(57)【要約】  入力部（４１）には、液晶ディスプレイに設けられたマトリックス電極（２）から、マトリックス電極（２）を構成する電極対の電荷量を示す信号が入力される。比較部（４２）は、その信号と、液晶ディスプレイが正常に表示をした場合に計測されたマトリックス電極（２）の電極対の電荷量を示す予め記憶された信号とを比較する。判定部（４３）は、比較部（４２）による比較結果を用いて、液晶ディスプレイの表示の正常異常を判定する。
2016194107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶ディスプレイに設けられたマトリックス電極から、前記マトリックス電極を構成する電極対の電荷量を示す信号が入力される入力部と、
前記入力部に入力された前記信号と、前記液晶ディスプレイが正常に表示をした場合に計測された前記電極対の電荷量を示す予め記憶された信号とを比較する比較部と、
前記比較部による比較結果を用いて、前記液晶ディスプレイの表示の正常異常を判定する判定部とを備えることを特徴とする表示確認装置。
【請求項２】
前記マトリックス電極と、
前記液晶ディスプレイと、
請求項１記載の表示確認装置とを備えることを特徴とする液晶ディスプレイ装置。
【請求項３】
前記液晶ディスプレイは、液晶分子を表示面と平行な面内で回転させてスイッチングする方式の液晶モジュールを有し、
前記マトリックス電極は、前記液晶モジュールの表面に設けられていることを特徴とする請求項２記載の液晶ディスプレイ装置。
【請求項４】
前記液晶ディスプレイは、液晶分子を表示面と平行な面内で回転させてスイッチングする方式の液晶モジュールを有し、
前記マトリックス電極は、前記液晶モジュールの絶縁層に組み込まれていることを特徴とする請求項２記載の液晶ディスプレイ装置。
【請求項５】
前記液晶ディスプレイは、ねじれネマティック方式の液晶モジュールを有し、
前記マトリックス電極は、前記液晶モジュールを構成して液晶分子の配向状態を変化させる電極間に設けられていることを特徴とする請求項２記載の液晶ディスプレイ装置。
【請求項６】
前記液晶ディスプレイは、液晶分子を表示面と平行な面内で回転させてスイッチングする方式の液晶モジュールを有し、
前記マトリックス電極は、２つのシールドに挟まれた状態で前記液晶モジュールの表面に設けられ、
前記２つのシールドは、交互にアクティブ状態になることを特徴とする請求項２記載の液晶ディスプレイ装置。
【請求項７】
前記マトリックス電極から見て前記液晶ディスプレイに発生する電界と反対側にシールドが設けられていることを特徴とする請求項２記載の液晶ディスプレイ装置。
【請求項８】
前記マトリックス電極と、
前記液晶ディスプレイと、
請求項１記載の表示確認装置とを備えることを特徴とするメータディスプレイ。
【請求項９】
入力部が、液晶ディスプレイに設けられたマトリックス電極から、前記マトリックス電極を構成する電極対の電荷量を示す信号を入力される入力ステップと、
比較部が、前記入力ステップにより入力された前記信号と、前記液晶ディスプレイが正常な表示をした場合に計測された前記電極対の電荷量を示す予め記憶された信号とを比較する比較ステップと、
判定部が、前記比較ステップによる比較結果を用いて、前記液晶ディスプレイの表示の正常異常を判定する判定ステップとを備えることを特徴とする表示確認方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶モジュールを用いて構成された液晶ディスプレイの表示状態を確認可能な装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶モジュールを用いて構成された液晶ディスプレイに関して、所定の表示内容が設定位置に表示されているかを確認する方法として、従来はカメラを用いたシステムが用いられてきた。このシステムでは、カメラで液晶ディスプレイを撮影し、画像処理により所定の表示内容が設定位置に表示されているかを確認する。ところが、カメラを用いるこのシステムは、液晶ディスプレイとは別体のカメラを用意しなければならず、画像処理による確認も必要なため、構成が複雑であった。
カメラを用いずに液晶ディスプレイの表示を確認する方法として、例えば特許文献１には、画像の表示を行う表示部に加えて、表示部の液晶の配向状態を静電容量の変化により検出して計測信号を出力する計測部を、画素回路それぞれに設ける構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９―２７６６１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示された構成では、静電容量を検出するための素子、配線等を追加的に全ての画素回路それぞれに設けることが必要となるので、液晶モジュールにおける光の透過率が低下し、また、画素密度を上げることができなくなる。このため、高輝度又は高解像度の液晶ディスプレイでは、特許文献１の構成を採用することができず、特許文献１の技術は、適用可能な液晶ディスプレイの範囲が狭いものであった。【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、別体のカメラ等を使わず構成が比較的簡単であり、かつ広い範囲の液晶ディスプレイに適用可能な液晶ディスプレイの表示の確認装置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】
【０００６】
この発明に係る表示確認装置は、液晶ディスプレイに設けられたマトリックス電極から、マトリックス電極を構成する電極対の電荷量を示す信号が入力される入力部と、入力部に入力された信号と、液晶ディスプレイが正常に表示をした場合に計測された電極対の電荷量を示す予め記憶された信号とを比較する比較部と、比較部による比較結果を用いて、液晶ディスプレイの表示の正常異常を判定する判定部とを備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は、液晶ディスプレイに設けられたマトリックス電極を利用するものであるため、カメラ等を用いる必要が無く簡易な構成で表示の確認ができる。また、予め記憶された信号を用いて比較を行うことから、全ての画素回路に素子等を設ける必要も無く、透過率等への影響も少なくなることから、広い範囲の液晶ディスプレイに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１における液晶モジュールとマトリックス電極との配置関係を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１における液晶モジュールとマトリックス電極との断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る液晶ディスプレイ装置の構成図である。
【図４】この発明の実施の形態１における処理部のハードウェア構成例を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る液晶ディスプレイ装置の処理を示すフローチャートである。
【図６】図５に示す処理の一部を、詳細に示したフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態１に係る液晶ディスプレイ装置の第１及び第２変形例を示す断面図である。
【図８】この発明の実施の形態１に係る液晶ディスプレイ装置の第３変形例を示す断面図である。
【図９】この発明の実施の形態１に係る液晶ディスプレイ装置の第４変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る液晶ディスプレイ装置を構成する液晶モジュール１とマトリックス電極２との配置関係を示す図である。実施の形態１に係る液晶ディスプレイ装置は、例えば車両に設けられて、車速をメータ表示したり、充電警告マーク、油圧警告マーク、エアバック警告マーク等の各種警告を表す表示内容を、状況に応じて静止画又は点滅画にて表示したりするメータディスプレイとして用いられる。
液晶モジュール１は、当該液晶モジュール１と通信可能に接続された後述の表示制御部５に制御されて、画像を表示する。液晶モジュール１と表示制御部５とにより、液晶ディスプレイが構成される。
【００１０】
マトリックス電極２は、液晶モジュール１の表面を覆うように設けられる。マトリックス電極２では、複数の駆動電極と複数の受信電極とが互いに直交するよう配線され、駆動電極と受信電極とが交差する座標位置にそれぞれ電極対が形成される。マトリックス電極２の駆動電極には、当該マトリックス電極２と通信可能に接続された後述の検出部３により電圧が印加される。一方の受信電極は、対になる駆動電極との間の電荷量に応じて、電荷量を示す信号を検出部３に出力する。
なお、マトリックス電極２は、図１に示すように複数の駆動電極と複数の受信電極とが互いに直交する構成に限らず、複数の駆動電極と複数の受信電極とが互いに斜めに交差する構成であってもよい。また、マトリックス電極２と液晶モジュール１との位置関係も図１に限らず、任意の位置関係であってもよい。また、マトリックス電極２の動作原理は、従来の相互容量方式の静電式タッチパネルと同じである。つまり、マトリックス電極２として、従来の相互容量方式の静電式タッチパネルを採用してもよい。
【００１１】
図２は、液晶モジュール１と、その表面に設けられたマトリックス電極２との断面図である。この断面図は、図１のＡ−Ａ線に沿って液晶モジュール１とマトリックス電極２とを切断したものを示す。
図２に示すのは、例えばＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ（登録商標））方式として知られる、液晶分子を表示面と平行な面内で回転させてスイッチングする方式の液晶モジュール１である。この方式の液晶モジュール１は、一平面上に並んだ複数のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）電極１１と、ＴＦＴ電極１１により発生される電界により配向状態が変化する液晶分子から成る液晶１２と、ＴＦＴ電極１１から見て液晶１２と反対側に設けられたＴＦＴ電極１１の絶縁層１３と、ＴＦＴ電極１１、液晶１２及び絶縁層１３を挟んだ２枚のガラス１４ａ，１４ｂとを有する。
【００１２】
図２（ａ）は、ＴＦＴ電極１１に電圧が印加されていない液晶モジュール１のＯＦＦ状態を示す。この場合、液晶モジュール１の表示画面のうちの、電圧が印加されていないＴＦＴ電極１１に対応する画面部分は、黒画面となる。
図２（ｂ）は、ＴＦＴ電極１１に電圧が印加されている液晶モジュール１のＯＮ状態を示す。ＴＦＴ電極１１に電圧が印加されることで、電界Ｅ１が発生し、液晶１２の配向状態が変わり、画像が表示される。なお、ＴＦＴ電極１１に電圧が印加されると、絶縁層１３側にも電界Ｅ２が発生する。
ＴＦＴ電極１１への電圧の印加は、後述の表示制御部５により制御される。
【００１３】
マトリックス電極２の受信電極に発生する電荷は、その周囲の電界に応じて変化する。従って、マトリックス電極２は、周囲のＴＦＴ電極１１が電界Ｅ１を生じている場合その電界Ｅ１により変化した各電極対の電荷量に応じた電流を、電荷の変化を示す信号として後述の検出部３に出力する。マトリックス電極２に設けられる電極対の密度は、液晶ディスプレイの画素密度以下であって構わない。このようにして、ＴＦＴ電極１１の状態の変化つまり液晶モジュール１の表示状態が、マトリックス電極２により電流の変化として検出される。
【００１４】
図３は、この発明の実施の形態１に係る液晶ディスプレイ装置の構成を示したブロック図である。
検出部３は、マトリックス電極２を動作させて、各電極対の電荷量を示す信号を取得する。そして検出部３は、取得した信号を処理して、処理部４に出力する。検出部３は、例えば、マトリックス電極２に電圧を印加するドライブ３１と、マトリックス電極２から各電極対の電荷量を示す信号を取得する入力部３２と、入力部３２が取得した信号を増幅する増幅器３３と、増幅器３３により増幅された信号をアナログデジタル変換し、検出信号として処理部４に出力するＡＤコンバータ３４等で構成される。
【００１５】
処理部４は、検出部３が出力した検出信号を用いて、液晶モジュール１で所定の表示内容が設定位置に表示されているかを判定する。処理部４は、入力部４１と比較部４２と判定部４３とを有する。
入力部４１には、表示確認判定の対象とする所定の表示内容を表示するための指示が液晶モジュール１に供給されている状態において、マトリックス電極２の各電極対の電荷量を示す信号が、マトリックス電極２から検出部３を介して検出信号として入力される。
【００１６】
比較部４２は、入力部４１に入力された検出信号と、所定の表示内容が正常に設定位置に表示されている場合に検出されるべき検出信号とを比較する。所定の表示内容が正常に設定位置に表示されている場合に検出されるべき検出信号としては、例えば液晶ディスプレイ装置の動作試験等の際に実際に計測されたものが、マトリックス電極２の各電極対ごとに不図示のメモリに予め記憶されている。比較部４２は、当該メモリに記憶されている、表示が正常に行われている場合のマトリックス電極２の各電極対の電荷量を示す検出信号と、各電極対に関して入力部４１に入力された検出信号とを比較し、例えば、各電極対における信号値の差として比較結果を判定部４３に出力する。
【００１７】
判定部４３は、例えば、比較部４２からの比較結果と、正常な範囲として許容できる信号値の差を示す予め設定された閾値とを用いて、液晶モジュール１で所定の表示内容が設定位置に正常に表示されているかを判定する。判定部４３による判定結果は、液晶モジュール１のＴＦＴ電極１１へ電圧を印加して液晶モジュール１を動作させる表示制御部５に出力される。
処理部４により、表示確認装置が構成される。また、液晶モジュール１と、マトリックス電極２と、検出部３と、処理部４と、表示制御部５とにより、液晶ディスプレイ装置が構成される。
【００１８】
図３に示す液晶ディスプレイ装置が例えば車両のメータディスプレイである場合、処理部４は、不図示の車両全体の制御部が何らかの警告マークの表示指示を出力しているかを、検出する。そして例えば、エアバックシステムの異常を知らせるエアバック警告マークの表示指示が検出された場合は、予め記憶されているエアバック警告マーク表示時の検出信号と、検出部３から取得した検出信号とを比較部４２で比較し、判定部４３で判定をする。これにより、エアバックシステムの異常を知らせる表示内容であるエアバック警告マークが正常に表示され、ユーザに提示されているかを確認する。
処理部４の判定部４３による判定結果は、表示制御部５に出力される。表示制御部５は、判定部４３による判定結果に応じて液晶モジュール１にメッセージを表示させる。
【００１９】
なお、実施の形態１の構成は、メータディスプレイ以外に、例えば建物内設備の稼働状況を監視するビル管理システムの表示ディスプレイで警告マークが正常に表示されているかを確認することにも同様に適用可能である。また、異常時のみに表示される警告マークではなく、常時特定の位置に表示されるマークを、表示確認の対象としても良い。いずれにせよ、処理部４は、所定の表示内容が設定位置に表示されているかを、検出部３から出力される電荷量を示す検出信号を用いて確認する。
また、処理部４は、表示制御部５が表示しようとしている表示内容の情報を表示制御部５から取得することで、表示確認の対象とする表示内容を識別してもよい。
【００２０】
処理部４の入力部４１、比較部４２、判定部４３の各機能は、処理回路により実現される。当該処理回路は、専用のハードウェアであっても、メモリに格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）であってもよい。ＣＰＵは、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）とも呼ばれる。
【００２１】
図４（ａ）は、処理部４の各部の機能を、専用のハードウェアである処理回路１００で実現した場合のハードウェア構成例を示す図である。処理回路１００は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。入力部４１、比較部４２、判定部４３の各部の機能を別個の処理回路１００を組み合わせて実現してもよいし、各部の機能を１つの処理回路１００で実現してもよい。
【００２２】
図４（ｂ）は、処理部４の各部の機能を、メモリ１０１に格納されるプログラムを実行するＣＰＵ１０２で実現した場合のハードウェア構成例を示す図である。この場合、入力部４１、比較部４２、判定部４３の各部の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組合せにより実現される。ソフトウェア及びファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ１０１に格納される。ＣＰＵ１０２は、メモリ１０１に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、処理部４の各部の機能を実現する。すなわち、処理部４は、後述する図５のフローチャートで示すステップＳＴ２〜ＳＴ６が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ１０１を有する。また、これらのプログラムは、処理部４の各部の手順又は方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。ここで、メモリ１０１は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓc）等が該当する。
表示制御部５も、処理部４と同様のハードウェア構成にて実現可能である。
【００２３】
次に、上記のように構成された液晶ディスプレイ装置による処理の一例について、図５及び図６に示すフローチャートを用いて説明する。
処理部４が、所定の表示内容が表示されようとしていることを検出すると、その旨を検出部３に通知する。このために、例えば車両のメータディスプレイであれば、処理部４は、不図示の車両全体の制御部から警告マークの表示指示が出力されているかを監視する。または、処理部４は、表示制御部５が表示しようとしている表示内容の情報を表示制御部５から取得し、当該情報を基に所定の表示内容が表示されようとしているかを、検出してもよい。
すると、図５に示すように、まず、検出部３は、マトリックス電極２を駆動させて、各電極対の電荷量を示す信号を取得し、検出信号として処理部４に出力する（ステップＳＴ１）。
【００２４】
続いて、処理部４の入力部４１に、検出部３の出力した検出信号が入力される（ステップＳＴ２）。
続いて、処理部４の比較部４２が、入力部４１に入力された検出信号を、予め記憶されている検出信号と比較する（ステップＳＴ３）。比較結果は、判定部４３に出力される。
続いて、処理部４の判定部４３が、ステップＳＴ３の処理により出力された比較結果と、予め設定された閾値とを用いて、液晶モジュール１で所定の表示内容が設定位置に表示されているかを判定する（ステップＳＴ４）。
【００２５】
処理部４の判定部４３が、液晶モジュール１で所定の表示内容が設定位置に表示されていると判定した場合（ステップＳＴ４；ＹＥＳ）、処理部４の判定部４３は、その旨の判定結果を表示制御部５に出力する（ステップＳＴ５）。
一方、処理部４の判定部４３が、液晶モジュール１で所定の表示内容が設定位置に表示されていないと判定した場合（ステップＳＴ４；ＮＯ）、処理部４の判定部４３は、その旨の判定結果を表示制御部５に出力する（ステップＳＴ６）。この場合、表示制御部５は、液晶モジュール１で所定の表示内容が設定位置に表示されていない旨のメッセージを表示させ、ユーザに認識させる。また、液晶ディスプレイ装置を含めたシステム全体で、不図示のスピーカから警告音を出力してユーザに認知させるように構築してもよい。
【００２６】
ステップＳＴ１〜ＳＴ６のようにして、液晶モジュール１で所定の表示内容が設定位置に表示されているかを確認する処理は、周期的に行われる。特に、液晶モジュール１の表示周期と同じ周期で行うと効率がよい。
【００２７】
図６は、図５に示すステップＳＴ１の処理を詳細に示したものである。
マトリックス電極２の各電極対の位置は、座標（Ｘｉ，Ｙｊ）で表され、ｉ＝０，．．．，ａ，．．．，ｎ、ｊ＝０，．．．，ｂ，．．．，ｍである。なお、ａ，ｂ，ｎ，ｍは０以上の整数であり、ｎ，ｍはそれぞれＸ，Ｙ方向の電極対の最大数から１を引いた定数である。
まず、検出部３は、ａ＝０、ｂ＝０として、電荷量を検出する電極対の座標の初期値を設定する（ステップＳＴ１１）。
【００２８】
続いて、検出部３は、座標（Ｘｉ，Ｙｊ，ｉ＝ａ，ｊ＝ｂ）の電極対を構成する駆動電極を駆動して、対応する受信電極から当該電極対の電荷量を示す信号を得る（ステップＳＴ１２）。
続いて、検出部３は、ステップＳＴ１２で得た信号を増幅、アナログデジタル変換するなどし、変換後に得られた信号が示す値を不図示のメモリに一時的に記憶する。このとき、電極対の座標情報と紐づけて記憶する（ステップＳＴ１３）。
続いて、検出部３は、処理に使っている変数ａが、ａ＝ｎであるかを判定する（ステップＳＴ１４）。
ａ＝ｎではない場合（ステップＳＴ１４；ＮＯ）、検出部３はａ＝ａ＋１、また、ｂ＝ｂとして（ステップＳＴ１５）、ステップＳＴ１２の処理に戻る。
一方、ａ＝ｎである場合（ステップＳＴ１４；ＹＥＳ）、検出部３はｂ＝ｍであるかを判定する（ステップＳＴ１６）。
【００２９】
ｂ＝ｍではない場合（ステップＳＴ１６；ＮＯ）、検出部３はａ＝０、また、ｂ＝ｂ＋１として（ステップＳＴ１７）、ステップＳＴ１２の処理に戻る。
一方、ｂ＝ｍである場合（ステップＳＴ１６；ＹＥＳ）、検出部３は、電荷量の検出を終える（ステップＳＴ１８）。そして、ステップＳＴ１３の処理により記憶されている電極対の座標情報と紐づけられた値を示す検出信号を、処理部４へ出力する。この検出信号は、マトリックス電極２の各電極対での電荷量を実質的に示している。
【００３０】
このように、マトリックス電極２を用いて、液晶モジュール１の表示状態をマトリックス電極２での電荷量の変化として検出し、処理部４にて所定の表示内容が設定位置に表示されているかを判定する。
なお、上記では、検出部３が各電極対の電荷量を示す検出信号を一時的に記憶しておき、全ての電極対の検出信号が得られた後に、まとめて処理部４へ出力する場合を示した。しかしながら、ステップＳＴ１２で１つの電極対の電荷量を示す信号を得るたびに、当該信号を処理して、電極対の座標情報と紐づけられた検出信号として処理部４へ逐一出力してもよい。
【００３１】
図７（ａ）は、マトリックス電極２を液晶モジュール１の絶縁層１３に組み込んだ場合の断面図である。このように配置しても、マトリックス電極２は、ＴＦＴ電極１１が作る電界Ｅ２を電荷量の変化として検出できるので、処理部４による表示内容の確認が可能である。
また、図７（ｂ）は、マトリックス電極２をガラス１４ａから見て外側でなく内側に設けた場合の断面図である。このように配置しても、マトリックス電極２は、ＴＦＴ電極１１が作る電界Ｅ１を電荷量の変化として検出することができるので、処理部４による表示内容の確認が可能である。
要は、ＴＦＴ電極１１が作る電界の影響が及ぶ位置にマトリックス電極２を設ければよい。
【００３２】
また、図８は、液晶モジュール１がＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ。ねじれネマティック）方式のものである場合の断面図である。ＴＮ方式の液晶モジュール１では、一平面上に並んだ複数のＴＦＴ電極１１に、同じく一平面上に並んだ複数のＴＦＴ電極１５が液晶１２を挟んで対向している。液晶モジュール１がＴＮ方式のものである場合は、ＴＦＴ電極１１とＴＦＴ電極１５との間にマトリックス電極２を設ける。ＴＦＴ電極１１，１５に電圧が印加されることで、向かい合うＴＦＴ電極１１，１５の間に電界Ｅ３が作られ、液晶分子の配向状態が変化する。ＴＦＴ電極１１とＴＦＴ電極１５との間に設けられたマトリックス電極２は、発生した電界Ｅ３を電荷量の変化として検出する。その後は、既に述べた処理と同様に、処理部４によって表示の確認が行われる。
【００３３】
また、マトリックス電極２では、ユーザが液晶ディスプレイ装置の表面にタッチすると、タッチされた周囲に位置する電極対の電荷量が変化する。従って、ユーザのタッチが、液晶モジュール１のＴＦＴ電極による電界の変化として誤検出される可能性がある。これを防止するためには、液晶ディスプレイ装置の最表面を、例えば透明電極から成るシールドとする。このようにすれば、シールドの設置が簡易である。なお、最表面でなくとも、マトリックス電極２から見て液晶モジュール１に発生する電界と反対側にシールドを設ければ、液晶モジュール１の電界以外の要因によるマトリックス電極２での電荷量の変化を防ぐことができる。
【００３４】
あるいは、ユーザが液晶ディスプレイ装置の表面にタッチすると、マトリックス電極２の電荷量が変化することを利用して、マトリックス電極２にタッチパネル機能を持たせてもよい。この場合、表示内容の確認機能とタッチパネル機能とを１つのマトリックス電極２で両立させるために、図９のように構成する。
図９では、マトリックス電極２を、例えば透明電極から成るシールド６ａ，６ｂに挟んだ状態で、液晶モジュール１の表面に設けている。シールド６ａ，６ｂとマトリックス電極２との間には、接着層７ａ，７ｂが設けられる。表面側のシールド６ａのみをグランドに接続してアクティブとすることで、表示内容の確認機能のみ有効となる。他方のシールド６ｂのみをグランドに接続してアクティブとすることで、タッチパネル機能のみ有効となる。シールド６ａ，６ｂのアクティブ状態を交互に切替えて、１つのマトリックス電極２で表示内容の確認機能とタッチパネル機能とを実現する。
【００３５】
あるいは、シールド６ａ，６ｂを設けずに、液晶モジュール１の垂直ブランキング期間では、マトリックス電極２をタッチパネルとして利用し、それ以外の期間では、マトリックス電極２を表示の確認のために用いるようにしてもよい。垂直ブランキング期間では、液晶モジュール１により生じる電界が安定している。この期間に、マトリックス電極２をタッチパネルとして利用することで、ユーザのタッチ検出精度を確保できる。
【００３６】
図２及び図９のように、液晶モジュール１の表面にマトリックス電極２を設ける構成は、既存の液晶モジュール１を対象に表示の確認を行う構成として適している。マトリックス電極２の設置も簡易である。
一方、図７及び図８のように、液晶モジュール１の内部にマトリックス電極２を組み込む構成は、液晶モジュール１の製造工程でマトリックス電極２を形成することができ、コスト低減効果が期待できる。
【００３７】
マトリックス電極２による液晶モジュール１の電界の検出感度を上げるには、画像デザインを工夫するとよい。具体的には、処理部４での表示確認判定の対象となる表示内容の周囲には、液晶モジュール１の電界が発生しない画像デザインとするとよい。例えば、電圧が印加されていない場合に黒画面となるノーマリブラックの液晶モジュール１の場合、表示確認判定の対象となる表示内容の周囲を黒色の画像デザインとする。
【００３８】
上記では、処理部４が、マトリックス電極２の全ての電極対それぞれの電荷量を示す検出信号を用いて、表示内容の確認を行う場合を示した。しかしながら、表示確認判定の対象とする表示内容が表示される設定位置とその周囲を含む範囲に存在する電極対の電荷量を示す検出信号のみを用いて、表示内容の確認を行ってもよい。また、表示確認判定の対象とする表示内容の形状としたマトリックス電極２を、当該表示内容が表示される設定位置に対応する位置に設けて、単純に検出信号を閾値と比較することで判定をしてもよい。例えば所定の表示内容が円形のマークの場合、マトリックス電極２の形状も円形とする。そして、処理部４は、所定の表示内容の形状としたマトリックス電極２の電極対のうち、閾値を超える電荷量を持つものが何割であるか、または、マトリックス電極２の各電極対が持つ電荷量の合計値が閾値を超えるかにより、判定を行う。比較対象となる閾値は、例えば液晶ディスプレイ装置の動作試験等の際に実際に計測されたマトリックス電極２の各電極対での電荷量を用いて、予め設定されている。
【００３９】
以上のように、この実施の形態１に係る表示確認装置によれば、液晶ディスプレイ動作時に発生する電界の影響を受けたマトリックス電極２の各電極対の電荷量を示す検出信号が入力部４１に入力され、入力された検出信号を、予め用意された検出信号と比較部４２で比較し、判定部４３は、比較結果を用いて、液晶ディスプレイで所定の表示内容が設定位置に表示されているかを判定する。その際、マトリックス電極２の電極対は、その密度が液晶ディスプレイの画素密度以下でもよく、必ずしも従来のように画素と一対一に対応させて設けなくともよいので、高輝度又は高解像度のものとしたい液晶ディスプレイに対しても適用可能な構成である。従って、広い範囲の液晶ディスプレイに適用して、その表示内容を確認することができる。また、従来のように別体のカメラ等を用いるものと比較して、簡易に構成することができる。
【００４０】
また、液晶ディスプレイは、液晶分子を表示面と平行な面内で回転させてスイッチングする方式の液晶モジュール１を有し、マトリックス電極２は、液晶モジュール１の表面に設けられていることとした。従って、既存のＩＰＳ方式の液晶モジュール１を対象に表示内容の確認を行うことができ、マトリックス電極２の設置も簡易である。
【００４１】
また、液晶ディスプレイは、液晶分子を表示面と平行な面内で回転させてスイッチングする方式の液晶モジュール１を有し、マトリックス電極２は、液晶モジュール１の絶縁層１３に組み込まれていることとした。従って、ＩＰＳ方式の液晶モジュール１の製造工程でマトリックス電極２を形成することができ、コスト低減効果が期待できる。
【００４２】
また、液晶ディスプレイは、ねじれネマティック方式の液晶モジュール１を有し、マトリックス電極２は、液晶モジュール１を構成して液晶分子の配向状態を変化させるＴＦＴ電極１１，１５間に設けられていることとした。従って、ＴＮ方式の液晶モジュール１の製造工程でマトリックス電極２を形成することができ、コスト低減効果が期待できる。
【００４３】
また、液晶ディスプレイは、液晶分子を表示面と平行な面内で回転させてスイッチングする方式の液晶モジュール１を有し、マトリックス電極２は、２つのシールド６ａ，６ｂに挟まれた状態で液晶モジュール１の表面に設けられ、２つのシールド６ａ，６ｂは、交互にアクティブ状態になることとした。従って、表示内容の確認機能とタッチパネル機能とを１つのマトリックス電極２で両立させることができる。
【００４４】
また、マトリックス電極２から見て液晶ディスプレイに発生する電界と反対側にシールドが設けられていることとした。従って、ユーザのタッチにより、マトリックス電極２の電荷量が変化するのを防ぐことができる。
【００４５】
また、液晶ディスプレイ装置が、メータディスプレイであることとした。従って、充電警告マーク、油圧警告マーク、エアバック警告マーク等の各種警告を表す表示内容が、正常に表示され、ユーザに提示されているかを確認することができる。
【００４６】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上のように、この発明に係る表示確認装置は、広い範囲の液晶ディスプレイに適用することができるので、例えば高輝度又は高解像度の液晶ディスプレイの表示内容を確認するための装置として用いるのに特に適している。
【符号の説明】
【００４８】
１  液晶モジュール、２  マトリックス電極、３  検出部、４  処理部、５  表示制御部、６ａ，６ｂ  シールド、７ａ，７ｂ  接着層、１１  ＴＦＴ電極、１２  液晶、１３  絶縁層、１４ａ，１４ｂ  ガラス、１５  ＴＦＴ電極、３１  ドライブ、３２  入力部、３３  増幅器、３４  ＡＤコンバータ、４１  入力部、４２  比較部、４３  判定部、１００  処理回路、１０１  メモリ、１０２  ＣＰＵ。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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