(57)【要約】【課題】正しく見ることができる領域内に画像を表示する領域を制限することができる表示装置および表示方法を提供する。【解決手段】本発明の実施形態は、液晶パネルと、前記液晶パネルの背面に光を照射するバックライトと、視聴者の位置を検知する検知部と、前記バックライトの端部と前記検知部が検知した前記視聴者の位置とを結ぶ直線と、前記液晶パネルとの交点よりも、前記液晶パネルの内側に、前記液晶パネルの表示領域を制限する表示領域制限部とを備える表示装置である。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルと、
前記液晶パネルの背面に光を照射するバックライトと、
視聴者の位置を検知する検知部と、
前記バックライトの端部と前記検知部が検知した前記視聴者の位置とを結ぶ直線と、前記液晶パネルとの交点よりも、前記液晶パネルの内側に、前記液晶パネルの表示領域を制限する表示領域制限部と
を備える表示装置。
【請求項２】
前記検知部が、複数の人感センサを用いて前記視聴者の位置を検知する
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記検知部が、撮像装置を用いて前記視聴者の位置を検知する
請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記表示領域制限部は、所定の設定状態に応じて前記表示領域を制限するか否かを判定する判定部を有する
請求項１から３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
液晶パネルと、
前記液晶パネルの背面に光を照射するバックライトと、
視聴者の位置を検知する検知部と
を用い、
表示領域制限部によって、前記バックライトの端部と前記検知部が検知した前記視聴者の位置とを結ぶ直線と、前記液晶パネルとの交点よりも、前記液晶パネルの内側に、前記液晶パネルの表示領域を制限する
表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置および表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、市場からＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ；液晶ディスプレイ）表示装置に対して狭額縁化や薄型化と言ったデザイン性の向上の要求がある。ＬＣＤ表示装置はその性質上、背面光源（バックライト）による光出力を利用し画像を表示している。このため、正面からは全体が見えていた画像が、ある角度を超えた位置（画角）から見た場合に最外周近傍の画像が見えなくなると言う課題を有している。昨今の狭額縁化や薄型化が進むＬＣＤ表示装置においては、この最外周近傍の表示が見えなくなる角度がより大きくなり、正面から少し移動しただけで最外周近傍の表示が見えなくなることが課題となっている。
【０００３】
図７および図８は、視聴者の位置と視聴者がＬＣＤ表示装置を見る角度との関係を説明するための模式図である。図７（ａ）および（ｂ）は、ＬＣＤ表示装置１と視聴者２との位置関係の例を示す模式図である。図７（ａ）は、視聴者２が、ＬＣＤ表示装置１の液晶パネル１１の正面で距離Ｄ１（この場合、Ｄ１＝５００ｍｍとする）に位置している状態を模式的に示す。図７（ｂ）は、視聴者２が、視聴者２から向かってＬＣＤ表示装置１の液晶パネル１１の右端で距離Ｄ１に位置している状態を模式的に示す。また、図８（ａ）は、図７（ａ）に対応する平面図であり、ＬＣＤ表示装置１の内部構造を模式的に示す。図８（ｂ）は、図７（ｂ）に対応する平面図であり、ＬＣＤ表示装置１の内部構造を模式的に示す。
【０００４】
一例として、ＬＣＤ表示装置１の液晶パネル１１の画面サイズを２４インチ・ワイドとした場合、横方向の表示サイズＷ１は５１８．４ｍｍである。この場合、図８（ａ）に示すように、視聴者２が液晶パネル１１からＤ１（＝５００ｍｍ）の距離で正面から液晶パネル１１を見たとき、液晶パネル１１の最外周部を視聴者２が見る角度Ａ１は約６３°である。一方、図８（ｂ）に示すように、視聴者２が液晶パネル１１からＤ１（＝５００ｍｍ）の距離で右端端部から液晶パネル１１を見たとき、液晶パネル１１の左側最外周部を視聴者２が見る角度Ａ２は約４４°である。
【０００５】
次に、図９および図１０を参照して、ＬＣＤ表示装置１の構造上の差異による視野角の変化について説明する。なお本願において視野角とは、液晶パネル１１を斜めから見た場合に所定の判断基準に基づき画面を正しく見ることができると判断される画面と視線とがなす最小の角度を意味する。図９および図１０は、ＬＣＤ表示装置１の断面構造の例を模式的に示す平面図である。図９に示すＬＣＤ表示装置１の額縁（ベゼル）の幅Ｖ１は、図１０に示すＬＣＤ表示装置１の額縁の幅Ｖ２より大きい。
【０００６】
図９および図１０に示す例では、液晶パネル１１が、偏光板１１１、ガラス基板１１２、液晶セル１１３、ガラス基板１１４および偏光板１１５から構成されている。ガラス基板１１２には、行列状に配列された複数のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）と複数の画素電極が形成されている。また、ガラス基板１１４には、行列状に配列された複数のカラーフィルタと対向電極が形成されている。液晶セル１１３は、液晶が充填された液晶層であり、ガラス基板１１４に形成されたカラーフィルタとともにＲＧＢ（赤緑青の３原色）の副画素１１３１、１１３２および１１３３を複数組構成する。また、ＬＣＤ表示装置１は、バックライト１２を備える。バックライト１２は、例えば複数の白色ＬＥＤ（発光ダイオード）等からなる光源と、拡散板、導光板、反射板等を有し、液晶パネル１１の背面１１ａに光を照射する。液晶パネル１１とバックライト１２は筐体１３に取り付けられている。
【０００７】
図９に示すＬＣＤ表示装置１では、バックライト１２の左端部とガラス基板１１２の左端部を通る直線Ｌ１が、液晶パネル１１の画面１１ｂとなす角度Ａ３は、約４８°である。視聴者の視線と画面１１ｂとなす角度が角度Ａ３より小さい場合、視聴者の目２ａからは、液晶パネル１１の背面１１ａに、バックライト１２の照射光が当たっている領域と当たっていない領域が見えることになる。例えばこのバックライト１２の照射の有無による画質の差異を視野角の判断基準とした場合、視野角は約４８°となる。この場合、例えば図８（ａ）に示す位置関係（角度Ａ１＝約６３°）では視聴者２は画面１１ｂ全体を正しく見ることができるが、図８（ｂ）に示す位置関係（角度Ａ２＝約４４°）では視聴者２は画面１１ｂの一部を正しく見ることができない。
【０００８】
一方、図１０に示すＬＣＤ表示装置１では、バックライト１２の左端部とガラス基板１１２の左端部を通る直線Ｌ２が、液晶パネル１１の画面１１ｂとなす角度Ａ４は、約６２°である。この場合、視聴者の目２ａが画面１１ｂを見る角度が角度Ａ４より小さいと、液晶パネル１１の背面１１ａにバックライト１２の照射光が当たっていない領域が発生することになる。例えば、図８（ａ）に示す位置関係（角度Ａ１＝約６３°）では視聴者２は画面１１ｂ全体を正しく見ることができるが、その正面位置からわずかに（約１°）ずれただけで視聴者２は画面１１ｂの一部を正しく見ることができなくなる。
【０００９】
特許文献１は、次のような表示装置を開示する。特許文献１が示す表示装置では、視聴者の位置が検知され、検知結果に基づいて視線の角度が許容範囲内に収まるように画面内の領域が決定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１４−３５４８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述したように、ＬＣＤ表示装置では、狭額縁化や薄型化が進んだことで、ＬＣＤ表示有効領域に対してバックライトのサイズを十分確保できなくなっている。この結果、正面から少し移動した位置で斜めから見た場合に最外周近傍の表示が正しく見えなくなるという現象が生じている。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、正しく見ることができる領域内に画像を表示する領域を制限することができる表示装置および表示方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、本発明の一態様は、液晶パネルと、前記液晶パネルの背面に光を照射するバックライトと、視聴者の位置を検知する検知部と、前記バックライトの端部と前記検知部が検知した前記視聴者の位置とを結ぶ直線と、前記液晶パネルとの交点よりも、前記液晶パネルの内側に、前記液晶パネルの表示領域を制限する表示領域制限部とを備える表示装置である。
【００１４】
また、本発明の一態様は、液晶パネルと、前記液晶パネルの背面に光を照射するバックライトと、視聴者の位置を検知する検知部とを用い、表示領域制限部によって、前記バックライトの端部と前記検知部が検知した前記視聴者の位置とを結ぶ直線と、前記液晶パネルとの交点よりも、前記液晶パネルの内側に、前記液晶パネルの表示領域を制限する表示方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、正しく見ることができる領域内に画像を表示する領域を制限することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態の構成例を示す模式図である。
【図２】図１に示す表示領域演算部２３の動作例を示すフローチャートである。
【図３】図１に示す表示領域演算部２３の動作例を説明するための模式図である。
【図４】本発明の第２実施形態の構成例を示す模式図である。
【図５】本発明の第３実施形態の構成例を示す模式図である。
【図６】本発明の実施形態に係る表示装置の最少構成を示す図である。
【図７】表示装置と視聴者との位置関係を示す模式図である。
【図８】表示装置と視聴者との位置関係を示す模式図である。
【図９】表示装置の断面構造例を模式的に示す平面図である。
【図１０】表示装置の断面構造例を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、各図において同一または対応する構成には同一の符号を付け、説明を適宜省略する。
【００１８】
＜第１実施形態＞
図１〜図３を参照して、本発明の第１実施形態に係るＬＣＤ表示装置（以下、表示装置という）について説明する。図１（すなわち図１（ａ）および図１（ｂ））は、本発明の第１実施形態に係る表示装置１０の構成例を模式的に示す。図１（ａ）と図１（ｂ）では、表示装置１０と視聴者２の位置関係が異なる。
【００１９】
図１に示す表示装置１０は、液晶パネル１１、バックライト１２、検知部２１、位置演算部２２、表示領域演算部２３および表示用回路２４を備える。液晶パネル１１とバックライト１２は、図９等を参照して上述した構成と同一の構成を有する。液晶パネル１１とバックライト１２は筐体１３に保持されていて、バックライト１２が液晶パネル１１の背面に光を照射する。
【００２０】
なお、表示装置１０は、図示していないカーソルキーやエンターキー等の操作子、リモコンの受信部、有線または無線の通信装置、設定用のスイッチ浪を備えていてもよい。この場合、表示装置１０は、例えば、操作子、リモコン、外部端末等に対するユーザの操作に応じて内部に記憶する設定状態を変更したり、スイッチの設定状態に応じたりすることで、後述する表示領域の制限を実行するか否かを、ユーザが任意に設定できるようにすることができる。
【００２１】
検知部２１は、視聴者２の位置に応じて変化する物理量を検知し、検知した結果を示す信号を出力する。検知部２１は、例えば赤外線、超音波、可視光等を利用し、検知部２１を基準として視聴者２までの距離や角度に応じて変化する物理量を検知するセンサと、そのセンサを駆動したり出力信号を処理したりする回路から構成されている。検知部２１の構成に限定は無く既存の技術を用いて構成することができる。
【００２２】
位置演算部２２は、検知部２１が出力した信号に基づき、視聴者２の位置を表す数値を演算し、演算によって得た位置を表す数値情報を出力する。
【００２３】
表示領域演算部２３は、位置演算部２２が出力した視聴者２の位置を表す数値情報に基づき、バックライト１２の端部と検知部２１が検知した視聴者２の位置とを結ぶ直線と、液晶パネル１１との交点よりも、液晶パネル１１の内側に、液晶パネル１１の表示領域を制限するように表示用回路２４を制御する。例えば、図１（ｂ）に示す例では、表示用回路２４は、まず、バックライト１２の端部と検知部２１が検知した視聴者２の位置とを結ぶ直線Ｌ１１と、液晶パネル１１の画面１１ｂとの交点Ｋ１１の位置を求める。次に、表示領域演算部２３は、画面１１ｂ上で交点Ｋ１１より内側の領域１１ｃを画像の表示領域とし、画面１１ｂ上で交点Ｋ１１より外側の領域１１ｄを画像の非表示領域とするように、表示用回路２４を制御する。
【００２４】
なお、位置演算部２２と表示領域演算部２３は、例えばＣＰＵ（中央処理装置）、記憶装置、入出力装置等を有するコンピュータを用いて、所定のプログラムをＣＰＵで実行することで構成することができる。
【００２５】
表示用回路２４は、例えば図示していない再生装置から入力した映像信号に基づき、液晶パネル１１を駆動制御し、画面１１ｂに画像を表示する。その際、表示用回路２４は、表示領域演算部２３からの指示に基づき、画像の表示領域を制限する。例えば、図１（ｂ）に示すように画面１１ｂ上に画像を表示しない領域１１ｄが設定されている場合、表示用回路２４は、画像を表示する領域１１ｃ内に表示画像が収まるように、表示画像の大きさを制限する。表示用回路２４は、例えば、アスペクト比を維持して画像を縮小したり、画像の左右の端部を切り落としたりすることで、画像の大きさを小さくする。表示用回路２４が画像の大きさを制限することで、例えば、図１（ｂ）に示す例では、領域１１ｃ内に映像信号に基づく画像が表示され、領域１１ｄには映像信号に基づく画像が表示されない。表示用回路２４は、領域１１ｄ内の各画素で、黒色画像等の所定の単色画像や所定の静止画像等を表示することができる。
【００２６】
次に、図２および図３を参照して、表示領域演算部２３の動作例について説明する。図２は、図１に示す表示領域演算部２３が実行する処理の流れを示す。図３は、図１に示す液晶パネル１１とバックライト１２と視聴者２の位置Ｐとの位置関係を模式的に示す。
【００２７】
表示領域演算部２３は、図２に示す処理を所定の周期で繰り返し実行する。図２に示す処理を開始すると、表示領域演算部２３は、まず、バックライト１２と視聴者２の位置関係に基づく表示領域制限を実行するか否かを判定する（ステップＳ１）。ステップＳ１において、表示領域演算部２３は、所定の設定状態に応じて表示領域を制限するか否かを判定する。表示領域演算部２３は、例えば、表示装置１が有する図示していない所定の設定スイッチが制限するよう設定されている場合、表示領域を制限すると判定し、設定されていない場合、表示領域を制限しないと判定する。
【００２８】
表示領域演算部２３は、表示領域を制限しないと判定した場合（ステップＳ１で「ＮＯ」の場合）、図２に示す処理を終了する。一方、表示領域演算部２３は、表示領域を制限すると判定した場合（ステップＳ１で「ＹＥＳ」の場合）、位置演算部２２が出力した視聴者２の位置情報を取得する（ステップ２）。
【００２９】
次に、表示領域演算部２３は、視聴者２の位置に基づき表示領域を演算する（ステップＳ３）。ここで、図３を参照して表示領域演算部２３による視聴者２の位置に基づく表示領域の演算の仕方の一例について説明する。図３に示す例では、液晶パネル１１とバックライト１２の横方向のサイズは、サイズＷで同一である。また、液晶パネル１１の画面１１ｂとバックライト１２の距離は距離Ｄである。
【００３０】
ステップＳ３において表示領域演算部２３は、視聴者２の位置Ｐの位置情報に基づき、バックライト１２の左端部Ｅ１と位置Ｐとを結ぶ直線Ｌ２１と、液晶パネル１１の画面１１ｂの垂線ＰＬ１とがなす角度θ１を算出する。次に、表示領域演算部２３は、画面１１ｂ上で画像を表示しない左端部の領域１１ｄ１のサイズＸ１を、式Ｘ１＝Ｄ・ｔａｎ（θ１）から算出する。また、表示領域演算部２３は、視聴者２の位置Ｐの位置情報に基づき、バックライト１２の右端部Ｅ２と位置Ｐとを結ぶ直線Ｌ２２と、液晶パネル１１の画面１１ｂの垂線ＰＬ２とがなす角度θ２を算出する。次に、表示領域演算部２３は、画面１１ｂ上で画像を表示しない右端部の領域１１ｄ２のサイズＸ２を、式Ｘ２＝Ｄ・ｔａｎ（θ２）から算出する。ここで、表示領域演算部２３は、画面１１ｂから左側の非表示領域１１ｄ１と右側の非表示領域１１ｄ２を除いた画像を表示する領域１１ｃのサイズＤＸを式ＤＸ＝Ｗ−（Ｘ１＋Ｘ２）から算出することができる。この場合、画像を表示する領域１１ｃの範囲は、バックライト１２の左端部Ｅ１と位置Ｐとを結ぶ直線Ｌ２１と画面１１ｂとの交点Ｋ１からバックライト１２の右端部Ｅ２と位置Ｐとを結ぶ直線Ｌ２２と画面１１ｂとの交点Ｋ２までとなる。
【００３１】
次に、表示領域演算部２３は、ステップＳ３で演算された画像を表示する領域１１ｃに表示領域を制限するよう表示用回路２４を制御する（ステップＳ４）。ここで、表示領域演算部２３は、図２に示す処理を終了する。
【００３２】
本実施形態では、表示領域演算部２３（表示領域制限部の一例）が、バックライト１２の端部Ｅ１およびＥ２と検知部２１が検知した視聴者２の位置Ｐとを結ぶ直線Ｌ２１およびＬ２２と液晶パネル１１の画面１１ｂとの交点Ｋ１およびＫ２よりも、液晶パネル１１の内側に、液晶パネル１１の画面１１ｂの画像を表示する領域（表示領域）１１ｃを制限する。よって、本実施形態によれば、正しく見ることができる領域内に画像を表示する領域１１ｃを制限することができる。
【００３３】
すなわち、本実施形態では、表示装置１０に、表示装置１０を見ている人（視聴者２）の位置を検出する検知部２１を搭載し、その情報から人の位置の演算する位置演算部２２で人の位置を算出する。ここで算出された人の位置に基づき表示領域演算部２３で表示領域のサイズや位置を算出し、表示用回路２４にその情報を送ることで、表示装置１０の画面１１ｂ上に、どの位置からでも表示全体が見えるように画像を表示することができる。
【００３４】
＜第２実施形態＞
次に、図４を参照して、本発明の第２実施形態に係る表示装置（ＬＣＤ表示装置）について説明する。図４に示す表示装置１０ａは、図１に示す表示装置１０と比較して次の点が異なる。すなわち、図４に示す表示装置１０ａは、図１に示す検知部２１が２個の人感センサ２１ａおよび２１ｂから構成されている。人感センサ２１ａおよび２１ｂは、例えばフィルタ付きの焦電型赤外線センサを用いて構成されていて、人が放出する赤外線のピークの波長帯域の強度を検知し、検知した結果を示す信号を出力する。人感センサ２１ａおよび２１ｂは、表示装置１０ａの前方に向けて所定距離離間して表示装置１０ａに設けられている。図４に示す位置演算部２２は、２個の人感センサ２１ａおよび２１ｂの出力信号に基づき、例えば、検知された赤外線の強度と２個のセンサ間の強度の差から、視聴者２の位置を演算する。表示装置１０ａにおける他の構成および動作は図１に示す表示装置１０と同一である。なお、人感センサの個数は３個以上であってもよい。
【００３５】
本実施形態においても、第１実施形態と同様、正しく見ることができる領域内に画像を表示する領域１１ｃを制限することができる。
【００３６】
＜第３実施形態＞
次に、図５を参照して、本発明の第３実施形態に係る表示装置（ＬＣＤ表示装置）について説明する。図５に示す表示装置１０ｂは、図１に示す表示装置１０と比較して次の点が異なる。すなわち、図５に示す表示装置１０ｂは、図１に示す検知部２１が撮像装置（カメラ）２１ｃから構成されている。撮像装置２１ｃは、可視光や赤外光の画像を撮像する１または複数組の撮像センサおよび光学系を有して構成されている。撮像装置２１ｃは、撮像した画像を表す映像信号を出力する。図５に示す位置演算部２２は、撮像装置２１ｃが撮像した画像に基づき、例えば、人の顔を認識し、顔の大きさや複数の撮像センサが撮像した画像間の視差に応じて、視聴者２の位置を演算する。表示装置１０ｂにおける他の構成および動作は図１に示す表示装置１０と同一である。
【００３７】
本実施形態においても、第１実施形態および第２実施形態と同様、正しく見ることができる領域内に画像を表示する領域１１ｃを制限することができる。
【００３８】
＜各実施形態の最小構成例＞
次に、図６を参照して上記実施形態の最小構成例について説明する。図６は本発明の実施形態に係る表示装置の最少構成を示す図である。この図が示すように表示装置１００は、少なくとも液晶パネル１０１と、バックライト１０２と、検知部１０３と、表示領域制限部１０４を備えればよい。ここで、バックライト１０２は、液晶パネル１０１の背面に光を照射する。検知部１０３は、視聴者の位置を検知する。表示領域制限部１０４は、バックライト１０２の端部と検知部１０３が検知した視聴者の位置とを結ぶ直線と、液晶パネル１０１との交点よりも、液晶パネル１０１の内側に、液晶パネル１０１の表示領域を制限する。なお、表示領域制限部１０４は、所定の設定状態に応じて表示領域を制限するか否かを判定する判定部を有してもよい。
【００３９】
なお、図１に示した構成と、上記実施形態の構成との対応関係は次のとおりである。すなわち、表示装置１００は、図１に示す表示装置１０に対応する。液晶パネル１０１とバックライト１０２と検知部１０３は、図１に示す液晶パネル１１とバックライト１２と検知部２１にそれぞれ対応する。表示領域制限部１０４は、図１に示す表示領域演算部２３に対応する。また、表示領域制限部１０４が有する上記判定部は、図２に示すステップＳ１の処理に対応する。
【００４０】
以上のように本発明の各実施形態および最小構成例によれば、正しく見ることができる領域内に画像を表示する領域を制限することができる。
【００４１】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。例えば、上記各実施形態は表示領域を横方向で制限しているが、視聴者の縦方向または３次元の位置を検知することで、縦方向または縦横両方向で表示領域を制限するようにしてもよい。また、上記実施形態が有する１または複数のＣＰＵ等のコンピュータが実行するプログラムの一部または全部は、通信回線やコンピュータ読取可能な記録媒体を介して頒布することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１０、１０ａ、１０ｂ  表示装置（ＬＣＤ表示装置）
１１  液晶パネル
１１ｂ  画面
１１ｃ  領域（表示領域）
１１ｄ、１１ｄ１、１１ｄ２  領域（非表示領域）
１２  バックライト
２１  検知部
２１ａ、２１ｂ  人感センサ
２１ｃ  撮像装置
２２  位置演算部
２３  表示領域演算部
２４  表示用回路
【図１】
2018194588.tif 000003
【図２】
2018194588.tif 000004
【図３】
2018194588.tif 000005
【図４】
2018194588.tif 000006
【図５】
2018194588.tif 000007
【図６】
2018194588.tif 000008
【図７】
2018194588.tif 000009
【図８】
2018194588.tif 000010
【図９】
2018194588.tif 000011
【図１０】
2018194588.tif 000012