JP4016162B2 - 通信システムと通信方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は通信システムと通信方法に関する。詳しくは、投影手段によって、第1の端末側と接続された第2の端末側の画像を、第1の端末側の液晶スクリーンに投影すると共に、スクリーン制御手段によって液晶スクリーンにパターン表示を表示し、パターン表示によって液晶スクリーンの光散乱状態とされた領域を用いて投影された画像を表示すると共に、光透過状態とされた領域を介して第1の端末側の画像を撮像手段で撮影し、臨場感を維持しながら良好で滑らかな画像を表示して相互通信を可能とするものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、テレビ電話等の実用化に伴い、複数の端末側すなわち話者側と相手側を接続して相手側の画像を見ながら会話が行えるようになされている。このような通信システムでは、図16に示すように、画像表示装置10の上面側や側面側に撮像装置12、例えばビデオカメラが設けられており、話者TA側のビデオカメラ12で撮影された画像が話者の相手側の画像表示装置に表示されると共に、相手側のビデオカメラで撮影された画像が話者TA側の画像表示装置10に表示される。
【0003】
しかし、このような通信システムでは、画像表示装置10とビデオカメラ12の位置が異なることから、画像表示装置10に表示された画像を見ながら会話を行った場合、相手側の画像表示装置に表示される画像は、視線が下方向や横方向等にずれた状態となってしまい、相手側を見ているような画像とならない。
【0004】
このため、視線を一致させると共に表示画像を大きなものとすることで、相手側が同居しているような臨場感を得られるようにハーフミラーを用いる方式、あるいは画像が表示されるスクリーンを時分割で駆動する方式が提案されている。
【0005】
図17は、ハーフミラーを用いる方式の通信システムを示しており、ハーフミラー14の下部には画像表示装置10が設けられている。この画像表示装置10で表示された画像がハーフミラー14に写し出される。このハーフミラー14の背面側であると共に話者TAと対向する視線の延長上の位置にはビデオカメラ12が設置される。
【0006】
このような通信システムでは、相手側の画像がハーフミラー14に表示された状態で話者TAがハーフミラー14と対峙すると、話者と相手側の視線が一致することとなり、話者はあたかも同じ部屋で相手側と向き合いながら会話をしているような雰囲気を作り出すことができる。
【0007】
図18はスクリーンを時分割駆動する方式の通信システムを示しており、液晶スクリーン16に画像投影装置18、例えばプロジェクタから相手側の画像が投影される。この液晶スクリーン16の背面側であると共に話者と対向する視線の延長上の位置にはビデオカメラ12が設置される。
【0008】
液晶スクリーン16は、図19aに示すように光散乱状態(スクリーン状態)あるいは光透過状態に切替可能とされている。ビデオカメラ12はシャッタ機能を有しており、液晶スクリーン16が光散乱状態であるか光透過状態であるかに応じて図19bに示すようにシャッタの開閉動作が制御される。
【0009】
ここで、液晶スクリーン16が時点t1から時点t2まで光散乱状態であるときには、液晶スクリーン16に相手側の画像が表示されることからビデオカメラ12のシャッタは閉じられる。液晶スクリーンが時点t2から時点t3まで光透過状態であるときにはプロジェクタ18から相手側の画像が投影されても、プロジェクタ18からの光線が液晶スクリーン16を透過してしまうため液晶スクリーン16に画像が表示されない。また、話者TA側からの光線は液晶スクリーン16を透過してビデオカメラ12に照射される。このため、ビデオカメラ12のシャッタを開くことにより話者TAを撮影することができる。
【0010】
このように、液晶スクリーン16の状態を制御すると共に、液晶スクリーン16の状態に応じてビデオカメラ12のシャッタを制御することで、ハーフミラーを用いる方法と同様に話者と相手側の視線を一致させることができると共に、向き合いながら会話をしているような雰囲気を作り出すことができる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなハーフミラーを用いる方式では、画像表示装置10で表示された画像をハーフミラー14に写し出すことから、装置が大きくなり小型化が困難であると共に、大画面化が容易でなく、コストも高くなってしまう。また、ハーフミラー14によって話者TA側からの光線の一部が反射されてしまうので、ビデオカメラ12に入射される入射光の光量は少なくなってしまう。さらに、ハーフミラー14を用いて画像を歪みを生ずることなく大きく表示する場合には、平面度の誤差が少ない高精度なハーフミラーを用いなければならなず、通信システムがさらに高価となってしまう。
【0012】
また、液晶スクリーン16を時分割駆動する方式でも、液晶スクリーン16が光散乱状態とされている期間中は、ビデオカメラ12のシャッタが閉じた状態とされるので入射光の光量は少なくなってしまう。このため、室内が十分明るくないときには撮影された画像が暗くなってしまい、良好な画像を得ることができない。さらに、ビデオカメラ12で動きの早い被写体を撮影すると、撮影された画像がコマ送りのような画像となってしまい、動きの滑らかな画像を得ることができない。
【0013】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明では、臨場感を維持しながら良好で滑らかな画像を表示して相互通信を行うことができる通信システムと通信方法を提供するものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る通信システムは、第1の端末側のパターン表示可能なスクリーンに、第1の端末側と接続された第2の端末側の画像を投影する投影手段と、スクリーンでのパターン表示動作を制御するスクリーン制御手段と、第2の端末側に供給する第1の端末側の画像を、スクリーンを介して撮影する撮像手段とを有するものである。また、通信方法には、第1の端末側のパターン表示可能なスクリーンに、第1の端末側と接続された第2の端末側の画像を投影する投影工程と、スクリーンでのパターン表示動作を制御するスクリーン制御工程と、第2の端末側に供給する第1の端末側の画像を、スクリーンを介して撮影する撮像工程とを有するものである。
【0015】
この発明では、プロジェクタ等の投影手段によって、対話者側の画像が例えば液晶スクリーンに投影される。液晶スクリーンには、スクリーン制御手段によってパターン表示が行われる。この液晶スクリーンの背面側には話者と対向する視線の延長上の位置にビデオカメラ等の撮像装置が設けられる。液晶スクリーンにパターンが表示されると、パターン表示によって光散乱状態とされた領域でプロジェクタから投影された画像が表示されると共に、光透過状態とされた領域を用いてビデオカメラで話者側が撮影される。
【0016】
また、パターン表示では、液晶スクリーンが光散乱状態の領域と光透過状態の領域とに区分されるパターン表示状態と、光散乱状態の領域と光透過状態の領域が入れ替えられたパターン反転表示状態とを所定時間毎に切り換えたり、光透過状態とされるパターン非表示状態と、光散乱状態の領域と光透過状態の領域とに区分されるパターン表示状態とを所定時間毎に切り換えてパターン表示が行われる。ここで、液晶スクリーンが光透過状態とされるパターン非表示状態と、光散乱状態の領域と光透過状態の領域とに区分されるパターン表示状態とで切り換えが行われるときには、レベル制御手段によって、ビデオカメラで得られた画像信号の信号レベルがパターン非表示状態とパターン表示状態で等しくなうように制御される。
【0017】
さらに、パターン表示が行われたときに光散乱状態の領域と光透過状態の領域とに区分される液晶スクリーンとパターン表示が行われたときに光遮断状態の領域と光透過状態の領域とに区分される液晶スクリーンとで液晶スクリーンを構成し、光遮断状態の領域に光散乱状態の領域が重なるように2つの液晶スクリーンが位置するものとされて、光散乱状態の領域を用いてプロジェクタで投影された画像が表示されると共に、2枚の液晶スクリーンの光透過状態の領域を介してビデオカメラで話者側が撮影される。
【0018】
【発明の実施の形態】
次に、この発明に係る通信システムの実施の一形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【0019】
図1は、通信システムで用いられる撮像装置(例えばビデオオカメラ)20と画像投影装置(例えばプロジェクタ)40と液晶スクリーン60の配置を示した図である。プロジェクタ40は、例えば話者TA側に設けられて、第1の端末側である話者TAの液晶スクリーン60に、伝送路を介して供給された第2の端末側である相手側の話者(以下「対話者」という)の画像が投影される。液晶スクリーン60の背面側であると共に話者TAと対向する視線の延長上の位置にはビデオカメラ20が設置される。なお、ビデオカメラ20は、図2Aに示すようにプロジェクタ40からの光線が入射されないように液晶スクリーン60から離れた位置に設置される。あるいは図2Bに示すようにビデオカメラ20にレンズフード等が設けられて、プロジェクタ40からの光線を遮ることができる状態で設置される。
【0020】
図3はビデオカメラ20からの画像信号を伝送信号に変換して対話者側に供給したり、対話者側から供給された伝送信号を変換してプロジェクタ40で画像を表示するための画像信号を生成する信号処理装置100Aの構成を示している。
【0021】
図3において、ビデオカメラ20から供給された画像信号Vinは、信号処理装置100Aの画像信号入力部101でインピーダンス整合等が行われたのち、A/D変換部106に供給される。A/D変換部106では、供給されたアナログの画像信号Vinがディジタルの画像信号DVinに変換される。この画像信号DVinは、画像信号符号化部108で符号化されて画像信号DVC-Eとして送受信部140に供給される。
【0022】
マイク等の音声入力装置30から供給された音声信号Sinは、音声信号入力部111に供給される。音声信号入力部111はアンプ等を用いて構成されており、音声信号Sinが所定の信号レベルとされてA/D変換部116に供給される。A/D変換部116では、供給されたアナログの音声信号Sinがディジタルの音声信号DSinに変換される。この音声信号DSinは、音声信号符号化部118で符号化されて音声信号DSC-Eとして送受信部140に供給される。
【0023】
送受信部140では、画像信号DVC-Eおよび音声信号DSC-Eが伝送に適した形態に変換されて伝送信号TSとして伝送路70に送出される。一方、符号化された画像信号や音声信号に基づく伝送信号RSが、伝送路70を介して送受信部140に供給されたときには、符号化された画像信号DVC-Fや音声信号DSC-Fが分離される。この送受信部140で得られた画像信号DVC-Fは画像信号復号化部121に供給されると共に音声信号DSC-Fは音声信号復号化部131に供給される。
【0024】
画像信号復号化部121では、画像信号DVC-Fの復号化が行われる。この画像信号復号化部121で得られたディジタルの画像信号DV-Fは、D/A変換部122によってアナログの画像信号SV-Fとされて画像信号出力部123に供給される。
【0025】
画像信号出力部123には画像投影装置であるプロジェクタ40が接続されており、画像信号出力部123では、アナログの画像信号SV-Fに基づきプロジェクタ40に対応した形式の画像信号SVoutが生成される。この画像信号SVoutがプロジェクタ40に供給されることにより、液晶スクリーン60に画像が投影される。
【0026】
音声信号復号化部131では、音声信号DSC-Fの復号化が行われて、得られたディジタルの音声信号DS-Fは、D/A変換部132によってアナログの音声信号SS-Fとして音声信号出力部133に供給される。音声信号出力部133にはスピーカ等の音声出力装置50が接続されており、音声信号出力部133では、アナログの音声信号SS-Fの信号レベルが音量設定部(図示せず)の設定状態に応じた信号レベルとされて音声出力信号SSoutとして音声出力装置50に供給される。音声出力装置50では、音声出力信号SSoutに基づいて音声が出力される。
【0027】
また、信号処理装置100Aのスクリーン駆動部151にはパターン信号生成部153が接続されており、パターン信号生成部153では液晶スクリーン60で所定パターンを表示するためのパターン信号PSが生成される。スクリーン駆動部151では、パターン信号生成部153で生成されたパターン信号PSを用いてスクリーン駆動信号DRが生成されて液晶スクリーン60に供給される。このスクリーン駆動部151とパターン信号生成部153によって液晶スクリーン60でのパターン表示動作が制御される。
【0028】
液晶スクリーン60は、例えば透明/光散乱制御が可能で、高い透明性や高速応答性を有し、大画面を容易に形成できるように、高分子材料中に液晶を分散させた高分子分散液晶(PDCL:Polymer Dispersed Liquid Crystal)が用いられる。この高分子分散液晶601を、図4に示すように一対の透明電極602a,602bで挟んだ構造とすることで液晶スクリーン60が形成される。
【0029】
ここで、図4Aに示すように透明電極602aと透明電極602b間に電圧が印加されていない状態では、液晶分子601cの配向がそろっていないため入射光は直進できず、液晶スクリーン60はくもりガラス状とされる。また、図4Bに示すように透明電極間に駆動電圧発生部603から駆動電圧VDRを印加したときには、全ての液晶分子601cが電界方向に配列することから入射光は直進し、液晶スクリーン60は透明ガラス状とされる。
【0030】
次に、信号処理装置100Aを用いた通信システムの動作について説明する。図5は液晶スクリーン60でのパターン表示状態を示しており、パターン信号PSを用いて生成されたスクリーン駆動信号DRに基づき、液晶スクリーン60には例えば市松模様のパターンが表示される。なお図5において、斜線部はくもりガラス状の光散乱状態とされた領域(以下「光散乱部分」という)、他の部分は透明ガラス状の光透過状態とされた領域(以下「光透過部分」という)を示しており、以下の図も同様である。
【0031】
ここで、液晶スクリーン60に市松模様を表示した状態でプロジェクタ40から画像が投影されると、光散乱部分がスクリーンとされるので話者TA側から画像を見ることができる。さらに、ビデオカメラ20の焦点を話者TAに合わせておくことにより、液晶スクリーン60の位置の画像がぼやけた状態とされて光透過部分を介して話者TAを鮮明に撮影することができる。
【0032】
また、液晶スクリーン60の表示パターンは1つに限られるものではなく、例えば図6Aに示すように例えば市松模様のパターン表示状態と、図6Bに示すように市松模様を白黒反転表示させたパターン反転表示状態を所定時間Tkごとに切り換えて表示するものとしてもよい。この場合、光散乱部分と光透過部分が所定時間Tkごとに入れ替えられるので、液晶スクリーン60の光透過部分を介して話者TA側の全体を撮影することができ、情報量が多く正確な画像を対話者に表示させることができる。
【0033】
ところで、上述の実施の形態では、パターン表示状態としたり、パターン表示状態とパターン反転表示状態を所定時間毎に切り換えて表示する場合について説明したが、ビデオカメラ20に入射される話者TA側からの入射光の光量を増加させるために、パターン表示状態と、液晶スクリーン60が光透過状態とされるパターン非表示状態を所定時間毎に切り換えて、所定パターンを点滅表示するものとしてもよい。
【0034】
図7は、所定パターンを点滅表示させる場合の信号処理装置100Bの構成を示す図である。なお図7において図3と対応する部分については同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0035】
図7において、ビデオカメラ20から供給された画像信号Vinは、画像信号入力部101を介して増幅部102と遅延部103に供給される。増幅部102では、画像信号Vinが後述するように所定のレベルに増幅されて画像信号Vin-aとしてマルチプレクサ104に供給される。遅延部103では、増幅部102での信号の遅延分だけ画像信号Vinが遅延される。この遅延された画像信号Vinは、画像信号Vin-bとして画像信号Vin-aに同期してマルチプレクサ104に供給される。
【0036】
マルチプレクサ104では、後述するスクリーン駆動部152で生成された選択制御信号CSに基づき画像信号Vin-aあるいは画像信号Vin-bのいすれかの信号が選択されてA/D変換部106に供給される。A/D変換部106では、供給されたアナログの画像信号Vin-aあるいは画像信号Vin-bがディジタルの画像信号DVinに変換されたのち、画像信号符号化部108で符号化されて画像信号DVC-Eとして送受信部140に供給される。
【0037】
また、信号処理装置100Bのスクリーン駆動部152には、パターン信号生成部153が接続されており、パターン信号生成部153からのパターン信号PSを用いてスクリーン駆動信号DRが生成されて液晶スクリーン60に供給される。また、スクリーン駆動部152では、パターン信号に基づいて液晶スクリーン60に表示されるパターンが所定周期で点滅表示されるようにスクリーン駆動信号DRが生成される。このスクリーン駆動部152とパターン信号生成部153によって液晶スクリーン60でのパターン点滅表示動作が制御される。さらに、液晶スクリーン60にパターンを表示しているか否かを示す選択制御信号CSが生成されてマルチプレクサ104に供給される。
【0038】
次に、信号処理装置100Bを用いた通信システムの動作を説明する。液晶スクリーン60では、スクリーン駆動部152からのスクリーン駆動信号DRに基づき、図8Aに示すようにパターン表示状態と図8Bに示すようにパターン非表示状態が所定時間毎に切り換える。ここで、パターン表示状態とされたときには、光散乱部分がスクリーンとされるので話者TA側から画像を見ることができる。また、ビデオカメラ20の焦点を話者TAに合わせておくことにより、液晶スクリーン60の位置の画像がぼやけた状態とされて、光透過部分を介して話者TAを鮮明に撮影することができる。また、パターン非表示状態とされたときには、光散乱部分が光透過部分に切り換えられているので、光散乱部分で話者TA側からの光線が遮られることなく話者TAを撮影することができる。
【0039】
ここで、パターン表示状態とパターン非表示状態では、話者TA側からビデオカメラ20に入射される入射光の光量が異なる。このため、予め調整用被写体(例えば白板)を液晶スクリーン60を介してビデオカメラ20で撮影し、パターン表示状態であるときに増幅部102から得られる画像信号SVin-aとパターン非表示状態であるときに遅延部103から得られる画像信号SVin-bの信号レベルが等しくなるように増幅部102の利得が調整される。
【0040】
このように、増幅部102の利得を調整することにより、スクリーン駆動部152からの選択制御信号CSに基づき、マルチプレクサ104でパターン表示状態であるときに画像信号SVin-aを選択した場合とパターン非表示状態のときに画像信号SVin-bを選択した場合とで、マルチプレクサ104から出力される画像信号の信号レベルが差異を生じてしまうことがなく、明るさが一定でノイズ等の影響の少ない良好な撮影画像を対話者側に表示することができる。
【0041】
ところで、上述の実施の形態では、パターン表示状態とされたときの光散乱部でプロジェクタ40から照射された光を散乱するものとしたが、この光散乱部で散乱された光がビデオカメラ20に入射されないように遮蔽することにより、さらに良好な話者側の撮影画像を得ることもできる。
【0042】
図9は、光散乱部で散乱された光がビデオカメラ20に入射されないように遮蔽することができる液晶スクリーン62を用いた通信システムでの配置を示している。ここで、液晶スクリーン62は、高分子分散液晶等を用いて光散乱状態(くもりガラス状態)あるいは光透過状態(透明ガラス状態)とすることができる液晶スクリーン部(以下「スクリーン」という)62aと、光遮断状態あるいは光透過状態とすることができる液晶スクリーン部(以下「スクリーン」という)62bを用いて構成される。
【0043】
プロジェクタ40は、話者TA側に設けられて、伝送路を介して供給された画像が液晶スクリーン62に投影される。ここで、液晶スクリーン62は、光散乱状態光透過状態とすることができるスクリーン62aが話者TA側とされる。液晶スクリーン60のスクリーン62b側であると共に話者TAと対向する視線の延長上の位置にはビデオカメラ20が設置される。なおビデオカメラ20は、上述したようにプロジェクタ40からの光線が入射されない位置に設置され、あるいはレンズフード等が設けられてプロジェクタ40からの光線を遮ることができる状態で設置される。
【0044】
図10は、このように2枚の液晶パネルで構成された液晶スクリーンを用いる場合の信号処理装置100Cの構成を示す図である。なお、図10において、図3と対応する部分については同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0045】
図10において、信号処理装置100Cのスクリーン駆動部161にはパターン信号生成部153が接続されており、スクリーン駆動部161では、パターン信号生成部153で生成されたパターン信号PSを用いて、スクリーン62aを駆動するためのスクリーン駆動信号DRaが生成されてスクリーン62aに供給されると共に、スクリーン62bを駆動するためのスクリーン駆動信号DRbが生成されてスクリーン62bに供給される。このスクリーン駆動部161とパターン信号生成部153によって液晶スクリーン62でのパターン表示動作が制御される。
【0046】
次に、信号処理装置100Cを用いた通信システムの動作について説明する。図11Aはスクリーン62aでの表示パターンを示しており、パターン信号PSを用いて生成されたスクリーン駆動信号DRaに基づき、スクリーン62aには例えば市松模様が表示される。また、図11Bはスクリーン62bの表示パターンを示しており、スクリーン62bにもスクリーン62aと同様にスクリーン駆動信号DRbに基づき市松模様のパターンが表示される。なお、図11Bにおいて、格子状部は光遮断状態とされた領域(以下「光遮断部分」という)、他の部分は透明ガラス状の光透過部分を示しており、以下の図においても同様である。
【0047】
スクリーン62bの光遮断部は、スクリーン62aの光散乱部と同じ形状で大きさ、あるいは同じ形状で光散乱部よりも僅かに大きいものとされており、スクリーン62aの光散乱部とスクリーン62bの光遮断部とが重なり合うように液晶スクリーン62が形成されている。
【0048】
ここで、液晶スクリーン62に市松模様を表示した状態でプロジェクタ40から画像が投影されると、スクリーン62aの光散乱部分がスクリーンとされるので話者TA側から画像を見ることができる。さらに、ビデオカメラ20の焦点を話者TAに合わせておくことにより、液晶スクリーン60の位置の画像がぼやけた状態とされて光透過部分を介して話者TAを鮮明に撮影することができる。さらに、スクリーン62bの光遮断部分によってスクリーン62aの光散乱部分で散乱された光を遮断できるので、プロジェクタ40からの光線の散乱光の影響を受けることなく良好な話者TAの画像を撮影できる。
【0049】
また、液晶スクリーン62の表示パターンは1つに限られるものではなく、例えば図12A,12Bに示すように例えば市松模様のパターンを表示するパターン表示状態と、図12C,12Dに示すように市松模様を白黒反転表示させたパターン反転表示状態を所定時間Tkごとに切り換えて表示するものとしてもよい。この場合、光散乱部分と光透過部分が所定時間Tkごとに入れ替えられると共に、光遮断部分と光透過部分が所定時間Tkごとに入れ替えられるので、光透過部分を介して話者TA側の全体を撮影することができ、情報量が多く正確な撮影画像を対話者に表示させることができる。
【0050】
さらに、液晶スクリーン62では、話者TA側からの入射光の光量を増加させるために、パターン表示状態と、液晶スクリーン62が光透過状態とされるパターン非表示状態を所定時間毎に切り換えて、所定パターンを点滅表示するものとしてもよい。
【0051】
図13は、所定パターンを点滅表示させる場合の信号処理装置100Dの構成を示す図である。なお図13において図10と対応する部分については同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0052】
図13において、ビデオカメラ20から供給された画像信号SVinは、信号処理装置100Aの画像信号入力部101を介してA/D変換部106に供給される。A/D変換部106では、供給されたアナログの画像信号SVinがディジタルの画像信号DVinに変換されて増幅部107に供給される。増幅部107では、後述するスクリーン駆動部162からの利得制御信号CTに基づいて利得が制御される。この増幅部107によって、画像信号DVinの信号レベルが調整されて画像信号符号化部108に供給される。画像信号符号化部108では、信号レベルが制御された画像信号DVinが符号化されて画像信号DVC-Eとして送受信部140に供給される。
【0053】
信号処理装置100Dのスクリーン駆動部162にはパターン信号生成部153が接続されており、スクリーン駆動部162では、パターン信号生成部153で生成されたパターン信号PSを用いて、スクリーン62aを駆動するためのスクリーン駆動信号DRaが生成されてスクリーン62aに供給されると共に、スクリーン62bを駆動するためのスクリーン駆動信号DRbが生成されてスクリーン62bに供給される。また、スクリーン駆動部162では、パターン信号に基づいて液晶スクリーン62に表示されるパターンが所定周期で点滅表示されるようにスクリーン駆動信号DRa,DRbが生成される。さらに、液晶スクリーン62にパターンを表示しているか否かに基づいて増幅部107の利得を制御するための利得制御信号CTが生成されて増幅部107に供給される。
【0054】
なお、図13の信号処理装置100Dでは、ディジタルの画像信号DVinの信号レベルを増幅部107で制御するものとしたが、アナログの画像信号SVinの信号レベルを制御することもできる。また、図7に示すように増幅部と遅延部とマルチプレクサを設けて、画像信号DVinあるいは画像信号SVinを増幅部と遅延部で処理し、液晶スクリーン62の表示状態に応じていずれかで処理された画像信号を用いることもできる。さらに、図7においても図13と同様に、液晶スクリーン60の表示状態に応じて増幅部の利得を制御するものとしても良いことは勿論である。
【0055】
次に、信号処理装置100Dを用いた通信システムの動作を説明する。スクリーン62a,62bには、スクリーン駆動部162からのスクリーン駆動信号DRa,DRbに基づき、図14A、14Bに示すように市松模様のパターンが表示されるパターン表示状態と、図14C、14Dに示すようにパターン非表示状態が所定時間毎に切り換えられる。
【0056】
ここで、パターン表示状態とされたときには、光散乱部分がスクリーンとされるので話者TA側から画像を見ることができる。また、ビデオカメラ20の焦点を話者TAに合わせておくことにより、液晶スクリーン60の位置の画像がぼやけた状態とされて光透過部分を介して話者TAを鮮明に撮影することができる。また、スクリーン62bの光遮断部分によってスクリーン62aの光散乱部分で散乱された光を遮断できるので、プロジェクタ40からの光線の散乱の影響を受けることなく話者TA側を撮影することができる。さらに、パターン非表示状態とされたときには、光散乱部分が光透過部分に切り換えられているので、光散乱部分で話者TA側からの光線が遮られることなく話者TAを撮影することができる。
【0057】
ここで、パターン表示状態とパターン非表示状態では、話者TA側からビデオカメラ20に入射される入射光の光量が異なる。このため、予め調整用被写体(例えば白板)を液晶スクリーン62を介してビデオカメラ20で撮影し、パターン表示状態であるときに増幅部107から得られる画像信号DVinと、パターン非表示状態であるときに増幅部107から得られる画像信号DVinの信号レベルが等しくなるように、増幅部107の利得が調整される。
【0058】
このように、増幅部107の利得を調整すると共にスクリーン駆動部162からの利得制御信号CTに基づき増幅部107の利得を制御される。すなわち利得制御信号CTに基づき、パターン表示状態であるかパターン非表示状態であるかに応じて調整された利得を選択することにより増幅部107の利得を設定することにより、パターン表示状態とパターン非表示状態とで増幅部107から出力され画像信号DVinの信号レベルが差異をしょうじてしまうことがなく明るさが一定でノイズ等の影響の少ない良好な撮影画像を対話者側に表示することができる。
【0059】
ところで、上述の実施の形態では、表示パターンとして例えば市松模様のパターンを表示するものとしたが、表示パターンは市松模様に限られるものではなく、図15Aに示すように光透過部分、あるいは光散乱部分と光遮断部分が多角形状となるようにパターンを表示してもよい。さらに円形状のパターンを表示することもできる。また、いわゆるセグメント方式のように、表示するパターンに応じて図15Bに示すように液晶の透明電極を形成してパターン表示を行うものとしたり、ドットマトリックス方式のように縦横に並んでいる表示画素を複数点灯させて図15Cに示すように所望のパターンを表示するものとしてもよい。また、ドットマトリックス方式のように表示画素を複数点灯させてパターンを形成する場合には、パターンの形状を容易に変更することができる。
【0060】
このように、上述の実施の形態によれば、話者と相手側の視線を一致させることができると共に、撮像装置に入射される入射光は、液晶スクリーンによる光量減少分が少ないものされるので、スタジオ照明のない家庭内を撮影した場合であっても、液晶スクリーンにノイズが少なく動きの滑らかな良好な画像を表示させることができる。このため、話者はあたかも同じ部屋で相手側と向き合いながら会話をしているような雰囲気を作り出すことができると共に、例えば離れた位置に住んでいても同居している感覚を得ることができる。また、液晶スクリーンを病室等に設けて、自宅内の画像を写し出すことで、あたかも自宅療養しているような環境で治療を行うこともできる。
【0061】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、スクリーン制御手段によって第1の端末側のスクリーンにパターン表示が行われると共に、投影手段によってスクリーンに第1の端末側と接続された第2の端末側の画像が投影されて、パターン表示が行われたスクリーン上に画像が表示される。また、このスクリーンを介して撮像手段によって第2の端末側に供給する第1の端末側の画像が撮影されると共に、撮像装置は話者と対向する視線の延長上の位置に設けられる。このため、第1の端末側の話者と第2の端末側の相手と視線を一致させることができるので向き合いながら会話をしているような雰囲気を作り出すことができると共に、第1の端末側の話者と第2の端末側の相手が同居しているような臨場感を得ることができる。
【0062】
また、スクリーンは液晶を用いたスクリーンが用いられるので、安価な構成で画像を大きく表示させることができる。
【0063】
さらに、スクリーンが光散乱状態の領域と光透過状態の領域とに区分されるパターン表示状態と、光散乱状態の領域と光透過状態の領域とが入れ替えられたパターン反転表示状態が所定時間毎に切り換えられるので、第1の端末側の全体を撮影することができ情報量が多く正確な画像を第2の端末側に表示させることができる。また、スクリーンが光透過状態とされるパターン非表示状態と、スクリーンが光散乱状態の領域と光透過状態の領域とに区分されるパターン表示状態が所定時間毎に切り換えられるので、撮像装置に入射される入射光の光量を大きくすることができる。この場合、レベル制御手段によって、スクリーンがパターン非表示状態であるかパターン表示状態であるかによらず第1の端末側の画像を撮影して得られた画像信号の信号レベルが所定レベルに制御されるので、室内等で撮影を行ってもノイズが少なく明るさが一定である良好な画像を得ることができる。
【0064】
また、液晶を用いたスクリーンは、パターン表示状態であるときに光散乱状態の領域と光透過状態の領域とに区分される第1のスクリーンと、パターン表示状態であるときに光遮断状態の領域と光透過状態の領域とに区分される第2のスクリーンで構成されると共に、光遮断状態の領域に光散乱状態の領域が重なるように第1のスクリーンと前記第2のスクリーンが位置するものとされる。このため、光散乱状態とされた領域での散乱光が光遮断状態の領域で遮断されて、投影手段からの光線の散乱の影響を受けることなく撮像手段で第1の端末側の画像を撮影できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る通信システムの配置を示す図である。
【図2】ビデオカメラの設置方法を示す図である。
【図3】信号処理装置の構成を示す図である。
【図4】液晶スクリーンの動作を説明するための図である。
【図5】液晶スクリーンの表示パターンを示す図である。
【図6】他のパターン表示動作を示す図である。
【図7】信号処理装置の他の構成を示す図である。
【図8】他のパターン表示動作を示す図である。
【図9】通信システムの他の構成を示す図である。
【図10】信号処理装置の構成を示す図である。
【図11】液晶スクリーンの表示パターンを示す図である。
【図12】他のパターン表示動作を示す図である。
【図13】信号処理装置の他の構成を示す図である。
【図14】他のパターン表示動作を示す図である。
【図15】他の表示パターンを示す図である。
【図16】従来の通信システムの配置を示す図である。
【図17】ハーフミラーを用いた通信システムを示す図である。
【図18】スクリーンを時分割駆動する通信システムを示す図である。
【図19】スクリーンを時分割駆動したときの動作を説明するための図である。
【符号の説明】
20・・・撮像装置(ビデオカメラ)、40・・・画像投影装置(プロジェクタ)、60,62・・・液晶スクリーン、62a,62b・・・液晶スクリーン部(スクリーン)、100A,100B,100C,100D・・・信号処理装置、102,107・・・増幅部、103・・・遅延部、104・・・マルチプレクサ、106,116・・・A/D変換部、108・・・画像信号符号化部、118・・・音声信号符号化部、121・・・画像信号復号化部、122,132・・・D/A変換部、123・・・画像信号出力部、131・・・音声信号復号化部、133・・・音声信号出力部、140・・・送受信部、151,152,161,162・・・スクリーン駆動部、153・・・パターン信号生成部
Claims (9)
- 離れて位置する複数の端末側を接続して相互通信を行う通信システムにおいて、
第1の端末側のパターン表示可能な液晶を用いて構成されたスクリーンに、前記第1の端末側と接続された第2の端末側の画像を投影する投影手段と、
前記スクリーンでのパターン表示動作を制御するスクリーン制御手段と、
前記第2の端末側に供給する前記第1の端末側の画像を、前記スクリーンを介して撮影する撮像手段とを有し、
前記スクリーン制御手段によって前記スクリーンを制御し、前記スクリーンが光散乱状態の領域と光透過状態の領域とに区分されるパターン表示状態と、前記光散乱状態の領域と前記光透過状態の領域とが入れ替えられたパターン反転表示状態とを、所定時間毎に切り換え、
前記投影手段によって前記スクリーンの光散乱状態の領域に投影した画像を表示すると共に、前記スクリーンの光透過状態の領域を介して前記第1の端末側の画像を前記撮像手段で撮影する
ことを特徴とする通信システム。 - 前記スクリーンは、液晶を用いて構成されたスクリーンを用いることを特徴とする請求項1記載の通信システム。
- 離れて位置する複数の端末側を接続して相互通信を行う通信システムにおいて、
第1の端末側のパターン表示可能な液晶を用いて構成されたスクリーンに、前記第1の端末側と接続された第2の端末側の画像を投影する投影手段と、
前記スクリーンでのパターン表示動作を制御するスクリーン制御手段と、
前記第2の端末側に供給する前記第1の端末側の画像を、前記スクリーンを介して撮影する撮像手段とを有し、
前記スクリーン制御手段によって前記スクリーンを制御し、前記スクリーンが光透過状態とされるパターン非表示状態と、前記スクリーンが光散乱状態の領域と光透過状態の領域とに区分されるパターン表示状態とを、所定時間毎に切り換え、
前記投影手段によって前記スクリーンの光散乱状態の領域に投影した画像を表示すると共に、前記スクリーンの光透過状態の領域を介して前記第1の端末側の画像を前記撮像手段で撮影する
ことを特徴とする通信システム。 - 前記スクリーンは、液晶を用いて構成されたスクリーンを用いることを特徴とする請求項3記載の通信システム。
- 前記スクリーンが前記パターン非表示状態であるか前記パターン表示状態であるかに応じて、前記撮像手段で得られた画像信号の信号レベルを制御するレベル制御手段を有し、
前記レベル制御手段では、前記スクリーンが前記パターン非表示状態であるときと前記パターン表示状態であるときとで画像信号の信号レベルが一致するように制御する
ことを特徴とする請求項3記載の通信システム。 - 離れて位置する複数の端末側を接続して相互通信を行う通信システムにおいて、
第1の端末側のパターン表示可能な液晶を用いて構成されたスクリーンに、前記第1の端末側と接続された第2の端末側の画像を投影する投影手段と、
前記スクリーンでのパターン表示動作を制御するスクリーン制御手段と、
前記第2の端末側に供給する前記第1の端末側の画像を、前記スクリーンを介して撮影する撮像手段とを有し、
前記液晶を用いたスクリーンは、
パターン表示状態であるときに光散乱状態の領域と光透過状態の領域とに区分される第1のスクリーンと、パターン表示状態であるときに光遮断状態の領域と光透過状態の領域とに区分される第2のスクリーンで構成されると共に、前記光遮断状態の領域に前記光散乱状態の領域が重なるように前記第1のスクリーンと前記第2のスクリーンが位置され、
前記投影手段によって前記第1のスクリーンの光散乱状態の領域に投影した画像を表示すると共に、前記第1および第2のスクリーンの光透過状態の領域を介して前記第2のスクリーン側から前記第1の端末側の画像を前記撮像手段で撮影する
ことを特徴とする通信システム。 - 離れて位置する複数の端末側を接続して相互通信を行う通信方法において、
第1の端末側のパターン表示可能なスクリーンに、前記第1の端末側と接続された第2の端末側の画像を投影する投影工程と、
前記スクリーンでのパターン表示動作を制御するスクリーン制御工程と、
前記第2の端末側に供給する前記第1の端末側の画像を、前記スクリーンを介して撮影する撮像工程とを有し、
前記スクリーン制御工程では、
前記スクリーンが光散乱状態の領域と光透過状態の領域とに区分されるパターン表示状態と、前記光散乱状態の領域と前記光透過状態の領域とが入れ替えられたパターン反転表示状態とを、所定時間毎に切り換え、
前記投影工程では、
前記スクリーンの光散乱状態の領域に前記第2の端末側の画像を投影し、
前記撮像工程では、
前記スクリーンの光透過状態の領域を介して前記第1の端末側の画像を撮影することを特徴とする通信方法。 - 離れて位置する複数の端末側を接続して相互通信を行う通信方法において、
第1の端末側のパターン表示可能なスクリーンに、前記第1の端末側と接続された第2の端末側の画像を投影する投影工程と、
前記スクリーンでのパターン表示動作を制御するスクリーン制御工程と、
前記第2の端末側に供給する前記第1の端末側の画像を、前記スクリーンを介して撮影する撮像工程とを有し、
スクリーン制御工程では、
前記スクリーンが光透過状態とされるパターン非表示状態と、前記スクリーンが光散乱状態の領域と光透過状態の領域とに区分されるパターン表示状態とを、所定時間毎に切り換え、
前記投影工程では、
前記スクリーンの光散乱状態の領域に前記第2の端末側の画像を投影し、
前記撮像工程では、
前記スクリーンの光透過状態の領域を介して前記第1の端末側の画像を撮影することを特徴とする通信方法。 - 離れて位置する複数の端末側を接続して相互通信を行う通信方法において、
第1の端末側のパターン表示可能なスクリーンに、前記第1の端末側と接続された第2の端末側の画像を投影する投影工程と、
前記スクリーンでのパターン表示動作を制御するスクリーン制御工程と、
前記第2の端末側に供給する前記第1の端末側の画像を、前記スクリーンを介して撮影する撮像工程とを有し、
前記スクリーン制御工程は、
パターン表示状態であるときに光散乱状態の領域と光透過状態の領域とに区分される第1のスクリーンと、パターン表示状態であるときに光遮断状態の領域と光透過状態の領域 とに区分される第2のスクリーンとで構成すると共に、前記光遮断状態の領域に前記光散乱状態の領域が重なるように前記第1のスクリーンと前記第2のスクリーンを位置し、
前記投影工程では、
前記第1のスクリーンの光散乱状態の領域に前記第2の端末側の画像を投影し、
前記撮像工程では、
前記第1および第2のスクリーンの光透過状態の領域を介して前記第2のスクリーン側から前記第1の端末側の画像を撮影することを特徴とする通信方法。
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