JPH0818936A - 映像表示イメージセンシングシステムおよびテレビ電話方法 - Google Patents
映像表示イメージセンシングシステムおよびテレビ電話方法Info
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- JPH0818936A JPH0818936A JP7177933A JP17793395A JPH0818936A JP H0818936 A JPH0818936 A JP H0818936A JP 7177933 A JP7177933 A JP 7177933A JP 17793395 A JP17793395 A JP 17793395A JP H0818936 A JPH0818936 A JP H0818936A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/0006—Arrays
- G02B3/0012—Arrays characterised by the manufacturing method
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- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/02—Viewing or reading apparatus
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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- H04N7/144—Constructional details of the terminal equipment, e.g. arrangements of the camera and the display camera and display on the same optical axis, e.g. optically multiplexing the camera and display for eye to eye contact
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- Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 利用者にアイコンタクトの錯覚を与えること
のできるテレビ電話システムを提供する。 【構成】 観察者１４が見ることのできるイメージを平
面ディスプレイスクリーン１２上に投影するためのＣＲ
Ｔ１３を含む。スクリーンはビデオ表示イメージを観察
者に導くための第１の領域１９の第１のアレイおよび第
２の領域２０の第２のアレイを含む。第２のアレイはビ
デオディスプレイイメージ（ＶＩＰ）を観察者１４への
投影と同時にビデオカメラ１５に観察者のイメージを送
る手段を含む。ビデオカメラは観察者がＶＩＰを見てい
るように見えるスクリーン上の位置に一致させられてい
る。そして観察者のイメージはビデオカメラにより送ら
れて、アイコンタクトの錯覚が作られる。第１のアレイ
はマイクロレンズ１９のアレイであり、第２のアレイは
マイクロレンズの間に散在させられたスクリーン中の透
明な領域２０のアレイからなる。マイクロレンズおよび
透明な領域はそれぞれ非常に小さく人間の目では別個の
ものとしては認識できない。
のできるテレビ電話システムを提供する。 【構成】 観察者１４が見ることのできるイメージを平
面ディスプレイスクリーン１２上に投影するためのＣＲ
Ｔ１３を含む。スクリーンはビデオ表示イメージを観察
者に導くための第１の領域１９の第１のアレイおよび第
２の領域２０の第２のアレイを含む。第２のアレイはビ
デオディスプレイイメージ（ＶＩＰ）を観察者１４への
投影と同時にビデオカメラ１５に観察者のイメージを送
る手段を含む。ビデオカメラは観察者がＶＩＰを見てい
るように見えるスクリーン上の位置に一致させられてい
る。そして観察者のイメージはビデオカメラにより送ら
れて、アイコンタクトの錯覚が作られる。第１のアレイ
はマイクロレンズ１９のアレイであり、第２のアレイは
マイクロレンズの間に散在させられたスクリーン中の透
明な領域２０のアレイからなる。マイクロレンズおよび
透明な領域はそれぞれ非常に小さく人間の目では別個の
ものとしては認識できない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はテレビ電話に係り、特に
加入者間のアイコンタクトの錯覚をつくり出すテレビ電
話に関する。
加入者間のアイコンタクトの錯覚をつくり出すテレビ電
話に関する。
【０００２】
【従来の技術】テレビ電話は、「ピクチャーテレホン」
と呼ばれ、発呼者と被呼者との間に双方向の映像及び音
声のリンクを形成する。テレビ電話は、テレコンファレ
ンス（電子会議）を含み、文章及び図形のようなデジタ
ルイメージが会議参加者即ち加入者のビデオイメージに
隣接して表示される。何れのシステムにおいても、加入
者間のアイコンタクトの錯覚をつくり出すことが望まし
い。すなわち、例えば被呼者が発呼者のイメージを見る
場合、発呼者の目が発呼者のイメージが表示されるディ
スプレイスクリーンから外側に向いている、そして被呼
者を見ているように見えるように、被呼者が発呼者のイ
メージを見ることが望ましい。
と呼ばれ、発呼者と被呼者との間に双方向の映像及び音
声のリンクを形成する。テレビ電話は、テレコンファレ
ンス（電子会議）を含み、文章及び図形のようなデジタ
ルイメージが会議参加者即ち加入者のビデオイメージに
隣接して表示される。何れのシステムにおいても、加入
者間のアイコンタクトの錯覚をつくり出すことが望まし
い。すなわち、例えば被呼者が発呼者のイメージを見る
場合、発呼者の目が発呼者のイメージが表示されるディ
スプレイスクリーンから外側に向いている、そして被呼
者を見ているように見えるように、被呼者が発呼者のイ
メージを見ることが望ましい。
【０００３】従来技術の一例において、イメージディス
プレイは、加入者と加入者のイメージを送信するカメラ
との間に直接的に挿入されたイメージ拡大スクリーンで
ある。このスクリーンは、加入者により見られるイメー
ジを反射し拡大するときの拡大モードと、スクリーンが
透明であり加入者のイメージがテレビカメラにより記録
されるときの送信モードとを速やかに切り換える。加入
者はスクリーンを自然に見ており、ディスプレイを見て
いるときにはカメラを直接的に見ている。従って加入者
の送信されたイメージは、加入者の目がまっすぐ外を見
ているように見える。
プレイは、加入者と加入者のイメージを送信するカメラ
との間に直接的に挿入されたイメージ拡大スクリーンで
ある。このスクリーンは、加入者により見られるイメー
ジを反射し拡大するときの拡大モードと、スクリーンが
透明であり加入者のイメージがテレビカメラにより記録
されるときの送信モードとを速やかに切り換える。加入
者はスクリーンを自然に見ており、ディスプレイを見て
いるときにはカメラを直接的に見ている。従って加入者
の送信されたイメージは、加入者の目がまっすぐ外を見
ているように見える。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、交互に反射的
または透明になるスクリーン設備は、これを使用するテ
レビ電話システムを非常に複雑にし、より高価にする。
そこで、システムのコストを増加させることなくまたは
複雑にすることなくアイコンタクトの錯覚を与えること
のできるシステムを提供することが望ましい。
または透明になるスクリーン設備は、これを使用するテ
レビ電話システムを非常に複雑にし、より高価にする。
そこで、システムのコストを増加させることなくまたは
複雑にすることなくアイコンタクトの錯覚を与えること
のできるシステムを提供することが望ましい。
【０００５】従来技術による他の一例では、ビームスッ
プリッタが加入者とビデオディスプレイとの間に配置さ
れる。ビームスプリッタ、例えば光格子は、観察者はビ
ームスプリッタを通してディスプレイをまっすぐ見てい
るように、ビデオカメラにおける観察者のイメージを導
く。これはいくつかの不利な点を有しており、それらの
内の一つはビームスプリッタスクリーンがプロジェクシ
ョンスクリーンとして使用できないと言う事実である。
プロジェクションスクリーンは、例えば陰極線管ディス
プレイにより生成されたイメージよりも大きいイメージ
に拡大するために使用できるので有利である。光格子の
ような適切なビームスプリッタをつくり使用することも
本発明の課題であり、光効率を向上させつつプロジェク
ションスクリーンにイメージを拡大することを可能にす
るマイクロレンズをつくる新しい方法の提供が望まれて
いる。
プリッタが加入者とビデオディスプレイとの間に配置さ
れる。ビームスプリッタ、例えば光格子は、観察者はビ
ームスプリッタを通してディスプレイをまっすぐ見てい
るように、ビデオカメラにおける観察者のイメージを導
く。これはいくつかの不利な点を有しており、それらの
内の一つはビームスプリッタスクリーンがプロジェクシ
ョンスクリーンとして使用できないと言う事実である。
プロジェクションスクリーンは、例えば陰極線管ディス
プレイにより生成されたイメージよりも大きいイメージ
に拡大するために使用できるので有利である。光格子の
ような適切なビームスプリッタをつくり使用することも
本発明の課題であり、光効率を向上させつつプロジェク
ションスクリーンにイメージを拡大することを可能にす
るマイクロレンズをつくる新しい方法の提供が望まれて
いる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の一実施例は、観
察者あるいはシステムの加入者により見ることのできる
イメージをフラットディスプレイスクリーン上に投影す
る手段を含む。このスクリーンはビデオディスプレイイ
メージを観察者に導くための第１の分離された領域の第
１のアレイ及びこの第１の領域の間に配置された第２の
領域の第２のアレイを含む。第２のアレイは、観察者の
イメージをビデオカメラに送信し、同時にビデオディス
プレイイメージを観察者に導く手段を含む。観察者がビ
デオディスプレイイメージを見ているように見える向き
のスクリーン上の位置にビデオカメラは一致させられ
る。そして観察者のイメージがビデオカメラにより送信
されてアイコンタクトの錯覚が与えられる。それぞれの
ディスプレイを見ているときにカメラをまっすぐ見てい
るように送信されるイメージを持ちたいと望む一人以上
の他の加入者の場所に同様のシステムを設けるようにし
てもよく、こうすることにより、様々な加入者間でアイ
コンタクトの錯覚を与える。
察者あるいはシステムの加入者により見ることのできる
イメージをフラットディスプレイスクリーン上に投影す
る手段を含む。このスクリーンはビデオディスプレイイ
メージを観察者に導くための第１の分離された領域の第
１のアレイ及びこの第１の領域の間に配置された第２の
領域の第２のアレイを含む。第２のアレイは、観察者の
イメージをビデオカメラに送信し、同時にビデオディス
プレイイメージを観察者に導く手段を含む。観察者がビ
デオディスプレイイメージを見ているように見える向き
のスクリーン上の位置にビデオカメラは一致させられ
る。そして観察者のイメージがビデオカメラにより送信
されてアイコンタクトの錯覚が与えられる。それぞれの
ディスプレイを見ているときにカメラをまっすぐ見てい
るように送信されるイメージを持ちたいと望む一人以上
の他の加入者の場所に同様のシステムを設けるようにし
てもよく、こうすることにより、様々な加入者間でアイ
コンタクトの錯覚を与える。
【０００７】本発明の一実施例において、第１のアレイ
はマイクロレンズのアレイからなる。マイクロレンズア
レイは、投影されたビデオディスプレイイメージのため
のスクリーンを形成する。第２のアレイは観察者のイメ
ージをビデオカメラに送信するためのマイクロレンズの
間に散在させられたスクリーン中の透明な領域のアレイ
からなる。マイクロレンズおよび透明な領域は各々非常
に小さいために、人間の目では別々なものとは見ること
ができないので、マイクロレンズは送信された観察者の
イメージの知覚される品質を低下させることはなく、透
明な領域は観察者に投影されるビデオディスプレイイメ
ージを低下させることはない。このような構成は後述す
る最近開発された技術を使用することにより正確かつ低
コストでつくることができる。
はマイクロレンズのアレイからなる。マイクロレンズア
レイは、投影されたビデオディスプレイイメージのため
のスクリーンを形成する。第２のアレイは観察者のイメ
ージをビデオカメラに送信するためのマイクロレンズの
間に散在させられたスクリーン中の透明な領域のアレイ
からなる。マイクロレンズおよび透明な領域は各々非常
に小さいために、人間の目では別々なものとは見ること
ができないので、マイクロレンズは送信された観察者の
イメージの知覚される品質を低下させることはなく、透
明な領域は観察者に投影されるビデオディスプレイイメ
ージを低下させることはない。このような構成は後述す
る最近開発された技術を使用することにより正確かつ低
コストでつくることができる。
【０００８】
【実施例】図１において、テレビ電話システムの一部と
しての加入者のステーションが示されており、これはイ
メージ投影システム１３によりイメージがその上に投影
されるディスプレイスクリーン１２を含む。ディスプレ
イスクリーン１２上に表示されるイメージは観察者１４
が見ることができる。観察者１４が見ている間に、観察
者のイメージはビデオカメラ１５により記録され送信さ
れる。テレビ電話システムの同様な図示していないサブ
ステーションが、典型的には観察者１４と話している間
に、観察者１４のイメージを見る少なくとも一人の他の
加入者のところに設けられる。
しての加入者のステーションが示されており、これはイ
メージ投影システム１３によりイメージがその上に投影
されるディスプレイスクリーン１２を含む。ディスプレ
イスクリーン１２上に表示されるイメージは観察者１４
が見ることができる。観察者１４が見ている間に、観察
者のイメージはビデオカメラ１５により記録され送信さ
れる。テレビ電話システムの同様な図示していないサブ
ステーションが、典型的には観察者１４と話している間
に、観察者１４のイメージを見る少なくとも一人の他の
加入者のところに設けられる。
【０００９】ビデオカメラ１５は、観察者１４がディス
プレイスクリーン１２上に表示されたイメージを見ると
き、観察者１４がビデオカメラ１５をまっすぐ見ている
ようにディスプレイスクリーン１２に対して配置され
る。したがって、観察者１４のイメージが離れた場所に
表示されるとき、観察者１４の目は表示されたイメージ
から外に向いており、この表示されたイメージを見てい
る加入者のアイコンタクトの錯覚をつくり出す。両方の
加入者に供給された同様のアイコンタクトビデオ装置に
より、観察者１４が見ている加入者のイメージは観察者
１４をまっすぐ見ているように見える。これは一人以上
の加入者の間にフェイス・ツー・フェイスの会話の錯覚
をつくることができ、観察者１４のイメージが表示され
観察者１４の声が送信されるときに、カメラが観察者１
４にある角度で向いており他の場所を見ているように見
える人間のイメージをつくる従来のピクチャーテレフォ
ンシステムよりも好ましい。
プレイスクリーン１２上に表示されたイメージを見ると
き、観察者１４がビデオカメラ１５をまっすぐ見ている
ようにディスプレイスクリーン１２に対して配置され
る。したがって、観察者１４のイメージが離れた場所に
表示されるとき、観察者１４の目は表示されたイメージ
から外に向いており、この表示されたイメージを見てい
る加入者のアイコンタクトの錯覚をつくり出す。両方の
加入者に供給された同様のアイコンタクトビデオ装置に
より、観察者１４が見ている加入者のイメージは観察者
１４をまっすぐ見ているように見える。これは一人以上
の加入者の間にフェイス・ツー・フェイスの会話の錯覚
をつくることができ、観察者１４のイメージが表示され
観察者１４の声が送信されるときに、カメラが観察者１
４にある角度で向いており他の場所を見ているように見
える人間のイメージをつくる従来のピクチャーテレフォ
ンシステムよりも好ましい。
【００１０】イメージ投影システム１３は陰極線ディス
プレイ管（ＣＲＴ）１７およびプロジェクションレンズ
１８を含む。レンズはＣＲＴ１７のスクリーン上に形成
されたイメージをディスプレイスクリーン１２上に結像
させる。３つのＣＲＴおよび３つのレンズがそれぞれカ
ラーイメージの赤、緑、青の部分を投影するためによく
使用される。そのようなイメージの投影はイメージのデ
ィスプレイが陰極線管１７のスクリーン上で定義された
領域よりも大きな領域を有することを可能にする利点が
ある。もちろん、液晶表示装置（ＬＣＤ）のような他の
ディスプレイもＣＲＴ１７の代わりに使用することがで
きる。ディスプレイスクリーン１２は図２および図３に
詳しく示されているように、透明な領域２０によりそれ
ぞれ隔てられたマイクロレンズ１９のマトリクスアレイ
を含む。
プレイ管（ＣＲＴ）１７およびプロジェクションレンズ
１８を含む。レンズはＣＲＴ１７のスクリーン上に形成
されたイメージをディスプレイスクリーン１２上に結像
させる。３つのＣＲＴおよび３つのレンズがそれぞれカ
ラーイメージの赤、緑、青の部分を投影するためによく
使用される。そのようなイメージの投影はイメージのデ
ィスプレイが陰極線管１７のスクリーン上で定義された
領域よりも大きな領域を有することを可能にする利点が
ある。もちろん、液晶表示装置（ＬＣＤ）のような他の
ディスプレイもＣＲＴ１７の代わりに使用することがで
きる。ディスプレイスクリーン１２は図２および図３に
詳しく示されているように、透明な領域２０によりそれ
ぞれ隔てられたマイクロレンズ１９のマトリクスアレイ
を含む。
【００１１】図２はイメージ投影システム１３から投影
される光線２２の通路を示し、光線２２はマイクロレン
ズ１９により屈折させられて、観察者１４が見ることが
できるようにイメージを大きくする。一方、光線２３は
図１のビデオカメラ１５により結像され記録され送信さ
れる観察者１４から反射された光を示す。ビデオカメラ
１５はビジコンのようなカメラチューブまたは電荷結合
素子（ＣＣＤ）のような個体撮像素子を含むことができ
る。マイクロレンズはプロジェクションテレビシステム
の光効率を向上させるために使用できる。
される光線２２の通路を示し、光線２２はマイクロレン
ズ１９により屈折させられて、観察者１４が見ることが
できるようにイメージを大きくする。一方、光線２３は
図１のビデオカメラ１５により結像され記録され送信さ
れる観察者１４から反射された光を示す。ビデオカメラ
１５はビジコンのようなカメラチューブまたは電荷結合
素子（ＣＣＤ）のような個体撮像素子を含むことができ
る。マイクロレンズはプロジェクションテレビシステム
の光効率を向上させるために使用できる。
【００１２】本発明の一実施例によれば、マイクロレン
ズ１９および透明な領域２０は非常に小さいので人間の
目では離れたものとして認識することはできない。従っ
て、スクリーンにより投影されたイメージは透明な領域
２０より分割されたものとしてではなく、連続したイメ
ージとして見える。同様に、カメラ１５により記録され
るイメージは個々のマイクロレンズ１９により分割され
たイメージとしてではなく、観察者１４の連続したイメ
ージとなる。したがって、マイクロレンズ１９による領
域と透明な領域２０を均一に散在させ、かつこれらを十
分に小さくすることにより、２つの別個の光学路すなわ
ち観察者のイメージのための光学路および表示されるイ
メージのための光学路をつくることができる。
ズ１９および透明な領域２０は非常に小さいので人間の
目では離れたものとして認識することはできない。従っ
て、スクリーンにより投影されたイメージは透明な領域
２０より分割されたものとしてではなく、連続したイメ
ージとして見える。同様に、カメラ１５により記録され
るイメージは個々のマイクロレンズ１９により分割され
たイメージとしてではなく、観察者１４の連続したイメ
ージとなる。したがって、マイクロレンズ１９による領
域と透明な領域２０を均一に散在させ、かつこれらを十
分に小さくすることにより、２つの別個の光学路すなわ
ち観察者のイメージのための光学路および表示されるイ
メージのための光学路をつくることができる。
【００１３】図３において、マイクロレンズ１９の直径
Ｄは５０ミクロンであり、それらの中心間の距離Ａは７
０ミクロンである。従って、隣接するマイクロレンズ間
の間隔Ｓは２０ミクロンである。このような大きさでは
１フィート以上離れた場所から肉眼によっては別々のも
のとしては認識することはできない。ディスプレイスク
リーン１２の１つの利点は、米国特許第５，２８６，３
３８号に説明されているような、プラズマエッチング技
術を使用してマイクロレンズを極めて正確につくること
ができることである。ディスプレイスクリーン１２はそ
れぞれが一般的な形のレンズ１９を有するプラスチック
エレメントがその上に形成されたガラスであっても良
い。
Ｄは５０ミクロンであり、それらの中心間の距離Ａは７
０ミクロンである。従って、隣接するマイクロレンズ間
の間隔Ｓは２０ミクロンである。このような大きさでは
１フィート以上離れた場所から肉眼によっては別々のも
のとしては認識することはできない。ディスプレイスク
リーン１２の１つの利点は、米国特許第５，２８６，３
３８号に説明されているような、プラズマエッチング技
術を使用してマイクロレンズを極めて正確につくること
ができることである。ディスプレイスクリーン１２はそ
れぞれが一般的な形のレンズ１９を有するプラスチック
エレメントがその上に形成されたガラスであっても良
い。
【００１４】図示されていないプラスチックエレメント
は例えばフォトリソグラフィックマスキングおよびエッ
チングにより正確に作ることができる。これらのエレメ
ントはその融点を超えて加熱され、その凹凸は各エレメ
ントについて上側に湾曲した表面を示す。冷却後に、プ
ラスチックエレメントの形は反応イオンエッチングによ
りガラス基板１２中に複製される。この複製は、元のガ
ラス基板中に形成されるマイクロレンズエレメント１９
を図２および図３に示されるように構成する。
は例えばフォトリソグラフィックマスキングおよびエッ
チングにより正確に作ることができる。これらのエレメ
ントはその融点を超えて加熱され、その凹凸は各エレメ
ントについて上側に湾曲した表面を示す。冷却後に、プ
ラスチックエレメントの形は反応イオンエッチングによ
りガラス基板１２中に複製される。この複製は、元のガ
ラス基板中に形成されるマイクロレンズエレメント１９
を図２および図３に示されるように構成する。
【００１５】反応イオンエッチングはプラズマエッチン
グの一種である。２０ミクロンの間隔を持った直径５０
ミクロンの小さなマイクロレンズ１９をこの方法により
非常に正確にかつ均一に作ることができるだけでなく、
米国特許第５，２８６，３３８号はどのようにレンズの
収差についての補正が可能であるかを示している。この
ようなスクリーンは安価なプラスチックスクリーンの製
造のための型として使用することができる。
グの一種である。２０ミクロンの間隔を持った直径５０
ミクロンの小さなマイクロレンズ１９をこの方法により
非常に正確にかつ均一に作ることができるだけでなく、
米国特許第５，２８６，３３８号はどのようにレンズの
収差についての補正が可能であるかを示している。この
ようなスクリーンは安価なプラスチックスクリーンの製
造のための型として使用することができる。
【００１６】公知のプロジェクションテレビシステムの
ように、ＣＲＴ１７上に形成されるイメージはディスプ
レイスクリーン１２上にプロジェクションレンズ１８に
より結像される。ディスプレイスクリーン１２が単に光
を観察者の方向に拡散させる場合、観察者１４は表示さ
れたイメージを感知することができる。しかし正確に形
成されたマイクロレンズ１９によりシステムの光効率は
大幅に向上される。各レンズは、プロジェクションレン
ズ１８により確立されたイメージ面からわずか離れた観
察者により知覚されるイメージを作り出す。そうでなけ
れば、プロジェクションレンズ１８は表示されたイメー
ジを実質的にスクリーン１２上に結像させる。そしてこ
のために、プロジェクションレンズによりビームスプリ
ッター上に結像させるものではなく、また結像させるこ
とができない上述したArai et al.の論文に開示された
ようなビームスプッリタ装置とは、このシステムは異な
る。
ように、ＣＲＴ１７上に形成されるイメージはディスプ
レイスクリーン１２上にプロジェクションレンズ１８に
より結像される。ディスプレイスクリーン１２が単に光
を観察者の方向に拡散させる場合、観察者１４は表示さ
れたイメージを感知することができる。しかし正確に形
成されたマイクロレンズ１９によりシステムの光効率は
大幅に向上される。各レンズは、プロジェクションレン
ズ１８により確立されたイメージ面からわずか離れた観
察者により知覚されるイメージを作り出す。そうでなけ
れば、プロジェクションレンズ１８は表示されたイメー
ジを実質的にスクリーン１２上に結像させる。そしてこ
のために、プロジェクションレンズによりビームスプリ
ッター上に結像させるものではなく、また結像させるこ
とができない上述したArai et al.の論文に開示された
ようなビームスプッリタ装置とは、このシステムは異な
る。
【００１７】図４および図５において、図１の装置と同
じ機能を達成する本発明の他の一実施例を説明する。図
１の要素と類似する図４および図５の要素は４００シリ
ーズの同様の参照番号を有する。例えば、図４のマイク
ロレンズ４１９のマトリクスアレイは図１および図２の
マイクロレンズ１９と同じものである。マイクロレンズ
４１９は、好ましくは反射防止材料ＡＲで被覆されてお
り、領域４２０は反射材料Ｒｅｆｌで被覆されている。
従って、観察者４１４から放射される光線４２３は領域
４２０によりカメラ４１５へ反射される。ディスプレイ
スクリーン４１２は透明な材料で作られているので、プ
ロジェクションシステム４１３からの光線４２２が観察
者によって見ることができるようにディスプレイスクリ
ーン４１２を通して送信される。
じ機能を達成する本発明の他の一実施例を説明する。図
１の要素と類似する図４および図５の要素は４００シリ
ーズの同様の参照番号を有する。例えば、図４のマイク
ロレンズ４１９のマトリクスアレイは図１および図２の
マイクロレンズ１９と同じものである。マイクロレンズ
４１９は、好ましくは反射防止材料ＡＲで被覆されてお
り、領域４２０は反射材料Ｒｅｆｌで被覆されている。
従って、観察者４１４から放射される光線４２３は領域
４２０によりカメラ４１５へ反射される。ディスプレイ
スクリーン４１２は透明な材料で作られているので、プ
ロジェクションシステム４１３からの光線４２２が観察
者によって見ることができるようにディスプレイスクリ
ーン４１２を通して送信される。
【００１８】図６において、反射性部分４２０はアルミ
ニウム層４２５を基板４１２上に堆積させることにより
形成される。アルミニウムは、可視スペクトルラムにお
いて高い反射率を有する。公知のように、アルミニウム
は、基板４１２の一般的な材料であるガラス（二酸化け
い素）によく接着する。アルミニウム層４２５中のマイ
クロレンズ４１９のための穴は、周知のように、フォト
リソグラフィックマスキングおよびエッチングにより作
ることができる。レンズ４１９のための反射防止コーテ
ィングを提供するために反射防止コーティング４２６が
表面の全体にわたって堆積される。反射防止コーティン
グ４２６がアルミニウム層４２５の上にあるという事実
は、通常アルミニウム層４２５の反射率に何の関係も持
たない。当然ながら、もし望むのであれば、アルミニウ
ム層４２５の上にある反射防止コーティングの部分をエ
ッチングにより除去することができる。反射防止コーテ
ィングはフッ化マグネシウム（ＭＦ2）のような標準的
広帯域コーティングまた適切な多層のＳｉＯ2またはＴ
ｉＯ2であってもよい。反射防止コーティングは図１〜
図３のマイクロレンズ１９の上にも使用できる。
ニウム層４２５を基板４１２上に堆積させることにより
形成される。アルミニウムは、可視スペクトルラムにお
いて高い反射率を有する。公知のように、アルミニウム
は、基板４１２の一般的な材料であるガラス（二酸化け
い素）によく接着する。アルミニウム層４２５中のマイ
クロレンズ４１９のための穴は、周知のように、フォト
リソグラフィックマスキングおよびエッチングにより作
ることができる。レンズ４１９のための反射防止コーテ
ィングを提供するために反射防止コーティング４２６が
表面の全体にわたって堆積される。反射防止コーティン
グ４２６がアルミニウム層４２５の上にあるという事実
は、通常アルミニウム層４２５の反射率に何の関係も持
たない。当然ながら、もし望むのであれば、アルミニウ
ム層４２５の上にある反射防止コーティングの部分をエ
ッチングにより除去することができる。反射防止コーテ
ィングはフッ化マグネシウム（ＭＦ2）のような標準的
広帯域コーティングまた適切な多層のＳｉＯ2またはＴ
ｉＯ2であってもよい。反射防止コーティングは図１〜
図３のマイクロレンズ１９の上にも使用できる。
【００１９】図７において、ビデオプロジェクター７１
３が観察者７１４とスクリーン７１９の同じ側にある場
合の本発明の他の一実施例が示されている。エレメント
７１９は凸レンズ鏡である。上述の実施例のように透明
な凸レンズではなく、従ってビデオプロジェクター７１
３からの光線７２２は観察者７１４に向かって反射さ
れ、観察者１４が投影されたイメージを見ることを可能
にする。観察者１４からの反射光７２３は透明な領域７
２０を通して送られる。ＡＲは反射防止コーティングで
あり、Ｒｅｌｆは反射表面である。凸レンズ表面は、公
知のように例えばガラス基板中にそのような形状を形成
するための型として凸表面を使用することにより作られ
る。反射コーティングおよび反射防止コーティングは上
述したように作られる。図７の鏡は、好ましくは図３に
示したようなマトリクス構成に配置され、図３のレンズ
と同じ機能を達成する。
３が観察者７１４とスクリーン７１９の同じ側にある場
合の本発明の他の一実施例が示されている。エレメント
７１９は凸レンズ鏡である。上述の実施例のように透明
な凸レンズではなく、従ってビデオプロジェクター７１
３からの光線７２２は観察者７１４に向かって反射さ
れ、観察者１４が投影されたイメージを見ることを可能
にする。観察者１４からの反射光７２３は透明な領域７
２０を通して送られる。ＡＲは反射防止コーティングで
あり、Ｒｅｌｆは反射表面である。凸レンズ表面は、公
知のように例えばガラス基板中にそのような形状を形成
するための型として凸表面を使用することにより作られ
る。反射コーティングおよび反射防止コーティングは上
述したように作られる。図７の鏡は、好ましくは図３に
示したようなマトリクス構成に配置され、図３のレンズ
と同じ機能を達成する。
【００２０】図７および図８の実施例のより加工されて
いない形の実施例が図９に示されており、ディスプレイ
スクリーン９１２は、平坦な透明な表面９２０により分
離された平坦な反射表面９１９のマトリクスアレイを含
む。反射表面９１９は好ましくは摺ってざらざらにされ
ているかあるいは荒くされており、それらが単に光を散
乱してレンズ機能を達成しないことを除いて、図７およ
び図８の鏡表面７１９と同じ機能を達成する。従って、
イメージは図７の実施例における観察者９１９に対する
光効率と同じ光効率では反射されない。しかし、図９の
実施例は製造および使用が非常に簡単であると言う利点
を有し、観察者９１４により知覚されるイメージが多く
の目的のために十分であると実験の結果わかった。当然
のことながら、領域９１９および９２０は非常に小さく
作られているので人間の目により別個のものとは識別さ
れない。
いない形の実施例が図９に示されており、ディスプレイ
スクリーン９１２は、平坦な透明な表面９２０により分
離された平坦な反射表面９１９のマトリクスアレイを含
む。反射表面９１９は好ましくは摺ってざらざらにされ
ているかあるいは荒くされており、それらが単に光を散
乱してレンズ機能を達成しないことを除いて、図７およ
び図８の鏡表面７１９と同じ機能を達成する。従って、
イメージは図７の実施例における観察者９１９に対する
光効率と同じ光効率では反射されない。しかし、図９の
実施例は製造および使用が非常に簡単であると言う利点
を有し、観察者９１４により知覚されるイメージが多く
の目的のために十分であると実験の結果わかった。当然
のことながら、領域９１９および９２０は非常に小さく
作られているので人間の目により別個のものとは識別さ
れない。
【００２１】上述した全ての実施例は、ビデオディスプ
レイイメージを観察者に導くための第１の領域の第１の
アレイ、および観察者のイメージをビデオカメラに送る
ための第１の領域の間に散在させられた第２の領域の第
２のアレイとを含む。単一のスクリーンを通して同時に
送られるべき２つのイメージに対して個々の第１および
第２の領域はそれぞれ非常に小さいので人間の目によっ
ては別々のものとして認識することはできない。この考
察は例えば「Optics, E. Hecht and A. Zajac,Addison-
Wesley Publishing Company, Inc., Reading, Massachu
setts et al.,1979, p.354」という本の中に詳しく分析
されている。
レイイメージを観察者に導くための第１の領域の第１の
アレイ、および観察者のイメージをビデオカメラに送る
ための第１の領域の間に散在させられた第２の領域の第
２のアレイとを含む。単一のスクリーンを通して同時に
送られるべき２つのイメージに対して個々の第１および
第２の領域はそれぞれ非常に小さいので人間の目によっ
ては別々のものとして認識することはできない。この考
察は例えば「Optics, E. Hecht and A. Zajac,Addison-
Wesley Publishing Company, Inc., Reading, Massachu
setts et al.,1979, p.354」という本の中に詳しく分析
されている。
【００２２】一般に、人間の目が判別することのできる
最も小さなものは、目から対象物までの距離の１０００
分の１の間隔のものである。従ってレンズすなわち対象
物のピッチは予想される最も近接したスクリーンと目と
の距離の１０００分の１よりも大きくてはならない。こ
の距離が１フィートとした場合、３０５ミクロンが最も
大きな許容できるピッチである。しかし、ピッチまたは
最小の対象物のサイズは２００ミクロンより小さいこと
が望ましい。図９の実施例を使用した実験において、領
域９１９の直径は７０ミクロンであり、ピッチまたは中
心間距離は１００ミクロンであった。領域９２０の面積
と領域９１９の面積との比は約１．６３であり、従って
面積の６２％が領域９２０であり、３８％が領域９１９
であった。様々な投影されたイメージはディスプレイ装
置により形成されるイメージの強度のようなパラメータ
に依存するので、テレビカメラの感度など、本発明に従
って適切な面積比を決定するために、特別なシステムを
設計するに先だって実験を行うことが望ましい。
最も小さなものは、目から対象物までの距離の１０００
分の１の間隔のものである。従ってレンズすなわち対象
物のピッチは予想される最も近接したスクリーンと目と
の距離の１０００分の１よりも大きくてはならない。こ
の距離が１フィートとした場合、３０５ミクロンが最も
大きな許容できるピッチである。しかし、ピッチまたは
最小の対象物のサイズは２００ミクロンより小さいこと
が望ましい。図９の実施例を使用した実験において、領
域９１９の直径は７０ミクロンであり、ピッチまたは中
心間距離は１００ミクロンであった。領域９２０の面積
と領域９１９の面積との比は約１．６３であり、従って
面積の６２％が領域９２０であり、３８％が領域９１９
であった。様々な投影されたイメージはディスプレイ装
置により形成されるイメージの強度のようなパラメータ
に依存するので、テレビカメラの感度など、本発明に従
って適切な面積比を決定するために、特別なシステムを
設計するに先だって実験を行うことが望ましい。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、コ
ストを増加させることなく、かつ複雑にすることなし
に、利用者にアイコンタクトの錯覚を与えることのでき
るテレビ電話システムを提供することができる。
ストを増加させることなく、かつ複雑にすることなし
に、利用者にアイコンタクトの錯覚を与えることのでき
るテレビ電話システムを提供することができる。
【図１】本発明の第１の実施例によるテレビ電話システ
ムの一部を示す構成図。
ムの一部を示す構成図。
【図２】図１の投影スクリーンの部分を示す拡大図。
【図３】図２の側面図。
【図４】本発明の第２の実施例の構成を示す図。
【図５】図４の投影スクリーンの拡大図。
【図６】図４の投影スクリーンの部分の拡大図。
【図７】本発明の第３の実施例によるテレビ電話システ
ムを示す構成図。
ムを示す構成図。
【図８】図７の投影スクリーンの拡大図。
【図９】本発明の第４の実施例を示す構成図。
１２ ディスプレイスクリーン １３ イメージ投影システム １４ 観察者 １５ ビデオカメラ １７ ＣＲＴ １８ プロジェクションレンズ １９ マイクロレンズ ２０ 透明な領域 ２２ 光線のパス ２３ 光線
Claims (13)
- 【請求項１】 第１の観察者の目が第１の光路上にある
場合に第１の観察者により見ることのできるビデオイメ
ージを表示するための手段と、 第１の観察者のイメージを表すビデオ信号を生成するた
めのイメージセンシング手段と、からなり、 前記イメージセンシング手段は、第１の観察者のイメー
ジを見ている第２の観察者にアイコンタクトの錯覚を与
えるように、第１の観察者の目を含む第１の光路の一部
を含む第２の光路上に配置される映像表示イメージセン
シングシステムにおいて、 前記表示手段は、第１の光路の部分を決定する第１の領
域の第１のアレイおよび第２の光路の部分を決定する第
２の領域の第２のアレイを含み、 前記第１の領域の間に前記第２の領域が配置され、 前記第１の領域および第２の領域のそれぞれは、３００
ミクロン以下の長さおよび幅を有し、表示された映像イ
メージを見るとき、第１または第２の観察者により実質
的に判別できないほどこれらの領域が小さいことを特徴
とする映像表示イメージセンシングシステム。 - 【請求項２】 前記各第１の領域は、表示された映像イ
メージの部分を送信し、観察者のイメージの部分をブロ
ックする手段を含み、 前記各第２の領域は、観察者のイメージの部分を送り、
表示された映像イメージの部分をブロックする手段を含
むことを特徴とする請求項１記載のシステム。 - 【請求項３】 前記第１および第２のアレイは、表示さ
れる映像イメージおよび観察者のイメージを同時に送信
する手段を含むことを特徴とする請求項２記載のシステ
ム。 - 【請求項４】 前記第１および第２のアレイが、第１の
部材に形成され、前記表示手段が、前記第１の部材上に
前記映像イメージを結像させるための投影レンズを含む
ことを特徴とする請求項３記載のシステム。 - 【請求項５】 前記第１の部材が平坦であり、第１およ
び第２の側を持ち、前記第１のアレイは、第１の部材の
第１の側の上にあるレンズのアレイを含むことを特徴と
する請求項４記載の装置。 - 【請求項６】 前記第２のアレイが、第１の部材中の実
質的に透明な部分のアレイからなり、イメージセンシン
グ手段が第１の部材の第２の側に近接して配置されるこ
とを特徴とする請求項５記載のシステム。 - 【請求項７】 前記第２のアレイが、第１の部材の第１
の側にある実質的に反射領域のアレイからなり、イメー
ジセンシング手段が第１の部材の第２の面に近接して配
置されることを特徴とする請求項４記載のシステム。 - 【請求項８】 前記イメージセンシング手段がビデオカ
メラからなり、前記表示手段が第１および第２のアレイ
が定義された平面スクリーンおよび前記平面スクリーン
上に映像イメージを結像させるためのビデオプロジェク
ションシステムとからなることを特徴とする請求項１記
載のシステム。 - 【請求項９】 前記第１のアレイは、第１の光路の部分
を定義するマイクロレンズのアレイを含み、前記各マイ
クロレンズは３００ミクロン以下の直径の実質的に円形
の外面を有し、前記マイクロレンズは、平面スクリーン
上にほぼ均一に配置されていることを特徴とする請求項
８記載のシステム。 - 【請求項１０】 第１の観察者の目が第１の光路に沿っ
て向いているときに第１の観察者により見ることのでき
るスクリーン上にイメージを投影するステップと、 第１の観察者の目がその上にある第１の光路の部分を含
む第２の光路上の第１の観察者のイメージをセンシング
するステップと、 第１の観察者のイメージを見ている第２の観察者にアイ
コンタクトの錯覚を与えるように、第１の観察者のイメ
ージを送り表示するステップとを有するテレビ電話方法
において、 前記スクリーンは第１の光路の部分を定義する第１の領
域の第１のアレイと第２の光路の部分を定義する第２の
領域の第２のアレイを含み、前記第２の領域は第１の領
域の間に配置され、前記各第１の領域および各第２の領
域は３００ミクロンよりも小さい長さおよび幅を持ち、
表示されたビデオイメージを見たときに、第１または第
２の観察者によって実質的に判別できないほどこれらの
領域が小さいことを特徴とするテレビ電話方法。 - 【請求項１１】 前記各第１の領域は、表示されるビデ
オイメージの部分を送り、観察者のイメージの部分をブ
ロックし、 前記各第２の領域は、観察者のイメージの部分を送り、
表示されるビデオイメージの部分をブロックすることを
特徴とする請求項１０記載の方法。 - 【請求項１２】 前記第１および第２のアレイは、表示
されるビデオイメージおよび観察者のイメージを同時に
送ることを特徴とする請求項１１記載の方法。 - 【請求項１３】 前記投影ステップは、 第１のディスプレイを形成し、前記スクリーン上の第１
のディスプレイに結像させるためのレンズを使用するス
テップを有することを特徴とする請求項１２記載の方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US265366 | 1988-10-31 | ||
| US08/265,366 US5666155A (en) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | Eye contact video telephony |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0818936A true JPH0818936A (ja) | 1996-01-19 |
| JP3404186B2 JP3404186B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=23010138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17793395A Expired - Lifetime JP3404186B2 (ja) | 1994-06-24 | 1995-06-22 | 映像表示イメージセンシングシステムおよびテレビ電話方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5666155A (ja) |
| JP (1) | JP3404186B2 (ja) |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5815197A (en) * | 1995-02-16 | 1998-09-29 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Two-way interactive system, terminal equipment and image pickup apparatus having mechanism for matching lines of sight between interlocutors through transmission means |
| JP3698515B2 (ja) * | 1997-03-03 | 2005-09-21 | 三菱電機株式会社 | 透過形スクリーン |
| US5993006A (en) * | 1997-06-06 | 1999-11-30 | Denso Corporation | Apparatus for synthesizing and displaying images |
| US6259470B1 (en) * | 1997-12-18 | 2001-07-10 | Intel Corporation | Image capture system having virtual camera |
| US5953053A (en) * | 1998-09-02 | 1999-09-14 | Motorola, Inc. | Teleconference system with visual display terminal |
| GB9907514D0 (en) * | 1999-04-01 | 1999-05-26 | Ncr Int Inc | Self service terminal |
| US7034866B1 (en) | 2000-11-22 | 2006-04-25 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Combined display-camera for an image processing system |
| US6507357B2 (en) * | 2000-11-29 | 2003-01-14 | Applied Minds, Inc. | Method and apparatus for maintaining eye contact in teleconferencing using reflected images |
| GB2370930B (en) * | 2001-01-06 | 2002-11-20 | Information Network Software L | Video telephone housing |
| US7126627B1 (en) | 2002-03-06 | 2006-10-24 | Lewis Thomas B | Video conferencing device and method |
| US20040196359A1 (en) * | 2002-05-28 | 2004-10-07 | Blackham Geoffrey Howard | Video conferencing terminal apparatus with part-transmissive curved mirror |
| US6882358B1 (en) * | 2002-10-02 | 2005-04-19 | Terabeam Corporation | Apparatus, system and method for enabling eye-to-eye contact in video conferences |
| FI114752B (fi) * | 2003-05-30 | 2004-12-15 | Nokia Corp | Valosähköinen elementti ja sellaisen käsittävä päätelaite |
| US7949616B2 (en) * | 2004-06-01 | 2011-05-24 | George Samuel Levy | Telepresence by human-assisted remote controlled devices and robots |
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| GB0910117D0 (en) | 2008-07-14 | 2009-07-29 | Holicom Film Ltd | Method and system for filming |
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| US8593503B2 (en) * | 2008-09-25 | 2013-11-26 | Alcatel Lucent | Videoconferencing terminal and method of operation thereof to maintain eye contact |
| GB0918115D0 (en) | 2009-10-16 | 2009-12-02 | Musion Ip Ltd | A method of manufacturing foil for producing a pepper's ghost illusion |
| US9563115B2 (en) | 2008-12-24 | 2017-02-07 | Musion Ip Limited | Method of manufacturing foil for producing a pepper's ghost illusion |
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| US5159445A (en) * | 1990-12-31 | 1992-10-27 | At&T Bell Laboratories | Teleconferencing video display system for improving eye contact |
| US5117285A (en) * | 1991-01-15 | 1992-05-26 | Bell Communications Research | Eye contact apparatus for video conferencing |
| US5317405A (en) * | 1991-03-08 | 1994-05-31 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Display and image capture apparatus which enables eye contact |
| JPH06153190A (ja) * | 1992-11-04 | 1994-05-31 | Nippon Philips Kk | 画像表示／撮像装置 |
| US5286338A (en) * | 1993-03-01 | 1994-02-15 | At&T Bell Laboratories | Methods for making microlens arrays |
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-
1994
- 1994-06-24 US US08/265,366 patent/US5666155A/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-06-22 JP JP17793395A patent/JP3404186B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5666155A (en) | 1997-09-09 |
| JP3404186B2 (ja) | 2003-05-06 |
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