JPH06237458A - 視線一致型の大画面表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】画像通信用表示装置等に用いる視線一致型の大
画面表示装置に関し，高輝度，高コントラストの表示が
可能で，かつ視線が一致し，臨場感に優れた大画面表示
装置を提供することを目的とする。 【構成】スクリーン３の背後から複数台の投影機1A,1B,
…で画像を投影するようにし，スクリーン３の一部分に
電気信号により光の透過状態と散乱状態を制御するデバ
イス４を設け，該デバイス４の背後の投影光を遮らない
位置にビデオカメラ２を配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，臨場感のある画像通信
用表示装置として用いることのできる視線一致型の大画
面表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来，画像通信用表示装置としては，Ｃ
ＲＴディスプレイ等の表示装置とテレビカメラを近接し
て並べた形態のものが使用されてきた。

【０００３】しかし，このような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
ラの撮影方向と一致せず，その結果，通信相手と視線が
合わなくなって不自然な感覚を与える欠点があった。さ
らに，表示面の中心とカメラとの間隔は表示画面が大き
くなるほど離れるため，大画面表示でかつ相手と視線を
一致させることのできる視線一致表示装置が望まれてい
た。

【０００４】視線一致を可能とするため，ハーフミラー
を撮影装置と表示装置の間に設けて，表示と撮像とを同
一方向から行う装置が実現されている。しかし，これに
は次のような大きな欠点がある。

【０００５】一つは，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ので大きな空間を必要とし，従っ
て表示画面の大きさに比べて表示装置が大形化するとい
う欠点である。

【０００６】もう一つは，表示面が装置の奥深くに存在
するために，表示を見る角度が大きく取れず，従って表
示を見ることのできる位置はほぼ正面に限られる，また
表示面に近づいて見ることができない，表示面の近くを
指さすことができない等の欠点である。

【０００７】このような困難を解決するものとして，図
６に示す装置が提案されている（参考文献：S.Shiwa an
d M.Ishibashi: A Large-Screen Visual Telecommunica
tionDevice Enabling Eye Contact, Digest SID Int'l
Symp.,pp.327-328,1991）。この装置では，液晶スクリ
ーン等の透明／光散乱制御スクリーン６０の後ろから，
ビデオプロジェクタ６１で入力した映像を投影する。一
方，ビデオカメラ６２により透明／光散乱制御スクリー
ン６０を介して観察者５を撮影する。このビデオカメラ
６２の同期信号Ｓを用いて，遅延調整回路６３，駆動回
路６４等の制御回路により，透明／光散乱制御スクリー
ン６０の光の透過／散乱を制御する。

【０００８】この装置は，投影型表示であるため大画面
表示が容易であり，またスクリーンの前面に何もないた
め視野角が広く取れる利点を持っている。しかし，スク
リーンに液晶デバイス等の汎用のスクリーン材質とは異
なるものを用いるため，高輝度，高コントラストの表示
が困難である欠点があった。

【０００９】これを解決するため，図６と同じ動作原理
であるが，表示スクリーンに汎用の高性能な反射スクリ
ーンを用い，スクリーンの一部に液晶スクリーンを窓の
ようにはめこんだ図７に示す構成の装置が提案されてい
る。この装置では，反射スクリーン７０の前面からビデ
オプロジェクタ７１で映像を投影する。この反射スクリ
ーン７０の一部に液晶スクリーン窓７５を設ける。そし
て，ビデオカメラ７２により液晶スクリーン窓７５を介
して観察者５を撮影する。このときビデオカメラ７２の
同期信号Ｓを用いて，遅延調整回路７３，駆動回路７４
等の制御回路により，液晶スクリーン窓７５の光の透過
／散乱を制御する。

【００１０】しかし，この装置はスクリーンの背後から
投影しようとすると，カメラの影が表示面に現われるた
め，スクリーンの前面から投影するいわゆるフロント投
影方式に限られていた。フロント投影方式は，室内光の
反射があるため高コントラストの表示が得にくい欠点が
あった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は，高輝
度，高コントラストの表示が可能で，かつ視線の一致す
る大画面表示装置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の最も主要な第１
の特徴は，スクリーンの背後から複数台の投影機で画像
を投影するようにし，スクリーンの一部分に電気信号に
より光の透過状態と散乱状態を制御するデバイスを設
け，該デバイスの背後の投影光を遮らない位置にビデオ
カメラを設けたことである。

【００１３】本発明のもう１つの第２の特徴は，複数の
画像投影機にＣＲＴ投影機を用い，ＣＲＴの電子ビーム
が前記のデバイス領域を走査表示中に前記デバイスを光
散乱状態にし，前記のデバイス領域を非表示中に前記デ
バイスを光透過状態にする同期手段を設けたことであ
る。

【００１４】

【作用】上記第１の特徴により，スクリーンの大部分の
領域に高性能な投影スクリーン材質を用いることができ
るため，高輝度で高コントラスト表示が可能になる。ま
た，この構成は背面投影方式であるため，室内光の影響
を受けないでコントラストの高い表示が可能になる。一
方，視線を一致させるために設けたデバイス部にも表示
がなされるため，スクリーン全体にわたって非表示部の
無い，自然な視線一致表示が可能になる。

【００１５】また，上記第２の特徴と従来技術との差異
は以下のとおりである。図６および図７の従来例では上
記の同期手段を持っていなかったため，ビデオプロジェ
クタにＣＲＴプロジェクタを用いると，液晶スクリーン
表示面に輝度の低い帯が現われる問題点があった。この
原因を図２と図３を用いて説明する。

【００１６】図２は従来技術を用いた場合のカメラシャ
ッターと，スクリーン応答および投影映像信号のタイミ
ングチャートを示す。カメラとスクリーンの動作周期は
投影映像信号の動作周期Ｔ₀ と同じにする。カメラシャ
ッター時間をＴｓとすると，スクリーンも同時にＴs と
同程度の時間だけ透明状態にする必要がある。そうする
と投影映像信号が出ていてかつスクリーンが透明な期間
Ｔは，表示走査を行っているにもかかわらずスクリーン
が透明なためにきわめて低輝度の表示しか得られない。
したがって，図２の（イ）に示すように液晶スクリーン
表示面に暗い帯Ｑが現れることになる。スクリーンが透
明な期間に表示を行うと輝度が低下する原因は，ＣＲＴ
の電子ビーム走査で発光する発光点の輝度が時間ととも
に減衰するからである。

【００１７】図３はそのような暗い帯が現われないよう
にする方法を示している。すなわち，スクリーンの帯状
の領域Ｒに液晶スクリーン窓を設けた場合，時間ｔで点
ｐと点ｑを走査し終るとすると，点ｐが明るくなってか
ら点ｑの輝度が十分低下するまでの期間ｔ１だけ液晶ス
クリーン窓を光散乱状態にしておけば，それ以外の期間
は液晶スクリーン窓を透明にしておいてもよいことがわ
かる。

【００１８】以下，実施例にしたがって本発明の構成を
詳しく説明する。

【００１９】

【実施例】図１は本発明の一実施例構成，図４は本発明
の一実施例の全体構造，図５は本発明の一実施例による
装置のブロック構成を示している。

【００２０】図４に示すように，４台のＣＲＴビデオプ
ロジェクタ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄを縦横に並べて１枚
の画像を表示する。透過スクリーン３にはフレネルレン
ズとレンティキュラレンズからなる高性能のスクリーン
を用い，上部の２つの投影画像の境目に液晶スクリーン
窓４を配置した。液晶スクリーン窓４の背後に小型のＣ
ＣＤビデオカメラ２を設置した。

【００２１】ビデオカメラ２の配置は，図１に示すよう
にした。すなわち，２つのビデオプロジェクタ１Ａ，１
Ｂの投影光を遮らない位置にビデオカメラ２を配置し，
カメラ前方の液晶スクリーン窓４は，カメラの撮影視野
をカバーできる大きさとした。

【００２２】本表示装置の制御動作を，図５に従って説
明する。相手側から送られてきた映像信号を４分割表示
プロセッサ１０に入力し，４台のＣＲＴビデオプロジェ
クタ１Ａ〜１Ｄで１枚の画像に拡大して表示する。ここ
で液晶スクリーン窓４のある側のプロジェクタ１Ａ，１
Ｂは，同期信号発生器１１からの同期信号に同期して表
示走査を行う。一方，小型ＣＣＤカメラのビデオカメラ
２には，映像遅延回路１２を介して，同期信号発生器１
１の信号に対して一定の遅延を加えた同期信号を与え
る。ビデオカメラ２は，入力された同期信号に同期して
シャッター撮影動作を行う。また，液晶スクリーン駆動
回路１４には，ビデオカメラ２に対する同期信号とは独
立に映像遅延回路１３で遅延した同期信号を与える。

【００２３】以上の図５に示すブロック構成において，
ＣＣＤビデオカメラ２のシャッター時間，液晶スクリー
ン窓４の透明時間，および上部の２台のビデオプロジェ
クタ１Ａ，１Ｂの表示走査の開始時間のタイミングを例
えば図３で説明したように調整すると，大画面の視線一
致表示が実現できる。表示された画像は高輝度，高コン
トラストであり，また，スクリーン全面にわたって非表
示部がないため，すぐれた臨場感が得られる。

【００２４】以上のようにビデオプロジェクタを４台用
いると，好適な表示が可能になるが，本発明は４台に限
られるわけではなく，複数台であれば同様に実施するこ
とが可能である。また，スクリーン窓として，電気信号
により光の透過状態と散乱状態を制御することができる
デバイスであれば，液晶スクリーン以外のものを用いる
こともできる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように，本発明の視線一致
型の大画面表示装置は，表示部の大部分に高性能な透過
スクリーンを使用することができるため，高輝度・高コ
ントラストの表示ができ，かつスクリーン面に非表示部
ができないため，画像通信等に使用してきわめてすぐれ
た臨場感を与える効果を持つ。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例構成を示す図である。

【図２】従来技術を用いた場合のカメラシャッターと，
スクリーン応答および投影映像信号のタイミングチャー
トである。

【図３】本発明の作用を説明するための図である。

【図４】本発明の一実施例の全体構造を示す図である。

【図５】本発明の一実施例による装置のブロック構成を
示す図である。

【図６】従来技術の例を示す図である。

【図７】従来技術の例を示す図である。

【符号の説明】

１Ａ〜１Ｄ ビデオプロジェクタ ２ ビデオカメラ ３ 透過スクリーン ４ 液晶スクリーン窓 ５ 観察者

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 一之瀬 進 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 (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 投影された画像を結像表示するスクリー
   ンと画像を投影する複数台の投影機から構成される画像
   表示装置であって，スクリーンを挟んで観察者と対向す
   る位置に前記複数台の投影機を設け，スクリーンの一部
   分に電気信号により光の透過状態と散乱状態を制御する
   デバイスを設け，該デバイスの背後の投影光を遮らない
   位置にビデオカメラを設け，該デバイスの光透過状態と
   光散乱状態を交互に切り替えて，該デバイスが光透過状
   態時にビデオカメラへの入力を行うようにしたことを特
   徴とする視線一致型の大画面表示装置。
2. 【請求項２】 前記の投影機にＣＲＴ投影機を用い，前
   記のデバイス領域を走査表示中に前記デバイスを光散乱
   状態にし，前記のデバイス領域を非表示中に前記デバイ
   スを光透過状態にする同期手段を設けたことを特徴とす
   る第１項記載の視線一致型の大画面表示装置。