JPH11234702A - Image pickup device, display device, image pickup/display device and three-dimensional image display system using them - Google Patents

Image pickup device, display device, image pickup/display device and three-dimensional image display system using them

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JPH11234702A
JPH11234702A JP10199067A JP19906798A JPH11234702A JP H11234702 A JPH11234702 A JP H11234702A JP 10199067 A JP10199067 A JP 10199067A JP 19906798 A JP19906798 A JP 19906798A JP H11234702 A JPH11234702 A JP H11234702A
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imaging
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哲二郎 近藤
Tomoyuki Otsuki
知之 大月
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a three-dimensional image with high presence. SOLUTION: Each of photographing pixel sections P(1, 1)-P(i, j) of an image pickup face 11F of a camera are provided with plural light receiving means that detect optical spectral information received from plural directions respectively. Each of display pixel sections Q(1, 1)-Q(i, j) of a display screen 17F of a display device is provided with plural light emitting means corresponding one to one to plural light receiving means of each of to photographing pixel sections P(1, 1)-P(i, j) of the image pickup face 11F. Plural light emitting means of each of the display pixel sections Q(1, 1)-Q(i, j) act like outputting lights corresponding to the lights received in plural directions to each of the photographing pixel sections P(1, 1)-P(i, j) of the image pickup face 11F in the same direction as the input direction. Since the light given to the photographing face 11F of the camera is outputted as it is from the display screen 17F of the display device, the object is seen as if an actual photographing object were existing on the other side of the display screen 17F of the display device even when the object is observed from any position by many people standing or moving.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、撮像装置、表示
装置、撮像/表示装置およびそれらを使用した3次元画
像表示システムに関する。詳しくは、撮像装置の撮像面
に入力された光が表示装置の表示面よりそのまま出力さ
れるように構成することによって、臨場感の高い3次元
画像を得ようとした3次元画像表示システム等に係るも
のである。
The present invention relates to an imaging device, a display device, an imaging / display device, and a three-dimensional image display system using the same. More specifically, a three-dimensional image display system or the like that attempts to obtain a highly realistic three-dimensional image by configuring the light input to the imaging surface of the imaging device to be directly output from the display surface of the display device. It is related.

【0002】[0002]

【従来の技術】テレビジョンの目的はある場所に存在し
ているものが、あたかも遠隔地にいる視聴者の眼前に存
在しているように見せることである。しかし、従来のテ
レビジョンシステムにおける画像の提示は、カメラの向
いている方向の画像を1平面上に投影し、それを遠隔地
において再現するということが基本的な仕組みとなって
いる。
2. Description of the Related Art The purpose of television is to make something appearing in a certain place as if it were in front of a viewer in a remote place. However, the basic mechanism of presenting an image in a conventional television system is to project an image in a direction facing the camera on one plane and reproduce the image in a remote place.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】そのため、従来のテレ
ビジョンシステムでは、結果として以下のような問題点
があった。
Therefore, the conventional television system has the following problems as a result.

【0004】(a)提示される情報はディスプレイ平面
上の各点の色(明るさも含む)であり、これはディスプ
レイ正面から一定の距離をおいて見た時にのみ形状とし
て実際の撮像対象を見ているのと同じものが見えるもの
であって、視点のディスプレイからの角度や距離を変え
た場合には実際には存在しないような画像を見ることに
なる。
(A) The information to be presented is the color (including brightness) of each point on the display plane, which is a shape only when viewed at a certain distance from the front of the display, so that the actual object to be imaged can be viewed. If you change the angle or distance of the viewpoint from the display, you will see an image that does not actually exist.

【0005】具体的には角度に関して言えば、例えば球
はどこから見ても断面が円に見えるはずなのに球を撮像
したものをディスプレイに表示し、これを正面でない方
向から見ると円でなくなる。距離に関して言えば遠近感
の問題で、多くの場合ある物体を見ながらその物体に近
づいて行けばその物体の見え方は相似形でなく変形をす
るのにディスプレイに対して近づいていってもディスプ
レイ上に表示されている物体は大きさが変わるだけで変
形をすることはない。
More specifically, in terms of angle, for example, a sphere should have a cross section that looks like a circle from any point of view, but an image of the sphere is displayed on a display, and when viewed from a direction other than the front, the sphere is no longer a circle. Speaking of distance, it is a matter of perspective.In many cases, if you approach an object while looking at an object, the appearance of the object is not a similar shape but deforms even if you approach the display The object displayed above does not deform but only changes in size.

【0006】(b)人が実在のものを見るときには見た
いものに合わせて目の焦点を調節することで色々なもの
を焦点のあった状態で見ることができるが、ディスプレ
イ上のものを見る時には表示される画像の撮像の際にど
の物体に焦点があっていたかだけで焦点のあった状態で
見られる対象が決まってしまう。
(B) When a person looks at a real thing, various things can be viewed in focus by adjusting the focus of the eyes according to the desired one. In some cases, an object to be viewed in a focused state is determined only by which object is focused at the time of capturing the displayed image.

【0007】(c)実在のものを見るときにはそのもの
の存在している位置に焦点を合わせることになるが、デ
ィスプレイ上にぼけなく表示されている画像をぼけなく
見るためには目の焦点を常にディスプレイの画面上に合
わせる必要があり、奥行感や立体感を消失させている。
(C) When viewing a real thing, the focus is on the position where the object itself exists. However, in order to view the image displayed on the display without blur, the focus of the eye is always set. It needs to fit on the screen of the display, eliminating the sense of depth and three-dimensional effect.

【0008】(d)ディスプレイを見ている時には左目
と右目に入る情報がある平面上の絵柄を別の方向から見
たものとなっているため、見ている対象の奥行が全てデ
ィスプレイの位置であると感じ、奥行感や立体感がな
い。
(D) When looking at the display, a picture on a plane having information to enter the left eye and the right eye is viewed from a different direction. There is no feeling of depth or three-dimensional feeling.

【0009】なお、立体感の表現のために左右の目に別
々の平面画像を提示するような3次元ディスプレイが従
来提案されているが、これは上記問題のうち(d)のみ
を解決するものであって、上記問題を全て解決するよう
なものは存在しなかった。
A three-dimensional display that presents separate plane images to the left and right eyes for expressing a three-dimensional effect has been proposed, but this solves only the above problem (d). However, there is no one that can solve all of the above problems.

【0010】そこで、この発明では、臨場感の高い3次
元画像を得る3次元画像表示システム等を提供すること
を目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a three-dimensional image display system for obtaining a three-dimensional image having a high sense of reality.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この発明に係る撮像装置
は、複数の撮像画素部が面形状に配列され、各撮像画素
部がそれぞれ複数の方向より入力される光のスペクトル
情報を検出する複数の受光手段を有してなるものであ
る。
According to an image pickup apparatus of the present invention, a plurality of image pickup pixel units are arranged in a plane, and each image pickup pixel unit detects spectral information of light input from a plurality of directions. Of light receiving means.

【0012】また、この発明に係る表示装置は、複数の
表示画素部が面形状に配列され、各表示画素部がそれぞ
れ画素に関連した所定のスペクトル情報を持つ光を複数
の方向に出力する複数の発光手段を有してなるものであ
る。
Further, in the display device according to the present invention, a plurality of display pixel units are arranged in a plane shape, and each display pixel unit outputs light having predetermined spectral information related to a pixel in a plurality of directions. The light emitting means is provided.

【0013】また、この発明に係る3次元画像表示シス
テムは、複数の撮像画素部が面形状に配列され、各撮像
画素部がそれぞれ複数の方向より入力される光のスペク
トル情報を検出する複数の受光手段を有する撮像装置
と、複数の撮像画素部に対応して複数の表示画素部が面
形状に配列され、各表示画素部がそれぞれ上記撮像画素
部に複数の方向より入力される光に対応した光を上記入
力方向と同一の方向に出力する複数の発光手段を有する
表示装置とを備えるものである。
Further, in the three-dimensional image display system according to the present invention, a plurality of imaging pixel units are arranged in a plane, and each imaging pixel unit detects spectral information of light input from a plurality of directions. An imaging device having light receiving means, and a plurality of display pixel portions arranged in a plane corresponding to the plurality of imaging pixel portions, each of which corresponds to light input to the imaging pixel portion from a plurality of directions. And a display device having a plurality of light emitting means for outputting the generated light in the same direction as the input direction.

【0014】この発明において、撮像装置の撮像面には
複数の撮像画素部が面形状に配列されている。そして、
各撮像画素部は複数の方向より入力される光のスペクト
ル情報を検出する複数の受光手段を有している。例え
ば、複数の受光手段は、複数の方向より入力される光を
導く複数の導光管と、この複数の導光管で導かれる光の
スペクトル情報を検出する複数の受光素子とからなって
いる。
In the present invention, a plurality of image pickup pixel units are arranged in a plane on the image pickup surface of the image pickup apparatus. And
Each imaging pixel unit has a plurality of light receiving means for detecting spectral information of light input from a plurality of directions. For example, the plurality of light receiving units include a plurality of light guide tubes for guiding light input from a plurality of directions, and a plurality of light receiving elements for detecting spectral information of light guided by the plurality of light guide tubes. .

【0015】また、表示装置の画面には複数の表示画素
部が面形状に配列されている。そして、各表示画素部は
画素に関連した所定のスペクトル情報を持つ光を複数の
方向に出力する複数の発光手段を有している。例えば、
複数の発光手段は、所定のスペクトル情報を持つ光を発
光する複数の発光素子と、この複数の発光素子で発光さ
れる光を複数の方向に出力する複数の導光管とからなっ
ている。
Further, a plurality of display pixel portions are arranged in a plane on the screen of the display device. Each of the display pixel units has a plurality of light emitting units that output light having predetermined spectral information related to the pixels in a plurality of directions. For example,
The plurality of light emitting units include a plurality of light emitting elements that emit light having predetermined spectral information, and a plurality of light guide tubes that output light emitted by the plurality of light emitting elements in a plurality of directions.

【0016】表示装置の各表示画素部の複数の発光手段
より、撮像装置の各撮像画素部の複数の受光手段に複数
の方向より入力される光に対応した光がその入力方向と
同一方向に出力されるようにすることで、撮像装置の撮
像面に入力された光が表示装置の表示面よりそのまま出
力されるように見える状態となる。これにより、どの位
置からどのような人数で止まって、または動きながら見
ても、表示装置の表示面の向こう側に実際の撮像対象が
あるかのように見え、臨場感の高い3次元画像を得るこ
とが可能となる。
Light corresponding to light input from a plurality of directions to a plurality of light receiving means of each imaging pixel unit of the image pickup device from a plurality of light emitting units of each display pixel unit of the display device in the same direction as the input direction. By outputting the light, the light input to the imaging surface of the imaging device appears to be output as it is from the display surface of the display device. This makes it possible to see a real three-dimensional image as if there is an actual imaging target on the other side of the display surface of the display device, regardless of the position and the number of people stopping or moving. It is possible to obtain.

【0017】また、この発明に係る撮像/表示装置は、
複数の画素部が面形状に配列され、各画素部は、それぞ
れ複数の方向より入力される光のスペクトル情報を検出
する複数の受光手段を有すると共に、それぞれ画素に関
連した所定のスペクトル情報を持つ光を複数の方向に出
力する複数の発光手段を有してなるものである。
Further, an image pickup / display device according to the present invention comprises:
A plurality of pixel units are arranged in a plane shape, and each pixel unit has a plurality of light receiving units for detecting spectral information of light input from a plurality of directions, respectively, and has predetermined spectral information related to each pixel. It has a plurality of light emitting means for outputting light in a plurality of directions.

【0018】また、この発明に係る3次元画像表示シス
テムは、第1および第2の撮像/表示装置を備えてな
り、これら第1および第2の撮像/表示装置は、それぞ
れ複数の画素部が面形状に配列され、各画素部はそれぞ
れ複数の方向より入力される光のスペクトル情報を検出
する複数の受光手段を有すると共に、それぞれ画素に関
連した所定のスペクトル情報を持つ光を複数の方向に出
力する複数の発光手段を有し、第2の撮像/表示装置の
各画素部の複数の発光手段は第1の撮像/表示装置の各
画素部に複数の方向より入力される光に対応した光をそ
の入力方向と同一方向に出力し、第1の撮像/表示装置
の各画素部の複数の発光手段は第2の撮像/表示装置の
各画素部に複数の方向より入力される光に対応した光を
その入力方向と同一方向に出力するものである。
The three-dimensional image display system according to the present invention includes first and second image pickup / display devices. Each of the first and second image pickup / display devices has a plurality of pixel units. Arranged in a plane shape, each pixel unit has a plurality of light receiving means for detecting spectral information of light input from a plurality of directions, respectively, and transmits light having predetermined spectral information related to the pixel in a plurality of directions. It has a plurality of light emitting means for outputting, and the plurality of light emitting means of each pixel unit of the second imaging / display device correspond to light input from each direction to each pixel unit of the first imaging / display device. Light is output in the same direction as the input direction, and a plurality of light emitting means of each pixel unit of the first image pickup / display device are adapted to output light to each pixel unit of the second image pickup / display device from a plurality of directions. The corresponding light is the same as its input direction And outputs it to the counter.

【0019】この発明において、撮像/表示装置には複
数の画素部が面形状に配列されている。各画素部は、複
数の方向より入力される光のスペクトル情報を検出する
複数の受光手段を有していると共に、画素に関連した所
定のスペクトル情報を持つ光を複数の方向に出力する複
数の発光手段を有している。
In the present invention, a plurality of pixel portions are arranged in a plane in the imaging / display device. Each pixel unit has a plurality of light receiving means for detecting spectral information of light input from a plurality of directions, and a plurality of light sources for outputting light having predetermined spectral information related to pixels in a plurality of directions. It has light emitting means.

【0020】第2の撮像/表示装置の各画素部の複数の
発光手段より、第1の撮像/表示装置の各画素部の複数
の受光手段に複数の方向より入力される光に対応した光
が、その入力方向と同一方向に出力されるようにするこ
とで、第1の撮像/表示装置の撮像面に入力された光が
第2の撮像/表示装置の表示面よりそのまま出力される
ように見える状態となる。一方、第1の撮像/表示装置
の各画素部の複数の発光手段より、第2の撮像/表示装
置の各画素部の複数の受光手段に複数の方向より入力さ
れる光に対応した光が、その入力方向と同一方向に出力
されるようにすることで、第2の撮像/表示装置の撮像
面に入力された光が第1の撮像/表示装置の表示面より
そのまま出力されるように見える状態となる。
Light corresponding to light input from a plurality of directions to a plurality of light receiving means of each pixel unit of the first imaging / display device from a plurality of light emitting units of each pixel unit of the second imaging / display device. Is output in the same direction as the input direction, so that light input to the imaging surface of the first imaging / display device is directly output from the display surface of the second imaging / display device. Will be visible. On the other hand, light corresponding to light input from a plurality of directions to a plurality of light receiving units of each pixel unit of the second imaging / display device from a plurality of light emitting units of each pixel unit of the first imaging / display device. By outputting the light in the same direction as the input direction, the light input to the imaging surface of the second imaging / display device is output as it is from the display surface of the first imaging / display device. It becomes visible.

【0021】これにより、第1および第2の撮像/表示
装置のいずれの側にあっても、表示面の向こう側に実際
の撮像対象があるかのように見え、互いに臨場感の高い
相手側の3次元画像を得ることが可能となる。
With this arrangement, it looks as if there is an actual object to be imaged on the other side of the display surface on either side of the first and second image pickup / display devices, and the other party has a high sense of presence. Can be obtained.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、この
発明の実施の形態について説明する。図1は、第1の実
施の形態としての3次元画像表示システム10の回路構
成を示している。この画像表示システム10は、撮像装
置としてのカメラ11と、このカメラ11より出力され
る画像データSaに対して圧縮符号化を行う符号器12
と、この符号器12の出力データに対してディジタル変
調処理を行ってネットワーク14に送出する伝送データ
Sbを得る変調器13とを有している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a circuit configuration of a three-dimensional image display system 10 according to the first embodiment. The image display system 10 includes a camera 11 as an imaging device, and an encoder 12 that performs compression encoding on image data Sa output from the camera 11.
And a modulator 13 for performing digital modulation processing on output data of the encoder 12 to obtain transmission data Sb to be transmitted to the network 14.

【0023】また、ネットワーク14で送られてくる伝
送データSbに対してディジタル復調処理を行う復調器
15と、この復調器15の出力データに対して圧縮復号
化処理を行って画像データSaを得る復号器16と、こ
の画像データSaによる3次元画像を表示する表示装置
としてのディスプレイ17とを有している。
A demodulator 15 performs digital demodulation processing on the transmission data Sb transmitted through the network 14, and performs compression decoding processing on output data of the demodulator 15 to obtain image data Sa. It has a decoder 16 and a display 17 as a display device for displaying a three-dimensional image based on the image data Sa.

【0024】図2A〜D、図3Aは、カメラ11の撮像
面11Fの構成を示している。図2Aは撮像対象側から
見た撮像面11Fの正面図、図2Bは撮像面11Fの概
略側面図、図2Cおよび図3Aは撮像面11Fの断面拡
大図、図2Dは後述する撮像画素部を拡大して示した正
面拡大図である。撮像面11Fは、図2Aに示すよう
に、複数の撮像画素部P(1,1)〜P(i,j)がマトリクス
状に配列されて構成されている。なお、この配列は一例
であって、複数の撮像画素部が平面的に配列されていれ
ばよい。
FIGS. 2A to 2D and 3A show the configuration of the image pickup surface 11F of the camera 11. FIG. 2A is a front view of the imaging surface 11F viewed from the imaging target side, FIG. 2B is a schematic side view of the imaging surface 11F, FIGS. 2C and 3A are cross-sectional enlarged views of the imaging surface 11F, and FIG. It is the front enlarged view which expanded and showed. As illustrated in FIG. 2A, the imaging surface 11F includes a plurality of imaging pixel units P (1,1) to P (i, j) arranged in a matrix. Note that this arrangement is an example, and a plurality of imaging pixel units may be arranged in a plane.

【0025】また、各撮像画素部P(1,1)〜P(i,j)
は、複数の方向(図示の例では25方向)より入力され
る光のスペクトル情報を検出する複数の受光手段を有す
る構成とされる。各受光手段は、図2C,Dおよび図3
Aに示すように、複数の方向より入力される光を導く複
数の導光管11aと、この複数の導光管11aで導かれ
る光のスペクトル情報を検出する複数の受光素子11b
とから構成される。
Each of the image pickup pixel units P (1,1) to P (i, j)
Is configured to have a plurality of light receiving means for detecting spectrum information of light input from a plurality of directions (in the illustrated example, 25 directions). Each light receiving means is shown in FIGS.
As shown in A, a plurality of light guide tubes 11a for guiding light input from a plurality of directions, and a plurality of light receiving elements 11b for detecting spectral information of light guided by the plurality of light guide tubes 11a.
It is composed of

【0026】この場合、各導光管11aの向きは、複数
の方向に対応するようにそれぞれ異なるようにされてい
る。図2Cおよび図3Aの断面拡大図には導光管11a
の向きが垂直方向にのみ変化している場合を示している
が、導光管11aの向きは水平方向にも変化している。
したがって、各撮像画素部を拡大して見たとき、導光管
11aの開口部は、図2Dに示すように見える。
In this case, the directions of the light guide tubes 11a are different from each other so as to correspond to a plurality of directions. The enlarged cross-sectional views of FIGS. 2C and 3A show the light guide tube 11a.
Is changed only in the vertical direction, but the direction of the light guide tube 11a is also changed in the horizontal direction.
Therefore, when each of the imaging pixel units is enlarged, the opening of the light guide tube 11a looks as shown in FIG. 2D.

【0027】各導光管11aで導光管の方向に対応する
一定方向より入力される光のみを受光素子11bに導く
ため、各導光管11aの側面側は例えばカーボン等の吸
光物質11cで覆われている。このように各導光管11
aの側面側を吸光物質11cで覆うことで、各導光管1
1aに入力される光のうち、導光管の向いている方向と
のずれの大きなものは吸光物質11cにより吸収され
る。
In order to guide only the light input from each light guide tube 11a from a certain direction corresponding to the direction of the light guide tube to the light receiving element 11b, the side surface of each light guide tube 11a is made of a light absorbing material 11c such as carbon. Covered. Thus, each light guide tube 11
a of the light guide tube 1 by covering the side surface of
Of the light input to 1a, the light having a large deviation from the direction in which the light guide tube faces is absorbed by the light absorbing substance 11c.

【0028】なお、各受光素子11bとしては、特定の
波長の光に反応する1つ、または例えばR(赤),G
(緑),B(青)に対応するような複数の光電変換素子
などが用いられる。
As each light receiving element 11b, one that responds to light of a specific wavelength, or R (red), G
A plurality of photoelectric conversion elements corresponding to (green) and B (blue) are used.

【0029】カメラ11の撮像面11Fを上述したよう
な構造とすることで、平面上の複数の点、すなわち撮像
画素部P(1,1)〜P(i,j)において、それぞれ複数の方
向から入力する光のスペクトルを検出することができ
る。
By forming the imaging surface 11F of the camera 11 as described above, a plurality of points on the plane, that is, imaging pixels P (1,1) to P (i, j) are provided in a plurality of directions, respectively. Can detect the spectrum of the light input from.

【0030】図2E〜H、図3Bは、ディスプレイ17
の表示面17Fの構成を示している。図2Eは光の出力
側から見た表示面17Fの正面図、図2Fは表示面17
Fの概略側面図、図2Gおよび図3Bは表示面17Fの
断面拡大図、図2Hは後述する表示画素部を拡大して示
した正面拡大図である。なお、図2E,Hに示す正面
図、正面拡大図は、上述したカメラ11の撮像面11F
との関係の説明が容易となるように左右を反転した図と
している。
FIGS. 2E to 2H and 3B show the display 17.
Of the display surface 17F is shown. 2E is a front view of the display surface 17F viewed from the light output side, and FIG.
2G and 3B are enlarged cross-sectional views of the display surface 17F, and FIG. 2H is an enlarged front view showing a display pixel portion described later. The front view and the enlarged front view shown in FIGS. 2E and 2H are the imaging surface 11F of the camera 11 described above.
In order to facilitate the explanation of the relationship, the left and right sides are inverted.

【0031】表示面17Fは、撮像面11Fと大きさ形
状がほぼ等しく形成される。そして、この表示面17F
は、図2Eに示すように、撮像面11Fの複数の撮像画
素部P(1,1)〜P(i,j)に1対1に対応して、複数の表
示画素部Q(1,1)〜Q(i,j)がマトリクス状に配列され
て構成されている。なお、この配列は一例であって、複
数の表示画素部が上述した撮像面11Fの複数の撮像画
素部に対応して配列されていればよい。この場合、撮像
面11Fの複数の撮像画素部P(1,1)〜P(i,j)と、表
示面17Fの複数の表示画素部Q(1,1)〜Q(i,j)と
は、破線図示するように、撮像面11Fの正面図(図2
A)と表示面17Fの左右を反転した正面図(図2E)
とで同じ位置の画素部が対応する。
The display surface 17F is formed to have substantially the same size and shape as the imaging surface 11F. And this display surface 17F
2E, a plurality of display pixel units Q (1,1) correspond one-to-one to a plurality of imaging pixel units P (1,1) to P (i, j) on the imaging surface 11F, as shown in FIG. 2E. ) To Q (i, j) are arranged in a matrix. Note that this arrangement is an example, and it is sufficient that the plurality of display pixel units are arranged corresponding to the plurality of imaging pixel units on the imaging surface 11F described above. In this case, the plurality of imaging pixel units P (1,1) to P (i, j) of the imaging surface 11F and the plurality of display pixel units Q (1,1) to Q (i, j) of the display surface 17F Is a front view of the imaging surface 11F as shown by a broken line (FIG. 2).
A) and a front view in which the left and right sides of the display surface 17F are inverted (FIG. 2E).
And correspond to the pixel portion at the same position.

【0032】また、各表示画素部Q(1,1)〜Q(i,j)
は、それぞれ上述した撮像面11Fの各撮像画素部P
(1,1)〜P(i,j)の複数の受光手段に1対1に対応した
複数の発光手段を有している。これら各表示画素部Q
(1,1)〜Q(i,j)の複数の発光手段は、撮像面11Fの
各撮像画素部P(1,1)〜P(i,j)に複数の方向より入力
される光に対応した光を上記入力方向と同一の方向に出
力するためのものである。
Each of the display pixel portions Q (1,1) to Q (i, j)
Are the respective imaging pixel portions P of the imaging surface 11F described above.
It has a plurality of light emitting means corresponding to the plurality of light receiving means (1,1) to P (i, j) on a one-to-one basis. Each of these display pixel portions Q
The plurality of light-emitting units (1,1) to Q (i, j) emit light input from a plurality of directions to each of the imaging pixel units P (1,1) to P (i, j) on the imaging surface 11F. This is for outputting the corresponding light in the same direction as the input direction.

【0033】ここで、各撮像画素部P(1,1)〜P(i,j)
の複数の受光手段と各表示画素部Q(1,1)〜Q(i,j)の
複数の発光手段とは、破線図示するように、撮像面11
Fの正面拡大図(図2D)と表示面17Fの左右を反転
した正面拡大図(図2H)において、点対称の位置にあ
るものが対応する。
Here, each of the imaging pixel units P (1,1) to P (i, j)
The plurality of light receiving means and the plurality of light emitting means of each of the display pixel portions Q (1,1) to Q (i, j) are connected to the imaging surface 11 as shown by a broken line.
In the enlarged front view of FIG. F (FIG. 2D) and the enlarged front view of the display surface 17F (FIG. 2H), the ones at point-symmetric positions correspond to each other.

【0034】各表示画素部Q(1,1)〜Q(i,j)の複数の
発光手段は、図2G,Hに示すように、上述した各撮像
画素部P(1,1)〜P(i,j)の複数の受光手段を構成する
受光素子11bに入力される複数の方向からの光と同様
に見えるスペクトル情報を持つ光を発光するための複数
の発光素子17bと、この複数の発光素子17bで発光
される光を上記入力方向と同一の方向に出力する複数の
導光管17aとから構成される。
As shown in FIGS. 2G and 2H, the plurality of light emitting means of each of the display pixel portions Q (1,1) to Q (i, j) correspond to each of the above-mentioned image pickup pixel portions P (1,1) to P (P). (i, j) a plurality of light emitting elements 17b for emitting light having spectral information that looks the same as light from a plurality of directions input to the light receiving elements 11b constituting the plurality of light receiving means; A plurality of light guide tubes 17a for outputting light emitted by the light emitting elements 17b in the same direction as the input direction.

【0035】この場合、各表示画素部Q(1,1)〜Q(i,
j)の複数の発光手段を構成する複数の導光管17aの
方向は、対応する各撮像画素部P(1,1)〜P(i,j)の複
数の受光手段を構成する複数の導光管11aの方向と左
右上下が対称とされている。図2Gの断面拡大図には導
光管17aの向きが垂直方向にのみ変化している場合を
示しているが、導光管17aの向きは水平方向にも変化
している。したがって、各撮像画素部を拡大して見たと
きに見える導光管17aの開口部は、図2Hに示すよう
になる。
In this case, each of the display pixel portions Q (1,1) to Q (i,
The directions of the plurality of light guide tubes 17a constituting the plurality of light emitting means of j) are the same as those of the plurality of light guides constituting the plurality of light receiving means of the corresponding imaging pixel portions P (1,1) to P (i, j). The left, right, up and down directions of the light tube 11a are symmetrical. The enlarged cross-sectional view of FIG. 2G shows a case where the direction of the light guide tube 17a changes only in the vertical direction, but the direction of the light guide tube 17a also changes in the horizontal direction. Therefore, the opening of the light guide tube 17a that is seen when each imaging pixel unit is enlarged is as shown in FIG. 2H.

【0036】各発光素子17bで発光された光を導光管
17aより導光管の方向に対応する一定方向に出力する
ため、各導光管17aの側面側は例えばカーボン等の吸
光物質17cで覆われている。このように各導光管17
aの側面側を吸光物質17cで覆うことで、各導光管1
7aに入力される光のうち、導光管の向いている方向と
のずれの大きなものは吸光物質17cにより吸収され
る。なお、各発光素子17bとしては、特定の波長の光
を発する1つ、または例えばR,G,Bに対応するよう
な複数のLED(light emitting diode)などが用いら
れる。
In order to output the light emitted from each light emitting element 17b from the light guide tube 17a in a fixed direction corresponding to the direction of the light guide tube, the side surface of each light guide tube 17a is made of a light absorbing material 17c such as carbon. Covered. Thus, each light guide tube 17
a of the light guide tube 1 by covering the side surface of
Of the light input to 7a, those having a large deviation from the direction in which the light guide tube is directed are absorbed by the light absorbing substance 17c. In addition, as each light emitting element 17b, one that emits light of a specific wavelength, or a plurality of LEDs (light emitting diodes) corresponding to R, G, and B, for example, is used.

【0037】図1に戻って、カメラ11およびディスプ
レイ17の回路構成を説明する。まず、カメラ11につ
いて説明する。カメラ11は、撮像面11Fの各撮像画
素部P(1,1)〜P(i,j)の複数の受光手段を構成する複
数の受光素子11bの検出出力をそれぞれ増幅する複数
のアンプ11eと、この複数のアンプ11eの出力信号
をアナログ信号からディジタル信号に変換するA/Dコ
ンバータ11fと、このA/Dコンバータ11fより出
力される複数の受光素子11bの検出出力に対応した複
数のデータを多重化するマルチプレクサ11gと、この
マルチプレクサ11gの出力データをパラレルデータか
らシリアルデータに変換して画像データSaを得るパラ
レル/シリアル変換器11hとを有して構成されてい
る。
Returning to FIG. 1, the circuit configuration of the camera 11 and the display 17 will be described. First, the camera 11 will be described. The camera 11 includes a plurality of amplifiers 11e for amplifying detection outputs of a plurality of light receiving elements 11b constituting a plurality of light receiving units of each of the imaging pixel units P (1,1) to P (i, j) on the imaging surface 11F. An A / D converter 11f for converting the output signals of the plurality of amplifiers 11e from analog signals to digital signals, and a plurality of data corresponding to the detection outputs of the plurality of light receiving elements 11b output from the A / D converter 11f. A multiplexer 11g for multiplexing and a parallel / serial converter 11h for converting the output data of the multiplexer 11g from parallel data to serial data to obtain image data Sa are configured.

【0038】また、ディスプレイ17は、画像データS
aをシリアルデータからパラレルデータに変換するシリ
アル/パラレル変換器17eと、この変換器17eの出
力データより上述したカメラ11における複数の受光素
子11bの検出出力に対応した複数のデータを分離する
デマルチプレクサ17fと、このデマルチプレクサ17
fより出力される複数のデータをディジタル信号からア
ナログ信号に変換するD/Aコンバータ17gと、この
D/Aコンバータ17gより出力されるカメラ11にお
ける複数の受光素子11bの検出出力に対応した信号に
基づいて、その複数の受光素子11bに対応する表示面
17Fの各表示画素部Q(1,1)〜Q(i,j)の複数の発光
手段を構成する複数の発光素子17bを駆動するドライ
バ17hとを有して構成されている。
The display 17 displays the image data S
a / serial converter 17e for converting a from serial data to parallel data, and a demultiplexer for separating a plurality of data corresponding to the detection outputs of the plurality of light receiving elements 11b in the camera 11 from the output data of the converter 17e. 17f and the demultiplexer 17
f / g, a D / A converter 17g for converting a plurality of data output from the digital signal into an analog signal, and a signal corresponding to the detection output of the plurality of light receiving elements 11b in the camera 11 output from the D / A converter 17g. Driver that drives a plurality of light emitting elements 17b constituting a plurality of light emitting means of each of the display pixel portions Q (1,1) to Q (i, j) of the display surface 17F corresponding to the plurality of light receiving elements 11b. 17h.

【0039】次に、図1に示す3次元画像表示システム
10の動作を説明する。カメラ11の撮像面11Fの各
撮像画素部P(1,1)〜P(i,j)にはそれぞれ複数の方向
より撮像対象に係る光が供給される。そして、各撮像画
素部P(1,1)〜P(i,j)において、それぞれ複数の受光
手段を構成する複数の受光素子11bによって複数の方
向より入力される光のスペクトル情報が検出される。
Next, the operation of the three-dimensional image display system 10 shown in FIG. 1 will be described. Light related to an imaging target is supplied to each of the imaging pixel units P (1,1) to P (i, j) on the imaging surface 11F of the camera 11 from a plurality of directions. Then, in each of the imaging pixel units P (1,1) to P (i, j), the spectrum information of the light input from a plurality of directions is detected by the plurality of light receiving elements 11b constituting the plurality of light receiving means. .

【0040】そして、カメラ11において、撮像面11
Fの各撮像画素部P(1,1)〜P(i,j)の複数の受光手段
を構成する複数の受光素子11bの検出出力はアンプ1
1eで増幅され、A/Dコンバータ11fでアナログ信
号からディジタル信号に変換され、その後にマルチプレ
クサ11gで多重化され、さらにパラレル/シリアル変
換器11hでパラレルデータからシリアルデータに変換
されて画像ータSaとされる。
Then, in the camera 11, the imaging surface 11
The detection output of the plurality of light receiving elements 11b constituting the plurality of light receiving means of each of the imaging pixel units P (1,1) to P (i, j) of the F
1e, the signal is converted from an analog signal to a digital signal by an A / D converter 11f, multiplexed by a multiplexer 11g, and further converted from parallel data to serial data by a parallel / serial converter 11h. It is said.

【0041】カメラ11より出力される画像データSa
は符号器12で圧縮符号化され、さらに変調器13でデ
ィジタル変調される。そして、この変調器13より出力
される伝送データSbはネットワーク14に送出され
る。また、ネットワーク14より得られる伝送データS
bは復調器15でディジタル復調され、さらに復号器1
6で圧縮復号化される。そして、この復号器16より出
力される画像データSaがディスプレイ17に供給され
る。
Image data Sa output from the camera 11
Are compression-encoded by an encoder 12 and digitally modulated by a modulator 13. Then, the transmission data Sb output from the modulator 13 is transmitted to the network 14. The transmission data S obtained from the network 14
b is digitally demodulated by the demodulator 15 and further decoded by the decoder 1
6 is compression-decoded. Then, the image data Sa output from the decoder 16 is supplied to the display 17.

【0042】そして、ディスプレイ17において、画像
データSaがシリアル/パラレル変換器17eでシリア
ルデータからパラレルデータに変換され、デマルチプレ
クサ17fで上述したカメラ11における複数の受光素
子11bの検出出力に対応した複数のデータに分離され
る。この複数のデータはD/Aコンバータ17gでアナ
ログ信号に変換され、このD/Aコンバータ17gより
出力されるカメラ11における複数の受光素子11bの
検出出力に対応した信号に基づいて、その複数の受光素
子11bに対応する表示面17Fの各表示画素部Q(1,
1)〜Q(i,j)の複数の発光手段を構成する複数の発光素
子17bがドライバ17hによって駆動される。
Then, on the display 17, the image data Sa is converted from serial data to parallel data by a serial / parallel converter 17e, and a plurality of data corresponding to the detection outputs of the plurality of light receiving elements 11b in the camera 11 are output by a demultiplexer 17f. Data. The plurality of data are converted into analog signals by a D / A converter 17g, and the plurality of data are converted into analog signals based on signals output from the D / A converter 17g and corresponding to detection outputs of a plurality of light receiving elements 11b in the camera 11. Each display pixel portion Q (1,1) on the display surface 17F corresponding to the element 11b.
A plurality of light emitting elements 17b constituting a plurality of light emitting means of 1) to Q (i, j) are driven by a driver 17h.

【0043】これにより、ディスプレイ17の表示面1
7Fの各表示画素部Q(1,1)〜Q(i,j)の複数の発光手
段からは、カメラ11の各撮像画素部P(1,1)〜P(i,
j)に複数の方向より入力される光に対応した光が、そ
の入力方向と同一の方向に出力される。したがって、ど
の位置からどのような人数で止まって、または動きなが
ら見ても、ディスプレイ17の表示面17Fの向こう側
に実際の撮像対象があるかのように見える。
Thus, the display surface 1 of the display 17 is
From the plurality of light emitting units of each of the display pixel units Q (1,1) to Q (i, j) on the 7F, the imaging pixel units P (1,1) to P (i,
Light corresponding to light input from a plurality of directions in j) is output in the same direction as the input direction. Therefore, no matter how many people stop or move from any position, it looks as if there is an actual imaging target behind the display surface 17F of the display 17.

【0044】このように、図1に示す3次元画像表示シ
ステム10は、カメラ11の撮像面11Fに入力された
光がディスプレイ17の表示面17Fよりそのまま出力
されるように構成したものであり、ディスプレイ17側
で臨場感の高い3次元画像を得ることができる。
As described above, the three-dimensional image display system 10 shown in FIG. 1 is configured so that the light input to the imaging surface 11F of the camera 11 is output as it is from the display surface 17F of the display 17. A highly realistic three-dimensional image can be obtained on the display 17 side.

【0045】なお、3次元画像表示システム10は、カ
メラ11より出力される画像データSaが圧縮符号化お
よびディジタル変調された後にネットワーク14を介し
てディスプレイ17側に供給されるであるが、例えば図
4〜図6に示すように構成することも考えられる。これ
ら図4〜図6において、図1と対応する部分には同一符
号を付して示している。
In the three-dimensional image display system 10, the image data Sa output from the camera 11 is supplied to the display 17 via the network 14 after being compression-coded and digitally modulated. The configuration shown in FIGS. 4 to 6 may be considered. 4 to 6, parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0046】図4に示す3次元画像表示システム10A
は、カメラ11より出力される画像データSaを直接デ
ィスプレイ17に供給するようにしたものである。図5
に示す3次元画像表示システム10Bは、変調器13よ
り出力される伝送データSbを送信アンテナ21を通じ
て送信し、受信アンテナ22で受信された伝送データS
bを復調器15に供給するようにしたものである。さら
に、図6に示す3次元画像表示システム10Cは、カメ
ラ11より出力される画像データSaを記録装置23に
供給してテープ状あるいはディスク状記録媒体、または
半導体メモリ等に記録し、再生装置24でテープ状ある
いはディスク状記録媒体、または半導体メモリ等より画
像データSaを再生し、この画像データSaをディスプ
レイ17に供給するようにしたものである。
The three-dimensional image display system 10A shown in FIG.
Is such that the image data Sa output from the camera 11 is directly supplied to the display 17. FIG.
3B transmits the transmission data Sb output from the modulator 13 through the transmission antenna 21 and transmits the transmission data Sb received by the reception antenna 22.
b is supplied to the demodulator 15. Further, the three-dimensional image display system 10C shown in FIG. 6 supplies the image data Sa output from the camera 11 to the recording device 23 to record the image data Sa on a tape-shaped or disk-shaped recording medium, a semiconductor memory, or the like. The image data Sa is reproduced from a tape-shaped or disk-shaped recording medium, a semiconductor memory, or the like, and the image data Sa is supplied to the display 17.

【0047】ところで、図1に示す3次元画像表示シス
テム10は、カメラ11で撮像した画像をディスプレイ
17で表示するものであり、第1の地点の画像を第2の
地点に送るという一方向の画像通信しか実現できない。
しかし、第1の地点の画像を第2の地点に送ると同時
に、第2の地点の画像を第1の地点に送るという双方向
の画像通信ができれば便利である。
The three-dimensional image display system 10 shown in FIG. 1 displays an image taken by the camera 11 on the display 17, and sends the image of the first point to the second point. Only image communication can be realized.
However, it is convenient if two-way image communication can be performed in which the image of the first point is sent to the second point while the image of the second point is sent to the second point.

【0048】図7は、この発明の第2の実施の形態とし
ての3次元画像表示システム20の構成を示している。
この3次元画像表示システム20は、第1の地点側の撮
像/表示系21と、第2の地点側の撮像/表示系22と
を備えてなり、これらの撮像/表示系21,22がネッ
トワーク23を介して接続されて構成されている。
FIG. 7 shows a configuration of a three-dimensional image display system 20 according to a second embodiment of the present invention.
The three-dimensional image display system 20 includes an imaging / display system 21 on a first point side and an imaging / display system 22 on a second point side, and these imaging / display systems 21 and 22 are connected to a network. 23.

【0049】撮像/表示系21は、撮像/表示装置とし
てのディスプレイカメラ24と、このディスプレイカメ
ラ24より出力される画像データSa1に対して圧縮符号
化処理を行う符号器25と、この符号器25の出力デー
タに対してディジタル変調処理を行って伝送データSb1
を得る変調器26と、この伝送データSb1をネットワー
ク23を介して撮像/表示系22に送信すると共に、撮
像/表示系22より送信されてくる伝送データSb2を受
信するための送受信部27と、この伝送データSb2に対
してディジタル復調処理を行う復調器28と、この復調
器28の出力データに対して圧縮復号化処理を行ってデ
ィスプレイカメラ24に供給する画像データSa2を得る
復号器29とを有している。
The imaging / display system 21 includes a display camera 24 as an imaging / display device, an encoder 25 for performing compression encoding processing on image data Sa1 output from the display camera 24, and an encoder 25. Digitally modulating the output data of
A transmission / reception unit 27 for transmitting the transmission data Sb1 to the imaging / display system 22 via the network 23 and receiving the transmission data Sb2 transmitted from the imaging / display system 22; A demodulator 28 that performs digital demodulation processing on the transmission data Sb2, and a decoder 29 that performs compression decoding processing on output data of the demodulator 28 to obtain image data Sa2 to be supplied to the display camera 24. Have.

【0050】撮像/表示系22は、撮像/表示装置とし
てのディスプレイカメラ31と、このディスプレイカメ
ラ31より出力される画像データSa2に対して圧縮符号
化処理を行う符号器32と、この符号器32の出力デー
タに対してディジタル変調処理を行って伝送データSb2
を得る変調器33と、この伝送データSb2をネットワー
ク23を介して撮像/表示系21に送信すると共に、撮
像/表示系21より送信されてくる伝送データSb1を受
信するための送受信部34と、この伝送データSb1に対
してディジタル復調処理を行う復調器35と、この復調
器35の出力データに対して圧縮復号化処理を行ってデ
ィスプレイカメラ31に供給する画像データSa1を得る
復号器36とを有している。
The imaging / display system 22 includes a display camera 31 as an imaging / display device, an encoder 32 for performing compression encoding on image data Sa2 output from the display camera 31, and an encoder 32 Digital data processing is performed on the output data of
A transmission / reception unit 34 for transmitting the transmission data Sb2 to the imaging / display system 21 via the network 23 and receiving the transmission data Sb1 transmitted from the imaging / display system 21; A demodulator 35 that performs digital demodulation processing on the transmission data Sb1 and a decoder 36 that performs compression decoding processing on output data of the demodulator 35 to obtain image data Sa1 to be supplied to the display camera 31 Have.

【0051】図8A〜D,図9Aは、ディスプレイカメ
ラ24の撮像/表示面24Fの構成を示している。図8
Aは撮像対象側ないしは画像観察者側から見た撮像/表
示面24Fの正面図、図8Bは撮像/表示面24Fの概
略側面図、図8Cおよび図9Aは撮像/表示面24Fの
断面拡大図、図8Dは後述する画素部を拡大して示した
正面拡大図である。撮像/表示面24Fは、図8Aに示
すように、複数の画素部R(1,1)〜R(i,j)がマトリク
ス状に配列されて構成されている。なお、この配列は一
例であって、複数の画素部が平面的に配列されていれば
よい。
FIGS. 8A to 8D and 9A show the configuration of the image pickup / display surface 24F of the display camera 24. FIG. FIG.
A is a front view of the imaging / display surface 24F viewed from the imaging target side or the image observer side, FIG. 8B is a schematic side view of the imaging / display surface 24F, and FIGS. 8C and 9A are cross-sectional enlarged views of the imaging / display surface 24F. FIG. 8D is an enlarged front view showing a pixel portion described later in an enlarged manner. As shown in FIG. 8A, the imaging / display surface 24F includes a plurality of pixel units R (1,1) to R (i, j) arranged in a matrix. Note that this arrangement is an example, and a plurality of pixel units may be arranged in a plane.

【0052】また、各画素部R(1,1)〜R(i,j)は、複
数の方向(図示の例では25方向)より入力される光の
スペクトル情報を検出する複数の受光手段を有すると共
に、後述するディスプレイカメラ31の各画素部S(1,
1)〜S(i,j)に複数の方向より入力される光に対応した
光を上記入力方向と同一の方向に出力する複数の発光手
段を有している。
Each of the pixel units R (1,1) to R (i, j) includes a plurality of light receiving means for detecting spectrum information of light input from a plurality of directions (in the illustrated example, 25 directions). And each pixel portion S (1,
1) to S (i, j) have a plurality of light emitting means for outputting light corresponding to light input from a plurality of directions in the same direction as the input direction.

【0053】複数の受光手段は、図8C,Dおよび図9
Aに示すように、複数の方向より入力される光を導く複
数の導光管24aと、この複数の導光管24aで導かれ
る光のスペクトル情報を検出する複数の受光素子24b
とから構成される。複数の発光手段は、図8C,Dおよ
び図9Aに示すように、ディスプレイカメラ31の各画
素部S(1,1)〜S(i,j)の複数の受光手段を構成する受
光素子31bに入力される複数の方向からの光と同様に
見えるスペクトル情報を持つ光を発光するための複数の
発光素子24cと、この複数の発光素子24cで発光さ
れる光を上記入力方向と同一の方向に出力する複数の導
光管24dとから構成される。
The plurality of light receiving means are shown in FIGS.
As shown in A, a plurality of light guide tubes 24a for guiding light input from a plurality of directions, and a plurality of light receiving elements 24b for detecting spectral information of the light guided by the plurality of light guide tubes 24a.
It is composed of As shown in FIG. 8C, FIG. 8D and FIG. A plurality of light emitting elements 24c for emitting light having spectral information that looks similar to light from a plurality of input directions, and light emitted by the plurality of light emitting elements 24c is directed in the same direction as the input direction. And a plurality of light guide tubes 24d for outputting.

【0054】この場合、各導光管24a,24dの向き
は、複数の方向に対応するようにそれぞれ異なるように
されている。図8Cおよび図9Aの断面拡大図には導光
管24a,24dの向きが垂直方向にのみ変化している
場合を示しているが、導光管24a,24dの向きは水
平方向にも変化している。したがって、各画素部を拡大
して見たとき、導光管24a,24dの開口部は、図8
Dに示すように見える。
In this case, the directions of the light guide tubes 24a and 24d are different from each other so as to correspond to a plurality of directions. 8C and 9A show the case where the directions of the light guide tubes 24a and 24d change only in the vertical direction, but the directions of the light guide tubes 24a and 24d also change in the horizontal direction. ing. Therefore, when each pixel portion is enlarged and viewed, the openings of the light guide tubes 24a and 24d are shown in FIG.
It looks as shown in D.

【0055】各導光管24aで導光管の方向に対応する
一定方向より入力される光のみを受光素子24bに導く
ため、さらには各発光素子24cで発光された光を導光
管24dより導光管の方向に対応する一定方向に出力す
るため、各導光管24a,24dの側面側は例えばカー
ボン等の吸光物質24eで覆われている。このように各
導光管24a,24dの側面側を吸光物質24eで覆う
ことで、各導光管24a,24dに入力される光のう
ち、導光管の向いている方向とのずれの大きなものは吸
光物質24eにより吸収される。
In order to guide only light input from each light guide tube 24a from a fixed direction corresponding to the direction of the light guide tube to the light receiving element 24b, light emitted from each light emitting element 24c is further transmitted from the light guide tube 24d. To output the light in a fixed direction corresponding to the direction of the light guide tube, the side surfaces of the respective light guide tubes 24a and 24d are covered with a light absorbing substance 24e such as carbon. By covering the side surfaces of the light guide tubes 24a and 24d with the light absorbing substance 24e in this manner, of the light input to each of the light guide tubes 24a and 24d, the deviation from the direction in which the light guide tubes face is large. Thing is absorbed by the light absorbing substance 24e.

【0056】なお、各受光素子24bとしては、特定の
波長の光に反応する1つ、または例えばR(赤),G
(緑),B(青)に対応するような複数の光電変換素子
などが用いられる。同様に、各発光素子24cとして
は、特定の波長の光を発する1つ、または例えばR,
G,Bに対応するような複数のLED(light emitting
diode)などが用いられる。
As each light receiving element 24b, one which responds to light of a specific wavelength, for example, R (red), G
A plurality of photoelectric conversion elements corresponding to (green) and B (blue) are used. Similarly, as each light emitting element 24c, one emitting light of a specific wavelength or, for example, R,
Multiple LEDs corresponding to G and B (light emitting
diode) is used.

【0057】図8E〜H,図9Bは、ディスプレイカメ
ラ31の撮像/表示面31Fの構成を示している。図8
Eは撮像対象側ないしは画像観察者側から見た撮像/表
示面31Fの正面図、図8Fは撮像/表示面31Fの概
略側面図、図8Gおよび図9Bは撮像/表示面31Fの
断面拡大図、図8Hは後述する画素部を拡大して示した
正面拡大図である。なお、図8E,Hに示す正面図、正
面拡大図は、上述したディスプレイカメラ24の撮像/
表示面24Fとの関係の説明が容易となるように左右を
反転した図としている。
FIGS. 8E to 8H and 9B show the structure of the image pickup / display surface 31F of the display camera 31. FIG. FIG.
E is a front view of the imaging / display surface 31F viewed from the imaging target side or the image observer side, FIG. 8F is a schematic side view of the imaging / display surface 31F, and FIGS. 8G and 9B are enlarged cross-sectional views of the imaging / display surface 31F. FIG. 8H is an enlarged front view showing a pixel portion described later in an enlarged manner. The front view and front enlarged view shown in FIGS.
The left and right sides are inverted to facilitate the description of the relationship with the display surface 24F.

【0058】撮像/表示面31Fは、撮像/表示面24
Fと大きさ形状がほぼ等しく形成される。そして、この
撮像/表示面31Fは、図8Eに示すように、撮像/表
示面24Fの複数の画素部R(1,1)〜R(i,j)に1対1
に対応して、複数の画素部S(1,1)〜S(i,j)がマトリ
クス状に配列されて構成されている。なお、この配列は
一例であって、複数の画素部が上述した撮像/表示面2
4Fの複数の画素部に1対1に対応して配列されていれ
ばよい。この場合、撮像/表示面24Fの複数の画素部
R(1,1)〜R(i,j)と、撮像/表示面31Fの複数の画
素部S(1,1)〜S(i,j)とは、破線図示するように、撮
像/表示面24Fの正面図(図8A)と撮像/表示面3
1Fの左右を反転した正面図(図8E)とで同じ位置の
画素部が対応する。
The imaging / display surface 31F is connected to the imaging / display surface 24.
F and the size and shape are substantially equal. Then, as shown in FIG. 8E, the imaging / display surface 31F is in one-to-one correspondence with the plurality of pixel units R (1,1) to R (i, j) of the imaging / display surface 24F.
, A plurality of pixel units S (1,1) to S (i, j) are arranged in a matrix. Note that this arrangement is merely an example, and the plurality of pixel units are connected to the above-described imaging / display surface
It suffices if the pixels are arranged in a one-to-one correspondence with a plurality of pixel units on the 4F. In this case, the plurality of pixel units R (1,1) to R (i, j) on the imaging / display surface 24F and the plurality of pixel units S (1,1) to S (i, j) on the imaging / display surface 31F. ) Means a front view (FIG. 8A) of the imaging / display surface 24F and the imaging / display surface 3 as shown by the broken line.
The pixel portion at the same position corresponds to the front view (FIG. 8E) in which the left and right of 1F are inverted.

【0059】また、各画素部S(1,1)〜S(i,j)は、そ
れぞれ上述した撮像/表示面24Fの各画素部R(1,1)
〜R(i,j)の複数の受光手段に1対1に対応した複数の
発光手段を有している。これら各画素部S(1,1)〜S(i,
j)の複数の発光手段は、撮像/表示面24Fの各画素
部R(1,1)〜R(i,j)に複数の方向より入力される光に
対応した光を上記入力方向と同一の方向に出力するため
のものである。同様に、各画素部S(1,1)〜S(i,j)
は、それぞれ上述した撮像/表示面24Fの各画素部R
(1,1)〜R(i,j)の複数の発光手段に1対1に対応した
複数の受光手段を有している。
Each of the pixel units S (1,1) to S (i, j) corresponds to each of the pixel units R (1,1) of the imaging / display surface 24F.
RR (i, j) are provided with a plurality of light emitting means corresponding to one to one. These pixel units S (1,1) to S (i,
The plurality of light emitting means of j) emit light corresponding to light input from a plurality of directions to each of the pixel units R (1,1) to R (i, j) on the imaging / display surface 24F in the same direction as the input direction. Output in the direction of. Similarly, each pixel unit S (1,1) to S (i, j)
Are the respective pixel portions R of the imaging / display surface 24F described above.
It has a plurality of light receiving means corresponding to the plurality of light emitting means (1,1) to R (i, j) on a one-to-one basis.

【0060】ここで、撮像/表示面24Fの各画素部R
(1,1)〜P(i,j)の複数の受光手段、発光手段と、撮像
/表示面31Fの各画素部S(1,1)〜S(i,j)の複数の
発光手段、受光手段とは、破線図示するように、撮像/
表示面24Fの正面拡大図(図8D)と撮像/表示面3
1Fの左右を反転した正面拡大図(図8H)において、
点対称の位置にあるものが対応する。
Here, each pixel portion R on the imaging / display surface 24F
A plurality of light receiving means and light emitting means of (1,1) to P (i, j), and a plurality of light emitting means of each pixel portion S (1,1) to S (i, j) of the imaging / display surface 31F; The light receiving means is an image pickup /
Enlarged front view (FIG. 8D) of display surface 24F and imaging / display surface 3
In the enlarged front view (FIG. 8H) in which the left and right of 1F are inverted,
Those located at point-symmetric positions correspond to each other.

【0061】図8G,Hおよび図9Bに示すように、複
数の受光手段は、複数の方向より入力される光を導く複
数の導光管31aと、この複数の導光管31aで導かれ
る光のスペクトル情報を検出する複数の受光素子31b
とから構成される。複数の発光手段は、図8G,Hおよ
び図9Bに示すように、ディスプレイカメラ24の各画
素部R(1,1)〜R(i,j)の複数の受光手段を構成する受
光素子24bに入力される複数の方向からの光と同様に
見えるスペクトル情報を持つ光を発光するための複数の
発光素子31cと、この複数の発光素子31cで発光さ
れる光を上記入力方向と同一の方向に出力する複数の導
光管31dとから構成される。
As shown in FIGS. 8G, H and 9B, the plurality of light receiving means are a plurality of light guide tubes 31a for guiding light input from a plurality of directions, and the light guided by the plurality of light guide tubes 31a. Light receiving elements 31b for detecting spectral information of
It is composed of As shown in FIGS. 8G, H and 9B, the plurality of light emitting units are connected to the light receiving elements 24b constituting the plurality of light receiving units of each of the pixel units R (1, 1) to R (i, j) of the display camera 24. A plurality of light emitting elements 31c for emitting light having spectral information that looks similar to light from a plurality of input directions, and light emitted by the plurality of light emitting elements 31c is directed in the same direction as the input direction. And a plurality of light guide tubes 31d for outputting.

【0062】この場合、各画素部S(1,1)〜S(i,j)の
複数の受光手段を構成する複数の導光管31aの方向
は、対応する各画素部R(1,1)〜R(i,j)の複数の発光
手段を構成する複数の導光管24dの方向と左右上下が
対称とされている。同様に、各画素部S(1,1)〜S(i,
j)の複数の発光手段を構成する複数の導光管31dの
方向は、対応する各画素部R(1,1)〜R(i,j)の複数の
受光手段を構成する複数の導光管124aの方向と左右
上下が対称とされている。図8Gおよび図9Bの断面拡
大図には導光管31a,34dの向きが垂直方向にのみ
変化している場合を示しているが、導光管31a,34
dの向きは水平方向にも変化している。したがって、各
画素部を拡大して見たとき、導光管31a,31dの開
口部は、図8Hに示すように見える。
In this case, the directions of the plurality of light guide tubes 31a constituting the plurality of light receiving means of each of the pixel units S (1,1) to S (i, j) correspond to the corresponding pixel unit R (1,1). ) To R (i, j), the directions of the plurality of light guide tubes 24d constituting the plurality of light emitting means are symmetrical in the left, right, up and down directions. Similarly, the pixel units S (1,1) to S (i,
The directions of the plurality of light guide tubes 31d constituting the plurality of light emitting units of j) are the same as the plurality of light guides constituting the plurality of light receiving units of the corresponding pixel units R (1,1) to R (i, j). The direction of the tube 124a is symmetric with respect to the left, right, up and down. 8G and 9B show the case where the directions of the light guide tubes 31a and 34d are changed only in the vertical direction, but the light guide tubes 31a and 34d are shown.
The direction of d also changes in the horizontal direction. Therefore, when each pixel portion is enlarged, the openings of the light guide tubes 31a and 31d look as shown in FIG. 8H.

【0063】各導光管31aで導光管の方向に対応する
一定方向より入力される光のみを受光素子31bに導く
ため、さらには各発光素子31cで発光された光を導光
管31dより導光管の方向に対応する一定方向に出力す
るため、各導光管31a,31dの側面側は例えばカー
ボン等の吸光物質31eで覆われている。このように各
導光管31a,31dの側面側を吸光物質31eで覆う
ことで、各導光管31a,31dに入力される光のう
ち、導光管の向いている方向とのずれの大きなものは吸
光物質31eにより吸収される。
In order to guide only light input from each light guide tube 31a from a fixed direction corresponding to the direction of the light guide tube to the light receiving element 31b, the light emitted from each light emitting element 31c is further transmitted from the light guide tube 31d. To output the light in a fixed direction corresponding to the direction of the light guide tube, the side surfaces of the respective light guide tubes 31a and 31d are covered with a light absorbing substance 31e such as carbon. By covering the side surfaces of the light guide tubes 31a and 31d with the light absorbing material 31e in this way, of the light input to each of the light guide tubes 31a and 31d, the deviation from the direction in which the light guide tubes face is large. Thing is absorbed by the light absorbing substance 31e.

【0064】なお、各受光素子31bとしては、特定の
波長の光に反応する1つ、または例えばR(赤),G
(緑),B(青)に対応するような複数の光電変換素子
などが用いられる。同様に、各発光素子31cとして
は、特定の波長の光を発する1つ、または例えばR,
G,Bに対応するような複数のLED等が用いられる。
As each light receiving element 31b, one that responds to light of a specific wavelength or, for example, R (red), G
A plurality of photoelectric conversion elements corresponding to (green) and B (blue) are used. Similarly, as each light emitting element 31c, one emitting light of a specific wavelength or, for example, R,
A plurality of LEDs corresponding to G and B are used.

【0065】図7に戻って、ディスプレイカメラ24,
31の回路構成を説明する。まず、ディスプレイカメラ
24について説明する。ディスプレイカメラ24は、撮
像/表示面24Fの各画素部R(1,1)〜R(i,j)の複数
の受光手段を構成する複数の受光素子24bの検出出力
をそれぞれ増幅する複数のアンプ24fと、この複数の
アンプ24fの出力信号をアナログ信号からディジタル
信号に変換するA/Dコンバータ24gと、このA/D
コンバータ24gより出力される複数の受光素子24b
の検出出力に対応した複数のデータを多重化するマルチ
プレクサ24hと、このマルチプレクサ24hの出力デ
ータをパラレルデータからシリアルデータに変換して画
像データSa1を得るパラレル/シリアル変換器24iと
を有している。
Returning to FIG. 7, the display cameras 24,
31 will be described. First, the display camera 24 will be described. The display camera 24 includes a plurality of amplifiers for amplifying detection outputs of a plurality of light receiving elements 24b constituting a plurality of light receiving units of each of the pixel units R (1,1) to R (i, j) on the imaging / display surface 24F. 24f, an A / D converter 24g for converting output signals of the plurality of amplifiers 24f from analog signals to digital signals, and an A / D converter
Plurality of light receiving elements 24b output from converter 24g
And a parallel / serial converter 24i for converting the output data of the multiplexer 24h from parallel data to serial data to obtain image data Sa1. .

【0066】また、ディスプレイカメラ24は、画像デ
ータSa2をシリアルデータからパラレルデータに変換す
るシリアル/パラレル変換器24jと、この変換器24
jの出力データよりディスプレイカメラ31における複
数の受光素子31bの検出出力に対応した複数のデータ
を分離するデマルチプレクサ24kと、このデマルチプ
レクサ24kより出力される複数のデータをディジタル
信号からアナログ信号に変換するD/Aコンバータ24
mと、このD/Aコンバータ24mより出力されるディ
スプレイカメラ31における複数の受光素子31bの検
出出力に対応した信号に基づいて、その複数の受光素子
31bに対応する撮像/表示面24Fの各画素部R(1,
1)〜R(i,j)の複数の発光手段を構成する複数の発光素
子24cを駆動するドライバ24nとを有している。
The display camera 24 includes a serial / parallel converter 24j for converting the image data Sa2 from serial data to parallel data, and a serial / parallel converter 24j.
a demultiplexer 24k for separating a plurality of data corresponding to the detection outputs of the plurality of light receiving elements 31b in the display camera 31 from the output data of j, and converting a plurality of data output from the demultiplexer 24k from a digital signal to an analog signal D / A converter 24
m, and each pixel of the imaging / display surface 24F corresponding to the plurality of light receiving elements 31b, based on the signals corresponding to the detection outputs of the plurality of light receiving elements 31b in the display camera 31 output from the D / A converter 24m. Part R (1,
1) to a driver 24n for driving a plurality of light emitting elements 24c constituting a plurality of light emitting means of R (i, j).

【0067】次に、ディスプレイカメラ31について説
明する。ディスプレイカメラ31は、撮像/表示面31
Fの各画素部S(1,1)〜S(i,j)の複数の受光手段を構
成する複数の受光素子31bの検出出力をそれぞれ増幅
する複数のアンプ31fと、この複数のアンプ31fの
出力信号をアナログ信号からディジタル信号に変換する
A/Dコンバータ31gと、このA/Dコンバータ31
gより出力される複数の受光素子31bの検出出力に対
応した複数のデータを多重化するマルチプレクサ31h
と、このマルチプレクサ31hの出力データをパラレル
データからシリアルデータに変換して画像データSa2を
得るパラレル/シリアル変換器31iとを有している。
Next, the display camera 31 will be described. The display camera 31 includes an imaging / display surface 31.
A plurality of amplifiers 31f for amplifying detection outputs of a plurality of light receiving elements 31b constituting a plurality of light receiving means of each of the pixel units S (1,1) to S (i, j) of F; An A / D converter 31g for converting an output signal from an analog signal to a digital signal;
g, a multiplexer 31h that multiplexes a plurality of data corresponding to the detection outputs of the plurality of light receiving elements 31b output from g.
And a parallel / serial converter 31i for converting the output data of the multiplexer 31h from parallel data to serial data to obtain image data Sa2.

【0068】また、ディスプレイカメラ31は、画像デ
ータSa1をシリアルデータからパラレルデータに変換す
るシリアル/パラレル変換器31jと、この変換器31
jの出力データよりディスプレイカメラ24における複
数の受光素子24bの検出出力に対応した複数のデータ
を分離するデマルチプレクサ31kと、このデマルチプ
レクサ31kより出力される複数のデータをディジタル
信号からアナログ信号に変換するD/Aコンバータ31
mと、このD/Aコンバータ31mより出力されるディ
スプレイカメラ24における複数の受光素子24bの検
出出力に対応した信号に基づいて、その複数の受光素子
24bに対応する撮像/表示面31Fの各画素部S(1,
1)〜S(i,j)の複数の発光手段を構成する複数の発光素
子31cを駆動するドライバ31nとを有している。
The display camera 31 includes a serial / parallel converter 31j for converting the image data Sa1 from serial data to parallel data, and a serial / parallel converter 31j.
a demultiplexer 31k for separating a plurality of data corresponding to the detection outputs of the plurality of light receiving elements 24b in the display camera 24 from the output data of j, and converting a plurality of data output from the demultiplexer 31k from a digital signal to an analog signal D / A converter 31
m, and each pixel of the imaging / display surface 31F corresponding to the plurality of light receiving elements 24b, based on the signals corresponding to the detection outputs of the plurality of light receiving elements 24b in the display camera 24 output from the D / A converter 31m. Section S (1,
1) to a driver 31n for driving a plurality of light emitting elements 31c constituting a plurality of light emitting means of S (i, j).

【0069】次に、図7に示す3次元画像表示システム
20の動作を説明する。ディスプレイカメラ24の撮像
/表示面24Fの各画素部R(1,1)〜R(i,j)にはそれ
ぞれ複数の方向より撮像対象に係る光が供給される。そ
して、各画素部R(1,1)〜R(i,j)において、それぞれ
複数の受光手段を構成する複数の受光素子24bによっ
て複数の方向より入力される光のスペクトル情報が検出
される。
Next, the operation of the three-dimensional image display system 20 shown in FIG. 7 will be described. Each of the pixel units R (1,1) to R (i, j) on the imaging / display surface 24F of the display camera 24 is supplied with light relating to an imaging target from a plurality of directions. Then, in each of the pixel units R (1,1) to R (i, j), the spectral information of the light input from a plurality of directions is detected by the plurality of light receiving elements 24b constituting the plurality of light receiving means.

【0070】そして、ディスプレイカメラ24におい
て、撮像/表示面24Fの各画素部R(1,1)〜R(i,j)
の複数の受光手段を構成する複数の受光素子24bの検
出出力はアンプ24fで増幅され、A/Dコンバータ2
4gでアナログ信号からディジタル信号に変換され、そ
の後にマルチプレクサ24hで多重化され、さらにパラ
レル/シリアル変換器24iでパラレルデータからシリ
アルデータに変換されて画像ータSa1とされる。
Then, in the display camera 24, each of the pixel portions R (1,1) to R (i, j) on the imaging / display surface 24F.
The detection outputs of the plurality of light receiving elements 24b constituting the plurality of light receiving means are amplified by the amplifier 24f, and the A / D converter 2
The signal is converted from an analog signal to a digital signal by 4g, then multiplexed by a multiplexer 24h, and further converted from parallel data to serial data by a parallel / serial converter 24i to obtain an image data Sa1.

【0071】ディスプレイカメラ24より出力される画
像データSa1は符号器25で圧縮符号化され、さらに変
調器26でディジタル変調される。そして、この変調器
26より出力される伝送データSb1は、送受信部27よ
りネットワーク23に送出される。また、ネットワーク
23から送受信部34で取得される伝送データSb1は復
調器35でディジタル復調され、さらに復号器36で圧
縮復号化される。そして、この復号器36より出力され
る画像データSa1がディスプレイカメラ31に供給され
る。
The image data Sa1 output from the display camera 24 is compression-coded by the encoder 25, and is further digitally modulated by the modulator 26. The transmission data Sb1 output from the modulator 26 is transmitted from the transmission / reception unit 27 to the network 23. The transmission data Sb1 obtained from the network 23 by the transmission / reception unit 34 is digitally demodulated by the demodulator 35, and is compression-decoded by the decoder 36. Then, the image data Sa1 output from the decoder 36 is supplied to the display camera 31.

【0072】そして、ディスプレイカメラ31におい
て、画像データSa1がシリアル/パラレル変換器31j
でシリアルデータからパラレルデータに変換され、デマ
ルチプレクサ31kで上述したディスプレイカメラ24
における複数の受光素子24bの検出出力に対応した複
数のデータに分離される。この複数のデータはD/Aコ
ンバータ31mでディジタル信号からアナログ信号に変
換され、このD/Aコンバータ31mより出力されるデ
ィスプレイカメラ24における複数の受光素子24bの
検出出力に対応した信号に基づいて、その複数の受光素
子24bに対応する撮像/表示面31Fの各画素部S
(1,1)〜S(i,j)の複数の発光手段を構成する複数の発
光素子31cがドライバ31nによって駆動される。
Then, in the display camera 31, the image data Sa1 is converted to a serial / parallel converter 31j.
Is converted from serial data to parallel data by the demultiplexer 31k.
Are separated into a plurality of data corresponding to the detection outputs of the plurality of light receiving elements 24b. The plurality of data is converted from a digital signal to an analog signal by the D / A converter 31m, and based on a signal corresponding to the detection output of the plurality of light receiving elements 24b in the display camera 24 output from the D / A converter 31m. Each pixel unit S on the imaging / display surface 31F corresponding to the plurality of light receiving elements 24b
A plurality of light emitting elements 31c constituting a plurality of light emitting means of (1,1) to S (i, j) are driven by a driver 31n.

【0073】これにより、ディスプレイカメラ31の撮
像/表示面31Fの各画素部S(1,1)〜S(i,j)の複数
の発光手段からは、ディスプレイカメラ24の各画素部
R(1,1)〜R(i,j)に複数の方向より入力される光に対
応した光が、その入力方向と同一の方向に出力される。
したがって、どの位置からどのような人数で止まって、
または動きながら見ても、ディスプレイカメラ31の撮
像/表示面31Fの向こう側に実際の撮像対象があるか
のように見える。
As a result, the plurality of light emitting means of each of the pixel portions S (1,1) to S (i, j) on the imaging / display surface 31F of the display camera 31 emits each of the pixel portions R (1) of the display camera 24. , 1) to R (i, j) are output in the same direction as the input direction.
Therefore, from where and how many people stop,
Or, even when viewed while moving, it looks as if there is an actual imaging target on the other side of the imaging / display surface 31F of the display camera 31.

【0074】また、ディスプレイカメラ31の撮像/表
示面31Fの各画素部S(1,1)〜S(i,j)にはそれぞれ
複数の方向より撮像対象に係る光が供給される。そし
て、各画素部S(1,1)〜S(i,j)において、それぞれ複
数の受光手段を構成する複数の受光素子31bによって
複数の方向より入力される光のスペクトル情報が検出さ
れる。
Further, light relating to the object to be imaged is supplied from a plurality of directions to each of the pixel portions S (1,1) to S (i, j) on the imaging / display surface 31F of the display camera 31. Then, in each of the pixel units S (1,1) to S (i, j), a plurality of light receiving elements 31b constituting a plurality of light receiving means detect spectral information of light input from a plurality of directions.

【0075】そして、ディスプレイカメラ31におい
て、撮像/表示面31Fの各画素部S(1,1)〜S(i,j)
の複数の受光手段を構成する複数の受光素子31bの検
出出力はアンプ31fで増幅され、A/Dコンバータ3
1gでアナログ信号からディジタル信号に変換され、そ
の後にマルチプレクサ31hで多重化され、さらにパラ
レル/シリアル変換器31iでパラレルデータからシリ
アルデータに変換されて画像ータSa2とされる。
Then, in the display camera 31, each pixel section S (1,1) to S (i, j) on the imaging / display surface 31F.
The detection outputs of the plurality of light receiving elements 31b constituting the plurality of light receiving means are amplified by the amplifier 31f, and the A / D converter 3
The signal is converted from an analog signal to a digital signal by 1g, then multiplexed by a multiplexer 31h, and further converted from parallel data to serial data by a parallel / serial converter 31i to obtain an image data Sa2.

【0076】ディスプレイカメラ31より出力される画
像データSa2は符号器32で圧縮符号化され、さらに変
調器33でディジタル変調される。そして、この変調器
33より出力される伝送データSb2は、送受信部34よ
りネットワーク23に送出される。また、ネットワーク
23から送受信部27で取得される伝送データSb2は復
調器28でディジタル復調され、さらに復号器29で圧
縮復号化される。そして、この復号器29より出力され
る画像データSa2がディスプレイカメラ24に供給され
る。
The image data Sa 2 output from the display camera 31 is compression-encoded by the encoder 32 and further digitally modulated by the modulator 33. The transmission data Sb2 output from the modulator 33 is transmitted from the transmission / reception unit 34 to the network 23. The transmission data Sb2 obtained from the network 23 by the transmission / reception unit 27 is digitally demodulated by the demodulator 28, and is further compression-decoded by the decoder 29. Then, the image data Sa2 output from the decoder 29 is supplied to the display camera 24.

【0077】そして、ディスプレイカメラ24におい
て、画像データSa2がシリアル/パラレル変換器24j
でシリアルデータからパラレルデータに変換され、デマ
ルチプレクサ24kで上述したディスプレイカメラ31
における複数の受光素子31bの検出出力に対応した複
数のデータに分離される。この複数のデータはD/Aコ
ンバータ24mでディジタル信号からアナログ信号に変
換され、このD/Aコンバータ24mより出力されるデ
ィスプレイカメラ31における複数の受光素子31bの
検出出力に対応した信号に基づいて、その複数の受光素
子31bに対応する撮像/表示面24Fの各画素部R
(1,1)〜R(i,j)の複数の発光手段を構成する複数の発
光素子24cがドライバ24nによって駆動される。
Then, in the display camera 24, the image data Sa2 is converted to a serial / parallel converter 24j.
Is converted from serial data to parallel data by the demultiplexer 24k.
Are separated into a plurality of data corresponding to the detection outputs of the plurality of light receiving elements 31b. The plurality of data is converted from a digital signal to an analog signal by the D / A converter 24m, and based on a signal corresponding to the detection output of the plurality of light receiving elements 31b in the display camera 31 output from the D / A converter 24m. Each pixel portion R of the imaging / display surface 24F corresponding to the plurality of light receiving elements 31b
A plurality of light emitting elements 24c constituting a plurality of light emitting means of (1,1) to R (i, j) are driven by a driver 24n.

【0078】これにより、ディスプレイカメラ24の撮
像/表示面24Fの各画素部R(1,1)〜R(i,j)の複数
の発光手段からは、ディスプレイカメラ31の各画素部
S(1,1)〜S(i,j)に複数の方向より入力される光に対
応した光が、その入力方向と同一の方向に出力される。
したがって、どの位置からどのような人数で止まって、
または動きながら見ても、ディスプレイカメラ24の撮
像/表示面24Fの向こう側に実際の撮像対象があるか
のように見える。
Thus, the plurality of light emitting means of each of the pixel units R (1,1) to R (i, j) on the image pickup / display surface 24F of the display camera 24 emits each of the pixel units S (1) of the display camera 31. , 1) to S (i, j) are output in the same direction as the input direction.
Therefore, from where and how many people stop,
Or, even if it is seen while moving, it looks as if there is an actual imaging target behind the imaging / display surface 24F of the display camera 24.

【0079】このように、図7に示す3次元画像表示シ
ステム20は、ディスプレイカメラ24,31の撮像面
24F,31Fに入力された光が、それぞれディスプレ
イカメラ31,24の表示面31F,24Fよりそのま
ま出力されるように構成したものであり、ディスプレイ
カメラ24,31側で、それぞれ臨場感の高い相手側の
3次元画像を得ることができる。これにより、ディスプ
レイカメラ24,31側では、撮像/表示面24F,3
1Fがあたかも窓であるかのような形で相手側の画像を
見、コミニュケーションをとることができる。
As described above, in the three-dimensional image display system 20 shown in FIG. 7, the light input to the imaging surfaces 24F and 31F of the display cameras 24 and 31 is transmitted from the display surfaces 31F and 24F of the display cameras 31 and 24, respectively. It is configured to be output as it is, and it is possible to obtain a three-dimensional image of the other party with a high sense of reality on each of the display cameras 24 and 31. Thereby, on the display cameras 24 and 31 side, the imaging / display surfaces 24F and 3F
It is possible to see an image of the other party as if the first floor is a window and communicate with the other party.

【0080】なお、3次元画像表示システム20は、デ
ィスプレイカメラ24,31がネットワーク23を介し
て接続されるものであるが、直接接続すること(図4参
照)、無線通信路を介して接続すること(図5参照)、
記録装置、再生装置等の伝送路を介して接続すること
(図6参照)も考えられる。
In the three-dimensional image display system 20, the display cameras 24 and 31 are connected via the network 23. If the display cameras 24 and 31 are connected directly (see FIG. 4), they are connected via a wireless communication path. (See FIG. 5)
Connection via a transmission line such as a recording device and a reproducing device (see FIG. 6) is also conceivable.

【0081】また、上述実施の形態においては、カメラ
11の撮像面11F、ディスプレイ17の表示面17
F、さらにはディスプレイカメラ24,31の撮像/表
示面24F,31Fが平面的に形成されたものを示した
が、必ずしも平面的である必要はなく、半球面等の任意
の面形状とすることができる。
In the above embodiment, the imaging surface 11F of the camera 11 and the display surface 17 of the display 17 are used.
F, and the imaging / display surfaces 24F and 31F of the display cameras 24 and 31 are shown as being planar, but need not be planar, and may have any surface shape such as a hemisphere. Can be.

【0082】[0082]

【発明の効果】この発明によれば、撮像装置の撮像面に
入力された光が表示装置の表示面よりそのまま出力され
るように構成できる。したがって、どの位置からどのよ
うな人数で止まって、または動きながら見ても、表示装
置の表示面の向こう側に実際の撮像対象があるかのよう
に見え、臨場感の高い3次元画像を得ることができる。
また、撮像機能と表示機能の双方を持つ撮像/表示装置
を使用することで、互いに離れた2地点の間で臨場感の
高い3次元画像による双方向の画像通信も可能となる。
According to the present invention, it is possible to configure so that light input to the imaging surface of the imaging device is directly output from the display surface of the display device. Therefore, even if the user stops at any position or moves while watching, it looks as if there is an actual imaging target on the other side of the display surface of the display device, and a highly realistic three-dimensional image is obtained. be able to.
In addition, by using an imaging / display device having both an imaging function and a display function, two-way image communication with a highly realistic three-dimensional image can be performed between two points separated from each other.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施の形態としての3次元画像表示シス
テムの回路構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a circuit configuration of a three-dimensional image display system according to a first embodiment.

【図2】カメラの撮像面とディスプレイの表示面の構成
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an imaging surface of a camera and a display surface of a display.

【図3】撮像面、表示面の断面拡大図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of an imaging surface and a display surface.

【図4】3次元画像表示システムの変形例の回路構成を
示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a circuit configuration of a modification of the three-dimensional image display system.

【図5】3次元画像表示システムの変形例の回路構成を
示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a circuit configuration of a modification of the three-dimensional image display system.

【図6】3次元画像表示システムの変形例の回路構成を
示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a circuit configuration of a modification of the three-dimensional image display system.

【図7】第2の実施の形態としての3次元画像表示シス
テムの回路構成を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram illustrating a circuit configuration of a three-dimensional image display system according to a second embodiment.

【図8】ディスプレイカメラの撮像/表示面の構成を示
す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of an imaging / display surface of a display camera.

【図9】撮像/表示面の断面拡大図である。FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of an imaging / display surface.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,10A〜10C・・・3次元画像表示システム、
11・・・カメラ、11F・・・撮像面、11a・・・
導光管、11b・・・受光素子、11c・・・吸光物
質、12・・・符号器、13・・・変調器、14・・・
ネットワーク、15・・・復調器、16・・・復号器、
17・・・ディスプレイ、17F・・・表示面、17a
・・・導光管、17b・・・発光素子、17c・・・吸
光物質、20・・・3次元画像表示システム、21,2
2・・・撮像/表示系、23・・・ネットワーク、2
4,31・・・ディスプレイカメラ、24F,31F・
・・撮像/表示面、24a,24d,31a,31d・
・・導光管、24b,31b・・・受光素子、24c,
31c・・・発光素子、24e,31e・・・吸光物質
10, 10A to 10C ... three-dimensional image display system,
11 ... camera, 11F ... imaging surface, 11a ...
Light guide tube, 11b ... light receiving element, 11c ... light absorbing substance, 12 ... encoder, 13 ... modulator, 14 ...
Network, 15 demodulator, 16 decoder
17 display, 17F display surface, 17a
... light guide tube, 17b ... light emitting element, 17c ... light absorbing substance, 20 ... three-dimensional image display system, 21 and 22
2 ... imaging / display system, 23 ... network, 2
4,31 ・ ・ ・ Display camera, 24F, 31F ・
..Imaging / display surface, 24a, 24d, 31a, 31d
..Light guide tubes, 24b, 31b ... light receiving elements, 24c,
31c: light emitting element, 24e, 31e: light absorbing substance

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の撮像画素部が面形状に配列され、 上記各撮像画素部がそれぞれ複数の方向より入力される
光のスペクトル情報を検出する複数の受光手段を有して
なる撮像装置。
1. An imaging apparatus comprising: a plurality of imaging pixel units arranged in a plane; and each of the imaging pixel units includes a plurality of light receiving units for detecting spectral information of light input from a plurality of directions.
【請求項2】上記複数の受光手段は、上記複数の方向よ
り入力される光を導く複数の導光管と、この複数の導光
管で導かれる光のスペクトル情報を検出する複数の受光
素子とからなることを特徴とする請求項1に記載の撮像
装置。
A plurality of light guides for guiding light input from the plurality of directions; and a plurality of light receiving elements for detecting spectral information of the light guided by the plurality of light guides. The imaging device according to claim 1, comprising:
【請求項3】 複数の表示画素部が面形状に配列され、 上記各表示画素部がそれぞれ画素に関連した所定のスペ
クトル情報を持つ光を複数の方向に出力する複数の発光
手段を有してなる表示装置。
3. A display device comprising: a plurality of display pixel portions arranged in a plane; each display pixel portion having a plurality of light emitting means for outputting light having predetermined spectral information related to each pixel in a plurality of directions; Display device.
【請求項4】 上記複数の発光手段は、所定のスペクト
ル情報を持つ光を発光する複数の発光素子と、この複数
の発光素子で発光される光を上記複数の方向に出力する
複数の導光管とからなることを特徴とする請求項3に記
載の表示装置。
4. A plurality of light emitting means for emitting light having predetermined spectral information, and a plurality of light guides for outputting light emitted by the plurality of light emitting elements in the plurality of directions. The display device according to claim 3, comprising a tube.
【請求項5】 複数の撮像画素部が面形状に配列され、
上記各撮像画素部がそれぞれ複数の方向より入力される
光のスペクトル情報を検出する複数の受光手段を有する
撮像装置と、 上記撮像装置の複数の撮像画素部に対応して複数の表示
画素部が面形状に配列され、上記各表示画素部がそれぞ
れ上記各撮像画素部に複数の方向より入力される光に対
応した光を上記入力方向と同一の方向に出力する複数の
発光手段を有する表示装置とを備えることを特徴とする
3次元画像表示システム。
5. A plurality of imaging pixel units are arranged in a plane shape,
An image pickup device, wherein each of the image pickup pixel portions has a plurality of light receiving means for detecting spectral information of light input from a plurality of directions, and a plurality of display pixel portions corresponding to the plurality of image pickup pixel portions of the image pickup device. A display device having a plurality of light emitting units arranged in a plane shape, wherein each of the display pixel units outputs light corresponding to light input to each of the image pickup pixel units from a plurality of directions in the same direction as the input direction. And a three-dimensional image display system.
【請求項6】 複数の画素部が面形状に配列され、 上記各画素部は、それぞれ複数の方向より入力される光
のスペクトル情報を検出する複数の受光手段を有すると
共に、それぞれ画素に関連した所定のスペクトル情報を
持つ光を複数の方向に出力する複数の発光手段を有して
なる撮像/表示装置。
6. A plurality of pixel portions are arranged in a plane shape, and each of the pixel portions has a plurality of light receiving means for detecting spectral information of light input from a plurality of directions, respectively, and each of the plurality of pixel portions is associated with a pixel. An imaging / display device having a plurality of light emitting means for outputting light having predetermined spectral information in a plurality of directions.
【請求項7】 上記複数の受光手段は、上記複数の導光
管と、この複数の導光管で導かれる光のスペクトル情報
を検出する複数の受光素子とからなり、 上記複数の発光手段は、上記所定のスペクトル情報を持
つ光を発光する複数の発光素子と、この複数の発光素子
で発光される光を上記複数の方向に出力する複数の導光
管とからなることを特徴とする撮像/表示装置。
7. The plurality of light receiving means includes: the plurality of light guide tubes; and a plurality of light receiving elements for detecting spectral information of light guided by the plurality of light guide tubes. An imaging device comprising: a plurality of light emitting elements that emit light having the predetermined spectrum information; and a plurality of light guide tubes that output light emitted by the plurality of light emitting elements in the plurality of directions. / Display device.
【請求項8】 第1および第2の撮像/表示装置を備え
てなり、 上記第1および第2の撮像/表示装置は、それぞれ複数
の画素部が面形状に配列され、各画素部はそれぞれ複数
の方向より入力される光のスペクトル情報を検出する複
数の受光手段を有すると共に、それぞれ画素に関連した
所定のスペクトル情報を持つ光を複数の方向に出力する
複数の発光手段を有し、 上記第2の撮像/表示装置の各画素部の上記複数の発光
手段は、上記第1の撮像/表示装置の各画素部に複数の
方向より入力される光に対応した光をその入力方向と同
一方向に出力し、 上記第1の撮像/表示装置の各画素部の上記複数の発光
手段は、上記第2の撮像/表示装置の各画素部に複数の
方向より入力される光に対応した光をその入力方向と同
一方向に出力することを特徴とする3次元画像表示シス
テム。
8. A first and second imaging / display device, wherein each of the first and second imaging / display devices has a plurality of pixel units arranged in a planar shape, and each of the pixel units is Having a plurality of light receiving means for detecting spectral information of light input from a plurality of directions, and a plurality of light emitting means for outputting light having predetermined spectral information related to the pixel in a plurality of directions, The plurality of light emitting units of each pixel unit of the second imaging / display device are configured to change light corresponding to light input to each pixel unit of the first imaging / display device from a plurality of directions in the same input direction. And the plurality of light emitting means of each pixel unit of the first imaging / display device emit light corresponding to light input from each direction to each pixel unit of the second imaging / display device. Output in the same direction as its input direction A three-dimensional image display system characterized by the following.
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