調光装置を備えた撮像装置
【課題】 強い反射光による撮像のぼやけを防止する。
【解決手段】 調光装置３０を第１の偏光板１２と液晶素子２０とから構成し、第１の偏光板１２を光源１の前方に配置し、液晶素子２０を結像レンズ２の前部に配置すると共に、液晶素子２０を構成する第２の偏光板２２の直線偏光軸ｘ２２と光源１の前方に配置した第１の偏光板１２の直線偏光軸ｙ１２とを直交ニコル配置にする。液晶素子２０を構成する液晶セル２１はネマティック液晶材料を用い、シャッタ６の開勢中で光源１の点灯中に、液晶セル２１の電圧無印加操作と電圧印加操作を行って写真映像を撮る。
【解決手段】 調光装置３０を第１の偏光板１２と液晶素子２０とから構成し、第１の偏光板１２を光源１の前方に配置し、液晶素子２０を結像レンズ２の前部に配置すると共に、液晶素子２０を構成する第２の偏光板２２の直線偏光軸ｘ２２と光源１の前方に配置した第１の偏光板１２の直線偏光軸ｙ１２とを直交ニコル配置にする。液晶素子２０を構成する液晶セル２１はネマティック液晶材料を用い、シャッタ６の開勢中で光源１の点灯中に、液晶セル２１の電圧無印加操作と電圧印加操作を行って写真映像を撮る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、写真撮影に用いるフィルム映像用のカメラやＣＣＤ受光素子を用いたデジタルカメラなどの写真撮像装置、内視鏡などの撮像装置、また、文字や絵画などの原稿を読み取るスキャナー、複写機などの撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明はカメラ、内視鏡、スキャナー、複写機などの撮像装置に関するものであるが、従来技術を説明するにあたり、カメラを例に取ってその従来技術の詳細を説明する。カメラで写真撮影を行う場合に、薄暗い所や暗所などで写真を撮るとき、或いは、被写体の周りに十分な明るさがない場合などには、通常、カメラの光源であるストロボを焚いて写真を撮る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ストロボを焚いて写真を撮るときに、カメラの間近に強い反射物があると、例えば、雨の水滴や霧の水滴、透明な窓ガラスなどがあると、ストロボの光の一部がその反射物によって反射され、その強い反射光に影響されて被写体がぼやけてしまい、はっきりと写らないと云う問題が起きる。
【０００４】
図６は、その一例を示すもので、窓ガラス越しにスポーツ選手をカメラで写真を撮っている状態を示した図である。１はカメラのストロボである光源、２はカメラの結像レンズ、３はスポーツ選手の被写体、４は窓ガラスである。尚、図示はしていないが、レンズ２の後方にシャッターと写真フイルムが配置される。今、窓ガラス４のすぐ近くでカメラの光源１を焚くと、窓ガラス４を透過して被写体３を照明する透過光Ｌ１と窓ガラス４に反射されて反射光となってカメラ側に戻ってくる反射光Ｌ２が現れる。一方、ストロボの光源１の透過光Ｌ１によって照明された被写体３からは反射光（乱反射光）Ｒが戻ってきて結像のレンズ２を透過し、フィルム面にその像を結ぶ。ここで、窓ガラス４からの反射光Ｌ２が被写体３からの反射光Ｒよりも非常に強い場合には、強い反射光Ｌ２が影響を及ぼして被写体３の映像をぼかしてしまうと云う問題が起きる。そして、被写体３の映像がぼやけた写真ができあがる。これと同じ様なことが、雨の降っている時の写真撮影や霧の中での写真撮影の時にも、雨の水滴や霧の水滴の反射光の影響を受けて被写体のぼやけた写真ができあがることが生じる。
【０００５】
以上、カメラについての従来技術の問題点を述べたが、複写機やスキャナーなどにおいても、カメラほどその程度は著しくはないにしても同様なことが起きる。例えば、スキャナーについて云えば、ガラス板上に写し取る原稿を載置し、下方よりハロゲンランプなどの光源でもって光を照射して原稿を照明すると共に原稿からの反射光を作り、その反射光をミラー、結像レンズ、ＣＣＤなる受光素子などを設けたキャリッジを走査して原稿の画像をミラー、結像レンズを介して受光素子に写し取る構造を取っている。この時に、受光素子に入射する光は原稿からの反射光ばかりではなくガラス板からの反射光も入り込む。このガラス板からの反射光が原稿の映像をぼやかす影響を与え、映像の鮮明さが欠けてくると云う問題を持っている。
【０００６】
本発明は、上記の課題に鑑みて成されたもので、映像のぼやけを極力小さく押さえる撮像装置を生み出すことを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための手段として、本発明の撮像装置は調光装置を備える。その調光装置は、第１の偏光板と液晶素子とから構成し、第１の偏光板は光源の前方に配設し、液晶素子は結像レンズの前方に配設する。そして、液晶素子はネマティック液晶材料を用いて、液晶素子に設けてある第２の偏光板の直線偏光軸と光源の前方に配設した第１の偏光板の直線偏光軸とを直交ニコル配置にすることを特徴とするものである。
【０００８】
そして、撮像中に液晶素子は電圧無印加操作と、電圧印加操作が行われることを特徴とするものである。また、液晶素子の駆動時間、光源の点灯時間、シャッタの開勢時間などを制御する制御回路を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
発明の効果として、光源の前方に第１の偏光板を配置し、液晶素子は結像レンズの前方に配置し、そして、液晶素子の液晶材料をネマティック液晶材料を用いると共に、液晶素子に設けてある第２の偏光板の直線偏光軸と光源の前方に配置した第１の偏光板の直線偏光軸とを直交ニコル配置にすることにより、液晶素子を透過して結像レンズに入射する光を制限する。例えば、カメラの場合には、液晶素子に電圧を印加していないときは窓ガラスからの反射光は透過せず、被写体からの反射光が透過する。液晶素子に電圧を印加したときは被写体からの反射光と窓ガラスからの反射光が透過する。この液晶素子の電圧無印加時間と印加時間をコントロールすることにより窓ガラスからの反射光の透過を制限し、反射光による被写体の写真映像への影響を小さくする。これにより、窓ガラスからの強い反射光による写真映像のぼやけを防止する。また、窓ガラスからの反射光も適宜に入れることによって人が見た状態に近い状態の写真を写し撮ることができる。そして、液晶素子の駆動時間、光源の点灯時間、シャッタの開勢時間などの制御操作を制御回路で行えば、自動的に操作が行われて綺麗な映像写真が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の最良の実施形態を図１〜図５を用いて説明する。最初に図の説明をする。図１は本発明の第１実施形態に係る調光装置を備えた撮像装置の要部の構成のみを示した構成図で、撮像装置としてはカメラを示している。尚、分かり易くするために調光装置は斜視図で示してある。図２は図１における液晶素子の要部断面図を示していて、図３は図２における液晶素子の光の透過状況を説明する説明図を示している。また、図４は液晶素子における電圧の無印加状態、及び、印加状態の場合の結像レンズに入射する光の説明図を示したもので、図４（ａ）図は液晶素子に電圧の無印加状態における結像レンズに入射する光の説明図、図４（ｂ）図は液晶素子に電圧の印加状態における結像レンズに入射する光の説明図を示している。図５は第２実施形態に係る調光装置を備えた撮像装置の要部構成のみを示した構成図で、撮像装置はスキャナーを示している。尚、従来技術で説明した撮像装置の構成と同じ構成を取る部品は同一符号を付して説明する。
【００１１】
本発明の第１実施形態のカメラからなる撮像装置は従来のカメラに調光装置を備えている。図１に示すように、調光装置３０は、ストロボからなる光源１の前方（発光した光を放射する方向の側）に配置した第１の偏光板１２と、結像レンズ２の前方に配置した液晶素子２０とから構成している。また、液晶素子２０は、図１、図２に示すように、液晶セル２１に第２の偏光板２２を設けたものからなっている。そして、この第２の偏光板２２の直線偏光軸ｘ２２と前述の第１の偏光板１２の直線偏光軸ｙ１２とが直交するような配置、即ち、直交ニコルの配置になっている。ここで、第１の偏光板１２の直線偏光軸ｙ１２は、図１の中において矢印で示した方向と平行な振動面を持つ光の直線偏光成分はこの偏光板を透過することを表している。同様に、第２の偏光板２２の直線偏光軸ｘ２２は、図１の中において矢印で示した方向と平行な振動面を持つ光の直線偏光成分はこの偏光板を透過することを表している。尚、図１において、光源１の後方にある１ｂは反射板で、光源１の発光した光が反射板１ｂで反射されて光源１の前方に集光するような構成になっている。また、結像レンズ２の後方に配置されている６はシャッタ、７はフィルムを示していて、シャッタ６の開閉により写真映像をフィルム上に映し出す構成になっている。また、図示はしていないが、別途にシャッタスイッチ（電源スイッチ）や制御基板などが設けられていて、シャッタスイッチ、制御基板、光源１、液晶素子２０、シャッタ６とに電気接続が取られている。そして、シャッタスイッチを押すと光源１、液晶素子２０、シャッタ６が連動して駆動するようになっている。
【００１２】
次に、液晶素子２０は液晶セル２１と第２の偏光板２２とから構成されるが、液晶セル２１は、図２に示すように、ガラスからなる上下の透明基板２３ａ、２３ｂの内面にＩＴＯ膜からなる上下の透明電極２４ａ、２４ｂと、平行になるようにラビング処理を施した上下の配向膜２５ａ、２５ｂとを積層して設け、一定の間隙の中に液晶２６を封止材２７を介して封止した構成を取っている。また、図２の中においては、上透明基板２３ａの外面には偏光板２２を貼付けた構成を取っており、この偏光板２２が第２の偏光板になっている。この第２の偏光板２２を液晶セル２１に貼付けた液晶素子２０を、結像レンズ２の前方に、光源１の前方に設けた第１の偏光板１１と直交ニコルの配置となるように配置している。また、この液晶セル２１に用いる液晶は、上下の透明電極２４ａ、２４ｂに所定の電圧を印加すると９０°に配向の向きが変わるネマティック液晶材料を用いている。
【００１３】
次に、上記液晶素子２０を用いた場合の光の透過状況を図３でもって説明する。図３より、液晶素子２０は液晶セル２１に第２の偏光板２２を設けたものからなるが、第２の偏光板２２の横方向に示した矢印が直線偏光軸ｘ２２を示しており、この直線偏光軸ｘ２２と平行な振動面を持つ直線偏光成分の光は透過するようになっている。一般に、入射面に対して垂直方向の振動面を持つ光成分をＳ成分、入射面に対して水平方向の振動面を持つ光成分をＰ成分と呼んでいる。図３は液晶素子２０に向かって入射する光ＬをＳ成分とＰ成分とで描いてある。ネマティック液晶材料を用いた液晶セル２１に光が透過すると、液晶セル２１の電圧無印加状態では９０°回転して液晶を透過する。今、入射光ＬのＳ成分の光が偏光板２２の直線偏光軸ｘ２２と平行な振動面を持っているとすると、Ｓ成分の光は液晶セル２１内で９０°回転してしまうことから垂直方向の振動面を持つ光成分に偏光する。この垂直方向の振動面を持つ光成分は偏光板２２の直線偏光軸ｘ２２と平行な振動面を持つ光成分ではないので偏光板２２に吸収されてしまう。一方、Ｐ成分の光は、液晶セル２１を透過すると９０°回転して偏光板２２の直線偏光軸ｘ２２と平行な振動面を持つ光成分に偏光する。従って、Ｐ成分の光は偏光板２２を透過して進む。
【００１４】
次に、液晶セル２１に電圧を印加した状態では液晶材料が透明状態になるので、入射光ＬのＰ成分の光、及び、Ｓ成分の光はそのままの状態で液晶セル２１を透過する。しかしながら、Ｐ成分の光は偏光板２２の直線偏光軸ｘ２２に対して垂直方向の振動面を持つ光であるので偏光板２２に吸収されてしまう。また、水平方向の振動面を持つＳ成分の光は偏光板２２を透過して進む。以上述べたように、偏光板２２の直線偏光軸ｘ２２を入射光ＬのＳ成分と平行になる方向に配置すると、液晶セル２１の電圧無印加状態では入射光ＬのＰ成分が液晶素子２０を透過し、液晶セル２１の電圧印加状態ではＳ成分が液晶素子２０を透過する。
【００１５】
今、本発明の調光装置を備えたカメラを用いて、従来例と同様に、窓ガラス越しにスポーツ選手の被写体３を写真撮影した場合にどのようになるかを図４を用いて説明する。図４の（ａ）図は液晶素子に電圧の無印加状態における結像レンズに入射する光の説明図で、図４の（ｂ）図は液晶素子に電圧の印加状態における結像レンズに入射する光の説明図を示している。尚、図４の（ａ）、（ｂ）において、ストロボからなる光源１からの出射光で、窓ガラス４を透過してスポーツ選手の被写体３を照明する光Ｑ２と窓ガラス４で反射される光Ｑ１とが描かれている。窓ガラス４から反射される光Ｑ１は偏光した光で、特に、ブルースター角（５７°）以上では完全に偏光した反射光になる。窓ガラス４への入射角が５７°に至らぬ光は窓ガラス４を透過して直進する。ここで、窓ガラス４から反射される光をＱ１、窓ガラス４を透過する光をＱ２と符合して表示している。そして、光源１から出射される光Ｑ１で入射面に対して垂直方向の振動面を持つ光成分をＳ１、入射面に対して水平方向の振動面を持つ光成分をＰ１と符合して表示し、同様に、光源１から出射される光Ｑ２についても、Ｓ２、Ｐ２と符合して表示している。また、被写体３からの反射光をＢ３と符合して表示し、反射光Ｂ３で入射面に対して垂直方向の振動面を持つ光成分をＳ３、入射面に対して水平方向の振動面を持つ光成分をＰ３と符合して表示している。
【００１６】
また、図４の（ａ）、（ｂ）において、光源１の前方（光源１の光を出射する方向側）に配置した第１の偏光板１２は、矢印で示した直線偏光軸ｙ１２が光源１の光Ｑ１のＰ１成分及び光Ｑ２のＰ２成分と平行になる方向に配置してある。また、結像レンズ２の前方に配置した液晶素子２０の第２の偏光板２１は、矢印で示した直線偏光軸ｘ２２が第１の偏光板１２の直線偏光軸ｙ１２と直交する配置にしてある。即ち、第２の偏光板２２の直線偏光軸ｘ２２と第１の偏光板１２の直線偏光軸ｙ１２とは直交ニコルの配置を取っている。また、第２の偏光板２２の直線偏光軸ｘ２２は被写体３からの反射光Ｂ３のＳ３成分と平行になる配置になっている。
【００１７】
最初に、光源１から出射した光Ｑ１で、Ｐ１成分の光は第１の偏光板１２の直線偏光軸ｙ１２と平行な振動面を持つことから第１の偏光板１２を透過して直進する。そして、Ｐ１成分の光は間近にある窓ガラス４に当たって反射する。一方、光Ｑ１のＳ１成分の光は第１の偏光板１２に吸収されてしまう。光源１から出射した光Ｑ２で、Ｐ２成分の光は第１の偏光板１２の直線偏光軸ｙ１２と平行な振動面を持つことから第１の偏光板１２を透過して直進し、更に、間近にある窓ガラス４を透過して被写体３を明るく照明する。一方、光Ｑ２のＳ２成分の光は第１の偏光板１２に吸収されてしまう。
【００１８】
ここで、光源１から出射した光Ｑ１で第１の偏光板１１を透過したＰ１成分の光は窓ガラス４に当たって反射されるが、この反射光はガラス表面で反射されたときに９０°偏光した成分の光に変わる。この反射された光を反射光Ｂ１と符合すると、反射光Ｂ１はＰ１成分の光が９０°偏光された成分の光となっている。従って、この反射光Ｂ１は液晶素子２０の第２の偏光板２２の直線偏光軸ｘ２２と水平方向の振動面を持つ成分の光になっている。
【００１９】
次に、窓ガラス４からの反射光Ｂ１、被写体３からの反射光Ｂ３が液晶素子２０の液晶セル２１の電圧無印加状態、並びに、電圧印加状態でどのようになるかを説明する。図４（ａ）に示す電圧無印加状態において、窓ガラス４からの反射光Ｂ１は液晶セル２１を透過するときに９０°回転して液晶セル２１を透過する。従って、第２の偏光板２２の直線偏光軸ｘ２２と水平方向の振動面を持つ成分の光の反射光Ｂ１は９０°回転して第２の偏光板２２の直線偏光軸ｘ２２に対しては垂直方向の振動面を持つ光の成分に変わる。このため、反射光Ｂ１は第２の偏光板２２に吸収されてしまう。一方、光源１の窓ガラス４を透過した光によって照明された被写体３からの反射光（これは乱反射光になっているが）Ｂ３は液晶セル２１を透過するときに９０°回転する。即ち、反射光Ｂ３のＰ３成分の光は９０°回転して第２の偏光板２２の直線偏光軸ｘ２２と水平方向の振動面を持つ光成分に偏光する。そして、第２の偏光板２２を透過して進む。反射光Ｂ３のＳ３成分の光は液晶セル２１を透過するときに９０°回転して第２の偏光板２２の直線偏光軸ｘ２２と垂直方向の振動面を持つ光成分に偏光する。そして、第２の偏光板２２に吸収される。従って、液晶セル２１の電圧無印加状態にあっては、被写体３のＰ３成分の反射光のみが液晶素子２０を透過して結像レンズ２に入射する。そして、結像レンズ２を通過し、開勢状態にあるシャッタ６をも通過してフィルム７に結像する。電圧無印加状態にあっては被写体３のみの映像がフィルムに映し出される。
【００２０】
次に、図４（ｂ）に示す電圧印加状態においては、窓ガラス４からの反射光Ｂ１は第２の偏光板２２の直線偏光軸ｘ２２と水平方向の振動面を持つ成分の光になっていることから液晶セル２１、第２の偏光板２２を透過して進む。また、被写体３からの反射光Ｂ３のＰ３成分及びＳ３成分の光は偏光することなく液晶素子２０を透過する。しかしながら、Ｐ３成分の光は第２の偏光板２２の直線偏光軸ｘ２２と垂直方向の振動面を持つ成分の光であるので第２の偏光板２２に吸収されてしまう。そして、第２の偏光板２２の直線偏光軸ｘ２２と水平方向の振動面を持つＳ３成分の光のみが第２の偏光板２２を透過する。従って、電圧印加状態にあっては、窓ガラス４からの反射光Ｂ１と被写体３からのＳ成分の光とが液晶素子２０を透過して進む。そして、結像レンズ２を通過し、開勢状態にあるシャッタ６をも通過してフィルム７に結像する。
【００２１】
以上のことから、窓ガラス４からの反射光Ｂ１がフィルム７に入射するのは液晶セル２１の電圧印加状態のときだけである。反射光Ｂ１が非常に強い反射光で、且つ、長い時間入り込むと被写体３の映像をぼかすなどして影響を及ぼす。そこで、反射光Ｂ１が入射する時間を制限する。例えば、シャッタ速度が１５ｍ・ｓｅｃ（１／６０秒）に設定されている場合に、液晶セル２１の電圧無印加時間を１０ｍ・ｓｅｃ、電圧印加時間を５ｍ・ｓｅｃと云うように制限する。このように、窓ガラス４からの反射光Ｂ１の入射する時間を制限することによって、反射光Ｂ１の光の強さが弱められて、反射光Ｂ１による影響を非常に小さく押さえて鮮明な被写体３の写真映像を撮ることができる。そしてそこには、窓ガラス４も写し出されて、人が目で見た映像と同じ様な映像が写真に写し出される。
【００２２】
本発明の調光装置を備えたカメラにあっては、シャッタ６の開勢中は光源１が点灯していて被写体３を照明する。従って、照明のない暗い映像が入り込むこともなく、絶えず明るく照明された被写体３の写真映像が映し出される。シャッタ６の開勢時間中は光源１が点灯したままであるから、１／数１００秒とか１／１０００秒とかの高速点灯よりも長時間点灯の光源が必要とされる。近年では、低電流で駆動するＬＥＤが光源として用いられてきている。ＬＥＤは光の指向性を有していることから好適なストロボ用光源として用いることができる。
【００２３】
本発明の調光装置を備えたカメラは、シャッタスイッチ（電源スイッチ）を半押しすると自動焦点操作が行われ、更に、全押しすると光源が点灯すると共にシャッタが開勢する。そして、シャッタの開勢時間中に液晶素子の電圧無印加操作と電圧印加操作が順次行われる。そして、液晶素子の電圧無印加操作と電圧印加操作が終了すると、シャッタが閉勢し、光源が消灯する。本発明の調光装置を備えたカメラは、シャッタの開勢時間、液晶素子の電圧印加・無印加を含めた駆動時間、光源の点灯時間などを制御する制御回路を持っており、これらの駆動操作は駆動回路に基づいて操作が行われる。撮影者はシャッタスイッチの半押しと全押しの操作を行うのみで、後の駆動操作は駆動回路によって自動的に行われる。
【００２４】
以上説明したように、本発明の調光装置を備えたカメラは、すぐ傍に窓ガラスなどの反射物があっても、その反射光による影響を非常に小さく押さえて綺麗な被写体の写真を写し撮ることができる。雨などの水滴や霧などの水滴の反射物であっても同様な結果を得る。
【００２５】
次に、本発明の第２実施形態に係る調光装置を備えた撮像装置を図５を用いて説明する。図５は第２実施形態に係る調光装置を備えた撮像装置の要部構成のみを示した構成図で、撮像装置としてはスキャナーを示している。尚、分かり易く説明するために調光装置は斜視図で描いてある。図５において、３５は原稿を載置するために設けたガラスなどからなる透明板で、３６は透明板３５上に載置した読取り用の原稿、３７は反射板である。また、３１はハロゲンランプなどによる光源、３２は結像レンズ、３３はＣＣＤ受光素子である。また、光源３１の前方に配設されている４２は第１の偏光板で、結像レンズ３２の前方に配設されている５０は液晶素子である。この第１の偏光板４２と液晶素子５０とで本発明の調光装置６０を構成している。また、液晶素子５０は液晶セル５１に第２の偏光板５２を貼付けたものからなっている。光源３１でもって原稿３６を照明し、その照明した原稿３６の画像を反射板３７で反射させ、その反射画像を結像レンズ３２で集光してＣＣＤ受光素子３３にその反射画像を撮像するようになっている。ここでの調光装置６０は結像レンズ３２に入ってくる透明板３５からの直接反射光を少量にするための働きをなしている。
【００２６】
ここでの第１の偏光板４２、第２の偏光板５２は前述の第１実施形態で用いた偏光板と同じ仕様のものを用いている。また、液晶セル５１も前述の第１実施形態で用いた液晶セルと同じ仕様のものを用いている。図５において、第１の偏光板４２の直線偏光軸ｙ４２と平行な振動面を持つ光の直線偏光成分はこの偏光板４２を透過することを表している。また、液晶セル５１に設けた第２の偏光板５２の直線偏光軸ｘ５２と平行な振動面を持つ光の直線偏光成分はこの偏光板５２を透過することを表している。そして、第１の偏光板４２の直線偏光軸ｙ４２と第２の偏光板５２の直線偏光軸ｘ５２とは直交するような配置、即ち、直交ニコルの配置になっている。
【００２７】
このような構成を取る調光装置６０を配設することにより、光源３１から出射されて光で、第１の偏光板４２の直線偏光軸ｙ４２と平行な振動面を持つ光の成分は第１の偏光板４２を透過して原稿３６の画像を照明し、原稿３６の画像が反射光Ｂ４でもって液晶素子５０に入射する。また一方においては、第１の偏光板４２を透過した光で、透明板３５表面での反射光と透明板３５の表面の汚れ、キズなどから反射される反射光、更に、原稿３６表面の汚れからの反射光も液晶素子５０に入射する。ここで、反射光Ｂ５の光が結像レンズ３２を介してＣＣＤ受光素子３３に入ってくると受光素子３３上に結ぶ原稿３６の画像がぼやけるなどの影響を受ける。そこで、この影響を小さく押さえるために、液晶素子５０の第２の偏光板５２の直線偏光軸ｘ５２を第１の偏光板４２の直線偏光軸ｙ４２と直交ニコルの配置にし、液晶素子５０の液晶セル５１に電圧無印加状態と電圧印加状態を作り出して、反射光Ｂ５のＣＣＤ受光素子３３への入射光量を制限する。液晶セル５１の電圧無印加状態と電圧印加状態とを繰り返すことによって反射光Ｂ５の液晶素子６０への透過が制限できる。その理由は前述の第１実施形態で詳しく説明したと同じ理由によるのでここでの説明は省略する。
【００２８】
以上述べたように、本発明の調光装置を備えたスキャナーとすることにより、原稿の画像を鮮明に映し出すことができる。第２実施形態はスキャナーを取り上げて説明したが、複写機などもほぼ同じような構成を取っているので複写機についても同じ効果を得ることができる。
【００２９】
また、胃カメラなどの内視鏡についても、本発明の調光装置を備えた内視鏡とすることにより鮮明な胃壁の画像を得ることができる。胃壁などは水分が付着しているので、その水分表面からの反射光が胃壁映像に影響を与える。内視鏡のスコープの先端などに本発明の調光装置を配設することにより、水分表面からの反射光の入射を制限して鮮明な胃壁画像を得ることができる。また、本発明の調光装置を光ピックアップ装置に備えると鮮明な映像を映し出すことができる。
【００３０】
以上詳細に説明したように、本発明の調光装置を備えた撮像装置は、間近に透明な反射物があってもその反射物の反射光の入光量を制限することができ、鮮明な画像を撮像することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る調光装置を備えた撮像装置の要部の構成を示す構成図である。
【図２】図１における液晶素子の要部断面図である。
【図３】図２における液晶素子の光の透過状況を説明する説明図である。
【図４】液晶素子における電圧の無印加状態、及び、印加状態の場合の結像レンズに入射する光の説明図を示したもので、図４の（ａ）図は液晶素子に電圧の無印加状態における結像レンズに入射する光の説明図、図４の（ｂ）図は液晶素子に電圧の印加状態における結像レンズに入射する光の説明図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る調光装置を備えた撮像装置の要部構成のみを示した構成図である。
【図６】従来例の一例を示すもので、窓ガラス越しにスポーツ選手をカメラで写真を撮っている状態を説明した説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１、３１ 光源
２、３２ 結像レンズ
３ 被写体
４ 窓ガラス
６ シャッタ
７ フィルム
１２、４２ 第１の偏光板
２０、５０ 液晶素子
２１、５１ 液晶セル
２２、５２ 第２の偏光板
２３ａ 上透明基板
２３ｂ 下透明基板
２４ａ 上透明電極
２４ｂ 下透明電極
２５ａ 上配向膜
２５ｂ 下配向膜
２６ 液晶
２７ 封止材
ｙ１２、ｙ４２、ｘ２２、ｘ５２ 直線偏光軸
３０、６０ 調光装置
３３ ＣＣＤ受光素子
３５ 透明板
３６ 原稿
３７ 反射板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、写真撮影に用いるフィルム映像用のカメラやＣＣＤ受光素子を用いたデジタルカメラなどの写真撮像装置、内視鏡などの撮像装置、また、文字や絵画などの原稿を読み取るスキャナー、複写機などの撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明はカメラ、内視鏡、スキャナー、複写機などの撮像装置に関するものであるが、従来技術を説明するにあたり、カメラを例に取ってその従来技術の詳細を説明する。カメラで写真撮影を行う場合に、薄暗い所や暗所などで写真を撮るとき、或いは、被写体の周りに十分な明るさがない場合などには、通常、カメラの光源であるストロボを焚いて写真を撮る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ストロボを焚いて写真を撮るときに、カメラの間近に強い反射物があると、例えば、雨の水滴や霧の水滴、透明な窓ガラスなどがあると、ストロボの光の一部がその反射物によって反射され、その強い反射光に影響されて被写体がぼやけてしまい、はっきりと写らないと云う問題が起きる。
【０００４】
図６は、その一例を示すもので、窓ガラス越しにスポーツ選手をカメラで写真を撮っている状態を示した図である。１はカメラのストロボである光源、２はカメラの結像レンズ、３はスポーツ選手の被写体、４は窓ガラスである。尚、図示はしていないが、レンズ２の後方にシャッターと写真フイルムが配置される。今、窓ガラス４のすぐ近くでカメラの光源１を焚くと、窓ガラス４を透過して被写体３を照明する透過光Ｌ１と窓ガラス４に反射されて反射光となってカメラ側に戻ってくる反射光Ｌ２が現れる。一方、ストロボの光源１の透過光Ｌ１によって照明された被写体３からは反射光（乱反射光）Ｒが戻ってきて結像のレンズ２を透過し、フィルム面にその像を結ぶ。ここで、窓ガラス４からの反射光Ｌ２が被写体３からの反射光Ｒよりも非常に強い場合には、強い反射光Ｌ２が影響を及ぼして被写体３の映像をぼかしてしまうと云う問題が起きる。そして、被写体３の映像がぼやけた写真ができあがる。これと同じ様なことが、雨の降っている時の写真撮影や霧の中での写真撮影の時にも、雨の水滴や霧の水滴の反射光の影響を受けて被写体のぼやけた写真ができあがることが生じる。
【０００５】
以上、カメラについての従来技術の問題点を述べたが、複写機やスキャナーなどにおいても、カメラほどその程度は著しくはないにしても同様なことが起きる。例えば、スキャナーについて云えば、ガラス板上に写し取る原稿を載置し、下方よりハロゲンランプなどの光源でもって光を照射して原稿を照明すると共に原稿からの反射光を作り、その反射光をミラー、結像レンズ、ＣＣＤなる受光素子などを設けたキャリッジを走査して原稿の画像をミラー、結像レンズを介して受光素子に写し取る構造を取っている。この時に、受光素子に入射する光は原稿からの反射光ばかりではなくガラス板からの反射光も入り込む。このガラス板からの反射光が原稿の映像をぼやかす影響を与え、映像の鮮明さが欠けてくると云う問題を持っている。
【０００６】
本発明は、上記の課題に鑑みて成されたもので、映像のぼやけを極力小さく押さえる撮像装置を生み出すことを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための手段として、本発明の撮像装置は調光装置を備える。その調光装置は、第１の偏光板と液晶素子とから構成し、第１の偏光板は光源の前方に配設し、液晶素子は結像レンズの前方に配設する。そして、液晶素子はネマティック液晶材料を用いて、液晶素子に設けてある第２の偏光板の直線偏光軸と光源の前方に配設した第１の偏光板の直線偏光軸とを直交ニコル配置にすることを特徴とするものである。
【０００８】
そして、撮像中に液晶素子は電圧無印加操作と、電圧印加操作が行われることを特徴とするものである。また、液晶素子の駆動時間、光源の点灯時間、シャッタの開勢時間などを制御する制御回路を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
発明の効果として、光源の前方に第１の偏光板を配置し、液晶素子は結像レンズの前方に配置し、そして、液晶素子の液晶材料をネマティック液晶材料を用いると共に、液晶素子に設けてある第２の偏光板の直線偏光軸と光源の前方に配置した第１の偏光板の直線偏光軸とを直交ニコル配置にすることにより、液晶素子を透過して結像レンズに入射する光を制限する。例えば、カメラの場合には、液晶素子に電圧を印加していないときは窓ガラスからの反射光は透過せず、被写体からの反射光が透過する。液晶素子に電圧を印加したときは被写体からの反射光と窓ガラスからの反射光が透過する。この液晶素子の電圧無印加時間と印加時間をコントロールすることにより窓ガラスからの反射光の透過を制限し、反射光による被写体の写真映像への影響を小さくする。これにより、窓ガラスからの強い反射光による写真映像のぼやけを防止する。また、窓ガラスからの反射光も適宜に入れることによって人が見た状態に近い状態の写真を写し撮ることができる。そして、液晶素子の駆動時間、光源の点灯時間、シャッタの開勢時間などの制御操作を制御回路で行えば、自動的に操作が行われて綺麗な映像写真が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の最良の実施形態を図１〜図５を用いて説明する。最初に図の説明をする。図１は本発明の第１実施形態に係る調光装置を備えた撮像装置の要部の構成のみを示した構成図で、撮像装置としてはカメラを示している。尚、分かり易くするために調光装置は斜視図で示してある。図２は図１における液晶素子の要部断面図を示していて、図３は図２における液晶素子の光の透過状況を説明する説明図を示している。また、図４は液晶素子における電圧の無印加状態、及び、印加状態の場合の結像レンズに入射する光の説明図を示したもので、図４（ａ）図は液晶素子に電圧の無印加状態における結像レンズに入射する光の説明図、図４（ｂ）図は液晶素子に電圧の印加状態における結像レンズに入射する光の説明図を示している。図５は第２実施形態に係る調光装置を備えた撮像装置の要部構成のみを示した構成図で、撮像装置はスキャナーを示している。尚、従来技術で説明した撮像装置の構成と同じ構成を取る部品は同一符号を付して説明する。
【００１１】
本発明の第１実施形態のカメラからなる撮像装置は従来のカメラに調光装置を備えている。図１に示すように、調光装置３０は、ストロボからなる光源１の前方（発光した光を放射する方向の側）に配置した第１の偏光板１２と、結像レンズ２の前方に配置した液晶素子２０とから構成している。また、液晶素子２０は、図１、図２に示すように、液晶セル２１に第２の偏光板２２を設けたものからなっている。そして、この第２の偏光板２２の直線偏光軸ｘ２２と前述の第１の偏光板１２の直線偏光軸ｙ１２とが直交するような配置、即ち、直交ニコルの配置になっている。ここで、第１の偏光板１２の直線偏光軸ｙ１２は、図１の中において矢印で示した方向と平行な振動面を持つ光の直線偏光成分はこの偏光板を透過することを表している。同様に、第２の偏光板２２の直線偏光軸ｘ２２は、図１の中において矢印で示した方向と平行な振動面を持つ光の直線偏光成分はこの偏光板を透過することを表している。尚、図１において、光源１の後方にある１ｂは反射板で、光源１の発光した光が反射板１ｂで反射されて光源１の前方に集光するような構成になっている。また、結像レンズ２の後方に配置されている６はシャッタ、７はフィルムを示していて、シャッタ６の開閉により写真映像をフィルム上に映し出す構成になっている。また、図示はしていないが、別途にシャッタスイッチ（電源スイッチ）や制御基板などが設けられていて、シャッタスイッチ、制御基板、光源１、液晶素子２０、シャッタ６とに電気接続が取られている。そして、シャッタスイッチを押すと光源１、液晶素子２０、シャッタ６が連動して駆動するようになっている。
【００１２】
次に、液晶素子２０は液晶セル２１と第２の偏光板２２とから構成されるが、液晶セル２１は、図２に示すように、ガラスからなる上下の透明基板２３ａ、２３ｂの内面にＩＴＯ膜からなる上下の透明電極２４ａ、２４ｂと、平行になるようにラビング処理を施した上下の配向膜２５ａ、２５ｂとを積層して設け、一定の間隙の中に液晶２６を封止材２７を介して封止した構成を取っている。また、図２の中においては、上透明基板２３ａの外面には偏光板２２を貼付けた構成を取っており、この偏光板２２が第２の偏光板になっている。この第２の偏光板２２を液晶セル２１に貼付けた液晶素子２０を、結像レンズ２の前方に、光源１の前方に設けた第１の偏光板１１と直交ニコルの配置となるように配置している。また、この液晶セル２１に用いる液晶は、上下の透明電極２４ａ、２４ｂに所定の電圧を印加すると９０°に配向の向きが変わるネマティック液晶材料を用いている。
【００１３】
次に、上記液晶素子２０を用いた場合の光の透過状況を図３でもって説明する。図３より、液晶素子２０は液晶セル２１に第２の偏光板２２を設けたものからなるが、第２の偏光板２２の横方向に示した矢印が直線偏光軸ｘ２２を示しており、この直線偏光軸ｘ２２と平行な振動面を持つ直線偏光成分の光は透過するようになっている。一般に、入射面に対して垂直方向の振動面を持つ光成分をＳ成分、入射面に対して水平方向の振動面を持つ光成分をＰ成分と呼んでいる。図３は液晶素子２０に向かって入射する光ＬをＳ成分とＰ成分とで描いてある。ネマティック液晶材料を用いた液晶セル２１に光が透過すると、液晶セル２１の電圧無印加状態では９０°回転して液晶を透過する。今、入射光ＬのＳ成分の光が偏光板２２の直線偏光軸ｘ２２と平行な振動面を持っているとすると、Ｓ成分の光は液晶セル２１内で９０°回転してしまうことから垂直方向の振動面を持つ光成分に偏光する。この垂直方向の振動面を持つ光成分は偏光板２２の直線偏光軸ｘ２２と平行な振動面を持つ光成分ではないので偏光板２２に吸収されてしまう。一方、Ｐ成分の光は、液晶セル２１を透過すると９０°回転して偏光板２２の直線偏光軸ｘ２２と平行な振動面を持つ光成分に偏光する。従って、Ｐ成分の光は偏光板２２を透過して進む。
【００１４】
次に、液晶セル２１に電圧を印加した状態では液晶材料が透明状態になるので、入射光ＬのＰ成分の光、及び、Ｓ成分の光はそのままの状態で液晶セル２１を透過する。しかしながら、Ｐ成分の光は偏光板２２の直線偏光軸ｘ２２に対して垂直方向の振動面を持つ光であるので偏光板２２に吸収されてしまう。また、水平方向の振動面を持つＳ成分の光は偏光板２２を透過して進む。以上述べたように、偏光板２２の直線偏光軸ｘ２２を入射光ＬのＳ成分と平行になる方向に配置すると、液晶セル２１の電圧無印加状態では入射光ＬのＰ成分が液晶素子２０を透過し、液晶セル２１の電圧印加状態ではＳ成分が液晶素子２０を透過する。
【００１５】
今、本発明の調光装置を備えたカメラを用いて、従来例と同様に、窓ガラス越しにスポーツ選手の被写体３を写真撮影した場合にどのようになるかを図４を用いて説明する。図４の（ａ）図は液晶素子に電圧の無印加状態における結像レンズに入射する光の説明図で、図４の（ｂ）図は液晶素子に電圧の印加状態における結像レンズに入射する光の説明図を示している。尚、図４の（ａ）、（ｂ）において、ストロボからなる光源１からの出射光で、窓ガラス４を透過してスポーツ選手の被写体３を照明する光Ｑ２と窓ガラス４で反射される光Ｑ１とが描かれている。窓ガラス４から反射される光Ｑ１は偏光した光で、特に、ブルースター角（５７°）以上では完全に偏光した反射光になる。窓ガラス４への入射角が５７°に至らぬ光は窓ガラス４を透過して直進する。ここで、窓ガラス４から反射される光をＱ１、窓ガラス４を透過する光をＱ２と符合して表示している。そして、光源１から出射される光Ｑ１で入射面に対して垂直方向の振動面を持つ光成分をＳ１、入射面に対して水平方向の振動面を持つ光成分をＰ１と符合して表示し、同様に、光源１から出射される光Ｑ２についても、Ｓ２、Ｐ２と符合して表示している。また、被写体３からの反射光をＢ３と符合して表示し、反射光Ｂ３で入射面に対して垂直方向の振動面を持つ光成分をＳ３、入射面に対して水平方向の振動面を持つ光成分をＰ３と符合して表示している。
【００１６】
また、図４の（ａ）、（ｂ）において、光源１の前方（光源１の光を出射する方向側）に配置した第１の偏光板１２は、矢印で示した直線偏光軸ｙ１２が光源１の光Ｑ１のＰ１成分及び光Ｑ２のＰ２成分と平行になる方向に配置してある。また、結像レンズ２の前方に配置した液晶素子２０の第２の偏光板２１は、矢印で示した直線偏光軸ｘ２２が第１の偏光板１２の直線偏光軸ｙ１２と直交する配置にしてある。即ち、第２の偏光板２２の直線偏光軸ｘ２２と第１の偏光板１２の直線偏光軸ｙ１２とは直交ニコルの配置を取っている。また、第２の偏光板２２の直線偏光軸ｘ２２は被写体３からの反射光Ｂ３のＳ３成分と平行になる配置になっている。
【００１７】
最初に、光源１から出射した光Ｑ１で、Ｐ１成分の光は第１の偏光板１２の直線偏光軸ｙ１２と平行な振動面を持つことから第１の偏光板１２を透過して直進する。そして、Ｐ１成分の光は間近にある窓ガラス４に当たって反射する。一方、光Ｑ１のＳ１成分の光は第１の偏光板１２に吸収されてしまう。光源１から出射した光Ｑ２で、Ｐ２成分の光は第１の偏光板１２の直線偏光軸ｙ１２と平行な振動面を持つことから第１の偏光板１２を透過して直進し、更に、間近にある窓ガラス４を透過して被写体３を明るく照明する。一方、光Ｑ２のＳ２成分の光は第１の偏光板１２に吸収されてしまう。
【００１８】
ここで、光源１から出射した光Ｑ１で第１の偏光板１１を透過したＰ１成分の光は窓ガラス４に当たって反射されるが、この反射光はガラス表面で反射されたときに９０°偏光した成分の光に変わる。この反射された光を反射光Ｂ１と符合すると、反射光Ｂ１はＰ１成分の光が９０°偏光された成分の光となっている。従って、この反射光Ｂ１は液晶素子２０の第２の偏光板２２の直線偏光軸ｘ２２と水平方向の振動面を持つ成分の光になっている。
【００１９】
次に、窓ガラス４からの反射光Ｂ１、被写体３からの反射光Ｂ３が液晶素子２０の液晶セル２１の電圧無印加状態、並びに、電圧印加状態でどのようになるかを説明する。図４（ａ）に示す電圧無印加状態において、窓ガラス４からの反射光Ｂ１は液晶セル２１を透過するときに９０°回転して液晶セル２１を透過する。従って、第２の偏光板２２の直線偏光軸ｘ２２と水平方向の振動面を持つ成分の光の反射光Ｂ１は９０°回転して第２の偏光板２２の直線偏光軸ｘ２２に対しては垂直方向の振動面を持つ光の成分に変わる。このため、反射光Ｂ１は第２の偏光板２２に吸収されてしまう。一方、光源１の窓ガラス４を透過した光によって照明された被写体３からの反射光（これは乱反射光になっているが）Ｂ３は液晶セル２１を透過するときに９０°回転する。即ち、反射光Ｂ３のＰ３成分の光は９０°回転して第２の偏光板２２の直線偏光軸ｘ２２と水平方向の振動面を持つ光成分に偏光する。そして、第２の偏光板２２を透過して進む。反射光Ｂ３のＳ３成分の光は液晶セル２１を透過するときに９０°回転して第２の偏光板２２の直線偏光軸ｘ２２と垂直方向の振動面を持つ光成分に偏光する。そして、第２の偏光板２２に吸収される。従って、液晶セル２１の電圧無印加状態にあっては、被写体３のＰ３成分の反射光のみが液晶素子２０を透過して結像レンズ２に入射する。そして、結像レンズ２を通過し、開勢状態にあるシャッタ６をも通過してフィルム７に結像する。電圧無印加状態にあっては被写体３のみの映像がフィルムに映し出される。
【００２０】
次に、図４（ｂ）に示す電圧印加状態においては、窓ガラス４からの反射光Ｂ１は第２の偏光板２２の直線偏光軸ｘ２２と水平方向の振動面を持つ成分の光になっていることから液晶セル２１、第２の偏光板２２を透過して進む。また、被写体３からの反射光Ｂ３のＰ３成分及びＳ３成分の光は偏光することなく液晶素子２０を透過する。しかしながら、Ｐ３成分の光は第２の偏光板２２の直線偏光軸ｘ２２と垂直方向の振動面を持つ成分の光であるので第２の偏光板２２に吸収されてしまう。そして、第２の偏光板２２の直線偏光軸ｘ２２と水平方向の振動面を持つＳ３成分の光のみが第２の偏光板２２を透過する。従って、電圧印加状態にあっては、窓ガラス４からの反射光Ｂ１と被写体３からのＳ成分の光とが液晶素子２０を透過して進む。そして、結像レンズ２を通過し、開勢状態にあるシャッタ６をも通過してフィルム７に結像する。
【００２１】
以上のことから、窓ガラス４からの反射光Ｂ１がフィルム７に入射するのは液晶セル２１の電圧印加状態のときだけである。反射光Ｂ１が非常に強い反射光で、且つ、長い時間入り込むと被写体３の映像をぼかすなどして影響を及ぼす。そこで、反射光Ｂ１が入射する時間を制限する。例えば、シャッタ速度が１５ｍ・ｓｅｃ（１／６０秒）に設定されている場合に、液晶セル２１の電圧無印加時間を１０ｍ・ｓｅｃ、電圧印加時間を５ｍ・ｓｅｃと云うように制限する。このように、窓ガラス４からの反射光Ｂ１の入射する時間を制限することによって、反射光Ｂ１の光の強さが弱められて、反射光Ｂ１による影響を非常に小さく押さえて鮮明な被写体３の写真映像を撮ることができる。そしてそこには、窓ガラス４も写し出されて、人が目で見た映像と同じ様な映像が写真に写し出される。
【００２２】
本発明の調光装置を備えたカメラにあっては、シャッタ６の開勢中は光源１が点灯していて被写体３を照明する。従って、照明のない暗い映像が入り込むこともなく、絶えず明るく照明された被写体３の写真映像が映し出される。シャッタ６の開勢時間中は光源１が点灯したままであるから、１／数１００秒とか１／１０００秒とかの高速点灯よりも長時間点灯の光源が必要とされる。近年では、低電流で駆動するＬＥＤが光源として用いられてきている。ＬＥＤは光の指向性を有していることから好適なストロボ用光源として用いることができる。
【００２３】
本発明の調光装置を備えたカメラは、シャッタスイッチ（電源スイッチ）を半押しすると自動焦点操作が行われ、更に、全押しすると光源が点灯すると共にシャッタが開勢する。そして、シャッタの開勢時間中に液晶素子の電圧無印加操作と電圧印加操作が順次行われる。そして、液晶素子の電圧無印加操作と電圧印加操作が終了すると、シャッタが閉勢し、光源が消灯する。本発明の調光装置を備えたカメラは、シャッタの開勢時間、液晶素子の電圧印加・無印加を含めた駆動時間、光源の点灯時間などを制御する制御回路を持っており、これらの駆動操作は駆動回路に基づいて操作が行われる。撮影者はシャッタスイッチの半押しと全押しの操作を行うのみで、後の駆動操作は駆動回路によって自動的に行われる。
【００２４】
以上説明したように、本発明の調光装置を備えたカメラは、すぐ傍に窓ガラスなどの反射物があっても、その反射光による影響を非常に小さく押さえて綺麗な被写体の写真を写し撮ることができる。雨などの水滴や霧などの水滴の反射物であっても同様な結果を得る。
【００２５】
次に、本発明の第２実施形態に係る調光装置を備えた撮像装置を図５を用いて説明する。図５は第２実施形態に係る調光装置を備えた撮像装置の要部構成のみを示した構成図で、撮像装置としてはスキャナーを示している。尚、分かり易く説明するために調光装置は斜視図で描いてある。図５において、３５は原稿を載置するために設けたガラスなどからなる透明板で、３６は透明板３５上に載置した読取り用の原稿、３７は反射板である。また、３１はハロゲンランプなどによる光源、３２は結像レンズ、３３はＣＣＤ受光素子である。また、光源３１の前方に配設されている４２は第１の偏光板で、結像レンズ３２の前方に配設されている５０は液晶素子である。この第１の偏光板４２と液晶素子５０とで本発明の調光装置６０を構成している。また、液晶素子５０は液晶セル５１に第２の偏光板５２を貼付けたものからなっている。光源３１でもって原稿３６を照明し、その照明した原稿３６の画像を反射板３７で反射させ、その反射画像を結像レンズ３２で集光してＣＣＤ受光素子３３にその反射画像を撮像するようになっている。ここでの調光装置６０は結像レンズ３２に入ってくる透明板３５からの直接反射光を少量にするための働きをなしている。
【００２６】
ここでの第１の偏光板４２、第２の偏光板５２は前述の第１実施形態で用いた偏光板と同じ仕様のものを用いている。また、液晶セル５１も前述の第１実施形態で用いた液晶セルと同じ仕様のものを用いている。図５において、第１の偏光板４２の直線偏光軸ｙ４２と平行な振動面を持つ光の直線偏光成分はこの偏光板４２を透過することを表している。また、液晶セル５１に設けた第２の偏光板５２の直線偏光軸ｘ５２と平行な振動面を持つ光の直線偏光成分はこの偏光板５２を透過することを表している。そして、第１の偏光板４２の直線偏光軸ｙ４２と第２の偏光板５２の直線偏光軸ｘ５２とは直交するような配置、即ち、直交ニコルの配置になっている。
【００２７】
このような構成を取る調光装置６０を配設することにより、光源３１から出射されて光で、第１の偏光板４２の直線偏光軸ｙ４２と平行な振動面を持つ光の成分は第１の偏光板４２を透過して原稿３６の画像を照明し、原稿３６の画像が反射光Ｂ４でもって液晶素子５０に入射する。また一方においては、第１の偏光板４２を透過した光で、透明板３５表面での反射光と透明板３５の表面の汚れ、キズなどから反射される反射光、更に、原稿３６表面の汚れからの反射光も液晶素子５０に入射する。ここで、反射光Ｂ５の光が結像レンズ３２を介してＣＣＤ受光素子３３に入ってくると受光素子３３上に結ぶ原稿３６の画像がぼやけるなどの影響を受ける。そこで、この影響を小さく押さえるために、液晶素子５０の第２の偏光板５２の直線偏光軸ｘ５２を第１の偏光板４２の直線偏光軸ｙ４２と直交ニコルの配置にし、液晶素子５０の液晶セル５１に電圧無印加状態と電圧印加状態を作り出して、反射光Ｂ５のＣＣＤ受光素子３３への入射光量を制限する。液晶セル５１の電圧無印加状態と電圧印加状態とを繰り返すことによって反射光Ｂ５の液晶素子６０への透過が制限できる。その理由は前述の第１実施形態で詳しく説明したと同じ理由によるのでここでの説明は省略する。
【００２８】
以上述べたように、本発明の調光装置を備えたスキャナーとすることにより、原稿の画像を鮮明に映し出すことができる。第２実施形態はスキャナーを取り上げて説明したが、複写機などもほぼ同じような構成を取っているので複写機についても同じ効果を得ることができる。
【００２９】
また、胃カメラなどの内視鏡についても、本発明の調光装置を備えた内視鏡とすることにより鮮明な胃壁の画像を得ることができる。胃壁などは水分が付着しているので、その水分表面からの反射光が胃壁映像に影響を与える。内視鏡のスコープの先端などに本発明の調光装置を配設することにより、水分表面からの反射光の入射を制限して鮮明な胃壁画像を得ることができる。また、本発明の調光装置を光ピックアップ装置に備えると鮮明な映像を映し出すことができる。
【００３０】
以上詳細に説明したように、本発明の調光装置を備えた撮像装置は、間近に透明な反射物があってもその反射物の反射光の入光量を制限することができ、鮮明な画像を撮像することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る調光装置を備えた撮像装置の要部の構成を示す構成図である。
【図２】図１における液晶素子の要部断面図である。
【図３】図２における液晶素子の光の透過状況を説明する説明図である。
【図４】液晶素子における電圧の無印加状態、及び、印加状態の場合の結像レンズに入射する光の説明図を示したもので、図４の（ａ）図は液晶素子に電圧の無印加状態における結像レンズに入射する光の説明図、図４の（ｂ）図は液晶素子に電圧の印加状態における結像レンズに入射する光の説明図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る調光装置を備えた撮像装置の要部構成のみを示した構成図である。
【図６】従来例の一例を示すもので、窓ガラス越しにスポーツ選手をカメラで写真を撮っている状態を説明した説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１、３１ 光源
２、３２ 結像レンズ
３ 被写体
４ 窓ガラス
６ シャッタ
７ フィルム
１２、４２ 第１の偏光板
２０、５０ 液晶素子
２１、５１ 液晶セル
２２、５２ 第２の偏光板
２３ａ 上透明基板
２３ｂ 下透明基板
２４ａ 上透明電極
２４ｂ 下透明電極
２５ａ 上配向膜
２５ｂ 下配向膜
２６ 液晶
２７ 封止材
ｙ１２、ｙ４２、ｘ２２、ｘ５２ 直線偏光軸
３０、６０ 調光装置
３３ ＣＣＤ受光素子
３５ 透明板
３６ 原稿
３７ 反射板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の偏光板と液晶素子とからなる調光装置であって、前記第１の偏光板を光源の前方に備え、前記液晶素子を結像レンズの前方に備えると共に、前記液晶素子に設けてある第２の偏光板の直線偏光軸と前記第１の偏光板の直線偏光軸とを直交ニコル配置にしたことを特徴とする調光装置を備えた撮像装置。
【請求項２】
前記液晶素子は、ネマティック液晶材料を用いた液晶素子であることを特徴とする請求項１に記載の調光装置を備えた撮像装置。
【請求項３】
前記液晶素子は、撮像中に電圧無印加操作と電圧印加操作が行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の調光装置を備えた撮像装置。
【請求項４】
前記液晶素子の駆動時間と前記光源の点灯時間とシャッタの開勢時間とを制御する制御回路を有することを特徴とする請求項１に記載の調光装置を備えた撮像装置。
【請求項１】
第１の偏光板と液晶素子とからなる調光装置であって、前記第１の偏光板を光源の前方に備え、前記液晶素子を結像レンズの前方に備えると共に、前記液晶素子に設けてある第２の偏光板の直線偏光軸と前記第１の偏光板の直線偏光軸とを直交ニコル配置にしたことを特徴とする調光装置を備えた撮像装置。
【請求項２】
前記液晶素子は、ネマティック液晶材料を用いた液晶素子であることを特徴とする請求項１に記載の調光装置を備えた撮像装置。
【請求項３】
前記液晶素子は、撮像中に電圧無印加操作と電圧印加操作が行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の調光装置を備えた撮像装置。
【請求項４】
前記液晶素子の駆動時間と前記光源の点灯時間とシャッタの開勢時間とを制御する制御回路を有することを特徴とする請求項１に記載の調光装置を備えた撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−１５４１８２（Ｐ２００６−１５４１８２Ａ）
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３４３５９９（Ｐ２００４−３４３５９９）
【出願日】平成１６年１１月２９日（２００４．１１．２９）
【出願人】（０００１２４３６２）シチズンセイミツ株式会社 (120)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月２９日（２００４．１１．２９）
【出願人】（０００１２４３６２）シチズンセイミツ株式会社 (120)
【Ｆターム（参考）】
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