(57)【要約】【課題】映像信号インターフェースで接続された映像供給装置と表示装置からなり、リニア信号処理を行なった映像信号を表示出力するシステムを提供する。【解決手段】デガンマー処理と一部のリニア信号処理をフロント・エンド・ボックス４０内で行なう。信号処理の最終段の簡易ガンマー回路は、１３ビットのリニアＲＧＢ信号を１０ビットの簡易ガンマーＲＧＢ信号にエンコードし、また、ヘッド・マウント・ディスプレイ１０の入力段に簡易デガンマー回路を追加する。これにより、フロント・エンド・ボックス４０とヘッド・マウント・ディスプレイ１０の間は１０ビットの映像信号インターフェースで接続される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号をデガンマー処理してリニアＲＧＢ信号を得るデガンマー回路と、リニアＲＧＢ信号に対して第１のリニア信号処理を行なう第１のリニア信号処理部と、前記第１のリニア信号処理した後のリニアＲＧＢ信号をエンコードしてビット縮退する簡易ガンマー回路を有する映像供給装置と、
前記映像供給装置とは前記の縮退したビット長の映像信号インターフェースで接続され、ビット縮退したリニアＲＧＢ信号を元のビット長にデコードする簡易デガンマー回路と、前記デコードした後のリニアＲＧＢ信号に対して第２のリニア信号処理を行なう第２のリニア信号処理部と、前記第２のリニア信号処理した後のリニアＲＧＢ信号を表示出力する表示部を有する表示装置と、
を具備する映像表示システム。
【請求項２】
前記簡易ガンマー回路は、線形演算によりリニアＲＧＢ信号をガンマー処理し、
前記簡易デガンマー回路は、ガンマー処理されたリニアＲＧＢ信号を線形演算によりデガンマー処理する、
請求項１に記載の映像表示システム。
【請求項３】
前記簡易ガンマー回路は、入力領域を複数に分割し、分割した入力領域毎にガンマー曲線を近似した線分からなる近似ガンマー曲線を用いてリニアＲＧＢ信号をエンコードし、
前記簡易デガンマー回路は、前記近似ガンマー曲線とは逆特性となる近似デガンマー曲線を用いて、エンコードされたリニアＲＧＢ信号をデコードする、
請求項１に記載の映像表示システム。
【請求項４】
前記簡易ガンマー回路と前記簡易デガンマー回路を組み合わせた入出力特性は、信号レベルが小さい領域において入出力が一致する、
請求項３に記載の映像表示システム。
【請求項５】
映像信号をデガンマー処理してリニアＲＧＢ信号を得るデガンマー回路と、
リニアＲＧＢ信号に対して第１のリニア信号処理を行なうリニア信号処理部と、
前記リニア信号処理した後のリニアＲＧＢ信号をエンコードしてビット縮退する簡易ガンマー回路と、
を具備する映像供給装置。
【請求項６】
前記簡易ガンマー回路は、線形演算によりリニアＲＧＢ信号をガンマー処理する、
請求項５に記載の映像供給装置。
【請求項７】
前記簡易ガンマー回路は、入力領域を複数に分割し、分割した入力領域毎にガンマー曲線を近似した線分からなる近似ガンマー曲線を用いてリニアＲＧＢ信号をエンコードする、
請求項５に記載の映像供給装置。
【請求項８】
映像供給装置と接続する映像信号インターフェースと、
前記映像供給装置でビット縮退したリニアＲＧＢ信号を前記映像信号インターフェース経由で入力して、元のビット長にデコードする簡易デガンマー回路と、
前記デコードした後のリニアＲＧＢ信号に対して第２のリニア信号処理を行なうリニア信号処理部と、
前記リニア信号処理した後のリニアＲＧＢ信号を表示出力する表示部と、
を具備する表示装置。
【請求項９】
前記簡易デガンマー回路は、ガンマー処理されたリニアＲＧＢ信号を線形演算によりデガンマー処理する、
請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記映像供給装置では、入力領域を複数に分割し、分割した入力領域毎にガンマー曲線を近似した線分からなる近似ガンマー曲線を用いてリニアＲＧＢ信号をエンコードしており、
前記簡易デガンマー回路は、前記近似ガンマー曲線とは逆特性となる近似デガンマー曲線を用いて、エンコードされたリニアＲＧＢ信号をデコードする、
請求項８に記載の表示装置。
【請求項１１】
ユーザーの頭部に直接装着して用いられる、
請求項８に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示する技術は、映像信号に対して輝度調整や色温度調整、原色点変換などのリニア信号処理を行なってから表示出力する映像表示システム、映像供給装置、並びに表示装置に係り、特に、リニア信号処理した映像信号をユーザーの頭部に装着したヘッド・マウント・ディスプレイに表示出力する映像表示システム、映像供給装置、並びに表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
頭部に装着して映像を視聴する表示装置、すなわちヘッド・マウント・ディスプレイ（ＨＭＤ）が広く知られている。ヘッド・マウント・ディスプレイは、左右の眼毎に光学ユニットを持ち、また、ヘッドフォンと併用し、視覚及び聴覚を制御できるように構成されている。頭部に装着した際に外界を完全に遮るように構成すれば、視聴時の仮想現実感が増す。また、ヘッド・マウント・ディスプレイは、左右の眼に違う映像を映し出すことも可能であり、左右の眼に視差のある画像を表示すれば３Ｄ画像を提示することができる。
【０００３】
ヘッド・マウント・ディスプレイの左右の眼の表示部には、例えば液晶や有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ− Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子などからなる高解像度の表示パネルを用いることができる。また、光学系で適当な画角を設定するとともに、ヘッドフォンで多チャンネルを再現すれば、映画館で視聴するような臨場感を再現することができる。ヘッド・マウント・ディスプレイは、ＤＶＤプレイヤーやブルーレイ・ディスク（ＢＤ）プレイヤーなどのＡＶ再生機に接続して、映画などのコンテンツを鑑賞するのに利用される（例えば、特許文献１を参照のこと）。
【０００４】
ところで、映像信号は一般に、ガンマー特性を有する８ビットのディジタル信号で記録されている。図８には、ガンマー処理された８ビットのディジタル映像信号と輝度との関係を例示している。ＴＶやモニターなどの映像表示装置においても、その大半の処理はガンマー処理がかかったまま行なわれている。しかしながら、輝度調整や色温度調整、原色点変換などの一部の信号処理は、リニア信号にした方が回路構成を簡略化できる。このため、ガンマー処理された映像信号を一度デコード、すなわちデガンマー処理により映像信号のガンマー曲線をリニアなＲＧＢ信号（データ値と画素の輝度との関係が比例関係になる信号）に変換してから演算する必要がある。
【０００５】
図９には、デガンマー処理してからリニア信号処理する回路構成を模式的に示している。デガンマー回路９０１は、８ビットの映像信号を入力すると、デガンマー処理してリニアＲＧＢ信号に変換する。そして、原色点変換部９０２、輝度調整部９０３、色温度調整部９０４はそれぞれ、リニアＲＧＢ信号に対して、原色点変換、輝度調整、色温度調整などのリニア信号処理を行なう。
【０００６】
デガンマー処理は、非線形演算であり負荷が重いため、専用のデガンマー回路を必要とする。また、リニアＲＧＢ信号で暗い映像信号を正しく表現するには、例えば映像信号に１３ビットなどビット拡張を行なう必要がある。したがって、理想的な映像表示システムは、記録媒体などから再生された８ビットの映像信号をデガンマー処理して１３ビットのリニアＲＧＢ信号に変換した後、さらに輝度調整や色温度調整、原色点変換などのリニア信号処理を行なってから表示出力するという構成となる。
【０００７】
図１０には、デガンマー処理によりビット拡張したリニアＲＧＢ信号にリニア信号処理を行なってから表示出力する映像表示システム１０００の構成例を模式的に示している。デガンマー回路１００１は、８ビットの映像信号を入力すると、デガンマー処理してリニアＲＧＢ信号に変換し、さらに１３ビットにビット拡張する。そして、原色点変換部１００２、輝度調整部１００３、色温度調整部１００４はそれぞれ、１３ビットのリニアＲＧＢ信号に対して、原色点変換、輝度調整、色温度調整などのリニア信号処理を行なう。このようにリニア信号処理された映像信号は、表示パネル１００５で表示出力される。
【０００８】
以上を踏まえ、ヘッド・マウント・ディスプレイなどを表示装置に持つ、理想的な映像表示システムの構成方法について考察してみる。この種の映像表示システムは、表示部と表示部を駆動する表示駆動部からなる表示装置と、ＢＤプレイヤーなどで再生された映像信号を表示装置に供給する映像供給装置で構成され、映像供給装置と表示装置間は映像信号インターフェースで接続されている。リニア信号処理を行なう前には映像信号にデガンマー処理を行なう必要があるが、デガンマー処理は負荷が重たいこと、デガンマー処理した後は映像信号がビット拡張されることから、システム内のどこでデガンマー処理並びにリニア信号処理を行なうべきかを十分検討すべきである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−８６３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本明細書で開示する技術の目的は、表示装置と、映像信号を表示装置に供給する映像供給装置で構成され、映像供給装置と表示装置間は映像信号インターフェースで接続され、輝度調整や色温度調整、原色点変換などのリニア信号処理を行なった映像信号を表示装置で好適に表示出力することができる、優れた映像表示システム、映像供給装置、並びに表示装置を提供することにある。
【００１１】
本明細書で開示する技術のさらなる目的は、デガンマー処理は負荷が重たいこと、デガンマー処理した後は映像信号がビット拡張されることを考慮して、元の映像信号をデガンマー処理したリニアＲＧＢ信号に対してリニア信号処理を好適に行なうことができる、優れた映像表示システム、映像供給装置、並びに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】
【００１２】
本願は、上記課題を参酌してなされたものであり、請求項１に記載の技術は、
映像信号をデガンマー処理してリニアＲＧＢ信号を得るデガンマー回路と、リニアＲＧＢ信号に対して第１のリニア信号処理を行なう第１のリニア信号処理部と、前記第１のリニア信号処理した後のリニアＲＧＢ信号をエンコードしてビット縮退する簡易ガンマー回路を有する映像供給装置と、
前記映像供給装置とは前記の縮退したビット長の映像信号インターフェースで接続され、ビット縮退したリニアＲＧＢ信号を元のビット長にデコードする簡易デガンマー回路と、前記デコードした後のリニアＲＧＢ信号に対して第２のリニア信号処理を行なう第２のリニア信号処理部と、前記第２のリニア信号処理した後のリニアＲＧＢ信号を表示出力する表示部を有する表示装置と、
を具備する映像表示システムである。
【００１３】
但し、ここで言う「システム」とは、複数の装置（又は特定の機能を実現する機能モジュール）が論理的に集合した物のことを言い、各装置や機能モジュールが単一の筐体内にあるか否かは特に問わない。
【００１４】
本願の請求項２に記載の技術によれば、請求項１に記載の映像表示システムにおいて、前記映像供給装置側の簡易ガンマー回路は、線形演算によりリニアＲＧＢ信号をガンマー処理し、一方、前記表示装置側の簡易デガンマー回路は、ガンマー処理されたリニアＲＧＢ信号を線形演算によりデガンマー処理するように構成されている。
【００１５】
本願の請求項３に記載の技術によれば、請求項１に記載の映像表示システムにおいて、前記映像供給装置側の簡易ガンマー回路は、入力領域を複数に分割し、分割した入力領域毎にガンマー曲線を近似した線分からなる近似ガンマー曲線を用いてリニアＲＧＢ信号をエンコードし、一方、前記表示装置側の簡易デガンマー回路は、前記近似ガンマー曲線とは逆特性となる近似デガンマー曲線を用いて、エンコードされたリニアＲＧＢ信号をデコードするように構成されている。
【００１６】
本願の請求項４に記載の技術によれば、請求項３に記載の映像表示システムは、前記簡易ガンマー回路と前記簡易デガンマー回路を組み合わせた入出力特性は、信号レベルが小さい領域において入出力が一致するように構成されている。
【００１７】
また、本願の請求項５に記載の技術は、
映像信号をデガンマー処理してリニアＲＧＢ信号を得るデガンマー回路と、
リニアＲＧＢ信号に対して第１のリニア信号処理を行なうリニア信号処理部と、
前記リニア信号処理した後のリニアＲＧＢ信号をエンコードしてビット縮退する簡易ガンマー回路と、
を具備する映像供給装置である。
【００１８】
本願の請求項６に記載の技術によれば、請求項５に記載の映像供給装置は、前記簡易ガンマー回路が線形演算によりリニアＲＧＢ信号をガンマー処理するように構成されている。
【００１９】
本願の請求項７に記載の技術によれば、請求項５に記載の映像供給装置は、前記簡易ガンマー回路が、入力領域を複数に分割し、分割した入力領域毎にガンマー曲線を近似した線分からなる近似ガンマー曲線を用いてリニアＲＧＢ信号をエンコードするように構成されている。
【００２０】
また、本願の請求項８に記載の技術は、
映像供給装置と接続する映像信号インターフェースと、
前記映像供給装置でビット縮退したリニアＲＧＢ信号を前記映像信号インターフェース経由で入力して、元のビット長にデコードする簡易デガンマー回路と、
前記デコードした後のリニアＲＧＢ信号に対して第２のリニア信号処理を行なうリニア信号処理部と、
前記リニア信号処理した後のリニアＲＧＢ信号を表示出力する表示部と、
を具備する表示装置である。
【００２１】
本願の請求項９に記載の技術によれば、請求項８に記載の表示装置は、前記簡易デガンマー回路がガンマー処理されたリニアＲＧＢ信号を線形演算によりデガンマー処理するように構成されている。
【００２２】
本願の請求項１０に記載の技術によれば、前記映像供給装置では、入力領域を複数に分割し、分割した入力領域毎にガンマー曲線を近似した線分からなる近似ガンマー曲線を用いてリニアＲＧＢ信号をエンコードしている。そして、請求項８に記載の表示装置は、前記簡易デガンマー回路が前記近似ガンマー曲線とは逆特性となる近似デガンマー曲線を用いてリニアＲＧＢ信号をデコードするように構成されている。
【００２３】
本願の請求項１１に記載の技術によれば、請求項８に記載の表示装置は、ヘッド・マウント・ディスプレイなど、ユーザーの頭部に直接装着して用いられるように構成されている。
【発明の効果】
【００２４】
本明細書で開示する技術によれば、所定の映像信号インターフェースで接続された映像供給装置と表示装置で構成され、ヘッド・マウント・ディスプレイなどの表示装置側の信号処理負荷を低減しつつ、輝度調整や色温度調整、原色点変換などのリニア信号処理を行なった映像信号を表示装置で好適に表示出力することができる、優れた映像表示システム、映像供給装置、並びに表示装置を提供することができる。
【００２５】
本明細書で開示する技術のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、ヘッド・マウント・ディスプレイを含む画像表示システムの構成を模式的に示した図である。
【図２】図２は、本明細書で開示する技術の一実施形態に係る映像表示システムの構成例を示した図である。
【図３】図３は、簡易ガンマー回路の入出力特性例を示した図である。
【図４】図４は、簡易ガンマー回路の構成例を示した図である。
【図５】図５は、簡易デガンマー回路の入出力特性例を示した図である。
【図６】図６は、簡易デガンマー回路の構成例を示した図である。
【図７】図７は、図４に示した簡易ガンマー回路と図６に示した簡易デガンマー回路を組み合わせた入出力特性を示した図である。
【図８】図８は、ガンマー処理された８ビットのディジタル映像信号と輝度との関係を例示した図である。
【図９】図９は、デガンマー処理してからリニア信号処理する回路構成を模式的に示した図である。
【図１０】図１０は、リニア信号処理した映像信号を表示出力する映像表示システム１０００の構成例を模式的に示した図である。
【図１１】図１１は、デガンマー以降の処理をすべてヘッド・マウント・ディスプレイ１０内で行なう映像表示システム１１００の構成例を模式的に示した図である。
【図１２】図１２は、デガンマー処理と一部のリニア信号処理をフロント・エンド・ボックス４０内で行なう映像表示システムの構成例を模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照しながら本明細書で開示する技術の実施形態について詳細に説明する。
【００２８】
図１には、ヘッド・マウント・ディスプレイを含む画像表示システムの構成を模式的に示している。図示のシステムは、ヘッド・マウント・ディスプレイ１０本体と、視聴コンテンツのソースとなるブルーレイ・ディスク再生装置２０と、ブルーレイ・ディスク再生装置２０の再生コンテンツの他の出力先となるハイビジョン・ディスプレイ（例えば、ＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｍｕｔｌｉｍｅｄｉａ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）対応テレビ）３０と、ブルーレイ・ディスク再生装置２０から出力されるＡＶ信号の処理を行なうフロント・エンド・ボックス４０で構成される。
【００２９】
フロント・エンド・ボックス４０は、ブルーレイ・ディスク再生装置２０から出力されるＡＶ信号をＨＤＭＩ入力すると、例えば信号処理して、ＨＤＭＩ出力するＨＤＭＩリピーターに相当する。また、フロント・エンド・ボックス４０は、ブルーレイ・ディスク再生装置２０の出力先をヘッド・マウント・ディスプレイ１０又はハイビジョン・ディスプレイ３０のいずれかに切り替える２出力スイッチャーでもある。図示の例では、フロント・エンド・ボックス４０は２出力であるが、３以上の出力を有していてもよい。但し、フロント・エンド・ボックス４０は、ＡＶ信号の出力先を排他的とし、且つ、ヘッド・マウント・ディスプレイ１０への出力を最優先とする。
【００３０】
ブルーレイ・ディスク再生装置２０とフロント・エンド・ボックス４０間、並びに、フロント・エンド・ボックス４０とハイビジョン・ディスプレイ３０間は、それぞれＨＤＭＩケーブルで接続されている。フロント・エンド・ボックス４０とヘッド・マウント・ディスプレイ１０間も、ＨＤＭＩケーブルで接続するように構成することも可能であるが、その他の仕様のケーブルを用いてＡＶ信号をシリアル転送するようにしてもよい。但し、フロント・エンド・ボックス４０とヘッド・マウント・ディスプレイ１０間を接続するケーブル１本で、ＡＶ信号と電力を供給するものとし、ヘッド・マウント・ディスプレイ１０はこのケーブルを介して駆動電力も得ることができる。
【００３１】
ヘッド・マウント・ディスプレイ１０は、左眼用及び右眼用の独立した表示部を備えている。各表示部は、例えば有機ＥＬ素子を用いている。また、左右の各表示部は、低歪みで且つ高解像度の広視野角光学系からなるレンズ・ブロックを装備している。
【００３２】
図１に示した映像表示システムにおいて、ヘッド・マウント・ディスプレイ１０は、表示部と表示部を駆動する表示駆動部からなる表示装置に相当し、フロント・エンド・ボックス４０は、ブルーレイ・ディスク再生装置２０で再生された映像信号を表示装置に供給する映像供給装置に相当し、映像供給装置と表示装置間は所定の映像信号インターフェースで接続されている、ということができる。
【００３３】
通常、ブルーレイ・ディスク再生装置２０から映像表示システムに入力される再生信号は、例えば８ビットのガンマー処理がかかったままの映像信号である。理想的な映像表示システムでは、図１０に示したように、８ビットの映像信号をデガンマー処理して１３ビットのリニアＲＧＢ信号に変換した後、さらに輝度調整や色温度調整、原色点変換などのリニア信号処理を行なってから表示出力することになる。
【００３４】
以上を踏まえ、図１に示した映像表示システムの理想的な構成方法について、改めて考察してみる。リニア信号処理を行なう前には映像信号にデガンマー処理を行なう必要があるが、デガンマー処理は負荷が重たいこと、デガンマー処理した後は映像信号がビット拡張されることから、システム内のどこでデガンマー処理並びにリニア信号処理を行なうべきかを十分検討すべきである。
【００３５】
図１１には、デガンマー以降の処理をすべてヘッド・マウント・ディスプレイ１０内で行なう映像表示システム１１００の構成例を模式的に示している。映像供給装置としてのフロント・エンド・ボックス４０は、入力した映像データをデコーダー１１０１でデコードして８ビットの映像信号を得ると、前処理部１１０２でスケーリング、ノイズリダクションなどの前処理を施した後、８ビットの映像信号のままヘッド・マウント・ディスプレイ１０に転送する。表示装置すなわちヘッド・マウント・ディスプレイ１０側では、入力した８ビットの映像信号をデガンマー回路１１０３でデガンマー処理し、さらにビット拡張して１３ビットのリニアＲＧＢ信号を得る。その後、１３ビットのリニアＲＧＢ信号に対し、原色点変換部１１０４、輝度調整部１１０５、色温度調整部１１０６でそれぞれ原色点変換、輝度調整、色温度調整などのリニア信号処理を施した後、表示パネル１１０７で表示出力される。
【００３６】
図１１に示すようにデガンマー以降の処理をヘッド・マウント・ディスプレイ１０内で行なう場合、信号処理量が多くなるため、消費電力と発熱量の増大を招来し、以下のような問題を引き起こす。
【００３７】
（１）熱によって表示部の劣化が促進される。特に有機ＥＬ素子を用いる場合、劣化は顕著となる。
（２）ヘッド・マウント・ディスプレイ１０のようにユーザーが直接装着する装置の場合、温度の上昇は、ユーザーの安全性や装着の快適性という点でも問題である。
【００３８】
これに対し、ヘッド・マウント・ディスプレイ１０内で行なう信号処理量を抑えるために、処理の重いデガンマー処理と上記のリニア信号処理の少なくとも一部をフロント・エンド・ボックス４０側で行なうという解決方法もある。
【００３９】
図１２には、デガンマー処理と一部のリニア信号処理をフロント・エンド・ボックス４０内で行なう映像表示システム１２００の構成例を模式的に示している。フロント・エンド・ボックス４０は、入力した映像データをデコーダー１２０１でデコードして８ビットの映像信号を得ると、前処理部１２０２でスケーリング、ノイズリダクションなどの前処理を施した後、デガンマー回路１２０３でデガンマー処理して、ビット拡張して１３ビットのリニアＲＧＢ信号を得ると、さらに原色点変換部１２０４で、原色点変換処理を行なう。そして、原色点変換後の１３ビットのリニアＲＧＢ信号をフロント・エンド・ボックス４０からヘッド・マウント・ディスプレイ１０に転送する。ヘッド・マウント・ディスプレイ１０側では、１３ビットのリニアＲＧＢ信号に対し、輝度調整部１２０５及び色温度調整部１２０６で輝度調整、色温度調整などの残りのリニア信号処理を施した後、表示パネル１２０７で表示出力される。
【００４０】
図１２に示したシステム構成例では、ヘッド・マウント・ディスプレイ１０内で行なう信号処理量が低減されるが、フロント・エンド・ボックス４０とヘッド・マウント・ディスプレイ１０間をビット拡張した１３ビットの信号インターフェースで接続する必要がある。ところが、ＤＶＩ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｄｅｏ  Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ）やＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔといった一般的な映像信号インターフェースでは、１０ビット程度のビット長に制限される。このようにビット長が不足すると、階調表現が劣化するという画質的な問題が発生してしまう。
【００４１】
これに対し、図２には、デガンマー処理と一部のリニア信号処理をフロント・エンド・ボックス４０内で行なうとともに、１０ビット程度のビット長に制限される映像信号インターフェースでフロント・エンド・ボックス４０とヘッド・マウント・ディスプレイ１０間が接続される映像表示システム２００の構成例を示している。
【００４２】
フロント・エンド・ボックス４０は、入力した映像データをデコーダー２０１でデコードして８ビットの映像信号を得ると、前処理部２０２でスケーリング、ノイズリダクションなどの前処理を施した後、デガンマー回路２０３でデガンマー処理して、ビット拡張して１３ビットのリニアＲＧＢ信号を得ると、さらに原色点変換部２０４で原色点変換処理を行なう。デガンマー処理と一部のリニア信号処理をフロント・エンド・ボックス４０内で行なう点では、図１２に示したシステム構成と同様である。但し、フロント・エンド・ボックス４０における信号処理の最終段に、簡易ガンマー回路２０５を追加する点で相違する。この簡易ガンマー回路２０５は、１３ビットのリニアＲＧＢ信号を簡易ガンマーＲＧＢ信号にエンコードして１０ビット長に縮退する。
【００４３】
また、ヘッド・マウント・ディスプレイ１０の入力段に、簡易デガンマー回路２０６を追加する。この簡易デガンマー回路２０６は、入力された１０ビットの簡易ガンマーＲＧＢ信号をリニアＲＧＢ信号にデコードして、元の１３ビットに復元する。これにより、映像表示システムは、フロント・エンド・ボックス４０とヘッド・マウント・ディスプレイ１０の間を、１０ビットの映像信号インターフェースで接続することができる。その後、ヘッド・マウント・ディスプレイ１０内では、１３ビット長にデコードした後のリニアＲＧＢ信号に対し、輝度調整部２０７及び色温度調整部２０８で輝度調整、色温度調整などの残りのリニア信号処理を施した後、表示パネル２０９で表示出力される。
【００４４】
本来のデガンマー処理は非線形演算であり負荷が重い。このため、１３ビットのリニアＲＧＢ信号を１０ビットのＲＧＢ信号にエンコードし、さらに１０ビットのリニアＲＧＢ信号にデコードする際に、通常のガンマー処理及びデガンマー処理を行なうと、ヘッド・マウント・ディスプレイ１０内での信号処理量が多くなり、消費電力と発熱量の増大を招来する。
【００４５】
そこで、本実施形態では、線形演算で済む簡易ガンマー処理及び簡易デガンマー処理を導入することにより、フロント・エンド・ボックス４０とヘッド・マウント・ディスプレイ１０間を１０ビットの映像信号インターフェースで接続することを可能にするとともに、ヘッド・マウント・ディスプレイ１０での信号処理量を抑え、消費電力と発熱量の増大を防ぐようにしている。
【００４６】
なお、図２に示した構成例では、リニアＲＧＢ信号に対するリニア信号処理のうち、フロント・エンド・ボックス４０側では原色点変換部を行ない、ヘッド・マウント・ディスプレイ１０側では輝度調整並びに色温度調整を行なうが、フロント・エンド・ボックス４０及びヘッド・マウント・ディスプレイ１０の各々で行なうリニア信号処理を入れ替えたり、各リニア信号処理を実行する順序を入れ替えたりすることは可能である。
【００４７】
以下では、簡易ガンマー回路２０５で行なう簡易ガンマー処理、並びに、簡易デガンマー回路２０６で行なう簡易デガンマー処理の詳細について説明する。
【００４８】
通常のガンマー処理では、べき乗ガンマーからなるガンマー曲線を用いて、ガンマー入力をガンマー出力に変換して、映像信号のビット長を削減することができる。また、デガンマー処理では、ガンマー処理とは逆の操作、すなわち、元のガンマー曲線とは逆関数となる曲線を用いて、映像信号のビット長を元に戻す。
【００４９】
ガンマー処理及びデガンマー処理は非線形演算であり、負荷が重い。そこで、本実施形態では、ガンマー曲線を複数本の線分で近似した近似ガンマー曲線を用いて簡易ガンマー処理及び簡易デガンマー処理を行なうことにした。このような簡易ガンマー処理及び簡易デガンマー処理は、線形演算であり負荷が軽い。したがって、ヘッド・マウント・ディスプレイ１０の入力段に簡易デガンマー回路を配置しても、消費電力や発熱量の増大を招来することはない。
【００５０】
図３には、簡易ガンマー回路２０５の入出力特性例を示している。図示の例では、入力領域は、０〜５１１、５１２〜１０２３、１０２４〜２０４７、２０４８〜４０９５、４０９６〜８１９２の５つの領域に分け、各々の領域において順に傾き２0、２-1、２-3、２-5、２-6の直線でそれぞれガンマー曲線を近似する。したがって、近似ガンマー曲線は、下式（１）に示すよう５本の線分で表わされる。
【００５１】
【数１】
2013085045.tif 000003
【００５２】
図４には、上記の近似ガンマー曲線に従った簡易ガンマー処理を実現する簡易ガンマー回路２０５の構成例を示している。図示の簡易ガンマー回路では、まず判定部４０１が、１３ビットの入力信号ＩＲＧＢを閾値と比較して、０〜５１１、５１２〜１０２３、１０２４〜２０４７、２０４８〜４０９５、４０９６〜８１９２のいずれの領域内であるかに応じて、ｍ＝０〜４の５通りの場合分けを行ない、各変数ｉ［ｍ］、ｏ［ｍ］、ａ［ｍ］を決定する。そして、減算部４０２で、入力信号ＩＲＧＢからｉ［ｍ］を引いた後、ビットシフト部４０３でａ［ｍ］だけ下位にビットシフトする。さらに、加算部４０４でｏ［ｍ］を加えて出力する。
【００５３】
簡易ガンマー回路２０５で行なう上記の処理は、要するに下式（２）に従って、入力信号ｘを簡易ガンマー処理して出力ｙを得ることである。その入出力特性は、図３に示した通りである。
【００５４】
【数２】
2013085045.tif 000004
【００５５】
また、図５には、簡易デガンマー回路２０６の入出力特性例を示している。図示の例では、入力領域は、０〜５１１、５１２〜７６７、７６８〜９５９、９６０〜１０２４の５つの領域に分け、各々の領域において順に傾き２-6、２-5、２-3、２-1、２0の直線でそれぞれデガンマー曲線を近似する。したがって、近似デガンマー曲線は、下式（３）に示すよう５本の線分で表わされる。これはちょうど図３とは逆特性となっている。
【００５６】
【数３】
2013085045.tif 000005
【００５７】
図６には、上記の近似デガンマー曲線に従った簡易デガンマー処理を実現する簡易デガンマー回路２０６の構成例を示している。図示の簡易デガンマー回路では、まず判定部６０１が、１３ビットの入力信号ＩＲＧＢを閾値と比較して、０〜５１１、５１２〜７６７、７６８〜８９５、８９６〜９５９、９５９〜１０２４のいずれの領域内であるかに応じて、ｍ＝０〜４の５通りの場合分けを行ない、各変数ｉ［ｍ］、ｏ［ｍ］、ａ［ｍ］を決定する。そして、減算部６０２で、入力信号ＩＲＧＢからｉ［ｍ］を引いた後、ビットシフト部６０３でａ［ｍ］だけ上位にビットシフトする。さらに、加算部６０４でｏ［ｍ］を加えて出力する。
【００５８】
簡易デガンマー回路２０６で行なう上記の処理は、要するに下式（４）に従って、入力信号ｘを簡易デガンマー処理して出力ｙを得ることである。その入出力特性は、図５に示した通りである。
【００５９】
【数４】
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【００６０】
図７には、図４に示した簡易ガンマー回路２０５と図６に示した簡易デガンマー回路２０６を組み合わせた入出力特性を示している。同図から、信号レベルが小さい領域では入出力が一致し、信号レベルが大きい領域になるほど一致しなくなっているのが分かる。これは、簡易ガンマー回路で信号レベルが大きいほど、近似ガンマー曲線の傾きを決定する成分ａ［ｍ］が大きくなってビットシフトが起こり、階調表現が劣化するためである。しかし、人間の目は信号レベルが小さい領域では感度が高いが、信号レベルが大きい領域では低いので、ほぼ劣化がないように知覚させることができる。
【００６１】
図４に示した簡易ガンマー回路と図６に示した簡易デガンマー回路はいずれも、乗算器などの複雑な処理は必要とせず、基本的に、加算器とビットシフトだけで構成される。したがって、通常のデガンマー回路などと比べると、はるかに小規模な回路で実現することが可能である。
【００６２】
なお、本明細書の開示の技術は、以下のような構成をとることも可能である。
（１）映像信号をデガンマー処理してリニアＲＧＢ信号を得るデガンマー回路と、リニアＲＧＢ信号に対して第１のリニア信号処理を行なう第１のリニア信号処理部と、前記第１のリニア信号処理した後のリニアＲＧＢ信号をエンコードしてビット縮退する簡易ガンマー回路を有する映像供給装置と、前記映像供給装置とは前記の縮退したビット長の映像信号インターフェースで接続され、ビット縮退したリニアＲＧＢ信号を元のビット長にデコードする簡易デガンマー回路と、前記デコードした後のリニアＲＧＢ信号に対して第２のリニア信号処理を行なう第２のリニア信号処理部と、前記第２のリニア信号処理した後のリニアＲＧＢ信号を表示出力する表示部を有する表示装置を具備する映像表示システム。
（２）前記簡易ガンマー回路は、線形演算によりリニアＲＧＢ信号をガンマー処理し、前記簡易デガンマー回路は、ガンマー処理されたリニアＲＧＢ信号を線形演算によりデガンマー処理する、上記（１）に記載の映像表示システム。
（３）前記簡易ガンマー回路は、入力領域を複数に分割し、分割した入力領域毎にガンマー曲線を近似した線分からなる近似ガンマー曲線を用いてリニアＲＧＢ信号をエンコードし、前記簡易デガンマー回路は、前記近似ガンマー曲線とは逆特性となる近似デガンマー曲線を用いて、エンコードされたリニアＲＧＢ信号をデコードする、上記（１）に記載の映像表示システム。
（４）前記簡易ガンマー回路と前記簡易デガンマー回路を組み合わせた入出力特性は、信号レベルが小さい領域において入出力が一致する、上記（３）に記載の映像表示システム。
（５）映像信号をデガンマー処理してリニアＲＧＢ信号を得るデガンマー回路と、リニアＲＧＢ信号に対して第１のリニア信号処理を行なうリニア信号処理部と、前記リニア信号処理した後のリニアＲＧＢ信号をエンコードしてビット縮退する簡易ガンマー回路を具備する映像供給装置。
（６）前記簡易ガンマー回路は、線形演算によりリニアＲＧＢ信号をガンマー処理する、上記（５）に記載の映像供給装置。
（７）前記簡易ガンマー回路は、入力領域を複数に分割し、分割した入力領域毎にガンマー曲線を近似した線分からなる近似ガンマー曲線を用いてリニアＲＧＢ信号をエンコードする、上記（５）に記載の映像供給装置。
（８）映像供給装置と接続する映像信号インターフェースと、前記映像供給装置でビット縮退したリニアＲＧＢ信号を前記映像信号インターフェース経由で入力して、元のビット長にデコードする簡易デガンマー回路と、前記デコードした後のリニアＲＧＢ信号に対して第２のリニア信号処理を行なうリニア信号処理部と、前記リニア信号処理した後のリニアＲＧＢ信号を表示出力する表示部を具備する表示装置。
（９）前記簡易デガンマー回路は、ガンマー処理されたリニアＲＧＢ信号を線形演算によりデガンマー処理する、上記（８）に記載の表示装置。
（１０）前記映像供給装置では、入力領域を複数に分割し、分割した入力領域毎にガンマー曲線を近似した線分からなる近似ガンマー曲線を用いてリニアＲＧＢ信号をエンコードしており、前記簡易デガンマー回路は、前記近似ガンマー曲線とは逆特性となる近似デガンマー曲線を用いて、エンコードされたリニアＲＧＢ信号をデコードする、上記（８）に記載の表示装置。
（１１）ユーザーの頭部に直接装着して用いられる、上記（８）に記載の表示装置。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
以上、特定の実施形態を参照しながら、本明細書で開示する技術について詳細に説明してきた。しかしながら、本明細書で開示する技術の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。
【００６４】
本明細書では、本明細書で開示する技術をヘッド・マウント・ディスプレイに適用した実施形態を中心に説明してきたが、本明細書で開示する技術の要旨は特定の映像表示システムの構成に限定されるものではない。所定の映像信号インターフェースで接続された映像供給装置と表示装置で構成され、映像信号に対してリニア信号処理を行なうさまざまなタイプの映像表示システムに対して、同様に本明細書で開示する技術を適用することができる。
【００６５】
要するに、例示という形態で本明細書で開示する技術について説明してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本明細書で開示する技術の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。
【符号の説明】
【００６６】
１０…ヘッド・マウント・ディスプレイ
２０…ブルーレイ・ディスク再生装置
３０…ハイビジョン・ディスプレイ
４０…フロント・エンド・ボックス
２００…映像表示システム
２０１…デコーダー
２０２…前処理部
２０３…デガンマー回路
２０４…原色点変換部
２０５…簡易ガンマー回路
２０６…簡易デガンマー回路
２０７…輝度調整部
２０８…色温度調整部
２０９…表示パネル
４０１…判定部
４０２…減算部
４０３…ビットシフト部
４０４…加算部
６０１…判定部
６０２…減算部
６０３…ビットシフト部
６０４…加算部
【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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