液晶光量调整设备及其驱动方法和照相机技术

一种用于优化加速驱动脉冲的有效功率来改进光透射率的响应特性的液晶光量调整器、驱动这个装置的方法、以及包括这个装置的照相机。该液晶光量调整器包括用于产生脉冲电压的驱动脉冲的驱动脉冲产生电路（１６）、用于根据驱动脉冲的脉冲形状来变化液晶的光透射率的液晶光量调整部分（１２）、以及用于控制脉冲的频率和负荷比的微机（１９）。微机（１９）实行控制，从而驱动脉冲生成电路生成加速用驱动脉冲，其脉冲形状具有第一频率和第一负荷比，并生成调光用驱动脉冲，其脉冲形状具有异于第一频率的第二频率和异于第一负荷比的第二负荷比。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
液晶光量调整设备、液晶光量调整设备的驱动方法和含该液晶光量调整设备的照相机
本专利技术涉及控制透射光量的液晶光量调整设备和该液晶光量调整设备的驱动装置。本专利技术还涉及把该液晶光量调整设备用作光阑的照相机。
技术介绍
在诸如集摄影机于一体的、电子静止照相机和静止照相机的照相机里，设有光阑以改变光圈值。图8是示出传统照相机的光学系统的示意图。参照图8，来自目标的点101的光成为通过透镜102的平行光束111，该平行光束的一部分被双片光阑103所遮断，且其残余的光112被透射，通过透镜104在成像装置105的成像面上成像。透射双片光阑103的光量通过变更光阑开口单元107的面积来调整，这需要由驱动设备106来移动双片光阑103的片。在上述方法里，来自目标的到达成像装置105的光量的调整需要由光阑遮断来自目标的光的一部分，该方法在片边缘产生衍射现象，使该衍射光113也到达成像装置105。该衍射光113到达与主要的光112的焦点相异的点，使清晰度下降。该衍射所导致的清晰度下降的程度取决于透射光阑开口单元107的光112的光量与在光阑开口单元107的边缘衍射的衍射光113的光量的比率，因而由于照相机的小型化和光阑的相应减小而变的更大。于是，伴随近年来照相机的小型化，这一问题显得重大。为解决这一问题，作为片光阑的替代，提出了一种利用液晶的液晶光量调整设备。该液晶光量调整设备被配置以替代片光阑。由于在入射光的全部表面上光透射率大致是均衡的，而光透射率可连续调节，故该液晶光量调整设备能够调整光量而不产生衍射现象所导致的清晰度下降。即光圈值可调整。在该液晶光量调整设备里，为了快速地做到对光透射率的变更的响应，比用来得出所定光透射率的目标电压更高(或更低)的电压(加速用驱动电-->压)在短时间内施加在液晶上。通过为加速用由驱动电压供给一定的功率，在改变液晶的定向的过程中在液晶分子上给与了大的驱动力。当由脉冲施加了加速用驱动电压时，脉冲必须在最适时间施加、以得到优化响应特性。为了这一目的，清晰度随着该脉冲的频率升高而提高，能够微调整应用时间。然而，液晶光量调整设备在电气上是在电极间挟持液晶的电容器，若频率高则大量的功率被消费在脉冲的边缘。为了减小功率消耗，有可能插入一个电阻，其与电极间挟持的液晶串联，以减小电流。然而，根据这种方法，由液晶与电容器构成了一个低通滤波器，使得液晶的响应特性减低。于是，从减小功率消耗的观点，脉冲的频率最好是尽量地低。如上所述，加速用的驱动电压的脉冲频率必须满足相反的要求。因而，本专利技术的目的是提供能够微调用于加速的驱动功率的液晶光量调整设备和液晶光量调整方法。本专利技术的另一目的是提供一种照相机，其把液晶光量调整设备用作光阑，以避免产生衍射现象所导致的清晰度下降。
技术实现思路
根据本专利技术，加速用驱动脉冲和调光用驱动脉冲的频率能够有区别。从而，根据液晶光量调整设备的驱动状态，能够使加速用驱动脉冲的有效功率优化。从而，能够实现响应特性良好的液晶光量调整设备。进而，能够实现低功率消耗的液晶光量调整设备。进而，由于可抑制直流分量，故能够实现长寿命的液晶光量调整设备。附图说明图1是示出根据本专利技术实施例的照相机的结构图，图2是示出液晶光量调整单元的结构图，图3A到图3C是示出驱动脉冲的示例和光透射率的示例图，图4是示出驱动脉冲生成电路图，图5A和图5B是说明驱动脉冲生成电路的操作(第一)图，图6是说明驱动脉冲生成电路的操作(第二)图，图7是说明液晶光量调整单元的操作图，-->图8是示出传统照相机的光学系统的示意图。具体实施方式现参考附图，对本专利技术的实施例进行说明。在图中，同样的部分用同一符号来标示，并省略其说明。图1是示出根据本专利技术实施例的照相机的结构图。根据图1，本实施例的照相机由透镜11和13、液晶光量调整单元12、成像装置14、驱动电路15、信号处理电路18、微机19、存储电路20以及温度检测电路21构成。来自目标(未示出)的光由透镜11调整为大致平行光束，而该平行光束入射液晶光量调整单元12。入射光由液晶光量调整单元12调整，从而所调整的光被透射，以及所得光射入透镜13。由于该液晶光量调整单元12在光的入射面的全部表面上大致均一地变化光透射率，故在液晶光量调整单元12上的入射光在射出时大致均一地变暗。即，从透镜11射出的光以所定的光透射率透射液晶光量调整单元12，而液晶光量调整单元12的入射面的面积与射出面的面积之间没有变化。图2是示出液晶光量调整单元的结构图。根据图2，液晶光量调整单元12由基板31a和31b、电极32a和32b、定向膜33a和33b和液晶34构成。电极32a在基板31a的表上形成，而定向膜33a在电极32a的面上形成。同样，电极32b在基板31b的表面上形成，而定向膜33b在电极32b的面上形成。这些配置在预定的间隔大致平行，其中定向膜33a和定向膜33b彼此相对，定向膜33a和定向膜33b之间的间隙以液晶34来填充。基板31a和31b由透明材料形成，例如玻璃或塑料胶片。电极32a和32b是由例如ITO(铟锡氧化物)形成的透明的电极。定向膜33a和33b的形成材料是根据液晶34的材料选择的。在本实施例里，液晶34是两色客主液晶。当电极32a和32b间不存在电位差时，液晶分子的定向取决于液晶分子与定向膜33a和33b之间、以及液晶分子彼此之间的分子间力。当电极32a和32b间存在电位差时，液晶分子被极化，在电极32a和32b间的电场里发生了库仑力。于是，当存在电位差时，液晶分子的定向取决于该库仑力与上-->述分子间力之间的平衡。于是，通过变更电极32a和32b间的电位差，能够变更液晶分子的定向，并能够相应变更液晶光量调整单元12的光透射率。由于两电极32a和32b大致平行地配置，故其间生成的电场在平行于电极32a和32b的平面内大致是均衡的。于是，液晶光量调整单元12的光透射率能够变的大致地均衡。在两色客主液晶里，决定光学特性(本实施例里的光透射率)的色素分子呈细长的棒状，并随液晶分子而运动。该运动使得与液晶分子及其间的分子间力相关的势能变小。即，色素分子运动以使其平行于液晶分子。也就是说，液晶分子的定向根据电极32a和32b间的电位差而变化，以及色素分子的吸收轴的方向根据液晶分子的定向的变化而变化，从而两色客主液晶光量调整单元12的光透射率也变化了。由于本实施例所用的液晶分子不是自发地极化，而是由外部电场而极化的，故当液晶分子的极化推动轴与外部电场的方向一致时库仑电位最小。于是，无论电场的方向如何，液晶分子的定向仅取决于电场强度。于是，从电极31a和31b提供给液晶34的有效功率是液晶光量调整单元12的光透射率的函数。由于两色客主液晶的定向频率特性是在数十赫兹的程度上，故当具有与之相比充分高的频率(在该频率处，色素分子的定向方向不能追随电场的方向的变化)的脉冲施加于电极31a和31b时，有效功率由脉冲的负荷比乘以脉冲的振幅电压的积来提供。图3A到图3C是示出驱动脉冲的示例和光透射率的示例图。图3A和图3B示出驱动脉冲。当图3A和图3B的有效功率彼此比较时，图3B因其脉宽较大，择有效功率较大。图3C示出有效功率与光透射率的关系的示例。如上述的说明，若脉冲的频率(1/T0)充分高，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶光量调整设备，包括：　　　　驱动脉冲生成电路，用来生成具有脉冲的电压的驱动脉冲；　　　　液晶光量调整单元，其被供给了驱动脉冲，用来根据驱动脉冲的脉冲形状来改变液晶的光透射率；和　　　　　控制电路，用来控制驱动脉冲的频率和负荷比；　　　　其中，控制电路实行控制，从而驱动脉冲生成电路生成加速用驱动脉冲，其脉冲形状具有第一频率和第一负荷比，并生成调光用驱动脉冲，其脉冲形状具有异于第一频率的第二频率和异于第一负荷比的第二负荷比。

【技术特征摘要】
JP 2001-12-18 384385/20011.一种液晶光量调整设备，包括：驱动脉冲生成电路，用来生成具有脉冲的电压的驱动脉冲；液晶光量调整单元，其被供给了驱动脉冲，用来根据驱动脉冲的脉冲形状来改变液晶的光透射率；和控制电路，用来控制驱动脉冲的频率和负荷比；其中，控制电路实行控制，从而驱动脉冲生成电路生成加速用驱动脉冲，其脉冲形状具有第一频率和第一负荷比，并生成调光用驱动脉冲，其脉冲形状具有异于第一频率的第二频率和异于第一负荷比的第二负荷比。2.根据权利要求1所述的液晶光量调整设备，进一步包括温度检测电路，用来检测液晶光量调整设备的周围温度，并把检测结果输出至控制器，其中，控制电路根据周围温度改变驱动脉冲的频率。3.根据权利要求1所述的液晶光量调整设备，进一步包括存储电路，用来存储相关表，其定义光透射率与为了得到该光透射率的加速用驱动脉冲和调光用驱动脉冲的相互关系，其中，控制电路实行控制，从而驱动脉冲生成电路参照相关表以生成达到所要的光透射率的驱动脉冲。4.一种液晶光量调整设备的驱动方法，其根据提供给液晶的驱动脉冲的脉冲形状改变其光...

【专利技术属性】
技术研发人员：高冈俊史，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]