(57)【要約】【課題】液晶調光素子を適切に駆動することが可能な液晶調光装置および液晶調光素子の駆動方法、ならびにそのような液晶調光装置を備えた撮像装置を提供する。【解決手段】液晶調光装置は、入射する撮像光の透過光量を調整する液晶調光素子と、この液晶調光素子に対してその駆動電圧を供給する駆動部と、この駆動電圧を制御して液晶調光素子の調光状態の制御を行う制御部とを備えている。制御部は、透過光量が互いに異なる一の調光状態から他の調光状態へと液晶調光素子の調光状態を状態遷移させる際に、この液晶調光素子における液晶分子の傾き角が複数段階に遷移するように、駆動電圧を制御する。【選択図】図１
2013114030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射する撮像光の透過光量を調整する液晶調光素子と、
前記液晶調光素子に対してその駆動電圧を供給する駆動部と、
前記駆動電圧を制御して前記液晶調光素子の調光状態の制御を行う制御部と
を備え、
前記制御部は、前記透過光量が互いに異なる一の調光状態から他の調光状態へと前記液晶調光素子の調光状態を状態遷移させる際に、この液晶調光素子における液晶分子の傾き角が複数段階に遷移するように、前記駆動電圧を制御する
液晶調光装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記一の調光状態としての初期状態と、前記他の調光状態としての目標状態との間に、１または複数段階の中間状態を含んで前記傾き角が段階的に遷移するように、前記駆動電圧を制御する
請求項１に記載の液晶調光装置。
【請求項３】
前記初期状態における前記傾き角をθｉ、前記中間状態における前記傾き角をθｍ、前記目標状態における前記傾き角をθｔとしたとき、
前記θｍの値は、前記θｉと前記θｔとの間の値である
請求項２に記載の液晶調光装置。
【請求項４】
前記θｍの値は、（｜θｔ−θｉ｜／２）と前記θｔとの間の値である
請求項３に記載の液晶調光装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記中間状態の期間を、前記液晶調光素子近傍の温度に応じて変化させる
請求項２に記載の液晶調光装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記液晶調光素子近傍の温度が低くなるのに従って、前記中間状態の期間が相対的に長くなるように制御する
請求項５に記載の液晶調光装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記液晶調光素子近傍の温度と前記中間状態の期間とを予め対応付けてなる温度制御テーブルを用いて、前記中間状態の期間を制御する
請求項５に記載の液晶調光装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記初期状態における前記傾き角を前記液晶調光素子近傍の温度に応じて補正するための温度補正用電圧が、前記初期状態において前記駆動電圧に重畳されるように制御する
請求項２に記載の液晶調光装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記初期状態における前記傾き角が、前記液晶調光素子近傍の温度に依存せずに略一定となるように、前記温度補正用電圧の制御を行う
請求項８に記載の液晶調光装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記液晶調光素子近傍の温度が低くなるのに従って、前記温度補正用電圧が相対的に増加するように制御する
請求項９に記載の液晶調光装置。
【請求項１１】
前記液晶調光素子は、前記液晶分子を含有する液晶層を有し、
前記傾き角は、前記液晶層の層内方向を基準としたときの、前記液晶層の厚み方向への前記液晶分子の傾きを規定した角度である
請求項１に記載の液晶調光装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記一の調光状態から前記他の調光状態への状態遷移のうち、前記傾き角が小さくなる状態遷移の場合に、前記傾き角が複数段階に遷移するように制御を行う
請求項１１に記載の液晶調光装置。
【請求項１３】
前記駆動部は、前記駆動電圧を、パルス幅変調（ＰＷＭ）を用いて供給する
請求項１に記載の液晶調光装置。
【請求項１４】
入射する撮像光の透過光量を調整する液晶調光素子と、
前記液晶調光素子から出射された撮像光に基づいて撮像信号を取得する撮像素子と、
前記液晶調光素子に対してその駆動電圧を供給する駆動部と、
前記駆動電圧を制御して前記液晶調光素子の調光状態の制御を行う制御部と
を備え、
前記制御部は、前記透過光量が互いに異なる一の調光状態から他の調光状態へと前記液晶調光素子の調光状態を状態遷移させる際に、この液晶調光素子における液晶分子の傾き角が複数段階に遷移するように、前記駆動電圧を制御する
撮像装置。
【請求項１５】
入射する撮像光の透過光量を調整する液晶調光素子に対してその駆動電圧を供給して駆動する際に、
前記液晶調光素子における液晶分子の傾き角が複数段階に遷移するように前記駆動電圧を制御しつつ、前記透過光量が互いに異なる一の調光状態から他の調光状態へと前記液晶調光素子の調光状態を状態遷移させる
液晶調光素子の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、液晶調光素子およびその駆動部を有する液晶調光装置、そのような液晶調光装置を備えた撮像装置、ならびに液晶調光素子の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ（デジタルスチルカメラ）等の撮像装置では、通常、撮像光の光量を調整する調光素子として、機械的に調光動作（光量調整）を行う絞り（アイリス）が設けられている。また、最近ではこのような機械式の絞りの代替機能として、例えば二色性色素を含有するゲスト−ホスト（ＧＨ）型等の液晶を用いた、電気式の調光素子（液晶調光素子）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１８６０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１ではまた、液晶調光素子の駆動方法に関しても記載されている。このような液晶調光素子の駆動方法についても、液晶に特有の問題を改善する適切な手法の提案が望まれる。
【０００５】
本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、液晶調光素子を適切に駆動することが可能な液晶調光装置および液晶調光素子の駆動方法、ならびにそのような液晶調光装置を備え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】
【０００６】
本開示の液晶調光装置は、入射する撮像光の透過光量を調整する液晶調光素子と、この液晶調光素子に対してその駆動電圧を供給する駆動部と、この駆動電圧を制御して液晶調光素子の調光状態の制御を行う制御部とを備えたものである。制御部は、透過光量が互いに異なる一の調光状態から他の調光状態へと液晶調光素子の調光状態を状態遷移させる際に、この液晶調光素子における液晶分子の傾き角が複数段階に遷移するように、駆動電圧を制御する。
【０００７】
本開示の撮像装置は、上記本開示の液晶調光装置と、上記液晶調光素子から出射された撮像光に基づいて撮像信号を取得する撮像素子とを備えたものである。
【０００８】
本開示の液晶調光素子の駆動方法は、入射する撮像光の透過光量を調整する液晶調光素子に対してその駆動電圧を供給して駆動する際に、液晶調光素子における液晶分子の傾き角が複数段階に遷移するように駆動電圧を制御しつつ、透過光量が互いに異なる一の調光状態から他の調光状態へと液晶調光素子の調光状態を状態遷移させるようにしたものである。
【０００９】
本開示の液晶調光装置、撮像装置および液晶調光素子の駆動方法では、透過光量が互いに異なる一の調光状態から他の調光状態へと液晶調光素子の調光状態を状態遷移させる際に、この液晶調光素子における液晶分子の傾き角が複数段階に遷移するように、駆動電圧が制御される。これにより、そのような状態遷移の際の透過光量変化の不安定さ（以下、本明細書中では、この現象を「バウンド現象」と呼ぶものとする。）が抑えられつつ、状態遷移の際の液晶分子の応答速度が向上する。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の液晶調光装置、撮像装置および液晶調光素子の駆動方法によれば、透過光量が互いに異なる一の調光状態から他の調光状態へと液晶調光素子の調光状態を状態遷移させる際に、この液晶調光素子における液晶分子の傾き角が複数段階に遷移するように駆動電圧を制御するようにしたので、そのような状態遷移の際に、透過光量変化の不安定さ（バウンド現象の発生）を抑制しつつ、液晶分子の応答速度を向上させることができる。よって、液晶調光素子を適切に駆動することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の一実施の形態に係る撮像装置の概略構成例を表すブロック図である。
【図２】図１に示した液晶調光素子の構成例を表す断面図である。
【図３】駆動電圧の波形（駆動波形）の一例について説明するためのタイミング波形図である。
【図４】図２に示した液晶調光素子における駆動電圧と入射光の光透過率との関係の一例を表す模式図である。
【図５】図２に示した液晶調光素子における透光状態および遮光状態の一例について説明するための模式図である。
【図６】図２に示した液晶調光素子における調光状態の状態遷移について説明するための模式図である。
【図７】比較例に係る液晶調光素子の駆動動作を表す模式図である。
【図８】図７に示した駆動動作の際の調光状態の状態遷移例を表すタイミング波形図である。
【図９】実施の形態に係る液晶調光素子の駆動動作例を表す模式図である。
【図１０】実施例および比較例に係る駆動動作の際の調光状態の状態遷移を表すタイミング波形図である。
【図１１】実施の形態に係る液晶調光素子の駆動動作の際に用いられる温度制御テーブルの一例を表す図である。
【図１２】図１１に示した温度制御テーブルを用いた際の温度に応じた調光状態の状態遷移例を表すタイミング波形図である。
【図１３】図１１に示した温度制御テーブルにおける初期状態での温度補正用電圧について説明するための模式図である。
【図１４】変形例１に係る液晶調光素子の駆動動作例を表す模式図である。
【図１５】変形例２に係る液晶調光素子の駆動動作例を表す模式図である。
【図１６】変形例３に係る液晶調光素子の駆動動作例を表す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本開示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．実施の形態（ネガ型のＧＨ型液晶を用いて透光状態から遮光状態へと遷移させる例）
２・変形例
変形例１（ネガ型のＧＨ型液晶を用いて遮光状態から透光状態へと遷移させる例）
変形例２（ポジ型のＧＨ型液晶を用いて遮光状態から透光状態へと遷移させる例）
変形例３（ポジ型のＧＨ型液晶を用いて透光状態から遮光状態へと遷移させる例）
３．その他の変形例
【００１３】
＜実施の形態＞
［撮像装置１の構成］
図１は、本開示の一実施の形態に係る撮像装置（撮像装置１）の概略構成をブロック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２３）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）などである。なお、このようにして得られた撮像信号（デジタル信号）は、半導体記録媒体（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。
【００１４】
撮像装置１は、レンズ２１、撮像素子２２、後述する液晶調光素子３１を有する液晶調光装置３、および信号処理部４を備えている。なお、本開示の一実施の形態に係る液晶調光素子の駆動方法は、本実施の形態の撮像装置１（液晶調光装置３）において具現化されるため、以下併せて説明する。この点は、後述する変形例においても同様である。
【００１５】
レンズ２１は、ここでは１つのレンズから構成されているが、複数のレンズからなるレンズ群により構成されていてもよい。
【００１６】
撮像素子２２は、レンズ２１から後述する液晶調光素子３１を介して入射する撮像光（液晶調光素子３１から出射される撮像光Ｌout）を検出し、撮像信号Ｓinを取得する素子である。この撮像素子２２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（固体撮像素子）を用いて構成されている。
【００１７】
（信号処理部４）
信号処理部４は、撮像素子２２において得られた撮像信号Ｓinに対して、所定の信号処理を行うものである。この信号処理部４は、Ｓ／Ｈ・ＡＧＣ回路４１、Ａ／Ｄ変換部４２および画質改善処理部４３を有している。
【００１８】
Ｓ／Ｈ・ＡＧＣ回路４１は、撮像素子２２から出力される撮像信号Ｓinに対してＳ／Ｈ（サンプル・ホールド）処理を行うとともに、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。
【００１９】
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Ｓ１を生成するものである。
【００２０】
画質改善処理部４３は、Ａ／Ｄ変換部４２から出力される撮像信号Ｓ１（デジタル信号）に対して所定の画質改善処理を行うことにより、そのような画質改善処理後の撮像信号Ｓoutを出力するものである。このような画質改善処理としては、例えば、色補正処理やノイズ低減処理、歪み収差補正処理等が挙げられる。なお、このような画質改善処理により生成された撮像信号Ｓoutは、信号処理部４の外部（図示しない半導体記録媒体等）へ出力されるようになっている。
【００２１】
（液晶調光装置３）
液晶調光装置３は、レンズ２１側から入射する撮像光（撮像光Ｌin）の光量を調整する動作（調光動作）を行うものであり、液晶調光素子３１、温度センサ３２、光量制御部３３（制御部）および駆動部３４を有している。
【００２２】
液晶調光素子３１は、上記した撮像光Ｌinの光量（透過光量）を調整する素子であり、ここではレンズ２１と撮像素子２２との間の光路上（撮像光の光路上）に配置されている。この液晶調光素子３１は、具体的には、液晶を利用して電気的に光量調整（調光）を行うようになっている。なお、液晶調光素子３１の詳細構成については、後述する（図２）。
【００２３】
温度センサ３２は、液晶調光素子３１の近傍（周辺領域）に配置されており、この液晶調光素子３１近傍の温度を検出するための素子である。この温度センサ３２は、例えばサーミスタ等を用いて構成されている。なお、このようにして検出された、液晶調光素子３１近傍の温度を示す温度情報Ｉｔｅｍは、光量制御部３３へ出力されるようになっている。
【００２４】
光量制御部３３は、駆動部３４に対して液晶調光素子３１の制御信号を供給することにより、液晶調光素子３１の調光動作（光量調整動作）を制御するものである。換言すると、光量制御部３３は、駆動部３４から供給される後述する駆動電圧Ｖを制御することにより、液晶調光素子３１における調光状態の制御を行う。この液晶調光素子３１の制御信号としては、ここでは、液晶調光素子３１における撮像光Ｌin（入射光）の光透過率を示す光透過率情報Ｉｔｒａ（液晶調光素子２２から出射される撮像光Ｌout（出射光）の光量（透過光量，明るさ）を示す光量情報）を用いている。
【００２５】
この光量制御部３３は、具体的には、Ａ／Ｄ変換部４２から出力される撮像信号Ｓ１における信号値を検出し、その信号値（検波値）に基づいて光透過率情報Ｉｔｒａ（光量情報）を設定する。つまり、光量制御部３３は、撮像信号Ｓ１の信号値に基づいて液晶調光素子３１から出射される撮像光Ｌoutの光量（透過光量）を決定し、その光量に関する情報Ｉｔｒａを出力する。また、光量制御部３３は、図示しない記憶部（メモリ）上に予め保持されたデータ（例えば、後述する温度制御テーブルＬＴ）を用いて、温度センサ３２から出力される温度情報Ｉｔｅｍを利用した所定の温度制御（透過光量の温度補正）を行う機能も有している。
【００２６】
ここで本実施の形態の光量制御部３３では、透過光量が互いに異なる調光状態間で液晶調光素子３１の調光状態を状態遷移させる際に、この液晶調光素子３１における後述する液晶分子の傾き角（後述する傾き角θ）が複数段階に遷移するように、駆動電圧Ｖの制御を行う。具体的には、本実施の形態では、一の調光状態（相対的に透過光量が大きく、相対的に明るい状態；例えば透光状態）から、他の調光状態（相対的に透過光量が小さく、相対的に暗い状態；例えば遮光状態）への状態遷移の際に、そのような駆動電圧Ｖの制御を行う。すなわち、そのような一の調光状態を初期状態、他の調光状態を目標状態として状態遷移を行う場合において、傾き角θの状態が、初期状態から複数段階（ここでは、一例として２段階）に遷移して、目標状態となるように制御する。換言すると、上記一の調光状態から１段階目の状態に遷移させる初期制御ステップと、その後に２段階目以降の状態（上記他の調光状態を含む）に遷移させる最終制御ステップとを含むようになっている。なお、このような光量制御部３３による駆動電圧Ｖの制御動作（液晶調光素子３１の駆動動作）の詳細については、後述する。
【００２７】
駆動部３４は、光量制御部３３から供給される光透過率情報Ｉｔｒa（光量情報）に基づいて、液晶調光素子３１に対する駆動動作を行うものである。具体的には、そのような光透過率情報Ｉｔｒａに基づいて液晶調光素子３１に対する駆動電圧Ｖを決定し、その駆動電圧Ｖを液晶調光素子３１（後述する透明電極２２１ａ，２２１ｂ間）に対して供給することにより、駆動動作を行う。なお、この駆動電圧Ｖの詳細構成（駆動波形）および駆動電圧Ｖの決定手法の詳細については、それぞれ後述する（図３，図４）。
【００２８】
［液晶調光素子３１の詳細構成例］
図２は、液晶調光素子３１の断面構成例を模式的に表したものである。この液晶調光素子３１は、撮像光Ｌinの入射側から撮像光Ｌoutの出射側へと向かって、透明基板３１１ａ、透明電極３１２ａ、配向膜３１３ａ、液晶層３１０、配向膜３１３ｂ、透明電極３１２ｂおよび透明基板３１１ｂがこの順に積層された積層構造を有している。液晶調光素子３１にはまた、シール剤３１４、スペーサ３１５および封止部３１６が設けられている。
【００２９】
液晶層３１０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色素分子（二色性染料分子）を含有している（図２では図示の簡略化のため、液晶分子および色素分子をまとめて「分子Ｍ」として示している。ただし、以下では説明の便宜上、適宜、「液晶分子Ｍ」とも称する）。すなわち、液晶調光素子３１は、色素（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。
【００３０】
このようなＧＨ型の液晶（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（ＯＦＦ状態）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（ＯＮ状態）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）。なお、本実施の形態（および後述する変形例１）では、液晶層３１０がネガ型の液晶からなる場合を例に挙げて説明し、後述する変形例２，３では、液晶層３１０がポジ型の液晶からなる場合を例に挙げて説明する。
【００３１】
透明電極３１２ａ，３１２ｂはそれぞれ、液晶層３１０に対して電圧（駆動電圧Ｖ）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。なお、これらの透明電極３１２ａ，３１２ｂと電気的に接続するための配線（図示せず）は、適宜配置すればよい。
【００３２】
配向膜３１３ａ，３１３ｂはそれぞれ、液晶層３１０内の各液晶分子を所望の方向（配向方向）に配向させるための膜である。これらの配向膜３１３ａ，３１３ｂはそれぞれ、例えばポリイミド等の高分子材料からなり、予め所定の方向にラビング（rubbing）処理が施されることによって液晶分子の配向方向が設定されるようになっている。
【００３３】
透明基板３１１ａは、透明電極３１２ａおよび配向膜３１３ａを支持するとともに液晶層３１０を封止するための一方側の基板である。透明基板３１１ｂは、透明電極３１２ｂおよび配向膜３１３ｂを支持するとともに液晶層３１０を封止するための他方側の基板である。これらの透明基板３１１ａ，３１１ｂはそれぞれ、例えばガラス基板からなる。
【００３４】
シール剤３１４は、液晶層３１０内の分子Ｍ（液晶分子および色素分子）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３１５は、液晶層３１０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またはガラス材料からなる。封止部３１６は、液晶層３１０内に分子Ｍを封入する際の封入口であるとともに、その後に液晶層３１０内の分子Ｍを外部から封止する部分である。
【００３５】
［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に示したように、レンズ２１から出射された撮像光Ｌinが液晶調光素子３１へ入射し、その光量（透過光量）が調整されて撮像光Ｌoutとして出射する。この撮像光Ｌoutは、撮像素子２２へ入射して検出され、撮像信号Ｓinが得られる。
【００３６】
このとき、液晶調光素子３１では図２に示したように、撮像光Ｌin（入射光）が液晶層３１０等を通過（透過）し、撮像光Ｌout（出射光）として出射される。この際に、透明電極３１２ａ，３１２ｂ間に所定の電圧（駆動電圧Ｖ）が印加されると、液晶層３１０内の分子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、それに応じて液晶層３１０を通過する撮像光Ｌoutの光量（透過光量）も変化する。換言すると、入射する撮像光Ｌinの光透過率が変化する。したがって、このときの駆動電圧Ｖを調整することにより、液晶調光素子３１全体を通過する撮像光Ｌoutの光量（撮像光Ｌinの光透過率）が、（機械的ではなく）電気的に調整可能となる（任意の調光動作が可能となる）。具体的には、例えば周囲の環境が明るいときには透過光量が小さくなる（暗くなる）ように調整される一方、逆に周囲の環境が暗いときには透過光量が大きくなる（明るくなる）ように調整される。このようにして、液晶調光素子３１において撮像光に対する光量調整（調光）が行われる。
【００３７】
ここで、この液晶調光素子３１に印加される駆動電圧Ｖは、例えば図３（Ａ）に示したように、振幅ΔＡおよびパルス幅Δｔを有する駆動波形Ｗ（Ｖ）、すなわち、例えば矩形波からなるものとする。ここで、これらの乗算値である（振幅ΔＡ×パルス幅Δｔ）の値（図中の斜線で示した積分値）が、駆動電圧Ｖに相当する。また、本実施の形態では特に、例えば図３（Ｂ）に示したように、駆動波形Ｗ（Ｖ）におけるパルス幅Δｔを変化（変調）させることにより、駆動電圧Ｖの値を制御している。すなわち、駆動部３４は、駆動電圧Ｖをパルス幅変調（ＰＷＭ：Pulse Width Modulation）を用いて供給するようになっている。
【００３８】
ここで図４は、液晶調光素子３１における、印加される駆動電圧Ｖと撮像光Ｌinの透過率（光透過率Ｔ）との関係の一例を模式的に表したものである。この例では、液晶層３１０においてネガ型のＧＨ型液晶を用い、電圧無印加状態（ＯＦＦ状態）における撮像光Ｌoutの光量（透過光量）を基準（１００％）として示している。この図４により、駆動電圧Ｖが増加するのに応じて液晶層３１０での遮光量が急激に大きくなっていき（光透過率Ｔが急激に低下していき）、略一定値に収束している（ＯＮ状態）ことが分かる。このような液晶調光素子３１における光透過率Ｔの変化の際の値や傾き、調光範囲はそれぞれ、液晶層３１０（液晶および色素）の材料や濃度、液晶層３１０のセルギャップ（厚み）、配向膜３１３ａ，３１３ｂの種類（材料）等に応じて変化する。なお、液晶層３１０においてポジ型のＧＨ型液晶を用いた場合には、図４の特性とは逆に、電圧無印加状態で透過率が低く、駆動電圧Ｖが増加するのに応じて光透過率Ｔが上昇していく傾向となる。
【００３９】
次いで、信号処理部４では、上記のようにして得られた撮像信号Ｓinに対して所定の信号処理を行う。具体的には、まず、Ｓ／Ｈ・ＡＧＣ回路４１が、撮像信号Ｓinに対してＳ／Ｈ処理を行うとともにＡＧＣ機能を用いた所定の信号増幅処理を行う。続いて、Ａ／Ｄ変換部４２がＡ／Ｄ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Ｓ１を生成する。そして、画質改善処理部４３が、この撮像信号Ｓ１に対して所定の画質改善処理を行い、そのような画質改善処理後の撮像信号Ｓoutを生成する。
【００４０】
一方、液晶調光装置３内の光量制御部３３では、撮像信号Ｓ１における信号値（検波値）と、温度センサ３２から出力される温度情報Ｉｔｅｍ（液晶調光素子３１近傍の温度情報）とを用いて、液晶調光素子３１の制御信号としての光透過率情報Ｉｔｒａ（光量情報）を設定し出力する。そして駆動部３４は、この光量制御部３３から供給される光透過率情報Ｉｔｒaに基づいて、液晶調光素子３１に対する駆動動作を行う。すなわち、光量制御部３３は、駆動部３４から供給される駆動電圧Ｖを制御することにより、液晶調光素子３１における調光状態の制御を行う。
【００４１】
具体的には、駆動部３４では、光透過率情報Ｉｔｒａに基づいて液晶調光素子３１の駆動電圧Ｖを決定し、その駆動電圧Ｖを液晶調光素子３１（透明電極３１１ａ，３１１ｂ間）に対して供給することにより、駆動動作を行う。この際、駆動部３４は、液晶調光素子３１における光透過率Ｔと駆動電圧Ｖとの関係を示す特性線（例えば前述した図４参照）を用いて、光透過率情報Ｉｔｒａから駆動電圧Ｖを決定する。図４中に示した例では、光透過率情報Ｉｔｒａで示す光透過率Ｔ１から、駆動電圧Ｖ＝Ｖ１およびその駆動電圧Ｖ１に対応するデューティ比Ｄ１が求められるようになっている。
【００４２】
（２．液晶調光素子３１の駆動動作）
ここで、このような液晶調光素子３１の駆動動作をより具体的に示すと、例えば図５（Ａ），（Ｂ）に示したようになる。なお、ここでは前述したように、液晶調光素子３１における液晶層３１０がネガ型の液晶からなる場合を例に挙げて説明する。
【００４３】
まず、例えば図５（Ａ）に示したように、電圧無印加時（駆動電圧Ｖ＝０Ｖ，デューティ比Ｄ＝０％）には、液晶分子Ｍの長軸方向が、光軸（撮像光Ｌin，Ｌoutの光路）に対して平行となる。すなわち、液晶層３１０の層内方向を基準としたときの液晶層３１０の厚み方向（層間方向）への液晶分子Ｍの傾きの角度を、以下では傾き角（倒れ角，回転角）θとして規定すると、この電圧無印加時には傾き角θ≒９０°となる。液晶分子Ｍがこのような傾き角θで配向したときには、撮像光Ｌinの光透過率Ｔが相対的に高くなり（撮像光Ｌoutの透過光量が相対的に高くなって明るくなり）、例えば透光状態となる。
【００４４】
一方、例えば図５（Ｂ）に示したように、電圧印加時（例えば、駆動電圧Ｖ＝最大電圧Ｖmax，デューティ比Ｄ＝１００％）には、液晶分子Ｍの長軸方向が、光軸（撮像光Ｌin，Ｌoutの光路）に対して垂直となる。すなわち、この電圧印加時には傾き角θ≒０°となる。液晶分子Ｍがこのような傾き角θで配向したときには、撮像光Ｌinの光透過率Ｔが相対的に低くなり（撮像光Ｌoutの透過光量が相対的に低くなって暗くなり）、例えば遮光状態となる。
【００４５】
（液晶分子の応答速度について）
ところで、このような液晶調光素子３１における調光状態の状態遷移は、一般的には、例えば図６（Ａ）〜（Ｃ）に示したようになる。すなわち、例えば図６（Ａ）に示したように、状態遷移の際の開始状態（初期状態）と目標状態との組み合わせごとに、応答カーブ（光透過率Ｔの時間変化を示すカーブ）が異なる。また、例えば図６（Ｂ）に示したように、光透過率Ｔの値（濃度）が同じ２状態間であっても、それらの間での状態遷移の方向によって、応答カーブが異なる。更に、例えば図６（Ｃ）に示したように、開始状態および目標状態がそれぞれ同じであっても、温度に応じて応答カーブが大きく異なる。
【００４６】
これらのことから、液晶の応答カーブ特性の変動（液晶分子の応答速度の変動）に対処し、応答速度の改善を図るための駆動方法を採用することが求められると言える。ただし、例えば、液晶表示装置における液晶素子の駆動方法として一般的に用いられているオーバードライブ駆動等の駆動手法を採用すると、駆動方法が複雑化してしまうことになる。
【００４７】
（比較例の駆動動作）
ここで、図７（Ａ），（Ｂ）に示した比較例では、前述した図５（Ａ），（Ｂ）の例における透光状態（初期状態）から遮光状態（目標状態）への状態遷移（液晶分子Ｍの傾き角θが小さくなる状態遷移）の際に、以下のような駆動動作を行っている。
【００４８】
まず、図７（Ａ）に示した初期状態では、例えば電圧無印加時（例えば、駆動電圧Ｖｉ＝０Ｖ，デューティ比Ｄｉ＝０％）となっており、液晶分子Ｍの長軸方向が、光軸に対して平行となる。すなわち、この初期状態では液晶分子Ｍの傾き角θｉ≒９０°（例えば８８°）となっており、撮像光Ｌinの光透過率Ｔが相対的に高くなり（撮像光Ｌoutの透過光量が相対的に高くなって明るくなり）、例えば透光状態となる。
【００４９】
次いで、図７（Ｂ）に示した目標状態では、例えば電圧印加時（例えば、駆動電圧Ｖｔ＝最大電圧Ｖmax，デューティ比Ｄｔ＝１００％）となっており、液晶分子Ｍの長軸方向が、光軸に対して垂直となる。すなわち、この目標状態では液晶分子Ｍの傾き角θｔ≒０°（例えば５°）となっており、撮像光Ｌinの光透過率Ｔが相対的に低くなり（撮像光Ｌoutの透過光量が相対的に低くなって暗くなり）、例えば遮光状態となる。
【００５０】
ところが、このような比較例の駆動動作では、初期状態から目標状態への状態遷移の際に、液晶分子Ｍの傾き角θが１段階のみで遷移している（θｉ→θｔ）。言い換えると、駆動電圧Ｖおよびそのデューティ比Ｄもまた、１段階のみで遷移している（Ｖｉ→Ｖｔ，Ｄｉ→Ｄｔ）。つまり、初期状態（開始状態）から目標状態へ一度（一挙）に遷移するように、駆動動作を行っている。そのため、この比較例の駆動動作では、例えば図８中の符号Ｐ３で示したように、そのような状態遷移の際に、透過光量（傾き角θ）の変化に不安定さが発生してしまい（いわゆるバウンド現象の発生）、安定化するまでに数十秒程度も要する場合がある。
【００５１】
なお、このようなバウンド現象の発生を抑える手法の１つとして、例えばＴＶ（テレビジョン）装置等において用いられている多段階駆動が挙げられるものの、そのような多段階駆動では非常に複雑な駆動方法となってしまう。また、撮像装置のようなポータブル機器においては制御に要する電力にも限界があり、採用するのは現実的ではない。
【００５２】
（実施の形態の駆動動作）
そこで本実施の形態では、液晶調光装置３において、液晶調光素子３１に対して以下詳述する駆動動作を行っている。すなわち、光量制御部３３は、透過光量が互いに異なる調光状態間で液晶調光素子３１の調光状態を状態遷移させる際に、この液晶調光素子３１における液晶分子Ｍの傾き角θが複数段階（ここでは２段階）に遷移するように、駆動電圧Ｖの制御を行う。
【００５３】
（Ａ．基本動作）
具体的には、まず、例えば図９（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、光量制御部３３は、初期状態と目標状態との間に、１または複数段階（ここでは１段階）の中間状態を含んで傾き角θが段階的に遷移するように、駆動電圧Ｖを制御する。つまり、この例では、初期状態から目標状態への状態遷移の際に、それらの間に中間状態を挟みつつ、液晶分子Ｍの傾き角θが２段階で遷移している（θｉ→θｍ→θｔ）。言い換えると、駆動電圧Ｖおよびそのデューティ比Ｄもまた、初期状態から中間状態および目標状態へと、２段階で遷移している（Ｖｉ→Ｖｍ→Ｖｔ，Ｄｉ→Ｄｍ→Ｄｔ）。ここで、中間状態における傾き角θｍ，駆動電圧Ｖｍ，デューティ比Ｄｍはそれぞれ、初期状態における傾き角θｉ，駆動電圧Ｖｉ，デューティ比Ｄｉと、目標状態における傾き角θｔ，駆動電圧Ｖｔ，デューティ比Ｄｔとの間の値となっている。すなわち、この例では、θｉ＞θｍ＞θｔ，Ｖｉ＜Ｖｍ＜Ｖｔ，Ｄｉ＜Ｄｍ＜Ｄｔとなっている。
【００５４】
この駆動動作をより具体的に説明すると、まず図９（Ａ）に示した初期状態では、例えば電圧無印加時（例えば、駆動電圧Ｖｉ＝０Ｖ，デューティ比Ｄｉ＝０％）となっており、液晶分子Ｍの長軸方向が、光軸に対して平行となる。すなわち、この初期状態では液晶分子Ｍの傾き角θｉ≒９０°（例えば８８°）となっており、撮像光Ｌinの光透過率Ｔが相対的に高くなり（撮像光Ｌoutの透過光量が相対的に高くなって明るくなり）、例えば透光状態となる。
【００５５】
次いで、図９（Ｂ）に示した中間状態では、上記した大小関係を示す電圧印加状態（駆動電圧Ｖ，デューティ比Ｄｍ（例えば１１〜１５％程度））となっている。これによりこの中間状態では、液晶分子Ｍの傾き角θｍが上記した大小関係を示す値（例えば２０°程度）となり、撮像光Ｌinの光透過率Ｔが中間の状態（撮像光Ｌoutの透過光量が中間の状態）となる。
【００５６】
そして、図９（Ｃ）に示した目標状態では、例えば電圧印加時（例えば、駆動電圧Ｖｔ＝最大電圧Ｖmax，デューティ比Ｄｔ＝１００％）となっており、液晶分子Ｍの長軸方向が、光軸に対して垂直となる。すなわち、この目標状態では液晶分子Ｍの傾き角θｔ≒０°（例えば５°）となっており、撮像光Ｌinの光透過率Ｔが相対的に低くなり（撮像光Ｌoutの透過光量が相対的に低くなって暗くなり）、例えば遮光状態となる。
【００５７】
このような駆動動作により、例えば図１０中の実施例１，２に示したように、上記した比較例と比べ、状態遷移の際の透過光量（傾き角θ）変化の不安定さ（バウンド現象の発生）が抑えられる。すなわち、図中の符号Ｐ４０で示したように、比較例では大きなバウンド現象が発生しているのに対し、符号Ｐ４１，Ｐ４２でそれぞれ示したように、実施例１，２ではバウンド現象の発生が低減もしくは回避されている。また、このようなバウンド現象の発生が抑えられることから、上記比較例と比べ、状態遷移の際の液晶分子Ｍの応答速度も向上する。
【００５８】
ここで、中間状態における液晶分子Ｍの傾き角θｍの値は、（｜θｔ−θｉ｜／２）とθｔとの間の値であるのが望ましい。つまり、この例では、｛（θｉ−θｔ）／２｝＞θｍ＞θｔとなっているのが望ましい。より具体的には、例えばθｉ＝９０°，θｔ＝０°とすると、図１０中の実施例２で示したように、０°＜θｍ＜４５°となっているのが望ましい。また、この例では、θｍ＝２０°±５°（透過光量＝１５〜２０％程度）となっているのがより望ましい。例えば図１０中の符号Ｐ４１，Ｐ４２で示したように、実施例２（０°＜θｍ＜４５°）では実施例１（θｍ≧４５°）と比べ、バウンド現象の発生がより一層低減される（ここではバウンド現象の発生が回避されている）からである。また、上記したように、バウンド現象の発生がより一層抑えられることから、状態遷移の際の液晶分子Ｍの応答速度も更に向上すると言える。
【００５９】
（Ｂ．温度制御動作）
また、本実施の形態では、光量制御部３３において、以下説明する温度制御動作（液晶調光素子３１近傍の温度（温度情報Ｉｔｅｍ）に応じた駆動電圧Ｖの制御動作）を行う。
【００６０】
すなわち、まず光量制御部３３は、温度センサ３２から供給される温度情報Ｉｔｅｍを取得する。そして、光量制御部３３は、例えば図１１に示したような温度制御テーブル（ルックアップテーブル）ＬＴを用いて、上記した温度制御動作を行う。この温度制御テーブルＬＴは、液晶調光素子３１近傍の温度（温度情報Ｉｔｅｍ）と、初期状態，中間状態，目標状態の各状態におけるデューティ比Ｄｉ，Ｄｍ，Ｄｔの値と、中間状態の期間（中間状態期間ΔＴｍ）とを、それぞれ予め対応付けてなるテーブルである。なお、この図１１の例では、１フレーム期間（撮像フレーム期間）＝３３ｍｓｅｃとしている。
【００６１】
このような温度制御テーブルＬＴを用いて、光量制御部３３は例えば図１１中に示したように、中間状態の期間（中間状態期間ΔＴｍ）を、液晶調光素子３１近傍の温度（温度情報Ｉｔｅｍ）に応じて変化させる。具体的には、例えば図１１および図１２（Ａ）〜（Ｃ）にそれぞれ示したように、液晶調光素子３１近傍の温度が低くなるのに従って、中間状態期間ΔＴｍが相対的に長くなるように制御する。この例では、高温時（２５℃〜６５℃）における中間状態期間ΔＴｍと比べ、常温時（１０℃〜２５℃）および低温時（−１０℃〜１０℃）における中間状態期間ΔＴｍのほうが、相対的に長くなるように設定されている。このようにして、温度制御テーブルＬＴを用いて、中間状態期間ΔＴｍの長さを晶調光素子３１近傍の温度に応じて変化させることにより、どのような温度領域においても、駆動電圧Ｖの温度制御動作を簡易に実現することができる。
【００６２】
更に、光量制御部３３ではまた、例えば図１１中の符号Ｐ５で示したように、初期状態における液晶分子Ｍの傾き角θｉを液晶調光素子３１近傍の温度に応じて補正するための電圧（温度補正用電圧）が、この初期状態において駆動電圧Ｖに重畳されるように制御する。換言すると、この初期状態におけるデューティ比Ｄｉの値を、液晶調光素子３１近傍の温度に応じて変化させる。なお、このような温度制御もまた、上記した温度制御テーブルＬＴを用いて行われる。
【００６３】
このようにして、初期状態において温度補正用電圧を重畳させる（初期状態におけるデューティ比Ｄｉを温度に応じて変化させる）のは、以下の理由によるものである。すなわち、例えば図１３（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、初期状態における液晶分子Ｍでは、温度が上昇すると傾き角θｉが減少し、温度が低下すると傾き角θｉが増加する傾向にある。すなわち、高温時の傾き角θｉ（例えば７０℃付近のときにθｉ＝８６°程度）＜常温時の傾き角θｉ＜低温時の傾き角θｉ（例えば０℃付近のときにθｉ＝９０°程度）となる。このことから、傾き角θｉの値が光軸に対してより平行方向に近づく低温側では、そのままでは高温側と比べ、液晶分子Ｍの応答（傾き角θの遷移）により多くの時間を要することとなる。このような理由から、光量制御部３３では上記したように、初期状態において温度補正用電圧を重畳させる（初期状態におけるデューティ比Ｄｉを温度に応じて変化させる）ようにしている。
【００６４】
具体的には、光量制御部３３は、初期状態における傾き角θｉが、液晶調光素子３１近傍の温度に依存せずに略一定（望ましくは一定）となるように、上記した温度補正用電圧の制御（デューティ比Ｄｉの制御）を行う（図１３中に示した矢印を参照）。図１３に示した例では、液晶調光素子３１近傍の温度に依存せずに（低温時，常温時，高温時とも）、傾き角θｉが例えば８８°（例えば、２５℃程度の常温時における元々の傾き角θｉの値）となるよう制御している。より具体的には、光量制御部３３は、液晶調光素子３１近傍の温度が低くなるのに従って、温度補正用電圧が相対的に増加する（デューティ比Ｄｉが相対的に増加する）ように制御する。この例では、高温時におけるデューティ比Ｄｉ（＝０％）＜常温時におけるデューティ比Ｄｉ（＝２．６％）＜低温時におけるデューティ比Ｄｉ（＝２．８％）となるように設定されている。
【００６５】
以上のように本実施の形態では、透過光量が互いに異なる一の調光状態から他の調光状態へと液晶調光素子３１の調光状態を状態遷移させる際に、この液晶調光素子３１における液晶分子Ｍの傾き角θが複数段階に遷移するように駆動電圧Ｖを制御する。これにより、そのような状態遷移の際に、透過光量変化の不安定さ（バウンド現象の発生）を抑制しつつ、液晶分子Ｍの応答速度を向上させることができる。例えば、−１０℃以下のような低温時においても、１秒程度以内に目標状態の透過光量に安定して到達させることができる。よって、液晶調光素子３１を適切に駆動することが可能となる。
【００６６】
また、前述したオーバードライブ駆動や多段階駆動等と比べ、簡単な駆動動作を実現することが可能となる。
【００６７】
更に、液晶調光素子３１近傍の温度（温度情報Ｉｔｅｍ）に応じた駆動電圧Ｖの制御動作（温度制御動作）を行うようにしたので、そのような温度の変化に起因した透過光量の変動（光量ずれ）を低減することも可能となる。
【００６８】
加えて、本実施の形態では特に、一の調光状態（相対的に透過光量が大きく、相対的に明るい状態；例えば透光状態）から、他の調光状態（相対的に透過光量が小さく、相対的に暗い状態；例えば遮光状態）への状態遷移の場合に、上記した駆動電圧Ｖの制御を行う。すなわち、光量制御部３３は、一の調光状態から他の調光状態への状態遷移のうち、液晶分子Ｍの傾き角θが小さくなる状態遷移の場合に、この傾き角θが複数段階に遷移するように制御を行う。これにより本実施の形態では後述する変形例３と同様に、透過光量変化の不安定さ（バウンド現象の発生）の抑制と、液晶分子Ｍの応答速度の向上という利点を、特に顕著に得ることができる。
【００６９】
＜変形例＞
続いて、上記実施の形態の変形例（変形例１〜３）について説明する。なお、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。
【００７０】
［変形例１］
図１４（Ａ）〜（Ｃ）は、変形例１に係る液晶調光素子３１の駆動動作例を模式的に表したものである。本変形例では上記実施の形態と同様に、液晶調光素子３１における液晶層３１０がネガ型の液晶からなる。ただし本変形例では実施の形態とは逆に、光量制御部３３は、液晶分子Ｍの傾き角θが大きくなる状態遷移の場合に、この傾き角θが複数段階（ここでは２段階）に遷移するように制御を行う。つまり、一の調光状態（相対的に透過光量が小さく、相対的に暗い状態；例えば遮光状態）から、他の調光状態（相対的に透過光量が大きく、相対的に明るい状態；例えば透光状態）への状態遷移の場合に、そのような制御を行う。
【００７１】
この変形例１では、まず例えば図１４（Ａ）に示した初期状態では、例えば電圧印加時（例えば、駆動電圧Ｖｉ＝最大電圧Ｖmax，デューティ比Ｄｉ＝１００％）となっており、液晶分子Ｍの長軸方向が、光軸に対して垂直となる。すなわち、この初期状態では液晶分子Ｍの傾き角θｉ≒０°（例えば５°）となっており、撮像光Ｌinの光透過率Ｔが相対的に低くなり（撮像光Ｌoutの透過光量が相対的に低くなって暗くなり）、例えば遮光状態となる。
【００７２】
一方、例えば図１４（Ｃ）に示した目標状態では、例えば電圧無印加時（例えば、駆動電圧Ｖｔ＝０Ｖ，デューティ比Ｄｔ＝０％）となっており、液晶分子Ｍの長軸方向が、光軸に対して平行となる。すなわち、この目標状態では液晶分子Ｍの傾き角θｔ≒９０°（例えば８８°）となっており、撮像光Ｌinの光透過率Ｔが相対的に高くなり（撮像光Ｌoutの透過光量が相対的に高くなって明るくなり）、例えば透光状態となる。
【００７３】
このような状態遷移を行う本変形例においても、例えば図１４（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、上記実施の形態と同様にして、液晶調光素子３１における液晶分子Ｍの傾き角θが複数段階（ここでは２段階）に遷移するように駆動電圧Ｖを制御する。具体的には、光量制御部３３は、初期状態と目標状態との間に、１または複数段階（ここでは１段階）の中間状態を含んで傾き角θが段階的に遷移するように、駆動電圧Ｖを制御する。
【００７４】
したがって、本変形例においても、上記実施の形態と同様の作用により同様の効果を得ることが可能である。すなわち、状態遷移の際に、透過光量変化の不安定さ（バウンド現象の発生）を抑制しつつ液晶分子Ｍの応答速度を向上させることができ、液晶調光素子３１を適切に駆動することが可能となる。なお、本変形例においても実施の形態と同様に、液晶調光素子３１近傍の温度（温度情報Ｉｔｅｍ）に応じた駆動電圧Ｖの制御動作（温度制御動作）を行うようにしてもよい。
【００７５】
［変形例２］
図１５は、変形例２に係る液晶調光素子３１の駆動動作例を模式的に表したものである。本変形例では、上記実施の形態および変形例１とは異なり、液晶調光素子３１における液晶層３１０がポジ型の液晶からなる。そして本変形例では変形例１と同様に、光量制御部３３は、液晶分子Ｍの傾き角θが大きくなる状態遷移の場合に、この傾き角θが複数段階（ここでは２段階）に遷移するように制御を行う。つまり、一の調光状態（相対的に透過光量が小さく、相対的に暗い状態；例えば遮光状態）から、他の調光状態（相対的に透過光量が大きく、相対的に明るい状態；例えば透光状態）への状態遷移の場合に、そのような制御を行う。
【００７６】
すなわち、例えば図１５（Ａ）に示した初期状態では、例えば電圧無印加時（例えば、駆動電圧Ｖｉ＝０Ｖ，デューティ比Ｄｉ＝０％）となっており、液晶分子Ｍの長軸方向が、光軸に対して垂直となる。すなわち、この初期状態では液晶分子Ｍの傾き角θｉ≒０°（例えば５°）となっており、撮像光Ｌinの光透過率Ｔが相対的に低くなり（撮像光Ｌoutの透過光量が相対的に低くなって暗くなり）、例えば遮光状態となる。
【００７７】
一方、例えば図１５（Ｃ）に示した目標状態では、例えば電圧印加時（例えば、駆動電圧Ｖｔ＝最大電圧Ｖmax，デューティ比Ｄｔ＝１００％）となっており、液晶分子Ｍの長軸方向が、光軸に対して平行となる。すなわち、この目標状態では液晶分子Ｍの傾き角θｔ≒９０°（例えば８８°）となっており、撮像光Ｌinの光透過率Ｔが相対的に高くなり（撮像光Ｌoutの透過光量が相対的に高くなって明るくなり）、例えば透光状態となる。
【００７８】
このような状態遷移を行う本変形例においても、例えば図１５（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、上記実施の形態と同様にして、液晶調光素子３１における液晶分子Ｍの傾き角θが複数段階（ここでは２段階）に遷移するように駆動電圧Ｖを制御する。具体的には、光量制御部３３は、初期状態と目標状態との間に、１または複数段階（ここでは１段階）の中間状態を含んで傾き角θが段階的に遷移するように、駆動電圧Ｖを制御する。
【００７９】
したがって、本変形例においても、上記実施の形態と同様の作用により同様の効果を得ることが可能である。すなわち、状態遷移の際に、透過光量変化の不安定さ（バウンド現象の発生）を抑制しつつ液晶分子Ｍの応答速度を向上させることができ、液晶調光素子３１を適切に駆動することが可能となる。なお、本変形例においても実施の形態と同様に、液晶調光素子３１近傍の温度（温度情報Ｉｔｅｍ）に応じた駆動電圧Ｖの制御動作（温度制御動作）を行うようにしてもよい。
【００８０】
［変形例３］
図１６は、変形例３に係る液晶調光素子３１の駆動動作例を模式的に表したものである。本変形例では上記変形例２と同様に、液晶調光素子３１における液晶層３１０がポジ型の液晶からなる。ただし、本変形例では変形例２とは異なり、実施の形態と同様に、光量制御部３３は、液晶分子Ｍの傾き角θが小さくなる状態遷移の場合に、この傾き角θが複数段階（ここでは２段階）に遷移するように制御を行う。つまり、一の調光状態（相対的に透過光量が大きく、相対的に明るい状態；例えば透光状態）から、他の調光状態（相対的に透過光量が小さく、相対的に暗い状態；例えば遮光状態）への状態遷移の場合に、そのような制御を行う。
【００８１】
すなわち、例えば図１６（Ａ）に示した初期状態では、例えば電圧印加時（例えば、駆動電圧Ｖｉ＝最大電圧Ｖmax，デューティ比Ｄｉ＝１００％）となっており、液晶分子Ｍの長軸方向が、光軸に対して平行となる。すなわち、この目標状態では液晶分子Ｍの傾き角θｔ≒９０°（例えば８８°）となっており、撮像光Ｌinの光透過率Ｔが相対的に高くなり（撮像光Ｌoutの透過光量が相対的に高くなって明るくなり）、例えば透光状態となる。
【００８２】
一方、例えば図１６（Ｃ）に示した目標状態では、例えば電圧無印加時（例えば、駆動電圧Ｖｔ＝０Ｖ，デューティ比Ｄｔ＝０％）となっており、液晶分子Ｍの長軸方向が、光軸に対して垂直となる。すなわち、この初期状態では液晶分子Ｍの傾き角θｉ≒０°（例えば５°）となっており、撮像光Ｌinの光透過率Ｔが相対的に低くなり（撮像光Ｌoutの透過光量が相対的に低くなって暗くなり）、例えば遮光状態となる。
【００８３】
このような状態遷移を行う本変形例においても、例えば図１６（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、上記実施の形態と同様にして、液晶調光素子３１における液晶分子Ｍの傾き角θが複数段階（ここでは２段階）に遷移するように駆動電圧Ｖを制御する。具体的には、光量制御部３３は、初期状態と目標状態との間に、１または複数段階（ここでは１段階）の中間状態を含んで傾き角θが段階的に遷移するように、駆動電圧Ｖを制御する。
【００８４】
したがって、本変形例においても、上記実施の形態と同様の作用により同様の効果を得ることが可能である。すなわち、状態遷移の際に、透過光量変化の不安定さ（バウンド現象の発生）を抑制しつつ液晶分子Ｍの応答速度を向上させることができ、液晶調光素子３１を適切に駆動することが可能となる。なお、本変形例においても実施の形態と同様に、液晶調光素子３１近傍の温度（温度情報Ｉｔｅｍ）に応じた駆動電圧Ｖの制御動作（温度制御動作）を行うようにしてもよい。
【００８５】
＜その他の変形例＞
以上、いくつかの実施の形態および変形例を挙げて本開示の技術を説明したが、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。
【００８６】
例えば、上記実施の形態等では、ＧＨ型の液晶を用いた液晶調光素子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を用いた液晶調光素子を用いるようにしてもよい。
【００８７】
また、上記実施の形態等では、液晶調光素子の駆動方法について具体的に説明したが、本技術はこれらの駆動方法には限られない。初期状態（一の調光状態）および目標状態（他の調光状態）における調光状態として、透光状態および遮光状態を例に挙げて説明したが、状態遷移の際の液晶調光素子３１の調光状態としては、これらには限られない。すなわち、本技術の駆動方法は、透過光量が互いに異なる一の調光状態から他の調光状態へと液晶調光素子３１の調光状態を状態遷移させる場合であれば、それらの調光状態にはよらずに適用することが可能である。また、上記実施の形態等では、駆動電圧Ｖをパルス幅変調（ＰＷＭ）を用いて供給しているが、これには限られず、例えば、駆動電圧Ｖを振幅変調（ＰＡＭ：Pulse Amplitude Modulation）等を用いて供給するようにしてもよい。つまり、駆動波形Ｗ（Ｖ）における振幅ΔＡを変化（変調）させることによって、駆動電圧Ｖの値を制御するようにしてもよい。更に、上記実施の形態等では、液晶調光素子３１における液晶分子Ｍの傾き角θが２段階に遷移する（初期状態と目標状態との間に１段階の中間状態を含んで傾き角θが段階的に遷移する）ように駆動電圧Ｖを制御しているが、これには限られない。すなわち、液晶分子Ｍの傾き角θが３段階以上に遷移する（初期状態と目標状態との間に２段階以上の中間状態を含んで傾き角θが段階的に遷移する）ように、駆動電圧Ｖを制御してもよい。
【００８８】
加えて、上記実施の形態等では、撮像装置の各構成要素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。例えば、上記実施の形態等では、撮像装置内（撮像光の光路上）にレンズ（レンズ群）が１つ設けられている場合を例に挙げて説明したが、これには限られない。すなわち、例えば、撮像光の光路上にレンズ（レンズ群）が複数設けられていてもよく、あるいは、そのようなレンズ（レンズ群）が撮像装置内に設けられていなくてもよい。
【００８９】
また、上記実施の形態等で説明した各信号処理（信号処理部）および駆動電圧の制御（光量制御部）はそれぞれ、ハードウェア（回路）で行われるようにしてもよいし、あるいはソフトウェア（プログラム）で行われるようにしてもよい。ソフトウェアで行われるようにした場合、そのソフトウェアは、各信号処理機能や駆動電圧の制御機能をコンピュータ（撮像装置内のマイクロコンピュータ等）により実行させるためのプログラム群で構成される。各プログラムは、例えば、専用のハードウェアに予め組み込まれて用いられてもよいし、汎用のパーソナルコンピュータなどにネットワークや記録媒体からインストールして用いられてもよい。
【００９０】
なお、本技術は以下のような構成を取ることも可能である。
（１）
入射する撮像光の透過光量を調整する液晶調光素子と、
前記液晶調光素子に対してその駆動電圧を供給する駆動部と、
前記駆動電圧を制御して前記液晶調光素子の調光状態の制御を行う制御部と
を備え、
前記制御部は、前記透過光量が互いに異なる一の調光状態から他の調光状態へと前記液晶調光素子の調光状態を状態遷移させる際に、この液晶調光素子における液晶分子の傾き角が複数段階に遷移するように、前記駆動電圧を制御する
液晶調光装置。
（２）
前記制御部は、前記一の調光状態としての初期状態と、前記他の調光状態としての目標状態との間に、１または複数段階の中間状態を含んで前記傾き角が段階的に遷移するように、前記駆動電圧を制御する
上記（１）に記載の液晶調光装置。
（３）
前記初期状態における前記傾き角をθｉ、前記中間状態における前記傾き角をθｍ、前記目標状態における前記傾き角をθｔとしたとき、
前記θｍの値は、前記θｉと前記θｔとの間の値である
上記（２）に記載の液晶調光装置。
（４）
前記θｍの値は、（｜θｔ−θｉ｜／２）と前記θｔとの間の値である
上記（３）に記載の液晶調光装置。
（５）
前記制御部は、前記中間状態の期間を、前記液晶調光素子近傍の温度に応じて変化させる
上記（２）ないし（４）のいずれかに記載の液晶調光装置。
（６）
前記制御部は、前記液晶調光素子近傍の温度が低くなるのに従って、前記中間状態の期間が相対的に長くなるように制御する
上記（５）に記載の液晶調光装置。
（７）
前記制御部は、前記液晶調光素子近傍の温度と前記中間状態の期間とを予め対応付けてなる温度制御テーブルを用いて、前記中間状態の期間を制御する
上記（５）または（６）に記載の液晶調光装置。
（８）
前記制御部は、前記初期状態における前記傾き角を前記液晶調光素子近傍の温度に応じて補正するための温度補正用電圧が、前記初期状態において前記駆動電圧に重畳されるように制御する
上記（２）ないし（７）のいずれかに記載の液晶調光装置。
（９）
前記制御部は、前記初期状態における前記傾き角が、前記液晶調光素子近傍の温度に依存せずに略一定となるように、前記温度補正用電圧の制御を行う
上記（８）に記載の液晶調光装置。
（１０）
前記制御部は、前記液晶調光素子近傍の温度が低くなるのに従って、前記温度補正用電圧が相対的に増加するように制御する
上記（９）に記載の液晶調光装置。
（１１）
前記液晶調光素子は、前記液晶分子を含有する液晶層を有し、
前記傾き角は、前記液晶層の層内方向を基準としたときの、前記液晶層の厚み方向への前記液晶分子の傾きを規定した角度である
上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載の液晶調光装置。
（１２）
前記制御部は、前記一の調光状態から前記他の調光状態への状態遷移のうち、前記傾き角が小さくなる状態遷移の場合に、前記傾き角が複数段階に遷移するように制御を行う
上記（１１）に記載の液晶調光装置。
（１３）
前記駆動部は、前記駆動電圧を、パルス幅変調（ＰＷＭ）を用いて供給する
上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の液晶調光装置。
（１４）
入射する撮像光の透過光量を調整する液晶調光素子と、
前記液晶調光素子から出射された撮像光に基づいて撮像信号を取得する撮像素子と、
前記液晶調光素子に対してその駆動電圧を供給する駆動部と、
前記駆動電圧を制御して前記液晶調光素子の調光状態の制御を行う制御部と
を備え、
前記制御部は、前記透過光量が互いに異なる一の調光状態から他の調光状態へと前記液晶調光素子の調光状態を状態遷移させる際に、この液晶調光素子における液晶分子の傾き角が複数段階に遷移するように、前記駆動電圧を制御する
撮像装置。
（１５）
入射する撮像光の透過光量を調整する液晶調光素子に対してその駆動電圧を供給して駆動する際に、
前記液晶調光素子における液晶分子の傾き角が複数段階に遷移するように前記駆動電圧を制御しつつ、前記透過光量が互いに異なる一の調光状態から他の調光状態へと前記液晶調光素子の調光状態を状態遷移させる
液晶調光素子の駆動方法。
【符号の説明】
【００９１】
１…撮像装置、２１…レンズ、２２…撮像素子、３…液晶調光装置、３１…液晶調光素子、３２…温度センサ、３３…光量制御部、３４…駆動部、４…信号処理部、４１…Ｓ／Ｈ・ＡＧＣ回路、４２…Ａ／Ｄ変換部、４３…画質改善処理部、Ｌin…入射光（撮像光）、Ｌout…出射光（撮像光）、Ｓin，Ｓout，Ｓ１…撮像信号、Ｖ，Ｖｉ，Ｖｍ，Ｖｔ…駆動電圧、Ｄ，Ｄｉ，Ｄｍ，Ｄｔ…デューティ比、Ｗ（Ｖ）…駆動波形、Δｔ…パルス幅、ΔＡ…振幅、Ｍ…分子（液晶分子）、θ，θｉ，θｍ，θｔ…傾き角、Ｉｔｅｍ…温度情報、Ｉｔｒａ…光透過率情報（光量情報）、ＬＴ…温度制御テーブル（ルックアップテーブル）、ΔＴｍ…中間状態期間。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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