JP2000356708A - 光拡散素子および該光拡散素子で構成したストロボ装置 - Google Patents
光拡散素子および該光拡散素子で構成したストロボ装置Info
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- JP2000356708A JP2000356708A JP11169421A JP16942199A JP2000356708A JP 2000356708 A JP2000356708 A JP 2000356708A JP 11169421 A JP11169421 A JP 11169421A JP 16942199 A JP16942199 A JP 16942199A JP 2000356708 A JP2000356708 A JP 2000356708A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】エレクトロウエッティング現象を利用して、光
を広範囲で拡散、変化させることができる光拡散素子を
提供し、該光拡散素子を用いることにより広範囲の被写
体に対してストロボ照射でき、薄型・小型で耐久性の向
上を図ることのできるストロボ装置を提供すること。 【解決手段】第１の屈折率を有する第１の液体と第２の
屈折率を有する第２の液体とによって光学部材を形成
し、印加電圧の出力を制御して前記第１の液体と前記第
２の液体との界面形状を変化させ、光を拡散させるよう
にした光拡散素子を構成し、この光拡散素子を用いて薄
型で広範囲の被写体に対してストロボ照射でき、小型で
耐久性に優れたズームストロボ装置を構成する。
を広範囲で拡散、変化させることができる光拡散素子を
提供し、該光拡散素子を用いることにより広範囲の被写
体に対してストロボ照射でき、薄型・小型で耐久性の向
上を図ることのできるストロボ装置を提供すること。 【解決手段】第１の屈折率を有する第１の液体と第２の
屈折率を有する第２の液体とによって光学部材を形成
し、印加電圧の出力を制御して前記第１の液体と前記第
２の液体との界面形状を変化させ、光を拡散させるよう
にした光拡散素子を構成し、この光拡散素子を用いて薄
型で広範囲の被写体に対してストロボ照射でき、小型で
耐久性に優れたズームストロボ装置を構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光拡散素子および
該光拡散素子で構成したストロボ装置に関し、特に、エ
レクトロウエッティング現象を利用して、光を広範囲で
拡散、変化させることができる光拡散素子、および該光
拡散素子を用いることにより広範囲の被写体に対してス
トロボ照射でき、薄型・小型で耐久性の向上を図ること
のできるストロボ装置の実現を目指すものである。
該光拡散素子で構成したストロボ装置に関し、特に、エ
レクトロウエッティング現象を利用して、光を広範囲で
拡散、変化させることができる光拡散素子、および該光
拡散素子を用いることにより広範囲の被写体に対してス
トロボ照射でき、薄型・小型で耐久性の向上を図ること
のできるストロボ装置の実現を目指すものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、照射角可変のストロボとして、例
えば、特開平０６−１２３９１１号公報に開示されたご
とく、光源前方に正のパワーと負のパワーをもったレン
ズの距離を変化させることで照射角を変化させるストロ
ボがある。ところで、液体に電圧を加えると界面張力が
変化して界面の移動が起こる現象として、エレクトロウ
エッティング現象が知られている。これは電気毛管現象
ともいわれ、図６のように絶縁層４２を形成した基板電
極４１上に、導電性の液滴４３があり、この液滴４３と
基板電極４１との間に電圧をかけると、一種のコンデン
サを形成し静電エネルギーが蓄積され、この静電エネル
ギーにより、表面張力の釣り合いが変化し、液滴４３が
変形するものである（図６（ｂ））。このようなエレク
トロウエッティング現象は、これまで焦点可変レンズ
（ＷＯ９９／１８４５６）、電気毛管ディスプレイシー
ト（特開平０９−３１１６４３号公報）などにおいて、
その利用が図られてきた。
えば、特開平０６−１２３９１１号公報に開示されたご
とく、光源前方に正のパワーと負のパワーをもったレン
ズの距離を変化させることで照射角を変化させるストロ
ボがある。ところで、液体に電圧を加えると界面張力が
変化して界面の移動が起こる現象として、エレクトロウ
エッティング現象が知られている。これは電気毛管現象
ともいわれ、図６のように絶縁層４２を形成した基板電
極４１上に、導電性の液滴４３があり、この液滴４３と
基板電極４１との間に電圧をかけると、一種のコンデン
サを形成し静電エネルギーが蓄積され、この静電エネル
ギーにより、表面張力の釣り合いが変化し、液滴４３が
変形するものである（図６（ｂ））。このようなエレク
トロウエッティング現象は、これまで焦点可変レンズ
（ＷＯ９９／１８４５６）、電気毛管ディスプレイシー
ト（特開平０９−３１１６４３号公報）などにおいて、
その利用が図られてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の照射角可変のストロボは、正のパワーと負のパワー
をもったレンズの距離を変化させるために、少なくとも
一方のレンズを機械的に駆動させる機構が必要となり、
小型化することが困難である上、耐久性の点でも問題が
あった。また、上記したエレクトロウエッティング現象
を利用した光拡散素子、あるいはストロボも、未だ実現
していない。
来の照射角可変のストロボは、正のパワーと負のパワー
をもったレンズの距離を変化させるために、少なくとも
一方のレンズを機械的に駆動させる機構が必要となり、
小型化することが困難である上、耐久性の点でも問題が
あった。また、上記したエレクトロウエッティング現象
を利用した光拡散素子、あるいはストロボも、未だ実現
していない。
【０００４】そこで、本発明は、上記した課題を解決す
るため、上記のエレクトロウエッティング現象を利用し
て、光を広範囲で拡散、変化させることができる光拡散
素子を提供し、該光拡散素子を用いることにより広範囲
の被写体に対してストロボ照射でき、薄型・小型で耐久
性の向上を図ることのできるストロボ装置を提供するこ
とを目的とするものである。
るため、上記のエレクトロウエッティング現象を利用し
て、光を広範囲で拡散、変化させることができる光拡散
素子を提供し、該光拡散素子を用いることにより広範囲
の被写体に対してストロボ照射でき、薄型・小型で耐久
性の向上を図ることのできるストロボ装置を提供するこ
とを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するため、光拡散素子および該光拡散素子で構成した
ストロボ装置を、つぎの（１）〜（１２）のように構成
したことを特徴とするものである。 （１）本発明の光拡散素子は、光を拡散させる光拡散素
子であって、第１の屈折率を有する第１の液体と第２の
屈折率を有する第２の液体とによって光学部材を形成
し、印加電圧の出力を制御して前記第１の液体と前記第
２の液体との界面形状を変化させ、光を拡散させる構成
を有することを特徴としている。 （２）本発明の光拡散素子は、前記第１の液体または第
２の液体の少なくとも一方が、複数アレイ状に配置され
ていることを特徴としている。 （３）本発明の光拡散素子は、前記光学部材が、光源に
対して少なくとも一方向に正のパワーを持つ正レンズと
して作用し、または負のパワーを持つ負レンズとして作
用する構成を有することを特徴としている。 （４）本発明の光拡散素子は、前記第２の液体が電解質
溶液からなり、前記第１の液体が所定の屈折率を有する
第１のパネルと所定の屈折率を有する第２のパネルとで
形成された液室内に、前記第２の液体である電解質溶液
を介して前記第２のパネルと接触しないようにして、前
記液室内に封止されていることを特徴としている。 （５）本発明の光拡散素子は、前記第１の液体が前記第
１のパネル上の第１の電極上に形成された絶縁層上に配
置され、前記第１の電極の対向電極である第２の電極
が、前記第２の液体と導通するように配されていること
を特徴としている。 （６）本発明の光拡散素子は、前記第１のパネルの屈折
率が、前記第１の電極および前記絶縁層の屈折率と等し
いことを特徴としている。 （７）本発明の光拡散素子は、前記第１の電極上に形成
された絶縁層上には、疎水膜がアレイ状に形成され、該
疎水膜のアレイ状に倣って前記第１の液体がアレイ形状
に配置されていることを特徴としている。 （８）本発明の光拡散素子は、前記第１のパネルにおけ
る前記アレイ形状に配置されている第１の液体との対応
位置には、レンズ群がアレイ状に形成されていることを
特徴としている。 （９）本発明の光拡散素子は、前記第１の液体と前記第
２の液体である電解質溶液とは、混合しない液体である
ことを特徴としている。 （１０）本発明の光拡散素子は、前記第１の液体と前記
第２の液体である電解質溶液とは、その比重が略等しい
ことを特徴としている。 （１１）本発明の光拡散素子は、前記第１の液体と前記
第２の液体である電解質溶液とは、その屈折率差が０．
０５以上あることを特徴としている。 （１２）本発明のストロボ装置は、光を拡散する光拡散
素子を有するストロボ装置において、前記光拡散素子を
上記した本発明のいずれかの光拡散素子で構成したこと
を特徴としている。
成するため、光拡散素子および該光拡散素子で構成した
ストロボ装置を、つぎの（１）〜（１２）のように構成
したことを特徴とするものである。 （１）本発明の光拡散素子は、光を拡散させる光拡散素
子であって、第１の屈折率を有する第１の液体と第２の
屈折率を有する第２の液体とによって光学部材を形成
し、印加電圧の出力を制御して前記第１の液体と前記第
２の液体との界面形状を変化させ、光を拡散させる構成
を有することを特徴としている。 （２）本発明の光拡散素子は、前記第１の液体または第
２の液体の少なくとも一方が、複数アレイ状に配置され
ていることを特徴としている。 （３）本発明の光拡散素子は、前記光学部材が、光源に
対して少なくとも一方向に正のパワーを持つ正レンズと
して作用し、または負のパワーを持つ負レンズとして作
用する構成を有することを特徴としている。 （４）本発明の光拡散素子は、前記第２の液体が電解質
溶液からなり、前記第１の液体が所定の屈折率を有する
第１のパネルと所定の屈折率を有する第２のパネルとで
形成された液室内に、前記第２の液体である電解質溶液
を介して前記第２のパネルと接触しないようにして、前
記液室内に封止されていることを特徴としている。 （５）本発明の光拡散素子は、前記第１の液体が前記第
１のパネル上の第１の電極上に形成された絶縁層上に配
置され、前記第１の電極の対向電極である第２の電極
が、前記第２の液体と導通するように配されていること
を特徴としている。 （６）本発明の光拡散素子は、前記第１のパネルの屈折
率が、前記第１の電極および前記絶縁層の屈折率と等し
いことを特徴としている。 （７）本発明の光拡散素子は、前記第１の電極上に形成
された絶縁層上には、疎水膜がアレイ状に形成され、該
疎水膜のアレイ状に倣って前記第１の液体がアレイ形状
に配置されていることを特徴としている。 （８）本発明の光拡散素子は、前記第１のパネルにおけ
る前記アレイ形状に配置されている第１の液体との対応
位置には、レンズ群がアレイ状に形成されていることを
特徴としている。 （９）本発明の光拡散素子は、前記第１の液体と前記第
２の液体である電解質溶液とは、混合しない液体である
ことを特徴としている。 （１０）本発明の光拡散素子は、前記第１の液体と前記
第２の液体である電解質溶液とは、その比重が略等しい
ことを特徴としている。 （１１）本発明の光拡散素子は、前記第１の液体と前記
第２の液体である電解質溶液とは、その屈折率差が０．
０５以上あることを特徴としている。 （１２）本発明のストロボ装置は、光を拡散する光拡散
素子を有するストロボ装置において、前記光拡散素子を
上記した本発明のいずれかの光拡散素子で構成したこと
を特徴としている。
【０００６】
【発明の実施の形態】以上に説明したように、本発明に
よれば、エレクトロウエッティング現象を利用して、光
を広範囲で拡散、変化させることが可能な光拡散素子を
構成することが可能となる。また、本発明によると、印
加電圧の出力を制御して前記第１の液体と前記第２の液
体との界面形状を変化させ、光を拡散させるようにした
光拡散素子を構成し、この光拡散素子を用いて機械的移
動部のない小型で耐久性に優れたズームストロボ装置を
構成することができる。また、本発明によると、前記光
拡散素子において第１の液体または第２の液体の少なく
とも一方を、複数アレイ状に配置することにより、一つ
一つの液滴レンズの高さを低くすることができ、この光
拡散素子を用いて薄型で広範囲の被写体に対してストロ
ボ照射でき、小型で耐久性に優れたズームストロボ装置
を構成することができる。また、本発明によると、光学
部材が光源に対して少なくとも一方向に正のパワーを持
つ正レンズとして作用し、または負のパワーを持つ負レ
ンズとして作用するように構成した光拡散素子を用いる
ことにより、簡単な構成で広角から望遠まで照射角を可
変としたストロボ装置を構成することができる。
よれば、エレクトロウエッティング現象を利用して、光
を広範囲で拡散、変化させることが可能な光拡散素子を
構成することが可能となる。また、本発明によると、印
加電圧の出力を制御して前記第１の液体と前記第２の液
体との界面形状を変化させ、光を拡散させるようにした
光拡散素子を構成し、この光拡散素子を用いて機械的移
動部のない小型で耐久性に優れたズームストロボ装置を
構成することができる。また、本発明によると、前記光
拡散素子において第１の液体または第２の液体の少なく
とも一方を、複数アレイ状に配置することにより、一つ
一つの液滴レンズの高さを低くすることができ、この光
拡散素子を用いて薄型で広範囲の被写体に対してストロ
ボ照射でき、小型で耐久性に優れたズームストロボ装置
を構成することができる。また、本発明によると、光学
部材が光源に対して少なくとも一方向に正のパワーを持
つ正レンズとして作用し、または負のパワーを持つ負レ
ンズとして作用するように構成した光拡散素子を用いる
ことにより、簡単な構成で広角から望遠まで照射角を可
変としたストロボ装置を構成することができる。
【０００７】
【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する
が、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるも
のではない。 ［実施例１］図１および図２は、実施例１に関わる光拡
散素子とそれを用いたストロボ装置の断面図である。図
３は、上記光拡散素子を用いたストロボ装置の駆動回路
（ストロボ回路）をブロック図として示したものであ
る。図３において、２１は、ストロボ全体の制御を行う
制御回路、２２はトリガ回路、２３は発光管およびコン
デンサからなる発光回路、２４は被写体に投影されるス
トロボ光の光量を制御する光量制御回路、２５は充電回
路である。
が、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるも
のではない。 ［実施例１］図１および図２は、実施例１に関わる光拡
散素子とそれを用いたストロボ装置の断面図である。図
３は、上記光拡散素子を用いたストロボ装置の駆動回路
（ストロボ回路）をブロック図として示したものであ
る。図３において、２１は、ストロボ全体の制御を行う
制御回路、２２はトリガ回路、２３は発光管およびコン
デンサからなる発光回路、２４は被写体に投影されるス
トロボ光の光量を制御する光量制御回路、２５は充電回
路である。
【０００８】つぎに、本実施例の装置を、例えばカメラ
に用いたときの動作について説明する。カメラは被写体
が暗いことを検出するなどして、ストロボ撮影モードに
なると、そのモードを検出した、後述するカメラ制御回
路からの命令で充電を開始する。すなわち、カメラ制御
回路から発光制御回路２１を経た命令によって、充電回
路２５が動作して発光回路２３内のコンデンサに充電さ
れる。撮影者がシャッターボタンを押すと発光制御回路
２１は、トリガ回路２２に指令を出し、発光回路２３内
の発光管を発光させる。光量制御回路２４によって被写
体の明るさが十分であると判断した後、発光管の発光を
停止する。
に用いたときの動作について説明する。カメラは被写体
が暗いことを検出するなどして、ストロボ撮影モードに
なると、そのモードを検出した、後述するカメラ制御回
路からの命令で充電を開始する。すなわち、カメラ制御
回路から発光制御回路２１を経た命令によって、充電回
路２５が動作して発光回路２３内のコンデンサに充電さ
れる。撮影者がシャッターボタンを押すと発光制御回路
２１は、トリガ回路２２に指令を出し、発光回路２３内
の発光管を発光させる。光量制御回路２４によって被写
体の明るさが十分であると判断した後、発光管の発光を
停止する。
【０００９】図１および図２は、本発明の実施例１のス
トロボ装置の閃光放電管の径方向の縦断面図であり、１
は光拡散素子、２は配光を制御するための光学プリズ
ム、３は円筒形状の閃光放電管、４は閃光放電管と同心
の略半円筒の反射傘、５は上述したストロボ回路を示
す。６はカメラ全体の動作を制御するカメラ制御回路、
７はカメラ制御回路６からの信号により光拡散素子１に
印加する電圧レベルを調整する電圧制御回路である。図
１および図２には、同時に閃光放電管３の内径中心部よ
り射出させた代表光線の軌跡も同時に示している。な
お、図１および図２では、後述する光学パネルと光学プ
リズムおよび光拡散素子との位置関係、および光線以外
のすべての光学系の構成および形状は同一である。
トロボ装置の閃光放電管の径方向の縦断面図であり、１
は光拡散素子、２は配光を制御するための光学プリズ
ム、３は円筒形状の閃光放電管、４は閃光放電管と同心
の略半円筒の反射傘、５は上述したストロボ回路を示
す。６はカメラ全体の動作を制御するカメラ制御回路、
７はカメラ制御回路６からの信号により光拡散素子１に
印加する電圧レベルを調整する電圧制御回路である。図
１および図２には、同時に閃光放電管３の内径中心部よ
り射出させた代表光線の軌跡も同時に示している。な
お、図１および図２では、後述する光学パネルと光学プ
リズムおよび光拡散素子との位置関係、および光線以外
のすべての光学系の構成および形状は同一である。
【００１０】以下に、光拡散素子１周辺の詳細な説明お
よびそのときの光線がどのような挙動を示すかを詳細に
説明する。１１、１２は屈折率ｎPの光学材料からなる
光学パネルであり、１３は、例えばスパッタリング法や
ＥｌｅｃｔｒｏｎＢｅａｍ法により形成されたＩＴＯの
ような透明導電性電極であり、光学パネル１１上に形成
されている。透明導電性電極１３上にレプリカ樹脂（大
日本印刷（株）製、型番Ｃ００１）を滴下し、ガラス板
で押しつけた後、１５分間ＵＶ照射を行い、厚さ２０μ
ｍ程度の透明な絶縁層１４を形成する。
よびそのときの光線がどのような挙動を示すかを詳細に
説明する。１１、１２は屈折率ｎPの光学材料からなる
光学パネルであり、１３は、例えばスパッタリング法や
ＥｌｅｃｔｒｏｎＢｅａｍ法により形成されたＩＴＯの
ような透明導電性電極であり、光学パネル１１上に形成
されている。透明導電性電極１３上にレプリカ樹脂（大
日本印刷（株）製、型番Ｃ００１）を滴下し、ガラス板
で押しつけた後、１５分間ＵＶ照射を行い、厚さ２０μ
ｍ程度の透明な絶縁層１４を形成する。
【００１１】透明導電性電極１３および絶縁層１４の屈
折率は光学的な干渉を防止するため、パネル１１の屈折
率ｎPと等しい事が望ましい。透明導電性電極１３、絶
縁層１４を形成したパネル１１、１２の間に、シリコー
ンオイルＴＳＦ４３７（東芝シリコーン（株）製）から
成る第１の液体１５および第１の液体１５に比重が等し
くなるように調整したＮａＣｌ水溶液（３．０ｗｔ％）
から成る電解質溶液１６を封入する。このとき絶縁層１
４上に、ディッピング法により、厚さ１００ｎｍ程度の
サイトップ（旭硝子（株）製）による疎水膜がアレイ状
に形成されていて上記第１の液体１５は、この疎水膜の
アレイ形状に倣って配置される。
折率は光学的な干渉を防止するため、パネル１１の屈折
率ｎPと等しい事が望ましい。透明導電性電極１３、絶
縁層１４を形成したパネル１１、１２の間に、シリコー
ンオイルＴＳＦ４３７（東芝シリコーン（株）製）から
成る第１の液体１５および第１の液体１５に比重が等し
くなるように調整したＮａＣｌ水溶液（３．０ｗｔ％）
から成る電解質溶液１６を封入する。このとき絶縁層１
４上に、ディッピング法により、厚さ１００ｎｍ程度の
サイトップ（旭硝子（株）製）による疎水膜がアレイ状
に形成されていて上記第１の液体１５は、この疎水膜の
アレイ形状に倣って配置される。
【００１２】光学パネル１１には、やはりアレイ状に負
のパワーを持った負レンズ群が、上記疎水膜上に載った
第１の液体１５に対応した位置に形成されている。上記
レンズ群をアレイ状に配置した理由は、一つ一つの液体
１５の光照射方向に対する高さが低いまま、広範囲の光
を拡散できるためである。第１の液体１５と電解質溶液
１６の比重は、±１０％以内の範囲で等しければよい。
封入する際には、第１の液体１５がパネル１２と接触し
ないようにする。封入した第１の液体１５、電解質溶液
１６が漏れないように、対向電極１７とガラス板等の封
止物１８で封止する。
のパワーを持った負レンズ群が、上記疎水膜上に載った
第１の液体１５に対応した位置に形成されている。上記
レンズ群をアレイ状に配置した理由は、一つ一つの液体
１５の光照射方向に対する高さが低いまま、広範囲の光
を拡散できるためである。第１の液体１５と電解質溶液
１６の比重は、±１０％以内の範囲で等しければよい。
封入する際には、第１の液体１５がパネル１２と接触し
ないようにする。封入した第１の液体１５、電解質溶液
１６が漏れないように、対向電極１７とガラス板等の封
止物１８で封止する。
【００１３】また、第１の液体１５は、シリコーンオイ
ルのように電解質溶液１６と混合しない液体である。第
１の液体１５の屈折率をｎB、電解質溶液１６の屈折率
ｎA、とすると、上記材質ではｎB＝１．４９、ｎA＝
１．３４であるため、第１の液体１５と電解質溶液１６
によって構成される光学部材は正のパワーを持つ正レン
ズとして作用する。すなわち、パネル１２を通った入射
光は、第１の液体１５と電解質溶液１６の界面で屈折、
集光する。
ルのように電解質溶液１６と混合しない液体である。第
１の液体１５の屈折率をｎB、電解質溶液１６の屈折率
ｎA、とすると、上記材質ではｎB＝１．４９、ｎA＝
１．３４であるため、第１の液体１５と電解質溶液１６
によって構成される光学部材は正のパワーを持つ正レン
ズとして作用する。すなわち、パネル１２を通った入射
光は、第１の液体１５と電解質溶液１６の界面で屈折、
集光する。
【００１４】また、本実施例では、光学パネル１１は負
のパワーを持つ負レンズとして作用する。したがって、
透明導電性電極１３およびニッケルから成る対向電極１
７に電圧を加えていない状態（図１）、つまりＶ＝０
（Ｖ）では、光学パネル１２を通ったストロボ照射光
は、第１の液体１５と電解質溶液１６の界面で屈折、集
光し、さらに負のパワーを持つ光学パネル１１によって
拡散され、最終的に光線は広がらない。そして、透明導
電性１３およびニッケルから成る対向電極１７に電圧を
加えると（図２）、つまりＶ＝Ｖ１になると、第１の液
体１５と電解質溶液１６の界面張力が変化し、電解質溶
液１６の曲率半径がより小さくなるため、光学パネル１
２を通ったストロボ照射光は、第１の液体１５と電解質
溶液１６の界面でより強く屈折、光学パネル１１近傍で
集光し、その結果、照射光は、図２のごとく拡散する。
のパワーを持つ負レンズとして作用する。したがって、
透明導電性電極１３およびニッケルから成る対向電極１
７に電圧を加えていない状態（図１）、つまりＶ＝０
（Ｖ）では、光学パネル１２を通ったストロボ照射光
は、第１の液体１５と電解質溶液１６の界面で屈折、集
光し、さらに負のパワーを持つ光学パネル１１によって
拡散され、最終的に光線は広がらない。そして、透明導
電性１３およびニッケルから成る対向電極１７に電圧を
加えると（図２）、つまりＶ＝Ｖ１になると、第１の液
体１５と電解質溶液１６の界面張力が変化し、電解質溶
液１６の曲率半径がより小さくなるため、光学パネル１
２を通ったストロボ照射光は、第１の液体１５と電解質
溶液１６の界面でより強く屈折、光学パネル１１近傍で
集光し、その結果、照射光は、図２のごとく拡散する。
【００１５】またＶ＝０からＶ１まで第１の液体１５と
電解質溶液１６によって構成される光学部材は徐々に形
状が変化するため、レンズとしてのパワーもそれに倣っ
て徐々に変化する。本実施例においては加える電圧を上
げていくと、より正のパワーを持つ正レンズとして作用
する。したがって、実際のストロボ撮影時は、カメラ制
御回路６からの信号により電圧制御回路７から供給され
る光拡散素子１の駆動電圧を変化させることで、それぞ
れ図１および図２のごとく望遠撮影に適した照射角ある
いは広角撮影に適した照射角、あるいはその中間画角で
の撮影に適した照射角でのストロボ撮影が実現できる。
電解質溶液１６によって構成される光学部材は徐々に形
状が変化するため、レンズとしてのパワーもそれに倣っ
て徐々に変化する。本実施例においては加える電圧を上
げていくと、より正のパワーを持つ正レンズとして作用
する。したがって、実際のストロボ撮影時は、カメラ制
御回路６からの信号により電圧制御回路７から供給され
る光拡散素子１の駆動電圧を変化させることで、それぞ
れ図１および図２のごとく望遠撮影に適した照射角ある
いは広角撮影に適した照射角、あるいはその中間画角で
の撮影に適した照射角でのストロボ撮影が実現できる。
【００１６】［実施例２］図４および図５は、本発明の
実施例２に関わる光拡散素子とそれを用いた照明装置の
断面図である。図１および図２と同じ部材に関しては説
明を省略する。３１は屈折率ｎｐからなる光学パネルで
あり、透明導電性電極１３、絶縁層１４を形成したパネ
ル３１とパネル１２の間に、シリコーンオイルＫＦ９６
−１ｃｓ（信越化学工業（株）製）から成る第１の液体
３５および第１の液体３５に比重が等しくなるように調
整し、ＮａＣｌやＮａ2ＳＯ4などのような、電解質を溶
かし込んだトリエチレングリコール水溶液から成る電解
質溶液３６を封入する。このとき絶縁層１４上に、疎水
膜がアレイ状に形成されていて上記第１の液体３５は、
この疎水膜上に配置されるのは実施例１と同様である。
実施例２に関わる光拡散素子とそれを用いた照明装置の
断面図である。図１および図２と同じ部材に関しては説
明を省略する。３１は屈折率ｎｐからなる光学パネルで
あり、透明導電性電極１３、絶縁層１４を形成したパネ
ル３１とパネル１２の間に、シリコーンオイルＫＦ９６
−１ｃｓ（信越化学工業（株）製）から成る第１の液体
３５および第１の液体３５に比重が等しくなるように調
整し、ＮａＣｌやＮａ2ＳＯ4などのような、電解質を溶
かし込んだトリエチレングリコール水溶液から成る電解
質溶液３６を封入する。このとき絶縁層１４上に、疎水
膜がアレイ状に形成されていて上記第１の液体３５は、
この疎水膜上に配置されるのは実施例１と同様である。
【００１７】光学パネル３１には、やはりアレイ状に、
正のパワーを持った正レンズ群が、上記疎水膜上に載っ
た第１の液体３５に対応した位置に形成されている。第
１の液体３５と電解質溶液３６の比重は、±１０％以内
の範囲で等しければよい。封入する際には、第１の液体
３５がパネル１２と接触しないようにする。封入した第
１の液体３５、電解質溶液３６が漏れないように、対向
電極１７とガラス板等の封止物１８で封止する。また、
第１の液体３５は、シリコーンオイルのように電解質溶
液３６と混合しない液体である。第１の液体３５の屈折
率をｎB、電解質溶液３６の屈折率ｎA、とすると、上記
材質ではｎB＝１．３８２、ｎA＝１．４５６１であるた
め、第１の液体３５と電解質溶液３６によって構成され
る光学部材は負のパワーを持つ負レンズとして作用す
る。すなわちパネル１２を通った照射光は，第１の液体
３５と電解質溶液３６の界面で屈折、拡散する。
正のパワーを持った正レンズ群が、上記疎水膜上に載っ
た第１の液体３５に対応した位置に形成されている。第
１の液体３５と電解質溶液３６の比重は、±１０％以内
の範囲で等しければよい。封入する際には、第１の液体
３５がパネル１２と接触しないようにする。封入した第
１の液体３５、電解質溶液３６が漏れないように、対向
電極１７とガラス板等の封止物１８で封止する。また、
第１の液体３５は、シリコーンオイルのように電解質溶
液３６と混合しない液体である。第１の液体３５の屈折
率をｎB、電解質溶液３６の屈折率ｎA、とすると、上記
材質ではｎB＝１．３８２、ｎA＝１．４５６１であるた
め、第１の液体３５と電解質溶液３６によって構成され
る光学部材は負のパワーを持つ負レンズとして作用す
る。すなわちパネル１２を通った照射光は，第１の液体
３５と電解質溶液３６の界面で屈折、拡散する。
【００１８】本実施例では、光学パネル３１は正のパワ
ーを持つ正レンズとして作用するから、透明導電性電極
１３およびニッケルから成る対向電極１７に電圧を加え
ていない状態（図４）、つまりＶ＝０（Ｖ）では、光学
パネル１２を通ったストロボ照射光は，第１の液体３５
と電解質溶液３６の界面で屈折、拡散し、さらに正のパ
ワーを持つ光学パネル３１によって集光され、最終的に
光線は広がらず図４のごとく望遠撮影に適した照射角で
ストロボ撮影される。
ーを持つ正レンズとして作用するから、透明導電性電極
１３およびニッケルから成る対向電極１７に電圧を加え
ていない状態（図４）、つまりＶ＝０（Ｖ）では、光学
パネル１２を通ったストロボ照射光は，第１の液体３５
と電解質溶液３６の界面で屈折、拡散し、さらに正のパ
ワーを持つ光学パネル３１によって集光され、最終的に
光線は広がらず図４のごとく望遠撮影に適した照射角で
ストロボ撮影される。
【００１９】そして、透明導電性１３およびニッケルか
ら成る対向電極１７に電圧を加えると（図５）、つまり
Ｖ＝Ｖ１になると、第１の液体３５と電解質溶液３６の
界面張力が変化し、電解質溶液３６の曲率半径がより小
さく負のパワーが増大するため、光学パネル１２を通っ
たストロボ照射光は、第１の液体３５と電解質溶液３６
の界面でより強く屈折、拡散し、その結果、照射光は、
図５のごとく拡散して広角撮影に適した照射角でストロ
ボ撮影される。中間画角での撮影に適した照射角でのス
トロボ撮影も、実施例１と同様にカメラ制御回路６から
の信号により電圧制御回路７から供給される光拡散素子
１への駆動電圧を変化させることで実現できる。
ら成る対向電極１７に電圧を加えると（図５）、つまり
Ｖ＝Ｖ１になると、第１の液体３５と電解質溶液３６の
界面張力が変化し、電解質溶液３６の曲率半径がより小
さく負のパワーが増大するため、光学パネル１２を通っ
たストロボ照射光は、第１の液体３５と電解質溶液３６
の界面でより強く屈折、拡散し、その結果、照射光は、
図５のごとく拡散して広角撮影に適した照射角でストロ
ボ撮影される。中間画角での撮影に適した照射角でのス
トロボ撮影も、実施例１と同様にカメラ制御回路６から
の信号により電圧制御回路７から供給される光拡散素子
１への駆動電圧を変化させることで実現できる。
【００２０】実施例１および実施例２によると、印加電
圧の出力を制御して前記第１の液体と前記第２の液体と
の界面形状を変化させ、光を拡散させるようにした光拡
散素子を構成し、この光拡散素子を用いて機械的移動部
のない小型で耐久性に優れたズームストロボ装置を実現
することができる。また、前記光拡散素子において第１
の液体または第２の液体の少なくとも一方を、複数アレ
イ状に配置することにより、一つ一つの液滴レンズの高
さを低くすることができ、この光拡散素子を用いて薄型
で広範囲の被写体に対してストロボ照射でき、小型で耐
久性に優れたズームストロボ装置を実現することができ
る。また、光学部材が光源に対して少なくとも一方向に
正のパワーを持つ正レンズとして作用し、または負のパ
ワーを持つ負レンズとして作用するように構成した光拡
散素子を用いることにより、簡単な構成で広角から望遠
まで照射角を可変としたストロボ装置を実現することが
できる。
圧の出力を制御して前記第１の液体と前記第２の液体と
の界面形状を変化させ、光を拡散させるようにした光拡
散素子を構成し、この光拡散素子を用いて機械的移動部
のない小型で耐久性に優れたズームストロボ装置を実現
することができる。また、前記光拡散素子において第１
の液体または第２の液体の少なくとも一方を、複数アレ
イ状に配置することにより、一つ一つの液滴レンズの高
さを低くすることができ、この光拡散素子を用いて薄型
で広範囲の被写体に対してストロボ照射でき、小型で耐
久性に優れたズームストロボ装置を実現することができ
る。また、光学部材が光源に対して少なくとも一方向に
正のパワーを持つ正レンズとして作用し、または負のパ
ワーを持つ負レンズとして作用するように構成した光拡
散素子を用いることにより、簡単な構成で広角から望遠
まで照射角を可変としたストロボ装置を実現することが
できる。
【００２１】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、エレクトロウエッティング現象を利用して、光を広
範囲で拡散、変化させることが可能な光拡散素子を構成
することができ、この光拡散素子を用いることにより広
範囲の被写体に対してストロボ照射でき、薄型・小型で
耐久性のあるストロボ装置を実現することができる。
ば、エレクトロウエッティング現象を利用して、光を広
範囲で拡散、変化させることが可能な光拡散素子を構成
することができ、この光拡散素子を用いることにより広
範囲の被写体に対してストロボ照射でき、薄型・小型で
耐久性のあるストロボ装置を実現することができる。
【図１】本発明の実施例１に関わるストロボ装置（Ｖ＝
０の状態）の断面図である。
０の状態）の断面図である。
【図２】本発明の実施例１に関わるストロボ装置（Ｖ＝
Ｖ１の状態）の断面図である。
Ｖ１の状態）の断面図である。
【図３】本発明の実施例１に関わるストロボ回路図であ
る。
る。
【図４】本発明の実施例２に関わるストロボ装置（Ｖ＝
０の状態）の断面図である。
０の状態）の断面図である。
【図５】本発明の実施例２に関わるストロボ装置（Ｖ＝
Ｖ１の状態）の断面図である。
Ｖ１の状態）の断面図である。
【図６】エレクトロウエッティング現象を説明するため
の電圧印加前、電圧印加後の変化を示す図である。
の電圧印加前、電圧印加後の変化を示す図である。
１：光拡散素子 ２：光学プリズム ３：閃光放電管 ４：反射傘 ５：ストロボ回路 ６：カメラ制御回路 ７：電圧制御回路 １１：光学パネル １２：光学パネル １３：透明導電性電極 １４：絶縁層 １５：第１の液体 １６：第２の液体（電解質溶液） １７：対向電極 １８：封止物 ３１：光学パネル ３５：第１の液体 ３６：第２の液体（電解質溶液）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川浪 英利子 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H042 BA01 BA15 BA18 2H053 BA84 CA12 CA13 CA44 3C059 AA02 AB00 DA01 DB01
Claims (12)
- 【請求項１】光を拡散させる光拡散素子であって、第１
の屈折率を有する第１の液体と第２の屈折率を有する第
２の液体とによって光学部材を形成し、印加電圧の出力
を制御して前記第１の液体と前記第２の液体との界面形
状を変化させ、光を拡散させる構成を有することを特徴
とする光拡散素子。 - 【請求項２】前記第１の液体または第２の液体の少なく
とも一方が、複数アレイ状に配置されていることを特徴
とする請求項１に記載の光拡散素子。 - 【請求項３】前記光学部材が、光源に対して少なくとも
一方向に正のパワーを持つ正レンズとして作用し、また
は負のパワーを持つ負レンズとして作用する構成を有す
ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光
拡散素子。 - 【請求項４】前記第２の液体が電解質溶液からなり、前
記第１の液体が所定の屈折率を有する第１のパネルと所
定の屈折率を有する第２のパネルとで形成された液室内
に、前記第２の液体である電解質溶液を介して前記第２
のパネルと接触しないようにして、前記液室内に封止さ
れていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項
に記載の光拡散素子。 - 【請求項５】前記第１の液体が前記第１のパネル上の第
１の電極上に形成された絶縁層上に配置され、前記第１
の電極の対向電極である第２の電極が、前記第２の液体
と導通するように配されていることを特徴とする請求項
４に記載の光拡散素子。 - 【請求項６】前記第１のパネルの屈折率が、前記第１の
電極および前記絶縁層の屈折率と等しいことを特徴とす
る請求項４または請求項５に記載の光拡散素子。 - 【請求項７】前記第１の電極上に形成された絶縁層上に
は、疎水膜がアレイ状に形成され、該疎水膜のアレイ状
に倣って前記第１の液体がアレイ形状に配置されている
ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の光拡
散素子。 - 【請求項８】前記第１のパネルにおける前記アレイ形状
に配置されている第１の液体との対応位置には、レンズ
群がアレイ状に形成されていることを特徴とする請求項
４〜７のいずれか１項に記載の光拡散素子。 - 【請求項９】前記第１の液体と前記第２の液体である電
解質溶液とは、混合しない液体であることを特徴とする
請求項４〜８のいずれか１項に記載の光拡散素子。 - 【請求項１０】前記第１の液体と前記第２の液体である
電解質溶液とは、その比重が略等しいことを特徴とする
請求項１〜９のいずれか１項に記載する光拡散素子。 - 【請求項１１】前記第１の液体と前記第２の液体である
電解質溶液とは、その屈折率差が０．０５以上あること
を特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光
拡散素子。 - 【請求項１２】光を拡散する光拡散素子を有するストロ
ボ装置において、前記光拡散素子を請求項１〜１１のい
ずれか１項に記載の光拡散素子で構成したことを特徴と
するストロボ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11169421A JP2000356708A (ja) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | 光拡散素子および該光拡散素子で構成したストロボ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11169421A JP2000356708A (ja) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | 光拡散素子および該光拡散素子で構成したストロボ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000356708A true JP2000356708A (ja) | 2000-12-26 |
Family
ID=15886290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11169421A Pending JP2000356708A (ja) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | 光拡散素子および該光拡散素子で構成したストロボ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000356708A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002350939A (ja) * | 2001-05-29 | 2002-12-04 | Canon Inc | 照明装置および撮影装置 |
| WO2006061753A1 (en) | 2004-12-09 | 2006-06-15 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Illumination system |
| WO2007094259A1 (ja) | 2006-02-13 | 2007-08-23 | Sony Corporation | 光学素子およびレンズアレイ |
| WO2008007797A1 (fr) | 2006-07-10 | 2008-01-17 | Sony Corporation | Agencement de lentilles |
| JP2008040455A (ja) * | 2006-07-10 | 2008-02-21 | Sony Corp | レンズアレイ |
| JP2008107725A (ja) * | 2006-10-27 | 2008-05-08 | Fujifilm Corp | 撮影装置 |
| EP2108983A2 (en) | 2008-04-08 | 2009-10-14 | Sony Corporation | Optical device, illumination apparatus, and camera |
| US7701642B2 (en) | 2005-12-02 | 2010-04-20 | Sony Corporation | Liquid lens |
| US8231249B2 (en) | 2007-09-05 | 2012-07-31 | Sony Corporation | Lighting system |
| US8416504B2 (en) | 2010-04-16 | 2013-04-09 | Sony Corporation | Optical device and housing |
| US8823864B2 (en) | 2007-06-28 | 2014-09-02 | Sony Corporation | Image capturing apparatus and associated methodology for auto-focus and facial detection |
-
1999
- 1999-06-16 JP JP11169421A patent/JP2000356708A/ja active Pending
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002350939A (ja) * | 2001-05-29 | 2002-12-04 | Canon Inc | 照明装置および撮影装置 |
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| WO2008007797A1 (fr) | 2006-07-10 | 2008-01-17 | Sony Corporation | Agencement de lentilles |
| KR101426970B1 (ko) | 2006-07-10 | 2014-08-06 | 소니 주식회사 | 렌즈 어레이 |
| EP2503362A1 (en) | 2006-07-10 | 2012-09-26 | Sony Corporation | Liquid lens array |
| JP2008040455A (ja) * | 2006-07-10 | 2008-02-21 | Sony Corp | レンズアレイ |
| EP2503363A1 (en) | 2006-07-10 | 2012-09-26 | Sony Corporation | Lens array |
| JP2008107725A (ja) * | 2006-10-27 | 2008-05-08 | Fujifilm Corp | 撮影装置 |
| US8823864B2 (en) | 2007-06-28 | 2014-09-02 | Sony Corporation | Image capturing apparatus and associated methodology for auto-focus and facial detection |
| US8231249B2 (en) | 2007-09-05 | 2012-07-31 | Sony Corporation | Lighting system |
| US7853139B2 (en) | 2008-04-08 | 2010-12-14 | Sony Corporation | Optical device, illumination apparatus, and camera |
| EP2108983A3 (en) * | 2008-04-08 | 2010-08-11 | Sony Corporation | Optical device, illumination apparatus, and camera |
| JP2009251339A (ja) * | 2008-04-08 | 2009-10-29 | Sony Corp | 光学装置、照明装置、及び、カメラ |
| EP2108983A2 (en) | 2008-04-08 | 2009-10-14 | Sony Corporation | Optical device, illumination apparatus, and camera |
| US8416504B2 (en) | 2010-04-16 | 2013-04-09 | Sony Corporation | Optical device and housing |
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