JPWO2018124036A1 - 表示システム、電子機器及び照明システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像表示に使用される光を発する第1発光素子6と、360nm以上400nm以下の波長範囲内の光7を使用者に向けて照射する第2発光素子3と、第2発光素子3からの光7の照射を制御する制御装置とを備える表示システム1により上記課題を解決する。このとき、第2発光素子3は、第1発光素子6と一体化された1つの発光素子でもよいし、第1発光素子6とは別個に設けられた発光素子でもよい。第2発光素子3が第1発光素子6とは別個に設けられている場合、第2発光素子3は、表示画面の周縁フレーム4に設けられている、表示画面2内に設けられている、又は、付属品5として設けられている、ことが好ましい。
【選択図】図1
Description
[1.1]概要及び原理:
図1〜図6を用いて本願の表示装置の第1実施形態について説明する。
次に、図9〜図13を用いて本実施形態の表示装置の構成について説明する。なお、図9は、蛍光灯で照射された室内環境で測定された太陽光のスペクトルの一例であり、図10は、昼の屋外環境で測定された光のスペクトルの一例である。図11は、スマートフォンから発する光のスペクトルの一例であり、図12A及びBは、本実施形態の表示装置から発する光のスペクトルの一例である。図13は、本実施形態の第1発光素子と第2発光素子とを一体化した発光素子から発光した光のスペクトルの一例である。
本実施形態の表示装置1は、画像を表示する表示画面2を備えた装置であれば特に限定されない。例えば、表示装置1には、例えば、スマートフォン、ゲーム機、パーソナルコンピュータ、液晶テレビ及びその他の表示装置(例えば各種用途に使用されるディスプレイ、モニタ等)が含まれる。
第1発光素子6は、画像表示に使用される光を発する発光素子である。この第1発光素子は、スマートフォン等の表示画面2に画像を表示するための発光素子として公知であり、それら公知の発光素子であれば特に限定されない。基本的には、第1発光素子6は、R(赤)、G(緑)及びB(青)の色の三原色の各色のカラーフィルター、液晶、配向膜、及び、電極等の各構成要素を有し、全体として色の三原色を発光する構造からなる素子である。
第2発光素子3は、360nm以上400nm以下の波長範囲内の光(VL)7を使用者50に向けて照射する発光素子である。このVLは、図10に例示する太陽光の分光放射照度によれば、例えば東京の晴天時の12時の測定データでは南向き水平方向で6.8W/m2程度で含まれており、日中屋外にいる場合はVLが眼から入る。
VLの放射照度は、スマートフォン等の使用環境で異なり、例えばスマートフォン等を日中に屋外で使用している場合は、晴天でも曇りでも、太陽光から1.4(北向き水平)〜6.8(南向き水平)W/m2程度の十分なVLが環境に存在するので、スマートフォン等からのVLの照射は不要であると考えられる。特に、この測定値は、晴れた日の一時的な値であることから、雲により太陽光が遮られている場合には、VLの測定値は「0」近傍まで低下する。このため、このような場合には、必要に応じてスマートフォンからVLを照射することが望ましい。
第3発光素子は、表示装置1に必要に応じて設けられ、460nm±20nmの範囲内のブルーライト(以下、「BL」と略す。)を発する発光素子である。BLは、サーカディアンリズムを乱さないように作用する青色光である。一般的にブルーライトというときは、ブルーライト研究会等の定義によれば、380nm〜500nmの範囲と言われている。
BLの放射照度は、スマートフォン等の使用環境で異なる。例えばスマートフォン等を日中に屋外で使用している場合は、図10に示すように、晴天でも曇りでも8.7(北向き水平)〜43.2(南向き水平)W/m2程度の十分なBLが使用環境に存在する。そのため、スマートフォン等からのBLの照射は不要とすることができる。
第1発光素子は、通常、ディスプレイの画素内に設けられており、通常、RGBのカラーフィルター、液晶、配向膜、及び、電極等を構成要素として有し、全体として色の三原色を発光する素子構造を有している。
VLは眼球に向けて照射されることが好ましく、BLも眼球に向けて照射されることが好ましい。なお、本願において、「VL等」というときは、VLの他に、BLを含んでもよい意味で用い、「VL」というときは、VLだけの意味で用いるものとする。眼球に向けるためには、第2発光素子等が眼球に向けて設けられていることが好ましい。
(使用環境)
VL等の照射は、第2発光素子等が使用環境に応じて制御されて行われる。使用環境とは、スマートフォン等を使用する環境のことであり、例えば屋外であるか、屋内であるか、オフィスや学校であるか、家であるか、屋外の場合の天気は晴れか曇りか雨か、昼か夜か、屋内の場合はリビングか書斎・勉強部屋か、等である。
センサ8は、必要に応じて設けられていることが望ましい。センサ8としては、可視光を照度(ルクス)として検知する照度センサや、特定の波長(例えば紫色光や青色光)の放射照度を検知する特定波長検知光センサ等を好ましく挙げることができる。
制御装置10は、第2発光素子から照度されたVLのデータを取得して管理するアプリケーションプログラムによって実行することが好ましい。また、制御装置10は、当該アプリケーションプログラムを用いて、さらに第3発光素子から照射されたBLのデータを取得して管理する機能を有していてもよい。
発光素子によっては、光の波長域が広く、前記したVL等を選択的に照射できないものもある。その場合には、フィルター等を利用して、特定波長のみを選択的に照射したり、照射を抑制して上記のようにVL等を選択的に照射したりすることができる。
[2.1]概要構成:
図14を用いて、本発明の第2実施形態における通信システムSの概要について説明する。なお、図14は、本実施形態の通信システムSの構成を示すシステム構成図であり、図面が煩雑になることを防止するため、所定の使用者及び通信端末装置100のみを表示している。すなわち、通信システムSには、図示するよりも多くの使用者及び通信端末装置100が存在している。また、本実施形態において、第1実施形態と同一の部材については同一の符号を付してその説明を省略する。
(1)所定期間(例えば、1日間)における使用者の行動履歴(ライフログ)を記憶しつつ、当該記憶したライフログを示すパーソナルデータを管理するパーソナルデータ管理処理、
(2)記憶したパーソナルデータに基づき、過去所定期間内に使用者が太陽から浴びたエネルギー量(以下、「ドーズ済VLエネルギー量」という。)を算出するドーズ済VLエネルギー量算出処理、
(3)ドーズ済VLエネルギー量算出処理にて特定したドーズ済VLエネルギー量と、近視の発症及び進行を抑制するために使用者が所定期間(例えば、1日)に浴びることを推奨されるVLのドーズ量(以下、「推奨ドーズ量」という。)と、を比較し、推奨ドーズ量に対する不足分を算出する不足分ドーズ量算出処理、及び、
(4)不足分ドーズ量算出処理により算出された不足分のドーズ量に基づき、VLの使用者への照射を制御するVL照射制御処理、
を実行する構成を有している。
次に、図15を用いて、本実施形態の通信端末装置100の構成について説明する。なお、図15は、本実施形態の通信端末装置100の構成例を示すブロック図である。
(1)使用者の所在地を特定する所在地特定部210と、
(2)各種のデータを取得するデータ取得部220と、
(3)パーソナルデータを管理するパーソナルデータ管理部230と、
(4)視線方向及び眼の位置を検出する視線・位置検出部240と、
(5)ドーズ済VLエネルギー量算出処理及び不足分ドーズ量算出処理を算出する照射量決定部250と、
(6)VL照射制御処理を実行する照射制御部260と、
(7)各種のデータを送信する送信処理部270と、
を実現する。
次に、本実施形態のアプリケーション実行部200の詳細について説明する。
所在地特定部210は、位置情報検出部122により検出された位置情報から使用者の現在地を特定し、当該現在地が屋内・屋外の何れかを特定する。
データ取得部220は、ネットワーク通信部111と連動して、位置情報検出部122により検出された位置情報に基づき、使用者の現在地に対応する天候情報及びVL測定値データを外部から取得する。
パーソナルデータ管理部230は、予め定められた期間毎(例えば、1分毎)に、位置情報検出部122よって得られた使用者の位置情報を、時刻に対応付けてパーソナルデータ(ライフログ)としてパーソナルデータ記憶部113cに記憶する。
視線・位置検出部240は、カメラ部117と連動しつつ、使用者の眼の位置、視線方向、及び、瞼の開閉状態及び眼までの距離を特定する。
照射量決定部250は、ドーズ済VLエネルギー量算出処理及び不足分ドーズ量算出処理を実行する。
(B)雲のある日の平均値:2.71W/m2
照射制御部260は、第2発光素子駆動回路114と連動して不足分ドーズ量算出処理により算出された不足分のドーズ量に基づき、第2発光素子3を制御して使用者の眼に対するVLを照射するVL照射制御処理を実行する。
送信処理部270は、ネットワーク通信部111と連動しつつ、所定のタイミングにて、情報管理サーバ装置20にVL照射履歴データをアップロードする。
図16を用いて、本実施形態の通信端末装置100のアプリケーション実行部200において実行されるVL照射制御処理について説明する。なお、図16は、本実施形態の通信端末装置100のアプリケーション実行部200において実行するVL照射制御処理を示すフローチャートである。
[3.1]変形例1:
上記第2実施形態においては、表示画面2とは別に第2発光素子3を設け、不足分ドーズ量に応じて、照度及び照射期間を決定し、当該照度にて、決定した期間だけ第2発光素子3を発光させる構成を採用したが、図6に示すように、表示画面2の1つのピクセル内にRGBからなる第1発光素子6と、第2発光素子3を隣接して設ける構成とすることも可能である。この場合においても、図16と同様の処理により、不足分ドーズ量を算出するようにする。
上記第2実施形態においては、使用者の眼にVLを照射する構成について説明したが、図15の第2発光素子3を第3発光素子に置換し、同様の処理を実行する構成とすることも可能である。この場合に、第3発光素子は、図5の構成における励起光LEDとして460±20nm程度の波長光を出力する第3発光素子を励起光LEDとした構成で光源を製造する。
本実施形態において、ライフログの記録期間中に、(1)天候が変化し、又は、(2)使用者が飛行機等により現在値となる地域を移動して、現在地の天候やVL照射量が変化する可能性もある。この場合には、日中における天候の変化に対応するため、以下の方法を採用している。
上記実施形態においては、センサ部120の設置位置については、明示していないが、通信端末装置100の本体部に設けてもよく、ウェアラブル端末装置に設けてもよい。なお、通信端末装置100が鞄やポケット内にしまい込まれた場合には、使用者周囲におけるVLの放射照度を正確に測定することが難しいので、ウェアラブル端末装置に設けることが望ましい。より好ましくは、使用者の眼の位置におけるVLの放射照度を測定するため、例えば、眼鏡上に設けることが望ましい。
上記第2実施形態においては、第2発光素子3により、使用者の眼にVLを照射する時間帯については、規定していないが、本来、人間は、日中の時間帯に太陽光からVLを浴びるものであるため、第2発光素子3により使用者の眼に対するVL照射に関しても、日中の時間帯に実施することがサーカディアンリズムを整える上でも好ましい。
Claims (22)
- 画像表示に使用される表示光を発する第1発光素子と、360nm以上400nm以下の波長範囲内の第1特殊光を使用者に向けて照射する第2発光素子と、前記第2発光素子からの前記第1特殊光の照射を制御する制御装置と、を備える、ことを特徴とする表示システム。
- 前記第2発光素子が、前記第1発光素子と一体化された1つの発光素子、又は、前記第1発光素子とは別に設けられた発光素子である、請求項1に記載の表示システム。
- 前記第2発光素子が、前記第2発光素子が前記第1発光素子とは別に設けられている場合に、(A)表示画面の周縁フレームに設けられている、(B)表示画面内に設けられている、又は、(C)付属品として設けられている、請求項1又は2に記載の表示システム。
- (1)使用者の眼の位置、(2)瞼の開閉の状態、(3)眼までの距離、及び、(4)使用者の視線方向の少なくとも1以上を検出する検出手段を更に備え、前記制御装置が、前記検出手段によって検出された、眼の位置、瞼の開閉の状態、眼までの距離、及び、使用者の視線方向の少なくとも1以上に基づき、使用者の眼に対する前記第1特殊光の照射を制御する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の表示システム。
- 前記制御装置が、前記検出された視線方向に基づいて、前記使用者の視線が前記画像表示される表示画面に向かっていると判定した場合に前記第2発光素子に前記第1特殊光を照射させる、請求項4に記載の表示システム。
- 前記制御装置が、前記第2発光素子から発する第1特殊光の照射時刻、照射期間及び放射照度のうち少なくとも1以上の制御項目を設定し、前記設定した制御項目に基づいて第1特殊光の照射を制御する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の表示システム。
- 使用者の眼の位置での前記第1特殊光の状態を測定する第1光センサをさらに備え、前記制御装置が、前記第1光センサでの測定結果に応じて前記第2発光素子から発する第1特殊光の照射を制御する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の表示システム。
- 使用者の置かれた環境下において当該使用者の眼の位置における光の状態を測定する第2光センサを更に備え、前記制御装置が、前記第2光センサでの測定結果に応じて前記第2発光素子から発する第1特殊光の照射を制御するとともに、前記第1発光素子から発する前記表示光の出力を前記第2発光素子から発する第1特殊光に応じて調整する、請求項1〜7のいずれか1項に記載の表示システム。
- 前記制御装置が、前記第1光センサでの測定結果に応じて前記第2発光素子から発する第1特殊光の照射を制御するとともに、前記第1発光素子から発する前記表示光の出力を前記第2発光素子から発する第1特殊光に応じて調整する、請求項7に記載の表示システム。
- 前記第2発光素子から照射された第1特殊光の照射時刻、照射期間及び放射照度のうち少なくとも1以上の制御項目に関する照射データを取得し、当該取得した照射データを、使用者の所定の活動に利用可能に第1記憶手段に記憶する管理手段をさらに備える、請求項1〜9のいずれか1項に記載の表示システム。
- 前記管理手段が、使用者の眼の位置で測定された第1特殊光の測定結果を示す測定データを取得し、前記取得した照射データと前記測定データとを時刻に対応付けて前記第1記憶手段に記憶し、前記記憶されている照射データ及び測定データを外部装置に供給する、請求項10に記載の表示システム。
- 前記制御装置が、少なくとも過去の所定期間内における使用者の所与の活動を示すデータをパーソナルデータとして取得し、当該取得したパーソナルデータに基づき、前記第2発光素子からの第1特殊光の照射を制御する、請求項1〜5の何れか1項に記載の表示システム。
- 前記パーソナルデータを記録した第2記録手段をさらに有し、前記制御装置が、前記第2記録手段から前記パーソナルデータを取得する、請求項12に記載の表示システム。
- 前記制御装置が、日中の時間帯における天候を示す天候情報を取得し、前記取得したパーソナルデータに基づき、使用者が過去の所定期間の日中の時間帯に使用者が屋外に所在した期間を屋外所在期間として特定し、当該特定した屋外所在期間と前記取得した天候情報とに基づき、前記第2発光素子からの第1特殊光の照射を制御する、請求項12又は13に記載の表示システム。
- 前記制御装置が、前記第1特殊光が屋外において観測される分光放射照度の平均値を天候毎に予め取得し、当該取得した平均値と、前記特定した屋外所在期間と、前記取得した天候情報と、に基づき、日中に使用者の眼に照射された前記第1特殊光のエネルギー量を算出し、当該算出されたエネルギー量と、予め取得した理想的な照射エネルギー量と、に基づき、前記第2発光素子から照射する前記第1特殊光の照度及び照射期間を決定し、当該決定した照度及び照射期間に基づいて前記第2発光素子から第1特殊光を照射させる、請求項14に記載の表示システム。
- 前記第2発光素子から発する光の放射照度が10W/m2以下である、請求項1〜15のいずれか1項に記載の表示システム。
- 460nm±20nmの波長範囲内の第2特殊光を使用者に向けて照射する第3発光素子をさらに備え、前記第3発光素子からの前記第2特殊光の照射を制御する、請求項1〜16のいずれか1項に記載の表示システム。
- 前記第3発光素子が、前記第1発光素子に含まれる、請求項17に記載の表示システム。
- 前記第3発光素子から発する第2特殊光の放射照度が1W/m2以下である、請求項17又は18に記載の表示システム。
- 435nm±10nmの範囲内の光及び505nm±10nmの範囲内の光の一方又は両方を少なくとも制限する、請求項1〜19のいずれか1項に記載の表示システム。
- 請求項1〜20の何れか1項に記載の表示システムを備えた、電子機器。
- 360nm以上400nm以下の波長範囲内の第1特殊光を照射する発光素子及び当該発光素子の周囲を覆う蛍光素材により構成された光源と、前記光源を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置が、使用者の所与の活動のデータを示すパーソナルデータを取得し、当該取得したパーソナルデータに基づき、前記発光素子からの第1特殊光の照射を制御する、ことを特徴とする照明システム。
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