(57)【要約】【課題】  オペレータの位置に係わらず、表示される被写体画像を視認し易くする液晶モニタユニットを提供する。【解決手段】  発光ダイオードユニット５０から、一定の強度を有するレーザ光ＬＳを受光センサ３２の受光面３４に入射させる。制御部４０は、受光面３４が検出したレーザ光ＬＳの光量の平面分布を示す信号を受信し、受光面３４の単位面積当たりの受光量を算出する。そして、制御部４０の制御によってアーム部３６が回転され、回転後の位置にある受光センサ３２が受光したレーザ光ＬＳの光量を制御部４０が再び算出し、以後、アーム部３６の回転と受光量の算出とを繰り返す。そして受光センサ３２を、受光面３４の単位面積当たりの光量が最大となる回転位置まで回転させ、液晶モニタ２０の表示画面２２が、発光ダイオードユニット５０を用いるオペレータの方向に向くように、液晶モニタ２０の回転を制御する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光面を有し、軸心周りに回転可能な受光センサと、
所定の方向から前記受光面に入射した所定の入射光の光量を検出する光量検出手段と、
前記入射光の光量が最大になる回転位置まで前記受光センサを回転させ、前記入射光の入射方向に前記受光面を向かせる回転手段を有する回転制御手段と、
前記回転制御手段に連結され、前記受光センサと一体的に回転可能な液晶モニタとを備えることを特徴とする液晶モニタユニット。
【請求項２】
前記回転手段が前記入射光の入射方向に前記受光面を向かせることにより、前記入射光の入射方向に前記液晶モニタを向かせることを特徴とする請求項１に記載の液晶モニタユニット。
【請求項３】
前記受光面に入射した前記入射光の単位面積当たりの光量を算出する光量算出手段をさらに有し、前記回転手段が、前記光量算出手段が算出した単位面積当たりの光量に基づいて前記受光センサを回転させることを特徴とする請求項１に記載の液晶モニタユニット。
【請求項４】
前記回転手段が、前記受光センサが第１の回転位置にて前記入射光を受光すると、前記受光センサを第１の方向に第２の回転位置まで回転させ、前記光量検出手段が検出した前記第２の回転位置における前記入射光の光量が前記第１の回転位置における前記入射光の光量よりも大きい場合、前記受光センサを第１の方向にさらに回転させ、前記光量検出手段が検出した前記第２の回転位置における前記入射光の光量が前記第１の回転位置における前記入射光の光量よりも小さい場合、前記受光センサを第１の方向と反対の第２の方向に回転させることを特徴とする請求項１に記載の液晶モニタユニット。
【請求項５】
前記回転手段が、前回の回転位置と今回の回転位置とにおける前記入射光の光量の大小に応じた回転方向に前記受光センサを回転させることを繰り返して、前記入射光の入射方向に前記受光面を向かせることを特徴とする請求項４に記載の液晶モニタユニット。
【請求項６】
前記回転手段が前記回転方向を変更する回数の上限である上限回数が定められていることを特徴とする請求項５に記載の液晶モニタユニット。
【請求項７】
前記入射光の入射方向に前記受光面が向いたか否かを判断する判断手段をさらに有し、
前記受光センサの前回の回転位置と今回の回転位置とにおける前記入射光の光量が実質的に等しいときに、前記判断手段が、前記入射光の入射方向に前記受光面が向いたと判断することを特徴とする請求項５に記載の液晶モニタユニット。
【請求項８】
前記受光面に前記入射光を入射させるための光出射手段をさらに有することを特徴とする請求項１乃至７に記載の液晶モニタユニット。
【請求項９】
前記入射光がレーザ光であることを特徴とする請求項８に記載の液晶モニタユニット。
【請求項１０】
前記光出射手段が、所定の波長の光を出射し、前記光量検出手段が、前記所定の波長域の光量のみを検出することを特徴とする請求項８に記載の液晶モニタユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶モニタユニットに関し、特に、液晶モニタの向きを自動的に調整可能な液晶モニタユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば内視鏡装置における被写体画像の表示等のために、液晶モニタが幅広く利用されている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００４−３２１３４４号公報（段落［００１２］〜［００２２］、図１〜７等参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
液晶モニタは、従来のブラウン管を用いた画像表示装置等に比べて、視野角が狭い。このため、複数のオペレータが同一のモニタ画面を観察するとき等、液晶モニタの正面付近にいないオペレータにとっては、被写体画像が視認しにくい場合が多い。
【０００４】
本発明は、オペレータの位置に係わらず、表示される被写体画像を視認し易くする液晶モニタユニット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】
【０００５】
本発明の液晶モニタユニットは、受光面を有し、軸心周りに回転可能な受光センサと、所定の方向から受光面に入射した所定の入射光の光量を検出する光量検出手段と、入射光の光量が最大になる回転位置まで受光センサを回転させ、入射光の入射方向に受光面を向かせる回転手段を有する回転制御手段と、回転制御手段に連結され、受光センサと一体的に回転可能な液晶モニタとを備える。
【０００６】
液晶モニタユニットは、回転手段が入射光の入射方向に受光面を向かせることにより、入射光の入射方向に液晶モニタを向かせることが好ましい。また、液晶モニタユニットは、受光面に入射した入射光の単位面積当たりの光量を算出する光量算出手段をさらに有し、回転手段が、光量算出手段が算出した単位面積当たりの光量に基づいて受光センサを回転させることが好ましい。
【０００７】
回転手段は、受光センサが第１の回転位置にて入射光を受光すると、受光センサを第１の方向に第２の回転位置まで回転させ、光量検出手段が検出した第２の回転位置における入射光の光量が第１の回転位置における入射光の光量よりも大きい場合、受光センサを第１の方向にさらに回転させ、光量検出手段が検出した第２の回転位置における入射光の光量が第１の回転位置における入射光の光量よりも小さい場合、受光センサを第１の方向と反対の第２の方向に回転させることが好ましい。
【０００８】
また、回転手段は、前回の回転位置と今回の回転位置とにおける入射光の光量の大小に応じた回転方向に受光センサを回転させることを繰り返して、入射光の入射方向に受光面を向かせることがより好ましい。
【０００９】
液晶モニタユニットにおいては、回転手段が回転方向を変更する回数の上限である上限回数が定められていることが望ましい。また、液晶モニタユニットは、入射光の入射方向に受光面が向いたか否かを判断する判断手段をさらに有し、受光センサの前回の回転位置と今回の回転位置とにおける入射光の光量が実質的に等しいときに、判断手段が、入射光の入射方向に受光面が向いたと判断することが望ましい。
【００１０】
液晶モニタユニットは、受光面に入射光を入射させるための光出射手段をさらに有することが好ましい。そしてこの場合、入射光はレーザ光であることがより好ましい。また、光出射手段が、所定の波長の光を出射し、光量検出手段が、所定の波長域の光量のみを検出することがより好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、オペレータの位置に係わらず、表示される被写体画像を視認し易くする液晶モニタユニットを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態における液晶モニタユニットの斜視図である。
【００１３】
液晶モニタユニット１０には、表示画面２２を有する液晶モニタ２０、液晶モニタ２０を水平方向に回転自在に支持する液晶モニタ支持ユニット３０、および発光ダイオードユニット５０が含まれる。液晶モニタ支持ユニット３０には、液晶モニタ２０に連結されたアーム部３６とテーブル３８とが設けられている。
【００１４】
そしてアーム部３６の上方には、受光センサ３２、および制御部４０が設けられ、アーム部３６内のテーブル３８との連結部近傍には、アクチュエータ（回転手段・図示せず）が内蔵されている。アクチュエータは、接続ケーブル４４を介して制御部４０と電気的に接続されており、制御部４０の制御の下で、アーム部３６を水平方向に回転させ、アーム部３６とともに液晶モニタ２０、受光センサ３２および制御部４０も水平方向に軸回転する。
【００１５】
受光センサ３２には、液晶モニタ２０の表示画面２２に略平行な受光面３４が設けられている。受光センサ３２は、オペレータの操作によって出射される、発光ダイオードユニット５０から出射したレーザ光ＬＳが受光面３４に入射すると、入射したレーザ光ＬＳの光量を検出する。そして、受光センサ３２から制御部４０に、検出されたレーザ光ＬＳの光量の平面分布に応じた信号が送信される。制御部４０は、レーザ光ＬＳの光量の平面分布を示す信号から、受光面３４の単位面積当たりの受光量を算出する。
【００１６】
レーザ光ＬＳは、一定の強度、および所定の口径を有する。受光センサ３２は、レーザ光ＬＳを受光すると、後述するように回転を始める。そしてオペレータは、受光センサ３２の回転が停止するまでの間、所定の位置から継続してレーザ光ＬＳを出射させる。なお受光センサ３２は、受光する光のうち、レーザ光ＬＳが有する波長の光のみを検出することから、レーザ光ＬＳが選択的に検出される。
【００１７】
制御部４０は、受光センサ３２からの信号を受信すると、単位面積当たりの受光量を算出するとともに、アーム部３６を左右いずれかの所定の方向に、所定の角度まで回転させる。このため、受光センサ３２は、レーザ光ＬＳを最初に受光した位置から、所定の回転位置まで回転させられる。
【００１８】
そして制御部４０は、受光センサ３２がこの回転位置で検出した光量を示す信号を受信すると、回転前の位置と所定の回転位置とで受光センサ３２が検出した単位面積当たりの受光量の大小を比較する。この大小比較の結果に基づいて、制御部４０は、受光面３４が受光するレーザ光ＬＳの単位面積当たりの光量が最大となる回転位置（以下、目標位置という）に向かうように、左右いずれかの方向にさらにアーム部３６を回転させる。このアーム部３６の回転と、制御部４０による受光センサ３２の受光量の算出とは、後述するように、所定の回数まで、もしくは受光センサ３２の回転位置が目標位置となるまで繰り返される。
【００１９】
この結果、単位面積当たりの受光量は受光面３４がレーザ光ＬＳの入射方向に向いたとき、すなわち、受光面３４がレーザ光ＬＳの入射光軸に対して略垂直になるときに最大となるため、受光センサ３２は、目標位置まで回転移動され、レーザ光ＬＳの入射方向を向くこととなる。なお制御部４０には、受光センサ３２が一度回転を開始してから目標位置まで回転される間における、回転位置に対応する受光量のデータを記憶するためのメモリ（図示せず）が設けられている。
【００２０】
このように制御部４０は、受光センサ３２を目標位置まで回転させるように、アクチュエータを制御してアーム部３６を回転させる。そして液晶モニタ２０は、アーム部３６を介して受光センサ３２と一体的に回転することから、液晶モニタ２０も目標位置まで回転し、この結果、液晶モニタ２０とその表示画面２２が、レーザ光ＬＳの入射方向、すなわち発光ダイオードユニット５０を操作しているオペレータがいる方向を向くこととなる。なお液晶モニタ２０は、オペレータによって直接手動で操作されることによっても回転可能できる。
【００２１】
発光ダイオードユニット５０は、液晶モニタユニット１０に対して複数個、用意されている。このため、同じ液晶モニタユニット１０が複数のオペレータによって使用されているときに、各オペレータがいずれも発光ダイオードユニット５０を使用できる。そして、表示画面２２を正面で観察したいと考えたオペレータによって、受光面３４に向けてレーザ光ＬＳが出射されると、液晶モニタ２０とその表示画面２２は、オペレータの位置に対して正面を向くように回転される。このように、異なる位置にいる複数のオペレータのいずれもが、移動することなしに最も観察し易い正面から表示画面２２を観察できる。
【００２２】
図２は、液晶モニタ２０の回転位置を調整する回転位置調整ルーチンを示すフローチャートである。
【００２３】
回転位置調整ルーチンは、レーザ光ＬＳが、受光センサ３２の受光面３４に入射すると開始する。ステップＳ１０１では、受光センサ３２の回転方向が変更した回数を示すインデックスである変更回数インデックス「Ｒ」が、「Ｒ」＝０に設定され、さらに、受光センサ３２の最初の回転位置（第１の回転位置）における、受光面３４の単位面積当たりの受光量である基準受光量Ｉ(０)が制御部４０により算出されて、ステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０２では、受光センサ３２が、予め定められていた右方向に、所定の第２の回転位置まで回転され、ステップＳ１０３に進む。
【００２４】
ステップＳ１０３においては、第２の回転位置における受光面３４の単位面積当たりの受光量である回転位置受光量Ｉ(１)が算出され、ステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０４では、基準受光量Ｉ(０)と回転位置受光量Ｉ(１)とが等しいか否かが、制御部４０によって判断される。ここで、基準受光量Ｉ(０)と回転位置受光量Ｉ(１)との差が、所定の閾値以下であるときに、基準受光量Ｉ(０)と回転位置受光量Ｉ(１)とは等しいものと判断される。
【００２５】
ステップＳ１０４にて、基準受光量Ｉ(０)と回転位置受光量Ｉ(１)とが等しいと判断されると、ステップＳ１１２に進み、基準受光量Ｉ(０)と回転位置受光量Ｉ(１)とが等しくないと判断されると、ステップＳ１０５に進む。ステップＳ１１２では、制御部４０のメモリに記憶されている受光量のデータが、基準受光量Ｉ(０)と回転位置受光量Ｉ(１)のみであるか否かが判断される。そして、記憶されているのが、基準受光量Ｉ(０)と回転位置受光量Ｉ(１)のみではないと判断されると、回転位置調整ルーチンは終了する。これは、これまでに受光センサ３２の回転位置を調整した結果、現在の回転位置が目標位置に十分に近く、受光センサ３２が目標位置にあるものとみなすことができるからである。
【００２６】
一方、ステップＳ１１２にて、メモリに記憶されているのが、基準受光量Ｉ(０)と回転位置受光量Ｉ(１)のみであると判断されると、受光センサ３２の回転制御を継続する必要があるために、ステップＳ１１３に進んで位置受光量Ｉ(１)の値が新たな基準受光量Ｉ(０)の値とされた後、ステップＳ１０２に戻る。
【００２７】
ステップＳ１０５においては、基準受光量Ｉ(０)が、回転位置受光量Ｉ(１)よりも小さいか否かが判断され、基準受光量Ｉ(０)が回転位置受光量Ｉ(１)よりも小さいと判断されるとステップＳ１０６に進み、基準受光量Ｉ(０)が回転位置受光量Ｉ(１)よりも大きいと判断されるとステップＳ１０７に進む。
【００２８】
ステップＳ１０６では、第２の回転位置から、さらにそれまでの回転方向（順方向）にある方向にある所定の第３の回転位置まで受光センサ３２が回転され、ステップＳ１０８に進む。これは、基準受光量Ｉ(０)が回転位置受光量Ｉ(１)よりも小さいことから、受光センサ３２の目標位置は、第１の回転位置よりも第２の回転位置側、すなわち第１の回転位置よりも順方向にあることが明らかだからである。ここで、目標位置が第１の回転位置と第２の回転位置との間にあった場合には、後述するように、受光センサ３２は第３の回転位置から、それまでの回転方向とは逆の方向（逆方向）に回転されて、目標位置の近くに戻ることとなる。
【００２９】
一方、ステップＳ１０７においては、受光センサ３２が、第２の回転位置から、逆方向にある所定の回転位置である第４の回転位置まで回転され、ステップＳ１０８に進む。これは、第１の回転位置における基準受光量Ｉ(０)が、第２の回転位置での回転位置受光量Ｉ(１)よりも大きいことから、目標位置は、第２の回転位置よりも第１の回転位置側、すなわち第２の回転位置よりも逆方向にあることが明らかだからである。
【００３０】
なお、ステップＳ１０７において、受光センサ３２を、ステップＳ１０２において回転させたときとは異なる大きさの所定の回転角度で逆回転させ、第１の回転位置に戻ることのないようにさせても良い。これは、受光センサ３２が、既に受光量が算出された第１の回転位置に戻ると、目標位置まで受光センサ３２を回転移動させるための新たなデータが得られないからである。ただし、回転位置制御の精度をさほど必要としない場合、ステップＳ１０７で、受光センサ３２を、ステップＳ１０２と略同じ大きさの所定の回転角度で逆回転させ、第１の回転位置と略同じ位置に戻しても良い。この場合、回転制御が容易になる。
【００３１】
ステップＳ１０８においては、受光センサの今回の回転、すなわちステップＳ１０６もしくはＳ１０７での回転の方向が、前回の回転の方向と異なっているか否か、すなわち回転方向が逆方向に変更されたか否かが判断される。そして、回転方向が変更されていないと判断されるとステップＳ１０９に進み、回転方向が変更されたと判断されるとステップＳ１１０に進む。
【００３２】
ステップＳ１０９では、位置受光量Ｉ(１)の値が新たな基準受光量Ｉ(０)の値とされるとともに、これまでの基準受光量Ｉ(０)が、基準受光量Ｉ(０)を検出したときの受光センサ３２の回転位置と対応させられた上で制御部４０のメモリに記憶され、ステップＳ１０３に戻る。一方、ステップＳ１１０では、変更回数インデックス「Ｒ」が１だけインクリメントされ、ステップＳ１１１に進む。ステップＳ１１１では、変更回数インデックス「Ｒ」が、予め定められている、受光センサ３２の回転方向の変更回数の上限である上限回数「ＲMAX」と等しいか否かが制御部４０にて判断される。
【００３３】
例えば、上限回数ＲMAX＝３とすると、変更回数インデックス「Ｒ」が「３」であって上限回数「ＲMAX」に等しいと判断されると、回転位置調整ルーチンは終了し、制御部４０による受光センサ３２の回転制御は終了する。一方、変更回数インデックス「Ｒ」が、上限回数「ＲMAX」と等しくない、すなわち上限回数ＲMAX＝３よりも小さい「１」もしくは「２」であると判断されると、ステップＳ１０９に進む。
【００３４】
このように上限回数「ＲMAX」が設定されているのは、後述するように、回転方向の変更回数が所定の回数以上になれば、そのときの受光センサ３２の回転位置は、十分に目標位置に近いからである。本実施例では、上限回数ＲMAX＝「３」に設定されているが、受光センサ３２の回転位置をどの程度まで目標位置に近づける必要があるか、すなわち必要とされる受光センサ３２の回転位置制御の精度に応じて、上限回数「ＲMAX」の値は定められる。上限回数「ＲMAX」の値が大きいほど、受光センサ３２は目標位置に近い回転位置まで移動され、回転位置制御の精度は高まる。
【００３５】
ステップＳ１０５に初めて進んだときを除き、続くステップＳ１０６およびＳ１０７においては、受光センサ３２の回転角度、すなわち受光センサ３２を順方向、もしくは逆方向にどれだけ回転移動させるかが、前回までの受光センサ３２の回転位置と、各回転位置における回転位置受光量Ｉ(１)および基準受光量Ｉ(０)に応じて、いわゆる山登り法の原理に従って制御部４０により算出される。
【００３６】
例えば、これまでに、ステップＳ１０２の後にステップＳ１０６を１回経由しており、順方向にのみ２回、回転して受光センサ３２が現在の第３の回転位置にある場合、以下のように、次回の回転角度が定められる。まず、ステップＳ１０５において、第３の回転位置における回転位置受光量Ｉ(１)が、前回の第２の回転位置における基準受光量Ｉ(０)よりも大きいか否かが判断される。そして、第３の回転位置における回転位置受光量Ｉ(１)が、前回の第２の回転位置における基準受光量Ｉ(０)よりも小さいと判断された場合、目標位置は、第３の回転位置と第１の回転位置との間にあると判断される。
【００３７】
そこでさらに、第３の回転位置における回転位置受光量Ｉ(１)と第１の回転位置における受光量とが比較され、前者が後者よりも大きい場合、目標位置は第３の回転位置と第２の回転位置との間にあると予測され、前者が後者よりも小さい場合には、目標位置は第２の回転位置と第１の回転位置との間にあるものと予測されうる。
【００３８】
ただしここでは、受光量のデータに加え、第１の回転位置から第２の回転位置までの回転角度と、第２の回転位置から第３の回転位置までの回転角度のデータも、目標位置の予測に用いられる。すなわち、第３の回転位置での回転位置受光量Ｉ(１)が第１の回転位置での受光量より大きい場合であっても、第１の回転位置から第２の回転位置までの回転角度が、第２の回転位置から第３の回転位置までの回転角度よりも十分に大きい場合、目標位置は、第２の回転位置と第１の回転位置との間にあるものと予測されうる。
【００３９】
このように、これまでの受光センサ３２の回転位置と受光量のデータから目標位置が予測できる場合には、制御部４０は、目標位置であると予測される回転位置まで、受光センサ３２を回転させるようにアクチュエータを制御する。従って、先述のように、ステップＳ１０５の判断結果などにより、目標位置が第３の回転位置と第２の回転位置との間にあると制御部４０によって予測された場合、続くステップＳ１０７において、受光センサ３２は、第３の回転位置と第２の回転位置との間の目標位置と予測される回転位置まで、逆方向に回転される。
【００４０】
また例えば、それまでに順方向にのみ回転された場合であって、ステップＳ１０５において、第３の回転位置での回転位置受光量Ｉ(１)が第２の回転位置における基準受光量Ｉ(０)よりも大きく、目標位置が第３の回転位置よりもさらに順方向にあると判断された場合、前回までの各回転位置における受光量の増加傾向に基づいて目標位置を予測し、予測された目標位置に近くなるように、今回の回転角度が定められる。ただしここで、受光量の増加傾向から目標位置が予測できない場合においては、今回の回転における回転角度は、特に前回までの回転位置と受光量とに係わらずに設定される。
【００４１】
以上のように本実施形態によれば、レーザ光ＬＳが入射する方向を常に向くように受光センサ３２の回転位置を制御することにより、発光ダイオードユニット５０を用いるオペレータの位置に係わらず、液晶モニタ２０をオペレータに対向させ、表示画面２２に表示される被写体画像を視認し易くする液晶モニタユニット１０を実現できる。
【００４２】
制御部４０が、受光センサ３２の受光面３４における光量の平面分布に基づいて単位面積当たりの受光量を算出するために、発光ダイオードユニット５０から出射される光は直進性のあるレーザ光ＬＳであることが好ましいが、これには限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】液晶モニタユニットの斜視図である。
【図２】モニタの回転位置を調整する回転位置調整ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４４】
１０  液晶モニタユニット
２０  液晶モニタ（回転体）
３０  液晶モニタ支持ユニット（回転制御手段）
３２  受光センサ（光量検出手段）
３４  受光面
３６  アーム部（回転手段）
４０  制御部（回転制御手段・光量算出手段・判断手段）
５０  発光ダイオードユニット（光出射手段）
ＬＳ  レーザ光（入射光）
【図１】
2007047233.tif 000003
【図２】
2007047233.tif 000004