JPH11355743A - 撮像機能付き表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 送話者及び対話者の双方が違和感を感じるこ
となく自然にコミニュケーションを取ることができる，
撮像機能付き表示装置を提供すること。 【解決手段】 信号光１２０を照射する照射手段１２
と，表示映像が表示される表示手段１４と，表示手段１
４の一方の側に配置され，表示手段１４の他方の側に存
在する対象物を表示手段１４を介して撮像するよう構成
された撮像手段１１とよりなる。上記対象物の位置を検
出する位置検出手段１３と，該位置検出手段１３からの
検出信号を基に照射手段１２，表示手段１４及び撮像手
段１１を連動して動かすよう構成した可動手段１７とを
有する。また，表示手段１４のヘイズ率は５０％以下，
スクリーンゲインは０．１５以上である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は，テレビ会議やテレビ電話として
使用できる撮像機能付き表示装置に関する。

【０００２】

【従来技術】テレビ会議やテレビ電話として使用される
撮像機能付き表示装置として，各種スクリーン等の表示
手段とカメラ等の撮像手段とを組み合わせたものが知ら
れている。

【０００３】このものは，後述の図２に示すごとく，送
話者８１（または対話者８２）側の表示装置１に設けた
撮像手段にて撮影した送話者８１（または対話者８２）
の映像を，通信回線２０を経由して対話者８２（または
送話者８１）の使用する表示装置１に対し送信する。こ
れにより，対話者８２（または送話者８１）の表示装置
１における表示手段１４に送信された送話者８１（また
は対話者８２）の映像を表示することができる。また，
図示を略したマイク及びスピーカーを用いて送話者及び
対話者との間で会話することができる。このようにして
送話者および対話者は互いの映像を見ながらコミニュケ
ーションを取ることができる。

【０００４】しかしながら，上述したごとき撮像機能付
き表示装置を使用する場合，送話者も対話者も，相手の
映像が表示される表示手段の方向に視線を向けてしま
い，撮像手段に対して視線を向けないという傾向が現れ
る。このため，上記撮像機能付き表示装置を使用する場
合，送話者と対話者との視線が一致し難く，送話者も対
話者も互いに相手に対して違和感を感じ，潤滑なコミニ
ュケーションが妨げられるおそれがあった。

【０００５】この問題の対策として，特開平６−３０４
０６号に記載されているように入射角度により光を透過
または散乱させる機能を有した表示手段に表示情報を記
録した信号光を投射して送話者（または対話者）の映像
を表示させ，この表示手段の背面に撮像手段を配置し，
表示手段を介して送話者（または対話者）を撮像するよ
う構成した表示装置が提案されている。

【０００６】この表示装置を用いることで，撮像手段は
表示手段に対し視線を向けた送話者（または対話者）を
撮像することができる。また，同様の構成で表示手段と
してホログラムスクリーンを表示手段として利用した特
開平９−１６８１４１号に示すごとき表示装置も提案さ
れている。

【０００７】

【解決しようとする課題】しかしながら，上記表示装置
においても，送話者（または対話者）が表示手段の正面
とは異なる場所に位置した場合には，送話者（または対
話者）がカメラの撮像可能範囲から外れてしまうため，
送話者（または対話者）の映像が対話者（または送話
者）に送信できなくなったり，また送話者（または対話
者）を正面から撮像できなくなるという問題があった。

【０００８】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので，送話者及び対話者の双方が違和感を感じ
ることなく自然にコミニュケーションを取ることができ
る，撮像機能付き表示装置を提供するものである。

【０００９】

【課題の解決手段】請求項１に記載の発明は，所望の表
示情報が記録された信号光を照射する照射手段と，上記
信号光の照射により表示映像が表示される表示手段と，
上記表示手段の一方の側に配置され，上記表示手段の他
方の側に存在する対象物を上記表示手段を介して撮像す
るよう構成された撮像手段とよりなる撮像機能付き表示
装置において，上記対象物の位置を検出する位置検出手
段と，該位置検出手段からの検出信号を基に上記照射手
段，表示手段及び撮像手段を連動して動かすよう構成し
た可動手段とを設けてなることを特徴とする撮像機能付
き表示装置にある。

【００１０】本発明の作用効果について以下に説明す
る。本発明において最も注目すべきことは，上記対象物
の位置を検出する位置検出手段と，該位置検出手段から
の検出信号を基に上記照射手段，表示手段及び撮像手段
を連動して動かすよう構成した可動手段とを設けたこと
である。これにより，対象物の位置にあわせて上記撮像
手段の位置を変更することが可能となり，常に撮像手段
の撮像範囲内に対象物を収め，対象物の映像を撮像する
ことができる。

【００１１】従って，本発明にかかる撮像機能付き表示
装置をテレビ会議，テレビ電話として使用することで，
対象物である送話者（または対話者）を確実に収めた対
象物の映像を，他の撮像機能付き表示装置において表示
させることができる。

【００１２】更に，撮像手段は送話者（または対話者）
の動きや位置に応じて動くことができるよう構成されて
いるため，送話者（または対話者）を正面から捉えた映
像を得ることができ，このような映像を対話者（または
送話者）の撮像機能付き表示装置に対し表示させること
ができる。

【００１３】また，上記撮像手段と連動して，上記表示
手段も可動装置にて動かすことができるため，送話者
（または対話者）の動きや位置に応じて表示手段を動か
すこともできる。このため，本発明の撮像機能付き表示
装置では，送話者（または対話者）の正面に表示手段を
位置させることができる。よって，送話者と対話者とは
撮像手段や表示手段を通じて互いを真正面から見ること
ができ，両者は確実に対面通話が可能となる。

【００１４】そして，上記照射手段も上記撮像手段や上
記表示手段と連動して動かされるため，表示手段と照射
手段との位置関係を定常とすることができ，表示手段に
表示される表示映像を常に正常なものとすることができ
る。

【００１５】以上，本発明によれば，送話者及び対話者
の双方が違和感を感じることなく自然にコミニュケーシ
ョンを取ることができる，撮像機能付き表示装置を提供
することができる。

【００１６】また，上記照射手段としては，液晶プロジ
ェクター，ＣＲＴプロジェクター，反射型素子を用いた
プロジェクター等を使用することができる。また，上記
撮像手段としては通常のビデオカメラ，ＣＣＤカメラ，
ＣＭＯＳカメラ等を使用することができる。また，上記
位置検出手段としては，例えば赤外線センサ，指向性の
あるマイク，床に埋めこんだ重量センサ等を用いた検出
器を使用することができる。また，上記表示手段として
は，これを介して撮像手段が対象物を撮像するため，半
透明なスクリーンを使用することが好ましい。詳細につ
いては後述する。

【００１７】また，本発明にかかる撮像機能付き表示装
置をテレビ会議やテレビ電話に使用するためにはマイク
及びスピーカを設ける必要がある。マイクによって送話
者（または対話者）の発言が採取され，音声データとな
って対話者（または送話者）に送信され，該対話者（ま
たは送話者）の表示装置に設けたスピーカにて再生され
る。

【００１８】次に，請求項２に記載の発明は，所望の表
示情報が記録された信号光を照射する照射手段と，上記
信号光の照射により表示映像が表示される表示手段と，
上記表示手段の一方の側に配置され，上記表示手段の他
方の側に存在する対象物を上記表示手段を介して撮像す
るよう構成された撮像手段とよりなる撮像機能付き表示
装置において，上記対象物の位置を検出する位置検出手
段と，該位置検出手段からの検出信号を基に上記撮像手
段を動かすよう構成した可動手段とを設けてなることを
特徴とする撮像機能付き表示装置にある。

【００１９】本請求項の撮像機能付き表示装置について
も，上述したごとく，撮像手段は対象物となる送話者
（または対話者）の動きや位置に応じて動くことができ
るよう構成されているため，送話者（または対話者）を
真正面から捉えて撮影することができる。そして，他の
撮像機能付き表示装置に対し，送話者（または対話者）
を真正面から捉えた映像を，他の撮像機能付き表示装置
に対し表示させることができる。よって，送話者と対話
者とは撮像手段や表示手段を通じて互いを真正面から見
て，両者は対面通話ができる。

【００２０】以上，本発明によれば，送話者及び対話者
の双方が違和感を感じることなく自然にコミニュケーシ
ョンを取ることができる，撮像機能付き表示装置を提供
することができる。その他詳細は上述した請求項１にか
かる発明と同様である。

【００２１】次に，請求項３に記載の発明は，所望の表
示情報が記録された信号光を照射する照射手段と，上記
信号光の照射により表示映像が表示される表示手段と，
上記表示手段の一方の側に配置され，上記表示手段の他
方の側に存在する対象物を上記表示手段を介して撮像す
るよう構成された撮像手段とよりなる撮像機能付き表示
装置において，上記表示手段は視野角を有してなり，上
記撮像手段は上記視野角内にある対象物を撮像するよう
構成されていることを特徴とする撮像機能付き表示装置
にある。

【００２２】本請求項記載の表示手段は視野角を有して
いる。ここに視野角とは，表示手段に表示された表示映
像を観察できる範囲内のことを指している。上記表示手
段に映る表示映像を見るためには視野角内に入らなくて
はならないため，本発明の撮像機能付き表示装置を使用
する際に送話者（または対話者）は自然と表示手段の正
面に位置することとなる。

【００２３】このため，送話者（または対話者）は自然
と撮像手段の正面となる場所に位置することとなり，撮
像手段は送話者（または対話者）を正面から捉えた映像
を得ることができ，このような映像を対話者（または送
話者）の撮像機能付き表示装置に対し表示させることが
できる。よって，送話者と対話者とは撮像手段や表示手
段を通じて互いを真正面から見て，両者は対面通話がで
きる。

【００２４】以上，本発明によれば，送話者及び対話者
の双方が違和感を感じることなく自然にコミニュケーシ
ョンを取ることができる，撮像機能付き表示装置を提供
することができる。その他詳細は上述した請求項１にか
かる発明と同様である。

【００２５】なお，上記視野角は狭いほうがより好まし
い。これにより，送話者及び対話者がスクリーンの正面
から離れた場所に位置し難くなり，確実に両者が正面を
向いた映像を撮像手段にて撮像することができるためで
ある。

【００２６】また，上記視野角は撮像手段の撮像可能範
囲より狭いほうが好ましい。これにより，送話者（また
は対話者）を確実に撮像することができる（図５参
照）。仮に撮像手段の撮像可能範囲よりも視野角が大き
い場合，後述の図５に示す範囲１４９より明らかである
が，撮像できない位置に送話者が位置する可能性が発生
するため，送話者と対話者との視線一致という効果が得
られなくなるおそれがある。

【００２７】次に，請求項４記載の発明は，所望の表示
情報が記録された信号光を照射する照射手段と，上記信
号光の照射により表示映像が表示される表示手段と，上
記表示手段の一方の側に配置され，上記表示手段の他方
の側に存在する対象物を上記表示手段を介して撮像する
よう構成された撮像手段とよりなる撮像機能付き表示装
置において，上記表示手段はヘイズ率が５０％以下であ
るスクリーンまたはホログラムスクリーンであることを
特徴とする撮像機能付き表示装置にある。

【００２８】ヘイズ率は後述するごとく物体の曇り具合
を表わす数値である。撮像手段は表示手段を介して対象
物を撮像するよう構成されているため，上記範囲のヘイ
ズ率を有する表示手段を使用することで，クリアで鮮明
な映像を撮像することができる。よって，送話者と対話
者とは撮像手段や表示手段を通じて互いを真正面から見
ることができ，両者は確実に対面通話が可能となる。

【００２９】以上，本発明によれば，送話者及び対話者
の双方が違和感を感じることなく自然にコミニュケーシ
ョンを取ることができる，撮像機能付き表示装置を提供
することができる。その他詳細は上述した請求項１にか
かる発明と同様である。

【００３０】ヘイズ率が５０％より大きい場合には撮像
映像の輪郭がボケるという問題が生じるおそれがある。
また，ヘイズ率が小さければ小さい程，表示手段が透明
となるため，表示手段のヘイズ率は０％であることが最
も好ましい。

【００３１】なお，ヘイズ率とは透明体の曇り具合を表
わす指標であり，ＪＩＳ Ｋ７１０５に規定されてい
る。ヘイズ率はＨ＝（Ｔｄ／Ｔｔ）×１００という式で
表わすことができる。ここにＨがヘイズ率（％），Ｔｄ
が拡散透過率（％），Ｔｔが全光線透過率（％）であ
り，Ｔｔは垂直方向へ透過した光の強度（正確には−
３．５〜＋３．５度の範囲内の光），Ｔｄはそれ以外の
あらゆる方向へ散乱した光の合計強度である。

【００３２】なお，上記スクリーンとしては，視野選択
機能を有する各種透明基板（例えば，日本板硝子（株）
製のアングル２１，または住友化学工業（株）製のルミ
スティー等が現在市販されている）や，拡散体を記録し
た視野選択機能を有するホログラムスクリーン等を使用
することができる。また，ホログラムスクリーンは，詳
細は後述するが（図６参照），参照光と光拡散体より得
られた散乱光とを感光材に照射することにより作製した
ホログラム素子を透明基板等に貼付ける等して作製する
ことができる。

【００３３】次に，請求項５記載の発明は，所望の表示
情報が記録された信号光を照射する照射手段と，上記信
号光の照射により表示映像が表示される表示手段と，上
記表示手段の一方の側に配置され，上記表示手段の他方
の側に存在する対象物を上記表示手段を介して撮像する
よう構成された撮像手段とよりなる撮像機能付き表示装
置において，上記表示手段はスクリーンゲインが０．１
５以上であるスクリーンまたはホログラムスクリーンで
あることを特徴とする撮像機能付き表示装置にある。

【００３４】撮像機能付き表示装置を室内で使用する場
合，表示手段に映る映像の明るさは送話者や対話者の状
況にも依存するが，一般に２００ｃｄ／ｍ^２以上が必要
であることが知られている。そして，上記照射手段とし
て，現在市販されている各種の高輝度型映像投影装置
（液晶プロジェクター等）を利用する場合，これら投影
装置の最低投影画面サイズは４０インチであり，またこ
のサイズに投影した映像の最大輝度は約４０００ｌｘで
ある。

【００３５】ところで，スクリーンゲインは『スクリー
ンゲイン＝（映像輝度×π）／照度』という式により得
ることができる値であるが，４０００ｌｘの照度で２０
０ｃｄ／ｍ^２となるスクリーンゲインは０．１５であ
る。

【００３６】以上により，上述するごとくスクリーンゲ
インが０．１５以上であるスクリーンやホログラムスク
リーンを使用することで，市販の各種投影装置を照射手
段として使用した上で，送話者や対話者にとって見やす
い映像を表示手段に映すことができる。よって，送話者
と対話者とは撮像手段や表示手段を通じて互いを真正面
から見ることができ，両者は確実に対面通話が可能とな
る。

【００３７】以上，本発明によれば，送話者及び対話者
の双方が違和感を感じることなく自然にコミニュケーシ
ョンを取ることができる，撮像機能付き表示装置を提供
することができる。その他詳細は上述した請求項１にか
かる発明と同様である。

【００３８】仮にスクリーンゲインが０．１５より小さ
い場合には映像の見やすさが低下し，送話者，対話者の
間で相手の映像を見難くなるという問題が生じるおそれ
がある。また，スクリーンゲインは大であれば大である
程，映像が明るく見やすくなるため，スクリーンゲイン
はより大であることが好ましい。

【００３９】次に，請求項６記載の発明によれば，上記
撮像手段により撮像された対象物の映像を，上記表示手
段に表示される表示映像の一部として表示するよう構成
したことが好ましい（図７参照）。これにより，送話者
（または対話者）は自身の撮像された映像を確認するこ
とができ，映像の映り具合等を確認して撮像機能付き表
示装置の撮像手段等を調整することができるし，また自
身の位置，視線方向等を調整することができる。このよ
うに，本請求項によれば送話者（または対話者）が表示
される映像の調整を積極的に行うことができる。

【００４０】

【発明の実施の形態】実施形態例１ 本発明の実施形態例にかかる撮像機能付き表示装置につ
き，図１〜図３を用いて説明する。図１に示すごとく，
本例の撮像機能付き表示装置１は，所望の表示情報が記
録された信号光１２０を照射する照射手段１２と，上記
信号光１２０の照射により表示映像が表示される表示手
段１４と，上記表示手段１４の一方の側に配置され，上
記表示手段１４の他方の側に存在する対象物である送話
者８１を上記表示手段１４を介して撮像するよう構成さ
れた撮像手段１１とよりなる。

【００４１】そして，上記送話者８１の位置を検出する
位置検出手段１３と，該位置検出手段１３からの検出信
号を基に上記照射手段１２，表示手段１４及び撮像手段
１１を連動して動かすよう構成した可動手段１７とが設
けてある。

【００４２】以下，詳細に説明する。本例の撮像機能付
き表示装置１（以下表示装置１と略する。）は，図２に
示すごとく，テレビ電話システム２における送話者８１
及び対話者８２の端末として機能する装置である。この
装置を使用することで送話者８１は対話者８２の顔等を
確認しながら会話することができる。

【００４３】送話者８１と対話者８２とのそれぞれの表
示装置１の間は通信回線２０で接続され，この通信回線
２０を通じて送話者８１側の表示装置１より送話者８１
の映像が対話者８２の表示装置１に送信される。同様に
対話者８２側の表示装置１より対話者８２の映像が送話
者８１の表示装置１に送信される。なお，図示を略した
が，表示装置１はマイクとスピーカーを有しており，映
像と共に送話者８１及び対話者８２の音声がマイクによ
り採取され，相手側の表示装置１に送信され，スピーカ
ーにおいて再生される。

【００４４】図１に示すごとく，上記表示装置１は照射
手段１２及び撮像手段１３が内蔵固定された筐体１９
と，該筐体１９の外部に露出配置された位置検出手段１
３と表示手段１４とよりなる。また，上記筐体１９の下
部には該筐体１９を動かすよう構成したモータ駆動によ
り水平面内で回転する可動手段１７が設けてある。

【００４５】上記撮像手段１１の撮像中心と表示手段１
４の中心位置とが一致するよう，撮像手段１１は筐体１
９内に配置されてある。後述する表示手段１４を透過し
て光１１１が入光部１１９に入ることによって，送話者
８１を撮像することができる。

【００４６】また，上記表示手段１４は，視野選択機能
を有する透明基板（例えば，日本板硝子（株）製のアン
グル２１，または住友化学工業（株）製のルミスティー
等が現在市販されている）より構成されている。そし
て，上記表示手段１４は，外部から撮像手段１１に向か
う光１１１は透過させ，照射装置１２から照射された信
号光１２０は散乱光１２１として散乱させて，送話者８
１に対し対話者８２の映像を表示する。

【００４７】また，上記位置検出手段１３は位置検出手
段から照射された赤外線の反射光をモニタするという機
能をもった赤外線センサである。この位置検出手段１３
は赤外線の照射部は一ヶ所であり，受光部は複数個あ
り，各々の受光部は違った方向を向いており，各受光部
の受光強度により，送話者の方向，距離を検出するとい
う機構により送話者８１の位置を捉え，送話者８１の位
置情報を電気信号として可動手段１７に送信する。可動
手段１７はその信号を受けて，筐体１９ごと照射手段１
２，撮像手段１３，表示手段１４を動かす。また，上記
照射手段１２は液晶プロジェクタ，撮像手段１１はビデ
オカメラである。

【００４８】本例の作用効果について説明する。図２に
示すごとく，本例の表示装置１よりなるテレビ電話シス
テム２において，送話者８１は，表示装置１の表示手段
１４の照射手段１２からの信号光により表示手段１４上
に形成された表示映像を見ることができる（図１参
照）。この表示映像は対話者８２の姿であり，対話者８
２の前に存在する表示装置１の撮像手段により撮影さ
れ，通信回線２０を通じて送信されたものである。

【００４９】ここに上記撮像手段１１は表示装置１にお
ける表示手段１４の背面に位置するよう設けてあり，送
話者８１は表示手段１４を見ることで自然と撮像手段１
１に視線を向けるようにして表示装置１の前に位置する
こととなる。これにより，撮像手段１１は送話者８１の
真正面からの姿を撮影することができ，このような映像
が通信手段２０を介して対話者８２の表示装置１に送ら
れることとなる。

【００５０】更に，送話者８１を表示手段１４の上方に
設置した位置検出手段１３が監視しており，仮に送話者
８１が表示手段１４の正面から移動した場合には，位置
検出手段１３からの信号により筐体１９ごと撮像手段１
１が送話者８１を追いかけるように動く。よって，対話
者８２側の表示装置１より送話者８１が消えることを防
止できる。

【００５１】また，上記撮像手段１１と連動して，上記
表示手段１４も可動装置１７にて動かすことができるた
め，送話者８１の動きや位置に応じて表示手段１４を動
かすこともできる。このため，本例の表示装置１では，
送話者８１の正面に表示手段１４を位置させることがで
きる。よって，送話者８１と対話者８２とは撮像手段１
１や表示手段１４を通じて互いを真正面から見ることが
でき，両者の対面通話が可能となる。

【００５２】そして，上記照射手段１２も上記撮像手段
１１や上記表示手段１４と連動して動かされるため，表
示手段１４と照射手段１２との位置関係を定常とするこ
とができ，表示手段１４に表示される表示映像を常に正
常なものとすることができる。なお，以上は送話者側の
立場から説明したが，勿論対話者側からみても同様の効
果を得ることができる。

【００５３】以上，本例によれば，送話者及び対話者の
双方が違和感を感じることなく自然にコミニュケーショ
ンを取ることができる，撮像機能付き表示装置を提供す
ることができる。

【００５４】また，本例に使用したスクリーンはヘイズ
率５０％，スクリーンゲイン０．２であった。この撮像
機能付き表示装置を実際に使用して，表示手段であるス
クリーンに映る映像を観察したところ，映像の観察は輪
郭がボケておらず，また映像輝度は２５０ｃｄ／ｍ^２あ
り，見やすい映像であった。

【００５５】なお，本例の可動手段１７は筐体１９に対
し設置したが，撮像手段１１に対し直接これを設置して
もよい。この場合においても，撮像手段１１が送話者８
１の移動に応じて動くため，本例と同様の効果を得るこ
とができる。また，このものは撮像手段１１を動かすだ
けでよいため，装置構成をシンプルにすることができ
る。また，装置構成をシンプルとする別の手段として
は，図３に示すごとく，固定具１９５を用いて，照射手
段１２を撮像手段１１の上部に設置し両者を一体化させ
る方法を挙げることができる。

【００５６】また，本例の表示装置１における撮像手段
１１には，送話者８１の撮像に際して，撮像する映像の
大きさを拡大・縮小等できる撮像拡大手段１１６が設け
てある。仮に送話者８１の映像のサイズが大きすぎる場
合には対話者８２に威圧感を与えてしまうおそれがあ
り，また，小さすぎると対話者８２にとって送話者８１
の表情等が見にくくなってしまい，テレビ電話のメリッ
トが薄れてしまうおそれがある。そのため，撮像拡大手
段１１６を用いて送話者８１の映像を適当なサイズに調
整することで，上述した問題を解消することができる。

【００５７】なお，上記撮像拡大手段１１６は，ズーム
レンズ，ズームレンズの保持具，拡大，縮小の度合を決
定するズームレンズの位置を調節する調節器より構成さ
れている。なお，調節器には位置決定手段１３からの電
気信号が入力され，この信号に応じて調節を行うよう構
成されている。

【００５８】また，本例の表示装置１において，照射手
段１２は表示手段１４の斜上方に設置され，この位置か
ら斜めに信号光を照射するよう構成されている。このた
め，照射手段１２に近い映像の上側は巾が狭く，遠い下
側は巾が広くなってしまうという台形歪みが発生するお
それがある。この台形歪みを防ぐためには，照射手段１
２に入力される表示情報に対し予め逆台形補正を施すこ
とが好ましい。

【００５９】また，本例の表示装置１において，表示手
段１４の分光散乱特性は波長に依存しているため，表示
手段１４に表示される映像の色目が，信号光１２０の情
報映像の色目と異なるという問題がある。その対策法と
して，表示手段１４で表示される映像の信号情報を表示
手段１４の分光散乱特性の波長成分を打ち消すように予
め色目補正しておくことにより，映像本来の色を表示手
段１４において再現することができる。

【００６０】なお，上記の台形補正および色目補正の装
置は，表示装置１に付属させてもよく，図２にかかるテ
レビ電話システム２の通信回線２０の経路中に設置させ
てもよい。本例では，通信回線２０中において表示情報
に予め台形補正，色目補正をすることにより，変形がな
く色再現性のよい画像としている。

【００６１】実施形態例２ 本例は，表示手段をホログラムスクリーンで構成した撮
像機能付き表示装置について説明するものである。図４
に示すごとく，実施形態例１と同様に，表示装置１は，
照射手段１２と，後述する方法にて作成された光拡散板
を記録した透明な透過型ホログラムスクリーン１４５
と，撮像手段１１とよりなる。また，本例の表示装置１
では，撮像手段１１における入光部の中心，送話者８１
の目，ホログラムスクリーン１４５に表示される表示映
像の中心とはおよそ一直線上に並ぶように構成されてい
る。

【００６２】以下，それぞれについて説明する。信号光
１２０が投射手段１２によってホログラムスクリーン１
４５上に照射される。このホログラムスクリーン１４５
には後述するごとく光拡散板が記録されているため，該
光拡散板の拡散角の範囲内に上記信号光１２０が拡散光
となって拡がることとなる。これにより，表示情報は上
記拡散角の範囲内に位置する送話者８１に視認されよう
になる。この拡散角の範囲が上記ホログラムスクリーン
１４５の視野角１４８となる。

【００６３】そして，上記拡散光の中心角度（拡散光の
強度が最も強い方向）が送話者８１の方向となるように
信号光１２０の入射角度とホログラムスクリーン１４５
の回折特性との間の整合が予め調整されている。

【００６４】また，図５に示すごとく，上記ホログラム
スクリーン１４５の視野角１４８は撮像手段１１の撮像
可能範囲１１０より狭くなるよう，ホログラムスクリー
ン１４５は作製されている。仮に撮像手段１１の撮像可
能範囲１１０よりも視野角が大きい場合，同図に示す範
囲１４９より明らかであるが，撮像できない位置に送話
者８１が位置する可能性が発生するため，本例にかかる
送話者８１と対話者との視線一致という効果が得られな
くなるおそれがある。

【００６５】さらに，ホログラムスクリーン１４５は信
号光１２０の入射方向以外の光に対しては単なる透明板
として機能する。ホログラムスクリーン１４５の一方側
に配置された撮像手段１１の入光部１１９は送話者８１
に向けられている。よって，撮像手段１１はホログラム
スクリーン１４５を介し送話者８１の視線方向からこれ
を撮像することができる。

【００６６】また，送話者８１に対し，ホログラムスク
リーン１４５を介して筐体１９の内部が見えてしまうこ
とを防ぐために，信号光１２０の輝度を筐体１９の内部
よりも遙かに大きくすることが好ましい。

【００６７】本例にかかるホログラムスクリーン１４５
は，透明基板にホログラム素子を貼着することで構成さ
れているが，このホログラム素子の露光方法について図
６を用いて簡単に説明する。まず，レーザー光源５１か
ら放射されたコヒーレントな光６１をミラー５２で光路
を曲げたのち，ハーフミラー５３で物体光６２１用の光
路と参照光６３１用の光路に分割する。

【００６８】そして，一方（図面左方）を出た光６２
は，ミラー５４１，対物レンズ５４２，軸外し放物面鏡
５４３を経て平行光とした後，光拡散板５６を透過して
物体光６２１を形成し，ハーフミラー５７を経て感光材
５８に入射する。

【００６９】一方，ハーフミラー５３を出た他方の光６
３は，ミラー５５１，５５２を経て対物レンズ５５３で
発散光に変換された後，ハーフミラー５７を経て参照光
６３１として感光材５８に入射する。その結果，感光材
５８には光拡散板５６が記録され，透過型のホログラム
素子となる。このホログラム素子よりなるホログラムス
クリーン１４５は，参照光６３１の方向から信号光１２
０を照射することで，この信号光１２０を光拡散板５６
による拡散光と同様の拡散光とすることができるのであ
る。

【００７０】本例の作用効果につき説明する。上記ホロ
グラムスクリーン１４５の表示性能に関しては指向性が
あり，視野角１４８の範囲外では表示映像を見ることが
困難となる。このため，図５に示すごとき視野角１４８
内に送話者８１（または対話者）は自然と位置すること
なる。

【００７１】このため，撮像手段１１は送話者８１（ま
たは対話者）を正面から捉えた映像を得ることができ，
このような映像を対話者（または送話者８１）の表示装
置に対し表示させることができる。よって，送話者８１
と対話者とは撮像手段や表示手段を通じて互いを真正面
から見ることができ，両者の対面通話が可能となる。

【００７２】また，本例の表示装置１によれば，撮像手
段１１の撮像可能範囲や撮像の方向と送話者８１や対話
者の視線方向とを容易に一致させることができる。従っ
て，送話者８１の視線と画面に表示される対話者の視線
とがよく一致し，両者の違和感の非常に少ない自然なコ
ミニュケーションを実現することができる。

【００７３】また，本例に使用したホログラムスクリー
ンはヘイズ率３０％，スクリーンゲイン０．１５であっ
た。この撮像機能付き表示装置を実際に使用して，表示
手段であるスクリーンに映る映像を観察したところ，映
像の観察は輪郭がボケておらず，また映像輝度は２００
ｃｄ／ｍ^２あり，見やすい映像であった。

【００７４】実施形態例３ 本例は，ホログラムスクリーンを用いた撮像機能付き表
示装置について説明するものである。この表示装置も実
施形態例２と同様の構成を有するが，図７に示すごと
く，対話者の映像８２０が表示される表示手段１４の一
部に送話者の映像８１０が表示することができるクライ
アントウィンドウ１４６が設けてある。クライアントウ
ィンドウ１４６の表示を行うため，撮像手段からの映像
信号が，信号伝送手段により照射手段に入力され，照射
手段には対話者の映像８２０と送話者の映像８１０を同
時に表示できるように，画像合成回路が付属されてい
る。

【００７５】本例の表示装置を使用することで，送話者
自身が自分の映像を確認し，映像の写り具合を調整した
り，送話者自身が自分の位置や視線方向を調整すること
ができる。よって，一層，送話者と対話者との間の違和
感のない自然なコミュニケーションを図ることができ
る。

【００７６】なお，上述した各実施形態例においてスク
リーンやホログラムスクリーンを表示手段として使用し
ているが，これらのスクリーンやホログラムスクリーン
の透明性は撮像手段の前方のみで確保されればよい。よ
って，撮像手段の前方以外を透明でない散乱光学部材で
構成することもできる。また，表示手段全面にスクリー
ン，ホログラムスクリーンを用いる場合には，特に撮像
手段の前方部分の透明性を特に高くすること，すなわち
ヘイズ率を小さくすることが好ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態例１における，撮像機能付き表示装置
の構成を示す説明図。

【図２】実施形態例１における，撮像機能付き表示装置
によるテレビ電話システムの説明図。

【図３】実施形態例１における，照射手段と撮像手段と
が一体化された撮像機能付き表示装置の構成を示す説明
図。

【図４】実施形態例２における，表示手段が視野角を有
するホログラムスクリーンよりなる撮像機能付き表示装
置の構成を示す説明図。

【図５】実施形態例２における，送話者，ホログラムス
クリーンの視野角，撮像手段の撮像範囲との位置関係を
示す説明図。

【図６】実施形態例２における，ホログラムスクリーン
を構成するホログラム素子を作製する露光光学系の説明
図。

【図７】実施形態例３における，表示手段の一部に送話
者の映像が表示されている状態を示す説明図。

【符号の説明】

１．．．撮像機能付き表示装置， １１．．．撮像手段， １２．．．照射手段， １３．．．位置検出手段， １４．．．表示手段， １４５．．．ホログラムスクリーン， １４８．．．視野角， １７．．．可動手段，

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所望の表示情報が記録された信号光を照
   射する照射手段と，上記信号光の照射により表示映像が
   表示される表示手段と，上記表示手段の一方の側に配置
   され，上記表示手段の他方の側に存在する対象物を上記
   表示手段を介して撮像するよう構成された撮像手段とよ
   りなる撮像機能付き表示装置において，上記対象物の位
   置を検出する位置検出手段と，該位置検出手段からの検
   出信号を基に上記照射手段，表示手段及び撮像手段を連
   動して動かすよう構成した可動手段とを設けてなること
   を特徴とする撮像機能付き表示装置。
2. 【請求項２】 所望の表示情報が記録された信号光を照
   射する照射手段と，上記信号光の照射により表示映像が
   表示される表示手段と，上記表示手段の一方の側に配置
   され，上記表示手段の他方の側に存在する対象物を上記
   表示手段を介して撮像するよう構成された撮像手段とよ
   りなる撮像機能付き表示装置において，上記対象物の位
   置を検出する位置検出手段と，該位置検出手段からの検
   出信号を基に上記撮像手段を動かすよう構成した可動手
   段とを設けてなることを特徴とする撮像機能付き表示装
   置。
3. 【請求項３】 所望の表示情報が記録された信号光を照
   射する照射手段と，上記信号光の照射により表示映像が
   表示される表示手段と，上記表示手段の一方の側に配置
   され，上記表示手段の他方の側に存在する対象物を上記
   表示手段を介して撮像するよう構成された撮像手段とよ
   りなる撮像機能付き表示装置において，上記表示手段は
   視野角を有してなり，上記撮像手段は上記視野角内にあ
   る対象物を撮像するよう構成されていることを特徴とす
   る撮像機能付き表示装置。
4. 【請求項４】 所望の表示情報が記録された信号光を照
   射する照射手段と，上記信号光の照射により表示映像が
   表示される表示手段と，上記表示手段の一方の側に配置
   され，上記表示手段の他方の側に存在する対象物を上記
   表示手段を介して撮像するよう構成された撮像手段とよ
   りなる撮像機能付き表示装置において，上記表示手段は
   ヘイズ率が５０％以下であるスクリーンまたはホログラ
   ムスクリーンであることを特徴とする撮像機能付き表示
   装置。
5. 【請求項５】 所望の表示情報が記録された信号光を照
   射する照射手段と，上記信号光の照射により表示映像が
   表示される表示手段と，上記表示手段の一方の側に配置
   され，上記表示手段の他方の側に存在する対象物を上記
   表示手段を介して撮像するよう構成された撮像手段とよ
   りなる撮像機能付き表示装置において，上記表示手段は
   スクリーンゲインが０．１５以上であるスクリーンまた
   はホログラムスクリーンであることを特徴とする撮像機
   能付き表示装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか一項において，
   上記撮像手段により撮像された対象物の映像を，上記表
   示手段に表示される表示映像の一部として表示するよう
   構成したことを特徴とする撮像機能付き表示装置。