JP2014089409A - Image display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像表示装置に関するものである。 The present invention relates to an image display device.
従来、バックライトを用いた画像表示装置がある。例えば、液晶表示装置は、液晶パネルの背面にバックライトを配置した構造が一般的である。液晶表示装置において液晶パネル自体は発光せず、液晶パネル背面からバックライトで照らし、その光を遮光もしくは透過させることによって表示を行っている。そのため、表示画面の輝度を制御するにはバックライトの輝度を正確に制御する必要がある。 Conventionally, there is an image display device using a backlight. For example, a liquid crystal display device generally has a structure in which a backlight is disposed on the back surface of a liquid crystal panel. In the liquid crystal display device, the liquid crystal panel itself does not emit light, but is illuminated by a backlight from the back of the liquid crystal panel, and the light is blocked or transmitted to perform display. Therefore, in order to control the brightness of the display screen, it is necessary to accurately control the brightness of the backlight.
以下に、図7について説明する。図7は、従来の一般的なバックライトの構成図である。従来の一般的なバックライト構成は、面状光源100の上に拡散板101が配置され、その上に液晶パネル102が配置されている。バックライトの輝度を検出する輝度センサ103は、面状光源100上に配置されている。特許文献1において輝度センサの位置は、液晶パネルの外部か内部と記載されているが、図7の従来のバックライト構成図に図示したように、面状光源100と同一平面上に等間隔に複数の輝度センサを配置するのが一般的である。
Hereinafter, FIG. 7 will be described. FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional general backlight. In a conventional general backlight configuration, a
例えば、特許文献1では、バックライトの輝度を検出する輝度センサを備え、その検出結果を元にバックライトを調光し制御する技術が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a technology that includes a brightness sensor that detects the brightness of a backlight, and controls and controls the backlight based on the detection result.
特許文献2では、バックライト制御の精度を向上させるために、バックライトからの光を優先的に輝度センサに入射させる技術が開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 discloses a technique for preferentially making light from a backlight enter a luminance sensor in order to improve the accuracy of backlight control.
しかしながら、上述の特許文献に開示された従来技術では、液晶表示装置を屋外などの高照度環境で使用すると、本来バックライトの輝度のみを検出するべき輝度センサに表示面側から外光が入射し、バックライトの輝度が高くなったと誤検出してしまうことがある。輝度が高いと検出された部分のバックライトは、周囲が高照度環境でありながら、誤った検出結果によって発光輝度を落とされ表示画面の視認性が低下する。 However, in the conventional technique disclosed in the above-mentioned patent document, when the liquid crystal display device is used in a high illumination environment such as outdoors, external light is incident on the luminance sensor that should originally detect only the luminance of the backlight from the display surface side. In some cases, the backlight brightness is falsely detected. The portion of the backlight that is detected as having a high luminance is surrounded by a high illuminance environment, but the light emission luminance is reduced due to an erroneous detection result, and the visibility of the display screen is reduced.
そこで、本発明は、高照度環境であっても輝度センサがバックライトの輝度を正しく検出し適切な輝度で表示することが可能な画像表示装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an image display device that can correctly detect the luminance of a backlight and display it at an appropriate luminance even in a high illumination environment.
本発明は、透過型の表示パネルと、
前記表示パネルの背面側に設けられ、入射光から第1偏光成分を透過させる偏光手段と、
前記偏光手段の背面側に設けられ、前記表示パネルを照射するバックライトと、
を有する画像表示装置であって、
前記偏光手段の背面側に設けられる輝度センサと、
前記偏光手段が透過させる前記第1偏光成分の偏光方向と直交する方向の第2偏光成分を透過させる偏光子と、
を備え、
前記輝度センサは前記偏光子を透過した光を検出するように設けられることを特徴とする画像表示装置である。
The present invention includes a transmissive display panel,
A polarizing means provided on the back side of the display panel and transmitting a first polarization component from incident light;
A backlight provided on the back side of the polarizing means and illuminating the display panel;
An image display device comprising:
A luminance sensor provided on the back side of the polarizing means;
A polarizer that transmits a second polarization component in a direction orthogonal to the polarization direction of the first polarization component transmitted by the polarization means;
With
The luminance sensor is an image display device provided to detect light transmitted through the polarizer.
本発明によれば、高照度環境であっても輝度センサがバックライトの輝度を正しく検出し適切な輝度で表示することが可能な画像表示装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if it is a high illumination environment, the brightness | luminance sensor can detect the brightness | luminance of a backlight correctly, and can provide the image display apparatus which can display with appropriate brightness | luminance.
(実施例1)
以下に、本発明の実施例1について図面を用いて説明する。
図1は、本発明の実施例1にかかる画像表示装置の構成図である。この画像表示装置は、液晶パネル202と、液晶パネル202の背面側に設けられる異方性偏光分離シート(以下DBEF(商標)と記載する)201と、DBEF201の背面側に設けられる面状光源200と、を有する。液晶パネル202は透過型の表示パネルである。DBEF(Dual Brightness Enhancement Film)201は入射光から第1偏光成分を透過させ、第1偏光成分の偏光方向と直交する第2偏光成分を反射させる。DBEFは、反射型偏光性フィルムとも呼ばれる。面状光源200は、例えば有機ELなどの発光素子を面状に配置した光源であり、液晶パネル202を照射するバックライトである。有機ELで構成される面光源は、ELシートとも呼ばれ、全面が均一に発光する。バックライトの輝度を検出する輝度センサ204は、DBEF201の背面側に設けられる。本実施例では輝度センサ204は、面状光源200の発光面上に凹部を設けその中に配置されている。前記凹部の開口部を覆うように、DBEF201が透過させる第1偏光成分の偏光方向と直交する方向の第2偏光成分を透過させる偏光子であるS波偏光板203が配置されている。すなわち、この構成により、輝度センサ204は、S波偏光板203を透過した光を検出するように設けられている。
Example 1
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram of an image display apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. This image display device includes a
ここで、一般的な液晶パネル202は、P波偏光板である下側偏光板を備えている。これは、入射光から前記DBEF201が透過させる偏光成分を同じ偏光成分を透過させる偏光板である。DBEF201は、屈折率の異なる薄膜を多層構造にすることで、S偏光は反射しP偏光は透過する機能を持っている。面状光源200は、有機ELなどの均一な面発光が可能なものが好ましい。輝度センサ204は、RGBセンサを用いても良い。本実施例のS波偏光板203については、輝度センサ204の開口部にフィルムとして貼り付けることにより輝度センサ204を覆うようにするなど、輝度センサ204に入射する光がS波偏光板203を必ず通過するような構造であればよい。輝度センサ204による検出値はバックライトの面状光源200の発光を制御する制御部210に入力される。制御部210は輝度センサ204から入力される輝度の検出値に基づいて、例えばムラ補正のようなバックライトの輝度制御を行う。
Here, the general
次に図2は、本発明の実施例1にかかるバックライトの構成概略図に光のベクトルを矢印で表した図である。矢印向きは光の向きを、矢印内の文字はP偏光かS偏光かを表している。 Next, FIG. 2 is a schematic diagram of the backlight according to the first embodiment of the present invention, in which light vectors are represented by arrows. The direction of the arrow indicates the direction of light, and the letter in the arrow indicates whether it is P-polarized light or S-polarized light.
面状光源200から出た面状光源発光光300は、全ての方向の偏光成分を均一に含む無偏光であり、面状光源200から液晶パネル202方向(表示画面側)に向かって発光する。面状光源発光光300は、DBEF201によって、P偏光成分は透過し、S偏光成分は反射する。DBEF201によって反射したDBEF反射光302は、S偏光であり、DBEF201から面状光源200の方向へ進む。DBEF反射光302は、面状光源200の表面で反射する。面状光源200で反射した光源反射光304は、反射時に散乱しS偏光成分だけでなくP偏光成分も含む光になり、液晶パネル202方向へ進む。光源反射光304は、DBEF201により再び、P偏光成分は透過し、S偏光成分は反射する。DBEF201によって反射した光源反射光304のS偏光成分であるDBEF反射光305は、面状光源200とDBEF201の間で反射を繰り返すうちに散乱し、P偏光成分はDBEF201を通過する。
The planar light source emitted
DBEF201を透過したDBEF透過光301,303はP偏光であり、液晶パネル
202に備えられた下側偏光板を透過し表示画面に出ていく。
The DBEF transmitted light 301 and 303 transmitted through the
DBEF201によるDBEF反射光302の一部は、面状光源200上に設けられた凹部に設置されたS波偏光板203を透過し、輝度センサ204に入射する。
A part of the DBEF reflected light 302 by the
外光307は、太陽や照明などの光である。外光307は液晶パネル202の表示画面側から入射し、液晶パネル202の下側偏光板によりP偏光になる。液晶パネル202を透過した液晶透過外光308はDBEF201の方向へ進みDBEF201を透過する。DBEF201を透過したDBEF透過外光309は、面状光源200の方向に進む。DBEF透過外光309は、P偏光なので輝度センサ204上部に設けられたS波偏光板203により遮光される。以上により面状光源200からの光だけを輝度センサ204に入射させ、外光の光を遮光することができる。
The
以上の本実施例の構成を用いて、表示画面側から一定の輝度の光源で表示装置を照らし、S波偏光板203が有る状態と無い状態とで輝度センサ204によりバックライトの輝度を測定した。測定結果を図3のグラフに示す。図3のS波偏光板無し測定値400とS波偏光板有り測定値401より、S波偏光板203が有ることで、輝度センサ204への外光の影響を10%以下にまで抑えることができることが分かる。
Using the configuration of the present embodiment, the display device is illuminated from the display screen side with a light source having a constant luminance, and the luminance of the backlight is measured by the
以上により、本発明を適用することで輝度センサへの外光の入射を抑制し、バックライトからの光を選択的に輝度センサに入射させ、高照度環境であっても輝度センサがバックライトの輝度を正しく検出することができる。従って、高照度環境であっても輝度センサによる測定値に基づくバックライト制御により適切な輝度で表示することができる。 As described above, by applying the present invention, the incidence of external light to the luminance sensor is suppressed, the light from the backlight is selectively incident on the luminance sensor, and the luminance sensor is Brightness can be detected correctly. Therefore, even in a high illuminance environment, it is possible to display with appropriate luminance by backlight control based on the measurement value by the luminance sensor.
(実施例2)
本発明の実施例2では、光の拡散構造を必要とする点光源を使用した場合であっても、本発明を適用できることを説明する。
以下に、本発明の実施例2について図面を用いて説明する。
(Example 2)
In Example 2 of the present invention, it will be described that the present invention can be applied even when a point light source that requires a light diffusion structure is used.
The second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図4は、本発明の実施例2にかかる画像表示装置の構成図である。点光源500の上にDBEF501が配置され、その上に拡散板502、レンズシート503、液晶パネル504の順に配置される。バックライトの輝度を検出する輝度センサ507は、点光源500上に凹部を設けその中に配置されている。凹部に覆いかぶさるようにS波偏光板506
が配置されている。
FIG. 4 is a configuration diagram of the image display apparatus according to the second embodiment of the present invention. A
Is arranged.
ここで、点光源500は、LEDを同一平面上に等間隔に複数個配置したものである。面状光源200と異なり、点光源500はLEDの直上は輝度が高く、LEDとLEDの間は輝度が低いという輝度のムラがある。点光源500は、輝度のムラを解消するために拡散構造を必要とする。レンズシート503は、表面に鋸型やかまぼこ型のプリズムを有したシートであり、前方へ光を集める集光効果がある。レンズシート503は、LEDの拡散した光を効率的に液晶パネル504に集めるために配置している。輝度センサ507による検出値はバックライトの点光源500の発光を制御する制御部510に入力される。制御部510は輝度センサ507から入力される輝度の検出値に基づいて、例えばムラ補正のようなバックライトの輝度制御を行う。
Here, the point
図1の実施例1のバックライト構成図と異なる点は、点光源500が均一な輝度の面状
光源ではない点とDBEF501と液晶パネル504の間に、光拡散のための構造として拡散板502とレンズシート503が配置されている点である。
1 differs from the backlight configuration diagram of the first embodiment in FIG. 1 in that the point
次に図5は、本発明実施例2にかかるバックライトの構成概略図に光のベクトルを矢印で表した図である。矢印向きは光の向きを、矢印内の文字はP偏光かS偏光かを表している。
Next, FIG. 5 is a schematic diagram of a backlight according to
点光源500から出た点光源発光光600は、全ての方向の偏光を均一に含む無偏光であり、点光源500から液晶パネル504方向(表示画面側)に向かって発光される。点光源発光光600は、DBEF501によって、P偏光成分は透過し、S偏光成分は反射する。DBEF501によって反射したDBEF反射光602は、S偏光であり、DBEF501から点光源500の方向へ進む。DBEF反射光602は、点光源500の表面で反射する。点光源500で反射した光源反射光604は、反射時に散乱しS偏光だけでなくP偏光も含む光になり、液晶パネル504方向へ進む。光源反射光604は、DBEF501により再び、P偏光成分は透過し、S偏光成分は反射する。DBEF501によって反射した光源反射光604のS偏光成分であるDBEF反射光605は、点光源500とDBEF501の間で反射を繰り返すうちに散乱し、P偏光成分はDBEF501を通過する。
The point light source emitted light 600 emitted from the point
DBEF501を透過したDBEF透過光601,603はP偏光であり、拡散板50
2、レンズシート503を透過する。DBEF透過光601,603は、拡散板502を
透過する際に散乱を起こし、P偏光だけでなく微少なS偏光も含む拡散板透過光606になる。拡散板透過光606は、レンズシート503を透過し、集光されてレンズシート透過光607になる。レンズシート透過光607に含まれるP偏光は液晶パネル504に備えられた下側偏光板を透過し表示画面に出ていく。
The DBEF transmitted light 601 and 603 transmitted through the
2. It passes through the
DBEF501によるDBEF反射光602の一部は、点光源500上に設けられた凹部に設置されたS波偏光板506を透過し、輝度センサ507に入射する。
Part of the DBEF reflected light 602 from the
外光609は、太陽や照明などの光である。外光609は液晶パネル504の表示画面側から入射し、液晶パネル504の下側偏光板によりP偏光になる。液晶パネル504を透過した液晶透過外光610は、レンズシート503の方向へと進みレンズシート503を透過する。レンズシート503を透過したレンズシート透過外光611は、拡散板502の方向へ進み、拡散板502を透過する。レンズシート透過外光611は、拡散板502を透過する際に散乱を起こし、P偏光だけでなく微少なS偏光も含む拡散板透過外光612になる。拡散板透過外光612は、DBEF501の方向へ進みDBEF501を透過する。DBEF501を透過したDBEF透過外光613は、点光源500の方向に進
む。DBEF透過外光613は、大部分がP偏光なので輝度センサ507上部に設けられたS波偏光板506により大部分を遮光される。以上により点光源500からの光が優先的に輝度センサ507に入射するとともに、表示画面外側から入射した外光の大部分を輝度センサ507に対して遮光することができる。
The
以上の本実施例の構成を用いて、表示画面側から一定の輝度の光源で表示装置を照らし、S波偏光板506が有る状態と無い状態とで輝度センサ507によりバックライトの輝度を測定した。測定結果を図6のグラフに示す。図6のS波偏光板無し測定値700とS波偏光板有り測定値701より、S波偏光板506が有ることで、輝度センサ507への外光の影響を50%以下にまで抑えることができることが分かる。
Using the configuration of this embodiment, the display device is illuminated from the display screen side with a light source having a constant luminance, and the luminance of the backlight is measured by the
本実施例によれば、光の拡散構造を必要とする点光源を使用した場合であっても、輝度センサへの外光の入射を抑制し、バックライトからの光を選択的に輝度センサに入射させ、高照度環境であっても輝度センサがバックライトの輝度を正しく検出することができる。従って、高照度環境であっても輝度センサによる測定値に基づくバックライト制御により適切な輝度で表示することができる。 According to the present embodiment, even when a point light source that requires a light diffusing structure is used, the incidence of external light to the luminance sensor is suppressed, and light from the backlight is selectively transmitted to the luminance sensor. The luminance sensor can detect the luminance of the backlight correctly even in a high illumination environment. Therefore, even in a high illuminance environment, it is possible to display with appropriate luminance by backlight control based on the measurement value by the luminance sensor.
100、200 面状光源
102、202、504 液晶パネル
103、204、507 輝度センサ
201、402、501、704 DBEF
203、506 S波偏光板
100, 200 Planar
203, 506 S wave polarizing plate
Claims (13)
前記表示パネルの背面側に設けられ、入射光から第1偏光成分を透過させる偏光手段と、
前記偏光手段の背面側に設けられ、前記表示パネルを照射するバックライトと、
を有する画像表示装置であって、
前記偏光手段の背面側に設けられる輝度センサと、
前記偏光手段が透過させる前記第1偏光成分の偏光方向と直交する方向の第2偏光成分を透過させる偏光子と、
を備え、
前記輝度センサは前記偏光子を透過した光を検出するように設けられることを特徴とする画像表示装置。 A transmissive display panel;
A polarizing means provided on the back side of the display panel and transmitting a first polarization component from incident light;
A backlight provided on the back side of the polarizing means and illuminating the display panel;
An image display device comprising:
A luminance sensor provided on the back side of the polarizing means;
A polarizer that transmits a second polarization component in a direction orthogonal to the polarization direction of the first polarization component transmitted by the polarization means;
With
The brightness display is provided so as to detect light transmitted through the polarizer.
前記偏光子は、前記凹部の開口部を覆うように設けられる請求項1に記載の画像表示装置。 The luminance sensor is disposed in a recess provided on the light emitting surface of the backlight,
The image display device according to claim 1, wherein the polarizer is provided so as to cover an opening of the concave portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012240483A JP2014089409A (en) | 2012-10-31 | 2012-10-31 | Image display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012240483A JP2014089409A (en) | 2012-10-31 | 2012-10-31 | Image display device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014089409A true JP2014089409A (en) | 2014-05-15 |
Family
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2012240483A Pending JP2014089409A (en) | 2012-10-31 | 2012-10-31 | Image display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014089409A (en) |
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2012
- 2012-10-31 JP JP2012240483A patent/JP2014089409A/en active Pending
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