JP2001059979A - Optical device, driving method therefor and image pickup device - Google Patents

Optical device, driving method therefor and image pickup device

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JP2001059979A
JP2001059979A JP2000174599A JP2000174599A JP2001059979A JP 2001059979 A JP2001059979 A JP 2001059979A JP 2000174599 A JP2000174599 A JP 2000174599A JP 2000174599 A JP2000174599 A JP 2000174599A JP 2001059979 A JP2001059979 A JP 2001059979A
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optical device
electrolytic solution
temperature
electrode
working electrode
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Toru Kihira
徹 紀平
Toru Uko
融 宇高
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Sony Corp
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Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain stable light shielding degree in an optical device which applies the deposition/melting phenomenon of a substance such as silver to dimming. SOLUTION: In the optical device, the temperature of an electrolyte (silver salt solution) 63 is detected with a temperature detector 53, this temperature information is transmitted to a control means 55, which controls output electric current of a driving power source 51 in accordance with the temperature information, whereby the quantity and thickness of a deposited material are adjusted. Further, this optical device is applied to the converging of light quantity to constitute an image pickup device such as a CCD camera 70.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、数字や文
字の表示又はX−Yマトリックス表示などを行うための
表示装置や、可視光域(波長:400〜700nm)に
おいて光透過率又は光反射率の制御が可能な光学フィル
タに適用して好適な光学装置及びその駆動方法、並びに
撮像装置(カメラシステム)に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display device for displaying numbers and characters or an XY matrix display, and a light transmittance or light reflection in a visible light region (wavelength: 400 to 700 nm). The present invention relates to an optical device suitable for being applied to an optical filter capable of controlling a rate, a driving method thereof, and an imaging device (camera system).

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、デジタル時計等の表示装置に
採用されているエレクトロクロミック表示素子(以下、
「ECD」と称する。)は、非発光型の表示装置であっ
て、電気化学的動作により調光素子として反射光や透過
光による表示を行うものであるために、長時間の観察に
よっても疲労感が少ないという利点を有するとともに、
駆動電圧が比較的に低く、消費電力が少ない等の利点を
有する。
2. Description of the Related Art Conventionally, an electrochromic display element (hereinafter, referred to as a digital clock) has been employed in a display device such as a digital timepiece.
Called "ECD". ) Is a non-luminous display device, which performs display using reflected light or transmitted light as a dimming element by an electrochemical operation, and therefore has the advantage of less fatigue even after long-time observation. Have
It has advantages such as relatively low driving voltage and low power consumption.

【0003】例えば、特開昭59−24879号公報に
開示されているように、液体型ECDとして可逆的に着
色/消色状態を形成する有機分子系のビオロゲン分子誘
導体をエレクトロクロミック材料(EC材料)に用いる
ものが知られいる。
For example, as disclosed in JP-A-59-24879, an organic viologen molecule derivative which reversibly forms a colored / decolored state as a liquid type ECD is prepared by using an electrochromic material (EC material). ) Are known.

【0004】しかしながら、ビオロゲン分子誘導体など
のECDは、応答速度や遮蔽度が不十分である点で問題
があった。しかも、光量調節デバイスとしては、可視光
領域(波長:400〜700nm)において光透過率を
制御できることが必要であるが、、上記のようなECD
材料では十分な特性が得られなかった。
[0004] However, ECDs such as viologen molecule derivatives have a problem in that the response speed and the degree of shielding are insufficient. In addition, the light amount adjusting device needs to be able to control the light transmittance in the visible light region (wavelength: 400 to 700 nm).
The material did not provide sufficient properties.

【0005】このような事情から、本発明者は先にEC
Dに替わり得る光学装置(電気化学的調光素子)とし
て、金属塩の析出/溶解を利用した調光素子に着目し、
光学装置の検討を行なった。その結果、応答速度や遮蔽
度において、EC材料より優れた特性を有する光学装置
を得ることができた。
[0005] Under such circumstances, the present inventor has previously described EC
As an optical device (electrochemical light control device) that can replace D, paying attention to a light control device using precipitation / dissolution of a metal salt,
An optical device was studied. As a result, an optical device having characteristics superior to those of the EC material in response speed and shielding degree could be obtained.

【0006】このような光学装置においては、種々の金
属塩を電解液に用いることが可能であるが、特に銀又は
銀を含む粒子の析出/溶解を用いた系が光学特性の点か
ら見て優れている。即ち、電解液用溶液を調製した際
に、その溶液が可視光域(波長:400〜700nm)
において吸収スペクトルを示さず、遮光時に可視光域に
おいてほぼ均等に遮蔽が可能な銀塩(銀錯体を含む。)
からの粒子の析出/溶解を生じさせるような可逆的なメ
ッキ、すなわち、RED(Reversible Electro-Deposit
ion)の材料として用いており、しかもこの銀塩は駆動制
御によっても析出/溶解の可逆性を有するものである。
In such an optical device, various metal salts can be used for the electrolytic solution. In particular, a system using precipitation / dissolution of silver or silver-containing particles is not suitable from the viewpoint of optical characteristics. Are better. That is, when an electrolytic solution is prepared, the solution is in the visible light range (wavelength: 400 to 700 nm).
No silver salt (including silver complex) which does not show an absorption spectrum and can be shielded almost uniformly in the visible light region when light is shielded.
Reversible plating that causes precipitation / dissolution of particles from the substrate, that is, RED (Reversible Electro-Deposit
This silver salt has reversibility of precipitation / dissolution even by drive control.

【0007】これに反し、銀塩溶液からの電析物の析出
に関して、従来から、メッキ浴にシアン系溶液が用いら
れているが、このシアン系溶液は、猛毒であるため、作
業環境の安全性や、その廃液を処理する問題等から、本
光学装置では、非シアン系の銀塩を用いるのが好まし
い。
On the other hand, with respect to the deposition of electrodeposits from a silver salt solution, a cyan-based solution has been conventionally used in a plating bath. However, since this cyan-based solution is highly toxic, the working environment is safe. It is preferable to use a non-cyanide-based silver salt in the present optical device in view of the properties and the problem of treating the waste liquid.

【0008】このような状況で、金属塩から金属を光学
装置の透明電極上に析出/溶解させる可逆的な系を用い
ることにより、すなわち、可逆的なメッキ材料であるR
ED材料を用いることにより、低消費電力で非発光型の
可視光域に好適な光学フィルタなどの光学装置を提供す
ることができる。
In such a situation, by using a reversible system for depositing / dissolving a metal from a metal salt on a transparent electrode of an optical device, that is, by using a reversible plating material R
By using the ED material, it is possible to provide an optical device such as an optical filter suitable for a non-light emitting visible light region with low power consumption.

【0009】図5に、この種の従来の電気化学調光素子
のセル構造を示す。
FIG. 5 shows a cell structure of a conventional electrochemical light control device of this type.

【0010】図5(A)及び図6に示すように、一対の
透明ガラス基板に24、25が一定の間隔を置いて表示
窓として配置されている。図5(A)に示すように、各
基板24、25の内面には、酸化インジウムに錫をドー
プして得れらたインジウム−錫酸化物(ITO:Indium
Tin Oxide)膜からなる作用電極22、23が対向して
設けられ、この対向する作用電極22、23間に金属塩
を溶存している電解液21が封入されている。26は、
基板24、25間の周縁部にスペーサを兼ねて設けられ
ている対極であり、これによって封入されている電解液
21は、基板24と25間に封止されている。
As shown in FIGS. 5A and 6, a pair of transparent glass substrates 24 and 25 are arranged as display windows at regular intervals. As shown in FIG. 5A, an indium-tin oxide (ITO) obtained by doping indium oxide with tin is provided on the inner surface of each of the substrates 24 and 25.
Working electrodes 22 and 23 made of a Tin Oxide) film are provided facing each other, and an electrolytic solution 21 in which a metal salt is dissolved is sealed between the working electrodes 22 and 23 facing each other. 26 is
This is a counter electrode provided also as a spacer at the peripheral portion between the substrates 24 and 25, and the electrolyte 21 sealed thereby is sealed between the substrates 24 and 25.

【0011】このような光学装置において、図5(B)
に示す如く、対極26を陽極とし、作用電極22、23
を陰極として、この間に所定時間だけ直流の駆動電圧を
印加すると、電解液に溶存している金属イオンは陰極に
おいて、下記(1)式 Mn++ne-→ M (1) (nは自然数) のような酸化還元反応が起こり、析出した金属を含む粒
子により陰極側の作用電極22、23が透明から遮光状
態に変化する。図5(B)は、この時の電気化学的作用
を示す概念図である。
In such an optical device, FIG.
As shown in the figure, the counter electrode 26 is used as an anode, and the working electrodes 22 and 23
When a DC driving voltage is applied for a predetermined time during this time, the metal ions dissolved in the electrolyte are converted into the following formula (1) by the following formula (1): M n + + ne → M (1) (n is a natural number) Such an oxidation-reduction reaction occurs, and the working electrodes 22 and 23 on the cathode side are changed from transparent to light-shielded by the particles containing the deposited metal. FIG. 5B is a conceptual diagram showing the electrochemical action at this time.

【0012】上記のことを具体的に電解液21に銀塩溶
液を用いた場合について説明すると、前記対極26に銀
板を使用し、銀塩溶液は、例えば、臭化銀をジメチルス
ルホキシド(DMSO)に溶解させたもので、図5
(B)に示す如く、対極26を陽極とし、作用電極2
2、23を陰極として、この間に所定時間だけ直流の駆
動電圧を印加すると、銀イオンは陰極において、下記
(2)式 Ag++e-→ Ag (2) のような酸化還元反応が起こり、析出したAg粒子によ
り陰極側の作用電極22、23が透明から遮光状態に変
化する。
The above-mentioned case will be specifically described in the case where a silver salt solution is used for the electrolyte 21. A silver plate is used for the counter electrode 26, and the silver salt solution is formed, for example, by adding silver bromide to dimethyl sulfoxide (DMSO). 5)
As shown in (B), the working electrode 2 is used as the counter electrode 26 as an anode.
The 2,23 as the cathode, a driving voltage of the DC predetermined time during which the silver ions at the cathode, the following equation (2) Ag + + e - occurs redox reaction such as → Ag (2), precipitation The working electrodes 22 and 23 on the cathode side are changed from transparent to light-shielded by the Ag particles.

【0013】このように、作用電極22、23上に金属
粒子を析出させることにより、表示窓からは、この析出
金属粒子による特定の反射色が観察される。この電析膜
によるフィルター作用、即ち、可視光の透過率(又は遮
光度)は電圧の大きさ、若しくはその印加時間とともに
変化し、従って、これらを制御することにより、セルを
透過率可変表示素子又は光学フィルターとして機能させ
ることができる。
As described above, by depositing metal particles on the working electrodes 22 and 23, a specific reflection color due to the deposited metal particles can be observed from the display window. The filtering effect of the electrodeposited film, that is, the transmittance (or degree of light blocking) of visible light changes with the magnitude of the voltage or the application time thereof. Alternatively, it can function as an optical filter.

【0014】一方、このセルが遮光状態の際には、対極
26と作用電極22、23との間に上述とは逆の方向に
直流電圧を印加すると、その上に金属粒子が析出してい
る作用電極22、23が、今度は陽極側となり、下記
(3)式 M → Mn++ne- (3) なる反応が起こって、作用電極22、23上に析出して
いた金属粒子が着色状態から透明状態に復元する。
On the other hand, when the cell is in a light-shielded state, when a DC voltage is applied between the counter electrode 26 and the working electrodes 22 and 23 in a direction opposite to that described above, metal particles are deposited thereon. The working electrodes 22 and 23 are now on the anode side, and a reaction represented by the following formula (3) M → M n + + ne (3) occurs, and the metal particles deposited on the working electrodes 22 and 23 change from the colored state. Restore to a transparent state.

【0015】このことをふたたび、電解液21に銀塩溶
液を用いた場合について説明すると、このセルが遮光状
態の際に、対極26と作用電極22、23との間に上述
とは逆の方向に直流電圧を印加すると、その上にAgを
主に含む粒子が析出している作用電極22、23が、今
度は陽極側となり、下記(4)式 Ag → Ag++e-(4) なる反応が起こって、作用電極22、23上に析出して
いたAgを主に含む粒子が電解液1中に溶解し、遮光状
態から透明状態に復元する。
The case where a silver salt solution is used as the electrolytic solution 21 will be described again. When the cell is in a light-shielded state, the direction opposite to the above is set between the counter electrode 26 and the working electrodes 22 and 23. When a DC voltage is applied to the working electrode 22 comprising mainly particles of Ag thereon is precipitated, in turn becomes the anode side, the following equation (4) Ag → Ag + + e - made (4) reaction Occurs, the particles mainly containing Ag deposited on the working electrodes 22 and 23 are dissolved in the electrolytic solution 1, and the transparent state is restored from the light-shielded state.

【0016】図7及び図8には、従来の別の電気化学的
調光素子を示す。
FIGS. 7 and 8 show another conventional electrochemical light control device.

【0017】この例では、図7の断面図に示すように、
セルを構成する一対の透明ガラス基板4、5の内面に、
各一対のITOの膜からなる作用電極2a、2b、2
c、2d、2e及び3a、3b、3c、3d、3eがそ
れぞれ互いに対向して設けられている。これらの外側の
作用電極2e及び3eの外周部には、例えば銀板のよう
な金属板からなる対極7a、7bが設けられている。基
板4、5は、スペーサー6により所定間隔に保持、封止
され、その間に電解液1が封入されている。
In this example, as shown in the sectional view of FIG.
On the inner surfaces of a pair of transparent glass substrates 4 and 5 constituting the cell,
Working electrodes 2a, 2b, 2 each comprising a pair of ITO films
c, 2d, 2e and 3a, 3b, 3c, 3d, 3e are provided to face each other. Counter electrodes 7a and 7b made of a metal plate such as a silver plate are provided on the outer peripheral portions of these outer working electrodes 2e and 3e. The substrates 4 and 5 are held and sealed at predetermined intervals by a spacer 6, and the electrolyte 1 is sealed between them.

【0018】図8の平面図に示すように、作用電極2a
〜2e、3a〜3e及び対極7a、7bは同心円のパタ
ーンに形成されている平面状の電極である。各電極2a
と3a、2bと3b、2cと3c、2dと3d、2eと
3e、7aと7bは、それぞれ、駆動電源8a、8b、
8c、8d、8e、8fにクロム細線等からなる配線9
a、9b、9c、9d、9e、9fにより接続されてい
る。
As shown in the plan view of FIG. 8, the working electrode 2a
2e, 3a to 3e and the counter electrodes 7a, 7b are planar electrodes formed in concentric patterns. Each electrode 2a
, 3a, 2b and 3b, 2c and 3c, 2d and 3d, 2e and 3e, 7a and 7b are driving power sources 8a and 8b, respectively.
8c, 8d, 8e and 8f are wirings 9 made of thin chrome wires or the like.
a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f.

【0019】この構成では、互いに対向する作用電極2
aと3a、2bと3b、2cと3c、2dと3d、2e
と3eにそれぞれ所定の電位(V1、V2、V3、V4、V
5とする。V6は対極7a、7bにおける基準電位。)を
与えることにより、陰極である各電極上に電解液1から
金属粒子を析出させ、遮光させることができる。この析
出膜によるフィルター作用、即ち、可視光の透過率(又
は、遮光の濃淡)は、電圧の大きさ又はその印加時間と
ともに変化する。
In this configuration, the working electrodes 2 opposed to each other
a and 3a, 2b and 3b, 2c and 3c, 2d and 3d, 2e
And 3e at predetermined potentials (V 1 , V 2 , V 3 , V 4 , V
Assume 5 . V 6 is a reference potential at the counter electrodes 7a and 7b. By applying (1), metal particles can be precipitated from the electrolytic solution 1 on each electrode serving as a cathode, and can be shielded from light. The filter action of this deposited film, that is, the transmittance of visible light (or shading of light shielding) changes with the magnitude of the voltage or the application time.

【0020】そこで、V1=V2=V3=V4=V5とすれ
ば、セルの全域にわたって一様に遮光することができ、
且つ、電圧又はその印加時間に応じて濃度の程度を一様
に変化させることができる。また、例えば|V1|>|
2|>|V3|>|V4|>|V5|とすれば、中心部か
ら周辺へ行くにしたがい遮光の度合いが小さくなる(換
言すれば、透過率が大きくなる。)。逆に、|V1|<
|V2|<|V3|<|V4|<|V5|とすれば、中心部
から周辺へ行くにしたがい透過率が小さくなる。この構
成は、テレビカメラ等のCCD(電荷結合素子:Charge
coupled device)用の光学(量)絞りとして有用であ
り、素子の小型化が図れるため、CCDの集積度の向上
に充分に対応できる。
Therefore, if V 1 = V 2 = V 3 = V 4 = V 5 , light can be shielded uniformly over the entire area of the cell.
In addition, the degree of concentration can be uniformly changed according to the voltage or the application time. For example, | V 1 |> |
If V 2 |> | V 3 |> | V 4 |> | V 5 |, the degree of light blocking decreases from the center to the periphery (in other words, the transmittance increases). Conversely, | V 1 | <
If | V 2 | <| V 3 | <| V 4 | <| V 5 |, the transmittance decreases from the center to the periphery. This configuration is based on a CCD (Charge Coupled Device: Charge
It is useful as an optical (quantity) stop for a coupled device, and can reduce the size of the element, so that it can sufficiently cope with an improvement in the integration degree of the CCD.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の電気化
学的光学装置では、動作温度によって金属の析出形態が
異なり、特に金属の析出速度は温度の影響を受けやす
い。即ち、温度が低いときよりも高いときの方が析出速
度が速く、同一電流密度では同一時間においても析出膜
の厚さは、温度の高いときの方が大きい。
In the above-mentioned conventional electrochemical optical device, the form of metal deposition differs depending on the operating temperature, and the rate of metal deposition is particularly susceptible to temperature. That is, the deposition rate is higher when the temperature is higher than when the temperature is lower, and the thickness of the deposited film is higher when the temperature is higher at the same current density and for the same time.

【0022】前記光学装置では、析出膜の厚さによって
遮光度を変化させるので、所望の遮光度を得るために
は、温度、電流密度、析出時間が影響する。析出時間を
同一にして比較をするならば、温度と電流密度によって
光学装置の遮光度が大きく影響を受け、不安定であるこ
とが問題であった。
In the above optical device, the degree of light shielding is changed depending on the thickness of the deposited film. Therefore, in order to obtain a desired degree of light shielding, temperature, current density and deposition time are affected. If the same deposition time is used for comparison, there is a problem that the light shielding degree of the optical device is greatly affected by the temperature and the current density, and the optical device is unstable.

【0023】このようなことから、従来の電気化学的光
学装置は、周囲温度の影響を受けて、得られる光学特性
が不安定となるという問題を有していた。
For this reason, the conventional electrochemical optical device has a problem that the obtained optical characteristics are unstable due to the influence of the ambient temperature.

【0024】一方、CCDカメラ等の撮像装置の光量調
整には、これまで機械的な光量絞りが用いられてきた。
しかしながら、CCDカメラの小型化が進むに従い、前
記の機械的な光量絞りでは、絞り領域が小さくなるにつ
れて、反対にそれを駆動させる周囲の機械構成が大がか
りとなり、システム全体としての小型化には限界があっ
た。また、CCDの小型化が進むにつれ、前記の機械的
な光量絞りでは光の回折の影響で像がぼやけるなど、種
々の問題が生じてきた。
On the other hand, a mechanical light amount aperture has been used for adjusting the light amount of an image pickup device such as a CCD camera.
However, as the size of the CCD camera becomes smaller, the mechanical aperture of the mechanical light aperture becomes smaller as the aperture area becomes smaller. was there. Further, as the size of the CCD has been reduced, various problems have arisen, such as an image being blurred by the effect of light diffraction in the mechanical light amount aperture.

【0025】本発明は上記事情を改善するためになされ
たものであって、その目的は、金属等の物質の析出/溶
解現象を調光に利用した電気化学的光学装置において、
安定した遮光度が得られる光学装置及びその駆動方法、
並びに上記光学装置を光量調節に適用することによっ
て、システムの小型化、像のぼやけ防止などを実現した
撮像装置を提供することにある。
The present invention has been made in order to improve the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an electrochemical optical device that utilizes a phenomenon of deposition / dissolution of a substance such as a metal for light control.
An optical device and a driving method thereof that provide a stable light blocking degree,
Another object of the present invention is to provide an image pickup apparatus which realizes downsizing of a system, prevention of blurring of an image, and the like by applying the optical device to light amount adjustment.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の光学
装置は、作用電極と、対極と、これらの電極に接して配
された電解液とからなり、電気化学的に調光を行なう光
学装置において、前記電解液の温度に応じて駆動電流値
を調整する制御手段を設けたことを特徴とする。
That is, an optical device of the present invention comprises a working electrode, a counter electrode, and an electrolytic solution disposed in contact with these electrodes, and performs an electrochemical dimming operation. Wherein a control means for adjusting a drive current value according to the temperature of the electrolytic solution is provided.

【0027】また、本発明の駆動方法は、上記光学装置
において、前記電解液の温度に応じて駆動電流値を調整
することを特徴とする。
The driving method according to the present invention is characterized in that, in the above optical device, a driving current value is adjusted according to a temperature of the electrolytic solution.

【0028】また、本発明の光学装置は、作用電極と、
対極と、これらの電極に接して配された電解液とからな
り、電気化学的に調光を行う光学装置において、前記電
解液の温度を調整する加熱冷却手段と、前記加熱冷却手
段を制御する制御手段とを設けたことを特徴とする。
Further, the optical device of the present invention comprises: a working electrode;
A heating / cooling unit that adjusts the temperature of the electrolytic solution and controls the heating / cooling unit in an optical device that includes a counter electrode and an electrolytic solution disposed in contact with these electrodes and performs electrochemical dimming. Control means is provided.

【0029】また、本発明の駆動方法は、上記光学装置
において、前記電解液の温度を所定の温度に調整して駆
動電流を通電して調光することを特徴とする。
Further, the driving method of the present invention is characterized in that, in the above optical device, the temperature of the electrolytic solution is adjusted to a predetermined temperature, and a driving current is supplied to adjust the light.

【0030】さらに、本発明の撮像装置は、上記光学装
置が、光路中に光量調節用として設けられていることを
特徴とする。
Further, the image pickup apparatus according to the present invention is characterized in that the optical device is provided in the optical path for adjusting the amount of light.

【0031】本発明の光学装置及び駆動方法によれば、
電気化学的に調光を行なう前記光学装置において、その
電解液の温度に応じて駆動電流値を調整するので、電解
液の温度によらず平均透過率、つまりは安定した遮光度
を得ることができる。
According to the optical device and the driving method of the present invention,
In the optical device that performs electrochemical dimming, the drive current value is adjusted according to the temperature of the electrolytic solution, so that the average transmittance, that is, a stable light blocking degree can be obtained regardless of the temperature of the electrolytic solution. it can.

【0032】また、本発明の光学装置及び駆動方法によ
れば、電気化学的に調光を行う前記光学装置において、
電解液を所定の温度に調整して駆動電流を通電するの
で、周囲の温度の影響をほとんど受けることなく、安定
した遮光度(平均透過率)を得ることができる。
Further, according to the optical device and the driving method of the present invention, in the optical device for performing dimming electrochemically,
Since the electrolytic solution is adjusted to a predetermined temperature and the drive current is applied, a stable light blocking degree (average transmittance) can be obtained with little influence from the surrounding temperature.

【0033】さらに、本発明の撮像装置によれば、それ
に取付けた前記光学装置が電解液への電界の印加によっ
て光量を調節できるため、これまでの機械的な光量絞り
と違って大がかりな機械構成を必要とせず、実質的に光
路の有効範囲の大きさまで小型化することができ、また
光量を印加電界の大きさで制御して回折を防止し、像の
ぼやけ等も効果的に防止することができる。
Further, according to the image pickup apparatus of the present invention, the optical device attached thereto can adjust the light amount by applying an electric field to the electrolytic solution. The size of the optical path can be reduced to the size of the effective range of the optical path without the need for light, and the amount of light is controlled by the magnitude of the applied electric field to prevent diffraction and effectively prevent blurring of images. Can be.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】本発明の光学装置は、前記電解液
の温度を検知するセンサーを備え、その温度情報が、前
記制御手段としての制御回路に入力されるような、構成
を有することが好ましい。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The optical device according to the present invention may include a sensor for detecting the temperature of the electrolytic solution, and the temperature information may be input to a control circuit as the control means. preferable.

【0035】本発明に用いる作用電極は、透明又は半透
明の電極であって、透過率で言えば、可視領域において
70%以上であることが望ましい。
The working electrode used in the present invention is a transparent or translucent electrode, and in terms of transmittance, desirably 70% or more in the visible region.

【0036】また、本発明に用いる電解液は、通常、銀
塩溶液が好ましい。さらに、既述した環境等への影響を
考慮すると、銀塩溶液であるとないとを問わず、非シア
ン系であることが望ましい。
The electrolyte used in the present invention is usually preferably a silver salt solution. Further, in consideration of the above-described effects on the environment and the like, it is preferable that the material be non-cyanide regardless of whether it is a silver salt solution.

【0037】以下、好ましい実施の形態に基づいて、本
発明をさらに具体的に説明する。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on preferred embodiments.

【0038】本発明の好ましい実施形態の光学装置は、
互いに対向して配された一対の透明又は半透明基板と、
これらの基板の対向面に対向するように配された少なく
とも一対の作用電極と、対極と、前記作用電極と対極に
接して配された電解液とを具備し、且つ電解液の温度検
知器と、この検知器からの温度情報に基づいて駆動電流
源の制御を行なう制御手段とを取付けたものである。
An optical device according to a preferred embodiment of the present invention comprises:
A pair of transparent or translucent substrates arranged opposite to each other,
At least one pair of working electrodes disposed so as to face the facing surfaces of these substrates, a counter electrode, comprising an electrolyte disposed in contact with the working electrode and the counter electrode, and a temperature detector for the electrolyte. And control means for controlling the drive current source based on the temperature information from the detector.

【0039】その一例として、図1Aに示すような光学
装置を挙げることができる(なお、参照電極の設置につ
いては説明を省く)。すなわち、図1Aに示す実施形態
の光学装置は、表示窓としてガラス基板60と61とが
スペーサ62を介して対向配置され、これらのガラス基
板60、61の内面に、ITOからなる作用電極54と
対極52がそれぞれ対向配置されている。そして、ガラ
ス基板60、61とスペーサ62との間には、電解液と
して銀塩溶液63が封入されている。
One example is an optical device as shown in FIG. 1A (the description of the installation of the reference electrode is omitted). That is, in the optical device of the embodiment shown in FIG. 1A, glass substrates 60 and 61 are arranged as display windows so as to face each other with a spacer 62 interposed therebetween, and an inner surface of these glass substrates 60 and 61 is provided with a working electrode 54 made of ITO. The counter electrodes 52 are arranged to face each other. A silver salt solution 63 is sealed between the glass substrates 60 and 61 and the spacer 62 as an electrolytic solution.

【0040】また、対極52と作用電極54との間に駆
動電源51が接続されている。駆動電源51は公知の電
源回路からなっていて、後記の如く電解液の温度に応じ
て制御されるものである。
A driving power source 51 is connected between the counter electrode 52 and the working electrode 54. The drive power supply 51 is composed of a known power supply circuit, and is controlled according to the temperature of the electrolyte as described later.

【0041】一方、駆動電源51と駆動電源51との間
には、制御手段(制御回路)55、温度検知器53、制
御手段(制御回路)55が接続され、温度検知器53の
プローブ53aの一端は、スペーサ62を貫通して銀塩
溶液63に接触している。
On the other hand, a control means (control circuit) 55, a temperature detector 53, and a control means (control circuit) 55 are connected between the drive power supply 51 and the drive power supply 51. One end is in contact with the silver salt solution 63 through the spacer 62.

【0042】上述した構成において、温度検知器53と
しては、電解液の温度情報を制御手段55に伝える機能
が要求され、一般には電解液の温度変化を電気信号の形
で制御手段55に伝達できるもの、たとえばサーミスタ
が好ましい。
In the above-described configuration, the temperature detector 53 is required to have a function of transmitting the temperature information of the electrolytic solution to the control means 55. In general, the temperature detector 53 can transmit the temperature change of the electrolytic solution to the control means 55 in the form of an electric signal. Those such as thermistors are preferred.

【0043】温度検知器53のプローブ53aの配置の
仕方としては、図示した如く、その先端が電解液に触れ
ている方が、より正確に液温を知る上で好ましいが、特
にこれに限定する必要はない。たとえば、プローブ53
aに耐食性等の問題がある場合は、電解液近傍の装置の
部位、たとえばスペーサ62の内部にプローブ53aの
先端を留めておいてもよい。このようにしても、実用
上、殆ど問題は起こらない。
As shown in the drawing, the probe 53a of the temperature detector 53 is preferably disposed in such a manner that the tip thereof is in contact with the electrolytic solution in order to more accurately know the temperature of the electrolytic solution. No need. For example, the probe 53
If a has a problem such as corrosion resistance, the tip of the probe 53a may be fixed to a portion of the device near the electrolytic solution, for example, inside the spacer 62. Even in this case, practically, almost no problem occurs.

【0044】また、プローブ53aの材料については、
一般に耐食性のよいステンレス(SUS304)で十分
である。しかし、特殊な、もしくは特別の事情で、より
高度の耐食性が要求される場合は、ステンレスに替え
て、より化学的に安定な材料、たとえば金や白金を用い
るとよい。あるいは、ステンレス材や他の金属材料の表
面に、これらの貴金属又はそれ以外の化学的安定性に富
む材料をコーティングしてもよい。
As for the material of the probe 53a,
Generally, stainless steel (SUS304) having good corrosion resistance is sufficient. However, when higher corrosion resistance is required under special or special circumstances, a more chemically stable material such as gold or platinum may be used instead of stainless steel. Alternatively, the surface of a stainless steel material or another metal material may be coated with these noble metals or other materials having high chemical stability.

【0045】上述した温度検知器53で検知した温度情
報は、制御手段55に伝達される。この制御手段55
は、この温度情報に基づいて、駆動電源51の出力電流
を調整するものであり、これによって作用電極54上に
電析する金属の量(或いは溶解する金属の量)を調整す
ることができる。このような目的に適う実用的な制御手
段55として、たとえばPID制御装置を挙げることが
できる。
The temperature information detected by the temperature detector 53 is transmitted to the control means 55. This control means 55
Is to adjust the output current of the drive power supply 51 based on this temperature information, whereby the amount of metal deposited on the working electrode 54 (or the amount of dissolved metal) can be adjusted. As a practical control means 55 suitable for such purpose, for example, a PID control device can be mentioned.

【0046】また、本発明の別の好ましい実施の形態
は、互いに対向して配された一対の透明又は半透明基板
と、これらの基板の対向面に対向するように配された少
なくとも一対の作用電極と、対極と、前記作用電極と対
極に接して配された電解液とを具備し、且つ電解液の温
度検知器と、この検知器からの温度情報に基づいて前記
電解液の温度の制御を行なう温度制御手段とを取付けた
ものである。
In another preferred embodiment of the present invention, a pair of transparent or translucent substrates arranged opposite to each other, and at least a pair of functional units arranged opposite to the opposing surfaces of these substrates are provided. An electrode, a counter electrode, and an electrolytic solution disposed in contact with the working electrode and the counter electrode, and a temperature detector for the electrolytic solution, and control of the temperature of the electrolytic solution based on temperature information from the detector. And temperature control means for performing the following.

【0047】その一例として、図1Bに示すような光学
装置を挙げることができる(なお、この例においても、
参照電極の設置については説明を省く)。光学セルの構
成、駆動電源51、温度検知器53及びプローブ53a
については、図1Aのものと同様である。図1Aと異な
るのは、温度検知器53からの温度情報に基づいて光学
セルの温度を変化させるためのサーモスタット等を設け
た例えば加熱−冷却切換え方式の加熱冷却手段59と、
これを制御するための温度制御手段57とを具備してい
ることである。
As an example, an optical device as shown in FIG. 1B can be cited.
The description of the installation of the reference electrode is omitted). Configuration of optical cell, drive power supply 51, temperature detector 53, and probe 53a
Is similar to that of FIG. 1A. 1A is different from FIG. 1A in that, for example, a heating / cooling switching type heating / cooling means 59 provided with a thermostat or the like for changing the temperature of the optical cell based on the temperature information from the temperature detector 53;
Temperature control means 57 for controlling this.

【0048】温度検知器53で検知した温度情報は、温
度制御手段57に伝達される。この温度制御手段57
は、この温度情報に基づいて、加熱冷却手段59を制御
し、光学セルを所定の温度に保つことが可能となる。こ
れによって、周囲の温度にほとんど影響されることな
く、作用電極54上に電析する金属の量(或いは溶解す
る金属の量)や厚さを調整することができる。
The temperature information detected by the temperature detector 53 is transmitted to the temperature control means 57. This temperature control means 57
Can control the heating / cooling means 59 based on this temperature information and maintain the optical cell at a predetermined temperature. This makes it possible to adjust the amount of metal deposited (or the amount of dissolved metal) and the thickness of the metal deposited on the working electrode 54 almost without being affected by the ambient temperature.

【0049】本発明の光学装置において作用電極54と
して用いられる透明電極の形成には、ITOや酸化錫が
使用される。インジウムと錫の構成元素比は任意である
が、In/Snで0〜9であることが好ましい。
For forming the transparent electrode used as the working electrode 54 in the optical device of the present invention, ITO or tin oxide is used. Although the constituent element ratio of indium and tin is arbitrary, it is preferable that In / Sn be 0 to 9.

【0050】上記の各種の透明電極の形成には、金属又
はその酸化物をターゲットとし、減圧又は常圧中で直流
電圧、交流電圧、若しくは直流電圧に交流電圧を印加し
てこの金属又はその酸化物の薄膜を成膜するスパッタリ
ング法、金属またはその酸化物を溶融させて蒸気化して
成膜する蒸着法、所望の金属を含むガスを気化させ、直
流電圧、交流電圧、若しくは直流電圧に交流電圧を印加
して化学的に活性化させ、被対象物に所望の金属を含む
膜を形成する化学的気相成長法(CVD)など、種々の
気相成膜法が好ましく用いられる。
The above-mentioned various transparent electrodes are formed by using a metal or an oxide thereof as a target and applying an AC voltage to a DC voltage, an AC voltage, or a DC voltage under reduced pressure or normal pressure to oxidize the metal or the oxide thereof. Sputtering method for forming a thin film of an object, vapor deposition method for melting and evaporating a metal or its oxide to form a film, vaporizing a gas containing a desired metal, and applying an AC voltage to a DC voltage, an AC voltage, or a DC voltage. Is applied to chemically activate and form a film containing a desired metal on an object, and various vapor deposition methods such as a chemical vapor deposition method (CVD) are preferably used.

【0051】前記スパッタリングで使用するターゲット
には、成膜成分元素を含む化合物の単結晶又は多結晶体
を使用する。ターゲット内の元素組成比によって、成膜
の組成が制御可能である。たとえばITOに酸化錫を混
入した多結晶体では、混入させる酸化錫の量を変えるこ
とによって、膜の組成を制御することができる。
As a target used in the sputtering, a single crystal or a polycrystal of a compound containing a film forming component element is used. The composition of the film can be controlled by the element composition ratio in the target. For example, in the case of a polycrystalline material in which tin oxide is mixed into ITO, the composition of the film can be controlled by changing the amount of tin oxide to be mixed.

【0052】また前記ターゲットは、膜の抵抗値を低減
させる等の理由により、フッ素やアンチモンといった異
種元素を若干量混入させたものを使用してもよい。
For the purpose of reducing the resistance value of the film, the target may be a material in which different elements such as fluorine and antimony are mixed in a small amount.

【0053】スパッタリング法による成膜時には、反応
槽内の温度は適切に調整する。成膜時の膜の結晶性と非
晶質性との臨界温度は、膜内のIn/Sn比にも依存す
るため、その温度は、所望のIn/Sn比に応じた適切
な温度に調整するのが望ましい。
At the time of film formation by sputtering, the temperature in the reaction tank is appropriately adjusted. Since the critical temperature between the crystallinity and the amorphousness of the film at the time of film formation also depends on the In / Sn ratio in the film, the temperature is adjusted to an appropriate temperature according to a desired In / Sn ratio. It is desirable to do.

【0054】スパッタリング法は、反応槽内をいったん
脱気し、不活性ガスとして主にアルゴンを槽内に導入し
ながら行なうのがよい。成膜する膜のシート抵抗値など
の諸物性値の仕様により、必要に応じて若干量の酸素を
混入させてもよい。
The sputtering method is preferably performed by degassing the inside of the reaction tank once and introducing mainly argon as an inert gas into the tank. Depending on the specifications of various physical properties such as the sheet resistance of the film to be formed, a slight amount of oxygen may be mixed as needed.

【0055】また、透明電極を化学的又は物理的に修飾
すれば、透明電極への電析物の析出電位を下げ、電析物
の析出を容易とし、透明電極や溶液自身が電気的に受け
る損傷を軽減させることができる。
Further, if the transparent electrode is chemically or physically modified, the deposition potential of the electrodeposit on the transparent electrode is lowered, the deposition of the electrodeposit is facilitated, and the transparent electrode or the solution itself is electrically received. Damage can be reduced.

【0056】この場合の化学的修飾法として、錫溶液及
びパラジウム溶液の二液処理法によるパラジウム等によ
って透明電極の表面処理(化学めっき)を行なうのが好
ましい。即ち、パラジウムによる透明電極の表面活性化
処理として、透明導電膜の単独基板上にパラジウム核を
析出させることによりITO電極表面上の活性を高め
る。
As a chemical modification method in this case, it is preferable to perform a surface treatment (chemical plating) of the transparent electrode with palladium or the like by a two-liquid treatment method of a tin solution and a palladium solution. That is, as a surface activation treatment of the transparent electrode with palladium, the activity on the surface of the ITO electrode is increased by depositing palladium nuclei on a single substrate of the transparent conductive film.

【0057】この場合、錫溶液としては、塩化錫(Sn
Cl2)0.10〜1.0gを濃度0.010〜0.1
0%で、1lのHClに溶解させたもの、パラジウム溶
液としては、塩化パラジウム(PdCl2)0.10〜
1.0gを濃度0.010〜0.10%で、1lのHC
lに溶解させたものが使用可能である。
In this case, as the tin solution, tin chloride (Sn
Cl 2 ) 0.10 to 1.0 g in a concentration of 0.010 to 0.1
Palladium chloride (PdCl 2 ) 0.10 to 0% dissolved in 1 liter of HCl.
1.0 g of a concentration of 0.010 to 0.10% and 1 liter of HC
1 can be used.

【0058】また、物理的修飾法としては、電析物に含
まれる金属より貴な金属等を透明電極上へ蒸着する方法
が採用可能である。
Further, as a physical modification method, a method of depositing a metal or the like which is nobler than the metal contained in the electrodeposit on the transparent electrode can be adopted.

【0059】次に、対極52としては、電析物に含まれ
る金属とは異種の金属で構成し、その上に電析金属を析
出溶解させることもできる。例えば、銀塩を含む電解液
を使用した場合には、白金、金、パラジウムのような銀
よりもイオン化傾向の小さい金属で構成し、その上に銀
を含む電析物を電析させることが可能である。
Next, the counter electrode 52 is made of a metal different from the metal contained in the deposit, and the deposited metal can be deposited and dissolved thereon. For example, when an electrolyte containing a silver salt is used, platinum, gold, and a metal having a smaller ionization tendency than silver, such as palladium, may be used to deposit an electrodeposit containing silver thereon. It is possible.

【0060】また、対極52を積層構造にし、第1層を
白金、パラジウムまたは金で構成し、その表面上に銀を
含む電析物を析出させれば、電極の電位を安定化させる
ことが可能となる。
If the counter electrode 52 has a laminated structure, the first layer is made of platinum, palladium or gold, and an electrodeposit containing silver is deposited on the surface thereof, the potential of the electrode can be stabilized. It becomes possible.

【0061】すなわち、対極52の最表面に、銀よりも
貴な電位を示し、且つ銀の析出/溶解反応を円滑に進行
させる金属又は金属酸化物を用いれば、安定でしかも駆
動時の対極の分極(分極電位)を小さく抑えることが可
能であり、消費電力の低減のみならず副反応の抑制も実
現できる。
In other words, if a metal or metal oxide which shows a nobleer potential than silver and smoothly promotes the precipitation / dissolution reaction of silver is used on the outermost surface of the counter electrode 52, the counter electrode 52 is stable and can be used at the time of driving. Polarization (polarization potential) can be suppressed to a small value, and not only reduction in power consumption but also suppression of side reactions can be realized.

【0062】ただし、白金やパラジウムなどの白金族金
属や金の薄膜は、ガラスなどの絶縁基板に対して密着性
が低い。したがって、上記の金属をガラスなどの絶縁基
板上に形成させる場合には、白金もしくはパラジウム又
は金を含む層を第1層とし、これと絶縁基板との間に、
良導体で且つ膜付きの良いチタン、クロム、タングステ
ンなどの金属やITO、酸化錫などの金属酸化物を第2
層として介在させるのがよい。
However, a platinum group metal such as platinum or palladium or a thin film of gold has low adhesion to an insulating substrate such as glass. Therefore, when the above metal is formed on an insulating substrate such as glass, a layer containing platinum, palladium, or gold is used as the first layer, and between the first layer and the insulating substrate,
Metals such as titanium, chromium, and tungsten, and metal oxides such as ITO and tin oxide that are good conductors and have good film
It is good to interpose as a layer.

【0063】即ち、工程としては、絶縁基板上に第2層
を形成してから、第1層を形成すればよい。この場合、
条件によっては第2層が電解液に対して化学的に不安定
になったり、電解液との間で副反応をおこす場合もある
ので、第2層が電解液と直接接しないように第2層を覆
い尽くす構造とするのが望ましい。
That is, as a process, the first layer may be formed after forming the second layer on the insulating substrate. in this case,
Depending on the conditions, the second layer may become chemically unstable with respect to the electrolytic solution or may cause a side reaction with the electrolytic solution. It is desirable to have a structure that covers the layer.

【0064】前記第1層または第2層は、蒸着法、スパ
ッタリング法等の気相成膜法やめっき法によって形成す
ることができる。
The first or second layer can be formed by a vapor deposition method such as a vapor deposition method or a sputtering method, or a plating method.

【0065】即ち、第1層または第2層の金属または金
属酸化物は、金属または金属酸化物を減圧中で気化させ
て所定の表面に成膜させる蒸着法や、金属または金属酸
化物をターゲットとして減圧又は常圧中で、直流電圧、
交流電圧若しくは交流電圧に直流電圧を加えて印加する
ことによって、所定の表面に所望の金属または金属酸化
物を成膜させるスパッタリング法等が好ましく用いられ
る。前記の蒸着法には高真空中で抵抗加熱によって金属
または金属酸化物を気化させる方法や、ターゲット金属
または金属酸化物に電子線照射を施すことによって蒸気
化させる方法(EB)蒸着などがあり、いずれの手法に
よっても本発明の効果に変わりはない。
That is, the metal or metal oxide of the first layer or the second layer is formed by vapor deposition of the metal or metal oxide under reduced pressure to form a film on a predetermined surface, or by using a metal or metal oxide as a target. As under reduced pressure or normal pressure, DC voltage,
A sputtering method or the like in which a desired metal or metal oxide is formed on a predetermined surface by applying an AC voltage or a DC voltage to an AC voltage and applying the applied voltage is preferably used. The vapor deposition method includes a method of vaporizing a metal or metal oxide by resistance heating in a high vacuum, a method of vaporizing the target metal or metal oxide by irradiating an electron beam (EB), and the like. Either technique does not change the effect of the present invention.

【0066】なお、二酸化珪素等の絶縁基板上に白金や
パラジウム、金等を成膜する場合には、両者間の密着性
が良好なので、第2層の介在は任意とすることができ
る。
When platinum, palladium, gold or the like is formed on an insulating substrate made of silicon dioxide or the like, the second layer can be arbitrarily inserted because the adhesion between the two is good.

【0067】また、白金、パラジウム、金などの金属層
の形成は上記気相成膜法以外の方法でも可能である。た
とえば、これらの金属を予め所定の形状に成形加工し、
この成形物を基板表面の対応する凹部に埋め込むか又は
嵌合するようにしてもよい。このような方法には、適宜
接着材を用いて成形物を凹部に固定することができるの
で、基板上に配置し易いという利点もある。
The formation of a metal layer of platinum, palladium, gold, or the like can be performed by a method other than the vapor deposition method. For example, these metals are formed into a predetermined shape in advance,
This molded product may be embedded or fitted in a corresponding recess on the substrate surface. Such a method also has an advantage that the molded product can be fixed to the concave portion using an adhesive as appropriate, so that it can be easily arranged on the substrate.

【0068】しかしながら、図9に示すように電極52
の隅は形状的に鋭利な角を有する場合が多くなるので、
そこに電界集中が生じ、そのために対極52上に不活性
な粒子状の電析物Aが析出し易い。この不活性な粒子A
は電解液63中に浮遊するので、光学装置の透明度を低
下させたり、電極間を短絡させたりすることが起こりう
る。
However, as shown in FIG.
Since the corner of the shape often has a sharp corner in shape,
An electric field concentration occurs there, and therefore, an inert particulate electrodeposit A is easily deposited on the counter electrode 52. This inert particle A
Floating in the electrolytic solution 63, the transparency of the optical device may be reduced, or the electrodes may be short-circuited.

【0069】したがって、金属層の形成には、通常、気
相成膜法が用いられる。気相成膜法では、電極全体を薄
膜状に形成できるため、その端縁部に鋭利なエッジ
(角)が生じにくい。
Therefore, a vapor phase film forming method is usually used for forming the metal layer. In the vapor deposition method, the entire electrode can be formed in a thin film shape, so that a sharp edge (corner) hardly occurs at the edge.

【0070】白金やパラジウム、金は銀より貴な金属で
あるため、浸漬したときに生じる自然電位は、銀に対し
て高い電位を示す。例えば25℃の水溶液中における標
準電極電位は、白金の場合1.188Vvs.NHEで
あり、パラジウムは0.915Vvs.NHE、金は
1.50Vvs.NHEである。銀の標準電極電位は
0.7991Vvs.NHEであるので(いずれも化学
便覧参照)、銀に対して白金は0.389Vだけ貴な電
位を示し、パラジウムは0.116Vだけ貴な電位を示
し、金は0.7Vだけ貴な電位を示す。また、ジメチル
スルホキシド(DMSO)/アセトニトリル(AN)=
55/45混合比の非水溶媒においても、銀に対する白
金、パラジウム若しくは金の相対電位は、それぞれ水溶
液中における電位に近い貴な電位を示すことが確認でき
る。
Since platinum, palladium, and gold are metals nobler than silver, the natural potential generated when immersed is higher than silver. For example, the standard electrode potential in an aqueous solution at 25 ° C. is 1.188 V vs. platinum. NHE, palladium at 0.915 V vs. NHE, gold is 1.50 V vs. NHE. The standard electrode potential of silver is 0.7991 Vvs. Since it is NHE (all refer to the Chemical Handbook), platinum has a noble potential of 0.389 V with respect to silver, palladium has a noble potential of 0.116 V, and gold has a noble potential of 0.7 V. Show. Also, dimethyl sulfoxide (DMSO) / acetonitrile (AN) =
Even in a non-aqueous solvent having a mixing ratio of 55/45, it can be confirmed that the relative potential of platinum, palladium or gold with respect to silver shows a noble potential close to the potential in an aqueous solution.

【0071】対極52として、これらの金属をそのまま
使用しても光学装置の性能を発揮させる上で全く支障は
ないが、光学装置駆動時の対極の分極値をより低くする
ためには、上記金属上に予めより卑なる異種金属元素の
層を形成させておくのがよい。例えば、銀塩溶液を使用
する場合に、白金若しくはパラジウム又は金上に、銀を
含む層を形成させておけば、この電極を上記溶液に浸漬
したときに示す電位は銀とほぼ同じとすることができ、
電析物の析出/溶解反応に可逆性の優れた対極52を得
ることができる。
Even if these metals are used as the counter electrode 52 as they are, there is no problem in exhibiting the performance of the optical device at all. However, in order to lower the polarization value of the counter electrode when the optical device is driven, it is necessary to use the above metal. It is preferable to previously form a layer of a more dissimilar metal element thereon. For example, when a silver salt solution is used, if a layer containing silver is formed on platinum, palladium, or gold, the potential shown when this electrode is immersed in the solution should be approximately the same as silver. Can be
The counter electrode 52 having excellent reversibility in the deposition / dissolution reaction of the electrodeposit can be obtained.

【0072】前記の異種金属元素の層は、既述した気相
成膜法や電解メッキによって形成することができ、いず
れの方法によっても対極としての特性には変わりはな
い。
The layer of the different metal element can be formed by the vapor deposition method or electrolytic plating described above, and the characteristics as the counter electrode are not changed by either method.

【0073】また、対極52は導電性粒子を含む混合物
層で構成することも可能である。この導電性粒子は少な
くとも1種の炭素材料からなること、そしてこの導電性
粒子を結着するためのバインダーは天然ゴム系、セルロ
ース系、フェノール系、ウレタン系及びエポキシ系から
なる群より選ばれた少なくとも1種の樹脂材料で構成さ
れていることが好ましい。
Further, the counter electrode 52 can be constituted by a mixture layer containing conductive particles. The conductive particles are made of at least one carbon material, and a binder for binding the conductive particles is selected from the group consisting of natural rubber, cellulose, phenol, urethane, and epoxy. It is preferable to be made of at least one kind of resin material.

【0074】前記導電性粒子に用いる炭素材料として
は、グラファイト(黒鉛)、易黒鉛化炭素(ソフトカー
ボン)、難黒鉛化炭素(ハードカーボン)、カーボンブ
ラック、活性炭等がある。
Examples of the carbon material used for the conductive particles include graphite (graphite), graphitizable carbon (soft carbon), non-graphitizable carbon (hard carbon), carbon black, and activated carbon.

【0075】なお、易黒鉛化炭素とは、2800〜30
00℃程度で熱処理された時に黒鉛化する炭素材料であ
り、難黒鉛化炭素とは、3000℃程度で熱処理されて
も黒鉛化しない炭素材料である。
The graphitizable carbon is 2800-30.
A non-graphitizable carbon is a carbon material that does not graphitize even when heat-treated at about 3000 ° C.

【0076】易黒鉛化炭素は、例えば、石炭やピッチ
を、窒素気流中、昇温速度毎分1〜20℃、到達温度9
00〜1300℃、到達温度での保持時間0〜5時間程
度の条件で焼成することにより生成される。ピッチは、
コールタール、エチレンボトム油、原油等の高温熱分解
で得られるタール類、アスファルト等により蒸留(真空
蒸留、常圧蒸留、スチーム蒸留等)、熱重縮合、抽出、
化学重縮合等の操作により得られるもの、或いは、木材
乾留時に生成するピッチ等である。
The graphitizable carbon can be obtained, for example, by depositing coal or pitch in a nitrogen stream at a rate of 1 to 20 ° C./min.
It is produced by baking under the conditions of about 0 to 1300 ° C and a holding time at the ultimate temperature of about 0 to 5 hours. The pitch is
Distillation (vacuum distillation, atmospheric distillation, steam distillation, etc.) by tars, asphalt, etc. obtained by high-temperature pyrolysis of coal tar, ethylene bottom oil, crude oil, etc., thermal polycondensation, extraction,
Examples thereof include those obtained by an operation such as chemical polycondensation, and pitches or the like generated during wood carbonization.

【0077】また、この易黒鉛化炭素は、たとえばポリ
塩化ビニル樹脂、ポリビニルアセテート、ポリビニルブ
チラート、3,5−ジメチルフェノール樹脂等の高分子
化合物原料を、窒素気流中、300〜700℃で炭化し
た後、上記と同じ条件で焼成しても生成される。
The graphitizable carbon can be obtained by carbonizing a high molecular compound material such as polyvinyl chloride resin, polyvinyl acetate, polyvinyl butyrate, and 3,5-dimethylphenol resin in a nitrogen stream at 300 to 700 ° C. After that, it is also produced by firing under the same conditions as above.

【0078】更に、この易黒鉛化炭素は、ナフタレン、
フェナントレン、アントラセン、トリフェニレン、ピレ
ン、ペリレン、ペンタフェン、ペンタセン等の縮合多環
炭化水素化合物及びその誘導体(例えば、それらのカル
ボン酸、カルボン酸無水物、カルボン酸イミド等)、更
に、上記各化合物の混合物、アセナフチレン、インドー
ル、イソインドール、キノリン、イソキノリン、キノキ
サリン、フタラジン、カルバゾール、アクリジン、フェ
ナジン、フェナントリジン等の縮合複素環化合物及びそ
の誘導体を、上述と同様に炭化及び焼成しても生成され
る。
Further, the graphitizable carbon is naphthalene,
Condensed polycyclic hydrocarbon compounds such as phenanthrene, anthracene, triphenylene, pyrene, perylene, pentaphen, and pentacene and derivatives thereof (for example, carboxylic acids, carboxylic anhydrides, carboxylic imides, etc.), and mixtures of the above compounds And condensed heterocyclic compounds such as acenaphthylene, indole, isoindole, quinoline, isoquinoline, quinoxaline, phthalazine, carbazole, acridine, phenazine, phenanthridine, and derivatives thereof, as described above, even when carbonized and calcined.

【0079】一方、難黒鉛化炭素は、例えば、フルフリ
ルアルコール又はフルフラールのホモポリマーやコポリ
マーよりなるフラン樹脂を、易黒鉛化炭素の場合と同様
の条件で炭化及び焼成して生成される。
On the other hand, non-graphitizable carbon is produced by, for example, carbonizing and calcining a furan resin made of a homopolymer or copolymer of furfuryl alcohol or furfural under the same conditions as in the case of graphitizable carbon.

【0080】この難黒鉛化炭素は、特定のH/C原子比
(例えば、0.6〜0.8)を有する石油ピッチに、酸
素を含む官能基を導入(いわゆる酸素架橋)した有機材
料からも生成される。例えば、難黒鉛化炭素材料は、H
/C原子比が0.6〜0.8のフェノール樹脂、アクリ
ル樹脂、ハロゲン化ビニル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリ
アミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、共役系樹脂、セル
ロース及びその誘導体等の有機高分子系化合物や、ナフ
タレン、フェナントレン、アントラセン、トリフェニレ
ン、ピレン、ペリレン、ペンタフェン、ペンタセン等の
縮合多環炭化水素化合物及びその誘導体(例えば、それ
らのカルボン酸、カルボン酸無水物、カルボン酸イミド
等)、更に、上記各化合物の混合物を主成分とする各種
ピッチ、アセナフチレン、インドール、イソインドー
ル、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、フタラジ
ン、カルバゾール、アクリジン、フェナジン、フェナン
トリジン等の縮合複素環化合物及びその誘導体を、上述
と同様の条件で炭化及び焼成して生成される。
This non-graphitizable carbon is obtained from an organic material in which a functional group containing oxygen is introduced into a petroleum pitch having a specific H / C atomic ratio (for example, 0.6 to 0.8) (so-called oxygen crosslinking). Is also generated. For example, a non-graphitizable carbon material is H
Organic polymer compounds such as phenolic resin, acrylic resin, vinyl halide resin, polyimide resin, polyamide imide resin, polyamide resin, conjugated resin, cellulose and derivatives thereof having a / C atomic ratio of 0.6 to 0.8; , Naphthalene, phenanthrene, anthracene, triphenylene, pyrene, perylene, pentaphene, pentacene, and other condensed polycyclic hydrocarbon compounds and derivatives thereof (for example, carboxylic acids, carboxylic anhydrides, carboxylic imides, and the like); Various pitches based on a mixture of compounds, acenaphthylene, indole, isoindole, quinoline, isoquinoline, quinoxaline, phthalazine, carbazole, acridine, phenazine, phenazine, fused heterocyclic compounds and derivatives thereof, similar to the above Carbonized under conditions Is generated by fine fired.

【0081】なお、以上に説明した易黒鉛化炭素及び難
黒鉛化炭素は前記出発原料又は前駆体にリン化合物を添
加した後、前記と同様の炭化及び焼成を行っても生成す
ることができる。
The graphitizable carbon and the non-graphitizable carbon described above can also be produced by adding a phosphorus compound to the starting material or precursor and then performing the same carbonization and firing as described above.

【0082】また、対極52の形成に用いる導電性粒子
をグラファイトで構成する場合、天然黒鉛以外にも、例
えば、易黒鉛化炭素を前駆体として、これを2000℃
以上の高温で熱処理して得られる人造黒鉛を用いること
ができる。
When the conductive particles used for forming the counter electrode 52 are made of graphite, for example, a graphitizable carbon may be used as a precursor in addition to natural graphite at 2000 ° C.
Artificial graphite obtained by heat treatment at the above high temperature can be used.

【0083】下表に、グラファイト、ソフトカーボン、
ハードカーボン及び活性炭の特性を下記表に比較して示
す。
In the table below, graphite, soft carbon,
The properties of hard carbon and activated carbon are shown in the following table in comparison.

【表1】 [Table 1]

【0084】対極52の形成に際し、上述した導電性粒
子と混合して用いるバインダーは、電解液に耐性を有す
るものであればよく、例えば、天然ゴム系、セルロース
系、フェノール系、ウレタン系又はエポキシ系の樹脂を
用いることができる。このバインダーと導電性粒子の混
合比は、重量比で、約80:20〜約99:1の範囲で
あるのが好ましく、約90:10〜約99:1の範囲で
あるのがより好ましい。この混合比が80:20より少
ないと、得られる膜の強度が弱くなり過ぎるおそれがあ
り、一方、混合比が99:1より多いと、相対的に導電
性粒子が少なくなり過ぎて、必要な導電性が得られなく
なるおそれがある。
In forming the counter electrode 52, the binder used by mixing with the above-described conductive particles may be one having resistance to an electrolytic solution. For example, a natural rubber-based, cellulose-based, phenol-based, urethane-based or epoxy-based binder may be used. A system resin can be used. The mixing ratio of the binder to the conductive particles is preferably in the range of about 80:20 to about 99: 1 by weight, and more preferably in the range of about 90:10 to about 99: 1. If the mixing ratio is less than 80:20, the strength of the resulting film may be too weak. On the other hand, if the mixing ratio is more than 99: 1, the conductive particles may be relatively small and may be required. Conductivity may not be obtained.

【0085】対極52は、炭素材料を主とする導電性粒
子と前記バインダーとからなっているのがよいが、対極
52の一部がこれらの混合物で形成されていてもよい。
The counter electrode 52 is preferably composed of conductive particles mainly composed of a carbon material and the binder, but a part of the counter electrode 52 may be formed of a mixture thereof.

【0086】前記導電性粒子とバインダーの混合物を構
成する導電性粒子には、少なくとも1種の炭素材料が含
まれていることが好ましいが、他の成分、たとえば銀、
銅、ニッケルなどの金属又はその合金、あるいは化合物
が、夫々単独、或いは、混合状態で含まれていてよい。
特に、電解液に銀塩溶液を用いる場合、特に銀粒子は、
対極52の電位を安定させる効果を有するために、好ま
しい。
It is preferable that the conductive particles constituting the mixture of the conductive particles and the binder contain at least one carbon material, but other components such as silver,
Metals such as copper and nickel or alloys or compounds thereof may be contained alone or in a mixed state.
In particular, when a silver salt solution is used for the electrolyte, silver particles in particular,
This is preferable because it has the effect of stabilizing the potential of the counter electrode 52.

【0087】前記のように、導電性粒子をバインダーに
含有させたもので対極52を構成すると、コストの低減
をはじめ、透過率の向上、電極間の短絡防止を実現する
ことができる。しかし、光学装置の駆動電圧に起因する
と考えられるが、導電性粒子をバインダーに含有させた
対極の構成では、駆動中に電解液中の金属が対極54内
に取り込まれて前記金属の浸漬電位と異なる電位を示し
たり、対極52が化学的に不安定になる(電解液に溶存
する金属が析出し、対極54の組成が変わる)ために、
駆動制御が困難になることがある。
As described above, when the counter electrode 52 is made of a material in which conductive particles are contained in a binder, it is possible to realize a reduction in cost, an improvement in transmittance, and prevention of a short circuit between electrodes. However, it is thought to be caused by the drive voltage of the optical device.In the configuration of the counter electrode in which the conductive particles are contained in the binder, the metal in the electrolytic solution is taken into the counter electrode 54 during driving, and the immersion potential of the metal is reduced. In order to show a different electric potential or to make the counter electrode 52 chemically unstable (metal dissolved in the electrolytic solution precipitates and the composition of the counter electrode 54 changes),
Drive control may become difficult.

【0088】ところが、前記の銀粒子などの金属を対極
52の一部として形成すれば、電極の電位が安定化する
のである。
However, when the metal such as the silver particles is formed as a part of the counter electrode 52, the potential of the electrode is stabilized.

【0089】特に、電解液1に銀塩溶液を用いる場合、
対極52の電位が銀電極の電位よりも50mV以上、正
又は負に異なっている場合に、前記銀粒子を銀とし、電
極内に銀粒子を混合させると効果的である。対極52が
銀電位よりも|50mV|以上異なっていると、銀の析
出、溶解が生じ難くなるため、上記した銀成膜層の使用
によって電極の電位を銀電極と同等若しくは銀の析出、
溶解を生じ易い電位にすることができる。
In particular, when a silver salt solution is used for the electrolytic solution 1,
When the potential of the counter electrode 52 is positively or negatively different from the potential of the silver electrode by 50 mV or more, it is effective to use silver as the silver particles and mix silver particles in the electrode. If the counter electrode 52 is different from the silver potential by | 50 mV | or more, precipitation and dissolution of silver are unlikely to occur. Therefore, by using the silver film-forming layer, the potential of the electrode is made equal to that of the silver electrode, or silver is deposited.
The potential can easily be set to cause dissolution.

【0090】この場合、前記銀粒子が、同粒子以外の導
電性粒子と前記バインダーとからなる成分に対し、0.
01倍〜100倍の重量比で添加されていることが、対
極52の電位の安定化と混合物の調製のし易さからみて
望ましく、この添加量は更に0.05〜10倍とするの
がよい。
In this case, the silver particles are added in an amount of 0.1 to the component composed of the conductive particles other than the silver particles and the binder.
It is desirable that the additive is added in a weight ratio of 01 to 100 times from the viewpoint of stabilization of the potential of the counter electrode 52 and ease of preparing the mixture, and the addition amount is further preferably 0.05 to 10 times. Good.

【0091】具体的には、前記銀粒子が、同粒子以外の
導電性粒子と前記バインダーとからなるペーストの固形
分の0.01倍〜100倍(更には0.05〜10倍)
の重量比で添加されるのがよい。
Specifically, the silver particles have a solid content of 0.01 to 100 times (more preferably 0.05 to 10 times) the solid content of the paste comprising the conductive particles other than the silver particles and the binder.
Is preferably added in a weight ratio of

【0092】また前記導電性粒子の粒径は、数μm〜数
10μmであるのが好ましく、粒径がこの範囲より小さ
過ぎても大き過ぎても、導電性粒子をバインダー中に均
一に分散させることが困難になり、その結果、膜の電気
抵抗が高くなりすぎるおそれがある。
The particle size of the conductive particles is preferably from several μm to several tens μm. If the particle size is too small or too large, the conductive particles are uniformly dispersed in the binder. And the electrical resistance of the film may be too high.

【0093】対極52の下地層として第3層を構成する
集電体には、電子伝導性を有し、かつ電気化学的に安定
な材料を用いられる。本発明に用いられる電解液に対し
て使用できる集電体材料の代表例としては、周期律表の
4A族、6A族、8族および1B族から選ばれた少なく
とも1種の金属材料及びこれらの合金、またはITOな
どの金属酸化物を用いることができる。
As a current collector constituting the third layer as a base layer of the counter electrode 52, a material having electron conductivity and being electrochemically stable is used. Representative examples of the current collector material that can be used for the electrolytic solution used in the present invention include at least one metal material selected from Group 4A, 6A, 8 and 1B of the periodic table, and a metal material thereof. Alloys or metal oxides such as ITO can be used.

【0094】また、カーボンペーストなどの導電性粒子
層を用いた対極においては、該導電性粒子層と前記集電
体との密着性を上げるために、その間に高分子層を介在
させてもよい。このような高分子層は、集電体から導電
性粒子層への電荷移動を円滑に行なわせるために、導電
性高分子で構成するのがよい。そのような導電性高分子
層の形成には、電気化学重合法やキャスト法、蒸着法な
ど種々の方法が用いられるが、中でも電気化学重合法が
好ましい。
Further, in the counter electrode using a conductive particle layer such as a carbon paste, a polymer layer may be interposed between the conductive particle layer and the current collector in order to increase the adhesion. . Such a polymer layer is preferably made of a conductive polymer in order to smoothly transfer charges from the current collector to the conductive particle layer. Various methods such as an electrochemical polymerization method, a casting method, and a vapor deposition method are used for forming such a conductive polymer layer, and among them, the electrochemical polymerization method is preferable.

【0095】電気化学重合法は、モノマー分子を含有す
る溶液中に被形成物を浸漬し、この被形成物に通電する
ことによってモノマー分子を重合させ、被形成物の表面
に導電性高分子膜を形成させる手法である。
In the electrochemical polymerization method, an object to be formed is immersed in a solution containing monomer molecules, and the current is passed through the object to polymerize the monomer molecules, and a conductive polymer film is formed on the surface of the object to be formed. Is a method of forming

【0096】電気学重合法によって形成される導電性高
分子の種類には、モノマーをアニリンとするポリアニリ
ン、モノマーをピロールとするポリピロール、同じくモ
ノマーをチオフェンとするポリチオフェンなどがある。
Examples of the type of the conductive polymer formed by the electropolymerization include polyaniline using aniline as a monomer, polypyrrole using pyrrole as a monomer, and polythiophene using thiophene as a monomer.

【0097】また、アニリン、ピロール、チオフェンな
どは化学修飾が容易であるため、種々の誘導体が存在
し、それに伴い誘導体高分子が存在する。例えば、ポリ
アニリンでは、誘導体のN−アルキルアニリン、N,N
−ジメチルアニリン、1−アミノピレン、σ−フェニレ
ンジアミンなどの重合体、ポリピロールでは、誘導体の
N−メチルピロールなどの重合体、ポリチオフェンで
は、チオフェンの3および4位をアルキル基、アルコキ
シル基、アリル基などで置換したポリチオフェン誘導体
がある。
Further, since aniline, pyrrole, thiophene, and the like are easily chemically modified, various derivatives are present, and a derivative polymer is accordingly present. For example, in polyaniline, the derivatives N-alkylaniline, N, N
Polymers such as -dimethylaniline, 1-aminopyrene and σ-phenylenediamine; polymers such as N-methylpyrrole as derivatives of polypyrrole; and alkyl groups, alkoxyl groups and allyl groups at positions 3 and 4 of thiophene in polythiophene. There is a polythiophene derivative substituted with

【0098】電気化学重合法による高分子の合成は、図
4に示すような専用セル46によって行うのがよい。重
合を行うには、できれば空気中の酸素を取り除くため
に、不活性ガスを導入できるコック44を備えたものが
よい。通常、高分子を重合するものを正極48として、
負極47に適切な電極材料を用いる。なお、同図におい
て、電源41に対し電流計42が陽極側に直列に接続さ
れ、電圧計43は並列に接続されている。
The synthesis of a polymer by the electrochemical polymerization method is preferably performed by a dedicated cell 46 as shown in FIG. In order to carry out the polymerization, it is preferable to provide a cock 44 capable of introducing an inert gas in order to remove oxygen from the air if possible. Usually, a polymer obtained by polymerizing a polymer is used as the positive electrode 48,
An appropriate electrode material is used for the negative electrode 47. In the figure, an ammeter 42 is connected in series to the anode side with respect to a power supply 41, and a voltmeter 43 is connected in parallel.

【0099】不活性ガスを吹き込んで脱酸素した溶媒4
9に、重合するモノマーを適切な濃度で溶存させ、両極
間に適切な電圧をかけると、正極48上に所望の重合体
が生成する。
Solvent 4 deoxygenated by blowing inert gas
In 9, when a monomer to be polymerized is dissolved at an appropriate concentration and an appropriate voltage is applied between both electrodes, a desired polymer is formed on the positive electrode 48.

【0100】例えば、アニリンを電気化学重合する場合
には、塩酸、硫酸、過塩素酸、テトラフルオロホウ酸な
どの水溶液(pH<2)に、アニリンを約0.2〜1m
ol/l溶かし、ITOを正極とし、銀を参照電極とし
て、0.7〜1.0Vの定電位または定電流の通電によ
り酸化を行うと、ITO上にポリアニリンがフィルム上
に生成する。
For example, when aniline is electrochemically polymerized, aniline is added to an aqueous solution (pH <2) of hydrochloric acid, sulfuric acid, perchloric acid, tetrafluoroboric acid or the like for about 0.2 to 1 m.
When ol / l is dissolved and ITO is used as a positive electrode and silver is used as a reference electrode to oxidize by applying a constant potential or a constant current of 0.7 to 1.0 V, polyaniline is formed on the ITO on the film.

【0101】また、ピロールを電気化学重合する場合に
は、例えばアセトニトリルを溶媒とし、ピロールの濃度
を0.05〜0.1mol/lとし、ITOを正極、白
金を負極とし、両極間に約3.5Vの電圧をかけると、
ITO上にポリピロールが生成する。
When electrochemically polymerizing pyrrole, for example, acetonitrile is used as a solvent, the concentration of pyrrole is set to 0.05 to 0.1 mol / l, ITO is used as a positive electrode, platinum is used as a negative electrode, and about 3 When a voltage of .5V is applied,
Polypyrrole forms on the ITO.

【0102】さらに、チオフェンを電気化学重合する場
合には、溶媒はアセトニトリルの他に、ベンゾニトリ
ル、テトラヒドロフラン、塩化メチレンなどがよく使わ
れ、負極には白金、ニッケル、グラファイトなどが使用
できる。正極をITOとして電圧をかけると、ITO上
にポリチオフェンが生成する。
Further, when electrochemically polymerizing thiophene, benzonitrile, tetrahydrofuran, methylene chloride and the like are often used as a solvent in addition to acetonitrile, and platinum, nickel, graphite and the like can be used for a negative electrode. When voltage is applied using the positive electrode as ITO, polythiophene is formed on the ITO.

【0103】通常、電気化学重合を行うには、十分な電
流値の通電を行うために、電解質を溶存させる。例え
ば、ポリアニリンの電気化学重合では、塩酸などを加え
てpH1程度の酸性とし、またポリピロールやポリチオ
フェンを電気化学重合させる場合には、本発明の光学装
置の中で使用する電解液に含まれる臭化銀などの銀塩の
他に、ヨウ化リチウムや過塩素酸リチウムといったリチ
ウム塩などが電解質として用いられる。このような電気
化学重合では、重合と同時に電解質のアニオンがドーパ
ントとして取り込まれるため、導電性の高い重合体膜が
得られる。
Normally, in order to carry out electrochemical polymerization, an electrolyte is dissolved in order to supply a sufficient current value. For example, in the electrochemical polymerization of polyaniline, acidity is adjusted to about pH 1 by adding hydrochloric acid or the like. When electrochemical polymerization of polypyrrole or polythiophene is performed, bromide contained in the electrolytic solution used in the optical device of the present invention is used. In addition to silver salts such as silver, lithium salts such as lithium iodide and lithium perchlorate are used as the electrolyte. In such electrochemical polymerization, an anion of the electrolyte is taken in as a dopant at the same time as the polymerization, so that a polymer film having high conductivity is obtained.

【0104】電気化学重合を行う条件は、モノマーの種
類や溶媒や駆動法により異なるが、良好な膜を得るため
に、例えば定電流のポリアニリンの重合の場合には、3
mA/cm2以下、より好ましくは0.5mA/cm2
あるのが望ましい。
The conditions for carrying out the electrochemical polymerization vary depending on the type of the monomer, the solvent and the driving method. In order to obtain a good film, for example, in the case of polymerization of polyaniline at a constant current, 3
mA / cm 2 or less, more preferably 0.5 mA / cm 2 .

【0105】電気化学重合では、場合により共重合が不
可能であることも可能であることもある。例えばピロー
ルとチオフェンの共重合は、二種のモノマーの酸化電位
が異なるため不可能であるが、2,2’−チエニルピロ
ールや2,5−ジ(2−チエニル)−ピロールなどの誘
導体をモノマーとすれば、酸化電位が近くなるため、チ
オフェンとピロールが1:1あるいは2:1の交互共重
合体を合成することが可能である。
In electrochemical polymerization, copolymerization may or may not be possible in some cases. For example, copolymerization of pyrrole and thiophene is not possible because the oxidation potentials of the two monomers are different, but derivatives such as 2,2'-thienylpyrrole and 2,5-di (2-thienyl) -pyrrole can be used as monomers. Then, since the oxidation potential becomes close, it is possible to synthesize an alternating copolymer of thiophene and pyrrole in the ratio of 1: 1 or 2: 1.

【0106】こうして対極部分に電気化学重合を行って
第2層を形成し、さらにその上に導電性粒子を含む層を
第1層として塗布または印刷すれば、好ましい対極を得
ることができる。
In this way, a preferable counter electrode can be obtained by forming a second layer by performing electrochemical polymerization on the counter electrode portion, and further applying or printing a layer containing conductive particles as the first layer thereon.

【0107】この第1層の厚さは数μm〜数十μm、第
2層の厚さは50〜500nm、第3層の厚さは100
〜400nmであるのがよい。第3層は、ガラス、繊維
強化プラスチック(FRP)等の絶縁基板(厚さは例え
ば1mm程度)上に設けられ、ITO、銅、銀、金、白
金、SUS等からなっていてよい。
The thickness of the first layer is several μm to several tens μm, the thickness of the second layer is 50 to 500 nm, and the thickness of the third layer is 100 μm.
It is good to be ~ 400 nm. The third layer is provided on an insulating substrate (thickness is, for example, about 1 mm) such as glass or fiber reinforced plastic (FRP), and may be made of ITO, copper, silver, gold, platinum, SUS, or the like.

【0108】このように、対極52を導電性粒子とバイ
ンダーの混合物層、高分子層及び下地の集電体の層とで
積層構造とすれば、従来のように銀板等の金属板で構成
した場合に比し、析出物の粒子が浮遊することなく、安
定した特性を有する光学装置を形成することができる。
As described above, if the counter electrode 52 has a laminated structure of the mixture layer of the conductive particles and the binder, the polymer layer, and the layer of the base current collector, it is possible to form the counter electrode 52 by a metal plate such as a silver plate as in the related art. An optical device having stable characteristics can be formed without causing the particles of the precipitate to float as compared with the case where the method is performed.

【0109】ところで、参照極を設けることは、作用電
極及び対極の安定した制御を行うのには有効である。す
なわち、参照電極は電解液中で作用電極、対極の電位を
高精度に制御でき、また作用電極、対極との電位差が所
定の範囲に保たれるようリミッタ等で外部電源を制御す
れば、作用電極又は対極の過剰な分極を防止でき、光学
装置の劣化を抑制することが可能である。
The provision of the reference electrode is effective for stably controlling the working electrode and the counter electrode. In other words, the reference electrode can control the potential of the working electrode and the counter electrode in the electrolytic solution with high precision, and if the external power supply is controlled by a limiter or the like so that the potential difference between the working electrode and the counter electrode is kept within a predetermined range, the operation can be performed. Excessive polarization of the electrode or the counter electrode can be prevented, and deterioration of the optical device can be suppressed.

【0110】この参照極としては、前記対極と同様の材
料構成のものを使用することができる。すなわち、白金
などの遷移金属やITOなどの酸化物といった集電体上
に、炭素材料などの導電性粒子とバインダーの混合物を
塗布又は印刷したもの、若しくは白金などの遷移金属や
その表面上に電析金属(例えば、銀)を析出させたもの
などが、参照極に使用することができる。但し、参照極
では対極のように銀等の金属の析出・溶解反応を積極的
に行なわせないため、例えば炭素材料とバインダーの混
合物に担持させる銀等の金属の量は、対極よりも少なく
てよい。
As the reference electrode, a material having the same material composition as that of the counter electrode can be used. That is, a mixture of conductive particles such as a carbon material and a binder is applied or printed on a current collector such as a transition metal such as platinum or an oxide such as ITO, or an electrode is formed on a transition metal such as platinum or a surface thereof. A material obtained by depositing an electrodeposited metal (for example, silver) can be used for the reference electrode. However, since the reference electrode does not actively perform the precipitation / dissolution reaction of the metal such as silver as the counter electrode, the amount of the metal such as silver to be supported on the mixture of the carbon material and the binder is smaller than that of the counter electrode. Good.

【0111】また、参照極の集電体に用いる金属として
は、対極52に用いる前記金属等の他に、タンタル、ニ
オブなども使用することができる。タンタル及びニオブ
は、比抵抗が他のものと比較して大であり、対極では分
極が大きくなるため使用しないが、参照極は電位の監視
のため微小な電流しか流れず、参照極の電位はほとんど
変化しないので、これらの金属も参照極の集電体として
使用することができる。
As the metal used for the current collector of the reference electrode, tantalum, niobium or the like can be used in addition to the metal used for the counter electrode 52 and the like. Tantalum and niobium are not used because their specific resistances are higher than those of the others, and the counter electrode is not used because the polarization is large.However, the reference electrode receives only a small current to monitor the potential, and the potential of the reference electrode is Since they hardly change, these metals can also be used as current collectors for the reference electrode.

【0112】次に、電解液63に好適に使用される銀塩
溶液としては、臭化銀、塩化銀、ヨウ化銀等のハロゲン
化銀を水又は非水溶媒に溶解させた溶液が挙げられる。
この時、非水溶媒としては、ジメチルスルホキシド(D
MSO)、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジエチル
ホルムアミド(DEF)、N,N−ジメチルアセトアミ
ド(DMAA)、N−メチルプロピオン酸アミド(MP
A)、N−メチルピロリドン(MP)、プロピレンカー
ボネート(PC)、アセトニトリル(AN)、2−メト
キシエタノール(MEOH)、2−エトキシエタノール
(EEOH)等を用いることができる。
Next, as a silver salt solution suitably used for the electrolytic solution 63, a solution in which silver halide such as silver bromide, silver chloride, silver iodide or the like is dissolved in water or a non-aqueous solvent can be mentioned. .
At this time, dimethyl sulfoxide (D
MSO), dimethylformamide (DMF), diethylformamide (DEF), N, N-dimethylacetamide (DMAA), N-methylpropionamide (MP
A), N-methylpyrrolidone (MP), propylene carbonate (PC), acetonitrile (AN), 2-methoxyethanol (MEOH), 2-ethoxyethanol (EEOH) and the like can be used.

【0113】また、銀塩溶液中のハロゲン化銀の濃度
は、0.03〜2.0mol/lであるのが好ましく、
0.05〜2.0mol/lであるのがより好ましい。
The concentration of silver halide in the silver salt solution is preferably from 0.03 to 2.0 mol / l.
More preferably, it is 0.05 to 2.0 mol / l.

【0114】この実施形態の光学装置を駆動させるに
は、作用電極54の面上の電解液63内に溶解している
金属を主に含む電析物を析出させることによって遮光
し、析出した電析物を溶解させることによって光を透過
させるようにする。
In order to drive the optical device of this embodiment, light is shielded by depositing an electrodeposit mainly containing a metal dissolved in the electrolytic solution 63 on the surface of the working electrode 54, thereby shielding the light. Light is transmitted by dissolving the precipitate.

【0115】このとき作用電極54に電析物を析出させ
るためには、この作用電極54を陰極となるように分極
し、電源から電子が供給されるように、還元方向に電流
を通電すればよい。
At this time, in order to deposit an electrodeposit on the working electrode 54, the working electrode 54 is polarized so as to serve as a cathode, and a current is supplied in the reduction direction so that electrons are supplied from a power supply. Good.

【0116】反対に、作用電極54の表面上の電析物を
溶解させるためには、この作用電極54が陽極となるよ
うに分極し、電源に電子を送り出すように、酸化方向に
電流を通電すればよい。
On the other hand, in order to dissolve the electrodeposit on the surface of the working electrode 54, the working electrode 54 is polarized so as to function as an anode, and a current is applied in the oxidation direction so as to send electrons to a power source. do it.

【0117】一定時間に所定の遮光度にまで電析物を析
出させるのに必要な還元電流値は、温度によって異な
る。即ち、温度の上昇に伴い電析物の析出速度は速くな
るので、一定の時間に所定の遮光度にするための還元電
流値は小さくてすむ。逆に温度が低ければ、電析物の析
出速度が遅いので、同じ条件の遮光度を実現するのに、
大きな還元電流値が必要である。また、同様のことは、
析出した電析物を溶解させるのに必要な酸化電流値に関
しても言える。
The reduction current required for depositing an electrodeposit at a predetermined light-shielding degree during a certain period of time differs depending on the temperature. That is, since the deposition rate of the electrodeposits increases as the temperature rises, the reduction current value for achieving a predetermined light-shielding degree in a certain time can be small. Conversely, if the temperature is low, the deposition rate of the deposits is slow, so to achieve the same degree of light shielding under the same conditions,
A large reduction current value is required. And the same thing,
This also applies to the oxidation current value required to dissolve the deposited electrodeposit.

【0118】この還元電流値または酸化電流値は、作用
電極54を構成する透明導電膜の種類や膜質、または電
解液の構成等によっても異なる。したがって、各々の場
合に応じた電流の制御を臨機応変に行なうことが大事で
ある。
The value of the reduction current or the value of the oxidation current differs depending on the type and quality of the transparent conductive film constituting the working electrode 54, the configuration of the electrolytic solution, and the like. Therefore, it is important to control the current according to each case flexibly.

【0119】次に、上述した本発明に基づく光学装置7
6(例えば図8の如き電極パターンを有するもの)をC
CD(Charge coupled device)カメラに組み込んだ実施
の形態について、本発明に基づく撮像装置を例示する。
Next, the optical device 7 according to the present invention described above.
6 (for example, having an electrode pattern as shown in FIG. 8)
An image pickup apparatus according to the present invention will be exemplified for an embodiment incorporated in a CD (Charge Coupled Device) camera.

【0120】図2に示すCCDカメラ70において、一
点鎖線で示す光軸に沿って、1群レンズ71、2群レン
ズ(ズーム用)72、3群レンズ73、4群レンズ(フ
ォーカス用)74およびCCDパッケージ75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75には赤外カットフィルタ75a、液晶光学ローパ
スフィルタ系75b、CCD撮像素子75cが収納され
ている。2群レンズ72と3群レンズ73との間には、
3群レンズ73寄りに既述した本発明に基づく光学装置
76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74は、
リニアモータ77により光路に沿って3群レンズ73と
CCDパッケージ75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72は、光路に沿って1群レン
ズ71と光学装置76との間を移動可能に配設されてい
る。
In the CCD camera 70 shown in FIG. 2, a first group lens 71, a second group lens (for zoom) 72, a third group lens 73, a fourth group lens (for focus) 74, and an optical axis indicated by a chain line. CCD packages 75 are disposed in this order at appropriate intervals, and the CCD package 75 contains an infrared cut filter 75a, a liquid crystal optical low-pass filter system 75b, and a CCD image pickup device 75c. Between the second group lens 72 and the third group lens 73,
The optical device 76 according to the present invention described above near the third lens group 73 is mounted on the same optical path for light amount adjustment (light amount stop). Note that the fourth group lens 74 for focusing is
A linear motor 77 is provided so as to be movable between the third lens group 73 and the CCD package 75 along the optical path. The second lens group 72 for zooming includes a first lens group 71 and an optical device 76 along the optical path. It is arranged so that it can move between.

【0121】この実施の形態によると、2群レンズ72
と3群レンズ73の間にセットされた本発明に基づく光
学装置76は、既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、これまでの機械的な光量絞り機構と
根本的に違って、絞りを駆動させる機械構成を必要とし
ないため、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。したがって、CCD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。
According to this embodiment, the second group lens 72
The optical device 76 according to the present invention set between the lens unit and the third lens group 73 can adjust the light amount by applying an electric field as described above, so that it is fundamentally different from the conventional mechanical light amount stop mechanism. Since a mechanical configuration for driving the aperture is not required, the size of the system can be reduced, and the size can be reduced substantially to the size of the effective range of the optical path. Therefore, the size of the CCD camera can be reduced. In addition, since the amount of light can be appropriately controlled depending on the magnitude of the voltage applied to the patterned electrodes, the conventional phenomenon of diffraction can be prevented, a sufficient amount of light can be made incident on the image sensor, and blurring of the image can be eliminated.

【0122】[0122]

【実施例】次に、本発明の具体的な実施例を比較例と対
比させながら説明する。
Next, specific examples of the present invention will be described in comparison with comparative examples.

【0123】(実施例1)図3に示す光学装置は、図7
及び図8で説明したのとほぼ同様の光学フィルター(電
気化学的調光素子)に本発明を適用したものである。
Example 1 The optical device shown in FIG.
In addition, the present invention is applied to an optical filter (electrochemical light control element) substantially similar to that described with reference to FIG.

【0124】この実施例では、図示の如く、セルを構成
する一対の透明電極(例えば、ガラス基板)4、5が一
定の間隔を置いて配置され、各基板4、5の対向面に、
各一対の作用電極2a、2b、2c、2d、2e及び3
a、3b、3c、3d、3eが夫々互いに対向して設け
られている。基板4と5は、スペーサ6により所定間隔
に保持され、その間に銀塩溶液1が封入されている。
In this embodiment, as shown in the figure, a pair of transparent electrodes (for example, glass substrates) 4 and 5 constituting a cell are arranged at regular intervals, and
Each pair of working electrodes 2a, 2b, 2c, 2d, 2e and 3
a, 3b, 3c, 3d, and 3e are provided facing each other. The substrates 4 and 5 are held at a predetermined interval by a spacer 6, between which the silver salt solution 1 is sealed.

【0125】そして、そのセルの外部には、図1Aに示
すように、作用電極2a〜2e及び3a〜3eと対極1
7a、17bとの間に通電させるための定電流源51
と、セルの電解液の温度を検知する温度検知器53及び
定電流源51を制御する制御装置55が設けられてい
る。
Then, outside the cell, as shown in FIG. 1A, the working electrodes 2a to 2e and 3a to 3e and the counter electrode 1
Constant current source 51 for supplying an electric current between the power supply 7a and 17b
And a control device 55 for controlling the constant current source 51 and a temperature detector 53 for detecting the temperature of the electrolytic solution of the cell.

【0126】さらにこの実施例では、作用電極2a〜2
e及び3a〜3eの外周部に対極17aと17b及び参
照電極27a、27bが設けられている。これらの対極
17a、17bは、基板4、5上にITO膜をスパッタ
法により約200nmの厚さに成膜して集電体の層を形
成したものである。なお、作用電極2a〜2e及び3a
〜3e並びに対極17a、17bの平面形状は、図8に
示したものと実質的に同一である。参照電極27a、2
7bは、前述のように、光学装置の安定した駆動・制御
を行うには有効であるが、ここでは本発明の本質に関わ
るものではないので、駆動・制御には使用しなかった。
In this embodiment, the working electrodes 2a to 2a
e and counter electrodes 17a and 17b and reference electrodes 27a and 27b are provided on the outer peripheral portion of 3e to 3e. These counter electrodes 17a and 17b are formed by forming an ITO film on the substrates 4 and 5 by sputtering to a thickness of about 200 nm to form a current collector layer. The working electrodes 2a to 2e and 3a
3e and the planar shapes of the counter electrodes 17a and 17b are substantially the same as those shown in FIG. Reference electrodes 27a, 2
As described above, 7b is effective for stably driving and controlling the optical device, but is not used here for driving and controlling because it does not relate to the essence of the present invention.

【0127】種々の気相成膜法を使用した製造工程を
経、所望のパターニングを施した基板4、5を得、図3
に示したように、作用電極2a〜2e及び3a〜3e並
びに対極17a、17bを対向するように配置し、温度
検知器53のプローブ(図示せず)を具備したスペーサ
6を介して両基板4、5を貼り合わせ、内部に銀塩溶液
1を封入した上、必要な制御手段55を設けた電気回路
を形成した。
Through the manufacturing steps using various vapor deposition methods, the substrates 4 and 5 having the desired patterning are obtained.
As shown in FIG. 2, the working electrodes 2a to 2e and 3a to 3e and the counter electrodes 17a and 17b are arranged so as to face each other, and the two substrates 4 are interposed via a spacer 6 having a probe (not shown) of the temperature detector 53. 5 were bonded together, the silver salt solution 1 was sealed therein, and an electric circuit provided with necessary control means 55 was formed.

【0128】銀塩溶液1には、臭化銀500mM、ヨウ
化ナトリウム750mMをジメチルスルホキシド(DM
SO)/ジメチルアセトアミド(DMAA)=50/5
0の混合溶媒に溶解させたものを使用した。
Silver salt solution 1 contains 500 mM of silver bromide and 750 mM of sodium iodide in dimethyl sulfoxide (DM
SO) / dimethylacetamide (DMAA) = 50/5
One dissolved in a mixed solvent of 0 was used.

【0129】電解液の温度が22℃、40℃、60℃で
ある場合の電流値を6mA、4mA、3mAとなるよう
に制御装置によって制御した。このときに2秒間の銀の
析出を行なったときの光の平均透過率を計測した。その
結果を下表に示す。
When the temperature of the electrolytic solution was 22 ° C., 40 ° C., and 60 ° C., the current value was controlled by the control device to be 6 mA, 4 mA, and 3 mA. At this time, the average transmittance of light when silver was deposited for 2 seconds was measured. The results are shown in the table below.

【0130】[0130]

【表2】 [Table 2]

【0131】これによれば、平均透過率はいずれも、種
々の温度条件下でもほぼ20%にまで低減し、かなり安
定している。また、上記と同じ値の酸化電流を2秒間通
電することにより、電析した銀膜は溶解し、透過率は1
00%に回復した。
According to this, the average transmittance was reduced to almost 20% even under various temperature conditions, and was considerably stable. When an oxidation current having the same value as described above is applied for 2 seconds, the deposited silver film is dissolved, and the transmittance becomes 1
It recovered to 00%.

【0132】(実施例2)この実施例においては、図3
に示す光学装置を図1Bに示すようなサーモスタット内
蔵の加熱冷却手段59内に設置し、その中が常に60℃
になるように調整した。この中で駆動電源51により3
mAの電流を通電した場合、周囲の気温によらず、常に
平均透過率が20%程度になるのが観測された。
(Embodiment 2) In this embodiment, FIG.
1B is installed in a heating / cooling means 59 having a built-in thermostat as shown in FIG. 1B.
It was adjusted to become. Among them, 3
When a current of mA was applied, it was observed that the average transmittance was always about 20% regardless of the ambient temperature.

【0133】これらの結果から、本発明に基づけば、温
度に応じた還元電流及び酸化電流を通電することによっ
て、安定した平均透過率を実現でき、優れた特性を有す
る光学装置を提供できることが明らかである。
From these results, it is apparent that, according to the present invention, a stable average transmittance can be realized by supplying a reduction current and an oxidation current according to the temperature, and an optical device having excellent characteristics can be provided. It is.

【0134】なお、上記の実施例においては、次のよう
にして電界集中の問題を解決することができる。すなわ
ち、前記対極17a、17bの形成にペースト状材料の
塗布等を利用すると、ペースト状材料の流動性及び表面
張力により、対極の端縁部の角が丸められ、実質的に角
の存在しない対極17a、17bが形成される。したが
って、図9で説明したような電界集中が緩和され、その
結果、電解液1からの析出物の粒子はより大きく形成さ
れるようなことはない。すなわち、析出物の粒子が電解
液中に浮遊して作用電極消色時の透明度を低下させた
り、電極間を短絡させるような現象は、未然に防止され
る。
In the above embodiment, the problem of electric field concentration can be solved as follows. In other words, when the pastes 17a and 17b are formed by applying a paste-like material or the like, the corners of the edges of the counter-electrode are rounded due to the fluidity and surface tension of the paste-like material, and the counter electrode having substantially no corner 17a and 17b are formed. Therefore, the concentration of the electric field as described with reference to FIG. 9 is reduced, and as a result, the particles of the precipitate from the electrolytic solution 1 do not become larger. That is, the phenomenon that the particles of the precipitate float in the electrolytic solution to lower the transparency when the working electrode is decolored or short-circuit between the electrodes is prevented beforehand.

【0135】以上、本発明を好ましい実施の形態及び実
施例について説明したが、これらは、本発明の技術的思
想に基づいて種々に変形が可能である。
Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiments and examples, these can be variously modified based on the technical concept of the present invention.

【0136】例えば、図3に示した電極パターンは、同
心円状に限られない。また、電解液の場合に応じた駆動
制御は、上述の電析時に限らず、溶解時も勿論可能であ
る。その駆動制御波形は温度に応じて一定である他に、
連続的又は段階的に変えてもよい。
For example, the electrode patterns shown in FIG. 3 are not limited to concentric circles. Further, the drive control according to the case of the electrolytic solution is not limited to the above-described electrodeposition, but can be, of course, performed during the dissolution. The drive control waveform is constant according to the temperature,
It may be changed continuously or stepwise.

【0137】また、本発明の光学装置は、上述の透過型
に限らず、反射型にも適用できるし、公知のほかのフィ
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。
The optical device of the present invention can be applied not only to the above-mentioned transmission type, but also to a reflection type, and to other known filter materials (for example, organic electrochromic materials,
Liquid crystal, an electroluminescent material, etc.).

【0138】更に、本発明の光学装置は、CCDの光学
絞りをはじめ、各種光学系、例えば、電子写真複写機、
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、本発明の光学装置は、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。
Further, the optical device of the present invention includes various optical systems, such as an optical diaphragm of a CCD, for example, an electrophotographic copying machine,
It can be widely applied to light quantity adjustment of optical communication equipment and the like. Further, the optical device of the present invention can be applied to various image display elements for displaying characters and images, in addition to the optical filters.

【0139】[0139]

【発明の作用効果】本発明の光学装置は、電解液温度に
応じて通電する電流値を調整できる制御装置を具備して
いるので、通電量を安定的に制御でき、温度によらず安
定した平均透過率を実現することが可能となる。
The optical device of the present invention is provided with a control device capable of adjusting the value of the current to be supplied according to the temperature of the electrolytic solution. An average transmittance can be realized.

【0140】また、本発明の光学装置は、電解液温度を
所定の温度に調整する温度制御装置を具備しているの
で、同じ通電量で安定した透過率が得られ、周囲の温度
の影響を受けない光学装置を実現することができる。
Further, since the optical device of the present invention is provided with a temperature control device for adjusting the temperature of the electrolytic solution to a predetermined temperature, a stable transmittance can be obtained with the same amount of electricity, and the influence of the ambient temperature can be reduced. An optical device that does not receive light can be realized.

【0141】また、本発明の駆動方法においては、素子
内の温度に応じて通電する電流値を調整することによっ
て、温度によらず安定した平均透過率を実現することが
可能となる。
Further, in the driving method of the present invention, a stable average transmittance can be realized irrespective of the temperature by adjusting the value of the current to be supplied according to the temperature in the element.

【0142】さらに、本発明の撮像装置によれば、電界
の印加によって光量を調節できる上記光学装置を光量絞
りに適用するため、これまでの機械的な光量絞りと異な
って大がかりな機械構成を必要とせず、実質的に光路の
有効範囲にまで小型化することが可能となり、しかも光
量を印加電界の大きさで制御して回折を防止し、像のぼ
やけを効果的に防ぐことができる。
Further, according to the imaging apparatus of the present invention, since the above-described optical device capable of adjusting the light amount by applying an electric field is applied to a light amount diaphragm, a large-scale mechanical configuration is required unlike a conventional mechanical light amount diaphragm. Instead, the size can be reduced substantially to the effective range of the optical path, and furthermore, the amount of light can be controlled by the magnitude of the applied electric field to prevent diffraction and effectively prevent image blurring.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1A】本発明の実施の形態による、電気化学的調光
タイプの光学装置の構成図である。
FIG. 1A is a structural diagram of an optical device of an electrochemical dimming type according to an embodiment of the present invention.

【図1B】本発明の他の実施の形態による、電気化学的
調光タイプの光学装置の構成図である。
FIG. 1B is a block diagram of an electrochemical dimming type optical device according to another embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態の光学装置をCCDカメラ
の光量絞りに適用した撮像装置の縦断面図である。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of an image pickup apparatus in which the optical device according to the embodiment of the present invention is applied to a light amount stop of a CCD camera.

【図3】本発明の別の実施の形態による、同種光学装置
の断面図である(電気系統は省く)。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the same kind of optical device (an electric system is omitted) according to another embodiment of the present invention.

【図4】電気化学重合装置の概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an electrochemical polymerization apparatus.

【図5】従来の光学装置の構成を示すもので、(A)は
断面図、(B)は作用原理図である。
5A and 5B show a configuration of a conventional optical device, in which FIG. 5A is a cross-sectional view and FIG.

【図6】同、斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of the same.

【図7】従来の同種光学装置の他例の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of another example of the same type of conventional optical device.

【図8】同、平面図である。FIG. 8 is a plan view of the same.

【図9】対極に銀板を用いた従来の光学装置における銀
粒子の析出/成長/脱落現象を示す概念図である。
FIG. 9 is a conceptual diagram showing a precipitation / growth / dropout phenomenon of silver particles in a conventional optical device using a silver plate as a counter electrode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、21、63…銀塩溶液、2a〜2e、3a〜3e、
22、23、54…作用電極、4、5、24、25、6
0、61…透明基板、6、26、62…スペーサ、17
a、17b、52…対極、27a、27b…参照電極、
51…駆動電源、53…温度検知器、53a…プロー
ブ、55…制御手段、57…温度制御手段、70…CC
Dカメラ、71…1群レンズ、72…2群レンズ、73
…3群レンズ、74…4群レンズ、75…CCDパッケ
ージ、75c…CCD撮像素子、76…電気化学的光学
装置
1, 21, 63: silver salt solution, 2a to 2e, 3a to 3e,
22, 23, 54 ... working electrode, 4, 5, 24, 25, 6
0, 61: transparent substrate, 6, 26, 62: spacer, 17
a, 17b, 52 ... counter electrode, 27a, 27b ... reference electrode,
51: drive power supply, 53: temperature detector, 53a: probe, 55: control means, 57: temperature control means, 70: CC
D camera, 71 ... 1 group lens, 72 ... 2 group lens, 73
... 3 group lens, 74 ... 4 group lens, 75 ... CCD package, 75c ... CCD image pickup device, 76 ... Electrochemical optical device

Claims (24)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 作用電極と、対極と、これらの電極に接
して配された電解液とからなり、電気化学的に調光を行
なう光学装置において、前記電解液の温度に応じて駆動
電流値を調整する制御手段を設けたことを特徴とする、
光学装置。
1. An optical device which comprises a working electrode, a counter electrode, and an electrolytic solution disposed in contact with these electrodes and performs electrochemical dimming. Characterized by having a control means for adjusting the
Optical device.
【請求項2】 前記電解液の温度を検知するセンサーを
有し、その温度情報が前記制御手段としての制御回路に
入力される、請求項1に記載の光学装置。
2. The optical device according to claim 1, further comprising a sensor for detecting a temperature of the electrolytic solution, wherein the temperature information is input to a control circuit serving as the control unit.
【請求項3】 前記作用電極が、可視領域において透過
率が70%以上の透明又は半透明電極である、請求項1
に記載の光学装置。
3. The working electrode is a transparent or translucent electrode having a transmittance of 70% or more in a visible region.
An optical device according to claim 1.
【請求項4】 前記電解液が銀塩溶液である、請求項1
に記載の光学装置。
4. The method according to claim 1, wherein the electrolyte is a silver salt solution.
An optical device according to claim 1.
【請求項5】 作用電極と、対極と、これらの電極に接
して配された電解液とからなり、電気化学的に調光を行
なう光学装置の駆動方法において、前記電解液の温度に
応じて駆動電流値を調整することを特徴とする、光学装
置の駆動方法。
5. A driving method for an optical device, comprising a working electrode, a counter electrode, and an electrolytic solution disposed in contact with these electrodes, wherein the optical device performs electrochemical dimming according to the temperature of the electrolytic solution. A method for driving an optical device, comprising: adjusting a drive current value.
【請求項6】 前記電解液の温度を検知し、その温度情
報を前記駆動電流の制御回路に入力する、請求項5に記
載の光学装置の駆動方法。
6. The method of driving an optical device according to claim 5, wherein the temperature of the electrolytic solution is detected, and the temperature information is input to a control circuit of the driving current.
【請求項7】 前記作用電極を、可視領域において透過
率が70%以上の透明又は半透明電極とする、請求項5
に記載の光学装置の駆動方法。
7. The working electrode is a transparent or translucent electrode having a transmittance of 70% or more in a visible region.
The driving method of the optical device according to 1.
【請求項8】 前記電解液を銀塩溶液とする、請求項5
に記載の光学装置の駆動方法。
8. The method according to claim 5, wherein the electrolyte is a silver salt solution.
The driving method of the optical device according to 1.
【請求項9】 作用電極と、対極と、これらの電極に接
して配された電解液とからなり、電気化学的に調光を行
なう光学装置であって、前記電解液の温度に応じて駆動
電流値を調整する制御手段を設けた光学装置が、光路中
に光量調節用として設けられている撮像装置。
9. An optical device which comprises a working electrode, a counter electrode, and an electrolytic solution disposed in contact with these electrodes, and performs electrochemical dimming, and is driven in accordance with the temperature of the electrolytic solution. An image pickup apparatus, wherein an optical device provided with a control unit for adjusting a current value is provided in a light path for light quantity adjustment.
【請求項10】 前記電解液の温度を検知するセンサー
を有し、その温度情報が前記制御手段としての制御回路
に入力される、請求項9に記載の撮像装置。
10. The imaging device according to claim 9, further comprising a sensor for detecting a temperature of the electrolytic solution, wherein the temperature information is input to a control circuit as the control unit.
【請求項11】 前記作用電極が、可視領域において透
過率が70%以上の透明又は半透明電極である、請求項
9に記載の撮像装置。
11. The imaging device according to claim 9, wherein the working electrode is a transparent or translucent electrode having a transmittance of 70% or more in a visible region.
【請求項12】 前記電解液が銀塩溶液である、請求項
9に記載の撮像装置。
12. The imaging device according to claim 9, wherein the electrolyte is a silver salt solution.
【請求項13】 作用電極と、対極と、これらの電極に
接して配された電解液とからなり、電気化学的に調光を
行なう光学装置において、前記電解液の温度を調整する
加熱冷却手段と、前記加熱冷却手段を制御する制御手段
とを設けたことを特徴とする、光学装置。
13. A heating and cooling means for adjusting the temperature of an electrolytic solution in an optical device for electrochemically controlling light, comprising a working electrode, a counter electrode, and an electrolytic solution disposed in contact with these electrodes. An optical device, comprising: a control unit that controls the heating and cooling unit.
【請求項14】 前記電解液の温度を検知するセンサー
を有し、その温度情報が前記制御手段に入力される、請
求項13に記載の光学装置。
14. The optical device according to claim 13, further comprising a sensor for detecting a temperature of the electrolytic solution, wherein the temperature information is input to the control unit.
【請求項15】 前記作用電極が、可視領域において透
過率が70%以上の透明又は半透明電極である、請求項
13に記載の光学装置。
15. The optical device according to claim 13, wherein the working electrode is a transparent or translucent electrode having a transmittance of 70% or more in a visible region.
【請求項16】 前記電解液が銀塩溶液である、請求項
13に記載の光学装置。
16. The optical device according to claim 13, wherein the electrolyte is a silver salt solution.
【請求項17】 作用電極と、対極と、これらの電極に
接して配された電解液とからなり、電気化学的に調光を
行なう光学装置の駆動方法において、前記電解液の温度
を所定の温度に調整することを特徴とする、光学装置の
駆動方法。
17. A driving method for an optical device, comprising a working electrode, a counter electrode, and an electrolytic solution disposed in contact with these electrodes, wherein the temperature of the electrolytic solution is controlled to a predetermined value. A method for driving an optical device, comprising adjusting to a temperature.
【請求項18】 前記電解液の温度を検知し、その温度
情報を前記電解液の温度制御手段に入力する、請求項1
7に記載の光学装置の駆動方法。
18. The method according to claim 1, wherein the temperature of the electrolytic solution is detected, and the temperature information is inputted to a temperature control means of the electrolytic solution.
8. The driving method of the optical device according to 7.
【請求項19】 前記作用電極を、可視領域において透
過率が70%以上の透明又は半透明電極とする、請求項
17に記載の光学装置の駆動方法。
19. The method for driving an optical device according to claim 17, wherein the working electrode is a transparent or translucent electrode having a transmittance of 70% or more in a visible region.
【請求項20】 前記電解液を銀塩溶液とする、請求項
17に記載の光学装置の駆動方法。
20. The method according to claim 17, wherein the electrolytic solution is a silver salt solution.
【請求項21】 作用電極と、対極と、これらの電極に
接して配された電解液とからなり、電気化学的に調光を
行なう光学装置であって、前記電解液の温度を調整する
加熱冷却手段と、前記加熱冷却手段を制御する制御手段
とを設けた光学装置が、光路中に光量調節用として設け
られている撮像装置。
21. An optical device for performing electrochemical dimming, comprising a working electrode, a counter electrode, and an electrolytic solution disposed in contact with these electrodes, wherein the heating device adjusts the temperature of the electrolytic solution. An imaging apparatus, comprising: an optical device provided with a cooling unit and a control unit for controlling the heating / cooling unit, for adjusting a light amount in an optical path.
【請求項22】 前記電解液の温度を検知するセンサー
を有し、その温度情報が前記制御手段に入力される、請
求項21に記載の撮像装置。
22. The imaging device according to claim 21, further comprising a sensor for detecting a temperature of the electrolytic solution, wherein the temperature information is input to the control unit.
【請求項23】 前記作用電極が、可視領域において透
過率が70%以上の透明又は半透明電極である、請求項
21に記載の撮像装置。
23. The imaging device according to claim 21, wherein the working electrode is a transparent or translucent electrode having a transmittance of 70% or more in a visible region.
【請求項24】 前記電解液が銀塩溶液である、請求項
21に記載の撮像装置。
24. The imaging device according to claim 21, wherein the electrolytic solution is a silver salt solution.
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