(57)【要約】【課題】頭部又は顔面に取り付けられ、外界をシースルー可能な画像表示装置における表示画像の視認性を向上させる技術を提供する。【解決手段】制御部は、カメラユニット７の撮像動作により得られた画像信号に基づいて、輝度及び色温度の検出と、前記係数ａ，ｂ，ｃの設定とを行い（♯３）、測定輝度と所定の閾値αとの大小関係を判断する（♯４）。その結果、測定輝度が閾値α以上であるとき（♯４でＹＥＳ）、その測定輝度に応じてＬＥＤの光量（ＬＣＤの表示光量）を調整する（♯５）。次に、制御部は、画像の色温度が所定範囲からずれているか否かを判断し（♯６）、色温度が所定範囲からずれている場合には（♯６でＹＥＳ）、表示色を、ａとａｄとの大小関係、ｃとｃｄとの大小関係及び前記係数ａ，ｂ，ｃと前記式（１）とを用いて算出されるｋの値に応じて調整する（♯７）。【選択図】図７
2007121625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
頭部又は顔面に取り付けられ、使用者が外界をシースルー可能な画像表示装置であって、
画像を表示する表示手段と、
被写体の光像を受光して光電変換動作を行う撮像手段の撮像動作により得られた画像に応じて前記画像の表示態様を変更する表示態様変更手段と
を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記表示態様変更手段は、
前記撮像手段の撮像動作により得られた画像の色温度を検出する色温度検出手段と、
前記色温度検出手段により検出された色温度に応じて画像の表示色を調整する表示色調整手段と、
前記表示色調整手段により表示色が調整された画像を前記表示手段に表示させる表示制御手段と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記画像の輝度を検出する輝度検出手段と、
前記輝度検出手段により検出された輝度に応じて前記表示手段の画像の表示光量を調整する表示光量調整手段とを更に備えることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記表示態様変更手段は、
前記撮像手段の撮像動作により得られた画像の空間周波数を検出する空間周波数検出手段と、
前記空間周波数検出手段により検出された空間周波数に応じて前記表示手段の画像の表示光量を調整する表示光量調整手段と、
前記表示光量調整手段により表示光量が調整された画像を前記表示手段に表示させる表示制御手段と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記画像の輝度を検出する輝度検出手段を更に備え、
前記表示光量調整手段は、前記空間周波数検出手段により検出された空間周波数と前記輝度検出手段により検出された輝度とに応じて画像の表示光量を調整することを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、頭部又は顔面に取り付けられ、使用者が外界をシースルー可能な画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、使用者の頭部や顔面に取り付けられ、使用者の眼球にその近傍位置で画像を提供する画像表示装置が知られており、下記特許文献１〜３には、この種の画像表示装置に係る技術が提案されている。
【０００３】
下記特許文献１には、使用者の顔面に装着可能に構成された表示部を有するヘッドマウントディスプレイユニットにおいて、作図画像と該作図画像に係る作図のついてのメニューとを表示部に同時に表示する場合に、作図画像及びメニューの視認性を考慮して、使用者の視線を検出する視線検出手段と、検出された使用者の視線に応じて表示部における所定の表示領域における表示形態を変化させる技術が開示されている。
【０００４】
下記特許文献２には、左右両眼にそれぞれ視差を有する別の画像を提供し、両眼の輻輳角の相違による立体視機能を利用して物体の奥行きを視覚的に感じさせる画像表示装置に関する記載がある。
【０００５】
下記特許文献３には、表示情報を同一視野内において、観察者の前方視野の被写体の映像情報に空間的にオーバーラップさせて眼球に導く表示装置において、表示情報のうち文字情報を前記外界の映像情報（シースルー画像）に対して空間的に立体表示する構成が提案されている。
【特許文献１】特開平９−１９１４３８号公報
【特許文献２】特開２００２−９２６５６号公報
【特許文献３】特開平９−１２７４５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記特許文献３のような外界をシースルー可能な画像表示装置にあっては、表示部の透過率が比較的高い場合、外界の像と表示画像との識別が困難となることにより表示画像の視認性が低下することとなる。また、外界の像に高周波成分が含まれている場合には、表示画像の判別が困難となり、特に文字の視認性が低下することとなる。さらには、外界の像が特定の色に偏ったものであるときには、表示画像の色が現実の色と大きく異なるものとなる虞がある。なお、前記特許文献１，２には、外界をシースルー可能な画像表示装置に関する記載はなされていない。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、頭部又は顔面に取り付けられ、使用者が外界をシースルー可能な画像表示装置における表示画像の視認性を向上させる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、頭部又は顔面に取り付けられ、外界をシースルー可能な画像表示装置であって、画像を表示する表示手段と、被写体の光像を受光して光電変換動作を行う撮像手段の撮像動作により得られた画像に応じて前記画像の表示態様を変更する表示態様変更手段とを備えることを特徴とするものである。
【０００９】
この発明によれば、撮像手段の撮像動作により得られた画像に応じて前記画像の表示態様を変更するようにしたので、画像表示装置における表示画像の視認性を向上させることが可能となる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像表示装置において、前記表示態様変更手段は、前記撮像手段の撮像動作により得られた画像の色温度を検出する色温度検出手段と、前記色温度検出手段により検出された色温度に応じて画像の表示色を調整する表示色調整手段と、前記表示色調整手段により表示色が調整された画像を前記表示手段に表示させる表示制御手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１１】
この発明によれば、画像の色温度を検出し、検出した色温度に応じて表示手段の画像の表示色を調整し、その色温度を調整した画像を表示手段に表示するようにしたので、表示手段に表示する画像が実際の被写体と大きく異なるという状態が発生するのを抑制することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像表示装置において、前記画像の輝度を検出する輝度検出手段と、前記輝度検出手段により検出された輝度に応じて前記表示手段の画像の表示光量を調整する表示光量調整手段とを更に備えることを特徴とするものである。
【００１３】
この発明によれば、画像の輝度を検出し、検出した輝度に応じて表示手段の画像の表示光量を調整するようにしたので、例えば外界の被写体の輝度が非常に高い場合に、表示手段に表示する画像の視認性が低下するのを抑制することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の画像表示装置において、前記表示態様変更手段は、前記撮像手段の撮像動作により得られた画像の空間周波数を検出する空間周波数検出手段と、前記空間周波数検出手段により検出された空間周波数に応じて前記表示手段の画像の表示光量を調整する表示光量調整手段と、前記表示光量調整手段により表示光量が調整された画像を前記表示手段に表示させる表示制御手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１５】
この発明によれば、画像の空間周波数を検出し、検出した空間周波数に応じて表示手段の画像の表示光量を調整し、画像をその表示光量で表示手段に表示するようにしたので、表示手段に表示する画像、特に文字の視認性の低下を抑制することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の画像表示装置において、前記画像の輝度を検出する輝度検出手段を更に備え、前記表示光量調整手段は、前記空間周波数検出手段により検出された空間周波数と前記輝度検出手段により検出された輝度とに応じて画像の表示光量を調整することを特徴とするものである。
【００１７】
この発明によれば、画像の空間周波数だけでなく画像の輝度をも検出し、検出した空間周波数と輝度とに応じて表示手段の画像の表示光量を調整するようにしたので、例えば外界の被写体の輝度が非常に高い場合に、表示手段に表示する画像の視認性が低下するのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、画像の色温度、輝度及び空間周波数のうち少なくとも１の要素に応じて、表示手段の画像の表示色又は表示光量を調整するようにしたので、当該画像表示装置における表示画像の視認性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明に係る画像表示装置の実施形態について説明する。図１は、本発明に係る画像表示装置の一実施形態の構成を示す正面図、図２は、図１に対する平面図、図３は、図１に対する右側面図である。なお、図１の左右方向をＸ軸、上下方向をＹ軸、紙面に直交する方向をＺ軸とする３次元座標系を設定するものとする。
【００２０】
図１〜図３に示すように、画像表示装置１は、当該画像表示装置１の使用者の眼球の近傍位置に配置されて使用される頭部装着型表示装置（ヘッドマウンテッドディスプレイ（ＨＭＤ））であり、第１、第２透明基板２，３と、ブリッジ４と、フレーム５，６と、カメラユニット７と、表示筐体８，９とを有して構成されている。
【００２１】
第１、第２透明基板２，３は、左右の眼球にそれぞれ対応して備えられたＵ字型で略平板状の透明体である。後述するように、第１、第２透明基板２，３に囲まれて形成されるスペースに表示筐体８，９が嵌め込まれている。
【００２２】
ブリッジ４は、ＸＹ平面に平行で且つＸ軸方向に並べて配置された第１、第２透明基板２，３の互いに対向する所定位置に架け渡された短尺の棒状部材であり、第１透明基板２と第２透明基板３とを一定の間隙を介した相対位置関係に保持するものである。
【００２３】
フレーム５，６は、可撓性を有する弾性材等により構成された長尺状の部材であり、使用者の耳や側頭部に掛止され、画像表示装置１の頭部への保持及び装着位置の調整を行うためのものである。なお、フレーム５，６は、回動部５ａ，６ａにおいて矢印Ｐ，Ｑ方向に回動可能に構成されており、当該画像表示装置１を使用しない場合には、フレーム５，６を矢印Ｐ，Ｑ方向に回動させて第１、第２透明基板２，３に沿わせることにより、コンパクト化することができる。
【００２４】
カメラユニット７は、使用者の眼前の被写体を撮影するものであり、例えば一方のフレーム５に取り付けられている。図４は、カメラユニット７の内部構成を示す断面図である。図４に示すように、カメラユニット７は、筒状の筐体１０内にズームレンズ光学系を配置してなるレンズユニット１１と、該レンズユニット１１により導かれた被写体の光像を撮像（光電変換）する撮像素子１２と、撮像素子１２を支持する撮像素子基板１３と、撮像素子１２の撮像動作により得られる画素信号を図略の制御ユニットに送信するためのケーブル１４とを有して構成されている。なお、レンズユニット１１の変倍レンズ群及びフォーカスレンズ群は、図略のモータにより光軸方向に駆動可能に構成されており、変倍レンズ群が光軸方向に駆動されたときには表示倍率が変更され、フォーカスレンズ群が光軸方向に駆動されたときには焦点調節が行われる。
【００２５】
撮像素子１２は、前記レンズユニット１１により結像された被写体光像の光量に応じて、Ｒ、Ｇ、Ｂ各成分の画像信号に光電変換するものである。撮像素子１２は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）が２次元的に配置されたエリアセンサの各ＣＣＤの表面に、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルタが市松模様状に貼り付けられた、所謂ベイヤー方式と呼ばれる単板式カラーエリアセンサで構成されている。なお、撮像素子１２としては、ＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ、ＶＭＩＳイメージセンサ等が採用可能である。
【００２６】
表示筐体８，９は、同様の構成を有しており、カメラユニット７で撮影した画像（映像）を表示し眼球に提供するものである。図５は、図２の矢印Ａ−Ａ線からみた矢視断面図であり、主に表示筐体８，９の内部構成を示している。
【００２７】
図５に示すように、表示筐体８，９は、筐体部１５と、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）１６と、コリメータレンズ１７と、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）１８と、プリズム１９と、ＨＯＥ（Holographic Optical Element）２０とを有し、ＬＥＤ１６、コリメータレンズ１７及びＬＣＤ１８が筐体部１５に内蔵された状態で、該筐体部１５がプリズム１９の上端部において上斜め前方（図５では右斜め上方向）に突出する態様で取り付けられている。
【００２８】
ＬＥＤ１６は、所定波長色を含む白色発光ダイオード（ＬＥＤ）からなる点光源である。コリメータレンズ１７は、ＬＥＤ１６の光をほぼ平行光にしてＬＣＤ１８に投光するものである。ＬＣＤ１８は、カメラユニット７の画像信号に基づき映像を生成するものであり、例えば透過型の液晶表示パネルである。
【００２９】
プリズム１９は、ガラスや透明樹脂等からなる略板状の透明部材であり、ＬＣＤ１８からの光を内部で複数回の反射を行わせるものである。プリズム１９の上端部は、ＬＣＤ１８からの光の大部分を内部に採光できるように、上方に向かってより肉厚となるように前面側が楔形状に形成された肉厚部１９ａが形成されている。
【００３０】
また、プリズム１９の下端部には、テーパ面１９ｂが形成されており、プリズム１９は、第１、第２透明基板２，３に形成されたテーパ面２ａ，３ａに対しＨＯＥ２０を介して接合（例えば接着）されている。また、プリズム１９の表裏面は、第１、第２透明基板２，３の表裏面に対して面一とされている。これにより、プリズム１９は、第１、第２透明基板２，３と一枚の板状に一体化されている。
【００３１】
ＨＯＥ２０は、光学的に軸非対称な所謂自由曲面で構成されて正のパワーを有する体積位相型のホログラム光学素子であり、プリズム１９の下端部において所定の傾斜角を有して支持されている。ＨＯＥ２０は、プリズム１９により導光された光が照射されることにより、光の干渉現象を用いてホログラム映像を眼球に提供する。
【００３２】
以上のような構成を有する表示筐体８，９においては、ＬＥＤ１６から射出された光は、コリメータレンズ１７を通してＬＣＤ１８を照明し、この照明によりＬＣＤ１８で生成された被写体光は、プリズム１９内で複数回の全反射を行った後、ＨＯＥ２０により回折し虚像として使用者の眼球に導かれる。
【００３３】
さらに、プリズム１９は、前方から入射する光を使用者の眼球に導くようになっている。これにより、使用者は、外界（前方の被写体）をシースルー可能となり、カメラユニット７により撮影された画像（映像）を外界（前方の被写体）と重畳して視認することとなる。
【００３４】
なお、第１、第２透明基板２，３に形成されたテーパ面２ａ，３ａは、プリズム１９のテーパ面１９ｂでの光の屈折をキャンセル（相殺）する、すなわち、テーパ面１９ｂにおけるプリズム効果により矢印Ｗ側からの光が上方に屈曲するのを防止するため、使用者は、プリズム１９、第１、第２透明基板２，３及びＨＯＥ２０を通して、外界光を歪むことなく観察することができる。
【００３５】
図６は、画像表示装置１の電気的な構成を示すブロック図である。
【００３６】
図６に示すように、画像表示装置１は、カメラユニット７と、ＬＣＤ１８と、信号処理部２１と、Ａ／Ｄ変換部２２と、タイミング制御回路２３と、画像メモリ２４と、ＶＲＡＭ２５と、制御部２６とを有する。
【００３７】
カメラユニット７は、図１，２，４に示すカメラユニット７に相当するものであり、画像表示装置１を装着した使用者の眼前の被写体を撮影するものである。ＬＣＤ１８は、図５に示すＬＣＤ１８に相当するものであり、カメラユニット７により得られた画像データに基づく画像を表示するものである。
【００３８】
信号処理部２１は、撮像素子１２から出力されるアナログの画像信号に所定のアナログ信号処理を施すものである。信号処理部２１は、ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路とＡＧＣ（オートゲインコントロール）回路とを有し、ＣＤＳ回路により画像信号のノイズの低減を行い、ＡＧＣ回路により画像信号のレベル調整を行う。
【００３９】
Ａ／Ｄ変換部２２は、信号処理部２１により出力されたアナログのＲ，Ｇ，Ｂの画素信号を、複数のビット（例えば１０ビット）からなるデジタルの画素信号にそれぞれ変換するものである。Ａ／Ｄ変換部２２のＡ／Ｄ変換処理後の信号を画像データというものとする。
【００４０】
タイミング制御回路２３は、制御部２６から出力される基準クロックＣＬＫ０に基づいてクロックＣＬＫ１，ＣＬＫ２を生成し、クロックＣＬＫ１をカメラユニット７内の撮像素子１２（図４参照）に、また、クロックＣＬＫ２をＡ／Ｄ変換部２２にそれぞれ出力することにより、撮像素子１２及びＡ／Ｄ変換部２２の動作を制御する。
【００４１】
画像メモリ２４は、制御部２６により画像データに対する各種の処理を行うための作業領域として用いられるメモリである。ＶＲＡＭ２５は、ＬＣＤ１８の画素数に対応した画像信号の記録容量を有し、ＬＣＤ１８に再生表示される画像を構成する画素信号のバッファメモリである。
【００４２】
制御部２６は、各制御プログラム等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、演算処理や制御処理などのデータを一時的に格納するＲＡＭ（Random Access Memory）、及び上記制御プログラム等をＲＯＭから読み出して実行するＣＰＵ（中央演算処理装置）等からなり、図略の撮影開始スイッチからの信号を受けて、カメラユニット７の撮像動作やＬＣＤ１８の表示動作の制御を行うものである。なお、制御部２６は、前記制御ユニットに搭載されており、前記ケーブル１４を介してカメラユニット７やＬＣＤ１８との間で画像の授受を行う。
【００４３】
本実施形態の画像表示装置１は、前述したように、当該画像表示装置１を使用者が装着したときに外界（前方の被写体）がシースルー可能に構成されているため、外界の被写体の輝度が比較的高い場合や該被写体が特定の色に偏っている場合、当該画像表示装置１により表示される画像の視認性が低下したり、被写体の実際の色と大きく異なったりすることが考えられる。
【００４４】
そこで、本実施形態では、この問題を解決するべく、制御部２６は、輝度検出部２７と、色温度検出部２８と、表示光量調整部２９と、表示色調整部３０とを機能的に有している。
【００４５】
輝度検出部２７は、Ａ／Ｄ変換部２２によるＡ／Ｄ変換処理後の画像データに係る画像全体の平均輝度を検出するものである。すなわち、輝度検出部２７は、撮像素子１２の各画素から得られたＡ／Ｄ変換処理後の各画素値の平均値を算出し、この平均値に基づいて輝度を検出するものである。輝度検出部２７は、前記輝度検出手段に相当するものである。
【００４６】
色温度検出部２８は、Ａ／Ｄ変換部２２によるＡ／Ｄ変換処理後の画像データに係る画像の色温度を検出するものである。色温度は、Ｒ（赤）の画素の画素値を「Ｒ」、Ｇ（緑）の画素の画素値を「Ｇ」、Ｂ（青）の画素の画素値を「Ｂ」と表すものとすると、Ｇ（緑）の画素の画素値とＲ（赤）の画素の画素値との比Ｇ／Ｒと、Ｇ（緑）の画素の画素値とＢ（青）の画素の画素値との比Ｇ／Ｂとの間に所定の関係を有しているので、前記比Ｇ／Ｒ及び比Ｇ／Ｂと色温度との関係をテーブル形式で例えば制御部２６のＲＯＭに格納しておき、色温度検出部２８は、Ａ／Ｄ変換部２２から画像データが出力されると、この画像データから前記比Ｇ／Ｒ及び比Ｇ／Ｂを算出し、この算出した比Ｇ／Ｒ及び比Ｇ／Ｂに対応する色温度を前記ＲＯＭを参照して導出する。色温度検出部２８は、前記色温度検出手段に相当するものである。
【００４７】
表示光量調整部２９は、輝度検出部２７により検出された輝度に応じて、ＬＣＤ１８の表示光量を調整するものである。本実施形態では、表示光量調整部２９は、輝度検出部２７により検出された輝度が所定の閾値α以上のときに、その輝度の増大に応じてＬＥＤ１６の発光量を増大する。表示光量調整部２９は、前記表示光量調整手段に相当するものである。
【００４８】
表示色調整部３０は、色温度検出部２８により検出された色温度に応じて、ＬＣＤ１８の表示色を調整するものである。本実施形態では、表示色調整部３０は、色温度検出部２８により検出された色温度が所定の範囲からずれているとき、ＬＣＤ１８の表示色をそのずれている方向と逆方向に調整する。
【００４９】
具体的には、本実施形態のように撮像素子１２が、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルタが市松模様状に貼り付けられた所謂ベイヤー方式の撮像素子である場合、表示色調整部３０は、Ｒ（赤）の画素の画素値Ｒ、Ｇ（緑）の画素の画素値Ｇ及びＢ（青）の画素の画素値Ｂにそれぞれ所定の係数を掛けた上で足し合わせたものが白色となるように、前記所定の係数を設定する。すなわち、表示色調整部３０は、前記所定の係数をａ，ｂ，ｃと表すものとすると、ａＲ＋ｂＧ＋ｃＢ＝Ｌ（白色）となるように、係数ａ，ｂ，ｃを設定する。
【００５０】
そして、表示色調整部３０は、太陽光線（ｄ線）による照明下において前述の方法により設定した各係数がａｄ，ｂｄ，ｃｄである場合において、ａ＜ａｄ，ｃ＜ｃｄのときには色温度が高く、ａ＞ａｄ，ｃ＞ｃｄの場合には色温度が低いと判断し、画像の色温度を反対側にシフトする。色温度は、青、白、赤の順に高いので、例えば画像が赤みを帯びている場合には、青側にシフトする。そのシフト量は、
ｋ＝（ａ−ａｄ）／（ｃ−ｃｄ）      ・・・（１）
で算出されるｋの値に応じて決定される。なお、表示色調整部３０は、前記表示色調整手段に相当するものである。また、表示光量調整部２９及び表示色調整部３０は、表示制御手段を構成するものである。
【００５１】
次に、制御部２６による表示処理について説明する。図７は、この表示処理を示すフローチャートである。
【００５２】
図７に示すように、図略の電源ボタンにより電源がオンされると（ステップ♯１でＹＥＳ）、制御部２６は、カメラユニット７（撮像素子１２）に撮像動作を実行させる（ステップ♯２）。制御部２６は、この撮像動作により得られた画像信号に基づいて、輝度及び色温度の検出と、前記係数ａ，ｂ，ｃの設定とを行う（ステップ♯３）。
【００５３】
そして、制御部２６は、測定した輝度（以下、測定輝度という）と所定の閾値αとの大小関係を判断する（ステップ♯４）。その判断の結果、前記測定輝度が、前記閾値α以上である場合には（ステップ♯４でＹＥＳ）、その測定輝度に応じてＬＥＤ１６の光量（ＬＣＤ１８の表示光量）を調整する（ステップ♯５）一方、前記閾値α未満である場合には（ステップ♯４でＮＯ）、ステップ♯５の処理を実行しないでステップ♯６の処理に進む。
【００５４】
ステップ♯４又は♯５の処理後、制御部２６は、ステップ♯３で検出した画像の色温度が所定範囲からずれているか否かを判断する（ステップ♯６）。その判断の結果、色温度が所定範囲からずれていない場合には（ステップ♯６でＮＯ）、ステップ♯２の処理に戻る一方、前記色温度が所定範囲からずれている場合には（ステップ♯６でＹＥＳ）、表示色を、ａとａｄとの大小関係、ｃとｃｄとの大小関係及び前記係数ａ，ｂ，ｃと前記式（１）とを用いて算出されるｋの値に応じて調整する（ステップ♯７）。
【００５５】
そして、電源ボタンにより電源がオフされるまで（ステップ♯８でＮＯ）、制御部２６は、カメラユニットによる１回の撮像動作ごとにステップ♯３〜♯８の処理を実行し、電源がオフされると（ステップ♯８でＹＥＳ）、一連の処理を終了する。なお、人間の眼は、色より輝度の方が高い感度を有するため、前記表示処理において、輝度についての処理（ステップ♯４，♯５）を色温度についての処理（ステップ♯６，♯７）より先に行っている。
【００５６】
以上のように、撮像した画像の色温度に応じて表示色を調整し、該画像の輝度に応じて表示光量を調整するようにしたので、従来では外界の色と表示画像との色とが混ざり合うような場合でも、当該画像表示装置１の表示画像の良好な視認性を確保することができる。
【００５７】
本件は、前記実施形態に加えて、あるいは前記実施形態に代えて次の形態［１］〜［３］に説明する変形形態も含むものである。
【００５８】
［１］前記第１の実施形態では、画像の輝度に応じて表示光量を調整するようにしたが、これに限らず、画像の輝度と空間周波数とに応じて表示光量を調整するようにしてもよい。図８は、本発明に係る画像表示装置の第２の実施形態の電気的な構成を示すブロック図である。
【００５９】
図８に示すように、本実施形態の画像表示装置１’は、制御部２６’の機能が第１の実施形態における制御部２６の機能と異なるのみで、他の構成については略同様であるため、相違点についてのみ説明する。なお、第１の実施形態と同一の部材等については第１の実施形態と同一の番号を付している。
【００６０】
本実施形態における制御部２６’は、輝度検出部２７と、空間周波数解析部３１と、表示光量調整部３２とを機能的に有している。なお、輝度検出部２７は、第１の実施形態における輝度検出部２７と略同様の機能を有するものである。
【００６１】
空間周波数解析部３１は、輝度検出部２７により検出された輝度（以下、検出輝度という）が前記閾値α以上である場合に、撮像した画像（Ａ／Ｄ変換部２２によるＡ／Ｄ変換処理後の画像データに係る画像）の空間周波数の解析を行うものである。空間周波数解析部３１による空間周波数の解析は、例えば次のようにして行われる。
【００６２】
図９に示すように、撮像素子１２における撮像面の所定領域、マトリックス状に配列された画素のうち或る水平画素列Ｌ１における所定長さｒの領域（以下、注目領域）に位置するＧ（緑）の画素Ｇ１〜Ｇ５に注目し、その画素Ｇ１〜Ｇ５の出力の平均値を算出して該平均値を閾値Ｇｔｈとする。ここで、Ｇ（緑）のフィルタが設置された画素に着目しているのは、Ｒ（赤）やＢ（青）のフィルタに比して、透過する光源光の種類が最も多いためである。
【００６３】
また、前記画素Ｇ１〜Ｇ５の配列を横軸、前記閾値に対する各画素Ｇ１〜Ｇ５の画素値の相対値を縦軸とするグラフを作成する。図１０（ａ）〜（ｃ）は、グラフを示す。このように作成したグラフにおいて、隣接する画素の相対値を結んでなる曲線が、前記閾値Ｇｔｈと交差する回数で空間周波数を決定する。
【００６４】
空間周波数解析部３１は、例えば図１０（ａ）に示すグラフに対しては、曲線が前記閾値Ｇｔｈと交差する回数が比較的少なく、空間周波数が低いと解析する。この場合、表示光量を変更する必要が無い。また、図１０（ｂ）に示すグラフに対しては、曲線が閾値Ｇｔｈと交差する回数が比較的多く、空間周波数が高いと解析する。この場合、表示画像と背景とが混ざり合うことにより視認性が低下することが考えられることから、表示光量を変更（増加）する必要がある。図１０（ｃ）に示すグラフに対しては、曲線が閾値Ｇｔｈと交差する回数が比較的多いが、閾値Ｇｔｈを中心とする所定範囲Ｇｗ内で相対値が変化しており、画像の濃淡が少ないと解析する。この場合、表示光量を変更する必要が無い。なお、空間周波数解析部３１は、空間周波数検出手段に相当するものである。
【００６５】
表示光量調整部３２は、輝度検出部２７による検出輝度と空間周波数解析部３１による空間周波数の解析結果とに応じて、ＬＣＤ１８の表示光量を調整するものである。すなわち、表示光量調整部３２は、検出輝度が前記閾値α以上である場合において、曲線が前記閾値Ｇｔｈと交差する回数と所定範囲Ｇｗとから算出される基準値βに対して解析した空間周波数が小さい場合（例えば図１０（ａ），（ｃ）に示すグラフの場合）には、ＬＣＤ１８の表示光量の調整は必要ないと判断する一方、解析した空間周波数が前記基準値β以上である場合（例えば図１０（ｂ）に示すグラフの場合）には、検出した輝度と空間周波数とに応じてＬＣＤ１８の表示光量を調整するものである。表示光量調整部３２は、前記表示光量調整手段に相当するものである。また、空間周波数解析部３１及び表示光量調整部３２は表示制御手段を構成するものである。
【００６６】
図１１は、本実施形態における表示処理のフローチャートである。
【００６７】
図１１に示すように、図略の電源ボタンにより電源がオンされると（ステップ♯１１でＹＥＳ）、制御部２６は、カメラユニット７（撮像素子１２）に撮像動作を実行させる（ステップ♯１２）。制御部２６は、この撮像動作により得られた画像信号に基づいて輝度を測定する（ステップ♯１３）。
【００６８】
そして、制御部２６は、ステップ♯１３で検出した輝度（以下、検出輝度という）と所定の閾値αとの大小関係を判断する（ステップ♯１４）。その判断の結果、前記検出輝度が前記閾値α未満である場合には（ステップ♯１４でＮＯ）、ステップ♯１２の処理に戻る一方、前記検出輝度が前記閾値α以上である場合には（ステップ♯１４でＹＥＳ）、前述のように撮像した画像の空間周波数の解析を行う（ステップ♯１５）。
【００６９】
そして、制御部２６は、解析した空間周波数と該空間周波数についての基準値β（曲線が前記閾値Ｇｔｈと交差する回数と所定範囲Ｇｗとから算出される基準値）との大小関係を判断する（ステップ♯１６）。その判断の結果、解析した空間周波数が前記基準値β未満の場合には（ステップ♯１６でＮＯ）、ステップ♯１２に戻る一方、解析した空間周波数と該空間周波数についての基準値β以上の場合には（ステップ♯１６でＹＥＳ）、ステップ♯１３で検出した輝度とステップ♯１５で解析した空間周波数とに応じて、ＬＣＤ１８の表示光量を調整する（ステップ♯１７）。
【００７０】
そして、電源ボタンにより電源がオフされるまで（ステップ♯１８でＮＯ）、制御部２６は、カメラユニットによる１回の撮像動作ごとにステップ♯１２〜♯１８の処理を実行し、電源がオフされると（ステップ♯１８でＹＥＳ）、一連の処理を終了する。
【００７１】
このように、撮像した画像の空間周波数と輝度との両方に応じて表示光量を調整することでも、当該画像表示装置１の表示画像の良好な視認性を確保することができる。なお、撮像した画像の空間周波数と輝度との両方に応じて表示光量を調整するようにしたが、これに限らず、前記空間周波数のみに応じて表示光量を調整するようにしてもよい。
【００７２】
［２］前記第１の実施形態では、撮像した画像の色温度に応じて表示色を調整し、該画像の輝度に応じて表示光量を調整するようにしたが、画像の輝度に応じた表示光量の調整は行わず、画像の色温度に応じた表示色の調整のみを行う形態も想定できる。
【００７３】
［３］前記各実施形態の画像表示装置は、両眼にそれぞれ画像を提供するものであるが、表示筐体８，９のうちいずれか一方のみを設置して、片側の眼球に画像を提供するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明に係る画像表示装置の第１の実施形態の構成を示す正面図である。
【図２】図１に対する平面図である。
【図３】図１に対する右側面図である。
【図４】カメラユニットの内部構成を示す断面図である。
【図５】図２の矢印Ａ−Ａ線からみた矢視断面図である。
【図６】画像表示装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図７】表示処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明に係る画像表示装置の第２の実施形態の電気的な構成を示すブロック図である。
【図９】空間周波数の解析方法を説明するための図である。
【図１０】画素Ｇ１〜Ｇ５の配列を横軸、前記閾値に対する各画素Ｇ１〜Ｇ５の画素値の相対値を縦軸とするグラフである。
【図１１】第２の実施形態における表示処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００７５】
１  画像表示装置
７  カメラユニット
８，９  表示筐体
１０  筐体
１１  レンズユニット
１２  撮像素子
１３  撮像素子基板
１４  ケーブル
１５  筐体部
１６  ＬＥＤ
１７  コリメータレンズ
１８  ＬＣＤ
１９  プリズム
１９ａ  肉厚部
１９ｂ  テーパ面
２０  ＨＯＥ
２６  制御ユニット
２７  輝度検出部
２８  色温度検出部
２９，３２  表示光量調整部
３０  表示色調整部
３１  空間周波数解析部
【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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