JP2004135275A - 視線の一致を可能にする表示撮像装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＴＶ電話やＴＶ会議システムや動画及び静止画撮像装置等に用いられ、視線一致を可能にする効果が得られる表示撮像装置及び表示撮影方法及び折り畳み式携帯電子機器及び遮光機能付き表示装置機能を提供する。
【解決手段】透過反射面１に窓部７と反射部が設けられることにより視線一致機能を実現する。カメラ周り他のシステム構成部分を透過反射面１と接近して配置することによりシステムサイズはコンパクトになる。
【選択図】図８

Description

本発明は、表示方法、個人計算機等の端末装置、携帯型電子機器、携帯型電子カメラ、カメラ付き折り畳み式携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants)、ＴＶ電話、ＴＶ電話会議と、視線の一致を可能にする撮影表示方法及び装置に関する。

従来、自分自身の撮像中或は外部被写体撮像中にもモニターを見ることを可能にするため、被写体の撮像がしやすいカメラ付き折り畳み式携帯電話を提供するため、例えば日本国特許庁公開特許公報特開２００１−３２０４６３及び２００３−１５２８４８号には、上部モニターを回転させて、下部本体にカメラが取りつけられている装置が知られている。
視線一致効果得られるため、日本国特許第３０４８６６７号には、ハーフミラーと電子的に光透過反射状態と撮像動作を同期制御する手段を有し、日本国特許第２６４５０７６号には、電子的時間分割ミラーを用い、日本国特許第２８０４３２４号には、ホログラフィック光学素子を用い、日本国特許第３０１１４３９号には、表示スクリーン手段の光透過状態と光不透過状態を交互に切替える装置が知られている。
日本国特許第３２５９２８５号には偏光ビームスプリッタを用いた透過反射手段を有する装置が知られている。
日本国特許公開２００２−２３２８５６にはハーフミラーを用いたアタッチメントが知られている。
投影手段を有し、日本国特許庁公開特許公報特開２００２−２７４１９には、スクリーンに設けたピンホールを介して撮影し、日本国特許庁公表特許公報特表２００２−５３９７４２には、投射面内にカメラが設けられている装置が知られている。
特開２００１−３２０４６３号公報 特開２００３−１５２８４８号公報 特許第３０４８６６７号 特許第２６４５０７６号 特許第２８０４３２４号 特許第３０１１４３９号 特許第３２５９２８５号 特開２００２−２３２８５６号公報 特開２００２−２７４１９号公報 特表２００２−５３９７４２号公報

しかしながら、従来技術の透過反射型視線一致型装置は、従来型透過反射手段、例えばハーフミラーの性質により、カメラ設置側の光が表示側に漏れないようにするために、カメラ設置側を表示側より暗くすることが必要で、暗幕構造が不可欠なため、図３０に示す特徴的な構造を持つ。
また、ハーフミラーの反射率、透過率は普通それぞれ５０％の固定値であり、表示画像の明るさや、テレビカメラへの入力信号レベルが一定量減衰するという画質の問題点があった。
電子的に光透過反射状態を制御する方式では、構成コストが高い。
投射表示面内にカメラを配置する装置は投射光がカメラに入り易いという欠点があり、画面にカメラ対物レンズが固定されるため画面表示が出来ない部分が存在するという欠点がある。
視線一致を可能にする従来技術の共通の欠点はシステムが大きく、コストが高いことである。
現在の携帯テレビ電話やインターネットテレビ電話では、視線一致を可能にする技術が普及していないため、通信相手と視線が合わず、お互いを無視しているように見える。

本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、通話者同士の視線が一致し、小型で携帯でき、多機能で使い易いテレビ電話、またその関連する部分機能を持つコンパクトな機器やアタッチメント及び視線一致させる方法を提供することを目的としている。
本発明の第一の目的は通話者同士の視線一致及び自分自身の撮影する時の自分自身の視線一致を可能にする機能と、自分自身の撮影及び外部被写体撮影時にもモニター表示が見やすい折り畳み式携帯テレビ電話機を提供することである。
本発明の第二の目的は視線一致型折り畳み式画像処理機器を提供することである。
本発明の第三の目的は画像処理機器の周辺機器として用いられる視線一致型撮像装置を提供することである。
本発明の第四の目的は透過反射面を取り付けることにより視線一致を可能にする効果が得られることを特徴とする画像処理機器を提供することである。
本発明の第五の目的は自分自身の撮像中或は外部被写体の撮像中にもモニターを見やすいカメラ付き折り畳み式携帯型電子機器を提供することである。
本明細書の用語「画像処理機器」とは、表示装置と、撮像装置と、観察者が相互に相手の撮影表示画像を見ながら会話を行う手段または観察者が被写体であり、自分の撮影表示画像を見ながら自分を撮影する手段を有する電子機器を意味する。

図１は本発明の表示撮像装置の原理説明図であり、以下他の図面の中の同様な参照記号は、同様な部品を表わす。
１は光量を一部透過および一部反射させ、透過作用と反射作用とをともに持つ透過反射面、２は表示装置、３は撮像装置、４は観察者の眼、１を挟んで観察者４と対向した位置に撮像装置３を配置し、透過反射面が観察者の目の位置と撮像装置３の対物レンズ８とを結ぶ光学的中心軸線に対して非直角状態で交差するよう配置し、撮像装置３の対物レンズ８が透過反射面１のできるだけ近くに配置され、観察者４からの物体光を撮像装置３に透過し、表示装置２から放射された光を観察者４の眼に反射する（以下、これらを総称して本発明光路という）。観察者の物体光は矢印５の方向から透過して撮像装置に届き、表示装置の放射光は矢印６の方向から反射して観察者の眼４に届く。

本発明光路の構成により撮像装置３の対物レンズ８と透過反射面を密接に配置することによって、透過反射面の透過作用部分面積が反射作用部分面積よりはるかに小さくなり、透過作用を利用する部分は窓部７として、反射作用を利用する部分が反射部９として分けることができる。窓部７以外の反射部には透過作用が必要でないため、この部分を遮光処理すること、または高反射率を持たせることは本発明の重要な特徴の一つである。
本発明光路のカメラ周り他のシステム構成部分を配置することは本発明の特徴である。
折り畳み式画像処理機器の主要表示装置を有しない第二筐体１２に撮像装置３及び第二筐体１２を表裏反転可能とするピボット１４が設けることは本発明の特徴である。

画像処理機器に視線一致を可能にする機能を必要な場合は透過反射面を取り付けることは本発明の特徴である。
反射映像は鏡像であり、必要な場合、映像を光学的にまたは日本特許第２７４１２１５号、日本国特許庁特許公報特公平７−３８６８５号などから公知の映像信号を電気的に鏡像に変換して表示する。
また、日本国特許第２５０４８４５号に示す鏡像の映像信号も得られる固体撮像装置を使用する。
また、現在の液晶モニタ付きビデオカメラ等が用いる鏡像パターンのキャラクタジェネレータを使用する。

従来のＴＶ電話、液晶表示装置をモニタとして備えたビデオ一体型カメラでは、相手方のほか自己を画面に表示することが行われる。このように自己を撮像して表示する場合には、撮像対象をそのまま表示したのでは、自己の映像が左右反転してしまい、鏡に写し出したような映像にはならない。鏡像を表示ため鏡像の状態に変換して表示する機能が液晶表示装置側に設けられている。
本発明は透過反射面が表示装置の左右配置される時は自己の映像を表示する場合、透過反射面で見る映像は既に鏡像であるため鏡像変換が必要でない。
透過反射面が表示装置の上下配置される時は自己の映像を表示する場合、カメラまたはイメージセンサーを上下倒置することにより、上下変換をせずに反射映像を表示することができる。

発明の効果 本発明の構成によれば、次に示す利点がある。
請求の範囲第９項記載の発明に係る視線一致を可能にする表示撮影方法は、本発明光路の構成により、カメラと透過反射面を密接に配置することによって、透過反射面の透過作用部分面積が反射作用部分面積よりはるかに小さくなる。
このことによって、透過と反射の二つ機能を共存させなければならない特殊機能部分の面積を大幅に減少でき、また、特殊機能部分を省略し単に透過機能だけを残すことができる。ほぼ全反射の高反射率を持つ反射部と全透過率の窓部を設ける透過反射面は、透過作用と反射作用の専用により各自の処理効率がハーフミラーの場合と比べそれぞれ倍に高まる。また、従来型透過反射面、例えばハーフミラーを使用する場合でも、カメラと透過反射面間の暗箱空間を縮小でき、カメラ周り他のシステム構成部分を透過反射面と接近してコンパクトな配置でき、ハーフミラー裏側の構造物は暗色系の色調を持てば簡単に遮光機能を実現できるため、暗幕暗箱の必要が無くなる。

請求の範囲第１項記載の発明に係る透過反射面は、従来技術が使用された均質の透過反射面と異なり、窓部と不透明反射部が設けられる。
このことによって、従来技術欠かせない暗幕暗箱の必要が無くなる。反射部の透過作用は全く必要でない上カメラ設置側の光は表示側に漏れる原因になる。

請求の範囲第２項記載の発明に係る透過反射面は、窓部の面積が反射部の面積よりはるかに小さく、窓部が所定の透過反射率を持つ透過反射薄膜層または透過反射光学素子または光路変換手段または電気信号により光の透過反射状態を制御する素子または透明材料または貫通孔によって作られ、反射部が前記基板の表面上に配置された少なくとも１つの金属層を含む所定の反射率を持つ反射薄膜層を有する。
このことによって、
１).本発明技術は従来技術と比べて映像の信号雑音比が改善される上、高輝度な画質を実現する。a).反射部と窓部が同じ反射透過率で作製する透過反射面は、従来と同じ原理で見せる反射映像に窓部が隠され、この場合はハーフミラーを使う従来技術と同じ画質である。b).透明窓部とほぼ全反射の反射部を持つ透過反射面は、撮影光量をほぼ全部透過でき、表示光量をほぼ全部反射し、反射透過率の特性値５０％のハーフミラーを用いる場合と比べ、撮影と表示両方共に光の利用効率が約２倍に高まる。そのため従来と比べてテレビカメラへの入力信号レベルが定常的に減衰することは無くなり、信号雑音比が改良され撮影画質が高まる上に表示の明るさも２倍になる。現在市販されている携帯電話には口径１ｍｍφ未満のカメラが搭載されている。このような小径カメラを使うことより、透過反射面に観察者から見て目立たない程度に小さな透明窓部を作ることが可能である。カメラのレンズは窓部のできるだけ近くに配置されるので、観察者の視覚フォーカスが窓部より遠い表示装置にあるため、特に両眼で見る場合、小さい塵の付いた鏡に映った像を見るときと同じように、表示面に見えない部分は無い。c).図２９に示す反射部が全反射、窓部が半透過の透過反射面も選択肢の一つであり、この場合は窓部が暗色影に見えるが画面は明るい効果が得られる。d).カメラの感度範囲まで窓部の反射率を高めに選択すれば、画面は明るく且つ窓部が目立たないという、最良の結果が得られる。
２).透過反射面の作製コストが下げられる。a).ハーフミラーまたは特殊な光透過反射状態を制御する方式は従来技術では表示面積と同じ大きさの制御素子が必要である。本発明はカメラ対物レンズの面積のスケールに相当する制御素子が使える。例えば口径１ｍｍφの対角線画角５０度のカメラで撮影、１５インチ
ディスプレイの面積で表示する場合、窓部面積を５平方ｍｍに収めることが可能であり、本発明の必要な制御素子の面積は従来と比べて約１万分の一である。その分コストが下げられる上に表示光の利用効率が高められる。b).透過反射共存の特殊機能部分を省略し単に透過機能だけを残すことによりコストが下げられる。高反射、高透過の透過反射面の製造工程は主に鏡の製造工程と同じなので、真空蒸着などの工程が不要であり、従来型透過反射面より作製が簡単である。
請求の範囲第３項には本発明光路を持つ装置を示す。

請求の範囲第４項記載の発明に係る画像処理機器は、カメラ周り他のシステム構成部分を透過反射面と接近して配置する。
このことによって、システムサイズはコンパクトになる。例えハーフミラーを透過反射面として使用する場合でも、カメラと透過反射面の間の暗箱空間を縮小でき、ハーフミラー裏側の構造物は暗色系の色調を持てば簡単に遮光機能が実現できるため、暗幕暗箱の必要が無くなる。

請求の範囲第５項記載の発明に係る撮像装置は、表示装置に取り付けることにより視線一致を可能にする効果が得られる。
このことによって、コンパクトなサイズで既存のシステムに視線一致を可能にする機能を追加できる。
請求の範囲第６項記載の発明に係る画像処理機器は、透過反射面を取り付けることにより視線一致を可能にする効果が得られる。
このことによって、薄い鏡一枚だけの体積増加で既存のシステムに視線一致を可能にする機能を追加できる。

請求の範囲第７項記載の発明に係る折り畳み式携帯型電子機器は、第二筐体１２に撮像装置及び第二筐体１２を表裏反転可能とするピボット１４部が設けられる。
このことによって、カメラによる自分自身の撮像及び外部被写体像の撮像に応じて表示装置を回転或は折り畳むことで、撮像に適した状態でありながら表示装置の表示を見ることが可能となる。また表示装置表示面と、他方筐体の操作部の裏面とのなす角度が鋭角になることができるので、操作部の裏面にカメラ及び透過反射面を設置することにより操作を邪魔すること無く視線一致を可能にする機能を有する装置を提供できる。

請求の範囲第８項記載の発明に係る折り畳み式携帯型電子機器は、範囲第７項記載の折り畳み式携帯型電子機器の第二筐体の背面に撮像装置と透過反射面を取り付け、本発明光路を構成する。
このことによって、薄い鏡一枚だけの体積増加で操作を邪魔すること無く視線一致を可能にする機能を有する範囲第７項記載装置を提供できる。

（発明の特徴と従来技術との差）
日本国特許第２６４５０７６号、日本国特許第２８０４３２４号、図３０示すような従来技術の透過反射手段の構造的な特徴持て暗幕構造が不可欠である。これと対照して本発明の透過反射面の反射専用部分は不透明なので、暗幕構造と暗い空間、暗箱の維持の必要が無いためシステムサイズを大幅に小さくできる。カメラ周囲の空間にシステム他の部分が配置されることにより実質的に薄い鏡一枚だけの体積増加で既存のシステムに視線一致を可能にする機能を追加できる。

カメラが投射面内に配置する従来技術は、画面にカメラ対物レンズが固定され表示出来ない死角面積、つまりピンホールが有る為、ピンホール面積が大きくなると致命的な画質劣化になる。文献（南：電子通信学会誌、５６，１１，ｐｐ．１４８５−１４９０（１９７３）等）によると、視線の不一致を許容できる垂直方向ずれ角度は１０度以内であるとしている。従って、窓部が略中央付近に設けられる透過反射面使えば、たとえ大きい透明窓部を使用しても、表示した相手の目を窓部から避けた位置から見て視線が一致する効果が得られる。
本発明はハードディスクの基板（中心部円形口径２５ｍｍφ）を透過反射面として実験して視線一致する効果が確認できた。だからある程度の許容度を持ち、既存の撮像装置、表示装置が活用できる。
本発明のハーフミラー窓部を持つ透過反射面使えばカメラレンズの口径に制限はない。
暗幕暗箱の必要がなくなるため、本発明の透過反射面より多様なアタッチメントを容易に構成でき、既存の撮像装置、表示装置を有効に活用できる。

視線一致を可能にする従来技術の共通の欠点はシステムサイズが大きく、コストが高いことである。これと対照して本発明はシステムサイズとコストが大幅に下げられ、画質が高められ、視線一致が可能なテレビ電話の実用、普及に貢献できる。請求項７の発明の携帯型電子機器については、従来技術の機器は、主要表示部を有する筐体が表裏反転可能とするピボット部が設けられ、表示面とカメラ設置面とのなす角度が鋭角になれない点は本発明と異なる。
本発明は通常のカメラとして、自分自身の撮像あるいは外部被写体撮像時に表示装置の画面の表示を見ることが可能で、楽な姿勢で撮影でき、使いやすい。且つその構造で透過反射面を加えて便利に視線一致が可能になる。
本発明の反射面付き機器は鏡として兼用して使用できる。特に女性は本発明の携帯機器使えば、別の鏡を携帯する必要性が無くなる。

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施例１．図２乃至図１０に、本発明の視線一致を可能にする表示撮像装置を通話者同士視線一致及び自分自身の撮影をする時自分自身の視線一致を可能にする機能と、自分自身の撮影及び外部被写体撮影時にもモニターを見やすいカメラ機能とを有する折り畳み式携帯テレビ電話機１００に適用した実施例を示す。
図２はこの電話の正面図、図４は背面図、図５は側面図、図６は平面図である。図３は操作部側筐体１２を裏返した状態を示す。
電話機１００は、上部表示部側筐体１１、表示器２、シャッタ（撮像操作手段）１７、下部操作部側筐体１２、カメラ３、キー１５、折り畳み可能とする連結手段ヒンジ１３、ピボット１４、連結部１６を備え、透明窓部７が設けられた透過反射面１を備える。透過反射面１は下部操作部側筐体１２に取り付ける。カメラ３の設置角度は図７に示すように、撮影の光学的中心軸線と透過反射面１とのなす角度が４５度で、交差するようにカメラ３が配置される。
この電話機は、例えば表示器２を設けた表示部側筐体１１と、キー１５を設けた操作部側筐体１２とをほぼ同じ大きさとして、これらを、図５の矢印Ａ方向に回転するヒンジ１３で連結して、二つ折り状態に折り畳めるようにしたことは、従来例と同じであるが、このような構成に加え、操作部側筐体１２を、ピボット１４により連結部１６に対して図６矢印Ｂで示すように旋回可能にして、操作部側筐体１２を表裏反転させることができるようにしている。操作部側筐体１２を図６矢印Ｂで示すように旋回させると、図３に示すように、操作部側筐体１２は裏返しになる。筐体１１の表示装置２は、下部筐体１２の透過反射面に向かい合うように折り畳みが可能であり、表示面と透過反射面とのなす角度が鋭角になり、操作部の操作を邪魔すること無く視線一致を可能にする機能を提供できる。

図７は自分自身を撮影する場合または相手とＴＶ電話通信する場合の側面図であり、図８は同斜視図であり、利用者４の物体光を矢印５の方向からカメラ３に透過し、表示装置の放射光を矢印６の方向から反射させて利用者の眼４に届ける。
図９は電話機１００を上下逆に持って撮影する状態を示す側面図である。矢印５はカメラ３に入射する被写体からの物体光方向を示す。表示装置の放射光は矢印６の方向から撮影者の眼４に届く。
図１０は電話機１００を横に持って撮影する状態を示す図である。折り畳み式機器は図８のような表示装置が上方に位置する場合は、外光の遮光効果が得られる。特に屋外で外光が明るい場合、直接見る液晶の表示映像より反射映像の方が明るく、見やすい。また、反射映像は指向性があるので、周囲に対する秘匿性が高い。公衆場所等における使用の場合、これは有用な効果である。
電話機１００の構造はスタンド付き角度調節機能つきの鏡としても使える（図８参照）。携帯鏡として兼用できる。
ピボットの構造は日本国特許第３０３７２１７号から公知である。

実施例２．次に、図１１乃至図１３に、請求項７の発明をカメラ付き折り畳み式携帯電話機２００に適用した実施例を示す。
電話機２００は、前記電話機１００とほぼ同じ構造を有し、電話機１００の視線一致を可能にする機能を容易に実現ための発明である。電話機２００の正面図、平面図は電話機１００と同じ（図２、図６参照）、電話機２００の側面図は電話機１００とほぼ同じ（図５参照）、図１２は電話機２００の背面図、図１１は操作部側筐体１２を裏返した状態を示す。
電話機２００は、上部表示部側筐体１１、表示器２、シャッタ（撮像操作手段）１７、下部操作部側筐体１２、カメラ３、キー１５、ヒンジ１３、ピボット１４、連結部１６を備える。操作部側筐体１２を図６矢印Ｂで示すように旋回させると、図１１に示すように、操作部側筐体１２は裏返しになる。
電話機２００は、楽な姿勢で撮影できる。撮影者が腕を上げなくても画面の法線方向から画面表示を見ながら被写体を撮影できる。図１０は電話機２００を横に持って撮影する状態を示す図である。図１３は電話機２００を上下逆に持って撮影する状態を示す側面図である。撮影者は斜め下向きに表示画面の法線方向からを画面表示を見ることができる。図１１に示す様に、筐体１２のカメラ３の開口部及び筐体１１の表示装置２を自分自身に向けて撮像することが出来るので、表示装置２の画面上に自分自身の顔を見ながら撮像を容易に行なう事ができる。
視線一致を可能にする機能を含まないためカメラ３の設置角度は電話機１００より自由度大きい。図１３に示すように、撮影の光学的中心軸線と筐体１２の表面とのなす角度が９０度であるため、電話機２００は外部被写体の撮像時電話機１００よりも使いやすい。カメラ３は筐体１２の側面、底面に設置してもよい。この場合はカメラの光学系の構成自由度がより大きい。

実施例３．図１４ないし図１８に請求項５の発明の撮像装置を折り畳み式画像処理機器に適用する撮像装置３００に適用した実施例を示す。
図１４は撮像装置３００の斜視図、図１６は図１４の３４−３４線方向に見た断面図である。撮像装置３００は、ほぼ薄箱型の外形をもつ筐体３２、透明窓部７が設けられた透過反射面１、カメラのケーブル３３、ＣＣＤカメラレンズ８、イメージセンサー部基板３５、信号処理部基板３６、粘着固定手段３７を備える。透過反射面１を付着した基板は筐体３２の一部であり、透過反射面の窓部を遮らない開口部を設けた。筐体３２は、透過反射面１を取り囲むような枠状の形態をしており、さらに、両面粘着テープを使い透過反射面１と筐体３２を付着させ、透過反射面１の脱落を防止する。カメラ部分は、例えばアメリカ Intel Corporation 社製品 Intel Deluxe PC Camera Model CS330 のモジュールが使用できる。
図１５は撮像装置３００が折り畳み式ノート型のパーソナルコンピュータ（以下ノートＰＣという）の周辺機器として用いられる様子を示す。撮像装置３００をノートＰＣに接続して、ＴＶ電話の通信相手と接続したら、撮像装置３００をノートＰＣのキーボード上に置き、液晶表示装置２の角度を調節して、本発明の光路を構成し、視線一致を可能にする効果を得る。
表示画面の法線方向からの反射光を見れる角度が最良である。その角度以外で表示装置２から放射された光を利用者の眼に反射できる角度でも視線一致は可能であるが、液晶画面を斜めに見ると同じ結果であり、一定の範囲超えると画像は暗くなる。
撮像装置３００を折り畳み式ノートＰＣに使用する場合、表示装置に固定された保持手段と撮像装置３００をその保持手段に固定する手段は必要でない。
請求項５の発明の撮像装置を表示装置の左側、右側または上側に設置することもできる。

実施例４．図１７ないし図２４に請求項６の発明の電子機器を折り畳み式ノートＰＣ４００に適用した実施例を示す。
図１７はノートＰＣ４００の側面図、図１８は斜視図である。図１９はノートＰＣ４００に適用する固定手段を設けた透過反射面の側面図、図２０は同側面図の拡大図、図２１は正面図、図２２は同正面図の拡大図である。ノートＰＣ４００は、内蔵カメラ３、透過反射面１を保持する保持手段である凹溝部４１と磁石４２を備える。透過反射面１は前記保持手段に固定する固定手段４３を備える。保持手段はキーボードが設置された筐体に固定される一方、透過反射面１に設けた固定手段４３は偏平状の嵌合片部４３ａが設けられた鉄製の平坦状構造物であり、前記凹溝部４１に嵌合片部４３ａを嵌合することにより、被写体を撮影できるように透過反射面の窓部７とカメラ３のレンズを合わせる。さらに磁石の吸引で透過反射面を着脱可能なようにノートＰＣ４００に取り付けることができる。
ノートＰＣをほぼ水平的に置き、窓部を容易にカメラレンズと合わせられる透過反射面、例えば純粋なハーフミラーを使う場合は、前記保持手段と固定手段は必要でない。
図２３はノートＰＣ４００に透過反射面を取り付けた様子を示す。
図２４は透過反射面が取り付けられたノートＰＣ４００を支持物４４で斜めに設置した好適例の側面図である。

実施例５．
以下本発明の透過反射面の実施形態につき説明する。図２５ないし図２９に本発明の透過反射面の構成模式を示す。
図２５は透明窓部を設ける透過反射面の正面図、図２６は図２５の５１−５１線方向に見た断面図、図２７は図２６断面図の拡大図である。透過反射面は、窓部７、反射部９、透明基板５２、反射層５３、銅保護被膜５４、裏打ち保護層５５を有する。
図２８は、窓部と反射部を同じ反射率を持つ透過反射面の断面図の拡大図である。この透過反射面は、透過反射層５６と、遮光層５７とを有する。
透明基板５２はガラスまたはプラスチック樹脂が使え、反射層５３は少なくとも１つの金属層を含む反射薄膜層を有する。図２９は、窓部が半透過と反射部が全反射の透過反射面の断面図の拡大図である。この透過反射面は、図２７に示した構造を基に、透過反射層５６を加えた。
図２７に示す、全反射の反射部と全透過率の窓部を設ける透過反射面の製造工程の一例をあげる。
まず、日本国特許第３０４５８８０号から公知の銀メッキ法など鏡製造技術より基板に反射層、銅保護被膜を形成した後、エッチング法により窓部面積の銅保護被膜及び反射層を腐食貫通して、最後に裏打ち塗料５５を塗布または印刷することにより窓部を形成する。
または、鏡に貫通孔を開けることにより窓部を形成する。

図２８に示す窓部と反射部両方の反射率同じの透過反射面の製造工程の一例をあげる。
まず、真空蒸着などの公知技術より所定の透過反射率を持つハーフミラーの透過反射薄膜層５６を形成し、
遮光塗料を反射薄膜層５６上に塗布または印刷するなど方法より窓部７パターン及び反射部遮光膜５７を形成し、
最後に裏打ち塗料５５を遮光膜５７上に塗布または印刷するなど方法より窓部を形成する。
図２９に示す窓部が半透過と反射部が全反射の透過反射面の製造工程の一例をあげる。図２７示す透過反射面を作ってから、真空蒸着などの公知技術より所定の透過反射率を持つ透過反射薄膜層５６を窓部で形成する。
前記製造工程の組み合わせにより窓部と反射部をそれぞれ所定の反射率を持つ透過反射面を作製することができる。
基板表面よりゴーストとして薄く表示される２重像無くすためには、光を基板を通さないように反射膜から反射すれば良い。
例えば、ハーフミラーの反射膜の反対表面基板に印刷により窓部を作れば良い。
透過反射光学素子または光路変換手段または電気信号により光の透過反射状態を制御する素子より窓部を形成する透過反射面の製造工程の一例をあげる。
前記製造工程例の単独または組み合わせにより所定反射率を持つ反射部と透明窓部を作ってから、透明窓部の背面に前記素子を配置する。同じ方法でハーフミラーを透明窓部の背面に配置することは図２８に示す例より製造コストが低い。
窓部のサイズは対物レンズのサイズと合わせ、撮影に支障のない限り小さく作る。
また、前記の製造工程例で、エッチング法を使わず、基板に窓部パターン画像をメッキされない樹脂で塗布または印刷し、メッキ法で反射薄膜層を形成してから、樹脂を除去する方法でもよい。

実施例６．ここは本発明表示撮像装置を一台装置に４セットを構成するＴＶ会議通信システムに適用した実施例を説明する。
図３１は窓部４つを設けた透過反射面を示す図である。窓部毎に撮像装置及び映像表示装置に割り当てられる映像表示区域が設置されており、図３１の一点鎖線で分ける区域はそれぞれの窓部に割り当てた映像表示区域を示している。該複数の表示区域と撮像装置を相手と相互に接続する通信手段とを備えるＴＶ会議通信システムを構成している。

実施例７．図３２ないし図３３は本発明表示撮像装置を光学的に鏡像変換を行う実施例を撮像装置７００に適用した実施例示す。図３２は側面図である。図３３はその固定手段と保持手段の詳細部分の拡大図である。
撮像装置７００は実施例３の図１４に示す請求項５の発明の実施例撮像装置３００と同じ基本構造を設け、
７１はカメラセットに設置した固定手段、フック部７１ａを有する。
７２は表示装置に固定された保持手段であり、表示装置元々持ち運び用に設けられ取っ手の凹部を保持手段として利用する。カメラの撮影の光学的中心軸線と透過反射面とのなす角度が６５度である。窓部サイズは４５度の場合より小さい。角度Θは６５度である。高反射率透過反射面使う場合、角度Θは４５度以上でも明るさに影響しないため、空間を節約できる。従来技術はハーフミラーを使用するため、角度Θは４５度に要求される。この実施例は日本国特許公開２００２−２３２８５６から公知した従来技術の装置とほぼ同じ構成であり、本発明は暗幕暗箱構造必要でない上、さらに透過反射面がより高反射率なものを利用できるので、Θをより大きく設置することより、システムのサイズが小さくできる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記で言及した以外にも、請求の範囲に記載の要旨を逸脱することなく、種々な変形、変更が可能である。例えば実施例１の電話機１００のカメラ設置角度は４５度から９０度の間にすれば外部被写体の撮像し易さが改善でき、または設置角度が可変にすれば電話機１００と実施例２の電話機２００両方の利点を得られる。例えば請求項６の発明はノートＰＣ４００の様に単純折り畳み式携帯電話に実施し、ヒンジを介して透過反射面と操作部側筐体を連結する。例えば表示装置と撮像装置３００をヒンジを介して連結する。

　　本発明は、携帯型電子カメラ、ＴＶ電話、ＴＶ、原稿を読みながら視聴者に視線を合わせることが必要なＴＶ放送、電子化粧鏡等において、利用者の視線一致を可能にする。医療サービスやＴＶ放送教育など、サービス提供側しか画像を送れない場合も、送り側が自分の視線が一致した画像を見ながら細かい感情を取り込んだ良質なサービスの提供が可能になる。

本発明の表示撮像装置の原理説明図である。 電話機１００及び電話機２００の正面図である。（実施例１、２） 電話機１００操作部側筐体１２を裏返した状態を示す図である。（実施例１） 電話機１００の背面図である。（実施例１） 電話機１００の側面図である。（実施例１） 電話機１００及び電話機２００の平面図である。（実施例１、２） 電話機１００で自分自身を撮影する場合または相手とＴＶ電話通信する場合の側面図である。（実施例１） 同斜視図である。（実施例１） 電話機１００を上下逆に持って撮影する状態を示す側面図である。（実施例１） 電話機１００または電話機２００を横に持って撮影する状態を示す図である。（実施例１、２） 電話機２００の操作部側筐体１２を裏返した状態を示す図である。（実施例２） 電話機２００の背面図である。（実施例２） 電話機２００を上下逆に持って撮影する状態を示す側面図である。（実施例２） 撮像装置３００の斜視図である。（実施例３） 撮像装置３００がノートＰＣの周辺機器として用いられる様子を示す図である。（実施例３） 撮像装置３００の断面図である。（実施例３） ノートＰＣ４００の側面図である。（実施例４） ノートＰＣ４００の斜視図である。（実施例４） ノートＰＣ４００に適用する固定手段を設けた透過反射面の側面図である。（実施例４） 同透過反射面側面図の拡大図である。（実施例４） 同透過反射面の正面図である。（実施例４） 同正面図の拡大図である。（実施例４） ノートＰＣ４００に透過反射面を取り付けた様子を示す図である。（実施例４） 透過反射面が取り付けられたノートＰＣ４００を支持物４４で斜めに設置した好適例の側面図である。（実施例４） 本発明の透過反射面の実施形態構成模式を示し、透明窓部を設ける透過反射面の正面図である。（実施例５） 同透過反射面の断面図である。（実施例５） 同透過反射面の断面図の拡大図である。（実施例５） 窓部と反射部を同じ反射率を持つ透過反射面の断面図の拡大図である。（実施例５） 同窓部が半透過と反射部が全反射の透過反射面の断面図の拡大図である。（実施例５） 従来技術の視線一致型装置を示す図である。 窓部４つを設けた透過反射面を示す図である。（実施例６） 撮像装置７００の側面図である。（実施例７） 同撮像装置の固定手段と保持手段詳細部分の拡大図である。（実施例７）

符号の説明

１ 透過反射面
２ 表示装置
３ 撮像装置
４
観察者の目
７
窓部
８
撮像装置対物レンズ
９
反射部
１１
表示装置を有する第一筐体
１２
第二筐体
１３
ヒンジ
１４
ピボット
１５
操作キー
１６
連結部
１７
シャッタ（撮像操作手段）
５０１ 反射面

Claims (9)

1. 光量を一部透過および一部反射させ、透過作用と反射作用とをともに持つ透過反射面において、透過反射兼用部または透過専用部（以下、これらを総称して窓部（７）という）と不透明反射専用部（以下反射部（９）という）が設けられることを特徴とする透過反射面。
2. 透明材料で形成された基板に、窓部と反射部を設け、窓部の面積が反射部の面積よりはるかに小さく、窓部が所定の透過反射率を持つ透過反射薄膜層または透過反射光学素子または光路変換手段または電気信号により光の透過反射状態を制御する素子または透明材料または貫通孔によって作られ、反射部が前記基板の表面上に配置された少なくとも１つの金属層を含む所定の反射率を持つ反射薄膜層を有することを特徴とする請求項１記載の透過反射面。
3. 観察像を表示する手段と、観察者を撮影する手段と、透過作用と反射作用とが一面にて共存し、且つその透過反射率を一面に均質な透過反射面（以下従来型透過反射面という）から構成された視線一致が可能な表示撮像装置において、従来型透過反射面または請求項１〜２いずれか記載の透過反射面（以下、これらを総称して透過反射面という）（１）を挟んで観察者（４）と対向した位置に撮像装置（３）を配置し、透過反射面が観察者の目の位置と撮像装置の対物レンズ（８）とを結ぶ光学的中心軸線に対して交差するよう配置し、撮像装置の対物レンズが透過反射面にできるだけ近く配置され、観察者からの物体光を撮像装置に透過し、表示装置（２）から放射された光を観察者の眼に反射する（以下、これらを総称して本発明光路という）ことを特徴とする表示撮像装置。
4. 表示装置をその表面に有する第一筐体（１１）と、第二筐体（１２）とがヒンジ部で互いに折り畳み可能な折り畳み構造を有する画像処理機器において、前記第二筐体に透過反射面が設けられ、鏡像として表示されるように制御する画像制御手段を具備し、必要な場合映像を鏡像として表示させ、表示装置に表示される画像を透過反射面により反射させて見て、透過反射面として従来型透過反射面が使用される場合、透過反射面の裏側に面する構造物表面を暗色系の色調にし（以下、このことを「必要な場合は遮光処理する」という）、本発明光路を構成することを特徴とする視線一致が可能な折り畳み式画像処理機器（ここ及び以下、用語「画像処理機器」とは、表示装置と、撮像装置と、観察者が相互に相手の撮影表示画像を見ながら会話を行う手段または観察者が被写体であり、自分の撮影表示画像を見ながら自分が撮影される手段を有する電子機器を意味する）。
5. 画像処理機器の周辺機器として用いられる撮像装置において、原則的に平坦な基板（以下基板という）と、基板の一方の面に付着された透過反射面とを有し、基板に透過反射面の窓部を遮らない開口部を設け、基板の他方の面に取り付け手段を設け、撮像装置を基板に取り付け、必要な場合は遮光処理をし（以下これらを総称して撮像装置セットという）、さらに必要な場合は、画像処理機器の表示装置に固定された保持手段と、撮像装置セットをその保持手段に固定する固定手段を備え、前記保持手段と固定手段によって撮像装置セットと前記表示装置とを一体的に取り付けることができ、撮像装置セットが前記表示装置に取り付けされた状態で、本発明光路を構成でき、撮像装置セットを前記表示装置に取り付けることにより視線一致を可能にする効果が得られることを特徴とする撮像装置。
6. 画像処理機器において、表示装置の近くに使用される装置（たとえばキーボード）に観察者を撮影する撮像装置を設置し、必要な場合は、前記装置に固定された保持手段と、透過反射面をその保持手段に固定する固定手段を設け、前記保持手段と固定手段によって透過反射面と前記装置とを一体的に取り付けることができ、透過反射面が前記装置に取り付けされた状態で、本発明光路を構成でき、必要な場合は遮光処理し、透過反射面をに取り付けることにより視線一致を可能にする効果が得られることを特徴とする画像処理機器。
7. 表示装置を有する第一筐体と、操作部を有する第二筐体と、第一筐体と第二筐体とが互いに折り畳み可能な折り畳み構造が設けられ、筐体を表裏反転可能とする回転部を有する折り畳み式携帯型電子機器において、第二筐体に撮像装置及び第二筐体を表裏反転可能とするピボット部が設けられることを特徴とする折り畳み式携帯型電子機器。
8. 画像処理機器において、第二筐体の背面に撮像装置を配置し、さらに透過反射面を取り付け、必要な場合は遮光処理し、本発明光路を構成することを特徴とする視線一致が可能な表示撮影機能付き請求項７記載の折り畳み式携帯型電子機器（ここで、用語「背面」とは、主要な操作部を有する筐体表面と反対の面を意味する）。
9. 画像処理機器の観察者相互または観察者が自分の視線一致を可能にする表示撮影方法において、本発明光路を構成する工程を含むことを特徴とする視線一致を可能にする表示撮影方法。

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