JP2013152432A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画面からの光を精度良く測定することのできる画像表示装置を提供する。
【解決手段】本発明の画像表示装置は、画面に画像を表示する表示パネルと、前記画面から入射される光を測定する測光ユニットと、を有し、前記測光ユニットは、入射される前記光を測定するセンサと、入射される前記光を屈折させて、前記センサに導く導光手段と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像表示装置に関する。

近年、液晶パネルとバックライトを有するパネルや有機ＥＬパネル等の表示パネルを有する画像表示装置が、様々な用途で利用されている。特に、印刷業や医療等で使用される画像表示装置は、色再現性が求められているため、画質パラメータ（輝度、色度等）やユニフォミティ特性（均一性）が校正された状態で出荷される。しかし、表示パネルは、画像表示装置の設置環境や温度等により経年劣化するため、画質パラメータが変化してしまう。このため、画像表示装置では、定期的なキャリブレーション処理（測光センサを用いて画面からの光を測定し、その測定値に基づいて画質パラメータを補正する処理）が必要とされる。キャリブレーション処理を定期的に行うことにより、継続的に所望の色再現表示が可能となる。また、キャリブレーション処理では、画面からの光を測定するために、測光センサにより画面の一部が覆われる。従来、測光時以外は外装筐体内に隠れており、測光時に画面上に移動する可動式の測光センサを有する画像表示装置が提案されている（特許文献１）。

以下、図１７を用いて特許文献１に記載の画像表示装置について説明する。
図１７は、特許文献１に記載の画像表示装置の正面図である。
画像表示装置３０１は、画像を表示する表示パネル３０２を、ベゼル３０３とリアカバーからなる外装筺体内に収容した構造を有する。ベゼル３０３は、表示パネル３０２の画面と略同寸法、略同形状の開口３０３ａを有する。表示パネル３０２の画面は、開口３０３ａにより露出される。開口３０３ａの角部近傍には、測光センサを備える前面センサユニット３０４が配置されている。前面センサユニット３０４は可動式で、ベゼル３０３の角部近傍を中心に回動可能となっている。測光センサは、測光時は表示パネル３０２の画面上に位置し、測光時以外はベゼル３０３内に収容される。

特開２００５−２０８５４８号公報

上述したように、特許文献１に記載の画像表示装置では、測光センサは、測光時以外は画面上に位置しない。そのため、特許文献１に記載の画像表示装置では、測光時以外は測光センサによりユーザの視聴が妨げられることはない。
しかし、特許文献１に記載の画像表示装置を含む従来の画像表示装置では、測光センサにより、画面の局所的な領域からの光が測定される。局所的な領域からの光を測定する構成の場合、画像表示装置の使用環境等により、好ましくない測定値が得られてしまうことがある。
例えば、上記局所的な領域にごみ等が付着すると、誤った測定値が得られてしまう。このような測定値を基にキャリブレーション処理を行うと、所望の色再現表示が行えなくなってしまう。
また、画像表示装置の周囲の環境等により上記局所的な領域の温度が他の領域の温度と大きく異なると、該局所的な領域と他の領域とで表示パネルの表示特性が異なることとなる。そのため、画面の上記局所的な領域以外の領域からの光とは大きく異なる光の測定値が得られてしまう。このような測定値を基にキャリブレーション処理を行うと、画面の上
記局所的な領域以外の領域で所望の色再現表示を行えなくなってしまう。

本発明は、画面からの光を精度良く測定することのできる画像表示装置を提供することを目的とする。

本発明の画像表示装置は、
画面に画像を表示する表示パネルと、
前記画面から入射される光を測定する測光ユニットと、
を有し、
前記測光ユニットは、
入射される前記光を測定するセンサと、
入射される前記光を屈折させて、前記センサに導く導光手段と、
を有する
ことを特徴とする。

本発明によれば、画面からの光を精度良く測定することができる。

実施例１に係る画像表示装置の分解図 実施例１に係る表示モジュールの分解図 実施例１に係る液晶パネルの正面図 実施例１に係る前面センサユニットの分解図 実施例１に係る前面センサユニットの断面図 実施例１に係る画像表示装置の構成を示すブロック図 実施例２に係る表示モジュールの分解図 実施例２に係る液晶パネルの正面図 実施例２に係るキャリブレーション処理の手順を示すフローチャート 実施例２に係る各ＬＥＤの光量を示す図 実施例２に係る画面上の輝度分布を示す図 実施例３に係る液晶パネルの正面図 実施例３に係る画面上の輝度分布を示す図 実施例３に係る他の液晶パネルの模式図 実施例３に係る他の液晶パネルの模式図 実施例３に係る他の液晶パネルの模式図 従来の画像表示装置の正面図

＜実施例１＞
以下、図面を参照して、本発明の実施例１に係る画像表示装置について説明する。
まず、図１を用いて、本実施例に係る画像表示装置の構造について説明する。図１は、本実施例に係る画像表示装置の分解図である。

画像表示装置１は、表示モジュール１０と、表示モジュール１０背面側に設けられた回路基板群２０とを、ベゼル２とリアカバー３からなる外装筐体内に収容した構造を有する。ベゼル２は、表示モジュール１０の正面側に設けられており、リアカバー３は、表示モジュール１０と回路基板群２０の背面側に設けられている。回路基板群２０は、入力された画像信号に画像処理等を施すシステム基板２１と、表示モジュール１０やシステム基板２１等に電源を供給する電源基板２２とを有する。画像表示装置１は、スタンド６０や図
示しない壁掛け金具で背面側から支持されている。

次に、図２，３を用いて、表示モジュール１０の構造について説明する。図２は、表示モジュール１０の分解図である。図３は、液晶パネル１１の正面図である。

表示モジュール１０は、液晶パネル１１の背面側にバックライトとしてバックライト基板１２を配置した構造を有する。液晶パネル１１は、画像信号に基づいて透過率が制御される複数の液晶素子を有する。バックライト基板１２の基板面には、複数の発光ダイオード（以下、ＬＥＤ）１２ａが略等間隔で設けられている。バックライト基板１２（複数のＬＥＤ１２ａ）からの光が液晶パネル１１を透過することにより、画像が表示される。即ち、液晶パネル１１とバックライト基板１２により表示パネルが構成される。以下、表示パネル（具体的には液晶パネル１１）の、画像が表示される面を画面と呼ぶ。液晶パネル１１は、矩形の画面を有する。

液晶パネル１１は、２枚のガラス基板の間に液晶素子（液晶材料）を挟みこんだ構造を有する。液晶パネル１１の１辺には、駆動ＩＣを実装したフレキシブル配線基板１１ａが設けられている。液晶パネル１１は、フレキシブル配線基板１１ａを介してシステム基板２１に接続されている。また、液晶パネル１１は、内部を密閉状態にするためや、配線のために、周囲に側壁１１ｂが設けられている。そして、液晶パネル１１を正面側から見た場合において、側壁１１ｂの内側に画面が位置する。画面の領域１１ｃは、任意の画像が表示される矩形の領域である第１表示領域１１ｄと、第１表示領域１１ｄの１辺に隣接し、所定の画像が表示される第２表示領域１１ｅとからなる。所定の画像は、例えば、キャリブレーション処理（測光センサを用いて画面からの光を測定し、その測定値に基づいて表示パネルの画質パラメータ（輝度、色度等）を補正する処理）のためのパッチ画像やパターン画像などである。なお、画面の領域１１ｃは、第１表示領域１１ｄと第２表示領域１１ｅ以外の領域を含んでいてもよい。画面の領域１１ｃは、第１表示領域１１ｄのみを含んでいてもよい。

液晶パネル１１は、枠体であるフロントケース１３とリアケース１４により挟み込まれて保持されている。フロントケース１３は、第１表示領域１１ｄと略同寸法、略同形状の開口１３ａを有する。また、ベゼル２も同様の開口を有する。これらの開口により、画面の第１表示領域１１ｄが露出される。なお、これらの開口の寸法や形状はこれに限らない。これらの開口は画面の領域全体と同寸法、同形状であってもよい。フロントケース１３の開口と、ベゼル２の開口とは寸法や形状が互いに異なっていてもよい。
液晶パネル１１とフロントケース１３の間には、画面からの光を測定する前面センサユニット（測光ユニット）３０が配置されている。前面センサユニット３０は、測定する光が入射される面である測定面を有し、測定面が画面に対向するように設けられている。本実施例では、前面センサユニット３０は、測定面が画面の第２表示領域１１ｅに対向するように設けられている。測定面は、画面の１辺（本実施例では、底面側の辺）に沿って配置されている。また、測定面の上記画面の１辺に沿った方向の長さは、画面の該１辺の長さと略等しくされている。前面センサユニットの具体的な構造については後で詳しく説明する。
また、バックライト基板１２は、シャーシ１５により背面側から保持されている。液晶パネル１１、フロントケース１３、リアケース１４、及び、シャーシ１５により、表示モジュール１０内部が密閉状態とされ、且つ、表示モジュール１０の正面側の面（画面）以外の面において外界からの光が遮光される。また、図示しないが、液晶パネル１１とバックライト基板１２の間には拡散板、プリズムシート等の光学部材が配置されている。それにより、バックライト基板１２から出射された光が、液晶パネル１１の背面（画面の領域１１ｃに対応する領域）に対して、均一に照射される。

次に、図４，５を用いて、前面センサユニット３０の構造について説明する。図４は、前面センサユニット３０の分解図である。図５は、画面に垂直であり、且つ、測定面が設けられている側の辺と平行な面によって得られる、前面センサユニット３０の断面図である。

前面センサユニット３０は、測光センサ３１ａを実装したセンサ基板３１と、液晶パネル１１の画面からの光を屈折させて測光センサ３１ａに導く導光板３２と、それらを保持するカバー３３と、を有する。また、センサ基板３１（測光センサ３１ａ）は、接続ケーブル４０を介して、システム基板２１に接続されている。

測光センサ３１ａは、例えば、フォトダイオードからなる光センサであり、その受光面に入射した光の、赤色、緑色、青色の波長の光量を測定することができる。本実施例では、測光センサ３１ａでは、導光板３２の出射面から出射された光が測定される。

導光板３２は、測定面である入射面と、入射面に入射した光を外部に出射する出射面と、を有する。上述したように、入射面（測定面）は、画面の第２表示領域に対向する。また、出射面は、測光センサ３１ａ（具体的には、測光センサ３１ａの受光面）に対向する。
また、本実施例では、導光板３２の入射面と出射面以外の面は、照射された光を反射する反射面となっている。本実施例では、反射面は、出射面側に傾斜しており、入射面に入射した光を出射面に向けて反射する。そのような構成により、入射面の各位置に入射した光の出射面に到達するまでの損失のばらつきを抑制することができる。
また、本実施例では、導光板内部に拡散剤が添加されている。拡散剤の濃度は、測光センサ３１ａから離れるほど高く設定されている。そのような構成により、入射面の各位置に入射した光の出射面に到達するまでの損失のばらつきを抑制することができる。
なお、導光板３２の材料は、光を透過する材料であればよく、乳白色の樹脂材料などであってもよい。
なお、本実施例では、導光板３２は四角柱形状を有するものとしたが、導光板の形状はこれに限らない。入射面に入射した光が出射面から出射する形状であればどのような形状であってもよく、例えば、一部の面（例えば反射面）が湾曲していてもよい。

カバー３３は、導光板３２とセンサ基板３１を支持している。具体的には、導光板３２は、接着剤や両面テープを用いてカバー３３に接着されている。なお、導光板３２の支持方法はこれに限らない。例えば、導光板３２は、カバー３３に熱融着されていてもよい。センサ基板３１は、ネジ５０を用いてカバー３３に固定されている。また、カバー３３は導光板３２（具体的には導光板３２の反射面）やセンサ基板３１（具体的には測光センサ３１ａ）の周囲を覆う。それにより、前面センサユニット３０に対する外光が遮光される。

次に、図６を用いて、本実施例に係る画像表示装置によるキャリブレーション処理について説明する。図６は、本実施例に係る画像表示装置の構成を示すブロック図である。
図６に示すように、画像表示装置１は、画像処理部１０１、液晶駆動部１０２、バックライト駆動部１０３、表示部１０４、バックライト部１０５、センサ部１０６、制御部１０７、記憶部１０８などを有する。表示部１０４は上述した液晶パネル１１であり、バックライト部１０５は上述したバックライト基板１２であり、センサ部１０６は上述した測光センサ３１ａである。

画像処理部１０１は、パーソナルコンピュータ（以下ＰＣ）等から入力された画像信号（入力画像信号；任意の画像信号）に画像処理を施す。具体的には、表示された画像（入力画像信号に基づく画像）の輝度や色度が所望の値となるように、入力画像信号に画像処
理が施される。また、液晶パネル１１の第２表示領域１１ｅにパッチ画像が表示されるように、入力画像信号にパッチ画像信号（所定の画像信号）を付加する。パッチ画像は、キャリブレーション処理を行うために必要な画像である。本実施例では、第２表示領域１１ｅ全体に複数色のパッチ画像を順にするため、画像処理部１０１は、１色のパッチ画像信号を入力画像信号に付加する。但し、この構成に限らない。第２表示領域１１ｅに色が互いに異なる複数のパッチ画像が同時に表示されるように、複数のパッチ画像信号が入力画像信号に付加されてもよい。表示するパッチ画像は１種類であってもよい。画像処理部１０１は、画像処理が施された（パッチ画像信号が付加された）入力画像信号を、液晶駆動部１０２とバックライト駆動部１０３へ出力する。

液晶駆動部１０２は、画像処理部１０１から出力された画像信号に応じて表示部１０４（各液晶素子）の透過率を制御する。
バックライト駆動部１０３は、画像処理部１０１から出力された画像信号に応じてバックライト部１０５（各ＬＥＤ）の発光輝度を制御する。例えば、バックライト駆動部１０３は、低階調値（暗い画素値）の領域の発光輝度を、高階調値（明るい画素値）の領域の発光輝度よりも低くするローカルディミング制御などを行う。なお、上記制御は、第１表示領域１１ｄ（入力画像信号に基づく画像が表示される領域）に対応するＬＥＤに対して行われる。第２表示領域１１ｅ（パッチ画像が表示される領域）に対応するＬＥＤの発光輝度は、所定の発光輝度とされる。
以上の制御により、表示部１０４にバックライト部１０５からの光が照射され、画面の第１表示領域１１ｄに入力画像信号に基づく画像が、第２表示領域１１ｅにパッチ画像が表示される。

センサ部１０６は、受光面に入射した光の輝度や色度に応じた信号（測定値）を出力する。
制御部１０７は、センサ部１０６の測定値に基づいて画像処理部１０１を制御する。具体的には、測定値が所望の値となるように、画像処理部１０１で行われる画像処理が制御される。より具体的には、上記画像処理で使用されるパラメータの値が変更される。それにより、入力画像信号に基づく画像を所望の輝度や色度で表示することが可能となる。
なお、制御部１０７が、測定値に基づいて決定したパラメータの値（画像処理で使用するパラメータの値）を記憶部１０８に記録し、画像処理部１０１が、次回、画像処理を行う際に記憶部１０８から該パラメータの値を読み出す構成であってもよい。

本実施例では、画面に対向する測定面が、画面の１辺に沿って配置されており、測定面の、上記画面の１辺に沿った方向の長さが、画面の該１辺の長さと略等しくされている。それにより、画面の広範囲の領域からの光を測定することが可能となる。具体的には、画面の１辺に沿った領域であって、上記画面の１辺に沿った方向の長さが、画面の該１辺の長さと略等しい領域からの光を測定することが可能となる。その結果、画像表示装置の使用環境等により好ましくない測定値が得られてしまうことを抑制することができ、画面からの光を精度良く測定することができる（ひいては精度良いキャリブレーション処理を実現することができる）。具体的には、画面にゴミ等が付着すること等により画面の局所的な領域から望ましくない光が発せられる場合であっても、そのような光の、測定値への影響を低減することができる。より具体的には、本実施例によれば、測定値として、測定面の各位置に入射した光の合計を表す値が得られる。そのため、測定面の局所的な領域に上記望ましくない光が入射したとしても、測定面の他の領域には所望の光が入射されるため、上記望ましくない光の測定値への影響を小さくすることができる。
また、本実施例では、画面の領域が第１表示領域と第２表示領域に分けられている。そして、前面センサユニットは、測定面が第２表示領域に対向するように設けられている。それにより、任意の画像の視聴を妨げることなく画面からの光を測定することができる。

なお、本実施例では、画像表示装置がキャリブレーション処理を行う構成としたが、キャリブレーション処理（例えば、画像処理のパラメータの値の算出）は他の装置で行われてもよい。
なお、本実施例では、表示パネルが液晶パネルとバックライトからなる場合の例を示したが、表示パネルはこれに限らない。表示パネルは、プラズマディスプレイパネル、有機ＥＬディスプレイパネル等であってもよい。
なお、外装筺体（ベゼル）に外光（環境光）を測定する外光センサを設けてもよい。そして、表示された画像の輝度や色度の、環境光による影響を考慮してキャリブレーション処理が行われてもよい。
なお、測光センサとして分光型のセンサを用いてもよい。
なお、本実施例では、画像表示装置の画面の長手方向（水平方向）に沿って測定面が配置されるものとしたが、画面の短手方向（垂直方向）に沿って測定面が配置されてもよい。
なお、測光センサ近傍の温度を測定する温度センサを設けてもよい。そして、測光センサの測定値が、温度による影響を低減するように補正されてもよい。
なお、測定面のサイズは、第２表示領域と同じでなくてもよい。測定面のサイズは、第２表示領域より大きくてもよいし、小さくてもよい。測定面は、第２表示領域全体を覆っていてもよいし、第２表示領域の一部を覆っていてもよい。
なお、本実施例では、前面センサユニットが導光板と測光センサを有する構成としたが、前面センサユニットの構成はこれに限らない。前面センサユニットは、画面上に配列された複数の測光センサを有していてもよい。

なお、導光板の入射面、出射面、または、その両方には、複数の第１の凹凸（微小な凹凸）が形成されていることが好ましい（シボ加工が施されていることが好ましい）。それにより、測光センサの受光面に対する光量を増やすことができる。
なお、前面センサユニットは、表示パネルの駆動ＩＣ及びフレキシブル配線基板が設けられていない側に設けられていることが好ましい。それにより、駆動ＩＣ及びフレキシブル配線基板の温度変化による測定値（前面センサユニットの測定値）への影響を低減することができる。フレキシブル配線基板の代わりに非フレキシブル配線基板（フレキシブルでない回路基板）が用いられてもよい。

なお、導光板の入射面には、センサから離れるほどピッチが小さい複数の第２の凹凸が形成されていることが好ましい。導光板の入射面には、センサから離れるほど凸部の最頂部と凹部の最深部の間の距離が大きい複数の第３の凹凸が形成されていることが好ましい。導光板の入射面の、画面と平行な面における、画面の１辺に沿った方向と垂直な方向の長さは、センサから離れるほど長く設定されていることが好ましい。上記３つの構成の少なくともいずれかを採用することにより、入射面の各位置に入射した光の出射面に到達するまでの損失のばらつきを抑制することができる。
なお、上記第１〜３の凹凸は同じものであってもよい。

＜実施例２＞
以下、図面を参照して、本発明の実施例２に係る画像表示装置について説明する。なお、実施例１と同様の構成については説明を省略する。
図７を用いて本実施例に係る画像表示装置および表示モジュールの構造について説明する。図７は、本実施例に係る表示モジュールの分解図である。

本実施例に係る表示モジュールは、実施例１のバックライト基板１２の代わりに、画面の辺に沿って複数の光源（ＬＥＤ１２ａ）が配置されたエッジライト方式のバックライト基板１８を有する。図７の例では、バックライト基板１８は、複数のＬＥＤ１２ａが実装されたＬＥＤ基板１９、ＢＬ導光板１６、及び、反射シート１７を有する。ＢＬ導光板１
６は、入射面（ＢＬ入射面）、出射面（ＢＬ出射面）、及び、反射面（ＢＬ反射面）を有する。ＢＬ入射面は、底面側の面であって、ＬＥＤ基板１９からの光が入射される面である。ＢＬ出射面は、正面側の面であって、液晶パネル１１の背面に対向し、ＬＥＤ基板１９から入射された光を出射する面である。ＢＬ反射面は、ＬＥＤ基板１９の背面側の面であって、ＢＬ入射面に入射した光をＢＬ出射面に向けて反射する面である。ＢＬ反射面は、ＢＬ導光板１６に反射シート１７を貼り付けることにより形成される。反射シート１７は、光を反射する機能を有するシートである。ＬＥＤ基板１９は、ＢＬ導光板１６の底面側に設けられている。

本実施例では、測定面が、画面のＬＥＤ１２ａが配置されている側（底面側）の辺に沿って配置されるように、前面センサユニットが設けられている。また、画面の第２表示領域が、画面のＬＥＤ１２ａが配置されている側の辺に沿った領域とされている。

次に、図８，９を用いて、本実施例の画像表示装置によるキャリブレーション処理について説明する。図８は、本実施例に係るキャリブレーション処理時に表示されるパッチ画像を示す、液晶パネル１１の正面図である。図９は、キャリブレーション処理の手順を示すフローチャートである。なお、キャリブレーション処理は、実施例１と同様の方法で実行されてもよい。

まず、画像処理部１０１が入力画像信号にパッチ画像信号を付加することにより、画面の一部の領域（第２表示領域１１ｅの一部の領域）にパッチ画像が表示される（ステップＳ１０１）。本実施例では、前面センサユニット３０が設けられている側の辺（画面の辺）に沿った方向の長さが第２表示領域１１ｅよりも短い白色のパッチ画像が表示される。パッチ画像は、第２表示領域１１ｅ内の予め定められた複数の位置のいずれかの位置に表示される。予め定められた複数の位置は、前面センサユニット３０が設けられている側の辺（画面の辺）に沿った方向に並んだ複数の位置である。また、第２表示領域１１ｅのうち、パッチ画像が表示される領域以外の領域には、黒画像が表示される。
次に、測光センサ３１ａで画面からの光が測定される（ステップＳ１０２）。このときの測定値は、白色のパッチ画像が表示されている領域からの光を表す。
そして、測光センサ３１ａの測定値（ステップＳ１０２で得られた値）は、制御部１０７により、記憶部１０８に記録される。
次に、制御部１０７が、全ての位置にパッチ画像が表示されたか否かを判定する（ステップＳ１０４）。
全ての位置へのパッチ画像の表示が完了していない場合は（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、制御部１０７は、パッチ画像の表示位置の変更を画像処理部１０１へ指示する（ステップＳ１０５）。具体的には、制御部１０７は、次の位置にパッチ画像が表示されるように、画像処理部１０１へ指示する。本実施例では、前面センサユニット３０が設けられている側の辺（画面の辺）に沿った方向の一端の位置から他端の位置へ、パッチ画像の表示位置が順番に切り替えられるものとする。図８の例では、左端の位置から右端の位置へパッチ画像の表示位置が順番に切り替えられる。なお、表示位置の切り替えの順番はこれに限らない。例えば、表示位置はランダムに切り替えられてもよい。
全ての位置へのパッチ画像の表示が完了している場合は（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、制御部１０７は、記憶部１０８から全ての位置の測定値を読み出す。そして、制御部１０７は、読み出した測定値の合計値に基づいて、画像処理部１０１を制御する（画像処理で使用されるパラメータの値を変更（補正）する）（ステップＳ１０６）。

また、本実施例の構成によれば、ゴミが付着している箇所やＬＥＤ１２ａが劣化している箇所など、キャリブレーション処理において望ましくない光が発せられる領域を特定することができる。以下、図１０（ａ），１０（ｂ），１１（ａ），１１（ｂ）を用いて詳しく説明する。図１０（ａ），１０（ｂ）は、各ＬＥＤ１２ａの光量を示す。図１０（ａ
）は、各ＬＥＤ１２ａの光量が均一な場合の例であり、図１０（ｂ）は、不均一な場合の例である。図１１（ａ），１１（ｂ）は、一様な画像を表示したときの画面上の輝度分布を示す。図１１（ａ）は、各ＬＥＤ１２ａの光量が均一な場合の例であり、図１１（ｂ）は、不均一な場合の例である。

ＬＥＤ１２ａのような点光源を用いたエッジライト型のバックライトでは、各ＬＥＤ１２ａからの光がＢＬ導光板１６内部で足し合わさってＢＬ出射面から出射される。ＬＥＤ１２ａのような点光源は指向性がある。そのため、図１０（ａ），１０（ｂ）に示すように、ＬＥＤ１２ａからの光は、該ＬＥＤ１２ａ付近ではあまり拡散しない（図１０（ａ），１０（ｂ）の破線は、各ＬＥＤ１２ａの光量を示す線であり、同じ光量の点を繋いで得られる等光量線である。）。その結果、ＢＬ出射面のＬＥＤ１２ａ付近の領域からは、該ＬＥＤ１２ａからの光が相対的に多く含まれた光が出射される。そして、ＬＥＤ１２ａから離れるほど、ＢＬ出射面から出射される光に含まれる他のＬＥＤ１２ａからの光の相対的な量が多くなる。

図１０（ａ）で示すように、全てのＬＥＤ１２ａの光量が互いに等しい場合には、図１１（ａ）に示すように、一様な画像を表示したときの画面上の輝度は、均一となる。そして、位置毎の測定値（測光センサ３１ａの測定値）も均一となる。
一方、図１０（ｂ）で示すように、一部のＬＥＤ１２ａの光量が他のＬＥＤ１２ａの光量と異なる場合には、図１１（ｂ）に示すように、一様な画像を表示したときの画面上の輝度は、不均一となる。そして、位置毎の測定値（測光センサ３１ａの測定値）も不均一となる。具体的には、ＬＥＤ１２ａの劣化などにより、一部のＬＥＤ１２ａ（劣化ＬＥＤ）の光量が、他のＬＥＤ１２ａの光量よりも低い場合には、劣化ＬＥＤ近傍の領域の輝度が、他の領域の輝度よりも低くなる。そして、本実施例では、前面センサユニットの測定面が、画面のＬＥＤ１２ａが配置されている側の辺に沿って配置されている。そのため、劣化ＬＥＤに近い位置にパッチ画像を表示したときに、劣化ＬＥＤから遠い位置にパッチ画像を表示して得られた測定値と大きく異なる測定値が得られる。

上述したような不均一な測定値は、第２表示領域の一部にゴミが付着している場合等、キャリブレーション処理において望ましくない光が発せられる箇所が存在する場合にも得られる。
そのため、本実施例の構成によれば、位置毎の測定値が均一か否かを判断することにより、キャリブレーション処理において望ましくない光が発せられる箇所が存在するか否かを判断することができる。位置毎の測定値が均一か否かは、例えば、位置毎の測定値の中に、他の位置の測定値との差が所定値以上の測定値が存在するか否かを判断することにより、判断することができる。また、他の位置の測定値と大きく異なる測定値が得られたパッチ画像の表示位置を特定することにより、キャリブレーション処理において望ましくない光が発せられる領域を特定することができる。

なお、キャリブレーション処理では、上記方法でキャリブレーション処理において望ましくない光が発せられる領域を特定した後に、該領域以外の領域にパッチ画像を表示させて得られた測定値を基に画像処理のパラメータが決定されてもよい。
なお、上記不均一な測定値が、バックライトの光源の劣化によるものである場合には、該不均一な測定値を基に、ＢＬ出射面からの光の輝度分布（もしくはその分布を反転させた分布）を算出してもよい。そして、算出した分布を用いて画像信号にＢＬ出射面からの不均一な光の画像への影響を低減する画像処理を施してもよい。
なお、それぞれの光源を独立して駆動可能な場合には、ＢＬ出射面からの光の輝度分布が均一となるように、各光源の駆動信号（駆動電圧（電流））が制御されてもよい。
なお、本実施例では、複数の光源が画面の１辺（底面側の辺）に沿って配置されている場合の例を示したが、複数の光源は画面の多辺に沿って配置されていてもよい。その場合
には、光源が配置されている辺毎に、前面センサユニットを設けることが好ましい。
なお、光源はＬＥＤに限らない。光源は冷陰極管などであってもよい。

＜実施例３＞
以下、図面を参照して、本発明の実施例３に係る画像表示装置について説明する。なお、実施例１と同様の構成については説明を省略する。
図１２を用いて本実施例の画像表示装置および表示モジュールの構造について説明する。図１２は、実施例３に係る前面センサユニットを示す、液晶パネル１１の正面図である。

本実施例に係る表示パネルの大まかな構造は、実施例１と同様である。具体的には、本実施例に係る表示パネルは、液晶パネル１１と、液晶パネル１１の背面側に複数の光源が（略等間隔に）配置された直下型のバックライトであるバックライト基板１２とを有する。そして、本実施例に係る表示パネルは、画面に垂直な方向を軸に回動可能である。具体的には、画像表示装置１は、画面が図１２の矢印方向に回動可能なスタンド６０で支持されている。

本実施例では、画像表示装置が、２つの前面センサユニット３０ａ，３０ｂ（第１測光ユニットと第２測光ユニット）を有する。第１測光ユニットである前面センサユニット３０ａの測定面は、画面の４辺のうちの１辺である第１の辺に沿って配置されている。第２測光ユニットである前面センサユニット３０ｂの測定面は、画面の４辺のうちの１辺であり、第１の辺に垂直な辺である第２の辺に沿って配置されている。また、画面の第２表示領域１１ｅが、上記２つの前面センサユニット３０ａ，３０ｂの測定面と対向するＬ字状もしくは逆Ｌ字状の領域となっている。図１２の例では、前面センサユニット３０ａの測定面（導光板の入射面）が、画面の右側面側の辺に沿って配置されている。そして、前面センサユニット３０ａの導光板（第１の導光板）の底面側の先端に測光センサ（第１のセンサ）が設けられている。前面センサユニット３０ｂの測定面（導光板の入射面）が、画面の底面側の辺に沿って配置されている。そして、前面センサユニット３０ｂの導光板（第２の導光板）の左側面側の先端に測光センサ（第２のセンサ）が設けられている。
なお、測定面や測光センサの位置は上述した位置に限らない。例えば、２つの前面センサユニットの測光センサは互いに近い位置（例えば、画面右下）に設けられていてもよい。具体的には、前面センサユニット３０ａの導光板の底面側の先端に測光センサが設けられ、前面センサユニット３０ｂの導光板の右側面側の先端に測光センサが設けられていてもよい。また、前面センサユニットは、測定面が画面の天面側や左側面側の辺に沿って配置されるように設けられていてもよい。
なお、画面の第２表示領域１１ｅは、前面センサユニット３０ａの測定面に対向する領域と、前面センサユニット３０ｂの測定面に対向する領域との２つの領域に分割されていてもよい。

次に、図１３（ａ），１３（ｂ）を用いて、本実施例の効果について説明する。図１３（ａ），１３（ｂ）は、一様な画像を表示したときの画面上の輝度分布を示す図である。図１３（ａ）は、画面の長手方向が水平方向の場合の例であり、図１３（ｂ）は、画面の長手方向が垂直方向の場合の例である。

本実施例に係る画像表示装置の機能構成は、実施例１，２（図６）と同様であり、キャリブレーション処理の方法は実施例２と同様であるものとする。但し、本実施例では、第２表示領域１１ｅがＬ字状もしくは逆Ｌ字状の領域であるため、パッチ画像は、水平方向と垂直方向の２方向に位置が変更される。具体的には、複数の第１位置と複数の第２位置とを含む複数の位置に白色のパッチ画像が順に表示され、測光センサで測定が行われる。複数の第１位置、第２表示領域１１ｅのうち前面センサユニット３０ａの測定面に対向す
る領域内の複数の位置であって、前面センサユニット３０ａが設けられている側の辺（画面の辺）に沿った方向に並んだ複数の位置である。第２位置は、第２表示領域１１ｅのうち前面センサユニット３０ｂの測定面に対向する領域内の複数の位置であって、前面センサユニット３０ｂが設けられている側の辺（画面の辺）に沿った方向に並んだ複数の位置である。本実施例では、パッチ画像がＬ字状もしくは逆Ｌ字状に移動されながら測光センサで測定が行われるものとする。
なお、各位置の測定値は、前面センサユニット３０ａの測光センサの測定値と、前面センサユニット３０ｂの測光センサの測定値の和であってもよいし、いずれか一方の測定値であってもよい。例えば、第１位置の測定値は、前面センサユニット３０ａの測光センサの測定値であってもよい。第２位置の測定値は、前面センサユニット３０ｂの測光センサの測定値であってもよい。第１位置の測定値として、前面センサユニット３０ａの測光センサの測定値を取得し、第２位置の測定値として、前面センサユニット３０ｂの測光センサの測定値を取得する場合には、第１位置と第２位置にパッチ画像を同時に表示してもよい。

表示モジュール１０の内部は密閉状態とされており、ＬＥＤ１２ａで発生した熱は、バックライト基板１２の背面側に設けられたシャーシ１５を介して放熱される。液晶パネル１１の背面側にＬＥＤ１２ａを等間隔に配置すると、画面と平行な面における、表示モジュール１０内（表示パネル内）の温度分布は、天面側の中央（左側面側−右側面側方向の中央）で最も温度が高く、表示モジュール１０の底面側端部に近いほど低い分布となる。
ＬＥＤ１２ａは、温度が上昇するに従い発光効率が低下する温度特性を有する。そのため、画面と平行な面における、バックライト基板１２からの光の輝度分布は、天面側の中央で最も暗く、バックライト基板１２の底面側端部に近いほど明るい分布となる。その結果、一様な画像を表示した場合に、図１３（ａ），１３（ｂ）に示すように、画面上の輝度分布は、天面側の中央で最も暗く、バックライト基板１２の底面側端部に近いほど明るい分布となる。図１３（ａ），１３（ｂ）に示すように、そのような輝度分布は、画面の長手方向を水平方向とした場合でも、画面の長手方向を垂直方向とした場合でも生じる。

本実施例によれば、画面の長手方向を水平方向とした場合でも、画面の長手方向を垂直方向とした場合でも、画面の垂直方向の辺に沿って前面センサユニットの測定面が配置される。画面の垂直方向の辺に沿って並んだ複数の位置の測定値から、上述した輝度分布（もしくはその分布を反転させた分布）を算出することができる。そして、算出した分布を用いて画像信号に画像処理を施すことにより、バックライト基板１２からの不均一な光の画像への影響を低減することができる。
なお、それぞれの光源を独立して駆動可能な場合には、バックライト基板１２からの光の輝度分布が均一となるように、各光源の駆動信号（駆動電圧（電流））が制御されてもよい。
なお、実施例３において、図１３（ａ）、図１３（ｂ）のように、ディスプレイの画面を回転させた場合、回転直後はＬＥＤの温度分布が安定せず、表示面輝度も安定しない。そのため、所定時間（表示面輝度が安定するまでの時間）待ってからセンシングを開始するような構成にしてもよい。もしくは、この場合、回転直後のセンサ値を本制御に用いないような構成としてもよい。

なお、センサの配置は、図１２の配置に限らない。例えば、図１４に示すように、第１の導光板と第２の導光板をＬ字状に設けるとともに、各導光板において、各導光板が互いに隣接する側の端部に出射面を設ける。換言すれば、第１の導光板と第２の導光板を、各導光板の出射面が一か所に集中するように、Ｌ字状に設ける。図１４の例では、第１の導光板は、第２の導光板側の先端に出射面を有し、第２の導光板は、第１の導光板側の先端に出射面を有する。そして、センサは、図１４に示すように、センサ受光面が第１の導光板および第２の導光板からの光を受光できるように、所定の角度で配置される。例えば、
センサは、センサ受光面が第１の導光板の出射面と第２の導光板の出射面とに対向するように配置される。そうすることで、第１の導光板と第２の導光板によって導かれた光の両方を、１個のセンサでセンシングすることができる。このような構成により、センサが１個ですむので、センサ間の検出値のばらつきが生じることはない。その結果、複数のセンサを使用したときよりもセンシングの精度が高まる。さらには、センサが１個ですむため、コストを下げることができる。

なお、図１４に示すような構成の場合には、図１５に示すように、各導光板からの光をセンサ受光面に導く（センサ側に反射する）反射部材を別途設けてもよい。そうすることで、センサのセンシングの精度をより高めることができる。なお、反射部材の配置角度は、任意の角度（固定値）であってもよいし、センシングの精度をより高めるように、画面の回転に同期して、変更されてもよい。

なお、センサの配置の構成は上述したものに限らない。例えば、図１６に示すように、１個のセンサがセンサ保持部で保持されていてもよい。具体的には、センサは、受光面が画面と対向するようにセンサ保持部で保持されていてもよい。このような構成の場合、第１の導光板と第２の導光板の出射面は、受光面と対向すればよい。そして、第１の導光板と第２の導光板は、画面から入射される光を出射面に向けて反射する反射面を有していればよい。また、センサが一方の導光板の出射面とのみ対向するように配置してもよい。例えば、ディスプレイの回転に同期して、センサ受光面が対向する出射面が、一方の導光板の出射面から他方の導光板の出射面に切り換わるように、センサ保持部が平行移動や回動などする構成であってもよい。これらの構成であっても、第１の導光板と第２の導光板によって導かれた光の両方を、１個のセンサでセンシングすることができる。そして、センサが１個ですむので、センサ間の検出値のばらつきが生じることはない。その結果、複数のセンサを使用したときよりもセンシングの精度が高まる。さらには、センサが１個ですむため、コストを下げることができる。

１ 画像表示装置
１１ 液晶パネル
１２，１８ バックライト基板
１８ バックライト基板
３０，３０ａ，３０ｂ 前面センサユニット

Claims (18)

1. 画面に画像を表示する表示パネルと、
   前記画面から入射される光を測定する測光ユニットと、
   を有し、
   前記測光ユニットは、
   入射される前記光を測定するセンサと、
   入射される前記光を屈折させて、前記センサに導く導光手段と、
   を有する
   ことを特徴とする画像表示装置。
2. 前記画面の領域は、任意の画像が表示される領域である第１表示領域と、前記第１表示領域に隣接し、所定の画像が表示される第２表示領域とを含み、
   前記導光手段は、前記画面の前記第２表示領域に対向するように設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記導光手段は、
   測定する前記光が入射される入射面と、
   前記入射面に入射した光を外部に出射する出射面と、
   を有する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
4. 前記入射面は前記画面の１辺に沿って配置されており、
   前記入射面の前記画面の１辺に沿った方向の長さは、前記画面の該１辺の長さと略等しい
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
5. 前記入射面、前記出射面、または、その両方には、複数の第１の凹凸が形成されていることを特徴とする請求項３または４に記載の画像表示装置。
6. 前記導光手段は、前記入射面に入射した光を前記出射面に向けて反射する反射面を更に有する
   ことを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
7. 前記入射面には、前記センサから離れるほどピッチが小さい複数の第２の凹凸が形成されている
   ことを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
8. 前記入射面には、前記センサから離れるほど凸部の最頂部と凹部の最深部の間の距離が大きい複数の第３の凹凸が形成されている
   ことを特徴とする請求項３〜７のいずれか１項に記載の画像表示装置。
9. 前記導光手段の内部には拡散剤が添加されており、
   前記拡散剤の濃度は、前記センサから離れるほど高く設定されている
   ことを特徴とする請求項３〜８のいずれか１項に記載の画像表示装置。
10. 前記入射面の、前記画面と平行な面における、前記画面の１辺に沿った方向と垂直な方向の長さは、前記センサから離れるほど長く設定されている
    ことを特徴とする請求項３〜９のいずれか１項に記載の画像表示装置。
11. 前記表示パネルは、液晶パネルと、前記画面の辺に沿って複数の光源が配置されたエッジライト方式のバックライトとを有し、
    前記入射面は、前記画面の前記光源が配置されている側の辺に沿って配置されている
    ことを特徴とする請求項３〜１０のいずれか１項に記載の画像表示装置。
12. 前記表示パネルは、液晶パネルと、前記液晶パネルの背面側に複数の光源が配置された直下型のバックライトとを有し、
    前記測光ユニットは、
    測定面が、前記画面の第１の辺に沿って配置された第１の導光手段と、
    測定面が、前記画面の前記第１の辺に垂直な辺である第２の辺に沿って配置された第２の導光手段と、
    を有する
    ことを特徴とする請求項３〜１０のいずれか１項に記載の画像表示装置。
13. 前記測光ユニットは第１のセンサと第２のセンサを有し、
    前記第１の導光手段は、前記画面から入射される光を屈折させて、前記第１のセンサに導き、
    前記第２の導光手段は、前記画面から入射される光を屈折させて、前記第２のセンサに導く
    ことを特徴とする請求項１２に記載の画像表示装置。
14. 前記第１の導光手段と前記第２の導光手段は、前記画面から入射される光を屈折させて、前記センサに導く
    ことを特徴とする請求項１２に記載の画像表示装置。
15. 前記センサは、受光面が前記第１の導光手段の出射面と前記第２の導光手段の出射面とに対向するように設けられている
    ことを特徴とする請求項１４に記載の画像表示装置。
16. 前記測光ユニットは、前記第１の導光手段から出射された光と、前記第２の導光手段から出射された光とを前記センサ側に反射する反射手段を有する
    ことを特徴とする請求項１４または１５に記載の画像表示装置。
17. 前記センサは、受光面が前記画面と対向するように設けられており、
    前記第１の導光手段と前記第２の導光手段の出射面は、前記受光面と対向し、
    前記第１の導光手段と前記第２の導光手段は、前記画面から入射される光を出射面に向けて反射する反射面を有する
    ことを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
18. 前記測光ユニットは、前記表示パネルの駆動ＩＣ及び回路基板が設けられていない側に設けられている
    ことを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載の画像表示装置。

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