JP3539717B2 - Display shooting device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は表示撮影装置に関し、例えば遠隔対話装置などに適用して有用なものである。
【0002】
【従来の技術】
図10は従来の表示撮影装置の構成図である。同図に示す表示撮影装置では、画像表示と被写体の撮影とを同時に行う際、画像は液晶プロジェクタ1によりスクリーン2に投射表示する一方、被写体である人間4はスクリーン2以外の場所、例えば図示のようにスクリーン2の上方からビデオカメラ3によって撮影する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の表示撮影装置では、スクリーン2に表示された画像を見ている人間4をビデオカメラ3によって撮影する際、スクリーン2以外の場所(スクリーン2の上方等)からしか撮影できないため、人間4を真正面から撮影することができない。このため、上記従来の表示撮影装置を用いて遠隔対話装置を構成した場合には、対話者同士の視線が一致した遠隔対話装置を実現することができない。
【0004】
そこで、本出願人は先に上記課題を解決することのできる表示撮影装置を提案した(特願平10−241221号)。図示は省略するが、この表示撮影装置は、液晶プロジュクタ及び同液晶プロジェクタにより映像を投射表示するスクリーンである偏光散乱板とからなる表示装置と、液晶プロジェクタの近傍に設けられスクリーン越しの被写体(人間)を撮影するカメラと、このカメラの前面に設置した偏光板とから構成したものであり、対話者同士の視線が一致した遠隔対話装置を実現することができるものである。
【0005】
しかしながら、この表示撮影装置では液晶プロジェクタを用いているため、スクリーンの前方又は後方に液晶プロジェクタを配置するための距離が必要である。このため装置の薄型化を図ることができない。
【0006】
従って本発明はこのような問題点等に鑑み、人間等の被写体を真正面から撮影することができて、対話者同士の視線が一致した遠隔対話装置を実現することができ、しかも、液晶プロジェクタを要せず、装置の薄型化を図ること等が可能な表示撮影装置を提供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、特定の偏光成分については電界により散乱・透過を制御することができ、他の偏光成分については常に透過状態であるような、高分子液晶中に低分子液晶を分散させることにより実現されるリバースモード高分子分散液晶を用い、これを複数の電極で駆動することより画像を表示する表示装置を利用したものであり、具体的には次のような構成を有する。
【0008】
即ち、上記課題を解決する第1発明の表示撮影装置は、特定の偏光成分については電界により散乱・透過、または回折・透過を制御することができ、他の偏光成分については常に透過状態であるようなリバースモード高分子分散液晶を複数の電極で駆動することにより画像を表示する表示装置と、
前記リバースモード高分子分散液晶が常に透過する偏光成分のみを透過する偏光板を具備した撮影装置とを備えて構成したことを特徴とする。
また、第2発明の表示撮影装置は、特定の偏光成分については電界により散乱・透過、または回折・透過を制御することができ、他の偏光成分については常に透過状態であるような、高分子複屈折媒体中に複屈折性の低分子液晶を分散させることにより実現されるリバースモード高分子分散液晶を複数の電極で駆動することにより画像を表示する表示装置と、
前記リバースモード高分子分散液晶が常に透過する偏光成分のみを透過する偏光板を具備した撮影装置とを備えて構成したことを特徴とする。
【0009】
また、第発明の表示撮影装置は、第1又は2発明の表示撮影装置において、前記表示装置は前記リバースモード高分子分散液晶パネルに密着して導光板を設けた構成とするとともに、この導光板の側部に光源を設け、同光源から発した光線を導光板により前記リバースモード高分子分散液晶へと導くように構成したことを特徴とする。
【0010】
また、第発明の表示装置は、第発明の表示撮影装置において、
前記表示装置は前記リバースモード高分子分散液晶パネルの両面に前記導光板を設けた構成としたことを特徴とする。
【0011】
また、第発明の表示撮影装置は、第1,第2,第3又は第4発明の表示撮影装置において、
前記表示装置の被写体側の面に波長板を設けたことを特徴とする。
【0012】
また、第発明の表示撮影装置は、第1,第2,第3,第4又は第5発明の表示撮影装置において、
前記表示装置の一方側の面に鏡を設け、前記表示装置の他方側の面に被写体と前記撮影装置とを配したことを特徴とする。
【0013】
また、第発明の表示撮影装置は、第発明の表示撮影装置において、
前記鏡としてホログラムミラーを設けたことを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【0015】
[実施の形態1]
図1は本発明の実施の形態1に係る表示撮影装置の構成図、図2は前記表示撮影装置を用いた遠隔対話装置の構成図、図3は前記表示撮影装置に備えた表示装置の構成図、図4は前記表示装置のリバースモード高分子分散液晶をTFT方式により駆動する場合の説明図、図5は前記リバースモード高分子分散液晶の作用を示す説明図である。
【0016】
<構成>
図1に示すように、表示撮影装置10は、特定の偏光成分15を表示光として出射する表示装置11(詳細後述)の一方側に撮影装置であるビデオカメラ等のカメラ12を配設し、表示装置11の他方側から人間13が表示装置11に表示された画像を見る構成となっている。
【0017】
また、カメラ12の前面には偏光板14が具備されている。この偏光板14は表示装置11のリバースモード高分子分散液晶25(図3参照)が常に透過する偏光成分16のみを透過するものである。表示装置11の発する偏光成分15は図1の紙面に平行であり、カメラ12に設けられた偏光板14は表示装置11の発する偏光成分15を吸収する方向に設けられている。従って、カメラ12では、偏光板15を介することにより、被写体である人間13が発する光のうち、図1の紙面に対して垂直な偏光成分16のみを受光して人間13を撮影する。
【0018】
なお、本実施の形態1では表示装置11の偏光方向を図1の紙面に平行としたが、これに限らず、偏光板14の吸収方向が表示装置11の表示光の偏光と一致していれば表示装置11の絶対的な偏光方向は任意である。また、図1では偏光板14をカメラ12の直前に設けたが、これに限らず、表示装置11のカメラ12側の面に設けてもよい。
【0019】
また、上記構成の表示撮影装置10を用いた遠隔対話装置の構成は、例えば図2に示すようになる。図2に示す遠隔対話装置は、上記構成の2台の表示撮影装置10A,10Bを遠隔の2地点にそれぞれ配置し、表示撮影装置10Aのカメラ12Aと表示撮影装置10Bの表示装置11Bとをコード17で電気的に接続するとともに、表示撮影装置10Bのカメラ12Bと表示撮影装置10Aの表示装置11Aとをコード17で電気的に接続して、人間13Aと人間13Bとが互いに表示装置11A,11Bに表示される相手の画像を見ながら対話する構成となっている。
【0020】
ここで、図3〜図5に基づき、表示装置11について詳述する。図3に示すように、表示装置11は、リバースモード高分子分散液晶25を、透明電極21を具備した透明な基板23と、透明電極22を具備した透明な基板24とで挟んだ構造を有する。そして、一方の透明基板23を導光板として用い、この導光板23の側部にリバースモード高分子分散液晶25を照らす光源として、カバー32で囲んだ冷陰極管28を設け、この冷陰極管28から発した光線(照明光)28を、導光板23によってリバースモード高分子分散液晶25へと導くように構成している。
【0021】
図3中に実線の矢印で示すように、冷陰極管28から出た光線29は導光板23内を全反射しながら伝播する。そして、リバースモード高分子分散液晶25のうち、透明電極21,22に電気的に接続された電源30により電界が加えられて散乱状態となった場所(図示例ではA部)にたまたま光線29がぶつかると、当該光線29が散乱されて図3中に点線の矢印で示すような出射光(表示光)31が得られる。
【0022】
この表示装置11は次のようにして容易に作製することができる。即ち、通常の液晶パネルと同様に、透明な基板23,24上にTFT方式などのマトリクス駆動可能なように加工した透明電極21,22を作製し、その上に配向膜26,27を塗布しラビリング等の配向処理を行う。次に、これらの基板23,24を配向膜26,27が向かい合うように配し、その配向膜26,27の隙間に、例えばUCL−002(大日本インキ化学工業)の様な光重合性液晶とE−7(メルクジャパン)の様な非重合性液晶の混合物を封入し、これに紫外線を照射することにより、リバースモード高分子分散液晶25を作製する。そして、導光板である基板23の側部に光源として冷陰極管28を取り付ける。かくして、表示装置11を作製することができる。
【0023】
なお、配向方向はアンチパラレルとするとよい。アンチパラレル配向とは、ラビング方向が反平行(アンチパラレル)である基板に挟むことにより実現される配向状態であり、液晶分子と基板表面とが成す傾斜角度が場所によらず一様であるため、欠陥のない配向を得やすいことが知られている。
【0024】
また、透明電極21,22には上記のようにリバースモード高分子分散液晶25に対してTFT方式などのマトリクス駆動が可能なように加工を施すが、以下では、TFT方式により駆動する場合について図4に基づき具体的に説明する。なお、図4では、画素電極側の構成のみを図示し、対向する電極は一様であるため図示を省略している。
【0025】
図4に示すように、TFT方式とは、各画素電極41毎に薄膜ランジスタ(TFT)からなるスイッチング素子42を設けた第1基板45と、図示しない全面に一様な電極を設けた第2基板とで高分子分散液晶を挟み、アドレス線43で画素電極41を行毎に選択し、データ線44の電位を記憶することにより、線順次的に画像情報を画素電極41の電位として書き込み、第1基板45の画素電極41と第2基板の一様な電極との電位差により表示を行う方式である。
【0026】
なお、図3では、透明電極22が上記の画素電極41、基板24が上記の第1基板45、透明電極21が上記の一様な電極、導光板23が上記の第2基板にそれぞれ相当する。
【0027】
また、リバースモード高分子分散液晶25は電界印加時に一つの偏光成分について散乱状態となるので、マトリクス駆動により電界がかかった領域だけ、その偏光成分を散乱する状態となって発光するが、このとき、リバースモード高分子分散液晶25を照らす光源が単色の場合には散乱状態(白)と透明状態(黒)のモノクロ表示となる。また、表示画像に同期して光源を3原色に切り替えることによりフルカラー表示も行える。
【0028】
リバースモード高分子分散液晶25のように複屈折媒体中に複屈折性の粒子が分散したフィルムの散乱特性は、以下のように説明できる。なお、以下では、リバースモード高分子分散液晶25の作用について、図5を参照して説明する。また、簡便のため、分散した粒子は複屈折性粒子であり、その個数が一個であるとして説明する。
【0029】
電界をかけない状態では、リバースモード高分子分散液晶25は、光学軸が一方向にそろった一様な複屈折性薄膜なので、散乱は起こらず透明である。一方、電界を印加した状態では、図5に示すように一様に配向した複屈折性薄膜中に光学軸方向が異なる複屈折性粒体52が存在した状態となる。
【0030】
図5に示すように、一般に光は透明物体である複屈折性媒体51に入射すると、その電界によって振動双極子53を誘起するが、一様な複屈折性媒体51中では振動双極子53は一様に誘起されるため、個々の振動双極子53による散乱は発生しない。
【0031】
次に、図5に示すように複屈折性粒体52が一個存在する場合、例えば、複屈折性媒体51の常屈折率と複屈折性粒体52の常屈折率とが等しい場合は、屈折率差が、複屈折性媒体51と複屈折性粒体52との間で図5の紙面内方向に生じ、同紙面と垂直な方向には生じない。
【0032】
ここで、同様に誘起される振動双極子53を考えると、複屈折性粒体52の部分だけ、内部に誘起された振動双極子53a(細線矢印)は図示したように周囲と大きさが異なる。即ち、相対的に見れば粒子の存在する場所に屈折率差に対応する振動双極子54(破線の太線矢印)が存在するのと等価である。この相対的に誘起される振動双極子54の散乱断面積は、図5の紙面内方向の偏光に対してのみ存在し、散乱光は主に光学軸と電界がなす面内方向に発生する。従って、図5の紙面内方向の偏光を選択的に散乱させることができる散乱部材が実現できる。また、散乱光の偏光は図5の紙面内方向に平行となり、同紙面と垂直な成分は発生しない。
【0033】
なお、リバースモード高分子分散液晶として、低分子液晶が周期的に分布したリバースモードホログラフィック高分子分散液晶を用いてもよい。この場合、表示装置11は、図3において、リバースモード高分子分散液晶25の代わりにリバースモードホログラフィック高分子分散液晶を設けた構成となる。リバースモードホログラフィック高分子分散液晶は、下記のように論文等のかたちで一般に発表しているものである。
【0034】
『K.Kato,T.Hisaki,M.Date,"Alignment-Controlled Holographic Polymer
Dispersed Liquid Crystal for Reflective Diplay Devices",Jpn.J. of Appl.
Phys.,38,pp.805-808(1999) 』
『加藤、久木、伊達、「配向を制御したホログラフィック高分子分散液晶 (HPDLC) 」、電子情報通信学会電子ディスプレイ研究会(EID)、1999年1 月22日(信学技報EID98-139,pp.171-176)』
なお、当該文献では「配向制御形HPDLC 」(Alignment-Controlled HPDLC)と呼んでいる。
【0035】
<作用・効果>
本実施の形態1に係る表示撮影装置10によれば、リバースモード高分子分散液晶25を複数の電極で駆動することにより画像を表示する表示装置11と、リバースモード高分子分散液晶25が常に透過する偏光成分のみを透過する偏光板14を具備したカメラ24とを備えて構成したため、画像表示と被写体の撮影とを同時に行うことができることは勿論、人間13等の被写体を真正面から撮影することができる。
【0036】
即ち、表示装置11の画像表示は、表示装置11と人間13との間に特に遮るものがないため、通常通り人間13に達して、人間13により観測される。一方、カメラ12側では、人間13と表示装置11とがその視野に入るが、偏光板14によって表示光が遮断され、表示装置11を常に透過する偏光成分のみが偏光板14を透過してカメラ12に受光されるため、あたかも表示装置11がないのと同じように表示装置11越しに人間13を撮影することができる。このため、人間13を真正面から撮影することができる。
【0037】
従って、この表示撮影装置10を用いて図2に例示するような遠隔対話装置を構成すれば、対話者同士の視線が一致した遠隔対話装置を実現することができる。
【0038】
しかも、液晶プロジェクタを要しないため、液晶プロジェクタを用いた表示撮影装置に比べて、装置の薄型化を図ることができる。特に、本表示撮影装置10では、表示装置11はリバースモード高分子分散液晶パネルに密着して導光板23を設けた構成とするとともに、この導光板23の側部に光源である冷陰極管28を設けてこの冷陰極管28から発した光線29を導光板23によりリバースモード高分子分散液晶25へと導くように構成したため、表示装置11の前方等に光源を設ける場合に比べて大幅な薄型化を図ることができ、また、高効率化を図ることができる。
【0039】
なお、本表示撮影装置10では表示装置11の後ろにカメラ12を配置しているが、表示装置11とカメラ12との距離は任意であるため、カメラ12を表示装置11に密着させて表示撮影装置10の奥行きを短縮することできる。従って、表示装置11の後ろにカメラ12を配置する構成としても、装置の薄型化の妨げとはならない。
【0040】
また、表示画像の観察者である人間13側から、カメラ12などの表示装置11の裏側(人間13と反対側)の物が見えることによって、表示画像が劣化するのを防ぐため、表示装置11の裏側を表示装置11の人間13側に比べて暗くするとともにカメラ13等の物体を黒色に塗装することが望ましい。この場合、図1のようにカメラ12の直近に偏光板14を設けるのではなく、表示装置11の表示領域全体に対応するような大面積の偏光板を表示装置11の裏面の直近に設けることによって容易に表示装置11の裏側を暗くすることができる。
【0041】
また、表示装置11のリバースモード高分子分散液晶として、リバースモードホログラフィック高分子分散液晶を用いた場合の作用・効果は次のとおりである。
【0042】リバースモードホログラフィック高分子分散液晶(R−HPDLC)は、無電界状態では透明であり、電界印加時に一つの偏光成分に対して回折状態となるので、回折状態にすることにより、導光板23を伝播する光の一偏光成分を出射させることができ、マトリクス駆動をすることにより画像表示を実現できる。R−HPDLCで構成した表示装置11も、表示光と直交した偏光を妨げないので、表示装置11越しに人間13を撮影することができ、人間13を真正面から撮影することができる。
【0043】
そして、回折を用いているため、R−HPDLCには波長選択性があるので、白色光源を用いた場合でも、カラー表示を実現することができる。なお、R−HPDLCを用いた場合、散乱状態が発光状態になるため、人間13側から表示装置11を照明すると、その照明光により発光してしまい色純度が低下してしまうが、R−HPDLCには角度があるので、人間13側から照明しても、表示には影響せず色純度の高い表示が実現できる。
【0044】
[実施の形態2]
図6は本発明の実施の形態2に係る表示撮影装置の表示装置の構成図である。
【0045】
<構成>
上記実施の形態1の表示装置11ではリバースモード高分子分散液晶パネル(配向膜26,27とリバースモード高分子分散液晶25とからなるパネル)の片面にのみ導光板23を密着させた構成としているが(図3参照)、これに限らず、リバースモード高分子分散液晶パネルの両面に導光板を設けるようにしてもよい。
【0046】
即ち、図6に示すように、本実施の形態2に係る表示撮影装置の表示装置111では、両方の透明基板23,24を導光板として用いてリバースモード高分子分散液晶パネルの両面にそれぞれ密着し、これらの導光板23,24の側部に光源である冷陰極管28をそれぞれ設けた構成としている。
【0047】
なお、表示装置111のその他の構成及び表示撮影装置の全体的な構成については、上記実施の形態1と同様であるため、ここでの説明及び図示は省略する(上記の説明及び図1〜図5参照)。
【0048】
<作用・効果>
本実施の形態2の表示撮影装置によれば、表示装置111はリバースモード高分子分散液晶パネルの両面に導光板23,24を設けた構成としたことにより、両方の導光板23,24によって冷陰極管28から出た光線をリバースモード高分子分散液晶25へと導くことができるため、リバースモード高分子分散液晶25からの出射光の光量が増加して、表示画像がより鮮明になる。
【0049】
[実施の形態3]
図7は本発明の実施の形態3に係る表示撮影装置の表示装置の構成図である。
【0050】
<構成>
上記実施の形態1の表示装置11では大幅な薄型化や高効率化のために導光板23の側部に光源である冷陰極管28を設けた構成としているが(図3参照)、これに限らず、前面等から周囲光によってリバースモード高分子分散液晶を照らす構成としてもよい。
【0051】
即ち、図7に示すように、本実施の形態3に係る表示撮影装置の表示装置211では、導光板は用いず、両側とも単に透明な基板23,24を設けた構成としている。そして、光源212を表示装置211の周囲(図示例では表示装置211の斜め前方)に設けている。但し、このような専用の光源を設けなくても、表示装置211の周りに充分な周囲光(自然光等)が存在するような場合には、必ずしも専用の光源を設けなくてもよい。
【0052】
なお、表示撮影装置211のその他の構成及び表示撮影装置の全体的な構成については、上記実施の形態1と同様であるため、ここでの説明及び図示は省略する(上記の説明及び図1〜図5参照)。
【0053】
<作用・効果>
従って、本実施の形態3の表示撮影装置によっても、上記実施の形態1と同様に、画像表示と被写体の撮影とを同時に行うことができることは勿論、人間等の被写体を真正面から撮影することができる。即ち、この表示撮影装置を用いて遠隔対話装置を構成した場合にも、対話者同士の視線が一致した遠隔対話装置を実現することができる。しかも、液晶プロジェクタを要しないため、液晶プロジェクタを用いた表示撮影装置に比べて、装置の薄型化を図ることができる。
【0054】
なお、特に光源212によってリバースモード高分子分散液晶25の表示面を照明することにより、高コントラスト化することが可能となる。
【0055】
[実施の形態4]
図8は本発明の実施の形態4に係る表示撮影装置の構成図である。
【0056】
<構成>
上記実施の形態1の表示撮影装置10では、カメラ12は特定の直線偏光成分のみを撮影することになるため(図1参照)、ガラス面の反射等が肉眼で直接見た反射と異なってしまうという欠点があった。
【0057】
そこで、図8に示すように、本実施の形態4の表示撮影装置310では、表示装置11の人間13等の被写体側の面に波長板311を設け、この波長板311を介して、人間13等の被写体をカメラ12で撮影する構成となっている。
【0058】
波長板311としては四分の一波長板を用い、この波長板311の軸を表示装置11の偏光方向と45度異なった方向にすることにより、表示像を直線偏光から円偏光に変換するようにしている。即ち、カメラ12では一つの円偏光成分を撮影することになる。また、波長板311に高次波長板を用いるようにしてもよい。
【0059】
なお、表示撮影装置310のその他の構成については、上記実施の形態1と同様であるため、ここでの説明及び図示は省略する(上記の説明及び図1〜図5参照)。
【0060】
<作用・効果>
本実施の形態4の表示撮影装置310によれば、表示装置11の被写体側の面に波長板311を設けた構成としたことによって、カメラ12では全ての偏光成分を撮影することができるようになり、より自然な画像を撮影することができる。なお、表示画像については、波長板311は表示像を直線偏光から円偏光に変換するだけなので、人間13が見る上で影響はない。
【0061】
また、波長板311に高次波長板を用いることにより、カメラ12では波長によって異なった偏光成分を撮影することになるので、例えば液晶温度計のように円偏光を発する特殊な物体も違和感なく撮影することができる。
【0062】
[実施の形態5]
図9は本発明の実施の形態5に係る表示撮影装置の構成図である。
【0063】
<構成>
上記実施の形態1の表示撮影装置10ではカメラ12と人間13等の被写体とを表示装置11の両側にそれぞれ配した構成となっているが、表示装置の一方側の面に鏡を設ければ、表示装置の他方側の面にカメラと被写体とを配することができる。
【0064】
即ち、図9に示すように、本実施の形態5の表示撮影装置410では、表示装置11の一方側の面に鏡としてホログラムミラー411を設け、表示装置11の他方側に人間13等の被写体とカメラ12とを配する構成としている。つまり、人間13等の被写体が発する光のうち、所定の偏光成分(例えば図9の紙面に対して垂直な偏光成分)が、表示撮影装置11を透過した後、ホログラムミラー411に反射して再び表示撮影装置11を透過することにより、被写体側に配置したカメラ12に受光(撮影)されるように構成している。
【0065】
なお、ホログラムミラー411は、別名ホログラムスクリーンとも呼ばれ、富士サポート&サービス株式会社製の「Fsasグラスビジョン」等でも使用されている一般的技術である。ホログラムミラー411は一種のホログラムであり、鏡の像をホログラムとして記録することにより作製される。ホログラムミラー411は一般の鏡として動作する他、傾斜した鏡の像を記録したことにより、入射光と反射光のなす角の2等分線がホログラムミラー411の垂線に対し傾斜した鏡を構成することができる。
【0066】
観測者である人間13は、表示装置11を直接目視することにより画像表示を見ることできる。また、カメラ12の位置からは、表示装置11の表示像と、ホログラムミラー411に反射された観測者(被写体)の像とが見えるが、表示装置11に起因する像は一方向に偏光しているため、カメラ12の前面に当該偏光を妨げる偏光板14を設けることにより、観測者(被写体)の像のみを撮影することができるようになっている。更に、表示装置11とホログラムミラー411との間に、表示装置11が発する偏光を吸収する偏光板14を設けることにより、コントラストを向上することができるようになっている。
【0067】
なお、表示撮影装置410のその他の構成については、上記実施の形態1と同様であるため、ここでの説明及び図示は省略する(上記の説明及び図1〜図5参照)。
【0068】
<作用・効果>
本実施の形態5の表示撮影装置410によれば、表示装置11の一方側の面に鏡としてホログラムミラー411を設け、表示装置11の他方側に人間13等の被写体と撮影装置11とを配する構成としたため、上記実施の形態1の構成に比べて(図1参照)、カメラ12の厚さ分さらに奥行きを低減することができる。
【0069】
しかも、鏡としてホログラムミラー411を用いているため、ホログラムの構造を変えることにより、カメラ12の設置位置を自由に変えることが可能となる。
【0070】
なお、本実施の形態5の場合には、カメラ12が強く照明される環境下では、観測者である人間13からカメラ12の像が見えることになる。しかし、このことは、被写体である人間13等に限定的に照明をあてることには技術的な困難はないことから、使用時の照明環境に制限はつくものの、本発明の技術的実現性を損なうものではない。
【0071】
【発明の効果】
以上、実施の形態とともに具体的に説明にたように、第1又は第2発明の表示撮影装置によれば、特定の偏光成分については電界により散乱・透過、または回折・透過を制御することができ、他の偏光成分については常に透過状態であるようなリバースモード高分子分散液晶を複数の電極で駆動することにより画像を表示する表示装置と、前記リバースモード高分子分散液晶が常に透過する偏光成分のみを透過する偏光板を具備した撮影装置とを備えて構成したため、又は、特定の偏光成分については電界により散乱・透過、または回折・透過を制御することができ、他の偏光成分については常に透過状態であるような、高分子複屈折媒体中に複屈折性の低分子液晶を分散させることにより実現されるリバースモード高分子分散液晶を複数の電極で駆動することにより画像を表示する表示装置と、前記リバースモード高分子分散液晶が常に透過する偏光成分のみを透過する偏光板を具備した撮影装置とを備えて構成したため、画像表示と被写体の撮影とを同時に行うことができることは勿論、人間等の被写体を真正面から撮影することができる。従って、この表示撮影装置を用いて遠隔対話装置を構成すれば、対話者同士の視線が一致した遠隔対話装置を実現することができる。
【0072】
しかも、液晶プロジェクタを要しないため、液晶プロジェクタを用いた表示撮影装置に比べて、装置の薄型化を図ることができる。
【0073】
また、第発明の表示撮影装置によれば、第1又は2発明の表示撮影装置において、前記表示装置は前記リバースモード高分子分散液晶パネルに密着して導光板を設けた構成とするとともに、この導光板の側部に光源を設け、同光源から発した光線を導光板により前記リバースモード高分子分散液晶へと導くように構成したため、表示装置の前方等に光源を設ける場合に比べて大幅な薄型化を図ることができ、また、高効率化を図ることができる。
【0074】
また、第発明の表示撮影装置によれば、第発明の表示撮影装置において、前記表示装置は前記リバースモード高分子分散液晶パネルの両面に前記導光板を設けた構成としたことにより、両方の導光板によって光源から出た光線をリバースモード高分子分散液晶へと導くことができるため、リバースモード高分子分散液晶からの出射光の光量が増加して、表示画像がより鮮明になる。
【0075】
また、第発明の表示撮影装置によれば、第1,第2,第3又は第4発明の表示撮影装置において、前記表示装置の被写体側の面に波長板を設けた構成としたことによって、撮影装置では全ての偏光成分を撮影することができるようになり、より自然な画像を撮影することができる。
【0076】
また、第発明の表示撮影装置は、第1,第2,第3,第4又は第5発明の表示撮影装置において、前記表示装置の一方側の面に鏡を設け、前記表示装置の他方側の面に被写体と前記撮影装置とを配する構成としたため、表示装置の両側に被写体と撮影装置とをそれぞれ配する構成に比べて、撮影装置の厚さ分さらに奥行きを低減することができる。
【0077】
また、第発明の表示撮影装置は、第発明の表示撮影装置において、前記鏡としてホログラムミラーを用いているため、ホログラムの構造を変えることにより、撮影装置の設置位置を自由に変えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係る表示撮影装置の構成図である。
【図2】前記表示撮影装置を用いた遠隔対話装置の構成図である。
【図3】前記表示装置のリバースモード高分子分散液晶をTFT方式により駆動する場合の説明図である。
【図4】前記表示装置のリバースモード高分子分散液晶をTFT方式により駆動する場合の説明図である。
【図5】前記リバースモード高分子分散液晶の作用を示す説明図である。
【図6】本発明の実施の形態2に係る表示撮影装置の表示装置の構成図である。
【図7】本発明の実施の形態3に係る表示撮影装置の表示装置の構成図である。
【図8】本発明の実施の形態4に係る表示撮影装置の構成図である。
【図9】本発明の実施の形態5に係る表示撮影装置の構成図である。
【図10】従来の表示撮影装置の構成図である。
【符号の説明】
10,10A,10B,310,410 表示撮影装置
11,11A,11B,111,211 表示装置
12,12A,12B カメラ
13,13A,13B 人間
14,14A,14B 偏光板
17 コード
21,22 透明電極
23,24 透明基板(導光板)
25 リバースモード高分子分散液晶
26,27 配向膜
28 冷陰極管
30 電源
32 カバー
212 光源
311 波長板
411 ホログラムミラー
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a display / photographing device, and is useful when applied to, for example, a remote interactive device.
[0002]
[Prior art]
FIG. 10 is a configuration diagram of a conventional display photographing apparatus. In the display / photographing apparatus shown in the figure, when performing image display and photographing of a subject at the same time, the image is projected and displayed on the screen 2 by the liquid crystal projector 1, while the person 4 as the subject is placed in a place other than the screen 2, for example, as shown in the figure. As described above, an image is taken by the video camera 3 from above the screen 2.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional display / photographing apparatus, when the person 4 watching the image displayed on the screen 2 is photographed by the video camera 3, it can be photographed only from a place other than the screen 2 (such as above the screen 2). The human 4 cannot be photographed directly in front. For this reason, when a remote interactive device is configured using the above-described conventional display / photographing device, it is not possible to realize a remote interactive device in which the eyes of the interlocutors match.
[0004]
Therefore, the present applicant has previously proposed a display / photographing device capable of solving the above problem (Japanese Patent Application No. 10-241221). Although not shown, this display photographing device is composed of a display device including a liquid crystal projector and a polarizing scattering plate which is a screen for projecting and displaying an image by the liquid crystal projector, and a subject (human being) provided near the liquid crystal projector and passing through the screen. ) And a polarizing plate installed on the front of the camera, thereby realizing a remote interactive device in which the eyes of the interlocutors coincide.
[0005]
However, since this display photographing apparatus uses a liquid crystal projector, a distance for arranging the liquid crystal projector in front of or behind the screen is required. Therefore, the thickness of the device cannot be reduced.
[0006]
Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems and the like, and can realize a remote dialogue device in which a subject such as a human can be photographed directly in front of each other, and a line of sight of interlocutors coincides. It is an object of the present invention to provide a display / photographing device that can be made thinner without requiring any device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is realized by dispersing a low-molecular liquid crystal in a high-molecular liquid crystal so that scattering and transmission can be controlled by an electric field for a specific polarization component and the other polarization components are always in a transmission state. A display device that displays an image by using a reverse mode polymer-dispersed liquid crystal and driving the liquid crystal with a plurality of electrodes has the following configuration.
[0008]
That is, the display / photographing device of the first invention that solves the above-mentioned problem,Scattering / transmission or diffraction / transmission can be controlled by an electric field for specific polarization components, while other polarization components are always in a transmission state.A display device that displays an image by driving the reverse mode polymer dispersed liquid crystal with a plurality of electrodes,
SaidAnd a photographing apparatus including a polarizing plate that transmits only a polarized component that is always transmitted by the reverse mode polymer-dispersed liquid crystal.
Further, the display / photographing device of the second invention can control the scattering / transmission or the diffraction / transmission of a specific polarization component by an electric field, and can always control the transmission of the other polarization components. A display device that displays an image by driving a reverse mode polymer dispersed liquid crystal realized by dispersing a birefringent low molecular liquid crystal in a birefringent medium with a plurality of electrodes,
And a photographing apparatus having a polarizing plate that transmits only the polarized component that is always transmitted by the reverse mode polymer dispersed liquid crystal.
[0009]
Also,3The display / photographing apparatus of the present invention has a firstOr 2In the display photographing device of the invention,SaidDisplay deviceSaidA light guide plate is provided in close contact with the reverse mode polymer-dispersed liquid crystal panel, and a light source is provided on the side of the light guide plate.SaidIt is characterized in that it is configured to guide to a reverse mode polymer dispersed liquid crystal.
[0010]
Also,4The display device of the present invention3In the display photographing device of the invention,
SaidDisplay deviceSaidReverse mode polymer dispersed liquid crystal panel on both sidesSaidA light guide plate is provided.
[0011]
Also,5The display / photographing device of the invention includes first and second, Third or fourthIn the display photographing device of the invention,
SaidA wave plate is provided on the surface of the display device on the subject side.
[0012]
Also,6The display / photographing device of the invention includes first, second, third, Fourth or fifthIn the display photographing device of the invention,
SaidA mirror is provided on one side of the display device,SaidThe subject on the other side of the display deviceSaidA photographing device is provided.
[0013]
Also,7The display / photographing device of the invention6In the display photographing device of the invention,
SaidA hologram mirror is provided as a mirror.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0015]
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a configuration diagram of a display and imaging device according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram of a remote interaction device using the display and imaging device, and FIG. 3 is a configuration of a display device provided in the display and imaging device. FIGS. 4A and 4B are diagrams illustrating the case where the reverse mode polymer-dispersed liquid crystal of the display device is driven by the TFT method, and FIGS. 5A and 5B are diagrams illustrating the operation of the reverse mode polymer-dispersed liquid crystal.
[0016]
<Structure>
As shown in FIG. 1, the display / photographing apparatus 10 includes a camera 12 such as a video camera, which is a photographing apparatus, provided on one side of a display apparatus 11 (detailed later) that emits a specific polarization component 15 as display light. The configuration is such that a person 13 looks at an image displayed on the display device 11 from the other side of the display device 11.
[0017]
A polarizing plate 14 is provided on the front surface of the camera 12. The polarizing plate 14 transmits only the polarization component 16 which is always transmitted by the reverse mode polymer dispersed liquid crystal 25 (see FIG. 3) of the display device 11. The polarization component 15 emitted from the display device 11 is parallel to the plane of FIG. 1, and the polarizing plate 14 provided in the camera 12 is provided in a direction to absorb the polarization component 15 emitted from the display device 11. Accordingly, the camera 12 captures only the polarized component 16 perpendicular to the plane of FIG. 1 out of the light emitted by the person 13 as the subject through the polarizing plate 15 to photograph the person 13.
[0018]
In the first embodiment, the polarization direction of the display device 11 is set parallel to the plane of FIG. 1. However, the present invention is not limited to this, and the absorption direction of the polarizing plate 14 may be the same as the polarization direction of the display light of the display device 11. In this case, the absolute polarization direction of the display device 11 is arbitrary. Although the polarizing plate 14 is provided immediately before the camera 12 in FIG. 1, the present invention is not limited to this, and the polarizing plate 14 may be provided on the surface of the display device 11 on the camera 12 side.
[0019]
The configuration of a remote interactive device using the display / photographing device 10 having the above configuration is as shown in FIG. 2, for example. In the remote interactive device shown in FIG. 2, the two display photographing devices 10A and 10B having the above configuration are arranged at two remote locations, respectively, and the camera 12A of the display photographing device 10A and the display device 11B of the display photographing device 10B are coded. 17 and the camera 12B of the display / photographing device 10B and the display device 11A of the display / photographing device 10A are electrically connected with the cord 17 so that the human 13A and the human 13B can display each other with the display devices 11A and 11B. The dialogue is made while looking at the image of the other party displayed in.
[0020]
Here, the display device 11 will be described in detail with reference to FIGS. As shown in FIG. 3, the display device 11 has a structure in which a reverse mode polymer dispersed liquid crystal 25 is sandwiched between a transparent substrate 23 having a transparent electrode 21 and a transparent substrate 24 having a transparent electrode 22. . Then, one of the transparent substrates 23 is used as a light guide plate, and a cold cathode tube 28 surrounded by a cover 32 is provided on a side portion of the light guide plate 23 as a light source for illuminating the reverse mode polymer dispersed liquid crystal 25. (Illumination light) 28 emitted from the light guide plate 23 is guided to the reverse mode polymer dispersed liquid crystal 25 by the light guide plate 23.
[0021]
As shown by the solid arrows in FIG. 3, the light beam 29 emitted from the cold cathode tube 28 propagates while being totally reflected inside the light guide plate 23. A light ray 29 happens to occur at a place (A in the illustrated example) of the reverse mode polymer-dispersed liquid crystal 25 where an electric field is applied by a power supply 30 electrically connected to the transparent electrodes 21 and 22 to cause a scattering state. If so, the light beam 29 is scattered, and an emission light (display light) 31 as shown by a dotted arrow in FIG. 3 is obtained.
[0022]
This display device 11 can be easily manufactured as follows. That is, as in the case of a normal liquid crystal panel, transparent electrodes 21 and 22 are formed on transparent substrates 23 and 24 such that they can be driven by a matrix such as a TFT method, and alignment films 26 and 27 are applied thereon. An alignment process such as rabbling is performed. Next, these substrates 23 and 24 are arranged so that the alignment films 26 and 27 face each other, and a photopolymerizable liquid crystal such as UCL-002 (Dainippon Ink and Chemicals) is provided between the alignment films 26 and 27. And a mixture of a non-polymerizable liquid crystal such as E-7 (Merck Japan), and irradiating the mixture with ultraviolet rays to produce a reverse mode polymer-dispersed liquid crystal 25. Then, a cold cathode tube 28 is attached as a light source to a side portion of the substrate 23 which is a light guide plate. Thus, the display device 11 can be manufactured.
[0023]
Note that the orientation direction may be antiparallel. The anti-parallel alignment is an alignment state realized by sandwiching between rubbing directions of anti-parallel (anti-parallel) substrates, and the tilt angle between liquid crystal molecules and the substrate surface is uniform regardless of location. It is known that a defect-free orientation is easily obtained.
[0024]
The transparent electrodes 21 and 22 are processed so that the reverse mode polymer dispersed liquid crystal 25 can be driven by a matrix such as a TFT method as described above. This will be specifically described based on No. 4. Note that FIG. 4 shows only the configuration on the pixel electrode side, and the illustration is omitted because the opposing electrodes are uniform.
[0025]
As shown in FIG. 4, the TFT method means a first substrate 45 provided with a switching element 42 formed of a thin film transistor (TFT) for each pixel electrode 41 and a second substrate provided with a uniform electrode over the entire surface (not shown). By sandwiching the polymer-dispersed liquid crystal with the substrate, selecting the pixel electrode 41 for each row by the address line 43, and storing the potential of the data line 44, the image information is written line-sequentially as the potential of the pixel electrode 41, In this method, display is performed by using a potential difference between the pixel electrode 41 on the first substrate 45 and a uniform electrode on the second substrate.
[0026]
In FIG. 3, the transparent electrode 22 corresponds to the pixel electrode 41, the substrate 24 corresponds to the first substrate 45, the transparent electrode 21 corresponds to the uniform electrode, and the light guide plate 23 corresponds to the second substrate. .
[0027]
In addition, since the reverse mode polymer dispersed liquid crystal 25 is in a scattering state with respect to one polarization component when an electric field is applied, only the region to which the electric field is applied by matrix driving is in a state where the polarization component is scattered and emits light. When the light source illuminating the reverse mode polymer-dispersed liquid crystal 25 is of a single color, monochrome display is performed in a scattering state (white) and a transparent state (black). Further, by switching the light source to three primary colors in synchronization with the display image, full-color display can be performed.
[0028]
The scattering characteristics of a film in which birefringent particles are dispersed in a birefringent medium such as the reverse mode polymer-dispersed liquid crystal 25 can be explained as follows. The operation of the reverse mode polymer dispersed liquid crystal 25 will be described below with reference to FIG. Further, for the sake of simplicity, the description will be made on the assumption that the dispersed particles are birefringent particles and the number thereof is one.
[0029]
When no electric field is applied, the reverse mode polymer-dispersed liquid crystal 25 is transparent without scattering because it is a uniform birefringent thin film having an optical axis aligned in one direction. On the other hand, when the electric field is applied, the birefringent particles 52 having different optical axis directions are present in the birefringent thin film uniformly oriented as shown in FIG.
[0030]
As shown in FIG. 5, when light generally enters a birefringent medium 51 that is a transparent object, an electric field induces a vibrating dipole 53, but in a uniform birefringent medium 51, the vibrating dipole 53 Since it is induced uniformly, scattering by the individual vibration dipoles 53 does not occur.
[0031]
Next, as shown in FIG. 5, when there is one birefringent particle 52, for example, when the ordinary refractive index of the birefringent medium 51 is equal to the ordinary refractive index of the birefringent particle 52, The index difference occurs between the birefringent medium 51 and the birefringent particles 52 in the direction in the plane of FIG. 5 and does not occur in the direction perpendicular to the plane of FIG.
[0032]
Here, considering the vibration dipole 53 induced similarly, only the portion of the birefringent particle 52 has a vibration dipole 53a (arrow in thin line) induced therein which is different in size from the periphery as shown in the drawing. . That is, when viewed relatively, this is equivalent to the presence of the vibrating dipole 54 (dashed thick arrow) corresponding to the refractive index difference at the position where the particle exists. The scattering cross section of the relatively induced vibration dipole 54 exists only for the polarized light in the in-plane direction of FIG. 5, and the scattered light is mainly generated in the in-plane direction between the optical axis and the electric field. Therefore, a scattering member that can selectively scatter polarized light in the direction of the paper of FIG. 5 can be realized. Further, the polarization of the scattered light becomes parallel to the in-plane direction of FIG. 5, and no component perpendicular to the paper surface is generated.
[0033]
As the reverse mode polymer dispersed liquid crystal, a reverse mode holographic polymer dispersed liquid crystal in which low molecular liquid crystals are periodically distributed may be used. In this case, the display device 11 has a configuration in which a reverse mode holographic polymer dispersed liquid crystal is provided instead of the reverse mode polymer dispersed liquid crystal 25 in FIG. The reverse mode holographic polymer-dispersed liquid crystal is generally disclosed in the form of a paper or the like as follows.
[0034]
"K.Kato, T.Hisaki, M.Date," Alignment-Controlled Holographic Polymer
Dispersed Liquid Crystal for Reflective Diplay Devices ", Jpn.J. of Appl.
Phys., 38, pp. 805-808 (1999) 』
"Kato, Hisagi, Date," Holographic Polymer Dispersion Liquid Crystal with Controlled Orientation (HPDLC) ", IEICE Technical Committee on Electronic Display (EID), January 22, 1999 (IEICE EID98-139, IEICE Tech. pp.171-176)]
In this document, it is called "Alignment-Controlled HPDLC".
[0035]
<Action / Effect>
According to the display / photographing device 10 according to the first embodiment, the display device 11 that displays an image by driving the reverse mode polymer dispersed liquid crystal 25 with a plurality of electrodes and the reverse mode polymer dispersed liquid crystal 25 are always transmitted. And the camera 24 having the polarizing plate 14 that transmits only the polarized light component, the image display and the photographing of the subject can be performed at the same time, and the subject such as the human 13 can be photographed from the front. it can.
[0036]
That is, since there is no particular obstruction between the display device 11 and the person 13, the image display on the display device 11 reaches the person 13 as usual and is observed by the person 13. On the other hand, on the camera 12 side, the human 13 and the display device 11 enter the field of view, but the display light is blocked by the polarizing plate 14, and only the polarized light component that always passes through the display device 11 passes through the polarizing plate 14 and the camera Since the light is received by the display device 12, the person 13 can be photographed through the display device 11 as if the display device 11 were not provided. For this reason, the human 13 can be photographed from directly in front.
[0037]
Therefore, if a remote dialogue device as illustrated in FIG. 2 is configured by using the display / photographing device 10, a remote dialogue device in which the eyes of the interlocutors coincide with each other can be realized.
[0038]
Moreover, since a liquid crystal projector is not required, the device can be made thinner as compared with a display photographing device using a liquid crystal projector. In particular, in the present display / photographing device 10, the display device 11 has a configuration in which the light guide plate 23 is provided in close contact with the reverse mode polymer dispersed liquid crystal panel, and a cold cathode tube 28 as a light source is provided on a side portion of the light guide plate 23. Is provided to guide the light beam 29 emitted from the cold-cathode tube 28 to the reverse mode polymer-dispersed liquid crystal 25 by the light guide plate 23, so that it is significantly thinner than a case where a light source is provided in front of the display device 11 or the like. And efficiency can be improved.
[0039]
In the present display / photographing apparatus 10, the camera 12 is disposed behind the display apparatus 11, but the distance between the display apparatus 11 and the camera 12 is arbitrary. The depth of the device 10 can be reduced. Therefore, even when the camera 12 is arranged behind the display device 11, it does not hinder the thinning of the device.
[0040]
Further, the display device 11 is prevented from deteriorating the display image by preventing a person behind the display device 11 such as the camera 12 from seeing from the side of the person 13 who is the observer of the display image. It is desirable to make the back side darker than the human 13 side of the display device 11 and to paint objects such as the camera 13 black. In this case, instead of providing the polarizing plate 14 in the vicinity of the camera 12 as shown in FIG. 1, a polarizing plate having a large area corresponding to the entire display area of the display device 11 is provided in the vicinity of the back surface of the display device 11. Accordingly, the back side of the display device 11 can be easily darkened.
[0041]
The operation and effect when the reverse mode holographic polymer dispersed liquid crystal is used as the reverse mode polymer dispersed liquid crystal of the display device 11 are as follows.
The reverse mode holographic polymer-dispersed liquid crystal (R-HPDLC) is transparent in the absence of an electric field, and becomes a diffracted state with respect to one polarization component when an electric field is applied. One polarized light component of light propagating through the light plate 23 can be emitted, and image display can be realized by matrix driving. Since the display device 11 formed of the R-HPDLC does not hinder the polarization orthogonal to the display light, the person 13 can be photographed through the display device 11 and the person 13 can be photographed from the front.
[0043]
Since R-HPDLC has wavelength selectivity because diffraction is used, color display can be realized even when a white light source is used. When the R-HPDLC is used, the scattering state becomes a light emitting state. Therefore, when the display device 11 is illuminated from the human 13 side, the display device 11 emits light due to the illuminating light and the color purity is reduced. Has an angle, so that even when illuminated from the human 13 side, a display with high color purity can be realized without affecting the display.
[0044]
[Embodiment 2]
FIG. 6 is a configuration diagram of a display device of the display / photographing device according to Embodiment 2 of the present invention.
[0045]
<Structure>
The display device 11 of the first embodiment has a configuration in which the light guide plate 23 is adhered to only one surface of the reverse mode polymer dispersed liquid crystal panel (a panel including the alignment films 26 and 27 and the reverse mode polymer dispersed liquid crystal 25). However, the present invention is not limited to this, and light guide plates may be provided on both sides of the reverse mode polymer dispersed liquid crystal panel.
[0046]
That is, as shown in FIG. 6, in the display device 111 of the display / photographing device according to the second embodiment, both transparent substrates 23 and 24 are used as light guide plates to be in close contact with both surfaces of the reverse mode polymer dispersed liquid crystal panel. The light guide plates 23 and 24 are provided with a cold cathode tube 28 as a light source on the side thereof.
[0047]
Note that the other configuration of the display device 111 and the overall configuration of the display photographing device are the same as those in the first embodiment, and thus description and illustration thereof are omitted here (the above description and FIGS. 5).
[0048]
<Action / Effect>
According to the display / photographing apparatus of the second embodiment, the display device 111 has a configuration in which the light guide plates 23 and 24 are provided on both sides of the reverse mode polymer dispersed liquid crystal panel. Since the light emitted from the cathode tube 28 can be guided to the reverse mode polymer dispersed liquid crystal 25, the amount of light emitted from the reverse mode polymer dispersed liquid crystal 25 increases, and the displayed image becomes clearer.
[0049]
[Embodiment 3]
FIG. 7 is a configuration diagram of a display device of a display / photographing device according to Embodiment 3 of the present invention.
[0050]
<Structure>
The display device 11 according to the first embodiment has a configuration in which a cold cathode tube 28 as a light source is provided on a side portion of the light guide plate 23 in order to greatly reduce the thickness and increase the efficiency (see FIG. 3). Alternatively, the reverse mode polymer dispersed liquid crystal may be illuminated by ambient light from the front or the like.
[0051]
That is, as shown in FIG. 7, the display device 211 of the display / photographing device according to Embodiment 3 does not use a light guide plate, and has a configuration in which transparent substrates 23 and 24 are simply provided on both sides. The light source 212 is provided around the display device 211 (in the illustrated example, diagonally forward of the display device 211). However, even if such a dedicated light source is not provided, the dedicated light source does not necessarily have to be provided when there is sufficient ambient light (natural light or the like) around the display device 211.
[0052]
Note that the other configuration of the display / photographing device 211 and the overall configuration of the display / photographing device are the same as those in the first embodiment, and thus description and illustration thereof are omitted here (the above description and FIGS. (See FIG. 5).
[0053]
<Action / Effect>
Therefore, similarly to the first embodiment, the display and photographing apparatus of the third embodiment can simultaneously perform the image display and the photographing of the subject, and can also photograph the subject such as a human from the front. it can. That is, even when a remote interactive device is configured using this display / photographing device, it is possible to realize a remote interactive device in which the eyes of the interlocutors match. Moreover, since a liquid crystal projector is not required, the device can be made thinner as compared with a display photographing device using a liquid crystal projector.
[0054]
In particular, by illuminating the display surface of the reverse mode polymer-dispersed liquid crystal 25 with the light source 212, it is possible to increase the contrast.
[0055]
[Embodiment 4]
FIG. 8 is a configuration diagram of a display / photographing device according to Embodiment 4 of the present invention.
[0056]
<Structure>
In the display / photographing apparatus 10 according to the first embodiment, since the camera 12 photographs only a specific linearly polarized light component (see FIG. 1), the reflection on the glass surface differs from the reflection directly seen by the naked eye. There was a disadvantage.
[0057]
Therefore, as shown in FIG. 8, in the display / photographing device 310 of the fourth embodiment, a wavelength plate 311 is provided on the surface of the display device 11 on the subject side such as the human 13, and the human 13 And the like are photographed by the camera 12.
[0058]
A quarter-wave plate is used as the wave plate 311, and the display image is converted from linearly polarized light to circularly polarized light by setting the axis of the wave plate 311 to a direction different from the polarization direction of the display device 45 by 45 degrees. I have to. That is, the camera 12 captures one circularly polarized light component. Further, a higher-order wave plate may be used as the wave plate 311.
[0059]
The other configuration of the display / photographing device 310 is the same as that of the first embodiment, and thus the description and illustration thereof are omitted here (see the above description and FIGS. 1 to 5).
[0060]
<Action / Effect>
According to the display / photographing device 310 of the fourth embodiment, the wavelength plate 311 is provided on the surface of the display device 11 on the subject side, so that the camera 12 can photograph all polarization components. That is, a more natural image can be taken. As for the display image, since the wavelength plate 311 only converts the display image from linearly polarized light to circularly polarized light, the wave plate 311 has no effect on the viewing of the person 13.
[0061]
In addition, by using a higher-order wave plate as the wave plate 311, the camera 12 shoots different polarization components depending on the wavelength, so that a special object that emits circularly polarized light, such as a liquid crystal thermometer, can be shot without discomfort. can do.
[0062]
[Embodiment 5]
FIG. 9 is a configuration diagram of a display photographing apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.
[0063]
<Structure>
In the display photographing apparatus 10 of the first embodiment, the camera 12 and the subject such as the human 13 are arranged on both sides of the display apparatus 11, respectively. However, if a mirror is provided on one surface of the display apparatus, The camera and the subject can be arranged on the other surface of the display device.
[0064]
That is, as shown in FIG. 9, in the display photographing apparatus 410 of the fifth embodiment, a hologram mirror 411 is provided as a mirror on one surface of the display device 11, and a subject such as a human 13 is provided on the other side of the display device 11. And the camera 12 are arranged. That is, a predetermined polarization component (for example, a polarization component perpendicular to the paper surface of FIG. 9) of the light emitted from the subject such as the human 13 passes through the display / photographing device 11 and is reflected by the hologram mirror 411 again. By transmitting through the display / photographing device 11, the camera 12 arranged on the subject side receives light (photographs).
[0065]
The hologram mirror 411 is also known as a hologram screen, and is a general technology used in “Fsas Glass Vision” manufactured by Fuji Support & Service Co., Ltd. The hologram mirror 411 is a kind of hologram, and is produced by recording a mirror image as a hologram. The hologram mirror 411 operates as a general mirror and forms a mirror in which the bisector of the angle between the incident light and the reflected light is inclined with respect to the perpendicular of the hologram mirror 411 by recording the image of the inclined mirror. be able to.
[0066]
The human 13 as an observer can see the image display by directly viewing the display device 11. From the position of the camera 12, a display image of the display device 11 and an image of an observer (subject) reflected on the hologram mirror 411 can be seen. However, the image caused by the display device 11 is polarized in one direction. Therefore, by providing the polarizing plate 14 for blocking the polarized light on the front surface of the camera 12, only the image of the observer (subject) can be photographed. Further, by providing a polarizing plate 14 between the display device 11 and the hologram mirror 411 to absorb the polarized light emitted by the display device 11, the contrast can be improved.
[0067]
The other configuration of the display / photographing device 410 is the same as that of the first embodiment, and thus the description and illustration thereof are omitted here (see the above description and FIGS. 1 to 5).
[0068]
<Action / Effect>
According to the display / photographing device 410 of the fifth embodiment, the hologram mirror 411 is provided as a mirror on one surface of the display device 11, and the subject such as the human 13 and the photographing device 11 are arranged on the other side of the display device 11. With this configuration, the depth can be further reduced by the thickness of the camera 12 as compared with the configuration of the first embodiment (see FIG. 1).
[0069]
Moreover, since the hologram mirror 411 is used as a mirror, the installation position of the camera 12 can be freely changed by changing the structure of the hologram.
[0070]
In the case of the fifth embodiment, an image of the camera 12 can be seen from a human 13 as an observer in an environment where the camera 12 is strongly illuminated. However, there is no technical difficulty in illuminating the subject such as the person 13 in a limited manner. Therefore, although the lighting environment at the time of use is limited, the technical feasibility of the present invention is not improved. It doesn't hurt.
[0071]
【The invention's effect】
As described above, the first embodiment has been described in detail with the embodiment.Or the secondAccording to the display / photographing device of the invention,Scattering / transmission or diffraction / transmission can be controlled by an electric field for specific polarization components, while other polarization components are always in a transmission state.A display device that displays an image by driving the reverse mode polymer dispersed liquid crystal with a plurality of electrodes,SaidBecause the reverse mode polymer-dispersed liquid crystal is configured with an imaging device having a polarizing plate that transmits only the polarized component that is always transmitted, orBirefringent small molecules in a polymer birefringent medium such that scattering / transmission or diffraction / transmission can be controlled by an electric field for a specific polarization component, and the other polarization components are always in a transmission state. A display device that displays an image by driving a reverse mode polymer dispersed liquid crystal realized by dispersing a liquid crystal with a plurality of electrodes, and a polarized light that transmits only a polarized component that is always transmitted by the reverse mode polymer dispersed liquid crystal. Because it was configured with an imaging device equipped with a plate,Not only can image display and photographing of a subject be performed simultaneously, but also a subject such as a human can be photographed from the front. Therefore, if a remote interaction device is configured using this display / photographing device, it is possible to realize a remote interaction device in which the eyes of the interlocutors match.
[0072]
Moreover, since a liquid crystal projector is not required, the device can be made thinner as compared with a display photographing device using a liquid crystal projector.
[0073]
Also,3According to the display / photographing device of the invention, the firstOr 2In the display photographing device of the invention,SaidDisplay deviceSaidA light guide plate is provided in close contact with the reverse mode polymer-dispersed liquid crystal panel, and a light source is provided on the side of the light guide plate.SaidSince the configuration is such that the liquid crystal is led to the reverse mode polymer-dispersed liquid crystal, the thickness can be significantly reduced as compared with the case where a light source is provided in front of the display device, and the efficiency can be increased.
[0074]
Also,4According to the display / photographing device of the invention,3In the display photographing device of the invention,SaidDisplay deviceSaidReverse mode polymer dispersed liquid crystal panel on both sidesSaidSince the light guide plate is provided, the light emitted from the light source can be guided to the reverse mode polymer dispersed liquid crystal by both light guide plates, so that the amount of light emitted from the reverse mode polymer dispersed liquid crystal increases. Thus, the displayed image becomes clearer.
[0075]
Also,5According to the display / photographing device of the invention, the first and second, Third or fourthIn the display photographing device of the invention,SaidWith a configuration in which the wavelength plate is provided on the surface of the display device on the subject side, the image capturing device can capture all polarized components, and can capture a more natural image.
[0076]
Also,6The display / photographing device of the invention includes first, second, third, Fourth or fifthIn the display photographing device of the invention,SaidA mirror is provided on one side of the display device,SaidThe subject on the other side of the display deviceSaidSince the imaging device is provided, the depth can be further reduced by the thickness of the imaging device as compared with the configuration in which the subject and the imaging device are provided on both sides of the display device.
[0077]
Also,7The display / photographing device of the invention6In the display photographing device of the invention,SaidSince the hologram mirror is used as the mirror, the installation position of the imaging device can be freely changed by changing the structure of the hologram.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a display photographing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a remote interaction device using the display / photographing device.
FIG. 3 is a diagram illustrating a case where a reverse mode polymer dispersed liquid crystal of the display device is driven by a TFT method.
FIG. 4 is a diagram illustrating a case where a reverse mode polymer dispersed liquid crystal of the display device is driven by a TFT method.
FIG. 5 is an explanatory view showing the operation of the reverse mode polymer dispersed liquid crystal.
FIG. 6 is a configuration diagram of a display device of a display / photographing device according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 7 is a configuration diagram of a display device of a display / photographing device according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 8 is a configuration diagram of a display photographing apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 9 is a configuration diagram of a display photographing apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.
FIG. 10 is a configuration diagram of a conventional display photographing apparatus.
[Explanation of symbols]
10, 10A, 10B, 310, 410 Display photographing device
11, 11A, 11B, 111, 211 Display device
12,12A, 12B camera
13,13A, 13B human
14, 14A, 14B Polarizing plate
17 code
21,22 transparent electrode
23, 24 Transparent substrate (light guide plate)
25 Reverse mode polymer dispersed liquid crystal
26,27 alignment film
28 cold cathode tube
30 power supply
32 cover
212 light source
311 Wave plate
411 Hologram mirror

Claims (7)

特定の偏光成分については電界により散乱・透過、または回折・透過を制御することができ、他の偏光成分については常に透過状態であるようなリバースモード高分子分散液晶を複数の電極で駆動することにより画像を表示する表示装置と、
前記リバースモード高分子分散液晶が常に透過する偏光成分のみを透過する偏光板を具備した撮影装置とを備えて構成したことを特徴とする表示撮影装置。
Driving reverse mode polymer-dispersed liquid crystal with multiple electrodes so that scattering / transmission or diffraction / transmission can be controlled by an electric field for specific polarization components, and the other polarization components are always in a transmission state. A display device for displaying an image by
Display imaging apparatus characterized by being configured with an imaging device and provided with the polarizing plate which transmits only polarization components in which the reverse mode PDLC is always transmitted.
特定の偏光成分については電界により散乱・透過、または回折・透過を制御することができ、他の偏光成分については常に透過状態であるような、高分子複屈折媒体中に複屈折性の低分子液晶を分散させることにより実現されるリバースモード高分子分散液晶を複数の電極で駆動することにより画像を表示する表示装置と、Birefringent small molecules in a polymer birefringent medium such that scattering / transmission or diffraction / transmission can be controlled by an electric field for a specific polarization component, and the other polarization components are always in a transmission state. A display device that displays an image by driving a reverse mode polymer dispersed liquid crystal realized by dispersing the liquid crystal with a plurality of electrodes,
前記リバースモード高分子分散液晶が常に透過する偏光成分のみを透過する偏光板を具備した撮影装置とを備えて構成したことを特徴とする表示撮影装置。A display device including a polarizing plate that transmits only a polarization component that is always transmitted by the reverse mode polymer-dispersed liquid crystal.
請求項1又は2に記載する表示撮影装置において、
前記表示装置は前記リバースモード高分子分散液晶パネルに密着して導光板を設けた構成とするとともに、この導光板の側部に光源を設け、同光源から発した光線を導光板により前記リバースモード高分子分散液晶へと導くように構成したことを特徴とする表示撮影装置。
In the display imaging device according to claim 1 or 2,
Wherein with the display device is a structure provided with the reverse mode PDLC panel in close contact with the light guide plate, a light source is provided on the side of the light guide plate, the reverse mode light rays emitted from the light source by a light guide plate A display / photographing device configured to guide to a polymer-dispersed liquid crystal.
請求項に記載する表示撮影装置において、
前記表示装置は前記リバースモード高分子分散液晶パネルの両面に前記導光板を設けた構成としたことを特徴とする表示撮影装置。
The display / photographing device according to claim 3 ,
The display device display imaging device being characterized in that the structure provided with the light guide plate on both sides of the reverse mode PDLC panel.
請求項1,2,3又は4に記載する表示撮影装置において、前記表示装置の被写体側の面に波長板を設けたことを特徴とする表示撮影装置。According to claim 1, in the display imaging apparatus according to 3 or 4, display imaging apparatus characterized in that a wave plate on the surface of the object side of the display device. 請求項1,2,3,4又は5に記載する表示撮影装置において、
前記表示装置の一方側の面に鏡を設け、前記表示装置の他方側の面に被写体と前記撮影装置とを配したことを特徴とする表示撮影装置。
The display / photographing device according to claim 1, 2 , 3 , 4, or 5 ,
The display one side surface of the mirror is provided on the device, the display imaging device, characterized in that arranged between the object and the imaging device on the other side surface of the display device.
請求項に記載する表示撮影装置において、
前記鏡としてホログラムミラーを設けたことを特徴とする表示撮影装置。
The display / photographing device according to claim 6 ,
A display photographing apparatus, wherein a hologram mirror is provided as the mirror.
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