JPH0497663A - 視線一致型の人物画像撮像装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はテレビ会議、テレビ電話などにおける参加者の
視線を一致させて撮像する視線一致型の人物画像撮像装
置に関するものである。

（従来の技術） 画像通信技術の発達により遠隔地にいる相手の顔画像を
見ながら会議や打ち合わせができるテレビ会議システム
やテレビ電話システムが実用に供されている。

テレビ会議システムやテレビ電話システムでは。

通信会議を意識させないような自然な臨場感のある、ま
た表情などをうまく読み取れる撮像表示方法を必要とし
ている。ＣＲＴ等の画像表示装置を介してのお互いの視
線を一致させて撮像する方法は、自然で臨場感のある、
また表情などをうまく読み取れるシステム実現のための
有効な手段である。しかしながら、視線の一致を実現す
るために撮像装置としてのカメラをＣＲＴ等の画像表示
装置の前に設置するとカメラが表示装置の表示面を遮っ
てしまうため、現在のこれらのシステムでは、表示装置
の上や横に設置している。

二の結果、通信相手には斜め上方や横から見た顔画像が
送信されてしまい、お互いの視線はＣＲＴ等の画像表示
装置を向いているので、視線を一致させた会議や打ち合
わせが実現されていなかった。

第５図は従来のテレビ電話装置の構成例を示す図で、（
１）は正面略図、（２）はその側面内部略図であり、１
は表示撮像装置本体、２は撮像装置、３は表示装置であ
る。視線の一致を実現するため撮像装置２はできるだけ
表示装置３の近くに設置される。

第６図は従来のテレビ電話で小型の表示画面を持つテレ
ビ電話装置を構成した例で、（１）は正面略図、（２）
はその側面内部略図であり、４は表示画面観察者である
。表示装置３が小型であれば視線は完全には一致しない
ものの、表示画面観察者４と撮像装置２のなす仰角θは
それほど大きくなく、はぼ視線が一致した状態で会話が
可能となる。

ここで、表示画面に表示されている人物像の目の位置は
表示画面の中心とし、表示画面観察者４の注視点は表示
画面の中心を観察しているものとする。たとえば、表示
装置３に５インチのＣＲＴを用い、表示画面観察者４と
表示撮像装置本体ｌとの距離を５０ｃｍ、表示装置３の
表示画面の上縁部と撮像装置２の距離を４ｃｍとした場
合、表示画面中心から撮像装置２の撮像中心までの距離
は７，６ｍとなり、該仰角θは約８．５°となる。

文献（南：電子通信学会誌、５６．　ＩＩ、　ｐｐ、　
１４８５＋４９０　（１９７３）等）によると、視線の
不一致を許容できる垂直方向ずれ角度は１０°以内であ
るとしている。従って、該小型テレビ電話装置の場合、
求められた仰角は許容範囲内である。しかしながら、表
示装置３が大型化し、かつ表示画面観察者４と表示撮像
装置本体ｌの距離が近い場合には該仰角θは大きな値と
なる。

第７図は大型の表示装置、たとえば２０インチのＣＲＴ
を用い、表示画面観察者４と表示撮像装置本体１の距離
を５０ｃｍとした場合の構成例を示す図で（１）は正面
略図、（２）はその側面内部略図である。

表示装置３と撮像装置２の距離は第６図と同様に４　ａ
ｍとすると、表示画面中心から撮像装置２の撮像中心ま
での距離は１６ｃｍとなる。本構成例では該仰角θは約
１８°となり、視線が一致していないための大きな不自
然感が生じる。

なお、表示装置が大型になると、表示される人物像の目
の位置を考慮する必要がある。表示画面の上部から約１
７３に表示される人物像の目の位置があるとするならば
、表示画面観察者４の注視点は表示画面上縁部から約１
７３の点となる。すなわち、目の位置から撮像装置２の
撮像中心までの距離は１２ｃｍとなり、この場合の仰角
は１３．５’　となるが、上述した文献による許容範囲
内に入らず、視線の不一致による不自然感は存在する。

上述した大型の表示装置における視線不一致の問題点を
解決するため、表示装置の表示面を遮ることなくカメラ
を被写体人物像の視線の中に設置する方法として、ハー
フミラ−を使用した視線−散型の表示撮像装置が知られ
ている。

第８図はハーフミラ−を使用した表示撮像装置の構成を
示す図であり、５はハーフミラ−である。

表示画面観察者４はハーフミラ−５を介して表示装置３
を観察している。同時に表示画面観察者４の顔は撮像装
置２により撮像されるため、表示画面観察者４の視線は
撮像装置２の方向を向いており、通信相手には視線の一
致した顔画像が伝送されることになる。

（発明が解決しようとする課題） 上述したように大型の表示装置における視線不一致の不
具合いを解消する第８図の従来例の場合でも、次のよう
な問題点がなお存在する。

■撮像装置２は表示画面観察者４がら見えないようにす
るため、外部からの光を遮断するための箱に納めなけれ
ばならず、装置が大型になる。

■表示画面観察者４は常にハーフミラ−５を介して表示
装置３を観察しなければならず、その結果、表示画面全
体の輝度が低減するため、臨場感が低下してしまう。

０本装置は、上述したように大型であり、また表示画面
全体の輝度が低減しているため、他の用途に用いること
、たとえばテレビ表示やコンビュータ表示として併用す
ることが困難である。

（発明の目的） 本発明の目的は、従来のテレビ電話装置において、表示
装置が大型化することによる視線の不一致、また、従来
の視線一致型の表示撮像装置における装置全体の輝度が
半減するための臨場感の低下、他の表示装置として併用
することの困難さを解決し、テレビ電話または通信会議
を意識させない自然な、かつ臨場感のある、かつ表情な
どをうまく読み取れる撮像方法を実現する視線一致型の
人物画像装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決し目的を達成するため、表示装
置の表示画面前面部に画像入力装置またはその一部を設
置する人物画像撮像装置において、前記表示画面を観察
する人物像を反射させて前記画像入力装置またはその一
部に入力する手段を有することを特徴とする。

（作　用） 本発明は表示装置前面上部に超小型カメラを設置し、表
示画面の観察者の画像は移動可能なミラーで反射させて
超小型カメラに入力し、鏡像処理部にて人物像の左右を
反射させ、実像と一致した人物とする。

このように超小型カメラとミラーを用い、このミラーは
表示面を遮ることなく表示面上部にできるだけ近接して
配置しであるので、視線の一致を容易に実現できる。

（実施例１） 第１図は本発明の第１の実施例を示す図であり、（１）
は正面図、（２）はその側面図を示す。図中６は撮像装
置固定体、７はミラー　８はミラー移動部、９は撮像装
置としての超小型カメラ、ｌＯは鏡像処理部である。超
小型カメラ９は撮像装置固定体６に固定される。そして
超小型カメラ９は水平方向Ｈ−Ｈ’に移動可能である。

また表示画面観察者４（囲路）はミラー７で反射され、
超小型カメラ９に入力され、入力された映像信号は鏡像
処理部１０にて左右反転処理される。ミラー７はミラー
移動部８により垂直方向に移動可能である。

本構成が従来のテレビ電話装置と異なる点は、ミラー７
が表示装置３の表示可能部分の上部の、該表示装置３の
表示面を遮らない領域に、または遮ったとしても表示内
容にほとんど影響を与えない領域に設置し、視線の一致
を図っている点である。

このような構成になっているから、従来のテレビ電話装
置よりも表示画面観察者４の人物像を、より表示画面中
心に近い位置で撮像することができる。以下に、従来の
テレビ電話装置と本発明による、仰角の違いについて説
明する。

式（１）は、表示画面観察者４の注視点から超小型カメ
ラ９（撮像装置）のレンズ中心までの垂直方向距離Ｍと
仰角θの関係を示す式である。ここで、Ｌは表示画面観
察者４から表示装置３の表示面までの距離である。

θ＝ｔａｎ−’　（Ｍ／　Ｌ）・・・・・ｉｌ）第２図
は前記第７図で示した２０インチの表示装置を用いたテ
レビ電話装置の構成例における表示画面観察者４の注視
点−撮像装置２の距離（横軸：ｃｍ）と仰角（縦軸二環
）の関係、すなわち式（１）の関係を示す図である。こ
こで、Ｌ＝５０としている。

表示画面観察者４の注視点を表示画面中心としたとき、
注視点と撮像装置２の距離は１６ｃｍとなり、第２図か
ら、仰角は約１８°となる。

また、大型表示装置における表示された人物の目の位置
に応じた補正を、前述したように表示装置の上部から約
１／３を目の位置として行った場合、注視点と撮像装置
の距離は１２ｃｍとなり、仰角は１３．５°　となる。

次に、本発明の構成に基づいてミラー７を設置した場合
、表示画面観察者４の注視点とミラー７の距離は、前記
従来のテレビ電話装置の場合と比較して５ｃｍ短くなる
。従って、表示画面観察者の注視点が表示画面中央の場
合には、仰角は１２．５’となり、また表示画面観察者
の注視点が表示装置上部から１７３とした場合、該仰角
は９°となる。

その結果、表示画面観察者の注視点が表示装置上部から
１７３とした場合、従来の小型のテレビ電断装置、たと
えば前述した５インチの表示装置を用いた場合と仰角は
同程度となり、前述した文献の許容範囲内に入り、はぼ
視線の一致した会話を行うことができる。

なお、ミラー７を介して撮像された映像信号は左右が逆
転されているので、鏡像処理部ｌＯにて左右逆転処理を
行う。以下に鏡像処理部１０について具体的に説明する
。

第３図は鏡像処理部１０の詳細を示す構成図であり、１
０−１はＡ／Ｄ変換部、１Ｏ−２ａ、　ｔｏ−２ｂはラ
インバッファメモ１ハ１Ｏ−３はＤ／Ａ変換部、１０−
４は読みだし書き込み制御部である。

鏡像処理部１０に入力された超小型カメラ９からの映像
信号はＡ／Ｄ変換部１０−１にてＡ／Ｄ変換され、ｌ水
平ライン毎にラインバッファメモ！Ｊ　１Ｏ−２ａに書
き込まれる。ラインバッファメモ’ＪＩＯ−２ａに書き
込まれた映像信号は読み出しくＦ　Ｉ　ＬＯ：　Ｆａｓ
ｔＩｎ　Ｌａ５ｔ　０ｕｔ）され、Ｄ／Ａ変換部１０−
３に入力される。Ｄ／Ａ変換部１Ｏ−３でＤ／Ａ変換さ
れた映像信号はアナログ信号として出力される。逆読み
出されている間に鏡像処理部ｌＯに入力された映像信号
はラインバッファメモＩＪＩＯ−２ｂに書き込まれる。

ラインバッファメモリへの読み出し、書き込みタイミン
グは読み出し、書き込み制御部１０−４にて制御される
。このようにしてラインバッファメモリｔｏ−２ａ、　
１Ｏ−２ｂを交互に使用しながら逆読み出しを行い、鏡
像表示を実現する。

第４図は本発明の第２の実施例を示す図であり、（１）
は正面図、（２）はその側面図を示す。本実施例では、
第１の実施例にて使用したミラー７に代わって、小型ハ
ーフミラ−１１を使用している。従って、視線一致を良
好に行うために、表示装置３の表示領域のなかに、該小
型ハーフミラ−１１がある程度侵入しても、表示されて
いる画面を遮ることなく、会話が行える。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明では、表示装置が大型のテ
レビ電話装置において、ミラー７または小型ハーフミラ
−１１を使用して表示画面観察者４の表示画面注視点と
撮像装置としての超小型カメラ９の距離を短くし、超小
型カメラ９の実質的な設置位置を表示装置３の表示画面
上縁部に設定しているため、小型表示画面を有するテレ
ビ電話装置と同程度の仰角で表示画面観察者を撮像する
ことができ、ある程度視線の一致したテレビ電話装置、
すなわち許容範囲内での視線一致を実現できる利点があ
る。

また、通常の表示装置３の前面に撮像装置固定体６を設
置するのみであるから、視線一致のための装置自体は小
型化でき、表示画面全体の輝度は大幅に減少しないため
臨場感の低下は起こらない。

また、使用時には通常の表示装置の前面に撮像装置固定
体６を設置するだけなので、該表示装置を他の表示装置
として併用することが容易である、という利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す図、第２図は２０
インチ表示装置を用いたテレビ電話装置における表示画
面観察者の注視点から撮像装置の中心までの距離と仰角
の関係を示す図、第３図は鏡像処理部の詳細を示す構成
図、第４図は本発明の第２の実施例を示す図、第５図は
従来のテレビ電話装置の構成例を示す図、第６図は従来
のテレビ電話の構成で小型表示画面を持つテレビ電話装
置を構成した例を示す図、第７図は従来のテレビ電話の
構成で大型表示画面を持つテレビ電話装置を構成した例
を示す図、第８図はハーフミラ−を使用した従来の視線
−散型の表示撮像装置の構成を示す図である。 １・・・表示撮像装置本体、　２・・・撮像装置、３・
・・表示装置、　４・・・表示画面観察者、５・・・ハ
ーフミラ−６・・・撮像装置固定体、　　７・・・ミラ
ー　　８・・・ミラー移動部、９・・・超小型カメラ、
　ｌＯ・・・鏡像処理部、１Ｏ−１−Ａ　／　Ｄ変換部
、　１Ｏ−２ａ、　１Ｏ−２ｂ−・・ラインバッファメ
モリ、　１０−３・・・Ｄ／Ａ変換部、　１０−４・・
・読み出し、書き込み制御部、１１・・・小型ハーフミ
ラ− 特許呂願人　日本電信電話株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）表示装置の表示画面前面部に画像入力装置または
   その一部を設置する人物画像撮像装置において、 前記表示画面を観察する人物像を反射させて前記画像入
   力装置またはその一部に入力する手段を有することを特
   徴とする視線一致型の人物画像撮像装置。
2. （２）表示画面を観察する人物像の反射部分を移動させ
   る手段を有することを特徴とする請求項（１）記載の視
   線一致型の人物画像撮像装置。
3. （３）反射させて入力された人物像の左右を反射させる
   鏡像処理手段を有することを特徴とする請求項（１）記
   載の視線一致型の人物画像撮像装置。