WO2004008191A1

WO2004008191A1 - 視線の一致を可能にする表示撮像装置及び方法

Info

Publication number: WO2004008191A1
Application number: PCT/JP2003/008806
Authority: WO
Inventors: Guang Feng
Original assignee: Guang Feng
Priority date: 2002-07-15
Filing date: 2003-07-11
Publication date: 2004-01-22
Also published as: AU2003252495A1

Abstract

本発明は、携帯型電子機器、電子カメラ、ＴＶ電話、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。主な目的は視線一致の従来技術のシステムサイズが大きく　、コストが高い欠点を解決し、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を提供する。透過反射面に窓部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。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、利用者の視線一致を可能にする。

Description

視線の一致を可能にする表示撮像装置及び方法明

技術分野

田

本発明は、表示方法、携帯型電子 β、携帯型電子カメラ、カメラ付き折り畳み式携帯電話、 τν電話、 Tvmis会議と、 ∞の一致を可能にする撮影表示方法及び装置に関する。

背景技術

従来、自分自身の撮像中或は外部被写体撮像中にもモユタ一を見ることを可能にするため、被写体の撮像がしゃすいカメラ付き折り畳み式携帯 n§を撒するため、例えば日本国特許庁公開特許公報特開 2001— 320463及ぴ 2003— 152848 号には、上部モェターを回転させて、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 2645 076母には、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ァタツチメントが知られている。影手段を有し、 Θ本国特許庁公開特!^報特開 2002— 2 7419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 2 0 0 2 - 5 3 9 7 4 2には、投射面内にカメラが設けられている装置力 S知られている。

しかしながら、従来技術の透過反編謹一翻装置は、従来型透過繊手段、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、 B音幕構造が不可欠なため、図 3 0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 5 0 %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。 »—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。の携帯テレビ Hiやインターネットテレビ電話では、 —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。発明の開示

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漏、またその関連する部分機能を持つコンパクトな »^アタッチメント及ひ mm—致させる方法を«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一致を可能にする機能と、自分自身の影及び外部被写 ί«影時にもモニター表示が見やすレヽ折り畳み式携帯テレビ mi¾機を »することである。本発明の第二の目的は»— ¾M折り畳み式画像処理 »を«することである。本発明の第三の目的は画像処理 »の周辺 βとして用いられる！ ¾線一 ¾Μ撮置を«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 βを^することである。本宪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エタ一を見やすいカメラ付き折り畳み式携帯型電子 βを^することである。

本明細書の用語「画像処 ¾«」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 β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 «置 3を配置し、透過反射面力 S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 ί維置 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。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（以下、これらを総称して本発明光路という）。

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 ί乍用を利用する部分が部 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。本発明光路の力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 1 2に撮像装置 3及び第二筐体 1 2を表裏反転可能とするピポット 1 4が設けることは本発明の特徴である。画像処 aeに ¾锒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 2 7 4 1 2 1 5号、日本国特許庁特許公報特公平 7— 3 8 6 8 5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 2 5 0 4 8 4 5号に示す鏡像の, 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エネレータを使用する。 ' 従来の T V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力 S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象を表示する場合、透過反射面で見る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一を上下倒置することにより、上下変換をせずに反射 ,を表示することができる。

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ヽ特歹 «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^ S射の高反射率を持つ反射部と錢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そ咅に高まる。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、喑幕喑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 ¾δ術欠力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

) 本発明技術は従術と比べて «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赚に窓部が隠され、この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^^射の歸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'["生値 5 0 %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 1 mm φ未満の力メラ力 S搭載されている。このような小径力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、窓部が目立たなく、表示面に見えない部分は無い。 c) . 図 2 9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^ ¾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。本発明は力メラ対物レンズの面積のスケールに相当する制御素子カ使える。例えば口径 1 mm φの対角線画角 5 0度の力メラで撮影、 1 5インチディスプレイの面で表示する場合、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 »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喑箱空間を縮小でき、ハ一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纏置は、表示装置に取り付けることにより »—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胃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腸は、第二筐体 1 2に撮像装置及び第二筐体 1 2を表裏反転可能とするピボット 1 4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背面とのなす角度力 S鋭角になることができるので、操作部の背面に力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«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 βは、範囲第 7項記載の折り畳み式携帯型電子 β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«できる。

(発明の特徴と従来技術との差）日本国特許第 2 6 4 5 0 7 6号、日本国特許第 2 8 0 4 3 2 4号、図 3 0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、 Β音幕構造と暗い空間、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 |¾橡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ィ匕になる。文献（南：電子通信学会誌、 5 6 , 1 1， p . 1 4 8 5 - 1 4 9 0 ( 1 9 7 3 ) 等）によると、 ¾锒の不一致を許容できる垂向ずれ角度は 1 0度以内であるとしている。従って、窓部が略中^ 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ー ¾ΤΤ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 2 5 mm φ ) を透過反射面として実験して — る効果が確認できた。だからある @¾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ァタツ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、赚一致が可能なテレビ電話の実用、普及に貢献できる。

請求の範囲第 7項の発明の携帯型電子画については、従来技術の騰は、主要表示部を有する筐体が表裏反転可能とするピポット部が設けられ、カメラが操作部の背面に設置する場合は、表示面とカメラ設置面とのなす角度力 S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^ S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锒一致が可能になる。

本発明の反射面付き β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 β使えば、別の鏡を携帯する必要性が無くなる。図面の簡単な説明

図 1は本発明の表示撮像装置の原理説明図であり、図 2は電話機 1 0 0及び電話機 200の正面図であり、図 3は電話機 100操作部側筐体 12を裏返した状態を示す図であり、図 4は電話機 100の背面図であり、図 5は電話機 100の側面図であり、図 6は電話機 100及び電話機 200の平面図であり、図 7は電話機 100で自分自身を撮影する場合または相手と τ vmi¾通信する場合の側面図であり、図 8は同斜視図であり、図 9は mii機 100を上下逆に持って撮影する状態を示す側面図であり、図 10は電話機 100または電話機 200を横に持って ¾する状態を示す図であり、図 1 1は電話機 200の操作部側筐体 12を裏返した状態を示す図であり、図 12は電話機 20 0の背面図であり、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り、図 14は撮像装置 300の斜視図であり、図 15は撮像装置 300がノート P Cの周辺 βとして用いられる様子を示す図であり、図 16は撮像装置 300の断面図であり、図 17はノート PC400の側面図であり、図 18はノート PC400の斜視図であり、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であり、図 20は同透過反射面側面図の拡大図であり、図 21は同透過反射面の正面図であり、図 22は同正面図の拡大図であり、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であり、図 24は透過反射面が取り付けられたノート P C 40 0を支持物 44で斜めに設置した好適例の側面図であり、図 25は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り、図 26は、同透過反射面の断面図であり、図 27は同透過反射面の断面図の拡大図であり、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り、図 29は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り、図 30は従来技術の視線一致を可能にする装置を示す図であり、図 31は窓部 4つを設けた透過反射面を示す図であり、図 32は撮像装置 700の側面図であり、図 33は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。発明を実施するための最良の形態

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、爾寸の図面に従って説明する。

実施例 1 . 図 2乃至図 1 0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橡一致及び自分自身のをする時自分自身の —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レヽカメラ機能とを有する折り畳み式携帯テレビ電話機 1 0 0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 1 2を裏返した状態を示す。電話機 1 0 0は、上部表示部側筐体 1 1、表示器 2、シャツタ（撮像操作手段） 1 7、下部操作部側筐体 1 2、カメラ 3、キー 1 5、折り畳み可能とする連結手段ヒンジ 1 3、ピボット 1 4、連結部 1 6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 ί恃则筐体 1 2に取り付ける。カメラ 3の設置角度は図 7に示すように、 »の光学的中心軸線と透過反射面 1とのなす角度が 4 5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 1 1と、キー 1 5を設けた操側筐体 1 2とをほぼ同じ大きさとして、これらを、図 5の矢印 Α方向に回転するヒンジ 1 3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 1 2 を、ピボット 1 4により連結部 1 6に対して図 6矢印 Bで示すように旋回可能にして、操側筐体 1 2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 1 2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 1 2は裏返しになる。筐体 1 1の表示装置 2は、下部筐体 1 2の透過反射面に向力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 ί恃!^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 1 0 0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の方向から撮の眼 4に届く。図 1 0は Hi機 1 0 0を横に持って影する状態を示す図である。折り畳み器は図 8のような表示装置が上方に位置する場合は、反射象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、これは有用な効果である。

電話機 1 0 0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。

ピボットの構造について、例えば日本国特許第 3 0 3 7 2 1 7号から公知の技術がある。

実施例 2 . 次に、図 1 1乃至図 1 3に、請求の範囲第 7項の発明をカメラ付き折り畳み帯 mii機 2 0 0に適用した実施 ί列を示す。 M 機 2 0 0は、前記機 1 0 0 とほぼ同じ構造を有し、電話機 1 0 0の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 2 0 0の正面図、平面図は電話機 1 0 0と同じ（図 2、図 6参照）、 HIS機 2 0 0の側面図は€1¾機 1 0 0とほぼ同じ（図 5参照)、図 1 2は電話機 2 0 0の背面図、図 1 1は操作部側筐体 1 2を裏返した状態を示す。電話機 2 0 0は、上部表示部側筐体 1 1、表示器 2、シャツタ（撮像操作手段） 1 7、下部操作部側筐体 1 2 、カメラ 3、キー 1 5、ヒンジ 1 3、ピボット 1 4、連結部 1 6を備える。操作部側筐体 1 2を図 6矢印 Bで示すように旋回させると、図 1 1に示すように、操^l則筐体 1 2は裏返しになる。電話機 2 0 0は、楽な姿勢で撮影できる。撮影者力 S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 1 0は機 2 0 0 を横に持って撮影する状態を示す図である。図 1 3は電話機 2 0 0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 1 1に示 1ϋに、筐体 1 2のカメラ 3の開口部及び'筐体 1 1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。

¾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 1 0 0より自由度大きい。図 1 3に示すように、 ¾影の光学的中心軸線と筐体 1 2の表面とのなす角度が 9 0度であるため、電話機 2 0 0は外部被写体の撮像時電話機 1 0 0よりも使いやすい。カメラ 3は筐体 1 2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 1 4ないし図 1 6に請求の範囲第 5項の発明の撮像装置を折り畳み式画像処理 βに適用する撮 «置 3 0 0に適用した実施例を示す。図 1 4は撮像装置 3 0 0の斜視図、図 1 6は図 1 4の 3 4— 3 4線方向に見た断面図である。撮像装置 3 0 0は、ほぼ，箱型の外形をもつ筐体 3 2、透明窓部 7が設けられた透過反射面 1、カメラのケープノレ 3 3、 C C Dカメラレンズ 8、イメージセンサ一部基板 3 5、信号処理部基板 3 6、粘着固定手段 3 7を備える。透過反射面 1を付着した基板は筐体 3 2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 3 2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 3 2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 1 5は撮像装置 3 0 0が折り畳み式ノ一ト型のパーソナノレコンピュータ（以下ノート P Cという）の周辺 βとして用いられる様子を示す。撮離置 3 0 0をノート Ρ Cに接続して、 TV電話の通信相手と接続したら、撮像装置 3 0 0をノート P C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、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 P T/JP2003/008806

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。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锒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 3 0 0を折り畳み式ノート P C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 3 0 0をその保持手段に固定する手段は必要でない。請求の範囲第 5項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 1 7ないし図 2 4に請求の範囲第 6項の発明の電子 βを折り畳み式ノート P C 4 0 0に適用した実施例を示す。図 1 7はノート P C 4 0 0の側面図、図 1 8は斜視図である。図 1 9はノート P C 4 0 0に適用する固定手段を設けた透過反射面の側面図、図 2 0は同側面図の拡大図、図 2 1は正面図、図 2 2は同正面図の拡大図である。ノート P C 4 0 0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 4 1と磁石 4 2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 4 3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 4 3は偏平状の嵌合片部 4 3 aが設けられた鉄製の平坦状構造物であり、前記凹溝部 4 1に嵌合片部 4 3 a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 P C 4 0 0に取り付けることができる。

ノート P C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 2 3はノート P C 4 0 0に透過反射面を取り付けた様子を示す。図 2 4は透過反射面が取り付けられたノート P C 4 0 0を支持物 4 4で斜めに設置した好適例の側面図でめる。

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 2 5ないし図 2 9に本発明の透過反射面の構成模式を示す。図 2 5は透明窓部を設ける透過反射面の正 6

4 面図、図 2 6は図 2 5の 5 1— 5 1線方向に見た断面図、図 2 7は図 2 6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 5 2、反射層 5 3、銅保護被膜 5 4、裏打ち保護層 5 5を有する。図 2 8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 5 6と、遮光層 5 7とを有する。透明基板 5 2はガラスまたはプラスチック樹脂が使え、反射層 5 3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 2 9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 2 7に示した構造を基に、透過反射層 5 6を加えた。

図 2 7に示す、全反射の反射部と^ 1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 3 0 4 5 8 8 0号から公知の銀メツ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 5 5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 2 8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^]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 5 6を形成し、暗色系遮光塗料を反射薄膜層 5 6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 5 7を形成し、最後に裏打ち塗料 5 5を遮光膜 5 7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 2 9に示す窓部が半透過と反射部が^ K射の透過反射面の製造工程の一例をあげる。図 2 7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 5 6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 5

ミラーの反射膜の反対表面纖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 2 9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、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ツキされない樹脂で塗布または印刷し、メツ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 3 1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 1«表示装置に割り当てられる S¾f象表示区域が設置されており、図 3 1の一点 «で分ける区域はそれぞれの窓部に割り当てた表示区域を示している。該複数の表示区域と撮 «置を相手と相互に接続する通信手段とを備える T V会議通信システムを構成している。

実施例 7. 図 3 2ないし図 3 3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 7 0 0に適用した実施例示す。図 3 2は側面図である。図 3 3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 7 0 0は実施例 3の図 1 4に示す請求の範囲第 5項の発明の実施例撮像装置 3 0 0と同じ基 TMf造を設け、 7 1は力メラセットに設置した固定手段、フック部 7 1 aを有する。 7 2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 6 5度である。窓部サイズは 4 5度の^^より小さい。角度 Θは 6 5度である。高反射率透過反射面使う場合、角度 Θは 4 5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 4 5度に要求される。この実施例は日本国特言松開 2 0 0 2— 2 3 2 8 5 6から公知した従維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、本努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«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 1 0 0のカメラ設置角度は 4 5度から 9 0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 1 0 0と実施例 2の電話機 2 0 0両方の利点を得られる。例えば請求の範囲第 6項の発明はノート P C 4 0 0 の様に単純折り畳み式携帯 mis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 3 0 0をヒンジを介して連結する。産業上の利用可能性

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 ¾線一致を可能にする。医療サービスや TV放送教育など、サービス鹏則し力酒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カ^、感情を取り込んだ良質なサービスのが可能になる。

Claims

7 請求の範囲

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纖に、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力に小さく、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の範囲第 1項記載の透過反射面。

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）力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の範囲第: L〜 2項いずれ力記載の透過反射面（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 i lg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 ) カゝ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）ことをとする表示撮 i ^置。

4. 表示装置をその表面に有する第一筐体（1 1 ) と、第二筐体（1 2) 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 β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 8 具備し、必要な場合 «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力 S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謹一致が可能な折り畳み式画像処理 β (ここ及ぴ以下、用語「画像処理 β」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; ^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 βを意味する)。

5. 画像処 a»の周辺 β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ヽ開口部を設け、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離置セットという）、さらに必要な場合は、画像処理騰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つて撮像装置セットと tfilB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 «置セットを tins表示装置に取り付けることにより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 β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、藤己保持手段と固定手段によつ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 ¾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 β。

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 βにおいて、第二筐体に撮像装置及ぴ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帯型

8. 画像処理 β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、本楽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の範囲第 7項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。