JP2003172667A - Apparatus for measuring photoconductor luminance pattern - Google Patents

Apparatus for measuring photoconductor luminance pattern

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JP2003172667A
JP2003172667A JP2001402452A JP2001402452A JP2003172667A JP 2003172667 A JP2003172667 A JP 2003172667A JP 2001402452 A JP2001402452 A JP 2001402452A JP 2001402452 A JP2001402452 A JP 2001402452A JP 2003172667 A JP2003172667 A JP 2003172667A
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JP
Japan
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luminance
light
light guide
detecting means
light source
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Pending
Application number
JP2001402452A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Iseda
博 伊勢田
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Futaba Kk
Futaba KK
Original Assignee
Futaba Kk
Futaba KK
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for measuring a photoconductor luminance pattern capable of easily obtaining such data on the luminance distribution of a photoconductor as to easily enable the design of a precise gradation pattern which requires a large number of items of data. <P>SOLUTION: The apparatus for measuring the photoconductor luminance pattern is provided with a light source, a plurality of luminance detecting means each for detecting the luminance of the photoconductor which occurs when the photoconductor is arranged adjacently to the light source and light incident from the light source and transmitting through the photoconductor is radiated from the photoconductor, and a black box means for surrounding the light source, the photoconductor, and detecting surfaces of the luminance detecting means to isolate them from outside light. The locational relationship between the plurality of luminance detecting means is known. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、導光体輝度パター
ン測定装置に関する。 【0002】 【従来の技術】液晶表示装置の画面は、通常、光源が該
画面の裏面側又は側面側に配置されており、その光源か
らの光が液晶セル等を通過して観視者の目に到達する構
成とされている。このとき光源は、線状光源である場合
と、1個又は複数個の点光源である場合とがある。 【0003】前者の場合では、光源から光が画面の裏面
側又は側面側から表面側に向けて導光されると、画面
の、光源から近い側と遠い側とで明暗等の差が生じる。
後者の場合では、点光源が組み合わされて用いられてい
るので、点光源からの光の重なりが多い領域と少ない領
域とが生じる。多い領域では明るく、逆に、少ない領域
では暗い。このような事情により光源と液晶セルとの組
合せだけでは、液晶表示装置の画面は、明暗のむらが生
じることになる。 【0004】かかる明暗のむらを無くすために、導光板
と称する矩形板状の導光体の層を液晶セルの主として裏
面又は側面に設けておくことが多い。かかる導光体は、
光源からの光を液晶セルの裏面又は側面から入射させ導
光体中を進行させて液晶セルの表面から放射させるよう
にするとともに、導光体中の光量の多い領域では前記表
面から放射される光量を抑制するように、同時に、光量
の少ない領域ではその光量を維持するように工夫した構
造が採用されている。 【0005】また、導光体は、光を伝播させるだけでな
く、例えば、光の進行方向を60°変更するように構成
することもできる。このような点から、導光体は、入射
光の光量や進行方向の変更を作用させる機能を有すると
いう意味で光の変換装置であるということもできる。 【0006】図4の(a)及び(b)は、導光体につい
て説明するための概念図であり、正方形厚板状の導光体
200と、導光体200の側面に隣接して配設された複
数個のLED12(12a,12b…)を、平面図
(a)と、その右側に示す側面図(b)とによって示し
ている。側面図(b)中の矢印Aは導光体200からの
光の放射を示す。 【0007】図4の(a)において、LED12の上方
の略円形の曲線Cは、LED12からの光入射によって
導光体表面の輝度が高くなっている領域の範囲を概念的
に示している。さらに、ある一つのLED12(12
a)と、隣接するLED12(12b)とがそれぞれ光
を照射していることによって、この略円形Cが重複して
いる斜線領域Cwは、より輝度の高い領域であることを
示している。 【0008】また、図4の(a)では、符号201は、
導光体200の光放射側の表面領域に配設されたグラデ
ーションパターン210によって示す層状部分であるこ
とを概念的に示している。導光体200は、光量の抑制
のため光の透過率を部分ごとに調整できるように構成さ
れ、図示したようにグラデーションパターンの層状部分
201が導光体200の表面側に形成されている。 【0009】即ち、グラデーションパターン210は、
通常、図4の(a)で黒色で示したような円形又は矩形
のドット状の部分領域220を含む層状部分201とな
るように、部分領域220の層厚及び直径寸法等を変え
るようにして導光体を作成することによって形成され
る。そして、光の通過量が各部分領域220で相違する
ようにして導光体表面の明暗が調節されるようにそのド
ットの大きさが使い分けられている。このようにして、
その種々の大きさのドットは、特定の配列によるパター
ンの層状部分201として導光体の一部に形成させるこ
とによって設定されている。 【0010】また、図4の(a)及び(b)は、LED
12から導光体200に光が入射されている場合に、円
形Cが記載された領域よりも円形ドット側が輝度の低い
領域であることを意味している。そして、図4の(a)
は、輝度の低い側に直径の大きいドットを多く記載して
おり、図4の(a)に例示した円形ドットのパターン
は、輝度の低い領域において層状部分201から光が多
く放射されるように円形ドットの部分領域が形成された
例であることを意味している。 【0011】次に、グラデーションパターンの設計方法
を説明する。上述したようなグラデーションパターンを
設計するには、まず、導光体裏面に隣接して光源を配置
した状態で、導光体表面で光源から近い側と遠い側との
両端で順次濃度計等を配置して該濃度計によってそれぞ
れ輝度を測定する。次いで、測定して得られた値に基づ
いて前記両端の中間の中央部分の輝度を算出し、この値
と先程の輝度値をを併せて一組として用いて輝度分布と
する。そして、この輝度分布に対応したグラデーション
パターンとするように前記ドットの大きさを調整できる
ようにすることが行われる。 【0012】ところで、液晶表示装置の画面のような表
面の輝度分布においては、人間の目に特有の視覚効果に
よって明暗が境界線となって見える現象があることが知
られている。この視覚効果を図5(a)及び(b)を用
いて説明する。図5の(a)及び(b)は、導光体20
0の平面図(a)、及び、輝度データの大小を模式的に
示す側面図(b)であり、60は光源、90は反射板を
示す。この側面図(b)は、輝度データの値の大小を導
光体200の側面側(反射板90側から視認する方向)
から示していて、導光体200の平面図に示した位置
〜の輝度データを、例えば、導光体表面位置の輝度
を基準としてからに順に小さく(大きく)なるよう
に示したことを意味している。 【0013】前述した視覚効果とは、図5の(b)に示
したように、輝度分布を断面プロファイルとして導光体
200の側面側から見て左方から右方への勾配状(′
→′→′、又は、→→)に表わすとすると、
輝度分布が図示したような連続的な勾配状で示される分
布であっても、その勾配状の分布の途中のある値を境に
して人間の目には明暗の境界線が生じて見えてしまうと
いう視覚効果があることをいう。 【0014】このため、一般には、中央側部分(例え
ば、位置)の輝度分布に対しては、両端(例えば、位
置、)の輝度の中間的な値が採用されるが、さら
に、かかる視覚効果の影響が事実上生じないように、か
つ、画面全体が一様な輝度となるように、単なる平均値
ではない値が選ばれる。この値は、経験に頼って選定さ
れており、数回の試作及び評価を経て改良されてグラデ
ーションパターンが最終的に決定される。この意味でグ
ラデーションパターンの設計は、試行錯誤を要している
のが普通である。 【0015】かかるグラデーションパターンの作成の実
際の様子を実測例データに基づいて説明する。図5の
(b)は、グラデーションパターンを決定するために導
光体表面を基準として実測した輝度値〜と、導光体
表面の輝度が一様になるように各位置の輝度が補正され
るように算定した補正値′〜′とを側面側から示し
ている。 【0016】図5の(a)及び(b)に示したように、
位置〜のように導光体表面上に輝度測定点を設定し
た状態において、輝度測定器によって輝度測定点ごとに
輝度をそれぞれ測定した。その結果を表1に示す。図5
の側面から示す模式図によれば、例えば、輝度測定点
〜では、順に輝度値は、cd/mを単位として、3
496、2342、2112であった。 【表1】 【0017】そこで、導光体200表面で輝度が一様と
なるようにするためには、図5(a)及び(b)に示し
たように、輝度測定点〜における実測値に対して例
えば、反比例的に、′〜′のように示したような補
正値となるようにドット径を設計してグラデーションパ
ターンを設けるとよいことになる。このため、実際の測
定を点と点で行い、点の位置では、点の実測値
と点の実測値との中間程度の値とするように計算して
求めることができる。しかし、このように点と点に
基づいて点、同様に、点と点に基づいて点をそ
れぞれ求めるのは、比較的単純な計算を行なえばよいの
に対し、例えば、点と点に基づいて点のような位
置の補正値まで計算するのは容易ではない。 【0018】以上説明したように、導光体の設計及びグ
ラデーションパターンの設計は、前述した視覚効果を計
算に入れてグラデーションパターンを試行錯誤的に決定
する工程を伴っており、この工程においては、前述した
ような中間的な値を用いて、明暗の両端の値と滑らかに
つながるように輝度値が設定されるのである。 【0019】しかし、この工程は全て手計算で試行錯誤
的に行われているため、手計算に要する労力と時間は設
計者にとって著しく多大な負荷であり、しかも、計算ミ
スが生じ易い。従って、かかる計算ミスを避けるため、
「中間的な値の設定箇所」は、せいぜい1〜2箇所とせ
ざるを得ないので、「中間的な値の設定箇所」の数を多
くする、即ち、データ数を多く必要とするような精密な
グラデーションパターンは容易には得られないという問
題がある。 【0020】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる現状
の問題に鑑みてなされたものであり、データ数を多く必
要とするような精密なグラデーションパターンを容易に
設計することができるような、導光体の輝度分布のデー
タを容易に得ることができる導光体輝度パターン測定装
置を提供することを課題とする。 【0021】 【課題を解決するための手段】前記課題を解決すべく、
本発明は、光源と、導光体が前記光源に隣接して配置さ
れる際に前記光源から入射され前記導光体中を伝播する
光が前記導光体から放射されて生じる前記導光体の輝度
をそれぞれ検出する複数の輝度検出手段と、前記光源、
前記導光体、及び、前記輝度検出手段の検出面を包囲し
外部からの光から隔絶する暗箱手段とを備え、前記複数
の輝度検出手段は互いの位置関係が既知であることを特
徴とする導光体輝度パターン測定装置を提供する。 【0022】かかる発明によれば、前記暗箱手段は、前
記光源、前記導光体、及び、前記輝度検出手段の検出面
に対して前記暗箱手段の外部からの光から隔絶させて該
光を遮断しているので、前記各輝度検出手段は、各輝度
検出手段の位置に対応する前記導光体表面の各領域の輝
度を前記外部からの光の影響なくそれぞれ検出する。そ
して、各輝度検出手段の位置関係が互いに既知であるこ
とから、各輝度検出手段は、前記輝度データを前記位置
関係に従った一組の輝度データ配列として得ることがで
き、該輝度データ配列は導光体表面の輝度パターンを示
す。 【0023】従って、輝度データ配列は導光体表面の輝
度パターンを示すので、前記光源に導光体を隣接して配
置させて導光体に光を入射するだけで前記導光体の輝度
パターンに対応する輝度データ配列を容易に得ることが
できる。 【0024】 【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ、本
発明の実施の形態について説明する。 【0025】図1は、導光体輝度パターン測定装置の概
要を示すブロック図、図2は、輝度検出手段としてイメ
ージスキャナを用いる場合の概要を示すブロック図、図
3は、導光体グラデーションパターン測定方法を示すフ
ローチャートである。尚、導光体輝度パターン測定装置
を以下単に測定装置という。 【0026】図1において、10は光源、20は複数の
輝度検出手段(図示例は5個の輝度検出手段21、2
2、23、24、25)、30は演算手段、50は暗箱
手段としての暗箱、100は設計装置をそれぞれ示す。
200は設計装置100において、暗箱50中で光源1
0と輝度検出手段20との間に配置することのできる導
光体を示す。本測定装置は、光源10と輝度検出手段2
0と暗箱50とによって構成される。 【0027】光源10は、導光体200の裏面に隣接し
て配置され、導光体200に光L1を入射できるように
構成されている。光L1が入射されるとき、導光体20
0は、その表面が明るくなる。複数の輝度検出手段20
は、光源10に隣接して導光体200が設置され光L1
が入射されたとき、明るくなった導光体200の表面の
輝度を検出して輝度データの組を出力する。複数の輝度
検出手段20のそれぞれは、互いの位置関係が既知とし
て配設されている。暗箱50は、光源10、測定対象と
する導光体200、及び、輝度検出手段20の少なくと
も検出面20Sとを包囲し外部からの光から隔絶し該光
を遮断するように構成されている。 【0028】尚、前記複数の輝度検出手段20には、演
算手段30を接続して設計装置としておくことができ、
この場合、輝度検出手段20は、各輝度データDXYを
演算手段30に送ることができる。さらに、該演算手段
30は、複数の輝度検出手段20によって得られた各輝
度データDXYに基づいてグラデーションパターンを算
出して得るように予めプログラムされたコンピュータプ
ログラムを備えておくことができ、複数の輝度検出手段
20から各輝度データDXYが送られたとき、グラデー
ションパターンを算出して求める。 【0029】次に、各構成要素について、さらに詳細に
説明する。光源10は、導光体200の裏面から光を入
射できるようにLEDや白色冷陰極管等が用いられて構
成される。複数の輝度検出手段20は、例えば図1では
5個例示されているが、2個以上何個でもよく、例えば
アレイ状又はマトリックス状等に、互いの位置関係が既
知であるものとして配設されている。尚、輝度検出手段
20の検出面は、図1に示す輝度検出手段21〜25に
導光体200からの光が到達した際、各輝度検出手段2
1〜25中で輝度が検出される面をいう。 【0030】互いの位置関係が既知であるとは、ある輝
度検出手段(例えば21)からみて他の輝度検出手段
(例えば22〜25)までの距離及び方向が平面的に又
は空間的に既知であることをいう。従って、複数の輝度
検出手段20の互いの位置関係は、ある点を原点として
座標系上に座標値を用いて示すことができる。 【0040】1個の輝度検出手段(例えば21)は、導
光体200の表面の輝度を検出するが、このとき、導光
体200の表面上のある点Pから放射された光(例え
ばL2)に対しては、その点Pから最も近い位置の輝
度検出手段が最も明るい輝度を検出し、遠い位置の輝度
検出手段は少ない光量の輝度を検出する。逆に、各輝度
検出手段は、その輝度検出手段から見て最も近い点の導
光体表面の点からの光量が最も多く、遠い位置の点から
の光量が少ない状態で輝度を検出する。 【0041】従って、各輝度検出手段20の位置関係が
既知であって、各輝度検出手段20が導光体200表面
の各部分の輝度を検出するなら、各輝度検出手段におい
て検出された各輝度データDXYの組から、導光体20
0表面の各点の輝度が得られるので、さらに、各点同士
の中間点の輝度を前記位置関係から、例えば、内挿して
算定することができ、輝度の分布をより詳しいデータの
組とすることができ、導光体200表面の輝度を分布と
して把握することができる。 【0042】このような輝度検出手段20として、例え
ば、いわゆるイメージスキャナ(図示せず)を利用する
ことができる。イメージスキャナには、マトリックス状
に配設された光検出手段(図示せず)が具備されてお
り、導光体200の輝度をマトリックス平面上の分布と
して検出して各マトリックス位置の輝度データをピクセ
ル単位のデジタルデータとして演算手段30に送ること
ができる。 【0043】イメージスキャナの場合、携帯型のノート
型パソコンのモニタ画面のような大きさの導光体の輝度
検出には便宜であるが、それよりも大型の導光体や、取
外しの困難な、例えば、建物外装等に既設の内照式看板
等に用いられるような導光体の設計のためには、輝度検
出手段20として、例えば、デジタルカメラを用いるこ
とができる。この場合、デジタルカメラで撮影すること
によって、輝度検出手段は、これらの大型導光体を利用
する場合の大型導光体の輝度をマトリックス平面上の分
布として検出し、各マトリックス位置の輝度データをピ
クセル単位のデジタルデータとして演算手段30に送る
ことができる。 【0044】これらの輝度検出手段20を利用するに際
して、図2に示すように、導光体200表面に隣接した
位置に輝度検出手段としてのイメージスキャナ120を
設置することができ、この場合、イメージスキャナ12
0との間に、さらに、露光調整用にディフューザ130
を介装しておくことができる。このディフューザ130
によって、導光体200の最も明るい位置の階調を正確
にデータ化するように露光状態を調整して導光体200
の輝度を検出することもできる。尚、図2では、光源1
0は図示されず、導光体200の後方(紙面の背面側)
に位置する。 【0045】暗箱50は、図1に示したように、光源1
0、導光体200、及び、輝度検出手段20の少なくと
も検出面を包囲し外部からの光から隔絶して外部からの
光を遮断するように構成されている。暗箱手段として
は、写真装置として利用する箱型の暗箱のような筐体を
用いてもよいが、光源10、導光体200、及び、輝度
検出手段20の検出面を包囲して外部からの光から隔絶
して導光体輝度検出のための閉空間を形成しておき、本
設計装置の外部からの光を遮断できるのであれば、必ず
しも箱型である必要はない。従って、暗室状の部屋にお
いて光源及び輝度検出手段を設定し、その間の所定位置
に導光体を配置してもよい。 【0046】この場合、輝度検出手段が前記イメージス
キャナ120のような、例えば、30cm角程度の大き
さの撮像面を有するのであれば、その上に、光源10及
び導光体200並びに輝度検出手段20を配置したう
え、光源10及び導光体200並びに輝度検出手段20
の検出面20Sを包囲して外部からの光から隔絶するよ
うに暗箱50を構成することができる。 【0047】他方、暗箱50は、光源10や輝度検出手
段20が、例えば何れも小型であれば、これらの全てを
包囲して外部からの光から隔絶するように収容するよう
に構成してもよい。例えば、図1の暗箱50の右側部分
(輝度検出手段20の位置を中心として)が輝度検出手
段20を収容するようにして光源10及び導光体200
並びに輝度検出手段20を収容してもよい。 【0048】演算手段30は、多数の輝度データを利用
し計算の繰返しを多くして所望の算定精度を確保し、な
おかつ前記導光体の輝度分布に対応させることのできる
グラデーションパターンを得るように前記プログラムを
組成しておくことができる。即ち、従来の方法と同様
に、図5に示したように導光体表面位置とから位置
の輝度を算出することができるようにしてもよいのと
同時に、両者の中間的な値を算定するために、よく知ら
れた直線補間法のみならず種々の関数形曲線を適用する
方法を利用することもできる。 【0049】このように輝度データを平面的分布として
プログラムによって算出することは、グラデーションパ
ターン作成の再現性を確保したうえ、より稠密な分布デ
ータを所望の精度を確保してプログラムを設定しておく
ことができる。従って、従来、設計者のカンに頼って中
間的な値を試行錯誤的に設定したような曖昧さを無くす
ことができ、さらに、導光体位置やとの位置関係か
らも明暗の両端の値と滑らかにつながるように輝度値を
設定することができる。 【0050】このようにして、前記導光体を所定位置に
設置するだけで輝度データを前記プログラムに従って演
算させてグラデーションパターンを得ることができる。
よって、手計算を要せず、手計算に由来する計算ミスを
無くして精密なグラデーションパターンを得ることがで
きる。 【0051】さらに、本設計装置によれば輝度データの
処理において、例えば、画像レタッチソフトや、いわゆ
る画像処理ソフトであるフォトショップ(アドビシステ
ム社)等に輝度データを送ってこれらのソフトを利用す
ることもでき、濃淡差を補正することが容易にでき、よ
り自然な視認特性に近い画面表示を得るようにグラデー
ションパターンを算定することも可能である。 【0052】このように、演算手段を用いて演算すれ
ば、手計算を必要としないのでグラデーションパターン
の設計製作業務を省力化でき、グラデーションパターン
の設計が効率化できる。そして前記輝度データを利用し
て精密なグラデーションパターンを得るようにプログラ
ムを種々設定することができので、かかるプログラムに
従って演算を行えば、熟練・経験が少なくとも、該プロ
グラムの設定に対応した所望の精度のグラデーションパ
ターンを得ることができる。 【0053】次に、かかるグラデーションパターン測定
装置を用いて行なうグラデーションパターン設計方法を
説明する。図3は、該設計方法の手順を示したフローチ
ャートである。導光体200は、図1に示したように、
例えば、前記グラデーションパターン設計装置100中
の所定位置に挿入される。前述したように、暗室状の部
屋において光源及び輝度検出手段を設定し、その間の所
定位置に導光体を配置してもよい。 【0054】このように配置したうえ、光源から導光体
に光を入射させ、導光体の表面側から光を放射させる
(ステップS10)。導光体から放射される光は、導光
体に入射される光が導光体中で減衰作用等を受けている
ので、一様な平行光にはなっていない。 【0055】その状態の光を、互いの位置関係が既知で
あるところの複数の輝度検出手段ごとに導光体表面の輝
度を計測する(ステップS20)。各輝度データに基づ
いてグラデーションパターンを算定する(ステップS3
0)。そのグラデーションパターンに基づいて設計した
通りの導光体を作成する。 【0056】 【発明の効果】以上説明したように、本測定装置を使用
することによって得られた輝度データ配列は導光体表面
の輝度パターンを示すので、前述した光源に導光体を隣
接して配置させて導光体に光を入射するだけで前記導光
体の輝度パターンに対応する輝度データ配列を容易に得
ることができる。 【0057】さらに、この輝度データ配列に対して所定
の演算処理を施すことができるので、かかる演算処理に
従った導光体グラデーションパターンを容易に得ること
ができる。所定の演算処理としては、前記輝度データ配
列を利用して精密な導光体グラデーションパターンを効
率的に得るようにプログラムを種々設定しておくことが
できるので、かかるプログラムに従って演算処理を行な
えば熟練・経験が少なくとも前記プログラムの設定に対
応した所望の精度のグラデーションパターンを容易に得
ることができる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light guide luminance pattern measuring apparatus. 2. Description of the Related Art Generally, a screen of a liquid crystal display device has a light source disposed on the back side or side surface of the screen, and light from the light source passes through a liquid crystal cell or the like and is viewed by a viewer. It is configured to reach the eyes. At this time, the light source may be a linear light source or one or a plurality of point light sources. In the former case, when light is guided from the light source toward the front side from the back surface or the side surface of the screen, a difference in brightness or the like occurs between the near side and the far side of the screen from the light source.
In the latter case, since the point light sources are used in combination, an area where light from the point light source overlaps a lot and an area where the light overlaps a little are generated. It is bright in a large area and conversely dark in a small area. Due to such circumstances, the screen of the liquid crystal display device has uneven brightness even if only the combination of the light source and the liquid crystal cell is used. In order to eliminate such unevenness in brightness, a rectangular plate-like light guide layer called a light guide plate is often provided mainly on the back surface or side surface of the liquid crystal cell. Such a light guide,
Light from a light source is incident on the back surface or side surface of the liquid crystal cell and travels through the light guide so that the light is emitted from the surface of the liquid crystal cell.In a region where the amount of light in the light guide is large, the light is emitted from the surface. In order to suppress the amount of light, a structure devised so as to maintain the amount of light in an area where the amount of light is small is employed. [0005] The light guide may not only propagate the light but also, for example, may be configured to change the traveling direction of the light by 60 °. From such a point, it can be said that the light guide is a light conversion device in the sense that it has a function of changing the amount of incident light and the traveling direction. FIGS. 4 (a) and 4 (b) are conceptual diagrams for explaining a light guide, in which a square thick plate-like light guide 200 and a light guide 200 are arranged adjacent to side surfaces. The plurality of LEDs 12 (12a, 12b ...) provided are shown by a plan view (a) and a side view (b) shown on the right side thereof. Arrow A in the side view (b) indicates emission of light from the light guide 200. In FIG. 4A, a substantially circular curve C above the LED 12 conceptually shows a range of a region where the brightness of the surface of the light guide is increased by the incidence of light from the LED 12. Further, one LED 12 (12
Since a) and the adjacent LED 12 (12b) irradiate light, the shaded area Cw where the substantially circular C overlaps indicates that the area is higher in luminance. In FIG. 4A, reference numeral 201 denotes
It is conceptually shown that the light guide 200 is a layered portion indicated by a gradation pattern 210 disposed in a surface region on the light emission side. The light guide 200 is configured such that the light transmittance can be adjusted for each part in order to suppress the amount of light, and a layered portion 201 of a gradation pattern is formed on the surface side of the light guide 200 as illustrated. That is, the gradation pattern 210 is
Normally, the layer thickness and the diameter of the partial region 220 are changed so as to form the layered portion 201 including the circular or rectangular dot-shaped partial region 220 shown in black in FIG. It is formed by creating a light guide. The size of the dot is selected so that the light transmission amount differs in each partial region 220 and the brightness of the light guide surface is adjusted. In this way,
The dots of various sizes are set by forming them on a part of the light guide as layered portions 201 of a pattern with a specific arrangement. FIGS. 4A and 4B show an LED.
When light is incident on the light guide 200 from No. 12, the circular dot side is a region having lower luminance than the region where the circle C is described. Then, FIG.
Describes a large number of dots with a large diameter on the low-luminance side. The pattern of the circular dots illustrated in FIG. 4A is designed so that a large amount of light is emitted from the layered portion 201 in a low-luminance region. This is an example in which a partial area of a circular dot is formed. Next, a method of designing a gradation pattern will be described. In order to design the gradation pattern as described above, first, with the light source arranged adjacent to the back surface of the light guide, a densitometer or the like is sequentially arranged at both ends of the light guide surface near and far from the light source. Then, the luminance is measured by the densitometer. Next, based on the values obtained by the measurement, the luminance of the central portion between the two ends is calculated, and this value and the previous luminance value are used as one set to form a luminance distribution. Then, the size of the dots can be adjusted so as to obtain a gradation pattern corresponding to the luminance distribution. By the way, it is known that in the luminance distribution on a surface such as a screen of a liquid crystal display device, there is a phenomenon that light and dark appear as a boundary line due to a visual effect peculiar to human eyes. This visual effect will be described with reference to FIGS. FIGS. 5A and 5B show the light guide 20.
FIG. 5A is a plan view (a), and FIG. 5B is a side view schematically showing the magnitude of luminance data. Reference numeral 60 denotes a light source, and reference numeral 90 denotes a reflector. This side view (b) shows the magnitude of the value of the luminance data on the side of the light guide 200 (in the direction in which the value is viewed from the reflector 90 side).
From the position shown in the plan view of the light guide 200, for example, means that the luminance data is shown to be smaller (larger) in order from the luminance of the light guide surface position, for example. ing. The above-mentioned visual effect is, as shown in FIG. 5B, a gradient distribution from left to right as viewed from the side of the light guide 200 as a luminance distribution as a cross-sectional profile ('
→ '→' or →→)
Even if the luminance distribution is a continuous gradient as shown in the figure, the human eye will see a light and dark boundary line at a certain value in the middle of the gradient distribution. That there is a visual effect. For this reason, in general, an intermediate value of the luminance at both ends (for example, position) is adopted for the luminance distribution of the central portion (for example, position). Is selected so as not to substantially cause the influence of, and to have uniform brightness over the entire screen. This value is selected based on experience, and is refined through several trial productions and evaluations to finally determine a gradation pattern. In this sense, the design of the gradation pattern usually requires trial and error. The actual state of the creation of such a gradation pattern will be described based on actual measurement example data. In FIG. 5B, the luminance value of the light guide surface actually measured with reference to the light guide surface for determining the gradation pattern and the luminance of each position are corrected so that the luminance of the light guide surface becomes uniform. The correction values '〜' calculated as described above are shown from the side. As shown in FIGS. 5A and 5B,
In the state where the luminance measurement points were set on the surface of the light guide as indicated by the positions 〜, the luminance was measured for each luminance measurement point by a luminance measuring device. Table 1 shows the results. FIG.
According to the schematic diagram shown from the side of, for example, at a luminance measurement point to, the luminance value is 3 units in cd / m 2 in order.
496, 2342, 2112. [Table 1] In order to make the luminance uniform on the surface of the light guide 200, for example, as shown in FIGS. In inverse proportion, it is preferable to provide a gradation pattern by designing the dot diameter so that the correction values as indicated by 'to' are obtained. For this reason, the actual measurement can be performed on a point-by-point basis, and the position of the point can be calculated and calculated so as to be an intermediate value between the measured value of the point and the measured value of the point. However, in order to obtain a point based on a point and a point based on the point, similarly, it is only necessary to perform a relatively simple calculation, for example, based on the point and the point. It is not easy to calculate a correction value for a position such as a point. As described above, the design of the light guide and the design of the gradation pattern involve the step of determining the gradation pattern by trial and error by taking the above-described visual effects into account. In this step, Using the intermediate values as described above, the luminance value is set so as to be smoothly connected to the values at both ends of light and dark. However, since all of these steps are manually performed by trial and error, the labor and time required for the manual calculation are a remarkably large load on the designer, and calculation errors are apt to occur. Therefore, to avoid such calculation errors,
Since the number of "intermediate value setting locations" must be at most one or two, the number of "intermediate value setting locations" is increased, that is, a precision that requires a large number of data is required. There is a problem that a suitable gradation pattern cannot be easily obtained. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is possible to easily design a precise gradation pattern that requires a large number of data. It is an object of the present invention to provide a light guide luminance pattern measuring device capable of easily obtaining such light guide luminance distribution data. Means for Solving the Problems In order to solve the above problems,
The present invention relates to a light source, and the light guide, which is generated when light incident from the light source and propagating through the light guide is emitted from the light guide when the light guide is disposed adjacent to the light source. A plurality of brightness detection means for detecting the brightness of each of the light source,
The light guide, and dark box means surrounding the detection surface of the brightness detection means and isolated from external light, wherein the plurality of brightness detection means have a known positional relationship to each other. Provided is a light guide luminance pattern measuring apparatus. According to this invention, the dark box means cuts off the light by isolating the light source, the light guide, and the detection surface of the luminance detecting means from light from outside the dark box means. Therefore, each of the luminance detecting means detects the luminance of each region of the light guide surface corresponding to the position of each of the luminance detecting means without being affected by the external light. Then, since the positional relationship between the luminance detecting means is known to each other, each luminance detecting means can obtain the luminance data as a set of luminance data arrays according to the positional relation, and the luminance data array is 3 shows a luminance pattern on a light guide surface. Accordingly, since the brightness data array indicates the brightness pattern of the light guide surface, the light guide is arranged adjacent to the light source, and the light pattern of the light guide is obtained simply by making light incident on the light guide. Can be easily obtained. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a light guide luminance pattern measuring apparatus, FIG. 2 is a block diagram showing an outline when an image scanner is used as a luminance detecting means, and FIG. 3 is a light guide gradation pattern. It is a flowchart which shows a measuring method. Note that the light guide luminance pattern measuring device is hereinafter simply referred to as a measuring device. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a light source, and 20 denotes a plurality of luminance detecting means (five luminance detecting means 21, 2 in the illustrated example).
2, 23, 24, 25) and 30 are arithmetic means, 50 is a dark box as dark box means, and 100 is a design device.
Reference numeral 200 denotes the light source 1 in the dark box 50 in the design apparatus 100.
2 shows a light guide that can be arranged between 0 and the luminance detection means 20. The present measuring device comprises a light source 10 and a luminance detecting means 2.
0 and a dark box 50. The light source 10 is arranged adjacent to the back surface of the light guide 200, and is configured to allow the light L1 to enter the light guide 200. When the light L1 is incident, the light guide 20
0 means the surface is bright. A plurality of luminance detecting means 20
The light guide 200 is installed adjacent to the light source 10 and the light L1
Is detected, the brightness of the brightened surface of the light guide 200 is detected, and a set of brightness data is output. Each of the plurality of luminance detecting means 20 is provided as having a known positional relationship with each other. The dark box 50 is configured to surround the light source 10, the light guide 200 to be measured, and at least the detection surface 20 </ b> S of the luminance detection unit 20, isolate the light from outside, and block the light. It is to be noted that an arithmetic means 30 can be connected to the plurality of luminance detecting means 20 to constitute a design apparatus.
In this case, the luminance detecting means 20 can send each luminance data DXY to the calculating means 30. Further, the calculating means 30 can include a computer program which is programmed in advance so as to calculate and obtain a gradation pattern based on each of the brightness data DXY obtained by the plurality of brightness detecting means 20. When each luminance data DXY is sent from the luminance detecting means 20, a gradation pattern is calculated and obtained. Next, each component will be described in more detail. The light source 10 is configured using an LED, a white cold-cathode tube, or the like so that light can be incident from the back surface of the light guide 200. The number of the plurality of luminance detecting means 20 is, for example, five in FIG. 1, but may be any number of two or more. For example, the plurality of luminance detecting means 20 are arranged in an array or a matrix as if the mutual positional relationship is known. ing. When the light from the light guide 200 reaches the luminance detecting means 21 to 25 shown in FIG.
It refers to the surface from 1 to 25 where the luminance is detected. The fact that the positional relationship between each other is known means that the distance and direction from one luminance detecting means (for example, 21) to another luminance detecting means (for example, 22 to 25) are known in a plane or space. It means something. Therefore, the positional relationship between the plurality of luminance detecting units 20 can be indicated by using coordinate values on a coordinate system with a certain point as the origin. One luminance detecting means (for example, 21) detects the luminance of the surface of the light guide 200. At this time, light (for example, light emitted from a certain point P 0 on the surface of the light guide 200) for L2), to detect the brightest luminance closest position of the luminance detecting means from the point P 0, the luminance detection means farther detects the brightness of a small amount of light. Conversely, each luminance detecting means detects the luminance in a state where the light quantity from the point on the surface of the light guide closest to the luminance detecting means is largest and the light quantity from the point at the far position is small. Therefore, if the positional relationship between the luminance detecting means 20 is known and each luminance detecting means 20 detects the luminance of each part of the surface of the light guide 200, each luminance detected by each luminance detecting means 20 From the set of data DXY, the light guide 20
Since the brightness of each point on the 0 surface can be obtained, the brightness of the intermediate point between the points can be further calculated from the positional relationship, for example, by interpolation, and the brightness distribution is set as a more detailed data set. The brightness of the surface of the light guide 200 can be grasped as a distribution. As such a luminance detecting means 20, for example, a so-called image scanner (not shown) can be used. The image scanner includes light detection means (not shown) arranged in a matrix, detects the luminance of the light guide 200 as a distribution on a matrix plane, and outputs luminance data at each matrix position to a pixel. The data can be sent to the arithmetic means 30 as digital data in units. In the case of an image scanner, it is convenient to detect the brightness of a light guide having a size such as a monitor screen of a portable notebook personal computer. For example, a digital camera can be used as the luminance detecting means 20 for the design of a light guide used for an internally illuminated signboard or the like already installed on the exterior of a building or the like. In this case, by photographing with a digital camera, the luminance detecting means detects the luminance of the large light guide when using these large light guides as a distribution on the matrix plane, and divides the luminance data at each matrix position. The digital data can be sent to the arithmetic means 30 as digital data in pixel units. In using these luminance detecting means 20, as shown in FIG. 2, an image scanner 120 as a luminance detecting means can be installed at a position adjacent to the surface of the light guide 200. Scanner 12
0 and a diffuser 130 for adjusting the exposure.
Can be interposed. This diffuser 130
Thus, the exposure state is adjusted so that the gradation at the brightest position of the light guide 200 is accurately converted into data, and the light guide 200 is adjusted.
Can be detected. In addition, in FIG.
0 is not shown and is behind the light guide 200 (the back side of the paper).
Located in. The dark box 50 is, as shown in FIG.
0, the light guide 200, and at least the detection surface of the luminance detection means 20 are configured to be isolated from external light and to block external light. As the dark box means, a case like a box-shaped dark box used as a photographic device may be used. However, the light source 10, the light guide 200, and the detection surface of the luminance detection means 20 are surrounded by external light. It is not necessarily required to be box-shaped as long as a closed space for light guide luminance detection is formed in isolation from light and light from the outside of the present design device can be blocked. Therefore, the light source and the luminance detecting means may be set in a dark room, and the light guide may be arranged at a predetermined position therebetween. In this case, if the luminance detecting means has an image pickup surface having a size of, for example, about 30 cm square like the image scanner 120, the light source 10, the light guide 200, and the luminance detecting means 20 and the light source 10, the light guide 200, and the luminance detecting means 20
The dark box 50 can be configured so as to surround the detection surface 20 </ b> S of FIG. On the other hand, if the light source 10 and the luminance detecting means 20 are, for example, both small, the dark box 50 may be configured to surround all of them and house them so as to be isolated from external light. Good. For example, the light source 10 and the light guide 200 are arranged such that the right side portion (centering on the position of the luminance detecting means 20) of the dark box 50 in FIG.
In addition, a luminance detecting means 20 may be accommodated. The arithmetic means 30 uses a large number of luminance data to increase the number of repetitions of the calculation to secure a desired calculation accuracy and to obtain a gradation pattern which can correspond to the luminance distribution of the light guide. The program can be composed. That is, similarly to the conventional method, the brightness of the position may be calculated from the light guide surface position as shown in FIG. 5, and at the same time, an intermediate value between the two is calculated. For this purpose, not only a well-known linear interpolation method but also a method of applying various functional curves can be used. As described above, calculating the luminance data as a planar distribution by a program ensures the reproducibility of creating a gradation pattern, and sets a program for denser distribution data with a desired accuracy. be able to. Therefore, it is possible to eliminate the ambiguity of conventionally setting an intermediate value by trial and error relying on the designer's can, and furthermore, from the positional relationship with the light guide position and the value at both ends of light and dark. The brightness value can be set so as to be smoothly connected. Thus, a gradation pattern can be obtained by calculating luminance data in accordance with the program only by placing the light guide at a predetermined position.
Therefore, a precise gradation pattern can be obtained without the need for manual calculation and without calculation errors due to manual calculation. Further, according to the present design apparatus, in the processing of the luminance data, the luminance data is sent to, for example, image retouching software or a so-called image processing software such as Photoshop (Adobe Systems), and the software is used. It is also possible to easily correct the shading difference, and it is also possible to calculate the gradation pattern so as to obtain a screen display closer to a more natural viewing characteristic. As described above, if the calculation is performed using the calculation means, no manual calculation is required, so that the work of designing and manufacturing the gradation pattern can be saved, and the design of the gradation pattern can be made more efficient. Various programs can be set so as to obtain a precise gradation pattern by using the luminance data. Therefore, if an operation is performed in accordance with such a program, at least skill and experience can achieve a desired accuracy corresponding to the setting of the program. Can be obtained. Next, a gradation pattern designing method performed by using such a gradation pattern measuring apparatus will be described. FIG. 3 is a flowchart showing the procedure of the design method. The light guide 200 is, as shown in FIG.
For example, it is inserted at a predetermined position in the gradation pattern designing apparatus 100. As described above, the light source and the luminance detecting means may be set in a dark room, and the light guide may be arranged at a predetermined position therebetween. After being arranged as described above, light is incident on the light guide from the light source, and light is emitted from the surface side of the light guide (step S10). The light emitted from the light guide is not uniform parallel light because the light incident on the light guide undergoes an attenuating action in the light guide. In the light in this state, the luminance of the surface of the light guide is measured for each of a plurality of luminance detecting means whose positional relationship is known (step S20). A gradation pattern is calculated based on each luminance data (step S3).
0). A light guide is designed as designed based on the gradation pattern. As described above, since the brightness data array obtained by using the present measuring device indicates the brightness pattern on the surface of the light guide, the light guide is adjacent to the light source described above. It is possible to easily obtain a brightness data array corresponding to the brightness pattern of the light guide simply by arranging the light guide and light incident on the light guide. Further, since a predetermined arithmetic processing can be performed on the luminance data array, a gradation pattern of the light guide according to the arithmetic processing can be easily obtained. As the predetermined arithmetic processing, various programs can be set so as to efficiently obtain a precise light guide gradation pattern using the luminance data array. -A gradation pattern having desired accuracy corresponding to at least the setting of the program can be easily obtained.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の実施形態に係るブロック図。 【図2】本発明の実施形態に係る設計装置の概要を示す
側面説明図。 【図3】本発明の実施形態に係る測定装置の操作を示す
フローチャート。 【図4】 (a)及び(b)は、従来の導光体及びグラ
デーションパターンを概略的に示す平面図及び側面図。 【図5】 (a)及び(b)は、導光体200の平面
図、及び、輝度データの大小を模式的に示す側面図。 【符号の説明】 10…光源、20…輝度検出手段、30…演算手段、5
0…暗箱、100…設計装置
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory side view showing an outline of the design apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a flowchart showing an operation of the measuring device according to the embodiment of the present invention. FIGS. 4A and 4B are a plan view and a side view schematically showing a conventional light guide and a gradation pattern. FIGS. 5A and 5B are a plan view of a light guide 200 and a side view schematically showing the magnitude of luminance data. [Description of Signs] 10 light source, 20 luminance detecting means, 30 arithmetic means, 5
0: dark box, 100: design equipment

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 光源と、導光体が前記光源に隣接して配
置される際に前記光源から入射され前記導光体中を伝播
する光が前記導光体から放射されて生じる前記導光体の
輝度をそれぞれ検出する複数の輝度検出手段と、 前記光源、前記導光体、及び、前記輝度検出手段の検出
面を包囲し外部からの光から隔絶する暗箱手段とを備
え、前記複数の輝度検出手段は互いの位置関係が既知で
あることを特徴とする導光体輝度パターン測定装置。
Claims: 1. A light source and, when a light guide is disposed adjacent to the light source, light incident from the light source and propagating through the light guide radiates from the light guide. A plurality of brightness detection means for respectively detecting the brightness of the light guide that is generated, the light source, the light guide, and a dark box means surrounding the detection surface of the brightness detection means and being isolated from external light; Wherein the plurality of luminance detecting means have a known positional relationship with each other.
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