JPH06245207A - 投影機能を有するテレビ電話装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 投影機能を有するテレビ電話装置において、
簡易な構成で利用者が相手側にある実物に対して指さし
指示や書き込みを行えるようにする。 【構成】 遠隔地の利用者間で、任意の実物を撮影装置
２で撮影して相手側に送り、液晶プロジェクタ１により
机上の紙の上などに投影表示する。それとともに、任意
の利用者が実物あるいは机上の紙の上などに投影された
実物の映像に対して指示／書き込みを行なった場合、こ
の映像を相手側の実物の上あるいは紙の上などに投影表
示する。これにより、実物を所有するか否かに関わら
ず、実物あるいはその映像に対し利用者間で自由に指示
／書き込みを行えるようにし、あたかも利用者全員が一
つの実物を前に作業を行なっているような臨場感を与え
る。ここで、液晶プロジェクタ１を使用し、撮影装置２
の前に偏光フィルタ４を用いることにより、投影表示の
反射率が高い場合の発振現象を防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、利用者の顔映像の他
に、書画、模型、立体物等を観察し、さらに利用者がそ
れらの実物の上に印をつけたり、実物上の問題箇所を指
などで指し示しながら打ち合せを行なうための、テレビ
電話装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のテレビ電話装置においては、書
画、模型など実物の映像を観察しながら議論を行なう場
合、書画カメラとして机上を撮影するカメラを設け、こ
の映像をモニタＴＶにより観察しながら議論を行なう方
法が用いられていた。この場合、実物を有し他の利用者
に対し実物の映像を提供している利用者のみが、直接実
物を指示したり書き込みを行なうことができる。

【０００３】相手側の実物（手書き図面）に対し記入を
行なう装置としては、ＣＲＴディスプレイ装置を、表示
面を上向きに設置し、表示面の表面に透明な樹脂フィル
ムを置き、これを表示面の真上に設置した撮影装置で撮
影する装置が知られている。これは、米国Ｊ．Ｔａｎ
ｇ、Ｓ．Ｍｉｎｎｅｍａｎ氏により、「ＶＩＤＥＯＤＲ
ＡＷ：Ａ ＶＩＤＥＯＩＮＴＥＲ−ＦＡＣＥ ＦＯＲ
ＣＯＬＬＡＢＯＲＡＴＩＶＥ ＤＲＡＷＩＮＧ」と題し
て、ＣＨＩ ’９０、ＡＣＭ（米国計算機協会）ＡＮＮ
ＵＡＬ ＣＯＮＦＥＲＥＮＣＥ ＯＮ ＨＵＭＡＮ Ｆ
ＡＣＴＯＲＳ ＩＮ ＣＯＭＰＵＴＩＮＧ ＳＹＳＴＥ
ＭＳ、１９９０年にて、発表されている。この装置で
は、実物のある側では、相手が透明樹脂フィルム上に記
入した手書き図面を相手側撮影装置で撮影した映像が自
分の表示装置に表示されるので、同じく表示装置の表面
に置かれた樹脂フィルムを透過して見える相手側の上記
手書き図面に対し、樹脂フィルム上に書き込みを行な
う。自装置側の撮影装置により撮影された該書き込み映
像が相手側表示装置に送られ、相手側表示装置に表示さ
れるため、相手側利用者は該書き込みの映像の上に自分
の手書き図面が重なった映像を観察できる。

【０００４】また、撮影装置と投影装置を同一方向に向
けて設置した装置としては、参加者が各々のスクリーン
の前で演技を行ない、これを各々の撮影装置で撮影して
画像処理装置に送り、画像処理装置が各参加者のみの映
像を輪郭で切り取り、これらと背景とを合成したモノク
ロの映像を生成し、これを各参加者の投影装置に送り、
各参加者がスクリーンに映った自分および他の参加者の
映像と背景の合成された映像を観察することで、相手の
演技との交流を行なう装置が知られている。例えば、米
国Ｍ．Ｋｒｕｅｇｅｒ氏のＶＩＤＥＯＴＯＵＣＨシステ
ムの記述が、同氏の著作「Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｒｅ
ａｒｉｔｙ II」Ａｄｄｉｓｏｎ Ｗｅｓｌｅｙ社、１
９９１にある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のテレビ電話
装置では、利用者が相手側にある実物に対して、指さし
指示や書き込みができないということが、正確かつ効率
的に会議や打ち合わせを行う上で問題点であった。そこ
で、上記したＣＲＴディスプレイ装置の表示面に透明な
樹脂フィルムを置いて撮影装置で撮影する技術をテレビ
電話装置に適用した場合、実物が透明フィルムに描いた
図面等に限られる欠点がある。また、画像処理装置を用
いて各利用者の撮影像を合成する技術を適用した場合、
カラーの映像には適用できないことや、画像処理装置を
用いるため複雑で高価になる欠点がある。

【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、利用者が相手側にある
任意の実物に対して指さし指示や書き込みを行えるよう
にした簡易なテレビ電話装置を提供することにある。

【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、本発明の投影機能を有するテレビ電話装置において
は、撮影装置の他に表示装置として液晶プロジェクト装
置を有し、該プロジェクタ装置の投影方向と前記撮影装
置の撮影方向、および両者の画角、両者の焦点位置とが
ほぼ同一になるよう配置することを特徴とする構成とし
ている。

【０００８】また、投影映像の反射率が高い場合には、
上記構成において、撮影装置に偏光フィルタを設けるの
が好適である。さらに、投影映像の反射率が低い場合に
は、上記構成において、実物の上にかぶせるとともに液
晶プロジェクタ装置の投影映像を結像させるための樹脂
または繊維製の乳白色のカバーを装備するのが好適であ
る。

【０００９】

【作用】本発明の投影機能を有するテレビ電話装置で
は、遠隔地に位置する複数の利用者間で、利用者の書
類、装置、模型などの任意の実物を各々撮影し、各利用
者の所にある実物あるいは机上の紙や壁面のスクリーン
の上などに投影表示するとともに、任意の利用者が実物
あるいは机上の紙や壁面のスクリーンの上などに投影さ
れている実物の映像に対して指示／書き込みなどを行な
った場合、この映像を相手側の実物の上あるいは紙やス
クリーンの上に投影表示する。これにより、実物を所有
するか否かに関わらず、実物あるいはその映像に対し利
用者間で自由に指示／書き込みを行えるようにし、あた
かも利用者全員が一つの実物を前に作業を行なっている
ような臨場感を与えるようにする。上記において、投影
装置として液晶プロジェクタ装置を用いることにより、
その偏光作用を利用して投影映像の反射を抑え、発振現
象等を防いで明瞭な投影表示を得る。特に、投影映像の
反射率が高い場合には、撮影装置に偏光フィルタを設け
ることにより、液晶プロジェクタ装置で偏光された投影
映像び反射光をカットして発振現象を抑える。また、投
影映像の反射率が低い場合には、実物の上に樹脂または
繊維製の乳白色のカバーをかぶせ、この上に投影表示を
行って、利用者に見え易くする。

【００１０】

【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。

【００１１】図１は本発明の簡単な実施例を示す第１の
実施例の側面図である。本実施例では、液晶プロジェク
タ１および小型ＣＣＤカメラ２が、その投影方向と撮影
方向がほぼ同一になるように、下方の台座１５部上に向
けて架台３に搭載されている。ここで、液晶プロジェク
タ１の投影レンズおよび小型ＣＣＤカメラ２の撮影レン
ズの焦点距離は、おのおの同じ画角となるように選定す
る。小型ＣＣＤカメラ２の前面には着脱可能な偏光フィ
ルタ４が取り付けてあり、架台３の台座部１５上にはビ
ニールカバー５が自由にめくれるように取り付けてあ
る。６は小型モニタテレビジョンで、カメラ２で撮影し
た映像をモニタし、またカメラ２のピント位置の調節に
利用する。接続制御装置８は、通信回線７との接続を制
御し、カメラ２の映像等を相手側に送信し、投影表示す
る相手側の映像等を受信するためのものであり、従来の
テレビ電話装置と同じ構成を有しているので、ここでは
詳細は省略する。

【００１２】図２は本装置を利用して通信を行なってい
る二人の利用者Ａ，Ｂの様子を表している。それぞれ、
液晶プロジェクタ１および１′、小型ＣＣＤカメラ２お
よび２′、架台３および３′、偏光フィルタ４および
４′、ビニールカバー５および５′、小型モニタテレビ
ジョン６および６′、液晶プロジェクタ１とカメラ２と
モニタテレビジョン６と回線７との接続を制御する接続
制御装置８および同じく液晶プロジェクタ１′とカメラ
２′とモニタテレビジョン６′と回線７との接続を制御
する接続制御装置８′からなり、さらに利用者Ａは台座
部１５上に載せた実物９を所有する。

【００１３】利用者Ａは、カメラ２の映像を自装置側の
モニタテレビジョン６でモニタしながらカメラ２のピン
ト調節を行なう。カメラ２で撮影された映像は、接続制
御装置８により回線７に送られ、相手側接続制御装置
８′で受信され、相手側液晶プロジェクタ１′により相
手側の架台３′の台座部１５′上に投影される。利用者
Ｂは架台３′の台座部１５′上に投影された映像１０を
観察しながら映像に対し指さし指示１１を行ない、また
紙片１２を台座部１５′上においてその上に投影された
映像に対し書き込み１３を行なう。この際、利用者Ｂ
は、モニタテレビジョン６′でカメラ２′の撮影する映
像をモニタしてカメラ２′のピント位置を架台３′の台
座部１５′上に合わせ、また投影された映像１０を見な
がら液晶プロジェクタ１′のピント位置を同じく台座部
１５′上に合わせておく。これらの指さし指示１１およ
び紙片１２、書き込み１３は、カメラ２′により撮影さ
れて接続制御装置８′、回線７を経由して利用者Ａ側の
接続制御装置８に送られ、液晶プロジェクタ１により実
物９の上に指示映像１４として投影される。この際、利
用者Ａは投影された映像を見ながら液晶プロジェクタ１
のピント位置を実物９に合わせておく。利用者Ａは実物
９の上に利用者Ｂの指示映像や書き込みが投影された状
態を観察しながら、利用者Ａ自身は直接実物の上に指示
や書き込みを実行する。利用者Ｂは、利用者Ａが実物に
対し直接指示や書き込みを行なう様子の映像を台座部１
５′に投影して観察しながら、映像に対して指示や書き
込みを行なう。

【００１４】図３は、実物の反射率が低く明確な投影映
像が得られないためビニールカバー５を利用している様
子である。ここでは、針金などでできた立体的な実物９
の上に樹脂もしくは繊維製の薄く柔らかい乳白色のビニ
ールカバー５がかぶせられている。ビニールカバー５は
形状が一定しないため、液晶プロジェクタ１から投影さ
れる相手側の映像は大きくゆがむが、指示映像としては
利用可能であり、完全に透明な場合よりも反射率が高い
ので明瞭に見える。また、実物９自体は、半透明なビニ
ールカバー５を通してカメラ２により撮影できる。

【００１５】図４は架台の台座部分に液晶ディスプレイ
１６を利用し、液晶ディスプレイ１６の表示に対して利
用者間で指示を行なう第２の実施例を示している。本実
施例では、実物がディスプレイ１６の表示である。ディ
スプレイ１６の表面はガラス等であり反射の方向性が強
いため、乳白色で板状もしくはフィルム状のビニールカ
バー１７をディスプレイ１６上に置き、液晶プロジェク
タ１の投影映像をビニールカバー１７の上に表示する。
１８がビニールカバー１７に投影された相手の指さしや
書き込みの映像であり、これがディスプレイ１６の実物
に重なって指示映像となる。実物としてのディスプレイ
１６の映像は、直接もしくはビニールカバー１７を通し
てカメラ２で撮影され、相手側に送られる。

【００１６】次に、上記実施例の作用を述べる。

【００１７】本発明は、実物をもたない利用者の机上、
壁面等の紙やスクリーンに相手側の実物の映像を投影
し、この映像に対して利用者が指さし指示や書き込みを
行ない、指示や書き込みの映像を相手側の実物の上に投
影することで従来技術の問題点を解決しようとするもの
である。一般に実物、紙、スクリーンなどに投影を行な
う場合、投影面の材質／形状により、表面反射の特性が
異なるため、単に撮影装置と投影装置を組み合わせただ
けで実用にならない。すなわち、 ア）投影映像の撮影装置方向への反射率と撮影装置の利
得の積が１を越えた場合、発振現象が生じ画面が乱れ
る。

【００１８】イ）投影映像の観察者の視線方向への反射
率が一定値以下だと観察者に見えなくなる。

【００１９】ウ）外光の照度が投影装置の照度より大き
い場合投影映像が見えなくなる。

【００２０】などの点を考慮する必要がある。

【００２１】これらのうち、ウ）の項目に関しては装置
の設置場所を調整したり、装置全体に屋根をつけたりす
ることなどで対処可能である。残るア）、イ）の項目に
対処するために、本実施例においては、以下に述べるよ
うな手段により対処している。

【００２２】項目ア）については、投影装置として特に
液晶プロジェクタ１を用いることにより、１枚の偏光フ
ィルタ４を撮影装置２の例えば撮影レンズの前に設置す
るのみで撮影装置２の撮影する投影映像の輝度を低下さ
せ、発振現象の発生を防ぐ。その原理を解説する。一般
に液晶を利用した表示装置は、液晶の薄膜に電圧を印加
すると透過光の偏光状態が変化する性質を用いている。
このため、液晶プロジェクタ１の投影光は直線偏光光で
ある。投影面が金属や光沢表面を持つ材質の場合、表面
の反射率が高いが、反射光の大部分は直線偏光を保って
いる。すなわち撮影装置２の撮影レンズの前に偏光フィ
ルタ４を設置することで大部分の反射光をカットでき
る。

【００２３】図５に反射光の強度と位相の模式図を示
す。斜線で示した部分が偏光フィルタ４を透過して撮影
装置２に到達する反射光の強度分布の概念図である。表
面の反射率が高くさらに反射光の偏光が低下している場
合や楕円偏光になった場合は、入射光で特定位相に集中
していた光源のエネルギーが、全体に分散するため、特
定位相に対するエネルギーは減少している。偏光フィル
タ４により特定位相の反射光のみ透過させることで、大
部分の反射光をカットできる。この様子の模式図を同じ
く図６に示す。図６では図５に比べて図の斜線部すなわ
ち撮影装置２に入射する光量が多く見えるが、一般に反
射率は偏光度を保つ場合の方が高いので、図の縦軸方向
の強度の絶対値が異なり、図６の場合でも十分有効であ
る。また、通常の紙面のように実物の表面の反射方向が
散乱する場合や、反射率が低い場合は、反射光の偏光の
有無に関わらず発振現象は生じない。従って、そのよう
な場合などには、偏光フィルタ４が省略できる。

【００２４】項目イ）については、投影面の上に樹脂ま
たは繊維製の薄い乳白色のビニールカバー５をかぶせる
ことで、利用者に対し、ビニールカバー５を透過して見
える実物の上に、映像の投影を行なっている。例とし
て、投影面が、図４の液晶ディスプレイ１６の表示面
（ガラス平面板）など反射光の指向性が強い場合、投影
光は特定方向のみに反射され、利用者からは観察できな
いことがある。この場合、液晶ディスプレイ１６の表示
面上に乳白色で板状のビニールカバー１７を載せて反射
光を散乱させることで、利用者方向から液晶ディスプレ
イ１６の表示映像と液晶プロジェクタ１による投影映像
の同時観察が可能となる。また、図３に示すように、実
物９が針金でできた模型などで投影面として機能しない
場合も、同様に薄く柔らかいビニールカバー５をかぶせ
ることで投影映像を観察できる。

【００２５】なお、偏光フィルタ４は、実物の反射が強
く画面の明瞭度が損なわれる場合随時装着するものであ
り、特に図４の実施例の場合、ディスプレイ１６表面の
反射方向がカメラ２の方向になる場合は、偏光フィルタ
の装着が必須であるが、他の例では、カメラ２の入射光
量の検出機構を設け、液晶プロジェクタ１による白色光
の投影を行なった時の光量と、投影を中止した時の光量
との差を測定し、一定の値を越えた時反射率が高いと判
定して自動的に偏光フィルタ４を装着することも可能で
ある。

【００２６】上記実施例ではピントの調節を利用者が行
なっている例を示したが、カメラ２のピント調節と液晶
プロジェクタ１のピント調節を機械的もしくは電子的に
連動させることで利用者の手間を省くいたり、さらに自
動焦点機構に連動させるなどの方法を用いたりすること
もできる。

【００２７】また、上記実施例では、２者間での通信例
を示したが、各利用者より送られてくる指示／書き込み
映像を市販のビデオ特殊効果装置により合成すること
で、２者以上での利用、１箇所の実物に対する複数利用
者からの指示／書き込みなどの用途に対応することも可
能である。

【００２８】さらに、上記実施例では実物が１箇所にな
る場合を示しているが、各利用者が実物を持っている場
合でも、各自が投影される相手側実物の映像と自分の実
物とが重なるように位置を合わせることで、あたかも１
つの実物に対し指示／書き込みを行なっているようにす
ることが可能である。

【００２９】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。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
投影機能を有するテレビ電話装置によれば、画像処理装
置などを用いることなく簡易に、遠隔地に位置する利用
者同士が、装置、模型、文書などの任意の実物に対し、
あたかも一箇所に集まって１つの実物を前にして論議し
ているように、自由に指示や書き込みを行なうことがで
きるようになり、実物の問題箇所の指摘や変更箇所の指
示等をより効率的かつ正確に実行することができる。

【００３１】なお、請求項２の発明によれば、特に、投
影表示の反射率が高い場合に発振現象で画像が乱れるの
を有効に防止できる。また、請求項３の発明によれば、
特に、投影表示の反射率が低い場合に投影表示を見易く
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す側面図

【図２】上記第１の実施例のテレビ電話装置を利用して
通信を行なっている様子を示す図

【図３】上記第１の実施例におけるビニールカバーの利
用を示す図

【図４】本発明の第２の実施例を示す斜視図

【図５】反射光の偏光度が高い場合の反射光の強度と位
相の模式図

【図６】反射光の偏光度が低い場合の反射光の強度と位
相の模式図

【符号の説明】

１，１′…液晶プロジェクタ ２，２′…小型ＣＣＤカメラ ４，４′…偏光フィルタ ５，５′…ビニールカバー ６，６′…小型モニタテレビジョン ９…実物 １０…投影映像 １１…指さし指示 １２…紙片 １３…書き込み １４…指示映像 １５…台座部 １６…液晶ディスプレイ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮影装置の他に表示装置として液晶プロ
   ジェクタ装置を備え、該プロジェクタ装置の投影方向と
   前記撮影装置の撮影方向、および両者の画角、両者の焦
   点位置とがほぼ同一になるよう配置することを特徴とす
   る投影機能を有するテレビ電話装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の投影機能を有するテレビ
   電話装置において、撮影装置に偏光フィルタを設けるこ
   とを特徴とする投影機能を有するテレビ電話装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の投影機能を有す
   るテレビ電話装置において、実物の上にかぶせるととも
   に液晶プロジェクタ装置の投影映像を結像させるための
   樹脂または繊維製の乳白色のカバーを装備することを特
   徴とする投影機能を有するテレビ電話装置。