JPH01280978A

JPH01280978A - 撮像表示装置

Info

Publication number: JPH01280978A
Application number: JP1006951A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Yamamoto; 和幸山本; Kazuhisa Yanaka; 一寿谷中
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1988-01-14
Filing date: 1989-01-13
Publication date: 1989-11-13
Anticipated expiration: 2013-05-18
Also published as: JP2751112B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、表示機能と撮像機能を兼ね備え、小形でかつ
テレビ電話等において対面通話の品質を高めることが容
易な撮像表示装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のテレビ電話機等の撮像表示装置は、通話相手の像
を表示するための表示機能と、ＴＶカメラ等により通話
者の像を撮影するための撮像機能とを別々の部品により
構成している。このような構成の撮像表示装置により通
話者Ａが通話相手Ｂと対面通話を行うと、通話者Ａは表
示機能を見つめるため、ＴＶカメラは通話者Ａの視線か
らやや離れた位置より通話者Ａを撮影することになるの
で、通話相手Ｂはややうつむいた通話者Ａの像を観察す
ることになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したように、従来の撮像表示装置では、撮像機能と
表示機能とが別々の部品により構成されているため、円
滑な対面通話を実現しようとする場合には視線を一致さ
せることができず、いわゆるアイコンタクトによる会話
ができないなど、微妙な表情を伝えられない欠点があっ
た。また伏目がちになるのを避けるため、ＴＶカメラを
表示機能の横に配置したテレビ電話機もあるが、このよ
うな場合にも視線はやや横を向いたものとなり同様の欠
点を生ずる。

以上述べたような欠点を回避する方法として、第１図に
示すように、ハーフミラ−３を用いて視線を一致させる
ことが可能となるが、この場合には装置が大形化すると
いう欠点があり実用的でない。

本発明は、上記問題点を解決し、テレビ電話機等におい
て、多数の撮像機能を有する撮像素子と多数の表示機能
を有する表示素子とを平面的に複合一体化し、対面通話
の視線を一致させることにより臨場感の高い対面通話を
可能とし、かつ小形な撮像表示装置を提供しようとする
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明の撮像表示装置は、撮
像機能を有する多数の撮像素子を具備した撮像面体と、
表示機能を有する多数の表示素子を具備した画像表示面
体とを平面的に重ね合わせて複合一体化したことを特徴
とする。

この場合、礒像面体と画像表示面体との位置関係が問題
となるが、撮像面体が画像表示面体の前面倒に位置する
ように構成した場合には、撮像面体の前面上に複眼状の
多数の収束用レンズを２次元的に一定の間隔を保って配
置し、背面上に前記収束用レンズと各々対向するように
撮像素子を２次元的に一定の間隔を保って配置した構成
としたことを特徴とする。

更に、撮像面体が画像表示面体の背面側に位置するよう
に構成した場合には、画像表示面体の前面上に前記収束
用レンズを２次元的に一定の間隔を保って配置し、背面
上に表示素子を前記収束用レンズと対向しないように２
次元的に一定の間隔を保って配置した構成とし、撮像面
体には、撮像素子を表示素子と対向しないように２次元
的に一定の間隔を保って配置した構成としたことを特徴
とする。

また、前記複眼状の収束用レンズを、撮像素子用基板も
しくは表示素子用基板の内面に構成したこと、更には撮
像素子と表示素子の間の部分に、撮像素子への表示素子
からの出力光の侵入を遮断するための遮光性層を設けた
構成としたことも他の特徴とする。

〔作用］このような撮像表示装置によれば、表示面体中に２次元
的に一定の間隔を保って配置された表示機能を有する表
示素子と、撮像面体中に２次元的に一定の間隔を保って
配置された撮像機能を有する撮像素子とを平面的に重ね
合わせて複合一体化した構成であるため、表示面体にお
ける表示画像を見る通話者の視線は、表示面体と平面的
に重ね合わされたｊ最像面体中の撮像素子により捉えら
れるため、対面通話の視線を一致させることが可能とな
る。

また、本撮像表示装置の表面には、複眼状の多数の収束
用レンズが２次元的に一定の間隔を保って配置されてい
るため、視差を増大させることなくシステムを構築でき
る利点がある。

〔実施例〕

以下、図面により本発明の詳細な説明する。

第２図は、本発明に係わる撮像表示装置の要部の一部を
路線的断面図で示した第１の実施例であり、４は画像表
示面体、５は撮像面体、６は↑最像素子群Ｍｉｊ　（ｉ
＝１．２・・・、ｊ＝１．２・・・）、１０は撮像素子
用基板、１４および１５は撮像素子駆動用の透光性電極
群Ｘ’ｉ　（ｉ＝１，２・・・）およびＹ’ｊ　（ｊ＝
１．２・・・）、１６は複眼状の収束用レンズ群Ｌｉｊ
（ｉ＝１，２・・・、ｊ＝１．２・・・）、１７は画像
表示面体からの出力光、１８は撮像物体Ａである。

第２図に示した実施例は、画像表示面体４を撮像面体５
の背面側に構成した例であり、撮像機能を持つ撮像面体
５は、１最像素子群Ｍｉｊ６、透光性電極群Ｘ’ｉ　１
４およびＹ’ｊ　１５、撮像素子用基板１０、収束用レ
ンズ群Ｌｉｊ１６から構成されている。尚、第２図にお
ける透光性電極群Ｘ’ｉ１４は、水平方向（紙面と垂直
方向）に延長しているストライプ状の多数の透光性電極
Ｘ’ｌ、Ｘ’２、・９．を順次一定の間隔を保って平行
に配列したものであり、透光性電極群Ｙ’ｊ　１５は、
垂直方向（紙面と水平方向）に延長しているストライブ
状の多数の透光性電極Ｙ”１、Ｙ”２、・・・を順次一
定の間隔を保って平行に配列したものである。

二のような撮像表示装置は、次のようにして実現される
。先ず、表示装置の表示面と同等の大きさを持ち、かつ
光透過性のある撮像素子用基板１０の前面上に、多数の
収束用レンズ群Ｌｉｊ１６を２次元的に一定の間隔を保
って配置する。次いで、撮像素子用基板１０の背面上に
収束用レンズ群Ｌｉｊ　ｌ　６の位置と各々対向するよ
うに光電気変換による撮像素子群Ｍｉｊ６を、該撮像素
子群Ｍｉｊ６に収束用レンズ群Ｌｉｊ１６からの撮像物
体Ａ１８の像が結ばれるように配置する。更に、撮像素
子群Ｍｉｊ６同士を撮像素子駆動用の直交する２組の透
光性電極群Ｘ’ｉ１４およびＹ’ｊ　１５によりマトリ
ックス状に接続する。このようにして構成した撮像面体
５の背面側に画像表示面体４を配置する。

ここで、撮像素子群Ｍｉｊ６は、主としてＴＰＴ　（薄
膜形電界効果トランジスタ）などのガラス基板上に光電
変換素子を形成することにより実現される。また、画像
表示方式としては、通常のブラウン管を用いたもの、あ
るいはエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）、液晶（ＬＣ
Ｄ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）　、エレクトロクロミ
ズム（ＥＣ）などの表示材料を用いたものが適用可能で
ある。但し、液晶を用いる場合には、装置の背面側から
照射するための補助光源が必要である。更に、撮像素子
用基Ｆｉ１０の構成材料としては、光透過性の優れたガ
ラス、透明性プラスチックなどの材料が適用可能である
。

ここで、第２図の実施例の撮像素子群Ｍｉｊ６の動作に
ついて説明する。先ず、撮像素子駆動用の透光性電極群
Ｘ’ｉｌ　４およびＹ’ｊ　１５は、正面から見た場合
格子状になっており、この２組の透光性電極群に電圧が
印加されると、それらの交点に配置されている撮像素子
群Ｍｉｊ６が収束用レンズ１６からの撮像物体Ａ１８の
画像を撮影することになる。画像表示面体４からの出力
光１７は、を最像素子群Ｍｉｊ６の間の隙間を通り、通
話相手である撮像物体Ａ１Ｂの画像を表示する。このよ
うにして、撮像面体５の前面側から、収束用レンズＬｉ
ｊ　ｌ　６群の配置されていない平坦部分を通して、画
像表示面体４の表示面に表示される可視画像情報を見る
ことができるため、表示機能と撮像機能を平面的に複合
一体化することが可能となる。

第３図は、本発明に係わる撮像表示装置の第１の実施例
における画像表示面体４の具体的な構成例を示した第２
の実施例であり、７は表示素子群Ｅｉｊ　（ｉ＝１．２
・・・、ｊ＝１．２・・・）、７゛　は表示機能層、８
は背面板、９は表示素子用基板、１２および１３は表示
素子駆動用の透光性電極群Ｘｉ　（ｉ＝１．２・・・）
およびＹｊ　（ｊ＝１．２・・・）である。

第３図において、表示機能を持つ画像表示面体４は、背
面板８、表示機能層７゛、透光性電極群Ｘ１１２および
Ｙｊ１３、表示素子用基板９から構成されており、この
ような構成の画像表示面体は、次のようにして実現され
る。

先ず、光透過性の表示素子用基板９の背面上および背面
板８の前面上に表示素子駆動用の２ｍの透光性電極群Ｘ
１１２およびＹｊ１３を、各々−定の間隔を保ち、かつ
お互いに直交するようにして平行に配置する。尚、透光
性電極群Ｘ１１２とＹｊ１３の直交部分は、撮像素子群
Ｍｉｊ６の位置と対向しないようにして配置し、その配
列状態は、前述したように撮像面体５における透光性電
極群Ｘ’ｉｌ　４およびＹ’ｊ　１５のそれと同様であ
る。更に、表示素子用基板９および前面板８の間の空間
に表示材料を充填して表示機能層７°を構成する。

従って、透光性電極群Ｘ１１２とＹｊ　１３の直交部分
に位置する表示機能層７″（第２図のハツチング部分）
が表示素子群Ｅｉｊ７として機能することになる。また
、撮像面体５の実現方法については、第１の実施例の場
合と同様である。

ここで、第３図の実施例における表示素子群Ｅｉｊ７の
動作について説明する。先ず、表示素子駆動用の透光性
電極群Ｘ１１２およびＹｊ１３は、正面から見た場合格
子状になっており、この２＆１１の透光性電極群に電圧
が印加されると、それらの交点に配置されている表示素
子群Ｅｉｊ７が表示機能を発揮して表示を行う。この表
示素子群Ｅｉｊ７からの各出力光１７は、表示素子群Ｅ
ｉｊ７の前面側に配置されている撮像素子群Ｍｉｊ６の
間の隙間を通り、通話相手である撮像物体Ａ１Ｂの画像
を表示する。このようにして、撮像面体５の前面側から
、収束用レンズＬｉｊｌＳ群の配置されていない平坦部
分を通して画像表示面体４の表示面に表示される可視画
像情報を見ることができるため、表示機能と撮像機能を
平面的に複合一体化することが可能となる。

第４図は、第２図および第３図に示した撮像表示装置を
、前面側から見た場合の撮像素子群Ｍｉ３６、撮像素子
駆動用の透光性電極群Ｘ’ｉ１４およびＹ’ｊ　１５、
収束用レンズ群Ｌｉｊ１６の間の位置関係を示したもの
である。収束用レンズ群Ｌｉｊ１６の背面には撮像素子
群Ｍｉｊ６が配置され、各撮像素子群Ｍｉｊ６は透光性
電極群Ｘ’Ｎ４およびＹ。

ｊ１５によりマトリックス状に接続されている。

このような構成にすることにより、画像表示面体４から
の表示を撮像素子群Ｍｉｊ６間に設けられた窓１９を通
して見ることになる。このように、撮像素子群Ｍｉｊ５
は２次元的に一定の間隔を保って配置され、且つ画像表
示面体４と撮像面体５とは平面的に重ね合わされて複合
一体化されているため、従来のテレビ電話機に見られる
ような別個の表示機能と撮像機能による視線の不一致は
発生しない。尚、第３図の場合には、表示素子１個に撮
像素子１個を対応させているため表示と撮像の解像度は
一致することになる。従って、第３図のように表示素子
Ｍ個と撮像素子Ｎ個を対応させれば、表示と撮像の解像
度比を自由に設計することができる。

第５図は、本発明に係わる撮像表示装置の要部の一部を
路線的断面図で示した第３の実施例として、第２図に示
した第１の実施例における撮像面体５の他の構成例を第
２の実施例における画像表示面体４の具体的構成例と結
び合わせて示したものである。この場合、表示素子用基
板９が撮像素子用基板を兼ねることになる。従って、こ
の場合、収束用レンズ群Ｌｉｊ１６は透光性前面Ｆｉ、
２０の前面上に構成される。この透光性前面板２０とし
ては、ガラスや透明性プラスチックなどが適用可能であ
る。また、第５図の装置を構成する部品は、第３図と同
一番号の物については同一の名称と機能を有する。尚、
本実施例の動作については、第１および第２の実施例の
場合と同様である。

第６図は、本発明に係わる撮像表示装置の要部の一部を
路線的断面図で示した第４の実施例であり、第２の実施
例で用いた表示素子用基板９を除去し、撮像素子用基板
１０に表示素子用基板としての機能を合わせ持たせ、装
置全体としての厚さを薄＜シた構成としたものである。

ここで、第６図に示した装置を構成する部品は、第３図
と同一の番号の物については同一の名称と機能を有する
。

このような構成の撮像表示装置は、次のようにして実現
される。

先ず、表示装置の表示面と同等の大きさを持つ撮像素子
用基板１０の前面上に、多数の収束用レンズ群Ｌｉｊ１
６を２次元的に一定の間隔を保って配置し、背面上には
、撮像素子群Ｍｉｊ６を収束用レンズ群Ｌｉｊ１６の位
置と各々対向するように、かつ撮像素子群Ｍｉｊ６に収
束用レンズ群Ｌｉｊ１６からの撮像物体の像が結ばれる
ように配置する。

更に、撮像素子群Ｍｉｊ６同士を、直交して配列された
撮像素子駆動用の２組の透光性電極群Ｘ’ｉ　１４およ
びＹ’ｊ　１５によりマトリックス状に接続することに
より撮像面体５を構成する。次いで、（最像面体５の背
面上に新たに光透過性の透明絶縁層２１を設けた後、該
透明絶縁層２１上の撮像素子群Ｍｉｊ５と対向しない部
分に表示素子駆動用の第１の透光性電極群Ｘ１１２を設
け、撮像面体５の背面側に構成した背面板８の前面上に
表示素子駆動用の第２の透光性電極群Ｙｊ１３を、前記
透光性電極群Ｘ１１２と直交するように、かつその直交
部分が撮像素子群Ｍｉｊ６と重ならないようにして配列
し、更にこの２つの透光性電極群ＸｉおよびＹｊの間の
空間部分に表示材料を充填して表示機能層７゛と成すこ
とにより画像表示面体４を構成する。従って、撮像面体
５と画像表示面体４とは、透明絶縁層２１により分離さ
れた構成となる。

尚、本実施例の動作については、第１および第２の実施
例の場合と同様である。

従って、このような構成とすることにより、第３図に示
した表示素子用基板９は不用となり、その結実装置全体
としての厚さを薄くすることができる。そのため、表示
素子群Ｅｉｊ７からの出力光１７の強度を大きくするこ
とができ、画面全体を第２の実施例の場合よりも明るく
することができる。

第７図は、本発明に係わる撮像表示装置の要部の一部を
路線的断面図で示した第５の実施例であり、この場合に
は第１の実施例の場合と異なり、撮像面体５を画像表示
面体４の背面側に配置した構成例で、表示素子Ｅｉｊ７
を配置した画像表示面体と組み合わせて表したものであ
る。ここで、第７図に示した装置を構成する部品は、第
３図と同一の番号の物については同一の名称と機能を有
する。このような構成の撮像表示装置は、次のようにし
て実現される。

先ず、表示装置の表示面と同等の大きさを持つ撮像素子
用基Ｆｉ１０の前面上に、撮像素子群Ｍｉｊ６を２次元
的に一定の間隔を保って配置し、該撮像素子群Ｍｉｊ６
同士を、撮像素子駆動用の直交する２組の透光性電極群
Ｘ’ｉ１４およびＹ’ｊ　１５によりマトリックス状に
接続する。更に、撮像素子用基板１０の前面側を撮像素
子群Ｍｉｊ５と共に透明保護層２２で覆うことにより、
撮像面体５を構成する。次いで、透明保護層２２の前面
上に表示素子駆動用の第１の透光性電極群Ｙｊ１３を一
定の間隔を保って平行に配列すると共に、透明保護層２
２の前面側に構成した表示素子用基板９の背面上に、第
１の透光性電極群Ｙｊ　１３と直交し、かつその直交部
分が↑福像素子群Ｍｉｊ６の位置と対向しないように表
示素子駆動用の第２の透光性電極群Ｘｉ７を一定の間隔
を保って平行に配列する。

更に、この２組の表示素子用透光性電極群χｉおよびＹ
ｊＯ間の空間に表示材料を充填して表示機能層７゛を構
成し、かつ前記２組の表示素子用透光性電極の直交部分
に位置する表示機能層７”を表示素子Ｅｉｊ７と成し、
また、表示素子用基板９の前面上に収束用レンズ群Ｌｉ
ｊ１６を撮像素子群Ｍｉｊ６の位置と各々対向するよう
に配置して画像表示面体を構成する。尚、ここで用いる
表示素子用材料としては、液晶のように補助光源を必要
とするものは通用できない。また、本実施例のような構
成とした場合には、収束用レンズ群Ｌｉｊ１６から撮像
素子群Ｍｉｊ６までの距離が、第１〜第４の実施例の場
合と比べて長くなるため、収束用レンズ群Ｌｉｊ１６と
しては、焦点距離の長いレンズを用いる必要がある。

次に、本実施例の動作について説明する。先ず、撮像素
子駆動用の透光性電極群Ｘ’ｉ１４およびＹ”ｊ１５は
、正面から見た場合格子状になっており、この２組の透
光性電極群に電圧が印加されると、それらの交点に配置
されている撮像素子群Ｍｉｊ６が収束用レンズ１６から
の撮像物体Ａ１Ｂの画像を画像表示面体４における表示
素子Ｅｉｊ７の間の隙間を通して撮影することになる。

更に、表示素子駆動用の透光性電極群Ｘｉｌ、２および
Ｙｊ１３も正面から見た場合格子状になっており、この
２組の透光性電極群に電圧が印加されると、それらの交
点に配置されている表示素子群Ｅｉｊ７が表示機能を発
揮し、通話相手である撮像物体Ａ１Ｂの画像を表示する
。このようにして、画像表示面体４の前面側から、収束
用レンズＬｉｊｌＳ群の配置されていない平坦部分を通
して、画像表示面体４の表示面に表示される可視画像情
報を見ることができるため、表示機能と撮像機能を平面
的に複合−体止することが可能となる。

一方、本実施例の場合には、収束用レンズ群Ｌｉｊ　１
６からの入射光が表示機能層７″を通過することになる
ため、撮像素子群Ｍｉｊ５に到達する光の減衰が懸念さ
れる。このような場合には、次に示す第６の実施例のよ
うな構成にすることにより、入射光の減衰を少なくして
撮像素子群Ｍｉｊ６まで導くことができる。

即ち、第８図は本発明に係わる撮像表示装置の要部の一
部を路線的断面図で示した第６の実施例であり、この場
合も第７図と同様、撮像面体５が画像表示面体４の背面
側に配された構成としたものである。尚、第８図に示し
た装置を構成する部品は、第３図と同一の番号の物につ
いては同一の名称と機能を有する。このような構成の撮
像表示装置は、次のようにして実現される。

先ず、表示装置の表示面と同等の大きさを持ち、かつ光
透過性の透光性基板２３の前面上に、収束用レンズ群Ｌ
ｉｊ１６を２次元的に一定の間隔を保って配置すると共
に、収束用レンズ群Ｌｉｊ１６の位置と対向しない透光
性基板２３の内部に層状の中空部分を設け、該中空部分
の前面側の透光性基板２３との境界面に表示素子駆動用
の第１の透光性電極群Ｘ１１２を、また前記中空部分の
背面側の透光性基板２３との境界面に表示素子駆動用の
第２の透光性電極群Ｙｊ１３を、お互いに直交し、かつ
その直交部分が収束用レンズ群Ｌｉｊ１６と対向しない
ように一定の間隔を保って平行に配列する。更に、前記
中空部分に表示材料を充填して表示機能層７゛を構成し
、かつ表示素子駆動用の２組の透光性電極群Ｘ１１２お
よびＹｊ　１３の直交部分の表示機能層７゛を表示素子
Ｅｉｊ７と成して画像表示面体４を構成する。次いで、
透光性基板２３の背面上に収束用レンズ群Ｌｉｊ１６の
位置と各々対向するように撮像素子群Ｍｉｊ５を配置し
、更に撮像素子群Ｍｉｊ５を２組の直交する撮像素子駆
動用の透光性電極群Ｘ’ｊ１４およびＹ′ｊにより接続
し、かつ収束用レンズ群Ｌｉｊ１６により撮像素子群Ｍ
ｊｊ５に撮像物体Ａ１８の像が結ばれるように配置する
。更に、撮像素子群Ｍｉｊ６の背面側に背面板８を配置
して撮像面体５を構成する。尚、本実施例の動作につい
ては、第５の実施例の場合と同様である。

従って、このような構成とすることにより、撮像物体Ａ
１８からの入射光の撮像素子群Ｍｉｊ６までの経路は総
て透光性基板２３内のみとなり、撮像面体５が画像表示
面体４の背面側に構成された場合でも、入射光の減衰を
第５の実施例の場合よりも小さくすることができる。

一方、第２図、第３図、第６図においては、収束用レン
ズ群Ｌｉｊ１６を撮像素子用基板１ｏの前面上に設けた
構成となっているが、第９図に示すように、収束用レン
ズ群Ｌｉｊ１６を撮像素子用基板１０の内部に、該撮像
素子用基板１ｏを構成する材料と屈折率の異なる材料も
しくは同一材料で異なる屈折率を持たせた物で構成する
ことも可能である。このような収束用レンズ群Ｌｉｊ１
６の構成は、第２図、第３図、第６図に限定されるもの
ではなく、第５図における透光性前面板２０、第７図に
おける表示素子用基板９、第８図における透光性基板２
３に対しても適用できることは明かである。

尚、本発明のように、撮像面体５と画像表示面体４を平
面的に複合一体化した構成の場合には、画像表示面体４
からの出力光１７が撮像素子群Ｍｉｊ５に対して誤情報
を与える危険性がある。このような場合には、第３図に
示した実施例を例にあげて第９図に示すように、撮像素
子群Ｍｉｊ６の背面上に光を遮断するための遮光性層群
Ｓｉｊ　（ｉ・１．２・・・、ｊ・１．２・・・）１１
を設け、表示素子群Ｅｉｊ７から撮像素子群Ｍｉｊ６へ
の光の侵入を防止した構成とすることが可能である。こ
のような遮光性層群５ｉｊｌｌの構成は、第９図に限定
されるものではなく、本発明の他の実施例においても適
用可能である。即ち、第５図においては、表示素子用基
板９の前面上の撮像素子群Ｍｉｊ６との間の部分に、第
６圀においては、透明絶８！：ＩＩＬ上の撮像素子群Ｍ
＋ｊ６と接した部分に、第７図においては、撮像素子群
Ｍｉｊ５の前面上の透明保護層２２との間の部分に、第
８図においては、透光性基板２３の背面上の撮像素子群
Ｍｉｊ６との間の部分あるいは表示素子群Ｅｉｊ７の背
面側の透光性基板２３との境界面に実現することができ
る。

また、以上の実施例において述べてきた表示素子駆動用
の透光性電極群Ｘ１１２およびＹｊ　１３、撮像素子駆
動用の透光性電極群χ°１１４およびＹ゛ｊ１５の位置
関係は本実施例に限定されるものでないことも自明であ
る。

第１０図は、本発明の動作原理として、第３図や第７図
のように表示素子Ｅｉｊ７を配置した画像表示面体を構
成したｔ最像表示装置を例として取り上げた回路図であ
り、２４は垂直走査回路、２５は水平走査回路、２６は
垂直走査クロック信号、２７は水平走査クロック信号、
２８はゲートトランジスタＧ４　（ｉ＝１．２・・・）
、２９は映像信号出力である。垂直走査回路２４は、別
に発生させられた垂直走査クロック信号２６により、透
光性電極群Ｘ１１２をＸｌ、Ｘ２、Ｘ３、ｘ４と順に選
択する（第１０図では４×４の例）。一つの透光性電極
が選択されている期間に、水平走査回路２５は、別に発
生させられた水平走査クロック信号２７により、透光性
電極群Ｙｊ　１３をＹｌ、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４と順に選択
する。例えば、透光性電極Ｘ１と透光性電極Ｙ１が選択
されている期間は表示素子Ｅｌｌが選択され、収束用レ
ンズＬｌｌから撮像素子Ｍｌｌを通して得られた光学像
の明るさに応じた出力を発生する。この出力は、ゲート
トランジスタＧ１を介して映像信号出力２９として出力
され、必要な信号処理を加えた後映像信号となり、表示
素子Ｅｌｌに印加される。次に、水平走査クロック信号
２７により、表示素子Ｅ１２が選択され、収束用レンズ
Ｌ２１から撮像素子Ｍ２１を通して得られた光学像の明
るさに応じた出力を発生する。この出力は、ゲートトラ
ンジスタＧ２を介して映像信号出力２９として出力され
、表示素子Ｅ２１に印加される。

このようにして、個々の収束用レンズによって撮像物体
Ａ１８の実像を電気量（電圧または電荷）に変換するこ
とができる。なお、ここに述べた方法は、ガラス基板上
に構成可能な撮像素子であれば、どのようなものでも実
現できる。具体的には、多結晶シリコン技術を用いた薄
膜素子によるＭＯ３形撮像素子などが使用できる。

［効果］以上説明したように、本発明の構成によれば、表示面体
における表示画像を見る通話者の視線は、表示面体と平
面的に重ね合わされた撮像面体中に２次元的に配置され
た撮像素子により捉えられるので、視線と画像を一致さ
せることが可能となる。

このように、本発明は、撮像面体あるいは画像表示面体
の中に複眼状の収束用レンズを２次元的に配置している
ため、視差を増大させることなくシステムを構築できる
利点がある。

更に、表示素子を微細化しＲＧＢ等のフィルタを用いて
カラー画像の表示が可能なことは当然のことであり、撮
像素子の前面にＲＧＢ等のフィルタを用いてカラー画像
を撮像することも可能であまた、複眼状のレンズを利用
してＹ電極の出力信号を一つ置きに取り出し、フレーム
毎に左右の目から見た画像信号を得ることにより、左右
の眼の視差を利用した立体像の撮像と表示も、本願の構
成で容易に実現可能なことは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来技術による視差解消法の一例、第２図、
第３図および第５図〜第８図は、本発明に係わる撮像表
示装置の要部の一部を路線的断面図で示した第１〜第６
の実施例、第４図は、本発明の第１の実施例である第３
図を正面から見た場合の撮像面体と透光性電極との位置
関係を示す構成図、第９図は、収束用レンズの他の構成
例および遮光性層の構成例、第１０図は、本発明の動作
原理を示す回路構成図である。１・・撮像機能、　　２・・表示機能、３・・ハーフミ
ラ−１４・・画像表示面体、　　５・・撮像面体、６・・撮像
素子群Ｍｉｊ　（ｉ＝Ｌ２・・・、ｊ・１．２・・・）
、■・・表示素子群Ｅｉｊ　（ｉ＝１．２・・・、ｊ・
１．２・・・）、７゛　・・表示機能層、　　　８・・
背面板、９・・表示素子用基板、　１０・・撮像素子用
基板、１１・・遮光性層群Ｓｉｊ　（ｉ＝１．２・・・
、ｊ＝１．２・・・）、１２・・透光性電極群Ｘｉ　（
ｉ＝１．２・・・）、１３・・透光性電極群Ｙｊ　（ｊ
＝１．２・・・）、１４・・透光性電極群Ｘ’ｉ　（ｉ
＝１．２・・・）、１５・・透光性電極群Ｙ’ｊ　（ｊ
＝１．２・・・）１６・・収束用レンズ群Ｌｉｊ　（ｉ
＝１．２・・・、ｊ＝１．２・・・）、１７・・出力光
、　　１８・・撮像物体Ａ、１９・・窓、　　　２０・
・透光性前面板、２１・・透明絶縁層、　　２２・・透
明保護層、２３・・透光性基板、　　２４・・垂直走査
回路、２５・・水平走査回路、２６・・垂直走査クロック信号、２７・・・水平走査クロンク信号、２８・・・ゲートトランジスタＧｉ　（ｉ＝１．２・・
す、２９・・・映像信号出力第２図第　３　図第４　図循５　図第　６　図祐　７　図第　δ　図第　′？　図第１０図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）表示装置の表示面と同等の大きさを持ち、かつ光
透過性のある撮像素子用基板の前面上に、多数の複眼状
の収束用レンズ群を２次元的に一定の間隔を保って配置
し、かつ前記撮像素子用基板の背面上に前記収束用レン
ズ群の位置と各々対向するように光電気変換による撮像
素子群を、該撮像素子群に前記収束用レンズ群からの撮
像物体の像が結ばれるように配置すると共に、前記撮像
素子群同士を撮像素子駆動用の直交する２組の透光性電
極群によりマトリックス状に接続して構成した撮像面体
と、該撮像面体の背面側に構成した画像表示面体とから
成り、前記撮像面体の前面側から前記収束用レンズ群の
配置されていない平坦部分を通して前記画像表示面体に
表示される可視画像情報を見ることにより、表示機能と
撮像機能を平面的に複合一体化したことを特徴とする撮
像表示装置。
（２）表示装置の表示面と同等の大きさを持つ撮像素子
用基板の前面上に光電気変換による撮像素子群を２次元
的に一定の間隔を保って配置すると共に、前記撮像素子
群同士を撮像素子駆動用の直交する２組の透光性電極群
によりマトリックス状に接続し、更に前記撮像素子用基
板の前面側を前記撮像素子群と共に透明保護層により覆
って構成した撮像面体と、該撮像面体の前面側に構成し
た画像表示面体とから成り、かつ該画像表示面体が、前
記透明保護層の前面上に一定の間隔を保って平行に配列
した表示素子駆動用の第１の透光性電極群と、前記透明
保護層の前面側に構成した光透過性の表示素子用基板の
背面上に、前記第１の透光性電極群と直交し、かつその
直交部分が前記撮像素子群の位置と各々対向しないよう
に一定の間隔を保って平行に配列した表示素子駆動用の
第２の透光性電極群とから構成され、更に前記２組の表
示素子駆動用透光性電極群の間の空間に表示材料を充填
して表示機能層を構成し、かつ前記２組の表示素子駆動
用透光性電極群の直交部分に位置する表示機能層を表示
素子と成し、更に前記表示素子用基板の前面上に、多数
の複眼状の収束用レンズ群を前記撮像素子の位置と各々
対向するように配置した構成とし、前記画像表示面体の
前面側から前記収束用レンズ群の配置されていない平坦
部分を通して前記画像表示面体の表示面に表示される可
視画像情報を見ることにより、表示機能と撮像機能を平
面的に複合一体化したことを特徴とする撮像表示装置。
（３）前記画像表示面体が、光透過性の表示素子用基板
の背面上に一定の間隔を保って平行に配列した表示素子
駆動用の第１の透光性電極群と、前記表示素子用基板の
背面側に構成した背面板の前面上に、前記第１の透光性
電極群と直交し、かつその直交部分が前記撮像面体に配
置された撮像素子群の位置と各々対向しないように一定
の間隔を保って平行に配列した表示素子駆動用の第２の
透光性電極群とから構成され、更に前記２組の表示素子
駆動用透光性電極群の間の空間に表示材料を充填して表
示機能層を構成し、かつ前記２組の表示素子駆動用透光
性電極群の直交部分に位置する表示機能層を表示素子と
成したことを特徴とする請求項第１記載の撮像表示装置
。
（４）前記撮像面体が、表示装置の表示面と同等の大き
さを持ち、かつその前面上に多数の複眼状の収束用レン
ズ群を２次元的に一定の間隔を保って配置した透光性前
面板と、前記画像表示面体における表示素子用基板の前
面上に前記収束用レンズ群の位置と各々対向し、かつ前
記収束用レンズ群からの撮像物体の像が結ばれるように
配置した光電気変換による撮像素子群とから成り、該撮
像素子群同士を撮像素子駆動用の直交する２組の透光性
電極群によりマトリックス状に接続して構成したことを
特徴とする請求項第１および第３記載の撮像表示装置。
（５）前記撮像面体と前記画像表示面体とが前記撮像面
体の背面上に構成した光透過性の透明絶縁層により分離
され、かつ前記画像表示面体が、前記撮像面体の背面側
に構成した背面板の前面上に、一定の間隔を保って平行
に配列した表示素子駆動用の第１の透光性電極群と、前
記透明絶縁層の背面上の前記撮像素子群の位置と各々対
向しない部分に、前記第１の透光性電極群と直交し、か
つその直交部分が前記撮像素子群の位置と各々対向しな
いように一定の間隔を保って平行に配列した表示素子駆
動用の第２の透光性電極群とから構成され、更に前記２
組の表示素子駆動用透光性電極群の間の空間に表示材料
を充填して表示機能層を構成し、かつ前記２組の表示素
子駆動用透光性電極群の直交部分に位置する表示機能層
を表示素子と成したことを特徴とする請求項第１および
第３記載の撮像表示装置。
（６）表示装置の表示面と同等の大きさを持ち、かつ光
透過性のある透光性基板の前面上に、多数の複眼状の収
束用レンズ群を２次元的に一定の間隔を保って配置する
と共に、前記透光性基板の内部に前記収束用レンズ群の
位置と各々対向しないようにして層状の中空部分を設け
、該中空部分の前面側の前記透光性基板との境界面に表
示素子駆動用の第１の透光性電極群を、また前記中空部
分の背面側の前記透光性基板との境界面に表示素子駆動
用の第２の透光性電極群を、前記第１の透光性電極群と
各々直交するように一定の間隔を保って平行に配列し、
更に前記中空部分に表示材料を充填して表示機能層を構
成し、かつ前記２組の表示素子駆動用透光性電極群の直
交部分に位置する表示機能層を表示素子と成して構成し
た画像表示面体と、該画像表示面体の背面側に構成した
撮像面体とから成り、かつ該撮像面体が、前記透光性基
板の背面上に前記収束用レンズ群の位置と各々対向する
ように配置した光電気変換による撮像素子群と、該撮像
素子群の背面側に構成した背面板とから構成され、かつ
該撮像素子群に前記収束用レンズ群からの撮像物体の像
が結ばれるように配置し、更に前記撮像素子群同士を撮
像素子駆動用の直交する２組の透光性電極群により接続
したことを特徴とする請求項第２記載の撮像表示装置。
（７）前記複眼状の収束用レンズ群を、前記撮像面体に
おける前記撮像素子用基板の内面、もしくは前記画像表
示面体の前記表示素子用基板の内面に、該基板を構成す
る材料と屈折率の異なる材料、あるいは同一材料で異な
る屈折率を持たせたもので構成したことを特徴とする請
求項第１〜第６記載の撮像表示装置。
（８）前記撮像面体に配置した撮像素子群と前記画像表
示面体に配置した表示素子群との間の部分に、前記撮像
素子群への前記表示素子群からの出力光の侵入を防止す
るための遮光性層群を設けたことを特徴とする請求項第
１〜第６記載の撮像表示装置。