(57)【要約】【課題】小型で視認性が良く、しかも安定な特性を持つ表示装置を提供すること。【解決手段】一方の面から被写体光Ｌ１を入射し、他方の面へ透過させる基板３２と、基板３２内に設けられ、光源４０からの光を基板３２の所定位置に導く導光路３４と、基板３２内に設けられ、導光路３４を通して導かれた光を被写体光が透過する方向に導く光路変更手段３６とを有する表示装置。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面から被写体光を入射し、他方の面へ透過させる基板と、
前記基板内に設けられ、光源からの光を前記基板の所定位置に導く導光路と、
前記基板内に設けられ、前記導光路を通して導かれた光を前記被写体光が透過する方向に導く光路変更手段と、
を有する表示装置。
【請求項２】
前記光路変更手段は、前記導光路を通して導かれた光を前記被写体光が透過する方向へ反射させる反射面である請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記導光路の前記光路変更手段と反対側の端部に前記光源からの光を入射させる投光部と、
前記投光部からの光を前記導光路に入射させるか否かを制御する制御部と、
を有する請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記導光路と前記光路変更手段が複数組設けられ、
前記投光部は、複数の前記導光路のそれぞれに光を入射させることが可能であり、
前記制御部は、複数の前記導光路のそれぞれに対して前記投光部からの光を入射させるか否かを制御可能である請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記基板の前記被写体光の入射側に設けられ、前記被写体光の透過を制御可能な部分を有する第２の基板を具備した請求項１〜４のいずれかに記載の表示装置。
【請求項６】
前記制御部は液晶利用素子を用いた光シャッタであることを請求項３または４に記載の表示装置。
【請求項７】
前記光路変更手段は、波長選択性を有する請求項１〜６のいずれかに記載の表示装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の表示装置と、
被写体からの光束を前記表示装置に導く撮像光学系と
を備えた光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、必要な情報を表示することが可能な表示装置および光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラなどの光学装置において、光学レンズなどを通して得られる被写体光に対して、必要な情報を重ねて表示させること（いわゆるスーパーインポーズ表示）が可能な表示装置が知られている。
【０００３】
特許文献１では、液晶散乱の暗セグメントに側方からＬＥＤ光を当て、散乱したＬＥＤ光の一部を接眼部に導き明光としてスーパーインポーズ表示を行っている。
【０００４】
しかしながら、従来の表示装置では、散乱光の一部を、接眼部に導いているため、観察者の目に届く光量が少なく、被写体が暗い場合に視認性が悪くなると言う課題を有している。
【特許文献１】特開２００２−７２３３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、視認性が良い表示装置および光学装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る表示装置は、
一方の面から被写体光を入射し、他方の面へ透過させる基板（３２）と、
前記基板（３２）内に設けられ、光源からの光を前記基板（３２）の所定位置に導く導光路（３４）と、
前記基板内に設けられ、前記導光路（３４）を通して導かれた光を前記被写体光が透過する方向に反射させる光路変更手段（３６）とを有する。
【０００７】
好ましくは、前記光路変更手段は、前記導光路を通して導かれた光を前記被写体光が透過する方向へ反射させる反射面（３６）である。
【０００８】
本発明に係る表示装置は、
前記導光路（３４）の前記光路変更手段（３６）と反対側の端部に前記光源からの光を入射させる投光部（４０）と、
前記投光部（４０）からの光を前記導光路（３４）に入射させるか否かを制御する制御部（５０）と、をさらに有していても良い。
【０００９】
好ましくは、前記導光路と前記光路変更手段が複数組設けられ、
前記投光部は、複数の前記導光路のそれぞれに光を入射させることが可能であり、
前記制御部は、複数の前記導光路のそれぞれに対して前記投光部からの光を入射させるか否かを制御可能である。
【００１０】
本発明に係る表示装置は、前記基板の前記被写体光の入射側に設けられ、前記被写体光の透過を制御可能な部分を有する第２の基板（３１）を具備していてもよい。
【００１１】
前記制御部（５０）は液晶利用素子を用いた光シャッタであっても良い。また、前記反射面（３６）は、波長選択性を有していても良い。
【００１２】
本発明に係る光学装置は、
上記に記載の表示装置（３０）と、
被写体からの光束を前記表示装置に導く撮像光学系（２０）とを有する。
【００１３】
なお、上述の説明では、本発明をわかりやすく説明するために、実施形態を示す図面の符号に対応つけて説明したが、本発明は、これに限定されるものでない。後述の実施形態の構成を適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替させてもよい。更に、その配置について特に限定のない構成要件は、実施形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る表示液晶パネルを含むカメラの概略断面図、
図２は図１に示す明光表示パネルの平面図、
図３（Ａ）は図２に示すIIIA-IIIA線に沿う概略断面図、
図３（Ｂ）は図３（Ａ）に示す導光路と反射面の詳細を示す斜視図、
図３（Ｃ）は図２に示すIIIC-IIIC線に沿う概略断面図である。
【００１５】
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る一眼レフカメラ２は、カメラボディ４を有し、カメラボディ４のレンズマウント部６には、撮影レンズを備えるレンズ鏡筒２０が交換可能に装着される。一眼レフカメラ２としては、記録媒体８として、銀塩フィルムを用いるフィルム式カメラでも、記録媒体８としてＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子が用いられる一眼レフ方式のデジタルカメラでもよい。ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子から成る記録媒体８の前面には、通常、光学ローパスフィルタ８ａが装着してある。
【００１６】
レンズマウント部６と記録媒体８との間には、被写体からの被写体光Ｌ１をファインダ光学系へと反射するクイックリターンミラー１０が配設されている。記録媒体８とクイックリターンミラー１０との間にはシャッタ９が設けられている。
【００１７】
図１において、クイックリターンミラー１０の下方には、ＡＦセンサユニット７が配置してあり、ミラー１０の背面に具備してある補助ミラー１０ａにより被写体光Ｌ１の一部を取り込み、オートフォーカス（ＡＦ）動作のためのセンシングを行うようになっている。オートフォーカス信号はＡＦセンサユニットからカメラの制御回路に送り込まれる。
【００１８】
記録媒体８の画像結像面と光学的に共役な位置の近傍には、フォーカシングスクリーン１２が配置されている。被写体からの被写体光Ｌ１はクイックリターンミラー１０に反射されて、フォーカシングスクリーン１２で結像し、その画像は、ペンタプリズム１６およびファインダユニット１８を介して、ファインダ観察者により視認される。なお、撮影の際には、クイックリターンミラー１０が跳ね上がることにより被写体光Ｌ１の光路上から退避し、記録媒体８上に被写体像が結像される。
【００１９】
カメラボディ４内には、ファインダ装置１４が内蔵してある。ファインダ装置１４は、フォーカシングスクリーン１２、セグメント表示パネル３１、明光表示ユニット３０、ペンタプリズム１６およびファインダユニット１８を有する。
【００２０】
本実施形態では、スーパーインポーズ表示を行うために、フォーカシングスクリーン１２と、ペンタプリズム１６との間に、明光表示ユニット３０およびセグメント表示パネル３１が配置してある。明光表示ユニット３０は、セグメント表示パネル３１に対してペンタプリズム１６側に位置する。
【００２１】
セグメント表示パネル３１は、特に限定されないが、たとえばＰＮ型液晶（Polymer Network型液晶）パネルで構成される。ＰＮ型液晶パネルでは、透明基板間にネットワーク状（立体的網目状）の高分子と液晶物質が封入してある。一対の透明基板の表面にそれぞれ形成してある透明電極間に電界を発生させたり、発生を止めたりすることにより、所望の表示セグメントに対応する液晶部分を選択的に光散乱部分とすることができる。
【００２２】
表示セグメントに対応する液晶部分が光散乱部分となることにより、その部分では、図１に示す被写体光Ｌ１が透過せず、図２に示すように、ペンタプリズム１６側から見て、表示セグメント３１ａが暗表示として表示される。表示セグメント３１ａのパターン形状としては、特に限定されないが、本実施形態では、オートフォーカス制御を行う際に選択されるフォーカスエリアを示すパターン形状にしてある。なお、暗表示とは、被写体光Ｌ１が部分的に遮られることにより、ファインダ観察者の目には暗い暗部として視認される表示である。
【００２３】
複数の表示セグメント３１ａのうちの選択的な暗表示は、図１に示すサブミラー１０ａによりＡＦセンサユニット７に導かれた被写体光Ｌ１の一部を利用して行われるオートフォーカス（ＡＦ）制御に連動して行われる。なお、図２では、セグメント表示パネル３１は、明光表示ユニットにおける透明基板３２の背後に隠れている。また、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）では、セグメント表示パネルの図示を省略している。
【００２４】
図２および図３（Ａ）〜図３（Ｃ）に示すように、明光表示ユニット３０は、セグメント表示パネル３１とほぼ同じサイズの透明基板３２を有する。透明基板３２の表面には、複数の導光路（導波路でも良い）３４が形成してある。
【００２５】
導光路３４は、たとえば透明基板の表面に、所定パターンで不純物などをドープし、導光路３４における屈折率を透明基板３２に対してわずかに高くすることにより形成される。たとえば、導光路３４の屈折率は、透明基板３２の屈折率よりも高く設定してあり、導光路３４に入射した照明光Ｌ２は、導光路と周囲との間で全反射を繰り返しながら導光路内部を伝搬する。なお、導光路３４は、不純物ドープ以外の他の方法で形成しても良い。また、透明基板３２としては、特に限定されないが、ガラス基板などが用いられる。
【００２６】
各導光路３４の始点端３４ａは、矩形状の透明基板３２の一辺位置に、当該一辺に沿って略等間隔に配置される。各導光路３４の終点端３４ｂは、図２に示すように、表示セグメント３１ａに対応する位置に設けられる。すなわち、導光路３４の数と、表示セグメント３１ａの数は一致する。
【００２７】
図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、導光路３４の終点端３４ｂでは、透明基板３２の表面に、断面台形の凹部３５が形成してあり、凹部３５における一方の側壁が各導光路３４の終点端３４ｂとなっており、他方の側壁が反射面３６となっている。反射面３６に波長選択性を持たせるために、反射面３６には特殊コーティングが施してあっても良い。好ましくは、反射面３６は、被写体光Ｌ１における可視域波長の光の大部分は通し、導光路３４の終点端３４ｂから出射する照明光Ｌ２のみを反射することが好ましい。
【００２８】
各導光路３４の始点端３４ａには、図２および図３（Ａ）に示すように、光スイッチ機構５０を介して、導光板４４が装着してある。導光板４４の前面には、円筒型レンズ４２および単数または複数の光源４０が配置してある。光源４０としては、特に限定されず、たとえば赤い光を発するＬＥＤなどが用いられるが、その他の色を発するＬＥＤであっても良い。また、光源４０としては、ＬＥＤ以外のその他の光源であっても良い。
【００２９】
なお、反射面３６に波長選択性を持たせる場合には、光源４０から発する照明光Ｌ２は、人間の目が認識することができる可視域光の波長の上限近傍の光であることが好ましい。このような照明光Ｌ２のみを反射面３６で反射させ、透明基板３２を通過する被写体光Ｌ１における可視域光の大部分を反射面３６で透過させることができるからである。
【００３０】
円筒型レンズ４２は、光源４０からの光を集光して導光板４４の内部に均一に導くためのものである。また、導光板４４は、円筒型レンズ４２により内部に導かれた照明光Ｌ２を光スイッチ機構５０の方向に平面状に均一に導くためのものである。
【００３１】
光スイッチ機構５０は、たとえば円筒型レンズ４２と同様に細長いＰＮ型液晶パネル（高分子分散型液晶パネルでも良い）で構成され、導光路３４の各始点端３４ａ毎に光透過のオン・オフ制御が可能になっている。
【００３２】
たとえば図２に示すように、光シャッタ機構５０における所定の始点端３４ａの位置５０ａで光透過許可となった場合には、その光透過許可位置５０ａでは、導光板４４からの照明光Ｌ２が該当する導光路３４のみに入り込み、導光路３４を通り、終点端３４ｂから出射され、反射面３６で反射し、図１に示すペンタプリズム１６へと入射する。
【００３３】
その結果、ファインダ観察者の目には、図２に示すように、特定の表示セグメント３１ｂにおいて、反射面３６からの照明光Ｌ２が強く光って見えることになり、明光表示として、選択された表示セグメント３１ｂを認識することができる。明光表示を行う表示セグメント３１ｂの選択は、カメラの制御部からの信号に基づき、光シャッタ機構５０の光透過許可位置５０ａを選択することで行われる。選択される表示セグメント３１ｂは、単一の表示セグメント３１ａであっても良いし、全ての表示セグメント３１ａであっても良い。
【００３４】
なお、各導光路３４は、前述したように透明基板３２をベースとして作られており、透明基板３２に対する屈折率の変化は僅かであり、透明基板３２を透過する被写体光Ｌ１のファインダ視認への影響はほとんど無視できる。また、導光路３４へ入射した照明光Ｌ２は、導光路３４の内部に閉じこめられた状態で伝搬するためにファインダユニット１８の観察者の目に視認されることはない。さらに、上述したように、照明光Ｌ２のみを反射面３６で反射させ、透明基板３２を通過する被写体光Ｌ１における可視域光の大部分を反射面３６で透過させるため、反射面３６の部分で、被写体光Ｌ１の視認が遮られることはほとんど無い。
【００３５】
本実施形態では、被写体光Ｌ１が暗い場合でも、図２に示すように、特定の表示セグメント３１ｂにおいて、明光表示として、選択された表示セグメント３１ｂを認識することができる。すなわち、本実施形態では、暗光表示としての表示セグメント３１ａの視認性低下を防止することができる。
【００３６】
しかも本実施形態では、明光表示ユニット３０は、コンパクトであり、ファインダ装置１４の全体形状が大型化することを避けることができる。さらに本実施形態では、光源４０からの照明光Ｌ２を、選択された導光路３４を通して反射面３６で反射させ、ペンタプリズム１６方向に導くために、選択された表示セグメント３１ｂの明光表示が十分な光量で安定しており、視認性などの特性も安定している。
【００３７】
なお、本実施形態は、種々に改変することができる。たとえば導光路３４の横断面形状は四角形に限らず、その他の形状であっても良い。また、導光路３４は、透明基板３２の表面近傍の内部に埋め込むように形成しても良い。また、上述した実施形態において、フォーカシングスクリーンとペンタプリズム１６との間には、明光表示ユニットのみを配置し、セグメント表示パネル３１を省略しても良い。
【００３８】
さらに、明光表示ユニット３０における長方形状の透明基板３２の一辺位置にのみ導光路３４の始点端３４ａを集めたが、その他の辺位置に、導光路３４の始点端３４ａを分散させて配置しても良い。ただし、その場合には、光源４０などを、導光路３４の始点端３４ａの位置に合わせて複数配置する必要がある。
【００３９】
さらにまた上述した実施形態では、反射面３６は、透明基板３２の表面に形成された凹部３５の側面により形成したが、別の実施形態では、凹部３５を透明体で埋めて、その透明体と透明基板との境界面に反射面３６を形成しても良い。
【００４０】
また、上述した実施形態では、表示装置をカメラに適用したが、カメラに限らず、その他のファインダ機能を持つ光学装置にも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１は本発明の一実施形態に係る表示液晶パネルを含むカメラの概略断面図である。
【図２】図２は図１に示す明光表示パネルの平面図である。
【図３】図３（Ａ）は図２に示すIIIA-IIIA線に沿う概略断面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）に示す導光路と反射面の詳細を示す斜視図、図３（Ｃ）は図２に示すIIIC-IIIC線に沿う概略断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
２…  カメラ
１４…  ファインダ装置
３０…  明光表示ユニット
３１…  セグメント表示パネル
３２…  透明基板
３４…  導光路
３６…  反射面
４０…  光源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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