JPH0792443A - ビューファインダおよびそれを用いたビデオカメラ - Google Patents
ビューファインダおよびそれを用いたビデオカメラInfo
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- JPH0792443A JPH0792443A JP5241217A JP24121793A JPH0792443A JP H0792443 A JPH0792443 A JP H0792443A JP 5241217 A JP5241217 A JP 5241217A JP 24121793 A JP24121793 A JP 24121793A JP H0792443 A JPH0792443 A JP H0792443A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ビデオカメラ用の低消費電力・小型のビュー
ファインダを提供する。 【構成】 発光素子21の小領域発光部から広い立体角
に放射された光は、集光レンズ23により平行に近く指
向性の狭い光に変換され、液晶パネル24に入射する。
液晶パネル24として高分子分散液晶パネルを用い、表
示領域への光の入射側および出射側には偏光板28a、
28bを配置する。液晶パネル24は映像信号に応じ
て、集光レンズからの出射光を変調して画像を表示す
る。表示画像は拡大レンズ25、26により拡大され
る。接眼リング27の位置を可変して観察者はピントあ
わせを行う。 【効果】 光源の大きさが小さくてすむため、光源の消
費電力が従来の蛍光灯ライトボックスを用いるビューフ
ァインダに比較して小さくなる。高分子分散液晶パネル
を用いると、画素の開口率を高くでき、光利用率が高い
ので、高輝度表示を実現できる。
ファインダを提供する。 【構成】 発光素子21の小領域発光部から広い立体角
に放射された光は、集光レンズ23により平行に近く指
向性の狭い光に変換され、液晶パネル24に入射する。
液晶パネル24として高分子分散液晶パネルを用い、表
示領域への光の入射側および出射側には偏光板28a、
28bを配置する。液晶パネル24は映像信号に応じ
て、集光レンズからの出射光を変調して画像を表示す
る。表示画像は拡大レンズ25、26により拡大され
る。接眼リング27の位置を可変して観察者はピントあ
わせを行う。 【効果】 光源の大きさが小さくてすむため、光源の消
費電力が従来の蛍光灯ライトボックスを用いるビューフ
ァインダに比較して小さくなる。高分子分散液晶パネル
を用いると、画素の開口率を高くでき、光利用率が高い
ので、高輝度表示を実現できる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、映影画像等をモニタす
るビューファインダ、およびビューファインダを用いた
ビデオカメラに関するものである。
るビューファインダ、およびビューファインダを用いた
ビデオカメラに関するものである。
【0002】
【従来の技術】液晶パネルを用いた表示装置は、CRT
を用いた表示装置に比較して軽量化および薄型化の可能
性が高いことから、研究開発が盛んである。近年では液
晶の旋光性を画像表示に応用したツイストネマティック
モード(TNモード)の液晶パネルが実用化され、携帯
用ポケットテレビ、ビデオカメラのビューファインダな
どに用いられている。
を用いた表示装置に比較して軽量化および薄型化の可能
性が高いことから、研究開発が盛んである。近年では液
晶の旋光性を画像表示に応用したツイストネマティック
モード(TNモード)の液晶パネルが実用化され、携帯
用ポケットテレビ、ビデオカメラのビューファインダな
どに用いられている。
【0003】以下、従来のビューファインダについて説
明する。例えば従来のビューファインダとして特開昭6
2−111233号公報に記載のものが示される。な
お、本明細書では少なくとも発光素子などの光源と画像
表示パネルを具備し、両者が一体となって構成されたも
のをビューファインダと呼ぶ。
明する。例えば従来のビューファインダとして特開昭6
2−111233号公報に記載のものが示される。な
お、本明細書では少なくとも発光素子などの光源と画像
表示パネルを具備し、両者が一体となって構成されたも
のをビューファインダと呼ぶ。
【0004】ビューファインダの外観形状を(図16)
に示す。また、従来のビューファインダの断面構成を
(図17)に示す。11はボデー、12は接眼カバー、
27は接眼リング、173はTN液晶パネルである。ボ
デー11には液晶パネル、光源としてのバックライトな
どの光源が格納されている。ボデー11と接眼リング2
7の内部には拡大レンズ25、26が配置され、2つの
レンズを組み合わせると拡大レンズとして機能する。接
眼リング27の挿入度合いの調整により観察者の視力に
合わせてピント調整ができる。TN液晶パネル173
は、液晶層の膜厚が5μm程度であり、モザイク状のカ
ラーフィルタを有する。また、TN液晶パネルの両側に
それぞれ偏光子、検光子として機能する偏光板28a,
28bが配置されている。ビューファインダは、取付金
具13によりビデオカメラ本体に装着される。なお、各
図面は理解を容易または/および作図を容易にするた
め、省略または/および拡大縮小した箇所がある。たと
えばビューファインダの断面図では接眼カバー等を省略
している。以上のことは以下の図面に対しても同様であ
る。
に示す。また、従来のビューファインダの断面構成を
(図17)に示す。11はボデー、12は接眼カバー、
27は接眼リング、173はTN液晶パネルである。ボ
デー11には液晶パネル、光源としてのバックライトな
どの光源が格納されている。ボデー11と接眼リング2
7の内部には拡大レンズ25、26が配置され、2つの
レンズを組み合わせると拡大レンズとして機能する。接
眼リング27の挿入度合いの調整により観察者の視力に
合わせてピント調整ができる。TN液晶パネル173
は、液晶層の膜厚が5μm程度であり、モザイク状のカ
ラーフィルタを有する。また、TN液晶パネルの両側に
それぞれ偏光子、検光子として機能する偏光板28a,
28bが配置されている。ビューファインダは、取付金
具13によりビデオカメラ本体に装着される。なお、各
図面は理解を容易または/および作図を容易にするた
め、省略または/および拡大縮小した箇所がある。たと
えばビューファインダの断面図では接眼カバー等を省略
している。以上のことは以下の図面に対しても同様であ
る。
【0005】(図17)に示した主要要素部品の斜視図
を(図18)に示す。光源は、内部に蛍光管が配置され
た蛍光管ボックス171と、その全面に配置される拡散
板172とで構成されている。拡散板172は、蛍光板
ボックス171からの出射光を拡散し輝度が均一な面光
源にするために用いる。
を(図18)に示す。光源は、内部に蛍光管が配置され
た蛍光管ボックス171と、その全面に配置される拡散
板172とで構成されている。拡散板172は、蛍光板
ボックス171からの出射光を拡散し輝度が均一な面光
源にするために用いる。
【0006】従来のビューファィンダの光発生手段とし
ては棒状の蛍光管を用いる。蛍光管は液晶パネルの表示
画面の対角長が1インチ程度と小型の場合は直径が2〜
5mmのものを用いる。液晶パネルの表示画面の対角長
が1インチ以上の場合は前記蛍光管を複数本用いる場合
が多い。蛍光管からは前方及び後方に光が放射される。
蛍光管の後方に放射される光を利用するために、蛍光管
の背後には凹状の反射板を配置する。前記反射板により
蛍光管から後方に放射した光は前方に反射される。蛍光
管とTN液晶パネル173の間には拡散板172を配置
する。拡散板172は蛍光管からの光を拡散させ、面光
源化するために用いられる。前記拡散板172により面
光源が形成され、前記面光源からの光が液晶パネル17
3に入射する。面光源の光発散面積は液晶パネル173
の画像表示領域と同一もしくはそれ以上である。液晶パ
ネル173を構成するTN液晶パネルの前後には偏光板
28a,28bが配置される。拡散板172とTN液晶
パネル173間に配置された偏光板28b(以後、偏光
子と呼ぶ)は面光源からの光を直線偏光にする機能を有
する。TN液晶パネル173と観察者の間に配置された
偏光板28b(以後、検光子と呼ぶ)はTN液晶パネル
173に入射した光の変調度合いに応じて、前記光を遮
光する機能を持つ。通常、偏光子28aと検光子28b
は偏光方向が直交するように配置される。
ては棒状の蛍光管を用いる。蛍光管は液晶パネルの表示
画面の対角長が1インチ程度と小型の場合は直径が2〜
5mmのものを用いる。液晶パネルの表示画面の対角長
が1インチ以上の場合は前記蛍光管を複数本用いる場合
が多い。蛍光管からは前方及び後方に光が放射される。
蛍光管の後方に放射される光を利用するために、蛍光管
の背後には凹状の反射板を配置する。前記反射板により
蛍光管から後方に放射した光は前方に反射される。蛍光
管とTN液晶パネル173の間には拡散板172を配置
する。拡散板172は蛍光管からの光を拡散させ、面光
源化するために用いられる。前記拡散板172により面
光源が形成され、前記面光源からの光が液晶パネル17
3に入射する。面光源の光発散面積は液晶パネル173
の画像表示領域と同一もしくはそれ以上である。液晶パ
ネル173を構成するTN液晶パネルの前後には偏光板
28a,28bが配置される。拡散板172とTN液晶
パネル173間に配置された偏光板28b(以後、偏光
子と呼ぶ)は面光源からの光を直線偏光にする機能を有
する。TN液晶パネル173と観察者の間に配置された
偏光板28b(以後、検光子と呼ぶ)はTN液晶パネル
173に入射した光の変調度合いに応じて、前記光を遮
光する機能を持つ。通常、偏光子28aと検光子28b
は偏光方向が直交するように配置される。
【0007】以上のようにして、面光源が形成され、前
記面光源からの光は偏光子28aにより直線偏光に変換
される。TN液晶パネル173では前記直線偏光の光を
印加される映像信号にもとづき変調する。検光子28b
は変調度合いに応じて光を遮光もしくは透過させる。以
上のようにして画像が表示される。表示画像は検光子2
8bと観察者間に配置された拡大レンズ25および26
により拡大してみることができる。
記面光源からの光は偏光子28aにより直線偏光に変換
される。TN液晶パネル173では前記直線偏光の光を
印加される映像信号にもとづき変調する。検光子28b
は変調度合いに応じて光を遮光もしくは透過させる。以
上のようにして画像が表示される。表示画像は検光子2
8bと観察者間に配置された拡大レンズ25および26
により拡大してみることができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ビデオカメラは携帯
性、操作性の点からコンパクト・軽量であることが要求
される。そのため、ビューファインダ用ディスプレイと
して、液晶パネルが導入されつつある。ところが、現状
では液晶パネルを用いたビューファインダの消費電力は
かなり大きい。例えば、TN液晶パネルを用いたビュー
ファインダの消費電力は、TN液晶パネルが約0.1
W、光源が約1.0Wを消費し、計1.1Wという例が
ある。ビデオカメラは、コンパクト性および軽量性を確
保するために、バッテリーの容量が限られている。ビュ
ーファインダの消費電力が大きい場合には、連続使用時
間が短くなるので大きな問題となる。
性、操作性の点からコンパクト・軽量であることが要求
される。そのため、ビューファインダ用ディスプレイと
して、液晶パネルが導入されつつある。ところが、現状
では液晶パネルを用いたビューファインダの消費電力は
かなり大きい。例えば、TN液晶パネルを用いたビュー
ファインダの消費電力は、TN液晶パネルが約0.1
W、光源が約1.0Wを消費し、計1.1Wという例が
ある。ビデオカメラは、コンパクト性および軽量性を確
保するために、バッテリーの容量が限られている。ビュ
ーファインダの消費電力が大きい場合には、連続使用時
間が短くなるので大きな問題となる。
【0009】TN液晶パネルを用いたビューファインダ
の消費電力が大きい原因として、拡散板の透過率と拡大
レンズの集光効率があげられる。蛍光管および反射板か
らなるライトボックスは、輝度むらの少ない面光源にす
る必要がある。そこで、従来のビューファインダではT
N液晶パネル173と蛍光管間に拡散板172を配置す
る。光拡散度の低い拡散板を用いると、(図19)に示
すように蛍光管の発光パターン191が現れ、それが液
晶パネル173の表示画面を通して見え、表示品位を低
下させる。そのため、拡散板172は拡散度の高いもの
を用いるが、一般に拡散度を高くすると拡散板の光透過
率が低下する。また、拡散板は光を散乱させる。拡大レ
ンズ等は前記拡大板172を透過した光の一部しか集光
できない。したがって光利用率は悪く、表示輝度は低く
なる。必要な輝度を得ようとすると光源からの光の出力
量を多くするしかない。これは光源の消費電力の増大を
招く。
の消費電力が大きい原因として、拡散板の透過率と拡大
レンズの集光効率があげられる。蛍光管および反射板か
らなるライトボックスは、輝度むらの少ない面光源にす
る必要がある。そこで、従来のビューファインダではT
N液晶パネル173と蛍光管間に拡散板172を配置す
る。光拡散度の低い拡散板を用いると、(図19)に示
すように蛍光管の発光パターン191が現れ、それが液
晶パネル173の表示画面を通して見え、表示品位を低
下させる。そのため、拡散板172は拡散度の高いもの
を用いるが、一般に拡散度を高くすると拡散板の光透過
率が低下する。また、拡散板は光を散乱させる。拡大レ
ンズ等は前記拡大板172を透過した光の一部しか集光
できない。したがって光利用率は悪く、表示輝度は低く
なる。必要な輝度を得ようとすると光源からの光の出力
量を多くするしかない。これは光源の消費電力の増大を
招く。
【0010】TN液晶パネルの課題に配向膜のラビング
処理がある。近年、画素サイズは100μm角以下と微
細となり、ラビング処理は困難になりつつある。特にT
FT等を形成したアレイ基板面は凹凸が多く、良好なラ
ビングを行なうことができない。したがって、非配向領
域が生じたり、逆ドメインが生じたりして光ぬけが生
じ、表示コントラストが悪くなる。前記光ぬけを防止す
るためには、対向電極基板面に形成するブラックマトリ
ックスの幅を太くせざるをえない。ブラックマトリック
スを太くすることは画素開口率を低下させるから、表示
輝度を低下させることになる。
処理がある。近年、画素サイズは100μm角以下と微
細となり、ラビング処理は困難になりつつある。特にT
FT等を形成したアレイ基板面は凹凸が多く、良好なラ
ビングを行なうことができない。したがって、非配向領
域が生じたり、逆ドメインが生じたりして光ぬけが生
じ、表示コントラストが悪くなる。前記光ぬけを防止す
るためには、対向電極基板面に形成するブラックマトリ
ックスの幅を太くせざるをえない。ブラックマトリック
スを太くすることは画素開口率を低下させるから、表示
輝度を低下させることになる。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明のビューファイン
ダは以下のとおりである。発光素子の小領域発光部から
広い立体角に放射された光は、集光レンズにより平行に
近く指向性の狭い光に変換され、光変調手段である液晶
パネルに入射する。液晶パネルとして光の散乱度合いに
より映像を表示する高分子分散(PD)液晶パネルを用
いる。また、表示画像のコントラストを高くするためパ
ネルの入射側と出射側に偏光板を配置する。液晶パネル
は映像信号に応じて集光レンズからの出射光を変調して
映像を表示する。表示画像は観察者の眼と液晶パネル間
に配置された拡大レンズで拡大してみることができる。
入射光の偏光板は集光レンズの平面に貼りつけ、前記集
光レンズの法線を中心として回転させれば、入射側の偏
光軸と出射側の偏光軸との角度を調整でき表示画像の明
るさ調整を容易に行うことができる。
ダは以下のとおりである。発光素子の小領域発光部から
広い立体角に放射された光は、集光レンズにより平行に
近く指向性の狭い光に変換され、光変調手段である液晶
パネルに入射する。液晶パネルとして光の散乱度合いに
より映像を表示する高分子分散(PD)液晶パネルを用
いる。また、表示画像のコントラストを高くするためパ
ネルの入射側と出射側に偏光板を配置する。液晶パネル
は映像信号に応じて集光レンズからの出射光を変調して
映像を表示する。表示画像は観察者の眼と液晶パネル間
に配置された拡大レンズで拡大してみることができる。
入射光の偏光板は集光レンズの平面に貼りつけ、前記集
光レンズの法線を中心として回転させれば、入射側の偏
光軸と出射側の偏光軸との角度を調整でき表示画像の明
るさ調整を容易に行うことができる。
【0012】本発明のビューファインダは拡散板を用い
ず光源の大きさが小さくてすむため、光源の消費電力が
従来の蛍光管を用いるライトボックスに比較して小さく
なる。また、ビューファインダ全体を小型にすることが
可能である。
ず光源の大きさが小さくてすむため、光源の消費電力が
従来の蛍光管を用いるライトボックスに比較して小さく
なる。また、ビューファインダ全体を小型にすることが
可能である。
【0013】本発明のビューファインダの発光素子とし
て、蛍光発光管、LED(Light Emitting Diode)等を
用いる。それぞれ、遮光板などにより小領域の発光部を
実現している。つまり、良好な点光源化を実現してい
る。
て、蛍光発光管、LED(Light Emitting Diode)等を
用いる。それぞれ、遮光板などにより小領域の発光部を
実現している。つまり、良好な点光源化を実現してい
る。
【0014】
【作用】ビューファインダは、観察者の瞳の位置が接眼
カバー12によりほぼ固定され、広い視野角は要求され
ない。つまり、ビューファインダに液晶パネルを用いる
場合、その背後に配置する光源は指向性が狭くてもさし
つかえない。光源として蛍光灯バックライトを用いる場
合、その液晶パネルの表示領域とほぼ同じ大きさの領域
からある方向の微小立体角内に進む光だけが利用され、
他の方向に進む光は利用されない。
カバー12によりほぼ固定され、広い視野角は要求され
ない。つまり、ビューファインダに液晶パネルを用いる
場合、その背後に配置する光源は指向性が狭くてもさし
つかえない。光源として蛍光灯バックライトを用いる場
合、その液晶パネルの表示領域とほぼ同じ大きさの領域
からある方向の微小立体角内に進む光だけが利用され、
他の方向に進む光は利用されない。
【0015】本発明では、発光体の小さな光源を用い、
その発光体から広い立体角に放射される光を集光レンズ
により平行に近い光に変換する。こうすると、集光レン
ズからの出射光は指向性が狭くなり、その狭い指向性は
ビューファインダの用途に十分となる。発光体の大きさ
が小さければ、当然、消費電力も少ない。
その発光体から広い立体角に放射される光を集光レンズ
により平行に近い光に変換する。こうすると、集光レン
ズからの出射光は指向性が狭くなり、その狭い指向性は
ビューファインダの用途に十分となる。発光体の大きさ
が小さければ、当然、消費電力も少ない。
【0016】集光レンズが無収差で、透過率が100%
の場合、集光レンズを通して見た発光体の輝度は発光体
そのものの輝度と等しい。カラーフィルタ、偏光板を含
めた液晶パネルの最大透過率を3%、集光レンズの透過
率を90%、ビューファインダとして必要な輝度を15
[ft−L]とすると、光源に必要な輝度は約560
[ft−L]となる。本発明では、この程度の輝度を有
し、発光体が小さい物として、主として蛍光発光管、L
EDを用いる。
の場合、集光レンズを通して見た発光体の輝度は発光体
そのものの輝度と等しい。カラーフィルタ、偏光板を含
めた液晶パネルの最大透過率を3%、集光レンズの透過
率を90%、ビューファインダとして必要な輝度を15
[ft−L]とすると、光源に必要な輝度は約560
[ft−L]となる。本発明では、この程度の輝度を有
し、発光体が小さい物として、主として蛍光発光管、L
EDを用いる。
【0017】本発明のビューファインダは、光源として
発光体が小さいもしくは発光領域が小さくできる発光素
子から広い立体角に放射される光を集光レンズにより効
率よく集光する。したがって、拡散板および蛍光灯バッ
クライトを用いる場合に比較して効率が高く、光源の消
費電力も少ない。
発光体が小さいもしくは発光領域が小さくできる発光素
子から広い立体角に放射される光を集光レンズにより効
率よく集光する。したがって、拡散板および蛍光灯バッ
クライトを用いる場合に比較して効率が高く、光源の消
費電力も少ない。
【0018】本発明のビューファインダは光変調手段と
してPD液晶パネルを用いる。PD液晶パネルの光入射
側および光出射側には偏光板を配置しているため、PD
液晶パネルの課題である表示コントラストを大幅に向上
させている。
してPD液晶パネルを用いる。PD液晶パネルの光入射
側および光出射側には偏光板を配置しているため、PD
液晶パネルの課題である表示コントラストを大幅に向上
させている。
【0019】また、PD液晶パネルはラビング処理が不
要であるため、TN液晶パネルのように非配向領域が生
じ光ぬけが発生するということがない。したがって、パ
ネルの作製方法が容易であり、低コスト化が望め、ま
た、表示コントラストを高くできる可能性がある。ブラ
ックマトリックスの幅を細く、もしくはブラックマトリ
ックスを用いずにPDパネルを構成できるため、画素開
口率を向上でき、高輝度化できる。
要であるため、TN液晶パネルのように非配向領域が生
じ光ぬけが発生するということがない。したがって、パ
ネルの作製方法が容易であり、低コスト化が望め、ま
た、表示コントラストを高くできる可能性がある。ブラ
ックマトリックスの幅を細く、もしくはブラックマトリ
ックスを用いずにPDパネルを構成できるため、画素開
口率を向上でき、高輝度化できる。
【0020】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面も参照し
ながら説明する。
ながら説明する。
【0021】(図1)から(図11)は、(図16)に
示すボデー11内部の構成を示した本発明のビューファ
インダの断面図である。
示すボデー11内部の構成を示した本発明のビューファ
インダの断面図である。
【0022】(図1)は本発明の第1の実施例における
ビューファインダの断面図を示したものである。21は
発光素子、23は集光レンズ、24はPD液晶パネル、
25、26は拡大レンズである。
ビューファインダの断面図を示したものである。21は
発光素子、23は集光レンズ、24はPD液晶パネル、
25、26は拡大レンズである。
【0023】まず、本発明のビューファインダの光変調
手段であるPD液晶パネルについて簡単に説明してお
く。高分子分散液晶は液晶とポリマーの分散状態によっ
て大きく2つのタイプに分けられる。1つは水滴状の液
晶がポリマー中に分散しているタイプである。液晶はポ
リマー中に不連続な状態で存在する。このような液晶を
PDLCと呼び、また、前記液晶を用いた液晶パネルを
PDLCパネルと呼ぶ。他の1つは液晶がネットワーク
状になっているタイプである。液晶はポリマー中に連続
な状態で存在する。このような液晶をPNLCと呼び、
また、前記液晶を用いた液晶パネルをPNLCパネルと
呼ぶ。
手段であるPD液晶パネルについて簡単に説明してお
く。高分子分散液晶は液晶とポリマーの分散状態によっ
て大きく2つのタイプに分けられる。1つは水滴状の液
晶がポリマー中に分散しているタイプである。液晶はポ
リマー中に不連続な状態で存在する。このような液晶を
PDLCと呼び、また、前記液晶を用いた液晶パネルを
PDLCパネルと呼ぶ。他の1つは液晶がネットワーク
状になっているタイプである。液晶はポリマー中に連続
な状態で存在する。このような液晶をPNLCと呼び、
また、前記液晶を用いた液晶パネルをPNLCパネルと
呼ぶ。
【0024】PDLCは、液晶が配向している方向で屈
折率が異なる性質を利用する。電圧を印加していない状
態では、それぞれの水滴状液晶は不規則な方向に配向し
ている。この状態では、ポリマーと液晶に屈折率の差が
生じ、入射光は散乱する。ここで電圧を印加すると液晶
の配向方向がそろう。液晶が一定方向に配向したときの
屈折率をあらかじめポリマーの屈折率と合わせておく
と、入射光は散乱せずに透過する。
折率が異なる性質を利用する。電圧を印加していない状
態では、それぞれの水滴状液晶は不規則な方向に配向し
ている。この状態では、ポリマーと液晶に屈折率の差が
生じ、入射光は散乱する。ここで電圧を印加すると液晶
の配向方向がそろう。液晶が一定方向に配向したときの
屈折率をあらかじめポリマーの屈折率と合わせておく
と、入射光は散乱せずに透過する。
【0025】これに対して、PNLCは液晶分子の配向
の不規則さそのものを使う。不規則な配向状態、つまり
電圧を印加していない状態では入射した光は散乱する。
一方、電圧を印加し配列状態を規則的にすると光は透過
する。本発明において、PDLCパネルとPNLCパネ
ルのうち一方に限定するものではないが、説明を容易に
するためPDLCパネルを例にあげて説明する。また、
PDLCおよびPNLCを総称して高分子分散液晶と呼
び、PDLCパネルおよびPNLCパネルを総称してP
D液晶パネルと呼ぶ。また、高分子分散液晶層において
水滴状に分散した液晶を水滴状液晶、前記水滴状液晶の
周辺部の樹脂成分ををポリマーと呼ぶ。
の不規則さそのものを使う。不規則な配向状態、つまり
電圧を印加していない状態では入射した光は散乱する。
一方、電圧を印加し配列状態を規則的にすると光は透過
する。本発明において、PDLCパネルとPNLCパネ
ルのうち一方に限定するものではないが、説明を容易に
するためPDLCパネルを例にあげて説明する。また、
PDLCおよびPNLCを総称して高分子分散液晶と呼
び、PDLCパネルおよびPNLCパネルを総称してP
D液晶パネルと呼ぶ。また、高分子分散液晶層において
水滴状に分散した液晶を水滴状液晶、前記水滴状液晶の
周辺部の樹脂成分ををポリマーと呼ぶ。
【0026】高分子分散液晶の動作について(図12
(a)(b))を用いて簡単に述べる。(図12(a)
(b))は高分子分散液晶の動作の説明図である。(図
12(a)(b))において、122はTFT等が形成
されるアレイ基板、124画素電極、121は対向電
極、125は水滴状液晶、126はポリマー、123は
対向電極基板である。画素電極124にはTFT(図示
せず)等が接続され、TFTのオン・オフにより画素電
極に電圧が印加されて、画素電極上の液晶配向方向を可
変させて光を変調する。(図12(a))に示すように
電圧を印加していない状態では、それぞれの水滴状液晶
125は不規則な方向に配向している。この状態ではポ
リマー126と水滴状液晶125とに屈折率差が生じ入
射光は散乱する。ここで(図12(b))に示すように
画素電極124に電圧を印加すると液晶の方向がそろ
う。液晶が一定方向に配向したときの屈折率をあらかじ
めポリマー126の屈折率と合わせておくと、入射光は
散乱せずにアレイ基板122より出射する。
(a)(b))を用いて簡単に述べる。(図12(a)
(b))は高分子分散液晶の動作の説明図である。(図
12(a)(b))において、122はTFT等が形成
されるアレイ基板、124画素電極、121は対向電
極、125は水滴状液晶、126はポリマー、123は
対向電極基板である。画素電極124にはTFT(図示
せず)等が接続され、TFTのオン・オフにより画素電
極に電圧が印加されて、画素電極上の液晶配向方向を可
変させて光を変調する。(図12(a))に示すように
電圧を印加していない状態では、それぞれの水滴状液晶
125は不規則な方向に配向している。この状態ではポ
リマー126と水滴状液晶125とに屈折率差が生じ入
射光は散乱する。ここで(図12(b))に示すように
画素電極124に電圧を印加すると液晶の方向がそろ
う。液晶が一定方向に配向したときの屈折率をあらかじ
めポリマー126の屈折率と合わせておくと、入射光は
散乱せずにアレイ基板122より出射する。
【0027】入射光は偏光板28aにより直線偏光とな
る。前記偏光を仮にP偏光とする。また、P偏光と偏光
軸が90度異なる偏光をS偏光とする。液晶層127が
散乱状態の時でも、一部の光は対向電極基板121より
出射される。液晶層127が散乱状態では前記P偏光は
S偏光とP偏光がまざったランダム偏光状態となる。液
晶層127が完全拡散状態の時、理論的にはP偏光とS
偏光成分の比率は1:1となる。したがって、液晶層1
27が完全拡散状態の時、対向電極基板121より出射
される光の半分は検光子28bにより吸収される。液晶
層127が透過状態の時、液晶層127に入射したP偏
光はそのまま、検光子28bに達する。偏光子28aと
検光子28bの偏光軸は一致させているから、P偏光は
そのまま検光子28bを通過する。以上のように、液晶
層127が散乱状態の時、対向電極基板122から出射
される光の一部は検光子28bで吸収され、透過状態の
時、入射光は検光子28bに吸収されることなく透過す
るから表示コントラストを向上できる。
る。前記偏光を仮にP偏光とする。また、P偏光と偏光
軸が90度異なる偏光をS偏光とする。液晶層127が
散乱状態の時でも、一部の光は対向電極基板121より
出射される。液晶層127が散乱状態では前記P偏光は
S偏光とP偏光がまざったランダム偏光状態となる。液
晶層127が完全拡散状態の時、理論的にはP偏光とS
偏光成分の比率は1:1となる。したがって、液晶層1
27が完全拡散状態の時、対向電極基板121より出射
される光の半分は検光子28bにより吸収される。液晶
層127が透過状態の時、液晶層127に入射したP偏
光はそのまま、検光子28bに達する。偏光子28aと
検光子28bの偏光軸は一致させているから、P偏光は
そのまま検光子28bを通過する。以上のように、液晶
層127が散乱状態の時、対向電極基板122から出射
される光の一部は検光子28bで吸収され、透過状態の
時、入射光は検光子28bに吸収されることなく透過す
るから表示コントラストを向上できる。
【0028】本発明のビューファインダのPD液晶パネ
ルの液晶に用いる液晶材料としてはネマティック液晶、
スメクティック液晶、コレステリック液晶が好ましく、
単一もしくは2種類以上の液晶性化合物や液晶性化合物
以外の物質も含んだ混合物であってもよい。なお、さき
に述べた液晶材料のうち異常光屈折率neと常光屈折率
noの差の比較的大きいシアノビフェニル系のネマティ
ック液晶が最も好ましい。高分子マトリック材料として
は透明なポリマーが好ましく、ポリマーとしては、熱可
塑性樹脂、光硬化性樹脂のいずれであっても良いが、製
造行程の容易さ、液晶層との分離等の点より紫外線硬化
タイプの樹脂を用いるのが好ましい。具体的な例として
紫外線硬化性アクリル系樹脂が例示され、特に紫外線照
射によって重合硬化するアクリルモノマー、アクリルオ
リゴマーを含有するものが好ましい。
ルの液晶に用いる液晶材料としてはネマティック液晶、
スメクティック液晶、コレステリック液晶が好ましく、
単一もしくは2種類以上の液晶性化合物や液晶性化合物
以外の物質も含んだ混合物であってもよい。なお、さき
に述べた液晶材料のうち異常光屈折率neと常光屈折率
noの差の比較的大きいシアノビフェニル系のネマティ
ック液晶が最も好ましい。高分子マトリック材料として
は透明なポリマーが好ましく、ポリマーとしては、熱可
塑性樹脂、光硬化性樹脂のいずれであっても良いが、製
造行程の容易さ、液晶層との分離等の点より紫外線硬化
タイプの樹脂を用いるのが好ましい。具体的な例として
紫外線硬化性アクリル系樹脂が例示され、特に紫外線照
射によって重合硬化するアクリルモノマー、アクリルオ
リゴマーを含有するものが好ましい。
【0029】このような高分子形成モノマーとしては、
2−エチルヘキシルアクリレート、2−ヒドロキシエチ
ルアクリレート、ネオペンチルグリコールドアクリレー
ト、ヘキサンジオールジアクリレート、ジエチレングリ
コールジアクリレート、トリプロピレングリコールジア
クリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、
トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリ
スリトールアクリレート等々である。
2−エチルヘキシルアクリレート、2−ヒドロキシエチ
ルアクリレート、ネオペンチルグリコールドアクリレー
ト、ヘキサンジオールジアクリレート、ジエチレングリ
コールジアクリレート、トリプロピレングリコールジア
クリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、
トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリ
スリトールアクリレート等々である。
【0030】オリゴマーもしくはプレポリマーとして
は、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレー
ト、ポリウレタンアクリレート等が挙げられる。
は、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレー
ト、ポリウレタンアクリレート等が挙げられる。
【0031】また重合を速やかに行う為に重合開始剤を
用いても良く、この例として、2−ヒドロキシ−2−メ
チル−1−フェニルプロパン−1−オン−(メルク社製
「ダロキュア1173」)、1−(4−イソプロピルフ
ェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−
オン(メルク社製「ダロキュア1116」)、1−ビド
ロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバガイキー社
製「イルガキュア651」)等が該当する。その他に任
意成分として連鎖移動剤、光増感剤、染料、架橋剤等を
適宜併用してもよい。
用いても良く、この例として、2−ヒドロキシ−2−メ
チル−1−フェニルプロパン−1−オン−(メルク社製
「ダロキュア1173」)、1−(4−イソプロピルフ
ェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−
オン(メルク社製「ダロキュア1116」)、1−ビド
ロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバガイキー社
製「イルガキュア651」)等が該当する。その他に任
意成分として連鎖移動剤、光増感剤、染料、架橋剤等を
適宜併用してもよい。
【0032】高分子分散液晶中の液晶材料の割合はここ
で規定していないが、一般には20重量%〜95重量%
程度がよく、好ましくは50重量%〜85重量%程度が
良い。20重量%以下であると水滴状液晶の量が少な
く、散乱の効果が乏しい。また、90重量%以上となる
とポリマーと液晶が上下2層に相分離する傾向が強ま
り、液晶とポリマーとの界面の割合は小さくなり散乱特
性は低下する。高分子分散液晶層の構造は液晶の比率に
よって変わり、だいたい50重量%以下では液晶は独立
したドロップレト状として存在し、50重量%以上とな
るとポリマーと液晶が互いに入り組んだ連続層となる。
で規定していないが、一般には20重量%〜95重量%
程度がよく、好ましくは50重量%〜85重量%程度が
良い。20重量%以下であると水滴状液晶の量が少な
く、散乱の効果が乏しい。また、90重量%以上となる
とポリマーと液晶が上下2層に相分離する傾向が強ま
り、液晶とポリマーとの界面の割合は小さくなり散乱特
性は低下する。高分子分散液晶層の構造は液晶の比率に
よって変わり、だいたい50重量%以下では液晶は独立
したドロップレト状として存在し、50重量%以上とな
るとポリマーと液晶が互いに入り組んだ連続層となる。
【0033】液晶15の膜厚は5〜30μmの範囲が好
ましく、さらには10〜20μmの範囲が好ましい。膜
厚が薄いと散乱特性が悪くなりコントラストがとれなく
なる。逆に、厚いと高電圧駆動を行わなければならなく
なり、液晶を駆動するドライブICの設計などが困難と
なる。また、ドライブICの消費電力も増大する。
ましく、さらには10〜20μmの範囲が好ましい。膜
厚が薄いと散乱特性が悪くなりコントラストがとれなく
なる。逆に、厚いと高電圧駆動を行わなければならなく
なり、液晶を駆動するドライブICの設計などが困難と
なる。また、ドライブICの消費電力も増大する。
【0034】また、水滴状液晶の粒子径の平均値は0.
5μm以上3.0μm以下でなければ、散乱特性が悪く
十分なコントラストを得ることができない。さらには、
前記粒子径は1.5μm以上2.5μm以下の方が好ま
しい。PNLCのような場合、前記粒子径に該当するも
のはポリマーの穴径つまりポリマーネットワークの穴径
が前述の粒子径に該当する。
5μm以上3.0μm以下でなければ、散乱特性が悪く
十分なコントラストを得ることができない。さらには、
前記粒子径は1.5μm以上2.5μm以下の方が好ま
しい。PNLCのような場合、前記粒子径に該当するも
のはポリマーの穴径つまりポリマーネットワークの穴径
が前述の粒子径に該当する。
【0035】PD液晶パネルの有効な点として、TN液
晶パネルのようにラビング処理が不要である点があげら
れる。したがって、画素サイズが50μm以下と非常に
微細となってもパネルを作製できる。TN液晶パネルの
場合は、画素サイズが50μm以下となるとアレイ基板
上のTFT等の凹凸により配向処理が非常に困難とな
る。PD液晶パネルはラビング処理を行なわないから、
当然非配向領域が生じ光ぬけが発生するということがな
い。したがって、表示コントラストを高くできる。ま
た、NWモードのTN液晶パネルのように逆チルトドメ
インが発生し、画素周辺部から光ぬけが発生することが
ない。したがって、PD液晶パネルではブラックマトリ
ックス幅を細くすることができ、画素開口率を向上でき
るから、表示輝度を高くできる。さらに、本発明のビュ
ーファインダに用いるPD液晶パネルの光入射面および
光出射面には偏光板を配置しているから、表示コントラ
ストが高い。
晶パネルのようにラビング処理が不要である点があげら
れる。したがって、画素サイズが50μm以下と非常に
微細となってもパネルを作製できる。TN液晶パネルの
場合は、画素サイズが50μm以下となるとアレイ基板
上のTFT等の凹凸により配向処理が非常に困難とな
る。PD液晶パネルはラビング処理を行なわないから、
当然非配向領域が生じ光ぬけが発生するということがな
い。したがって、表示コントラストを高くできる。ま
た、NWモードのTN液晶パネルのように逆チルトドメ
インが発生し、画素周辺部から光ぬけが発生することが
ない。したがって、PD液晶パネルではブラックマトリ
ックス幅を細くすることができ、画素開口率を向上でき
るから、表示輝度を高くできる。さらに、本発明のビュ
ーファインダに用いるPD液晶パネルの光入射面および
光出射面には偏光板を配置しているから、表示コントラ
ストが高い。
【0036】一例として、PD液晶パネル24の表示領
域の対角長は28mmであり、集光レンズ23は有効直
径が30mm、焦点距離が15mmである。集光レンズ
23の焦点の近傍に発光素子21が配置されている。集
光レンズ23は平凸レンズであり、平面を発光素子21
側に向けている。ボデー11の端部に接眼リング27が
装着されている。また、ボデー11と、接眼リング27
には、それぞれ拡大レンズ25、26が装着されてい
る。ボデーの内面は不要光を吸収するため黒色あるいは
暗色にしている。PD液晶パネル24の入射側には偏光
子28a、出射側には検光子28bが貼り付けられてい
る。偏光子28aの偏光軸と検光子28bの偏光軸28
bとは一致させる。つまり、PD液晶パネル24の液晶
層が透過状態の時、白表示となる。
域の対角長は28mmであり、集光レンズ23は有効直
径が30mm、焦点距離が15mmである。集光レンズ
23の焦点の近傍に発光素子21が配置されている。集
光レンズ23は平凸レンズであり、平面を発光素子21
側に向けている。ボデー11の端部に接眼リング27が
装着されている。また、ボデー11と、接眼リング27
には、それぞれ拡大レンズ25、26が装着されてい
る。ボデーの内面は不要光を吸収するため黒色あるいは
暗色にしている。PD液晶パネル24の入射側には偏光
子28a、出射側には検光子28bが貼り付けられてい
る。偏光子28aの偏光軸と検光子28bの偏光軸28
bとは一致させる。つまり、PD液晶パネル24の液晶
層が透過状態の時、白表示となる。
【0037】22は中央部に円形の穴のあいた遮光板で
ある。より具体的にはピンホール板である。発光素子2
1から光が放射される領域を小領域にする機能を有して
いる。穴の面積が大きくなるとPD液晶パネル24の表
示画像は明るくなるが、コントラストは低下する。これ
は集光レンズで23に入射する光量は多くなるが、入射
光の指向性が悪くなるためである。前述のような液晶表
示装置の表示領域の対角長が28mmの場合、光を放射
する領域はおよそ15mm2以下にすべきである。これ
は直径がほぼ4mmのピンホールの穴径に相当する。好
ましくは10mm2以下とすべきである。しかし、あま
り穴の直径を小さくしすぎると、光の指向性が必要以上
に狭くなり、ビューファインダを見る際に、視点を少し
ずらしただけで極端に表示画面が暗くなる。したがっ
て、穴の面積は少なくとも2mm2以上の領域を確保す
べきである。一例として、直線3mmの穴径の時、従来
の面光源を用いるビューファインダと同等以上の表示画
面の輝度が得られる。なお、光を放射する領域の面積は
後述する絞り、ピンホール、発光素子の遮光膜などの穴
径の考え方にも該当する。光を放射する領域、つまり穴
径は直径0.5mmから5mm以下の範囲と考えられる
べきである。ただし、これは表示画面の対角長が28m
mの場合であって、対角長が長くなれば、対角長に比例
して穴径も大きくする。表示面積と光を放射する穴の面
積比で規定すれば20:1以下にしなければならない。
好ましくは40:1以下である。しかし、視野角の問題
から200:1以上にすることが好ましい。
ある。より具体的にはピンホール板である。発光素子2
1から光が放射される領域を小領域にする機能を有して
いる。穴の面積が大きくなるとPD液晶パネル24の表
示画像は明るくなるが、コントラストは低下する。これ
は集光レンズで23に入射する光量は多くなるが、入射
光の指向性が悪くなるためである。前述のような液晶表
示装置の表示領域の対角長が28mmの場合、光を放射
する領域はおよそ15mm2以下にすべきである。これ
は直径がほぼ4mmのピンホールの穴径に相当する。好
ましくは10mm2以下とすべきである。しかし、あま
り穴の直径を小さくしすぎると、光の指向性が必要以上
に狭くなり、ビューファインダを見る際に、視点を少し
ずらしただけで極端に表示画面が暗くなる。したがっ
て、穴の面積は少なくとも2mm2以上の領域を確保す
べきである。一例として、直線3mmの穴径の時、従来
の面光源を用いるビューファインダと同等以上の表示画
面の輝度が得られる。なお、光を放射する領域の面積は
後述する絞り、ピンホール、発光素子の遮光膜などの穴
径の考え方にも該当する。光を放射する領域、つまり穴
径は直径0.5mmから5mm以下の範囲と考えられる
べきである。ただし、これは表示画面の対角長が28m
mの場合であって、対角長が長くなれば、対角長に比例
して穴径も大きくする。表示面積と光を放射する穴の面
積比で規定すれば20:1以下にしなければならない。
好ましくは40:1以下である。しかし、視野角の問題
から200:1以上にすることが好ましい。
【0038】発光素子21から広い立体角に放射された
光は、集光レンズ23により平行に近く、指向性の狭い
光に変換される。前記光は偏光子28aにより直線偏光
にされ、PD液晶パネル24の対向電極(図示せず)側
から入射する。PD液晶パネルは、印加される映像信号
に応じて液晶の光の透過量もしくは散乱度合が変化し
て、画像を形成する。観察者は、接眼リング22に眼を
密着させてもしくは接眼カバー12に密着させて、PD
液晶パネル24の表示画像を見ることになる。つまり、
観察者の瞳の位置はほぼ固定されている。液晶パネル2
4の全画素が光を直進させる場合を仮定した時、集光レ
ンズ23は発光素子21から放射され、前記集光レンズ
23の有効領域に入射する光が拡大レンズ25、26を
透過した後にすべて観察者の瞳に入射するようにしてい
る。2つのレンズ25、26を組合せると拡大レンズと
して機能するので、観察者は液晶パネル24の小さな表
示画像を拡大して見ることができる。つまり、拡大した
虚像を見ることができる。
光は、集光レンズ23により平行に近く、指向性の狭い
光に変換される。前記光は偏光子28aにより直線偏光
にされ、PD液晶パネル24の対向電極(図示せず)側
から入射する。PD液晶パネルは、印加される映像信号
に応じて液晶の光の透過量もしくは散乱度合が変化し
て、画像を形成する。観察者は、接眼リング22に眼を
密着させてもしくは接眼カバー12に密着させて、PD
液晶パネル24の表示画像を見ることになる。つまり、
観察者の瞳の位置はほぼ固定されている。液晶パネル2
4の全画素が光を直進させる場合を仮定した時、集光レ
ンズ23は発光素子21から放射され、前記集光レンズ
23の有効領域に入射する光が拡大レンズ25、26を
透過した後にすべて観察者の瞳に入射するようにしてい
る。2つのレンズ25、26を組合せると拡大レンズと
して機能するので、観察者は液晶パネル24の小さな表
示画像を拡大して見ることができる。つまり、拡大した
虚像を見ることができる。
【0039】ビューファインダは観察者の瞳の位置が接
眼カバー12によりほぼ固定されるため、その背後に配
置する光源は指向性が狭くてもよい。光源として蛍光管
を用いたライトボックスを用いる従来のビューファイン
ダでは、TN液晶パネルの表示領域とほぼ同じ大きさの
領域からある方向の微小立体角内に進む光だけが利用さ
れ、他の方向に進む光は利用されない。つまり、光利用
効率が非常に悪い。
眼カバー12によりほぼ固定されるため、その背後に配
置する光源は指向性が狭くてもよい。光源として蛍光管
を用いたライトボックスを用いる従来のビューファイン
ダでは、TN液晶パネルの表示領域とほぼ同じ大きさの
領域からある方向の微小立体角内に進む光だけが利用さ
れ、他の方向に進む光は利用されない。つまり、光利用
効率が非常に悪い。
【0040】本発明では、発光体の小さな光源を用い、
その発光体から広い立体角に放射される光を集光レンズ
23により平行に近い光に変換する。こうすると、集光
レンズ23からの出射光は指向性が狭くなる。観察者の
視点が固定されておれば前述の狭い指向性の光でもビュ
ーファインダの用途に十分となる。発光体の大きさが小
さければ、当然、消費電力も少ない。以上のように、本
発明のビューファインダは観察者が視点を固定して表示
画像を見ることを利用している。通常の直視型の液晶パ
ネルでは一定の視野角が必要であるが、ビューファイン
ダは所定方向から表示画像を良好に観察できれば用途と
して十分である。
その発光体から広い立体角に放射される光を集光レンズ
23により平行に近い光に変換する。こうすると、集光
レンズ23からの出射光は指向性が狭くなる。観察者の
視点が固定されておれば前述の狭い指向性の光でもビュ
ーファインダの用途に十分となる。発光体の大きさが小
さければ、当然、消費電力も少ない。以上のように、本
発明のビューファインダは観察者が視点を固定して表示
画像を見ることを利用している。通常の直視型の液晶パ
ネルでは一定の視野角が必要であるが、ビューファイン
ダは所定方向から表示画像を良好に観察できれば用途と
して十分である。
【0041】集光レンズ23が無収差で、透過率が10
0%の場合、集光レンズを通して見た発光体の輝度は発
光体自身の輝度と等しい。カラーフィルタ、偏光板、画
像の開口率等を含めた液晶パネルの最大透過率を3%、
集光レンズ23の透過率を90%、ビューファインダと
して必要な輝度を15〔ftーL〕とすると、光源に必
要な輝度は約560〔ftーL〕となる。これらを満足
する発光素子としては陰極線管,蛍光管等の発光原理を
用いた発光管,蛍光発光素子,キセノンランプ,ハロゲ
ンランプ,タングステンランプ,メタルハライドラン
プ,LED,EL(Electro Luminesc
ence)などの電子の動作により発光する素子,PD
P(Plasma Display Panel)など
の放電により発光するもの等の自己発光を行なうものが
例示される。これらのどの発光素子でも光発生手段とし
て用いてもよいが、中でも低消費電力、小型、白色発光
を行える等の点から蛍光発光管、赤色、青色および緑色
発光チップを具備するのLEDが最適である。
0%の場合、集光レンズを通して見た発光体の輝度は発
光体自身の輝度と等しい。カラーフィルタ、偏光板、画
像の開口率等を含めた液晶パネルの最大透過率を3%、
集光レンズ23の透過率を90%、ビューファインダと
して必要な輝度を15〔ftーL〕とすると、光源に必
要な輝度は約560〔ftーL〕となる。これらを満足
する発光素子としては陰極線管,蛍光管等の発光原理を
用いた発光管,蛍光発光素子,キセノンランプ,ハロゲ
ンランプ,タングステンランプ,メタルハライドラン
プ,LED,EL(Electro Luminesc
ence)などの電子の動作により発光する素子,PD
P(Plasma Display Panel)など
の放電により発光するもの等の自己発光を行なうものが
例示される。これらのどの発光素子でも光発生手段とし
て用いてもよいが、中でも低消費電力、小型、白色発光
を行える等の点から蛍光発光管、赤色、青色および緑色
発光チップを具備するのLEDが最適である。
【0042】PD液晶パネルは、各画素への印加電圧を
変えるとその画素の光散乱度合が変化する。電圧無印加
の場合に光散乱度合が最も大きく、印加電圧を大きくす
ると、光散乱度合が減少する。指向性の狭い光を液晶パ
ネル24に入射し、光散乱度合を変化させると、その画
素から観察者の瞳に入射する光量が変化する。つまり、
観察者からみた画素の輝度が変化するので、これを利用
して画像表示を行う。
変えるとその画素の光散乱度合が変化する。電圧無印加
の場合に光散乱度合が最も大きく、印加電圧を大きくす
ると、光散乱度合が減少する。指向性の狭い光を液晶パ
ネル24に入射し、光散乱度合を変化させると、その画
素から観察者の瞳に入射する光量が変化する。つまり、
観察者からみた画素の輝度が変化するので、これを利用
して画像表示を行う。
【0043】次に本発明のビューファインダに用いる液
晶パネルの駆動回路部について説明する。なお、本発明
のビューファインダでは高コントラスト表示を行うた
め、液晶パネルは、アクティブマトリックス型液晶パネ
ルを用いる。(図13)はアクティブマトリックス型液
晶パネルの等価回路図である。(図13)において、G
1〜Gmはゲート信号線であり、その一端はゲートドライ
ブIC146に接続されている。ゲートドライブIC1
46はスイッチング素子としての薄膜トランジスタ(以
後、TFTと呼ぶ)を動作状態による電圧(以後、オン
電圧と呼ぶ)または非動作状態にする電圧(以後、オフ
電圧と呼ぶ)を出力する。また、S1〜Snはソース信号
線であり、その一端はソースドライブIC147に接続
されている。TFT131は画素電極124に接続さ
れ、画素電極124と対向電極123間にPD液晶12
7を狭持している。また、TFT131の一端子には電
荷蓄積素子としての付加コンデンサ132が接続されて
いる。
晶パネルの駆動回路部について説明する。なお、本発明
のビューファインダでは高コントラスト表示を行うた
め、液晶パネルは、アクティブマトリックス型液晶パネ
ルを用いる。(図13)はアクティブマトリックス型液
晶パネルの等価回路図である。(図13)において、G
1〜Gmはゲート信号線であり、その一端はゲートドライ
ブIC146に接続されている。ゲートドライブIC1
46はスイッチング素子としての薄膜トランジスタ(以
後、TFTと呼ぶ)を動作状態による電圧(以後、オン
電圧と呼ぶ)または非動作状態にする電圧(以後、オフ
電圧と呼ぶ)を出力する。また、S1〜Snはソース信号
線であり、その一端はソースドライブIC147に接続
されている。TFT131は画素電極124に接続さ
れ、画素電極124と対向電極123間にPD液晶12
7を狭持している。また、TFT131の一端子には電
荷蓄積素子としての付加コンデンサ132が接続されて
いる。
【0044】(図14)は液晶パネルの信号回路のブロ
ック図である。(図14)において、141はビデオ信
号を所定値まで増幅するビデオアンプ、142は正極性
と負極性のビデオ信号を作る位相分割回路、143はフ
ィールドごとに極性が反転した交流ビデオ信号を出力す
る出力切り換え回路、145は液晶パネル、144はソ
ースドライブIC147およびゲートドライブIC14
6の同期および制御を行うためのドライバ制御回路であ
る。
ック図である。(図14)において、141はビデオ信
号を所定値まで増幅するビデオアンプ、142は正極性
と負極性のビデオ信号を作る位相分割回路、143はフ
ィールドごとに極性が反転した交流ビデオ信号を出力す
る出力切り換え回路、145は液晶パネル、144はソ
ースドライブIC147およびゲートドライブIC14
6の同期および制御を行うためのドライバ制御回路であ
る。
【0045】以下、液晶パネルの信号処理回路について
説明する。まず、ビデオ信号はビデオアンプ141によ
りビデオ出力振幅が液晶の電気光学特性に対応するよう
に利得調整が行われる。次に、利得調整されたビデオ信
号は位相分割回路142に入り、正極性と負極性の2つ
のビデオ信号が作られる。この2つのビデオ信号は出力
切り換え回路143に入り、フィールドごとに極性を反
転したビデオ信号が出力される。このようにフィールド
ごとに信号の極性を反転させるのは、交流電圧を印加し
て液晶が劣化することを防止するためである。次に出力
切り換え回路143からのビデオ信号はソースドライブ
IC147に入力され、ソースドライブIC147はド
ライブ制御回路144からの制御信号により、ビデオ信
号のレベルシフト、サンプルホールドなどの信号処理を
行い、ゲートドライブIC146と同期をとって液晶パ
ネル145のソース信号線に所定電圧を出力する。
説明する。まず、ビデオ信号はビデオアンプ141によ
りビデオ出力振幅が液晶の電気光学特性に対応するよう
に利得調整が行われる。次に、利得調整されたビデオ信
号は位相分割回路142に入り、正極性と負極性の2つ
のビデオ信号が作られる。この2つのビデオ信号は出力
切り換え回路143に入り、フィールドごとに極性を反
転したビデオ信号が出力される。このようにフィールド
ごとに信号の極性を反転させるのは、交流電圧を印加し
て液晶が劣化することを防止するためである。次に出力
切り換え回路143からのビデオ信号はソースドライブ
IC147に入力され、ソースドライブIC147はド
ライブ制御回路144からの制御信号により、ビデオ信
号のレベルシフト、サンプルホールドなどの信号処理を
行い、ゲートドライブIC146と同期をとって液晶パ
ネル145のソース信号線に所定電圧を出力する。
【0046】ゲート信号線にオン電圧が印加されると、
前記ゲート信号線に接続されているTFTはオン状態と
なり、ソース信号線に出力されている映像信号を画素電
極に印加する。ゲート信号線にオフ電圧が印加されるこ
とによりTFTはオフ状態となり前記画素電圧に印加さ
れた信号は1フィールド間保持される。なお、PD液晶
の場合は、TN液晶よりも高い駆動電圧が必要であり、
最大プラスマイナス6(V)から8(V)程度の電圧を
液晶に印加しなければならない。
前記ゲート信号線に接続されているTFTはオン状態と
なり、ソース信号線に出力されている映像信号を画素電
極に印加する。ゲート信号線にオフ電圧が印加されるこ
とによりTFTはオフ状態となり前記画素電圧に印加さ
れた信号は1フィールド間保持される。なお、PD液晶
の場合は、TN液晶よりも高い駆動電圧が必要であり、
最大プラスマイナス6(V)から8(V)程度の電圧を
液晶に印加しなければならない。
【0047】液晶表示装置24にはモザイク状のカラー
フィルタ(図示せず)が取り付けられている。画素配置
はデルタ配置であり、画素数は約10万画素である。カ
ラーフィルタは赤、緑、青のいずれかの色を透過させ
る。PD液晶パネルは、長波長の光(赤色光)に対する
散乱特性が悪い。そこで、赤の画素の液晶層厚を他の
青、緑の画素よりも液晶層厚を厚くすれば、散乱性能を
向上させることができ、赤、緑、青の諧調性を揃えるこ
とができる。
フィルタ(図示せず)が取り付けられている。画素配置
はデルタ配置であり、画素数は約10万画素である。カ
ラーフィルタは赤、緑、青のいずれかの色を透過させ
る。PD液晶パネルは、長波長の光(赤色光)に対する
散乱特性が悪い。そこで、赤の画素の液晶層厚を他の
青、緑の画素よりも液晶層厚を厚くすれば、散乱性能を
向上させることができ、赤、緑、青の諧調性を揃えるこ
とができる。
【0048】集光レンズ23は平面、つまり曲率半径の
大きい面を発光体21側に向けている。これは、正弦条
件を満足しやすくして、液晶パネル24の表示画像の輝
度均一性を良好にするためである。ただし、集光レンズ
23は前述の平凸レンズに限定するものではなく、通常
の正レンズでもよいことは言うまでもない。
大きい面を発光体21側に向けている。これは、正弦条
件を満足しやすくして、液晶パネル24の表示画像の輝
度均一性を良好にするためである。ただし、集光レンズ
23は前述の平凸レンズに限定するものではなく、通常
の正レンズでもよいことは言うまでもない。
【0049】接眼リング27のボデー11への挿入度合
を調整することにより、観察者の視力に合わせてピント
調整を行なうことができる。なお、接眼カバー12によ
り観察者の眼の位置が固定されるので、ビューファイン
ダの使用中に視点位置がずれることはほとんどない。視
点が固定されておれば液晶パネル24への光の指向性が
狭くても観察者は良好な画像を見ることができる。さら
に良好に見えるようにするには発光素子21からの光の
放射方向を最適な方向に移動させればよい。そのため、
発光素子21は、前後あるいは左右に多少移動できるよ
うに位置調整機構が付加しておくことが好ましい。な
お、(図1)に示した正レンズ25をはずして、(図2
(a))に示した構成で用いることもできる。この場
合、接眼リング27の移動により多少表示画面の拡大倍
率は変化するが実用上は全く問題がない。もちろん、観
察者の視力にあわせてピント調整もおこなえる。低コス
ト化も実現でき、また、小型、軽量化も行える。さら
に、発光素子21の発光領域が小領域に形成されている
場合は絞り22を省略できることはあきらかである。
を調整することにより、観察者の視力に合わせてピント
調整を行なうことができる。なお、接眼カバー12によ
り観察者の眼の位置が固定されるので、ビューファイン
ダの使用中に視点位置がずれることはほとんどない。視
点が固定されておれば液晶パネル24への光の指向性が
狭くても観察者は良好な画像を見ることができる。さら
に良好に見えるようにするには発光素子21からの光の
放射方向を最適な方向に移動させればよい。そのため、
発光素子21は、前後あるいは左右に多少移動できるよ
うに位置調整機構が付加しておくことが好ましい。な
お、(図1)に示した正レンズ25をはずして、(図2
(a))に示した構成で用いることもできる。この場
合、接眼リング27の移動により多少表示画面の拡大倍
率は変化するが実用上は全く問題がない。もちろん、観
察者の視力にあわせてピント調整もおこなえる。低コス
ト化も実現でき、また、小型、軽量化も行える。さら
に、発光素子21の発光領域が小領域に形成されている
場合は絞り22を省略できることはあきらかである。
【0050】また、(図2(b))に示すように偏光子
28aは集光レンズ23の平面部に貼り付けてもよい。
集光レンズ23は回転できるようにしておく。集光レン
ズを回転することにより、偏光子28aの偏光軸と検光
子28bの偏光軸とがなす角度を可変できるから、表示
画像の明るさ調整を容易に行なうことができる。つま
り、集光レンズ23の回転により発光素子21から発
し、拡大レンズ26に到達する光束量を可変できる。な
お、(図2(c))に示すように集光レンズ23は凸部
を発光素子21側に向けてもよい。ただし、多少、正弦
条件は満足することが難しくなる。
28aは集光レンズ23の平面部に貼り付けてもよい。
集光レンズ23は回転できるようにしておく。集光レン
ズを回転することにより、偏光子28aの偏光軸と検光
子28bの偏光軸とがなす角度を可変できるから、表示
画像の明るさ調整を容易に行なうことができる。つま
り、集光レンズ23の回転により発光素子21から発
し、拡大レンズ26に到達する光束量を可変できる。な
お、(図2(c))に示すように集光レンズ23は凸部
を発光素子21側に向けてもよい。ただし、多少、正弦
条件は満足することが難しくなる。
【0051】液晶パネル24からの出射光の一部は観察
者の瞳に入射するが、他の光は迷光となり、表示画像の
コントラストを低下させる要因となる。この問題を回避
するために、(図6)のように発光素子21と集光レン
ズ23の間に絞り61を配置してもよい。絞り61は中
央部に円形状窓を有し、複数の絞りが同心円状に所定の
間隔を設けて複数枚配列されている。前記絞り61は発
光素子21から出た光が集光レンズ23の有効領域に直
接入射する光だけ通過するようにしている。また、ボデ
ー11と接眼リング27の内面は、光の反射を防止する
ために黒色あるいは暗色としている。発光素子21から
放射される光のうち、不要な光は絞り61の遮光部で吸
収され、また、吸収されずにわずかに反射する光は他の
絞りの遮光部またはボデー11の内面で吸収されるの
で、集光レンズ23に入射しない。したがって、液晶パ
ネル24への不要光入射による表示画像のコントラスト
低下は非常に小さくなる。絞りは1枚でもよいが、枚数
が多いほど効果は大きくなる。
者の瞳に入射するが、他の光は迷光となり、表示画像の
コントラストを低下させる要因となる。この問題を回避
するために、(図6)のように発光素子21と集光レン
ズ23の間に絞り61を配置してもよい。絞り61は中
央部に円形状窓を有し、複数の絞りが同心円状に所定の
間隔を設けて複数枚配列されている。前記絞り61は発
光素子21から出た光が集光レンズ23の有効領域に直
接入射する光だけ通過するようにしている。また、ボデ
ー11と接眼リング27の内面は、光の反射を防止する
ために黒色あるいは暗色としている。発光素子21から
放射される光のうち、不要な光は絞り61の遮光部で吸
収され、また、吸収されずにわずかに反射する光は他の
絞りの遮光部またはボデー11の内面で吸収されるの
で、集光レンズ23に入射しない。したがって、液晶パ
ネル24への不要光入射による表示画像のコントラスト
低下は非常に小さくなる。絞りは1枚でもよいが、枚数
が多いほど効果は大きくなる。
【0052】(図3)に示すように、絞り31を用いて
発光素子の発光面積を可変する構成にしてもよい。絞り
31をカメラに用いられているような可変絞りとし、絞
り31の穴径をボデー11の外部に取り出されたレバー
(図示せず)を回転させることにより変化させるように
するとよい。ただし、絞り31の中心が集光レンズ13
の中心軸を通るように配置する必要がある。絞り31の
大きさを変化させると、発光素子21の発光部の大きさ
が変化し、集光レンズ23から出射する光の指向性が変
化するので、液晶パネル24の表示画像のコントラスト
を変化させることができる。視野角も調整できる。観察
者は表示画像を見ながら、最も良好な表示となる位置に
レバーを用いて調整することができる。
発光素子の発光面積を可変する構成にしてもよい。絞り
31をカメラに用いられているような可変絞りとし、絞
り31の穴径をボデー11の外部に取り出されたレバー
(図示せず)を回転させることにより変化させるように
するとよい。ただし、絞り31の中心が集光レンズ13
の中心軸を通るように配置する必要がある。絞り31の
大きさを変化させると、発光素子21の発光部の大きさ
が変化し、集光レンズ23から出射する光の指向性が変
化するので、液晶パネル24の表示画像のコントラスト
を変化させることができる。視野角も調整できる。観察
者は表示画像を見ながら、最も良好な表示となる位置に
レバーを用いて調整することができる。
【0053】また、発光素子21の発光領域が微小もし
くは、遮光膜が形成され光が放射される領域が微小の時
は(図4)に示すように絞り22等が必要でないことは
言うまでもない。
くは、遮光膜が形成され光が放射される領域が微小の時
は(図4)に示すように絞り22等が必要でないことは
言うまでもない。
【0054】以上のように本発明のビューファインダは
発光素子21の小さな発光体から広い立体角に放射され
る光を、集光レンズ23により効率良く集光するので、
蛍光管を用いた面光源のバックライトを用いる場合に比
較して、光源の消費電力を大幅に低減することができ
る。
発光素子21の小さな発光体から広い立体角に放射され
る光を、集光レンズ23により効率良く集光するので、
蛍光管を用いた面光源のバックライトを用いる場合に比
較して、光源の消費電力を大幅に低減することができ
る。
【0055】液晶パネル24は通常ブラックマトリック
ス(図示せず)が形成されている。ブラックマトリック
スは、液晶パネル24の信号線上の液晶の動きを見えな
くするため、または/およびおよび画素をスイッチング
する薄膜トランジスタへの光を遮光するために用いる。
しかし、液晶パネル24の画素数が少ない場合は前記ブ
ラックマトリックスが目立ち画像品位が低下してしま
う。液晶パネル24と観察者の瞳との間に、光学的ロー
パスフィルタとして回折格子を配置すれば、ブラックマ
トリックスを目立ちにくくすることができる。この構成
の一例を(図5)に示す。回折格子81は2枚の正レン
ズ25と26の間に配置している。また、正レンズ26
の入射光側近傍、液晶パネル24の出射光側に配置して
もよい。但し、配置位置により、回折格子81のピッ
チ、高さ等を変える必要がある事は言うまでもない。回
折格子81はブラックマトリックスを見えにくくする効
果がある。したがって、ブラックマトリックスが見えず
滑らかな表示画像が得られる。
ス(図示せず)が形成されている。ブラックマトリック
スは、液晶パネル24の信号線上の液晶の動きを見えな
くするため、または/およびおよび画素をスイッチング
する薄膜トランジスタへの光を遮光するために用いる。
しかし、液晶パネル24の画素数が少ない場合は前記ブ
ラックマトリックスが目立ち画像品位が低下してしま
う。液晶パネル24と観察者の瞳との間に、光学的ロー
パスフィルタとして回折格子を配置すれば、ブラックマ
トリックスを目立ちにくくすることができる。この構成
の一例を(図5)に示す。回折格子81は2枚の正レン
ズ25と26の間に配置している。また、正レンズ26
の入射光側近傍、液晶パネル24の出射光側に配置して
もよい。但し、配置位置により、回折格子81のピッ
チ、高さ等を変える必要がある事は言うまでもない。回
折格子81はブラックマトリックスを見えにくくする効
果がある。したがって、ブラックマトリックスが見えず
滑らかな表示画像が得られる。
【0056】回折格子81は透過型のものを用い、格子
の断面形状はサインカーブ状、円弧状、台形状などが考
えられる。回折格子81のパターンは1次元、2次元な
ど多くの変形が考えられる。また、ピッチは、液晶パネ
ル14の画素の大きさが100〜30μmで、回折格子
81を液晶パネル24の近くに配置する場合には、10
0〜20μmの範囲が適当である。また、回折格子81
を拡大レンズの近くに配置する場合には、2〜0.1m
mが適当である。回折格子81の作製方法としては、S
iO2 などの無機物質をガラス基板上に蒸着してパター
ニングする方法、ガラス基板上にポリマーとドーパント
の混合物をスピンコートし、パターンマスクを介して露
光した後、減圧加熱によってドーパントを昇華させる方
法などがある。
の断面形状はサインカーブ状、円弧状、台形状などが考
えられる。回折格子81のパターンは1次元、2次元な
ど多くの変形が考えられる。また、ピッチは、液晶パネ
ル14の画素の大きさが100〜30μmで、回折格子
81を液晶パネル24の近くに配置する場合には、10
0〜20μmの範囲が適当である。また、回折格子81
を拡大レンズの近くに配置する場合には、2〜0.1m
mが適当である。回折格子81の作製方法としては、S
iO2 などの無機物質をガラス基板上に蒸着してパター
ニングする方法、ガラス基板上にポリマーとドーパント
の混合物をスピンコートし、パターンマスクを介して露
光した後、減圧加熱によってドーパントを昇華させる方
法などがある。
【0057】(図7)に示すように正レンズ25、26
をはずしてビューファインダを構成することもできる。
この場合、拡大レンズがないため、表示画面は小さくな
るが、観察者は接眼カバー((図7)には図示せず)あ
るいはボデー11に接眼して表示画像を見るため、実用
上はあまり支障はない。特に、液晶パネル24の画像表
示面積が1.5インチ以上と大きくなると実用上は十分
である。
をはずしてビューファインダを構成することもできる。
この場合、拡大レンズがないため、表示画面は小さくな
るが、観察者は接眼カバー((図7)には図示せず)あ
るいはボデー11に接眼して表示画像を見るため、実用
上はあまり支障はない。特に、液晶パネル24の画像表
示面積が1.5インチ以上と大きくなると実用上は十分
である。
【0058】(図8)は、本発明のビューファインダの
第2の実施例の構成を示したものである。発光素子21
と集光レンズ23が配置された部分と、液晶パネル24
が配置された部分が角度θをもって構成され、ボデー1
1は<の字型になっている。集光レンズ23からの出射
光は液晶パネル24に斜めに入射する。拡大レンズ25
と液晶パネル24の画面中心を通る法線は一致させてい
る。角度θは液晶パネル24の散乱特性にもよるが3度
〜20度の範囲であり、4度〜15度が最適である。ま
た、角度θを可変とすることも構成上容易である。
第2の実施例の構成を示したものである。発光素子21
と集光レンズ23が配置された部分と、液晶パネル24
が配置された部分が角度θをもって構成され、ボデー1
1は<の字型になっている。集光レンズ23からの出射
光は液晶パネル24に斜めに入射する。拡大レンズ25
と液晶パネル24の画面中心を通る法線は一致させてい
る。角度θは液晶パネル24の散乱特性にもよるが3度
〜20度の範囲であり、4度〜15度が最適である。ま
た、角度θを可変とすることも構成上容易である。
【0059】(図1)から(図7)に示した構成では、
液晶パネル24を直進する光を表示画像の白表示として
認識するが、(図8)に示した構成では、液晶パネル2
4で散乱し斜めに進む光を表示画像の白表示として認識
する。つまり、前者はポジ表示、後者はネガ表示とな
る。ネガ表示をポジ表示に変換するには液晶パネル24
に加える映像信号を反転アンプ等を用いて信号の極性を
反転すればよい。
液晶パネル24を直進する光を表示画像の白表示として
認識するが、(図8)に示した構成では、液晶パネル2
4で散乱し斜めに進む光を表示画像の白表示として認識
する。つまり、前者はポジ表示、後者はネガ表示とな
る。ネガ表示をポジ表示に変換するには液晶パネル24
に加える映像信号を反転アンプ等を用いて信号の極性を
反転すればよい。
【0060】PD液晶パネルでは液晶がオン状態の透過
光とオフ状態の散乱光の比をコントラストと呼ぶ。(図
8)に示したように、液晶パネル24に平行光を入射さ
せて、発光素子21、集光レンズ23、液晶パネル24
と眼の位置を一致させた場合、液晶のオン状態の透過光
はオフ状態の散乱光に比較して大きい。しかし、(図
8)に示した構成のように、液晶パネル24に光を斜め
に入射させて液晶パネル24の表示画像を見る場合、オ
フ状態の散乱光の方が透過光よりも大きくなる角度があ
る。通常、角度θが数度以上で前述の現象が発生する。
(図8)に示した構成は、(図2)から(図7)に示し
た構成に比較して表示画像は暗くはなるが、角度θを選
定することによりコントラストは良好となる。ビューフ
ァインダは表示画像を見る際に眼の位置が固定されるた
め、コントラストが最良の表示画像が見られるように所
定角度θを調整することは容易である。
光とオフ状態の散乱光の比をコントラストと呼ぶ。(図
8)に示したように、液晶パネル24に平行光を入射さ
せて、発光素子21、集光レンズ23、液晶パネル24
と眼の位置を一致させた場合、液晶のオン状態の透過光
はオフ状態の散乱光に比較して大きい。しかし、(図
8)に示した構成のように、液晶パネル24に光を斜め
に入射させて液晶パネル24の表示画像を見る場合、オ
フ状態の散乱光の方が透過光よりも大きくなる角度があ
る。通常、角度θが数度以上で前述の現象が発生する。
(図8)に示した構成は、(図2)から(図7)に示し
た構成に比較して表示画像は暗くはなるが、角度θを選
定することによりコントラストは良好となる。ビューフ
ァインダは表示画像を見る際に眼の位置が固定されるた
め、コントラストが最良の表示画像が見られるように所
定角度θを調整することは容易である。
【0061】さらに本発明のビューファインダの第3の
実施例について説明する。(図9)から(図11)はそ
の構成例である。まず、ビューファインダの奥行きを短
くするためには(図9)のように構成する。発光素子2
1から放射された光はミラー91により90度方向をま
げられ集光レンズ23に入射する。ボデー11のうち発
光素子11が挿入された部分はビデオカメラ本体に挿入
される。つまり発光素子21が挿入されている部分を軸
として、正レンズ26が水平方向あるいは垂直方向に平
面を向けることが可能なように回転可能の構造にする。
液晶パネル24の表示画像は上方向あるいは水平方向と
自由に方向を可変して見れるようになる。発光素子21
からの光はミラー91により90度方向をまげられ集光
レンズ23に入射する。他の部分および事項については
すでに説明した構成および内容と同一であるので説明を
省略する。
実施例について説明する。(図9)から(図11)はそ
の構成例である。まず、ビューファインダの奥行きを短
くするためには(図9)のように構成する。発光素子2
1から放射された光はミラー91により90度方向をま
げられ集光レンズ23に入射する。ボデー11のうち発
光素子11が挿入された部分はビデオカメラ本体に挿入
される。つまり発光素子21が挿入されている部分を軸
として、正レンズ26が水平方向あるいは垂直方向に平
面を向けることが可能なように回転可能の構造にする。
液晶パネル24の表示画像は上方向あるいは水平方向と
自由に方向を可変して見れるようになる。発光素子21
からの光はミラー91により90度方向をまげられ集光
レンズ23に入射する。他の部分および事項については
すでに説明した構成および内容と同一であるので説明を
省略する。
【0062】さらに、奥ゆきを短くするためには(図1
1)の構成にすることにより達成される。発光素子21
から放射された光はミラー111および91で曲げられ
集光レンズ23に入射する。なお、112および113
は円形の光透過穴である。
1)の構成にすることにより達成される。発光素子21
から放射された光はミラー111および91で曲げられ
集光レンズ23に入射する。なお、112および113
は円形の光透過穴である。
【0063】集光レンズ23は平凸レンズとしたが、液
晶パネル24の表示画素数が比較的少ない場合あるいは
/および高品位の画質を要求されない場合は(図10)
に示すように集光レンズ23をフレネルレンズ101に
置き換えることもできる。フレネルレンズ101を用い
ることによりフレネルレンズ101と液晶パネル24間
の距離を短くすることができるから、ビューファインダ
の奥行きも短くすることができる。また、軽量化も実現
できる。同様に正レンズ26等もフレネルレンズに置き
換えられることは言うまでもない。
晶パネル24の表示画素数が比較的少ない場合あるいは
/および高品位の画質を要求されない場合は(図10)
に示すように集光レンズ23をフレネルレンズ101に
置き換えることもできる。フレネルレンズ101を用い
ることによりフレネルレンズ101と液晶パネル24間
の距離を短くすることができるから、ビューファインダ
の奥行きも短くすることができる。また、軽量化も実現
できる。同様に正レンズ26等もフレネルレンズに置き
換えられることは言うまでもない。
【0064】本発明のビューファインダは、実施例の説
明に基づいて多くの変形が考えられる。それらの変形は
すべて本発明に属するものである。例えば、(図9)に
示すビューファインダに可変絞り31または回折格子8
1を付加したビューファインダなどが該当する。同様に
(図1)の集光レンズ23をフレネルレンズに置き換え
ることなども該当する。
明に基づいて多くの変形が考えられる。それらの変形は
すべて本発明に属するものである。例えば、(図9)に
示すビューファインダに可変絞り31または回折格子8
1を付加したビューファインダなどが該当する。同様に
(図1)の集光レンズ23をフレネルレンズに置き換え
ることなども該当する。
【0065】発光素子21として用いる蛍光発光管とし
てはミニパイロ電機社から販売されているルナライト−
07シリーズがある。前記発光管は外観としては豆電球
状の形状である。直径は7mmであり、内部にフィラメ
ントとアノード電極が配置されている。フィラメントに
は直流4V〜8V程度の電圧を印加し、フィラメントを
加熱する。アノードの印加電圧は直流10〜25V程度
である。前記アノード電圧により、フィラメントの加熱
により放出された電子は加速される。発光管のケース内
面には蛍光体が塗布されており、また内部には水銀原子
が封入されており、前記加速された電子は水銀原子と衝
突する事により紫外線を放出する。この紫外線が蛍光体
を励起し可視光が発生する。パルスの周期は30ヘルツ
以上とし、好ましくは60ヘルツ以上とする。アノード
に印加する電圧をパルス信号とすることにより、パルス
幅に比例して放射光量を可変できる。
てはミニパイロ電機社から販売されているルナライト−
07シリーズがある。前記発光管は外観としては豆電球
状の形状である。直径は7mmであり、内部にフィラメ
ントとアノード電極が配置されている。フィラメントに
は直流4V〜8V程度の電圧を印加し、フィラメントを
加熱する。アノードの印加電圧は直流10〜25V程度
である。前記アノード電圧により、フィラメントの加熱
により放出された電子は加速される。発光管のケース内
面には蛍光体が塗布されており、また内部には水銀原子
が封入されており、前記加速された電子は水銀原子と衝
突する事により紫外線を放出する。この紫外線が蛍光体
を励起し可視光が発生する。パルスの周期は30ヘルツ
以上とし、好ましくは60ヘルツ以上とする。アノード
に印加する電圧をパルス信号とすることにより、パルス
幅に比例して放射光量を可変できる。
【0066】発光素子21としてLEDを用いる場合は
赤、緑、青色の3色の発光チップを内蔵したものを用い
る。各色の発光チップの各一本ずつの端子と共通端子の
計4本の端子を具備している。3つの発光チップは、透
明樹脂でモールドされている。各色の発光チップは白色
光となるように色バランスがとれるよう最適な個数が密
集してモールドされている。
赤、緑、青色の3色の発光チップを内蔵したものを用い
る。各色の発光チップの各一本ずつの端子と共通端子の
計4本の端子を具備している。3つの発光チップは、透
明樹脂でモールドされている。各色の発光チップは白色
光となるように色バランスがとれるよう最適な個数が密
集してモールドされている。
【0067】LEDは、赤、緑、青の各発光チップに印
加する電圧または電流の制御により、発光色を調整する
ことができ、また、液晶パネル24の表示画像の色度調
整を行なうことができる。この色度調整は、バックライ
トを用いる場合に比べて、非常に容易である。
加する電圧または電流の制御により、発光色を調整する
ことができ、また、液晶パネル24の表示画像の色度調
整を行なうことができる。この色度調整は、バックライ
トを用いる場合に比べて、非常に容易である。
【0068】(図15)は本発明のビューファインダを
ビデオカメラにとりつけた状態の説明図である。ビュー
ファインダのボデー11は取り付け金具13によりビデ
オ本体にとりつけられている。24はポリマー分散液晶
表示パネルであり、表示画面の対角長は約0.7インチ
である。154は主として(図14)に示す液晶パネル
の駆動回路である。発光素子21としてミニパイロ電機
社製の発光(ルナライト−07シリーズ)を用いた。発
光管の直径は7mmであり、白色発光を行う。発光管へ
は発光管電源回路153から電圧の供給を行う。発光管
電源回路153は発光管21へヒーター電圧およびアノ
ード電圧を供給する。両電圧は直流電圧である。発光管
電圧回路はアノード電圧をパルス変調する回路を有して
いる。パルス周期は60ヘルツにしている。アノードに
印加する電圧をパルス信号とすることにより、パルス幅
に比例して放射光量を可変できる。パルス幅の割合はビ
デオ本体に取り付けられたボリウムを回転させることに
より0から1/1まで連続に変化させることができる。
一実施例において、パルス幅が1/2のとき、発光管の
輝度は約800〔ftーL〕である。1/1つまり、ア
ノード電圧の連続印加状態では2倍の1600〔ftー
L〕になる。一方、CCDセンサ151からは映像信号
が出力され、液晶駆動回路154のビデオ増幅器141
に印加され、液晶パネル24に画像が表示される。ま
た、ビデオテープに記録された映像信号は再生回路15
5により再生され、ビデオ増幅器141に印加される。
152はビデオカメラ本体に取り付けられたバッテリー
であり、発光管電源回路153、液晶駆動回路154お
よび再生回路155に電力を供給する。
ビデオカメラにとりつけた状態の説明図である。ビュー
ファインダのボデー11は取り付け金具13によりビデ
オ本体にとりつけられている。24はポリマー分散液晶
表示パネルであり、表示画面の対角長は約0.7インチ
である。154は主として(図14)に示す液晶パネル
の駆動回路である。発光素子21としてミニパイロ電機
社製の発光(ルナライト−07シリーズ)を用いた。発
光管の直径は7mmであり、白色発光を行う。発光管へ
は発光管電源回路153から電圧の供給を行う。発光管
電源回路153は発光管21へヒーター電圧およびアノ
ード電圧を供給する。両電圧は直流電圧である。発光管
電圧回路はアノード電圧をパルス変調する回路を有して
いる。パルス周期は60ヘルツにしている。アノードに
印加する電圧をパルス信号とすることにより、パルス幅
に比例して放射光量を可変できる。パルス幅の割合はビ
デオ本体に取り付けられたボリウムを回転させることに
より0から1/1まで連続に変化させることができる。
一実施例において、パルス幅が1/2のとき、発光管の
輝度は約800〔ftーL〕である。1/1つまり、ア
ノード電圧の連続印加状態では2倍の1600〔ftー
L〕になる。一方、CCDセンサ151からは映像信号
が出力され、液晶駆動回路154のビデオ増幅器141
に印加され、液晶パネル24に画像が表示される。ま
た、ビデオテープに記録された映像信号は再生回路15
5により再生され、ビデオ増幅器141に印加される。
152はビデオカメラ本体に取り付けられたバッテリー
であり、発光管電源回路153、液晶駆動回路154お
よび再生回路155に電力を供給する。
【0069】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
のビューファインダは、発光素子の小さな発光体から広
い立体角に放射される光を集光レンズで平行に近く指向
性の狭い光に変換し、液晶パネルで変調して画像を表示
するので、消費電力が少なく、輝度むらも少ない。しか
も、発光素子の駆動回路も従来のビューファインダのよ
うにバックライトを用いるものに比較して単純な構成と
なるため、小型で軽量のビューファインダを提供でき
る。
のビューファインダは、発光素子の小さな発光体から広
い立体角に放射される光を集光レンズで平行に近く指向
性の狭い光に変換し、液晶パネルで変調して画像を表示
するので、消費電力が少なく、輝度むらも少ない。しか
も、発光素子の駆動回路も従来のビューファインダのよ
うにバックライトを用いるものに比較して単純な構成と
なるため、小型で軽量のビューファインダを提供でき
る。
【0070】また、PD液晶パネルを用いているため、
TN液晶パネルのように非配向領域からの光ぬけ、逆チ
ルトドメインによる光ぬけがなく、表示コントラストが
良好である。また、ブラックマトリックスの幅も細くで
きるから画素開口率も高くでき、表示輝度も高くでき
る。
TN液晶パネルのように非配向領域からの光ぬけ、逆チ
ルトドメインによる光ぬけがなく、表示コントラストが
良好である。また、ブラックマトリックスの幅も細くで
きるから画素開口率も高くでき、表示輝度も高くでき
る。
【0071】また、偏光子を集光レンズに貼りつけ、前
記集光レンズを回転できるように構成すれば、表示画像
の明るさ調整も容易となる。
記集光レンズを回転できるように構成すれば、表示画像
の明るさ調整も容易となる。
【図1】本発明の一実施例におけるビューファインダの
断面図
断面図
【図2】本発明の他の実施例におけるビューファインダ
の断面図
の断面図
【図3】本発明の他の実施例におけるビューファインダ
の断面図
の断面図
【図4】本発明の他の実施例におけるビューファインダ
の断面図
の断面図
【図5】本発明の他の実施例におけるビューファインダ
の断面図
の断面図
【図6】本発明の他の実施例におけるビューファインダ
の断面図
の断面図
【図7】本発明の他の実施例におけるビューファインダ
の断面図
の断面図
【図8】本発明の他の実施例におけるビューファインダ
の断面図
の断面図
【図9】本発明の他の実施例におけるビューファインダ
の断面図
の断面図
【図10】本発明の他の実施例におけるビューファイン
ダの断面図
ダの断面図
【図11】本発明の他の実施例におけるビューファイン
ダの断面図
ダの断面図
【図12】高分子分散液晶の動作の説明図
【図13】液晶パネルの等価回路図
【図14】液晶パネルの駆動回路のブロック図
【図15】ビデオカメラの回路ブロック図
【図16】ビューファインダの外観図
【図17】従来のビューファインダの断面図
【図18】従来のビューファインダの主要構成部品の斜
視図
視図
【図19】ライトボックスの平面図
11 ボデー 12 接眼カバー 13 取り付け金具 21 発光素子 22、31、61 絞り 23 集光レンズ 24 液晶パネル 25、26 拡大レンズ 27 接眼リング 28a、28b 偏光板 81 回折格子 91、111 ミラー 101 フレネルレンズ 102、112、113 穴 121 対向電極基板 122 アレイ基板 123 対向電極 124 画素電極 125 水滴状液晶 126 ポリマー 127 液晶層 131 TFT 132 付加コンデンサ 146 ゲートドライブIC 147 ソースドライブIC 171 蛍光管ボックス 172 拡散板 173 TN液晶パネル 191 蛍光管の発光パターン
Claims (16)
- 【請求項1】光発生手段と、前記光発生手段から放射さ
れる光を略平行光に変換する集光手段と、前記集光手段
からの出射光を変調し、光散乱状態の変化として光学像
を形成する光変調手段と、前記光変調手段の光入射側に
配置された第1の偏光手段と、前記光変調手段の光出射
側に配置された第2の偏光手段とを具備することを特徴
とするビューファインダ。 - 【請求項2】光発生手段と、前記光発生手段から放射さ
れる光を略平行光に変換する集光手段と、前記集光手段
からの出射光を変調し、光散乱状態の変化として光学像
を形成する光変調手段と、前記光変調手段の光入射側に
配置された第1の偏光手段と、前記光変調手段の光出射
側に配置された第2の偏光手段と、前記光変調手段の光
学像を拡大し、かつ拡大した光学像を観察者に見えるよ
うにする拡大表示手段とを具備することを特徴とするビ
ューファインダ。 - 【請求項3】集光手段は、光発生手段から放射され、前
記集光手段の有効表領域に入射し、光変調手段を直進す
る光が観察者の瞳に到達するようにすることを特徴とす
る請求項1または請求項2記載のビューファインダ。 - 【請求項4】集光手段は平凸レンズであり、レンズの平
面部を光発生手段側に向けて配置されていることを特徴
とする請求項1または請求項2記載のビューファイン
ダ。 - 【請求項5】集光手段は、平凸レンズであり、レンズの
平面部に第1の偏光手段が接着もしくは配置されている
ことを特徴とする請求項1または請求項2記載のビュー
ファインダ。 - 【請求項6】第1の偏光手段の偏光軸と第2の偏光手段
の偏光軸とが略同一方向であることを特徴とする請求項
1または請求項2記載のビューファインダ。 - 【請求項7】光発生手段は、蛍光発光ランプまたはLE
Dであることを特徴とする請求項1または請求項2記載
のビューファインダ。 - 【請求項8】光変調手段は高分子分散液晶パネルである
ことを特徴とする請求項1または請求項2記載のビュー
ファインダ。 - 【請求項9】光発生手段が光を放射する領域は、光変調
手段の画像表示領域より小さいことを特徴とする請求項
1または請求項2記載のビューファインダ。 - 【請求項10】観察者の視点位置を略固定できる接眼カ
バーが拡大表示手段と観察者間に配置されていることを
特徴とする請求項1または請求項2記載のビューファイ
ンダ。 - 【請求項11】拡大表示手段は、拡大レンズと、前記拡
大レンズを保持するホルダーを具備し、前記拡大レンズ
と光変調手段との距離を可変できることを特徴とする請
求項2記載のビューファインダ。 - 【請求項12】高分子分散液晶パネルの高分子分散液晶
の液晶膜厚が5μm以上30μm以下であり、かつ、水
滴状液晶の粒子径の平均値もしくはポリマーネットワー
クの穴径の平均値が0.5μm以上3.0μm以下であ
ることを特徴とする請求項8記載のビューファインダ。 - 【請求項13】光発生手段の光を放射する領域と光変調
手段の画像表示領域の面積が1:200以上1:20以
下であることを特徴とする請求項1または請求項2記載
のビューファインダ。 - 【請求項14】光発生手段と集光手段間に、前記光発生
手段からの不要光を遮光する絞りを具備することを特徴
とする請求項1または請求項2記載のビューファイン
ダ。 - 【請求項15】光発生手段の光放射面に光を放射する領
域を可変する絞りを具備することを特徴とする請求項1
または請求項2記載のビューファインダ。 - 【請求項16】請求項1または請求項2記載のビューフ
ァインダを用いたビデオカメラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5241217A JPH0792443A (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | ビューファインダおよびそれを用いたビデオカメラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5241217A JPH0792443A (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | ビューファインダおよびそれを用いたビデオカメラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0792443A true JPH0792443A (ja) | 1995-04-07 |
Family
ID=17070943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5241217A Pending JPH0792443A (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | ビューファインダおよびそれを用いたビデオカメラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0792443A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6545653B1 (en) | 1994-07-14 | 2003-04-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method and device for displaying image signals and viewfinder |
| US6628355B1 (en) | 1996-12-17 | 2003-09-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Liquid crystal display panel including a light shielding film to control incident light |
-
1993
- 1993-09-28 JP JP5241217A patent/JPH0792443A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6545653B1 (en) | 1994-07-14 | 2003-04-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method and device for displaying image signals and viewfinder |
| US6628355B1 (en) | 1996-12-17 | 2003-09-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Liquid crystal display panel including a light shielding film to control incident light |
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