光学装置および撮像装置
【課題】低照度撮影時にも光路長を変化させることなく撮影可能な光学装置および撮像装置を提供する。
【解決手段】光学装置を構成している調光セルは、対向配置された光の入射側の第１透明基板と出射側の第２透明基板との間に収容層を有するものであり、この収容層は第１領域に液晶部を備えると共に、第１領域とは異なる第２領域に、液晶部よりも光透過率が高い透明部を備えている。液晶部と透明部との屈折率は、実質的に同じである。明るいシーン等の調光が必要な場合には光軸上に液晶部が配置され、暗いシーン等の低照度撮影時には光軸上に透明部が配置される。
【解決手段】光学装置を構成している調光セルは、対向配置された光の入射側の第１透明基板と出射側の第２透明基板との間に収容層を有するものであり、この収容層は第１領域に液晶部を備えると共に、第１領域とは異なる第２領域に、液晶部よりも光透過率が高い透明部を備えている。液晶部と透明部との屈折率は、実質的に同じである。明るいシーン等の調光が必要な場合には光軸上に液晶部が配置され、暗いシーン等の低照度撮影時には光軸上に透明部が配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、セルを通過する光の透過率を制御して調光を行う光学装置およびこの光学装置を備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置での調光制御のため、電気的に入射光の透過率を自在に変更可能な調光セルが多数提案されているが、中でも液晶を用いた調光セルが多く提案されている。このような調光セルには、二色性色素を含有させたゲストホスト（ＧＨ）型液晶がよく使用されている。調光セルの配置場所は、従来から使用されているアイリス絞りが配置されていた部分、あるいは、撮像素子の周辺部である。
【０００３】
しかしながら、光路にＧＨ型液晶の調光セルを配置して調光を行う場合、ＧＨ型液晶には色素が含まれているため、この色素に光が吸収されて調光セルの最大光透過率が低下する。特に、非常に暗い状態になるように調合したＧＨ型液晶を使用する場合に、この現象は顕著となり、レンズのＦ値（Ｆナンバー）を落とすこととなる。
【０００４】
このような問題に対し、特許文献１ではＧＨ型液晶を含む調光セルを、低照度撮影時（例えば、暗いシーンの撮影時）には光軸から外すようにして調光制御を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１０９６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のように調光制御を行うと、光軸上に調光セルが存在している場合と、調光セルが光軸から逃れた場合とで液晶部の屈折率と空気の屈折率との差により撮像装置の光路長が変化してしまう。つまり、調光セルを移動させる度に光路長を設定し直す作業が必要となり、レンズの配置や露光制御が複雑になる。
【０００７】
本技術はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、光路長を変化させることなく低照度撮影を行うことが可能な調光セルを含む光学装置およびこの光学装置を用いた撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本技術による光学装置は、光の入射側に配置される第１透明基板と、第１透明基板と対向すると共に光の出射側に配置される第２透明基板との間に収容層を有するセルと、収容層の第１領域に設けられ、光透過率を所定の範囲で変更可能な透過率可変部と、光が入射する方向から見て第１領域と異なる第２領域に設けられ、透過率可変部よりも高い光透過率を有する透過率固定部とを備えたものである。
【０００９】
本技術の光学装置では、一つのセル内に透過率可変部と透過率可変部よりも高い光透過率を有する透過率固定部とが互いに異なる領域に配置されているので、撮影時の明るさに応じてセルを移動させ、光軸上に透過率可変部，透過率固定部または透過率可変部と透過率固定部との境界近傍領域を配置することが可能となる。また、セルの移動のみでなく、光軸上に透過率可変部を配置して、例えば電圧印加等により入射光の光透過率を変更することも可能である。
【００１０】
本技術による撮像装置は、上記本技術の光学装置を備えたものであり、当該光学装置によって調光され、撮像が行われる。
【発明の効果】
【００１１】
本技術の光学装置および撮像装置によれば、一つのセル内に透過率可変部と透過率可変部よりも高い光透過率を有する透過率固定部とを設けるようにしたので、低照度撮影時にはセルを移動させて光軸上に光透過率の高い透過率固定部を配置することができる。よって、光路長を変化させることなく低照度撮影を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の適用例に係る撮像装置の外観構成例を表す斜視図である。
【図２】図１に示した鏡筒装置の外観構成例を表す斜視図である。
【図３】図１に示した鏡筒装置等における光学系の構成例を表す概略図である。
【図４】本開示の第１の実施の形態に係る調光セル（光学装置）を表す図である。
【図５】ＧＨ型液晶の最大光透過率と最小光透過率との関係の一例を表す図である。
【図６】図１に示した撮像装置における制御処理部等の構成例を表すブロック図である。
【図７】図４に示した調光セルの動作について説明するための斜視図である。
【図８】比較例に係る調光セルの動作について説明するための図である。
【図９】本開示の第２の実施の形態に係る調光セル（光学装置）を表す図である。
【図１０】図９に示した仕切り部の変形例を表す断面図である。
【図１１】図９に示した層厚変化領域の変形例を表す断面図である。
【図１２】図９に示した調光セルの動作について説明するための斜視図である。
【図１３】図７に示した調光セルの動作における光透過率およびＭＴＦの変化を表す図である。
【図１４】図１２に示した調光セルの動作における光透過率およびＭＴＦの変化を表す図である。
【図１５】図１２に示した調光セルの動作における調光範囲を表す図である。
【図１６】ＮＤフィルタの外観構成例を表す斜視図である。
【図１７】図１６に示したＮＤフィルタを移動させた場合の光透過率およびＭＴＦの変化を表す図である。
【図１８】図９に示した調光セルの変形例に係る断面図である。
【図１９】図１８に示した調光セルの変形例に係る断面図である。
【図２０】図１８に示した調光セルの他の変形例に係る断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本技術の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（透過率可変部の透過率固定部との仕切られた面が光軸に対して平行な光学装置の例）
２．第２の実施の形態（透過率可変部の透過率固定部との仕切られた面が光軸に対して傾斜している光学装置の例）
３．変形例（光軸方向に複数の透過率可変部および透過率固定部が配置された光学装置）
【００１４】
＜第１の実施の形態＞
[撮像装置１の全体構成]
図１は、本開示の第１の実施の形態に係る光学装置（後述する光学装置５）が適用された撮像装置（撮像装置１）の全体構成（外観構成）を斜視図で表したものである。この撮像装置１は、被写体からの光学的な画像を撮像素子（後述する撮像素子３）によって電気的な信号に変換するデジタルカメラ（デジタルスチルカメラ）である。なお、このようにして得られた撮像信号（デジタル信号）は、半導体記録メディア（図示せず）に記録したり、液晶ディスプレイ等の表示装置（図示せず）に表示したりすることが可能となっている。
【００１５】
撮像装置１では、本体部１０（筐体）上に、レンズ部１１、レンズカバー１２、フラッシュ１３および操作ボタン１４が設けられている。具体的には、本体部１０の前面（Ｚ−Ｘ平面）に、レンズ部１１、レンズカバー１２およびフラッシュ１３がそれぞれ配設され、本体部１０の上面（Ｘ−Ｙ平面）に操作ボタン１４が配設されている。この撮像装置１はまた、本体部１０内に、上記したレンズ部１１を含む鏡筒装置２（レンズ鏡筒装置）と、撮像素子３と、制御処理部（後述する制御処理部４）とを備えている。なお、本体部１０内には、これらの他にも、例えばバッテリーやマイクロフォン、スピーカー等（いずれも図示せず）が内蔵されている。
【００１６】
鏡筒装置２は、入射した撮像光をその光路を屈曲させて出射する屈曲型（折り曲げ型）であっても、光路が直線となる沈胴型であってもよい。屈曲型であれば、鏡筒装置２の薄型化（Ｙ軸方向の薄型化）を図ることが可能となる。この鏡筒装置２は、例えば図２に示したような外観構成からなる。すなわち、鏡筒装置２では、筒状部材２０の上部（Ｚ軸上の正方向の端部）に、上記したレンズ部１１が配設されている。このレンズ部１１は、対物レンズ（後述のレンズ群２１の一部）と、本体部１０の一部を構成するフロントフレーム１１０とからなる。
【００１７】
撮像素子３は、鏡筒装置２から出射された撮像光を検出して撮像信号を取得する素子である。この撮像素子３は、例えば、ＣＣＤ（Charge-Coupled Devices）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等のイメージングセンサーを用いて構成されている。
【００１８】
レンズカバー１２は、レンズ部１１を外部から保護するための部材であり、図中の破線の矢印で示したように、Ｚ軸方向に沿って移動することが可能となっている。具体的には、被写体の撮像時には、レンズ部１１が外部に露出されるように、レンズカバー１２がレンズ部１１の下方に配置される。一方、撮像時以外のときには、レンズ部１１が外部に露出されないように、レンズ部１１の上方に配置されるようになっている。
【００１９】
操作ボタン１４は、ここでは、撮像装置１の電源をオン・オフさせるための電源ボタン１４ａと、被写体の撮像を実行するための記録ボタン１４ｂ（シャッターボタン）と、撮像信号に対して所定の像ぶれ補正を実行するための手ぶれ設定ボタン１４ｃとからなる。なお、本体部１０上に、これらに加えて（これらの代わりに）他の操作を行うためのボタンが設けられているようにしてもよい。
【００２０】
[調光セル２２の詳細構成]
図３に示したように、鏡筒装置２はレンズ群２１と調光セル２２とを含み、調光セル２２はレンズ群２１と撮像素子３との間に配置される。本実施の形態の光学装置５は、この調光セル２２および後述の制御処理部４の一部により構成されて一連の調光動作を行うものである。以下、図４を用いて調光セル２２について説明する。なお、図４は調光セル２２の構造を模式的に表したものであり、実際の寸法、形状とは異なる。
【００２１】
図４（Ａ）は、調光セル２２の平面構成を表し、図４（Ｂ）は断面構成例（Ｙ−Ｚ断面構成例）を表すものである。調光セル２２は、撮像光の光量を調整する素子であり、電気的に光量調整（調光）を行うようになっている。調光セル２２のうち、レンズ群２１と撮像素子３とを結ぶ光軸Ｌ上に配置される部分が調光部２２Ｌである（図３）。調光セル２２は、セル殻２２０の内部に収容層２２１を有するものであり、収容層２２１には光透過率の異なる第１領域２２Ａと第２領域２２Ｂとが設けられている。第１領域２２Ａと第２領域２２Ｂとは、調光セル２２内で光軸Ｌに対して交差する方向（例えば、直交方向）の隣り合う位置に配置されている。第１領域２２Ａには電圧に応じて光透過率を変化させることのできる透過率可変部、具体的には液晶部２２１ａ、第２領域２２Ｂには光透過率が一定の透過率固定部、具体的には透明部２２１ｂがそれぞれ設けられている。液晶部２２１ａと透明部２２１ｂとの間には仕切り部２２２が設けられている。第１領域２２Ａの幅（Ｙ方向の距離）と第２領域２２Ｂの幅との比は限定されるものではないが、この調光セル２２では例えば同じ幅を有している。セル殻２２０の外側に取り付けられた電極２２３は制御処理部４（後述の液晶駆動部４７）に接続される。
【００２２】
図４（Ｂ）に示したように、調光セル２２は、透明基板２２８ａ（第２透明基板）、透明電極２２７ａ、配向膜２２４ａ、液晶部２２１ａおよび透明部２２１ｂからなる収容層２２１、配向膜２２４ｂ、透明電極２２７ｂおよび透明基板２２８ｂ（第１透明基板）がこの順に配置された積層構造を有している。即ち、収容層２２１は透明基板２２８ａと透明基板２２８ｂとの間に配置されている。透明基板２２８ａ，２２８ｂの外側（透明電極２２７ａ，２２７ｂの反対側）には、それぞれ反射防止膜２２９ａ，２２９ｂが設けられている。配向膜２２４ａと配向膜２２４ｂとの間にはスペーサ２２５が設けられ、これにより液晶部２２１ａと透明部２２１ｂとの厚み（積層方向の厚み）が実質的に等しくなっている。シール剤２２６は、液晶部２２１ａおよび透明部２２１ｂを調光セル２２内に封止するものであり、これらの側面を覆うように設けられている。レンズ群２１からの入射光は、透明基板２２８ｂ側の面（入射面）から調光セル２２に垂直に入射し、液晶部２２１ａまたは透明部２２１ｂを通過して、透明基板２２８ｂと対向する透明基板２２８ａ側の面（出射面）から撮像素子３へと出射される。つまり、液晶部２２１ａと透明部２２１ｂとは、光の入射方向から見て異なる領域、具体的には仕切り部２２２を間にして隣り合う領域に配置されている。
【００２３】
液晶部２２１ａは液晶分子を含有する層であり、ここでは液晶分子に加えて所定の二色性染料分子を含有している（図４（Ｂ）では図示の簡略化のため、液晶分子および二色性染料分子をまとめて「分子Ｍ」として示している）。すなわち、液晶部２２１ａは、二色性色素を含有するＧＨ型の液晶を用いて構成されている。
【００２４】
このようなＧＨ型液晶は、電圧印加時における液晶分子の長軸方向の相違により、ネガ型のものとポジ型のものとに大別される。ポジ型のＧＨ型液晶は、電圧無印加時には液晶分子の長軸方向が光軸に対して垂直となり、電圧印加時には液晶分子の長軸方向が光軸に対して平行となるものである。一方、ネガ型のＧＨ型液晶は、逆に、電圧無印加時には液晶分子の長軸方向が光軸に対して平行となり、電圧印加時には液晶分子の長軸方向が光軸に対して垂直となるものである。ここで、色素分子は液晶分子と同じ方向（向き）に配向するため、ポジ型の液晶をホストとして用いた場合には、電圧無印加時には光透過率が相対的に低くなり（光出射側が相対的に暗くなり）、電圧印加時には光透過率が相対的に高くなる（光出射側が相対的に明るくなる）。一方、ネガ型の液晶をホストとして用いた場合には、逆に、電圧無印加時には光透過率が相対的に高くなり（光出射側が相対的に明るくなり）、電圧印加時には光透過率が相対的に低くなる（光出射側が相対的に暗くなる）。液晶部２２１ａは、上記のようなポジ型およびネガ型のいずれの液晶によって構成されていても、電圧印加量により光透過率を所定の範囲で変更することができる。
【００２５】
図５は、横軸を最大光透過率（％）、縦軸を最小光透過率（％）としてＧＨ型液晶の調光範囲の一例を示したものである。セル構成、ホスト液晶あるいは色素性能等により調光範囲を示す数値は変動してくるが、図５に示した曲線の傾向は共通する。このＧＨ型液晶では、最小光透過率が０．５％以下になるように調製した場合の最大光透過率は５０％程度であった。このような広い調光範囲を示すＧＨ型液晶を撮像装置１に用いると、７段以上絞ることが可能となる。例えば、Ｆ値が１．８相当の明るいレンズでもＦ値２２相当の明るさまで絞ることができ、あらゆる明るいシーンでも露光時間を変えることなく解像度のよい画の撮影が可能となる。勿論、ＧＨ型液晶の調製によってはＦ値３０以上の非常に明るいシーンの撮影も可能である。しかしながら、このような最大光透過率の比較的低いＧＨ型液晶を撮像装置１に使用すると、例えば最大光透過率が５０％のものであれば、はじめから５０％減光するフィルタが入っているのと同様であるため、レンズの明るさを落とすこととなる。詳細は後述するが、本実施の形態では調光セル２２に透明部２２１ｂが設けられているため、例えばＦ値が１．８〜２．６程度のレンズ（明るいレンズ）においてもその明るさを維持しつつ最大光透過率の低いＧＨ型液晶を用いることが可能となる。
【００２６】
透明部２２１ｂは、液晶部２２１ａの光透過率が相対的に高くなっている場合（ポジ型では電圧印加時、ネガ型では電圧無印加時）よりも、更に高い光透過率を有するものであり、その光透過率は１００％に近いことが好ましい。液晶部２２１ａと透明部２２１ｂとの光路長が実質的に同じになるよう、透明部２２１ｂの屈折率（Ｎｃ）は、液晶部２２１の屈折率と実質的に同じになっている。具体的には、透明部２２１ｂの屈折率Ｎｃが、液晶部２２１ａの光透過率の変化に応じて変化する、液晶部２２１ａの屈折率の最大値Ｎｅと最小値Ｎｏとの間の値（Ｎｏ≦Ｎｃ≦Ｎｅ）であることが好ましい。例えば、液晶部２２１ａの屈折率の最大値Ｎｅは、分子Ｍの長軸方向の分子分極率由来の屈折率であり、最小値Ｎｏは、分子Ｍの短軸方向の分子分極率由来の屈折率である。透明部２２１ｂは、例えば、屈折率調整のために添加物を加えた樹脂材料からなる。樹脂材料には、レンズの接合に使用される接着剤、例えばエポキシ系樹脂、アクリル系樹脂またはポリウレタン等を使用することが可能である。
【００２７】
仕切り部２２２は、液晶部２２１ａと透明部２２１ｂとが混在することを防止するものであり、液晶部２２１ａと透明部２２１ｂとの間に、配向膜２２４ａから配向膜２２４ｂにかけて設けられている。本実施の形態では、この仕切り部２２２の断面（縦断面）は矩形状であり、その向きは光軸Ｌと平行となっている。つまり、液晶部２２１ａの透明部２２１ｂとの仕切られた面（対向面）は光軸Ｌに対して平行になる。仕切り部２２２は、例えば後述の配向膜２２４ａ，２２４ｂまたはシール剤２２６と同様の材料により構成される。仕切り部２２２の幅（Ｙ軸方向の距離）は、調光部２２Ｌの幅よりも小さく、例えば５０μｍである。
【００２８】
透明電極２２７ａ，２２７ｂはそれぞれ、液晶部２２１ａに対して電圧（駆動電圧）を印加するための電極であり、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ；Indium Tin Oxide）からなる。この透明電極２２７ａ，２２７ｂは電極２２３に接続されている。なお、電極２２３の配置位置は、図４（Ａ）に示した箇所に限らない。
【００２９】
透明基板２２８ａは、透明電極２２７ａおよび配向膜２２４ａを支持し、透明基板２２８ｂと共に液晶部２２１ａ，透明部２２１ｂを封止するための基板である。透明電極２２７ｂおよび配向膜２２４ｂは、透明基板２２８ｂに支持されている。透明基板２２８ａ，２２８ｂは例えば無アルカリガラスからなる。
【００３０】
シール剤２２６は、液晶部２２１ａ，透明部２２１ｂを側面側から封止するための部材であり、例えばエポキシ接着剤やアクリル接着剤等の接着剤からなる。スペーサ２２５は、液晶部２２１ａ，透明部２２１ｂにおけるセルギャップ（厚み）を一定に保持するための部材であり、例えば所定の樹脂材料やガラスからなる。液晶部２２１ａ，透明部２２１ｂの厚みは例えば３μｍ〜１０μｍ程度である。
【００３１】
[制御処理部４のブロック構成]
続いて、前述した制御処理部４の構成について説明する。図６は、この制御処理部４のブロック構成を、鏡筒装置２および撮像素子３とともに表わしたものである。
【００３２】
制御処理部４は、以下説明するように、撮像素子３において得られた撮像信号に対して所定の信号処理を行うと共に、鏡筒装置２内の調光セル２２に対して所定のフィードバック制御を行うものである。この制御処理部４は、Ｓ／Ｈ・ＡＧＣ回路４１、Ａ／Ｄ変換部４２、撮像信号処理部４３、検波部４４、マイコン（マイクロコンピュータ）４５、温度センサー４６、液晶駆動部４７、調光セル移動制御部４８および調光セル移動動力源４９を有している。
【００３３】
Ｓ／Ｈ・ＡＧＣ回路４１は、撮像素子３から出力される撮像信号に対してＳ／Ｈ（サンプル・ホールド）処理を行うと共に、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）機能を用いた所定の信号増幅処理を行う回路である。
【００３４】
Ａ／Ｄ変換部４２は、Ｓ／Ｈ・ＡＧＣ回路４１から出力される撮像信号に撮像信号に対してＡ／Ｄ変換（アナログ／デジタル変換）処理を行うことにより、デジタル信号からなる撮像信号を生成するものである。
【００３５】
撮像信号処理部４３は、Ａ／Ｄ変換部４２から出力される撮像信号（デジタル信号）に対して、所定の信号処理（画質改善処理等）を行うものである。このようにして信号処理がなされた後の撮像信号は、制御処理部４の外部（図示しない半導体記録メディア等）へ出力されるようになっている。
【００３６】
検波部４４は、Ａ／Ｄ変換部４２から出力される撮像信号（デジタル信号）について所定のＡＥ検波を行い、そのときの検波値を出力するものである。
【００３７】
温度センサー４６は、調光セル２２の近傍（周辺領域）に配置されており、この調光セル２２の温度を検出するためのセンサーである。なお、このようにして検出された調光セル２２の温度情報は、マイコン４５へ出力されるようになっている。
【００３８】
マイコン４５は、液晶駆動部４７に対して液晶部２２１ａへの電圧印加量についての制御信号を供給すると共に、調光セル移動制御部４８に対して調光セル２２の移動方向・移動量についての制御信号を供給するものである。具体的には、液晶駆動部４７および調光セル移動制御部４８は、検波部４４から供給される検波値に基づき、調光セル２２に対する調光動作を設定するようになっている。また、マイコン４５は、図示しない記憶部（メモリ）上に予め保持された「温度と透過光量との対応関係」を示すデータを用いて、温度センサー４６から出力される調光セル２２の温度情報を利用した所定の温度補正（電圧印加量の温度補正）を行う機能も有している。
【００３９】
液晶駆動部４７は、マイコン４６から供給される電圧印加量についての制御信号に基づいて、液晶部２２１ａの駆動動作を行うものである。具体的には、電極２２３を介して、調光セル２２内の透明電極２２７ａ，２２７ｂ間に設定された電圧を印加するようになっている。調光セル移動制御部４８は、マイコン４６からの信号に基づいて調光部２２Ｌに液晶部２２１ａ，透明部２２１ｂまたは液晶部２２１ａと透明部２２１ｂとの境界近傍領域のいずれかが配置されるように調光セル２２の移動方向・移動量についての制御信号を調光セル移動動力源４９へと供給し、調光セル移動動力源４９が調光セル２２を適宜最適な位置へと移動させる。本実施の形態の光学装置５は、調光セル２２と、この制御処理部４の液晶駆動部４７，調光セル移動制御部４８および調光セル移動動力源４９により構成されている。
【００４０】
[撮像装置１の作用・効果]
（１．撮像動作）
この撮像装置１では、図１に示した操作ボタン１４がユーザ（使用者）によって操作されることにより被写体の撮像動作が行われ、撮像画像（撮像データ）が得られる。具体的には、図１〜図３に示したように、まず、撮像光がレンズ部１１を介して鏡筒装置２へ入射し、光軸Ｌに沿ってレンズ群２１および調光セル２２を通過した後、撮像素子３へと出射され検出される。このようにして撮像素子３において取得された撮像信号に対して、制御処理部４は、所定の信号処理を行う。また、この制御処理部４は、取得された撮像信号に基づいて、鏡筒装置２内の調光セル２２に対して、前述した所定のフィードバック制御を行う。
【００４１】
このとき、調光セル２２では、液晶部２２１ａと透明部２２１ｂとの並び方向（Ｙ軸方向）の移動が行われ、撮影シーンの明るさに応じて図７に示したように調光部２２Ｌに透明部２２１ｂ（図７（Ａ）），透明部２２１ｂと液晶部２２１ａとの境界近傍領域（図７（Ｂ））あるいは液晶部２２１ａ（図７（Ｃ））のいずれかが配置される。ここでは、調光部２２Ｌに透明部２２１ｂが配置された状態をＰ１、調光部２２Ｌに透明部２２１ｂと液晶部２２１ａとの境界近傍領域が配置された状態をＰ２、調光部２２Ｌに液晶部２２１ａが配置された状態をＰ３として説明する。Ｐ１，Ｐ２またはＰ３の状態のいずれかに配置された後、反射防止膜２２９ｂ側から入射した撮像光が液晶部２２１ａ，透明部２２１ｂを通過して反射防止膜２２９ａ側から出射される。また、Ｐ２またはＰ３の状態で、液晶部２２１ａに対して所定の電圧（駆動電圧）が印加されると、分子Ｍ（液晶分子および色素分子）の配向方向（長軸方向）が変化し、それに応じて液晶部２２１ａを通過する撮像光の光量も変化する。つまり、調光セル２２の配置位置および駆動電圧を調整することにより、調光セル２２全体を通過する撮像光の光量が調整可能となる。このようにして、鏡筒装置２内で撮像光に対する光量調整（調光）が行われる。
【００４２】
（２．調光セル２２の作用）
調光セル２２の特徴的部分の作用について、比較例を用いつつ以下、詳細に説明する。
【００４３】
図８は、比較例に係る撮像装置１００の構成を表したものであり、この撮像装置１００はＧＨ型の液晶部のみからなる調光セル１２２を備えている。撮像装置１００では、明るいシーン等の調光が必要な場合に、図８（Ａ）に示したように光軸Ｌ上に調光セル１２２が置かれ、暗いシーンの撮影時等の調光が不要な場合（低照度撮影時）には、図８（Ｂ）に示したように光軸Ｌから調光セル１２２が完全に外される。このような調光セル１２２の移動により、最大光透過率の低いＧＨ型液晶によりレンズの明るさが落ちることは防止できる。しかし、調光セル１２２の液晶部と空気との屈折率差により、撮像装置１００では図８（Ａ）に示した場合の光路長と図８（Ｂ）に示した場合の光路長とは異なるものとなる。このため、調光セル１２２を移動させる度に光路長を設定し直す作業が必要となり、レンズの配置や露光制御が複雑になる。また、光軸Ｌ上から調光セル１２２が逃れた状態（図８（Ｂ））から、光軸Ｌ上に調光セル１２２が入ってくる（図８（Ａ））と、その瞬間に光の回折が生じるため、解像度が劣化する。このようなエッジ部分による回折は、移動動作の速度を上げることで抑えることも可能だが、この場合アクチュエータが大きくなる。
【００４４】
光路長を変化させずに調光を行うためには、図８（Ｂ）の時に調光セル１２２とは別にダミーガラスを差し込んで使用することも考えられる。しかしながら、このような構成では調光セル１２２とダミーガラスとの２つの部品を使用して動作を行うことになるため、制御はより複雑になり、コスト面でも不利になる。また、駆動用アクチュエータを設置するためのスペースも増えてしまう。
【００４５】
これに対し、本実施の形態の光学装置５では一つの調光セル２２内に液晶部２２１ａと、液晶部２２１ａよりも光透過率の高い透明部２２１ｂとが設けられている。これら液晶部２２１ａと透明部２２１ｂとの光路長（厚みおよび屈折率）は実質的に同じである。これにより、光路長を変化させずに、撮影シーンの明るさに応じて幅広く調光を行うことができる。
【００４６】
調光セル２２では、図７に示したように、調光セル移動制御部４８からの制御信号に基づき、調光が不要な低照度撮影時には、調光セル移動動力源４９がＰ１のように調光部２２Ｌに透明部２２１ｂを配置して（図７（Ａ））撮像光が透明部２２１ｂを通過するようにし、調光が必要な場合にはＰ２（図７（Ｂ））またはＰ３（図７（Ｃ））のように撮像光が液晶部２２１ａを通過するように配置する。一つの調光セル２２内での液晶部２２１ａと透明部２２１ｂとの厚みおよび屈折率は実質的に同じであるため、Ｐ１乃至Ｐ３のいずれの状態においても光路長は変化しない。また、一つの調光セル２２内に液晶部２２１ａ，透明部２２１ｂが設けられているため、セルのエッジ部分による回折によって解像度が劣化する虞もなく、移動速度をあげるための大きなアクチュエータも不要である。更に、一の部品（調光セル２２）のみを制御すればよいため、メカおよび制御機構の設計が容易となり、コストおよびアクチュエータの設置スペースを抑えることができる。
【００４７】
以上のように本実施の形態の撮像装置１では、調光セル２２内に液晶部２２１ａと、透明部２２１ｂ（第２領域２２Ｂ）とを隣り合わせて設けるようにしたので、低照度撮影時には調光セル２２を移動させて調光部２２Ｌに光透過率が１００％近い透明部２２１ｂを配置することができる。よって、液晶部２２１ａに最大光透過率の低いＧＨ型液晶を用いても、レンズの明るさを維持すると共に、光路長を変えることなく低照度撮影を行うことができる。
【００４８】
以下、他の実施の形態および変形例について説明するが、上記第１の実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００４９】
＜第２の実施の形態＞
図９（Ａ）は、第２の実施の形態に係る光学装置（光学装置５）を構成する調光セル（調光セル２３）の平面構成例、図９（Ｂ）は断面構成例（Ｙ−Ｚ断面構成例）を模式的に表したものである。この調光セル２３は、液晶部２２１ａの透明部２２１ｂとの仕切られた面が光軸Ｌに対して傾斜している点において上記第１の実施の形態と異なるものである。
【００５０】
調光セル２３では、液晶部２２１ａが第２領域２２Ｂ側に層厚変化領域２２Ａ−１を有している。層厚変化領域２２Ａ−１以外の液晶部２２１ａでは、その厚みが均一であるのに対し、層厚変化領域２２Ａ−１では、透明部２２１ｂに近づくにつれて小さくなる。この液晶部２２１ａの厚みの差によって液晶部２２１ａの透明部２２１ｂとの仕切られた面が光軸Ｌに対して傾斜する。層厚変化領域２２Ａ−１の幅（Ｙ軸方向の距離）および傾斜角度は、自由に設計することが可能であるが、層厚変化領域２２Ａ−１の幅が極端に小さい（例えば、数十μｍ）と、後述の層厚変化領域２２Ａ−１による効果が充分に得られないため、セル有効エリア幅（数ｍｍ）程度であることが望ましい。セル有効エリア幅は、イメージャーのサイズや配置箇所によるが、例えば１６ＭイメージャーのＤＳＣ（Digital Still Camera）では７ｍｍ程度である。
【００５１】
仕切り部２２２Ａは、本実施の形態ではその断面形状が台形状であり、液晶部２２１ａの層厚が均一の部分に向かうにつれてその厚みが小さくなっていく。この仕切り部２２２の厚みの変化に対応するように層厚変化領域２２Ａ−１では液晶部２２１ａの厚みが変化する。つまり、液晶部２２１ａの厚みの変化は、仕切り部２２２Ａの厚みによって調整されている。この仕切り部２２２Ａの断面形状は、液晶部２２１ａの厚みを徐々に変化させるものであれば、台形状に限定されるものではなく、例えば、図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）に示したように、二次曲線状に変化するものであってもよく、あるいは図１０（Ｃ）に示したように、段階的（階段状）に変化するものであってもよい。層厚変化領域２２Ａ−１の液晶部２２１ａを所望の状態に配向させるため、仕切り部２２２Ａは配向膜により構成されていることが好ましい。このような仕切り部２２２Ａは、配向膜を削って厚みを調整することにより形成することができる。
【００５２】
また、層厚変化領域２２Ａ−１は、仕切り部２２２Ａの厚みの差によって形成されるものに限らない。例えば、図１１（Ａ）に示したように、透明部２２１ｂの、液晶部２２１ａとの仕切られた面を光軸Ｌに対して傾斜するように形成し、この透明部２２１ｂと液晶部２２１ａとの間に厚みが均一の仕切り部２２２Ａを設けるようにしてもよい。更に、図１１（Ｂ）に示したように仕切り部２２２Ａを設けずに調光セル２３を構成してもよい。
【００５３】
本実施の形態の調光セル２３においても、調光セル２２と同様の調光動作を行うことが可能である。図１２に示したように撮影シーンの明るさに応じて調光部２２Ｌに第２領域２２Ｂ（図１２（Ａ）），層厚変化領域２２Ａ−１（図１２（Ｂ））あるいは液晶部２２１ａの層厚が均一な部分の第１領域２２Ａ（図１２（Ｃ））が配置される。図７と同様に、調光部２２Ｌに第２領域２２Ｂが配置された状態をＰ１、調光部２２Ｌに層厚変化領域２２Ａ−１が配置された状態をＰ２、調光部２２Ｌに液晶部２２１ａの層厚が均一な部分の第１領域２２Ａが配置された状態をＰ３とする。Ｐ１，Ｐ２またはＰ３のいずれかに配置された後、反射防止膜２２９ｂ側から入射した撮像光が液晶部２２１ａ，透明部２２１ｂを通過して反射防止膜２２９ａ側から出射される。また、Ｐ２またはＰ３の状態で、液晶部２２１ａに対して所定の電圧（駆動電圧）が印加されると、分子Ｍ（液晶分子および色素分子）の配向方向（長軸方向）が変化し、それに応じて液晶部２２１ａを通過する撮像光の光量も変化する。
【００５４】
本実施の形態では、Ｐ２の状態での調光が上記第１の実施の形態（図７（Ｂ））と異なるものとなる。図１３は、Ｐ１乃至Ｐ３の状態での上記第１の実施の形態の調光セル２２の光透過率とＭＴＦ（Modulation Transfer Function）の変化を模式的に表したものである。ＭＴＦは解像度の良さの指標となるものであり、ＭＴＦの数値が大きくなるほど解像度が良好であることを示す。調光セル２２の光透過率は、Ｐ１の状態では１００％近く（約９８％）であり、Ｐ３の状態では、例えば図５に示した最大光透過率が５０％のＧＨ型液晶を用いて液晶部２２１ａを構成した場合には、液晶部２２１ａの光透過率が高い状態（分子Ｍがネガ型であれば電圧印加時、分子Ｍがポジ型であれば電圧無印加時）になっていたとしても、５０％である。つまり、Ｐ１の状態からＰ３の状態へと調光セル２２を移動させると、調光セル２２を通過する光の透過率は１００％近くから５０％まで急激に落ちるため、調光セル２２の光透過率を１００％と５０％との間に調整することができない。また、調光セル２２をＰ１の状態からＰ２の状態に移動させると撮像装置１のシャッター速度は一度２倍になるため画に違和感が生じる虞がある。更に、Ｐ１の状態からＰ３の状態へと移動させる途中のＰ２の状態で撮影された画、即ち、この液晶部２２１ａと透明部２２１ｂとの境界近傍領域を通過した撮像光によって撮影された画は、その明暗差（光透過率の差）により不自然なものとなる虞があり、特に動画撮影時にこれが顕著となる。加えて、調光セル２２におけるＰ２の状態の撮影ではこの明暗差によってＭＴＦも数％以上低下する。
【００５５】
これに対して、本実施の形態の調光セル２３は、層厚変化領域２２Ａ−１により液晶部２２１ａの厚みが透明部２２１ｂに近づくにつれて徐々に小さくなっているので、図１４に示したように、Ｐ２の状態でも光透過率の変化は緩やかである。液晶部２２１ａが光透過率の高い状態（例えば光透過率５０％）であれば、Ｐ１からＰ３に移動する途中の状態（Ｐ２の状態）で光透過率は９８％から５０％まで徐々に変化していくため、調光セル２３の光透過率を９８％と５０％との間に調整することも可能となる。この液晶部２２１ａと透明部２２１ｂとの間の光透過率のシームレスな変化により、液晶部２２１ａと透明部２２１ｂとの間の明暗差も生じず、シャッター速度を変えずにＰ２の状態においても動画撮影に適した自然な画を撮影することができる。また、Ｐ２の状態になった瞬間、物性上、位相のずれと光量差が組み合わさり、ＭＴＦは僅かに低下するものの、図１３に示した調光セル２２におけるＭＴＦの低下率よりも小さく抑えることができる。
【００５６】
勿論、調光セル２３ではＰ２の状態で光透過率を変更することも可能である。図１５は、Ｐ１乃至Ｐ３の状態での調光範囲を示したものである。例えば、Ｐ２の状態のうち、最大透過率８０％程度の位置では、最小光透過率を１５％程度まで落とすことが可能となる。これは、撮影者が明るさの異なる場所に移動し、調光セル２３の移動を待つことなく撮影したい場合等に有用である。例えば、撮影者が暗い場所から、明るい場所に移った直後に撮影を行いたい場合に、Ｐ１の状態からＰ３の状態に移動する途中のＰ２の状態で調光セル２３の移動を止め、電圧印加量の調整により液晶部２２１ａの光透過率をできるだけ抑えた状態で撮影を開始する。露光時間を可能な範囲で短くすることで、光量を更に落とすことができる。このような状況では分子Ｍの倒れ変化の方が、調光セル２３の移動よりも早いため、ＭＴＦの低下をできる限り抑えて撮影を行うことができる。
【００５７】
一方、上記のような液晶を用いた調光セル（調光セル２２，２３）に代えて、透明部を有するグラデーションＮＤ（Neutral Density）フィルタ１０１（図１６参照）を使用して調光を行うことも考えられる。しかし、グラデーションＮＤフィルタでは、液晶部２２１ａとは異なり、図１７に示したようにＰ２およびＰ３の状態で光透過率を変化させることができない。機械式アイリスを併用すれば、Ｐ２およびＰ３の状態で光透過率を変化させることも可能であるが、ＭＴＦは大きく低下する。また、露光速度をできる限り落とすことにより光量を調整して撮影することも可能であるが、露光の破綻した画になる可能性が高い。更に、グラデーションＮＤフィルタ１０１では、光透過率の調製を全て位置の制御により行わなければならないため、細かな調光が困難であり、ＧＨ型液晶と同等の最小光透過率が０．５％以下となるグラデーションＮＤフィルタ１０１を製造することも実用上難しい。
【００５８】
以上のように第２の実施の形態に係る調光セル２３では、層厚変化領域２２Ａ−１を設けたことにより、Ｐ１の状態とＰ３の状態との間の状態（Ｐ２の状態）で光透過率の変化が緩やかになる。これにより、例えば最大光透過率が５０％、最小光透過率が０．５％以下のＧＨ型液晶を液晶部２２１ａに用いると、電圧印加のタイミングおよび調光セル２３の移動のタイミングを調整することにより光透過率が１００％から０．５％以下の無限段階の光量調整を調光セル２３で行うことが可能となる。また、Ｐ２の状態での撮影時に、液晶部２２１ａと透明部２２１ｂとの明暗差に起因する画の不自然さ、およびＭＴＦの低下を抑えることができる。
【００５９】
＜変形例＞
図１８は、上記第２の実施の形態の変形例に係る調光セル２３Ａの断面構成例を、模式的に表したものである。この調光セル２３Ａでは、液晶部および透明部が１層（単層）構造（液晶部２２１ａおよび透明部２２１ｂ）であった調光セル２３とは異なり、液晶部および透明部が２層（複数層）構造となっている。
【００６０】
具体的には、調光セル２３Ａは、透明基板２２８ａ、透明電極２２７ａ、配向膜２２４ａ、液晶部２２１ａまたは透明部２２１ｂ（収容層２２１）、配向膜２２４ｂ、透明電極２２７ｂ、透明基板２２８、透明電極２２７ａ、配向膜２２４ａ、液晶部２２１ａまたは透明部２２１ｂ、配向膜２２４ｂ、透明電極２２７ｂおよび透明基板２２８ｂがこの順に配置された積層構造を有している。すなわち、調光セル２３Ａでは、光軸Ｌの進行方向に液晶部２２１ａおよび透明部２２１ｂ（収容層２２１）がそれぞれ複数（２つ）配列されている。調光セル２３と同様に、調光セル２３Ａでも、液晶部２２１ａと透明部２２１ｂとが断面が台形状の仕切り部２２２Ａで区切られ、液晶部２２１ａは層厚変化領域２２Ａ−１を有している。液晶部２２１ａ，透明部２２１ｂの側面側にはそれぞれシール剤２２６およびスペーサ２２５が設けられている。
【００６１】
調光セル２２と同様に、液晶部２２１ａは２層ともに、二色性色素を含有するゲスト−ホスト型液晶を用いて構成され、透明部２２１ｂの光透過率は２層ともに、実質的に１００％近くである。この調光セル２３Ａにおいても、調光セル２３と同様の調光動作を行うことが可能である。
【００６２】
ただし、この調光セル２３Ａは、２層の液晶部２２１ａが２層積層されていることにより、以下の効果も得られる。まず、一般にＧＨ型液晶では、ホストとしての液晶に溶ける色素の種類や溶解量には限界があるため、調光セルにおける調光範囲もある程度限られたものとなることが知られている。ここで、ある一定濃度のＧＨ型液晶を用いた場合、液晶部のセルギャップを増加させる（厚みを大きくする）ことによって調光範囲を増加させることが可能であるものの、セルギャップの増大は液晶の応答速度に悪影響を及ぼしてしまう（液晶の応答速度が低下してしまう）。
【００６３】
これに対して本変形例の調光セル２３Ａでは、上記した２層構造の液晶部２２１ａからなることにより、液晶部自体のセルギャップ（厚み）はそのままで（変化させることなく）、液晶の応答速度も保持しつつ（低下させることなく）、調光範囲を増加させることが可能となる。
【００６４】
液晶部２２１ａ，透明部２２１ｂがそれぞれ重なるように積層されていれば、液晶部２２１ａの、透明部２２１ｂとの仕切られた面の傾斜はいずれの方向にあってもよい。例えば、図１９（Ａ）, 図１９（Ｂ）に示したように２つの液晶部２２１ａの傾斜の向きが同じであってもよく、図１８,図１９（Ｃ）に示したように逆であってもよい。また、図２０（Ａ）に示したように複数の液晶部２２１ａの層厚変化領域２２Ａ−１の幅がそれぞれ異なっていてもよく、図２０（Ｂ）に示したように複数の液晶部２２１ａの層厚変化領域２２Ａ−１の位置がそれぞれ異なっていてもよい。更に、全ての層に層厚変化領域２２Ａ−１を設ける必要はなく、図２０（Ｃ）に示したように層厚変化領域２２Ａ−１のない液晶部２２１ａと、層厚変化領域２２Ａ−１が設けられた液晶部２２１ａとを積層させてもよい。
【００６５】
なお、本実施の形態では液晶部２２１ａ，透明部２２１ｂが２層構造となっている場合について説明したが、この場合には限られず、調光セル内において液晶部２２１ａ，透明部２２１ｂが３層以上の積層構造となっているようにしてもよい。
【００６６】
＜その他の変形例＞
以上、実施の形態および変形例を挙げて本技術を説明したが、本技術はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。例えば図１８では、図９に示した層厚変化領域２２Ａ−１が設けられた液晶部２２１ａが積層された構成を示したが、図４に示した厚みの均一な液晶部２２１ａ（調光セル２２）が光軸Ｌの方向に複数積層された構成としてもよい。
【００６７】
また、上記実施の形態等では、調光セル２２内で液晶部２２１ａと透明部２２１ｂとが仕切り部２２２を間にして隣り合うように配置された例を示したが、液晶部２２１ａと透明部２２１ｂとの間に更に別の層が設けられていてもよい。
【００６８】
更に、例えば、上記実施の形態等では、ＧＨ型の液晶を用いた調光セルを例に挙げて説明したが、この場合には限られず、ＧＨ型の液晶以外の液晶、例えば高分子分散型液晶（ポリマー分散液晶）等を用いた液晶部２２１ａを用いるようにしてもよい。更に、液晶以外で光透過率を変更可能な素子、例えばエレクトロクロミック素子、サーモクロミック素子またはフォトクロミック素子等を用いるようにしてもよい。
【００６９】
加えて、上記実施の形態等では、鏡筒装置や撮像装置等の各構成要素（光学系）を具体的に挙げて説明したが、全ての構成要素を備える必要はなく、また、他の構成要素を更に備えていてもよい。なお、上記実施の形態等においては、撮像装置としてデジタルスチルカメラを例示したが、本技術はビデオカメラやテレビカメラなどの撮像装置やライトバルブ、反射型表示体あるいは光スイッチ素子など調光セルを有する種々の装置に適用可能である。
【００７０】
なお、本技術は以下のような構成をとることも可能である。
（１）光の入射側に配置される第１透明基板と、前記第１透明基板と対向すると共に光
の出射側に配置される第２透明基板との間に収容層を有するセルと、前記収容層の第１領域に設けられ、光透過率を所定の範囲で変更可能な透過率可変部と、光が入射する方向から見て前記第１領域と異なる第２領域に設けられ、前記透過率可変部よりも高い光透過率を有する透過率固定部とを備えた光学装置。
（２）前記透過率可変部は液晶部、前記透過率固定部は透明部によりそれぞれ構成され
ている前記（１）に記載の光学装置。
（３）前記液晶部の、前記透明部との仕切られた面は光軸に対して平行である前記
（２）に記載の光学装置。
（４）前記液晶部の、前記透明部との仕切られた面は光軸に対して傾斜している前記
（２）または（３）に記載の光学装置。
（５）前記第１領域と前記第２領域とは仕切り部によって仕切られる前記（１）乃至
（４）のうちいずれか１つに記載の光学装置。
（６）前記仕切り部は、配向膜からなる前記（５）に記載の光学装置。
（７）前記セルを前記液晶部と前記透明部との並び方向に移動させ、光軸上に前記液晶部 ，
前記透明部またはこれらの境界近傍領域を配置するためのセル移動制御部を備えた前記
（２）乃至（６）のうちいずれか１つに記載の光学装置。
（８）前記液晶部と前記透明部とは実質的に同じ屈折率を有する前記（２）乃至（７）の うちいずれか１つに記載の光学装置。
（９）前記透明部の屈折率は、前記液晶部の光透過率の変化に応じて変化する、前記液晶部の屈折率の最大値と最小値との間の値である前記（２）乃至（８）のうちいずれか１つに記載の光学装置。
（１０）光軸に沿って前記液晶部および前記透明部がそれぞれ複数配列された前記（２）乃至（９）のいずれか１つに記載の光学装置。
（１１）前記液晶部は、二色性色素を含有するゲスト−ホスト（ＧＨ）型の液晶を用いて
構成されている前記（２）乃至（１０）のいずれか１つに記載の液晶調光素子。
（１２）撮像素子と光学装置とを備え、前記光学装置は、光の入射側に配置される第１透明基板と、前記第１透明基板と対向すると共に光の出射側に配置される第２透明基板との間に収容層を有するセルと、前記収容層の第１領域に設けられ、光透過率を所定の範囲で変更可能な透過率可変部と、光が入射する方向から見て前記第１領域と異なる第２領域に設けられ、前記透過率可変部よりも高い光透過率を有する透過率固定部とを備えた撮像装置。
【符号の説明】
【００７１】
１…撮像装置、１０…本体部、１１…レンズ部、２…鏡筒装置、２０…鏡筒部材、２１…レンズ群、２２，２３，２３Ａ…調光セル、２２Ａ…第１領域、２２Ａ−１…層厚変化領域、２２Ｂ…第２領域、２２Ｌ…調光部、２２０…セル殻、２２１…収容層、２２１ａ…液晶部，２２１ｂ…透明部，２２２…仕切り部、２２３…電極、２２４ａ，２２４ｂ…配向膜、２２５…スペーサ、２２６…シール剤、２２７ａ，２２７ｂ…透明電極、２２８ａ，２２８ｂ…透明基板、２２９ａ，２２９ｂ…反射防止膜、３…撮像素子、４…制御処理部、５…光学装置、Ｌ…光軸、Ｍ…分子（液晶分子・色素分子）。
【技術分野】
【０００１】
本技術は、セルを通過する光の透過率を制御して調光を行う光学装置およびこの光学装置を備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置での調光制御のため、電気的に入射光の透過率を自在に変更可能な調光セルが多数提案されているが、中でも液晶を用いた調光セルが多く提案されている。このような調光セルには、二色性色素を含有させたゲストホスト（ＧＨ）型液晶がよく使用されている。調光セルの配置場所は、従来から使用されているアイリス絞りが配置されていた部分、あるいは、撮像素子の周辺部である。
【０００３】
しかしながら、光路にＧＨ型液晶の調光セルを配置して調光を行う場合、ＧＨ型液晶には色素が含まれているため、この色素に光が吸収されて調光セルの最大光透過率が低下する。特に、非常に暗い状態になるように調合したＧＨ型液晶を使用する場合に、この現象は顕著となり、レンズのＦ値（Ｆナンバー）を落とすこととなる。
【０００４】
このような問題に対し、特許文献１ではＧＨ型液晶を含む調光セルを、低照度撮影時（例えば、暗いシーンの撮影時）には光軸から外すようにして調光制御を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１０９６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のように調光制御を行うと、光軸上に調光セルが存在している場合と、調光セルが光軸から逃れた場合とで液晶部の屈折率と空気の屈折率との差により撮像装置の光路長が変化してしまう。つまり、調光セルを移動させる度に光路長を設定し直す作業が必要となり、レンズの配置や露光制御が複雑になる。
【０００７】
本技術はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、光路長を変化させることなく低照度撮影を行うことが可能な調光セルを含む光学装置およびこの光学装置を用いた撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本技術による光学装置は、光の入射側に配置される第１透明基板と、第１透明基板と対向すると共に光の出射側に配置される第２透明基板との間に収容層を有するセルと、収容層の第１領域に設けられ、光透過率を所定の範囲で変更可能な透過率可変部と、光が入射する方向から見て第１領域と異なる第２領域に設けられ、透過率可変部よりも高い光透過率を有する透過率固定部とを備えたものである。
【０００９】
本技術の光学装置では、一つのセル内に透過率可変部と透過率可変部よりも高い光透過率を有する透過率固定部とが互いに異なる領域に配置されているので、撮影時の明るさに応じてセルを移動させ、光軸上に透過率可変部，透過率固定部または透過率可変部と透過率固定部との境界近傍領域を配置することが可能となる。また、セルの移動のみでなく、光軸上に透過率可変部を配置して、例えば電圧印加等により入射光の光透過率を変更することも可能である。
【００１０】
本技術による撮像装置は、上記本技術の光学装置を備えたものであり、当該光学装置によって調光され、撮像が行われる。
【発明の効果】
【００１１】
本技術の光学装置および撮像装置によれば、一つのセル内に透過率可変部と透過率可変部よりも高い光透過率を有する透過率固定部とを設けるようにしたので、低照度撮影時にはセルを移動させて光軸上に光透過率の高い透過率固定部を配置することができる。よって、光路長を変化させることなく低照度撮影を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の適用例に係る撮像装置の外観構成例を表す斜視図である。
【図２】図１に示した鏡筒装置の外観構成例を表す斜視図である。
【図３】図１に示した鏡筒装置等における光学系の構成例を表す概略図である。
【図４】本開示の第１の実施の形態に係る調光セル（光学装置）を表す図である。
【図５】ＧＨ型液晶の最大光透過率と最小光透過率との関係の一例を表す図である。
【図６】図１に示した撮像装置における制御処理部等の構成例を表すブロック図である。
【図７】図４に示した調光セルの動作について説明するための斜視図である。
【図８】比較例に係る調光セルの動作について説明するための図である。
【図９】本開示の第２の実施の形態に係る調光セル（光学装置）を表す図である。
【図１０】図９に示した仕切り部の変形例を表す断面図である。
【図１１】図９に示した層厚変化領域の変形例を表す断面図である。
【図１２】図９に示した調光セルの動作について説明するための斜視図である。
【図１３】図７に示した調光セルの動作における光透過率およびＭＴＦの変化を表す図である。
【図１４】図１２に示した調光セルの動作における光透過率およびＭＴＦの変化を表す図である。
【図１５】図１２に示した調光セルの動作における調光範囲を表す図である。
【図１６】ＮＤフィルタの外観構成例を表す斜視図である。
【図１７】図１６に示したＮＤフィルタを移動させた場合の光透過率およびＭＴＦの変化を表す図である。
【図１８】図９に示した調光セルの変形例に係る断面図である。
【図１９】図１８に示した調光セルの変形例に係る断面図である。
【図２０】図１８に示した調光セルの他の変形例に係る断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本技術の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（透過率可変部の透過率固定部との仕切られた面が光軸に対して平行な光学装置の例）
２．第２の実施の形態（透過率可変部の透過率固定部との仕切られた面が光軸に対して傾斜している光学装置の例）
３．変形例（光軸方向に複数の透過率可変部および透過率固定部が配置された光学装置）
【００１４】
＜第１の実施の形態＞
[撮像装置１の全体構成]
図１は、本開示の第１の実施の形態に係る光学装置（後述する光学装置５）が適用された撮像装置（撮像装置１）の全体構成（外観構成）を斜視図で表したものである。この撮像装置１は、被写体からの光学的な画像を撮像素子（後述する撮像素子３）によって電気的な信号に変換するデジタルカメラ（デジタルスチルカメラ）である。なお、このようにして得られた撮像信号（デジタル信号）は、半導体記録メディア（図示せず）に記録したり、液晶ディスプレイ等の表示装置（図示せず）に表示したりすることが可能となっている。
【００１５】
撮像装置１では、本体部１０（筐体）上に、レンズ部１１、レンズカバー１２、フラッシュ１３および操作ボタン１４が設けられている。具体的には、本体部１０の前面（Ｚ−Ｘ平面）に、レンズ部１１、レンズカバー１２およびフラッシュ１３がそれぞれ配設され、本体部１０の上面（Ｘ−Ｙ平面）に操作ボタン１４が配設されている。この撮像装置１はまた、本体部１０内に、上記したレンズ部１１を含む鏡筒装置２（レンズ鏡筒装置）と、撮像素子３と、制御処理部（後述する制御処理部４）とを備えている。なお、本体部１０内には、これらの他にも、例えばバッテリーやマイクロフォン、スピーカー等（いずれも図示せず）が内蔵されている。
【００１６】
鏡筒装置２は、入射した撮像光をその光路を屈曲させて出射する屈曲型（折り曲げ型）であっても、光路が直線となる沈胴型であってもよい。屈曲型であれば、鏡筒装置２の薄型化（Ｙ軸方向の薄型化）を図ることが可能となる。この鏡筒装置２は、例えば図２に示したような外観構成からなる。すなわち、鏡筒装置２では、筒状部材２０の上部（Ｚ軸上の正方向の端部）に、上記したレンズ部１１が配設されている。このレンズ部１１は、対物レンズ（後述のレンズ群２１の一部）と、本体部１０の一部を構成するフロントフレーム１１０とからなる。
【００１７】
撮像素子３は、鏡筒装置２から出射された撮像光を検出して撮像信号を取得する素子である。この撮像素子３は、例えば、ＣＣＤ（Charge-Coupled Devices）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等のイメージングセンサーを用いて構成されている。
【００１８】
レンズカバー１２は、レンズ部１１を外部から保護するための部材であり、図中の破線の矢印で示したように、Ｚ軸方向に沿って移動することが可能となっている。具体的には、被写体の撮像時には、レンズ部１１が外部に露出されるように、レンズカバー１２がレンズ部１１の下方に配置される。一方、撮像時以外のときには、レンズ部１１が外部に露出されないように、レンズ部１１の上方に配置されるようになっている。
【００１９】
操作ボタン１４は、ここでは、撮像装置１の電源をオン・オフさせるための電源ボタン１４ａと、被写体の撮像を実行するための記録ボタン１４ｂ（シャッターボタン）と、撮像信号に対して所定の像ぶれ補正を実行するための手ぶれ設定ボタン１４ｃとからなる。なお、本体部１０上に、これらに加えて（これらの代わりに）他の操作を行うためのボタンが設けられているようにしてもよい。
【００２０】
[調光セル２２の詳細構成]
図３に示したように、鏡筒装置２はレンズ群２１と調光セル２２とを含み、調光セル２２はレンズ群２１と撮像素子３との間に配置される。本実施の形態の光学装置５は、この調光セル２２および後述の制御処理部４の一部により構成されて一連の調光動作を行うものである。以下、図４を用いて調光セル２２について説明する。なお、図４は調光セル２２の構造を模式的に表したものであり、実際の寸法、形状とは異なる。
【００２１】
図４（Ａ）は、調光セル２２の平面構成を表し、図４（Ｂ）は断面構成例（Ｙ−Ｚ断面構成例）を表すものである。調光セル２２は、撮像光の光量を調整する素子であり、電気的に光量調整（調光）を行うようになっている。調光セル２２のうち、レンズ群２１と撮像素子３とを結ぶ光軸Ｌ上に配置される部分が調光部２２Ｌである（図３）。調光セル２２は、セル殻２２０の内部に収容層２２１を有するものであり、収容層２２１には光透過率の異なる第１領域２２Ａと第２領域２２Ｂとが設けられている。第１領域２２Ａと第２領域２２Ｂとは、調光セル２２内で光軸Ｌに対して交差する方向（例えば、直交方向）の隣り合う位置に配置されている。第１領域２２Ａには電圧に応じて光透過率を変化させることのできる透過率可変部、具体的には液晶部２２１ａ、第２領域２２Ｂには光透過率が一定の透過率固定部、具体的には透明部２２１ｂがそれぞれ設けられている。液晶部２２１ａと透明部２２１ｂとの間には仕切り部２２２が設けられている。第１領域２２Ａの幅（Ｙ方向の距離）と第２領域２２Ｂの幅との比は限定されるものではないが、この調光セル２２では例えば同じ幅を有している。セル殻２２０の外側に取り付けられた電極２２３は制御処理部４（後述の液晶駆動部４７）に接続される。
【００２２】
図４（Ｂ）に示したように、調光セル２２は、透明基板２２８ａ（第２透明基板）、透明電極２２７ａ、配向膜２２４ａ、液晶部２２１ａおよび透明部２２１ｂからなる収容層２２１、配向膜２２４ｂ、透明電極２２７ｂおよび透明基板２２８ｂ（第１透明基板）がこの順に配置された積層構造を有している。即ち、収容層２２１は透明基板２２８ａと透明基板２２８ｂとの間に配置されている。透明基板２２８ａ，２２８ｂの外側（透明電極２２７ａ，２２７ｂの反対側）には、それぞれ反射防止膜２２９ａ，２２９ｂが設けられている。配向膜２２４ａと配向膜２２４ｂとの間にはスペーサ２２５が設けられ、これにより液晶部２２１ａと透明部２２１ｂとの厚み（積層方向の厚み）が実質的に等しくなっている。シール剤２２６は、液晶部２２１ａおよび透明部２２１ｂを調光セル２２内に封止するものであり、これらの側面を覆うように設けられている。レンズ群２１からの入射光は、透明基板２２８ｂ側の面（入射面）から調光セル２２に垂直に入射し、液晶部２２１ａまたは透明部２２１ｂを通過して、透明基板２２８ｂと対向する透明基板２２８ａ側の面（出射面）から撮像素子３へと出射される。つまり、液晶部２２１ａと透明部２２１ｂとは、光の入射方向から見て異なる領域、具体的には仕切り部２２２を間にして隣り合う領域に配置されている。
【００２３】
液晶部２２１ａは液晶分子を含有する層であり、ここでは液晶分子に加えて所定の二色性染料分子を含有している（図４（Ｂ）では図示の簡略化のため、液晶分子および二色性染料分子をまとめて「分子Ｍ」として示している）。すなわち、液晶部２２１ａは、二色性色素を含有するＧＨ型の液晶を用いて構成されている。
【００２４】
このようなＧＨ型液晶は、電圧印加時における液晶分子の長軸方向の相違により、ネガ型のものとポジ型のものとに大別される。ポジ型のＧＨ型液晶は、電圧無印加時には液晶分子の長軸方向が光軸に対して垂直となり、電圧印加時には液晶分子の長軸方向が光軸に対して平行となるものである。一方、ネガ型のＧＨ型液晶は、逆に、電圧無印加時には液晶分子の長軸方向が光軸に対して平行となり、電圧印加時には液晶分子の長軸方向が光軸に対して垂直となるものである。ここで、色素分子は液晶分子と同じ方向（向き）に配向するため、ポジ型の液晶をホストとして用いた場合には、電圧無印加時には光透過率が相対的に低くなり（光出射側が相対的に暗くなり）、電圧印加時には光透過率が相対的に高くなる（光出射側が相対的に明るくなる）。一方、ネガ型の液晶をホストとして用いた場合には、逆に、電圧無印加時には光透過率が相対的に高くなり（光出射側が相対的に明るくなり）、電圧印加時には光透過率が相対的に低くなる（光出射側が相対的に暗くなる）。液晶部２２１ａは、上記のようなポジ型およびネガ型のいずれの液晶によって構成されていても、電圧印加量により光透過率を所定の範囲で変更することができる。
【００２５】
図５は、横軸を最大光透過率（％）、縦軸を最小光透過率（％）としてＧＨ型液晶の調光範囲の一例を示したものである。セル構成、ホスト液晶あるいは色素性能等により調光範囲を示す数値は変動してくるが、図５に示した曲線の傾向は共通する。このＧＨ型液晶では、最小光透過率が０．５％以下になるように調製した場合の最大光透過率は５０％程度であった。このような広い調光範囲を示すＧＨ型液晶を撮像装置１に用いると、７段以上絞ることが可能となる。例えば、Ｆ値が１．８相当の明るいレンズでもＦ値２２相当の明るさまで絞ることができ、あらゆる明るいシーンでも露光時間を変えることなく解像度のよい画の撮影が可能となる。勿論、ＧＨ型液晶の調製によってはＦ値３０以上の非常に明るいシーンの撮影も可能である。しかしながら、このような最大光透過率の比較的低いＧＨ型液晶を撮像装置１に使用すると、例えば最大光透過率が５０％のものであれば、はじめから５０％減光するフィルタが入っているのと同様であるため、レンズの明るさを落とすこととなる。詳細は後述するが、本実施の形態では調光セル２２に透明部２２１ｂが設けられているため、例えばＦ値が１．８〜２．６程度のレンズ（明るいレンズ）においてもその明るさを維持しつつ最大光透過率の低いＧＨ型液晶を用いることが可能となる。
【００２６】
透明部２２１ｂは、液晶部２２１ａの光透過率が相対的に高くなっている場合（ポジ型では電圧印加時、ネガ型では電圧無印加時）よりも、更に高い光透過率を有するものであり、その光透過率は１００％に近いことが好ましい。液晶部２２１ａと透明部２２１ｂとの光路長が実質的に同じになるよう、透明部２２１ｂの屈折率（Ｎｃ）は、液晶部２２１の屈折率と実質的に同じになっている。具体的には、透明部２２１ｂの屈折率Ｎｃが、液晶部２２１ａの光透過率の変化に応じて変化する、液晶部２２１ａの屈折率の最大値Ｎｅと最小値Ｎｏとの間の値（Ｎｏ≦Ｎｃ≦Ｎｅ）であることが好ましい。例えば、液晶部２２１ａの屈折率の最大値Ｎｅは、分子Ｍの長軸方向の分子分極率由来の屈折率であり、最小値Ｎｏは、分子Ｍの短軸方向の分子分極率由来の屈折率である。透明部２２１ｂは、例えば、屈折率調整のために添加物を加えた樹脂材料からなる。樹脂材料には、レンズの接合に使用される接着剤、例えばエポキシ系樹脂、アクリル系樹脂またはポリウレタン等を使用することが可能である。
【００２７】
仕切り部２２２は、液晶部２２１ａと透明部２２１ｂとが混在することを防止するものであり、液晶部２２１ａと透明部２２１ｂとの間に、配向膜２２４ａから配向膜２２４ｂにかけて設けられている。本実施の形態では、この仕切り部２２２の断面（縦断面）は矩形状であり、その向きは光軸Ｌと平行となっている。つまり、液晶部２２１ａの透明部２２１ｂとの仕切られた面（対向面）は光軸Ｌに対して平行になる。仕切り部２２２は、例えば後述の配向膜２２４ａ，２２４ｂまたはシール剤２２６と同様の材料により構成される。仕切り部２２２の幅（Ｙ軸方向の距離）は、調光部２２Ｌの幅よりも小さく、例えば５０μｍである。
【００２８】
透明電極２２７ａ，２２７ｂはそれぞれ、液晶部２２１ａに対して電圧（駆動電圧）を印加するための電極であり、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ；Indium Tin Oxide）からなる。この透明電極２２７ａ，２２７ｂは電極２２３に接続されている。なお、電極２２３の配置位置は、図４（Ａ）に示した箇所に限らない。
【００２９】
透明基板２２８ａは、透明電極２２７ａおよび配向膜２２４ａを支持し、透明基板２２８ｂと共に液晶部２２１ａ，透明部２２１ｂを封止するための基板である。透明電極２２７ｂおよび配向膜２２４ｂは、透明基板２２８ｂに支持されている。透明基板２２８ａ，２２８ｂは例えば無アルカリガラスからなる。
【００３０】
シール剤２２６は、液晶部２２１ａ，透明部２２１ｂを側面側から封止するための部材であり、例えばエポキシ接着剤やアクリル接着剤等の接着剤からなる。スペーサ２２５は、液晶部２２１ａ，透明部２２１ｂにおけるセルギャップ（厚み）を一定に保持するための部材であり、例えば所定の樹脂材料やガラスからなる。液晶部２２１ａ，透明部２２１ｂの厚みは例えば３μｍ〜１０μｍ程度である。
【００３１】
[制御処理部４のブロック構成]
続いて、前述した制御処理部４の構成について説明する。図６は、この制御処理部４のブロック構成を、鏡筒装置２および撮像素子３とともに表わしたものである。
【００３２】
制御処理部４は、以下説明するように、撮像素子３において得られた撮像信号に対して所定の信号処理を行うと共に、鏡筒装置２内の調光セル２２に対して所定のフィードバック制御を行うものである。この制御処理部４は、Ｓ／Ｈ・ＡＧＣ回路４１、Ａ／Ｄ変換部４２、撮像信号処理部４３、検波部４４、マイコン（マイクロコンピュータ）４５、温度センサー４６、液晶駆動部４７、調光セル移動制御部４８および調光セル移動動力源４９を有している。
【００３３】
Ｓ／Ｈ・ＡＧＣ回路４１は、撮像素子３から出力される撮像信号に対してＳ／Ｈ（サンプル・ホールド）処理を行うと共に、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）機能を用いた所定の信号増幅処理を行う回路である。
【００３４】
Ａ／Ｄ変換部４２は、Ｓ／Ｈ・ＡＧＣ回路４１から出力される撮像信号に撮像信号に対してＡ／Ｄ変換（アナログ／デジタル変換）処理を行うことにより、デジタル信号からなる撮像信号を生成するものである。
【００３５】
撮像信号処理部４３は、Ａ／Ｄ変換部４２から出力される撮像信号（デジタル信号）に対して、所定の信号処理（画質改善処理等）を行うものである。このようにして信号処理がなされた後の撮像信号は、制御処理部４の外部（図示しない半導体記録メディア等）へ出力されるようになっている。
【００３６】
検波部４４は、Ａ／Ｄ変換部４２から出力される撮像信号（デジタル信号）について所定のＡＥ検波を行い、そのときの検波値を出力するものである。
【００３７】
温度センサー４６は、調光セル２２の近傍（周辺領域）に配置されており、この調光セル２２の温度を検出するためのセンサーである。なお、このようにして検出された調光セル２２の温度情報は、マイコン４５へ出力されるようになっている。
【００３８】
マイコン４５は、液晶駆動部４７に対して液晶部２２１ａへの電圧印加量についての制御信号を供給すると共に、調光セル移動制御部４８に対して調光セル２２の移動方向・移動量についての制御信号を供給するものである。具体的には、液晶駆動部４７および調光セル移動制御部４８は、検波部４４から供給される検波値に基づき、調光セル２２に対する調光動作を設定するようになっている。また、マイコン４５は、図示しない記憶部（メモリ）上に予め保持された「温度と透過光量との対応関係」を示すデータを用いて、温度センサー４６から出力される調光セル２２の温度情報を利用した所定の温度補正（電圧印加量の温度補正）を行う機能も有している。
【００３９】
液晶駆動部４７は、マイコン４６から供給される電圧印加量についての制御信号に基づいて、液晶部２２１ａの駆動動作を行うものである。具体的には、電極２２３を介して、調光セル２２内の透明電極２２７ａ，２２７ｂ間に設定された電圧を印加するようになっている。調光セル移動制御部４８は、マイコン４６からの信号に基づいて調光部２２Ｌに液晶部２２１ａ，透明部２２１ｂまたは液晶部２２１ａと透明部２２１ｂとの境界近傍領域のいずれかが配置されるように調光セル２２の移動方向・移動量についての制御信号を調光セル移動動力源４９へと供給し、調光セル移動動力源４９が調光セル２２を適宜最適な位置へと移動させる。本実施の形態の光学装置５は、調光セル２２と、この制御処理部４の液晶駆動部４７，調光セル移動制御部４８および調光セル移動動力源４９により構成されている。
【００４０】
[撮像装置１の作用・効果]
（１．撮像動作）
この撮像装置１では、図１に示した操作ボタン１４がユーザ（使用者）によって操作されることにより被写体の撮像動作が行われ、撮像画像（撮像データ）が得られる。具体的には、図１〜図３に示したように、まず、撮像光がレンズ部１１を介して鏡筒装置２へ入射し、光軸Ｌに沿ってレンズ群２１および調光セル２２を通過した後、撮像素子３へと出射され検出される。このようにして撮像素子３において取得された撮像信号に対して、制御処理部４は、所定の信号処理を行う。また、この制御処理部４は、取得された撮像信号に基づいて、鏡筒装置２内の調光セル２２に対して、前述した所定のフィードバック制御を行う。
【００４１】
このとき、調光セル２２では、液晶部２２１ａと透明部２２１ｂとの並び方向（Ｙ軸方向）の移動が行われ、撮影シーンの明るさに応じて図７に示したように調光部２２Ｌに透明部２２１ｂ（図７（Ａ）），透明部２２１ｂと液晶部２２１ａとの境界近傍領域（図７（Ｂ））あるいは液晶部２２１ａ（図７（Ｃ））のいずれかが配置される。ここでは、調光部２２Ｌに透明部２２１ｂが配置された状態をＰ１、調光部２２Ｌに透明部２２１ｂと液晶部２２１ａとの境界近傍領域が配置された状態をＰ２、調光部２２Ｌに液晶部２２１ａが配置された状態をＰ３として説明する。Ｐ１，Ｐ２またはＰ３の状態のいずれかに配置された後、反射防止膜２２９ｂ側から入射した撮像光が液晶部２２１ａ，透明部２２１ｂを通過して反射防止膜２２９ａ側から出射される。また、Ｐ２またはＰ３の状態で、液晶部２２１ａに対して所定の電圧（駆動電圧）が印加されると、分子Ｍ（液晶分子および色素分子）の配向方向（長軸方向）が変化し、それに応じて液晶部２２１ａを通過する撮像光の光量も変化する。つまり、調光セル２２の配置位置および駆動電圧を調整することにより、調光セル２２全体を通過する撮像光の光量が調整可能となる。このようにして、鏡筒装置２内で撮像光に対する光量調整（調光）が行われる。
【００４２】
（２．調光セル２２の作用）
調光セル２２の特徴的部分の作用について、比較例を用いつつ以下、詳細に説明する。
【００４３】
図８は、比較例に係る撮像装置１００の構成を表したものであり、この撮像装置１００はＧＨ型の液晶部のみからなる調光セル１２２を備えている。撮像装置１００では、明るいシーン等の調光が必要な場合に、図８（Ａ）に示したように光軸Ｌ上に調光セル１２２が置かれ、暗いシーンの撮影時等の調光が不要な場合（低照度撮影時）には、図８（Ｂ）に示したように光軸Ｌから調光セル１２２が完全に外される。このような調光セル１２２の移動により、最大光透過率の低いＧＨ型液晶によりレンズの明るさが落ちることは防止できる。しかし、調光セル１２２の液晶部と空気との屈折率差により、撮像装置１００では図８（Ａ）に示した場合の光路長と図８（Ｂ）に示した場合の光路長とは異なるものとなる。このため、調光セル１２２を移動させる度に光路長を設定し直す作業が必要となり、レンズの配置や露光制御が複雑になる。また、光軸Ｌ上から調光セル１２２が逃れた状態（図８（Ｂ））から、光軸Ｌ上に調光セル１２２が入ってくる（図８（Ａ））と、その瞬間に光の回折が生じるため、解像度が劣化する。このようなエッジ部分による回折は、移動動作の速度を上げることで抑えることも可能だが、この場合アクチュエータが大きくなる。
【００４４】
光路長を変化させずに調光を行うためには、図８（Ｂ）の時に調光セル１２２とは別にダミーガラスを差し込んで使用することも考えられる。しかしながら、このような構成では調光セル１２２とダミーガラスとの２つの部品を使用して動作を行うことになるため、制御はより複雑になり、コスト面でも不利になる。また、駆動用アクチュエータを設置するためのスペースも増えてしまう。
【００４５】
これに対し、本実施の形態の光学装置５では一つの調光セル２２内に液晶部２２１ａと、液晶部２２１ａよりも光透過率の高い透明部２２１ｂとが設けられている。これら液晶部２２１ａと透明部２２１ｂとの光路長（厚みおよび屈折率）は実質的に同じである。これにより、光路長を変化させずに、撮影シーンの明るさに応じて幅広く調光を行うことができる。
【００４６】
調光セル２２では、図７に示したように、調光セル移動制御部４８からの制御信号に基づき、調光が不要な低照度撮影時には、調光セル移動動力源４９がＰ１のように調光部２２Ｌに透明部２２１ｂを配置して（図７（Ａ））撮像光が透明部２２１ｂを通過するようにし、調光が必要な場合にはＰ２（図７（Ｂ））またはＰ３（図７（Ｃ））のように撮像光が液晶部２２１ａを通過するように配置する。一つの調光セル２２内での液晶部２２１ａと透明部２２１ｂとの厚みおよび屈折率は実質的に同じであるため、Ｐ１乃至Ｐ３のいずれの状態においても光路長は変化しない。また、一つの調光セル２２内に液晶部２２１ａ，透明部２２１ｂが設けられているため、セルのエッジ部分による回折によって解像度が劣化する虞もなく、移動速度をあげるための大きなアクチュエータも不要である。更に、一の部品（調光セル２２）のみを制御すればよいため、メカおよび制御機構の設計が容易となり、コストおよびアクチュエータの設置スペースを抑えることができる。
【００４７】
以上のように本実施の形態の撮像装置１では、調光セル２２内に液晶部２２１ａと、透明部２２１ｂ（第２領域２２Ｂ）とを隣り合わせて設けるようにしたので、低照度撮影時には調光セル２２を移動させて調光部２２Ｌに光透過率が１００％近い透明部２２１ｂを配置することができる。よって、液晶部２２１ａに最大光透過率の低いＧＨ型液晶を用いても、レンズの明るさを維持すると共に、光路長を変えることなく低照度撮影を行うことができる。
【００４８】
以下、他の実施の形態および変形例について説明するが、上記第１の実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００４９】
＜第２の実施の形態＞
図９（Ａ）は、第２の実施の形態に係る光学装置（光学装置５）を構成する調光セル（調光セル２３）の平面構成例、図９（Ｂ）は断面構成例（Ｙ−Ｚ断面構成例）を模式的に表したものである。この調光セル２３は、液晶部２２１ａの透明部２２１ｂとの仕切られた面が光軸Ｌに対して傾斜している点において上記第１の実施の形態と異なるものである。
【００５０】
調光セル２３では、液晶部２２１ａが第２領域２２Ｂ側に層厚変化領域２２Ａ−１を有している。層厚変化領域２２Ａ−１以外の液晶部２２１ａでは、その厚みが均一であるのに対し、層厚変化領域２２Ａ−１では、透明部２２１ｂに近づくにつれて小さくなる。この液晶部２２１ａの厚みの差によって液晶部２２１ａの透明部２２１ｂとの仕切られた面が光軸Ｌに対して傾斜する。層厚変化領域２２Ａ−１の幅（Ｙ軸方向の距離）および傾斜角度は、自由に設計することが可能であるが、層厚変化領域２２Ａ−１の幅が極端に小さい（例えば、数十μｍ）と、後述の層厚変化領域２２Ａ−１による効果が充分に得られないため、セル有効エリア幅（数ｍｍ）程度であることが望ましい。セル有効エリア幅は、イメージャーのサイズや配置箇所によるが、例えば１６ＭイメージャーのＤＳＣ（Digital Still Camera）では７ｍｍ程度である。
【００５１】
仕切り部２２２Ａは、本実施の形態ではその断面形状が台形状であり、液晶部２２１ａの層厚が均一の部分に向かうにつれてその厚みが小さくなっていく。この仕切り部２２２の厚みの変化に対応するように層厚変化領域２２Ａ−１では液晶部２２１ａの厚みが変化する。つまり、液晶部２２１ａの厚みの変化は、仕切り部２２２Ａの厚みによって調整されている。この仕切り部２２２Ａの断面形状は、液晶部２２１ａの厚みを徐々に変化させるものであれば、台形状に限定されるものではなく、例えば、図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）に示したように、二次曲線状に変化するものであってもよく、あるいは図１０（Ｃ）に示したように、段階的（階段状）に変化するものであってもよい。層厚変化領域２２Ａ−１の液晶部２２１ａを所望の状態に配向させるため、仕切り部２２２Ａは配向膜により構成されていることが好ましい。このような仕切り部２２２Ａは、配向膜を削って厚みを調整することにより形成することができる。
【００５２】
また、層厚変化領域２２Ａ−１は、仕切り部２２２Ａの厚みの差によって形成されるものに限らない。例えば、図１１（Ａ）に示したように、透明部２２１ｂの、液晶部２２１ａとの仕切られた面を光軸Ｌに対して傾斜するように形成し、この透明部２２１ｂと液晶部２２１ａとの間に厚みが均一の仕切り部２２２Ａを設けるようにしてもよい。更に、図１１（Ｂ）に示したように仕切り部２２２Ａを設けずに調光セル２３を構成してもよい。
【００５３】
本実施の形態の調光セル２３においても、調光セル２２と同様の調光動作を行うことが可能である。図１２に示したように撮影シーンの明るさに応じて調光部２２Ｌに第２領域２２Ｂ（図１２（Ａ）），層厚変化領域２２Ａ−１（図１２（Ｂ））あるいは液晶部２２１ａの層厚が均一な部分の第１領域２２Ａ（図１２（Ｃ））が配置される。図７と同様に、調光部２２Ｌに第２領域２２Ｂが配置された状態をＰ１、調光部２２Ｌに層厚変化領域２２Ａ−１が配置された状態をＰ２、調光部２２Ｌに液晶部２２１ａの層厚が均一な部分の第１領域２２Ａが配置された状態をＰ３とする。Ｐ１，Ｐ２またはＰ３のいずれかに配置された後、反射防止膜２２９ｂ側から入射した撮像光が液晶部２２１ａ，透明部２２１ｂを通過して反射防止膜２２９ａ側から出射される。また、Ｐ２またはＰ３の状態で、液晶部２２１ａに対して所定の電圧（駆動電圧）が印加されると、分子Ｍ（液晶分子および色素分子）の配向方向（長軸方向）が変化し、それに応じて液晶部２２１ａを通過する撮像光の光量も変化する。
【００５４】
本実施の形態では、Ｐ２の状態での調光が上記第１の実施の形態（図７（Ｂ））と異なるものとなる。図１３は、Ｐ１乃至Ｐ３の状態での上記第１の実施の形態の調光セル２２の光透過率とＭＴＦ（Modulation Transfer Function）の変化を模式的に表したものである。ＭＴＦは解像度の良さの指標となるものであり、ＭＴＦの数値が大きくなるほど解像度が良好であることを示す。調光セル２２の光透過率は、Ｐ１の状態では１００％近く（約９８％）であり、Ｐ３の状態では、例えば図５に示した最大光透過率が５０％のＧＨ型液晶を用いて液晶部２２１ａを構成した場合には、液晶部２２１ａの光透過率が高い状態（分子Ｍがネガ型であれば電圧印加時、分子Ｍがポジ型であれば電圧無印加時）になっていたとしても、５０％である。つまり、Ｐ１の状態からＰ３の状態へと調光セル２２を移動させると、調光セル２２を通過する光の透過率は１００％近くから５０％まで急激に落ちるため、調光セル２２の光透過率を１００％と５０％との間に調整することができない。また、調光セル２２をＰ１の状態からＰ２の状態に移動させると撮像装置１のシャッター速度は一度２倍になるため画に違和感が生じる虞がある。更に、Ｐ１の状態からＰ３の状態へと移動させる途中のＰ２の状態で撮影された画、即ち、この液晶部２２１ａと透明部２２１ｂとの境界近傍領域を通過した撮像光によって撮影された画は、その明暗差（光透過率の差）により不自然なものとなる虞があり、特に動画撮影時にこれが顕著となる。加えて、調光セル２２におけるＰ２の状態の撮影ではこの明暗差によってＭＴＦも数％以上低下する。
【００５５】
これに対して、本実施の形態の調光セル２３は、層厚変化領域２２Ａ−１により液晶部２２１ａの厚みが透明部２２１ｂに近づくにつれて徐々に小さくなっているので、図１４に示したように、Ｐ２の状態でも光透過率の変化は緩やかである。液晶部２２１ａが光透過率の高い状態（例えば光透過率５０％）であれば、Ｐ１からＰ３に移動する途中の状態（Ｐ２の状態）で光透過率は９８％から５０％まで徐々に変化していくため、調光セル２３の光透過率を９８％と５０％との間に調整することも可能となる。この液晶部２２１ａと透明部２２１ｂとの間の光透過率のシームレスな変化により、液晶部２２１ａと透明部２２１ｂとの間の明暗差も生じず、シャッター速度を変えずにＰ２の状態においても動画撮影に適した自然な画を撮影することができる。また、Ｐ２の状態になった瞬間、物性上、位相のずれと光量差が組み合わさり、ＭＴＦは僅かに低下するものの、図１３に示した調光セル２２におけるＭＴＦの低下率よりも小さく抑えることができる。
【００５６】
勿論、調光セル２３ではＰ２の状態で光透過率を変更することも可能である。図１５は、Ｐ１乃至Ｐ３の状態での調光範囲を示したものである。例えば、Ｐ２の状態のうち、最大透過率８０％程度の位置では、最小光透過率を１５％程度まで落とすことが可能となる。これは、撮影者が明るさの異なる場所に移動し、調光セル２３の移動を待つことなく撮影したい場合等に有用である。例えば、撮影者が暗い場所から、明るい場所に移った直後に撮影を行いたい場合に、Ｐ１の状態からＰ３の状態に移動する途中のＰ２の状態で調光セル２３の移動を止め、電圧印加量の調整により液晶部２２１ａの光透過率をできるだけ抑えた状態で撮影を開始する。露光時間を可能な範囲で短くすることで、光量を更に落とすことができる。このような状況では分子Ｍの倒れ変化の方が、調光セル２３の移動よりも早いため、ＭＴＦの低下をできる限り抑えて撮影を行うことができる。
【００５７】
一方、上記のような液晶を用いた調光セル（調光セル２２，２３）に代えて、透明部を有するグラデーションＮＤ（Neutral Density）フィルタ１０１（図１６参照）を使用して調光を行うことも考えられる。しかし、グラデーションＮＤフィルタでは、液晶部２２１ａとは異なり、図１７に示したようにＰ２およびＰ３の状態で光透過率を変化させることができない。機械式アイリスを併用すれば、Ｐ２およびＰ３の状態で光透過率を変化させることも可能であるが、ＭＴＦは大きく低下する。また、露光速度をできる限り落とすことにより光量を調整して撮影することも可能であるが、露光の破綻した画になる可能性が高い。更に、グラデーションＮＤフィルタ１０１では、光透過率の調製を全て位置の制御により行わなければならないため、細かな調光が困難であり、ＧＨ型液晶と同等の最小光透過率が０．５％以下となるグラデーションＮＤフィルタ１０１を製造することも実用上難しい。
【００５８】
以上のように第２の実施の形態に係る調光セル２３では、層厚変化領域２２Ａ−１を設けたことにより、Ｐ１の状態とＰ３の状態との間の状態（Ｐ２の状態）で光透過率の変化が緩やかになる。これにより、例えば最大光透過率が５０％、最小光透過率が０．５％以下のＧＨ型液晶を液晶部２２１ａに用いると、電圧印加のタイミングおよび調光セル２３の移動のタイミングを調整することにより光透過率が１００％から０．５％以下の無限段階の光量調整を調光セル２３で行うことが可能となる。また、Ｐ２の状態での撮影時に、液晶部２２１ａと透明部２２１ｂとの明暗差に起因する画の不自然さ、およびＭＴＦの低下を抑えることができる。
【００５９】
＜変形例＞
図１８は、上記第２の実施の形態の変形例に係る調光セル２３Ａの断面構成例を、模式的に表したものである。この調光セル２３Ａでは、液晶部および透明部が１層（単層）構造（液晶部２２１ａおよび透明部２２１ｂ）であった調光セル２３とは異なり、液晶部および透明部が２層（複数層）構造となっている。
【００６０】
具体的には、調光セル２３Ａは、透明基板２２８ａ、透明電極２２７ａ、配向膜２２４ａ、液晶部２２１ａまたは透明部２２１ｂ（収容層２２１）、配向膜２２４ｂ、透明電極２２７ｂ、透明基板２２８、透明電極２２７ａ、配向膜２２４ａ、液晶部２２１ａまたは透明部２２１ｂ、配向膜２２４ｂ、透明電極２２７ｂおよび透明基板２２８ｂがこの順に配置された積層構造を有している。すなわち、調光セル２３Ａでは、光軸Ｌの進行方向に液晶部２２１ａおよび透明部２２１ｂ（収容層２２１）がそれぞれ複数（２つ）配列されている。調光セル２３と同様に、調光セル２３Ａでも、液晶部２２１ａと透明部２２１ｂとが断面が台形状の仕切り部２２２Ａで区切られ、液晶部２２１ａは層厚変化領域２２Ａ−１を有している。液晶部２２１ａ，透明部２２１ｂの側面側にはそれぞれシール剤２２６およびスペーサ２２５が設けられている。
【００６１】
調光セル２２と同様に、液晶部２２１ａは２層ともに、二色性色素を含有するゲスト−ホスト型液晶を用いて構成され、透明部２２１ｂの光透過率は２層ともに、実質的に１００％近くである。この調光セル２３Ａにおいても、調光セル２３と同様の調光動作を行うことが可能である。
【００６２】
ただし、この調光セル２３Ａは、２層の液晶部２２１ａが２層積層されていることにより、以下の効果も得られる。まず、一般にＧＨ型液晶では、ホストとしての液晶に溶ける色素の種類や溶解量には限界があるため、調光セルにおける調光範囲もある程度限られたものとなることが知られている。ここで、ある一定濃度のＧＨ型液晶を用いた場合、液晶部のセルギャップを増加させる（厚みを大きくする）ことによって調光範囲を増加させることが可能であるものの、セルギャップの増大は液晶の応答速度に悪影響を及ぼしてしまう（液晶の応答速度が低下してしまう）。
【００６３】
これに対して本変形例の調光セル２３Ａでは、上記した２層構造の液晶部２２１ａからなることにより、液晶部自体のセルギャップ（厚み）はそのままで（変化させることなく）、液晶の応答速度も保持しつつ（低下させることなく）、調光範囲を増加させることが可能となる。
【００６４】
液晶部２２１ａ，透明部２２１ｂがそれぞれ重なるように積層されていれば、液晶部２２１ａの、透明部２２１ｂとの仕切られた面の傾斜はいずれの方向にあってもよい。例えば、図１９（Ａ）, 図１９（Ｂ）に示したように２つの液晶部２２１ａの傾斜の向きが同じであってもよく、図１８,図１９（Ｃ）に示したように逆であってもよい。また、図２０（Ａ）に示したように複数の液晶部２２１ａの層厚変化領域２２Ａ−１の幅がそれぞれ異なっていてもよく、図２０（Ｂ）に示したように複数の液晶部２２１ａの層厚変化領域２２Ａ−１の位置がそれぞれ異なっていてもよい。更に、全ての層に層厚変化領域２２Ａ−１を設ける必要はなく、図２０（Ｃ）に示したように層厚変化領域２２Ａ−１のない液晶部２２１ａと、層厚変化領域２２Ａ−１が設けられた液晶部２２１ａとを積層させてもよい。
【００６５】
なお、本実施の形態では液晶部２２１ａ，透明部２２１ｂが２層構造となっている場合について説明したが、この場合には限られず、調光セル内において液晶部２２１ａ，透明部２２１ｂが３層以上の積層構造となっているようにしてもよい。
【００６６】
＜その他の変形例＞
以上、実施の形態および変形例を挙げて本技術を説明したが、本技術はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。例えば図１８では、図９に示した層厚変化領域２２Ａ−１が設けられた液晶部２２１ａが積層された構成を示したが、図４に示した厚みの均一な液晶部２２１ａ（調光セル２２）が光軸Ｌの方向に複数積層された構成としてもよい。
【００６７】
また、上記実施の形態等では、調光セル２２内で液晶部２２１ａと透明部２２１ｂとが仕切り部２２２を間にして隣り合うように配置された例を示したが、液晶部２２１ａと透明部２２１ｂとの間に更に別の層が設けられていてもよい。
【００６８】
更に、例えば、上記実施の形態等では、ＧＨ型の液晶を用いた調光セルを例に挙げて説明したが、この場合には限られず、ＧＨ型の液晶以外の液晶、例えば高分子分散型液晶（ポリマー分散液晶）等を用いた液晶部２２１ａを用いるようにしてもよい。更に、液晶以外で光透過率を変更可能な素子、例えばエレクトロクロミック素子、サーモクロミック素子またはフォトクロミック素子等を用いるようにしてもよい。
【００６９】
加えて、上記実施の形態等では、鏡筒装置や撮像装置等の各構成要素（光学系）を具体的に挙げて説明したが、全ての構成要素を備える必要はなく、また、他の構成要素を更に備えていてもよい。なお、上記実施の形態等においては、撮像装置としてデジタルスチルカメラを例示したが、本技術はビデオカメラやテレビカメラなどの撮像装置やライトバルブ、反射型表示体あるいは光スイッチ素子など調光セルを有する種々の装置に適用可能である。
【００７０】
なお、本技術は以下のような構成をとることも可能である。
（１）光の入射側に配置される第１透明基板と、前記第１透明基板と対向すると共に光
の出射側に配置される第２透明基板との間に収容層を有するセルと、前記収容層の第１領域に設けられ、光透過率を所定の範囲で変更可能な透過率可変部と、光が入射する方向から見て前記第１領域と異なる第２領域に設けられ、前記透過率可変部よりも高い光透過率を有する透過率固定部とを備えた光学装置。
（２）前記透過率可変部は液晶部、前記透過率固定部は透明部によりそれぞれ構成され
ている前記（１）に記載の光学装置。
（３）前記液晶部の、前記透明部との仕切られた面は光軸に対して平行である前記
（２）に記載の光学装置。
（４）前記液晶部の、前記透明部との仕切られた面は光軸に対して傾斜している前記
（２）または（３）に記載の光学装置。
（５）前記第１領域と前記第２領域とは仕切り部によって仕切られる前記（１）乃至
（４）のうちいずれか１つに記載の光学装置。
（６）前記仕切り部は、配向膜からなる前記（５）に記載の光学装置。
（７）前記セルを前記液晶部と前記透明部との並び方向に移動させ、光軸上に前記液晶部 ，
前記透明部またはこれらの境界近傍領域を配置するためのセル移動制御部を備えた前記
（２）乃至（６）のうちいずれか１つに記載の光学装置。
（８）前記液晶部と前記透明部とは実質的に同じ屈折率を有する前記（２）乃至（７）の うちいずれか１つに記載の光学装置。
（９）前記透明部の屈折率は、前記液晶部の光透過率の変化に応じて変化する、前記液晶部の屈折率の最大値と最小値との間の値である前記（２）乃至（８）のうちいずれか１つに記載の光学装置。
（１０）光軸に沿って前記液晶部および前記透明部がそれぞれ複数配列された前記（２）乃至（９）のいずれか１つに記載の光学装置。
（１１）前記液晶部は、二色性色素を含有するゲスト−ホスト（ＧＨ）型の液晶を用いて
構成されている前記（２）乃至（１０）のいずれか１つに記載の液晶調光素子。
（１２）撮像素子と光学装置とを備え、前記光学装置は、光の入射側に配置される第１透明基板と、前記第１透明基板と対向すると共に光の出射側に配置される第２透明基板との間に収容層を有するセルと、前記収容層の第１領域に設けられ、光透過率を所定の範囲で変更可能な透過率可変部と、光が入射する方向から見て前記第１領域と異なる第２領域に設けられ、前記透過率可変部よりも高い光透過率を有する透過率固定部とを備えた撮像装置。
【符号の説明】
【００７１】
１…撮像装置、１０…本体部、１１…レンズ部、２…鏡筒装置、２０…鏡筒部材、２１…レンズ群、２２，２３，２３Ａ…調光セル、２２Ａ…第１領域、２２Ａ−１…層厚変化領域、２２Ｂ…第２領域、２２Ｌ…調光部、２２０…セル殻、２２１…収容層、２２１ａ…液晶部，２２１ｂ…透明部，２２２…仕切り部、２２３…電極、２２４ａ，２２４ｂ…配向膜、２２５…スペーサ、２２６…シール剤、２２７ａ，２２７ｂ…透明電極、２２８ａ，２２８ｂ…透明基板、２２９ａ，２２９ｂ…反射防止膜、３…撮像素子、４…制御処理部、５…光学装置、Ｌ…光軸、Ｍ…分子（液晶分子・色素分子）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の入射側に配置される第１透明基板と、前記第１透明基板と対向すると共に光の出射側に配置される第２透明基板との間に収容層を有するセルと、
前記収容層の第１領域に設けられ、光透過率を所定の範囲で変更可能な透過率可変部と、
光が入射する方向から見て前記第１領域と異なる第２領域に設けられ、前記透過率可変部よりも高い光透過率を有する透過率固定部と
を備えた光学装置。
【請求項２】
前記透過率可変部は液晶部、前記透過率固定部は透明部によりそれぞれ構成されている
請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記液晶部の、前記透明部と仕切られた面は光軸に対して平行である
請求項２に記載の光学装置。
【請求項４】
前記液晶部の、前記透明部と仕切られた面は光軸に対して傾斜している
請求項２に記載の光学装置。
【請求項５】
前記第１領域と前記第２領域とは仕切り部によって仕切られる
請求項１に記載の光学装置。
【請求項６】
前記仕切り部は、配向膜からなる
請求項５に記載の光学装置。
【請求項７】
前記セルを前記液晶部と前記透明部との並び方向に移動させ、光軸上に前記液晶部，前
記透明部または前記液晶部と前記透明部との境界近傍領域を配置するためのセル移動制御
部を備えた
請求項２に記載の光学装置。
【請求項８】
前記液晶部と前記透明部とは実質的に同じ屈折率を有する
請求項２に記載の光学装置。
【請求項９】
前記透明部の屈折率は、
前記液晶部の光透過率の変化に応じて変化する、前記液晶部の屈折率の最大値と最小値との間の値である
請求項８に記載の光学装置。
【請求項１０】
光軸に沿って前記液晶部および前記透明部がそれぞれ複数配列された
請求項２に記載の光学装置。
【請求項１１】
前記液晶部は、二色性色素を含有するゲスト−ホスト（ＧＨ）型の液晶を用いて構成されている
請求項２記載の液晶調光素子。
【請求項１２】
撮像素子と光学装置とを備え、
前記光学装置は、
光の入射側に配置される第１透明基板と、前記第１透明基板と対向すると共に光の出射側に配置される第２透明基板との間に収容層を有するセルと、
前記収容層の第１領域に設けられ、光透過率を所定の範囲で変更可能な透過率可変部と、
光が入射する方向から見て前記第１領域と異なる第２領域に設けられ、前記透過率可変部よりも高い光透過率を有する透過率固定部とを備えた
撮像装置。
【請求項１】
光の入射側に配置される第１透明基板と、前記第１透明基板と対向すると共に光の出射側に配置される第２透明基板との間に収容層を有するセルと、
前記収容層の第１領域に設けられ、光透過率を所定の範囲で変更可能な透過率可変部と、
光が入射する方向から見て前記第１領域と異なる第２領域に設けられ、前記透過率可変部よりも高い光透過率を有する透過率固定部と
を備えた光学装置。
【請求項２】
前記透過率可変部は液晶部、前記透過率固定部は透明部によりそれぞれ構成されている
請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記液晶部の、前記透明部と仕切られた面は光軸に対して平行である
請求項２に記載の光学装置。
【請求項４】
前記液晶部の、前記透明部と仕切られた面は光軸に対して傾斜している
請求項２に記載の光学装置。
【請求項５】
前記第１領域と前記第２領域とは仕切り部によって仕切られる
請求項１に記載の光学装置。
【請求項６】
前記仕切り部は、配向膜からなる
請求項５に記載の光学装置。
【請求項７】
前記セルを前記液晶部と前記透明部との並び方向に移動させ、光軸上に前記液晶部，前
記透明部または前記液晶部と前記透明部との境界近傍領域を配置するためのセル移動制御
部を備えた
請求項２に記載の光学装置。
【請求項８】
前記液晶部と前記透明部とは実質的に同じ屈折率を有する
請求項２に記載の光学装置。
【請求項９】
前記透明部の屈折率は、
前記液晶部の光透過率の変化に応じて変化する、前記液晶部の屈折率の最大値と最小値との間の値である
請求項８に記載の光学装置。
【請求項１０】
光軸に沿って前記液晶部および前記透明部がそれぞれ複数配列された
請求項２に記載の光学装置。
【請求項１１】
前記液晶部は、二色性色素を含有するゲスト−ホスト（ＧＨ）型の液晶を用いて構成されている
請求項２記載の液晶調光素子。
【請求項１２】
撮像素子と光学装置とを備え、
前記光学装置は、
光の入射側に配置される第１透明基板と、前記第１透明基板と対向すると共に光の出射側に配置される第２透明基板との間に収容層を有するセルと、
前記収容層の第１領域に設けられ、光透過率を所定の範囲で変更可能な透過率可変部と、
光が入射する方向から見て前記第１領域と異なる第２領域に設けられ、前記透過率可変部よりも高い光透過率を有する透過率固定部とを備えた
撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１２−２１２０７８（Ｐ２０１２−２１２０７８Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７８４９４（Ｐ２０１１−７８４９４）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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