JP2012242269A - 光センサユニット及び画像表示装置。 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像表示パネルの表示画面と当接する押圧力が所定範囲内となり、かつ、前記画像表示パネルの駆動発熱による位置変動にも追従できる構成の光センサユニットを提供する。
【解決手段】 光センサユニット１は、光センサが実装された基板２と、前記光センサに外光が入らないようにする遮光フレーム４と、基板２を支持固定する固定部材３を備え、前記固定部材３には板ばね３が一体的に形成されており、前記遮光フレーム４が基板２に形成されたガイド穴にてガイドされながら板ばね３に押圧されて画像表示パネルの表示画面１０１ａと当接する構成となっている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、画像表示パネルの輝度や色度等の測定に用いられる光センサを備えた光センサユニットと、この光センサユニットが内蔵された画像表示装置に関する。

画像表示用の液晶モニターは、オフィスや家庭で使用されるのみならず、グラフィックデザインや医療等の様々な専門的業務の現場でも使用されている。とりわけ、グラフィックデザイン画像や医用診断画像の表示においては再現性の高い高精度の画像品位が要求されることから、ハイエンドクラスの液晶モニターが使用されており、近年、このような液晶モニターでは、液晶画面の輝度、色度、光量等の光学特性の測定を光センサで行い、得られた測定データに基づいてキャリブレーション（校正）を行うことで、表示画像の再現性を高める機種が市販されている。

液晶モニターは、液晶表示パネル（Liquid Crystal Display Panel）と、その周囲を囲うベゼルと、バックライトや各種電子回路などから構成される。前記キャリブレーション（校正）を行う構成としては、例えば、液晶表示パネルからの光を光センサまで導くための光ガイド部材をベゼルを跨いで外付けし、この光ガイド部材から導かれた光をベゼルの横に配された（外付けされた）光センサで受光するユニット構造（特許文献１）が文献公知となっている。

特開２００３−９０７８０号公報

グラフィックデザイン画像や医用診断画像等を表示するモニターにおいては、再現性の高い高精度の画像品位の要求に応えるために、キャリブレーション（校正）の際に表示画面の輝度や色度等の光学特性を周囲の外光の影響を受け難い状態で光センサで正確に測定することが求められている。その一方で、モニターに対しては、表示される画像のサイズや見易さ等の機能性やデザイン性の要求も高く、ベゼルの横幅や厚み等のサイズが、光センサユニットの形状によって制約を受けないようにしたいという要望がある。

しかし、特許文献１記載の構造は、横長で凸形状の光ガイド部材がベゼルを跨いで外付けされていることからモニターの厚みが局所的に大きくなるなどして見映えが悪い。また、光ガイド部材の内側で光を反射させながら光センサまで導くことから光の伝達ロスがあるうえ、光センサよりも大きな受光面の光ガイド部材を配することで外来ノイズ（外光）の影響を受け易い構成となっており、表示画面の輝度や色度等の光学特性を正確に測定することが困難である。

このため、図１８から図２１に示すように、ベゼル１０２の内側の液晶表示パネルの表示画面１０１ａと向き合う面を一部窪ませ、そこに光センサユニット１９４をねじ１９８で固定するなどして取り付けて、光センサユニット１９４のクッション部材１９９を液晶表示パネルの表示画面１０１ａに当接させるようにし、光センサ１０８を液晶表示パネルの表示画面１０１ａに近接配置する構造が提案され、実施されている。ここで、図１８は従来の光センサユニット１９４が備わった画像表示装置（モニター）１９０の正面図であり、図１９はそのＡ−Ａ線断面図である。

本来、液晶表示パネル１０１は薄くて変形し易いデリケートなものであるため、その表示画面１０１ａを強く押すと画面ムラが生じて、輝度や色度等が変化する。その一方で、光センサ１０８から液晶表示パネルの表示画面１０１ａまでの空間は、外来ノイズ（外光）が侵入しないようにしたい。しかし、液晶表示パネル１０１と光センサユニット１９４との位置関係（接し方）は、構成部材の部品寸法ばらつきに組立てばらつきが加わった初期の寸法ばらつきがある。そこで、光センサユニット１９４の、液晶表示パネルの表示画面１０１ａと接しさせる側の面にクッション部材１９９を配する構造が採用されている（図１９）。このクッション部材１９９は、光センサ１０８の周囲を覆いつつ、光センサ１０８が液晶表示パネルの表示画面１０１ａからの光を受光できるようにその中心部がくり抜かれている。

図２０と図２１は、上記従来の光センサユニット１９４の配置構成を示すＢ−Ｂ線断面図である。図２０は標準温度のときの状態図であり、図２１はモニター１９０を長時間動作させることで発熱したときの状態図である。発明者らの調査によれば、モニター１９０を長時間動作させると液晶表示パネル１０１が発熱して、図２１に示すように、上から見るとアーチ状に変形し、その中央が前方（正面方向）に移動し、その左右が後方に移動して、液晶表示パネル１０１と光センサユニット１９４との接し方が温度によっても位置変動することが判明した。つまり、画面上端の左端付近（または右端付近）に光センサユニット１９４を配した場合には、前記温度変動によって液晶表示パネルの表示画面１０１ａとクッション部材１９９との間に隙間が生じてしまい、外来ノイズ（外光）が侵入して液晶表示パネル１０１の輝度や色度等の光学特性を正確に測定することが難しくなる。このため、光センサユニット１９４の配置としては、液晶表示パネル１０１の発熱による前記隙間が生じ難い画面中央の上端側に配されることが好ましいと考えられていた（図２０、図２１）。しかし、画面上端の中央付近に光センサユニット１９４を配した場合には、前記温度変動によって液晶表示パネル１０１がクッション部材１９９を押すこととなるため、その押圧力を緩和すべく、クッション部材１９９の厚みを大きくしなければならない。それに加えて、画面上端であっても中央付近に光センサユニット１９４を配することで、操作者の視界に入り易くなってしまい、デザインの自由度も制限されてしまう。さらには、このような配置構成においても、前記光センサユニット１９４の取り付け構造では、光センサユニット１９４の遮光性能を維持することに難がある。

つまり、上述のように、ベゼル１０２の裏面（ベゼル１０２の内側）に取り付けられた光センサユニット１９４と液晶表示パネルの表示画面１０１ａとの位置関係（接し方）は、構成部材の部品寸法ばらつきに組立てばらつきが加わった初期の寸法ばらつきに加えて、液晶表示パネル１０１が発熱することによって液晶表示パネルの表示画面１０１ａとクッション部材１９９との間に隙間が生じてしまったり間隔が縮まったりする前記温度による位置変動を考慮しなければならないが、クッション部材１９９のクッション性によってこれらの位置変動を許容しようとすると、クッション部材１９９の厚みを大きめに設定せざるを得ない。

しかし、昨今の画像表示装置の薄型化に伴い、ベゼル１０２の厚みが薄くなってきており、ベゼル１０２の内側から液晶表示パネル１０１までの間隔が非常に狭くなってしまい、ベゼル１０２の内側に押し込まれたクッション部材１９９は、潰れてしまうか歪んでしまい易く、クッション部材１９９が潰れてしまうか歪んでしまうことで、液晶表示パネルの表示画面１０１ａを強く押して画面ムラを引き起こすことや、さらに、温度変動によって液晶表示パネル１０１と光センサユニット１９４との間に隙間が生じ、外来ノイズ（外光）が侵入することで、液晶表示パネル１０１の輝度や色度等の光学特性を正確に測定することが難しくなっている。このため、液晶表示パネルの表示画面１０１ａへの押圧力を抑えつつ、それと同時に、クッション部材１９９と液晶表示パネルの表示画面１０１ａとで隙間が生じないようにすることは容易ではなく、個別に光センサユニット１９４の位置合わせを行なうなどの煩雑な調整作業が必要となる。そして、初期状態で前記隙間が生じないようにしたとしても、液晶表示パネル１０１の駆動発熱と停止冷却とによる位置変動が繰り返されることによって、クッション部材１９９が縮んだ状態から復元し難くなって前記隙間が出来てしまい、クッション部材１９９が縮んで広がり過ぎて外部からも目に付くようになって見映えが悪くなるなどの弊害も生じてしまう。

そこで、本発明の目的は、画像表示パネルの表示画面への押圧力を抑えつつ、光センサユニットと画像表示パネルの表示画面との隙間をなくして、画像表示パネルの輝度や色度等の光学特性を正確に測定することを可能とし、画像表示パネルの駆動発熱による位置変動の影響をも効果的に抑えることができる構成の光センサユニットと、この光センサユニットが内蔵された画像表示装置を提供することにある。

本発明の光センサユニットは、画像表示パネルの輝度や色度等の測定に用いられる光センサと、前記光センサに外光が入らないようにする遮光フレームと、前記遮光フレームを押す弾性体と、前記遮光フレームをガイドするガイド部材とを備え、前記遮光フレームが前記ガイド部材にガイドされながら前記弾性体に押圧されて前記画像表示パネルの表示画面と当接することを特徴とする。

本発明によれば、前記遮光フレームが前記ガイド部材によってガイドされながら前記弾性体に押圧されて前記画像表示パネルの表示画面と当接する構成であるから、前記表示画面への押圧力が所定範囲内となり、かつ、前記遮光フレームが前記ガイド部材によってガイドされながら前記弾性体に押圧されることで前記画像表示パネルの駆動発熱による位置変動にも追従できる。 前記ガイド部材としては、ガイド板やガイドピン等が挙げられる。

本発明は、前記ガイド部材が前記光センサが配された基板であることを特徴とする。

本発明によれば、前記ガイド部材を前記光センサが配された基板とすることで、構成部品を削減しつつ、薄型化を図ることが容易である。

前記画像表示パネルとしては、液晶表示ディスプレイパネル、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル等が挙げられる。

ここで、前記弾性体とは、その復元力を利用し、ばねとして用いる弾性物質を指しており、金属、セラミックス、プラスチック、エラストマー、ゴム、流体等からなる。前記ばねとしては、板ばね、コイルばね、ねじりばね、渦巻きばね、皿ばね、線ばね、ゴムばね、流体ばね、樹脂ばね等が挙げられる。

本発明は、前記弾性体が板ばねであるとともに、前記ガイド部材を支持固定する固定部材が備わっており、前記板ばねが前記固定部材に一体的に形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、前記弾性体を板ばねとすることで、その厚みを薄くしながら安定した押圧力を得ることが容易である。そして、前記板ばねが前記ガイド部材（前記基板）を支持固定する固定部材に一体的に形成されていることで、前記固定部材をプレス加工や板金加工などで容易に製造することができ、部品点数の削減と省スペース化が図られる。

前記固定部材は、金属、セラミックス、プラスチック等からなる。例えば、ステンレス、アルミ、銅、真鍮、鉄等からなる金属板にプレス加工や板金加工などを施して前記固定部材とすることで、前記板ばねの復元力を効果的に発揮させることが容易となるうえ、外来ノイズ（電気的ノイズ）を抑制するシールド効果を利用して前記基板上に実装された電子部品を静電気から保護する機能も併せ持つ。

前記ガイド部材（前記基板）は、両面テープ、接着剤、粘着剤、ネジ等によって前記画像表示装置に配されたベゼルの内側に取り付けられ、固定される。前記ガイド部材（前記基板）の取り付け位置としては、前記画像表示パネルの額縁部や前記ベゼルの裏面等が挙げられる。

本発明は、前記固定部材がＬ字形状の金具となっており、前記画像表示パネルの額縁部に取り付けられることを特徴とする。

本発明によれば、前記固定部材がＬ字形状の金具となっていることで前記画像表示パネルの額縁部への取り付けが容易となり、前記光センサと前記画像表示パネルの表示画面との間隔を所定値に設定し易い。前記光センサユニットの前記画像表示パネルへの取り付け位置は、前記画像表示パネルの額縁部であれば、前記画像表示パネルの周囲のいずれの個所でも構わない。例えば、前記画像表示パネルが横長のとき右上付近となるように前記光センサユニットを配し、前記画像表示パネルが縦長のとき右下付近となるように前記光センサユニットを配することで、前記光センサユニットが比較的目立たない位置となる。

前記ガイド部材（前記基板）の位置は固定されており、前記ガイド部材（前記基板）によってガイドされた前記遮光フレームが前記画像表示パネルに当接しながら前記画像表示パネルの前後の動きに追従する。
前記遮光フレームが前記ガイド部材（前記基板）によってガイドされる構成としては、より具体的には、例えば、一方の側にピン、凸、突起等のボスが備わっており、かつ、他方の側に前記ボスを摺動自在に挿通させる貫通穴（ボス穴）、凹、窪み等のガイド穴、若しくは切り欠きが形成されている構成が挙げられる。

本発明は、前記遮光フレームにはボスが備わっており、かつ、前記ガイド部材にはガイド穴若しくは切り欠きが形成されており、前記ガイド穴若しくは切り欠きが前記ボスを摺動自在に挿通させていることを特徴とする。

本発明によれば、前記ガイド部材（前記基板）によってガイドされた前記遮光フレームが前記画像表示パネルに当接しながら前記画像表示パネルの前後の動きに追従させることが容易であり、また、前記遮光フレームを前後にスライドさせて前記画像表示パネルの前後の動きに追従させるストロークを大きくさせることが容易となる。 前記ガイド穴若しくは切り欠きとボスとの組み合わせは、ひとつでも良いし、２つ以上でも良い。前記ボスを前記遮光フレームの長手方向に所定間隔で配することで、前記遮光フレームの前記ガイド部材（前記基板）の横方向における動きが制限されるので前記遮光フレームが横振れし難くなる。

前記遮光フレームは、樹脂、金属、セラミックス等からなる。例えば、前記遮光フレームを金型によって樹脂成形することで、前記ボスを備えた遮光フレームを一体成形することが容易となる。前記遮光フレームは、ひとつの構成部材としても良いし、２つ以上の構成部材を組み合わせても良い。

本発明は、前記遮光フレームには前記ガイド部材を挟んで前記表示画面側と前記弾性体側とに分割する表示画面側部材と弾性体側部材とが備わっており、前記ボスが前記表示画面側部材に備わっているとともに、前記弾性体側部材には前記ボスを挿通させるボス孔が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、前記遮光フレームの前記表示画面側部材と弾性体側部材とで前記ガイド部材（前記基板）を挟んでいる構成であるから、前記遮光フレームが前記ガイド部材（前記基板）から脱落する虞がない。前記弾性体側部材と表示画面側部材とは、嵌め合い、接着剤による接着、ネジ止め等によって組み合わされて固定される。例えば、ステンレス、アルミ、銅、真鍮、鉄等からなる金属板にプレス加工や板金加工などを施して前記弾性体側部材とし、それと同時に、前記表示画面側部材に備わったボスと対応するボス孔を前記弾性体側部材に形成することで、前記光センサユニット全体の厚みを薄型化することが容易となるうえ、外来ノイズ（電気的ノイズ）を抑制するシールド効果を利用して前記基板上に実装された光センサを静電気から保護する機能も併せ持ち、さらには、前記ガイド部材（前記基板）のガイド穴に摺動自在に挿通させた前記表示画面側部材のボスを前記弾性体側部材のボス孔に通すことで、前記遮光フレームを前記ガイド部材（前記基板）の厚み方向に所定範囲内でスライド自在としながらも前記ガイド部材（前記基板）の横方向における動きを制限することとなるので前記遮光フレームが横振れし難くなる。

本発明は、前記遮光フレームが前記表示画面と向き合う側には、前記光センサを囲みつつ前記表示画面からの光が前記光センサに受光するようにクッション部材が配されており、前記クッション部材が前記弾性体に押圧されて前記表示画面と密着することを特徴とする。

本発明によれば、前記遮光フレームに備わったクッション部材が前記画像表示パネルの表示画面に密着することとなり、前記光センサの周囲を覆って外光の侵入を防ぎながら前記光センサと向き合った画像表示パネルからの光のみを受光させることとなる。

前記クッション部材は、ゴムやエラストマーなどからなり、より具体的には、例えばポリエチレンスポンジやウレタンスポンジが挙げられ、遮光性能を高めつつ前記画像表示パネルへの当たりを柔らかくする観点からは独立気泡を有するスポンジとすることが好ましい。前記クッション部材は、両面テープ、接着剤、粘着剤等で前記遮光フレームに配される。なお、前記クッション部材は、その中心部がくり抜かれて一体成形されたものに限定されず、複数のブロック状のスポンジを貼り合わせたものでも良い。

前記光センサへの外光の侵入をより確実に防ぐため、前記光センサの受光部には、赤外線（Infrared: IR）を透過させないようにＩＲフィルタが予め備わっているものを使用するか、前記クッション部材に形成された窓部分にＩＲフィルタ板が配されている構成とすることが好ましく、これら両者を組み合わせた構成としても良い。

これら本発明の光センサユニットは、その構造上、薄型化が容易であるから、ベゼルの横幅や厚み等のサイズが、前記光センサユニットの形状によって制約を受け難く、大きな設計変更を加えなくとも、前記光センサユニットを既存の画像表示装置に内蔵させることが容易となる。

本発明によれば、前記遮光フレームが前記ガイド部材（前記基板）によってガイドされながら前記弾性体に押圧されて前記画像表示パネルの表示画面と当接する構成であるから、前記表示画面への押圧力が所定範囲内となり、かつ、前記遮光フレームが前記ガイド部材（前記基板）によってガイドされながら前記弾性体に押圧されることで前記画像表示パネルの駆動発熱による位置変動にも追従できる。そして、前記遮光フレームに備わったクッション部材が前記画像表示パネルの表示画面に密着することとなり、前記光センサの周囲を覆って外光の侵入を防ぎながら前記光センサと向き合った画像表示パネルからの光のみを受光させることとなる。

本発明によれば、前記弾性体が板ばねであることでその厚みを薄くしながら安定した押圧力を得ることが容易である。そして、前記固定部材と前記板ばねが一体的に形成されていることで、前記固定部材をプレス加工や板金加工などで容易に製造することができ、部品点数の削減と省スペース化が図られる。さらに、前記固定部材がＬ字形状の金具となっていることで前記画像表示パネルの額縁部への取り付けが容易となり、前記光センサと前記画像表示パネルの表示画面との間隔を所定値に設定し易い。

本発明によれば、前記ガイド部材（前記基板）によってガイドされた前記遮光フレームが前記画像表示パネルに当接しながら前記画像表示パネルの画像表示パネルの駆動発熱による前後の動きに追従させ、そのストロークを大きくさせることが容易となる。そして、前記遮光フレームの前記ガイド部材（前記基板）の横方向における動きが制限されるので前記遮光フレームが横振れし難くなる。さらに、前記遮光フレームが前記ガイド部材（前記基板）から脱落する虞がない。

これら本発明によれば、画像表示パネルの表示画面への押圧力を抑えつつ、光センサユニットと画像表示パネルの表示画面との隙間をなくして、画像表示パネルの輝度や色度等の光学特性を正確に測定することができ、画像表示パネルの駆動発熱による位置変動の影響をも効果的に抑えることができる構成の光センサユニットとなる。そして、ベゼルの横幅や厚み等のサイズが、前記光センサユニットの形状によって制約を受け難く、大きな設計変更を加えなくとも、前記光センサユニットを内蔵させた画像表示装置となる。

本発明の光センサユニットが内蔵されている画像表示装置を例示する正面図である。 本発明の第１の記実施形態の光センサユニットの取り付け状態を示す正面図である。 上記実施形態の光センサユニットの取り付け状態を示すＡ−Ａ線断面図である。 上記実施形態の光センサユニットの取り付け状態を示すＢ−Ｂ線断面図である。 上記実施形態の光センサユニットの正面図である。 上記実施形態の光センサユニットのＡ−Ａ線断面図である。 上記実施形態の光センサユニットのＢ−Ｂ線断面図である。 上記実施形態の光センサユニットの背面図である。 上記実施形態の光センサユニットの側面図である。 上記実施形態の光センサユニットの要部分解斜視図である。 上記実施形態の光センサユニットの遮光フレームを構成する表示画面側部材を例示する図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）は背面図であり、（ｄ）はＡ−Ａ線断面図である。 上記実施形態の光センサユニットの遮光フレームを構成する弾性体側部材を例示する図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）は背面図であり、（ｄ）はＡ−Ａ線断面図である。 本発明の第２の記実施形態の光センサユニットを示す正面図である。 上記実施形態の光センサユニットの側面図である。 上記実施形態の光センサユニットのＢ−Ｂ線断面図である。 上記実施形態の光センサユニットの遮光フレームを例示する図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）はＡ−Ａ線断面図であり、（ｃ）は背面図である。 上記実施形態の光センサユニットの基板を例示する背面図であり、（ａ）は基板とガイド部材とが一体となっている構成例であり、（ｂ）は基板とガイド部材とが別体となっている構成例である。 画像表示装置における従来の光センサユニットの配置構成を例示する正面図である。 上記従来の光センサユニットの配置構成を示すＡ−Ａ線断面図である。 上記従来の光センサユニットの配置構成を示すＢ−Ｂ線断面図であり、標準温度のときの状態図である。 上記従来の光センサユニットの配置構成を示すＢ−Ｂ線断面図であり、発熱したときの状態図である。

以下、本発明を実施するための具体的な形態について図面を用いて説明する。

（本発明の実施形態）
図１は、本発明を適用した実施の形態の光センサユニットが内蔵されている画像表示装置を例示する正面図である。本実施形態の光センサユニット１は、液晶表示装置１００の四角枠状のベゼル（フレーム）１０２から少しだけ液晶表示画面１０１ａ側に見えている。ここでは、液晶表示パネル１０１が横長のとき右上付近となるように光センサユニット１を配し、液晶表示パネル１０１が縦長のとき右下付近となるように光センサユニット１を配しており、光センサユニット１が比較的目立たない位置としている。本実施形態の液晶表示装置１００は、表示画像の再現性を高めるために、例えば、所定時間毎に液晶表示パネル１０１の輝度、色度、光量等の光学特性の測定を光センサユニット１に備わった光センサで行い、得られた測定データに基づいてキャリブレーション（校正）を行なっている。なお、図１に示す例では、液晶表示パネル１０１が横長で右上付近に光センサユニット１が配されているが、これに限られるものではなく、前記光センサユニット１の取り付け位置は、液晶表示パネルの額縁部１０１ｃであれば、液晶表示パネル１０１の周囲のいずれの個所でも構わない。

（第１の実施形態）
図２は、本発明の第１の実施形態の光センサユニットの取り付け状態を示す正面図であり、図１の点線（符号Ｃ）で囲んだ領域を拡大して示す図となっている。そして、図２のＡ−Ａ線断面図を図３に示し、図２のＢ−Ｂ線断面図を図４に示している。
本実施形態の光センサユニット１は、液晶表示パネル１０１の輝度や色度等の測定に用いられる光センサ１０８が実装された基板２と、光センサ１０８に外光が入らないようにする遮光フレーム４と、遮光フレーム４を押す板ばね３１，３１とを備え（図２）、基板２は側面視でＬ字形状を呈した板状の固定部材３によって支持固定されており（図３）、プレス加工によって、金属製の板ばね３１，３１が、固定部材３と一体的に形成されている。

前記基板２の背面側には両面テープ１２０，１２０が所定間隔で取り付けられており（図８を参照）、固定部材３の上端の金具部３４を液晶表示パネル１０１の上に載置しながら、基板２上の両面テープ１２０，１２０を額縁部１０１ｃに貼り付ける（図３）。本実施形態によれば、正確な位置で基板２を取り付けることができ、光センサ１０８と画像表示パネルの表示画面１０１ａとの間隔を所定値に設定し易い。そして、基板２の正面側に配されたコネクタ５１を介して、液晶表示装置１００本体の制御基板（図示せず）とケーブル接続され、パソコン内蔵のソフトウエアを起動すると、液晶表示パネル１０１の輝度、色度、光量等の光学特性の測定を光センサユニット１に備わった光センサ１０８で行い、得られた測定データに基づいてキャリブレーション（校正）が行なわれる仕組みとなっている。

図５は、上記第１の実施形態の光センサユニットを示す正面図である。そして、図５のＡ−Ａ線断面図を図６に示し、図５のＢ−Ｂ線断面図を図７に示している。図８は、上記第１の実施形態の光センサユニットを示す背面図である。図９は、上記第１の実施形態の光センサユニットを示す側面図である。 本実施形態の光センサユニット１は、正面視で凸形状（図５では下向きの凸形状）の基板２を備え、ステンレス、アルミ、鉄等の金属板をプレス加工した固定部材３が、そのプレス加工により成形された係止爪３９，３９と挟み込み板３８，３３９，３３９とで基板２を位置決めしつつ支持固定している（図５、図８）。そして、コネクタ５１を間にして所定間隔でスリット３１９，３１９が形成されて、板ばね３１，３１が固定部材３と一体的に形成されている。そして、板ばね３１，３１の先端側はそれぞれ基板２に向けて突起するように側面視で三角形状に折り曲げられている。

第１の実施形態では、遮光フレーム４は、基板２を挟んで画像表示パネルの表示画面１０１ａ側と板ばね３１側（弾性体側）とに分割する表示画面側部材４１と弾性体側部材４２とを組み合わせることで構成される（図３）。図１０は、本実施形態の光センサユニットの要部分解斜視図である。図１１は、本実施形態の光センサユニットの遮光フレームを構成する表示画面側部材を例示する図であり、図１１（ａ）は正面図であり、図１１（ｂ）は側面図であり、図１１（ｃ）は背面図であり、図１１（ｄ）はＡ−Ａ線断面図である。図１２は、本実施形態の光センサユニットの遮光フレームを構成する弾性体側部材を例示する図であり、図１２（ａ）は正面図であり、図１２（ｂ）は側面図であり、図１２（ｃ）は背面図であり、図１２（ｄ）はＡ−Ａ線断面図である。

本実施形態では、前記遮光フレーム４は、四角形の箱形状を呈しており、表示画面側部材４１の長手方向の両側に形成された楔状の突起４１９，４１９を、弾性体側部材４２の長手方向の両側に形成された窓孔４２９，４２９に係止させて嵌め合わせる構造となっている（図９）。ここでは、表示画面側部材４１は、樹脂成形品であり、また、弾性体側部材４２は、金属プレス加工品である。

前記表示画面側部材４１の中央には、光センサ１０８が液晶表示パネル１０１からの光を受光するように長方形状の窓穴４１８が形成されており、窓穴４１８の長手方向の両側には、所定間隔で合計４つのボス４１５，４１５，４１６，４１６が形成されている（図１１）。図１１に示す例では、窓穴４１８の長手方向の中心線上に、所定間隔で第１のボス４１５，４１５が形成され、また、表示画面側部材４１の側壁から遠い側の窓穴４１８の縁ライン上に、所定間隔で第２のボス４１６，４１６が形成されている。そして、側面視で、第１のボス４１５が表示画面側部材４１の側壁よりも突出しており、また、第２のボス４１６が表示画面側部材４１の側壁よりもその高さが低くなっている。前記第１のボス４１５は、基板２に形成された第１のガイド穴２５に摺動自在に挿通され、弾性体側部材４２の長手方向に所定間隔で形成されたボス孔４２５に挿通される。第２のボス４１６は、基板２に形成された第２のガイド穴２６に摺動自在に挿通される（図３、図６、図１０）。これらガイド穴２５，２６は、基板２にドリル加工や型抜き加工などの機械加工を施すか、プレス加工などによって基板２の外周加工と同時に加工され形成される。

ここで、図１７（ａ）は、本実施形態に係る基板２を例示する背面図であり、基板２がガイド部材の役割をもっている構成例である。また、図１７（ｂ）は、基板２の他の例であり、四角形状の基板２が下向き凸形状のガイド部材２８の中央に取り付けられており、基板２とガイド部材２８とが組み合わされた構成例である。図１７（ｂ）の例では、ガイド部材２８として、ドリル加工や型抜き加工などの機械加工が容易な金属板や樹脂板を用いて、基板２を接着剤やネジ等で固定している。

本実施形態では、図１７（ａ）に示すように、前記基板２が遮光フレーム４をガイドするガイド部材となっている。本実施形態によれば、基板２に形成されたガイド穴２５，２５，２６，２６によってボス４１５，４１５，４１６，４１６が摺動自在にガイドされており、遮光フレーム４が板ばね３１によって所定の押圧力で安定的に液晶表示パネル１０１側に押圧されていることで、遮光フレーム４が液晶表示パネルの画像表示画面１０１ａに当接しながら液晶表示パネル１０１の駆動発熱による前後の動きに追従させることが容易であり、また、遮光フレーム４を前後にスライドさせて液晶表示パネル１０１の前後の動きに追従させるストロークを大きくさせることが容易となる（図３と図６を参照）。ここで、固定部材３は、アース接続されており、板ばね３１と接触している遮光フレーム４の弾性体側部材４２がアース接続されているので、外来ノイズ（電気的ノイズ）を抑制するシールド効果を利用して基板２上に実装された光センサ１０８等の電子部品を静電気から保護する機能も併せ持つ。また、本実施形態では、前記ボス４１５（４１６）を遮光フレーム４の弾性体側部材４２の長手方向に所定間隔で配しており、これによって、遮光フレーム４の基板２の横方向における動きが制限されるので遮光フレーム４が横振れし難くなる。なお、前記ガイド穴２５（２６）は、円形の穴に限定されるものではなく、楕円形状や四角形状の穴としても良く、基板２の端面側に切り欠きを形成しても良い。そして、前記ガイド穴２５（２６）とボス４１５（４１６）との組み合わせは、４つに限定されるものではなく、ひとつでも良いし、２つ以上でも良い。

本実施形態では、前記光センサ１０８への外光の侵入を防ぐため、光センサ１０８の受光部には、赤外線（Infrared: IR）フィルタが予め備わっている。そして、前記表示画面側部材４１の表示画面１０１ａ側の面には、受光用の長方形状の窓穴４１８が形成されており、それよりも一回り大きな段差４１７が形成され、そこにＩＲフィルタ板８が嵌め込まれており、より確実に光センサ１０８への外光の侵入を防ぐ構成となっている（図１０を参照）。なお、ＩＲフィルタ板８を、単に透明なガラス板やアクリル板やポリエチレンシートなどとして、光センサ１０８に塵や埃が入らない構成としても良い。

本実施形態では、前記表示画面側部材４１の表示画面１０１ａ側の面には、前記ＩＲフィルタ板８の上からクッション部材９が両面テープや接着剤等で表示画面側部材４１に貼り付け固定されている（図１１）。ここでは、クッション部材９は、前記表示画面側部材４１の表示画面１０１ａ側の面に対応させた長方形状であり、前記光センサ１０８を囲みつつ前記表示画面１０１ａからの光が光センサ１０８に受光するようにその中央がくり抜かれた窓９８が形成されている。前記クッション部材９は、ゴムやエラストマーなどからなり、より具体的には、例えばポリエチレンスポンジやウレタンスポンジが挙げられ、遮光性能を高めつつ液晶表示パネル１０１への当たりを柔らかくする観点からは独立気泡を有するスポンジとしている。

本実施形態によれば、前記遮光フレーム４が板ばね３１によって所定の押圧力で安定的に液晶表示パネル１０１側に押圧されていることで、前記クッション部材９が液晶表示パネルの画像表示面１０１ａと密着することとなり（図３）、光センサ１０８の周囲を覆って外光の侵入を防ぎながら光センサ１０８と向き合った液晶表示パネル１０１からの光のみを受光させることとなる。なお、前記クッション部材９は、その中心部がくり抜かれて一体成形されたものに限られず、複数のブロック状のスポンジを貼り合わせたものでも良い。

（第２の実施形態）
図１３は、本発明の第２の実施形態の光センサユニットを示す正面図であり、その側面図を図１４に示し、そのＢ−Ｂ線断面図を図１５に示す。また、図１６は、本実施形態の光センサユニットの遮光フレームを例示する図であり、図１６（ａ）は正面図であり、図１６（ｂ）はＡ−Ａ線断面図であり、図１６（ｃ）は背面図である。ここで、同一の符号は同じ機能を表しており、その説明を適宜省略する。

第２の実施形態では、遮光フレーム４が弾性体側部材４１で構成されており、長方形状で箱型の弾性体部材４１の基板２に取り付ける側の中央には、基板２に形成された四角形状のガイド穴２７に挿通させる腕状のボス４１７が配されており、この腕状のボス４１７の先端側には、基板２のガイド穴２７に摺動自在に挿通する突起が形成されている（図１３から図１６）。そして、固定部材３に形成された板ばね３１，３１が弾性体部材４１の両端の基板２側の面を液晶表示パネル１０１の方向に押す構成となっている。

以上、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。例えば、前記弾性体３１は、その復元力を利用し、ばねとして用いられるものであれば適用可能であり、板ばねに限定されるものではなく、コイルばね、ねじりばね、渦巻きばね、皿ばね、線ばね、ゴムばね、流体ばね、樹脂ばね等としても良い。これら弾性体３１は、固定部材３に一体的に形成されていても良いし、分離可能な別々の構成部材としても良い。本発明の光センサユニット１は、画像表示装置を組み立てる際に組み込んでもよく、画像表示装置を組み立てた後に外付けすることも可能である。本発明は、液晶、有機ＥＬ、プラズマ等の各種画像表示装置に適用可能である。このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。

１ 光センサユニット、
２ ガイド部材（基板）、
３ 固定部材（Ｌ字形状の金具）、
３１ 弾性体（板ばね）、
４ 遮光フレーム、
４１ 表示画面側部材、
４２ 弾性体側部材、
９ クッション部材、
１００ 画像表示装置（液晶表示装置）、
１０１ 画像表示パネル（液晶表示パネル）、
１０２ ベゼル、
１０８ 光センサ

本発明の光センサユニットは、画像表示パネルの輝度や色度等の測定に用いられる光センサと、前記光センサに外光が入らないようにする遮光フレームと、前記遮光フレームを押す弾性体と、前記遮光フレームをガイドするガイド部材とを備え、前記遮光フレームが前記ガイド部材に摺動自在に組み合わさっており、前記遮光フレームが前記ガイド部材にガイドされながら前記弾性体に押圧されて前記画像表示パネルの表示画面と当接するとともに前記画像表示パネルの前後の動きに追従する構成となっていることを特徴とする。

本発明は、前記遮光フレームと前記ガイド部材とは、一方の側にボスが備わっており、かつ、他方の側に前記ボスを摺動自在に挿通させるガイド穴若しくは切り欠きが形成されていることを特徴とする。また、本発明は、前記遮光フレームにはボスが備わっており、かつ、前記ガイド部材にはガイド穴若しくは切り欠きが形成されており、前記ガイド穴若しくは切り欠きが前記ボスを摺動自在に挿通させていることが好ましい。

Claims (9)

1. 画像表示パネルの輝度や色度等の測定に用いられる光センサと、前記光センサに外光が入らないようにする遮光フレームと、前記遮光フレームを押す弾性体と、前記遮光フレームをガイドするガイド部材とを備え、前記遮光フレームが前記ガイド部材にガイドされながら前記弾性体に押圧されて前記画像表示パネルの表示画面と当接することを特徴とする光センサユニット。
2. 前記ガイド部材が前記光センサが配された基板であることを特徴とする請求項１記載の光センサユニット。
3. 前記遮光フレームが前記表示画面と向き合う側には、前記光センサを囲みつつ前記表示画面からの光が前記光センサに受光するようにクッション部材が配されており、前記クッション部材が前記弾性体に押圧されて前記表示画面と密着することを特徴とする請求項１または２記載の光センサユニット。
4. 前記弾性体が板ばねであるとともに、前記ガイド部材を支持固定する固定部材が備わっており、前記板ばねが前記固定部材に一体的に形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の光センサユニット。
5. 前記固定部材がＬ字形状の金具となっており、前記画像表示パネルの額縁部に取り付けられることを特徴とする請求項４記載の光センサユニット。
6. 前記遮光フレームにはボスが備わっており、かつ、前記ガイド部材にはガイド穴若しくは切り欠きが形成されており、前記ガイド穴若しくは切り欠きが前記ボスを摺動自在に挿通させていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の光センサユニット。
7. 前記遮光フレームには前記ガイド部材を挟んで前記表示画面側と前記弾性体側とに分割する表示画面側部材と弾性体側部材とが備わっており、前記ボスが前記表示画面側部材に備わっているとともに、前記弾性体側部材には前記ボスを挿通させるボス孔が形成されていることを特徴とする請求項６記載の光センサユニット。
8. 前記請求項１から７のいずれか一項記載の光センサユニットが内蔵されている画像表示装置。
9. 前記光センサユニットにはＬ字形状の金具が備わっており、画像表示パネルの額縁部に取り付けられ、ベゼルの内側に配されていることを特徴とする請求項８記載の画像表示装置。
   
   

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