JP2012023439A - White balance adjustment device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カメラのホワイトバランスを容易に調整することができるホワイトバランス調整装置に関する。 The present invention relates to a white balance adjustment device that can easily adjust the white balance of a camera.
一般に、光源の色温度の違いにもとづく撮像の色再現性を補正するために、カメラにはホワイトバランス調整機能が備えられる。 In general, a camera is provided with a white balance adjustment function in order to correct color reproducibility of imaging based on a difference in color temperature of a light source.
ホワイトバランス調整を実現するために、カメラのレンズにホワイトバランス調整用フィルタを装着して入射光を用いて調整のためのパラメータを決定したり、ホワイトバランス調整用の特定の設置物を撮影するような、反射光を用いて調整のためのパラメータを決定する方法が知られている。 To achieve white balance adjustment, attach a white balance adjustment filter to the camera lens to determine the adjustment parameters using incident light, or shoot a specific installation object for white balance adjustment. A method for determining parameters for adjustment using reflected light is also known.
カメラのレンズにホワイトバランス調整用フィルタを装着する方法を用いる場合には、調整用のパラメータ決定時にはホワイトバランス調整用フィルタを装着し、実撮影時にはホワイトバランス調整用フィルタを取り外す必要があるので、撮影者にとって面倒である。また、ホワイトバランス調整用の設置物を撮影する方法を用いる場合には、特定の設置物が存在しない環境では、ホワイトバランス調整を行うことができない。 When using the method of attaching the white balance adjustment filter to the camera lens, it is necessary to attach the white balance adjustment filter when determining the adjustment parameters and remove the white balance adjustment filter during actual shooting. It is troublesome for a person. In addition, when using a method for photographing an installation object for white balance adjustment, white balance adjustment cannot be performed in an environment where there is no specific installation object.
ホワイトバランス調整用フィルタのカメラへの着脱作業をなくすために、ホワイトバランス調整用フィルタをカメラに設置するが、調整用のパラメータ決定時にはホワイトバランス調整用フィルタがレンズの前面に位置し、実撮影時にはホワイトバランス調整用フィルタがレンズの前面から退避するように構成されたホワイトバランス調整装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 In order to eliminate the work of attaching / detaching the white balance adjustment filter to / from the camera, the white balance adjustment filter is installed in the camera. However, when determining the adjustment parameters, the white balance adjustment filter is located in front of the lens. A white balance adjustment device has been proposed in which a white balance adjustment filter is configured to retract from the front surface of the lens (see, for example, Patent Document 1).
また、レンズの前面に液晶シートを固定し、調整用のパラメータ決定時には液晶に電圧を印加しないことによって光散乱状態にし、実撮影時には液晶に所定電圧を印加することによって光透過状態にするホワイトバランス調整装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に記載されたホワイトバランス調整装置を用いた場合にも、ホワイトバランス調整用部材を着脱する手間をなくすことができる。
In addition, a liquid crystal sheet is fixed to the front of the lens, and when adjusting parameters are determined, a voltage is not applied to the liquid crystal so that it is in a light scattering state. In actual shooting, a predetermined voltage is applied to the liquid crystal to achieve a light transmissive state. An adjustment device has been proposed (see, for example, Patent Document 2). Even when the white balance adjusting device described in
なお、ホワイトバランス調整のためのパラメータ（補正係数）の算出方法は、特許文献３に記載された方法を始めとして種々の方法が知られている。 As a method for calculating a parameter (correction coefficient) for white balance adjustment, various methods including the method described in Patent Document 3 are known.
特許文献１に記載されたホワイトバランス調整装置を用いる場合には、ホワイトバランス調整用フィルタを移動させるための機構を設ける必要があるので、ホワイトバランス調整装置は、カメラの小型化を阻害する要因になる。従って、小型のカメラに適用することは困難である。
When using the white balance adjustment device described in
また、特許文献２に記載されたホワイトバランス調整装置を用いる場合には、実撮影時には常に液晶に所定電圧を印加する必要があり、カメラに内蔵された電池の消耗を早めてしまう。従って、小容量の電池しか内蔵できないような小型カメラに適用することは困難である。また、液晶シートに一般的な液晶を使用すると、光透過状態に設定されても透過率は低いので実用に欠けるという課題もある。
Further, when using the white balance adjusting device described in
本発明は、上記のような課題を解決するための発明であって、ホワイトバランス調整用の特定の設置物がない環境においてホワイトバランス調整を行うことができ、また、ホワイトバランス調整用部材をカメラに着脱する手間をなくすことができる上に、消費電力を少なくして小型カメラに好適に適用することができるホワイトバランス調整装置を提供することを目的とする。 The present invention is an invention for solving the above-described problems, and can perform white balance adjustment in an environment where there is no specific installation object for white balance adjustment. An object of the present invention is to provide a white balance adjusting device that can eliminate the trouble of attaching and detaching to the camera and that can be suitably applied to a small camera with reduced power consumption.
本発明によるホワイトバランス調整装置は、撮像装置におけるレンズよりも被写体寄りの位置に、印加される電圧に応じて、光透過状態と、光散乱状態と、光透過状態と光散乱状態との中間的な状態をとることができる液晶素子が固定的に設置されていることを特徴とする。 The white balance adjustment device according to the present invention is an intermediate between a light transmission state, a light scattering state, a light transmission state, and a light scattering state according to a voltage applied to a position closer to the subject than the lens in the imaging device. The liquid crystal element capable of taking various states is fixedly installed.
液晶素子に電圧を印加する電圧調整回路を備え、電圧調整回路は、ホワイトバランス調整用のパラメータを決定するときに液晶素子を光透過状態と光散乱状態との中間的な状態にする電圧を印加し、撮影時に液晶素子を光透過状態とする電圧を印加する（例えば、０Ｖを印加する：すなわち電圧無印加であってもよい）ことが好ましい。 A voltage adjustment circuit for applying a voltage to the liquid crystal element is provided, and the voltage adjustment circuit applies a voltage that puts the liquid crystal element in an intermediate state between a light transmission state and a light scattering state when determining parameters for white balance adjustment. Then, it is preferable to apply a voltage that causes the liquid crystal element to be in a light-transmitting state at the time of photographing (for example, 0 V is applied: that is, no voltage may be applied).
液晶素子は、例えば、レンズを内蔵するレンズ鏡筒の前部または内部に固定されている。 The liquid crystal element is fixed to, for example, the front or inside of a lens barrel that contains a lens.
本発明によれば、ホワイトバランス調整用の特定の設置物がない環境においてホワイトバランス調整を行うことができ、また、ホワイトバランス調整用部材をカメラに着脱する手間をなくすことができる上に、消費電力を少なくして小型カメラに好適に適用することができる。 According to the present invention, it is possible to perform white balance adjustment in an environment where there is no specific installation object for white balance adjustment, and it is possible to eliminate the trouble of attaching and detaching the white balance adjustment member to the camera. It can be suitably applied to a small camera with less power.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明によるホワイトバランス調整装置が搭載されたカメラを模式的に示す模式図である。なお、以下の説明では、撮像装置として、撮像素子を用いるディジタルカメラを想定するが、フィルムカメラにも本発明を適用することができる。また、静止画を撮像するスチルカメラだけでなく、動画を撮像するビデオカメラにも本発明を適用することができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing a camera equipped with a white balance adjusting device according to the present invention. In the following description, a digital camera using an imaging element is assumed as the imaging device, but the present invention can also be applied to a film camera. In addition, the present invention can be applied not only to a still camera that captures still images, but also to a video camera that captures moving images.
図１に示すカメラは、カメラ本体１０とレンズ鏡筒２０とで構成されている。カメラ本体１０にはＣＣＤ（Charge Coupled Device ）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor ）センサによる撮像素子が設けられている。また、ホワイトバランス調整用フィルタとして機能する液晶素子２１に所定の電圧を印加する電圧調整回路１２と、ホワイトバランス調整の制御を行う制御回路１３とが設けられている。
The camera shown in FIG. 1 includes a
なお、制御回路１３は、カメラ本体１０に内蔵されているマイクロコンピュータで実現される。
The
レンズ鏡筒２０には、レンズ２２が内蔵されているが、図１に示す例では、レンズ鏡筒２０の前面において液晶素子２１が設置されている。また、図１における破線の矢印は、電圧調整回路１２から液晶素子２１への配線を表しているが、その配線は、実際には、例えば、レンズ鏡筒２０の内部を通過する。
The
液晶素子１は、光透過状態と光散乱状態をとることができる素子であるが、以下に説明するように、電圧無印加状態で光透過状態を呈し、所定の電圧が印加されると、光散乱状態を呈する。
The
図２は、液晶素子２１の一構成例を示す模式的断面図である。図２において、一対の基板２０１，２０８の相対する面には、透明電極２０２，２０７が設けられる。さらに内側には配向膜２０３，２０６が設けられる。そして、配向膜２０３，２０６の間に、液晶を含み、スペーサ（図示せず）によって厚みが制御された液晶層２０４が挟持される。そして、シール層２０５によって液晶層２０４が封止される。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of the
基板２０１，２０８の材質は、透明性が確保できれば特に限定されない。基板２０１，２０８として、ガラス基板やプラスチック基板を使用することができる。
The material of the
また、基板２０１，２０８上に設けられる透明電極２０２，２０７として、ＩＴＯ（酸化インジウム−酸化錫）のような金属酸化物などの透明な電極材料を使用することができる。以下、透明電極２０２，２０７が設けられた基板２０１，２０８を電極付き基板という。
Further, as the
光透過状態と光散乱状態をとることができる液晶層２０４は、透明な一対の電極付き基板間に、液晶とその液晶に溶解可能な硬化性化合物とを含有する組成物（以下、未硬化組成物ともいう）を挟持させ、熱や紫外線、電子線などの手段を用いて硬化性化合物を硬化させて液晶／高分子複合体として形成される液晶層が好ましい。このような液晶と高分子の複合体からなる液晶を、以下、液晶／高分子複合体ともいう。
The
液晶／高分子複合体に用いる液晶としては、誘電異方性が正でも負でもよいが、光透過状態と光散乱状態の切り替えに要する応答時間を短くするためには、液晶の粘度が低く、さらに誘電異方性が負の液晶を用いることが好ましい。なお、液晶としては硬化性ではない化合物が使用される。また、硬化性化合物は液晶性を有していてもよい。 The liquid crystal used in the liquid crystal / polymer composite may have either positive or negative dielectric anisotropy, but in order to shorten the response time required for switching between the light transmission state and the light scattering state, the viscosity of the liquid crystal is low, Furthermore, it is preferable to use a liquid crystal having negative dielectric anisotropy. As the liquid crystal, a non-curable compound is used. Moreover, the curable compound may have liquid crystallinity.
誘電率異方性が負の液晶を使用する場合には、電極付き基板において、液晶層２０４と接触する側に液晶分子のプレチルト角が基板表面に対して６０度以上であるようにする処理が施されていると、配向欠陥を少なくすることができ、透明性が向上するため好ましい。この場合、ラビング処理を施さなくてもよい。プレチルト角は７０度以上であることがより好ましい。なお、プレチルト角を、基板表面に垂直の方向を９０度として規定する。
In the case where a liquid crystal having a negative dielectric anisotropy is used, in the substrate with electrodes, a treatment is performed so that the pretilt angle of liquid crystal molecules is 60 degrees or more with respect to the substrate surface on the side in contact with the
液晶層２０４を形成する液晶／高分子複合体を構成する液晶として、公知の液晶から適宜選択できる。配向膜２０３，２０６により未硬化組成物のプレチルト角を制御することができる電極付き基板を用いることによって、誘電率異方性が正の液晶も誘電率異方性が負の液晶も使用可能であるが、より高い透明性や応答速度の面では誘電率異方性が負の液晶が好ましい。配向膜にラビング処理を施すこともできる。また、駆動電圧を低下させるためには誘電率異方性の絶対値が大きい方が好ましい。
The liquid crystal constituting the liquid crystal / polymer composite forming the
また、液晶／高分子複合体を構成する硬化性化合物も透明性を有することが好ましい。さらに、硬化後に、電圧を印加したときに液晶のみが応答するように液晶と硬化性化合物とが分離していると、駆動電圧を下げることができるので好ましい。 Further, the curable compound constituting the liquid crystal / polymer composite preferably has transparency. Furthermore, it is preferable that the liquid crystal and the curable compound are separated so that only the liquid crystal responds when a voltage is applied after curing, because the driving voltage can be lowered.
本発明では、液晶に溶解可能な硬化性化合物のうち、未硬化時の液晶と硬化性化合物との混合物の配向状態を制御可能であって、硬化する際に高い透明性を保持することができる硬化性化合物が使用される。 In the present invention, among the curable compounds that can be dissolved in the liquid crystal, the alignment state of the mixture of the liquid crystal and the curable compound when uncured can be controlled, and high transparency can be maintained when cured. A curable compound is used.
硬化性化合物として、式（１）の化合物や式（２）の化合物を例示できる。
Ａ１−Ｏ−（Ｒ１）ｍ―Ｏ―Ｚ―Ｏ―（Ｒ２）ｎＯ―Ａ２ ・・・式（１）
Ａ３−（ＯＲ３）ｏ―Ｏ―Ｚ’―Ｏ―（Ｒ４Ｏ）ｐ―Ａ４ ・・・式（２）
Examples of the curable compound include a compound of formula (1) and a compound of formula (2).
A 1 —O— (R 1 ) m —O—Z—O— (R 2 ) n O—A 2 Formula (1)
A 3- (OR 3 ) o —O—Z′—O— (R 4 O) p —A 4 ... (2)
ここで、Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４のそれぞれは、独立的に、硬化部位となるアクリロイル基、メタクリロイル基、グリシジル基またはアリル基であり、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４のそれぞれは、独立的に、炭素数２〜６のアルキレン基であり、Ｚ，Ｚ’のそれぞれは、独立的に、２価のメソゲン構造部であり、ｍ，ｎ，ｏ，ｐのそれぞれは、独立的に、１〜１０の整数である。ここで、「独立的に」とは、組み合わせが任意であって、どのような組み合わせも可能であることを意味する。 Here, each of A 1 , A 2 , A 3 , and A 4 is independently an acryloyl group, methacryloyl group, glycidyl group, or allyl group that becomes a curing site, and R 1 , R 2 , R 3 , R Each of 4 is independently an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, each of Z and Z ′ is independently a divalent mesogenic structure, and each of m, n, o, and p Is independently an integer from 1 to 10. Here, “independently” means that the combination is arbitrary and any combination is possible.
式（１）および式（２）におけるメソゲン構造Ｚ，Ｚ’と硬化部位Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４との間に、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を含む分子運動性の高いオキシアルキレン構造を導入することによって、硬化時に、硬化過程において硬化部位の分子運動性を向上でき、短時間で十分に硬化させることが可能になる。 Molecular motion including R 1 , R 2 , R 3 , R 4 between the mesogenic structures Z, Z ′ and the cured sites A 1 , A 2 , A 3 , A 4 in the formulas (1) and (2) By introducing a highly functional oxyalkylene structure, the molecular mobility of the cured site can be improved during the curing process during curing, and it can be sufficiently cured in a short time.
式（１）および式（２）における硬化部位Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４は、光硬化や熱硬化が可能な上記の官能基であればいずれでもよいが、なかでも、硬化時の温度を制御できることから光硬化に適するアクリロイル基、メタクリロイル基であることが好ましい。 The curing sites A 1 , A 2 , A 3 , and A 4 in the formulas (1) and (2) may be any functional group as long as they can be photocured or thermally cured. It is preferable that it is an acryloyl group and a methacryloyl group suitable for photocuring.
式（１）および式（２）におけるＲ１，Ｒ２，Ｒ３およびＲ４の炭素数については、その分子運動性の観点から１〜６が好ましく、炭素数２のエチレン基および炭素数３のプロピレン基がさらに好ましい。 The carbon number of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 in formula (1) and formula (2) is preferably 1 to 6 from the viewpoint of molecular mobility, and an ethylene group having 2 carbon atoms and 3 carbon atoms. The propylene group is more preferable.
式（１）および式（２）におけるメソゲン構造部Ｚ，Ｚ’として、１，４−フェニレン基の連結したポリフェニレン基を例示できる。１，４−フェニレン基の一部または全部を１，４−シクロへキシレン基で置換したものであってもよい。また、１，４−フェニレン基や置換した１，４−シクロへキシレン基の水素原子の一部または全部が、炭素数１〜２のアルキル基、ハロゲン原子、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基などの置換基で置換されていてもよい。 Examples of the mesogen structure parts Z and Z ′ in the formulas (1) and (2) include polyphenylene groups in which 1,4-phenylene groups are linked. A part or all of the 1,4-phenylene group may be substituted with a 1,4-cyclohexylene group. In addition, some or all of the hydrogen atoms of the 1,4-phenylene group or the substituted 1,4-cyclohexylene group are substituted with alkyl groups having 1 to 2 carbon atoms, halogen atoms, carboxyl groups, alkoxycarbonyl groups, or the like. It may be substituted with a group.
好ましいメソゲン構造部Ｚ，Ｚ’として、１，４−フェニレン基が２個連結したビフェニレン基（以下、１，４−フェニレン基が２個連結したビフェニレン基を４，４−ビフェニレン基ともいう。）、３個連結したターフェニレン基、およびこれらの水素原子の１〜４個が、炭素数１〜２のアルキル基、フッ素原子、塩素原子またはカルボキシル基に置換されたものを挙げることができる。最も好ましいものは、置換基を有しない４，４−ビフェニレン基である。メソゲン構造部を構成する１，４−フェニレン基または１，４−シクロへキシレン基同士の結合は全て単結合でもよいし、以下に示すいずれかの結合でもよい。 As preferable mesogen structure parts Z and Z ′, a biphenylene group in which two 1,4-phenylene groups are linked (hereinafter, a biphenylene group in which two 1,4-phenylene groups are linked is also referred to as a 4,4-biphenylene group). Examples include three linked terphenylene groups, and 1 to 4 of these hydrogen atoms substituted with an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, a fluorine atom, a chlorine atom, or a carboxyl group. Most preferred is a 4,4-biphenylene group having no substituent. All the bonds between 1,4-phenylene groups or 1,4-cyclohexylene groups constituting the mesogenic structure may be single bonds or any of the following bonds.
式（１）および式（２）におけるｍ，ｎ，ｏ，ｐは、それぞれ独立的に、１〜１０であることが好ましく、１〜４がさらに好ましい。あまり大きいと液晶との相溶性が低下し、硬化後の電気光学素子の透明性を低下させるからである。 M, n, o, and p in Formula (1) and Formula (2) are each independently preferably 1 to 10, and more preferably 1 to 4. This is because if it is too large, the compatibility with the liquid crystal is lowered and the transparency of the electro-optical element after curing is lowered.
図３に、本発明において使用できる硬化性化合物の例を示す。液晶と硬化性化合物とを含有する組成物は、式（１），（２）で表される硬化性化合物を含め、複数の硬化性化合物を含有していてもよい。例えば、組成物に、式（１）および式（２）においてｍ，ｎ，ｏ，ｐの異なる複数の硬化性化合物を含有させると、液晶との相溶性を向上させることができる場合がある。 FIG. 3 shows examples of curable compounds that can be used in the present invention. The composition containing a liquid crystal and a curable compound may contain a plurality of curable compounds including the curable compounds represented by the formulas (1) and (2). For example, when the composition contains a plurality of curable compounds having different m, n, o, and p in the formulas (1) and (2), the compatibility with the liquid crystal may be improved.
液晶と硬化性化合物とを含有する組成物は硬化触媒を含有していてもよい。光硬化の場合、ベンゾインエーテル系、アセトフェノン系、フォスフィンオキサイド系などの一般に光硬化性樹脂に用いられる光重合開始剤を使用できる。熱硬化の場合は、硬化部位の種類に応じて、パーオキサイド系、チオール系、アミン系、酸無水物系などの硬化触媒を使用でき、また、必要に応じてアミン類などの硬化助剤を使用することもできる。 The composition containing a liquid crystal and a curable compound may contain a curing catalyst. In the case of photocuring, a photopolymerization initiator generally used for photocurable resins such as benzoin ether, acetophenone, and phosphine oxide can be used. In the case of thermosetting, a curing catalyst such as peroxide, thiol, amine, or acid anhydride can be used depending on the type of curing site, and if necessary, a curing aid such as amines can be added. It can also be used.
硬化触媒の含有量は、含有する硬化性化合物の２０質量％以下が好ましく、硬化後に硬化樹脂の高い分子量や高い比抵抗が要求される場合は０．１〜５質量％とすることがさらに好ましい。 The content of the curing catalyst is preferably 20% by mass or less of the curable compound to be contained, and more preferably 0.1 to 5% by mass when a high molecular weight or high specific resistance of the cured resin is required after curing. .
未硬化組成物において、硬化性化合物の総量は、液晶組成物に対して０．１〜２０質量％であることが好ましい。０．１質量％未満では、液晶相を硬化物により効果的な形状のドメイン構造に分割することができず、所望の透過−散乱特性を得ることができない。一方、２０質量％を越えると、従来の液晶／硬化物複合体素子と同様に透過状態でのヘイズ値が増大しやすくなる。また、さらに好ましくは、液晶組成物中の硬化物の含有率が０．５〜１５質量％であり、光散乱状態での散乱強度を高く、透過−散乱が切り替わる電圧値を低くすることができる。 In the uncured composition, the total amount of the curable compound is preferably 0.1 to 20% by mass with respect to the liquid crystal composition. If it is less than 0.1% by mass, the liquid crystal phase cannot be divided into domain structures having an effective shape by the cured product, and desired transmission-scattering characteristics cannot be obtained. On the other hand, when it exceeds 20% by mass, the haze value in the transmissive state tends to increase as in the case of the conventional liquid crystal / cured material composite element. More preferably, the content of the cured product in the liquid crystal composition is 0.5 to 15% by mass, the scattering intensity in the light scattering state is high, and the voltage value at which transmission-scattering is switched can be reduced. .
液晶分子を、基板表面に対してプレチルト角が６０度以上になるように配向させる処理方法として、垂直配向剤を使用する方法がある。垂直配向剤を使用する方法として、例えば、界面活性剤を用いる方法や、アルキル基やフルオロアルキル基を含むシランカップリング剤などで基板界面を処理する方法、または日産化学工業社製のＳＥ１２１１やＪＳＲ社製のＪＡＬＳ−６８２−Ｒ３等の市販の垂直配向剤を用いる方法がある。垂直配向状態から任意の方向に液晶分子が倒れた状態を作るためには、公知のどのような方法を採用してもよい。垂直配向剤をラビングしてもよい。また、電圧が基板２０１，２０８に対して斜めに印加されるように、透明電極２０１，２０７にスリットを設けたり、電極２０１，２０７上に三角柱を配置する方法を採用してもよい。また、特定方向に液晶分子を倒すような手段を用いなくてもよい。
As a processing method for aligning liquid crystal molecules so that the pretilt angle is 60 degrees or more with respect to the substrate surface, there is a method using a vertical alignment agent. As a method using a vertical alignment agent, for example, a method using a surfactant, a method of treating a substrate interface with a silane coupling agent containing an alkyl group or a fluoroalkyl group, or SE1211 or JSR manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. There is a method using a commercially available vertical alignment agent such as JALS-682-R3 manufactured by the company. In order to create a state in which the liquid crystal molecules are tilted in an arbitrary direction from the vertical alignment state, any known method may be adopted. The vertical alignment agent may be rubbed. Alternatively, a method may be employed in which a slit is provided in the
二つの基板２０１，２０８間にある液晶層２０４の厚さを、スペーサ等で規定することができる。その厚さは１〜５０μｍが好ましく、３〜３０μｍがさらに好ましい。液晶層２０４の厚さが薄すぎるとコントラストが低下し、厚すぎると駆動電圧が上昇する傾向が増大するため好ましくない場合が多い。
The thickness of the
シール層２０５として、透明性の高い樹脂であれば公知のどのようなものを使用することも可能である。
Any known material can be used as the
以上のように作製された液晶素子２１は、少なくとも常温付近において光透過状態と光散乱状態との間の応答時間が５ｍｓよりも短く非常に速い応答速度を実現することができる。また、従来の分散型液晶素子による散乱透過モードと比べると視野角依存性が良好であり、斜めから見たときにも非常に良好な透過状態を得ることができるようにすることができる。例えば、上記の組成の硬化性化合物と液晶とを含有する液晶／高分子複合体を使用した場合、垂直から４０度傾けて見た場合もほとんどヘイズがないようにすることができる。
The
液晶素子２１を複数枚用いてもよい。また、液晶素子２１に対する耐衝撃性を増すために、上下の基板２０１，２０８を固定させてもよい。
A plurality of
液晶素子２１の表裏の表面には、反射防止膜または紫外線遮断膜を設けることが好ましい。例えば、液晶素子２１の表裏に、ＳｉＯ２やＴｉＯ２などの誘電体多層膜よりなるＡＲコート（低反射コート）処理を施すことにより、基板表面での外光の反射を減らすことができる。
It is preferable to provide an antireflection film or an ultraviolet blocking film on the front and back surfaces of the
図４は、上記のように作製された液晶素子２１の印加電圧（実効値）に対する透過率を示す説明図である。なお、液晶素子２１の表面には、反射防止膜や紫外線遮断膜は設けられていない。図４に示すように、液晶素子２１は、光透過状態と光散乱状態をとることができる液晶層としての液晶層２０４に所定の電圧（例えば６０Ｖ）が印加されているときに光散乱状態となり、液晶層２０４に対して電圧無印加（すなわち、電圧０Ｖを印加）のときに光透過状態となる。また、印加電圧（実効値）が０Ｖと６０Ｖとの中間的な値（例えば、１８〜３５Ｖ程度）であるときに、液晶素子２１は、光透過状態と光散乱状態との中間的な状態（中間状態）をとる。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the transmittance with respect to the applied voltage (effective value) of the
なお、本発明において、光透過率が８０％以上である状態を「透明」とする。また、上記のように、液晶素子２１の表面に反射防止膜または紫外線遮断膜を設けた場合には、さらに高い透過率を実現できる。また、光散乱状態（例えば、光透過率が２％以下の状態）を遮光状態ともいう。
In the present invention, a state where the light transmittance is 80% or more is defined as “transparent”. Further, as described above, when an antireflection film or an ultraviolet blocking film is provided on the surface of the
図５は、液晶素子２１の視野角特性を示す説明図である。図５において、曲線Ａは液晶素子２１の視野角特性を示し、曲線Ｂはガラスの視野角特性を示し、曲線Ｃは一般的な分散液晶の視野角特性を示す。図５に示すように、液晶素子２１は、一般的な分散型液晶に比べて視野角特性が優れている。よって、レンズ鏡筒２０に設置された場合に、広範囲の光を透過させることができる。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing viewing angle characteristics of the
制御回路１３は、カメラの操作者によってホワイトバランス調整の指示がなされると、電圧調整回路１２に対して調整指示を出力する。なお、操作者によるホワイトバランス調整の指示は、カメラ本体１０に設けられている操作部（図示せず）を介して行われる。
The
電圧調整回路１２は、制御回路１３からの調整指示に応じて、液晶素子２１に形成されている透明電極に、ホワイトバランス調整時の電圧を印加する。
In response to an adjustment instruction from the
図４に例示された透過率特性を参照すると、電圧調整回路１２は、例えば、液晶素子２１に形成されている透明電極に２３Ｖを印加して、光透過率を１８％にする。
Referring to the transmittance characteristics illustrated in FIG. 4, the voltage adjustment circuit 12 applies, for example, 23 V to the transparent electrode formed in the
撮像素子１１は、その状態において、液晶素子２１およびレンズ２２を通過した光にもとづいて撮像を行う。制御回路１３は、撮像素子１１から撮像に応じた画像データ（例えば、Ｒデータ、ＧデータおよびＢデータ）を入力する。
In this state, the imaging element 11 performs imaging based on the light that has passed through the
そして、制御回路１３は、ホワイトバランス調整のための補正係数を算出する。一例として、特許文献３に記載された方法を使用する場合には、画像データから所定範囲の濃淡レベルの画素を無彩色に近い画素として抽出し、抽出された画素群の画素値をチャネル毎（例えば、Ｒチャネル、Ｇチャネル、Ｂチャネル）に積算し、積算した各チャネルの画素値が同レベルになるように各チャネルの補正係数を設定する。そして、補正係数をメモリ（図示せず）に格納する。
Then, the
制御回路１３は、実撮影時に、撮像素子１１から出力された画像データに対して補正係数を用いてホワイトバランスの調整を行い、調整後の画像データによる画像を、撮像された画像として、カメラの表示部（図示せず）に表示したり、メモリに格納する。
The
なお、上記の実施の形態では、図６（Ａ）に示すように、カメラ鏡筒２０の前部に液晶素子２１が装着されたが、図６（Ｂ）に示すように、カメラ鏡筒２０の内部における最前部に液晶素子２１を設置してもよい。図６（Ａ）に示すように構成されている場合には、広い範囲の環境光を取り込むことができ、図６（Ｂ）に示すように構成されている場合には、被写体を中心とした所定範囲の環境光を取り込むことができる。
In the above embodiment, the
また、上記の説明では、カメラの操作者の操作に応じて、あらかじめホワイトバランス調整のための補正係数を算出し、その後の実撮影時に補正係数を用いた補正を行う場合を想定したが、実撮影時におけるシャッタボタンの半押し時に補正係数の算出を行い、シャッタボタンが完全に押下されたときに撮像素子１１によって撮像された画像に対して補正係数を用いたホワイトバランスの調整を行うようにしてもよい。 Further, in the above description, it is assumed that a correction coefficient for white balance adjustment is calculated in advance according to the operation of the camera operator, and correction using the correction coefficient is performed in subsequent actual shooting. The correction coefficient is calculated when the shutter button is half-pressed at the time of shooting, and the white balance is adjusted using the correction coefficient for the image captured by the image sensor 11 when the shutter button is completely pressed. May be.
いずれにせよ、本実施の形態では、ホワイトバランス調整のための補正係数を得るときにも実撮影時にも、液晶素子２１は、カメラ鏡筒２０に装着されたままである。よって、ホワイトバランス調整用部材（この例では、液晶素子２１）をカメラに着脱する手間をなくすことができる。液晶素子２１をカメラに着脱する必要はないので（液晶素子２１は常にカメラに装着されているので）、光源の色温度が急変したような場合でも、直ちに変化後の光源に応じたホワイトバランス調整を行うことができる。
In any case, in the present embodiment, the
また、ホワイトバランス調整用の特定の設置物がない環境においてホワイトバランス調整を行うことができる。 In addition, white balance adjustment can be performed in an environment where there is no specific installation object for white balance adjustment.
液晶素子２１をカメラ鏡筒２０の前部または筒内に固着可能であるから、水中でカメラを使用する場合にカメラ鏡筒２０に浸水が生ずる可能性をなくすことができ、水中撮影において、ホワイトバランス調整機能を発揮させることができる。
Since the
さらに、実撮影時には、液晶素子２１に電圧は印加されないので、カメラの消費電力をさほど増大させない。よって、上記の実施の形態のホワイトバランス調整装置を、小容量の電池しか内蔵できないような小型カメラにも好適に組み込むことができる。
Further, since no voltage is applied to the
また、図４に示されたように、液晶素子２１の電圧無印加時の光透過率は８０％以上である。よって、実撮影時に、レンズ２２に多くの光量の光を通過させることができる。
Further, as shown in FIG. 4, the light transmittance of the
なお、液晶素子２１に代えて、以下のような素子を使用してもよい。
Instead of the
すなわち、ネマティック液晶と旋光性の方向が互いに異なる少なくとも２種の光学活性物質を含有し、旋光性の方向に関して一方の光学活性物質が非硬化性化合物であり、他方の光学活性物質が硬化性化合物であり、液晶組成物が全体としてネマティック相を示す液晶組成物において、硬化性化合物の硬化を行うことで得られる液晶光学素子である。なお、硬化性化合物である前記光学活性物質が存在しない場合はカイラルネマティック相を示し、硬化性化合物である前記光学活性物質を含むことにより全体としてネマティック相を示すようにすることができる。また、光学活性物質ではない硬化性化合物を含有してもよく、硬化性化合物の総量は液晶組成物全体に対して０．１〜２０質量％であることが好ましい。 That is, it contains at least two kinds of optically active substances having different optical rotation directions from those of the nematic liquid crystal, and one optically active substance is a non-curable compound with respect to the optical rotation direction, and the other optically active substance is a curable compound. In the liquid crystal composition in which the liquid crystal composition exhibits a nematic phase as a whole, the liquid crystal optical element is obtained by curing the curable compound. In addition, when the said optically active substance which is a curable compound does not exist, a chiral nematic phase is shown, and the nematic phase can be shown as a whole by including the said optically active substance which is a curable compound. Moreover, you may contain the curable compound which is not an optically active substance, and it is preferable that the total amount of a curable compound is 0.1-20 mass% with respect to the whole liquid-crystal composition.
そのような液晶光学素子を用いた場合には、電圧無印加時に光散乱状態になるが、上記の液晶素子２１と同様に、光透過状態である場合に高い透過率を示す。
When such a liquid crystal optical element is used, it is in a light scattering state when no voltage is applied, but similarly to the
１０ カメラ本体
１１ 撮像素子
１２ 電圧調整回路
１３ 制御回路
２０ レンズ鏡筒
２１ 液晶素子
２２ レンズ
２０１，２０８ ガラス基板
２０２，２０７ 透明電極
２０３，２０６ 配向膜
２０４ 液晶層
２０５ シール層
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記撮像装置におけるレンズよりも被写体寄りの位置に、印加される電圧に応じて、光透過状態と、光散乱状態と、光透過状態と光散乱状態との中間的な状態をとることができる液晶素子が固定的に設置されている
ことを特徴とするホワイトバランス調整装置。 A white balance adjustment device for adjusting the white balance of an imaging device,
A liquid crystal capable of taking a light transmission state, a light scattering state, and an intermediate state between the light transmission state and the light scattering state according to a voltage applied to a position closer to the subject than the lens in the imaging device. A white balance adjustment device characterized in that the element is fixedly installed.
前記電圧調整回路は、ホワイトバランス調整用のパラメータを決定するときに前記液晶素子を光透過状態と光散乱状態との中間的な状態にする電圧を印加し、撮影時に前記液晶素子を光透過状態とする電圧を印加する
請求項１記載のホワイトバランス調整装置。 A voltage adjusting circuit for applying a voltage to the liquid crystal element;
The voltage adjustment circuit applies a voltage for setting the liquid crystal element in an intermediate state between a light transmission state and a light scattering state when determining a parameter for white balance adjustment, and the liquid crystal element is in a light transmission state during photographing. The white balance adjustment device according to claim 1, wherein a voltage is applied.
請求項１または請求項２記載のホワイトバランス調整装置。 The white balance adjusting device according to claim 1, wherein the liquid crystal element is fixed to a front portion or an inside of a lens barrel that incorporates a lens.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010157796A JP2012023439A (en) | 2010-07-12 | 2010-07-12 | White balance adjustment device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010157796A JP2012023439A (en) | 2010-07-12 | 2010-07-12 | White balance adjustment device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012023439A true JP2012023439A (en) | 2012-02-02 |
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ID=45777354
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| JP2010157796A Pending JP2012023439A (en) | 2010-07-12 | 2010-07-12 | White balance adjustment device |
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|---|---|
| JP (1) | JP2012023439A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017032994A (en) * | 2015-08-04 | 2017-02-09 | トムソン ライセンシングＴｈｏｍｓｏｎ Ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ | Plenoptic camera and method of controlling the same |
-
2010
- 2010-07-12 JP JP2010157796A patent/JP2012023439A/en active Pending
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