(57)【要約】      （修正有）【課題】ソフトフォーカスを行わない場合には、入射角によるヘイズの影響を抑制して透明状態を維持し、ソフトフォーカスを行う場合には、撮影画像に与える色味の影響を抑制できるソフトフォーカス適用装置を提供する。【解決手段】液晶とその液晶に溶解可能な硬化性化合物とを含有する液晶組成物が透明な一対の電極付き基板間に挟持され、印加する電圧に応じて、光透過状態と、光散乱状態と、光透過状態と光散乱状態との中間的な状態をとり、液晶組成物に対する硬化性化合物の総量が０．１質量％以上２０質量％以下である液晶素子２１が、撮像装置における撮像素子１１の前部に固定的に設置される。【選択図】図１
2012113250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置による撮影にソフトフォーカスを適用するソフトフォーカス適用装置であって、
液晶と当該液晶に溶解可能な硬化性化合物とを含有する液晶組成物が透明な一対の電極付き基板間に挟持され、印加する電圧に応じて、光透過状態と、光散乱状態と、光透過状態と光散乱状態との中間的な状態をとり、前記液晶組成物に対する前記硬化性化合物の総量が０．１質量％以上２０質量％以下である液晶素子が、前記撮像装置における撮像素子の前方に固定的に設置される
ことを特徴とするソフトフォーカス適用装置。
【請求項２】
液晶素子に電圧を印加する電圧調整回路を備え、
前記電圧調整回路は、ソフトフォーカスを適用した撮影を行うときに、光透過状態と光散乱状態との中間的な状態にする電圧を液晶素子に印加する
請求項１記載のソフトフォーカス適用装置。
【請求項３】
液晶素子は、レンズを内蔵するレンズ鏡筒の前部またはレンズと撮像素子との間に固定的に設置される
請求項１または請求項２記載のソフトフォーカス適用装置。
【請求項４】
液晶素子は、光学接合樹脂を介して撮像素子に接合される
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載のソフトフォーカス適用装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に取り付けてソフトフォーカスを容易に適用できるソフトフォーカス適用装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮影画像に特殊効果を与える技術が各種知られており、ソフトフォーカスもその技術の一つである。ソフトフォーカスは、撮影する際にぼかしを加えることで、柔らかな感じの画像を撮影する手法である。
【０００３】
例えば、非特許文献１には、凸レンズの中心部に素通しの丸い穴が形成されたフィルタが記載されている。非特許文献１に記載されたフィルタをカメラのレンズに取り付けて撮影することで、中心部はシャープなピントの画像、その周辺部には独特のボケを含む画像が得られる。
【０００４】
また、特許文献１には、各種の特殊効果撮影を行うカメラが記載されている。特許文献１に記載されたカメラでは交換レンズの前面に液晶素子を含む液晶パネルを取り付け、その液晶パネルに像を表示することで入射光の一部を散乱（遮断）させた像を撮像素子上に形成する。
【０００５】
特許文献２には、ソフトフォーカスの度合いを任意に調節できるソフトフォーカスフィルタが記載されている。特許文献２に記載されたソフトフォーカスフィルタでは、フィルタを形成する液晶素子に十分に高い電圧を印加して透明状態にするとともに、印加電圧を調節して液晶素子の散乱状態を変化させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−３３７４５９号公報
【特許文献２】特開平８−６２６７０号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】ケンコー、”フィルター”、［online］、［平成２２年１１月１９日検索］、インターネット〈URL：http://www.kenko-tokina.co.jp/imaging/filter/soft/4961607352328.html〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
非特許文献１に記載されたフィルタは、撮影時の目的に応じて着脱する必要があり、また、その用途に応じて多数のフィルタを用意しなければならないという課題がある。
【０００９】
特許文献１に記載された方法は、ＴＮ（Twisted nematic ）、ＳＴＮ（Super-twisted nematic ）などの透過型液晶の動的散乱効果を利用するためある程度電流を流す必要があり、液晶材料の劣化が起こりやすいことやドライバーの消費電力が大きいことなどの問題点があり、実用化されてこなかった。また、特許文献２に記載されたカメラのように、レンズの前に液晶素子からなるフィルタを設ける場合、斜め方向のヘイズの影響が問題になる。
【００１０】
具体的には、特許文献２に記載されたカメラには固定でフィルタが設けられているため、フィルタとして使用しない場合（すなわち、ソフトフォーカスを行わない場合）、そのフィルタには高い透過率が要求される。このとき、正面方向の透過率だけでなく、斜め方向の透過率も低下させないことが重要になる。例えば、カメラのレンズに広角レンズが用いられる場合、標準的なレンズよりも画角が広くなる。そのため、斜め方向のヘイズが生じる場合、透明状態で使用しているにもかかわらず、その斜め方向からの入射光に対してフィルタ効果が発揮されてしまうことになる。そのため、ソフトフォーカスを行わない場合には、斜めヘイズの影響を抑制できることが望ましい。
【００１１】
また、ヘイズの影響を抑えるために、フィルタ自体を薄くして、入射光の分散を抑制することも考えられる。しかし、高分子分散液晶を使用する場合、低ギャップにすると液晶ドメインサイズが入射光の波長と近く、散乱光の波長依存が大きくなるため、散乱光が赤みを帯びてしまい、撮影画像に影響を与えてしまうという問題がある。
【００１２】
そこで、本発明は、ソフトフォーカスを適用した撮影を行わない場合には、入射角によるヘイズの影響を抑制して透明状態を維持し、ソフトフォーカスを適用した撮影を行う場合には、撮影画像に与える色味の影響を抑制できるソフトフォーカス適用装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明によるソフトフォーカス適用装置は、撮像装置による撮影にソフトフォーカスを適用するソフトフォーカス適用装置であって、液晶とその液晶に溶解可能な硬化性化合物とを含有する液晶組成物が透明な一対の電極付き基板間に挟持され、印加する電圧に応じて、光透過状態と、光散乱状態と、光透過状態と光散乱状態との中間的な状態をとり、液晶組成物に対する硬化性化合物の総量が０．１質量％以上２０質量％以下である液晶素子が、撮像装置における撮像素子の前部に固定的に設置されることを特徴とする。
【００１４】
液晶素子に電圧を印加する電圧調整回路を備え、電圧調整回路は、ソフトフォーカスを適用した撮影を行うときに、光透過状態と光散乱状態との中間的な状態にする電圧を液晶素子に印加することが好ましい。
【００１５】
液晶素子は、例えば、レンズを内蔵するレンズ鏡筒の前部またはレンズと撮像素子との間に固定的に設置される。また、液晶素子は、光学接合樹脂を介して撮像素子に接合されていてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ソフトフォーカスを適用した撮影を行わない場合には、入射角によるヘイズの影響を抑制して透明状態を維持し、ソフトフォーカスを適用した撮影を行う場合には、撮影画像に与える色味の影響を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明によるソフトフォーカス適用装置が搭載されたカメラを模式的に示す模式図。
【図２】液晶素子の一構成例を示す模式的断面図。
【図３】本発明において使用できる硬化性化合物の例を示す説明図。
【図４】液晶層が低ギャップの場合における分光カーブの例を示す説明図。
【図５】液晶素子に設けられる透明電極の例を示す説明図。
【図６】液晶素子の印加電圧（実効値）に対する透過率を示す説明図。
【図７】液晶素子が設置される位置の例を示す説明図。
【図８】透過状態における透過率の入射角度依存性を評価する装置の例を示す説明図。
【図９】角度ごとに算出した相対透過率の例を示す説明図。
【図１０】焦点距離と対角線画角との関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本発明によるソフトフォーカス適用装置が搭載されたカメラを模式的に示す模式図である。
【００２０】
図１に示すカメラは、カメラ本体１０とレンズ鏡筒２０とで構成されている。カメラ本体１０にはＣＣＤ（Charge Coupled Device ）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor ）センサによる撮像素子１１が設けられている。また、ソフトフォーカス用フィルタとして機能する液晶素子２１に所定の電圧を印加する電圧調整回路１２と、ソフトフォーカス適用の制御を行う制御回路１３とが設けられている。ここで、撮影にソフトフォーカスを適用するとは、カメラなどの撮像装置が被写体を撮影する際、撮影される被写体に対してソフトフォーカスによる効果を与えることを意味する。
【００２１】
なお、制御回路１３は、カメラ本体１０に内蔵されているマイクロコンピュータで実現される。制御回路１３は、カメラの操作者によってソフトフォーカスの調整指示がなされると、電圧調整回路１２に対して調整指示を出力する。なお、操作者によるソフトフォーカスの調整指示は、カメラ本体１０に設けられている操作部（図示せず）を介して行われる。
【００２２】
電圧調整回路１２は、制御回路１３からの調整指示に応じて、後述する液晶素子２１に形成されている透明電極に、ソフトフォーカス適用時の電圧を印加する。
【００２３】
レンズ鏡筒２０には、レンズ２２が内蔵されているが、図１に示す例では、レンズ鏡筒２０の前面に液晶素子２１が設置されている。また、図１における破線の矢印は、電圧調整回路１２から液晶素子２１への配線を表しているが、その配線は、実際には、例えば、レンズ鏡筒２０の内部を通過する。
【００２４】
液晶素子２１は、印加する電圧に応じて、光透過状態と、光散乱状態と、光透過状態と光散乱状態との中間的な状態をとることができる素子である。以下に説明するように、液晶素子２１は、電圧無印加状態で光透過状態を呈し、所定の電圧が印加されると、光散乱状態を呈する。したがって、液晶素子２１をカメラに固定的に設置した場合でも、ソフトフォーカスを行わない場合には電圧無印加状態にすることで液晶素子２１を透明状態にし、通常の撮影を行うことが可能になる。さらに、液晶素子２１は、後述する透明電極の形状等により、光散乱状態を呈する位置を変更できるものである。
【００２５】
図２は、液晶素子２１の一構成例を示す模式的断面図である。図２において、一対の基板１０１，１０８の相対する面には、透明電極１０２，１０７が設けられる。さらに内側には配向膜１０３，１０６が設けられる。そして、配向膜１０３，１０６の間に、液晶を含み、スペーサ（図示せず）によって厚みが制御された液晶層１０４が挟持される。そして、シール層１０５によって液晶層１０４が封止される。シール層１０５としては、透明性の高い樹脂であれば公知のどのようなものを使用することも可能である。
【００２６】
基板１０１，１０８の材質は、透明性が確保できれば特に限定されない。基板１０１，１０８として、ガラス基板やプラスチック基板を使用することができる。
【００２７】
また、基板１０１，１０８上に設けられる透明電極１０２，１０７として、ＩＴＯ（酸化インジウム−酸化錫）のような金属酸化物などの透明な電極材料を使用することができる。以下、透明電極１０２，１０７が設けられた基板１０１，１０８を電極付き基板という。
【００２８】
光透過状態と光散乱状態をとることができる液晶層１０４は、透明な一対の電極付き基板間に、液晶とその液晶に溶解可能な硬化性化合物とを含有する組成物（以下、未硬化組成物ともいう）を挟持させ、熱や紫外線、電子線などの手段を用いて硬化性化合物を硬化させて液晶／高分子複合体として形成される液晶層が好ましい。このような液晶と高分子の複合体からなる液晶を、以下、液晶／高分子複合体ともいう。このような未硬化組成物を使用することで、透過状態のとき、正面方向だけでなく、斜め方向からみてもヘイズ値を低く抑えることができる。
【００２９】
液晶／高分子複合体に用いる液晶は、公知の液晶から適宜選択できる。液晶／高分子複合体に用いる液晶としては、誘電異方性が正でも負でもよいが、光透過状態と光散乱状態の切り替えに要する応答時間を短くするためには、液晶の粘度が低く、さらに誘電異方性が負の液晶を用いることが好ましい。なお、液晶として硬化性ではない化合物が使用される。また、硬化性化合物は液晶性を有していてもよい。
【００３０】
誘電率異方性が負の液晶を使用する場合には、電極付き基板において、液晶層１０４と接触する側に液晶分子のプレチルト角が基板表面に対して６０度以上であるようにする処理が施されていると、配向欠陥を少なくすることができ、透明性が向上するため好ましい。この場合、ラビング処理を施さなくてもよい。プレチルト角は７０度以上であることがより好ましい。なお、プレチルト角を、基板表面に垂直の方向を９０度として規定する。
【００３１】
配向膜１０３，１０６により未硬化組成物のプレチルト角を制御することができる電極付き基板を用いることにより、液晶層１０４を形成する液晶／高分子複合体を構成する液晶として、誘電率異方性が正の液晶も誘電率異方性が負の液晶も使用可能であるが、より高い透明性や応答速度の面では誘電率異方性が負の液晶が好ましい。配向膜にラビング処理を施すこともできる。また、駆動電圧を低下させるためには誘電率異方性の絶対値が大きい方が好ましい。
【００３２】
また、液晶／高分子複合体を構成する硬化性化合物も透明性を有することが好ましい。さらに、硬化後に、電圧を印加したときに液晶のみが応答するように液晶と硬化性化合物とが分離していると、駆動電圧を下げることができるので好ましい。
【００３３】
本発明では、液晶に溶解可能な硬化性化合物のうち、未硬化時の液晶と硬化性化合物との混合物の配向状態を制御可能であって、硬化する際に高い透明性を保持することができる硬化性化合物が使用される。
【００３４】
硬化性化合物として、式（１）の化合物や式（２）の化合物を例示できる。
Ａ１−Ｏ−（Ｒ１）ｍ―Ｏ―Ｚ―Ｏ―（Ｒ２）ｎＯ―Ａ２  ・・・式（１）
Ａ３−（ＯＲ３）ｏ―Ｏ―Ｚ’―Ｏ―（Ｒ４Ｏ）ｐ―Ａ４  ・・・式（２）
【００３５】
ここで、Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４のそれぞれは、独立的に、硬化部位となるアクリロイル基、メタクリロイル基、グリシジル基またはアリル基であり、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４のそれぞれは、独立的に、炭素数２〜６のアルキレン基であり、Ｚ，Ｚ’のそれぞれは、独立的に、２価のメソゲン構造部であり、ｍ，ｎ，ｏ，ｐのそれぞれは、独立的に、１〜１０の整数である。ここで、「独立的に」とは、組み合わせが任意であって、どのような組み合わせも可能であることを意味する。
【００３６】
式（１）および式（２）におけるメソゲン構造Ｚ，Ｚ’と硬化部位Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４との間に、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を含む分子運動性の高いオキシアルキレン構造を導入することによって、硬化時に、硬化過程において硬化部位の分子運動性を向上でき、短時間で十分に硬化させることが可能になる。
【００３７】
式（１）および式（２）における硬化部位Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４は、光硬化や熱硬化が可能な上記の官能基であればいずれでもよいが、なかでも、硬化時の温度を制御できることから光硬化に適するアクリロイル基、メタクリロイル基であることが好ましい。
【００３８】
式（１）および式（２）におけるＲ１，Ｒ２，Ｒ３およびＲ４の炭素数については、その分子運動性の観点から１〜６が好ましく、炭素数２のエチレン基および炭素数３のプロピレン基がさらに好ましい。
【００３９】
式（１）および式（２）におけるメソゲン構造部Ｚ，Ｚ’として、１，４−フェニレン基の連結したポリフェニレン基を例示できる。１，４−フェニレン基の一部または全部を１，４−シクロへキシレン基で置換したものであってもよい。また、１，４−フェニレン基や置換した１，４−シクロへキシレン基の水素原子の一部または全部が、炭素数１〜２のアルキル基、ハロゲン原子、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基などの置換基で置換されていてもよい。
【００４０】
好ましいメソゲン構造部Ｚ，Ｚ’として、１，４−フェニレン基が２個連結したビフェニレン基（以下、１，４−フェニレン基が２個連結したビフェニレン基を４，４−ビフェニレン基ともいう。）、３個連結したターフェニレン基、およびこれらの水素原子の１〜４個が、炭素数１〜２のアルキル基、フッ素原子、塩素原子またはカルボキシル基に置換されたものを挙げることができる。最も好ましいものは、置換基を有しない４，４−ビフェニレン基である。メソゲン構造部を構成する１，４−フェニレン基または１，４−シクロへキシレン基同士の結合は全て単結合でもよいし、以下に示すいずれかの結合でもよい。
【００４１】
【化１】
2012113250.tif 000003
【００４２】
式（１）および式（２）におけるｍ，ｎ，ｏ，ｐは、それぞれ独立的に、１〜１０であることが好ましく、１〜４がさらに好ましい。あまり大きいと液晶との相溶性が低下し、硬化後の電気光学素子の透明性を低下させるからである。
【００４３】
図３に、本発明において使用できる硬化性化合物の例を示す。液晶と硬化性化合物とを含有する組成物は、式（１），（２）で表される硬化性化合物を含め、複数の硬化性化合物を含有していてもよい。例えば、組成物に、式（１）および式（２）においてｍ，ｎ，ｏ，ｐの異なる複数の硬化性化合物を含有させると、液晶との相溶性を向上させることができる場合がある。
【００４４】
液晶と硬化性化合物とを含有する組成物は硬化触媒を含有していてもよい。光硬化の場合、ベンゾインエーテル系、アセトフェノン系、フォスフィンオキサイド系などの一般に光硬化性樹脂に用いられる光重合開始剤を使用できる。熱硬化の場合は、硬化部位の種類に応じて、パーオキサイド系、チオール系、アミン系、酸無水物系などの硬化触媒を使用でき、また、必要に応じてアミン類などの硬化助剤を使用することもできる。
【００４５】
硬化触媒の含有量は、含有する硬化性化合物の２０重量％以下が好ましく、硬化後に硬化樹脂の高い分子量や高い比抵抗が要求される場合は０．１〜５重量％とすることがさらに好ましい。
【００４６】
未硬化組成物において、硬化性化合物の総量は、液晶組成物に対して０．１〜２０質量％であることが好ましい。硬化性化合物の総量を液晶組成物に対して所定の割合（例えば、０．１〜２０質量％）とすることで、液晶ドメインが大きくなるため、散乱光の波長依存を抑えることが可能になるからである。０．１質量％未満では、液晶相を硬化物により効果的な形状のドメイン構造に分割することができず、所望の透過−散乱特性を得ることができない。一方、２０質量％を越えると、従来の液晶／硬化物複合体素子と同様に透過状態でのヘイズ値が増大しやすくなる。また、さらに好ましくは、液晶組成物中の硬化物の含有率が０．５〜１５質量％であり、光散乱状態での散乱強度を高く、透過−散乱が切り替わる電圧値を低くすることができる。
【００４７】
液晶分子を、基板表面に対してプレチルト角が６０度以上になるように配向させる処理方法として、垂直配向剤を使用する方法がある。垂直配向剤を使用する方法として、例えば、界面活性剤を用いる方法や、アルキル基やフルオロアルキル基を含むシランカップリング剤などで基板界面を処理する方法、または日産化学工業社製のＳＥ１２１１やＪＳＲ社製のＪＡＬＳ−６８２−Ｒ３等の市販の垂直配向剤を用いる方法がある。垂直配向状態から任意の方向に液晶分子が倒れた状態を作るためには、公知のどのような方法を採用してもよい。垂直配向剤をラビングしてもよい。また、電圧が基板１０１，１０８に対して斜めに印加されるように、透明電極１０１，１０７にスリットを設けたり、電極１０１，１０７上に三角柱を配置する方法を採用してもよい。また、特定方向に液晶分子を倒すような手段を用いなくてもよい。
【００４８】
二つの基板１０１，１０８間にある液晶層１０４の厚さを、スペーサ等で規定することができる。その厚さは、一般に１〜５０μｍが好ましい。液晶層１０４の厚さが厚すぎると駆動電圧が上昇する傾向が増大するため好ましくない場合が多い。
【００４９】
一方、液晶素子２１をソフトフォーカス用フィルタとして用いる場合、強い光散乱状態は不要である。そのため、液晶層１０４の厚さは、２〜４μｍとすることがより好ましい。液晶層１０４の厚さを薄くすることで、駆動電圧を低減できる。
【００５０】
なお、高分子分散液晶では、低ギャップにすると散乱光の波長依存が大きくなり、散乱光がやや赤みを帯びてしまうため、撮影画像に与える影響が大きくなる。しかし、本発明における液晶素子２１では、硬化性化合物の総量を液晶組成物に対して所定の割合とすることで、液晶領域のドメインサイズが入射光の波長より大きくなり、散乱光の波長依存を抑え、色味の影響を抑制することを可能にしている。
【００５１】
図４は、液晶層の厚みが薄い（低ギャップ時の）場合における分光カーブの例を示す説明図である。図４に例示するグラフの実線は、本発明における液晶素子２１を用いた場合の分光カーブの例を示し、破線は、従来の高分子分散液晶を用いた場合の分光カーブの例を示している。図４に例示するグラフの横軸は波長を示し、縦軸は分光透過率を示す。
【００５２】
高分子分散液晶では、図４の破線の分光カーブに示すように、青色の波長の光が吸収され、散乱光がやや赤みを帯びてしまう。一方、本発明における液晶素子２１では、図４の実線の分光カーブに示すように、可視域の分光特性はほぼ一定になる。よって、撮影画像に与える影響を小さく抑えることが出来る。
【００５３】
以上のように作製された液晶素子２１は、光透過状態と光散乱状態との間の応答時間が５ｍｓよりも短く非常に速い応答速度を実現することができる。また、従来の高分子分散型液晶素子による散乱透過モードと比べると視野角依存性が良好であり、斜めから見たときにも非常に良好な透過状態を得ることができるようにすることができる。例えば、上記の組成の硬化性化合物と液晶とを含有する液晶／高分子複合体を使用した場合、垂直から４０度傾けて見た場合もほとんどヘイズがないようにすることができる。
【００５４】
液晶素子２１の表裏の表面には、反射防止膜または紫外線遮断膜を設けることが好ましい。例えば、液晶素子２１の表裏に、ＳｉＯ２やＴｉＯ２などの誘電体多層膜よりなるＡＲコート（低反射コート）処理を施すことにより、基板表面での外光の反射を減らすことができる。
【００５５】
図５は、液晶素子２１に設けられる透明電極の例を示す説明図である。図５に示す例では、液晶素子２１において、ソフトフォーカスエリアを示す２３個のパターン８１１〜８５３が選択可能になっている。パターン８１１〜８５３を光散乱状態するために、図２に示された基板１０１において、パターン８１１〜８５３の各々に対応する透明電極１０２が設けられる。なお、図５に示す例では、パターン８１１〜８５３を設けた領域以外の領域は透明領域である。
【００５６】
カメラの操作者によってソフトフォーカスを行う範囲の指示がなされると、制御回路１３は、電圧調整回路１２に対して、指定された範囲のパターンを光散乱状態にするための指示を出力する。指示を受けた電圧調整回路１２は、指定された範囲に所定の電圧を印加し、その範囲を光散乱状態に調整する。
【００５７】
なお、図５に示す例では、各パターンの各々に対応する透明電極を設け、各透明電極に電圧を印加する場合について説明した。ただし、透明電極の設け方は図５に例示する内容に限定されない。透明電極を液晶素子２１の全面に設けてもよく、任意の部分に設けてもよい。例えば、液晶素子２１の全面にドットマトリクスの配置で透明電極を設けてもよく、液晶素子２１に様々な形状（例えば、星型、多重同心円形状など）の透明電極を設けてもよい。このような電極形成により様々な撮像効果を得ることが可能になる。
【００５８】
図６は、上記のように作製された液晶素子２１の印加電圧（実効値）に対する透過率を示す説明図である。図６に示す実線は、液晶層１０４の厚さが４μｍの場合の透過率を示し、図６に示す破線は、液晶層１０４の厚さが８μｍの場合の透過率を示す。なお、液晶素子２１の表面には、反射防止膜や紫外線遮断膜は設けられていない。
【００５９】
図６に示すように、液晶素子２１は、光透過状態と光散乱状態をとることができる液晶層としての液晶層１０４に所定の電圧（例えば６０Ｖ）が印加されているときに光散乱状態となり、液晶層１０４に対して電圧無印加（すなわち、電圧０Ｖを印加）のときに光透過状態となる。また、印加電圧（実効値）が０Ｖと６０Ｖとの中間的な値（例えば、１８〜３５Ｖ程度）であるときに、液晶素子２１は、光透過状態と光散乱状態との中間的な状態（中間状態）をとる。液晶素子２１をソフトフォーカス用フィルタとして用いる場合には、中間状態が用いられる。すなわち、散乱が飽和する電圧（散乱飽和電圧）を液晶層１０４に印加する必要はない。
【００６０】
また、液晶層１０４が薄いほど、駆動電圧を低減できる。例えば、液晶層１０４の厚さが８μｍの場合、１５Ｖ付近から透過率が減少し始めているのに対し、液晶層１０４の厚さが４μｍの場合には、１０Ｖ付近から透過率が減少し始める。液晶層１０４の厚さが４μｍの場合、液晶層１０４に印加する電圧は、１０Ｖ〜２５Ｖが好ましい。
【００６１】
撮像素子１１は、その状態において、液晶素子２１およびレンズ２２を通過した光にもとづいて撮像を行う。制御回路１３は、撮像素子１１から撮像に応じた画像データ（例えば、Ｒデータ、ＧデータおよびＢデータ）を入力する。
【００６２】
図７は、撮像素子１１との関係で液晶素子２１が設置される位置の例を示す説明図である。液晶素子２１は、レンズ鏡筒２０の前部に設置されていてもよく、レンズ２２と撮像素子１１との間に設置されていてもよい。すなわち、上記の実施の形態では、図７（Ａ）に示すように、カメラ鏡筒２０の前方に液晶素子２１を設置する場合について説明したが、図７（Ｂ）に示すように、カメラ本体１０の内部であって、撮像素子１１とレンズ２２との間に液晶素子２１を設置してもよい。
【００６３】
また、液晶素子２１をカメラ本体１０の内部に設置する場合、図７（Ｃ）の例に示すように、シャッター４１の内側に、光学接合樹脂４２を介して液晶素子２１を撮像素子１１に接合してもよい。また、図７（Ｄ）の例に示すように、シャッター４１とレンズ鏡筒２０との間に液晶素子２１を設置してもよい。光学接合樹脂４２には、例えば、ＯＤＬ（Optical Data Link ）が用いられる。図７（Ｃ）の例に示すように設置した場合、シャッター４１を開けたときに入り込む埃などの付着物は液晶素子２１の表面に付着するため、撮像素子１１への付着を防止できる。そのため、付着物の除去が容易になるという効果も得られる。
【実施例】
【００６４】
以下に、本発明に用いられる液晶組成物による実施例を示すが、本発明に用いられる液晶組成物は、以下の内容に限定して解釈されるものではない。なお、ヘイズ値は、直読ヘーズコンピューターＨＧＭ−２（スガ試験機社製）を用いて測定した。また、以下の説明では、液晶素子２１のことを液晶光学素子と記す。
【００６５】
以下に本発明の実施例を示す。実施例中、「％」は重量％を意味する。
【００６６】
［実施例１］
誘電率異方性が負であるネマチック液晶（Ｔｃ＝９８℃、Δε＝−５．６、Δｎ＝０．２２０）８０％と、図３の（ａ）に示す二官能の硬化性化合物２０％と、光重合開始剤としてのベンゾインイソプロピルエーテルとを混合した。ベンゾインイソプロピルエーテルについては、硬化性化合物（図３の（ａ）に示す化合物および図３の（ｅ）に示す化合物）の総量を１００％とした場合、３％になるように混合した。そして、混合液を液晶相にするために、攪拌しながら９０℃に加温し、等方相にして混合液を均一にした後、温度を６０℃に下げた。その後、混合層が液晶相になったことを確認した。
【００６７】
液晶セルを以下のように作製した。透明電極１０２，１０７上に垂直配向用ポリイミド薄膜１０３，１０６を形成した一対の基板１０１，１０８を、垂直配向用ポリイミド薄膜１０３，１０６が対向するように、散布した微量の樹脂ビーズ（直径６μｍ）を介して、四辺に幅約１ｍｍで印刷したエポキシ樹脂（周辺シール）で張り合わせ、液晶セルを形成した。次いで、上記の混合液を液晶セルの中に注入した。
【００６８】
液晶セルを４０℃に保持した状態で、主波長が約３６５ｎｍのＨｇＸｅランプにより、上側より３ｍＷ／ｃｍ２、下側より約３ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を１０分間照射し、液晶／高分子複合体からなる液晶層が基板間に形成された表示素子を得た。
【００６９】
このようにして得られた液晶素子は、電圧非印加状態において均一な透明状態を呈していた。液晶素子に矩形波２００Ｈｚ、６０Ｖの電圧を印加したところ、液晶素子は白濁様に変化した。５３０ｎｍを中心波長とした半値幅約２０ｎｍの測定光源を用いたシュリーレン光学系（光学系のＦ値１１．５、集光角５°）で透過率を測定したところ、電圧を印加しない状態で７８％であり、この値を６０Ｖｒｍｓ印加した時の透過率で割ったコントラストの値は８０であった。
【００７０】
［実施例２］
直径４μｍの樹脂ビーズを用いる以外は、実施例１と同様にして液晶光学素子を得た。この液晶光学素子は、電圧非印加状態において均一な透明状態を呈していた。液晶素子に矩形波２００Ｈｚ、６０Ｖの電圧を印加したところ、液晶素子は白濁様に変化した。５３０ｎｍを中心波長とした半値幅約２０ｎｍの測定光源を用いたシュリーレン光学系（光学系のＦ値１１．５、集光角５°）で透過率を測定したところ、電圧を印加しない状態で８３％であり、この値を６０Ｖｒｍｓ印加した時の透過率で割ったコントラストの値は２１であった。
【００７１】
［比較例］
硬化性化合物として、ウレタンアクリレートオリゴマー（東亞合成化学工業社製：アロニックス Ｍ１２００）とイソオクチルアクリレートを重量比で１２／７となるよう混合して均一な硬化性組成物を得た。次に、実施例と同じ正の誘電率異方性を示すネマティック液晶（メルク社製：品名ＢＬ−００２、Ｔｃ＝７２℃、Δｎ＝０．２４６、Δε＝１６）と上記硬化性組成物を重量比で３１／１９となるよう混合して均一な液晶組成物を得た。すなわち上記液晶組成物における硬化性組成物の含有率は３８ｍａｓｓ％である。さらに、含まれる硬化性組成物に対し、約１ｍａｓｓ％の光重合開始剤（ベンゾインイソプロピルエーテル）を添加して均一に溶解して液晶組成物（液晶組成物Ｂ）を得た。室温で液晶組成物Ｂは、液晶状態を示さない等方相となり、均一な透明状態を呈した。
【００７２】
次に、透明電極間に設ける球形ビーズのスペーサの直径を８μｍとした以外は実施例と同様に、液晶組成物Ｂに接する基板面にプレチルト角が１０°以下となるポリイミド配向膜を備えたセルに、液晶組成物Ｂを吸引注入法にて注入して、注入孔を封止した。吸引注入法を用いるため、シール部には２箇所以上の孔を設けた。液晶組成物Ｂを注入後に、このセルは均一な透明状態を示した。次に、室温にて、ガラス基板面に中心波長が３６５ｎｍで照射強度が１０Ｗ／ｍ２の紫外線をセルの両面から３分間照射して、液晶組成物Ｂを硬化させることにより液晶光学素子を得た。
【００７３】
紫外線照射後、この液晶光学素子は白濁を呈した。次に、上記一対のＩＴＯ電極間に２００Ｈｚ、４０Ｖの矩形波電圧を印加したところ、液晶光学素子は透明となった。透過状態におけるヘイズ値は２％以下であり、集光角５°のシュリーレン光学系にて、本素子のガラス基板に垂直方向からの入射光に対する透過率を測定したところ、ガラス基板表面での反射や透明電極層での入射光の吸収を含んだ状態で８４％であった。次に、透明状態の本素子をガラス基板に対して垂直方位から傾けて観察すると徐々にヘイズが大きくなり、良好な透明性は失われていった。同じ測定系にて入射光に対して６０°傾けて本素子を配置した際の透過率を測定したところ、透過率は３８％であった。同じ測定光学系にて、本素子の透明状態と白濁状態とのコントラストを室温にて測定したところ、５であった。
【００７４】
まず、実施例１で説明した本発明による液晶光学素子は、電圧を印加しないで、透過状態とした。また、比較例で説明した液晶光学素子に２００Ｈｚ，４０Ｖの電圧を印加し、透過状態とした。上述する２つの透過状態の素子を用いて、分光光度計（型番：ＳｏｌｉｄＳｐｅｃ−３７００ＤＵＶ、島津製作所製）を使用し、可視域（４００−７００ｎｍ）における透過率測定を行った。図８は、透過状態における透過率の入射角度依存性を評価する装置の例を示す説明図である。まず、図８（Ａ）に例示するように、素子の垂線方向と入射光との角度φ＝０°として透過状態の素子を配置した。
【００７５】
この状態から、角度φを増加させるように素子を回転させて分光測定を行った（図８（Ｂ）参照）。そして、波長５４０ｎｍにおける素子正面（φ＝０°）の透過率をＴｏとし、各角度になるように素子を回転させた時の透過率をＴとして相対透過率Ｔ／Ｔｏを算出した。図９は、角度ごとに算出した相対透過率の例を示す説明図である。図９に例示するように、いずれの素子においても、入射角が増加するに従って相対透過率が減少する。しかし、透過状態の場合に、比較例で説明した一般的な液晶光学素子では、入射角が６０°の状態では、相対透過率が５０％程度にまで減少する。一方、本発明における液晶光学素子では、入射角が６０°の状態であっても、少なくとも９０％以上の相対透過率を維持できる。すなわち、本発明における液晶光学素子は、入射角が０°から６０°までの任意の角度をφとした場合、角度φにおける透過率を用いて算出される相対透過率は、いずれも９０％以上の値をとる。すなわち、従来の液晶光学素子は、透過状態であっても、斜め方向から観察するほど濁って見えるのに対して、本発明における液晶光学素子であれば、観察角度によらず透明に見えることを示している。
【００７６】
図１０は、広角レンズを使用した場合の焦点距離と対角線画角との関係を示す説明図である。図１０（Ａ）の例に示すように、焦点距離をｆとし、対角線画角の１／２の角度をθとした場合、半径ｙは、ｙ＝ｆ×ｔａｎθで算出される。例えば、相対透過率９０％までを透過状態とした場合、比較例で説明した一般的な液晶光学素子では、入射角が２０°程度まで透過状態にあることから、焦点距離は図１０（Ｂ）に例示するように５０ｍｍ程度である。一方、本発明における液晶光学素子では、入射角が５０°程度まで透過状態にあることから、焦点距離は２０ｍｍよりも短くできる。このように、本発明における液晶光学素子は、従来の液晶光学素子に比べ、撮影画像への影響を抑えながら、焦点距離をより短くすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、撮像装置に取り付けてソフトフォーカスを容易に適用できるソフトフォーカス適用装置に好適に適用される。
【符号の説明】
【００７８】
８１１〜８５３  表示パターン
１０    カメラ本体
１１    撮像素子
１２    電圧調整回路
１３    制御回路
２０    レンズ鏡筒
２１    液晶素子
２２    レンズ
１０１，１０８  ガラス基板
１０２，１０７  透明電極
１０３，１０６  配向膜
１０４    液晶層
１０５    シール層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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