JPH0622307A - 表示・撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表示・撮像装置において、ＴＶ電話やＴＶ会
議システム等に用いられる、光透過／散乱状態の切り替
えを行うスクリーンにより視線一致を実現した表示・撮
像装置において、表示画像の輝度改善を図り、表示画像
の画質向上を図る。 【構成】 スクリーン３に、周辺部のフレネルレンズ構
造部６ａと中央部の平坦部６ｂから成るフレネルレンズ
６を設ける。投射型表示装置１による表示は、スクリー
ン３の散乱状態時にフレネルレンズ構造部６ａを通して
行うことにより、スクリーン３の周辺部と中央部の表示
における輝度差を低減して画質向上を図る。一方、撮像
装置２による使用者Ｍの撮像は、スクリーン３の光透過
状態時に、フレネルレンズ構造を有しない平坦部６ｂ通
して行い、フレネルレンズによる画角制限の影響を受け
ずに撮像における視線一致を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＴＶ電話やＴＶ会議シ
ステム等に用いられる表示装置と撮像装置が組み合わさ
った表示・撮像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像符号化技術等の通信技術の発
展により、遠隔地間を映像・音声通信網で結んだＴＶ電
話やＴＶ会議システム等の双方向映像通信が急速に普及
してきている。今後は、ＩＳＤＮ網の充実と伝送網の高
帯域化等により、より高臨場感に溢れた映像がサービス
できることが期待されている。

【０００３】図３に、現在、双方向映像通信に用いられ
ている表示・撮像装置を示す。撮像装置２がＣＲＴディ
スプレイ等の表示装置１の上面または側面にあり、使用
者の撮像を行う。しかし、このような装置を利用する者
は、通常の表示装置１を見ているため、撮像装置２で撮
像を行っても、使用者は撮像装置２の方に視線を向ける
ことはない。そのため、せっかくの高臨場感溢れる映像
が送信可能となっても、対話者同志の視線が一致しない
不自然な会話になるという欠点があった。

【０００４】そこで、対話者同士の視線を一致させ、か
つＴＶ会議システムなどに用いる大画面表示にも対応可
能な方法として、図４に示すような光透過／散乱状態の
切り替えを行うスクリーン３を用いる方式が提案されて
いる（特開平２−２２８８９３号）。この方式では、上
記の表示用のスクリーン３，制御装置４，投射型表示装
置１から成る表示装置と、投射型表示装置１に接近して
配置された撮像装置２から装置が構成されており、スク
リーン３が散乱状態の場合、投射型表示装置１により投
射された画面を表示し、透過状態ではスクリーン３を通
して被写体である使用者Ｍを撮像装置２により撮像を行
うことにより、視線一致を実現している。なお、スクリ
ーン３の光透過／散乱状態の切り替えと表示／撮像の切
り替えのタイミング制御は制御装置４が行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た図４の表示・撮像方式ではスクリーン３と投射型表示
装置１との間にフレネルレンズを挿入していないため、
スクリーンに投射された表示画像の輝度分布が一様では
なく、周辺部が暗くなってしまう欠点がある。ただし、
単にフレネルレンズを挿入するだけでは、撮像の際、こ
のフレネルレンズを通して使用者Ｍの撮像を行うことに
なり、この撮像に対してフレネルレンズ自体が望遠レン
ズとして作用するため、撮像の画角が極めて狭くなって
しまい、使用に耐えないものとなる。

【０００６】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、その目的は、ＴＶ電話やＴＶ会議シ
ステム等に用いられる、光透過／散乱状態の切り替えを
行うスクリーンにより視線一致を実現した表示・撮像装
置において、表示画像の輝度改善を図り、表示画像の画
質向上を図ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の表示・撮像装置においては、投射表示装置
とスクリーンおよび撮像装置から構成され、該スクリー
ンを光透過状態と散乱状態を交互に切り替えて、光透過
時には撮像を行い、散乱状態では表示を行う表示・撮像
装置において、前記スクリーンの一部がフレネルレンズ
構造を成す領域を有し、該領域以外のスクリーンを通し
て該撮像装置により撮像を行うことを特徴としている。

【０００８】

【作用】本発明の表示・撮像装置では、スクリーンの一
部の領域に設けたフレネルレンズ構造を通して表示を行
い、スクリーンの周辺部と中央部の表示における輝度差
を低減して画質向上を図る。一方、撮像は、スクリーン
のフレネルレンズ構造を有しない領域から行い、フレネ
ルレンズによる画角制限の影響を受けずに撮像における
視線一致を実現する。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳
細に説明する。

【００１０】図１に本発明の表示・撮像装置に用いるス
クリーンの断面図を示す。本スクリーンは、図４に示し
た光透過／散乱状態の切り替えを行うスクリーン３およ
びフレネルレンズ６から構成されている。ただし、この
フレネルレンズ６は、スクリーン全面に渡ってフレネル
レンズ構造が形成されているのではなく、周辺部のみに
フレネルレンズ構造部６ａが形成されており、中央部で
はフレネルレンズ構造が形成されず平坦部６ｂになって
いることが大きな特徴となっている。投射された光は通
常拡散光となるが、このような構成では、周辺部に投射
された光は拡散されず、集光された光または平行光にな
った光となってスクリーン３に入射される。それに対
し、中央部では拡散光のままスクリーン３に入射される
ことになる。

【００１１】図２に本発明の実施例による表示・撮像装
置の構成図を示す。本装置はスクリーン３とフレネルレ
ンズ６から成るスクリーンと投射型表示装置１，撮像装
置２および制御装置４より構成され、図１で示したスク
リーンを用いる以外は、図４に示した構成と全く同じで
ある。すなわち、スクリーン３が透明な状態を維持する
期間は撮像装置２より使用者Ｍの撮像を行い、不透明な
散乱状態を維持する期間は投射型表示装置１により画像
表示を行うことになる。また、これらのタイミングの制
御を制御回路４が行っている。ただし、本実施例ではス
クリーン３のフレネルレンズ構造が形成されていない中
央部の平坦部６ｂを通して撮像を行えるように撮像装置
２を設置している。その結果、撮像に関しては、フレネ
ルレンズの効果を受けないようになっている。

【００１２】上記したように、本実施例では表示画像の
輝度低下の著しい周辺部にフレネルレンズ構造部６ａを
有しているため、フレネルレンズが無い場合に比べて投
射型表示装置１の投射光が拡散されず、表示画像のスク
リーン周辺部での輝度低下を緩和できるようになってい
る。例えば、フレネルレンズが無い場合、中央部と周辺
部とでの輝度の差は１０倍以上にもなっていたが、本実
施例では約１／２まで低減され、目視観察では中央部と
周辺部との輝度の差がはっきりとしない程度まで改善で
きる。

【００１３】なお、この実施例ではフレネルレンズの中
央部を平坦化した構造のスクリーンを用いたが、フレネ
ルレンズの中央部をドーナツ状にくり抜いた構造のスク
リーンを用いても同様な効果が得られることは言うまで
もない。このように本発明は、その主旨に沿って種々に
応用され、種々の実施態様を取り得るものである。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の表示・撮
像装置は、フレネルレンズ構造を有する部分と有しない
部分を持つ新規構造のスクリーンを用いることにより、
表示画像の輝度分布を一様化できるとともに、撮像の画
角に制限を与えない利点がある。すなわち、フレネルレ
ンズが無い場合、１０倍以上あった中央部と周辺部とで
の輝度の差をフレネルレンズ構造によって約１／２まで
低減でき、目視観察では中央部と周辺部との輝度の差が
はっきりとしない程度まで改善でき、しかも撮像はフレ
ネルレンズ構造を有しない部分からフレネルレンズの効
果を受けずに行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の表示・撮像装置に用いるフレネルレン
ズの一実施例を示す断面図

【図２】本発明の一実施例を示す表示・撮像装置の構成
図

【図３】従来の表示・撮像装置の構成図

【図４】大画面表示用視線一致を実現した従来の表示・
撮像装置の構成図

【符号の説明】

１…投射型表示装置 ２…撮像装置 ３…スクリーン ４…制御装置 ６…フレネルレンズ ６ａ…フレネルレンズ構造部 ６ｂ…平坦部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒井 重信 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 投射表示装置とスクリーンおよび撮像装
   置から構成され、該スクリーンを光透過状態と散乱状態
   を交互に切り替えて、光透過時には撮像を行い、散乱状
   態では表示を行う表示・撮像装置において、 前記スクリーンの一部がフレネルレンズ構造を成す領域
   を有し、該領域以外のスクリーンを通して該撮像装置に
   より撮像を行うことを特徴とする表示・撮像装置。