JPH07193735A

JPH07193735A - ビューファインダおよびそれを用いたビデオカメラ

Info

Publication number: JPH07193735A
Application number: JP5333852A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Takahara; 博司高原
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-12-27
Filing date: 1993-12-27
Publication date: 1995-07-28

Abstract

(57)【要約】【構成】発光素子１２の小領域発光部１４から広い立
体角に放射された光は、集光レンズ１５により平行に近
く指向性の狭い光に変換され、高分子分散液晶パネル１
６に入射する。液晶パネル１６は映像信号に応じて、集
光レンズ１５からの出射光を変調して画像を表示する。
表示画像は拡大レンズ１０５により拡大される。観察者
は接眼リング１０６の位置を可変してピントあわせを行
う。ビューファインダを使用しないときは取り付けホル
ダー１７の位置を動かせて、発光素子１２と集光レンズ
１５とを近接させる。【効果】光源の大きさが小さく、また液晶パネルの光
利用率が高いため、光源の消費電力が従来の蛍光灯ライ
トボックスを用いるビューファインダに比較して小さく
なる。また、集光レンズ１５と発光素子１２とを近接さ
せて、収納できるため、ビューファインダの体積および
全長を短くできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像表示装置を有する
ビューファインダおよび前記ビューファインダを用いた
ビデオカメラに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶パネルを用いた表示装置は、ＣＲＴ
を用いた表示装置に比較して軽量化および薄型化の可能
性が高いことから、研究開発が盛んである。近年では液
晶の旋光性を画像表示に応用したツイストネマティック
モード（ＴＮモード）の液晶表示装置が実用化され、携
帯用ポケットテレビ、ビデオカメラのビューファインダ
などに用いられている。

【０００３】以下、従来のビューファインダについて説
明する。例えば従来のビューファインダとして特開昭６
２−１１１２３３号公報に記載のものが示される。な
お、本明細書では少なくとも発光素子などの光源と画像
表示パネルを具備し、両者が一体となって構成されたも
のをビューファインダと呼ぶ。

【０００４】ビューファインダの外観形状を（図９）に
示す。また、従来のビューファインダの断面構成を（図
１０）に示す。９１はボデー、９２は接眼カバー、１０
６は接眼リング、１０４はＴＮ液晶パネルである。ボデ
ー９１にはＴＮ液晶パネル、光源としてのバックライト
などが格納されている。接眼リング１０６の内部には拡
大レンズ１０５が配置され、前記レンズは拡大レンズと
して機能する。接眼リング１０５の挿入度合いの調整に
より観察者の視力に合わせてピント調整ができる。ＴＮ
液晶パネル１０４は、液晶層の膜厚が５μｍ程度であ
り、モザイク状のカラーフィルタを有する。また、ＴＮ
液晶パネルの両側にそれぞれ偏光子、検光子として機能
する偏光板１０３ａ，１０３ｂが配置されている。ビュ
ーファインダは、取付金具９３によりビデオカメラ本体
に装着される。なお、各図面は理解を容易にするため、
省略、拡大または縮小した箇所がある。たとえば（図１
０）のビューファインダの断面図では接眼カバー９２等
を省略している。以上のことは以下の図面に対しても同
様である。

【０００５】（図１０）に示した主要要素の斜視図を
（図１１）に示す。光源は、内部に蛍光管が配置された
蛍光管ボックス１０１と、その全面に配置される拡散板
１０２とで構成されている。拡散板１０２は、蛍光板ボ
ックス１０１からの出射光を拡散し輝度が均一な面光源
にするために用いる。

【０００６】従来のビューファィンダは、光発生手段と
して棒状の蛍光管を用いている。蛍光管は、液晶パネル
の表示画面の対角長が１インチ程度と小型の場合は直径
が２〜５ｍｍのものを用いる。液晶パネルの表示画面の
対角長が１インチ以上の場合は、前記蛍光管を複数本用
いる場合が多い。蛍光管からは前方及び後方に光が放射
される。蛍光管の後方に放射される光を利用するため
に、蛍光管の背後には凹状の反射板を配置する。前記反
射板により蛍光管から後方に放射した光は前方に反射さ
れる。蛍光管とＴＮ液晶パネル１０４の間には拡散板１
０２を配置する。拡散板１０２は蛍光管からの光を拡散
させ、面光源化するために用いられる。前記拡散板１０
２により面光源が形成され、前記面光源からの光が液晶
パネル１０４に入射する。面光源の光発散面積は液晶パ
ネル１０４の画像表示領域と同一もしくはそれ以上であ
る。

【０００７】ＴＮ液晶パネルの前後には偏光板１０３
ａ，１０３ｂが配置される。拡散板１０２とＴＮ液晶パ
ネル１０４間に配置された偏光子１０３ａは面光源から
の光を直線偏光にする機能を有する。ＴＮ液晶パネル１
０４と表示画面の観察者の間に配置された偏光子１０３
ｂはＴＮ液晶パネル１０４に入射した光の変調度合いに
応じて、前記光を遮光する機能を持つ。通常、偏光子１
０３ａと検光子１０３ｂは偏光方向が直交するように配
置される。

【０００８】以上のようにして、面光源が形成され、前
記面光源からの光は偏光子１０３ａにより直線偏光に変
換される。ＴＮ液晶パネル１０４では、前記直線偏光の
光を印加される映像信号にもとづき変調する。検光子１
０３ｂは変調度合いに応じて光を遮光もしくは透過させ
る。以上のようにして画像が表示される。表示画像は、
検光子１０３ｂと観察者間に配置された拡大レンズ１０
５により拡大して見ることができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ビデオカメラは携帯
性、操作性の点からコンパクト・軽量であることが要求
される。そのため、ビューファインダ用ディスプレイと
して、液晶パネルが導入されつつある。ところが、現状
では液晶パネルを用いたビューファインダの消費電力は
かなり大きい。例えば、ＴＮ液晶パネルを用いたビュー
ファインダの消費電力は、ＴＮ液晶パネルが約０．１
Ｗ、光源が約１．０Ｗを消費し、計１．１Ｗという例が
ある。ビデオカメラは、コンパクト性および軽量性を確
保するために、バッテリーの容量が限られている。ビュ
ーファインダの消費電力が大きい場合には、連続使用時
間が短くなるので大きな問題となる。

【００１０】ＴＮ液晶パネルの消費電力が大きい原因と
して、次のようなことが考えられる。前述のように、Ｔ
Ｎ液晶パネルは、入射側と出射側に偏光板が必要であ
り、この２枚の偏光板の総合透過率は約３０％である。
これは光利用効率が最高でも３０％しかないことを意味
する。また、蛍光管および反射板からなるライトボック
スは、輝度むらの少ない面光源にする必要がある。そこ
で、ＴＮ液晶パネル１０４と蛍光管間に拡散板１０２を
配置する。光拡散度の低い拡散板１０２を用いると、
（図１２）に示すように蛍光管の発光パターン１２１が
現れ、それが液晶パネル１０４の表示画面を通して見
え、表示品位を低下させる。そのため、拡散板１０２は
拡散度の高いものを用いるが、一般に拡散度を高くする
と拡散板の光透過率が低下する。必要な輝度を得ようと
すると光源からの光の出力量を多くするしかない。これ
は光源の消費電力の増大を招く。

【００１１】本発明の目的は上記問題点を解決し、低消
費電力、小型、軽量のビューファィンダおよびそれを用
いたビデオカメラを提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のビューファイン
ダは以下のとおりである。発光素子の小領域発光部から
広い立体角に放射された光は、集光レンズにより平行に
近く指向性の狭い光に変換され、光変調手段である液晶
パネルに入射する。液晶パネルとして光の散乱度合いに
より映像を表示する高分子分散液晶パネルを用いる。液
晶パネルは映像信号に応じて集光レンズからの出射光を
変調して映像を表示する。表示画像は観察者の眼と液晶
パネル間に配置された拡大レンズで拡大してみることが
できる。また、集光レンズはリング状の部材に取り付け
られており、前記部材位置を移動させることにより集光
レンズと発生素子を近接させることができる。

【００１３】本発明のビューファインダでは光源の大き
さが小さくてすむため、光源の消費電力が従来の蛍光管
を用いるライトボックスに比較して小さくなる。また、
ビューファインダ全体を小型にすることが可能である。
また、高分子分散液晶パネルを用いると、偏光板が不要
であり、光利用率が高いので、消費電力をさらに低減で
きる。さらに、集光レンズ位置を移動できるため、ビュ
ーファインダを使用しないときは前記集光レンズを発光
素子に密着するように移動すればビューファインダの体
積を小さくすることができる。

【００１４】本発明のビューファインダの発光素子とし
て、蛍光発光管、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用
いる。

【００１５】

【作用】ビューファインダは、観察者の瞳の位置が接眼
カバーによりほぼ固定されるため、広い視野角は要求さ
れない。つまり、ビューファインダに液晶パネルを用い
る場合、その背後に配置する光源は指向性が狭くてもさ
しつかえない。光源として蛍光灯バックライトを用いる
場合、その液晶パネルの表示領域とほぼ同じ大きさの領
域から、ある方向の微小立体角内に進む光だけが利用さ
れ、他の方向に進む光は利用されない。

【００１６】本発明では、発光体の小さな光源を用い、
その発光体から広い立体角に放射される光を集光レンズ
により平行に近い光に変換する。こうすると、集光レン
ズからの出射光は指向性が狭くなり、その狭い指向性は
ビューファインダの用途に十分となる。発光体の大きさ
が小さければ、当然、消費電力も少ない。

【００１７】集光レンズが無収差で、透過率が１００％
の場合、集光レンズを通して見た発光体の輝度は発光体
そのものの輝度と等しい。カラーフィルタ、偏光板を含
めた液晶パネルの最大透過率を３％、集光レンズの透過
率を９０％、ビューファインダとして必要な輝度を１５
［ｆｔ−Ｌ］とすると、光源に必要な輝度は約５６０
［ｆｔ−Ｌ］となる。本発明では、この程度の輝度を有
し、発光体が小さい物として、主として蛍光発光管、Ｌ
ＥＤを用いる。

【００１８】本発明のビューファインダは、光源として
発光体が小さいもしくは発光領域が小さくできる発光素
子から、広い立体角に放射される光を集光レンズにより
効率よく集光するので、蛍光灯バックライトを用いる場
合に比較して効率が高く、光源の消費電力も少ない。

【００１９】また、集光レンズと発光素子間の距離を可
変できるから、ビューファインダを使用しないときは、
発光素子と集光レンズ間を短くして収納できる。したが
って、ビューファインダの体積を小さくできる。

【００２０】本発明のビューファインダは、画像パネル
として主として高分子分散液晶を用いる。高分子分散液
晶パネルは、偏光板が不要であるため、ＴＮ液晶パネル
と比較した場合に、必要な画面輝度を得るための光源の
輝度が低くなる。従って、光源の消費電力を大幅に低減
できる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。

【００２２】（図１）は本発明のビューファインダの一
実施例における断面図である。ボデー１１の内部には、
集光レンズ１５および液晶パネル１６を取り付けた取り
付けホルダー１７が配置されている。また、取り付けホ
ルダー１８の内部には拡大レンズ１０５を有する接眼リ
ング１０６が配置されている。１２は蛍光発光管であ
り、蛍光発光管１２が放射する光は遮光板１３の中央部
の穴１４から出射される。ボデーおよび１１、取り付け
ホルダー１７、１８等は不要光を吸収するために、内面
を黒色あるいは暗色に塗装している。なお。蛍光発光管
１２はＬＥＤに置き換えてもよい。

【００２３】取り付けホルダー１８を観察者側に引っぱ
ることにより、取り付けホルダー１７が引っぱられ、
（図２）の配置となる。（図１）はビューファインダを
用いない時、つまり収納した状態を示している。なお、
取り付けホルダー１７、１８は（図１３）に示すように
一体として取り付けホルダー１７ａとしてもよい。（図
２）はビューファインダを用いて液晶パネルの画像を観
察するときの状態を示している。（図２）の状態のとき
に、集光レンズ１５の焦点が発光素子１２の発光面とな
るようにしている。取り付けホルダー１７等を移動する
ことにより、収納時にビューファインダの体積を小さく
でき、また全長を短くすることができる。

【００２４】一例として、液晶パネル１６の表示領域の
対角長は２８ｍｍであり、集光レンズ２３は有効直径が
３０ｍｍ、焦点距離が１５ｍｍとする。集光レンズ１５
は平凸レンズであり、平面を発光素子１２側に向けてい
る。なお、集光レンズ１５、拡大レンズ１０５はフレネ
ルレンズに置き換えてもよい。フレネルレンズにすれば
ビューファインダの体積を小さくでき、また、軽量化で
きる。

【００２５】１３は中央部に円形の穴のあいた遮光板で
ある。発光素子１２から光が放射される領域を小領域に
する機能を有している。穴の面積が大きくなると液晶パ
ネルの表示画像は明るくなるが、コントラストは低下す
る。これは集光レンズで１５に入射する光量は多くなる
が、入射光の指向性が悪くなるためである。

【００２６】発光素子１２から広い立体角に放射された
光は、集光レンズ１５により平行に近く、指向性の狭い
光に変換され、液晶パネル１６の対向電極（図示せず）
側から入射する。液晶パネル１６は高分子分散パネルを
用いることが好ましい。高分子分散液晶パネルは、印加
される映像信号に応じて液晶の光の透過量もしくは散乱
度合が変化して、画像を形成する。観察者は接眼カバー
９２に眼を密着させて、液晶パネル１６の表示画像を見
ることになる。つまり、観察者の瞳の位置はほぼ固定さ
れている。液晶パネル１６の全画素が光を直進させる場
合を仮定した時、集光レンズ１５は発光素子１２から放
射され、集光レンズ１５の有効領域に入射する光が拡大
レンズ１０５を透過した後にすべて観察者の瞳に入射す
るようにしている。このよにして観察者は、液晶パネル
１６の小さな表示画像を拡大して見ることができる。つ
まり、拡大した虚像を見ることができる。

【００２７】ビューファインダは観察者の瞳の位置が接
眼カバー９２によりほぼ固定されるため、その背後に配
置する光源は指向性が狭くてもよい。光源として蛍光管
を用いたライトボックスを用いる従来のビューファイン
ダでは、液晶パネルの表示領域とほぼ同じ大きさの領域
から、ある方向の微小立体角内に進む光だけが利用さ
れ、他の方向に進む光は利用されない。つまり、光利用
効率が非常に悪い。

【００２８】本発明では、発光体の小さな光源を用い、
その発光体から広い立体角に放射される光を集光レンズ
１５により平行に近い光に変換する。こうすると、集光
レンズ１５からの出射光は指向性が狭くなる。観察者の
視点が固定されておれば前述の狭い指向性の光でもビュ
ーファインダの用途に十分となる。発光体の大きさが小
さければ、当然、消費電力も少ない。以上のように、本
発明のビューファインダは観察者が視点を固定して表示
画像を見ることを利用している。通常の直視液晶パネル
では一定の視野角が必要であるが、ビューファインダは
所定方向から表示画像を良好に観察できれば用途として
十分である。

【００２９】集光レンズ１５が無収差で、透過率が１０
０％の場合、集光レンズ１５を通して見た発光体の輝度
は発光体自身の輝度と等しい。カラーフィルタ、偏光
板、画像の開口率等を含めた液晶パネルの最大透過率を
３％、集光レンズ１５の透過率を９０％、ビューファイ
ンダとして必要な輝度を１５〔ｆｔーＬ〕とすると、光
源に必要な輝度は約５６０〔ｆｔーＬ〕となる。これら
を満足する発光素子としては陰極線管，蛍光管等の発光
原理を用いた発光管，蛍光発光素子，キセノンランプ，
ハロゲンランプ，タングステンランプ，メタルハライド
ランプ，ＬＥＤ，ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅ
ｓｃｅｎｃｅ）などの電子の動作により発光する素子，
ＰＤＰ（ＰｌａｓｍａＤｉｓｐｌａｙＰａｎｅｌ）
などの放電により発光するもの等の自己発光を行なうも
のが例示される。これらのどの発光素子でも光発生手段
として用いてもよいが、中でも低消費電力、小型、白色
発光を行える等の点から、蛍光発光管またはＬＥＤが最
適である。

【００３０】液晶パネル１６としてはＴＮ液晶パネルを
用いてもよいが、高分子分散液晶を用いた液晶パネルを
用いることにより高輝度表示を行うことができる。高分
子分散液晶パネルは偏光板を用いない。ＴＮ液晶パネル
を用いた場合には偏光子および検光子を総合した光透過
率は約３０％であるが、高分子分散液晶パネルはＴＮ液
晶パネルに比較してほぼ３倍の高輝度表示を行うことが
できる。液晶パネル１６が透過状態の時に、集光レンズ
１６により指向性の狭い光を観察者の瞳に到達するよう
にしておき、映像信号に応じて液晶パネル１６が光を散
乱させて観察者の瞳に到達しないようにして白黒表示を
行える方式が、本発明のビューファインダの光学系構成
として適している。その一例が高分子分散液晶を用いた
液晶パネルであるが、ただし、これに限定するものでは
ない。例えば、散乱と透過との光変調動作を行えるもの
として、動的散乱モード（ＤＳＭ）を用いた液晶パネ
ル、散乱モードの強誘電液晶パネル、ＰＬＺＴを用いた
表示パネルなどがあり、これらも同様に本発明の光変調
手段として用いることができる。

【００３１】以下、高分子分散液晶パネルについて簡単
に説明しておく。高分子分散液晶は液晶と高分子の分散
状態によって大きく２つのタイプに分けられる。１つは
水滴状の液晶が高分子中に分散しているタイプである。
液晶は高分子中に不連続な状態で存在する。以後、この
ような液晶をＰＤＬＣと呼び、また、前記液晶を用いた
液晶パネルをＰＤ液晶パネルと呼ぶ。

【００３２】もう一方は液晶が連続状態に分散している
タイプである。以後、このような液晶をＰＮＬＣと呼
び、また前記液晶を用いた液晶パネルをＰＮ液晶パネル
と呼ぶ。前記２種類の液晶パネルで画像を表示するため
には光の散乱・透過を制御することにより行う。

【００３３】ＰＤＬＣは、液晶が配向している方向で屈
折率が異なる性質を利用する。電圧を印加していない状
態では、それぞれの水滴状液晶は不規則な方向に配向し
ている。この状態では、高分子と液晶に屈折率の差が生
じ、入射光は散乱する。ここで電圧を印加すると液晶の
配向方向がそろう。液晶が一定方向に配向したときの屈
折率をあらかじめ高分子の屈折率と合わせておくと、入
射光は散乱せずに透過する。

【００３４】これに対して、ＰＮＬＣは液晶分子の配向
の不規則さそのものを使う。不規則な配向状態、つまり
電圧を印加していない状態では入射した光は散乱する。
一方、電圧を印加し配列状態を規則的にすると光は透過
する。本発明において、ＰＤ液晶パネルとＰＮ液晶パネ
ルのうち一方に限定するものではないが、説明を容易に
するためＰＤ液晶パネルを例にあげて説明する。また、
ＰＤＬＣおよびＰＮＬＣを総称して高分子分散液晶と呼
び、ＰＤ液晶パネルおよびＰＮ液晶パネルを総称して高
分子分散液晶パネルと呼ぶ。また、高分子分散液晶層に
おいて水滴状に分散した液晶を水滴状液晶、前記水滴状
液晶の周辺部の樹脂成分ををポリマーと呼ぶ。

【００３５】高分子分散液晶の動作について（図５
（ａ）（ｂ））を用いて簡単に述べる。（図５（ａ）
（ｂ））は高分子分散液晶の動作の説明図である。（図
５（ａ）（ｂ））において、５２はＴＦＴ等が形成され
るアレイ基板、５４は画素電極、５３は対向電極、５５
は水滴状液晶、５６はポリマー、５３は対向電極基板で
ある。画素電極５４にはＴＦＴ（図示せず）等が接続さ
れ、ＴＦＴのオン・オフにより画素電極に電圧が印加さ
れて、画素電極上の液晶配向方向を可変させて光を変調
する。（図５（ａ））に示すように、電圧を印加してい
ない状態では、それぞれの水滴状液晶５５は不規則な方
向に配向している。この状態ではポリマー５６と水滴状
液晶５５とに屈折率差が生じ入射光５７は散乱する。こ
こで（図５（ｂ））に示すように、画素電極５４に電圧
を印加すると、液晶の方向がそろう。液晶が一定方向に
配向したときの屈折率を、あらかじめポリマー５６の屈
折率と合わせておくと、入射光は散乱せずにアレイ基板
５２より出射する。

【００３６】本発明のビューファインダの高分子分散液
晶パネルに用いる液晶材料としては、ネマティック液
晶、スメクティック液晶、コレステリック液晶が好まし
く、単一もしくは２種類以上の液晶性化合物や液晶性化
合物以外の物質も含んだ混合物であってもよい。中で
も、さきに述べた液晶材料のうち異常光屈折率ｎeと常
光屈折率ｎoの差の比較的大きいシアノビフェニル系の
ネマティック液晶が好ましい。また、クロル系のネマテ
ィック液晶は経時変化を起こさず、安定で好ましい。高
分子マトリック材料としては透明なポリマーが好まし
く、ポリマーとしては、熱可塑性樹脂、光硬化性樹脂の
いずれであっても良いが、製造行程の容易さ、液晶層と
の分離等の点より紫外線硬化タイプの樹脂を用いるのが
好ましい。具体的な例として紫外線硬化性アクリル系樹
脂が例示され、特に紫外線照射によって重合硬化するア
クリルモノマー、アクリルオリゴマーを含有するものが
好ましい。

【００３７】このような高分子形成モノマーとしては、
２−エチルヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシエチ
ルアクリレート、ネオペンチルグリコールドアクリレー
ト、ヘキサンジオールジアクリレート、ジエチレングリ
コールジアクリレート、トリプロピレングリコールジア
クリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、
トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリ
スリトールアクリレート等々である。

【００３８】オリゴマーもしくはプレポリマーとして
は、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレー
ト、ポリウレタンアクリレート等が挙げられる。

【００３９】また重合を速やかに行う為に重合開始剤を
用いても良く、この例として、２−ヒドロキシ−２−メ
チル−１−フェニルプロパン−１−オン−（メルク社製
「ダロキュア１１７３」）、１−（４−イソプロピルフ
ェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−
オン（メルク社製「ダロキュア１１１６」）、１−ビド
ロキシシクロヘキシルフェニルケトン（チバガイキー社
製「イルガキュア６５１」）等が該当する。その他に任
意成分として連鎖移動剤、光増感剤、染料、架橋剤等を
適宜併用してもよい。

【００４０】高分子分散液晶中の液晶材料の割合はここ
で規定していないが、一般には２０重量％〜９５重量％
程度がよく、好ましくは５０重量％〜８５重量％程度が
良い。２０重量％以下であると水滴状液晶の量が少な
く、散乱の効果が乏しい。また、９５重量％以上となる
と高分子と液晶が上下２層に相分離する傾向が強まり、
液晶とポリマーとの界面の割合は小さくなり散乱特性は
低下する。高分子分散液晶層の構造は液晶の比率によっ
て変わり、だいたい５０重量％以下では液晶は独立した
ドロップレト状として存在し、５０重量％以上となると
高分子と液晶が互いに入り組んだ連続層となる。

【００４１】液晶層の膜厚は５〜３０μｍの範囲が好ま
しく、さらには１０〜１５μｍの範囲が好ましい。膜厚
が薄いと散乱特性が悪くなりコントラストがとれなくな
る。逆に、厚いと高電圧駆動を行わなければならなくな
り、液晶を駆動するドライブＩＣの設計などが困難とな
る。また、ドライブＩＣの消費電力も増大する。

【００４２】また、水滴状液晶の粒子径の平均値は０．
５μｍ以上３．０μｍ以下でなければ、散乱特性が悪く
十分なコントラストを得ることができない。さらには、
前記粒子径は１．５μｍ以上２．５μｍ以下の方が好ま
しい。ＰＮＬＣのような場合、前記粒子径に該当するも
のはポリマーの穴径つまりポリマーネットワークの穴径
が前述の粒子径に該当する。

【００４３】高分子分散液晶パネルは、各画素への印加
電圧を変えるとその画素の光散乱度合が変化する。電圧
無印加の場合に光散乱度合が最も大きく、印加電圧を大
きくすると、光散乱度合が減少する。指向性の狭い光を
液晶パネル１６に入射し、光散乱度合を変化させると、
その画素から観察者の瞳に入射する光量が変化する。つ
まり、観察者からみた画素の輝度が変化するので、これ
を利用して画像表示を行う。

【００４４】（図７）は液晶パネルの信号回路ブロック
図である。（図７）において、７１はビデオ信号を所定
値まで増幅するビデオアンプ、７２は正極性と負極性の
ビデオ信号を作る位相分割回路、７３はフィールドごと
に極性が反転した交流ビデオ信号を出力する出力切り換
え回路、１６は液晶パネル、７４はソースドライブＩＣ
７５およびゲートドライブＩＣ７６の同期および制御を
行うためのドライバ制御回路である。

【００４５】以下、液晶パネルの信号処理回路について
説明する。まず、ビデオ信号はビデオアンプ７１により
ビデオ出力振幅が液晶の電気光学特性に対応するように
利得調整が行われる。次に、利得調整されたビデオ信号
は位相分割回路７２に入り、正極性と負極性の２つのビ
デオ信号が作られる。この２つのビデオ信号は出力切り
換え回路７３に入り、フィールドごとに極性を反転した
ビデオ信号が出力される。このようにフィールドごとに
信号の極性を反転させるのは、交流電圧を印加すること
により、液晶が劣化することを防止するためである。次
に、出力切り換え回路７３からのビデオ信号はソースド
ライブＩＣ７５に入力され、ソースドライブＩＣ７５は
ドライブ制御回路７４からの制御信号により、ビデオ信
号のレベルシフト、サンプルホールドなどの信号処理を
行い、ゲートドライブＩＣ７６と同期をとって液晶パネ
ル２１５のソース信号線に所定電圧を出力する。

【００４６】ゲート信号線にオン電圧が印加されると、
ゲート信号線に接続されているＴＦＴはオン状態とな
り、ソース信号線に出力されている映像信号を画素電極
に印加する。また、ゲート信号線にオフ電圧が印加され
ることによりＴＦＴはオフ状態となり、画素電圧に印加
された信号は１フィールド間保持される。なお、高分子
分散液晶の場合は、ＴＮ液晶よりも高い駆動電圧が必要
であり、最大プラスマイナス６．５ボルト程度の電圧を
液晶に印加しなければならない。

【００４７】液晶パネル１６にはモザイク状のカラーフ
ィルタ（図示せず）が取り付けられている。画素配置は
いわゆるデルタ配置である。カラーフィルタは赤、緑、
青のいずれかの色を透過させる。カラーフィルタの構成
物により各色の膜厚を制御してもよい。カラーフィルタ
の膜厚は、カラーフィルタの作製時に調整して形成す
る。つまり、カラーフィルタの膜厚を赤、緑、青で変化
させる。カラーフィルタの膜厚により、各画素上の液晶
の膜厚はそれぞれのカラーフィルタ色に応じて調整する
事ができる。集光レンズ１５は平面、つまり曲率半径の
大きい面を発光素子１２側に向けている。これは、正弦
条件を満足しやすくして、液晶パネル１６の表示画像の
輝度均一性を良好にするためである。ただし、集光レン
ズ１５は前述の平凸レンズに限定するものではなく、通
常の正レンズでもよいことは言うまでもない。また、フ
レネルレンズ等におきかえてもよい。

【００４８】接眼リング１０６のボデー１１への挿入度
合を調整することにより、観察者の視力に合わせてピン
ト調整を行なうことができる。なお、接眼カバー９２に
より観察者の眼の位置が固定されるので、ビューファイ
ンダの使用中に視点位置がずれることはほとんどない。
視点が固定されておれば、液晶パネル１６への光の指向
性が狭くても観察者は良好な画像を見ることができる。
さらに良好に見えるようにするには、発光素子１２から
の光の放射方向を最適な方向に移動させればよい。

【００４９】（図３）に示すように、絞り３１を用いて
発光素子の発光面積を可変する構成にしてもよい。絞り
３１をカメラに用いられているような可変絞りとし、絞
り３１の穴径１４をボデー１１の外部に取り出されたレ
バー（図示せず）を回転させることにより変化させるよ
うにするとよい。ただし、絞り３１の中心が集光レンズ
１５の中心軸を通るように配置する必要がある。絞り３
１の大きさを変化させると、発光素子１２の発光部の大
きさが変化し、集光レンズ１５から出射する光の指向性
が変化するので、液晶パネル１６の表示画像のコントラ
ストを変化させることができる。視野角も調整できる。
観察者は表示画像を見ながら、最も良好な表示となる位
置にレバーを用いて調整することができる。

【００５０】（図６）は本発明のビューファインダに用
いる蛍光発光管の断面図である。（図６）に示すよう
に、蛍光発光管は外観としては豆電球状の形状である。
６１はガラスからなるケースであり、直径は５ｍｍ〜２
０ｍｍである。６３はフィラメントであり、直流４Ｖ〜
８Ｖ程度の電圧を印加することによりフィラメント６３
を加熱する。６４はアノードであり印加電圧は直流１５
〜２５Ｖ程度である。アノード電圧により、フィラメン
ト６３の加熱により放出された電子は加速される。ケー
ス６１内には水銀分子（図示せず）が封入されており、
前記加速された電子は水銀分子と衝突する事により紫外
線を放出する。この紫外線が蛍光体６２を励起し可視光
が発生する。

【００５１】駆動はパルス駆動を行うことにより、放射
する光量を調整できる。パルスの周期は３０ヘルツ以上
とし、好ましくは６０ヘルツ以上とする。アノードに印
加する電圧をパルス信号とすることにより、パルス幅に
比例して放射光量を可変できる。

【００５２】なお、（図６（ｂ））で示すように、ケー
ス６１上に遮光膜６５を形成し、発光素子からでる光の
放射面積を小さくすれば、（図１）に示すような遮光板
は必要でなくなる。

【００５３】発光素子として白色発光のＬＥＤを用いる
こともできる。ＬＥＤの発光体は赤、緑、青色の３色の
発光チップで構成され、各色の発光チップの各一本ずつ
の端子と共通端子の計４本の端子を具備している。３つ
の発光チップは、透明樹脂でモールドされている。各色
の発光チップは白色光となるように色バランスがとれる
よう最適な個数が密集してモールドされている。

【００５４】ＬＥＤは、赤、緑、青の各発光チップに印
加する電圧または電流の制御により、発光色を調整する
ことができ、また、液晶パネル１６の表示画像の色度調
整を行なうことができる。この色度調整は、バックライ
ト１０１を用いる場合に比べて、非常に容易である。

【００５５】（図１）に示すように、取り付けホルダー
１７を移動可能にすることにより、ビューファインダを
用いるときの体積および全長を小さくできる。さらに、
全長を短くするには（図４）の如く構成すればよい。発
光素子１２から放射された光は、ミラー４２により９０
度方向をまげられ、集光レンズ１５に入射する。ボデー
１１のうち、発光素子１２が挿入された部分はビデオカ
メラ本体に挿入される。つまり、発光素子１２が挿入さ
れている部分を軸として、正レンズ１０５が水平方向あ
るいは垂直方向に平面を向けることが可能なように回転
可能な構造にする。液晶パネル１６の表示画像は、上方
向あるいは水平方向に自由に方向を可変して見れるよう
になる。発光素子１２からの光は、ミラー４２により９
０度方向をまげられ、集光レンズ１５に入射する。他の
部分および事項についてはすでに説明した構成および内
容と同一であるので説明を省略する。

【００５６】以上のように、本発明のビューファインダ
は発光素子１２の小さな発光体から広い立体角に放射さ
れる光を、集光レンズ１５により効率良く集光するの
で、蛍光管を用いた面光源のバックライトを用いる場合
に比較して、光源の消費電力を大幅に低減することがで
きる。

【００５７】液晶パネル１６として高分子分散液晶パネ
ルを用いることにより、表示画像を高輝度化もしくは大
幅な低消費電力化が望めるが、当然のことながらＴＮ液
晶パネルを用いることも可能である。ＴＮ液晶パネルは
光の透過と遮光により画素を表示するが、本発明のビュ
ーファインダの構成では、発光素子１２からの光を変調
して拡大レンズ１０５を通して虚像が見れることは明か
である。ＴＮ液晶パネルの前後にはそれぞれ偏光板を配
置する必要があるが、２枚の偏光板の透過率損失のた
め、必要な輝度を確保するには、高分子分散液晶パネル
を用いる場合より光源の出力が大きくなり、出力に比例
して消費電力が大きくなる。しかし、光源の発光体の大
きさが小さくてすむために、従来のビューファインダの
ようにバックライトを用いる場合より消費電力は少なく
なる。また、拡散板１０２を用いるため、画面の輝度分
布が生じない。さらに、液晶パネルに入射する光が狭指
向性のため表示コントラストが向上する。なお、ＴＮ液
晶パネルとは、液晶分子のねじれ角が９０度以上のスー
パーツイストネマティック（ＳＴＮ）モードを用いた液
晶パネルを含んでいるものとする。もちろん、アクティ
ブマトリックス型液晶パネルに限定するものではなく、
単純マトリックス型液晶パネルでもよい。さらには、液
晶パネルとして強誘電液晶を用いたものでもよい。以上
のように、本発明のビューファインダに用いる液晶パネ
ルとしては高分子分散液晶パネルに限定するものではな
く、他の液晶パネルでも良い。さらには、光を変調でき
る表示装置であれは何でもよい。たとえば、ＰＬＺＴを
用いた表示パネルでもよい。

【００５８】（図８）は本発明のビューファインダをビ
デオカメラにとりつけた状態の説明図である。ビューフ
ァインダのボデー１１は、（図９）に示した従来例と同
様の取り付け金具によりビデオ本体にとりつけられてい
る。１６は高分子分散液晶表示パネルであり、表示画面
の対角長は０．７インチである。８４は主として（図
７）に示す液晶パネルの駆動回路である。発光素子１２
としてミニパイロ電機社製の蛍光発光（ルナライト−０
７シリーズ）を用いている。発光管の直径は７ｍｍであ
り、白色発光を行う。蛍光発光管には発光管電源供給回
路８３から電圧の供給を行う。発光管電源回路８３は、
蛍光発光管１２へヒーター電圧５．０Ｖおよびアノード
電圧２３Ｖを供給する。両電圧は直流電圧である。発光
管電源供給回路８３は、アノード電圧をパルス変調する
回路を有している。パルス周期は６０ヘルツにしてい
る。アノードに印加する電圧をパルス信号とすることに
より、パルス幅に比例して放射光量を可変できる。パル
ス幅の割合はビデオ本体に取り付けられたボリウムを回
転させることにより、０から１／１まで連続に変化させ
ることができる。一実施例として、パルス幅が１／２の
とき、発光管１２の輝度は約８００（ｆｔ−Ｌ）であ
る。１／１、つまり、アノード電圧の連続印加状態では
２倍の１６００（ｆｔ−Ｌ）になる。発光管の輝度が８
００（ｆｔ−Ｌ）のとき光源部の消費電力は約０．４Ｗ
であった。一方、ＣＣＤセンサ８１からは映像信号が出
力され、液晶駆動回路８４のビデオ増幅器７１に印加さ
れ、液晶パネル１６に画像が表示される。また、ビデオ
テープに記録された映像信号は再生回路８５により再生
され、ビデオ増幅器７１に印加される。８２はビデオカ
メラ本体に取り付けられたバッテリーであり、発光管電
源供給回路８３、液晶駆動回路８４および再生回路８５
に電力を供給する。

【００５９】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
のビューファインダは、発光素子の小さな発光体から広
い立体角に放射される光を、集光レンズで平行に近く指
向性の狭い光に変換し、液晶パネルで変調して画像を表
示するので、消費電力が少なく、輝度むらも少ない。し
かも、発光素子の駆動回路も従来のビューファインダの
ようにバックライトを用いるものに比較して単純な構成
となるため、コンパクトで軽量のビューファインダを提
供できる。液晶パネルとして高分子分散液晶パネルを用
いれば、ＴＮ液晶パネルに比較して消費電力をさらに低
減できる。

【００６０】また、集光レンズと発光素子との距離を可
変可能に構成しているため、ビューファインダを用いる
時には、ビューファインダの体積および全長を短くする
ことができる。ビデオカメラはコンパクトさが望まれて
おり、本発明のビューファインダを用いれば、低消費電
力およびコンパクト化の両方を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるビューファインダの
収納時の断面図

【図２】本発明の一実施例におけるビューファインダの
使用時の断面図

【図３】本発明の他の実施例におけるビューファインダ
の断面図

【図４】本発明の他の実施例におけるビューファインダ
の断面図

【図５】高分子分散液晶の動作の説明図

【図６】ビューファインダの発光素子の断面図

【図７】液晶パネルの信号処理回路のブロック図

【図８】ビデオカメラに本発明のビューファインダを取
り付けた場合のブロック図

【図９】従来のビューファインダの外観斜視図

【図１０】従来のビューファインダの断面図

【図１１】従来のビューファインダの主要構成部品の斜
視図

【図１２】ライトボックスの平面図

【図１３】本発明の他の実施例におけるビューファイン
ダの断面図

【符号の説明】

１１、９１ボデー１２蛍光発光管１３遮光板１４、４１穴１５集光レンズ１６高分子分散液晶パネル１７、１８、１７ａ取り付けホルダー３１絞り４２ミラー５１対向電極基板５２アレイ基板５３対向基板５４画素電極５５水滴状液晶５６ポリマー５７入射光６１ケース６２蛍光体６３フィラメント６４アノード６５遮光膜７１アンプ７２位相分割回路７３出力切り換え回路７４ドライブ制御回路７５ソースドライブＩＣ７６ゲートドライブＩＣ８１ＣＣＤセンサ８２バッテリー８３発光管電源供給回路８４液晶パネル駆動回路８５再生回路９２接眼カバー９３取り付け金具１０１蛍光管ボックス１０２拡散板１０３ａ、１０３ｂ偏光板１０４ＴＮ液晶パネル１０５拡大レンズ１０６接眼レンズ１２１蛍光管の発光パターン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光発生手段と、前記光発生手段から放射さ
れる光を略平行光に変換する集光手段と、前記集光手段
からの出射光を変調し、光学像を形成する光変調手段と
を具備し、前記集光手段と光発生手段との距離を可変可
能に構成したことを特徴とするビューファインダ。
【請求項２】白色光を放射する光発生手段と、前記光発
生手段から放射される光を略平行光に変換する集光手段
と、前記集光手段からの出射光を変調し、光学像を形成
する光変調手段と、前記光学像を拡大し、かつ拡大した
光学像を観察者に見えるように表示する拡大表示手段
と、前記集光手段および光変調手段を取り付けた第１の
部材と、前記拡大表示手段を取り付けた第２の部材とを
具備し、前記第１の部材の位置を移動することにより前
記光発生手段と集光手段との距離が可変可能に構成さ
れ、前記第２の部材の位置を移動させることにより前記
光変調手段と拡大表示手段との距離を可変可能に構成し
たことを特徴とするビューファインダ。
【請求項３】光変調手段は、映像信号に応じて光散乱状
態の変化として光学像を形成する表示パネルであること
を特徴とする請求項１または請求項２記載のビューファ
インダ。
【請求項４】集光手段は、光発生手段から放射され前記
集光手段の有効領域に入射し光変調手段を直進する光が
観察者の瞳に到達するようにすることを特徴とする請求
項１または請求項２記載のビューファインダ。
【請求項５】光発生手段の光を放射する領域は、光変調
手段の画像表示領域より小さいことを特徴とする請求項
１または請求項２記載のビューファインダ。
【請求項６】光変調手段は、映像信号に応じて光散乱状
態の変化として光学像を形成する高分子分散液晶パネル
であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の
ビューファインダ。
【請求項７】観察者の視点位置を略固定できる接眼カバ
ーが拡大表示手段と観察者間に配置されていることを特
徴とする請求項２のビューファインダ。
【請求項８】集光手段は平凸レンズであり、前記レンズ
の平面部を光発生手段側に向けて配置されていることを
特徴とする請求項１または請求項２記載のビューファイ
ンダ。
【請求項９】光発生手段は、発光源としてＬＥＤ、蛍光
発光管のうちいずれかを有していることを特徴とする請
求項１または請求項２記載のビューファインダ。
【請求項１０】光発生手段の光放射面に光を放射する領
域を可変する絞りを具備することを特徴とする請求項１
または請求項２記載のビューファインダ。
【請求項１１】光発生手段と集光手段間に光の進行方向
を曲げるミラーが配置されていることを特徴とする請求
項１または請求項２記載のビューファインダ。
【請求項１２】請求項１または請求項２記載のビューフ
ァインダと、前記ビューファインダの光発生手段および
光変調手段に電力を供給する電源とを具備することを特
徴とするビデオカメラ。