(57)【要約】【課題】接眼光学系（１１ｂ）の収差及び／又はＭＴＦ特性に応じた逆補正を画像に施す機能を有した画像表示装置（１０）において、その逆補正の特性を記憶する記憶手段（１３）のメモリ量を削減しつつその逆補正の補正精度を保つ。【解決手段】画像表示装置（１０）の記憶手段（１３ｂ）には、画像において接眼光学系の光学中心に対応する点を中心として略等角度に分割された複数の部分領域の１つについての補正情報のみを格納する。接眼光学系（１１ｂ）の特性は、その光学中心周りに対称性を有しており、観察画像Ｉ上に生じる歪曲もその光学中心に対応する点の周りに対称性を有する。したがって、画像表示装置（１０）の補正手段（１３ａ，１３ｇ）がその対称性に基づく場合分け処理をすれば、その逆補正の補正精度を保つことができる。【選択図】      図２
2004233869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次元表示素子と、その二次元表示素子の表示画面の虚像を形成する接眼光学系とからなる表示部と、
前記接眼光学系の収差及び／又はＭＴＦ特性に応じた逆補正を画像に施すための補正情報を格納した記憶手段と、
前記記憶手段に格納された前記補正情報に基づき画像に逆補正を施すと共に、その逆補正された画像を前記二次元表示素子の表示画面に表示する補正手段と、
前記虚像の形成位置が観察者の眼の略前方となるよう前記表示部を観察者の頭部に装着可能な装着手段と
を備えた画像表示装置において、
前記記憶手段は、
前記画像のうち前記接眼光学系の光学中心に対応する点を中心として略等角度に分割された複数の部分領域のうち一つに関する前記補正情報を格納している
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像表示装置において、
前記部分領域は、
前記画像のうち前記接眼光学系の光学中心に対応する点を通る線で分割される１／２の領域である
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像表示装置において、
前記部分領域は、
前記画像のうち前記接眼光学系の光学中心に対応する点を通る垂直線と水平線とで分割される１／４の領域である
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載の画像表示装置において、
前記部分領域は、
前記画像のうち、前記接眼光学系の光学中心に対応する点を通る垂直線及び水平線のうち長い方の直線と、それら直線に対し４５°傾斜した直線とで分割される略１／８の領域である
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
カラー画像を表示可能な二次元表示素子と、その二次元表示素子の表示画面の虚像を形成する接眼光学系とからなる表示部と、
前記接眼光学系の倍率色収差に応じた逆補正をカラー画像に施すための補正情報を格納した記憶手段と、
前記記憶手段に格納された前記補正情報に基づきカラー画像に逆補正を施すと共に、その逆補正されたカラー画像を前記二次元表示素子の表示画面に表示する補正手段と、
前記虚像の形成位置が観察者の眼の略前方となるよう前記表示部を観察者の頭部に装着可能な装着手段と
を備えた画像表示装置において、
前記記憶手段は、
前記補正情報として、前記カラー画像の所定の色成分を基準とした他の色成分のずれの情報を格納している
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像表示装置において、
前記所定の色成分は、
緑色成分である
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
請求項５に記載の画像表示装置において、
前記所定の色成分は、
前記カラー画像を構成する色成分の中で最も歪曲収差が小さい色成分である
ことを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）など、観察者の頭部に装着可能であり、かつ観察者の眼の前方に画像を虚像として表示する画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＨＭＤには、観察者の眼の前方に画像を虚像として表示する表示部、及びその表示部を観察者の頭部に装着するための装着具が備えられる。表示部には、二次元表示素子と接眼光学系とが備えられる（特許文献１など）。
ＨＭＤの接眼光学系は、レンズ枚数やサイズを抑える必要があるので、収差が残存する。このため、接眼光学系を介して観察される画像（観察画像）Ｉは歪曲したり、コントラスト（特に画像周辺部の高い空間周波数の絵柄のコントラスト）が低下したりすることがある。
【０００３】
それらの不都合を低減するため、元の画像（元画像）Ｉ”に対し接眼光学系の歪曲収差、ＭＴＦ特性に応じた逆補正を施し、その補正された画像（補正画像）Ｉ’を表示する方法が発明された（特許文献２など）。
例えば、歪曲収差の影響で観察画像Ｉ上に生じる図９（ａ）のような樽型の歪曲を低減するためには、図９（ａ’）のような糸巻き型に逆補正された補正画像Ｉ’を表示すればよい。
【０００４】
また、歪曲収差の影響で観察画像Ｉ上に生じる図９（ｂ）のような糸巻き型の歪曲を低減するためには、図９（ｂ’）のような樽型に逆補正された補正画像Ｉ’を表示すればよい。何れの場合も観察画像Ｉの歪曲は、図９（ｃ）のとおり低減される。
また、ＭＴＦ特性の影響で観察画像Ｉ上に生じるコントラストの低下を抑えるには、次のようにすればよい。
【０００５】
一般に、観察画像Ｉのコントラストの低下量は、図９（ｄ）に示すように、観察画像Ｉの位置により異なる。一般に、空間周波数が高い絵柄ほど、また、観察画像Ｉの周辺部ほどコントラストは低くなる傾向にある。
したがって、逆補正では、図９（ｅ）に示すように、元画像Ｉ”の画素毎に空間周波数フィルタＦを用意し、その空間周波数フィルタＦで局所積和演算を施して元画像Ｉ”の画素値を変換すればよい。因みに、空間周波数フィルタＦは、元画像Ｉ”の周辺画素に対応づけられたものほど強いエッジ強調処理をする。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−３２０４５３号公報
【特許文献２】
特開平９−６１７５０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、以上の逆補正を効率的に行うために、ＨＭＤの回路部には、逆補正の補正特性の情報を記憶する記憶手段として、ルックアップテーブルが用いられることが多い。
【０００８】
しかし、逆補正を精度高く行うためには、このルックアップテーブルのメモリ量を通常は大きく確保しなければならない。
例えば、歪曲収差に応じた逆補正を精度高く行うためには、元画像Ｉ”に非線形の座標変換を施す必要があるので、ルックアップテーブルには少なくとも補正画像Ｉ’の画素数と同じだけのテーブルアドレスが必要とされている。
【０００９】
また、ＭＴＦ特性に応じた逆補正を精度高く行うためには、元画像Ｉ”の画素毎にそれぞれ空間周波数フィルタＦが必要なので、ルックアップテーブルには少なくとも元画像Ｉ”の画素数と同じだけのテーブルアドレスが必要とされている。
そこで本発明は、補正特性を記憶する記憶手段のメモリ量を削減しつつ逆補正の補正精度を保つことの可能な画像表示装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の画像表示装置は、二次元表示素子と、その二次元表示素子の表示画面の虚像を形成する接眼光学系とからなる表示部と、前記接眼光学系の収差及び／又はＭＴＦ特性に応じた逆補正を画像に施すための補正情報を格納した記憶手段と、前記記憶手段に格納された前記補正情報に基づき画像に逆補正を施すと共に、その逆補正された画像を前記二次元表示素子の表示画面に表示する補正手段と、前記虚像の形成位置が観察者の眼の略前方となるよう前記表示部を観察者の頭部に装着可能な装着手段とを備えた画像表示装置において、前記記憶手段は、前記画像のうち前記接眼光学系の光学中心に対応する点を中心として略等角度に分割された複数の部分領域のうち一つに関する前記補正情報を格納していることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の画像表示装置は、請求項１に記載の画像表示装置において、前記部分領域は、前記画像のうち前記接眼光学系の光学中心に対応する点を通る線で分割される１／２の領域であることを特徴とする。
請求項３に記載の画像表示装置は、請求項１に記載の画像表示装置において、前記部分領域は、前記画像のうち前記接眼光学系の光学中心に対応する点を通る垂直線と水平線とで分割される１／４の領域であることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の画像表示装置は、請求項１に記載の画像表示装置において、前記部分領域は、前記画像のうち、前記接眼光学系の光学中心に対応する点を通る垂直線及び水平線のうち長い方の直線と、それら直線に対し４５°傾斜した直線とで分割される略１／８の領域であることを特徴とする。
請求項５に記載の画像表示装置は、カラー画像を表示可能な二次元表示素子と、その二次元表示素子の表示画面の虚像を形成する接眼光学系とからなる表示部と、前記接眼光学系の倍率色収差に応じた逆補正をカラー画像に施すための補正情報を格納した記憶手段と、前記記憶手段に格納された前記補正情報に基づきカラー画像に逆補正を施すと共に、その逆補正されたカラー画像を前記二次元表示素子の表示画面に表示する補正手段と、前記虚像の形成位置が観察者の眼の略前方となるよう前記表示部を観察者の頭部に装着可能な装着手段とを備えた画像表示装置において、前記記憶手段は、前記補正情報として、前記カラー画像の所定の色成分を基準とした他の色成分のずれの情報を格納していることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の画像表示装置は、請求項５に記載の画像表示装置において、前記所定の色成分は、緑色成分であることを特徴とする。
請求項７に記載の画像表示装置は、請求項５に記載の画像表示装置において、前記所定の色成分は、前記カラー画像を構成する色成分の中で最も歪曲収差が小さい色成分であることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
［第１実施形態］
図１、図２、図３、図４を参照して本発明の第１実施形態について説明する。
本実施形態は、ＨＭＤの実施形態である。
【００１５】
図１は、本実施形態のＨＭＤ１０の外観図である。
図２は、ＨＭＤ１０の構成図である。
ＨＭＤ１０には、表示部１１、回路部１３、装着具１２が備えられる。なお、回路部１３は、表示部１１に固定されていても、装着具１２の何れかの箇所に固定されていても、またＨＭＤ１０の本体とは別体に用意されてもよい（図１では、不図示）。
【００１６】
表示部１１には、二次元表示素子（以下、液晶表示素子を用いて説明し、「ＬＣＤ」と略称する。）１１ａと接眼光学系１１ｂとが備えられる。
回路部１３は、ＬＣＤ１１ａの表示画面Ｅ上に補正画像Ｉ’を表示するための回路である。
回路部１３には、制御回路１３ａ、アナログ処理回路１３ｃ、Ａ／Ｄ変換回路１３ｄ、フレームメモリ１３ｅ、１３ｆ、画像処理回路１３ｇ、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）１３ｂなどが備えられる。
【００１７】
外部から回路部１３に入力される元画像Ｉ”（一般に、元画像Ｉ”のＲ色成分Ｉ”ｒ、Ｇ色成分Ｉ”ｇ、Ｂ色成分Ｉ”ｂそれぞれの動画像又は静止画像データである。）は、アナログ処理回路１３ｃ、Ａ／Ｄ変換回路１３ｄを介してフレームメモリ１３ｅに入力される。
フレームメモリ１３ｅに入力された元画像Ｉ”は、画像処理回路１３ｇにより画像処理された後、補正画像Ｉ’として、フレームメモリ１３ｆを介して表示部１１のＬＣＤ１１ａに送出される。
【００１８】
回路部１３内のこれら一連の処理は、制御回路１３ａによって制御される。
表示部１１内のＬＣＤ１１ａの表示画面Ｅ上には、回路部１３から入力された信号に基づき補正画像Ｉ’が表示される。
表示部１１内の接眼光学系１１ｂは、ＬＣＤ１１ａの表示画面Ｅの虚像をＬＣＤ１１ａの背後に形成する。
【００１９】
すなわち、接眼光学系１１ｂは、ＬＣＤ１１ａの表示画面Ｅの各位置から射出する光束をそれぞれ平行光束に近づけて所定の位置（アイポイントＥ．Ｐ．）に導く。
装着具１２は、観察者の眼２の瞳の位置にアイポイントＥ．Ｐ．が位置するよう、その表示部１１を観察者の頭部に装着可能な構造をしている。
【００２０】
眼２の瞳の位置にアイポイントＥ．Ｐ．が配置された状態では、観察者にはＬＣＤ１１ａの表示画面Ｅが実際よりも遠方にあるように見える。
なお、本実施形態のＨＭＤ１０においては、眼２に対する表示部１１の位置関係を観察者が積極的に変更することができるよう、調整機構（図１符号１６，１７，１８）が装着具１２に設けられる。
【００２１】
図１に符号１６，１７で示したのは蝶番機構であり、図１に符号１８で示したのはスライド機構である。
例えば、装着具１２は、観察者の左右の耳にそれぞれ装着される耳かけ式のヘッドホン１２Ｒ、１２Ｌと、左右のヘッドホン１２Ｒ、１２Ｌを連結するリアアーム１２ｂと、リアアーム１２ｂに連結されたディスプレイアーム１２ｃからなる。表示部１１は、ディスプレイアーム１２ｃの先端部に固定される。
【００２２】
ディスプレイアーム１２ｃは蝶番機構１６，１７によって矢印Ｌ１、Ｌ２の方向に折り曲げ可能である。
ディスプレイアーム１２ｃはスライド機構１８によって矢印Ｌ３の方向に伸縮可能である。
蝶番機構１６，１７、及びスライド機構１８を利用すれば、観察者は眼２に対する表示部１１の位置や姿勢を自在に変化させることができる。
【００２３】
ところで、本実施形態のＨＭＤ１０において、回路部１３内の画像処理回路１３ｇによる画像処理には、階調変換処理などの一般の処理の他、接眼光学系１１ｂの歪曲収差に応じた逆補正（以下、「逆歪曲補正」という。）、及び／又はＭＴＦ特性に応じた逆補正（以下、「逆ＭＴＦ補正」という。）を元画像Ｉ”に施す処理も含まれる。
【００２４】
以下、逆歪曲補正の処理が元画像Ｉ”に施される場合について説明する。
フレームメモリ１３ｅには、元画像Ｉ”が格納され、フレームメモリ１３ｆには、補正画像Ｉ’が格納される。
ＬＵＴ１３ｂには、逆歪曲補正の補正特性を示す情報が予め格納されている。
この逆歪曲補正の補正特性は、接眼光学系１１ｂから（接眼光学系１１ｂの設計データや測定データなどから）予め求まる。
【００２５】
ここで、本実施形態の逆歪曲補正の処理を説明するに当たり、比較のため、従来のＨＭＤにおける逆歪曲補正の処理を説明する。
図３は、従来のＨＭＤにおける逆歪曲補正の処理を説明する図である。
従来、ＬＵＴ１３ｂの各テーブルアドレス（ｘ，ｙ）は、補正画像Ｉ’の各画素アドレス（ｘ，ｙ）に対応づけられていた。
【００２６】
テーブルアドレス（ｘ，ｙ）には、補正画像Ｉ’の画素アドレス（ｘ，ｙ）に書き込まれるべき画素値を示す元画像Ｉ”の画素アドレス（ｘ’，ｙ’）の情報が格納されていた。
制御回路１３ａは、補正画像Ｉ’の画素アドレス（ｘ，ｙ）に書き込むべき画素値を求めるに当たり、ＬＵＴ１３ｂのテーブルアドレス（ｘ，ｙ）にアクセスし（図３（１））、そのテーブルアドレス（ｘ，ｙ）に格納された画素アドレス（ｘ’，ｙ’）の情報を画像処理回路１３ｇに与えていた。
【００２７】
画像処理回路１３ｇは、フレームメモリ１３ｅにおける元画像Ｉ”の画素アドレス（ｘ’，ｙ’）の画素値を参照し（図３（２））、その画素値を、フレームメモリ１３ｆにおける補正画像Ｉ’の画素アドレス（ｘ，ｙ）に書き込んでいた（図３（３））。
以上の処理が、フレームメモリ１３ｆにおける補正画像Ｉ’の全ての画素アドレス（ｘ，ｙ）について行われることにより、逆歪曲補正が終了していた。
【００２８】
一方、本実施形態の逆歪曲補正の処理は次のとおりである。
図４は、本実施形態の回路部１３による逆歪曲補正の処理を説明する図である。
本実施形態では、「接眼光学系１１ｂの特性は、その光学中心周りに対称性を有しており、観察画像Ｉ上に生じる歪曲もその光学中心に対応する点の周りに対称性を有する」という事実を利用する。
【００２９】
本実施形態のＬＵＴ１３ｂは、逆歪曲補正の補正特性を示す情報を、補正画像Ｉ’において接眼光学系１１ｂの光学中心に対応する点（ｘ０，ｙ０）から縁部に至る部分領域に関してのみ格納している。
本実施形態においてこの部分領域は、補正画像Ｉ’において接眼光学系１１ｂの光学中心に対応する点（ｘ０，ｙ０）を通る線で分割される１／２の領域である。
【００３０】
したがって、ＬＵＴ１３ｂに用意すべきテーブルアドレス（ｘ，ｙ）は、１／２に削減される。
そして、ＬＵＴ１３ｂのテーブルアドレス（ｘ，ｙ）は、補正画像Ｉ’の単一の画素アドレスではなく、次のとおり、複数の画素アドレスに対応づけられる。
【００３１】
以下、ＬＵＴ１３ｂのテーブルアドレス（ｘ，ｙ）が図４中斜線部のとおりに削減された場合について説明する。
制御回路１３ａは、補正画像Ｉ’の画素アドレス（ｘ，ｙ）に書き込むべき画素値を求めるに当たり、アクセス先を、ＬＵＴ１３ｂのテーブルアドレス（ｘ，ｙ）ではなく、ＬＵＴ１３ｂのテーブルアドレス（｜ｘ−ｘ０｜，ｙ）とする（図４（１））。
【００３２】
制御回路１３ａは、そのテーブルアドレス（｜ｘ−ｘ０｜，ｙ）に格納された画素アドレス（ｘ’，  ｙ’）の情報を参照すると、
画素アドレス（ｘ’＋  ｘ０，  ｙ’）（ｘ≧  ｘ０の場合）、又は、
画素アドレス（ｘ０−ｘ’，ｙ’）（ｘ＜ｘ０の場合）の情報を画像処理回路１３ｇに与える。
【００３３】
画像処理回路１３ｇは、フレームメモリ１３ｅにおける元画像Ｉ”のうち前記与えられた画素アドレスの画素値を参照し（図４（２））、その画素値を、フレームメモリ１３ｆにおける補正画像Ｉ’の画素アドレス（ｘ，ｙ）に書き込む（図４（３））。
以上の処理が、フレームメモリ１３ｆにおける補正画像Ｉ’の全ての画素アドレス（ｘ，ｙ）について行われることにより、逆歪曲補正が終了する。
【００３４】
このように、本実施形態の回路部１３では、ＬＵＴ１３ｂのメモリ量が１／２に削減されるが、制御回路１３ａが上記のとおり光学中心周りの対称性に基づく「場合分け処理」を行う。
したがって、本実施形態のＨＭＤ１０は、記憶手段（ここではＬＵＴ１３ｂ）のメモリ量を１／２に削減しつつ逆歪曲補正の補正精度を保つことができる。
【００３５】
なお、接眼光学系１１ｂは歪曲収差だけでなく倍率色収差も有するので、観察画像Ｉに生じる歪曲の程度は、色によって異なる。したがって、元画像Ｉ”のＲ色成分Ｉ”ｒ、Ｇ色成分Ｉ”ｇ、Ｂ色成分Ｉ”ｂの間では、逆歪曲補正に必要な補正特性が若干異なる。
このため、ＬＵＴ１３ｂは、元画像Ｉ”のＲ色成分Ｉ”ｒ、Ｇ色成分Ｉ”ｇ、Ｂ色成分Ｉ”ｃに対しそれぞれ用意され（以下、ＬＵＴ１３ｂ−ｒ，１３ｂ−ｇ，１３ｂ−ｂとする。図２参照。）、かつ、制御回路１３ａ及び画像処理回路１３ｇはそれらＬＵＴ１３ｂ−ｒ，１３ｂ−ｇ，１３ｂ−ｂに基づき、元画像Ｉ”のＲ色成分Ｉ”ｒ、Ｇ色成分Ｉ”ｇ、Ｂ色成分Ｉ”ｂに対しそれぞれ個別の逆歪曲補正を施してもよい。
【００３６】
この場合も同様に、ＬＵＴ１３ｂ−ｒ，１３ｂ−ｇ，１３ｂ−ｂのメモリ量をそれぞれ１／２に削減し、光学中心周りの対称性に基づく「場合分け処理」を制御回路１３ａに行わせることができる。
［第１実施形態の第１変形例］
図５を参照して本発明の第１実施形態の第１変形例について説明する。
【００３７】
図５は、本変形例の回路部１３による逆歪曲補正の処理を説明する図である。
本変形例でも、「接眼光学系１１ｂの特性は、光学中心周りに対称性を有しており、観察画像Ｉ上に生じる歪曲も、その光学中心に対応する点の周りに対称性を有する」という事実を利用する。
本変形例のＬＵＴ１３ｂも、逆歪曲補正の補正特性を示す情報を、補正画像Ｉ’において接眼光学系１１ｂの光学中心に対応する点（ｘ０，ｙ０）から縁部に至る部分領域に関してのみ格納している。
【００３８】
本実施形態においてこの部分領域は、補正画像Ｉ’において接眼光学系１１ｂの光学中心に対応する点（ｘ０，ｙ０）を通る垂直線及び水平線で分割される１／４の領域である。
したがって、ＬＵＴ１３ｂに用意すべきテーブルアドレス（ｘ，ｙ）は、１／４に削減される。
【００３９】
そして、ＬＵＴ１３ｂのテーブルアドレス（ｘ，ｙ）は、補正画像Ｉ’の単一の画素アドレスではなく、次のとおり、複数の画素アドレスに対応づけられる。
以下、ＬＵＴ１３ｂのテーブルアドレス（ｘ，ｙ）が図５中斜線部のとおりに削減された場合について説明する。
制御回路１３ａは、補正画像Ｉ’の画素アドレス（ｘ，ｙ）に書き込むべき画素値を求めるに当たり、アクセス先を、ＬＵＴ１３ｂのテーブルアドレス（｜ｘ−ｘ０｜，｜ｙ−ｙ０｜）とする（図５（１））。
【００４０】
制御回路１３ａは、そのテーブルアドレス（｜ｘ−ｘ０｜，｜ｙ−ｙ０｜）に格納された画素アドレス（ｘ’，  ｙ’）の情報を参照すると、
画素アドレス（ｘ’＋ｘ０，ｙ’＋ｙ０）（ｘ≧ｘ０，かつｙ≧ｙ０の場合）  、又は、
画素アドレス（ｘ’＋ｘ０  ，ｙ０−ｙ’）（ｘ≧ｘ０，かつｙ＜ｙ０の場合）  、又は、
画素アドレス（ｘ０−ｘ’，  ｙ’＋ｙ０）（ｘ＜ｘ０，かつｙ≧ｙ０の場合）  、又は、
画素アドレス（ｘ０−ｘ’，ｙ０−ｙ’）（ｘ＜ｘ０，かつｙ＜ｙ０の場合）の情報を画像処理回路１３ｇに与える。
【００４１】
画像処理回路１３ｇは、フレームメモリ１３ｅの元画像Ｉ”のうち前記与えられた画素アドレスの画素値を参照し（図５（２））、その画素値を、フレームメモリ１３ｆにおける補正画像Ｉ’の画素アドレス（ｘ，ｙ）に書き込む（図５（３））。
以上の処理が、フレームメモリ１３ｆの補正画像Ｉ’の全ての画素アドレス（ｘ，ｙ）について行われることにより、逆歪曲補正が終了する。
【００４２】
このように、本変形例の回路部１３では、ＬＵＴ１３ｂのメモリ量が１／４に削減されるが、制御回路１３ａが上記のとおり光学中心周りの対称性に基づく「場合分け処理」を行う。
したがって、本変形例のＨＭＤ１０は、記憶手段（ここではＬＵＴ１３ｂ）のメモリ量を１／４に削減しつつ逆歪曲補正の補正精度を保つことができる。
【００４３】
なお、本変形例においても、ＬＵＴ１３ｂは、元画像Ｉ”のＲ色成分Ｉ”ｒ、Ｇ色成分Ｉ”ｇ、Ｂ色成分Ｉ”ｂに対しそれぞれ用意され（以下、ＬＵＴ１３ｂ−ｒ，１３ｂ−ｇ，１３ｂ−ｂとする。）、かつ、制御回路１３ａ及び画像処理回路１３ｇはそれらＬＵＴ１３ｂ−ｒ，１３ｂ−ｇ，１３ｂ−ｂに基づき、元画像Ｉ”のＲ色成分Ｉ”ｒ、Ｇ色成分Ｉ”ｇ、Ｂ色成分Ｉ”ｂに対しそれぞれ個別の逆歪曲補正を施してもよい。
【００４４】
この場合も同様に、ＬＵＴ１３ｂ−ｒ，１３ｂ−ｇ，１３ｂ−ｂのメモリ量をそれぞれ１／４に削減し、光学中心周りの対称性に基づく「場合分け処理」を制御回路１３ａに行わせることができる。
［第１実施形態の第２変形例］
図６を参照して本発明の第１実施形態の第２変形例について説明する。
【００４５】
図６は、本変形例の回路部１３による逆歪曲補正の処理を説明する図である。
本変形例でも、「接眼光学系１１ｂの特性は、光学中心周りに対称性を有しており、観察画像Ｉ上に生じる歪曲も、その光学中心の周りに対称性を有する」という事実を利用する。
本変形例のＬＵＴ１３ｂも、逆歪曲補正の補正特性を示す情報を、補正画像Ｉ’において接眼光学系１１ｂの光学中心に対応する点（ｘ０，ｙ０）から縁部に至る部分領域に関してのみ格納している。
【００４６】
本実施形態においてこの部分領域は、補正画像Ｉ’において接眼光学系１１ｂの光学中心に対応する点（ｘ０，ｙ０）を通る垂直線及び水平線のうち長い方の直線と、それら直線に対し４５°傾斜した直線とで分割される略１／８の領域である。
【００４７】
したがって、ＬＵＴ１３ｂに用意すべきテーブルアドレス（ｘ，ｙ）は、略１／８に削減される。
そして、ＬＵＴ１３ｂのテーブルアドレス（ｘ，ｙ）は、補正画像Ｉ’の単一の画素アドレスではなく、次のとおり、複数の画素アドレスに対応づけられる。
以下、ＬＵＴ１３ｂのテーブルアドレス（ｘ，ｙ）が図６中斜線部のとおりに削減された場合について説明する。
【００４８】
制御回路１３ａは、補正画像Ｉ’の画素アドレス（ｘ，ｙ）に書き込むべき画素値を求めるに当たり、アクセス先を、
ＬＵＴ１３ｂのテーブルアドレス（｜ｘ−ｘ０｜，｜ｙ−ｙ０｜）（｜ｘ−ｘ０｜≧｜ｙ−ｙ０｜の場合）、又は、
ＬＵＴ１３ｂのテーブルアドレス（｜ｙ−ｙ０｜，｜ｘ−ｘ０｜）（｜ｘ−ｘ０｜＜｜ｙ−ｙ０｜の場合）
とする（図６（１））。
【００４９】
制御回路１３ａは、そのアクセス先のテーブルアドレスに格納された画素アドレス（ｘ’，  ｙ’）の情報を参照すると、
画素アドレス（ｘ’＋ｘ０，ｙ’＋ｙ０）（ｘ≧ｘ０，かつｙ≧ｙ０，かつ｜ｘ−ｘ０｜≧｜ｙ−ｙ０｜の場合）、又は、
画素アドレス（ｙ’＋ｘ０，ｘ’＋ｙ０）（ｘ≧ｘ０，かつｙ≧ｙ０，かつ｜ｘ−ｘ０｜＜｜ｙ−ｙ０｜の場合）、又は、
画素アドレス（ｘ’＋ｘ０，ｙ０−ｙ’）（ｘ≧ｘ０，かつｙ＜ｙ０，かつ｜ｘ−ｘ０｜≧｜ｙ−ｙ０｜の場合）、又は、
画素アドレス（ｙ’＋ｘ０，ｙ０−ｘ’）（ｘ≧ｘ０，かつｙ＜ｙ０，かつ｜ｘ−ｘ０｜＜｜ｙ−ｙ０｜の場合）、又は、
画素アドレス（ｘ０−ｘ’，ｙ’＋ｙ０）（ｘ＜ｘ０，かつｙ≧ｙ０，かつ｜ｘ−ｘ０｜≧｜ｙ−ｙ０｜の場合）、又は、
画素アドレス（ｘ０−ｙ’，ｘ’＋ｙ０）（ｘ＜ｘ０，かつｙ≧ｙ０，かつ｜ｘ−ｘ０｜＜｜ｙ−ｙ０｜の場合）、又は、
画素アドレス（ｘ０−ｘ’，ｙ０−ｙ’）（ｘ＜ｘ０，かつｙ＜ｙ０，かつ｜ｘ−ｘ０｜≧｜ｙ−ｙ０｜の場合）、又は、
画素アドレス（ｘ０−ｙ’，ｙ０−ｘ’）（ｘ＜ｘ０，かつｙ＜ｙ０，かつ｜ｘ−ｘ０｜＜｜ｙ−ｙ０｜の場合）の情報を画像処理回路１３ｇに与える。
【００５０】
画像処理回路１３ｇは、フレームメモリ１３ｅの元画像Ｉ”のうち前記与えられた画素アドレスの画素値を参照し（図６（２））、その画素値を、フレームメモリ１３ｆにおける補正画像Ｉ’の画素アドレス（ｘ，ｙ）に書き込む（図６（３））。
以上の処理が、フレームメモリ１３ｆの補正画像Ｉ’の全ての画素アドレス（ｘ，ｙ）について行われることにより、逆歪曲補正が終了する。
【００５１】
このように、本変形例の回路部１３では、ＬＵＴ１３ｂのメモリ量が略１／８に削減されるが、制御回路１３ａが上記のとおり光学中心周りの対称性に基づく「場合分け処理」を行う。
したがって、本変形例のＨＭＤ１０は、記憶手段（ここではＬＵＴ１３ｂ）のメモリ量を略１／８に削減しつつ逆歪曲補正の補正精度を保つことができる。
【００５２】
なお、本変形例においても、ＬＵＴ１３ｂは、元画像Ｉ”のＲ色成分Ｉ”ｒ、Ｇ色成分Ｉ”ｇ、Ｂ色成分Ｉ”ｂに対しそれぞれ用意され（以下、ＬＵＴ１３ｂ−ｒ，１３ｂ−ｇ，１３ｂ−ｂとする。）、かつ、制御回路１３ａ及び画像処理回路１３ｇはそれらＬＵＴ１３ｂ−ｒ，１３ｂ−ｇ，１３ｂ−ｂに基づき、元画像Ｉ”のＲ色成分Ｉ”ｒ、Ｇ色成分Ｉ”ｇ、Ｂ色成分Ｉ”ｂに対しそれぞれ個別の逆歪曲補正を施してもよい。
【００５３】
この場合も同様に、ＬＵＴ１３ｂ−ｒ，１３ｂ−ｇ，１３ｂ−ｂのメモリ量をそれぞれ略１／８に削減し、光学中心周りの対称性に基づく「場合分け処理」を制御回路１３ａに行わせることができる。
【００５４】
［その他］
なお、第１実施形態、第１変形例、第２変形例では、逆歪曲補正の処理が元画像Ｉ”に施される場合についてのみ説明したが、以下のとおり逆ＭＴＦ補正の処理が元画像Ｉ”に施される場合にも、同様にして記憶手段（ここではＬＵＴ）のメモリ量の削減を図ることができる。
【００５５】
先ず、回路部１３には、逆ＭＴＦ補正の補正特性を示す情報が予め格納されたＬＵＴ１３ｈが備えられる（図２点線部）。
この逆ＭＴＦ補正の補正特性は、接眼光学系１１ｂから（接眼光学系１１ｂの設計データや測定データなどから）予め求まる。
ＬＵＴ１３ｈのテーブルアドレス（ｘ，ｙ）は、元画像Ｉ”（又は補正画像Ｉ）の画素アドレス（ｘ，ｙ）に対応づけられている。
【００５６】
テーブルアドレス（ｘ，ｙ）には、元画像Ｉ”のうち画素アドレス（ｘ，ｙ）の画素に適用されるべき空間周波数フィルタＦ（ｘ，ｙ）の情報が格納されている。
制御回路１３ａは、ＬＵＴ１３ｈのテーブルアドレス（ｘ，ｙ）にアクセスし、そのテーブルアドレス（ｘ，ｙ）に格納された空間周波数フィルタＦ（ｘ，ｙ）の情報を参照し、画像処理回路１３ｇに与える。
【００５７】
画像処理回路１３ｇは、フレームメモリ１３ｅにおける元画像Ｉ”の画素アドレス（ｘ，ｙ）及びその周辺アドレスの画素値を参照し、それら画素値に対しその与えられた空間周波数フィルタＦ（ｘ，ｙ）による局所積和演算を施し、得られた値をフレームメモリ１３ｆにおける補正画像Ｉ’の画素アドレス（ｘ，ｙ）に書き込む。
【００５８】
以上の処理が、元画像Ｉ”の全ての画素アドレス（ｘ，ｙ）について行われることにより、逆ＭＴＦ補正が終了する。
この場合も第１実施形態及びその変形例と同様に、ＬＵＴ１３ｈのメモリ量を１／２，１／４，１／８などに削減し、光学中心周りの対称性に基づく「場合分け処理」を制御回路１３ａに行わせることができる。
【００５９】
このようにすれば、逆ＭＴＦ補正の補正精度を保ちながら記憶手段（ここではＬＵＴ１３ｈ）のメモリ量を削減することができる。
なお、以上の実施形態、変形例においては、補正画像Ｉ’（又は元画像Ｉ”）上の光学中心に対応する点（ｘ０，ｙ０）に代えて、補正画像Ｉ’（又は元画像Ｉ”）上の表示画面Ｅの中心（ｘ０’，ｙ０’）を用いても良い（ＬＣＤ１１ａの表示画面Ｅの中心と、接眼光学系１１ｂの光学中心に対応する点とは、通常は略一致しているので。）。
【００６０】
［第２実施形態］
図７、図８を参照して本発明の第２実施形態について説明する。ここでは、第１実施形態のＨＭＤ１０との相違点についてのみ説明し、その他の説明を省略する。
図７は、本実施形態のＨＭＤ２０の構成図である。
【００６１】
本実施形態のＨＭＤ２０は、第１実施形態のＨＭＤ１０において回路部１３に代えて回路部２３が備えられたものである。
回路部２３は、回路部１３において、制御回路１３ａ，画像処理回路１３ｇ，ＬＵＴ１３ｂ−ｒ，１３ｂ−ｇ，１３ｂ−ｂに代えて、制御回路２３ａ，画像処理回路２３ｇ，ＬＵＴ２３ｂ−ｒ，２３ｂ−ｇが備えられたものである。
【００６２】
本実施形態の画像処理回路２３ｇによる画像処理には、接眼光学系１１ｂの倍率色収差に応じた逆補正（以下、「逆色収差補正」という。）を元画像Ｉ”に施す処理が実施される。
一般に、観察画像Ｉ上に生じる色のずれ（図８（ａ）参照）を低減するためには、元画像Ｉ”のＲ色成分Ｉ”ｒ、Ｇ色成分Ｉ”ｇ、Ｂ色成分Ｉ”ｂのそれぞれを歪曲させてできる補正画像Ｉ’（Ｒ色成分Ｉ’ｒ、Ｇ色成分Ｉ’ｇ、Ｂ色成分Ｉ’ｂ）を表示し、観察画像Ｉ上でＲ色成分Ｉｒ，Ｇ色成分Ｉｇ，Ｂ色成分Ｉｂが互いに重なるようにすることが考えられる。
【００６３】
しかし、そのためには記憶手段（ここではＬＵＴ２３ｂ）のメモリ量が大きくなるので、本実施形態の逆色収差補正では、図８（ａ’）に示すように、元画像Ｉ”のＲ色成分Ｉ”ｒとＢ色成分Ｉ”ｂとを、観察画像Ｉ上でＧ色成分ＩｇにＲ色成分ＩｒとＢ色成分Ｉｂとが重なる方向にそれぞれ歪曲させ、元画像Ｉ”のＧ色成分Ｉ”ｇについては何ら歪曲させないこととする。
【００６４】
このとき観察画像Ｉには、図８（ｃ）のように歪曲は残るものの、色のずれは確実に無くなる。
したがって、本実施形態のＨＭＤ２０は、記憶手段（ここではＬＵＴ２３ｂ）の全体のメモリ量を削減（２／３に削減）しつつ倍率色収差を確実に補正することができる。
【００６５】
なお、本実施形態の回路部２３において、ＬＵＴ２３ｂ−ｒは、元画像Ｉ”のＲ色成分Ｉ”ｒに対し用意されたものであり、Ｒ色成分Ｉ”ｒに与えるべき歪曲の情報を格納している。
また、ＬＵＴ１２ｂ−ｂは、元画像Ｉ”のＢ色成分Ｉ”ｂに対し用意されたものであり、Ｂ色成分Ｉ”ｂに与えるべき歪曲の情報を格納している。
【００６６】
これらの情報は、接眼光学系１１ｂから（接眼光学系１１ｂの設計データや測定データなどから）予め求まる。
具体的な処理は、以下のとおりである。以下に説明する処理と同様に、Ｂ色成分Ｉ”ｂに対してもＬＵＴ２３ｂ−ｂに基づく処理が施される。
ＬＵＴ２３ｂ−ｒのテーブルアドレス（ｘ，ｙ）は、補正画像Ｉ’のＲ色成分Ｉ’ｒの画素アドレス（ｘ，ｙ）に対応づけられている。
【００６７】
テーブルアドレス（ｘ，ｙ）には、補正画像Ｉ’のＲ色成分Ｉ’ｒの画素アドレス（ｘ，ｙ）に書き込まれるべき画素値を示す元画像Ｉ”のＲ色成分Ｉ”ｒの画素アドレス（ｘ’，ｙ’）の情報が格納されている。
制御回路２３ａは、ＬＵＴ２３ｂ−ｒのテーブルアドレス（ｘ，ｙ）にアクセスし、そのテーブルアドレス（ｘ，ｙ）に格納された画素アドレス（ｘ’，ｙ’）の情報を参照し、その情報を画像処理回路２３ｇに与える。
【００６８】
画像処理回路２３ｇは、フレームメモリ１３ｅにおける元画像Ｉ”のＲ色成分Ｉ”ｒの画素アドレス（ｘ’，ｙ’）の画素値を参照し、その画素値を、フレームメモリ１３ｆにおける補正画像Ｉ’のＲ色成分Ｉ’ｒの画素アドレス（ｘ，ｙ）に書き込む。
以上の処理が、フレームメモリ１３ｆにおける補正画像Ｉ’のＲ色成分Ｉ’ｒの全ての画素アドレス（ｘ，ｙ）について行われることにより、Ｒ色成分Ｉ”ｒの逆色収差補正が終了する。
【００６９】
［その他］
なお、本実施形態のＨＭＤ２０においては、記憶手段（ここでは、ＬＵＴ２３ｂ−ｒ，２３ｂ−ｂ）のメモリ量を第１実施形態と同様に削減することもできる。
本実施形態のように、逆補正において歪曲させない色としては、例えば緑が良い。緑は人間が最も感度よく見ることができる色であるため、Ｇ色成分の画像を選択することで、逆補正により生ずる画像の劣化を感じにくくすることができる。
【００７０】
なお、本実施形態では、Ｇ色成分の画像に他の色成分の画像が重なるように逆色収差補正を行ったが、本発明はこれに限られない。
そもそも接眼光学系１１ｂにより生じてしまう歪曲収差の最も小さい色成分の画像に、他の色成分の画像が合うようにすることでもよい。
このように歪曲収差の最も小さい色成分の画像に他の色成分の画像が合うよう逆色収差補正をかけることで、歪曲収差が小さい映像を得ることができ、さらに先の実施形態と同様な効果が得られる。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したとおり本発明によれば、記憶手段のメモリ量を削減しつつ逆補正の補正精度を保つことの可能な画像表示装置が実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のＨＭＤ１０の外観図である。
【図２】ＨＭＤ１０の構成図である。
【図３】従来のＨＭＤにおける逆歪曲補正の処理を説明する図である。
【図４】第１実施形態の回路部１３による逆歪曲補正の処理を説明する図である。
【図５】第１実施形態の第１変形例の回路部１３による逆歪曲補正の処理を説明する図である。
【図６】第１実施形態の第２変形例の回路部１３による逆歪曲補正の処理を説明する図である。
【図７】第２実施形態のＨＭＤ２０の構成図である。
【図８】回路部２３による逆色収差補正の処理を説明する図である。
【図９】逆補正を説明する図である。
【符号の説明】
２  眼
１０，２０  ＨＭＤ（画像表示装置に対応。）
１３，２３  回路部
１３ａ，２３ａ  制御回路（補正手段に対応。）
１３ｂ，１３ｈ，２３ｂ  ルックアップテーブル（ＬＵＴ）（記憶手段に対応。）
１３ｃ  アナログ処理回路
１３ｄ  Ａ／Ｄ変換回路
１３ｅ，１３ｆ  フレームメモリ
１３ｇ，２３ｇ  画像処理回路（補正手段に対応。）
１１  表示部（表示部に対応。）
１１ａ  ＬＣＤ（二次元表示素子に対応。）
１１ｂ  接眼光学系
１２  装着具（装着手段に対応。）
１２Ｌ，１２Ｒ  ヘッドホン
１２ｂ  リアアーム
１２ｃ  ディスプレイアーム
１６，１７  蝶番機構（調整機構に対応。）
１８  スライド機構（調整機構に対応。）
【図１】
2004233869.tif 000003
【図２】
2004233869.tif 000004
【図３】
2004233869.tif 000005
【図４】
2004233869.tif 000006
【図５】
2004233869.tif 000007
【図６】
2004233869.tif 000008
【図７】
2004233869.tif 000009
【図８】
2004233869.tif 000010
【図９】
2004233869.tif 000011