JP3187614B2 - 画像入出力装置 - Google Patents

画像入出力装置

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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、画像の入出力を同時に
行うテレビ電話や卓上のテレビ会議端末の画像入出力装
置に関し、より詳細には、テレビ電話の画像入出力装置
に用いられる液晶表示装置の特性を利用してカメラの角
度で利用者の顔領域を検出し、液晶表示装置の表示特性
を変化させて最適な視野角に制御し、良好なユーザーイ
ンタフェースを得るようにした画像入出力装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、ISDN(Intergrated Services
Digital Network:サービス総合ディジタル網)に代表
されるデジタル通信網の整備や、画像符号化技術の進歩
により、テレビ電話やテレビ会議システム等を用いた画
像通信サービスが可能となり、その端末も市販されて普
及し始めている。図5は、従来のテレビ電話端末の構成
図で、図中、21は液晶ディスプレイ、22はカメラ、
23は角度調整ノブ、24は角度調整アングル、25は
ハンドセット、26はダイヤルキーである。図6(a)
〜(c)は、図5に示したテレビ電話端末の使用時の調
整方法を説明するため図で、図(a)は全体図、図
(b)は角度調整アングルの調整後を示す図、図(c)
はカメラ角度調整後を示す図である。図中、31はテレ
ビ電話、32は利用者、33は照明、34は角度調整ア
ングルの調整後のテレビ電話、35はカメラ角度調整後
のテレビ電話である。
【0003】図5及び図6を用いて、従来のテレビ電話
の使用法について説明する。一般的にテレビ電話の利用
者は、テレビ電話と正対するように位置する。利用者
は、まずテレビ電話端末のハンドセット25やダイヤル
キー26が使いやすい様な状態に座る。この時、液晶デ
ィスプレイ21は、正面から見たときに最適に見えるよ
うに調整されている。しかし、利用者の周囲環境、特に
照明33等の影響で写り込みが発生し、液晶ディスプレ
イ21が必ずしも利用者にとって見やすい状態にあると
は言えない。また、利用者の身長や座り方でも、液晶デ
ィスプレイ21の見やすさは異なってくる。従って、利
用者はまず液晶ディスプレイ21が見やすいように、角
度調整アングル24を調整し、写り込み等が発生しない
角度に調整し、図6(b)の状態を得る。この調整を行
うと、写り込みは避けられるが、カメラ22の角度も変
わってしまう。従って、利用者はカメラの角度調整ノブ
23でカメラ22を調整し、最適な入力画像が得られる
ように、図6(c)に示すように、カメラの角度を調整
する。
【0004】以上のような調整が終わりと、利用者はテ
レビ電話端末を用いて相手と通話を開始する。通話が始
まると、利用者はその利用目的や通話相手にもよるが、
液晶ディスプレイ21が見やすいように、また相手にカ
メラ22からの自分の映像がうまく送られるように、な
るべく動かないようにする必要がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
液晶ディスプレイは、ブラウン管と比較して薄型、低消
費電力等の長所がある反面、視野角、特に上下方向の視
野角が狭いという短所がある。一般的に、液晶ディスプ
レイを表示のみの目的で用いる場合、正面からみた場合
に最適な表示が得られるように、コントラストや色合い
等が調整されている。実際に画像を表示した場合、小型
であるため、液晶ディスプレイの設置方法に自由度があ
り、利用者は最適な条件で画像が見られるように見え方
を選択することが可能である。一方、液晶ディスプレイ
をテレビ電話等の画像出力装置として使用した場合、画
像入力装置であるカメラと一体構成となっている。カメ
ラは利用者の画像を取り込むもので、鮮明な入力画像を
得るための照明の具合や、一体構造により端末の形状も
大きくなるため、また回線やAC電源が必要なため、設
置場所の自由度は液晶ディスプレイ単体の場合に比べは
るかに低くなる。
【0006】この時、テレビ電話等で問題となるのが、
カメラへの画像の取り込みをよくしようとした時の周囲
の明かりや照明の液晶ディスプレイへの反射、写り込み
である。写り込みが発生すると、液晶ディスプレイでは
表示画像がほとんど見えなくなってしまうことも起き
る。写り込みを避けるためには、液晶ディスプレイにフ
ードをかぶせる方法が考えられるが、テレビ電話ではカ
メラと液晶ディスプレイの距離が近いため、フードがカ
メラに写ってしまうので使用できない。次に、写り込み
が発生しないように液晶ディスプレイの角度や位置を変
える方法が考えられる。しかし、テレビ電話等の利用者
は、自画像を相手に送るために端末と正対して使用する
ため、液晶ディスプレイの角度が変わると、利用者と液
晶ディスプレイの視角が変わり、視野角の狭い液晶ディ
スプレイでは、最適な表示が得られなくなってしまう。
また、液晶ディスプレイとカメラとが一体となっている
テレビ電話等の端末では、利用者がカメラの位置を調整
することは一般的であるが、液晶ディスプレイの調整を
したり、該液晶ディスプレイの位置に合わせて移動する
のは端末の利用上非常に不便である。
【0007】また、実際にテレビ電話で相手と通信を行
う場合、利用者は必ずしも動かない訳ではない。しか
し、利用者が動くことによって液晶ディスプレイとの視
角が変わり、最適な画像が得られなくなることで、利用
者はなるべく動かないように努力するため心理的な負担
となる。
【0008】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たもので、テレビ電話を使用するときに、画像出力手段
に照明等の写り込みが発生し、利用者が角度の調整を行
い、利用者に取って最適な画像が得られなくなっても、
画像入力装置の角度の調整で最適な画像が得られるよう
にしたテレビ電話装置を提供することを目的としてい
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、画像を撮影するためのカメラと、相手
画像を表示するための液晶ディスプレイとを備えたテレ
ビ電話装置において、前記カメラが向く方向を検出する
カメラ角度検出手段と、該カメラ角度検出手段により検
出されたカメラが向く方向に基づいて、前記液晶ディス
プレイに印加する電圧を変化させることにより、前記カ
メラが向く方向から見たときの前記液晶ディスプレイの
視野角を最適化する表示調整手段とを備えたことを特徴
としたものである。
【0010】
【作用】本発明のテレビ電話装置は、カメラなどの画像
入力手段の角度を検出して、角度を調整する角度調整手
段と、液晶ディスプレイの表示を調整する表示調整手段
を備え、該液晶ディスプレイの視野角を制御するように
しているので、テレビ電話を使用する時に液晶ディスプ
レイに照明等の写り込みが発生し、利用者が角度の調整
を行い、利用者に取って最適な画像が得られなくなって
も、画像入力装置の角度の調整で最適な画像が得られる
ようになり、煩雑な画像出力装置の調整が不要となる。
また、端末を使用時に利用者が動いて画像出力装置に対
して視角が変化した場合でも、利用者は常に最適な画像
を得ることができる。
【0011】
【実施例】実施例について、図面で参照して以下に説明
する。図1は、本発明に画像入出力装置の一実施例を説
明するための構成図で図中、1はカメラ、2はカメラ角
度調整部、3はカメラ角度検出部、4は表示調整部、5
は液晶ディスプレイである。図2は、本発明の画像入出
力装置の原理を説明するための液晶ディスプレイの特性
図である。なお、横軸は印可電圧、縦軸は透過率と視野
角である。
【0012】液晶は、それが持つ流動性や誘電率異方性
に磁界を印加すると分子配列が容易に変化する。その結
果、液晶の持つ屈折率異方性により、その旋光性や光散
乱等の光学的性質が変化し、結果として電気的な光変調
が行われる。液晶ディスプレイは、この様な電気光学効
果を利用するもので、該電気光学効果を用いた表示モー
ドとしてはTN(Twisted Nematic)効果を利用したも
のが現在幅広く使われている。TN型液晶ディスプレイ
は、透明電極につけた2枚のガラス板で液晶を挾み、電
圧を印加し、液晶の偏向方向を変化させることで、正面
から見たときの透過率を変化させ、表示を行うものであ
る。
【0013】前述したように、図2は、TN型液晶ディ
スプレイの電圧−透過率、視野角の特性図である。原理
からも解る様に、液晶ディスプレイの特性は、印加電圧
に比例して、正面から見たときの透過率と視野角が変化
する。印加電圧で表示特性を変化させる訳であるから、
実際に使用する時は電圧に対して特性が変化する領域で
使用される。以上の原理を用いることで、印加電圧を変
化させることにより、最適な視野角を調整することが可
能である。
【0014】前述したTN型液晶ディスプレイの特性を
用いた本発明の実施例を図1に基づいて説明する。従来
技術で説明したように、テレビ電話の利用者は、液晶デ
ィスプレイが最適な角度になるように、該液晶ディスプ
レイを調整し、その後カメラを調整する。この時、液晶
ディスプレイの視野角は利用者にとって最適ではない。
液晶ディスプレイと利用者の位置関係、すなわち角度は
カメラの調整角度で知ることが出来る。利用者は、カメ
ラ角度調整部2でカメラの角度を調整し、カメラ角度検
出部3はカメラの角度が変化したことを検出する。この
角度変化は電圧として表示調整部4に入力される。入力
された電圧から、図2の関係を基に、液晶ディスプレイ
5に印加する電圧を変化させて、カメラが向く方向から
見たときに、最適な視野角となるようにする。カメラの
向く方向は、利用者が最適に写る角度であり、従って液
晶ディスプレイの視野角と利用者の位置関係も最適な角
度となる。
【0015】図3は、本発明による画像入出力装置の他
の実施例を示す図で、図中、11はカメラ、12は顔領
域検出部、13は表示調整部、14は液晶ディスプレイ
である。図4(a)〜(d)は、図3における実施例の
原理を説明するための利用者の視野角と入力画像の動き
を示す図である。図(a)はテレビ電話端末の利用者の
利用中の動きを示す図で、図(b)〜(d)は利用者が
動いた時の視線と領域検出部の動きを表した図である。
【0016】図4(a)において、利用者はテレビ電話
端末と正対して位置する。端末使用中、利用者はカメラ
11から取り込まれる画像がなるべく良好なものになる
よう心がけるが、図4(b)〜(d)に示すような動き
は、端末を操作する限り必然的に発生するものである。
この時、利用者の視野角は液晶ディスプレイに対して最
適な角度からずれるが、その時、カメラから取り込まれ
る画像も同様に動きが発生する。すなわち、視野角のず
れは取り込まれる画像の動きと同じとみなすことが出来
る。従って、画像の動きを検出し、動いた量だけ視野角
の補正をしてやることで、液晶ディスプレイを見る角度
が変化しても、常に最適な視野角で液晶ディスプレイを
見ることが出来る。
【0017】この原理を用いた本発明の実施例を図3に
基づいて説明する。カメラ11から入力された画像は、
常に顔領域検出部12に送られている。本発明の実施例
1の調整が完了した後、顔領域検出部12からの顔の位
置情報を出力の基準とし、その出力を表示調整部13に
入力する。液晶ディスプレイ14の表示特性は前述の通
りなので、顔領域検出部12の出力に従って表示調整部
13の出力を変化させることで、利用者の動きに従った
最適な視野角が得られることになる。
【0018】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、以下のような効果がある。すなわち、本発明
テレビ電話装置を用いることにより、テレビ電話を使
用するときに液晶ディスプレイに照明等の写り込みが発
生し、利用者が角度の調整を行い、利用者にとって最適
な画像が得られなくなっても、画像入力装置の角度の調
整で最適な画像が得られるようになり、煩雑な画像出力
装置の調整が不要となり、誰でも簡単にテレビ電話を使
用することができる。また、端末を使用時に利用者が動
き画像出力装置に対して視角が変化した場合でも、利用
者は常に最適な画像を得ることができ心理的な負担がな
くなり、気軽に端末を利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による画像入出力装置の一実施例を説明
するための構成図である。
【図2】本発明の原理を説明するための液晶ディスプレ
イの特性を示す図である。
【図3】本発明による画像入出力装置の他の実施例を示
す図である。
【図4】図3における実施例の原理を説明するための利
用者の視野角と入力画像の動きを示す図である。
【図5】従来のテレビ電話端末の構成図である。
【図6】図5に示したテレビ電話端末の使用時の調整方
法を説明するための図である。
【符号の説明】
1…カメラ、2…カメラ角度調整部、3…カメラ角度検
出部、4…表示調整部、5…液晶ディスプレイ。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−300789(JP,A) 特開 平2−46492(JP,A) 特開 昭63−142779(JP,A) 特開 平3−262288(JP,A) 特開 平5−300499(JP,A) 特開 平2−216189(JP,A) 特開 平1−207790(JP,A) 実開 昭63−78487(JP,U) 実開 平4−36382(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G09F 9/00 H04N 7/14

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像を撮影するためのカメラと、相手
    画像を表示するための液晶ディスプレイとを備えたテレ
    ビ電話装置において、 前記カメラが向く方向を検出するカメラ角度検出手段
    と、 該カメラ角度検出手段により検出されたカメラが向く方
    向に基づいて、前記液晶ディスプレイに印加する電圧を
    変化させることにより、前記カメラが向く方向から見た
    ときの前記液晶ディスプレイの視野角を最適化する表示
    調整手段と、 を備えたことを特徴とするテレビ電話装置。
JP16991593A 1993-07-09 1993-07-09 画像入出力装置 Expired - Fee Related JP3187614B2 (ja)

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EP1587049A1 (en) * 2004-04-15 2005-10-19 Barco N.V. Method and device for improving conformance of a display panel to a display standard in the whole display area and for different viewing angles
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