JPS61110126A - 液晶使用のストロボ装置 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は立体的な藏影像を可能にする等、種々の照明モ
ードに設定可能とする液晶使用のストロボ装置に関する
。

［発明の技術的背景とその問題点］ 一般のストロボ装置は例えばカメラレビュー１９８４、
　Ｎｏ、３３　ＰＰ７６−７９にあるように、使用され
るカメラの撮影レンズによって、フィルムに撮像される
範囲を均一に照明できるようにしである。しかし、この
場合には陰影が少く、凹凸のはつきりしない平面状の撮
影像になるため、ストロボ装置の向きを変えて周囲の壁
面で反射させて、斜めからの照明状態で撮影できるよう
にしたものがある。

しかし、′この場合、反射面が平坦であることが望まれ
るため、使用場所が制約される。又、照明光を直接撮影
光と反射撮影光とに分割できないので、単一のストロボ
装置では撮影条件が非常に制約されてしまう。又、直接
照明による撮影の場合でも開数させた光と開数させない
光とで照明することによって、所゛望とする立体的Ｉｌ
ｌ！影像を得ることができる場合があるが、従来の単一
のストロボ装置ではこのような照明モードを実現できな
いという欠点がある。

［発明の目的］ 本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、１彰
のある立体的なｉ影像を可能にする等、種々の照明モー
ドに設定可能とする液晶使用のストロボ装置を提供する
ことを目的とする。

［発明の概要］ 本発明はストロボ放電管の閃光を被写体等に出射する照
明光学系にセルに゛封入された液晶を用いると共に、該
液晶には複数に区分された電極によって、区分された電
極間の液晶部分ごとに光学的特性を可変υ１１１１可能
にして、所望の照明モードを選択設定できるようにしで
ある。

［発明の実施例］ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図及び第２図は本発明の第１実施例に係り、第１図
は第１実施例の構成を示し、第２図は第１実施例をカメ
ラに装着した正面図を示す。

第１実施例のストロボ装置１はストロボ放電管２と、こ
のストロボ放電管２を瞬間的に発光させる（ストロボ）
駆動回路３と、ストロボ放電管２の閃光を反射する反射
鏡４と、該反射鏡４で反射された光を被写体側に出射す
る照明光学系を形成する液晶レンズ５と、照明モードの
選択手段としての（液晶レンズ５への）印加電圧選択回
路６とから構成されている。

上記照明光学系を形成する液晶レンズ５は、両面を鋸歯
状のフレネル構造にした透明板８と、この両面に対向し
た凸レンズ９．１０との間にスペーサ１１．１２を介装
して形成したセル内に液晶１３．１４を封入し、フレー
ム１５を介して反射鏡４の開口−に固定している。

上記透明板８におけるフレネル状の各面には全面にわた
る透明電極８ａ、８ｂが形成され、これら各電極８ａ、
　８ｂに対向する凸レンズ９：１０の各内側の面にも透
明電極９ａ＋　、９ａ２　：　１０ｂ１．１０ｂ２が形
成されている。

上記各電極９ａ３＋　９８２：　１０ｂ＋　、１０ｂ２
は第１図で左右方向に２等分するように区分して形成さ
れている。しかして、例えば内側の全面電極８ａ、８ｂ
は互いに導通されて接地され、一方、他方の非アース側
の各電極９ａ＋　、９ａ２　：１０ｂ＋　、１０ｂ２に
おける左側及び右側の各電極９ａ＋　、１０ｂ１　；９
ａ２，１０ｂ２も互いに導通され、それぞれ印加電圧選
択回路６における各選択スイッチＳＷ１．８Ｗ２のロー
タリー接点Ｓ＋　、８２にそれぞれ接続されている。各
選択スイッチＳＷ＋　、ＳＷ２は各ロータリー接点３１
゜Ｓ２を例えば６個の接点Ａ１．Ａ２　、・・・、Ａｓ
における任意の接点Ａｉ　　（ｉ−１，２，・・・、６
）と択一的にそれぞれ導通（オン）させることができる
ようにしである。各接点Ａ１．・・・、Ａａは分圧用の
直列抵抗Ｒ１，Ｒ２、・・・、Ｒｙにおける抵抗Ｒ１と
Ｒ２，Ｒ２とＲ３，・・・、ＲｓとＲ７との各接続点に
接続され、Ｄ　Ｃ／Ａ　Ｃコンバータ１７のＡＣｆｆｉ
圧が分圧して印加されるようにしである。

このＤＣ／ＡＣコンバータ１７は、電池１８のＣＤＩ圧
がスイッチＳＷを介して印加され、該ＤＣ電圧を適当な
周波数で適宜値のＡＣ電圧として出力するものである。

ところで、上記液晶レンズ５における透明板８の両側の
セル内に封入された液晶１３．１４には、同一特性のネ
マチック液晶等が用いられ、且つそれらの光軸が矢印Ａ
、Ｂで示すようにお互いに直交するようｒｕｂｂ　ｉ　
ｎｇ等の配向処理がされており、且つこれらＡ、Ｂの方
向は液晶レンズ５の光軸と直交させてあり、偏光板を使
用する必要のない焦点距離可変レンズが構成されている
。

即ち、入射光が互いに直交する２つの偏光成分すなわち
第１図の液晶１３（の液晶分子）の配向方向と液晶１４
（の液晶分子）の配向方向に分解することができる。ま
ず、入射光の一成分である液晶１３の配向方向と平行な
偏光成分が液晶レンズ５に入射した場合を考える。この
光線成分は液晶１３に対して、異常光線となる。したが
って、この状態で液晶１３（の両側の電極８ａと９ａｔ
又は９ａ２）に電圧を印加すると、液晶分子は電圧に応
じて、徐々に電極８ａに垂直な方向に向きを変えるので
異常光線成分に対して液晶１３のみかけの屈折率は異常
光に対する値から常光に対する値まで連続的に変化し、
焦点距離可変の効果をうけることができる。この液晶１
３に対しての異常光成分は液晶１４では常光成分となる
ため、みかけの屈折率は変化せず焦点距離可変の効果を
うけない。したがって、そのまま直進する。一方、もう
一方の入射光成分である液晶１３で常光に相当する成分
は該液晶１３ではみかけの屈折率は変化せず、焦点距離
可変の効果をうけないが、液晶１４では異常光に相当す
る成分となるため前記液晶１３に異常光が入射した場合
と同様に、印加される電圧に応じてみかけの屈折率は変
化し、焦点距離可変の効果を受けることになる。液晶１
３および１４は同じ電圧を印加すれば互いに等しい焦点
距離可変の効果を及ぼすことになる。したがって、２枚
の焦点距離可変レンズの光軸方向と互いに直交するよう
に重ねることにより、あらゆる方向の偏光に対しても焦
点距離可変のレンズとして動作することになり、偏光板
を使用することなく入射光の偏光方向に無関係に焦点距
離を可変できるレンズが実現されている。

尚、上記ストロボ装置１は、第２図に示すようにブラケ
ット１９を介してカメラ２０の底部に装着され、且つス
トロボ発光用接点はカメラ２０のＸ接点に接続され、カ
メラ２０のレリーズ操作（ｌｌｉｌ操影）に同期してス
トロボ放電管２は放電して、瞬間的に発光し、被写体を
照明し、この照明のもとての撮影がされ、適正露光ｍに
なると、カメラ２０によるフィルム面の露光量を測定す
る露光ｍ回路等の出力信号で、ストロボ駆動回路３の図
示しないＳＣＲ等のゲートレベルがローレベルに設定さ
れ、発光が直ちに停止されるようになっている。

ところでストロボ放ｆｆ１ｉＲ２の光は、該ストロボ放
電管２が左右方向に細長であるのと、テーバ面が形成し
であるので、例えばＤＣ／ＡＣコンバータ１７からスイ
ッチＳＷ１．ＳＷＺとも等しく選択された場合の分圧抵
抗Ｒ１〜Ｒ７を介してＤＣ／ＡＣコンバータ１７のＡＣ
Ｔｉ圧の約半分の電圧値が液晶レンズ５に印加された状
態の、とき、カメラ２０のｍ影しンズ系に対して均一な
照明状態を可能とする配光角度で閃光照明できるように
しである。しかして、選択スイッチＳＷ１．８Ｗ２を操
作して、液晶１３．１４への印加電圧を大きく（高く）
すると、その電圧が印加されている液晶分子の配向状態
が変化し、例えば屈折率が小さくなり、凹レンズ状セル
の液晶１３．１４における凹レンズとしての機能が小さ
くなり、凸レンズ９゜１０の機能が相対的に優り、配光
角度を小さくする。一方、液晶１３．１４への印加電圧
が小さく（低く）なると、凹レンズ状セルの液晶１３．
１４における凹レンズとしての機能が大きくなり、その
部分の液晶レンズ５としては配光角度を大きくして随影
用の照明光をより拡散して出射するようにできる。

このように構成された本発明の第１実施例による動作を
以下に説明する。

第１実施例のストロボ装置１を第２図に示すようにカメ
ラ２０に装着し、被写体を正面から均一に照明した状態
での撮影を望む場合には、選択スイッチＳＷ１．８Ｗ２
をロータリー接点Ｓｔ、Ｓ２が接点Ａ３又はＡ４に導通
する状態に設定する。

しかして、シャッタボタンを押圧する等の撮影操作を行
えば、ストロボ放電管２はシャッタが開くのに同期して
瞬間的に発光し、反射鏡４で反射された閃光が液晶レン
ズ５を経て被写体側に照射され、被写体は均一に照明さ
れることになる。しかして、カメラ２０の撮影レンズ系
によって、フィルム面に結ばれた像における光ｍが適当
な光量に達するとカメラ２０に内蔵されている露光機測
定回路が作動して、ストロボ装置ｉ！１の発光を停止さ
せることになる。

一方、立体的なｍ影像を望む場合には、選択スイッチＳ
Ｗ＋で電極９ａ＋　、１０ｂｓに対向する部分の液晶１
３．１４への印加電圧を大きくし、選択スイッチＳＷ２
で電極９ａ２．１０ｂ２に対向する部分の液晶１３．１
４への印加電圧はＤＣ／ＡＣコンバータ１７出力電圧の
略１／２程度か、これより若干大きくする。すると、こ
の場合の照明状態は液晶レンズ５の右側半分を通った照
明光は第１図の矢印で示すように拡開されて被写体を略
均−に照明し、一方左側半分を通った照明光は第１図の
矢印で示すように拡開する角度が小さい状態で出射され
るか、平行光束に近い状態で被写体側２一方から照明す
る。従って、被写体は液晶レンズ５の右側及び左側を通
って照射される照明光によって陰影のある照明状態に設
定されることになり、この照明モードでは立体的な踊影
像を得ることができる。この他、選択スイッチＳＷ＋　
。

ＳＷ２によって、左側半分を周囲の壁面に反射させて被
写体を照明し、一方布側は直接被写体を照明する等して
、撮影することもでき、種々の照明モードを実現するこ
とができる。

第３図は本発明の第２実施例を示す。

この実施例は、上記第１実施例の液晶レンズ５の直前に
、さらに液晶レンズ２１が設けである。

この液晶レンズ２１は、一方の面がフレネル状にされた
透明板２２と、凸レンズ２３との間にスペーサ２４を介
装して形成したセル内に電圧印加によってネマチック相
とコレステリック液晶の両相間の相転移を制御させるこ
とのできるＰＣ効果を有する液晶２５が封入されている
。

上記フレネル状の面にはアース側の透明電極２６が形成
され、該電極２６に対向する凸レンズ２３の内側の面に
は左右に２等分するように透明電極２７ｂ＋　、２７ｂ
２が設けである。

上記液晶２５は、例えばコレステリック液晶やカイラル
・ネマチック液晶をネマチック液晶に添加して調製され
るヘリカル・ピッチの長い液晶である。

上記液晶２５は、電圧が印加されない状態では、ヘリカ
ル軸に相当する光軸の方位が′Ｉｉ極面内でランダムな
フォーカル・コニック配列をしており、入射光はこの液
晶セルを通る間に散乱されて散乱光となる。しかして、
ある強さ以上の電圧を印加すると、コレステリック相を
構成する分子の長軸は電場方向に平行に再配列してヘリ
カル構造がほどけ、そのピッチは無限大となり、ホメオ
トロピック配列のネマチック相に転移し、入射光を散乱
することなく通す状態となる。

従って、上記液晶レンズ２１への印加電圧を制御するこ
とによって、左又は右側から出射される照明光を散乱光
にできる。この第２実施例によれば、第１実施例の配光
状態制御の他に、被写体側への照明光の強度等も可変制
御でき、広範囲の照明モードを実現できる。

尚、本発明は上述した構成のものに限定されるものでな
く、種々の変形例で構成することかできる。例えば液晶
レンズ５の構成は第１図に示すものに限らず、液晶１３
．１４のセルが平行板状で、その両側又は一方の側が凹
レンズとしたものでも良い。

又、液晶１３．１４のセルが凹レンズ状でその両側又は
一方の側が凹レンズであっても良い。さらに液晶１３．
１４のセルが平行板状であって、その両側又は一方の側
が凹レンズであっても良い。

又、液晶セルの一方又は両方がフレネル構造のものに限
定されるものでない。第３図における液晶レンズ２１と
しても図示のものに限らず、凸レンズ状あるいは平行板
状のものでも良い。又、液晶レンズ２１のみで第１実施
例のように照明光学系を構成しても良い。

尚、配向角度を可変できるレンズ的な光学特性を有する
ものに限らず、区分された電極に印加する電圧で透過率
を可変制御する等の光学的な特性を制御できる複数の電
極で区分された液晶セルでも良い。

さらに、上記液晶レンズ２１等の液晶セルを着脱自在で
使用できるよう・にすることもできる。

尚、左右方向に電極を区分するのでなく、上下方向に、
あるいは左右方向及び上下方向ともに複数の電極に分け
て形成し、上下方向にも光学的特性を制御できるように
することもできる。

尚、液晶セルを複数にした場合には、各液晶セルの電極
が単数の場合も本発明に底するものである。

尚、印加電圧の値で焦点距離あるいは屈折率又は透過率
を可変制御するものに限らず、印加電圧の周波数を可変
してそれらを可変１ｉＩｌＩＩ２Ｉｌシても良い。

尚、印加電圧あるいは周波数は連続的に可変でき−るよ
うにすることもできるし、離散的に可変させても良い。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、複数に区分された電
極が形成された液晶セルでストロボ光を出射する照明光
学系を形成しであるので、印加電圧又は周波数を可変制
御することによって、種々の照明モードに設定できる。

従って、立体的な撮影像を得る等、ｉｌｌ影に適した照
明状態に容易且つ迅速に設定できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の第１実施例に係り、第１図
は第１実施例を示す構成図、第２図は第１実施例をカメ
ラに装着した状態を示す正面図、第３図は本発明の第２
実施例の液晶レンズ部分を示す断面図である。 １・・・液晶レンズ　　　　２・・・ストロボ放電管３
・・・駆動回路　　　　　４・・・反射鏡５．２１・・
・液晶レンズ ６・・・印加電圧選択回路　８・・・透明板８ａ、８ｂ
・・・Ｉｍ　　　　９．１０・・・凸レンズ９ａ＋　、
９ａ２：　１０ｂｔ　、１０ｂ２−？ｌ極１３．１４．
２５・・・液晶 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 撮影装置で撮影するために、ストロボ放電管を放電させ
   ることによつて、照明光学系を経て被写体を瞬間的に照
   明するストロボ装置において、前記照明光学系を複数の
   電極で区分された液晶セルで形成し、区分された電極へ
   の印加電圧又はその周波数を可変して、区分された電極
   間の液晶ごとに光学的特性を可変制御可能としたことを
   特徴とする液晶使用のストロボ装置。