JP2019053227A - 撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ディスプレイを備える撮影装置において、当該ディスプレイのデザイン性への影響が抑えられるとともに低コストで製造可能な撮影装置を実現する。【解決手段】撮影装置（１００）は、第一、第二の偏光板（１３０、１６０）を含む画像形成層と、上記画像形成層の背面側に配置されるカメラ（１２１）およびＩＲ光源（１２２）と、それらに対向する、電子回路および色材が適宜に除去された対向部とを含む。【選択図】図１

Description

本発明は、撮影装置に関する。

自動車業界では、車載用のディスプレイが大型化する傾向にあるとともに、ドライバーを監視するドライバーモニタリングシステム（ＤＭＳ）が搭載される傾向にある。一方で、当該ＤＭＳの搭載スペースには限りがある。ＤＭＳではドライバーを撮影するカメラを要し、このため、限られたスペースの中に、大型ディスプレイとカメラとを配置する必要がある。

このようなカメラを搭載したディスプレイには、例えば、通常の液晶パネルとカメラと赤外光（ＩＲ光）の光源とを組み合わせたＤＭＳ用の表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この表示装置は、その一部にＩＲ透過領域を含む液晶パネルと、バックライトと、上記ＩＲ透過領域の背後に配置されるカメラとを有している。

上記バックライトは、導光板とその側辺に交互に並べられた白色ＬＥＤとＩＲ−ＬＥＤとによって構成されており、上記ＩＲ透過領域は、導光板のパターンを抜くか穴を開けることによってＩＲ光の直進性を損ねないように構成されている。

さらに、上記ＩＲ透過領域における上記カメラの前方には、可視光をカットするとともに赤色表示を目立たなくするためのＩＲフィルタが配置されている。このように、上記表示装置では、赤（Ｒ）画素がＩＲ光を透過する特性を活かし、カメラをディスプレイの背面に隠すことでデザイン性の向上が図られている。

特開２０１４−０３１１４０号公報（２０１４年２月２０日公開）

しかしながら、上述のような従来技術は、ディスプレイにおける画像の表示領域の近傍に上記カメラを配置する場合、上記ディスプレイのデザイン性が損なわれる、あるいは当該ディスプレイのコストが高くなる可能性がある、という問題を有している。

ディスプレイは、一般に、画像表示領域の周囲に当該画像表示領域を規定する額縁（通常は黒色）を有する。たとえば、ディスプレイの表示面側において上記カメラを当該額縁で隠すと、当該カメラの分だけ上記額縁が広くなる。また、上記カメラの前方部は、ＩＲを透過させる必要がある。このため、当該額縁における上記カメラの前方部とその周囲との見栄えが異なる。

また、例えば、上記カメラの形状に合わせてディスプレイの形状を変えると、このような異形のディスプレイのコストは、矩形や台形などの通常の形状のディスプレイのコストよりも、一般に高くなる。さらに、この場合もディスプレイとカメラの前方部との見栄えが異なるため、デザイン性が損なわれることがある。

本発明の一態様は、ディスプレイを備える撮影装置において、当該ディスプレイのデザイン性への影響が抑えられるとともに低コストで製造可能な撮影装置を実現することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る撮影装置は、画像表示領域に画像を形成するための画像形成層と、上記画像形成層内または上記画像形成層の表示面側に配置される偏光板と、上記画像形成層の表示面側に向けて上記画像形成層の背面側に配置されるカメラと、上記画像形成層の表示面側に向けて上記画像形成層の背面側に配置され、上記表示面側に向けて赤外光を照射するためる光源とを有し、上記画像形成層における上記カメラおよび上記光源に対向する対向部の電子回路、着色部およびブラックマトリックスの一部または全部が除かれている。

本発明の一態様によれば、ディスプレイを備える撮影装置において、当該ディスプレイのデザイン性への影響が抑えられるとともに低コストで製造可能な撮影装置を実現することができる。

図１（ａ）は、本発明における第一の実施の形態の撮影装置を模式的に示す正面図であり、図１（ｂ）は、当該撮影装置を図１（ａ）のＢ−Ｂ線で切断した断面を模式的に示す断面図である。 上記撮影装置における部材の配置を模式的に示す展開図である。 図３（ａ）は、上記撮影装置における薄層トランジスタ（ＴＦＴ）基板およびカラーフィルタ基板の構造を模式的に示す図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ部を拡大して模式的に示す図である。 本発明における第二の実施の形態の撮影装置における部材の配置を模式的に示す展開図である。 図５（ａ）は、上記撮影装置におけるＴＦＴ基板の配線の一例を模式的に示す図であり、図５（ｂ）は、上記撮影装置におけるＴＦＴ基板における配線の他の例を模式的に示す図である。 本発明における第三の実施の形態の撮影装置における部材の配置を模式的に示す展開図である。 図７（ａ）は、上記撮影装置におけるＴＦＴ基板における配線の一例を模式的に示す図であり、図７（ｂ）は、上記撮影装置におけるＴＦＴ基板における配線の他の例を模式的に示す図である。 図８（ａ）は、本発明における第四の実施の形態の撮影装置の層構成の一例を模式的に示す図であり、図８（ｂ）は、上記撮影装置におけるスイッチ液晶層の層構成の一例を模式的に示す断面図である。 上記スイッチ液晶層のＳＥＧ基板における酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）電極のパターン形成方法の一例を模式的に示すフロー図である。 上記撮影装置の層構成の他の例を模式的に示す図である。 図１１（ａ）は、本発明における第五の実施の形態の撮影装置を模式的に示す正面図であり、図１１（ｂ）は当該撮影装置における部材の配置を模式的に示す展開図である。

〔実施形態１〕
以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。図１（ａ）は、本発明における第一の実施の形態の撮影装置の構成を模式的に示す正面図である。図１（ｂ）は、当該撮影装置を図１（ａ）のＢ−Ｂ線で切断した断面を模式的に示す断面図である。また、図２は、上記撮影装置における部材の配置を模式的に示す展開図である。上記撮影装置は、カメラユニットと液晶表示装置とを有しており、当該液晶表示装置は、例えば垂直配向（ＶＡ）型ディスプレイである。

撮影装置１００は、図１（ａ）、図１（ｂ）および図２に示されるように、バックライト１１０、カメラユニット１２０、第一の偏光板１３０、薄層トランジスタ（ＴＦＴ）基板１４０、カラーフィルタ基板１５０、第二の偏光板１６０、およびカバーガラス１７０を有する。バックライト１１０以外は、いずれも矩形の平面形状を有している。ＴＦＴ基板１４０とカラーフィルタ基板１５０との間には液晶層が配置されている。カバーガラス１７０は、透光性を有する粘着シート（ＯＣＡ）１６５によって第二の偏光板１６０に貼り合わされている。

バックライト１１０は、液晶パネルの光源である。バックライト１１０の平面形状は、略矩形であり、当該略矩形は、矩形の長辺の中央部を台形に切り欠いた形状である。当該台形は、その長辺を上記矩形の長辺と共有し、上記矩形の中心側に上記長辺と平行な短辺と、これらの辺をその両端で結ぶ二本の斜辺とによって形成されている。バックライト１１０は、このような切り欠き部を含む以外は、公知のバックライトと同様の構成を有している。

カメラユニット１２０は、バックライト１１０の上記切り欠き部に配置されている。カメラユニット１２０は、例えば細長な矩形の平面形状を有し、カメラ１２１およびＩＲ光源１２２を有する。カメラユニット１２０の当該平面形状の長手方向において、カメラ１２１は、中央部に配置され、ＩＲ光源１２２は、その両側に配置されている。

カメラ１２１は、例えばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどの撮像素子であり、上記切り欠き部において、カバーガラス１７０における表示面側に向けて、当該切り欠き部の中央部に位置している。ＩＲ光源１２２は、赤外光、例えば９４０ｎｍ以上の波長を有する赤外光、を照射する装置であり、カメラ１２１の被写体をＩＲ光で照らすための光源である。ＩＲ光源１２２は、上記切り欠き部において、カメラ１２１と同じ向きでカメラ１２１の両側に位置している。

第一の偏光板１３０および第二の偏光板１６０は、いずれも、液晶表示装置に使用可能であることが公知の偏光板から適宜に選ぶことができる。これらの偏光板は、いずれも、ＩＲ光が実質的に機能しない偏光板であり、例えば、ヨウ素または二色性色素で染色したポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を延伸することにより作製された偏光子を有している。第二の偏光板１６０は、第一の偏光板１３０に対してクロスニコルに配置されている。

ＴＦＴ基板１４０は、図３（ａ）に示されるように、対向部１４１を含む以外は、液晶表示装置に使用可能であることが公知のＴＦＴ基板と同じに構成されている。たとえば、ＴＦＴ基板１４０は、ガラス基板と、その表面に配置されている、画素に対応して配置されている複数のＴＦＴと、個々のＴＦＴに対応して接続されている複数の表示電極とを有する。当該表示電極は、透明電極であり、例えばＩＴＯで構成されている（以下、上記表示電極を「第一の透明電極」とも言う）。

対向部１４１は、ＴＦＴ基板１４０の部分のうち、撮影装置１００における各部材の積層方向（図１（ｂ）および図２における矢印Ｄ_Ｌで示される方向）においてバックライト１１０の上記切り欠き部に重なる部分を含む。たとえば、対向部１４１は、バックライト１１０の上記切り欠き部と同じ台形に形成されている。

ＴＦＴ基板１４０上の対向部１４１に位置する電子回路は、上記ガラス基板から除去されている。当該電子回路の例には、スイッチング素子および配線が含まれる。上記電子回路の上記ガラス基板からの除去は、公知の技術に基づいて行うことができる。たとえば、上記スイッチング素子および配線を通常のフォトリソグラフィーで作製する際に、上記対向部となる部分に当該スイッチング素子および配線のパターンが形成されないようにマスクを使用して露光することによって、上記電子回路は実質的に除去されている。

カラーフィルタ基板１５０も、ＴＦＴ基板１４０と同様に、対向部１５１を含む以外は、液晶表示装置に使用可能であることが公知のカラーフィルタ基板と同じに構成されている（図３（ａ））。たとえば、カラーフィルタ基板１５０は、ガラス基板と、その表面上に配置されているカラーフィルタ部と、当該カラーフィルタ部上に配置されている透明電極とを有する。カラーフィルタ部は、上記画素ごとに、各サブ画素に配置される赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の着色部と、その周囲を囲む黒色のブラックマトリックスとを有している。当該透明電極は、いわゆる共通電極であり、例えばＩＴＯで構成されている（以下、上記共通電極を「第二の透明電極」とも言う）。

対向部１５１も、対向部１４１と同様に、カラーフィルタ基板１５０の部分のうち、上記積層方向においてバックライト１１０の上記切り欠き部に重なる部分を含み、例えば、バックライト１１０の上記切り欠き部と同じ台形に形成されている。

カラーフィルタ基板１５０における対向部１５１に位置する色材は、上記ガラス基板から除去されている。当該色材の例には、カラーフィルタ部を構成している上記着色部およびブラックマトリックスが含まれる。上記色材の上記ガラス基板からの除去は、公知の技術に基づいて行うことができる。上記色材は、例えば、上記カラーフィルタ部を通常のフォトリソグラフィーで作製する際に、上記対向部となる部分に当該カラーフィルタ部のパターンが形成されないようにマスクを使用して露光することによって、実質的に除去されている。

撮影装置１００における対向部１４１、１５１の上記液晶層側には、図３（ｂ）に示されるように、透光性を確保する観点および光の屈折を抑制する観点から、透光性媒体１４２、例えば上記液晶層を構成する液晶組成物、が充填されている。対向部１４１、１５１の前述した台形の長辺以外の三辺（二つの斜辺とその間の短辺）には、それらに沿ってブラックマトリックス１４３が配置されている。このように、対向部１４１、１５１は、ブラックマトリックス１４３で縁取られている。

カバーガラス１７０は、ガラス板１７１と額縁１７２とによって構成されている。ガラス板１７１は、それよりも背面側に配置されるバックライト１１０、第一の偏光板１３０、ＴＦＴ基板１４０、カラーフィルタ基板１５０および第二の偏光板１６０のそれぞれよりも大きな矩形の平面形状を有している。

額縁１７２は、ガラス板１７１の裏面の側縁および端縁のそれぞれに沿う幅広の直線部によって構成されている。額縁１７２の内側の矩形の部分は、第二の偏光板１６０の平面形状よりも小さな矩形となっており、画像表示領域に相当する。当該画像表示領域も、積層方向においてカメラ１２１およびＩＲ光源１２２と重なる部分、すなわち対向部、を含んでいる。撮影装置１００におけるカメラユニット１２０以外の部材は、画像表示領域に画像を形成するための画像形成層に相当している。

上記画像表示領域には、液晶による所期の画像が表示される。上記対向部は、上記画像表示領域内に位置するが、画像表示領域のうちの長辺の中央部において額縁１７２から画像表示領域にわずかに突出する台形部分であるため、画像の表示に実質的な影響をほとんど及ぼさない。

カメラユニット１２０は、バックライト１１０の切り欠き部分に配置されている。バックライト１１０とカバーガラス１７０との間には、液晶表示のための、クロスニコルに配置された二枚の偏光板（第一の偏光板１３０および第二の偏光板１６０）が配置されている。可視光は、これらの偏光板によってカットされることから、カメラユニット１２０は、画像表示領域中の一部であるものの、撮影装置１００の表示面側からでは視認されにくい。よって、液晶表示パネルのデザイン性がカメラユニットによって実質的に損なわれず、このように撮影装置１００は、高いデザイン性を有している。

また、第一および第二の偏光板１３０、１６０およびカバーガラス１７０には矩形の平面形状を有するそれらを使用することにより、撮影装置１００を構成することが可能である。したがって、それら（第一および第二の偏光板１３０、１６０およびカバーガラス１７０）には、通常の液晶表示装置における矩形の画面表示用の部材を利用することができる。よって、カメラの配置のために特定の形状の部材を要する液晶表示装置を含む撮影装置に比べて、撮影装置１００の製造コストをより一層抑えることが可能である。

撮影装置１００の撮影時では、ＩＲ光源１２２からＩＲ光（例えば９４０ｎｍ付近の波長の赤外光）が照射される。それにより、表示面側の被写体がＩＲ光で照らされ、カメラ１２１で撮影される。ＩＲ光は、クロスニコルに配置されている第一および第二の偏光板１３０、１６０に対して十分に高い透過率を有している。たとえば、９４０ｎｍかそれ以上の波長のＩＲ光は、第一および第二の偏光板１３０、１６０およびカバーガラス１７０がその光路上に存在している場合において、８５％かそれ以上の透過率を有する。よって、カメラ１２１による十分に鮮明な像を撮影することが可能である。

一方で、ＩＲ光は、スイッチング素子や配線などの電子回路によって遮光され、あるいは屈折し、散乱しやすい。また、ＩＲ光は、カラーフィルタにおける着色部やブラックマトリックスなどの色材に吸収され得る。しかしながら、撮影装置１００における上記対向部では、上記電子回路および上記色材が実質的に除去されている。さらに、ＴＦＴ基板１４０およびカラーフィルタ基板１５０の対向部１４１、１５１には、液晶組成物が充填されていることから、これらの対向部におけるＩＲ光の屈折率の変化が抑制される。このため、対向部におけるＩＲ光の透過率が高く、撮影装置１００は、カメラ１２１により鮮明な像を撮影する観点から効果的である。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。図４は、本発明における第二の実施の形態の撮影装置における部材の配置を模式的に示す展開図である。本実施の形態は、二つのカメラユニットと、これに対応する二つの対向部とを有している以外は、第一の実施の形態と同じ構成を有している。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

撮影装置２００は、図４に示されるように、バックライト２１０、二つのカメラユニット１２０、１２０、第一の偏光板１３０、ＴＦＴ基板２４０、カラーフィルタ基板２５０、第二の偏光板１６０、およびカバーガラス１７０を有する。ＴＦＴ基板２４０とカラーフィルタ基板２５０との間には、液晶層が配置されている。撮影装置２００を構成する上記の部材のうち、バックライト２１０以外の部材は、いずれも矩形の平面形状を有している。

バックライト２１０は、矩形の一長辺の中央部に二つの切り欠き部を含む平面形状を有している。この二つの切り欠き部は、上記矩形の長手方向の中央を中心に、当該長手方向に並んでいる。個々の切り欠き部の平面形状は、第一の実施の形態のそれと同じであり、例えば台形である。

ＴＦＴ基板２４０は、二つの対向部１４１を有する以外は、第一の実施の形態におけるＴＦＴ基板１４０と同様に構成されている。カラーフィルタ基板２５０は、二つの対向部１５１を有する以外は、第一の実施の形態におけるＴＦＴ基板１４０、カラーフィルタ基板１５０と同様に構成されている。ＴＦＴ基板２４０およびカラーフィルタ基板２５０は、上記積層方向において上記切り欠き部と重なる位置に、ＴＦＴ基板２４０およびカラーフィルタ基板２５０の長手方向に並ぶ二つの対向部１４１、１５１をそれぞれ有している。

なお、ＴＦＴ基板２４０は、例えば、図５（ａ）に示されるように、その両端縁に沿って配置されている不図示のゲートドライブ回路と、当該ゲートドライブ回路からＴＦＴ基板２４０の長手方向の中央に向けて当該長手方向に沿って延出するゲートライン２４２（実線）と、ＴＦＴ基板２４０の短手方向に延出するソースライン２４３（破線）とを有していてよい。この場合、対向部２４１を迂回する、他よりもより長いゲートライン２４２が存在するため、上記ゲートドライブ回路がより大型化し、それを隠すためにカバーガラス１７０の額縁１７２における短辺部の幅をより広くする必要が生じる場合がある。

より広い画面表示領域を確保する観点から、ＴＦＴ基板２４０は、図５（ｂ）に示されるように、画像表示領域に該当する部分に、ＴＦＴ基板２４０の短手方向に沿って延出する複数のゲートドライブ回路２４５と、個々のゲートドライブ回路２４５から長手方向に沿って延出するゲートライン２４２とを有していてもよい。このような構成によれば、個々のゲートドライブ回路２４５を小さくすることができ、また、個々のゲートライン２４２を短くすることができ、その結果、上記のようなゲートドライブ回路の大型化による額縁１７２の幅の拡張を防止することが可能となる。

〔実施形態３〕
図６は、本発明における第三の実施の形態の撮影装置における部材の配置を模式的に示す展開図である。本実施の形態は、画像表示領域のより中央側にカメラユニットと、これに対応する対向部とを有している以外は、第一の実施の形態と同じ構成を有している。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

撮影装置３００は、図６に示されるように、バックライト３１０、カメラユニット１２０、第一の偏光板１３０、ＴＦＴ基板３４０、カラーフィルタ基板３５０、第二の偏光板１６０、およびカバーガラス１７０を有する。ＴＦＴ基板３４０とカラーフィルタ基板３５０との間には、液晶層が配置されている。撮影装置３００を構成する上記の部材のうち、バックライト３１０以外の部材は、いずれも矩形の平面形状を有している。

バックライト３１０は、矩形の中央部に開口部３１１を含む平面形状を有している。開口部３１１は、上記画像形成領域に含まれる位置に配置されている。開口部３１１の平面形状は、例えば円形である。開口部３１１は、バックライト３１０の平面形状における一部が切り欠かれてなる切り欠き部に該当する。カメラユニット１２０は、平面視したときにカメラ１２１およびＩＲ光源１２２が開口部３１１内に位置するように、バックライト３１０の背面側に配置されている。

ＴＦＴ基板３４０は、対向部３４１を有する以外は第一の実施の形態におけるＴＦＴ基板１４０と同様に構成されている。ＴＦＴ基板３４０の対向部３４１は、ＴＦＴ基板３４０の部分のうち、上記積層方向においてバックライト３１０の開口部３１１に重なる位置に、開口部３１１と同じ円形に形成されている。対向部３４１も、対向部１４１と同様に、対向部３４１における上記電子回路が除去されており、実質的にガラス基板のみから構成されている。

カラーフィルタ基板３５０も、対向部３４１と同様に、対向部３５１を有する以外は第一の実施の形態におけるカラーフィルタ基板１５０と同様に構成されている。カラーフィルタ基板３５０の対向部３５１は、カラーフィルタ基板３５０の部分のうち、上記積層方向においてバックライト３１０の開口部３１１に重なる位置に、開口部３１１と同じ円形に形成されている。対向部３５１も、対向部１５１と同様に、対向部３５１における上記色材が除去されており、実質的にガラス基板のみから構成されている。

撮影装置３００における対向部３４１、３５１の上記液晶層側には、対向部１４１、１５１と同様に、透光性媒体としての液晶組成物が充填されている。また、対向部３４１、３５１の周縁部には、ブラックマトリックスが配置されており、このように、対向部３４１、３５１は、ブラックマトリックスで縁取られている。

ＴＦＴ基板３４０は、例えば、図７（ａ）に示されるように、ＴＦＴ基板３４０の長手方向の端縁から中心に向けて当該長手方向に沿って延出するゲートライン３４２（破線）と、ＴＦＴ基板３４０の一側縁に沿って配置されている不図示のソースドライブ回路と、当該ソースドライブ回路からＴＦＴ基板３４０の短手方向に延出するソースライン３４３（実線）とを有していてよい。この場合、対向部３４１を迂回する対向部３４１の周りには、複数のソースラインが通るスペースが必要となり、その部分の額縁が広くなる場合がある。

より広い画面表示領域を確保する観点から、ＴＦＴ基板３４０は、図７（ｂ）に示されるように、対向部３４１を迂回するソースラインに代えて、他のソースラインと同じ長さを有する、対向部３４１を通過するソースライン３４３を有していてもよい。このような構成によれば、ソースラインは対向部３４１を迂回させなくともよく、対向部３４１周辺の額縁１７２の幅を広くすることを防止することが可能となる。

〔実施形態４〕
本実施の形態の撮影装置は、３Ｄ表示のためのスイッチ液晶層をさらに有する以外は、第一の実施の形態と同じ構成を有している。図８（ａ）は、本発明における第四の実施の形態の撮影装置における積層構成を模式的に示す図であり、図８（ｂ）は、当該撮影装置におけるスイッチ液晶層の積層構成を模式的に示す図である。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

撮影装置４００は、図８（ａ）に示されるように、バックライト１１０と、カメラユニット１２０と、主液晶層４０１と、その表示面側に配置されるスイッチ液晶層４０２と、カバーガラス１７０とを有している。バックライト１１０、カメラユニット１２０および主液晶層４０１は、カバーガラス１７０を有さない以外は、撮影装置１００と同様に構成されている。

スイッチ液晶層４０２は、光学的に透明な樹脂（ОＣＲ）および粘着剤（ＯＣＡ）などの接着層４０３を介して主液晶層４０１に接着されている。スイッチ液晶層４０２は、視差バリアとなる白黒の縞模様を形成するための液晶層であり、例えば、ツイステッドネマティック（ＴＮ）液晶用の積層構造である。スイッチ液晶層４０２は、図８（ｂ）に示されるように、液晶層４８５およびそれを挟む液晶配向膜４８４、４８６を、セグメントに対応する構造の基板（ＳＥＧ基板）と共通電極側の基板（ＣＯＭ基板）とによって挟むように構成されている。

ＳＥＧ側の基板は、ガラス製のＳＥＧ基板４８０と、ＳＥＧ基板４８０の表面の縁部に配置される金属製の引き回し配線４８２と、ＳＥＧ基板４８０の表面の全体に配置される絶縁層４８１と、その上に形成される、上記縞模様に対応する平面形状を有するＩＴＯ電極４８３とを有している。ＣＯＭ側の基板は、偏光板４８８と、その上に配置されているガラス製のＣＯＭ基板４８９と、その上に配置されているＩＴＯ電極４８７とを有している。ＩＴＯ電極４８７は、ＳＥＧ側の基板におけるＩＴＯ電極４８３の縞模様の全てに重なる矩形の平面形状を有している。

ところで、スイッチ液晶層４０２を作動させて液晶の配向の分布が生じると、スイッチ液晶層４０２がレンズのように作用することがある。このように、スイッチ液晶層４０２は、カメラ１２１に至る光の進行に影響を及ぼすことがある。

よって、スイッチ液晶層４０２は、カメラ１２１による十分に明瞭な撮影が可能な範囲において、対向部を有していなくてもよい。たとえば、スイッチ液晶層４０２におけるＩＴＯ電極４８３、４８７の部分のうち、上記積層方向において上記対向部に重なる部分は、カメラ１２１による十分に明瞭な撮影が可能であれば、前述のような所期のパターン（例えば縞模様など）を有していてもよい。

あるいは、スイッチ液晶層４０２におけるＩＴＯ電極４８３、４８７の部分のうち、上記積層方向において上記対向部に重なる部分は、上記縞模様以外の一様な模様、例えばべた模様、で形成されていてもよい。このような態様は、スイッチ液晶層４０２におけるＩＲ光の直進性を高め、カメラ１２１による撮影の明瞭さを高める観点から好ましい。

スイッチ液晶層４０２は、公知の方法によって作製することが可能である。たとえば、上記ＳＥＧ側の基板は、図９に示されるように、（ａ）ＳＥＧ基板４８０の表面の縁部に金属製の引き回し配線４８２を配置し、（ｂ）その上に絶縁層４８１１を形成し、（ｃ）その上に縞状にＩＴＯ電極４８３１を形成し、（ｄ）その上に絶縁層４８１２を形成し、（ｅ）その上に、ＩＴＯ電極４８３１に対応する縞模様を有する補助電極としてのＩＴＯ電極４８３２を形成することによって作製することが可能である。

なお、図９において、ＳＥＧ側の基板におけるＩＴＯ電極４８３は、上記縞模様の一本一本が、ＳＥＧ基板４８０の一端側から他端側に向けて漸次長くなる形状に描かれている。図９は、ＩＴＯ電極４８３における上記縞模様のそれぞれ（縦方向のバリア電極）が、それを横断する方向に延出している引き回し配線４８２のそれぞれに対応して接続されることを模式的に示している。そのように接続されている範囲内において、当該バリア電極の縦方向における実際の長さは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。

撮影装置４００において、主液晶層４０１のみを作動させると、二次元の画像が表示される。スイッチ液晶層４０２をさらに作動させると、スイッチ液晶層４０２は、白黒の縞模様の画像を表示する。当該縞模様の画像は、視差バリアとして作用することから、主液晶層４０１による画像の３Ｄ表示が可能となる。スイッチ液晶層４０２は、ＩＲ光に対する十分な透光性を有しているため、スイッチ液晶層４０２の作動、停止に関わらず、カメラ１２１による十分に明瞭な画像の撮影が可能である。

なお、撮影装置４００は、図１０に示されるように、主液晶層４０１とスイッチ液晶層４０２とが上記積層方向において入れ替わった構成を有していてもよい。すなわち、スイッチ液晶層４０２は、バックライト１１０およびカメラユニット１２０に表示面側で隣接する位置に挿入されていてもよい。この場合、スイッチ液晶層４０２の偏光板４８８は、バックライト１１０とＳＥＧ基板４８０との間に配置され、スイッチ液晶層４０２のＣＯＭ基板４８９と、主液晶層４０１の第一の偏光板１３０とが接着層４０３を介して接着される。

〔実施形態５〕
本実施の形態の撮影装置は、画像形成層が有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）である以外は、第一の実施の形態と同様の構成を有する。図１１（ａ）は、本発明における第五の実施の形態の撮影装置を模式的に示す正面図であり、図１１（ｂ）は当該撮影装置における部材の配置を模式的に示す展開図である。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

撮影装置５００は、図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示されるように、ＯＬＥＤパネル５１０と、カメラユニット１２０と、ＯＬＥＤパネル５１０の表示面側に配置される偏光板５３０とを有する。

ＯＬＥＤパネル５１０は、矩形の一長辺の中央部が切り欠かれた平面形状を有している。この切り欠き部の平面形状は、第一の実施の形態のそれと同様に、台形である。カメラユニット１２０は、当該切り欠き部に、カメラ１２１およびＩＲ光源１２２を上記表示面側に向けて配置されている。偏光板５３０は、パネル内での反射を抑制するための部材であり、ＯＬＥＤパネル５１０および上記切り欠き部を覆う矩形の平面形状を有している。

撮影装置５００は、ＯＬＥＤパネル５１０による明瞭な画像を表示する。また、撮影装置５００は、上記切り欠き部を含み、また、ＩＲは、偏光板５３０を十分に高い透過率で透過することから、カメラ１２１による明瞭な画像の撮影が可能である。さらに、撮影装置５００は、偏光板５３０を有することから、表示面側からカメラ１２１が視認しにくく、よって、高いデザイン性有している。

〔変形例〕
なお、上記の実施の形態に係る撮影装置は、前述した本実施の形態の効果が得られる範囲において、前述の構成以外の構成をさらに有していてもよいし、前述の構成に代わる他の構成をさらに有していてもよい。

たとえば、上記対向部には、透光性媒体として液晶組成物が充填されているが、この透光性媒体は、液晶組成物以外の透光性媒体であってもよい。当該透光性媒体は、ＩＲ光に対する複屈折を実質的に有さない材料から適宜に選ぶことができる。上記透光性媒体は、液晶層の作製における液晶組成物の滴下、注入時に同時に充填可能な観点から、液晶層の液晶組成物と同じであることが好ましい。

上記透光性媒体が上記液晶組成物とは異なる場合、撮影装置における上記液晶組成物と上記透光性媒体との混合を抑制する観点から、上記対向部をその他の部分に対して液密に密閉するシール部がさらに配置される。

上記液晶組成物以外の上記透光性媒体の例には、シリコーン樹脂が含まれる。また、上記シール部の材料の例には、通常の液晶パネルで使用されるエポキシ樹脂およびアクリル系樹脂が含まれる。

さらに、上記シール部は、ブラックマトリックスを含有していてもよく、この場合では、上記シール部は、対向部の密閉の効果に加えて、対向部以外の部分に対する遮光性を高める効果も奏する。なお、シール部によって密閉された対向部には、透光性媒体として液晶層の液晶組成物が充填されてもよい。

また、上記実施の形態では、ＩＲ光源１２２は、カメラ１２１の近傍に配置されているが、ＩＲ光源１２２の位置は、カメラ１２１の被写体をＩＲ光で十分に照らすことが可能な範囲において、画像表示領域中のいずれの位置であってもよい。たとえば、ＩＲ光源は、バックライトの平面形状におけるカメラとは異なる位置に独立して配置されていてもよい。また、上記対向部は、カメラ用の対向部とそれに対して独立して存在するＩＲ光源用の対向部との両方を含んでいてもよい。

また、画像形成層は、前述した対向部と偏光板とを有する範囲において、液晶表示装置およびＯＬＥＤパネル以外の他の画像表示装置の構成要素で構成されていてもよい。このような画像形成装置の例には、量子ドット発光ダイオード（ＱＬＥＤ）パネルおよびマイクロＬＥＤが含まれる。

また、本発明の実施の形態において、上記対向部は、カメラによって十分に明瞭な画像を撮影可能な範囲において、前述の電子回路や色材を含んでいてもよい。たとえば、上記対向部は、その対向部でのＩＲの透過率が７０％以上となる範囲において、あるいは、その画像形成層でのＩＲの透過率が８５％以上となる範囲において、あるいは、カメラおよびＩＲ光源の光路上に上記電子回路および上記色材が位置しない範囲において、上記電子回路および上記色材を含んでいてもよい。上記対向部におけるＩＲ光の上記透過率は、高いほど、ＩＲ光源の電力をより一層削減することが可能であり、好ましい。

また、対向部は、既存のＴＦＴ基板またはカラーフィルタ基板における上記電子回路または上記色材を、研磨によって、あるいは酸または溶剤による溶解によって除去することによって形成されてもよい。

また、上記実施の形態における上記液晶表示装置は、ＶＡ型ディスプレイであるが、当該液晶表示装置は、ＶＡ型ディスプレイ以外の液晶表示装置であってもよい。たとえば、上記液晶表示装置は、ＴＮ型ディスプレイであってもよいし、面内応答（ＩＰＳ）型ディスプレイであってもよい。

また、上記実施の形態における上記液晶表示装置は、前述したように透明電極として第一の透明電極と第二の透明電極の両方を有しているが、当該液晶表示装置における透明電極の配置は、その液晶ディスプレイの種類に応じて適宜に決めることが可能である。たとえば、ＶＡ型またはＴＮ型のディスプレイであれば、前述した第一および第二の透明電極の両方を配置すればよく、ＩＰＳ型ディスプレイであれば、前述の第一の透明電極（ＴＦＴ基板上に配置される透明電極）のみを配置すればよい。

〔まとめ〕
本発明の実施の形態に係る撮影装置は、画像表示領域に画像を形成するための画像形成層と、上記画像形成層内または上記画像形成層の表示面側に配置される偏光板と、上記画像形成層の表示面側に向けて上記画像形成層の背面側に配置されるカメラと、上記画像形成層の表示面側に向けて上記画像形成層の背面側に配置され、上記表示面側に向けてＩＲ光を照射するためる光源とを有し、上記画像形成層における上記カメラおよび上記光源に対向する対向部の電子回路、着色部およびブラックマトリックスの一部または全部が除かれている。

上記の構成によれば、上記カメラおよび上記光源が画像形成層における画像形成領域内に配置されながら、画像形成層のデザイン性への実質的な影響がなく、このようなカメラおよび光源を有さない画像表示装置用の主要な部品を転用して構成することが可能である。よって、上記撮影装置は、ディスプレイを備える撮影装置において、当該ディスプレイのデザイン性への影響を抑えるとともに低コストで製造可能である。

上記の実施の形態に係る撮影装置は、より具体的には、上記画像形成層がバックライトと、第一の偏光板と、透明電極と、薄膜トランジスタ基板と、液晶層と、カラーフィルタ基板と、上記第一の偏光板に対してクロスニコルに配置されている第二の偏光板と、カバーガラスとを重ねて有しており、上記バックライトがその平面形状における一部が切り欠かれた切り欠き部を有しており、上記カメラおよび上記光源は、上記切り欠き部に配置されており、上記薄膜トランジスタ基板における上記対向部の電子回路の一部または全部が除かれており、そして、上記カラーフィルタ基板における上記対向部の着色部およびブラックマトリックスの一部または全部が除かれていてもよい。

上記の構成によれば、上記画像形成層および上記偏光板を、公知の液晶表示装置を利用して構成することが可能である。

また、上記の実施の形態に係る撮影装置において、上記カラーフィルタ基板における上記対向部がブラックマトリックスで縁どられていることは、カラーフィルタ部の上記対向部に対する遮光性を高め、画像表示領域に表示される画像への対向部による影響を抑制する観点からより一層効果的である。

また、上記の実施の形態に係る撮影装置において、上記液晶層がＴＮ用の液晶層またはＶＡ用の液晶層であり、上記透明電極が、上記薄膜トランジスタ基板にその上記表示面側で接して配置されている第一の透明電極と、上記カラーフィルタ基板にその上記背面側で接して配置されている第二の透明電極とを含むことは、液晶層での液晶の配向不良を抑制し、画像表示領域に表示される画像への対向部による影響を抑制する観点からより一層効果的である。

あるいは、上記の実施の形態に係る撮影装置は、上記画像形成層における上記対向部を画像形成層におけるその他の部分に対して液密に隔離するシール部と、上記シールによって隔離された上記対向部に充填されている、上記液晶層の液晶組成物以外の透光性媒体とをさらに有していてもよい。このような構成によっても、液晶層での液晶の配向不良を抑制することが可能であり、画像表示領域に表示される画像への対向部による影響を抑制する観点からより一層効果的である。

また、上記の実施の形態に係る撮影装置において、上記薄膜トランジスタ基板が上記画像表示領域内にゲートドライブ回路を有することは、対向部周辺の額縁の幅を小さくする観点から好ましい。よって、画像表示領域を広く設定する観点からより一層効果的である。

また、上記の実施の形態に係る撮影装置は、上記画像形成層に対して重なる位置に配置されるスイッチ液晶層をさらに有していてもよい。このような構成によれば、画像表示領域における画像の二次元表示に加えて三次元表示も可能となる。

また、上記の実施の形態に係る撮影装置において、上記画像形成層が有機発光ダイオードの層であってもよい。このように、上記撮影装置は、液晶表示装置に限らずに、画像形成層と偏光板とを備える公知の画像表示装置を用いて構成することが可能である。

また、上記の実施の形態に係る撮影装置において、上記電子回路がスイッチング素子および配線の一方または両方であることは、これらを対向部から除くことによって対向部におけるＩＲ光の透過性を高める観点からより一層効果的である。

上記撮影装置は、表示装置を備えており、かつ当該表示装置の表示面側の被写体を撮影可能であることから、表示画面の利用者を撮影する用途に好適に用いられる。たとえば、上記撮影装置は、自動車の運転に係る情報を表示する表示装置とドライバーの状態を監視する撮影装置とを含むＤＭＳに好適に用いられる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

１００、２００、３００、４００、５００ 撮影装置
１１０ バックライト
１２０ カメラユニット
１２１ カメラ
１２２ ＩＲ光源
１３０ 第一の偏光板
１４０、２４０、３４０ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板
１４１、１５１、２４１、２５１、３４１、３５１、５１１ 対向部
１４２ 透光性媒体
１４３ ブラックマトリックス
１５０、２５０、３５０ カラーフィルタ基板
１６０ 第二の偏光板
１６５ 粘着シート
１７０ カバーガラス
１７１ ガラス板
１７２ 額縁
２４２、３４２ ゲートライン
２４３、３４３ ソースライン
２４５ ゲートドライブ回路
３１１ 開口部
４０１ 主液晶層
４０２ スイッチ液晶層
４０３ 接着層
４８０ ＳＥＧ基板
４８１、４８１１、４８１２ 絶縁層
４８２ 引き回し配線
４８３、４８７、４８３１、４８３２ ＩＴＯ電極
４８４、４８６ 液晶配向膜
４８５ 液晶層
４８８、５３０ 偏光板
４８９ ＣＯＭ基板
５１０ ＯＬＥＤパネル
Ｄ_Ｌ 積層方向を表す矢印

Claims (9)

1. 画像表示領域に画像を形成するための画像形成層と、
   前記画像形成層内または前記画像形成層の表示面側に配置される偏光板と、
   前記画像形成層の表示面側に向けて前記画像形成層の背面側に配置されるカメラと、
   前記画像形成層の表示面側に向けて前記画像形成層の背面側に配置され、前記表示面側に向けて赤外光を照射するためる光源と、を有する撮影装置において、
   前記画像形成層における前記カメラおよび前記光源に対向する対向部の電子回路、着色部およびブラックマトリックスの一部または全部が除かれている、
   撮影装置。
2. 前記画像形成層は、バックライトと、第一の偏光板と、透明電極と、薄膜トランジスタ基板と、液晶層と、カラーフィルタ基板と、前記第一の偏光板に対してクロスニコルに配置されている第二の偏光板と、カバーガラスと、を重ねて有しており、
   前記バックライトは、その平面形状における一部が切り欠かれた切り欠き部を有しており、前記カメラおよび前記光源は、前記切り欠き部に配置されており、
   前記薄膜トランジスタ基板における前記対向部の電子回路の一部または全部が除かれており、
   前記カラーフィルタ基板における前記対向部の着色部およびブラックマトリックスの一部または全部が除かれている、
   請求項１に記載の撮影装置。
3. 前記カラーフィルタ基板における前記対向部は、ブラックマトリックスで縁どられている、請求項２に記載の撮影装置。
4. 前記液晶層は、ＴＮ用の液晶層またはＶＡ用の液晶層であり、
   前記透明電極は、前記薄膜トランジスタ基板にその前記表示面側で接して配置されている第一の透明電極と、前記カラーフィルタ基板にその前記背面側で接して配置されている第二の透明電極とを含む、
   請求項３に記載の撮影装置。
5. 前記画像形成層における前記対向部を画像形成層におけるその他の部分に対して液密に隔離するシール部と、前記シール部によって隔離された前記対向部に充填されている、前記液晶層の液晶組成物以外の透光性媒体と、をさらに有する、請求項２に記載の撮影装置。
6. 前記薄膜トランジスタ基板は、前記画像表示領域内にゲートドライブ回路を有する、請求項２〜５のいずれか一項に記載の撮影装置。
7. 前記画像形成層に対して重なる位置に配置されるスイッチ液晶層をさらに有する、請求項２〜６のいずれか一項に記載の撮影装置。
8. 前記画像形成層は、有機発光ダイオードの層である、請求項１に記載の撮影装置。
9. 前記電子回路は、スイッチング素子および配線の一方または両方である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の撮影装置。

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