JP2000003611A - 照明装置、ビューファインダ、ビデオカメラ、照明装置の製造方法、投射型表示装置、表示パネル、映像表示装置、表示パネルの駆動方法および表示パネルの駆動回路 - Google Patents

照明装置、ビューファインダ、ビデオカメラ、照明装置の製造方法、投射型表示装置、表示パネル、映像表示装置、表示パネルの駆動方法および表示パネルの駆動回路

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JP2000003611A
JP2000003611A JP10167431A JP16743198A JP2000003611A JP 2000003611 A JP2000003611 A JP 2000003611A JP 10167431 A JP10167431 A JP 10167431A JP 16743198 A JP16743198 A JP 16743198A JP 2000003611 A JP2000003611 A JP 2000003611A
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emitting element
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Hiroshi Takahara
博司 高原
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低消費電力・小型ビューファインダを提供す
る。 【解決手段】 LED15は透明樹脂からなるブロック
11に取り付けられている。ブロック11の底面には凹
状反射膜12が形成されている。ブロック11の光出射
領域19に液晶表示パネルが配置される。反射フィルム
251は板252に貼りつけられ、つめ258で固定さ
れている。LED15はプリント基板14に取り付けら
れ、反射膜12は保護膜253で保護されている。プリ
ント基板14上には駆動回路255が積載され、リード
線257から電流が供給される。LED15から放射さ
れた光は反射フィルム251で反射され、凹状反射膜1
2で指向性の狭い平行光に変換される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、照明装置、ビューファ
インダ、ビデオカメラ、照明装置の製造方法、投射型表
示装置、表示パネル、映像表示装置、表示パネルの駆動
方法および表示パネルの駆動回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のビューファインダについて説明す
る。なお、本明細書では少なくとも発光素子などの光源
(光発生手段)と、液晶表示パネルなどの自己発光形で
ない画像表示装置(光変調手段)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。し
たがって、本発明のビューファインダとはビデオカメ
ラ,電子スチルカメラ,ビデオモニタ、ヘッドマウント
ディスプレイ等のビューファインダのみを意味するもの
ではない。たとえばポケットテレビ等の表示装置も含
む。
【0003】また、ビデオカメラとはビデオテープを用
いるカメラの他に、FD、MO、MDなどのディスクに
映像を記録するカメラ、電子スチルカメラ、固体メモリ
に記録する電子カメラも該当する。
【0004】ビューファインダの外観形状の一例を図8
1に示す。また、従来のビューファインダの断面の構成
を図82に示す。811はボデー、812は接眼カバ
ー、825は接眼リング、823はツイストネマティッ
ク(TN)液晶表示パネルである。ボデー811には液
晶表示パネル823、光源としてのバックライトなどの
光源821が格納されている。接眼リング825の内部
には拡大レンズ826が配置されている。接眼リング8
25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。
【0005】TN液晶表示パネル823は、液晶層の膜
厚が4〜5μm程度であり、モザイク状の樹脂からなる
カラーフィルタを有する。また、TN液晶表示パネルの
両側にそれぞれ偏光子824a、検光子824bとして
機能する偏光板が配置されている。ビューファインダは
取り付け金具813によりビデオカメラ本体に装着され
る。
【0006】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。たとえば図82のビューファインダの断
面図では接眼カバー812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。
【0007】図82に示した主要要素の斜視図を図83
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821と、その全面に配置される拡散板822とで
構成されている。拡散板822は、蛍光管ボックス82
1からの出射光を拡散し、輝度が均一な面光源にするた
めに用いられる。
【0008】従来のビューファイ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、液晶表示パネ
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。液晶表示パネルの表示
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。蛍光管とTN液晶表示パネル823との
間には拡散板822を配置する。拡散板822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822により面光源が形成され、前記面光源
からの光が液晶表示パネル823に入射する。面光源の
光発散面積は液晶表示パネル823の画像表示領域(有
効表示領域)と同一もしくはそれ以上である。なお、蛍
光管と拡散板822を用いずに面発光源を形成する発光
素子もある。通常、平面蛍光ランプと呼ばれるものであ
り、ウシオ電機(株)等が製造、販売している(たとえ
ば品名、UFU07F852等)。
【0009】液晶表示パネル823の前後には偏光板8
24a,824bが配置される。拡散板822とTN液
晶表示パネル823間に配置された偏光板824a(偏
光子)は、面光源からの光を直線偏光にする機能を有す
る。TN液晶表示パネル823と表示画面の観察者の間
に配置された偏光板824b(検光子)はTN液晶表示
パネル823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、偏光板824aと偏光
板824bは偏光方向が直交するように配置される(ノ
ーマリホワイト表示)。
【0010】以上のようにして、発光素子からの光は拡
散板822により散乱され、面光源が形成される。前記
面光源からの光は偏光板824aにより直線偏光に変換
される。TN液晶表示パネル823は、前記直線偏光の
光を、印加された映像信号にもとづき変調する。偏光板
824b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、TN液晶表示パネル823に
画像が表示される。表示画像は偏光板824bと観察者
間に配置された拡大レンズ826により拡大して見るこ
とができる。
【0011】
【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、液晶表示パネルが導入されつつある。ところが、
現状では液晶表示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、有効表示領域が0.5
インチTN液晶表示パネルを用いたビューファインダの
消費電力は、TN液晶表示パネル823とその駆動回路
が0.3W、光源が約0.4Wを消費し、計0.7W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(電池)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。
近年、特にビデオカメラの小型化が要望され、それにつ
れ、積載できるバッテリー容量も限られてきており、ま
すますビューファインダの低消費電力化の実現は不可欠
となりつつある。
【0012】また、蛍光管および反射板からなる螢光板
ボックス821は、輝度むらの少ない面光源にする必要
がある。そこで、TN液晶表示パネル823と蛍光管間
に拡散板822を配置する。光拡散度の低い拡散板82
2を用いると、蛍光管の発光パターンが現れ、それが液
晶表示パネル823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822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82
2の光透過率が低下する。また、拡散板を出射する光の
うち観察者の眼に到達する光束量が低下し、光利用率が
低下する。
【0013】発光素子の大きさも課題である。面光源を
得るためには少なくとも発光面積は液晶表示パネル82
3の有効表示領域の面積よりも大きい必要がある。した
がって、当然のことながら大きいものとなる。また、蛍
光ランプの入力電圧が高いことも課題である。通常5V
程度の直流電圧をインバータおよび昇圧コイルを用いて
100〜200Vの交流電圧にして用いる必要がある。
前記インバータ、昇圧コイルの総合電力効率は80%程
度しかなく、ここでも電力損失が発生する。もちろん、
昇圧コイルも大きく、相当の体積を必要とする。一例と
して、ウシオ電機(株)の0.7インチ液晶表示パネル
用平面蛍光ランプと昇圧コイルとを組み合わせたモジュ
ールサイズ(品名UFU07F852)では幅22.7
mm、高さ22.8mm、奥行き11.3mmもあり、
また、ガラス製であるため重量も重い。また高い交流電
圧を用いるため不要ふく射も大きく、液晶表示パネルに
ビート障害をひきおこす。さらに蛍光管(冷陰極方式の
もの)は暗黒状態では点灯しない、気温が低いと点灯し
ないという課題もある。
【0014】また、カラー画像を表示する表示パネルを
用いる場合、表示パネルに特定の色に対応する波長帯域
の光のみを透過するカラーフィルターを備える必要があ
る。しかし、従来のカラーフィルターは、樹脂からなる
ものであり、入射光を吸収するため発熱し、発熱した熱
は表示パネルを劣化させやすい。この対策として、カラ
ーフィルタを光学的干渉膜で形成する方法も提案されて
いるが、何十層ものの光学薄膜を積層し、例えば3原色
に対応して3回のエッチング処理をすることによって製
造されるものであるので、工程が複雑であるため、現状
での実用化は困難である。
【0015】本発明は、上述した課題を考慮し、低消費
電力、小型、軽量でかつ、信頼性の高い照明装置、ビュ
ーファインダ、ビデオカメラ、投射型表示装置および映
像表示装置を提供することを目的とするものである。ま
た、低消費電力、小型、軽量でかつ、信頼性の高い照明
装置、ビューファインダ、ビデオカメラ、投射型表示装
置および映像表示装置を実現するための照明装置の製造
方法、表示パネル、表示パネルの駆動方法および表示パ
ネルの駆動回路を提供することを目的とするものであ
る。
【0016】
【課題を解決するための手段】第1の本発明(請求項1
に記載の本発明に対応)は、発光素子と、前記発光素子
により放射された光線を反射して出射する凹面鏡とを備
え、前記凹面鏡が、放物面鏡の半分より小さい一部、も
しくは、その他の凹面を反射面とするものであり、前記
発光素子および前記凹面鏡が、前記出射された光線が実
質的に平行になるように配置されていることを特徴とす
る照明装置である。
【0017】第2の本発明(請求項13に記載の本発明
に対応)は、本発明の照明装置と、表示パネルとを備
え、前記照明装置が、前記出射された光線によって、前
記表示パネルを照明することを特徴とするビューファイ
ンダである。
【0018】第3の本発明(請求項22に記載の本発明
に対応)は、本発明の照明装置と、前記照明装置から出
射された光線を第1の光路と第2の光路とに分割するビ
ームスプリッタと、前記第1の光路の光を変調する第1
の表示パネルと、前記第2の光路の光を変調する第2の
表示パネルとを備えることを特徴とするビューファイン
ダである。
【0019】第4の本発明(請求項23に記載の本発明
に対応)は、第1および第2の発光素子と、前記第1、
第2の発光素子により放射された光線をそれぞれ反射す
る第1、第2の凹面鏡と、前記第1、第2の凹面鏡によ
り反射された光線をそれぞれ変調する第1、第2の表示
パネルと、前記第1の表示パネルによって変調された光
線と前記第2の表示パネルによって変調された光線とを
1つの光路に合成する光合成手段とを備え、前記第1お
よび第2の凹面鏡が、放物面鏡の半分より小さい一部、
もしくは、その他の凹面を反射面とするものであること
を特徴とするビューファインダである。
【0020】第5の本発明(請求項24に記載の本発明
に対応)は、第1および第2の発光素子と、前記第1、
第2の発光素子により放射された光線をそれぞれ反射す
る第1、第2の凹面鏡と、前記第1、第2の凹面鏡によ
り反射された光線をそれぞれ変調する第1、第2の表示
パネルとを備え、前記第1および第2の凹面鏡が、放物
面鏡の半分より小さい一部、もしくは、その他の凹面を
反射面とするものであることを特徴とするビューファイ
ンダである。
【0021】第6の本発明(請求項25に記載の本発明
に対応)は、本発明の照明装置、または、実質的に平行
な光線を出射する照明装置と、前記照明装置から出射さ
れた光線の指向性を制御する指向性制御手段と、前記指
向性制御手段によって指向性を制御された光線を変調す
る表示パネルとを備えることを特徴とするビューファイ
ンダである。
【0022】第7の本発明(請求項27に記載の本発明
に対応)は、発光素子と、外部光の入射光量を制御する
絞りと、前記発光素子により放射された光線を集光する
第1および第2の集光レンズと、前記集光された光線を
実質的に平行な光線となるように変換する平行化手段
と、前記平行化手段により変換された光線を変調する表
示パネルとを備え、前記絞りから入射した外部光が、前
記第2の集光レンズのみにより集光された後、前記平行
化手段により実質的に平行な光線となるように変換され
ることを特徴とするビューファインダである。
【0023】第8の本発明(請求項28に記載の本発明
に対応)は、本発明の照明装置、または、実質的に平行
な光線を出射する照明装置と、前記照明装置から出射さ
れた光線がパネルの法線に対して2度以上8度以下の角
度で入射するように配置され、前記出射された光線を変
調して画像を表示する表示パネルと、前記表示パネルに
より変調された光線を、前記法線と実質的に一致する方
向に変換するプリズムとを備えることを特徴とするビュ
ーファインダである。
【0024】第9の本発明(請求項29に記載の本発明
に対応)は、本発明の照明装置、または、実質的に平行
な光線を出射する照明装置と、前記照明装置から出射さ
れた光線を変調して画像を表示する表示パネルと、前記
照明装置から出射された光線と前記法線のなす角度を調
整する角度調整手段とを備えることを特徴とするビュー
ファインダである。
【0025】第10の本発明(請求項30に記載の本発
明に対応)は、光発生手段と、放物面鏡の半分より小さ
い一部、もしくは、その他の凹面を反射面とする凹反射
面と、前記凹反射面の前面に配置された透過型の表示パ
ネルとを備え、前記光発生手段から放射された光線が、
前記表示パネルに入射した後、前記凹反射面で反射して
前記表示パネルの前面から出射されることを特徴とする
ビューファインダである。
【0026】第11の本発明(請求項31に記載の本発
明に対応)は、光発生手段と、反射型の表示パネルと、
前記反射型の表示パネルの前面に配置された集光レンズ
とを備え、前記光発生手段から放射された光線が、前記
集光レンズに入射した後、前記表示パネルで反射して、
出射されることを特徴とするビューファインダである。
【0027】第12の本発明(請求項32に記載の本発
明に対応)は、光発生手段と、前記光発生手段から放射
された光線を反射して、実質的に平行な光線に変換する
凹反射面と、前記変換された光線により照明される反射
型の表示パネルと、前記高分子分散液晶表示パネルのパ
ネル面と前記変換された光線とのなす角度を調整する角
度調整手段とを備えることを特徴とするビューファイン
ダである。
【0028】第13の本発明(請求項33に記載の本発
明に対応)は、本発明のビューファインダを備えること
を特徴とするビデオカメラである。
【0029】第14の本発明(請求項35に記載の本発
明に対応)は、透明材料を成形または研削することによ
り、一部に外側に凸な面を有するブロックを形成するブ
ロック形成工程と、前記凸な面をあらす凸面あらし工程
と、前記凸面あらし工程の後、前記凸な面上に、内側が
反射面となるように反射膜を形成する反射膜形成工程と
を有することを特徴とする照明装置の製造方法である。
【0030】第15の本発明(請求項36に記載の本発
明に対応)は、第1および第2の発光素子と、前記第1
および第2の発光素子から放射された光線を反射して、
実質的に平行な光線に変換する凹面状の反射面を有する
凹面状反射手段と、前記照明装置から出射された光線に
よって照明される表示パネルと、前記表示パネルの画像
を投射する投射レンズとを備えること特徴とする投射型
表示装置である。
【0031】第16の本発明(請求項37に記載の本発
明に対応)は、本発明の照明装置、または、実質的に平
行な光線を出射する照明装置と、前記照明装置から出射
された光線によって照明される表示パネルと、前記表示
パネルの画像を投射する投射レンズをと備えることを特
徴とする投射型表示装置である。
【0032】第17の本発明(請求項38に記載の本発
明に対応)は、マイクロレンズアレイと、画素がマトリ
ックス状の配置されたアクティブマトリックス基板と、
前記各画素の形状および配置に対応する光フィルタ領域
を有し、前記光フィルタ領域毎に所定の波長帯域の光の
みを透過する干渉フィルタとを備え、前記干渉フィルタ
が、前記光フィルタ領域毎に、種類毎に異なる特定の波
長帯域の光のみを透過する複数種類の干渉膜のうち、一
種類を、または、複数種類を組み合わせて、有すること
を特徴とする表示パネルである。
【0033】第18の本発明(請求項40に記載の本発
明に対応)は、表示パネルと、前記表示パネルを照明す
る光発生手段と、3原色のうちの各一色のみに対応する
光を透過する3つの透過領域と遮光領域とが形成または
配置されたカラーホイールと、前記カラーホイールを、
前記表示パネルの画像表示に同期して、回転させる回転
手段とを備え、前記表示パネルに入射する光線、また
は、前記表示パネルから出射された光線が前記カラーホ
イールの回転によって、前記3つの透過領域のいずれか
を透過または前記遮光領域により遮光され、前記遮光領
域が、前記カラーホイールの回転によって、前記表示パ
ネルの画像表示に同期して、前記光線を遮光するように
配置されていることを特徴とする映像表示装置である。
【0034】第19の本発明(請求項42に記載の本発
明に対応)は、マトリックス型表示パネルの画素ライン
毎に、任意のフレームでのサンプリングクロックと、前
記任意のフレームの次のフレームでのサンプリングクロ
ックとが、互いに反転した位相をもつように、信号を与
えることを特徴とする表示パネルの駆動方法である。
【0035】第20の本発明(請求項43に記載の本発
明に対応)は、1つの表示領域に、赤色、緑色、青色、
または、シアン、マゼンダ、イエローの3原色の画素を
有する表示パネルの駆動回路において、前記3原色のう
ち一の原色に対応する画素に印加する第1の映像信号の
信号中心の電位と、前記3原色のうちの別の一の原色に
対応する画素に印加する第2の映像信号の信号中心の電
位と、前記3原色のうちの残りの一の原色に対応する第
3の映像信号の信号中心の電位とのうち、少なくとも1
つの前記信号中心の電位が、他の前記信号中心の電位と
個別に調整できることを特徴とする表示パネルの駆動回
路である。
【0036】なお、本発明の照明装置は、発光素子とし
て主として白色発光するLEDを用いる。前記LEDが
放射する光を透明樹脂からなるブロックに導く。前記ブ
ロックは一面が放物面もしくは、それに類似する形状に
加工されている。前記加工面には反射膜が形成されてい
る。LEDからの光はブロックの放物面形状の反射膜に
入射し、指向性の狭い平行光に変換されて光出射面から
出射する。
【0037】また、本発明のビューファインダなどは、
観察者の瞳の位置が接眼カバー812によりほぼ固定さ
れる。広い視野角は要求されない。つまり、ビューファ
インダに液晶表示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(面光源)を用いる場合、その液
晶表示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。
【0038】さらに、本発明のビューファインダなどで
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放物面鏡等により平行に近い光に
変換する。こうすると、放物面鏡等からの出射光は指向
性が狭くなる。しかし、その狭い指向性はビューファイ
ンダの用途としては十分である。なぜならば、観察者が
表示パネルを見る方向が固定されているからである。
【0039】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。
【0040】(第1の実施の形態)まず、本発明の第1
の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0041】図1は、本発明の第1の実施の形態におけ
る照明装置の平面図および断面図である。本実施の形態
における照明装置は、本発明の照明装置をバックライト
として用いる場合を想定したものであり、液晶表示パネ
ル823を備えるものである。
【0042】発光素子15と、本発明の凹面鏡に対応す
る反射膜12とは、発光素子15から放射された光線1
7が、反射膜12で反射して、光出射領域19から実質
的に平行に出射されるように配置されている。なお、本
発明の「実質的に平行」とは、完全に平行でない光線で
あっても、表示パネル823の表示性能に悪影響を与え
ない程度のものは、「実質的に平行」な光線に含まれる
ものとしている。広義には、面光源等の拡散光でない光
を意味する。
【0043】透明樹脂からなるブロック11の側面部に
は、発光素子としてのLED15が取り付けられてい
る。この白色光を発生するLEDは白亜化学工業(株)
から発売されている。もちろん単色(緑,赤,青)等の
ものを用いてもよい。その他、白色を発生する素子とし
て、東北電子(株)あるいはオプトニクス(株)が発売
する、螢光球(ルナシリーズ)等も用いることができ
る。その他、冷陰極方式の面発光器,蛍光管、双葉電子
(株)の蛍光発光素子も用いることができる。また、E
L等も用いられることができる。さらには太陽光などの
外光をミラーまたはファイバーで導き、発光素子(発光
源)15とすることもできる。
【0044】ブロック11の底面の一部(図2の左側底
面)は放物面に加工されている。当該底面は、完全な放
物面ではなくてもよく、楕円面あるいはそれに類似した
形状でもよい(以後、これらの面形状を総称して凹面と
呼ぶ)が、LED15を焦点とする放物面とすることが
好ましい。なお、凹面となるようなフレネルレンズ状と
してもよい。
【0045】以下、数1の説明までは、ブロック11の
底面の一部をLED15を焦点とする放物面とする場合
について説明する。
【0046】図2に示すように焦点Oを中心とする放物
面鏡23の斜線部22を切り取った形状とする。なお、
図2(b)は、図2(a)のaa’線での断面図であ
る。
【0047】図2(b)に示すように、放物面の底面の
Cの部分にアルミニウム,銀などを蒸着して反射膜12
とする。反射膜12が酸化等するのを防止するため、反
射膜12上にフッ化マグネシウム,酸化シリコン等の薄
膜を形成しておくことが望ましい。
【0048】なお、反射膜12として金属薄膜の他、反
射シート,金属板をはりつける。あるいはペースト等を
塗布して形成してもよい。その他、光学的干渉膜を用い
た干渉フィルタを用いてもよい。
【0049】本実施の形態における照明装置では、放物
面鏡の半分より小さい部分を使用することが特徴であ
る。図3に示すように、放物面鏡の焦点Oに発光素子1
5を配置した場合、中心線dd’の左側もしくは右側で
かつ中心線dd’を含まない部分、例えば、図2に示す
斜線部22を使用する。
【0050】発光素子15を焦点Oに配置し、表示パネ
ル823’を図3の点線の位置に配置し、放物面鏡23
全面を反射面とする場合を考える。この場合、反射面1
2のBB’の部分によって反射される光線は、発光素子
15により遮蔽されてしまう。これによって表示パネル
823’の影となる部分は、発光素子15からの直接光
で照明することにる。直接照明部分と、反射面12で反
射した光で照明する部分とでは輝度差が発生しムラが生
じてしまう。また、この場合、発光素子15は全指向性
の光源を採用する必要がある。全指向性があり、かつ全
面が均一な輝度を有する発光素子を入手することは困難
であり、たとえ入手できたとしても、光利用率が悪い。
【0051】本実施の形態における照明装置は、発光素
子15で図3のAの部分のみを照明する。また、照明箇
所の中点kを中心として照明する。表示パネル823は
光出射面19に配置する。すなわち、図3の光線17a
と光線17bとの間の範囲の光線のみを反射して液晶表
示パネル823へ出射するものである。発光素子は指向
性のあるものを用いることができる。つまり照明範囲A
が狭いからである。そのため、光利用効率が良くなる。
狭い照明面積に効率よく光を照明できるからである。
【0052】以上のことから、本実施の形態における照
明装置は、放物面鏡の中心線より半分より小さい部分を
用い、発光素子の下面(B,B’)位置を照明光の通過
領域として用いないものとすることによって、表示画面
の輝度むらが少なく、光利用効率のよいものとなる。
【0053】次に、ブロック11の底面の放物面に対応
する放物面鏡の焦点距離の選定について説明する。図4
に示すように、表示パネル823の有効表示領域の対角
長m(mm)(画素等が形成されており、ビューファイ
ンダの画像をみる観察者が画像がみえる領域)とし、放
物面鏡の焦点距離f(mm)としたとき、数1の関係を
満足するようにする。
【0054】
【数1】
【0055】fが、m/2より短かいと放物面の曲率が
小さくなり反射面12の形成角度が大きくなる。したが
って、バックライト20の奥ゆきが長くなり好ましくな
い。また、反射面の角度がきついと表示パネル823の
表示領域18の上下で輝度差が発生しやすくなるという
課題も発生する。一方、fが3/2・mより長いと、放
物面の曲率が大きくなり、また発光素子15の配置位置
も高くなる。そのため、先と同様にバックライト20の
奥ゆきが長くなってしまう。
【0056】また、表示パネル823の表示領域18の
縦横比、すなわち、反射面12の形成方向について説明
する。図5は、表示パネル823の表示領域18と発光
素子15の位置関係を示す平面図である。図5(a)に
示すように、表示領域18の縦横比を発光素子15に対
して横長とすると、距離ODと距離OCとの差が大き
く、点Dと点Cでの輝度差が生じやすい。一方、図5
(b)に示すように、表示領域18の縦横比を発光素子
15に対して縦長とすると、距離OFと距離OEとの差
が小さく、点Fと点Eでの輝度差は発生しにくい。ま
た、図5(b)の部分立面図である図6に示すように、
平面距離OEは、反射面12までの立面距離OGに相当
する。したがって、OF、OGそれぞれに相当する実際
の距離はかなり小さくなるから、輝度差は小さくなる。
このように発光素子15の配置位置(放物面鏡の中点
O)と点F,点Gとの距離をはなすことは表示領域の輝
度均一性に効果がある。その意味では、図6に示すよう
に、発光素子15の下位置から放物面鏡の端方向にあた
るBの部分は使用しないことが望ましい。この意味でも
LEDのように一方向にのみ光を発生する発光素子(微
小面発光素子)を用い、かつ焦点O位置より斜め下方向
の反射面12を照明する本実施の形態における照明装置
は、低消費電力,高輝度表示の両立を実現しやすい。こ
の理由から白色LEDは発光素子15として採用するこ
とが好ましい。
【0057】発光素子15の発光領域の対角長の選定に
ついては、前記対角長(四角形の場合は対角線長、円の
場合は直径、だ円の場合は長辺と短辺を加えて2で割っ
たもの)をd(mm)とし、表示パネルの有効表示領域
の対角長をm(mm)としたとき、数2の関係を満足さ
せることが好ましい。
【0058】
【数2】
【0059】dが大きくなれば、本実施の形態における
照明装置をバックライトとして組みこんだビューファイ
ンダの画角、指向性は広くなり、どの方向から表示パネ
ルをのぞきこんでも良好に画像が良好にみえる範囲は広
くなるが、表示画像は悪くなるし、光利用率も悪くな
る。一方、dが小さくなれば、光利用率は良くなるが、
画角、指向性とも狭くなってしまう。dを変更した検討
によって、光利用率、画角、指向性をともに満足するd
は、上記数2の範囲を満足する必要があることが確認さ
れた。特に、さらに好ましくは数3の条件を満足する必
要がある。
【0060】
【数3】
【0061】光出射面19上には拡散シート16(拡散
板)を配置もしくは形成する。この拡散シート16は、
図83の拡散板822のように完全拡散特性を有するも
のではなく、少なくとも、発光素子15の色ムラ、ある
いは反射面12の微妙な輝度分布を均一化するものであ
ればよい。したがって、本明細書では便宜上、拡散シー
ト16と呼ぶが、例えば、わずかに白濁した透明のシー
トのことである。したがって、従来の完全拡散を実現し
た拡散シートとは基本的に異なる。後述する本発明のビ
ューファインダなどに用いる拡散シート16の光拡散度
Gは、拡散シート16への光入射面での照度をE〔l
x〕、光出射面、かつ拡散シート16の法線方向から測
定した輝度をB(nt)、円周率をπとしたとき、数4
を満足するようにする。
【0062】
【数4】
【0063】なお、Gは小さいほど光拡散度が高いこと
を示し、逆に大きいほどほとんど透明状態であることを
示す。
【0064】拡散シート16は、透明板(図示せず)に
はりつけて用いる。もしくは、表示パネルの光入射面ま
たは光出射面にはりつける。また、光出射領域19には
りつけるか、もしくは光出射領域19を研磨あるいはエ
ッチング処理をして形成する(この場合は、拡散シート
16と呼ぶことはできないが)。また、少し光散乱性の
ある接着剤を光出射面19に均一に塗布してもよい。
【0065】拡散シート16には、オパールガラスなど
を用いてもよい。その他、少し白濁した接着剤、液体、
ゲルでもよい。また、拡散シート16とはフィルム状の
ものだけでなく、板状のものでもよい。
【0066】拡散シート16は、入射した光を拡散光に
変換するものではなく、主として入射した光の指向性を
多少変化させ、指向性を広くするものとして機能する。
なお、使用部分によっては完全拡散するものを用いても
よい。
【0067】また、拡散板(拡散シート、拡散接着剤、
拡散手段)は、光源からの距離が短い部分を拡散度を高
くし、遠い部分を低くすることが好ましい。つまり、拡
散度の傾斜を形成する。このように傾斜を持たせること
により表示画面の輝度均一性を向上させることができ
る。
【0068】遮光体13は、金属、プラスチックあるい
はシートからなる光を透過しない物質で形成されたもの
である。形状としては、中抜き四角状あるいはドーナツ
状が例示される。遮光体13は光出射領域13の周辺部
からの光が直接観察者等にみえることを防止するための
ものである。
【0069】反射膜12は、反射面にアルミニウム等を
蒸着等して形成するとしたが、この他に金属板を加工し
てはりつける、あるいは配置してもよい。また3M社が
製造しているシルバーラックス等の反射シートを配置も
しくははりつけてもよい。
【0070】ブロック11は、透明樹脂で形成される。
透明樹脂としてはアクリル,ポリカーボネート,ゼオネ
ックスが例示される。また、透明樹脂中に拡散剤を添加
したり、色素染料を添加したものを用いてもよい。これ
は、光の指向性を適度に広くしたり、光の波長帯域を制
限して色純度を改善するためである。
【0071】ブロック11は、凹面を有する型を作製
し、その型内に透明樹脂、シリコンゲル等のゲル,エチ
レングルコール等の液体等を充填して形成してもよい。
また、凹反射面をABS等の樹脂から削りだし、反射面
に反射膜12を形成して、そのまま用いてもよい。たと
えば、後述する図33の構成である。この場合ブロック
11は直接、金属物を削るあるいは成形することによ
り、凹反射面とブロック11とを同時に作製することも
できる。
【0072】なお、単にブロック11の表面に反射膜1
2を形成する構成であれば光透過性を有しないプラスチ
ックを用いることもできる。また、容器の間に透明ゲ
ル、液体等を充填して形成してもよい。さらにはガラス
等を形成してもよいブロック11中には必要に応じてT
iあるいは、フッ化カルシウム,フッ化マグネシウム等
の光拡散剤を含有させてもよい。含有させることにより
拡散シート16が必要でなくなる。なお、ブロック11
とは固まりを意味するものではなく、反射膜12などを
配置する部材という意味である。
【0073】焦点Oから発した光は凹面で反射すること
により平行光に変換される。平行光とは完全な平行光を
意味するものではなく、指向性の狭い(つまり、拡散光
ではない)光という意味である。好ましくはテレセント
リックとする。なおブロック11は、図1のAの部分と
Bの部分とを別々に作製し、はりあわせて構成してもよ
い。この方がコストは低減される。
【0074】凹面にはAl,Agからなる反射膜12が
形成されている。反射膜12は表面が酸化しないように
SiO2等(酸化防止手段)膜でコーティングされてい
る。
【0075】LED15は、フレキシブル基板もしくは
プリント基板14に取り付けられている。また、ブロッ
ク11の穴に圧入されている。LED15とブロックと
の界面反射を防止するには、間には光結合剤10が充填
されている。光結合剤10を充填するのはLED15の
蛍光体の屈折率が高く、界面反射が大きいためである。
光結合剤10としてシリコン樹脂,アクリル系の光硬化
樹脂等の透明樹脂あるいはエチレングリコール等のゲ
ル,液体が例示される。
【0076】表示パネル823は、バックライト20の
光出射領域19から出射する光を変調する。表示パネル
823とは自己発光形でないすべての表示パネルが該当
する。たとえばTN,STN,強誘電,ホメオトロピッ
クモード等の液晶表示パネル、また高分子分散液晶(P
DLC、PNLC、LCPD)表示パネル、PLZT表
示パネル、テキサスインスルメント社が開発しているデ
ジタルミラーデバイス(DMD)表示パネルが例示され
る。
【0077】液晶表示パネルは、軽量かつ画像品位がよ
いものであることが好ましい。また、TN液晶表示パネ
ルは、指向性の狭い光を入射させることにより表示コン
トラストを向上できる。したがって、狭指向性の光を発
生できる本実施の形態における照明装置をバックライト
とし、TN液晶表示パネルとを組み合わせて用いる構成
はビューファインダとして特徴ある効果を発揮する。
【0078】また、高分子分散液晶表示パネルは、光変
調に偏光板を用いる必要がなく光利用率が向上し好まし
い。高分子分散液晶表示パネルは、特に、光の散乱透過
を切り換えて画像を表示させるため、狭指向性の光を入
射させる必要がある。従来の面光源では拡散光(広指向
性の光)しか発生でいないため、ほとんど白黒表示を行
うことができない(低コントラスト)。しかし、狭指向
性の光線を発生できる本実施の形態における照明装置を
バックライトとし、高分子分散液晶表示パネルとを組み
合わせて用いれば良好な白黒表示(高コントラスト表
示)を実現できる。これは従来のビューファインダでは
実現できない特徴ある効果である。
【0079】また、表示パネル823の光入射面などに
マイクロレンズアレイを配置または形成配置したものを
用いてもよい。また、表示パネルには樹脂または光学的
干渉膜で形成したカラーフィルタを形成または配置する
ことによりカラー表示を実現する。その他、回転板を
赤、青、緑の3領域に塗り分けられたものを用い、前記
回転板を回転するとともに、前記回転板の回転と同期し
て表示パネル823に赤、青、緑の表示をさせることに
よりカラー表示を実現してもよい。
【0080】なお、表示パネル823は、画素電極に薄
膜トランジスタ(TFT)などが形成されたアクティブ
マトリックス型を用いることが好ましい。TFTなどの
スイッチング素子はホトコンが発生しにくいようにポリ
シリコン技術で形成することが好ましい。ポリシリコン
技術とは通常のICを作製する半導体技術である高温ポ
リシリコン技術、また近年開発が盛んなアモルファスシ
リコン膜を形成し、前記アモルファスシリコン膜を結晶
化させる低温ポリシリコン技術を含む。
【0081】本明細書に記載の発明において、画素電極
等に電圧を印加するスイッチング素子は、薄膜トランジ
スタ(TFT)の他、リングダイオード、MIM等の2
端子素子、あるいはバリキャップ、サイリスタ、MOS
トランジスタ、FET等であってもよい。なお、これら
は広義にはすべて薄膜トランジスタと呼ばれている。さ
らに、スイッチング素子とはソニー、シャープ等が試作
したプラズマにより液晶層に印加する電圧を制御するプ
ラズマアドレッシング液晶(PALC)のようなものお
よび光書き込み方式、熱書き込み方式も含まれる。つま
り、スイッチング可能な構造を有するものである。
【0082】TFTなどの上には、樹脂からなる遮光膜
を形成する。樹脂としては、アクリル樹脂にカーボン,
酸化チタンを含有させたもの、アクリルに色素、染料等
を用いて着色したものが例示される。また、遮光膜は金
属クロム/酸化クロムの複合膜(2層クロム)で形成し
てもよい。
【0083】表示パネル823が空気と接する面(ある
いは偏光板の表面)にはAIRコートが施される。AI
Rコートとは反射防止膜のことである。AIRコートは
3層の構成あるいは2層構成がある。なお、3層の場合
は広い可視光の波長帯域での反射を防止するために用い
られ、これをマルチコートと呼ぶ。2層の場合は特定の
可視光の波長帯域での反射を防止するために用いられ、
これをVコートと呼ぶ。マルチコートとVコートは液晶
表示パネルの用途に応じて使い分ける。
【0084】マルチコートの場合は酸化アルミニウム
(Al23)を光学的膜厚がnd=λ/4、ジルコニウ
ム(ZrO2)をnd1=λ/2、フッ化マグネシウム
(MgF 2)をnd1=λ/4積層して形成する。通常、
λとして520nmもしくはその近傍の値として薄膜は
形成される。Vコートの場合は一酸化シリコン(Si
O)を光学的膜厚nd1=λ/4とフッ化マグネシウム
(MgF2)をnd1=λ/4、もしくは酸化イットリウ
ム(Y23)とフッ化マグネシウム(MgF2)をnd1
=λ/4積層して形成する。SiOは青色側に吸収帯域
があるため青色光を変調する場合はY23を用いた方が
よい。また、物質の安定性からもY23の方が安定して
いるため好ましい。なお、先のnは各薄膜の屈折率、d
1は前記薄膜の物理的膜厚、λは設計主波長である。
【0085】なお、本発明にいう高分子分散液晶とは、
液晶が水滴状に樹脂、ゴム、金属粒子もしくはセラミッ
ク(チタン酸バリウム等)中に分散されたもの、樹脂等
がスポンジ状(ポリマーネットワーク)となり、そのス
ポンジ状間に液晶が充填されたもの等が該当し、他に特
開平6−208126号公報、特開平6−202085
号公報、特開平6−347818号公報、特開平6−2
50600号公報、特開平5−284542号公報、特
開平8−179320号公報に開示されているような樹
脂が層状等となっているのも包含する。また、特公平3
−52843号公報のように液晶成分がカプセル状の収
容媒体に封入されているものも含む。さらには、液晶ま
たは樹脂等中に二色性、多色性色素を含有されたものも
含む。また、類似の構成として、樹脂壁に沿って液晶分
子が配向する構造、特開平6ー347765号公報もあ
る。これらも本発明における高分子分散液晶である。ま
た、液晶分子を配向させ、液晶中に樹脂粒子を含有させ
たものも本発明における高分子分散液晶である。また、
樹脂のかわりにチタン酸バリウム等のセラミック等を用
いたものも本発明における高分子分散液晶である。さら
に、液晶層は一層ではなく2層以上に多層に構成された
ものも含む。つまり、本発明における高分子分散液晶と
は光変調層が液晶成分と他の材料成分とで構成されたも
の全般をいう。光変調方式は主として散乱−透過で光学
像を形成するが、これに限定するものではなく、偏光状
態を変化させるものであってもよい。
【0086】図7は、LED15をブロック11の外面
にはりつけた構成であり、図1のバックライト20に対
応するものである。この変形例として、図8に示すよう
に、指向性を適度に広くするために、反射面上にドット
状あるいはランダム状に光拡散部81を形成してもよ
い。また、図9に示すように、光拡散膜91を形成し、
光拡散膜91上に反射膜12を形成してもよい。
【0087】図9に示すような反射膜12の形成方法を
図10に示す。まず、図10(a)に示すように、成形
または研削によりブロック11を形成加工する。つぎに
図10(b)に示すように、光出射領域を保護シートを
カバーした後、O2アッシャーあるいは、アルコール等
の薬品を塗布することにより表面に光拡散膜91を形成
する。次に、図10(c)に示すように、前記光拡散膜
91上にアルミニウム、銀等を蒸着する。
【0088】図11に示すように、光出射領域19をエ
ンボス加工を行うことにより、発光素子15の色ムラ/
輝度ムラがめだたなくなる。当然のことながら、反射膜
12が形成される凹反射面をエンボス加工してもよい。
また、図12に示すように、光出射領域19を荒らすこ
とにより光拡散膜91を形成してもよい。
【0089】本実施の形態における照明装置の発光素子
の詳細およびその変形例について、以下に説明する。
【0090】図13は、本実施の形態における照明装置
の発光素子の詳細を示す平面図および断面図である。L
ED15は基板14上の端電極端子133とLED電極
131とがハンダ134で取りつけられている。発光素
子15の中央部には青色のLEDチップ135が配置さ
れ、前記チップ135を黄色の蛍光体136が取り囲ん
でいる。
【0091】本発明の照明装置の特徴の1つとして、L
EDチップ135の裏面部にAl,Ag等の反射膜13
2を形成したことがある。反射膜132でLEDチップ
135から裏面に反射する光を前面に反射させ、光出力
を高めている。反射膜132上には反射面の酸化防止の
ためSiO2 膜137等を形成し、前記絶縁膜137上
に電極端子133等のパターンを形成している。
【0092】また、基板14の裏面には全面ベタの銅は
く138を形成している。この銅はく138は放熱板と
して機能する。LED15の発光効率が悪いため、投入
電力の大部分は熱となる。この熱は銅はくに伝達され効
率よく放熱される。
【0093】銅はく138は放熱の効果を発揮するため
のものであるから、銅はくの他に他の金属もしくはセラ
ミック等で構成してもよい。もちろん、放熱板を取り付
けてもよい。ただし、銅はくなどの金属箔からなる放熱
板138は構成が容易で最もコストが安い。また、基板
14にスルーホールなどを形成し、前記LED15の端
子あるいは反射膜132と前記銅箔とを接続しておけば
さらに放熱が効率よくかつ容易になる。
【0094】LED15から出射する光の色むら/輝度
ムラを低減するため、図14に示すように、出射側に拡
散板141を配置または形成するとよい。拡散板141
はフロスト加工したガラス板,チタンなどの拡散粒子を
含有する樹脂板あるいはオパールガラスが該当する。拡
散板141により色むらがなくなり、また、拡散板14
1の面積が発光領域となるため、発光面積を自由に設定
することができる。
【0095】拡散板141は板状のものの他、樹脂中に
拡散剤を添加した接着剤であってもよく、その他、蛍光
体を厚くつんだものでもよい。特に拡散部は、後述する
図32に示すように、半球状に形成することにより指向
性が広がり、また表示領域の周辺部まで均一に照明でき
るので好ましい。
【0096】また、図1の光結合剤10を、拡散剤が添
加された接着剤におきかえることにより、拡散板141
を省略することができる。
【0097】また、LED15から出射する光は拡散光
であるため、指向性を狭くあるいは集光効率を高めるた
めブロック11内等に円すい状の反射板143を配置ま
たは形成するとよい。円すい状の反射板143は、LE
Dチップ135から放射される光を集光し前面に出射す
る。また、図14(b)に示すように、LEDチップ1
35および蛍光体136を樹脂(もしくはセラミック)
145でモールドし、凹面鏡あるいは放物面鏡144の
焦点近傍に配置したものを発光素子15としてもよい。
さらに樹脂145中に拡散剤を含有させれば色むらが低
減する。
【0098】また、図15に示すように、円すい状(光
出射側が広くなっている)の反射膜146の底部にLE
Dチップ135を配置し、LEDチップ135のまわり
を黄色の蛍光物質136で封止する。このように構成す
れば蛍光物質136が発光領域となり、かつ、LEDの
後方に出射される光も反射膜146で前面に放射され、
また側面部の反射膜146で狭指向性の光が出射される
ようになる。そのため光利用効率を高くできる。また反
射膜146の出射側に凸レンズ147を配置すれば、良
好な狭指向性の光を形成することができる。また、図1
5に示すように、放熱板148を裏面に取りつけること
により、LED15から発生する熱を良好に放熱でき、
過温度により温度特性不良を防止できる。また、放熱板
148と反射膜146を兼用してもよい。たとえば、放
熱板148に円すい状の穴をあけてこの穴を反射膜14
6とする構成が例示される。
【0099】また、図14(a)に示すように、発光素
子15の光出射側に色フィルタ142を配置または形成
することにより、発光色の色温度を改善することができ
る。特に発光素子15が白色LEDの場合、青色に強い
ピークの光がでる帯域があり、LEDのバラツキが大き
い。そのため、表示パネル823の表示画像の色温度バ
ラツキが大きくなる。色フィルタ142を配置すること
により、表示画像の色温度のバラツキを少なくすること
ができる。特に発光素子15として白色LEDを用いる
場合、青色光の割合が多いので表示パネル823のカラ
ーフィルタの色にあわせて、重点的に対策する。
【0100】なお、色フィルタに添加する色素等を拡散
板141中に添加すれば、色フィルタ142は必要でな
くなることは言うまでもない。つまり、色素,染料を拡
散板141に添加したものを拡散板141とすればよ
い。また、色フィルタ142として干渉膜フィルタを用
いてもよい。
【0101】また、図16に示すように、発光素子15
を反射板161で囲み、反射板161が形成されていな
い光出射面に色フィルタ142を配置する構成としても
よい。色フィルタ142と発光素子15間には光結合層
10を形成し、オブティカルカップリングさせて反射光
を抑制する。また色フィルタ142の表面に反射防止膜
162を形成する。
【0102】図17に示すように、発光素子15の光出
射側に凸レンズ147を取り付けてもよい。このように
凸レンズを取り付けることにより狭指向性の発光素子1
5を得ることができる。凸レンズは樹脂レンズ,ガラス
レンズのいずれであってもよい。また、凸レンズ形状が
凸のみに限定されるものではなく、フレネルレンズ等の
板状であってもよい。以下の説明において、便宜上、こ
れらの集光機能を有するものを総称して凸レンズと呼
ぶ。
【0103】図14から図17に示す変形例は、チップ
形のLEDを用いたものであるが、図18に示すよう
に、樹脂モールドしたLEDを発光素子15として用い
てもよい。図18において、チップ135は樹脂モール
ドされており、光出射側は樹脂レンズ181となってい
る。底面は反射板161が形成または配置され、側面は
反射筒182が形成もしくは配置されている。そのため
チップ135からの光はすべて前面に出力され、樹脂レ
ンズ181で集光される。
【0104】その他、図19に示すように、蛍光発光ラ
ンプを発光素子15として用いてもよい。ランプのケー
ス193間には水銀分子(図示せず)と水素,ヘリウ
ム,ネオンなどのガスが充填されている。また、ケース
193の裏面には蛍光体136が塗布されている。
【0105】ヒータ端子191は、ヒータ194と接続
され、ヒータ端子191に電流を印加することにより加
熱され、熱電子が放出される。また、アノードにはアノ
ード端子192に電圧を印加することにより電圧が印加
され、前記熱電子を加速し、ケース193内で紫外線が
発生する。発生した紫外線は蛍光体136で可視光に変
換される。ケース193の内面かつ底面・側面には反射
膜161が形成または配置されている。ケース193内
で発生した紫外線はすべて蛍光体136に照射される。
したがって、蛍光体136の発光輝度を高くすることが
できる。
【0106】ヒータ端子191に印加する電圧は、2.
0(V)〜5.3(V)が適正であり、アノード端子1
92に印加する電圧は、8(V)〜18(V)が適正で
ある。蛍光ランプの直径は極力小さい方がよい。しか
し、あまり小さくなるとランプを製造上作れなくなる。
ランプの直径をd(mm)とし、表示パネルの有効表示
領域の対角長をm(mm)としたとき、次式を満足させ
ることが好ましい。
【0107】
【数5】
【0108】図17に示す変形例は、発光素子15に凸
レンズ147を取り付けるとしたが、図20のように構
成してもよい。ブロック11には2段階の穴があけられ
ており、小さい穴に凸レンズ147が挿入されている。
大きい穴に発生素子15が挿入され、また発光素子15
の裏面に反射膜161が配置または形成されている。
【0109】発光素子は、図88のように構成してもよ
い。LED15からの光を集光レンズ147等で集光
し、光ファイバー等の光伝達部材881に入射させる、
光伝達部材881とは光ファイバーの他に直径1以上3
mm以下のガラスまたは透明樹脂からなるロッドが例示
される。光伝達部材内で光が乱反射し、均一な光となっ
て出射される。発光領域の大きさは光伝達部材の出射口
の穴の大きさで決定される。本明細書においては、この
ようなものも一体として発光素子として呼ぶ。
【0110】図13から図18のように、発光素子15
として白色LEDを用いる場合は、蛍光体136部のみ
が発光領域となっている。LEDがチップタイプの場
合、発光領域の直径は1(mm)程度である。放物面が
大きい場合、表示パネルの有効表示領域の対角長mが長
い場合、直径1(mm)の対角長では小さい場合があ
る。つまり表示パネル823に入射する光の指向性が狭
くなりすぎる。拡大レンズの画角設計にもよるが、発光
素子15の発光領域が小さいと、接眼カバーから少し眼
の位置をはなすと表示画像がみえなくなる。この場合は
図14に示すように、光出射側に拡散板142を配置す
ることにより発光面積を大きくするとよい。
【0111】拡散板142に付着する拡散剤211の塗
布形成を、図21に示すようにだ円状にすることは、効
果がある。つまり、拡散剤の塗布領域(光拡散領域)を
だ円にするのである。このようにだ円とすることにより
上下方向の光の指向性が広くなり、左右方向は狭くな
る。横長だ円であればこの逆となる。
【0112】本実施の形態における照明装置をバックラ
イトとするビューファインダを備えたビデオカメラにお
いて、ビューファインダの画像を観察する場合、図22
に示すように、ビデオカメラ221の上下方向にのぞき
込む位置が変化しやすい。そこで図21に示すように上
下方向の指向性を広くすることにより、拡大レンズ82
6の画角設計が容易となる。そのため、上下に眼の位置
を変化させても良好に画像表示を観察することのできる
ビデオカメラを構成できる。なお、拡大レンズ826の
Fナンバーは2以上5以下とすることが望ましい。この
ましくは2以上3.5以下にする。Fナンバーが3.5
以上であると視野角が狭くなり、観察者が少し眼の位置
を離しただけで表示パネル823の表示画像が見えなく
なる。Fナンバーが2以下となると視野角は広くなるが
レンズがだるま形となり、画角設計が困難になる。画角
設計が困難とは主として表示画像の周辺部で画像ひずみ
が大きく発生したり、ピントぼけが発生しやすくなるこ
とを言う。
【0113】なお、左右方向に眼の位置がずれやすいビ
デオカメラであれば、図21の拡散剤211の塗布領域
は横長とすればよい。また、拡散剤211の塗布領域を
だ円とし、拡散剤板142を回転できるような(図示せ
ず)機構等を構成しておけば、観察者の使用状態にあわ
せて最適な視角となるように調整することができる。
【0114】このような調整データは、図22に示すビ
デオカメラ本体221に取り付けられた赤外線受光部2
22に送信することにより行えるようにしておけば便利
である。その他、この赤外線受光部には外部からのビデ
オ信号を入力したりすることもできるようにしておけば
便利である。
【0115】また、図22に示すビデオカメラにおい
て、赤外線受光部222を赤外線発光部とすることによ
り、撮像レンズ223で撮影した画像を外部の機器に転
送することができる。
【0116】また、図18において説明した樹脂レンズ
233の形状を下記のようにすることにより、焦点距離
等を短くすることができる。その説明のための断面図を
図23に示す。図23において、233は樹脂レンズ、
232は発光体である。発光体はLEDチップであり、
樹脂レンズ233を含む透明樹脂でモールドされてい
る。LEDは、発光チップに印加する電圧または電流の
制御により、発光輝度を調整することができる。
【0117】LEDのモールド樹脂233の表面をレン
ズとして利用することができる。特に図23(b)に示
すように、モールド樹脂の表面を球面とし、発光体から
出る光がアプラナティックの条件を満足するとよい。モ
ールド樹脂のレンズ面の曲率半径をr、屈折率をnとし
て、レンズ面の頂点235から、数6で与えられる距離
Sだけ離れた位置に発光体232を配置するとよい。
【0118】
【数6】
【0119】このとき、レンズ面234による発光体2
32の像はレンズ面の頂点235から、数7で与えられ
る距離S’だけ離れた位置238にできる。
【0120】
【数7】
【0121】発光体232の大きさは光出射領域19に
比べて十分小さいので、点とみなす事ができる。なお、
237はレンズ面234の曲率中心であり、236はレ
ンズ面の法線である。LEDの発光体232を樹脂モー
ルドし、出射面を球面レンズとし、発光体から出射する
光が球面レンズに対してアプラナティックの条件を満足
するようにすると、LEDから球面レンズに入射する光
は正弦条件を満足するために、観察者から見た液晶表示
パネルの輝度均一性が良好になる。
【0122】発光素子15、特にLEDの場合はLED
15は、定電流駆動を行う。定電流駆動を行うことによ
り温度依存による発光輝度変化が小さくなる。また後述
する図36,図37に示すように、LED15を2個以
上用いる場合は、図24に示すように、LED15a,
15bを直列に接続し、定電流Iを流して駆動を行うこ
とが望ましい。
【0123】また、LED15は、パルス駆動を行うこ
とにより発光輝度を高くしたまま、消費電力を低減する
ことができる。パルスのデューティは1/2〜1/4と
し、周期は50Hz以上にする。周期が30Hz程度で
低いと、フリッカが発生する。
【0124】本実施の形態における照明装置の変形例と
して、図33〜図36に示すような構成としてもよい。
なお、図33〜図36においては、便宜上、表示パネル
823の図示を省略している。
【0125】図33に示す変形例は、ブロック11を本
来の放物面鏡として用いた構成である。すなわち、発光
素子15から放射された光線17は、ブロック11中を
透過するのではなく、空気中を透過する。したがって、
ブロック11は光透過性を有する必要はなく、不透明の
エンジニアリングプラスティックを用いることができ
る。ただし、この構成では反射膜12の形成位置から奥
ゆき距離dを一定値確保する必要がある。そのためバッ
クライト20の奥ゆきがその分だけ長くなる。なお、図
33において、反射膜12の表面には、反射膜12の酸
化を防止するために、フッ化マグネシウムの薄膜(図示
せず)をコートする。
【0126】図34に示す変形例は、反射膜12の酸化
を防止するために、反射膜12の曲面に沿った形状を有
する封止体342をブロック11に封止樹脂343では
りつけた構成である。封止樹脂343は、ブロック11
の周辺部に形成する。ギャップ341内には窒素ガス,
水素ガス等の不活性ガスを充填しておく。またギャップ
341内にゲルあるいは、シリコン樹脂,エポキシ樹脂
等を充填してもよい。図34の構成を採用することによ
り、反射膜12の酸化は完全に防止できる。
【0127】本実施の形態において、発光素子15は点
状の光源として説明したが、これに限定するものではな
く、図35に示すように、線状の光源であってもよい。
図35(a)は、発光素子として線状のLED15を取
りつけたバックライトの斜視図であり、図35(b)
は、図35(a)の点線での断面図である。
【0128】また、発光素子15は1つに限定されるも
のではなく、図36(a)に示すように、発光素子15
a,15bというように複数個用いてバックライトを構
成してもよい。図36(b)は、図36(a)の点線で
の断面図であり、反射膜12a,12bが表面に形成さ
れた放物面鏡を2つ組み合わせた形状となっている。
【0129】以上説明したところから明らかなように、
本実施の形態における照明装置は、発光素子15の小さ
な発光領域から広い立体角に放射される光を凹状の反射
面で平行光に近く指向性の狭い光に変換している。その
ため発光素子15の消費電力も少なく、表示画面の輝度
むらも少なくできる。また、直流駆動のLEDを用いる
ことにより回路構成も簡単になり、不要ふく射の発生も
ない。また軽量化も実現できる。
【0130】特に発光素子15として白色LEDを用い
る場面、白色LEDは良好な点光源を実現できている。
発光輝度も電流10mAで10万nt以上を実現でき
る。発光効率もそのため、狭い指向性の光で十分である
ビューファインダに採用すれば極めて光利用効率がよく
なる。また低電圧の画流電圧駆動を実現できる。不要ふ
く射もない。
【0131】また、ブロック11をプラスチックで形成
しているため、従来の面光源方式のように材質がガラス
で作製されたものに対して大幅な軽量化がはかれる。
【0132】また、LEDからの光を斜め下方向の反射
面に照射する方式であるので、発光素子15の影が生じ
ない。
【0133】(第2の実施の形態)次に、本発明の第2
の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態
における照明装置は、本発明の反射手段を備えることに
関する点以外は、上述した第1の実施の形態における照
明装置と基本的には同様である。したがって、本実施の
形態において、第1の実施の形態と基本的に同様のもの
については、同一符号を付与し、説明を省略する。ま
た、特に説明のないものについては、第1の実施の形態
と同じとする。また、第1の実施の形態でにおいて説明
した各変形例についても、特にことわらない限り、本実
施の形態に適用されるものとする。
【0134】図25は、本発明の第2の実施の形態にお
ける照明装置の平面図および断面図である。(図25
(b))は(図25(a))のaa’線での断面図であ
り、(図25(c))は(図25(a))のbb’線で
の断面図である。本実施の形態における照明装置も、前
述した第1の実施の形態における照明装置と同様に、本
発明の照明装置をバックライトとして用いる場合を想定
したものであり、液晶表示パネル823を備えるもので
あるが、図25においては、液晶表示パネル823およ
びそれに付随する部材は、省略してある。
【0135】本実施の形態における照明装置は、図25
に示すように、発光素子15をプリント基板14上に取
りつけ、バックライト20の右面の底面と一致させてい
る。第1の実施の形態における照明装置では、図1に示
すように、発光素子15はブロック11に斜めに取り付
けられていた。そのため発光素子15の実装がやりにく
い。本実施の形態の構成は光出射領域19と平行にプリ
ント基板14を配置し、かつ、ブロック11にあけられ
た穴にLEDをさしこんでいるので、発光素子15の位
置が決めやりやすい。
【0136】反射膜12の裏面にはエポキシ樹脂、シリ
コン樹脂からなる保護膜253が形成されている。反射
膜12は、アルミニウムで形成された反射面にフッ化マ
グネシウムなどからなる薄膜を形成することにより、ア
ルミニウムが酸化されることを防止しているものであ
る。したがって、フッ化マグネシウム薄膜にピンホール
等があると、ピンホールからアルミニウムが酸化しアル
ミナとなり白濁してしまう。このピンホール等による白
濁を防止するため、および、反射膜12および反射膜1
2が形成されているブロック11の面が機械的に破壊す
ることを防止することを防止するために保護膜253が
形成されている。なお、本実施の形態における照明装置
は、透明なブロック11に反射膜12を形成する裏面反
射方式であるので、アルミニウムの反射率の低下が生じ
にくいという特徴がある。
【0137】プリント基板14上にはLED15に定電
流を流すための駆動回路255(オペアンプ、チップ抵
抗等)が積載されている。つまりブロック11のBの部
分はP板上の一部に空間が保持されており、駆動回路2
55が配置される。
【0138】プリント基板14上には接続端子256が
形成されており、リード線257が接続されている。リ
ード線257からは駆動回路255に電圧を供給する。
【0139】平滑板252に反射フィルム251がはり
つけられている。もしくは反射膜が蒸着されている。当
然のことながら、平滑板252が取り付けられた斜面に
アルミニウムを形成してもよい。前記斜面へのアルミニ
ウムは凹反射膜12と同時に蒸着して形成すればコスト
低減につながる。平滑板252はつめ258で固定され
る。
【0140】なお、ブロックAとB間に光拡散部16を
配置することにより、発光素子の色ムラがめだたなくす
ることができる。
【0141】発光素子15からの光は、反射フィルム2
51で反射した後、反射膜12で反射して光出射領域1
9から出射し、表示パネル823に入射する。
【0142】表示パネル823は、パネルホルダー85
1および保持部254で保持される。保持部254は、
ブロック11と一体化して形成するか、もしくは、スポ
ンジ,バネ,樹脂等の柔軟物あるいは収縮物で形成して
もよい。
【0143】表示パネル823とパネルホルダー851
との取付部分の詳細は、図85に示すようになってい
る。したがって、パネルホルダー851は中央部がくぼ
んでいることになる。そのため図85に示すようにパネ
ルホルダー851の中央部に光出射領域19を挿入する
構成とすることによりバックライトの奥ゆきを短くする
ことができる。また、表示パネル823とバックライト
の光出射領域19間の空間852bを密閉することによ
り表示パネルの光入射面にホコリが付着することがなく
なる。
【0144】また、表示パネル823の光出射面に補助
レンズ(例えば、図39の補助レンズ391)を配置
し、空間852aを密閉することにより表示パネル82
3の光出射面にもほこりが付着することをなくすことが
できる。
【0145】図26は、本発明の第2の実施の形態にお
ける照明装置の変形例の断面図である。本変形例は、発
光素子15からの光線を反射膜251aで反射させた
後、光出射面19の平面で全反射させた後、反射膜12
で反射させる構成である。主光線17がなす反射角θ
は、数8の範囲の角度にすることが好ましく、さらには
数9の範囲の角度にすることが好ましい。
【0146】
【数8】
【0147】
【数9】
【0148】なお、後述するように、反射角θが全反射
とならない角度である場合は、反射面に反射膜252b
を形成して、全反射を行わす必要がある。
【0149】表示パネル823は、光出射領域19と光
結合層10でオプティカルカップリングさせることによ
り、乱反射がなくなり表示コントラストを向上できる。
また反射光がなくなり光利用率も向上する。
【0150】反射膜251aは、図27(a)に示すよ
うに、反射膜251aと反射膜12とで光出射領域19
から平行光が出射されるように設計された円弧状等にし
てもよい。
【0151】発光素子15は、図25、図26、図27
(a)に示すように、ブロック11に形成された穴に挿
入される。その際、図27(b)に示すように、ブロッ
ク11には凸状保持部271a,bを形成しておき、前
記凸状保持部271a,271bで発光素子15をはさ
み込むようにして固定するとしてもよい。こうすること
によって、発光領域272の中心に丁度光軸がくるよう
に、容易に調整して取り付けることができる。
【0152】図28に示すように、発光素子15から放
射される光線17を、光出射面19の平面で反射し(図
28においては、反射膜(反射板)251を用いて反射
させている)、反射膜12で反射するような構成とすれ
ば、バックライト20の奥ゆきを短くすることができ
る。この際、反射角θを論じる必要がある。
【0153】図86に示すように、光出射面19の平面
で反射する光線において、反射膜12のA点に向かう光
線の角度θ1 は小さく、B点に向かう光線の角度θ2
大きくなる。θ1 およびθ2 が約45度(DEG.)以
上であれば全反射する。しかし、約45度以下となれば
全反射しなくなる。B点への光線の角度θ2 は全反射角
以上とすることは容易であるが、A点への光線の角度θ
1 は全反射角以上とすることが困難である。もちろん、
バックライト20の奥ゆきを長くすれば、全反射角以上
とすることは設計上容易ではあるが、バックライトサイ
ズが多くなりすぎ、軽量、小型のビデオカメラの用途に
は不適である。そのため、図86の点線で示すように反
射膜(例えば、反射フィルム、反射板、反射蒸着膜)2
51を配置することになる。
【0154】反射膜251を配置すると、課題となるの
は、光出射面19の平面において、反射膜251が配置
されている部分とそうでない部分の境界線が、表示画像
に現れてしまうことである。そこで、図87(a)に示
すように、反射膜251が配置されている部分とそうで
ない部分の境界線をぼやかすためにギザギザ状にする。
あるいは円弧状もしくは矩形状にする。また、図87
(b)で示すように、反射膜251の反射率をC点から
D点に向かって低くする、もしくは、反射膜251とし
て、反射率の傾斜がついたものを用いるとしてもよい。
【0155】本実施の形態における照明装置の変形例と
して、図29〜図32に示すような構成としてもよい。
【0156】図29に示す変形例は、発光素子15を斜
めに取りつけ、発光素子15からの光線17を反射膜2
51で反射した後、反射膜12で反射させて平行光に変
換させるものである。
【0157】図30に示す変形例は、光出射面19の平
面部に発光素子15を配置し、発光素子15からの光線
17を反射板251で反射させた後、前記平面部で全反
射させ、さらに反射膜12で反射させた構成である。
【0158】図31に示す変形例は、発光素子15から
放射された光線17を、発光素子15と相対する面に配
置された反射面251で反射させた後、反射膜12で反
射させる構成である。
【0159】図32に示す変形例は、発光素子15の光
出射面に半球状の光拡散剤221を充填した構成であ
る。光線17aは直接反射膜12に入射して光出射面1
9から出射し、反射面251に入射した光線17bは光
出射面19の平面部で全反射した後、凹反射面に入射す
る。光線17aと17bとを合成することにより、より
効率より表示パネル823を照明できる。
【0160】第1の実施の形態において、図36に示し
た複数個の発光素子15を用いる変形例について説明し
たが、図37に示す変形例は、本発明の反射手段を備え
る構成において、複数個の発光素子15を用いるもので
ある。図37において、発光素子15aからの光線17
aは、直接、反射膜12に入射して平行光に変換され、
発光素子15bからの光線17bは、光出射領域19の
平面部で全反射した後、反射膜12で反射されて平行光
に変換される。消費電力は発光素子15が1個の構成に
比較して2倍となるが、観察者が表示画像を観察できる
範囲は広がる。
【0161】(第3の実施の形態)次に、本発明の第3
の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態
におけるビューファインダは、本発明の照明装置、例え
ば、第1または第2の実施の形態における照明装置、ま
たはそれらの変形例のいずれかを備えるものである。以
下の説明においては、便宜上、特に断らない限り、第1
または第2の実施の形態における照明装置を備えるもの
として説明するが、特に断らない限り、第1、第2の実
施の形態において説明した各変形例についても、本実施
の形態における照明装置に適用されるものとする。した
がって、本実施の形態において、第1、第2の実施の形
態と基本的に同様のものについては、同一符号を付与
し、説明を省略する。また、特に説明のないものについ
ては、第1、第2の実施の形態と同じとする。なお、本
実施の形態におけるビューファインダ、または、以下で
説明するその変形例のいずれかのビューファインダを備
えるビデオカメラは、本発明のビデオカメラである。
【0162】図38は、本発明の第3の実施の形態にお
けるビューファインダの断面図である。ビューファイン
ダ20、拡散シート16、液晶表示パネル823は、図
1のものと同じものである。なお、拡散シート16は必
要に応じて挿入する。観察者は接眼リング825を左右
に動かし、表示パネル823の画像が良好にみえるよう
にピントあわせを行う。拡大レンズ826は、1枚とし
ているが2枚あるいはそれ以上としてもよい。
【0163】また、必要に応じて、図39(a)に示す
ように、表示パネル823の出射側に補助レンズ391
を配置してもよい。補助レンズは界面反射による光損失
を防止するため、表示パネル823にはりつける(オプ
ティカルカップリング)ことが好ましい。図39(a)
のように、補助レンズ391を用いることにより出射光
は図の光線17bのように集光することができる。した
がって、拡大レンズ826の大きさを小さくすることが
できる。かつ、液晶表示パネル823を通過する光線1
7aは平行光線とすることができ、表示パネルのコント
ラストを高くすることができる。なお、補助レンズ39
1,拡大レンズ826等のレンズはフレネルレンズ等で
構成してもよい。
【0164】なぜ拡大レンズ826を小さくできるかの
説明を、図84を用いて行う。図84(a)は、バック
ライト20から平行光が出射される場合である。表示パ
ネル823には平行光が通過する。拡大レンズ826
は、表示パネル823の表示領域を通過した光を集光す
る必要があるため、大きな直径の拡大レンズ826を必
要とする。
【0165】一方、図84(c)は、表示パネル823
には平行光を通過させ、表示パネル823の光出射側に
補助レンズ391を配置した構成である。補助レンズ3
91は正弦条件を満足するように平面側を表示パネル8
23側に向けて配置する。補助レンズ391は光を集光
し、拡大レンズ826に入射させる。したがって拡大レ
ンズ826の直径は小さくともよい。
【0166】表示パネル823は液晶表示パネルの場
合、液晶層(図示せず)には垂直な光が通過する方が良
好なコントラストを実現できる。したがって液晶表示パ
ネル823に平行な光線が入射し、拡大レンズ826は
直径の小さなレンズを採用できる図84(c)の構成は
好ましい。ただし、補助レンズ391が必要となるた
め、補助レンズ391のコスト30〜40円がアップに
なる。
【0167】図84(b)は、バックライト20から拡
大レンズ826に向かって集光した光となるようにバッ
クライト20を構成した例である。本発明の照明装置
は、出射された光線が実質的に平行になるように構成さ
れているが、第1の実施の形態において説明したよう
に、本発明の「実質的に平行」とは、図84(b)の光
線17aのように、平行でない光線であっても、表示パ
ネル823の表示性能に悪影響を与えない程度のもの
は、「実質的に平行」な光線に含まれるものとしてい
る。すなわち、拡大レンズ826の直径を小さくするた
めに、表示パネル823の表示性能に悪影響を与えない
範囲で、バックライト20から出射されてくる光線を、
図84(b)の光線17aのように、集光させる構成と
してもよい。
【0168】なお、図84(b)の変形例として、図8
4(d)のように、放物面鏡の出射側等に凸レンズを配
置もしくは、図のように放物面鏡と一体として形成すれ
ば、1つのブロック11で拡大レンズ823に絞りこ
む、実質的に平行な光線を発生させることができる。ま
た、放物面鏡部と凸レンズ部とを分離して設計できるの
で光学設計も容易である。図85に示すホルダー851
bの凹部に挿入したように、凸レンズの凸部を形成ある
いは構成すれば、バックライト20の奥ゆきが見かけ上
長くなることはない。
【0169】また、図84(d)の構成は、図84
(e)に示すような反射膜12と凸レンズ391の組み
あわせでも実現できることは言うまでもない。
【0170】表示パネル823としてTN液晶パネルを
用いる場合、前記表示パネル823に入射する角度を考
慮すれば、表示コントラストを向上できる。TN液晶表
示パネル823がノーマリホワイトモードで動作する場
合は、表示領域18の法線よりも所定の角度に入射させ
ることが表示コントラストが向上し好ましい。これは液
晶層に完全に電圧を印加しても液晶分子が完全に垂直と
ならないためである。最適な入射方向は黒表示時の印加
電圧および、液晶表示パネルの配向設計によるが、いず
れにせよ最適入射角度は0度(DEG.)以上、15度
(DEG.)以下であり、より好ましくは2度(DE
G.)以上、8度(DEG.)以下である。
【0171】図89は、表示パネル823に最適な入射
角度で入射させるためのビューファインダの部分断面図
である。最適入射角θは、表示パネル823の表示領域
18の法線に対して、光線17aのなす角であるとす
る。
【0172】図89(a)は、反射膜12,251が形
成されている反射面の設計により、表示パネル823の
表示領域18の法線と角度θをなす光線17aを表示パ
ネル823に入射させるようにした構成である。表示パ
ネル823の光出射面にはプリズム891が配置または
形成されている。プリズム891は角度θの光線17a
をほぼ法線方向に等しい角度(角度0度)に変換し、拡
大レンズ826に良好に入射させるようにしている。
【0173】ここで、プリズム891はくさび状に限定
するものではなく、フレネル状あるいはレンズでもよ
い。つまり、プリズム891は光線の角度を変化させて
出射させる手段とである。したがって、屈折率異方向性
をもつ液晶素子でもよい。また回折格子でも同様の機能
を実現できる。
【0174】図89(b)は、ブロック11、つまり反
射膜12を所定角度で傾けることにより、表示パネル8
23に角度θの光線17aを入射させるようにしたもの
である。
【0175】図90(b)は、ブロック11の光出射領
域にプリズム891等を配置または形成することによ
り、表示パネル823に角度θの光線17bを入射させ
るようにしたものである。反射膜12で反射した光は法
線に一致する平行光線17aであるか、プリズム891
の作用により角度θの光線17bに変換される。
【0176】使用する拡大レンズ826の直径を小さく
するためには、図90(a)に示すように、プリズム8
91から出射する光線を集光光線17bとすればよい。
そのために、プリズム891は、表示パネル823から
出射されてくる光線を、表示パネル823の表示領域1
8の法線に対し平行光に変換するとともに集光光とす
る。このような機能を有するものもプリズム891と呼
ぶ。
【0177】その他、プリズム891を表示パネル82
3の入射面に配置または形成し、表示パネル823の出
射面にも他のプリズム891を配置または形成してもよ
い。プリズムを表示パネル823はりつけることにより
表示パネルの界面で反射する光等を防止できる。また表
示パネル823の対向基板をプリズム状とする構成も考
えられる。
【0178】プリズムの光入射面および光出射面には反
射防止膜を形成しておくことが好ましい。プリズムを色
フィルタとすることにより表示パネル823の表示画像
の色温度等を補正することもできる。
【0179】観察者は拡大レンズ826を介して表示パ
ネル823の表示画像を観察するが、この際、表示画像
の輝度が眼の位置により大きく変化することがある。こ
れは、拡大レンズの画角設計、TN液晶表示パネルの視
角特性、バックライト20からの光の指向性に起因す
る。
【0180】この輝度変化の現象を少なくするために
は、バックライト20からの光の指向性を調整すること
が好ましい。画角設計および視角特性を変更することが
困難なためである。
【0181】光の指向性を調整する構成の変形例を図9
3に示す。図93(a)は、本変形例の全体立面断面図
であり、図93(b)は、図93(a)のバックライト
20付近の部分平面断面図である。本発明の照明装置で
あるバックライト20にレバー931が付加されてお
り、前記レバー931をボデー811の外から動かすこ
とにより光の出射方向を可変できる。バックライト20
は支点932を中心として回転する。観察者は表示パネ
ルの画像を見ながら最適な輝度となるようにレバー93
1を動かす。このように構成することにより表示パネル
823の表示画像をもっとも見やすい位置に容易に調整
することができる。
【0182】図40は、表示パネル823の表示領域1
8の法線Aと拡大レンズ826の法線B(拡大レンズ8
26の光軸)とが角度θをなすように構成した変形例で
ある。観察者は、表示パネル823の表示画像を斜め方
向からみることになる。表示パネル823として高分子
分散液晶パネルを用いる場合、図40のように構成する
方が表示コントラストが良好となる。このとき、画像表
示モードはノーマリホワイト(NW)にする。
【0183】図39,図40等は拡大レンズ826を有
するビューファインダの構成例であるが、図41のよう
に拡大レンズ826がなくともよい。観察者の眼の位置
を固定することにより良好に表示画像を観察することが
できる。なお、図41の構成では拡散シート16はな
く、拡散機能を有する拡散部411を光出射領域19に
直接形成している。拡散部411は、光出射領域19を
化学的処理あるいは機械的処理することにより表面に微
細な凹凸を形成したものである。
【0184】また、図42に示すように、光出射領域1
9と表示パネル823間に補助レンズ(フレネルレン
ズ)391aを配置してもよい。表示パネル823はボ
デー811bに取りつける。ボデー811aとボデー8
11bとは可動部421で接続する。可動部421とは
ゴム,バネ,プラスチック,メカニカルなアーム等が例
示される。可動部421の設置により表示パネル823
の中心軸とフレネルレンズの中心軸とをずらせることが
できる。ずらすことにより観察者が良好にみえる視角方
向に調整を行うことができる。なお、補助レンズ(フレ
ネルレンズ)391aによる光線17の集光は、表示パ
ネル823の表示性能に悪影響を与えない程度のものと
する。
【0185】図43に示すように、フレネルレンズ39
1(通常の凸レンズでもよい)を用いて、表示パネル8
23の表示画像をのぞきこむように構成してもよい。光
路をミラー431で略90度おりまげることによって、
ビューファインダの奥ゆきを短くする。
【0186】図44に示す変形例は、表示パネル823
を通過した光を反射ミラー431aで90度おりまげ、
また反射ミラ431bで90度おりまげて拡大レンズ8
26に入射するようにした構成である。つまり、バック
ライト20から出射する光の方向を180度曲げた構成
である。ミラー431aで反射した光はリレーレンズ4
41でリレーさせて光減衰がないように構成する。この
ような構成によればビューファインダの奥ゆきkを短く
することができる。
【0187】図45に示す変形例は、プリズム451に
反射面431a,431bを形成または配置し、270
度光の方向を折り曲げた構成である。このような構成と
することにより奥ゆきkおよび高さkとも短くすること
ができる。
【0188】図46に示す変形例は、バックライト20
から放射される光を偏光ビームスプリッタ(PBS)4
61aで光路17aと17bに分離し、分離した光路の
それぞれに表示パネル823a,823bを配置した構
成である。表示パネル823は入射光を変調する。変調
された光はPBS461bで再び合成されて1つの光路
となる。この構成では2つの表示パネルを用い、表示画
像を合成することから高精細表示が可能であり、立体画
像(3D)表示の実現も可能である。
【0189】図47に示す変形例は、第1または第2の
実施の形態における照明装置を備えずに、第1、第2の
発光素子15a,15bと、第1、第2の発光素子15
a,15bにより放射された光線17a,17bをそれ
ぞれ反射する、本発明の凹面鏡である第1、第2の反射
膜12a,12bと、反射膜12a,12bにより反射
された光線をそれぞれ変調する第1、第2の表示パネル
823a,823bと、第1の表示パネル823aによ
って変調された光線と第2の表示パネル823bによっ
て変調された光線とを1つの光路に合成するPBS46
1とを備えるものである。表示パネル823aには光線
17aが入射し、表示パネル823bには光線17bが
入射する。光線17a,17bはPBS461で合成さ
れ、補助レンズ391を通過して、拡大レンズ826に
入射する。
【0190】表示パネル823がTN液晶表示パネルの
場合は、光入射面に偏光板を配置すればよい。
【0191】同様に図48に示す変形例は、第1または
第2の実施の形態における照明装置を備えずに、第1、
第2の発光素子15a,15bと、第1、第2の発光素
子15a,15bにより放射された光線17a,17b
をそれぞれ反射する、本発明の凹面鏡である第1、第2
の反射膜12a,12bと、反射膜12a,12bによ
り反射された光線をそれぞれ変調する第1、第2の表示
パネル823a,823bと、第1、第2の表示パネル
823a,823bに表示される画像をそれぞれ拡大し
て観察者に見えるようにする第1、第2の拡大レンズ8
26a,826bとを備えるものである。拡大レンズ8
26aは観察者の右眼に虚像が見えるようにし、拡大レ
ンズ826bは観察者の左眼に虚像が見えるように構成
している。丁度双眼鏡のような構成である。発光素子1
5aと15bに流す電流を個々に調整することにより、
左右の光線17a,17bの明るさ調整を容易に行うこ
とができる。図48に示すように、表示パネル823
a,823bからの光線を補助レンズ391a,391
bをそれぞれ介して出射するとしてもよい。
【0192】図49に示す変形例は、表示画像の色ずれ
を防止するために、バックライト20と表示パネル82
3間に、本発明の指向性制御手段であるところの指向性
制御板491を配置した構成である。バックライト20
から放射された光は補助レンズ391aで補正されたの
ち、フレネルレンズ391bで実質的に平行な光の光に
変換されて指向性制御板491に入射する。
【0193】指向性制御板491は、図50に示すよう
な構成であり、開口部501と遮光壁502で構成され
ている。開口部501は六角形でも円形でもよい。指向
性制御板491を通過する光の指向性は高さkと開口部
の直径dで決定される。指向性制御板491は、フレネ
ルレンズ391bを通過した光の指向性を一定範囲内に
する機能を有する。823は高分子分散液晶表示パネル
であり、ノーマリホワイトモードで駆動されている。表
示パネル823を透過した光は反射板431で反射され
る。観察者は斜め方向から表示画像をみることになる。
【0194】なお、本発明の指向性制御手段は、本発明
の照明装置以外を用いる場合でも色ずれを防止するとい
う効果は得られる。したがって、図49において、バッ
クライト20の代わりに、発光素子として蛍光ランプ4
92あるいはLEDを用いてもよい。
【0195】表示パネル823が反射型表示パネルの場
合、たとえば、デジタルミラーデバイス(DMD)、ホ
メオモードの反射型表示パネル、反射型の高分子分散液
晶表示パネルの場合は、ビューファインダの光学系は、
図51あるいは図52のように構成する。
【0196】図51の構成では、表示パネル823にバ
ックライト20から斜め方向に光を照射し、また表示画
像は拡大レンズ826で斜め方向から観察する。
【0197】また、図52のように、バックライト20
からの光をPBS461で反射させて表示パネル823
に導き、表示パネル823は入射光を変調し、偏光方向
を変化させる。変化した光はPBSを通過して拡大レン
ズ826a,826bに入射する。
【0198】図52の構成では、拡大レンズは826
a,826bの2枚を用いている。2枚用いる方が、広
い画角を得ることができ、また周辺光量も高くできる。
【0199】また、図53に示すように、第1または第
2の実施の形態における照明装置を備えずに、発光素子
15から放射される光線17aを、反射膜251とで反
射させて表示パネル823に入射させ、一方、発光素子
15から放射される光線17bを凹面に形成された反射
膜12aで反射させて表示パネル823に入射させる構
成としてもよい。各部材の配置および形状は、表示パネ
ル823に入射する光線が実質的に平行な光線となるよ
うに設計されている。本構成では、発光素子15の全集
から放射される光束を効率よく利用でき、また、光線1
7bを集光しているため、表示パネル823の位置での
光束の広がり角が光線17aと17bとで一致し、良好
に表示パネル823を照明できる。
【0200】図54に示す変形例は、第1または第2の
実施の形態における照明装置を備えずに、透明な板(ガ
ラス板あるいは透明アクリル板等)541に発光素子1
5を配置し、前記発光素子15から放射された光を反射
面251で反射させて、集光レンズ391で実質的に平
行な光にする構成である。各部材の配置および形状は、
表示パネル823に入射する光線が実質的に平行な光線
となるように設計されている。発光素子15からの光を
反射面251で一度反射させているため、バックライト
の奥ゆきdを短くすることが可能である。
【0201】本実施の形態におけるビューファインダお
よび個々までに説明したその変形例は、光源15からの
光を反射膜12および/または反射膜251に反射させ
た後、表示パネル823を照明するものであった。別の
構成として、図96に示す構成も例示される。図96
は、本発明の第3の実施の形態におけるビューファイン
ダの変形例を備えるビデオカメラの部分断面図である。
本変形例は、第1または第2の実施の形態における照明
装置を備えずに、本発明の光発生手段である光源15
と、本発明の凹反射面である反射膜12と、反射膜12
の前面に配置された透過型の表示パネル823とを備
え、光源15から放射された光線17は、表示パネル8
23に入射した後、反射膜12で反射して表示パネル8
23の前面から出射されるものである。表示パネル82
3は、アクティブマトリックス方式の透過型表示パネル
である。
【0202】図96の構成では、反射膜12に対する焦
点距離を長くすることができる。そのため反射膜12の
曲率を大きくできる。つまり、反射膜12を浅く構成で
きる。ブロック11は、反射膜12および表示パネル8
23とともに、支点932aで回転できるように構成さ
れており、表示パネル823を使用しないときは、ビデ
オカメラ本体221に格納できるように構成されている
(点線で示す)。また、支点932aで回転させること
により、観察者がもっとも表示画像を見やすい位置に調
整できる。
【0203】光源15は、ビデオカメラ本体221に格
納されており、前記光源15から放射された光線17は
反射ミラー431(ミラー部)で反射された光路が曲げ
られ表示パネル823に入射する。光源15の光出射側
には凸レンズ147が配置され、光源15から放射され
る光の指向性を狭くしている。
【0204】反射ミラー431は誘電体ミラーまたはア
ルミなどの蒸着ミラーである。また、光路17には光の
色温度などを調整するため、カラーフィルタなどが配置
される。
【0205】反射ミラー431はミラー部962に取り
付けられており、ミラー部962はボタン(図示せず)
を押すことにより、留め部963が支点932bで動
き、つめ964がはずれて、ビデオカメラ本体221か
ら飛び出すように構成されている(飛び出した後のミラ
ー部962を点線で示す)。ミラー部962を飛び出さ
せるのはバネ961の働きによる。バネ961の他にス
ポンジ、柔軟あるいはバネ性のあるプラスティックなど
の収縮部材でもよい。
【0206】ミラー部962は観察者が手でビデオカメ
ラ本体221に押し込めることにより、本体内221に
格納される。その際留め部963がつめ964にひっか
かり、次にボタンが押されるまで保持される。
【0207】また、図示していないが、つめ964がは
ずれると同時に光源15への電流印加は始まるように制
御されている。つまり、ボタンが押されると光源15が
点灯し、ミラー部962が押し込められると光源15は
消灯されるように構成されている。
【0208】また、ミラー部962は、図97に示すよ
うに、点Cで回転できるように構成されている。そのた
め、光源15からの光の出射方向をAあるいはB方向な
どのように自由に調整することができる。そのため、観
察者がもっとも見やすいように表示パネル823を照明
することができる。また、図96に示すように、角度k
を調整できるように構成されている。
【0209】図98は、図96で説明したビューファイ
ンダの変形例を取り付けたビデオカメラの斜視図であ
る。表示パネル823を使用しているときは、接眼カバ
ー812から見える表示パネルの光源は消灯するように
構成されている。
【0210】図96に示す変形例は、表示パネルとして
透過型のものを採用したが、図99に示すように、反射
型の表示パネルを用いてもよい。図99において、表示
パネル823は画素電極を反射電極にした反射型の表示
パネルである。
【0211】反射型の表示パネル823の光入射面に
は、凸レンズである補助レンズ391が配置されてい
る。補助レンズ391と表示パネル823間は光結合剤
10ではりあわされている。補助レンズ391は光源1
5からの光線を実質的に平行な光線にするために用いら
れている。なお、補助レンズ391はフレネルレンズで
もよい。また、放物面状とすることによりより良好な狭
指向性の光線を形成できる。補助レンズ391も図96
と同様に、表示パネル823とともに、支点932aで
回転し、ビデオカメラ本体221に格納できるように構
成されている(点線で示す)。他の構成は、図96〜図
98に示す変形例と同様であるので説明を省略する。
【0212】図1における発光素子15と反射膜12と
の関係のように、斜め方向から本発明の凹反射面である
反射膜12に光を照射し、平行光を形成して反射型の表
示パネル823を照明してもよい。図100はその構成
を示す図である。本変形例は、第1または第2の実施の
形態における照明装置を備えずに、本発明の光発生手段
である光源15と、本発明の凹反射面である反射膜12
と、反射膜12により変換された平行な光線17bによ
り照明される反射型の表示パネル823とを備えるもの
である。白色LEDである光源15から放射された光線
17aは、反射膜12(放物面鏡あるいは通常の凹面
鏡、楕円面鏡など)に入射し、平行光線17bに変換さ
れて表示パネル823に入射する。反射膜12にはフレ
ネルレンズ状に形成されたものを用いてもよい。また、
金属板を凹面に加工したものを用いてもよく、図1のよ
うに透明ブロック11の裏面に金属蒸着膜を形成したも
のを用いてもよい。
【0213】ブロック11および反射膜12と、表示パ
ネル823およびパネルホルダー851とは、図101
に示すように、ビデオカメラの側面に、それぞれ支点9
32b,932aを中心として折りたためるように構成
されている。ホルダー851を開くと発光ランプ15が
点灯するように構成されている。光センサー(図示せ
ず)を配置し、外光の強弱に応じて発光素子15を点灯
させたり、発光強度を変化させてもよい。発光素子15
は複数個を形成または配置してもよく、白色LEDの
他、面発光素子、熱陰極ランプ、冷陰極ランプ、EL素
子、FED素子を用いてもよい。発光素子15には発光
輝度を調整するボリウム(図示せず)が設けられてお
り、前記ボリウムを観察者が調整することにより表示パ
ネルの照明強度を調整することができる。
【0214】表示パネル823およびパネルホルダー8
51と、ブロック11および反射膜12とは、図100
に示すように、それぞれa,a’、b,b’方向に回転
できるように構成されている。また、角度などを調整で
きるように構成されている。したがって、観察者は最も
表示パネルの表示画像を見やすい角度に調整することが
でき、また、表示パネル823の表示画像が最も明るく
見える方向に調整することができる。
【0215】図100および図101に示す変形例にお
いて、表示パネル823の光入射面にはエンボス加工を
おこなったシートを貼りつけ、表面で反射する光の発生
を防止している。また、ブラックマトリックスは形成せ
ず、ソース信号線などの直接に樹脂からなるブラックマ
トリックスを形成している。また、対向電極のITOに
接して屈折率1.6−1.85の誘電体薄膜をλ/4ま
たはλ/2の膜厚(λは設計主波長)で形成して反射防
止膜としている。誘電体薄膜としては酸化イットリウ
ム、酸化アルミニウムを用いることが好ましい。
【0216】なお、表示パネル823は、高分子分散液
晶表示パネルを用いることが好ましく、また、表示モー
ドはNWモードを採用する。散乱ゲインGは後に説明す
るが、1.5≦G≦3.0にすることが好ましい。
【0217】図100および図101に示す変形例は、
本発明の凹反射面である反射膜12を用いた構成であっ
たが、図102に示すように、凸レンズである補助レン
ズ391bを用いて平行光線17bを形成してもよい。
補助レンズ391bは通常の樹脂レンズを用いても、フ
レネルレンズを用いてもよい。補助レンズ391bの平
面は光源15側に向ける。これは正弦条件を満足させて
良好な指向性の光を形成するためである。もちろん両凸
レンズを用いてもよいが、その際も曲率が大きい方を光
源15側に向ける方が好ましい。
【0218】発光素子15から放射された光線17aは
ミラー431で反射され、凸レンズ391bで実質的に
平行な光に光線17bに変換されて反射型の高分子分散
液晶表示パネル823に入射する。この反射型とは、画
素電極が金属ミラーで形成されているもの、画素が誘電
体ミラーで形成されているもの、透過型表示パネルの裏
面に反射ミラーが配置されたものなどが該当する。その
他、図49に示すように、透過型表示パネルの裏面にミ
ラー431を配置し、前記ミラー431をのぞき込むよ
うにして表示画像をみる方式であってもよい。また、高
分子分散液晶表示パネルのほか、STN、TN、EC
B、強誘電液晶あるいはゲストホスト方式の表示パネル
でもよい。
【0219】図96〜図102に示す変形例の構成は、
観察者が表示パネルの表示画像を見やすくするために用
いることもできる。つまり、表示パネル823がELパ
ネルなどの自己発光方式のものにも適用できる。自己発
光の表示パネルに適正な照明をおこなうことにより表示
画像が見やすくなる。
【0220】また、図102の表示パネル823および
パネルホルダー851と、補助レンズ391bとは、図
100と同様に、それぞれa,a’、b,b’方向に回
転できるように構成されている。したがって、観察者は
最も表示パネルの表示画像を見やすい角度に調整するこ
とができ、また、表示パネルの表示画像が最も明るく見
える方向に調整することができる。
【0221】以上の図96〜図102に示す変形例にお
いて説明した、表示パネルおよび/または反射手段もし
くはレンズ等の角度を調整できる機能については、当然
のことながら本発明の照明装置、ビューファインダ、投
射型表示装置などに適用できる。
【0222】図55は、室内では発光素子15から放射
される光を用い、室外では外光(太陽光)を用いるよう
に構成したビューファインダの構成図である。発光素子
15から放射される光は集光レンズ553で集光され
て、反射プリズム551で反射されて補助レンズ391
aに入射して平行光に変換される。一方、外光を用いる
ときは開口絞り552から入射した平行光を、レンズ5
53bで集光し、反射プリズム551で反射させて補助
レンズ391aに入射させる。つまりこの時は集光レン
ズ553aを光路から取りはずす。
【0223】外光からの光量調整は開口絞り552の開
口率を変化させて行う。開口率が小さいときは必然的に
光量は弱くなり、開口率が大きい時は光量は強くなる。
なお、開口絞り552の開口率は、開口絞り552付近
にホトセンサ554を取り付け、ホトセンサ554の出
力の大小により自動的に開口絞り552の開口率を制御
できるようにしておく。
【0224】本実施の形態におけるビューファインダ
は、表示画像を観察する観察者の眼の位置は接眼カバー
812により固定される、もしくは接眼カバー812等
により狭い範囲でしか表示画像が見えないようにして使
用されるので、観察者は拡大レンズ826を通して発光
素子15の発光領域を輝度保存の法則により見ることに
なる。そのため、発光素子15からの光は効率より観察
者の眼に到達する。したがって低消費電力化が実現でき
る。
【0225】(第4の実施の形態)次に、本発明の第4
の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態
における照明装置は、本発明の光集光手段を備えるもの
である。本実施の形態において、第1の実施の形態と基
本的に同様のものについては、同一符号を付与し、説明
を省略する。また、特に説明のないものについては、第
1の実施の形態と同じとする。
【0226】図94は、本発明の第4の実施の形態にお
ける照明装置の断面図である。本実施の形態における照
明装置も、前述した第1の実施の形態における照明装置
と同様に、本発明の照明装置をバックライトとして用い
る場合を想定したものであり、液晶表示パネル823を
備えるものである。本発明の光集光手段の反射面は円錐
状または角錐状である。つまり、広開口率側から外光は
入射し、反射面で入射光は反射しながら狭開口部に集光
される。したがって、高開口部の面積に入射した光は狭
開口部の面積に集光される。以下、前記反射面を総称し
て円錐反射面と呼ぶ。なお、本実施の形態においては、
本発明の光集光手段に対応する円錐反射板942の円錐
反射面は、便宜上、円錐状であるとして説明する。
【0227】円錐反射板942は、内部が空洞または透
明の円錐体の外面に反射面が形成された構成である。図
94に示すように、反射板942で反射されることによ
り光線17は集光される。前記狭開口部のA位置または
反射板551上のB位置に、拡散板141を必要に応じ
て配置または形成する。前記拡散板141は光線17を
良好な点光源に変換するために用いる。もちろん、集光
した光線17に輝度ムラ等がない場合は配置する必要は
ない。
【0228】前記拡散板141からの光線は、点光源つ
まり光発生手段として作用し、補助レンズ391で狭指
向性の光に変換されて表示パネル823を照明する。
【0229】円錐反射板内または外にはカラーセンサ9
41を配置または形成することによって、外光と発光素
子15との切り換えを自動的に行うことができる。カラ
ーセンサ941は、光線17の色温度および光量などを
測定する。これは、本実施の形態における照明装置を室
内で用いた際、円錐反射板942に入射する光が白色光
でない場合に外光による表示パネル823の照明を停止
し、別に配置された発光素子15による照明に切り換え
るためである。白色光でない場合とは、青のネオンの下
でのビデオカメラの撮影が例示される。
【0230】カラーセンサ941には、外光などの色温
度、RGB光の比率を測定するため、図94(b)に示
すように、それぞれ電極端子133a〜cを有するホト
ダイオード554a〜cが配置されている。前記ホトダ
イオード554a〜c上にRGBの色フィルタ142a
〜cが配置されている。カラーセンサ941は、RGB
光の割合を測定し、入射光が白色光でない場合は、ビュ
ーファインダの内部に配置されたLED15を点灯させ
る。また、ホトダイオード554a〜cは外光の強度も
測定し、内部の発光素子15を用いるべきか外光で表示
パネル823を照明すべきかを判断する。
【0231】なお、ホトダイオードは他の光センサでも
よい。たとえば、ホトトランジスタ、CdS、アモルフ
ァスシリコンでもよい。また、カラーセンサは表示パネ
ルの光入射面あるいは拡大レンズ826の光入射面に配
置または形成してもよい。
【0232】なお、本実施の形態における照明装置から
表示パネル823および補助レンズ391を除いた構成
は、第3の実施の形態におけるビューファインダおよび
その変形例の発光素子15の代わりとして適用すること
ができる。
【0233】図95は、本実施の形態における照明装置
の変形例の断面図である。本変形例は、第1の実施の形
態における照明装置に本発明の光集光手段に対応する円
錐反射板942を付加したものであり、光発生手段とし
て、円錐反射板942により集光された外光と、発光素
子15とを併用するものである。拡散板141にLED
15および円錐反射板942の狭開口部が配置されてい
る。外光を利用して表示パネル823を照明する時はL
ED15は非点灯とする。室内でビデオカメラなどを用
いる際はLEDを点灯する。当然のことながら、外光を
利用しつつLEDも点灯させて表示パネル823を照明
してもよい。LED15に流す電流量を減少させること
ができる。なお、図95に示した変形例では、第1の実
施の形態における照明装置に円錐反射板942を付加し
たものとしたが、第2の実施の形態における照明装置、
または、第1、第2の実施の形態において説明した各変
形例に円錐反射板942を付加したものとしてもよい。
【0234】なお、表示パネル823を除く本実施の形
態における照明装置およびその変形例は、第3の実施の
形態におけるビューファインダおよびその変形例のバッ
クライトとして適用することができる。
【0235】(第5の実施の形態)次に、本発明の第5
の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態
における照明装置は、本発明の散乱パネルを備えるもの
である。本実施の形態において、第1の実施の形態と基
本的に同様のものについては、同一符号を付与し、説明
を省略する。また、特に説明のないものについては、第
1の実施の形態と同じとする。
【0236】図56は、本発明の第5の実施の形態にお
ける照明装置の断面図である。本実施の形態における照
明装置も、前述した第1の実施の形態における照明装置
と同様に、本発明の照明装置をバックライトとして用い
る場合を想定したものであり、液晶表示パネル823を
備えるものである。本実施の形態における照明装置は、
本発明の散乱パネルに対応する高分子分散液晶層561
によって、表示パネル823に入射する光量を調整する
ものである。
【0237】バックライト20の光出射領域19に透明
電極562bが形成または配置され、一方、表示パネル
823の一面にも透明電極562aが形成または配置さ
れている。透明基板562aと562b間に高分子分散
液晶層561が狭持されている。
【0238】高分子分散液晶層561は、電圧無印加時
は白だくおよび光散乱状態であり、電圧を印加するにつ
れて、透明状態となる。透明状態になればバックライト
20からの光は直進し、全光量が表示パネル823に入
射するようになる。一方、高分子分散液晶層561が白
濁状態であれば、白濁状態の割合に応じて表示パネル8
23に入射する光量を制御できる。つまり、高分子分散
液晶層561への印加電圧により表示パネル823を照
明する光量を調整することができる。
【0239】本実施の形態における照明装置をバックラ
イトとしてビューファインダ等に用いる場合、の高分子
分散液晶層561を表示パネル823と拡大レンズ82
6間に配置しても観察者の眼に到達する光量を調整する
ことができることは言うまでもない。
【0240】また、本実施の形態における照明装置で
は、2つの発光素子15a,15bを具備している。こ
の発光素子15に流す電流量を変化させることにより、
明るさを制御することにより表示パネル823を照明す
る光量を調整することができる。従来の冷陰極管を用い
たバックライトではこの調整は困難である。印加電圧等
を低下させれば、放電電圧等を維持できなくなるからで
ある。
【0241】発光素子15aは反射膜12aを照明し、
発光素子15bは反射膜12bを照明する。したがっ
て、発光素子15a,15bの個々への印加電流を調整
すれば反射膜12a,12bを別々に明るさ調整するこ
とができる。
【0242】表示パネル823の光出射面には反射防止
膜162を形成するとよい。透過光量が増加するからで
ある。
【0243】なお、表示パネル823を除く本実施の形
態における照明装置は、第3の実施の形態におけるビュ
ーファインダおよびその変形例のバックライトとして適
用することができる。
【0244】(第6の実施の形態)次に、本発明の第6
の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態
における投射型表示装置は、実質的に平行な光線を出射
する照明装置、または、本発明の照明装置、例えば、第
1、第2、第4または第5の実施の形態における照明装
置(バックライト20のみ)、それらの変形例(第1ま
たは第2の実施の形態における照明装置のバックライト
20に対応する部分のみ)のいずれかを備えるものであ
る。以下の説明においては、便宜上、上記照明装置のい
ずれかに対応するものを備えるものとして説明するが、
特に断らない限り、上記各照明装置についても、本実施
の形態における照明装置として適用されるものとする。
したがって、本実施の形態において、第1〜第5の実施
の形態と基本的に同様のものについては、同一符号を付
与し、説明を省略する。また、特に説明のないものにつ
いては、第1〜第5の実施の形態と同じとする。
【0245】図58は、本発明の第6の実施の形態にお
ける投射型表示装置の断面図である。投射型表示装置と
ビューファインダとの相違はビューファインダは拡大レ
ンズ826を用いて表示画像を観察者に見えるようにす
るのに対し、投射型表示装置は投射レンズ573でスク
リーンに表示画像を投射し、観察者に表示画像を見える
ようにするだけの違いである。したがって、レンズによ
り観察者に表示画像を見えるようにする点では相違がな
い。
【0246】発光ランプ15a,15bから放射された
光線は、それぞれ本発明の凹面状反射手段である反射膜
12a,12bで反射されて、実質的に平行な光線とな
って、表示パネル823を照明する。つまり反射膜12
a,12bは表示パネル823を半分ずつ照明すること
になる。なお、補助レンズ391aは、照明装置580
から出射されてくる光線を、表示パネル823の表示性
能に悪影響を与えない程度に集光するものである。ま
た、補助レンズ391bは、表示パネル823から出射
してくる光線を集光して投射レンズ573に入射させる
ものである。
【0247】図58に示す発光ランプ15a,15b
は、キセノンランプ、あるいはメタルハライドランプを
用いれば高輝度の画像表示を実現できる。キセノンラン
プは、図59に示すように、ランプバルブ591には電
極592a,592bが形成されており、電極592間
のアークにより強い光が発光するものである。ランプバ
ルブ591の内面もしくは外面には銀からなる反射膜
(板)161が形成または配置されている。反射膜16
1が形成された反射面には集光レンズ(コンデンサレン
ズ)593が配置され、より効率よく、ランプ15から
放射される光を表示パネル823に導くように構成して
いる。
【0248】なお、反射膜12は、板状あるいはブロッ
ク状の反射面としたが、これをフレネルレンズ状からな
る放物面鏡としても構成できることは明らかである。
【0249】図60に示すように、ランプ(発光素子)
15a,15bから放射される光線17a,17bをそ
れぞれ本発明の凹面状反射手段である放物面鏡23a,
23bで反射させた後、プリズム601により1つの光
路に合成して表示パネル823を照明することができ
る。なお、ランプ15a、15bは、図61に示すよう
なLED15あるいは蛍光発光素子などにおきかえても
よい。
【0250】図58の本実施の形態における投射型表示
装置の照明装置580は、2つの発光素子15を有する
構成であったが、図62に示すように、照明装置580
として、図33に示した本発明の照明装置と同様のもの
を備えるとしてもよい。なお、発光素子15には、放物
面鏡23が取り付けられており、これによって発光素子
15から放射された光線は、効率よく集光されて反射膜
12を照明する。また、発光素子15から発生する熱
は、冷却ファン(図示せず)により、効率よく冷却され
る。反射膜12により反射された光線は、UVIRカッ
トフィルタ622、補助レンズ391a,391bを介
して液晶パネル823に入射した後、変換されて投射レ
ンズ573へ入射する。
【0251】図57は、高分子分散液晶層561を備え
た変形例の断面図である。照明装置580は、発光素子
であるランプ15と放物面鏡23で構成されているが、
前述したように、本発明の照明装置であってもよい。ラ
ンプ15からの光線は放物面鏡23で実質的に平行な光
に変換され、ダイクロイックミラー571a,571
b,571cで赤(R)、緑(G)青(B)色の光路に
分離される。その際、高分子分散液晶パネル574によ
り各ダイクロイックミラー571に入射する光量が調整
される。
【0252】3つの光路にはそれぞれ表示パネル823
a,823b,823cが配置され、ミラー431a,
431b等により各光路の光は各配置された表示パネル
823に入射する。ダイクロイックプリズム572によ
り、各表示パネル823で変調された光は1つの光路に
合成され、合成された光は投射レンズ573でスクリー
ンに拡大投射される。なお、高分子分散液晶パネル57
4aは、図57の点線で示す位置に挿入または配置して
もよい。投射レンズ573に入射する光量を調整し、画
像の表示輝度を変化させる機能として両方の配置に差異
はないからである。ただし、高分子分散液晶パネルを点
線の位置に配置すると投射レンズに入射する迷光が多く
なるので位置としては574aの位置のほうが良い。
【0253】(第7の実施の形態)次に、本発明の第7
の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態
は、本発明の液晶パネルに関するものであり、例えば、
本発明の照明装置とともに、および/または、本発明の
ビューファインダー、投射型表示装置に備えられるもの
である。したがって、本実施の形態において、第1〜第
6の実施の形態と基本的に同様のものについては、同一
符号を付与し、説明を省略する。また、特に説明のない
ものについては、第1〜第6の実施の形態と同じとす
る。
【0254】図63は、本発明の第7の実施の形態にお
ける表示パネルの断面図である。図63において、干渉
フィルタ632は、R,G,Bに対応する干渉膜カラー
フィルタ(以下、干渉膜と呼ぶ)をそれぞれフィルタ基
板631a〜cに形成し、これらのフィルタ基板をかさ
ねあわせて1つのカラーフィルタを構成したものであ
る。各フィルタ基板631a〜cにはR,G,Bそれぞ
れを透過もしくは反射させる光学的干渉膜が形成されて
いる。各光学的干渉膜は、画素電極637に対応するよ
うにドット状もしくはストライプ状に形成されている。
【0255】干渉フィルタ632は、複数のフィルタ基
板631を重ね合わせて構成するため、少なくとも20
0μm以上の厚みとなる。また、液晶層638に対し
て、対向基板635もしくはアレイ基板634の外側
に、配置もしくは形成されている必要がある。そのた
め、干渉フィルタ632を通過する光がそれぞれ対応す
る画素電極637を通過するようにするように、光入射
側にマイクロレンズアレイ633が配置もしくは形成さ
れている。
【0256】マイクロレンズアレイ633の各マイクロ
レンズを通過した光線17は、集光され、良好に干渉フ
ィルタ632を通過し、各画素電極637に入射して出
射される。マイクロレンズアレイ633は、フィルタ基
板631aとは光学的結合剤である接着層639によっ
て、オプティカルカップリングされている。またフィル
タ基板631cと対向基板635とも、光結合剤10に
より、オプティカルカップリングされる。また必要に応
じて各フィルタ基板631a〜c間もオプティカルカッ
プリングされる。
【0257】図66に示すように、干渉フィルタ632
は、3つのフィルタ基板631a〜cで構成される。フ
ィルタ基板631aにはBおよびG光を透過し、R光を
反射する干渉膜641aが形成されている。その分光特
性を図67(a)に示す。また、フィルタ基板631b
にはGおよびR光を透過し、B光を反射する干渉膜64
1bが形成されている。その分光特性を図67(b)に
示す。また、フィルタ基板631cにはBおよびR光を
透過し、G光を反射する干渉膜641cが形成されてい
る。その分光特性を図67(c)に示す。
【0258】3つの干渉膜641a〜cを図66のよう
に配置することによって、各画素電極637には、R,
G,Bのいずれかの光のみが入射するように、構成する
ことができる。干渉膜641a〜cは光吸収がないため
発熱することがない。なお、フィルタ基板631a〜c
および干渉膜641a〜cの層順は図66の実施の形態
に限定されるものではなく、順番が前後にいれかわって
も何ら問題はない。
【0259】図66は、3つのフィルタ基板631a〜
cから干渉フィルタ632を構成したものであるが、図
64に示すように、4つのフィルタ基板631a〜dに
より干渉フィルタ632を構成することもできる。図6
6において、フィルタ基板631aにはB光のみを反射
する干渉膜641aが形成されている。その分光特性を
図65(a)に示す。また、フィルタ基板631bには
R光のみを反射する干渉膜641bが形成され、その分
光特性を図65(b)に示す。同様に、フィルタ基板6
31cにはBおよびG光のみを反射する干渉膜641c
が形成され、その分光特性を図65(c)に示し、フィ
ルタ基板631dにはGおよびR光のみを反射する干渉
膜641dが形成され、その分光特性を図65(d)に
示す。
【0260】このように、4つのフィルタ基板631a
〜dを用いているのは、図67(c)のようなバンド透
過もしくは、バンド反射の干渉膜(透過/反射の境界の
波長が2つある)を形成することをなくすためである。
図65のように、低域透過(低域反射)および高域透過
(高域反射)の干渉膜は形成が容易である。したがって
干渉膜の形成時間が短くてすみ、低コスト化を実現でき
るからである。
【0261】図68に示すように、画素サイズに対応し
た幅を有し、それぞれ図69(a)〜(c)に示すよう
な分光特性を有する干渉膜641a〜cを形成してもよ
い。本変形例においては、干渉膜641b(図69
(b))がバンド透過となっており、形成しにくいが、
フィルタ基板631を3枚で構成できるという利点があ
る。
【0262】なお、フィルタ基板631には、それぞれ
干渉膜641を形成するとしたが、これに限定するもの
でなく干渉膜641を樹脂からなるカラーフィルタにお
きかえてもよい。たとえば図68において、641aを
B光のみを透過し、他の光を吸収する樹脂カラーフィル
タとし、641cをG光のみを透過し、他の光を吸収す
る樹脂カラーフィルタとし、641cをR光のみを透過
し、他の光を吸収する樹脂カラーフィルタとしてもよ
い。すなわち、本発明の干渉フィルタは、個別の色のフ
ィルタを別基板、もしくは基板の異なる面に形成し、複
数の基板を重ねあわせることにより、R,G,Bの3原
色(もしくは、シアン,イエロー,マゼンダの3原色)
等のカラーフィルタを構成するものである。
【0263】また図68において、例えば、641a,
641cを干渉膜とし、641bを樹脂からなるカラー
フィルタとしてもよい。
【0264】また、図70に示すように、図64で示し
た干渉膜641a,641bを基板631aの両面に形
成し、641c,641dを基板631bの両面に形成
してもよい。また図71(a)に示すように、図68で
示した干渉膜641a,641bをフィルタ基板631
aに形成し、干渉膜641cをフィルタ基板641bに
形成してもよい。さらには図71(b)に示すように、
1つのフィルタ基板631の片面に図68に示す干渉膜
641a,641bを形成し、反対面に干渉膜641c
を形成してもよい。
【0265】なお、図72に示すように、干渉フィルタ
632(場合によっては樹脂からなるカラーフィルタ基
板を複数積層したもの)を、マイクロレンズ721の反
射面に配置もしくは形成してもよく、さらには干渉フィ
ルタ632をマイクロレンズ721の入射面(点線で示
す)に配置または形成してもよい。
【0266】なお、本実施の形態における表示パネルお
よびその変形例は、第1〜第6の実施の形態およびそれ
らの変形例において、表示パネルを備えるものについて
は、当該表示パネルとして適用できる。
【0267】(第8の実施の形態)次に、本発明の第8
の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態
は、本発明の映像表示装置に関するものである。本発明
でいう映像表示装置とは、表示パネルによって画像を表
示する装置の総称であり、本発明でいうビューファイン
ダーおよび投射型表示装置もこれに含まれる。したがっ
て、本実施の形態において、第1〜第7の実施の形態と
基本的に同様のものについては、同一符号を付与し、説
明を省略する。また、特に説明のないものについては、
第1〜第7の実施の形態と同じとする。
【0268】図73は、本発明の第8の実施の形態にお
ける映像表示装置(ビューファインダー)の断面図であ
る。本実施の形態におけるビューファインダーは、表示
パネル823と、表示パネル823を照明する光発生手
段であるバックライト20と、3原色のうちの各一色の
みに対応する光を透過する3つの透過領域と遮光領域と
が形成または配置されたカラーホイール732と、カラ
ーホイール732を表示パネル823の画像表示に同期
して回転させる回転手段であるモータ731と、補助レ
ンズ391と、拡大レンズ826等を備えるものであ
る。バックライト20は、第1の実施の形態における照
明装置のバックライト20と同じものである。したがっ
て、本実施の形態におけるビューファインダーは、図3
9のビューファインダの構成に、モータ731とカラー
ホイール732とを付加した構成であるといえる。
【0269】なお、第1の実施の形態における照明装置
のバックライト20の代わりに、実質的に平行な光線を
出射する照明装置、または、本発明の照明装置、例え
ば、第2、第4または第5の実施の形態における照明装
置(バックライト20のみ)、それらの変形例(第1ま
たは第2の実施の形態における照明装置のバックライト
20に対応する部分のみ)のいずれかを備えるとしても
よい。
【0270】カラーホイール732は、図74に示すよ
うに、少なくともR,G,Bの光透過領域を有する。さ
らに光を透過しない遮光部741を有している。カラー
ホイール732は、モータ731によって、表示パネル
823の表示画像と同期をとって回転し、カラー画像表
示を実現する。
【0271】以下、なぜ、遮光部741を形成してるい
かについて説明をする。表示パネル823がドットマト
リックス型表示パネルの場合、動画ボケを発生する。こ
の現象は液晶表示パネルの他、PDP,DMDにおいて
も同様に発生する。以下の事項は画素に電荷をたくわえ
る、あるいは平均輝度(CRTのように残光表示を行う
もの以外)表示を行うもの全般に適用できることである
が、説明を簡単にするために液晶表示パネルを画像表示
手段として用いる液晶プロジェクタを例にあげて説明す
る。
【0272】液晶プロジェクタの表示画像を低下させる
原因に動画表示時に画面がぼやけるという現象がある。
この原因としては、第1に、液晶の応答時間が遅いこ
と、第2に、1フィールド(1フレーム)の期間、画素
に電荷を保持しているというメモリ性、の2つが考えら
れる。
【0273】第1の原因については、液晶の応答時間
が、TN液晶およびPD液晶の立ち上がり時間と、立ち
下がり時間(30msec程度(パネル温度30℃以上
時))との和であり、1フレームが1/60=16ms
ecとすれば、十分追従しているはずであるので、特に
問題はないと思われる。
【0274】問題は第2の原因である。CRTにおいて
は、電子ビームで書き込み、ピーク輝度を高くし、あと
は残存時間で表示するため、白黒表示がはっきりとし、
応答性もよく、高画質表示までも何ら問題はない。しか
し、液晶表示パネルにおいては、1フレーム期間の間ず
っと一定の輝度を保持し、平均輝度で画像を表示するた
め、動画時に応答時間が遅く感じられる。
【0275】図76は、前述した動画表示等の応答時間
を改善するために、映像信号を処理する処理回路のブロ
ック図である。本実施の形態における映像表示装置(ビ
ューファインダー)の画像表示方法は、概念的には、第
1の画像と第2の画像の表示期間の間に黒の画面を表示
するものである。すなわち、本実施の形態においては、
黒表示を行う期間は、表示パネル823の光入射面に遮
光部741が位置している状態となるように、遮光部7
41の配置およびモータ732の回転数を選定するもの
である。画像表示方法の概念を図75に示す。なお、説
明を容易にするため、画面に画像として“F”という文
字を表示するとしたが、実際は自然画等も表示される。
【0276】まず、図75(a)に示すように、画面の
上から順次画像“F”を表示していく。図75(b)
は、画像“F”全体の表示を終了したところを示してい
る。次に、図75(c)に示すように、画面751の上
から順次黒表示を行う。黒表示を終了したところを75
(d)に示す。つまり、画像表示(自然画等)と黒表示
とを交互に行うものである。なお、液晶表示パネル82
3の駆動方法としては、1H反転駆動もしくは1カラム
反転駆動とすることによって、クロストーク等が発生せ
ず良好である。
【0277】画像表示を行う期間Aと、黒表示を行う期
間Bは1:1にすることが回路構成が簡易になり、Xお
よびYドライバ回路の設計も容易である。つまり1度メ
モリに保持させた映像信号を倍速読み出しして、液晶表
示パネル823に順次書き込んでいけばよい。ただし、
1:1に限定するものではなし、当然のことながら黒表
示期間Bを短くしてもよい。図74のカラーホイル73
2を用いるような、R,G,B、または、シアン,イエ
ロー,マゼンダを別々に表示する場合は、6倍速(3×
2)にすればよい。
【0278】図76に示すように、映像信号SIGは、
A/D変換回路761でデジタルデータに変換され、F
メモリ(フィールドメモリ又はフレームメモリ)762
の記憶手段に保持される。一方、ラスター表示設定回路
763は、黒表示期間Bの表示輝度レベルを設定する回
路である。ラスター設定回路763は場合によっては自
然画等を出力する場合もある。倍速読み出し回路764
は、第1のフレーム(フィールド)の前半(画像表示期
間A)でFメモリ762からデータを読みだし、倍速で
表示パネル823に画像を書き込む。また第1のフレー
ムの後半(黒表示期間B)でラスター設定回路の設定値
にもとづき、ラスター表示を表示パネル823に対して
行う。もちろん、遮光部741で完全に遮光しているの
であれば黒表示を行う必要はない。
【0279】なお、図75で示した画像表示方法および
図76で示した映像信号処理回路は、液晶表示パネルを
対象として説明をしてきたが、これに限定されるもので
はなく、すべてのドットマトリックス型表示パネルに適
用されるものである。ドットマトリックスパネルは、画
素の輝度を一定期間(フレームあるいはフィールド期
間)保持する。この保持には、液晶表示パネルのように
一定状態で保持するものが当然に含まれる。他に、パル
ス変調(PWM変調等)も1フレームもしくは1フィー
ルドを平均して画素に一定輝度保持するものと本発明の
技術的範囲に含まれると考えることができる。なぜなら
ば、パルスの組み合わせで一定の表示を行うからであ
り、CRTのように、1つのピーク輝度で表示を行うも
のとは異なるからである。パルス駆動(PWM変調等)
により1フレーム間で所定の輝度を表示するから、画素
に電荷を保持しているものと考えられる。
【0280】したがって、本発明の映像表示装置の表示
パネルとしては、プラズマディスプレイ(PDP)、T
I社が開発した反射型のマイクロミラー表示パネル(D
MD,DLP)も当然技術的に適用可能である。他に、
有機ELディスプレイ、LEDディスプレイ、無機EL
ディスプレイ、蛍光発光管、FEDも含まれる。これら
のドットマトリックスすべて(つまり電子銃を用いるC
RT方式以外)をそれぞれ、本発明の映像表示装置の表
示パネルとして適用することによって、動画の応答性等
を改善できるという効果が得られる。さらには、松下電
器産業が開発したフラットCRT(CFP)も本発明の
技術を適用することができる。
【0281】カラーホイール732を回転させるモータ
731の制御にも考慮する必要がある。この理由を図7
7を参照して説明する。図77において、映像信号処理
回路772は、映像信号SIGを処理して、表示パネル
823へ画像表示信号として出力するものであり、図7
6で示した各回路の機能を包含するものである。カラー
ホイール731の回転を停止しようとするときは、表示
パネル823への画像表示信号の出力を停止した後、も
しくは、バックライト20(発光ランプ15)の発光を
停止した後、カラーホイール731の回転を減速させて
いく。もし、観察者に表示パネル823の表示画像が観
察できる状態でカラーホイールの回転を減速しはじめる
と、R,G,Bの画像表示とカラーホイールの同期がと
れなくなり、カラーセパレーションの画像を表示するこ
とになるからである。
【0282】そのため、図77に示すように、画像表示
を停止する際、CPU771はスイッチ773をオープ
ンにしてランプ20への電力供給を停止させるか、映像
信号処理回路772を制御して表示パネル823に黒表
示させる。その後にスイッチ774をオープンもしく
は、モータ731への電圧供給を徐々に少なくすること
によりカラーホイール731の回転を低減させる。
【0283】(第9の実施の形態)次に、本発明の第9
の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態
は、本発明の表示パネルの駆動回路に関するものであ
る。本発明の表示パネルの駆動方法は、本発明の表示パ
ネルだけではなく、従来の表示パネルに対しても適用で
きるものであるが、便宜上、第7の実施の形態における
表示パネルを対象として、以下の説明を行う。したがっ
て、本実施の形態において、第7、第8の実施の形態と
基本的に同様のものについては、同一符号を付与し、説
明を省略する。また、特に説明のないものについては、
第7、第8の実施の形態と同じとする。
【0284】本実施の形態における表示パネルの駆動方
法に対応する、ドットマトリックス表示パネルの画素に
印加する信号をサンプリングする方法について、図78
から図80を参照して説明する。
【0285】図78(a)において、nは、表示パネル
の任意のn行目の画素行、n+1は次の画素行であると
する。各ブロックaはRGBの画素を有するとする。一
画素行に320ドット×(RGB)の960ドットが形
成されているとし、図78(b)〜(d)に示すサンプ
リングクロックは、立上がりで各画素に印加される電圧
がサンプリングされるとする。
【0286】最も好ましく(解像度を高く)サンプリン
グするには、図78(d)の如く、サンプリングの立上
がりおよび停止のタイミングが、R,G,Bでそれぞれ
重ならないように、サンプリングするべきである。しか
し、このサンプリングでは1水平走査期間(1H)に3
20×3=960ドットサンプリングする必要がある。
すなわち、回路のメイン周波数が高く(3ドット3サン
プリングパルス駆動)なってしまう。なお、説明を容易
にするためブランキング時間は考慮していない。
【0287】本実施の形態においては、図78(b)に
示すように、3ドットで2サンプリング駆動を行ってい
る。そのためサンプリングクロックは1Hに320×2
=600ドット行えばよい。図78(b)のサンプリン
グが第1フレームのn行目であれば、次の第2フレーム
の前記n行目は図78(c)で示すサンプリングを行
う。つまり、図78(b)と逆位相のクロック(図78
(c))でサンプリングするものである。このようにサ
ンプリングタイミングを変化させることにより、低い周
波数を用いて実用上十分な解像度を実現できる。
【0288】さらに好ましくは、第1のフレームのn行
目(n画素行)に、図78(b)に示すサンプリングを
行うとすれば、n+1行目は図78(c)に示すサンプ
リングを行うとすることがよい。このとき、n+2行目
は図78(b)に示すサンプリングを行う。このように
画素行ごとにサンプリングクロックの位相を逆転させる
ことにより、さらに見かけ上の解像度を向上させること
が可能である。
【0289】図79は、サンプリング位置(図78
(b),(c)の波形の立ち上がり部分)を○で示した
ものであり、図79(a)は図78(b)と、図79
(b)は図78(c)と、それぞれ等価なものである。
n画素行を図79(a)のサンプリング駆動を行えば、
n+1画素行を図79(b)のサンプリング駆動を行
う。さらに/または、第1フレームでn画素行で図79
(a)のサンプリング駆動を行えば、次の第2フレーム
の前記n画素行で図79(b)のサンプリング駆動を行
う。
【0290】図78(d)に示すような960ドットサ
ンプリングの場合も、図80に示す駆動を行うことが好
ましい。つまりn画素行を80(a)のサンプリング駆
動を行えば、n+1画素行を図80(b)のサンプリン
グ駆動を行う。さらに/または、第1のフレームのn画
素行で図80(a)のサンプリング駆動を行えば、第2
のフレームの前記n画素行で図80(b)のサンプリン
グ駆動を行う。
【0291】以上のように各画素行ごとに、もしくはフ
レームごとにサンプリングクロックの位相を反転させる
ことにより回路のメイン周波数を高くすることなく、高
い解像度を実現できる。
【0292】なお、図78(b),(c)などで、RG
Bのうち1色または2色のサンプリングクロックの位相
を他と逆位相にすることにより、輝度信号に関して解像
度が向上する。
【0293】(第10の実施の形態)次に、本発明の第
10の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施の
形態も、本発明の表示パネルの駆動方法に関するもので
ある。本発明の表示パネルの駆動方法は、本発明の表示
パネルだけではなく、従来の表示パネルに対しても適用
できるものであるが、便宜上、第7の実施の形態におけ
る表示パネルを対象として、以下の説明を行う。したが
って、本実施の形態において、第7〜第9の実施の形態
と基本的に同様のものについては、同一符号を付与し、
説明を省略する。また、特に説明のないものについて
は、第7〜第9の実施の形態と同じとする。
【0294】以下、図63に示した第7の実施の形態に
おける表示パネルにおいて、光変調層638として、高
分子分散液晶を用いた表示パネルについて説明する。
【0295】通常、液晶層638はカラーフィルタ(例
えば、図63における干渉フィルタ632)と画素電極
637間に狭持される。カラーフィルタは、対向電極6
36上または対向電極636の下に形成されている。対
向電極636には所定値の直流電圧が印加されている。
画素電極には前記対向電極の電位を中心とした交流の映
像信号が印加される。ただし、薄膜トランジスタなどの
突き抜け電圧の影響などはあり、正確には対向電極の電
位は映像信号の中心値よりも0.5Vから1V下がった
電位となる。
【0296】しかしながら、赤(R)、緑(G)、青
(B)の映像信号の中心値は同一電位である。もしくは
減法混色の場合はシアン、イエロー、マゼンダの映像信
号の中心値は同一電位である。つまり、3原色の映像信
号のバイアス電位は等しい。この状態を図91の実線で
示す。図91の実線は信号中心を中心として1水平走査
(HD)期間または1垂直走査(VD)期間ごとに液晶
表示パネルに印加する映像信号の極性を反転させている
ことを示している(バイアス電位0V)。
【0297】液晶層として、高分子分散液晶を用いる場
合は、光変調に偏光板が不要である。そのため、高輝度
表示を実現できる。しかし、高分子分散液晶の場合、入
射光の波長依存性によるものと思われるが、バイアス電
位が異なる。つまり、対向電極の電位に対し、3原色の
映像信号の電位を個別に調整する必要がある。特に赤色
など長波長の光に対してこの程度が大きい。個別のバイ
アス調整を行わなければ、良好な黒表示を行うことがで
きない。この現象は従来からよく用いられているTN液
晶では生じない。
【0298】そのため、図91の点線で示すように3原
色の映像信号のうち1つを基準としてバイアス電圧の調
整をする必要がある。図91では、Rの映像信号に対
し、V1なるバイアス電圧と印加し、Bの映像信号に対
してV2なるバイアス電圧を印加している。このことは
3原色がシアン、イエロー、マゼンダの場合も同様であ
る。
【0299】3原色の映像信号の中心値を変化させるの
は、図92の駆動回路で行う。各映像信号は、各アナロ
グスイッチ921に入力される。また、アナログスイッ
チ921には可変抵抗922または固定抵抗923によ
りクランプ電位が与えられる。
【0300】アナログスイッチ921は、HDまたはV
D信号により切り換えられる。つまり、ブランキング時
間にクランプ電位が映像信号に印加され、クランプされ
る。今、Gの映像信号を固定値としているため、クラン
プ電位は固定抵抗923で与えられている。RおよびB
の映像信号は中心値を対向電極電位に対して可変する必
要があるため、可変抵抗922としている。当然のこと
ながら、クランプ電位の作製はD/Aコンバータで行っ
てもよい。また、中心値を可変する方法は多種多様の方
法があり、映像信号をデジタル処理しているのであれ
ば、デジタルデータを加算あるいは減算するだけで中心
値を変更できる。
【0301】図92の駆動回路を用いることにより、3
原色の映像信号の中心値を個別に変更することが容易に
できる。そのため、高分子分散液晶表示パネルにおいて
良好な黒表示を実現できる。
【0302】高分子分散液晶表示パネルの表示モードと
して、ノーマリホワイト(NW)モードとノーマリブラ
ック(NB)モードがある。NWモードは液晶層に電圧
を印加しない状態が白表示である。NWモードは液晶層
に電圧を印加しない状態が黒表示である。高分子液晶表
示パネルを直視表示のビューファインダとして用いる場
合は主としてNWモードを用いる。高分子分散液晶表示
パネルを投射型表示装置(プロジェクタ)のライトバル
ブとして用いる場合はNBモードで用いる。
【0303】高分子分散液晶表示パネルへの光入射面で
の照度をE〔lx〕、光出射面、かつ前記高分子分散液
晶表示パネルの法線方向から測定した輝度をB(n
t)、円周率をπとしたとき、NBモードのときは散乱
ゲインGは、0.7≦G≦1.5を満足するようにす
る。Gが0.7以下でありが高分子分散液晶表示パネル
の駆動電圧が高くなり高分子分散液晶表示パネルが発熱
し、特性が劣化する。Gが1.5以上であれば必要なコ
ントラストが達成できない。NWモードの時は散乱ゲイ
ンGは、1.5≦G≦3.0を満足するようにする。G
が1.5以下だと視野角はひろくなるが必要な明るさを
達成できない。Gが3.0以上だと視野角が狭く、携帯
用情報端末あるいはビューファインダとして使用しづら
くなる。なお、画素が反射電極の場合はBは反射面の輝
度Bを測定する。この際、表示パネルのガラス表面など
で反射する直接反射光を考慮して測定して散乱ゲインG
を求める必要がある。
【0304】NWモードで最大白表示を得るのには、液
晶層に印加する電圧を液晶の立ち上がり電圧より高くす
る。この立ち上がり電圧とは、液晶が透過し始める電圧
をいう。言い換えれば、画素に印加する電圧は立ち上が
り電圧より大きく最大印加電圧以下で画像表示をおこな
う。つまり、NWモードの時は、液晶層が完全散乱状態
で使用しない。立ち上がり電圧より大きくするのは、散
乱を適度に低減し、反射電極で反射した光をも利用して
白表示をおこなうことにより明るい白表示を実現できる
からである。白表示の調整は最適な視角方向(観察者が
通常表示パネルを見る方向)から輝度を測定し、輝度が
最大となるように画素に印加する電圧を調整してガンマ
をあわせる。観察者の使用するボリウムとして、NWモ
ードの場合、黒表示での印加電圧を可変せず、白表示で
の印加電圧を可変できるものをビデオカメラ本体などに
する配置することが好ましい。観察者は表示画像を見な
がら、前記ボリウムを調整し、最も明るい表示でなるよ
うにすることができる。
【0305】画素は、1画素に複数(例えば、2)の画
素電極を形成することが好ましい。前記複数の画素は1
フレームで液晶層で印加される電圧の絶対値を変化させ
る。1の画素電極上の光透過状態が、他の画素電極上の
光透過状態を変化させる。このように構成することによ
り視野角を見かけ上広くすることができる。
【0306】なお、上述した各実施の形態において、本
発明の発光素子または光発生手段として(発光素子(ラ
ンプ)15等)、主として白色LEDを例示して説明し
たが、図88のように間接的に発光素子として用いたも
のでもよく、その他、太陽光などを導いたものでもよ
い。その他、無機あるいは有機EL素子、冷陰極管蛍光
発光素子、熱陰極管蛍光発光素子、蛍光発光素子などで
もよい。また、発光素子15の発光色は白色が好ましい
が、赤、青、緑などの単色でもよく、また、図37,図
47,図48,図36等のように発光素子を複数用いる
場合は発光素子15aを赤色発光、発光素子15bを青
色発光のものを用いてもよい。また、発光素子15はパ
ルス変調方式で点灯させ、照明輝度を変化させることが
好ましい。
【0307】また、本発明のビューファインダは、上述
した各実施の形態において、拡大レンズ826、接眼リ
ング825などを備えているとして説明したが、これら
は省略することができる。これらを省略することによっ
て、表示パネル823の表示画像は小さくなるが、実用
上適用できる場合が多い。
【0308】また、本発明のビューファインダの場合、
表示パネル823に入射する光は狭指向性の光線であ
る。そのため表示パネル823の光入射面にマイクロレ
ンズアレイを配置することは効果がある。マイクロレン
ズアレイ(図示せず)のマイクロレンズは前記狭指向性
の光を集光し、効率よくブラックマトリックス(BM)
を通過され、画素電極637に入射される。そのため見
かけ上の開口率が増加する。したがって、さらに発光素
子15からの光利用効率が向上する。発光素子15が従
来の面光源821の場合は、マイクロレンズに入射する
光に指向性がないから、光を集光することはできず光利
用効率の向上はできない。この構成は、投射型表示装置
では公知であるが、面光源を用いる従来のビューファイ
ンダに採用されたことはない。狭指向性の光線を発生す
る本発明の照明装置をバックライトとして組み合わせて
初めて効果を発揮できるものである。
【0309】
【発明の効果】以上説明したところから明らかなよう
に、請求項1〜12の本発明は、低消費電力、小型、軽
量でかつ、信頼性の高い照明装置を提供することができ
る。
【0310】請求項13〜32の本発明は、低消費電
力、小型、軽量でかつ、信頼性の高いビューファインダ
を提供することができる。
【0311】請求項33、34の本発明は、低消費電
力、小型、軽量でかつ、信頼性の高いビデオカメラを提
供することができる。
【0312】請求項35の本発明は、低消費電力、小
型、軽量でかつ、信頼性の高い照明装置、ビューファイ
ンダ、ビデオカメラ、投射型表示装置および映像表示装
置を実現するための照明装置の製造方法を提供すること
ができる。
【0313】請求項36、37の本発明は、低消費電
力、小型、軽量でかつ、信頼性の高い投射型表示装置お
よび映像表示装置を提供することができる。
【0314】請求項38、39の本発明は、低消費電
力、小型、軽量でかつ、信頼性の高い照明装置、ビュー
ファインダ、ビデオカメラ、投射型表示装置および映像
表示装置を実現するための表示パネルを提供することが
できる。
【0315】請求項40、41の本発明は、低消費電
力、小型、軽量でかつ、信頼性の高い映像表示装置を提
供することができる。
【0316】請求項42の本発明は、低消費電力、小
型、軽量でかつ、信頼性の高い照明装置、ビューファイ
ンダ、ビデオカメラ、投射型表示装置および映像表示装
置を実現するための表示パネルの駆動方法を提供するこ
とができる。
【0317】請求項43、44の本発明は、低消費電
力、小型、軽量でかつ、信頼性の高い照明装置、ビュー
ファインダ、ビデオカメラ、投射型表示装置および映像
表示装置を実現するための表示パネルの駆動回路を提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態における照明装置の
平面図および断面図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態における照明装置の
放物面を示す図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態における照明装置の
放物面を示す図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態における照明装置の
表示パネルの有効表示領域の対角長を示す平面図であ
る。
【図5】本発明の第1の実施の形態における照明装置の
表示パネルの表示領域と発光素子の位置関係を示す平面
図である。
【図6】図5(b)の部分立面図である。
【図7】本発明の第1の実施の形態における照明装置の
部分断面図である。
【図8】本発明の第1の実施の形態における照明装置の
変形例の部分断面図である。
【図9】本発明の第1の実施の形態における照明装置の
変形例の部分断面図である。
【図10】本発明の第1の実施の形態における照明装置
の変形例の製造工程を示す断面図である。
【図11】本発明の第1の実施の形態における照明装置
の変形例の部分断面図である。
【図12】本発明の第1の実施の形態における照明装置
の変形例の部分断面図である。
【図13】本発明の第1の実施の形態における照明装置
の発光素子の詳細を示す平面図および断面図である。
【図14】本発明の第1の実施の形態における照明装置
の発光素子の変形例の詳細を示す断面図である。
【図15】本発明の第1の実施の形態における照明装置
の発光素子の変形例の詳細を示す断面図である。
【図16】本発明の第1の実施の形態における照明装置
の発光素子の変形例の詳細を示す断面図である。
【図17】本発明の第1の実施の形態における照明装置
の発光素子の変形例の詳細を示す断面図である。
【図18】本発明の第1の実施の形態における照明装置
の発光素子の変形例の詳細を示す断面図である。
【図19】本発明の第1の実施の形態における照明装置
の発光素子の変形例の詳細を示す断面図である。
【図20】本発明の第1の実施の形態における照明装置
の発光素子の変形例の詳細を示す断面図である。
【図21】本発明の第1の実施の形態における照明装置
の発光素子の変形例の詳細を示す平面図および断面図で
ある。
【図22】本発明の第1の実施の形態における照明装置
を備えたビデオカメラを示す概略立面図である。
【図23】本発明の第1の実施の形態における照明装置
の発光素子の変形例の詳細を示す断面図である。
【図24】本発明の第1の実施の形態における照明装置
の発光素子の変形例を示す回路図である。
【図25】本発明の第2の実施の形態における照明装置
の平面図および断面図である。
【図26】本発明の第2の実施の形態における照明装置
の変形例の断面図である。
【図27】本発明の第2の実施の形態における照明装置
の変形例の部分断面図および部分平面図である。
【図28】本発明の第2の実施の形態における照明装置
の変形例の断面図である。
【図29】本発明の第2の実施の形態における照明装置
の変形例の断面図である。
【図30】本発明の第2の実施の形態における照明装置
の変形例の断面図である。
【図31】本発明の第2の実施の形態における照明装置
の変形例の断面図である。
【図32】本発明の第2の実施の形態における照明装置
の変形例の断面図である。
【図33】本発明の第1の実施の形態における照明装置
の変形例の部分断面図である。
【図34】本発明の第1の実施の形態における照明装置
の変形例の部分断面図である。
【図35】本発明の第1の実施の形態における照明装置
の変形例の部分斜視図および部分断面図である。
【図36】本発明の第1の実施の形態における照明装置
の変形例の部分斜視図および部分断面図である。
【図37】本発明の第2の実施の形態における照明装置
の変形例の断面図である。
【図38】本発明の第3の実施の形態におけるビューフ
ァインダの断面図である。
【図39】本発明の第3の実施の形態におけるビューフ
ァインダの変形例の断面図である。
【図40】本発明の第3の実施の形態におけるビューフ
ァインダの変形例の断面図である。
【図41】本発明の第3の実施の形態におけるビューフ
ァインダの変形例の部分断面図である。
【図42】本発明の第3の実施の形態におけるビューフ
ァインダの変形例の部分断面図である。
【図43】本発明の第3の実施の形態におけるビューフ
ァインダの変形例の断面図である。
【図44】本発明の第3の実施の形態におけるビューフ
ァインダの変形例の断面図である。
【図45】本発明の第3の実施の形態におけるビューフ
ァインダの変形例の断面図である。
【図46】本発明の第3の実施の形態におけるビューフ
ァインダの変形例の断面図である。
【図47】本発明の第3の実施の形態におけるビューフ
ァインダの変形例の断面図である。
【図48】本発明の第3の実施の形態におけるビューフ
ァインダの変形例の断面図である。
【図49】本発明の第3の実施の形態におけるビューフ
ァインダの変形例の断面図である。
【図50】図49の指向性制御板491の詳細を示す部
分拡大斜視図である。
【図51】本発明の第3の実施の形態におけるビューフ
ァインダの変形例の断面図である。
【図52】本発明の第3の実施の形態におけるビューフ
ァインダの変形例の断面図である。
【図53】本発明の第3の実施の形態におけるビューフ
ァインダの変形例の断面図である。
【図54】本発明の第3の実施の形態におけるビューフ
ァインダの変形例の断面図である。
【図55】本発明の第3の実施の形態におけるビューフ
ァインダの変形例の断面図である。
【図56】本発明の第4の実施の形態における照明装置
の断面図である。
【図57】本発明の第6の実施の形態における投射型表
示装置の変形例の断面図である。
【図58】本発明の第6の実施の形態における投射型表
示装置の断面図である。
【図59】本発明の第6の実施の形態における投射型表
示装置の発光ランプの詳細を示す断面図である。
【図60】本発明の第6の実施の形態における投射型表
示装置の変形例の部分断面図である。
【図61】本発明の第6の実施の形態における投射型表
示装置の発光ランプの変形例の詳細を示す断面図であ
る。
【図62】本発明の第6の実施の形態における投射型表
示装置の変形例の断面図である。
【図63】本発明の第7の実施の形態における表示パネ
ルの断面図である。
【図64】本発明の第7の実施の形態における表示パネ
ルの干渉フィルタの変形例の詳細断面図である。
【図65】本発明の第7の実施の形態における表示パネ
ルの干渉フィルタの変形例の干渉膜の分光特性を示す図
である。
【図66】本発明の第7の実施の形態における表示パネ
ルの干渉フィルタの詳細断面図である。
【図67】本発明の第7の実施の形態における表示パネ
ルの干渉フィルタの干渉膜の分光特性を示す図である。
【図68】本発明の第7の実施の形態における表示パネ
ルの干渉フィルタの変形例の詳細断面図である。
【図69】本発明の第7の実施の形態における表示パネ
ルの干渉フィルタの変形例の干渉膜の分光特性を示す図
である。
【図70】本発明の第7の実施の形態における表示パネ
ルの干渉フィルタの変形例の詳細断面図である。
【図71】本発明の第7の実施の形態における表示パネ
ルの干渉フィルタの変形例の詳細断面図である。
【図72】本発明の第7の実施の形態における表示パネ
ルの変形例の断面図である。
【図73】本発明の第8の実施の形態における映像表示
装置(ビューファインダー)の断面図である。
【図74】本発明の第8の実施の形態における映像表示
装置(ビューファインダー)のカラーホイールの平面図
である。
【図75】本発明の第8の実施の形態における映像表示
装置(ビューファインダー)の画像表示方法の概念図で
ある。
【図76】本発明の第8の実施の形態における映像表示
装置(ビューファインダー)の映像信号処理回路のブロ
ック図である。
【図77】本発明の第8の実施の形態における映像表示
装置(ビューファインダー)の制御回路の回路図であ
る。
【図78】本発明の第9の実施の形態における表示パネ
ルの駆動方法を示す図である。
【図79】本発明の第9の実施の形態における表示パネ
ルの駆動方法を示す図である。
【図80】本発明の第9の実施の形態における表示パネ
ルの駆動方法を示す図である。
【図81】一般的なビューファインダの外観形状を示す
斜視図である。
【図82】従来のビューファインダの断面図である。
【図83】従来のビューファインダの部分斜視図であ
る。
【図84】本発明の第3の実施の形態におけるビューフ
ァインダの変形例の部分断面図である。
【図85】本発明の第3の実施の形態におけるビューフ
ァインダの変形例の部分断面図である。
【図86】本発明の第2の実施の形態における照明装置
の変形例の断面図である。
【図87】本発明の第2の実施の形態における照明装置
の変形例の部分平面図である。
【図88】本発明の第1の実施の形態における照明装置
の発光素子の変形例の詳細を示す断面図である。
【図89】本発明の第3の実施の形態におけるビューフ
ァインダの変形例の部分断面図である。
【図90】本発明の第3の実施の形態におけるビューフ
ァインダの変形例の部分断面図である。
【図91】本発明の第10の実施の形態における表示パ
ネルの駆動回路による映像信号の電位を示す図である。
【図92】本発明の第10の実施の形態における表示パ
ネルの駆動回路の回路図である。
【図93】本発明の第3の実施の形態におけるビューフ
ァインダの変形例の断面図である。
【図94】本発明の第4の実施の形態における照明装置
の断面図および部分拡大斜視図である。
【図95】本発明の第4の実施の形態における照明装置
の変形例の断面図である。
【図96】本発明の第3の実施の形態におけるビューフ
ァインダの変形例を備えるビデオカメラの部分断面図で
ある。
【図97】図96のミラー部962の詳細を示す平面図
である。
【図98】本発明の第3の実施の形態におけるビューフ
ァインダの変形例を備えるビデオカメラの全体斜視図で
ある。
【図99】本発明の第3の実施の形態におけるビューフ
ァインダの変形例を備えるビデオカメラの部分断面図で
ある。
【図100】本発明の第3の実施の形態におけるビュー
ファインダの変形例を備えるビデオカメラの部分断面図
である。
【図101】本発明の第3の実施の形態におけるビュー
ファインダの変形例を備えるビデオカメラの部分断面図
である。
【図102】本発明の第3の実施の形態におけるビュー
ファインダの変形例を備えるビデオカメラの部分断面図
である。
【符号の説明】
10 光結合剤 11 ブロック 12 反射膜 14 フレキシブル基板(プリント基板) 15 LED(発光素子) 16 拡散シート 17 光線 18 表示領域 19 光出射領域 20 バックライト 22 放物面形成領域(使用部) 23 放物面鏡 81 光拡散部 91 光拡散膜 101 保護シート 111 エンボス加工面 131 LED電極 132 反射膜 133 電極端子 134 ハンダ 135 LEDチップ 136 蛍光体 137 絶縁膜 138 銅はく(放熱板) 141 拡散板 142 色フィルタ 143 円錐反射板 144 放物面鏡(凹面鏡) 145 樹脂(セラミック) 146 反射膜(反射板) 147 凸レンズ 148 放熱板 161 反射板 162 反射防止膜 211 拡散剤 221 ビデオカメラ本体 222 赤外線受光部 232 発光体 233 樹脂レンズ 234 レンズ面 235 レンズ面の頂点 236 レンズ面の法線 237 レンズ面の曲率中心 238 レンズ面による発光体の像 251 反射フィルム 252 平滑板 253 保護膜 254 保持部 255 駆動回路 256 接続端子 257 リード線 271 凸状保持部 341 ギャップ 342 封止体 343 封止樹脂 391 補助レンズ 421 可動部 441 リレーレンズ 451 プリズムブロック 461 PBS 491 指向性制御板 501 開口部 502 遮光壁 541 透明板 551 反射プリズム 552 開口絞り 553 集光レンズ 561 高分子分散液晶層 562 透明電極 571 ダイクロイックミラー 572 ダイクロイックプリズム 573 投射レンズ 574 高分子分散液晶パネル 591 ランプバルブ 592 電極 593 集光レンズ 601 プリズム 631 フィルタ基板 632 干渉フィルタ 633 マイクロレンズアレイ 634 アレイ基板 635 対向基板 636 対向電極 637 画素電極 638 液晶層(光変調層) 639 接着層 641 干渉膜 721 マイクロレンズ 731 モータ 732 カラーフィルタ 741 遮光部 751 画面 761 A/D変換回路 762 Fメモリ 763 ラスター設定回路 764 倍速読み出し回路 765 信号分割回路 771 CPU 772 映像信号処理回路 773,774 スイッチ 811 ボデー 812 接眼カバー 813 取り付け金具 821 蛍光管ボックス 832 拡散板 823 液晶表示パネル 824 偏光板 825 接眼リング 826 拡大レンズ 881 光伝達部材(ファイバー) 891 プリズム 921 アナログスイッチ 922 可変抵抗 923 固定抵抗 961 バネ 962 ミラー部 963 留め部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 5/66 102 H04N 5/66 102A 5G435 5/74 5/74 K 9/30 9/30 Fターム(参考) 2H091 FA01Y FA14Z FA17Z FA21X FA23Z FA26X FA26Z FA29Y FA31Z FA45Z FC30 FD01 GA11 GA13 GA16 JA02 LA11 LA30 MA10 2H093 NC53 ND42 NE06 NF11 5C022 AA11 AA13 AB15 AB67 AC03 AC09 AC79 5C058 AA06 AA13 AB03 AB05 BA26 5C060 BA04 GA02 HA18 HC01 HC19 HD07 JB02 JB03 5G435 AA00 AA18 BB04 BB12 BB17 CC09 CC12 DD02 DD04 EE30 FF03 FF05 FF06 FF07 FF13 GG01 GG03 GG04 GG08 GG11 GG18 HH03 HH06 KK07 LL04 LL14

Claims (44)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発光素子と、 前記発光素子により放射された光線を反射して出射する
    凹面鏡とを備え、 前記凹面鏡は、放物面鏡の半分より小さい一部、もしく
    は、その他の凹面を反射面とするものであり、 前記発光素子および前記凹面鏡は、前記出射された光線
    が実質的に平行になるように配置されていることを特徴
    とする照明装置。
  2. 【請求項2】 前記発光素子により放射された光線の全
    部または一部を反射する反射手段を備え、 前記凹面鏡は、前記反射手段により反射された前記光線
    を反射して出射し、 前記発光素子、前記凹面鏡および前記反射手段は、前記
    出射された光線が実質的に平行になるように配置されて
    いることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
  3. 【請求項3】 前記発光素子として、第1の発光素子お
    よび第2の発光素子を備え、 前記第1の発光素子から放射された光線は、前記反射手
    段を介さずに前記凹面鏡に入射し、 前記第2の発光素子から放射された光線は、前記反射手
    段を介して前記凹面鏡に入射することを特徴とする請求
    項2に記載の照明装置。
  4. 【請求項4】 前記発光素子は、白色光を発生するLE
    Dと、前記LEDの裏面に配置された光反射手段とを有
    することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の
    照明装置。
  5. 【請求項5】 前記発光素子は、白色光を発生するLE
    Dと、透明樹脂体とを有し、 前記LEDおよび前記透明樹脂体は、光結合剤で結合さ
    れていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記
    載の照明装置。
  6. 【請求項6】 底面側を広開口部とし、頂点側を狭開口
    部とする、円錐状の筒または角錐状の筒の内面に反射面
    を有する光集光手段を、前記発光素子の替わりに、また
    は、前記発光素子とともに備え、 前記光集光手段は、前記広開口部から入射した自然光
    を、前記狭開口部から放射し、 前記光集光手段を前記発光素子とともに備える場合は、
    前記光集光手段は、前記発光素子と切り替えて使用され
    る、および/または、前記発光素子の補助として使用さ
    れることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の
    照明装置。
  7. 【請求項7】 前記凹面鏡を保護する保護手段を備える
    ことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の照明
    装置。
  8. 【請求項8】 電圧印加により散乱状態が変化する散乱
    パネルを備え、 前記出射される光線は、前記散乱パネルを介して出射さ
    れることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の
    照明装置。
  9. 【請求項9】 透明なブロックを備え、 前記光線は、前記発光素子から放射されてから出射され
    るまでの間は、実質的に前記ブロックを透過することを
    特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の照明装置。
  10. 【請求項10】 前記反射手段は、前記ブロックの端面
    での全反射によるもの、および/または、前記ブロック
    の端面に形成された反射膜であり、 両者を併用する場合は、前記反射膜は、前記両者の境界
    を端部とする所定の範囲において前記発光素子により放
    射された光線に対する反射率が前記端部へ向かって漸減
    するもの、または、前記両者の境界が不明確となるよう
    に形成または配置されているものであることを特徴とす
    る請求項9に記載の照明装置。
  11. 【請求項11】 底面側を広開口部とし、頂点側を狭開
    口部とする、円錐状の筒または角錐状の筒の内面に反射
    面を有し、前記広開口部から入射した自然光を、前記狭
    開口部から放射する光集光手段と、 前記狭開口部から放射された光線を実質的に平行光線と
    なるように変換して出射する平行化手段と備えることを
    特徴とする照明装置。
  12. 【請求項12】 前記光集光手段が集光する光の色を判
    定するカラーセンサを備えることを特徴とする請求項1
    1に記載の照明装置。
  13. 【請求項13】 請求項1〜12のいずれかに記載の照
    明装置と、 表示パネルとを備え、 前記照明装置は、前記出射された光線によって、前記表
    示パネルを照明することを特徴とするビューファイン
    ダ。
  14. 【請求項14】 前記ブロックから前記光線が出射され
    る光出射面と前記表示パネルとを結合する光結合層を備
    えることを特徴とする請求項13に記載のビューファイ
    ンダ。
  15. 【請求項15】 前記表示パネルの光出射側に配置され
    た集光レンズと、 前記表示パネルに表示される画像を拡大して観察者に見
    えるようにする拡大レンズとを備え、 前記表示パネルを出射した光線は、前記集光レンズによ
    り実質的に集光された後、前記拡大レンズに入射するこ
    とを特徴とする請求項13に記載のビューファインダ。
  16. 【請求項16】 前記表示パネルに表示される画像を拡
    大して観察者に見えるようにする拡大レンズを備え、 前記表示パネルのパネル面の法線と、前記拡大レンズの
    光軸とが、所定の角度をなしていることを特徴とする請
    求項13に記載のビュー。
  17. 【請求項17】 前記表示パネルを出射した光線を反射
    するファインダ反射手段と、 前記表示パネルに表示される画像を拡大して観察者に見
    えるようにする拡大レンズとを備え、 前記ファインダ反射手段は、前記表示パネルを出射した
    光線が、前記ファインダ反射手段で反射された後、前記
    拡大レンズに入射するように配置されていることを特徴
    とする請求項13に記載のビューファインダ。
  18. 【請求項18】 前記ファインダ反射手段として、第1
    のファインダ反射手段および第2のファインダ反射手段
    を備え、 前記第1および第2のファインダ反射手段は、前記表示
    パネルを出射した光線が、前記第1のファインダ反射手
    段、前記第2のファインダ反射手段の順で反射された
    後、前記拡大レンズに入射するように配置されているこ
    とを特徴とする請求項17に記載のビューファインダ。
  19. 【請求項19】 前記第1のファインダ反射手段を反射
    した前記光線が前記第2のファインダ反射手段に到達す
    るまでに通過する光路中にリレーレンズを備えることを
    特徴とする請求項18に記載のビューファインダ。
  20. 【請求項20】 前記ブロックから出射される前記光線
    を拡散する拡散手段を備え、 前記拡散手段は、前記ブロックから前記光線が出射され
    る光出射面と前記表示パネルとの間に配置されている、
    または、前記光出射面に形成されていることを特徴とす
    る請求項13〜19のいずれかに記載のビューファイン
    ダ。
  21. 【請求項21】 前記ブロックから前記光線が出射され
    る光出射面と前記表示パネルとの間に配置される補助レ
    ンズを備えることを特徴とする請求項13〜19のいず
    れかに記載のビューファインダ。
  22. 【請求項22】 請求項1〜12のいずれかに記載の照
    明装置と、 前記照明装置から出射された光線を第1の光路と第2の
    光路とに分割するビームスプリッタと、 前記第1の光路の光を変調する第1の表示パネルと、 前記第2の光路の光を変調する第2の表示パネルとを備
    えることを特徴とするビューファインダ。
  23. 【請求項23】 第1および第2の発光素子と、 前記第1、第2の発光素子により放射された光線をそれ
    ぞれ反射する第1、第2の凹面鏡と、 前記第1、第2の凹面鏡により反射された光線をそれぞ
    れ変調する第1、第2の表示パネルと、 前記第1の表示パネルによって変調された光線と前記第
    2の表示パネルによって変調された光線とを1つの光路
    に合成する光合成手段とを備え、 前記第1および第2の凹面鏡は、放物面鏡の半分より小
    さい一部、もしくは、その他の凹面を反射面とするもの
    であることを特徴とするビューファインダ。
  24. 【請求項24】 第1および第2の発光素子と、 前記第1、第2の発光素子により放射された光線をそれ
    ぞれ反射する第1、第2の凹面鏡と、 前記第1、第2の凹面鏡により反射された光線をそれぞ
    れ変調する第1、第2の表示パネルとを備え、 前記第1および第2の凹面鏡は、放物面鏡の半分より小
    さい一部、もしくは、その他の凹面を反射面とするもの
    であることを特徴とするビューファインダ。
  25. 【請求項25】 請求項1〜12のいずれかに記載の照
    明装置、または、実質的に平行な光線を出射する照明装
    置と、 前記照明装置から出射された光線の指向性を制御する指
    向性制御手段と、 前記指向性制御手段によって指向性を制御された光線を
    変調する表示パネルとを備えることを特徴とするビュー
    ファインダ。
  26. 【請求項26】 前記照明装置から出射された光線をP
    偏光の光路をS偏光の光路に分離する偏光分離素子を備
    え、 前記表示パネルは、偏光を変調する反射型の表示パネル
    であることを特徴とする請求項13に記載のビューファ
    インダ。
  27. 【請求項27】 発光素子と、 外部光の入射光量を制御する絞りと、 前記発光素子により放射された光線を集光する第1およ
    び第2の集光レンズと、 前記集光された光線を実質的に平行な光線となるように
    変換する平行化手段と、 前記平行化手段により変換された光線を変調する表示パ
    ネルとを備え、 前記絞りから入射した外部光は、前記第2の集光レンズ
    のみにより集光された後、前記平行化手段により実質的
    に平行な光線となるように変換されることを特徴とする
    ビューファインダ。
  28. 【請求項28】 請求項1〜12のいずれかに記載の照
    明装置、または、実質的に平行な光線を出射する照明装
    置と、 前記照明装置から出射された光線がパネルの法線に対し
    て2度以上8度以下の角度で入射するように配置され、
    前記出射された光線を変調して画像を表示する表示パネ
    ルと、 前記表示パネルにより変調された光線を、前記法線と実
    質的に一致する方向に変換するプリズムとを備えること
    を特徴とするビューファインダ。
  29. 【請求項29】 請求項1〜12のいずれかに記載の照
    明装置、または、実質的に平行な光線を出射する照明装
    置と、 前記照明装置から出射された光線を変調して画像を表示
    する表示パネルと、 前記照明装置から出射された光線と前記法線のなす角度
    を調整する角度調整手段とを備えることを特徴とするビ
    ューファインダ。
  30. 【請求項30】 光発生手段と、 放物面鏡の半分より小さい一部、もしくは、その他の凹
    面を反射面とする凹反射面と、 前記凹反射面の前面に配置された透過型の表示パネルと
    を備え、 前記光発生手段から放射された光線は、前記表示パネル
    に入射した後、前記凹反射面で反射して前記表示パネル
    の前面から出射されることを特徴とするビューファイン
    ダ。
  31. 【請求項31】 光発生手段と、 反射型の表示パネルと、 前記反射型の表示パネルの前面に配置された集光レンズ
    とを備え、 前記光発生手段から放射された光線は、前記集光レンズ
    に入射した後、前記表示パネルで反射して、出射される
    ことを特徴とするビューファインダ。
  32. 【請求項32】 光発生手段と、 前記光発生手段から放射された光線を反射して、実質的
    に平行な光線に変換する凹反射面と、 前記変換された光線により照明される反射型の表示パネ
    ルと、 前記高分子分散液晶表示パネルのパネル面と前記変換さ
    れた光線とのなす角度を調整する角度調整手段とを備え
    ることを特徴とするビューファインダ。
  33. 【請求項33】 請求項13〜32のいずれかに記載の
    ビューファインダを備えることを特徴とするビデオカメ
    ラ。
  34. 【請求項34】 請求項30に記載のビューファインダ
    を備え、 前記光発生手段は前記本体の内部に格納されることを特
    徴とするビデオカメラ。
  35. 【請求項35】 透明材料を成形または研削することに
    より、一部に外側に凸な面を有するブロックを形成する
    ブロック形成工程と、 前記凸な面をあらす凸面あらし工程と、 前記凸面あらし工程の後、前記凸な面上に、内側が反射
    面となるように反射膜を形成する反射膜形成工程とを有
    することを特徴とする照明装置の製造方法。
  36. 【請求項36】 第1および第2の発光素子と、 前記第1および第2の発光素子から放射された光線を反
    射して、実質的に平行な光線に変換する凹面状の反射面
    を有する凹面状反射手段と、 前記照明装置から出射された光線によって照明される表
    示パネルと、 前記表示パネルの画像を投射する投射レンズとを備える
    こと特徴とする投射型表示装置。
  37. 【請求項37】 請求項1〜12のいずれかに記載の照
    明装置、または、実質的に平行な光線を出射する照明装
    置と、 前記照明装置から出射された光線によって照明される表
    示パネルと、 前記表示パネルの画像を投射する投射レンズをと備える
    ことを特徴とする投射型表示装置。
  38. 【請求項38】 マイクロレンズアレイと、 画素がマトリックス状の配置されたアクティブマトリッ
    クス基板と、 前記各画素の形状および配置に対応する光フィルタ領域
    を有し、前記光フィルタ領域毎に所定の波長帯域の光の
    みを透過する干渉フィルタとを備え、 前記干渉フィルタは、前記光フィルタ領域毎に、種類毎
    に異なる特定の波長帯域の光のみを透過する複数種類の
    干渉膜のうち、一種類を、または、複数種類を組み合わ
    せて、有することを特徴とする表示パネル。
  39. 【請求項39】 前記マイクロレンズアレイの各マイク
    ロレンズは、前記各画素に対応して配置され、 前記各光フィルタ領域は、前記各マイクロレンズの光軸
    の位置に対応して配置されていることを特徴とする請求
    項38に記載の表示パネル。
  40. 【請求項40】 表示パネルと、 前記表示パネルを照明する光発生手段と、 3原色のうちの各一色のみに対応する光を透過する3つ
    の透過領域と遮光領域とが形成または配置されたカラー
    ホイールと、 前記カラーホイールを、前記表示パネルの画像表示に同
    期して、回転させる回転手段とを備え、 前記表示パネルに入射する光線、または、前記表示パネ
    ルから出射された光線は、前記カラーホイールの回転に
    よって、前記3つの透過領域のいずれかを透過または前
    記遮光領域により遮光され、 前記遮光領域は、前記カラーホイールの回転によって、
    前記表示パネルの画像表示に同期して、前記光線を遮光
    するように配置されていることを特徴とする映像表示装
    置。
  41. 【請求項41】 前記表示パネルへ画像表示信号を出力
    する映像信号処理手段と、 前記回転手段、前記光発生手段および前記映像信号処理
    手段を制御する制御手段とを備え、 前記制御手段は、前記回転手段の駆動を停止しようとす
    る際、前記映像信号処理手段の出力を停止させた後、お
    よび/または、前記光発生手段からの光発生を停止させ
    た後、前記回転手段の回転速度を減速させることを特徴
    とする請求項40に記載の映像表示装置。
  42. 【請求項42】 マトリックス型表示パネルの画素ライ
    ン毎に、任意のフレームでのサンプリングクロックと、
    前記任意のフレームの次のフレームでのサンプリングク
    ロックとが、互いに反転した位相をもつように、信号を
    与えることを特徴とする表示パネルの駆動方法。
  43. 【請求項43】 1つの表示領域に、赤色、緑色、青
    色、または、シアン、マゼンダ、イエローの3原色の画
    素を有する表示パネルの駆動回路において、 前記3原色のうち一の原色に対応する画素に印加する第
    1の映像信号の信号中心の電位と、前記3原色のうちの
    別の一の原色に対応する画素に印加する第2の映像信号
    の信号中心の電位と、前記3原色のうちの残りの一の原
    色に対応する第3の映像信号の信号中心の電位とのう
    ち、少なくとも1つの前記信号中心の電位が、他の前記
    信号中心の電位と個別に調整できることを特徴とする表
    示パネルの駆動回路。
  44. 【請求項44】 前記表示パネルは高分子分散液晶表示
    パネルであることを特徴とする請求項43に記載の表示
    パネルの駆動回路。
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