JPH01219821A - 液晶光シャッター - Google Patents
液晶光シャッターInfo
- Publication number
- JPH01219821A JPH01219821A JP63046676A JP4667688A JPH01219821A JP H01219821 A JPH01219821 A JP H01219821A JP 63046676 A JP63046676 A JP 63046676A JP 4667688 A JP4667688 A JP 4667688A JP H01219821 A JPH01219821 A JP H01219821A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- contrast
- temperature
- polarizing plate
- shutter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims description 23
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000005262 ferroelectric liquid crystals (FLCs) Substances 0.000 claims description 5
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000004990 Smectic liquid crystal Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は液晶光シャッターに関する。
（従来の技術）
従来、カメラ用シャッターとしては機械的に遮光板を高
速で動かすメカシャッターの他に、液晶光シャッターを
用いるものか提示されている。
速で動かすメカシャッターの他に、液晶光シャッターを
用いるものか提示されている。
メカシャッターは、コントラストと開いた時の透過光量
か高いか、高速化に限度かあり、１／４０００秒程度ま
でかつ高価である。また、強誘電性液晶を使用した液晶
光シャッターにおいては、その応答速度か数７ｚ ｓｅ
ｃのオーダーで非常に速く、特別なストロボを用いなく
ても高速度撮影か可能である。しかし強誘電性液晶を使
用した場合、よく知られているように傾き角θ安定な分
子配向方向とスメクチック層法線とのなす角は第２図に
示したような温度特性を持っているため、温度によって
透過光量とコントラストか変化するという問題かある。
か高いか、高速化に限度かあり、１／４０００秒程度ま
でかつ高価である。また、強誘電性液晶を使用した液晶
光シャッターにおいては、その応答速度か数７ｚ ｓｅ
ｃのオーダーで非常に速く、特別なストロボを用いなく
ても高速度撮影か可能である。しかし強誘電性液晶を使
用した場合、よく知られているように傾き角θ安定な分
子配向方向とスメクチック層法線とのなす角は第２図に
示したような温度特性を持っているため、温度によって
透過光量とコントラストか変化するという問題かある。
この動作原理についてはＮ、 Ａ。
Ｃ１ａｒｋ ａｎｄ Ｓ、Ｔ、 Ｌａｇｅｒｗａｌｌ：
Ａｐｐｌ、 Ｐ’ｈｙｓ、 Ｌｅｔｔ。
Ａｐｐｌ、 Ｐ’ｈｙｓ、 Ｌｅｔｔ。
３５ （＋９８０） ８９９に詳述されているのでここ
では省略する。
では省略する。
第３図に偏光板の移動方向と液晶分子軸との位置関係を
示す、１１はスメクチック層の法線方向、１２．１３は
液晶分子の２つの安定な配向方向、１４．１５はそれぞ
れ偏光板と検光板の振動方向、θ（Ｔｏ）は２つの分子
配向方向１２．１３と層法線１１とのなす角（時計まわ
りを正）、α、βはそれぞれ振動方向１４．１５と層法
線とのなす角である。ある温度Ｔｏにおいてコントラス
トを最大にするためには、α＝θ（Ｔｏ）、β＝α−π
／２どなるように偏光板と検光板を設置すればよい、第
３図では温度Ｔｏにおいてα＝θ（Ｔｏ）となるように
層法線方向と振動方向を設定しである。
示す、１１はスメクチック層の法線方向、１２．１３は
液晶分子の２つの安定な配向方向、１４．１５はそれぞ
れ偏光板と検光板の振動方向、θ（Ｔｏ）は２つの分子
配向方向１２．１３と層法線１１とのなす角（時計まわ
りを正）、α、βはそれぞれ振動方向１４．１５と層法
線とのなす角である。ある温度Ｔｏにおいてコントラス
トを最大にするためには、α＝θ（Ｔｏ）、β＝α−π
／２どなるように偏光板と検光板を設置すればよい、第
３図では温度Ｔｏにおいてα＝θ（Ｔｏ）となるように
層法線方向と振動方向を設定しである。
傾き角θか正となる方向１２に液晶分子か配向した時の
透過光量をＩ。２２、負の方向１３に配向した時の透過
光量をＩ。Ｎと定義して、第４図にＩ ＯＮ、 Ｉ
ａｒ、とコントラストＩ ＯＮ／ Ｉ ＯＦＦの温度変
化を示す、たたしＴｏ＝２’５°Ｃ１透過光量は光検出
器の出力電圧である。この図かられかるように、θの温
度変化（第２図）によってＩ。□か大きく変動するため
、コントラストは最大値で７００か得られるにもかかわ
らず、十分なコントラスト比か得られる温度範囲はＩＯ
’ｃ以下となる。
透過光量をＩ。２２、負の方向１３に配向した時の透過
光量をＩ。Ｎと定義して、第４図にＩ ＯＮ、 Ｉ
ａｒ、とコントラストＩ ＯＮ／ Ｉ ＯＦＦの温度変
化を示す、たたしＴｏ＝２’５°Ｃ１透過光量は光検出
器の出力電圧である。この図かられかるように、θの温
度変化（第２図）によってＩ。□か大きく変動するため
、コントラストは最大値で７００か得られるにもかかわ
らず、十分なコントラスト比か得られる温度範囲はＩＯ
’ｃ以下となる。
本発明はこのような問題点を解決し、高速でしかも使用
温度範囲の広いカメラ用液晶シャッターを提供すること
である。
温度範囲の広いカメラ用液晶シャッターを提供すること
である。
本発明の液晶光シャッターは、２枚の偏光板の間に液晶
層と前記液晶層に電圧を印加する手段とを設けた液晶光
シャッターにおいて、前記２枚の偏光板の偏光軸の方向
を可動とし、前記液晶として強誘電性液晶を用いること
を特徴とする。
層と前記液晶層に電圧を印加する手段とを設けた液晶光
シャッターにおいて、前記２枚の偏光板の偏光軸の方向
を可動とし、前記液晶として強誘電性液晶を用いること
を特徴とする。
既に述べたようにθは温度によって変化するためにスメ
クチック層法線と偏光板の振動方向の相対位置を固定し
ておくと、温度によってコントラスト比か急激に変化す
る。そこで、第１図に示したように、温度によってそれ
らの位置関係を調整すれば広い温度範囲にわたって十分
なコントラストを得ることかできる。次にその効果につ
いて説明する。
クチック層法線と偏光板の振動方向の相対位置を固定し
ておくと、温度によってコントラスト比か急激に変化す
る。そこで、第１図に示したように、温度によってそれ
らの位置関係を調整すれば広い温度範囲にわたって十分
なコントラストを得ることかできる。次にその効果につ
いて説明する。
ある温度Ｔｏにおけるθをθ（Ｔｏ）として、その温度
でコントラストか最大になる条件はα＝θ（Ｔｏ）、ま
た常にβ＝α−π／２である。また、温度かへＴ変化し
た時の最適条件はα＝θ（ＴＯ＋Δ丁）である。第２図
に示したθの温度特性を持つ液晶を用いて、α、βを最
適値に設定しながら１ＯＮ、Ｉ ｏｒｒとコントラスト
を測定した結果を第５図に示す。常に分子配向１２と偏
光板の振動方向１４か一致しているため、■。２Ｆは、
全温度範囲でほぼ一定の値を示す。ＩＯＮは（１）式か
られかるように １＝１．ｓｉｎ” （２φ）ｓｉｎ”（πｄ△ｎ／λ
） ・・・・・・（υ分子配向１３と振動方向１４
とのなす角φ（＝２０）によって決まり、φも温度によ
って変化するため、第５図に示したような温度特性を示
す、しかし、この例ではφは４２＠を中心として３４″
〜５０°の範囲で変化しているので、１ＯＮは単調に変
化せず第５図に示したような変化を示しており、φの分
布の中心を４５″になる液晶材料を使えば、さらにｌ。
でコントラストか最大になる条件はα＝θ（Ｔｏ）、ま
た常にβ＝α−π／２である。また、温度かへＴ変化し
た時の最適条件はα＝θ（ＴＯ＋Δ丁）である。第２図
に示したθの温度特性を持つ液晶を用いて、α、βを最
適値に設定しながら１ＯＮ、Ｉ ｏｒｒとコントラスト
を測定した結果を第５図に示す。常に分子配向１２と偏
光板の振動方向１４か一致しているため、■。２Ｆは、
全温度範囲でほぼ一定の値を示す。ＩＯＮは（１）式か
られかるように １＝１．ｓｉｎ” （２φ）ｓｉｎ”（πｄ△ｎ／λ
） ・・・・・・（υ分子配向１３と振動方向１４
とのなす角φ（＝２０）によって決まり、φも温度によ
って変化するため、第５図に示したような温度特性を示
す、しかし、この例ではφは４２＠を中心として３４″
〜５０°の範囲で変化しているので、１ＯＮは単調に変
化せず第５図に示したような変化を示しており、φの分
布の中心を４５″になる液晶材料を使えば、さらにｌ。
Ｈの分布範囲を小さくすることがてきる。従って非常に
広い温度範囲で６００以上の高いコントラストと十分低
いＯＦＦレベルを得ることかてきる。
広い温度範囲で６００以上の高いコントラストと十分低
いＯＦＦレベルを得ることかてきる。
次に、二つめの作用について説明する。一般に温度か高
いほどθが減少し、コントラスト比か小さくなるか、第
５図かられかるように３５°Ｃ以下て６００以上のコン
トラストが得られている。カメラ用シャッターとしては
５００以上のコントラストかあれば十分なので、３５℃
でのコントラストを基準にして全温度範囲のコントラス
トを一定にすることかできる。そのためには各温度での
コントラストを６００まで下げるようにα、βを最適値
からずらせばよい。そのようにして求めた結果を表１に
示す。
いほどθが減少し、コントラスト比か小さくなるか、第
５図かられかるように３５°Ｃ以下て６００以上のコン
トラストが得られている。カメラ用シャッターとしては
５００以上のコントラストかあれば十分なので、３５℃
でのコントラストを基準にして全温度範囲のコントラス
トを一定にすることかできる。そのためには各温度での
コントラストを６００まで下げるようにα、βを最適値
からずらせばよい。そのようにして求めた結果を表１に
示す。
表１
（実 施 例）
（実施例１）
液晶材料としてチッソ社製Ｃ３−Ｔ９１３を用いて液晶
光シャッターを作製した。液晶層厚は２．０ｐｍてあり
、Ｃ３−Ｔ９１３の０の温度変化は第２図の通っである
。各温度において偏光板の振動方向と分子配向の方向か
一致するように調整しなからＩ。）ｌｔｌＯＦＦを測定
してコントラストを求めた。その結果は第５図に示され
ている。このように非常に広い範囲て安定したＯＦＦレ
ベルと十分なコントラストか得られた。
光シャッターを作製した。液晶層厚は２．０ｐｍてあり
、Ｃ３−Ｔ９１３の０の温度変化は第２図の通っである
。各温度において偏光板の振動方向と分子配向の方向か
一致するように調整しなからＩ。）ｌｔｌＯＦＦを測定
してコントラストを求めた。その結果は第５図に示され
ている。このように非常に広い範囲て安定したＯＦＦレ
ベルと十分なコントラストか得られた。
（実施例２）
ここてはコントラストかほぼ一定になるようにしてＩ。
ｘ、Ｉｏｙｐを測定し、コントラストを求めた。その結
果は表１に示されている。実施例１と比較するとＩ。１
Ｆは少し変動しているかｌ。８の分布範囲には差かなく
、はぼ一定のコントラストを得ることかできた。
果は表１に示されている。実施例１と比較するとＩ。１
Ｆは少し変動しているかｌ。８の分布範囲には差かなく
、はぼ一定のコントラストを得ることかできた。
（発明の効果）
以上のように偏光板の偏光軸の方向を可動にしたことに
よって、θの温度変化に起因するコントラスト比の大き
な変化を補正して非常に広い温度範囲て十分なコントラ
スト比を得ることかできるようになった。カメラたけて
なく光スィッチなどにも応用てきる。
よって、θの温度変化に起因するコントラスト比の大き
な変化を補正して非常に広い温度範囲て十分なコントラ
スト比を得ることかできるようになった。カメラたけて
なく光スィッチなどにも応用てきる。
第１図は本発明による各温度での分子配向と偏光板の振
動方向との位置関係を示す図、第２図は強誘電性液晶の
傾き角の温度変化を示す図。第３図は従来例による各温
度での分子配向と偏光板の振動方向との位置関係を示す
図。第４図は従来例における■。１１ｖｌＯＦＦコント
ラスト比の温度変化を示す図、第５図は本発明における
Ｉ。８、Ｉ ＯＦＦコントラスト比の温度変化を示す図
。 １１・・スメクチック層法線方向 １２・・液晶分子の安定な配向方向（θは正）１３・・
液晶分子の安定な配向方向（θは負）１４・・偏光板の
振動方向 １５・・検光板の振動方向 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 最 上 務（他１名）、、（久）
（ト） 第１図 傷７１（’ｅ） 第２図 （αン （ム）
第３図 清々（°リ −ｔｏ Ｄ １０ ２０ ３ｏ
４Ｄ濾１凌 （°０） 第５図
動方向との位置関係を示す図、第２図は強誘電性液晶の
傾き角の温度変化を示す図。第３図は従来例による各温
度での分子配向と偏光板の振動方向との位置関係を示す
図。第４図は従来例における■。１１ｖｌＯＦＦコント
ラスト比の温度変化を示す図、第５図は本発明における
Ｉ。８、Ｉ ＯＦＦコントラスト比の温度変化を示す図
。 １１・・スメクチック層法線方向 １２・・液晶分子の安定な配向方向（θは正）１３・・
液晶分子の安定な配向方向（θは負）１４・・偏光板の
振動方向 １５・・検光板の振動方向 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 最 上 務（他１名）、、（久）
（ト） 第１図 傷７１（’ｅ） 第２図 （αン （ム）
第３図 清々（°リ −ｔｏ Ｄ １０ ２０ ３ｏ
４Ｄ濾１凌 （°０） 第５図
Claims (2)
- （１）２枚の偏光板の間に液晶層と前記液晶層に電圧を
印加する手段とを設けた液晶光シャッターにおいて、前
記２枚の偏光板の偏光軸の方向を可動としたことを特徴
とする液晶光シャッター。 - （２）前記液晶として強誘電性液晶を用いることを特徴
とする第（１）項記載の液晶光シャッター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63046676A JPH01219821A (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | 液晶光シャッター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63046676A JPH01219821A (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | 液晶光シャッター |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01219821A true JPH01219821A (ja) | 1989-09-01 |
Family
ID=12753976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63046676A Pending JPH01219821A (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | 液晶光シャッター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01219821A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5257123A (en) * | 1990-11-21 | 1993-10-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Ferroelectric liquid crystal device with temperature compensation by rotation of compensator |
-
1988
- 1988-02-29 JP JP63046676A patent/JPH01219821A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5257123A (en) * | 1990-11-21 | 1993-10-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Ferroelectric liquid crystal device with temperature compensation by rotation of compensator |
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