WO2005114988A1 - 光路切換機能付き電子機器 - Google Patents

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WO2005114988A1
WO2005114988A1 PCT/JP2005/007442 JP2005007442W WO2005114988A1 WO 2005114988 A1 WO2005114988 A1 WO 2005114988A1 JP 2005007442 W JP2005007442 W JP 2005007442W WO 2005114988 A1 WO2005114988 A1 WO 2005114988A1
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light
unit
light source
optical path
liquid crystal
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PCT/JP2005/007442
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French (fr)
Inventor
Naoki Ito
Masami Aihara
Original Assignee
Alps Electric Co., Ltd.
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
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    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133626—Illuminating devices providing two modes of illumination, e.g. day-night
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
    • H04M1/22—Illumination; Arrangements for improving the visibility of characters on dials

Definitions

  • the present invention relates to an electronic apparatus including a camera and a liquid crystal display panel typified by a camera-equipped mobile phone, a digital camera or a video camera, and more particularly to illuminating light emitted from a light source on the liquid crystal display panel.
  • the present invention relates to a configuration of an optical path switching unit that switches to an illumination unit side of an object photographed by a camera or to both of them.
  • the method includes a light source and an optical path for illuminating the subject separately from the light source and the optical path for illuminating the liquid crystal display panel, and the drive circuit of the liquid crystal display panel is controlled.
  • an apparatus having a light source and an optical path for illuminating a subject separately from a light source and an optical path for illuminating a liquid crystal display panel, and an apparatus for switching the direction of a reflector have a large number of parts, a complicated structure, and a large electronic device. Therefore, it is hardly applicable to an electronic device such as a camera-equipped mobile phone which requires particularly small size and light weight.
  • a liquid crystal display panel used as a means for illuminating a subject, When the subject is switched, it is not possible to display the necessary information on the LCD panel when the subject is illuminated. There is an inconvenience that it is not possible to confirm and the use of electronic equipment becomes inconvenient.
  • the present invention has been made in order to solve the deficiencies of the prior art which is powerful, and its purpose is to make the liquid crystal display smaller and lighter, consume less power and select the illumination optical path.
  • the present invention provides an electronic device with an optical path switching function, a liquid crystal display panel, an illuminating unit of the liquid crystal display panel, a camera, and an object photographed by the camera.
  • the optical path switching unit includes the light source, the illumination unit, and the illumination.
  • An electrically controlled diffractive optical element disposed between the switch, a switch for selecting an optical path, and electrically controlling a diffraction efficiency of the electrically controlled diffractive optical element according to an output signal of the switch. It is configured to consist of a control unit.
  • An electrically controlled diffractive optical element is a device in which a polymer-dispersed liquid crystal is sealed between two transparent substrates disposed so as to face each other with the transparent electrode film inside, and the voltage applied between the transparent electrode films. By controlling the applied voltage, the diffraction efficiency of transmitted or reflected light is changed. Therefore, the optical path switching unit provided with the electrically controlled diffractive optical element switches the control voltage of the electrically controlled diffractive optical element output from the control unit by operating the switch unit, and the diffraction efficiency of transmitted or reflected light. The light emitted from the light source can be switched to the illuminating part side of the liquid crystal display panel and / or the illuminating part side of the subject by changing the distance.
  • the electronic device uses one light source for the illuminating portion side of the liquid crystal display panel or the illuminating portion side of the subject, so that the light source is independently used for illuminating the liquid crystal display panel and illuminating the subject. Power consumption can be suppressed as compared with the case where the light source is provided.
  • the optical path switching unit since the optical path switching unit has no mechanically movable unit, the structure of the electronic device can be simplified and downsized.
  • the circuit of the electrically controlled diffractive optical element By controlling the folding efficiency, the emitted light can be distributed to both the illuminating part side of the liquid crystal display panel and the illuminating part side of the subject, so that the finder cannot be confirmed when illuminating the subject. It does not cause any special inconvenience.
  • the present invention provides the electronic device with an optical path switching function having the above-mentioned configuration, wherein the light source emits monochromatic light, and the illuminating unit and the illuminating unit convert the monochromatic light into white light.
  • the configuration is such that a light conversion section made of a phosphor is provided.
  • the wavelength range of the spectrum of the diffracted light is widened, so that the image of the liquid crystal display panel or the image of the subject illuminated by this diffracted light becomes rainbow-colored, and the natural feeling is lost.
  • the wavelength band of the diffracted light is limited, so that the illuminating part of the liquid crystal display panel and the illuminating part of the subject emit phosphors that convert monochromatic light into white light. If a light conversion unit is provided, the image on the liquid crystal display panel or the image of the object can be made to be a color close to nature, and discomfort in use can be eliminated.
  • the present invention in the electronic device with an optical path disconnection having the above configuration, further comprising: a drive switch section of a shirt provided with the camera; and a subject illuminance measuring section for measuring illuminance of the subject.
  • the control unit captures an output signal of the subject illuminance measurement unit and determines the output signal in advance.
  • the diffraction efficiency of the electrically controlled diffractive optical element is electrically controlled to temporarily emit strong light from the optical path on the illumination side.
  • the optical path switching unit including the electrically controlled diffractive optical element can arbitrarily and instantaneously change the diffraction efficiency of transmitted or reflected light by changing the control voltage of the electrically controlled diffractive optical element.
  • the control voltage By switching the control voltage, it is possible to continuously emit medium-level light, temporarily emit strong light, or intermittently emit strong light by switching the control voltage. Radiation can also be performed arbitrarily.
  • the output signal of the object illuminance measurement unit is equal to or less than a predetermined value, if a strong light is temporarily emitted from the light path on the illumination side, so-called flash photography can be performed.
  • the light radiated from the light path on the lighting side is called a picture light or Can be used as video light.
  • strong light is emitted intermittently, so-called strobe shooting becomes possible.
  • the electronic device with an optical path switching function of the present invention includes an electrically controlled diffractive optical element and a switch section for selecting an optical path in an optical path switching section that switches light emitted from a light source to an illuminating section or an illuminating section.
  • a control unit for electrically controlling the diffraction efficiency of the electrically controlled diffractive optical element in accordance with the output signal of the switch unit, wherein the light emitted from the light source is illuminated on the liquid crystal display panel side or on the subject. Switching to the illuminating unit side or both can reduce power consumption as compared to the case where each has its own light source for illuminating the liquid crystal display panel and illuminating the subject. Since there is no mechanically movable part, the structure of the electronic device can be simplified and downsized, and the finder can be confirmed even when the object is illuminated.
  • FIG. 1 is a perspective view of the mobile phone according to the embodiment with the housing closed
  • FIG. 2 is a perspective view of the mobile phone according to the embodiment with the housing open
  • FIG. 3 is a view of the mobile phone according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a perspective view schematically showing an illumination path of a liquid crystal display panel provided in a mobile phone and an illumination path of a subject
  • FIG. 4 is an explanatory view showing a configuration of an optical path switching unit according to an embodiment
  • FIG. 5 is an embodiment.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing an application example of an electrically controlled diffractive optical element in an optical path switching unit according to the present invention.
  • FIG. 6 is a configuration diagram showing an illumination path of a liquid crystal display panel provided in a mobile phone having two liquid crystal display panels and an illumination path of a subject. It is.
  • the mobile phone of the present embodiment includes a first housing 2 and a second housing 3 foldably connected via a hinge 1 and a first housing 2.
  • a liquid crystal display panel 4 with a display surface set on the inner surface, a speaker 5 with a vocal part set above the liquid crystal display panel 4, and a camera 6 with a shooting lens set on the outer surface of the first housing 2.
  • a subject illuminating section 7 having a light emitting section set near the camera 6, an object illuminance measuring section 8 having a light incident section set near the camera 6, and an upper end of the first housing 2.
  • the set switch section 9 for selecting the illumination light path, the set of operation switches 10 set on the inner surface of the second housing 3 and the switch section for driving the shutter. 11, a microphone 12 with a sound collecting section below the second housing 3, a control section 13 for controlling the entire system (see FIG. 3), and a power supply section 14 for supplying power to the system (see FIG. 4). ) And.
  • an illuminating section (backlight) 21 is provided on the back surface of the liquid crystal display panel 4, and the illuminating section 21 includes a light source 22 and light emitted from the light source 22. Is introduced from one end, and is scattered at a uniform intensity from one side perpendicular to it.A square rod-shaped light guide 23, and the light emitted from the light guide 23 is introduced from one end, and from one surface orthogonal to it. It is composed of a square plate-shaped light guide plate 24 that scatters light at a uniform intensity.
  • the subject illuminating section 7 includes the light source 22 and a light shaping member 25 such as a lens for shaping a light beam emitted from the light source 22.
  • the light emitted from the light source 22 is switched between the light source 22 and the light shaping member 25 between the light incident surface of the light source 22 and the light guide 23 and the light incident portion of the light shaping member 25.
  • An electrically controlled diffractive optical element 26 is provided. As shown in FIG. 4, the electrically controlled diffractive optical element 26 includes a subject illuminance measurement unit 8, an illumination light path selection switch unit 9, an operation switch group 10, a shutter driving switch unit 11, a control unit 13, and a power supply unit.
  • the optical path switching unit 15 is configured in combination with the optical path switching unit 14.
  • the wavelength range of the spectrum is widened. Therefore, the image of the liquid crystal display panel 4 illuminated by the diffracted light and the light from the subject illuminating section 7 The image of the illuminated subject becomes rainbow-colored and loses its natural feel. Therefore, in order to prevent an inconvenience, a light source that emits monochromatic light, such as a blue light emitting diode, is used as the light source 22, and the monochromatic light is converted into white light at the transmitting portion of the light that has passed through the electrically controlled diffractive optical element 26. It is preferable to provide a light conversion section 27 made of a phosphor for conversion.
  • the light conversion section 27 can be provided by forming a required phosphor layer on the surface of the light guide plate 24, the light shaping member 25, etc., as shown in FIG. This is provided by interposing a light-transmissive member on which is formed at a predetermined position.
  • the electrically controlled diffractive optical element 26 is a polymer-dispersed liquid crystal between two transparent substrates 33 and 34 which are disposed with the transparent electrode films 31 and 32 inside.
  • the transparent electrode films 31, 32 are illuminated with the subject illuminance measurement unit 8 through the control unit 13.
  • the optical path selection switch section 9, the operation switch group 10, the shutter driving switch section 11, and the power supply section 14 are electrically connected, and by controlling the voltage applied between the transparent electrode films 31, 32, By changing the diffraction efficiency, the intensity of light incident on the liquid crystal display panel 4 side and the object side is switched.
  • the electrically controlled diffractive optical element 26 (1) transmits incident light when a voltage is applied between the transparent electrode films 31 and 32, and And (2) When the voltage is applied between the transparent electrode films 31 and 32, the incident light is transmitted and the transparent electrode film 21 is reflected.
  • the control unit 13 generates a voltage signal to be applied to the electrically controlled diffractive optical element 26 based on output signals from the subject illuminance measurement unit 8, the illumination light path selection switch unit 9, and the shutter driving switch unit 11. Then, the intensity of light incident on the liquid crystal display panel 4 side and the object side is appropriately switched. That is, when the illuminance signal received from the subject illuminance measurement unit 8 is equal to or more than a predetermined value and the illumination light path selection switch unit 9 is not operated, the total amount of light emitted from the light source 22 is reduced. A voltage signal incident on the liquid crystal display panel 4 is applied to the electric control type diffractive optical element 26.
  • the operation of the shutter driving switch unit 11 is performed.
  • a voltage signal is input to the electrically controlled diffractive optical element 26 in which the entire amount of light emitted from the light source 22 is incident on the subject side.
  • the illumination light path selection switch unit 9 is operated, a part of the light emitted from the light source 22, for example, a half signal is input to the liquid crystal display panel 4, and the remaining half is input to the object side.
  • the electrically controlled diffractive optical element 26 for example, when strobe shooting is selected by operating the operation switch group 10 etc., the light source 22 A voltage signal that causes all light emitted from the light source to intermittently enter the object side can be applied to the electrically controlled diffractive optical element 26.
  • the electric control type diffractive optical element 26 and the illumination light path selection are provided in the light path switching unit for switching the light emitted from the light source 22 to the liquid crystal display panel 4 side or the object side.
  • a control unit 13 for electrically controlling the diffraction efficiency of the electrically controlled diffractive optical element 26 according to the output signal of the switch unit 9. 4 and / or the object side the power consumption can be suppressed as compared with the case where the liquid crystal display panel 4 is provided with its own light source for illuminating and the object is illuminated.
  • the optical path switching unit since the optical path switching unit has no mechanically movable unit, the structure of the electronic device can be simplified and downsized. Furthermore, normal mode shooting and shooting using a picture light can be performed while checking the image displayed on the LCD panel, and special shooting such as flash shooting or flash shooting can be performed.
  • a first electrically controlled diffractive optical element 26a is set on an end face of a first illuminating section 21a for illuminating a backlight on a first liquid crystal display panel (not shown).
  • a second electrically controlled diffractive optical element 26b is set on an end face of a second illuminating section 21b for illuminating a knock light on a second liquid crystal display panel (not shown), and light emitted from the light source 22 The light is guided to the light shaping member 25 via the electrically controlled diffractive optical element 26a and the second electrically controlled diffractive optical element 26b.
  • the light shaping member 25 is provided on the optical path on the subject side, but the diffraction pattern of the light diffracted by the electrically controlled diffractive optical elements 26, 26a, 26b must be devised. This can be omitted.
  • the second liquid crystal display panel and the light shaping member 25 that is a subject illuminating unit are provided, but the second liquid crystal display panel set on the outer surface of the first housing 2 is connected to the subject. It can be used as a lighting means.
  • the illumination light path selection switch section 9 is provided, and the user switches the switch section 9 to switch the illumination light path to the illumination side of the liquid crystal display panel or the illumination side of the subject.
  • a circuit may be configured without the light path selecting switch section 9 so that the existing operation switch group 10 is operated to select the illumination light path.
  • the electronic device is provided with a switch for position detection, and when the electronic device has a predetermined specific posture, the switch is automatically detected and detected by the switch for position detection.
  • the circuit can be configured so that the optical path is switched to the illumination side of the subject.
  • the electronic device is provided with a wireless transmission / reception device, and a circuit is configured to switch an optical path to an illuminating side of a liquid crystal display panel or an illuminating side of a subject based on a transmission signal from another electronic device. It can also be configured.
  • the present invention can be applied to other electronic devices such as a digital camera and a video camera, which are described by taking a camera-equipped mobile phone as an example.
  • the present invention is useful as an electronic device including a camera and a liquid crystal display panel represented by a camera-equipped mobile phone, a digital camera or a video camera.
  • FIG. 1 is a perspective view of a mobile phone according to an embodiment with a housing closed.
  • FIG. 2 is a perspective view of the mobile phone according to the embodiment in a state where a housing is opened.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing an illumination path of a liquid crystal display panel and an illumination path of a subject provided in the mobile phone according to the embodiment.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration of an optical path switching unit according to the embodiment.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing an application example of an electrically controlled diffractive optical element in an optical path switching unit according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a configuration diagram showing an illumination path of a liquid crystal display panel and an illumination path of a subject provided in a mobile phone having two liquid crystal display panels.

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Abstract

液晶表示パネル４の照光部２１を、光源２２と、当該光源２２より放射された光を一端面より導入する角棒状の導光体２３と、導光体２３より出射された光を一端面より導入する角板状の導光板２４とから構成する。また、被写体照明部７を、光源２２と、当該光源２２より放射された光束を整形する光整形部材２５とから構成する。そして、光源２２と導光体２３の光入射面と光整形部材２５の光入射部との間に、光源２２から放射された光を導光体２３側又は光整形部材２５側に切り換える電気制御型回折光学素子２６を備える。

Description

明 細 書
光路切換機能付き電子機器
技術分野
[0001] 本発明は、カメラ付き携帯電話機、デジタルカメラ又はビデオカメラなどで代表され る液晶表示パネルとカメラとを備えた電子機器に係り、特に、光源から放射された光 を液晶表示パネルの照光部側又はカメラにて撮影される被写体の照明部側若しくは それらの双方に切り換える光路切換部の構成に関する。
背景技術
[0002] 従来より、液晶表示パネルとカメラとを備え、カメラの撮影時に必要に応じて被写体 に照明光 (ピクチャーライト又はビデオライト)を照射できるようにした各種の電子機器 が知られている。また、被写体に照明光を照射する照明光学系の方式に関しては、 液晶表示パネル照光用の光源及び光路とは別に被写体照明用の光源及び光路を 備える方式、液晶表示パネルのドライブ回路を制御して液晶表示パネルを全白に切 り換え、液晶表示パネルを被写体照明用の手段として用いる方式、及び液晶表示パ ネル照光用の光源に備えられた反射板を電子機器の筐体に対して回転可能に取り 付け、撮影時に当該反射板の向きを切り替えて光軸を被写体側に向けるものなどが 従来より知られされている（例えば、特開 2002— 311435号公報参照。；)。
[0003] しかるに、従来より知られている照明光学系のうち、液晶表示パネル照光用の光源 及び光路とは別に被写体照明用の光源及び光路を備えるものは、消費電力が大き いので、カメラ付き携帯電話機、デジタルカメラ又はビデオカメラなどの携帯形電子 機器に応用すると、電池寿命（1回の充電で連続使用可能な時間）が短くなるという 不都合がある。
[0004] また、液晶表示パネル照光用の光源及び光路とは別に被写体照明用の光源及び 光路を備えるもの、並びに反射板の向きを切り替えるものは、部品点数が多く構造が 複雑で電子機器が大型化及び重量化するので、カメラ付き携帯電話機のように小型 化及び軽量ィ匕が特に要求される電子機器には到底適用しがたい。
[0005] さらに、液晶表示パネルを被写体照明用の手段として用いるもの、並びに反射板の 向きを切り替えるものは、被写体の照明時に液晶表示パネルに必要な情報を表示す ることができなくなるので、例えばフラッシュ撮影やセルフタイマー撮影などの特殊撮 影の場合を除いて被写体の照明時にファインダを確認することができず、電子機器 の使用が不便になるという不都合がある。
[0006] 本発明は、力かる従来技術の不備を解決するためになされたものであって、その目 的は、小型かつ軽量にして消費電力が小さぐし力も照明光路の選択時にも液晶表 示パネルを照光可能な電子機器を提供することにある。 発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] 本発明は、前記の課題を解決するため、光路切換機能付き電子機器を、液晶表示 パネルと、当該液晶表示パネルの照光部と、カメラと、当該カメラにて撮影される被写 体の照明部と、光源と、当該光源から放射された光を前記照光部側又は前記照明部 側に切り換える光路切換部とを有し、前記光路切換部が、前記光源と前記照光部と 前記照明部との間に配置された電気制御型回折光学素子と、光路選択用のスィッチ 部と、当該スィッチ部の出力信号に応じて前記電気制御型回折光学素子の回折効 率を電気的に制御する制御部とからなるという構成にした。
[0008] 電気制御型回折光学素子は、透明電極膜を内側にして対向に配置された 2枚の透 明基板の間に高分子分散型液晶を封入したものであって、透明電極膜間に印加さ れる電圧を制御することにより透過又は反射する光の回折効率を変化させるものであ る。したがって、この電気制御型回折光学素子を備えた光路切換部は、制御部から 出力される電気制御型回折光学素子の制御電圧をスィッチ部の操作によって切り換 え、透過又は反射する光の回折効率を変化させることにより、光源から放射された光 を液晶表示パネルの照光部側又は被写体の照明部側若しくはその両方に切り換え ることができる。かように、本発明に係る電子機器は、 1つの光源を液晶表示パネル の照光部側又は被写体の照明部側に使 ヽ分けるので、液晶表示パネルの照光用及 び被写体の照明用にそれぞれ独自の光源を備える場合に比べて消費電力を抑制す ることができる。また、光路切換部に機構的な可動部を有しないので、電子機器の構 造の簡単ィ匕及び小型化を図ることができる。さらに、電気制御型回折光学素子の回 折効率を制御することにより、光源力 放射された光を液晶表示パネルの照光部側 及び被写体の照明部側の両方に振り分けることができるので、被写体の照明時にフ アインダを確認できな ヽなどの特別な使用上の不便を生じることもな 、。
[0009] また、本発明は、前記構成の光路切換機能付き電子機器において、前記光源とし て単色光を放射するものを用い、前記照光部及び前記照明部に前記単色光を白色 光に変換する蛍光体よりなる光変換部を備えるという構成にした。
[0010] 白色光を回折すると、回折光のスペクトルの波長域が広くなるので、この回折光に よって照光される液晶表示パネルの画像や被写体の像は虹色になり、自然な感じが 失われる。これに対して、単色光を回折した場合には、回折光の波長帯が限定され たものになるので、液晶表示パネルの照光部及び被写体の照明部に単色光を白色 光に変換する蛍光体よりなる光変換部を備えておけば、液晶表示パネルの画像や被 写体の像を自然に近い色にすることができ、使用上の違和感を解消することができる
[0011] また、本発明は、前記構成の光路切 能付き電子機器において、前記カメラ〖こ 備えられたシャツタの駆動スィッチ部と前記被写体の照度を測定する被写体照度測 定部とを更に備え、前記制御部は、前記スィッチ部により光路が前記照明部側に切り 換えられ、かつ、前記駆動スィッチ部が操作されたとき、前記被写体照度測定部の出 力信号を取り込み、当該出力信号が予め定められた所定値以下である場合には、前 記電気制御型回折光学素子の回折効率を電気的に制御して一時的に強い光を前 記照明側の光路より放射するという構成にした。
[0012] 前述のように、電気制御型回折光学素子を備えた光路切換部は、電気制御型回折 光学素子の制御電圧を変更することにより、透過又は反射する光の回折効率を任意 かつ瞬時に変化させることができるので、制御電圧を切り換えることにより、照明側の 光路に中程度の光を連続的に放射することも、強い光を一時的に放射することも、強 い光を断続的に放射することも任意に行うことができる。そして、被写体照度測定部 の出力信号が予め定められた所定値以下である場合に一時的に強い光を照明側の 光路より放射すれば、いわゆるフラッシュ撮影が可能になる。また、中程度の光を連 続的に放射すれば、照明側の光路より放射される光をいわゆるピクチャーライト又は ビデオライトとして使用することができる。さらに、強い光を断続的に放射すれば、い わゆるストロボ撮影が可能になる。
[0013] 本発明の光路切換機能付き電子機器は、光源から放射された光を照光部側又は 照明部側に切り換える光路切換部に、電気制御型回折光学素子と光路選択用のス イッチ部と当該スィッチ部の出力信号に応じて電気制御型回折光学素子の回折効 率を電気的に制御する制御部とを備え、光源カゝら放射された光を液晶表示パネルの 照光部側又は被写体の照明部側若しくはその両方に切り換えられるようにしたので、 液晶表示パネルの照光用及び被写体の照明用にそれぞれ独自の光源を備える場 合に比べて消費電力を抑制することができ、また、光路切換部に機構的な可動部を 有しないので電子機器の構造の簡単ィ匕及び小型化を図ることができ、さらには、被 写体の照明時にもファインダを確認することができる。
発明を実施するための最良の形態
[0014] 以下、本発明に係る光路切換機能付き電子機器の実施形態例を、カメラ付き携帯 電話機を例にとり、図 1乃至図 6に基づいて説明する。図 1は実施形態例に係る携帯 電話機の筐体を閉じた状態の斜視図、図 2は実施形態例に係る携帯電話機の筐体 を開いた状態の斜視図、図 3は実施形態例に係る携帯電話機に備えられる液晶表 示パネルの照光経路及び被写体の照明経路を模式的に示す斜視図、図 4は実施形 態例に係る光路切換部の構成を示す説明図、図 5は実施形態例に係る光路切換部 における電気制御型回折光学素子の適用例を示す説明図、図 6は 2つの液晶表示 パネルを有する携帯電話機に備えられる液晶表示パネルの照光経路及び被写体の 照明経路を示す構成図である。
[0015] 図 1及び図 2に示すように、本例の携帯電話機は、ヒンジ 1を介して折り畳み可能に 連結された第 1筐体 2及び第 2筐体 3と、第 1筐体 2の内面に表示面が設定された液 晶表示パネル 4と、液晶表示パネル 4の上方に発声部が設定されたスピーカ 5と、第 1筐体 2の外面に撮影レンズが設定されたカメラ 6と、当該カメラ 6の近傍に光放射部 が設定された被写体照明部 7と、前記カメラ 6の近傍に光入射部が設定された被写 体照度測定部 8と、第 1筐体 2の上端部に設定された照明光路選択用スィッチ部 9と 、第 2筐体 3の内面に設定された操作用スィッチ群 10及びシャツタ駆動用スィッチ部 11と、第 2筐体 3の下方に集音部が設定されたマイクロフォン 12と、システム全体を 制御する制御部 13 (図 3参照）と、システムに電源を供給する電源部 14 (図 4参照）と を有している。
[0016] 図 3に示すように、液晶表示パネル 4の背面には照光部 (バックライト） 21が備えら れており、当該照光部 21は、光源 22と、当該光源 22より放射された光を一端面より 導入し、それと直交する一側面より均一な強度で散乱させる角棒状の導光体 23と、 導光体 23より出射された光を一端面より導入し、それと直交する一表面より均一な強 度で散乱させる角板状の導光板 24とから構成されている。また、前記被写体照明部 7は、前記光源 22と、当該光源 22より放射された光束を整形するレンズなどの光整 形部材 25とから構成されている。そして、光源 22と導光体 23の光入射面と光整形部 材 25の光入射部との間には、光源 22から放射された光を導光体 23側又は光整形 部材 25側に切り換える電気制御型回折光学素子 26が備えられている。電気制御型 回折光学素子 26は、図 4に示すように、被写体照度測定部 8、照明光路選択用スィ ツチ部 9、操作用スィッチ群 10、シャツタ駆動用スィッチ部 11、制御部 13及び電源部 14と組み合わされて、光路切換部 15を構成する。
[0017] なお、電気制御型回折光学素子 26にて白色光を回折すると、スペクトルの波長域 が広くなるので、この回折光によって照光される液晶表示パネル 4の画像や被写体 照明部 7からの光によって照明される被写体の像が虹色になり、自然な感じが失われ る。そこで、力かる不都合を防止するため、前記光源 22として青色発光ダイオードな どの単色光を放射するものを用いると共に、電気制御型回折光学素子 26を通過した 光の透過部に単色光を白色光に変換する蛍光体よりなる光変換部 27を設けることが 好ましい。この光変換部 27は、図 3に例示するように、導光板 24及び光整形部材 25 等の表面に所要の蛍光体層を形成することにより設けることもできるし、表面に所要 の蛍光体層が形成された透光性の部材を所定の位置に介在させることにより設ける ことちでさる。
[0018] 電気制御型回折光学素子 26は、図 4に示すように、透明電極膜 31, 32を内側にし て対向に配置された 2枚の透明基板 33, 34の間に高分子分散型液晶 35を封入した ものであって、透明電極膜 31, 32は制御部 13を介して被写体照度測定部 8と照明 光路選択用スィッチ部 9と操作用スィッチ群 10とシャツタ駆動用スィッチ部 11と電源 部 14とが電気的に接続されており、透明電極膜 31, 32間に印加される電圧を制御 することによりその回折効率を変化させて、液晶表示パネル 4側及び被写体側に入 射される光の強度を切り換える。
[0019] なお、電気制御型回折光学素子 26には、図 5に示すように、（1)透明電極膜 31, 3 2間に電圧を印加したときに入射光を透過し、透明電極膜 21, 22間の電圧を遮断し たときに入射光を反射するノーマルモードの反射型と、（2)透明電極膜 31, 32間に 電圧を印加したときに入射光を透過し、透明電極膜 21, 22間の電圧を遮断したとき に透過光を回折するノーマルモードの透過型と、（3)透明電極膜 31, 32間に電圧を 印加したときに入射光を反射し、透明電極膜 21, 22間の電圧を遮断したときに入射 光を透過するリバースモードの反射型と、（4)透明電極膜 31, 32間に電圧を印加し たときに透過光を回折し、透明電極膜 21, 22間の電圧を遮断したときに入射光を透 過するリバースモードの透過型とがあり、これらの電気制御型回折光学素子 26はい ずれも本発明の電子機器に適用することができる。
[0020] 制御部 13は、被写体照度測定部 8、照明光路選択用スィッチ部 9及びシャツタ駆動 用スィッチ部 11からの出力信号に基づいて電気制御型回折光学素子 26に印加す る電圧信号を生成し、液晶表示パネル 4側及び被写体側に入射される光の強度を適 宜切り換える。即ち、被写体照度測定部 8から取り込まれた照度信号が予め定められ た所定値以上であり、かつ照明光路選択用スィッチ部 9が操作されていない場合に は、光源 22から放射された光を全量液晶表示パネル 4側に入射する電圧信号を電 気制御型回折光学素子 26に印加する。また、被写体照度測定部 8から取り込まれた 照度信号が予め定められた所定値以下であり、かつ照明光路選択用スィッチ部 9が 操作されていない場合には、シャツタ駆動用スィッチ部 11の操作に同期して、光源 2 2から放射された光を全量被写体側に入射する電圧信号を電気制御型回折光学素 子 26に印加する。さらに、照明光路選択用スィッチ部 9が操作された場合には、光源 22から放射された光の一部、例えば半量を液晶表示パネル 4側に、残る半量を被写 体側に入射する電圧信号を電気制御型回折光学素子 26に印加する。その他、例え ば操作用スィッチ群 10等を操作してストロボ撮影が選択された場合には、光源 22か ら放射された光を全量被写体側に断続的に入射する電圧信号を電気制御型回折光 学素子 26に印加することができる。
[0021] このように、本例の電子機器は、光源 22から放射された光を液晶表示パネル 4側又 は被写体側に切り換える光路切換部に、電気制御型回折光学素子 26と照明光路選 択用スィッチ部 9と当該スィッチ部 9の出力信号に応じて電気制御型回折光学素子 2 6の回折効率を電気的に制御する制御部 13とを備え、光源 22から放射された光を 液晶表示パネル 4又は被写体側若しくはその両方に切り換えられるようにしたので、 液晶表示パネル 4の照光用及び被写体の照明用にそれぞれ独自の光源を備える場 合に比べて消費電力を抑制することができる。また、光路切換部に機構的な可動部 を有しないので電子機器の構造の簡単ィ匕及び小型化を図ることができる。さらには、 通常モードの撮影及びピクチャーライトを使用しての撮影を液晶表示パネルに表示 された画像を確認しながら行うことができ、フラッシュ撮影やストロボ撮影などの特殊 撮影ち行うことができる。
[0022] 以下、本発明に係る電子機器の他の実施例を列挙する。
前記実施例においては、液晶表示パネルを 1枚のみ備える電子機器を例にとって 説明したが、例えば第 1筐体 2の内面と外面とに 2枚の液晶表示パネルを備える電子 機器についても適用することができる。この場合には、図 6に示すように、図示しない 第 1の液晶表示パネルにバックライトを照光する第 1の照光部 21aの端面に第 1の電 気制御型回折光学素子 26aを設定すると共に、図示しない第 2の液晶表示パネルに ノ ックライトを照光する第 2の照光部 21bの端面に第 2の電気制御型回折光学素子 2 6bを設定し、光源 22から放射された光が第 1の電気制御型回折光学素子 26a及び 第 2の電気制御型回折光学素子 26bを介して光整形部材 25に導かれるようにする。
[0023] 前記実施例にお!ヽては、被写体側の光路に光整形部材 25を備えたが、電気制御 型回折光学素子 26, 26a, 26bによって回折される光の回折パターンを工夫すること によって、これを省略することもできる。
[0024] 図 6の例では、第 2の液晶表示パネルと被写体照明部である光整形部材 25とを備 えたが、第 1筐体 2の外面に設定された第 2の液晶表示パネルを被写体の照明手段 として使用することちできる。 [0025] 前記実施例においては、照明光路選択用スィッチ部 9を備え、ユーザが当該スイツ チ部 9を切り換えることによって照明光路を液晶表示パネルの照光側又は被写体の 照明側に切り換えたが、照明光路選択用スィッチ部 9を備えず、既存の操作用スイツ チ群 10を操作して照明光路を選択するように回路を構成することもできる。また、他 の構成として、電子機器に姿勢検出用のスィッチ部を設け、電子機器が予め定めら れた特定の姿勢になったとき、それを姿勢検出用のスィッチ部にて検知して自動的 に光路を被写体の照明側に切り換えるように回路を構成することもできる。加えて、更 に他の構成として、電子機器に無線送受信装置を備え、他の電子機器からの送信信 号に基づいて光路を液晶表示パネルの照光側又は被写体の照明側に切り換えるよ うに回路を構成することもできる。
[0026] その他、前記実施形態例においては、カメラ付き携帯電話機を例にとって説明した 力 デジタルカメラやビデオカメラなどの他の電子機器にも応用できることは勿論であ る。
産業上の利用の可能性
[0027] 本発明は、カメラ付き携帯電話機、デジタルカメラ又はビデオカメラなどで代表される 液晶表示パネルとカメラとを備えた電子機器として有用である。
図面の簡単な説明
[0028] [図 1]図 1は、実施形態例に係る携帯電話機の筐体を閉じた状態の斜視図である。
[図 2]図 2は、実施形態例に係る携帯電話機の筐体を開いた状態の斜視図である。
[図 3]図 3は、実施形態例に係る携帯電話機に備えられる液晶表示パネルの照光経 路及び被写体の照明経路を模式的に示す斜視図である。
[図 4]図 4は、実施形態例に係る光路切換部の構成を示す説明図である。
[図 5]図 5は、実施形態例に係る光路切換部における電気制御型回折光学素子の適 用例を示す説明図である。
[図 6]図 6は、 2つの液晶表示パネルを有する携帯電話機に備えられる液晶表示パネ ルの照光経路及び被写体の照明経路を示す構成図である。

Claims

請求の範囲
[1] 液晶表示パネルと、当該液晶表示パネルの照光部と、カメラと、当該カメラにて撮 影される被写体の照明部と、光源と、当該光源から放射された光を前記照光部側又 は前記照明部側に切り換える光路切換部とを有し、前記光路切換部が、前記光源と 前記照光部と前記照明部との間に配置された電気制御型回折光学素子と、光路選 択用のスィッチ部と、当該スィッチ部の出力信号に応じて前記電気制御型回折光学 素子の回折効率を電気的に制御する制御部とからなることを特徴とする光路切 能付き電子機器。
[2] 前記光源として単色光を放射するものを用い、前記照光部及び前記照明部に前 記単色光を白色光に変換する蛍光体よりなる光変換部を備えたことを特徴とする請 求項 1に記載の光路切換機能付き電子機器。
[3] 前記カメラに備えられたシャツタの駆動スィッチ部と前記被写体の照度を測定する 被写体照度測定部とを更に備え、前記制御部は、前記スィッチ部により光路が前記 照明部側に切り換えられ、かつ、前記駆動スィッチ部が操作されたとき、前記被写体 照度測定部の出力信号を取り込み、当該出力信号が予め定められた所定値以下で ある場合には、前記電気制御型回折光学素子の回折効率を電気的に制御して一時 的に強い光を前記照明側の光路より放射することを特徴とする請求項 1に記載の光 路切換機能付き電子機器。
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