JPH0728408A - 画像入出力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像入出力装置の角度の調整で最適した画像
が得られるようにする。 【構成】 テレビ電話の利用者は、液晶ディスプレイ５
が最適な角度になるように、該液晶ディスプレイ５を調
整し、その後カメラ１を調整する。この時、液晶ディス
プレイ５の視野角は利用者にとって最適ではない。液晶
ディスプレイ５と利用者の位置関係、すなわち角度はカ
メラ１の調整角度で知ることが出来る。利用者はカメラ
角度調整部２でカメラの角度を調整し、カメラ角度検出
部３はカメラの角度が変化したことを検出する。この角
度変化は電圧として表示調整部４に入力される。入力さ
れた電圧から、液晶ディスプレイ５に印加する電圧を変
化させて、カメラ１が向く方向から見たときに最適な視
野角となるようにする。カメラ１の向く方向は利用者が
最適に写る角度であり、従って液晶ディスプレイ５の視
野角と利用者の位置関係も最適な角度となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像の入出力を同時に
行うテレビ電話や卓上のテレビ会議端末の画像入出力装
置に関し、より詳細には、テレビ電話の画像入出力装置
に用いられる液晶表示装置の特性を利用してカメラの角
度で利用者の顔領域を検出し、液晶表示装置の表示特性
を変化させて最適な視野角に制御し、良好なユーザーイ
ンタフェースを得るようにした画像入出力装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＩＳＤＮ（Intergrated Services
Digital Network：サービス総合ディジタル網）に代表
されるデジタル通信網の整備や、画像符号化技術の進歩
により、テレビ電話やテレビ会議システム等を用いた画
像通信サービスが可能となり、その端末も市販されて普
及し始めている。図５は、従来のテレビ電話端末の構成
図で、図中、２１は液晶ディスプレイ、２２はカメラ、
２３は角度調整ノブ、２４は角度調整アングル、２５は
ハンドセット、２６はダイヤルキーである。図６（ａ）
〜（ｃ）は、図５に示したテレビ電話端末の使用時の調
整方法を説明するため図で、図（ａ）は全体図、図
（ｂ）は角度調整アングルの調整後を示す図、図（ｃ）
はカメラ角度調整後を示す図である。図中、３１はテレ
ビ電話、３２は利用者、３３は照明、３４は角度調整ア
ングルの調整後のテレビ電話、３５はカメラ角度調整後
のテレビ電話である。

【０００３】図５及び図６を用いて、従来のテレビ電話
の使用法について説明する。一般的にテレビ電話の利用
者は、テレビ電話と正対するように位置する。利用者
は、まずテレビ電話端末のハンドセット２５やダイヤル
キー２６が使いやすい様な状態に座る。この時、液晶デ
ィスプレイ２１は、正面から見たときに最適に見えるよ
うに調整されている。しかし、利用者の周囲環境、特に
照明３３等の影響で写り込みが発生し、液晶ディスプレ
イ２１が必ずしも利用者にとって見やすい状態にあると
は言えない。また、利用者の身長や座り方でも、液晶デ
ィスプレイ２１の見やすさは異なってくる。従って、利
用者はまず液晶ディスプレイ２１が見やすいように、角
度調整アングル２４を調整し、写り込み等が発生しない
角度に調整し、図６（ｂ）の状態を得る。この調整を行
うと、写り込みは避けられるが、カメラ２２の角度も変
わってしまう。従って、利用者はカメラの角度調整ノブ
２３でカメラ２２を調整し、最適な入力画像が得られる
ように、図６（ｃ）に示すように、カメラの角度を調整
する。

【０００４】以上のような調整が終わりと、利用者はテ
レビ電話端末を用いて相手と通話を開始する。通話が始
まると、利用者はその利用目的や通話相手にもよるが、
液晶ディスプレイ２１が見やすいように、また相手にカ
メラ２２からの自分の映像がうまく送られるように、な
るべく動かないようにする必要がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
液晶ディスプレイは、ブラウン管と比較して薄型、低消
費電力等の長所がある反面、視野角、特に上下方向の視
野角が狭いという短所がある。一般的に、液晶ディスプ
レイを表示のみの目的で用いる場合、正面からみた場合
に最適な表示が得られるように、コントラストや色合い
等が調整されている。実際に画像を表示した場合、小型
であるため、液晶ディスプレイの設置方法に自由度があ
り、利用者は最適な条件で画像が見られるように見え方
を選択することが可能である。一方、液晶ディスプレイ
をテレビ電話等の画像出力装置として使用した場合、画
像入力装置であるカメラと一体構成となっている。カメ
ラは利用者の画像を取り込むもので、鮮明な入力画像を
得るための照明の具合や、一体構造により端末の形状も
大きくなるため、また回線やＡＣ電源が必要なため、設
置場所の自由度は液晶ディスプレイ単体の場合に比べは
るかに低くなる。

【０００６】この時、テレビ電話等で問題となるのが、
カメラへの画像の取り込みをよくしようとした時の周囲
の明かりや照明の液晶ディスプレイへの反射、写り込み
である。写り込みが発生すると、液晶ディスプレイでは
表示画像がほとんど見えなくなってしまうことも起き
る。写り込みを避けるためには、液晶ディスプレイにフ
ードをかぶせる方法が考えられるが、テレビ電話ではカ
メラと液晶ディスプレイの距離が近いため、フードがカ
メラに写ってしまうので使用できない。次に、写り込み
が発生しないように液晶ディスプレイの角度や位置を変
える方法が考えられる。しかし、テレビ電話等の利用者
は、自画像を相手に送るために端末と正対して使用する
ため、液晶ディスプレイの角度が変わると、利用者と液
晶ディスプレイの視角が変わり、視野角の狭い液晶ディ
スプレイでは、最適な表示が得られなくなってしまう。
また、液晶ディスプレイとカメラとが一体となっている
テレビ電話等の端末では、利用者がカメラの位置を調整
することは一般的であるが、液晶ディスプレイの調整を
したり、該液晶ディスプレイの位置に合わせて移動する
のは端末の利用上非常に不便である。

【０００７】また、実際にテレビ電話で相手と通信を行
う場合、利用者は必ずしも動かない訳ではない。しか
し、利用者が動くことによって液晶ディスプレイとの視
角が変わり、最適な画像が得られなくなることで、利用
者はなるべく動かないように努力するため心理的な負担
となる。

【０００８】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たもので、テレビ電話等の端末を使用するときに、画像
出力手段に照明等の写り込みが発生し、利用者が角度の
調整を行い、利用者に取って最適な画像が得られなくな
っても、画像入力装置の角度の調整で最適な画像が得ら
れるようにした画像入出力装置を提供することを目的と
している。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、（１）画像を入力する画像入力手段と、
該画像入力手段の角度を調整する角度調整手段と、前記
画像入力手段の角度を検出する角度検出手段と、画像を
出力する画像出力手段と、該画像出力手段の表示を調整
する表示調整手段とを備えた画像入出力装置において、
前記画像入力手段の角度を調整することにより前記表示
調整手段を変化させ、前記画像出力手段の視野角を制御
することを特徴とする画像入出力装置、更には、（２）
前記画像入出力手段の入力画像から利用者の顔領域を検
出する顔検出手段を備え、顔の位置により前記表示調整
手段を変化させ、前記画像出力手段の視野角を制御する
ことを特徴としたものである。

【００１０】

【作用】本発明の画像入出力装置は、カメラなどの画像
入力手段の角度を検出して、角度を調整する角度調整手
段と、画像出力手段の表示を調整する表示調整手段を備
え、該画像出力手段の視野角を制御するようにしている
ので、テレビ電話等の端末を使用する時に画像出力手段
に照明等の写り込みが発生し、利用者が角度の調整を行
い、利用者に取って最適な画像が得られなくなっても、
画像入力装置の角度の調整で最適な画像が得られるよう
になり、煩雑な画像出力装置の調整が不要となる。ま
た、端末を使用時に利用者が動いて画像出力装置に対し
て視角が変化した場合でも、利用者は常に最適な画像を
得ることができる。

【００１１】

【実施例】実施例について、図面で参照して以下に説明
する。図１は、本発明に画像入出力装置の一実施例を説
明するための構成図で図中、１はカメラ、２はカメラ角
度調整部、３はカメラ角度検出部、４は表示調整部、５
は液晶ディスプレイである。図２は、本発明の画像入出
力装置の原理を説明するための液晶ディスプレイの特性
図である。なお、横軸は印可電圧、縦軸は透過率と視野
角である。

【００１２】液晶は、それが持つ流動性や誘電率異方性
に磁界を印加すると分子配列が容易に変化する。その結
果、液晶の持つ屈折率異方性により、その旋光性や光散
乱等の光学的性質が変化し、結果として電気的な光変調
が行われる。液晶ディスプレイは、この様な電気光学効
果を利用するもので、該電気光学効果を用いた表示モー
ドとしてはＴＮ（Twisted Nematic）効果を利用したも
のが現在幅広く使われている。ＴＮ型液晶ディスプレイ
は、透明電極につけた２枚のガラス板で液晶を挾み、電
圧を印加し、液晶の偏向方向を変化させることで、正面
から見たときの透過率を変化させ、表示を行うものであ
る。

【００１３】前述したように、図２は、ＴＮ型液晶ディ
スプレイの電圧−透過率、視野角の特性図である。原理
からも解る様に、液晶ディスプレイの特性は、印加電圧
に比例して、正面から見たときの透過率と視野角が変化
する。印加電圧で表示特性を変化させる訳であるから、
実際に使用する時は電圧に対して特性が変化する領域で
使用される。以上の原理を用いることで、印加電圧を変
化させることにより、最適な視野角を調整することが可
能である。

【００１４】前述したＴＮ型液晶ディスプレイの特性を
用いた本発明の実施例を図１に基づいて説明する。従来
技術で説明したように、テレビ電話の利用者は、液晶デ
ィスプレイが最適な角度になるように、該液晶ディスプ
レイを調整し、その後カメラを調整する。この時、液晶
ディスプレイの視野角は利用者にとって最適ではない。
液晶ディスプレイと利用者の位置関係、すなわち角度は
カメラの調整角度で知ることが出来る。利用者は、カメ
ラ角度調整部２でカメラの角度を調整し、カメラ角度検
出部３はカメラの角度が変化したことを検出する。この
角度変化は電圧として表示調整部４に入力される。入力
された電圧から、図２の関係を基に、液晶ディスプレイ
５に印加する電圧を変化させて、カメラが向く方向から
見たときに、最適な視野角となるようにする。カメラの
向く方向は、利用者が最適に写る角度であり、従って液
晶ディスプレイの視野角と利用者の位置関係も最適な角
度となる。

【００１５】図３は、本発明による画像入出力装置の他
の実施例を示す図で、図中、１１はカメラ、１２は顔領
域検出部、１３は表示調整部、１４は液晶ディスプレイ
である。図４（ａ）〜（ｄ）は、図３における実施例の
原理を説明するための利用者の視野角と入力画像の動き
を示す図である。図（ａ）はテレビ電話端末の利用者の
利用中の動きを示す図で、図（ｂ）〜（ｄ）は利用者が
動いた時の視線と領域検出部の動きを表した図である。

【００１６】図４（ａ）において、利用者はテレビ電話
端末と正対して位置する。端末使用中、利用者はカメラ
１１から取り込まれる画像がなるべく良好なものになる
よう心がけるが、図４（ｂ）〜（ｄ）に示すような動き
は、端末を操作する限り必然的に発生するものである。
この時、利用者の視野角は液晶ディスプレイに対して最
適な角度からずれるが、その時、カメラから取り込まれ
る画像も同様に動きが発生する。すなわち、視野角のず
れは取り込まれる画像の動きと同じとみなすことが出来
る。従って、画像の動きを検出し、動いた量だけ視野角
の補正をしてやることで、液晶ディスプレイを見る角度
が変化しても、常に最適な視野角で液晶ディスプレイを
見ることが出来る。

【００１７】この原理を用いた本発明の実施例を図３に
基づいて説明する。カメラ１１から入力された画像は、
常に顔領域検出部１２に送られている。本発明の実施例
１の調整が完了した後、顔領域検出部１２からの顔の位
置情報を出力の基準とし、その出力を表示調整部１３に
入力する。液晶ディスプレイ１４の表示特性は前述の通
りなので、顔領域検出部１２の出力に従って表示調整部
１３の出力を変化させることで、利用者の動きに従った
最適な視野角が得られることになる。

【００１８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、以下のような効果がある。すなわち、本発明
の画像入出力装置を用いることにより、テレビ電話等の
端末を使用するときに画像出力手段に照明等の写り込み
が発生し、利用者が角度の調整を行い、利用者にとって
最適な画像が得られなくなっても、画像入力装置の角度
の調整で最適な画像が得られるようになり、煩雑な画像
出力装置の調整が不要となり、誰でも簡単にテレビ電話
を使用することができる。また、端末を使用時に利用者
が動き画像出力装置に対して視角が変化した場合でも、
利用者は常に最適な画像を得ることができ心理的な負担
がなくなり、気軽に端末を利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像入出力装置の一実施例を説明
するための構成図である。

【図２】本発明の原理を説明するための液晶ディスプレ
イの特性を示す図である。

【図３】本発明による画像入出力装置の他の実施例を示
す図である。

【図４】図３における実施例の原理を説明するための利
用者の視野角と入力画像の動きを示す図である。

【図５】従来のテレビ電話端末の構成図である。

【図６】図５に示したテレビ電話端末の使用時の調整方
法を説明するための図である。

【符号の説明】

１…カメラ、２…カメラ角度調整部、３…カメラ角度検
出部、４…表示調整部、５…液晶ディスプレイ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像を入力する画像入力手段と、該画像
   入力手段の角度を調整する角度調整手段と、前記画像入
   力手段の角度を検出する角度検出手段と、画像を出力す
   る画像出力手段と、該画像出力手段の表示を調整する表
   示調整手段とを備えた画像入出力装置において、前記画
   像入力手段の角度を調整することにより前記表示調整手
   段を変化させ、前記画像出力手段の視野角を制御するこ
   とを特徴とする画像入出力装置。
2. 【請求項２】 前記画像入力手段の入力画像から利用者
   の顔領域を検出する顔検出手段を備え、顔の位置により
   前記表示調整手段を変化させ、前記画像出力手段の視野
   角を制御することを特徴とする請求項１記載の画像入出
   力装置。