(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
離れて位置する複数の端末側を接続して相互通信を行う通信システムにおいて、
第１の端末側のパターン表示可能な液晶を用いて構成されたスクリーンに、前記第１の端末側と接続された第２の端末側の画像を投影する投影手段と、
前記スクリーンでのパターン表示動作を制御するスクリーン制御手段と、
前記第２の端末側に供給する前記第１の端末側の画像を、前記スクリーンを介して撮影する撮像手段とを有し、
前記スクリーン制御手段によって前記スクリーンを制御し、前記スクリーンが光散乱状態の領域と光透過状態の領域とに区分されるパターン表示状態と、前記光散乱状態の領域と前記光透過状態の領域とが入れ替えられたパターン反転表示状態とを、所定時間毎に切り換え、
前記投影手段によって前記スクリーンの光散乱状態の領域に投影した画像を表示すると共に、前記スクリーンの光透過状態の領域を介して前記第１の端末側の画像を前記撮像手段で撮影する
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記スクリーンは、液晶を用いて構成されたスクリーンを用いることを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項３】
離れて位置する複数の端末側を接続して相互通信を行う通信システムにおいて、
第１の端末側のパターン表示可能な液晶を用いて構成されたスクリーンに、前記第１の端末側と接続された第２の端末側の画像を投影する投影手段と、
前記スクリーンでのパターン表示動作を制御するスクリーン制御手段と、
前記第２の端末側に供給する前記第１の端末側の画像を、前記スクリーンを介して撮影する撮像手段とを有し、
前記スクリーン制御手段によって前記スクリーンを制御し、前記スクリーンが光透過状態とされるパターン非表示状態と、前記スクリーンが光散乱状態の領域と光透過状態の領域とに区分されるパターン表示状態とを、所定時間毎に切り換え、
前記投影手段によって前記スクリーンの光散乱状態の領域に投影した画像を表示すると共に、前記スクリーンの光透過状態の領域を介して前記第１の端末側の画像を前記撮像手段で撮影する
ことを特徴とする通信システム。
【請求項４】
前記スクリーンは、液晶を用いて構成されたスクリーンを用いることを特徴とする請求項３記載の通信システム。
【請求項５】
前記スクリーンが前記パターン非表示状態であるか前記パターン表示状態であるかに応じて、前記撮像手段で得られた画像信号の信号レベルを制御するレベル制御手段を有し、
前記レベル制御手段では、前記スクリーンが前記パターン非表示状態であるときと前記パターン表示状態であるときとで画像信号の信号レベルが一致するように制御する
ことを特徴とする請求項３記載の通信システム。
【請求項６】
離れて位置する複数の端末側を接続して相互通信を行う通信システムにおいて、
第１の端末側のパターン表示可能な液晶を用いて構成されたスクリーンに、前記第１の端末側と接続された第２の端末側の画像を投影する投影手段と、
前記スクリーンでのパターン表示動作を制御するスクリーン制御手段と、
前記第２の端末側に供給する前記第１の端末側の画像を、前記スクリーンを介して撮影する撮像手段とを有し、
前記液晶を用いたスクリーンは、
パターン表示状態であるときに光散乱状態の領域と光透過状態の領域とに区分される第１のスクリーンと、パターン表示状態であるときに光遮断状態の領域と光透過状態の領域とに区分される第２のスクリーンで構成されると共に、前記光遮断状態の領域に前記光散乱状態の領域が重なるように前記第１のスクリーンと前記第２のスクリーンが位置され、
前記投影手段によって前記第１のスクリーンの光散乱状態の領域に投影した画像を表示すると共に、前記第１および第２のスクリーンの光透過状態の領域を介して前記第２のスクリーン側から前記第１の端末側の画像を前記撮像手段で撮影する
ことを特徴とする通信システム。
【請求項７】
離れて位置する複数の端末側を接続して相互通信を行う通信方法において、
第１の端末側のパターン表示可能なスクリーンに、前記第１の端末側と接続された第２の端末側の画像を投影する投影工程と、
前記スクリーンでのパターン表示動作を制御するスクリーン制御工程と、
前記第２の端末側に供給する前記第１の端末側の画像を、前記スクリーンを介して撮影する撮像工程とを有し、
前記スクリーン制御工程では、
前記スクリーンが光散乱状態の領域と光透過状態の領域とに区分されるパターン表示状態と、前記光散乱状態の領域と前記光透過状態の領域とが入れ替えられたパターン反転表示状態とを、所定時間毎に切り換え、
前記投影工程では、
前記スクリーンの光散乱状態の領域に前記第２の端末側の画像を投影し、
前記撮像工程では、
前記スクリーンの光透過状態の領域を介して前記第１の端末側の画像を撮影することを特徴とする通信方法。
【請求項８】
離れて位置する複数の端末側を接続して相互通信を行う通信方法において、
第１の端末側のパターン表示可能なスクリーンに、前記第１の端末側と接続された第２の端末側の画像を投影する投影工程と、
前記スクリーンでのパターン表示動作を制御するスクリーン制御工程と、
前記第２の端末側に供給する前記第１の端末側の画像を、前記スクリーンを介して撮影する撮像工程とを有し、
スクリーン制御工程では、
前記スクリーンが光透過状態とされるパターン非表示状態と、前記スクリーンが光散乱状態の領域と光透過状態の領域とに区分されるパターン表示状態とを、所定時間毎に切り換え、
前記投影工程では、
前記スクリーンの光散乱状態の領域に前記第２の端末側の画像を投影し、
前記撮像工程では、
前記スクリーンの光透過状態の領域を介して前記第１の端末側の画像を撮影することを特徴とする通信方法。
【請求項９】
離れて位置する複数の端末側を接続して相互通信を行う通信方法において、
第１の端末側のパターン表示可能なスクリーンに、前記第１の端末側と接続された第２の端末側の画像を投影する投影工程と、
前記スクリーンでのパターン表示動作を制御するスクリーン制御工程と、
前記第２の端末側に供給する前記第１の端末側の画像を、前記スクリーンを介して撮影する撮像工程とを有し、
前記スクリーン制御工程は、
パターン表示状態であるときに光散乱状態の領域と光透過状態の領域とに区分される第１のスクリーンと、パターン表示状態であるときに光遮断状態の領域と光透過状態の領域とに区分される第２のスクリーンとで構成すると共に、前記光遮断状態の領域に前記光散乱状態の領域が重なるように前記第１のスクリーンと前記第２のスクリーンを位置し、
前記投影工程では、
前記第１のスクリーンの光散乱状態の領域に前記第２の端末側の画像を投影し、
前記撮像工程では、
前記第１および第２のスクリーンの光透過状態の領域を介して前記第２のスクリーン側から前記第１の端末側の画像を撮影することを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は通信システムと通信方法に関する。詳しくは、投影手段によって、第１の端末側と接続された第２の端末側の画像を、第１の端末側の液晶スクリーンに投影すると共に、スクリーン制御手段によって液晶スクリーンにパターン表示を表示し、パターン表示によって液晶スクリーンの光散乱状態とされた領域を用いて投影された画像を表示すると共に、光透過状態とされた領域を介して第１の端末側の画像を撮像手段で撮影し、臨場感を維持しながら良好で滑らかな画像を表示して相互通信を可能とするものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、テレビ電話等の実用化に伴い、複数の端末側すなわち話者側と相手側を接続して相手側の画像を見ながら会話が行えるようになされている。このような通信システムでは、図１６に示すように、画像表示装置１０の上面側や側面側に撮像装置１２、例えばビデオカメラが設けられており、話者ＴＡ側のビデオカメラ１２で撮影された画像が話者の相手側の画像表示装置に表示されると共に、相手側のビデオカメラで撮影された画像が話者ＴＡ側の画像表示装置１０に表示される。
【０００３】
しかし、このような通信システムでは、画像表示装置１０とビデオカメラ１２の位置が異なることから、画像表示装置１０に表示された画像を見ながら会話を行った場合、相手側の画像表示装置に表示される画像は、視線が下方向や横方向等にずれた状態となってしまい、相手側を見ているような画像とならない。
【０００４】
このため、視線を一致させると共に表示画像を大きなものとすることで、相手側が同居しているような臨場感を得られるようにハーフミラーを用いる方式、あるいは画像が表示されるスクリーンを時分割で駆動する方式が提案されている。
【０００５】
図１７は、ハーフミラーを用いる方式の通信システムを示しており、ハーフミラー１４の下部には画像表示装置１０が設けられている。この画像表示装置１０で表示された画像がハーフミラー１４に写し出される。このハーフミラー１４の背面側であると共に話者ＴＡと対向する視線の延長上の位置にはビデオカメラ１２が設置される。
【０００６】
このような通信システムでは、相手側の画像がハーフミラー１４に表示された状態で話者ＴＡがハーフミラー１４と対峙すると、話者と相手側の視線が一致することとなり、話者はあたかも同じ部屋で相手側と向き合いながら会話をしているような雰囲気を作り出すことができる。
【０００７】
図１８はスクリーンを時分割駆動する方式の通信システムを示しており、液晶スクリーン１６に画像投影装置１８、例えばプロジェクタから相手側の画像が投影される。この液晶スクリーン１６の背面側であると共に話者と対向する視線の延長上の位置にはビデオカメラ１２が設置される。
【０００８】
液晶スクリーン１６は、図１９ａに示すように光散乱状態（スクリーン状態）あるいは光透過状態に切替可能とされている。ビデオカメラ１２はシャッタ機能を有しており、液晶スクリーン１６が光散乱状態であるか光透過状態であるかに応じて図１９ｂに示すようにシャッタの開閉動作が制御される。
【０００９】
ここで、液晶スクリーン１６が時点ｔ1から時点ｔ2まで光散乱状態であるときには、液晶スクリーン１６に相手側の画像が表示されることからビデオカメラ１２のシャッタは閉じられる。液晶スクリーンが時点ｔ2から時点ｔ3まで光透過状態であるときにはプロジェクタ１８から相手側の画像が投影されても、プロジェクタ１８からの光線が液晶スクリーン１６を透過してしまうため液晶スクリーン１６に画像が表示されない。また、話者ＴＡ側からの光線は液晶スクリーン１６を透過してビデオカメラ１２に照射される。このため、ビデオカメラ１２のシャッタを開くことにより話者ＴＡを撮影することができる。
【００１０】
このように、液晶スクリーン１６の状態を制御すると共に、液晶スクリーン１６の状態に応じてビデオカメラ１２のシャッタを制御することで、ハーフミラーを用いる方法と同様に話者と相手側の視線を一致させることができると共に、向き合いながら会話をしているような雰囲気を作り出すことができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなハーフミラーを用いる方式では、画像表示装置１０で表示された画像をハーフミラー１４に写し出すことから、装置が大きくなり小型化が困難であると共に、大画面化が容易でなく、コストも高くなってしまう。また、ハーフミラー１４によって話者ＴＡ側からの光線の一部が反射されてしまうので、ビデオカメラ１２に入射される入射光の光量は少なくなってしまう。さらに、ハーフミラー１４を用いて画像を歪みを生ずることなく大きく表示する場合には、平面度の誤差が少ない高精度なハーフミラーを用いなければならなず、通信システムがさらに高価となってしまう。
【００１２】
また、液晶スクリーン１６を時分割駆動する方式でも、液晶スクリーン１６が光散乱状態とされている期間中は、ビデオカメラ１２のシャッタが閉じた状態とされるので入射光の光量は少なくなってしまう。このため、室内が十分明るくないときには撮影された画像が暗くなってしまい、良好な画像を得ることができない。さらに、ビデオカメラ１２で動きの早い被写体を撮影すると、撮影された画像がコマ送りのような画像となってしまい、動きの滑らかな画像を得ることができない。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明では、臨場感を維持しながら良好で滑らかな画像を表示して相互通信を行うことができる通信システムと通信方法を提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る通信システムは、第１の端末側のパターン表示可能なスクリーンに、第１の端末側と接続された第２の端末側の画像を投影する投影手段と、スクリーンでのパターン表示動作を制御するスクリーン制御手段と、第２の端末側に供給する第１の端末側の画像を、スクリーンを介して撮影する撮像手段とを有するものである。また、通信方法には、第１の端末側のパターン表示可能なスクリーンに、第１の端末側と接続された第２の端末側の画像を投影する投影工程と、スクリーンでのパターン表示動作を制御するスクリーン制御工程と、第２の端末側に供給する第１の端末側の画像を、スクリーンを介して撮影する撮像工程とを有するものである。
【００１５】
この発明では、プロジェクタ等の投影手段によって、対話者側の画像が例えば液晶スクリーンに投影される。液晶スクリーンには、スクリーン制御手段によってパターン表示が行われる。この液晶スクリーンの背面側には話者と対向する視線の延長上の位置にビデオカメラ等の撮像装置が設けられる。液晶スクリーンにパターンが表示されると、パターン表示によって光散乱状態とされた領域でプロジェクタから投影された画像が表示されると共に、光透過状態とされた領域を用いてビデオカメラで話者側が撮影される。
【００１６】
また、パターン表示では、液晶スクリーンが光散乱状態の領域と光透過状態の領域とに区分されるパターン表示状態と、光散乱状態の領域と光透過状態の領域が入れ替えられたパターン反転表示状態とを所定時間毎に切り換えたり、光透過状態とされるパターン非表示状態と、光散乱状態の領域と光透過状態の領域とに区分されるパターン表示状態とを所定時間毎に切り換えてパターン表示が行われる。ここで、液晶スクリーンが光透過状態とされるパターン非表示状態と、光散乱状態の領域と光透過状態の領域とに区分されるパターン表示状態とで切り換えが行われるときには、レベル制御手段によって、ビデオカメラで得られた画像信号の信号レベルがパターン非表示状態とパターン表示状態で等しくなうように制御される。
【００１７】
さらに、パターン表示が行われたときに光散乱状態の領域と光透過状態の領域とに区分される液晶スクリーンとパターン表示が行われたときに光遮断状態の領域と光透過状態の領域とに区分される液晶スクリーンとで液晶スクリーンを構成し、光遮断状態の領域に光散乱状態の領域が重なるように２つの液晶スクリーンが位置するものとされて、光散乱状態の領域を用いてプロジェクタで投影された画像が表示されると共に、２枚の液晶スクリーンの光透過状態の領域を介してビデオカメラで話者側が撮影される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、この発明に係る通信システムの実施の一形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１９】
図１は、通信システムで用いられる撮像装置（例えばビデオオカメラ）２０と画像投影装置（例えばプロジェクタ）４０と液晶スクリーン６０の配置を示した図である。プロジェクタ４０は、例えば話者ＴＡ側に設けられて、第１の端末側である話者ＴＡの液晶スクリーン６０に、伝送路を介して供給された第２の端末側である相手側の話者（以下「対話者」という）の画像が投影される。液晶スクリーン６０の背面側であると共に話者ＴＡと対向する視線の延長上の位置にはビデオカメラ２０が設置される。なお、ビデオカメラ２０は、図２Ａに示すようにプロジェクタ４０からの光線が入射されないように液晶スクリーン６０から離れた位置に設置される。あるいは図２Ｂに示すようにビデオカメラ２０にレンズフード等が設けられて、プロジェクタ４０からの光線を遮ることができる状態で設置される。
【００２０】
図３はビデオカメラ２０からの画像信号を伝送信号に変換して対話者側に供給したり、対話者側から供給された伝送信号を変換してプロジェクタ４０で画像を表示するための画像信号を生成する信号処理装置１００Ａの構成を示している。
【００２１】
図３において、ビデオカメラ２０から供給された画像信号Ｖinは、信号処理装置１００Ａの画像信号入力部１０１でインピーダンス整合等が行われたのち、Ａ／Ｄ変換部１０６に供給される。Ａ／Ｄ変換部１０６では、供給されたアナログの画像信号Ｖinがディジタルの画像信号ＤＶinに変換される。この画像信号ＤＶinは、画像信号符号化部１０８で符号化されて画像信号ＤＶＣ-Eとして送受信部１４０に供給される。
【００２２】
マイク等の音声入力装置３０から供給された音声信号Ｓinは、音声信号入力部１１１に供給される。音声信号入力部１１１はアンプ等を用いて構成されており、音声信号Ｓinが所定の信号レベルとされてＡ／Ｄ変換部１１６に供給される。Ａ／Ｄ変換部１１６では、供給されたアナログの音声信号Ｓinがディジタルの音声信号ＤＳinに変換される。この音声信号ＤＳinは、音声信号符号化部１１８で符号化されて音声信号ＤＳＣ-Eとして送受信部１４０に供給される。
【００２３】
送受信部１４０では、画像信号ＤＶＣ-Eおよび音声信号ＤＳＣ-Eが伝送に適した形態に変換されて伝送信号ＴＳとして伝送路７０に送出される。一方、符号化された画像信号や音声信号に基づく伝送信号ＲＳが、伝送路７０を介して送受信部１４０に供給されたときには、符号化された画像信号ＤＶＣ-Fや音声信号ＤＳＣ-Fが分離される。この送受信部１４０で得られた画像信号ＤＶＣ-Fは画像信号復号化部１２１に供給されると共に音声信号ＤＳＣ-Fは音声信号復号化部１３１に供給される。
【００２４】
画像信号復号化部１２１では、画像信号ＤＶＣ-Fの復号化が行われる。この画像信号復号化部１２１で得られたディジタルの画像信号ＤＶ-Fは、Ｄ／Ａ変換部１２２によってアナログの画像信号ＳＶ-Fとされて画像信号出力部１２３に供給される。
【００２５】
画像信号出力部１２３には画像投影装置であるプロジェクタ４０が接続されており、画像信号出力部１２３では、アナログの画像信号ＳＶ-Fに基づきプロジェクタ４０に対応した形式の画像信号ＳＶoutが生成される。この画像信号ＳＶoutがプロジェクタ４０に供給されることにより、液晶スクリーン６０に画像が投影される。
【００２６】
音声信号復号化部１３１では、音声信号ＤＳＣ-Fの復号化が行われて、得られたディジタルの音声信号ＤＳ-Fは、Ｄ／Ａ変換部１３２によってアナログの音声信号ＳＳ-Fとして音声信号出力部１３３に供給される。音声信号出力部１３３にはスピーカ等の音声出力装置５０が接続されており、音声信号出力部１３３では、アナログの音声信号ＳＳ-Fの信号レベルが音量設定部（図示せず）の設定状態に応じた信号レベルとされて音声出力信号ＳＳoutとして音声出力装置５０に供給される。音声出力装置５０では、音声出力信号ＳＳoutに基づいて音声が出力される。
【００２７】
また、信号処理装置１００Ａのスクリーン駆動部１５１にはパターン信号生成部１５３が接続されており、パターン信号生成部１５３では液晶スクリーン６０で所定パターンを表示するためのパターン信号ＰＳが生成される。スクリーン駆動部１５１では、パターン信号生成部１５３で生成されたパターン信号ＰＳを用いてスクリーン駆動信号ＤＲが生成されて液晶スクリーン６０に供給される。このスクリーン駆動部１５１とパターン信号生成部１５３によって液晶スクリーン６０でのパターン表示動作が制御される。
【００２８】
液晶スクリーン６０は、例えば透明／光散乱制御が可能で、高い透明性や高速応答性を有し、大画面を容易に形成できるように、高分子材料中に液晶を分散させた高分子分散液晶(ＰＤＣＬ：Polymer Dispersed Liquid Crystal)が用いられる。この高分子分散液晶６０１を、図４に示すように一対の透明電極６０２a，６０２bで挟んだ構造とすることで液晶スクリーン６０が形成される。
【００２９】
ここで、図４Ａに示すように透明電極６０２aと透明電極６０２b間に電圧が印加されていない状態では、液晶分子６０１cの配向がそろっていないため入射光は直進できず、液晶スクリーン６０はくもりガラス状とされる。また、図４Ｂに示すように透明電極間に駆動電圧発生部６０３から駆動電圧ＶＤＲを印加したときには、全ての液晶分子６０１cが電界方向に配列することから入射光は直進し、液晶スクリーン６０は透明ガラス状とされる。
【００３０】
次に、信号処理装置１００Ａを用いた通信システムの動作について説明する。図５は液晶スクリーン６０でのパターン表示状態を示しており、パターン信号ＰＳを用いて生成されたスクリーン駆動信号ＤＲに基づき、液晶スクリーン６０には例えば市松模様のパターンが表示される。なお図５において、斜線部はくもりガラス状の光散乱状態とされた領域（以下「光散乱部分」という）、他の部分は透明ガラス状の光透過状態とされた領域（以下「光透過部分」という）を示しており、以下の図も同様である。
【００３１】
ここで、液晶スクリーン６０に市松模様を表示した状態でプロジェクタ４０から画像が投影されると、光散乱部分がスクリーンとされるので話者ＴＡ側から画像を見ることができる。さらに、ビデオカメラ２０の焦点を話者ＴＡに合わせておくことにより、液晶スクリーン６０の位置の画像がぼやけた状態とされて光透過部分を介して話者ＴＡを鮮明に撮影することができる。
【００３２】
また、液晶スクリーン６０の表示パターンは１つに限られるものではなく、例えば図６Ａに示すように例えば市松模様のパターン表示状態と、図６Ｂに示すように市松模様を白黒反転表示させたパターン反転表示状態を所定時間Ｔkごとに切り換えて表示するものとしてもよい。この場合、光散乱部分と光透過部分が所定時間Ｔkごとに入れ替えられるので、液晶スクリーン６０の光透過部分を介して話者ＴＡ側の全体を撮影することができ、情報量が多く正確な画像を対話者に表示させることができる。
【００３３】
ところで、上述の実施の形態では、パターン表示状態としたり、パターン表示状態とパターン反転表示状態を所定時間毎に切り換えて表示する場合について説明したが、ビデオカメラ２０に入射される話者ＴＡ側からの入射光の光量を増加させるために、パターン表示状態と、液晶スクリーン６０が光透過状態とされるパターン非表示状態を所定時間毎に切り換えて、所定パターンを点滅表示するものとしてもよい。
【００３４】
図７は、所定パターンを点滅表示させる場合の信号処理装置１００Ｂの構成を示す図である。なお図７において図３と対応する部分については同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３５】
図７において、ビデオカメラ２０から供給された画像信号Ｖinは、画像信号入力部１０１を介して増幅部１０２と遅延部１０３に供給される。増幅部１０２では、画像信号Ｖinが後述するように所定のレベルに増幅されて画像信号Ｖin-aとしてマルチプレクサ１０４に供給される。遅延部１０３では、増幅部１０２での信号の遅延分だけ画像信号Ｖinが遅延される。この遅延された画像信号Ｖinは、画像信号Ｖin-bとして画像信号Ｖin-aに同期してマルチプレクサ１０４に供給される。
【００３６】
マルチプレクサ１０４では、後述するスクリーン駆動部１５２で生成された選択制御信号ＣＳに基づき画像信号Ｖin-aあるいは画像信号Ｖin-bのいすれかの信号が選択されてＡ／Ｄ変換部１０６に供給される。Ａ／Ｄ変換部１０６では、供給されたアナログの画像信号Ｖin-aあるいは画像信号Ｖin-bがディジタルの画像信号ＤＶinに変換されたのち、画像信号符号化部１０８で符号化されて画像信号ＤＶＣ-Eとして送受信部１４０に供給される。
【００３７】
また、信号処理装置１００Ｂのスクリーン駆動部１５２には、パターン信号生成部１５３が接続されており、パターン信号生成部１５３からのパターン信号ＰＳを用いてスクリーン駆動信号ＤＲが生成されて液晶スクリーン６０に供給される。また、スクリーン駆動部１５２では、パターン信号に基づいて液晶スクリーン６０に表示されるパターンが所定周期で点滅表示されるようにスクリーン駆動信号ＤＲが生成される。このスクリーン駆動部１５２とパターン信号生成部１５３によって液晶スクリーン６０でのパターン点滅表示動作が制御される。さらに、液晶スクリーン６０にパターンを表示しているか否かを示す選択制御信号ＣＳが生成されてマルチプレクサ１０４に供給される。
【００３８】
次に、信号処理装置１００Ｂを用いた通信システムの動作を説明する。液晶スクリーン６０では、スクリーン駆動部１５２からのスクリーン駆動信号ＤＲに基づき、図８Ａに示すようにパターン表示状態と図８Ｂに示すようにパターン非表示状態が所定時間毎に切り換える。ここで、パターン表示状態とされたときには、光散乱部分がスクリーンとされるので話者ＴＡ側から画像を見ることができる。また、ビデオカメラ２０の焦点を話者ＴＡに合わせておくことにより、液晶スクリーン６０の位置の画像がぼやけた状態とされて、光透過部分を介して話者ＴＡを鮮明に撮影することができる。また、パターン非表示状態とされたときには、光散乱部分が光透過部分に切り換えられているので、光散乱部分で話者ＴＡ側からの光線が遮られることなく話者ＴＡを撮影することができる。
【００３９】
ここで、パターン表示状態とパターン非表示状態では、話者ＴＡ側からビデオカメラ２０に入射される入射光の光量が異なる。このため、予め調整用被写体（例えば白板）を液晶スクリーン６０を介してビデオカメラ２０で撮影し、パターン表示状態であるときに増幅部１０２から得られる画像信号ＳＶin-aとパターン非表示状態であるときに遅延部１０３から得られる画像信号ＳＶin-bの信号レベルが等しくなるように増幅部１０２の利得が調整される。
【００４０】
このように、増幅部１０２の利得を調整することにより、スクリーン駆動部１５２からの選択制御信号ＣＳに基づき、マルチプレクサ１０４でパターン表示状態であるときに画像信号ＳＶin-aを選択した場合とパターン非表示状態のときに画像信号ＳＶin-bを選択した場合とで、マルチプレクサ１０４から出力される画像信号の信号レベルが差異を生じてしまうことがなく、明るさが一定でノイズ等の影響の少ない良好な撮影画像を対話者側に表示することができる。
【００４１】
ところで、上述の実施の形態では、パターン表示状態とされたときの光散乱部でプロジェクタ４０から照射された光を散乱するものとしたが、この光散乱部で散乱された光がビデオカメラ２０に入射されないように遮蔽することにより、さらに良好な話者側の撮影画像を得ることもできる。
【００４２】
図９は、光散乱部で散乱された光がビデオカメラ２０に入射されないように遮蔽することができる液晶スクリーン６２を用いた通信システムでの配置を示している。ここで、液晶スクリーン６２は、高分子分散液晶等を用いて光散乱状態（くもりガラス状態）あるいは光透過状態（透明ガラス状態）とすることができる液晶スクリーン部（以下「スクリーン」という）６２aと、光遮断状態あるいは光透過状態とすることができる液晶スクリーン部（以下「スクリーン」という）６２bを用いて構成される。
【００４３】
プロジェクタ４０は、話者ＴＡ側に設けられて、伝送路を介して供給された画像が液晶スクリーン６２に投影される。ここで、液晶スクリーン６２は、光散乱状態光透過状態とすることができるスクリーン６２aが話者ＴＡ側とされる。液晶スクリーン６０のスクリーン６２b側であると共に話者ＴＡと対向する視線の延長上の位置にはビデオカメラ２０が設置される。なおビデオカメラ２０は、上述したようにプロジェクタ４０からの光線が入射されない位置に設置され、あるいはレンズフード等が設けられてプロジェクタ４０からの光線を遮ることができる状態で設置される。
【００４４】
図１０は、このように２枚の液晶パネルで構成された液晶スクリーンを用いる場合の信号処理装置１００Ｃの構成を示す図である。なお、図１０において、図３と対応する部分については同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４５】
図１０において、信号処理装置１００Ｃのスクリーン駆動部１６１にはパターン信号生成部１５３が接続されており、スクリーン駆動部１６１では、パターン信号生成部１５３で生成されたパターン信号ＰＳを用いて、スクリーン６２aを駆動するためのスクリーン駆動信号ＤＲaが生成されてスクリーン６２aに供給されると共に、スクリーン６２bを駆動するためのスクリーン駆動信号ＤＲbが生成されてスクリーン６２bに供給される。このスクリーン駆動部１６１とパターン信号生成部１５３によって液晶スクリーン６２でのパターン表示動作が制御される。
【００４６】
次に、信号処理装置１００Ｃを用いた通信システムの動作について説明する。図１１Ａはスクリーン６２aでの表示パターンを示しており、パターン信号ＰＳを用いて生成されたスクリーン駆動信号ＤＲaに基づき、スクリーン６２aには例えば市松模様が表示される。また、図１１Ｂはスクリーン６２bの表示パターンを示しており、スクリーン６２bにもスクリーン６２aと同様にスクリーン駆動信号ＤＲbに基づき市松模様のパターンが表示される。なお、図１１Ｂにおいて、格子状部は光遮断状態とされた領域（以下「光遮断部分」という）、他の部分は透明ガラス状の光透過部分を示しており、以下の図においても同様である。
【００４７】
スクリーン６２bの光遮断部は、スクリーン６２aの光散乱部と同じ形状で大きさ、あるいは同じ形状で光散乱部よりも僅かに大きいものとされており、スクリーン６２aの光散乱部とスクリーン６２bの光遮断部とが重なり合うように液晶スクリーン６２が形成されている。
【００４８】
ここで、液晶スクリーン６２に市松模様を表示した状態でプロジェクタ４０から画像が投影されると、スクリーン６２aの光散乱部分がスクリーンとされるので話者ＴＡ側から画像を見ることができる。さらに、ビデオカメラ２０の焦点を話者ＴＡに合わせておくことにより、液晶スクリーン６０の位置の画像がぼやけた状態とされて光透過部分を介して話者ＴＡを鮮明に撮影することができる。さらに、スクリーン６２bの光遮断部分によってスクリーン６２aの光散乱部分で散乱された光を遮断できるので、プロジェクタ４０からの光線の散乱光の影響を受けることなく良好な話者ＴＡの画像を撮影できる。
【００４９】
また、液晶スクリーン６２の表示パターンは１つに限られるものではなく、例えば図１２Ａ，１２Ｂに示すように例えば市松模様のパターンを表示するパターン表示状態と、図１２Ｃ，１２Ｄに示すように市松模様を白黒反転表示させたパターン反転表示状態を所定時間Ｔkごとに切り換えて表示するものとしてもよい。この場合、光散乱部分と光透過部分が所定時間Ｔkごとに入れ替えられると共に、光遮断部分と光透過部分が所定時間Ｔkごとに入れ替えられるので、光透過部分を介して話者ＴＡ側の全体を撮影することができ、情報量が多く正確な撮影画像を対話者に表示させることができる。
【００５０】
さらに、液晶スクリーン６２では、話者ＴＡ側からの入射光の光量を増加させるために、パターン表示状態と、液晶スクリーン６２が光透過状態とされるパターン非表示状態を所定時間毎に切り換えて、所定パターンを点滅表示するものとしてもよい。
【００５１】
図１３は、所定パターンを点滅表示させる場合の信号処理装置１００Ｄの構成を示す図である。なお図１３において図１０と対応する部分については同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５２】
図１３において、ビデオカメラ２０から供給された画像信号ＳＶinは、信号処理装置１００Ａの画像信号入力部１０１を介してＡ／Ｄ変換部１０６に供給される。Ａ／Ｄ変換部１０６では、供給されたアナログの画像信号ＳＶinがディジタルの画像信号ＤＶinに変換されて増幅部１０７に供給される。増幅部１０７では、後述するスクリーン駆動部１６２からの利得制御信号ＣＴに基づいて利得が制御される。この増幅部１０７によって、画像信号ＤＶinの信号レベルが調整されて画像信号符号化部１０８に供給される。画像信号符号化部１０８では、信号レベルが制御された画像信号ＤＶinが符号化されて画像信号ＤＶＣ-Eとして送受信部１４０に供給される。
【００５３】
信号処理装置１００Ｄのスクリーン駆動部１６２にはパターン信号生成部１５３が接続されており、スクリーン駆動部１６２では、パターン信号生成部１５３で生成されたパターン信号ＰＳを用いて、スクリーン６２aを駆動するためのスクリーン駆動信号ＤＲaが生成されてスクリーン６２aに供給されると共に、スクリーン６２bを駆動するためのスクリーン駆動信号ＤＲbが生成されてスクリーン６２bに供給される。また、スクリーン駆動部１６２では、パターン信号に基づいて液晶スクリーン６２に表示されるパターンが所定周期で点滅表示されるようにスクリーン駆動信号ＤＲa，ＤＲbが生成される。さらに、液晶スクリーン６２にパターンを表示しているか否かに基づいて増幅部１０７の利得を制御するための利得制御信号ＣＴが生成されて増幅部１０７に供給される。
【００５４】
なお、図１３の信号処理装置１００Ｄでは、ディジタルの画像信号ＤＶinの信号レベルを増幅部１０７で制御するものとしたが、アナログの画像信号ＳＶinの信号レベルを制御することもできる。また、図７に示すように増幅部と遅延部とマルチプレクサを設けて、画像信号ＤＶinあるいは画像信号ＳＶinを増幅部と遅延部で処理し、液晶スクリーン６２の表示状態に応じていずれかで処理された画像信号を用いることもできる。さらに、図７においても図１３と同様に、液晶スクリーン６０の表示状態に応じて増幅部の利得を制御するものとしても良いことは勿論である。
【００５５】
次に、信号処理装置１００Ｄを用いた通信システムの動作を説明する。スクリーン６２a，６２bには、スクリーン駆動部１６２からのスクリーン駆動信号ＤＲa，ＤＲbに基づき、図１４Ａ、１４Ｂに示すように市松模様のパターンが表示されるパターン表示状態と、図１４Ｃ、１４Ｄに示すようにパターン非表示状態が所定時間毎に切り換えられる。
【００５６】
ここで、パターン表示状態とされたときには、光散乱部分がスクリーンとされるので話者ＴＡ側から画像を見ることができる。また、ビデオカメラ２０の焦点を話者ＴＡに合わせておくことにより、液晶スクリーン６０の位置の画像がぼやけた状態とされて光透過部分を介して話者ＴＡを鮮明に撮影することができる。また、スクリーン６２bの光遮断部分によってスクリーン６２aの光散乱部分で散乱された光を遮断できるので、プロジェクタ４０からの光線の散乱の影響を受けることなく話者ＴＡ側を撮影することができる。さらに、パターン非表示状態とされたときには、光散乱部分が光透過部分に切り換えられているので、光散乱部分で話者ＴＡ側からの光線が遮られることなく話者ＴＡを撮影することができる。
【００５７】
ここで、パターン表示状態とパターン非表示状態では、話者ＴＡ側からビデオカメラ２０に入射される入射光の光量が異なる。このため、予め調整用被写体（例えば白板）を液晶スクリーン６２を介してビデオカメラ２０で撮影し、パターン表示状態であるときに増幅部１０７から得られる画像信号ＤＶinと、パターン非表示状態であるときに増幅部１０７から得られる画像信号ＤＶinの信号レベルが等しくなるように、増幅部１０７の利得が調整される。
【００５８】
このように、増幅部１０７の利得を調整すると共にスクリーン駆動部１６２からの利得制御信号ＣＴに基づき増幅部１０７の利得を制御される。すなわち利得制御信号ＣＴに基づき、パターン表示状態であるかパターン非表示状態であるかに応じて調整された利得を選択することにより増幅部１０７の利得を設定することにより、パターン表示状態とパターン非表示状態とで増幅部１０７から出力され画像信号ＤＶinの信号レベルが差異をしょうじてしまうことがなく明るさが一定でノイズ等の影響の少ない良好な撮影画像を対話者側に表示することができる。
【００５９】
ところで、上述の実施の形態では、表示パターンとして例えば市松模様のパターンを表示するものとしたが、表示パターンは市松模様に限られるものではなく、図１５Ａに示すように光透過部分、あるいは光散乱部分と光遮断部分が多角形状となるようにパターンを表示してもよい。さらに円形状のパターンを表示することもできる。また、いわゆるセグメント方式のように、表示するパターンに応じて図１５Ｂに示すように液晶の透明電極を形成してパターン表示を行うものとしたり、ドットマトリックス方式のように縦横に並んでいる表示画素を複数点灯させて図１５Ｃに示すように所望のパターンを表示するものとしてもよい。また、ドットマトリックス方式のように表示画素を複数点灯させてパターンを形成する場合には、パターンの形状を容易に変更することができる。
【００６０】
このように、上述の実施の形態によれば、話者と相手側の視線を一致させることができると共に、撮像装置に入射される入射光は、液晶スクリーンによる光量減少分が少ないものされるので、スタジオ照明のない家庭内を撮影した場合であっても、液晶スクリーンにノイズが少なく動きの滑らかな良好な画像を表示させることができる。このため、話者はあたかも同じ部屋で相手側と向き合いながら会話をしているような雰囲気を作り出すことができると共に、例えば離れた位置に住んでいても同居している感覚を得ることができる。また、液晶スクリーンを病室等に設けて、自宅内の画像を写し出すことで、あたかも自宅療養しているような環境で治療を行うこともできる。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、スクリーン制御手段によって第１の端末側のスクリーンにパターン表示が行われると共に、投影手段によってスクリーンに第１の端末側と接続された第２の端末側の画像が投影されて、パターン表示が行われたスクリーン上に画像が表示される。また、このスクリーンを介して撮像手段によって第２の端末側に供給する第１の端末側の画像が撮影されると共に、撮像装置は話者と対向する視線の延長上の位置に設けられる。このため、第１の端末側の話者と第２の端末側の相手と視線を一致させることができるので向き合いながら会話をしているような雰囲気を作り出すことができると共に、第１の端末側の話者と第２の端末側の相手が同居しているような臨場感を得ることができる。
【００６２】
また、スクリーンは液晶を用いたスクリーンが用いられるので、安価な構成で画像を大きく表示させることができる。
【００６３】
さらに、スクリーンが光散乱状態の領域と光透過状態の領域とに区分されるパターン表示状態と、光散乱状態の領域と光透過状態の領域とが入れ替えられたパターン反転表示状態が所定時間毎に切り換えられるので、第１の端末側の全体を撮影することができ情報量が多く正確な画像を第２の端末側に表示させることができる。また、スクリーンが光透過状態とされるパターン非表示状態と、スクリーンが光散乱状態の領域と光透過状態の領域とに区分されるパターン表示状態が所定時間毎に切り換えられるので、撮像装置に入射される入射光の光量を大きくすることができる。この場合、レベル制御手段によって、スクリーンがパターン非表示状態であるかパターン表示状態であるかによらず第１の端末側の画像を撮影して得られた画像信号の信号レベルが所定レベルに制御されるので、室内等で撮影を行ってもノイズが少なく明るさが一定である良好な画像を得ることができる。
【００６４】
また、液晶を用いたスクリーンは、パターン表示状態であるときに光散乱状態の領域と光透過状態の領域とに区分される第１のスクリーンと、パターン表示状態であるときに光遮断状態の領域と光透過状態の領域とに区分される第２のスクリーンで構成されると共に、光遮断状態の領域に光散乱状態の領域が重なるように第１のスクリーンと前記第２のスクリーンが位置するものとされる。このため、光散乱状態とされた領域での散乱光が光遮断状態の領域で遮断されて、投影手段からの光線の散乱の影響を受けることなく撮像手段で第１の端末側の画像を撮影できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る通信システムの配置を示す図である。
【図２】ビデオカメラの設置方法を示す図である。
【図３】信号処理装置の構成を示す図である。
【図４】液晶スクリーンの動作を説明するための図である。
【図５】液晶スクリーンの表示パターンを示す図である。
【図６】他のパターン表示動作を示す図である。
【図７】信号処理装置の他の構成を示す図である。
【図８】他のパターン表示動作を示す図である。
【図９】通信システムの他の構成を示す図である。
【図１０】信号処理装置の構成を示す図である。
【図１１】液晶スクリーンの表示パターンを示す図である。
【図１２】他のパターン表示動作を示す図である。
【図１３】信号処理装置の他の構成を示す図である。
【図１４】他のパターン表示動作を示す図である。
【図１５】他の表示パターンを示す図である。
【図１６】従来の通信システムの配置を示す図である。
【図１７】ハーフミラーを用いた通信システムを示す図である。
【図１８】スクリーンを時分割駆動する通信システムを示す図である。
【図１９】スクリーンを時分割駆動したときの動作を説明するための図である。
【符号の説明】
２０・・・撮像装置（ビデオカメラ）、４０・・・画像投影装置（プロジェクタ）、６０，６２・・・液晶スクリーン、６２a，６２b・・・液晶スクリーン部（スクリーン）、１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ・・・信号処理装置、１０２，１０７・・・増幅部、１０３・・・遅延部、１０４・・・マルチプレクサ、１０６，１１６・・・Ａ／Ｄ変換部、１０８・・・画像信号符号化部、１１８・・・音声信号符号化部、１２１・・・画像信号復号化部、１２２，１３２・・・Ｄ／Ａ変換部、１２３・・・画像信号出力部、１３１・・・音声信号復号化部、１３３・・・音声信号出力部、１４０・・・送受信部、１５１，１５２，１６１，１６２・・・スクリーン駆動部、１５３・・・パターン信号生成部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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