JP2001296596A - 液晶表示照明装置 - Google Patents

液晶表示照明装置

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JP2001296596A JP2000110444A JP2000110444A JP2001296596A JP 2001296596 A JP2001296596 A JP 2001296596A JP 2000110444 A JP2000110444 A JP 2000110444A JP 2000110444 A JP2000110444 A JP 2000110444A JP 2001296596 A JP2001296596 A JP 2001296596A
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勤 若林
Akihiro Sugiyama
明宏 杉山
Shinichi Tsukada
信一 塚田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 選択された表示セグメントを、表示パネル上
でムラなく照明することを可能にする。 【解決手段】 光ガイド装置40は、照明用のLED3
01から表示パネル10に光を導く装置であり、ライト
ガイド401,402を備えており、このライトガイド
401,402は、その反射面401a,402aが放
物線面形状をしており、ほぼその焦点位置401b,4
02bに、LED301が配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学的な像の上に
必要な情報を重ね合わせて表示させることのできる透過
型の液晶パネルを照明する液晶表示照明装置に関し、特
に、カメラのファインダ装置のスーパーインポーズ表示
等に好適に使用できる液晶表示照明装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】液晶パネルは、光学的な像の上に必要な
情報を重ね合わせて表示させることのできる透過型の表
示装置であり、例えば、高分子分散型液晶を用いたもの
がカメラのファインダ装置に用いられている。この液晶
パネルは、2枚の透明電極付き透明基板間に、高分子分
散型液晶を封入した液晶層を有する複数の表示セグメン
トからなるパネルである。この高分子分散型液晶は、そ
の液晶層にかける電界を制御することによって、光を透
過する透過状態と、光を拡散する拡散状態の2つのモー
ドを使い分けて表示するものである。
【0003】この液晶パネルを駆動すると、電界をかけ
た表示セグメントは、光を透過させ、電界をかけていな
い表示セグメントは、光を拡散(散乱)させる。これに
より、外景などの光学的な像が明るいときには、表示セ
グメントが暗く見え、一方、像が暗いときには、液晶層
を照明することによって、表示セグメントが明るく見え
るようにすることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前述した液
晶層を照明する光源は、複数のLEDを使用する場合に
は、製造上の問題により、LEDの輝度が下限品と上限
品では数倍の輝度差が生じてしまうために、液晶パネル
上、すなわちファインダー上で明るさにムラが発生して
しまう。しかし、明るさのムラを防止するために、1個
のLEDを使用した場合には、明るさが不足して、表示
セグメントが明るく見えない、又は、表示セグメントの
明るさが不足してしまう、という別の問題が発生する。
【0005】本発明の目的は、上記の問題点を解決し
て、選択された表示セグメントを、表示パネル上でムラ
なく照明することができる液晶表示照明装置を提供する
ことである。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項1の発明は、光を拡散する拡散状態と光を透
過する透過状態とを切り替える液晶層を封入した複数の
表示セグメントを有する表示パネルと、前記表示パネル
の複数の表示セグメントのうちの少なくとも1つの表示
セグメントを選択する選択部と、前記選択部により選択
された表示セグメントを前記拡散状態にするとともに、
選択されていない表示セグメントを前記透過状態に駆動
する駆動回路と、前記表示パネルを照明する光を発光部
から発生する光源と、前記光源からの光をガイドする光
ガイド部材を有し、前記光源からの光を前記液晶パネル
に導く光ガイド装置と、を備える液晶表示照明装置にお
いて、前記光ガイド部材は、反射面を有し、その反射面
の少なくとも一部が放物線面形状をしており、前記光源
は、その発光部が前記放物線面形状のほぼ焦点位置に配
置されていること、を特徴とする液晶表示照明装置であ
る。
【0007】請求項2の発明は、請求項1に記載の液晶
表示照明装置において、前記表示パネルは、2枚の透明
基板を備え、それら透明基板は、その間に前記液晶層を
封入しており、それらの少なくとも一方に前記表示セグ
メントと電気的に接続される電極部を有すること、を特
徴とする液晶表示照明装置である。
【0008】請求項3の発明は、請求項1に記載の液晶
表示照明装置において、前記光ガイド部材は、その厚さ
が前記表示パネルの厚さとほぼ等しいこと、を特徴とす
る液晶表示照明装置である。
【0009】請求項4の発明は、請求項2に記載の液晶
表示照明装置において、前記光ガイド部材は、その厚さ
が前記透明基板の2枚の厚さの和とほぼ等しいこと、を
特徴とする液晶表示照明装置である。
【0010】請求項5の発明は、請求項2に記載の液晶
表示照明装置において、前記光ガイド部材は、その厚さ
が前記透明基板の1枚の厚さとほぼ等しいこと、を特徴
とする液晶表示照明装置である。
【0011】請求項6の発明は、請求項2に記載の液晶
表示照明装置において、前記光ガイド部材は、少なくと
も2つ存在し、一方の厚さが前記透明基板の1枚の厚さ
とほぼ等しく、他方の厚さが前記透明基板の2枚の厚さ
の和とほぼ等しいこと、を特徴とする液晶表示照明装置
である。
【0012】請求項7の発明は、請求項2に記載の液晶
表示照明装置において、前記光ガイド部材は、前記電極
部を有する前記透明基板側に配置されること、を特徴と
する液晶表示照明装置である。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図面などを参照しながら、
本発明の実施の形態をあげて、さらに詳しく説明する。
図1は、本発明の実施形態による液晶表示照明装置を組
み込んだ一眼レフカメラの構造を概念的に説明する図で
ある。このカメラ1は、図1に示すように、被写体の像
をフィルム上に結像させる撮影レンズ2と、撮影レンズ
2からの光路を切り換える光跳ね上げ式の反射ミラー3
と、フィルムに共役な面に配置されるスクリーン4と、
このスクリーン4に近接して配置される高分子分散型液
晶の表示パネル10と、スクリーン4及び表示パネル1
0を透過した光を観察のために曲げるペンタプリズム5
と、スクリーン4上に投影された像を観察する接眼レン
ズ6等とを備えている。ここで、表示パネル10は、ホ
ルダ20により保持されてカメラに固定されている。
【0014】また、このカメラ1は、表示装置として、
表示パネル10のほかに、LED等からなる光源30
と、光源30からの光を表示パネル10の端面10aに
導く光ガイド装置40と、表示パネル10を駆動する駆
動回路7と、CPU8と、表示パネル10のセグメント
を選択するためのセレクタ50等とを備えている。
【0015】CPU8は、図示を省略するAE装置やA
F装置等からの信号に基づいて、カメラの動作を統括的
に制御する中央処理装置であり、この実施形態では、さ
らに、セレクタ50からの信号に基づいて、駆動回路7
を介して、表示パネル10の表示状態を制御する。
【0016】表示パネル10は、高分子分散型液晶から
構成されており、例えば、図2に示すように、セグメン
ト101から105の5つのセグメントを備え、セレク
タ50により、このセグメント101〜105の1つが
選択される。
【0017】この表示パネル10は、駆動回路7により
駆動される。駆動回路7は、CPU8からの駆動を更新
するための信号を受信すると、拡散状態のセグメントを
透過状態にするとともに、指定されたセグメントを透過
状態から拡散状態へと切り替える更新処理を行う。な
お、駆動回路7は、カメラに最初に電池を投入されたと
きには、中央セグメント101を点灯するように構成さ
れている。
【0018】図4は、本実施形態による液晶表示照明装
置のセレクタ50を示す図である。セレクタ50は、例
えば、4つのスイッチ51〜54から構成され、上下左
右4方向に押し込まれたことを検出するフォーカスエリ
アセレクタ501を使用することができる。図5は、図
4に示したフォーカスエリアセレクタ501によって、
中央のセグメント101が選択された状態を示したもの
である。
【0019】次に、図1のカメラ1の動作を説明する。
撮影レンズ2によってスクリーン4に結像した像光は、
表示パネル10がスクリーン4に近接して配置されてい
るので、表示パネル10のバックグランド(背景領域)
をそのまま通過する。また、表示パネル10のバックグ
ランド以外の部分(つまり、表示セグメント101から
105の部分)のいずれかが拡散状態になったときは、
この部分に入射する光は拡散され、全ての方向に拡散さ
れることから、目の方向に進む光は、ごく一部となる。
したがって、この部分の光量が下がって表示される部分
がバックグランドに比べて暗くなる。つまり、この表示
パネル10によって、背景と表示パターンとが、光学的
にスーパーインポーズされることになる。
【0020】また、スクリーン4に十分な光が到達しな
い場合には、光源30を点灯して、表示パネル10の端
面10aから適当な光量の照明光を入射させることによ
り、暗い背景中に明るい表示パターンをスーパーインポ
ーズして表示させることができる。この場合には、表示
されるセグメント(セグメント101から105のいず
れか)の部分で光が拡散されるので、照明光の一部が観
測者の目の方向にも拡散されることになり、表示される
セグメントが明るく見える。ただし、被写体の輝度が十
分に明るい場合には、光源30を点灯して照明光を表示
パネル10の端面10aから入射させても、照明光が被
写体の輝度と比較して暗すぎるために、明るい表示パタ
ーンとはならずに、明るい背景に暗い表示パターンがス
ーパーインポーズされる。
【0021】次に、光源からの光を表示パネル10の端
面10aに導く光ガイド装置40について説明する。図
2,図3は、本実施形態による液晶表示照明装置の光ガ
イド装置を詳細に示す図であって、図2は、平面図、図
3は、図2の表示パネルをほぼ中央で破断した断面図で
ある。なお、図1と同一の部材には、同一の番号を付し
ている。
【0022】ホルダ20は、図3に示すように、下ホル
ダ201と上ホルダ202との2部材から構成され、表
示パネル10を挟み込んで保持している。なお、見やす
くするために、図2では、上ホルダ202の図示を省略
している。
【0023】表示パネル10は、上ガラス106と下ガ
ラス107とから構成され、この上下2つのガラス10
6,107の間に、液晶層を封入している。
【0024】光ガイド装置40は、2つのライトガイド
401,402を備えている。ライトガイド401は、
透明のポリカーボネートやアクリル等の樹脂板からな
り、その端面401aは、放物線面形状となっている
(図2)。また、図3に示すように、表示パネル10の
厚さとほぼ同一となっている。
【0025】ライトガイド402は、ライトガイド40
1と同様に、透明のポリカーボネートやアクリル等の樹
脂板からなり、その端面402aは、放物線面形状とな
っている(図2)。また、図3に示すように、ライトガ
イド402は、表示パネル10の下ガラス107の厚さ
とほぼ同一となっている。
【0026】このように、ライトガイド402の厚さが
下ガラス107の厚さとほぼ同一となっている理由は、
後述するように、ゼブラゴム110を用いて、下ガラス
107の電極107a,107b,107c,107
d,107e,107f,107g,107h(図2)
とフレキシブルプリント板120(図3)とを接続可能
とするために、ゼブラゴム110を配置した部分の上ガ
ラス106を切り欠く必要があるためである。
【0027】光源30は、2個のLED301とその駆
動回路(不図示)とから構成されている。そして、これ
ら2個のLED301は、その発光部がライトガイド4
01,402のそれぞれの焦点位置401b,402b
(図2)となるように配置されている。
【0028】このように、2個のLED301の発光部
がライトガイド401,402のそれぞれの焦点位置4
01b,402bとなるように配置されると、それぞれ
の端面401a,402aが放物線面となっているため
に、放物線面鏡の原理に基づいて、LED光は、それぞ
れのライトガイド401,402の端面401c,40
2cに垂直な平行光となって出力される。このため、放
物線面鏡の原理に基づいた均一な明るい光がライトガイ
ド401,402の端面401c,402cから出力さ
れることになる。なお、端面401c,402cの幅
は、図2に示されるように、セグメント101〜105
が配置される範囲を包含するようになっている。これに
より、セグメント101〜105のいずれに対しても、
同条件の均一な照明ができる。従って、ライトガイド4
01,402に対して、それぞれ1個ずつのLED30
1を配置するだけで、ライトガイド401,402の端
面401c,402cの幅の範囲内では、明るく均一な
照明ができるので、セグメント101〜105のいずれ
に対しても、明るく均一な照明をすることができる。
【0029】なお、ライトガイド402の厚さ方向の寸
法は、前述したように、ライトガイド401の厚さ方向
の約1/2となる。そのため、表示パネル10に入射す
るLED光の量は、LED光がライトガイド402内に
入射する部分で決定されるが、厚いほうが薄いよりも多
くなる。しかし、本実施形態のようにライトガイド40
1,402の反射面になる端面401a,402aが放
物線面形状となっているために、放物線面鏡の原理によ
り、ライトガイド401,402の端面401c,40
2cから出てくる光は、遠くまで到達するので、若干の
光量の差は、セグメント101〜105の照明される明
るさにはほとんど影響しない。また、同様の理由によっ
て、2個のLED301の輝度差が数倍程度あっても、
セグメント101〜105の照明される明るさにはほと
んど影響しない。
【0030】一方、液晶層内にLED光が入射したとき
に、液晶層内の透明部であっても、若干の散乱度を有す
るので、LED光が液晶層の透明部を通過すると、背景
が暗い場合には、透明部がLED光により光ってしま
う。そこで、表示パネル10の端面10aと、それぞれ
のライトガイド401,402との間に、図2,3に示
すように、偏光板91,92を挿入して、液晶層の透明
部でLEDの光が図2の紙面垂直方向へ出て行きにくい
構造としている。すなわち、図2の矢印A方向に偏光す
るようにしている。これにより、表示パネル10の透明
部が光ってしまう現象が大幅に低減される。
【0031】なお、偏光板91,92の挿入により、2
個のLED301の光量は低下してしまうが、上述した
ように、ライトガイド401,402の端面401a,
402aが放物線面となって、LED301の光量が有
効に使われるために、偏光板91,92の挿入による光
量低下の影響はない。
【0032】また、ライトガイド401,402の厚さ
の差がセグメント101〜105の照明される明るさに
影響するような場合には、薄い側のライトガイド402
と表示パネル10との間に挿入される偏光板92を取り
去ればよい。これにより、ライトガイド402から出力
されるLED光の量が偏光板92が取り去られたために
減衰されずに表示パネル10内に入射するので、ライト
ガイド401側から出力される光量とより近づいて、セ
グメント101〜105の照明される明るさはほぼ均一
の明るさになる。
【0033】さらに、表示パネル10の別の2箇所の端
面10b(図2)には、黒色の墨塗りがなされている。
これにより、LED301の光がライトガイド401,
402の端面401a,402aで反射せずに、直接端
面401c,402cから出た場合や、液晶層での散乱
により表示パネル10の端面10bに到達しても、ここ
で反射されずに吸収されるので、やはり表示パネル10
の透明部が光ってしまう現象が大幅に低減される。
【0034】表示パネル10の下ガラス107には、電
極107a,107b,107c,107d,107
e,107f,107g,107hが設けられており、
セグメント101〜105の透過状態と拡散状態との切
替、及び、セグメント101〜105以外の部分の透過
状態の保持のために、図1のCPU8へ接続するために
ゼブラゴム110を介して、電極107a,107b,
107c,107d,107e,107f,107g,
107hとフレキシブルプリント板120とが電気的に
接続されている。
【0035】次に、本実施形態による液晶表示照明装置
の動作について簡単に説明する。図6,7は、本実施形
態による液晶表示照明装置のCPU8の動作を示すフロ
ーチャートである。電池が装填されると動作を開始し、
S1が実行される。S1では、パラメータAに0を入れ
る。このパラメータAは、選択されたセグメントを示す
ものであり、0が中央、1が右、2が左、3が上、4が
下を示す。前述したように、カメラに電池を最初に装填
したときには、駆動回路7は、中央セグメント101を
拡散状態とするためにパラメータAに0を入れる。
【0036】S2では、フォーカスエリアセレクタ50
1が上下左右のいずれの方向に押されたかを判定する。
詳細は、図7を用いて説明する。図7において、S20
1では、フラグFに1を入れる。このフラグFは、フォ
ーカスエリアセレクタ501が上下左右のいずれの方向
にも押されない場合に0が入れられ、フォーカスエリア
セレクタ501が操作されたか否かを示すものである。
【0037】S202〜S208では、スイッチ51が
押された場合に、その前にどのセグメントが拡散状態で
あったかにより、次にどのセグメントを拡散状態にする
かを決定する。現状で中央、上、下のセグメントのいず
れかが拡散状態の場合(Aが0又は3又は4)には、右
のセグメントが拡散状態になるように、Aに1を入れ
る。現状で左のセグメントが拡散状態の場合(A=2)
には、中央のセグメントが拡散状態になるように、Aに
0を入れる。現状で右のセグメントが拡散状態の場合
(A=1)には、右セグメントの拡散状態を保持すれば
よいので、パラメータAの値を変更しない。
【0038】S209〜S215では、上記と同様に、
左側への変更処理を行なう。S216〜S222では、
上記と同様に、上側への変更処理を行なう。S223〜
S229では、上記と同様に、下側への変更処理を行な
う。
【0039】S230では、スイッチ51〜54のいず
れも押されず、フォーカスエリアセレクタ501が操作
されない場合には、フラグFに0を入れる。以上を終了
すると、図6のS3へ戻る。
【0040】図6において、S3では、フラグFの判定
を行なう。F=0の場合は、フォーカスエリアセレクタ
501が操作されていないのでS2へ戻る。F=1の場
合は、フォーカスエリアセレクタ501が操作されたの
でS4へ進む。
【0041】S4では、上述したS2によって選択され
たセグメントを、表示パネル10に拡散状態で表示する
ように駆動回路7に、更新信号を出力する。これを受け
た駆動回路7は、表示パネル10上の現在拡散状態のセ
グメントを、透過状態にするとともに、選択セグメント
を拡散状態にする信号を出力する。
【0042】S5では、光源30の不図示の駆動回路に
より、2個のLED301を所定時間(約300mse
c)だけ発光して、表示パネル10の拡散状態のセグメ
ントを明るく照明して、前述したS2へ戻る。
【0043】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、照明用のLED301から表示パネル10に光を導
く光ガイド装置40に、ライトガイド401,402を
備えている。このライトガイド401,402は、その
反射面401a,402aが放物線面形状をしており、
ほぼその焦点位置401b,402bに、LED301
が配置されている。このため、表示パネル10によって
選択された拡散状態のセグメントがいずれの位置であっ
ても、明るく均一に照明することができる。
【0044】以上説明した実施形態に限定されることな
く、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明
の均等の範囲内である。本実施形態では、ライトガイド
の形状が放物線面となっていたが、これに限定すること
なく、ライトガイド内の光が放物線面で反射されるよう
になっていれば、上述した効果が発揮される。
【0045】
【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、光源からの光を放物線面形状の反射面を有する光
ガイド部材を介して表示パネルへ導くと共に、その放物
面形状を有する反射面のほぼ焦点位置に光源を配置する
ようにしたので、表示パネルの拡散状態の表示セグメン
トを明るくしかも均一に照明することができる、という
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態による液晶表示照明装置を組
み込んだ一眼レフカメラの構造を概念的に説明する図で
ある。
【図2】本実施形態による液晶表示照明装置の光ガイド
装置を、詳細に示した平面図である。
【図3】本実施形態による液晶表示照明装置の光ガイド
装置を、図2の表示パネルをほぼ中央で破断した断面図
である。
【図4】本実施形態による液晶表示照明装置のセレクタ
50を示す図である。
【図5】図4に示したフォーカスエリアセレクタ501
によって、中央のセグメント101が選択された状態を
示したものである。
【図6】本実施形態による液晶表示照明装置のCPU8
の動作(メインルーチン)を示すフローチャートであ
る。
【図7】本実施形態による液晶表示照明装置のCPU8
の動作(選択エリア判定のサブルーチン)を示すフロー
チャートである。
【符号の説明】
1 カメラ 2 撮影レンズ 3 反射ミラー 4 スクリーン 5 ペンタプリズム 6 接眼レンズ 7 駆動回路 8 CPU 9 測光素子 10 表示パネル 20 ホルダ 30 光源 40 光ガイド装置 50 セレクタ 51〜54 スイッチ 91,92 偏光板 101〜105 セグメント 106 上ガラス 107 下ガラス 107a,107b,107c,107d,107e,
107f,107g,107h 電極 301 LED 401,402 ライトガイド 401a,402a 端面(反射面) 401b,402b 焦点位置 401c,402c 端面 110 ゼブラゴム 120 フレキシブルプリント板 501 フォーカスエリアセレクタ
───────────────────────────────────────────────────── 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) // F21Y 101:02 G02F 1/1335 530 (72)発明者 塚田 信一 東京都千代田区丸の内3丁目2番3号 株 式会社ニコン内 Fターム(参考) 2H038 AA52 AA55 BA06 2H091 FA23Z FA41Z GA11 LA16 LA18 2H102 BB05 BB09 CA11 5G435 BB12 CC01 EE23 FF03 FF08 GG23 LL14

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光を拡散する拡散状態と光を透過する透
    過状態とを切り替える液晶層を封入した複数の表示セグ
    メントを有する表示パネルと、 前記表示パネルの複数の表示セグメントのうちの少なく
    とも1つの表示セグメントを選択する選択部と、 前記選択部により選択された表示セグメントを前記拡散
    状態にするとともに、選択されていない表示セグメント
    を前記透過状態に駆動する駆動回路と、 前記表示パネルを照明する光を発光部から発生する光源
    と、 前記光源からの光をガイドする光ガイド部材を有し、前
    記光源からの光を前記液晶パネルに導く光ガイド装置
    と、を備える液晶表示照明装置において、 前記光ガイド部材は、反射面を有し、その反射面の少な
    くとも一部が放物線面形状をしており、 前記光源は、その発光部が前記放物線面形状のほぼ焦点
    位置に配置されていること、を特徴とする液晶表示照明
    装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の液晶表示照明装置にお
    いて、 前記表示パネルは、2枚の透明基板を備え、 それら透明基板は、その間に前記液晶層を封入してお
    り、それらの少なくとも一方に前記表示セグメントと電
    気的に接続される電極部を有すること、を特徴とする液
    晶表示照明装置。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の液晶表示照明装置にお
    いて、 前記光ガイド部材は、その厚さが前記表示パネルの厚さ
    とほぼ等しいこと、を特徴とする液晶表示照明装置。
  4. 【請求項4】 請求項2に記載の液晶表示照明装置にお
    いて、 前記光ガイド部材は、その厚さが前記透明基板の2枚の
    厚さの和とほぼ等しいこと、 を特徴とする液晶表示照明装置。
  5. 【請求項5】 請求項2に記載の液晶表示照明装置にお
    いて、 前記光ガイド部材は、その厚さが前記透明基板の1枚の
    厚さとほぼ等しいこと、を特徴とする液晶表示照明装
    置。
  6. 【請求項6】 請求項2に記載の液晶表示照明装置にお
    いて、 前記光ガイド部材は、少なくとも2つ存在し、一方の厚
    さが前記透明基板の1枚の厚さとほぼ等しく、他方の厚
    さが前記透明基板の2枚の厚さの和とほぼ等しいこと、
    を特徴とする液晶表示照明装置。
  7. 【請求項7】 請求項2に記載の液晶表示照明装置にお
    いて、 前記光ガイド部材は、前記電極部を有する前記透明基板
    側に配置されること、を特徴とする液晶表示照明装置。
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