照度センサユニット、及び表示装置
【課題】 周囲の明るさを十分に検知して、ディスプレイの輝度調節を十分に行う。
【解決手段】 照度センサ、及び照度センサと対向して設けられた両凹レンズを備えた照度センサユニットを用いる。
【解決手段】 照度センサ、及び照度センサと対向して設けられた両凹レンズを備えた照度センサユニットを用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陰極線管及び液晶表示装置等の表示装置、及びこれに用いる照度センサユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
陰極線管及び液晶表示装置等の表示装置は、周囲の明るさによって、ディスプレイが見にくくなる現象が起きる。例えば周囲が明るい場合には、ディスプレイの輝度が低いと暗く見づらくなる。一方、ディスプレイの周囲が暗い場合には、ディスプレイの輝度が高いと明るすぎて見づらくなる。
【０００３】
このため、表示装置に照度センサを設けて周囲の明るさを検出し、この検出された明るさに応じてディスプレイの輝度を調節する技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、この照度センサは、外光が十分に届かないと、十分に明るさを感知し得ない。例えば照明器具が表示装置の上方に配置されている場合などには、照度センサに入射する外光の入射角が鋭すぎて、照度センサに外光がほとんど届かず、周囲の明るさを感知することが難しかった。このように、従来の表示装置では、周囲の明るさに応じたディスプレイの輝度調節が不十分であった。
【特許文献１】特開平８−１３０６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、周囲の明るさに応じたディスプレイの輝度調節が良好な表示装置、及びそのための照度センサユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の照度センサユニットは、照度センサ、及び該照度センサと対向して設けられた両凹レンズを具備することを特徴とする。
【０００７】
本発明の表示装置は、表示部と、該表示部の近傍に設けられ、照度センサ、及び該照度センサと対向して設けられた両凹レンズを有する照度センサユニットと、該照度センサからの検知情報に基づいて、該表示部に表示される映像の明るさを制御する制御部とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、周囲の明るさを十分に検知して、ディスプレイの輝度調節を十分に行うことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の照度センサユニットは、照度センサ、及び照度センサと対向して設けられた両凹レンズを有する。
【００１０】
また、本発明の表示装置は、表示部と、表示部の近傍に設けられ、照度センサ、及び該照度センサと対向して設けられた両凹レンズを有する照度センサユニットと、照度センサからの検知情報に基づいて、該表示部に表示される映像の明るさを制御する制御部とを具備する。
【００１１】
本発明によれば、照度センサと対向して設けられた両凹レンズにより、照度センサユニットに対し、シャープな角度で入射する外光が、屈折して、照度センサに届くので、周囲の明るさを十分に感知することが出来る。このため、周囲の明るさに応じたディスプレイの輝度調節が良好となる。
【００１２】
以下、図面を参照し、本発明をより詳細に説明する。
【００１３】
図１に、本発明にかかる照度センサユニットの構成を表す概略図を示す。
【００１４】
図示するように、この照度センサユニット１０は、表示装置内の前面パネルの内側に設けられた基板３上に搭載された照度センサ２と、図示しない表示面を有する前面パネル４に、照度センサ２に対向して設けられた両凹レンズ１とを含む。この両凹レンズ１は、例えば前面パネル４の表示面の周囲に配置され、前面パネル４の一部に設けられた開口内に固定されている。外光は、両凹レンズ１を透過して照度センサ２に到達する。
【００１５】
図２に、両凹レンズを透過して屈折する光の様子の一例を表す図を示す。
【００１６】
図示するように、このその両面に、各々、レンズ中央からの距離ｈの位置に焦点Ｆ，Ｆ’を有する両凹レンズ１に対し、例えば斜め方向から焦点Ｆ’に向かって入射した外光Ｌ１は、レンズの中心軸に沿って平行にレンズを抜ける。また、外光Ｌ１より鈍い角度で入射した外光Ｌ２の場合、レンズの中心軸寄りに多少屈折してレンズを抜ける。レンズ中心を通る外光Ｌ３は、そのまま直進する。このように、本発明にかかる照度センサパネルを用いると、斜め方向に入射する外光の一部がレンズの中心軸に沿って、あるいはレンズの中心軸寄りに屈折して照度センサ２に到達するので、周囲の明るさに応じたディスプレイの輝度調節が良好となる。
【００１７】
図３に、両凹レンズを透過して屈折する光の様子の他の一例を表す図を示す。
【００１８】
ここでは、高さｈ及び直径ｒの凹部を有する両凹レンズの焦点Ｆに光源をおいた場合の光の様子を示している。
【００１９】
本発明に使用される両凹レンズは、図３に示すように、光を広げる発散作用がある。凹レンズの焦点Ｆは図示するようにレンズの前方にあり、光線は焦点から広がるように発散する。レンズの中心から頂点までの高さhを変える事で焦点が変わり、レンズの中心から焦点Ｆまでの焦点距離は、屈折光線の広がりの直径がレンズの直径の２倍２ｒとなる距離で知ることが出来る。レンズ底からレンズ頂点までの高さhを大きくする程、焦点距離はレンズから近くなり、光の発散量は大きくなり得る。
【００２０】
これらのことから、焦点距離が小さい程、屈折率は上がり、センサ側から見た場合に入射角が広くなることが分かる。
【００２１】
つまりレンズ中心から頂点までの高さhが大きい方が入射角は広くなり得る。
【００２２】
図４に、光源の角度と画面輝度との関係を表すグラフ図を示す。
【００２３】
これは、同じ光源を用いて、照度センサと対向して設けられた両凹レンズに対する光源の角度を種々変化させて、そのときの陰極線管及び液晶表示装置等の表示装置の輝度を測定したものである。
【００２４】
光源の角度は、光源と両凹レンズの中心を結ぶ線と、両凹レンズの中心から垂直方向の線との角度とする。
【００２５】
図中、１０１は、径が５．０ｍｍ、中心からの高さｈが１．２ｍｍの両凹レンズを用いた場合、１０２は、径が５．０ｍｍ、ｈが０．６ｍｍの両凹レンズを用いた場合、１０３は比較として、前面パネルの開照度センサユニット用の開口に、両凹レンズのかわりに、透明なカバーを取り付けた場合を、各々示す。
【００２６】
図示するように、グラフから、レンズの大きさは大きいほど発散量が多い為、なるべく大きくした方が良い。ただし、表示装置のデザインとの兼ね合いが必要である。
【００２７】
例えば画面のサイズが４０６．４ｍｍ×３０４．８ｍｍ ないし５４０．８ｍｍ×４０５．６ｍｍであるディスプレイの場合、例えば６０度以上の入射角を必要とした場合、１．０ｍｍないし５．０ｍｍ径、さらには５ｍｍ径、ｈ＝０．３ｍｍないし１．６ｍｍ，さらにはｈ＝１．２ｍｍにすることができる。
【００２８】
レンズの径が５．０ｍｍを超えると内部の照度センサ等の部品が外部から見えてしまう為、デザイン性が悪くなり、１．０ｍｍ未満であると、照度センサに十分に外光が届かなくなる傾向がある。
【００２９】
また、レンズの径が５．０ｍｍであった場合、ｈ＝０．３ｍｍ未満であると、両凹レンズの効果が得られず、シャープな角度で入射する光が照度センサに十分に届かない傾向がある。
【００３０】
図５に、本発明にかかる表示装置の外観を表す正面図を示す。
【００３１】
また、図６に本発明に係る表示装置の構成を表すブロック図を示す。
【００３２】
図示するように、本発明の表示装置例えば液晶表示素子または陰極線管等のテレビ受像器には、たとえば５４０．８ｍｍ×４０５．６ｍｍの大きさの表示面４と、表示面４の近傍例えば表示面４の右下方の前面パネルに設けられた照度センサユニット１０、その隣に設けられたリモコン受光部１２、左下方に設けられ、それぞれ、パワーオン、スタンバイ、及びタイマーを表すための３種類のＬＥＤランプとがある。
【００３３】
図６において、２４はチューナーである。チューナー２４より出力される中間周波信号は映像中間周波増幅回路２５に供給されて増幅される。映像中間周波増幅回路２５で増幅された映像中間周波信号は、映像検波映像処理ＩＣ２２にて、検波されて、映像信号として増幅処理され、映像信号から輝度信号と色信号への分離処理、色信号の復調処理、輝度信号及び色差信号のマトリックス処理等が行われて、赤色信号、緑色信号、青色信号が形成される。これらの色信号は、例えば陰極線管、液晶表示装置等の表示部２３に供給されて、画面上に、色信号に応じたカラー画像が表示される。
【００３４】
この映像検波映像処理ＩＣ２２には、マイコン２１が接続され、マイコン２１には、リモコン２７からのリモコン信号を受信するリモコン受光部１２と、照度センサ２が接続されている。照度センサ２と、表示面４の右下方の前面パネルに固定された両凹レンズ１とが照度センサユニット１０に含まれる。ここで、例えば表示装置上方に設けられた光源から、前面パネルに対し鋭角に入射する外光を両凹レンズ１を介して照度センサ２が感知すると、その光量に応じて信号ラインの電圧を変化させる。この電圧の変化がマイコン２１にて交流変換され、照度検知信号として、映像検波映像処理ＩＣ２２に送られる。映像検波映像処理ＩＣ２２は、表示部に表示される映像の明るさを制御する制御部として、照度検知信号に基づいた輝度信号を表示部に送ることができる。これにより、例えば照度センサに入射する外光の入射角が鋭い場合でも、周囲の明るさを十分に検知して、ディスプレイの輝度調節を行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明にかかる照度センサユニットの構成を表す概略図
【図２】両凹レンズを透過して屈折する光の様子の一例を表す図
【図３】両凹レンズを透過して屈折する光の様子の他の一例を表す図
【図４】光源の角度と画面輝度との関係を表すグラフ図
【図５】本発明にかかる表示装置の外観を表す正面図
【図６】本発明に係る表示装置の構成を表すブロック図
【符号の説明】
【００３６】
１…両凹レンズ、２…照度センサ、１０…照度センサユニット、２３…表示部、３２…制御部、２０…表示装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陰極線管及び液晶表示装置等の表示装置、及びこれに用いる照度センサユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
陰極線管及び液晶表示装置等の表示装置は、周囲の明るさによって、ディスプレイが見にくくなる現象が起きる。例えば周囲が明るい場合には、ディスプレイの輝度が低いと暗く見づらくなる。一方、ディスプレイの周囲が暗い場合には、ディスプレイの輝度が高いと明るすぎて見づらくなる。
【０００３】
このため、表示装置に照度センサを設けて周囲の明るさを検出し、この検出された明るさに応じてディスプレイの輝度を調節する技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、この照度センサは、外光が十分に届かないと、十分に明るさを感知し得ない。例えば照明器具が表示装置の上方に配置されている場合などには、照度センサに入射する外光の入射角が鋭すぎて、照度センサに外光がほとんど届かず、周囲の明るさを感知することが難しかった。このように、従来の表示装置では、周囲の明るさに応じたディスプレイの輝度調節が不十分であった。
【特許文献１】特開平８−１３０６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、周囲の明るさに応じたディスプレイの輝度調節が良好な表示装置、及びそのための照度センサユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の照度センサユニットは、照度センサ、及び該照度センサと対向して設けられた両凹レンズを具備することを特徴とする。
【０００７】
本発明の表示装置は、表示部と、該表示部の近傍に設けられ、照度センサ、及び該照度センサと対向して設けられた両凹レンズを有する照度センサユニットと、該照度センサからの検知情報に基づいて、該表示部に表示される映像の明るさを制御する制御部とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、周囲の明るさを十分に検知して、ディスプレイの輝度調節を十分に行うことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の照度センサユニットは、照度センサ、及び照度センサと対向して設けられた両凹レンズを有する。
【００１０】
また、本発明の表示装置は、表示部と、表示部の近傍に設けられ、照度センサ、及び該照度センサと対向して設けられた両凹レンズを有する照度センサユニットと、照度センサからの検知情報に基づいて、該表示部に表示される映像の明るさを制御する制御部とを具備する。
【００１１】
本発明によれば、照度センサと対向して設けられた両凹レンズにより、照度センサユニットに対し、シャープな角度で入射する外光が、屈折して、照度センサに届くので、周囲の明るさを十分に感知することが出来る。このため、周囲の明るさに応じたディスプレイの輝度調節が良好となる。
【００１２】
以下、図面を参照し、本発明をより詳細に説明する。
【００１３】
図１に、本発明にかかる照度センサユニットの構成を表す概略図を示す。
【００１４】
図示するように、この照度センサユニット１０は、表示装置内の前面パネルの内側に設けられた基板３上に搭載された照度センサ２と、図示しない表示面を有する前面パネル４に、照度センサ２に対向して設けられた両凹レンズ１とを含む。この両凹レンズ１は、例えば前面パネル４の表示面の周囲に配置され、前面パネル４の一部に設けられた開口内に固定されている。外光は、両凹レンズ１を透過して照度センサ２に到達する。
【００１５】
図２に、両凹レンズを透過して屈折する光の様子の一例を表す図を示す。
【００１６】
図示するように、このその両面に、各々、レンズ中央からの距離ｈの位置に焦点Ｆ，Ｆ’を有する両凹レンズ１に対し、例えば斜め方向から焦点Ｆ’に向かって入射した外光Ｌ１は、レンズの中心軸に沿って平行にレンズを抜ける。また、外光Ｌ１より鈍い角度で入射した外光Ｌ２の場合、レンズの中心軸寄りに多少屈折してレンズを抜ける。レンズ中心を通る外光Ｌ３は、そのまま直進する。このように、本発明にかかる照度センサパネルを用いると、斜め方向に入射する外光の一部がレンズの中心軸に沿って、あるいはレンズの中心軸寄りに屈折して照度センサ２に到達するので、周囲の明るさに応じたディスプレイの輝度調節が良好となる。
【００１７】
図３に、両凹レンズを透過して屈折する光の様子の他の一例を表す図を示す。
【００１８】
ここでは、高さｈ及び直径ｒの凹部を有する両凹レンズの焦点Ｆに光源をおいた場合の光の様子を示している。
【００１９】
本発明に使用される両凹レンズは、図３に示すように、光を広げる発散作用がある。凹レンズの焦点Ｆは図示するようにレンズの前方にあり、光線は焦点から広がるように発散する。レンズの中心から頂点までの高さhを変える事で焦点が変わり、レンズの中心から焦点Ｆまでの焦点距離は、屈折光線の広がりの直径がレンズの直径の２倍２ｒとなる距離で知ることが出来る。レンズ底からレンズ頂点までの高さhを大きくする程、焦点距離はレンズから近くなり、光の発散量は大きくなり得る。
【００２０】
これらのことから、焦点距離が小さい程、屈折率は上がり、センサ側から見た場合に入射角が広くなることが分かる。
【００２１】
つまりレンズ中心から頂点までの高さhが大きい方が入射角は広くなり得る。
【００２２】
図４に、光源の角度と画面輝度との関係を表すグラフ図を示す。
【００２３】
これは、同じ光源を用いて、照度センサと対向して設けられた両凹レンズに対する光源の角度を種々変化させて、そのときの陰極線管及び液晶表示装置等の表示装置の輝度を測定したものである。
【００２４】
光源の角度は、光源と両凹レンズの中心を結ぶ線と、両凹レンズの中心から垂直方向の線との角度とする。
【００２５】
図中、１０１は、径が５．０ｍｍ、中心からの高さｈが１．２ｍｍの両凹レンズを用いた場合、１０２は、径が５．０ｍｍ、ｈが０．６ｍｍの両凹レンズを用いた場合、１０３は比較として、前面パネルの開照度センサユニット用の開口に、両凹レンズのかわりに、透明なカバーを取り付けた場合を、各々示す。
【００２６】
図示するように、グラフから、レンズの大きさは大きいほど発散量が多い為、なるべく大きくした方が良い。ただし、表示装置のデザインとの兼ね合いが必要である。
【００２７】
例えば画面のサイズが４０６．４ｍｍ×３０４．８ｍｍ ないし５４０．８ｍｍ×４０５．６ｍｍであるディスプレイの場合、例えば６０度以上の入射角を必要とした場合、１．０ｍｍないし５．０ｍｍ径、さらには５ｍｍ径、ｈ＝０．３ｍｍないし１．６ｍｍ，さらにはｈ＝１．２ｍｍにすることができる。
【００２８】
レンズの径が５．０ｍｍを超えると内部の照度センサ等の部品が外部から見えてしまう為、デザイン性が悪くなり、１．０ｍｍ未満であると、照度センサに十分に外光が届かなくなる傾向がある。
【００２９】
また、レンズの径が５．０ｍｍであった場合、ｈ＝０．３ｍｍ未満であると、両凹レンズの効果が得られず、シャープな角度で入射する光が照度センサに十分に届かない傾向がある。
【００３０】
図５に、本発明にかかる表示装置の外観を表す正面図を示す。
【００３１】
また、図６に本発明に係る表示装置の構成を表すブロック図を示す。
【００３２】
図示するように、本発明の表示装置例えば液晶表示素子または陰極線管等のテレビ受像器には、たとえば５４０．８ｍｍ×４０５．６ｍｍの大きさの表示面４と、表示面４の近傍例えば表示面４の右下方の前面パネルに設けられた照度センサユニット１０、その隣に設けられたリモコン受光部１２、左下方に設けられ、それぞれ、パワーオン、スタンバイ、及びタイマーを表すための３種類のＬＥＤランプとがある。
【００３３】
図６において、２４はチューナーである。チューナー２４より出力される中間周波信号は映像中間周波増幅回路２５に供給されて増幅される。映像中間周波増幅回路２５で増幅された映像中間周波信号は、映像検波映像処理ＩＣ２２にて、検波されて、映像信号として増幅処理され、映像信号から輝度信号と色信号への分離処理、色信号の復調処理、輝度信号及び色差信号のマトリックス処理等が行われて、赤色信号、緑色信号、青色信号が形成される。これらの色信号は、例えば陰極線管、液晶表示装置等の表示部２３に供給されて、画面上に、色信号に応じたカラー画像が表示される。
【００３４】
この映像検波映像処理ＩＣ２２には、マイコン２１が接続され、マイコン２１には、リモコン２７からのリモコン信号を受信するリモコン受光部１２と、照度センサ２が接続されている。照度センサ２と、表示面４の右下方の前面パネルに固定された両凹レンズ１とが照度センサユニット１０に含まれる。ここで、例えば表示装置上方に設けられた光源から、前面パネルに対し鋭角に入射する外光を両凹レンズ１を介して照度センサ２が感知すると、その光量に応じて信号ラインの電圧を変化させる。この電圧の変化がマイコン２１にて交流変換され、照度検知信号として、映像検波映像処理ＩＣ２２に送られる。映像検波映像処理ＩＣ２２は、表示部に表示される映像の明るさを制御する制御部として、照度検知信号に基づいた輝度信号を表示部に送ることができる。これにより、例えば照度センサに入射する外光の入射角が鋭い場合でも、周囲の明るさを十分に検知して、ディスプレイの輝度調節を行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明にかかる照度センサユニットの構成を表す概略図
【図２】両凹レンズを透過して屈折する光の様子の一例を表す図
【図３】両凹レンズを透過して屈折する光の様子の他の一例を表す図
【図４】光源の角度と画面輝度との関係を表すグラフ図
【図５】本発明にかかる表示装置の外観を表す正面図
【図６】本発明に係る表示装置の構成を表すブロック図
【符号の説明】
【００３６】
１…両凹レンズ、２…照度センサ、１０…照度センサユニット、２３…表示部、３２…制御部、２０…表示装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照度センサ、及び該照度センサと対向して設けられた両凹レンズを具備することを特徴とする照度センサユニット。
【請求項２】
表示部と、該表示部近傍に設けられ、照度センサ、及び該照度センサと対向して設けられた両凹レンズを有する照度センサユニットと、該照度センサからの検知情報に基づいて、該表示部に表示される映像の明るさを制御する制御部とを具備することを特徴とする表示装置。
【請求項１】
照度センサ、及び該照度センサと対向して設けられた両凹レンズを具備することを特徴とする照度センサユニット。
【請求項２】
表示部と、該表示部近傍に設けられ、照度センサ、及び該照度センサと対向して設けられた両凹レンズを有する照度センサユニットと、該照度センサからの検知情報に基づいて、該表示部に表示される映像の明るさを制御する制御部とを具備することを特徴とする表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１１２０９（Ｐ２０１０−１１２０９Ａ）
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６９３２１（Ｐ２００８−１６９３２１）
【出願日】平成２０年６月２７日（２００８．６．２７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月２７日（２００８．６．２７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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