JP3048667B2 - 視線一致表示装置 - Google Patents

視線一致表示装置

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JP3048667B2
JP3048667B2 JP3088938A JP8893891A JP3048667B2 JP 3048667 B2 JP3048667 B2 JP 3048667B2 JP 3088938 A JP3088938 A JP 3088938A JP 8893891 A JP8893891 A JP 8893891A JP 3048667 B2 JP3048667 B2 JP 3048667B2
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憲二 中沢
新一 志和
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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、テレビ電話会議システ
ム、テレビ電話システムにおいて臨場感の高い画像通信
用の視線一致表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】画像通信技術の発達により、遠隔地にい
る相手の顔画像を見ながら会議や打ち合せができるテレ
ビ電話会議システムやテレビ電話システムが実用に供さ
れている。
【0003】ところで、テレビ電話会議システムやテレ
ビ電話システムは、通信会議を意識させないような自然
な、臨場感のある、また表情などをうまく読み取られる
撮像、表示方法を必要としている。CRT等の画像表示
装置を介してのお互いの視線を一致させて撮像する方法
は、自然で、臨場感のある、また表情などをうまく読み
取れるシステム実現のための有効な手段である。
【0004】しかしながら、視線の一致を実現するため
にカメラ等の撮像装置をCRT等の画像表示装置の前に
設置すると、該カメラが画像表示装置の表示画面を遮っ
てしまうため、現在のこれらのシステムでは、画像表示
装置の上や横に設置している。この結果、通信相手には
斜め上方や横から見た顔画像が送信されてしまい、お互
いの視線はCRT等の画像表示装置を向いているので、
視線を一致させた会議や打ち合せか実現されていなかっ
た。
【0005】上記の問題点を解決するため、画像表示装
置の表示画面を遮ることなくカメラを被写体人物像の視
線の中に設置する方法として、従来ではハーフミラーを
使用した視線一致型の表示・撮像装置が知られている。
【0006】図6はハーフミラー103を使用した視線
一致型の表示・撮像装置の構成例を示す図である。観察
者104はハーフミラー103を介して表示装置120
を観察している。同時に観察者の顔は撮像装置105に
よって撮像されるため、観察者104の視線は撮像装置
105の方向に向いており、通信相手に視線の一致した
顔画像が伝送されることになる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の視線一致型の表示・撮像装置では、ハーフミラ
ーに対して同じ方向に表示装置が設置されていたため、
ハーフミラー上に表示された画像を視察者が指す行為を
行うと表示が遮られる問題があった。
【0008】これの対策として、例えば特開昭63−2
40283号公報には、ハーフミラーに対して観察者と
同じ方向に撮影装置を設置し、表示装置はハーフミラー
に対して観察者と反対の方向に設置することが開示され
ているが、投影型の表示装置を使用すると、投影装置か
らの投影光がハーフミラーを通って直接観察者の眼に入
ることになるため、観察者の眼には投影光のごく一部し
か入らず、観察者は投影像の全体を見ることができない
という問題がある。
【0009】本発明は、上述したような課題を解決し、
投影型表示装置を用いて、通信会議を意識させない自然
な、臨場感のある表示方法を実現する視線一致表示装置
を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、撮像装置と画
像を投影する投影装置と該投影装置からの投影光を結像
する表示スクリーンから構成される画像表示装置におい
て、ハーフミラーと拡散板とで表示スクリーンを構成
し、表示スクリーンのハーフミラー側に、該表示スクリ
ーンに対して画像を観察する観察者と同じ方向の位置に
撮像装置を配置し、表示スクリーンの拡散板側に、該表
示スクリーンに対して観察者と反対の方向に投影装置を
配置し、投影装置からの投影像を拡散板へ結像して表示
し、ハフーミラーに反射した像を撮像装置により取込ん
で撮像を行うことを、主要な特徴とする。
【0011】
【作用】本発明によれば、表示スクリーンが投影装置側
に拡散板を具備したハーフミラーで構成されているの
で、該拡散板上へ投影装置からの投影像を結像して表示
を行うことができ、さらにハーフミラーに反射した観察
者の像を撮影装置に取込んで撮影できるので、投影型表
示装置を用いて何ら不具合なく視線一致型の表示・撮影
装置を実現できる。
【0012】
【実施例】図1は本発明の第1の実施例の構成図を示
す。図に示すように、表示スクリーン101は拡散板1
02を具備したハ−フミラー103から構成され、観察
者104と同じ方向に撮像装置105が配慮され、表示
スクリーン101に対して観察者104と反対方向に投
影装置106が配置される。
【0013】この配置構成による投影動作は、投影装置
106からの投影光が拡散板102上で結像され、観察
者104は拡散板102上に結像した像をハーフミラー
103を通して観察することによって行われる。ここ
で、拡散板102がない場合は、投影装置106からの
投影光が、ハーフミラー103を通って直接観察者10
4の眼に入ることになる。従って、観察者104の眼に
は投影光のうちのごく一部しか入らないため、観察者1
04は投影像の全体を見ることはできない。つまり、投
影像の表示を行うことは出来ない。拡散板102を設置
してはじめて、観察者104の眼に、投影像全体の光が
届くようになる。
【0014】一方、撮像動作は、ハーフミラー103に
反射された観察者104の像を撮像装置105によって
撮像することによって行われる。
【0015】以上、図1の構成および作用によって、投
影型表示装置を用いて、何ら不具合なく視線の一致した
像の送信および受信を行うことができる。
【0016】しかしながら、上記第1の実施例では、周
囲の明るさの環境によっては、ゴースト像が撮像される
可能性が残り、時分割駆動による撮像と投影が望まれ
る。次にこの要望を満す第2の実施例について説明す
る。
【0017】図2は本発明の第2の実施例の構成図を示
し、上記第1の実施例と同様に表示スクリーン101は
拡散板102を具備したハーフミラー103から構成さ
れ、観察者104と同じ方向に撮像装置105が配置さ
れ、表示スクリーン101に対して観察者104と反対
方向に投影装置106が配置される。
【0018】本実施例においては、更に同期信号を発生
する同期信号発生器107、投影装置106の投影動作
のON/OFFを行う電子シャッター(図略)を制御す
る投影動作制御装置108、および、撮像装置105の
撮像動作のON/OFF動作を行う電子シャッター(図
略)を制御する撮像動作制御装置109が夫々設けられ
る。
【0019】図3は図2の第2の実施例の投影動作およ
び撮像動作のタイミングチャートである。以下に図3を
もとに図2で示した構成例の動作を説明する。
【0020】まず、同期信号発生器107からの同期信
号(1)の立ち上がりとともに撮像動作制御装置109
が駆動し、電子シャッターによって撮像動作(3)がO
Nになる。同時に同期信号(1)の立ち上りとともに投
影動作制御装置108が駆動し、電子シャッターによっ
て投影動作(2)がOFFになる。すなわち、撮像装置
105によってハーフミラー103に反射された観察者
104の像が撮像されるとともに、投影装置106から
の投影光の投影が一時中断される。
【0021】次に、同期信号(1)の立ち下がりによっ
て、撮像動作制御装置109は電子シャッターによる撮
像動作(3)がOFFとなるように制御し、同時に、同
期信号の立ち下りとともに投影動作制御装置108は電
子シャッターによる投影動作(2)がONとなるように
制御する。すなわち、拡散板102上に投影装置106
からの投影光が結像されるとともに、撮像装置105に
よる撮像が一時中断される。
【0022】以上、図2の構成および作用によって、同
様に投影型表示装置を用いて、何ら不具合なく視線の一
致した像の送信および受信を行うことができる。
【0023】上記第1及び第2の実施例では、ハーフミ
ラー103の特徴から拡散板102の色がハーフミラー
103から透過され、撮像においてS/Nの低下を招く
ことがある。したがって、ハーフミラー103の投影装
置106側を黒くする、あるいは、ハーフミラー103
と投影装置106を暗室内に設置するといった手段を取
ることが望まれる。次にこの要望を満す第3の実施例に
ついて説明する。
【0024】図4は本発明の第3の実施例の構成図を示
す。図に示すように、表示スクリーン110は光透過状
態と光透過状態を制御できる制御スクリーン111を具
備したハーフミラー103で構成され、観察者104と
同じ方向に撮像装置105が配置され、制御スクリーン
111に対して観察者104と反対方向に投影装置10
6が配置される。
【0025】また、投影装置106と表示スクリーン1
10は暗室112内に設置されている。また、同期信号
を発生する同期信号発生器107および投影装置106
の投影動作のON/OFFを行う電子シャッターを制御
する投影動作制御装置108、撮像装置105の撮像動
作のON/OFF動作を行う電子シャッターを制御する
撮像動作制御装置109、制御スクリーン111の光散
乱(反射)状態および光透過状態を切り替えるスクリー
ン制御装置113が配慮される。制御スクリーン111
は、たとえば、高分子分散型液晶を用いて実現できる。
【0026】図5は図4の第3の実施例の投影動作およ
び撮像動作のタイミングチャートである。以下に図5を
もとに図4で示した構成例の動作を説明する。
【0027】まず、同期信号発生器107からの同期信
号(1)の立ち上がりとともに撮像動作制御装置109
が駆動し、電子シャッターによって撮像動作(3)がO
Nになる。このとき、制御スクリーン111はスクリー
ン制御装置113によって制御スクリーン動作(4)が
光散乱(反射)状態になる。同時に、同期信号の立ち上
りとともに投影動作制御装置108が駆動し、電子シャ
ッターによって投影動作(2)がOFFになる。このと
き制御スクリーン111の制御スクリーン動作(4)は
光透過状態に切り替えられている。すなわち、撮像装置
105によってハーフミラー103に反射された観察者
104の像が撮像されるとともに、投影装置106から
の投影光の投影が一時中断される。
【0028】次に、同期信号(1)の立ち下がりによっ
て、撮像動作制御装置109は電子シャッターを撮像動
作(3)がOFFとなるように制御される。このとき、
制御スクリーン111はスクリーン制御装置113によ
って制御スクリーン動作(4)が光散乱(反射)状態に
なる。同時に、同期信号の立ち下りとともに投影動作制
御装置108は電子シャッターを投影動作(2)がON
となるように制御する。すなわち、投影装置106から
の投影光が制御スクリーン111上に結像されるととも
に、撮像装置105による撮像が一時中断される。
【0029】以上、図4の構成および作用によっても、
同様に投影型表示装置を用いて、何ら不具合なく視線の
一致した像の送信および受信を行うことができる。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の視線一致
表示装置では、ハーフミラーと拡散板とで表示スクリー
ンを構成し、表示スクリーンのハーフミラー側に、該表
示スクリーンに対して観察者と同じ方向に撮影装置を配
置し、表示スクリーンの拡散板側に、該表示スクリーン
に対して観察者と反対の方向に投影装置を配置したこと
により、投影装置からの投影像が拡散板上へ結像して表
示されるため、観察者の眼にはハーフミラーを通して投
影像全体の光が届くようになり、また、ハーフミラーに
反射した観察者の像は撮影装置に取り込まれて撮影でき
るので、何らの不具合もなく投影型表示装置を用いた視
線一致型の表示・撮像装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の構成図である。
【図2】本発明の第2の実施例の構成図である。
【図3】図2の投影動作および撮像動作のタイミングチ
ャートである。
【図4】本発明の第3の実施例の構成図である。
【図5】図4の投影動作および撮像動作のタイミングチ
ャートである。
【図6】従来のハーフミラーを使用した視線一致型の表
示・撮像装置の構成例図である。
【符号の説明】
101、110 表示スクリーン 102 拡散板 103 ハーフミラー 104 観察者 105 撮像装置 106 投影装置 107 同期信号発生器 108 投影動作制御装置 109 撮像動作制御装置 111 制御スクリーン 112 暗室 113 スクリーン制御装置
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−240283(JP,A) 特開 平2−228893(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 7/14 - 7/15 H04N 5/74 H04N 5/225

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 撮像装置と画像を投影する投影装置と該
    投影装置からの投影光を結像する表示スクリーンから構
    成される画像表示装置において、ハーフミラーと拡散板とで表示スクリーンを構成し、 前記表示スクリーンのハーフミラー側に、該表示スクリ
    ーンに対して画像を観察する観察者と同じ方向に撮像装
    置を配置し、 前記表示スクリーンの拡散板側に、該表示スクリーンに
    対して観察者と反対の方向に投影装置を配置し、 投影装置からの投影像を拡散板へ結像して表示し、 ハフ
    ーミラーに反射した像を撮像装置により取込んで撮像を
    行うことを特徴とする視線一致表示装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の視線一致表示装置におい
    て、同期信号を発生する手段と、前記同期信号によって
    撮像装置による撮像動作と投影装置による投影動作を制
    御する手段を具備し、撮像動作時には投影動作を中断し
    た状態でハーフミラーに反射された像の撮像を行い、投
    影動作時には撮像動作を中断した状態で投影像を拡散板
    上に結像して表示を行うことを特徴とする視線一致表示
    装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の視線一致表示装置におい
    て、拡散板を、光透過状態と光散乱状態を電気信号によ
    って切り替えられる制御スクリーンで構成するととも
    に、同期信号を発生する手段と、前記同期信号によって
    撮像装置による撮像動作と投影装置による投影動作を制
    御する手段と、前記同期信号によって前記制御スクリー
    ンの光散乱状態と光透過状態を切り替える手段とを具備
    、撮像動作時には制御スクリーンを光透過状態とし、
    かつ、投影動作を中断した状態でハーフミラーに反射し
    た像の撮像を行い、投影動作時には制御スクリーンを光
    散乱状態とし、かつ、撮像動作を中断した状態で投影像
    を制御スクリーン上に結像して表示することを特徴とす
    視線一致表示装置。
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JP5159405B2 (ja) * 2008-04-15 2013-03-06 安川情報システム株式会社 診断・観察装置
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