ３３を見つめる作業を行ったようなときの眼球や視神
経の疲労を軽減することができる。

【００３０】上述した従来の装置では、ＲＧＢ３原色の
各色の信号強度として、それぞれ均等に例えばＭ（４あ
るいは８）ビットの情報を必要とするなど、メモリ容量
が大きくなる。これに対し、本実施例の装置においては
従来装置よりもメモリ容量が小さくて済む。

【００３１】すなわち、従来装置では、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝
４：４：４とすると情報量は４＋４＋４＝１２となる。
これに対し、本実施例の装置では、カラー映像信号を輝
度信号と一対の色差信号とに分解した場合のビット配分
が各信号成分の占有帯域から４対１対１あるいは４対２
対２で済むので、Ｙ：Ｃｒ：Ｃｂ＝４：１：１であれば
情報量は４＋１＋１＝６となる。また、Ｙ：Ｃｒ：Ｃｂ
＝４：２：２であれば情報量は４＋２＋２＝８となる。
このことを考慮すると、本装置では基準色データとして
記憶しなければならないデータ量が１／２あるいは２／
３程度に抑えられる。

【００３２】したがって、従来の装置では基準色データ
を格納しておくためのルックアップテーブルメモリや、
該メモリから読出された色信号をアナログ信号に変換し
てＣＲＴに送り出すためのＤＡ変換器の回路規模が肥大
化しやすい等の欠点があったが、本実施例の装置ではか
かる欠点はないのである。

【００３３】このことについて、さらに図３を参照して
説明する。図には、映像信号における輝度信号Ｙと色差
信号Ｃｒ，Ｃｂとが示されている。図に示されているよ
うに、色差信号Ｃｒ，Ｃｂは周波数ｆsc＝３．５８［Ｍ
Ｈｚ］を中心として一定の帯域幅を有しているが、その
占有帯域幅は±０．５［ＭＨｚ］である。これに対し、
輝度信号Ｙの占有帯域幅は４．２［ＭＨｚ］である。

【００３４】したがって、従来装置では、Ｒ，Ｇ，Ｂの
ビット配分を全て同一にしなければならないのに対し、
本例の装置ではＹ，Ｃｒ，Ｃｂのビット配分を同一にし
なくて済むのである。よって、上述したようにビット配
分を４：１：１，あるいは４：２：２にすることがで
き、データ量を１／２あるいは２／３に抑えることがで
きるのである。

【００３５】なお、本実施例の場合、ディスプレイ装置
１１のうち、図１中の二点鎖線で囲まれている部分で色
調整回路３６が構成されており、具体的には色信号処理
器１５，ＡＤ変換器２４，２５、コンパレータ回路２
６，２７、データラッチ回路２８，ＰＷＭ回路２９，３
０、基準色データメモリ１２、メモリ制御回路１８、制
御データ入出力ポート３４、ＣＰＵ３５により色調整回
路３６が構成される。

【００３６】また、上記実施例では、輝度信号処理器１
４と色信号処理器１５とをアナログ回路で構成したが、
これらはいずれもディジタル回路で構成することもでき
る。その場合、輝度・色分離回路１３の前段にＡＤ変換
器を設けることにより、ＡＤ変換器１６，２４，２５は
不要になる。また、ディジタルの補正データをもって輝
度調整や色調整ができるようになるため、ＰＷＭ回路２
０，２９，３０も不要になる。

【００３７】ここで、輝度・色分離回路１３において、
分離される前の映像信号１３０は、 Ｅ＝Ｙ＋Ｃｒｃｏｓωｃｔ＋Ｃｂｓｉｎωｃｔ である。但し、ωｃ＝２πｆscである。彩度は振幅成分
Ｃｒ，Ｃｂを増幅することによって変化させることがで
きる。また、色相はωｃに対するカラーバースト信号の
位相を調整することによって変化させることができる。
これらの調整を行うのが、図１中の色相調整回路２２及
び彩度調整回路２３である。例えば、位相を調整するた
めの色相調整用の可変抵抗器、彩度を調整するための利
得調整用の可変抵抗器を設けておき、これらをＰＷＭ回
路２９，３０の出力で制御すれば良い。必要であれば、
ＰＷＭ回路２９，３０の出力を電圧値に変換し、これを
バイアスとして色相調整回路２２及び彩度調整回路２３
に直接与えても良い。

【００３８】以上説明したように本例の装置では、色信
号処理器が色再生の基準となる基準色データを備えた較
正用カラー映像信号から分離された搬送色信号を復調し
たときに、復調出力を基準色データと比較して得られる
色相比較誤差及び彩度比較誤差を色補正データとしてラ
ッチしておき、この色補正データを較正用カラー映像信
号に続くカラー映像信号を復調する際に色信号処理器に
帰還して色補正する構成としたから、色信号処理器に使
用した回路素子の特性のバラツキや温度変動による特性
変化等に関係なく正確な色再生ができる。また較正用カ
ラー映像信号を画面の非表示領域に注入したカラーバー
信号等で構成することにより、１フィールドあるいは１
フレーム毎に色調整が可能であり、また補正データが共
通に使用できる一連の映像に関しては、最初にラッチさ
れた補正データを繰返し使用できるため、きわめて簡単
な構成で原画に忠実な映像再生ができる。

【００３９】また、本例の装置では、色補正手段が、色
信号処理器により復調された一対の色差信号をそれぞれ
ＡＤ変換し、ＡＤ変換出力を基準色データと比較して誤
差及び彩度比較誤差を生成し、これらの色相比較誤差と
彩度比較誤差をそれぞれ色補正データとしてラッチして
色信号処理器に供給し、色信号処理器の復調動作を補正
する構成としたから、色信号処理器としてアナログ回路
構成のものを用いることにより、部品調達コストを下げ
ることができる。また、色相比較誤差や彩度比較誤差と
いった色補正データはディジタルデータの形でラッチで
きるため、色補正データを安定保存することができ、継
続的な使用により色補正データが劣化したりしないた
め、色調整品位を安定的に持続することができる。

【００４０】さらにまた、本例の装置では、任意に加工
された色相比較誤差及び彩度比較誤差を色補正データに
代えて色信号処理器に供給する色制御データ生成回路が
接続してあるため、基準色データと較正用カラー映像信
号との相違に基づいて生成される色相比較誤差と彩度比
較誤差に代えて、これらの比較誤差を任意に加工するこ
とにより、ユーザは原画の色から離れて好みの色調整が
できる。これにより長時間に亙って画面を凝視したとき
に眼球に神経疲労が蓄積しやすい刺激色から、中間色再
生に切替えて眼球疲労を抑制し、ＶＤＴ障害の抑制に寄
与できる。

【００４１】さらにまた、本例の装置では、色信号処理
器が、搬送色信号から分離された色信号を直角二相復調
する色復調回路と、外部から供給される色相比較誤差が
零となるように色復調回路を色相調整する色相調整回路
と、外部から供給される彩度比較誤差が零となるように
色復調回路を彩度調整する彩度調整回路とを含むため、
搬送色信号の振幅に現れる彩度と位相に現れる色相を、
個別にかつ的確に調整することができる。

【００４２】請求項の記載に関連して本発明は更に次の
態様をとりうる。

【００４３】（１）前記記憶手段に格納されている基準
色データは、色差信号をディジタル化したデータである
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の色調
整回路。

【００４４】（２）前記前記記憶手段に格納されている
基準色データは、色差信号をディジタル化したデータで
あることを特徴とする請求項５記載の色調整システム。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、映像信号
に重畳されている基準色データと予め記憶しておいた基
準色データとの比較結果に応じて映像信号の色補正を行
うことにより、常に原画に忠実な色再現を行うことがで
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による色調整回路を適用したデ
ィスプレイ装置の構成を示すブロック図である。

【図２】図１の各部の動作を示す信号波形図であり、
（ａ）は補正前の色差信号、（ｂ）は色相補正データ、
（ｃ）は彩度補正データ、（ｄ）は補正後の色差信号で
ある。

【図３】基準色データメモリに格納されるデータの内容
をアナログ信号で示した図である。

【図４】従来の装置の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１２ 基準色データメモリ １３ 輝度・色分離回路 １４ 輝度信号処理器 １５ 色信号処理器 ２１ 色復調回路 ２２ 色相調整回路 ２３ 彩度調整回路 ２６、２７ コンパレータ回路 ２８ データラッチ回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 映像を表示するディスプレイ装置におい
   て本来の色彩を表示するためのデータである基準色デー
   タが予め格納された記憶手段と、この格納された基準色
   データと外部入力された映像信号に重畳された基準色デ
   ータとの比較結果に応じて前記映像信号の色補正を行う
   色補正手段とを含むことを特徴とする色調整回路。
2. 【請求項２】 前記色補正手段は、前記記憶手段に格納
   された基準色データと外部入力された映像信号に重畳さ
   れた基準色データとを比較する比較手段と、この比較結
   果に応じて前記映像信号の色復調時の色相及び彩度を制
   御する制御手段とを有することを特徴とする請求項１記
   載の色調整回路。
3. 【請求項３】 前記較正用色データは、前記映像信号の
   垂直帰線消去期間に重畳されていることを特徴とする請
   求項１又は２記載の色調整回路。
4. 【請求項４】 前記基準色データは、カラーバー信号で
   あることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の
   色調整回路。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の色調整
   回路と、この色調整回路に入力される映像信号に前記基
   準色データを重畳する重畳回路とを含むことを特徴とす
   る色調整システム。