JPH0876078A

JPH0876078A - 画像表示装置

Info

Publication number: JPH0876078A
Application number: JP6213076A
Authority: JP
Inventors: Akishi Sato; 晶司佐藤; Naoki Kamaya; 直樹釜谷; Yoshiki Shirochi; 義樹城地
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-09-06
Filing date: 1994-09-06
Publication date: 1996-03-22
Anticipated expiration: 2017-07-02
Also published as: JP3298324B2

Abstract

(57)【要約】【目的】液晶パネルに光を出射するバックライト光源
にＬＥＤを使用して、装置の小型化と省電力化を図った
画像表示装置を提供する。【構成】ユーザはカラー液晶パネル１０に近接して配
置された凸レンズ１２及び接眼レンズ５を介して、前記
カラー液晶パネル１０に映出される映像を眼球１３で視
覚する。バックライト部は、赤ＬＥＤ１５、青ＬＥＤ１
６、緑ＬＥＤ１７や、Ｇ反射のダイクロイックミラー２
２、Ｒ反射のダイクロイックミラー２３で構成される。【効果】バックライト光源にＬＥＤを使用することに
より、消費電力を削減することができ、装置の電池寿命
の延長を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶パネルを使用した画
像表示装置に関し、特にカメラ一体型ＶＴＲのビューフ
ァインダーや映像を眼球の網膜に直接投影する網膜直接
表示装置に適用して有効な画像表示装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子技術の発達やユーザニーズの
高まりにより、電子機器の小型化と省電力化が進行して
いる。こうした状況下で、カメラ一体型ＶＴＲ（ビデオ
テープレコーダ）やヘッドマウントディスプレイは、そ
の使用形態からなお一層の小型化と省電力化が求められ
ている。このカメラ一体型ＶＴＲのビューファインダや
ヘッドマウントディスプレイには、主にカラー液晶パネ
ルが使用され、カラー液晶パネルの背面には近接してバ
ックライトが配置されている。ユーザは、このバックラ
イトの照射光でカラー液晶パネルに映出される映像を視
覚するようになされている。そのバックライト光源とし
ては、例えば冷陰極ランプや面型発光管が使用され、こ
れらの冷陰極ランプや面型発光管は放電現象を利用した
蛍光放電管であり、この蛍光放電管を点灯するためには
高圧電源を必要とし、通常ＤＣ電源から数百ボルトの交
流電源に変換する変換器（ＤＣ−ＡＣコンバータ）を使
用して点灯される。

【０００３】一方、発光ダイオード（ＬｉｇｈｔＥｍ
ｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ：以下、単に「ＬＥＤ」と記
す）は、年々高輝度化が図られており、色の３原色であ
る赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）（以下、単に「Ｒ、
Ｇ、Ｂ」と記す）の全発光色をＬＥＤで構成したディス
プレイの出現も眼前に迫っている。このＬＥＤは電気−
光変換の固体機能デバイスであり、ｐ及びｎ型半導体結
晶が隣接して構成されるｐ−ｎ接合部での少数キャリア
注入と、これに続く発光再結合現象を利用した半導体発
光素子であり、特に他の半導体素子との整合性に優れ、
小型で信頼性も高く、高速応答である等の特徴を有して
いる。本発明はこれらの優れた特徴を有するＬＥＤを液
晶パネルのバックライト光源として活用しようとするも
のである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
従来技術のバックライト光源である冷陰極ランプや面型
発光管では、点灯するために高圧電源を必要とし、その
高圧電源から発せられる電磁気ノイズに対して電磁気シ
ールド等の対策が必要である。また、これらの蛍光放電
管は、暗黒状態や低温時に点灯し難いという問題点を含
有している。

【０００５】一方、カメラ一体型ＶＴＲのビューファイ
ンダやヘッドマウントディスプレイに使用される画像表
示装置は、表示素子を白黒ＣＲＴからカラー液晶パネル
に変更することにより、表示素子であるカラー液晶パネ
ルそのものの電力消費は大幅に削減することが可能であ
るが、前述のようなカラー液晶パネルに光を供給するバ
ックライト光源は、面型発光管や、冷陰極ランプの光を
反射板（又は導光板）で面発光に変換した形態で使用さ
れるために効率が悪く、無駄な電力を消費し易いという
欠点があった。また、冷陰極ランプや面型発光管の寿命
は２０００時間程度であり、寿命の点においても限界が
あった。

【０００６】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、従来技術のバックライト光源における電磁気ノイズ
に対して電磁気シールドを不要とし、暗黒下や低温時の
不点灯対策を不要とすることを課題とし、更に従来技術
のバックライト光源における消費電力の多さによる機器
の使用可能時間の短かさや、バックライト光源そのもの
の短命さ等の不都合な諸点を解決することを課題とする
ものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに本発明の画像表示装置において、光源と、カラー液
晶パネルと、凸レンズとを含んで成り、光源より出射さ
れる光を前記カラー液晶パネルに照射して映像を視覚す
るようにした画像表示装置において、Ｒ、Ｇ、Ｂの各Ｌ
ＥＤを前記カラー液晶パネルの光軸上に略一致、又は光
軸上の略一点に合致するように配設した。

【０００８】また、前記Ｒ、Ｇ、Ｂの各ＬＥＤを前記カ
ラー液晶パネルの光軸上の略一点に合致するように配設
された点光源を前記カラー液晶パネルに照射して、眼球
の網膜に直接画像を投影するようにした。

【０００９】また、前記Ｒ、Ｇ、Ｂの各ＬＥＤを光学上
合成する手段として、１枚以上のハーフミラー、１枚以
上のダイクロイックミラー、そしてクロスダイクロイッ
クミラーを備えた。

【００１０】更に、光源と、カラー液晶パネルと、凸レ
ンズとを含んで成り、光源より出射される光を前記カラ
ー液晶パネルに照射して映像を視覚するようにした画像
表示装置において、前記カラー液晶パネルに近接して凸
レンズを配設し、前記凸レンズを接眼レンズとして映像
を視覚するようにした。

【００１１】更に、光源と、カラー液晶パネルと、凸レ
ンズとを含んで成り、光源より出射される光を前記カラ
ー液晶パネルに照射して映像を視覚するようにした画像
表示装置において、前記カラー液晶パネルの代わりに白
黒液晶パネルを配設し、前記Ｒ、Ｇ、Ｂの各ＬＥＤ光源
と同期して、前記白黒液晶パネルにＲ、Ｇ、Ｂ各色の映
像信号を表示する、所謂面順次表示することで前記課題
を解決した。

【００１２】

【作用】本発明の画像表示装置において、光源と、カラ
ー液晶パネルと、凸レンズとを含んで成り、光源より出
射される光を前記カラー液晶パネルに照射して映像を視
覚するようにした画像表示装置において、Ｒ、Ｇ、Ｂの
各ＬＥＤを前記カラー液晶パネルの光軸上に略一致、又
は光軸上の略一点に合致するように配設することで映像
を視覚することができる。

【００１３】従って、前記Ｒ、Ｇ、Ｂの各ＬＥＤを前記
カラー液晶パネルの光軸上の略一点に合致するように配
設された点光源を、前記カラー液晶パネルに照射して、
眼球の網膜に直接画像を投影するようにしたことで映像
を視覚することができる。

【００１４】特に、前記Ｒ、Ｇ、Ｂの各ＬＥＤを光学上
合成する手段として、１枚以上のハーフミラーや、１枚
以上のダイクロイックミラーや、そしてクロスダイクロ
イックミラーを備えることで映像を視覚することができ
る。

【００１５】また、光源と、カラー液晶パネルと、凸レ
ンズとを含んで成り、光源より出射される光を前記カラ
ー液晶パネルに照射して映像を視覚するようにした画像
表示装置において、前記カラー液晶パネルに近接して凸
レンズを配設し、前記凸レンズを接眼レンズとして映像
を視覚することができる。

【００１６】更に、光源と、カラー液晶パネルと、凸レ
ンズとを含んで成り、光源より出射される光を前記カラ
ー液晶パネルに照射して映像を視覚するようにした画像
表示装置において、前記カラー液晶パネルの代わりに白
黒液晶パネルを配設し、前記Ｒ、Ｇ、Ｂの各ＬＥＤ光源
と同期して、前記白黒液晶パネルにＲ、Ｇ、Ｂ各色の映
像信号を表示する、所謂面順次表示することが可能とな
った。

【００１７】

【実施例】以下、図１ないし図１３を参照して、本発明
の画像表示装置の実施例を説明する。初めに図１ないし
図４を参照して、第１の実施例を説明する。

【００１８】実施例１先ず、図１を参照して、本発明の画像表示装置の構成と
動作を説明する。図１は本発明の画像表示装置の一例で
あり、この画像表示装置はビューファインダ部１と、画
像処理やＬＥＤの駆動回路等が内挿さている本体部２で
大略構成される。前記ビューファインダ部１の細部構成
は、アイカップ４や、接眼レンズ５や、前記接眼レンズ
５を前後に調整する視度調整器６等で構成される。更
に、ビューファインダ部１の内部には図示していないが
液晶パネルや本発明の対象部分であるバックライトが内
蔵さている。

【００１９】本体部２には、前記画像表示装置に電源を
供給するバッテリ３が装着され、更にこの画像表示装置
の電源のオン・オフを制御する電源スイッチ７や、バッ
クライトであるＲ、Ｇ、Ｂの各ＬＥＤの発光量調整を行
う発光量調整器８や、所望のビデオ信号を入力する入力
端子９が配設されている。本発明の映像表示装置はビデ
オ信号を入力するだけで映像が視覚できるため、例えば
監視用ビデオカメラの設置の際に、前記監視用ビデオカ
メラの画面の確認等の用途に使用可能である。

【００２０】次に、図２及び図３を参照して前記ビュー
ファインダ部１の光学系の詳細を説明する。図２は本実
施例の光学系の分解斜視図であり、図３は同じく光学系
の説明に供する概要図である。以下、光学系の説明に関
連する図において同一部分には同一の参照符号を付し、
それらの構成や動作の説明を省略する。

【００２１】図２における符号１０はカラー液晶パネル
であり、ユーザは前記カラー液晶パネル１０に近接して
配置された凸レンズ１２及び接眼レンズ５を介して、前
記カラー液晶パネル１０の画面１１に映出される映像を
眼球１３で視覚する。符号１４はバックライト部であ
り、赤ＬＥＤ１５、青ＬＥＤ１６、緑ＬＥＤ１７や、ハ
ーフミラー１８及びハーフミラー１９や、拡散板２０や
２１が一体的に組み合わされて構成されている。前記赤
ＬＥＤ１５、青ＬＥＤ１６、緑ＬＥＤ１７の各ＬＥＤの
配置は、ハーフミラー１８や１９で合成された光が、図
３に示すように光学的に概略一点から出射する位置にな
るように配設されている。

【００２２】図２及び図３において、前記赤ＬＥＤ１５
から出射した光は、ハーフミラー１８を透過し、また前
記青ＬＥＤ１６から出射した光は、ハーフミラー１８で
反射し、これらの光は合成されてハーフミラー１９でと
もに反射して前記カラー液晶パネル１０側に誘導され
る。また、前記緑ＬＥＤ１７から出射した光は、ハーフ
ミラー１９を透過する。こうして、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色
光は合成され、前記カラー液晶パネル１０の画面１１に
集光されてバックライトの用途に供せられる。

【００２３】本実施例の画像表示装置では本願出願人が
先に出願した特開平５−８０３３１号公報に開示した光
学系と同様の光学系を採用している。この光学系はラム
スデン接眼レンズを応用した簡易点光源方式のため、前
記赤ＬＥＤ１５、青ＬＥＤ１６、緑ＬＥＤ１７からの入
射光点を厳密に合致させる必要がなく、図２に示すよう
に青ＬＥＤ１６や、緑ＬＥＤ１７の光路上に薄形の拡散
板２０、２１を嵌挿してもよく、また例えばスコッチメ
ンディングテープ（米国３Ｍ社の登録商標）を嵌挿して
も同様の効果が得られる。なお、ラムスデン接眼レンズ
の詳細については東京電気大学出版局出版の山田幸五郎
著「光学の知識」１２４頁に記載されている。

【００２４】後述する網膜直接表示装置に使用される点
光源方式では、原理的に視度調整の必要はないが、本光
学方式は言わば簡易点光源方式であるため、図１の視度
調整器６を回動して接眼レンズ５を前後方向に可動して
視度調整する必要がある。その場合、図１の視度調整器
６を回動すると図２における接眼レンズ５がＸ方向に可
動して視度調整がなされる。また、本光学方式では前記
赤ＬＥＤ１５、青ＬＥＤ１６、緑ＬＥＤ１７の入射交点
を一点でなく、光軸上に合致させても有効である。

【００２５】本実施例においては、青ＬＥＤ１６には日
亜化学工業社製の光度１ｃｄの高輝度タイプを使用し
た。なお、前記青ＬＥＤの詳細については特開平５−１
１０１３８号公報に開示されている。また、赤ＬＥＤ１
５及び緑ＬＥＤ１７にはヒューレットパッカード社製の
高輝度タイプを使用した。これらＬＥＤのスペクトル図
を図１３に示した。

【００２６】更に、図４を参照して本発明の画像表示回
路の構成と動作を説明する。図示した画像表示回路は、
液晶パネル駆動用電源３１、ＬＥＤ用電源３２、これら
電源の供給元である電源３０と、ＬＥＤドライバ回路３
３と、前記ＬＥＤドライバ回路３３に接続された発光量
調整器８及び赤ＬＥＤ１５、青ＬＥＤ１６、緑ＬＥＤ１
７と、外部からの映像信号を受取するための入力端子９
と、ＲＧＢプロセス回路３４と、前記カラー液晶パネル
１０を制御するコントローラ回路３５を備えて構成され
ている。

【００２７】そして、入力端子９から受取した映像信号
は、ＲＧＢプロセス回路３４に入力されてクロマ処理等
の信号処理がなされ、更にコンポジット信号をカラー液
晶パネル１０の駆動に適したＲＧＢセパレート信号に変
換する。同じく、カラー液晶パネル１０の駆動に適した
交流信号に変換して前記カラー液晶パネル１０にその交
流信号を供給する。また、ＲＧＢセパレート信号はコン
トローラ回路３５に入力され、このコントローラ回路３
５でタイミング制御が図られ、前記カラー液晶パネル１
０のＸドライバ回路やＹドライバ回路を介して、カラー
液晶パネル１０を駆動する。

【００２８】前記カラー液晶パネル１０に光を供給する
赤ＬＥＤ１５、青ＬＥＤ１６、緑ＬＥＤ１７は、ＬＥＤ
ドライバ回路３３により点灯されるようになされてい
る。前記赤ＬＥＤ１５、青ＬＥＤ１６、緑ＬＥＤ１７の
発光量は、発光量調節器８で各々調整可能であり、本実
施例では発光量調節器８で予め調整がなされており、前
記カラー液晶パネル１０に入射する入射光量が略々、
Ｂ：Ｇ：Ｒ＝１：６：３に調整がなされている。なお、
液晶パネル駆動用電源３１やＬＥＤ用電源３２は、電源
３０に設けたスイッチ３６でオン・オフされる。

【００２９】実施例２本実施例は、前記第１の実施例におけるハーフミラーに
変えてダイクロイックミラーを活用した例であり、これ
を図５及び図６を参照して説明する。なお、ダイクロイ
ックミラーとは、ガラス基板表面に各種誘電体多層膜を
コーティングして、所望の特定波長を選択して反射する
作用を持たせたもので、このダイクロイックミラーを４
５°傾倒して光路上に介挿すると特定の波長を反射し、
それ以外の波長は透過する作用をするものである。

【００３０】図５及び図６において、符号１０はカラー
液晶パネルであり、１１はその画面であり、１２は凸レ
ンズであり、５は接眼レンズであり、１３は眼球であ
る。更に符号１５、１６、１７は、各々赤ＬＥＤ、青Ｌ
ＥＤ、緑ＬＥＤである。符号２２、２３は本実施例の特
徴部分であるダイクロイックミラーであり、符号２２は
Ｇ反射のダイクロイックミラーであり、符号２３はＲ反
射のダイクロイックミラーである。

【００３１】このように構成された本実施例について、
以下にその動作を説明する。前記緑ＬＥＤ１７から出射
した光は、前記Ｇ反射のダイクロイックミラー２２の作
用により全反射して、Ｒ反射のダイクロイックミラー２
３は透過してカラー液晶パネル１０側に誘導される。同
様に前記赤ＬＥＤ１５から出射した光は、前記Ｒ反射の
ダイクロイックミラー２３により全反射してカラー液晶
パネル１０側に誘導される。また、前記青ＬＥＤ１６か
ら出射した光は、青（Ｂ）光であるため、前記Ｇ反射の
ダイクロイックミラー２２及び前記Ｒ反射のダイクロイ
ックミラー２３の両方のダイクロイックミラーを通過す
る。こうしてＲ、Ｇ、Ｂの３原色光は合成されてカラー
液晶パネル側に照射される。

【００３２】本実施例では、上述のようにダイクロイッ
クミラーを使用することにより、第１の実施例のハーフ
ミラーを使用した場合に比して、光のロスがなく光利用
効率が向上する。つまりハーフミラーを使用した場合、
カラー液晶パネル１０に入射する光量の１／２ないし１
／３の光量は無駄になっていたが、ダイクロイックミラ
ーを使用した場合、発光波長毎に正確に分離されてカラ
ー液晶パネルに入射するため光量に無駄が発生しない。
また、反射する光成分のスペクトラムを限定することが
可能なため、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ＬＥＤの発光スペクトラム
の広がりを抑制して、必要な色成分を選択して取出する
ことができる利点がある。

【００３３】実施例３本実施例は前記２例の実施例におけるカラー液晶パネル
に変えて白黒液晶パネルを用いて前記白黒液晶パネルの
駆動方法に面順次方式を採用した例であり、これを図５
ないし図７を参照して説明する。なお、本実施例の光学
系は、第２の実施例のダイクロイックミラーを使用した
光学系を採用したが（光学系の説明は重複するため省略
する）、前記第１の実施例のハーフミラーを使用した光
学系も適用可能であることは言うまでもない。

【００３４】本実施例では図７に示すとおり、映像を表
示する液晶パネルとして白黒液晶パネル１００を使用
し、またバックライトとして図５及び図６に示すよう
に、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ＬＥＤとダイクロイックミラーを一
体構成とし、且つ各ＬＥＤを個別に点灯可能な状態とし
て使用した。つまり、図７に示す如き白黒液晶パネル１
００にＲ、Ｇ、Ｂ各色の映像信号を印加して、その映像
信号に同期して前記赤ＬＥＤ１５、青ＬＥＤ１６、緑Ｌ
ＥＤ１７の各ＬＥＤを順次発光させれば、所望のカラー
画像を得ることができる。この場合の液晶パネルは、カ
ラーフィルタが不要であることから解像度は３倍となる
メリットがある。また、この場合のバックライトは単色
発光となることから使用電力を極めて低く制限すること
ができる。

【００３５】図７を参照して本実施例の画像表示回路の
構成と動作を説明する。なお、前記図４と同一部分には
同一の参照符号を付し、それらの構成や動作の説明を省
略する。図示した画像表示回路は、外部からの映像信号
を受取するための入力端子９と、液晶パネル駆動用電源
３１、ＬＥＤ用電源３２、これら電源の供給元である電
源３０と、スイッチ３６と、ＲＧＢプロセス回路３４と
を同一構成要素として備えている。更に、白黒液晶パネ
ル１００と、前記白黒液晶パネル１００を制御するコン
トローラ回路１０２と、ＬＥＤドライバ回路１０３、前
記ＬＥＤドライバ回路１０３に接続された発光量調整器
８及び赤ＬＥＤ１５、青ＬＥＤ１６、緑ＬＥＤ１７と、
映像メモリ１０１とを新たに備えて構成される。

【００３６】そして、入力端子９から受取した映像信号
は、ＲＧＢプロセス回路３４に入力されてクロマ処理等
の信号処理がなされ、更にコンポジット信号を白黒液晶
パネル１００の駆動に適したＲＧＢセパレート信号に分
離する。ＲＧＢセパレート信号に分離された映像信号
は、一旦画像メモリ１０１に記憶される。そしてコント
ローラ回路１０２の制御により、赤ＬＥＤ１５が点灯し
た時にはＲの映像信号を前記白黒液晶パネル１００に印
加し、Ｂ、Ｇにも同様に順次所定のＬＥＤを点灯して同
期を取りつつ、前記白黒液晶パネル１００のＸドライバ
回路やＹドライバ回路を介して、前記白黒液晶パネル１
００に映像を表示する。この場合、白黒液晶パネル１０
０に印加される映像信号は、例えば１フィールドに対し
て３倍速の交流信号である。

【００３７】このような駆動方法を採ることにより、前
記カラー液晶パネル１０に映出される映像に比して、前
記白黒液晶パネル１００に映出される映像は、Ｒ、Ｇ、
Ｂの各発光色をバックライトとして照射するため解像度
は３倍となり発色も美しくなる。但し、現状技術では１
フィールド内に３枚の映像を切替え可能な液晶の応答速
度は実現していないが、強誘電性液晶（ＦＬＣ：Ｆｅｒ
ｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ）
に代表される高速液晶方式も開発されており今後が期待
される。

【００３８】実施例４本実施例は前記実施例１におけるハーフミラー及び前記
実施例２におけるダイクロイックミラーに変えてクロス
ダイクロイックミラーを採用した例であり、これを図８
及び図９を参照して説明する。なお、クロスダイクロイ
ックミラーとはダイクロイックミラーを精度よく組合わ
せた構造を有する光学部品である。

【００３９】図８及び図９におけるクロスダイクロイッ
クミラー４０は、Ｇ反射のダイクロイックミラー４０Ｇ
と、Ｒ反射のダイクロイックミラー４０Ｒとが互いに直
角になるように精度よく組合わされている。同図に示す
如く配置された前記赤ＬＥＤ１５、青ＬＥＤ１６、緑Ｌ
ＥＤ１７の、例えば緑ＬＥＤ１７から出射した光は、前
記Ｇ反射のダイクロイックミラー４０Ｇの作用により、
全反射してカラー液晶パネル１０側に誘導される。同様
に、赤ＬＥＤ１５から出射した光は、前記Ｒ反射のダイ
クロイックミラー４０Ｒの作用により、全反射してカラ
ー液晶パネル１０側に誘路される。更に、青ＬＥＤ１６
から出射した光は、青（Ｂ）光であるため前記Ｇ反射の
ダイクロイックミラー４０Ｇ及び前記Ｒ反射のダイクロ
イックミラー４０Ｒはともに通過してカラー液晶パネル
１０側に誘導され、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色は光路上にて合
成される。

【００４０】上述のようにクロスダイクロイックミラー
を使用することにより、第２の実施例のダイクロイック
ミラーを使用した場合と同様に、第１の実施例のハーフ
ミラーを使用した場合に比べて光のロスがなく光利用効
率か向上する。更にクロスダイクロイックミラーを使用
することにより、前記ハーフミラーやダイクロイックミ
ラーを把持する構造体が不要となり、バックライト部を
コンパクトに構成することが可能となる。

【００４１】実施例５本実施例は前記全実施例がラムスデン接眼レンズを応用
した「簡易点光源方式」であるのに対して、本発明の光
源方式を「点光源による眼球網膜直接表示装置」に応用
した例であり、これを図１０及び図１１を参照して説明
する。なお、点光源による眼球網膜直接表示装置の詳細
については本願出願人が先に出願した特開平２−１３６
８１８号公報に記載の「映像表示装置」及び特開平３−
２１４８７２号公報に記載の「眼鏡型網膜直接表示装
置」に開示されている。

【００４２】図１０及び図１１において、符号５０はバ
ックライト部であり、５１、５２は、各々凸レンズであ
り、５３は液晶パネル（白黒液晶パネル、カラー液晶パ
ネルの種別を問わず）であり、更に符号５４、５５は凸
レンズであり、１３は眼球であり、５６は眼球１３の網
膜である。

【００４３】前記第２の実施例と同様の構造である前記
バックライト５０の動作を説明する。前記緑ＬＥＤ１７
から出射した光は、緑（Ｇ）光であるためＧ反射のダイ
クロイックミラー２２の作用により全反射して前面に誘
導される。同じく前記赤ＬＥＤ１５から出射した光は、
赤（Ｒ）光であるためＲ反射のダイクロイックミラー２
３の作用により全反射して前面に誘導される。また、青
ＬＥＤ１６から出射した光は、青（Ｂ）光であるためＧ
反射のダイクロイックミラー２２及びＲ反射のダイクロ
イックミラー２３はともに通過する。更に、前記青ＬＥ
Ｄ１６から出射した光と緑ＬＥＤ１７から出射した光
は、Ｒ反射のダイクロイックミラー２３を透過する。こ
うしてＲ、Ｇ、Ｂの３原色光は厳密に一点に合致して合
成される。

【００４４】前記バックライト部５０より出射した３原
色が合成された点光源は、凸レンズ５１で集光され、更
に凸レンズ５２で平行光になされ液晶パネル５３に入射
する。前記液晶パネル５３を通過した映像を含む光線は
凸レンズ５４及び凸レンズ５５で集光されて、眼球１３
の表面に位置する瞳部分に焦点を結び、最終的に眼球１
３の網膜５６に到達して結像する。なお、図１０及び図
１１は本実施例の原理図を示したものであり、ミラー等
を使用して光線を屈折させれば、薄型の眼鏡型表示装置
を実現することができる。

【００４５】本実施例のバックライト光量は、通常の例
えば冷陰極ランプの光量に比して少量であるが、本実施
例のバックライト方式は、点光源で映像を眼球の網膜に
直接投影表示するため、少量のバックライト光量であっ
ても映像を鮮明に視覚することが可能となる。

【００４６】本発明は前記実施例に限定されず、種々の
実施形態を採ることができる。例えば前記実施例では、
図１に示すような画像表示装置について説明したが、本
発明は図１２に示すようなカメラ一体型ＶＴＲ６０のビ
ューファインダ部１に内挿してビューファインダとして
も応用可能であるし、また図示していないが本発明の画
像表示装置を２体併設して眼鏡型画像表示装置としても
よく、更に同装置に立体映像を映出して立体表示装置と
しても応用可能である。

【００４７】また、前記実施例では、表示デバイスとし
て液晶パネルを例示したが、その他の透過型表示デバイ
スでもよく、更にバックライト部分の配置の変更によ
り、反射型液晶パネルや反射型表示デバイスにも応用可
能であることは言うまでもない。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像表示
装置によれば、従来技術のバックライト光源のように、
点灯のための高圧電源を必要としない。そのため、高圧
電源から発せられる電磁気ノイズもなく、電磁気シール
ド等の対策が不要である。また、これらの蛍光放電管が
有する暗黒状態や低温時に点灯性の悪さが生じるという
問題点もない。

【００４９】更に、バックライト光源にＬＥＤを利用す
ることにより、半導体素子で構成される液晶パネルとの
整合性にも優れ、小型で高信頼性、高速応答であるＬＥ
Ｄの特徴をそのまま生かすことができる。また、ＬＥＤ
は消費電力も少なく使用電力が従来技術のバックライト
の０．５ないし０．７Ｗから０．１Ｗ以下に大幅に削減
することができる。こうして、機器の電池寿命の大幅な
延長が図れる一方、バックライト光源そのものの寿命に
ついても、従来技術のバックライトの数千時間から数万
時間と大幅な延長を図ることができる。

【００５０】また特に、本発明の画像表示装置の点光源
は、接眼レンズの焦点に瞳孔が位置するように使用する
と、個人の視度（近視、遠視）に関係なく液晶パネルの
画像を鮮明に視覚することが可能となる。しかも、視野
角を６０°まで設定できるため、大画面を接近して見る
ような迫力ある画像を視覚することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す斜視図である。

【図２】本発明の第１の実施例の分解斜視図である。

【図３】本発明の第１の実施例の光学系の説明に供す
る概要図である。

【図４】本発明の第１の実施例に用いる回路図であ
る。

【図５】本発明の第２の実施例の分解斜視図である。

【図６】本発明の第２の実施例の光学系の説明に供す
る概要図である。

【図７】本発明の第３の実施例に用いる回路図であ
る。

【図８】本発明の第４の実施例の分解斜視図である。

【図９】本発明の第４の実施例の光学系の説明に供す
る上面図である。

【図１０】本発明の第５の実施例の分解斜視図である。

【図１１】本発明の第５の実施例の光学系の説明に供す
る概要図である。

【図１２】本発明の実施例の一例を示す斜視図である。

【図１３】本発明の構成要素である高輝度ＬＥＤのスペ
クトル図である。

【符号の説明】

１ビューファインダ部２本体部３バッテリ４アイカップ５接眼レンズ６視度調整器７電源スイッチ８発光量調整器９入力端子１０カラー液晶パネル１１画面 12、51、52 凸レンズ 54、55 凸レンズ１３眼球 14、50 バックライト部１５赤ＬＥＤ１６青ＬＥＤ１７緑ＬＥＤ 18、19 ハーフミラー 20、21 拡散板 22、40G Ｇ反射のダイクロイックミラー 23、40R Ｒ反射のダイクロイックミラー３０電源３１液晶パネル駆動用電源３２ＬＥＤ用電源 33、103 ＬＥＤドライバ回路３４ＲＧＢプロセス回路 35、102 コントローラ回路３６スイッチ４０クロスダイクロイックミラー５３液晶パネル５６網膜６０カメラ一体型ＶＴＲ１００白黒液晶パネル１０１映像メモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｂ 33/12 Ｈ０１Ｌ 33/00 Ｍ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と、カラー液晶パネルと、凸レンズ
とを含んで成り、光源より出射される光を前記カラー液
晶パネルに照射して映像を視覚するようにした画像表示
装置において、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各ＬＥ
Ｄを前記カラー液晶パネルの光軸上に略一致するように
配設したことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】請求項１に記載した赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の各ＬＥＤを前記カラー液晶パネルの
光軸上の略一点に合致するように配設したことを特徴と
する画像表示装置。
【請求項３】請求項２に記載した赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の各ＬＥＤを前記カラー液晶パネルの
光軸上の略一点に合致するように配設した点光源から出
射される光を前記カラー液晶パネルに照射して、眼球の
網膜に直接画像を投影するようにしたことを特徴とする
画像表示装置。
【請求項４】前記赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各
ＬＥＤを光学上合成する手段として、１枚以上のハーフ
ミラーを具備したことを特徴とする請求項１、請求項
２、または請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項５】前記赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各
ＬＥＤを光学上合成する手段として、１枚以上のダイク
ロイックミラーを具備したことを特徴とする請求項１、
請求項２、または請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項６】前記赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各
ＬＥＤを光学上合成する手段として、クロスダイクロイ
ックミラーを具備したことを特徴とする請求項１、請求
項２、または請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項７】光源と、カラー液晶パネルと、凸レンズ
とを含んで成り、光源より出射される光を前記カラー液
晶パネルに照射して映像を視覚するようにした画像表示
装置において、前記カラー液晶パネルに近接して凸レン
ズを配設し、前記凸レンズを接眼レンズとして映像を視
覚するようにしたことを特徴とする請求項１、請求項
２、請求項３、請求項４、請求項５または請求項６に記
載の画像表示装置。
【請求項８】光源と、カラー液晶パネルと、凸レンズ
とを含んで成り、光源より出射される光を前記カラー液
晶パネルに照射して映像を視覚するようにした画像表示
装置において、前記カラー液晶パネルの代わりに白黒液
晶パネルを配設し、前記赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）
の各ＬＥＤ光源と同期して、前記白黒液晶パネルに赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）各色の映像信号を表示す
る、所謂面順次表示することを特徴とする請求項１、請
求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、ま
たは請求項７に記載の画像表示装置。