JP2014132304A

JP2014132304A - 画像表示装置

Info

Publication number: JP2014132304A
Application number: JP2013000357A
Authority: JP
Inventors: Tsugio Gomi; 二夫五味; Kazunori Sakurai; 和▲徳▼ 櫻井
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2013-01-07
Filing date: 2013-01-07
Publication date: 2014-07-17
Also published as: US20140192077A1; CN103913856A; US9430987B2

Abstract

【課題】表示色を適切に色補正可能な画像表示装置を提供する。
【解決手段】画像表示装置は、画像を表示する表示部と、入射光から所定波長の光を透過させる波長可変干渉フィルター５、及び分光された光を検出する光センサー３３を有し、表示部に対向して配置された測光部３０と、表示部及び測光部３０を制御する制御部と、を備え、制御部は、光センサー３３により検出された光の光量に基づいて、入射光のスペクトルを取得し、当該スペクトルに基づいて表示部の色補正を行う。
【選択図】図４

Description

本発明は、画像表示装置に関する。

従来、表示された画像の輝度等の特徴量を測定し、表示色を調整する表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１に記載の表示装置は、ベゼルから表示領域に出没自在な測光装置を備えている。この測光装置は表示画面に対向する光センサーやフォトディテクタを備えており、表示装置は、測光装置の測定結果に基づいて表示色を補正する。

特開２００５−２０８５４８号公報

ところで、表示装置に表示される画像の色を適切に補正するためには、表示された画像の色を正確に測定する必要がある。例えば表示装置として液晶表示装置を用いる場合、バックライトに冷陰極管が用いられており、液晶表示装置が発する光のスペクトルは、図９に示すようなピーキーなスペクトル形状となる（各ピーク波長における半値幅が小さく、尖った形状となる）。バックライトにＬＥＤや有機ＥＬ等の自発光素子を用いた場合でも同様にピーク波長におけるスペクトル形状がピーキーとなる。
このような表示装置に対して、上記特許文献１では、光センサーやフォトダイオードにより光の特徴量を測定している。このような光センサーやフォトダイオードでは、例えばＲＧＢ成分などの限られた色情報しか測定できず、上記のような詳細なスペクトルを測定することができない。したがって、上記のような測定装置を用いた表示装置では、適切に表示画像の色補正を行うことができないという課題がある。

本発明は、表示色を適切に色補正可能な画像表示装置を提供することを目的とする。

本発明の画像表示装置は、画像を表示する表示部と、入射光を分光する分光素子、及び前記分光された光を検出する検出部を有し、前記表示部に対向して配置された測光部と、前記表示部及び前記測光部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記検出部により検出された前記分光された光の光量に基づいて、前記入射光のスペクトルを取得し、前記スペクトルに基づいて前記表示部の色補正を行うことを特徴とする。

本発明では、表示部から出力された光を分光素子により分光し、分光された光を検出部で検出する。そして、制御部は、分光された光の検出結果から表示部から出力された光のスペクトルを取得して、このスペクトルに基づいて表示部における色補正を実施する。
このような構成では、分光素子を介した光を検出することで、各波長における光量を正確に取得することができるので、表示部から出力された光の正確なスペクトルを取得することができる。したがって、正確なスペクトルから適切に表示部の色補正を行うことができる。

本発明の画像表示装置では、前記分光素子は、入射光の一部を反射し一部を透過する第一反射膜と、前記第一反射膜に対向して設けられ、入射光の一部を反射し一部を透過する第二反射膜とを備え、前記第一反射膜と前記第二反射膜との間の入射した光を干渉させ特定の波長の光を取り出す波長可変エタロンであることが好ましい。
本発明では、分光素子は、第一反射膜及び第二反射膜に入射した入射光を干渉させて、特定の波長の光を透過させる、波長可変エタロン（波長可変型のファブリーペローエタロン）により構成されている。このようなファブリーペローエタロンは、例えばＡＯＴＦ（Acousto-Optic Tunable Filter）やＬＣＴＦ（Liquid Crystal Tunable Filters）等の分光素子と比べ小型化が可能であり、画像表示装置に容易に組み込むことができる。

本発明の画像表示装置において、前記分光素子は、前記第一反射膜が設けられた第一基板と、前記第一基板に対向し、前記第二反射膜が設けられた第二基板と、前記第一反射膜及び前記第二反射膜の間のギャップ寸法を変更するギャップ変更部と、を備えていることが好ましい。
上述したような波長可変型エタロンとして、例えば、平板状の犠牲層の一面に第一反射膜を形成し、他面に第二反射膜を形成した後、犠牲層をエッチング等により除去することで形成される波長可変型エタロンを用いてもよいが、この場合、第一反射膜や第二反射膜に撓みが生じる場合もある。これに対して、本発明では、第一基板上に第一反射膜を設け、第二基板上に第二反射膜を設ける構成であり、各反射膜の撓みや傾斜を抑制することができる。

本発明の画像表示装置において、前記測光部は、前記分光素子に入射する入射光の角度を制限する入射角制限手段を備えることが好ましい。
表示部から画像を表示させる場合、表示部に対して直交する方向（または略直交する方向）から見た表示画像の色合いと、表示部に対して傾斜する方向（例えば表示部に対して３０度程度の角度）から見た表示画像の色合いとは異なる。
本発明では、入射角制限手段により入射角を制限することで、表示部のうち、分光素子に対して直交または略直交する領域から出力された光が分光素子に導かれ、その他の領域から出力された光は分光素子に入射されない。このような入射角で入射した光に基づいて色補正を行うことで、表示部を正面から見た際の表示色、つまり利用者が通常表示部を観察する角度に対して表示される画像の色を、適切に補正することができる。
また、分光素子として上述した波長可変型ファブリーペローエタロンを用いる場合、第一反射膜及び第二反射膜に対して直交する方向に入射光を入射させる必要がある。これに対して、本発明のように入射角制限手段を設けることで、ノイズ光を抑制でき、精度よく所望波長の光を透過させることができる。

本発明の画像表示装置において、前記入射角制限手段は、前記表示部及び前記分光素子の間に配置され、前記表示部の表示面に対して直交する方向から見た平面視において前記分光素子に重なる位置に光通過孔が設けられた遮光板であることが好ましい。
本発明では、分光素子の前段に、光通過孔を有する遮光板を設けることで、簡素な構成で入射光の入射角を制限することができる。

本発明の画像表示装置において、前記遮光板は、複数設けられていることが好ましい。
本発明では、上述したような遮光板が複数設けられているので、各遮光板の光通過孔を通過した光が分光素子に入射する。これにより、より確実に設定された入射角以外からのノイズ光の入射を抑制できる。

本発明の画像表示装置において、前記入射角制限手段は、前記分光素子及び前記表示部の間に設けられた入射角制限フィルムを備えることが好ましい。
本発明では、入射角制限フィルムにより分光素子への入射光の入射角を制限する。この入射角制限フィルムは、光の透過方向を高度に制限することができるフィルムであり、例えばＬＣＦ（Light Control Film：米国スリーエム社の登録商標）等を例示できる。このような入射角制限フィルムは、例えば分光素子の光入射面等に貼り付けるだけでよく、構成の簡素化を図れ、測光部の小型化を図ることができる。

本発明の画像表示装置において、前記表示部は、画像を表示する表示領域と、表示領域を囲うベゼル部とを備え、前記測光部は、前記ベゼル部から前記表示領域に進退自在に設けられていることが好ましい。
本発明では、測光部がベゼル部から表示領域に進退自在となるように設けられている。このため、表示部で通常の画像表示を行う場合には、測光部をベゼル部内に収納することができ、表示の妨げになる不都合を防止できる。

本発明に係る一実施形態の画像表示装置の概略を示す正面図。本実施形態の画像表示装置の側断面図。本実施形態の測光部の概略構成を示す正面図。本実施形態の測光部の断面図。本実施形態の波長可変干渉フィルターの概略を示す断面図。本実施形態の画像表示装置のブロック図。本実施形態の画像表示装置における画像表示処理を示すフローチャート。本発明に係る他の実施系形態の画像表示装置の波長可変干渉フィルター近傍の構成を示す断面図。液晶ディスプレイから出力される光のスペクトルの一例を示す図。

以下、本発明に係る一実施形態の画像表示装置について図面に基づいて説明する。
［画像表示装置の全体構成］
図１は、本実施形態の画像表示装置の概略を示す正面図である。図２は、本実施形態の画像表示装置における断面図である。
図１において、本実施形態の画像表示装置１は、画像を表示させる表示部１０と、表示部１０を保持する外装部２０とを備えている。

表示部１０は、図１及び図２に示すように、表示領域であるディスプレイ１１と、ディスプレイ１１を保持するベゼル部１２とを備えている。
ディスプレイ１１は、例えば液晶パネル、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）、有機ＥＬ等、いかなる表示パネルにより構成されていてもよい。
ベゼル部１２は、ディスプレイ１１の外周を保持する枠部材である。ベゼル部１２には、図２に示すように、測光部３０が設けられている。
また、外装部２０の内部には、ディスプレイ１１や測光部３０を制御する制御部４０（図６参照）が設けられており、制御部４０により画像表示装置１の全体動作が制御されている。なお、制御部４０の詳細な構成については後述する。

［測光部の構成］
次に、ベゼル部１２に設けられた測光部３０について、図面に基づいて説明する。
図３は、ベゼル部１２の測光部３０が設けられた位置近傍を拡大した正面図である。図４は、測光部３０の断面を示す図である。
ディスプレイ１１を囲うベゼル部１２には、測光部３０が取り付けられている。なお、測光部３０が設けられる位置として、図１及び図２において、ディスプレイ１１の上辺中心位置に対応した位置を例示するが、これに限定されず、例えばディスプレイ１１の角部であってもよく、下辺や側辺に設けられる構成としてもよい。

ベゼル部１２には、図２から図４に示すように、測光部３０を収納可能な収納部１２１が設けられており、測光部３０は、この収納部１２１に収納可能に設けられている。
具体的には、測光部３０は、図４に示すように、収納部１２１に収納可能なケース３１を備え、このケース３１は、回動軸３２によりベゼル部１２の収納部１２１に取り付けられている。これにより、ケース３１を、回動軸３２を中心に回動させることで、測光部３０が、ベゼル部１２の収納部１２１からディスプレイ１１に対向する領域に進退自在となる。

ケース３１は、図４に示すように、フロントパネル３１１と、バックパネル３１２と、サイドパネル３１３と、を備え、これらのパネル３１１，３１２，３１３は、遮光性部材により構成されている。また、ケース３１の内部には、波長可変干渉フィルター５、本発明の検出部を構成する光センサー３３、及び回路基板３４が配置されている。
フロントパネル３１１は、ケース３１におけるディスプレイ１１とは反対側に配置されるパネルである。
バックパネル３１２は、回動軸３２を回動させてケース３１をディスプレイ１１側に進出させた際に、ディスプレイ１１に対向するパネルである。また、バックパネル３１２の一部には、ディスプレイ１１から出力された光をケース３１の内部に入射させる光通過孔３１４が設けられている。すなわち、バックパネル３１２は、本発明の入射角制限手段の一つである遮光板を構成する。
サイドパネル３１３は、フロントパネル３１１及びバックパネル３１２の外周縁同士を連結するパネルである。なお、サイドパネル３１３は、フロントパネル３１１又はバックパネル３１２と一体構成されていてもよい。

このようなケース３１では、光通過孔３１４以外からの光がケース３１の内部に入射する不都合を抑制することができる。また、バックパネル３１２には、光通過孔３１４に対向して波長可変干渉フィルター５が配置されている。これにより、波長可変干渉フィルター５に光通過孔３１４からの入射光のみを透過させることができ、外光の影響を抑制することが可能となる。なお、波長可変干渉フィルター５の具体的な構成については後述する。

フロントパネル３１１には、回路基板３４が配置され、この回路基板３４上に光センサー３３が配置されている。また、回路基板３４には、波長可変干渉フィルター５を駆動させるフィルター駆動回路、光センサー３３を駆動させるセンサー駆動回路等が設けられている。また、回路基板３４は、画像表示装置１の制御部４０に接続され、光センサー３３の検出結果（検出された光の光量に基づいた検出信号）を制御部に出力する。

（波長可変干渉フィルターの構成）
図５は、波長可変干渉フィルター５の概略構成を示す断面図である。
本実施形態の波長可変干渉フィルター５は、本発明の分光素子を構成する、波長可変型ファブリーペローエタロンである。この波長可変干渉フィルター５は、図５に示すように、本発明の第一基板である固定基板５１と、本発明の第二基板である可動基板５２とを備えている。これらの固定基板５１及び可動基板５２は、それぞれ例えば各種ガラスや、水晶、シリコンなどにより形成されている。そして、これらの固定基板５１及び可動基板５２は、固定基板５１の第一接合部５１３及び可動基板の第二接合部５２３が、例えばシロキサンを主成分とするプラズマ重合膜などにより構成された接合膜５３により接合されることで、一体的に構成されている。

固定基板５１には、本発明の第一反射膜である固定反射膜５４が設けられ、可動基板５２には、本発明の第二反射膜である可動反射膜５５が設けられており、これらの固定反射膜５４および可動反射膜５５は、反射膜間ギャップＧ１を介して対向配置されている。そして、波長可変干渉フィルター５には、この反射膜間ギャップＧ１の大きさ（反射膜５４，５５間の距離，隙間寸法）を調整（変更）するのに用いられる静電アクチュエーター５６が設けられている。この静電アクチュエーター５６は、固定基板５１に設けられた固定電極５６１と、可動基板５２に設けられた可動電極５６２とにより構成されている。これらの電極５６１，５６２は、電極間ギャップを介して対向し、本発明のギャップ変更部である静電アクチュエーター５６として機能する。ここで、これらの電極５６１，５６２は、それぞれ固定基板５１及び可動基板５２の基板表面に直接設けられる構成であってもよく、他の膜部材を介して設けられる構成であってもよい。なお、図５では、電極間ギャップの隙間寸法が、反射膜間ギャップＧ１の隙間寸法より大きい例を示すが、電極間ギャップが反射膜間ギャップＧ１よりも小さくなる構成などとしてもよい。

以下、波長可変干渉フィルター５の構成についてより詳細に説明する。
固定基板５１には、エッチングにより電極設置溝５１１および反射膜設置部５１２が形成されている。この固定基板５１は、可動基板５２に対して厚み寸法が大きく形成されており、静電アクチュエーター５６に電圧を印加した際の静電引力や、固定電極５６１の内部応力による固定基板５１の撓みはない。

電極設置溝５１１は、例えば、固定基板５１の平面中心点を中心とした環状に形成されている。反射膜設置部５１２は、前記平面視において、電極設置溝５１１の中心から可動基板５２側に突出して形成されている。この電極設置溝５１１の溝底面は、固定電極５６１が配置される電極設置面５１１Ａとなる。また、反射膜設置部５１２の突出先端面は、反射膜設置面５１２Ａとなる。
また、図示は省略するが、固定基板５１には、電極設置溝５１１から、固定基板５１の外周縁に向かって延出する電極引出溝が設けられており、電極設置溝５１１に設けられた固定電極５６１の引出電極が設けられている。

電極設置溝５１１の電極設置面５１１Ａには、固定電極５６１が設けられている。より具体的には、固定電極５６１は、電極設置面５１１Ａのうち、後述する可動部５２１の可動電極５６２に対向する領域に設けられている。また、固定電極５６１上に、固定電極５６１及び可動電極５６２の間の絶縁性を確保するための絶縁膜が積層される構成としてもよい。また、固定電極５６１には、固定引出電極が接続されており、この固定引出電極は、上述した電極引出溝から固定基板５１の外周部に引き出され、回路基板３４のフィルター駆動回路に接続されている。

なお、本実施形態では、電極設置面５１１Ａに１つの固定電極５６１が設けられる構成を示すが、例えば、平面中心点を中心とした同心円となる２つの電極が設けられる構成（二重電極構成）などとしてもよい。

反射膜設置部５１２は、上述したように、電極設置溝５１１と同軸上で、電極設置溝５１１よりも小さい径寸法となる略円柱状に形成され、当該反射膜設置部５１２の可動基板５２に対向する反射膜設置面５１２Ａを備えている。
この反射膜設置部５１２には、固定反射膜５４が設置されている。この固定反射膜５４としては、例えばＡｇ等の金属膜や、Ａｇ合金等の合金膜を用いることができる。また、例えば高屈折層をＴｉＯ_２、低屈折層をＳｉＯ_２とした誘電体多層膜を用いてもよい。さらに、誘電体多層膜上に金属膜（又は合金膜）を積層した反射膜や、金属膜（又は合金膜）上に誘電体多層膜を積層した反射膜、単層の屈折層（ＴｉＯ_２やＳｉＯ_２等）と金属膜（又は合金膜）とを積層した反射膜などを用いてもよい。

可動基板５２は、平面中心点を中心とした円形状の可動部５２１と、可動部５２１と同軸であり可動部５２１を保持する保持部５２２と、保持部５２２の外側に設けられた基板外周部５２５と、を備えている。

可動部５２１は、保持部５２２よりも厚み寸法が大きく形成され、例えば、本実施形態では、可動基板５２の厚み寸法と同一寸法に形成されている。この可動部５２１は、フィルター平面視において、少なくとも反射膜設置面５１２Ａの外周縁の径寸法よりも大きい径寸法に形成されている。そして、この可動部５２１には、可動電極５６２及び可動反射膜５５が設けられている。

可動電極５６２は、電極間ギャップを介して固定電極５６１に対向し、固定電極５６１と同一形状となる環状に形成されている。また、図示は省略するが、可動基板５２には、可動電極５６２の外周縁から可動基板５２の外周縁に向かって延出する可動引出電極が設けられている。この可動引出電極は、固定引出電極と同様に、回路基板３４のフィルター駆動回路に接続される。
可動反射膜５５は、可動部５２１の可動面５２１Ａの中心部に、固定反射膜５４と反射膜間ギャップＧ１を介して対向して設けられる。この可動反射膜５５としては、上述した固定反射膜５４と同一の構成の反射膜が用いられる。

保持部５２２は、可動部５２１の周囲を囲うダイアフラムであり、可動部５２１よりも厚み寸法が小さく形成されている。このような保持部５２２は、可動部５２１よりも撓みやすく、僅かな静電引力により、可動部５２１を固定基板５１側に変位させることが可能となる。この際、可動部５２１が保持部５２２よりも厚み寸法が大きく、剛性が大きくなるため、保持部５２２が静電引力により固定基板５１側に引っ張られた場合でも、可動部５２１の形状変化が起こらない。したがって、可動部５２１に設けられた可動反射膜５５の撓みも生じず、固定反射膜５４及び可動反射膜５５を常に平行状態に維持することが可能となる。
なお、本実施形態では、ダイアフラム状の保持部５２２を例示するが、これに限定されず、例えば、平面中心点を中心として、等角度間隔で配置された梁状の保持部が設けられる構成などとしてもよい。

基板外周部５２５は、上述したように、フィルター平面視において保持部５２２の外側に設けられている。この基板外周部５２５の固定基板５１に対向する面は、第一接合部５１３に対向する第二接合部５２３を備え、第二接合部５２３は、接合膜５３により第一接合部５１３に接合されている。

本実施形態では、図５に示すように、波長可変干渉フィルター５の可動基板５２の基板外周部５２５が、接合層５２６を介してバックパネル３１２に固定されている。この際、フィルター平面視において、バックパネル３１２の光通過孔３１４が、固定反射膜５４及び可動反射膜５５が互いに対向する領域Ａｒ１内に位置するように、波長可変干渉フィルター５が配置される。
このような構成では、ディスプレイ１１のうち、光通過孔３１４の正面に位置する画素Ｐ０から出力された光が波長可変干渉フィルター５の反射膜５４，５５に入射され、その他の画素Ｐ１、Ｐ２から出力された光は、バックパネル３１２や光通過孔３１４の内周面により遮光される。

また、可動部５２１のバックパネル３１２に対向する面には、図５に示すように、本発明の入射角制限手段の一つである入射角制限フィルム５２４が設けられている。具体的には、この入射角制限フィルム５２４は、ＬＣＦであり、当該入射角制限フィルム５２４の法線方向を中心として所定の角度内の入射光を波長可変干渉フィルター５内に透過させ、その他の方向から入射した光を遮光する。

以上のような波長可変干渉フィルター５では、固定電極５６１及び可動電極５６２により静電アクチュエーター５６が構成されており、これらの電極５６１，５６２が回路基板３４に設けられたフィルター駆動回路に接続されている。そして、制御部４０の制御の下、フィルター駆動回路から静電アクチュエーター５６に電圧が印加されることで、電圧に応じた静電引力が電極５６１，５６２間に作用し、反射膜間ギャップＧ１のギャップ寸法が変更される。これにより、波長可変干渉フィルター５を透過する光の波長を変化させることが可能となる。

［制御部の構成］
図６は、本実施形態の画像表示装置１の概略構成を示すブロック図である。
制御部４０は、図６に示すように、記憶部４１と、表示制御部４２と、測色処理部４３と、色補正部４４と、を備えている。
記憶部４１は、例えばハードディスクやメモリ等により構成されている。この記憶部４１には、各種データとしては、波長可変干渉フィルター５の静電アクチュエーター５６に印加する駆動電圧に対する、当該波長可変干渉フィルター５を透過する光の波長の関係を示すＶ−λデータが記憶される。
また、記憶部４１には、ディスプレイ１１に画像を表示させる際に、元画像の色データをディスプレイ１１上で再現させるためのデータであり、各色データに対するディスプレイ１１を制御するためのパラメータ（例えば液晶パネルでは、ＲＧＢの各色の透過率を所定値に設定するために液晶に印加する電圧等）を記憶したデバイスプロファイルデータが記録される。

表示制御部４２は、記憶部４１に記憶されたデバイスプロファイルデータに基づいて、ディスプレイ１１を制御する。
測色処理部４３は、記憶部４１に記憶されたＶ−λデータに基づいて、波長可変干渉フィルター５の静電アクチュエーター５６を駆動させる。また、測色処理部４３は、光センサー３３を駆動させて、波長可変干渉フィルター５を透過した光の光量を取得する。
色補正部４４は、取得したスペクトルに基づいて、デバイスプロファイルデータを補正する。

［画像表示装置における色補正処理］
次に、上記のような画像表示装置１における色補正処理について、図面に基づいて説明する。図７は、画像表示装置１における色補正処理を示すフローチャートである。
画像表示装置１の色補正処理を実施するためには、まず、測光部３０をベゼル部１２の収納部１２１からディスプレイ１１側に進出させる。
この後、表示制御部４２は、例えばデバイスプロファイルデータに記憶された色データに基づいてディスプレイ１１に基準色（例えば白色）の画像を表示させる（ステップＳ１）。なお、画像の表示位置としては、測光部３０に対向する画素領域のみでもよい。

この後、測色処理部４３は、Ｖ−λデータに基づいて、測光部３０の波長可変干渉フィルター５の静電アクチュエーター５６に電圧を印加する。また、測色処理部４３は、光センサー３３を駆動させ、波長可変干渉フィルター５から透過された光の光量を取得する（ステップＳ２）。このステップＳ２では、静電アクチュエーター５６に印加する電圧を順次変化させ、波長可変干渉フィルター５を透過させる光の波長を所定間隔（例えば１０ｎｍ間隔）で変化させ、各波長の光の光量を取得する。また、測色処理部４３は、波長と光量とを対応付けて記憶部４１に記憶する。すなわち、記憶部４１には、ディスプレイ１１により基準色を表示させた際に、実際に出力された色のスペクトルデータが記憶される。

この後、色補正部４４は、色補正処理を実施する（ステップＳ３）。これには、まず、ステップＳ２により取得した基準色のスペクトルデータから、計測された色の計測色データ（例えばＲＧＢ，Ｌａｂ等のデータ）を算出する。そして、色補正部４４は、基準色の元データ及び計測色データの差分値を算出し、差分値に基づいて、デバイスプロファイルデータを補正する。

なお、上記色補正処理の例では、基準色の画像に基づいた色補正のみを実施したが、これに限定されず、例えばディスプレイ１１に単一色画像を順次切り替えて表示させ、これらの各画像に対してそれぞれ上記のような色補正処理を実施してもよい。

［本実施形態の作用効果］
本実施形態の画像表示装置１では、ディスプレイ１１に表示された基準色画像の光を、波長可変干渉フィルター５に入射させ、反射膜５４，５５間のギャップ寸法に応じた波長の光を透過させて光センサー３３でその光量を検出する。そして制御部４０は、ギャップ寸法を順次切り替えることで得られた複数波長の光の光量検出結果（ディスプレイ１１から出力された光のスペクトル）に基づいて、ディスプレイ１１の表示色の色補正を行う。
液晶ディスプレイ等の表示装置では、ディスプレイ１１から出力される光は、図９に示すように、ピーク波長に対する光量がピーキーに変化するため、例えばＲＧＢの３バンドで表示色を検出する場合、どの波長に対しての光量であるかを特定することができない。これに対して、本実施形態では、上述したように、各波長の光量を取得するので、ピーク波長に対する光量を精度よく検出できる。よって、検出された光量に基づいた正確なスペクトルに基づいてディスプレイ１１のデバイスプロファイルデータを適切に補正することができ、元画像データに対応した正確な色でディスプレイ１１を制御することができる。

本実施形態では、本発明の分光素子として波長可変干渉フィルター５を用いている。このような波長可変干渉フィルター５では、静電アクチュエーター５６に印加する電圧を変化させることで、反射膜５４，５５間のギャップ寸法を精度よく、かつ容易に変化させることができる。したがって、静電アクチュエーター５６の印加電圧を順次切り替えることで、ディスプレイ１１から出力された光の各波長の光量を精度よく、かつ容易に検出することができる。また、波長可変干渉フィルター５は、固定反射膜５４及び固定電極５６１が設けられた固定基板５１と、可動反射膜５５及び可動電極５６２が設けられた可動基板５２を対向配置させることで容易に構成することができる。ここで、各基板５１，５２は、それぞれ例えば１ｍｍ以下で形成することができ、反射膜間ギャップＧ１のギャップ寸法は。透過させる光の波長に応じて、例えば１μｍ以下に設定すればよい。したがって、例えばＡＯＴＦやＬＣＴＦ等の分光素子を用いる場合に比べて、小型化及び薄型化が可能となり、測光部３０のサイズも小型化及び薄型化することができる。したがって、表示部１０のベゼル部１２に対して十分収納可能となり、画像表示装置１に対して簡単な構成で搭載することが可能となる。

本実施形態では、ケース３１のディスプレイ１１に対向する遮光性のバックパネル３１２に光通過孔３１４が設けられ、この光通過孔３１４を通過した光が波長可変干渉フィルター５に透過する。つまり、ディスプレイ１１の各画素のうち、光通過孔３１４に対向する画素Ｐ０から出力された光が波長可変干渉フィルター５に入射し、それ以外の画素（Ｐ１やＰ２）が出力された光は、バックパネル３１２に遮られて光通過孔３１４に入射しない。
このため、光通過孔３１４により波長可変干渉フィルター５及び光センサー３３に入射する入射光の入射角が制限されることになる。波長可変干渉フィルター５により、所定波長の光を透過させる場合、当該波長可変干渉フィルター５の反射膜５４，５５に対して入射光が斜めから入射すると、透過光の波長が変わって分解能が低下する。これに対して、反射膜５４，５５に対して垂直に入射光を入射させることで精度よくギャップ寸法に応じた波長の光を透過させることができるので、ディスプレイ１１から出力された光の正確なスペクトルを得ることができる。
これに加え、例えば液晶ディスプレイ等のように、ディスプレイ１１を正面から見た際の色合いと、ディスプレイ１１を側面から見た際の色合いとが異なる場合、上記のような光通過孔３１４を有するバックパネル３１２が設けられていないと、反射膜５４，５５に対して入射光が斜めから入射し、正確なスペクトルを測定できない。これに対して、本実施形態では、光通過孔３１４により入射角が制限されるので、上記のような不都合を抑制でき、ディスプレイ１１を正面から観察した場合に確認される光のスペクトルを測定することができる。

また、波長可変干渉フィルター５の入射光が入射する面である可動部５２１の表面には、ＬＣＦＤ等により構成された入射角制限フィルム５２４が設けられている。この入射角制限フィルム５２４は、入射光の透過方向を高度に制限することができ、このような入射角制限フィルムは、例えば分光素子の光入射面に設けることができ、当該入射角制限フィルム５２４に対して、斜めから入射する光の透過をより確実に抑制できる。これにより、波長可変干渉フィルター５の分解能をより向上させることができ、より精度の高いスペクトルに基づいてデバイスプロファイルデータを補正することができる。

本実施形態では、測光部３０は、回動軸３２によりベゼル部１２に対して回動自在に設けられており、ベゼル部１２の収納部１２１からディスプレイ１１側に進退自在となっている。このため、測色処理を実施していない際（ディスプレイ１１に通常の画像表示を行っている際）には、測光部３０をベゼル部１２の収納部１２１に収納しておくことができる。また、上述したように、波長可変干渉フィルター５を用いた測光部３０では、小型化、薄型化が容易であり、ベゼル部１２に収納部１２１を設けたとしても、ベゼル部１２のサイズが大型化することがない。

［他の実施形態］
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
上述した実施形態では、本発明の光通過孔を有する遮光板が一枚のバックパネル３１２により構成される例を示したが、これに限定されない。
例えば、図８に示すように、上述したバックパネル３１２に対してさらに、光通過孔３５１が設けられた遮光板３５を設置する構成としてもよい。この場合、バックパネル３１２の光通過孔３１４、及び遮光板３５の光通過孔３５１の双方を通過した光が波長可変干渉フィルター５に入射される。
このような構成では、バックパネル３１２の光通過孔３１４のみで入射角を制限するよりも、より確実に波長可変干渉フィルター５に入射する入射光の入射角を制限することができる。

ベゼル部１２または測光部３０に、測光部３０を自動でベゼル部１２からディスプレイ１１側に進退させる駆動機構を設ける構成としてもよい。この場合、例えば、回動軸３２に歯車を形成し、駆動モーターの駆動力を歯車に伝達して測光部３０を回動させる。この構成では、制御部４０の制御により駆動モーターを制御することで、自動で測光部３０をベゼル部１２からディスプレイ１１側に進退させることができる。

上記実施形態において、波長可変干渉フィルター５の可動基板５２がバックパネル３１２に固定される例を示したが、例えば固定基板５１がバックパネル３１２に固定される構成としてもよい。固定基板５１は、可動基板５２に対して厚み寸法が大きいため、接合時の応力による固定基板５１の撓みを抑制できる。
また、波長可変干渉フィルター５がバックパネル３１２に固定される例を示したが、これに限定されない。例えば、固定基板５１を光センサー３３上に設ける構成としてもよい。この場合、例えば透明樹脂等により固定基板５１と光センサー３３とを接合してもよい。これにより、光センサー３３と固定基板との間に空気層が介在せず、光量損失を抑制することができる。
また、ＡＣＰ（Anisotropic Conductive Paste）等の異方性導電性膜により固定基板５１を回路基板３４に固定し、この異方性導電性膜を介して静電アクチュエーター５６の各電極５６１，５６２と回路基板３４上のフィルター駆動回路とを接続してもよい。

上記実施形態において、波長可変干渉フィルター５を直接バックパネル３１２（又は光センサー３３や回路基板３４）に固定する例を示したが、例えば、内部が密閉された筐体内に波長可変干渉フィルター５を収納した上で、バックパネル３１２（又は光センサー３３や回路基板３４）に固定する構成としてもよい。
この場合、筐体内を真空又は大気圧より減圧された環境に維持することで、静電アクチュエーター５６に電圧を印加した際の応答性を飛躍的に向上させることができ、測光部３０により測光処理を高速化することができる。
また、筐体内に波長可変干渉フィルター５を収納することで、ディスプレイ１１に付着した異物等の侵入を防止でき、反射膜５４，５５への異物の付着による劣化や、電極５６１，５６２への異物の付着によるギャップ制御低下を抑制することができる。

上記実施形態では、単一の測光部３０が設けられる構成を例示したが、例えば２つ以上の複数の測光部３０が設けられる構成としてもよい。この場合、ディスプレイ１１の複数の画素から出力される光に基づいて、デバイスプロファイルデータの補正を行うことができる。

上記実施形態では、本発明の遮光板と、入射角制限フィルムとの双方が設けられる形態を例示したが、光通過孔を有する遮光板及び入射角制限フィルムのいずれか一方のみが設けられる構成としてもよい。

上記実施形態では、本発明の画像表示装置として、図１に示すような据置型の画像表示装置１を例示したが、これに限定されない。本発明の画像表示装置としては、その他、携帯電話やスマートフォン等の携帯型端末装置等の表示装置にも適用できる。

また、本発明の分光素子の一例として、上記実施形態では、波長可変干渉フィルター５を例示したが、これに限定されない。ベゼル部１２内に収納可能な分光素子であればいかなる構成でもよく、例えばリニアバリアブルフィルター等を用いてもよい。
また、波長可変干渉フィルター５として、第一基板である固定基板５１上に第一反射膜である固定反射膜５４が設けられ、第二基板である可動基板５２上に第二反射膜である可動反射膜５５が設けられる構成を例示したが、これに限定されない。例えば、第一基板や第二基板が設けられない構成としてもよい。この場合、例えば、平行ガラス基板の一面に第一反射膜を設け、前記一面と平行となる他面に第二反射膜を設けた後、エッチング等により平行ガラス基板をエッチングする。当該構成では、第一基板や第二基板が設けられない構成となり、分光素子をより薄型化することができる。この場合、第一反射膜及び第二反射膜の間に例えばスペーサ等を介在させることで、反射膜間のギャップ寸法を維持できる。また、第一反射膜上に第一電極を設け、第二反射膜上に第二電極を設け、これらの第一電極及び第二電極の間に駆動電圧を印加することで、反射膜間のギャップ寸法を変更することができる。

その他、本発明の実施の際の具体的な構造は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等に適宜変更できる。

１…画像表示装置、５…波長可変干渉フィルター、１０…表示部、１１…ディスプレイ、１２…ベゼル部、３０…測光部、３１…ケース、３２…回動軸、３３…光センサー、３４…回路基板、４０…制御部、４２…表示制御部、４３…測色処理部、４４…色補正部、５１…固定基板、５２…可動基板、５４…固定反射膜、５５…可動反射膜、５６…静電アクチュエーター、１２１…収納部、３１１…フロントパネル、３１２…バックパネル、３１３…サイドパネル、３１４…光通過孔、５２４…入射角制限フィルム。

Claims

画像を表示する表示部と、
入射光を分光する分光素子、及び前記分光された光を検出する検出部を有し、前記表示部に対向して配置された測光部と、
前記表示部及び前記測光部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記検出部により検出された前記分光された光の光量に基づいて、前記入射光のスペクトルを取得し、前記スペクトルに基づいて前記表示部の色補正を行う
ことを特徴とする画像表示装置。
請求項１に記載の画像表示装置において、
前記分光素子は、入射光の一部を反射し一部を透過する第一反射膜と、前記第一反射膜に対向して設けられ、入射光の一部を反射し一部を透過する第二反射膜とを備え、前記第一反射膜と前記第二反射膜との間の入射した光を干渉させ特定の波長の光を取り出す波長可変エタロンである
ことを特徴とする画像表示装置。
請求項２に記載の画像表示装置において、
前記分光素子は、前記第一反射膜が設けられた第一基板と、前記第一基板に対向し、前記第二反射膜が設けられた第二基板と、前記第一反射膜及び前記第二反射膜の間のギャップ寸法を変更するギャップ変更部と、を備えている
ことを特徴とする画像表示装置。
請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像表示装置において、
前記測光部は、前記分光素子に入射する入射光の角度を制限する入射角制限手段を備える
ことを特徴とする画像表示装置。
請求項４に記載の画像表示装置において、
前記入射角制限手段は、前記表示部及び前記分光素子の間に配置され、前記表示部の表示面に対して直交する方向から見た平面視において前記分光素子に重なる位置に光通過孔が設けられた遮光板である
ことを特徴とする画像表示装置。
請求項５に記載の画像表示装置において、
前記遮光板は、複数設けられている
ことを特徴とする画像表示装置。
請求項４から請求項６のいずれかに記載の画像表示装置において、
前記入射角制限手段は、前記分光素子及び前記表示部の間に設けられた入射角制限フィルムを備える
ことを特徴とする画像表示装置。
請求項１から請求項７のいずれかに記載の画像表示装置において、
前記表示部は、画像を表示する表示領域と、表示領域を囲うベゼル部とを備え、
前記測光部は、前記ベゼル部から前記表示領域に進退自在に設けられた
ことを特徴とする画像表示装置。