CN109891308B - 调光片材以及图像拍摄系统 - Google Patents

Abstract

提供能够提高基于非透光性的遮蔽功能的可靠性的调光片材以及图像拍摄系统。调光片材具备：一对透明电极(12)；调光层(13)，配置于一对透明电极(12)之间，在电压未施加时具有透光性，另一方面，在电压施加时具有非透光性；以及电压控制部(15)，向一对透明电极(12)施加交流电压作为电压，并且切换该施加的交流电压的频率。

Description

调光片材以及图像拍摄系统

技术领域

本发明涉及能够切换透光性的有无的调光片材以及使用了该调光片材的图像拍摄系统。

背景技术

以往，例如如专利文献1记载那样，已知有通过使向调光层施加的电压变化来切换透光性的有无的调光片材。调光片材的种类例如有通常类型与反转类型。通常类型的调光片材在未施加电压时具有因白浊引起的非透光性，在施加电压时变为透明。反转类型的调光片材在未施加电压时为透明，在施加电压时白浊而具有非透光性。另外，透光性为能够通过调光片材而视觉性地检测物体的形状、颜色等的性质。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015－215417号公报

发明内容

发明将要解决的课题

然而，调光片材所划分的空间大致分为频繁要求遮蔽性(即，非可视性)的空间、以及频繁要求可视性的空间。频繁要求遮蔽性的空间例如是公司的会议室、医院的单间。频繁要求可视性的空间例如是设置于店面的橱窗。这两种空间内的状况都可成为拍摄设备的拍摄对象。

这里，反转类型中的非透光性、通常类型中的透光性通过交流电压的施加而实现。在反转类型中，以透射过调光片材的光不被目视辨认的周期反复进行用于遮挡光的电压的施加。在通常类型中，以基于调光片材的遮光不被目视辨认的周期反复进行用于使光透射的电压的施加。

另一方面，对上述空间内进行拍摄的拍摄设备以规定的周期取得单位行(扫描线)的像素数据，根据多个像素数据生成一张静止图像。此时，在反转类型中，若不施加用于遮挡光的电压的定时和取得单位行的像素数据的定时一致，则会仅根据光透射时的像素数据生成一张静止图像。结果，有调光片材的遮蔽不再发挥功能的隐患。在通常类型中，若不施加用于使光透射的电压的定时和取得单位行的像素的定时一致，则会仅根据非透射时的像素数据生成一张静止图像。结果，有调光片材作用下的透光不再发挥功能的隐患。

另外，在使多张静止图像作为帧图像按时间序列组合来拍摄动态图像的拍摄设备中也同样，仅根据透光时的像素数据，生成一张静止图像。结果，在反转类型的调光片材中，担心作为仅根据透射时的像素数据生成的静止图像的组合而生成动态图像，调光片材的遮蔽不再发挥功能。另外，在通常类型的调光片材中，担心作为仅根据非透射时的像素数据生成的静止图像的组合而生成动态图像，调光片材的透射不再发挥功能。

即，担心基于视觉确定的调光片材的透光性和拍摄设备所拍摄的结果产生不一致，得到调光片材的利用者不希望的拍摄的结果、拍摄设备的利用者不希望的拍摄的结果。

本发明鉴于这种实际情况而完成，其目的在于提供能够提高调光片材所具有的功能的可靠性的调光片材以及图像拍摄系统。

用于解决课题的手段

解决上述课题的调光片材具备：第一透明电极；第二透明电极；第一调光层，配置于两个所述透明电极之间，通过向两个所述透明电极之间施加的电压的施加状态的变更，所述第一调光层的透光性变化；以及电压控制部，向两个所述透明电极之间施加交流电压作为所述电压，并且切换该施加的交流电压的频率。

根据上述构成，向两个透明电极间施加的交流电压的频率被切换，因此实现调光层瞬间使光透射的定时和由拍摄设备取得像素数据的定时的同步是困难的。另外，难以实现调光层未瞬间使光透射的定时和由拍摄设备取得像素数据的定时的同步。由此，能够提高调光片材的目视辨认功能和非目视辨认功能的可靠性。

在上述构成中，也可以是，所述电压控制部在切换交流电压的频率的前后，使交流电压的瞬时值连续地变化。另外，在上述构成中，也可以是，所述电压控制部在切换交流电压的频率的时刻，使切换交流电压的频率之前的交流电压的相位和切换交流电压的频率之后的交流电压的相位一致。

根据上述构成，与在切换交流电压的频率的前后使交流电压的瞬时值非连续地变化的情况相比，能够抑制调光层的劣化。

在上述构成中，也可以是，所述电压控制部具有产生随机数的随机数产生部，基于利用该随机数产生部产生的随机数，设定交流电压的频率。

根据上述构成，与按照一定的规则来切换交流电压的频率的情况相比，实现调光层瞬间使光透射的定时和由拍摄设备取得像素数据的定时的同步是更加困难的。另外，更难实现调光层未瞬间使光透射的定时和由拍摄设备取得像素数据的定时的同步。由此，能够进一步提高调光片材的目视辨认功能和非目视辨认功能的可靠性。

在上述构成中，也可以是，还具备：第三透明电极；以及第二调光层，配置于所述第二透明电极与所述第三透明电极之间，通过向夹着所述第二调光层的所述透明电极之间施加的电压的施加状态的变更，所述第二调光层的透光性变化，所述电压控制部使向所述第一调光层施加的交流电压的频率和向所述第二调光层施加的交流电压的频率互不相同。

根据上述构成，层叠多个调光层而构成调光片材，并且错开这些调光层瞬间使光透射的定时，从而能够进一步提高调光片材的非目视辨认功能的可靠性。

解决上述课题的图像拍摄系统具备：上述构成的调光片材；以及相机，从所述调光片材取得与向所述调光片材施加的交流电压的频率有关的信息，以交流电压的周期的整数倍的拍摄间隔，取得由通过了所述调光片材的拍摄带来的像素数据。

根据上述构成，在不能取得与交流电压的频率有关的信息的相机中，实现调光层瞬间使光透射的定时和取得像素数据的定时的同步是困难的。另外，难以实现调光层未瞬间使光透射的定时和取得像素数据的定时的同步。因此，可提高调光片材的目视辨认功能和非目视辨认功能的可靠性。另一方面，如果是能够取得与交流电压的频率有关的信息的相机，则能够从调光片材取得与交流电压的频率有关的信息，并拍摄利用调光片材遮蔽的空间和可通过调光片材被目视辨认的空间的图像。

发明效果

根据本发明，能够提高调光片材所具有的功能的可靠性。

附图说明

图1是示意地表示未施加电压时的第一实施方式的调光片材的概略构成的剖面图。

图2是表示未施加电压时的第一实施方式的调光片材的光学特性的剖面图。

图3是示意地表示施加电压时的第一实施方式的调光片材的概略构成的剖面图。

图4是表示施加电压时的第一实施方式的调光片材的光学特性的剖面图。

图5是用于说明第一实施方式的调光片材的作用的图，图5的(a)示出向调光片材施加的交流电压的波形，图5的(b)示出调光层瞬间使光透射的定时，图5的(c)示出相机拍摄图像的定时。

图6是示意地表示第一实施方式的图像拍摄系统的概略构成的剖面图。

图7是用于说明第一实施方式的图像拍摄系统的作用的图，图7的(a)示出向调光片材施加的交流电压的波形，图7的(b)示出调光层使光透射的定时，图7的(c)示出未接收到拍摄的许可的相机拍摄图像的定时，图7的(d)示出接收到拍摄的许可的相机拍摄图像的定时。

图8是示意地表示第二实施方式的调光片材的概略构成的剖面图。

图9是用于说明第二实施方式的调光片材的作用的图，图9的(a)示出向调光片材施加的第一交流电压的波形，图9的(b)示出向调光片材施加的第二交流电压的波形，图9的(c)示出第一调光层瞬间使光透射的定时，图9的(d)示出第二调光层瞬间使光透射的定时，图9的(e)示出相机拍摄图像的定时。

图10是示意地表示第二实施方式的图像拍摄系统的概略构成的剖面图。

图11是用于说明第二实施方式的图像拍摄系统的作用的图，图11的(a)示出向调光片材施加的第一交流电压的波形，图11的(b)示出向调光片材施加的第二交流电压的波形，图11的(c)示出第一调光层瞬间使光透射的定时，图11的(d)示出第二调光层瞬间使光透射的定时，图11的(e)示出未接收到拍摄的许可的相机拍摄图像的定时，图11的(f)示出接收到拍摄的许可的相机拍摄图像的定时。

具体实施方式

(第一实施方式)

参照图1至图7，对调光片材以及图像拍摄系统的第一实施方式进行说明。

如图1所示，调光片材10具备一对基板11、一对透明电极12、调光层13、取向膜14、以及电压控制部15。

一对基板11具有透光性。作为基板11的材质，能够使用玻璃、或者聚乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚酰亚胺、聚砜等高分子膜。各基板11具有第一面11A与第二面11B，在成为各个对置面的第一面11A设有一对透明电极12。

一对透明电极12具有透光性。各透明电极12通过在各基板11的第一面11A上利用已知的涂覆法、印刷法、溅射等蒸镀法将锡掺杂氧化铟(ITO)、氧化锡(TO)、氟掺杂氧化铟(FTO)等导电性金属氧化物在基板整个区域或局部地形成而得到。另外，在各透明电极12中的、和与基板11相接的面相反的一侧的面设有调光层13。即，调光层13配置于一对透明电极12之间。

调光层13是具有在随机的网眼状的高分子树脂13A之中由液晶分子13B形成了连续层的PNLC(Polymer Network Liquid Crystal)构造的高分子网络型液晶。液晶分子13B例如介电常数各向异性为正，液晶分子13B的长轴方向的介电常数比液晶分子13B的短轴方向的介电常数大。作为液晶分子13B的一个例子，可列举席夫碱类、偶氮类、氧化偶氮类、联苯类、三联苯类、苯甲酸酯类、二苯乙炔类、嘧啶类、环己烷羧酸脂类、苯基环己烷类、二噁烷类等。

在调光层13中的PNLC构造的制造中，作为使高分子与液晶相分离的公知的方法，例如能够使用PIPS(Polymerization Induced Phase Separation，聚合诱导相分离)法、TIPS(Thermally Induced Phase Separation，热致相分离)法、SIPS(Solvent InducedPhase Separation，溶剂诱导相分离)法等。PIPS法是将丙烯酸类、硫醇类、环氧类等的通过热量、光而聚合的高分子前体与液晶混合、使其从均匀相的状态聚合而相分离的方法。TIPS法是将热塑性树脂与液晶混合、从加热了均匀相的状态冷却而分离的方法。SIPS法是将高分子与液晶溶于三氯甲烷等溶剂、使溶剂蒸发而使高分子与液晶相分离的方法。

取向膜14设于各透明电极12中的与调光层13对置的电极面，例如由聚酰亚胺、聚酰胺、聚乙烯醇、氰化化合物等有机化合物、硅、SiO₂、ZrO₂等无机化合物、或者它们的混合物构成。取向膜14是垂直取向膜，以使液晶分子13B的长轴方向与各透明电极12的电极面成为垂直的方式被取向。

电压控制部15具备随机数产生部16和调光驱动部17。电压控制部15具备中央运算处理装置(CPU)以及各种存储器，并不限定于用软件处理全部后述的各种处理。例如，电压控制部15也可以具备执行各种处理中的至少一部分的处理的硬件(面向特定用途的集成电路：ASIC)。即，电压控制部15可构成为包含ASIC等一个以上的专用的硬件电路、根据计算机程序(软件)而动作的一个以上的处理器(微型计算机)、或者它们的组合在内的电路。

随机数产生部16例如通过执行储存于读出专用存储器的随机数的产生程序，例如以0.1毫秒～0.7毫秒等预先设定的时间周期产生随机数。

调光驱动部17取得由随机数产生部16产生的随机数的值，基于该取得的随机数的值，控制向两个透明电极12间施加的交流电压的频率。这里，从随机数产生部16输入的随机数的值以预先设定的时间周期(例如，0.1毫秒～0.7毫秒的范围内)变化，因此调光驱动部17以同等的时间周期切换向两个透明电极12间施加的交流电压的频率。调光层13基于从调光驱动部17向两个透明电极12间施加交流电压的方式，使液晶的相状态转变。

具体而言，如图1所示，在未从调光驱动部17向两个透明电极12间施加交流电压的状态下，液晶的相状态是基于上述取向膜14的功能、液晶分子13B的长轴方向与各透明电极12的电极面正交的垂直排列相。

在液晶分子13B被取向了的状态下，由于液晶分子13B的折射率与高分子树脂13A的折射率大致一致，因此入射到调光片材10的光的行进方向不会大幅度弯曲，调光片材10成为透明状态。因此，如图2所示，入射到调光片材10的光在调光片材10的厚度方向上透射，调光片材10具有透光性。

如图3所示，在从调光驱动部17向两个透明电极12间施加了交流电压的状态下，液晶的相状态为液晶分子13B的长轴方向的朝向还依赖于位于该液晶分子13B的附近的高分子树脂13A而变得不规则的焦点圆锥相。

在液晶分子13B未被取向的状态下，入射到调光片材10的光的行进方向大幅度弯曲而扩散，调光片材10出现白浊。因此，如图4所示，入射到调光片材10的光不沿调光片材10的厚度方向透射而是散射，调光片材10具有非透光性。

另外，透光性是在被调光片材10隔开的两个空间中、通过调光片材、能够将位于一方的空间的物体的形状、颜色等在另一方的空间中视觉地检测的性质。

接下来，以下关于上述实施方式的调光片材10的作用，特别是着眼于利用施加交流电压时的调光层13的非透光性而实现的调光片材10的遮蔽功能，进行说明。

在图5的(a)所示的例子中，调光驱动部17首先从随机数产生部16取得第一随机数，基于该取得的第一随机数的值，以第一频率f1向两个透明电极12间施加交流电压。此时，如图5的(b)所示，在切换从调光驱动部17向两个透明电极12间施加的交流电压的瞬时值的正负的定时，即使是施加交流电压时，也与未施加交流电压时相同，调光层13瞬间使光透射。在该情况下，调光驱动部17例如以约360Hz这一相对较高的频率向两个透明电极12间施加交流电压。因此，以人类的视觉所不能识别的程度的时间周期瞬间地切换是否由调光层13使光透射，由此，实现了调光片材10的遮蔽功能。

然而，即使是对人类的视觉来说不能检测到切换的相对较高的频率，也不能说是对拍摄图像的相机来说一定不能检测到切换的频率。如果是上述的360Hz程度的频率，则较容易实现交流电压的瞬时值的正负进行切换的定时和由相机取得像素数据的定时的同步。因此，如图5的(c)所示，假设实现了图5的(b)所示的调光层13瞬间使光透射的定时和相机对图像的拍摄定时(取得像素数据的定时)的同步，则有可能调光片材10的遮蔽不再发挥功能并由相机拍摄到调光片材10的里侧的空间。在该情况下，如果在调光层13瞬间使光透射的时间内，相机能够取得帧图像的整体的像素数据，则如上述那样，只要实现调光层13瞬间使光透射的定时和相机对图像的拍摄定时的同步，就能够利用相机将调光片材10的里侧的空间作为动态图像而拍摄。另外，即使不能在调光层13瞬间使光透射的时间内、由相机取得帧图像的整体的像素数据，只要能够取得帧图像的单位行的像素数据，就能够通过组合这些单位行的像素数据而利用相机将调光片材10的里侧的空间作为静止图像而拍摄。即，若实现调光层13瞬间使光透射的定时和相机对图像的拍摄定时的同步，则无论调光层13瞬间使光透射的期间的长短如何，都不再适当发挥调光片材10的遮蔽功能。

关于这一点，如图5的(a)所示，调光驱动部17在随机数产生部16产生的随机数从第一随机数切换到第二随机数时，从随机数产生部16取得第二随机数。调光驱动部17基于这样取得的第二随机数的值，以第二频率f2向两个透明电极12间施加交流电压。在该情况下，在该图所示的例子中，第二频率f2是比上述第一频率f1高的值，因此如图5的(b)所示，调光层13瞬间使光透射的定时的时间间隔被缩短。即，从调光驱动部17向两个透明电极12间施加的交流电压的频率被切换，与此相应地，调光层13瞬间使光透射的定时的时间间隔也变更。如图5的(c)所示，调光层13瞬间使光透射的定时和相机对图像的拍摄定时的同步，在所施加的交流电压的频率切换之后不再被维持。因此，可适当地发挥调光片材10的遮蔽功能。

另外，一般来说，在从调光驱动部17向两个透明电极12间施加的交流电压的频率和调光片材10的耗电的大小之间具有正的相关，越是提高交流电压的频率，越有调光片材10的耗电变大的趋势。关于这一点，通过取代仅仅极端提高从调光驱动部17向两个透明电极12间施加的交流电压的频率，而是随着时间的经过而切换施加的交流电压的频率，从而使上述定时的同步的实现变难。由此，能够在抑制调光片材10的耗电的同时，适当地发挥调光片材10的遮蔽功能。

特别是，调光驱动部17基于随机数产生部16产生的随机数，将向两个透明电极12间施加的交流电压的频率不规则地切换。因此，与将从调光驱动部17向两个透明电极12间施加的交流电压的频率按照一定的规则切换的情况相比，难以由相机等外部设备分析出向两个透明电极12间施加的交流电压的频率的切换模式。由此，更加难以实现调光层13瞬间使光透射的定时和相机对图像的拍摄定时的同步，可进一步适当地发挥调光片材10的遮蔽功能。

另外，随机数产生部16以预先设定的时间周期(例如，0.1毫秒～0.7毫秒)切换随机数。调光驱动部17按照随机数产生部16对随机数的切换，以同等的时间周期切换向两个透明电极12间施加的交流电压的频率。在图5的(a)所示的例子中，随机数产生部16所产生的随机数从第一随机数切换到第二随机数之后，随机数产生部16所产生的随机数进一步从第二随机数向第三随机数切换。调光驱动部17在切换了随机数时，从随机数产生部16取得第三随机数。因此，调光驱动部17基于这样取得的第三随机数，以第三频率f3向两个透明电极12间施加交流电压。因此，从调光驱动部17向两个透明电极12间施加的交流电压的频率恒定的期间不会极端长。其结果，在相机等外部设备所花的分析时间的限制的基础上，解析向两个透明电极12间施加的交流电压的频率的切换模式进一步变难。由此，更难实现调光层13瞬间使光透射的定时和相机对图像的拍摄定时的同步，更适当地发挥调光片材10的遮蔽功能。

而且，调光驱动部17在向两个透明电极12间施加的交流电压的瞬时值达到0[V]的时刻，切换施加的交流电压的频率。即，调光驱动部17在随机数产生部16产生的随机数的值切换且交流电压的瞬时值达到0[V]的时刻，一边使交流电压的瞬时值与相位一致，一边切换交流电压的频率。因此，在交流电压的频率切换前后，交流电压的瞬时值连续地变化。由此，抑制了伴随着从调光驱动部17向两个透明电极12间施加不连续的交流电压的调光层13的劣化。

然而，如上述那样，根据上述实施方式的调光片材10，可发挥调光片材10的遮蔽功能，难以由相机拍摄到调光片材10的里侧的空间。然而，也可能会产生虽然限制通常的相机的拍摄、但对于特定的相机的拍摄希望特别许可这一请求。因此，为了应对这样的请求，使调光片材10与相机20协作地构成了图像拍摄系统。

如图6所示，在形成于壁部100的窗框等开口部101配备有粘附了调光片材10的调光窗102，图像拍摄系统与该调光窗102邻接。相机20通过这些调光片材10以及调光窗102，拍摄隔着壁部100位于与相机20相反的一侧的空间的图像。

更详细地说，相机20具备图像处理部21。图像处理部21通过执行各种程序来进行相机20的各种控制。图像处理部21具备中央运算处理装置(CPU)以及各种存储器，并不限定于用软件处理全部各种处理。例如，图像处理部21也可以具备执行各种处理中的至少一部分的处理的硬件(面向特定用途的集成电路：ASIC)。即，图像处理部21可构成为，包含ASIC等一个以上的专用的硬件电路、按照计算机程序(软件)动作的一个以上的处理器(微型计算机)、或者它们的组合在内的电路。

另外，相机20具有用于使通过了拍摄透镜22的被拍摄体光在拍摄透镜22的像空间侧成像的拍摄元件23。拍摄元件23例如具备CCD(Charge Coupled Device)图像传感器或者CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)图像传感器，累积与成像于拍摄元件23的拍摄面的被拍摄体像对应的信号电荷，将该累积的信号电荷作为被称作像素信号的模拟信号(像素数据)输出。

另外，在图像处理部21连接有与拍摄元件23连接的拍摄控制电路24、以及影像电路25。拍摄控制电路24驱动拍摄元件23，对曝光时间控制、成像出的像向电信号的转换、转换后的电信号的输出等进行控制。影像电路25放大拍摄元件23输出的模拟信号，转换为数字像素信号而向图像处理部21输出。

图像处理部21通过对从影像电路25输入的数字像素信号实施颜色插补处理、灰度校正、白平衡处理以及轮廓补偿等图像处理，生成规定的图像数据。

在图像处理部21连接有导电焊盘30，该导电焊盘30固定于调光窗102中的与和调光片材10相接的面相反的一侧的面。与导电焊盘30相对的调光片材10侧是输入侧，与调光片材10相对的导电焊盘30侧是输出侧。在调光片材10与导电焊盘30之间，作为电容器发挥功能的调光窗102以及基板11以串联的方式连接。导电焊盘30与调光片材10经由调光窗102以及基板11而电容耦合。

导电焊盘30隔着调光窗102以及基板11，以较宽的区域对置于两个透明电极12间的与调光窗102接近的一方的透明电极12。施加到该一方的透明电极12的电压的大小也反映于导电焊盘30所带电的电荷量。即，该一方的透明电极12被施加交流电压，该交流电压的瞬时值的时间推移随时反映于导电焊盘30所带电的电荷量。图像处理部21取得导电焊盘30所带电的电荷量，作为与交流电压的频率相关的信息。图像处理部21反复取得与交流电压的频率相关的信息，通过监视与交流电压的频率相关的信息，从而掌握向该一方的透明电极12施加的电压的大小的变化。图像处理部21通过监视导电焊盘30所带电的电荷量的时间推移，能够实时检测向调光片材10的透明电极12施加的交流电压的频率。图像处理部21基于经由导电焊盘30检测出的交流电压的频率，控制拍摄控制电路24，由此，控制从拍摄元件23输出模拟信号的定时。即，图像处理部21基于经由导电焊盘30检测出的交流电压的频率，控制相机20对图像的拍摄间隔(拍摄定时)。

这样，相机20基于导电焊盘30的电荷量变化，检测出施加电压的频率。这里，相机20能够基于电荷量变化以外的数据，取得交流电压的频率信息。例如，也能够采用以下的构成。即，在相机20上连接具有安全认证功能的USB存储器等存储介质。在该存储介质中预先存储有表示已叙述的随机数与交流电压频率的关系的表。电压控制部15经由该存储介质而与相机20进行通信，将随机数数据向相机20发送。相机20基于接收到的随机数数据与上述表，检测交流电压的频率。

具体而言，在图7的(a)所示的例子中，与图5的(a)所示的例子相同，调光驱动部17在随机数产生部16所产生的随机数周期性地切换时，取得切换后的随机数的值。调光驱动部17基于所取得的随机数的值，以各对应的频率向两个透明电极12间施加交流电压。

此时，如图7的(b)所示，在从调光驱动部17向两个透明电极12间施加的交流电压的瞬时值的正负进行切换的定时，与未施加交流电压时相同，调光层13瞬间使光透射。

另外，如图7的(c)所示，对于未接收到图像的拍摄许可的相机、即不能取得与交流电压的频率相关的信息的相机而言，首先，即使实现了调光层13瞬间使光透射的定时与拍摄定时的同步，若交流电压的频率随后切换，则不能维持之前的同步。

与此相对，如图7的(d)所示，对于接收到图像的拍摄许可的相机、即能够取得与交流电压的频率相关的信息的相机而言，对导电焊盘30所带电的电荷量的变化进行监视。接收到图像的拍摄许可的相机即使在施加的交流电压的频率刚切换之后，也能够立即掌握其切换后的频率。图像处理部21基于这样取得的切换后的频率，控制相机20对图像的拍摄间隔。由此，调光层13瞬间使光透射的定时和相机20对图像的拍摄定时的同步即使在施加的交流电压的频率切换之后也得以维持。

特别是，相机20的图像处理部21监视与调光片材10电容耦合的导电焊盘30的电荷量，由此掌握施加到调光片材10的交流电压的频率。因此，相机20的图像处理部21以较高的实时性掌握施加到调光片材10的交流电压的频率。其结果，适当地实现调光层13瞬间使光透射的定时和相机20对图像的拍摄定时的同步。

如以上说明那样，根据上述第一实施方式，可获得以下列举的效果。

(1)电压控制部15切换从调光驱动部17向两个透明电极12间施加的交流电压的频率。因此，难以实现调光层13瞬间使光透射的定时和拍摄定时的同步。由此，能够提高调光片材10的遮蔽功能的可靠性。

(2)电压控制部15在切换交流电压的频率的前后，使交流电压的瞬时值连续地变化。由此，与电压控制部15在切换交流电压的频率的前后使交流电压的瞬时值非连续地变化的情况相比，能够抑制调光层13的劣化。

(3)电压控制部15具有产生随机数的随机数产生部16，基于由该随机数产生部16产生的随机数，设定交流电压的频率。因此，与电压控制部15按照一定的规则切换交流电压的频率的情况相比，更难实现调光层13瞬间使光透射的定时和拍摄定时的同步。由此，能够进一步提高调光片材10的遮蔽功能的可靠性。

(4)相机20从调光片材10取得与向调光片材10施加的交流电压的频率相关的信息，使调光层13瞬间使光透射的定时和拍摄定时同步。因此，对于不能取得与交流电压的频率相关的信息的相机而言，难以实现调光层13瞬间使光透射的定时和拍摄定时的同步。另一方面，对于能够取得与交流电压的频率相关的信息的相机20、即特别地接收到许可的相机20而言，能够从调光片材10取得与交流电压的频率相关的信息来拍摄被调光片材10遮蔽了的空间的图像。

(第二实施方式)

参照图8～图11，对调光片材以及图像拍摄系统的第二实施方式进行说明。以下，以第一实施方式的不同点为中心进行说明，对于与第一实施方式相同的构成，标注相同的附图标记而省略其说明。

如图8所示，调光片材10α具备：在从与调光片材10α对置的方向观察时与两个透明电极12(第一透明电极、第二透明电极)重叠的调光层13α、与调光层13α重叠的透明电极12α(第三透明电极)、以及与透明电极12α重叠的基板11α。各透明电极12是第一透明电极12X，两个第一透明电极12X中的靠透明电极12α侧的透明电极12(第二透明电极)是与透明电极12α不同的其他透明电极12。利用该其他透明电极12与透明电极12α构成了两个第二透明电极12Y。即，两个第二透明电极12Y层叠于调光层13。调光层13是第一调光层，位于两个第二透明电极12Y之间的调光层13α是第二调光层。

调光层13α所对应的两个第二透明电极12Y的构成与调光层13所对应的第一透明电极12X的构成大致相同，在第二透明电极12Y中的与调光层13α对置的电极面设有取向膜14α。该取向膜14α是垂直取向膜，以使液晶分子13B的长轴方向与第二透明电极12Y的电极面成为垂直的方式被取向。

调光层13α为与调光层13相同的构成，是具有在随机的网眼状的高分子树脂13Aα之中由液晶分子13Bα形成了连续层的PNLC(Polymer Network Liquid Crystal，聚合物网络液晶)构造的高分子网络型液晶。在未向两个第二透明电极12Y之间施加交流电压的状态下，调光层13α中的液晶的相状态是，基于上述的取向膜14α的功能、液晶分子13Bα的长轴方向与各透明电极12Y的电极面正交的垂直排列相。在液晶分子13Bα被取向了的状态下，由于液晶分子13Bα的折射率与高分子树脂13Aα的折射率大致一致，因此入射到调光层13α的光的行进方向不会大幅度弯曲，调光层13α具有透光性。另一方面，在向两个第二透明电极12Y间施加了交流电压的状态下，调光层13α中的液晶的相状态为，液晶分子13Bα的长轴方向的朝向还依赖于位于该液晶分子13Bα的附近的高分子树脂13Aα而变得不规则的焦点圆锥相。在液晶分子13Bα未被取向的状态下，入射到调光层13α的光的行进方向大幅度弯曲而扩散，调光层13α出现白浊。

电压控制部15α具有第一随机数产生部16A、第一调光驱动部17A、第二随机数产生部16B、以及第二调光驱动部17B。电压控制部15α具备中央运算处理装置(CPU)以及各种存储器，并不限定于用软件处理全部后述的各种处理。例如，电压控制部15α也可以具备执行各种处理中的至少一部分的处理的硬件(面向特定用途的集成电路：ASIC)。即，电压控制部15α可构成为，包含ASIC等一个以上的专用的硬件电路、按照计算机程序(软件)而动作的一个以上的处理器(微型计算机)、或者它们的组合在内的电路。

第一随机数产生部16A例如通过执行储存于读出专用存储器的随机数的产生程序，例如以0.1毫秒～0.7毫秒等预先设定的时间周期，产生随机数。

第一调光驱动部17A取得由第一随机数产生部16A产生的随机数的值，基于该取得的随机数的值，控制向两个第一透明电极12X间施加的交流电压的频率。这里，第一调光驱动部17A如上述那样，从第一随机数产生部16A输入的随机数的值以预先设定的时间周期(例如，0.1毫秒～0.7毫秒的范围内)变化，因此以同等的时间周期来切换向两个第一透明电极12X间施加的交流电压的频率。调光层13基于从第一调光驱动部17A向两个第一透明电极12X间施加交流电压的方式，使液晶的相状态转变。

此外，同样，第二随机数产生部16B例如执行储存于读出专用存储器的随机数的产生程序，例如以0.1毫秒～0.7毫秒等预先设定的时间周期产生随机数。

第二调光驱动部17B取得由第二随机数产生部16B产生的随机数的值，基于该取得的随机数的值，控制向两个第二透明电极12Y间施加的交流电压的频率。这里，第二调光驱动部17B如上述那样，从第二随机数产生部16B输入的随机数的值以预先设定的时间周期(例如，0.1毫秒～0.7毫秒的范围内)变化，因此以同等的时间周期，切换向两个第二透明电极12Y间施加的交流电压的频率。调光层13α基于从第二调光驱动部17B向两个第二透明电极12Y间施加交流电压的方式，使液晶的相状态转变。

接下来，关于上述实施方式的调光片材10α的作用，特别是着眼于利用交流电压的施加时的调光层13以及调光层13α的非透光性而实现的调光片材10α的遮蔽功能，在以下进行说明。

如图9的(a)所示，第一调光驱动部17A首先从第一随机数产生部16A取得第一随机数，基于该取得的第一随机数的值，以第一频率f1α向两个第一透明电极12X间施加交流电压。此时，如图9的(c)所示，在从第一调光驱动部17A向两个第一透明电极12X间施加的交流电压的瞬时值的正负进行切换的定时，即使是施加交流电压时，也与未施加交流电压时同样，调光层13瞬间使光透射。在该情况下，第一调光驱动部17A例如以360Hz程度这一较高的频率向两个第一透明电极12X间施加交流电压。因此，以人类的视觉所不能识别的程度的时间周期，对调光层13是否使光透射进行瞬间地切换，由此，实现了调光片材10α的遮蔽功能。

此外，同样，如图9的(b)所示，第二调光驱动部17B首先从第二随机数产生部16B取得第二随机数，基于该取得的第二随机数的值，以第一频率f1β向两个第二透明电极12Y间施加交流电压。此时，如图9的(d)所示，在从第二调光驱动部17B向两个第二透明电极12Y间施加的交流电压的瞬时值的正负进行切换的定时，即使是施加交流电压时，也与未施加交流电压时相同，调光层13α瞬间使光透射。在该情况下，第二调光驱动部17B例如以360Hz程度这一较高的频率向两个第二透明电极12Y间施加交流电压。因此，以人类的视觉不能识别的程度的时间周期，对调光层13α是否使光透射进行瞬间地切换，由此，实现了调光片材10α的遮蔽功能。

另外，如上述那样，即使是对人类的视觉来说不能检测到切换的较高的频率，也不能说是对拍摄图像的相机来说一定不能检测到切换的频率。如果是上述的360Hz程度的频率，则较容易实现交流电压的瞬时值的正负进行切换的定时和由相机取得像素数据的定时的同步。

关于这一点，如图9的(a)以及图9的(b)所示，使从第一调光驱动部17A向两个第一透明电极12X间施加的交流电压的频率、与从第二调光驱动部17B向两个第二透明电极12Y间施加的交流电压的频率互不相同。因此，如之前的图9的(c)以及图9的(d)所示，调光层13以及调光层13α这两方瞬间使光透射的频次变低。因此，与如上述第一实施方式那样利用单一的调光层13实现调光片材10的遮蔽功能的情况相比，对相机20等外部设备来说，解析出调光片材10α瞬间使光透射的定时是困难的。由此，如图9的(e)所示，实现调光片材10α瞬间使光透射的定时和相机对图像的拍摄定时的同步是更加困难的，调光片材10α的遮蔽功能可进一步适当地得到发挥。

特别是，第一调光驱动部17A以及第二调光驱动部17B基于从各对应的随机数产生部16A、16B分开地输出的随机数的值，设定向各对应的透明电极12X、12Y施加的交流电压的频率。因此，向各个透明电极12X、12Y施加的交流电压的频率没有任何相关关系，因此对相机20等外部设备来说，解析出调光片材10α瞬间使光透射的定时变得更加困难。由此，实现调光片材10α瞬间使光透射的定时和相机20对图像的拍摄定时的同步是更加困难的，调光片材10α的遮蔽功能被更适当地发挥。

然而，如上述那样，根据上述实施方式的调光片材10α，可发挥调光片材10α的遮蔽功能，从而通过相机20拍摄调光片材10α的里侧的空间变得困难。然而，也可能会产生虽然限制通常的相机20的拍摄、但对于特定的相机20的拍摄来说希望特别许可这一请求。因此，为了应对这样的请求，使调光片材10α与相机20协作地构成了图像拍摄系统。

如图10所示，在形成于壁部100的窗框等开口部101配备有粘附了调光片材10α的调光窗102，图像拍摄系统与该调光窗102邻接。相机20通过调光片材10α以及调光窗102，拍摄隔着壁部100而位于与相机20相反的一侧的空间的图像。

这里，在相机20的图像处理部21上，除了固定于调光窗102中的与和调光片材10α相接的面相反的一侧的面的导电焊盘30之外，还连接有固定于调光片材10α中的与和调光窗102相接的面相反的一侧的面的导电焊盘30α。

与导电焊盘30相对的调光片材10α侧是输入侧，与调光片材10α相对的导电焊盘30侧是输出侧。在调光片材10α与导电焊盘30之间，作为电容器发挥功能的调光窗102以及基板11以串联的方式连接。关于这一点，导电焊盘30与调光片材10α经由调光窗102以及基板11而电容耦合。

导电焊盘30隔着调光窗102以及基板11，以较宽的区域与两个第一透明电极12X中的与调光窗102接近的一方的透明电极12对置。施加到该一方的第一透明电极12X上的电压的大小也反映于导电焊盘30所带电的电荷量。图像处理部21通过监视导电焊盘30所带电的电荷量，掌握向调光片材10α的第一透明电极12X施加的电压的大小。如上述那样，调光片材10α的第一透明电极12X被施加交流电压作为电压，因此该交流电压的瞬时值的时间推移随时被反映于导电焊盘30所带电的电荷量。图像处理部21通过监视导电焊盘30所带电的电荷量的时间推移，从而实时检测向调光片材10α的第一透明电极12X施加的交流电压的频率。

此外，同样，与导电焊盘30α相对的调光片材10α侧是输入侧，与调光片材10α相对的导电焊盘30α侧是输出侧。在调光片材10α与导电焊盘30α之间，作为电容器发挥功能的基板11α以串联的方式连接。关于这一点，导电焊盘30α与调光片材10α经由基板11α而电容耦合。

导电焊盘30α隔着基板11α、以较宽的区域、与两个第二透明电极12Y中的配置于与调光窗102相反的一侧的一方的第二透明电极12Y对置。施加到该一方的第二透明电极12Y的电压的大小也反映于导电焊盘30α所带电的电荷量。图像处理部21通过监视导电焊盘30α所带电的电荷量，掌握向调光片材10α的第二透明电极12Y施加的电压的大小。如上述那样，调光片材10α的第二透明电极12Y被施加交流电压作为电压，因此该交流电压的瞬时值的时间推移随时被反映于导电焊盘30α所带电的电荷量。图像处理部21通过监视导电焊盘30α所带电的电荷量的时间推移，从而实时检测向调光片材10α的第二透明电极12Y施加的交流电压的频率。

图像处理部21基于经由导电焊盘30以及导电焊盘30α检测出的各交流电压的频率，控制拍摄控制电路24，控制从拍摄元件23输出模拟信号的定时。即，图像处理部21控制相机20对图像的拍摄间隔(拍摄定时)。

具体而言，在图11的(a)所示的例子中，与图9的(a)所示的例子相同，第一调光驱动部17A在第一随机数产生部16A所产生的随机数周期性地切换时，取得切换后的随机数的值。第一调光驱动部17A基于所取得的随机数的值，以各对应的频率向两个第一透明电极12X间施加交流电压。

此时，如图11的(c)所示，在从第一调光驱动部17A向两个第一透明电极12X间施加的交流电压的瞬时值的正负进行切换的定时，与未施加交流电压时相同，调光层13瞬间使光透射。

此外，同样，在图11的(b)所示的例子中，与图9的(b)所示的例子相同，第二调光驱动部17B在第二随机数产生部16B所产生的随机数周期性地切换时，取得切换后的随机数的值。第二调光驱动部17B基于所取得的随机数的值，以各对应的频率向两个第二透明电极12Y间施加交流电压。

此时，如图11的(d)所示，在从第二调光驱动部17B向两个第二透明电极12Y间施加的交流电压的瞬时值的正负进行切换的定时，与未施加交流电压时相同，调光层13α瞬间使光透射。

另外，如图11的(e)所示，对于未接收到图像的拍摄许可的相机而言，实现调光层13以及调光层13α这两方瞬间使光透射的定时和相机对图像的拍摄定时的同步是困难的。

与此相对，如图11的(f)所示，接收到图像的拍摄许可的相机对各导电焊盘30、30α所带电的电荷量的变化进行监视。接收到图像的拍摄许可的相机立即掌握所施加的交流电压的频率。图像处理部21基于所取得的频率，控制相机20对图像的拍摄间隔。由此，可实现调光层13以及调光层13α这两方瞬间使光透射的定时和相机20对图像的拍摄定时的同步。

特别是，相机20的图像处理部21监视相对于调光片材10α电容耦合的导电焊盘30的电荷量以及相对于调光片材10α电容耦合的导电焊盘30α的电荷量，由此掌握施加到第一透明电极12X以及第二透明电极12Y各自上的交流电压的频率。因此，相机20的图像处理部21以较高的实时性掌握施加到两个透明电极12X之间以及两个透明电极12Y间的交流电压的频率。而且，可适当地实现调光层13以及调光层13α这两方瞬间使光透射的定时和相机20对图像的拍摄定时的同步。

如以上说明那样，根据上述第二实施方式，可获得以下列举的效果。

(5)调光片材10α具备多个调光层13、13α的叠加，通过错开各调光层13、13α瞬间使光透射的定时，能够进一步提高调光片材10α的遮蔽功能的可靠性。

(其他实施方式)

另外，上述各实施方式也能够通过以下那样的方式来实施。

·相机20取得导电焊盘30、30α的电荷量，作为向透明电极12、12α施加的电压的大小。变更这一点，调光片材10、10α的电压控制部15、15α和相机20的图像处理部21具备用于对与交流电压的频率有关的信息进行通信的通信部。而且，在向调光片材10、10α的透明电极12、12α施加的交流电压的频率进行切换时，调光片材10、10α的电压控制部15、15α将切换后的交流电压的频率相关的信息向相机20的图像处理部21发送。相机20的图像处理部21接收与交流电压的频率相关的信息，基于接收到的信息，实现调光层13、13α瞬间使光透射的定时和相机20对图像的拍摄定时的同步。如果是该构成，则可获得基于上述(4)的效果，并且能够省略导电焊盘30。

·接收到图像的拍摄许可的相机20使向调光片材10、10α施加的交流电压的频率和图像的拍摄间隔一致。变更这一点，接收到图像的拍摄许可的相机20使向调光片材10、10α施加的交流电压的周期的多倍的期间和图像的拍摄间隔一致。如果是该构成，则能够在相机20中减少拍摄间隔的时间上的限制。

·调光片材10α所具备的调光层的数量能够变更为三个以上，也能够使各调光层瞬间使光透射的定时互不相同。在该构成中，实现全部的调光层瞬间使光透射的定时和相机对图像的拍摄定时的同步变得更加困难，能够进一步提高调光片材10α的遮蔽功能的可靠性。

·调光片材10α也能够具备两个透明电极12(第一透明电极12X)、两个透明电极12α(第二透明电极12Y)、位于两个透明电极12之间的调光层13、以及位于两个透明电极12α之间的调光层13α(第二调光层)。此时，电压控制部15α向两个透明电极12之间施加交流电压，另外，向两个透明电极12α之间施加交流电压。在该构成中，也能够获得基于上述(5)的效果。另外，由于不存在兼备第一透明电极12X与第二透明电极12Y的透明电极12，因此也易于在不同的定时变更向各调光层13、13α施加的交流电压的频率。

·电压控制部15α基于从第一随机数产生部16A以及第二随机数产生部16B的各个分开地产生的随机数的值，控制从第一调光驱动部17A以及第二调光驱动部17B的各个向各对应的透明电极12X、12Y施加的交流电压的频率。变更这一点，电压控制部15α也可以基于从共用的随机数产生部在各个定时产生的随机数的值，控制从第一调光驱动部17A以及第二调光驱动部17B的各个向各对应的透明电极12X、12Y施加的交流电压的频率。

·电压控制部15、15α基于从随机数产生部16、16A、16B取得的随机数的值，控制向透明电极12X、12Y施加的交流电压的频率。变更这一点，电压控制部15、15α从预先准备的数值组中按照一定的规则选择任意的数值，并基于该选择出的数值，控制向透明电极12X、12Y施加的交流电压的频率。在该情况下，在提高调光片材10、10α的遮蔽功能的可靠性方面，优选的是，准备由素数构成的数值组，作为上述数值组。

·电压控制部15、15α在向透明电极12X、12Y施加的交流电压的瞬时值达到0[V]的时刻，切换交流电压的频率。变更这一点，电压控制部15、15α在交流电压的频率的切换时，交流电压的瞬时值无需一定严格地与0[V]一致，而是在交流电压的瞬时值为0[V]的附近时切换交流电压的频率。即，电压控制部15、15α无需一定在切换交流电压的频率的前后使交流电压的瞬时值连续地变化，也可以在切换频率的前后使交流电压的瞬时值取一些离散值地变化。

·电压控制部15、15α也能够监视交流电压的相位以及交流电压的瞬时值的至少一方，在对监视对象的值进行切换的前后使其一致，同时切换交流电压的频率。通过该构成，也能够获得基于上述(2)的效果。

·也能够在将调光片材10、10α用作放映屏幕的图像显示系统中应用本发明。该图像显示系统向具有非透光性的状态的调光片材10、10α投射影像光。在该构成中，实现调光片材10、10α的调光层13、13α瞬间使光透射的定时和相机的拍摄定时的同步是困难的。因此，能够防止由未接收到拍摄的许可的相机对显示于调光片材10、10α的图像进行记录。另外，作为图像显示系统，可以采用从调光片材10、10α的背面侧投射影像光的背面投影型(透射式)，也可以采用从调光片材10、10α的前面侧投射影像光的正面投影型(反射型)。

·在上述各实施方式中，调光片材10、10α的调光层13、13α可以具有使液晶分子在高分子中分散而构成了液晶层的PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)构造，也可以在不包含高分子的溶剂中使液晶分子分散而构成液晶层，还可以作为调光层构成为不包含液晶分子。总之，只要是在未施加电压时具有透光性、另一方面在施加电压时具有非透光性的构成，就能够作为调光层13、13α而采用。

·调光片材10、10α也能够设为通常类型。对于通常类型的调光片材而言，若调光层瞬间地遮蔽光的定时和相机的拍摄定时同步，则调光片材的目视辨认功能不再被适当地发挥。关于这一点，只要是交流电压的频率进行切换的构成，就能够抑制调光层瞬间地遮蔽光的定时和相机的拍摄定时同步，使调光片材的目视辨认功能适当地发挥。

附图标记说明

10、10α…调光片材，11、11α…基板，11A…第一面，11B…第二面，12、12α、12X、12Y…透明电极(第一透明电极，第二透明电极)，13、13α…调光层(第一调光层，第二调光层)，13A、13Aα…高分子树脂，13B、13Bα…液晶分子，14、14α…取向膜，15、15α…电压控制部，16、16A、16B…随机数产生部(第一随机数产生部，第二随机数产生部)，17、17A、17B…调光驱动部(第一调光驱动部，第二调光驱动部)，20…相机，21…图像处理部，22…拍摄透镜，23…拍摄元件，24…拍摄控制电路，25…影像电路，30、30α…导电焊盘(第一导电焊盘，第二导电焊盘)，100…壁部，101…开口部，102…调光窗。

Claims (6)

1.一种调光片材，该调光片材是以一定的拍摄定时进行拍摄的相机的拍摄对象，其中，具备：

第一透明电极；

第二透明电极；

第一调光层，配置于所述第一透明电极与所述第二透明电极之间，通过向所述第一透明电极与所述第二透明电极之间施加电压的施加状态的变更，所述第一调光层的透光性变化；以及

电压控制部，向所述第一透明电极与所述第二透明电极之间施加交流电压作为所述电压，并且切换该施加的交流电压的频率，

所述电压控制部具有产生随机数的随机数产生部，基于利用该随机数产生部产生的随机数，设定交流电压的频率。

2.如权利要求1所述的调光片材，其中，

所述电压控制部在切换交流电压的频率的前后，使交流电压的瞬时值连续地变化。

3.如权利要求1或2所述的调光片材，其中，

所述电压控制部在切换交流电压的频率的时刻，使切换交流电压的频率之前的交流电压的相位和切换交流电压的频率之后的交流电压的相位一致。

4.如权利要求1或2所述的调光片材，其中，还具备：

第三透明电极；以及

第二调光层，配置于所述第二透明电极与所述第三透明电极之间，通过向夹着所述第二调光层的所述第二透明电极与所述第三透明电极之间施加电压的施加状态的变更，所述第二调光层的透光性变化，

所述电压控制部使向所述第一调光层施加的交流电压的频率和向所述第二调光层施加的交流电压的频率互不相同。

5.如权利要求1或2所述的调光片材，其中，

所述调光片材所具备的所述第一调光层以在未施加电压时具有透光性、并且在施加电压时具有非透光性的方式排列有液晶。

6.一种图像拍摄系统，其中，具备：

权利要求1至5中任一项所述的调光片材；以及

相机，从所述调光片材取得与向所述调光片材施加的交流电压的频率有关的信息，并以交流电压的周期的整数倍的拍摄间隔，取得由通过了所述调光片材的拍摄带来的像素数据。

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