(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
その上に映像が形成されるスクリーンと、
前記スクリーンに形成されている窓と、
前記スクリーンの背面側に配され、前記窓を通して前記スクリーンの前方の画像を取込む主カメラと、
前記スクリーンの背面側に配され、前記スクリーンに形成された映像を取込む補助カメラと、
前記スクリーンに形成される映像に応じて前記窓を有するスクリーンと前記主カメラとを一緒に前記スクリーンの面方向に移動させる制御手段と、
を具備し、前記補助カメラによって取込まれた映像に応じて前記制御手段が前記スクリーンと前記主カメラの移動制御を行なうことを特徴とするスクリーン装置。
【請求項２】
前記主カメラが前記スクリーンの前方の人の画像を取込むことを特徴とする請求項１に記載のスクリーン装置。
【請求項３】
前記窓が前記スクリーンの前方の人の顔とほぼ対向する位置に形成されている小さな開口であることを特徴とする請求項１に記載のスクリーン装置。
【請求項４】
前記スクリーンがテレビ電話用のスクリーンであって、相手方からの映像が前記スクリーンに形成されるとともに、前記窓を通して前記主カメラによって取込まれた画像が相手方のスクリーンに映像として形成されることを特徴とする請求項１に記載のスクリーン装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスクリーン装置に係り、とくにその上に映像が形成されるスクリーンを具備するスクリーン装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
映像表示装置と撮像装置とを通信手段を介して相手方の撮像装置と映像表示装置とに接続することによって、テレビ電話装置が構成される。すなわち表示装置とその上あるいは脇に置いたカメラとによって一方のセットを構成するとともに、遠隔地にも同様のセットを配し、これらを互いに通信手段を介して接続することによって、テレビ電話装置が構成される。このようなテレビ電話装置を利用して、遠隔地間での相互の意思の疎通が図られることになる。
【０００３】
このようなテレビ電話装置を用いて互いに遠隔地の２点間で意思の疎通を図る場合について説明すると、Ａ地点の人の画像をカメラによって取込むとともに、ここで取込まれた画像をＢ地点のモニタによって映像を形成し、逆にＢ地点のカメラで撮像された画像をＡ地点のモニタに写出す。こうすることによって、離れたところにいる二人の人があたかもお互いの目の前にいるようにして音声と映像とを利用して意思の疎通を図ることが可能になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところがこの種の装置においては、カメラの光軸と表示画面を見る目線がずれているために、映像による円滑な意思の疎通ができなく、不自然な形になってしまう。すなわち一般に二人の人が相対して会話をする場合には、互いに相手の顔、とくに目を見ながら話をする。このような状況をテレビ電話装置で達成するためには、カメラのレンズに向って話さなければならないが、そうするとモニタ上に形成された相手方の映像を正しい角度で見ることができなくなる。逆に相手方の顔が写されている表示画面を真直ぐに見ると、カメラが捕えるその人の顔が側方からの映像になってしまい、相手方に対しては真直ぐな映像を送信できなくなる。
【０００５】
テレビ電話において臨場感を高めるためには表示装置の画面を大きくすることが好ましいが、表示画面を大きくするほど人の目線とカメラの光軸との角度が合い難くなり、このために映像による意思の疎通がさらに妨げられるというジレンマがある。
【０００６】
このような問題は、ＣＲＴ（陰極線管）のスクリーン面の内側にカメラの窓を設置できず、あるいは投影スクリーン上にカメラを配設するとカメラが目立って臨場感を著しく損うことに起因していた。
【０００７】
このような欠点に鑑みて、例えばスクリーン上の一部にハーフミラーを配し、このハーフミラーの背面側にカメラを配することも考察されるが、構造上表示画面を大きくし難くなるとともに、コストや設置面積が大きくなるという問題がある。
【０００８】
また網のようなスクリーンとプロジェクタとを用いて表示画面の裏側から撮像することも考察されるが、このようなスクリーンを用いると、投影された映像が暗くなってしまい、良好な画像が得られないという欠点がある。
【０００９】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、テレビ電話として用いた場合に、臨場感を高めるとともに、カメラの光軸と表示画面を見る目線とがほとんどずれることがなく、このために映像による意思の疎通を図る際に表示された映像が不自然にならないようにしたスクリーン装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、その上に映像が形成されるスクリーンと、
前記スクリーンに形成されている窓と、
前記スクリーンの背面側に配され、前記窓を通して前記スクリーンの前方の画像を取込む主カメラと、
前記スクリーンの背面側に配され、前記スクリーンに形成された映像を取込む補助カメラと、
前記スクリーンに形成される映像に応じて前記窓を有するスクリーンと前記主カメラとを一緒に前記スクリーンの面方向に移動させる制御手段と、
を具備し、前記補助カメラによって取込まれた映像に応じて前記制御手段が前記スクリーンと前記主カメラの移動制御を行なうことを特徴とするスクリーン装置に関するものである。
【００１１】
ここで、前記主カメラが前記スクリーンの前方の人の画像を取込むようにしてよい。また前記窓が前記スクリーンの前方の人の顔とほぼ対向する位置に形成されている小さな開口であってよい。また前記スクリーンがテレビ電話用のスクリーンであって、相手方からの映像が前記スクリーンに形成されるとともに、前記窓を通して前記主カメラによって取込まれた画像が相手方のスクリーンに映像として形成されてよい。
【００１４】
本発明の好ましい態様は、投影機によってスクリーン上に所定の映像を形成するとともに、スクリーンの窓から主カメラによってスクリーンの前方の画像を取込むようにし、しかもスクリーン上に投影された映像を基にスクリーンと主カメラとをトラッキングするようにしたものであって、これによって投影面上の窓の位置を常に映像中の目立たない位置に置くようにし、あるいはまた投影面上の窓の位置を常にアイコンタクトをとり易い位置に置くようにしたものである。従ってこのようなスクリーン装置を互いに離れた遠隔地にそれぞれ配し、映像と音声のやり取りを行なうようにしたテレビ電話として適用すると、あたかも相手の目を見ながらお互いに意思の疎通を図ることが可能になり、とくにアイコンタクトを非常にとり易くなる。
【００１５】
本発明の別の好ましい態様は、映写装置によって映像が投射されかつ撮像用の窓を有するスクリーンと、このスクリーンの撮影面上に設けた窓に設置される主カメラと、上記スクリーンと主カメラとを任意の位置に移動させる移動機構と、上記映像装置への入力映像から映像中の特定の位置をトラッキングする制御装置とを備えるものである。このような構成によれば、予め入力映像の種類を特定し、あるいは投影装置の位置決めを行なう必要があるものの、構造が簡略化される。そして映像表示画面の内側に撮影手段を設置しているために、臨場感を高めるために表示画面を十分に大きくしても遠隔地の人の視線と合うような映像通信設備が容易に実現されるようになる。
【００１６】
さらに別の態様は、映写装置によって映像が投影され、しかも撮影用の窓をもったスクリーンと、上記スクリーン上に設けた窓に設置できる主カメラと、スクリーン上に投影された映像を裏側から撮影する補助カメラと、上記スクリーンおよび２つのカメラ全体を任意の位置に移動させる移動機構と、補助カメラの映像から映像の特定の部位をトラッキングする制御装置とを備えるものである。
【００１７】
このような装置は、上記補助カメラによって得られる映像に応じて制御装置を制御し、スクリーンと主カメラとを任意の位置に移動させることによって、映像中の特定の位置に窓あるいは主カメラが位置するように制御される。このような構成によると、投射装置とスクリーン装置とを互いに独立にすることが可能になり、設置の自由度が高くなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施の形態に係るスクリーン装置を示すものであって、このスクリーン装置はキャビネット１０を備えている。このキャビネット１０の前面側には矩形の開口１１が形成されており、この開口１１内にスクリーン１２が配されている。そしてスクリーン１２上に映像を形成するように、プロジェクタ１３が斜め上方に配されている。
【００１９】
スクリーン１２はそのほぼ中央部に小さな開口から成る窓１６を備えるとともに、この窓１６の内側に鏡筒１７を介して主カメラ１８が配されている。そして主カメラ１８と上記スクリーン１２とがそれぞれ移動手段１９とアーム２０、２１を介して連結されており、移動手段１９によって主カメラ１８とスクリーン１２とがスクリーン１２の面方向に移動可能になっている。
【００２０】
移動手段１９は制御装置２５によってその移動が制御されるようになっている。そして制御装置２５に対する制御信号が映像信号供給装置２６から供給されるようになっている。なおこの映像信号供給装置２６は上記プロジェクタ１３に対しても映像信号を供給するようになっている。
【００２１】
図２は上記プロジェクタ１３によって投影されたスクリーン１２上の映像を示しており、ここではスクリーン１２上に投影余白面がその周囲に形成された状態で画像が形成されるようになっている。
【００２２】
図３はこのようなスクリーン装置をテレビ電話装置に適用したものであって、Ａ地点とＢ地点とにそれぞれこのようなスクリーン装置が配される。なおＡ地点のスクリーン装置とＢ地点のスクリーン装置はそれぞれ通信装置３１、３２を備えるとともに、これらの通信装置３１、３２が互いに有線あるいは無線によって接続され、信号の授受を行なうようにしている。またこのような通信装置３１、３２がそれぞれ上記映像信号供給装置２６を含むものである。
【００２３】
このように本実施の形態に係るスクリーン装置は、そのスクリーン１３の面方向に主カメラ１８とスクリーン１２とを移動させる移動手段１９を備えており、制御装置２５から送られる座標信号に従って、リアルタイムに位置決めを行なうようにしている。また図２に示すように、スクリーン１２上の画像の周囲には投影余白が形成され、その内側に有効投影面が形成されるようになっている。
【００２４】
プロジェクタ１３はスクリーン１２に対してその斜め上方から映像光を投射し、設置時においては図２に示す有効投影面に対して適切にキャリブレーションが行なわれるようになっている。
【００２５】
一方スクリーン１２の小さな開口から成る窓１６は、スクリーン１２に設けられた撮影用の窓であって、この窓を通してスクリーン１２の前方の光像を取込むことによって、あたかも被写体の視界であるような映像を撮像することができるようにしている。またスクリーン１２と主カメラ１８とを移動させることによって、カメラ用窓１６を映像中の任意の場所に移動することができ、常に被写体の所定の位置に合うようにトラッキングをしたり、あるいは常に目立たない位置にあるようにトラッキングをすることによって、より臨場感の高いコミニュケーションを可能にするものである。なおカメラ用窓１６はある程度の奥行きをもっており、プロジェクタ１３からの映像光が主カメラ１８に入らないようになっている。
【００２６】
次にＡ地点とＢ地点の２点間で本実施の形態に係るスクリーン装置を用いて意思疎通を図る場合の動作を図３によって説明する。なおＢ地点の装置は、Ａ地点の装置と同様であるために、詳細な説明は省略する。また映像は既にデジタイズされていることとし、Ａ／ＤコンバータやＤ／Ａコンバータ等の装置については、その説明を省略する。また映像の通信方法については従来から種々の手法が提案されており、本実施の形態はこのような種々の手法を応用することが可能である。
【００２７】
まず設置の動作について説明する。映像の任意の位置にスクリーン１２を移動できるように、予め投影装置のキャリブレーションを行なう。キャリブレーションは小さな窓１６を通して、スクリーン１２の有効投影面にプロジェクタ１３から投射された映像が過不足なく投影されるように、また十分に画質が保たれるように行なうものである。なおこの作業は設置の際に１度行なうだけでよい。
【００２８】
次に通信の準備について説明する。図３に示すようにＡ地点のスクリーン装置の前方とＢ地点のスクリーン装置の前方にそれぞれ人がいるものとし、これら二人の人の間で通信を行なうものとする。従ってＡ地点の主カメラ１８によってＡ地点の人が撮像される。主カメラ１８によって撮像されたＡ地点の人の映像はＡ地点の通信装置３１を通してＢ地点の通信装置３２に送られ、Ｂ地点のスクリーン装置のスクリーンにその映像が投射される。同様にしてＢ地点の人の映像は、Ａ地点の投影装置によって、Ａ地点のスクリーン１２に投影される。従ってＡ地点の人はＡ地点のスクリーンに投影されたＢ地点の人の映像を見ることができる。またＢ地点の人はＢ地点のスクリーン装置に投影されたＡ地点の人の映像を見ることができるようになる。
【００２９】
次により自然にコミニュケーションがとれるように、また撮影用窓１６が目立たないように、主カメラ１８の初期位置の設定を行なう。あたかもＡ地点の人とＢ地点の人が向い合っているようにするために、Ａ地点のスクリーン１２に写ったＢ地点の人の顔の所定の部分にスクリーン１２の窓１６が合うように制御装置２５および移動手段１９の初期位置を調整する。
【００３０】
アイコンタクトをより正確に行なうためには、Ａ地点のスクリーン１２に形成されているＢ地点の人の顔の映像の黒目の部分に窓１６を合わせるのが好ましいが、黒目の部分に窓１６を一致させると瞬きの際に窓１６が目立つ。また実際には多少のずれは知覚できないことから、ここではスクリーン１２に写ったＢ地点の人の眉毛の部分に窓１６が合うように調整することとしている。
【００３１】
映像から眉毛の位置を特定するのは、制御装置２５による画像処理によって行なわれている。なおＡ地点の人が自分でこのような調整を手動によって行なうようにしてもよい。同様にＢ地点においても、そのスクリーン装置のスクリーン１２に写し出されたＡ地点の人の顔の眉毛の部分に窓１６が一致するように調整する。このようにしてアイコンタクトが十分にとれ、かつできるだけ目立たない位置に窓１６が配されるようになる。
【００３２】
次に通信の動作について説明する。通信手段を介してＡ地点のスクリーン装置とＢ地点のスクリーン装置とが映像のやり取りをし、これによって両地点の人は互いにコミニュケーションを図ることができる。Ａ地点の制御装置２５はＢ地点から送られてくる相手方の人の映像を基に、眉毛の位置を検出し、リアルタイムにトラッキングを行なう。
【００３３】
上述の如く予め眉毛の部位を特定しているために、以後はパターンマッチングの手法によってリアルタイムによるトラッキングが可能になる。そして通信中にＡ地点の人あるいはＢ地点の人が動いたとしても、撮影窓１６は常に眉毛の位置をトラッキングするように移動手段１９がスクリーン１２と主カメラ１８とを移動させるために、目立たずにアイコンタクトを図り易く、良好な通信手段が実現される。
【００３４】
次に別の実施の形態を図４によって説明する。この実施の形態はスクリーン１２を前面側に備えるキャビネット１０内に主カメラ１８の他に補助カメラ３６を配するようにしたものである。補助カメラ３６はスクリーン１２に形成される映像を背面側から取込むようにしており、この映像信号を制御装置２５に供給するようにしている。制御装置２５は補助カメラ３６によって得られた映像に応じて、移動手段１９を介して主カメラ１８とスクリーン１２とをスクリーン１２の面方向に移動させるようにし、これによって相手方から送られてくる映像中の特定の部位をトラッキングするようにしている。
【００３５】
このような構成によれば、スクリーン装置が映像を投射するプロジェクタ１３あるいはこのプロジェクタ１３に対して映像信号を供給する映像信号供給装置２６と独立にすることが可能になり、このためにスクリーン装置の設置の自由度が高くなってフレキシビリティに富んだ構成となる。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように本願の主要な発明は、その上に映像が形成されるスクリーンと、スクリーンに形成されている窓と、スクリーンの背面側に配され、窓を通してスクリーンの前方の画像を取込む主カメラと、スクリーンの背面側に配され、スクリーンに形成された映像を取込む補助カメラと、スクリーンに形成される映像に応じて窓を有するスクリーンと主カメラとを一緒にスクリーンの面方向に移動させる制御手段と、を具備し、補助カメラによって取込まれた映像に応じて制御手段がスクリーンと主カメラの移動制御を行なうようにしたものである。
【００３７】
従ってこのような構成によれば、あたかも被写体の視界であるような画像を主カメラによって撮像することができ、アイコンタクトをとり易いスクリーン装置が提供される。
【００３８】
主カメラがスクリーンの前方の人の画像を取込むようにした構成によれば、前方の人がスクリーンを見ている状態の画像を主カメラによって取込むことが可能になる。
【００３９】
窓がスクリーンの前方の人の顔とほぼ対向する位置に形成されている小さな開口である構成によれば、主カメラの光軸と表示画面を見る前方の人の目線とをほぼ一致させることが可能になる。
【００４３】
スクリーンに形成された映像を取込む補助カメラがスクリーンの背面側に配され、補助カメラによって取込まれた映像に応じて制御手段がスクリーンと主カメラの移動制御を行なうようにした構成によれば、補助カメラによって取込まれた映像を利用してスクリーンと主カメラの移動制御が達成されることになり、スクリーンに対する投射手段と独立にスクリーン装置を構成することが可能になる。
【００４４】
スクリーンがテレビ電話用のスクリーンであって、相手方からの映像がスクリーンに形成されるとともに、スクリーンの窓を通して主カメラによって取込まれた画像が相手方のスクリーンに映像として形成されるようにした構成によれば、互いにアイコンタクトをとりながら意思の疎通を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】スクリーン装置を示す側断面図である。
【図２】スクリーンの正面図である。
【図３】このスクリーン装置を用いたテレビ電話システムのブロック図である。
【図４】別の実施の形態のスクリーン装置の縦断面図である。
【符号の説明】
１０‥‥キャビネット、１１‥‥開口、１２‥‥スクリーン、１３‥‥プロジェクタ、１６‥‥窓（小さな開口）、１７‥‥鏡筒、１８‥‥主カメラ、１９‥‥移動手段、２０、２１‥‥アーム、２５‥‥制御装置、２６‥‥映像信号供給装置、３１、３２‥‥通信装置、３６‥‥補助カメラ
【図１】
0003962881.tif 000002
【図２】
0003962881.tif 000003
【図３】
0003962881.tif 000004
【図４】
0003962881.tif 000005