CN106463074B - 光传感器装置和图像显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种即使减小框架的宽度和厚度也能够使传感器单元顺利出入的光传感器装置。本发明的光传感器装置(1)为如下构成：通过驱动机构使传感器单元(3)进行多个旋转动作(4a、4b、4c、4d)，从而在测定时接近图像显示面板(101)的显示屏(101a)，在测定后收纳于框架(20)内。

Description

光传感器装置和图像显示装置

技术领域

本发明涉及进行图像显示面板的亮度、色度等测定的光传感器装置和具备该光传感器装置的图像显示装置。

背景技术

图像显示用的液晶显示器不仅用于办公室、家庭，也可以用于平面设计、医疗等各种专门业务领域。尤其是平面设计图像或医用诊断图像的显示要求高重现性高精度的图像品质，因此使用高端液晶显示器，近年来，对于此类液晶显示器，市售有通过用光传感器对液晶屏的亮度、色度、光量等光学特性进行测定，并给予所得测定数据进行校准(校正)，从而提高显示图像重现性的机种。

液晶显示器由液晶显示面板(Liquid Crystal Display Panel)、包围其周围的框架、背光源及各种电子电路等构成。具备使用光传感器进行上述校准(校正)的传感器单元的液晶显示器已被商品化。

专利文献1中记载了一种光传感器装置，其特征在于，具备：配置在图像显示面板周围的边框区域的主体框102；用于测定上述图像显示面板的亮度、色度等的光传感器；内置有上述光传感器的传感器单元113；引导传感器单元113的引导部件；以及使传感器单元113移动到测定位置的驱动机构，上述传感器单元113被上述驱动机构推出，一边被上述引导部件引导一边接近上述图像显示面板的显示屏101，测定后被上述驱动机构拉回而收纳于上述主体框102中(图10)。

专利文献2中记载了一种传感器单元动作机构，其特征在于，具备：配置在被测定对象物周围的边框区域的框体；安装有测定来自被测定对象物的物理量的传感器的传感器单元；为使该传感器单元直进移动而配置于X方向的引导部件；为使上述传感器单元回到上述框体内而在Y方向伸缩的弹簧部件；以及为使上述传感器单元从上述框体内沿X方向直进移动到测定位置而在Y方向伸缩的致动机构，从正面侧观察上述框体将X方向作为左右方向时，Y方向成为上下方向，通过对上述致动机构通电，使上述致动机构对抗上述弹簧部件的恢复力而收缩，由此使上述传感器单元从上述框体内沿X方向直进移动到测定位置。

专利文献3中记载了一种平板显示器装置，其特征在于，在具备图像处理器的平板显示器装置中，处于校正模式时，由在平板显示器的观察者看不到的区域内配置的传感器检测通过来自模拟图像信号的与最高视频电平对应的图像信号而显示于面板上的白色图像的亮度，并且设有可使上述传感器从休止位置与面板几乎平行地旋转到检测亮度的检测位置的旋转机构，根据由上述图像处理器带来的上述增益的阶梯状变化所引起的检测到的亮度变化，利用上述图像处理器来调节上述增益。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4951711号公报

专利文献2：日本专利第4846051号公报

专利文献3：日本专利第4805832号公报

发明内容

发明要解决的课题

如上所述，显示平面设计图像、医用诊断图像等的显示器中，为了应对高重现性、高精度的图像品质，要求在校准(校正)时于不易受到周围外光影响的状态下由光传感器准确测定显示屏的亮度、色度等光学特性。另一方面，对于显示器，要显示的图像的尺寸、易见性等功能性或设计性的要求也高，期望框架宽度、厚度等尺寸不受光传感器单元形状的制约。而且，优选比图像显示面板周边更靠近中央的位置作为测定显示屏的亮度、色度等光学特性的测定区域。

然而，若将比图像显示面板周边更靠近中央的位置作为测定区域来测定显示屏的亮度、色度等光学特性，则对于现有的光传感器装置，其结构上装置会变大，液晶显示装置的设计性也会受到影响。换言之，专利文献1和专利文献2记载的光传感器装置是将传感器单元倾斜推出的方式，因此若增大传感器单元的行程，则收纳该传感器单元的框架的宽度也会变大，对于减小框架宽度存在限制。专利文献3记载的光传感器装置是使传感器单元相对于面板平行旋转的方式，因此必须确保避免该传感器单元接触面板所需的间隙，因而收纳该传感器单元的框架厚度会变大。而且，在上述传感器单元与面板之间始终存在间隙，外光可能从该间隙进入。

因此，本发明的目的在于，提供一种即使减小框架宽度和厚度也能够使传感器单元顺利地出入该框架的光传感器装置。

为解决课题的技术手段

本发明的光传感器装置的特征在于，具备：配置在图像显示面板周围的边框区域的主体框；用于测定上述图像显示面板的亮度、色度等的光传感器；用于使上述光传感器接收光的传感器单元；以及使上述传感器单元移动的驱动机构，上述传感器单元通过进行多个旋转动作而接近上述图像显示面板的显示屏。

根据本发明，与现有的方式相比，即使减小框架的宽度和厚度，也能够使上述传感器单元顺利地出入该框架。

本发明的特征在于，上述传感器单元通过进行第1旋转动作而向测定区域移动，通过向与上述第1旋转动作的方向垂直的方向进行第2旋转动作而接近上述显示屏。

根据本发明，通过一种驱动机构，上述传感器单元可容易地进行多个旋转动作，顺利地接近上述显示屏。

本发明的特征在于，上述传感器单元和上述驱动机构介由轴连接，上述轴与上述显示屏平行地进行第1旋转动作后，与上述显示屏垂直地进行第2旋转动作。

根据本发明，上述轴通过进行上述第1旋转动作，上述传感器单元顺利地从图像显示装置的框架中出来，上述轴通过进行上述第2旋转动作，上述传感器单元顺利地接近上述显示屏。

本发明的特征在于，上述轴和上述驱动机构介由多个臂连接。

根据本发明，通过上述驱动机构，上述传感器单元容易进行上述多个旋转动作。

本发明的特征在于，形成于上述传感器单元的第1斜面和形成于上述主体框的第2斜面相向滑动。

根据本发明，上述传感器单元能够顺利地进行接近上述图像显示面板的显示屏的动作。

上述第1斜面和上述第2斜面开始相向滑动的时机可以是开始上述第1旋转动作的时刻，也可以是进行上述第1旋转动作的中途，还可以是结束上述第1旋转动作的时刻。

本发明优选如下构成：上述传感器单元和上述轴一起与上述图像显示面板的显示屏大致平行地进行上述第1旋转动作而接近测定区域后，再围绕上述轴进行上述第2旋转动作而接近上述图像显示面板的显示屏。根据本发明，即使在减小框架的厚度的情况下，在上述传感器单元接近上述图像显示面板的显示屏时，上述传感器单元也不会接触上述图像显示面板周围的框架。

上述轴优选由规定的保持部件可自由转动地被保持。根据本发明，可通过1种驱动机构使上述传感器单元容易地进行上述多方向的旋转动作。本发明优选上述轴由配置于上述传感器单元的保持部件可自由转动地被保持的构成。根据本发明，即使在减小框架宽度和厚度的情况下，也可使上述传感器单元容易地进行上述多方向的旋转动作。例如，通过将上述轴压入作为树脂成型品的上述臂，可使上述主体框的结构简单化。例如，若对用于遮蔽上述光传感器的金属板进行压制成型并配置在上述传感器单元，使该金属板的一部分具有作为上述保持部件的功能，则能够使上述传感器单元的结构简单化。

作为上述以外的构成，例如可以是上述传感器单元具有上述轴功能的结构。例如，通过对上述传感器单元的框体和上述轴进行嵌件成型而将上述传感器单元与上述轴一体成型的结构。通过形成这样的结构，可实现部件数的削减。

用于使传感器单元进行上述旋转动作的多个臂优选相互连接。由此，容易使上述传感器单元进行上述多方向的旋转动作。本发明优选第1臂与第2臂连接构成上述多个臂，通过上述驱动机构使上述第1臂进行动作，从而上述第2臂进行动作，使得固定于该第2臂的上述轴动作。根据本发明，成为如下构成：通过1种驱动机构使上述传感器单元容易进行上述多方向的旋转动作。

作为上述图像显示面板，可举出液晶显示面板、有机电致发光显示面板、等离子体显示面板等。

本发明的特征在于，上述光传感器内置于上述传感器单元，上述传感器单元在面向上述显示屏的一侧形成有用于使上述光传感器接收光的采光窗并且配置有遮光部件，该遮光部件包围该采光窗且以来自上述显示屏的光被上述光传感器接收的方式配置，测定时上述遮光部件抵接于上述图像显示面板的显示屏，测定后上述遮光部件离开上述显示屏。

根据本发明，在测定时，上述光传感器容易在不易受周围外光影响的状态下准确测定来自上述显示屏的光，测定后，上述传感器单元在不对上述图像显示面板施加多余外力的情况下离开上述显示屏。

作为上述驱动机构，可举出将电能转换为机械动力而驱动负荷的致动机构。更具体而言，可举出利用了马达、螺线管、压电元件、电致伸缩元件的驱动机构，或者利用了形状记忆合金的驱动机构。

本发明可成为如下构成：上述传感器单元和上述引导部件配置在X方向上，具备在Y方向伸缩的复位弹簧和在Y方向伸缩的致动机构，通过通电使上述致动机构对抗上述复位弹簧的恢复力而收缩，或者通过通电上述致动机构收缩而使上述复位弹簧发挥作用，由此使上述传感器单元从框体内沿X方向移动至测定位置。根据本发明，可成为如下构成：通过上述致动机构在Y方向收缩的力，上述传感器单元沿X方向直进移动，行程位移损失小且传感器单元可顺利出入框架。在本说明书中，X方向与Y方向的关系是，从正面侧观察框体并将X方向作为上下方向时Y方向成为左右方向的关系，或者从正面侧观察框体将X方向作为左右方向时Y方向成为上下方向的关系。这里，X方向例如定义为：Y方向在水平方向角度为0度的情况下，X方向的角度在45度～135度的范围内，或者X方向的角度在－45度～－135度的范围内的方向。另外，例如定义为：Y方向在垂直方向的角度为90度的情况下，X方向的角度在－45度～45度的范围内，或者X方向的角度在－135度～－225度的范围内的方向。

作为上述复位弹簧，可举出拉伸弹簧、压簧等，有线圈状、螺旋状、绳状等。作为上述复位弹簧，优选线圈状的拉伸弹簧。使用线圈状的拉伸弹簧能够将恢复力的行程设定得较长，因此容易增加上述传感器单元的移动的行程。

上述致动机构是通过通电来对抗上述弹簧部件的恢复力而收缩的致动机构，可举出形状记忆合金致动机构、电致伸缩致动机构等，有线状、板状、线圈状、螺旋状、圆柱状、棱柱状等。板状或线状的致动机构即使在厚度薄且狭窄的场合，配置的自由度也高。上述通电可根据作为通电对象的上述致动机构的特性，适当设定通入直流电流或交流电流。

使用上述致动机构作为本发明所涉及的驱动机构时，优选为因通电引起的发热而收缩的形状记忆合金丝。

作为上述形状记忆合金丝的材质，可举出钛镍合金、铁锰硅合金等。作为上述形状记忆合金丝的形状，可举出实芯线、绞线、线圈或加工成弹簧状的线等。上述形状记忆合金丝的线径越粗则产生越大的收缩力，但通电电流也变大，冷却时的反应变慢。与此相反，上述形状记忆合金丝的线径越细，收缩力越小，但通电电流变小，响应速度变快。上述形状记忆合金丝的线径例如设定在0.05mm～0.5mm的范围。在动作中的图像显示装置的显示器屏附近，其温度有时从室温升高到50℃左右。因此，为了防止上述形状记忆合金丝出现因温度导致的误动作，必须选择通电产生的焦耳热充分高于上述显示器屏附近温度的规格的形状记忆合金丝。更具体而言，需要选择通电产生的动作温度为60℃以上的形状记忆合金丝，实用的是在约70℃的温度收缩、约60℃的温度伸长的形状记忆合金丝。而且，根据该动作原理，通过使上述形状记忆合金丝进行伸缩的动作温度更高，能够以更高的重现性稳定地动作。

作为本发明所涉及的驱动机构，不限于使用上述形状记忆合金丝，也可使用直流马达或螺线管等。例如，只要将线、滑轮和直流马达(或螺线管)组合，用滑轮卷绕线使线明显收缩、或者从滑轮导出线使线明显伸长，就能够进行与上述形状记忆合金丝相同的动作。

作为本发明，例如可成为如下构成：配置转动部件作为平衡部件，其轴部与上述框体连接，并且上述致动机构(形状记忆合金丝)的一端固定于上述转动部件的端部，通过牵拉使该转动部件转动。在该构成的情况下，在利用上述传感器进行测定时，通过通电使上述转动部件转动，由此使上述传感器单元移动到测定位置，在上述传感器的测定期间停止通电。

本发明可成为如下构成：将上述致动机构作为第1致动机构，一端固定于上述平衡部件(转动部件)且通过通电而收缩使上述平衡部件开始向逆方向转动的第2致动机构配置在Y方向，在不对上述第2致动机构通电的情况下，通过对上述第1致动机构通电，使上述传感器单元从上述框体内沿X方向直进移动至测定位置，上述传感器的测定后，在不对上述第1致动机构通电的情况下，通过对上述第2致动机构通电，使上述传感器单元从上述测定位置回到原来的位置。根据本构成，通过对第1致动机构通电，可使传感器单元移动到测定位置，与此相反，通过对第2致动机构通电，可使传感器单元回到原来的位置。另外，这些上述致动机构仅在使上述传感器单元移动时为通电状态，除此之外，即将上述传感器单元保持在测定位置的期间或者上述传感器单元被收纳于框体内的期间，这些上述致动机构为未通电状态，因此是节能且作动作可靠性高的光传感器装置。

发明效果

根据本发明的光传感器装置，由于是以上述多方向的旋转动作使上述传感器单元接近上述图像显示面板的显示屏的方式，所以与现有的方式相比，即使减小框架的宽度和厚度，也能够使上述传感器单元顺利地出入该框架。根据本发明，通过上述第1旋转动作，容易把比上述图像显示面板的周边更靠近中央的位置作为上述传感器的测定区域，且通过上述第2旋转动作，上述传感器容易在不易受周围外光影响的状态下准确测定上述显示屏的亮度、色度等光学特性。根据本发明，通过1种驱动机构，使上述传感器单元容易地进行上述第1旋转动作和上述第2旋转动作。

根据本发明，可得到新型的图像显示装置：即使减小附设于图像显示装置的框架的宽度和厚度，也可容易地内置传感器单元，并且在测定时，传感器单元从框架移动到测定区域接近显示屏，并在不易受周围外光影响的状态下由光传感器进行准确测定，测定后，在不对图像显示面板施加多余外力的情况下离开显示屏而收纳于框架。

附图说明

图1是例示具备应用了本发明的第1实施方式的光传感器装置的图像显示装置的立体图，图1(a)是传感器单元从框架到移动到了显示屏上的状态图，图1(b)是传感器单元被收纳于框架的状态的图。

图2是在表示应用了本发明的实施方式的光传感器装置的结构图中传感器单元被收纳于框架的状态的图，图2(a)是从屏侧(内部侧)观察的后视图，图2(b)是侧视图，图2(c)是从框架侧(外部侧)观察的正视图。

图3是在表示应用了本发明的实施方式的光传感器装置的结构图中传感器单元从框架移动到了测定区域的状态的图，图3(a)是从屏侧(内部侧)观察的后视图，图3(b)是侧视图，图3(c)是从框架侧(外部侧)观察的正视图。

图4是在上述实施方式所涉及的传感器单元中表示保持部件与轴的关系的图，图4(a)是从旁侧观察轴时的图，图4(b)是从上方观察轴时的图。

图5是示意地表示上述实施方式所涉及的传感器单元与图像显示面板的显示屏的关系的截面图，图5(a)是传感器单元进行第1旋转动作而从框架出来时的状态图，图5(b)是传感器单元进行第2旋转动作而接近显示屏时的状态图，图5(c)是传感器单元进行第2旋转动作而离开显示屏时的状态图，图5(d)是传感器单元进行第1旋转动作而回到框架时的状态图。

图6是表示上述实施方式所涉及的传感器单元被内置于框架时的臂的动作的图，图6(a)是从屏侧(内部侧)观察时的图，图6(b)是从框架侧(外部侧)观察时的图。

图7是表示上述实施方式所涉及的传感器单元进行第1旋转动作而从框架出来时的臂的动作的图，图7(a)是从屏侧(内部侧)观察时的图，图7(b)是从框架侧(外部侧)观察时的图。

图8是例示应用了本发明的第1实施方式的光传感器装置的另一例子的结构图，是传感器单元被收纳于框架的状态图，是从屏侧(内部侧)观察的后视图。

图9是示意地表示应用了本发明的第2实施方式所涉及的传感器单元与图像显示面板的显示屏的关系的截面图，图9(a)是传感器单元进行第1旋转动作而从框架出来时的状态图，图9(b)是传感器单元进行第2旋转动作而接近显示屏时的的状态图，图9(c)是传感器单元进第2旋转动作而离开显示屏时的状态图，图9(d)是传感器单元进行第1旋转动作而回到框架时的状态图。

图10是例示图像显示装置中的已知光传感器单元的配置构成的正视图。

具体实施方式

以下，使用附图对实施本发明的具体实施方式进行说明。

将例示具备应用了本发明的实施方式的光传感器装置1的液晶表示装置100的立体图示于图1。本实施方式的光传感器装置1一体地组装于框架20，该框架20配置在液晶表示装置(液晶显示器)100的显示器屏(液晶显示面板)101周围。传感器单元3是测定液晶显示面板的显示屏101a上的亮度、色度等的小型板状(棒状)物。为了每隔规定时间进行液晶显示面板101的校准(校正)，本实施方式的光传感器装置1成为如下构成：测定时，使传感器单元3从框架20内向方向4a进行第1旋转动作而从框架20出来，再向方向4b进行第2旋转动作而接近液晶显示面板101上的测定位置(图1(a))，由传感器单元3的光传感器进行测定，测定后，使传感器单元3向方向4c进行第2旋转动作而离开液晶显示面板101上的测定位置，再向方向4d进行第1旋转动作而收纳于框架20内(图1(b))。这里，方向4a是传感器单元3边进行第1旋转动作边与液晶显示面板大致平行地向测定区域移动的方向，方向4b是传感器单元3边进行第2旋转动作边接近液晶显示面板的显示屏101a的方向，方向4c是传感器单元3边进行第2旋转动作边离开液晶显示面板的显示屏101a的方向，方向4d是传感器单元3边进行第1旋转动作边与液晶显示面板大致平行地向框架移动的方向。

图1所示的例子中，液晶显示面板101为横向，且传感器单元3配置在框架20的中央上部附近，但传感器单元3的安装位置只要在液晶显示面板101的边框区域内，则可以是液晶显示面板101周围的任一位置。另外，本发明的光传感器装置1也可以后安装于已有的图像显示装置。

(第1实施方式)

将例示应用了本发明的第1实施方式的光传感器装置1的结构图示于图2和图3。图2是传感器单元3收纳于框架的状态的图，图2(a)是从屏侧(内部侧)观察的后视图，图2(b)是侧视图，图2(c)是从框架侧(外部侧)观察的正视图。图3是传感器单元3已从框架出来到测定区域的状态的图，图3(a)是从屏侧(内部侧)观察的后视图，图3(b)是侧视图，图3(c)是从框架侧(外部侧)观察的正视图。这里，从内部侧观察的后视图是指从液晶显示面板的显示屏101a侧看到使用者时的图，从外部侧观察的正视图是指从使用者侧看到液晶显示面板的显示屏101a时的图。

本实施方式的光传感器装置1具备：配置在图像显示面板周围的边框区域的主体框2；用于测定上述图像显示面板的亮度、色度等的光传感器108；内置有光传感器108的传感器单元3；引导传感器单元3的引导部件28；以及使传感器单元3移动到测定位置的驱动机构(图2、3)。为使本实施方式的光传感器装置1内置于框架20，传感器单元3为长四方形板状，主体框2为长四方形状板状(图1～3)。而且，传感器单元3和主体框2成为介由轴4连接的构成(图2、3)。应予说明，上述传感器单元3的形状是一个例子，也可考虑设计性而设计变更成任意形状。除上述形状以外，例如可以使传感器单元3的形状成为星形、多边形、心形、圆形。

本实施方式中，在主体框2的传感器单元侧一体配置有引导传感器单元3的引导部件28，另外，在传感器单元3的主体框侧一体配置有沿引导部件28滑动的滑动部件38(图2、图3)。传感器单元3的主体框侧，除滑动部件38以外不会与引导部件28接触的方式形成为开有圆弧状缺口这样的形状。在引导部件28形成有第1斜面281，在滑动部件38形成有第2斜面381，该第1斜面281和第2斜面381为相向滑动的构成(图2、3、5)。应予说明，上述传感器单元3的主体框侧的形状是一个例子，也可考虑设计性而设计变更成任意形状。除上述形状以外，例如可以使传感器单元3的主体框侧的形状成为开有三角形、四边形、多边形缺口这样的形状。

本实施方式中，在滑动部件38的第2斜面381的相反侧的面安装有板簧17，与主体框2相对配置(图2、3、5)。板簧17是通过对金属板进行压制加工而一体成型的，由螺钉等固定手段固定。本实施方式中，以板簧17不接触柔性扁平线缆109的方式，板簧17构成为与传感器单元3一起动作。根据本实施方式，在进行将传感器单元3收纳于框架20的动作时，板簧17逆转直到传感器单元3被收纳于框架20的状态。因此，传感器单元3稳定地进行旋转动作。应予说明，板簧17的配置构成为任意，例如有时也配置为将板簧17安装于主体框2，滑动部件38接触引导部件28。作为除上述构成以外的构成，例如可使用碟簧、扭簧、盘簧来代替板簧17，还可使用橡胶等弹性部件。

光传感器108用于测定液晶显示面板101的亮度、色度等，安装于未图示的基板并内置于传感器单元3(参照图2、3、5)。而且，经由从传感器单元3的后面引出的柔性扁平线缆109与液晶表示装置100主体的控制基板(未图示)线缆连接。若启动内置于个人计算机或液晶表示装置的软件，则由光传感器单元3所具备的光传感器108进行液晶显示面板101的亮度、色度、光量等光学特性测定，基于所得的测定数据进行校准(校正)。

本实施方式中，为防止外光侵入光传感器108，预先在光传感器108的光接收部配备有红外(Infrared Rays:IR)滤光器。而且，在传感器单元3的显示屏101a侧的面形成有受光用的长方形窗孔。本实施方式中，在传感器单元3的显示屏101a侧的面通过双面胶带或粘合剂等粘合手段粘贴固定有板状的遮光部件(缓冲部件)9(图2、3、5)。这里，遮光部件9为长方形，其包围光传感器108且以来自上述显示屏101a的光被光传感器108接收的方式形成有中央掏空的四边形采光窗98。应予说明，采光窗98有时也可以形成为圆窗、六边形或八边形等多边形窗。

本实施方式中，对于传感器单元3的采光窗98配置，进一步优选配置设计在，第2旋转动作结束时成为采光窗98的窗面与图像显示面板的显示屏101a平行的状态这样的位置。这是因为采光窗98的窗面与图像显示面板的显示屏101a平行且接近的状态是最适合采光的状态。

作为上述遮光部件9，可举出纸、树脂片、植绒纸、植绒片、毡、海绵、橡胶、弹性体等。作为本实施方式所涉及的遮光部件9，特别优选植绒纸、植绒片。植绒纸、植绒片的吸光能力优异且具有缓冲性，还具有滑动性，因此能够抑制图像显示面板101所承受的负荷，并且能够有效遮光。

图4是表示传感器单元3中板金31与轴4的关系的图。图4(a)是从旁侧观察轴4时的图，图4(b)是从上方观察轴4时的图。在轴4的前端侧形成有外周槽41(图4(a)(b))。板金31是将用于遮蔽光传感器108的金属板进行压制成型而得到的，通过使经局部弯折加工而成的保持部件32的缺口易滑动地嵌合于轴4的外周槽41，从而轴4被保持部件32可自由转动地保持(图4(a)(b))。根据本实施方式，通过使遮蔽用的板金31的一部分具有作为保持部件32的功能，能够减少部件数，使传感器单元3的结构简单化。

本实施方式中，在初始状态下，在传感器单元3和引导部件28之间设有规定的间隙S1(图2(a)(c))。根据该间隙S1的大小来设定从第1旋转动作切换到第2旋转动作的时机。换言之，通过使传感器单元3从框架20出来后才进行第2旋转动作，从而在第1旋转动作中传感器单元3不接触框架20。这里，传感器单元3设定为在结束第1旋转动作的时刻进行第2旋转动作。

如图2、图3等所示，在主体框2配置有用于使轴4动作的臂7。臂7通过第1臂71与第2臂72连接而构成(图2、3、6、7)。本实施方式中，第1形状记忆合金丝551和第2形状记忆合金丝561为驱动机构，上述驱动机构使第1臂71转动，而后第2臂72转动，从而使固定于该第2臂72的轴4进行第1旋转动作(图2、3、6、7)。臂7的详细结构将在下文说明。

图5是示意地表述传感器单元3与图像显示面板的显示屏101a的关系的截面图。图5(a)是传感器单元3向方向4a进行第1旋转动作而从框架20出来时的状态图，图5(b)是传感器单元3向方向4b进行第2旋转动作而接近显示屏101a时的状态图，图5(c)是传感器单元3向方向4c进行第2旋转动作而离开显示屏101a时的状态图，图5(d)是传感器单元3向方向4d进行第1旋转动作而回到框架20时的状态图。这里，为了方便说明，以下以框架20的显示屏101a侧(图5中为右侧)为前、以框架20的显示屏101a的相反侧(图5中为左侧)为后进行说明。

本实施方式中，在引导部件28的前面形成有第1斜面281，在滑动部件38的后面形成有第2斜面381(图5)。在传感器单元3收纳于框架20的初始状态下，在滑动部件38与引导部件28之间设有规定的间隙S1(参照图2(a)和图5(d))，轴4通过臂7与显示屏101a平行地进行第1旋转动作，介由轴4，传感器单元3向方向4a进行第1旋转动作从框架20出来。在被引导部件28引导之前，传感器单元3与显示屏101a大致平行地进行第1旋转动作(图5(a))。接着，形成于滑动部件38的第2斜面381和形成于引导部件28的第1斜面281相向滑动，从而轴4从第1旋转动作切换成与显示屏101a垂直的第2旋转动作，同时传感器单元3也从第1旋转动作切换成第2旋转动作，传感器单元3向方向4b进行第2旋转动作而接近显示屏101a(图5(b))。本实施方式中，进行上述滑动动作时，板簧17使第1斜面281与第2斜面381接触。并且，遮光部件9以规定的按压力抵接于显示屏101a，成为几乎密合的状态(图5(b))，得到优异的遮光效果，同时可追随上述图像显示面板101因驱动发热而引起的位置变动，通过光传感器108测定各种光学特性。而且，在光传感器108进行测定之后，第2斜面381和第1斜面281相向滑动，由此传感器单元3向方向4c进行第2旋转动作而离开显示屏101a(图5(c))。接着，传感器单元3向方向4d进行第1旋转动作而收纳于框架20(图5(d))。此时，板簧17逆转直到传感器单元3收纳于框架20的状态。因此，传感器单元3可稳定地进行旋转动作。

图6是表示本实施方式所涉及的传感器单元3内置于框架20时的臂7的动作的图。图6(a)是从屏侧(内部侧)观察时的图，图6(b)是从框架侧(外部侧)观察时的图。图7是表示本实施方式所涉及的传感器单元3进行第1旋转动作而从框架20出来时的臂7的动作的图。图7(a)是从屏侧(内部侧)观察时的图，图7(b)是从框架侧(外部侧)观察时的图。

本实施方式中，第1形状记忆合金丝551和第2形状记忆合金丝561成为驱动机构，第1臂71通过1个上述驱动机构进行转动，从而第2臂72转动，固定于该第2臂72的轴4进行第1旋转动作(图2、3、6、7)。这里，第1形状记忆合金丝551和第2形状记忆合金丝561是相同材质且相同直径的合金丝，由固定螺钉569固定，与电极丝571电连接(图6(b)、图7(b))。也可以是使第1形状记忆合金丝551和第2形状记忆合金丝561成为1根丝并通过固定螺钉569卷绕固定的结构。图2(a)和图3(a)所示的符号55、56、57是用于施加直流电压的电极端子。

本实施方式中，主体框2的侧面(参照图2(b)、图3(b))形成有四边形的槽22(也可以是凹陷)。该槽22具有用于全范围地使用移动行程的通孔的作用。第2臂72通过平垫圈728和螺丝729安装于主体框2(图2(c)、图3(c))，并以螺丝729为旋转轴(转动中心)可自由转动地支撑(参照图6(a)和图7(a))。另外，第1臂71通过平垫圈718和螺丝719安装于主体框2，螺丝719将平垫圈718固定，防止第1臂71脱落(参照图2(c)、图3(c))。而且，第1臂71被一体成型于其主体的旋转轴(转动中心)可自由转动地支撑(参照图6(a)和图7(a))。

本实施方式中，第1臂71和第2臂72通过滑块73相互连接，以彼此动作联动的方式连接(图6(a)(b)、图7(a)(b))。在第1臂71的后端侧配置有第1形状记忆合金丝551、第2形状记忆合金丝561和软线571，在第1臂71的前端侧安装有滑块73的后端侧。滑块73的滑架部件75和第1臂71的前端侧介由复位弹簧74连接。在第2臂72的前端侧固定有轴4，在第2臂72的后端侧形成有圆弧状的滑槽721。而且，滑架部件75的滑销751易滑动地安装于第2臂72的滑槽721(图6(a)(b)、图7(a)(b))。滑槽721以其正中为顶点，在滑销751超过该顶点的时刻第2臂72进行动作。根据本实施方式，第1臂71、滑销751和第2臂72以如下关系相互连接：若第1臂71动作则滑销751动作，若滑销751动作则第2臂72迟一些动作，该组形状记忆合金丝551、561、第1臂71、滑块73、第2臂72、轴4以及传感器单元3的组合使得第2形状记忆合金丝561收缩，从而传感器单元3向方向4a进行第1旋转动作(图5(a))，并向方向4b进行第2旋转动作，从而向显示屏101a倾斜前进，遮光部件9抵接于显示屏101a(图5(b))。这里，第2形状记忆合金丝561相对于图6(a)在图7(a)中于左右方向收缩。测定后，通过第1形状记忆合金丝551收缩，传感器单元3向方向4c进行第2旋转动作而倾斜后退，离开显示屏101a(图5(c))，再向方向4d进行第1旋转动作而收纳于框架20(图5(d))。这里，第1形状记忆合金丝551相对于图6(a)在图7(a)中于左右方向收缩。应予说明，上述圆弧状的滑槽721是一个例子，例如也可以使上述滑槽成为由以正中为顶点的左右对称的直线连接的形状。

这里，滑块73的主体框是将金属制的板状部件进行压制成型而得的。塑料制的滑架部件75插通于滑块73的主体框，成为在规定范围内左右移动的构成(图6(a)(b)、图7(a)(b))。另外，塑料制的第1臂71插通于滑块73的主体框，成为在规定范围内左右移动的构成。而且，滑销751插通于塑料制的第2臂72的长槽721，成为轴4在规定范围内进行第1旋转动作的构成(图6(a)(b)、图7(a)(b))。

图6(b)和图7(b)例示了第1臂71、第1形状记忆合金丝551以及第2形状记忆合金丝561的配置构成。第1和第2形状记忆合金丝551、561的一端均由螺钉569螺钉固定且电连接。实际上，若将一根形状记忆合金丝在其中间点用螺钉569进行螺钉固定且电连接并作为第1和第2形状记忆合金丝551、561发挥功能，则组装操作简单合理。而且，成为在螺钉569的下侧附近与软线571电连接而通电的构成。关于形状记忆合金丝551、561和软线571的固定，只要是能够牢固地固定且能够可靠地电连接的方法，其连接方法就没有特别限定，可适用锡焊、铜焊、螺钉固定、砧接、挤压接触固定等方法。

本实施方式的形状记忆合金丝551、561没有极性，因此对于施加于形状记忆合金丝551和软线571的直流电压的方向，无论是形状记忆合金丝551侧为正向还是软线571侧为正向，形状记忆合金丝551和软线571均进行动作。同样地，施加于形状记忆合金丝561和软线571的直流电压的方向，无论形状记忆合金丝561侧为正向还是软线571侧为正向，形状记忆合金丝561和软线571均进行动作。

若使规定的开关(开关A)开启对第2形状记忆合金丝561通电，则形状记忆合金丝561对抗复位弹簧74的拉伸力而收缩，如上所述传感器单元3向方向4a进行第1旋转动作，再向方向4b进行第2旋转动作，成为光传感器108能够测定显示器屏101的亮度、色度等的状态(图5(b))。在传感器单元3到达测定位置的时刻上述开关A关闭，第2形状记忆合金丝561因放热而冷却并恢复到原来的长度。

利用光传感器108测定显示器屏101的亮度、色度等之后，若将规定的开关(开关B)开启对第1形状记忆合金丝551通电，则形状记忆合金丝551对抗复位弹簧74的拉伸力而收缩，如上所述传感器单元3向方向4c进行第2旋转动作再向方向4d进行第1旋转动作而收纳于框架20(图5(d))。在传感器单元3被收纳的时刻，上述开关B关闭，第1形状记忆合金丝551因放热而冷却并恢复到原来的长度。

根据本实施方式，由于形状记忆合金丝(第1形状记忆合金丝551、第2形状记忆合金丝561)不直接驱动传感器单元3的方式，因此即使这些上述形状记忆合金丝受到显示器屏101放热的影响，如上所述，滑架部件75的滑销751也会以第2臂72的圆弧状长槽721的中央为界，不会从一侧移动到另一侧，直到上述形状记忆合金丝551、561收缩一定程度，在此之前，传感器单元3不开始移动，因此传感器单元3不易因热而发生误动作。换言之，对于实际的液晶显示器1，在显示器屏101附近有时其温度从室温上升至50℃左右，上述形状记忆合金丝(第1形状记忆合金丝551、第2形状记忆合金丝561)容易受到热的影响，因此即使在停止通电后，在短时间内也无法顺利地伸长，但在本实施方式中，高温时通电的形状记忆合金丝通过其收缩力强制牵拉另一未伸长的形状记忆合金丝而使第1臂71转动，由此传感器单元3可稳定地动作。而且，在本实施方式中，选择因通电产生的焦耳热充分高于上述显示器屏101附近温度的形状记忆合金丝551、561，具体而言，使用在约70℃的温度收缩、约60℃的温度伸长的形状记忆合金丝。另外，复位弹簧74为一根弹簧，因此比较容易选择对抗其拉伸力后仍有富余地收缩的直径的形状记忆合金丝。例如，使用线径为0.25mm作用的形状记忆合金丝551、561。此外，在测定位置保持传感器单元3的期间、或者将传感器单元3返回到原来位置时，这些形状记忆合金丝551、561为未通电状态，因此可以说光传感器装置1节能且动作可靠性高。

图8是表示应用了本发明的第1实施方式的光传感器装置的另一例子的结构图，是传感器单元3被收纳于框架的状态的图，是从屏侧(内部侧)观察的后视图。图8所示的例子中，通过扩大引导部件28与滑动部件38的间隙S1的间隔，可进一步增大第1旋转动作的转动区域。另外，在图8所示的例子中，使第1形状记忆合金丝551的长度长于第2形状记忆合金丝561。本实施方式中，使形状记忆合金丝551、561的螺钉固定位置彼此接近，从而经验上形成不易断线的配置构成。

(第2实施方式)

图9是示意地表示应用了本发明的第2实施方式所涉及的传感器单元与图像显示面板的显示屏的关系的截面图，图9(a)是传感器单元进行第1旋转动作而从框架出来时的状态图，图9(b)是传感器单元进行第2旋转动作而接近显示屏时的状态图，图9(c)是传感器单元进行第2旋转动作而离开显示屏时的状态图，图9(d)是传感器单元进行第1旋转动作而回到框架时的状态图。这里，相同符号表示相同功能，适当省略其说明。

本实施方式中，在传感器单元3的采光窗98嵌合有光纤401的一端，在内置于传感器单元3的光传感器108连接有光纤401的另一端(图9(a)(b)(c)(d))。光传感器108不与采光窗98对置，例如内置于传感器单元3的靠近主体框2的一侧。根据本实施方式，利用光纤401的柔性将光传感器108和采光窗98的位置错开，因此成为从采光窗98漏出的光不易进入光传感器108的构成。

而且，本实施方式中，传感器单元3中的采光窗98被配置设计在如下位置：第2旋转动作结束时，采光窗98的窗面与图像显示面板的显示屏101a成为平行状态这样的位置(参照图9(b))。

本发明并不限定于上述实施方式。例如，上述致动机构551、561是通过通电来对抗上述弹簧部件的恢复力而收缩的致动机构，并不限于线状，也可适用板状、线圈状、螺旋状、圆柱状、棱柱状等。此外，作为本发明所涉及的驱动机构，并不限于使用上述形状记忆合金丝551、561，也可使用小型马达或螺线管等。例如，通过组合线、滑轮和马达(或螺线管)，只要用滑轮卷绕线而使线明显收缩，或者从滑轮导出线而使线明显伸长，就能够进行与上述形状记忆合金丝551、561同样的动作。也可以安装螺杆螺钉机构来代替臂7，通过用线牵拉该螺杆螺钉而使传感器单元3进行多个方向的旋转动作。

另外，在上述实施方式中，说明了光传感器108内置于传感器单元3的情况，但并不限定于此，也可以有上述光传感器内置于上述主体框的情况。在该情况下，例如为如下构成：将透明树脂制或玻璃制的光纤或者光导的一端插入上述采光窗等，且使上述光纤或光导的另一端与上述光传感器接触而间接检测来自上述采光窗的光。

传感器单元3的配置等可任意改变设计，也可以配置多个传感器单元3。使用形状记忆合金丝551、561作为上述致动机构时，可以通入直流电流，也可以通入交流电流。本发明的光传感器装置1可以在组装显示器时装入，也可在组装显示器后安装。本发明的显著特征在于，即使在显示器屏较大的情况下，仅增加轴4的长度，传感器单元3就能够容易地对显示器屏中央进行测定。本发明可适用于液晶、有机EL、等离子体等各种图像显示显示器，除此之外，只要由配置在被测定对象物周围的边框区域的框架20和具有测定来自被测定对象物的物理量的光传感器108的传感器单元3构成，就可应用于各种物理量的测定。这样，对于本发明，在不脱离其主旨的范围内，当然可进行适当变更。

符号说明

1 光传感器装置，

2 主体框，

3 传感器单元，

4 控制轴(轴)，

4a、4b 第1旋转动作方向，

4b、4c 第2旋转动作方向，

7 臂，

71 第1臂，

72 第2臂，

73 滑块，

74 复位弹簧，

9 遮光部件，

17 板簧，

20 框架，

28 引导部件，

38 滑动部件，

98 采光窗，

100 图像显示装置(液晶表示装置)，

101 图像显示面板(液晶屏)，

108 光传感器，

281、381 斜面，

551、561 致动机构(形状记忆合金丝)，

729 与控制轴4正交的旋转轴(螺丝)

Claims (6)

1.一种光传感器装置，其特征在于，具备：

配置于图像显示面板周围的边框区域的主体框；用于测定所述图像显示面板的亮度，色度的光传感器；用于使所述光传感器接收光的传感器单元；设置于所述主体框的所述传感器单元一侧、引导所述传感器单元的引导部件；以及使所述传感器单元移动的驱动机构，

所述传感器单元通过进行第1旋转动作而向所述图像显示面板的显示屏上的测定区域移动，所述传感器单元在所述引导部件的引导下通过向与所述第1旋转动作的方向垂直的方向进行第2旋转动作，所述传感器单元倾斜地前进而接近所述图像显示面板的显示屏。

2.一种光传感器装置，其特征在于，具备：

配置于图像显示面板周围的边框区域的主体框；用于测定所述图像显示面板的亮度、色度的光传感器；用于使所述光传感器接收光的传感器单元；设置于所述主体框的所述传感器单元一侧、引导所述传感器单元的引导部件；以及使所述传感器单元移动的驱动机构，

所述传感器单元和所述驱动机构介由轴连接，所述轴与所述图像显示面板的显示屏平行地进行第1旋转动作后，所述传感器单元在所述引导部件的引导下通过与所述显示屏垂直地进行第2旋转动作，所述传感器单元倾斜地前进。

3.根据权利要求2所述的光传感器装置，其特征在于，所述轴和所述驱动机构介由多个臂连接。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的光传感器装置，其特征在于，形成于所述传感器单元的第1斜面和形成于所述主体框的第2斜面相向滑动。

5.根据权利要求1～2中任一项所述的光传感器装置，其特征在于，所述光传感器内置于所述传感器单元，所述传感器单元在面向所述显示屏的一侧形成有用于使所述光传感器接收光的采光窗并且配置有遮光部件，所述遮光部件为中央被掏空而形成的缓冲部件，其包围所述采光窗且以来自所述显示屏的光被所述光传感器接收的方式配置，测定时所述遮光部件抵接于所述图像显示面板的显示屏，测定后所述遮光部件离开所述显示屏。

6.一种图像显示装置，其特征在于，在图像显示面板周围的框架中内置有权利要求1～5中任一项所述的光传感器装置。