DE19845765A1 - Flat display screen unit, e.g. for video telephones, has display screen with camera containing CCD element and Fresnel lens mounted on rear of screen with direction of view through screen - Google Patents

Flat display screen unit, e.g. for video telephones, has display screen with camera containing CCD element and Fresnel lens mounted on rear of screen with direction of view through screen

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DE19845765A1
DE19845765A1 DE1998145765 DE19845765A DE19845765A1 DE 19845765 A1 DE19845765 A1 DE 19845765A1 DE 1998145765 DE1998145765 DE 1998145765 DE 19845765 A DE19845765 A DE 19845765A DE 19845765 A1 DE19845765 A1 DE 19845765A1
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DE
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screen
display screen
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flat panel
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Jens Kircher
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/14Systems for two-way working
    • H04N7/15Conference systems

Abstract

The display screen unit has a display screen (10) with a camera (6) mounted on the rear of the screen with a direction of view through the screen. The camera contains a CCD element (8) and a Fresnel lens (7). The field of view only contains only part of the display screen

Description

Die Erfindung betrifft eine Flachbildschirmeinheit mit einem Anzeigeschirm, die für Multimedia- Anwendungen wie Bildtelefone und dergleichen geeig net ist. The invention relates to a flat panel display unit having a display screen, which is for multimedia applications such as video telephones, and the like geeig net.

Zur Zeit werden für Bildtelefone und ähnliche An wendungen im wesentlichen Bildschirmeinheiten ein gesetzt, bei denen auf das Gehäuse des Anzeige schirms, bei dem es sich meist um eine Bildröhre handelt, eine Kamera aufgesetzt ist, die das Bild einer vor der Einheit sitzenden Person aufzeichnet. Currently, for videophones and similar appli cations essentially video displays a set where the screen on the housing of the display, which usually is a picture tube, a camera is placed, which records the image of a person sitting in front of the unit person.

Derartige Bildschirmeinheiten sind durch die aufge setzte Kamera ausladend und sperrig, außerdem haben sie die unangenehme Eigenschaft, daß wenn ein Be nutzer das Bild seines Gesprächspartners auf dem Anzeigeschirm betrachtet, die Kamera den Benutzer immer mit niedergeschlagenen Augen aufzeichnet und so dem Gesprächspartner am anderen Ende der Leitung das Bild vermittelt, daß dieser ihm nicht in die Augen schauen kann. Such display units through the attached camera expansive and bulky and they have the unpleasant characteristic that when a loading user views the image of his interlocutor on the display screen, the camera the user always records with downcast eyes, and so the person on the other end of the circuit switched the picture that it can not look into his eyes. Dieser Eindruck kann die Atmo sphäre eines Gesprächs negativ beeinflussen. This impression, the atmos phere of a conversation negatively.

Es wäre zwar möglich, die Kamera unterhalb des Mo nitors anzubringen, doch läßt diese Perspektive den Benutzer leicht überheblich wirken, was gleichfalls unerwünscht ist. While it would be possible to mount the camera below the Mo nitors, but this perspective lets the user have a slightly overbearing, which is also undesirable.

Vorteile der Erfindung Advantages of the Invention

Mit der in Anspruch 1 definierten Erfindung wird eine Flachbildschirmeinheit für Multimedia- Anwendungen geschaffen, die kompakt ist und sich dadurch gut für den Einbau in die Gehäuse von trag baren Geräten wie etwa Laptops eignet, und die ei nem Gesprächspartner eine natürlichere Ansicht ei nes Benutzers vermittelt, als dies mit herkömmli chen kombinierten Anzeigeschirm-Kamera-Einheiten möglich ist. With the features defined in claim 1 the invention, a flat panel display unit for multimedia applications is provided which is compact and thus is well suited for installation in the housing by supporting cash devices such as laptops, and the egg nem conversation partner imparts a more natural view ei nes user than is possible with herkömmli chen combined display screen camera units. Die Verwendung eines Flachbildschirms erlaubt es, die Kamera so anzuordnen, daß sie einen vor dem Anzeigeschirm sitzenden Benutzer durch den Anzeigeschirm hindurch erfassen kann, was bei Ver wendung herkömmlicher Bildröhren nicht möglich ist. The use of a flat panel display makes it possible to arrange the camera so that it can detect a seated in front of the display screen of the user by the display screen through which application of conventional picture tubes is not possible with Ver. Diese Anordnung der Kamera erlaubt es, die seitli chen Abmessungen der erfindungsgemäßen Flachbild schirmeinheit gering zu halten, insbesondere muß das Verhältnis der Gehäuseabmessungen in der Ebene des Anzeigeschirms zur sichtbaren Fläche des Anzei geschirms nicht kleiner sein als bei einem herkömm lichen Flachbildschirm ohne Kamera. This arrangement of the camera makes it possible to hold the screen unit low seitli chen dimensions of the flat according to the invention, in particular the ratio of the case dimensions in the plane of the display screen to the visible surface of the Ad must geschirms not be less than a herkömm handy flat panel without a camera. Die Anordnung der Kamera gemäß der Erfindung erlaubt es ferner, die Kamera in minimalem Abstand vom auf dem Anzei geschirm dargestellten Gesicht eines Gesprächspart ners anzuordnen und so den Winkel, unter dem die Kamera das Gesicht des Benutzers erfaßt, zu ver kleinern. The arrangement of the camera according to the invention also makes it possible to place the camera at a minimum distance from the geschirm on the face of a conversation represented Ad Saves agent and so the angle at which the camera detects the user's face to ver smaller. So bekommt der Gesprächspartner den Be nutzer auf seinem Bildschirm unter einer Perspekti ve zu sehen, die einem Gespräch von Angesicht zu Angesicht entspricht. So the caller gets the Be user on his screen under a Perspecti ve seen that corresponds to a face-to-face.

Die Kamera enthält zur Bildaufzeichnung zweckmäßi gerweise ein CCD-Element und, um die Bautiefe ge ring zu halten, vorzugsweise eine Fresnellinse als abbildendes System oder als Teil davon. The camera contains the image recording zweckmäßi thereof gerweise a CCD element and to keep the overall depth ge ring, preferably a Fresnel lens as an imaging system or in part.

Das Blickfeld der Kamera erfaßt vorzugsweise nur eine kleine Teilfläche des Anzeigeschirms. The field of view of the camera preferably covers only a small partial area of ​​the display screen. Dadurch wird eine Störung im angezeigten Bild, die dadurch entstehen kann, daß jene Bildelemente des Anzeige schirms, die im Blickfeld der Kamera liegen, wäh rend des Betriebs der Kamera ausgeschaltet werden (und dadurch auf dem Anzeigeschirm als homogene, bildlose Fläche erscheinen), gering gehalten. As a result, a disturbance in the displayed image, which may arise because those picture elements of the display screen that are within the field of view of the camera, currency will end the operation of the camera is turned off (and thus appear on the display screen as a homogeneous, non-image area), low held. Falls die Bilderzeugung in dem von der Kamera erfaßten Bereich des Anzeigeschirms nicht während des Be triebs der Kamera unterbrochen wird, so hat die Maßnahme dennoch den Vorteil, daß der erfaßte Be reich nur wenige Strukturen enthält, die dem erfaß ten Bild überlagert werden und dieses stören könn ten (sofern sie nicht in einer nachgegliederten Verarbeitung des von der Kamera erfaßten Bildes herausgerechnet werden). If the image formation in the area covered by the camera of the display screen not drive during loading the camera is interrupted, the measure still has the advantage that the detected Be richly contains only a few structures that are superimposed on the sensing th image and this disturbing could th (if they are not removed in a nachgegliederten processing the image captured by the camera).

Um den Benutzer der Flachbildschirmeinheit, insbe sondere wenn diese in einem Mehrzweckgerät einge setzt ist, über den Betriebszustand der Kamera zu informieren, ist vorzugsweise ein Anzeigeelement vorgesehen, das den Betriebszustand der Kamera an zeigt. To the user, the flat panel display unit, in particular sondere when it is prepared in a multi-purpose device is to inform about the operating state of the camera, preferably a display element is provided, showing the operation state of the camera. Dabei kann es sich zum Beispiel um ein in einem Gehäuse des Flachbildschirmelements seitlich vom Anzeigeschirm angeordnetes Leuchtanzeigeelement oder auch um ein auf dem Anzeigeschirm selber ein geblendetes Symbol handeln. It may be, for example, in a housing of the flat panel display element arranged laterally of the display screen illuminated display item or even a on the display screen itself one blended icon.

Des weiteren ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Flachbildschirmeinheit ein von der Kamera aufge zeichnetes Bild auf wenigstens einem Ausschnitt des Anzeigeschirms anzeigt. Furthermore it is preferably provided that the flat panel display unit displays a set of the camera image recorded on at least a section of the display screen. Diese Anzeige kann durch den Benutzer ein- und ausschaltbar sein, insbeson dere dann, wenn sie einen größeren Anteil des An zeigeschirms füllt. This display can be switched by the user and be switched off, in particular if it fills a larger share of the show on the screen.

Eine Ausleseschaltung für die Kamera und eine Trei berschaltung für den Anzeigeschirm können auf einem gemeinsamen Substrat integriert sein. A readout circuit for the camera and a dri berschaltung for the display screen can be integrated on a common substrate. Bei diesem Substrat kann es sich insbesondere um eine der Scheiben des Anzeigeschirms handeln. This substrate may be one of the panes of the display screen in particular.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Aus führungsbeispiels. Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description example of management of a corner.

Figuren characters

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfin dungsgemäßen Flachbildschirmeinheit im Schnitt; Figure 1 is a schematic representation of a flat panel display unit OF INVENTION to the invention in section. und and

Fig. 2 eine Vorderansicht der Flachbildschirmein heit aus Fig. 1. Fig. 2 is a front view of the Flachbildschirmein standardized in FIG. 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels Description of the embodiment

Fig. 1 zeigt stark schematisiert im Querschnitt den Aufbau einer erfindungsgemäßen Flachbildschir meinheit. Fig. 1 shows a highly schematic cross section the construction of a Flachbildschir invention my unit. Diese umfaßt einen Anzeigeschirm 10 mit einem zwischen einer vorderen und einer hinteren Glasplatte 1 , 2 eingeschlossenen flüssigkristalli nen Medium 3 . This comprises a display screen 10 having a front and a rear between a glass plate 1, 2 enclosed liquid crystalline medium NEN. 3 Auf die Glasplatten 1 , 2 ist je ein Polarisator aufgebracht, der in der Figur nicht dargestellt ist. A polarizer each applied to the glass plates 1, 2 which is not shown in the figure. Diese zwei Polarisatoren können beispielsweise orthogonal zueinander orientiert sein. These two polarizers may for example be oriented orthogonally to each other. In diesem Fall ist die durch die Platten 1 , 2 und das flüssigkristalline Medium 3 gebildete Zelle lichtundurchlässig, wenn das flüssigkristalline Me dium 3 optisch isotrop ist, das heißt wenn es die Polarisation von hindurchtretendem Licht unverän dert läßt, und sie ist durchlässig, wenn die Pola risation um 90° gedreht wird. In this case, the cell formed by the plates 1, 2 and the liquid-crystalline medium 3 is opaque when the liquid crystal Me dium 3 is optically isotropic, that is, when it leaves the polarization of light passing through unverän changed, and it is permeable when the Pola risation is rotated 90 °.

Auf den Glasplatten 1 , 2 sind Schaltkreise und Elek troden zur Beaufschlagung des flüssigkristallinen Mediums 3 mit einem elektrischen Feld angeordnet, die von Treiberschaltungen einer Schnittstellen schaltung 9 angesteuert werden, um ein Bild auf dem Anzeigeschirm 10 zu erzeugen. On the glass plates 1, 2 are circuits and elec trodes disposed with an electric field are driven 9, the circuit of driver circuits of an interface to form an image on the display screen 10 for acting on the liquid-crystalline medium. 3

Hinter der Glasplatte 2 ist eine Beleuchtungsein heit angebracht, die ein Leuchtelement 4 , zum Bei spiel eine Kaltkathodenlampe, mit einem Reflektor und eine Lichtleiterplatte 5 umfaßt. Behind the glass plate 2 is mounted an integrated Beleuchtungsein that a light-emitting element 4, the case of playing a cold cathode lamp, comprising a reflector and a light guide plate. 5 Das Leuchtele ment 4 erstreckt sich senkrecht zur Schnittebene der Figur über im wesentlichen die gesamte Länge des Anzeigeschirms 10 und strahlt Licht in die Lichtleiterplatte 5 über eine Schmalseite von die ser ein. The Leuchtele member 4 extends perpendicularly to the sectional plane of FIG over substantially the entire length of the display screen 10 and emits light in the light guide plate 5 through a narrow side of the ser a. Das Licht wird an der von der Glasplatte 2 abgewandten Rückseite diffus gestreut und hinter leuchtet so den Anzeigeschirm 10 gleichmäßig. The light is diffusely scattered at the side remote from the glass plate 2 back and backlit so the display screen 10 evenly.

Eine Kamera 6 , die hier schematisch als ein Gehäuse mit einer Fresnellinse 7 als Eintrittslinse und ei nem CCD-Element 8 dargestellt ist, ist in geringem Abstand hinter der Lichtleiterplatte 5 angeordnet. A camera 6, which is shown schematically as a housing with a Fresnel lens 7 shown here as the entrance lens and ei nem CCD element 8 is disposed a short distance behind the light guiding plate. 5 Der Abstand ist so gewählt, daß trotz der an der Lichtleiterplatte 5 auftretenden Streuung von Licht eine scharfe Abbildung von vor dem Anzeigeschirm befindlichen Gegenständen auf das CCD-Element 8 möglich ist. The distance is chosen so that in spite of the occurring at the light guide plate 5 scattering of light located in front of a sharp image of objects on the display screen of the CCD 8 is possible.

Das CCD-Element 8 wird von einer Ausleseschaltung der Schnittstellenschaltung 9 ausgelesen. The CCD 8 is read out by a readout circuit of the interface circuit. 9 Die Aus leseschaltung kann gemeinsam mit den Treiberschal tungen auf einer der Glasplatten 1 , 2 integriert sein. Can read the off circuit together with the driver scarf obligations on one of the glass plates 1, be integrated second Je nach Anwendung kann die Schnittstellen schaltung 9 eingerichtet sein, um die vom CCD- Element 8 erhaltene Bildinformation in analoge oder digitale Videosignale einer bekannten Norm umzuwan deln oder in Form von pixelorientierten digitalen Bilddaten zur Weiterverarbeitung durch einen Compu ter weiterzuleiten. Depending on the application, the interfaces may be circuit 9 may be arranged to umzuwan the image information obtained from the CCD element 8 in analog or digital video signals of a known standard punching or forwarded in the form of pixel-oriented digital image data for further processing by a Compu ter.

Des weiteren ist die Schnittstellenschaltung 9 in der Lage, die von dem CCD-Element 8 empfangene Bil dinformation nach Wahl des Benutzers auf einem Ab schnitt (nicht dargestellt) des Anzeigeschirms 10 wiederzugeben. Further, the interface circuit 9 in a position which dinformation of the CCD 8 Bil received the user's choice on a Ab cut (not shown) of the display screen 10 to be reproduced. Dieser Abschnitt liegt zweckmäßiger weise in einer der Ecken des Anzeigeschirms 10 . This section is advantageously in one of the corners of the display screen 10th

Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht der Flachbild schirmeinheit. Fig. 2 shows a front view of the flat-panel screen unit. Der Anzeigeschirm 10 ist in einem Gehäuse 11 eingefaßt. The display screen 10 is enclosed in a casing. 11 Hinter einem unteren mittigen Abschnitt 12 des Anzeigeschirms ist die Kamera 6 angeordnet, deren Fresnellinse 7 in Fig. 2 ange deutet ist. Behind a lower central portion 12 of the display screen, the camera 6 is arranged, the Fresnel lens 7 indicated in Fig. 2 is attached.

Während die Kamera 6 in Betrieb ist, schaltet die Schnittstellenschaltung 9 den Abschnitt 12 transpa rent, so daß eine Störung des von dieser aufge zeichneten Bildes durch im Abschnitt 12 anderen falls dargestellte Strukturen vermieden wird. While the camera is in operation 6, the interface circuit 9 switches the transpa rent portion 12, so that a disturbance of the set of this recorded image through the section 12 otherwise shown structures is avoided.

Die Proportionen der Zeichnung sind nicht maßstäb lich, der Abschnitt 12 kann im Verhältnis zur Flä che des Anzeigeschirms wesentlich kleiner sein. The proportions of the drawing are not maßstäb Lich, the portion 12 may in relation to the sur fa ce of the display screen be substantially smaller.

Wenn die Kamera 6 in Betrieb ist, blendet die Schnittstellenschaltung 9 in das angezeigte Bild ein Anzeigeelement 13 , hier in Form eines Fotoappa rates 13 ein. When the camera is in operation 6, 9 hides the interface circuit in the displayed image, a display element 13, here in the form of a Fotoappa rates 13 a.

Zusätzlich oder alternativ zur Einblendung des An zeigeelements 13 kann vorgesehen werden, daß die Schnittstellenschaltung 9 das von der Kamera 6 auf gezeichnete Bild in einem Ausschnitt des Anzeige schirms 10 wiedergibt. Additionally or alternatively, for inserting the on pointing element 13 can be provided for the interface circuit 9 which reflects from the camera 6 to image drawn in a section of the display screen 10th

Die Flachbildschirmeinheit nach dem oben beschrie benen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dann, wenn die Kamera nicht in Betrieb ist, ohne Ein schränkungen wie eine herkömmliche Flachbildschirm einheit einsetzbar. The flat panel display unit according to the above beschrie surrounded embodiment of the invention is when the camera is not in operation, without restrictions such as a conventional flat panel display unit can be used.

Bei Verwendung einer Kamera mit kleiner Frontlinse kann es in Betracht kommen, einen Ausschnitt, das heißt eine Kerbe oder Öffnung, in der Lichtleiter platte 5 vorzusehen, hinter dem die Kamera angeord net wird. When using a camera with a small front lens can be considered to provide a cutout, i.e., a notch or opening, in the light guide plate 5, behind which the camera is angeord net. In diesem Ausschnitt ist es nicht mög lich, den Anzeigeschirm 10 zu hinterleuchten, so daß er zur Bildanzeige nicht mehr eingesetzt werden kann. In this excerpt, it is not possible, please include to backlight the display screen 10 so that it can no longer be used for image display. Allerdings ist die Bildaufzeichnung durch die Kamera 6 verbessert, da die Lichtleiterplatte sich nicht zwischen ihr und dem Abschnitt 12 erstreckt. However, the image recording is improved by the camera 6, since the light guide plate does not extend between it and the portion 12th Somit wird die Kamera 6 nicht mehr durch Streulicht von der Lichtleiterplatte 5 beeinträchtigt. Thus, the camera is 6 no longer affected by scattered light from the light guide plate. 5

Anstelle eines Ausschnitts in der Lichtleiterplatte 5 ist es auch möglich, deren Rückseite, die her kömmlicherweise vollflächig mattiert ist, um die Streuung des vom Leuchtelement kommenden Lichts zu bewirken, lokal plan zu belassen. Instead of a cutout in the light guide plate 5, it is also possible to leave the rear side thereof, which is her kömmlicherweise frosted over the entire surface, to cause the scattering of coming from the light-emitting element light, locally planar. Diese plane Stel le muß nicht zwangsläufig am Rand des Anzeige schirms liegen, da von dem Leuchtelement kommendes Licht diese kreuzen und jenseits von ihr an der Rückseite der Lichtleiterplatte gestreut werden kann. This Planestel le need not necessarily lie at the edge of the display screen because light coming from the luminous element and this cross can be scattered beyond it at the rear of the light guide plate.

Claims (9)

  1. 1. Flachbildschirmeinheit mit einem Anzeigeschirm ( 10 ), dadurch gekennzeichnet , daß an einer Rücksei te des Anzeigeschirms ( 10 ) eine Kamera ( 6 ) mit Blickrichtung durch den Anzeigeschirm ( 10 ) vorgese hen ist. 1. flat panel display unit is provided with a display screen (10), characterized in that the display screen (10) te at a back print a camera (6) with a viewing direction of the display screen (10) hen vorgese.
  2. 2. Flachbildschirmeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kamera ( 6 ) ein CCD-Element ( 8 ) umfaßt. 2. flat panel display unit according to claim 1, characterized in that the camera (6) comprises a CCD element (8).
  3. 3. Flachbildschirmeinheit nach einem der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kamera ( 6 ) eine Fresnellinse ( 7 ) umfaßt. 3. flat panel display unit according to one of vorherge Henden claims, characterized in that the camera (6) comprises a Fresnel lens (7).
  4. 4. Flachbildschirmeinheit nach einem der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Blickfeld der Kamera ( 6 ) nur einen Abschnitt ( 12 ) des Anzeigeschirms ( 10 ) erfaßt. 4. flat panel display unit according to one of vorherge Henden claims, characterized in that the field of view of the camera (6) covers only a portion (12) of the display screen (10).
  5. 5. Flachbildschirmeinheit nach einem der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eingerichtet ist, denjenigen Abschnitt ( 12 ) des Flachbildschirms ( 10 ), der im Blickfeld der Kamera liegt, transparent zu schalten. 5. flat panel display unit according to one of vorherge Henden claims, characterized in that it is arranged that portion (12) of the flat screen (10) which lies in the field of view of the camera to turn transparent.
  6. 6. Flachbildschirmeinheit nach einem der vorherge henden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Anzeige element ( 13 ), das den Betriebszustand der Kamera ( 6 ) anzeigt. 6. flat panel display unit according to one of vorherge Henden claims, characterized by a display element (13), which indicates the operation state of the camera (6).
  7. 7. Flachbildschirmeinheit nach einem der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein von der Kamera aufgezeichnetes Bild auf wenig stens einem Ausschnitt des Anzeigeschirms ( 10 ) an zeigt. 7. flat panel display unit according to one of vorherge Henden claims, characterized in that it shows a recorded image of the camera on little least a section of the display screen (10) on.
  8. 8. Flachbildschirmeinheit nach einem der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Treiberschaltung ( 9 ) für den Anzeigeschirm ( 10 ) und eine Ausleseschaltung für die Kamera ( 6 ) auf einem gemeinsamen Substrat integriert sind. 8. flat panel display unit according to one of vorherge Henden claims, characterized in that a driver circuit (9) for the display screen (10) and a readout circuit for the camera (6) are integrated on a common substrate.
  9. 9. Flachbildschirmeinheit nach einem der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausleseschaltung für die Kamera ( 6 ) auf einer Scheibe ( 1 , 2 ) des Anzeigeschirms ( 10 ) integriert ist. 9 flat panel display unit according to one of vorherge Henden claims, characterized in that a readout circuit for the camera (6) on a disk (1, 2) of the display screen (10) is integrated.
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