JPH05288638A - 液晶表示パネルの二次元配光分布測定装置 - Google Patents
液晶表示パネルの二次元配光分布測定装置Info
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- JPH05288638A JPH05288638A JP9085492A JP9085492A JPH05288638A JP H05288638 A JPH05288638 A JP H05288638A JP 9085492 A JP9085492 A JP 9085492A JP 9085492 A JP9085492 A JP 9085492A JP H05288638 A JPH05288638 A JP H05288638A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 液晶表示パネルの二次元配光分布測定装置を
提供する。 【構成】 本発明によれば、照明手段によって液晶表示
パネルの微少範囲のみが照明されるので、この微少範囲
からの光（反射光あるいは透過光）がコリメータレンズ
系の後側焦点面に結像する。この光学像は、リレーレン
ズ系により強度分布像としてテレビジョン撮像装置に再
結像されるが、この撮像面における光強度の位置的な分
布は、液晶表示パネルの微少範囲からの光の配光分布に
対応しているので、二次元配光分布の表示が可能にな
る。
提供する。 【構成】 本発明によれば、照明手段によって液晶表示
パネルの微少範囲のみが照明されるので、この微少範囲
からの光（反射光あるいは透過光）がコリメータレンズ
系の後側焦点面に結像する。この光学像は、リレーレン
ズ系により強度分布像としてテレビジョン撮像装置に再
結像されるが、この撮像面における光強度の位置的な分
布は、液晶表示パネルの微少範囲からの光の配光分布に
対応しているので、二次元配光分布の表示が可能にな
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示パネルの二次元
配光分布測定装置に関する。
配光分布測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示パネルの二次元配光分布は、図
５のように測定されている。まず、液晶表示パネル１を
配置し、測定点Ｐを異なる角度から臨む複数の指向性の
高い光検出器２を配置する。そして、液晶表示パネル１
に光源が付いていないときは照明しながら、測定点Ｐを
中心に液晶表示パネル１を回転させる。これにより測定
点Ｐの二次元配光分布が測定できる。
５のように測定されている。まず、液晶表示パネル１を
配置し、測定点Ｐを異なる角度から臨む複数の指向性の
高い光検出器２を配置する。そして、液晶表示パネル１
に光源が付いていないときは照明しながら、測定点Ｐを
中心に液晶表示パネル１を回転させる。これにより測定
点Ｐの二次元配光分布が測定できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、計測の精度を
高くするためには、測定回数を多くすることが必要にな
り、特に平面的な液晶表示パネルの測定では、計測ポイ
ントが多いため長時間を要する。
高くするためには、測定回数を多くすることが必要にな
り、特に平面的な液晶表示パネルの測定では、計測ポイ
ントが多いため長時間を要する。
【０００４】また、液晶表示パネルの反射或は透過特性
が時々刻々と変化する場合には、リアルタイムの測定が
不可能であった。このため、計測の誤差が大きくなって
しまう。
が時々刻々と変化する場合には、リアルタイムの測定が
不可能であった。このため、計測の誤差が大きくなって
しまう。
【０００５】そこで本発明は、液晶表示パネルの二次元
配光分布特性を、リアルタイムに精度よく計測できる液
晶表示パネルの二次元配光分布測定装置を提供すること
を目的とする。
配光分布特性を、リアルタイムに精度よく計測できる液
晶表示パネルの二次元配光分布測定装置を提供すること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る液晶表示パ
ネルの二次元配光分布測定装置は、測定すべき液晶表示
パネルを照明する照明手段と、前側焦点が液晶表示パネ
ルの位置またはその近傍になるよう配置されたコリメー
タレンズ系と、このコリメータレンズ系の後側焦点面上
に生じた液晶表示パネルからの光の輝度分布像を再結像
させるリレーレンズ系と、再結像された像を撮像するテ
レビジョン撮像装置と、テレビジョン撮像装置の出力を
ディスプレイ画面で表示する表示装置から構成される。
ネルの二次元配光分布測定装置は、測定すべき液晶表示
パネルを照明する照明手段と、前側焦点が液晶表示パネ
ルの位置またはその近傍になるよう配置されたコリメー
タレンズ系と、このコリメータレンズ系の後側焦点面上
に生じた液晶表示パネルからの光の輝度分布像を再結像
させるリレーレンズ系と、再結像された像を撮像するテ
レビジョン撮像装置と、テレビジョン撮像装置の出力を
ディスプレイ画面で表示する表示装置から構成される。
【０００７】ここで、裏面照明型の装置については、照
明手段は、液晶表示パネルに裏面から平行光を照射する
手段と、照明光の入射角度を可変とする手段を有し、コ
リメータレンズ系は液晶表示パネルの表面に対向して配
置することが望ましく、また、表面照明型の装置につい
ては、照明手段は、液晶表示パネルにコリメータレンズ
系を介して平行光を照射する手段と、照明光の入射角度
を可変とする手段をすることが望ましい。
明手段は、液晶表示パネルに裏面から平行光を照射する
手段と、照明光の入射角度を可変とする手段を有し、コ
リメータレンズ系は液晶表示パネルの表面に対向して配
置することが望ましく、また、表面照明型の装置につい
ては、照明手段は、液晶表示パネルにコリメータレンズ
系を介して平行光を照射する手段と、照明光の入射角度
を可変とする手段をすることが望ましい。
【０００８】
【作用】本発明によれば、照明手段によって液晶表示パ
ネルからの光（反射光あるいは透過光）がコリメータレ
ンズ系の後側焦点面に結像する。この光学像は、リレー
レンズ系により輝度分布像としてテレビジョン撮像装置
に再結像されるが、この撮像面における光強度の位置的
な分布は、液晶表示パネルの微少範囲からの光の角度的
な配光分布に対応しているので、二次元配光分布のディ
スプレイ表示が可能になる。
ネルからの光（反射光あるいは透過光）がコリメータレ
ンズ系の後側焦点面に結像する。この光学像は、リレー
レンズ系により輝度分布像としてテレビジョン撮像装置
に再結像されるが、この撮像面における光強度の位置的
な分布は、液晶表示パネルの微少範囲からの光の角度的
な配光分布に対応しているので、二次元配光分布のディ
スプレイ表示が可能になる。
【０００９】
【実施例】以下、添付図面により本発明の実施例を示
す。
す。
【００１０】図1 は本発明の基本構成を示している。同
図（ａ）は液晶表示パネル１に光源が付設されている場
合であり、液晶表示パネル１の前面にはレンズ系３とビ
デオカメラ４が配置される。そして、ビデオカメラ４の
出力（ビデオ信号）は画像処理装置５で処理され、ＣＲ
Ｔなどのビデオモニタ６に送られて画面上で表示され
る。
図（ａ）は液晶表示パネル１に光源が付設されている場
合であり、液晶表示パネル１の前面にはレンズ系３とビ
デオカメラ４が配置される。そして、ビデオカメラ４の
出力（ビデオ信号）は画像処理装置５で処理され、ＣＲ
Ｔなどのビデオモニタ６に送られて画面上で表示され
る。
【００１１】同図（ｂ）は、液晶表示パネル１が光源を
付帯していない場合であり、裏面照明装置７あるいは表
面照明装置８を有している。この場合、レンズ系３、ビ
デオカメラ４、画像処理装置５およびビデオモニタ６に
ついては、同図（ａ）と同様である。照明装置７，８は
液晶表示パネル１を、一定の角度から平行光で照明する
ものであり、この点に一つの特徴がある。
付帯していない場合であり、裏面照明装置７あるいは表
面照明装置８を有している。この場合、レンズ系３、ビ
デオカメラ４、画像処理装置５およびビデオモニタ６に
ついては、同図（ａ）と同様である。照明装置７，８は
液晶表示パネル１を、一定の角度から平行光で照明する
ものであり、この点に一つの特徴がある。
【００１２】本発明は、このような基本構成に特公平４
８５９号の光学系（光源の配光分布測定光学系）を応用
したものであり、以下に具体的な実施例を説明する。
８５９号の光学系（光源の配光分布測定光学系）を応用
したものであり、以下に具体的な実施例を説明する。
【００１３】図２は裏面照明型の第１実施例を示してい
る。光源７１からの光はレンズ７２により集光され、拡
散板７３により全方向に散乱される。この拡散板７３か
らの光のうち、アパーチャ７４を通った光がコリメータ
レンズ７５で平行光とされ、液晶表示パネル１の測定点
Ｐに裏側から入射される。ここで、アパーチャ７４およ
びコリメータレンズ７５は液晶表示パネル１と平行方向
に可動に構成され、したがって液晶表示パネル１への光
の入射角度は可変になっている。
る。光源７１からの光はレンズ７２により集光され、拡
散板７３により全方向に散乱される。この拡散板７３か
らの光のうち、アパーチャ７４を通った光がコリメータ
レンズ７５で平行光とされ、液晶表示パネル１の測定点
Ｐに裏側から入射される。ここで、アパーチャ７４およ
びコリメータレンズ７５は液晶表示パネル１と平行方向
に可動に構成され、したがって液晶表示パネル１への光
の入射角度は可変になっている。
【００１４】コリメータレンズ系の一例として、ｆ−θ
レンズ系３１は前側焦点面Ｆ1 が液晶表示パネル１面と
なるように配設され、測定点Ｐからの光の出射角度に対
応した高さ位置において、ｆ−θレンズ系３１の後側焦
点Ｆ2 に測定点Ｐの輝度の２次元角度分布像が結像され
る。この輝度の２次元角度分布像は、フィールドレンズ
３２およびリレーレンズ３３によってビデオカメラ４の
受光面４１に再結像される。ここで後側焦点Ｆ2 での照
度分布は、液晶表示パネル１からの光の角輝度分布に比
例している。
レンズ系３１は前側焦点面Ｆ1 が液晶表示パネル１面と
なるように配設され、測定点Ｐからの光の出射角度に対
応した高さ位置において、ｆ−θレンズ系３１の後側焦
点Ｆ2 に測定点Ｐの輝度の２次元角度分布像が結像され
る。この輝度の２次元角度分布像は、フィールドレンズ
３２およびリレーレンズ３３によってビデオカメラ４の
受光面４１に再結像される。ここで後側焦点Ｆ2 での照
度分布は、液晶表示パネル１からの光の角輝度分布に比
例している。
【００１５】このため、受光面４１における光強度のパ
ターンは、液晶表示パネル１の測定点Ｐにおける透過光
の角輝度分布に対応することになるので、ビデオモニタ
６において液晶表示パネルの二次元配光分布を表示する
ことが可能になる。ここで、本実施例では、コリメータ
レンズ系としてｆ−θレンズ系３１を用いているため、
測定点Ｐからの透過光の出射角度θと後側焦点Ｆ2 にお
ける像の高さｈとの間には、ｈ＝ｆ・θという関係が成
立している。したがって、ビデオモニタ６においては、
測定点Ｐからの透過光の角強度分布が歪みなくパターン
表示されるが、上記の関係が成立しないときは、画像処
理装置５において歪を補正する換算をすればよい。
ターンは、液晶表示パネル１の測定点Ｐにおける透過光
の角輝度分布に対応することになるので、ビデオモニタ
６において液晶表示パネルの二次元配光分布を表示する
ことが可能になる。ここで、本実施例では、コリメータ
レンズ系としてｆ−θレンズ系３１を用いているため、
測定点Ｐからの透過光の出射角度θと後側焦点Ｆ2 にお
ける像の高さｈとの間には、ｈ＝ｆ・θという関係が成
立している。したがって、ビデオモニタ６においては、
測定点Ｐからの透過光の角強度分布が歪みなくパターン
表示されるが、上記の関係が成立しないときは、画像処
理装置５において歪を補正する換算をすればよい。
【００１６】本実施例の装置によれば、アパーチャ７４
およびコリメータレンズ系７５を光軸（中心軸）と直交
方向に移動させることにより、液晶表示パネル１の裏面
照明角度が変化される。また、液晶表示パネル１を光軸
と直交方向に移動させることによ測定点Ｐの位置を変化
できる。このため、上記の操作を組み合わせることによ
り、液晶表示パネル１の全面について、二次元に配向分
布を測定することができる。
およびコリメータレンズ系７５を光軸（中心軸）と直交
方向に移動させることにより、液晶表示パネル１の裏面
照明角度が変化される。また、液晶表示パネル１を光軸
と直交方向に移動させることによ測定点Ｐの位置を変化
できる。このため、上記の操作を組み合わせることによ
り、液晶表示パネル１の全面について、二次元に配向分
布を測定することができる。
【００１７】図３は表面照明型の第２実施例を示してい
る。照明手段としての光ファイバ８１からの光は、レン
ズ８２で集束され、ビームスプリッタ８３で反射されて
ｆ−θレンズ系３１に入射される。ここで、レンズ８２
は、光ファイバ８１からの光がビームスプリッタ８３で
反射されてｆ−θレンズ系３１の後側焦点Ｆ2 に結像す
るよう設定され、ビームスプリッタ８３には無偏光のも
のが選ばれる。
る。照明手段としての光ファイバ８１からの光は、レン
ズ８２で集束され、ビームスプリッタ８３で反射されて
ｆ−θレンズ系３１に入射される。ここで、レンズ８２
は、光ファイバ８１からの光がビームスプリッタ８３で
反射されてｆ−θレンズ系３１の後側焦点Ｆ2 に結像す
るよう設定され、ビームスプリッタ８３には無偏光のも
のが選ばれる。
【００１８】後側焦点Ｆ2 に結像された光ファイバ８１
からの光はｆ−θレンズ系３１で平行光となり、液晶表
示パネル１の測定点Ｐに入射されて反射される。ここ
で、測定点Ｐから一定の角度で反射された光は、後側焦
点Ｆ2 において上記角度に対応する高さ位置（ｈ＝ｆ・
θ）に結像され、したがって後側焦点Ｆ2 での光強度分
布は測定点Ｐからの反射光の角輝度分布に対応してい
る。
からの光はｆ−θレンズ系３１で平行光となり、液晶表
示パネル１の測定点Ｐに入射されて反射される。ここ
で、測定点Ｐから一定の角度で反射された光は、後側焦
点Ｆ2 において上記角度に対応する高さ位置（ｈ＝ｆ・
θ）に結像され、したがって後側焦点Ｆ2 での光強度分
布は測定点Ｐからの反射光の角輝度分布に対応してい
る。
【００１９】この光学像は、フィールドレンズ３２およ
びリレーレンズ３３によってビデオカメラ４の受光面４
１に再結像される。したがって、ビデオモニタ６におい
て測定点Ｐの二次元配光分布を目視できる。ここで、本
実施例では、光ファイバ８１およびレンズ８２を図２の
ように、紙面に垂直な面上で可動にしているので、液晶
表示パネル１の測定点Ｐに対する照明光の入射角度を可
変にできる。したがって、光ファイバ８１およびレンズ
８２を移動させることで角度を変え、かつ液晶表示パネ
ル１を移動させることで測定点Ｐの位置を変え、したが
って任意の角度での二次元的な広がりを有する液晶表示
パネル１の二次元配光分布が計測できる。
びリレーレンズ３３によってビデオカメラ４の受光面４
１に再結像される。したがって、ビデオモニタ６におい
て測定点Ｐの二次元配光分布を目視できる。ここで、本
実施例では、光ファイバ８１およびレンズ８２を図２の
ように、紙面に垂直な面上で可動にしているので、液晶
表示パネル１の測定点Ｐに対する照明光の入射角度を可
変にできる。したがって、光ファイバ８１およびレンズ
８２を移動させることで角度を変え、かつ液晶表示パネ
ル１を移動させることで測定点Ｐの位置を変え、したが
って任意の角度での二次元的な広がりを有する液晶表示
パネル１の二次元配光分布が計測できる。
【００２０】図４には、第１および第２実施例に適用可
能な構成を示している。図示の通り、リレーレンズ３３
には開口径が可変の絞り３４が配設され、リレーレンズ
３３とビデオカメラ４の間には、光路に対して進退可能
（又は着脱可能）な結像レンズ３５が配設されている。
能な構成を示している。図示の通り、リレーレンズ３３
には開口径が可変の絞り３４が配設され、リレーレンズ
３３とビデオカメラ４の間には、光路に対して進退可能
（又は着脱可能）な結像レンズ３５が配設されている。
【００２１】この構成を前述の実施例に適用すると、絞
り３４の開口径を調節することにより、視野すなわち液
晶表示パネル１での測定点Ｐの範囲を調節できる。ま
た、結像レンズ３５を図４の実線のように光路に進入さ
せると、液晶表示パネル１の何処をどのような大きさで
測定するかがビデオモニタ６で視認でき、光路外に退避
させれば、前述の二次元配光分布をビデオモニタ６で視
認できる。
り３４の開口径を調節することにより、視野すなわち液
晶表示パネル１での測定点Ｐの範囲を調節できる。ま
た、結像レンズ３５を図４の実線のように光路に進入さ
せると、液晶表示パネル１の何処をどのような大きさで
測定するかがビデオモニタ６で視認でき、光路外に退避
させれば、前述の二次元配光分布をビデオモニタ６で視
認できる。
【００２２】本発明の装置をカラー液晶表示パネルの測
定に応用するときは、ビデオカメラ４の前面にＲ，Ｇ，
Ｂで切り換えれるフィルタを設ければよい。そして、
Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれについて二次元配光分布を求める
ことで、各色の配光特性の一致、不一致が判別できる。
定に応用するときは、ビデオカメラ４の前面にＲ，Ｇ，
Ｂで切り換えれるフィルタを設ければよい。そして、
Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれについて二次元配光分布を求める
ことで、各色の配光特性の一致、不一致が判別できる。
【００２３】
【発明の効果】以上の通り、本発明の液晶表示パネルの
二次元配光分布測定装置では、照明手段によって液晶表
示パネルが所望の角度で照明されるので、この光（反射
光あるいは透過光）がコリメータレンズ系の後側焦点面
に結像する。この光学像は、リレーレンズ系により輝度
分布像としてテレビジョン撮像装置に再結像されるが、
この撮像面における光強度の位置的な分布は、液晶表示
パネルの微少範囲からの光の配光分布に対応しているの
で、二次元配光分布の表示が可能になる。
二次元配光分布測定装置では、照明手段によって液晶表
示パネルが所望の角度で照明されるので、この光（反射
光あるいは透過光）がコリメータレンズ系の後側焦点面
に結像する。この光学像は、リレーレンズ系により輝度
分布像としてテレビジョン撮像装置に再結像されるが、
この撮像面における光強度の位置的な分布は、液晶表示
パネルの微少範囲からの光の配光分布に対応しているの
で、二次元配光分布の表示が可能になる。
【００２４】特に液晶表示パネルでは指向性のある照明
下で配光特性を計測することが重要であるため、本発明
の液晶表示パネルの二次元配光分布測定装置を用いる
と、透過型の液晶表示パネルについては、照明光源の配
置設計に活用でき、反射型の液晶表示パネルについて
は、どのような角度からの光に対して配光が均一となる
かを判別できる。
下で配光特性を計測することが重要であるため、本発明
の液晶表示パネルの二次元配光分布測定装置を用いる
と、透過型の液晶表示パネルについては、照明光源の配
置設計に活用でき、反射型の液晶表示パネルについて
は、どのような角度からの光に対して配光が均一となる
かを判別できる。
【図１】本発明の基本構成図。
【図２】第１実施例に係る液晶表示パネルの二次元配光
分布測定装置の要部構成図。
分布測定装置の要部構成図。
【図３】第２実施例に係る液晶表示パネルの二次元配光
分布測定装置の要部構成図。
分布測定装置の要部構成図。
【図４】第１，第２実施例に適用可能な光学系の構成
図。
図。
【図５】従来例の構成図。
１…液晶表示パネル、２…光検出器、３…レンズ系、３
１…ｆ−θレンズ系、３２…フィールドレンズ、３３…
リレーレンズ、３４…絞り、３５…結像レンズ、４…ビ
デオカメラ、５…画像処理装置、６…ビデオモニタ、７
…裏面照明装置、８…表面照明装置。
１…ｆ−θレンズ系、３２…フィールドレンズ、３３…
リレーレンズ、３４…絞り、３５…結像レンズ、４…ビ
デオカメラ、５…画像処理装置、６…ビデオモニタ、７
…裏面照明装置、８…表面照明装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小石 結 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松ホ トニクス株式会社内 (72)発明者 山本 直樹 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松ホ トニクス株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 二次元配光分布を測定すべき液晶表示パ
ネルを照明する照明手段と、 前側焦点が前記液晶表示パネルの位置またはその近傍に
なるよう配置されたコリメータレンズ系と、 前記コリメータレンズ系の後側焦点面上に生じた前記液
晶表示パネルからの光の輝度分布像を再結像させるリレ
ーレンズ系と、 前記再結像された像を撮像するテレビジョン撮像装置
と、 前記テレビジョン撮像装置の出力をディスプレイ画面に
表示する表示装置とを備えて構成された液晶表示パネル
の二次元配光分布測定装置。 - 【請求項２】 前記照明手段は、前記液晶表示パネルに
裏面から平行光を照射する手段と、前記照明光の入射角
度を可変とする手段を有し、 前記コリメータレンズ系は前記液晶表示パネルの表面に
対向して配置されている請求項１記載の液晶表示パネル
の二次元配光分布測定装置。 - 【請求項３】 前記照明手段は、前記液晶表示パネルに
表面から前記コリメータレンズ系を介して平行光を照射
する手段と、前記照明光の入射角度を可変とする手段を
有する請求項１記載の液晶表示パネルの二次元配光分布
測定装置。 - 【請求項４】 前記リレーレンズ系に挿入された開口径
が可変の絞りと、前記リレーレンズ系と前記テレビジョ
ン撮像装置の間の光路上に進退自在もしくは着脱自在に
配設された結像レンズ系とを更に備える請求項１記載の
液晶表示パネルの二次元配光分布測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4090854A JP2769405B2 (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 液晶表示パネルの二次元配光分布測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4090854A JP2769405B2 (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 液晶表示パネルの二次元配光分布測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05288638A true JPH05288638A (ja) | 1993-11-02 |
| JP2769405B2 JP2769405B2 (ja) | 1998-06-25 |
Family
ID=14010161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4090854A Expired - Fee Related JP2769405B2 (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 液晶表示パネルの二次元配光分布測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2769405B2 (ja) |
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| JPS61269036A (ja) * | 1985-05-23 | 1986-11-28 | Sharp Corp | 液晶表示素子評価装置 |
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1992
- 1992-04-10 JP JP4090854A patent/JP2769405B2/ja not_active Expired - Fee Related
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