JP3423402B2 - 映像表示装置 - Google Patents

映像表示装置

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JP3423402B2
JP3423402B2 JP6811194A JP6811194A JP3423402B2 JP 3423402 B2 JP3423402 B2 JP 3423402B2 JP 6811194 A JP6811194 A JP 6811194A JP 6811194 A JP6811194 A JP 6811194A JP 3423402 B2 JP3423402 B2 JP 3423402B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、映像表示装置に関し、
特に外光の分光強度分布特性または色温度に対応して外
光あるいは表示画像のカラーバランス調整を行う映像表
示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１９は従来の表示装置の一般的な光学
系のブロック図である。
【０００３】図１９において、蛍光灯などを用いたバッ
クライト２２２で後方より照射された液晶ディスプレイ
パネル（ＬＣＤパネル）２２１は、映像表示処理回路か
ら得られた映像信号による映像を表示し、この映像はレ
ンズ２５１でコンバイナ２５０に導かれる。コンバイナ
２５０は半透明状の構造になっていて、観測者２５４は
コンバイナ２５０から反射されたＬＣＤパネル２２１の
映像と、外界の情報を持った外の景色の両映像を同時に
目視することができる。
【０００４】図２０にその表示の様子を示す。図中、図
２０（ａ）はＬＣＤパネル２２１の映像である。図２０
（ｂ）はコンバイナ２５０の後方より入射した外光を、
コンバイナ２５０を通さないで目視したときの映像であ
る。図１９に示したように、半透明状のコンバイナ２５
０を前方より目視する観測者２５４には図２０（ｃ）の
ように、ＬＣＤパネル２２１から得られる虚像と外光の
映像が重なって観測される。ここで、便宜上両映像の重
なった状態の映像を以降シースルー映像と呼ぶことにす
る。
【０００５】図２１は従来の液晶表示装置の映像処理系
のブロック図である。
【０００６】図２１において、ビデオ入力から得られる
画像情報は、Ｙ／Ｃ分離部２１０で輝度信号Ｙと色信号
Ｃに分離される。デコーダ２１１は直角２相変調された
色信号ＣをＲ−Ｙ、Ｂ−Ｙに復調する。これらの輝度信
号Ｙと色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙはマトリクス回路２１２
により所定の係数をかけて赤色信号Ｒ、緑色信号Ｇ、青
色信号Ｂにマトリクス変換される。次にこのＲ、Ｇ、Ｂ
信号にはＣＲＴ用のガンマ係数がかかっているため、こ
れをＬＣＤのガンマ特性に合わせるために逆ガンマ変換
回路２１３により逆ガンマ変換を行う。
【０００７】このようにして得られたＲ、Ｇ、Ｂ信号は
映像信号としてアナログ駆動回路２２０に入力される。
アナログ駆動回路２２０は映像信号に合わせ、反転駆動
などの駆動を行うための駆動信号を生成する回路の他
に、液晶ディスプレイパネル２２１（ＬＣＤパネル）に
信号を送るための増幅回路、バッファ回路等を備えてい
る。
【０００８】ディジタル駆動回路２３２はＬＣＤパネル
２２１の動作を制御するための回路であり、シフトレジ
スタの制御、ＴＦＴを用いたＬＣＤパネルであればそれ
ぞれのトランジスタのオンオフ制御を行う。
【０００９】バックライト２２２は、バックライト駆動
回路２３３により光量を調節しながらＬＣＤパネル２２
１を照明する。また、信号のタイミングはビデオ入力か
ら同期検出回路２３０で検出し、タイミングジェネレー
タ２３１でそれぞれの回路に信号のタイミングを供給す
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の液晶表示装置に代表されるバックライト等の
外部照明透過型、または反射パネル等を用いた反射型の
映像装置においては、入力された映像信号をそのまま表
示するための機能しか付与されていないため、表示の光
量の調節はバックライト等の外部照明の明るさなどで調
節することができても、さまざまな外光条件下で従来の
映像表示装置を用いると、ＬＣＤパネル等の映像表示器
の映像と外界の情報を持った外光の映像の色のバランス
が異なった状態で観測される。
【００１１】このような映像表示器からの虚像を外界に
融合させる場合には、各々色バランスが異なっているた
めに両映像がミスマッチした状態になるという不都合が
生ずる。
【００１２】逆に、例えば外界が緑色かかった風景であ
る場合に映像表示器に緑色の文字情報を表示すると、風
景と重なって映像表示器の像がみにくくなるという不都
合が生ずる。
【００１３】また、従来のカラーバランス調整は手動に
よる調整機能を付与している場合もあったが、移動する
度にカラーバランス調整を行わなければならず操作が非
常に面倒であった。
【００１４】本発明は上述の問題点を解決するためにな
されたもので、どのような環境においてもミスマッチの
無いシースルー映像を可能とすると共に、ＬＣＤパネル
等の映像表示器の映像が見やすい映像表示装置を提供す
ることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を解決するた
め、本発明の映像表示装置は、映像表示器を備え入力さ
れた映像信号を該映像表示器に表示可能な所定形式の信
号に変換する信号処理手段と、前記映像表示器で表示さ
れた画像及び外光を同時に目視できるように合成する手
段と、前記外光の分光強度分布特性を検出する手段と、
前記外光の分光強度分布特性に応じて前記映像表示器に
表示された画像または前記外光のカラーバランスを調整
する手段を備えている。
【００１６】また、映像表示器を備え入力された映像信
号を該映像表示器に表示可能な所定形式の信号に変換す
る信号処理手段と、前記映像表示器で表示された画像及
び外光を同時に目視できるように合成する手段と、前記
外光の色温度を検出する手段と、前記外光の色温度に応
じて前記映像表示器に表示された画像または前記外光の
カラーバランスを調整する手段を備えている。
【００１７】また、前記合成する手段は前記外光の１部
を透過する光学部材を備えている。
【００１８】また、前記外光の分光強度分布特性を検出
する手段又は前記外光の色温度を検出する手段は、前記
外光の１部を透過する光学部材の外光が入射する裏面外
周の所定位置に配置した拡散板付き光センサにより構成
している。
【００１９】また、前記外光の分光強度分布特性を検出
する手段又は前記外光の色温度を検出する手段は、前記
外光の１部を透過する光学部材の外光が入射する裏面外
周に亘り帯状の拡散板を付して取り付けた光センサによ
り構成している。
【００２０】また、前記カラーバランスを調整する手段
が、前記外光の色温度が高い場合に前記映像表示器に表
示された画像の赤色成分を大きくし青色成分を小さくす
るように調整し、前記外光の色温度が低い場合に前記映
像表示器に表示された画像の赤色成分を小さくし青色成
分を大きくするように調整する手段である。
【００２１】また、前記カラーバランスを調整する手段
が、前記外光の色温度が高い場合に前記映像表示器に表
示された画像の赤色成分を小さくし青色成分を大きくす
るように調整し、前記外光の色温度が低い場合に前記映
像表示器に表示された画像の赤色成分を大きくし青色成
分を小さくするように調整する手段である。
【００２２】また、前記カラーバランスを調整する手段
が該映像信号の信号振幅を調整する手段である。
【００２３】また、前記映像信号の振幅を調整する手段
が赤色の信号振幅と、青色の信号振幅を調整する手段で
ある。
【００２４】また、前記カラーバランスを調整する手段
が前記映像表示器を照明する照明光源の色温度を調整す
る手段である。
【００２５】また、前記カラーバランスを調整する手段
が前記映像表示器に表示される画像が通過する光路上あ
るいは前記外光が通過する光路上に付した色フィルタを
調整する手段である。
【００２６】また、前記映像表示装置が結像光学系を有
することである。
【００２７】第１の映像表示器と、第２の映像表示器
と、前記第１の映像表示器からの第１光束を右目に導く
第１の結像光学系と、前記第２の映像表示器からの第２
光束を左目に導く第２の結像光学系と、前記右目に外光
の１部を透過する第１の光学部材と、前記左目に外光の
１部を透過する第２の光学部材と、前記外光の分光強度
分布特性及び／または色温度を検出する検出手段と、前
記検出手段による検出結果に応じて前記第１及び第２の
映像表示器に表示される画像または前記外光のカラーバ
ランスを調整する調整手段とを備え、観測者が各映像表
示器に表示される映像と外光とを同時に目視できるよう
にメガネ状に構成したことを特徴としている。
【００２８】また、前記映像表示器が液晶パネルである
ことである。
【００２９】また、前記映像信号の信号処理手段がＲＧ
Ｂ信号入力の処理手段であることである。
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【作用】上記構成によれば、外光の１部を透過する光学
部材の外光が入射する裏面、または映像投影部材の表面
の外周に配置した光センサにより外光の色温度等を検出
し、検出した色温度等に合わせて映像表示器に表示され
た画像または外光のカラーバランスを、映像信号の振幅
あるいは照明光源の色温度、あるいは光路上の色フィル
タを調整することによってバランス調整するように構成
したので、いかなる外光環境においても映像表示器から
の映像と外界の景色のカラーアンバランスの少ないシー
スルー映像を得ることができると共に、映像表示器から
の映像が見やすい映像を得ることができる。
【００３３】
【００３４】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図に基づいて説明
する。
【００３５】図１〜図４は本発明の映像表示装置に係る
第１実施例を示す。
【００３６】図１は本発明の一実施例に係る映像表示処
理系のブロック図である。
【００３７】図２は本発明の一実施例に係る光学系ブロ
ック図である。
【００３８】蛍光灯などを用いたバックライト２２で後
方より照射された液晶ディスプレイパネル（ＬＣＤ）２
１は、図１に示す表示処理回路により得られる映像信号
による映像を表示し、その映像はレンズ８３でコンバイ
ナ１に導かれる。コンバイナ１は半透明の構造になって
いて、観測者８４はコンバイナ１で反射されたＬＣＤパ
ネル２１の映像と外界の情報を持った外光の景色の両映
像を同時に目視することができる。図２の矢印のように
半透明状のコンバイナ１の前面より目視する観測者８４
は、ＬＣＤパネル２１から得られた虚像と外光の映像が
重なって観測される。
【００３９】図１において、ビデオ入力から得られる画
像情報は、Ｙ／Ｃ分離部１０で輝度信号Ｙと色信号Ｃに
分離される。デコーダ１１は直角２相変調された色信号
Ｃを色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙに復調する。これらの輝度
信号Ｙと色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙは、マトリクス回路１
２により所定の係数をかけて赤色信号Ｒ、緑色信号Ｇ、
青色信号Ｂにマトリクス変換される。次に、このＲ、
Ｇ、Ｂ信号にはＣＲＴ用のガンマ係数がかかっているた
め、これをＬＣＤのガンマ特性に合わせるために逆ガン
マ変換回路１３により逆ガンマ変換を行う。
【００４０】センサ４０は外光の分光強度特性を検出す
るためのものであり、例えばフォトダイオードセンサあ
るいはＣＣＤセンサ等で外光の赤、緑、青の各光強度ま
たはその割合を検出する。あるいは、外光の色温度を検
出するために前面に拡散板を付した構成でもよく、この
場合も拡散板を透過した外光の赤、緑、青の各光強度ま
たはその割合を検出する。従って、分光強度特性検出と
色温度検出は構成上本質的に変りがないものなので、以
降は色温度検出の場合として説明する。
【００４１】図３は本実施例のコンバイナの構成を示す
図である。
【００４２】センサ４０は外光の色温度を検出するため
にコンバイナ１の観測者８４から見てその裏面２に図３
のように配置される。
【００４３】図３に示すように、コンバイナ１の裏面２
の外周部には拡散板を付したフォトダイオードセンサ７
０〜７７が取り付けられている。図３（ｃ）に示すセン
サ７７は帯状の拡散板を付したフォトダイオードセンサ
を、外光が入射するコンバイナ裏面２の外周に亘り取り
付けた例である。センサが複数組取り付けられる場合は
それらの平均をとったり、各部分で重みを付けたりして
色温度情報とする。
【００４４】センサ４０より得られた検出信号は外光色
温度測定回路４１により色温度を測定する。次に測定し
た色温度の情報がカラーバランス調整回路４４に入力し
て、外界からの光に応じて映像信号のカラーバランスを
調整する。
【００４５】つぎに、このような構成による映像表示装
置のカラーバランス調整について説明する。
【００４６】外光色温度測定回路４１から得られた色温
度が、例えば高いとすると、外光の赤、緑、青のカラー
バランス値は図４（ａ）のように青色Ｂが大きく赤色Ｒ
が小さい値となる。これに対し映像信号のカラーバラン
スをゲイン調整により、図４（ｂ）のようにＢ信号を大
きくＲ信号を小さく調整すると、コンバイナ裏面２から
入射した光と映像信号のカラーバランスが取れて、コン
バイナ１を眺める人にＬＣＤパネル２１の像と外界の景
色の違和感が無いようにすることができる。
【００４７】また、外光の影響でＬＣＤパネル２１から
の文字情報等が見にくくなる場合には、本来の色とは異
なった色にして見易くする。例えば、図４（ｃ）のよう
に映像信号のＢ信号を極端に小さくＲ信号を大きく調整
することによって、本来見にくかった青色表示を赤色が
かった色にして画像を見やすい表示にすることができ
る。
【００４８】なお、このカラーバランス調整は人間の目
に特有の演色性を考慮したカラーバランス調整であって
もよい。
【００４９】次に、この様にして得られた調整Ｒ、Ｇ、
Ｂ信号は映像信号としてアナログ駆動回路２０に入力さ
れる。アナログ駆動回路２０は映像信号に合わせ、交流
駆動、フリッカ対策等のための反転駆動を行う駆動信号
の生成回路の他に、液晶ディスプレイパネル（ＬＣＤ）
２１に信号を送るための増幅回路、バッファ回路などの
回路を備えている。
【００５０】デジタル駆動回路３２は、ＬＣＤパネル２
１の動作を制御するための回路であり、シフトレジスタ
制御やＴＦＴを用いたＬＣＤパネルの場合はそれぞれの
トランジスタのオンオフ制御を行う。蛍光灯などを用い
たバックライト２２は、バックライト駆動回路３３によ
り光量を調節しながらＬＣＤパネル２１を照明する。信
号タイミングはビデオ入力から同期検出回路３０で同期
信号を検出して、タイミングジェネレータ３１でそれぞ
れの回路に信号のタイミングを供給する。
【００５１】このような本実施例は、色信号そのものを
調整するのでＲ、Ｇ、Ｂ原色差の大きい場合のバランス
調整に効果がある。また、本装置は外光色温度測定回路
４１の出力をカラーバランス調整回路に入力し、映像信
号のカラーバランスを調整する装置であり、映像表示器
としては液晶ディスプレイパネルに限定されるものでは
なく、反射型液晶パネル等の外部照明光反射型の表示器
は勿論、ＣＲＴ等の自己発光型表示器を用いる映像表示
装置に対しても適用できる。
【００５２】つぎに本発明の第２実施例について説明す
る。
【００５３】図５は本発明の第２実施例に係る映像表示
処理系のブロック図である。
【００５４】第２実施例は前実施例に対して、映像信号
ではなく映像表示器の照明光源であるバックライトでカ
ラーバランスを調整するものである。なお、図５中前実
施例と同一構成には同一符号を付して重複説明は省略
し、前実施例に対し新規な部分について説明する。
【００５５】逆ガンマ変換回路１３から出力された映像
信号は直接アナログ駆動回路２０に入力する。外光色温
度測定回路４１により測定された色温度情報は、バック
ライト色温度調整回路５２に入力する。バックライト色
温度調整回路５２の出力信号はバックライト駆動回路３
３へ入力し、色温度情報によってバックライト２２の色
温度を調整する。バックライト２２の色温度調整は、例
えば蛍光灯等の光源の色温度の調整または、バックライ
ト２２とＬＣＤパネル２１の間に挿入されたフィルタの
透過率を変化させて、ＬＣＤパネル２１への照射光の色
温度を調整するようにする。
【００５６】つぎにカラーバランスの調整について説明
する。
【００５７】外光色温度測定回路４１から得られる色温
度が、例えば高いとすると、外光の赤、緑、青のカラー
バランス値は図４（ａ）のように、青色が大きく赤色が
小さい値となる。これに対して、バックライト２２のカ
ラーバランスを図４（ｂ）のように青色を大きく赤色を
小さく調整すると、バックライト２２と外光の色温度が
等しくなりコンバイナ裏面２から入射した光と映像信号
のカラーバランスがとれて、コンバイナ１を眺めている
人にＬＣＤパネル２１の像と外界の景色の違和感が無い
ようにすることができる。
【００５８】また、外光の影響でＬＣＤパネル２１から
の文字等が見にくくなる場合には、この場合なら図４
（ｃ）のようにバックライト２２のカラーバランスを、
極端に青色を小さく赤色を大きく調整することによっ
て、見にくかった青色表示を赤色がかった色にして画像
を見やすい表示にすることができる。
【００５９】なお、このカラーバランス調整は人間の目
に特有の演色性を考慮したカラーバランス調整であって
もよい。
【００６０】このような本実施例は、バックライト２２
の調節によるので画像全体の階調を含むバランス調整に
効果がある。また、本装置は光透過型液晶パネル等の映
像表示器の照明光源の色温度を調整するものであるが、
映像表示器は光透過型表示パネルに限らず、光反射型表
示パネルに対しても適用できるものである。
【００６１】つぎに本発明の第３実施例について説明す
る。
【００６２】図６は本発明の第３実施例に係る映像表示
装置の光学系のブロック図である。図７は第３実施例に
係る映像表示処理系のブロック図である。
【００６３】第３実施例は第１実施例に対して、映像信
号ではなく色温度調整フィルタによりカラーバランスを
調整するものである。
【００６４】なお、図６、図７において第１実施例と同
一構成には同一符号を付して重複する説明は省略し、図
７における動作説明は新規の部分を主とする。
【００６５】図６において、蛍光灯などを用いたバック
ライト２２で後方より照射された液晶ディスプレイパネ
ル（ＬＣＤ）２１は、映像処理回路により得られた映像
信号による映像を表示し、その映像はレンズ８３でコン
バイナ１に導かれる。コンバイナ１とレンズ８３の間に
は色温度調整フィルタ７が挿入されていて、この色温度
調整フィルタ７を調整することによりカラーバランスを
調整する。なお、色温度調整フィルタ７はＬＣＤパネル
２１とレンズ８３の間に設けてもよい。
【００６６】図７の映像表示処理系ブロック図におい
て、逆ガンマ変換回路１３から出力する映像信号は直接
アナログ駆動回路２０に入力する。外光色温度測定回路
４１により測定した色温度情報は、色温度調整フィルタ
駆動回路５３に入力して、色温度情報によって色温度調
整フィルタ５４（図６の７）のカラーバランスを調整す
る。色温度調整フィルタ５４によるカラーバランス調整
は、例えば様々な色温度に対応した色フィルタを入れ替
えたり、電気的な信号によって透過率を変化させる液晶
を用いた色フィルタ等により行う。
【００６７】つぎにカラーバランスの調整について説明
する。
【００６８】例えばいま外光色温度測定回路４１からの
色温度が高いとすると、外光の赤、緑、青のカラーバラ
ンス値は青色が大きく赤色が小さい値となる。これに対
し、色温度調整フィルタ５４を青色を良く透過させ、赤
色をあまり透過させないフィルタにすると映像信号のカ
ラーバランスが補正されて、コンバイナ１を眺める人に
ＬＣＤパネル２１の像と外界の景色の違和感がないよう
にすることができる。また、外光の影響でＬＣＤパネル
２１の文字等が見にくくなる場合には、本来の色とは異
なった色にして見やすくする。例えば、色温度調整フィ
ルタ５４を極端に青色を透過させず、赤色を良く透過す
るフィルタにすることによって、この場合見にくい青色
表示を赤色がかった色にして画像を見やすくすることが
できる。
【００６９】また、このカラーバランス調整は人間の目
に特有の演色性を考慮したカラーバランス調整であって
もよい。
【００７０】なお、色温度調整フィルタによるカラーバ
ランス調整は、図８の光学系ブロック図に示すように、
コンバイナ１の観測者から見て裏面側に色温度調整フィ
ルタ７を付して、外光の色温度を調整する方法でもよ
く、次にこの場合のカラーバランス調整について説明す
る。
【００７１】外光色温度測定回路４１の色温度が例えば
高いとすると、外光の赤、緑、青のカラーバランス値は
青色が大きく赤色が小さい値となる。これに対して、色
温度調整フィルタ７（図７の５４）を青色をあまり透過
させずに、赤色を良く透過するフィルタにすると、コン
バイナ裏面２側から入射した外光のカラーバランスが調
整され、コンバイナ１を眺める人にＬＣＤパネル２１の
像と外界の景色の違和感が無いようにすることができ
る。
【００７２】また、外光の影響でＬＣＤパネル２１から
の文字等が見にくい場合には、外光を本来のとは異なっ
た色にして見やすくする。例えば、外光の色温度が高い
ときに文字等が青色の場合、色温度フィルタを極端に青
色を透過させず赤色を良く透過させるフィルタにするこ
とによって、外光を赤色がかった色にして青色の文字画
像を見やすくすることができる。
【００７３】このように本実施例は、色フィルタによる
調整なので、Ｒ、Ｇ、Ｂ色の強度差が大きい場合のバラ
ンス調整に効果がある。また、本装置は外光色温度セン
サ４０の出力を基に色温度調整フィルタによって映像の
カラーバランス、または外光のカラーバランスを調整す
るものであり、映像表示器としては液晶ディスプレイパ
ネルに限定されるものではなく、反射型液晶パネル等の
外部照明光反射型の表示器はもちろんＣＲＴ等の自己発
光型表示器を用いる映像表示装置に対しても適用でき
る。
【００７４】つぎに映像表示処理系の回路については、
以上に説明した第１〜３実施例ではビデオ入力による映
像表示装置の信号処理回路を示したが、ＲＧＢ入力によ
る信号処理回路でも良いことはいうまでもなく、ＲＧＢ
入力による実施例を第１実施例を基に説明する。
【００７５】図９はＲＧＢ入力の映像表示処理系のブロ
ック図である。
【００７６】図９において第１実施例と同一構成には同
一符号を付し重複する説明は省略する。
【００７７】ＲＧＢ入力から得られる入力信号はガンマ
係数がかかっているので、逆ガンマ変換回路１３で逆ガ
ンマ変換を行い、映像信号をカラーバランス調整回路４
４に出力し所定のカラーバランスに調整され駆動回路５
５に入力する。駆動回路５５は映像信号に合わせ反転駆
動等の駆動を行うための駆動信号を生成する回路の他
に、ＬＣＤパネル２１に信号を送るための増幅回路、バ
ッファ回路等の回路を備えている。また、この場合の同
期信号は入力ＲＧＢ信号とは別に、ＣＳＹＮＣが同期検
出回路３０へ入力して同期検出するようにしている。
【００７８】つぎに本発明の第４実施例について説明す
る。
【００７９】図１０は第４実施例に係る両眼視用映像表
示装置の光学系ブロック図である。図１１は第４実施例
に係る映像表示処理系のブロック図である。
【００８０】第４実施例は、異なる映像表示器による画
像を表示し、立体画像やパノラマ画像等を得る両眼視用
映像表示装置に関するものである。
【００８１】図１０の右目用光学系は映像表示処理回路
により得られた映像信号による、右目用映像を表示した
右目用液晶ディスプレイパネル（ＬＣＤパネル）１２１
を、蛍光灯などを用いた右目用バックライト１２２で後
方より照射する。この右目用映像は右目用レンズ１０１
で右目用コンバイナ１０２に導かれる。右目用コンバイ
ナ１０２は半透明状の構造になっていて、右目１０３で
は右目用コンバイナ１０２から反射された右目用ＬＣＤ
パネル１２１の右目用映像と、外界の情報を持った外光
の景色の両画像を同時に目視することができる。
【００８２】左目用光学系は、映像表示処理回路により
得られた映像信号による左目用映像を表示した左目用液
晶ディスプレイパネル（ＬＣＤパネル）１７１を、蛍光
灯などを用いた左目用バックライト１７２で後方より照
射する。この左目用映像は左目用レンズ１０４で左目用
コンバイナ１０５に導かれる。左目用コンバイナ１０５
は半透明状の構造になっていて、左目１０６では左目用
コンバイナ１０５から反射された左目用ＬＣＤパネル１
７１の左目用映像と、外界の情報をもった外光の景色の
両映像を同時に目視することができる。なお、右目用コ
ンバイナ１０２と左目用コンバイナは共通のコンバイナ
を用いても良い。
【００８３】図１１の処理系ブロック図において、右目
用画像が入力する右目用ビデオ入力から得られる画像情
報は、Ｙ／Ｃ分離部１１０で輝度信号Ｙと色信号Ｃに分
離される。デコーダ１１１は直角２相変調された色信号
Ｃを色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙに復調する。これらの輝度
信号Ｙと色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙは、マトリクス回路１
１２により所定の係数をかけて赤色信号Ｒ、緑色信号
Ｇ、青色信号Ｂにマトリクス変換される。このＲ、Ｇ、
Ｂ信号にはＣＲＴ用のガンマ係数がかかっているため、
これをＬＣＤのガンマ特性に合わせるため逆ガンマ変換
回路１１３により逆ガンマ変換を行う。
【００８４】一方、左目用画像が入力する左目用ビデオ
入力からの画像情報は、Ｙ／Ｃ分離部１６０で輝度信号
Ｙと色信号Ｃに分離される。デコーダ１６１は直角２相
変調された色信号Ｃを色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙに復調す
る。これらの輝度信号Ｙと色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙは、
マトリクス回路１６２により所定の係数をかけて赤色信
号Ｒ、緑色信号Ｇ、青色信号Ｂにマトリクス変換され
る。これらのＲ、Ｇ、Ｂ信号にはガンマ係数がかかって
いるので、逆ガンマ変換回路１６３で逆ガンマ変換を行
う。
【００８５】センサ１４０は外光の色温度を検出するた
めのものであり、例えば前面に拡散板を付したフォトダ
イオードセンサが取り付けられて、拡散板を透過した外
光の赤、緑、青の各光強度またはその割合を検出する。
センサ１４０は外光の色温度を検出するために所定の位
置に配置されている。
【００８６】図１２は本実施例の映像表示装置の外形の
１例を示す図である。
【００８７】図１２の例はメガネ式の映像表示装置であ
り、左右それぞれのメガネ状枠内に映像表示装置８とコ
ンバイナの外光入射面９が配置されている。外光入射面
９の外周には所定位置に拡散板を付したフォトダイオー
ドセンサ７０〜７７が配されている。
【００８８】図１２（ａ）のように矢印で示す方向から
入射した外光は、外光入射面９よりコンバイナに投影さ
れていて、観測者がメガネと同様に本映像表示装置を装
着することによって、ＬＣＤパネルの虚像と外界の映像
を同時に目視することができる。図１２（ｃ）は帯状の
拡散板を付したフォトダイオードセンサ７７が、外光入
射面９の外周に亘って取り付けられた例を示している。
【００８９】センサ１４０の検出信号より外光色温度検
出回路１４１で色温度を測定する。測定した色温度の情
報は、右目用、左目用カラーバランス調整回路１４４、
１９４に入力し、外界からの光に応じて映像信号のカラ
ーバランスを調整する。
【００９０】つぎにカラーバランスの調整について説明
する。
【００９１】外光色温度検出回路１４１で得られた色温
度が例えば色温度が高い場合を考えると、この時の赤、
緑、青のカラーバランス値は図４（ａ）のように青色が
大きく赤色が小さい値となる。これに対して映像信号の
カラーバランスを図４（ｂ）のように青色を大きく赤色
を小さく調整すると、外光入射面９から入射した光と映
像信号のカラーバランスが取れて、コンバイナを眺めて
いる人にＬＣＤパネルからの映像と外界の景色の違和感
がないようにすることができる。
【００９２】また、外光の影響でＬＣＤパネルからの文
字等が見にくくなる場合には、本来の色とは異なる色に
して見やすくする。例えば図４（ｃ）のように映像信号
の極端に青色Ｂ信号を小さく赤色Ｒ信号を大きく調整す
ることによって、本来見にくかった青色表示を赤色がか
った色にして、画像を見やすい表示にすることができ
る。
【００９３】また、このカラーバランス調整は人間の目
に特有の演色性を考慮したカラーバランス調整であって
もよい。
【００９４】このようにして得られた右目用Ｒ、Ｇ、Ｂ
信号は右目用映像信号として右目用アナログ駆動回路１
２０に入力する。右目用アナログ駆動回路１２０は右目
用映像信号に合わせ、反転駆動などの駆動を行うための
駆動信号を生成する回路の他に、右目用液晶ディスプレ
イパネル（ＬＣＤパネル）１２１に信号を送るための増
幅回路、バッファ回路等を備えている。
【００９５】右目用デジタル駆動回路１３２は、右目用
ＬＣＤパネル１２１の動作を制御するための回路であ
り、シフトレジスタの制御やＴＦＴを用いた液晶パネル
ならそれぞれのトランジスタのオンオフ制御を行う。
【００９６】蛍光灯などを用いた右目用バックライト１
２２は、右目用バックライト駆動回路１３３により光量
を調節しながら右目用ＬＣＤパネル１２１を照明する。
【００９７】一方、左目用Ｒ、Ｇ、Ｂ信号は、左目用映
像信号として左目用アナログ駆動回路１７０に入力す
る。左目用アナログ駆動回路１７０は左目用映像信号に
合わせて、反転駆動などの駆動を行う駆動信号の生成回
路の他に、左目用液晶ディスプレイパネル（ＬＣＤパネ
ル）１７１に信号を送るための増幅回路、バッファ回路
などを備えている。
【００９８】左目用デジタル駆動回路１８２は、左目用
ＬＣＤパネル１７１の動作を制御するための回路であ
り、シフトレジスタの制御やＴＦＴを用いたＬＣＤパネ
ルならそれぞれのトランジスタのオンオフ制御を行う。
【００９９】蛍光灯などを用いた左目用バックライト１
７２は、左目用バックライト駆動回路１８３により光量
を調節しながら左目用ＬＣＤパネル１７１を照明する。
【０１００】信号のタイミングはそれぞれ右目用ビデオ
入力は右目用同期検出回路１３０で検出し、左目用ビデ
オ入力は左目用同期検出回路１８０で同期検出して、タ
イミングジェネレータ１３１よりそれぞれの回路に信号
のタイミングを供給する。
【０１０１】このように、第４実施例は第１実施例の映
像処理回路を左右目用の２系統にして構成したものであ
る。
【０１０２】図１３には、同様にして図５に示したバッ
クライト２２の色温度を調整し、カラーバランスを取る
第２実施例の映像表示装置２組により構成した両眼視用
映像表示装置の処理系ブロック図を示す。
【０１０３】図１３の場合も外光の色温度検出センサ１
４０と、外光色温度検出回路１４１とタイミングジェネ
レータ１３１は左右共通として、右目用バックライト色
温度調整回路１４５と左目用バックライト色温度調整回
路１９５を介し、左右のバックライト１２２、１７２の
色温度を調整するものであり、その他の構成、効果は図
１１の実施例の場合と同様である。
【０１０４】同様に、図１４には図７に示した色温度調
整フィルタ５４を調整して、カラーバランスを取る第３
実施例の映像表示装置２組により構成した両眼視用映像
表示装置の処理系ブロック図を示す。
【０１０５】図１４の場合も、外光の色温度検出センサ
１４０と外光色温度検出回路１４１と、タイミングジェ
ネレータ１３１を左右共通として、右目用の色温度調整
フィルタ１４７と左目用の色温度調整フィルタ１９７に
よって、左右のカラーバランスを調整するものであり、
その他の構成、効果は図１１の実施例と同様である。
【０１０６】また、これら第４実施例においても映像表
示器は液晶ディスプレイに限らず、ＣＲＴ等の他の映像
表示器を左右２個用い構成する両眼視用映像表示装置に
対しても適用できる。
【０１０７】つぎに本発明の第５実施例について説明す
る。
【０１０８】図１５は本発明の第５実施例に係る光学系
のブロック図である。
【０１０９】第５実施例はいままで用いたコンバイナを
使用しない構成であり、蛍光灯などを用いたバックライ
ト２２で後方より照射された液晶ディスプレイパネル
（ＬＣＤパネル）２１は、不図示の処理回路により得ら
れた映像信号による映像を表示し、その映像はレンズ８
３で映像投影パネル８７に表示される。この場合、映像
投影パネル８７は外界の光が映像投影面側に照射される
構造であり、観測者８４は外界からの光が照射された映
像投影パネル８７に投影されるＬＣＤパネル２１の映像
を目視する構成になっている。
【０１１０】あるいは、図１６に示すように、液晶投影
パネル８７に投影された映像を観測するのではなく、直
接ＬＣＤパネル２１を観測できる光学系でもよい。
【０１１１】この場合の映像表示処理系は第１〜４実施
例の処理系と同様であるが、外光の色温度を検出するセ
ンサは、外光が映像投影パネル８７の映像投影面に照射
されるので、図１８に示すように映像投影パネル８７の
前面の表面に配置される。
【０１１２】図１８（ａ）、（ｂ）のように、映像投影
パネル８７の本体４のパネル表面５の外周には、拡散板
を付したフォトダイオードセンサ７０〜７６が取り付け
られる。あるいは、図１８（ｃ）のように、帯状の拡散
板を付したフォトダイオードセンサ７７が映像投影パネ
ル表面５の外周に亘って取り付けられる。
【０１１３】つぎにカラーバランス調整について説明す
る。
【０１１４】第５実施例のカラーバランスの調整は第１
実施例等とは異なる。
【０１１５】外光色温度測定回路４１で得た色温度が例
えば高いとすると、外光の赤、緑、青のカラーバランス
値は図１７（ａ）のように、青色が大きく赤色が小さい
値となる。これに対して映像信号のカラーバランスを図
１７（ｂ）のように青色信号を小さく赤色信号を大きく
調整すると、外光が図１５に示す映像投影パネル８７に
照射されたことによってカラーバランスが崩れた場合で
も、映像投影パネル８７を眺める人には図１７（ｃ）の
ような、カラーバランス調整された画像を見せることが
できる。
【０１１６】また、外光の影響でＬＣＤパネルからの文
字映像等が見にくくなる場合には、本来の色とは異なっ
た色にして見やすくする。例えば、図１７（ｄ）のよう
に映像信号を極端にＢ信号を小さくＲ信号を大きく調整
することにより、本来見にくかった青色表示を赤色がか
った色にして見やすい表示にすることができる。
【０１１７】この実施例でも、液晶ディスプレイパネル
に限らず、ＣＲＴ等の他の映像表示器を用いた映像表示
装置に対しても適用できるものである。
【０１１８】以上が実施例の各構成と本発明の各構成の
対応関係であるが、本発明は、これら実施例の構成に限
られるものではなく、請求項で示した機能が達成できる
構成であればどのようなものであってもよいことは言う
までもない。
【０１１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
外光の分光強度分布特性あるいは色温度に合わせて、映
像表示器の表示画像または外光のカラーバランスを調整
するように構成したので、どのような環境においても映
像表示器の映像と、外界の景色のカラーアンバランスの
少ないシースルー映像が得られると共に、映像表示器か
らの映像が見やすい映像表示装置を提供できる効果があ
る。
【０１２０】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る映像表示装置の映像表
示処理系のブロック図である。
【図２】図１に示す一実施例の光学系のブロック図であ
る。
【図３】図２に示す一実施例のセンサの配置例を示す図
である。
【図４】図１に示す一実施例におけるカラーバランス調
整の説明図である。
【図５】本発明の第２実施例に係る映像表示装置の映像
表示処理系ブロック図である。
【図６】本発明の第３実施例に係る映像表示装置の光学
系のブロック図である。
【図７】図６に示す第３実施例の映像表示処理系のブロ
ック図である。
【図８】図６に示す第３実施例の他の構成を示す光学系
ブロック図である。
【図９】本発明の他の実施例に係る映像表示処理系のブ
ロック図である。
【図１０】本発明の第４実施例に係る映像表示装置の光
学系ブロック図である。
【図１１】図１０に示す第４実施例の映像表示処理系の
ブロック図である。
【図１２】図１１に示す第４実施例のセンサの配置例を
示す図である。
【図１３】図１１に示す第４実施例の他の構成による映
像表示処理系ブロック図である。
【図１４】図１１に示す第４実施例の他の構成による映
像表示処理系ブロック図である。
【図１５】本発明の第５実施例に係る映像表示装置の光
学系ブロック図である。
【図１６】図１５に示す第５実施例のの他の構成を示す
光学系ブロック図である。
【図１７】図１６に示す第５実施例におけるカラーバラ
ンス調整の説明図である。
【図１８】図１５に示す第５実施例のセンサの配置例を
示す図である。
【図１９】従来の映像表示装置の光学系ブロック図であ
る。
【図２０】従来のシースルー映像の説明図である。
【図２１】従来の映像表示装置の映像表示処理系ブロッ
ク図である。
【符号の説明】
１，１０２，１０５ コンバイナ ２ コンバイナ裏面 ４ 映像投影パネル本体 ５ 映像投影パネル表面 ７，５４，１４７，１９７ 色温度調整フィルタ ８ 映像表示装置 ９ 外光入射面 １０，１１０，１６０ Ｙ／Ｃ分離回路 １１，１１１，１６１ デコーダ １２，１１２，１６２ マトリクス回路 １３，１１３，１６３ 逆ガンマ変換回路 ２０，１２０，１７０ アナログ駆動回路 ２１，１２１，１７１ 液晶ディスプレイパネル ２２，１２２，１７２ バックライト ３０，１３０，１８０ 同期検出回路 ３１，１３１ タイミングジェネレータ ３２，１３２，１８２ デジタル駆動回路 ３３，１３３，１８３ バックライト駆動回路 ４０，１４０ センサ ４１，１４１ 外光色温度測定回路 ４４，１４４，１９４ カラーバランス調整回路 ５２，１４５，１９５ バックライト色温度調整回路 ５３，１４６，１９６ 色温度調整フィルタ駆動回路 ５５ 駆動回路 ７０〜７７ フォトダイオードセンサ ８３，１０１，１０４ レンズ ８４ 観測者 ８７ 映像投影パネル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−328408（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−130532（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−191687（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−80189（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−172495（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−292536（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−70267（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 9/44 - 9/78 H04N 5/64 511

Claims (15)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 映像表示器を備え入力された映像信号を
    該映像表示器に表示可能な所定形式の信号に変換する信
    号処理手段と、前記映像表示器で表示された画像及び外
    光を同時に目視できるように合成する手段と、前記外光
    の分光強度分布特性を検出する手段と、前記外光の分光
    強度分布特性に応じて前記映像表示器に表示された画像
    または前記外光のカラーバランスを調整する手段を備え
    たことを特徴とする映像表示装置。
  2. 【請求項２】 映像表示器を備え入力された映像信号を
    該映像表示器に表示可能な所定形式の信号に変換する信
    号処理手段と、前記映像表示器で表示された画像及び外
    光を同時に目視できるように合成する手段と、前記外光
    の色温度を検出する手段と、前記外光の色温度に応じて
    前記映像表示器に表示された画像または前記外光のカラ
    ーバランスを調整する手段を備えたことを特徴とする映
    像表示装置。
  3. 【請求項３】 前記合成する手段は前記外光の１部を透
    過する光学部材を備えたことを特徴とする請求項１又は
    ２記載の映像表示装置。
  4. 【請求項４】 前記外光の分光強度分布特性を検出する
    手段又は前記外光の色温度を検出する手段は、前記外光
    の１部を透過する光学部材の外光が入射する裏面外周の
    所定位置に配置した拡散板付き光センサにより構成した
    ことを特徴とする請求項３記載の映像表示装置。
  5. 【請求項５】 前記外光の分光強度分布特性を検出する
    手段又は前記外光の色温度を検出する手段は、前記外光
    の１部を透過する光学部材の外光が入射する裏面外周に
    亘り帯状の拡散板を付して取り付けた光センサにより構
    成したことを特徴とする請求項３記載の映像表示装置。
  6. 【請求項６】 前記カラーバランスを調整する手段が、
    前記外光の色温度が高い場合に前記映像表示器に表示さ
    れた画像の赤色成分を大きくし青色成分を小さくするよ
    うに調整し、前記外光の色温度が低い場合に前記映像表
    示器に表示された画像の赤色成分を小さくし青色成分を
    大きくするように調整する手段であることを特徴とする
    請求項１又は２記載の映像表示装置。
  7. 【請求項７】 前記カラーバランスを調整する手段が、
    前記外光の色温度が高い場合に前記映像表示器に表示さ
    れた画像の赤色成分を小さくし青色成分を大きくするよ
    うに調整し、前記外光の色温度が低い場合に前記映像表
    示器に表示された画像の赤色成分を大きくし青色成分を
    小さくするように調整する手段であることを特徴とする
    請求項１又は２記載の映像表示装置。
  8. 【請求項８】 前記カラーバランスを調整する手段が該
    映像信号の信号振幅を調整する手段であることを特徴と
    する請求項１乃至７のうちいずれか１項記載の映像表示
    装置。
  9. 【請求項９】 前記映像信号の振幅を調整する手段が赤
    色の信号振幅と、青色の信号振幅を調整する手段である
    ことを特徴とする請求項８記載の映像表示装置。
  10. 【請求項１０】 前記カラーバランスを調整する手段が
    前記映像表示器を照明する照明光源の色温度を調整する
    手段であることを特徴とする請求項１乃至７のうちいず
    れか１項記載の映像表示装置。
  11. 【請求項１１】 前記カラーバランスを調整する手段が
    前記映像表示器に表示される画像が通過する光路上ある
    いは前記外光が通過する光路上に付した色フィルタを調
    整する手段であることを特徴とする請求項１乃至７のう
    ちいずれか１項記載の映像表示装置。
  12. 【請求項１２】 前記映像表示装置が結像光学系を有す
    ることを特徴とする請求項１乃至１１のうちいずれか１
    項記載の映像表示装置。
  13. 【請求項１３】 第１の映像表示器と、第２の映像表示
    器と、前記第１の映像表示器からの第１光束を右目に導
    く第１の結像光学系と、前記第２の映像表示器からの第
    ２光束を左目に導く第２の結像光学系と、前記右目に外
    光の１部を透過する第１の光学部材と、前記左目に外光
    の１部を透過する第２の光学部材と、前記外光の分光強
    度分布特性及び／または色温度を検出する検出手段と、
    前記検出手段による検出結果に応じて前記第１及び第２
    の映像表示器に表示される画像または前記外光のカラー
    バランスを調整する調整手段とを備え、観測者が各映像
    表示器に表示される映像と外光とを同時に目視できるよ
    うにメガネ状に構成したことを特徴とする映像表示装
    置。
  14. 【請求項１４】 前記映像表示器が液晶パネルであるこ
    とを特徴とする請求項１乃至１３のうちいずれか１項記
    載の映像表示装置。
  15. 【請求項１５】 前記映像信号の信号処理手段がＲＧＢ
    信号入力の処理手段であることを特徴とする請求項１乃
    至１２のうちいずれか１項記載の映像表示装置。
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