JPH0898191A

JPH0898191A - 映像表示装置

Info

Publication number: JPH0898191A
Application number: JP6231848A
Authority: JP
Inventors: Hisami Kikuchi; 久美菊池
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1994-09-27
Filing date: 1994-09-27
Publication date: 1996-04-12

Abstract

(57)【要約】【目的】頭部装着型映像表示装置などに用いられてい
る光学系等の色むら等による映像の全体的または部分的
劣化を補償する。【構成】装置のＬＣＤ３１への信号供給経路に同期分
離回路２１を設け、映像信号の経路にＹ／Ｃ分離回路２
２を設けてそこで分離された輝度信号と色信号と、一方
で同期信号から読み出されるメモリ５１に蓄えられてた
補正係数とが、マトリクス演算回路２３で計算補正され
たＲ，Ｇ，Ｂ信号となり画像表示される。光学系の色む
らを打ち消すように、各画素ドットの座標毎に補正係数
を与えてマトリクス演算をすることで、光学系とは逆の
色むらをもつ映像信号がＬＣＤ３１上に表示されて、光
学系を介して観察することで、色むら補正された画像を
観察することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、映像表示装置に関する
ものであり、例えば頭部装置型の映像表示装置や、ビデ
オカメラ等におけるビューファインダのような装置に用
いられる映像表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】映像表示装置の表示素子であるＬＣＤ
（液晶パネル）の光源の輝度むらを補正する技術は、従
来、特開平５−６４１０３号公報により知られている。
このものでは、輝度むらを補正して、不均一性のある光
源で、良好なＬＣＤ画像を再現せんとしている。

【０００３】一方、ＬＣＤ等の映像表示素子を用いる映
像表示装置として、例えば小型なＬＣＤの表示映像を光
学素子やレンズ系を通して見るよう構成する装置があ
る。

【０００４】図１２に示すものは、例えば頭部装着型の
ディスプレイ装置の場合の構成例である。これは、ＬＣ
Ｄの映像を、観察者の眼前部に装着されるゴーグル型等
の本体に組み込んだ光学系を介して観察者の眼に与える
ようにするものであり、使用者（装着者）がかかるディ
スプレイを装着し、小型の画像表示手段（映像表示手
段）で、一人で大きいサイズの画面映像を楽しめるよう
にするなど、種々の用途への利用が期待されている。

【０００５】図１２中、１は頭部装着型映像表示装置の
ディスプレイ部本体で、これは、映像信号を表示する映
像表示素子を備える光学系（両眼では、左右光学系）を
内蔵した眼前部２と、装着者の頭部に装着させるベルト
などの支持部３等とを備える。眼前部２に内蔵の本装置
の光学系５は、例えば、図１３に示すような配置構成の
ものとすることができる。

【０００６】図示の光学系の基本構成は、ＬＣＤ６、偏
光膜プリズム７、λ／４板８、反射凹面鏡９とから成
る。これは、偏光を用いる光学系であり、例えばＬＣＤ
６からのＳ偏光はプリズム７の偏光膜１０を透過した
後、λ／４板８を通過して円偏光となり、反射凹面鏡９
で拡大反射されて、再びλ／４板８を透過して、今度は
Ｐ偏光となり、偏光膜１０で反射されて、観察者の眼球
に結像する。よって、この場合、使用者（装着観察者）
は、その視軸方向に、大きな画面サイズでＬＣＤ６の表
示映像を虚像として見る。両眼式なら、上記配置構成の
ものが、装着者の左目用及び右目用のものとして、それ
ぞれ備えられる（その場合において、図中、Ｌは左目用
の、またＲは右目用のものを表すことを意味する）。即
ち、眼前部２には、左目用のＬＣＤ６Ｌ、偏光膜１０Ｌ
を有する偏光膜プリズム７Ｌ、λ／４板８Ｌ、反射凹面
鏡９Ｌが装着者左眼前に位置するよう、また、同様構成
の右目用のＬＣＤ６Ｒ、偏光膜１０Ｒを有する偏光膜プ
リズム７Ｒ、λ／４板８Ｒ、反射凹面鏡９Ｒが装着者右
眼前に位置するよう、それぞれ設けられ、対応ＬＣＤ６
Ｌ，６Ｒの映像を左右眼球に投射する。

【０００７】また、一般に、偏光膜プリズムの代わりに
ハーフミラープリズムを用いる光学系もある。ここで、
これら光学系の比較でいえば、後者のタイプのハーフミ
ラープリズムによる場合、ハーフミラー膜を２回透過す
るため、光量は、（１／２）×２回の割りで低下し、全
体として１／４に減少してしまう。これに対して、前者
のタイプによる偏光膜プリズム７の場合には、透過また
は反射する光線を偏光成分により分けているので、例え
ばＳ偏光で透過してＰ偏光で反射するような膜の構成
に、ＬＣＤ６からＳ偏光の光線を入射すると、λ／４板
８の光吸収を無視すれば、理論上ほぼ光量の損失はなく
なる。即ち、液晶を透過して映像をだすため、映像が暗
くなるＬＣＤを用いても、光量のＵＰした明るい映像が
観察できるものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかして、上記に例示
したように、ＬＣＤ映像を光学系で観察する場合、下記
考察の如く、使用する光学系等の色むらや色付きなどに
よる映像の全体的または部分的劣化を生ずる場合があ
り、色むら等があると装置の観察画像品質は、これに左
右され、低下する。特に、偏光膜や偏光板を用いた光学
系などでは、偏光による色みのむら等が発生して、観察
画像に色むら等が生じてしまう。更に、色の角度依存性
（見る角度によって色み等の変化する特性）のある光学
系の場合、それによっても、またはその影響も加わった
状態で、観察画像の品質は左右される。

【０００９】色むら、色付き、色の角度依存性及びこれ
らの角度依存性等について、図１２、１３に示した装置
と図１４とを用いて具体的に説明する。映像表示装置に
用いられる偏光膜プリズムは、例えば、三角プリズムに
偏光膜を蒸着して形成される。このため、その偏光膜１
０を持つ偏光膜プリズム７は、膜の不均一性、接着材の
収縮による膜の歪み、プリズム材の伸縮などに起因し
て、あるいは偏光膜の波長依存性、角度依存性などの原
因から、光線が膜を通過する角度が異なったり、光路長
が異なるなどの不具合が発生して、プリズム全体として
色付き等が発生してしまうことがある。また、使用する
λ／４板８によっても色付きは発生することがある。

【００１０】図１４は、偏光膜、λ／４板による色付き
等の発生したときの映像の見えを例示したものである。
同図（Ａ）は、偏光膜による色むらの場合の例であっ
て、上下方向の、同じ色の濃淡のグラデーションが現れ
ている様子を表してある。ここでは、画面上部から下部
へと、順次、濃い黄色、薄い黄色、極く薄い黄色という
ように次第に薄れていく濃度差のある横帯状の色付きが
ある状態である。他方、同図（Ｂ）は、λ／４板による
色付きの場合で、画面全体が薄黄味かかった状態にある
例である。装着観察者が見るのは、「映像の見え」とし
て示したこの図１４（Ａ），（Ｂ）の例のような状態の
ものであり、光学系に偏光板や偏光膜等を用いている場
合、こうしてそれら光学素子等による色み、色彩のむら
などが生じてくると、この色むら等が画像（映像表示素
子上の本来の映出像）に合わさり、観察者はその状態で
画像を観察する結果、色の劣化を感じることとなり、良
好な均一な色の画像を観察することができない。

【００１１】このようにして、光学系に波長依存性や角
度依存性などを持ち、あるいは、それ単独で光学系の色
むら等を発生してしまう光学素子やレンズ系を備える表
示装置の場合、従来技術によったとしても、そのもので
は輝度むらが補正されるものの、画像の色みの補正はで
きず、良好な画像を観察することができない。一方ま
た、部分的な色むらを打ち消すようにレンズの設計を行
うことはできない。従って、色むら等のある不均一な映
像を観察することになる。

【００１２】本発明は、光学系等の色むら等による映像
の全体的または部分的劣化を補償し得て、良好な画像を
観察することのできる映像表示装置を提供しようという
ものである。他の目的は、偏光を用いる光学系を使用す
る頭部装置型の映像表示装置などに適用して好適な映像
表示装置を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の映像表示装置
は、映像信号により映像が表示される映像表示素子と、
該映像表示素子に映像信号を供給する信号処理手段と、
前記映像表示素子の表示映像を観察する光学系とを備え
る映像表示装置であって、前記信号処理手段は、前記光
学系により生ずる色むらもしくは色付きまたはこれらに
類する色変化を補正するように信号処理をする補正手段
を有し、該補正手段により前記映像表示素子への供給信
号を得、当該信号によって映像を表示させるよう構成し
てなることを特徴とするものである。また、本発明の映
像表示装置は、映像信号により映像が表示される映像表
示素子と、該映像表示素子に映像信号を供給する信号処
理手段と、前記映像表示素子の表示映像を観察する光学
系にして、光路中に偏光膜または偏光板と波長板とを有
する光学系とを備える映像表示装置であって、前記信号
処理手段は、前記光学系により生ずる色むらもしくは色
付きまたはこれらに類する色変化を補正するように信号
処理をする補正手段を有し、該補正手段により前記映像
表示素子への供給信号を得、当該信号によって映像を表
示させるよう構成してなることを特徴とするものであ
る。

【００１４】

【作用】本発明においては、映像表示素子に映像を表示
させるための該表示素子への供給信号は、光学系の色む
ら等を補正するよう処理された信号であり、その色むら
を打ち消すように補正をすることで、当該表示素子上に
表示される映像は、光学系の色むら等とは、逆の色むら
等をもつものとして表示させることができる。映像表示
素子上に、光学系の色むら等をキャンセルする映像が表
示されれば、その光学系を介し装置全体として観察した
場合、色むら等の除去された画像を観察することができ
る。また、本発明においては、使用する光学系が偏光膜
または偏光板と波長板とを有する光学系であって、たと
え偏光膜による色むらや波長板による色付き等が生ずる
こととなる光学系であっても、その光学系とは逆の色む
ら等をもつ映像が映像表示素子上に表示されて、その光
学系を介して観察することで、装置全体として観察した
場合に、色むら等の除去補正された画像を観察すること
ができる。

【００１５】また、観察者の眼球の観察角度を検出し、
映像表示素子に表示する画素の表示位置に対応して、各
々該検出観察角度に対応する補正値を演算し、その補正
値を用いて上記補正を行うと、角度依存性のある光学系
を用いる装置にも対応でき、例えば映像表示素子の角度
依存性による色むらや、偏光膜の角度依存性による色む
ら等を補正することができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１は、本発明の一実施例（第１実施例）を示す。
同図は、詳しくは、映像信号により映像が表示される映
像表示素子としてのＬＣＤ、該ＬＣＤに映像信号を供給
する信号処理回路、及びＬＣＤの表示映像を観察するた
めの光学系を備える映像表示装置（画像表示装置）にお
けるその信号処理系の一例のブロック構成を示したもの
である。

【００１７】このものにおいて、装置の映像信号を供給
する回路部分の構成は、図示のように、基本的には、同
期信号の分離回路２１、映像信号の輝度信号と色信号と
の分離回路２２、マトリクス演算回路２３及び色復調回
路２４を含み、ＬＣＤ３１の画面への映像表示の制御
は、ＬＣＤドライバ３２（ＬＣＤドライバ回路）で駆動
されるそのＬＣＤ３１にマトリクス演算回路２３からの
出力を与えて行う構成とすることができる。

【００１８】ここで、図１のＬＣＤ３１の表示映像を観
察するために、ＬＣＤ３１と観察者の眼との間に設けら
れる光学系は、ＬＣＤ３１に表示された映像を拡大する
光学系などのいかなる光学系でもよく、例えば、図１３
に示した偏光膜及び波長板を有する光学系であってもよ
い。なお、本実施例及び後述する実施例を図１２に示す
ような頭部装着型映像表示装置に用いることができる
が、その際の映像表示素子には図１のＬＣＤ３１が用い
られることはいうまでもない。

【００１９】本実施例において、適用する光学系による
色むら等が発生し、その光学系を介してＬＣＤ３１の表
示映像を観察すると観察画像に色むら等が生じる。この
場合に前記の光学系の色むら等を打ち消すような画像情
報をＬＣＤ３１に与えて色むら等を補正する。具体的に
は、光学系の色むら等を打ち消すように、各画像ドット
の座標毎に補正値を与えて、後に詳述するＹＱＩ信号も
しくはＲＧＢ信号をマトリクス演算することで、光学系
とは逆の色むらをもつ映像信号がＬＣＤ３１上に表示さ
れることとなる。即ち、ＬＣＤ３１に供給される信号に
色を変える信号処理を施すことがその補正の内容とな
る。

【００２０】そのため、ここでは、メモリ５１を具備
し、マトリクス演算回路２３のマトリクス演算において
適用させるための、ＬＣＤ３１と組み合わせ使用するそ
の対象光学系の色むら等の補正用の、補正係数（補正
値）データを予め格納する。メモリ５１は、ＬＣＤ３１
に表示する画素の表示位置に対応して各々最適な補正係
数を記録するための記憶手段として用いることができ、
本実施例では、かかるメモリ５１から補正係数を読み出
し、その係数値と映像信号の輝度信号、色信号とのマト
リクス演算処理を行う補正方式（補正方法）を採用す
る。本例において、補正手段は、図１のこのメモリ５１
とマトリクス演算回路２３を含んで構成され、これが、
逆の色むら等を与えるように信号処理するための色補正
手段として機能する。

【００２１】以下、図２以降の図をも参照し、更に、具
体的に説明する。図１の信号処理回路において、同期信
号分離回路２１へは表示システムの画像ソース（図示せ
ず）からコンポジット信号が入来し、該分離回路２１で
分離の同期信号はＬＣＤドライバ３２へ供給される一
方、メモリ５１へ供給され、また、該分離回路２１で分
離の元信号中の映像信号は分離回路２２へ与えられる。
ここで、信号処理における画像信号や色信号、及び色補
正の手法等につき、各実施例（第１〜第７実施例）に共
通の基本的内容・事項や、原理構成等を述べておくと、
次のようである。

【００２２】「画像信号について」コンポジット信号
は、同期信号と映像信号を含んでいる。同期信号は、映
像の同期を制御する信号で、これにより、各画像の座標
毎の信号が得られて、ＬＣＤが駆動制御される。映像信
号は、輝度信号（Ｙ信号またはルミナンス信号）と色差
信号（Ｃ信号またはクロマ信号）とに分離される。輝度
信号は、映像の明るさ成分を示す信号で、色差信号は色
の情報として、輝度信号と色の３原色の信号との差分を
示す信号である。

【００２３】ここに、輝度信号の電圧値をＥ_Y、色の３
原色をＲＧＢとしてそれぞれの信号の電圧値をＥ_{R ,}Ｅ
_G，Ｅ_Bとすれば、色差信号はＥ_R−Ｅ_Y、Ｅ_B−
Ｅ_Y、Ｅ _G−Ｅ_Yの３種類があるが、数学的に、Ｙ信号
とそれら３種のうちの２つの信号があれば、ＲＧＢの３
原色に戻すことができるので、Ｅ_R−Ｅ_Y信号、Ｅ_B−
Ｅ _Y信号を色差信号としている。また、既知のように、
Ｅ_R−Ｅ_Y信号、Ｅ_B−Ｅ_Y信号を各々コサイン軸、サ
イン軸として極座標表示し、人間の目の色分解能の特性
を活かして、この軸から３３°反時計廻りに位置する直
交軸をＩ軸、Ｑ軸として（図１０参照）、Ｉ軸の色差信
号及びＱ軸の色差信号を与えて、Ｃ信号とする。この関
係を、下記に示す。

【００２４】

【数１】輝度信号：Ｅ_Y＝0.3 Ｅ_R＋0.59Ｅ_G＋0.11Ｅ_B 広帯域色差信号：Ｅ_I＝0.74（Ｅ_R−Ｅ_Y）−0.27（Ｅ
_B−Ｅ_Y）狭帯域色差信号：Ｅ_Q＝0.48（Ｅ_R−Ｅ_Y）＋0.41（Ｅ
_B−Ｅ_Y）クロマ信号：Ｅ_C＝Ｅ_Icos ( ω＋33°) ＋Ｅ_Qsi
n （ω＋33°） ω；色信号周波数（＝２πｆ_SC）

【００２５】「色信号について」また、本発明に従う画
像情報の補正方法及び装置では、色むら等を打ち消すよ
うに色の補正を実施するが、色を変化させる（色を変換
する）ということは、つまり、その色のＲＧＢの混色
する割合を変えてやる方式をとるか、その色情報がも
つ色相と色の濃さ（彩度）を変化させてやる方式をとれ
ばよい。なお、色相は３．５８ＭＨｚの基準バーストに
対する色信号の位相で表され、色の濃さは色信号（色差
信号）の振幅で表される。

【００２６】基本的には、、のどちらも、混色の割
合を変えることなのだが、本明細書中に述べられる例の
いくつかにおいて、その実施方法が若干異なる。前者の
場合のものでは、例えば、ＲＧＢの信号に直接補正係数
でマトリクス演算をして、混色割合の係数を変化させる
ようにすることで必要な補正を実現させる。後者は、例
えば、色相（ティント；ＴＩＮＴ）を変化させるため
に、ＴＩＮＴ回路（色信号の位相角を調節する回路）で
補正係数をかけあわせたり、減算したりして、信号の位
相を変化させ、また、カラー・コントロール回路（色信
号の振幅を調節する回路）で補正係数をかけあわせた
り、減算したりして、信号の振幅レベルを変化させるよ
うにすることなどで必要な補正を行わせることができる
ものである。輝度信号と色信号とを合成して映像信号と
するが、色信号は変調してやらないと輝度信号と合成で
きないため、色復調回路のサブキャリア（副搬送波：ｆ
_SC＝３．５７９５４５ＭＨｚ）で平衡変調されて、Ｉ信
号、Ｑ信号となり、輝度信号と合成される。このサブキ
ャリアの位相角が色あいの情報となる。

【００２７】次に、画面の座標の与え方等については、
下記のようにすることができる。即ち、図２に示すよう
に、画面を格子状に分割した場合の格子点の座標を、ａ
（１，１），ｂ（２，１），ｃ（３，１），・・・，ｄ
（１，２），ｅ（２，２），・・・と与える。

【００２８】ＬＣＤの各画素ドット毎に前もって補正用
の係数を蓄えさせたメモリを用いる構成の場合は、この
各座標に対して、同期信号から得られたアドレスにより
そのメモリの対応するアドレスから色の補正係数を読み
出す。しかし、この補正係数を例えば色信号に加算、減
算、掛算してＲＧＢの混色割合を変えて、表示される映
像の色を変化させるようにする。

【００２９】次表は、メモリの補正係数の対応例であ
る。

【表１】

【００３０】さて、図１の実施例では、色補正の方式に
関しては、具体的には、上記した方法のうち、映像信号
の輝度信号及び色信号のマトリクス演算を行ってＲＧＢ
信号を得るマトリクス演算回路２３部分を補正演算を行
う回路として備えて、これを実現する例に該当してお
り、補正係数をも用いてマトリクス演算処理をして混色
割合を変化させる手法を採用している。同図において、
入力コンポジット信号は同期信号分離回路２１にて、映
像信号と同期信号に分離される。そして、分離された映
像信号は、Ｙ／Ｃ分離回路２２にて輝度信号（Ｙ）と色
信号（Ｃ）とに分離される。分離された色信号は、更
に、色復調回路２４により変調され、Ｑ信号とＩ信号と
に分離される。これらＹ信号、Ｑ信号、Ｉ信号がマトリ
クス演算回路２３へ与えられ、ＲＧＢ信号へ変換される
こととなる。

【００３１】一方、同期信号分離回路２１により分離さ
れた同期信号は、メモリ５１とＬＣＤドライバ３２に与
えられる。メモリ５１には、予め色補正用の補正係数を
記憶させてあり、メモリ５１は同期信号に同期して、メ
モリ５１のアドレスを増すことにより各座標毎に対応す
る補正係数を出力する。このとき、補正係数は、使用す
る光学素子またはレンズによる色むら等を補正する係数
であり、ここでは、具体的には、ＲＧＢの混色割合を変
えるのに用いる補正値である。かかる補正値はまた、例
えば色むらのような場合は、画像が表示される画素ドッ
トの座標に応じて係数が異なるものとして記憶させてお
くこともできる。

【００３２】かくして、同期信号により読み出される当
該メモリ５１に蓄えられた補正係数データもマトリクス
演算回路２３に与えられ、前記Ｙ信号、Ｑ信号、Ｉ信号
は、メモリ５１から読み出された補正係数により、マト
リクス演算回路２３でマトリクス演算されて、ＲＧＢ信
号となる。これを以下に示す。

【００３３】いま、補正係数をＣｉｊ（ｉ＝１〜３，ｊ
＝１〜３の整数）とすると、マトリクス演算は、

【数２】で表される。通常、色補正しない場合には、係数Ｃｉｊ
の値は、次のようになる。

【数３】Ｃ11＝1 Ｃ12＝0.948262 Ｃ13＝0.624013 Ｃ21＝1 Ｃ22＝−0.276066 Ｃ23＝−0.63981 Ｃ31＝1 Ｃ32＝−1.10545 Ｃ33＝1.72986 従って、このＣｉｊの係数値を適当に変化させれば、即
ちメモリ５１から読み出した係数値を上記マトリクス演
算に適用していけば、ＬＣＤ３１に表示する色を変化さ
せることができる。

【００３４】かくて、補正演算を行う演算回路（本例で
はマトリクス演算回路２３）で計算補正されたＲ，Ｇ，
Ｂ信号となり、基の映像信号のままでなく、かかる演算
処理した後のＲＧＢ信号が、ＬＣＤ３１を駆動させるＬ
ＣＤドライバ３２により同期を合わせて画面上に表示さ
れる。本実施例においては、こうして、信号処理回路へ
の入来信号の経路に同期分離回路２１を設け、また、映
像信号の経路にＹ／Ｃ分離回路２２を設けてそこで分離
された輝度信号、色信号と、一方で同期信号から読み出
される上記メモリ５１に蓄えられてた補正係数とが、演
算回路で計算補正されたＲ、Ｇ、Ｂ信号となり画素表示
されることとなる。よって、例えば使用する光学系の色
むら（図１４（Ａ）等）を打ち消すように、メモリ５１
に前もって必要な補正係数を与えておくと、ＬＣＤ表示
時には、上記マトリクス演算をすることで、その光学系
とは逆の色むらをもつ映像信号をＬＣＤ３１上に表示さ
せることができる。これにより、ＬＣＤ３１上には、光
学系の色むらをキャンセルする色むらのある画像が表示
されて、結果、装置全体で観察した場合に、正常な色の
画像が提供される。即ち、観察者は、その光学系を介し
て観察することで、色むら補正された画像を観察するこ
とができる。従って、図１２，１３の頭部装着型映像表
示装置などでも、そこに用いられている光学系等の色む
ら等（例えば図１４（Ａ），（Ｂ）等）による映像の全
体的または部分的劣化を補償し得、均一な色みの良好な
画像を表示する装置を実現できる。

【００３５】次に、本発明の他の実施例を図３乃至図５
により説明する。本実施例（第２実施例）は、観察者の
眼球と光学系との位置関係とから観察者の観察角度を検
出して、ＬＣＤの角度依存性による色むらや偏光膜の角
度依存性による色むら等を補正する場合に用いられるも
のである。本実施例の映像表示装置は、従って、例えば
図１２，１３のような頭部装着型映像表示装置に好適で
あり、ここでは、かかる頭部装着型の映像表示装置に適
用した場合のものとして説明する。

【００３６】図３に示すように、本実施例に係る頭部装
着型映像表示装置の信号処理系の構成は、第１実施例の
図１のメモリ５１に代えて、演算回路６１を設けたもの
である。演算回路６１には、分離して得た同期信号と、
本実施例装置のディスプレイ部本体１の眼前部２内の光
学系５と当該ディスプレイ部本体１を頭部に装着使用す
る装着者（観察者）の眼球との位置関係を検出して得ら
れる信号が入力される。

【００３７】一方、そのディスプレイ部本体１には、光
学系５と眼球との位置関係を出力するセンサを配置す
る。眼球の位置を検出するセンサ系の例としては、例え
ば図４や図５に示すような構成のものを使用することが
できる。図４の場合は、赤外線センサ７１を眼球に照射
してその反射光を受光して、その戻り光から眼球位置を
検出する構成の例である。また、図５の場合は、小型カ
メラ７２で眼球を撮影してその映像信号の座標から眼球
の位置を検出する構成の例である。

【００３８】上記演算回路６１は、そのようなセンサ系
の検出信号から眼球の光学系５の観察角度を演算処理し
て得、ＬＣＤ３１に表示する画素の表示位置に対応し
て、各々その観察角度に対応する最適な補正値を演算す
るのに用いられる。図示例での補正値は、第１実施例と
同様に、マトリクス演算に適用される補正係数データの
場合である。ここでは、演算回路６１で演算して得られ
ることとなるその補正係数と映像信号の輝度信号及び色
信号とのマトリクス演算処理がマトリクス演算回路２３
で行われる。他の構成部分等については、基本的に、第
１実施例と同じであってよい。

【００３９】以下、要部を説明するに、図３において、
コンポジット信号は同期信号分離回路２１にて映像信号
と同期信号に分離され、映像信号はＹ／Ｃ分離回路２２
にて輝度信号（Ｙ）と色信号（Ｃ）とに分離され、色信
号は色復調回路２４によりＱ信号とＩ信号とに分離され
る。一方、演算回路６１には、分離された同期信号が与
えられるとともに、光学系５と装着者の眼球との位置関
係を検出する図４または図５の如きセンサ系からの検出
信号が入力される。そして、該検出信号を基に、この光
学系５と眼球との相対角度が演算回路６１で計算され、
かつまた、演算回路６１により、相対角度に対応する光
学系５の色むら等の補正係数が演算されて、これを同期
信号に基づき各座標毎に出力する。このとき、補正係数
は、角度依存性（見る角度によって色みが変化する特
性）のある、例えば使用する偏光膜プリズム７等の光学
素子またはレンズによる色むらを補正する係数であり、
画像が表示される画素ドットの座標に応じて係数が異な
る。

【００４０】特に、頭部装着型映像表示装置における色
むら等の角度依存性の影響は大きく、その影響は観察角
度によっても同様に生じる。即ち、頭部装着型映像表示
装置において使用するディスプレイ、光学系はその性質
上小型化が要求される。そのような小型化されたディス
プレイを見るとき及び小型化された光学系を介して見る
ときは、一般のディスプレイを見るときより、見る角度
による色むらの影響が出やすい。よって、かかる光学系
に対して本実施例に従い色むら補正等をすると、より効
果的なものとなる。特に、偏光膜プリズム７を用いるタ
イプの頭部装着型映像表示装置の場合、ディスプレイ部
本体装着時に、それをずれて装着したりするなどしたと
き（図４，５は、観察者の目の方がやや下側へずれた装
着状態の場合の例である）、角度依存性により、色が違
うようにみえてしまう（例えば、黄色っぽかったもの
が、オレンジっぽくみえるなどする）。従って、目の眼
球の位置と光学系の位置との関係は、この点でシビアで
あるといえるが、これを緩和するのにも有効なものであ
る。

【００４１】画像の真中に眼が位置する状態が望ましい
装着状態であり、その際の眼球中心と光学系の中心との
なす角度、即ち、光学系と眼球との相対角度θは０であ
る。（図４、５中のθが０となる）。ここで、色むら等
は相対角度θに依存し、Ｘ、Ｙ方向での角度の変化によ
り色むら等の出方が異なる。なお、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向は、
光学系から出射する光線の光軸をＺ方向とし、これに垂
直な方向をＸ、Ｙ方向とする。特に、図４、図５におい
て紙面に垂直な方向をＹ方向として、それに垂直な方向
をＸ方向とする（図面上の上下方向がＸ方向となる）。
ここでは一例としてＸ方向での角度変化について述べ
る。図４、５中の角度θの変化の方向は、上下方向に依
存しており、このとき現れる色むらは、例えば図１４
（Ａ）のタイプのものである。このとき、角度θがゼロ
であるときには色むらが生じないが、角度θが変化する
ことにより図１４（Ａ）のタイプの色むらが生じる場
合、角度θがゼロであるときにすでに図１４（Ａ）のタ
イプの色むらがあり、該色むらが角度θによりさらに変
化することになる場合がある。

【００４２】第１実施例による場合には、Ｃｉｊの係数
値は、目が固定されているとすると、使用する光学系等
で一義的に決まるが、本実施例では、目が動いたり、装
着時装着ずれがあったりするなどしても、それに合わせ
て対応可能である。たとえ図４，５の如くに装着ずれが
あっても、常時眼球の光学系の観察角度を求めて、それ
に合わせて必要な係数値を計算することにより、演算回
路６１での補正をすることができるのである。

【００４３】かくして、本実施例では、前記Ｙ信号、Ｑ
信号、Ｉ信号は、上記のような演算回路６１から出力さ
れた補正係数により、マトリクス演算回路２３でマトリ
クス演算されて、ＲＧＢ信号となり、斯く演算処理した
後のＲＧＢ信号は、ＬＣＤ３１を駆動させるＬＣＤドラ
イバ３２により同期を合わせて画面上に表示される。

【００４４】これによりＬＣＤ３１上には、色の角度依
存性のある光学系の色むらをキャンセルする画像が表示
されて、装置全体で観察した場合に、正常な色の画像が
提供される。

【００４５】次に、本発明の他の実施例（第３実施例）
について、図６により説明する。本実施例は、前記第
１、第２実施例が、信号補正の対象として、Ｙ，Ｑ，Ｉ
信号の段階のものとし、その係数を変えるもの（前記マ
トリクス演算式参照）であったのに対し、マトリクス演
算後、得られるその出力ＲＧＢ信号の段階のものを対象
としてその係数を変えるよう補正処理をする例のもので
ある。即ち、第１、第２実施例では、ＲＧＢ信号変換前
のＹ、Ｑ、Ｉ信号の係数を補正しているのに対し、本実
施例では、ＲＧＢ信号変換後に、該ＲＧＢ信号の係数の
補正をするものである。

【００４６】本実施例に従うものでは、映像信号の輝度
信号Ｙ、及び色信号（Ｉ信号、Ｑ信号）のマトリクス演
算処理を行いＲ，Ｇ，Ｂ信号とするマトリクス演算処理
手段、そのＲ，Ｇ，Ｂ信号にゲインの補正値を与える記
憶手段、その記憶手段からの補正値からＲ，Ｇ，Ｂ信号
のゲインを変化させるプログラマブルアッティネータ、
補正後の映像信号をＬＣＤに同期を合わせて表示するた
めの制御手段を備えて実施できる。

【００４７】図６の信号処理系においては、前記図１の
マトリクス演算回路に代えて、通常のＹ信号、Ｑ信号、
Ｉ信号のマトリクス演算を行うマトリクス演算回路２３
Ａを設ける一方、該マトリクス演算回路２３ＡとＬＣＤ
３１間のＲ，Ｇ，Ｂ信号の経路にそれぞれプログラマブ
ルアッティネータ９１Ｒ，９１Ｇ，９１Ｂを配置すると
ともに、それらに対応してメモリ５２Ｒ，５２Ｇ，５２
Ｂを設け、また、同期信号が供給されるアドレスカウン
タ８１を設けてある。アドレスカウンタ８１は、画像の
座標を読み出すのに用いる。なお、図示例は、上記のよ
うにメモリ５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂを使用するが、この
点では、第１実施例の変形例にも相当するものである。

【００４８】以下、本実施例の要部を説明する。図６に
おいて、コンポジット信号は同期信号分離回路２１で同
期信号と映像信号に分離され、映像信号はＹ／Ｃ分離回
路２２にて輝度信号と色信号とに分離される。分離され
た色信号は色復調回路２４で変調されてＩ信号、Ｑ信号
となり、Ｙ信号（輝度信号）とともに、マトリクス演算
回路２３Ａで、ＲＧＢ信号に変換される。

【００４９】分離された同期信号は、これをアドレスカ
ウンタ８１を経由して各ＲＧＢに対するメモリ５２Ｒ，
５２Ｇ，５２Ｂにアドレス信号を与えて、この信号に対
応してメモリ５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂから補正係数が読
み出される。このときのメモリの値は、画面の座標毎の
色の信号が適正な色となるように調整した適当な値を前
もって与えておく。補正値としてのその係数値は、前記
第１実施例と同様、適用する光学系で生ずるであろう色
むら等を打ち消すようにするために必要な値である。

【００５０】読み出されたこの補正係数は、プログラマ
ブルアッティネータ９１Ｒ，９１Ｇ，９１Ｂに入り、デ
ジタル的にＲＧＢのゲインを変化することができる。こ
れにより、ＲＧＢのゲインを可変として、ＬＣＤ３１へ
供給する信号をＲ′，Ｇ′，Ｂ′とし、ＬＣＤ３１に表
示される映像の色を変換するものである。メモリ５２
Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂからの補正係数を用い、こうして
Ｒ，Ｇ，Ｂ信号のゲインを直接補正することで、光学系
による色むらが補正できることになる。そして、ＬＣＤ
ドライバ回路３２の制御で、同期信号に合わせて補正さ
れた映像がＬＣＤ３１に表示される。

【００５１】以上のようにすることによっても、前記第
１実施例の場合と同様、ＬＣＤ３１上には、光学系の色
むら等をキャンセルする色むら等のある画像が表示さ
れ、装置全体で観察した場合に正常な色の画像を提供す
ることができる。なお、本実施例の態様の場合、格納す
べき補正係数の導出が簡便である点および該補正係数の
修正が容易である点等でよりよい。

【００５２】本実施例でも、第１実施例と同様、色むら
等の補正の対象となる光学系に応じて一義的に決まる係
数値をメモリしておいて使用するようにしてもよいし、
また、第２実施例のような角度検出による補正と組み合
わせて実施してもよい（この点は、次の第４実施例以下
の場合も、同様である）。

【００５３】次に、本発明の他の実施例について図７に
より説明する。本実施例（第４実施例）は、前記各実施
例とは、補正係数の与え方の異なる例に該当し、第１実
施例の変形例にも相当する。

【００５４】本実施例では、補正に際し、色信号の段階
を処理対象とすることを基本とする。色信号は、位相と
振幅で色を表しているが、映像信号の場合、色を変換す
る方法として、色相（ＴＩＮＴ）の傾きとその色相のベ
クトル量（カラーコントロール）により、任意の色を表
現することができ、本実施例は、これを利用した一つの
手法に相当する。即ち、色復調系において、図１の構成
に加え、一部回路の追加と２種の補正係数記憶用メモリ
の組合せで、色復調するときに除去対象の色むら等を除
けるよう補正する構成とするものである。

【００５５】図７に示すように、この信号処理回路で
は、色復調コントロール系は、色復調回路２４０と、Ａ
ＣＣ（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＣｏｌｏｒＣｏｎｔｒｏ
ｌ）回路２４１と、カラー・コントロール回路２４２
と、ＡＰＣ（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＰｈａｓｅＣｏｎｔ
ｒｏｌ）回路２４５と、ＶＣＯ（電圧制御発生器）２４
６と、ＴＩＮＴ回路２４７とから構成する。また、補正
係数記憶用メモリとして、＃１メモリ５３と＃２メモリ
５４との２つを設け、＃１メモリ５３は前記ＴＩＮＴ回
路２４７と接続し、＃２メモリ５４は前記カラー・コン
トロール回路２４２と接続するようそれぞれ設ける。カ
ラー・コントロール回路２４２は、色信号の振幅を調節
する回路であり、ＴＩＮＴ回路２４７は、色信号の位相
角を調節する回路であって、＃１メモリ５３はそのＴＩ
ＮＴ回路２４７の信号の補正値としての補正係数を与え
るためのメモリであり、他方、＃２メモリ５４は、カラ
ー・コントロール回路２４２に信号の補正値としての補
正係数を与えるためのメモリとして用いられる。色復調
回路２４０は、このようなカラー・コントロール回路２
４２及びＴＩＮＴ回路２４７からの信号を変調し、Ｉ，
Ｑ信号としてマトリクス演算回路に入力させる。ここ
に、マトリクス演算回路としては、前記図６の場合と同
様のマトリクス演算回路２３Ａでよい。

【００５６】以下、本実施例の要部を説明する。コンポ
ジット信号は同期信号分離回路２１で同期信号と映像信
号とに分離され、同期信号は上記２つのメモリ５３，５
４へ供給される。映像信号はＹ／Ｃ分離回路２２で輝度
信号と色信号とに分離される。

【００５７】分離された色信号は、ＡＣＣ回路２４１に
入力され、該ＡＣＣ回路２４１で色信号の基準となるバ
ースト信号のレベルを検出して、色信号の大きさをバー
スト信号に追従させる。ＡＣＣ回路２４１の出力が供給
されるカラー・コントロール回路２４２では、色信号の
大きさを変化させ、ＲＧＢの出力振幅を変化させる。一
方、ＡＰＣ回路２４５では色合いを変化させる。そし
て、ＶＣＯ２４６において、ＴＩＮＴ回路２４７の出力
に基づきＴＩＮＴ（色相）の位相角の制御を行う。

【００５８】しかして、本実施例においては、同期信号
によりメモリ５３及びメモリ５４からそれぞれ補正係数
を出力して、ＴＩＮＴ回路２４７及びカラー・コントロ
ール回路２４２での調節に適用し、ＴＩＮＴ及びカラー
・コントロールの大きさを変化させるようにする。これ
によって、変換されたＴＩＮＴ及びカラー・コントロー
ルから色を変化させることが可能となる。ここに、カラ
ー・コントロール回路２４２での調節は、色の濃度（薄
さ、濃さ）を調整する機能を果たす。

【００５９】色相と色の濃さの情報は、色復調回路２４
０で変調されてＩ信号、Ｑ信号となり、Ｙ信号（輝度信
号）ともにマトリクス演算回路２３Ａで、ＲＧＢ信号に
変換されて、ＬＣＤドライバ回路３２の制御で、同期信
号に合わせて、ＬＣＤ３１に表示される。このようにし
て、映像信号の色信号の色相と色の濃さを補正した後、
色復調を行い、更にマトリクス演算によるＲＧＢ信号に
することで、色むら等の補正ができ、前記第１実施例と
同様の作用効果を得ることができる。

【００６０】本実施例ではまた、通常のマトリクス演算
回路２３Ａを使える上、第３実施例と対比していえば、
図６の如くにＲＧＢ信号段階の信号経路にアッティネー
タ（ボリューム）を介挿し、ゲインを変える構成とせず
に済み、一般的な回路構成のものに容易に適用可能であ
る等の利点もある。

【００６１】次に、本発明の他の実施例について図８に
より説明する。本実施例（第５実施例）は、ＲＧＢ信号
変換後のその段階で補正を行う、前記第３実施例に従う
映像表示装置の変形例にも相当し、また、その具体化の
一例でもある。ここでは、ＬＣＤと組合せ使用する光学
系として、前記１３図に示したような、偏光を用いた光
学系５で偏光膜１０、λ／４板８を有する装置構成のも
のに適用した場合を例に説明する。

【００６２】図８に示すように、信号処理系において図
６の信号処理系の構成と異なるのは、図６のプログラマ
ブルアッティネータ部分を減算処理する回路とするよ
う、ＲＧＢの係数ｒ，ｇ，ｂから所定の補正値を減算す
る減算回路９５Ｒ，９５Ｇ，９５Ｂに代えるとともに、
その減算補正用の補正値を蓄えた＃１メモリ５５Ｒ，＃
２メモリ５５Ｇ，＃３メモリ５５Ｂを設けるようにした
点であり、他の構成は前記第３実施例と同様である。

【００６３】図８において、コンポジット信号が同期信
号分離回路２１で同期信号と映像信号とに分離され、映
像信号はＹ／Ｃ分離回路２２で輝度信号と色信号とに分
離され、分離された色信号は色復調回路２４で変調され
てＩ（Ｅ_R−Ｅ_Y) 信号、Ｑ（Ｅ_B−Ｅ_Y) 信号とな
り、Ｙ信号（輝度信号）とともにマトリクス演算回路２
３ＡでＲＣＢ信号に変換されるのは、前記図６の場合と
同じである。

【００６４】ここで、ＲＧＢ信号経路に減算回路９５
Ｒ，９５Ｇ，９５Ｂを配してあるのは以下のような点か
らである。本実施例で用いる光学系５を通して、もし白
色光を観察したとすると、先に触れたように、波長板の
色により薄い黄色の色付きが発生する場合がある。これ
は、例えば、使用する光学系５中の偏光膜１０の方で
は、余り色むらが出ないが、それとともに使用したλ／
４板８の方で色付きが出るといったようなケースである
（図１４（Ｂ））。

【００６５】さて、上記のような色付き発生の場合、こ
の薄い黄色の色光をＣ_yとして、ＲＧＢ座標系で表す
と、Ｃ_y＝（ｒ，ｇ，ｂ）＝（0.3696，0.6938，0.260
4）で表される。これは、緑みの薄黄色である。また、
一般に、色の混色は次のように示される。いま、２つの
異なる色Ｃ₁，Ｃ₂をそれぞれ３原色Ｒ，Ｇ，Ｂで、

【数４】色光Ｃ₁＝ａＲ＋ｂＧ＋ｃＢ色光Ｃ₂＝ｄＲ＋ｅＧ＋ｆＢと表すと、Ｃ₁とＣ₂の混ざった色光Ｃは、色光Ｃ≡Ｃ₁＋Ｃ₂≡（ａ＋ｄ）Ｒ＋（ｂ＋ｃ）Ｇ＋
（ｃ＋ｆ）Ｂで表せる。また、上記のような色光の加算のみならず色
光の減算も成り立つ。従って、本実施例の光学系５を通
して観察すると、緑みの薄黄色の色付きが映像画面全体
についてしまう（図１４（Ｂ）参照）。

【００６６】即ち、λ／４板８により上記色付きが発生
することとなる場合は、そのλ／４板８を通過すると、
その分の色が上乗せになった色のＬＣＤ画像が見えるこ
ととなる。そこで、この色付きを補正するために、光学
系に入射する基の正常な色の映像から光学系により混色
される色光Ｃ_yを引いた後、光学系を通して観察する
と、色付きのない正常な色の映像が楽しめることにな
る。

【００６７】本実施例では、それゆえ、マトリクス演算
回路２３Ａにより、ＲＧＢ表色系で示された３原色の係
数ｒ，ｇ，ｂから、上記色光Ｃ_y＝（ｒ，ｇ，ｂ）＝
（0.3696，0.6938，0.2604）の係数を引くために、減算
回路９５Ｒ，９５Ｇ，９５Ｂを設けてある。そして、メ
モリ５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂには予めその対応する補正
値を記憶させておき、ＬＣＤ３１へＲ，Ｇ，Ｂ信号を供
給する段階で、＃１メモリ５５Ｒから補正値０．３６９
６を、＃１メモリ５５Ｇから補正値０．６９３８を、＃
３メモリ５５Ｂから補正値０．２６０４を、それぞれ読
み出し対応する各減算回路に与えて、各補正値を引くよ
うにしてある。上記の如くに補正値を引いた色はＲ′，
Ｇ′，Ｂ′となり、ＬＣＤドライバ回路３２の制御で、
同期信号に合わせてＬＣＤ３１に表示される。結果、表
示された映像は、緑みの薄黄色を減じた色で表示され
て、上記光学系５を通して観察すると正常な色付きのな
い映像となる。

【００６８】本実施例でも基本的な作用効果は第３実施
例と同様だが、本実施例によると、例えば前記図１４
（Ｂ）のようなタイプの色付き、即ち使用する光学系中
のλ／４板に起因する画面全体の薄い色付きを取り除く
のに好適なものが得られる。図６のようなプログラマブ
ルアッティネータでなくても、上記のような減算回路９
５Ｒ，９５Ｇ，９５Ｂでも、画面全体の薄い色付きな
ら、補正が可能で、画面全体を対象に一律に所定補正値
を減算することで、色付き除去対策として効果を発揮で
きる。

【００６９】なお、いままで述べきた第１〜第４実施例
のものでは、色むらや色付きといった色不具合のものす
べてを、広範に補正の対象とすることができる。例え
ば、第１実施例では、最終的に対象光学系で生ずる、そ
のような色むらや色付き全体を、予め打ち消すよう補正
をする状態の信号処理をする構成のものであれば、偏光
膜、波長板、あるいはその両者の要因によるもの（例え
ば図１４（Ａ），（Ｂ）等）も解消することができるも
のである。また、図６の第３実施例によるプログラマブ
ルアッティネータを用いれば、色むら等をもカバーで
き、やはり広範囲に適用できるものである。

【００７０】また、図８の例では、減算回路及び減算補
正値用メモリは、ＲＧＢの各系に配するようにしたもの
で説明した。しかし、これに限らず、必要な信号に対し
てのみ設けるよう回路設計を行ってもよい。例えば、Ｒ
信号のみを補正するならば、１組のメモリ（５５Ｒ）と
減算回路（９５Ｒ）のみで良い。また、ＬＣＤの特性な
どにより、補正値が２つ以上必要な場合にも、最適な数
だけ設計を加えることができ、これにより色むらが補正
できる。本実施例は、従って、そのようにして使用する
ことも可能である。

【００７１】次に、本発明の更に他の実施例について図
９，１０により説明する。本実施例（第６実施例）は、
前記第４実施例（図７）の変形例に相当するものでもあ
る。図１０に示すように、前記図７の構成と異なり、色
復調系において、バース信号の振幅を変化させるアンプ
２５２と、バースト信号の位相を変化させる移相回路２
５３と、クロマ信号から補正された信号を減算する減算
器２５１を導入する構成としてある。そして、図示例で
は、アドレスカウンタ８１により補正係数が読み出され
る２つの補正値記憶用＃１メモリ５６と＃２メモリ５７
設け、これらからの補正値をアンプ２５２と移相回路２
５３へ与えるようにしてある。その他の構成部分は、第
４実施例と同様である。

【００７２】以下、要部を説明する。同期信号分離回路
２１及びＹ／Ｃ分離回路２２での機能、動作は図７の場
合と同様である。分離された色信号がＡＣＣ回路２４１
へ入力され、ＡＣＣ回路２４１で色信号の基準となるバ
ースト信号のレベルを検出して色信号の大きさをバース
ト信号に追従させ、ＡＰＣ回路２４５では色あいを変化
させ、ＶＣＯ２４６において、ＴＩＮＴ（色相）の位相
角の制御を行う。

【００７３】本実施例においては、メモリ５６には、色
の濃さ（彩度）即ち、極座標表示したカラーベクトル図
（図１０参照）中の補正対象ベクトルの大きさを示す電
気信号の振幅をアンプ２５２にて増幅するための補正係
数を、また、メモリ５７には、色合い（ＴＩＮＴ）即
ち、同ベクトルの傾きを示す電気信号の位相を移相回路
２５３にて変化させるための補正係数を、予めそれぞれ
蓄えており、これらが、アドレスカウンタ８１の同期信
号によりそれぞれ読み出され、アンプ２５２でのゲイン
の調節と位相回路２５３での位相調整とに適用される。
減算器２５１には、ＡＣＣ回路２４１の出力と位相回路
２５３の出力が入力され、上記補正係数により、色補正
の信号がこの減算器２５１にてクロマ信号から減算され
る。このときの色補正の信号が使用する光学系による色
付きに当たる。減算された色補正後の信号は、色復調回
路２４０で変調されてＩ信号、Ｑ信号となり、Ｙ信号と
ともにマトリクス演算回路２３ＡでＲＧＢ信号に変換さ
れて、ＬＣＤドライバ回路３２の制御で同期信号に合わ
せてＬＣＤ３１に表示される。

【００７４】以下に、本実施例に従う補正方式におい
て、前記第５実施例で述べたと同様に、λ／４板８を有
する前記の光学系５を使用した場合のそのλ／４板８に
よる緑みの薄黄色の色付きを補正する場合の内容の例を
示す。緑みの薄黄色の色光をＣ_yとして、ＲＧＢ座標系
で表すと、前述の通り、Ｃ_y＝（ｒ，ｇ，ｂ）＝（0.369
6, 0.6938, 0.2604) で表される。これを電気信号で取
り扱うためにＹＩＱに変換すると、次のようになる。

【数５】

【００７５】この色光Ｃ_yをＩ，Ｑの値を用いて図１０
のカラーベクトル図に示す。ここで、色光Ｃ_yの振幅を
補正する値と位相を補正する値を計算すると、次のよう
になる。Ｉ信号をＥ_I、Ｑ信号をＥ_Qで表すとクロマ信
号Ｅ_cは、

【数６】となる。ここで、

【外１】は振幅を、 tan^-1（Ｅ_Q／Ｅ_I）はＩ軸からの位相角の
ずれを表す。

【００７６】いま、前記ＹＩＱ変換式から、Ｅ_I＝−0.
05293 、Ｅ_Q＝−0.20176 であるから、振幅について
は、

【数７】となり、２１（ＩＲＥ）の電圧になれば良いことが分か
る（なお、（ＩＲＥ）は、ＩＲＥ単位表示を意味す
る）。

【００７７】また、位相角のずれに関しては、

【数８】 tan^-1（Ｅ_Q／Ｅ_I）＝ tan^-1（ -0.20176 ／ -0.05293 ）＝ 75.3 であり、これは、図１０の−Ｉ軸からの位相の遅れを示
す。ここで、同図に示されるように、−Ｉ軸は３０３
°、バースト信号は１８０°であるので、バースト信号
からの位相のずれは、３０３°−１８０°−７５．３°＝４７．７° となる。

【００７８】従って、以上から、振幅及び位相の補正に
当たっては、図９のアンプ２５２及び位相回路２５３に
おいて、それぞれ次のようにすればよい。即ち、アンプ
２５２ではカラーバースト信号（４０（ＩＲＥ））の振
幅が２１（ＩＲＥ）（図１０のカラーベクトル図中の色
光Ｃ_yのベクトルの大きさ）となるようにゲインを調節
する。また、移相回路２５３ではバースト信号から位相
を４７．７°遅らせる（同Ｃ_yベクトルの傾きを示
す）。これによって、映像信号は光学系５の色付きを減
算した色としてＬＣＤ３１に表示されて、光学系５を通
してこの映像を観察すると、色補正された正常な映像が
観察できる。

【００７９】本実施例も、このようにして例えば前記図
１４（Ｂ）のようなタイプの色付きを除去することがで
きる。なお、前記第５実施例も、本実施例による上記補
正例も、全体の色付き対策であり、この場合は、画面全
体にわたり、同じ補正値を適用すればよい。また、第５
実施例（図８）との対比では、その第５実施例では、同
様のことを第３実施例（図６）の構成をベースとして実
現したものであったが、本実施例では、前記第４実施例
（図７）の構成をベースにして行っており、ＲＧＢ信号
経路での処理を要しない等の第４実施例に基づく有利な
点を確保しつつ、画面全体の薄い色付き除去対策を達成
できるものである。

【００８０】次に、本発明の更に他の実施例について図
１１により説明する。本実施例（第７実施例）は、例え
ば同じ色の濃淡のグラデーションが現れるような場合
に、これを除去することができるようにする例の一つで
ある。また、前記図９の第６実施例（あるいは、図７の
第４実施例）の変形例に相当するものでもある。図１０
に示す如く、図示例では、前記図７と対比すると、色復
調系において、アンプ２５２の出力が減算器２５１に供
給される一方、当該アンプ２５２のゲイン調整用に適用
する補正値を演算回路６５により演算で得るよう構成し
てある点が異なり、その他の構成については、第６実施
例の場合と同様であってよい。

【００８１】以下、本実施例での使用する光学系が図１
３のような偏光膜１０を有する構成の光学系５であっ
て、その偏光膜１０の色付きが、例えば図１４（Ａ）の
ような薄黄色のグニデーションを出現させるような色む
らの場合を考え、これを例にとって、本実施例の要部を
説明する。このようなクラデーションの色の濃さの変化
は、関数で表される。本実施例の演算回路６５では、ア
ンプ２５２に与える補正値を算出するべく、アドレスカ
ウンタ８１から読み出される画面の各座標のアドレスに
応じて、この関数を計算する。アンプ２５２では、算出
された各座標に対する振幅の補正値から電気信号の振幅
を補正する。これを減算器２５１にてクロマ信号から減
算して、色復調回路２４０でＩ，Ｑ信号に変調する。以
下は、図９と同じで、マトリクス演算回路２３Ａを介し
てＲＧＢ信号変換処理が行われ、ＬＣＤ３１に表示され
る。

【００８２】ここで、図１４（Ａ）のグラデーションに
着目すると、その薄黄色のグラデーションの色付きは同
じ色で濃度が変化していくものなので、ＴＩＮＴ（色
相）は一定である。そして、前記図１０のカラーベクト
ル図上のＩ軸、Ｑ軸を直行座標系として、図に示す図１
４（Ａ）の薄黄色のグラデーションを関数で示すと、

【数９】Ｉ＝ｆ（Ｑ）＝−０．２２Ｑ（−１＜Ｑ＜０）となる。

【００８３】ここで、各画面の座標に対応する適当なＱ
軸上の値Ｑ１を与えてやると、ＴＩＮＴ（色相）は、

【数１０】となり、他方、振幅は、値Ｑ１により、

【数１１】で表されるので、補正に際しては、アンプ２５２にて電
気信号の振幅が、

【外２】になるようにゲインを補正してやれば良い。

【００８４】従って、グラデーションの色付きを関数に
て表せば、アドレスカウンタ８１と関数から導き出され
る補正値により、電気信号の振幅が補正されて、これを
基の映像信号から減算した後、光学系５を観察すること
で映像の色付き（色むら）を補正することができる。本
実施例によると、色むらを数式で表して、これを基にア
ドレスカウンタ８１からの各画像の座標毎の色の補正を
演算回路６５で行うことができ、単一色のみならず、均
一でないグラデーションのような色むらをも補正するこ
とができる。

【００８５】なお、前記第６実施例と同様に補正処理は
色復調系であることから、それによる利点も本実施例は
併せ有するとともに、第６実施例が図１４（Ｂ）のよう
なタイプの単一の色付き対策に効果的でのあるのに対
し、本実施例は、そのほか、図１４（Ａ）のようなタイ
プの色むらのある偏光膜光学系に起因するその色むら対
策にも効果を発揮する装置が得られる。使用する光学系
の偏光膜によっては、図１４（Ａ）のような色変化の出
方をするものも多く、よって、そうした場合には、本実
施例による構成のものでも十分に対応可能であり、偏光
ビームスプリッタを用いたプリズム光学系の膜による色
むらを補正し適正な色で画像を表示する映像表示装置も
容易に実現できる。

【００８６】また、本実施例の変形として、色付きを示
す関数が振幅だけでなく、ＴＩＮＴ（色相）も変化させ
る場合には、図１１に示した本回路の例に、図９に示し
たような移相回路をも加えて、演算回路からの補正値に
より、色相の補正を行ってやれば良い。そうすれば、例
えば異なる色のグラデーションでも対応できるものとな
る。

【００８７】また、色付きの関数は、本実施例で示した
一次直線に限らず、二次曲線、多項式、複数の関数によ
る表記なども可能である。

【００８８】また、本発明は、偏光を用いる光学系（ま
たは、偏光素子、偏光膜を有する光学系）を備える場合
の装置での色むらや色付きなどを打ち消すのに適用でき
るのは勿論であるが、それのみならず、偏光膜やλ／４
板を用いない光学系での単なる色むら（例えば、プリズ
ム等でも生ずる色むら）の補正にも有効である。

【００８９】また、本発明は、以上の特定に実施例、変
形例等に限定されるものではない。本発明に好適な実施
の態様について例をあげておけば、次のようである。（１）「表示素子と、該表示素子に映像信号を供給
する信号処理手段と、前記表示素子の映像を左右眼球に
投影する偏光を用いた（または偏光素子、偏光膜を有す
る）光学系とを備える頭部装着型映像表示装置」におい
て、前記表示素子に表示する画素の表示位置に対応して
各々最適な補正値を記録するための記憶手段と、該記憶
手段から補正値を読み出し、この補正値と前記映像信号
の輝度信号及び色信号とのマトリクス演算処理を行うマ
トリクス演算処理手段とを備えた頭部装着型映像表示装
置である。これによると、補正値を記憶する手段（メモ
リ）を備えることで、補正値を映像信号の色信号等に与
えることができ、光学系の色むら等の補正が行える頭部
装着型映像表示装置が得られる。

【００９０】また、（２）上記の「頭部装着型映像表示装置」におい
て、観察者の眼球と光学系との位置関係を検出する位置
検出手段と、該位置検出手段の検出信号から眼球の光学
系の観察角度を演算処理し、前記表示素子に表示する画
素の表示位置に対応して、各々上記観察角度に対応する
最適な補正値を記録するための演算処理手段と、該演算
処理手段から補正値を読み出し、この補正値と前記映像
の輝度信号及び色信号とのマトリクス演算処理を行うマ
トリクス演算処理手段とを備えた頭部装着型映像表示装
置である。この（２）の場合は、眼球と光学系の位置関
係を検出する手段を設けることで、色を補正するための
観察角度を検出し、これに見合う各補正値を用いて、Ｌ
ＣＤの角度依存性による色むらや、偏光膜の角度依存性
による色むら等を補正することのできる頭部装着型映像
表示装置が実現される。

【００９１】また、（３）上記の「頭部装着型映像表示装置」におい
て、輝度信号（Ｙ信号）及び色信号（Ｉ信号、Ｑ信号）
のマトリクス演算処理を行いＲ，Ｇ，Ｂ信号とするマト
リクス演算処理手段と、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ信号にゲインの
補正値を与える記憶手段と、該記憶手段からの補正値か
らＲ，Ｇ，Ｂ信号のゲインを変化させるプログラマブル
アッティネータと、その補正後の映像信号を前記表示素
子に同期を合わせて表示するための制御手段とを備えた
頭部装着型映像表示装置である。この（３）の場合は、
記憶手段からの補正値を用いてＲ，Ｇ，Ｂ信号のゲイン
をプログラマブルアッティネータにより直接補正するこ
とで、光学系による色むら等が補正できる。

【００９２】また、（４）上記の「頭部装着型映像表示装置」におい
て、色信号の振幅を調節するカラー・コントロール回路
と、色信号の位相角を調節するティント回路と、前記カ
ラー・コントロール回路に信号の補正値を与える第１の
記憶手段と、前記ティント回路に信号の補正値を与える
第２の記憶手段と、前記カラー・コントロール回路及び
ティント回路の信号を変調させる色復調回路と、前記映
像信号の輝度信号及び色信号のマトリクス演算処理を行
うマトリクス演算処理手段とを備えた頭部装着型映像表
示装置である。この（４）の場合は、映像信号の色信号
の色相と色の濃さを補正した後、色復調を行い、更にマ
トリクス演算によるＲ，Ｇ，Ｂ信号にすることで、色む
ら等の補正ができる。

【００９３】また、（５）上記の「頭部装着型映像表示装置」におい
て、前記映像信号の輝度信号と色信号のマトリクス演算
を行うマトリクス演算回路と、Ｒ、Ｇ、Ｂの係数を補正
する補正値を蓄えた１つあるいは複数の記憶手段と、
Ｒ、Ｇ、Ｂの係数から前記補正値を減算する１つあるい
は複数の減算回路とを備えた頭部表示型映像表示装置で
ある。この（５）の場合は、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号に補正値を
与える記憶手段、及び補正値を信号より減算する減算回
路とを一または複数備えることで、必要な信号に対して
のみの回路設計が行える（例えば、Ｒ信号のみを補正す
るならば、１組の記憶手段と減算回路のみで良い）。ま
た、ＬＣＤの特性などにより、補正値が２つ以上必要な
場合にも、最適な数だけ設計を加えることができ、これ
により色むらが補正できる。

【００９４】また、（６）上記の「頭部装着型映像表示装置」におい
て、画像の座標を読み出すアドレスカウンタと、バース
ト信号の振幅を変化させる増幅器と、前記バースト信号
の位相を変化させる移相回路と、前記増幅器または移相
回路との少なくともどちらかに補正値を与える少なくと
も１つ以上の記憶手段と、クロマ信号から補正された信
号を減算する減算回路とを備えた頭部装着型映像表示装
置である。また、（７）上記（６）において、前記補正値をアドレスカ
ウンタの情報に対応して、算出するための演算回路を備
えている頭部装着型映像表示装置である。上記（６）の
場合は、色信号のバースト信号の振幅と位相を補正する
ことで、光学系の色むら等を補正できる。また、（７）
の場合は、色むら等を数式（１次式、２次式、多項式な
ど）で表して、これを基にアドレスカウンタからの各画
像の座標毎の色の補正を演算回路で行うことができ、単
一色のみならず、均一でないグラデーションのような色
むらをも補正することができる。

【００９５】

【発明の効果】本発明によれば、光学系の色むら等を打
ち消すように補正をすることで、映像表示素子上の表示
映像を、光学系の色むら等とは、逆の色むら等をもつも
のとして表示させることができ、映像表示素子上に光学
系の色むら等をキャンセルする映像が表示されることに
より、その光学系を介し装置全体として観察した場合、
色むら等の除去された画像を観察することができる。従
って、光学系等の色むら等による映像の全体的または部
分的劣化を補償し得て、良好な画像を観察することので
きる映像表示装置を実現することができる。また、使用
する光学系が偏光膜または偏光板と波長板とを有する光
学系であって、たとえ偏光膜による色むらや波長板によ
る色付き等が生ずることとなる光学系であっても、その
光学系とは逆の色むら等をもつ映像が映像表示素子上に
表示されて、その光学系を介して観察することで、装置
全体として観察した場合に、色むら等の除去補正された
画像を観察することができる。また、観察者の眼球の観
察角度を検出し、映像表示素子に表示する画素の表示位
置に対応して、各々該検出観察角度に対応する補正値を
演算し、その補正値を用いて上記補正を行うと、角度依
存性のある光学系を用いる装置にも対応でき、例えば映
像表示素子の角度依存性による色むらや、偏光膜の角度
依存性による色むら等を補正することができる。この場
合は、偏光を用いる光学系を使用する頭部装置型の映像
表示装置などに適用して好適な映像表示装置を実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の映像表示装置の一実施例の構成を示す
図である。

【図２】画面の座標の与え方の説明に供する図である。

【図３】本発明の他の実施例の構成を示す図である。

【図４】同例において適用できる、光学系と眼球との関
係位置を検出する検出系の一例の説明に供する図であ
る。

【図５】同じく、検出系の他の例の説明に供する図であ
る。

【図６】本発明の更に他の実施例の構成を示す図であ
る。

【図７】同じく、本発明の更に他の実施例の構成を示す
図である。

【図８】同じく、本発明の更に他の実施例の構成を示す
図である。

【図９】同じく、本発明の更に他の実施例の構成を示す
図である。

【図１０】同例での説明に供するカラーベクトル図であ
る。

【図１１】本発明の更に他の実施例の構成を示す図であ
る。

【図１２】本発明を適用できる頭部装着型映像表示装置
の一例を示す図である。

【図１３】同装置の光学系の構成を示す図である。

【図１４】色むら、色付きの例の説明に供する図であ
る。

【符号の説明】

１頭部装着型映像表示装置のディスプレイ部本体２眼前部３支持部５（５Ｌ，５Ｒ）光学系６（６Ｌ，６Ｒ）ＬＣＤ（ＬＣＤパネル）７（７Ｌ，７Ｒ）偏光膜プリズム８（８Ｌ，８Ｒ） λ／４板（１／４波長板）９（９Ｌ，９Ｒ）反射凹面鏡１０（１０Ｌ，１０Ｒ）偏光膜２１同期信号分離回路２２Ｙ／Ｃ分離回路２３マトリクス演算回路２３Ａマトリクス演算回路２４色復調回路３１ＬＣＤ３２ＬＣＤドライバ（ＬＣＤドライバ回路）５１メモリ５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂメモリ５３，５４メモリ（＃１，＃２）５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂメモリ（＃１，＃２，＃３）５６，５７メモリ（＃１，＃２）６１演算回路６５演算回路７１赤外線センサ７２小型カメラ８１アドレスカウンタ９１Ｒ，９１Ｇ，９１Ｂプログラマブルアッティネー
タ９５Ｒ，９５Ｇ，９５Ｂ減算回路２４０色復調回路２４１ＡＣＣ回路２４２カラーコントロール回路２４５ＡＰＣ回路２４６ＶＣＯ（電圧制御発振器）２４７ＴＩＮＴ回路２５１減算器２５２アンプ２５３移相回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】映像信号により映像が表示される映像表
示素子と、該映像表示素子に映像信号を供給する信号処理手段と、前記映像表示素子の表示映像を観察する光学系とを備え
る映像表示装置であって、前記信号処理手段は、前記光学系により生ずる色むらも
しくは色付きまたはこれらに類する色変化を補正するよ
うに信号処理をする補正手段を有し、該補正手段により
前記映像表示素子への供給信号を得、当該信号によって
映像を表示させるよう構成してなることを特徴とする映
像表示装置。
【請求項２】映像信号により映像が表示される映像表
示素子と、該映像表示素子に映像信号を供給する信号処理手段と、前記映像表示素子の表示映像を観察する光学系にして、
光路中に偏光膜または偏光板と波長板とを有する光学系
とを備える映像表示装置であって、前記信号処理手段は、前記光学系により生ずる色むらも
しくは色付きまたはこれらに類する色変化を補正するよ
うに信号処理をする補正手段を有し、該補正手段により
前記映像表示素子への供給信号を得、当該信号によって
映像を表示させるよう構成してなることを特徴とする映
像表示装置。
【請求項３】観察者の眼球の観察角度を検出する検出
手段を有し、補正手段は、映像表示素子に表示する画素の表示位置に
対応して、各々該検出観察角度に対応する補正値を演算
し、斯く演算した補正値を用いて補正を行うことを特徴
とする請求項１、または請求項２記載の映像表示装置。