JP3062238B2

JP3062238B2 - 表示・撮像装置

Info

Publication number: JP3062238B2
Application number: JP2299035A
Authority: JP
Inventors: 均新井; 秀樹中嶋; 史朗陶山; 真人久力; 正人中村
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1990-11-06
Filing date: 1990-11-06
Publication date: 2000-07-10
Anticipated expiration: 2015-07-10
Also published as: JPH04172494A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は透過型の表示装置と、その裏面に配置された
撮像装置と、前記表示装置を表示，非表示の２つの期間
に時分割駆動する装置とで構成される表示・撮像装置で
あって、前記表示装置の前方の被写体の正面を撮像しカ
ラー表示する表示・撮像装置に関する。

（従来の技術）近年、通信技術の急速な進展により、遠隔地間を映像
・音声通信網で接続したテレビ会議やテレビ電話等の双
方向映像通信システムが普及しつつある。

このような双方向映像通信システムの端末として、例
えば、第７図に示すような表示・撮像装置がある。これ
は図示せざる音声・映像のインターフェース、符号化装
置、網制御装置等が通信網に接続され、通信する相手側
の被写体の映像は表示装置としてのCRTモニタに表示さ
れる。

そして、このCRTモニタ１に対向して通信する者２の
映像は撮像装置としてのテレビカメラ３で撮像され相手
側へ送信されるとともに、通信する者２の音声はマイク
ロフォン４で送信される。

（発明が解決しようとする課題）このような表示・撮像装置による場合、その構成上、
通信する者２の映像はCRTモニタ１の上部ないし横に設
置されたテレビカメラ３で撮像され、かつその者は通常
このテレビカメラ３ではなくCRTモニタ１を見ているた
めに、システムを通して対面する通信者同士の視線が本
質的に一致しない。この視線のずれは、対面する者同士
に違和感を与えるだけでなく、相手の主張に対する反論
や議論への割り込み等相手を見つめることが重要な対話
の場合には、対話そのものに影響を与える欠点となる。

また、CRTモニタの場合は端末が大型化し、設置場所
等において不都合のことが多かった。

（発明の目的）本発明は上記従来の双方向映像信号システムの欠点で
ある対話者同士の視線の不一致を解消するため、表示面
を通して被写体の正面から撮像することを可能とし、か
つ小型化された表示・撮像装置を提供することを目的と
する。

（課題を解決するための手段）本発明は上記課題を解決し目的を達成するため、請求
項（１）記載の発明は、透過型の表示装置と、該表示装
置の裏面に配置された拡散板と、該拡散板の裏面に配置
された撮像装置及び光源と、前記表示装置に映像を表示
する表示期間及び映像を表示せず光のみを透過する非表
示期間を時分割に駆動するとともに、前記表示期間は前
記拡散板を散乱状態にしかつ前記光源をオンにし、前記
非表示期間は前記拡散板を透過状態にしかつ前記光源を
オフにする時分割駆動装置とで、非表示期間内に表示装
置を通してその前方の被写体の正面を撮像する表示・撮
像装置であって、前記表示装置として加法混色もしくは
減法混色によるカラー表示を可能とする透過型ディスプ
レイを用いることを特徴とする。

（作用）本発明は、表示媒体として透過型の表示装置を採用
し、該表示装置自体を通して、表示装置裏面に配置され
た撮像装置により、前記表示装置の前方の被写体の撮像
を可能とするため、表示面を通した被写体の正面からの
撮像が可能となり通信する者の視線を一致させることが
できる。

また、更に本発明の請求項（１）記載の発明は、表示
装置として加法混色の原理に基づくカラー表示を可能と
する透過型ディスプレイを用い、該ディスプレイの画像
構成が赤，緑，青の３色、または赤，緑，青，白の４色
で構成するか、もしくは表示装置として減法混色の原理
に基づくカラー表示を可能とする透過型ディスプレイを
用い、ゲストタイプの液晶にシアン，マゼンタ，イエロ
ーの各色素を入れたセルを積層させた構成とし、カラー
表示を可能とする。

（実施例）本発明の請求項（１）記載の発明に係る実施例を第１
図ないし第５図により説明する。

第１図は本発明の一実施例の構成図を示し、図におい
て、５は透過型の液晶平面ディスプレイ、６はバックラ
イト、７は光の透過状態と散乱状態を切替えられる拡散
板であり、テレビカメラ３は前記透過型の液晶平面ディ
スプレイ５の裏面に配置され、マイクロフォン４は従来
と同様な通信する者２の前に配置されている。

次に動作を説明するが透過型の液晶面ディスプレイ５
が白黒である場合についてのべる。まず、システム全体
は時分割で表示期間と非表示期間を繰り返す。表示期間
では、液晶平面ディスプレイ５は、送られてきた映像に
応じた画素の液晶の分子配列を変化させ、拡散板７によ
り散乱されたバックライト６からの光の透過率を変化さ
せることで、映像を再現する。このとき、テレビカメラ
３は動作させない。非表示期間では、バックライト６は
オフとし、拡散板７も透過状態に制御する。また、液相
平面ディスプレイ５は、全画素の液晶分子がそろった透
明状態とする。このとき、この透明な液晶平面ディスプ
レイ５及び拡散板７を通して、全面の被写体２の正面を
テレビカメラ３で撮像する。この表示期間、非表示期間
の各動作の繰り返しを充分早く行い、かつ非表示期間、
即ち撮像の時間を短くすれば、人間には液晶平面ディス
プレイ５の裏面のテレビカメラ３による撮像は意識され
ず、表示された映像だけが認識される。ここでは、表示
装置として白黒の液晶平面ディスプレイを用いた例を示
したが、透過型であれば液晶にこだわるものではなく、
また、カラーディスプレイの場合でも同様である。

第２図はカラーフィルタを用いた液晶平面ディスプレ
イの構成例図を示し、これは、第４図（１）に示す３原
色のスペクトル模式図による加法混色法により行なわれ
る。

第２図において、８はガラス基板、９は電極、10は液
晶、11は３原色でなる赤（Ｒ），緑（Ｇ），及び青
（Ｂ）のカラーフィルタである。この実施例の動作は上
記第１図でのべた白黒の液晶平面ディスプレイの場合と
同様であるが、非表示期間で液晶が全て透明になって
も、カラーフィルタ11が存在するため、テレビカメラ３
は該カラーフィルタ11を通して撮像することになる。従
って、透明光量は少なくなり暗い画像になるが、テレビ
カメラの焦点は液晶平面ディスプレイの充分前方であ
り、かつ各画素のカラーフィルタの寸法が充分小さいの
でカラーフィルタを通った赤，緑，青の光は混合されて
テレビカメラ３に到達するために、色の偏りはおこらず
に白黒ディスプレイを用いた場合と同様な撮像が可能で
ある。

また、第３図は１画素が赤（Ｒ），緑（Ｇ），青
（Ｂ）及び白（Ｗ）の４色からなる液晶平面ディスプレ
イ５の画素構成例を示す。図の12に示すように１画素を
構成する４色が平面で構成され、カラーフィルタに白、
即ちバックライト６の白色光をそのまま通す透明な領域
があるために、非表示期間における光の透過量が赤，
緑，青の３色のカラーフィルタを用いた前記第２図の場
合に比べ多くなり、撮像の品質が向上するという特徴が
ある。

また、液晶10がON/OFFの２値しかとれない場合には、
１画素が３色のカラーフィルタの第２図の場合では合計
８色の再現しかできないが、本実施例のように４色構成
することにより、16色の再現が可能となって表示品質が
向上する。

第５図はカラーフィルタを用いた液晶平面ディスプレ
イの構成例図を示し、これは第４図（２）に示す３原色
のスペクトル模式図による減法混色法により行なわれ
る。

即ち、第５図に示すようゲストホストタイプの液晶に
シアン（Ｃ）・マゼンタ（Ｍ）・イエロー（Ｙ）の各色
素を入れたセルを積層した立体構成とし、光（Ｌ）は矢
印方向へ通光するものとし、各色素には所定の波長が電
源e_c,e_m,e_yから夫々同期して個別にもしくは複数に印加
される。即ち、第４図に示す加法混色，減法混色におけ
る３原色のスペクトルの模式図から分るように、各層は
吸収特性をもち、全層で吸収が起こらないとき透明にな
る。従って、この状態を非表示期間とすれば、透明なデ
ィスプレイを通して撮像が出来る。つまり、この場合は
前記第２図及び第３図でのべた加法混色形のカラーフィ
ルタを通して撮像するときのような光の損失が少なく、
高品質な撮像が可能になる。

また、表示期間においても、第４図（２）から明らか
なように、減法混色の方が光の利用効率が高く、従って
明るい表示が得られ、更には、カラーフィルタ方式のよ
うに画素を空間的に分割するものに比べて高い解像度が
容易に得られるという特徴がある。

次に本発明の参考例について説明する。第６図は本発
明の参考例の構成図を示し、これはフィールドシーケン
シャル方式によるカラー表示を利用したものである。図
において、13は赤の発光スペクトルを持つバックライ
ト、14は緑の発光スペクトルを持つバックライト、15は
青の発光スペクトルを持つバックライト、16は応答速度
の速い透過型白黒ディスプレイである。

本参考例では、１画面を３原色の画面に分解し、各画
面と対応する光源との組み合わせによる表示を高速で切
り替えることにより、カラー画像を再現するものであ
る。即ち、表示期間には、前記のフィールドシーケンシ
ャル方式で映像を再現し、非表示期間では、バックライ
ト13,14,15は全てオフとすると同時に白黒ディスプレイ
16も透明状態にして、これを通して被写体を撮像する。

従って、カラーフィルタ等による光の損失もなく、高
品質の撮像が可能になる。ここでは、高速応答性の透過
型ディスプレイが必要となるが、例えば強誘電性液晶を
用いることにより、実現出来る。また、カラーフィルタ
を用いる方式のように画素空間を３原色のドットで分割
しないために、表示の解像度も高くなる。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、表示面を通し
て被写体の正面から撮像することの可能な表示・撮像装
置を実現することが出来、従来不可能であった双方向映
像通信システムにおける通信者同士の視線一致が実現可
能となる。

また、双方向通信における視線一致だけでなく、電子
ディスプレイを用いたプレゼンテーションを行い、相手
に解らないように反応をモニタするような場合（即ち、
隠し撮り）にも用いることができる。

また、表示装置として透過型の液晶平面ディスプレイ
を用いるため、従来のCRTを用いた装置に比べ小型化出
来るという利点もある。

また、請求項（１）記載の発明の実施例でのべたよう
に加法混色により１画素が４色のカラーフィルタで構成
した場合、多色の映像表現が可能で表示品質が向上す
る。また、減法混色によると光の利用効率が高く明るい
表示が得られ高い解像度が容易に得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の請求項（１）記載の発明
に係る実施例を示し、第１図は本発明の一実施例の構成
図、第２図は加法混色形のカラーフィルターを用いた液
晶平面ディスプレイの構成例を示す図、第３図は１画素
が４色からなる透過型の液晶平面ディスプレイの画素構
成例を示す図、第４図は加法混色，減法混色による３原
色のスペクトルの模式図、第５図は減法混色のカラーフ
ィルターを用いた液晶平面ディスプレイの構成図、第６
図は本発明の参考例の構成図、第７図は従来の表示・撮
像装置の構成例を示す図である。１……CRTモニタ、２……通信する者（被写体）、３…
…テレビカメラ、４……マイクロフォン、５……透過型
の液晶平面ディスプレイ、６……バックライト、７……
透過状態／散乱状態を切り替えられる拡散板、８……ガ
ラス基板、９……電極、10……液晶、11……カラーフィ
ルタ、12……１画素が赤，緑，青，白の４色からなるデ
ィスプレイの画素構成例、13……赤の発光スペクトルを
持つ光源、14……緑の発光スペクトルを持つ光源、15…
…青の発光スペクトルを持つ光源、16……高速応答透過
型の白黒ディスプレイ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者久力真人東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内 (72)発明者中村正人東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内 (56)参考文献特開昭63−311890（ＪＰ，Ａ) 特開平２−228893（ＪＰ，Ａ) 実開昭64−11076（ＪＰ，Ｕ) 実開昭63−65018（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G09G 3/36 G02F 1/1335 G09G 3/20 680 H04N 5/225 H04N 7/14

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】透過型の表示装置と、該表示装置の裏面に
配置された拡散板と、該拡散板の裏面に配置された撮像
装置及び光源と、前記表示装置に映像を表示する表示期
間及び映像を表示せず光のみを透過する非表示期間を時
分割に駆動するとともに、前記表示期間は前記拡散板を
散乱状態にしかつ前記光源をオンにし、前記非表示期間
は前記拡散板を透過状態にしかつ前記光源をオフにする
時分割駆動装置とで、非表示期間内に表示装置を通して
その前方の被写体の正面を撮像する表示・撮像装置であ
って、前記表示装置として加法混色もしくは減法混色に
よるカラー表示を可能とする透過型ディスプレイを用い
ることを特徴とする表示・撮像装置。