(57)【要約】【課題】既存のディスプレイに対して、このディスプレイを介して互いの顔を直視した自然な感覚で会話することを可能とする。【解決手段】ディスプレイ２０の表示面２１に表示された内容を透過させる透明板部分１２と、表示面２１のうち少なくとも一部の領域を透明板部分１２が覆うように、透明板部分１２を保持する保持部１３（保持手段）と、を備えたディスプレイ用カバー１０であって、透明板部分１２とは異なる部位に設置されたカメラ１１（撮像装置）と、透明板部分１２のうち表示面２１を向いた面２１ｂとは反対側の面２１ａから入射する使用者（２００）（被写体）の光像を、カメラ１１まで導光するとともに、カメラ１１において結像させる、透明板部分１２における範囲では略透明に形成された導光結像光学系１５と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイの表示面に表示された内容を透過させる透明板部分と、前記表示面のうち少なくとも一部の領域を前記透明板部分が覆うように、前記透明板部分を保持する保持手段と、を備えたディスプレイ用カバーであって、
前記透明板部分とは異なる部位に設置された撮像装置と、前記透明板部分のうち前記表示面を向いた面とは反対側の面から入射する被写体の光像を、前記撮像装置まで導光するとともに、前記撮像装置において結像させる、少なくとも前記透明板部分における範囲では略透明に形成された導光結像光学系と、を備えたことを特徴とする撮像装置付きディスプレイ用カバー。
【請求項２】
前記保持手段は、前記ディスプレイの表示面のうち前記透明板部分が覆う領域を変更させる保持位置調整手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置付きディスプレイ用カバー。
【請求項３】
前記導光結像光学系は、前記透明板部分の前記反対側の面において前記被写体の光像が入射する入射部を有し、
前記ディスプレイの表示面に表示された、テレビ電話の通話相手の顔の像のいずれかの部分を前記入射部が覆うように、前記保持位置調整手段は前記透明板部分を変位させるものであることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置付きディスプレイ用カバー。
【請求項４】
前記透明板部分は、前記ディスプレイの表示面から発生する所定の周波数帯域の電磁波を吸収する光学フィルタであることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項に記載の撮像装置付きディスプレイ用カバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイ用カバー（フィルム、シート）に関し、詳細には、撮像装置への導光路が形成された略透明なカバー（フィルム、シート）に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等の撮像装置とディスプレイ装置とを少なくとも２組用い、これらをネットワークを介して接続することで、遠隔地間で互いの顔を見ながら会話を行うテレビ電話（テレビ会議、テレビチャット、ビデオチャット、ライブチャットと称するものを含む）が普及している。
【０００３】
特に、いわゆるウェブカメラ（Ｗｅｂカメラ）と称される低価格の撮像装置、パーソナルコンピュータ（ディスプレイを含む）および簡単なソフトウェアを用いることで、これらテレビ電話の機能を簡単に実現することが可能となり、普及が促進している。
【０００４】
ところで、このテレビ電話のシステムでは、一方の側の人物の顔をカメラで撮影し、その撮影して得られた像を他方の側のディスプレイに表示し、この他方の側の人物の顔をカメラで撮影し、得られた像を一方の側のディスプレイに表示するが、ここで、いずれの側の人物も、自方のディスプレイに表示された相手の顔を見ながら会話をすることになるため、視線はディスプレイに向けられる。
【０００５】
一方、カメラは、ディスプレイの表示面から外れた領域に配置されるため、視線は、このカメラに向いていないこととなる。すると、ディスプレイに表示されている相手の視線は、このディスプレイに向かい合っている自方を向いていないことになり、互いの顔を直視している感覚にはならず、違和感を覚えることになる。
【０００６】
そこで、液晶ディスプレイの表示面を構成する一部のドット（画素）を透過状態にし、表示面の背面側にカメラを配置し、表示面の透過したドットを通して、表示面に向いた使用者の顔をカメラで撮影する技術が提案されている（特許文献１）。
【０００７】
この技術によれば、表示面に表示される相手の視線が、その表示面を見る自方に向いたものとすることができ、互いの顔を直視した自然な感覚で会話を行うことができる。
【０００８】
同様の技術として、ディスプレイの表示面を構成する画素の間の領域に開口を形成し、表示面を見る使用者の顔を、この開口を通してカメラで撮影する技術がある（特許文献２）。
【０００９】
さらに、ディスプレイの表示面を構成する画素の間の、互いに異なる複数の領域にそれぞれ開口を形成し、表示面を見る使用者の顔を、これら複数の開口を通してそれぞれ対応するカメラで撮影し、これら複数の角度方向からそれぞれ撮影して得られた複数の像を処理して、使用者の視線を真正面から捉えた像を生成する技術も提案されている（特許文献３）。
【特許文献１】特開平７−１４３４６８号公報
【特許文献２】特開２００１−２３１０１９号公報
【特許文献３】特開２００５−１７６１５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上述したテレビ電話のシステムは、ディスプレイの表示面自体に開口を形成したり、画素を透過させる駆動制御を行う必要があるため、ディスプレイの製造段階から技術的に対応する必要があり、既存のシステムに適用することはできない。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、既存のディスプレイを介して互いの顔を直視した自然な感覚で会話することも可能とする撮像装置付きディスプレイ用カバーを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る撮像装置付きディスプレイ用カバーは、ディスプレイの表示面に表示された内容を透過させる透明板部分に、この透明板部分とは異なる部位に設置された撮像装置に導光・結像させる略透明の導光結像光学系を設置したことにより、ディスプレイの表示面に向いた使用者の顔（正面像）を、導光結像光学系を介して撮像装置により撮影することができ、さらに、透明板部分を保持手段で保持することにより、既存のディスプレイに対して適用可能としたものである。
【００１３】
すなわち、本発明に係る撮像装置付きディスプレイ用カバーは、ディスプレイの表示面に表示された内容を透過させる透明板部分と、前記表示面のうち少なくとも一部の領域を前記透明板部分が覆うように、前記透明板部分を保持する保持手段と、を備えたディスプレイ用カバーであって、前記透明板部分とは異なる部位に設置された撮像装置と、前記透明板部分のうち前記表示面を向いた面とは反対側の面から入射する被写体の光像を、前記撮像装置まで導光するとともに、前記撮像装置において結像させる、少なくとも前記透明板部分における範囲では略透明に形成された導光結像光学系と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
このように構成された本発明に係る撮像装置付きディスプレイ用カバーによれば、透明板部分がディスプレイの表示面に表示された内容を透過させるため、使用者は、ディスプレイの表示面に表示された内容を、この透明板部分を通して視認することができる。一方、導光結像光学系が、表示面すなわち透明板部分に向いた使用者の顔の光像を、この透明板部分の範囲外に設置された撮像装置まで導光して、この撮像装置に結像することにより、撮像装置は使用者の顔を正面から捉えた像を撮影することができる。
【００１５】
したがって、この撮像装置によって撮影された像を、テレビ電話のシステムにおけるディスプレイに表示することで、使用者が向いたディスプレイの表示面には、使用者に視線が向いた像を表示することができる。
【００１６】
しかも、透明板部分においては略透明（人間の視認周波数領域において光学的に略透明）に形成されているため、この導光結像光学系が、使用者が透明板部分を通してディスプレイの表示面に表示された内容（テレビ電話においては通話相手の顔画像等）を見るに際して、導光結像光学系が視界を遮ることがない。
【００１７】
したがって、本発明に係る撮像装置付きディスプレイ用カバーによれば、ディスプレイを介して互いの顔を直視した自然な感覚で会話することも可能とし、既存のディスプレイにも適用することができる。
【００１８】
本発明に係る撮像装置付きディスプレイ用カバーにおいては、前記保持手段は、前記ディスプレイの表示面のうち前記透明板部分が覆う領域を変更させる保持位置調整手段を備えていることが好ましい。
【００１９】
このように好ましい構成の本発明に係る撮像装置付きディスプレイ用カバーによれば、保持手段の保持位置調整手段が、ディスプレイの表示面のうち透明板部分が覆う領域を変更させるため、この保持位置調整手段によって透明板部分の位置を、使用者が視線を向けたい表示面の領域に変更することができ、ソフトウェアの仕様等により、ディスプレイの表示面のうち会話相手の顔が表示される領域が常に一定の領域に定まらない場合であっても、その表示領域に対応させることができる。
【００２０】
本発明に係る撮像装置付きディスプレイ用カバーにおいては、前記導光結像光学系は、前記透明板部分の前記反対側の面において前記被写体の光像が入射する入射部を有し、前記ディスプレイの表示面に表示された、テレビ電話の通話相手の顔の像のいずれかの部分を前記入射部が覆うように、前記保持位置調整手段は前記透明板部分を変位させるものであることが好ましい。
【００２１】
このように好ましい構成の本発明に係る撮像装置付きディスプレイ用カバーによれば、導光結像光学系のうち、透明板部分の前記反対側の面において被写体の光像の入射する入射部が、ディスプレイの表示面に表示された、テレビ電話の通話相手の顔の像のいずれかの部分を覆う位置に配置される（保持位置調整手段が透明板部分を変位させることにより）ため、通話相手の顔に視線が向いた光像が撮像装置に導光され、当該光像が撮像装置に結像して、視線を通話相手の顔に向けた像を得ることができる。
【００２２】
本発明に係る撮像装置付きディスプレイ用カバーにおいては、前記透明板部分は、前記ディスプレイの表示面から発生する所定の周波数帯域の電磁波を吸収する光学フィルタであることが好ましい。
【００２３】
このように好ましい構成の本発明に係る撮像装置付きディスプレイ用カバーによれば、透明板部分が、ディスプレイの表示面から発生する所定の周波数帯域の電磁波を吸収する光学フィルタであるため、ディスプレイの表示面からそのような電磁波が出射していても、その電磁波が使用者の顔に到達する前段階でカットすることができ、その電磁波が例えば目や肌等に有害な紫外線等である場合に、使用者が受けるリスクを低減することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る撮像装置付きディスプレイ用カバーによれば、ディスプレイを介して互いの顔を直視した自然な感覚で会話することも可能とし、既存のディスプレイにも適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係る撮像装置付きディスプレイ用カバーの最良の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２６】
図１は、本発明の一実施形態に係る撮像装置付きディスプレイ用カバーを示す斜視図、図２は図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面を示す図である。
【００２７】
図示の撮像装置付きディスプレイ用カバー１０は、ディスプレイ２０の表示面２１に表示された内容を透過させる透明板部分１２に、この透明板部分１２とは異なる部位に設置されたカメラ１１（撮像装置）に導光・結像させる略透明の導光結像光学系１５を設置して、ディスプレイ２０の表示面２１に向いた使用者２００（被写体；図３参照）の顔を、導光結像光学系１５を介してカメラ１１により正面から撮影し、さらに、透明板部分１２を保持部１３（保持手段）で保持することにより、既存のディスプレイ２０に対しても適用可能としたものである。
【００２８】
すなわち、図示の撮像装置付きディスプレイ用カバー１０は、既存のディスプレイ２０の表示面２１に表示された内容を透過させる透明板部分１２と、表示面２１のうち少なくとも一部の領域（図１に示すものでは全部の領域）を透明板部分１２が覆うように、ディスプレイ２０の本体枠部２６に保持されることで透明板部分１２を保持する保持部１３と、を備え、透明板部分１２の透過領域とは異なる領域部位に設置されたカメラ１１（ＣＣＤカメラあるいはＣＭＯＳカメラなど）と、透明板部分１２のうち表示面２１を向いた面１２ｂ（裏面）とは反対側の面１２ａ（表面）から入射する使用者２００の光像を、カメラ１１まで導光するとともに、カメラ１１において結像させる、少なくとも透明板部分１２における領域（範囲）では略透明に形成された導光結像光学系１５と、を備えた構成である。
【００２９】
ここで、ディスプレイ２０は、図示省略のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）から出力された像等を可視的に表示するものであり、液晶やプラズマ、ブラウン管等で形成された表示面２１を本体枠部２６で支持し、端子２０ｂを有する接続コード２０ａにより、ＰＣに接続されている。
【００３０】
透明板部分１２は、ディスプレイ２０の表示面２１から発生する所定の周波数帯域の電磁波（主として紫外線領域の光）を吸収するバンドパスフィルタあるいはローパスフィルタ（光学フィルタ）である。
【００３１】
保持部１３は、図２に断面図に示すように、透明板部分１２に固定されており、この保持部１３がディスプレイ２０の本体枠部２６に保持されることによって、透明板部分１２をディスプレイ２０の表示面２１に対する所定位置に保持している。
【００３２】
導光結像光学系１５は、透明板部分１２の領域の略中央部であって、使用者２００の光像が入射する表面１２ａに入射部１５ａを有し、この入射部１５ａには、微小な光学レンズが配設されている。さらに、導光結像光学系１５は、微小な光学レンズを通過した光束をカメラ１１まで導光する光ファイバ束１５ｂと、光ファイバ束１５ｂによって導光された拘束をカメラ１１の撮像面に結像させる結像レンズ１５ｃとを備えている。
【００３３】
ここで、入射部１５ａおよび光ファイバ束１５ｂは、透明板部分１２に配設されているため、透明板部分１２の他の部分と同様に、光学的に略透明に形成されている。結像レンズ１５ｃは、透明板部分１２の領域から外れたカメラ１１の内部に配置されているため透明である必要はないが、カメラ１１の撮像デバイス（ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等）１１ａに結像される光像の明瞭性の低下を防ぐ観点から、可能な限り透明でＦナンバの小さいものが適用されている。
【００３４】
カメラ１１は、結像レンズ１５ｃにより投影された光像を撮像する撮像デバイス１１ａと、この撮像デバイス１１ａにより撮像された光像をＰＣ（パーソナルコンピュータ）等の外部機器に送出する、例えばＵＳＢコネクタ１１ｃを有する接続コード１１ｂとを備えている。
【００３５】
カメラ１１が接続されたＰＣは、本実施形態においては、ディスプレイ２０が接続されたＰＣと同一物であるが、この形態に限定されるものではなく、ディスプレイ２０が接続されたＰＣとは異なる他のＰＣや、その他の映像処理装置であってもよい。
【００３６】
なお、ディスプレイ２０が接続されたＰＣによって、テレビ電話のシステムが構築されている場合には、ディスプレイ２０の表示面２１には、例えば後述する図４に示すように、通話相手１００の顔１１０の像を表示させるとともに、通話相手１００のディスプレイ（図示せず）には使用者２００の顔２１０の像を表示させて、この像および通話音声を統合的に制御するために、カメラ１１は、ディスプレイ２０が接続されたＰＣに接続するのが適切である。
【００３７】
次に、図３および図４を参照して、本実施形態に係る撮像装置付きディスプレイ用カバー１０の作用について説明する。
【００３８】
図３は、この撮像装置付きディスプレイ用カバー１０を、使用者２００の使用するディスプレイ２０に後付けでセットした状態を側方から見た様子を示す図である。
【００３９】
この撮像装置付きディスプレイ用カバー１０は、その透明板部分１２がディスプレイ２０の表示面２１に表示された内容を透過させるため、使用者２００は、ディスプレイ２０の表示面２１に表示された内容を、この透明板部分１２を通して視認することができる。
【００４０】
一方、このカバー１０の透明板部分１２の略中央部には、導光結像光学系１５の入射部１５ａが設けられているため、ディスプレイ２０の表示面２１に向いた使用者２００の顔２１０の像、すなわち透明板部分１２に向いた使用者２００の顔２１０の光像を、入射部１５ａから光ファイバ束１５ｂの内部に導くことができる。
【００４１】
そして、光ファイバ束１５ｂは、この入射した顔２１０の光像を、透明板部分１２の範囲外に設置されたカメラ１１まで導光し、結像レンズ１５ｃにより、カメラ１１の撮像デバイス１１ａの撮像面に結像することにより、カメラ１１は使用者２００の顔２１０の像を撮影することができる。
【００４２】
しかも、使用者２００の視線２１１ａは、ディスプレイ２０の表示面２１に向けられているとともに、カメラ１１に撮影される使用者２００の顔２１０の光像は、視線２１１ａがカメラ１１に向けられた、いわゆるカメラ目線の像（正面を向いた像）となり、カメラ１１自体の空間的な設置位置を問わずに、正面を向いた像を得ることができる。
【００４３】
したがって、このカバー１０を、テレビ電話で通話を行う両者の各ディスプレイ２０，２０′にそれぞれ設置し、各カメラ１１によって撮影された相手の顔１１０，２１０を、各ディスプレイ２０，２０′に表示することで、図５（カメラ１１によって撮影された使用者２００の顔２１０の像を、テレビ電話のシステムにおける通話相手１００のディスプレイ２０′に表示した様子を示す模式図）に示すように、通話相手１００が向いたディスプレイ２０′の表示面２１′（特に領域２１ａ′）には、通話相手１００に視線２１１ａが向いた使用者２００の顔２１０の像を表示することができる。
【００４４】
しかも、導光結像光学系１５のうち透明板部分１２に設置された範囲部分は略透明に形成されているため、この透明な導光結像光学系１５の部分は、使用者２００が透明板部分１２を通してディスプレイ２０の表示面２１に表示された内容（テレビ電話においては通話相手１００の顔１１０の像）を見るに際して、導光結像光学系１５が視界を遮ることがない。
【００４５】
よって、既存のディスプレイ１０であっても、通話者１００，２００間で互いの顔を直視した自然な感覚の会話を行うことを実現することができる。
【００４６】
また、透明板部分１２は、ディスプレイ２０の表示面２１から発生する所定の周波数帯域の電磁波を吸収するバンドパスフィルタあるいはローパスフィルタであるため、ディスプレイ２０の表示面２１から出射している電磁波が使用者２００の顔２１０に到達する前段階でカットすることができ、その電磁波が例えば目や肌等に有害な紫外線等であっても、使用者２００が受けるリスクを低減することができる。
【００４７】
なお、導光結像光学系１５の入射部１５ａは、ディスプレイ２０の表示面２１に表示された、テレビ電話の通話相手１００の顔１１０の中のいずれかの部分（特に瞳１１１の部分；図４参照）を覆うものであることが好ましく、このように好ましく設定されたカバー１０によれば、通話相手１００の顔１１０に、使用者２００の視線２１１ａが向いた光像がカメラ１１に導光され、その光像がカメラ１１に結像して、視線２１１ａを通話相手１００の顔１１０（特に瞳１１１）に向けた像を得ることができ、通話相手１００と、視線を略一致させて通話を行うことができる。
【００４８】
本実施形態の撮像装置付きディスプレイ用カバー１０においては、図６に示すように、保持部１３が、ディスプレイ２０の表示面２１のうち透明板部分１２が覆う領域を変更させる保持位置調整機構１７（保持位置調整手段）を備えていることが好ましい。
【００４９】
すなわち、保持位置調整機構１７は、基台１７ｄと、基台１７ｄに固定され鉛直方向に延びた支柱１７ｃと、支柱１７ｃの鉛直方向に沿ってスライド可能に、支柱１７ｃに係合し、水平方向に延びた水平基柱１７ｂと、水平基柱１７ｂの水平方向に沿ってスライド可能に、水平基柱１７ｂに係合し、水平方向に延びた吊り部材１７ａと、支柱１７ｃに対する水平基柱１７ｂのスライドを阻止または許容するネジ１７ｆと、水平基柱１７ｂに対する吊り部材１７ａのスライドを阻止または許容するネジ１７ｅと、を備え、吊り部材１７ａに、透明板部分１２が固定されている。
【００５０】
そして、ネジ１７ｅを緩めることで、、水平基柱１７ｂに対する吊り部材１７ａのスライドが許容されて、基台１７ｄに対する透明板部分１２の水平方向の位置を調整することができ、ネジ１７ｆを緩めることで、、支柱１７ｃに対する水平基柱１７ｂのスライドが許容されて、基台１７ｄに対する透明板部分１２の鉛直方向の位置を調整することができ、これにより、ディスプレイ２０の表示面２１のうち透明板部分１２が覆う領域を任意に変更させることができる。なお、各ネジ１７ｅ，１７ｆを締めることで、透明板部分１２の、各方向に沿った位置が固定される。
【００５１】
このように好ましい構成の撮像装置付きディスプレイ用カバー１０によれば、保持部１３の保持位置調整機構１７が、ディスプレイ２０の表示面２１のうち透明板部分１２が覆う領域を変更させるため、この保持位置調整機構１７によって透明板部分１２の位置を、使用者２００が視線２１１ａを向けたい（表示面２１のうちの）領域に変更することができ、ソフトウェアの仕様等の差異に起因してディスプレイ２０の表示面２１のうち通話相手１００の顔１１０が表示される領域が常に一定の領域に定まらない場合であっても、その顔１１０が表示される領域に対応させ易くなり、ソフトウェアの仕様に対する対応自由度を高めることができる。
【００５２】
また、導光結像光学系１５は、透明板部分１２のうち、ディスプレイ２０の表示面２１を向いた面１２ｂとは反対側の面１２ａにおいて、使用者２００の光像が入射する入射部１５ａを有し、ディスプレイ２０の表示面２１に表示された、テレビ電話の通話相手１００の顔１１０の像のいずれかの部分を入射部１５ａが覆うように、保持位置調整機構１７が透明板部分１２を変位させるものであることが好ましい。
【００５３】
このように好ましい構成の撮像装置付きディスプレイ用カバー１０によれば、導光結像光学系１５のうち、透明板部分１２のうち表示面２１を向いた面１２ｂとは反対側の面１２ａにおいて使用者２００の顔２１０の光像の入射する入射部１５ａが、ディスプレイ２０の表示面２１に表示された、テレビ電話の通話相手１００の顔１１０の像のいずれかの部分を覆う位置に配置される（保持位置調整機構１７が透明板部分１２を変位させることにより）ため、通話相手１００の顔１１０に視線２１１ａが向いた使用者２００の光像がカメラ１１に導光され、この光像がカメラ１１に結像して、視線２１１ａを通話相手１００の顔１１０に向けた像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施形態に係る撮像装置付きディスプレイ用カバーを示す斜視図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面を示す図である。
【図３】図１に示した撮像装置付きディスプレイ用カバーを、使用者の使用するディスプレイに後付けでセットした状態を側方から見た様子を示す図である。
【図４】カメラによって撮影された通話相手の顔の像を、テレビ電話のシステムにおけるディスプレイに表示した様子を示す模式図である。
【図５】カメラによって撮影された使用者の顔の像を、テレビ電話のシステムにおけるディスプレイに表示した様子を示す模式図である。
【図６】保持部が備える保持位置調整機構を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０    撮像装置付きディスプレイ用カバー
１１    カメラ（撮像装置）
１２    透明板部分
１２ａ  表示面を向いた面とは反対側の面
１２ｂ  表示面を向いた面
１３    保持部（保持手段）
１５    導光結像光学系
２０    ディスプレイ
２１    表示面
２００  使用者（被写体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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