显示画面的射出光的检测方法以及显示装置与流程

1.本发明涉及一种检测显示画面的射出光的技术。
技术背景
2.为了检测显示装置中的显示画面的一部分区域所发出的射出光，已开发出各种方法。例如，在专利文件1中公开了一种测定方法，其在将背光的光源控制成可亮灯灭灯方式的显示装置中，配合像素亮灯的时机，一边移动线传感器一边检测由每个像素所发出的射出光。现有技术文件专利文件
3.专利文件1：日本特开第2017－161754号公报


技术实现要素：

(发明要解决的课题)
4.然而，在专利文件1所记载的构造中，因为使用了移动式的传感器，所以需要控制传感器的移动，这使电路构造变得复杂且需要执行用来进行移动的操作。
5.本发明是鉴于这样的情况而完成的，本发明的目的在于提供一种不改变光传感器的位置而通过简单构造和操作来检测由显示画面发出的射出光的方法。(用于解决课题的技术方案)
6.根据本发明，提供一种检测从显示装置的显示画面发出的射出光的检测方法，其包含：将包含光传感器和导光部件的测光部配置在所述显示画面的表面侧的配置步骤；不改变所述光传感器的位置，使所述显示画面的任意区域亮灯，利用所述导光部件将从所述区域发出的射出光引导至所述光传感器，并用所述光传感器进行检测的检测步骤。
7.通过这种构造，从显示画面任意区域发出的射出光均可以通过配置在显示画面的表面侧的导光部件引导至光传感器来进行检测。由此，不需要使用移动式的传感器，也不需要改变传感器的位置，即可以利用简单的构造和步骤来检测从显示画面发出的射出光。
8.以下，举例说明本发明的各种实施方式。以下所示实施方式可以彼此组合。同时，每个特征可以独立地构成本发明。
9.优选进一步包含确定在所述检测步骤中检测到的所述射出光所对应的亮度的亮度确定步骤。优选进一步包含确定在所述检测步骤中检测到的所述射出光所对应的色度的色度确定步骤。优选在所述导光部件的表面和背面中的任一者形成漫反射构造。优选在所述导光部件的表面形成反射构造。优选所述测光部相对于所述显示装置可拆卸。优选进一步包含配置在所述显示画面的显示器件发光的步骤。
根据本发明的其他实施方式，提供一种检测从显示画面发出的射出光的显示装置，其具备控制部，包含导光部件和光传感器的测光部配置在所述显示画面的表面侧，所述控制部不改变所述光传感器的位置使所述显示画面的任意区域亮灯，由所述区域发出的射出光被所述导光部件引导至所述光传感器并且可由所述光传感器检测。
附图说明
10.在图1中，图1a是第1实施方式所涉及的显示装置10的前面侧视图，图1b是显示部1的主视图。图2是显示部1的截面图。图3是表示显示装置10的功能构造的图。图4是表示亮度不均校正处理的操作的流程图。在图5中，图5a是说明显示画面4亮灯的图，图5b是说明检测从显示画面4发出的射出光的图。图6是说明不均校正数据的更新处理的图。图7是变形例1中的显示部1的截面图。在图8中，图8a是当对导光板7b施加电场时的变形例2中的显示部1的截面图，图8b是未对导光板7b施加电场时的变形例2中的显示部1的截面图。在图9中，图9a是表示导光板7b设置在显示画面4的一部分的情况的变形例3的截面图，图9b是在变形例3中在保护玻璃7与显示器件6之间设置空气层7c情况的截面图。在图10中，图10a是使用了平面状的反射镜7d的变形例4中的显示部1的截面图，图10b是使用了曲面状的反射镜7d的变形例4中的显示部1的截面图。图11是变形例5中的显示部1的正面图。图12是用来说明第2实施方式中的颜色不均校正处理的图。图13是表示颜色不均校正处理操作的流程图。在图14中，图14a是第3实施方式所涉及的显示部1的截面图，图14b是第3实施方式所涉及的显示部1的正面图。图15是表示第3实施方式所涉及的显示装置10和测光部20的功能结构的图。在图16中，图16a是第3实施方式的变形例1所涉及的显示部1的截面图，图16b是第3实施方式的变形例1所涉及的显示部1的正面图。图17是第3实施方式的变形例2所涉及的显示部1的截面图。在图18中，图18a是第3实施方式的变形例3所涉及的显示部1的截面图，图18b是第3实施方式的变形例3所涉及的显示部1的正面图。在图19中，图19a是第3实施方式的变形例4所涉及的显示部1的截面图，图19b是第3实施方式的变形例4所涉及的显示部1的正面图。图20是说明检测从变形例4中的显示画面4发出的射出光的图。
具体实施方式
11.＜1.第1实施方式＞(1.1.显示装置10的构造)
参照图1和图2说明显示装置10的构造。
12.如图1a所示，显示装置10是由显示部1、边框2、以及脚部3构成的。显示部1在显示画面4显示图像(包含静止图像和动态图像)。边框2从显示部1的背面附接到侧面，且是由如工程塑料等绝缘体形成的。虽然细节未示出，但在边框2上设置有电源指示器以及供用户操作的各种键盘或扬声器等。脚部3安装在边框2背面支撑显示部1。
13.如图1b所示，在显示部1正面的边框2内部配置有光传感器5。在本实施方式所涉及的显示装置10中，以围绕显示画面4外周的方式，分别在上下左右边框2的内部配置4个光传感器5。
14.如图2所示，显示画面4具备配置在显示部1背面侧的显示器件6和保护玻璃7。显示器件6由例如有机el显示面板构成，其通过从与显示画面4的像素对应的发光元件发光来显示图像。保护玻璃7配置在用来保护显示器件6的显示画面4的表面侧。保护玻璃7在使显示器件6所发出的射出光透过的同时，还起到反射该射出光并使其引导至光传感器5的功能，其细节将在后面描述。应予说明，在图2所示的例子中，虽然光传感器5是配置在保护玻璃7的侧方，但不限定于此，例如也可以配置在显示器件6的侧方。此外，为了能够将从显示器件6发出的射出光不泄露到外侧而全部引导至光传感器5，还可以对配置有光传感器5的保护玻璃7或显示器件6侧方的表面，除光传感器5的配置位置外全部进行镜面加工。
15.(1.2.显示装置10的功能构造)参照图3说明显示装置10的功能构造。如图3所示，显示装置10除上述光传感器5和显示器件6外还具备控制部8和存储部15。控制部8包含显示控制部11、传感器控制部12、亮度确定部13、以及显示不均校正处理部14。
16.显示控制部11控制从显示器件6发出的射出光。传感器控制部12确定由光传感器5检测到的射出光的强度。亮度确定部13确定由光传感器5检测到的射出光的亮度。显示不均校正处理部14执行显示画面4的亮度不均的校正处理。各个功能的细节将在后面进行描述。
17.上述每个构成要素可以通过软件来实现，也可以通过硬件来实现。当由软件来实现时，可以通过cpu(central processing unit)执行程序来实现各种功能。程序可以储存在由诸如存储器、hdd(hard disk drive)或ssd(solid state drive)等实现的存储部15中，也可以存储在计算机可读的非临时性记录介质中。
18.此外，上述每个构成要素也可以通过读取存储在外部的存储部中的程序，即通过所谓的云计算来实现。当由硬件来实现时，可以通过诸如asic(application specific integrated circuit)、fpga(field programmable gate array)、或drp(dynamic reconfigurable processor)等各种电路来实现。
19.(1.3.亮度不均的校正数据的更新处理)参照图4～图6说明在显示装置10中的亮度不均的校正数据的更新处理。如图4所示，首先在步骤s110中，显示控制部11点亮显示画面4的一部分区域发出射出光。具体而言，如图5a所示，显示控制部11是通过使显示器件6的一部分发光的方式按顺序从显示画面4的左上区域的r1点亮至右下区域的rn。
20.这里，可以适当地设置顺次点亮的区域的形状、大小和个数，但优选设置成囊括显示画面4的方式。此外，还可以将该区域设定成彼此排他，或彼此重叠。
21.在步骤s120中，从发光区域发出的射出光被光传感器5检测。如图5b所示，从显示
画面4的一部分区域发出的射出光在起到导光部件功能的保护玻璃7内被反射，并由光传感器5检测。
22.在步骤s130中，传感器控制部12判断是否检测到来自显示画面整个区域的射出光。当检测到来自整个区域的射出光时(步骤s130中为yes)，执行步骤s140。当没有检测到来自整个区域发出的射出光时(步骤s130中为no)，则重复执行步骤s110和步骤s120。
23.在步骤s140中，亮度确定部13基于光传感器5的检测结果(即，检测到的射出光的强度)确定每个点亮后的区域的亮度。如图6所示，在存储部15中存储传感器校准系数矩阵c。传感器校准系数矩阵c具有在制造显示装置10时用亮度计等测定的显示画面4的各个区域的亮度值与该区域发光时的光传感器5的检测值的对应关系。亮度确定部13基于光传感器5的检测结果数据r与传感器校准系数矩阵c，确定显示画面4点亮后的每个区域的亮度。
24.在步骤s150中，显示不均校正处理部14进行不均校正数据m的更新处理。如图6所示，存储部15具备不均校正数据m和不均校正目标矩阵t。不均校正数据m是有关于在制造显示装置10时测得的显示画面4的各个区域的亮度不均的校正量的数据，是在相对于任意图像数据进行亮度不均校正时的参考数据。不均校正目标矩阵t是针对显示画面4的每个区域所规定的应具有的作为目标的亮度不均的量(相对于基准值的亮度的变化率)的数据。更新后的不均校正数据mref可以用以下公式(1)来表示。通过使用该更新后的不均校正数据mref，来进行随后的亮度不均校正。
25.【式1】
26.如上所述，本实施方式所涉及的显示装置10具备作为导光部件的保护玻璃7、光传感器5、以及控制部8。保护玻璃7设置在显示画面4的前表面侧，光传感器5设置在显示画面4的外周侧。控制部8点亮显示画面4的一部分区域。从该区域发出的射出光被作为导光部件的保护玻璃7引导至光传感器5，并被该光传感器5检测。
27.通过形成这种构造，可以通过简单的构造以及操作来检测从显示画面发出的射出光。此外，基于该射出光的检测结果，可以更新显示画面4的亮度不均的校正数据，并能够执行恰当的亮度不均校正处理。
28.(1.4.变形例1)参照图7说明实施方式1的变形例1。如图7所示，在变形例1中的保护玻璃7的表面上形成图案7a，用来反射显示器件6的射出光。图案7a可以通过在保护玻璃7的表面进行点印刷来形成，也可以通过将透镜构造粘贴在保护玻璃7的表面来实现。通过形成这种构造，可以具体地实现将显示器件6的射出光引导至光传感器5的导光部件。
29.(1.5.变形例2)参照图8a和图8b说明变形例2。如图8a和图8b所示，在变形例2中的保护玻璃7的表面上安装在施加电场时在射出光的透射和反射之间切换的导光板7b。导光板7b例如可以是由pdlc(polymer dispersed liquid crystal)玻璃来实现。
30.在这种情况下，如图8a所示，通过对导光板7b施加电场，显示器件6的射出光会透过保护玻璃7和导光板7b。与此相对地，如图8b所示，当停止对导光板7b施加电场时，显示器件6的射出光被导光板7b反射并被引导至光传感器5。
31.通过形成这种构造，在正常使用时，对导光板7b施加电场以使显示画面4可见，当需要进行检测显示器件的射出光等特定工作时，可以停止对导光板7b施加电场，从而将显示器件6的射出光引导至光传感器5，来根据用途进行区分控制。
32.(1.6.变形例3)参照图9a和图9b说明变形例3。如图9a所示，在变形例3中，仅通过对导光板7b的一部分施加电场从而构成可改变反射射出光的区域。通过形成这种构造，可以根据亮灯区域改变反射射出光的区域。此外，在图9b所示例子中，在保护玻璃7与显示器件6之间设置空气层7c。这种利用折射率不同的空气层7c容易使由导光板7b反射的射出光传播到保护玻璃7内。
33.(1.7.变形例4)参照图10a和图10b说明变形例4。如图10a和图10b所示，在变形例4中的保护玻璃7的表面设置反射镜7d来反射从作为导光部件的显示器件6射出的射出光。反射镜7d构成为可拆卸，并且在正常使用时将其移除，从而可以观看显示画面。
34.图10a中表示的是设置了平面状的反射镜7d的方式。另一方面，在图10b中表示的是设置了曲面状的反射镜7d的方式。利用这种构造，可以通过使用诸如平面状或曲面状的反射镜等通用产品来将显示器件6的射出光引导至光传感器5。
35.(1.8.变形例5)参照图11说明变形例5。如图11所示，在变形例5中，作为光传感器5的线传感器设置在显示画面4的上下边框2的内部。在这种情况下，由控制部8点亮的显示画面4的一部分区域r1～rn可以是横跨显示画面4左右的区域。利用这种构造，控制部8可以迅速执行显示部1的区域的亮灯和射出光的检测处理(如图4中的步骤s110～步骤s130)。
36.＜2.第2实施方式＞(2.1.构造)参照图12和图13说明本发明的第2实施方式。在第2实施方式中、与第1实施方式不同点在于：包含确定与光传感器5检测的射出光对应色度的色度确定步骤。在下文中、将主要说明与第1实施方式的不同之处。
37.在第2实施方式中，如图12和图13所示，控制部8让显示器件6的发光元件的r(red)、g(green)、以及b(blue)颜色在每个区域发光，并且用光传感器5来检测各个颜色的光强度(图13的步骤s110～步骤s240)。
38.在步骤s250中、控制部8将事先测定的r、g、b的光的强度与新取得的r、g、b的检测结果进行比较，来确定每个检测区域的r、g、b的色度。在步骤s260中，控制部8进行色不均校正数据的更新处理以使r、g、b的比率相同。由此，可以将显示颜色调整为目标颜色。
39.(2.2.变形例)作为第2实施方式的变形例，可以根据r、g、b的每种颜色配置3种类型的光传感器5。在这种情况下，例如，通过在光传感器5的感光部前表面配置r、g、b中任意一种滤光片来获得用于r、g、b中各个颜色的传感器。由此，通过使用与颜色相对应的光传感器5来测定每个颜色的发光强度，即使当每种r、g、b的色度因老化而改变时，依旧可以准确地测量色度。
40.＜3.第3实施方式＞(3.1.构造)
参照图14和图15，说明本发明的第3实施方式。与第1实施方式的不同点在于：在第3实施方式中，使用可拆卸地配置在显示画面4的表面侧的测光部20检测由显示装置6发出的射出光。以下，围绕与第1实施方式的不同点进行说明。
41.如图14和图15所示，在第3实施方式中使用了测光部20。测光部20具备作为导光部件的光传播部21和光传感器22。作为一个例子，测光部20形成为平板状的立方体形状。如图14b所示，优选具备从正面看比显示画面4更宽的面积，进一步优选具备比显示装置10更宽的面积。
42.光传播部21由玻璃等构成，且光传播部21的前面21a施以镜面处理。光传播部21起到作为导光部件的作用，使由显示器件6发出的射出光既可以透过又可以被反射引导至光传感器5。作为一个例子，光传感器5可以在测光部20的上表面规定位置处设置多个(图14中所示的例子为3个)。
43.光传播部21可以进一步具备用来控制射出光反射方向的构造。此外，可以在显示器件6的表面设置扩散射出光的构造。
44.如上所述，在第3实施方式中，使用独立于显示装置10的测光部20检测利用光传播部21引导至光传感器22的从显示画面4任意区域发出的射出光。由此，由于测光部20构成为可从显示装置10拆除，因此本技术的技术思想可以应用于现有的各种尺寸的显示装置。此外，不需要改变测光部20的规定位置即可以设置光传感器22，所以不需要设置移动光传感器22的机构以及控制光传感器22移动的处理。
45.(3.2.变形例1)参照图16说明第3实施方式的变形例1。变形例1中的测光部20对光传播部21的前面21a实施了漫反射构造表面处理。通过实施这样的表面处理，可以促进在光传播部21内的射出光的扩散，从而使引导至光传感器22变得容易。作为漫反射构造，可以通过进行点印刷和(/或)实施赋予透镜陈列形状的表面处理。在这些情况下，点印刷的图案和透镜陈列的形状、大小以及密度可以视光传播部21的形状或与光传感器22的位置等适宜选择。
46.(3.3.变形例2)参照图17说明第3实施方式的变形例2。变形例2中的测光部20对光传播部21的背面21b实施了漫反射构造表面处理。具体而言，可以附接扩散片、点印刷、或赋予透镜陈列形状等。通过进行这种表面处理，可以进一步促进光传播部21内的射出光的扩散，从而使引导至光传感器22的设计变得容易。
47.(3.4.变形例3)参照图18说明第3实施方式的变形例3。在变形例3中，光传感器22配置在测光部20的前面。光传感器22可以在如图18所示的测光部20的前面中央处配置1个、或配置在测光部20的前面的其他位置。在这种情况下，优选在光传播部21的前面21a和背面21b实施漫反射构造表面处理。另一方面，在光传播部21的前面21a的配置了光传感器22的面为了使射出光透过而不需要进行表面处理。由此，可以通过适宜调整光传播部21内的射出光的漫反射，不改变位置即可以用配置在测光部20的前面的光传感器22进行检测。
48.(3.5.变形例4)参照图19和图20说明第3实施方式的变形例4。在变形例4中的测光部20的前面形成凹凸状的菲涅尔镜24。在菲涅尔镜24中，顶部24a和沟槽部24b交替形成，如图19b所示，从
正面看，菲涅尔镜24形成在以光传感器22为中心的圆弧上。
49.在变形例4中，如图20所示，由显示器件6任意区域发出的射出光透过光传播部21并被菲涅尔镜24反射，经过轨迹lr被引导至光传感器22。由于形成了菲涅尔镜24，该射出光可以在假想的抛物线曲面p处反射，并经过假想的轨迹lf依旧能够被引导至光传感器22。利用这种构造，在测光部20的上表面中央部配置1个光传感器22并向该光传感器22导入由显示器件6发出的射出光的设计变得容易。
50.＜4.其他实施方式＞本发明的适用不限定于上述实施方式。例如、光传感器5的数量、形状以及配置位置不限定于上述方式。比如说、光传感器5可以是1个、且可以配置在边框上而不是边框内部。
51.在上述实施方式中、显示画面4是通过显示器件6的发光元件发光来实现的、但不限定于该方式。例如、所公开的技术思想也可以应用于用液晶部分阻挡背光灯发出光的所谓液晶面板。
52.在上述实施方式1的变形例4中、作为导光部件使用了可拆卸的反射镜7d、但在其他方式中的导光部件同样也可以具有可拆卸的构造。
53.在第3实施方式中，测光部20具备控制部，其可以做成可执行传感器控制部12或亮度确定部13等控制部8的一部分或全部功能的构造。同时，测光部20也可以配置成不可拆卸，即配置成固定。
54.本发明也可以实现为一种程序、以使控制部8发挥上述各功能。
55.本发明还可以实现为一种储存有上述程序的计算机可读取非临时记录介质。
56.以上说明了本发明所涉及的各种实施方式、但这些实施方式仅作为示例给出、并不旨在限定本发明的范围。该实施方式在不脱离发明主旨的范围内进行各种省略、替换或修改。该实施方式及其变形例均包含在发明范围以及主旨中、且包含在发明专利权利要求书中所记载的发明及其范围内。(符号说明)
57.1：显示部，2：边框，3：脚部，4：显示画面，5：光传感器，6：显示器件，7：保护玻璃，7a：图案，7b：导光板，7c：空气层，7d：反射镜，8：控制部，10：显示装置，11：显示控制部，12：传感器控制部，13：亮度确定部，14：显示不均校正处理部，15：存储部，20：测光部，21：光传播部，21a：前面，21b：背面，22：光传感器，24：菲涅尔镜，24a：顶部，24b：沟槽部。