JPH0514838A

JPH0514838A - 表示装置

Info

Publication number: JPH0514838A
Application number: JP3164357A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Hayashi; 義治林
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1991-07-04
Filing date: 1991-07-04
Publication date: 1993-01-22

Abstract

(57)【要約】【目的】液晶ディスプレイの取付け角度を変化させ利
用者が自動的に最適の視角でモニタできるようにする。【構成】位置検出器１ｎにより液晶ディスプレイを見
る人の顔の位置を検出し、視角制御部１ｏにより取付け
角度調整部１ｐを制御し、液晶ディスプレイ１ｑの取付
け角度を最適な視角でモニタできるように調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テレビドアホンのよう
な表示装置において、画像を表示する液晶ディスプレイ
の角度を可変にしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】テレビドアホンは、訪問者の顔を玄関扉
を開ける前に確認できるため、防犯上の効果があるとと
もに、相手によってはわざわざ玄関まで行かなくても応
対をしたり、居留守を使えるなどの便利さから、近年、
普及が目覚ましい。

【０００３】テレビドアホンの一般的な構成を、図８に
示す。テレビドアホンは、家屋内に設置されるテレビド
アホン親機１、玄関屋外に設置されるテレビドアホン子
機２、および、テレビドアホン親機１とテレビドアホン
子機２の間をつなぐ信号線３とから構成される。

【０００４】テレビドアホン親機１は、訪問者の画像を
モニタするための表示用ディスプレイ１ａ、通話用のハ
ンドセット１ｂ、チャイム音などの受信用スピーカ１
ｃ、画像モニタ用の出画ボタン１ｄ等から構成される。
また、テレビドアホン子機２は、チャイムボタン２ａ、
送話用のマイク２ｂ、受話用のスピーカ２ｃ、訪問者撮
影用のビデオカメラ２ｄ等から構成される。さらに、信
号線３は音声信号、画像信号、制御信号、電源等の伝送
用で、専用線方式の場合とホームバスのような共通線方
式の場合がある。

【０００５】図９は、テレビドアホン親機１の構成例の
ブロック図である。信号線３は、インターフェース部１
ｅで、音声信号１ｆ、映像信号１ｇ、制御信号１ｈ、電
源１ｉに分離される。音声信号１ｆは音声処理部１ｊを
介して、ハンドセット１ｂ、チャイム音受信用スピーカ
１ｃに接続される。映像信号１ｇは、画像処理部１ｋを
介して、表示用ディスプレイ１ａに入力される。制御信
号１ｈは制御回路１ｌに接続される。制御回路１ｌは、
出画ボタン１ｄ等の信号によって、テレビドアホン親機
１全体を制御する。インターフェース部１ｅは電源回路
１ｍに接続される。

【０００６】通常、テレビドアホン親機１およびテレビ
ドアホン子機２は壁面に取付けて使用される。このた
め、テレビドアホンを小型・軽量、特に薄型化する必要
がある。

【０００７】従来、テレビドアホン親機１では、白黒の
偏平型ブラウン管を使用していたが、近年の半導体技術
の進歩によって、ブラウン管に比べてより薄型で小型・
軽量、低消費電力化が可能であり、壁掛け型のテレビに
適した液晶ディスプレイが使用されるようになってき
た。特に、表示画面の大型化、カラー化には、液晶ディ
スプレイの使用が必要不可欠になっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、液晶ディス
プレイの場合、画面を見る角度（視角）によって、画面
のコントラスト比が変化する現象がある。これは、画面
を真正面から見た場合には画像は正常できれいに見える
が、見る角度を変えると、画面のコントラスト比が小さ
くなり、たとえば、本来明るく見えるべきところが暗く
なり、逆に暗く見えるべきところが明るく見えたり（写
真のネガのように白黒が反転して見えたり）、カラー画
像の場合、色が薄くなったりする現象である。

【０００９】図１０は、液晶ディスプレイの視角特性の
一例である。ディスプレイの正面（法線方向）からの視
角が大きくなるほどコントラスト比は低下し、画面が見
にくくなる。通常、液晶ディスプレイの視角は左右方向
に比べて、上下方向が狭い。また、左右方向の視角はほ
ぼ対称であるのに対して、上下方向の視角は非対称であ
る。たとえば、左方向の視角Ｑ_Cは約４５°以上である
とすると、右方向の視角Ｑ_Dも約４５°以上であり、上
方向の視角Ｑ_Aは約１０°以上であるとすると、下方向
視角は約３０°以上である。

【００１０】このような液晶ディスプレイを壁面に取付
けて使用する場合、左右方向の視角は利用者の立つ位置
を変えることによって調整可能である。しかし、上下方
向の視角は身長の差があるため調整が難しい。

【００１１】図１１は、図１０に示した視角特性を持つ
液晶ディスプレイを壁面１０に取付けた場合の、上下方
向のモニタ可能範囲の一例を示したものである。利用者
１１がテレビドアホン親機を操作する場合、ハンドセッ
トをとったり、出画ボタンを押したりするため、テレビ
ドアホン親機１との距離は手の長さよりも短くなり、通
常５０ｃｍ以内になる。この例の場合５０ｃｍ離れてい
るとすると、液晶ディスプレイを最適な視角で見るため
には、身長１３１ｃｍの以下の人には台が必要であり、
身長１６９ｃｍ以上の人は腰を屈めなければならず、大
変不便である。

【００１２】そこで本発明の目的は、液晶ディスプレイ
の取付け角度を変化させ、利用者が液晶ディスプレイを
自動的に最適の視角でモニタできるテレビドアホンを提
供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明におけるテレビドアホンには、液晶ディスプ
レイと、液晶ディスプレイを見る人の顔の位置を検出す
る手段と、液晶ディスプレイの取付け角度を調整する手
段と、前記の検出された顔の位置により液晶ディスプレ
イの取付け角度を調整する手段を制御する手段とを設け
た。

【００１４】

【作用】本発明は以上のような構成であるから、テレビ
ドアホン親機の液晶ディスプレイに画像が表示され、利
用者が接近すると、テレビドアホン親機は利用者の目の
位置を検出する。したがって液晶ディスプレイの取付け
角度を自動的に調節して、液晶ディスプレイの視角が利
用者の目の位置に対して最適になるようにすることがで
きる。

【００１５】このように、本発明のテレビドアホンにお
いては、利用者自身が液晶ディスプレイの画面が最適に
見えるように取付け角度を調整しなくても、液晶ディス
プレイの取付け角度が自動的に変更され、最適の視角で
モニタすることができる。

【００１６】

【実施例】以下本発明の一実施例を詳細に説明する。

【００１７】図１は、本発明のテレビドアホン親機の構
成の一例のブロック図である。図９の従来例と異なると
ころは、テレビドアホン親機１の利用者の顔の位置を位
置検出部１ｎによって検出し、その情報に基づいて視角
制御部１ｏは、ディスプレイの取付け角度調整部１ｐを
コントロールして、液晶ディスプレイ１ｑの取付け角度
調整を行なうことである。

【００１８】図２は、位置検出部１ｎの構成の一例のブ
ロック図である。位置検出部１ｎでは、利用者の顔の位
置を判別するために１組の光センサ１ｎ１および１ｎ２
を液晶ディスプレイ１ｑの法線方向および上１０°方向
に指向性を持つように配置する。この光センサ１ｎ１お
よび１ｎ２は、赤外発光ダイオード１ｎ３および１ｎ４
を光源として光を放射し、利用者からの反射光をフォト
・トランジスタ１ｎ５および１ｎ６で受光する。さらに
指向性を高めるため、発光ダイオード１ｎ３および１ｎ
４からの光を、レンズ１ｎ７および１ｎ８を使って集光
し、利用者からの反射光もレンズ１ｎ９および１ｎ１０
を使ってフォト・トランジスタ１ｎ５および１ｎ６に集
光させる。

【００１９】光センサ１ｎ１および１ｎ２の出力は、コ
ンパレータ１ｎ１１および１ｎ１２に入力される。それ
ぞれのコンパレータの出力１ｎ１３および１ｎ１４は、
光センサ１ｎ１および１ｎ２の出力がコンパレータ１ｎ
１１および１ｎ１２の基準値よりも大きければ、Ｈレベ
ルに、また、光センサ１ｎ１および１ｎ２の出力が基準
値よりも小さければＬレベルになる。また、光センサ１
ｎ１および１ｎ２の出力は、テレビドアホン親機の利用
者がテレビドアホン親機の前にいるときは大きくなり、
いない場合は小さくなる。前にいても、光センサ１ｎ２
の方向が利用者の頭の上になるとその出力は小さくな
る。したがって、光センサ１ｎ２の出力が入力されるコ
ンパレータ１ｎ１２の出力がＬからＨになるとき、これ
は光センサ１ｎ２が顔の上方を向いていることになる。

【００２０】たとえば、テレビドアホン親機の利用者が
テレビドアホン親機の前にいる場合（距離は５０ｃｍ程
度）、コンパレータの出力１ｎ１３および１ｎ１４がＨ
レベルになるように、コンパレータ１ｎ１１および１ｎ
１２の基準値を設定しておく。これにより、視角制御部
１ｏはコンパレータの出力１ｎ１３および１ｎ１４がＨ
レベルかＬレベルかを調べることにより、テレビドアホ
ン親機の利用者がテレビドアホン親機の前にいるかどう
かを判別できる。

【００２１】図３、図４、図５は、取付け角度調整部１
ｐによって液晶ディスプレイ１ｑの視角が調整される一
例を説明するための図である。

【００２２】通常、液晶ディスプレイ１ｑの法線は図３
のように壁面１０と直角方向にある。もし、テレビドア
ホン親機を利用する人の顔すなわち目の位置が液晶ディ
スプレイ１ｑの法線よりも上にあれば、取付け角度調整
部１ｐは、図４のように、回転軸１ｑ１を中心に液晶デ
ィスプレイ１ｑの法線を上方向に、ある角度θ１回転さ
せる。

【００２３】また、テレビドアホン親機を利用する人の
顔すなわち目の位置が液晶ディスプレイ１ｑの法線より
も下にあれば、取付け角度調整部１ｐは図５のように回
転軸１ｑ１を中心に液晶ディスプレイ１ｑの法線を下方
向に、ある角度θ２回転させる。

【００２４】なお、位置検出部１ｎの光センサ１ｎ１お
よび１ｎ２は、液晶ディスプレイ１ｑと同じようにその
取付け角度が変化するように、液晶ディスプレイ１ｑ上
に取付けられている。

【００２５】次に、本発明の一実施例の動作を、図６に
示すフローチャートに基づいて説明する。

【００２６】まず、訪問者がテレビドアホン子機２のチ
ャイムボタン２ａを押すか、テレビドアホン親機１の利
用者がテレビドアホン親機１の出画ボタン１ｄを押す
と、テレビドアホン親機１の液晶ディスプレイ１ｑにテ
レビドアホン子機２で撮影された画像が表示される（ス
テップＳ１）。

【００２７】このとき、図３のように、液晶ディスプレ
イ１ｑの法線は壁面１０と直角になっておりその取付け
角度（以下では回転角度ｉと呼ぶ）は０になっている。
なお、取付け角度調整部１ｐの構成から最小調整角度
（以下Δθと呼ぶ）、上方向最大調整角度（ＵＭＡＸ）
および下方向最大調整角度（ＬＭＡＸ）が決まる（ステ
ップＳ２）。

【００２８】位置検出部１ｎのコンパレータ１ｎ１１の
出力１ｎ１３は、液晶ディスプレイ１ｑの法線方向にテ
レビドアホン親機１の利用者がいるかどうかを（利用者
がいる場合はＨレベル）、また、位置検出部１ｎのコン
パレータ１ｎ１２の出力１ｎ１４は、液晶ディスプレイ
１ｑの法線の上１０°方向にテレビドアホン親機１の利
用者がいるかどうかを、視角制御部１ｏが判別するのに
使用する（ステップＳ３、Ｓ４）。

【００２９】コンパレータの出力１ｎ１３、１ｎ１４が
両方ともＬレベルの場合は、回転角度ｉが下方向最大調
整角度以下になるか、コンパレータの出力１ｎ１３がＨ
レベルになるまで、液晶ディスプレイ１ｑを図５のよう
に、下方向にΔθづつ回転させる（ステップＳ４〜Ｓ
７）。

【００３０】全回転角度が下方向最大調整角度以下にな
っても、コンパレータの出力１ｎ１４がＨレベルになら
ない場合は、テレビドアホン親機１の利用者がいない
か、いても利用者の顔の位置が液晶ディスプレイ１ｑの
取付け角度を調整できないほど低いときである。この場
合は、画像表示が終了するまで、すなわち、液晶ディス
プレイ１ｑに画像が表示されてから予め決められた一定
時間が経過するか、あるいは画像表示終了の信号を受付
けるまで（たとえば再度出画ボタン１ｄが押されたり、
ハンドセット１ｂがテレビドアホン親機１に戻されると
きまで）、コンパレータの出力１ｎ１３のレベルを監視
する（ステップＳ８〜Ｓ１０）。

【００３１】もし、画像表示の終了条件が成立しても、
コンパレータの出力１ｎ１３がＨレベルにならない場合
は、画像の表示を終了し、液晶ディスプレイ１ｑの取付
け角度を最初の状態に戻す（ステップＳ９、Ｓ１４〜Ｓ
１６）。

【００３２】もし、画像表示の終了条件が成立する前
に、コンパレータの出力１ｎ１３がＨレベルになった場
合は、テレビドアホン親機１の利用者が現われたと判断
し、再度ステップＳ３に戻る。

【００３３】また、ステップＳ４〜Ｓ７で、回転角度ｉ
が下方向最大調整角度以下になる前に、コンパレータの
出力１ｎ１３がＨレベルになった場合は、テレビドアホ
ン親機１の利用者が液晶ディスプレイ１ｑの法線方向に
いる場合である。このときは再度コンパレータの出力１
ｎ１４がＬレベルかどうかを調べる（ステップＳ１
１）。もしＨレベルなら、テレビドアホン親機１の利用
者の顔の位置が上に移動したと判断して、ステップＳ１
７にいく。もしＬレベルなら、テレビドアホン親機１の
利用者は、液晶ディスプレイ１ｑの法線の上１０°方向
にはいないが、液晶ディスプレイ１ｑの法線方向にはい
ることになる。これは、テレビドアホン親機１の利用者
の頭の一番上が、液晶ディスプレイ１ｑの法線方向と法
線の上１０°方向との間にあることを意味している。

【００３４】テレビドアホン親機１の利用者と液晶ディ
スプレイ１ｑの距離は、図１１に示したように、通常５
０ｃｍ以内になる。また、液晶ディスプレイ１ｑの法線
方向と法線の上１０°方向に配置された光センサ１ｎ１
と１ｎ２によって検出される高さの差は、図１１の場合
約９ｃｍになる。通常、人間の目の位置は頭の一番上か
ら１０ｃｍ程度下にある。したがって、コンパレータの
出力１ｎ１３がＨレベルで、かつコンパレータの出力１
ｎ１４がＬレベルの場合、テレビドアホン親機１の利用
者の目の位置は、液晶ディスプレイ１ｑの法線方向から
下１０°方向の間にあり、視角はほぼ最適な状態にな
る。この状態で、画像表示の終了条件が成立するまで、
コンパレータの出力１ｎ１３および１ｎ１４の状態が変
化しないかどうか調べる（ステップＳ１１〜Ｓ１３）。
すなわち、コンパレータの出力１ｎ１３がＬレベルにな
れば、テレビドアホン親機１の利用者がいなくなった
か、目の位置が下に移動したと判断してステップＳ５
へ、また、コンパレータの出力１ｎ１４がＨレベルにな
れば、テレビドアホン親機１の利用者の目の位置が上に
移動したと判断してステップＳ１７へいく。画像表示の
終了条件が成立するまで、コンパレータの出力１ｎ１３
および１ｎ１４の状態が変化しなければ、画像の表示を
終了し、液晶ディスプレイ１ｑの取付け角度を最初の状
態に戻す（ステップＳ１２、Ｓ１４〜Ｓ１６）。

【００３５】コンパレータの出力１ｎ１４がＨレベルの
場合、テレビドアホン親機１の利用者が液晶ディスプレ
イ１ｑの法線の上１０°方向にいる。このときは、回転
角度ｉが上方向最大調整角度以上になるか、コンパレー
タの出力１ｎ１４がＬレベルになるまで、液晶ディスプ
レイ１ｑを、図４のように、上方向にΔθづつ回転させ
る（ステップＳ１７〜Ｓ２０）。

【００３６】全回転角度が上方向最大調整角度以上にな
っても、コンパレータの出力１ｎ１４がＬレベルになら
ない場合は、テレビドアホン親機１の利用者の目の位置
が視角調整できないほど高いときである。この場合は、
画像表示が終了するまで、コンパレータの出力１ｎ１４
のレベルを監視する（ステップＳ２１〜Ｓ２３）。

【００３７】もし、画像表示の終了条件が成立しても、
コンパレータの出力１ｎ１４がＬレベルにならない場合
は、画像の表示を終了し、液晶ディスプレイ１ｑの取付
け角度を最初の状態に戻す（ステップＳ２２、Ｓ１４〜
Ｓ１６）。

【００３８】もし、画像表示の終了条件が成立する前
に、コンパレータの出力１ｎ１４がＬレベルに変化した
場合は、テレビドアホン親機１の利用者の目の位置が視
角調整可能範囲に入ったと判断し、再度ステップＳ３に
戻る（ステップＳ２３）。

【００３９】また、ステップＳ１７〜Ｓ２０で、回転角
度ｉが上方向最大調整角度以上になる前に、コンパレー
タの出力１ｎ１４がＬレベルになった場合は、テレビド
アホン親機１の利用者の頭の一番上が液晶ディスプレイ
１ｑの法線の上１０°方向より下にあり、ステップＳ１
２に移ることによって視角を最適な状態に調整できる。

【００４０】以上で述べたフローにより、テレビドアホ
ン親機１の利用者の目の位置に対して液晶ディスプレイ
１ｑの視角が最適になるよう、液晶ディスプレイ１ｑの
取付け角度を自動的に調整できる。

【００４１】たとえば、上方向最大調整角度および下方
向最大調整角度がそれぞれ３０°の場合、視角の調整可
能範囲は、図７のように、上４０°、下６０°の範囲内
で、身長７３ｃｍ〜２０２ｃｍまでの人に使用できる。

【００４２】以上の実施例では、簡単のため、テレビド
アホン親機１の利用者が、テレビドアホン親機の液晶デ
ィスプレイ１ｑの真正面に立つ場合を想定し、光センサ
として、液晶ディスプレイの法線方向と上１０°方向に
指向性を持つ１組の光センサ１ｎ１および１ｎ２を使用
した場合について説明した。しかし、テレビドアホン親
機１の利用者がテレビドアホン親機１の正面に立たない
場合もあり得る。このような場合は、左右方向の視角を
カバーできるように、左右方向の指向性を有する他の１
組のセンサを使用すれば対応できる。

【００４３】なお、本実施例では利用者の顔したがって
目の位置を検出する手段として、発光ダイオードとフォ
ト・トランジスタを使用する場合について説明したが、
これらに限られるものではなく、イメージセンサで利用
者を撮影し、画像処理で利用者の目の位置を検出する方
式等であってもよい。

【００４４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば利用者の
顔の位置すなわち目の位置を検出し、液晶ディスプレイ
の視角が利用者の目の位置に対して最適になるよう、液
晶ディスプレイの取付け角度を調節する制御手段を設け
ているので、テレビドアホン親機の利用者自身が、わざ
わざ液晶ディスプレイの画面が最適に見えるように視角
を調整しなくても、自動的に最適の状態でディスプレイ
を見ることができる。

【００４５】また、本発明はテレビドアホンに限らず、
たとえば、テレビ電話、住宅情報盤等の液晶表示を使用
したシステムにも使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のブロック図である。

【図２】本発明に使用される位置検出部の一例のブロッ
ク図である。

【図３】液晶ディスプレイが正面を向いている場合の側
面図である。

【図４】液晶ディスプレイが上を向いている場合の側面
図である。

【図５】液晶ディスプレイが下を向いている場合の側面
図である。

【図６】本発明の一実施例のフローチャートである。

【図７】本発明の上下方向のモニタ可能範囲の一例の側
面図である。

【図８】従来のテレビドアホンの一例のブロック図であ
る。

【図９】従来のテレビドアホン親機の構成の一例のブロ
ック図である。

【図１０】液晶ディスプレイの視角特性を示す斜視図で
ある。

【図１１】図１０の液晶ディスプレイを壁面に取付けた
場合の上下方向のモニタ可能範囲を示す側面図である。

【符号の説明】

１テレビドアホン親機１ａ表示用ディスプレイ１ｂハンドセット１ｃスピーカ１ｄ出画ボタン１ｅインターフェース部１ｊ音声処理部１ｋ画像処理部１ｌ制御回路１ｍ電源回路１ｎ位置検出部１ｏ視角制御部１ｐ取付け角度調整部１ｑ液晶ディスプレイ３信号線

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】液晶ディスプレイと、液晶ディスプレイ
を見る人の顔の位置を検出する手段と、液晶ディスプレ
イの取付け角度を調整する手段と、前記の検出された顔
の位置により液晶ディスプレイの取付け角度を調整する
手段を制御する手段とを有する表示装置。