[发明专利]光学元件、光学装置以及成像装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学元件、光学装置以及成像装置。

背景技术

相关申请的交叉参考

本发明包含与2006年4月5日在日本专利局提交的日本专利申请JP2006-103922相关的主题，该申请的全部内容被结合在此以作参考。

相关技术的描述

在过去已经提出了包含宾主液晶的液晶光学装置，其中二色性染料为宾。然而，在没有电压施加和具有电压施加的情况下难以充分增加透射光量的动态范围。

这依赖于当前二色性染料的光密度比(吸收模式下的吸光度/透射模式下的吸光度)不够高这一事实。特别是对于照相机应用，在透射模式下可能需要90％或更高的吸光度，也就是最大透射率。然而，由于如上所述二色性染料的光密度比不够高，所以最小透射率不可能被降低来满足最大透射率。换句话说，不可能提供作为光阑(调光器)的全部性能。相反，满足最小透射率不可能满足高达90％或高于90％的最大透射率，这是一个折衷关系。

由于宾主液晶不可能仅仅以这种方式增加动态范围，因此，已经提出了包括偏振光通过偏振器的方向例如与二色性染料的吸收轴平行的机械结构的调光器，其将偏振器插入光路以及从光路取出，以使能够获得必需的最小透射率和最大透射率(参考JP-A-11-326894(专利文件1))。

发明内容

然而，调光器对于减少尺寸和成本都是不利的，因为可能需要用于插入和取出偏振器的机械结构，并且调光器对于减少功率消耗也是不利的，因为由插入和取出偏振器的致动器比如电动机消耗了功率。

因此，期望提出一种光学元件，其起调光器的作用并且对于减少尺寸、成本和功率消耗是有利的，以及提出一种包括该光学元件的光学装置和成像装置。

根据本发明的一个实施例，提供一种光学元件，该光学元件包括：容器，其具有保持腔；偏振或导电并且透明的第一液体，其被填充在该保持腔中；液晶，其被填充在该保持腔中并且不与该第一液体相互混合；第一和第二电极，其向该第一液体施加电场；以及电压施加装置，用于在该第一电极和该第二电极之间施加电压，其中经受由该电压施加装置对该第一和第二电极的电压施加的位置的改变把该第一液体移入在该保持腔内的该液晶中，该液晶包含宾主液晶，该保持腔部分地具有光所通过的调整腔并且在剩余部分中具有贮藏(lay-by)腔，该调整腔和贮藏腔具有在光通过的方向上彼此面对的第一和第二端壁，该第一电极被设置在该调整腔和贮藏腔的该第一和第二端壁的一个端壁上，该第二电极被设置在该第一和第二端壁的另一个端壁上，以及该第二电极具有面向该调整腔的第一电极件和与该第一电极件分离并且面向该贮藏腔的第二电极件。

根据另一个实施例，提供一种包括两个光学元件的光学装置，每个光学元件具有：容器，其具有保持腔；偏振或导电并且透明的第一液体，其被填充在该保持腔中；液晶，其被填充在该保持腔中并且不与该第一液体相互混合；第一和第二电极，其向该第一液体施加电场；以及电压施加装置，用于在该第一电极和该第二电极之间施加电压，其中经受由该电压施加装置对该第一和第二电极的电压施加的位置的改变把该第一液体移入在该保持腔内的该液晶中，该液晶包含宾主液晶，该保持腔部分地具有光所通过的调整腔并且在剩余部分中具有贮藏腔，该调整腔和贮藏腔具有在光通过的方向上彼此面对的第一和第二端壁，该第一电极被设置在该调整腔和贮藏腔的该第一和第二端壁的一个端壁上，该第二电极被设置在该第一和第二端壁的另一个端壁上，该第二电极具有面向该调整腔的第一电极件和与该第一电极件分离并且面向该贮藏腔的第二电极件，液晶配向(alignment)膜覆盖该第一电极面向该调整腔的表面和该第一电极件面向该调整腔的表面，这两个光学元件在光通过的方向上具有该调整腔，该调整腔在相同方向上具有厚度，以及从光通过的方向来看，这两个光学元件的一个光学元件的该液晶配向膜的配向方向与这两个光学元件的另一个光学元件的该液晶配向膜的配向方向正交。