WO2021166780A1 - 表示画面からの出射光の検知方法、および表示装置 - Google Patents

表示画面からの出射光の検知方法、および表示装置 Download PDF

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optical sensor
display screen
display device
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昭憲 林
裕介 伴場
亮輔 堂前
伊藤　広
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Eizo株式会社
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    • G09G2360/14—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors
    • G09G2360/145—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors the light originating from the display screen

Definitions

  • the present invention relates to detecting emitted light from a display screen.
  • Patent Document 1 discloses that in a display device controlled so that a light source of a backlight blinks, the emitted light from each pixel is measured while moving a line sensor in accordance with the timing of pixel lighting. Has been done.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for detecting emitted light from a display screen with a simple configuration and procedure without changing the position of a sensor. Is.
  • a method of detecting light emitted from a display screen of a display device which comprises an arrangement step of arranging a photodetector including an optical sensor and a light guide member on the surface side of the display screen, and the light.
  • a method including a detection step of turning on an arbitrary area of the display screen without changing the position of the sensor, guiding the light emitted from the area to the optical sensor by the light guide member, and detecting the light by the optical sensor.
  • the light emitted from an arbitrary area of the display screen is guided by the light sensor and detected by the light guide member arranged on the surface side of the display screen. This makes it possible to detect the emitted light from the display screen with a simple configuration and procedure without using a mobile sensor and without changing the position of the sensor.
  • a brightness specifying step for specifying the brightness corresponding to the emitted light detected in the detection step is further included.
  • the chromaticity specifying step for specifying the chromaticity corresponding to the emitted light detected in the detection step is further included.
  • a diffuse reflection structure is formed on at least one of the front surface and the back surface of the light guide member.
  • a reflective structure is formed on the surface of the light guide member.
  • the metering unit is removable with respect to the display device.
  • the display device arranged on the display screen further includes a step of emitting light.
  • a display device that detects the light emitted from the display screen, includes a control unit, and a light measuring unit including a light guide member and an optical sensor is arranged on the surface side of the display screen.
  • the control unit lights an arbitrary area of the display screen without changing the position of the optical sensor, and the light emitted from the area is guided to the optical sensor by the light guide member, and the optical sensor.
  • a display device that is configured to be detectable is provided.
  • FIG. 1A is a front perspective view of the display device 10 according to the first embodiment.
  • FIG. 1B is a front view of the display unit 1. It is sectional drawing of the display part 1.
  • FIG. It is a figure which shows the functional structure of the display device 10. It is a flow chart which shows the procedure of the luminance unevenness correction processing.
  • FIG. 5A is a diagram illustrating lighting of the display screen 4.
  • FIG. 5B is a diagram illustrating detection of emitted light from the display screen 4. It is a figure explaining the update process of unevenness correction data.
  • FIG. FIG. 8A is a cross-sectional view of the display unit 1 in the modified example 2 when an electric field is applied to the light guide plate 7b.
  • FIG. 8B is a cross-sectional view of the display unit 1 in the modified example 2 when no electric field is applied to the light guide plate 7b.
  • FIG. 9A is a cross-sectional view showing a modified example 3 when the light guide plate 7b is provided on a part of the display screen 4.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view of the modified example 3 in the case where the air layer 7c is provided between the protective glass 7 and the display device 6.
  • FIG. 10A is a cross-sectional view of the display unit 1 in the modified example 4 using the flat mirror 7d.
  • FIG. 10B is a cross-sectional view of the display unit 1 in the modified example 4 using the curved mirror 7d. It is a front view of the display part 1 in the modification 5.
  • FIG. 14A is a cross-sectional view of the display unit 1 according to the third embodiment
  • FIG. 14B is a front view of the display unit 1 according to the third embodiment.
  • FIG. 16A is a cross-sectional view of the display unit 1 according to the modified example 1 of the third embodiment
  • FIG. 16B is a front view of the display unit 1 according to the modified example 1 of the third embodiment.
  • FIG. 18A is a cross-sectional view of the display unit 1 according to the modified example 3 of the third embodiment
  • FIG. 18B is a front view of the display unit 1 according to the modified example 3 of the third embodiment
  • FIG. 19A is a cross-sectional view of the display unit 1 according to the modified example 4 of the third embodiment
  • FIG. 19B is a front view of the display unit 1 according to the modified example 4 of the third embodiment. It is a figure explaining the detection of the light emitted from the display screen 4 in the modification 4.
  • First Embodiment> (1.1. Configuration of display device 10) The configuration of the display device 10 will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • the display device 10 is composed of a display unit 1, a bezel 2, and a leg unit 3.
  • the display unit 1 displays an image (including a still image and a moving image) on the display screen 4.
  • the bezel 2 is attached from the back surface to the side surface of the display unit 1, and is formed of an insulator such as engineering plastic.
  • the bezel 2 is provided with a power indicator, various keypads used for user operation, a speaker, and the like.
  • the legs 3 are attached to the back surface of the bezel 2 and support the display 1.
  • the optical sensor 5 is arranged inside the bezel 2 in front of the display unit 1.
  • the optical sensors 5 are arranged inside the upper, lower, left, and right bezels 2 so as to surround the outer periphery of the display screen 4.
  • the display screen 4 includes a display device 6 arranged on the back side of the display unit 1 and a protective glass 7.
  • the display device 6 is composed of, for example, an organic EL display panel, and displays an image by emitting light from a light emitting element corresponding to the pixels of the display screen 4.
  • the protective glass 7 is arranged on the surface side of the display screen 4 in order to protect the display device 6. Although the details will be described later, the protective glass 7 functions as a light guide member that transmits the emitted light from the display device 6 and reflects the emitted light to guide the light sensor 5. In the example shown in FIG.
  • the optical sensor 5 is arranged on the side of the protective glass 7, but the present invention is not limited to this example, and the optical sensor 5 may be arranged on the side of the display device 6, for example. .. Further, in order to guide all the emitted light from the display device 6 to the optical sensor 5 without leaking to the outside, the surface of the protective glass 7 on which the optical sensor 5 is arranged or the side surface of the display device 6 is formed on the optical sensor 5. All may be mirrored except for the placement position.
  • the display device 10 includes a control unit 8 and a storage unit 15 in addition to the above-mentioned optical sensor 5 and display device 6.
  • the control unit 8 includes a display control unit 11, a sensor control unit 12, a brightness identification unit 13, and an unevenness correction processing unit 14.
  • the display control unit 11 controls the light emitted from the display device 6.
  • the sensor control unit 12 specifies the intensity of the emitted light detected by the optical sensor 5.
  • the brightness specifying unit 13 specifies the brightness of the emitted light detected by the optical sensor 5.
  • the unevenness correction processing unit 14 corrects the brightness unevenness of the display screen 4. Details of each function will be described later.
  • Each of the above-mentioned components may be realized by software or hardware.
  • various functions can be realized by executing a program by a CPU (Central Processing Unit).
  • the program may be stored in a storage unit 15 realized by a memory, an HDD (Hard Disk Drive), an SSD (Solid State Drive), or the like, or may be stored in a non-temporary recording medium that can be read by a computer. ..
  • each of the above-mentioned components may be realized by so-called cloud computing by reading a program stored in an external storage unit.
  • various circuits such as ASIC (Application Specific Integrated Circuit), FPGA (Field Programmable Gate Array), or DRP (Dynamic Reconfigurable Processor) can be realized.
  • step S110 the display control unit 11 lights a part of the area of the display screen 4 to emit the emitted light.
  • the display control unit 11 causes a part of the display device 6 to emit light in order from R1 which is the upper left region of the display screen 4 to Rn which is the lower right region. Turn it on.
  • the shape, size, and number of the areas to be sequentially lit can be appropriately set, but it is preferable that the area is set so as to cover the display screen 4. Further, the regions may be set exclusively for each other or may be set so as to overlap each other.
  • step S120 the emitted light from the emitted region is detected by the optical sensor 5.
  • the optical sensor 5 As shown in FIG. 5B, the light emitted from a part of the display screen 4 is reflected in the protective glass 7 that functions as a light guide member, and is detected by the optical sensor 5.
  • step S130 the sensor control unit 12 determines whether or not the emitted light from the entire area of the display screen has been detected. When the emitted light from all the regions is detected (Yes in step S130), step S140 is performed. If the emitted light from all the regions is not detected (No in step S130), steps S110 and S120 are repeated.
  • the brightness specifying unit 13 specifies the brightness for each lit area based on the detection result of the optical sensor 5 (that is, the intensity of the detected emitted light).
  • the sensor calibration coefficient matrix C is stored in the storage unit 15.
  • the sensor calibration coefficient matrix C has a correspondence relationship between the brightness value for each region of the display screen 4 measured by a luminance meter or the like at the time of manufacturing the display device 10 and the detection value of the optical sensor 5 at the time of light emission in the region.
  • the brightness specifying unit 13 specifies the brightness of each lit area of the display screen 4 based on the detection result data R of the optical sensor 5 and the sensor calibration coefficient matrix C.
  • step S150 the unevenness correction processing unit 14 updates the unevenness correction data M.
  • the storage unit 15 includes unevenness correction data M and unevenness correction target matrix T.
  • the unevenness correction data M is data relating to the correction amount of the luminance unevenness for each area of the display screen 4 measured at the time of manufacturing the display device 10, and is the data referred to when performing the luminance unevenness correction for arbitrary image data.
  • the unevenness correction target matrix T is data that defines the amount of luminance unevenness (rate of change in luminance with respect to the reference value) that should be targeted for each region of the display screen 4.
  • the updated unevenness correction data Mref can be expressed by the following equation (1). Subsequent luminance unevenness correction is performed using the unevenness correction data Mref updated in this way.
  • the display device 10 includes a protective glass 7 as a light guide member, an optical sensor 5, and a control unit 8.
  • the protective glass 7 is installed on the front surface side of the display screen 4, and the optical sensor 5 is installed on the outer peripheral side of the display screen 4.
  • the control unit 8 lights a part of the display screen 4. The light emitted from the region is guided to the optical sensor 5 by the protective glass 7 as a light guide member, and is detected by the optical sensor 5.
  • the luminance unevenness correction data of the display screen 4 can be updated, and an appropriate luminance unevenness correction process can be performed.
  • a modified example 1 of the first embodiment will be described with reference to FIG. 7.
  • a pattern 7a for reflecting the light emitted from the display device 6 is formed on the surface of the protective glass 7 in the first modification.
  • the pattern 7a may be formed by dot printing on the surface of the protective glass 7, or may be realized by attaching the lens structure to the surface of the protective glass 7. With such a configuration, it is possible to specifically realize a light guide member that guides the light emitted from the display device 6 to the optical sensor 5.
  • Modification 2 will be described with reference to FIGS. 8A and 8B.
  • a light guide plate 7b that switches between transmission and reflection of emitted light when an electric field is applied is attached to the surface of the protective glass 7 in the second modification.
  • the light guide plate 7b is realized by, for example, PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal) glass.
  • an electric field is applied to the light guide plate 7b during normal use to make the display screen 4 visible, and at the time of specific work such as detecting the emitted light from the display device, the light guide plate 7b is used.
  • the application of the electric field to the display device 6 can be stopped, and the light emitted from the display device 6 can be guided to the optical sensor 5, and the control can be performed according to the intended use.
  • FIGS. 9A and 9B Modification 3 will be described with reference to FIGS. 9A and 9B.
  • the region that reflects the emitted light can be changed by applying an electric field only to a part of the light guide plate 7b. With such a configuration, it is possible to change the region that reflects the emitted light according to the lighting region.
  • an air layer 7c is provided between the protective glass 7 and the display device 6. By providing the air layers 7c having different refractive indexes in this way, it becomes easy to propagate the emitted light reflected by the light guide plate 7b in the protective glass 7.
  • Modification 4 will be described with reference to FIGS. 10A and 10B.
  • a mirror 7d for reflecting the light emitted from the display device 6 is installed on the surface of the protective glass 7 in the modified example 4 as a light guide member.
  • the mirror 7d is configured to be removable, and the display screen can be visually recognized by removing it during normal use.
  • FIG. 10A illustrates a mode in which a flat mirror 7d is installed.
  • FIG. 10B illustrates an embodiment in which a curved mirror 7d is installed.
  • Second Embodiment> (2.1. Configuration) A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 12 and 13.
  • the second embodiment is different from the first embodiment in that it includes a chromaticity specifying step for specifying the chromaticity corresponding to the emitted light detected by the optical sensor 5.
  • a chromaticity specifying step for specifying the chromaticity corresponding to the emitted light detected by the optical sensor 5.
  • control unit 8 is used for each region of the R (Red), G (Green), and B (Blue) colors in the light emitting element of the display device 6. Light is emitted and the light intensity of each color is detected by the light sensor 5 (steps S110 to S240 in FIG. 13).
  • step S250 the control unit 8 compares the light intensity of R, G, B measured in advance with the newly acquired detection result of R, G, B, and R, for each detected region, Specify the chromaticity of G and B.
  • step S260 the control unit 8 updates the color unevenness correction data so that the ratios of R, G, and B are the same. As a result, the display color can be adjusted to the target color.
  • three types of optical sensors 5 may be arranged corresponding to the respective colors of R, G, and B.
  • the sensor for each color of R, G, and B can be obtained.
  • the chromaticity is accurately measured even when the chromaticity of each R, G, B changes due to aging. It becomes possible.
  • the photometric unit 20 includes a light propagation unit 21 as a light guide member and an optical sensor 22.
  • the light measuring unit 20 is formed in a flat rectangular parallelepiped shape, and as shown in FIG. 14B, preferably has a larger area than the display screen 4 when viewed from the front, and more preferably has a wider area than the display device 10. To be equipped.
  • the light propagation unit 21 is made of glass or the like, and the front surface 21a of the light propagation unit 21 is mirrored. As a result, the light propagation unit 21 transmits the emitted light from the display device 6 and functions as a light guide member that reflects the emitted light and guides the emitted light to the optical sensor 5. As an example, a plurality of optical sensors 5 (three in the example shown in FIG. 14) are provided at predetermined positions on the upper surface of the photometric unit 20.
  • the light propagation unit 21 may further have a structure for controlling the reflection direction of the emitted light. Further, a configuration for diffusing the emitted light may be provided on the surface of the display device 6.
  • the photometric unit 20 independent of the display device 10 is used, and the light emitted from an arbitrary region of the display screen 4 is guided to the optical sensor 22 by the light propagation unit 21 and detected. ..
  • the light measuring unit 20 is configured to be removable from the display device 10, it is possible to apply the technical idea of the present application to the existing display devices of various sizes.
  • the optical sensor 22 is provided without changing the predetermined position of the photometric unit 20, which eliminates the need for a mechanism for moving the optical sensor 22 and a process for controlling the movement of the optical sensor 22.
  • the front surface 21a of the light propagation unit 21 is surface-treated by a diffuse reflection structure.
  • a diffuse reflection structure By performing such a surface treatment, it is possible to promote the diffusion of the emitted light in the light propagation unit 21, and it becomes easy to guide the emitted light to the optical sensor 22.
  • the diffuse reflection structure dot printing and (/ or) surface treatment for imparting a lens array shape can be performed. In these cases, the dot printing pattern, the shape, size, and density of the lens array may be appropriately designed in consideration of the shape of the light propagation portion 21, the position with the light sensor 22, and the like.
  • the back surface 21b of the light propagation unit 21 is surface-treated by a diffuse reflection structure. Specifically, a diffusion sheet may be attached, or dot printing or a lens array shape may be added. By performing such a surface treatment, the diffusion of the emitted light in the light propagation unit 21 can be further promoted, and the design for guiding the emitted light to the optical sensor 22 becomes easy.
  • the optical sensor 22 is arranged on the front surface of the photometric unit 20.
  • one optical sensor 22 may be arranged at the center of the front surface of the photometric unit 20, or may be arranged at another location on the front surface of the photometric unit 20.
  • the front surface 21a and the back surface 21b of the light propagation portion 21 are surface-treated by a diffuse reflection structure.
  • the light measuring unit 20 in the modified example 4 has an uneven Fresnel mirror 24 formed on the front surface thereof.
  • the Fresnel mirror 24 is formed on an arc centered on the optical sensor 22 when viewed from the front.
  • the light emitted from an arbitrary region of the display device 6 passes through the light propagation portion 21 and is reflected by the Fresnel mirror 24, and is guided to the optical sensor 22 through the locus Lr. Be taken.
  • the Fresnel mirror 24 is formed, the emitted light is reflected on the virtual parabolic surface P and can be guided to the optical sensor 22 in the same manner as passing through the virtual locus Lf. With such a configuration, it becomes easy to arrange one optical sensor 22 in the center of the upper surface of the photometric unit 20 and design the optical sensor 22 to guide the light emitted from the display device 6.
  • the application of the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the number, shape, and placement position of the optical sensors 5 are not limited to the above aspects.
  • the number of optical sensors 5 may be one, or may be arranged on the bezel instead of inside the bezel.
  • the display screen 4 is realized by the light emitting element of the display device 6 emitting light, but the present invention is not limited to this mode.
  • the technical idea of the present disclosure can be applied to a so-called liquid crystal panel in which the light from the backlight is blocked by the liquid crystal unit.
  • the removable mirror 7d is used as the light guide member, but the light guide member in other embodiments may also have a removable configuration.
  • the photometric unit 20 may be provided with a control unit and may execute some or all of the functions of the control unit 8 such as the sensor control unit 12 or the brightness identification unit 13. Further, the light measuring unit 20 may be arranged so as not to be removable, that is, a fixed arrangement.
  • the present invention can also be realized as a program that causes the control unit 8 to exert each of the above-mentioned functions.
  • the present invention can also be realized as a computer-readable non-temporary recording medium that stores the above-mentioned program.
  • Display part 2 Bezel 3: Leg part 4: Display screen 5: Optical sensor, 6: Display device, 7: Protective glass, 7a: Pattern, 7b: Light guide plate, 7c: Air layer, 7d: Mirror, 8: Control unit, 10: Display device, 11: Display control unit, 12: Sensor control unit, 13: Brightness identification unit, 14: Unevenness correction processing unit, 15: Storage unit, 20: Photometric unit, 21: Light Propagation part, 21a: front side, 21b: back side, 22: optical sensor, 24: Frenel mirror, 24a: top, 24b: groove part

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Abstract

センサの位置を変えることなく、簡易な構成および手順で表示画面からの出射光の検知する方法を提供する。　本発明によれば、表示装置の表示画面からの出射光を検知する方法であって、光センサと導光部材を含む測光部を、前記表示画面の表面側に配置する配置ステップと、前記光センサの位置を変えることなく、前記表示画面の任意の領域を点灯させ、前記領域からの出射光を前記導光部材によって前記光センサへ導き、当該光センサで検知する検知ステップと、を含む方法が提供される。

Description

表示画面からの出射光の検知方法、および表示装置
　本発明は、表示画面からの出射光の検知に関する。
　従来、表示装置における表示画面の一部の領域からの出射光を検知するために、様々な方法が開発されている。例えば、特許文献１には、バックライトの光源が点滅するように制御される表示装置において、画素点灯のタイミングに合わせて、ラインセンサを移動させながら各画素からの出射光を測定することが開示されている。
特開２０１７－１６１７５４号公報
　しかし、特許文献１に記載の構成では、移動式のセンサを用いているため、センサの移動を制御する必要があり、回路構成が複雑になるとともに移動のための操作を行う必要がある。
　本発明はこのような事情を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、センサの位置を変えることなく、簡易な構成および手順で表示画面からの出射光を検知する方法を提供することである。
　本発明によれば、表示装置の表示画面からの出射光を検知する方法であって、光センサと導光部材を含む測光部を、前記表示画面の表面側に配置する配置ステップと、前記光センサの位置を変えることなく、前記表示画面の任意の領域を点灯させ、前記領域からの出射光を前記導光部材によって前記光センサへ導き、当該光センサで検知する検知ステップと、を含む方法が提供される。
　このような構成とすることにより、表示画面の任意の領域からの出射光は、表示画面の表面側に配置された導光部材によって、光センサに導かれて検知される。これにより、移動式のセンサを用いることなく、また、センサの位置を変えることなく、簡易な構成および手順で表示画面からの出射光を検知することが可能となる。
　以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴が独立に発明を構成する。
　好ましくは、前記検知ステップで検知した前記出射光に対応する輝度を特定する輝度特定ステップをさらに含む。
　好ましくは、前記検知ステップで検知した前記出射光に対応する色度を特定する色度特定ステップをさらに含む。
　好ましくは、前記導光部材の表面および背面の少なくとも一方には、拡散反射構造が形成されている。
　好ましくは、前記導光部材の表面には、反射構造が形成されている。
　好ましくは、前記測光部は前記表示装置に対して取り外し可能である。
　好ましくは、前記表示画面に配置された表示デバイスが発光するステップをさらに含む。
　本発明の別の態様によると、表示画面からの出射光を検知する表示装置であって、制御部を備え、導光部材と光センサを含む測光部が、前記表示画面の表面側に配置され、前記制御部は、前記光センサの位置を変えることなく、前記表示画面の任意の領域を点灯させ、前記領域からの出射光は、前記導光部材によって前記光センサへ導かれ、当該光センサで検知可能に構成される、表示装置が提供される。
図１Ａは第１実施形態に係る表示装置１０の前面斜視図である。図１Ｂは表示部１の正面図である。 表示部１の断面図である。 表示装置１０の機能構成を示す図である。 輝度ムラ補正処理の手順を示すフロー図である。 図５Ａは表示画面４の点灯を説明する図である。図５Ｂは表示画面４からの出射光の検知を説明する図である。 ムラ補正データの更新処理を説明する図である。 変形例１における表示部１の断面図である。 図８Ａは導光板７ｂに電場を印加した場合の変形例２における表示部１の断面図である。図８Ｂは導光板７ｂに電場を印加しない場合の変形例２における表示部１の断面図である。 図９Ａは導光板７ｂが表示画面４の一部に設けられた場合の変形例３を示す断面図である。図９Ｂは、変形例３において、保護ガラス７と表示デバイス６の間に空気層７ｃが設けられた場合の断面図である。 図１０Ａは平面状のミラー７ｄを用いた変形例４における表示部１の断面図である。図１０Ｂは曲面状のミラー７ｄを用いた変形例４における表示部１の断面図である。 変形例５における表示部１の正面図である。 第２実施形態における色ムラ補正の処理を説明する図である。 色ムラ補正の処理の手順を示すフロー図である。 図１４Ａは第３実施形態に係る表示部１の断面図であり、図１４Ｂは第３実施形態に係る表示部１の正面図である。 第３実施形態に係る表示装置１０および測光部２０の機能構成を示す図である。 図１６Ａは第３実施形態の変形例１に係る表示部１の断面図であり、図１６Ｂは第３実施形態の変形例１に係る表示部１の正面図である。 第３実施形態の変形例２に係る表示部１の断面図である。 図１８Ａは第３実施形態の変形例３に係る表示部１の断面図であり、図１８Ｂは第３実施形態の変形例３に係る表示部１の正面図である。 図１９Ａは第３実施形態の変形例４に係る表示部１の断面図であり、図１９Ｂは第３実施形態の変形例４に係る表示部１の正面図である。 変形例４における表示画面４からの出射光の検知を説明する図である。
＜１．第１実施形態＞
（１．１．表示装置１０の構成）
　図１および図２を参照し、表示装置１０の構成を説明する。
　図１Ａに示すように、表示装置１０は、表示部１、ベゼル２、脚部３により構成される。表示部１は、画像（静止画および動画を含む）を表示画面４に表示する。ベゼル２は、表示部１の背面から側面にかけて取り付けられており、例えばエンジニアリングプラスチック等の絶縁体で形成される。詳細は図示しないが、ベゼル２には、電源インジケータやユーザーの操作に供される種々のキーパッド、そして、スピーカーなどが設けられている。脚部３は、ベゼル２の背面に取り付けられ、表示部１を支持する。
　図１Ｂに示すように、表示部１の正面におけるベゼル２の内部には、光センサ５が配置されている。本実施形態に係る表示装置１０では、表示画面４の外周を取り囲むように、上下左右のベゼル２の内部に４つの光センサ５がそれぞれ配置されている。
　図２に示すように、表示画面４は、表示部１の背面側に配置された表示デバイス６と、保護ガラス７を備える。表示デバイス６は、例えば有機ＥＬディスプレイパネルで構成され、表示画面４の画素に対応した発光素子が発光することにより、画像を表示する。保護ガラス７は、表示デバイス６を保護するために表示画面４の表面側に配置される。詳細は後述するが、保護ガラス７は、表示デバイス６からの出射光を透過するとともに、当該出射光を反射して光センサ５へ導く導光部材として機能する。なお、図２に示す例では、光センサ５は保護ガラス７の側方に配置されているが、この例に限定されることはなく、例えば表示デバイス６の側方に配置されていてもよい。また、表示デバイス６からの出射光を外部へ漏らすことなく全て光センサ５へ導くために、光センサ５が配置されている保護ガラス７または表示デバイス６の側方の表面を、光センサ５の配置位置を除いて全てミラー加工としてもよい。
（１．２．表示装置１０の機能構成）
　図３を参照し、表示装置１０の機能構成を説明する。図３に示すように、表示装置１０は、上述した光センサ５および表示デバイス６に加えて、制御部８と記憶部１５を備える。制御部８は、表示制御部１１と、センサ制御部１２と、輝度特定部１３と、ムラ補正処理部１４を含む。
　表示制御部１１は、表示デバイス６からの出射光を制御する。センサ制御部１２は、光センサ５が検知した出射光の強度を特定する。輝度特定部１３は、光センサ５が検知した出射光の輝度を特定する。ムラ補正処理部１４は、表示画面４の輝度ムラの補正処理を行う。各機能の詳細は後述する。
　上述した各構成要素は、ソフトウェアによって実現してもよく、ハードウェアによって実現してもよい。ソフトウェアによって実現する場合、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）がプログラムを実行することによって各種機能を実現することができる。プログラムは、メモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）またはＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）等で実現される記憶部１５に格納してもよく、コンピューターが読み取り可能な非一時的な記録媒体に格納してもよい。
　また、上述した各構成要素は、外部の記憶部に格納されたプログラムを読み出し、いわゆるクラウドコンピューティングにより実現してもよい。ハードウェアによって実現する場合、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）、またはＤＲＰ（Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などの種々の回路によって実現することができる。
（１．３．輝度ムラの補正データの更新処理）
　図４～図６を参照し、表示装置１０における輝度ムラの補正データの更新処理を説明する。図４に示すように、まずステップＳ１１０において、表示制御部１１は、表示画面４の一部の領域を点灯させて出射光を発光させる。具体的には、図５Ａに示すように、表示制御部１１は、表示デバイス６の一部を発光させることにより、表示画面４の左上の領域であるＲ１から右下の領域であるＲｎまで順次点灯させる。
　ここで、順次点灯される領域の形状、大きさ、および数は適宜設定することができるが、表示画面４を網羅するように設定されるのが好ましい。また、当該領域は互いに排他的に設定してもよいし、互いに重なるように設定してもよい。
　ステップＳ１２０において、発光された領域からの出射光は、光センサ５によって検知される。図５Ｂに示すように、表示画面４の一部の領域からの出射光は、導光部材として機能する保護ガラス７内で反射され、光センサ５で検知される。
　ステップＳ１３０において、センサ制御部１２は、表示画面の全ての領域からの出射光を検知したか否かを判定する。全ての領域からの出射光を検知した場合（ステップＳ１３０においてＹｅｓ）、ステップＳ１４０が行われる。全ての領域からの出射光を検知していない場合（ステップＳ１３０においてＮｏ）、ステップＳ１１０およびステップＳ１２０が繰り返される。
　ステップＳ１４０において、輝度特定部１３は光センサ５の検知結果（すなわち、検知した出射光の強度）に基づいて、点灯した領域ごとの輝度を特定する。図６に示すように、記憶部１５にはセンサ校正係数マトリクスＣが格納されている。センサ校正係数マトリクスＣは、表示装置１０の製造時に輝度計などで測定された表示画面４の領域ごとの輝度値と、当該領域の発光時における光センサ５の検知値の対応関係を有する。輝度特定部１３は、光センサ５の検知結果データＲとセンサ校正係数マトリクスＣとに基づいて、表示画面４の点灯した領域ごとの輝度を特定する。
　ステップＳ１５０において、ムラ補正処理部１４はムラ補正データＭの更新処理を行う。図６に示すように、記憶部１５は、ムラ補正データＭとムラ補正目標マトリクスＴを備える。ムラ補正データＭは、表示装置１０の製造時に測定された表示画面４の領域ごとの輝度ムラの補正量に関するデータであり、任意の画像データに対して輝度ムラ補正を行う際に参照されるデータである。ムラ補正目標マトリクスＴは、表示画面４の領域ごとに目標とすべき輝度ムラの量（基準値に対する輝度の変化率）を規定したデータである。更新後のムラ補正データＭrefは、以下の式（１）で表すことができる。このように更新されたムラ補正データＭrefを用いて、以後の輝度ムラ補正が行われる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　以上のようにして、本実施形態に係る表示装置１０は、導光部材としての保護ガラス７と、光センサ５と、制御部８を備える。保護ガラス７は、表示画面４の表面側に設置され、光センサ５は、表示画面４の外周側に設置される。制御部８は、表示画面４の一部の領域を点灯させる。当該領域からの出射光は、導光部材としての保護ガラス７によって光センサ５へ導かれ、当該光センサ５で検知される。
　このような構成とすることにより、簡易な構成および手順で表示画面からの出射光を検知することができる。また、当該出射光の検知結果に基づいて、表示画面４の輝度ムラの補正データを更新することができ、適切な輝度ムラ補正処理を行うことができる。
（１．４．変形例１）
　図７を参照し、実施形態１の変形例１を説明する。図７に示すように、変形例１における保護ガラス７の表面には、表示デバイス６からの出射光を反射するためのパターン７ａが形成されている。パターン７ａは、保護ガラス７の表面にドット印刷で形成してもよいし、レンズ構造を保護ガラス７の表面に貼付して実現してもよい。このような構成とすることにより、表示デバイス６からの出射光を光センサ５へ導く導光部材を具体的に実現することが可能となる。
（１．５．変形例２）
　図８Ａおよび図８Ｂを参照し、変形例２を説明する。図８Ａおよび図８Ｂに示すように、変形例２における保護ガラス７の表面には、電場の印加に伴い出射光の透過と反射を切り替える導光板７ｂが取り付けられている。導光板７ｂは、例えばＰＤＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ）ガラスで実現される。
　この場合、図８Ａに示すように、導光板７ｂに電場を印加することにより、表示デバイス６からの出射光は保護ガラス７および導光板７ｂを透過する。それに対して、図８Ｂに示すように、導光板７ｂへの電場の印加を止めると、表示デバイス６からの出射光は導光板７ｂで反射され、光センサ５へ導かれる。
　このような構成とすることにより、通常の使用時には導光板７ｂへ電場を印加して表示画面４を視認可能としつつ、表示デバイスからの出射光を検知するような特定の作業時には、導光板７ｂへの電場の印加を止めて、表示デバイス６からの出射光を光センサ５へ導くことができ、使用の用途に切り分けた制御を行うことが可能となる。
（１．６．変形例３）
　図９Ａおよび図９Ｂを参照し、変形例３を説明する。図９Ａに示すように、変形例３では、導光板７ｂの一部にのみ電場を印加することにより、出射光を反射する領域を変更可能に構成されている。このような構成とすることで、点灯する領域に合わせて出射光を反射する領域を変更することが可能となる。また、図９Ｂに示す例では、保護ガラス７と表示デバイス６の間に空気層７ｃが設けられている。このように屈折率の異なる空気層７ｃを設けることにより、導光板７ｂで反射させた出射光を、保護ガラス７内で伝搬させることが容易となる。
（１．７．変形例４）
　図１０Ａおよび図１０Ｂを参照し、変形例４を説明する。図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、変形例４における保護ガラス７の表面には、導光部材として表示デバイス６からの出射光を反射するためのミラー７ｄが設置されている。ミラー７ｄは着脱可能に構成されており、通常の使用時には取り外すことにより表示画面が視認可能となっている。
　図１０Ａには、平面状のミラー７ｄが設置された態様が例示されている。一方、図１０Ｂには、曲面状のミラー７ｄが設置された態様が例示されている。このような構成とすることにより、平面状または曲面状のミラーといった汎用品を用いて表示デバイス６からの出射光を光センサ５へ導く導光部材を実現することが可能となる。
（１．８．変形例５）
　図１１を参照し、変形例５を説明する。図１１に示すように、変形例５では、表示画面４の上下のベゼル２内部に、光センサ５としてのラインセンサが設置されている。この場合、制御部８が点灯させる表示画面４の一部の領域Ｒ１～Ｒｎは、表示画面４の左右に亘る領域とすることができる。このような構成とすることにより、制御部８による表示部１の領域の点灯および出射光の検知処理（図４におけるステップＳ１１０～ステップＳ１３０）を迅速に行うことが可能となる。
＜２．第２実施形態＞
（２．１．構成）
　図１２および図１３を参照し、本願発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態では、光センサ５が検知した出射光に対応する色度を特定する色度特定ステップを含む点で第１実施形態と異なる。以下、第１実施形態との差異を中心に説明する。
　第２実施形態では、図１２および図１３に示すように、制御部８は、表示デバイス６の発光素子におけるＲ（Ｒｅｄ），Ｇ（Ｇｒｅｅｎ），Ｂ(Ｂｌｕｅ)の各色に対して領域ごとに発光させ、各色の光強度を光センサ５で検知する（図１３のステップＳ１１０～ステップＳ２４０）。
　ステップＳ２５０において、制御部８は、あらかじめ測定しておいたＲ，Ｇ，Ｂの光の強度と、新たに取得したＲ，Ｇ，Ｂの検知結果を比較して、検知した領域ごとのＲ，Ｇ，Ｂの色度を特定する。ステップＳ２６０において、制御部８は、Ｒ，Ｇ，Ｂの比率が同一となるように色ムラ補正データの更新処理を行う。これにより、目標とする色に表示色を調整することができる。
（２．２．変形例）
　第２実施形態の変形例として、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色に対応して３種類の光センサ５を配置してもよい。この場合、たとえば、光センサ５の感光部前面に、Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれかのフィルターを配置することで、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色用のセンサとすることができる。このように、色に対応した光センサ５を用いて各色における発光強度を測定することにより、経年変化により各Ｒ，Ｇ，Ｂの色度が変化した場合においても、正確に色度を測定することが可能となる。
＜３．第３実施形態＞
（３．１．構成）
　図１４および図１５を参照し、本願発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態では、表示画面４の表面側に取り外し可能に配置される測光部２０を用いて、表示デバイス６からの出射光を検知する点で第１実施形態と異なる。以下、第１実施形態との差異を中心に説明する。
　図１４および図１５に示すように、第３実施形態では測光部２０が用いられる。測光部２０は、導光部材としての光伝搬部２１と、光センサ２２を備える。測光部２０は一例として平板状の直方体形状に形成され、図１４Ｂに示すように、正面から見て表示画面４よりも広い面積を備えるのが好ましく、より好ましくは、表示装置１０よりも広い面積を備える。
　光伝搬部２１はガラス等で構成され、光伝搬部２１の前面２１ａにはミラー処理が施されている。これにより、光伝搬部２１は表示デバイス６からの出射光を透過するとともに、当該出射光を反射して光センサ５へ導く導光部材として機能する。光センサ５は、一例として、測光部２０の上面の所定の位置に複数（図１４に示す例では３つ）設けられている。
　光伝搬部２１は、さらに、出射光の反射方向を制御するための構造を備えていてもよい。また、表示デバイス６の表面に出射光を拡散させる構成を設けてもよい。
　このように、第３実施形態では、表示装置１０とは独立した測光部２０を用いて、表示画面４の任意の領域からの出射光を、光伝搬部２１によって光センサ２２へ導いて検知する。このように、測光部２０が表示装置１０と取り外し可能に構成されているため、既存の様々な大きさの表示装置に対して本願の技術的思想を適用することが可能となる。また、光センサ２２が測光部２０の所定の位置を変えずに設けられており、光センサ２２を移動させる機構や光センサ２２の移動を制御する処理が不要となる。
　（３．２．変形例１）
　図１６を参照し、第３実施形態の変形例１を説明する。変形例１における測光部２０は、光伝搬部２１の前面２１ａに拡散反射構造による表面処理が行われている。このような表面処理を行うことにより、光伝搬部２１内での出射光の拡散を促進させることができ、光センサ２２への導くことが容易となる。拡散反射構造としては、ドット印刷および（／または）レンズアレイ形状を付与するような表面処理を行うことができる。これらの場合において、ドット印刷のパターンやレンズアレイの形状、大きさ、密度は、光伝搬部２１の形状や光センサ２２との位置等を考慮して適宜設計すればよい。
　（３．３．変形例２）
　図１７を参照し、第３実施形態の変形例２を説明する。変形例２における測光部２０は、光伝搬部２１の背面２１ｂに拡散反射構造による表面処理が行われている。具体的には、拡散シートを張り付けてもよいし、ドット印刷やレンズアレイ形状の付与などでもよい。このような表面処理を行うことにより、光伝搬部２１内での出射光の拡散を一層促進させることができ、光センサ２２への導くための設計が容易となる。
　（３．４．変形例３）
　図１８を参照し、第３実施形態の変形例３を説明する。変形例３では、測光部２０の前面に光センサ２２が配置されている。光センサ２２は、図１８に示すように測光部２０の前面中央に１つ配置してもよいし、測光部２０の前面の他の場所に配置してもよい。この場合、光伝搬部２１の前面２１ａおよび背面２１ｂには拡散反射構造による表面処理を施しているのが好ましい。一方、光伝搬部２１の前面２１ａにおける光センサ２２が配置される面には、表面処理は行わずに出射光を透過させる必要がある。このように、光伝搬部２１内での出射光の拡散反射を適宜調整することにより、測光部２０の前面に配置した光センサ２２で位置を変えることなく検知することもできる。
　（３．５．変形例４）
　図１９および図２０を参照し、第３実施形態の変形例４を説明する。変形例４における測光部２０は、前面に凹凸状のフレネルミラー２４が形成されている。フレネルミラー２４は、頂部２４ａおよび溝部２４ｂが交互に形成されており、図１９Ｂに示すように、正面から見て光センサ２２を中心として円弧上に形成されている。
　変形例４では、図２０に示すように、表示デバイス６の任意の領域からの出射光は、光伝搬部２１を透過してフレネルミラー２４で反射し、軌跡Ｌｒを通って光センサ２２へ導かれる。ここで、フレネルミラー２４が形成されているため、当該出射光は、仮想のパラボラ面Ｐにおいて反射し、仮想軌跡Ｌｆを通るのと同様に光センサ２２へ導くことが可能となる。このような構成とすることにより、測光部２０の上面中央に１つの光センサ２２を配置して、当該光センサ２２に表示デバイス６からの出射光を導くように設計することが容易となる。
＜４．その他の実施形態＞
　本発明の適用は、上記実施形態に限定されない。例えば、光センサ５の数、形状および配置位置は、上記態様に限定されることはない。一例として光センサ５は１つであってもよいし、ベゼル内部ではなくベゼル上に配置されてもよい。
　また、上記実施形態においては、表示デバイス６の発光素子が発光することにより表示画面４が実現されていたが、この態様に限定されることはない。例えば、バックライトからの光を液晶部によって遮るようないわゆる液晶パネルにおいても、本開示の技術的思想を適用することができる。
　また、上記実施形態１の変形例４では、導光部材として着脱可能なミラー７ｄを用いているが、他の態様における導光部材についても、着脱可能な構成としてもよい。
　また、第３実施形態において、測光部２０が制御部を備え、センサ制御部１２または輝度特定部１３などの制御部８の一部の機能、または全部の機能を実行する構成としてもよい。また、測光部２０は取り外し不可の配置、つまり、固定の配置としてもよい。
　さらに、本発明は、制御部８に上述した各機能を発揮させるプログラムとして実現することもできる。
　さらに、本発明は、上述のプログラムを格納する、コンピューター読み取り可能な非一時的な記録媒体として実現することもできる。
　本発明に係る種々の実施形態を説明したが、これらは、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。当該実施形態は、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。当該実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
１：表示部、２：ベゼル、３：脚部、４：表示画面、５：光センサ、６：表示デバイス、７：保護ガラス、７ａ：パターン、７ｂ：導光板、７ｃ：空気層、７ｄ：ミラー、８：制御部、１０：表示装置、１１：表示制御部、１２：センサ制御部、１３：輝度特定部、１４：ムラ補正処理部、１５：記憶部、２０：測光部、２１：光伝搬部、２１ａ：前面、２１ｂ：背面、２２：光センサ、２４：フレネルミラー、２４ａ：頂部、２４ｂ：溝部

Claims (8)

  1. 　表示装置の表示画面からの出射光を検知する方法であって、
    　光センサと導光部材を含む測光部を、前記表示画面の表面側に配置する配置ステップと、
    　前記光センサの位置を変えることなく、前記表示画面の任意の領域を点灯させ、前記領域からの出射光を前記導光部材によって前記光センサへ導き、当該光センサで検知する検知ステップと、を含む、方法。
  2. 　請求項１に記載の方法であって、
    　前記検知ステップで検知した前記出射光に対応する輝度を特定する輝度特定ステップをさらに含む、方法。
  3. 　請求項１または請求項２に記載の方法であって、
    前記検知ステップで検知した前記出射光に対応する色度を特定する色度特定ステップをさらに含む、方法。
  4. 　請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の方法であって、
    　前記導光部材の表面および背面の少なくとも一方には、拡散反射構造が形成されている、方法。
  5. 　請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の方法であって、
    　前記導光部材の表面には、反射構造が形成されている、方法。
  6. 　請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の方法であって、
    　前記測光部は前記表示装置に対して取り外し可能である、方法。
  7. 　請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の方法であって、
    　前記表示画面に配置された表示デバイスが発光するステップをさらに含む、方法。
  8. 　表示画面からの出射光を検知する表示装置であって、
    　制御部を備え、
    　導光部材と光センサを含む測光部が、前記表示画面の表面側に配置され、
    　前記制御部は、前記光センサの位置を変えることなく、前記表示画面の任意の領域を点灯させ、
    　前記領域からの出射光は、前記導光部材によって前記光センサへ導かれ、当該光センサで検知可能に構成される、表示装置。
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