(57)【要約】【課題】被写体が偏光板を用いた表示装置であっても良好な撮像結果が得られる調光装置及びカメラ装置を提供する。【解決手段】調光装置１は、液晶部４を挟む偏光板３ａ、３ｂが開口部８を備え、この開口部８からの入射光を偏光することなく透過させる透過部６が設けられている。このため入射光の一部は常に偏光されることなく調光装置１を透過する【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ開口部を有するとともに、互いに対向する第１及び第２の偏光板と、
前記第１及び第２の偏光板間に設けられた液晶部と、
前記開口部の周囲に設けられてあり、前記液晶部を挟んで対向する第１及び第２の透明電極パターンと、
前記開口部に対応して設けられた透過部と、
を備え、前記第１及び第２の透明電極パターン間への駆動電圧の供給に応じて前記第１及び第２の偏光板間を透過状態から遮光状態へと変化させる
ことを特徴とする調光装置。
【請求項２】
それぞれ前記第１及び第２の偏光板を支持する第１及び第２の透明基板と、
前記第１及び第２の透明基板の外周に設けられて当該第１及び第２の透明基板を離間するスペーサと、
を備え、前記透過部が前記第１透明基板と第２の透明基板とを接着する樹脂からなり、前記液晶部は、前記スペーサと前記透過部とによって離間された領域にあることを特徴とする請求項１に記載の調光装置。
【請求項３】
前記透過部の透過率は、前記第１及び第２の偏光板間の透過状態での透過率に応じて設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の調光装置。
【請求項４】
前記第１及び第２の偏光板は、前記開口部にナイフエッジ部を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の調光装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の調光装置を備えたカメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学機器用の調光装置に関し、より詳細には、デジタルカメラ装置やビデオカメラ装置等の光学機器に好適に使用できる調光装置及びこれを備えたカメラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の機械式の絞り装置の駆動部分の保守、点検等の煩雑さや小型化の困難性という問題を解消すべく、液晶セルを用いた電子式の絞り装置が試みられている。例えば、特許文献１には、第１及び第２偏光板と、これら第１及び第２偏光板間に設けられた液晶セルとを備えた電子絞り装置が開示されている。この絞り装置は、第１及び第２偏光板と、液晶セルとをその全面に設けてある。液晶セルは、対向する透明電極と、これらの電極の間に満たされた液晶物質とを有し、一方の透明電極が同心円状に複数個に分割されている。この絞り装置は、分割された透明電極に選択的に駆動電圧を供給し、その領域の偏光板間を透過または遮光状態とし、絞りとして機能するものである。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２１８９７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の絞り装置を組み込んだカメラ装置により、液晶テレビ、ＰＣ用の液晶モニター、液晶表示時計等の偏光板を用いた表示装置を撮影した場合、被写体の偏光板と絞り装置の偏光板との関係により、被写体が良好に撮影されないことがある。例えば、液晶テレビの偏光板と絞り装置の偏光板との互いの偏光角が直交したときには、液晶テレビは画面が真っ黒な状態で写ってしまう。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、被写体が偏光板を用いた表示装置であっても良好な撮像結果が得られる調光装置及びカメラ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る調光装置は、それぞれ開口部を有するとともに、互いに対向する第１及び第２の偏光板と、前記第１及び第２の偏光板間に設けられた液晶部と、前記開口部の周囲に設けられてあり、前記液晶部を挟んで対向する第１及び第２の透明電極パターンと、前記開口部に対応して設けられた透過部と、を備え、前記第１及び第２の透明電極パターン間への電圧供給に応じて前記第１及び第２の偏光板間を透過状態から遮光状態へと変化させる。
【０００７】
また、それぞれ前記第１及び第２の偏光板を支持する第１及び第２の透明基板と、  前記第１及び第２の透明基板の外周に設けられて当該第１及び第２の透明基板を離間するスペーサと、を備え、前記透過部が前記第１透明基板と第２の透明基板とを接着する樹脂からなり、前記液晶部は、前記スペーサと前記透過部とによって離間された領域にあることが好ましい。
【０００８】
また、前記透過部の透過率は、前記第１及び第２の偏光板間の透過状態での透過率に応じて設定されることが望ましい。
【０００９】
また、前記第１及び第２の偏光板は、前記開口部にナイフエッジ部を備えることが望ましい。
【００１０】
また、上記課題を解決するため、本発明に係るカメラ装置は、上記調光装置を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、調光装置及びカメラ装置は、液晶部を挟む第１及び第２の偏光板が開口部を有し、この開口部からの入射光を偏光することなく透過させるために透過部が設けられている。入射光の一部は常に偏光されることなく調光装置を透過するので、被写体が偏光板を用いた表示装置であっても良好な撮像結果が得られるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１には、本発明の一実施形態に係る調光装置１の平面、調光装置１が組み込まれる光学系の光軸に直交する面が示され、図２には、図１のＡ−Ａ’断面図が示されている。
【００１３】
図１、２に示されるように、本実施形態に係る調光装置１は、透明基板２ａ、２ｂと、偏光板３ａ、３ｂと、液晶部４と、透明電極パターン５ａ、５ｂと、透過部６と、スペーサ７とを備えている。
【００１４】
透明基板２ａ、２ｂは、ガラス又はプラスチックからなる。偏光板３ａ、３ｂは、それぞれ光軸を中心とした開口部８を有して透明基板２ａ、２ｂ上に設けられている。ここで、偏光板３ａ、３ｂは互いの偏光角が９０度となるように配置してある。偏光板３ａ、３ｂには、それぞれ開口部８に対応してナイフエッジ部３ｃ、３ｄが設けられている。ナイフエッジ部３ｃ、３ｄは、それぞれ透明基板２ａ、２ｂに向かって傾斜して開口部８の近傍で偏光板３ａ、３ｂが薄くなるように形成されている。ナイフエッジ部３ｃ、３ｄにより、開口部８の近傍における偏光板３ａ、３ｂの端面での入射光の反射によるフレア及びゴーストを抑える。
【００１５】
透明基板２ａ、２ｂは、外周に設けられたスペーサ７と透過部６とにより離間されている。対向する透明基板２ａ、２ｂの内側の面にそれぞれ透明電極パターン５ａ、５ｂが同じパターンで設けられる。透明電極パターン５ａ、５ｂは引出し部5ｃを除いて光学的非有効部分には設けられていない。透明電極パターン５ａ、５ｂ上には図示しない配向膜が設けられている。パターン透明電極５ａ、５ｂに挟まれた空間に充填される液晶物質をこの配向膜により配向し、液晶部４が構成される。ここで液晶部４はＴＮ型でノーマリホワイトの構成をとっている。本発明は、これに限らずノーマリブラックの構成をとってもよい。
【００１６】
透過部６は、開口部８に対応してこれを覆うように透明基板２ａ、2ｂの間に設ける。また、透過部６は、例えば、透明基板２ａ、2ｂを対向させて固定する工程において、一方の透明基板上にディスペンサ装置等から適当な硬化性の樹脂を滴下して、この樹脂が透明基板２ａと透明基板２ｂとを接着するようにして設けてもよい。この場合、透明基板２ａ、2ｂの外周に設けられるスペーサ７の一部に注入口を設けておき、透過部６となる樹脂の硬化後にこの開口部から液晶物質を充填し、注入口を封止するようにすればよい。このように構成すれば、透明基板２ａ、2ｂと透過部６との界面に別途接着層を設ける必要がなく、界面が少なくでき、良好な光学特性が得られるとともに、工程が簡易になる。
【００１７】
また、透過部６を、透明基板２ａ、2ｂを構成する物質の屈折率と同一、または近い屈折率の材料で構成し、透過部６とこれに隣接する部材との界面での入射光の反射によるフレアを抑えることが好ましい。
【００１８】
以上のように構成される調光装置１は、図３に示すようにカメラ装置の光学系９に組み込まれる。光学系９は、光軸１０上に、被写体側から調光装置１、レンズ１１、赤外線吸収フィルタ１２、ＣＣＤ、ＣＭＯＳセンサ等の撮像素子１３が並ぶように構成してある。本発明のカメラ装置は、このような構成に限らず、複数のレンズを用いてもよいし、調光装置１を被写体側から見てレンズの前面、後面、または複数のレンズを用いる場合には適当なレンズ間の何れかなど、適当な位置に配置してもよく、適宜変更可能である。
【００１９】
次に図４乃至６を参照して、調光装置１の動作について説明する。図４（ａ）、図５（ａ）、図６（ａ）には、パターン透明電極５ａ、５ｂ間に印加する駆動電圧の電圧値を斜線の粗密で模式的に表しており、図４（ａ）、図５（ａ）、図６（ａ）へと電圧値をゼロから次第に大きくした状態を示している。図４（ｂ）、図５（ｂ）、図６（ｂ）には、調光装置１の断面方向からみて、調光装置１への入射光量、透過光量を矢印の大きさで模式的に示している。
【００２０】
パターン透明電極５ａ、５ｂ間に駆動電圧が印加されていないときには、偏光板３ａを透過した光は液晶部４の液晶物質のねじれ配列によって９０度回転されて偏光板３ｂを透過する。このときに偏光板３ａ、３ｂ間では最大透過率を得る。図４（ｂ）に示すように調光装置１は、液晶部６の領域、偏光板３ａ、３ｂの領域ともに入射光を透過させ、透過状態となり、絞りが開口された状態となる。
【００２１】
図示しない駆動回路からそれぞれの引出し部５ｃを介してパターン透明電極５ａ、５ｂ間に駆動電圧を印加すると液晶部４では液晶物質のねじれ配列が消失していき、複屈折が生じ、駆動電圧の電圧値が大きくなるに従い偏光板３ｂを透過する光量が低下する。例えば、第１の電圧値の駆動電圧では、偏光板３ａ、３ｂ間では最大透過率よりも低下した第２の透過率となり、図５（ｂ）に示すように調光装置１は、偏光板３ａ、３ｂの領域での透過光量は減少し、中間的な透過状態となる。
【００２２】
パターン透明電極５ａ、５ｂ間に駆動電圧をさらに大きな第２の電圧値とすると液晶部４では液晶物質のねじれ配列が消失し、偏光板３ｂを透過する光量がほぼゼロになる。図６（ｂ）に示すように調光装置１は、偏光板３ａ、３ｂの領域での透過光量がほぼゼロの状態、遮光状態となる。調光装置１は、液晶部６の領域からのみ入射光を透過させる状態、所謂子絞り状態となる。
【００２３】
以上のように、調光装置１では、開口部８からの入射光を偏光することなく透過させる透過部６が設けられている。このため入射光の一部は常に偏光されることなく調光装置１を透過するので、被写体が偏光板を用いた表示装置であっても良好な撮像結果が得られるようになる。上記実施形態に係わる液晶モードは、ＴＮ型に限るものではなく、垂直配向モード（ＶＡ）、平面スイッチングモード（ＩＰＳ）等でもよい。
【００２４】
上記実施形態に係る調光装置１では、液晶部４に電界を与える透明電極パターンとして、一対の透明電極パターン５ａ、５ｂを用いたが、本発明はこれに限るものではない。例えば、図７（ａ）乃至９（ａ）に示すように透明電極パターン５ａ、５ｂの少なくとも一方、例えば、透明電極パターン５ａを分割した透明電極パターン５ａ１、５ａ２を用い、これら透明電極パターン５ａ１、５ａ２と透明電極パターン５ｂとの間に駆動電圧を選択的に供給することで、透明電極パターン５ａ１、５ａ２がそれぞれ画定する領域を透過状態、遮光状態とするように構成してもよい。なお、透明電極パターン５ｂを透明電極パターン５ａ１、５ａ２のように分割してもよい。
【００２５】
図７（ａ）、図８（ａ）、図９（ａ）には、パターン透明電極５ａ１及び／又はパターン透明電極５ａ２と、パターン透明電極５ｂとの間に印加される駆動電圧を斜線の粗密で模式的に表している。図７（ａ）では、パターン透明電極５ａ１、５ａ２と、パターン透明電極５ｂとの間に駆動電圧が印加されていない状態を示し、図８（ａ）では、パターン透明電極５ａ１と、パターン透明電極５ｂとの間に駆動電圧が印加されている状態を示し、図９（ａ）では、パターン透明電極５ａ１及びパターン透明電極５ａ２と、パターン透明電極５ｂとの間に駆動電圧が印加されている状態を示している。図７（ｂ）、図８（ｂ）、図９（ｂ）には、調光装置１の断面方向からみて、調光装置１への入射光量、透過光量を矢印の大きさで模式的に示している。
【００２６】
透明電極パターン５ａ１、５ａ２と透明電極パターン５ｂとの間に駆動電圧を選択的に供給することで、図７乃至図９に示すように、絞り開放状態、中間的な絞り開放状態、子絞り状態の３段階の調光が可能となる。この場合でも、入射光の一部、透過部６からのものは常に偏光されることなく調光装置１を透過するので、被写体が偏光板を用いた表示装置であっても良好な撮像結果が得られるようになる。
【００２７】
透過部６については、その透過率が、偏光板３ａ、３ｂ間の最大透過率と等しくなるように材料調整してもよい。このようにすれば、絞りを開放した際の調光装置１の平面での透過率の不均一を極力抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係る調光装置１の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る調光装置１を備えるカメラ装置の光学系を示す模式図である。
【図４】図４（ａ）はパターン透明電極５ａ、５ｂ間の駆動電圧を斜線の粗密で模式的に示し、図４（ｂ）は、調光装置１への入射光量、透過光量を矢印の大きさで模式的に示している。
【図５】図５（ａ）はパターン透明電極５ａ、５ｂ間の駆動電圧を斜線の粗密で模式的に示し、図５（ｂ）は、調光装置１への入射光量、透過光量を矢印の大きさで模式的に示している。
【図６】図６（ａ）はパターン透明電極５ａ、５ｂ間の駆動電圧を斜線の粗密で模式的に示し、図６（ｂ）は、調光装置１への入射光量、透過光量を矢印の大きさで模式的に示している。
【図７】図７（ａ）は、パターン透明電極５ａ１及び／又はパターン透明電極５ａ２と、パターン透明電極５ｂとの間の駆動電圧を斜線の粗密で模式的に表し、図７（ｂ）はは、調光装置１への入射光量、透過光量を矢印の大きさで模式的に示している。
【図８】図８（ａ）は、パターン透明電極５ａ１及び／又はパターン透明電極５ａ２と、パターン透明電極５ｂとの間の駆動電圧を斜線の粗密で模式的に表し、図８（ｂ）はは、調光装置１への入射光量、透過光量を矢印の大きさで模式的に示している。
【図９】図９（ａ）は、パターン透明電極５ａ１及び／又はパターン透明電極５ａ２と、パターン透明電極５ｂとの間の駆動電圧を斜線の粗密で模式的に表し、図９（ｂ）はは、調光装置１への入射光量、透過光量を矢印の大きさで模式的に示している。
【符号の説明】
【００２９】
１  調光装置
２ａ、２ｂ  透明基板
３ａ、３ｂ  偏光板
３ｃ、３ｄ  ナイフエッジ
４  液晶部
５ａ、５ａ１、５ａ２、５ｂ  透明電極パターン
６  透過部
７  スペーサ
８  開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2009271272.tif 000009
【図８】
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【図９】
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