JP2013235205A

JP2013235205A - 表示装置

Info

Publication number: JP2013235205A
Application number: JP2012109117A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Murai; 貴行村井; Katsuya Otoi; 克也乙井; Aya Nakaya; 彩中谷
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2012-05-11
Filing date: 2012-05-11
Publication date: 2013-11-21
Anticipated expiration: 2032-05-11
Also published as: JP5957289B2

Abstract

【課題】視聴者個人に対応して自動的に画面の輝度分布を調整することができ、視聴者個人にとって好適な輝度を設定して視聴することが可能な表示装置を提供する。
【解決手段】液晶表示装置１は液晶パネル１０と、液晶パネル１０に対して面状光を照射するバックライトユニット２０と、面状光の面内における輝度分布を予め調整した輝度傾斜フィルタ５４ａを複数記憶した輝度補正用ＬＵＴ５４と、視聴者個人の画像を撮影するカメラ７３と、カメラ７３の画像から視聴者個人や視聴者の年齢、性別を含む視聴者情報を特定する視聴者情報特定部３１と、視聴者情報に対応する輝度傾斜フィルタ５４ａを選択するＬＥＤパラメータ設定部３２と、輝度傾斜フィルタ５４ａを用いてバックライトユニット２０の面状光の輝度分布を補正する輝度補正部４６と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば液晶表示装置といった表示装置に関する。

代表的な表示装置である液晶表示装置は一般的に画像を表示する液晶パネル自体が発光しないので、液晶パネルの表示面の反対側、すなわち裏側に照明部を必要としている。この照明部が被照射体である液晶パネルに向かって光を照射することにより、液晶表示装置はその画面上に画像を表示することが可能になっている。このように液晶パネルの表示面の裏側に配置される照明部を、例えばバックライトユニットと呼んでいる。

照明部としてバックライトユニットを備える従来の表示装置が特許文献１に開示されている。この従来の表示装置は表示部に対して照射された面状光の輝度分布が調整できるようになっている。これにより、表示装置の低消費電力化を図りつつ画質の向上を図ること試みている。

特開２００７−３４２５１号公報

しかしながら、特許文献１に記載された従来の表示装置は視聴者個人や視聴者の年齢、性別などに対応して輝度分布を調整するという配慮がなされていない。これにより、表示装置の画面が、視聴者が所望する輝度分布ではなかったり、視聴者の年齢などに対応した適切な輝度分布ではなかったりするといった課題があった。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、表示装置の視聴者個人に対応して自動的に画面の輝度分布を調整することができ、視聴者個人にとって好適な輝度を設定して視聴することが可能な表示装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の表示装置は、画像を表示する表示部と、面状に配置した複数の光源を含み前記表示部に対して面状光を照射する照明部と、前記面状光の面内における輝度分布を予め調整した輝度傾斜フィルタを複数記憶した記憶部と、前記表示部が画像を表示する方向に向けられて視聴者個人の画像を撮影する撮像部と、前記撮像部が撮影した前記画像から視聴者個人や視聴者の年齢、性別を含む視聴者情報を特定する視聴者情報特定部と、前記視聴者情報特定部が特定した前記視聴者情報に基づいて前記視聴者情報に対応する前記輝度傾斜フィルタを前記記憶部から選択する輝度設定部と、前記輝度設定部が選択した前記輝度傾斜フィルタを用いて前記面状光の輝度分布を補正する輝度補正部と、を備えることを特徴としている。

この構成によれば、表示装置は照明部の面状光の輝度分布を予め調整した輝度傾斜フィルタを複数記憶する。そして、表示装置は視聴者個人に対応する輝度傾斜フィルタを用いて照明部の面状光の輝度を補正する。したがって、表示装置は視聴者個人に対応して自動的に画面の輝度分布が調整される。

また、上記構成の表示装置において、前記記憶部は視聴者個人の顔画像とその視聴者が所望する前記輝度傾斜フィルタとを関連付けて予め記憶し、前記輝度設定部は前記視聴者情報特定部が特定した前記視聴者情報として得られる顔画像が前記記憶部に記憶された前記顔画像と一致するとき、その視聴者が所望する前記輝度傾斜フィルタを前記記憶部から選択することを特徴としている。

この構成によれば、表示装置は視聴者個人に対応してその視聴者が所望の輝度傾斜フィルタを用いて照明部の面状光の輝度を補正する。したがって、表示装置は視聴者個人が所望する画面の輝度分布に自動的に調整される。

また、上記構成の表示装置において、前記輝度設定部は前記視聴者情報として視聴者の年齢に基づいて対応する前記輝度傾斜フィルタを前記記憶部から選択することを特徴としている。

この構成によれば、表示装置は視聴者の年齢に対応して構成された輝度傾斜フィルタを用いて照明部の面状光の輝度を補正する。したがって、表示装置は視聴者の年齢層に相応な画面の輝度分布に自動的に調整される。

また、上記構成の表示装置において、前記輝度設定部は前記視聴者情報として視聴者の性別に基づいて対応する前記輝度傾斜フィルタを前記記憶部から選択することを特徴としている。

この構成によれば、表示装置は視聴者の性別に対応して構成された輝度傾斜フィルタを用いて照明部の面状光の輝度を補正する。したがって、表示装置は視聴者の性別に相応な画面の輝度分布に自動的に調整される。

また、上記構成の表示装置において、前記表示部が表示する前記画像から広告情報を取得するとともに前記広告情報に基づいて広告に対する視聴者のターゲット層を特定するコンテンツ特定部を備え、前記輝度設定部は前記視聴者情報特定部が特定した前記視聴者情報と、コンテンツ特定部が特定したターゲット層とに基づいて対応する前記輝度傾斜フィルタを前記記憶部から選択することを特徴としている。

この構成によれば、表示装置は視聴者の年齢や性別などと、広告に対する視聴者のターゲット層とに対応して構成された輝度傾斜フィルタを用いて照明部の面状光の輝度を補正する。したがって、表示装置は広告を表示するにあたって、広告のターゲット層に該当する視聴者にとって相応な画面の輝度分布に自動的に調整される。

また、本発明は、複数台の前記表示装置を並べて配置して一体として構成し、つながりのある画像を表示可能な表示装置であって、前記記憶部は前記複数台の前記表示装置の数量や向き、配置を含む構成情報を予め記憶し、前記輝度設定部は前記視聴者情報特定部が特定した前記視聴者情報と、前記複数台の前記表示装置に係る前記構成情報とに基づいて対応する前記輝度傾斜フィルタを前記記憶部から選択することを特徴としている。

この構成によれば、表示装置は視聴者情報に加えて、複数台の表示装置の数量や向き、配置などに対応して構成された輝度傾斜フィルタを用いて照明部の面状光の輝度を補正する。したがって、複数台の表示装置で構成された所謂マルチディスプレイ装置においても、視聴者に相応な画面の輝度分布に自動的に調整される。

本発明の構成によれば、表示装置は照明部の面状光の輝度分布を予め調整した輝度傾斜フィルタを複数記憶して、視聴者個人に対応する輝度傾斜フィルタを用いて照明部の面状光の輝度を補正する。これにより、視聴者個人に対応して自動的に画面の輝度分布を調整することができ、視聴者個人にとって好適な輝度を設定して視聴することが可能な表示装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態の表示装置の分解斜視図である。本発明の第１実施形態の表示装置の構成を示すブロック図である。本発明の第１実施形態の表示装置の照明部が照射する面状光の輝度分布を示す概略正面図である。本発明の第１実施形態の表示装置の視聴者と輝度分布との関係の一例を示す説明図である。本発明の第２実施形態の表示装置の構成を示すブロック図である。本発明の第２実施形態の表示装置の視聴者と輝度分布との関係の一例を示す説明図である。本発明の第３実施形態の表示装置の照明部が照射する面状光の輝度分布を示す概略正面図である。本発明の第３実施形態の表示装置の構成を示すブロック図である。本発明の第３実施形態の表示装置の照明部が照射する面状光の輝度分布を示す概略正面図にして、電力抑えめで面内均一な状態を示すものである。本発明の第４実施形態の表示装置の照明部が照射する面状光の輝度分布を示す概略正面図である。本発明の第４実施形態の表示装置の照明部が照射する面状光の輝度分布を示す概略正面図にして、電力抑えめで面内均一な状態を示すものである。

以下、本発明の実施形態を図１〜図１１に基づき説明する。なおここでは、本発明の表示装置の一例として液晶表示装置を掲げて説明するものとする。

最初に、本発明の第１実施形態の液晶表示装置について、図１を用いてその構造を説明する。図１は液晶表示装置の分解斜視図である。なお、図１の上側が後述する液晶パネルの表示面側である。

液晶表示装置１は映像の表示に液晶を用いた表示装置であって、縦方向よりも横方向に長く延びる平面視略矩形をなしている。液晶表示装置１は、図１に示すように表示部である液晶パネル１０と、その照明部であるバックライトユニット２０とを備えている。液晶パネル１０及びバックライトユニット２０はケース２に収容されて支持されている。

液晶パネル１０はアクティブマトリクス基板１１、カラーフィルタ基板１２及び偏向板１３を備えている。カラーフィルタ基板１２は単に対向基板と呼ばれることもある。

アクティブマトリクス基板１１は液晶パネル１０の表示面側に配置されたカラーフィルタ基板１２と対向させて配置されている。アクティブマトリクス基板１１はその所定面上に図示しないＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）からなるスイッチング素子、画素電極及び共通電極を備えている。画素電極及び共通電極は例えば対をなす櫛歯型電極で構成されている。

さらに、アクティブマトリクス基板１１及びカラーフィルタ基板１２は各々の所定面が液晶を特定方向に配向させることが可能な図示しない配向膜によって覆われている。

そして、アクティブマトリクス基板１１及びカラーフィルタ基板１２は互いの所定面が向き合うように図示しないシール材を介して貼り合わせられている。さらに、液晶がアクティブマトリクス基板１１とカラーフィルタ基板１２との間に挟持され、シール材で囲まれた空間内に封入されている。

偏向板１３はアクティブマトリクス基板１１及びカラーフィルタ基板１２の液晶を封入した互いの所定面と反対側の面各々に貼付されている。偏向板１３は特定の振動方向の光波だけを透過させるシートであって、２枚の偏向板１３の透過軸方向を互いに約９０°ずらした状態で各々貼付されている。

このような構成の液晶パネル１０は画像信号に基づきアクティブマトリクス基板１１の画素電極と共通電極との間に発生させた電界により液晶の配向を調整し、液晶の層を透過する光の透過率を変更する。なお、液晶パネル１０は、例えば上記のような横電界方式を採用しており、アクティブマトリクス基板１１の主面に対して平行に電界を発生させることにより液晶分子を基板主面と平行な面内で回転させる。

バックライトユニット２０は液晶パネル１０に対するバックライト光（面状光）を生成するための装置であって、照明方式として例えば直下型を採用した照明部である。バックライトユニット２０は液晶パネル１０の裏面側（図１では下方）に配置されている。バックライトユニット２０はＬＥＤモジュール２１、拡散板２２、プリズムシート２３及びレンズシート２４を備えている。

ＬＥＤモジュール２１はバックライト光の生成するための光を照射する装置であって、図１において液晶パネル１０の下方に配置されている。ＬＥＤモジュール２１は平面視略矩形をなす板状の基板２５と、光源としての複数のＬＥＤ２６とを備えている。

ＬＥＤ２６は例えば白色に発光する白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）で構成され、複数のＬＥＤ２６が基板２５の一面に略格子状の列をなす形に並べて配置されている。基板２５の表面は縦横に配列された複数個のエリア２５ａに区分され、１個のエリア２５ａに少なくとも１個のＬＥＤ２６が含まれるように構成されている。本実施形態においてＬＥＤモジュール２１は例えば横方向１６個×縦方向９個、合計１４４個のエリア２５ａを備えている（図１及び図３参照）。

なお、光源はＬＥＤに限定されるわけではなく、ＬＥＤ自体も白色発光するものに限定されるわけでない。例えば、ＬＥＤ２６は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の波長の光を出射するＬＥＤチップを集結させたＬＥＤユニットとして構成しても良い。さらに、これらに黄色（Ｙ）の波長の光を出射するＬＥＤチップを加えても良い。また、ＬＥＤ２６の数や配置方法も先の記載内容や図１の形に限定されるわけではない。

拡散板２２、プリズムシート２３及びレンズシート２４はＬＥＤモジュール２１を液晶パネル１０側から覆うように、図１においてＬＥＤモジュール２１の上方にＬＥＤモジュール２１に対向させて配置されている。

これら拡散板２２、プリズムシート２３及びレンズシート２４のうち拡散板２２はＬＥＤモジュール２１に最も近接して配置され、ＬＥＤモジュール２１から照射される光を直接受ける。拡散板２２はＬＥＤモジュール２１から照射される光の被照射面が基板２５のＬＥＤ２６の配置面と略平行をなして対向するように配置されている。拡散板２２はＬＥＤ２６から照射される光を受けて拡散させ、液晶パネル１０の全域に光を行き渡らせる。

プリズムシート２３は拡散板２２の液晶パネル１０側に重ねて設けられている。プリズムシート２３は一方向に線状に延びる例えば三角プリズムがシート面内にて一方向に交差する方向に並べられている。プリズムシート２３は拡散板２２からの光の放射特性を偏向させる。

レンズシート２４はプリズムシート２３の液晶パネル１０側に重ねて設けられている。レンズシート２４は光を屈折散乱させる微粒子が内部に分散されている。レンズシート２４はプリズムシート２３からの局所的に集光させることなく光量むらとなる明暗差を抑制する。

このような構成のバックライトユニット２０はむらが抑制されたほぼ均一なバックライト光を面状に照射して液晶パネル１０の裏面を照明する。液晶パネル１０が画像信号に基づき液晶を透過するバックライト光の透過率を変更するので、液晶パネル１０の表示画面に所望の映像が表示される。

続いて、液晶表示装置１の詳細な構成について、図１に加えて図２を用いて説明する。図２は液晶表示装置１の構成を示すブロック図である。

液晶表示装置１は制御用の構成要素として、図２に示す画像信号取得部３、画像信号処理部３０、液晶パネル制御部４、液晶ドライバ５、ＬＥＤ制御部４０、ＬＥＤドライバ６、温度センサ７１及び輝度センサ７２を備えている。

画像信号取得部３は不図示の画像信号出力部などが送信した画像信号を取得する外部入力インターフェースを備えている。画像信号取得部３は取得した画像信号を画像信号処理部３０に送信する。なお、画像信号は画像信号処理部３０にて信号処理が施された後に液晶パネル制御部４に送信される表示画像を特定するＬＣＤ信号と、ＬＥＤ制御部４０に送信される画面の明るさを特定するＬＥＤ信号とを含んでいる。

画像信号処理部３０は画像信号取得部３から画像信号を受信する。画像信号処理部３０は受信した画像信号に基づいて、液晶パネル１０の各画素の光透過率を設定して表示画像を特定するＬＣＤ信号と、バックライトユニット２０の各ＬＥＤ２６の発光輝度を設定して画面の明るさを特定するＬＥＤ信号とを生成する。そして、画像信号処理部３０はＬＣＤ信号を液晶パネル制御部４に送信し、ＬＥＤ信号をＬＥＤ制御部４０に送信する。なお、画像信号処理部３０の他の詳細な構成については後述する。

液晶パネル制御部４は画像信号処理部３０からＬＣＤ信号を受信する。液晶パネル制御部４は受信したＬＣＤ信号に基づいて液晶ドライバ５を駆動するためのＬＣＤ制御信号を生成し、そのＬＣＤ制御信号を液晶ドライバ５に送信する。液晶ドライバ５は液晶パネル制御部４から受信したＬＣＤ制御信号に基づいて液晶パネル１０の各画素のスイッチング素子の状態を切り替える。

ＬＥＤ制御部４０はシリアルパラレル変換部（Ｓ／Ｐ変換部）４１、パルス幅変調部４２、個体バラツキ補正部４３、温度補正部４４、経時劣化補正部４５、輝度補正部４６、パラレルシリアル変換部（Ｐ／Ｓ変換部）４７及びメモリ５０を備えている。

Ｓ／Ｐ変換部４１は画像信号処理部３０からＬＥＤ信号を受信する。なお、ＬＥＤ信号には画像信号に含まれている画像の輝度情報（ＡＰＬ（Average Picture Level）値）が含まれていても良い。ＬＥＤ信号にＡＰＬ値が含まれていることによりＬＥＤ制御部４０は画像信号の輝度情報を反映させたＬＥＤ制御信号を生成することができる。

Ｓ／Ｐ変換部４１はシリアル信号として受信したＬＥＤ信号をパラレル信号に変換する。パルス幅変調部４２はそのＬＥＤ信号に基づいてＰＷＭ（Pulse Width Modulation）値を生成する。

個体バラツキ補正部４３はＬＥＤ２６の個体誤差を解消するために、予め確認しておいたＬＥＤ２６の個別性能に基づいてＰＷＭ値の補正を実行する。ＬＥＤ２６の個別性能は次のように確認する。まず、ＬＥＤ２６を構成する各ＬＥＤチップを所定のＰＷＭ値で点灯させたときにＬＥＤ２６が所望の色味を有する白色光で発光するようにＰＷＭ値を設定し直す。その後、複数個のＬＥＤ２６を点灯させ、面状光としての輝度むらが生じないようにエリア２５ａごとにＰＷＭ値を補正する。このようにして、例えば輝度の個体バラツキや面状光の輝度むらなどといったＬＥＤ２６の個体誤差が補正されたＰＷＭ値を生成することができる。

なお、このような補正処理方法としては他に様々な方法が存在しているが、一般的にルックアップテーブル（Look Up Table、ＬＵＴ）を用いた補正処理方法が採用される。すなわち、個体バラツキ補正部４３はメモリ５０に記憶された個体バラツキ補正用ＬＵＴ５１を参照して補正処理を実行する。

ここで、メモリ５０はＬＥＤ制御部４０が有する各補正部（個体バラツキ補正部４３、温度補正部４４、経時劣化補正部４５及び輝度補正部４６）で用いる各種ルックアップテーブル（個体バラツキ補正用ＬＵＴ５１、温度補正用ＬＵＴ５２、経時劣化補正用ＬＵＴ５３及び輝度補正用ＬＵＴ５４）を記憶している。これら各ＬＵＴは対応する各補正部から必要に応じて参照される。

温度補正部４４はＬＥＤ２６の発光に伴う温度上昇に起因するＬＥＤ２６の輝度低下の補正を実行する。例えば、温度補正部４４はＬＥＤ２６の温度を測定する温度センサ７１からその温度情報を受信する。そして、温度補正部４４はその温度情報に基づいて温度補正用ＬＵＴ５２を参照し、各エリア２５ａのＬＥＤ２６に対するＰＷＭ値を補正する。このようにして、温度補正部４４は温度上昇に起因するＬＥＤ２６の輝度低下の補正を実行する。なお、温度センサ７１からの温度情報の受信は所定頻度（例えば１秒に１回）で実行すれば良い。

経時劣化補正部４５はＬＥＤ２６の経時劣化に起因するＬＥＤ２６の輝度低下の補正を実行する。例えば、経時劣化補正部４５はＬＥＤ２６の累積点灯時間が所定時間（例えば５０００時間ごと）に到達したときに、ＬＥＤ２６の輝度を測定する輝度センサ７２からその輝度情報を受信する。そして、経時劣化補正部４５はその輝度情報に基づいて経時劣化補正用ＬＵＴ５３を参照し、各エリア２５ａのＬＥＤ２６に対するＰＷＭ値を補正する。このようにして、経時劣化補正部４５は経時劣化に起因するＬＥＤ２６の輝度低下の補正を実行する。

輝度補正部４６はバックライトユニット２０からの面状光の周縁部の輝度を中央部の輝度に対して人間の目で認識できない程度に低くなるようにＰＷＭ値を補正することができる。このように面状光の周縁部の輝度を低くすることにより、画像の表示品質を下げることなく（輝度むらを感じさせることなく）ＬＥＤ２６の消費電力を抑制することが可能である。

例えば、輝度補正部４６は輝度補正用ＬＵＴ５４を参照して各エリア２５ａのＬＥＤ２６に対するＰＷＭ値を補正する。輝度補正用ＬＵＴ５４は横方向１６個×縦方向９個、合計１４４個に配列されたＬＥＤモジュール２１のエリア２５ａに対応する補正情報を含んでいる。この補正情報として、輝度補正用ＬＵＴ５４は複数の輝度傾斜フィルタ５４ａを記憶している。輝度傾斜フィルタ５４ａに関連する輝度補正処理の詳細については後述する。

Ｐ／Ｓ変換部４７はパラレル信号である補正処理が施されたＬＥＤ信号（ＰＷＭ値を含む）をシリアル信号であるＬＥＤ制御信号（ＰＷＭ制御信号を含む）に変換する。ＬＥＤ制御信号にはＬＥＤモジュール２１の各エリア２５ａに対して与えられるＰＷＭ値と、基準電流値とが含まれている。Ｐ／Ｓ変換部４７はこのＬＥＤ制御信号をＬＥＤドライバ６に送信する。ＬＥＤドライバ６はＰ／Ｓ変換部４７から受信したＬＥＤ制御信号に基づいてＬＥＤモジュール２１の各ＬＥＤ２６の発光制御（ＰＷＭ制御）を実行する。

続いて、バックライトユニット２０が液晶パネル１０に対して照射する面状光の輝度補正の詳細について、図１及び図２に加えて図３及び図４を用いて説明する。図３はバックライトユニット２０が照射する面状光の輝度分布を示す概略正面図、図４は液晶表示装置１の視聴者と輝度分布との関係の一例を示す説明図である。なお、図３及び図４に示した輝度分布はバックライトユニット２０の構造に関連付けて描画したものであって、本来認識できる輝度の高低よりも強めて輝度の差異を描画している。以下、同様の図面においてこれらと同じように輝度の差異を描画している。

視覚特性を考慮して、バックライトユニット２０は例えば図３に示すように中央部が明るく（輝度が高く）、周縁部が暗い（輝度が低い）面状光を照射することができる。また、バックライトユニット２０はその面内において均一な輝度を有する面状光も照射することが可能である。

このようなバックライトユニット２０の面状光の輝度分布は輝度補正部４６が輝度傾斜フィルタ５４ａを用いて輝度補正処理を実行することにより実現できる。輝度傾斜フィルタ５４ａは横方向１６個×縦方向９個、合計１４４個に配列されたＬＥＤモジュール２１のエリア２５ａに対応する補正情報を含んでいる。輝度補正用ＬＵＴ５４はバックライトユニット２０の面状光の面内における輝度分布を予め調整した輝度傾斜フィルタ５４ａを複数記憶している。

そして、液晶表示装置１は視聴者個人に対応する輝度傾斜フィルタ５４ａを輝度補正用ＬＵＴ５４から選択して用いてバックライトユニット２０の面状光の輝度を補正する。このため、液晶表示装置１は図２に示すように撮像部であるカメラ７３と、メモリ７４と、ＬＥＤパラメータ設定ＬＵＴ７５とを備えている。また、画像信号処理部３０は視聴者情報特定部３１及び輝度設定部であるＬＥＤパラメータ設定部３２を備えている。さらに、視聴者情報特定部３１は顔検出部３３及び顔情報特定部３４を備えている。

カメラ７３は液晶パネル１０が画像を表示する方向に向けられて配置され、視聴者個人の画像を撮影する。カメラ７３は撮影した視聴者個人の画像データを視聴者情報特定部３１に送信する。

視聴者情報特定部３１では顔検出部３３が、カメラ７３が撮影した視聴者個人の画像データを受信する。顔検出部３３は視聴者個人の画像データから顔部分の情報を検出する。そして、顔検出部３３は検出した視聴者個人の顔部分の情報を顔情報特定部３４に送信する。

顔情報特定部３４は顔検出部３３が検出した視聴者個人の顔部分の情報に基づいて、メモリ７４に予め記憶されたデータを参照して視聴者情報を特定する。メモリ７４は人の顔部分の特徴に関連付けられた年齢や性別を含む視聴者情報を記憶している。さらに、メモリ７４は特定の視聴者個人の顔部分の情報を視聴者情報として記憶している。これにより、顔情報特定部３４は視聴者の年齢や性別、さらに特定の個人であるか否かという視聴者情報を特定する。

ＬＥＤパラメータ設定部３２は顔情報特定部３４が特定した視聴者情報に基づいてその視聴者情報に対応する輝度傾斜フィルタ５４ａを選択する。輝度傾斜フィルタ５４ａは前述のように輝度補正用ＬＵＴ５４をその記憶部として予め記憶させておいても良いし、ＬＥＤパラメータ設定ＬＵＴ７５をその記憶部として予め記憶させておいても良い。そして、図４は液晶表示装置１の視聴者と輝度分布との関係の一例を示している。

図４によれば、例えば視聴者Ａに対して、電力通常で面内均一な（例えば電力１５０［Ｗ］、中央輝度３００［ｃｄ／ｍ²］）面状光の輝度分布を実現する輝度傾斜フィルタ５４ａが視聴者Ａ所望の輝度傾斜フィルタ５４ａとして予め記憶されている。

また、例えば視聴者Ｂに対して、電力抑えめで中央部が比較的明るい（例えば電力１２０［Ｗ］、中央輝度３００［ｃｄ／ｍ²］）面状光の輝度分布を実現する輝度傾斜フィルタ５４ａが視聴者Ｂ所望の輝度傾斜フィルタ５４ａとして予め記憶されている。

また、例えば視聴者Ｃに対して、電力通常で中央部がかなり明るい（例えば電力１５０［Ｗ］、中央輝度７００［ｃｄ／ｍ²］）面状光の輝度分布を実現する輝度傾斜フィルタ５４ａが視聴者Ｃ所望の輝度傾斜フィルタ５４ａとして予め記憶されている。

また、例えば子供全般に対して、電力かなり抑えめで面内均一な（例えば電力９０［Ｗ］、中央輝度１８０［ｃｄ／ｍ²］）面状光の輝度分布を実現する輝度傾斜フィルタ５４ａが子供に対応する輝度傾斜フィルタ５４ａとして予め記憶されている。

そして、上記以外の視聴者に対して、電力抑えめで面内均一な（例えば電力１２０［Ｗ］、中央輝度２４０［ｃｄ／ｍ²］）面状光の輝度分布を実現する輝度傾斜フィルタ５４ａが一般的な視聴者に対応する輝度傾斜フィルタ５４ａとして予め記憶されている。

例えば図４によれば、視聴者情報特定部３１ではカメラ７３が撮影した視聴者個人の画像データに基づいて視聴者Ａ、視聴者Ｂ、視聴者Ｃ、子供全般、これら以外の視聴者情報を特定する。ＬＥＤパラメータ設定部３２は視聴者情報特定部３１が特定した視聴者情報に基づいてその視聴者情報に対応する輝度傾斜フィルタ５４ａを選択する。このようにして選択された輝度傾斜フィルタ５４ａを用いて、輝度補正部４６はバックライトユニット２０の面状光の輝度分布を補正する。

上記のように、液晶表示装置１は視聴者個人の画像を撮影するカメラ７３と、その画像から視聴者情報を特定する視聴者情報特定部３１と、その視聴者情報に基づいて対応する輝度傾斜フィルタ５４ａを記憶部から選択するＬＥＤパラメータ設定部３２と、その輝度傾斜フィルタ５４ａを用いて面状光の輝度分布を補正する輝度補正部４６と、を備えている。これにより、液晶表示装置１はバックライトユニット２０の面状光の輝度分布を予め調整した輝度傾斜フィルタ５４ａを複数記憶し、視聴者個人に対応する輝度傾斜フィルタ５４ａを用いて面状光の輝度を補正する。したがって、液晶表示装置１は視聴者個人に対応して自動的に画面の輝度分布を調整することができる。

例えば、視聴者のいずれかがバックライトユニット２０の面状光の輝度分布の設定を変更したとしても、液晶表示装置１がカメラ画像から自動的に現在の視聴者を判別するので、リモコンなどを用いて面倒な設定をし直すことなく視聴者に対応した画質で視聴することが可能である。なお、視聴者個人が所望する輝度傾斜フィルタ５４ａは視聴時間帯別、視聴位置別などに対応したものを複数記憶させておいても良い。

同じ表示装置、同じ消費電力であっても、バックライトユニット２０の面状光の輝度分布を変更することで中央輝度が異なる。そこで、上記のように視聴者に対応する輝度傾斜フィルタ５４ａを選択することにより画質性能の特徴付けが可能となる。

一方、同じ表示装置、同じ中央輝度であっても、バックライトユニット２０の面状光の輝度分布を変更することで消費電力が異なる。そこで、上記のように視聴者に対応する輝度傾斜フィルタ５４ａを選択することにより省エネ性能の特徴付けも可能となる。

画質性能、省エネ性能のいずれを優先するかは輝度傾斜フィルタ５４ａを予め設定することで視聴者が任意に選択することができる。そして、液晶表示装置１がカメラ画像から自動的に現在の視聴者を判別してバックライトユニット２０の面状光の輝度分布を調整する。

また、輝度補正用ＬＵＴ５４やＬＥＤパラメータ設定ＬＵＴ７５といった記憶部が視聴者個人の顔画像とその視聴者が所望する輝度傾斜フィルタ５４ａとを関連付けて予め記憶し、ＬＥＤパラメータ設定部３２は視聴者情報特定部３１が特定した視聴者情報として得られる顔画像が前記記憶部に記憶された顔画像と一致するとき、その視聴者が所望する輝度傾斜フィルタ５４ａを前記記憶部から選択する。これにより、液晶表示装置１は視聴者個人に対応してその視聴者が所望の輝度傾斜フィルタ５４ａを用いてバックライトユニット２０の面状光の輝度を補正する。したがって、液晶表示装置１は視聴者個人が所望する画面の輝度分布に自動的に調整することができる。

また、ＬＥＤパラメータ設定部３２が視聴者情報として視聴者の年齢に基づいて対応する輝度傾斜フィルタ５４ａを前記記憶部から選択するので、液晶表示装置１は視聴者の年齢に対応して構成された輝度傾斜フィルタ５４ａを用いてバックライトユニット２０の面状光の輝度を補正する。したがって、液晶表示装置１は視聴者の年齢層に相応な画面の輝度分布に自動的に調整することができる。

そして、本発明の上記実施形態の構成によれば、液晶表示装置１はバックライトユニット２０の面状光の輝度分布を予め調整した輝度傾斜フィルタ５４ａを複数記憶して、視聴者個人に対応する輝度傾斜フィルタ５４ａを用いてバックライトユニット２０の面状光の輝度を補正する。これにより、視聴者個人に対応して自動的に画面の輝度分布を調整することができ、視聴者個人にとって好適な輝度を設定して視聴することが可能な液晶表示装置１を提供することができる。

次に、本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置について、図５及び図６を用いて説明する。図５は液晶表示装置の構成を示すブロック図、図６は液晶表示装置の視聴者と輝度分布との関係の一例を示す説明図である。なお、この実施形態の基本的な構成は図１〜図４を用いて説明した前記第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付し、図面の記載及びその詳細説明を省略するものとする。

第２実施形態に係る液晶表示装置１は画像コンテンツとして広告を表示することができる。このため、液晶表示装置１の画像信号処理部３０は、図５に示すようにターゲット特定部３６を有するコンテンツ特定部３５を備えている。

コンテンツ特定部３５は画像信号から広告情報を取得する。ターゲット特定部３６はその広告情報に基づいて広告に対する視聴者のターゲット層（例えば年齢や性別）を特定する。

輝度補正用ＬＵＴ５４やＬＥＤパラメータ設定ＬＵＴ７５といった記憶部は視聴者の年齢や性別などに対応した輝度傾斜フィルタ５４ａを予め記憶している。そして、ＬＥＤパラメータ設定部３２は顔情報特定部３４が特定した視聴者情報と、ターゲット特定部３６が特定した広告に対する視聴者のターゲット層とに基づいて対応する輝度傾斜フィルタ５４ａを選択する。そして、図６は液晶表示装置１の視聴者と輝度分布との関係の一例を示している。

ここで図６に示すように、液晶表示装置１は広告として化粧品のＣＭを表示するものとする。ターゲット特定部３６が特定したターゲット層は「女性」、「化粧をする世代」である。

そして、例えば顔情報特定部３４が特定した視聴者情報が「男性２０代」である場合、ＬＥＤパラメータ設定部３２は電力抑えめで面内均一な面状光の輝度分布を実現する輝度傾斜フィルタ５４ａを選択する。

また、例えば顔情報特定部３４が特定した視聴者情報が「女性２０代」である場合、ＬＥＤパラメータ設定部３２は電力通常で中央部がかなり明るい面状光の輝度分布を実現する輝度傾斜フィルタ５４ａを選択する。

また、例えば顔情報特定部３４が特定した視聴者情報が「男性４０代」である場合、ＬＥＤパラメータ設定部３２は電力抑えめで面内均一な面状光の輝度分布を実現する輝度傾斜フィルタ５４ａを選択する。

また、例えば顔情報特定部３４が特定した視聴者情報が「女性６０代」である場合、ＬＥＤパラメータ設定部３２は電力抑えめで中央部が比較的明るい面状光の輝度分布を実現する輝度傾斜フィルタ５４ａを選択する。

また、例えば顔情報特定部３４が特定した視聴者情報が「女性子供」である場合、ＬＥＤパラメータ設定部３２は電力かなり抑えめで面内均一な面状光の輝度分布を実現する輝度傾斜フィルタ５４ａを選択する。

表示装置において広告を表示する場合、その広告に対応した好適なターゲット層に対して広告を見易くすることが重要である。一方、ターゲット層と関係の薄い視聴者層であるときには省エネルギーの観点から画面の輝度を抑制することが好ましい。

上記構成によれば、ＬＥＤパラメータ設定部３２が視聴者情報として視聴者の性別に基づいて対応する輝度傾斜フィルタ５４ａを前記記憶部から選択するので、液晶表示装置１は視聴者の性別に対応して構成された輝度傾斜フィルタ５４ａを用いてバックライトユニット２０の面状光の輝度を補正する。したがって、液晶表示装置１は視聴者の性別に相応な画面の輝度分布に自動的に調整することができる。

さらに、液晶表示装置１は視聴者の年齢や性別などと、広告に対する視聴者のターゲット層とに対応して構成された輝度傾斜フィルタ５４ａを用いてバックライトユニット２０の面状光の輝度を補正することができる。したがって、液晶表示装置１は広告を表示するにあたって、広告のターゲット層に該当する視聴者にとって相応な画面の輝度分布に自動的に調整することが可能である。

このような液晶表示装置１は不特定多数が視聴するインフォメーションディスプレイとして使用することができる。そして、視聴者情報特定部３１は複数人の視聴者情報を特定することができる。複数人が同時に液晶表示装置１を視聴する場合、特定した複数の視聴者情報各々に対応する輝度傾斜フィルタ５４ａのうち最も明るい輝度傾斜フィルタ５４ａを選択することにしても良い。

また、輝度傾斜フィルタ５４ａは同じ広告ＣＭ内におけるシーンに応じて変更しても良い。また、輝度傾斜フィルタ５４ａは視聴位置別などに対応したものを複数記憶させておいても良い。

次に、本発明の第３実施形態に係る液晶表示装置について、図７〜図９を用いて説明する。図７は液晶表示装置の照明部が照射する面状光の輝度分布を示す概略正面図、図８は液晶表示装置の構成を示すブロック図、図９は液晶表示装置の照明部が照射する面状光の輝度分布を示す概略正面図にして、電力抑えめで面内均一な状態を示すものである。なお、この実施形態の基本的な構成は図１〜図４を用いて説明した前記第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付し、図面の記載及びその詳細説明を省略するものとする。

第３実施形態に係る液晶表示装置１は、図７に示すように複数台の液晶表示装置を並べて配置して一体とし、つながりのある画像を表示可能なマルチディスプレイ装置として構成されている。液晶表示装置１は９台の横長の液晶表示装置１Ａ〜１Ｋを横３台、縦３台となるように配列して構成されている。カメラ７３は液晶表示装置１に対して１台設けているが、液晶表示装置１Ａ〜１Ｋに対応して９台設けても良い。

また、液晶表示装置１は、図８に示すようにマルチディスプレイ装置を構成する９台の液晶表示装置１Ａ〜１Ｋの数量や向き、配置などを含む構成情報７６を予め記憶している。これらのマルチディスプレイ装置の構成情報７６は例えば液晶表示装置１Ａ〜１Ｋ各々のメモリ７４やＬＥＤパラメータ設定ＬＵＴ７５、メモリ５０などに記憶させても良いし、外部から液晶表示装置１Ａ〜１Ｋ各々に入力することにしても良い。

そして、ＬＥＤパラメータ設定部３２は顔情報特定部３４が特定した視聴者情報と、マルチディスプレイ装置の構成情報７６とに基づいて対応する輝度傾斜フィルタ５４ａを選択する。

図７及び図９は９台の液晶表示装置１Ａ〜１Ｋからなるマルチディスプレイ装置としての液晶表示装置１において、上記のようにして選択された２種類の輝度傾斜フィルタ５４ａを用いて、輝度補正部４６がバックライトユニット２０の面状光の輝度分布を補正した状態を示している。図７は電力抑えめで中央部が比較的明るい面状光の輝度分布を示し、図９は電力抑えめで面内均一な面状光の輝度分布を示している。

この構成によれば、液晶表示装置１は視聴者情報に加えて、９台の液晶表示装置１Ａ〜１Ｋの数量や向き、配置などに対応して構成された輝度傾斜フィルタ５４ａを用いてバックライトユニット２０の面状光の輝度を補正する。したがって、複数台の表示装置で構成された所謂マルチディスプレイ装置においても、視聴者に相応な画面の輝度分布に自動的に調整することが可能である。

次に、本発明の第４実施形態に係る液晶表示装置について、図１０及び図１１を用いて説明する。図１０は表示装置の照明部が照射する面状光の輝度分布を示す概略正面図、図１１は表示装置の照明部が照射する面状光の輝度分布を示す概略正面図にして、電力抑えめで面内均一な状態を示すものである。なお、この実施形態の基本的な構成は先に説明した前記第１〜第３実施形態と同じであるので、これらの実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付し、図面の記載及びその詳細説明を省略するものとする。

第４実施形態に係る液晶表示装置１は、図１０及び図１１に示すように複数台の液晶表示装置を並べて配置して一体とし、つながりのある画像を表示可能なマルチディスプレイ装置として構成されている。液晶表示装置１は１０台の縦長の液晶表示装置１Ａ〜１Ｌを横５台、縦２台となるように配列して構成されている。カメラ７３は液晶表示装置１に対して１台設けているが、液晶表示装置１Ａ〜１Ｌに対応して１０台設けても良い。

図１０及び図１１は１０台の液晶表示装置１Ａ〜１Ｌからなるマルチディスプレイ装置としての液晶表示装置１において、２種類の輝度傾斜フィルタ５４ａを用いてバックライトユニット２０の面状光の輝度分布を補正した状態を示している。図１０は電力抑えめで中央部が比較的明るい面状光の輝度分布を示し、図１１は電力抑えめで面内均一な面状光の輝度分布を示している。

このようにして、１０台の液晶表示装置１Ａ〜１Ｌからなるマルチディスプレイ装置としての液晶表示装置１においても、視聴者情報に加えて、１０台の液晶表示装置１Ａ〜１Ｌの数量や向き、配置などに対応して構成された輝度傾斜フィルタ５４ａを用いてバックライトユニット２０の面状光の輝度を補正する。したがって、複数台の表示装置で構成された所謂マルチディスプレイ装置において、視聴者に相応な画面の輝度分布に自動的に調整することが可能である。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

例えば、輝度傾斜フィルタ５４ａは上記実施形態の説明で用いたものに限定されるわけではなく、他の輝度分布で形成した輝度傾斜フィルタ５４ａを用いても良い。また、マルチディスプレイ装置としての液晶表示装置１は上記第３及び第４の実施形態の構成に限定されるわけではなく、他の数量や向き、配置で構成したマルチディスプレイ装置であっても良い。

本発明は、例えば液晶表示装置といった表示装置において利用可能である。

１液晶表示装置（表示装置）
１０液晶パネル（表示部）
２０バックライトユニット（照明部）
３０画像信号処理部
３１視聴者情報特定部
３２ＬＥＤパラメータ設定部（輝度設定部）
３３顔検出部
３４顔情報特定部
４０ＬＥＤ制御部
４６輝度補正部
５０メモリ
５４輝度補正用ＬＵＴ（記憶部）
５４ａ輝度傾斜フィルタ
７３カメラ（撮像部）
７４メモリ
７５ＬＥＤパラメータ設定ＬＵＴ（記憶部）
７６構成情報

Claims

画像を表示する表示部と、
面状に配置した複数の光源を含み前記表示部に対して面状光を照射する照明部と、
前記面状光の面内における輝度分布を予め調整した輝度傾斜フィルタを複数記憶した記憶部と、
前記表示部が画像を表示する方向に向けられて視聴者個人の画像を撮影する撮像部と、
前記撮像部が撮影した前記画像から視聴者個人や視聴者の年齢、性別を含む視聴者情報を特定する視聴者情報特定部と、
前記視聴者情報特定部が特定した前記視聴者情報に基づいて前記視聴者情報に対応する前記輝度傾斜フィルタを前記記憶部から選択する輝度設定部と、
前記輝度設定部が選択した前記輝度傾斜フィルタを用いて前記面状光の輝度分布を補正する輝度補正部と、
を備えることを特徴とする表示装置。
前記記憶部は視聴者個人の顔画像とその視聴者が所望する前記輝度傾斜フィルタとを関連付けて予め記憶し、
前記輝度設定部は前記視聴者情報特定部が特定した前記視聴者情報として得られる顔画像が前記記憶部に記憶された前記顔画像と一致するとき、その視聴者が所望する前記輝度傾斜フィルタを前記記憶部から選択することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記輝度設定部は前記視聴者情報として視聴者の年齢に基づいて対応する前記輝度傾斜フィルタを前記記憶部から選択することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記輝度設定部は前記視聴者情報として視聴者の性別に基づいて対応する前記輝度傾斜フィルタを前記記憶部から選択することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記表示部が表示する前記画像から広告情報を取得するとともに前記広告情報に基づいて広告に対する視聴者のターゲット層を特定するコンテンツ特定部を備え、
前記輝度設定部は前記視聴者情報特定部が特定した前記視聴者情報と、コンテンツ特定部が特定したターゲット層とに基づいて対応する前記輝度傾斜フィルタを前記記憶部から選択することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
複数台の前記表示装置を並べて配置して一体として構成し、つながりのある画像を表示可能な表示装置であって、
前記記憶部は前記複数台の前記表示装置の数量や向き、配置を含む構成情報を予め記憶し、
前記輝度設定部は前記視聴者情報特定部が特定した前記視聴者情報と、前記複数台の前記表示装置に係る前記構成情報とに基づいて対応する前記輝度傾斜フィルタを前記記憶部から選択することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の表示装置。