画像表示装置及び撮像装置
【課題】 簡単な構成で画像表示装置に付着する汚れを除去する。
【解決手段】 画像を表示する表示部と、表示部の前面に形成された光触媒層と、表示部を介して光触媒層を照明することが可能な照明光を発する発光部とを備え、発光部は、光触媒層を照明することで光触媒層を光活性させる機能と、表示部における画像表示の際に表示部を照明する機能を有することを特徴とする。
【解決手段】 画像を表示する表示部と、表示部の前面に形成された光触媒層と、表示部を介して光触媒層を照明することが可能な照明光を発する発光部とを備え、発光部は、光触媒層を照明することで光触媒層を光活性させる機能と、表示部における画像表示の際に表示部を照明する機能を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を表示する画像表示装置及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラなどの撮像装置においては、撮影前に取り込まれる画像（スルー画像）及び撮影により得られた画像を表示する画像表示装置や、撮影下でスルー画像を表示するファインダ（電子ビューファインダ）として機能する画像表示装置が利用されている。
【０００３】
ところで、上述した撮像装置においては、内部を浮遊する有機物、埃や塵等が画像表示装置や撮像素子の表面に付着し、それら表面が汚れるという欠点がある。このような欠点を防止する方法として、例えば撮像素子に設けられる光学ローパスフィルタの表面に光触媒物質をコーティングし、紫外線を光学ローパスフィルタの表面に照射することで、光触媒物質を光活性させる方法（特許文献１参照）や、これに加えて、光学ローパスフィルタを振動させる方法（特許文献２参照）などが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１７２７３号公報
【特許文献２】特開２００８−１２２７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された方法を、電子ビューファインダなどの画像表示装置に適用した場合、紫外光を照射する光源を新たに組み込む必要がある。また、特許文献２の場合、外部からの入射光に含まれる紫外光により光活性物質を光活性させていることから、電子ビューファインダなどの外部からの入射光を必要としない場合には適用できず、この場合も、紫外光を照射する光源を新たに組み込む必要がある。
【０００６】
本発明は、新たな構成を追加することなしに画像表示装置に付着する汚れを容易に除去することができる画像表示装置や撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明の画像表示装置は、画像を表示する表示部と、前記表示部の前面に形成された光触媒層と、前記表示部を介して前記光触媒層を照明することが可能な照明光を発する発光部とを備え、前記発光部は、前記光触媒層を照明することで前記光触媒層を光活性させる機能と、前記表示部における画像表示の際に前記表示部を照明する機能を有することを特徴とする。
【０００８】
また、前記発光部と前記表示部との間に前記発光部からの照明光の指向性を高める構造を備えていることが好ましい。
【０００９】
この場合、前記発光部からの前記照明光の指向性を高める構造は、微小レンズを二次元に配置した微小レンズアレイ構造からなるものである。また、前記発光部からの前記照明光の指向性を高める構造は、多層膜構造で、且つ特定の波長域の光を共振増幅する構造からなるものである。
【００１０】
また、前記表示部と前記発光部との間に、又は前記表示部と前記光触媒層との間に、前記発光部からの前記照明光を蓄積可能で、且つ、可視光となる波長域の光を透過させる蓄光物質からなる薄膜層を備えていることが好ましい。
【００１１】
また、前記表示部は、液晶パネルからなるとともに、前記発光部は、前記液晶パネルを背面側から照明するバックライトからなることが好ましい。
【００１２】
さらに、前記発光部は、無機ＬＥＤ素子、又は有機ＬＥＤ素子のいずれかからなることが好ましい。また、前記光触媒層は、光触媒物質として酸化チタンを用いた薄膜層からなり、前記発光部は、３８０ｎｍ以下の波長域を有する照明光を発することが好ましい。
【００１３】
また、本発明の撮像装置は、上述した画像表示装置がファインダとして組み込まれることを特徴とする。この場合、前記ファインダとして組み込まれる前記画像表示装置は、該画像表示装置の前面が撮像装置本体を基準としたときの鉛直方向が含まれる平面と略平行となるように配置されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、簡単な構成で画像表示装置に付着する汚れを除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】電子カメラの構成の概略を示す図である。
【図２】本発明を用いたＬＣＤの概略を示す断面図である。
【図３】微小レンズアレイ構造を備えたＬＣＤの概略を示す断面図である。
【図４】オプティカルキャビティ構造を備えたＬＣＤの概略を示す断面図である。
【図５】蓄光層を備えたＬＣＤの概略を示す断面図である。
【図６】光学ファインダを備えた電子カメラの構成の概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本実施形態の撮像装置の一例としての電子カメラ１０の概略を示す。なお、図１においては、図の煩雑さを解消するために電子カメラ１０の要部のみを示してある。
【００１７】
電子カメラ１０は、レンズユニット１１と、該レンズユニット１１が着脱されるカメラ本体１２とから構成される。レンズユニット１１とカメラ本体１２とのそれぞれには、雄雌の関係をなす一対のマウント１３，１４がそれぞれ設けられる。レンズユニット１１をカメラ本体１２に装着する際には、レンズユニット１１に設けられたマウント１３をバヨネット機構等でカメラ本体１２のマウント１４に結合する。また、これらマウント１３，１４にはそれぞれ電気接点が設けられる。レンズユニット１１をカメラ本体１２に装着したときには、それぞれのマウント１３，１４に設けられた電気接点が接触し、両者の電気的な接続が確立される。なお、これらマウント１３，１４の電気的な接続により、後述するレンズマイコン２６と、カメラ本体１２に設けられたコントローラ３５とが電気的に接続され、これらの間で各種信号の送受信が実行される。
【００１８】
なお、本実施形態では、レンズユニット１１がカメラ本体１２に着脱自在な、所謂一眼レフタイプの電子カメラ１０の例を取り上げているが、これに限定する必要はなく、レンズユニット１１がカメラ本体１２に設けられた、所謂コンパクトタイプの電子カメラ１０であってもよい。
【００１９】
レンズユニット１１は、撮像光学系２１、ズームエンコーダ２２、レンズ駆動部２３、絞り２４、絞り駆動部２５及びレンズマイコン２６等を備えている。なお、ズームエンコーダ２２、レンズ駆動部２３及び絞り駆動部２５は、それぞれレンズマイコン２６により駆動制御される。
【００２０】
撮像光学系２１は、ズームレンズ２１ａやフォーカスレンズ２１ｂ等の複数のレンズから構成される。ズームレンズ２１ａは焦点距離を調整するためのレンズであって、例えばユーザによるズーム環の操作に応じて光軸Ｌ１方向に移動可能となる。ズームエンコーダ２１ａはズームレンズ２１ａに取り付けられ、ズームレンズ２１ａの光軸Ｌ１方向の位置を検出する。フォーカスレンズ２１ｂは合焦位置を調節するためのレンズであって、光軸Ｌ１方向に移動可能となる。レンズ駆動部２３はフォーカスレンズ２１ｂを光軸Ｌ１方向に駆動させる。このフォーカスレンズ２１ｂには、光軸Ｌ１方向の位置を検出する距離エンコーダが取り付けられている。ズームエンコーダ２２や距離エンコーダからの検出信号はレンズマイコン２６に出力される。レンズマイコン２６は、これら検出信号を受けて、撮影時の撮影距離や焦点距離を算出する。算出された撮影距離や焦点距離などの値は、カメラ本体１２に出力される。なお、ズームレンズ２１ａはユーザによるズーム環の操作によって光軸Ｌ１方向に移動可能としているが、これに限定される必要はなく、レンズ駆動部２３により光軸Ｌ１方向に移動させてもよい。
【００２１】
絞り２４は、カメラ本体１２への入射光量を絞り羽根の開閉で調整する。絞り駆動部２５は、絞り２４の開口度を制御する。レンズマイコン２６は、マウント１３，１４の電気接点を介してカメラ本体１２との通信を行うとともに、レンズユニット１１での各種制御を実行する。また、レンズマイコン２６は、ＲＯＭ（図示省略）に記録されたレンズデータなどをカメラ本体１２に送信する。
【００２２】
なお、図１に示すレンズユニット１１は一般的なズームレンズユニットの構成の一例にすぎない。そのため、カメラ本体１２には、上記のレンズユニット１１の他にも、例えばレンズマイコンを備えていないレンズユニットや、単焦点レンズのレンズユニットなどを装着することが可能である。
【００２３】
次に、カメラ本体１２の構成を説明する。カメラ本体１２は、メカニカルシャッタ３１、撮像素子３２、画像表示装置３３、電子ビューファインダ３４、コントローラ３５などを備えている。なお、図１においては、カメラ本体１２に組み込まれる電気的構成やレリーズボタンなどの操作部材の構成については省略してある。
【００２４】
メカニカルシャッタ３１及び撮像素子３２は、レンズユニット１１に設けられた撮像光学系２１の光軸Ｌ１上に、レンズユニット１１側から、メカニカルシャッタ３１、撮像素子３２の順で配置される。メカニカルシャッタ３１としては、例えばフォーカルプレーンシャッタが用いられる。また、撮像素子３２としては、例えばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサが用いられる。
【００２５】
例えば電子カメラ１０が撮影待機状態となるときには、メカニカルシャッタ３１は開放され、撮像光学系２１を介して取り込まれた被写体光が撮像素子３２に照射される。この撮影待機状態において、撮像素子３２は、受光される被写体光に基づく画像信号を所定時間間隔毎に出力する。なお、撮像素子３２から所定時間間隔毎に出力される画像信号はスルー画像の基になる画像信号である。そして、レリーズボタンが全押し操作されることに伴って、メカニカルシャッタ３１は一旦遮蔽される。このメカニカルシャッタ３１が遮蔽されたときに、撮像素子３２に対してリセット処理が行われる。その後、メカニカルシャッタ３１が開放され、設定されたシャッタ速度に基づいた時間経過すると、該メカニカルシャッタ３１が再度遮蔽される。このとき、撮像素子３２は、メカニカルシャッタ３１が開放されていた期間（露光時間）にて受光した被写体光に基づいた画像信号を出力する。なお、このときに撮像素子３２から出力される画像信号が、撮影時に得られる記録用の画像信号となる。
【００２６】
なお、本実施形態ではメカニカルシャッタ３１を用いた場合について説明しているが、これに限定される必要はなく、メカニカルシャッタ３１の代わりに電子シャッタを用いる、又はメカニカルシャッタ３１と電子シャッタとを併用することも可能である。
【００２７】
画像表示装置３３は、撮像素子３２から出力される画像信号に基づく画像（スルー画像など）を表示する他に、電子カメラ１０の設定を行う際の設定画像を表示する。なお、この画像表示装置３３としては、例えば液晶表示装置（ＬＣＤ）が用いられる。
【００２８】
電子ビューファインダ３４は、画像表示装置４１及び接眼レンズ４２から構成される。この電子ビューファインダ３４を構成する画像表示装置４１及び接眼レンズ４２は、電子ビューファインダ３４の光軸Ｌ２が撮像光学系２１の光軸Ｌ１と平行となるように配置される。このとき、画像表示装置４１の前面（表示面）は、電子ビューファインダ３４の光軸Ｌ２と直交するように配置される。この配置状態に保持することで、後述する光触媒層５４の光活性による汚れの除去ができない大きさの塵や埃を画像表示装置４１の前面に付着させることが防止される。
【００２９】
なお、電子ビューファインダ３４は、その光軸Ｌ２が撮像光学系２１の光軸Ｌ１と平行となるように配置される場合について説明しているが、これに限定される必要はなく、例えば電子ビューファインダ３４の光軸Ｌ２が、一点鎖線に示す状態から時計方向に角度θ傾斜させた、点線に示す状態（符号Ｌ２’）となるように、電子ビューファインダ３４を配置することも可能である。この場合、画像表示装置４１の前面の上端部がカメラ本体１２の背面側（図中右方）に、表示装置４１の前面の下端部がカメラ本体１２の前面側（図中左方）に、それぞれ位置する傾斜状態となる。このような配置状態であっても、上述した塵や埃を画像表示装置４１の前面に付着させることが防止される。
【００３０】
画像表示装置４１は、撮影待機状態において撮像素子３２から所定間隔毎に出力される画像信号に基づいた画像（スルー画像）を表示する。この表示にあわせて、例えば露光条件に係る値（露出値など）やフォーカスエリアなどが重畳表示される。この画像表示装置４１としては、画像表示装置３１と同様にＬＣＤが用いられる。なお、この画像表示装置３１として用いられるＬＣＤは、画像表示装置４１として用いられるＬＣＤの解像度よりも低い解像度からなるＬＣＤが挙げられる。この画像表示装置４１により表示される画像は、接眼レンズ４２を介して観察される。図１中、符号４３はファインダ窓である。なお、画像表示装置４１としてＬＣＤを例に挙げて説明するが、これに限定される必要はなく、ＥＬパネルなどの他の画像表示装置であってもよい。
【００３１】
コントローラ３５は、メカニカルシャッタ３１、撮像素子３２、画像表示装置３３、電子ビューファインダ３４などを統括的に制御する。例えば撮像時には、コントローラ３５は、撮像素子３２から出力される画像信号を用いたＡＥ処理やＡＦ処理を実行する他に、該画像信号に対する画像処理を行う。なお、ここで示す画像処理としては、ホワイトバランス処理、補間処理、階調変換処理及び輝度強調処理などが挙げられる。また、撮影待機状態の場合には、撮像素子から出力される画像信号に対して画像処理を施した後、この画像処理済みの画像信号に対して、画像表示装置３３及び電子ビューファインダ３４の画像表示装置４１のそれぞれに対応した解像度となるように解像度変換処理を実行し、画像表示装置３３及び電子ビューファインダ３４の画像表示装置４１に出力する。これにより、画像表示装置３３及び電子ビューファインダ３４の画像表示装置４１には、それぞれの解像度に合わせたスルー画像が表示される。
【００３２】
次に、電子ビューファインダ３４として組み込まれる画像表示装置４１の構成について説明する。上述したように、画像表示装置４１としては、ＬＣＤが用いられる。以下、画像表示装置４１として用いられるＬＣＤに対して符号５１を付して説明する。図２に示すように、ＬＣＤ５１は、液晶パネル５２と光源（バックライト）５３とを備える。液晶パネル５２は、例えば透過型の液晶パネルであり、赤、緑、青のフィルタが形成された複数の画素を備えている。この液晶パネル５２は、コントローラ３５からの駆動信号に応じて不図示のＬＣＤ駆動回路により電圧が印加され、ＬＣＤ駆動回路を介して入力した画像信号に対応する画像を生成する。このとき、コントローラ３５は、表示する画像信号の色情報に対してマトリックス変換を施し、液晶パネル５２の色特性に基づいた色域に適合させる。その結果、液晶パネル５２は、光源５３が発する照明光により表示素子としての機能を実現して、撮像素子３２から出力された画像信号に基づく画像（スルー画像）を観察可能に表示する。なお、液晶パネル５２に印加される電圧の値は、後述する光源５１へ印加される基準電圧に対応して設定されている。
【００３３】
光源５３は、例えば有機ＬＥＤ素子や無機ＬＥＤ素子などが用いられる。この光源５３としては、上述したＬＥＤ素子の他に、有機ＥＬ素子や無機ＥＬ素子を用いてもよい。この光源５３から発する照明光は液晶パネル５２に照射される。この液晶パネル５２を透過した光は、光触媒層５４に照射される。
【００３４】
上述した液晶パネル５２の前面には、光触媒物質からなる薄膜の層５４が設けられる。以下、この光触媒物質からなる薄膜の層５４を光触媒層５４と称する。この光触媒層５４は、例えばディップコート、スピンコートなどの薄膜コーティング技術、ＰＶＤやＣＶＤなどの蒸着技術やスパッタリングなどの技術を用いることで、液晶パネル５２の表面に形成される。なお、光触媒層５４は、その厚みが１００〜２００ｎｍの範囲で形成されることが好ましい。
【００３５】
この光触媒層５４は、液晶パネル５２を透過した照明光が照射されたときに、光触媒層５４の周辺の化学反応を促進する物質層である。この光触媒層５４に用いられる光触媒物質としては、例えば酸化チタン（ＴｉＯ２）が一般的に用いられる。光触媒物質として酸化チタンを用いる場合、上述した光源５３としては、少なくとも紫外線の波長帯域（３８０ｎｍ以下の波長帯域）を含む照明光を発する光源が用いられる。以下、光触媒物質として酸化チタンを用いることで形成される光触媒層５４について説明する。
【００３６】
光源５３が照明光を発すると、照明光は液晶パネル５２を透過し、光触媒層５４に到達する。この光触媒層５４に到達する光のうち、例えば紫外線の波長帯域（３８０ｎｍを超過する波長帯域）以外の光は、そのまま光触媒層５４を透過する。一方、紫外線の波長帯域（３８０ｎｍ以下の波長帯域）の光が光触媒層５４に到達すると、光触媒物質に含まれるエレクトロンという電子（ｅ−）の活動が活発になり励起状態となる。これを受けて、ホール（ｈ＋）が発生する。このエレクトロンは酸素をスーパーオキサイドイオン（Ｏ２−）に、ホールは水を水酸基ラジカル（・ＯＨ）に変化させる。これらスーパーオキサイドイオン（Ｏ２−）と水酸基ラジカル（・ＯＨ）とが活性酸素であり、これら活性炭素がカメラ本体１２の内部に存在する有機物や有機ガスに接触したときに、有機物や有機ガスを構成している「炭素−酸素結合」や「炭素−水素結合」を切断して、最終的に二酸化炭素と水に変化させる。これにより、例えば撮影時に電子ビューファインダ３４を使用する場合には、上述した光触媒層５４において活性酸素が生成され、光触媒層５４の表面に付着した汚れが除去される。
【００３７】
なお、上述した光活性が行われている過程で光触媒層５４の表面は超親水性となることから、例えば光触媒層５４の表面に水分が付着した場合には、該水分が光触媒層５４の表面に広がり、光触媒層５４の表面に付着した汚れの下方に入り込む。これにより、光触媒層５４の表面に付着した汚れが光触媒層５４の表面に付着した水分ととともに除去される。また、光触媒層５４の表面に付着した水分は該光触媒層５４の表面に広がり、水膜を作ることになるので、ＬＣＤ５１表面の曇りや結露の発生を防止することが可能となる。
【００３８】
また、光触媒層５４を光活性させるための照明光は、本来、ＬＣＤ５１による画像の表示の際に用いられる光源５３からの照明光であることから、光触媒層５４を光活性させるための光源を新たに設ける必要がないという利点がある。つまり、このような構成のＬＣＤ５１を電子ビューファインダ３４の画像表示装置４１として用いることで、電子ビューファインダ３４の使用時に（スルー画像を表示する際に）、画像表示装置４１の表面に付着する汚れを除去することができるので、光触媒層５４を光活性させる光源を電子カメラ１０に新たに設ける必要はない。なお、画像表示装置４１における画像表示としてスルー画像の表示を例に取り上げているが、これに限定される必要はなく、例えば電源のオンオフ時に、画像表示装置４１において、酸化チタンからなる光触媒層を光活性させるための青色の画像を表示してもよい。
【００３９】
上述した実施形態では、画像表示装置４１として、液晶パネル５２の前面に光触媒層５４を形成したＬＣＤ５１を用いた実施形態としているが、これに加えて、光源が発する照明光の光指向性を高める構造を備えたＬＣＤであってもよい。なお、この照明光の光指向性を高める構造としては、例えば微小レンズを二次元状に配列した微小レンズアレイ構造や、多層膜を用いた多重反射による共振増幅構造（オプティカルキャビティ構造）が挙げられる。
【００４０】
図３は、微小レンズアレイ構造を有するＬＣＤ６１の構成を示す。図３に示すように、微小レンズアレイ構造６４は、ＬＣＤ６１の液晶パネル６２と光源６３との間に設けられる。周知のように、微小レンズアレイ構造６４は、微小レンズが二次元状に配列された構造である。この微小レンズとしては、例えば円錐や三角錐、四角錐などの多角錐レンズや、ドーム型レンズなどの凹凸の形態のレンズが挙げられる。このような微小レンズアレイ構造６４を液晶パネル６２と光源６３との間に設けることで、光源６３にて発する照明光が集光され、液晶パネル６２に照射することができる。また、液晶パネル６２に照射される照明光は、液晶パネル６２を透過した後に光触媒層６５に照射される。このように、微小レンズアレイ構造６４を設けることで、光源６３が発する照明光を液晶パネル６２や光触媒層６５に効率的に照明することができる。なお、電子ビューファインダ３４においては、その視野角が１０〜２０°であれば良いことから、このような構成のＬＣＤ６１を電子ビューファインダ３４における画像表示装置４１として用いたとしても、電子ビューファインダ３４の機能を損ねることはない。
【００４１】
一方、図４は、多層膜を用いた多重反射による共振増幅構造（以下、オプティカルキャビティ構造）を備えたＬＣＤの概略を示す。図４に示すように、このＬＣＤ７１においても、オプティカルキャビティ構造７４が液晶パネル７２と光源７３との間に設けられる。このオプティカルキャビティ構造７４は、透過膜と反射膜とが交互に積層された構造からなる。なお、各反射膜の間隔、言い換えれば透過膜の厚さは、光触媒層７５を光活性させる波長の光路長となる。このように、透過膜の厚さ（各反射膜の間隔）を設定することで、オプティカルキャビティ構造を透過する照明光のうち、例えば光触媒層７５を光活性させる紫外線の波長帯域（３８０ｎｍ以下の波長帯域）の光が増幅される。これによれば、効率的に紫外線の波長帯域の光を光触媒層７５に照射することができるので、光触媒層７５の光活性をより高めることが可能となる。この場合も、微小レンズアレイ構造６４を備えたＬＣＤ６１と同様に、電子ビューファインダ３４の視野角が１０〜２０°であれば良いことを考えると、このような構成のＬＣＤ７１を電子ビューファインダ３４における画像表示装置４１として用いたとしても、電子ビューファインダ３４の機能を損ねることはない。
【００４２】
上述した実施形態では、光源が照明光を発する場合にのみ、言い換えれば、電子ビューファインダ３４を使用しているときにのみ、画像表示装置４１の表面に形成された光触媒層を光活性させて、画像表示装置４１の表面の汚れを除去しているが、これに限定される必要はなく、電子ビューファインダ３４を使用していない場合であっても、画像表示装置４１の表面の汚れを除去することも可能である。以下、画像表示装置４１として、蓄光物質からなる薄膜の層を備えたＬＣＤを用いる場合について説明する。
【００４３】
この場合、図５に示すように、ＬＣＤ８１の液晶パネル８２と光源８３との間に蓄光物質の薄膜の層８４（以下、蓄光層８４）を設ける。この蓄光層８４は、光源８３からの照明光が照射されたときに照明光を透過させるとともに、照射される照明光を蓄光する。また、この蓄光層８４は、光源８３が照明光を発しない場合に、特定の波長帯域の光を発する。なお、特定の波長帯域としては、紫外線の波長帯域（３８０ｎｍ以下の波長帯域）が挙げられる。この蓄光層８４に用いられる物質としては、例えばＺｎ２ＳｉＯ４／ＰＢ／Ｍｎ，ＢａＳｉ２Ｏ５、Ｚｎ２ＳｉＯ４／Ｍｎ、（Ｚｎ，Ｂｅ）２ＳｉＯ４／Ｍｎ、Ｃａ３（ＰＯ４）２などの酸素系の蓄光物質や、例えばＣａＳ／Ｚｎ、ＳｒＳ／Ｓｍ／Ｃｅ、ＺｎＯ／Ｚｎなどの硫化物系の蓄光物質、或いは、ＳｒＡｌ２Ｏ４に代表されるアルミ系の蓄光材が挙げられる。
【００４４】
このような蓄光層８４を設けることで、光源８２にて照明光を発していない場合には、蓄光層８４から一定時間、光触媒層８５に光活性させる波長帯域（紫外線の波長帯域）の光を照射することが可能となる。これにより、光源８２が照明光を発していない、言い換えれば、電子ビューファインダ３４を使用していないときであっても、光触媒層８５にて光活性させることが可能となり、画像表示装置４１の前面の汚れを除去することができる。
【００４５】
なお、蓄光層８４を設ける代わりに、光触媒物質と蓄光物質との混合させた層（混合層）を液晶パネル８２の前面に形成することも可能である。
【００４６】
なお、この蓄光層８４は、上述した照明光の指向性を高める構造（微小レンズアレイ構造６４や、オプティカルキャビティ構造７４）と組み合わせることが可能である。これら場合、蓄光層は、光源と微小レンズアレイ構造やオプティカルキャビティ構造との間、又は微小レンズアレイ構造やオプティカルキャビティ構造と液晶パネルとの間に設ければよい。
【００４７】
上述した実施形態では、液晶パネルの前面に光触媒層を形成した実施形態としているが、これに限定する必要はなく、例えば光触媒物質とシリカゲルなどの吸着物質との混合層を液晶パネルの前面に形成することも可能である。この場合、光触媒物質の光活性により生成される水分（Ｈ２Ｏ）をシリカゲルなどの吸着物質によって吸着させることができるので、光触媒層の光活性によりＬＣＤの表面の汚れを除去することできると同時に、光触媒層の光活性により生成される水分を吸着でき、結果的にＬＣＤの表面に生じる結露を防止することができる。また、混合層としては、光触媒物質及び吸着物質の混合層だけでなく、光触媒物質、吸着物質及び蓄光物質を混合した混合層であってもよい。
【００４８】
本実施形態では、光触媒物質として酸化チタンを用いた例を取り上げているが、光触媒物質としては、酸化チタンに限定されるものではない。光触媒物質としては、酸化チタンの他に、酸化亜鉛（ＺｎＯ２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）又は酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）などの物質が挙げられる。なお、光触媒物質として、酸化チタンを除く他の光触媒物質を用いる場合には、使用する光触媒物質が光活性を生じる波長帯域の光を含む照明光を発する光源を用いればよい。
【００４９】
本実施形態では、電子ビューファインダを備えた電子カメラを例に取り上げているが、これに限定される必要はなく、例えば光学ファインダを備えた電子カメラであってもよい。
【００５０】
図６は、光学ファインダを備えた電子カメラ１００の構成の概略を示す図である。この場合、電子カメラ１００は、レンズユニット１０１及びレンズユニット１０１が着脱されるカメラ本体１０２とから構成される。なお、レンズユニット１０１は、撮像光学系１１１、ズームエンコーダ１１２、レンズ駆動部１１３、絞り１１４、絞り駆動部１１５及びレンズマイコン１１６等を備えている。なお、レンズユニット１０１の構成は、レンズユニット１１の構成と同一であることから、レンズユニット１０１の各部の構成に対する説明は省略する。
【００５１】
一方、カメラ本体１０２は、クイックリターンミラー１２１、メカニカルシャッタ１２２、撮像素子１２３、サブミラー１２４、焦点検出部１２５、ファインダ光学系、画像表示装置１２６及びコントローラ１２７等を備えている。なお、図６においても、カメラ本体１０２に組み込まれる電気的構成やレリーズボタンなどの操作部材の構成については省略してある。
【００５２】
クイックリターンミラー１２１、メカニカルシャッタ１２２及び撮像素子１２３は、撮像光学系１１１の光軸Ｌ３に沿って配置される。クイックリターンミラー１２１の後方にはサブミラー１２４が配置される。また、カメラ本体１０２の上部にはファインダ光学系が配置される。さらに、カメラ本体１０２の下部領域には焦点検出部１２５が配置される。
【００５３】
クイックリターンミラー１２１は、回動軸１２１ａを中心にして回動可能に軸支されており、実線に示す観察状態と、光軸Ｌ３から退避した退避状態との間で切り替え可能となっている。観察状態のクイックリターンミラー１２１は、メカニカルシャッタ１２２及び撮像素子１２３の前方で傾斜配置される。この観察状態にあるクイックリターンミラー１２１は、撮像光学系１１１を通過した光束を光軸Ｌ４方向に反射してファインダ光学系に導く。このクイックリターンミラー１２１の中央部はハーフミラーとなっており、このクイックリターンミラー１２１を透過した一部の光束は、サブミラー１２４によって光軸Ｌ５方向に反射し、焦点検出部１２５に導かれる。なお、焦点検出部１２５は、不図示のセパレータレンズで分割された被写体像の像ズレ量を各々のＡＦエリア毎に検出する、いわゆる位相差検出式の焦点検出を行う。
【００５４】
一方、退避状態のクイックリターンミラー１２１は、サブミラー１２４とともに上方に跳ね上げられて撮影光路から外れた位置まで回動する。クイックリターンミラーが退避状態にあるときは、撮像光学系１１１を通過した光束がメカニカルシャッタ１２２及び撮像素子１２３に導かれる。
【００５５】
ファインダ光学系は、ファインダスクリーン１３１、コンデンサレンズ１３２、ペンタプリズム１３３及び接眼レンズ１３４を備えている。なお、ファインダスクリーン１３１はクイックリターンミラー１２１の上方に位置する。このファインダスクリーン１３１には観察状態のクイックリターンミラー１２１で反射された光束が結像される。このファインダスクリーン１３１にて結像した光束はコンデンサレンズ１３２及びペンタプリズム１３３を通過し、ペンタプリズム１３３の入射面に対して９０°の角度を有する射出面に導かれる。そして、ペンタプリズム１３３の射出面からの光束は、接眼レンズ１３４を透過した後、接眼窓１３５を介してユーザの目に到達する。これにより、光学ファインダを介してスルー画像が観察される。
【００５６】
このような光学ファインダを備えた電子カメラ１００においては、例えばファインダスクリーン１３１をＥＬ素子（有機ＥＬ素子及び無機ＥＬ素子を含む）などの透過型の画像表示装置から構成する。このファインダスクリーン１３１の光入射面及び光出射面にそれぞれ光触媒層を形成する。このような光学ファインダを備えた電子カメラ１００の場合には、レンズユニット１０１を介して取り込まれる被写体光が光学ファインダまで到達することから、ファインダスクリーン１３１の光入射面及び光出射面のそれぞれに光触媒層を形成すれば、入射される被写体光に含まれる紫外線など、３８０ｎｍ以下の波長帯域の光によって光触媒層が光活性される。これにより、ファインダスクリーン１３１の光入射面及び光出射面に付着する汚れを除去することができる。
【００５７】
なお、ファインダスクリーン１３１としてＥＬ素子を用いた場合も、その表面に光触媒層を形成する他に、透明電極層と光触媒層との間に蓄光層を設けることも可能である。また、光触媒物質及び吸着物質の混合層、光触媒物質及び蓄光物質の混合層、或いは光触媒物質、吸着物質及び蓄光物質の混合層を、ＥＬ素子の表面に形成することも可能である。
【００５８】
本実施形態では、電子ビューファインダ３４に用いられる画像表示装置４１や、光学ファインダを備えた電子カメラ１００のファインダスクリーン１３１として用いられる画像表示装置について説明しているが、この他に、スルー画像や記録用の画像を表示する画像表示装置３３，１２６に対しても、本発明を実施することが可能である。
【００５９】
本発明の一例として電子カメラを例に取り上げているが、これに限定される必要はない。例えばカメラ機能を備えた携帯電話機の他、例えば、ヘッドマウントディスプレイなど、機器の内部に画像表示装置が組み込まれる構成の電子機器であれば、本発明を適用することが可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１０…電子カメラ、１１…レンズユニット、１２…カメラ本体、３３，４１…画像表示装置、３４…電子ビューファインダ、５１，６１，７１，８１…ＬＣＤ、５２，６２，７２，８２…液晶パネル、５３，６３，７３，８３…光源、５４，６５，７５，８５…光触媒層、６４…微小レンズアレイ構造、７４…オプティカルキャビティ構造、８４…蓄光層、１３１…ファインダスクリーン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を表示する画像表示装置及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラなどの撮像装置においては、撮影前に取り込まれる画像（スルー画像）及び撮影により得られた画像を表示する画像表示装置や、撮影下でスルー画像を表示するファインダ（電子ビューファインダ）として機能する画像表示装置が利用されている。
【０００３】
ところで、上述した撮像装置においては、内部を浮遊する有機物、埃や塵等が画像表示装置や撮像素子の表面に付着し、それら表面が汚れるという欠点がある。このような欠点を防止する方法として、例えば撮像素子に設けられる光学ローパスフィルタの表面に光触媒物質をコーティングし、紫外線を光学ローパスフィルタの表面に照射することで、光触媒物質を光活性させる方法（特許文献１参照）や、これに加えて、光学ローパスフィルタを振動させる方法（特許文献２参照）などが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１７２７３号公報
【特許文献２】特開２００８−１２２７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された方法を、電子ビューファインダなどの画像表示装置に適用した場合、紫外光を照射する光源を新たに組み込む必要がある。また、特許文献２の場合、外部からの入射光に含まれる紫外光により光活性物質を光活性させていることから、電子ビューファインダなどの外部からの入射光を必要としない場合には適用できず、この場合も、紫外光を照射する光源を新たに組み込む必要がある。
【０００６】
本発明は、新たな構成を追加することなしに画像表示装置に付着する汚れを容易に除去することができる画像表示装置や撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明の画像表示装置は、画像を表示する表示部と、前記表示部の前面に形成された光触媒層と、前記表示部を介して前記光触媒層を照明することが可能な照明光を発する発光部とを備え、前記発光部は、前記光触媒層を照明することで前記光触媒層を光活性させる機能と、前記表示部における画像表示の際に前記表示部を照明する機能を有することを特徴とする。
【０００８】
また、前記発光部と前記表示部との間に前記発光部からの照明光の指向性を高める構造を備えていることが好ましい。
【０００９】
この場合、前記発光部からの前記照明光の指向性を高める構造は、微小レンズを二次元に配置した微小レンズアレイ構造からなるものである。また、前記発光部からの前記照明光の指向性を高める構造は、多層膜構造で、且つ特定の波長域の光を共振増幅する構造からなるものである。
【００１０】
また、前記表示部と前記発光部との間に、又は前記表示部と前記光触媒層との間に、前記発光部からの前記照明光を蓄積可能で、且つ、可視光となる波長域の光を透過させる蓄光物質からなる薄膜層を備えていることが好ましい。
【００１１】
また、前記表示部は、液晶パネルからなるとともに、前記発光部は、前記液晶パネルを背面側から照明するバックライトからなることが好ましい。
【００１２】
さらに、前記発光部は、無機ＬＥＤ素子、又は有機ＬＥＤ素子のいずれかからなることが好ましい。また、前記光触媒層は、光触媒物質として酸化チタンを用いた薄膜層からなり、前記発光部は、３８０ｎｍ以下の波長域を有する照明光を発することが好ましい。
【００１３】
また、本発明の撮像装置は、上述した画像表示装置がファインダとして組み込まれることを特徴とする。この場合、前記ファインダとして組み込まれる前記画像表示装置は、該画像表示装置の前面が撮像装置本体を基準としたときの鉛直方向が含まれる平面と略平行となるように配置されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、簡単な構成で画像表示装置に付着する汚れを除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】電子カメラの構成の概略を示す図である。
【図２】本発明を用いたＬＣＤの概略を示す断面図である。
【図３】微小レンズアレイ構造を備えたＬＣＤの概略を示す断面図である。
【図４】オプティカルキャビティ構造を備えたＬＣＤの概略を示す断面図である。
【図５】蓄光層を備えたＬＣＤの概略を示す断面図である。
【図６】光学ファインダを備えた電子カメラの構成の概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本実施形態の撮像装置の一例としての電子カメラ１０の概略を示す。なお、図１においては、図の煩雑さを解消するために電子カメラ１０の要部のみを示してある。
【００１７】
電子カメラ１０は、レンズユニット１１と、該レンズユニット１１が着脱されるカメラ本体１２とから構成される。レンズユニット１１とカメラ本体１２とのそれぞれには、雄雌の関係をなす一対のマウント１３，１４がそれぞれ設けられる。レンズユニット１１をカメラ本体１２に装着する際には、レンズユニット１１に設けられたマウント１３をバヨネット機構等でカメラ本体１２のマウント１４に結合する。また、これらマウント１３，１４にはそれぞれ電気接点が設けられる。レンズユニット１１をカメラ本体１２に装着したときには、それぞれのマウント１３，１４に設けられた電気接点が接触し、両者の電気的な接続が確立される。なお、これらマウント１３，１４の電気的な接続により、後述するレンズマイコン２６と、カメラ本体１２に設けられたコントローラ３５とが電気的に接続され、これらの間で各種信号の送受信が実行される。
【００１８】
なお、本実施形態では、レンズユニット１１がカメラ本体１２に着脱自在な、所謂一眼レフタイプの電子カメラ１０の例を取り上げているが、これに限定する必要はなく、レンズユニット１１がカメラ本体１２に設けられた、所謂コンパクトタイプの電子カメラ１０であってもよい。
【００１９】
レンズユニット１１は、撮像光学系２１、ズームエンコーダ２２、レンズ駆動部２３、絞り２４、絞り駆動部２５及びレンズマイコン２６等を備えている。なお、ズームエンコーダ２２、レンズ駆動部２３及び絞り駆動部２５は、それぞれレンズマイコン２６により駆動制御される。
【００２０】
撮像光学系２１は、ズームレンズ２１ａやフォーカスレンズ２１ｂ等の複数のレンズから構成される。ズームレンズ２１ａは焦点距離を調整するためのレンズであって、例えばユーザによるズーム環の操作に応じて光軸Ｌ１方向に移動可能となる。ズームエンコーダ２１ａはズームレンズ２１ａに取り付けられ、ズームレンズ２１ａの光軸Ｌ１方向の位置を検出する。フォーカスレンズ２１ｂは合焦位置を調節するためのレンズであって、光軸Ｌ１方向に移動可能となる。レンズ駆動部２３はフォーカスレンズ２１ｂを光軸Ｌ１方向に駆動させる。このフォーカスレンズ２１ｂには、光軸Ｌ１方向の位置を検出する距離エンコーダが取り付けられている。ズームエンコーダ２２や距離エンコーダからの検出信号はレンズマイコン２６に出力される。レンズマイコン２６は、これら検出信号を受けて、撮影時の撮影距離や焦点距離を算出する。算出された撮影距離や焦点距離などの値は、カメラ本体１２に出力される。なお、ズームレンズ２１ａはユーザによるズーム環の操作によって光軸Ｌ１方向に移動可能としているが、これに限定される必要はなく、レンズ駆動部２３により光軸Ｌ１方向に移動させてもよい。
【００２１】
絞り２４は、カメラ本体１２への入射光量を絞り羽根の開閉で調整する。絞り駆動部２５は、絞り２４の開口度を制御する。レンズマイコン２６は、マウント１３，１４の電気接点を介してカメラ本体１２との通信を行うとともに、レンズユニット１１での各種制御を実行する。また、レンズマイコン２６は、ＲＯＭ（図示省略）に記録されたレンズデータなどをカメラ本体１２に送信する。
【００２２】
なお、図１に示すレンズユニット１１は一般的なズームレンズユニットの構成の一例にすぎない。そのため、カメラ本体１２には、上記のレンズユニット１１の他にも、例えばレンズマイコンを備えていないレンズユニットや、単焦点レンズのレンズユニットなどを装着することが可能である。
【００２３】
次に、カメラ本体１２の構成を説明する。カメラ本体１２は、メカニカルシャッタ３１、撮像素子３２、画像表示装置３３、電子ビューファインダ３４、コントローラ３５などを備えている。なお、図１においては、カメラ本体１２に組み込まれる電気的構成やレリーズボタンなどの操作部材の構成については省略してある。
【００２４】
メカニカルシャッタ３１及び撮像素子３２は、レンズユニット１１に設けられた撮像光学系２１の光軸Ｌ１上に、レンズユニット１１側から、メカニカルシャッタ３１、撮像素子３２の順で配置される。メカニカルシャッタ３１としては、例えばフォーカルプレーンシャッタが用いられる。また、撮像素子３２としては、例えばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサが用いられる。
【００２５】
例えば電子カメラ１０が撮影待機状態となるときには、メカニカルシャッタ３１は開放され、撮像光学系２１を介して取り込まれた被写体光が撮像素子３２に照射される。この撮影待機状態において、撮像素子３２は、受光される被写体光に基づく画像信号を所定時間間隔毎に出力する。なお、撮像素子３２から所定時間間隔毎に出力される画像信号はスルー画像の基になる画像信号である。そして、レリーズボタンが全押し操作されることに伴って、メカニカルシャッタ３１は一旦遮蔽される。このメカニカルシャッタ３１が遮蔽されたときに、撮像素子３２に対してリセット処理が行われる。その後、メカニカルシャッタ３１が開放され、設定されたシャッタ速度に基づいた時間経過すると、該メカニカルシャッタ３１が再度遮蔽される。このとき、撮像素子３２は、メカニカルシャッタ３１が開放されていた期間（露光時間）にて受光した被写体光に基づいた画像信号を出力する。なお、このときに撮像素子３２から出力される画像信号が、撮影時に得られる記録用の画像信号となる。
【００２６】
なお、本実施形態ではメカニカルシャッタ３１を用いた場合について説明しているが、これに限定される必要はなく、メカニカルシャッタ３１の代わりに電子シャッタを用いる、又はメカニカルシャッタ３１と電子シャッタとを併用することも可能である。
【００２７】
画像表示装置３３は、撮像素子３２から出力される画像信号に基づく画像（スルー画像など）を表示する他に、電子カメラ１０の設定を行う際の設定画像を表示する。なお、この画像表示装置３３としては、例えば液晶表示装置（ＬＣＤ）が用いられる。
【００２８】
電子ビューファインダ３４は、画像表示装置４１及び接眼レンズ４２から構成される。この電子ビューファインダ３４を構成する画像表示装置４１及び接眼レンズ４２は、電子ビューファインダ３４の光軸Ｌ２が撮像光学系２１の光軸Ｌ１と平行となるように配置される。このとき、画像表示装置４１の前面（表示面）は、電子ビューファインダ３４の光軸Ｌ２と直交するように配置される。この配置状態に保持することで、後述する光触媒層５４の光活性による汚れの除去ができない大きさの塵や埃を画像表示装置４１の前面に付着させることが防止される。
【００２９】
なお、電子ビューファインダ３４は、その光軸Ｌ２が撮像光学系２１の光軸Ｌ１と平行となるように配置される場合について説明しているが、これに限定される必要はなく、例えば電子ビューファインダ３４の光軸Ｌ２が、一点鎖線に示す状態から時計方向に角度θ傾斜させた、点線に示す状態（符号Ｌ２’）となるように、電子ビューファインダ３４を配置することも可能である。この場合、画像表示装置４１の前面の上端部がカメラ本体１２の背面側（図中右方）に、表示装置４１の前面の下端部がカメラ本体１２の前面側（図中左方）に、それぞれ位置する傾斜状態となる。このような配置状態であっても、上述した塵や埃を画像表示装置４１の前面に付着させることが防止される。
【００３０】
画像表示装置４１は、撮影待機状態において撮像素子３２から所定間隔毎に出力される画像信号に基づいた画像（スルー画像）を表示する。この表示にあわせて、例えば露光条件に係る値（露出値など）やフォーカスエリアなどが重畳表示される。この画像表示装置４１としては、画像表示装置３１と同様にＬＣＤが用いられる。なお、この画像表示装置３１として用いられるＬＣＤは、画像表示装置４１として用いられるＬＣＤの解像度よりも低い解像度からなるＬＣＤが挙げられる。この画像表示装置４１により表示される画像は、接眼レンズ４２を介して観察される。図１中、符号４３はファインダ窓である。なお、画像表示装置４１としてＬＣＤを例に挙げて説明するが、これに限定される必要はなく、ＥＬパネルなどの他の画像表示装置であってもよい。
【００３１】
コントローラ３５は、メカニカルシャッタ３１、撮像素子３２、画像表示装置３３、電子ビューファインダ３４などを統括的に制御する。例えば撮像時には、コントローラ３５は、撮像素子３２から出力される画像信号を用いたＡＥ処理やＡＦ処理を実行する他に、該画像信号に対する画像処理を行う。なお、ここで示す画像処理としては、ホワイトバランス処理、補間処理、階調変換処理及び輝度強調処理などが挙げられる。また、撮影待機状態の場合には、撮像素子から出力される画像信号に対して画像処理を施した後、この画像処理済みの画像信号に対して、画像表示装置３３及び電子ビューファインダ３４の画像表示装置４１のそれぞれに対応した解像度となるように解像度変換処理を実行し、画像表示装置３３及び電子ビューファインダ３４の画像表示装置４１に出力する。これにより、画像表示装置３３及び電子ビューファインダ３４の画像表示装置４１には、それぞれの解像度に合わせたスルー画像が表示される。
【００３２】
次に、電子ビューファインダ３４として組み込まれる画像表示装置４１の構成について説明する。上述したように、画像表示装置４１としては、ＬＣＤが用いられる。以下、画像表示装置４１として用いられるＬＣＤに対して符号５１を付して説明する。図２に示すように、ＬＣＤ５１は、液晶パネル５２と光源（バックライト）５３とを備える。液晶パネル５２は、例えば透過型の液晶パネルであり、赤、緑、青のフィルタが形成された複数の画素を備えている。この液晶パネル５２は、コントローラ３５からの駆動信号に応じて不図示のＬＣＤ駆動回路により電圧が印加され、ＬＣＤ駆動回路を介して入力した画像信号に対応する画像を生成する。このとき、コントローラ３５は、表示する画像信号の色情報に対してマトリックス変換を施し、液晶パネル５２の色特性に基づいた色域に適合させる。その結果、液晶パネル５２は、光源５３が発する照明光により表示素子としての機能を実現して、撮像素子３２から出力された画像信号に基づく画像（スルー画像）を観察可能に表示する。なお、液晶パネル５２に印加される電圧の値は、後述する光源５１へ印加される基準電圧に対応して設定されている。
【００３３】
光源５３は、例えば有機ＬＥＤ素子や無機ＬＥＤ素子などが用いられる。この光源５３としては、上述したＬＥＤ素子の他に、有機ＥＬ素子や無機ＥＬ素子を用いてもよい。この光源５３から発する照明光は液晶パネル５２に照射される。この液晶パネル５２を透過した光は、光触媒層５４に照射される。
【００３４】
上述した液晶パネル５２の前面には、光触媒物質からなる薄膜の層５４が設けられる。以下、この光触媒物質からなる薄膜の層５４を光触媒層５４と称する。この光触媒層５４は、例えばディップコート、スピンコートなどの薄膜コーティング技術、ＰＶＤやＣＶＤなどの蒸着技術やスパッタリングなどの技術を用いることで、液晶パネル５２の表面に形成される。なお、光触媒層５４は、その厚みが１００〜２００ｎｍの範囲で形成されることが好ましい。
【００３５】
この光触媒層５４は、液晶パネル５２を透過した照明光が照射されたときに、光触媒層５４の周辺の化学反応を促進する物質層である。この光触媒層５４に用いられる光触媒物質としては、例えば酸化チタン（ＴｉＯ２）が一般的に用いられる。光触媒物質として酸化チタンを用いる場合、上述した光源５３としては、少なくとも紫外線の波長帯域（３８０ｎｍ以下の波長帯域）を含む照明光を発する光源が用いられる。以下、光触媒物質として酸化チタンを用いることで形成される光触媒層５４について説明する。
【００３６】
光源５３が照明光を発すると、照明光は液晶パネル５２を透過し、光触媒層５４に到達する。この光触媒層５４に到達する光のうち、例えば紫外線の波長帯域（３８０ｎｍを超過する波長帯域）以外の光は、そのまま光触媒層５４を透過する。一方、紫外線の波長帯域（３８０ｎｍ以下の波長帯域）の光が光触媒層５４に到達すると、光触媒物質に含まれるエレクトロンという電子（ｅ−）の活動が活発になり励起状態となる。これを受けて、ホール（ｈ＋）が発生する。このエレクトロンは酸素をスーパーオキサイドイオン（Ｏ２−）に、ホールは水を水酸基ラジカル（・ＯＨ）に変化させる。これらスーパーオキサイドイオン（Ｏ２−）と水酸基ラジカル（・ＯＨ）とが活性酸素であり、これら活性炭素がカメラ本体１２の内部に存在する有機物や有機ガスに接触したときに、有機物や有機ガスを構成している「炭素−酸素結合」や「炭素−水素結合」を切断して、最終的に二酸化炭素と水に変化させる。これにより、例えば撮影時に電子ビューファインダ３４を使用する場合には、上述した光触媒層５４において活性酸素が生成され、光触媒層５４の表面に付着した汚れが除去される。
【００３７】
なお、上述した光活性が行われている過程で光触媒層５４の表面は超親水性となることから、例えば光触媒層５４の表面に水分が付着した場合には、該水分が光触媒層５４の表面に広がり、光触媒層５４の表面に付着した汚れの下方に入り込む。これにより、光触媒層５４の表面に付着した汚れが光触媒層５４の表面に付着した水分ととともに除去される。また、光触媒層５４の表面に付着した水分は該光触媒層５４の表面に広がり、水膜を作ることになるので、ＬＣＤ５１表面の曇りや結露の発生を防止することが可能となる。
【００３８】
また、光触媒層５４を光活性させるための照明光は、本来、ＬＣＤ５１による画像の表示の際に用いられる光源５３からの照明光であることから、光触媒層５４を光活性させるための光源を新たに設ける必要がないという利点がある。つまり、このような構成のＬＣＤ５１を電子ビューファインダ３４の画像表示装置４１として用いることで、電子ビューファインダ３４の使用時に（スルー画像を表示する際に）、画像表示装置４１の表面に付着する汚れを除去することができるので、光触媒層５４を光活性させる光源を電子カメラ１０に新たに設ける必要はない。なお、画像表示装置４１における画像表示としてスルー画像の表示を例に取り上げているが、これに限定される必要はなく、例えば電源のオンオフ時に、画像表示装置４１において、酸化チタンからなる光触媒層を光活性させるための青色の画像を表示してもよい。
【００３９】
上述した実施形態では、画像表示装置４１として、液晶パネル５２の前面に光触媒層５４を形成したＬＣＤ５１を用いた実施形態としているが、これに加えて、光源が発する照明光の光指向性を高める構造を備えたＬＣＤであってもよい。なお、この照明光の光指向性を高める構造としては、例えば微小レンズを二次元状に配列した微小レンズアレイ構造や、多層膜を用いた多重反射による共振増幅構造（オプティカルキャビティ構造）が挙げられる。
【００４０】
図３は、微小レンズアレイ構造を有するＬＣＤ６１の構成を示す。図３に示すように、微小レンズアレイ構造６４は、ＬＣＤ６１の液晶パネル６２と光源６３との間に設けられる。周知のように、微小レンズアレイ構造６４は、微小レンズが二次元状に配列された構造である。この微小レンズとしては、例えば円錐や三角錐、四角錐などの多角錐レンズや、ドーム型レンズなどの凹凸の形態のレンズが挙げられる。このような微小レンズアレイ構造６４を液晶パネル６２と光源６３との間に設けることで、光源６３にて発する照明光が集光され、液晶パネル６２に照射することができる。また、液晶パネル６２に照射される照明光は、液晶パネル６２を透過した後に光触媒層６５に照射される。このように、微小レンズアレイ構造６４を設けることで、光源６３が発する照明光を液晶パネル６２や光触媒層６５に効率的に照明することができる。なお、電子ビューファインダ３４においては、その視野角が１０〜２０°であれば良いことから、このような構成のＬＣＤ６１を電子ビューファインダ３４における画像表示装置４１として用いたとしても、電子ビューファインダ３４の機能を損ねることはない。
【００４１】
一方、図４は、多層膜を用いた多重反射による共振増幅構造（以下、オプティカルキャビティ構造）を備えたＬＣＤの概略を示す。図４に示すように、このＬＣＤ７１においても、オプティカルキャビティ構造７４が液晶パネル７２と光源７３との間に設けられる。このオプティカルキャビティ構造７４は、透過膜と反射膜とが交互に積層された構造からなる。なお、各反射膜の間隔、言い換えれば透過膜の厚さは、光触媒層７５を光活性させる波長の光路長となる。このように、透過膜の厚さ（各反射膜の間隔）を設定することで、オプティカルキャビティ構造を透過する照明光のうち、例えば光触媒層７５を光活性させる紫外線の波長帯域（３８０ｎｍ以下の波長帯域）の光が増幅される。これによれば、効率的に紫外線の波長帯域の光を光触媒層７５に照射することができるので、光触媒層７５の光活性をより高めることが可能となる。この場合も、微小レンズアレイ構造６４を備えたＬＣＤ６１と同様に、電子ビューファインダ３４の視野角が１０〜２０°であれば良いことを考えると、このような構成のＬＣＤ７１を電子ビューファインダ３４における画像表示装置４１として用いたとしても、電子ビューファインダ３４の機能を損ねることはない。
【００４２】
上述した実施形態では、光源が照明光を発する場合にのみ、言い換えれば、電子ビューファインダ３４を使用しているときにのみ、画像表示装置４１の表面に形成された光触媒層を光活性させて、画像表示装置４１の表面の汚れを除去しているが、これに限定される必要はなく、電子ビューファインダ３４を使用していない場合であっても、画像表示装置４１の表面の汚れを除去することも可能である。以下、画像表示装置４１として、蓄光物質からなる薄膜の層を備えたＬＣＤを用いる場合について説明する。
【００４３】
この場合、図５に示すように、ＬＣＤ８１の液晶パネル８２と光源８３との間に蓄光物質の薄膜の層８４（以下、蓄光層８４）を設ける。この蓄光層８４は、光源８３からの照明光が照射されたときに照明光を透過させるとともに、照射される照明光を蓄光する。また、この蓄光層８４は、光源８３が照明光を発しない場合に、特定の波長帯域の光を発する。なお、特定の波長帯域としては、紫外線の波長帯域（３８０ｎｍ以下の波長帯域）が挙げられる。この蓄光層８４に用いられる物質としては、例えばＺｎ２ＳｉＯ４／ＰＢ／Ｍｎ，ＢａＳｉ２Ｏ５、Ｚｎ２ＳｉＯ４／Ｍｎ、（Ｚｎ，Ｂｅ）２ＳｉＯ４／Ｍｎ、Ｃａ３（ＰＯ４）２などの酸素系の蓄光物質や、例えばＣａＳ／Ｚｎ、ＳｒＳ／Ｓｍ／Ｃｅ、ＺｎＯ／Ｚｎなどの硫化物系の蓄光物質、或いは、ＳｒＡｌ２Ｏ４に代表されるアルミ系の蓄光材が挙げられる。
【００４４】
このような蓄光層８４を設けることで、光源８２にて照明光を発していない場合には、蓄光層８４から一定時間、光触媒層８５に光活性させる波長帯域（紫外線の波長帯域）の光を照射することが可能となる。これにより、光源８２が照明光を発していない、言い換えれば、電子ビューファインダ３４を使用していないときであっても、光触媒層８５にて光活性させることが可能となり、画像表示装置４１の前面の汚れを除去することができる。
【００４５】
なお、蓄光層８４を設ける代わりに、光触媒物質と蓄光物質との混合させた層（混合層）を液晶パネル８２の前面に形成することも可能である。
【００４６】
なお、この蓄光層８４は、上述した照明光の指向性を高める構造（微小レンズアレイ構造６４や、オプティカルキャビティ構造７４）と組み合わせることが可能である。これら場合、蓄光層は、光源と微小レンズアレイ構造やオプティカルキャビティ構造との間、又は微小レンズアレイ構造やオプティカルキャビティ構造と液晶パネルとの間に設ければよい。
【００４７】
上述した実施形態では、液晶パネルの前面に光触媒層を形成した実施形態としているが、これに限定する必要はなく、例えば光触媒物質とシリカゲルなどの吸着物質との混合層を液晶パネルの前面に形成することも可能である。この場合、光触媒物質の光活性により生成される水分（Ｈ２Ｏ）をシリカゲルなどの吸着物質によって吸着させることができるので、光触媒層の光活性によりＬＣＤの表面の汚れを除去することできると同時に、光触媒層の光活性により生成される水分を吸着でき、結果的にＬＣＤの表面に生じる結露を防止することができる。また、混合層としては、光触媒物質及び吸着物質の混合層だけでなく、光触媒物質、吸着物質及び蓄光物質を混合した混合層であってもよい。
【００４８】
本実施形態では、光触媒物質として酸化チタンを用いた例を取り上げているが、光触媒物質としては、酸化チタンに限定されるものではない。光触媒物質としては、酸化チタンの他に、酸化亜鉛（ＺｎＯ２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）又は酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）などの物質が挙げられる。なお、光触媒物質として、酸化チタンを除く他の光触媒物質を用いる場合には、使用する光触媒物質が光活性を生じる波長帯域の光を含む照明光を発する光源を用いればよい。
【００４９】
本実施形態では、電子ビューファインダを備えた電子カメラを例に取り上げているが、これに限定される必要はなく、例えば光学ファインダを備えた電子カメラであってもよい。
【００５０】
図６は、光学ファインダを備えた電子カメラ１００の構成の概略を示す図である。この場合、電子カメラ１００は、レンズユニット１０１及びレンズユニット１０１が着脱されるカメラ本体１０２とから構成される。なお、レンズユニット１０１は、撮像光学系１１１、ズームエンコーダ１１２、レンズ駆動部１１３、絞り１１４、絞り駆動部１１５及びレンズマイコン１１６等を備えている。なお、レンズユニット１０１の構成は、レンズユニット１１の構成と同一であることから、レンズユニット１０１の各部の構成に対する説明は省略する。
【００５１】
一方、カメラ本体１０２は、クイックリターンミラー１２１、メカニカルシャッタ１２２、撮像素子１２３、サブミラー１２４、焦点検出部１２５、ファインダ光学系、画像表示装置１２６及びコントローラ１２７等を備えている。なお、図６においても、カメラ本体１０２に組み込まれる電気的構成やレリーズボタンなどの操作部材の構成については省略してある。
【００５２】
クイックリターンミラー１２１、メカニカルシャッタ１２２及び撮像素子１２３は、撮像光学系１１１の光軸Ｌ３に沿って配置される。クイックリターンミラー１２１の後方にはサブミラー１２４が配置される。また、カメラ本体１０２の上部にはファインダ光学系が配置される。さらに、カメラ本体１０２の下部領域には焦点検出部１２５が配置される。
【００５３】
クイックリターンミラー１２１は、回動軸１２１ａを中心にして回動可能に軸支されており、実線に示す観察状態と、光軸Ｌ３から退避した退避状態との間で切り替え可能となっている。観察状態のクイックリターンミラー１２１は、メカニカルシャッタ１２２及び撮像素子１２３の前方で傾斜配置される。この観察状態にあるクイックリターンミラー１２１は、撮像光学系１１１を通過した光束を光軸Ｌ４方向に反射してファインダ光学系に導く。このクイックリターンミラー１２１の中央部はハーフミラーとなっており、このクイックリターンミラー１２１を透過した一部の光束は、サブミラー１２４によって光軸Ｌ５方向に反射し、焦点検出部１２５に導かれる。なお、焦点検出部１２５は、不図示のセパレータレンズで分割された被写体像の像ズレ量を各々のＡＦエリア毎に検出する、いわゆる位相差検出式の焦点検出を行う。
【００５４】
一方、退避状態のクイックリターンミラー１２１は、サブミラー１２４とともに上方に跳ね上げられて撮影光路から外れた位置まで回動する。クイックリターンミラーが退避状態にあるときは、撮像光学系１１１を通過した光束がメカニカルシャッタ１２２及び撮像素子１２３に導かれる。
【００５５】
ファインダ光学系は、ファインダスクリーン１３１、コンデンサレンズ１３２、ペンタプリズム１３３及び接眼レンズ１３４を備えている。なお、ファインダスクリーン１３１はクイックリターンミラー１２１の上方に位置する。このファインダスクリーン１３１には観察状態のクイックリターンミラー１２１で反射された光束が結像される。このファインダスクリーン１３１にて結像した光束はコンデンサレンズ１３２及びペンタプリズム１３３を通過し、ペンタプリズム１３３の入射面に対して９０°の角度を有する射出面に導かれる。そして、ペンタプリズム１３３の射出面からの光束は、接眼レンズ１３４を透過した後、接眼窓１３５を介してユーザの目に到達する。これにより、光学ファインダを介してスルー画像が観察される。
【００５６】
このような光学ファインダを備えた電子カメラ１００においては、例えばファインダスクリーン１３１をＥＬ素子（有機ＥＬ素子及び無機ＥＬ素子を含む）などの透過型の画像表示装置から構成する。このファインダスクリーン１３１の光入射面及び光出射面にそれぞれ光触媒層を形成する。このような光学ファインダを備えた電子カメラ１００の場合には、レンズユニット１０１を介して取り込まれる被写体光が光学ファインダまで到達することから、ファインダスクリーン１３１の光入射面及び光出射面のそれぞれに光触媒層を形成すれば、入射される被写体光に含まれる紫外線など、３８０ｎｍ以下の波長帯域の光によって光触媒層が光活性される。これにより、ファインダスクリーン１３１の光入射面及び光出射面に付着する汚れを除去することができる。
【００５７】
なお、ファインダスクリーン１３１としてＥＬ素子を用いた場合も、その表面に光触媒層を形成する他に、透明電極層と光触媒層との間に蓄光層を設けることも可能である。また、光触媒物質及び吸着物質の混合層、光触媒物質及び蓄光物質の混合層、或いは光触媒物質、吸着物質及び蓄光物質の混合層を、ＥＬ素子の表面に形成することも可能である。
【００５８】
本実施形態では、電子ビューファインダ３４に用いられる画像表示装置４１や、光学ファインダを備えた電子カメラ１００のファインダスクリーン１３１として用いられる画像表示装置について説明しているが、この他に、スルー画像や記録用の画像を表示する画像表示装置３３，１２６に対しても、本発明を実施することが可能である。
【００５９】
本発明の一例として電子カメラを例に取り上げているが、これに限定される必要はない。例えばカメラ機能を備えた携帯電話機の他、例えば、ヘッドマウントディスプレイなど、機器の内部に画像表示装置が組み込まれる構成の電子機器であれば、本発明を適用することが可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１０…電子カメラ、１１…レンズユニット、１２…カメラ本体、３３，４１…画像表示装置、３４…電子ビューファインダ、５１，６１，７１，８１…ＬＣＤ、５２，６２，７２，８２…液晶パネル、５３，６３，７３，８３…光源、５４，６５，７５，８５…光触媒層、６４…微小レンズアレイ構造、７４…オプティカルキャビティ構造、８４…蓄光層、１３１…ファインダスクリーン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示する表示部と、
前記表示部の前面に形成された光触媒層と、
前記表示部を介して前記光触媒層を照明することが可能な照明光を発する発光部とを備え、
前記発光部は、前記光触媒層を照明することで前記光触媒層を光活性させる機能と、前記表示部における画像表示の際に前記表示部を照明する機能を有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像表示装置において、
前記発光部と前記表示部との間に前記発光部からの照明光の指向性を高める構造を備えていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像表示装置において、
前記発光部からの前記照明光の指向性を高める構造は、微小レンズを二次元に配置した微小レンズアレイ構造からなることを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
請求項２に記載の画像表示装置において、
前記発光部からの前記照明光の指向性を高める構造は、多層膜構造で、且つ特定の波長域の光を共振増幅する構造からなることを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像表示装置において、
前記表示部と前記発光部との間に、又は前記表示部と前記光触媒層との間に、前記発光部からの前記照明光を蓄積可能で、且つ、可視光となる波長域の光を透過させる蓄光物質からなる薄膜層を備えていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像表示装置において、
前記表示部は、液晶パネルからなるとともに、
前記発光部は、前記液晶パネルを背面側から照明するバックライトからなることを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像表示装置において、
前記発光部は、無機ＬＥＤ素子、又は有機ＬＥＤ素子のいずれかからなることを特徴とする画像表示装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の画像表示装置において、
前記光触媒層は、光触媒物質として酸化チタンを用いた薄膜層からなり、
前記発光部は、３８０ｎｍ以下の波長域を有する照明光を発することを特徴とする画像表示装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の画像表示装置がファインダとして組み込まれることを特徴とする撮像装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の撮像装置において、
前記ファインダとして組み込まれる前記画像表示装置は、該画像表示装置の前面が撮像装置本体を基準としたときの鉛直方向が含まれる平面と略平行となるように配置されることを特徴とする撮像装置。
【請求項１】
画像を表示する表示部と、
前記表示部の前面に形成された光触媒層と、
前記表示部を介して前記光触媒層を照明することが可能な照明光を発する発光部とを備え、
前記発光部は、前記光触媒層を照明することで前記光触媒層を光活性させる機能と、前記表示部における画像表示の際に前記表示部を照明する機能を有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像表示装置において、
前記発光部と前記表示部との間に前記発光部からの照明光の指向性を高める構造を備えていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像表示装置において、
前記発光部からの前記照明光の指向性を高める構造は、微小レンズを二次元に配置した微小レンズアレイ構造からなることを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
請求項２に記載の画像表示装置において、
前記発光部からの前記照明光の指向性を高める構造は、多層膜構造で、且つ特定の波長域の光を共振増幅する構造からなることを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像表示装置において、
前記表示部と前記発光部との間に、又は前記表示部と前記光触媒層との間に、前記発光部からの前記照明光を蓄積可能で、且つ、可視光となる波長域の光を透過させる蓄光物質からなる薄膜層を備えていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像表示装置において、
前記表示部は、液晶パネルからなるとともに、
前記発光部は、前記液晶パネルを背面側から照明するバックライトからなることを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像表示装置において、
前記発光部は、無機ＬＥＤ素子、又は有機ＬＥＤ素子のいずれかからなることを特徴とする画像表示装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の画像表示装置において、
前記光触媒層は、光触媒物質として酸化チタンを用いた薄膜層からなり、
前記発光部は、３８０ｎｍ以下の波長域を有する照明光を発することを特徴とする画像表示装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の画像表示装置がファインダとして組み込まれることを特徴とする撮像装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の撮像装置において、
前記ファインダとして組み込まれる前記画像表示装置は、該画像表示装置の前面が撮像装置本体を基準としたときの鉛直方向が含まれる平面と略平行となるように配置されることを特徴とする撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−３７７１７（Ｐ２０１２−３７７１７Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７７４９３（Ｐ２０１０−１７７４９３）
【出願日】平成２２年８月６日（２０１０．８．６）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月６日（２０１０．８．６）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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