JPH0331833A - 可変ストロボ拡散板装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の利用分野） 本発明は、液晶を用いたストロボの拡散板装置、特に拡
散特性を制御可能な可変ストロボ拡散板装置に関するも
のである。

（発明の背景） 従来より、写真撮影において、光量不足を補う手段とし
てストロボ装置が用いられている。該ストロボ装置は、
一定角度方向を照射するものであるが、同じ光量の光源
にあっては、広角度に光を照射すると、光の届く範囲が
低下し、光の利用効果が低下してしまう、このため、通
常ストロボ装置の光照射角度は使用頻度の高い３５ミリ
レンズ程度以上の角度に設定されている。そして、これ
以上の広角度レンズに対しては、着脱型の光拡散板が使
用されている。着脱型の光拡散板としては、フレネルレ
ンズを備えた透明基板や均一な白色板が用いられる。こ
れらのストロボ光拡散板は、被写体が近接している場合
などに、光を拡散させて過剰な光強度を防ぎ、適正な露
出を与える為に、上記被写体に達する光強度を弱めるも
のとして用いられる場合もある。

また、光源を移動させることにより光の照射角度を変え
るインナーズーム方式のストロボ装置も用いられている
。第１０図に従来のこの種のインナーズーム方式のスト
ロボ装置の概略を示しており、該図において、１０１は
反射鏡付光源、１０２は光路な作る反射部材である。

これは、光源１０１が実線の位置にあるときには、スト
ロボ光の照射角度は反射部材１０２によって狭められる
。このため、望遠系レンズによる撮影に適している。ま
た、光源１０１が実線位置から点線の位置に移動させら
れるのに伴い、光の照射角度が広がっていき、広角系の
レンズに対応出来るようになる。

また、可変ストロボ拡散板として考案されたものではな
いが、高分子物質膜中にネマチック液晶を分散含有させ
、電圧により液晶分子の向きを制御し、液晶の複屈折率
と高分子物質の屈折率の差に基づいた光の拡散を制御す
る液晶素子が、特表昭５８−５０１６３１号公報に開示
されている。

この液晶素子において、液晶の常光線屈折率ｎ０と高分
子物質の屈折率はほぼ等しい部材で形成される。電圧を
印加しない状態では、高分子物質中に分散した液晶は各
ドメイン毎にある方向に配向している。また、この時、
各ドメインが示す液晶の向きは高分子物質膜中にランダ
ム存在している。この結果、非電圧印加時においては、
この素子は、液晶の異常光線屈折率ｎｅと高分子物質の
屈折率の差に基づく拡散状態を形成する。この液晶素子
に、電圧を印加した場合には、高分子物質膜中の各ドメ
インにおいて、液晶分子には電界の向きに向かせようと
する力が働く、この時高分子は、電界の強さによるこの
力と高分子膜から受ける配向規制力、及び液晶の弾性エ
ネルギーにより、ある一定の平衡状態に達する。液晶分
子が、はぼ電界の向きに従ったときには、該素子は良好
な透過状態を形成する。また、中間電圧においては、拡
散状態も中間的なものになる。

しかしながら、上記従来例においては、以下のような問
題点を有していた。

まず、着脱型の光拡散板についてであるが、これはレン
ズ交換時に装着して使用するものであるため、着脱の手
間がかかり、特に撮影において、シャッタチャンスを逃
してしまうという問題点があった。さらに、撮影レンズ
及び撮影状況に即して、数種類の光拡散板を用意し、所
望のものを選択して使用しなければならないため、煩わ
しさがあった。

また、光の強度を押える目的で使用する場合においては
、近接した主被写体と離れた背景をいずれも写し込みた
い時など、ただ単に−様な拡散板を用いたのでは背景に
達する光量も減少し、目的にそぐわない写真となってし
まう問題点があった。

次に、インナーズーム方式のストロボ装置については、
光源１０１　（又は反射部材１０２）を駆動させなけれ
ばならないため、装置が大きくなってしまうという問題
点がある。又この方法では、光の拡散角度は変えられる
ものの、着脱型の光拡散板と同様に被写体に合せた強度
分布を持った光の照射パターンの形成は出来なかった。

次に、特表昭５８−５０１６３１号公報に開示されてい
るものについては、高分子物質膜中にネマチック液晶を
分散含有して形成される液晶素子は拡散板としての機能
を有するが、この液晶素子をカメラの可変ストロボ拡散
板として用いた時には、光強度の分布を任意に形成する
ことは出来なかった。

（発明の目的） 本発明の第１の目的は、装置の小型化を達成でき、且つ
煩わしい操作をすることなく、画面内のそれぞれの被写
体に適したストロボ照射を瞬時に行わせることのできる
可変ストロボ拡散板装置を提供することである。

本発明の第２の目的は、ストロボ拡散板の寿命を延ばす
ことのできる可変ストロボ拡散板装置を提供することで
ある。

（発明の特徴） 上記目的を達成するために、本発明は、一対の透明基板
の相対する一方の面に配置された複数の領域を有する透
明電極、前記透明基板の他方の面に配置された少なくと
も１つの領域を有する透明電極、及びこれら透明電極間
に、正の誘電異方性の液晶を、液晶の常光線屈折率と略
等しい屈折率を有する誘電異方性のない透明な高分子物
質中に分散含有させて成る高分子物質層とによって形成
されるストロボ拡散板と、前記複数の領域それぞれを独
ひして駆動する駆動制御手段とを備え、以て、撮影状況
に応じて選択される各領域の駆動制御を行い、画面内に
おけるストロボ光の拡散状態を変化させるように１７た
ことを特徴とする。

また、高分子物質層よりも光源側或は被写体側のいずれ
かに形成される、又は高分子物質層よりも光源側及び被
写体側の両方に形成される紫外線吸収部材を具備し、以
て、高分子物質層への紫外線の入射を減少させるように
したことを特徴とする。

（発明の実施例） 第１図乃至第４図は本発明の第１の実施例を示す図であ
る。

第１図はストロボ拡散板の断面概略図であり、該図にお
いて、１０はストロボ拡散板であり、後述の１１から１
７で示される各部位により構成される。１１．１７は各
々透明基板であり、１２゜１６も透明電極で、このうち
透明電極１２には後述する構成の電極パターンが形成さ
れている。１３は正の誘電異方性のネマチック液晶、１
４はこの液晶１３を分散含有させる高分子物質、１５は
前記液晶１３と高分子物質１４より構成さ、ｔする、液
晶を分散含有させた高分子物質層、１８はストロボ拡散
板１０を駆動させる制御部・電源部で島る。

第２図は第１図の透明基板１２上に形成された透明電極
のパターン及び前記制御部・電源部１８の具体的な構成
を示す図であり、該図において、２１は電極部、２２は
非電極部、２３は可変ストロボ拡散装置の有効領域、２
４は電極引き出し部、２５は引き出し線である。２６は
駆動制御部で、電源部２７と共に前記制御部・電源部１
８を構成している。２８は対向する透明電極１６への引
き出し線である。

第３図は上記の如き構成から成る可変ストロボ拡散仮装
百の駆動方法について説明する図であり、該図において
、３１が第１図及び第２図構成より成るストロボ拡散板
であり、第２図からも分かるように■〜のまでの９つの
領域を有している。また、３２は撮影領域、３３は近接
した主波ｆＪ体、３４は背景である。

第４図は第１の実施例の可変ストロボ拡散板装置を１眼
レフＬ／ツクスカメラの光拡散板として用いた場合を示
す側面図であり、該図において、４１は可変ストロボ拡
散板装置、４２は前記装＠４１を一体的に有するストロ
ボ本体、４：３はカメラ本体、４４はレンズである。

本実施例では、液晶を分散含有させた高分子物質１５は
正の誘電異方性のネマチック液晶１３を、その液晶１３
の常光線屈折率ｎ６と略等し、い屈折率を持つ高分子中
に分散含有させて構成されている。

尚、本実施例において、屈折率が略等し２いとは５屈折
率差で０．０５以内のものを言う。

次に、第１の実施例における可変ストロボ拡散板装置４
１の動作の説明に入るが、その前に、ニジ装置４１の構
成説明の補充を若干行う。

第１図における透明電極１６は−様な↑面電極（コモン
電極）であり、透明電極１２は既に述べたように９つの
領域＠〜■に区分された電極であり、各々の領域を独立
で駆動出来るように電気的接続がなされている。更に詳
述すると、各領域■〜■は任意の印加電圧で制御される
よ）に、制御ダイアル（図示せず）が設けられており、
撮影者は必要に応じて該制御ダイアルにより意図する領
域の拡散特性の制御を行うことになる。尚、これは、マ
イクロコンピュータを用いて、予め登録した任意の状態
を選択することにより行うことも実施可能である。また
、第２図において、中央の領域（第３図に示す領域■〜
の）の引き出し電極部２は透明電極１２自体の電圧降下
の影響を押えるために２か所以上とし、各々に引き出し
線２５を設けている。

次に、第１の実施例における可変ストロボ拡散板装置４
１の動作について述べる。

液晶を分散含有した高分子物質１１５に電圧を印加しな
い状態においては、該高分子物質１１５内の液晶はラン
ダムに配向しているため、光は拡散され、広角度のレン
ズを用いた撮影に対しても全撮影領域において光量を確
保することができる。また、電圧の印加に伴い拡散光量
は低下し、光量が中央部に集中していき、各種の撮影レ
ンズと対応可能となる。

また、被写体が近接して存在している場合には、その方
向の部分だけを非電圧印加とするように選択することに
より、近接の被写体のオーバー露光を防ぐとともに背景
に対して十分な光量を照射することができるようになる
。ここで、このことを第３図を用いて詳述する。

撮影領域３２には、近接した主被写体３３とやや離れた
背景３４が存在する。この時、従来のストロボ撮影では
、主被写体３３がオーバー露光となってしまう、また、
全体を拡散状態として撮影を行うと、背景３４に十分な
強度の光が到達せず、背景３４を鮮明に写し込むことは
出来ない。

ところが、本発明の第１の実施例では、■、■。

■の３つの領域だけ前述した図示せぬ制御ダイアル等に
より拡散状態とし、他の領域は電圧を印加して透過状態
とし、撮影を行うことにより、主被写体３３及び背景３
４共に鮮明に写し込むことが可能となる。さらに、印加
する電圧は必要に応じて可変出来る構成となっているた
め、第４図のストロボ本体４２が撮影角度の大きなレン
ズ系に対応したズーミング状態となっている場合には、
低電圧を、撮影角度の小さい望遠レンズ系に対応したズ
ーミング状態となっている場合には、高電圧を、それぞ
れ印加することにより、光量を有効に使用した撮影が可
能となる。

次に、上記実施例に用いたストロボ拡散板１０の作製方
法の一例について説明する。

重合度が約５００のポリビニアルコール（ＰＶＡ）を水
に溶解させ、メタノールを用いて再沈澱させて十分に精
製し、１０％ＰＶＡ水溶液を作製する。この溶液Ｌｏｇ
に、メルク社のＺ　Ｌ　１２９１４（登録商標）２ｇを
混合し、攪拌して乳液状にする。室温で約１時間放置後
、第１図で示される透明電極を備えたガラス基板上に滴
下し、引き伸ばして厚さ約１０ａｍの膜を形成する。さ
らに、この膜を室温で５時間乾燥後、対向基板を圧接し
、該素子を作製する。

また、上記実施例において作製したストロボ拡散板１０
は、着脱可能な可変ストロボ拡散板装置として、ストロ
ボ装置の光照射部全面に取り付けることにより、同様の
効果を得ることが可能である。

第５図乃至第７図は本発明の第２の実施例を示す図であ
る。

第５図は第２の実施例におけるストロボ拡散板の断面概
略図であり、該図において、５０はストロボ拡散板であ
り、後述の５１から５７及び５９Ａ、５９Ｂで示される
各部位により構成される。

５１．５７は各々透明基板であり、５２．５６も透明電
極で、このうち透明電極５２には後述する構成の電極パ
ターンが形成されている。５３は正の誘電異方性のネマ
チック液晶、５４はこの液晶５３を分散含有させる高分
子物質、５５は前記液。

晶５３と高分子物質５４より構成される、液晶を分散含
有させた高分子物質層、５８はストロボ拡散板５０を駆
動させる制御部・電源部、５９Ａ５９Ｂは紫外線吸収部
材（或は紫外線反射部材）である。

第６図は第５図の透明基板５１上に形成された透明電極
５２のパターンを示すものであり、該図において、６１
は電極部、６２は非電極部、６３は可変ストロボ拡散板
装置の有効領域、６４は電極引き出し部である。また、
■、■は分割された２つの領域を示している。

第７図は本発明の第２の実施例の可変ストロボ拡散板装
置を、ズーム式レンズシャッタカメラの光拡散板として
用いた場合を示すものであり、該図において、７１は上
記第２の実施例の可変ストロボ拡散板装置、７２はファ
インダ、７３はシャッタボタン、７４はグリップ、７５
はズームレンズ、７６はＡＦ測距ユニットである。

次に、駆動方法について説明する。

２８−８０ミリレンズ搭載ズ一ム式レンズシャッタカメ
ラにおいて、ストロボ拡散板５０が透過状態で、ストロ
ボ光がカバーできる有効範囲は、５０ミリレンズより望
遠側に設定しである。

このカメラにおいて、５０ミリより広角側の撮影をする
時には、レンズデータな読み込むことにより、ストロボ
拡散板５０は、発光時においても電圧印加が停止され、
光は拡散される。また、５０ミリ以上の望遠側での撮影
においては、シャッタボタンの第１ストロークにより、
１ＫＨｚ、３０■の矩形波が印加され、該ストロボ拡散
板５０は透過状態となる。この時には、光は拡散されず
遠方まで光が届き、撮影距離を大きくとることができる
。また、近接及び背後に撮影したい被写体がある場合に
おいては、モードセレクトスイッチ（図示せず）により
、領域Ｏのみを透過状態として撮影をすることができる
。このモードにより、近接像の露光オーバーを抑制し、
同時に離れた背景についても鮮明に撮影することが可能
となる。

また、上記実施例の可変ストロボ拡散板装置７１にあっ
ては、ストロボ発光側及び照射側に紫外線吸収部材５９
Ａ、５９Ｂが設けられているため、液晶に達する紫外線
の量を減らすことができ、液晶の劣化を防ぎ、ストロボ
拡散板５０（該装置７１）の寿命を延ばすことができる
。

ここで、紫外線吸収（反射）部材について若干の説明を
加える。

上記実施例における紫外線吸収部材５９Ａ、５９Ｂとは
、該部材に光を透過させた時、入射光と透過光を比較す
ると、透過光において紫外線成分の光量比が入射光に比
べ、小さくする機能を示すものである。紫外線とは、概
して、３８０ｎｍからｌｎｍまでの波長領域の光を指し
、該紫外線が液晶の劣化を促すことは既に知られている
。

紫外線吸収部材としては、紫外線領域で吸収を示す物質
の膜或はそれをバインダーに分散含有させたもので、蒸
着原料、シート、塗料などの形態で供給されている。ま
た、紫外線反射部材としては、干渉フィルタなどが知ら
れている。

液晶よりも光源側に設けられた上記紫外線吸収部材５９
Ｂは、ストロボ光源により発生する紫外線が液晶に達す
るのを抑制する働きがある。また、液晶よりも被写体側
に設けられた紫外線吸収部材５９Ａは、外光に含まれる
紫外線が液晶に達するのを抑制する働きがある。上記紫
外線は、光源の種類、季節、場所等により固有の波長成
分を持っている。また、一般に、ストロボ光源から発生
る紫外線はその強度は強いが照射時間は短く、外光に含
まれる紫外線はその強度は弱いが照射時間が長いと考え
られる。このため、それぞれの紫外線に合せて複数種類
の紫外線反射或は吸収部材備久、これらを使い分けるこ
とで、より効果的にストロボ拡散板の寿命を延ばすこと
が可能となる。尚、紫外線吸収或は反射部材は、撮影時
にストロボ光が透過できるように可視領域では出来るだ
け透明であることが望ましい。

上記実施例においては、酸化チタン膜を、真空蒸着法を
用いて透明基板５１．５７の透明電極のない面に形成す
ることにより、上記紫外線吸収部材５９Ａ、５９Ｂを形
成している。

本実施例によれば、拡散板着脱タイプのストロボ装置に
比べ、拡散板着脱の手間が省け、撮影において、シャッ
タチャンスを逃しにくい効果がある。また、撮影レンズ
及び撮影状況に即してストロボ光の拡散状態が変えられ
るため、数種類の光拡散板を用意し、所望のものを選択
して使用Ｉ７なければならない煩わしさもなくなる効果
がある。

さらに、インナーズーム方式のストロボ装置に比べ、光
源又は反射部材の駆動なしに、光の波数角度を制御でき
るため、装置が小さく出来る。更に、近接した主被写体
と離れた背景をいずれも写し込みたい場合などにおいて
も、拡散板の拡散光強度分布を作ることにより、様々な
撮影状態に瞬時に対応できる効果がある。

（変形例） 本実施例では、コモン電極となる透明電極１６．５６は
−様な電極、つまり１つの領域より成る電極としている
が、こちらの透明電極を複数の領域に分割し、他方の透
明電極１２．５２を１つの領域とした構成であっても良
い。

また、本実施例では、コモン電極となる透明電極１６．
５６は１つの領域より成る電極としているが、こちら側
の電極も複数の領域に分割した構成としても良く、この
−例を第８図及び第９図を用いて説明する。

第８図及び第９図は上記第１の実施例の構成において、
両方の透明電極を分割して形成したものである。これら
図において、８ｏ及び９０は３つの領域を有する透明電
極を備えた透明基板（いずれか一方がコモン電極側とな
る）、８１，８２゜８３及び９１，９２．９３は透明電
極を成すそれぞれ透明電極部、８４．９４は透明電極引
き出し部、８５．９５は非電極部である。また、各々の
透明電極には透明電極引き出し部８４．９４を介して各
々独立且つ選択して電圧印加できる図示しない制御部・
電源部が接続されている。

次に、上記第８．９図及び前記第３図を用いて駆動法の
一例について説明する。

例えば透明電極部８１．８２と９２．９３とを選択接続
し、両方の基板間にＩＫＨｚ、３０Ｖの矩形波を印加す
ると、第３図における■、＠■、■の領域のみが透過状
態となり、他は拡散状態を保ち、ストロボ光強度の分布
状態が形成できる。なお、全ての透明電極を選択すれば
、印加電圧の制御により各レンズに対応してストロボ光
の照射状態を変えることも、第１の実施例と同様可能で
ある。

上記のような構成にすることにより、透明電極引き出し
部の数を減少させた状態で、第１の実施例と同様の大き
さの領域の選択が可能となる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、一対の透明基板
の相対する一方の面に配置された複数の領域を有する透
明電極、前記透明基板の他方の面に配置された少なくと
も１つの領域を有する透明電極、及びこれら透明電極間
に、正の誘電異方性の液晶を、液晶の常光線屈折率と略
等しい屈折率を有する誘電異方性のない透明な高分子物
質中に分散含有させて成る高分子物質層とによって形成
されるストロボ拡散板と、前記複数の領域それぞれを独
立して駆動する駆動制御手段とを備え、以て、撮影状況
に応じて選択される各領域の駆動制御を行い、画面内に
おけるストロボ光の拡散状態を変化させるようにしたか
ら、装置の小型化を達成でき、且つ煩わしい操作をする
ことなく、画面内のそれぞれの被写体に適したストロボ
照射を瞬時に行わせることができる。

また、高分子物質層よりも光源側或は被写体側のいずれ
かに形成される、又は高分子物質層よりも光源側及び被
写体側の両方に形成される紫外線吸収部材或は紫外線反
射部材を具備し、以て、高分子物質層への紫外線の入射
を減少させるようにしたから、ストロボ拡散板の寿命を
延ばすことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例におけるストロボ拡散板
の断面図、第２図は第１図図示透明基板上に形成される
電極パターン及びその制御部・電源部の構成を示す図、
第３図は第１の実施例におけるストロボ拡散板の駆動法
を説明する図、第４図は第１の実施例装置を備えたカメ
ラシステムを示す側面図、第５図は本発明の第２の実施
例におけるストロボ拡散板の断面図、第６図は第５図図
示透明基板上に形成される電極パターンの構成を示す図
、第７図は第２の実施例装置が取り付けられたズームレ
ンズ方式のレンズシャッタカメラを示す正面図、第８図
及び第９図は本発明の第１の実施例における両方の透明
電極の他の例を示す図、第１０図は従来のストロボ装置
について説明するための図である。 １０・・・・・・ストロボ拡散板、１１．１７・・・・
・・透明基板、１２．１６・・・・・・透明電極、１５
・・・・・・高分子物質層、１８・・・・・・制御部・
電源部、４１・・・・・・可変ストロボ拡散板装置、５
０・・・・・・ストロボ拡散板、５１．５７・・・・・
・透明基板、５２．５６・・・・・・透明量（所、５５
・・・・・・高分子物質層、５８・・・・・・制御部・
電源部、５９△、５９Ｂ・・・・・・紫外線吸収部材、
７１・・・・・・可変ストロボ拡散板装置、８０．９０
・・・・・・透明基板、■〜■・・・・・・領域。 特許出品人　キャノン株式会社

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）一対の透明基板の相対する一方の面に配置された
   複数の領域を有する透明電極、前記透明基板の他方の面
   に配置された少なくとも１つの領域を有する透明電極、
   及びこれら透明電極間に、正の誘電異方性の液晶を、液
   晶の常光線屈折率と略等しい屈折率を有する誘電異方性
   のない透明な高分子中に分散含有させて成る高分子物質
   層とによって形成されるストロボ拡散板と、前記複数の
   領域それぞれを独立して駆動する駆動制御手段とを備え
   た可変ストロボ拡散板装置。
2. （２）高分子物質層よりも光源側或は被写体側のいずれ
   かに形成される紫外線吸収部材或は紫外線反射部材を具
   備したことを特徴とする請求項１記載の可変ストロボ拡
   散板装置。
3. （３）高分子物質層よりも光源側及び被写体側の両方に
   形成される紫外線吸収部材或は紫外線反射部材を具備し
   たことを特徴とする請求項１記載の可変ストロボ拡散板
   装置。
4. （４）駆動制御手段内に、複数の領域それぞれを独立し
   て駆動するための領域選択手段と、該領域選択手段によ
   り選択された領域への印加電圧を可変する電圧可変手段
   とを具備したことを特徴とする請求項１、２又は３記載
   の可変ストロボ拡散板装置。