JP2650120B2 - 液晶シャッタ - Google Patents

液晶シャッタ

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JP2650120B2
JP2650120B2 JP3159785A JP15978591A JP2650120B2 JP 2650120 B2 JP2650120 B2 JP 2650120B2 JP 3159785 A JP3159785 A JP 3159785A JP 15978591 A JP15978591 A JP 15978591A JP 2650120 B2 JP2650120 B2 JP 2650120B2
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泰造 桧垣
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶物質を透明基板に
封止して電気信号により光の透過量を制御する液晶シャ
ッタに関する。
【0002】
【従来の技術】透明電極が形成されたガラス等の透明基
板の間に液晶物質を封入し、透明電極に印加する電圧を
ONーOFFすることにより光を透過させたり、遮断す
る液晶シャッタは、光を確実に遮断しようとすると液晶
層を厚くしなければならず、印加すべき電圧が大きくな
ったり、応答速度が低下するなどの問題がある。このよ
うな問題を解消するため、通常液晶層を薄く構成した液
晶シャッタ素子板を複数枚積層して使用することも考え
られている。
【0003】
【解決しようとする課題】このような積層構造を採る
と、応答速度の高速化と駆動電圧の定電圧化を図ること
ができる反面、複数の液晶シャッタ素子板を一体化する
ために枠材により固定する必要するがあり、製造に手間
が掛るという新たな問題がある。本発明はこのような問
題に鑑みてなされたものであって、その目的とするとこ
ろは枠材などの特別な固定具を必要とすることなく複数
の液晶シャッタ素子板を一体化することができる新規な
液晶シャッタを提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】このような問題を解決す
るために本発明においては、表面に透明電極を備えた透
明基板を一定の間隙でもって前記透明電極が対向するよ
うに2枚配置して、電圧の印加により光透過性が変化す
る液晶物質を前記間隙に封入してなる液晶シャッタ素子
板を複数枚積層してなる液晶シャッタにおいて、液晶シ
ャッタ素子板を、その各透明電極に接続する外部引出し
端子を相対向する側面から液晶シャッタ素子板の平面と
平行に外方に突出して延設させ、かつ液晶シャッタ素子
板を重ね合せたとき同一側面側の外部引出し端子が略上
下関係の位置となるように構成するとともに、液晶シャ
ッタ素子板を複数枚積層して同一側面側で上下関係で位
している外部引出し端子同士を固化性導電接着剤だけ
で接続してなるものである。
【0005】
【実施例】そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例
に基づいて説明する。図1は本発明の一実施例を示すも
のであって、図中符号1、1、1は、それぞれ液晶シャ
ッタ素子板で、図2に示したように一方のガラス板2の
表面には透孔領域と遮光領域を区分し、透過窓を形成す
る部分には透明電極4aを、また遮光域を形成する部分
には透明電極もしくは金属材からなる電極4bを、また
他方のガラス基板3の表面には共通電極となる透明電極
5を形成した基板6、7をスペーサを介して一定の間隙
となるように透明電極側を対向させ、この間隙に液晶物
質を充填して周囲を高分子材料で封止し、さらに各ガラ
ス基板6、7の表面には偏光子、及び検光子として機能
するフィルム状の偏光板8、9を貼着して液晶シャッタ
素子板に纏め上げられている。
【0006】各液晶シャッタ素子板1、1、1は、共通
電極5と透過窓を形成する透明電極4aに付勢信号を印
加するために、金属線材などの液晶シャッタ素子板同士
を固定するに足る強度を備えた導電性材料からなる外部
引出し端子10、11が接着剤等により基板6、7に固
着され、その一端が各基板6、7の透明電極4a、5に
電気的にも接続されている。これら外部引出し端子1
0、11は、透明電極4a、5に印加する励起信号の極
性に対応させて基準位置、例えば基板6、7のエッジか
ら一定の距離となるようにガラス基板6、7の対向する
辺に配置されている。
【0007】このように構成された液晶シャッタ素子板
1、1、1を複数枚組合せて使用する場合には、図1に
示したように同一極となる外部引出し端子10、10、
10、及び11、11、11がそれぞれ上下関係となる
ように液晶シャッタ素子板1、1、1を重ね合わせ、上
下関係にある外部引出し端子10、10、10、及び1
1、11、11を半田12、13により相互間を接着す
る。また必要に応じて側部に接着剤等を塗布するという
簡単な作業で、側部からの光の入射を確実に阻止し、液
晶シャッタ素子板相互を一層確実に固定することができ
る。
【0008】これにより、各液晶シャッタ素子板1、
1、1の同一極の電極10、10、10、及び11、1
1、11がそれぞれ電気的に並列接続されるとともに、
ハンダ12、13を介してその両側を機械的に固定され
る。この結果、外部引出し端子10、10、10、及び
11、11、11は弾力性を備えているから、温度変化
等により各液晶シャッタ素子板1、1、1の厚みが変化
したとしても外部端子10、10、10、及び11、1
1、11の弾力により無理な力が吸収され、破損などの
事故を防止することができる。なお、この実施例におい
ては遮光域をも液晶物質により形成するようにしている
が、光透過窓の形状に合せた窓を形成した遮光板を一方
の面に貼着するようにしても同様の作用を奏することは
明らかである。
【0009】図3は、前述した液晶シャッタを用いた雷
観測装置の一実施例を示すものであって、図中符号20
は、市販のモータドライブ機能を備えたスチールカメラ
で、カメラ筺体21の一側にレンズ22とメカニカルシ
ャッタ23を備え、また他側の焦点位置にロールフィル
ム24をセットできるように構成され、筺体底部に取り
付けられたモータドライブ機構25により、フィルム2
4の巻上げを行なうように構成されている。30は前述
の液晶シャッタで、レンズ開口の前面に遮光状態を維持
するようにセットされ、後述する制御装置31により駆
動される液晶シャッタ駆動回路34からの駆動信号を信
号線により受けるようになっている。31は前述の制
御装置で、光電検出器や電界強度検出器、電磁波検出器
などの雷検出手段32からの雷検知信号、及び露出計3
3からの信号が入力しており、常時はフィルム24が感
光しない程度の透明度となるレベルの駆動信号を液晶シ
ャッタ30に印加し、また雷検知信号が出力された場合
には露出計33からの信号に基づいて撮影可能な透明度
となるレベルの駆動信号を液晶シャッタ30に印加し、
さらに一連の雷現象に十分な時間、例えば200ミリ秒
が経過した時点でモータドライブ機構25を駆動してフ
ィルム24を巻上げさせて次の撮影に備えるようにプロ
グラムされている。
【0010】この実施例において、スチールカメラ20
のメカニカルシャッタ23を常時開放させた状態でセッ
トする。制御装置31は、露出計33からの信号により
フィルム24が露光を受けない程度の光透過性となる信
号レベルを演算し、液晶シャッタ駆動回路34により液
晶シャッタ30に電圧を印加する。これにより、図4に
示したように完全な遮光状態からフィルムが感光しない
程度の透明度D0に光透過性を変化させるに要する時間
ΔT0を要するすることなく、時間ΔT1ーΔT0で撮影
に必要な透明度D1に到達することが可能となる。
【0011】この状態で雷検出手段32により雷発生が
検出されると、制御装置31は、露出計33からの信号
により雷を撮影できる程度の透明度となるレベルの駆動
信号を液晶シャッタ駆動回路34から液晶シャッタ30
に供給する。前述したように液晶シャッタ30は、フィ
ルム24が露光しない程度に予め光透過性が上げられて
いるので、雷現象を撮影するのに必要な透明度となるま
での時間が、ΔT0だけ短縮され、この結果、液晶シャ
ッタ自身の高速動作とあいまって現象発生の可及的初期
から現象を撮影することが可能となる。撮影開始時点か
ら予め設定された時間、例えば200ミリ秒が経過する
と、制御装置31は液晶シャッタ30に印加する電圧を
フィルム24が感光しない程度の値まで低下させ、次い
でモータドライブ機構25を作動させてフィルム24を
巻上げさせて次の雷の撮影に備える。
【0012】なお、この実施例においては液晶シャッタ
の外部に設けた露出計からの信号により、フィルムが感
光しない程度に光透過性を予め上げるようにしている
が、図5に示したように液晶シャッタ40がカメラにセ
ットされたとき、フィルム側となる面にフォトダイオー
ド等の光検出素子41を造り付けておき、光検出素子か
らの信号がフィルムを感光させない程度のレベルとなる
ように液晶シャッタ駆動信号のレベルを調節するように
してもよい。この実施例によれば、温度等により光透過
性が変化した場合にもフィルムが感光しない限界の遮光
性を確実に維持することができる。
【0013】図6は、本発明の第2実施例を示すもの
で、図中符号50、50、50、及び51、51、51
は、それぞれ図2に示したような構造を取る液晶シャッ
タ素子板52、52、52に設けられた外部引出し端子
で、この実施例においては「L」字状に曲げられて、先
端部側が液晶シャッタ素子板52、52、52の平面に
対してほぼ垂直となるように配置されている。この実施
例によれば、隣接する液晶シャッタの外部引出し端子同
士が十分な長さで重なるから、確実に固定することがで
きる。なお、この実施例においては各極の外部引出し端
子を入射方向と出射方向となるように曲げているが、同
一方向に曲げるようにしても同様の作用を奏することは
明らかである。
【0014】図7は、画像処理装置などの照明装置に適
用したもので、一方のガラス基板には共通の透明電極
を、また他方のガラス基板には複数の領域を分割するよ
うに相互間に電気的に絶縁された透明電極を形成し、独
立した透過領域61、62、63、64を構成するとと
もに、透過領域の透明度を制御する各透明電極には前述
したようなガラス基板に固定された外部引出し端子6
5、66、67、68を接続して構成されている。な
お、図中符号69、70は共通電極に接続する外部引出
し端子を示す。このように構成された液晶シャッタ素子
板を、複数枚重ねると、各液晶シャッタ素子板の透過領
域61、62、63、64が重なり合うとともに、各引
出し端子65乃至70も重なり合う。この状態で、前述
したように重なり合う外部電極同士を半田等により接続
すると、各透明電極が並列接続されるとともに、液晶シ
ャッタ素子板が相互に固定されることになる。
【0015】このような液晶シャッタは、光源と被写体
との間に配置して、光源を点灯させた状態で、透過領域
61、62、63、64の電極に印加する駆動印加を制
御することにより被写体の照明領域をきめ細かく調整す
ることができ、精密な画像解析が可能となる。この実施
例によれば、比較的大きな透過窓を要求される液晶シャ
ッタであっても、基板の四方に引出し電極を配置するこ
とができるから、機械的に強固な固定を得ることができ
る。なお、上述した実施例においては外部引出し端子相
互を半田により固定しているが、硬化性の導電接着剤を
用いても同様の効果を奏することは明らかである。
【0016】
【発明の効果】以上、説明したように本発明において
は、液晶シャッタ素子板を、その各透明電極に接続する
外部引出し端子を相対向する側面から液晶シャッタ素子
板の平面と平行に外方に突出して延設させ、かつ液晶シ
ャッタ素子板を重ね合せたとき同一側面側の外部引出し
端子が略上下関係の位置となるように構成するととも
に、液晶シャッタ素子板を複数枚積層して同一側面側で
上下関係で位置している外部引出し端子同士を固化性導
電接着剤だけで接続したので、複数の液晶シャッタ素子
両側からその平面と平行に外方に突出するように延
設された外部引出し端子を同士を導電接着剤だけで接続
して一体化することができるとともに、外部引出し端子
同士を固定するための他の部材を用いることなく、機械
的固定と電気的接続とを1つの工程で済ませることがで
きて製造工程の簡素化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す側面図である。
【図2】液晶シャッタ素子板の一実施例を示す斜視図で
ある。
【図3】本発明の液晶シャッタを利用した雷観測装置の
一実施例を示す構成図である。
【図4】同上装置における液晶シャッタの動作を示す線
図である。
【図5】高速現象撮影に適した液晶シャッタの一実施例
を示す側面図である。
【図6】本発明の他の実施例を示す側面図である。
【図7】本発明を画像解析装置用光源シャッタに適用す
る場合の一実施例を示す正面図である。
【符号の説明】
1 液晶シャッタ素子板 10、11 外部引出し端子 12、13 導電性接着部

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面に透明電極を備えた透明基板を一定
    の間隙でもって前記透明電極が対向するように2枚配置
    して、電圧の印加により光透過性が変化する液晶物質を
    前記間隙に封入してなる液晶シャッタ素子板を複数枚積
    層してなる液晶シャッタにおいて、
    前記液晶シャッタ
    素子板を、その各透明電極に接続する外部引出し端子を
    相対向する側面から液晶シャッタ素子板の平面と平行に
    外方に突出して延設させ、かつ液晶シャッタ素子板を重
    ね合せたとき同一側面側の前記外部引出し端子が略上下
    関係の位置となるように構成するとともに、前記液晶シ
    ャッタ素子板を複数枚積層して同一側面側で上下関係で
    位置している前記外部引出し端子同士を固化性導電接着
    だけで接続してなる液晶シャッタ。
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