JP4352550B2 - 液晶表示照明装置、およびそれを備えたカメラ - Google Patents
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Description
【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、およびそれを備えたカメラ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、この高分子分散型液晶は、低温になるほど応答が遅くなるために、照明を単純に行うだけでは、表示セグメントの点灯と照明のタイミングが一致しないという問題点が発生する。
【0005】
例えば、高分子分散型液晶は、25℃の常温では、拡散状態から透過状態に変化するのに要する時間が約10msecであり、透過状態から拡散状態に変化するのに要する時間が約60msecであって、ほとんど瞬時である。しかし、−10℃の低温では、拡散状態から透過状態に変化するのに要する時間が約300msec、透過状態から拡散状態に変化するのに要する時間が約1400msecとなって非常に応答が遅くなる。
【0006】
したがって、複数のセグメントの1つをセレクタによって選択するような場合には、低温では液晶の応答が遅いために、照明のタイミングをセレクタ操作に連動させると、選択セグメントが拡散状態に変化する前に、照明が終了することになってしまう。さらに、その前に選択されていたセグメントを照明することにもなってしまい、選択セグメントが正しく照明されないという問題があり、この問題は現状では解決されるに至っていない。
【0007】
本発明の目的は、上述した課題を解決して、温度変化があった場合であっても、選択されたセグメントを適切に照明することができる液晶表示照明装置、およびそれを備えたカメラを提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、被写体光が結像されるスクリーン(4)と、前記スクリーン近傍に配置され、且つ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(10)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(50)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、選択されていない領域を前記透過状態に駆動する駆動回路(7)と、前記被写体光を測光する測光素子(9)と、前記測光素子の出力に基づいて、前記スクリーン上の輝度を算出する輝度算出部(8)と、前記輝度算出部により算出された前記スクリーン上の輝度が所定値以下であるときに、前記表示パネルを照明する照明部(30,40)と、前記液晶層又はその近傍の温度を、前記測光素子を用いて検出する温度検出部(8)と、前記温度検出部により検出された検出温度に基づいて、前記選択部が操作された後から前記照明部が照明を開始するまでの遅延時間、及び/又は、前記照明部が発光を開始してから終了するまでの発光時間を制御する照明制御部(8,S11)と、を含み、前記選択部によって、前記複数の表示セグメントのうちの所定の選択セグメントから他の選択セグメントへの切替操作がなされた場合に、前記照明制御部は、前記遅延時間を、前記検出温度における前記他の選択セグメントが透過状態から拡散状態に切り替わるまでの時間よりも短く設定することを特徴とする液晶表示照明装置である。
【0009】
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、前記選択部によって、前記複数の表示セグメントのうちの所定の選択セグメントから他の選択セグメントへの切替操作がなされた場合に、前記照明制御部は、前記遅延時間を、前記検出温度における前記所定の選択セグメントが前記拡散状態から前記透過状態に切り替わるまでの時間よりも長く設定することを特徴とする液晶表示照明装置である。
【0010】
請求項3の発明は、請求項1又は2に記載の液晶表示照明装置において、前記測光素子は絶対温度比例電圧を検出し、前記温度検出部は、前記絶対温度比例電圧を用いた所定演算式によって前記検出温度を算出することを特徴とする液晶表示照明装置である。
【0011】
請求項4の発明は、請求項1に記載の液晶表示照明装置において、前記照明制御部は、前記発光時間を、前記表示パネルの表示セグメントが前記透過状態から前記拡散状態に切り替わる時間の間又はそれより長い時間に、設定したこと、を特徴とする液晶表示照明装置である。
【0013】
請求項5の発明は、請求項1に記載の液晶表示照明装置において、前記照明部は、光を発生する光源(30)と、前記光源からの光を前記表示パネルに導く光ガイド部(40)と、を備えたことを特徴とする液晶表示照明装置である。
請求項6の発明は、請求項1から5のうちの何れか一項に記載の液晶表示照明装置を備え、前記液晶表示照明装置を、ファインダー装置の表示に使用することを特徴とするカメラである。
【0014】
【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。図2は、本実施形態による液晶表示照明装置の制御系統を示すブロック図である。
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10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。
【0015】
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、測光素子9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。
【0016】
光源30は、図2に示すように、LED31と、このLED31を駆動するための駆動回路32から構成される。光源30のLED31の光を、光ガイド装置40により表示パネル10の端面10aへ導く。
【0017】
CPU8は、図示を省略するAE装置やAF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。
【0018】
測光素子9は、ICによって構成されており、被写体の輝度を検出する光電変換素子であるとともに、絶対温度に比例する電圧を出力する素子である。
つまり、この測光素子9は、撮影レンズ2を透過して反射ミラー3で跳ね上げられて、フィルムと共役な面に配置されたスクリーン4によって拡散された光を測光し、その輝度信号をCPU8へ出力する。なお、この実施形態では、測光素子9は、表示パネル10又はその近傍の明るさも測光していることになる。
【0019】
また、測光素子9は、絶対温度比例温度Vrefを検出して、CPU8へ出力する。絶対温度比例電圧をVrefとしたときに、25℃におけるこの電圧を、基準電圧V0として、カメラに記憶しておくと、所定温度θ(℃)は、絶対温度比例電圧Vrefを検出することにより、次の式(1)によって算出することができる。
θ=(Vref/V0)×298−273 …(1)
すなわち、電圧Vrefを検出することによって、温度θ(℃)を算出することができる。
【0020】
図3,図4は、本実施形態による液晶表示照明装置の表示パネル10を示す図である。
表示パネル10は、前述したように、高分子分散型液晶から構成されており、例えば、図3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。図4は、セレクタ50により、セグメント101が選択された状態を示したものである。
【0021】
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。
【0022】
図5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AFエリアセレクタ501を使用することができる。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
次に、このようなスーパーインポーズ可能な液晶表示照明装置を用いて、高分子分散型液晶の応答遅れに対応したカメラの動作について説明する。
図5〜図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。カメラの電池が装填されると動作を開始し、S1が実行される。
【0026】
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。
【0027】
S2では、AFエリアセレクタ501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、S201では、フラグFに1を入れる。このフラグFは、AF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、AF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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
S230では、スイッチ51〜54のいずれも押されず、AF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。
【0031】
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、AF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、AFエリアセレクタ501が操作されたのでS4へ進む。
【0032】
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。
【0033】
S5では、測光素子9の出力を受けてスクリーン4上の輝度を算出する。
S6では、スクリーン4上の輝度が所定値以下であるか否かを判定する。所定値より大であれば、光源30のLED31を点灯しても被写体の明るさに比較して暗すぎるために、明るい表示パターンにはならないので、LED31を点灯する処理をせずに、S2へ戻る。所定値以下であれば、光源30のLED31を駆動回路32により点灯して、表示パネル10の端面10aから照明光を入射させて、暗い背景に明るい表示パターンをスーパーインポーズさせるために、S7以降の処理を行う。なお、このスクリーン4上の輝度(BV−AVo)の所定値の一例として、アペックス値を用いると、2.5前後の値が好ましく、およそ1から4の間で良好となる。
【0034】
S7では、計時に使用する時間パラメータtを0にセットする。
S8では、計時を開始し、この時間をtとする。
S9では、測光素子9から絶対温度比例電圧Vrefを検出する。
S10では、S9によって検出した絶対温度比例電圧Vrefを用いて、前述した式(1)より、温度θ(℃)を算出する。
【0035】
S11では、S10によって算出した温度θ(℃)により、LED31の発光を開始するまで遅延時間TdとLED31の発光時間Tiを決定する。詳細は、図8を用いて説明する。
【0036】
図8において、S301では、温度θが5℃より大か否かの判定をする。θ>5℃のときには、S303へ進み、θ≦5℃のときS302へ進む。
S302では、温度θが−5℃より大か否かの判定をする。θ>−5℃のときには、S304へ進み、θ≦−5℃のときには、S305へ進む。
【0037】
S303では、遅延時間Tdに50msを入れ、発光時間Tiに300msを入れる。
S304では、遅延時間Tdに150msを入れ、発光時間Tiに350msを入れる。
S305では、遅延時間Tdに600msを入れ、発光時間Tiに500msを入れる。
【0038】
すなわち、ここでは、温度θにより遅延時間Tdと発光時間Tiを下表のように決定する。
θ≦−5℃ −5℃<θ≦5℃ 5℃<θ
Td=600ms Td=150ms Td=50ms
Ti=500ms Ti=350ms Ti=300ms
【0039】
このように、遅延時間Tdと発光時間Tiを決定したのは、表示パネル10のAFエリアセレクタ501の操作前に拡散状態であったセグメントが透過状態になる時間まで待ってから、光源30のLED31を発光を開始し、また、AFエリアセレクタ501により選択されたセグメントが透過状態から拡散状態に変化する間に発光を継続して、表示パネル10のセグメント切り替えの遅れに対して違和感のない暗い背景中に明るい表示パターンを表示するという照明によるスーパーインポーズが達成されるようにするためである。
以上の処理を終了して、図6のS12へリターンする。
【0040】
図6において、S12では、計時時間tがS11によって決定された遅延時間Td以上か否かの判定をする。未満であれば、S12にとどまり、以上になるとS13へ進む。
S13では、光源30の駆動回路32により、LED31の点灯を開始する。これにより表示パネル10の点灯セグメント(図3のセグメント101〜105のいずれか)が明るく見える。
【0041】
S14では、計時時間tがS11によって決定された遅延時間Tdと発光時間Tiの和以上か否かの判定をする。未満であれば、S14にとどまり、以上になるとS15へ進む。
【0042】
S15では、光源30の駆動回路32により、LED31の点灯を終了する。以上S12からS15により、AFエリアセレクタ501を操作してから、遅延時間Td後から発光時間Tiの間だけ、光源30のLED31が発光して、表示パネル10の拡散状態のセグメントを明るく照明する。
S16では、S8によって開始した計時を終了して、S2へ戻る。
【0043】
以上、詳しく説明したように、本実施形態では、温度を測光素子9の絶対温度比例電圧Vrefにより検出して、光源30の発光開始タイミングである遅延時間Tdと発光時間Tiを決定するようにした。このとき、高分子分散型液晶の表示パネル10のAFエリアセレクタ501の操作前に、拡散状態であったセグメントが透過状態に変化してから、光源30のLED31の発光を開始するようにしたので、高分子分散型液晶の応答が低温になって応答が遅くなっても、2つのセグメントが同時に照明されるようなことがない。このため、違和感のない照明によるスーパーインポーズ表示が達成されている。
【0044】
つまり、拡散状態から透過状態への変化のほうが、透過状態から拡散状態への変化よりも速く変化する高分子分散型液晶の温度応答性を考慮して、高分子分散型液晶を使用した表示装置の照明において、温度による液晶の応答遅れ、特に、拡散状態から透過状態への変化に対応して、照明の開始を遅延させるようにしたので、2つのセグメントを同時に照明するようなことがない。
【0045】
また、AFエリセレクタ501によって選択されたセグメントが透過状態から拡散状態に変化する途中で発光するようにもしたので、低温で液晶の応答がかなり遅くなっても、若干の遅れで光源が発光して、使用者に発光タイミングの遅れが気づきにくいようになっている。このため、より一層違和感のない照明のスーパーインポーズが達成されている。
【0046】
つまり、低温域では高分子分散型液晶の表示装置の拡散状態から透過状態への変化が終了した後で、かつ、透過状態から拡散状態への変化の途中に照明を開始するようにしたので、特に、低温での高分子分散型液晶の応答の遅れよりも応答性の速い光源の照明を行うようにしたので、液晶の応答性が目立ちにくくなる違和感の少ない表示装置を提供することができた。
【0047】
【発明の効果】
以上、詳しく説明したように、照明部の発光開始までの遅延時間、発光時間とを、液晶層の温度に依存させて変更するようにしたので、選択された表示セグメントを正しく照明することができる。
このとき、拡散状態から透過状態への変化に対応して照明の開始を遅延させるようにしたので、2つのセグメントを同時に照明するようなことがない。
また、透過状態から拡散状態への変化の途中に照明を開始するようにしたので、液晶層の応答性が目立ちにくくなり、違和感の少ない表示照明をすることができる。
【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制御系統を示すブロック図である。
【図3】本実施形態による液晶表示照明装置の表示パネル10を示す図である。
【図4】本実施形態による液晶表示照明装置の表示パネル10を示す図である。
【図5】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。
【図8】本実施形態による液晶表示照明装置のCPU8の動作(遅延時間,発光時間決定のサブルーチン)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
Claims (6)
- 被写体光が結像されるスクリーンと、
前記スクリーン近傍に配置され、且つ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、選択されていない領域を前記透過状態に駆動する駆動回路と、
前記被写体光を測光する測光素子と、
前記測光素子の出力に基づいて、前記スクリーン上の輝度を算出する輝度算出部と、
前記輝度算出部により算出された前記スクリーン上の輝度が所定値以下であるときに、前記表示パネルを照明する照明部と、
前記液晶層又はその近傍の温度を、前記測光素子を用いて検出する温度検出部と、
前記温度検出部により検出された検出温度に基づいて、前記選択部が操作された後から前記照明部が照明を開始するまでの遅延時間、及び/又は、前記照明部が発光を開始してから終了するまでの発光時間を制御する照明制御部と、を含み、
前記選択部によって、前記複数の表示セグメントのうちの所定の選択セグメントから他の選択セグメントへの切替操作がなされた場合に、前記照明制御部は、前記遅延時間を、前記検出温度における前記他の選択セグメントが透過状態から拡散状態に切り替わるまでの時間よりも短く設定することを特徴とする液晶表示照明装置。 - 請求項1に記載の液晶表示照明装置において、
前記選択部によって、前記複数の表示セグメントのうちの所定の選択セグメントから他の選択セグメントへの切替操作がなされた場合に、前記照明制御部は、前記遅延時間を、前記検出温度における前記所定の選択セグメントが前記拡散状態から前記透過状態に切り替わるまでの時間よりも長く設定することを特徴とする液晶表示照明装置。 - 請求項1又は2に記載の液晶表示照明装置において、
前記測光素子は絶対温度比例電圧を検出し、
前記温度検出部は、前記絶対温度比例電圧を用いた所定演算式によって前記検出温度を算出することを特徴とする液晶表示照明装置。 - 請求項1に記載の液晶表示照明装置において、
前記照明制御部は、前記発光時間を、前記表示パネルの表示セグメントが前記透過状態から前記拡散状態に切り替わる時間の間又はそれより長い時間に、設定したこと、を特徴とする液晶表示照明装置。 - 請求項1に記載の液晶表示照明装置において、
前記照明部は、光を発生する光源と、
前記光源からの光を前記表示パネルに導く光ガイド部と、
を備えたことを特徴とする液晶表示照明装置。 - 請求項1から5のうちの何れか一項に記載の液晶表示照明装置を備え、
前記液晶表示照明装置を、ファインダー装置の表示に使用することを特徴とするカメラ。
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