(57)【要約】【課題】利便性が高い電子機器を提供する。【解決手段】電子機器（１Ａ）は、画像（Ｖ）を生成する画像生成装置（２）と、画像生成装置の画像生成面（２ａ）に対して傾斜しており画像からの光が入射する素子面（Ｓ）を有し、素子面に関して画像生成面と面対称な実像面（Ｊ）に光により画像を実像（ＩＭ１）として結像する結像素子（４）と、実像面に対して結像素子からの光が入射する側に配置されたカメラ（３）と、を備える。【選択図】図１
2013205730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を生成する画像生成装置と、
前記画像生成装置の画像生成面に対して傾斜しており前記画像からの光が入射する素子面を有し、前記素子面に関して前記画像生成面と面対称な実像面に前記画像を実像として結像する結像素子と、
前記実像面に対して前記結像素子からの前記光が入射する側に配置されたカメラと、を備える電子機器。
【請求項２】
前記実像面における前記カメラの撮影範囲は、前記実像が形成される範囲を含む
請求項１記載の電子機器。
【請求項３】
前記結像素子は、前記結像素子の厚み方向と直交する２方向のそれぞれに繰り返し配列された反射面を有し、
前記素子面の法線方向から見て、前記２方向のそれぞれは前記画像生成面と交差する方向である
請求項１又は２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記カメラは、前記素子面の法線方向から見て前記実像面の中央を向くように配置されている
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項５】
前記画像生成装置、及び該画像生成装置と対になる前記カメラを含む処理部を複数備えており、
前記結像素子の反射面は、第１方向を向いて互いに交差する第１組の反射面と、第２方向を向いて互いに交差する第２組の反射面とを含み、
第１の前記処理部の前記画像生成装置は、前記画像生成面を前記第１組の反射面に向けて配置されており、
第２の前記処理部の前記画像生成装置は、前記画像生成面を前記第２組の反射面に向けて配置されている
請求項３又は４に記載の電子機器。
【請求項６】
前記画像生成装置は、前記画像生成面を画面とするフラットパネルディスプレイを含む
請求項１〜５のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項７】
前記画像生成装置は、
前記画像形成面に配置されたスクリーンと、
前記スクリーンに前記画像を投射するプロジェクターと、を備える
請求項１〜５のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の複数の電子機器と、
前記複数の電子機器の間で、前記カメラによる撮影画像を示す第１画像データ、及び前記画像生成装置が形成する画像を示す第２画像データを送受信する送受信装置と、を備える表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器、及び表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、下記の特許文献１等に記載されているように、ネットワーク等を介して画像を送受信して相手の画像を表示する電子機器（双方向端末）が提案されている。特許文献１に記載された双方向端末は、カメラおよびフラットパネルディスプレイ（以下、ＦＰＤという）を備える。この双方向端末は、ＦＰＤを観察している第１ユーザーをＦＰＤの上部に設けられたカメラにより撮影し、その画像を他の双方向端末に送信する。また、この双方向端末は、同様に動作している他の双方向端末から第２ユーザーを撮影した画像を受信し、第２ユーザーの画像をＦＰＤに表示する。このようにして、複数のユーザーは、相手の画像を観察しながらテレビ会議等を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１４１３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような電子機器は、一般的に、ユーザーがＦＰＤを見やすい位置関係で使用され、カメラとユーザーの距離は、ユーザーがＦＰＤを見やすい距離で決まることになる。この距離は、例えば０．５ｍ程度の距離となり、カメラは、例えばユーザーの胸から上、顔等を視野に収めることが可能なように、比較的広角なレンズを備えることが求められる。このようなカメラで撮影された画像は、広角レンズの特性によって、近いところが大きく遠いところが小さくなるような遠近感が強調されやすくなり、特にユーザーを俯瞰するように正面以外から撮影される場合等には、違和感が生じやすくなる。
【０００５】
このような画像の違和感は、レンズの焦点距離を長くすれば低減される。しかしながら、この手法は、カメラの視野を確保するためにユーザーからカメラまでの距離を離す必要があり、結果として、カメラの撮影範囲がＦＰＤに邪魔されないように、カメラを専用の取付部材などで配置する必要がある。この場合、ユーザーがＦＰＤに表示された相手の眼を見る視線と、カメラがユーザーを撮影する光軸との間の角度が大きくなり、相手のＦＰＤに表示された画面上には、ユーザーの眼が明らかに下を向いたような画像が表示される。そのため、コミュニケーションがとりにくくなり、電子機器の利便性（使い勝手）が低くなる。さらには、上述のような電子機器は、使用しない場合にも、レンズの焦点距離が長い分だけカメラがＦＰＤから離れた位置に置かれているために、その場所を他の目的に使えないことになり、電子機器の利便性（使い勝手）が低くなることもありえる。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑み成されたものであって、例えば視線のずれの少ない自然な画像の撮影と表示を可能にすること等によって、利便性が高い電子機器及び表示システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１態様の電子機器は、画像を生成する画像生成装置と、前記画像生成装置の画像生成面に対して傾斜しており前記画像からの光が入射する素子面を有し、前記素子面に関して前記画像生成面と面対称な実像面に前記画像を実像として結像する結像素子と、前記実像面に対して前記結像素子からの前記光が入射する側に配置されたカメラと、を備える。
【０００８】
第１態様の電子機器は、実像面に形成される像を観察する視線とカメラの撮影方向とが揃うようになるので、カメラによる撮影画像に写っている視線と、この撮影画像を観察する視線とのずれが低減される。そのため、第１態様の電子機器は、視線のずれの少ない自然な画像の撮影と表示が可能になり、利便性が高くなる。
【０００９】
第１態様の電子機器において、前記実像面における前記カメラの撮影範囲は、前記実像が形成される範囲を含んでいてもよい。
【００１０】
この電子機器は、実像面上の像を観察する視点を、実像面上の像が形成される範囲を通してカメラで撮影することができるので、視線のずれが格段に低減される。
【００１１】
第１態様の電子機器において、前記結像素子は、前記結像素子の厚み方向と直交する２方向のそれぞれに繰り返し配列された反射面を有し、前記素子面の法線方向から見て、前記２方向のそれぞれは前記画像生成面と交差する方向であってもよい。
【００１２】
この電子機器は、実像面に像を良好に結像することができるので、利便性が高くなる。
【００１３】
第１態様の電子機器において、前記カメラは、前記素子面の法線方向から見て前記実像面の中央を向くように配置されていてもよい。
【００１４】
この電子機器は、実像面に結像する像を観察しやすい方向とカメラの撮影方向とが格段に揃うので、視線のずれの少ない自然な画像の撮影と表示が可能になり、利便性が高くなる。
【００１５】
第１態様の電子機器は、前記画像生成装置、及び該画像生成装置と対になる前記カメラを含む処理部を複数備えており、前記結像素子の反射面は、第１方向を向いて互いに交差する第１組の反射面と、第２方向を向いて互いに交差する第２組の反射面とを含み、第１の前記処理部の前記画像生成装置は、前記画像生成面を前記第１組の反射面に向けて配置されており、第２の前記処理部の前記画像生成装置は、前記画像生成面を前記第２組の反射面に向けて配置されていてもよい。
【００１６】
この電子機器は、複数の処理部がそれぞれの実像面に像を形成し、複数の像のそれぞれを各処理部に応じた視点から観察することができる。そのため、この電子機器は、例えば複数のユーザーに対応可能になり、利便性が高くなる。また、このような電子機器は、画像生成装置の数が１つである電子機器を複数用いて複数のユーザーに対応する構成と比較して、結像素子を共通化することができる。
【００１７】
第１態様の電子機器において、前記画像生成装置は、前記画像生成面を画面とするフラットパネルディスプレイを含んでいてもよい。
【００１８】
この電子機器は、フラットパネルディスプレイの画面に表示される画像を、実像面に結像させて表示でき、装置コストを低減できる。
【００１９】
第１態様の電子機器において、前記画像生成装置は、前記画像生成面に配置されたスクリーンと、前記スクリーンに前記画像を投射するプロジェクターと、を備えていてもよい。
【００２０】
この電子機器は、プロジェクターがスクリーンに投射する画像を、実像面に結像させて表示でき、明るい像を表示すること等ができる。
【００２１】
第２態様の表示システムは、第１態様の複数の電子機器と、前記複数の電子機器の間で、前記カメラによる撮影画像を示す第１画像データ、及び前記画像生成装置が形成する画像を示す第２画像データを送受信する送受信装置と、を備える。
【００２２】
第２態様の表示システムは、例えば、第１の電子機器のユーザーを撮影した撮影画像を第２の電子機器によって表示し、この撮影画像を観察している第２の電子機器のユーザーを撮影した撮影画像を第１の電子機器によって表示することができる。上述のように第１の態様の電子機器は、視線のずれの少ない画像の撮影と表示が可能であるので、このような表示システムは、複数のユーザーで視線のずれの少ない互いの画像を観察でき、利便性が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態における表示システムを示す図である。
【図２】第１実施形態における電子機器を示す図である。
【図３】（Ａ）は再帰性透過材の構成を示す図、（Ｂ）は（Ａ）の拡大図である
【図４】（Ａ）〜（Ｅ）は、再帰性透過材による結像の原理を示す図である。
【図５】再帰性透過材の変形例１を示す図である。
【図６】再帰性透過材の変形例２を示す図である。
【図７】第２実施形態における電子機器を示す図である。
【図８】第３実施形態における電子機器を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に、実施形態について説明する。実施形態において同様の要素については、同じ符号を付してその説明を簡略化または省略することがある。
【００２５】
［第１実施形態］
図１は、本実施形態の表示システムＳＹＳの概略構成を模式的に示す図である。本実施形態の表示システムＳＹＳは、例えばテレビ会議等に用いられ、複数のユーザーに対して相手の画像を相互にリアルタイムで表示できる。
【００２６】
本実施形態の表示システムＳＹＳは、インターネット、ＬＡＮ等の通信回線Ｌを介して互いに通信可能なように接続された複数の機能部（第１機能部Ｑ１、第２機能部Ｑ２）を備える。
【００２７】
第１機能部Ｑ１は、画像（実像ＩＭ１）を表示するとともに、実像ＩＭ１を観察可能な視点（第１ユーザーＫ１）を撮影する。そして、第１機能部Ｑ１は、例えば第１ユーザーＫ１を撮影した撮影画像を示す第１画像データＤａ１を、通信回線Ｌを介して第２機能部Ｑ２に送信する。
【００２８】
第２機能部Ｑ２は、第１機能部Ｑ１から受信した第１画像データＤａ１に基づいて、例えば第１ユーザーＫ１が写っている画像の実像ＩＭ２を表示する。また、第２機能部Ｑ２は、表示されている実像ＩＭ２を観察可能な視点（第２ユーザーＫ２）を撮影する。そして、第２機能部Ｑ２は、例えば第２ユーザーＫ２を撮影した撮影画像を示す第２画像データＤａ２を、通信回線Ｌを介して第１機能部Ｑ１に送信する。
【００２９】
第１機能部Ｑ１は、第２機能部Ｑ２から受信した第２画像データＤａ２に基づいて、例えば第２ユーザーＫ２が写っている画像の実像ＩＭ１を表示する。このようにして、第１ユーザーＫ１と第２ユーザーＫ２は、それぞれ、相手が写っている画像（実像）を観察することができる。
【００３０】
本実施形態の第１機能部Ｑ１は、第１双方向端末１Ａ（電子機器）と、第１送受信装置Ｔ１とを備える。第１双方向端末１Ａは、その構成については後述するが、実像ＩＭ１を形成すること、及び実像ＩＭ１を観察可能な位置（視点）を撮影することができる。
【００３１】
第１送受信装置Ｔ１は、通信回線Ｌと接続可能であり、通信回線Ｌを介して第２機能部Ｑ２と通信できる。本実施形態において、第１送受信装置Ｔ１は、例えば、コンピュータ、携帯情報端末等で構成され、第１双方向端末１Ａを制御する。
【００３２】
詳しくは、第１送受信装置Ｔ１は、通信回線Ｌを介して第２機能部Ｑ２から第２画像データＤａ２を受信する。第１送受信装置Ｔ１は、受信した第２画像データＤａ２を第１双方向端末１Ａに供給し、第１双方向端末１Ａを制御して実像ＩＭ１を形成させる。また、第１送受信装置Ｔ１は、第１双方向端末１Ａを制御して画像を撮影させ、その撮像画像を示す第１画像データＤａ１を第１双方向端末１Ａから取得する。第１送受信装置Ｔ１は、取得した第１画像データＤａ１を、通信回線Ｌを介して第２機能部Ｑ２に送信する。
【００３３】
第２機能部Ｑ２は、第２双方向端末１Ｂと、第２送受信装置Ｔ２とを備える。本実施形態において、第２機能部Ｑ２は、第１機能部Ｑ１と同様の構成及び機能を有しており、その説明を簡略化する。第２送受信装置Ｔ２は、通信回線Ｌと接続可能であり、第１機能部Ｑ１との間で第１画像データＤａ１の受信及び第２画像データＤａ２の送信を実行できる。また、第２送受信装置Ｔ２は、第２双方向端末１Ｂを制御して、第２双方向端末１Ｂに実像ＩＭ２を形成させ、実像ＩＭ２を観察する視点を撮影させる。
【００３４】
次に、第１双方向端末１Ａの構成について説明する。図２は、本実施形態における第１双方向端末１Ａを示す図である。図３は、再帰性透過材４の構成を示す図であり、図３（Ａ）は再帰性透過材４の厚み方向から見た平面図、図３（Ｂ）は、再帰性透過材４の一部を拡大して示す斜視図である。
【００３５】
図１及び図２に示すように、第１双方向端末１Ａは、ＦＰＤ２（画像生成装置）、カメラ３（撮影装置）、及び再帰性透過材４（結像素子）を備えている。
【００３６】
ＦＰＤ２は、第１送受信装置Ｔ１から入力された画像データ（例えば、第２画像データＤａ２）に基づいて、画像表示面２ａ（画像生成面）上に画像Ｖを表示する。画像Ｖは、例えば、人物を写した画像、風景を写した画像、文字を示す画像等を含む。ＦＰＤ２は、例えば液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなどの一般的なディスプレイでもよい。
【００３７】
再帰性透過材４は、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、所定の厚みを持った矩形状のガラスなどの板材７に、光が通過（透過）する複数の四角柱状の開口部８が設けられたものである。板材７は、互いにほぼ平行な２つの主面７ａ，７ｂを有し、一方の主面７ａ側から入射した光は、他方の主面７ｂ側から出射する。
【００３８】
なお、本実施形態において、図１等に示すＸＹＺ直交座標系を参照して、第１双方向端末１Ａの各部の位置関係等を説明する場合がある。このＸＹＺ直交座標系は、再帰性透過材４の素子面Ｓ上で互いに直交する２方向がＸ方向、Ｙ方向であり、再帰性透過材４の厚み方向（素子面Ｓの法線方向）がＺ方向である。また、図１及び図２に示すＶ１方向は、ＸＹ平面においてＸ方向とＹ方向のそれぞれに交差する方向であり、例えば再帰性透過材４の対角方向である。
【００３９】
なお、素子面Ｓは、板材７の主面７ａと主面７ｂとに平行な平面であって、板材７の中心を通る（主面７ａからの距離と主面７ｂからの距離が同じ）仮想的な平面である。素子面Ｓは、板材７の厚み方向の中心を通り、板材７の厚み方向（Ｚ方向）と直交する平面としてもよい。
【００４０】
開口部８は、板材７上の互いに直交する２方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に、繰り返し配列されている。素子面Ｓの法線方向から見た開口部８の平面形状は、例えば正方形である。本実施形態の再帰性透過材４は、板材７の厚み方向（Ｚ方向）から見て（平面視して）、開口部８の各辺が板材７の各辺とほぼ平行である。
【００４１】
このように、再帰性透過材４は、２方向（ここでは、Ｘ方向及びＹ方向）のそれぞれに周期的な構造（開口部８）を有しており、素子面Ｓは、再帰性透過材４の内部の仮想的な平面であって、周期的な構造が並ぶ２方向のそれぞれに平行な面としてもよい。
【００４２】
開口部８は、その内側を光が通過する光通過部として機能するように、構成されている。開口部８は、その内側が空間（空隙）であってもよいし、その内側に透明性の高い樹脂材料などが充填されていてもよい。
【００４３】
開口部８の４つの内壁面のうち互いに直交する２つの内壁面には、反射面９（第１反射面９ａ、第２反射面９ｂ）になっている。反射面９は、例えば、開口部８の内壁面に形成された金属反射膜等で構成される。
【００４４】
第１反射面９ａ及び第２反射面９ｂは、いわゆる２面コーナーリフレクターを構成する。第１反射面９ａ及び第２反射面９ｂは、複数の開口部８のいずれにおいても、各開口部８の中心を原点として＋Ｘ方向と＋Ｙ方向の間（第１象限）の任意の方向を向いている。
【００４５】
開口部８の内壁面のうち互いに直交する２つの内壁面が反射面である構成を説明したが、開口部８の４つの内壁面が全て反射面９になっていてもよく、本実施形態において、開口部８の４つの内壁面は、いずれも反射面９になっている。反射面９のうち第３反射面９ｃは、第２反射面９ｂと直交し、第１反射面９ａとほぼ平行に対向している。反射面９のうち第４反射面９ｄは、第３反射面９ｃと直交し、第２反射面９ｂとほぼ平行に対向している。
【００４６】
反射面９のうち互いに交差して隣接する１対の反射面は、いずれも同じ向きを向いており、この向きから光が入射可能である。例えば、第２反射面９ｂと第３反射面９ｃは、＋Ｘ方向と−Ｙ方向の間（第４象限）の任意の方向を向いている。また、第３反射面９ｃと第４反射面９ｄは、−Ｘ方向と−Ｙ方向の間（第３象限）の任意の方向を向いている。また、第４反射面９ｄと第１反射面９ａは、−Ｘ方向と＋Ｙ方向の間（第２象限）の任意の方向を向いている。
【００４７】
図２に示すように、ＦＰＤ２は、素子面Ｓ及び画像表示面２ａに平行な側方から見ると、画像表示面２ａが再帰性透過材４の素子面Ｓに対して非垂直に傾くように、配置されている。
【００４８】
また、図３（Ａ）に示すように、ＦＰＤ２は、再帰性透過材４の素子面Ｓに垂直な方向から見ると、画像表示面２ａの法線方向が開口部８の配列方向（Ｘ方向、Ｙ方向）のそれぞれと交差するように、配置されている。換言すると、ＦＰＤ２は、再帰性透過材４の素子面Ｓに垂直な方向から見ると、画像表示面２ａの法線方向が再帰性透過材４の開口部８の２つの反射面９が接する角部の側に向くように傾いて配置されている。
【００４９】
このようなＦＰＤ２と再帰性透過材４の位置関係により、ＦＰＤ２の画像表示面２ａから出射した光は、概ね再帰性透過材４の開口部８の２つの反射面９が接する角部の方向に向けて進む。図１では、図面を見易くするため、再帰性透過材４の開口部８の図示を省略した。再帰性透過材４の開口部８の２つの反射面９が接する角部の位置は、再帰性透過材４の４つの角部のうち、図１に符号Ｒで示した角部の位置に対応する。
【００５０】
ここで、図４（Ａ）〜（Ｅ）を用いて、再帰性透過材４の作用を説明する。図４において、点Ｐは、図２に示した画像Ｖ上の光が射出される点、例えばＦＰＤ２上の各画素を示す。また、点Ｔは、点Ｐから出射した光が再帰性透過材４の反射面９上に入射する点（入射位置）を示す。また、点Ｑは、点Ｐから出射して再帰性透過材４を通った光が結像する点を示す。図４（Ｄ）、図４（Ｅ）は、それぞれ、点Ｔの近傍を拡大視した平面図、側面図である。
【００５１】
上述したように、再帰性透過材４の２つの反射面９（第１反射面９ａ及び第２反射面９ｂ）は、互いに直交している。そのため、図４（Ｄ）に示すように、第２反射面９ｂに入射した光は、第２反射面９ｂで反射した後に、第１反射面９ａに入射して第１反射面９ａで反射し、第２反射面９ｂへ入射してくるときの向きと逆向きに進行する。したがって、反射面９に入射した光は、図４（Ｂ）に示すように素子面Ｓと直交する方向（Ｚ方向）から見たときには、一般の再帰性反射材と同様に、入射方向と同じ方向に反射する。そのため、点ＱをＸＹ平面上に射影した射影点は、点ＰをＸＹ平面上に射影した射影点とほぼ一致する。
【００５２】
また、反射面９に入射した光は、図４（Ｅ）に示すように再帰性透過材４に対する入射面の法線方向（点Ｐ、点Ｔ、点Ｑで作る三角形ＰＴＱの法線方向）から見ると、第１反射面９ａ及び第２反射面９ｂでそれぞれ反射する。そのため、図４（Ｃ）に示すように、反射面９に入射した光は、入射面に直交するように平面ミラーを置いた場合と等価的に、入射角ａと同じ反射角ａで反射する。
【００５３】
このように、点Ｐから出射した光は、図４（Ａ）に示すように点Ｔを経て点Ｑに向かう。一般に、画像Ｖ上の点Ｐから出射した光は、ある程度の角度範囲内に拡散するため、再帰性透過材４の点Ｔ以外の箇所にも入射する。点Ｐから拡散した光は、点Ｔ以外の箇所においても同様に反射するため、点Ｑに集束することになる。すなわち、素子面Ｓの一方側に位置する画像Ｖは、素子面Ｓの他方側の空間における素子面Ｓに対する面対称位置（実像面Ｊ）に結像する。
【００５４】
ここでは、平面的な画像Ｖの１点をＰから出射した光について説明したが、有限の大きさを持った立体的な物体又は像上の各点から出射した光も同様に結像する。よって、再帰性透過材４の下方に立体物が存在した場合、点Ｑの周辺に、再帰性透過材４の素子面Ｓに対して面対称な実像が立体像として形成される。
【００５５】
なお、実像上の点Ｑを観察する場合、観察点と点Ｑとを結ぶ直線上からの光線を選択的に見ていることになり、両目で観察することで実像が空間に浮かんで見える。また、上述のように、再帰性透過材４は、素子面Ｓと垂直な方向に貫通する開口部８を有しているため、再帰性透過材４の素子面Ｓに対して垂直に入射した光は反射面９に入射することなく、そのまま直進する。
【００５６】
本実施形態においては、図２に示すように、再帰性透過材４の素子面Ｓの下方にＦＰＤ２が傾いて設置されている。そのため、実像面Ｊは、再帰性透過材４の素子面Ｓの上方の空間において、ＦＰＤ２の画像表示面２ａの傾きと面対称な方向に傾いて配置される。再帰性透過材４は、このような実像面Ｊに、画像表示面２ａ上の画像Ｖを面対称にした実像ＩＭ１を形成する。この場合、ＦＰＤ２の画像表示面２ａが平面であるため、形成される実像ＩＭ１は画像Ｖと傾きが異なり、形状や寸法がほぼ一致した平面像となる。
【００５７】
したがって、観察者Ｋ（ユーザー）は、実像面Ｊの傾いた方向から実像ＩＭ１の方向を斜めに覗き込むようにすれば、観察者Ｋに対して実像ＩＭ１が略正対した状態となり、実像ＩＭ１を見やすくなる。実像ＩＭ１は、再帰性透過材４で反射した光により形成されたものであるため、観察者Ｋは、再帰性透過材４を見ることができる観察範囲内において、実像ＩＭ１が空間に浮かんだように見える。
【００５８】
次に、カメラ３について説明する。カメラ３（撮影装置）は、ＣＣＤセンサー、ＣＭＯＳセンサー等の撮像素子、撮影レンズ、オートフォーカス機構等を備え、一般的なカメラを利用できる。
【００５９】
図２に示すように、カメラ３は、実像面Ｊに対して再帰性透過材４から光が入射してくる側に配置されている。すなわち、カメラ３は、実像ＩＭ１を観察する視点（観察者Ｋ）とカメラ３との間に実像面Ｊを挟むように、配置される。これにより、観察者Ｋは、例えば実像面Ｊに形成された実像ＩＭ１を正面から観察すると、実像ＩＭ１の背後にカメラ３を見ることになる。
【００６０】
カメラ３は、その少なくとも一部が実像面Ｊよりも下方に配置されており、例えば再帰性透過材４に固定される。カメラ３は、素子面Ｓよりも上方を仰ぐように配置されている。すなわち、カメラ３の撮影方向Ｄｐ（撮影レンズの入射側光軸）は、素子面Ｓから実像面Ｊに近づくように傾いている。この場合に、カメラ３の撮影方向Ｄｐは、カメラ３が実像面Ｊの上方に配置されている場合と比較して、実像ＩＭ１を観察する視点（観察者Ｋ）と実像ＩＭ１上の点を結ぶ線（視線Ｋｖ）に対して平行に近くなる。カメラ３の実像面Ｊにおける撮影範囲３ａは、実像面Ｊにおいて実像ＩＭ１が形成される像形成範囲Ｊａの少なくとも一部を含むように、設定される。
【００６１】
また、図３（Ａ）に示すように、カメラ３は、実像面Ｊ上の実像ＩＭ１を形成可能な実像形成範囲Ｊａを、撮影方向Ｄｐが通るように配置される。例えば、カメラ３は、素子面Ｓの法線方向から見て実像面Ｊの中心Ｊｃを向くように、配置される。なお、実像形成範囲Ｊａは、例えば、ＦＰＤ２の画像表示面２ａにおいて画像Ｖが表示される範囲と光学的に共役な範囲である。
【００６２】
以上のような構成の第１双方向端末１Ａは、再帰性透過材４から実像面Ｊへ光が入射する側に配置されたカメラ３によって、実像ＩＭ１を観察する視点（第１ユーザーＫ１）を撮影する。そのため、第１双方向端末１Ａは、撮影方向Ｄｐと視線Ｋｖが近くなり、カメラ３に視線Ｋｖが向いた撮影画像が得られる。このように、第１双方向端末１Ａは、視線のずれの少ない自然な画像の撮影と表示が可能であり、利便性が高い。例えば、第１双方向端末１Ａは、このような撮影画像を観察する第２双方向端末１Ｂの観察者（第２ユーザーＫ２）と第１ユーザーＫ１との視線のずれを減らすことができる。結果として、表示システムＳＹＳは、例えばテレビ会議等において、ユーザー間の円滑なコミュニケーションをとることを可能とするので、利便性が高い表示システムになる。
【００６３】
ところで、実像ＩＭ１の観察者（第１ユーザーＫ１）は、実像ＩＭ１を見やすいように、第１双方向端末１Ａとの位置関係を定めると想定される。この場合に、実像ＩＭ１を観察する視線Ｋｖは、実像ＩＭ１が形成される実像形成範囲Ｊａを向くこと、実像面Ｊの中心Ｊｃを向くことが多いと想定される。本実施形態の第１双方向端末１Ａにおいて、カメラ３の実像面Ｊ上の撮影範囲３ａは、実像面Ｊ上の実像が形成される実像形成範囲Ｊａの少なくとも一部を含んでいるので、視線のずれを格段に減らすことができる。また、第１双方向端末１Ａにおいて、カメラ３は、素子面Ｓの法線方向から見て実像面Ｊの中心Ｊｃを向くように配置されているので、視線のずれを格段に減らすことができる。
【００６４】
また、本実施形態の第１双方向端末１Ａは、カメラ３が再帰性透過材４の近傍に配置されている。そのため、第１双方向端末１Ａは、カメラ３の撮影レンズに比較的焦点距離の長いレンズを使うことができ、歪の少ない画像を撮影することができる。また、第１双方向端末１Ａは、カメラ３が再帰性透過材４の近傍に配置されているので、カメラ３の取り付けに要する取付部品等を簡略化することができる。これにより、第１双方向端末１Ａは、取付部品の配置スペース等を減らすことができ、例えば画像を表示しないときに、再帰性透過材４を机等として利用することもできる。
【００６５】
また、第１双方向端末１Ａは、ＦＰＤ２により画像Ｖを生成するので、装置コストを低減することができる。また、第１双方向端末１Ａは、再帰性透過材４がＦＰＤ２の上方に配置されているので、ＦＰＤ２に埃等が付着することを抑制できる。
【００６６】
次に、再帰性透過材４の変形例について説明する。
【００６７】
図５は、再帰性透過材４の変形例１を示す斜視図である。図５に示す再帰性透過材１１は、両面もしくは片面が反射面となった金属もしくはガラスなどの複数の板材１２を互いに直交するように格子状に組み合わせたものである。板材１２の片面のみが反射面である場合に、板材７は、互いに交差して隣り合う１対の反射面が画像生成装置の画像生成面を向くように、配置される。隣り合う板材１２の間の空間は、空気が存在してもよいし、透明性の高い樹脂材料などが充填されていてもよい。
【００６８】
図６は、再帰性透過材４の変形例２を示す斜視図である。図６に示す再帰性透過材１３は、角柱状のガラス材料１４の長手方向の一面を鏡面として、鏡面が同じ方向を向くように複数のガラス材料１４を並べたものを２組作り、鏡面が互いに直交するように２組を積層したものである。
【００６９】
［第２実施形態］
次に、図７を参照しつつ、第２実施形態について説明する。本実施形態の双方向端末２１（電子機器）は、画像生成装置の構成が第１実施形態と異なり、その他の構成については第１実施形態と同様である。
【００７０】
図７は、本実施形態の双方向端末２１の概略構成を模式的に示す斜視図である。図７において、第１実施形態と共通する構成要素は、同一の符号を付してその説明を簡略化又は省略することがある。
【００７１】
本実施形態の双方向端末２１は、プロジェクションシステム２２（画像生成装置）と、カメラ３と、再帰性透過材４（結像素子）と、を備えている。プロジェクションシステム２２は、透過型のスクリーン２３と、スクリーン２３に対して画像Ｖを投射するプロジェクター２４と、を備えている。
【００７２】
本実施形態において、スクリーン２３は、第１実施形態のＦＰＤ２の位置に、ＦＰＤ２の代わりに配置されている。すなわち、スクリーン２３は、スクリーン２３の画像表示面２３ａが再帰性透過材４の素子面Ｓに対して傾くように配置されている。
【００７３】
以上のような構成の双方向端末２１は、第１実施形態で説明したように視線のずれを減らすことができ、利便性が高い。また、双方向端末２１は、プロジェクションシステム２２によって画像Ｖを生成するので、画面サイズの自由度が高くなる。また、双方向端末２１は、例えばスクリーンゲインを上げることに等より、明るい実像ＩＭ１を表示すること等もできる。
【００７４】
［第３実施形態］
次に、図８を参照しつつ、第３実施形態について説明する。本実施形態の双方向端末３０（電子機器）は、実像を形成するとともに撮影画像を取得する処理部を複数備えている点が第１実施形態と異なる。
【００７５】
図８は、本実施形態の双方向端末３０の概略構成を模式的に示す斜視図である。本実施形態において、再帰性透過材４は、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示したように、多数の開口部８を有しているが、図８には開口部８の１つを代表的にまた拡大して模式的に図示した。
【００７６】
図８に示す双方向端末３０は、複数の処理部として、第１処理部３１、第２処理部３２、第３処理部３３、及び第４処理部３４を備える。これら処理部は、いずれも同様の構成であるが、再帰性透過材４の反射面９に対する位置関係が互いに異なっている。
【００７７】
再帰性透過材４の第１反射面９ａ及び第２反射面９ｂは、開口部８の中心を原点として第１象限内の第１象限方向を向いて、互いに直交している。第１処理部３１は、第１反射面９ａ及び第２反射面９ｂを利用して実像を形成するように、配置されている。すなわち、第１処理部３１の画像生成装置３５は、素子面Ｓの法線方向から見て、画像生成面３５ａを第１反射面９ａ及び第２反射面９ｂに向けて、配置されている。第１処理部３１のカメラ３６は、画像生成装置３５に対する実像面Ｊ１に対して、再帰性透過材４から実像面Ｊ１への光の入射側に配置されている。
【００７８】
なお、画像生成装置３５は、第１実施形態で説明したＦＰＤ２であってもよいし、第２実施形態で説明したプロジェクションシステム２２であってもよい。第２から第４の処理部３２〜３４についても同様である。
【００７９】
第２反射面９ｂと第３反射面９ｃは、第４象限方向（上記の回転角が２７０°より大きく３６０°より小さい方向）を向いて、互い直交している。第２処理部３２は、第２反射面９ｂ及び第３反射面９ｃを利用して実像を形成するように、配置されている。第２処理部３２の画像生成装置３７は、素子面Ｓの法線方向から見て、画像生成面３７ａを第２反射面９ｂ及び第３反射面９ｃに向けて、配置されている。第２処理部３２のカメラ３８は、画像生成装置３７に対応する実像面Ｊ２に対して、再帰性透過材４から実像面Ｊ２への光の入射側に配置されている。
【００８０】
また、第３反射面９ｃと第４反射面９ｄは、第３象限方向（上記の回転角が１８０°より大きく２７０°より小さい方向）を向いて、互いに直交している。第３処理部３３は、第３反射面９ｃ及び第４反射面９ｄを利用して実像を形成するように、配置されている。第３処理部３３の画像生成装置３９は、素子面Ｓの法線方向から見て、画像生成面３９ａを第３反射面９ｃ及び第４反射面９ｄに向けて、配置されている。第３処理部３３のカメラ４０は、画像生成装置４１に対応する実像面Ｊ３に対して、再帰性透過材４から実像面Ｊ３への光の入射側に配置されている。
【００８１】
また、第４反射面９ｄと第１反射面９ａは、第２象限方向（上記の回転角が９０°より大きく１８０°より小さい方向）を向いて、互い直交している。第４処理部３４は、第４反射面９ｄ及び第１反射面９ａを利用して実像を形成するように、配置されている。第４処理部３４の画像生成装置４１は、素子面Ｓの法線方向から見て、画像生成面４１ａを第４反射面９ｄ及び第１反射面９ａに向けて、配置されている。第４処理部３４のカメラ４２は、画像生成装置４２に対応する実像面Ｊ４に対して、再帰性透過材４から実像面Ｊ４への光の入射側に配置されている。
【００８２】
本実施形態において、双方向端末３０は、複数の処理部３１〜３４がそれぞれの実像面Ｊ１〜Ｊ４に像を形成し、複数の像のそれぞれを各処理部に応じた視点から観察することができる。これら４つの視点は、例えば矩形状の再帰性透過材４の角に配置される。本実施形態の双方向端末３０は、再帰性透過材４の外側に外周が矩形状の補助部材４４が設けられており、補助部材４４の外周の各辺に再帰性透過材４の角（視点）が配置されるようになっている。
【００８３】
以上のような構成の双方向端末３０は、例えば４人のユーザーに対応可能であり、利便性が高くなる。また、このような双方向端末３０は、画像生成装置の数が１つである第１双方向端末を複数用いて複数のユーザーに対応する構成と比較して、再帰性透過材４を共通化することができる。
【００８４】
なお、本実施形態において、処理部の数は、４つであるが２つでもよいし、３つでもよい。処理部の数が２又は３である場合に、処理部の位置は、上記の第１処理部３１〜第４処理部３４から適宜選択できる。
【００８５】
なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されるものではない。上記の実施形態で説明した要件は、適宜組み合わせることができる。また、上記の実施形態で説明した要件の少なくとも１つは、省略されることある。
【符号の説明】
【００８６】
１Ａ・・・第１双方向端末（電子機器）、１Ｂ・・・第２双方向端末（電子機器）、２ａ・・・画像表示面（画像生成面）、３・・・カメラ、３ａ・・・撮影範囲、４・・・再帰性透過材（結像素子）、９・・・反射面、１１、１３・・・再帰性透過材（結像素子）、２１・・・双方向端末（電子機器）、２３・・・スクリーン、２３ａ・・・画像表示面（画像生成面）、２４・・・プロジェクター、３０・・・双方向端末（電子機器）、３１・・・第１処理部、３２・・・第２処理部、３３・・・第３処理部、３４・・・第４処理部、３５、３７、３９、４１・・・画像生成装置、３５ａ、３７ａ、３９ａ、４１ａ・・・画像生成面、３６、３８、４０、４２・・・カメラ、Ｄａ１・・・第１画像データ、Ｄａ２・・・第２画像データ、ＩＭ１・・・実像（像）、ＩＭ２・・・実像（像）、Ｊ、Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ４・・・実像面、Ｊｃ・・・中心、ＳＹＳ・・・表示システム、Ｔ１・・・第１送受信装置、Ｔ２・・・第２送受信装置、Ｖ・・・画像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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