(57)【要約】【課題】  映像を表示する表示装置において、生体情報を取得し、生体情報に応じて表示画像を制御することで生体リズムの調整を可能とする表示装置および携帯端末装置を提供する。【解決手段】  表示部１０６に表示するための映像信号が、アンテナ線あるいは外部の接続機器等から映像信号出力手段１０５へと送られ、映像信号が映像信号変換手段１０４へと出力される。覚醒度推定手段１０３は、ＣＣＤカメラ１０２によって撮像された使用者の顔の画像の時間的変化から瞬きを検出し、これを基に覚醒度を推定する。映像信号変換手段１０４は、覚醒度推定手段１０３から送られてくる使用者の覚醒度を基に映像信号の変換を行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像を表示する表示手段と、映像の色合いを変える色合い制御手段を有する表示装置において、
生体情報を取得する生体情報取得手段と、
取得された生体情報に基づき、覚醒度を推定する覚醒度推定手段とを備えており、
前記色合い制御手段は、推定された覚醒度に基づき、前記表示手段の青色の発光強度を変化させることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記生体情報取得手段は、使用者の顔を撮像する画像情報取得手段を有し、覚醒度推定手段は、撮像画像に基づきその使用者の瞬きを検出することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記色合い制御手段は、前記覚醒度推定手段により推定した覚醒度が低い時には、青色の発光強度を強くすることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項４】
前記色合い制御手段は、前記覚醒度推定手段により推定した覚醒度が高い時には、青色の発光強度を弱くすることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項５】
映像を表示する表示手段と、映像の色合いを変える色合い制御手段を有する表示装置において、
生体情報を取得する生体情報取得手段と、
取得された生体情報に基づき、覚醒度を推定する覚醒度推定手段と、
時間情報を出力する時間情報出力手段とを備えており、
色合い制御手段は、推定された覚醒度および出力された時間情報に基づき、前記表示手段の青色の発光強度を変化させることを特徴とする表示装置。
【請求項６】
色合い制御手段は、推定された覚醒度が低く、かつ出力された時間情報が覚醒期のときには、青色の発光強度を強くすることを特徴とする請求項５記載の表示装置。
【請求項７】
色合い制御手段は、推定された覚醒度が高く、かつ出力された時間情報が覚醒期でないときには、青色の発光強度を弱くすることを特徴とする請求項５記載の表示装置。
【請求項８】
前記表示装置は、覚醒期を個人の生活パターンに合わせて設定可能なパターン設定手段を備えることを特徴とする請求項５から７のうちの１項記載の表示装置。
【請求項９】
請求項１から８のうちの１項記載の表示装置を用いたことを特徴とする携帯端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画面に画像を表示する表示装置および携帯端未装置に関するものであり、特に生体情報を取得し、その生体情報に応じて表示画像を制御することによって生体リズムの調整を可能とする表示装置およびそれを用いた携帯端末装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示装置は、陰極線管（ＣＲＴ：Cathode Ray Tube、ブラウン管ともいう）ディスプレイや、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイや、投射型ディスプレイなど多くの方式のものが実用化されている。
また、これら表示装置の応用として立体視可能な表示装置などの開発も行われている。
【０００３】
これら多種多様な表示装置の使用に際して、長時間の視聴による疲労や映像酔いといった健康被害が問題となっており、この問題を回避するために生体情報を利用する試みが行われている。
【０００４】
例えば、特許文献１に記載の「状態検出装置および表示装置」では、瞳の瞳孔径の時間変化から疲労度を算出し、使用者に疲労度に応じた画像を提示するなどして警告を与えるようにしている。
【０００５】
また、特許文献２に記載の「映像表示装置」では、立体映像表示装置において、興奮、感動、緊張、疲労といった情報を、脳波、脈波、皮膚温、または瞬目などの生体情報を基に推定し画像を制御する（平面視画像や休息を促すメッセージを表示する）ことで、感覚に応じた映像を常に視聴者に与えることができるとともに、疲労度を感覚度の変化として捉えることにより、人に優しい映像表示装置の提供を提案している。
【０００６】
なお、米国の「神経科学ジャーナル（The Journal of Neuroscience）」誌において、２００１年の第２１巻の（6405-6412）には、光の色つまり光波長に対する生体のメラトニン抑制の関係が発表されている（非特許文献１、特にその6409頁の第５図参照）。
【特許文献１】特開平７−２５５６６９号公報
【特許文献２】特開平８−２８９３２７号公報
【非特許文献１】米国神経科学協会（Society for Neuroscience）発行の神経科学ジャーナル（The Journal of Neuroscience）２００１年８月１５日の第２１巻（6405-6412）、ジョージ−Ｃ−ブレイナード（George C. Brainard）、ジョン−Ｐ−ハニフィン（john P. Hanifin）ら著
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように、従来、表示装置に関しその使用者の生体情報を利用して、表示する映像を変化させることにより、使用者にその疲労に対する警告を与えるものや、疲労を軽減させる技術は提案されている。
【０００８】
しかしながら、下記に示す生体情報を利用して、使用者のサーカディアンリズム（circadian rhythm：２４時間リズム、日周性リズム、既日リズムなどという）を調整しようとする表示装置は、今まで考えられておらず、その考え方自体も未公知であった。
【０００９】
すなわち、生体は体内に計時機構を持ち、生体機能に関する周期現象を制御していることが知られているが、その周期現象の一つとしてサーカディアンリズムと呼ばれる２４から２５時間周期のリズムがある。サーカディアンリズムを２４時間周期に同調させる主要因子として光環境が挙げられる。
【００１０】
このリズムを示す代表的なものである睡眠と覚醒のリズムに着目する。
睡眠と覚醒のリズムは、上述のように光によって影響を受けるが、これは光によってメラトニン（Melatonin：松果体の分泌ホルモン）の分泌量が変化する為である。メラトニンの分泌量と覚醒度は深く関係しており、覚醒時にはメラトニン分泌量が抑制されていることが知られている。上記非特許文献１にもあるように、発光波長４４０ｎｍから６００ｎｍの光に対してのメラトニン抑制度について調査したところ、特に波長４６４ｎｍ近傍の光がメラトニンの抑制効果が最も高いという実験結果が得られている。
このように、光を制御する事で覚醒と睡眠のリズムを調整することが可能となる。
【００１１】
本発明は、上記の点に着目してなされたものであって、生体情報を基に、表示装置の光を制御することにより覚醒と睡眠のリズムを調整する機能を持たせた表示装置およびそれを用いる携帯端末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】
【００１２】
本発明は、映像を表示する表示手段と、映像の色合いを変える色合い制御手段を有する表示装置において、生体情報を取得する生体情報取得手段と、取得された生体情報に基づき、覚醒度を推定する覚醒度推定手段とを備えており、前記色合い制御手段は、推定された覚醒度に基づき、前記表示手段の青色の発光強度を変化させることを特徴とする。
【００１３】
本発明において、前記生体情報取得手段は、使用者の顔を撮像する画像情報取得手段を有し、覚醒度推定手段は、撮像画像に基づきその使用者の瞬きを検出することを特徴とする。
また、本発明において、前記色合い制御手段は、前記覚醒度推定手段により推定した覚醒度が低い時には、青色の発光強度を強くすることを特徴とする。
また、本発明において、前記色合い制御手段は、前記覚醒度推定手段により推定した覚醒度が高い時には、青色の発光強度を弱くすることを特徴とする。
【００１４】
本発明は、映像を表示する表示手段と、映像の色合いを変える色合い制御手段を有する表示装置において、生体情報を取得する生体情報取得手段と、取得された生体情報に基づき、覚醒度を推定する覚醒度推定手段と、時間情報を出力する時間情報出力手段とを備えており、色合い制御手段は、推定された覚醒度および出力された時間情報に基づき、前記表示手段の青色の発光強度を変化させることを特徴とする。
本発明において、色合い制御手段は、推定された覚醒度が低く、かつ出力された時間情報が覚醒期のときには、青色の発光強度を強くすることを特徴とする。
また、本発明において、色合い制御手段は、推定された覚醒度が高く、かつ出力された時間情報が覚醒期でないときには、青色の発光強度を弱くすることを特徴とする。
また、本発明において、前記表示装置は、覚醒期を個人の生活パターンに合わせて設定可能なパターン設定手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明は、携帯端末装置であって、上記のうちの１つの表示装置を用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、生体情報取得手段から取得した生体情報を基づき、覚醒度推定手段により覚醒度を推定し、この推定された覚醒度に応じて表示手段の青色の発光強度を変化させることによって、覚醒度に応じて生体リズムを調整することが可能になる。
【００１７】
また、生体情報取得手段が使用者の顔を撮像する画像情報取得手段を有し、使用者の瞬きを検出することにより、瞬きに基づき覚醒度を推定することが可能となる。瞬きは動きが明確であるので精度良く覚醒度を推定することができる。
【００１８】
また、覚醒度推定手段により推定した覚醒度が低い時には、青色の発光強度を強くするよう制御することにより、メラトニンを抑制することが可能となり、覚醒度を高めることが可能となる。
【００１９】
また、覚醒度推定手段により推定した覚醒度が高い時には、青色の発光強度を弱くするよう制御することにより、メラトニンの抑制効果を抑えて覚醒度を抑えることが可能となる。
【００２０】
本発明によれば、さらに時間情報を出力する時間情報出力手段を備え、色合い制御手段によって、推定された覚醒度および出力された時間情報に基づき、前記表示手段の青色の発光強度を変化させるので、時間によって要求される覚醒度が異なることに対応することができる。
【００２１】
前記覚醒度推定手段により推定した覚醒度が低く、時間が覚醒期のときには、青色の発光強度を強くすることによって、覚醒度が低く、かつ覚醒度を高めたいときだけ青色を強くすることが可能となり、青色を強くすると画面の色合いが変化しバランスが崩れてしまうが、この時間を最小限にとどめることが可能となる。
【００２２】
また、前記覚醒度推定手段により推定した覚醒度が高く、時間が覚醒期でないときには、青色の発光強度を弱くすることで、睡眠前など覚醒度を抑えたい時間に覚醒度が高くなっている場合に、メラトニンの抑制効果を抑えて覚醒度を抑えることが可能となる。
【００２３】
また、さらに覚醒期を個人の生活パターンに合わせて設定可能なパターン設定手段を備えることで、単純に日中を覚醒期とするのではなく、使用者の生活パターンに合わせて生体リズムを調整することが可能となる。
【００２４】
また、本表示装置を携帯端末装置に載せることにより、外部でも生体リズムの調整が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態（実施形態）を、添付図面を参照して説明する。
【００２６】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る表示装置の構成を説明するブロック図、図２（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る青の信号変換例の説明図、図３は本発明に係る青の色合いを変化させたときの白色部分の色度座標上での変化例の説明図、図４は本発明における光の波長とメラトニン抑制の関係例の説明図である。
【００２７】
図１を参照して本発明に係る表示装置１０１を説明する。
図１に示すように、この表示装置１０１は、バックライト型のフルカラー液晶示装置からなり、画面に映像（画像）を表示する表示部１０６と、表示部１０６に表示する映像信号を出力する映像信号出力手段１０５と、使用者（表示装置１０１のユーザ）の顔の画像を撮像する画像情報取得手段（生体情報取得手段に相当）であるＣＣＤ（電荷結合素子）カメラ１０２と、ＣＣＤカメラ１０２からの画像を基に瞬き（瞬目）を検出し使用者の覚醒度を推定する覚醒度推定手段１０３と、上記映像信号出力手段１０５から送られてきた映像に対して、覚醒度推定手段１０３からの覚醒度に応じて色合いを変える色合い制御手段である映像信号変換手段１０４とから主に構成される。
【００２８】
はじめに、表示部１０６に表示するための映像信号が、アンテナ線あるいは外部の接続機器等から映像信号出力手段１０５へと送られ、その映像信号出力手段１０５の映像信号が映像信号変換手段１０４へと出力される。
その際、映像信号変換手段１０４は、覚醒度推定手段１０３から送られてくる使用者の覚醒度を基に映像信号の変換を行う。
【００２９】
覚醒度推定手段１０３は、ＣＣＤカメラ１０２によって撮像された使用者の顔の画像の時間的変化（生体情報に相当）から瞬きを検出する機能と、この瞬きを基に使用者の覚醒度を推定する機能を有する。この覚醒度の推定は、以下に説明する画像解析の技術によって行う。
なお、実施形態においては、覚醒度推定手段１０３および映像信号変換手段１０４の各機能は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）および各種インターフェイスやドライバユニットの構成を用いて、ＲＯＭに記憶されたプログラムによって実現される。
【００３０】
〔実施形態１における覚醒度の推定〕
覚醒度が高い場合には、使用者（の視線）は画面上に集中し瞬きの回数が減る。
また、１回の瞬きにかかる（費やされる）時間を見ると、覚醒度が高いときほど時間が短くなる傾向がある。逆に、覚醒度が低下すると、瞬きの回数が増加する、あるいは１回の瞬きの時間が長くなる傾向がある。
【００３１】
撮像した顔の画像から瞬きを検出する手段（機能）としては、例えば、顔の明るさの特徴をモデル化した濃淡画像を用いた探索法である、顔輪郭モデルと輪郭周辺の明るさの変化の規則に基づく方法によって顔を抽出し、さらにエッジ検出によって顔の各部位を認識する方法を実施するものである。これにより、目を抽出し画像の時間変化を見ることにより、目の瞬きを抽出することが可能となる。
【００３２】
可視光により外部から眼球を撮影すると、角膜を光が通過するため、虹彩および瞳孔が観察される。近赤外線で瞳孔を撮影すると、虹彩は明るく映るので、瞳孔と虹彩の分離が容易となる。瞳孔は光の透過率が高いが、眼球内部での光の反射が少ないため、外界からは暗く見える。
なお、瞬きを検出する手段としては、この方法に限らず多重解像度画像とのテンプレート照合に基づく方法を用いて顔の各部位を認識して画像を抽出するなど様々な方法を実施するものがある。
【００３３】
このように、覚醒度推定手段１０３においては、適切な方法によって画像から検出した瞬きを基に、例えば１分間といったある単位時間内における瞬きの回数、あるいは瞬き１回にかかる時間を算出し、この値から覚醒度を推定する。
【００３４】
具体的な覚醒度の推定方法としては、覚醒度が高い時、低い時の瞬き回数や時間に関する情報に応じて、覚醒度が高い、通常、低いという３段階に分けられたテーブルを予めＲＯＭ等に備えておき、ＣＰＵの演算機能がこのテーブルを基に現在の回数や時間から覚醒度がどのレベルに属するかを判定する。
【００３５】
推定した覚醒度に応じて、色合い制御手段である映像信号変換手段１０４によって映像信号を変化させる。
すなわち、上述の覚醒度が高い、通常、低いという３段階に応じて映像信号の変化は３段階とし、映像信号出力手段１０５からの映像をそのまま出力する場合を「標準設定」と、青の映像信号を強める場合を「青色多設定」、青の映像信号を弱める場合を「青色少設定」とそれぞれ称する。
【００３６】
図２に映像信号を変化させるそれぞれの信号変換値の例をテーブルによって示す。
図２（ａ）は「標準設定」のときの信号変換値、（ｂ）は「青色多設定」のときの信号変換値、（ｃ）は「青色少設定」のときの信号変換値である。
【００３７】
この図２では、映像信号出力手段から送られてきた信号値（Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各値）が１５０であった場合を示しており、「青色多設定」では青の信号値を３０増加させ、「青色少設定」では青の信号値を３０減少させている。
【００３８】
上記図２に示すように映像信号を変化させた場合のｘｙ色度図上での変化を図３に示す。この場合、元信号におけるＲＧＢ値が全て１５０であった時に相関色温度がＤ６５であったとする。なお、図３のｘｙ色度図において、横軸はｘｙ色度座標のｘ、縦軸はｙを表しており、図中の実線で示される三角形は国際規格であるｓＲＧＢの色再現範囲を示している。
【００３９】
図３に表されるように、相関色温度６５００Ｋは色度図上で多くの点がある。特に国際照明委員会（ＣＩＥ）で定められるＤ６５と呼ばれる相関色温度が約６５００Ｋの紫外部を含む平均的な昼光色が、テレビやモニタ等で基準として使用されていることが多い。
色温度が高いほど青っぽく、色温度が低いほど赤っぽい色となる。
色度図上では、図３に示すように、図２における（ｂ）「青色多設定」のように青みが強くした場合にはＡの方向へ、（ｃ）「青色少設定」のように青みを弱くした場合にはＢの方向へ色がずれることになる。
【００４０】
推定した覚醒度が低い時には、覚醒度を上昇させるために「青色多設定」とする。
図４は光の波長に対する人間のメラトニンの分泌の関係を示しており、図４の横軸は発光波長、縦軸はメラトニン抑制の感度を示している。
【００４１】
図４に示すように、発光波長約４６５ｎｍをピークにメラトニンの抑制効果がある。そのため、「青色多設定」とすることで覚醒度が上昇する。また、覚醒度が通常のときには「標準設定」、高い時にはメラトニン抑制を最大限防ぐため「青色少設定」とする。このように表示部で表示する映像を青色について制御することにより、覚醒度に応じて表示装置を用いて生体リズムの調整が可能となる。
【００４２】
なお、図１においては、理解を容易にするために各部品の大小関係や概観を誇張して記載しているので、各部品の大きさ等は実際とは異なる。
また、図２に示す映像信号の変化（テーブル）に関しては、ここでは変化量は３０であったが、３０に限らずより多く変化させても、より少なく変化させても良い。また、元の映像信号に対して２割、あるいは３割といったように割合によって変化させても良い。また、青だけでなく全ての信号値を増加させるといった方法もあるが、暗い映像の場合には浮いた映像になってしまうといった弊害もある。
【００４３】
また、ここでは元の映像信号値をＲＧＢ全て１５０としたが、映像信号値の数値はこのような数値に限られず、映像に応じて、映像信号が８ｂｉｔで表現されていれば０から２５５で、それ以上のｂｉｔ数であればそのｂｉｔ数に応じた数値で様々な値をとる。
また、ここでは表示部での表示映像において標準の色温度を６５００Ｋとしたが、ＮＴＳＣ規格では９３００Ｋが標準であり、場合によってはこれら２つに限らず様々な色温度をとる。
また、ここでは液晶表示装置としたが、ＣＲＴやＰＤＰ（プラズマディスプレイ）、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）などの他の方式による表示装置でも良い。
また、ここでは顔の画像を生体情報としたが、カメラの代わりにセンサを用いて、皮膚電位を生体情報として用い、手掌の精神性発汗を電位で測定する皮膚電位活動により覚醒度を推定するような方法もある。
【００４４】
（実施形態２）
次に、図５、図６を参照して本発明の実施形態２に係る表示装置を説明する。
図５は、実施形態１に係る表示装置の構成を説明するブロック図、図６（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る青の信号変換例の説明図である。なお、説明において上記の実施形態１と同様機能や構造の部分には、同一の符号を付している。
【００４５】
図５に示すように、この表示装置２０１は、携帯電話端末におけるバックライト型のフルカラー型の液晶表示装置であり、画面に映像を表示する小型の液晶である表示部２０２と、表示部２０２に表示する映像信号を出力する映像信号出力手段１０５と、携帯電話端末に備えられた使用者の顔の画像を撮像する画像情報取得手段（生体情報取得手段に相当）であるＣＣＤカメラ１０２と、ＣＣＤカメラ１０２からの画像を基に瞬きを検出し使用者の覚醒度を推定する覚醒度推定手段１０３と、時刻情報(時間情報に相当）を出力する時刻情報出力手段（時間情報出力手段に相当）２０３と、映像信号出力手段１０５から送られてきた映像を、覚醒度推定手段１０３からの覚醒度と時刻情報出力手段２０３からの時刻情報に応じて色合いを変える色合い制御手段である映像信号変換手段１０４とから主に構成される。
【００４６】
はじめに、表示部２０２に表示するための映像信号が、アンテナ線あるいは外部の接続機器等から映像信号出力手段１０５へと送られ、映像信号が映像信号変換手段１０４へと出力される。
その際、映像信号変換手段１０４は、覚醒度推定手段１０３から送られてくる使用者の覚醒度と、時刻情報出力手段２０３からの時刻情報を基に映像信号の変換を行う。
【００４７】
覚醒度推定手段１０３は、ＣＣＤカメラ１０２によって撮像された使用者の顔の画像から眼の部分を検出する機能と、あらかじめ定めた単位時間における虹彩と瞳孔部分の面積を求め、これを基に覚醒度を推定する機能を有する。この覚醒度の推定は、以下に説明する画像解析の技術によって行う。
なお、実施形態においては、覚醒度推定手段１０３および映像信号変換手段１０４と共に時刻情報出力手段（時間情報出力手段）２０３の各機能は、中央処理ユニット、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび各種インターフェイスやドライバユニットの構成を用いて、ＲＯＭに記憶されたプログラムによって実現される。
【００４８】
〔実施形態２における覚醒度の推定〕
眼球の虹彩は，日本人の場合は茶色のことが多いため、可視光の元では暗く映る。一方で強膜（白目）は白色に近いためは明るく映る。このように画像上において虹彩と強膜の輝度値の違いが生じることに基づき虹彩を検出する。このように、画像から検出した虹彩を基に面積を算出する。時間的な面積の変化を常に算出し、その加算値を比べることで覚醒度を推定する。
【００４９】
例えば、覚醒度が高いときには瞬きの回数が減る為、ある単位時間における虹彩と瞳孔部分の面積の累積値は高くなる。一方で、覚醒度が低い時には、瞬きの回数が増え、瞬きをする際の速度も遅くなるとともに、瞼が閉じがちになるため虹彩が見える時間が少なくなり、面積の累積値は低くなる。これを基に覚醒度を推定する。
覚醒度推定手段１０３においては、覚醒度が高い時、低い時の面積に関する情報を保持したテーブルを予めＲＯＭ等に備えておき、ＣＰＵの演算機能がこのテーブルを基に現在の面積に関する情報から覚醒度がどのレベルに属するかを判定する。あらかじめ保持する面積に関するテーブルは、例えば事前に多人数に対して調査を行い、結果に応じて分けておく方法がある。
【００５０】
他にも、携帯端末のように使用者がある程度特定される場合には、最初の数回、あるいはテーブル作成用のモードを用意するなどして、そのときに検出した面積の累積値の最大、最小を基に、その中間値で覚醒度の高低を分けるといった方法でも良い。また、同様の方法で回数に関して覚醒度の高低を分けてもよく、例えば、1分間あたりの瞬き回数が最小で３０回、最大で６０回であったとすると、４５回以上で高い、４５回未満で低いといった具合である。この時、最小があまりにも低く過去のほかの測定から大きく外れるときは除外して次の値を最小として使用するなどの処理を行っても良い。また、過去の計測の平均回数を基に区切っても良い。
【００５１】
推定した覚醒度と、時刻情報出力手段２０３からの時刻情報に応じて、色合い制御手段である映像信号変換手段１０４によって映像信号を変化させる。映像信号の変化は３段階とし、映像信号出力手段１０５からの映像をそのまま出力する場合を「標準設定」、青の映像信号を強める場合を「青色多設定」、青の映像信号を弱める場合を「青色少設定」とする。
【００５２】
図６にそれぞれの信号変換値の例をテーブルによって示す。
図６（ａ）は「標準設定」の時の信号変換値、（ｂ）は「青色多設定」、（ｃ）は「青色少設定」である。
【００５３】
ここでは、映像信号出力手段から送られてきた信号値がＲ：１４０、Ｇ：１５０、Ｂ：１６０であった場合を示しており、図６（ｂ）の「青色多設定」では青の信号値Ｂを３０増加させ、図６（ｃ）の「青色少設定」では青の信号値を３０減少させている。また、青の信号値であるＢの増加、減少にともない赤の信号値であるＲも１０増加、減少させている。青の信号値を変化させることで画面の色合いが変化してしまうため、赤の信号値も変化させる事で画面の色合いの変化を抑えている。
【００５４】
時刻情報出力手段２０３から得た時刻が、６時から１８時であった場合には日中として覚醒期とし、一方、１８時から６時までを夜間として覚醒期以外（沈静期）とする。
ア）推定した覚醒度が低く、かつ時刻情報出力手段２０３から得た時刻が日中であった場合には、覚醒度を上昇させるために「青色多設定」とする。
また、覚醒度が低くても、時刻が夜間であった場合には、「青色多設定」としたのでは覚醒度が上昇して睡眠に悪影響を及ぼすため、色合いを保ちたい場合には「標準設定」、あるいはより睡眠への影響を抑える為に「青色少設定」とする。
イ）推定した覚醒度が高く、かつ時刻が日中であった場合には、色合いを重視する場合には「標準設定」、覚醒度を高く保ちたい場合には「青色多設定」とし、覚醒度が高くかつ夜間であった場合には、睡眠への悪影響を防ぐ為に「青色少設定」とする。
【００５５】
この制御により、覚醒度に応じて表示装置を用いて生体リズムの調整が可能となる。また、時刻情報を利用することにより、睡眠に悪影響を及ぼしたくない夜間（沈静期）に「青色多設定」となることを防ぎ、より適切な制御が可能となるとともに、覚醒度と時刻情報を用いる事で画面の色合いを出来る限り変えずに生体リズムの調整を行うことが可能となる。
【００５６】
また、このような信号制御を行う際、「青色多設定」とするときにはバックライトの輝度を上げ、「青色少設定」とするときにはバックライトの輝度を下げることで、より青色の強度にメリハリをつけることが出来るため、生体リズムの調整効果が大きくなる。
【００５７】
なお、図５においては、理解を容易にするために各部品の大小関係や概観を誇張して記載しているので、各部品の大きさ等は実際とは異なる。
また、図５では画像情報取得手段を含めて表示装置としている（カメラ一体型の液晶表示部）が、カメラ等の画像情報取得手段は表示装置に含まれなくとも、携帯端末の構成部品として（カメラ一体型の携帯電話）もよく、あるいは外付け（オプションの後付けカメラ等）で設けていてもよい。
【００５８】
図６に示す映像信号の変化に関しては、ここでは青の変化量は３０、赤は１０であったが、この数値に限らずより多く変化させても、より少なく変化させても良い。また、ここでは元の映像信号値も今回の場合に限らず様々な値をとる。
また、ここでは６時から１８時を日中、１８時から６時を夜間としたが、季節などに合わせて６時から２０時を日中としてもよく、ここに上げた時間区切りに限るわけではない。また２２時から２時を深夜としてより青の強度を弱めるなどより多くの時間で区切り制御を細かく行っても良い。
また、ここでは表示装置は携帯端末装置に搭載したものであり個人を特定できるとしたが、ＰＣ等も含めＩＤ（などの情報を基に個人を特定し、それに応じて覚醒度を推定するテーブルを個人ごとに作成しても良い。
【００５９】
（実施形態３）
次に、本発明の実施形態３に係る表示装置を説明する。
図７は、実施形態３に係る表示装置の構成を説明するブロック図、図８は光源制御手段３１０による光源部３０４の光源制御パターン例の説明図、図９は青ＬＥＤ３０７のＰＷＭ発光制御の説明図、図1０は推定した覚醒度に対する光源の変化の説明図、図１１は覚醒期の光源の制御例の説明図である。
【００６０】
この表示装置３０１は、液晶表示装置であり、映像を表示する表示手段である液晶パネル３０２と、液晶パネル３０２を背面から照射する導光板３０３と、前記導光板３０３に光を入射する光源部３０４と、光源部３０４を制御する色合い制御手段である光源制御手段３１０と、赤外光を利用して使用者の画像を撮像する赤外線カメラ３０８、赤外線カメラ３０８によって撮像された使用者の顔の画像の時間的変化から瞬きを検知し、これを基に覚醒度を推定する覚醒度推定手段３０９と、時刻情報をパターン記憶手段３１１に出力する時刻情報出力手段２０３と、どの時刻を覚醒期にするかを定めるパターン記憶手段３１１、液晶パネル３０２に映像信号を出力する映像信号出力手段１０５とによって主に構成される。
また、光源部３０４は赤ＬＥＤ３０５、緑ＬＥＤ３０６、青ＬＥＤ３０７の３原色の光源からなる。
【００６１】
映像信号が、アンテナ線あるいは外部の接続機器等から映像信号出力手段１０５へと送られ、映像信号が液晶パネル３０２へ送られる。
その際、光源制御手段３１０は、覚醒度推定手段３０９から送られてくる使用者の覚醒度とパターン記憶手段３１１から送られてくる覚醒期に関する情報を基にＬＥＤの制御を行う。
【００６２】
覚醒度推定手段１０３は、赤外線カメラ３０８によって撮像された使用者の顔の画像の時間的変化から瞬きを検出（検知）する機能と、この瞬きを基に覚醒度を推定する機能を有する。この覚醒度の推定は、以下に説明する画像解析の技術によって行う。
なお、実施形態においては、覚醒度推定手段３０９および光源制御手段３１０の各機能は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）および各種インターフェイスやドライバユニットの構成を用いて、ＲＯＭに記憶されたプログラムによって実現される。
【００６３】
〔実施形態３における覚醒度の推定〕
覚醒度が高い場合には、画面上に集中し瞬きの回数が減る。
また、１回の瞬きにかかる時間を見ると、覚醒度が高いときほど時間が短くなる傾向がある。逆に覚醒度が低下すると、瞬きの回数が増加する、あるいは１回の瞬きの時間が長くなる傾向がある。
【００６４】
撮像した顔の画像から瞬きを検出する手段（機能）としては、例えば、瞼や虹彩、瞳孔という部分ごとに赤外線に対する反射率が異なる為、近赤外光を使用することにより各部位の検出が可能になる。
【００６５】
覚醒度推定手段３０９においては、上記のような時間的な変化から瞬きを検出した瞬きを基に、例えば１分間といったある単位時間内における瞬きの回数、あるいは瞬き１回にかかる時間を算出し、この値から覚醒度を推定する。
【００６６】
具体的な覚醒度の推定方法としては、覚醒度が高い時、低い時の瞬き回数や時間に関する情報に応じて覚醒度が高い、通常、低いという３段階に分けられたテーブルを予めＲＯＭに備えておき、ＣＰＵの演算機能によってこのテーブルを基に現在の回数や時間から覚醒度がどのレベルに属するかを判定する。
【００６７】
推定した覚醒度と、パターン記憶手段３１１からの情報に応じて、色合い制御手段である光源制御手段３１０は光源部３０４の発光強度を変化させる。パターン記憶手段３１１は、使用者が各自の生活パターンに合わせて、あらかじめ時刻に応じて覚醒期を設定しておく。
【００６８】
図８に覚醒期のパターンの例を示す。図８に示すように、覚醒期は覚醒度を上げたい時間帯を意味し、沈静期はそれ以外の時間帯を意味する。
【００６９】
光源制御手段３１０は、推定された覚醒度とパターン記憶手段３１１からの情報を基に、以下の３段階で光源の制御を行う。これは、青ＬＥＤ３０７の発光強度を強くする「青色多設定」、初期設定時の発光強度の場合を「標準設定」、青ＬＥＤ３０７の発光強度を弱める「青色少設定」の３段階とする。
例えばＬＥＤをＰＷＭ（Pulse width modulation）制御とした場合には、「青色多設定」では図９に示すように単位時間における青ＬＥＤ３０７の発光時間の割合（Ｄｕｔｙ比）を増加させる。すなわち青ＬＥＤ３０７の発光時間をｔ１からｔ２といったように長くする。図９における縦軸は発光強度、横軸が発光時間である。
上記の「青色多設定」に応じて青ＬＥＤ３０７の発光時間を長くすることにより、表示部の青の強度が強まる。逆に「青色少設定」では発光時間を短くする。
【００７０】
なお、光源部３０４の発光強度制御を電流制御で行う場合には、「青色多設定」では青ＬＥＤ３０７の電流値を上げ、「青色少設定」ではその電流値を下げる。
【００７１】
これらのような制御により、例えば「標準設定」での画面上の白色での色温度が６５００Ｋであったとすると、「青色多設定」としたとき画面は実施例１と同様青くなり、青色の発光強度が強くなることからメラトニンが抑制され覚醒度が高くなる。
【００７２】
一方、「青色少設定」とし、青の発光強度が弱くなるとメラトニンへの影響が緩和され、覚醒度の上昇を防ぐことが出来る。青ＬＥＤ３０７の発光波長は図２から４６５ｎｍ付近のとき最も覚醒度への影響が強くなる。
【００７３】
推定した覚醒度とパターン記憶手段３１１からの情報に応じて光源制御手段３１０がどのように光源を制御するかを図１０に示す。
【００７４】
図1０の示すように、覚醒度が高く、時刻が覚醒期であった場合には、覚醒度を保つために「青色多設定」にする、もしくは見た目の色合いを重視して「標準設定」とする。これらは使用者が設定可能とする。
また、覚醒度が通常であれば、色合いを重視する場合には常に「標準設定」に、覚醒度を重視するのであれば覚醒期であれば「青色多設定」に、沈静期であれば「青色少設定」とする。
また、覚醒度が低い場合には、覚醒期であれば「青色多設定」として覚醒度を上昇させ、沈静期であれば通常設定、もしくは「青色少設定」とする。
【００７５】
現在の覚醒度と時刻情報、あらかじめ覚醒期を記憶したパターン情報を使用することにより、使用者の生活リズムに合わせた覚醒度の調整が行える他、不必要に画面の色合いが変化してしまうのを最小限に防ぐことが可能となる。
【００７６】
推定した覚醒度が低い時には、覚醒度を上昇させるために「青色多設定」とする。上記の図４に示すように、発光波長約４６５ｎｍをピークにメラトニンの抑制効果があるため、「青色多設定」とする事で覚醒度が上昇する。また、覚醒度が通常のときには「標準設定」、高い時にはメラトニン抑制を最大限防ぐ為「青色少設定」とする。この制御により、覚醒度に応じて表示装置を用いて生体リズムの調整が可能となる。
【００７７】
なお、図７においては、理解を容易にするために各部品の大小関係や概観を誇張して記載しているので、各部品の大きさ等は実際とは異なる。また、青だけでなく他の色のＬＥＤを制御して発光強度を強める事で色合いの変化を防ぐ方法もある。
また、ここでは標準のモニタの色を６５００Ｋとしたが、ＮＴＳＣ規格では９３００Ｋが標準であり、場合によってはこれら２つに限らず様々な色温度をとる。また、ここでは液晶表示装置としたが、ＣＲＴやＰＤＰ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）などの他の方式による表示装置でも良く、用途はモニタであってもテレビであっても良い。
【００７８】
また、ここでは覚醒度の段階を高い、通常、低いと３段階としたが３段階に限るわけでなく、より細かく状態を分けて制御に関しても細かく行ってもよい。同様に、光源制御の設定もここでは「青色多設定」、「標準設定」、「青色少設定」と３段階としたが、青の発光強度に応じてさらに細かい設定に分けて制御を行ってもよい。
また、青色の発光強度を制御する際、常に発光強度を変化させるのではなく、図１１に示すようにパルス状に制御してもよい。横軸は時間で、縦軸はＬＥＤ３０７の発光強度を表し、図は覚醒期に「青色多設定」とした場合を表している。
【００７９】
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、各請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、さらには、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施形態１に係る表示装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施形態１における青の信号変換例の説明図である。
【図３】本発明における青の色合いを変えたときの、白色部分の色度座標上での変化を示す説明図である。
【図４】本発明の実施形態１における波長とメラトニンの抑制の関係を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態２に係る表示装置を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施形態２における信号変換例を示す説明図である。
【図７】本発明の実施形態３に係る表示装置を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施形態３における、パターン記憶部に保存されたパターン例である。
【図９】本発明の実施形態３におけるＬＥＤの発光強度の変化を示す説明図である。
【図１０】本発明の実施形態３における覚醒度と覚醒期に関する青ＬＥＤの制御パターンを示す説明図である。
【図１１】本発明の実施形態３における、青ＬＥＤの制御方法に関する説明図である。
【符号の説明】
【００８１】
１０１，２０１，３０１  表示装置
１０２  ＣＣＤカメラ
１０３  覚醒度推定手段
１０４  映像信号変換手段
１０５  映像信号出力手段
１０６  表示部
２０２  表示部
２０３  時刻情報出力手段
３０２  液晶パネル
３０３  導光板
３０４  光源部
３０５  赤ＬＥＤ
３０６  緑ＬＥＤ
３０７  青ＬＥＤ
３０８  赤外線カメラ
３０９  覚醒度推定手段
３１０  光源制御手段
３１１  パターン記憶手段
【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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【図１０】
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【図１１】
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