JPH08340520A

JPH08340520A - 映像装置

Info

Publication number: JPH08340520A
Application number: JP7147452A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Sato; 俊一佐藤
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1995-06-14
Filing date: 1995-06-14
Publication date: 1996-12-24

Abstract

(57)【要約】【目的】光の利用効率が良く、コンパクトで、撮像手
段と表示手段を光学的に整合させ、自然な映像を撮像，
表示できる映像装置を提供する。【構成】映像装置１０は、撮像部１，映像表示部２，
映像処理部３，ガラス基板８の両面に形成された第１の
ホログラム５および第２のホログラム６から構成され、
利用者４の目線に映像表示部２と撮像部１とを整合させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、映像装置に関し、より
詳細には、テレビ会議システム，テレビ電話等の双方向
伝送システムの端末装置，液晶テレビ付き撮像装置等に
用い得る映像表示部と撮像部を有する映像装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、映像表示装置と映像撮像装置とを
組み合わせたシステムが各種商品化されたり、また、商
品化が計画されている。例えば、遠隔地にいる両者が会
議を可能とするテレビ会議システムがある。これは、相
互の映像を撮像，伝送，表示するもので、映像表示装置
と撮像装置を組み合わせた端末装置が必要不可欠な構成
要素となる。さらに、各家庭に導入されつつある同様な
システムがテレビ電話である。また、モニタ付きビデオ
カメラとしても商品化されている。

【０００３】まず、当該映像装置の従来例であるテレビ
電話について、図面を参照しながら説明する。図５に示
すように、従来のテレビ電話６０は、撮像部であるカメ
ラ１，映像表示部であるディスプレイ２から構成されて
いる。ここでは、音声装置も同一システム内に通常組み
込まれているが、それを省略している。このテレビ電話
を使用する場合の動作を説明すると、図５において、利
用者５３は、映像表示部２に写しだされた利用者５４の
映像を見ている。この映像は、通話している相手側の撮
像部で撮った映像である。一方、撮像部１は、テレビ電
話６０の利用者５３の映像を映しており、撮像部１の映
像信号は、電話回線を通して相手側のテレビ電話へ伝送
される。撮像部１は、利用者の顔が映るような角度に設
定されている。このようにして、テレビ電話の利用者５
３，５４は、互いに映像表示部に映し出された顔を見な
がら通話することができる。しかしながら、上記構成で
は、利用者５３は映像表示部２を凝視しているため、撮
像部１の光軸が利用者５３の目線と合うことはない。こ
のことは、相手側の利用者５４に関しても同様である。
この様子を図６に示す。図６の構成において、映像表示
部２に映る通話相手の目線は画面上で下方を向く状態に
なり、現実に対面して会話をする場合と比べて、互いに
対話中の相手の顔を不自然に見ることになるという問題
が生じる。なお、映像処理部５は、電話回線７からの信
号をディスプレイ２に表示したり、撮像部１からの信号
を電話回線７へ送る処理部である。

【０００４】この問題を解決するために、図７に示すよ
うなテレビ電話７０が特開平５−２３６４７０号公報に
記載されている。図７に示すテレビ電話７０は、図６の
テレビ電話６０にハーフミラー６７とミラー６８を付け
加え、映像表示部２に映った相手の顔を見るのに目線を
合わせられるようにしたものである。同じく、この問題
を解決するために、図８に示すような映像表示部表面に
ホログラム７７を配置したテレビ電話８０も特開平５−
３２８３３６号公報に記載され、知られている。

【０００５】また、撮像部と映像表示部を組み合わせた
モニタ付きビデオカメラがあるが、これによると、自分
の顔を見ながら、自分の顔を撮影できる。図９に、この
モニタ付きビデオカメラ９０を示す。これは、前出のテ
レビ電話６０と同様に、撮像部１と映像表示部２から構
成されており、利用者８３の顔の映像８４を映像表示部
２に表示することができる。このモニタ付きビデオカメ
ラ９０も、テレビ電話６０同様に、自分の顔を見ている
ときに目線を合わせることはできない。前出のテレビ電
話７０或いは８０のように、ハーフミラー６７或いはホ
ログラム７７を導入すれば、自分の顔を見ているときに
目線を合わせることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の映像装
置では、映像表示手段と映像撮像手段を光学的に整合す
る手段として、ハーフミラーを用いている。このハーフ
ミラーとして、金属ハーフミラーを用いた場合は、映像
表示部からの光を吸収してしまい、ハーフミラーとし
て、誘電体多層膜ハーフミラーを用いる場合でも、映像
表示部からの透過率は、通常５０〜７０％であり、光の
利用効率が悪くなって表示部からの映像が暗くなるとい
う問題点がある。また、誘電体多層膜ハーフミラーの場
合、画角が大きくなると、分光特性のため、視野が悪く
なるという問題点がある。上記のように、ハーフミラー
により光利用効率が悪くなっても、映像表示部をより明
るくすることで解決することもできるが、消費電力が大
きくなり、好ましくない。特に、携帯用の映像装置で
は、バッテリーの容量に限りがあり、使用時間が短くな
るという問題点が生じる。また、撮像カメラの感度を上
げることで、透過率を大きくし、反射率を小さく抑える
こともできるが、撮像カメラが高価なものになったり、
消費電力が大きくなるという問題点がある。そして、ハ
ーフミラーは、反射屈折の法則にしたがって、光を分離
するため、映像表示部の前面に大きな空間が必要にな
り、特に、携帯用として用いるには、この空間により奥
行き方向に大きなものとなり、不便であるということ
で、ハーフミラーの採用に伴う諸種の問題点が生じる。

【０００７】一方、ハーフミラーの代わりにホログラム
を使用した上述の従来例における１回反射による撮像で
は、ミラーによる鏡面反射とは異なり、撮像した画像が
歪むという別の問題点が生じる。また、一回反射の場合
は、撮像カメラを映像表示面より前方に設備する必要が
あり、携帯用には不便であるという問題もある。本発明
は、上記のような問題点を解決するためになされたもの
であって、光の利用効率が良く、コンパクトな、自然な
映像を撮像，表示できる当該映像装置を提供することを
その目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するために、（１）映像表示手段と、映像撮像手段
と、前記映像表示手段と前記映像撮像手段を光学的に整
合する手段を備えた映像装置において、前記光学的に整
合する手段が、前記映像表示手段の前方に位置する第１
のホログラムと、前記映像撮像手段の前方に位置する第
２のホログラムであること、或いは、（２）前記（１）
において、前記第１のホログラムと前記第２のホログラ
ムが、反射型であること、或いは、（３）前記（１）に
おいて、前記第１のホログラムと前記第２のホログラム
が、透過型であること、或いは、（４）前記（１）〜
（３）において、前記第１のホログラムと前記第２のホ
ログラムが、ガラス基板の両面に形成されていることを
特徴とする映像装置を構成する。

【０００９】

【作用】映像表示手段，映像撮像手段を備えた映像装置
において、前記映像表示手段の前方に位置する第１のホ
ログラムと、前記映像撮像手段の前方に位置する第２の
ホログラムによって、前記映像表示手段と前記映像撮像
手段を光学的に整合させるので、歪みのない画像で、テ
レビ電話の相手や自分自身と目線を合わせることができ
る。その上、映像表示部からの光をより効率的に利用者
へ、かつ、利用者の顔からの光をより効率的に映像撮像
手段に導くことができる。そして、光の利用効率の改善
により装置の消費電力を抑え、携帯用途ではバッテリー
の長時間使用に寄与できる。また、前記第１のホログラ
ムと前記第２のホログラムが反射型であることにより、
色再現性の良い映像による本装置の動作がなされる。ま
た、前記第１のホログラムと前記第２のホログラムが透
過型であることから、ホログラムの複製が容易になり、
安価に本映像装置を提供できる。また、前記第１のホロ
グラムと前記第２のホログラムがガラス基板の両面に形
成されていることから、映像表示部の前面のスペースが
小さくでき、本装置の奥行きを小さくできる。

【００１０】

【実施例】図１は、本発明の映像装置をテレビ電話とし
て用いたときの実施例の構成を示す図である。図１に示
すように、この実施例の映像装置１０は、撮像部１，映
像表示部２，映像処理部３，第１のホログラム５，第２
のホログラム６から基本的に構成されている。なお、こ
の種のシステムに通常組み込まれている音声装置が、こ
のシステム内にも組み込まれているが、省略されてい
る。次いで、この映像装置１０を使用する場合の動作を
説明する。図１において、利用者４は、映像表示部２に
映し出された相手の顔の映像を見ている。この映像は、
通話している相手側の撮像部で撮像された映像である。
一方、撮像部１は、第１のホログラム５と第２のホログ
ラム６で反射した映像装置１０の利用者４の画像を撮
り、撮像部１の映像信号は、映像処理部３，電話回線７
を通して相手側のテレビ電話へ伝送される。

【００１１】第１のホログラム５と第２のホログラム６
は、それぞれ、赤，緑，青の狭い波長帯の光を反射し、
その他の波長の光は透過するように作製されている。し
たがって、撮像部１は、利用者４の赤，緑，青の狭い波
長帯で反射した光で構成される画像を撮像している。
赤，緑，青を三原色とすることで、利用者４を撮像した
画像はカラー画像となる。また、利用者４は、映像表示
装置に表示された画像のうち、第１のホログラム５で反
射した狭い波長帯以外の波長で構成された画像を見てい
る。第１のホログラム５で反射される波長帯は狭いた
め、映像表示部２に表示された画像は、その色にほとん
ど変化を受けずに利用者４によって見られることにな
る。

【００１２】このように、撮像部１の光軸と利用者４が
映像表示部２を見ているときの視線が一致し、すなわち
光学的に整合しているため、テレビ電話の利用者は、お
互いにディスプレイに映し出された正面を向いた顔を見
ながら通話することができる。第１のホログラム５と第
２のホログラム６は、作製時に条件を選ぶことにより、
任意の方向に光を反射できる。また、第１のホログラム
５と第２のホログラム６をガラス基板８の両面に形成す
ると、両ホログラムの間隔を僅少にできるので、ディス
プレイ前面に必要なスペースが小さくなる。

【００１３】上記実施例の映像装置１０に使用したホロ
グラム５，６の作製方法について、以下に説明する。図
２は、作製装置の光学系を示す。ホログラム感光材料と
してフォトポリマー、例えば、HRF-7000X015-20（デュ
ポン製）が使用できる。図２において、レーザ装置３１
から出射したレーザ光３２は、ミラー３３を介してビー
ムスプリッタ３５で分割され、それぞれミラー３４，３
６を介して対物レンズ３７，３８で拡散光とされ、ホロ
グラム感光材料３９に両面から照射され露光される。レ
ーザ装置としては、種々の波長を発振できる色素レーザ
装置を用いている。露光波長は、６１１nm（赤），５４
４nm（緑），４５３nm（青）をそれぞれ用い、同一配置
で露光した。また、赤，青，緑と別々のレーザ光源を用
意してホログラムを作製してもよい。そして、実施例の
映像装置１０に使用するホログラムは、回折効率のピー
クを複数の波長域に有するとともに、該複数の波長の光
を混色させた光が実質的に中性色（白色光）となるよう
に設計されている。

【００１４】図３は、本発明の別の映像装置をテレビ電
話として用いたときの実施例の構成を示す図である。図
３に示すように、この実施例の映像装置２０は、撮像部
１，映像表示部２，映像処理部３，第１のホログラム１
５，第２のホログラム１６から基本的に構成されてい
る。なお、この種のシステムに通常組み込まれている音
声装置が、このシステム内にも組み込まれているが、省
略されている。上述した実施例との違いは、この実施例
では、第１のホログラム１５，第２のホログラム１６が
透過型となっていることである。透過型のホログラムの
場合、すべての波長の光に対して、それぞれ異なった方
向に光を回折するため、その回折効率を変えることで、
直進する光と回折する光の比率を設定する。

【００１５】この実施例の映像装置２０に使用したホロ
グラムの作製方法について、以下に説明する。図４は、
作製装置の光学系を示す。ホログラム感光材料として
は、上述した実施例と同様に、フォトポリマーを用い
た。例えば、HRF-7000X015-20（デュポン製）が使用で
きる。図４において、レーザ装置４１から出射したレー
ザ光４２は、ビームスプリッタ４３で分割され、その一
方は、対物レンズ４７で拡散光とされ、もう一方は、ミ
ラー４４，４６を介して対物レンズ４８で拡散光とさ
れ、ホログラム感光材料４９に片面から照射され露光さ
れる。レーザ装置としては、YAG-SHGレーザ装置を用い
た。露光波長は、５３２nm（緑）である。映像装置２０
に使用するホログラムは、前述したように、１つの波長
で作製したホログラムで、赤，緑，青の３つの光を回折
することができる。

【００１６】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、映像表示手段と、映像撮像手段と、前記映像表
示手段と前記映像撮像手段を光学的に整合する手段を備
えた映像装置において、前記光学的に整合する手段が、
前記映像表示手段の前方に位置する第１のホログラム
と、前記映像撮像手段の前方に位置する第２のホログラ
ムであることにより、歪みのない画像で、テレビ電話の
相手や自分自身と目線を合わせることができる。その
上、映像表示部からの光をより効率的に利用者へ、かつ
利用者の顔からの光をより効率的にカメラ等の映像撮像
手段に導くことができる。そして、光の利用効率の改善
により、装置の消費電力を抑え、携帯用途では、バッテ
リーの長時間使用に寄与できる。また、前記第１のホロ
グラムと前記第２のホログラムが反射型であることによ
り、撮像された映像において、色再現性が良くなる。ま
た、前記第１のホログラムと前記第２のホログラムが透
過型であることから、ホログラムの複製が容易になり、
安価に本映像装置を提供できる。また、前記第１のホロ
グラムと前記第２のホログラムがガラス基板の両面に形
成されていることから、映像表示部の前面のスペースが
小さくでき、本装置の奥行きを小さくできる。すなわ
ち、コンパクトな映像装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の映像装置の実施例の構成を示す図であ
る。

【図２】図１で示す本発明の実施例で用いるホログラム
の製作方法を示す図である。

【図３】本発明の他の映像装置の実施例の構成を示す図
である。

【図４】図３で示す本発明の他の実施例で用いる別のホ
ログラムの製作方法を示す図である。

【図５】従来の映像装置の一例を示す概略図である。

【図６】従来の映像装置の一例を示す構成図である。

【図７】従来の視線一致を実現する映像装置の一例を示
す構成図である。

【図８】従来の改良した視線一致を実現する映像装置の
一例を示す構成図である。

【図９】従来の映像装置の一例を示す概略図である。

【符号の説明】

１…撮像部、２…映像表示部、３…映像処理部、４，５
３，８３…利用者、５，１５…第１のホログラム、６，
１６…第２のホログラム、７…電話回線、８…ガラス基
板、１０，２０…映像装置、３１，４１…レーザ光源、
３２，４２…レーザ光、３３，３４，３６，４４，４６
…ミラー、３５，４３…ビームスプリッタ、３７，３
８，４７，４８…対物レンズ、３９，４９…ホログラム
感光材料、６０，７０，８０…テレビ電話、６７…ハー
フミラー、６８…ミラー、７７…ホログラム、８４…利
用者８３の顔の映像、９０…モニタ付きビデオカメラ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】映像表示手段と、映像撮像手段と、前記
映像表示手段と前記映像撮像手段を光学的に整合する手
段を備えた映像装置において、前記光学的に整合する手
段が、前記映像表示手段の前方に位置する第１のホログ
ラムと、前記映像撮像手段の前方に位置する第２のホロ
グラムであることを特徴とする映像装置。
【請求項２】前記第１のホログラムと前記第２のホロ
グラムが、反射型であることを特徴とする請求項１記載
の映像装置。
【請求項３】前記第１のホログラムと前記第２のホロ
グラムが、透過型であることを特徴とする請求項１記載
の映像装置。
【請求項４】前記第１のホログラムと前記第２のホロ
グラムが、ガラス基板の両面に形成されていることを特
徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載
の映像装置。