JP2001142050A - 調光装置及び撮像装置、並びにこれらの駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度に影響されにくい安定した透過率制御を
行える調光装置及びこれを用いた撮像装置、並びにこれ
らの駆動方法を提供すること。 【解決手段】 調光装置は、ＧＨセル１２と偏光板１１
とからなり、ＧＨセル１２に入射する光の透過光の透過
光強度又は素子環境温度を検出する検出部（ＣＣＤ撮像
素子５５ｃ又はサーミスタ６５）と、この検出部による
検出値を受けて素子環境温度に応じた目標透過光強度を
設定する制御回路部６２と、この制御回路部による制御
で前記目標透過光強度を生ぜしめる駆動信号を発生する
駆動信号発生部６３とを有する調光装置、及びこの調光
装置が撮像系の光路中に配されている撮像装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入射光の光量を調
節して出射するための調光装置、並びにこれらの駆動方
法、及びこれを用いた撮像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】通常、液晶セルを用いる調光装置には、
偏光板が使用される。この液晶セルには、例えばＴＮ
（Twisted Nematic)型液晶セルやゲスト−ホスト型液晶
セル（ＧＨ（Guest Host) セル）が用いられる。

【０００３】図２６は、従来の調光装置の動作原理を示
す概略図である。この調光装置は、主に偏光板１とＧＨ
セル２とで構成される。ＧＨセル２は、図示せぬ２枚の
ガラス基板の間に封入され、また動作電極や液晶配向膜
も図示省略している（以下、同様）。ＧＨセル２には、
液晶分子３と二色性染料分子４とが封入されている。二
色性染料分子４は、光の吸収に異方性を有し、例えば分
子長軸方向の光を吸収するポジ型（ｐ型）色素分子であ
る。また、液晶分子３は、誘電率異方性が正のポジ型
（正型）である。

【０００４】図２６（ａ）は、電圧を印加していない
（電圧無印加）時のＧＨセル２の状態を示す。入射光５
は、偏光板１を透過することにより直線偏光にされる。
図２６（ａ）では、この偏光方向と二色性染料分子４の
分子長軸方向とが一致するので、光は、二色性染料分子
４に吸収され、ＧＨセル２の透過率が低下する。

【０００５】そして、図２６（ｂ）で示すように、ＧＨ
セル２に電圧印加を行なうと、二色性染料分子４の分子
長軸方向は、直線偏光の偏光方向と直角になる。このた
め、光はＧＨセル２によりほとんど吸収されずに透過す
る。

【０００６】なお、分子短軸方向の光を吸収するネガ型
（ｎ型）の二色性染料分子を用いる場合は、上記ポジ型
の二色性染料分子４の場合と逆になり、電圧無印加時に
は光が吸収されず、電圧印加時に光が吸収される。

【０００７】図２６に示された調光装置では、電圧印加
時と電圧無印加時との吸光度の比、即ち、光学濃度の比
が約１０である。これは、偏光板１を使用せずにＧＨセ
ルのみで構成される調光装置に比べて約２倍の光学濃度
比を有する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の調光装
置の駆動において、一定の制御波形で駆動パルスを印加
した状態でも、調光素子が置かれる環境温度の変化によ
って、透過率の変動を生じていた。

【０００９】本発明は、上記の如き事情を考慮してなさ
れたものであり、その目的は、安定した透過率制御を行
える調光装置及びこれを用いた撮像装置、並びにこれら
の駆動方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、液晶素
子と、この液晶素子に入射する光の透過光の透過光強度
又は素子環境温度を検出する検出部と、この検出部によ
る検出値を受けて素子環境温度に応じた目標透過光強度
を設定する制御回路部と、この制御回路部による制御で
前記目標透過光強度を生ぜしめる駆動信号を発生する駆
動信号発生部とを有する調光装置、及びこの調光装置が
撮像系の光路中に配されている撮像装置に係るものであ
る。

【００１１】本発明の調光装置及び撮像装置によれば、
調光用の液晶素子の透過光強度又は素子環境温度を検出
し、この検出値に基づいて素子環境温度に応じた透過光
強度を設定し、所定の駆動信号を発生させているので、
環境温度に影響されにくい液晶素子の駆動を実現でき、
かつ透過率制御と温度補償とを独立に制御して常に目標
とする透過率が得られるように駆動することができる。

【００１２】また、本発明は、本発明の調光装置及び撮
像装置を制御性良く駆動する方法として、液晶素子を駆
動するに際し、前記液晶素子に入射する光の透過光の透
過光強度又は素子環境温度を検出し、この検出値に基づ
いて素子環境温度に応じた目標透過光強度を設定し、こ
の目標透過光強度を生ぜしめる駆動信号を発生させる、
調光装置及び撮像装置の駆動方法も提供するものであ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の調光装置及び撮像装置、
並びにこれらの駆動方法においては、前記光をモニター
してその検出情報を前記制御回路部にフィードバック
し、透過光強度が一定となるように制御されるか、或い
は、素子環境温度をモニターしてその検出情報を前記制
御回路部にフィードバックし、予め測定された特性値と
比較して透過率が一定となるように制御されるのがよ
い。

【００１４】また、前記制御回路部による制御で、電圧
変調された交流波形、或いは、パルス幅変調又はパルス
密度変調された駆動パルスが得られるのがよい。

【００１５】また、駆動時の基本波形がパルス幅変調さ
れ、前記素子環境温度に応じてパルス電圧が制御される
か、或いは、駆動時の基本波形がパルス電圧制御され、
前記素子環境温度に応じてパルス幅が変調されるのがよ
い。

【００１６】また、駆動パルスが駆動回路部のクロック
と同期して得られるようにしてよい。

【００１７】なお、本発明の調光装置及び撮像装置は、
前記液晶素子の駆動電極が少なくとも有効光透過部の全
域に亘って形成されている場合に好適であり、そのよう
に形成された駆動電極への駆動パルスの制御によって有
効光路幅全体に亘って透過率の一括制御を高精度に行う
ことができる。

【００１８】また、前記液晶素子は、ゲスト−ホスト型
液晶素子であること、即ち、前記液晶素子のホスト材料
は、誘電率異方性が負又は正のネガ型又はポジ型液晶で
あり、前記液晶素子のゲスト材料は、光吸収異方性が正
又は負のポジ型又はネガ型の二色性染料分子からなるの
がよい。

【００１９】特にホスト材料にネガ型（即ち、誘電率異
方性（Δε）が負）の液晶を用いると、ポジ型（即ち、
Δεが正）の液晶を用いる場合に比べて光透過（特に透
明）時の光透過率が向上し、撮像光学系中にそのまま位
置固定しておくことができる。

【００２０】そして、この液晶素子への入射光の光路中
に偏光板を配すると、電圧無印加時と電圧印加時の吸光
度の比（即ち光学濃度の比）が向上し、調光装置のコン
トラスト比が大きくなり、明るい場所から暗い場所まで
において、調光を正常に行うことができる。

【００２１】そして、前記偏光板は、機械式アイリスの
可動部などに設置されることにより前記光路に対して出
し入れ可能とされることが望ましい。

【００２２】以下、本発明を液晶ＮＤ（neutral densit
y)フィルタ及びカメラシステムに適用した好ましい実施
の形態を図面の参照下に説明する。

【００２３】調光装置の光透過率とその光学配置 まず、図２６に示したゲスト−ホスト型液晶セル（ＧＨ
セル）２において、ホスト材料３として、誘電率異方性
（Δε）が正のポジ型の汎用液晶であるＭｅｒｃｋ社製
のＭＬＣ−６８４９を用い、ゲスト材料４には二色性を
有する光吸収異方性（ΔＡ）が正のポジ型染料であるＢ
ＤＨ社製のＤ５を用い、偏光板１をＧＨセル２の入射側
に配し、矩形波を駆動波形で動作電圧印加時の光透過率
の変化を計測した。

【００２４】この結果、図６に示すように、動作電圧の
印加に伴なって、可視光の平均光透過率（空気中。液晶
セルに加えて偏光板を足したときの透過率を参照（＝１
００％）とした：以下、同様）が増加するが、電圧を２
０Ｖにまで上昇させると最大透過率は６０％程度とな
り、しかも光透過率の変化が緩やかであることが分かっ
た。

【００２５】これは、ポジ型のホスト材料を用いる場
合、電圧無印加時に液晶セルの液晶配向膜との界面での
液晶分子の相互作用（interaction)が強いため、電圧を
印加してもダイレクタの向きが変化しない（或いは、変
化し難い）液晶分子が残ってしまうからであると考えら
れる。

【００２６】これに対し、図４に示すように、ゲスト−
ホスト型液晶セル（ＧＨセル）１２において、ホスト材
料１３として、誘電率異方性（Δε）が負のネガ型の液
晶であるＭｅｒｃｋ社製のＭＬＣ−６６０８を用い、ゲ
スト材料４には二色性を有する上記と同じポジ型染料で
あるＢＤＨ社製のＤ５を用い、偏光板１１をＧＨセル１
２の入射側に配し、矩形波を駆動波形で動作電圧印加時
の光透過率の変化を計測した。この場合の光透過率は、
図２６の場合と逆であり、電圧無印加時に透過するが、
電圧印加に伴って非透過となる。

【００２７】この結果、図５に示すように、動作電圧の
印加に伴って、可視光の平均光透過率（空気中）が最大
透過率約７５％から数％にまで減少し、しかも光透過率
の変化が急峻となることが分かった。

【００２８】これは、ネガ型のホスト材料を用いる場
合、電圧無印加時に液晶セルの液晶配向膜との界面での
液晶分子の相互作用（interaction)が非常に弱いため、
電圧無印加時に光が透過し易く、また電圧印加と共に液
晶分子のダイレクタの向きが変化し易くなるからである
と考えられる。

【００２９】このように、ネガ型のホスト材料を用いる
ＧＨセル１２では、光透過率が向上し、光透過率の高い
領域での設計が可能となる。また、光透過率の変化が急
峻であるため、動作電圧による光透過率の制御を特有に
行える調光装置を提供できる。

【００３０】上記のＧＨセルにおいては、ホスト材料と
ゲスト材料の組み合せは種々であってよく、ネガ型（Δ
ε＜０）−ポジ型（ΔＡ＞０）、ネガ型（Δε＜０）−
ネガ型（ΔＡ＜０）、ポジ型（Δε＞０）−ポジ型（Δ
Ａ＞０）、ポジ型（Δε＞０）−ネガ型（ΔＡ＜０）の
いずれでもよい。

【００３１】また、上記のＧＨセルでは、駆動電極、例
えばＩＴＯ（indium tin oxide: インジウム酸化物にス
ズをドープしたもの) 電極は基板面上にべた付けされて
いるが、これを分割してセグメント方式又はマトリクス
方式としてもよい。

【００３２】なお、本発明に基づく調光装置において、
使用可能な誘電率異方性（Δε）が負のネガ型のホスト
材料は、下記に例示することができる。但し、実際の使
用の場合は、実使用温度範囲でネマチック性を示すよう
に、下記の化合物から選択し、ブレンドした組成物を用
いる（以下、同様）。

【００３３】

【化１】

【００３４】

【化２】

【００３５】

【化３】

【００３６】

【化４】

【００３７】

【化５】

【００３８】

【化６】

【００３９】

【化７】

【００４０】

【数１】

【００４１】

【数２】

【００４２】

【数３】

【００４３】

【数４】

【００４４】また、本発明に基づく調光装置において、
使用可能な誘電率異方性が正のポジ型のホスト材料とし
ては、下記に例示することができる。

【００４５】＜例示化合物＞

【化８】

【００４６】

【化９】

【００４７】

【化１０】

【００４８】

【化１１】

【００４９】

【化１２】

【００５０】

【化１３】

【００５１】

【化１４】

【００５２】

【化１５】

【００５３】

【化１６】

【００５４】

【化１７】

【００５５】

【化１８】

【００５６】

【化１９】

【００５７】

【化２０】

【００５８】

【化２１】

【００５９】

【化２２】

【００６０】

【００６１】

【数５】

【００６２】

【数６】

【００６３】

【数７】

【００６４】

【数８】

【００６５】

【数９】

【００６６】

【数１０】

【００６７】

【数１１】

【００６８】

【数１２】

【００６９】

【数１３】

【００７０】

【数１４】

【００７１】

【数１５】

【００７２】

【数１６】

【００７３】

【数１７】

【００７４】

【数１８】

【００７５】また、本発明に基づく調光装置において、
使用可能な二色性染料分子は、下記に例示することがで
きる。

【００７６】

【化２３】

【００７７】

【化２４】

【００７８】

【化２５】

【００７９】ネガ型液晶を用いた場合の透過率−印加電
圧特性の温度依存性 図４に示した交流波形（１ｋＨｚ）によって、ネガ型の
ネマチック液晶を用いたＧＨ液晶素子１２を駆動し、そ
の印加電圧に対する透過率の特性（Ｖ−Ｔ特性）を測定
したところ、図２の如くとなった（図中の温度は素子が
設置されている環境温度である。）。２３．５℃では、
０〜１．５Ｖの印加では透過率は８０％近傍と明るく、
２Ｖ以上で透過率は制御電圧の増大に伴って低下し、５
Ｖ以上では次第にその変化率も飽和する。

【００８０】このＶ−Ｔ特性に温度依存性がなければ問
題ないが、実際に測定すると、素子環境温度の上昇によ
り、０〜約４Ｖの領域では透過率は低下し、逆に約４Ｖ
以上の領域では透過率が上昇する結果となった。この温
度変化による透過率変化は、ＧＨ液晶のホスト液晶及び
ゲスト色素分子の熱揺らぎによって生じているものであ
り、分子が基板面に対して垂直方向に配向している場合
には、分子の揺らぎにより色素の吸収軸（色素分子の長
軸方向に平行）の基板面への投影成分が増加し、吸収が
増える。逆に分子が基板面に平行方向に配向している場
合には、色素吸収軸の基板への投影成分が揺らぎによっ
て減少することによって、遮光性が低下する。

【００８１】モニター光検出によるフィードバックでの
制御 上記した温度に対する透過率変動を避けるための方法と
して、透過率制御された光をモニターし、これを環境温
度に応じて予め設定されている透過率の値と比較し、透
過率が一定になるように、制御波形へ補正情報をフィー
ドバックすることにより、環境温度をモニターすること
無しに、温度の影響を避けることができた。例えば、温
度上昇によって透過率が設定値よりも実測値の方が大き
くなった場合には、設定値となるように駆動パルス電圧
を上昇させればよい（図２参照）。モニター光検出の手
段としては、フォトダイオードなどの検出器の他、撮像
素子であるＣＣＤ（Charge coupled device)などを用い
ることも可能である。

【００８２】温度検出による制御方法 図２に示したように、温度変化により、同一の電圧を印
加しても得られる透過率は異なる。しかし、この素子の
環境温度に対するＶ−Ｔ特性の再現性は良好であり、例
えば２３．５℃で得られた各電圧に対する透過率を６５
℃で再現するための電圧への変換グラフが図３である。

【００８３】従って、素子の環境温度をモニターし、図
３の関係を表す予め計測した特性、又は図３から求めら
れる図１に示す差分データをルックアップテーブルから
読み込み、制御することにより（即ち、温度が変化して
も対応する電圧にパルス電圧を制御することにより）、
常に同一の透過率を維持できる。これにより、環境温度
に影響されにくい特性を得ることができる。

【００８４】パルス幅変調 上記に用いた駆動波形にパルス幅変調又はパルス密度変
調方式が適用可能である。この場合、フィードバックの
制御信号として、パルス幅制御は通常の制御に使用し
て、環境温度の補正情報をフィードバックしてパルス電
圧を制御するか、或いはその逆に、パルス電圧を一定に
してパルス幅を制御することもできる。このように、制
御と補償を独立して行うためには有効である。次に、パ
ルス幅制御について詳細に説明する。

【００８５】（１）矩形波基本駆動波形と調光装置のフ
リッカ 図４に示したように、例えばＧＨセル１２の駆動波形は
矩形波であるが、台形波、正弦波のいずれでも駆動可能
であり、両電極間の電位差に応じて液晶のダイレクタの
傾きが変化し、光透過率が制御される。従って、通常は
この波高値（パルス電圧）により透過率制御を行う。

【００８６】しかしながら、こうした波高値の制御は、
基本的にはアナログ信号に置き換えて行うＤ／Ａ変換が
必要であり、また、電圧を高精度に制御することは難し
く、回路コスト増大の要因となる。

【００８７】一方、ネマチック液晶材料の電気光学応答
は速いものでもミリ秒であり、遅いものでは数１００ミ
リ秒にも及んでいる。ここで、本発明者は、このような
応答特性を持った材料系に駆動パルス幅変調方式を適用
する場合の周波数として、何が適当かを検討した。

【００８８】例えば、図８に示したように０Ｖ→５Ｖ→
０Ｖ→−５Ｖ→０Ｖ……の順に各駆動パルスを印加し
た。パルス（特に休止パルス０Ｖ）の幅を変えることに
よる、透過率変動を観察した。

【００８９】その結果、休止パルス期間が３００μｓ以
上では、透過率にフリッカが見られ、光学的な安定性に
欠けることが分かった。２００μｓ以下の休止期間で
は、透過率のフリッカが見られないことが分かった。

【００９０】従って、この調光素子の場合、パルス幅変
調による駆動時に、休止期間を約２００μｓ以上にしな
いように設定すればよいことが分かる。液晶の種類が変
わったり、環境温度により、液晶の応答速度は変わるた
め、使用条件内でフリッカのない設定を選択することが
必要である。また、環境温度をフィードバックしてパル
ス幅を制御することも、安定な素子光学特性を得るため
には有効である。

【００９１】（２）パルス幅変調 上記した検討結果から、基本的なパルス発生周期を１０
０μｓとして、この基本周期内で、パルス幅（ＰＷ）を
制御した。図７はパルス波高値が５Ｖ及び１０Ｖと一定
とした場合を示している。

【００９２】いずれの場合も、パルス幅の制御により透
過率を容易に制御できた。（印加電圧ゼロ時の偏光板を
含めた場合の透過率を１００％とする）これは、パルス
電圧の幅に対応した電界エネルギーにより液晶分子のダ
イレクタの向きが変化し、配向制御されるためである。
また、パルス波高値とパルス幅との組み合わせにより、
自由に透過率が制御可能なことがわかる。このことは、
最小クロック限界による階調制限も、電圧をデジタルに
制御して下位ビットとし、上位ビットとしてパルス幅変
調を付加することにより、階調制御の分解能が増大する
（上位、下位ビットの設定は逆でも可能）。また、コス
トの面からも、調光素子を実装する周辺回路のクロック
を加工して作られた波形を用いることにメリットがあ
る。

【００９３】図９には、パルス幅変調時の波形の２形態
（Ａ）と（Ｂ）を示すが、（Ａ）の波形が基本周期の開
始時にパルスを入れるのに対し、（Ｂ）では基本周期の
開始時から一定の遅延時間後にパルスを印加する例であ
り、（Ａ）の場合と効果は同等である。このような遅延
時間後のパルス印加は、基本周期毎に行ってもよいし、
（Ａ）のような波形と任意に組み合わせてもよい。な
お、駆動パルスは基本周期内に必要個数印加してよい。
（Ｃ）には、パルスの数密度を変調するパルス密度変調
を示す。

【００９４】図１０は、図４に示したＧＨセルの如く、
ネガ型液晶をホスト材料に用いたときの液晶緩和過程を
示す。これによれば、パルス電圧の大きさによって電圧
印加→オフ後の緩和時間が変化し、高電圧印加時ほど緩
和時間が長くなることが分かる。

【００９５】図１１には、図１０と同様の緩和過程にお
いて、調光素子の透過光強度（Ａ）とその変動（Ｂ）、
（Ｃ）を示すが、緩和がリニアに生じる領域（０〜５ｍ
ｓ）での変動を比較すると、次のことが判明した。

【００９６】１％以内の変動とするには、３００μｓ以
下のオフ時間が必要。２％以内の変動とするには、４２
０μｓ以下のオフ時間が必要。

【００９７】この事実は、図８に示したように透過率フ
リッカを無くすための条件に対応しており、２％以内の
変動が許容されるという条件で上記基本周期を設定する
（例えば１００μｓとする）ことができる。

【００９８】この２％以内の変動の意味は、現在使用し
ている後述のＣＣＤの撮像スペックと同等であることを
基準としている。

【００９９】ＣＣＤの撮像は、実際には、フィールド周
期内に蓄積された受光量の平均となるため、通常動作時
にはフリッカとしては現れることは少ないと予想される
が、透過率制御のダイナミックレンジは低下してしま
う。また、シャッタ機能などを用いた場合に、シャッタ
の開放時間と光量の関係がリニアにならず、制御上問題
となる。従って、上記した２％以内の変動量は望ましい
ものと考えられる。

【０１００】仮に、フィールド周期を超える基本周期を
用いた場合には、フリッカとして撮像されるため、基本
周期をフィールド周期内とすることは、パルス幅制御で
の限界基本周期となる。

【０１０１】（３）パルス幅変調とパルス電圧変調の比
較 図１２は、従来のパルス電圧変調（ＰＨＭ）とパルス幅
変調（ＰＷＭ）との特性を比較したものである（この図
の横軸は、電極間に印加されている電位差の絶対値の時
間平均であり、これを相当電圧として表現した）。

【０１０２】その結果、パルス幅変調の方が、しきい値
電圧が低く、全体的に低電圧側にシフトするため、低電
圧制御が可能で、消費電力の低減も図れる。また、透過
率変化は比較的緩やかとなるため、電圧により透過率を
制御し易く、階調性が向上する。

【０１０３】このように、パルス幅変調は、まとめると
次の利点がある。 （１）パルス幅変調の駆動により、低しきい値の特性を
得ることができる。 （２）透過率レベルの階調数を多くとることができ、ま
た高精度の透過率制御が可能である。 （３）Ｄ／Ａ変換しないため、回路コストを低減でき
る。

【０１０４】（４）パルス幅変調とパルス密度変調 パルスの波高値（電圧）の大きさを変調する代わりにパ
ルス密度を変調（ＰＤＭ）し、パルス幅変調（ＰＷＭ）
と比較した。パルス密度変調とは、ある単位時間内に発
生するパルスの数を可変することであり、ひとつのパル
ス幅は非常に短く、高周波成分を多く含んでいる。

【０１０５】図１３に示すように、ＰＷＭとＰＤＭの駆
動特性は互いに類似している。しかし、低消費電力を考
えれば、パルス密度変調では単位時間当りの液晶セルへ
の充放電電流量は大きく、パルス幅変調のほうが有利で
あることが分かる。また、インピーダンス整合の観点か
らも、パルス幅変調の方が有利である。

【０１０６】（５）パルス数による影響 パルス幅変調波形を用いて駆動する場合、電極間に印加
される電位差の時間平均がほぼゼロとなるように駆動す
る（換言すれば、ＤＣ成分が０Ｖとなる）ことにより、
調光素子内のイオンなどの分極の偏りをなくし、精度の
高い透過率制御が可能となった。

【０１０７】即ち、図１４に示すように、（Ａ）の駆動
波形に対し、（Ｂ）のように正極性及び負極性をそれぞ
れ２パルスずつ交互に印加すると、正、負両極性のパル
ス数の時間平均が同一である場合に、常に同一の透過率
駆動特性を得ることができた。

【０１０８】また、（Ｃ）のように正、負のパルス数を
ｍ＝１，２，……と正の整数で変化させて測定したが、
図示した透過率ｖｓパルス幅特性に変化が無かった。

【０１０９】また、（Ｄ）のようにパルスの発生順位が
異なっても、正と負のパルス数が同じであれば、同一特
性を示した。さらに、パルスの時間幅を個々に変調した
場合も、時間平均で等価であれば、問題ないことは予想
できる。

【０１１０】これに対し、正、負のパルス数が異なる場
合（負極性パルスが正極性パルスよりもｋ倍大きい場
合）には、ｋ＝１の時が対称駆動時の透過率であるが、
ｋが大きくなって非対称性が増すと、図１５に示すよう
に透過率は所定の透過率よりも大きくなり、制御性を困
難にしている。これは、ｍの値には依存せず、ｋに対し
て同様の変動を示す。

【０１１１】さらに、非対称の極性を瞬時に反転する
と、透過率は一時的に低下し、数秒で直前の透過率に再
び戻る（長周期のフリッカとして観察される）。この秒
オーダの過度的変動は、時間平均でのバイアス電圧のた
めに生じた液晶セル中の可動イオンの偏りに起因すると
考えられる。

【０１１２】以上の理由から、パルス数の非対称よりも
パルス数の対称（正、負の両極性パルス数が同数）は安
定した駆動には望ましい。

【０１１３】ポジ型液晶を用いた場合の透過率−印加電
圧特性の温度依存性 上述した例とは異なり、図４において、ホスト材料とし
てポジ型の液晶（Ｍｅｒｃｋ社製のＭＬＣ−６８４９）
を用い、他は上述したものと同様にしてＧＨセルを作製
した。

【０１１４】そして、図４に示した交流波形（１ｋＨ
ｚ）によって、このポジ型のネマチック液晶を用いたＧ
Ｈ液晶素子を駆動した結果、図２６と同様に低電圧側で
水平配向であって吸収が大きく、図１７及び図１８に示
すように、温度上昇により吸収が減少するが、高電圧側
では吸収が少なく、温度上昇により吸収は増大する。従
って、この場合にも、上述した例と同様にして透過率制
御を行うことができる。

【０１１５】温度検出による制御方法 図１７及び図１８に示したように、温度変化により、同
一の電圧を印加しても得られる透過率は異なる。しか
し、この素子の環境温度に対するＶ−Ｔ特性の再現性は
良好であり、例えば２３．５℃で得られた各電圧に対す
る透過率を６５℃で再現するための電圧への変換グラフ
が図１９である。

【０１１６】従って、素子の環境温度をモニターし、図
１９の関係を表す予め計測した特性、又は図１９から求
められる図１６に示す差分データをルックアップテーブ
ルから読み込み、制御することにより（即ち、温度が変
化しても対応する電圧にパルス電圧を制御することによ
り）、常に同一の透過率を維持できる。これにより、環
境温度に影響されにくい特性を得るとができる。

【０１１７】調光装置の具体例 次に、上述したＧＨセルのうち、例えばＧＨセル１２を
用いる調光装置の一例を図２０〜図２２について説明す
る。

【０１１８】この調光装置２３は、図２０に示すよう
に、ＧＨセル１２と偏光板１１ａとからなる。ＧＨセル
１２は、図示せぬ２枚のガラス基板の間に封入される。
ＧＨセル１２には、ネガ型の液晶分子（ホスト材料）と
ポジ型又はネガ型の二色性染料分子（ゲスト材料）とが
封入されている。液晶分子は、例えば誘電率異方性が負
であり、また二色性染料分子は、光の吸収に異方性を有
し、例えば分子長軸方向の光を吸収するｐ型である。偏
光板１１の光吸収軸は、ＧＨセルに電圧を印加したとき
の光吸収軸と直交させた。

【０１１９】この調光装置２３は、例えばズームレンズ
のように複数のレンズで構成されるレンズ前群１５とレ
ンズ後群１６との間に配置される。レンズ前群１５を透
過した光は、偏光板１１を介して直線偏光にされた後、
ＧＨセル１２に入射する。ＧＨセル１２を透過した光
は、レンズ後群１６で集光され、撮像面１７に映像とし
て映し出される。

【０１２０】この調光装置２３を構成する偏光板１１
は、ＧＨセル１２に入射する光の有効光路に対して出し
入れ可能である。具体的には、偏光板１１を仮想線で示
される位置に移動させることにより、光の有効光路の外
へ出すことができる。この偏光板１１を出し入れする手
段として、図２１に示す機械式アイリスが用いられてよ
い。

【０１２１】この機械式アイリスは、一般にデジタルス
チルカメラやビデオカメラ等に用いられる機械式絞り装
置であり、主として２枚のアイリス羽根１８、１９と、
アイリス羽根１８に貼付された偏光板１１とからなる。
アイリス羽根１８、１９は、上下方向に移動させること
ができる。矢印２１で示される方向に、図示せぬ駆動モ
ーターを用いてアイリス羽根１８、１９を相対的に移動
させる。

【０１２２】これにより、図２１で示すように、アイリ
ス羽根１８、１９は部分的に重ねられ、この重なりが大
きくなると、アイリス羽根１８、１９の中央付近に位置
する有効光路２０上の開口部２２が偏光板１１により覆
われる。

【０１２３】図２２は、有効光路２０付近の機械式アイ
リスを示す部分拡大図である。アイリス羽根１８が下方
に移動すると同時に、アイリス羽根１９が上方に移動す
る。これに伴って、図２２（ａ）に示すように、アイリ
ス羽根１８に貼付された偏光板１１も有効光路２０の外
へと移動する。逆に、アイリス羽根１８を上方に、また
アイリス羽根１９を下方に移動させることにより、互い
のアイリス羽根１８、１９が重なる。これに従って、図
２２（ｂ）に示すように、偏光板１１は有効光路２０上
に移動し、開口部２２を次第に覆う。アイリス羽根１
８、１９は互いの重なりが大きくなると、図２２（ｃ）
に示すように、偏光板１１は開口部２０を覆う。

【０１２４】次に、この機械式アイリスを用いた調光装
置２３の調光動作について説明する。

【０１２５】図示せぬ被写体が明るくなるにつれて、図
２２（ａ）で示したように、上下方向に開いたアイリス
羽根１８、１９は、図示せぬモーターにより駆動され、
重なり始める。これによって、アイリス羽根１８に貼付
されている偏光板１１は、有効光路２０に入り始め、開
口部２２の一部を覆う（図２２（ｂ））。

【０１２６】このとき、ＧＨセル１２は光を吸収しない
状態にある（なお、熱的揺らぎ、または表面反射などの
ため、ＧＨセル１２による若干の吸収はある）。このた
め、偏光板１１を通過した光と開口部２２を通過した光
とは、ほぼ強度分布が同等となる。

【０１２７】その後、偏光板１１は、完全に開口部２２
を覆った状態になる（図２２（ｃ））。さらに、被写体
の明るさが増す場合は、ＧＨセル１２への電圧を上昇
し、ＧＨセル１２で光を吸収することにより調光を行
う。

【０１２８】これとは逆に、被写体が暗くなる場合は、
まず、ＧＨセル１２への電圧を減少又は無印加とするこ
とにより、ＧＨセル１２による光の吸収効果を無くす
る。さらに、被写体が暗くなった場合は、図示せぬモー
ターを駆動することにより、アイリス羽根１８を下方
へ、またアイリス羽根１９を上方へ移動させる。こうし
て、偏光板１１を有効光路２０の外へ移動させる（図２
２（ａ））。

【０１２９】この実施の形態によれば、偏光板１１（透
過率例えば４０％〜５０％）を光の有効光路２０から外
に出すことができるので、偏光板１１に光が吸収されな
い。従って、調光装置の最大透過率を例えば２倍以上に
高めることができる。具体的には、この調光装置を、従
来の固定されて設置される偏光板及びＧＨセルからなる
調光装置と比較すると、最大透過率は例えば約２倍にな
る。なお、最低透過率は両者で等しい。

【０１３０】また、デジタルスチルカメラ等に実用化さ
れている機械式アイリスを用いて、偏光板１１の出し入
れが行われるので、調光装置は容易に実現可能となる。

【０１３１】また、ＧＨセル１２を用いるので、偏光板
１１による調光に加えて、ＧＨセル１２自体が光を吸収
することにより、調光を行うことができる。

【０１３２】このように、本発明に基づく調光装置は、
明、暗のコントラスト比を高めると共に、光量分布をほ
ぼ均一に保つことができるものとなる。

【０１３３】なお、この実施の形態に用いられるＧＨセ
ル１２として、液晶分子の誘電率異方性が負であるとい
う条件下で、二色性染料分子がネガ型（ｎ型）のものを
用いてもよい。

【０１３４】なお、図２６に示した如き従来の調光装置
では、偏光板１が常に光の有効光路中に固定されて設置
されている。従って、偏光板によって例えば５０％の光
は常に吸収され、また偏光板の表面反射等の影響もあ
る。このため、偏光板を透過する光の最大透過率は、例
えば５０％を超えることができず、光量低下が著しくな
る。この光量低下は、液晶セルを用いた調光装置の実用
化を困難にしている要因の一つになっている。

【０１３５】一方、偏光板を使用しない種々の調光装置
が提案されている。偏光板を使用しない調光装置の例と
して、２層のＧＨセルを用いる場合がある。このＧＨセ
ルでは、１層目は、ある偏光と同一方向の偏光成分を吸
収し、また２層目は、該偏光と直角方向の偏光成分を吸
収する。また、コレステリック−ネマティック液晶セル
の相転移を利用するものがある。さらには、液晶の散乱
を利用する高分子散乱型のものがある。

【０１３６】しかし、偏光板を使用しないこれらの調光
装置では、電圧無印加時と電圧印加時の吸光度の比、即
ち光学濃度の比は、前述したことから約５にしかならな
い。このため、調光装置のコントラスト比が小さく、明
るい場所から暗い場所までにおいて、調光を正常に行う
には不十分である。また、高分子散乱型の調光装置で
は、撮像光学系の結像性能が大幅に劣化する。

【０１３７】しかも、用いる液晶系によっては、透明時
の光透過率が暗くなることがあるため、このような光量
で撮像する場合には、撮像光学系から調光装置を外す必
要がある。

【０１３８】これに対し、本実施の形態では、偏光板１
１を用い、これを有効光路に対して出し入れ可能となし
ているので、光量を増大させ、コントラスト比を高めか
つ光量を均一に保つことを可能とする。

【０１３９】カメラシステムの具体例 図２３は、実施の形態による調光装置２３をＣＣＤ（Ch
arge coupled device)カメラに組み込んだ例を示すもの
である。

【０１４０】即ち、ＣＣＤカメラ５０において、一点鎖
線で示す光軸に沿って、前記レンズ前群１５に相当する
１群レンズ５１及び２群レンズ（ズーム用）５２、前記
レンズ後群１６に相当する３群レンズ５３及び４群レン
ズ（フォーカス用）５４、ＣＣＤパッケージ５５が適宜
の間隔をおいてこの順に配設されており、ＣＣＤパッケ
ージ５５には赤外カットフィルタ５５ａ、光学ローパス
フィルタ系５５ｂ、ＣＣＤ撮像素子５５ｃが収納されて
いる。２群レンズ５２と３群レンズ５３との間には、３
群レンズ５３寄りに、上記した本発明に基づくＧＨセル
１２と偏光板１１からなる調光装置２３が光量調節（光
量絞り）のために同じ光路上に取付けられている。な
お、フォーカス用の４群レンズ５４は、リニアモータ５
７により光路に沿って３群レンズ５３とＣＣＤパッケー
ジ５５との間を移動可能に配設され、またズーム用の２
群レンズ５２は、光路に沿って１群レンズ５１と調光装
置２３との間を移動可能に配設されている。

【０１４１】図２４には、このカメラシステムにおける
調光装置２３による光透過率制御のシーケンスのアルゴ
リズムを示す。

【０１４２】この実施の形態によると、２群レンズ５２
と３群レンズ５３の間にセットされた本発明に基づく調
光装置２３は、上述したように電界の印加によって光量
を調節できるので、システムが小型化でき、実質的に光
路の有効範囲の大きさまで小型化できる。従って、ＣＣ
Ｄカメラの小型化を達成することが可能である。また、
パターン化された電極への印加電圧の大きさによって光
量を適切に制御できるので、従来のような回折現象を防
止し、撮像素子へ十分な光量を入射させ、像のぼやけを
なくせる。

【０１４３】カメラシステムの駆動回路 図２５は、上記のＣＣＤカメラの駆動回路ブロック図で
ある。これによれば、調光装置２３の光出射側に配され
たＣＣＤ撮像素子５５ｃの駆動回路部６０を有し、ＣＣ
Ｄ撮像素子５５ｃの出力信号がＹ／Ｃ信号処理部６１で
処理され、輝度情報（Ｙ信号）としてＧＨセル駆動制御
回路部６２にフィードバックされ、またＧＨセル１２の
環境温度をサーミスタ６５で検出し、この検出温度情報
を制御回路部６２にフィードバックする。そして、この
制御回路部からの制御信号により、駆動回路部６０の基
本クロックと同期して、上述した如くにパルス電圧又は
パルス幅が制御された駆動パルスがパルス発生回路部６
３から得られるようになっている。制御回路部６２と、
パルス発生回路部６３とで、パルス電圧又はパルス幅の
制御のためのＧＨ液晶駆動制御部６４が構成されてい
る。

【０１４４】なお、このカメラシステムとは別のシステ
ムにおいても、調光装置２３の出射光をフォトディテク
タ（又はフォトマル）で受け、ここから出射光の輝度情
報をサーミスタ６５による温度情報と共に制御回路部６
２へフィードバックし、ＧＨセル駆動回路部（図示せ
ず）のクロックと同期して、パルス発生回路部からパル
ス電圧又はパルス幅が制御された駆動パルスを得ること
ができる。

【０１４５】以上、本発明を好ましい実施の形態に従っ
て説明したが、上述の実施の形態は、本発明の技術的思
想に基づき種々に変形が可能である。

【０１４６】例えば、上述した液晶素子や偏光板の構造
や材質、その駆動機構、駆動回路や制御回路の構成など
は種々に変更が可能である。また、駆動波形は矩形波、
台形波、正弦波のいずれでも駆動可能であり、両電極間
の電位差に応じて液晶の傾きが変化し、光透過率が制御
される。また、素子温度を検出する手段は、サーミスタ
に限ることはなく、他のセンサを用いてもよい。

【０１４７】また、ＧＨセルとして、上述したもの以外
に、２層構造等のＧＨセルも使用可能である。偏光板１
１のＧＨセル１２に対する位置は、レンズ前群１５とレ
ンズ後群１６との間としたが、この配置に限らず、撮像
レンズの設定条件から最適となる位置に配置されればよ
い。即ち、位相差フィルム等の偏光状態が変化する光学
素子を用いない限り、偏光板１１は、例えば撮像面１７
とレンズ後群１６との間等、被写体側又は撮像素子側の
任意の位置に置くことができる。さらにまた、偏光板１
１は、レンズ前群１５又はレンズ後群１６に代わる単一
のレンズ（単レンズ）の前又は後に配置されてもよい。

【０１４８】また、アイリス羽根１８、１９は２枚に限
られず、より多くの枚数を用いることにしてもよいし、
逆に１枚でもよい。また、アイリス羽根１８、１９は、
上下方向に移動することにより重ねられるが、他の方向
に移動してもよく、周囲から中央に向けて絞り込むこと
にしてもよい。

【０１４９】また、偏光板１１は、アイリス羽根１８に
貼付されているが、アイリス羽根１９の方に貼付されて
もよい。

【０１５０】また、被写体が明るくなるにつれて、先に
偏光板１１の出し入れによる調光を行なった後、ＧＨセ
ル１２による光の吸収を行なったが、逆に、先にＧＨセ
ル１２の光吸収による調光を行なうことにしても良い。
この場合、ＧＨセル１２の透過率が所定の値まで低下し
た後に、偏光板１１の出し入れによる調光を行なう。

【０１５１】また、偏光板１１を有効光路２０から出し
入れする手段として、機械式アイリスを用いたが、これ
に限られない。例えば、偏光板１１が貼付されたフィル
ムを駆動モーターに直接設置することにより、偏光板１
１を出し入れしてもよい。

【０１５２】また、上記の例では偏光板１１を有効光路
２０に対し出し入れしたが、有効光路中に位置固定する
ことも勿論可能である。

【０１５３】また、本発明の調光装置は、公知の他のフ
ィルター材（例えば、有機系のエレクトロクロミック
材、液晶、エレクトロルミネッセンス材等）と組み合わ
せて用いることも可能である。

【０１５４】更に、本発明の調光装置は、既述したＣＣ
Ｄカメラ等の撮像装置の光学絞り以外にも、各種光学
系、例えば、電子写真複写機や光通信機器等の光量調節
用としても広く適用が可能である。更に、本発明の調光
装置は、光学フィルター以外に、キャラクターやイメー
ジを表示する各種の画像表示素子に適用することができ
る。

【０１５５】

【発明の作用効果】本発明の調光装置及び撮像装置によ
れば、調光用の液晶素子に入射する光の透過光の透過光
強度又は素子環境温度を検出し、この検出値を受けて素
子環境温度に応じた目標透過光強度を設定し、駆動信号
を発生させているので、環境温度に影響されにくい液晶
素子の駆動を実現でき、かつ透過率制御と温度補償とを
独立に制御して常に目標とする透過率が得られるように
駆動することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による調光装置の異なる温
度間での補償電圧を示すグラフである。

【図２】同、調光装置の異なる温度毎の光透過率と駆動
パルスのパルス電圧との関係を示すグラフである。

【図３】同、調光装置の異なる温度間の駆動パルスのパ
ルス電圧の関係を示すグラフである。

【図４】同、調光装置の動作原理を示す概略図である。

【図５】同、ネガ型液晶を用いた調光装置の光透過率と
印加電圧との関係を０〜１０Ｖ（Ａ）及び０〜２０Ｖ
（Ｂ）の範囲で示すグラフである。

【図６】同、ポジ型液晶を用いた調光装置の光透過率と
印加電圧との関係を０〜１０Ｖ（Ａ）及び０〜２０Ｖ
（Ｂ）の範囲で示すグラフである。

【図７】同、調光装置の光透過率と駆動パルスのパルス
幅との関係を示すグラフである。

【図８】同、調光装置の駆動パルスの波形と透過率フリ
ッカとの関係を種々のパルス休止時間毎に示す波形図で
ある。

【図９】同、調光装置の駆動バルスの各種変調による波
形図である。

【図１０】同、調光装置のネガ型液晶系の緩和過程を説
明するためのグラフである。

【図１１】同、ネガ型液晶を用いた調光装置の応答特性
を示すグラフである。

【図１２】同、調光装置の駆動パルスのパルス幅変調及
びパルス電圧変調における光透過率と電圧との関係を比
較して示すグラフである。

【図１３】同、調光装置の駆動パルスのパルス幅変調及
びパルス密度変調における光透過率とデューティ比との
関係を比較して示すグラフである。

【図１４】同、調光装置の駆動パルスのパルス幅変調に
おける各種パルス波形図とその光透過率特性図である。

【図１５】同、調光装置の駆動パルスの正及び負極性の
パルス数による光透過率特性図である。

【図１６】同、他の調光装置の異なる温度間での補償電
圧を示すグラフである。

【図１７】同、調光装置の異なる温度毎の光透過率と駆
動パルスのパルス電圧との関係を示すグラフである。

【図１８】同、調光装置の２つの温度での光透過率と駆
動パルス電圧との関係を示すグラフである。

【図１９】同、調光装置の異なる温度間の駆動パルスの
パルス電圧の関係を示すグラフである。

【図２０】同、調光装置の概略側面図である。

【図２１】同、調光装置の機械式アイリスの正面図であ
る。

【図２２】同、調光装置の有効光路付近の機械式アイリ
スの動作を示す概略部分拡大図である。

【図２３】同、調光装置を組み込んだカメラシステムの
概略断面図である。

【図２４】同、カメラシステムにおける光透過率制御の
アルゴリズムである。

【図２５】同、駆動回路を含むカメラシステムのブロッ
ク図である。

【図２６】従来の調光装置の動作原理を示す概略図であ
る。

【符号の説明】

１、１１…偏光板、２、１２…ＧＨセル、３…ポジ型液
晶、４…ポジ型染料分子、５…入射光、１３…ネガ型液
晶、１５、１６…レンズ群、１７…撮像面、１８、１９
…アイリス羽根、２０…有効光路、２２…開口部、２３
…調光装置、５０…ＣＣＤカメラ、５１…１群レンズ、
５２…２群レンズ、５３…３群レンズ、５４…４群レン
ズ、５５…ＣＣＤパッケージ、５５ｂ…光学ローパスフ
ィルタ、５５ｃ…ＣＣＤ撮像素子、６０…ＣＣＤ駆動回
路部、６１…Ｙ／Ｃ信号処理部、６２…制御回路部、６
３…パルス発生回路部、６４…パルス電圧又はパルス幅
の制御部（ＧＨ液晶駆動制御装置）、６５…サーミスタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H041 AA02 AA22 AB30 2H088 EA38 GA02 GA13 HA06 HA18 HA24 JA06 MA20 2H093 NA53 NA55 NA56 NC41 NC49 NC54 NC57 NC63 ND02 NE06 NF06 NG20 4H027 BA01 BB02 BD07 BD10 BD11 BE03 CF05 CG04 CG05 CL05 CN05 CP05 CQ04 CQ05 CR05 CT04 CW05 DB01 DB03 DB04 DC01 DC02 DC03 DC04 DK05 DL01 DL03 DL04 DP01 DP03 DP04

Claims (48)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶素子と、この液晶素子に入射する光
   の透過光の透過光強度又は素子環境温度を検出する検出
   部と、この検出部による検出値を受けて素子環境温度に
   応じた目標透過光強度を設定する制御回路部と、この制
   御回路部による制御で前記目標透過光強度を生ぜしめる
   駆動信号を発生する駆動信号発生部とを有する調光装
   置。
2. 【請求項２】 前記透過光をモニターしてその検出情報
   を前記制御回路部にフィードバックし、透過光強度が一
   定となるように制御されるか、或いは、素子環境温度を
   モニターしてその検出情報を前記制御回路部にフィード
   バックし、予め測定された特性値と比較して透過率が一
   定となるように制御される、請求項１に記載した調光装
   置。
3. 【請求項３】 前記制御回路部による制御で、電圧変調
   された交流波形、或いは、パルス幅変調又はパルス密度
   変調された駆動パルスが得られる、請求項１に記載した
   調光装置。
4. 【請求項４】 駆動時の基本波形がパルス幅変調され、
   前記素子環境温度に応じてパルス電圧が制御されるか、
   或いは、駆動時の基本波形がパルス電圧制御され、前記
   素子環境温度に応じてパルス幅が変調される、請求項２
   に記載した調光装置。
5. 【請求項５】 駆動パルスが、駆動回路部のクロックと
   同期して取り出される、請求項１に記載した調光装置。
6. 【請求項６】 前記液晶素子はゲスト−ホスト型液晶素
   子である、請求項１に記載した調光装置。
7. 【請求項７】 前記液晶素子のホスト材料は、誘電率異
   方性が負又は正のネガ型又はポジ型液晶である、請求項
   ６に記載した調光装置。
8. 【請求項８】 前記液晶素子のゲスト材料は、光吸収異
   方性が正又は負のポジ型又はネガ型の二色性染料分子か
   らなる、請求項６に記載した調光装置。
9. 【請求項９】 前記液晶素子に入射する光の光路中に偏
   光板が配されている、請求項４に記載した調光装置。
10. 【請求項１０】 前記偏光板が前記光路に対して出し入
    れ可能に配される、請求項９に記載した調光装置。
11. 【請求項１１】 前記偏光板は、機械式アイリスの可動
    部に設置されることにより前記光路に対して出し入れ可
    能とされる、請求項１０に記載した調光装置。
12. 【請求項１２】 前記液晶素子の駆動電極が少なくとも
    有効光路透過部の全域に亘って形成されている、請求項
    １に記載した調光装置。
13. 【請求項１３】 液晶素子と、この液晶素子に入射する
    光の透過光の透過光強度又は素子環境温度を検出する検
    出部と、この検出部による検出値を受けて素子環境温度
    に応じた目標透過光強度を設定する制御回路部と、この
    制御回路部による制御で前記目標透過光強度を生ぜしめ
    る駆動信号を発生する駆動信号発生部とを有する調光装
    置が撮像系の光路中に配されている撮像装置。
14. 【請求項１４】 前記透過光をモニターしてその検出情
    報を前記制御回路部にフィードバックし、透過光強度が
    一定となるように制御されるか、或いは、素子環境温度
    をモニターしてその検出情報を前記制御回路部にフィー
    ドバックし、予め測定された特性値と比較して透過率が
    一定となるように制御される、請求項１３に記載した撮
    像装置。
15. 【請求項１５】 前記制御回路部による制御で、電圧変
    調された交流波形、或いは、パルス幅変調又はパルス密
    度変調された駆動パルスが得られる、請求項１２に記載
    した撮像装置。
16. 【請求項１６】 駆動時の基本波形がパルス幅変調さ
    れ、前記素子環境温度に応じてパルス電圧が制御される
    か、或いは、駆動時の基本波形がパルス電圧制御され、
    前記素子環境温度に応じてパルス幅が変調される、請求
    項１４に記載した撮像装置。
17. 【請求項１７】 駆動パルスが、駆動回路部のクロック
    と同期して取り出される、請求項１３に記載した撮像装
    置。
18. 【請求項１８】 前記液晶素子はゲスト−ホスト型液晶
    素子である、請求項１３に記載した撮像装置。
19. 【請求項１９】 前記液晶素子のホスト材料は、誘電率
    異方性が負又は正のネガ型又はポジ型液晶である、請求
    項１８に記載した撮像装置。
20. 【請求項２０】 前記液晶素子のゲスト材料は、光吸収
    異方性が正又は負のポジ型又はネガ型の二色性染料分子
    からなる、請求項１８に記載した撮像装置。
21. 【請求項２１】 前記液晶素子に入射する光の光路中に
    偏光板が配されている、請求項１３に記載した撮像装
    置。
22. 【請求項２２】 前記偏光板が前記光路に対して出し入
    れ可能に配される、請求項２１に記載した撮像装置。
23. 【請求項２３】 前記偏光板は、機械式アイリスの可動
    部に設置されることにより前記光路に対して出し入れ可
    能とされる、請求項２２に記載した撮像装置。
24. 【請求項２４】 前記液晶素子の駆動電極が少なくとも
    有効光路透過部の全域に亘って形成されている、請求項
    １３に記載した撮像装置。
25. 【請求項２５】 液晶素子を駆動するに際し、前記液晶
    素子に入射する光の透過光の透過光強度又は素子環境温
    度を検出し、この検出値に基づいて素子環境温度に応じ
    た目標透過光強度を設定し、この目標透過光強度を生ぜ
    しめる駆動信号を発生させる、調光装置の駆動方法。
26. 【請求項２６】 前記透過光をモニターしてその検出情
    報を前記制御回路部にフィードバックし、透過光強度が
    一定となるように制御するか、或いは、素子環境温度を
    モニターしてその検出情報を前記制御回路部にフィード
    バックし、予め測定された特性値と比較して透過率が一
    定となるように制御する、請求項２５に記載した調光装
    置の駆動方法。
27. 【請求項２７】 前記制御で、電圧変調された交流波
    形、或いは、パルス幅変調又はパルス密度変調された駆
    動パルスを得る、請求項２５に記載した調光装置の駆動
    方法。
28. 【請求項２８】 駆動時の基本波形をパルス幅変調し、
    前記素子環境温度に応じてパルス電圧を制御するか、或
    いは、駆動時の基本波形をパルス電圧制御し、前記素子
    環境温度に応じてパルス幅を変調する、請求項２６に記
    載した調光装置の駆動方法。
29. 【請求項２９】 駆動パルスを、駆動回路部のクロック
    と同期して取り出す、請求項２５に記載した調光装置の
    駆動方法。
30. 【請求項３０】 前記液晶素子として、ゲスト−ホスト
    型液晶素子を用いる、請求項２５に記載した調光装置の
    駆動方法。
31. 【請求項３１】 前記液晶素子のホスト材料を、誘電率
    異方性が負又は正のネガ型又はポジ型液晶とする、請求
    項３０に記載した調光装置の駆動方法。
32. 【請求項３２】 前記液晶素子のゲスト材料を、光吸収
    異方性が正又は負のポジ型又はネガ型の二色性染料分子
    とする、請求項３０に記載した調光装置の駆動方法。
33. 【請求項３３】 前記液晶素子に入射する光の光路中に
    偏光板を配する、請求項２５に記載した調光装置の駆動
    方法。
34. 【請求項３４】 前記偏光板を前記光路に対して出し入
    れ可能に配する、請求項３３に記載した調光装置の駆動
    方法。
35. 【請求項３５】 前記偏光板は、機械式アイリスの可動
    部に設置されることにより前記光路に対して出し入れ可
    能とする、請求項３４に記載した調光装置の駆動方法。
36. 【請求項３６】 前記液晶素子の駆動電極を少なくとも
    有効光路透過部の全域に亘って形成する、請求項２５に
    記載した調光装置の駆動方法。
37. 【請求項３７】 液晶素子を撮像系の光路中に配した撮
    像装置を駆動するに際し、前記液晶素子に入射する光の
    透過光の透過光強度又は素子環境温度を検出し、この検
    出値に基づいて素子環境温度に応じた目標透過光強度を
    設定し、この目標透過光強度を生ぜしめる駆動信号を発
    生させる、撮像装置の駆動方法。
38. 【請求項３８】 前記透過光をモニターしてその検出情
    報を前記制御回路部にフィードバックし、透過光強度が
    一定となるように制御するか、或いは、素子環境温度を
    モニターしてその検出情報を前記制御回路部にフィード
    バックし、予め測定された特性値と比較して透過率が一
    定となるように制御する、請求項３７に記載した撮像装
    置の駆動方法。
39. 【請求項３９】 前記制御で、電圧変調された交流波
    形、或いは、パルス幅変調又はパルス密度変調された駆
    動パルスを得る、請求項３７に記載した撮像装置の駆動
    方法。
40. 【請求項４０】 駆動時の基本波形をパルス幅変調し、
    前記素子環境温度に応じてパルス電圧を制御するか、或
    いは、駆動時の基本波形をパルス電圧制御し、前記素子
    環境温度に応じてパルス幅を変調する、請求項３８に記
    載した撮像装置の駆動方法。
41. 【請求項４１】 駆動パルスを、駆動回路部のクロック
    と同期して取り出す、請求項３７に記載した撮像装置の
    駆動方法。
42. 【請求項４２】 前記液晶素子としてゲスト−ホスト型
    液晶素子を用いる、請求項３７に記載した撮像装置の駆
    動方法。
43. 【請求項４３】 前記液晶素子のホスト材料を、誘電率
    異方性が負又は正のネガ型又はポジ型液晶とする、請求
    項４２に記載した撮像装置の駆動方法。
44. 【請求項４４】 前記液晶素子のゲスト材料を、光吸収
    異方性が正又は負のポジ型又はネガ型の二色性染料分子
    とする、請求項４２に記載した撮像装置の駆動方法。
45. 【請求項４５】 前記液晶素子に入射する光の光路中に
    偏光板を配する、請求項３７に記載した撮像装置の駆動
    方法。
46. 【請求項４６】 前記偏光板を前記光路に対して出し入
    れ可能に配する、請求項３７に記載した撮像装置の駆動
    方法。
47. 【請求項４７】 前記偏光板は、機械式アイリスの可動
    部に設置されることにより前記光路に対して出し入れ可
    能とする、請求項４６に記載した撮像装置の駆動方法。
48. 【請求項４８】 前記液晶素子の駆動電極を少なくとも
    有効光路透過部の全域に亘って形成する、請求項３７に
    記載した撮像装置の駆動方法。