JPS58107786A - Picture display image pickup device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To attain full color display at a display level having a high lightness, through transmission type display, by providing a white light source at the back of a display panel. CONSTITUTION:In bidirectional picture communication like a television telephone set, a video signal transmitted from a remote terminal is pictured on a display panel 6 consisting of an optical transmission element such as liquid crystal, PLZT and EC. To attain the display of transmission type effectively, white light sources 9 and concaved mirrors 10 are provided. Since the scanning element is converted from ON to OFF or OFF to ON at each scanning of the element, the display element is in transmission state periodically, a light from external parts passes through the display panel and is incident to an image pickup element 8 for an objective 5, to be picked up.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はカラー表示をも行える程に明度を高く表示効果
を高くするよう透過型表示を用いた画像表示撮像装置に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an image display/imaging device that uses a transmissive display to increase the brightness and display effect to the extent that color display is possible.

従来、テレビ電話はＣＲＴを用いて表示を行い。Conventionally, videophone calls use CRT to display information.

撮像管を用いて撮像を行う形式のものであった。It was of the type that took images using an image pickup tube.

この場合、利用者がＣＲＴに映っている相手の目を見れ
ば２画商とは別の位置にある撮像管を見−二ことが出来
ない、その為に利用者は互いに視線を。In this case, if the user looks at the other person's eyes on the CRT, he or she cannot see the image pickup tube, which is located at a different location than the art dealer, so the users look at each other.

合わせることができずに対話をするには不十分な装置で
あった。The device was inadequate for dialogue as it could not be adjusted properly.

第１図、第２図は上記欠点の説明図である。利用者（５
）は別々の位置にある撮像管（２）と表示体（りのどち
らかに視線（４）又は（３］を向ける。もし利用者が表
示体（１）に映っている相手を見ようとすれば、その視
線は（３）であり、撮像管（２）に映った利用者の像は
第２図のようになって相手の表示体に映し出される５、
この為に利用者同志の視線が合うことはない この欠点を克服する方式として光を透過する素材の液晶
、ＰＬＺＴ、ＥＣ等を用いた表示パネルを構成し、その
表示パネルの後方に撮像管等の撮像部を設ける方式が提
案された。第３図はこの方式の概略を説明する断面図で
ある。ＯＮ又はＯＦ２時に光が透過される表示パネル（
６）を通して、利用者（５）の像はレンズ系（７）によ
り撮像部（８）上に結ばれる。相手の像は表示パネル（
６）に映し出される。FIGS. 1 and 2 are explanatory diagrams of the above-mentioned drawbacks. User (5
) directs the line of sight (4) or (3) to either the image pickup tube (2) or the display (2), which are located at different locations.If the user tries to look at the person shown on the display (1), For example, the line of sight is (3), and the image of the user reflected on the image pickup tube (2) is projected on the other party's display as shown in Figure 25.
As a result, users are unable to see each other.To overcome this drawback, a display panel is constructed using materials that transmit light such as liquid crystal, PLZT, EC, etc., and an image pickup tube, etc. is installed behind the display panel. A method was proposed in which an image pickup unit was provided. FIG. 3 is a sectional view illustrating the outline of this method. Display panel through which light is transmitted when ON or OF2 (
6), the image of the user (5) is focused on the imaging unit (8) by the lens system (7). The opponent's image is displayed on the display panel (
6).

この為、利用者は相手の映っているパネルを正視すれば
、その後方の撮像部によって撮られる。この方式なら利
用者の互いの視線は合う。Therefore, if the user looks directly at the panel showing the other person, the image will be taken by the imaging unit behind the user. With this method, users can see each other's gaze.

しかしながら、今までこの方式は反射型しか提案されて
おらず、その表示性能が低く実用レベルに達していなか
った。However, until now, only the reflective type of this method has been proposed, and its display performance has been low and has not reached a practical level.

本発明は透過型の構造により、明度の高い表示レベルで
、フルカラー表示さえも可能な画像表示撮像装置を提供
するものである、。The present invention provides an image display and imaging device that is capable of displaying images in full color at a high brightness display level using a transmissive structure.

本発明のポイントは表示明度ｔａめる為に１表示パネル
の後方に白色光源を設けて透過型で表示を行うようにし
た点にある。しかも白色光源の光が直接撮像部に入射し
ない位置に光源と撮像部を配する点にある。また全体の
装置をコ／バクトにする為に固体撮像素子を用いる。The key point of the present invention is that a white light source is provided behind one display panel to display a transmissive display in order to reduce display brightness. Moreover, the light source and the imaging section are arranged in a position where the light from the white light source does not directly enter the imaging section. In addition, a solid-state image sensor is used to make the entire device compact.

以下１本発明を図に従って詳しく説明する、。The present invention will be explained in detail below with reference to the drawings.

第４図は本発明の画像表示装置の１例の断面図である。FIG. 4 is a sectional view of one example of the image display device of the present invention.

（６）は光透過性である表示素子を用いた表示パネルで
ある。（８）はＣＣＤ、ＢＢＤ、ＭＯＳ等の固体撮像素
子を用いた撮像部である。（７）は外界や利用者（５）
の像を撮像部に結ぶ為のレンズ系である。（９）は表示
を透過型。で行う為の白色光源である。(6) is a display panel using a light-transmitting display element. (8) is an imaging unit using a solid-state imaging device such as a CCD, BBD, or MOS. (7) is the outside world and the user (5)
This is a lens system that focuses the image of the image on the imaging unit. (9) has a transparent display. This is a white light source for use in

せる為の凹面鏡である。０υは装置のフレームである。It is a concave mirror for 0υ is the frame of the device.

Ｏａは光源の光が１反射して撮像部に入射しない為の無
反射コーテイング膜である。白色光源（９）はその光が
直接撮像部（８）へ入射しないように、また表示パネル
へ照射されるのを妨げない為にも撮像部より前方に配し
ている。第５図、第６図は白色光源の形状と撮像部の位
置関係を示している説明図である。第５図は真中を抜い
て、その中に撮像部（８）を配している。第６図は２本
の円柱状光源を用いた場合の撮像部（８）の位置を示し
ている。Oa is a non-reflection coating film that prevents the light from the light source from being reflected once and entering the imaging section. The white light source (9) is arranged in front of the imaging section so that its light does not directly enter the imaging section (8) and does not prevent the light from being irradiated onto the display panel. FIGS. 5 and 6 are explanatory diagrams showing the shape of the white light source and the positional relationship of the imaging section. In FIG. 5, the center is removed and the imaging section (8) is placed inside. FIG. 6 shows the position of the imaging section (8) when two cylindrical light sources are used.

表示は相手側より送られて来る映像信号を順次走査して
表示素子をＯＮ、ＯＦＦによυ像を形成する。また撮像
は１表示素子が走査される毎にＯＮからＯＦＦ又はＯＦ
ＦからＯＮへ変換されて。The display sequentially scans the video signals sent from the other party and forms a υ image by turning on and off the display element. Also, the imaging is switched from ON to OFF or OFF every time one display element is scanned.
Converted from F to ON.

透過状態になった時に外界からの光が表示パネル部を通
過して撮像素子上に入射される為に行える。This is possible because light from the outside world passes through the display panel section and is incident on the image sensor when it enters the transmitting state.

本発明によシ従来にない明るい表示が・可能となっ　　
′た。The present invention enables brighter displays than ever before.
'Ta.

第７図は表示パネルを液晶、特にＧＨ液晶を用いてフル
カラー表示を行う表示パネル部の断面図である。Ｃ１３
，（１ｃＪ、　ＱＱはガラス等の透明基板！ある。FIG. 7 is a sectional view of a display panel section that uses liquid crystal, particularly GH liquid crystal, to display full color. C13
, (1cJ, QQ is a transparent substrate such as glass!

（埒とＱｌｌｉの間には減法３原色に対応する色素が混
合されたＧＨ液晶がそれぞれ対応するエリア（ｌｉ　ａ
　。(Between Li and Qlli is an area where GH liquid crystals containing pigments corresponding to the three subtractive primary colors correspond to each other.)
.

（１ηｂ、（ｂ５ｃに封入されてｂる。０１と（１すの
間には。(1ηb, (enclosed in b5c).Between 01 and (1).

色の明るさを制御する為のＧＨ液晶（１４が封入されて
いる。また透明基板Ｏｃｊと０１には第８図ｂａａのよ
うにＰｏ１ｙＳｉ、ａ−８ｉｌ　Ｔｅ等の薄膜Ｔｒがス
イッチング素子として各画素単位に形成されている。３
原色を担う液晶層（１′ｉ）に接する方のＴｒ数は２色
の明度を担う液晶ノー０４に接する方のＴｒ数の３倍の
数が形成されている。つまり３原色を担う３画素分に対
してそれらによって構成された色の明るさは３倍の面積
の電極１つによって実現される３、第８図のａは液晶層
０１をコントロールする為のスイッチング部の電極構成
を示す。ＯＦｊはＴｒでα場はネサによる透明電極であ
る。第８図のｂは液晶層αηをコントロールする為のス
イッチング部の電極構成を示す。０→はＴｒで翰は透明
電極である。第８図のｂの画素電極はそれぞれの原色０
ηａ＋０ηｂ、（１ηＣをコントロールする。また。A GH liquid crystal (14) for controlling color brightness is sealed in the transparent substrates Ocj and 01, as shown in FIG. It is formed into units.3
The number of transistors in contact with the liquid crystal layer (1'i) responsible for the primary colors is three times the number of transistors in contact with the liquid crystal layer (1'i) responsible for the brightness of the two colors. In other words, the brightness of the colors made up of the three pixels that carry the three primary colors is achieved by one electrode with an area three times as large.3.A in Figure 8 is the switching for controlling the liquid crystal layer 01. The electrode configuration of the section is shown. OFj is Tr, and the α field is a transparent electrode due to Nesa. FIG. 8b shows the electrode structure of the switching section for controlling the liquid crystal layer αη. 0→ is a Tr and the wire is a transparent electrode. The pixel electrode of b in Fig. 8 is for each primary color 0.
ηa+0ηb, (controls 1ηC. Also.

それぞれの透明電極には一定時間の′電圧印加を保持す
る為のコンデンサーが設けられている。Each transparent electrode is provided with a capacitor to maintain voltage application for a certain period of time.

テレビ電話等の表示には１００ｍ８程度の応答があれば
十分であり、液晶を用いても十分であるが。A response of about 100 m8 is sufficient for display on videophones, etc., and it is also sufficient to use a liquid crystal.

ＰＬＺＴ等のより早い応答の表示パネルならさらに良好
である。またＧＨの場合２表示コントラストを向上させ
る為に白色光源に偏光板を設けると非常に明瞭なコント
ラストが得られる。A display panel with a faster response such as PLZT is even better. Furthermore, in the case of GH, a very clear contrast can be obtained by providing a polarizing plate on the white light source in order to improve the 2 display contrast.

第９図は本発明を用いたテレビ電話の１例である。Ｑり
は画面、（イ）はスピーカー、（ハ）はマイク、Ｑ◆は
操作部である。FIG. 9 is an example of a videophone using the present invention. Q is the screen, (A) is the speaker, (C) is the microphone, and Q◆ is the operation unit.

以上のように本発明を用いれば従来にない高い表示性能
のある双方向性画像装置を得ることができ、その社会的
意義は非常に太きい。As described above, by using the present invention, it is possible to obtain an interactive image device with a higher display performance than ever before, and its social significance is extremely significant.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図、第２図はＣ１ｊＴを用いた画像表示撮像゛装置
の断面図及び表示画像 第５図は従来例の断面図 第４図は本発明の断面図 第５図、第６図は本発明の光源の断面図第７図は本発明
のＧＨ使用のパネル断面図第８図はパネルのＴｒ部の正
面図 第９図はテレビ′屯話への応、用の外観図（１）　：　
ＣＲＴ （２）：撮像管 （５〕：利用者 （６ン：表示パネル （７）：レンズ系 （８）二固体撮像体 （９）：白色光源 （１１：凹面鏡 （１３，（１！９．　（ＩＱ　：透明基板（１４，（１
７１：　Ｇ　Ｈ液晶 特許出願人　　谷　垣　鈴　代 才１図　　　　　　才Ｌ口 第３図 オフＦ図 第３−國 Ｑ　　　　　　　　　　＆ オフＱ １３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　／：）７０FIGS. 1 and 2 are cross-sectional views and displayed images of an image display and imaging device using C1jT. FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional example. FIG. 4 is a cross-sectional view of the present invention. Fig. 7 is a cross-sectional view of a panel using the GH of the invention; Fig. 8 is a front view of the Tr section of the panel; Fig. 9 is an external view for use in television broadcasting (1):
CRT (2): Image pickup tube (5): User (6): Display panel (7): Lens system (8) Two solid-state image sensors (9): White light source (11: Concave mirror (13, (1!9. (IQ: transparent substrate (14, (1
71: GH Liquid Crystal Patent Applicant Tanigaki Suzu Daisai Figure 1 Sai L Mouth Figure 3 Off F Figure 3 - Country Q & Off Q 13
/:)70

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] テレビ電話等１表示と撮像の両機能を有する双方向性画
像装置において１表示部を液晶、ＰＬＺＴ、ＥＣ等の光
透過性のある表示素子を用す、しかも前記表示素子の後
方に白色光源を設けて光透過型で構成し２表示素子の後
方でかつ前記白色光源の光の入射を避ける位置にＣＣＤ
、ＢＢＤ、ＭＯＳ等の固体撮像素子を配して撮像部を構
成したことを特色とする画像表示撮像装置６゜In an interactive image device such as a videophone having both display and imaging functions, one display section uses a light-transmissive display element such as a liquid crystal, PLZT, or EC, and a white light source is provided behind the display element. A CCD is provided and configured as a light transmissive type, and is located behind the two display elements and at a position where the light from the white light source is avoided.
An image display and imaging device 6゜ characterized by having an imaging section configured by arranging solid-state imaging devices such as , BBD, MOS, etc.