JP2021110784A - Image display device - Google Patents
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Images
Abstract
Description
本発明は、画像表示装置に関する。 The present invention relates to an image display device.
ディスプレイ装置の表示面と、当該表示面に表示された画像を見る人との間にレンズ等の部材を設けて視覚効果を付加する画像表示装置が知られている（特許文献１）。 An image display device is known in which a member such as a lens is provided between a display surface of a display device and a person who views an image displayed on the display surface to add a visual effect (Patent Document 1).
例えば、ディスプレイの表示面と、当該表示面を見る人との間にレンズを設けて、当該レンズを通して表示面に表示された画像を観察させることで、例えば当該画像をより大きく見せて臨場感を高めるなどの視覚効果を得ることが考えられる。 For example, by providing a lens between the display surface of the display and the person who sees the display surface and observing the image displayed on the display surface through the lens, for example, the image can be made larger to give a sense of presence. It is conceivable to obtain a visual effect such as enhancing.
このような場合に、レンズの特性の影響を受けて、レンズを通して見える画像中に現れた物の色が不自然となる場合や形が不鮮明となる場合があり、所望の視覚効果が得られず、ユーザエクスペリエンスが低下することが課題の一つとして挙げられる。 In such a case, due to the influence of the characteristics of the lens, the color of the object appearing in the image seen through the lens may become unnatural or the shape may become unclear, and the desired visual effect cannot be obtained. One of the issues is that the user experience deteriorates.
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、レンズを介して表示面を観察させるような画像表示装置において、レンズによる視覚効果を維持しつつ、良好なユーザエクスペリエンスを提供することが可能である画像表示装置を提供することを目的の１つとしている。 The present invention has been made in view of the above points, and it is possible to provide a good user experience while maintaining the visual effect of the lens in an image display device in which the display surface is observed through the lens. One of the purposes is to provide an image display device.
請求項１に記載の発明は、画像を取得する画像取得部と、前記画像取得部が取得した取得画像に基づいて表示画像を生成して、表示面を有する表示部の前記表示面に前記表示画像を表示させる表示制御部と、を有し、前記表示制御部は、前記表示面に対向する位置に設けられたレンズのレンズ特性に基づいて、前記取得画像に前記レンズによる光学収差を低減する処理を施した前記表示画像を生成することを特徴とする。 The invention according to claim 1 generates a display image based on an image acquisition unit that acquires an image and an acquired image acquired by the image acquisition unit, and displays the display on the display surface of the display unit having a display surface. It has a display control unit for displaying an image, and the display control unit reduces optical aberration due to the lens in the acquired image based on the lens characteristics of a lens provided at a position facing the display surface. It is characterized in that the processed display image is generated.
請求項８に記載の発明は、画像表示装置が画像を表示する画像表示方法であって、画像取得部が画像を取得する取得ステップと、表示制御部が、前記画像取得部が取得した取得画像に基づいて表示画像を生成して、表示面を有する表示部の前記表示面に前記表示画像を表示させる表示ステップと、を有し、前記表示制御部は、前記表示ステップにおいて、前記表示面に対向する位置に設けられたレンズのレンズ特性に基づいて、前記取得画像に前記レンズによる光学収差を低減する処理を施した前記表示画像を生成することを特徴とする。 The invention according to claim 8 is an image display method in which an image display device displays an image, in which an image acquisition unit acquires an image and a display control unit acquires an acquired image acquired by the image acquisition unit. The display control unit has a display step of generating a display image based on the above and displaying the display image on the display surface of the display unit having the display surface, and the display control unit is on the display surface in the display step. It is characterized in that the display image is generated by subjecting the acquired image to a process of reducing optical aberration caused by the lens based on the lens characteristics of lenses provided at opposite positions.
請求項９に記載の発明は、コンピュータを備える画像表示装置によって実行される画像表示プログラムであって、画像表示装置によって実行される画像表示プログラムであって、画像取得部が画像を取得する取得ステップと、表示制御部が、前記画像取得部が取得した取得画像に基づいて表示画像を生成して、表示面を有する表示部の前記表示面に前記表示画像を表示させる表示ステップと、を実行させ、前記表示制御部は、前記表示ステップにおいて、前記表示面に対向する位置に設けられたレンズのレンズ特性に基づいて、前記取得画像に前記レンズによる光学収差を低減する処理を施した前記表示画像を生成することを特徴とする。 The invention according to claim 9 is an image display program executed by an image display device including a computer, an image display program executed by the image display device, and an acquisition step in which an image acquisition unit acquires an image. The display control unit generates a display image based on the acquired image acquired by the image acquisition unit, and executes a display step of displaying the display image on the display surface of the display unit having a display surface. In the display step, the display control unit performs a process of reducing the optical aberration caused by the lens on the acquired image based on the lens characteristics of the lens provided at a position facing the display surface. Is characterized in that.
以下に本発明の実施例について詳細に説明する。なお、以下の説明及び添付図面においては、実質的に同一又は等価な部分には同一の参照符号を付している。 Examples of the present invention will be described in detail below. In the following description and the accompanying drawings, the same reference numerals are given to substantially the same or equivalent parts.
図１は、本発明の実施例に係る画像表示装置１０の構成を模式的に示す図である。また、図１には、画像表示装置１０によって表示される画像を視認可能なヒト１１及びヒト１１の視点の位置である視座１２が共に示されている。また、図１には、画像表示装置１０における仮想の表示面である仮想表示面１３及びヒト１１が認識し得る虚像１４が模式的に示されている。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of an
本明細書において、「視座」の位置は、画像表示装置１０を視認あるいは観察する際に、どの位置から観察するかの基準となる位置を示す。視座の位置は、言い換えれば、視点の位置或いは観察点の位置であり、例えばヒト１１の眼ＥＹの位置である。また、例えば、ヒト１１の頭の位置を視座の位置としてもよい。また、例えば、カメラによって画像表示装置１０を観察する際に、カメラの位置を視座の位置としてもよい。本実施例において、ヒト１１の視座１２の位置をヒト１１の眼ＥＹの位置として説明する。
In the present specification, the position of the "viewpoint" indicates a position that serves as a reference from which position to observe when visually observing or observing the
画像表示装置１０は、表示部１５を有している。表示部１５は、平板状の形状を有しており、表示面としての一方の面１６に画像を表示可能な表示領域１６Ａを有している表示装置である。図１において、表示領域１６Ａに表示されている画像を表示画像１７として示している。表示部１５は、例えば液晶ディスプレイである。また、表示部１５は、例えば有機ＥＬディスプレイであってもよい。
The
表示部１５は、表示面１６内にある液晶表示面等の表示領域１６Ａに画像を表示可能であればよい。すなわち、表示部１５は、表示面１６において表示画像１７を表示可能に構成されている。本実施例において、表示部１５は、ＲＧＢカラーモデルに基づいて表示面１６内の表示領域１６Ａに表示画像１７を表示可能に構成されている場合について説明する。
The
具体的には、表示部１５の表示領域１６Ａには、光の三原色である赤(Red)、緑(Green)、青(Blue)に発光する３つの小さい光源からなるピクセルが多数並べられている。表示部１５は、当該多数のピクセルの各色の輝度を様々な組み合わせで駆動して様々な色を表現することにより表示画像１７を表示可能に構成されている。
Specifically, in the
以下の説明において、表示面１６及び表示領域１６Ａは長方形であり、表示面１６の１の一組の対向する辺に平行な方向をＸ方向、他の一組の対向する辺に平行な方向をＹ方向、表示面１６に垂直な方向をＺ方向とする。また、図１においてＸ方向は水平方向を示す。
In the following description, the
開口部材１８は、表示部１５の表示面１６に対向するように設けられた板状の部材である。また、図１に示すように、開口部材１８は、視座１２と表示面１６との間に設けられている。
The opening
開口部材１８は、例えば、光を透過しない材料から構成されている。また、例えば、開口部材１８は、可視光をある程度透過させる半透明の材質、例えばすりガラス等によって構成されていてもよい。開口部材１８は、視座１２から開口部材１８を視認した際に、表示領域１６Ａの画像が鮮明に視認されないように構成されていることが好ましい。
The opening
開口部１９は、開口部材１８の一方の面から他方の面に貫通する貫通孔である。ヒト１１は、視座１２から、開口部材１８の開口部１９を介して表示領域１６Ａを視認することができる。すなわち、開口部１９は、ヒト１１が視座１２から表示領域１６Ａを視認できる開口部である。
The
レンズ２１は、表示部１５の表示面１６に対向する位置に設けられたレンズである。本実施例において、レンズ２１は、開口部１９に嵌め込まれている。例えば、レンズ２１は、板状の形状を有している。本実施例において、レンズ２１は、一方の面が平面であり、他方の面がフレネルレンズ面である。
The
本実施例において、表示面１６とレンズ２１との間の距離は、レンズ２１の焦点距離よりも小さくなるように設定されている。これによって、視座１２から、表示領域１６Ａに表示される表示画像１７の虚像１４が視認され得る。
In this embodiment, the distance between the
また、図１中にレンズ２１の光軸Ｃを示している。本実施例において、レンズ２１の光軸Ｃ上にヒト１１の視座１２があるものとして説明する。また、レンズ２１の光軸Ｃは、画像表示装置１０の表示面１６に垂直な中心軸と一致している。
Further, the optical axis C of the
また、レンズ２１を通して表示面１６を観察させることで、実際の表示面１６の位置よりも遠くの位置に虚像１４を視認させ、臨場感を与えるような視覚効果を提供することが可能である。例えば、表示領域１６Ａに景色の画像を表示させることで、実際の景色を見ているかのような感覚を生じさせることができる。また、例えば、表示領域１６Ａに、人が水族館の中を移動している際に見える場面を映す動画を表示させることで、実際に水族館の中を歩いているような感覚を生じさせることができる。
Further, by observing the
例えば、レンズ２１と表示面１６との距離は、所望の見え方で虚像１４が視認されるように設定されている。例えば、レンズ２１と表示面１６との距離を大きくすると、視座１２から視認される虚像１４は、見かけ上の表示距離は遠くなり、より遠くに見えるように視認される。この場合、幾何学的な虚像サイズは大きくなる。また、例えば、レンズ２１と表示面１６との距離を小さくすると、視座１２から視認される虚像１４は、見かけ上の表示距離は近くなり、より近くに見えるように視認される。この場合、幾何学的な虚像サイズは小さくなる。
For example, the distance between the
筐体２３は、筒型の部材であり、対向する開口の各々が表示部１５及び開口部材１８によって覆われている。言い換えれば、筐体２３は、表示部１５と開口部材１８との間で対向する各々の辺に沿って設けられた長方形の板状の部分の組み合わせからなる部材である。筐体２３は、表示部１５、開口部材１８とともに全体として直方体の箱体をなしている。筐体２３は、表示部１６及び開口部材１８を保持しており、表示部１６と開口部材１８との相対的位置を固定可能である。例えば、筐体２３の内側の面は、光を反射しないかまたは反射しにくい材質からなる表面となっていてもよい。
The
表示制御部２５は、表示部１５に接続されている。表示制御部２５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を含み、表示部１５の画像表示に関する制御を実行する。表示制御部２５においては、ＣＰＵがＲＯＭ等に記憶された各種プログラムを読み出して実行することにより各種機能が実現される。表示制御部２５は、表示部１５の表示面１６に画像を表示させる。
The
記憶部２７は、ハードディスク装置、ＳＳＤ（solid state drive）、フラッシュメモリ等により構成された記憶装置である。記憶部２７は、画像表示装置１０における表示制御のための各種プログラム及びデータを記憶する。例えば、記憶部２７は、表示部１５にコンテンツ画像を表示するために必要なプログラムを予め記憶する。例えば、記憶部２７は、レンズ２１のレンズ特性に関するデータを予め記憶する。
The
画像取得部２９は、表示制御部２５に含まれている。画像取得部２９は、表示制御部２５において、表示部１５の表示領域１６Ａに表示させるための画像を取得する機能部である。例えば、画像取得部２９は、表示領域１６Ａに表示させるための画像データを外部から受信して画像を取得する。また、例えば、画像取得部２９は、記憶部２７に記憶された画像データを読み出して画像を取得してもよい。
The
画像生成部３１は、表示制御部２５に含まれている。画像生成部３１は、表示制御部２５において、画像取得部２９が取得した取得画像に基づいて、表示部１５の表示領域１６Ａに表示させるため表示画像を生成する機能部である。例えば、画像生成部３１は、画像取得部２９が取得した取得画像に変更を加えて、表示領域１６Ａへの表示に適した表示画像１７を生成する。例えば、画像生成部３１が画像を生成するためのプログラムが記憶部２７に予め記憶されていてもよい。例えば、画像生成部３１は、当該プログラムを読み出して実行することで表示領域１６Ａに表示するための表示画像１７を生成する。
The
図２は、図１の画像表示装置１０を開口部材１８を通るＹＺ面で縦に切断した断面図である。上述したように、表示部１５の表示面１６に対向して開口部材１８が設けられている。開口部材１８の開口部１９に、レンズ２１が嵌め込まれて設けられている。表示部１５及び開口部材１８は、筐体２３によって保持されている。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
図２に示すように、レンズ２１の、表示面１６に面している面２１Ａは平面となっている。レンズ２１の他方の面２１Ｂは、フレネルレンズ面である。上述したように、本実施例において、表示面１６とレンズ２１の主面との間の距離Ｄは、レンズ２１の焦点距離よりも小さくなるように設定されている。これによって、視座１２から虚像１４が視認され得る。
As shown in FIG. 2, the
表示面１６とレンズ２１との間の距離Ｄは、筐体２３によって固定されている。なお、表示面１６及びレンズ２１は、距離Ｄの大きさを変更可能な態様で配置されていてもよい。また、レンズ２１の表示面１６に面している一方の面２１Ａがフレネルレンズ面であり、レンズ２１の他方の面２１Ｂが平面であってもよい。
The distance D between the
図３は、画像表示装置１０において表示面１６の表示領域１６Ａに表示されている表示画像１７の一例を示す図である。図３に示すように、表示画像１７は、テストパターンＰＴ１を含む。テストパターンＰＴ１は、Ｘ方向、Ｙ方向に伸長し互いに交差して十字型をなす２本の線と、互いに相似形の２つの正方形からなる。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a
当該二つの正方形は、当該十字型の線の交点を中心とし、辺の各々が当該２本の線のいずれかと平行である。また、当該２つの正方形は、大きい正方形の中に小さい正方形が収まるように配置されている。大きい正方形をなす線をＬ１、小さい正方形をなす線をＬ２と称する。本実施例において、当該十字型の線の交点が、レンズ２１の光軸Ｃ上に表示される場合について説明する。
The two squares are centered at the intersection of the cross-shaped lines, and each side is parallel to one of the two lines. Further, the two squares are arranged so that the small square fits within the large square. The line forming a large square is referred to as L1, and the line forming a small square is referred to as L2. In this embodiment, a case where the intersection of the cross-shaped lines is displayed on the optical axis C of the
本実施例において、テストパターンＰＴ１は、黒地に白い線で描かれた図形として説明する。上述したように、表示部１５は、ＲＧＢカラーモデルに基づいて画像を表示する。従って、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の光の重なりによって、白い線で描かれたテストパターンＰＴ１が表示領域１６Ａに表示されている。
In this embodiment, the test pattern PT1 will be described as a figure drawn with a white line on a black background. As described above, the
図４は、レンズ２１を通して表示領域１６Ａに表示されたテストパターンＰＴ１が観察された際に、仮想表示面１３に表示されているように視認される虚像１４の一例を示している。図４に示すように、虚像１４に現れた図形は、テストパターンＰＴ１を構成する２つの正方形の各々の各辺が外側に膨むように歪曲した形状となっている。また、内側の線Ｌ２よりも外側の線Ｌ１の方が大きく曲がっている。
FIG. 4 shows an example of a
虚像１４のこのような形状は、レンズ２１の特性による歪曲収差の影響を受けたものである。なお、図４においては、像が対角方向に縮む（直線がレンズの中心から外側に向かって膨らむ）ように歪曲するいわゆる樽型の歪曲収差が生じた例を示している。なお、レンズ２１の特性および視点位置によっては、像が対角方向に延びる（直線がレンズの中心に向かって内側に窪む）ように歪曲するいわゆる糸巻き型の歪曲収差が生じる場合もある。
Such a shape of the
また、図４中、一点鎖線で描かれた線は青色の線（Ｂ）、破線で描かれた線は赤色の線（Ｒ）を示している。図４において、線Ｌ１及び線Ｌ２に沿って、外側に青色の線が延在し、内側に赤色の線が延在している。 Further, in FIG. 4, the line drawn by the alternate long and short dash line indicates the blue line (B), and the line drawn by the broken line indicates the red line (R). In FIG. 4, a blue line extends outward and a red line extends inward along the lines L1 and L2.
当該赤色の線及び青色の線の、線Ｌ１からのずれは、内側の線Ｌ２からのずれよりも大きくなっている。このような傾向は、レンズ２１の特性によって倍率色収差が生じ、光の波長ごとに屈折率が異なることにより、テストパターンＰＴ１が色ごとに異なる倍率で拡大されたことによる。
The deviation of the red line and the blue line from the line L1 is larger than the deviation from the inner line L2. This tendency is due to the fact that chromatic aberration of magnification occurs due to the characteristics of the
図４中、破線で囲まれた部分Ａ１の拡大図を示している。Ａ１の拡大図において、正方形の内側から外側に向かって、赤色の線（Ｒ）、緑色の線（Ｇ）、及び青色の線（Ｂ）がこの順に、一部が重複して少しずつ外側にずれた状態で並んでいる。Ａ１の拡大図中のハッチングを施した領域は、Ｒ、Ｇ、Ｂが全て重なっている領域であり、白色の線として視認される。 In FIG. 4, an enlarged view of a portion A1 surrounded by a broken line is shown. In the enlarged view of A1, from the inside to the outside of the square, the red line (R), the green line (G), and the blue line (B) partially overlap in this order and gradually move outward. They are lined up in a misaligned state. The hatched area in the enlarged view of A1 is an area where R, G, and B all overlap, and is visually recognized as a white line.
このように、黒地に白色の線で描かれたテストパターンＰＴ１は、レンズ２１を通して観察された場合、レンズ２１のレンズ特性による光学収差の影響を受けた虚像１４が視認され得る。例えば、上記したように、歪曲収差及び倍率色収差の影響を受け、像が歪曲すると同時に、色毎に異なる位置に像が現れて色の滲みが生じた虚像１４が視認される場合がある。
As described above, when the test pattern PT1 drawn with white lines on a black background is observed through the
歪曲収差は、例えば、像が正方形の対角方向に縮んだ（各頂点及び隣接する辺が内側に縮んだ）形状、換言すれば正方形の各辺が外側に膨らんだ形状となって、いわゆる樽型の歪曲収差として現れる。また、例えば、像が正方形の対角方向に延びた（各頂点及び隣接する辺が外側に延びた）形状、換言すれば正方形の各辺が内側に窪んだ形状となって、いわゆる糸巻き型の歪曲収差として現れる。 Distortion is, for example, a shape in which the image shrinks in the diagonal direction of the square (each vertex and adjacent sides shrink inward), in other words, each side of the square bulges outward, so-called barrel. Appears as type distortion. Further, for example, the image has a shape in which the image extends diagonally in the square direction (each vertex and adjacent sides extend outward), in other words, each side of the square is recessed inward, which is a so-called pincushion type. Appears as distortion.
図５は、虚像１４における図４に示したような歪曲収差及び倍率色収差を低減する処理が施された表示画像１７の一例であるテストパターンＰＴ２を示す図である。図５に示すように、テストパターンＰＴ２の形状は、テストパターンＰＴ１を構成する２つの正方形の各々の各辺が、内側に窪んだ曲線となった形状である。テストパターンＰＴ２の形状は、テストパターンＰＴ１について、図４に示した場合とは逆の歪曲収差であるいわゆる糸巻き型の歪曲収差が生じた場合を再現した形状である。
FIG. 5 is a diagram showing a test pattern PT2 which is an example of a
また、図５に示すように、テストパターンＰＴ２において、線Ｌ１及び線Ｌ２に沿って、外側に赤色の線が延在し、内側に青色の線が延在している。 Further, as shown in FIG. 5, in the test pattern PT2, a red line extends outward and a blue line extends inward along the lines L1 and L2.
図５中、破線で囲まれた部分Ａ２の拡大図を示している。Ａ２の拡大図において、正方形の内側から外側に向かって、青色（Ｂ）の線、緑色（Ｇ）の線、及び赤色（Ｒ）の線がこの順に、一部が重複して少しずつ外側にずれた状態で並んでいる。従って、テストパターンＰＴ２は、図４に示した虚像と比較して、赤色（Ｒ）の線と青色（Ｂ）の線の位置が逆転したものである。 In FIG. 5, an enlarged view of the portion A2 surrounded by the broken line is shown. In the enlarged view of A2, from the inside to the outside of the square, the blue (B) line, the green (G) line, and the red (R) line partially overlap in this order and gradually move outward. They are lined up in a misaligned state. Therefore, in the test pattern PT2, the positions of the red (R) line and the blue (B) line are reversed as compared with the virtual image shown in FIG.
換言すれば、テストパターンＰＴ２は、図４の虚像１４における色毎の拡大率の大小を逆転させたものである。具体的には、図４の虚像１４においては、赤色（Ｒ）の線、緑色（Ｇ）の線、及び青色（Ｂ）の線のうち、青色（Ｂ）の線で描かれた線Ｌ１及び線Ｌ２の拡大率が最も大きく、赤色（Ｒ）の線で描かれた線Ｌ１及び線Ｌ２の拡大率が小さい。これに対して、図５の表示画像１７では、青色（Ｂ）の線で描かれた正方形の拡大率が最も小さく、赤色（Ｒ）の線で描かれた線Ｌ１及び線Ｌ２の拡大率が最も大きくなっている。
In other words, the test pattern PT2 reverses the magnitude of the enlargement ratio for each color in the
例えば、テストパターンＰＴ２は、テストパターンＰＴ１が複数の単色画像に分解され、複数の単色画像のうちの１の単色画像以外の他の単色画像を縮小し、当該１の単色画像と当該縮小後の他の単色画像とを合成して生成される。具体的には、元の画像であるテストパターンＰＴ１が赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の単色画像に分解されて変形され、合成されてテストパターンＰＴ２が生成される。 For example, in the test pattern PT2, the test pattern PT1 is decomposed into a plurality of monochromatic images, and the monochromatic image other than one monochromatic image among the plurality of monochromatic images is reduced, and the one monochromatic image and the reduced monochromatic image are reduced. It is generated by synthesizing with other monochrome images. Specifically, the original image, the test pattern PT1, is decomposed into red (R), green (G), and blue (B) monochromatic images, deformed, and combined to generate the test pattern PT2.
例えばテストパターンＰＴ２は、図４の虚像１４において最も拡大率が小さい色である赤の単色画像（Ｒ画像）を基準として、元の画像の緑の単色画像（Ｇ画像）、及び青の単色画像（Ｂ画像）を縮小することによって生成されることが好ましい。
For example, in the test pattern PT2, a green monochromatic image (G image) and a blue monochromatic image of the original image are used as a reference based on the red monochromatic image (R image) which is the color having the smallest magnification in the
より詳細には、元の画像が分解されたＲ画像を変更せずに、Ｇ画像及びＢ画像をＢ画像の縮小率がＧ画像の縮小率よりも大きくなるように縮小することが好ましい。当該Ｒ画像と、当該縮小後のＧ画像及びＢ画像とを合成することで、いずれの単色画像も拡大することなくテストパターンＰＴ２を生成することができる。従って、テストパターンＰＴ２が表示領域１６Ａからはみ出すことを防止できる。従って、テストパターンＰＴ２が表示領域１６Ａからはみ出した部分の画像が失われ、虚像１４に現れなくなることを防止することができる。
More specifically, it is preferable to reduce the G image and the B image so that the reduction ratio of the B image is larger than the reduction ratio of the G image without changing the R image obtained by decomposing the original image. By synthesizing the R image and the reduced G image and B image, the test pattern PT2 can be generated without enlarging any of the monochromatic images. Therefore, it is possible to prevent the test pattern PT2 from protruding from the
なお、元の画像からＲ画像の大きさを変更しない例について説明したがこれに限られず、例えばＲ画像も縮小して元の画像から全体的に縮小されたテストパターンＰＴ２が生成されてもよい。この場合、Ｇ画像及びＢ画像の縮小率がＲ画像の縮小率よりも大きい縮小率になっていればよい。この場合にも、テストパターンＰＴ２が表示領域１６Ａからはみ出すことを防止できる。つまり、元の画像が分解されたＲ画像よりも大きい縮小率でＧ画像を縮小し、Ｇ画像よりも大きい縮小率でＢ画像を縮小し、当該縮小後のＲ画像、Ｇ画像及びＢ画像を合成して表示画像１７としてテストパターンＰＴ２が生成されることが好ましい。
An example in which the size of the R image is not changed from the original image has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the R image may also be reduced to generate a test pattern PT2 that is totally reduced from the original image. .. In this case, the reduction ratio of the G image and the B image may be larger than the reduction ratio of the R image. Also in this case, it is possible to prevent the test pattern PT2 from protruding from the
図５に示したような表示画像１７におけるテストパターンＰＴ２がレンズ２１を通して観察される場合、図３で示したように白色の線で描かれ、かつ、線Ｌ１及び線Ｌ２が正方形をなすテストパターンＰＴ１が拡大された図形が虚像１４として視認される。
When the test pattern PT2 in the
白色の線となるのは、レンズを通した際に拡大率の大きい色の図形については拡大率を小さく、拡大率の小さい色の図形については拡大率を大きくした図形を表示画像１７とすることで、波長の違いによる結像倍率の差が見かけ上小さくなることによる。また、正方形の各辺が直線となっているのは、各辺が湾曲する方向を逆転させたことで歪曲収差の影響を打ち消して低減されることによる。
The white line means that the
つまり、テストパターンＰＴ２は、レンズ２１の特性による光学収差としての歪曲収差及び倍率色収差を低減する処理が施された表示画像１７である。
That is, the test pattern PT2 is a
このように、画像表示装置１０において、レンズ２１のレンズ特性によって生じる光学収差である歪曲収差及び倍率色収差を低減して所望の形状及び色彩で、虚像１４を観察させることができる。
In this way, in the
図６は、レンズ特性に応じた光学収差の補正値の一例であるテーブルＴＢ１を示す図である。テーブルＴＢ１は、複数のレンズ設計に対応する光学収差補正値の一覧である。例えば、テーブルＴＢ１は、予め記憶部２７に記憶されている。また、例えば、テーブルＴＢ１には、外部から新たに取得したデータが追加されてもよい。
FIG. 6 is a diagram showing a table TB1 which is an example of a correction value of optical aberration according to a lens characteristic. Table TB1 is a list of optical aberration correction values corresponding to a plurality of lens designs. For example, the table TB1 is stored in the
図６に示すように、テーブルＴＢ１には、レンズ特性が互いに異なる複数のレンズに付された識別記号（「レンズＩＤ」）が記載されている。また、テーブルＴＢ１には、レンズＩＤに対応付けてレンズの種類（「レンズ種類」）が記載されている。図６中、フレネルレンズ、平凸レンズ、両凸レンズの３種類のレンズ種類が記載されている。 As shown in FIG. 6, on the table TB1, identification symbols (“lens IDs”) attached to a plurality of lenses having different lens characteristics are described. Further, on the table TB1, the type of lens (“lens type”) is described in association with the lens ID. In FIG. 6, three types of lenses, a Fresnel lens, a plano-convex lens, and a biconvex lens, are described.
また、テーブルＴＢ１には、レンズＩＤに対応するレンズ特性として、各レンズの焦点距離（ｆ）、屈折率（ｎ）及び曲率半径（Ｒ）が記載されている。 Further, on the table TB1, the focal length (f), the refractive index (n), and the radius of curvature (R) of each lens are listed as the lens characteristics corresponding to the lens ID.
また、テーブルＴＢ１には、各レンズＩＤに対応する光学収差補正値が記載されている。光学収差補正値のうち、倍率色収差補正値は、表示領域１６Ａに表示する表示画像を生成する際に、各レンズのレンズ特性によって、当該レンズを介して表示画像１７を観察した際に生じる倍率色収差を低減するために元の画像（取得画像）に処理を施して補正するための補正値である。テーブルＴＢ１には、倍率色収差補正値の一例として、画像を単色画像に分けて拡大する際の倍率がＲ、Ｇ、Ｂの色毎に記載されている。
Further, on the table TB1, the optical aberration correction values corresponding to each lens ID are listed. Of the optical aberration correction values, the magnification chromatic aberration correction value is the magnification chromatic aberration that occurs when the
また、光学収差補正値のうち、歪曲収差補正値は、各レンズのレンズ特性によって当該レンズを介して表示画像を観察した際に生じる倍率色収差を低減するために、取得画像に処理を施すための補正値である。テーブルＴＢ１には、歪曲収差補正値Ａ〜Ｆが各レンズＩＤに対応して記載されている。例えば、歪曲収差補正値Ａ〜Ｆの各々は、各レンズのレンズ特性に基づいて算出された補正値である。 Further, among the optical aberration correction values, the distortion aberration correction value is used to process the acquired image in order to reduce the chromatic aberration of magnification that occurs when the display image is observed through the lens due to the lens characteristics of each lens. This is the correction value. Distortion correction values A to F are listed on the table TB1 corresponding to each lens ID. For example, each of the distortion aberration correction values A to F is a correction value calculated based on the lens characteristics of each lens.
なお、テーブルＴＢ１には、光学収差補正値の代わりに、光学収差がどの程度生じるかを示すデータが含まれていても良い。例えば、テーブルＴＢ１には、各レンズ特性に応じて倍率色収差がどの程度生じるかを示すデータが含まれていてもよい。また、例えば、テーブルＴＢ１には、各レンズ特性に応じて歪曲収差がどの程度生じるかを示すデータが含まれていてもよい。 The table TB1 may include data indicating how much optical aberration is generated instead of the optical aberration correction value. For example, the table TB1 may include data indicating how much chromatic aberration of magnification occurs according to each lens characteristic. Further, for example, the table TB1 may include data indicating how much distortion is generated according to each lens characteristic.
例えば、画像生成部３１は、テーブルＴＢ１を参照し、レンズ２１に対応するレンズ特性に基づいた光学収差補正値に従って、画像取得部２９が取得した取得画像に光学収差を低減する処理を施して、表示領域１６Ａに表示するための表示画像を生成する。
For example, the
例えば、画像生成部３１は、テーブルＴＢ１を参照し、レンズ２１に対応するレンズ特性に応じた倍率色収差補正値に従って、取得画像に拡大又は縮小の処理を施して表示画像を生成する。例えば、画像生成部３１は、取得画像を複数の単色画像に分解し、レンズ２１を介して表示画像１７を観察した際に生じる倍率色収差を低減するように、単色画像の各々を補正して再合成して表示画像を生成してもよい。例えば、画像中の各画素の輝度及び各画素に含まれる、赤、青、緑の成分比及び各画素の輝度に基づいて、或いは各成分の輝度に基づいて、赤色のみの画像であるＲ画像、緑色のみの画像であるＧ画像、及び青色のみの画像であるＢ画像に分解してもよい。なお、例えば、画像生成部３１は、倍率色収差がどの程度生じるかを示すデータから、倍率色収差補正値を色毎に算出してもよい。
For example, the
例えば、画像生成部３１は、テーブルＴＢ１を参照し、レンズ２１に対応するレンズ特性に応じた歪曲収差補正値に従って、レンズ２１を介して表示画像１７を観察した際に生じる歪曲収差を低減するように、取得画像を歪曲させた表示画像を生成してもよい。
For example, the
例えば、レンズ２１がテーブルＴＢ１のレンズＡ〜Ｆのいずれかに該当する場合には、画像生成部３１は、レンズＩＤに対応する倍率色収差補正値又は歪曲収差補正値を使用して表示画像を生成する。例えば、レンズ２１がレンズＡ〜Ｆのいずれにも該当しない場合、画像生成部３１は、操作画面（図示せず）等においてレンズ２１のレンズ特性の入力を要求し、入力されたレンズ２１のレンズ特性に基づいて倍率色収差補正値又は歪曲収差補正値を算出してもよい。或いは、当該入力されたレンズ２１のレンズ特性に近いレンズ特性に対応する倍率色収差補正値又は歪曲収差補正値を選択して使用してもよい。
For example, when the
図７は、画像表示装置１０において、表示制御部２５によって実行されるルーチンの一例である画像表示ルーチンＲＴ１を示すフローチャートである。表示制御部２５は、例えば、画像表示装置１０の電源が投入されると、画像表示ルーチンＲＴ１を開始する。
FIG. 7 is a flowchart showing an image display routine RT1 which is an example of a routine executed by the
表示制御部２５は、画像表示ルーチンＲＴ１を開始すると、補正値を取得する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１において、表示制御部２５は、例えば図６に示したようなテーブルＴＢ１を参照し、レンズ２１のレンズ特性に対応する光学収差補正値を取得する。
When the
例えば、ステップＳ１１において、画像表示装置１０において現在装着されているレンズ２１のレンズＩＤ（図６参照）に対応する歪曲収差補正値及び倍率色収差補正値が取得される。
For example, in step S11, the distortion correction value and the chromatic aberration of magnification correction value corresponding to the lens ID (see FIG. 6) of the
表示制御部２５は、ステップＳ１１の実行後、画像データの受信を待機する（ステップＳ１２）。例えば、表示制御部２５は、ステップＳ１２において、画像取得部２９が記憶部２７から画像データを読み出すことを一定時間待機する。
After executing step S11, the
表示制御部２５は、ステップＳ１２の実行後、画像データを受信したか否かを判定する（ステップＳ１３）。例えば、表示制御部２５は、ステップＳ１３において、画像取得部２９が記憶部２７から画像データを読み出すことで画像を取得した場合に画像データを受信したと判定する。
After executing step S12, the
表示制御部２５は、ステップＳ１３において、画像データを受信していないと判定する（ステップＳ１３：ＮＯ）と、ステップＳ１３を繰り返し、画像データを受信したか否かを再び判定する。
In step S13, the
表示制御部２５は、ステップＳ１３において、画像データを受信したと判定する（ステップＳ１３：ＹＥＳ）と、光学収差低減ルーチンを実行し（ステップＳ１４）、表示領域１６Ａに表示するための表示画像１７を生成する。ステップＳ１４において、表示制御部２５は、画像生成部３１を制御して、レンズ特性に応じて光学収差を低減する処理を施した表示画像１７を生成する。
When the
表示制御部２５は、ステップＳ１４の実行後、生成した表示画像を表示面１６の表示領域１６Ａに表示させる（ステップＳ１５）。
After executing step S14, the
表示制御部２５は、ステップＳ１５の実行後、表示が停止されたか否かを判定する（ステップＳ１６）。例えば、ステップＳ１６において、画像表示装置１０の電源を切るためのボタンが押されたか否かを判定する。
After executing step S15, the
表示制御部２５は、ステップＳ１６において、表示が停止されていないと判定する（ステップＳ１６：ＮＯ）、ステップＳ１３に戻り、新たに画像を受信したか否かを判定する。
In step S16, the
表示制御部２５は、ステップＳ１６において、表示が停止されていないと判定する（ステップＳ１６：ＮＯ）と、表示画像１７の表示を停止して、画像表示ルーチンＲＴ１を終了する。
When the
図８は、図７に示した画像表示ルーチンＲＴ１のステップＳ１４において表示制御部２５によって実行されるサブルーチンの一例である光学収差低減サブルーチンＲＴ２を示すフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart showing an optical aberration reduction subroutine RT2 which is an example of a subroutine executed by the
表示制御部２５は、光学収差低減サブルーチンＲＴ２を開始すると、画像生成部３１を制御して、歪曲収差を低減した表示画像を生成する（ステップＳ２１）。例えば、ステップ２１において、画像生成部３１は、取得部２９によって取得された取得画像に、レンズ２１の特性に基づいて、レンズ２１を介して表示面が観察された際に生じる歪曲収差を低減するように、取得画像を歪曲させた表示画像を生成する。
When the
例えば、ステップＳ２１において、画像生成部３１は、ステップＳ１１において取得された歪曲収差補正値に従って、取得画像を歪曲させた表示画像を生成する。
For example, in step S21, the
ステップ２１において、画像生成部３１によって生成される表示画像の一例を図９に示す。図９は、図３に示したようなテストパターンＰＴ１を歪曲させたテストパターンＰＴ３を示している。テストパターンＰＴ３は、樽型の歪曲収差を低減するように、取得画像におけるテストパターンＰＴ１（図３参照）を構成する線Ｌ１及び線Ｌ２について、レンズの中心に向かって内側に窪むように歪曲させた表示画像である。
FIG. 9 shows an example of the display image generated by the
表示制御部２５は、ステップＳ２１の実行後、ステップＳ２１において生成された表示画像を複数の単色画像に分ける（ステップＳ２２）。例えば、ステップＳ２２において、画像生成部３１は、図９に示したような歪曲収差を低減する処理が施された画像を、画像中の各画素に含まれる赤緑青の成分比及び各画素の輝度、又は各画素に含まれる赤緑青の成分ごと（色ごと）の輝度に基づいて、赤色のみの画像であるＲ画像、緑色のみの画像であるＧ画像、及び青色のみの画像であるＢ画像に分解する。
After executing step S21, the
表示制御部２５は、ステップＳ２２の実行後、複数の単色画像のうち少なくとも１つを補正する(ステップＳ２３)。ステップＳ２３において、画像生成部３１は、ステップＳ１１において取得された倍率色収差補正値に従って、単色画像を色毎に拡大又は縮小する。例えば、Ｒ画像をＧ画像よりも大きく拡大し、Ｂ画像をＧ画像よりも小さく縮小する。例えば、Ｇ画像については補正がされなくともよい。
After executing step S22, the
また、ステップＳ１１において、単色画像を色毎に縮小のみ行うことで補正がなされることが好ましい。例えば、Ｒ画像については補正がされず、Ｇ画像がＲ画像より小さく縮小され、Ｂ画像がＧ画像よりも小さく縮小されることが好ましい。これによって、表示画像１７が表示面１６の表示領域１６Ａに表示される際に（ステップＳ１５参照）、例えば拡大率を大きくした単色画像（例えば、Ｒ画像）が表示領域１６Ａからはみ出すことを防止することができ、当該はみ出した単色画像に相当する部分の虚像１４において、当該色（例えば赤色（Ｒ））が欠落することを防止することができる。
Further, in step S11, it is preferable that the correction is performed by only reducing the monochromatic image for each color. For example, it is preferable that the R image is not corrected, the G image is reduced to be smaller than the R image, and the B image is reduced to be smaller than the G image. As a result, when the
表示制御部２５は、ステップＳ２３の実行後、複数の単色画像を合成して表示画像を生成する（ステップＳ２４）。例えば、ステップＳ２４において、画像生成部３１は、別々に拡大又は縮小されたＲ画像、Ｇ画像及びＢ画像を重ね合わせて１つの画像とし、図５に示したような外側に赤い線（Ｒ）青い線（Ｂ）、内側に青い線（Ｂ）が現れた図形を含む表示画像１７を生成する。
After executing step S23, the
換言すれば、例えばステップＳ２２乃至ステップＳ２４において、表示制御部２５は、ＲＧＢカラーモデルを用いて、ステップＳ２１において生成された表示画像を取得画像として、当該取得画像をＲ画像、Ｇ画像及びＢ画像に分解し、倍率色収差を低減するようにＲ画像、Ｇ画像及びＢ画像を補正して再合成し、表示画像１７を生成することができる。
In other words, for example, in steps S22 to S24, the
表示制御部２５は、ステップＳ２４の実行後、光学収差低減ルーチンを終了する。
The
なお、上述したように、表示制御部２５は、光学収差低減サブルーチンＲＴ２において、歪曲収差及び倍率色収差を低減する処理を施す例について説明したが、歪曲収差を低減する処理のみを実行してもよく、倍率色収差を低減する処理のみを実行してもよい。
As described above, the
また、光学収差低減サブルーチンＲＴ２において、歪曲収差補正を先に行い、続いて倍率色収差補正を行う例について説明したが、これに限られない。倍率色収差補正を先に行い、歪曲収差補正を後に行ってもよい。その場合、例えば倍率色収差補正がなされた画像を取得画像として扱い（すなわち歪曲収差補正の元の画像として扱い）、当該取得画像に歪曲収差補正を行うこととしてもよい。 Further, in the optical aberration reduction subroutine RT2, an example in which the distortion aberration is corrected first and then the chromatic aberration of magnification is corrected has been described, but the present invention is not limited to this. Magnification chromatic aberration correction may be performed first, and distortion aberration correction may be performed later. In that case, for example, an image that has been corrected for chromatic aberration of magnification may be treated as an acquired image (that is, treated as an original image for correction of distortion), and the acquired image may be corrected for distortion.
以上、説明したように、本実施例の画像表示装置１０によれば、レンズ２１を介して表示部１５の表示面１６に表示画像１７を観察させる際に、レンズ２１のレンズ特性に基づいて、レンズ２１を介して表示画像１７を観察した際に生じる光学収差を低減する処理を施すことができる。
As described above, according to the
具体的には、レンズ２１のレンズ特性に基づく補正値に従って、歪曲収差を低減するように、取得画像を歪曲させた表示画像１７を生成して、表示面１６に表示させることができる。
Specifically, a
レンズ２１のレンズ特性に基づく補正値に従って、倍率色収差を低減するように、取得画像を複数の単色画像に分解し、単色画像の各々を補正し合成して表示画像１７を生成し、表示面１６に表示させることができる。
According to the correction value based on the lens characteristics of the
従って、レンズを介して表示面を観察させる際に、レンズによる視覚効果を維持しつつ、良好なユーザエクスペリエンスを提供することが可能である画像表示装置を提供することができる。 Therefore, it is possible to provide an image display device capable of providing a good user experience while maintaining the visual effect of the lens when observing the display surface through the lens.
図１０は、本発明の実施例２に係る画像表示装置４０の構成を模式的に示す図である。図１の場合と同様に、図１０には、画像表示装置４０によって表示される画像を観察可能なヒト１１及びヒト１１の視座１２が共に示されている。また、図１には、画像表示装置１０における仮想の表示面である仮想表示面１３及びヒト１１が認識し得る虚像１４が模式的に示されている。
FIG. 10 is a diagram schematically showing the configuration of the
画像表示装置４０は、カメラ４１及び認識部４３を有している点において実施例１の画像表示装置１０と異なり、その余の点においては、画像表示装置１０と同様に構成されている。
The
カメラ４１は、筐体２３の上部に取り付けられたカメラである。カメラ４１は、表示面１６を観察可能なヒト１１の視座１２の位置を認識するために必要な画像を取得する。例えば、カメラ４１は、開口部材１８の上部から開口部材１８から見て表示部１５がある領域とは反対側の領域を撮像可能に設けられて、ヒト１１の眼ＥＹを撮像可能に配置されている。
The
例えば、カメラ４１は、表示面１６を観察可能な領域全体を撮像可能に配置されている。例えば、カメラ４１の代わりに、ヒト１１やヒト１１の眼の位置を検出可能な他のセンサやソナーが設けられていても良い。なお、ヒト１１にマーカー等を装着させて、当該マーカーを検出することでヒト１１またはヒト１１の眼を検出しても良い。
For example, the
認識部４３は、カメラ４１に接続されている。認識部４３は、カメラ４１から撮像データを取得し、当該撮像データから視座１２の位置を認識する機能部である。例えば、認識部４３は、カメラ４１からの撮像データを解析してヒト１１の眼を検出し、当該眼の位置を視座１２の位置として認識する。
The
図１１は、画像表示装置４０の上面図である。図１１には、ヒト１１の視座１２が存在する場合に画像表示装置４０の表示面１６を観察可能な領域Ａ〜Ｃが模式的に示されている。
FIG. 11 is a top view of the
図１１に示すように、開口部材１８から見て表示部１５がある領域とは反対側の領域に、表示面１６を観察可能な領域Ａ〜Ｃが示されている。領域Ａは、画像表示装置４０の中心軸Ｃを含む領域である。領域Ｂは、領域Ａよりも表示面１６に向かってＸ方向における右側の領域である。領域Ｃは、領域Ａよりも表示面１６に向かってＸ方向における左側の領域である。
As shown in FIG. 11, regions A to C where the
図１２は、ヒト１１の視座１２が領域Ｂに位置する場合に観察される虚像１４の一例を示す図である。図１２は、表示面１６の表示領域１６Ａに表示されたテストパター
ンＰＴ１（図３参照）が、レンズ２１を介して領域Ｂ内の視座１２から観察された虚像１４を示している。
FIG. 12 is a diagram showing an example of a
図１２に示すように、虚像１４において、テストパターンＰＴ１がＸ方向における右側へいくに従って拡大され、正方形の各辺が湾曲している。このように、中心軸Ｃ上の視座１２とは異なる位置にある視座１２から観察した場合、歪曲収差は中心軸Ｃ上の視座１２から観察した場合と異なる態様で生じる。
As shown in FIG. 12, in the
また、倍率色収差についても、色毎の図形の位置のずれが、Ｘ方向における右側へいくに従って大きくなっている。 Further, regarding the chromatic aberration of magnification, the deviation of the position of the figure for each color increases toward the right side in the X direction.
図１３は、図１２に示したような歪曲収差及び倍率色収差を低減する処理を施した表示画像１７を示している。図１３に示す表示画像１７は、図１２に示した図形の左右を逆転させ、かつ、青色の線（Ｂ）、緑色の線（Ｇ）、及び赤色の線（Ｒ）の拡大率の大小を逆転させたものである。
FIG. 13 shows a
図１３に示すような表示画像１７を表示領域１６Ａに表示させることで、レンズ２１を介して表示画面１７が領域Ｂにある視座から観察されても、歪曲収差及び倍率色収差が低減された虚像１４を観察させることができる。
By displaying the
図１４は、画像表示装置４０において、表示制御部２５によって実行されるルーチンの一例として画像表示ルーチンＲＴ３を示すフローチャートである。画像表示ルーチンＲＴ３は、実施例１の画像表示ルーチンＲＴ１と同様のルーチンに加えて、ステップＳ１４とステップＳ１５との間にステップＳ３１〜３２を含む。
FIG. 14 is a flowchart showing an image display routine RT3 as an example of a routine executed by the
表示制御部２５は、ステップＳ１４の実行後、視座１２を検出したか否かを判定する（ステップＳ３１）。表示制御部２７は、ステップＳ３１において、例えば、認識部４３がカメラ４１から取得した撮像データからヒト１１の眼の位置を視座１２の位置として検出した場合に、視座１２を検出したと判定する。
After executing step S14, the
表示制御部２５は、ステップＳ３１において、視座を検出したと判定する（ステップＳ３１：ＹＥＳ）と、画像生成部３１を制御して、視座１２の位置に対応する表示画像１７を生成する（ステップＳ３２）。例えば、ステップＳ３２において、画像生成部３１は、ステップＳ３１において検出された視座１２の位置が属する領域に応じて、ステップＳ１４によって生成された表示画像１７を変形させる処理を行う。
When the
例えば、ステップ３１において検出された視座１２の位置が図１１における領域Ｂに属する場合、レンズ２１を介して表示面１６を領域Ｂにある視座位置から観察した際に生じる歪曲収差を左右逆転させた表示画像１７（例えば図１３）を生成する。例えば、ステップ３１において検出された視座１２の位置が図１１における領域Ａに属する場合、表示画像１７を変形させないこととしてもよい。
For example, when the position of the
また、例えばステップ３２において、画像生成部３１は、視座１２の位置に応じて、表示画像１７を変形させるための補正値を算出してもよい。なお、当該補正値は、予め記憶部２７に記憶されていてもよい。
Further, for example, in step 32, the
表示制御部２５は、ステップＳ３２の実行後又はステップＳ３１において視座を検出していないと判定（ステップＳ３１：ＮＯ）した場合に、表示画像１７を表示面１６の表示領域１６Ａに表示する（ステップＳ１５）。
The
以上、説明したように、本実施例の画像表示装置４０によれば、レンズ２１のレンズ特性に基づいて、レンズ２１を介して表示画像１７を観察した際に生じる光学収差を低減する処理を施して表示画像１７を生成し、さらに、レンズ２１を介して表示画像１７を観察する視座１２の位置に応じた見え方の変化に応じて、当該表示画像１７を必要に応じて変形することができる。つまり、視座位置に応じて、レンズ２１による光学収差を低減する処理を施した表示画像を生成することができる。
As described above, according to the
従って、レンズを介して表示面を観察させる際に、レンズによる視覚効果を維持しつつ、視座の位置に関わらず良好なユーザエクスペリエンスを提供することが可能である画像表示装置を提供することができる。 Therefore, it is possible to provide an image display device capable of providing a good user experience regardless of the position of the viewpoint while maintaining the visual effect of the lens when observing the display surface through the lens. ..
なお、上記の実施例において、レンズ２１は、表示面１６に面している面２１Ａは平面であり、他方の面２１Ｂはフレネルレンズ面である場合について説明したが、これに限られない。例えば、表示面１６に面している面２１がフレネルレンズ面であり、他方の面２１Ｂは平面であってもよい。開口部１９には、レンズが設けられていればよい。例えば、レンズ２１は、平凸レンズ、両凸レンズ、又は複数のレンズの組み合わせであってもよい。
In the above embodiment, the
レンズ２１が開口部１９に嵌め込まれて設けられている例について説明したが、これに限られない。レンズ２１は、任意の方法で固定されていればよい。例えば、レンズ２１の下端のみが固定されていてもよく、左右両端のみが固定されていてもよい。また、例えば、レンズ２１は、開口部１９から離間して設けられていてもよい。
An example in which the
なお、上記の実施例において、表示面１６とレンズ２１との間の距離Ｄは、レンズ２１の焦点距離よりも小さくなるように設定されている場合について説明したが、これに限られない。光学部材の種類や目的の視覚効果に応じて設定することができる。
In the above embodiment, the case where the distance D between the
なお、実施例２において、視座の位置が属する領域を３つの領域に分ける例について説明したが、これに限られない。画像表示装置４０は、例えば、２つ又は４つ以上の領域毎に、視座位置に応じた補正を行ってもよい。
In the second embodiment, an example in which the region to which the position of the viewpoint belongs is divided into three regions has been described, but the present invention is not limited to this. The
上述した実施例における構成は例示に過ぎず、用途等に応じて適宜選択及び変更可能である。 The configuration in the above-described embodiment is merely an example, and can be appropriately selected and changed according to the intended use and the like.
１０、４０ 画像表示装置
１１ ヒト
１２ 視座
１３ 仮想表示面
１４ 虚像
１５ 表示部
１６ 表示面
１６Ａ 表示領域
１７ 表示画像
１８ 開口部材
１９ 開口部
２１ レンズ
２３ 筐体
２５ 表示制御部
２７ 記憶部
２９ 画像取得部
３１ 画像生成部
４１ カメラ
４３ 認識部
10, 40
Claims (10)
前記画像取得部が取得した取得画像に基づいて表示画像を生成して、表示面を有する表示部の前記表示面に前記表示画像を表示させる表示制御部と、を有し、
前記表示制御部は、前記表示面に対向する位置に設けられたレンズのレンズ特性に基づいて、前記取得画像に前記レンズによる光学収差を低減する処理を施した前記表示画像を生成することを特徴とする画像表示装置。 The image acquisition unit that acquires images and
It has a display control unit that generates a display image based on the acquired image acquired by the image acquisition unit and displays the display image on the display surface of the display unit having a display surface.
The display control unit is characterized by generating the display image obtained by subjecting the acquired image to a process of reducing optical aberration due to the lens, based on the lens characteristics of a lens provided at a position facing the display surface. Image display device.
前記表示制御部は、前記取得画像に、前記視座位置に応じて、前記レンズによる光学収差を低減する処理を施した前記表示画像を生成することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載の画像表示装置。 It has a recognition unit that recognizes the viewpoint position when observing the display image displayed on the display surface via the lens.
Any one of claims 1 to 6, wherein the display control unit generates the display image obtained by subjecting the acquired image to a process of reducing optical aberration due to the lens according to the viewpoint position. The image display device described in 1.
画像取得部が画像を取得する取得ステップと、
表示制御部が、前記画像取得部が取得した取得画像に基づいて表示画像を生成して、表示面を有する表示部の前記表示面に前記表示画像を表示させる表示ステップと、を有し、
前記表示制御部は、前記表示ステップにおいて、前記表示面に対向する位置に設けられたレンズのレンズ特性に基づいて、前記取得画像に前記レンズによる光学収差を低減する処理を施した前記表示画像を生成することを特徴とする画像表示方法。 An image display method in which an image display device displays an image.
The acquisition step in which the image acquisition unit acquires the image,
The display control unit has a display step of generating a display image based on the acquired image acquired by the image acquisition unit and displaying the display image on the display surface of the display unit having the display surface.
In the display step, the display control unit displays the display image obtained by subjecting the acquired image to a process of reducing optical aberration due to the lens, based on the lens characteristics of a lens provided at a position facing the display surface. An image display method characterized by generating.
画像取得部が画像を取得する取得ステップと、
表示制御部が、前記画像取得部が取得した取得画像に基づいて表示画像を生成して、表示面を有する表示部の前記表示面に前記表示画像を表示させる表示ステップと、を実行させ、
前記表示制御部は、前記表示ステップにおいて、前記表示面に対向する位置に設けられたレンズのレンズ特性に基づいて、前記取得画像に前記レンズによる光学収差を低減する処理を施した前記表示画像を生成することを特徴とする画像表示プログラム。 An image display program executed by an image display device equipped with a computer.
The acquisition step in which the image acquisition unit acquires the image,
The display control unit generates a display image based on the acquired image acquired by the image acquisition unit, and executes a display step of displaying the display image on the display surface of the display unit having a display surface.
In the display step, the display control unit displays the display image obtained by subjecting the acquired image to a process of reducing optical aberration due to the lens, based on the lens characteristics of a lens provided at a position facing the display surface. An image display program characterized by generating.
A computer-readable recording medium comprising storing the program according to claim 9.
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