JPH0664269B2 - フアインダ−内表示装置 - Google Patents

フアインダ−内表示装置

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JPH0664269B2
JPH0664269B2 JP60173790A JP17379085A JPH0664269B2 JP H0664269 B2 JPH0664269 B2 JP H0664269B2 JP 60173790 A JP60173790 A JP 60173790A JP 17379085 A JP17379085 A JP 17379085A JP H0664269 B2 JPH0664269 B2 JP H0664269B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (1)技術分野 本発明は、表示装置、特にカメラやビデオ等の撮影装置
に於るフアインダー内に、撮影時の各種情報を表示する
表示装置に関する。
(2)従来技術 従来、カメラやビデオ等の撮影装置に於るフアインダー
内に、所定の撮影情報を表示する場合、撮影視野枠の外
側に配置されたLEDや液晶を用いていた。しかしなが
ら、この様な機構では、露出状態の不適切を警告する表
示を見落とす可能性があり、更に、撮影視野内の合焦領
域や露出適正領域等を表示する事は不可能であった。
上記の如き欠点を鑑みて、液晶デイスプレイ等を視野と
重ねて表示を行なうなどの提案が本件出願人などから出
されている。例えば、特開昭52−110626では、
TN(ツイスト・ネマチツク)液晶デイスプレイを利用
している。しかし、この種のデイスプレイでは通常偏光
板を利用する為、光利用効率が最大で50%程度しか得
られなかった。又、特開昭58−62626はGH(ゲ
スト・ホスト)型液晶デイスプレイを利用したもので、
偏光板は不要であるものの色素分子による光吸収が常時
存在する為に光利用効率が低下していた。
従って、従来の方式ではフアインダーに於る撮影視野内
表示装置の有用性が高いにもかかわらず、フアインダー
内の明るさが十分に取れないという欠点を有していた。
(3)発明の概要 本発明の目的は、上記従来の欠点を除去し、フアインダ
ー光路中のほぼ全光束を覆う位置に配置する事が可能
で、且つ常時フアインダー内の明るさを保持したまま
で、任意の場所に鮮明な表示が出来るフアインダー内表
示装置を提供する事にある。
上記目的を達成する為に、本発明に係るフアインダー内
表示装置は、カメラのフアインダー内に撮影情報、パタ
ーン等の表示を行なうフアインダー内表示装置に於て、
前記フアインダー内の光路中に2つの物質の界面から成
る複数個のグレーテイングを光路に対しほぼ垂直に設
け、且つ該2つの物質の内一方を光学的な異方性物質か
ら構成し、該異方性物質の光学軸方向を制御する事によ
り、第1の状態では、前記複数個のグレーテイングに於
る光学軸方向を全て一致させて被写体光を全て透過さ
せ、第2の状態では、前記複数個のグレーテイングに於
る重なり合う所定部分の光学軸方向を異ならせて被写体
光の少なくとも一部を遮断し、撮影情報、パターン等の
表示を行なう事を特徴とする。
前記光学的異方性物質は電界,磁界,熱,圧力,光等に
よりその光学軸を変化させる事が出来る物質、もしくは
屈折率を変化せしめる事が出来る物質であって、例え
ば、液晶や電気光学結晶、即ち、PLZT,LiNbO
,LiTaO,TiO,PMMA,CClKD
P,ADP,ZnO,BaTiO,Bi12SiO20
BaNaNb15,MnBi,EuO,Cs,G
(M,BiTi12,CuCl,G
aAs,ZnTe,AsSe,Se,AsGeSe
S,DKDP,MNA,mNA,UREA,フオトレジ
スト,ネマチツク液晶,コレステリツク液晶,スメクチ
ツク液晶、強誘電液晶等が挙げられる。特に液晶は安価
で、且つ制御法が容易である為に好適な材料である。
又、本表示装置は被写体光の透過、遮断(回析)による
モノクロパターンの表示の他、カラーフイルター等を用
いたカラー表示、グレーテイングの分光透過率特性を利
用したカラー表示等を行なう事も出来る。
更に上述のグレーテイングを作成する方法としては、レ
ジストを用いる方法、フオトリソグラフイーとドライエ
ツチングによる方法、熱硬化性樹脂あるいは紫外線硬化
性樹脂等を用いたレプレカ法、ルーリングエンジンを用
いた切削法あるいはエンボス法等の各種方法が挙げられ
る。
(4)実施例 第1図,第2図,第3図は本発明に係る表示装置に用い
る表示素子の基本構成図で、1及び1′は各々光学軸の
方向が異なる異方性物質、2は透明光学部材、3は透明
電極、4は透明スペーサ、5は透明ヒータである。
第1図は電界制御型の表示素子の基本構成図で、2つの
グレーテイングが1つの素子内に形成されているもので
ある。第1図(A)の素子は透明光学部材2が三角形状
のグレーテイングを有し、平板透明スペーサ4を介して
上下に異方性物質1,1′が配置されている。尚、透明
電極3は透明光学部材2のグレーテイングに沿って形成
されている。第1図(B)の素子は一方の透明光学部材
2にグレーテイングを形成し、透明スペーサ4の片面に
形成したグレーテイングを相対する透明光学部材2側に
向けて配置し、透明スペーサ4を介して異方性物質1,
1′を上下に配している。尚、透明電極3は各々の透明
光学部材2に設けられている。第1図(C)の素子は平
板透明電極3を有する透明光学部材2を相対する様に向
かい合わせ、該透明電極3間に両面にグレーテイングを
有する透明スペーサ4を配し、該透明スペーサ4を介し
て上下に異方性物質1,1′を間隙部に配置している。
第2図は熱制御型の表示素子の基本構成図で、基本構造
は図から解る様に第1図とほぼ同様である。但し、第2
図(A)では透明ヒータ5をスペーサ4の替りに配置し
て異方性物質1,1′を上下に分けており、第2図
(B)では第1図(B)に於る透明電極3の替りに透明
ヒータ5を設けている。
更に、第3図は1つのグレーテイングを形成した表示素
子を2段に配したもので、個々の素子に用いている異方
性物質1,1′は互いに光学軸の方向が異なる。各素子
は透明光学部材2にグレーテイングが形成され、且つ該
部材2に設けた透明電極3によって電界を印加し異方性
物質1,1′の光学軸方向を制御する。
以下に上述した表示素子の動作原理を述べる。上記表示
素子のどれも動作原理は殆ど等しい為、ここでは第1図
(A)の素子を例に挙げて説明する。尚、自然光等の任
意の偏光面を有する光は、所定の直交する2つの偏光成
分に分けて考える事が出来る。
第4図は上記表示素子の動作原理説明図で、6は入射
光、7,7′は各々の入射光6に於る互いに直交する偏
光成分、8,8′は異方性物質1,1′の光学軸方向を
示す。尚、第1図(A)と同じ部材には同番号を符す。
第4図に於て、第1層目の異方性物質1の光学軸はグレ
ーテイング溝方向8を向き、第2層目の異方性物質1′
の光学軸はグレーテイングの配列方向8′を向いてい
る。ここで、異方性物質1及び1′は電界印加によりそ
の光学軸方向が変化し、入射光6が感じる屈折率が変化
する。
第1の状態、即ち電界無印加の静的状態では、第1層目
に於る入射光6の偏光成分7′は異方性物質1の異常屈
折nを感じ、偏光成分7は異方性物質1の常屈折率n
を感じる。又、第2層目に於て、入射光6の偏光成分
7′は異方性物質1′の常屈折率n′を感じ、偏光成
分7は異方性物質1′の異常屈折率n′を感じる。こ
こで、第1層目のグレーテイングを形成する透明光学部
材2の屈折率をn、該グレーテイングの高さをT、第
2層目のグレーテイングを形成する透明光学部材2の屈
折率をn′、該グレーテイングの高さをT′、入射光
の波長をλとすれば、第1層目及び第2層目のグレーテ
イングに於る零次透過回折光の回折効率η,η′は
各々の次の(1)式、(2)式で表わす事が出来る。
上式から、Δn=0の時はη=1、Δn′=0の時は
η′=1となり、ΔnT=mλ(m=1,2,3,…
…)の時はη=0、Δn′T′=mλ(m=1,2,
3,……)の時はη′=0となる事が解る。即ち、第
1層目に於て、n=nもしくはn=nを満足さ
せておけば、偏光成分7及び7′のどちらか一方は素通
りし、他方は(1)式に従い変調される。又、第2層目
に於て、n′=n′もしくはn′=n′を満足
させておけば、偏光成分7及び7′のどちらか一方は素
通りし、他方は(2)式に従い変調される。
次に異方性物質1及び1′に電界を印加する場合、異方
性物質1及び1′の光学軸方向は各々変化し、これに伴
い入射光6の偏光成分7及び7′が感じる屈折率も変化
する。即ち、Δnの変化に応じて第1層目、第2層目に
於て前記(1)式及び(2)式に従った変調を受ける事
になる。
例えば、異方性物質1及び1′に同じ液晶を用いる場合
はn=n′、n=n′で、初期条件としてn
=n′=n、T=T′|n=n|・T=mλと
すれば、第1層目及び第2層目に於る零次透過回折光の
回折効率は両方共前記(1)式で表わす事が出来る。
又、スペーサ4の屈折率はほぼnに等しいとする。こ
の時、静的状態では、入射光6の偏光成分7は第1層目
を素通りし、偏光成分7′は上記(1)式に従いη
0となり、零次透過回折光は出射せず全て高次の回折光
となって出射する。又、第2層目に於ては偏光成分7は
上記(1)式に従いη=0となり、零次透過光回折光
は出射せず全て高次の回折光となって出射し、偏光成分
7′は高次回折光のまま素通りする。従って、本素子を
通り零次方向へ出射する光は存在しない事になる。
次に、所定の電界を印加して液晶1および1′の光軸方
向(配向方向)をグレーテイング面(矢印8及び8′を
含む面)に垂直、即ち入射光6の進行方向に向けた場
合、入射光6の偏光成分7及び7′は第1層目及び第2
層目に於て液晶1,1′の常屈折率nを感じる為、本
素子を素通りして全て零次透過光となり出射する。
従って、電界印加の有無により自然光等の任意の偏光面
を有する光の変調を、偏光板等を介せず行なう事が出来
る。
尚、第1図から第4図で示した表示素子は、各層に於る
グレーテイングの配列方向が同一であるが、各層を形成
するグレーテイングの配列方向は変調作用を妨げない限
り如何なる方向を向いていても良い。又、上記グレーテ
イングは三角波状のものであるが、第5図に示す如く矩
形状、正弦波状であっても良く、グレーテイングの形状
には関係なく所望の機能を果す事が出来る。但し、グレ
ーテイングの形状が異なる場合、前記(1)式で示した
様な回折効率の式が異なり、例えば、矩形状グレーテイ
ングは下記(3)式の様になる。
更に、複数個のグレーテイングが個々に異なる形状をし
ていても構わず、グレーテイングの形状は製作の容易
性、仕様等を加味して決めるべきものである。
第6図は三角波状、矩形状のグレーテイングを用いた場
合の本素子に於る零次透過光の可視波長域400〜70
0nmでの分光透過率特性を示している。ここで縦軸は
透過率η、横軸は波長λで、図中9,9′は各々光透
過時の三角形状、矩形状グレーテイングの特性を、1
0、10′は各々光遮断時の三角波状、矩形状グレーテ
イングの特性を示している。図の様に矩形状グレーテイ
ングは波長選択性が強く、三角波状グレーテイングは波
長選択性が殆ど無い。
従って、上述の如くグレーテイング形状は、撮影装置の
使用目的、表示装置周辺のシステム等を考慮して選択さ
れる。
以下、第1図(A)に示す表示素子の作成法の一例を示
す。
第7図は第1図(A)に示す表示素子の作成過程を示
し、11は液晶、第1図と同様の部材には同番号を符
す。
透明PBMA樹脂基板2(37×26×1mm3,n
1.56)の両面を透明表面とし、第7図(A)の如く
該基板2の片面の全面にピツチ3μm、深さ2.4mmの
三角波状グレーテイングをエンボス加工により形成し
た。続いて該グレーテイング基板2に厚さ1000Åの
ITO膜3を形成した。
上記同様の方法を用い、透明PBMA基板2に第7図
(B)に示す様な表示パターンを成膜した基板をもう一
枚用意した。次に、第7図(C)の矢印の様に表と裏に
互いに直行する方向へ配向処理を施した厚さ5μmのテ
フロン製スペーサ4を上記2枚の透明PBMA基板2間
に挟み、該スペーサ4により分けられた上下2層のグレ
ーテイングの間隙部に正誘電性液晶MBBA(n
1.56,n=1.786)11を充填して第7図
(D)の如き表示素子を作成した。
以上の如き方法で作成した表示装置をカメラのフアイン
ダーに適用した一例を以下に述べる。
第8図は本発明に係るフアインダー内表示装置の一例を
示す図で、12は上記表示装置、13はフレネルレンズ
付きピント板、14はコンデンサレンズ、15はペンタ
プリズム、16は接眼レンズ、17は反射鏡を示す。
反射鏡17によりフアインダー内に導かれた被写体光
は、表示装置12、ピント板13、コンデンサーレンズ
14を介し、ペンタプリズム15により正立像となり接
眼レンズ16を通して撮影者の目に入る。ここで、表示
装置12に於て、両電極間に矩形状交流電界を印加して
いる期間は、フアインダー内の視野全体が光透過状態と
なっており、接眼レンズ16を通して被写体像を鮮明に
見る事が出来る。一方、露出不足警告や合焦状態等の警
告を表示する場合、露出や合焦等の検出装置からの信号
に従ってパターン化された警告表示部分の電界を0と
し、該表示部分を光遮断状態として表示を行なう事が出
来る。その一例を、第9図に示す。図中18は中央部に
45°の傾斜面の半透明鏡を有する透明光学部材で撮影
レンズを通った光の一部を露出量検出用もしくは合焦検
出用受光素子21に送る作用を持つ。22は受光素子2
1の出力を受けて分析する露出量検出回路もしくは合焦
検出回路で、又23は検出回路22からの検出信号を受
けてこれを電圧発生回路でこの回路の出力が本表示装置
12に印加される。
表示の例を第10図に示す。図中(a)は露出量アンダ
ー警告、(b)は露出量オーバー警告、(c)は適性露
出表示、(d)は前ピン状態、(e)は後ピン状態、
(f)は合焦を表している。以上のように、撮影視野枠
内表示が、高いコントラストで像の明るさは損なわずに
出来、且つ表示を行なわない場合は被写体像の観察に対
する影響が全くない。
上記実施例では、表示装置12をコンデンサレンズ14
とピント板13の間に配しているが、フアインダー内に
於るシステム構成によっては接眼レンズ16近傍等に配
しても良い事は明らかである。又、表示装置はグレーテ
イングによる回折現象を利用している為、フレアー光と
なる回折光を除去する手段、例えばフアイバープレート
等を本表示装置の光束出射側に設ける等の対策を施すの
も有効である。
次に、本発明に係る表示装置に於る別の構成例の作成方
法を述べる。透明PMMA樹脂フイルム4の両面に第1
1図に示す様なピツチ3μm、深さ1.8μmの矩形波
状グレーテイングを矩形波状熱延ローラにより作成す
る。ここで該矩形波状グレーテイングはフイルム4の表
裏でその配列方向が直交する様に作成される。
次に、2枚のBK7基板(37×26×1mm3,n
1.49)の両面を透明平面とし、1枚は全面に、別の
1枚は第7図(B)に示した様なパターンに、ITO膜
を1000Åの厚さに成膜した。続いて、該2枚のBK
7基板をITO膜面が相対する様に向かい合わせてグレ
ーテイングを有するフイルム4を挟み込む。次に、フイ
ルム4のグレーテイングと両BK7基板との間隙部に正
誘電性液晶ZLI−2141−000(メルク製、n
=1.49,n=1.64)を充填し、グレーテイン
グの溝によって該液晶を溝方向に強制配向させた。従っ
て、フイルム4を介して上下のグレーテイングの間隙部
に充填された液晶の配向方向は互いに直交している。
上記の2つの実施例に於る表示装置は、予め表示すべき
パターンを装置内に作成して設けているが、本フアイン
ダー内表示装置はマトリツクス駆動をする事も当然可能
であり、カメラの各種検出装置と組み合わせてマトリツ
クス駆動を行なえば、合焦領域表示や露出適正領域表示
等も可能であり、種々の表示形態を得る事が出来る。
又、表示装置の構成も第3図に示す如き2段構成も出
来、フアインダーの構成に応じて様々な装置構成を取り
得る事は明らかである。更に上記実施例では光学的な異
方性物質として液晶を適用した一例を示したが、異方性
物質は液晶に限られるものではなく、電気光学結晶等の
電気光学効果、熱光学効果、磁気光学効果を有する種々
の異方性物質を適用出来る。
(5)発明の効果 以上説明した様に、本発明に係るフアインダー内表示装
置は、偏光特性が無い為に偏光板が不要であり、通常の
状態に於て被写体光を高透過率を透過させ、撮影情報等
を表示する際は高コントラストで表示が可能な装置であ
る。従って、フアインダー内視野枠内外をとわず全面に
わたり警告パターンの表示や領域の表示等を、視野の構
成、明るさを保持したままで行なう事が出来る装置とな
る。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図、第3図は本発明に係る表示装置に用い
る表示素子の基本構成図。 第4図は第1図乃至第3図で示した表示素子の動作原理
説明図。第5図はグレーテイングの別の形状例を示す
図。第6図は三角波状及び矩形波状グレーテイングに於
る可視波長域の分光透過率特性を示す図で、光透過時と
光遮断時に関して示している。 第7図は第1図(A)の表示素子の作成過程の一例を示
す図。 第8図は本発明に係るフアインダー内表示装置の一例を
示す図。 第9図は露出量もしくは合焦検出装置と、本装置を組合
せた一例を示す図。 第10図は本表示装置による表示パターン例を示す図。 第11図は表示素子に用いるスペーサーの一例を示す
図。 1,1′……光学軸の方向が互いに異なる光学的な異方
性物質、 2……透明光学部材 3……透明電極 4……透明スペーサ 5……透明ヒーター 6……入射光 7,7′……入射光の互いに直交する偏光成分 8,8′……異方性物質の光学軸の方向 9……光透過時の三角波状グレーテイングの分光透過率
特性 9′……光透過時の矩形波状グレーテイングの分光透過
率特性 10……光遮断時の三角波状グレーテイングの分光透過
率特性 10′……光遮断時の矩形波状グレーテイングの分光透
過率特性 11……液晶 12……表示装置 13……ピント板 14……コンデンサレンズ 15……ペンタプリズム 16……接眼レンズ 17……反射鏡 18……中央に45°の傾斜面の半透明鏡を有する透明
光学部材 19……レンズ 20……鏡 21……検出用受光素子 22……検出用回路 23……電圧発生回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03B 17/20 7256−2K

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】カメラのフアインダー内に撮影情報、パタ
    ーン等の表示を行なうフアインダー内表示装置に於て、 前記フアインダー内の光路中に2つの物質の界面から成
    る複数個のグレーテイングを光路に対しほぼ垂直に設
    け、且つ該2つの物質の内一方を光学的な異方性物質か
    ら構成し、該異方性物質の光学軸方向を制御する事によ
    り、 第1の状態では、前記複数個のグレーテイングに於る光
    学軸方向を全てほぼ一致させて被写体光を全て透過さ
    せ、 第2の状態では、前記複数個のグレーテイングに於る重
    なり合う所定部分の光学軸方向を異ならせて被写体光の
    少なくとも一部を遮断し、撮影情報、パターン等の表示
    を行なう事を特徴とするフアインダー内表示装置。
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