WO2018042817A1 - 撮像装置 - Google Patents

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WO2018042817A1
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imaging
imaging device
display
image
display unit
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PCT/JP2017/021970
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English (en)
French (fr)
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戸田　淳
啓介 畑野
秀晃 富樫
明 古川
友亮 佐藤
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Sony Semiconductor Solutions Corp
Original Assignee
Sony Semiconductor Solutions Corp
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B15/00—Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B19/00—Cameras
    • G03B19/02—Still-picture cameras
    • G03B19/04—Roll-film cameras
    • G03B19/07—Roll-film cameras having more than one objective
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/90—Arrangement of cameras or camera modules, e.g. multiple cameras in TV studios or sports stadiums
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/14—Systems for two-way working

Definitions

  • the present disclosure relates to an imaging apparatus.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2004-228561 uses a rod-shaped lens inserted into a hole provided in a display and an imaging element arranged on the back side to capture an image of a user existing on the display surface side from the vicinity of the center of the display.
  • An apparatus is disclosed.
  • the present disclosure proposes a new and improved imaging apparatus capable of realizing line-of-sight matching corresponding to a wide-angle imaging region and providing a higher quality image.
  • a display unit that displays an image and an imaging unit that captures an image
  • the display unit includes at least one hole
  • the imaging lens of the imaging unit includes the display
  • An imaging device is provided, which is disposed on the back side of the display surface of the unit at a position where the display surface side can be imaged through the hole.
  • line-of-sight matching corresponding to a wide-angle imaging region can be realized, and a higher-quality image can be provided.
  • FIG. 2 is a system configuration example according to the first embodiment of the present disclosure. It is a functional block diagram of the imaging device concerning the embodiment. It is a plane sectional view of the imaging device concerning the embodiment. It is a figure for demonstrating arrangement
  • composition of an image sensor which has a plurality of image pick-up fields in the perpendicular direction concerning the embodiment. It is an example of composition of an image pick-up part provided with a plurality of image pick-up lenses in the perpendicular direction concerning the embodiment. It is an example of composition of an imaging device provided with a plurality of image pick-up parts concerning the embodiment. It is a plane sectional view of an imaging device concerning a 3rd embodiment of this indication. It is a plane sectional view of an imaging device concerning a 4th embodiment of this indication. It is a figure which shows the structure outline
  • summary of the imaging device which concerns on 5th Embodiment of this indication. 2 is a hardware configuration example of an imaging apparatus according to the present disclosure.
  • the imaging device enables the user's line of sight to be matched in an imaging / display system using a large display device.
  • the imaging apparatus can reduce black float and provide a higher quality image.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a system configuration example of the present embodiment.
  • FIG. 1 shows an example in which bidirectional communication is realized using the imaging apparatus according to the present embodiment. That is, FIG. 1 shows an example in which the imaging apparatus according to the present embodiment is used for a video phone, a video conference system, or the like.
  • the imaging / display system includes a plurality of imaging devices 10a and 10b.
  • the plurality of imaging devices 10a and 10b are connected via the network 20 so that they can communicate with each other.
  • the imaging device 10 can be realized by various devices having an imaging function and a display function.
  • the imaging device 10 a captures an image including the user P ⁇ b> 1 and transmits the image to the imaging device 10 b via the network 20.
  • the imaging device 10a acquires an image including the user P2 captured by the imaging device 10b, and provides the image to the user P1.
  • the imaging device 10b captures an image including the user P2, and transmits the image to the imaging device 10a via the network 20. Further, the imaging device 10b acquires an image including the user P1 captured by the imaging device 10a and provides the image to the user P2.
  • the imaging devices 10a and 10b according to the present embodiment can match the lines of sight of the users P1 and P2.
  • the imaging device 10 according to the present embodiment includes a display unit having a hole and an imaging unit that captures an image.
  • one of the characteristics is that the imaging lens of the imaging unit is arranged in a range in which the display surface side can be imaged through a hole on the back side of the display surface of the display surface. Details of the above configuration will be described separately in detail.
  • the network 20 has a function of connecting a plurality of imaging devices 10a and 10b.
  • the network 20 may include a public line network such as the Internet, a telephone line network, a satellite communication network, various LANs (Local Area Network) including Ethernet (registered trademark), a WAN (Wide Area Network), and the like. Further, the network 20 may include a dedicated line network such as an IP-VPN (Internet Protocol-Virtual Private Network).
  • the network 20 may include a wireless communication network such as Wi-Fi (registered trademark) or Bluetooth (registered trademark).
  • the system configuration example in the case where the imaging apparatus 10 according to the present embodiment is used in an imaging / display system related to bidirectional communication has been described.
  • the case where the imaging / display system includes two imaging devices 10 a and 10 b is described as an example.
  • the number of imaging devices 10 according to the present embodiment is limited to the example.
  • the imaging / display system according to the present embodiment may include three or more imaging devices 10.
  • the imaging / display system according to the present embodiment may further include a configuration other than that shown in FIG.
  • the imaging / display system according to the present embodiment may include an acoustic device or the like that is realized separately from the imaging device 10.
  • the system configuration according to the present embodiment can be flexibly modified according to the system specifications, operating conditions, and the like.
  • FIG. 2 is a functional block diagram of the imaging apparatus 10 according to the present embodiment.
  • the imaging apparatus 10 according to the present embodiment includes a display unit 110, an imaging unit 120, an image processing unit 130, and a communication unit 140.
  • a display unit 110 the imaging apparatus 10 according to the present embodiment includes a display unit 110, an imaging unit 120, an image processing unit 130, and a communication unit 140.
  • the display unit 110 has a function of displaying an image captured by the imaging unit 120 or the external imaging device 10.
  • FIG. 3 is a plan sectional view of the display unit 110.
  • the display unit 110 according to the present embodiment includes a light shielding substrate 111, a hole 112, and a plurality of light emitting elements 113a and 113b.
  • the light shielding substrate 111 can be realized by a material having a function of absorbing external light from illumination or the like.
  • a metal such as Cr may be used for part or all of the light shielding substrate 111.
  • the external light absorption function of the light shielding substrate 111 may be realized by applying an organic material system such as a black pigment, for example.
  • At least one hole 112 is formed so as to penetrate the light shielding substrate 111.
  • the hole 112 according to the present embodiment may be formed at an angle parallel to the perpendicular of the display unit 110 or the light shielding substrate 111.
  • the shape of the hole 112 according to the present embodiment may be, for example, a circle including an ellipse, a square, a rectangle, or another polygon.
  • the holes 112 according to the present embodiment are formed between pixels or sub-pixels.
  • the hole 112 is formed between the sub-pixels. That is, in the example of FIG. 3, the hole 112 is formed between the light emitting elements 113 in the light shielding substrate 111.
  • the plurality of light emitting elements 113a and 113b may be realized by, for example, LED (Light Emitting Diode) elements. That is, the display unit 110 according to the present embodiment may be an LED display. In the example illustrated in FIG. 3, external light entering the inside of the imaging device 10 is indicated by an arrow. That is, the light emitting elements 113a and 113b are arranged on the display surface side of the display unit 110.
  • LED Light Emitting Diode
  • the imaging unit 120 has a function of capturing still images and moving images. For this reason, the imaging unit 120 according to the present embodiment includes an imaging lens 121 and an imaging element 122.
  • FIG. 4A is a cross-sectional view of another imaging device 90 different from the imaging device 10 according to the present embodiment when cut in the vertical direction.
  • Another imaging device 90 may have the same configuration as the imaging device 10 according to the present embodiment.
  • FIG. 4A shows a positional relationship among the light shielding substrate 911, the hole 912, the light emitting elements 913a and 913b, the imaging lens 921, and the imaging element 922 of another imaging apparatus 90.
  • the imaging lens 921 is located on the display surface side of the light shielding substrate 911.
  • the external light source L and the external light emitted from the external light source L are indicated by straight arrows.
  • external light from the external light source L is diffusely reflected by the imaging lens 921.
  • the reflected light from the imaging lens 921 is indicated by a dotted arrow.
  • the imaging lens 921 diffusely reflects external light from the external light source L, and there is a concern that black floating may occur.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view of the imaging device 10 according to this embodiment when cut in the vertical direction. 4B shows the positional relationship among the light shielding substrate 111, the hole 112, the light emitting elements 113a and 113b, the imaging lens 121, and the imaging element 122 of the imaging apparatus 10 according to the present embodiment.
  • the external light source L and the external light emitted from the external light source L are indicated by straight arrows.
  • the imaging lens 121 is located on the back side of the light shielding substrate 111.
  • the imaging apparatus 10 according to the present embodiment by arranging the imaging lens 121 on the back side of the display surface of the display unit 110 as described above, it is possible to prevent irregular reflection of external light emitted from the external light source L. is there. That is, according to the imaging device 10 according to the present embodiment, the possibility of black floating can be significantly reduced.
  • the imaging lens 121 is arranged on the back side of the hole 112, the arrangement of the imaging lens 121 according to the present embodiment is not limited to such an example.
  • One of the features of the imaging lens 121 according to the present embodiment is that the imaging lens 121 is disposed on the back side of the display surface of the display unit 110 at a position where the display surface side can be imaged through the hole 112.
  • the imaging lens 121 according to the present embodiment may be arranged such that a part or the whole is inserted into the hole 112. Even in the case of being arranged as described above, the imaging lens 121 according to the present embodiment can prevent irregular reflection of external light emitted from the external light source L.
  • the hole 112 and the imaging lens 121 according to the present embodiment are arranged in the vicinity of the center of the light-shielding substrate 111 as in the example illustrated in FIG. 4B, so that the imaging unit is arranged at the edge of the display unit. Compared with the above, it has a high gaze matching effect.
  • the image processing unit 130 has a function of controlling display of an image captured by the imaging unit 120 or an external imaging device.
  • the image processing unit 130 may cause the display unit 110 to display an image captured by the imaging unit 120 or an external imaging device.
  • it has a function of performing various processes on the image captured by the imaging unit 120.
  • the image processing unit 130 according to the present embodiment can superimpose and display a virtual object on a subject in an image captured by the imaging unit 120 or an external imaging device.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of virtual object display control by the image processing unit 130.
  • the imaging device 10 and the user P1 existing on the display surface side of the imaging device 10 are shown. Further, the display surface of the display unit 110 of the imaging device 10 is shown on the right side of FIG.
  • the display unit 110 displays an image including the user P1. That is, the example illustrated in FIG. 5 illustrates a case where an image captured by the imaging unit 120 of the imaging device 10 is displayed on the display unit 110. Referring to FIG. 5, the display unit 110 displays a glasses-type virtual object VO in addition to the image of the user P1.
  • the image processing unit 130 according to the present embodiment can superimpose the virtual object on the captured image and cause the display unit 110 to display the virtual object.
  • the imaging device 10 according to the present embodiment it is possible to display a virtual object in a superimposed manner while realizing a high line-of-sight matching effect even when the user displays a self-portrait on the display unit 110.
  • the user can simulate a product that suits him / her by selecting a virtual object such as glasses to be displayed in a superimposed manner.
  • FIG. 5 illustrates an example in which the image processing unit 130 displays the glasses-type virtual object VO, but the virtual object according to the present embodiment is not limited to such an example.
  • the virtual object according to the present embodiment may be, for example, various clothes and ornaments, a make-up, a hairstyle, or the like.
  • the communication unit 140 has a function of performing information communication with various devices including another imaging device 10 via the network 20.
  • the communication unit 140 according to the present embodiment has a function of transmitting an image captured by the imaging unit 120 to another imaging device 10.
  • the communication unit 140 has a function of receiving an image captured by another imaging device 10.
  • FIG. 3 shows the diameter X of the hole 112 and the thickness Y of the light shielding substrate 111. Also, in FIG. 3, external light entering the inside of the imaging device 10 is indicated by straight arrows.
  • the hole 112 may be formed to be parallel to the perpendicular of the light shielding substrate 111.
  • FIG. 6 shows a field angle of a general imaging device 920 and an image P captured by the imaging device 920.
  • the angle of view can be defined as twice the maximum incident angle ⁇ , that is, 2 ⁇ .
  • FIG. 7 shows the result of calculating the relationship between the angle of view 2 ⁇ and the diameter X of the hole 112 based on the above assumption.
  • FIG. 7 shows a calculation result when the thickness Y of the light shielding substrate 111 is 0.4 mm.
  • the field angle 2 ⁇ is 70 deg.
  • the field angle 2 ⁇ is 90 deg. .
  • FIG. 8 shows the relationship between the focal length and the angle of view 2 ⁇ of a general imaging device 920 and images taken at each focal length.
  • the focal length is 24 mm
  • the field angle 2 ⁇ is 84 degrees
  • the image Pa is captured.
  • the angle of view 2 ⁇ is 45 degrees
  • the image Pb can be captured.
  • the field angle 2 ⁇ is 34 deg
  • the image Pc is captured.
  • the angle of view 2 ⁇ is 12 degrees, and it can be seen that the image Pd is captured.
  • the imaging apparatus 10 according to the present embodiment can improve the black float and provide a higher quality image while realizing the line-of-sight matching effect corresponding to wide-angle imaging. That is, the imaging device 10 according to the present embodiment is applicable to an imaging / display system including a large display device.
  • Second Embodiment> [2.1. Outline of Second Embodiment] Next, an overview of the second embodiment according to the present disclosure will be described.
  • the application range of the angle of view of the imaging device 10 has been described with emphasis.
  • the imaging apparatus 10 includes a plurality of holes 112 and a plurality of imaging lenses 121, and at least one of the plurality of holes includes a display unit.
  • One of the features is that it is formed in an oblique direction with respect to 110 perpendicular lines.
  • plays is described.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the area opening ratio of the hole 112.
  • the area aperture ratio of the hole 112 is defined by the positional relationship between the opening on the display surface side and the opening on the back surface side.
  • the actual opening viewed from the incident light is as shown in FIG. It becomes the overlapping part a3 of the opening a2.
  • the area aperture ratio of the hole 112 depends on the incident angle ⁇ , the thickness Y of the light shielding substrate 111, and the diameter X of the hole 112.
  • the area aperture ratio r when the diameter X of the hole 112 is 0.4 mm, the thickness Y of the light shielding substrate 111 is 0.4 mm, and the incident angle ⁇ is 0 deg. 1 is defined.
  • FIG. 10 shows the relationship between the area aperture ratio r of the hole 112 of the imaging device 10 according to the first embodiment and the incident angle ⁇ based on the above assumption. Referring to FIG. 10, it can be seen that the magnitude of the incident angle ⁇ strongly affects the area aperture ratio r.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a relationship between the area aperture ratio r of the hole 112 of the imaging apparatus 10 according to the first embodiment and the image plane illuminance L based on the cosine fourth law.
  • the image plane illuminance L in the general imaging device 920 is indicated by a curve C1
  • the image plane illuminance L in the imaging device 10 according to the first embodiment is indicated by a curve C2.
  • the image plane illuminance L when the incident angle ⁇ is 0 deg is defined as 1.
  • the image plane illuminance L in the imaging apparatus 10 according to the first embodiment has a large decrease in sensitivity as compared with a general imaging apparatus 920, and the incident angle ⁇ is 20 degrees when the incident angle ⁇ is 20 degrees. It can be seen that the value drops to about half that when ⁇ is 0 deg.
  • FIG. 12 is a cross-sectional plan view when the imaging device 10 according to the present embodiment is cut in the horizontal direction.
  • the imaging apparatus 10 according to the present embodiment is characterized by including a plurality of holes 112a, 112b, and 112c and a plurality of imaging lenses 121a, 121b, and 121c.
  • At least one of the plurality of holes 112a to 112c included in the imaging device 10 according to the present embodiment is formed in an oblique direction with respect to the perpendicular of the display unit 110.
  • the example shown in FIG. 12 shows a case where the holes 112 a and 112 c are formed in an oblique direction with respect to the normal of the display unit 110.
  • the plurality of holes 112a to 112c and the plurality of imaging lenses 121a to 121c according to the present embodiment may correspond one-to-one.
  • the imaging lenses 121 corresponding to the respective holes 112 it is possible to efficiently collect the light incident from the holes 112.
  • the imaging unit 120 includes an imaging element 122 having a plurality of imaging surfaces 123a to 123c in a single semiconductor chip. That is, according to the imaging element 122 according to the present embodiment, it is possible to capture a plurality of independent images with a single semiconductor chip. As shown in FIG. 12, a signal readout circuit 124 is disposed between the plurality of imaging surfaces 123a to 123c.
  • the plurality of imaging lenses 121a to 121c collects incident light from the holes 112 on the plurality of imaging surfaces 123a to 123c, respectively.
  • the incident light from the hole 112a is collected by the imaging lens 121a and forms an image on the imaging surface 123a.
  • incident light from the hole 112b is collected by the imaging lens 121b and forms an image on the imaging surface 123b.
  • incident light from the hole 112c is collected by the imaging lens 121c and forms an image on the imaging surface 123c.
  • the plurality of imaging surfaces 123a to 123c can capture images specialized for incident light from the plurality of holes 112a to 112c, respectively.
  • angles of the plurality of holes 112a to 112c according to the present embodiment are formed to increase as the distance from the center of the imaging element 122 of the imaging unit 120 increases.
  • the angle ⁇ of the hole 112b closest to the center of the image sensor 122 may be 0 deg.
  • the angles ⁇ of the holes 112a and 112c may be ⁇ 30 deg and +30 deg, respectively.
  • the angle of the hole 112 is formed based on the relative position with respect to the imaging element 122, so that incident light having a large incident angle ⁇ can be collected more efficiently.
  • the incident angle ⁇ is limited to a range of 20 degrees.
  • the decrease in the image plane illuminance L is suppressed to 0.42.
  • the maximum incident angle of a general imaging device 920 mounted on a portable terminal or the like is up to 35 deg, the decrease in the image plane illuminance L in the imaging device 10 in this embodiment is almost the same as that of the general imaging device 920. It can be seen that it is reduced to the same extent.
  • the angle of view 2 ⁇ of the images P1a to P1c respectively acquired by the imaging surfaces 123a to 123c is about 40 deg.
  • the image processing unit 130 according to the present embodiment can generate a wide-angle image by connecting the images P1a to P1c by signal processing.
  • FIG. 13 shows an example of the composite image Pcom generated by the image processing unit 130 according to the present embodiment.
  • the composite image Pcom according to the present embodiment is generated from the images P1a to P1c.
  • the images P1a to P1c may be images captured by the imaging surfaces 123a to 123c, respectively.
  • the angle of view 2 ⁇ of the images P1a to P1c is 40 degrees.
  • the image processing unit 130 according to the present embodiment can perform accurate signal processing by using the overlapping portions of the images P1a and P1b and the images P1b and P1c. At this time, if the overlapping portion is 10 deg, the image processing unit 130 according to the present embodiment can generate a composite image Pcom having a full angle of view of 100 deg. Further, when the overlapping portion is reduced as much as possible, the image processing unit 130 according to the present embodiment can also obtain a composite image Pcom having a total angle of view of about 120 degrees.
  • the display unit 110 can display the composite image Pcom generated from the images captured by the plurality of imaging surfaces 123a to 123c. For this reason, according to the imaging device 10 according to the present embodiment, it is possible to provide a higher-quality wide-angle image in which the decrease in image plane illuminance is suppressed.
  • either the shape of the center side of the display unit 110 or the shape of the edge side of the display unit 110 related to the hole 112a or the hole 112c shown in FIG. 12 is parallel to the perpendicular of the light shielding substrate 111, for example. It may be formed as follows. When the hole 112a or the hole 112c is formed as described above, more incident light can be collected, and an effect of further suppressing the decrease in the image plane illuminance L is expected.
  • the imaging apparatus 10 includes the three holes 112a to 112c, the three imaging lenses 121a to 121c, and the three imaging surfaces 123a to 123c in the horizontal direction has been described.
  • the configuration of the imaging apparatus 10 according to the present embodiment is not limited to such an example.
  • the imaging device 10 according to the present embodiment may include two combinations of the hole 112, the imaging lens 121, and the imaging surface 123 in the horizontal direction, or may include four or more.
  • FIG. 14A is a configuration example of the display unit 110 when the imaging apparatus 10 adopts the above configuration.
  • a configuration on the display surface side of the display unit 110 when the imaging device 10 includes a total of nine holes 112a to 112i in three rows in the horizontal direction and three rows in the vertical direction is shown.
  • FIG. 14B shows a configuration example of the imaging element 122 when the imaging device 10 has nine holes 112.
  • the imaging element 122 includes nine imaging surfaces 123a to 123i corresponding to the nine holes 112a to 112i.
  • a signal readout circuit 124 may be disposed between the nine imaging surfaces 123a to 123i.
  • FIG. 14C is a diagram illustrating a configuration of the imaging unit 120 when the imaging device 10 has nine holes.
  • the imaging unit 120 includes nine imaging lenses 121a to 121i corresponding to the nine imaging surfaces 123a to 123i.
  • the imaging apparatus 10 includes a plurality of combinations of the hole 112, the imaging lens 121, and the imaging surface 123 not only in the horizontal direction but also in the vertical direction. be able to. According to this configuration, it is possible to obtain a wide-angle image corresponding to the vertical direction in addition to the horizontal direction.
  • the imaging apparatus 10 may include a plurality of imaging units 120 as illustrated in FIG. 14C.
  • FIG. 15 shows a configuration example when the imaging apparatus 10 includes a plurality of imaging units 120a to 120c.
  • FIG. 15 shows the imaging apparatus 10 including a large display unit 110 having a width particularly in the horizontal direction.
  • the imaging apparatus 10 may be configured such that a plurality of imaging units 120a to 120c are arranged in the horizontal direction as shown in FIG.
  • the imaging device 10 By configuring the imaging device 10 as described above, it is possible to use the imaging unit 120 corresponding to the detected user position, and it is possible to realize line-of-sight matching in a wider range.
  • FIG. 16 is a cross-sectional plan view when the imaging device 10 according to the present embodiment is cut in the horizontal direction.
  • the display unit 110 according to the present embodiment includes a light shielding substrate 111, a plurality of holes 112a to 112c, a plurality of color filters 114a to 114f, a backlight 115, and a plurality of hole walls 116a to 116c.
  • the light-shielding substrate 111 includes glass 111a and 111c, a liquid crystal layer 111b, and a polarizing film 111d.
  • incident light can be shielded by the relationship between the orientation and twist of the liquid crystal and the polarization direction of the polarizing film. Therefore, in this embodiment, the liquid crystal display includes the glass 111a and 111c, the liquid crystal layer 111b, and the polarizing film 111d.
  • the multilayer structure can be regarded as the light shielding substrate 111.
  • the holes 112a to 112c are formed in the liquid crystal layer 111b.
  • Corresponding hole walls 116a to 116c are provided around the holes 112a to 112c.
  • liquid crystal can be injected between the glasses 111a and 111c by capillary action, and the liquid crystal layer 111b can be generated.
  • the polarizing film 111d is disposed so as not to block incident light incident from the holes 112a to 112c.
  • the polarizing film 111d is disposed so as not to block incident light incident from the holes 112a to 112c.
  • the color filter 114 according to the present embodiment can be regarded as a sub-pixel of the display unit 110.
  • the imaging apparatus 10 according to the present embodiment by forming the holes 112 between the color filters 114, it is possible to achieve a line-of-sight matching effect without affecting the image quality of the display unit 110.
  • the structural features of the imaging apparatus 10 according to the present embodiment have been described. According to the imaging device 10 according to the present embodiment, even when a liquid crystal display is employed for the display unit 110, the same effects as those of the second embodiment can be achieved.
  • the configuration of the imaging unit 120 according to the present embodiment may be substantially the same as the configuration of the imaging unit 120 according to the second embodiment.
  • the imaging unit 120 according to the present embodiment is different from the imaging unit 120 according to the second embodiment in that the imaging unit 120 includes a plurality of imaging elements 122a to 122c so as not to prevent light emission from the backlight 115.
  • the imaging unit 120 may be provided with wiring for use in power supply for driving, drive control, and signal readout.
  • the display unit 110 according to the fourth embodiment of the present disclosure may be an organic EL (Electro Luminescence) display.
  • the configuration of the imaging device 10 according to the fourth embodiment of the present disclosure will be described in detail. In the following description, differences from the first to third embodiments will be mainly described, and description of configurations and effects common to the first to third embodiments will be omitted.
  • FIG. 17 is a plan sectional view when the imaging device 10 according to the present embodiment is cut in the horizontal direction.
  • the display unit 110 according to the present embodiment includes a light shielding substrate 111 and a hole 112.
  • the light shielding substrate 111 according to this embodiment includes a transparent glass barrier 111e, a transparent electrode layer 111f, a light emitting layer 111g, a light reflecting layer 111h, an electrode layer 111i, and a glass substrate 111j.
  • the light reflection layer 111h and the electrode layer 111i have an effect of blocking incident light.
  • a multilayer structure including the transparent glass barrier 111e, the transparent electrode layer 111f, the light emitting layer 111g, the light reflecting layer 111h, the electrode layer 111i, and the glass substrate 111j can be regarded as the light shielding substrate 111.
  • the metal mask is used to control the deposition so that the hole 112 is not deposited. Thereby, it can be avoided that organic EL molecules are mixed into the holes 112.
  • the structural features of the imaging apparatus 10 according to the present embodiment have been described. According to the imaging device 10 according to the present embodiment, even when an organic EL display is employed for the display unit 110, the same effects as those of the second embodiment can be achieved.
  • the display unit 110 has the single hole 112 has been described as an example.
  • the display unit 110 according to the present embodiment is the same as that of the second and third embodiments.
  • a plurality of holes 112 may be provided.
  • the configuration of the imaging unit 120 according to the second embodiment of the imaging unit 120 according to the present embodiment may be substantially the same.
  • the configurations of the imaging lens 121 and the imaging element 122 can be changed according to the number of holes 112 included in the display unit 110.
  • the imaging unit 120 may be provided with wiring used for power supply for driving, drive control, and signal readout.
  • FIG. 18 is a diagram showing a schematic configuration of the imaging apparatus 10 according to the present embodiment.
  • the imaging apparatus 10 according to the present embodiment includes a display unit 110, an imaging unit 120, an image processing unit 130 (not shown), a communication unit 140 (not shown), and a projection unit 150.
  • the projection unit 150 is realized by an apparatus having a function of projecting an image.
  • the projection unit 150 may be a projector, for example.
  • the projection unit 150 according to the present embodiment can project an image captured by another imaging device 10 or the imaging unit 120.
  • the display unit 110 may be a screen that displays an image projected from the projection unit 150. Further, the display unit 110 has a hole 112 as in the first to fourth embodiments.
  • the display unit 110 according to the present embodiment may be formed of a flexible material. Even when the display unit 110 has flexibility, it is possible to image the display surface side of the display unit 110 through the holes 112 by firmly fixing the imaging unit 120 to the display unit 110.
  • the structural features of the imaging apparatus 10 according to the present embodiment have been described. According to the imaging device 10 according to the present embodiment, even when a screen is employed for the display unit 110, the same effects as those of the second embodiment can be achieved.
  • the display unit 110 has the single hole 112 has been described as an example.
  • the display unit 110 according to the present embodiment is the same as that of the second and third embodiments.
  • a plurality of holes 112 may be provided.
  • the configuration of the imaging unit 120 according to the second embodiment of the imaging unit 120 according to the present embodiment may be substantially the same.
  • the configurations of the imaging lens 121 and the imaging element 122 can be changed according to the number of holes 112 included in the display unit 110.
  • FIG. 19 is a block diagram illustrating a hardware configuration example of the imaging apparatus 10 according to the present disclosure.
  • the imaging device 10 according to the present disclosure includes, for example, a CPU 871, a ROM 872, a RAM 873, a host bus 874, a bridge 875, an external bus 876, an interface 877, an input device 878, and an output.
  • a device 879, a storage 880, a drive 881, a connection port 882, and a communication device 883 are included.
  • the hardware configuration shown here is an example, and some of the components may be omitted. Moreover, you may further include components other than the component shown here.
  • the CPU 871 functions as, for example, an arithmetic processing unit or a control unit, and controls the overall operation or a part of each component based on various programs recorded in the ROM 872, RAM 873, storage 880, or removable recording medium 901.
  • the ROM 872 is a means for storing programs read by the CPU 871, data used for calculations, and the like.
  • the RAM 873 for example, a program read by the CPU 871, various parameters that change as appropriate when the program is executed, and the like are temporarily or permanently stored.
  • the CPU 871, the ROM 872, and the RAM 873 are connected to each other via, for example, a host bus 874 capable of high-speed data transmission.
  • the host bus 874 is connected to an external bus 876 having a relatively low data transmission speed via a bridge 875, for example.
  • the external bus 876 is connected to various components via an interface 877.
  • the input device 878 for example, a mouse, a keyboard, a touch panel, a button, a switch, a lever, or the like is used. Furthermore, as the input device 878, a remote controller (hereinafter referred to as a remote controller) capable of transmitting a control signal using infrared rays or other radio waves may be used.
  • the input device 878 includes a voice input device such as a microphone and various imaging devices that capture an image.
  • the output device 879 is a display device such as a CRT (Cathode Ray Tube), LCD, or organic EL, an audio output device such as a speaker or a headphone, a printer, a mobile phone, or a facsimile. It is a device that can be notified visually or audibly.
  • the output device 879 includes a screen that displays a projected image.
  • the storage 880 is a device for storing various data.
  • a magnetic storage device such as a hard disk drive (HDD), a semiconductor storage device, an optical storage device, a magneto-optical storage device, or the like is used.
  • the drive 881 is a device that reads information recorded on a removable recording medium 901 such as a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, or a semiconductor memory, or writes information to the removable recording medium 901.
  • a removable recording medium 901 such as a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, or a semiconductor memory
  • the removable recording medium 901 is, for example, a DVD medium, a Blu-ray (registered trademark) medium, an HD DVD medium, or various semiconductor storage media.
  • the removable recording medium 901 may be, for example, an IC card on which a non-contact IC chip is mounted, an electronic device, or the like.
  • connection port 882 is a port for connecting an external connection device 902 such as a USB (Universal Serial Bus) port, an IEEE 1394 port, a SCSI (Small Computer System Interface), an RS-232C port, or an optical audio terminal. is there.
  • an external connection device 902 such as a USB (Universal Serial Bus) port, an IEEE 1394 port, a SCSI (Small Computer System Interface), an RS-232C port, or an optical audio terminal. is there.
  • the external connection device 902 is, for example, a printer, a portable music player, a digital camera, a digital video camera, or an IC recorder.
  • the communication device 883 is a communication device for connecting to a network.
  • the imaging device 10 includes the display unit 110 having the hole 112 as one of the features. Further, the imaging lens 121 of the imaging unit 120 according to the present disclosure is arranged at a position where the display surface side can be imaged through the hole 112 on the back side of the display surface of the display unit 110. According to such a configuration, it is possible to realize line-of-sight matching corresponding to a wide-angle imaging region and to provide a higher quality image.
  • the display unit includes a plurality of the holes and a plurality of the imaging lenses, and at least one of the plurality of holes is formed in an oblique direction with respect to a normal of the display unit.
  • the plurality of holes and the plurality of imaging lenses correspond one-on-one, The imaging device according to (2).
  • the imaging unit further includes an imaging element, The angles of the plurality of holes are larger the further away from the center of the image sensor, The imaging device according to (2) or (3).
  • the imaging element has a plurality of imaging surfaces in a single semiconductor chip.
  • the plurality of imaging lenses collect light on the plurality of imaging surfaces, The imaging device according to (5).
  • the display unit displays a composite image generated from images captured by a plurality of the imaging surfaces.
  • the display unit displays a virtual object superimposed on a subject in the image;
  • the display unit includes a display, The holes are formed between pixels or sub-pixels of the display; The imaging apparatus according to any one of (1) to (9).
  • the display includes a light-emitting element and a light-shielding substrate having the hole, The hole is formed between the light emitting elements.
  • the display includes a liquid crystal display and an organic EL display, The imaging device according to (10).
  • the display unit includes a screen that displays a projected image.
  • the display unit displays images captured by different imaging devices.
  • the display unit displays an image captured by the imaging unit; The imaging apparatus according to any one of (1) to (14).
  • Imaging device 110 Display part 111 Light-shielding board 112 Hole 113 Light emitting element 120 Imaging part 121 Imaging lens 122 Imaging element 123 Imaging surface 124 Signal reading circuit 130 Image processing part 140 Communication part 20 Network

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Abstract

【課題】広角な撮像領域に対応した視線一致を実現し、より高画質な画像を提供する。 【解決手段】画像を表示する表示部と、画像を撮像する撮像部と、を備え、前記表示部は、少なくとも１つ以上の孔を有し、前記撮像部の撮像レンズは、前記表示部の表示面よりも背面側において、前記孔を介して前記表示面側を撮像可能な位置に配置される、撮像装置が提供される。ここで、前記画像は、動画像または静止画像を含んでよい。また、前記表示部は、前記撮像部が撮像した画像または他の撮像装置が撮像した画像を表示してよい。

Description

撮像装置
　本開示は、撮像装置に関する。
　近年、テレビ電話やテレビ会議システムなど、遠隔地にいるユーザ同士の対話を、ディスプレイを介して実現する装置が多く開発されている。また、上記のような装置において、ユーザ同士の視線を一致させる技術が知られている。
　例えば、特許文献１には、ディスプレイに設けた穴に挿入された棒状レンズと、背面側に配置された撮像素子とを用いて、表示面側に存在するユーザをディスプレイの中央付近から撮像する撮像装置が開示されている。
特開２０００－１５２２０５号公報
　しかし、特許文献１に記載の技術では、棒状レンズがディスプレイの表示面に配置される。このため、上記の棒状レンズが外光を乱反射することによる黒浮きが懸念される。
　そこで、本開示では、広角な撮像領域に対応した視線一致を実現し、より高画質な画像を提供することが可能な、新規かつ改良された撮像装置を提案する。
　本開示によれば、画像を表示する表示部と、画像を撮像する撮像部と、を備え、前記表示部は、少なくとも１つ以上の孔を有し、前記撮像部の撮像レンズは、前記表示部の表示面よりも背面側において、前記孔を介して前記表示面側を撮像可能な位置に配置される、撮像装置が提供される。
　以上説明したように本開示によれば、広角な撮像領域に対応した視線一致を実現し、より高画質な画像を提供することが可能となる。
　なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
本開示の第１の実施形態に係るシステム構成例である。 同実施形態に係る撮像装置の機能ブロック図である。 同実施形態に係る撮像装置の平断面図である。 同実施形態に係る撮像部の配置について説明するための図である。 同実施形態に係る撮像部の配置について説明するための図である。 同実施形態に係る画像処理部による仮想オブジェクトの表示制御の例を示す図である。 同実施形態に係る画角について説明するための図である。 同実施形態に係る画角と孔の径との関係を示す図である。 一般的な撮像装置の焦点距離と画角との関係について説明するための図である。 同実施形態に係る孔の面積開口率について説明するための図である。 同実施形態に係る孔の面積開口率と入射角度との関係を示す図である。 同実施形態に係る孔の面積開口率と像面照度との関係を示す図である。 本開示の第２の実施形態に係る撮像装置の平断面図である。 同実施形態に係る合成画像の一例である。 同実施形態に係る垂直方向に複数の孔を有する表示部の構成例である。 同実施形態に係る垂直方向に複数の撮像面を有する撮像素子の構成例である。 同実施形態に係る垂直方向に複数の撮像レンズを備える撮像部の構成例である。 同実施形態に係る複数の撮像部を備える撮像装置の構成例である。 本開示の第３の実施形態に係る撮像装置の平断面図である。 本開示の第４の実施形態に係る撮像装置の平断面図である。 本開示の第５の実施形態に係る撮像装置の構成概要を示す図である。 本開示に係る撮像装置のハードウェア構成例である。
　以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
　なお、説明は以下の順序で行うものとする。
　１．第１の実施形態
　　１．１．第１の実施形態の概要
　　１．２．第１の実施形態に係る撮像装置の機能構成
　　１．３．第１の実施形態による広角対応効果
　２．第２の実施形態
　　２．１．第２の実施形態の概要
　　２．２．孔の面積開口率と像面照度との関係
　　２．３．第２の実施形態に係る撮像装置の構成
　　２．４．第２の実施形態に係る変形例
　３．第３の実施形態
　　３．１．第３の実施形態に係る撮像装置の構成
　４．第４の実施形態
　　４．１．第４の実施形態に係る撮像装置の構成
　５．第５の実施形態
　　５．１．第５の実施形態に係る撮像装置の構成
　６．まとめ
　＜１．第１の実施形態＞
　［１．１．第１の実施形態の概要］
　まず、本開示の第１の実施形態の概要について説明する。本実施形態に係る撮像装置は、大型の表示装置を利用した撮像・表示システムにおいて、ユーザの視線を一致させることを可能とする。また、本実施形態に係る撮像装置は、黒浮きを低減し、より高画質な画像を提供することができる。
　図１は、本実施形態のシステム構成例を示す図である。図１には、本実施形態に係る撮像装置を用いて双方向通信を実現する場合の例が示されている。すなわち、図１には、本実施形態に係る撮像装置をテレビ電話やテレビ会議システムなどに利用する場合の例が示されている。
　図１を参照すると、本実施形態に係る撮像・表示システムは、複数の撮像装置１０ａおよび１０ｂを備える。また、複数の撮像装置１０ａおよび１０ｂは、互いに通信が行えるように、ネットワーク２０を介して接続される。
　（撮像装置１０）
　本実施形態に係る撮像装置１０は、撮像機能および表示機能を有する種々の装置により実現され得る。図１に示す一例においては、撮像装置１０ａは、ユーザＰ１を含む画像を撮像し、当該画像を、ネットワーク２０を介して撮像装置１０ｂに送信している。また、撮像装置１０ａは、撮像装置１０ｂにより撮像されたユーザＰ２を含む画像を取得し、当該画像をユーザＰ１に提供している。
　同様に、撮像装置１０ｂは、ユーザＰ２を含む画像を撮像し、当該画像を、ネットワーク２０を介して撮像装置１０ａに送信している。また、撮像装置１０ｂは、撮像装置１０ａにより撮像されたユーザＰ１を含む画像を取得し、当該画像をユーザＰ２に提供している。
　また、この際、本実施形態に係る撮像装置１０ａおよび１０ｂは、ユーザＰ１およびＰ２の視線を互いに一致させることを可能とする。このために、本実施形態に係る撮像装置１０は、孔を有する表示部と、画像を撮像する撮像部と、を備える。ここで、上記撮像部の撮像レンズは、上記表示面の表示面よりも背面側において、孔を介して表示面側を撮像可能な範囲に配置されること、を特徴の一つとする。上記の構成の詳細については、別途詳細に説明する。
　（ネットワーク２０）
　ネットワーク２０は、複数の撮像装置１０ａおよび１０ｂを接続する機能を有する。ネットワーク２０は、インターネット、電話回線網、衛星通信網などの公衆回線網や、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）を含む各種のＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）などを含んでもよい。また、ネットワーク２０は、ＩＰ－ＶＰＮ（Ｉｎｔｅｒｎｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ－Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｐｒｉｖａｔｅ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの専用回線網を含んでもよい。また、ネットワーク２０は、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）など無線通信網を含んでもよい。
　以上、本実施形態に係る撮像装置１０が、双方向通信に係る撮像・表示システムに用いられる場合のシステム構成例について説明した。なお、図１を用いた上記の説明では、撮像・表示システムが２つの撮像装置１０ａおよび１０ｂを備える場合を例に述べたが、本実施形態に係る撮像装置１０の数は、係る例に限定されない。本実施形態に係る撮像・表示システムは、３つ以上の撮像装置１０を備えてもよい。
　また、本実施形態に係る撮像・表示システムは、図１に示した以外の構成をさらに備えてもよい。例えば、本実施形態に係る撮像・表示システムは、撮像装置１０とは別に実現される音響装置などを備えてもよい。本実施形態に係るシステム構成は、システムの仕様や運用条件などに応じて柔軟に変形され得る。
　［１．２．第１の実施形態に係る撮像装置の機能構成］
　次に、本実施形態に係る撮像装置１０の機能構成例について、詳細に説明する。図２は、本実施形態に係る撮像装置１０の機能ブロック図である。図２を参照すると、本実施形態に係る撮像装置１０は、表示部１１０、撮像部１２０、画像処理部１３０、および通信部１４０を備える。以下、上記に示す各構成について、当該構成が有する特徴を中心に詳細に説明する。
　（表示部１１０）
　表示部１１０は、撮像部１２０または外部の撮像装置１０などにより撮像された画像を表示する機能を有する。図３は、表示部１１０の平断面図である。図３を参照すると、本実施形態に係る表示部１１０は、遮光基板１１１、孔１１２、および複数の発光素子１１３ａおよび１１３ｂを備える。
　ここで、遮光基板１１１は、照明などからの外光を吸収する機能を有する素材により実現され得る。遮光基板１１１の一部または全体には、例えば、Ｃｒなどの金属が用いられてもよい。また、遮光基板１１１が有する上記の外光吸収機能は、例えば、黒色顔料などの有機材料系を塗布することで実現されてもよい。
　また、孔１１２は、遮光基板１１１を貫通するように、少なくとも１つ以上形成される。なお、本実施形態に係る孔１１２は、表示部１１０または遮光基板１１１の垂線に平行な角度で形成されてよい。なお、本実施形態に係る孔１１２の形状は、例えば、楕円を含む円形であってもよいし、正方形、長方形、その他の多角形であってもよい。
　また、本実施形態に係る孔１１２は、画素または副画素の間に形成されること、を特徴の一つとする。孔１１２が上記のように配置されることで、表示部１１０の画質を低下させることなく、本実施形態に係る視線一致効果を発揮することが可能である。図３では、孔１１２が副画素の間に形成される一例を示している。すなわち、図３の一例においては、孔１１２は、遮光基板１１１において発光素子１１３の間に形成されている。
　また、複数の発光素子１１３ａおよび１１３ｂは、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）素子により実現されてもよい。すなわち、本実施形態に係る表示部１１０は、ＬＥＤディスプレイであり得る。なお、図３に示す一例では、撮像装置１０の内部へ進入する外光が矢印により示されている。すなわち、発光素子１１３ａおよび１１３ｂは、表示部１１０の表示面側に配置される。
　（撮像部１２０）
　撮像部１２０は、静止画像や動画像を撮像する機能を有する。このため、本実施形態に係る撮像部１２０は、撮像レンズ１２１と撮像素子１２２とを備える。
　ここで、図４Ａおよび図４Ｂを参照して、本実施形態に係る撮像部１２０の配置について説明する。図４Ａは、本実施形態に係る撮像装置１０とは異なる別の撮像装置９０を垂直方向に切断した際の断面図である。別の撮像装置９０は、本実施形態に係る撮像装置１０と同様の構成であってよい。
　図４Ａには、別の撮像装置９０の遮光基板９１１と、孔９１２と、発光素子９１３ａおよび９１３ｂと、撮像レンズ９２１と、撮像素子９２２との位置関係が示されている。図４Ａを参照すると、別の撮像装置９０では、撮像レンズ９２１が遮光基板９１１よりも表示面側に位置していることがわかる。
　また、図４Ａには、外部光源Ｌ、および外部光源Ｌから発せられる外光が直線の矢印で示されている。図４Ａを参照すると、外部光源Ｌからの外光が、撮像レンズ９２１により乱反射されていることがわかる。なお、図４Ａでは、撮像レンズ９２１による反射光が点線の矢印で示されている。このように、撮像レンズ９２１が遮光基板９１１よりも表示面側に配置される場合、撮像レンズ９２１が外部光源Ｌからの外光を乱反射してしまうため、黒浮きの発生などが懸念される。
　一方、図４Ｂは、本実施形態に係る撮像装置１０を垂直方向に切断した際の断面図である。図４Ｂには、本実施形態に係る撮像装置１０の遮光基板１１１と、孔１１２と、発光素子１１３ａおよび１１３ｂと、撮像レンズ１２１と、撮像素子１２２との位置関係が示されている。また、図４Ｂでは、図４Ａと同様に、外部光源Ｌ、および外部光源Ｌから発せられる外光が直線の矢印で示されている。
　ここで、図４Ｂを参照すると、本実施形態に係る撮像装置１０では、撮像レンズ１２１が遮光基板１１１よりも背面側に位置していることがわかる。本実施形態に係る撮像装置１０では、このように、撮像レンズ１２１を表示部１１０の表示面よりも背面側に配置することで、外部光源Ｌから発せられる外光の乱反射を防ぐことが可能である。すなわち、本実施形態に係る撮像装置１０によれば、黒浮きが発生する可能性を著しく低減することができる。
　なお、図４Ｂに示す一例では、撮像レンズ１２１が孔１１２よりも背面側に配置される場合を示しているが、本実施形態に係る撮像レンズ１２１の配置は、係る例に限定されない。本実施形態に係る撮像レンズ１２１は、表示部１１０の表示面よりも背面側において、孔１１２を介して上記表示面側を撮像可能な位置に配置されること、を特徴の一つとする。例えば、本実施形態に係る撮像レンズ１２１は、一部または全体が孔１１２の内部に挿入されるように配置されてもよい。上記のように配置される場合であっても、本実施形態に係る撮像レンズ１２１は、外部光源Ｌから発せられる外光の乱反射を防ぐことが可能である。
　また、本実施形態に係る孔１１２および撮像レンズ１２１は、図４Ｂに示す一例のように、遮光基板１１１の中央付近に配置されることで、撮像部が表示部の辺縁に配置される装置と比較し、高い視線一致効果を有する。
　（画像処理部１３０）
　画像処理部１３０は、撮像部１２０や外部の撮像装置により撮像された画像の表示を制御する機能を有する。画像処理部１３０は、例えば、撮像部１２０や外部の撮像装置により撮像された画像を、表示部１１０に表示させてよい。また、撮像部１２０により撮像された画像に対する種々の処理を行う機能を有する。特に、本実施形態に係る画像処理部１３０は、撮像部１２０または外部の撮像装置により撮像された画像中の被写体に、仮想オブジェクトを重畳して表示することができる。
　図５は、画像処理部１３０による仮想オブジェクトの表示制御の例を示す図である。図５の左側には、撮像装置１０と、撮像装置１０の表示面側に存在するユーザＰ１が示されている。また、図５の右側には、撮像装置１０の表示部１１０の表示面が示されている。
　ここで、図５における表示部１１０を参照すると、表示部１１０には、ユーザＰ１を含む画像が表示されていることがわかる。すなわち、図５に示す一例は、撮像装置１０の撮像部１２０が撮像した画像が、表示部１１０に表示される場合を示している。また、図５を参照すると、表示部１１０には、ユーザＰ１の画像に加え、眼鏡型の仮想オブジェクトＶＯが表示されている。
　このように、本実施形態に係る画像処理部１３０は、撮像された画像に仮想オブジェクトを重畳して表示部１１０に表示させることができる。このため、本実施形態に係る撮像装置１０によれば、ユーザが表示部１１０に自画像を表示させる場合においても高い視線一致効果を実現したうえで、仮想オブジェクトを重畳表示することが可能となる。このため、例えば、ユーザは、重畳表示させる眼鏡などの仮想オブジェクトを選択することで、自分に似合う商品のシミュレーションを行うことができる。
　なお、図５では、画像処理部１３０が眼鏡型の仮想オブジェクトＶＯを表示させる場合を例に示したが、本実施形態に係る仮想オブジェクトは、係る例に限定されない。本実施形態に係る仮想オブジェクトは、例えば、種々の服や装飾品であってもよいし、メイキャップや髪型等あってもよい。
　（通信部１４０）
　通信部１４０は、ネットワーク２０を介して、別の撮像装置１０を含む種々の装置と情報通信を行う機能を有する。特に、本実施形態に係る通信部１４０は、撮像部１２０が撮像した画像を別の撮像装置１０に送信する機能を有する。また、通信部１４０は、別の撮像装置１０が撮像した画像を受信する機能を有する。
　［１．３．第１の実施形態による広角対応効果］
　次に、本開示の第１の実施形態による広角対応効果について詳細に説明する。まず、再度、図３を参照して、本実施形態に係る遮光基板１１１および孔１１２の特徴について述べる。
　図３には、孔１１２の径Ｘおよび遮光基板１１１の厚みＹが示されている。また、図３には、撮像装置１０の内部に進入する外光が直線の矢印により示されている。ここで、孔１１２は、述したように、遮光基板１１１の垂線に平行になるように形成されてよい。この際、外光の最大入射角度θは、θ＝ＡｒｃＴａｎ（Ｘ／Ｙ）により算出され得る。
　次に、図６を参照して、撮像画像の画角について説明する。図６には、一般的な撮像装置９２０の画角と、撮像装置９２０により撮像される画像Ｐとが示されている。図６に示すように、一般的に、画角は最大入射角度θの２倍、すなわち２θとして定義することができる。
　図７は、上記の前提を基に、画角２θと孔１１２の径Ｘとの関係を算出した結果を示している。なお、図７は、遮光基板１１１の厚みＹが０．４ｍｍである場合の算出結果である。図７を参照すると、孔１１２の径Ｘが０．３ｍｍである場合、画角２θは７０ｄｅｇであり、孔１１２の径Ｘが０．４ｍｍである場合、画角２θは９０ｄｅｇであることがわかる。
　ここで、図８を参照して、一般的な撮像装置９２０の焦点距離と画角２θの関係について説明する。図８には、一般的な撮像装置９２０の焦点距離と画角２θの関係、および各焦点距離で撮影される画像が示されている。図８を参照すると、焦点距離が２４ｍｍの場合、画角２θは８４ｄｅｇであり、画像Ｐａが撮像されることがわかる。また、焦点距離が５０ｍｍの場合、画角２θは４５ｄｅｇであり、画像Ｐｂが撮像され得ることがわかる。また、焦点距離が７０ｍｍの場合、画角２θは３４ｄｅｇであり、画像Ｐｃが撮像されることがわかる。また、焦点距離が２００ｍｍの場合、画角２θは１２ｄｅｇであり、画像Ｐｄが撮像されることがわかる。
　ここで、焦点距離２４ｍｍは、一般的な広角レンズにより実現され得る距離である。すなわち、孔１１２の径Ｘが０．４である場合の画角２θ＝９０ｄｅｇは、一般的な広角レンズと同等以上の画角２θを確保しているといえる。
　以上、本実施形態に係る広角対応効果について説明した。上記で述べたとおり、本実施形態に係る撮像装置１０は、広角撮像に対応した視線一致効果を実現しながら、黒浮きを改善し、より高画質な画像を提供することが可能である。すなわち、本実施形態に係る撮像装置１０は、大型の表示装置を備える撮像・表示システムに適用可能である。
　＜２．第２の実施形態＞
　［２．１．第２の実施形態の概要］
　続いて、本開示に係る第２の実施形態の概要について説明する。第１の実施形態では、撮像装置１０の画角の適用範囲について重点を置いて説明した。しかし、上記で説明した第１の実施形態では、像面照度の低下に改善の余地がある。そこで、本開示に係る第２の実施形態では、像面照度を改善しながら、より広角な画角を実現する撮像装置１０を提案する。
　上記の像面照度の低下を改善するため、第２の実施形態に係る撮像装置１０は、複数の孔１１２および複数の撮像レンズ１２１を有し、当該複数の孔の少なくとも１つは、表示部１１０の垂線に対し斜め方向に形成される、ことを特徴の一つとする。以下、上記の構成が奏する効果について述べる。
　なお、以下における第２の実施形態の説明では、第１の実施形態との差異について中心に述べ、第１の実施形態と共通する構成や効果については、説明を省略する。
　［２．２．孔の面積開口率と像面照度との関係］
　まず、孔１１２と像面照度との関係について説明する。図９は、孔１１２の面積開口率について説明するための図である。図３に示したとおり、撮像装置１０の遮光基板１１１は厚みＹを有するため、孔１１２の面積開口率は、表示面側の開口と背面側の開口との位置関係により定義される。
　例えば、図３に示すように、外光が表示部１１０に斜め方向に入射する場合、入射光から見た実際の開口は、図９に示すように、表示面側の開口ａ１と背面側の開口ａ２の重なり部分ａ３となる。
　すなわち、孔１１２の面積開口率は、入射角度θ遮光基板１１１の厚みＹ、および孔１１２の径Ｘに依存する。ここで、第１の実施形態に係る撮像装置１０において、孔１１２の径Ｘを０．４ｍｍ、遮光基板１１１の厚みＹを０．４ｍｍ、入射角度θを０ｄｅｇとした場合の面積開口率ｒを１と定義する。図１０は、上記の前提における、第１の実施形態に係る撮像装置１０の孔１１２の面積開口率ｒと、入射角度θとの関係を示している。図１０を参照すると、入射角度θ大きさが面積開口率ｒに強く影響することがわかる。
　また、一般的に像面照度は、入射角度θに対し、コサイン４乗則で低下することが知られている。図１１は、上記のコサイン４乗則に基づく、第１の実施形態に係る撮像装置１０の孔１１２の面積開口率ｒと、像面照度Ｌとの関係を示す図である。
　なお、図１１には、一般的な撮像装置９２０における像面照度Ｌが曲線Ｃ１で示され、第１の実施形態に係る撮像装置１０における像面照度Ｌが曲線Ｃ２で示されている。また、図１１では、入射角度θが０ｄｅｇである場合の像面照度Ｌを１として定義している。
　図１１を参照すると、第１の実施形態に係る撮像装置１０における像面照度Ｌは、一般的な撮像装置９２０と比較し感度の低下が大きく、入射角度θが２０ｄｅｇの場合には、入射角度θが０ｄｅｇの場合の半分程度まで低下することがわかる。
　［２．３．第２の実施形態に係る撮像装置の構成］
　以上、本開示に係る孔１１２の面積開口率と像面照度との関係について説明した。本開示の第２の実施形態に係る撮像装置１０は、上述した像面照度の低下を防止し、より高画質な画像を撮像、また表示することを可能とする。以下、本実施形態に係る撮像装置１０の構成と、当該構成が奏する効果について説明する。
　図１２は、本実施形態に係る撮像装置１０を水平方向に切断した際の平断面図である。図１２を参照すると、本実施形態に係る撮像装置１０は、複数の孔１１２ａ、１１２ｂ、および１１２ｃと、複数の撮像レンズ１２１ａ、１２１ｂ、および１２１ｃとを備えること、を特徴の一つとする。
　また、本実施形態に係る撮像装置１０が有する複数の孔１１２ａ～１１２ｃのうち少なくとも１つは、表示部１１０の垂線に対し斜め方向に形成される。図１２に示す一例は、孔１１２ａおよび孔１１２ｃがそれぞれ、表示部１１０の垂線に対し斜め方向に形成される場合を示している。このように、撮像装置１０が有する孔１１２の一部を斜め方向に形成することで、入射角度θが大きい入射光に対応することができ、像面照度Ｌを改善することが可能となる。
　また、図１２に示すように、本実施形態に係る複数の孔１１２ａ～１１２ｃと複数の撮像レンズ１２１ａ～１２１ｃは、それぞれが一対一で対応してよい。それぞれの孔１１２に対応する撮像レンズ１２１を配置することで、孔１１２から入射する光線を効率的に集光することが可能である。
　また、図１２を参照すると、本実施形態に係る撮像部１２０は、単一の半導体チップ内に複数の撮像面１２３ａ～１２３ｃを有する撮像素子１２２を備える。すなわち、本実施形態に係る撮像素子１２２によれば、単一の半導体チップで複数の独立した画像を撮像することが可能である。なお、図１２に示すように、複数の撮像面１２３ａ～１２３ｃの間には、信号読み出し回路１２４が配置される。
　また、本実施形態に係る複数の撮像レンズ１２１ａ～１２１ｃは、複数の撮像面１２３ａ～１２３ｃにそれぞれ孔１１２からの入射光を集光する。図１２に示す一例の場合、孔１１２ａからの入射光は、撮像レンズ１２１ａにより集光され、撮像面１２３ａに結像する。また、孔１１２ｂからの入射光は、撮像レンズ１２１ｂにより集光され、撮像面１２３ｂに結像する。また、孔１１２ｃからの入射光は、撮像レンズ１２１ｃにより集光され、撮像面１２３ｃに結像する。これにより、複数の撮像面１２３ａ～１２３ｃは、複数の孔１１２ａ～１１２ｃからの入射光にそれぞれ特化した画像を撮像することが可能となる。
　また、本実施形態に係る複数の孔１１２ａ～１１２ｃの角度は、撮像部１２０の撮像素子１２２の中心から離れるほど大きく形成される。例えば、図１２に示す一例において、撮像素子１２２の中心に最も近い孔１１２ｂの角度Φは０ｄｅｇであってよい。また、孔１１２ａおよび１１２ｃの角度Φは、それぞれ－３０ｄｅｇおよび＋３０ｄｅｇであってよい。このように、孔１１２の角度が撮像素子１２２との相対位置に基づいて形成されることで、入射角度θの大きい入射光をより効率的に集光することが可能となる。
　具体的には、孔１１２ａ～１１２ｃが上記の角度Φであり、それぞれの径Ｘが０．４ｍｍ、遮光基板１１１の厚みＹが０．４ｍｍである場合、入射角度θを２０ｄｅｇの範囲に限定することで、図１１から像面照度Ｌの低下が０．４２までに抑えられることがわかる。このため、携帯端末などに搭載される一般的な撮像装置９２０の最大入射角度は３５ｄｅｇまでとすると、本実施形態に撮像装置１０における像面照度Ｌの低下は、一般的な撮像装置９２０とほぼ同等の程度に軽減されていることがわかる。
　また、この際、撮像面１２３ａ～１２３ｃによりそれぞれ取得される画像Ｐ１ａ～Ｐ１ｃの画角２θは、およそ４０ｄｅｇとなる。このため、本実施形態に係る画像処理部１３０は、画像Ｐ１ａ～Ｐ１ｃを信号処理により繋ぎ合わせることで、広角画像を生成することが可能である。
　図１３は、本実施形態に係る画像処理部１３０により生成される合成画像Ｐｃｏｍの一例を示している。図１３を参照すると、本実施形態に係る合成画像Ｐｃｏｍは、画像Ｐ１ａ～Ｐ１ｃから生成されていることがわかる。ここで、画像Ｐ１ａ～Ｐ１ｃは、それぞれ撮像面１２３ａ～１２３ｃにより撮像される画像であってよい。また、上述したとおり、画像Ｐ１ａ～Ｐ１ｃの画角２θは、それぞれ４０ｄｅｇである。
　本実施形態に係る画像処理部１３０は、画像Ｐ１ａおよびＰ１ｂ、画像Ｐ１ｂおよびＰ１ｃのそれぞれの重なり部分を用いることで、正確な信号処理を行うことが可能である。この際、上記の重なり部分を１０ｄｅｇとした場合、本実施形態に係る画像処理部１３０は、全画角１００ｄｅｇの合成画像Ｐｃｏｍを生成することができる。また、上記の重なり部分を極力低減した場合、本実施形態に係る画像処理部１３０によれば、全画角およそ１２０ｄｅｇの合成画像Ｐｃｏｍを得ることも可能である。
　本実施形態に係る画像処理部１３０が有する上記の機能によれば、表示部１１０は、複数の撮像面１２３ａ～１２３ｃにより撮像された画像から生成される合成画像Ｐｃｏｍを表示することができる。このため、本実施形態に係る撮像装置１０によれば、像面照度の低下を抑えたより高画質な広角画像を提供することが可能となる。
　［２．４．第２の実施形態に係る変形例］
　以上、本実施形態に係る撮像装置１０の基本構成について説明した。続いて、本開示の第２の実施形態に係る変形例について説明する。例えば、図１２を用いた上記の説明では、孔１１２ａ～１１２ｃが、円柱または角柱のような形状で形成される場合を例に述べた。しかし、本実施形態に係る孔１１２の形状は係る例に限定されない。本実施形態に係る孔１１２は、錐台のような形状で形成されてもよい。
　より具体的には、図１２に示す孔１１２ａ、または孔１１２ｃに係る表示部１１０の中央側の形状または表示部１１０の辺縁側の形状のいずれかは、例えば、遮光基板１１１の垂線に平行になるように形成されてもよい。孔１１２ａまたは孔１１２ｃが上記のように形成される場合、より多くの入射光を集光することが可能となり、像面照度Ｌの低下をより抑える効果も期待される。
　また、上記の説明では、撮像装置１０が水平方向に３つの孔１１２ａ～１１２ｃ、３つの撮像レンズ１２１ａ～１２１ｃ、および３つの撮像面１２３ａ～１２３ｃを備える場合について述べた。しかし、本実施形態に係る撮像装置１０の構成は、係る例に限定されない。本実施形態に係る撮像装置１０は、孔１１２、撮像レンズ１２１、および撮像面１２３の組み合わせを水平方向に２つ備えてもよいし、４つ以上備えてもよい。
　さらには、本実施形態に係る撮像装置１０は、垂直方向に複数の孔１１２、複数の撮像レンズ１２１、および複数の撮像面１２３を備えてもよい。図１４Ａは、撮像装置１０が上記の構成を採用する場合における表示部１１０の構成例である。図１４Ａに示す一例では、撮像装置１０が水平方向に３列、垂直方向に３列の合計９つの孔１１２ａ～１１２ｉを備える場合における表示部１１０の表示面側の構成を示している。
　また、図１４Ｂは、撮像装置１０が９つの孔１１２を有する場合の撮像素子１２２の構成例を示している。図１４Ｂを参照すると、撮像素子１２２は、９つの孔１１２ａ～１１２ｉに対応する９つの撮像面１２３ａ～１２３ｉを備えている。なお、この際、図１４Ｂに示すように、９つの撮像面１２３ａ～１２３ｉの間には、信号読み出し回路１２４が配置されてもよい。
　また、図１４Ｃは、撮像装置１０が９つの孔を有する場合の撮像部１２０の構成を示す図である。図１４Ｃを参照すると、撮像部１２０は、９つの撮像面１２３ａ～１２３ｉに対応する９つの撮像レンズ１２１ａ～１２１ｉを備えている。
　以上、図１４Ａ～図１４Ｃを用いて説明したとおり、本実施形態に係る撮像装置１０は、水平方向のみではなく、垂直方向に、孔１１２、撮像レンズ１２１、および撮像面１２３の組み合わせを複数備えることができる。当該構成によれば、水平方向に加え、垂直方向にも対応した広角画像を得ることが可能となる。
　また、本実施形態に係る撮像装置１０は、図１４Ｃに示したような撮像部１２０を複数備えてもよい。図１５は、撮像装置１０が複数の撮像部１２０ａ～１２０ｃを備える場合の構成例を示している。また、図１５には、特に水平方向に幅を有する大型の表示部１１０を備える撮像装置１０が示されている。
　この際、例えば、撮像装置１０は、図１５に示すように、水平方向に複数の撮像部１２０ａ～１２０ｃが配置されるように構成されてもよい。撮像装置１０が上記のように構成されることで、検出されたユーザの位置に応じた撮像部１２０を用いることが可能となり、より広い範囲における視線一致を実現することが可能となる。
　＜３．第３の実施形態＞
　［３．１．第３の実施形態に係る撮像装置の構成］
　次に、本開示に係る第３の実施形態について説明する。第１および第２の実施形態では、表示部１１０がＬＥＤディスプレイである場合について述べた。一方、本開示の第３の実施形態に係る表示部１１０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ）であってよい。以下、本開示の第３の実施形態に係る撮像装置１０の構成について詳細に説明する。なお、以下の説明においては、第１および第２の実施形態との差異について中心に述べ、第１および第２の実施形態と共通する構成および効果については、説明を省略する。
　図１６は、本実施形態に係る撮像装置１０を水平方向に切断した際の平断面図である。図１６を参照すると、本実施形態に係る表示部１１０は、遮光基板１１１、複数の孔１１２ａ～１１２ｃ、複数のカラーフィルタ１１４ａ～１１４ｆ、バックライト１１５、および複数の孔壁１１６ａ～１１６ｃを備える。
　ここで、本実施形態に係る遮光基板１１１は、ガラス１１１ａおよび１１１ｃと、液晶層１１１ｂと、偏光フィルム１１１ｄとにより構成される。液晶ディスプレイでは、液晶の配向とねじれ、および偏光フィルムの偏光方向の関係により入射光を遮光し得ることから、本実施形態では、ガラス１１１ａおよび１１１ｃと、液晶層１１１ｂと、偏光フィルム１１１ｄとから成る多層構造を遮光基板１１１と見なすことができる。
　図１６を参照すると、本実施形態に係る孔１１２ａ～１１２ｃは、液晶層１１１ｂに形成される。また、孔１１２ａ～１１２ｃの周囲には、対応する孔壁１１６ａ～１１６ｃが設けられる。このように、孔壁１１６ａ～１１６ｃを予め設けることで、ガラス１１１ａおよび１１１ｃの間に液晶を毛細管現象により注入することができ、液晶層１１１ｂを生成することができる。
　また、本実施形態に係る偏光フィルム１１１ｄは、図１６に示すように、孔１１２ａ～１１２ｃから入射する入射光を妨げないように配置される。偏光フィルム１１１ｄが上記のように配置されることで、表示部１１０の画質を保ったまま、撮像部１２０による撮像に偏光フィルム１１１ｄが影響を与えることを防ぐことができる。
　また、本実施形態に係るカラーフィルタ１１４は、表示部１１０の副画素と見なすことができる。すなわち、本実施形態に係る撮像装置１０では、孔１１２を、カラーフィルタ１１４の間に形成することで、表示部１１０の画質に影響を与えずに視線一致効果を実現することが可能である。
　以上、本実施形態に係る撮像装置１０の構成上の特徴について説明した。本実施形態に係る撮像装置１０によれば、表示部１１０に液晶ディスプレイを採用する場合でも、第２の実施形態と同様の効果を奏することが可能である。
　なお、本実施形態に係る撮像部１２０の構成は、第２の実施形態に係る撮像部１２０の構成と実質的に同一であってよい。ただし、本実施形態に係る撮像部１２０は、バックライト１１５から発光を妨げないように、複数の撮像素子１２２ａ～１２２ｃを備える点で、第２の実施形態に係る撮像部１２０と相違する。また、図１６には示していないが、撮像部１２０には、駆動用の電力供給、駆動制御、信号読み出しに用いられる配線等が配置されてよい。
　また、第２の実施形態において説明した各種の技術思想は、第３の実施形態と組み合わせて実現することが可能である。
　＜４．第４の実施形態＞
　［４．１．第４の実施形態に係る撮像装置の構成］
　次に、本開示に係る第４の実施形態について説明する。本開示の第４の実施形態に係る表示部１１０は、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイであってよい。以下、本開示の第４の実施形態に係る撮像装置１０の構成について詳細に説明する。なお、以下の説明においては、第１～第３の実施形態との差異について中心に述べ、第１～第３の実施形態と共通する構成および効果については、説明を省略する。
　図１７は、本実施形態に係る撮像装置１０を水平方向に切断した際の平断面図である。図１７を参照すると、本実施形態に係る表示部１１０は、遮光基板１１１および孔１１２を備える。また、本実施形態に係る遮光基板１１１は、透明ガラスバリア１１１ｅ、透明電極層１１１ｆ、発光層１１１ｇ、光反射層１１１ｈ、電極層１１１ｉ、およびガラス基板１１１ｊから構成される。
　ここで、光反射層１１１ｈや電極層１１１ｉは、入射光を遮光する効果を有する。このため、本実施形態においては、透明ガラスバリア１１１ｅ、透明電極層１１１ｆ、発光層１１１ｇ、光反射層１１１ｈ、電極層１１１ｉ、およびガラス基板１１１ｊから成る多層構造を遮光基板１１１と見なすことができる。
　また、本実施形態に係る表示部１１０の製造時には、有機ＥＬ材料の真空蒸着を行う際、メタルマスクを用いて、孔１１２の形成箇所に蒸着が行われないように制御する。これにより、孔１１２に有機ＥＬ分子が混入することを避けることができる。
　以上、本実施形態に係る撮像装置１０の構成上の特徴について説明した。本実施形態に係る撮像装置１０によれば、表示部１１０に有機ＥＬディスプレイを採用する場合でも、第２の実施形態と同様の効果を奏することが可能である。
　なお、図１７を用いた上記の説明では、表示部１１０が単一の孔１１２を有する場合を例に説明したが、本実施形態に係る表示部１１０は、第２および第３の実施形態と同様に複数の孔１１２を有してもよい。
　また、本実施形態に係る撮像部１２０の第２の実施形態に係る撮像部１２０の構成と実質的に同一であってよい。ただし、撮像レンズ１２１および撮像素子１２２の構成は、表示部１１０が有する孔１１２の数に応じて変更され得る。また、図１７には示していないが、撮像部１２０には、駆動用の電力供給、駆動制御、信号読み出しに用いられる配線等が配置されてよい。
　また、第２の実施形態において説明した各種の技術思想は、第４の実施形態と組み合わせて実現することが可能である。
　＜５．第５の実施形態＞
　［５．１．第５の実施形態に係る撮像装置の構成］
　次に、本開示に係る第５の実施形態について説明する。第１～第３の実施形態では、表示部１１０がディスプレイである場合について述べた。一方、本開示の第４の実施形態に係る表示部１１０は、投影画像を表示するスクリーンであってよい。以下、本開示の第５の実施形態に係る撮像装置１０の構成について詳細に説明する。なお、以下の説明においては、第１～第４の実施形態との差異について中心に述べ、第１～第４の実施形態と共通する構成および効果については、説明を省略する。
　図１８は、本実施形態に係る撮像装置１０の構成概要を示す図である。図１８を参照すると、本実施形態に係る撮像装置１０は、表示部１１０、撮像部１２０、画像処理部１３０（図示しない）、通信部１４０（図示しない）、および投影部１５０を備える。
　ここで、投影部１５０は、画像を投影する機能を有する装置により実現される。投影部１５０は、例えばプロジェクタであってよい。本実施形態に係る投影部１５０は、別の撮像装置１０または撮像部１２０により撮像された画像を投影することができる。
　また、上述したとおり、本実施形態に係る表示部１１０は、投影部１５０から投影される画像を表示するスクリーンであってよい。また、表示部１１０は、第１～第４の実施形態と同様に、孔１１２を有する。ここで、本実施形態に係る表示部１１０は、柔軟性を有する素材により形成されてもよい。表示部１１０が柔軟性を有する場合でも、撮像部１２０を表示部１１０に堅く固定することで、孔１１２を介して表示部１１０の表示面側を撮像することが可能である。
　以上、本実施形態に係る撮像装置１０の構成上の特徴について説明した。本実施形態に係る撮像装置１０によれば、表示部１１０にスクリーンを採用する場合でも、第２の実施形態と同様の効果を奏することが可能である。
　なお、図１８を用いた上記の説明では、表示部１１０が単一の孔１１２を有する場合を例に説明したが、本実施形態に係る表示部１１０は、第２および第３の実施形態と同様に複数の孔１１２を有してもよい。
　また、本実施形態に係る撮像部１２０の第２の実施形態に係る撮像部１２０の構成と実質的に同一であってよい。ただし、撮像レンズ１２１および撮像素子１２２の構成は、表示部１１０が有する孔１１２の数に応じて変更され得る。
　また、第２の実施形態において説明した各種の技術思想は、第５の実施形態と組み合わせて実現することが可能である。
　＜６．ハードウェア構成例＞
　次に、本開示に係る撮像装置１０のハードウェア構成例について説明する。図１９は、本開示に係る撮像装置１０のハードウェア構成例を示すブロック図である。図１９を参照すると、本開示に係る撮像装置１０は、例えば、ＣＰＵ８７１と、ＲＯＭ８７２と、ＲＡＭ８７３と、ホストバス８７４と、ブリッジ８７５と、外部バス８７６と、インターフェース８７７と、入力装置８７８と、出力装置８７９と、ストレージ８８０と、ドライブ８８１と、接続ポート８８２と、通信装置８８３と、を有する。なお、ここで示すハードウェア構成は一例であり、構成要素の一部が省略されてもよい。また、ここで示される構成要素以外の構成要素をさらに含んでもよい。
　（ＣＰＵ８７１）
　ＣＰＵ８７１は、例えば、演算処理装置又は制御装置として機能し、ＲＯＭ８７２、ＲＡＭ８７３、ストレージ８８０、又はリムーバブル記録媒体９０１に記録された各種プログラムに基づいて各構成要素の動作全般又はその一部を制御する。
　（ＲＯＭ８７２、ＲＡＭ８７３）
　ＲＯＭ８７２は、ＣＰＵ８７１に読み込まれるプログラムや演算に用いるデータ等を格納する手段である。ＲＡＭ８７３には、例えば、ＣＰＵ８７１に読み込まれるプログラムや、そのプログラムを実行する際に適宜変化する各種パラメータ等が一時的又は永続的に格納される。
　（ホストバス８７４、ブリッジ８７５、外部バス８７６、インターフェース８７７）
　ＣＰＵ８７１、ＲＯＭ８７２、ＲＡＭ８７３は、例えば、高速なデータ伝送が可能なホストバス８７４を介して相互に接続される。一方、ホストバス８７４は、例えば、ブリッジ８７５を介して比較的データ伝送速度が低速な外部バス８７６に接続される。また、外部バス８７６は、インターフェース８７７を介して種々の構成要素と接続される。
　（入力装置８７８）
　入力装置８７８には、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、スイッチ、及びレバー等が用いられる。さらに、入力装置８７８としては、赤外線やその他の電波を利用して制御信号を送信することが可能なリモートコントローラ（以下、リモコン）が用いられることもある。また、入力装置８７８には、マイクロフォンなどの音声入力装置や画像を撮像する各種の撮像装置が含まれる。
　（出力装置８７９）
　出力装置８７９は、例えば、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ　Ｒａｙ　Ｔｕｂｅ）、ＬＣＤ、又は有機ＥＬ等のディスプレイ装置、スピーカ、ヘッドホン等のオーディオ出力装置、プリンタ、携帯電話、又はファクシミリ等、取得した情報を利用者に対して視覚的又は聴覚的に通知することが可能な装置である。また、出力装置８７９には、投影画像を表示するスクリーンが含まれる。
　（ストレージ８８０）
　ストレージ８８０は、各種のデータを格納するための装置である。ストレージ８８０としては、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等の磁気記憶デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、又は光磁気記憶デバイス等が用いられる。
　（ドライブ８８１）
　ドライブ８８１は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体９０１に記録された情報を読み出し、又はリムーバブル記録媒体９０１に情報を書き込む装置である。
　（リムーバブル記録媒体９０１）
リムーバブル記録媒体９０１は、例えば、ＤＶＤメディア、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）メディア、ＨＤ　ＤＶＤメディア、各種の半導体記憶メディア等である。もちろん、リムーバブル記録媒体９０１は、例えば、非接触型ＩＣチップを搭載したＩＣカード、又は電子機器等であってもよい。
　（接続ポート８８２）
　接続ポート８８２は、例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）ポート、ＩＥＥＥ１３９４ポート、ＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、ＲＳ－２３２Ｃポート、又は光オーディオ端子等のような外部接続機器９０２を接続するためのポートである。
　（外部接続機器９０２）
　外部接続機器９０２は、例えば、プリンタ、携帯音楽プレーヤ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、又はＩＣレコーダ等である。
　（通信装置８８３）
　通信装置８８３は、ネットワークに接続するための通信デバイスであり、例えば、有線又は無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、又はＷＵＳＢ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ＵＳＢ）用の通信カード、光通信用のルータ、ＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ　Ｌｉｎｅ）用のルータ、又は各種通信用のモデム等である。
　＜６．まとめ＞
　以上説明したように、本開示に係る撮像装置１０は、孔１１２を有する表示部１１０を備えること、を特徴の一つとする。また、本開示に係る撮像部１２０の撮像レンズ１２１は、表示部１１０の表示面よりも背面側において、孔１１２を介して上記表示面側を撮像可能な位置に配置される。係る構成によれば、広角な撮像領域に対応した視線一致を実現し、より高画質な画像を提供することが可能となる。
　以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
　また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
　なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
　画像を表示する表示部と、
　画像を撮像する撮像部と、
　を備え、
　前記表示部は、少なくとも１つ以上の孔を有し、
　前記撮像部の撮像レンズは、前記表示部の表示面よりも背面側において、前記孔を介して前記表示面側を撮像可能な位置に配置される、
撮像装置。
（２）
　前記表示部は、複数の前記孔および複数の前記撮像レンズを有し、複数の前記孔の少なくとも１つは、前記表示部の垂線に対し斜め方向に形成される、
前記（１）に記載の撮像装置。
（３）
　複数の前記孔及び複数の前記撮像レンズは、それぞれ一対一で対応する、
前記（２）に記載の撮像装置。
（４）
　前記撮像部は、撮像素子をさらに備え、
　複数の前記孔の角度は、前記撮像素子の中心から離れるほど大きい、
前記（２）または（３）に記載の撮像装置。
（５）
　前記撮像素子は、単一の半導体チップ内に複数の撮像面を有する、
前記（２）～（４）のいずれかに記載の撮像装置。
（６）
　前記複数の撮像レンズは、複数の前記撮像面にそれぞれ光を集光する、
前記（５）に記載の撮像装置。
（７）
　複数の前記撮像部を備える、
前記（１）～（６）のいずれかに記載の撮像装置。
（８）
　前記表示部は、複数の前記撮像面により撮像された画像から生成される合成画像を表示する、
前記（６）に記載の撮像装置。
（９）
　前記表示部は、前記画像中の被写体に仮想オブジェクトを重畳して表示する、
前記（１）～（８）のいずれかに記載の撮像装置。
（１０）
　前記表示部は、ディスプレイを含み、
　前記孔は、前記ディスプレイの画素または副画素の間に形成される、
前記（１）～（９）のいずれかに記載の撮像装置。
（１１）
　前記ディスプレイは、発光素子および前記孔を有する遮光基板を備え、
　前記孔は、前記発光素子の間に形成される、
前記（１０）に記載の撮像装置。
（１２）
　前記ディスプレイは、液晶ディスプレイおよび有機ＥＬディスプレイを含む、
前記（１０）に記載の撮像装置。
（１３）
　前記表示部は、投影画像を表示するスクリーンを含む、
前記（１）～（９）のいずれかに記載の撮像装置。
（１４）
　前記表示部は、異なる撮像装置により撮像された画像を表示する、
前記（１）～（１３）のいずれかに記載の撮像装置。
（１５）
　前記表示部は、前記撮像部により撮像された画像を表示する、
前記（１）～（１４）のいずれかに記載の撮像装置。
　１０　　　撮像装置
　１１０　　表示部
　１１１　　遮光基板
　１１２　　孔
　１１３　　発光素子
　１２０　　撮像部
　１２１　　撮像レンズ
　１２２　　撮像素子
　１２３　　撮像面
　１２４　　信号読み出し回路
　１３０　　画像処理部
　１４０　　通信部
　２０　　　ネットワーク

Claims (15)

  1. 　画像を表示する表示部と、
    　画像を撮像する撮像部と、
    　を備え、
    　前記表示部は、少なくとも１つ以上の孔を有し、
    　前記撮像部の撮像レンズは、前記表示部の表示面よりも背面側において、前記孔を介して前記表示面側を撮像可能な位置に配置される、
    撮像装置。
  2. 　前記表示部は、複数の前記孔および複数の前記撮像レンズを有し、複数の前記孔の少なくとも１つは、前記表示部の垂線に対し斜め方向に形成される、
    請求項１に記載の撮像装置。
  3. 　複数の前記孔及び複数の前記撮像レンズは、それぞれ一対一で対応する、
    請求項２に記載の撮像装置。
  4. 　前記撮像部は、撮像素子をさらに備え、
    　複数の前記孔の角度は、前記撮像素子の中心から離れるほど大きい、
    請求項２に記載の撮像装置。
  5. 　前記撮像素子は、単一の半導体チップ内に複数の撮像面を有する、
    請求項４に記載の撮像装置。
  6. 　前記複数の撮像レンズは、複数の前記撮像面にそれぞれ光を集光する、
    請求項５に記載の撮像装置。
  7. 　複数の前記撮像部を備える、
    請求項６に記載の撮像装置。
  8. 　前記表示部は、複数の前記撮像面により撮像された画像から生成される合成画像を表示する、
    請求項６に記載の撮像装置。
  9. 　前記表示部は、前記画像中の被写体に仮想オブジェクトを重畳して表示する、
    請求項１に記載の撮像装置。
  10. 　前記表示部は、ディスプレイを含み、
    　前記孔は、前記ディスプレイの画素または副画素の間に形成される、
    請求項１に記載の撮像装置。
  11. 　前記ディスプレイは、発光素子および前記孔を有する遮光基板を備え、
    　前記孔は、前記発光素子の間に形成される、
    請求項１０に記載の撮像装置。
  12. 　前記ディスプレイは、液晶ディスプレイおよび有機ＥＬディスプレイを含む、
    請求項１０に記載の撮像装置。
  13. 　前記表示部は、投影画像を表示するスクリーンを含む、
    請求項１に記載の撮像装置。
  14. 　前記表示部は、異なる撮像装置により撮像された画像を表示する、
    請求項１に記載の撮像装置。
  15. 　前記表示部は、前記撮像部により撮像された画像を表示する、
    請求項１に記載の撮像装置。
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