液晶表示装置
【課題】 消費電力の少ない液晶表示装置を得る。
【解決手段】 光源３１（第１の光源）と、光源３２（第２の光源）と、光源３１から出射された光を、運転席方向を中心として所定角度範囲内に所定強度以上の光が局在する第１の配光分布を持つ光に変換するとともに、光源３２から出射された光を、助手席方向を中心として所定角度範囲内に所定強度以上の光が局在する第２の配光分布を持つ光に変換し、第１の配光分布を持つ光および第２の配光分布を持つ光の少なくとも一方の光を、液晶表示パネル１０の方向に出射する光学部材４０とを有するバックライト５０と、運転席および助手席の各々に人物が存在しているか否かを判定する人物判定手段２１と、第１の配光分布を持つ光の強度と、第２の配光分布を持つ光の強度とを、人物判定手段２１の判定結果に基づいてそれぞれ増減するように光源３１および光源３２を制御する光源制御手段２２とを備えるものである。
【解決手段】 光源３１（第１の光源）と、光源３２（第２の光源）と、光源３１から出射された光を、運転席方向を中心として所定角度範囲内に所定強度以上の光が局在する第１の配光分布を持つ光に変換するとともに、光源３２から出射された光を、助手席方向を中心として所定角度範囲内に所定強度以上の光が局在する第２の配光分布を持つ光に変換し、第１の配光分布を持つ光および第２の配光分布を持つ光の少なくとも一方の光を、液晶表示パネル１０の方向に出射する光学部材４０とを有するバックライト５０と、運転席および助手席の各々に人物が存在しているか否かを判定する人物判定手段２１と、第１の配光分布を持つ光の強度と、第２の配光分布を持つ光の強度とを、人物判定手段２１の判定結果に基づいてそれぞれ増減するように光源３１および光源３２を制御する光源制御手段２２とを備えるものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車のカーナビゲーションシステムに用いられる液晶表示装置として、液晶表示パネルの背面に、両側端面に光源が設けられた導光板を持つバックライトを配置するとともに、上記液晶表示パネルの前面に、出射する光を二方向に分散する調光フィルムを配置したものがある。このような構成によれば、液晶画面を対向する斜め二方向の何れからも明瞭に視認することができる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２９４５３９号公報（第１頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような従来の液晶表示装置は、動作中は常に運転席方向および助手席方向の両方向に高い輝度の光を出射するようにしている。ところが、カーナビゲーションシステムが運転席には乗員がいるが助手席には乗員がいない状況で使用される場合、従来の液晶表示装置では、乗員がいない助手席方向にも高い輝度の光が出射されるため、消費電力の低減の点で問題があった。
【０００５】
この発明は上述のような問題を解決するためになされたもので、消費電力の少ない液晶表示装置を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の液晶表示装置は、液晶表示パネルと、第１の光源と、第２の光源と、第１の光源から出射された光を、第１の座席方向を中心として所定角度範囲内に所定強度以上の光が局在する第１の配光分布を持つ光に変換するとともに、第２の光源から出射された光を、第２の座席方向を中心として所定角度範囲内に所定強度以上の光が局在する第２の配光分布を持つ光に変換し、第１の配光分布を持つ光および第２の配光分布を持つ光の少なくとも一方の光を、液晶表示パネルの方向に出射する光学部材とを有するバックライトと、第１の座席および第２の座席の各々に人物が存在しているか否かを判定する人物判定手段と、第１の配光分布を持つ光の強度と、第２の配光分布を持つ光の強度とを、人物判定手段の判定結果に基づいてそれぞれ増減するように第１の光源および第２の光源を制御する光源制御手段とを備えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、第１の座席および第２の座席の各々に人物が存在するか否かを判定し、その判定結果に基づいて、第１の座席方向に出射される第１の配光分布を持つ光の強度と、第２の座席方向に出射される第２の配光分布を持つ光の強度とをそれぞれ増減するようにしているので、人物が存在する席の方向に出射される光は所定の強度を維持したままで、人物が存在しない席の方向に出射される光の強度を低下させて消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１の液晶表示装置の構成を示す斜視図である。
【図２】実施の形態１の液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図３】実施の形態１の液晶表示装置の導光板に形成された反射ドットを示す図である。
【図４】実施の形態１の液晶表示装置の制御部の構成を示す図である。
【図５】実施の形態１の液晶表示装置のバックライトから出射される光の左右方向の配光分布を示す図である。
【図６】実施の形態１の液晶表示装置の動作を説明するためのフローチャートを示す図である。
【図７】実施の形態１の液晶表示装置の変形例に係る第１の光源および第２の光源に供給される電力の時間変化を示す図である。
【図８】実施の形態１の液晶表示装置の導光版に形成された反射ドットの変形例を拡大して示す断面図である。
【図９】実施の形態２の液晶表示装置の人物判定部の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１ないし図６は、実施の形態１に係る液晶表示装置を示すものであって、図１は構成を示す斜視図、図２は構成を示す断面図、図３（ａ）は導光板に形成された反射ドットを示す図、図３（ｂ）は図３（ａ）の一部を拡大して示す断面図、図４は制御部の構成を示す図、図５はバックライトから出射される光の配光特性を示す図、図６は動作を説明するためのフローチャートを示す図である。
【００１０】
図１および図２において、液晶表示装置１００は自動車のセンターコンソールに設置されるカーナビゲーションシステムに用いられるものである。液晶表示装置１００は、液晶表示パネル１０と、液晶表示パネル１０の背面１０ｂに向けて光を出射するバックライト５０と、バックライト５０を制御する制御部２０とを備えている。また、液晶表示装置１００は、運転席（第１の座席）への着座の有無を検出する着座センサ６１ａと、助手席（第２の座席）への着座の有無を検出する着座センサ６１ｂとを備えている。
【００１１】
液晶表示パネル１０は、バックライト５０から出射された光が入射する背面１０ｂと、この背面１０ｂの反対側の表示面１０ａとを有する透過型の液晶パネルであり、バックライト５０から出射された光を透過して表示面１０ａから画像光を出射する。
【００１２】
バックライト５０は、光源３１（第１の光源）と、光源３２（第２の光源）と、光源３１から出射された光を、運転席方向（第１の座席方向）を中心として所定角度範囲内に所定強度以上の光が局在する第１の配光分布を持つ光に変換するとともに、光源３２から出射された光を、助手席方向（第２の座席方向）を中心として所定角度範囲内に所定強度以上の光が局在する第２の配光分布を持つ光に変換し、第１および第２の配光分布を持つ光を液晶表示パネル１０の方向に出射する光学部材４０とを備えている。ここで、運転席方向とは液晶表示装置１００から運転席へ向かう方向を示し、助手席方向とは液晶表示装置１００から助手席へ向かう方向を示す。
【００１３】
光源３１、３２は、点光源であるＬＥＤを例えば３〜１０個並べて配置したものである。光源３１、３２の供給電力は制御部２０によってそれぞれ独立に制御される。
【００１４】
光学部材４０は、導光板４と、導光板４の裏面４ｄ側に配置された反射シート６と、導光板４の出光面４ｃ側に配置された光学シート７１と備えている。
【００１５】
導光板４は、光源３１から出射された光が入射する一方の端面４ａと、光源３２から出射された光が入射する他方の端面４ｂと、端面４ａ、４ｂに略直行する出光面４ｃとを有する。また、出光面４ｃに対向する面が裏面４ｄである。
【００１６】
導光板４の裏面４ｄには、図３（ａ）に示すように、導光板４の出光面４ｃから光学シート７１の方向に光を取り出すための反射ドット４１が形成されている。この反射ドット４１は、半球面状の凹凸構造を有する。凹凸面の傾斜角度θは、図３（ｂ）に示すように、導光板４の裏面４ｄに対して４０度以内になるように浅く形成されている。
【００１７】
反射シート６は、導光板４から出射された光を鏡面反射する鏡面反射シートである。この反射シート６は、導光板４から出射された光を鏡面反射して導光板４を透過し光学シート７１の方向に光を戻す役割を有する。
【００１８】
光学シート７１としては、輝度上昇フィルムであるＢＥＦ（登録商標、３Ｍ社製）を用いる。ＢＥＦは透明性に優れたポリエステルフィルムの表面にアクリル樹脂の頂角９０度前後のプリズム列を均一に成形した光学シートである。実施の形態１では、プリズム列の稜線が導光版４の端面４ａから端面４ｂへの向きと平行になるようにＢＥＦを配置している。光学シート７１としてＢＥＦを用いることにより、導光板４から出射された光が上下方向に集光されると同時に、左右方向にも運転席方向および助手席方向を中心として集光され、上述した第１の配光分布および第２の配光分布を得ることができる。
【００１９】
着座センサ６１ａ、６１ｂは圧力を感知する圧力感知センサであり、着座センサ６１ａは運転席の座面に、着座センサ６１ｂは助手席の座面にそれぞれ埋め込まれている。運転席および助手席へ人物が着座することにより所定の閾値以上の圧力が加わると、着座センサ６１ａ、６１ｂは“１”の信号を出力し、圧力が閾値未満であれば“０”の信号を出力する。なお、着座センサ６１ａ、６１ｂとしては、ばね式の接点開閉によるセンサなども用いることができる。
【００２０】
制御部２０は、着座センサ６１ａ、６１ｂからの出力を受けて、光源３１、３２の供給電力をそれぞれ独立に制御し、上述の第１の配光分布を持つ光の強度と、第２の配光分布を持つ光の強度とをそれぞれ独立に増減する。
【００２１】
次に、図４を用いて制御部２０の構成を説明する。
【００２２】
図４において、制御部２０は、人物判定部２１と、光源制御部２２とを有する。
【００２３】
人物判定部２１は、着座センサ６１ａ、６１ｂとそれぞれ結線されており、着座センサ６１ａ、６１ｂの出力に応じて運転席および助手席の各々に人物が存在するか否かを判定する。たとえば、着座センサ６１ａから“１”の信号が入力され、着座センサ６１ｂから“０”の信号が入力されたとすると、運転席には人物が存在し、助手席には人物が存在しないと判定する。そして、人物判定部２１は、判定結果を光源制御部２２に出力する。
【００２４】
光源制御部２２は、人物判定部２１の判定結果に基づいて、光源３１、３２の供給電力をそれぞれ独立に増減するように制御する。たとえば、運転席には人物が存在するが、助手席には人物が存在しない場合、光源３２の供給電力を小さくすることで、第２の配光分布を持つ光の強度を減少させる。
【００２５】
次に、図１および図２を用いて、光源３１、３２から出射された光の軌跡を説明する。
【００２６】
図１および図２において、導光板４の端面４ａ側に配置された光源３１から出射された光３１ａは、端面４ａから導光板４の内部に入射し、導光板４の出光面４ｃおよび裏面４ｄで全反射を繰り返しながら端面４ｂの方向へ伝播してゆく。なお、図１および図２では作図の都合上、出光面４ｃおよび裏面４ｄで繰り返される全反射を省略した単純な光の軌跡を示している。
【００２７】
伝播してゆく途中で裏面４ｄに形成された反射ドット４１に当たった光は、端面４ｂ側に向かう斜め方向で導光板４から外部へ取り出される。このとき、反射ドット４１に反射されて導光板４の外部へ取り出されない光もあるが、その一部は再び導光板４の内部を端面４ｂの方向へ伝播していく。また、一部は臨界角より大きな傾きを持ち導光板４の出光面４ｃから導光板４の外部へ取り出される。ここで、反射ドット４１の凹凸面の傾斜角度θは最大でも４０度以内としているので、反射ドット４１に反射され取り出された光は、端面４ｂの方向へ進む。
【００２８】
導光板４から外部に取り出された光は、反射シート６で鏡面反射され、端面４ｂ側に向かう斜め方向で裏面４ｄから導光板４の内部に再入射する。そして、導光板４の内部に再入射した光は、出光面４ｃから導光板４の外部に取り出され、光学シート７１を透過する。このとき、光学シート７１として頂角９０度のプリズム列の稜線が端面４ａから端面４ｂへの向きと平行になるように配置したＢＥＦを用いているので、出光面４ｃから大きな出射角度、すなわち導光板４の出光面４ｃに平行に近い角度で取り出された光は、光学シート７１のプリズム列により反射され、導光板４の内部に再入射する。よって、光学シート７１から出射される光のうち、大きな出射角度を持つ光の輝度は小さくなる。その結果、光学シート７１から出射される光の輝度は、出射角度が０°から約４０°までは次第に大きくなるが、出射角度が約４０°よりも大きいと次第に小さくなる。なお、ここでは光学シート７１として頂角９０度のプリズム列の稜線が端面４ａから端面４ｂへの向きと平行になるように配置したＢＥＦを用いているので、光学シート７１により反射される光は端面４ｂの方向へ向かう。さらに、導光板４を透過し反射シート６に到達した光は、反射シート６で鏡面反射され、端面４ｂ側に向かう斜め方向で裏面４ｄから導光板４の内部に再入射する。
【００２９】
以上により、光源３１から出射された光３１ａは、運転席方向を中心として所定角度範囲内に所定強度以上の光が局在する第１の配光分布を持つ光に変換される。
【００３０】
そして、第１の配光分布を持つ光は、背面１０ｂから液晶表示パネル１０に入射し、画像光に変換されて表示面１０ａから運転席方向に出射される。
【００３１】
一方、導光板４の端面４ｂ側に配置された光源３２から出射された光３２ａは、その向きが反対であること以外は光源３１から出射された光３１ａと同様の軌跡をたどり、助手席方向を中心として所定角度範囲内に所定強度以上の光が局在する第２の配光分布を持つ光に変換される。
【００３２】
上述のようにして得られた第１および第２の配光分布を、図５を用いて説明する。図５は、バックライト５０の中央から出射された光の左右方向の配光分布である。図５において、横軸はバックライト５０からの正面方向を０度とした左右方向の出射角度を、縦軸は相対輝度を示している。そして、図中の黒丸は光源３１のみを点灯した場合の配光分布を、破線は光源３２のみを点灯した場合の配光分布を、図中の白丸は光源３１および光源３２の両方を点灯した場合の配光分布を示している。
【００３３】
図５において、光源３１のみを点灯した場合、バックライト５０から出射される光は、運転席方向である４０°を中心として所定角度範囲内に所定強度以上の光が局在する第１の配光分布を持つ光に変換されていることがわかる。一方、光源３２のみを点灯した場合、バックライト５０から出射される光は、助手席方向である−４０°を中心として所定角度範囲内に所定強度以上の光が局在する第２の配光分布を持つ光に変換されていることがわかる。また、光源３１および光源３２の両方を点灯した場合、バックライト５０から出射される光は、第１の配光分布と、第２の配光分布とが重ね合わされた配光分布（以下、重ね合わせの配光分布と称す）を持つ光に変換されていることがわかる。
【００３４】
次に、図６に示すフローチャートを用いて、液晶表示装置１００の動作を説明する。
【００３５】
まず、着座センサ６１ａ、６１ｂからそれぞれ出力される“１”または“０”の信号を受けた人物判定部２１が、運転席および助手席の少なくとも一方に人物が存在するか否かを判定する（Ｓ１１）。着座センサ６１ａ、６１ｂの出力がともに“０”、つまり運転席と助手席の両方に人物が存在しない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、光源制御部２２が、光源３１および光源３２の両方を点灯させずに処理を終了する（Ｓ１２）。
【００３６】
一方、着座センサ６１ａ、６１ｂの少なくとも一方が“１”、つまり運転席と助手席の少なくとも一方に人物が存在する場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、人物判定部２１は、着座センサ６１ａ、６１ｂがともに“１”、つまり運転席と助手席の両方に人物が存在するか否かを判定する（Ｓ１３）。運転席と助手席の両方に人物が存在する場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、光源制御部２２は、光源３１および光源３２の両方を点灯させて処理を終了する（Ｓ１４）。
【００３７】
したがって、運転席および助手席の両方に人物が存在する場合は、重ね合わせの配光分布を持つ光がバックライト５０から出射されるため、液晶表示パネル１０は、従来の液晶表示装置と同様に、運転席方向と助手席方向の両方向に高い輝度の光を出射する。
【００３８】
運転席と助手席の両方に人物が存在しない場合（Ｓ１３：ＮＯ）、人物判定部２１は、着座センサ６１ａからの出力が“１”、つまり運転席に人物が存在するか否かを判定する（Ｓ１５）。運転席に人物が存在する場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、光源制御部２２は、光源３１を点灯させて処理を終了させる（Ｓ１７）。
【００３９】
したがって、運転席のみに人物が存在する場合は、第１の配光分布を持つ光がバックライト５０から出射されるため、運転席方向に出射される光の輝度は高く、助手席方向に出射される光の輝度は低い。すなわち、人物の存在しない助手席方向に出射される光を低減することができる。
【００４０】
一方、運転席に人物が存在しない場合（Ｓ１５：ＮＯ）、光源制御部２２は、光源３２を点灯させて処理を終了させる（Ｓ１６）。
【００４１】
したがって、助手席のみに人物が存在する場合、第２の配光分布を持つ光がバックライト５０から出射されるため、助手席方向に出射される光の輝度は高く、運転席方向に出射される光の輝度は低い。すなわち、人物の存在しない運転席方向に出射される光を抑えることができる。
【００４２】
実施の形態１の液晶表示装置１００によれば、運転席および助手席の各々に人物が存在するか否かを判定し、その判定結果に基づいて、運転席方向に出射される第１の配光分布を持つ光の強度と、助手席方向に出射される第２の配光分布を持つ光の強度とをそれぞれ独立に増減するようにしているので、人物が存在する席の方向に出射される光は所定の強度を維持したままで、人物が存在しない席の方向に出射される光の強度を低下させて消費電力を低減することができる。
【００４３】
また、着座センサ６１ａ、６１ｂを用いて運転席および助手席への着座の有無を検出しているので、簡易な構成で精度よく人物が存在するか否かを判定することができる。
【００４４】
なお、図５において、重ね合わせの配光分布を持つ光を出射している状態から第２の配光分布を持つ光の強度を減少する場合、つまり、光源３１、３２の両方を点灯している状態から光源３２のみを消灯する場合、第１の配光分布を持つ光に対応する方向である運転席方向に出射される光の輝度は、光源３１、３２の両方を点灯させた場合の輝度と比較して８５％に低下してしまう。このような輝度の低下を防止するために、光源制御部２２が光源３１の出力を１５％増加させるように制御するようにしてもよい。このようにすることで、助手席に人物が存在するか否かにかかわらず運転席方向へ出射される光の輝度を一定にすることができる。
【００４５】
しかし、図５に示す第１の配光分布と重ね合わせの配光分布とを完全に一致させることはできないため、上記のように運転席方向へ出射される光の輝度を一定にしようとしても、出射角度によっては輝度の変化が生じてしまう。このため、光源３１、３２の出力の増減を行うと、輝度の変化により運転席の人物は瞬間的にではあるが見づらさを感じてしまう。このような見づらさにより人物が感じる違和感を軽減するために、光源制御部２２が、所定の時間をかけて光源３１、３２に供給する電力の出力を制御するようにしてもよい。
【００４６】
図７は、実施の形態１の液晶表示装置の変形例に係る第１の光源および第２の光源に供給される電力の時間変化を示す図である。図７において、横軸は光源３１、３２の電力を増減させる動作の開始を０としたときの時間を示し、縦軸は電力を増減させる前に光源３１、３２に供給されていた電力を１としたときの相対電力を示す。また、図中の白丸は光源３１に供給される電力を示し、図中の黒丸は光源３２に供給される電力を示している。この変形例においては、光源制御部２２が、光源３１、３２の両方が点灯している状態から光源３２を消灯するとともに光源３１の供給電力を増加させる制御を１０秒間かけて行っている。
【００４７】
人間の目は０．０１６秒から０．５秒程度の周期の輝度変化に対しては感度が高いが、ゆっくりした輝度変化に対しては瞳と網膜の感度で調整をするために輝度変化を感じにくい。したがって、運転席の人物は、運転席方向に出射される光の輝度が変化したとしても、その変化にかかる時間が１秒程度以上であれば、その変化は気にならない。また、変化にかける時間が長いほど、さらに、変化の始まりが穏やかであるほど違和感を感じにくい。ただし、変化の時間を長くかけ過ぎると光源３２に無駄な電力を供給することになるため５分以内が適切である。実効的には５秒から３０秒程度が最も適している。
【００４８】
このように、光源制御部２２は、第１の配光分布を持つ光の強度と、第２の配光分布を持つ光の強度とを、数秒程度の時間をかけて増減するように光源３１、３２を制御するようにしているので、輝度の変化に伴って人物が感じる違和感を軽減することができる。
【００４９】
なお、上記の変形例においては、光源３２の供給電力を減少させる際に、光源３１供給電力を増加させる制御を所定の時間をかけて行うものを示したが、光源３２の供給電力を減少させる際に、光源３１の供給電力を変化させない場合においても、光源３２の供給電力を数秒程度の時間をかけて変化させるようにすることで、人物が感じる違和感を軽減することができる。
【００５０】
また、実施の形態１では、導光板４に形成する反射ドット４１の形状として、図３に示す半球面状の凹凸構造を示したが、反射ドット４１の形状はこれに限られない。図８は実施の形態１の液晶表示装置の導光板に形成された反射ドットの変形例を拡大して示す断面図であって、図８（ａ）は凹凸構造を有する梨地面の反射ドット、図８（ｂ）は三角プリズム構造の反射ドットを示している。反射ドット４１は、これらの形状を用いるようにしても良いが、凹凸構造や三角プリズム構造の傾斜角度θは、４０度以内となるように形成する。
【００５１】
また、実施の形態１では、光学シート７１としてＢＥＦを用いたが、これに限るものではなく、頂角が７０度から１２０度のプリズム列の長手方向が導光板４の端面４ａから端面４ｂへ向かう向きと平行になるように配置したプリズムシートや、凸レンズの長手方向が導光板４の端面４ａから端面４ｂへ向かう向きと平行になるように配置したレンチキュラーレンズシートなども適用可能である。さらに、一部の偏光成分を透過し一部を鏡面反射する偏光反射フィルムであるＤＢＥＦ（登録商標、３Ｍ社製）も適用可能である。
【００５２】
なお、光学シート７１は必須ではない。光学シート７１を設けない場合には、導光板４の出光面４ｃに頂角８０から１２０度のプリズム列を長手方向が導光板４の端面４ａから端面４ｂへ向かう向きと平行になるように形成することが望ましい。これにより、光源３１から出射された光３１ａは上下方向に集光され、高い輝度を実現できる。
【００５３】
実施の形態２．
実施の形態１の人物判定部２１は、着座センサ６１ａ、６１ｂの検出結果に基づいて、運転席および助手席に人物が存在するか否かを判定するものを示したが、着座センサ６１ａ、６１ｂに代えて運転席および助手席を前方から撮像するカメラなどの撮像手段を設置し、人物判定部２１が撮像手段により撮像された画像に基づいて、運転席および助手席の各々に人物が存在するか否かを判定するようにしてもよい。
【００５４】
図９は、実施の形態２の液晶表示装置の人物判定部を示す図である。実施の形態２における人物判定部２１は、図９に示すように、撮像手段が撮像した画像データから顔画像を抽出する顔画像抽出部２３と、顔画像データライブラリ２４とを備えている。
【００５５】
顔画像抽出部２３は、画像データから顔画像データライブラリ２４内に予め記録されている顔画像パターンと一致または類似する顔画像を抽出する。次に、抽出した顔画像に基づいて、運転席および助手席の各々に人物が存在するか否かを判定する。なお、その他の構成は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００５６】
また、実施の形態２の液晶表示装置の動作は、図６に示すＳ１１、Ｓ１３およびＳ１５において、着座センサ６１ａ、６１ｂの信号に基づく判定を、画像データから抽出された顔画像に基づく判定とすること以外は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００５７】
上記のように、着座センサ６１ａ、６１ｂに代えて撮像手段を設置し、撮像した画像に基づいて運転席および助手席の各々に人物が存在しているか否かを判定するようにしても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００５８】
なお、顔画像抽出部２３は、顔画像を抽出する際に液晶表示パネル１０の方向を向いている顔のみを抽出することが望ましい。特に、運転手は、運転中はほとんど液晶表示パネル１０を見ることがないので、人物の顔の向きが液晶表示パネル１０の方向を向いていない場合に、当該人物の方向に出射される光の強度を低下させることで、さらに消費電力を低減することができる。
【００５９】
また、人物判定部２１の人物の判定方法としては、撮像された画像と、予め撮像しておいた、運転席および助手席の両方に人物が存在しない場合の画像との差分を求め、その差分が所定の閾値よりも大きいか否かで人物が存在するか否かを判定するようにしても良い。このようにすることで、上述した顔画像データライブラリ２４の構成を簡略化することができ、人物が存在するか否かを簡易に判定することができる。
【００６０】
なお、上記各実施の形態では、液晶表示装置１００をセンターコンソールに設置されるカーナビゲーションシステムに適用したものを示したが、センターコンソールに設置されるもの以外にも適用可能である。たとえば、後部座席の天井に吊り下げるようにして設置したモニターにも適用できる。この場合、右側後部座席および左側後部座席の各々に人物が存在するか否かを判定し、人物が存在しない座席方向に出射される光の強度を低下させることで、消費電力を低減させることができる。
【００６１】
また、上記各実施の形態では、運転席および助手席の各々に人物が存在するか否かを判定するものを示したが、カーナビゲーションシステムは、運転席には人物がいるが、助手席には人物がいない状況で使用される場合が多いため、運転席に人物が存在するか否かを判定する構成を省略し、助手席に人物が存在するか否かのみを判定するようにしても良い。そして、助手席に人物が存在しない場合、助手席方向に出射される光の輝度を低下させることで、消費電力を低下させることができる。
【００６２】
また、上記各実施の形態では、液晶表示装置１００をカーナビゲーションシステムに適用したものを示したが、これに限るものではなく、観察者が液晶表示装置の左右２方向に存在するものであればその他の表示システムとしても適用できる。例えば、監視用モニターは、左右２方向のほぼ固定された座席に存在する人物が、中央に配置されたモニターを観察するようにして使用されるが、このような場合においても本発明の液晶表示装置１００を適用することで、人物が存在しない方向に出射される光の強度を低下させて消費電力を低減することができる。また、対戦型テレビゲームとして、左右２方向のほぼ固定された座席に存在する人物が、中央に配置された画面をみてゲームをするものがあるが、このような場合においても本発明の液晶表示装置１００を適用することで、同様の効果を得ることができる。
【００６３】
以上、実施の形態１および２について説明した。なお、各実施の形態およびその変形例は互いに組み合わせることができる。
【符号の説明】
【００６４】
１０ 液晶表示パネル
３１ 光源（第１の光源）
３２ 光源（第２の光源）
２１ 人物判定部
２２ 光源制御部
４０ 光学部材
５０ バックライト
６１ａ、６１ｂ 着座センサ
１００ 液晶表示装置
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車のカーナビゲーションシステムに用いられる液晶表示装置として、液晶表示パネルの背面に、両側端面に光源が設けられた導光板を持つバックライトを配置するとともに、上記液晶表示パネルの前面に、出射する光を二方向に分散する調光フィルムを配置したものがある。このような構成によれば、液晶画面を対向する斜め二方向の何れからも明瞭に視認することができる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２９４５３９号公報（第１頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような従来の液晶表示装置は、動作中は常に運転席方向および助手席方向の両方向に高い輝度の光を出射するようにしている。ところが、カーナビゲーションシステムが運転席には乗員がいるが助手席には乗員がいない状況で使用される場合、従来の液晶表示装置では、乗員がいない助手席方向にも高い輝度の光が出射されるため、消費電力の低減の点で問題があった。
【０００５】
この発明は上述のような問題を解決するためになされたもので、消費電力の少ない液晶表示装置を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の液晶表示装置は、液晶表示パネルと、第１の光源と、第２の光源と、第１の光源から出射された光を、第１の座席方向を中心として所定角度範囲内に所定強度以上の光が局在する第１の配光分布を持つ光に変換するとともに、第２の光源から出射された光を、第２の座席方向を中心として所定角度範囲内に所定強度以上の光が局在する第２の配光分布を持つ光に変換し、第１の配光分布を持つ光および第２の配光分布を持つ光の少なくとも一方の光を、液晶表示パネルの方向に出射する光学部材とを有するバックライトと、第１の座席および第２の座席の各々に人物が存在しているか否かを判定する人物判定手段と、第１の配光分布を持つ光の強度と、第２の配光分布を持つ光の強度とを、人物判定手段の判定結果に基づいてそれぞれ増減するように第１の光源および第２の光源を制御する光源制御手段とを備えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、第１の座席および第２の座席の各々に人物が存在するか否かを判定し、その判定結果に基づいて、第１の座席方向に出射される第１の配光分布を持つ光の強度と、第２の座席方向に出射される第２の配光分布を持つ光の強度とをそれぞれ増減するようにしているので、人物が存在する席の方向に出射される光は所定の強度を維持したままで、人物が存在しない席の方向に出射される光の強度を低下させて消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１の液晶表示装置の構成を示す斜視図である。
【図２】実施の形態１の液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図３】実施の形態１の液晶表示装置の導光板に形成された反射ドットを示す図である。
【図４】実施の形態１の液晶表示装置の制御部の構成を示す図である。
【図５】実施の形態１の液晶表示装置のバックライトから出射される光の左右方向の配光分布を示す図である。
【図６】実施の形態１の液晶表示装置の動作を説明するためのフローチャートを示す図である。
【図７】実施の形態１の液晶表示装置の変形例に係る第１の光源および第２の光源に供給される電力の時間変化を示す図である。
【図８】実施の形態１の液晶表示装置の導光版に形成された反射ドットの変形例を拡大して示す断面図である。
【図９】実施の形態２の液晶表示装置の人物判定部の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１ないし図６は、実施の形態１に係る液晶表示装置を示すものであって、図１は構成を示す斜視図、図２は構成を示す断面図、図３（ａ）は導光板に形成された反射ドットを示す図、図３（ｂ）は図３（ａ）の一部を拡大して示す断面図、図４は制御部の構成を示す図、図５はバックライトから出射される光の配光特性を示す図、図６は動作を説明するためのフローチャートを示す図である。
【００１０】
図１および図２において、液晶表示装置１００は自動車のセンターコンソールに設置されるカーナビゲーションシステムに用いられるものである。液晶表示装置１００は、液晶表示パネル１０と、液晶表示パネル１０の背面１０ｂに向けて光を出射するバックライト５０と、バックライト５０を制御する制御部２０とを備えている。また、液晶表示装置１００は、運転席（第１の座席）への着座の有無を検出する着座センサ６１ａと、助手席（第２の座席）への着座の有無を検出する着座センサ６１ｂとを備えている。
【００１１】
液晶表示パネル１０は、バックライト５０から出射された光が入射する背面１０ｂと、この背面１０ｂの反対側の表示面１０ａとを有する透過型の液晶パネルであり、バックライト５０から出射された光を透過して表示面１０ａから画像光を出射する。
【００１２】
バックライト５０は、光源３１（第１の光源）と、光源３２（第２の光源）と、光源３１から出射された光を、運転席方向（第１の座席方向）を中心として所定角度範囲内に所定強度以上の光が局在する第１の配光分布を持つ光に変換するとともに、光源３２から出射された光を、助手席方向（第２の座席方向）を中心として所定角度範囲内に所定強度以上の光が局在する第２の配光分布を持つ光に変換し、第１および第２の配光分布を持つ光を液晶表示パネル１０の方向に出射する光学部材４０とを備えている。ここで、運転席方向とは液晶表示装置１００から運転席へ向かう方向を示し、助手席方向とは液晶表示装置１００から助手席へ向かう方向を示す。
【００１３】
光源３１、３２は、点光源であるＬＥＤを例えば３〜１０個並べて配置したものである。光源３１、３２の供給電力は制御部２０によってそれぞれ独立に制御される。
【００１４】
光学部材４０は、導光板４と、導光板４の裏面４ｄ側に配置された反射シート６と、導光板４の出光面４ｃ側に配置された光学シート７１と備えている。
【００１５】
導光板４は、光源３１から出射された光が入射する一方の端面４ａと、光源３２から出射された光が入射する他方の端面４ｂと、端面４ａ、４ｂに略直行する出光面４ｃとを有する。また、出光面４ｃに対向する面が裏面４ｄである。
【００１６】
導光板４の裏面４ｄには、図３（ａ）に示すように、導光板４の出光面４ｃから光学シート７１の方向に光を取り出すための反射ドット４１が形成されている。この反射ドット４１は、半球面状の凹凸構造を有する。凹凸面の傾斜角度θは、図３（ｂ）に示すように、導光板４の裏面４ｄに対して４０度以内になるように浅く形成されている。
【００１７】
反射シート６は、導光板４から出射された光を鏡面反射する鏡面反射シートである。この反射シート６は、導光板４から出射された光を鏡面反射して導光板４を透過し光学シート７１の方向に光を戻す役割を有する。
【００１８】
光学シート７１としては、輝度上昇フィルムであるＢＥＦ（登録商標、３Ｍ社製）を用いる。ＢＥＦは透明性に優れたポリエステルフィルムの表面にアクリル樹脂の頂角９０度前後のプリズム列を均一に成形した光学シートである。実施の形態１では、プリズム列の稜線が導光版４の端面４ａから端面４ｂへの向きと平行になるようにＢＥＦを配置している。光学シート７１としてＢＥＦを用いることにより、導光板４から出射された光が上下方向に集光されると同時に、左右方向にも運転席方向および助手席方向を中心として集光され、上述した第１の配光分布および第２の配光分布を得ることができる。
【００１９】
着座センサ６１ａ、６１ｂは圧力を感知する圧力感知センサであり、着座センサ６１ａは運転席の座面に、着座センサ６１ｂは助手席の座面にそれぞれ埋め込まれている。運転席および助手席へ人物が着座することにより所定の閾値以上の圧力が加わると、着座センサ６１ａ、６１ｂは“１”の信号を出力し、圧力が閾値未満であれば“０”の信号を出力する。なお、着座センサ６１ａ、６１ｂとしては、ばね式の接点開閉によるセンサなども用いることができる。
【００２０】
制御部２０は、着座センサ６１ａ、６１ｂからの出力を受けて、光源３１、３２の供給電力をそれぞれ独立に制御し、上述の第１の配光分布を持つ光の強度と、第２の配光分布を持つ光の強度とをそれぞれ独立に増減する。
【００２１】
次に、図４を用いて制御部２０の構成を説明する。
【００２２】
図４において、制御部２０は、人物判定部２１と、光源制御部２２とを有する。
【００２３】
人物判定部２１は、着座センサ６１ａ、６１ｂとそれぞれ結線されており、着座センサ６１ａ、６１ｂの出力に応じて運転席および助手席の各々に人物が存在するか否かを判定する。たとえば、着座センサ６１ａから“１”の信号が入力され、着座センサ６１ｂから“０”の信号が入力されたとすると、運転席には人物が存在し、助手席には人物が存在しないと判定する。そして、人物判定部２１は、判定結果を光源制御部２２に出力する。
【００２４】
光源制御部２２は、人物判定部２１の判定結果に基づいて、光源３１、３２の供給電力をそれぞれ独立に増減するように制御する。たとえば、運転席には人物が存在するが、助手席には人物が存在しない場合、光源３２の供給電力を小さくすることで、第２の配光分布を持つ光の強度を減少させる。
【００２５】
次に、図１および図２を用いて、光源３１、３２から出射された光の軌跡を説明する。
【００２６】
図１および図２において、導光板４の端面４ａ側に配置された光源３１から出射された光３１ａは、端面４ａから導光板４の内部に入射し、導光板４の出光面４ｃおよび裏面４ｄで全反射を繰り返しながら端面４ｂの方向へ伝播してゆく。なお、図１および図２では作図の都合上、出光面４ｃおよび裏面４ｄで繰り返される全反射を省略した単純な光の軌跡を示している。
【００２７】
伝播してゆく途中で裏面４ｄに形成された反射ドット４１に当たった光は、端面４ｂ側に向かう斜め方向で導光板４から外部へ取り出される。このとき、反射ドット４１に反射されて導光板４の外部へ取り出されない光もあるが、その一部は再び導光板４の内部を端面４ｂの方向へ伝播していく。また、一部は臨界角より大きな傾きを持ち導光板４の出光面４ｃから導光板４の外部へ取り出される。ここで、反射ドット４１の凹凸面の傾斜角度θは最大でも４０度以内としているので、反射ドット４１に反射され取り出された光は、端面４ｂの方向へ進む。
【００２８】
導光板４から外部に取り出された光は、反射シート６で鏡面反射され、端面４ｂ側に向かう斜め方向で裏面４ｄから導光板４の内部に再入射する。そして、導光板４の内部に再入射した光は、出光面４ｃから導光板４の外部に取り出され、光学シート７１を透過する。このとき、光学シート７１として頂角９０度のプリズム列の稜線が端面４ａから端面４ｂへの向きと平行になるように配置したＢＥＦを用いているので、出光面４ｃから大きな出射角度、すなわち導光板４の出光面４ｃに平行に近い角度で取り出された光は、光学シート７１のプリズム列により反射され、導光板４の内部に再入射する。よって、光学シート７１から出射される光のうち、大きな出射角度を持つ光の輝度は小さくなる。その結果、光学シート７１から出射される光の輝度は、出射角度が０°から約４０°までは次第に大きくなるが、出射角度が約４０°よりも大きいと次第に小さくなる。なお、ここでは光学シート７１として頂角９０度のプリズム列の稜線が端面４ａから端面４ｂへの向きと平行になるように配置したＢＥＦを用いているので、光学シート７１により反射される光は端面４ｂの方向へ向かう。さらに、導光板４を透過し反射シート６に到達した光は、反射シート６で鏡面反射され、端面４ｂ側に向かう斜め方向で裏面４ｄから導光板４の内部に再入射する。
【００２９】
以上により、光源３１から出射された光３１ａは、運転席方向を中心として所定角度範囲内に所定強度以上の光が局在する第１の配光分布を持つ光に変換される。
【００３０】
そして、第１の配光分布を持つ光は、背面１０ｂから液晶表示パネル１０に入射し、画像光に変換されて表示面１０ａから運転席方向に出射される。
【００３１】
一方、導光板４の端面４ｂ側に配置された光源３２から出射された光３２ａは、その向きが反対であること以外は光源３１から出射された光３１ａと同様の軌跡をたどり、助手席方向を中心として所定角度範囲内に所定強度以上の光が局在する第２の配光分布を持つ光に変換される。
【００３２】
上述のようにして得られた第１および第２の配光分布を、図５を用いて説明する。図５は、バックライト５０の中央から出射された光の左右方向の配光分布である。図５において、横軸はバックライト５０からの正面方向を０度とした左右方向の出射角度を、縦軸は相対輝度を示している。そして、図中の黒丸は光源３１のみを点灯した場合の配光分布を、破線は光源３２のみを点灯した場合の配光分布を、図中の白丸は光源３１および光源３２の両方を点灯した場合の配光分布を示している。
【００３３】
図５において、光源３１のみを点灯した場合、バックライト５０から出射される光は、運転席方向である４０°を中心として所定角度範囲内に所定強度以上の光が局在する第１の配光分布を持つ光に変換されていることがわかる。一方、光源３２のみを点灯した場合、バックライト５０から出射される光は、助手席方向である−４０°を中心として所定角度範囲内に所定強度以上の光が局在する第２の配光分布を持つ光に変換されていることがわかる。また、光源３１および光源３２の両方を点灯した場合、バックライト５０から出射される光は、第１の配光分布と、第２の配光分布とが重ね合わされた配光分布（以下、重ね合わせの配光分布と称す）を持つ光に変換されていることがわかる。
【００３４】
次に、図６に示すフローチャートを用いて、液晶表示装置１００の動作を説明する。
【００３５】
まず、着座センサ６１ａ、６１ｂからそれぞれ出力される“１”または“０”の信号を受けた人物判定部２１が、運転席および助手席の少なくとも一方に人物が存在するか否かを判定する（Ｓ１１）。着座センサ６１ａ、６１ｂの出力がともに“０”、つまり運転席と助手席の両方に人物が存在しない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、光源制御部２２が、光源３１および光源３２の両方を点灯させずに処理を終了する（Ｓ１２）。
【００３６】
一方、着座センサ６１ａ、６１ｂの少なくとも一方が“１”、つまり運転席と助手席の少なくとも一方に人物が存在する場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、人物判定部２１は、着座センサ６１ａ、６１ｂがともに“１”、つまり運転席と助手席の両方に人物が存在するか否かを判定する（Ｓ１３）。運転席と助手席の両方に人物が存在する場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、光源制御部２２は、光源３１および光源３２の両方を点灯させて処理を終了する（Ｓ１４）。
【００３７】
したがって、運転席および助手席の両方に人物が存在する場合は、重ね合わせの配光分布を持つ光がバックライト５０から出射されるため、液晶表示パネル１０は、従来の液晶表示装置と同様に、運転席方向と助手席方向の両方向に高い輝度の光を出射する。
【００３８】
運転席と助手席の両方に人物が存在しない場合（Ｓ１３：ＮＯ）、人物判定部２１は、着座センサ６１ａからの出力が“１”、つまり運転席に人物が存在するか否かを判定する（Ｓ１５）。運転席に人物が存在する場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、光源制御部２２は、光源３１を点灯させて処理を終了させる（Ｓ１７）。
【００３９】
したがって、運転席のみに人物が存在する場合は、第１の配光分布を持つ光がバックライト５０から出射されるため、運転席方向に出射される光の輝度は高く、助手席方向に出射される光の輝度は低い。すなわち、人物の存在しない助手席方向に出射される光を低減することができる。
【００４０】
一方、運転席に人物が存在しない場合（Ｓ１５：ＮＯ）、光源制御部２２は、光源３２を点灯させて処理を終了させる（Ｓ１６）。
【００４１】
したがって、助手席のみに人物が存在する場合、第２の配光分布を持つ光がバックライト５０から出射されるため、助手席方向に出射される光の輝度は高く、運転席方向に出射される光の輝度は低い。すなわち、人物の存在しない運転席方向に出射される光を抑えることができる。
【００４２】
実施の形態１の液晶表示装置１００によれば、運転席および助手席の各々に人物が存在するか否かを判定し、その判定結果に基づいて、運転席方向に出射される第１の配光分布を持つ光の強度と、助手席方向に出射される第２の配光分布を持つ光の強度とをそれぞれ独立に増減するようにしているので、人物が存在する席の方向に出射される光は所定の強度を維持したままで、人物が存在しない席の方向に出射される光の強度を低下させて消費電力を低減することができる。
【００４３】
また、着座センサ６１ａ、６１ｂを用いて運転席および助手席への着座の有無を検出しているので、簡易な構成で精度よく人物が存在するか否かを判定することができる。
【００４４】
なお、図５において、重ね合わせの配光分布を持つ光を出射している状態から第２の配光分布を持つ光の強度を減少する場合、つまり、光源３１、３２の両方を点灯している状態から光源３２のみを消灯する場合、第１の配光分布を持つ光に対応する方向である運転席方向に出射される光の輝度は、光源３１、３２の両方を点灯させた場合の輝度と比較して８５％に低下してしまう。このような輝度の低下を防止するために、光源制御部２２が光源３１の出力を１５％増加させるように制御するようにしてもよい。このようにすることで、助手席に人物が存在するか否かにかかわらず運転席方向へ出射される光の輝度を一定にすることができる。
【００４５】
しかし、図５に示す第１の配光分布と重ね合わせの配光分布とを完全に一致させることはできないため、上記のように運転席方向へ出射される光の輝度を一定にしようとしても、出射角度によっては輝度の変化が生じてしまう。このため、光源３１、３２の出力の増減を行うと、輝度の変化により運転席の人物は瞬間的にではあるが見づらさを感じてしまう。このような見づらさにより人物が感じる違和感を軽減するために、光源制御部２２が、所定の時間をかけて光源３１、３２に供給する電力の出力を制御するようにしてもよい。
【００４６】
図７は、実施の形態１の液晶表示装置の変形例に係る第１の光源および第２の光源に供給される電力の時間変化を示す図である。図７において、横軸は光源３１、３２の電力を増減させる動作の開始を０としたときの時間を示し、縦軸は電力を増減させる前に光源３１、３２に供給されていた電力を１としたときの相対電力を示す。また、図中の白丸は光源３１に供給される電力を示し、図中の黒丸は光源３２に供給される電力を示している。この変形例においては、光源制御部２２が、光源３１、３２の両方が点灯している状態から光源３２を消灯するとともに光源３１の供給電力を増加させる制御を１０秒間かけて行っている。
【００４７】
人間の目は０．０１６秒から０．５秒程度の周期の輝度変化に対しては感度が高いが、ゆっくりした輝度変化に対しては瞳と網膜の感度で調整をするために輝度変化を感じにくい。したがって、運転席の人物は、運転席方向に出射される光の輝度が変化したとしても、その変化にかかる時間が１秒程度以上であれば、その変化は気にならない。また、変化にかける時間が長いほど、さらに、変化の始まりが穏やかであるほど違和感を感じにくい。ただし、変化の時間を長くかけ過ぎると光源３２に無駄な電力を供給することになるため５分以内が適切である。実効的には５秒から３０秒程度が最も適している。
【００４８】
このように、光源制御部２２は、第１の配光分布を持つ光の強度と、第２の配光分布を持つ光の強度とを、数秒程度の時間をかけて増減するように光源３１、３２を制御するようにしているので、輝度の変化に伴って人物が感じる違和感を軽減することができる。
【００４９】
なお、上記の変形例においては、光源３２の供給電力を減少させる際に、光源３１供給電力を増加させる制御を所定の時間をかけて行うものを示したが、光源３２の供給電力を減少させる際に、光源３１の供給電力を変化させない場合においても、光源３２の供給電力を数秒程度の時間をかけて変化させるようにすることで、人物が感じる違和感を軽減することができる。
【００５０】
また、実施の形態１では、導光板４に形成する反射ドット４１の形状として、図３に示す半球面状の凹凸構造を示したが、反射ドット４１の形状はこれに限られない。図８は実施の形態１の液晶表示装置の導光板に形成された反射ドットの変形例を拡大して示す断面図であって、図８（ａ）は凹凸構造を有する梨地面の反射ドット、図８（ｂ）は三角プリズム構造の反射ドットを示している。反射ドット４１は、これらの形状を用いるようにしても良いが、凹凸構造や三角プリズム構造の傾斜角度θは、４０度以内となるように形成する。
【００５１】
また、実施の形態１では、光学シート７１としてＢＥＦを用いたが、これに限るものではなく、頂角が７０度から１２０度のプリズム列の長手方向が導光板４の端面４ａから端面４ｂへ向かう向きと平行になるように配置したプリズムシートや、凸レンズの長手方向が導光板４の端面４ａから端面４ｂへ向かう向きと平行になるように配置したレンチキュラーレンズシートなども適用可能である。さらに、一部の偏光成分を透過し一部を鏡面反射する偏光反射フィルムであるＤＢＥＦ（登録商標、３Ｍ社製）も適用可能である。
【００５２】
なお、光学シート７１は必須ではない。光学シート７１を設けない場合には、導光板４の出光面４ｃに頂角８０から１２０度のプリズム列を長手方向が導光板４の端面４ａから端面４ｂへ向かう向きと平行になるように形成することが望ましい。これにより、光源３１から出射された光３１ａは上下方向に集光され、高い輝度を実現できる。
【００５３】
実施の形態２．
実施の形態１の人物判定部２１は、着座センサ６１ａ、６１ｂの検出結果に基づいて、運転席および助手席に人物が存在するか否かを判定するものを示したが、着座センサ６１ａ、６１ｂに代えて運転席および助手席を前方から撮像するカメラなどの撮像手段を設置し、人物判定部２１が撮像手段により撮像された画像に基づいて、運転席および助手席の各々に人物が存在するか否かを判定するようにしてもよい。
【００５４】
図９は、実施の形態２の液晶表示装置の人物判定部を示す図である。実施の形態２における人物判定部２１は、図９に示すように、撮像手段が撮像した画像データから顔画像を抽出する顔画像抽出部２３と、顔画像データライブラリ２４とを備えている。
【００５５】
顔画像抽出部２３は、画像データから顔画像データライブラリ２４内に予め記録されている顔画像パターンと一致または類似する顔画像を抽出する。次に、抽出した顔画像に基づいて、運転席および助手席の各々に人物が存在するか否かを判定する。なお、その他の構成は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００５６】
また、実施の形態２の液晶表示装置の動作は、図６に示すＳ１１、Ｓ１３およびＳ１５において、着座センサ６１ａ、６１ｂの信号に基づく判定を、画像データから抽出された顔画像に基づく判定とすること以外は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００５７】
上記のように、着座センサ６１ａ、６１ｂに代えて撮像手段を設置し、撮像した画像に基づいて運転席および助手席の各々に人物が存在しているか否かを判定するようにしても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００５８】
なお、顔画像抽出部２３は、顔画像を抽出する際に液晶表示パネル１０の方向を向いている顔のみを抽出することが望ましい。特に、運転手は、運転中はほとんど液晶表示パネル１０を見ることがないので、人物の顔の向きが液晶表示パネル１０の方向を向いていない場合に、当該人物の方向に出射される光の強度を低下させることで、さらに消費電力を低減することができる。
【００５９】
また、人物判定部２１の人物の判定方法としては、撮像された画像と、予め撮像しておいた、運転席および助手席の両方に人物が存在しない場合の画像との差分を求め、その差分が所定の閾値よりも大きいか否かで人物が存在するか否かを判定するようにしても良い。このようにすることで、上述した顔画像データライブラリ２４の構成を簡略化することができ、人物が存在するか否かを簡易に判定することができる。
【００６０】
なお、上記各実施の形態では、液晶表示装置１００をセンターコンソールに設置されるカーナビゲーションシステムに適用したものを示したが、センターコンソールに設置されるもの以外にも適用可能である。たとえば、後部座席の天井に吊り下げるようにして設置したモニターにも適用できる。この場合、右側後部座席および左側後部座席の各々に人物が存在するか否かを判定し、人物が存在しない座席方向に出射される光の強度を低下させることで、消費電力を低減させることができる。
【００６１】
また、上記各実施の形態では、運転席および助手席の各々に人物が存在するか否かを判定するものを示したが、カーナビゲーションシステムは、運転席には人物がいるが、助手席には人物がいない状況で使用される場合が多いため、運転席に人物が存在するか否かを判定する構成を省略し、助手席に人物が存在するか否かのみを判定するようにしても良い。そして、助手席に人物が存在しない場合、助手席方向に出射される光の輝度を低下させることで、消費電力を低下させることができる。
【００６２】
また、上記各実施の形態では、液晶表示装置１００をカーナビゲーションシステムに適用したものを示したが、これに限るものではなく、観察者が液晶表示装置の左右２方向に存在するものであればその他の表示システムとしても適用できる。例えば、監視用モニターは、左右２方向のほぼ固定された座席に存在する人物が、中央に配置されたモニターを観察するようにして使用されるが、このような場合においても本発明の液晶表示装置１００を適用することで、人物が存在しない方向に出射される光の強度を低下させて消費電力を低減することができる。また、対戦型テレビゲームとして、左右２方向のほぼ固定された座席に存在する人物が、中央に配置された画面をみてゲームをするものがあるが、このような場合においても本発明の液晶表示装置１００を適用することで、同様の効果を得ることができる。
【００６３】
以上、実施の形態１および２について説明した。なお、各実施の形態およびその変形例は互いに組み合わせることができる。
【符号の説明】
【００６４】
１０ 液晶表示パネル
３１ 光源（第１の光源）
３２ 光源（第２の光源）
２１ 人物判定部
２２ 光源制御部
４０ 光学部材
５０ バックライト
６１ａ、６１ｂ 着座センサ
１００ 液晶表示装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示パネルと、
第１の光源と、第２の光源と、前記第１の光源から出射された光を、第１の座席方向を中心として所定角度範囲内に所定強度以上の光が局在する第１の配光分布を持つ光に変換するとともに、前記第２の光源から出射された光を、第２の座席方向を中心として所定角度範囲内に所定強度以上の光が局在する第２の配光分布を持つ光に変換し、前記第１の配光分布を持つ光および前記第２の配光分布を持つ光の少なくとも一方の光を、前記液晶表示パネルの方向に出射する光学部材とを有するバックライトと、
第１の座席および第２の座席の各々に人物が存在しているか否かを判定する人物判定手段と、
前記第１の配光分布を持つ光の強度と、前記第２の配光分布を持つ光の強度とを、前記人物判定手段の判定結果に基づいてそれぞれ増減するように前記第１の光源および前記第２の光源を制御する光源制御手段とを備えた液晶表示装置。
【請求項２】
前記光源制御手段は、前記第１の配光分布を持つ光の強度と、前記第２の配光分布を持つ光の強度とを、所定の時間をかけて増減するように前記第１の光源および前記第２の光源を制御することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記光源制御手段は、前記第１の配光分布を持つ光および前記第２の配光分布を持つ光の両方を出射している状態からいずれか一方の光の強度を減少させる場合、他方の光に対応する方向に出射される光の強度が変化しないように前記第１の光源および前記第２の光源を制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１の座席および前記第２の座席への着座の有無を検出する着座センサを備え、
前記人物判定手段は、前記着座センサの検出結果に基づいて前記第１の座席および前記第２の座席の各々に人物が存在しているか否かを判定することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第１の座席および前記第２の座席を撮影する撮影手段を備え、
前記人物判定手段は、前記撮影手段により撮影された画像に基づいて前記第１の座席および前記第２の座席の各々に人物が存在しているか否かを判定することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記人物判定手段は、前記撮像手段により撮像された画像内の顔画像に基づいて前記第１の座席および前記第２の座席の各々に人物が存在しているか否かを判定することを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記人物判定手段は、前記顔画像の顔の向きに基づいて前記第１の座席および前記第２の座席の各々に人物が存在しているか否かを判定することを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
液晶表示パネルと、
第１の光源と、第２の光源と、前記第１の光源から出射された光を、運転席方向を中心として所定角度範囲内に所定強度以上の光が局在する第１の配光分布を持つ光に変換するとともに、前記第２の光源から出射された光を、助手席方向を中心として所定角度範囲内に所定強度以上の光が局在する第２の配光分布を持つ光に変換し、前記第１の配光分布を持つ光および前記第２の配光分布を持つ光の少なくとも一方の光を、前記液晶表示パネルの方向に出射する光学部材とを有するバックライトと、
助手席に人物が存在しているか否かを判定する人物判定手段と、
前記第２の配光分布を持つ光の強度を、前記人物判定手段の判定結果に基づいて増減するように前記第２の光源を制御する光源制御手段とを備えた液晶表示装置。
【請求項１】
液晶表示パネルと、
第１の光源と、第２の光源と、前記第１の光源から出射された光を、第１の座席方向を中心として所定角度範囲内に所定強度以上の光が局在する第１の配光分布を持つ光に変換するとともに、前記第２の光源から出射された光を、第２の座席方向を中心として所定角度範囲内に所定強度以上の光が局在する第２の配光分布を持つ光に変換し、前記第１の配光分布を持つ光および前記第２の配光分布を持つ光の少なくとも一方の光を、前記液晶表示パネルの方向に出射する光学部材とを有するバックライトと、
第１の座席および第２の座席の各々に人物が存在しているか否かを判定する人物判定手段と、
前記第１の配光分布を持つ光の強度と、前記第２の配光分布を持つ光の強度とを、前記人物判定手段の判定結果に基づいてそれぞれ増減するように前記第１の光源および前記第２の光源を制御する光源制御手段とを備えた液晶表示装置。
【請求項２】
前記光源制御手段は、前記第１の配光分布を持つ光の強度と、前記第２の配光分布を持つ光の強度とを、所定の時間をかけて増減するように前記第１の光源および前記第２の光源を制御することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記光源制御手段は、前記第１の配光分布を持つ光および前記第２の配光分布を持つ光の両方を出射している状態からいずれか一方の光の強度を減少させる場合、他方の光に対応する方向に出射される光の強度が変化しないように前記第１の光源および前記第２の光源を制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１の座席および前記第２の座席への着座の有無を検出する着座センサを備え、
前記人物判定手段は、前記着座センサの検出結果に基づいて前記第１の座席および前記第２の座席の各々に人物が存在しているか否かを判定することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第１の座席および前記第２の座席を撮影する撮影手段を備え、
前記人物判定手段は、前記撮影手段により撮影された画像に基づいて前記第１の座席および前記第２の座席の各々に人物が存在しているか否かを判定することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記人物判定手段は、前記撮像手段により撮像された画像内の顔画像に基づいて前記第１の座席および前記第２の座席の各々に人物が存在しているか否かを判定することを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記人物判定手段は、前記顔画像の顔の向きに基づいて前記第１の座席および前記第２の座席の各々に人物が存在しているか否かを判定することを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
液晶表示パネルと、
第１の光源と、第２の光源と、前記第１の光源から出射された光を、運転席方向を中心として所定角度範囲内に所定強度以上の光が局在する第１の配光分布を持つ光に変換するとともに、前記第２の光源から出射された光を、助手席方向を中心として所定角度範囲内に所定強度以上の光が局在する第２の配光分布を持つ光に変換し、前記第１の配光分布を持つ光および前記第２の配光分布を持つ光の少なくとも一方の光を、前記液晶表示パネルの方向に出射する光学部材とを有するバックライトと、
助手席に人物が存在しているか否かを判定する人物判定手段と、
前記第２の配光分布を持つ光の強度を、前記人物判定手段の判定結果に基づいて増減するように前記第２の光源を制御する光源制御手段とを備えた液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−２５０３６（Ｐ２０１３−２５０３６Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５９１３３（Ｐ２０１１−１５９１３３）
【出願日】平成２３年７月２０日（２０１１．７．２０）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２０日（２０１１．７．２０）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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