JPH0411485A - 画像表示／撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、画像の表示と被写体の撮影とを同一のスク
リーンを介して行なう画像表示／撮像装置に関する。

〔従来の技術〕

この種の画像表示／撮像装置は、テレビ電話或いはテレ
ビ会議用の装置として好適なもので、例えばその−例が
ドイツ特許公開公報第ＤＢ　３６２３０２９＾１号に記
載されている。

この従来の画像表示／撮像装置１０は、第６図に示すよ
うに、スクリーン１１の背後に画像投写部１２と撮像部
１３とを配置し、画像表示時にはスクリーン１１を光散
乱状態（曇り状態）にすると共に画像投写部１２により
スクリーン１１上にその背後から画像を投影表示し、画
像撮影時にはスクリーン１１を光透過状態にしてスクリ
ーン１１の前側に位置する被写体１４を該スクリーンを
介して撮像部１３により撮影するようにしたものである
。

このような構成の装置をテレビ電話に応用すれば、話し
手１４の視線とスクリーン１１上に表示される話し相手
の視線とを一致させることが、即ちアイコンタクトを確
立することが、できる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述した従来の画像表示／撮像装置には
以下のような問題がある。

即ち、この種のスクリーン１１は、光透過状態にされて
も入射される光の全部を透過させることはなく、その一
部をスクリーンの表面で反射してしまう。したがって、
画像投写部１２からスクリーン１１に向けて常時照射さ
れている光の一部が、第６図に２点鎖線で示すように、
撮像時に撮像部１３に人力してしまう。そして、この反
射光はスクリーン１１を介して被写体１４側から供給さ
れる光を打ち消してしまうため、第７図に示すように、
画像撮像部１３により撮影された画像１５の一部にスポ
ット状の妨害画像１６が現れる。

したがって、この発明の目的は、スクリーンの背面側に
画像投写部及び撮像部を設け、スフＩＪ　−ン上に画像
を表示させると共に該スクリーンを介して被写体を撮影
する画像表示／撮像装置において、被写体の撮影が画像
投写部からの光に妨害されることなく良好に行なわれる
ようにした画像表示／撮像装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段およびその作用〕この発明
による画像表示／撮像装置は、供給される信号に応じて
光透過状態か又は光散乱状態になるスクリーンと、この
スクリーンの背後に配置されると共に画像の情報を含む
光を発生し咳光を前記スクリーンの背面に供給して同ス
クリーン上に前記画像を表示させる画像投写部と、前記
スクリーンの背後に配置されて該スクリーンの前側に位
置する被写体を同スクリーンを介して撮影する撮像部と
を有してなる画像表示／撮像装置において、 前記光が前記スクリーンに到達するのを阻止するシャッ
タを設け、該シャッタが前記スクリーン上に画像を表示
させる場合は光透過状態になる一方、前記撮像部により
被写体を撮影する場合は光遮断状態となるように制御さ
れるよう構成したことを特徴としている。

〔実施例〕

以下、この発明による画像表示／撮像装置の一実施例を
図面を参照して詳細に説明する。

第１図は、この発明による画像表示／撮像装置２０の基
本構成を示している。この装置２０は、第６図に示した
従来の装置１０と同様に、図示せぬ駆動回路により駆動
されて光透過状態又は光散乱状態（曇り状態）にされる
スクリーン２１と、該スクリーンの背後に配置された画
像投写部１２と撮像部１３とを有している。この装置２
０においては、更に、上記画像投写部１２とスクリーン
２１との間の光通路に該画像投写部から放射される光を
遮断するためのシャッタ２２が設けられている。

この第１図の構成において、画像を表示する場合、シャ
ッタ２２は光透過状態にされ、一方スクリーン２１は光
散乱状態とされる。この状態においては、画像投写部１
２から放射された画像情報を含む光はスクリーン２１に
入射されて該スクリーン上に画像を形成するから、該ス
クリーンの前側にいる使用者１４はこの表示画像を見る
、ことができる。

また、被写体を撮影する場合は、シャッタ２２は光遮断
状態にされ、一方スクリーン２１は光透過状態にされる
。この状態においては、スクリーン２１の前側に位置す
る被写体１４の光学画像はスクリーン２１を通過して撮
像部１３に到り電気信号に変換される。そしてこの場合
、被写体光学画像は、画像投写部１２からの光がシャッ
タ２２により遮断されてスクリーン２１に到達しないた
め、何ら妨害をうけることがない。

次に、第１図に示したような基本構成を持つ画像表示／
撮像装置２０の詳細な構成を第２図ないし第５図を参照
して説明する。

第２図において、画像投写部１２は、メタルハライドラ
ンプ或いはハロゲンランプ等の光源３１と、この光源か
ら放射された光を平行光にするコリメータレンズ３２と
、光源３１からの光をコリメータレンズの方向に反射す
るために必要に応じて設けられる反射鏡３３とを有して
いる。更に、画像投写部１２は、コリメータレンズ３２
が出力する平行光が入力され、後述する表示制御回路に
より駆動される例えば１インチの透過型表示素子３４と
、この表示素子を通過した画像情報を含む光をスクリー
ン２１の背面上に合焦点状態で拡大投射するプロジェク
ションレンズ３５とを有している。この場合、上記表示
素子３４としては、例えば、多数の画素電極をＴＰＴで
駆動する既知の構成のカラー液晶表示素子を用いること
ができる。上記画像投写部１２における表示素子３４と
プロジェクションレンズ３５との間には、印加する電圧
に応じて光透過状態又は光遮断状態になる液晶シャッタ
２２が設けられている。

また、スクリーン２１も印加する電圧に応じて光透過状
態又は光散乱状態となる液晶パネルにより構成されてい
る。

撮像部１３は、ＣＣＤ等のイメージセンサ３６と、スク
リーン２１を介して供給される被写体の光学画像をこの
イメージセンサ上に結像させる撮像レンズ３７とを有し
てなっている。なお、前記画像投写部１２はその先軸が
スクリーン２工の面に対して略垂直となるように配置さ
れ、また撮像部１３はその先軸が上記画像投写部の光軸
に対してできるだけ接近しかつ概ね平行となるように配
置される。

前記液晶シャッタ２２及びスクリーン２１としては、例
えば、第３図に示すような構成を持つ液晶装置を使用す
るとよい。

第３図において、４１及び４°２は平行に配置されたガ
ラス等の透明基板であり、これら基板４１．４２の内側
の面上にはＪＴ［］等の透明電極４３．４４が略全面に
わたって各々設けられている。また、これら電極４３．
４４の間には、液晶４５が封入された多数の透明樹脂マ
イクロカプセル４６．４６・・・がそれらの間隙を透明
なバインダで充填された形で設けられている。このよう
な構成の液晶装置は、電極４３．４４の間に電圧を印加
すると光透過状態となる一方、この電圧を略零にすると
光遮断状態（光散乱状態すなわち曇り状態）となり、か
つ、そのスイッチング速度も高い。

次に、第４図に当該画像表示／撮像装置２０の制御回路
の構成を示す。この図において、５０はマイクロプロセ
ッサであり、このマイクロプロセッサはメモリ５１に記
憶された制御プログラムに従って当該装置の各部の制御
を行なう。なお、メモリ５１には当該装置において必要
な各種データ等を記憶する記憶領域も設けられている。

５２は、例えば電話回線等を介して外部から供給される
画像信号を入力し、また当該装置から上記電話回線を介
して画像信号を外部に送出するための通信制御回路であ
り、この通信制御回路はマイクロプロセッサ５０に接続
されている。５３は、当該装置の操作部であり、使用者
はこの操作部に設けられたスイッチ等を操作して被写体
の撮像指令或いはその他の指令を行なう。また、５４は
マイクロプロセッサ５０の制御のもとに前記液晶表示素
子３４に画像信号に基づく画像を形成させる表示制御回
路である。また、マイクロプロセッサ５０と前記スクリ
ーン２１との間にはスクリーン駆動回路５５が設けられ
ている。この駆動回路はマイクロプロセッサ５０の制御
のもとにスクリーン２１の電極４３．４４間に所定のタ
イミングで電圧を印加することによって、該スクリーン
を光散乱状態又は光透過状態にする。同様に、シャッタ
駆動回路５６はマイクロブロセッ？、５０のｕＪ？８の
もとにシャッタ２２の電極４３．４４間に所定のタイミ
ングで電圧を印加することにより、該シャッタを光透過
状態又は光遮断状態にする。また、イメージセンサ制御
Ｗｌ勧回路５７は、マイクロプロセッサ５０の指令に従
ってイメージセンサ３６を駆動し、この結果該イメージ
センサから出力される画像信号をマイクロプロセッサ５
０に送出する。

次に、上記構成を持つ当該装置２０の動作を、第５図の
タイムチャートを参照して説明する。

先ず初期状態として、スクリーン２１及びシャッタ２２
の各電極４３．４４の間には電圧は印加されず、各々光
散乱状態及び光遮断状態となっているとする。ここで、
使用者が操作部５３上の表示／撮像モード選択スイッチ
を操作すると、マイクロプロセッサ５０は通信制御回路
５２が受信した画像信号を人力すると共に表示制御回路
５４に供給して、表示素子３４に画像を形成する。これ
と同時に、マイクロプロセッサ５０はシャッタ駆動回路
５６を制御してシャッタ２２の電極４３．４４間に例え
ば５０ボルトの電圧を印加し、これにより該シャッタを
光透過状態にする。かくして、表示素子３４により形成
された画像を含む光はシャッタ２２を通過してスクリー
ン２１上に到達し、画像表示がなされる。そして、例え
ば約２０ｍ５なる時間Ｔ１が経過すると、マイクロプロ
セッサ５０は表示制御回路５４の動作を停止させると共
に、シャッタ駆動回路５６を制御してシャッタ２２を光
遮断状態にする。またこれと同時に、マイクロプロセッ
サ５０はスクリーン駆動回路５５によりスクリーン２１
の電極４３．４４間に例えば１００Ｖの電圧を印加して
該スクリーンを光透過状態にすると共に、イメージセン
サ制御駆動回路５７を介してイメージセンサ３６の駆動
を開始する。そして、例えば約２　ｍｓなる時間Ｔ、が
経過すると、マイクロプロセッサ５０はイメージセンサ
制御駆動回路５７に得られた画像信号を取り込むと共に
該駆動回路の動作を停止させ、またスクリーン駆動回路
５５によりスクリーン２１を再び光散乱状態にする。こ
れと同時に、マイクロプロセッサ５０は前述したのと同
様にして表示制御回路５４を動作させ、シャッタ２２を
再び光透過状態にする。以後、この表示／撮像モードが
続く限り、上記の動作が繰り返される。

なお、上記実施例においては、前記表示素子３４をＴＰ
Ｔを用いた透過型液晶表示素子としたが、この表示素子
は透過型のものであれば他の形式の表示素子であっても
よい。

また、シャッタ２２は、マイクロカプセル型の液晶シャ
ッタとしたが、これに限らず、光透過時と光遮断時との
間の光透過率の差が大きくかつ高速応答性（スイッチン
グ速度）を有するものであれば他の形式の液晶シャッタ
、εロシャッタ、導電性高分子シャッタ等を用いてもよ
い。

また、上記実施例においては、シャッタの位置を表示素
子とプロジェクションレンズとの間としたが、シャッタ
の位置は画像投写部からの光がスクリーンへ到達するの
を阻止することができるような位置であればどのような
位置でもよい。

更に、上記実施例における画像投写部１２を、高輝度Ｃ
ＲＴとプロジェクションレンズとを設けて構成するよう
にしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による画像表示／撮像装置の基本構
成を示す概略構成図、 第２図は、この発明による画像表示／撮像装置の一実施
例の構成を示す図、 第３図は、同実施例におけるスクリーン及びシャッタの
一部の拡大断面図、 第４図は、同実施例における制御回路の構成を示すブロ
ック図、 第５図は、同実施例の動作を示すタイムチャート　、 第６図は、従来の画像表示／撮像装置の一例の概略構成
図、 第７図は、同装置におけるスクリーンを被写体の画像が
表示された状態で示す平面図である。 １２・・・画像投写部、１３・・・撮像部、１４・・・
被写体、２１・・・スクリーン、２２・・・シャッタ、
３１・・・光源、３２・・・コリメータレンズ、３４・
・・表示素子、３５・・・プロジェクン３ンレンズ、 ３６・・・イ メージセンサ、 ３７−・・撮像レンズ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、供給される信号に応じて光透過状態か又は光散乱状
   態になるスクリーンと、 前記スクリーンの背後に配置されると共に 画像の情報を含む光を発生し、該光を前記スクリーンの
   背面に供給して同スクリーン上に前記画像を表示させる
   画像投写部と、 前記スクリーンの背後に配置されて該スク リーンの前側に位置する被写体を同スクリーンを介して
   撮影する撮像部と、 を有する画像表示／撮像装置において、 前記光が前記スクリーンに到達するのを阻 止するシャッタを設け、該シャッタが前記スクリーン上
   に画像を表示させる場合は光透過状態になる一方、前記
   撮像部により被写体を撮影する場合は光遮断状態となる
   ように制御されるよう構成したことを特徴とする画像表
   示／撮像装置。 ２、請求項１に記載の画像表示／撮像装置において、前
   記シャッタが液晶、ＥＣ又は導電性高分子のいずれかを
   有して構成されていることを特徴とする画像表示／撮像
   装置。 ３、請求項１又は２に記載の画像表示／撮像装置におい
   て、前記画像投写部は前記スクリーンの背後に配置され
   た光源と、この光源の前記スクリーン側に配置されると
   共に画像信号により駆動される透過型表示素子と、この
   表示素子の前記スクリーン側に配置されると共に該表示
   素子を通過した前記光源の光を前記スクリーンの背面に
   照射するプロジェクションレンズとを有してなり、前記
   シャッタを前記表示素子と前記プロジェクションレンズ
   との間に配置したことを特徴とする画像表示／撮像装置
   。