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公開番号2022084525
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-06-07
出願番号2021163848
出願日2021-10-05
発明の名称撮像機器
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人
主分類H04N 9/04 20060101AFI20220531BHJP(電気通信技術)
要約【課題】溶液型EC素子における電荷インバランスを電気的に検知して、消色不良の影響を抑制できる撮像機器を提供することを目的とする。
【解決手段】エレクトロクロミック素子を有する撮像機器であって、エレクトロクロミック素子は、溶媒と、該溶媒に溶解したアノード性酸化還元物質と、カソード性酸化還元物質と、を有する相補型のEC層を備え、該EC層の実質的な透過率変化が生じる電圧以下の電圧を上記第一の電極と第二の電極との間に印加した時に、該電極間に流れる電荷インバランス電流に基づいて、画像処理を行う。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
第一の電極と、第二の電極と、前記第一の電極と前記第二の電極との間に配置されているエレクトロクロミック層と、を有し、
前記エレクトロクロミック層は、溶媒と、前記溶媒に溶解したアノード性酸化還元物質と、カソード性酸化還元物質と、を有し、前記アノード性酸化還元物質と、カソード性酸化還元物質とのうち、少なくとも一方がエレクトロクロミック化合物であるエレクトロクロミック素子を有する撮像機器であって、
前記エレクトロクロミック層の実質的な透過率変化が生じる電圧以下の電圧を、前記第一の電極と、前記第二の電極との間に印加した時に、前記第一の電極と、前記第二の電極との間に流れる電流に基づいて、画像処理を行うことを特徴とする撮像機器。
続きを表示(約 900 文字)【請求項2】
前記画像処理が、色又は輝度に関するものであることを特徴とする請求項1に記載の撮像機器。
【請求項3】
前記画像処理が前記エレクトロクロミック素子の消色不良を補償するものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像機器。
【請求項4】
前記画像処理が前記エレクトロクロミック化合物の光吸収を補償するものであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の撮像機器。
【請求項5】
前記撮像機器は、前記電流に比例した量の前記エレクトロクロミック化合物の残存する光吸収を補償するものであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の撮像機器。
【請求項6】
前記撮像機器は、前記エレクトロクロミック素子の温度を検知する温度センサを有し、前記温度と前記電流とに基づいて、画像処理を行うことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の撮像機器。
【請求項7】
前記撮像機器は、前記エレクトロクロミック層の実質的な透過率変化が生じる電圧以下の交流電圧を、前記第一の電極と、前記第二の電極との間に印加した時に、前記第一の電極と、前記第二の電極との間に流れる電流から算出されるインピーダンスに基づいて、画像処理を行うことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の撮像機器。
【請求項8】
前記撮像機器は、少なくともRGBの三種類の色の光に対する信号を取得する撮像素子を有し、前記信号の比と前記電流とに基づいて、画像処理を行うことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の撮像機器。
【請求項9】
前記エレクトロクロミック化合物が低分子有機化合物であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の撮像機器。
【請求項10】
前記アノード性酸化還元物質がアノード性の前記エレクトロクロミック化合物であり、芳香族アミン誘導体であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の撮像機器。
(【請求項11】以降は省略されています)

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、エレクトロクロミック素子を用いた撮像機器に関する。
続きを表示(約 2,900 文字)【背景技術】
【0002】
撮像機器中の撮像素子に入射する光を低減するNDフィルタ等の光透過率低減素子の透過率を電気的に制御可能とした光透過率可変素子は、露出調整の自由度を広げ、透過率が固定された素子では不可能であった像表現を可能とする。光透過率可変素子として用いられる素子はいくつかの種類があるが、その中で有機エレクトロクロミック素子(以降、「エレクトロクロミック」を「EC」と記載する場合がある)は、高い着消色コントラストと高い最大透過率を両立することができるという特長を持つ。この有機EC素子には、電気化学的な酸化還元反応により、物質の光学特性(吸収波長、吸光度)が変化する特性を有する化合物、有機EC化合物が用いられている。有機EC化合物を撮像機器に用いる場合、時間の経過に伴う光学特性の変化による影響を抑制することが課題となる。具体的には、EC素子を消色状態とする電圧条件を与えても有機EC化合物の一部が着色状態のまま残存することで、消色条件におけるEC素子の色が変化する、或いは、透過率が低下する消色不良が、画像に与える影響を抑制することが課題である。この消色不良の原因として、EC層に含まれる有機EC化合物等の劣化等により電子の授受のバランスが崩れる「電荷インバランス」が挙げられる。
電荷インバランスによる消色不良の影響を抑制するためには、電荷インバランスの程度を検知することが必要である。この検知方法として第一に消色不良を光吸収で検知する光学的方法が挙げられる。しかし、この方法は基準となる光源や被写体を要するため実施できる条件が限定的である。これに対して効果的な電気的検知方法があれば、撮像機器内部で容易に用いることができるために望ましい。
特許文献1には、EC化合物が電極に固定化された固定型EC素子において、電圧測定により消色不良を検知して、逆電圧を印加することで消色不良を解消するEC素子が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特許6547415号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1の技術は、EC素子の消色不良の検知方法ではあるが、電荷インバランスによる消色不良の検知ではなく、残留電荷による消色不良の検出方法である。またこの方法は、固定型EC素子の特徴である残留電荷によって固定化電極間に発生する電圧を利用したものである。EC化合物が溶媒に溶解した、よりシンプルな構成を持つ溶液型EC素子において、電荷インバランスによる消色不良が生じた場合には、このような電極間の電圧は発生しないために、この方法を使用することは不可能であった。
上述の課題に鑑み、本発明は、溶液型EC素子における電荷インバランスを電気的に検知して、消色不良の影響を抑制できる撮像機器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】
【0005】
本発明は、第一の電極と、第二の電極と、前記第一の電極と前記第二の電極との間に配置されているエレクトロクロミック層と、を有し、
前記エレクトロクロミック層は、溶媒と、前記溶媒に溶解したアノード性酸化還元物質と、カソード性酸化還元物質と、を有し、前記アノード性酸化還元物質と、カソード性酸化還元物質とのうち、少なくとも一方がエレクトロクロミック化合物であるエレクトロクロミック素子を有する撮像機器であって、
前記エレクトロクロミック層の実質的な透過率変化が生じる電圧以下の電圧を、前記第一の電極と、前記第二の電極との間に印加した時に、前記第一の電極と、前記第二の電極との間に流れる電流に基づいて、画像処理を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、溶液型EC素子における電荷インバランスによる消色不良を電気的に検知可能な手法を用いることにより、電荷インバランスによる消色不良の影響を抑制した撮像機器が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0007】
本発明の撮像機器の一実施形態の概略構成を示す図である。
本発明に用いられるEC素子の一例の構成を模式的に示す断面図である。
電荷のバランス/インバランスの概念を説明する図である。
電荷インバランスにおける酸化体と還元体との反応と、電圧との関係を示す図である。
EC素子の電荷バランス状態と電荷インバランス状態の電圧印加時の定常電流の特性の一例を示す図である。
電荷インバランス状態のEC素子の吸光度変化-定常電流プロファイルの一例を示す図である。
耐久試験後のEC素子の色残りの吸光度スペクトルを示す図である。
ホワイトバランスゲイン変化と電荷インバランス電流との関係を示す図である。
EC素子の等価回路を示す図である。
ホワイトバランスゲイン変化と電荷移動抵抗との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
本発明の撮像機器は、溶液型のEC素子を有し、該EC素子の電極間に流れる電荷インバランス電流を検知し、該電流に基づいて画像処理を行うことを特徴とする。
以下、図面を参照しながら本発明の撮像機器の構成について、好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成、相対配置等は、特に記載がない限り、本発明の範囲を限定する趣旨のものではない。
【0009】
図1は、本発明の撮像機器の一実施形態の概略構成を示す図である。
図1において、撮像機器10は、EC素子11と、撮像素子12とを有する。EC素子11を透過した被写体光17は撮像素子12に入射して電気信号に変換され、制御部14においてその情報処理が行われ、色、強度などの画像情報に変換される。EC素子11は、撮像機器10の制御部14と連携してその機能を発揮する。また、撮像機器10は、必要に応じて、複数のレンズ13、絞り15を含む撮影光学系や、IRフィルタ(不図示)等を有していてよい。その場合、撮像機器10に入射された被写体光17は、複数のレンズ13、絞り15を含む撮影光学系を通り、EC素子11及びIRフィルタ(不図示)を通って撮像素子12に結像する。また、撮像機器10は必要に応じて、EC素子11の温度情報を取得する温度センサ16、記録装置(不図示)などを有していてよい。以下、図1に示した各構成要素について、具体的に説明していく。
【0010】
〔エレクトロクロミック素子〕
EC素子は、外部から光を取り込み、取り込んだ光をEC層の少なくとも一部を通過させることで、所定の波長領域において出射光の特性、典型的には光の強度を入射光に対して変化させるデバイスである。
(【0011】以降は省略されています)

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