JP2009130804A - Display and imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自操作者と相手操作者が互いに視線が一致された状態で画像を表示できる表示撮像装置に関する。 The present invention relates to a display and imaging apparatus capable of displaying an image in a state in which the user's operator and the partner operator's line of sight match each other.
従来から、画像と音声を双方向に伝達できる、いわゆるテレビ電話装置が知られており、自操作者と相手操作者の視線が互いに一致された状態で相手操作者の画像が表示される表示撮像装置も知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a so-called videophone device that can transmit images and sounds in both directions is known, and display imaging in which an image of the partner operator is displayed in a state where the line of sight of the operator and the partner operator is mutually aligned An apparatus is also known (see, for example, Patent Document 1).
また、携帯電話に設けられる小型のディスプレイとしてホログラム素子を採用することによって、ホログラム素子の背面側に虚像を形成させ、会話のために携帯電話を顔に接近させて使用するときであっても、操作者が容易にディスプレイの画像を見ることができる携帯情報装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。
特許文献1に記載の表示撮像装置では、自操作者と相手操作者が互いに視線を合わせて会話ができることから、容易に質の高いコミュニケーションを図ることができるという長所を有するが、小型の液晶パネルから出射される相手操作者側の画像を拡大すると共に、自操作者側からの光を集光してCCD撮像素子へ伝達するための自由曲面プリズムが比較的大型で嵩張るものであることから、当該表示撮像装置を携帯電話の筐体内に組み込むことが容易ではないという問題がある。 The display and imaging apparatus described in Patent Document 1 has an advantage that high-quality communication can be easily achieved because the operator and the partner operator can talk with each other while keeping their eyes on each other. Since the free-form curved prism for condensing the light from the operator's side and transmitting it to the CCD image sensor is relatively large and bulky while enlarging the image on the partner operator's side emitted from the There is a problem that it is not easy to incorporate the display imaging device into the housing of the mobile phone.
一方、特許文献2には、視線が一致した状態で相手操作者側の画像を表示する構成が開示されていない。
On the other hand,
そこで、本発明は、自操作者と相手操作者が互いに視線が一致された状態で相手操作者の画像を表示できる表示撮像装置であって、携帯電話の筐体内にも容易に組み込むことができる表示撮像装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention is a display and imaging device that can display an image of the partner operator in a state where the line of sight of the operator and the partner operator are coincident with each other, and can be easily incorporated into the casing of the mobile phone. An object is to provide a display imaging device.
上記目的を達成するために請求項1の発明は、自操作者と相手操作者が互いに視線が一致された状態で相手操作者の画像を表示できる表示撮像装置であって、相手操作者の画像を画面に表示する画像表示手段と、前記画像表示手段によって表示された画像を拡大して投影するプロジェクション手段と、前記プロジェクション手段によって投影された相手操作者の画像を、自操作者から虚像として視認可能に表示するホログラムスクリーンと、前記ホログラムスクリーンによって集光され、前記プロジェクション手段を投影時とは逆の方向に通って形成された自操作者の縮小画像を撮像する撮像手段と、前記画像表示手段から前記プロジェクション手段へ出射する相手操作者の画像と、前記ホログラムスクリーンから前記プロジェクション手段を通って前記撮像手段へ入射する自操作者の画像を分離する画像分離手段と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a display imaging apparatus capable of displaying an image of the partner operator in a state where the line of sight of the operator and the partner operator are matched with each other. Image display means for displaying the image on the screen, projection means for enlarging and projecting the image displayed by the image display means, and the image of the other operator projected by the projection means as a virtual image A holographic screen that can be displayed; an imaging unit that is focused by the holographic screen and that captures a reduced image of the operator formed through the projection unit in a direction opposite to the direction of projection; and the image display unit The image of the other operator exiting from the hologram screen to the projection means, and the projection means from the hologram screen Through it, characterized in that it comprises an image separation means for separating the image of the local operator enters into the imaging unit.
請求項2の発明は、請求項1の表示撮像装置において、前記画像表示手段、前記プロジェクション手段、前記ホログラムスクリーン、前記撮像手段、及び前記画像分離手段が、携帯電話の筐体内に格納されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the display / imaging apparatus according to the first aspect, the image display means, the projection means, the hologram screen, the imaging means, and the image separation means are stored in a casing of a mobile phone. It is characterized by that.
請求項3の発明は、請求項2の表示撮像装置において、前記画像表示手段が表示する相手操作者の画像は、前記携帯電話の通信手段によって受信される画像であり、前記撮像手段によって撮像される自操作者の画像は、前記携帯電話の通信手段によって送信されることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the display / imaging apparatus according to the second aspect, the image of the partner operator displayed by the image display means is an image received by the communication means of the mobile phone and is captured by the imaging means. The self-operator image is transmitted by the communication means of the mobile phone.
請求項4の発明は、請求項2又は3の表示撮像装置において、前記ホログラムスクリーンは、背面を透視することができる透過型であることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the display / imaging device according to the second or third aspect, the hologram screen is a transmissive type capable of seeing through the back surface.
請求項1の発明によれば、ホログラムスクリーンによって相手操作者の画像が虚像として表示されると共に自操作者側からの光が集光されるので、装置全体が嵩張ることがなく、比較的扁平に近い構成とすることができ、自操作者が相手操作者の画像を視線が一致された状態で見ることができると共に携帯電話の筐体内に容易に組み込むことができる。 According to the first aspect of the present invention, the image of the partner operator is displayed as a virtual image by the hologram screen and the light from the operator side is condensed, so that the entire apparatus is not bulky and is relatively flat. It is possible to have a similar configuration, so that the operator can view the image of the partner operator in a state where the line of sight is matched, and can be easily incorporated into the casing of the mobile phone.
請求項4の発明によれば、自操作者は、相手操作者を視認可能な上に、ホログラムスクリーンの背面側を見ることができ、それだけ多くの情報を得ることができる。 According to the invention of claim 4, the self-operator can visually recognize the partner operator and can see the back side of the hologram screen, and can obtain much information.
本発明の一実施形態に係る表示撮像装置について、図1、2を参照して説明する。本実施形態の表示撮像装置1は、図1に示されるように、携帯電話2の筐体3内に組み込まれ、携帯電話2のテレビ電話機能を実現する装置の一部として構成される。筐体3は、中央のヒンジ部分3aを中心にして折り畳み自在に構成された本体部3bと蓋体部3cとを有する。
A display imaging apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the display / imaging device 1 of this embodiment is incorporated in a
本体部3b内には、マイク4、該マイク4によって集音された音声を送信する無線通信手段5、テンキー等の操作キー(不図示)、及び動作状態を示す種々のランプ(不図示)等が収納され、蓋体部3c内には、無線通信手段5によって受信された音声を出力するスピーカ6が収納されている。なお、無線通信手段5には、本体部3bの側面に設けられた端子(不図示)を介してハンズフリーイヤホンマイク7を接続することが可能になっており、自操作者Aは、ハンズフリーイヤホンマイク7を装着することによって、携帯電話2を自操作者A自身から所定距離だけ離して操作することができる。
In the
本実施形態の表示撮像装置1は、本体部3b内に格納された横長直方形状の偏光ビームスプリッタ8(画像分離手段)と、偏光ビームスプリッタ8の長手側端面に固定されたCCD撮像素子9(撮像手段)と、偏光ビームスプリッタ8の側面に固定された小型液晶パネル11(画像表示手段)と、プロジェクションレンズ12(プロジェクション手段)、及び蓋体部3c内に格納された光導体13と、ホログラムスクリーン14を備える。ホログラムスクリーン14は、薄板状に形成され、蓋体部3cを前後に貫通するように開けられた窓孔15に嵌合して設けられている。
The display imaging device 1 of the present embodiment includes a horizontally-long rectangular beam splitter 8 (image separation means) stored in the
偏光ビームスプリッタ8は、S偏光Lsを反射層8aによって反射して進行方向を90度変更し、P偏光Lpについては進行方向を変更することなく反射層8aを通過させるものが採用されている。
As the polarization beam splitter 8, one that reflects the S-polarized light Ls by the reflecting
小型液晶パネル11は、図示しないドライバによって画像がフィールドシーケンシャル方式で表示されるもの(例えば、FLC:Ferroelectric Liquid Crystal、OCB:Optically Compensated Birefringence)が適しており、無線通信手段5が受信する相手の携帯電話からの画像(相手操作者の画像情報)を動画として表示する。小型液晶パネル11は、液晶の偏光方向がS偏光Lsのみを出射するものとされる。また、小型液晶パネル11に代えて、ポリゴンミラーを用いた光走査装置によって画像が生成される表示装置であってもよい。
The small
プロジェクションレンズ12は、偏光ビームスプリッタ8の端面から出射される画像を拡大して光導体13へ投影する凸レンズである。なお、本実施形態の携帯電話2では、プロジェクションレンズ12が本体部3bの端部において外方へ向けて光を出射する位置に設けられ、光導体13が蓋体部3c側に設けられているので、蓋体部3cの本体部3bに対する開き角度が、図1に示される所定の角度であるときにのみ、プロジェクションレンズ12から出射された光(画像)が光導体13の端面に対して略直角に交差して光導体13内へ進入する。
The
光導体13は、アクリル等の透明樹脂により成型されたものであり、プロジェクションレンズ12から入射した光(画像)を光導体13の外周面で全反射しつつ前方へ伝達し、プロジェクションレンズ12の反対側の端面からホログラムスクリーン14へ向けて所定の角度で出射する。
The
ホログラムスクリーン14は、光透過性を有し、観察域が限定されるリップマンホログラムとして作成される。具体的には、ホログラムスクリーン14は、光導体13から所定の角度で出射される画像(光)を受けて、図1に示される領域Z内に居る自操作者Aに対してのみ視認可能なように虚像B(相手操作者の画像)を生成する。光導体13からホログラムスクリーン14に対して出射される光の角度は、ホログラムスクリーン14の作成過程における参照光の照射角度と同一に設定されている。
The
また、本実施形態におけるホログラムスクリーン14は、光導体13から出射される画像(光)のうち、R(赤)G(緑)B(青)の各波長域についてそれぞれ特定の狭い波長域の光のみを反射することによって虚像Bを生成し、背面から進入する光LBは波長域に拘わらずに透過する。従って、自操作者Aは、領域Z内からホログラムスクリーン14を覗き込むことによって、携帯電話2の後方に実在するシーンを背景として見ながら相手操作者(虚像B)を視認することができる。例えば、自操作者Aは、携帯電話2の背後にあるテレビやパソコンの画面をホログラムスクリーン14を通して見ながら相手操作者Bと視線を一致させて会話を行うことができ、それだけより多くの情報を得ることができる。
In addition, the
以上のように、本実施形態におけるホログラムスクリーン14は、光透過性を有するものであるので、自操作者Aは、ホログラムスクリーン14に表示される虚像B(相手操作者)以外の携帯電話2の背後の実シーンからも情報を得ることができるが、ホログラムスクリーン14の背面に液晶シャッタ(不図示)を付設することによって、ホログラムスクリーン14を実質的に光透過性を有する状態と有しない状態とに切替え自在にすることができる。
As described above, since the
上記の場合には、例えば、自操作者Aは、液晶シャッタを閉じてホログラムスクリーン14を実質的に光不透過の状態とすることによって、携帯電話2の背後のテレビの画面等に気を取られずに相手操作者Bとの会話を楽しむことができる。
In the above case, for example, the user A distracts from the television screen behind the
ここで、本実施形態の表示撮像装置1における像の表示撮像動作について順に説明する。まず、自操作者Aが携帯電話2の筐体3を開いて図1に示された状態とし、相手との通信を開始すると、無線通信手段5が相手操作者Bの画像情報を受信し、ドライバを介して小型液晶パネル11に相手操作者Bの画像が表示される。小型液晶パネル11に表示された画像は、S偏光Lsとして出射されて偏光ビームスプリッタ8の反射層8aによって進行方向を90度変更され、プロジェクションレンズ12、及び光導体13を通ってホログラムスクリーン14へ投射される。
Here, an image display imaging operation in the display imaging apparatus 1 of the present embodiment will be described in order. First, when the operator A opens the
ホログラムスクリーン14は、相手操作者の虚像Bを生成し、自操作者Aは、領域Z内からホログラムスクリーン14を覗き込むことによって視線Sの先の所定の奥行き距離に相手操作者の虚像Bを見ることができる。このとき、自操作者Aは、同時にホログラムスクリーン14の背後のシーンを透視して見ることができる。
The
一方、自操作者Aからの光(自操作者Aの像)は、ホログラムスクリーン14によって集光されて光導体13へと出射され、さらにプロジェクションレンズ12を投影時とは逆の方向に通過して縮小され、偏光ビームスプリッタ8の反射層8aによって反射されずに通過したP偏光Lpの像がCCD撮像素子9により撮像される。CCD撮像素子9によって撮像された自操作者Aの像は、無線通信手段5により相手の携帯電話へと送信される。従って、自操作者Aは、視線Sの先に相手操作者Bを虚像として見ることができ、自操作者Aの視線Sの先にあるホログラムスクリーン14が自操作者Aの像を集光するので、相手操作者B側でも同様に操作者Bの視線の先に操作者Aを視線が一致された状態で見ることができる。
On the other hand, light from the operator A (image of the operator A) is collected by the
なお、本実施形態では、CCD撮像素子9は、ホログラムスクリーン14に対して焦点距離位置に配置されるが、小型液晶パネル11は、ホログラムスクリーン14に対して焦点距離の内側になるように配置されている。CCD撮像素子9と小型液晶パネル11のホログラムスクリーン14に対する光学上の配置と、自操作者Aがホログラムスクリーン14を覗き込んだときに相手操作者の虚像Bを見ることができる条件、及び自操作者Aの像がCCD撮像素子9によってクリアに撮像されるための条件について、図2(a)、(b)を参照して説明する。
In this embodiment, the CCD image pickup device 9 is arranged at a focal length position with respect to the
図2(a)は、自操作者Aが相手操作者の虚像Bを見るときの光路を示し、図2(b)は、自操作者Aの像がCCD撮像素子9によって撮像されるときの光路を示す。小型液晶パネル11は、図2(a)に示されるように、ホログラムスクリーン14の焦点距離dの内側に配置され、自操作者Aは、ホログラムスクリーン14のもう一方の側の焦点距離dよりも外側からホログラムスクリーン14を覗くことによって虚像Bを見ることができる。
2A shows an optical path when the operator A views the virtual image B of the partner operator, and FIG. 2B shows a case where the image of the operator A is picked up by the CCD image sensor 9. Indicates the optical path. As shown in FIG. 2A, the small
また、CCD撮像素子9は、図2(b)に示されるように、ホログラムスクリーン14の焦点距離dの位置に配置され、ホログラムスクリーン14のもう一方の側の焦点距離dよりも外側に居る自操作者Aの像が、CCD撮像素子9の位置において実像として生成されてCCD撮像素子9によって撮像される。
Further, as shown in FIG. 2B, the CCD image pickup device 9 is disposed at the position of the focal distance d of the
上記のように、本実施形態では、ホログラムスクリーン14からの焦点距離dに対して内側に配置される小型液晶パネル11と、ホログラムスクリーン14からの焦点距離dの位置に配置されるCCD撮像素子9の構成は、偏光ビームスプリッタ8が横長直方形状に形成され、反射層8aに直近の側面に小型液晶パネル11が固定され、反射層8aから離れた端面にCCD撮像素子9が固定されることによって実現されている。
As described above, in the present embodiment, the small
1 表示撮像装置
2 携帯電話
3 筐体
5 無線通信手段(通信手段)
8 偏光ビームスプリッタ(画像分離手段)
9 CCD撮像素子(撮像手段)
11 小型液晶パネル(画像表示手段)
12 プロジェクションレンズ(プロジェクション手段)
14 ホログラムスクリーン
A 自操作者
B 相手操作者(虚像)
S 視線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
8 Polarizing beam splitter (image separation means)
9 CCD image sensor (imaging means)
11 Small liquid crystal panel (image display means)
12 Projection lens (projection means)
14 Hologram screen A Self operator B Opponent operator (virtual image)
S line of sight
Claims (4)
相手操作者の画像を画面に表示する画像表示手段と、
前記画像表示手段によって表示された画像を拡大して投影するプロジェクション手段と、
前記プロジェクション手段によって投影された相手操作者の画像を、自操作者から虚像として視認可能に表示するホログラムスクリーンと、
前記ホログラムスクリーンによって集光され、前記プロジェクション手段を投影時とは逆の方向に通って形成された自操作者の縮小画像を撮像する撮像手段と、
前記画像表示手段から前記プロジェクション手段へ出射する相手操作者の画像と、前記ホログラムスクリーンから前記プロジェクション手段を通って前記撮像手段へ入射する自操作者の画像を分離する画像分離手段と、を備えることを特徴とする表示撮像装置。 A display imaging device capable of displaying an image of the partner operator in a state where the line-of-sight of the own operator and the partner operator match each other,
Image display means for displaying the image of the partner operator on the screen;
Projection means for enlarging and projecting the image displayed by the image display means;
A hologram screen that displays the image of the partner operator projected by the projection means so as to be visible as a virtual image from the operator;
Imaging means for capturing a reduced image of the operator, which is condensed by the hologram screen and formed through the projection means in a direction opposite to that at the time of projection;
An image separation means for separating an image of the other operator emitted from the image display means to the projection means and an image of the own operator incident on the imaging means from the hologram screen through the projection means A display imaging device characterized by the above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007305797A JP2009130804A (en) | 2007-11-27 | 2007-11-27 | Display and imaging device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2007305797A JP2009130804A (en) | 2007-11-27 | 2007-11-27 | Display and imaging device |
Publications (1)
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JP (1) | JP2009130804A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013100325A1 (en) * | 2011-12-28 | 2013-07-04 | 엘지전자 주식회사 | Mobile terminal |
-
2007
- 2007-11-27 JP JP2007305797A patent/JP2009130804A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2013100325A1 (en) * | 2011-12-28 | 2013-07-04 | 엘지전자 주식회사 | Mobile terminal |
CN104025461A (en) * | 2011-12-28 | 2014-09-03 | Lg电子株式会社 | Mobile terminal |
CN104025461B (en) * | 2011-12-28 | 2016-02-24 | Lg电子株式会社 | Mobile terminal |
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