JPH04150683A - 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１ この発明は、ＴＶ電話やＴＶ会議のような双方向映像通
信システム等に用いられる表示装置と撮像装置を組み合
わせた表示／撮像装置に関するものである。

［従来の技術１ 近年、通信技術等の急速な進展により遠隔地間を映像・
音声通信網で接続したテレビ会議やテレビ電話等の双方
向映像通信が急速に普及してきている。このようなシス
テムに用いられている端末の基本構成を第５図に示す。

第５図において、１はＣＲＴ、２はテレビカメラ、３は
マイクロフォンである。このほかに、音声・映像のイン
クフェース、符号化装置、網制御装置があって、通信網
に接続される。このような端末では、被写体Ｍの映像は
ＣＲＴモニタの上部ないし横に設置されたテレビカメラ
２で撮像されるが、端末を利用している被写体Ｍは通常
ＣＲＴモニタの相手を見ておりテレビカメラ２の方は向
かない。したがって、システムを介して対面する通信者
同士の視線は本質的に一致しない。

この通信者同士の視線を一致させる方法に、透過型ディ
スプレイを用いてその裏面から撮像を行う方式がある。

第６図に、透過型ディスプレイを用いた表示／撮像装置
の構成例を示す。

第６図で、４は透過型液晶平面ディスプレイ（以下、単
にディスプレイという）、５はバックライト、６′は前
記バックライト５からの光を散乱させて均一な面光源と
する散乱板であり、例えば動的散乱方式の液晶を用いる
ことができる。２３は第５図と同じくテレビカメラとマ
イクロフォンである。この場合、テレビカメラ２はディ
スプレイ４の裏面に配置される。ディスプレイ４は表示
と非表示を、散乱板６は散乱状態と透過状態を、それぞ
れ時分割で繰り返す。表示期間では、テレビカメラ２は
動作させないが、非表示期間では、ディスプレイ４およ
び散乱板６は透明状態とし、バックライト５もオフとし
て、この透明なディスプレイ４および散乱板６を通して
ディスプレイ４前面の被写体Ｍをテレビカメラ２で撮像
する。この表示期間、非表示期間における各動作の繰り
返しを充分速く行い、かつ非表示期間、すなわち撮像の
時間を短くすれば、人間にはディスプレイ４の裏面のテ
レビカメラ２による撮像は意識されず、表示された映像
だけが認識される。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、透過型のディスプレイ４を用いるという
ことは第６図にも示したように、バックライト５が必要
であり、据え置き型の装置とするならば問題はないが、
携帯型、コードレスタイプの端末とするには、主に消費
電力の面での制限要因となる。

この発明の目的は、ＴＶ電話等の双方向映像通信システ
ムに用いられる、通信者間の視線を一致させることを実
現する表示／撮像装置において、反射型のディスプレイ
を用いることにより、装置の小型化、低消費電力化を図
ることにある。

［課題を解決するための手段］ この発明にかかる表示／撮像装置は、反射型の表示装置
を採用し、反射板の全部または一部が光のシャッタ機能
を有するようにしたものである。

また、反射板を微小な可動反射板の集合で構成し、液晶
パネルと可動反射板との間に撮像装置と散乱板を配置し
たものである。

［作用１ この発明は、反射型液晶ディスプレイを通してその前方
の被写体の撮像を可能とし、バックライトは必要としな
い。

また、微小な可動反射板を用いたものは表示が明るくな
る。

［実施例１］ この発明の第１の実施例の構成を第１区（ａ）、（ｂ）
に示す。

第１図で、１１は液晶パネル、１２は偏光板で、液晶パ
ネル１１の表裏に配置させる。１３は調光ガラスで、例
えば日本板ガラスよりＬＩＭＬＩとう商品面で売り出さ
れている。以上で、表示装置１０が構成される。２は裏
面に置かれたテレビカメラである。

次に、動作について説明する。

表示期間においては、第１図（ａ）のように反射板とな
る調光ガラス１３は不透明に制御されており、２枚の偏
光板１２および液晶パネル１１を通った入射光は調光ガ
ラス１３により散乱されてその一部は透過し、一部は反
射する。したがって、入射光は２枚の偏光板１２と液晶
パネル１１により表示する映像に応じて変調され、調光
ガラス１３で反射されて再び偏光板１２．液晶パネル１
１、偏光板１２を通って、被写体Ｍの目に届（。このと
き、テレビカメラ２は動作させない。

非表示期間においては、液晶パネル１１全面を透過状態
に制御する。また、調光ガラス１３も透明にする。する
と、第１図（ｂ）に示すように入射光は２枚の偏光板１
２および液晶パネル１１゜調光ガラス１３を通過してテ
レビカメラ２に達する。この光を利用して、被写体Ｍの
撮像を行う。

この表示期間／非表示期間の各動作の繰り返しを充分速
く行い、かつ非表示期間、すなわち撮像の時間を短くす
れば、人間には撮像は意識されずに表示された映像だけ
が認識される。第１図（ａ）に示したように、不透明に
なった調光ガラス１３により散乱された光は反射も透過
もするが、反射板として用いるために反射光の比率が大
きい方がディスプレイの輝度が明るくなる。従って、表
示期間においては調光ガラス１３は充分不透明にする必
要がある。

しかし、一般的には調光ガラス１３は透過率が太き（、
反射板としての機能は不十分である。そのため、第２図
（ａ）のように、調光ガラス１３の裏面を半透過鏡１４
とすると、調光ガラス１３で散乱され、かつ透過した光
もさらに反射し、反射率を大きくすることができる。た
だし、非表示期間に撮像するときのテレビカメラ２に到
達する光量は減少するが、それは半透過鏡１４の透過率
の調整により制御可能であり、かつ、テレビカメラ２の
感度を高めることで対応可能である。また、このような
構成にすると、第２図（ｂ）のように、半透過鏡１４に
よる反射光がテレビカメラ２に入り、非表示期間におけ
る撮像に影響を与える可能性があるが、第２図（Ｃ）の
ように調光ガラス１３と一体になったケース１５でテレ
ビカメラ２を被えばその問題も解決される。ここでは、
液晶パネル１１がカラーか、白黒かには言及しなかった
が、上記説明には、白黒表示の時に完全に対応する。ま
た、フィルタを用いたカラー表示の場合には、非表示期
間に液晶パネル１１および反射板の調光ガラス１３が透
明になってもカラーフィルタが存在するために、該フィ
ルタを通して撮像することになり、透過光量か落ちて映
像か暗くなる。しかし、テレビカメラ２の焦点か表示装
置１０の充分前方であり、かつ各画素のフィルタの寸法
が充分小さいので、フィルタを通った赤。

緑、青の光は混合されてテレビカメラ２に到達し、色の
偏り等は起こらずに、前述の例同様撮像が可能である。

［実施例２〕 この発明の第２の実施例の構成を第３図（ａ）、（ｂ）
に示す。ここで、１６は微小な可動反射板の集合からな
る反射板であり、例えばＬＳＩの微細加工技術を用いて
シリコンウェハ上に微小金属片を集積することで実現さ
れる。このような構造は、既にテキサスインスツルメン
ツがプリンタへの応用を目的に、変形可能ミラー（ＤＭ
Ｄ）という名称で発表しており（１９９０，７，２３日
経産業新聞）、該ミラーは５■の電圧印加により１０度
まで傾く。表示期間においては、第３図（ａ）に示した
ように、反射板１６は散乱板１７の方へ傾ける。すると
、図に示したように入射光が反射板１６および散乱板１
７により散乱・反射されて、偏光板１２および液晶パネ
ル１１による変調を受けて映像を表示する。このとき、
実施例１に比べて入射光の反射率が高いために、表示は
明るくなる。また、この間テレビカメラ２は動作させな
い。

非表示期間においては、第３図（ｂ）に示すように、反
射板１６をテレビカメラ２の方向へ傾ける。このとき、
入射光は図のように反射板１６で反射されテレビカメラ
２に達する。この光により、表示装置１０全面の被写体
Ｍを撮像することができる。この表示期間／非表示期間
を各動作の繰り返しは、前記実施例１の場合と同様であ
る。

［実施例３１ この発明の第３の実施例の構成を第４図に示す。この実
施例では、第４図（ａ）のように、液晶パネル１１およ
び偏光板１２と反射板１８との間に光学的な距離を置く
構成とし、反射板１８の一部にテレビカメラ２を一体化
する。ここで、反射板１８には調光ガラス１３ではなく
、入射光を全反射させ、かつ散乱させる材料、例えば表
面を荒らした金属板を用いる。

動作は第１図に示す実施例と同様であるが、表示期間に
おいて２枚の偏光板１２を通った光はほとんどすべて散
乱・反射されるために表示が明るくなる。第４図（ａ）
のように、テレビカメラ２のレンズ部分では、光が散乱
・反射されないが、反射板１８と液晶パネル１１との間
に距離があるために、液晶パネル１１の各表示点には反
射板１８により散乱されたあらゆる方向からの光が達す
るので、レンズ前面の表示に影響が出ることは少ない。

また、第４図（ｂ）のように、反射板１８に穴１９の開
いたものを用いることができる。穴１日の部分では光が
反射されてないが、液晶パネル１１の各表示点には反射
板１８により散乱されたあらゆる方向からの光が達する
ために、該穴１９が小さければ特定の箇所にその影響が
比ることはない。非表示期間では、反射板１８の穴１９
の前面の部分の液晶が透過状態になればそこを通して撮
像ができ、全面を透過にする必要はない。したがって、
表示期間／非表示期間の繰り返しにおいて、液晶パネル
１１の一部だけが変化するだけなので、繰り返し周期を
あまり早くしなくても映像の乱れは少な（、人間には撮
像は意識されずに表示された映像だけが認識される。

ここでは、穴１９が１つの場合で説明したが、複数あっ
ても同様であり、また、穴１９の後ろに直接テレビカメ
ラ２を設置するのでなく、第４図（Ｃ）のように、光フ
ァイバ２ｏを通して光をテレビカメラ２へ誘導して撮像
することもできる。

この場合には、テレビカメラ２をある程度任意の位置に
設置することが可能であり、装置全体の薄型化を図るこ
ともできる。

［発明の効果］ この発明は、以上説明したように、表示装置が反射型液
晶ディスプレイであり、反射板の全体または一部が光の
シャッタ機能を有するので、反射型の液晶ディスプレイ
を用いても、通話者間の視線を一致させることができる
。従って、透過型のディスプレイのようなバックライト
が不要となるために、表示形の消費電力は大幅に低減し
、小型化・薄型化を狙った装置設計上の制約が少なくな
るという効果がある。

また、反射板が微小な可動反射板の集合で構成され、液
晶パネルと可動反射板との間に撮像装置と散乱板が配置
されているので、反射板および散乱板からの反射光によ
り表示を行い、反射板のみからの反射光により撮像を行
うので、表示が明るくなる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すもので、反射板とし
て調光ガラスを用いた反射型液晶ディスプレイによる表
示／撮像装置の構成例の説明図、第２図は同じく反射板
として調光ガラスと半透過鏡を組み合わせた場合の構成
例の説明図、第３図は同じく反射板として微小な可動反
射板の集合を用いた表示／撮像装置の構成例の説明図、
第４図は穴の開いた反射板を用いた反射型液晶ディスプ
レイによる表示／撮像装置の構成例の説明図、第５図は
従来の双方向映像通信システム端末の基本構成を示す斜
視図、第６図は同じく透過型ディスプレイを用いた視線
一致を実現する表示／撮像装置の構成例の説明図である
。 国中、１はＣＲＴ、２はテレビカメラ、３はマイクロフ
ォン、１０は表示装置、１１は液晶パネル、１２は偏光
板、１３は調光ガラス、１４は半透過鏡、１５はケース
、１６．１８は反射板、１７は散乱板、１９は穴である
。 （ａ） 第 図 ］ｊ 訓光力゛２人 第 図 第 図 第 図 （ａ） ］Ｓ パ 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）表示装置と、その裏面に配置された撮像装置とか
   ら構成され、前記表示装置が映像を表示する期間と何も
   表示しない非表示期間とに時分割駆動され、非表示期間
   内に前記表示装置を通してその前方の被写体を撮像する
   表示／撮像装置において、前記表示装置が反射型液晶デ
   ィスプレイであり、反射板の全体または一部が光のシャ
   ッタ機能を有することを特徴とする表示／撮像装置。
2. （２）反射板が微小な可動反射板の集合で構成され、液
   晶パネルと前記可動反射板との間に撮像装置と散乱板が
   配置されて、前記反射板および散乱板からの反射光によ
   り表示を、前記反射板のみからの反射光により撮像を行
   うことを特徴とする請求項（１）に記載の表示／撮像装
   置。