JP2010011209A - Illuminance sensor unit, and display - Google Patents
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本発明は、陰極線管及び液晶表示装置等の表示装置、及びこれに用いる照度センサユニットに関する。 The present invention relates to a display device such as a cathode ray tube and a liquid crystal display device, and an illuminance sensor unit used therefor.
陰極線管及び液晶表示装置等の表示装置は、周囲の明るさによって、ディスプレイが見にくくなる現象が起きる。例えば周囲が明るい場合には、ディスプレイの輝度が低いと暗く見づらくなる。一方、ディスプレイの周囲が暗い場合には、ディスプレイの輝度が高いと明るすぎて見づらくなる。 In a display device such as a cathode ray tube and a liquid crystal display device, a phenomenon occurs in which the display becomes difficult to see depending on the brightness of the surroundings. For example, when the surroundings are bright, it is difficult to see when the brightness of the display is low. On the other hand, when the periphery of the display is dark, if the luminance of the display is high, it is too bright and difficult to see.
このため、表示装置に照度センサを設けて周囲の明るさを検出し、この検出された明るさに応じてディスプレイの輝度を調節する技術がある(例えば、特許文献1参照)。 For this reason, there is a technique in which an illuminance sensor is provided in a display device to detect ambient brightness, and the brightness of the display is adjusted according to the detected brightness (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、この照度センサは、外光が十分に届かないと、十分に明るさを感知し得ない。例えば照明器具が表示装置の上方に配置されている場合などには、照度センサに入射する外光の入射角が鋭すぎて、照度センサに外光がほとんど届かず、周囲の明るさを感知することが難しかった。このように、従来の表示装置では、周囲の明るさに応じたディスプレイの輝度調節が不十分であった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、周囲の明るさに応じたディスプレイの輝度調節が良好な表示装置、及びそのための照度センサユニットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a display device capable of adjusting the brightness of a display according to ambient brightness and an illuminance sensor unit therefor.
本発明の照度センサユニットは、照度センサ、及び該照度センサと対向して設けられた両凹レンズを具備することを特徴とする。 The illuminance sensor unit of the present invention includes an illuminance sensor and a biconcave lens provided to face the illuminance sensor.
本発明の表示装置は、表示部と、該表示部の近傍に設けられ、照度センサ、及び該照度センサと対向して設けられた両凹レンズを有する照度センサユニットと、該照度センサからの検知情報に基づいて、該表示部に表示される映像の明るさを制御する制御部とを具備することを特徴とする。 The display device of the present invention includes a display unit, an illuminance sensor unit provided in the vicinity of the display unit, having an illuminance sensor, a biconcave lens provided to face the illuminance sensor, and detection information from the illuminance sensor And a control unit for controlling the brightness of an image displayed on the display unit.
本発明によれば、周囲の明るさを十分に検知して、ディスプレイの輝度調節を十分に行うことが出来る。 According to the present invention, the brightness of the display can be sufficiently adjusted by sufficiently detecting the ambient brightness.
本発明の照度センサユニットは、照度センサ、及び照度センサと対向して設けられた両凹レンズを有する。 The illuminance sensor unit of the present invention has an illuminance sensor and a biconcave lens provided to face the illuminance sensor.
また、本発明の表示装置は、表示部と、表示部の近傍に設けられ、照度センサ、及び該照度センサと対向して設けられた両凹レンズを有する照度センサユニットと、照度センサからの検知情報に基づいて、該表示部に表示される映像の明るさを制御する制御部とを具備する。 In addition, the display device of the present invention includes a display unit, an illuminance sensor unit provided in the vicinity of the display unit, having an illuminance sensor, a biconcave lens provided to face the illuminance sensor, and detection information from the illuminance sensor. And a control unit for controlling the brightness of the video displayed on the display unit.
本発明によれば、照度センサと対向して設けられた両凹レンズにより、照度センサユニットに対し、シャープな角度で入射する外光が、屈折して、照度センサに届くので、周囲の明るさを十分に感知することが出来る。このため、周囲の明るさに応じたディスプレイの輝度調節が良好となる。 According to the present invention, the external light incident on the illuminance sensor unit at a sharp angle is refracted and reaches the illuminance sensor by the biconcave lens provided facing the illuminance sensor. It can be fully detected. For this reason, the brightness adjustment of the display according to the surrounding brightness is good.
以下、図面を参照し、本発明をより詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
図1に、本発明にかかる照度センサユニットの構成を表す概略図を示す。 In FIG. 1, the schematic showing the structure of the illumination intensity sensor unit concerning this invention is shown.
図示するように、この照度センサユニット10は、表示装置内の前面パネルの内側に設けられた基板3上に搭載された照度センサ2と、図示しない表示面を有する前面パネル4に、照度センサ2に対向して設けられた両凹レンズ1とを含む。この両凹レンズ1は、例えば前面パネル4の表示面の周囲に配置され、前面パネル4の一部に設けられた開口内に固定されている。外光は、両凹レンズ1を透過して照度センサ2に到達する。
As shown in the drawing, the
図2に、両凹レンズを透過して屈折する光の様子の一例を表す図を示す。 FIG. 2 shows an example of the state of light that is refracted through a biconcave lens.
図示するように、このその両面に、各々、レンズ中央からの距離hの位置に焦点F,F’を有する両凹レンズ1に対し、例えば斜め方向から焦点F’に向かって入射した外光L1は、レンズの中心軸に沿って平行にレンズを抜ける。また、外光L1より鈍い角度で入射した外光L2の場合、レンズの中心軸寄りに多少屈折してレンズを抜ける。レンズ中心を通る外光L3は、そのまま直進する。このように、本発明にかかる照度センサパネルを用いると、斜め方向に入射する外光の一部がレンズの中心軸に沿って、あるいはレンズの中心軸寄りに屈折して照度センサ2に到達するので、周囲の明るさに応じたディスプレイの輝度調節が良好となる。
As shown in the figure, external light L1 incident on the both surfaces of the biconcave lens 1 having focal points F and F ′ at positions h from the center of the lens, for example, obliquely toward the focal point F ′. , Exit the lens in parallel along the central axis of the lens. Further, in the case of the external light L2 that is incident at a duller angle than the external light L1, the light is slightly refracted toward the center axis of the lens and passes through the lens. The external light L3 passing through the center of the lens goes straight as it is. As described above, when the illuminance sensor panel according to the present invention is used, a part of the external light incident in the oblique direction is refracted along the central axis of the lens or near the central axis of the lens and reaches the
図3に、両凹レンズを透過して屈折する光の様子の他の一例を表す図を示す。 FIG. 3 is a diagram illustrating another example of the state of light that is refracted through the biconcave lens.
ここでは、高さh及び直径rの凹部を有する両凹レンズの焦点Fに光源をおいた場合の光の様子を示している。 Here, the state of light when a light source is placed at the focal point F of a biconcave lens having a concave portion with a height h and a diameter r is shown.
本発明に使用される両凹レンズは、図3に示すように、光を広げる発散作用がある。凹レンズの焦点Fは図示するようにレンズの前方にあり、光線は焦点から広がるように発散する。レンズの中心から頂点までの高さhを変える事で焦点が変わり、レンズの中心から焦点Fまでの焦点距離は、屈折光線の広がりの直径がレンズの直径の2倍2rとなる距離で知ることが出来る。レンズ底からレンズ頂点までの高さhを大きくする程、焦点距離はレンズから近くなり、光の発散量は大きくなり得る。 As shown in FIG. 3, the biconcave lens used in the present invention has a divergence action that spreads light. The focal point F of the concave lens is in front of the lens as shown, and the light rays diverge so as to spread from the focal point. The focal point is changed by changing the height h from the center of the lens to the apex, and the focal length from the center of the lens to the focal point F is known as the distance at which the diameter of the refracted light spread is twice 2r of the lens diameter. I can do it. As the height h from the lens bottom to the lens apex is increased, the focal length is closer to the lens and the amount of light divergence can be increased.
これらのことから、焦点距離が小さい程、屈折率は上がり、センサ側から見た場合に入射角が広くなることが分かる。 From these facts, it can be seen that the smaller the focal length, the higher the refractive index, and the wider the incident angle when viewed from the sensor side.
つまりレンズ中心から頂点までの高さhが大きい方が入射角は広くなり得る。 In other words, the incident angle can be increased as the height h from the lens center to the apex is larger.
図4に、光源の角度と画面輝度との関係を表すグラフ図を示す。 FIG. 4 is a graph showing the relationship between the angle of the light source and the screen brightness.
これは、同じ光源を用いて、照度センサと対向して設けられた両凹レンズに対する光源の角度を種々変化させて、そのときの陰極線管及び液晶表示装置等の表示装置の輝度を測定したものである。 This is a measurement of the luminance of a display device such as a cathode ray tube or a liquid crystal display device at that time by changing the angle of the light source with respect to the biconcave lens provided facing the illuminance sensor using the same light source. is there.
光源の角度は、光源と両凹レンズの中心を結ぶ線と、両凹レンズの中心から垂直方向の線との角度とする。 The angle of the light source is an angle between a line connecting the light source and the center of the biconcave lens and a line perpendicular to the center of the biconcave lens.
図中、101は、径が5.0mm、中心からの高さhが1.2mmの両凹レンズを用いた場合、102は、径が5.0mm、hが0.6mmの両凹レンズを用いた場合、103は比較として、前面パネルの開照度センサユニット用の開口に、両凹レンズのかわりに、透明なカバーを取り付けた場合を、各々示す。
In the figure, 101 is a biconcave lens having a diameter of 5.0 mm and a height h of 1.2 mm from the center, and 102 is a biconcave lens having a diameter of 5.0 mm and h is 0.6 mm. In the
図示するように、グラフから、レンズの大きさは大きいほど発散量が多い為、なるべく大きくした方が良い。ただし、表示装置のデザインとの兼ね合いが必要である。 As shown in the figure, since the amount of divergence increases as the size of the lens increases, it is better to make it as large as possible. However, it is necessary to balance with the design of the display device.
例えば画面のサイズが406.4mm×304.8mm ないし540.8mm×405.6mmであるディスプレイの場合、例えば60度以上の入射角を必要とした場合、1.0mmないし5.0mm径、さらには5mm径、h=0.3mmないし1.6mm,さらにはh=1.2mmにすることができる。 For example, in the case of a display having a screen size of 406.4 mm × 304.8 mm to 540.8 mm × 405.6 mm, for example, when an incident angle of 60 degrees or more is required, a diameter of 1.0 mm to 5.0 mm, The diameter can be 5 mm, h = 0.3 mm to 1.6 mm, and h = 1.2 mm.
レンズの径が5.0mmを超えると内部の照度センサ等の部品が外部から見えてしまう為、デザイン性が悪くなり、1.0mm未満であると、照度センサに十分に外光が届かなくなる傾向がある。 If the lens diameter exceeds 5.0 mm, the internal illuminance sensor and other parts will be visible from the outside, so the design will be poor, and if it is less than 1.0 mm, external light will not reach the illuminance sensor sufficiently. There is.
また、レンズの径が5.0mmであった場合、h=0.3mm未満であると、両凹レンズの効果が得られず、シャープな角度で入射する光が照度センサに十分に届かない傾向がある。 In addition, when the lens diameter is 5.0 mm, if h = less than 0.3 mm, the effect of the biconcave lens cannot be obtained, and light incident at a sharp angle tends not to reach the illuminance sensor sufficiently. is there.
図5に、本発明にかかる表示装置の外観を表す正面図を示す。 FIG. 5 is a front view showing the appearance of the display device according to the present invention.
また、図6に本発明に係る表示装置の構成を表すブロック図を示す。 FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the display device according to the present invention.
図示するように、本発明の表示装置例えば液晶表示素子または陰極線管等のテレビ受像器には、たとえば540.8mm×405.6mmの大きさの表示面4と、表示面4の近傍例えば表示面4の右下方の前面パネルに設けられた照度センサユニット10、その隣に設けられたリモコン受光部12、左下方に設けられ、それぞれ、パワーオン、スタンバイ、及びタイマーを表すための3種類のLEDランプとがある。
As shown in the figure, the display device of the present invention, for example, a television receiver such as a liquid crystal display element or a cathode ray tube has a display surface 4 of, for example, a size of 540.8 mm × 405.6 mm and the vicinity of the display surface 4 such as a display surface. 4 is an
図6において、24はチューナーである。チューナー24より出力される中間周波信号は映像中間周波増幅回路25に供給されて増幅される。映像中間周波増幅回路25で増幅された映像中間周波信号は、映像検波映像処理IC22にて、検波されて、映像信号として増幅処理され、映像信号から輝度信号と色信号への分離処理、色信号の復調処理、輝度信号及び色差信号のマトリックス処理等が行われて、赤色信号、緑色信号、青色信号が形成される。これらの色信号は、例えば陰極線管、液晶表示装置等の表示部23に供給されて、画面上に、色信号に応じたカラー画像が表示される。
In FIG. 6, 24 is a tuner. The intermediate frequency signal output from the
この映像検波映像処理IC22には、マイコン21が接続され、マイコン21には、リモコン27からのリモコン信号を受信するリモコン受光部12と、照度センサ2が接続されている。照度センサ2と、表示面4の右下方の前面パネルに固定された両凹レンズ1とが照度センサユニット10に含まれる。ここで、例えば表示装置上方に設けられた光源から、前面パネルに対し鋭角に入射する外光を両凹レンズ1を介して照度センサ2が感知すると、その光量に応じて信号ラインの電圧を変化させる。この電圧の変化がマイコン21にて交流変換され、照度検知信号として、映像検波映像処理IC22に送られる。映像検波映像処理IC22は、表示部に表示される映像の明るさを制御する制御部として、照度検知信号に基づいた輝度信号を表示部に送ることができる。これにより、例えば照度センサに入射する外光の入射角が鋭い場合でも、周囲の明るさを十分に検知して、ディスプレイの輝度調節を行うことが出来る。
The video detection video processing IC 22 is connected to the
1…両凹レンズ、2…照度センサ、10…照度センサユニット、23…表示部、32…制御部、20…表示装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Biconcave lens, 2 ... Illuminance sensor, 10 ... Illuminance sensor unit, 23 ... Display part, 32 ... Control part, 20 ... Display apparatus
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