显示装置、图像处理装置和图像处理方法以及计算机程序的制作方法
【专利摘要】当图像显示在显示面板和透镜的组合中时，校正由透镜中心和观看投影图像的用户的眼睛中心位置之间的不一致导致的图像失真。预先建立用于失真的校正向量，该校正向量对应于在视觉光学系统中的透镜中心与眼睛中心位置之间的偏移量。当用户佩戴头戴式单元（10）时，使用与在视觉光学系统中的透镜中心和眼睛中心位置之间的偏移量对应的校正向量校正输入图像，在该头戴式单元（10）上呈现没有失真或色差的图像。
【专利说明】显示装置、图像处理装置和图像处理方法以及计算机程序
【技术领域】
[0001]在本说明书中公开的技术涉及诸如其中组合显示面板和透镜的头戴式显示器(head-mount display)的显示装置、图像处理装置和图像处理方法以及计算机程序，并且具体地说涉及校正由用户的状态或在个体用户之间的差异引起的图像的失真的显示装置、图像处理装置和图像处理方法以及计算机程序。
【背景技术】
[0002]已经广知在头上佩戴以观看图像的显示装置，换句话说，头戴式显示器(HMD)。这样的头戴式显示器被配置来具有用于左眼和右眼的每ー个的光学単元，并且能够通过也使用头戴式耳机(headphone)来控制视觉和听力。如果这样的装置被配置来当被安装在头部上完全地阻挡外部世界，则在观看期间的虚拟现实的感觉提高。另外，当头戴式显示器也可以向右眼和左眼投影不同的图像时，当对于右眼和左眼显示具有视差的图像时可以呈现3D图像。
[0003]对于用于右眼和左眼的头戴式显示器的显示单元，可以使用高清晰度显示面板，该高清晰度显示面板包括例如液晶或有机EL (电致发光)元件等。另外，如果通过使用目镜光学系统来放大和投影图像显示元素来设置宽的视角，并且使用头戴式耳机来实现多声道，则可以再现位于电影院中来观看和收听的丰富感觉。
[0004]因为在个体用户之间在眼睛的高度和间隔上存在差别并且头戴式显示器具有用于右侧和左侧的独立的目镜光学系统，所以必须将目镜光学系统的位置与佩戴该装置的用户的眼睛的那些匹配。因为在眼睛之前投影大屏幕，所以当长时间观看蓝光盘的所再现的视频图像等时，优选的是，精确地将从头戴式显示器投影的图像的位置与眼睛间隔匹配，以保持眼睛健康。
[0005]例如，已经提出了头戴式显示器，该头戴式显示器具有响应于在个体用户之间的差别而使用齿条和齿轮方法的眼睛间隔调整机构(例如，參见专利文献I)。另外，已经提出了在左眼显示单元和右眼显示单元之间具有旋转轴的头戴式显示器，该头戴式显示器配备了经由臂连接到显示单元的每ー个的旋转构件，并且包括眼睛间隔调整机构，该眼睛间隔调整机构通过旋转该旋转构件来调整在左眼显示单元和右眼显示单元之间的距离以便在右侧和左侧上对称(例如，參见专利文献2)。
[0006]另外，已经被转让给本 申请人:的日本专利申请N0.2010-287835 (专利文献3)的说明书提出了一种头戴式显示器，该头戴式显示器可以利用佩戴该装置的用户对于眼睛间隔调整机构的直接操作来精确地调整眼睛间隔。因为该头戴式显示器在调整眼睛间隔的同时显示用于眼睛间隔调整的信号图案，所以用户可以通过在他本身或她本身在观看信号图案的同时操作眼睛间隔调整结构来更精确地调整眼睛间隔。
[0007]当目镜光学系统的透镜中心不匹配眼睛的中心位置时，该不匹配使得显示的图像的一部分或全部看起来失真，或者使得R、G和B的每ー个看起来因为透镜的放大色差导致在屏幕的一部分或全部上移位。[0008]然而，即使当设置眼睛间隔调整机构时，也难以精确地将目镜光学系统的透镜中心和眼睛的中心位置匹配。另外，当在眼睛间隔调整机构中不可能无级地调整位置而是仅以多级来固定位置时，存在下述用户:对于其而言，根本不能调整眼睛间隔。
[0009]可以通过使用引起较小的失真和放大色差的透镜来解决如上所述的调整眼睛间隔的问题，即使透镜中心不匹配眼睛的中心位置。然而，这样的透镜引起高的制造成本。另夕卜，因为透镜的重量变重，所以佩戴头戴式显示器的感觉变得更差。
[0010]替代地，可以通过使用可以无级地调整位置的眼睛间隔调整机构来解决这样的调整眼睛间隔的问题，但是该使用使得该机构复杂，导致在装置成本上的増大。
[0011]引用列表
[0012]专利文献
[0013]专利文献I JP H6-276459A
[0014]专利文献2:日本专利N0.4609256
[0015]专利文献3:JP2012_138654A
【发明内容】
[0016]技术问题
[0017]期望提供良好的显示装置、图像处理装置和图像处理方法以及计算机程序，它们可以适当地校正通过用户的状态或在个体用户之间的差异引起的图像的失真。
[0018]进ー步期望提供良好的显示装置、图像处理装置和图像处理方法以及计算机程序，它们可以适当地校正当使用显示面板和透镜的组合显示图像时由投影显示图像的透镜的中心和观看投影的图像的用户的眼睛的中心位置的不匹配引起的图像的失真。对于问题的解决方案
[0019]本技术被提供来解决上述问题。根据在本申请的权利要求1中所述的技术，提供了一种显示装置，所述显示装置包括:显示单元，该显示単元在其上显示图像；目镜光学单元，该目镜光学単元在用户的眼睛上投影所述显示単元的显示图像；校正信息保留単元，该校正信息保留単元保留根据所述用户的状态预先建立的校正信息；以及失真校正単元，该失真校正単元基干与所述用户的当前状态对应的校正信息来校正所述显示图像的失真。
[0020]根据在本申请的权利要求2中所述的技术，在权利要求1中所述的所述校正信息保留単元可以保留作为所述校正信息的校正向量，所述校正向量用于校正由在所述目镜光学単元的透镜中心和用户的眼睛的中心位置之间的移位量引起的所述显示图像的失真。所述失真校正単元基干与在所述目镜光学単元的透镜中心和所述用户的眼睛的中心位置之间的移位量对应的所述校正向量来校正所述显示图像。
[0021]根据在本申请的权利要求3中所述的技术，在权利要求1中所述的显示装置可以进ー步包括眼睛间隔调整机构，该眼睛间隔调整机构以多级来调整所述显示単元相对于用户的眼睛间隔的位置。所述校正信息保留単元保留作为所述校正信息的校正向量，所述校正向量用于校正由通过经由所述眼睛间隔调整机构内插逐级调整位置的间隔而获得的内插位置的移位量引起的所述显示图像的失真。所述失真校正単元基干与在所述眼睛间隔调整机构执行所述调整后剰余的所述内插位置的移位量对应的校正向量来校正所述显示图像。[0022]根据在本申请的权利要求4中所述的技术，在权利要求1中所述的所述校正信息保留単元可以作为所述校正信息的校正向量，所述校正向量用于校正由对于眼镜独特的像差引起的所述显示图像的失真。所述失真校正単元基干与用户佩戴的眼镜对应的校正向量来校正所述显示图像。
[0023]根据在本申请的权利要求5中所述的技术，在权利要求1中所述的所述校正信息保留単元可以保留作为所述校正信息的校正向量，所述校正向量用于校正由在所述目镜光学単元的透镜和用户的眼睛之间的距离方向的就透镜设计而言适当的距离与个体用户的距离之间的差异导致的所述显示图像的失真。所述失真校正単元基于所述校正向量来校正所述显示图像。
[0024]此外，根据在本申请的权利要求6中所述的本发明，提供了ー种图像处理装置，所述图像处理装置包括:校正信息保留単元，其保留根据用户的状态预先建立的校正信息；以及失真校正単元，其基干与所述用户的当前状态对应的校正信息来校正显示图像的失真。
[0025]此外，根据在本申请的权利要求7中描述的本发明，提供了ー种图像处理方法，包括:保留根据用户的状态预先建立的校正信息；以及基干与所述用户的当前状态对应的校正イ目息来校正显不图像的失真。
[0026]此外，根据在本申请的权利要求8中所述的本发明，提供了一种计算机程序，其以计算机可读形式被描述，以便使得计算机作为:校正信息保留単元，其保留根据用户的状态预先建立的校正信息；以及失真校正単元，其基干与所述用户的当前状态对应的校正信息来校正显不图像的失真。
[0027]根据本申请的权利要求8所述的计算机程序被定义为以计算机可读形式被描述以便在计算机上实现预定处理的计算机程序。换句话说，通过在计算机中安装根据本申请的权利要求8所述的计算机程序，在所述计算机上呈现协作行为，并且由此，可以获得与根据本申请的权利要求5所述的图像处理所述的有益效果相同的有益效果。本发明的有益效果
[0028]根据在本说明书中公开的技术，可以提供良好的显示装置、图像处理装置和图像处理方法、以及计算机程序，它们当使用显示面板和透镜的组合显示图像时可以适当地校正由在个体用户或用户的状态之间的差异引起的图像的失真。
[0029]另外，根据在本说明书中公开的技术，可以提供良好的显示装置、图像处理装置和图像处理方法以及计算机程序，它们可以适当地校正当使用显示面板和透镜的组合显示图像时由投影显示图像的透镜的中心和观看投影的图像的用户的眼睛的中心位置的不匹配引起的图像的失真。
[0030]根据在本说明书中公开的技术，可以预先建立根据在目镜光学系统的透镜中心和眼睛的中心位置之间的移位量的失真校正向量，并且可以当用户佩戴所述显示装置时使用根据实际移位量的校正向量来校正图像。
[0031 ] 根据在本说明书中公开的技术，通过允许在观看的图像中出现的特定程度的失真和放大色差并且向所允许的部分补充图像校正，可以降低透镜的制造成本，或者可以减少
透镜的重量。
[0032]另外，根据在本说明书中公开的技术，通过使用图像校正来补充眼睛间隔的精细调整，可以简化眼睛间隔调整机构的配置，并且可以降低成本。
[0033]另外，根据在本说明书中公开的技术，关于在目镜光学単元的透镜和用户的眼睛之间的距离方向，可以通过图像校正来补偿在透镜设计上的适当距离和根据用户而变化的个体用户的距离之间的差引起的像差。
[0034]在本说明书中公开的技术可以通过改变校正向量来响应于由用户的状态或在个体用户之间的差异引起的各种像差。例如，当佩戴眼镜的人使用头戴式显示器时，存在其中用户看到对于眼镜独特的像差并且因此未能观察到正确的图像的情況。在这样的情况下，通过预先測量眼睛的像差并且在失真校正向量上叠加像差，可以即使当佩戴眼镜时也呈现通过校正像差而获得的正确的图像。
[0035]通过基于本发明的下述的实施例的详细说明和附图，本发明的其他目的、特征和
优点将进ー步清楚。
【专利附图】
【附图说明】
[0036]图1是示意地示出包括头戴式显示器的图像显示系统的配置的图示。
[0037]图2是示出其中俯视配备了眼睛间隔调整机构的头戴式単元10的主体的顶侧的状态的图示。
[0038]图3是例示当目镜光学系统的透镜中心与眼睛的中心位置匹配时观察到的图像的图示。
[0039]图4是例示当目镜光学系统的透镜中心与眼睛的中心位置不匹配时观察到的图像的图示。
[0040]图5A是示出当目镜光学系统的透镜中心与眼睛的中心位置不匹配时在基于校正向量来校正输入图像后的显示图像的图示。
[0041]图5B是示出通过在通过透镜的在图5A中所示的校正后观察显示图像而获得的图像的图示。
[0042]图6是示意地示出在头戴式显示器中的用于视频信号的处理系统的配置的图示。
[0043]图7是用于描述由眼睛间隔调整机构执行的眼睛间隔调整的结构的图示。
[0044]图8是用于描述在由眼睛间隔调整机构执行的内插在眼睛间隔调整位置之间的间隙的结构的图示。
[0045]图9是示出当眼睛间隔调整机构604的透镜中心与眼睛的中心位置匹配时的校正图像的图示。
[0046]图10是示出当眼睛的中心位置向目镜光学系统604的透镜中心的左侧移位4mm时的校正图像的图示。
[0047]图1lA是用于描述执行眼睛间隔调整机构的内插的过程的图示。
[0048]图1lB是用于描述执行眼睛间隔调整机构的内插的另ー个过程的图示。
[0049]图1lC是用于描述执行眼睛间隔调整机构的内插的另ー个过程的图示。
【具体实施方式】
[0050]以下，将參考附图详细描述本发明的优选实施例。注意，在本说明书和附图中，使用相同的附图标记来表示具有大体相同的功能和结构的元素，并且省略重复的说明。[0051]图1示意地示出了包括头戴式显示器的图像显示系统的配置。在附图中所示的系统由下述部分构成:蓝光盘再现装置20，其作为观看内容的来源；前端盒40，其处理从蓝光盘再现装置20输出的AV信号；头戴型显示装置(头戴式単元)10，其作为蓝光盘再现装置20的再现内容的输出目的地；以及高清晰显示器(例如，HDMI兼容电视机)30，其作为蓝光盘再现装置20的另ー个输出目的地。通过头戴式単元10和前端盒40来构成ー个头戴式显示器。
[0052]前端盒40对应于HDMI中继器，该HDMI中继器例如处理从蓝光盘再现装置20输出的AV信号，并且当接收到AV信号的HDMI输入时向HDMI端ロ输出信号。另外，前端盒40是2输出转换器，其将蓝光盘再现装置20的输出目的地转换到头戴式単元10或高清晰显示器30的任何ー个。前端盒40在附图的示例中具有两个输出，但是可以具有三个或更多的输出。然而，前端盒40具有AV信号的排他的输出目的地，并且对于向头戴式単元10的输出设置优先级。
[0053]注意，HDMI (高清晰度多媒体接ロ)是用于数字家用电器的接ロ标准，主要用于使用在物理层中的TMDS (最小化传输差分信号)来基于DVI (数字视频接ロ)而发送声音和视频。本系统基于例如HDMI1.4规范。
[0054]蓝光盘再现装置20和前端盒40与前端盒40和高清晰显示器30分别使用HDMI电缆而彼此连接。前端盒40和头戴式単元10也被配置为使用HDMI电缆连接，但是可以使用其他规范的电缆来在其间串行发送AV信号。然而，可以将AV信号和电カ设置得被供应到连接前端盒40和头戴式単元10的一条电缆，并且头戴式単元10可以经由该电缆来获得驱动电カ。
[0055]头戴式単元10具有用于左眼和右眼的独立的显示单元。该显示単元的每ー个使用包括例如有机EL元件的显示面板。另外，左和右显示单元的每ー个配备了高清晰度目镜光学系统，该目镜光学系统引起低的失真，并且具有宽的视角。如果通过使用目镜光学系统来放大和投影图像显示元素来设置宽视角，并且使用头戴式耳机来实现多声道，则可以再现位于电影院来观看和收听的丰富感觉。
[0056]因为在个体用户之间在高度和眼睛间隔上存在差別，并且头戴式単元10具有用于右侧和左侧的独立的光学系统，所以需要将光学系统的位置与佩戴该单元的用户的眼睛的那些匹配。因为这个原因，在本实施例中，头戴式単元10的主体部分配备了眼睛间隔调整机构，该眼睛间隔调整机构调整在右眼显示单元和左眼显示单元之间的眼睛间隔。在右眼和左眼与显示单元之间的关系上说，眼睛间隔调整机构针对用户的眼睛间隔调整显示单元的位置。图2示出其中俯瞰配备了眼睛间隔调整机构的头戴式単元10的主体部分的顶侧的状态。
[0057]机构的部件可以用于安装眼睛间隔调整机构。然而，用于调整眼睛间隔的用于望远镜和显微镜的机构并且在右和左镜筒之间布置一个眼睛间隔调整轴不是优选的，因为从鼻垫部分(换句话说，用户的鼻子的位置)到显示单元的高度根据眼睛间隔调整轴的旋转而改变的情況。另ー方面，使用例如齿条和齿轮方法的眼睛间隔调整机构的配置是有益的，因为可以在眼睛间隔的调整期间恒定地保持从鼻垫部分到显示单元的高度。然而，在本说明书中公开的技术的主g不仅限于齿条和齿轮方法，并且，使用另ー种方法的眼睛间隔调整机构是可能的，只要当调整眼睛间隔时在改变显示単元的高度上没有不方便。[0058]在此，在诸如其中组合显示面板和透镜的头戴式显示器的显示装置中，存在因为透镜失真和放大色差导致的当通过透镜观察到显示图像时出现失真的问题。在对应的技术的领域中，已知通过信号处理来校正失真的方法。换句话说，通过在目镜光学系统的失真特性的相反方向上向显示图像施加失真，当通过目镜光学系统观看时可以观察到不包括失真的正常图像。在向输入图像的每ー个像素施加的在相反方向上的失真以下被称为“校正向量”。校正向量具有作为起点的在输入图像上的像素位置，并且具有作为终点的在显示图像上的与起点对应的像素位置。
[0059]另外，当目镜光学系统的透镜中心不匹配眼睛的中心位置时，不匹配使得显示图像的一部分或全部看起来失真，或者使得R、G和B的每ー个看起来因为透镜的放大色差导致在平面的一部分或全部上的移位。
[0060]图3例示了当目镜光学系统的透镜中心与眼睛的中心位置匹配时观察到的图像。相反，图4例示了当目镜光学系统的透镜中心与眼睛的中心位置不匹配时观察到的图像。在前一个示例中，通过透镜来正确地观察在显示面板上显示的白线网格图像。然而，在后一个示例中，眼睛的中心位置从透镜中心移位到左侧，在屏幕的右边缘上出现放大色差，并且相对于绿色信号，红色在右侧上移位，并且相反，蓝色向左侧移位。
[0061]有时，用户难以精确地将目镜光学系统的透镜中心与眼睛的中心位置匹配。另外，当眼睛间隔调整机构不能无级地调整位置，而是仅以多级来固定位置时，一些用户可能根本不能精确地调整眼睛间隔。可以无级地调整位置的眼睛间隔调整机构具有复杂的结构，这导致提高装置成本。当使用不引起失真或放大色差的透镜时，虽然可以允许透镜的中心不匹配眼睛的中心位置，但是装置成本増大，并且佩戴该装置的感觉因为透镜的重量増大而变差。
[0062]因此，在本实施例中，根据在目镜光学系统的透镜中心和眼睛的中心位置之间的移位量的失真校正向量被设置为预先被建立。然后，通过当用户佩戴头戴式単元10时使用根据在目镜光学系统的透镜中心和眼睛的中心位置之间的移位量的校正向量来校正输入图像，呈现了没有失真或色偏的图像。
[0063]图5A示出当目镜光学系统的透镜中心不匹配眼睛的中心位置时在基于校正向量来校正输入图像后的显示图像。另外，图5B示出通过经由透镜观察显示图像而获得的图像。如參考图4所述，因为透镜中心和眼睛的中心位置的不匹配，所以其中红色相对于绿色信号向右侧移位并且蓝色相对于绿色信号向左侧移位的放大色差出现，并且因此，校正向量使得如图5A中所示相对于绿色信号，红色向左侧移位，并且蓝色相反地向右侧移位。然后，当通过透镜观察到校正的图像时，可以如图5B中所示看到正确的白线网格。
[0064]图6示意地示出了在头戴式显示器中的用于视频信号的处理系统的配置。即使附图图示仅用于左眼或右眼的ー侧的系统，用于眼睛的配置也是相同的。
[0065]显示单元603具有高清晰度显示面板,其包括例如液晶或有机EL (电致发光)元件等。另外，目镜光学系统604放大和投影显示单元603的显示视频。基于例如光学模拟的结果来设计构成目镜光学系统604的透镜。
[0066]视频缩小単元601处理要縮小的输入视频信号，使得该信号适合于显示面板的大小。失真校正单元602基于根据目镜光学系统604的透镜中心与眼睛的中心位置的不匹配的校正向量来校正来自视频缩小单元601的输入图像。[0067]校正向量保存単元605存储预先建立的校正向量。校正向量保存単元605存储预先建立的ー个或多个校正向量，诸如用于校正目镜光学系统604的透镜失真或放大色差的校正向量和用于基于目镜光学系统604的透镜中心与眼睛的中心位置的不匹配来校正放大色差的校正向量。失真校正单元602也可以通过在必要时叠加在校正向量保存单元605中存储的两个或更多的校正向量来校正输入图像。
[0068]图7图示由眼睛间隔调整机构执行的眼睛间隔调整的结构。该眼睛间隔调整机构被设置为能够以多级在相对于初始位置0的±2的范围中以预定间隔Gl作为度量単位来调整位置。在附图的示例中，在度量+1的位置处，透镜中心与眼睛的中心位置匹配。
[0069]然而，当眼睛间隔调整机构不能无级地调整位置时，透镜中心不必然在度量的任何位置处与眼睛的中心位置匹配。在图8中所示的示例中，通过以度量Gl调整到+1的位置，使得所得透镜中心最接近眼睛的中心位置，但是不完全匹配它们。换句话说，即使当使用眼睛间隔调整机构来调整眼睛间隔时，也可能剰余有比步进调整位置的间隙小的移位。如果忽略这样的不匹配，则如图4中所示在观察的图像中出现放大色差。
[0070]因此，小于眼睛间隔调整机构进行的位置调整的度量単位Gl的间隔G2 (G2〈G1)的、用于校正由不匹配引起的放大色差的校正向量被预先产生，并且被存储在校正向量保存单元605中。在尽可能使用眼睛间隔调整机构来调整眼睛间隔并且失真校正単元602根据校正向量来校正图像后，可以校正失真，使得内插由眼睛间隔调整机构执行的位置调整的最小间隔Gl。
[0071]在图8中所示的示例中，对于位置调整的度量的每个预先准备以间隔G2为单位的±1的内插位置的校正向量。然后，当眼睛间隔调整机构将透镜中心调整得在度量+1的位置中时，使得透镜中心最接近眼睛的中心位置，然而，当该机构以-1移位内插的度量G2吋，用于“-1”的校正向量被应用来执行间隔G2的精细调整，并且由此，可以抑制放大色差。
[0072]图9示出当目镜光学系统604的透镜中心匹配眼睛的中心位置时的校正图像(在附图中，窄虚线对应于红色，宽虚线对应于蓝色，并且短划线对应于绿色)。同时，在校正前的原始图像被设置为白线网格图像。因为分别对于R、G和B的每种校正失真和放大色差，所以在校正的图像中略微移位R、G和B的位置。另外，因为失真量向图像的外围增大，所以每种颜色分量的移位量増大。当通过目镜光学系统604观看图像时，可以看到正确的白线网格图像。
[0073]另外，图10示出当眼睛的中心位置向目镜光学系统604的透镜中心的左侧移位4mm时的校正的图像(在附图中，窄虚线对应于红色，宽虚线对应于蓝色，并且短划线对应于緑色)。同时，在校正前的原始图像被设置为白线网格图像。在该情况下，除了分别对于R、G和B的每种执行的失真和放大色差的校正之外，也校正眼睛的中心位置的移位。获得其中R、G和B的位置略微移位的校正图像，但是，在校正图像的右边缘上的R、G和B的位置移位，并且因此，校正图像变得与在校正前的图像不同。在附图中所示的示例中，因为在下降方向上做出红色和蓝色相对于绿色的移位，所以在校正图像的右边缘上的R、G和B的移位量小于在图9中所示的示例。
[0074]将參考图1lA至IlC来描述用于执行眼睛间隔调整机构的内插的过程的示例。在其中例如在右显示面板和左显示面板上显示白线网格图像的状态中，例如，用户使用眼睛间隔调整机构来以最小间隔Gl执行机械眼睛间隔调整，并且选择最接近眼睛的中心的透镜中心的位置。接下来，依序显示通过下述方式获得的图像:以度量G2使用位置_1、0和+1的每一个的校正向量来校正白线网格图像，以在眼睛间隔调整位置中内插由眼睛间隔调整机构进行的位置调整的最小间隔G1。在图1lC中所示的示例中，透镜位置与眼睛的中心位置在眼睛间隔调整位置中的内插位置+1最佳地匹配，并且因此，使用用于内插位置+1的校正向量的校正图像变为其中很少观察到色差的正确的白线网格图像。另一方面，如图1IA和IlB中所示，眼睛的中心在内插位置-1和O两者中从透镜中心向左侧移位，并且因此，色偏变得向屏幕的右侧更显著。
[0075]例如，基于在内插位置的每一个中的校正向量，与校正图像一起以OSD方式显示指示内插位置的信息，并且可以允许用户在图1lA至IlC中所示的向量中选择要在校正中使用的内插位置的校正向量。替代地，可以通过使用相机等读取用户的眼睛的中心位置和眼睛间隔来自动地执行调整。
[0076]如上所述，不必使用可以无级地执行调整的眼睛间隔调整机构，并且可以削减装置成本。另外，仅通过改变要向输入图像应用的校正向量，可以实现眼睛间隔调整机构的内插，而根本不在设计上进行其他改变。另外，通过允许在观察的图像中出现特定程度的失真和放大色差并且使用图像校正来补充容许的部分，可以降低透镜的制造成本，并且可以减
小透镜的重量。
[0077]另外，通过改变在校正向量保存单元605中存储的校正向量，失真校正单元202可以应对由在个体用户之间的差异导致的各种像差。
[0078]作为因为在个体用户之间的差异导致的像差的另一个示例，当佩戴眼镜的人使用头戴式显示器时，对于眼镜独特的像差出现，并且因此，用户可能不能观察到正确的图像。在这样的情况下，预先测量眼镜的像差，并且在校正向量保存单元605中存储用于校正眼镜的像差的校正向量。然后，当佩戴眼镜的人佩戴头戴式显示器时，失真校正单元602即使当佩戴眼镜时也可以通过下述方式来呈现其像差已经被校正的正确的图像:在用于校正透镜失真和放大色差的校正向量上或在用于内插眼睛间隔位置的校正向量上叠加用于眼镜的校正向量。
[0079]另外，作为源自在个体用户之间的差异的另一个示例，关于Z方向，S卩，在目镜光学系统604的透镜和用户的眼睛之间的距离方向，存在下述情况:其中，难以观察到正确的图像，因为由于在透镜设计上的适当距离和可能根据用户而不同的个体用户的距离之间的差别导致出现像差。也在该情况下，预先对于用户测量在透镜设计上的适当距离和个体用户的距离之间的差引起的像差，并且在校正向量保存单元605中存储校正向量。然后，当用户佩戴头戴式单元时，当失真校正单元602在用于校正透镜失真和放大色差的校正向量或用于内插眼睛间隔位置的校正向量上叠加用于在适当距离和个体用户的距离之间的差的校正向量时，可以向佩戴眼镜的用户呈现其像差已经被校正的正确的图像。
[0080]另外，本技术也可以被配置如下。
[0081](I) 一种显示装置，包括:
[0082]显示单元,该显示单元在其上显示图像；
[0083]目镜光学单元，该目镜光学单元在用户的眼睛上投影所述显示单元的显示图像；
[0084]校正信息保留单元，该校正信息保留单元保留根据所述用户的状态预先建立的校正信息；以及[0085]失真校正单元，该失真校正单元基于与所述用户的当前状态对应的校正信息来校正所述显示图像的失真。
[0086](2)根据(I)所述的显示装置，
[0087]其中，所述校正信息保留单元保留作为所述校正信息的校正向量，所述校正向量用于校正由在所述目镜光学单元的透镜中心和用户的眼睛的中心位置之间的移位量引起的所述显示图像的失真，
[0088]其中，所述失真校正单元基于与在所述目镜光学单元的透镜中心和所述用户的眼睛的中心位置之间的移位量对应的所述校正向量来校正所述显示图像。
[0089]( 3 )根据(I)所述的显示装置，进一步包括:
[0090]眼睛间隔调整机构，该眼睛间隔调整机构以多级来调整所述显示单元相对于用户的眼睛间隔的位置，
[0091]其中，所述校正信息保留单元保留作为所述校正信息的校正向量，所述校正向量用于校正由通过经由所述眼睛间隔调整机构内插逐级调整位置的间隔而获得的内插位置的移位量引起的所述显示图像的失真，并且
[0092]其中，所述失真校正单元基于与在所述眼睛间隔调整机构执行所述调整后剩余的所述内插位置的移位量对应的校正向量来校正所述显示图像。
[0093]( 4 )根据(I)所述的显示装置，
[0094]其中，所述校正信息保留单元保留作为所述校正信息的校正向量，所述校正向量用于校正由对于眼镜独特的像差引起的所述显示图像的失真，并且
[0095]其中，所述失真校正单元基于与用户佩戴的眼镜对应的校正向量来校正所述显示图像。
[0096](5)根据(I)所述的显示装置，
[0097]其中，所述校正信息保留单元保留作为所述校正信息的校正向量，所述校正向量用于校正由在所述目镜光学单元的透镜和用户的眼睛之间的距离方向的就透镜设计而言适当的距离与个体用户的距离之间的差异导致的所述显示图像的失真，并且
[0098]其中，所述失真校正单元基于所述校正向量来校正所述显示图像。
[0099](6) 一种图像处理装置，包括:
[0100]校正信息保留单元，其保留根据用户的状态预先建立的校正信息；以及
[0101]失真校正单元，其基于与所述用户的当前状态对应的校正信息来校正显示图像的失真。
[0102](7) 一种图像处理方法，包括:
[0103]保留根据用户的状态预先建立的校正信息；以及
[0104]基于与所述用户的当前状态对应的校正信息来校正显示图像的失真。
[0105](8) 一种计算机程序，其以计算机可读形式被描述，以便使得计算机作为:
[0106]校正信息保留单元，其保留根据用户的状态预先建立的校正信息；以及
[0107]失真校正单元，其基于与所述用户的当前状态对应的校正信息来校正显示图像的失真。
[0108]以上已经参考特定实施例详细描述了在本说明书中公开的技术。然而，显然，本领域内的技术人员可以找到在所附的权利要求的范围内的各种改变和修改。[0109]在本说明书中，虽然已经主要描述了其中在本说明书中公开的技术被应用到头戴式显示器的实施例，但是在本说明书中公开的技术的范围不限于特定头戴式显示器的配置。在本说明书中公开的技术可以以相同的方式被应用到其中向用户呈现图像的、包括显示面板和透镜的组合的各种类型的显示系统。
[0110]简而言之，已经以例示的形式描述了在本说明书中公开的技术，其不限制本说明书的公开内容的解释。当确定在本说明书中公开的技术的主旨时，应当考虑其权利要求。
[0111]附图标记列表
[0112]10头戴式单元
[0113]20蓝光盘再现装置
[0114]30高清晰图像
[0115]40前端盒
[0116]601视频减小单元
[0117]602失真校正单元
[0118]603显示单元
[0119]604目镜光学系统
[0120]605校正向量保存单元
【权利要求】
1.一种显示装置，包括: 显示单元，该显示单元在其上显示图像； 目镜光学単元，该目镜光学単元在用户的眼睛上投影所述显示単元的显示图像； 校正信息保留単元，该校正信息保留単元保留根据所述用户的状态预先建立的校正信息；以及 失真校正単元，该失真校正单元基于与所述用户的当前状态对应的校正信息来校正所述显示图像的失真。
2.根据权利要求1所述的显示装置， 其中，所述校正信息保留単元保留作为所述校正信息的校正向量，所述校正向量用于校正由在所述目镜光学単元的透镜中心和用户的眼睛的中心位置之间的移位量引起的所述显示图像的失真， 其中，所述失真校正単元基干与在所述目镜光学単元的透镜中心和所述用户的眼睛的中心位置之间的移位量对应的所述校正向量来校正所述显示图像。
3.根据权利要求1所述的显示装置，进ー步包括: 眼睛间隔调整机构，该眼睛间隔调整机构以多级来调整所述显示単元相对于用户的眼睛间隔的位置， 其中，所述校正信息保留単元保留作为所述校正信息的校正向量，所述校正向量用于校正由通过经由所述眼睛间隔调整机构内插逐级调整位置的间隔而获得的内插位置的移位量引起的所述显示图像的`失真，并且 其中，所述失真校正単元基干与在所述眼睛间隔调整机构执行所述调整后剰余的所述内插位置的移位量对应的校正向量来校正所述显示图像。
4.根据权利要求1所述的显示装置， 其中，所述校正信息保留単元保留作为所述校正信息的校正向量，所述校正向量用于校正由对于眼镜独特的像差引起的所述显示图像的失真，并且 其中，所述失真校正単元基干与用户佩戴的眼镜对应的校正向量来校正所述显示图像。
5.根据权利要求1所述的显示装置， 其中，所述校正信息保留単元保留作为所述校正信息的校正向量，所述校正向量用于校正由在所述目镜光学単元的透镜和用户的眼睛之间的距离方向的就透镜设计而言适当的距离与个体用户的距离之间的差异导致的所述显示图像的失真，并且其中，所述失真校正单元基于所述校正向量来校正所述显示图像。
6.ー种图像处理装置，包括: 校正信息保留単元，其保留根据用户的状态预先建立的校正信息；以及 失真校正単元，其基干与所述用户的当前状态对应的校正信息来校正显示图像的失真。
7.ー种图像处理方法，包括: 保留根据用户的状态预先建立的校正信息；以及 基干与所述用户的当前状态对应的校正信息来校正显示图像的失真。
8.一种计算机程序，其以计算机可读形式被描述，以便使得计算机作为:校正信息保留単元，其保留根据用户的状态预先建立的校正信息；以及 失真校正単元，其基干与所述用户的当前状态对应的校正信息来校正显示图像的失 真。
【文档编号】G02B27/02GK103534748SQ201280023550
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2012年12月26日 优先权日:2012年3月22日
【发明者】池田洁, 玉山研, 清水将之 申请人:索尼公司