表示装置、表示方法、およびプログラム
【課題】表示部との距離が適当でない場合でも、表示部の視認性を確保可能にした表示装置を提供する。
【解決手段】表示部と、基準面に対する表示部の角度を検出する角度検出部と、利用者との距離を計測する距離計測部と、距離および角度に基づいて表示部の表示状態を変更する制御部と、を有する。又、前記基準面が地面であり、前記距離について前記表示状態を変更するか否かの判定基準となる第１の閾値が前記制御部に予め格納され、前記角度が所定の範囲であり、かつ、前記距離が前記第１の閾値よりも大きい場合、前記制御部は、前記表示部の表示状態を標準状態から視認性を改善するための表示状態である視認性改善状態に変更する。
【解決手段】表示部と、基準面に対する表示部の角度を検出する角度検出部と、利用者との距離を計測する距離計測部と、距離および角度に基づいて表示部の表示状態を変更する制御部と、を有する。又、前記基準面が地面であり、前記距離について前記表示状態を変更するか否かの判定基準となる第１の閾値が前記制御部に予め格納され、前記角度が所定の範囲であり、かつ、前記距離が前記第１の閾値よりも大きい場合、前記制御部は、前記表示部の表示状態を標準状態から視認性を改善するための表示状態である視認性改善状態に変更する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯可能な表示装置、表示方法、およびコンピュータに実行させるためのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ネットワークを介してウェブサイトに接続可能なコンピュータ、および電子ゲーム機などの情報処理端末の小型化および低消費電力化が進み、利用者は、これらの情報処理端末と同じ機能を備えた携帯機器を持ち運び可能となり、電車などの交通機関の中でも機器を使用できるようになった。
【０００３】
利用者が移動中に携帯端末を使用する際、表示画面に表示される文字のサイズを制御する技術の一例が、特許文献１に開示されている。この文献に開示された携帯端末は、角速度センサを備え、角速度センサが所定値以上の値を検出すると、利用者が移動中であると判定し、表示画面の情報が他人に盗み見られないようにするために、文字のサイズを小さくする制御を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１２２９７号公報（第１２図、第１３図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
利用者が電車内で携帯端末の表示画面を見ようとしたとき、電車内が混雑していて、携帯端末を持った腕を縮めて表示画面を見なければならない状態など、携帯端末と自分との距離が適当でない場合、表示画面の視認性が悪くなる。このような場合、特許文献１に開示された携帯端末では、利用者が移動中と判断すると、表示画面の文字のサイズを小さくする制御を行うため、表示画面の視認性がかえって悪くなるという問題があった。
【０００６】
本発明は上述したような技術が有する問題点を解決するためになされたものであり、表示部との距離が適当でない場合でも、表示部の視認性を確保可能にした表示装置、表示方法、およびコンピュータに実行させるためのプログラム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】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の表示装置は、
表示部と、
基準面に対する、前記表示部の角度を検出する角度検出部と、
利用者との距離を計測する距離計測部と、
前記距離および前記角度に基づいて前記表示部の表示状態を変更する制御部と、
を有する構成である。
【０００８】
また、本発明の表示方法は、表示装置が実行する表示方法であって、
基準面に対する、前記表示装置の角度を検出し、
前記表示装置と利用者との距離を計測し、
前記距離および前記角度に基づいて前記表示装置の表示状態を変更するものである。
【０００９】
さらに、本発明のプログラムは、表示部を有するコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
基準面に対する、前記表示部の角度を検出し、
前記表示部と利用者との距離を計測し、
前記距離および前記角度に基づいて前記表示部の表示状態を変更する処理を前記コンピュータに実行させるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、携帯した表示装置が遠すぎたりまたは近すぎたりしても、表示装置に表示された内容を認識しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態の表示装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２】本実施形態の表示装置の基本動作を示すフローチャートである。
【図３】実施例１の携帯電話機の一構成例を示すブロック図である。
【図４】実施例１の携帯電話機の一例を示す外観図である。
【図５】実施例１の携帯電話機において、図４に示す距離計測部の配置例を示す側面透視図である。
【図６】実施例１の携帯電話機において、距離計測部のセンサが２つの場合の配置例を示す平面図および側面透視図である。
【図７】実施例１の携帯電話機のＬＣＤの視認性について、携帯電話機および利用者間の距離の依存性を説明するための模式図である。
【図８】実施例１の携帯電話機のＬＣＤの視認性について、携帯電話機および利用者間の距離の依存性を説明するための模式図である。
【図９】実施例１の携帯電話機のＬＣＤの視認性について、携帯電話機および利用者間の距離の依存性を説明するための模式図である。
【図１０】表示部の標準状態における表示状態を示す画像の一例である。
【図１１】図１０に示した標準状態から文字のサイズを大きくした場合の表示状態を示す画像の一例である。
【図１２】実施例１の携帯電話機において、利用者との距離と角度との組み合わせに関して、表示状態の制御方法をまとめた表である。
【図１３】実施例１の携帯電話機の動作手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本実施形態の表示装置の構成を説明する。図１は本実施形態の表示装置の一構成例を示すブロック図である。
【００１３】
図１に示すように、表示装置１０は、表示部１３と、角度検出部１４と、距離計測部１５と、制御部１２とを有する。表示部１３は、例えば、液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display：ＬＣＤ）である。角度検出部１４は、地面に対する、表示部１３の角度を検出し、その検出値を制御部１２に送信する。角度を検出するセンサとして、例えば、角度センサおよび加速度センサがある。地面は角度を検出するための基準面の１つに相当し、基準面は地面に限らない。
【００１４】
距離計測部１５は、利用者との距離を計測し、その計測値を制御部１２に送信する。距離を計測するセンサとして、例えば、超音波センサおよび近接センサがある。赤外線を用いた近接センサの原理を応用して、利用者と表示装置１０との距離を計測することが可能である。また、表示装置１０にカメラが設けられていれば、被写体の焦点距離を自動的に求めるオートフォーカス機能を実行することで、利用者と表示装置１０との距離を計測してもよい。
【００１５】
制御部１２は、プログラムにしたがって処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）（不図示）と、プログラムを格納するためのメモリ（不図示）とを有する。制御部１２は、距離計測部１５から受信する距離の情報および角度検出部１４から受信する角度の情報に基づいて表示部１３の表示状態を変更する。表示状態の変更とは、例えば、表示部１３に表示される文字のサイズを変えたり、表示部１３の画面の輝度を変えたりすることである。
【００１６】
次に、本実施形態の表示装置１０における基本的な動作を説明する。図２は本実施形態の表示装置の基本的な動作手順を示すフローチャートである。
【００１７】
利用者が表示装置１０を起動させると、表示装置１０は、表示部１３の地面に対する角度を検出し（ステップ１００１）、利用者との距離を計測する（ステップ１００２）。続いて、表示装置１０は、距離計測部１５で計測された距離と角度検出部１４で検出された角度に基づいて表示部１３の表示状態を変更する（ステップ１００３）。なお、図２では、ステップ１００１の後にステップ１００２の処理が行われるように表しているが、ステップ１００１、１００２の処理の順番はいずれが先であってもよい。
【００１８】
表示装置１０の制御部１２が行う、表示部１３の制御方法の一例を説明する。
【００１９】
表示部１３の画面に垂直な方向と利用者の視線とのなす角度が大きいと、表示部１３の視認性が悪くなる。この場合、表示部１３の輝度を大きくしたり、表示部１３に表示される文字のサイズを大きくすれば、表示部１３の視認性が改善される。その反対に、表示部１３の画面に垂直な方向と利用者の視線が一致していても、表示部１３と利用者との距離が大きいと、表示部１３の視認性が悪くなる。この場合、表示部１３に表示される文字のサイズを大きくすれば、表示部１３の視認性が改善される。
【００２０】
本実施形態の表示装置を、携帯電話機および簡易型携帯電話（Personal Handy-phone System）を含む無線通信端末、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ならびに携帯型ゲーム機などに設けることが可能である。また、本実施形態の表示装置が電子ブックと呼ばれる携帯端末であってもよい。本実施形態の表示装置を携帯電話機に設けた場合の実施例を説明する。
【実施例１】
【００２１】
本実施例は、本実施形態の表示装置を備えた携帯電話機に関するものである。図３は本実施例の携帯電話機の一構成例を示すブロック図である。
【００２２】
図３に示すように、携帯電話機２０は、電話帳およびアプリケーションソフトウェアプログラムを記憶する記憶部２１と、制御部２２と、ＬＣＤ２３と、角度検出部２４と、距離計測部２５と、通話のためのスピーカ２６およびマイク２７と、操作部２８と、アンテナ３０を介して基地局（不図示）と無線通信するための無線部２９とを有する。本実施例では、携帯電話としての機能に関する構成および動作についての詳細な説明を省略し、本発明の表示方法に関連する構成および動作について詳細に説明する。
【００２３】
本実施例では、角度検出部２４が２軸の加速度センサであり、距離計測部２５が超音波センサであるものとする。制御部２２は、図１を参照して説明した制御部１２の構成を備えている。制御部２２のメモリ（不図示）に格納されたプログラムには、角度検出部２４の出力から角度を求めるための計算式と、距離計測部２５の出力から距離を求めるための計算式が記述されている。操作部２８には、各種コマンドを入力するためのボタンと文字を入力するための複数のキーが設けられている。
【００２４】
図４は、本実施例の携帯電話機２０の一例を示す外観図である。図４に示す携帯電話機２０は、筺体１２１および筺体１２２を有し、これらの筺体がヒンジで接続された折り畳み式の携帯端末の場合である。
【００２５】
図４に示すように、筺体１２１には、スピーカ２６およびＬＣＤ２３が設けられている。また、図４に示していないが、筺体１２１には、図３に示した角度検出部２４が設けられている。筺体１２２には、マイク２７、操作部２８および距離計測部２５が設けられ、さらに、図４には示していないが、記憶部２１、無線部２９、アンテナ３０および制御部２２が筺体１２２に設けられている。
【００２６】
図５は、図４に示した携帯電話機２０の筺体１２２を側面（図４の左側）から見たときの、距離計測部２５の配置例を示す透視図である。図５に示すように距離計測部２５は音波の送出方向が筺体１２２の長手方向から約４５度傾いた方向を向くように配置されている。距離計測部２５として、筺体１２２の長手方向からマイク２７の設けられた面に垂直な方向までの範囲を測定可能な範囲とするセンサを使用している。
【００２７】
本実施形態では、図４に示すように、有効測定範囲の広い超音波センサを１つ用いる場合で説明するが、超音波センサが２つ以上設けられていてもよい。図６は距離計測部として２つの超音波センサが設けられた場合のセンサの配置例を示す平面図および側面透視図である。図６（ａ）は筺体１２２の下部を拡大した平面図である。図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、距離計測部２５ａは音波の送出方向が筺体１２２のマイク２７が設けられた面に対して垂直方向を向くように配置されている。距離計測部２５ｂは、筺体１２２の下端に設けられ、音波の送出方向が筺体１２２の長手方向を向くように配置されている。この場合、地面に対するＬＣＤ２３の角度θが０度≦θ≦４５度のとき、制御部２２が距離計測部２５ｂを動作させて距離を測定し、角度θが４５度＜θ≦９０度のとき、制御部２２が距離計測部２５ａを動作させて距離を測定するようにしてもよい。
【００２８】
次に、ＬＣＤ２３の視認性について、携帯電話機２０および利用者間の距離の依存性を、図７から図９の模式図を用いて説明する。
【００２９】
図７から図９は、本実施例の携帯電話機のＬＣＤの視認性について、携帯電話機２０および利用者間の距離の依存性を説明するための模式図である。ＬＣＤ２３の表示面に垂直な方向をＸ軸方向とし、表示面に水平な方向をＹ軸とする。地面に対するＹ軸の傾き角をθで表し、利用者と携帯電話機２０との距離をｄで表す。ここでは、利用者が携帯電話機２０を携帯してＬＣＤ２３を視認可能な角度の範囲が、０度から９０度の範囲であるものとする。
【００３０】
図７は利用者が携帯電話機のＬＣＤを一般的な方法で見る場合を示す模式図である。図７は、利用者が携帯電話機２０を保持した腕を軽く曲げて、ＬＣＤ２３を見ている状態である。携帯電話機２０の地面からの高さは、利用者のほぼ胸の高さである。重力加速度を１Ｇとすると、図５に示す状態では、加速度センサはＸ軸の負の方向に約０．７Ｇを検出し、Ｙ軸の負の方向に約０．７Ｇを検出することで、制御部２２は、角度θ１を約４５度と検出する。
【００３１】
超音波センサは、所定の周波数の音波を送信し、利用者に反射した音波である反射波を受信する。図７に示す場合、超音波センサから送信された音波が利用者の胸で反射し、その反射波が超音波センサで受信される。超音波センサが音波を送信してから反射波を受信するまでの時間をＴとし、音波の速度をＶとすると、利用者と携帯電話機２０との距離ｄは、ｄ＝（１／２）×Ｔ×Ｖで算出される。以下では、この式を式１とする。
【００３２】
図７に示す状態では、利用者にとって携帯電話機２０との距離がＬＣＤ２３を最も見やすい距離にある。この場合のＬＣＤ２３の表示状態を標準状態とする。
【００３３】
次に、利用者が携帯電話機２０を自分に近づける場合を考えてみる。図８は利用者が携帯電話機を自分に近付けた場合を示す模式図である。
【００３４】
図８に示すように、利用者が携帯電話機２０の下端を胸の前まで近づけた場合、利用者は首を曲げて携帯電話機２０を見下ろすようにして、ＬＣＤ２３を見る。図８を見ると、携帯電話機２０が地面にほぼ平行になっている。
【００３５】
図８に示す状態では、加速度センサはＸ軸の負の方向に約１．０Ｇを検出し、Ｙ軸方向に０Ｇを検出することで、制御部２２は、角度θ２を０度と検出する。図８に示す場合、超音波センサから送信された音波が利用者の胸で反射し、その反射波が超音波センサに受信される。超音波センサが測定する時間Ｔと式１に基づいて、図７に示した距離ｄ１よりも小さい距離ｄ２が求まる。
【００３６】
図８に示すように、利用者が携帯電話機２０を自分に近づけた場合、携帯電話機２０と利用者との距離ｄ２が図７の場合の距離ｄ１よりも小さくなるが、ＬＣＤ２３に表示される文字や画像が大きく見える。そのため、ＬＣＤ２３の表示状態は標準状態のままでも、利用者にとってＬＣＤ２３の視認性はよい。
【００３７】
次に、利用者が携帯電話機２０を自分から遠ざける場合を考えてみる。図９は利用者が携帯電話機を持って腕を伸ばした場合を示す模式図である。
【００３８】
図９に示すように、利用者は、携帯電話機２０を持つ腕を伸ばした場合、携帯電話機２０を立てて、ＬＣＤ２３を見る。図９を見ると、携帯電話機２０が地面にほぼ垂直になっている。
【００３９】
図９に示す状態では、加速度センサはＸ軸方向に０Ｇを検出し、Ｙ軸の負の方向に約１．０Ｇを検出することで、制御部２２は、角度θ３を９０度と検出する。図９に示す場合、超音波センサから送信された音波は利用者の肩で反射し、その反射波が超音波センサに受信される。超音波センサが測定する時間Ｔと式１に基づいて、図７に示した距離ｄ１よりも大きい距離ｄ３が求まる。
【００４０】
図９に示すように、利用者が携帯電話機２０を自分から遠ざける場合、携帯電話機２０と利用者との距離ｄ３が図７の場合の距離ｄ１よりも大きく、利用者にとって、ＬＣＤ２３の文字や画像は距離ｄ３が大きいほど小さく見える。そのため、利用者にとってＬＣＤ２３の視認性が悪くなる。
【００４１】
ここで、表示状態について、標準状態から、視認性を改善するための表示状態である視認性改善状態への変更方法の具体例を説明する。
【００４２】
視認性改善状態として、標準状態よりもＬＣＤ２３に表示される文字のサイズを大きくする、その文字のフォントの種類を変更する、ＬＣＤ２３の輝度を大きくするなどの制御方法がある。フォントの種類のうち、太字や装飾を施した文字などは、斜め方向から見ると、読みにくくなるおそれがある。そのため、このようなフォントが標準状態で用いられている場合には、視認性改善状態では、例えば、通常のゴシック体の文字に変更する制御が考えられる。
【００４３】
また、視認性改善状態が、ＬＣＤ２３のバックライトの輝度をグラデーション状に変化させて生成した陰影で擬似的な奥行きを持たせる方法などを用いて、表示される文字および絵などの画像を立体的に見せる制御でもよい。さらに、視認性改善状態は、これらの制御のうち、２つ以上組み合わせてもよい。
【００４４】
図１０はＬＣＤ２３の標準状態における表示状態を示す画像の一例であり、図１１は図１０に示した標準状態から文字のサイズを大きくした場合の表示状態を示す画像の一例である。図１１に示すＡからＫのアルファベットの文字のサイズが図１０に示す文字よりも大きいことがわかる。図１０に示すＬＣＤ２３は図７に示した場合の一例であり、図１１に示すＬＣＤ２３は図９に示した場合の一例である。
【００４５】
次に、図７から図９に示した状態で、制御部２２がどのようにＬＣＤ２３の表示状態を制御するかを簡単に説明する。
【００４６】
図１２は、携帯電話機の利用者との距離、および携帯電話機の角度の組み合わせに関して、表示状態の制御方法をまとめた表である。図１２では、ケースＡからケースＣの３通りに分類している。図７および図８に示した状態がケースＡに相当し、図９に示した状態がケースＢまたはケースＣに相当する。
【００４７】
図１２に示す表で、距離計測部２５が計測する距離ｄについて、利用者がＬＣＤ２３を見ながら操作部２８を操作しやすい距離の最大値を閾値１とし、大人の人が腕を伸ばしたときの平均的な腕の長さを閾値２とする。閾値３は、携帯電話機２０のＬＣＤ２３に表示される文字または画像を視認可能な距離の最大値である。例えば、ＬＣＤ２３に表示させる文字のサイズを最大１４ポイント（５ｍｍ）まで大きくする場合、閾値３を２ｍとする。閾値３を距離計測部２５の測定限界値としてもよい。閾値１＜閾値２＜閾値３の関係にある。
【００４８】
また、ここでは、利用者が座った状態または立った状態で携帯電話機２０を携帯して、利用者にとってＬＣＤ２３の視認性のよい角度の範囲が０度から９０度の範囲であるものとする。
【００４９】
ケースＡの場合、距離ｄは閾値１以下であるため、ＬＣＤ２３の表示状態を標準状態にする。ケースＢの場合、距離ｄは閾値１と閾値２の間の範囲にある。この場合、ＬＣＤ２３の表示状態を標準状態から視認性改善状態に変更する。具体的には、ＬＣＤ２３の表示状態を距離ｄに応じて変化させる。例えば、距離ｄが大きくなるほど、ＬＣＤ２３に表示する文字のサイズを大きくする制御が考えられる。
【００５０】
ケースＣの場合、携帯電話機２０が利用者から閾値２よりも離れているため、制御部２２は、ケースＢの場合のＬＣＤ２３の表示状態を、距離ｄだけでなく角度θに応じて変更する。図９に示した状態で、携帯電話機２０を利用者の反対側に傾けていくと、ＬＣＤ２３の視認性が悪くなる。そのため、ケースＣの場合では、例えば、距離ｄが大きいほど、角度θが小さいほど、ＬＣＤ２３に表示する文字のサイズを大きくしたり、ＬＣＤ２３の輝度を大きくする制御が考えられる。
【００５１】
なお、図１２に示す表には記載していないが、次のような制御を行ってもよい。
【００５２】
携帯電話機２０のＬＣＤ２３が天井を向いた状態で机の上に置かれた場合、距離計測部２５は携帯電話機２０と天井との距離を測定しようとするため、距離ｄが閾値３よりも大きくなる。距離ｄが閾値３よりも大きい場合、制御部２２は利用者がＬＣＤ２３を見ていないものと判断し、ＬＣＤ２３の動作モードを、ＬＣＤ２３に電源供給を行う標準モードから、ＬＣＤ２３への電源供給を停止する省電力モードに切り替える制御を行う。一方、距離ｄが閾値３よりも大きい場合であっても、携帯電話機２０を机の上に載せて、複数の人が携帯電話機２０を囲むようにしてＬＣＤ２３を見るようなケースも考えられる。そのため、距離ｄが閾値３よりも大きい場合、制御部２２はＬＣＤ２３の表示状態を標準状態にする制御を行ってもよい。
【００５３】
また、利用者が寝転んだ状態で携帯電話機２０のＬＣＤ２３を見る場合も考えられる。この場合、ＬＣＤ２３の表示面が地面に水平であれば、加速度センサはＸ軸の正の方向に約１．０Ｇを検出し、Ｙ軸方向に０Ｇを検出することで、制御部２２は、角度θを１８０度と検出する。角度θが９０度以上あると、利用者が座った状態または立った状態で視認性のよい角度の範囲から外れるが、利用者が寝転んだ状態でＬＣＤ２３を見る場合、ＬＣＤ２３の視認性がよいので、制御部２２はＬＣＤ２３の表示状態が標準状態になるように制御してもよい。
【００５４】
次に、図１２に示した表に基づいて、本実施例の携帯電話機の動作を説明する。図１３は本実施例の携帯電話機の動作手順を示すフローチャートである。図１２に示した閾値１、閾値２および閾値３が、制御部２２内のメモリ（不図示）に格納されたプログラムに予め記述されている。利用者が座った状態または立った状態でＬＣＤ２３を見る場合にＬＣＤ２３の視認性のよい角度θが０度から９０度の範囲であるものとする。
【００５５】
携帯電話機２０が基地局（不図示）への位置登録通知および着信待ちなどの電話機能が動作している状態で、利用者が携帯電話機２０のＬＣＤ２３を起動させる。本実施例では、携帯電話機２０が折り畳み式の端末であるため、利用者が携帯電話機２０を折り畳まれた状態から開いた状態にすることが、ＬＣＤ２３を起動させる指示を携帯電話機２０に入力したことに相当する。利用者が折り畳まれた状態の携帯電話機２０を開くと、制御部２２がＬＣＤ２３を省電力モードから標準モードに切り替え、ＬＣＤ２３に電源供給を開始する。携帯電話機が折り畳み式以外の端末であれば、操作部に予め設けられたボタンを利用者が押すことで、表示部を起動させてもよい。
【００５６】
ＬＣＤ２３への電源供給が開始されると、制御部２２は、ＬＣＤ２３の表示状態を標準状態に制御する。その後、制御部２２は、一定時間毎に角度検出部２４および距離計測部２５のそれぞれから出力値を受信すると、以下の処理を行う。
【００５７】
制御部２２は、角度検出値２４からの出力値に基づいてＬＣＤ２３の地面に対する角度θを算出する（ステップ１１０１）。制御部２２は、角度θが０度から９０度の範囲であるか否かを判定し（ステップ１１０２）、角度θが０度から９０度の範囲であると、距離計測部２５からの出力値に基づいて自端末と利用者との距離ｄを算出する（ステップ１１０４）。ステップ１１０１が図２に示したステップ１００１に相当し、ステップ１１０２が図２に示したステップ１００２に相当する。
【００５８】
続いて、制御部２２は、図２に示したステップ１００３の処理を次のように行う。制御部２２は、距離ｄが閾値１以下であるか否かを判定し（ステップ１１０５）、距離ｄが閾値１以下であると、ＬＣＤ２３の表示状態を標準状態に維持する（ステップ１１０６）。ステップ１１０５で距離ｄが閾値１以上であると、制御部２２は、距離ｄが閾値２以下であるか否かを判定し（ステップ１１０７）、距離ｄが閾値２以下であると、ＬＣＤ２３の表示状態を標準状態から視認性改善状態に変化させる。具体的には、制御部２２は、距離ｄに応じて表示状態を変更する（ステップ１１０８）。視認性改善状態が文字のサイズを大きくすることである場合、ステップ１１０８で、制御部２２は、距離ｄが大きいほど、文字のサイズを大きくする制御を行う。
【００５９】
ステップ１１０７で距離ｄが閾値２よりも大きいと、制御部２２は、距離ｄが閾値３以下であるか否かを判定し（ステップ１１０９）、距離ｄが閾値３以下であると、ＬＣＤ２３の表示状態を標準状態から視認性改善状態に変化させ、距離ｄおよび角度θに応じて表示状態を変更する（ステップ１１１１）。視認性改善状態が文字のサイズを大きくすることである場合、ステップ１１１１で、制御部２２は、距離ｄが大きいほど、角度θが小さいほど、文字のサイズを大きくする制御を行う。
【００６０】
一方、ステップ１１０２において、角度θが９０度よりも大きく、座った状態または立った状態の利用者にとってＬＣＤ２３の視認性が悪くても、利用者が寝転んでＬＣＤ２３を見る場合も考慮して、制御部２２は、ＬＣＤ２３の表示状態を標準状態にする制御を行う（ステップ１１０３）。また、ステップ１１０９において、距離ｄが閾値３よりも大きくても、利用者が携帯電話機２０を机の上において携帯電話機２０の横から斜め下方にＬＣＤ２３を見下ろしている場合も考慮して、制御部２２は、ＬＣＤ２３の表示状態を標準状態にする制御を行う（ステップ１１１０）。
【００６１】
なお、本実施例では、角度検出部２４が加速度センサであり、距離計測部２５が超音波センサの場合で説明したが、角度検出部２４が加速度センサとその出力値から角度θを算出する回路とを含むユニットで構成され、距離計測部２５が超音波センサとその出力値から距離ｄを算出する回路とを含むユニットで構成されていてもよい。この場合、制御部２２は、角度検出部２４および距離計算部２５のそれぞれから受信する角度θおよび距離ｄに基づいてＬＣＤ２３の表示状態を制御すればよいので、各センサの出力値から角度θと距離ｄを算出するための演算処理の負担が軽減する。
【００６２】
本実施例によれば、携帯電話機とその利用者との距離を計測し、地面に対する携帯電話機の角度を検出し、これらの情報を組み合わせて、視認性が改善するように表示部の表示状態が変更される。そのため、利用者は、携帯した携帯電話機が自分から遠すぎたりまたは近すぎたりしても、表示部に表示された内容を認識することができる。
【００６３】
なお、ＬＣＤ２３の表示状態の変更方法として、次のような制御を行ってもよい。画面を上方向または下方向にスクロールするためのスクロールポインタが操作部２８に設けられており、ＬＣＤ２３の視認性がよくない状態のとき、制御部２２がスクロールポインタの動作速度を遅くする制御を行ってもよい。この場合、利用者がＬＣＤ２３を斜め上または斜め下から見たときに、スクロールポインタの動作速度が速く感じられるという問題を解決し、操作性が改善する。
【００６４】
また、利用者がＬＣＤ２３を見ながら音声通話を行う場合、ＬＣＤ２３の視認性が悪い状態では、スピーカ２６およびマイク２７の向きも正面から傾いた状態になっている。この場合、相手の音声が聞こえにくくなったり、相手に自分の音声が聞き取りにくくなったりすることがある。この場合、制御部２２は、スピーカ２６の音量を大きくしたり、マイク２７の感度を高くしたりする制御を行ってもよい。
【００６５】
また、図３に示した距離計測部２５が、レンズおよび撮像素子を含むカメラであってもよい。カメラのオートフォーカス機能を実行させることで、利用者との距離を計測することが可能である。また、制御部２２が、撮影された画像を解析することで、利用者の目を検出し、携帯電話機２０から目までの距離を算出するようにしてもよい。
【００６６】
また、外光が携帯電話機２０の横方向から強く照射している場合、利用者は、外光がＬＣＤ２３に照射されないように携帯電話機２０を傾け、ＬＣＤ２３が少々見づらくても、ＬＣＤ２３を見ようとする場合がある。この場合、距離計測部２５としてカメラが設けられていると、制御部２２は、撮影された、利用者の顔の画像を解析し、解析結果から外光の強度が大きいと判定すると、ＬＣＤ２３の輝度を大きくするなど、ＬＣＤ２３の表示状態を変更してもよい。外光の強度の判定方法の一例として、制御部２２は、顔を表示している複数の画素の強度（輝度など）の最大値と予め設定された基準値とを比較し、その最大値が基準値よりも大きい場合、強い外光が利用者の顔に照射されていると判定する方法がある。さらに、制御部２２は、利用者の顔の画像を解析して、解析結果から外光の方向を予測し、外光の方向に合わせて、ＬＣＤ２３の表示状態を変更してもよい。外光の方向の予測方法の一例を説明する。頭を球体にモデル化したとき、制御部２２は、顔を表示している複数の画素の最大値となる位置（以下では、最大ポイントと称します）を特定すると、球体の中心に対して最大ポイントの方向を外光の方向と予測する。例えば、最大ポイントが顔の中央付近である場合、外光が顔の正面方向から利用者に照射していると予測できる。また、顔の画像で利用者の顔の中央から右耳の付け根を結ぶ線分において、顔の中央から約７割の位置に最大ポイントがあれば、０．７≒ｓｉｎ４５°の計算結果に基づいて、利用者の正面から右４５度の方向から外光が利用者に照射していると予測できる。
【００６７】
また、携帯電話機２０に撮影用のカメラが設けられていてもよい。この場合、利用者が撮影用のカメラを起動する旨の指示を入力すると、制御部２２は、距離ｄおよび角度θに基づく、ＬＣＤ２３の表示状態の制御を行わない。利用者が、被写体をうまく撮影するために、携帯電話機２０をいろいろな方向に傾けたりすることが考えられるからである。
【００６８】
一方、携帯電話機２０にメール送受信機能が設けられている場合、利用者は、新規メールの文書を作成したり、受信したメールを開封したりする際、利用者がＬＣＤ２３を見ながら操作することは確実である。利用者が携帯電話機２０を操作してメール機能の画面を起動させたとき、制御部２２は、角度検出部２４および距離計測部２５を起動し、上述したＬＣＤ２３の表示状態についての制御を行うようにしてもよい。この場合、利用者はメールの作成やメールの開封を行う際、上述した制御を行うことで効果を確実に得ることができる。
【００６９】
実施例を用いて説明したように、本実施形態の表示装置では、表示装置と利用者との距離を計測し、基準面に対する、表示装置の角度を検出することで、表示状態の設定を変更することで、表示部の視認性を最適化できる。その結果、携帯した表示装置が目から遠すぎたりまたは近すぎたりしても、表示部の視認性が改善され、利用者は表示装置に表示された内容を認識しやすくなる。
【符号の説明】
【００７０】
１０ 表示装置
１２ 制御部
１３ 表示部
１４、２４ 角度検出部
１５、２５ 距離計測部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯可能な表示装置、表示方法、およびコンピュータに実行させるためのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ネットワークを介してウェブサイトに接続可能なコンピュータ、および電子ゲーム機などの情報処理端末の小型化および低消費電力化が進み、利用者は、これらの情報処理端末と同じ機能を備えた携帯機器を持ち運び可能となり、電車などの交通機関の中でも機器を使用できるようになった。
【０００３】
利用者が移動中に携帯端末を使用する際、表示画面に表示される文字のサイズを制御する技術の一例が、特許文献１に開示されている。この文献に開示された携帯端末は、角速度センサを備え、角速度センサが所定値以上の値を検出すると、利用者が移動中であると判定し、表示画面の情報が他人に盗み見られないようにするために、文字のサイズを小さくする制御を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１２２９７号公報（第１２図、第１３図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
利用者が電車内で携帯端末の表示画面を見ようとしたとき、電車内が混雑していて、携帯端末を持った腕を縮めて表示画面を見なければならない状態など、携帯端末と自分との距離が適当でない場合、表示画面の視認性が悪くなる。このような場合、特許文献１に開示された携帯端末では、利用者が移動中と判断すると、表示画面の文字のサイズを小さくする制御を行うため、表示画面の視認性がかえって悪くなるという問題があった。
【０００６】
本発明は上述したような技術が有する問題点を解決するためになされたものであり、表示部との距離が適当でない場合でも、表示部の視認性を確保可能にした表示装置、表示方法、およびコンピュータに実行させるためのプログラム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】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の表示装置は、
表示部と、
基準面に対する、前記表示部の角度を検出する角度検出部と、
利用者との距離を計測する距離計測部と、
前記距離および前記角度に基づいて前記表示部の表示状態を変更する制御部と、
を有する構成である。
【０００８】
また、本発明の表示方法は、表示装置が実行する表示方法であって、
基準面に対する、前記表示装置の角度を検出し、
前記表示装置と利用者との距離を計測し、
前記距離および前記角度に基づいて前記表示装置の表示状態を変更するものである。
【０００９】
さらに、本発明のプログラムは、表示部を有するコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
基準面に対する、前記表示部の角度を検出し、
前記表示部と利用者との距離を計測し、
前記距離および前記角度に基づいて前記表示部の表示状態を変更する処理を前記コンピュータに実行させるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、携帯した表示装置が遠すぎたりまたは近すぎたりしても、表示装置に表示された内容を認識しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態の表示装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２】本実施形態の表示装置の基本動作を示すフローチャートである。
【図３】実施例１の携帯電話機の一構成例を示すブロック図である。
【図４】実施例１の携帯電話機の一例を示す外観図である。
【図５】実施例１の携帯電話機において、図４に示す距離計測部の配置例を示す側面透視図である。
【図６】実施例１の携帯電話機において、距離計測部のセンサが２つの場合の配置例を示す平面図および側面透視図である。
【図７】実施例１の携帯電話機のＬＣＤの視認性について、携帯電話機および利用者間の距離の依存性を説明するための模式図である。
【図８】実施例１の携帯電話機のＬＣＤの視認性について、携帯電話機および利用者間の距離の依存性を説明するための模式図である。
【図９】実施例１の携帯電話機のＬＣＤの視認性について、携帯電話機および利用者間の距離の依存性を説明するための模式図である。
【図１０】表示部の標準状態における表示状態を示す画像の一例である。
【図１１】図１０に示した標準状態から文字のサイズを大きくした場合の表示状態を示す画像の一例である。
【図１２】実施例１の携帯電話機において、利用者との距離と角度との組み合わせに関して、表示状態の制御方法をまとめた表である。
【図１３】実施例１の携帯電話機の動作手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本実施形態の表示装置の構成を説明する。図１は本実施形態の表示装置の一構成例を示すブロック図である。
【００１３】
図１に示すように、表示装置１０は、表示部１３と、角度検出部１４と、距離計測部１５と、制御部１２とを有する。表示部１３は、例えば、液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display：ＬＣＤ）である。角度検出部１４は、地面に対する、表示部１３の角度を検出し、その検出値を制御部１２に送信する。角度を検出するセンサとして、例えば、角度センサおよび加速度センサがある。地面は角度を検出するための基準面の１つに相当し、基準面は地面に限らない。
【００１４】
距離計測部１５は、利用者との距離を計測し、その計測値を制御部１２に送信する。距離を計測するセンサとして、例えば、超音波センサおよび近接センサがある。赤外線を用いた近接センサの原理を応用して、利用者と表示装置１０との距離を計測することが可能である。また、表示装置１０にカメラが設けられていれば、被写体の焦点距離を自動的に求めるオートフォーカス機能を実行することで、利用者と表示装置１０との距離を計測してもよい。
【００１５】
制御部１２は、プログラムにしたがって処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）（不図示）と、プログラムを格納するためのメモリ（不図示）とを有する。制御部１２は、距離計測部１５から受信する距離の情報および角度検出部１４から受信する角度の情報に基づいて表示部１３の表示状態を変更する。表示状態の変更とは、例えば、表示部１３に表示される文字のサイズを変えたり、表示部１３の画面の輝度を変えたりすることである。
【００１６】
次に、本実施形態の表示装置１０における基本的な動作を説明する。図２は本実施形態の表示装置の基本的な動作手順を示すフローチャートである。
【００１７】
利用者が表示装置１０を起動させると、表示装置１０は、表示部１３の地面に対する角度を検出し（ステップ１００１）、利用者との距離を計測する（ステップ１００２）。続いて、表示装置１０は、距離計測部１５で計測された距離と角度検出部１４で検出された角度に基づいて表示部１３の表示状態を変更する（ステップ１００３）。なお、図２では、ステップ１００１の後にステップ１００２の処理が行われるように表しているが、ステップ１００１、１００２の処理の順番はいずれが先であってもよい。
【００１８】
表示装置１０の制御部１２が行う、表示部１３の制御方法の一例を説明する。
【００１９】
表示部１３の画面に垂直な方向と利用者の視線とのなす角度が大きいと、表示部１３の視認性が悪くなる。この場合、表示部１３の輝度を大きくしたり、表示部１３に表示される文字のサイズを大きくすれば、表示部１３の視認性が改善される。その反対に、表示部１３の画面に垂直な方向と利用者の視線が一致していても、表示部１３と利用者との距離が大きいと、表示部１３の視認性が悪くなる。この場合、表示部１３に表示される文字のサイズを大きくすれば、表示部１３の視認性が改善される。
【００２０】
本実施形態の表示装置を、携帯電話機および簡易型携帯電話（Personal Handy-phone System）を含む無線通信端末、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ならびに携帯型ゲーム機などに設けることが可能である。また、本実施形態の表示装置が電子ブックと呼ばれる携帯端末であってもよい。本実施形態の表示装置を携帯電話機に設けた場合の実施例を説明する。
【実施例１】
【００２１】
本実施例は、本実施形態の表示装置を備えた携帯電話機に関するものである。図３は本実施例の携帯電話機の一構成例を示すブロック図である。
【００２２】
図３に示すように、携帯電話機２０は、電話帳およびアプリケーションソフトウェアプログラムを記憶する記憶部２１と、制御部２２と、ＬＣＤ２３と、角度検出部２４と、距離計測部２５と、通話のためのスピーカ２６およびマイク２７と、操作部２８と、アンテナ３０を介して基地局（不図示）と無線通信するための無線部２９とを有する。本実施例では、携帯電話としての機能に関する構成および動作についての詳細な説明を省略し、本発明の表示方法に関連する構成および動作について詳細に説明する。
【００２３】
本実施例では、角度検出部２４が２軸の加速度センサであり、距離計測部２５が超音波センサであるものとする。制御部２２は、図１を参照して説明した制御部１２の構成を備えている。制御部２２のメモリ（不図示）に格納されたプログラムには、角度検出部２４の出力から角度を求めるための計算式と、距離計測部２５の出力から距離を求めるための計算式が記述されている。操作部２８には、各種コマンドを入力するためのボタンと文字を入力するための複数のキーが設けられている。
【００２４】
図４は、本実施例の携帯電話機２０の一例を示す外観図である。図４に示す携帯電話機２０は、筺体１２１および筺体１２２を有し、これらの筺体がヒンジで接続された折り畳み式の携帯端末の場合である。
【００２５】
図４に示すように、筺体１２１には、スピーカ２６およびＬＣＤ２３が設けられている。また、図４に示していないが、筺体１２１には、図３に示した角度検出部２４が設けられている。筺体１２２には、マイク２７、操作部２８および距離計測部２５が設けられ、さらに、図４には示していないが、記憶部２１、無線部２９、アンテナ３０および制御部２２が筺体１２２に設けられている。
【００２６】
図５は、図４に示した携帯電話機２０の筺体１２２を側面（図４の左側）から見たときの、距離計測部２５の配置例を示す透視図である。図５に示すように距離計測部２５は音波の送出方向が筺体１２２の長手方向から約４５度傾いた方向を向くように配置されている。距離計測部２５として、筺体１２２の長手方向からマイク２７の設けられた面に垂直な方向までの範囲を測定可能な範囲とするセンサを使用している。
【００２７】
本実施形態では、図４に示すように、有効測定範囲の広い超音波センサを１つ用いる場合で説明するが、超音波センサが２つ以上設けられていてもよい。図６は距離計測部として２つの超音波センサが設けられた場合のセンサの配置例を示す平面図および側面透視図である。図６（ａ）は筺体１２２の下部を拡大した平面図である。図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、距離計測部２５ａは音波の送出方向が筺体１２２のマイク２７が設けられた面に対して垂直方向を向くように配置されている。距離計測部２５ｂは、筺体１２２の下端に設けられ、音波の送出方向が筺体１２２の長手方向を向くように配置されている。この場合、地面に対するＬＣＤ２３の角度θが０度≦θ≦４５度のとき、制御部２２が距離計測部２５ｂを動作させて距離を測定し、角度θが４５度＜θ≦９０度のとき、制御部２２が距離計測部２５ａを動作させて距離を測定するようにしてもよい。
【００２８】
次に、ＬＣＤ２３の視認性について、携帯電話機２０および利用者間の距離の依存性を、図７から図９の模式図を用いて説明する。
【００２９】
図７から図９は、本実施例の携帯電話機のＬＣＤの視認性について、携帯電話機２０および利用者間の距離の依存性を説明するための模式図である。ＬＣＤ２３の表示面に垂直な方向をＸ軸方向とし、表示面に水平な方向をＹ軸とする。地面に対するＹ軸の傾き角をθで表し、利用者と携帯電話機２０との距離をｄで表す。ここでは、利用者が携帯電話機２０を携帯してＬＣＤ２３を視認可能な角度の範囲が、０度から９０度の範囲であるものとする。
【００３０】
図７は利用者が携帯電話機のＬＣＤを一般的な方法で見る場合を示す模式図である。図７は、利用者が携帯電話機２０を保持した腕を軽く曲げて、ＬＣＤ２３を見ている状態である。携帯電話機２０の地面からの高さは、利用者のほぼ胸の高さである。重力加速度を１Ｇとすると、図５に示す状態では、加速度センサはＸ軸の負の方向に約０．７Ｇを検出し、Ｙ軸の負の方向に約０．７Ｇを検出することで、制御部２２は、角度θ１を約４５度と検出する。
【００３１】
超音波センサは、所定の周波数の音波を送信し、利用者に反射した音波である反射波を受信する。図７に示す場合、超音波センサから送信された音波が利用者の胸で反射し、その反射波が超音波センサで受信される。超音波センサが音波を送信してから反射波を受信するまでの時間をＴとし、音波の速度をＶとすると、利用者と携帯電話機２０との距離ｄは、ｄ＝（１／２）×Ｔ×Ｖで算出される。以下では、この式を式１とする。
【００３２】
図７に示す状態では、利用者にとって携帯電話機２０との距離がＬＣＤ２３を最も見やすい距離にある。この場合のＬＣＤ２３の表示状態を標準状態とする。
【００３３】
次に、利用者が携帯電話機２０を自分に近づける場合を考えてみる。図８は利用者が携帯電話機を自分に近付けた場合を示す模式図である。
【００３４】
図８に示すように、利用者が携帯電話機２０の下端を胸の前まで近づけた場合、利用者は首を曲げて携帯電話機２０を見下ろすようにして、ＬＣＤ２３を見る。図８を見ると、携帯電話機２０が地面にほぼ平行になっている。
【００３５】
図８に示す状態では、加速度センサはＸ軸の負の方向に約１．０Ｇを検出し、Ｙ軸方向に０Ｇを検出することで、制御部２２は、角度θ２を０度と検出する。図８に示す場合、超音波センサから送信された音波が利用者の胸で反射し、その反射波が超音波センサに受信される。超音波センサが測定する時間Ｔと式１に基づいて、図７に示した距離ｄ１よりも小さい距離ｄ２が求まる。
【００３６】
図８に示すように、利用者が携帯電話機２０を自分に近づけた場合、携帯電話機２０と利用者との距離ｄ２が図７の場合の距離ｄ１よりも小さくなるが、ＬＣＤ２３に表示される文字や画像が大きく見える。そのため、ＬＣＤ２３の表示状態は標準状態のままでも、利用者にとってＬＣＤ２３の視認性はよい。
【００３７】
次に、利用者が携帯電話機２０を自分から遠ざける場合を考えてみる。図９は利用者が携帯電話機を持って腕を伸ばした場合を示す模式図である。
【００３８】
図９に示すように、利用者は、携帯電話機２０を持つ腕を伸ばした場合、携帯電話機２０を立てて、ＬＣＤ２３を見る。図９を見ると、携帯電話機２０が地面にほぼ垂直になっている。
【００３９】
図９に示す状態では、加速度センサはＸ軸方向に０Ｇを検出し、Ｙ軸の負の方向に約１．０Ｇを検出することで、制御部２２は、角度θ３を９０度と検出する。図９に示す場合、超音波センサから送信された音波は利用者の肩で反射し、その反射波が超音波センサに受信される。超音波センサが測定する時間Ｔと式１に基づいて、図７に示した距離ｄ１よりも大きい距離ｄ３が求まる。
【００４０】
図９に示すように、利用者が携帯電話機２０を自分から遠ざける場合、携帯電話機２０と利用者との距離ｄ３が図７の場合の距離ｄ１よりも大きく、利用者にとって、ＬＣＤ２３の文字や画像は距離ｄ３が大きいほど小さく見える。そのため、利用者にとってＬＣＤ２３の視認性が悪くなる。
【００４１】
ここで、表示状態について、標準状態から、視認性を改善するための表示状態である視認性改善状態への変更方法の具体例を説明する。
【００４２】
視認性改善状態として、標準状態よりもＬＣＤ２３に表示される文字のサイズを大きくする、その文字のフォントの種類を変更する、ＬＣＤ２３の輝度を大きくするなどの制御方法がある。フォントの種類のうち、太字や装飾を施した文字などは、斜め方向から見ると、読みにくくなるおそれがある。そのため、このようなフォントが標準状態で用いられている場合には、視認性改善状態では、例えば、通常のゴシック体の文字に変更する制御が考えられる。
【００４３】
また、視認性改善状態が、ＬＣＤ２３のバックライトの輝度をグラデーション状に変化させて生成した陰影で擬似的な奥行きを持たせる方法などを用いて、表示される文字および絵などの画像を立体的に見せる制御でもよい。さらに、視認性改善状態は、これらの制御のうち、２つ以上組み合わせてもよい。
【００４４】
図１０はＬＣＤ２３の標準状態における表示状態を示す画像の一例であり、図１１は図１０に示した標準状態から文字のサイズを大きくした場合の表示状態を示す画像の一例である。図１１に示すＡからＫのアルファベットの文字のサイズが図１０に示す文字よりも大きいことがわかる。図１０に示すＬＣＤ２３は図７に示した場合の一例であり、図１１に示すＬＣＤ２３は図９に示した場合の一例である。
【００４５】
次に、図７から図９に示した状態で、制御部２２がどのようにＬＣＤ２３の表示状態を制御するかを簡単に説明する。
【００４６】
図１２は、携帯電話機の利用者との距離、および携帯電話機の角度の組み合わせに関して、表示状態の制御方法をまとめた表である。図１２では、ケースＡからケースＣの３通りに分類している。図７および図８に示した状態がケースＡに相当し、図９に示した状態がケースＢまたはケースＣに相当する。
【００４７】
図１２に示す表で、距離計測部２５が計測する距離ｄについて、利用者がＬＣＤ２３を見ながら操作部２８を操作しやすい距離の最大値を閾値１とし、大人の人が腕を伸ばしたときの平均的な腕の長さを閾値２とする。閾値３は、携帯電話機２０のＬＣＤ２３に表示される文字または画像を視認可能な距離の最大値である。例えば、ＬＣＤ２３に表示させる文字のサイズを最大１４ポイント（５ｍｍ）まで大きくする場合、閾値３を２ｍとする。閾値３を距離計測部２５の測定限界値としてもよい。閾値１＜閾値２＜閾値３の関係にある。
【００４８】
また、ここでは、利用者が座った状態または立った状態で携帯電話機２０を携帯して、利用者にとってＬＣＤ２３の視認性のよい角度の範囲が０度から９０度の範囲であるものとする。
【００４９】
ケースＡの場合、距離ｄは閾値１以下であるため、ＬＣＤ２３の表示状態を標準状態にする。ケースＢの場合、距離ｄは閾値１と閾値２の間の範囲にある。この場合、ＬＣＤ２３の表示状態を標準状態から視認性改善状態に変更する。具体的には、ＬＣＤ２３の表示状態を距離ｄに応じて変化させる。例えば、距離ｄが大きくなるほど、ＬＣＤ２３に表示する文字のサイズを大きくする制御が考えられる。
【００５０】
ケースＣの場合、携帯電話機２０が利用者から閾値２よりも離れているため、制御部２２は、ケースＢの場合のＬＣＤ２３の表示状態を、距離ｄだけでなく角度θに応じて変更する。図９に示した状態で、携帯電話機２０を利用者の反対側に傾けていくと、ＬＣＤ２３の視認性が悪くなる。そのため、ケースＣの場合では、例えば、距離ｄが大きいほど、角度θが小さいほど、ＬＣＤ２３に表示する文字のサイズを大きくしたり、ＬＣＤ２３の輝度を大きくする制御が考えられる。
【００５１】
なお、図１２に示す表には記載していないが、次のような制御を行ってもよい。
【００５２】
携帯電話機２０のＬＣＤ２３が天井を向いた状態で机の上に置かれた場合、距離計測部２５は携帯電話機２０と天井との距離を測定しようとするため、距離ｄが閾値３よりも大きくなる。距離ｄが閾値３よりも大きい場合、制御部２２は利用者がＬＣＤ２３を見ていないものと判断し、ＬＣＤ２３の動作モードを、ＬＣＤ２３に電源供給を行う標準モードから、ＬＣＤ２３への電源供給を停止する省電力モードに切り替える制御を行う。一方、距離ｄが閾値３よりも大きい場合であっても、携帯電話機２０を机の上に載せて、複数の人が携帯電話機２０を囲むようにしてＬＣＤ２３を見るようなケースも考えられる。そのため、距離ｄが閾値３よりも大きい場合、制御部２２はＬＣＤ２３の表示状態を標準状態にする制御を行ってもよい。
【００５３】
また、利用者が寝転んだ状態で携帯電話機２０のＬＣＤ２３を見る場合も考えられる。この場合、ＬＣＤ２３の表示面が地面に水平であれば、加速度センサはＸ軸の正の方向に約１．０Ｇを検出し、Ｙ軸方向に０Ｇを検出することで、制御部２２は、角度θを１８０度と検出する。角度θが９０度以上あると、利用者が座った状態または立った状態で視認性のよい角度の範囲から外れるが、利用者が寝転んだ状態でＬＣＤ２３を見る場合、ＬＣＤ２３の視認性がよいので、制御部２２はＬＣＤ２３の表示状態が標準状態になるように制御してもよい。
【００５４】
次に、図１２に示した表に基づいて、本実施例の携帯電話機の動作を説明する。図１３は本実施例の携帯電話機の動作手順を示すフローチャートである。図１２に示した閾値１、閾値２および閾値３が、制御部２２内のメモリ（不図示）に格納されたプログラムに予め記述されている。利用者が座った状態または立った状態でＬＣＤ２３を見る場合にＬＣＤ２３の視認性のよい角度θが０度から９０度の範囲であるものとする。
【００５５】
携帯電話機２０が基地局（不図示）への位置登録通知および着信待ちなどの電話機能が動作している状態で、利用者が携帯電話機２０のＬＣＤ２３を起動させる。本実施例では、携帯電話機２０が折り畳み式の端末であるため、利用者が携帯電話機２０を折り畳まれた状態から開いた状態にすることが、ＬＣＤ２３を起動させる指示を携帯電話機２０に入力したことに相当する。利用者が折り畳まれた状態の携帯電話機２０を開くと、制御部２２がＬＣＤ２３を省電力モードから標準モードに切り替え、ＬＣＤ２３に電源供給を開始する。携帯電話機が折り畳み式以外の端末であれば、操作部に予め設けられたボタンを利用者が押すことで、表示部を起動させてもよい。
【００５６】
ＬＣＤ２３への電源供給が開始されると、制御部２２は、ＬＣＤ２３の表示状態を標準状態に制御する。その後、制御部２２は、一定時間毎に角度検出部２４および距離計測部２５のそれぞれから出力値を受信すると、以下の処理を行う。
【００５７】
制御部２２は、角度検出値２４からの出力値に基づいてＬＣＤ２３の地面に対する角度θを算出する（ステップ１１０１）。制御部２２は、角度θが０度から９０度の範囲であるか否かを判定し（ステップ１１０２）、角度θが０度から９０度の範囲であると、距離計測部２５からの出力値に基づいて自端末と利用者との距離ｄを算出する（ステップ１１０４）。ステップ１１０１が図２に示したステップ１００１に相当し、ステップ１１０２が図２に示したステップ１００２に相当する。
【００５８】
続いて、制御部２２は、図２に示したステップ１００３の処理を次のように行う。制御部２２は、距離ｄが閾値１以下であるか否かを判定し（ステップ１１０５）、距離ｄが閾値１以下であると、ＬＣＤ２３の表示状態を標準状態に維持する（ステップ１１０６）。ステップ１１０５で距離ｄが閾値１以上であると、制御部２２は、距離ｄが閾値２以下であるか否かを判定し（ステップ１１０７）、距離ｄが閾値２以下であると、ＬＣＤ２３の表示状態を標準状態から視認性改善状態に変化させる。具体的には、制御部２２は、距離ｄに応じて表示状態を変更する（ステップ１１０８）。視認性改善状態が文字のサイズを大きくすることである場合、ステップ１１０８で、制御部２２は、距離ｄが大きいほど、文字のサイズを大きくする制御を行う。
【００５９】
ステップ１１０７で距離ｄが閾値２よりも大きいと、制御部２２は、距離ｄが閾値３以下であるか否かを判定し（ステップ１１０９）、距離ｄが閾値３以下であると、ＬＣＤ２３の表示状態を標準状態から視認性改善状態に変化させ、距離ｄおよび角度θに応じて表示状態を変更する（ステップ１１１１）。視認性改善状態が文字のサイズを大きくすることである場合、ステップ１１１１で、制御部２２は、距離ｄが大きいほど、角度θが小さいほど、文字のサイズを大きくする制御を行う。
【００６０】
一方、ステップ１１０２において、角度θが９０度よりも大きく、座った状態または立った状態の利用者にとってＬＣＤ２３の視認性が悪くても、利用者が寝転んでＬＣＤ２３を見る場合も考慮して、制御部２２は、ＬＣＤ２３の表示状態を標準状態にする制御を行う（ステップ１１０３）。また、ステップ１１０９において、距離ｄが閾値３よりも大きくても、利用者が携帯電話機２０を机の上において携帯電話機２０の横から斜め下方にＬＣＤ２３を見下ろしている場合も考慮して、制御部２２は、ＬＣＤ２３の表示状態を標準状態にする制御を行う（ステップ１１１０）。
【００６１】
なお、本実施例では、角度検出部２４が加速度センサであり、距離計測部２５が超音波センサの場合で説明したが、角度検出部２４が加速度センサとその出力値から角度θを算出する回路とを含むユニットで構成され、距離計測部２５が超音波センサとその出力値から距離ｄを算出する回路とを含むユニットで構成されていてもよい。この場合、制御部２２は、角度検出部２４および距離計算部２５のそれぞれから受信する角度θおよび距離ｄに基づいてＬＣＤ２３の表示状態を制御すればよいので、各センサの出力値から角度θと距離ｄを算出するための演算処理の負担が軽減する。
【００６２】
本実施例によれば、携帯電話機とその利用者との距離を計測し、地面に対する携帯電話機の角度を検出し、これらの情報を組み合わせて、視認性が改善するように表示部の表示状態が変更される。そのため、利用者は、携帯した携帯電話機が自分から遠すぎたりまたは近すぎたりしても、表示部に表示された内容を認識することができる。
【００６３】
なお、ＬＣＤ２３の表示状態の変更方法として、次のような制御を行ってもよい。画面を上方向または下方向にスクロールするためのスクロールポインタが操作部２８に設けられており、ＬＣＤ２３の視認性がよくない状態のとき、制御部２２がスクロールポインタの動作速度を遅くする制御を行ってもよい。この場合、利用者がＬＣＤ２３を斜め上または斜め下から見たときに、スクロールポインタの動作速度が速く感じられるという問題を解決し、操作性が改善する。
【００６４】
また、利用者がＬＣＤ２３を見ながら音声通話を行う場合、ＬＣＤ２３の視認性が悪い状態では、スピーカ２６およびマイク２７の向きも正面から傾いた状態になっている。この場合、相手の音声が聞こえにくくなったり、相手に自分の音声が聞き取りにくくなったりすることがある。この場合、制御部２２は、スピーカ２６の音量を大きくしたり、マイク２７の感度を高くしたりする制御を行ってもよい。
【００６５】
また、図３に示した距離計測部２５が、レンズおよび撮像素子を含むカメラであってもよい。カメラのオートフォーカス機能を実行させることで、利用者との距離を計測することが可能である。また、制御部２２が、撮影された画像を解析することで、利用者の目を検出し、携帯電話機２０から目までの距離を算出するようにしてもよい。
【００６６】
また、外光が携帯電話機２０の横方向から強く照射している場合、利用者は、外光がＬＣＤ２３に照射されないように携帯電話機２０を傾け、ＬＣＤ２３が少々見づらくても、ＬＣＤ２３を見ようとする場合がある。この場合、距離計測部２５としてカメラが設けられていると、制御部２２は、撮影された、利用者の顔の画像を解析し、解析結果から外光の強度が大きいと判定すると、ＬＣＤ２３の輝度を大きくするなど、ＬＣＤ２３の表示状態を変更してもよい。外光の強度の判定方法の一例として、制御部２２は、顔を表示している複数の画素の強度（輝度など）の最大値と予め設定された基準値とを比較し、その最大値が基準値よりも大きい場合、強い外光が利用者の顔に照射されていると判定する方法がある。さらに、制御部２２は、利用者の顔の画像を解析して、解析結果から外光の方向を予測し、外光の方向に合わせて、ＬＣＤ２３の表示状態を変更してもよい。外光の方向の予測方法の一例を説明する。頭を球体にモデル化したとき、制御部２２は、顔を表示している複数の画素の最大値となる位置（以下では、最大ポイントと称します）を特定すると、球体の中心に対して最大ポイントの方向を外光の方向と予測する。例えば、最大ポイントが顔の中央付近である場合、外光が顔の正面方向から利用者に照射していると予測できる。また、顔の画像で利用者の顔の中央から右耳の付け根を結ぶ線分において、顔の中央から約７割の位置に最大ポイントがあれば、０．７≒ｓｉｎ４５°の計算結果に基づいて、利用者の正面から右４５度の方向から外光が利用者に照射していると予測できる。
【００６７】
また、携帯電話機２０に撮影用のカメラが設けられていてもよい。この場合、利用者が撮影用のカメラを起動する旨の指示を入力すると、制御部２２は、距離ｄおよび角度θに基づく、ＬＣＤ２３の表示状態の制御を行わない。利用者が、被写体をうまく撮影するために、携帯電話機２０をいろいろな方向に傾けたりすることが考えられるからである。
【００６８】
一方、携帯電話機２０にメール送受信機能が設けられている場合、利用者は、新規メールの文書を作成したり、受信したメールを開封したりする際、利用者がＬＣＤ２３を見ながら操作することは確実である。利用者が携帯電話機２０を操作してメール機能の画面を起動させたとき、制御部２２は、角度検出部２４および距離計測部２５を起動し、上述したＬＣＤ２３の表示状態についての制御を行うようにしてもよい。この場合、利用者はメールの作成やメールの開封を行う際、上述した制御を行うことで効果を確実に得ることができる。
【００６９】
実施例を用いて説明したように、本実施形態の表示装置では、表示装置と利用者との距離を計測し、基準面に対する、表示装置の角度を検出することで、表示状態の設定を変更することで、表示部の視認性を最適化できる。その結果、携帯した表示装置が目から遠すぎたりまたは近すぎたりしても、表示部の視認性が改善され、利用者は表示装置に表示された内容を認識しやすくなる。
【符号の説明】
【００７０】
１０ 表示装置
１２ 制御部
１３ 表示部
１４、２４ 角度検出部
１５、２５ 距離計測部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示部と、
基準面に対する、前記表示部の角度を検出する角度検出部と、
利用者との距離を計測する距離計測部と、
前記距離および前記角度に基づいて前記表示部の表示状態を変更する制御部と、
を有する表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の表示装置において、
前記基準面が地面であり、
前記距離について前記表示状態を変更するか否かの判定基準となる第１の閾値が前記制御部に予め格納され、
前記角度が所定の範囲であり、かつ、前記距離が前記第１の閾値よりも大きい場合、前記制御部は、前記表示部の表示状態を標準状態から視認性を改善するための表示状態である視認性改善状態に変更する、表示装置。
【請求項３】
請求項２記載の表示装置において、
前記制御部は、前記距離に対応して前記視認性改善状態を変更する、表示装置。
【請求項４】
請求項２記載の表示装置において、
前記距離について前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値が前記制御部に予め格納され、
前記角度が所定の範囲であり、かつ、前記距離が前記第２の閾値よりも大きい場合、前記制御部は、前記距離および前記角度に対応して前記視認性改善状態を変更する、表示装置。
【請求項５】
請求項２から４のいずれか１項記載の表示装置において、
前記視認性改善状態は、前記標準状態に比べて、前記表示部に表示される文字のサイズを大きくすること、文字のフォントの種類を変更すること、および、前記表示部の輝度を大きくすること、ならびに、前記表示部に表示される文字および絵を含む画像を立体的に表示することのうち、少なくともいずれかである、表示装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項記載の表示装置において、
前記距離計測部は、オートフォーカス機能を実行することで利用者の焦点距離を測定するカメラである、表示装置。
【請求項７】
表示装置が実行する表示方法であって、
基準面に対する、前記表示装置の角度を検出し、
前記表示装置と利用者との距離を計測し、
前記距離および前記角度に基づいて前記表示装置の表示状態を変更する、表示方法。
【請求項８】
表示部を有するコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
基準面に対する、前記表示部の角度を検出し、
前記表示部と利用者との距離を計測し、
前記距離および前記角度に基づいて前記表示部の表示状態を変更する処理を前記コンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１】
表示部と、
基準面に対する、前記表示部の角度を検出する角度検出部と、
利用者との距離を計測する距離計測部と、
前記距離および前記角度に基づいて前記表示部の表示状態を変更する制御部と、
を有する表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の表示装置において、
前記基準面が地面であり、
前記距離について前記表示状態を変更するか否かの判定基準となる第１の閾値が前記制御部に予め格納され、
前記角度が所定の範囲であり、かつ、前記距離が前記第１の閾値よりも大きい場合、前記制御部は、前記表示部の表示状態を標準状態から視認性を改善するための表示状態である視認性改善状態に変更する、表示装置。
【請求項３】
請求項２記載の表示装置において、
前記制御部は、前記距離に対応して前記視認性改善状態を変更する、表示装置。
【請求項４】
請求項２記載の表示装置において、
前記距離について前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値が前記制御部に予め格納され、
前記角度が所定の範囲であり、かつ、前記距離が前記第２の閾値よりも大きい場合、前記制御部は、前記距離および前記角度に対応して前記視認性改善状態を変更する、表示装置。
【請求項５】
請求項２から４のいずれか１項記載の表示装置において、
前記視認性改善状態は、前記標準状態に比べて、前記表示部に表示される文字のサイズを大きくすること、文字のフォントの種類を変更すること、および、前記表示部の輝度を大きくすること、ならびに、前記表示部に表示される文字および絵を含む画像を立体的に表示することのうち、少なくともいずれかである、表示装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項記載の表示装置において、
前記距離計測部は、オートフォーカス機能を実行することで利用者の焦点距離を測定するカメラである、表示装置。
【請求項７】
表示装置が実行する表示方法であって、
基準面に対する、前記表示装置の角度を検出し、
前記表示装置と利用者との距離を計測し、
前記距離および前記角度に基づいて前記表示装置の表示状態を変更する、表示方法。
【請求項８】
表示部を有するコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
基準面に対する、前記表示部の角度を検出し、
前記表示部と利用者との距離を計測し、
前記距離および前記角度に基づいて前記表示部の表示状態を変更する処理を前記コンピュータに実行させるためのプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１８５２２３（Ｐ２０１２−１８５２２３Ａ）
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４６６９３（Ｐ２０１１−４６６９３）
【出願日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【出願人】（３１０００６８５５）ＮＥＣカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 (1,081)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【出願人】（３１０００６８５５）ＮＥＣカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 (1,081)
【Ｆターム（参考）】
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