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公開番号2025094934
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-25
出願番号2024218173
出願日2024-12-12
発明の名称カメラ一体型ディスプレイ
出願人コンチネンタル・オートモーティヴ・テクノロジーズ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング,Continental Automotive Technologies GmbH
代理人アインゼル・フェリックス=ラインハルト,個人,個人,個人,個人,個人
主分類H04N 23/50 20230101AFI20250618BHJP(電気通信技術)
要約【課題】カメラ一体型ディスプレイを提供する。
【解決手段】本出願は、装置及びそのような装置を備える車両に関する。本装置は、表示デバイス(1)とカメラ(3)とを備える。表示デバイス(1)は、カバーガラス(7)と、LCDパネル(2)と、バックライトユニットとを備える。LCDパネル(2)がカバーガラス(7)の後ろに配置され、バックライトユニットがLCDパネル(2)の後ろに配置され、カメラ(3)が、その視野をバックライトユニットに向けた状態でバックライトユニットの後ろに配置される。カメラ(3)の視野が、カメラ(3)のアクティブエリア(9)を画定する。バックライトユニットは、縁部光源(8)と、光増強層(4)と、光増強層(4)の後ろに配置された導光体(5)とを備える。カメラ(3)が赤外波長スペクトルで動作し、光増強層(4)がカメラ(3)のアクティブエリア(9)に切り抜き窓(6)を有し、導光体(5)がナノ構造を有する導光体(5)である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
表示デバイス（１）と、
カメラ（３）と
を備える、装置であって、
前記表示デバイス（１）が、
カバーガラス（７）と、
ＬＣＤパネル（２）と、
バックライトユニットと
を備え、
前記ＬＣＤパネル（２）が前記カバーガラス（７）の後ろに配置され、前記バックライトユニットが前記ＬＣＤパネル（２）の後ろに配置され、前記カメラ（３）が、その視野を前記バックライトユニットに向けた状態で前記バックライトユニットの後ろに配置され、前記カメラ（３）の前記視野が、前記カメラ（３）のアクティブエリア（９）を画定し、
前記バックライトユニットが、縁部光源（８）と、光増強層（４）と、前記光増強層（４）の後ろに配置された導光体（５）とを備える、
装置において、
前記カメラ（３）が赤外波長スペクトルで動作し、
光増強層（４）が、前記カメラ（３）の前記アクティブエリア（９）に切り抜き窓（６）を備え、
前記導光体（５）が、ナノ構造を有する導光体（５）である
ことを特徴とする、装置。
続きを表示（約 940 文字）【請求項２】
前記カバーガラス（７）が、前記ＬＣＤパネル（２）に光学的に接着されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記光増強層（４）が、ルーバー箔及び／又は反射偏光箔及び／又は拡散箔を含む積層箔（１０）であって、前記ルーバー箔及び／又は前記反射偏光箔及び／又は前記拡散箔うちの少なくとも１つが前記切り抜き窓（６）を備える、積層箔（１０）によって形成されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記装置が、プロセッサであって、前記プロセッサが、前記カメラ（３）によって撮影された取り込まれた画像に対して後処理アルゴリズムを適用するために設けられる、プロセッサを備えることを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記切り抜き窓（６）のサイズが前記アクティブエリア（９）よりも小さいことと、前記カメラ（３）が、前記切り抜き窓（６）内の第１のエリア及び前記切り抜き窓（６）の外側の第２のエリアの画像情報を検出することと、両方のエリアからの前記検出された画像情報が、前記後処理アルゴリズムに提供されることとを特徴とする、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記ＬＣＤパネル（２）が、２つの偏光子であって、前記２つの偏光子のうちの少なくとも１つが、対応する偏光子を通過する赤外光に影響を与えない、又は弱くしか影響を与えない、２つの偏光子を備えることを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記ＬＣＤパネル（２）が、２つの偏光子であって、前記偏光子の両方とも、前記偏光子を通過する赤外光に影響を与えない、又は弱くしか影響を与えない、２つの偏光子を備えることを特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記ＬＣＤパネル（２）の液晶材料が、前記ＬＣＤパネル（２）を通過する赤外光に影響を与えない、又は弱くしか影響を与えないことを特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
請求項１～８のいずれか一項に記載の装置を備える、車両。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ一体型ディスプレイ及びそのような一体型ディスプレイを備える車両に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
ディスプレイ技術における現在のトレンドを考えると、様々なセクタのますます多くのＯＥＭ（ＯＥＭ：相手先商標製造会社（ＯｒｉｇｉｎａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒ））が、自社製品内のディスプレイの後ろにカメラを一体化しようとしている。このタイプの手法は、スマートフォン、タブレット、及びラップトップなどの消費者製品において見ることができ、現在では自動車部品に関する関心も高まっている。
【０００３】
このことに加えて、新しい安全基準を満たし得るようにするために運転者監視システムが義務化されつつあり、したがって、カメラシステムは、自動車、トラック、バスなどの車両の各所にある様々なデバイスに一体化され始めている。
【０００４】
この問題に取り組むために、自社デバイスにおけるシームレスなカメラの一体化を実現しようとする様々な業界のＯＥＭ及び製造業者によって、様々な手法が用いられてきた。
【０００５】
ディスプレイの後ろにカメラを一体化するために使用される技術は、主に、ＬＣＤ（ＬＣＤ：液晶ディスプレイ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｉｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ））ディスプレイ及びＬＥＤ（ＬＥＤ：発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ－ＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ））ディスプレイなどのディスプレイタイプ技術による影響を受ける。
【０００６】
スマートフォン製造業者は、まずディスプレイ内にノッチを形成し、切り欠き内で、ディスプレイのカバーガラスの後ろにカメラを設置することによって、この問題に取り組んでいる。しかしながら、ノッチに設置されたこのようなカメラは、シームレスに一体化されたものとして、またディスプレイの後ろにあるカメラとしてみなすことはできない。
【０００７】
ディスプレイの後ろへのシームレスなカメラの一体化を実現するために、複数の選択肢が見つかっている。例えば、（特許文献１）及び（特許文献２）は、カメラのアクティブエリアにおいて、より低いピクセル密度及び／又はより小さなピクセルを使用することを説明している。したがって、このような手法は、カメラが画像を取り込むエリアにおいて、光が入る十分なスペースを作るために、より低いピクセル密度及び／又はより小さなピクセルを提案する。このような手法では異なるピクセル配置も可能であり、それは、この態様も画像の品質に影響を与え得るためである。しかしながら、カメラのアクティブエリアにおいて、より低いピクセル密度及び／又はより小さなピクセルを使用するそのようなソリューションは、結果として、各プラットフォーム又はアプリケーションが製品の要件を満たすために特別に設計されたＬＣＤパネルを必要とすることになり、更に、設計の複雑さの増大及びそのようなソリューションにおけるコストの増加をもたらす。
【０００８】
（特許文献３）は、ＬＣＤディスプレイの後ろで貫通孔に設置されるカメラを説明している。ＬＣＤディスプレイは、カバーガラスと、光学透明粘着剤（ＯＣＡ：光学透明粘着剤（ｏｐｔｉｃａｌｌｙｃｌｅａｒａｄｈｅｓｉｖｅ））層と、第１の偏光子と、第１のガラス基板と、カラーフィルム（ＣＦ：カラーフィルム（ｃｏｌｏｒｆｉｌｍ））層と、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：薄膜トランジスタ（ｔｈｉｎｆｉｌｍｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ））層と、第２のガラス基板と、第２の偏光子と、バックライトモジュールとを備える。貫通孔は、第１の偏光子、ＣＦ層、ＴＦＴ層、第２の偏光子、及びバックライトモジュールを貫通して設けられる。貫通孔は、周囲光が電子デバイスの外部から入り、カバーガラス及び光路を通過し、カメラに入るための光路をＬＣＤに形成する。カメラは、全部又は一部が貫通孔の中に配置される。第１のガラス基板及び第２のガラス基板は、光路に対応する領域でくり抜かれない。しかしながら、このような手法は、ＬＣＤの概ねすべての部品においてこのような貫通孔をアライメントするために多大な労力を必要とする。更に、ＬＣＤのほぼすべての部品にこのような貫通孔を開けると、ＬＣＤの１つ１つの部品に損傷が生じ得る。したがって、部品は、損傷に関して、また貫通孔に対する正確なアライメントに関して管理されなければならない。上述したことはすべて、ひいてはコストの増加につながる。
【０００９】
（特許文献４）は、表示画面の下にあるカメラデバイスを説明している。ディスプレイは、表示画面とカメラとを備える。表示画面は、上部にカバーと、カバーの下に表示モジュールとを備える。表示モジュールは、ＩＴＯ（ＩＴＯ：酸化インジウムスズ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ））ガラスと、液晶層と、バックライト層とを備える。表示画面には止まり穴エリアが設けられ、止まり穴エリアは、液晶層上で、バックライト層全体を貫通する開口部の上方に形成される。カメラは止まり穴の真下に配置され、カメラのレンズは、バックライト層の孔の中に、止まり穴エリア上まで延びて、止まり穴を通る画角を形成する。表示画面は電界回路を更に備え、電界回路は、液晶層の最外層のＩＴＯガラス層上に設けられ、電解回路は、電界の変化によって、止まり穴エリアを通過する光の光路を変化させ、カメラのフォーカシングを実現するように、表示画面の止まり穴エリアにおける液晶の偏向を駆動する。このような手法は、実現するのが複雑であり、コストの増加を意味する。更に、バックライト層全体を貫通する完全な孔は、孔のエリアにおいて光の散乱が乱され、結果として画像取り込みに問題が生じるという点で、導光体に影響を与える。
【００１０】
更に、ＬＣＤパネル及び偏光子の不透明さに起因して、シームレスなカメラ一体型デバイスの開発は困難である。ＬＣＤパネルは、特定の偏光の光を透過させる光学フィルタである偏光子と共に、２つの電極に挟まれた液晶層から構成される。通常、一般的なＬＣＤパネルは、２つの偏光子を各側面に１つずつ有する。光がＬＣＤパネル及び偏光子を通過すると、光は部分的に吸収及び散乱されるため、ディスプレイの後ろにあるカメラセンサに到達する光の量が減る。このことにより、画像品質の低下及びカメラ性能の低下につながり得るため、ハードウェアによる補償の量を増やす必要がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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