JP7432421B2 - ディスプレイモニタ機能付きミラー - Google Patents

Description

本開示は，ディスプレイモニタ機能付きミラーに関するものである。

従来から，ミラーと，ミラー部の少なくとも一部の領域に設けられ画像を表示する表示部とを有するディスプレイモニタ機能付きミラーが知られている。特許文献１に記載されている「情報表示装置」を用いてそのように構成することができる。同文献の情報表示装置ではあらかじめ，人の動きを示すコンテンツ映像を用意している。ユーザーの各部位の鏡映像上の位置を検出して，検出された位置にコンテンツ映像の同じ部位を重ねて表示するようにしている。

特開2010-15127号公報

洗面化粧台のミラーをこのようなディスプレイモニタ機能付きミラーで置き替えることが考えられる。しかし従来のものをそのまま洗面化粧台に適用しても，ユーザー自身をカメラで撮影した画像を表示部に表示できることにはならない。このためディスプレイモニタ機能を十分に活かしているとは言い難い。

本明細書の開示技術は，前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，ユーザー自身の顔をカメラで撮影した画像を鏡映像とは別に表示部に表示することができるディスプレイモニタ機能付きミラーを提供することにある。

本開示技術の一態様におけるディスプレイモニタ機能付きミラーは，ミラー部と，ミラー部の前に立つ被写体人物が立つ位置の画像信号を出力するカメラと，カメラによる画像信号から人の顔を常に検出する顔検出部と，ミラー部の少なくとも一部の領域に設けられ画像信号のうち顔検出部で検出された人の顔を含む範囲である顔範囲の画像を，被写体人物から見える位置に表示する表示部とを有している。

実施の形態に係る洗面化粧台の正面斜視図である。 洗面化粧台にディスプレイモニタ機能付きミラー扉を取り付ける状態を示す斜視図である。 実施の形態に係るディスプレイモニタ機能付きミラー扉の後面板を外した状態での背面図である。 実施の形態に係るディスプレイモニタ機能付きミラー扉の制御ブロック図である。 ユーザーを含めて示す洗面化粧台の側面図である。 顔抽出モードでのカメラの視野全体の画像と表示部の表示画像との関係を示す模式図である。 顔抽出モードでの特徴パーツの検出およびサイズ決定を示す模式図である。 遅延モードかつ顔抽出モードでのカメラの撮像画像と表示部の表示画像との関係を示す模式図である。

本開示技術を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，図１に示す洗面化粧台１にて本開示技術を具体化したものである。洗面化粧台１は，ミラーキャビネット２と，洗面カウンター１１と，下部キャビネット１２とを有している。洗面カウンター１１には洗面ボウル１１１や水栓１１３が設けられている。ミラーキャビネット２は，洗面ボウル１１１より奥側で洗面カウンター１１の上方に配置される鏡付きの収納部である。ミラーキャビネット２は，ミラー扉部３とキャビネット本体５とを有している。

ミラー扉部３はミラーキャビネット２の前面に配置されており，第１ミラー扉３１，第２ミラー扉３２，第３ミラー扉４の三枚の長方形の鏡による三面鏡型のものである。第３ミラー扉４は，ディスプレイモニタ機能付きミラーであり，後述する表示部１０を有している。第３ミラー扉４は，三枚の鏡のうちユーザーから見て右端に位置するものである。

図２に示すように第３ミラー扉４は，蝶番４４によりキャビネット本体５に対して開閉可能かつ脱着可能に取り付けられている。キャビネット本体５には第３ミラー扉４の取り付けのための蝶番用台座部５３１が設けられている。キャビネット本体５における第３ミラー扉４により閉鎖される背後には，収納棚５３が設けられている。図示での説明は省略するが第１ミラー扉３１，第２ミラー扉３２も，キャビネット本体５に対して開閉可能でありそれらの背後には収納スペースが設けられている。

図２に示されるように第３ミラー扉４は，ミラー部４１と，後面板４２と，支持体４３とが重ね合わせられたものである。ミラー部４１は，図１の状態で正面から見える部分である。ミラー部４１はハーフミラーである。ミラー部４１を正面から普通に見ると第１ミラー扉３１，第２ミラー扉３２と同様に鏡面状である。後面板４２からコードが出ておりその先に電源アダプタ４５が取り付けられている。電源アダプタ４５は電源プラグ４６を有している。キャビネット本体５の内部には差し込みプラグ穴７が設けられている。差し込みプラグ穴７に電源プラグ４６を挿し込むことで電源アダプタ４５に商用電力が供給されるようになっている。

第３ミラー扉４について図３により説明する。図３では第３ミラー扉４を，後面板４２および電源アダプタ４５を取り外した状態で背面側から見て示している。図３に見るように，第３ミラー扉４におけるミラー部４１の裏面には，液晶ケース１３，制御部１４，カメラ１５，スピーカ１６，中継基板１７，操作部１８が配置されている。

液晶ケース１３は，その液晶画面をミラー部４１の方へ向けている。図３中に見えているのは液晶ケース１３の裏面である。液晶ケース１３は，第３ミラー扉４における正面から見た一部の領域を図１中の表示部１０として機能させる部品である。カメラ１５は，洗面化粧台１の前にいるユーザーの姿を撮像するものである。本形態でのカメラ１５は，ハーフミラーであるミラー部４１を透してユーザーの姿を撮像する。スピーカ１６は，音声を発するものである。ただし本開示技術では音声機能は使用しない。制御部１４は，液晶ケース１３やカメラ１５を制御する基板である。スピーカ１６を使用する場合にはその制御も行う。操作部１８は，中継基板１７に対する指示をユーザーが入力するためのものである。中継基板１７は，制御部１４と操作部１８，および前述の電源アダプタ４５を接続するものである。

第３ミラー扉４の制御系は図４のブロック図に示されるように構成されている。図４中の外部接続部１９は，制御部１４を外部のメディアと接続するためのものである。ただし本開示技術ではこの機能は使用しない。スピーカ１６は図４中では省略している。本形態における制御部１４には，顔検出部２０と遅延部２１とが設けられている。顔検出部２０にはさらに，パーツ検出部２４，中心決定部２５，顔サイズ決定部２６，範囲サイズ決定部２７が設けられている。これらの機能については後述する。

本形態に係る洗面化粧台１は，液晶ケース１３の表示機能を使用しない状態では，普通の三面鏡型の洗面化粧台である。その状態では，図５に示すユーザー２２から見て，第１ミラー扉３１，第２ミラー扉３２，第３ミラー扉４のいずれもが鏡である。その状態では表示部１０の部分も他の部分と変わりない。ユーザーには，表示部１０の部分にも鏡映反射像が見えることになる。

液晶ケース１３の表示機能をオンすると，第３ミラー扉４がディスプレイモニタ機能付きミラーとして機能する状態となる。この状態ではユーザーから見て第３ミラー扉４のうち表示部１０の部分には，鏡映反射像はほとんど見えず，液晶ケース１３の表示画面の画像が見えることになる。液晶ケース１３の表示画面には発光性があるため，ハーフミラーであるミラー部４１による鏡映反射像よりも明度のコントラストが強いからである。

液晶ケース１３により表示部１０に表示される画像は，カメラ１５による撮影画像である。カメラ１５が出力する画像信号に基づき制御部１４が液晶ケース１３を駆動することで，表示部１０に画像が表示される。液晶ケース１３の表示機能をオンにしても表示部１０以外の部分には鏡映反射像が見え続ける。その鏡映反射像とは別に表示部１０にカメラ１５に基づく画像が表示されるのである。カメラ１５は画像信号を連続的に出力することができる。その場合，洗面化粧台１の前でユーザー２２が動くと，表示部１０の表示画像中のユーザー２２の姿もそれに伴って動くことになる。ユーザーは操作部１８により，液晶ケース１３の表示機能のオンオフを切り替えることができる。

液晶ケース１３の表示機能による表示部１０への画像表示については，モードの切り替えが可能である。本形態におけるモードの切り替えには，表示画像の内容についての全視野モードと顔抽出モードとの切り替えと，表示画像のタイミングについての非遅延モードと遅延モードとの切り替えとの２通りがある。これらのモード切り替えも，ユーザーが操作部１８を操作することでできるようになっている。

全視野モードと顔抽出モードとの切り替えについて説明する。このモード切替は，カメラ１５の視野のうち表示部１０に表示する範囲の広狭についての切り替えである。全視野モードは，カメラ１５の視野全体の画像をそのまま表示部１０に表示するモードである。顔抽出モードは図６に示すように，カメラ１５の視野全体のうち人の顔の部分を抽出してその部分を拡大して表示部１０に表示するモードである。顔抽出モードは，図４に示した顔検出部２０による機能である。

顔抽出モードでは，カメラ１５の視野全体の画像中における人の顔の存在を検出し，存在する場合にはその位置を決定する。具体的には図７に示すように，人の顔に含まれる特徴的なパーツを検出することで人の顔を検出する。このためパーツ検出部２４には，目，口，等の特徴パーツのパターンデータが格納されている。画像中にパターンデータとマッチングする位置があると，その位置に当該特徴パーツがあると認識する。図７の例では，目３３を検出している。

特徴パーツが検出されると，その位置に基づいて顔の中心位置を決定する。このため中心決定部２５には，特徴パーツの位置と中心位置との関係が格納されている。検出された特徴パーツ３３の位置に当該関係を当てはめることで，顔の中心位置３４が決定される。図７の例では顔の中心位置３４が鼻の位置と一致しているがこれは偶然である。

顔抽出モードでは顔のサイズの決定も行う。このため顔サイズ決定部２６には人の顔の一般的な輪郭の図形が格納されている。検出された特徴パーツ３３の位置の周囲に輪郭の図形を当てはめてマッチングさせることで，顔の輪郭３６の上下サイズＨ１および左右サイズＷ１を決定する。

さらに，顔を含み表示部１０に表示する範囲である顔範囲のサイズを決定する。このため範囲サイズ決定部２７には，顔の輪郭のサイズと顔範囲のサイズとの関係が格納されている。この関係は，顔範囲のサイズを顔の輪郭のサイズで割った比率である。この比率は，１．２～１．８倍の範囲内の固定値である。この比率についてユーザーの操作による調節を許容してもよい。決定されている顔の輪郭の上下サイズＨ１および左右サイズＷ１に当該比率を掛けることで，顔範囲の上下サイズＨ２および左右サイズＷ２が決定される。顔範囲の中心位置は前述の顔の中心位置３４と同じ位置である。

上記のような顔の輪郭のサイズに対する比例的な拡大の替わりに，上下左右の拡大幅を長さ単位または画素数単位で固定的に定めておいてもよい。上下サイズと左右サイズとの一方のみを検出し，もう一方については固定比により算出する方法でもよい。

顔抽出モードで表示部１０に表示されるのは，顔の中心位置３４を中心とする上下サイズＨ２および左右サイズＷ２の顔範囲の画像を，表示部１０のサイズに拡大した画像である。これが顔抽出モードである。上記において，特徴パーツは目３３に限らない。口３５や輪郭３６を特徴パーツとして用いることもできる。後述する横顔や後ろから見た頭部の画像を認識できる特徴パーツがあってもよい。複数種類の特徴パーツを併用してもよい。本形態における人の顔の検出は，その存在，位置，サイズを検出するものであり，個人の識別を目的とするものではない。

全視野モードでは，ユーザー２２が洗面化粧台１の前に立ったとき，表示部１０の表示内容のうち顔の位置，特に上下方向における位置は，ユーザー２２の身長により異なる。顔抽出モードでは，ユーザー２２が洗面化粧台１の前に立つと，ユーザー２２の身長に関わらずその顔範囲の画像が表示部１０に表示される。

カメラ１５が画像信号を連続的に出力する場合，上記の人の顔の検出を常に行うことができる。ユーザー２２が洗面化粧台１の前で頭の位置を動かすと，カメラ１５の視野全体の中での顔の位置も移動する（図６の左側）。この移動に伴い，顔検出により特定される顔の中心位置３４も移動する。つまり，顔検出により特定される顔範囲の位置は，ユーザー２２の頭の移動に追従して移動する。このため表示部１０にはユーザー２２の顔が抽出されて表示されている状態が維持される。

非遅延モードと遅延モードとの切り替えについて説明する。このモード切替は，カメラ１５の撮像画像と表示部１０の表示画像とのタイミング上の関係に関する切り替えである。このモード切替機能は，図４に示した制御部１４の遅延部２１による機能である。遅延部２１にはこのための遅延素子が内蔵されている。遅延素子は例えば，特開２０００－１８２０３２号公報に「遅延回路」として記載されているようなものである。

非遅延モードは，カメラ１５から出力される画像信号を，遅延素子を通さずそのままリアルタイムに液晶ケース１３の表示画面に反映させるモードである。このモードを用いることでユーザー２２は表示部１０に，鏡で見るのとほぼ同様の自身の顔画像を見ることができる。

遅延モードは，カメラ１５から出力される画像信号を，遅延素子を通して遅延させて液晶ケース１３の表示画面に反映させるモードである。このモードでは表示部１０に，カメラ１５の所定の遅延幅にわたり遡った過去の撮像画像が表示される。遅延モードにおいても前述の全視野モードと顔抽出モードとのいずれをも用いることができる。

顔抽出モードかつ遅延モードの場合について図８により説明する。ユーザー２２が洗面化粧台１の前で頭の向きを変えると，図８の上段に示されるように，カメラ１５の撮像画像には直ちにその変化が反映される。しかし表示部１０の表示画像は，これに直ちに追従するのではなく，図８の下段に示されるように少し遅れて追従する。この遅延モードを用いることでユーザー２２は表示部１０に，自身の横顔の画像や後ろから見た頭部の画像を見ることができる。洗面化粧台１の前で横向きあるいは後ろ向きになって横顔の画像または後ろから見た頭部の画像を表示部１０に表示させておき，その後に正面向きになって表示部１０を見ればよい。このときしばらくの間は表示部１０に横顔の画像または後ろから見た頭部の画像が表示され続けるからである。全視野モードかつ遅延モードの場合でも同様である。

遅延モードでの遅延幅は固定値とすることができる。例えば３～５秒程度の範囲内の適切な遅延幅とすることができる。固定値とせず，ユーザーによる設定を許容することとしてもよい。また，ユーザーの指令により表示部１０のその時点での表示画像をそのままホールドできる機能を設けてもよい。遅延モードの機能は，上記のような遅延回路により実現する替わりに，遅延部２１に画像メモリを設けてその画像メモリにカメラ１５の画像信号をため込むようにすることでも実現可能である。

以上詳細に説明したように本実施の形態の第３ミラー扉４では，ミラー部４１にカメラ１５と液晶ケース１３とを設けている。これによりミラー部４１の一部の領域を表示部１０として機能させそこに，ユーザー２２の顔の部分を抽出して表示できるようにしている。さらにカメラ１５の画像を遅延させて表示部１０に反映させることもできる。これにより，ユーザー２２をカメラ１５で撮像した画像を，鏡映像とは別に表示部１０に適切に反映させることができるディスプレイモニタ機能付きミラーが実現されている。

前記形態ではミラーキャビネット２の前面のミラー扉部３を三面鏡型とし，そのうちの１枚である第３ミラー扉４としてディスプレイモニタ機能付きミラーを用いた。これに限らず，第１ミラー扉３１や第２ミラー扉３２としてディスプレイモニタ機能付きミラーを用いてもよい。三面鏡の中に複数枚のディスプレイモニタ機能付きミラーがあってもよい。ミラー扉部３が三面鏡型でなく１枚の鏡であってもその鏡としてディスプレイモニタ機能付きミラーを用いることができる。

ディスプレイモニタ機能付きミラーである鏡，そうでない鏡ともに，扉としての開閉動作ができるものであることは必須ではない。開閉動作をする場合でも，右ヒンジあるいは左ヒンジに限られるものではなく，上ヒンジでもスライド移動式でもよい。カメラ１５の水平方向における位置は，ディスプレイモニタ機能付きミラーの幅方向の中央でなくてもかまわない。液晶ケース１３に替えてエレクトロルミネセンス素子やプラズマディスプレイ，電界放出ディスプレイによるディスプレイ装置を用いてもよい。

３ ミラー扉部 １８ 操作部 ２７ 範囲サイズ決定部
４ 第３ミラー扉 ２０ 顔検出部 ３３ 目
１０ 表示部 ２１ 遅延部 ３４ 顔の中心位置
１３ 液晶ケース ２４ パーツ検出部 ３５ 口
１４ 制御部 ２５ 中心決定部 ３６ 輪郭
１５ カメラ ２６ 顔サイズ決定部 ４１ ミラー部

Claims (5)

1. ミラー部と，
   前記ミラー部の前の被写体人物が立つ位置の画像信号を出力するカメラと，
   前記ミラー部の少なくとも一部の領域に設けられ前記カメラによる画像信号に基づく画像を，被写体人物から見える位置に表示する表示部と，
   前記表示部を制御する制御部とを有し，
   前記制御部は，
   前記カメラによる画像信号から人の顔を常に検出する顔検出部を有するとともに，
   前記画像信号の視野全体を前記表示部への表示画像とする全視野モードと，
   前記画像信号のうち前記顔検出部で検出された人の顔を含む範囲である顔範囲を拡大して前記表示部への表示画像とする顔抽出モードとの切り替えを行うものであるディスプレイモニタ機能付きミラー。
2. 請求項１に記載のディスプレイモニタ機能付きミラーであって，
   前記カメラは，画像信号の出力を連続的に行うものであり，
   前記表示部は，前記顔抽出モードでは前記顔範囲の画像を前記顔範囲の移動に追従しつつ表示するものであるディスプレイモニタ機能付きミラー。
3. 請求項２に記載のディスプレイモニタ機能付きミラーであって，前記制御部は，
   前記表示部への表示画像を，あらかじめ定めた遅延幅にわたり遡った過去の前記画像信号に基づくものとする遅延部を有するディスプレイモニタ機能付きミラー。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１つに記載のディスプレイモニタ機能付きミラーであって，前記顔検出部は，
   前記画像信号から人の顔に含まれる特徴パーツを検出するパーツ検出部と，
   検出された特徴パーツの位置に基づいて顔の中心位置を決定する中心決定部とを有するディスプレイモニタ機能付きミラー。
5. 請求項４に記載のディスプレイモニタ機能付きミラーであって，前記顔検出部は，
   前記画像信号から人の顔の輪郭のサイズを決定する顔サイズ決定部と，
   決定された輪郭のサイズに基づいて前記顔範囲のサイズを決定する範囲サイズ決定部とを有するディスプレイモニタ機能付きミラー。

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