JP2001100143A - 暗視装置 - Google Patents

暗視装置

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JP2001100143A
JP2001100143A JP27708799A JP27708799A JP2001100143A JP 2001100143 A JP2001100143 A JP 2001100143A JP 27708799 A JP27708799 A JP 27708799A JP 27708799 A JP27708799 A JP 27708799A JP 2001100143 A JP2001100143 A JP 2001100143A
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JP
Japan
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display
night vision
substrate
sensor
surface side
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JP27708799A
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English (en)
Inventor
Hisao Uehara
久夫 上原
Naoya Sotani
直哉 曽谷
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低消費電力で且つ軽量・薄型の小型暗視装置
を実現する。 【解決手段】 暗視装置おいて、ELディスプレイ5を
表示装置として利用する。より具体的には、ELディス
プレイ5を、EL層12がその上面側に形成された透明
な絶縁基板11と、絶縁基板11と対向しEL層12を
封止するためのプリント基板17で構成し、光電変換用
のCCDセンサー23をプリント基板17の上面側に配
置する。更に、プリント基板の上面側には、センサーと
共にその駆動回路及び信号処理回路を配置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、暗闇において周囲
の状況を視認可能とする暗視装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、消防士、レスキュー隊員、航空
機のパイロット、夜間監視員等は、暗闇で活動すること
が多く、肉眼では周囲の状況が視認しにくいため、暗視
装置がしばしば利用されている。この暗視装置は、周囲
の状況を映像として表示画面に映し、この映像を観察者
が見ることにより状況を視認するものであり、従来は図
4に示すように構成されていた。即ち、内部に、ガラス
円筒の一端に半透明光電面103、他端に蛍光面105
を有し、その間に電子レンズ104を備えたイメージイ
ンテンシファイヤー102が配置され、半透明光電面1
03の前面にレンズ1が配置されていた。そして、レン
ズ1により半透明光電面103に光学像を結ぶと、その
面から像に応じた光電子(像電子)が放出され、像電子
が電子レンズ104で加速集束され、高いエネルギーで
蛍光面105を発光させるのである。観察者は、この蛍
光面5上の像を肉眼で見ることに周囲の状況を視認する
ことができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の暗視装置では、
電子レンズにより光電子を加速するため高電圧が必要と
なり、消費電力が多くならざるを得なかった。また、イ
メージインテンシファイヤーを用いているため、その重
量が重く、且つ観察者の視野方向への厚みが厚くなっ
て、小型化することは極めて難しかった。更に、電子レ
ンズの球面収差による像の歪みや、光電面へ結像するた
めの光学系の方向ずれにより、実視像との位置ずれであ
る視差が生じていた。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、暗視装置にお
いて低消費電力及び小型化を実現するために、EL(エ
レクトロルミネセンス)ディスプレイを表示装置として
備える。
【0005】また、本発明では、表示装置としてのEL
ディスプレイと、該ELディスプレイの表示画面の裏面
側に配置されたセンサーとを備えたことを特徴とする。
【0006】前記ELディスプレイは、EL層がその上
面側に形成された第1の基板と、該第1の基板と対向し
前記EL層を封止するための第2の基板とを有し、前記
センサーは前記第2の基板の上面側に配置されているこ
とを特徴とする。
【0007】更に、本発明では、入射光線を透過し表面
側で入射光線の一部を反射するダイクロイックミラー
と、反射した光線が入射されるセンサーと、該センサー
で感知した映像を表示するELディスプレイとを備え、
該ELディスプレイの表示を前記ダイクロイックミラー
の裏面側で反射させて観察者に提供することを特徴とす
る。前記ダイクロイックミラーは可視光線を透過し表面
側で赤外光線を反射する赤外線反射ダイクロイックミラ
ーであり、前記センサーの前面に赤外線透過フィルター
を備えたことを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】図1は、本発明による暗視装置1
の外観を示し、内面側に観察者が見るための表示画面2
を備え、装置を観察者の頭部に固定するためのベルト3
を側面に備えたゴーグルタイプの暗視装置である。図2
は、その内部構成を示し、10が筐体でその内部にEL
ディスプレイ5が設けられている。このELディスプレ
イ5は、絶縁基板11の上面側に有機EL層12を形成
し、絶縁基板11に対向してプリント基板17を配置
し、これらの絶縁基板11とプリント基板17とをシー
ル18により接着することにより、有機EL層12を封
止して構成されている。通常、有機EL層12は湿気に
弱いため乾燥剤19がプリント基板17の裏面に張り付
けられている。そして、光電変換により映像を得るため
のCCDセンサー23がプリント基板17の上面側に配
置され、その前面に結像用のレンズ26が筐体10に挟
持されている。更に、プリント基板17上には、CCD
センサー23と共に、その駆動回路24と信号処理回路
25も搭載されており、これらがパッド22及びフレキ
シブル配線21を介してELディスプレイ5に、具体的
には絶縁基板11上のパッド20に電気的に接続されて
いる。絶縁基板11には、アクティブマトリクスディス
プレイを構成するためのTFT13がポリシリコン能動
層を用いて形成されており、その上にたとえばITOで
なる陽極としての画素電極14が形成されている。画素
電極14の上には、ホール輸送層,発光層及び電子輸送
層よりなる発光層15が積層され、更にその上にたとえ
ばアルミニウムよりなる陰極16が積層されており、こ
れら陽極14、発光層15及び陰極16にて有機EL層
12が構成されている。絶縁基板1は、ガラス等の透明
基板が用いられており、陽極14から注入されたホール
と陰極16から注入された電子が発光層15の内部で再
結合することにより光が放たれ、この光が矢印で示すよ
うに透明な陽極14側から外部へ放射され、観察者は表
示画面2から放たれるその光を見ることにより、CCD
センサー23が捕らえた映像を視認できる。尚、図示し
ないが、電源としての小型バッテリーは筐体10内部に
取り外し可能に取り付けられている。また、必要に応じ
て表示画面側に焦点調整用のレンズを配置しても良い。
ところで、図2においては、観察者の視認性を高めるた
めにELディスプレイ5のフレキシビリティを利用し
て、表示画面を観察者の顔の局面に沿うよう湾曲させて
いる。具体的には、フレキシブルな透明のプラスチック
基板を絶縁基板11として用い、その上にEL層12を
形成している。ELディスプレイ5は極めて薄いため、
暗視装置において観察者の視野方向への厚みを薄くする
ことができ、また、軽いために全体を小型化して図1に
示すようにゴーグルタイプで暗視装置を実現することが
できる。このような手軽な暗視装置が実現することによ
り、その用途及び使用者の幅が従来に比して大きく広が
ることが期待される。しかも、ELディスプレイ5は元
来消費電力が小さく、特に暗闇においてはさほど輝度を
必要としないために、更なる低消費電力化が計られる。
尚、通常の明るい状態で使用するELディスプレイにお
いては、陰極16で周囲からの光が反射して表示画面が
見にくくなるため、絶縁基板11の表示画面側に位相差
板及び偏光板を配置して反射光の放射を防止する必要が
あるが、暗闇においては周囲からの光の入射自体が少な
いため、これらの位相差板や偏光板を配置する必要がな
い。以上の実施形態では、TFTを用いたアクティブマ
トリクス型について説明したが、勿論単純マトリクス型
のパッシブ型を用いてもよい。また、絶縁基板11に対
向する基板としてはプリント基板に限らず、通常用いら
れる金属の蓋体を用いてもよく、その上にたとえば絶縁
膜を挟んでCCDセンサーや駆動回路及び信号処理回路
を搭載してもよい。更に、赤外線のみを透過させるため
にセンサー23とレンズ26の間に赤外線透過フィルタ
ーを付けても良い。次に、ELディスプレイを暗視装置
の表示装置に用いる他の実施形態を、図3に示す。視野
方向と平行にELディスプレイ55を配置し、ダイクロ
イックミラー51を用いることにより、昼夜兼用の暗視
装置を実現している。尚、外観は先の実施形態と同様、
図1に示すゴーグルタイプである。この実施形態では、
入射する可視光線をそのまま平行に観察者が見ることが
できるように、そして、赤外光線は垂直真下に反射でき
るように図3の如く、赤外線反射ダイクロイックミラー
51を配置している。赤外線反射光の経路には非球面レ
ンズ53が設けられ、その先に赤外線透過フィルター5
2及びCCDセンサー54が配置されている。また、赤
外線反射ダイクロイックミラー51の垂直真上にはCC
Dセンサー54からの映像を表示する有機ELディスプ
レイ55が配置され、有機ELディスプレイ55と赤外
線反射ダイクロイックミラー51との間に非球面レンズ
56が配置されている。更に、可視光の明度を検出する
ためフォトダイオード61が可視光の光路に挿入されて
いる。ここで、周囲が明るいときは、フォトダイオード
61がそれを検出して、CCDセンサー54及びELデ
ィスプレイ55の電源をオフするよう構成されているの
で、ELディスプレイ55では表示が行われず、赤外線
反射ダイクロイックミラー51を透過した可視光線のみ
が観察者の肉眼にとらえられることとなる。一方、周囲
が暗くなると、フォトダイオード61がそれを検出し
て、CCDセンサー4及びELディスプレイ55の電源
をオンとするよう構成されているので、ELディスプレ
イ55では表示が行われる。具体的には、入射光線のう
ち赤外光線が赤外線反射ダイクロイックミラー51で反
射され、非球面レンズ53により高感度のCCDセンサ
ー54に結像され、電気信号に変換される。電気信号は
図示しない信号処理回路で視差修正され、ELディスプ
レイ55に送られる。そしてここでたとえば緑色単色の
像に変換されて表示される。ELディスプレイ55の像
は非球面レンズ56で焦点調整され、その後、赤外線反
射ダイクロイックミラー51においてダイイクロック構
造となっていない裏面で反射され、観察者の肉眼にとら
えられる。ここで、ELディスプレイ55からの可視光
線は、赤外線透過フィルターにより可視光線分が除去さ
れるため、CCDセンサー54ではその影響を受けな
い。尚、視差の補正は、2点補正法で、倍率ずれ・θず
れ・位置ずれを信号処理して補正すればよい。また、赤
外線反射ダイクロイックミラー51の両面での反射を使
用しているため、CCDセンサー54とELディスプレ
イ55を平行に配置しさえすれば、XY方向の視差は生
じにくい。このように、像の歪み及び視差のない、昼夜
兼用のゴーグルタイプの暗視装置が実現できる。そし
て、ELディスプレイ55は、消費電力が少なく、且つ
軽量・薄型なので、低消費電力の小型暗視装置を実現で
きる。
【0009】
【発明の効果】本発明によれば、低消費電力で且つ軽量
・薄型の小型暗視装置を実現できるようになる。また、
像の歪み及び視差の少ない暗視装置をも実現可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による暗視装置の外観を示す斜視図であ
る。
【図2】本発明の実施形態を示す断面図である。
【図3】本発明の他の実施形態を示す模式図である。
【図4】従来の暗視装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
1:暗視装置、2:表示画面、5:有機ELディスプレ
イ、11:絶縁基板、12:EL層、13:TFT、1
4:画素電極、15:発光層、16:陰極、17;プリ
ント基板、23:CCDセンサー、24:駆動回路、2
5:信号処理回路、51:赤外線反射ダイクロイックミ
ラー、52:赤外線透過フィルター、53:非球面レン
ズ、54:CCDセンサー、55:有機ELディスプレ
イ、56:非球面レンズ、61:フォトダイオード
───────────────────────────────────────────────────── 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 7/18 H04N 7/18 U Fターム(参考) 5C022 AA15 AC01 AC42 AC55 AC69 AC78 5C054 AA01 AA05 CA05 CC03 CE07 FA02 FE01 FF03 HA18 5C094 AA15 AA22 BA29 EB02 ED01 ED05 ED20 FA04 HA10 5G435 AA16 AA18 BB05 DD10 DD13 GG04 GG11

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ELディスプレイを表示装置として備え
    た暗視装置。
  2. 【請求項2】 表示装置としてのELディスプレイと、
    該ELディスプレイの表示画面の裏面側に配置されたセ
    ンサーとを備えたことを特徴とする暗視装置。
  3. 【請求項3】 前記ELディスプレイは、EL層がその
    上面側に形成された第1の基板と、該第1の基板と対向
    し前記EL層を封止するための第2の基板とを有し、前
    記センサーは前記第2の基板の上面側に配置されている
    ことを特徴とする請求項2記載の暗視装置。
  4. 【請求項4】 前記第2の基板の上面側には、更に前記
    センサーの駆動回路及び信号処理回路を備えて成ること
    を特徴とする請求項3記載の暗視装置。
  5. 【請求項5】 前記第1の基板は、湾曲していることを
    特徴とする請求項3または請求項4記載の暗視装置。
  6. 【請求項6】 前記第1の基板は、フレキシブルな透明
    絶縁基板であることを特徴とする請求項3乃至請求項5
    のいずれかに記載の暗視装置。
  7. 【請求項7】 入射光線を透過し表面側で入射光線の一
    部を反射するダイクロイックミラーと、反射した光線が
    入射されるセンサーと、該センサーで感知した映像を表
    示するELディスプレイとを備え、該ELディスプレイ
    の表示を前記ダイクロイックミラーの裏面側で反射させ
    て観察者に提供することを特徴とする暗視装置。
  8. 【請求項8】 前記ダイクロイックミラーは可視光線を
    透過し表面側で赤外光線を反射する赤外線反射ダイクロ
    イックミラーであることを特徴とする請求項7記載の暗
    視装置。
  9. 【請求項9】 前記センサーの前面に赤外線透過フィル
    ターを備えたことを特徴とする請求項8記載の暗視装
    置。
  10. 【請求項10】 視野の明度を検出する検出器を有し、
    明度が所定値以下であるときは前記ELディプレイの表
    示をオンすることを特徴とする請求項7乃至い請求項9
    のいずれかに記載の暗視装置。
  11. 【請求項11】 視野の明度を検出する検出器を有し、
    明度が所定値以上であるときは前記ELディプレイの表
    示をオフすることを特徴とする請求項7乃至い請求項9
    のいずれかに記載の暗視装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009086006A (ja) * 2007-09-27 2009-04-23 Shimadzu Corp 頭部装着型表示装置
JP2009086007A (ja) * 2007-09-27 2009-04-23 Shimadzu Corp 頭部装着型画像取得装置及びそれを用いた頭部装着型表示装置
KR101980782B1 (ko) * 2017-12-12 2019-08-28 엘지디스플레이 주식회사 디스플레이 장치 및 이를 구비한 헤드 장착형 표시장치

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Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20051227