JPH0537928A - テレビカメラ同軸型投写表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】テレビ電話機等の画面を大型化し、画面の輝度
を損なうことなく視軸１１と光軸１２とを同軸化する。 【構成】液晶投写ユニット７は相手映像２７をスクリー
ン３上に背面投写する。ここで、スクリーン３の視軸１
１と投写軸１３は同軸である。相手映像２７を見ながら
通話する話者１からの反射光２１は、拡散板４の一部に
設けられた透明部を透過し、フレネルレンズ５を結像レ
ンズとして、液晶投写ユニット７の近傍に結像する。液
晶投写ユニット７に近接して配置されたテレビカメラ８
は、この被写体像（話者１の像）をほぼ視軸１１と同軸
に撮像する。 【効果】大画面の投写映像の輝度を低下させることな
く、テレビカメラの光軸をほぼ視線と一致させることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テレビ電話やテレビ会
議等において、投写表示ユニット上に表示される相手映
像を見ながら会話する話者の視線にテレビカメラの光軸
を一致させたテレビカメラ同軸型投写表示装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】テレビ電話機やテレビ会議システム等を
用いた通話や会話において、話者は自端末の表示部に表
示される相手映像に視線を向けて会話等を行なう。ここ
で、テレビカメラが表示部から離れていて相手映像に向
けた話者の視線とテレビカメラの光軸とが一致しない場
合、相手端末に表示される話者の映像（自画像）は相手
に対してそっぽを向いて会話をすることになり、相手に
違和感、もしくは不快感を与えてしまう。

【０００３】この違和感等を解消するため、ハーフミラ
ーを用いてテレビカメラの光軸と表示部の視軸とを話者
の視線に対して同軸化した表示装置（以下、テレビカメ
ラ同軸型表示装置という）を搭載したテレビ電話機等が
ある。

【０００４】図３は、テレビ電話機に搭載された従来の
テレビカメラ同軸型表示装置の構成図である。

【０００５】図において、話者１は保護ガラス１５とハ
ーフミラー１６を介して視軸１１上の表示部１７に表示
される相手映像２７に視線を向けて会話を行なう。これ
と同時に、テレビカメラ１８はハーフミラー１６と保護
ガラス１５を介して、話者１を視線と同軸に撮像し、回
線（図示せず）を介して相手端末に自画像として伝送す
る。ここで、ハーフミラー１６は、互いに直交する表示
部１７の視軸１１とテレビカメラ１８の光軸１２とを話
者１の視線に対して同軸化するため、図示のように両軸
１１，１２の交点に配設された光路変換器である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図３に示した従来装置
において、話者１は、表示部１７上の相手映像２７をハ
ーフミラー１６越しに透過映像２８として見るため、暗
い映像しか見ることができないという欠点があった。

【０００７】また、テレビカメラ１８は、ハーフミラー
１６の反射光２３を用いて話者１を撮像するが、この反
射光２３によって照明されるテレビカメラ１８からの反
射光２４は、ハーフミラー１６により話者１の方向に反
射される。つまり、話者１が注視する表示部１７上の映
像２７にテレビカメラ１８の反射像２５が重畳されるこ
とになり、目障りであるばかりでなく、話者１にテレビ
カメラを意識させてしまうという欠点があった。

【０００８】更に、従来、この種の表示部１７は一般に
高々１０インチ程度と小型であり、画面サイズを大型化
するには大型のハーフミラーを要し、装置が高価になる
欠点があった。

【０００９】そこで、この発明は、表示部１７を背面投
写型表示装置として画面の大型化を計ると共に、高価な
ハーフミラーを不要とし、ハーフミラー１６による輝度
低下とテレビカメラ１８の透過映像２８への映り込み
（重畳）とを回避することのできるテレビカメラ同軸型
投写表示装置を提案するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、この発明においては、投写ユニットおよびスクリー
ンからなる背面投写表示装置と、この投写ユニットの近
傍に設けられたテレビカメラとを有し、スクリーンは、
フレネルレンズと、一部に透過部を設けた拡散板とから
なり、テレビカメラは、拡散板の透過部を介し、フレネ
ルレンズを撮像レンズとして、スクリーン前方の被写体
を撮像するものである。

【００１１】

【作用】この発明の実施例を示す図１において、テレビ
電話中の話者１は、テレビカメラ同軸型投写表示装置２
のスクリーン３に表示される投写映像２７、つまり相手
映像を見ながら会話を行なう。

【００１２】この投写映像２７は、受信した相手映像信
号を液晶投写ユニット７により反射鏡６を介してスクリ
ーン３に背面から拡大投写される。ここでスクリーン３
の視軸１１と投写軸１３は話者１の視線に対して同軸と
なるように構成される。

【００１３】スクリーン３は、拡散板４とフレネルレン
ズ５の二層構造であり、背面より投写される映像２７は
フレネルレンズ５により集光され、次に拡散板４により
視野角が拡大されて、話者１に表示される。また、拡散
板４には、図２に示されるように所定のピッチでドット
マトリックス状に複数の透明部４１が設けられる。

【００１４】話者１からの反射光２１は、拡散板４の透
明部４１を介してフレネルレンズ５に入射し、フレネル
レンズ５を結像レンズとして液晶投写ユニット７の近傍
に話者１の像、つまり被写体像を結像する。

【００１５】テレビカメラ８は、液晶投写ユニット７の
近傍に、光軸１２が投写軸１３とほぼ平行になるように
配置され、フレネルレンズ５によって結像される被写体
像を撮像する。即ち、テレビカメラ８は拡散板４に設け
られたドットマトリックス状の透明部４１を介し、フレ
ネルレンズ５を撮像レンズとして被写体１の撮像を行な
う。

【００１６】このようにして、話者１の視線に対してス
クリーン３の視軸１１とテレビカメラ８の光軸１２とは
実質的に同軸となり、相手に対して違和感のない映像の
送出が可能となると共に、ハーフミラーが不要となるの
で液晶投写ユニットの投写する大型画面の輝度を損なう
こともない。

【００１７】

【実施例】続いて、この発明の実施例について、図面を
参照して詳細に説明する。

【００１８】図１は、この発明に係るテレビカメラ同軸
型投写表示装置の実施例を示す構成図である。図におい
て、１はテレビ電話、テレビ会議等における話者であ
る。また、２はこの発明に係るテレビカメラ同軸型投写
表示装置であり、テレビ電話機、テレビ会議システム等
の一部をなすものである。

【００１９】以下、この発明の実施例をテレビ電話機に
適用した場合について説明する。

【００２０】相手端末（図示せず）から受信した相手映
像信号（図示せず）は、液晶投写ユニット７により反射
鏡６を介してスクリーン３上に背面から拡大投写され
る。ここで、液晶投写ユニット７の投写軸１３とスクリ
ーン３の視軸１１は、この投写映像２７を見ながら相手
と会話する話者１の視線と同軸となるように配置され
る。

【００２１】例えば、４０インチのスクリーン３は、話
者１に面する拡散板４と、反射鏡６を介して液晶投写ユ
ニット７に面するフレネルレンズ５との二層からなり、
投写映像２７はレフネルレンズ５により集光され、更に
拡散板４により視野角が拡大されて、話者１に表示され
る。

【００２２】図２は、この実施例におけるスクリーン３
の模式図であり、図２（Ａ）は話者１側から見た拡散板
４の正面図、図２（Ｃ）は映像投写側から見たフレネル
レンズ５の正面図、図２（Ｂ）は切断面Ｂ−Ｂ′におけ
る断面図である。

【００２３】図から明らかなように、拡散板４は、この
例では円筒状レンズをすだれ状に並べたレンチキュラレ
ンズシートである。この発明において視軸１１とテレビ
カメラの光軸１２との同軸化を実現するため、拡散板４
にはドットマトリックス状に複数個の透明部４１が設け
られている。

【００２４】ここで、透明部４１は透過光に対して散乱
作用を行なわない素通しの小窓であり、例えば図２
（Ｂ）に示すように、レンチキュラレンズの一部を平面
に研削することによって形成される。また、ドットマト
リックス状に配置される透明部４１のピッチは、例えば
テレビカメラ８に用いられたＣＣＤ（固体撮像素子）上
の受光素子（フォトダイオード）のピッチに対応するよ
うに定められる。

【００２５】図１において、話者１からの反射光２１
は、拡散板４の透明部４１を散乱することなく透過して
フレネルレンズ５に入射し、フレネルレンズ５は結像レ
ンズとして液晶投写ユニット７の近傍に話者１の像、つ
まり被写体像を結像する。

【００２６】テレビカメラ８は、液晶投写ユニット７の
近傍に、その光軸１２が投写軸１３とほぼ平行になるよ
うに据え付けられ、フレネルレンズ５によって結像され
る被写体像を撮像する。即ち、テレビカメラ８は拡散板
４に設けられたドットマトリックス状の透明部４１を介
して、フレネルレンズ５を撮像レンズとして話者１の撮
像を行なう。

【００２７】拡散板４における透明部４１の開口率はス
クリーン３の視野角、特に画面水平方向の視野角に影響
を与えるが、テレビカメラ８の撮像素子、例えば被写体
像が結像するＣＣＤにおけるドットマトリックス状の受
光素子の形状、ピッチ、配列等に対応するように透明部
４１の諸元を定めることにより、透明部４１の開口率を
最小限に止めることが可能であり、かつ、透明部４１の
開口率を勘案した拡散板４の設計も可能である。従っ
て、スクリーン３に表示される映像の品質を殆ど損なう
ことなく、テレビカメラ８による良好な被写体像の撮像
が可能となる。

【００２８】なお、図１に誇張して示したように、テレ
ビカメラ８の光軸１２は視軸１１に対して完全に同軸と
はならないが、誤差は僅少であり問題はない。また、図
１において、液晶投写ユニット７の投写軸１３に対して
光軸１２がやや迎角（上向き角）となるようにテレビカ
メラ８を配置したが、これは単に図面の簡明化のための
ものであり、テレビカメラ８を投写軸１３に対して紙面
で前後、あるいは上方の位置に設けるようにしてもよ
い。特に、テレビカメラ８を液晶投写ユニット７の近傍
かつ上方位置に設けた場合、テレビカメラ８の光軸１２
は、話者１の視線に対して僅かに伏角（下向き角）とな
るので、最も自然な被写体像が得られる。

【００２９】更に、テレビカメラ８の光軸１２上に結像
位置調整用レンズを設け、テレビカメラ８を光軸方向に
移動した構成としてもよい。

【００３０】このようにして、スクリーン３の視軸１１
とテレビカメラ８の光軸１２は話者１の視線に対して実
質的に同軸とされ、相手に対して違和感を与えることの
ない自画像の送出が可能となり、また高価な大型ハーフ
ミラーが不要となるので、液晶投写ユニットによる大型
画面（例えば４０インチ）の輝度を損なうことなく、か
つ安価にテレビカメラ同軸型投写表示装置が実現でき
る。

【００３１】

【発明の効果】上述のように、この発明においては、ス
クリーンの拡散板の一部を素通しにすることにより、大
画面投写映像の輝度を犠牲にすることなく、テレビカメ
ラの光軸を視軸と実質的に同軸とし、かつ大型ハーフミ
ラーの採用によるコストアップやテレビカメラの表示映
像への映り込みが防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す構成図である。

【図２】同実施例におけるスクリーン３の模式図であ
る。

【図３】従来のテレビカメラ同軸型表示装置の構成図で
ある。

【符号の説明】

１ 話者 ２ テレビカメラ同軸型投写表示装置 ３ スクリーン ４ 拡散板 ５ フレネルレンズ ６ 反射鏡 ７ 液晶投写ユニット ８ テレビカメラ ９ 外筐 １１ 視軸 １２ 光軸（テレビカメラ８の光軸） １３ 投写軸（液晶投写ユニット７の投写軸） ２１ 反射光（話者１からの反射光） ２７ 投写映像（相手映像） ４１ 透明部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 投写ユニットおよびスクリーンからなる
   背面投写表示装置と、この投写ユニットの近傍に設けら
   れたテレビカメラとを有し、 上記スクリーンは、フレネルレンズと、一部に透過部を
   設けた拡散板とからなり、 上記テレビカメラは、上記拡散板の透過部を介し、上記
   フレネルレンズを撮像レンズとして、上記スクリーン前
   方の被写体を撮像することを特徴とするテレビカメラ同
   軸型投写表示装置。