JPH04321394A - 視線一致表示装置 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、臨場感の高い視線一致
表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】テレビ電話やテレビ会議等の画像通信装
置は音声の送受信装置の他に画像を送受信する表示・撮
像装置を備えているため、通信相手が実際に眼前にいる
かのような感覚を与える臨場感の優れた通信装置である
。

【０００３】従来、このような通信装置の画像表示・撮
像部分には、ＣＲＴディスプレイ等の表示装置とテレビ
カメラ等の撮像装置を近接して配置されていた。

【０００４】しかしこのような通信装置で送受信した画
像は、観察者の視線が表示装置の表示面を向くため、カ
メラの撮影方向とは一致せず、通信相手と視線が合わず
不自然な感覚を与える欠点があった。

【０００５】さらに表示面の中心とカメラとの感覚は表
示画面が大きくなるほど離れるため、単に表示装置と撮
像装置の配置を工夫するだけでは広画角大画面の表示で
、かつ、相手と視線が一致する表示撮影装置を作製する
ことはできなかった。

【０００６】通信相手と視線が一致する方法として、ハ
ーフミラーを用いた方式が従来から提案されている。図
５に一例を示し、このハーフミラーを用いた視線一致表
示装置は、観察者に対して４５度傾いたハーフミラー５
０１と、そのハーフミラー５０１に対して観察者５０２
と反対方向に位置する撮像装置５０３と、観察者に対し
てハーフミラーと４５度の位置に配した表示装置５０４
から構成される。

【０００７】観察者５０２はハーフミラー５０１に反射
された表示画像を観察でき、かつ、ハーフミラー５０１
を介して直視関係にある撮像装置５０３によって撮像さ
れるため、視線の合った自然な画像を通信相手へ送信す
ることができる。

【０００８】しかしながら、このハーフミラー方式では
、表示画面以上の大きさのハーフミラーを傾けて設置す
るため、表示装置が大型化する欠点があった。さらに、
表示面が装置の奥深くに存在するため、表示画像を見る
角度が限定されることによって、表示面に近づいて見る
ことができない、表示面を指で指すことができない等の
欠点があった。

【０００９】以上の欠点を解決する方法として、光透過
状態と光散乱状態を電気信号によって切替えられる表示
スクリーンを利用した視線一致表示装置が提案された（
例えば、特願平１−４８４９２号，特願平２−２１３６
４９号）。 図６にその一例を示す。

【００１０】図６は画像通信用表示装置と撮像装置を２
組対向したときの概要図を示してある。表示スクリーン
６０１（６０２）に対して観察者６０３（６０４）と反
対側に撮像装置６０５（６０６）が設置され、同じ方向
の位置に画像の投影装置６０７（６０８）が設置されて
いる。表示スクリーンが光透過状態時に撮像装置６０５
（６０６）への入力を行い、表示スクリーンが光散乱状
態時に画像の投影装置６０７（６０８）による投影像の
表示を行う。

【００１１】表示スクリーンの光透過状態と光散乱状態
の切替えは駆動回路６０９（６１０）で制御され、その
切替えタイミングは同期回路６１１（６１２）からの同
期信号によって指示される。この方法によれば、表示ス
クリーン６０１（６０２）が光透過時にはスクリーンが
あたかも存在しないかのように観察者を撮像できるため
、視線の合った自然な画像を通信相手へ送信できる利点
がある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、表示ス
クリーン上への投影の方法が観察者とは反対側に位置し
た投影装置によって行われるため、広い奥行が必要にな
るといった欠点があった。したがって、広い奥行を不要
とするためには観察者と同じ方向に撮像装置および投影
装置が配置された構成であることが望まれていた。

【００１３】本発明は、上記欠点を解決し、要望を満足
するため光透過状態と光散乱状態を利用した表示スクリ
ーンを用いたコンパクトな視線一致表示装置を提供する
ことを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、画像を投影す
る投影装置と該投影装置からの投影光を結像する表示ス
クリーンから構成される画像表示装置において、前記表
示スクリーンに対して画像を観察する観察者と同じ方向
の位置に配置された撮像装置と前記投影装置と電気信号
によって表示スクリーンを光散乱状態と光反射状態に切
替える切替器とを有し、前記表示スクリーンが光散乱状
態のときに投影装置から画像を該表示スクリーン上に投
影して表示させ、表示スクリーンが光反射状態のときに
該表示スクリーン上に反射されている画像を前記撮像装
置によって撮像することを特徴とする。

【００１５】

【作用】本発明によれば、表示スクリーンに対して画像
を観察する観察者と同じ方向に撮像装置と投影装置とが
配置され広い奥行を必要としない。そして、電気信号に
よって表示スクリーンを光散乱状態と光反射状態に切替
えることにより、この光散乱状態のときに投影装置から
画像を表示スクリーン上に投影し、光反射状態のときに
表示スクリーン上に反射される画像を撮影装置で撮像す
ることでコンパクトな視線一致表示装置を提供する。

【００１６】

【実施例】図１は、本発明の一実施例の配置構成図を示
し、これは、画像通信用表示装置と撮像装置を２組対向
した場合の例である。

【００１７】図において、１０１，１０２は表示スクリ
ーン、１０３，１０４は投影装置、１０５，１０６は撮
像装置、１０７，１０８は観察者，切替器を構成する１
０９，１１０は駆動回路、同じく１１１，１１２は切替
えタイミングを決める同期回路である。

【００１８】図に示すように、光散乱状態と光反射状態
が駆動回路１０９（１１０）からの電気信号によって切
替えられる表示スクリーン１０１（１０２）に対向して
、投影装置１０３（１０４）と撮像装置１０５（１０６
）が観察者１０７（１０８）と同じ方向の位置に配置さ
れている。

【００１９】表示スクリーン１０１（１０２）が光反射
状態のときに撮像を行い、光散乱状態のときに投影装置
１０３（１０４）から画像を表示スクリーン１０１（１
０２）上に投影を行う。表示スクリーン１０１（１０２
）の光反射状態と光散乱状態の切替えは駆動回路１０９
（１１０）で制御され、その切替えタイミングは同期回
路１１１（１１２）からの同期信号によって指示される
。

【００２０】次に、同期回路等のタイミングを図２を用
いて説明する。同期回路１１１（１１２）は、まず、表
示スクリーン１０１（１０２）がチラツキを示さない程
度の周期（Ｔ１）の同期信号（１）を発生して駆動回路
１１１（１１２）へ送る。

【００２１】次に、この駆動回路は同期信号（１）に同
期した駆動信号（１）を発生して表示スクリーン１０１
（１０２）を動作させる。その結果、表示スクリーンは
光散乱状態（ア）と光反射状態（イ）を周期Ｔ１で繰り
返す。この場合、光散乱状態（ア）の時間が光反射状態
（イ）の時間に比べてある値以上大きければ、表示スク
リーンは観察者１０７（１０８）から見て光散乱状態に
なる。

【００２２】次に、表示スクリーンの光反射時間をＴ２
、その同期信号（１）に対する遅延時間がＴ３であると
する。この時、同期回路１１１（１１２）は同期信号（
１）に対して時間Ｔ３の遅延を持ち、周期が同じくＴ１
の同期信号（２）を発生する。この同期信号（２）は撮
像装置１０５（１０６）に送られ、この撮像装置は表示
スクリーン１０１（１０２）の動作に同期して周期Ｔ１
、遅延時間Ｔ３、光反射時間Ｔ２で動作する。

【００２３】その結果、撮像装置１０５（１０６）には
表示スクリーン１０１（１０２）が常に反射状態の時の
画像が取込まれるため、表示スクリーンがあたかも存在
しないかのような画像が得られる。

【００２４】この撮像装置１０５（１０６）の開閉動作
は、機械的、および、電気的、あるいは、電子的シャッ
ターを用いて行うことができる。

【００２５】図３は図１の表示スクリーンの構成例図で
ある。光反射状態と光散乱状態を切替えるための材料に
は、例えば、高分子分散型液晶を用いる。この高分子分
散型液晶３０１はガラス基板３０２，３０３上に堆積さ
れた透明電極３０４，３０５に挟まれる。さらに、一方
のガラス基板３０３には透明電極３０５と、この透明電
極の反対側には光を

【００２６】

【外１】

【００２７】で散乱された光と、はじめに散乱された光
とが同時に観察者へ到達することになる。このため、反
射光の光路差分だけ投影画像の像がぼやけるといった問
題が生じる。したがって、できるだけ光路差を縮める方
法が望まれる。

【００２８】図４は反射光の光路差を縮めた構成の表示
スクリーンである。光反射状態と光散乱状態を切替える
ための材料には、例えば、高分子分散型液晶を用いた。 高分子分散型液晶４０１はガラス基板４０２上に堆積さ
れた透明電極４０３と、光を反射させ

【００２９】

【外２】

【００３０】これも図３で説明した表示スクリーンと同
様に、高分子分散型液晶４０１は電圧の印加あるいは無
印加によって、光透過状態と光散乱状態を遷移し、表示
スクリーンは光反射状態と光散乱状態をとる。図３の表
示スクリーンに比べて、一方のガラス基板の厚みだけ光
路差が縮まり、より鮮明な画像が得られる。

【００３１】上記実施例では、電気信号によって光散乱
状態と光透過状態を遷移する材料として高分子分散型液
晶のみを用いた場合について説明したが、これに限るこ
とはなく、光散乱状態と光透過状態を制御できる材料な
らば何でもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の視線一致表
示装置は、光透過状態と光散乱状態を利用した表示スク
リーンを用い、この表示スクリーンに対して画像を観察
する観察者と同じ方向に撮像装置と投影装置とが配置さ
れ広い奥行を必要とせずにコンパクトな視線一致表示装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の配置構成図である。

【図２】図１の同期回路等のタイミングを示す図である
。

【図３】図１の表示スクリーンの構成例図である。

【図４】反射光の光路等を縮めた図１の表示スクリーン
の構成例図である。

【図５】従来のハーフミラーを用いた視線一致表示装置
の構成図である。

【図６】従来の光透過状態と光散乱状態を電気信号によ
って切替える視線一致表示装置の配置構成図である。

【符号の説明】

１０１，１０２…表示スクリーン、　　１０３，１０４
…投影装置、　　１０５，１０６…撮像装置、１０７，
１０８…観察者、　　１０９，１１０…駆動回路、　　
１１１，１１２…同期回路、３０１，４０１…高分子分
散型液晶、　　３０２，３０３，４０２，４０４…ガラ
ス基板、　　３０４，３０５，４０３…

【外３】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　画像を投影する投影装置と該投影装置
   からの投影光を結像する表示スクリーンから構成される
   画像表示装置において、前記表示スクリーンに対して画
   像を観察する観察者と同じ方向の位置に配置された撮像
   装置と、前記投影装置と、電気信号によって表示スクリ
   ーンを光散乱状態と光反射状態に切替える切替器とを有
   し、前記表示スクリーンが光散乱状態のときに投影装置
   から画像を該表示スクリーン上に投影して表示させ、表
   示スクリーンが光反射状態のときに該表示スクリーン上
   に反射されている画像を前記撮像装置によって撮像する
   ことを特徴とする視線一致表示装置。
2. 【請求項２】　　光散乱状態と光透過状態が電圧印加あ
   るいは電圧無印加によって遷移する液晶材料と、該液晶
   材料を挟む電圧印加用の透明電極と、該透明電極のうち
   一方の透明電極側に配置された光を全反射する材料とか
   ら構成される表示スクリーンを有することを特徴とする
   請求項１記載の視線一致表示装置。
3. 【請求項３】　　光散乱状態と光透過状態が電圧印加あ
   るいは電圧無印加によって遷移する液晶材料と、該液晶
   材料を挟む電圧印加用の電極の一方が透明電極で、他方
   が光を全反射する電極から構成される表示スクリーンを
   有することを特徴とする請求項１記載の視線一致表示装
   置。