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JP2011223238A - Image display device - Google Patents

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JP2011223238A
JP2011223238A JP2010089372A JP2010089372A JP2011223238A JP 2011223238 A JP2011223238 A JP 2011223238A JP 2010089372 A JP2010089372 A JP 2010089372A JP 2010089372 A JP2010089372 A JP 2010089372A JP 2011223238 A JP2011223238 A JP 2011223238A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
image display
display device
light guide
guide lens
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010089372A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Kawai
洋明 河合
Inui Tsukamoto
乾 塚本
Kazuo Hoden
和夫 鋪田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Consumer Electronics Co Ltd filed Critical Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Priority to JP2010089372A priority Critical patent/JP2011223238A/en
Publication of JP2011223238A publication Critical patent/JP2011223238A/en
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  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image display device containing an optical sensor which detects illuminance of ambient light on a display unit thereof and to which light from a nearby light source is applied by devising a guide lens for guiding the ambient light to the optical sensor.SOLUTION: One end face of a guide lens which is directed outward from an image display device is provided with sawtooth-like slope faces. Angles of the slope faces are different in accordance with height direction positions, so that light having incident angles in a predetermined range is guided to an optical sensor at each height direction position. Light from a distant light source is hard to be guided to the optical sensor at any height direction positions because the incident angle of the light is small.

Description

本発明は画像表示装置に係り、特に周辺の照明環境に応じた画質調整を改良した画像表示装置に関するものである。   The present invention relates to an image display device, and more particularly to an image display device with improved image quality adjustment according to the surrounding lighting environment.

プラズマディスプレイや液晶ディスプレイをはじめとする画像表示装置においては、該装置の周辺の照明環境に対する画質調整方法の開発が進められている。画像表示部における周辺の照明からの照度が高い場合には、例えば輝度、コントラスト、鮮鋭度、色の濃さや色温度を変えることで、ユーザが画像を鮮明に見ることができるようにする。反対に照度が低い場合には、例えば輝度を下げることで消費電力を低減する。   For image display devices such as plasma displays and liquid crystal displays, development of image quality adjustment methods for the illumination environment around the devices has been underway. When the illuminance from the surrounding illumination in the image display unit is high, for example, the brightness, contrast, sharpness, color density and color temperature are changed so that the user can see the image clearly. On the other hand, when the illuminance is low, the power consumption is reduced by, for example, lowering the luminance.

このため画像表示装置には、画像表示部における周辺からの光の照度を検出するための光センサが設けられている。デザイン上の観点から、光センサが画像表示装置の外部から見えることは好ましくないため、光センサは画像表示装置の内部に設けられている。従って、周辺光を光センサに導くための導光レンズが必要となる。導光レンズの一端面は、例えば画像表示装置の外部に向け、デザイン上問題とならないように取付けられている。   Therefore, the image display device is provided with an optical sensor for detecting the illuminance of light from the periphery in the image display unit. From the viewpoint of design, since it is not preferable that the optical sensor is visible from the outside of the image display device, the optical sensor is provided inside the image display device. Therefore, a light guide lens for guiding ambient light to the optical sensor is required. One end surface of the light guide lens is attached to the outside of the image display device so as not to cause a problem in design.

実際に画像表示装置が家庭のリビングに置かれた状況を考える。照明装置は部屋の高い位置にあり、距離の遠い照明からの光は導光レンズへの入射角が小さくなるため、導光レンズを通過して光センサに到達し易い傾向がある。実際に知りたい画像表示部における周辺の照明からの照度は、距離の近い照明の光に支配されているので、光センサが検出する照度との間で相違が出ることが多い。
特許文献1においては前記した問題に対応するため、導光レンズを両凹レンズとして、距離の近い照明からの光を光センサに到達し易くする技術を開示している。
Consider a situation where an image display device is actually placed in a living room. Since the illumination device is located at a high position in the room and light from a long distance illumination has a small incident angle to the light guide lens, it tends to easily reach the optical sensor through the light guide lens. Since the illuminance from the surrounding illumination in the image display section that is actually desired to be controlled is controlled by the illumination light at a short distance, there is often a difference between the illuminance detected by the optical sensor.
In order to cope with the above-described problem, Patent Document 1 discloses a technique that makes it easy for light from a short distance to reach an optical sensor by using a light guide lens as a biconcave lens.

特開2010−11209号公報JP 2010-11209 A

しかしながら特許文献1においても、距離の遠い照明からの光を積極的に排除するには到らない。前記した画質調整に、画像表示部における周辺光の照度を正しく反映するには、距離の近い照明からの光に対する感度を増加するほかに、距離の遠い照明からの光に対する感度を低減するための技術が望まれる。
本発明の目的は前記した課題に鑑み、周辺の照明環境に応じた画質調整を改良した画像表示装置を提供することにある。
However, even in Patent Document 1, light from a distant illumination cannot be positively excluded. In order to correctly reflect the illuminance of ambient light in the image display unit in the image quality adjustment described above, in addition to increasing the sensitivity to light from a short distance illumination, to reduce the sensitivity to light from a long distance illumination Technology is desired.
In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide an image display device in which image quality adjustment according to the surrounding illumination environment is improved.

前記課題を解決するため本発明は、画像表示部における周辺光の照度を検出するための内蔵された光センサと、前記光センサに前記周辺光を導くための導光レンズを有する画像表示装置であって、前記導光体は、一端面が前記画像表示装置の外部に向けて取付けられ、前記一端面は、高さ方向に対し傾きの異なる鋸歯状の突起を有することを特徴としている。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides an image display device having a built-in optical sensor for detecting the illuminance of ambient light in an image display unit, and a light guide lens for guiding the ambient light to the optical sensor. In the light guide, one end face is attached to the outside of the image display device, and the one end face has a sawtooth projection having a different inclination with respect to the height direction.

また本発明は、前記画像表示装置において、前記鋸歯状の突起は、前記導光体に対する入射角が所定範囲内である前記周辺光を、入射角が所定の角度以下である前記周辺光よりも多く前記光センサに導くように形成されていることを特徴としている。
また本発明は、前記画像表示装置に置いて、前記鋸歯状の突起は、その上側斜面が前記導光体の光軸方向に対して成す角度の絶対値θ1と、その下側斜面が前記導光体の光軸方向に対して成す角度の絶対値θ2において、θ2はθ1よりも大きく、θ1とθ2の和は90度以下であることを特徴としている。
Further, in the image display device according to the aspect of the invention, the sawtooth-shaped protrusion may be configured such that the incident light with respect to the light guide has an incident angle within a predetermined range, and the incident light has an incident angle equal to or less than the predetermined angle. It is characterized in that it is formed so as to lead to the light sensor.
Further, according to the present invention, in the image display device, the sawtooth-shaped protrusion has an absolute value θ1 of an angle formed by the upper inclined surface with respect to the optical axis direction of the light guide, and the lower inclined surface is the guide. In the absolute value θ2 of the angle formed with respect to the optical axis direction of the optical body, θ2 is larger than θ1, and the sum of θ1 and θ2 is 90 degrees or less.

本発明によれば、周辺の照明環境に応じた画質調整を改良した画像表示装置を提供でき、ユーザの視聴環境の改善に寄与できるという効果がある。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the image display apparatus which improved the image quality adjustment according to the surrounding illumination environment can be provided, and there exists an effect that it can contribute to the improvement of a user's viewing environment.

画像表示装置と照明の設置状況の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the installation condition of an image display apparatus and illumination. 画像表示装置の一例を示す正面図である。It is a front view which shows an example of an image display apparatus. 従来の導光レンズの一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the conventional light guide lens. 従来の導光レンズにおける光路の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the optical path in the conventional light guide lens. 従来の導光レンズにおける光路の別な一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the optical path in the conventional light guide lens. 本発明の一実施例における導光レンズの外観図である。It is an external view of the light guide lens in one Example of this invention. 本発明の一実施例における導光レンズの断面図である。It is sectional drawing of the light guide lens in one Example of this invention. 本発明の一実施例における導光レンズの部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the light guide lens in one Example of this invention. 本発明の一実施例における導光レンズの部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the light guide lens in one Example of this invention. 本発明の一実施例における導光レンズの光路の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the optical path of the light guide lens in one Example of this invention. 本発明の一実施例における導光レンズの光路の別な例を示す図である。It is a figure which shows another example of the optical path of the light guide lens in one Example of this invention. 本発明の一実施例における導光レンズの光路の第1例を示す図である。It is a figure which shows the 1st example of the optical path of the light guide lens in one Example of this invention. 本発明の一実施例における導光レンズの光路の第2例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd example of the optical path of the light guide lens in one Example of this invention. 本発明の一実施例における導光レンズの光路の第3例を示す図である。It is a figure which shows the 3rd example of the optical path of the light guide lens in one Example of this invention. 本発明の一実施例における導光レンズの光路の第4例を示す図である。It is a figure which shows the 4th example of the optical path of the light guide lens in one Example of this invention. 本発明の一実施例における導光レンズの細部の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the detail of the light guide lens in one Example of this invention. 本発明の一実施例を含む光源からの距離と検出照度の特性図である。It is a characteristic view of the distance from the light source and detected illuminance including an embodiment of the present invention. 図12Aの特性図の測定方法を示す図である。It is a figure which shows the measuring method of the characteristic view of FIG. 12A.

まず、画像表示装置が家庭のリビングに置かれた状況について考察する。
図1は、画像表示装置と照明の設置状況の一例を示す図である。画像表示装置1はスタンド2に搭載され、ユーザが見易い高さに位置している。図1では画像表示装置1は左側面から描かれており、その表示部は右側に向けられている。
First, consider the situation where the image display device is placed in a living room.
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an installation state of an image display device and illumination. The image display device 1 is mounted on a stand 2 and is positioned at a height that is easy for the user to see. In FIG. 1, the image display device 1 is drawn from the left side surface, and the display unit is directed to the right side.

最近のリビングでは照明を二個備えることが多く、図1でも照明3と照明4の二つを示している。いずれかがリビング全体の照明であり、残る一方が例えばダイニングテーブル(図示せず)の照明であるとする。照明3、照明4とも画像表示装置1よりは相当高い位置にあり、例えば天井に直付けされることも多い。画像表示装置1は、照明3からの光線3Aと、照明4からの光線4Aの双方により照射される。   Recent living rooms often have two lights, and FIG. 1 also shows two lights 3 and 4. One of them is illumination for the entire living room, and the other is illumination for a dining table (not shown), for example. Both the illumination 3 and the illumination 4 are located at a considerably higher position than the image display device 1, and are often directly attached to the ceiling, for example. The image display device 1 is irradiated with both the light beam 3 </ b> A from the illumination 3 and the light beam 4 </ b> A from the illumination 4.

図1において、例えばリビングの天井の高さが2.5m程度、幅(図の横方向)が5m程度とする。この場合、画像表示装置1からの距離が遠い照明4からの光線4Aの画像表示装置1に対する入射角(画像表示装置に対する垂線、即ち図1の水平方向に対する角度)は、例えば30度以下であることが多い。これに対して距離が近い照明3からの光線3Aの画像表示装置1に対する入射角は、40度から45度程度、多めに見積もっても30度から60度程度であることが多い。   In FIG. 1, for example, the ceiling height of the living room is about 2.5 m and the width (horizontal direction in the figure) is about 5 m. In this case, the incident angle (perpendicular to the image display device, that is, the angle with respect to the horizontal direction in FIG. 1) of the light beam 4A from the illumination 4 far from the image display device 1 is, for example, 30 degrees or less. There are many cases. On the other hand, the incident angle of the light beam 3A from the illumination 3 with a short distance to the image display device 1 is about 40 to 45 degrees, and is often about 30 to 60 degrees, even if more estimated.

図2は、画像表示装置1の一例を示す正面図であり、図1の右側から描いたものである。画像表示装置1は導光レンズ11、赤外線受光レンズ12、表示部(表示パネル)13を有している。表示部13の傍らに、リモコン(図示せず)からの制御信号を含む赤外線を受光するための赤外線受光レンズ12が設けられている。例えば、赤外線受光レンズ12の近傍に前記した導光体である導光レンズ11が設けられた例を、図2は示している。   FIG. 2 is a front view showing an example of the image display device 1, which is drawn from the right side of FIG. The image display device 1 includes a light guide lens 11, an infrared light receiving lens 12, and a display unit (display panel) 13. An infrared light receiving lens 12 for receiving infrared light including a control signal from a remote controller (not shown) is provided beside the display unit 13. For example, FIG. 2 shows an example in which the light guide lens 11 as the light guide described above is provided in the vicinity of the infrared light receiving lens 12.

図3は、従来の導光レンズ11の一例を示す断面図であり、図2の左側から見た場合を示している。導光レンズ11は、その一端面を画像表示装置1の前側外部に向けて、前枠(フレーム)14、または図示しない支持部材に取付けられている。導光レンズ11の反対側の一端面は、例えば回路基板15に取付けられた光センサ16に対向している。導光レンズ11により画像表示装置1の内部に導かれた前記照明3や照明4からの光は、光センサ16に照射される。光センサ16は受光した光の照度を検出する。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a conventional light guide lens 11, and shows a case viewed from the left side of FIG. The light guide lens 11 is attached to a front frame (frame) 14 or a support member (not shown) with one end surface thereof facing the front outside of the image display device 1. One end surface on the opposite side of the light guide lens 11 faces, for example, the optical sensor 16 attached to the circuit board 15. The light from the illumination 3 and the illumination 4 guided into the image display device 1 by the light guide lens 11 is applied to the optical sensor 16. The optical sensor 16 detects the illuminance of the received light.

次に画像表示装置1に対する光の入射角と、導光レンズ11の内部での光の伝播の関係について説明する。
図4は、従来の導光レンズにおける光路の一例を示す図であり、例えば図1の照明3からの光線3Aのように、大きな入射角(例えば60度以上)を有する光線の伝播路の一例を示している。
Next, the relationship between the incident angle of light with respect to the image display device 1 and the propagation of light inside the light guide lens 11 will be described.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an optical path in a conventional light guide lens. For example, an example of a propagation path of a light beam having a large incident angle (for example, 60 degrees or more) like the light beam 3A from the illumination 3 in FIG. Is shown.

近くの照明3からの光線3Aの画像表示装置1に対する入射角は、図4に示すように大きい。このため、破線で示すような導光レンズ11の表面での全反射光が多くなる。さらに、導光レンズ11の内部に屈折して入射した光は、光センサ16に至るまでに、図示したような導光レンズ11の表面での全反射を何度も繰返すこととなる。このため、導光レンズ11から外部に洩れる光が多くなる。以上の理由で、近くの照明3からの光線3Aは導光レンズ11に照射されても、実際に光センサ16に至る成分は、例えばその10%に満たない場合が多い。   The incident angle of the light beam 3A from the nearby illumination 3 with respect to the image display device 1 is large as shown in FIG. For this reason, the total reflected light on the surface of the light guide lens 11 as indicated by a broken line increases. Further, the light refracted and incident on the inside of the light guide lens 11 is repeatedly subjected to total reflection on the surface of the light guide lens 11 as shown in the figure until reaching the optical sensor 16. For this reason, more light leaks from the light guide lens 11 to the outside. For the above reasons, even when the light beam 3A from the nearby illumination 3 is irradiated to the light guide lens 11, the component that actually reaches the optical sensor 16 is often less than 10%, for example.

一方、図5は、従来の導光レンズにおける光路の別な一例を示す図であり、例えば図1の照明4からの光線4Aのように、小さな入射角(例えば30度以下)を有する光線の伝播路の一例を示している。   On the other hand, FIG. 5 is a diagram showing another example of the optical path in the conventional light guide lens. For example, a light beam having a small incident angle (for example, 30 degrees or less) like the light beam 4A from the illumination 4 in FIG. An example of a propagation path is shown.

遠くの照明4からの光線4Aの画像表示装置1に対する入射角は、図5に示すように小さい。このため、破線で示すような導光レンズ11の表面での全反射光は小さい。さらに、導光レンズ11の内部に屈折して入射した光については、光センサ16に至るまでに、前記した導光レンズ11の表面で全反射する回数が少ない。このため、導光レンズ11から外部に洩れる光は少ない。以上の理由で、遠くの照明4からの光線4Aは導光レンズ11に照射された後、高い効率で光センサ16に至る。   The incident angle of the light beam 4A from the distant illumination 4 with respect to the image display device 1 is small as shown in FIG. For this reason, the total reflected light on the surface of the light guide lens 11 as shown by a broken line is small. Furthermore, the light refracted and incident on the inside of the light guide lens 11 is less frequently reflected by the surface of the light guide lens 11 before reaching the optical sensor 16. For this reason, there is little light leaking from the light guide lens 11 to the outside. For the above reasons, the light beam 4A from the distant illumination 4 is applied to the light guide lens 11 and then reaches the optical sensor 16 with high efficiency.

このため、図3で示した導光レンズ11を使用した場合、画像表示装置1を照射する光の照度は、近い照明3により支配され易いにもかかわらず、光センサ16で検出される光の照度は、遠い照明4により支配され易いという矛盾がある。   For this reason, when the light guide lens 11 shown in FIG. 3 is used, the illuminance of the light that irradiates the image display device 1 is easily dominated by the near illumination 3, but the light detected by the optical sensor 16 There is a contradiction that the illuminance is easily controlled by the distant illumination 4.

本発明の一実施例は前記した問題を解決するための実施例であり、さらに図面を用いて説明する。
図6は、本発明の一実施例における、周辺光を光センサへ導くための導光体である導光レンズ110の外観図であり、図7は、本発明の一実施例における導光レンズ110の断面図である。図7は、図6における導光レンズの中心を通る垂直方向の断面図を示している。
即ち、本実施例においては、導光レンズ110の画像表示装置1の外部に向けられた一端面は、その断面が鋸歯状(三角形)の斜面を有しており、斜面の傾き角度は図6の高さ方向に対して変えている。
An embodiment of the present invention is an embodiment for solving the above-described problem, and will be described with reference to the drawings.
FIG. 6 is an external view of a light guide lens 110 that is a light guide for guiding ambient light to an optical sensor in one embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a light guide lens in one embodiment of the present invention. FIG. FIG. 7 shows a vertical sectional view through the center of the light guide lens in FIG.
That is, in this embodiment, one end face of the light guide lens 110 facing the outside of the image display device 1 has a slope having a sawtooth (triangle) cross section, and the slope angle of the slope is shown in FIG. It is changing with respect to the height direction.

導光レンズ110が、この一端面を有することにより、画像表示装置1に対して例えば30度から60度という大きな入射角を有する光線を、効率良く光センサ16に導くため、近くの照明3からの光線に対する光センサ16の感度を増加させることができる。一方、例えば30度以下という小さな入射角を有する光線を、光センサ16に届き難くするよう導光レンズ110の表面で全反射ないし屈折させるため、遠くの照明4からの光線に対する光センサ16の感度を低減させることができる。
以上のようにすることで、画像表示装置1を照射する光の照度と、光センサ16で検出される光の照度が、互いに対応した関係となるようにしている。
Since the light guide lens 110 has this one end face, a light beam having a large incident angle of, for example, 30 degrees to 60 degrees with respect to the image display device 1 is efficiently guided to the optical sensor 16. It is possible to increase the sensitivity of the optical sensor 16 with respect to the light beam. On the other hand, for example, a light beam having a small incident angle of 30 degrees or less is totally reflected or refracted on the surface of the light guide lens 110 so as to make it difficult to reach the light sensor 16. Can be reduced.
By doing as described above, the illuminance of the light that irradiates the image display device 1 and the illuminance of the light detected by the optical sensor 16 have a corresponding relationship.

次に本実施例における導光レンズ110につき、さらに詳しく説明する。
図8は、本発明の一実施例における導光レンズ110の部分拡大図であり、図7の断面図のうちで前記した鋸歯状の斜面部分を示したものである。図8で横方向の破線で示した導光レンズの光軸に対して、最も上側の鋸歯状の突起は上側で+14.8度、下側で−25.91度の角度を有している。順に各突起は、+11.6度と−28.58度、+6.8度と−31.7度、+3.7度と−34.42度、+3.7度と−34.42度、+6.8度と−29.5度、+11.6度と−24.5度、+14.8度と−20.2度の角度を有している。即ち、前記した鋸歯状の突起は、中心付近にあるものは上下端にあるものと比較して、上側の面は斜面の傾斜が緩やかであり、下側の面は斜面の傾斜が急である。
Next, the light guide lens 110 in this embodiment will be described in more detail.
FIG. 8 is a partially enlarged view of the light guide lens 110 according to an embodiment of the present invention, and shows the aforementioned sawtooth-shaped slope portion in the sectional view of FIG. With respect to the optical axis of the light guide lens indicated by the horizontal broken line in FIG. 8, the uppermost sawtooth-shaped protrusion has an angle of +14.8 degrees on the upper side and −25.91 degrees on the lower side. . In order, each protrusion is +11.6 degrees and -28.58 degrees, +6.8 degrees and -31.7 degrees, +3.7 degrees and -34.42 degrees, +3.7 degrees and -34.42 degrees, +6. It has angles of .8 degrees and -29.5 degrees, +11.6 degrees and -24.5 degrees, and +14.8 degrees and -20.2 degrees. That is, the sawtooth-shaped protrusions described above have a gentle slope on the upper surface and a steep slope on the lower surface compared to those on the upper and lower ends near the center. .

図8に示した導光レンズ110に対して各入射角で入射した光の光路について説明する。なお、導光レンズ110に対する入射角とは、図8における横方向の破線(即ち光軸)に対する角度を指す。
図9Aは、本発明の一実施例における導光レンズ110の部分拡大図であり、図8と同様であるが、このうち次に光路を述べる比較的上側の突起Bと、中央付近の突起Cを選択して符号を付している。図9Bは、本発明の一実施例における導光レンズ110の光路の例を示す図であり、図9Aの突起Bにおける光路を示している。図9Cは、本発明の一実施例における導光レンズ110の光路の別な例を示す図であり、図9Aの突起Cにおける光路を示している。
An optical path of light incident at each incident angle with respect to the light guide lens 110 illustrated in FIG. 8 will be described. In addition, the incident angle with respect to the light guide lens 110 refers to an angle with respect to a horizontal broken line (that is, an optical axis) in FIG.
FIG. 9A is a partially enlarged view of the light guide lens 110 according to an embodiment of the present invention, which is the same as FIG. 8, but among them, a relatively upper protrusion B describing the optical path and a protrusion C near the center. The reference numeral is selected. FIG. 9B is a diagram illustrating an example of the optical path of the light guide lens 110 according to an embodiment of the present invention, and illustrates the optical path at the protrusion B of FIG. 9A. FIG. 9C is a diagram illustrating another example of the optical path of the light guide lens 110 according to the embodiment of the present invention, and illustrates the optical path at the protrusion C in FIG. 9A.

図9Bにおいて、突起Bの上側の斜面は比較的急であるため、例えば40度の入射角で入射した光は上側の斜面で全反射することは少なく、多くは内部へ屈折して下側の斜面で全反射されて光センサ16に照射される。一方、例えば20度以下の入射角で入射した光は内部へ屈折したとしても、多くは下側の斜面に当たることはなく、光センサ16に照射されない。なお、図示していないが、例えば60度以上の入射角で入射した光は、内部へ屈折して下側の斜面で全反射されたとしても、図の右上方向に向かうため、多くは光センサ16に照射されない。即ち突起Bは、例えば40度の入射角で入射する光を選択的に光センサ16に照射するように機能している。   In FIG. 9B, since the upper slope of the protrusion B is relatively steep, for example, light incident at an incident angle of 40 degrees is less likely to be totally reflected by the upper slope. The light sensor 16 is totally reflected by the inclined surface and irradiated to the optical sensor 16. On the other hand, for example, even if light incident at an incident angle of 20 degrees or less is refracted to the inside, most of the light does not hit the lower slope and is not irradiated to the optical sensor 16. Although not shown, for example, light incident at an incident angle of 60 degrees or more is directed to the upper right in the figure even if it is refracted into the interior and totally reflected by the lower slope. 16 is not irradiated. That is, the protrusion B functions so as to selectively irradiate the light sensor 16 with light incident at an incident angle of 40 degrees, for example.

図9Cにおいて、突起Cの上側の斜面は比較的緩やかであるが、例えば60度と大き目の入射角で入射した光は上側の斜面で全反射することは少なく、多くは内部へ屈折して下側の斜面で全反射されて光センサ16に照射される。一方、例えば20度以下の入射角で入射した光は内部へ屈折したとしても、多くは下側の斜面に当たることはなく、光センサ16に照射されない。なお、図示していないが、例えば70度以上の入射角で入射した光は、内部へ屈折して下側の斜面で全反射されたとしても、図の右上方向に向かうため、多くは光センサ16に照射されない。即ち突起Cは、例えば60度の入射角で入射する光を選択的に光センサ16に照射するように機能している。   In FIG. 9C, the upper slope of the protrusion C is relatively gentle. For example, light incident at a large incident angle of 60 degrees is hardly totally reflected by the upper slope, and most of the light is refracted inward. The light sensor 16 is totally reflected by the side slope and is irradiated to the optical sensor 16. On the other hand, for example, even if light incident at an incident angle of 20 degrees or less is refracted to the inside, most of the light does not hit the lower slope and is not irradiated to the optical sensor 16. Although not shown in the drawing, for example, light incident at an incident angle of 70 degrees or more is directed to the upper right direction in the figure even if it is refracted into the interior and totally reflected by the lower slope. 16 is not irradiated. That is, the protrusion C functions to selectively irradiate the light sensor 16 with light incident at an incident angle of 60 degrees, for example.

次に導光レンズ110の半径方向位置と、光センサ16に照射される光の入射角について説明する。
図10A〜図10Dは、本発明の一実施例における導光レンズ110の光路の例を示す図であり、順に入射角が60度、50度、40度、30度の光が光センサ16に照射される場合の光路を示している。
Next, the radial direction position of the light guide lens 110 and the incident angle of the light applied to the optical sensor 16 will be described.
10A to 10D are diagrams illustrating examples of the optical path of the light guide lens 110 according to an embodiment of the present invention, and light having incident angles of 60 degrees, 50 degrees, 40 degrees, and 30 degrees in order to the optical sensor 16. The optical path when irradiated is shown.

即ち、入射角60度付近の光は、導光レンズ110の中央付近の突起に入射した成分が光センサ16に照射される。中央から周辺に向かうに伴い、入射角の小さい光を光センサ16に照射するように、導光レンズ110が機能していることが分かる。即ち、比較的近い位置にある光源3からの光は、導光レンズ110に対して例えば30度から60度程度の入射角で入射するため、導光レンズ110に設けられた各突起により選択的に光センサ16に照射される。   That is, the light sensor 16 is irradiated with the component incident on the protrusion near the center of the light guide lens 110 for the light near the incident angle of 60 degrees. It can be seen that the light guide lens 110 functions so as to irradiate the optical sensor 16 with light having a small incident angle as it goes from the center to the periphery. That is, light from the light source 3 located at a relatively close position is incident on the light guide lens 110 at an incident angle of, for example, about 30 degrees to 60 degrees. The light sensor 16 is irradiated.

一方、遠い位置にある光源4からの光は、導光レンズ110に対して例えば30度以下の入射角で入射するため、導光レンズのいずれの突起によっても光センサ16に照射されることは少ない。
このため、光センサ16により検出される照度は、近い位置にある光源4からの光に支配されるようになり、画像表示装置1の表示部13における周辺光の照度を反映することができる。
On the other hand, since the light from the light source 4 at a far position enters the light guide lens 110 at an incident angle of, for example, 30 degrees or less, the light sensor 16 is not irradiated by any protrusion of the light guide lens. Few.
For this reason, the illuminance detected by the optical sensor 16 is dominated by the light from the light source 4 located at a close position, and the illuminance of the ambient light on the display unit 13 of the image display device 1 can be reflected.

図11は、本発明の一実施例における導光レンズ110の細部の部分拡大図である。前記した鋸歯状の突起については、図11の横方向の破線(光軸)に対する上側斜面の角度θ1と下側斜面の角度θ2において、
θ1<θ2 かつ θ1+θ2<90度
で示される範囲において、適切な角度を得ることができる。
FIG. 11 is a partially enlarged view of the details of the light guide lens 110 in one embodiment of the present invention. With respect to the above-mentioned sawtooth-shaped projection, the angle θ1 of the upper slope and the angle θ2 of the lower slope with respect to the horizontal broken line (optical axis) in FIG.
An appropriate angle can be obtained in a range represented by θ1 <θ2 and θ1 + θ2 <90 degrees.

次に、本実施例と従来例を比較した光センサ16における光の検出照度について、実測した特性を示す。
図12Aは、本発明の一実施例を含む光源からの距離と検出照度の特性図であり、図12Bは、図12Aの特性図の測定方法を示す図である。
Next, measured characteristics are shown for the detected illuminance of light in the optical sensor 16 comparing the present example and the conventional example.
FIG. 12A is a characteristic diagram of the distance from the light source and the detected illuminance including one embodiment of the present invention, and FIG. 12B is a diagram showing a method for measuring the characteristic diagram of FIG. 12A.

図12Bに示すように、画像表示装置を光源から0.5mから3.5mの範囲で移動させて測定した、光源と画像表示装置の距離(図12Aの横軸)と光センサの検出照度(図12Aの縦軸)の間の特性を図12Aに示す。
即ち、破線で示した従来例においては、前記したとおり、遠くの光源からの光に対して検出した照度が大きい問題がある。一方、実線で示した本実施例においては、近くの光源からの光に対して検出した照度が大きくなっており、所期の目的を達成できたことが分かる。
As shown in FIG. 12B, the distance between the light source and the image display device (horizontal axis in FIG. 12A) measured by moving the image display device within a range of 0.5 m to 3.5 m from the light source, and the detected illuminance ( The characteristic between the vertical axis of FIG. 12A is shown in FIG. 12A.
That is, in the conventional example shown by the broken line, as described above, there is a problem that the detected illuminance is large with respect to light from a distant light source. On the other hand, in the present embodiment indicated by a solid line, the detected illuminance is increased with respect to light from a nearby light source, and it can be seen that the intended purpose has been achieved.

ここまで示した実施形態は一例であって、本発明を限定するものではない。例えば、図6において鋸歯状の突起を8個示しているが、何個で設計しても良い。光センサへ照射する光の入射角についても、これまで示した値は一例であって、他の値とすることもできる。また、導光レンズ110の応用対象はテレビジョンのような画像表示装置に限らず、他の装置、例えば電子的な表示方法を用いない画像表示装置であっても良い。そのほかにも、本発明の趣旨に基づきながら異なる実施形態を考えられるが、いずれも本発明の範疇にある。   The embodiments described so far are merely examples, and do not limit the present invention. For example, although eight sawtooth-shaped protrusions are shown in FIG. 6, any number may be used. Regarding the incident angle of the light applied to the optical sensor, the values shown so far are only examples, and other values may be used. The application target of the light guide lens 110 is not limited to an image display device such as a television, but may be another device, for example, an image display device that does not use an electronic display method. In addition, although different embodiments can be considered based on the spirit of the present invention, they are all within the scope of the present invention.

1:画像表示装置、3,4:照明、13:表示部、16:光センサ、110:導光レンズ。   1: Image display device, 3, 4: Illumination, 13: Display unit, 16: Optical sensor, 110: Light guide lens.

Claims (5)

画像表示部における周辺光の照度を検出するための内蔵された光センサと、前記光センサに前記周辺光を導くための導光体を有する画像表示装置であって、
前記導光体は、一端面が前記画像表示装置の外部に向けて取付けられ、
前記一端面は、高さ方向に対し傾きの異なる鋸歯状の突起を有する
ことを特徴とする画像表示装置。
An image display device having a built-in optical sensor for detecting the illuminance of ambient light in the image display unit, and a light guide for guiding the ambient light to the optical sensor,
The light guide is attached with one end surface facing the outside of the image display device,
The image display device, wherein the one end surface has a sawtooth-shaped protrusion having a different inclination with respect to a height direction.
請求項1に記載の画像表示装置において、前記鋸歯状の突起は、前記導光体に対する入射角が所定範囲内である前記周辺光を、入射角が所定の角度以下である前記周辺光よりも多く前記光センサに導くように形成されていることを特徴とする画像表示装置。   2. The image display device according to claim 1, wherein the sawtooth-shaped protrusion is configured to cause the ambient light having an incident angle with respect to the light guide to be within a predetermined range, than the ambient light having an incident angle equal to or less than a predetermined angle. An image display device characterized in that the image display device is formed so as to be guided to the optical sensor. 請求項1に記載の画像表示装置において、前記鋸歯状の突起は、その上側斜面が前記導光体の光軸方向に対して成す角度の絶対値θ1と、その下側斜面が前記導光レンズの光軸方向に対して成す角度の絶対値θ2において、θ2はθ1よりも大きく、θ1とθ2の和は90度以下であることを特徴とする画像表示装置。   2. The image display device according to claim 1, wherein the sawtooth-shaped protrusion has an absolute value θ <b> 1 of an angle formed by an upper inclined surface with respect to an optical axis direction of the light guide, and a lower inclined surface of the light guide lens. In the absolute value θ2 of the angle formed with respect to the optical axis direction, θ2 is larger than θ1, and the sum of θ1 and θ2 is 90 degrees or less. 請求項2に記載の画像表示装置において、前記入射角の所定範囲とは30度以上60度以内であることを特徴とする画像表示装置。   3. The image display device according to claim 2, wherein the predetermined range of the incident angle is not less than 30 degrees and not more than 60 degrees. 請求項2に記載の画像表示装置において、前記入射角の所定の角度とは30度以内であることを特徴とする画像表示装置。   3. The image display device according to claim 2, wherein the predetermined angle of incidence is within 30 degrees.
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