JP4378800B2 - 表示装置、該表示装置を備えたカメラ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラなど光学機器のファインダや、ヘッドアップディスプレイなどのように、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からなる表示装置と、この表示装置を備えるカメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光を拡散させて表示をする表示装置として、ガラスの一部を磨りガラス状にして表示するディスプレイや、電極印加により光拡散状態と透明状態に切り替えることのできる高分子分散型液晶からなる表示装置が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらの表示装置において透明板の端面から光を入射させ、拡散状態の部分で光を拡散させて表示させる場合、光源に近い側の部分と遠い側の部分とでは輝度にムラが生じていた。
【０００４】
また、光源から離れた部分を十分に明るく光らせるためには、透明板に強い光を入射しなければならず、光源での消費電力が大きくなっていた。
【０００５】
そこで、本発明は、輝度にムラが少なく、光源からの光を効率的に利用できる表示装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の表示装置は、対向して配置される一対の透明板と、該一対の透明板の対向する表面にそれぞれ設けた透明電極と、該一対の透明板の間に設けた光拡散性の表示媒体と、前記一対の透明板の一方を他方からはみ出すことによって生じた段差に設けられるとともに前記透明電極に接続される電極端子とを有する表示素子と、前記表示素子の前記電極端子が設けられた段差側の端面に対向して配置されるとともに、前記表示素子の内部に光を入射させる光源と、前記表示素子の端面の所定部分に設けられて光を反射させる反射部材とを備える。
【０００７】
この場合、光源が表示素子の電極端子側の端面に対向して配置されるので、表示素子の内部に入射した光が電極端子を形成した領域を通過して光拡散度が変化した表示部分に入射する。よって、光源と表示部分とを離すことができ、強い光線によってフレアー等が生じることを防止することができる。また、反射部材が表示素子の端面の所定部分に設けられて光を反射させるので、反射部材からの戻り光によって表示部分が再度照明されることになり、輝度ムラが生じにくく、光源からの光を効率的に利用することができる。また、表示素子の端面の所定部分に設けられて光を反射させる反射部材をさらに備えるので、反射部材からの戻り光によって表示部分が再度照明されることになり、輝度ムラが生じにくく、光源からの光を効率的に利用することができる。
【０００８】
また、上記表示装置の好ましい態様では、前記表示媒体が、高分子分散型液晶を有する。
【０００９】
この場合、表示素子が高分子分散型液晶からなる表示層を有するので、この高分子分散型液晶に電圧を印加すれば、電圧印加領域を光拡散性の表示部分とすることができ、表示部分の効率的でムラのない照明が可能になる。
【００１０】
また、本発明の表示装置は、前記光源の前にスリット状のマスクを配置する。
【００１１】
本発明のカメラは、撮影レンズによる像を投影するスクリーンと、前記スクリーンに接近して配置された前記表示装置とを備える。
【００１４】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
図１は、第１実施形態の表示装置の構造を示す。図１（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）は断面図である。
【００１５】
この表示装置は、光透過型の表示素子である表示パネル１０と、表示パネル１０を照明するための照明光を発生する一対の光源２０と、表示パネル１０周囲の端面のうち所定部分に設けた反射部材３０と、表示パネル１０の縁部分を固定する枠状のホルダ４０とを備える。ここで、光源２０とホルダ４０は、表示パネル１０の端面の一部から内部に光を入射させる光照射部材を構成する。
【００１６】
表示パネル１０は、樹脂等からなる矩形の透明平板であり、内部に光拡散性の表示部分１０ａを有する。
【００１７】
反射部材３０は、金属箔等からなり、表示パネル１０の周囲のうち光源２０に対向する端面１０ｅとは反対側の端面１０ｆに設けちれている。この反射部材３０は、表示パネル１０中を伝搬して端面１０ｆから出射した照明光を端面１０ｆに反射して表示パネル１０中に戻す。
【００１８】
ホルダ４０は、樹脂等でできた下側フレーム４１と上側フレーム４２とからなる。両フレーム４１、４２は、これらの間に表示パネル１０の周囲の縁部分を挟んだ状態で互いに固定され、表示パネル１０を支持するようになっている。
【００１９】
なお、一対の光源２０は、ともに下側フレーム４１に形成した溝４１ａに嵌め込まれてホルダ４０に固定される。
【００２０】
図２は、反射部材３０の働きを模式的に説明する図である。光源２０から表示パネル１０の端面１０ｅに入射した照明光は、表示パネル１０の上下の表面１０ｓで全反射を繰り返しながら進む。表示パネル１０に入射した照明光のうちの一部は、途中の表示部分１０ａで拡散され、拡散されなかった残りの照明光は表示パネル１０の他端まで進む。この実施形態では、表示パネル１０のうち光源２０に向かう側面すなわち端面１０ｆに反射部材３０を設けているので、表示パネル１０の端面１０ｆから出射した照明光がこの反射部材３０で反射されて表示パネル１０内部に戻される。このように戻された照明光のうちの一部は途中の表示部分１０ａで拡散される。つまり、本実施形態の表示装置に組み込まれた表示パネル１０では、光源２０からの直接の照明光と、反射部材３０で反射されて戻ってくる照明光との双方で表示部分１０ａを照明することになる。よって、端面に反射部材を有していない従来の表示パネルの場合と比較して、光源２０からの照明光を無駄なく利用することができ、表示部分１０ａの輝度を十分高くすることができるとともに、照明に際しての輝度ムラ、すなわち光源２０に近い部分での輝度と、光源２０から離れた部分での輝度との差を減少させることができる。
【００２１】
なお、上記実施形態では、光源２０と反射部材３０とが向き合って対称な位置に配置してあるが、表示パネル１０を入れるスペース確保等の都合のために無理ならば、特に光源２０と反射部材３０とを向き合わせて対称な位置に配置する必要はない。
【００２２】
また、上記実施形態では、表示パネル１０を透明板とし、内部に光拡散性の表示部分１０ａを形成してあるが、このような表示装置を電界で駆動することによって拡散度が変化する高分子分散型液晶からなるものとすることもできる。この場合、表示パネル１０は、対向して配置される一対の透明板と、一対の透明板の対向する表面にそれぞれ設けた透明電極と、一対の透明板の間に充填されて電圧印加により光拡散度が変わる表示層（例えば高分子分散型液晶）とからなるものとすることができる。
【００２３】
〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態の表示装置について説明する。第２実施形態の表示装置は、第１実施形態の表示装置の変形例であり、同一部分には同一の符号を付して重複説明を省略する。
【００２４】
図３は、第２実施形態の表示装置の要部を説明する平面図である。この表示装置では、反射部材３０を、表示パネル１０の周囲の４辺のうち３辺に対応する端面１０ｆ、１０ｇ、１０ｈに設けている。このように、光源２０とは反対側の辺の端面１０ｆのみならず、その両隣りの端面１０ｇ、１０ｈにも反射部材３０を配置することにより、表示パネル１０の長辺側で漏れていた照明光を無駄なく利用することができる。よって、反射部材３０で反射されて表示パネル１０中に戻ってくる光が増大し、表示部分１０ａの照明光量を増加させることができ、より高輝度で、輝度ムラの少ない表示が可能となる。
【００２５】
〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態の表示装置について説明する。第３実施形態の表示装置も、第１実施形態の表示装置の変形例である。
【００２６】
図４は、第３実施形態の表示装置の要部を説明する平面図である。この表示装置では、反射部材３０を、表示パネル１０の周囲の４辺すべてに対応する端面１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈに設けている。このように、光源２０からの照明光が入射する部分を除いたほとんど全周囲に反射部材３０を設けて表示パネル１０の周囲を覆うことにより、表示パネル１０に入射した照明光のほとんど全てが拡散に寄与することになる。つまり、照明光の損失を極限まで抑えることができると同時に、表示パネル１０の表示領域内での輝度ムラがほとんどなくなる。
【００２７】
〔第４実施形態〕
以下、第４実施形態の表示装置について説明する。第３実施形態の表示装置も、第１実施形態の表示装置の変形例である。
【００２８】
図５は、第４実施形態の表示装置の要部を説明するもので、図５（ａ）は平面図であり、図５（ｂ）は断面図である。この表示装置では、表示パネル１１０を電界で駆動することによって拡散度が変化する高分子分散型液晶からなるものとする。
【００２９】
図６は、表示パネル１１０の断面構造を説明する図である。この表示パネル１１０は、ガラス製若しくは透明樹脂製の透明板である一対のガラス板１１１、１１２の隙間に表示媒体である高分子分散型液晶１１３を挟んだ構造となっており、高分子分散型液晶１１３は、表示パネル１１０の周囲に設けたシール材（図示省略）によってガラス板１１１、１１２間に封入されている。高分子分散型液晶１１３と上側のガラス板１１２との間、及び高分子分散型液晶１１３と下側のガラス板１１１との間には、ＩＴＯ（インジウム・スズ・酸化物）からなる非常に薄い透明電極層１１５、１１６がそれぞれ形成されている。下側の透明電極層１１５を一様に形成し、透明電極層１１６を表示パネル１１０の必要な領域に適宜形成することで、高分子分散型液晶１１３の所望の領域（例えば図５のセグメント１１３ａ）を表示状態としたり非表示状態とすることができる。
【００３０】
ここで、セグメント１１３ａの表示原理について簡単に説明する。高分子分散型液晶１１３は、ネマチック液晶を高分子中に分散させた高分子・液晶複合材料からなり、電界効果によって液晶の屈折率を変化させて散乱度を変化させるものである。高分子分散型液晶１１３を挟む一対の透明電極層１１５、１１６にほぼゼロの電圧を印加する場合、高分子分散型液晶１１３は、電界が加えられない状態となって入射光を散乱し、周囲と区別される（表示状態）。一方、上記一対の透明電極層１１５、１１６に所定以上の電圧を印加する場合、高分子分散型液晶１１３は、電界が加えられた状態となって高い光透過性を示し、周囲と見分けがつかなくなる（非表示状態）。
【００３１】
図５に戻って、表示パネル１１０のうち、光源２０に対向する辺には、下側のガラス板１１１をはみ出させることによって段差が形成されている。この段差におけるガラス板１１１側の上面には、端子引出部１１８が形成されている。端子引出部１１８には、一定ピッチで電極端子Ｔが形成されている。各電極端子Ｔは、透明電極層１１５、１１６等に接続されている。この端子引出部１１８には、ゼブラと称される、絶縁層と導電層とを薄く多層に積層したゴム状体や、フレキシブルケーブルを圧着する。これにより、外部に設けた駆動回路（後述）からの給電が可能になる。
【００３２】
一対の光源２０は、下側のガラス板１１１のうち端子引出部１１８を形成した端面１１０ｋに対向して配置される。
【００３３】
図７は、図６に示す表示装置を組み込んだ一眼レフレックスカメラの構造を概念的に説明する図である。
【００３４】
このカメラは、被写体の像をフィルム上に結像させるための撮影レンズ２と、撮影レンズ２からの光の光路を切り換えるための跳ね上げ式の反射ミラー３と、フィルムと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表示パネル１１０と、スクリーン４及び表示パネル１１０を透過した光を観察のために折り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ためのレンズ６とを備える。さらに、このカメラは、表示装置として、表示パネル１１０のほか、光源２０と、表示パネル１０の透明電極や光源２０に適当な電圧を印加する駆動回路７とを備える。
【００３５】
なお、駆動回路７は、カメラの動作を統括的に制御するＣＰＵ８からの指示に基づいて動作する。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きつつ、駆動回路７を介して表示パネル１１０の表示状態を制御する。
【００３６】
図示のように、表示パネル１１０をスクリーン４に近接して配置すると、撮影レンズ２によってスクリーン４に結像した像光は、この表示パネル１１０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１１０のバックグランド以外の部分（つまりセグメント１１３ａの部分）が拡散状態となったときは、この部分に入射する光は拡散され、すべての方向に散乱されることから目の方向に進む光はごく一部分だけとなる。必然的に、この部分の光量は下がり、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１１０によって光学的に背景と表示パターンとがスーパーインポーズされることになる。
【００３７】
なお、スクリーン４に十分な光が到達しない場合、光源２０を点灯して表示パネル１１０の端面１１０ｋ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。この際、表示パネル１１０に入射した照明光のうち多くの部分がガラス板１１１、１１２の表面で全反射を繰り返してパネル全体に拡がっていく。セグメント１１３ａの部分では、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、セグメント１１３ａが明るく見える。
【００３８】
以上説明した表示装置では、表示パネル１１０の周囲の４辺のうち３辺の端面に反射部材３０を設けている。これにより、表示パネル１１０に入射した照明光を無駄なく利用して、セグメント１１３ａの照明光量を増加させることができ、より高輝度で、輝度ムラの少ない表示が可能となる。さらに、この表示装置では、光源２０を端子引出部１１８側に配置することにより、光源２０と表示パネル１１０中の視野領域との距離を端子引出部１１８の幅だけ離すことができる。つまり、フレアーの出やすい端子引出部１１８等を視野領域外に追い出すことができるので、全体としてのスペースを増加させることなく強い光線によってフレアー等が生じることを防止できる。
【００３９】
なお、図５には示していないが、下側のガラス板１１１のみに光が入射するように光源２０の前にスリット状のマスク等を配置することで迷光が抑えられ、表示の見えをさらに良くすることができる。
【００４０】
以上、実施形態に即してこの発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、光源２０からの照明光を表示パネル１０、１１０に直接入射させることとしたが、光ファイバ等の光ガイドを用いて間接的に表示パネル１０、１１０に入射させることもできる。
【００４１】
また、上記実施形態では、光源２０と反射部材３０とが向き合って対称な位置に配置してあるが、表示パネル１０を入れるスペース等の都合のために無理ならば、特に光源２０と反射部材３０とを向き合わせて対称な位置に配置する必要はない。
【００４２】
また、上記実施形態では、反射部材３０がつながって描かれているが、反射部材３０は、一続きのものである必要はなく、複数部分に分割することもできる。
【００４３】
また、上記実施形態では、表示パネル１０、１１０と反射部材３０との間に特に何も介在させていないが、透明な接着剤等を利用して表示パネル１０、１１０に反射部材３０を密着させた方が、表示パネル１０、１１０と反射部材３０との隙間での光の損失を少なくすることができる。
【００４４】
また、上記実施形態では、反射部材３０として箔状にした金属を用いているが、反射率の高い紙、ホログラフィック光学素子等、照明光を反射させることができる任意の材料を使用することができる。
【００４５】
また、上記実施形態では、反射部材３０を表示パネル１０、１１０の周囲に挿入したが、ホルダ４０自体を反射部材３０として利用することができる。すなわち、反射部材３０を使用せず、表示パネル１０、１１０を支持するホルダ４０の内周面、すなわち表示パネル１０の外周の端面に対向する下側フレーム４１の内側面の反射率を高くすることによっても輝度を高くし輝度ムラを減少させることができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の表示装置によれば、反射部材が表示素子の端面の所定部分に設けられて光を反射させるので、反射部材からの戻り光によって表示部分が再度照明されることになり、輝度ムラが生じにくく、光源からの光を効率的に利用することができる。
【００４７】
また、本発明の別の表示装置によれば、光源が表示素子の電極端子側の端面に対向して配置されるので、表示素子の内部に入射した光が電極端子を形成した領域を通過して光拡散度が変化した表示部分に入射する。よって、表示素子を大型化することなく光源と表示部分とを離すことができ、強い光線によってフレアー等が生じることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の表示装置の構造を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は断面図である。
【図２】表示装置の動作を模式的に説明する図である。
【図３】第２実施形態の表示装置の構造を示す。
【図４】第３実施形態の表示装置の構造を示す。
【図５】第４実施形態の表示装置の構造を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は断面図である。
【図６】表示パネルの断面構造を説明する図である。
【図７】表示装置を組み込んだカメラの構造を概念的に説明する図である。
【符号の説明】
１０,１１０ 表示パネル
１０ａ 表示部分
１３ 高分子分散型液晶
２０ 光源
３０ 反射部材
４０ ホルダ
１１０ 表示パネル
１１５ 透明電極層
１１８ 端子引出部

Claims (4)

1. 対向して配置される一対の透明板と、該一対の透明板の対向する表面にそれぞれ設けた透明電極と、該一対の透明板の間に設けた光拡散性の表示媒体と、前記一対の透明板の一方を他方からはみ出すことによって生じた段差に設けられるとともに前記透明電極に接続される電極端子とを有する表示素子と、
   前記表示素子の前記電極端子が設けられた段差側の端面に対向して配置されるとともに、前記表示素子の内部に光を入射させる光源と、
   前記表示素子の端面の所定部分に設けられて光を反射させる反射部材とを備えることを特徴とする表示装置。
2. 前記表示媒体は、高分子分散型液晶を有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記光源の前にスリット状のマスクを配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
4. 撮影レンズによる像を投影するスクリーンと、
   前記スクリーンに接近して配置された請求項１から３のいずれか１項に記載の表示装置とを備えたことを特徴とするカメラ。

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