JP2020016836A - Light control device and light detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、調光装置及び光検出装置に関する。 The present invention relates to a light control device and a light detection device.
現在、自動車向けの撮像装置やそれを用いた運転補助システムの開発が盛んに行われている。撮像装置、とくに動画の撮像装置には、受光デバイスの入射光路上にNDフィルタ等の光透過率低減素子が配置されることが多く、受光デバイスへの入射光量を調整することで高度な情報収集を可能としている。その光透過率低減素子の透過率を電気的に制御可能とした光透過率可変素子は、露出調整の自由度を広げることで透過率が固定された素子では不可能であったデータの取得を可能とする。
この光透過率可変素子としては、液晶素子、エレクトロクロミック(以下、「EC」と称する場合がある)素子といった素子の開発が進められている。なかでもEC素子は、着色時の低い光透過率と消色時の高い光透過率を両立できるという、光透過率可変素子として有用な特長を持つ。
特許文献1では、EC素子を光透過率可変素子として用いて焦点検出情報を算出する光学装置が開示されている。
2. Description of the Related Art Currently, imaging devices for automobiles and driving assistance systems using the same are being actively developed. In image pickup apparatuses, especially in moving image pickup apparatuses, a light transmittance reduction element such as an ND filter is often arranged on the incident light path of the light receiving device, and advanced information collection is performed by adjusting the amount of light incident on the light receiving device. Is possible. The light transmittance variable element, which enables the transmittance of the light transmittance reduction element to be electrically controlled, expands the degree of freedom of exposure adjustment, making it possible to acquire data that was not possible with a fixed transmittance element. Make it possible.
As the light transmittance variable element, elements such as a liquid crystal element and an electrochromic (hereinafter sometimes referred to as “EC”) element are being developed. Above all, the EC element has a useful feature as a variable light transmittance element that can achieve both a low light transmittance during coloring and a high light transmittance during erasing.
Patent Literature 1 discloses an optical device that calculates focus detection information using an EC element as a light transmittance variable element.
特許文献1の方法は、ECを光透過率可変素子として用いることで、光透過状態の光透過率を高いものとしつつ、必要な波長領域(赤色領域)の光透過率を制御できるという点で効果的である。一方、光透過率可変素子の制御可能な波長領域や、制御の独立性をさらに高めることができれば、光検出装置の取得可能な情報をさらに高度化することができる。
本発明は、上述した課題を解決するためになされるものであり、その目的は、複数の波長帯域の入射光量を制御することが可能な調光装置を提供することにある。
The method of Patent Literature 1 is that, by using EC as a variable light transmittance element, it is possible to control light transmittance in a necessary wavelength region (red region) while increasing light transmittance in a light transmitting state. It is effective. On the other hand, if the wavelength range in which the light transmittance variable element can be controlled and the independence of control can be further improved, the information that can be obtained by the photodetector can be further enhanced.
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to provide a light control device capable of controlling the amount of incident light in a plurality of wavelength bands.
本発明の調光装置は、エレクトロクロミック素子を備え、透過率が変化する波長領域を複数有する調光装置であって、前記透過率が変化する波長領域毎に、前記透過率の変化が制御されることを特徴とする。 The light control device of the present invention is a light control device including an electrochromic element and having a plurality of wavelength regions in which the transmittance changes, wherein the change in the transmittance is controlled for each wavelength region in which the transmittance changes. It is characterized by that.
本発明の調光装置は、複数の波長帯域の入射光量を制御することが可能であり、撮像装置等の光検出装置に好適に用いることができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The light control device of the present invention can control the amount of incident light in a plurality of wavelength bands, and can be suitably used for a light detection device such as an imaging device.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
≪調光装置≫
本発明の実施形態に係る調光装置は、エレクトロクロミック素子を備え、透過率が変化する波長領域を複数有する調光装置である。そして、本実施形態の調光装置は、透過率が変化する波長領域毎に、透過率の変化が制御される、好ましくは、透過率の変化が独立に制御される。透過率が変化する波長領域は、赤外領域、赤色領域、緑色領域、青色領域のいずれかの波長領域であることが好ましい。
光 Light control device≫
A light control device according to an embodiment of the present invention is a light control device including an electrochromic element and having a plurality of wavelength regions in which transmittance changes. Then, in the light control device of the present embodiment, the change in transmittance is controlled for each wavelength region in which the transmittance changes, and preferably, the change in transmittance is independently controlled. The wavelength region in which the transmittance changes is preferably any one of the infrared region, red region, green region, and blue region.
具体的には、本実施形態の調光装置は、それぞれ異なる光波長領域において光吸収特性を変化させることができる複数のエレクトロクロミック化合物(EC化合物)を用いた光学フィルタから構成されることが好ましい。EC化合物は、電気的に光学的な特性を変化させることのできる材料である。本実施形態の調光装置は、EC化合物を用いて電気的に透過率を変化させことのできるEC素子を備える。EC素子は調光素子としてよく知られる液晶素子等と比較して、最大透過率が例えば可視光領域では90%以上と高い。このため素子を光路上に複数重ねて配置しても、調光素子よりも下流に配置された光検出器への入射光量の最大値の低下の程度は小さく、実用的に利用可能な透過率の範囲(例えば透過率60−80%程度)を実現できる。 Specifically, the light control device of the present embodiment is preferably configured by an optical filter using a plurality of electrochromic compounds (EC compounds) that can change light absorption characteristics in different light wavelength regions. . An EC compound is a material that can change the optical characteristics electrically. The light control device of the present embodiment includes an EC element that can electrically change the transmittance using an EC compound. The EC element has a higher maximum transmittance of, for example, 90% or more in a visible light region than a liquid crystal element or the like well known as a dimming element. For this reason, even if a plurality of elements are arranged on the optical path, the degree of decrease in the maximum value of the amount of light incident on the photodetector arranged downstream of the dimming element is small, and the practically usable transmittance (For example, a transmittance of about 60 to 80%).
EC素子の透過率の制御範囲は、特に制限されるものではないが、最大透過率(EC素子が非着色時)、最小透過率(EC素子の着色濃度が最大の時)ともに、調光装置としての性能を満たすことが望まれる。具体的な数値としては、100%〜0.01%という値が理想的には挙げられ、95%〜0.1%という値が現実的には挙げられる。またこれらの間の透過率の制御については、ON/OFFの制御もありうるが、複数の階調、もしくは無段階の階調で制御できることが好ましい。 Although the control range of the transmittance of the EC element is not particularly limited, both the maximum transmittance (when the EC element is not colored) and the minimum transmittance (when the coloring density of the EC element is maximum) are used for the light control device. It is desired to satisfy the performance as described above. As a specific numerical value, a value of 100% to 0.01% is ideally exemplified, and a value of 95% to 0.1% is practically exemplified. As for the control of the transmittance between these, there may be ON / OFF control, but it is preferable that the control can be performed with a plurality of gradations or a stepless gradation.
EC素子は、一対の電極と、その電極の間に配置されている、EC化合物を含むエレクトロクロミック層(EC層)を有する素子である。EC素子としては、無機材料を用いたものと、有機材料を用いたものとがあり、有機材料を用いたものとしては、高分子有機材料を用いたものと、低分子有機材料を用いたものとがある。本実施形態のEC素子としては、いずれの素子も用いることが可能であるが、コントラスト、最大透過率の観点から、特に低分子有機材料を用いたEC素子が好ましく用いられる。 An EC element is an element having a pair of electrodes and an electrochromic layer (EC layer) containing an EC compound, which is disposed between the electrodes. EC devices include those using inorganic materials and those using organic materials, and those using organic materials include those using high-molecular-weight organic materials and those using low-molecular-weight organic materials. There is. Although any device can be used as the EC device of the present embodiment, an EC device using a low-molecular organic material is particularly preferably used from the viewpoint of contrast and maximum transmittance.
本実施形態の調光装置としては、例えば、以下の二種類を挙げることができる。
タイプ1:複数のEC素子を備え、複数のEC素子のそれぞれは、透過率が変化する波長領域が異なる。
タイプ2:一つのEC素子を備え、前記一つのエレクトロクロミック素子は、透過率が変化する波長領域が異なる複数のエレクトクロミック化合物を有する。
Examples of the light control device of the present embodiment include the following two types.
Type 1: A plurality of EC elements are provided, and each of the plurality of EC elements has a different wavelength region in which the transmittance changes.
Type 2: One EC element is provided, and the one electrochromic element has a plurality of electrochromic compounds having different wavelength regions in which transmittance changes.
タイプ1は、異なる光波長領域において光吸収特性が変化する複数のEC化合物を用いた複数のEC素子を備える。即ち、光吸収特性が変化する波長領域が異なる複数のEC素子を光路上に重ねたタイプの調光装置である。この複数のEC素子それぞれに用いるEC化合物は、単数であっても、複数であってもよい。 Type 1 includes a plurality of EC elements using a plurality of EC compounds whose light absorption characteristics change in different light wavelength regions. That is, this is a type of dimming device in which a plurality of EC elements having different wavelength regions in which light absorption characteristics change are stacked on an optical path. The EC compound used for each of the plurality of EC elements may be singular or plural.
タイプ2は、異なる光波長領域において光吸収特性が変化する複数のEC化合物を用いた一つのEC素子を備える。即ち、異なる光波長領域において光吸収特性を変化させることができる複数のEC化合物を一つのEC素子で使用し、複数のEC化合物の光吸収特性を区別して制御するものである。具体例としては、光吸収特性を変化させる印加電圧が異なる複数の材料を一つのEC素子内に配置し、印加する電圧によって、EC素子の透過率の波長依存性を変化させるものである。より具体的には、電位Eaで酸化されることで、波長λaの光を吸収するEC化合物aと、電位Ebで酸化されることで、波長λbの光を吸収するEC化合物bがあり、Ea<Ebであるとする。この時、電極電位Eが、E<Eaである場合には、EC化合物aは波長λaの光を、EC化合物bは波長λbの光を、共に吸収しない。この電極電位EをEa<E<Ebと設定した場合には、EC化合物aは波長λaの光を吸収するようになるが、EC化合物bは波長λbの光を吸収しない。さらに、電極電位E>Ebと設定した場合には、EC化合物aは波長λaの光を、EC化合物bは波長λbの光をともに吸収するようになる。このようにして、異なる光波長領域において光吸収特性を変化させることができる複数のEC化合物を一つのEC素子で使用し、複数のEC化合物の光吸収特性を区別して制御することができる。
タイプ1の長所は、EC素子を複数とすることで、それぞれの素子におけるEC化合物の選択幅を拡大することができることにある。具体例としては、素子が異なるEC化合物間の酸化還元の電位の関係を気にすることなく材料を選択することができる。一方のEC化合物を選択して着色、消色させることや、それぞれの素子の濃度を詳細に制御することも容易に行うことができる。 The advantage of Type 1 is that by using a plurality of EC elements, the selection range of the EC compound in each element can be expanded. As a specific example, a material can be selected without worrying about the relationship of the oxidation-reduction potential between EC compounds having different elements. It is also possible to easily perform coloring and decoloring by selecting one of the EC compounds and to precisely control the concentration of each element.
タイプ2は、EC素子を単数とすることで透明電極等の数を減らすことができるため、消色時の透過率が高い、構造を小さくしやすい、コスト面での優位性といった特長がある。
本実施形態の調光装置として、いずれのタイプも用いることはできるが、光波長領域を独立して制御するという観点より、タイプ1が好ましい。 Although any type can be used as the light control device of the present embodiment, type 1 is preferable from the viewpoint of independently controlling the light wavelength region.
<EC素子>
図1は、本実施形態で用いるEC素子の構成の一例を示す模式図である。本実施形態のEC素子は、一対の電極1と、その一対の電極間に配置されているEC層2と、を有している。また、EC素子は、基板3、シール材4を有していてもよい。EC層は、EC化合物を有する。なお、図1のEC素子は本実施形態のEC素子構成の一例であり、これに限定されるものではない。例えば反射防止膜の層を、基板3と電極1との間や、電極1とEC層2との間に設けてもよい。
<EC element>
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of an EC element used in the present embodiment. The EC device of the present embodiment has a pair of electrodes 1 and an
[電極1]
EC素子の電極1としては、透明導電性電極が好ましく用いられる。透明導電性電極の材料としては、透明性と導電性を有し、EC化合物の反応に際して安定性を有しているものが好ましく使用できる。例としては、酸化インジウムスズ(ITO),フッ素ドープ酸化スズなどの透明導電性酸化物電極が好ましく用いられる。また、金属細線や薄膜を配置して抵抗値を低減したもの、CNT等の他の導電性物質を用いてもよい。
[Electrode 1]
As the electrode 1 of the EC element, a transparent conductive electrode is preferably used. As the material of the transparent conductive electrode, a material having transparency and conductivity and having stability during the reaction of the EC compound can be preferably used. For example, a transparent conductive oxide electrode such as indium tin oxide (ITO) or fluorine-doped tin oxide is preferably used. Alternatively, a thin metal wire or thin film may be disposed to reduce the resistance value, or another conductive material such as CNT may be used.
[EC層2]
EC層2はEC性を示す化合物であるEC化合物を有する。具体例としては、無機EC化合物は、酸化タングステン、酸化イリジウム等が挙げられ、有機高分子EC化合物は、ポリチオフェン、ポリアニリン等が挙げられる。有機低分子EC化合物の例としては、ピリジン塩の誘導体、芳香族アミン化合物、ヘテロ環式化合物の誘導体が挙げられ、これらは、溶媒に溶解した状態で用いられてよい。また、これらの材料は単独で用いられても、複数種を組み合わせて用いられてもよい。中でもピリジン塩誘導体とヘテロ環式化合物とを組み合わせることが好ましく、特に、ビオロゲン系化合物と、芳香族アミン化合物とを組み合わせることが特に好ましい。
[EC layer 2]
The
EC層2は、EC化合物からなる層と、電解質からなる層とを有してもよい。また、EC化合物と電解質とを有する溶液としてEC層2を設けてもよい。このような形態をEC層2が溶液層であるということができる。本実施形態に係るEC素子は、EC層2が溶液層であることが好ましい。EC層2が溶液層である場合、EC性の有機化合物、溶液、その他の溶解物をまとめて、EC媒体やEC溶液と呼ぶことがある。
The
EC化合物を溶解する溶媒としては、EC化合物を始めとする溶質の溶解性、蒸気圧、粘性、電位窓等を考慮して、用途に応じて選択されるが、極性を有する溶媒であることが好ましい。具体的には、メタノール、エタノール、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルスルホキシド、ジメトキシエタン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、スルホラン、ジメチルホルムアミド、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、プロピオンニトリル、ベンゾニトリル、ジメチルアセトアミド、メチルピロリジノン、ジオキソラン等の有機極性溶媒や水が挙げられ、2種類以上を併用してよい。また、このEC層2には、必要に応じて、電解質、粘度調整剤、UV安定化剤等を含んでいてよい。
The solvent for dissolving the EC compound is selected according to the application in consideration of the solubility of the solute including the EC compound, the vapor pressure, the viscosity, the potential window, and the like, but may be a solvent having polarity. preferable. Specifically, methanol, ethanol, propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl sulfoxide, dimethoxyethane, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, sulfolane, dimethylformamide, dimethoxyethane, tetrahydrofuran, acetonitrile, propionnitrile, benzonitrile, dimethylacetamide And organic polar solvents such as methylpyrrolidinone and dioxolane, and water, and two or more kinds may be used in combination. The
電解質としては、イオン解離性の塩であり、かつ溶媒に対して良好な溶解性、固体電解質においては高い相溶性を示すものであれば限定されない。中でも電子供与性を有する電解質が好ましい。これら電解質は、支持電解質と呼ぶこともできる。 The electrolyte is not limited as long as it is an ion-dissociable salt, has good solubility in a solvent, and shows high compatibility in a solid electrolyte. Among them, an electrolyte having an electron donating property is preferable. These electrolytes can also be called supporting electrolytes.
電解質としては、例えば、各種のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩などの無機イオン塩や4級アンモニウム塩や環状4級アンモニウム塩などがあげられる。具体的にはLiClO4、LiSCN、LiBF4、LiAsF6、LiCF3SO3、LiPF6、LiI、NaI、NaSCN、NaClO4、NaBF4、NaAsF6、KSCN、KCl等のLi、Na、Kのアルカリ金属塩等や、(CH3)4NBF4、(C2H5)4NBF4、(n−C4H9)4NBF4、(n−C4H9)4NPF6、(C2H5)4NBr、(C2H5)4NClO4、(n−C4H9)4NClO4等の4級アンモニウム塩および環状4級アンモニウム塩等が挙げられる。 Examples of the electrolyte include inorganic ion salts such as various alkali metal salts and alkaline earth metal salts, and quaternary ammonium salts and cyclic quaternary ammonium salts. Specifically, LiClO 4, LiSCN, LiBF 4, LiAsF 6, LiCF 3 SO 3, LiPF 6, LiI, NaI, NaSCN, NaClO 4, NaBF 4, NaAsF 6, KSCN, the KCl like Li, Na, K alkaline (CH 3 ) 4 NBF 4 , (C 2 H 5 ) 4 NBF 4 , (n-C 4 H 9 ) 4 NBF 4 , (n-C 4 H 9 ) 4 NPF 6 , (C 2 H 5) 4 NBr, (C 2 H 5) 4 NClO 4, include (n-C 4 H 9) 4 NClO 4 4 quaternary ammonium salts and cyclic quaternary ammonium salts such as.
さらに、上記EC媒体に、ポリマーやゲル化剤を含有させて粘稠性が高いもの若しくはゲル状としたもの等を用いることもできる。これらポリマーやゲル化剤は、増粘剤と呼ぶこともできる。増粘剤を有し、EC溶液の粘度を増すことで、有機化合物が会合体を形成しにくくなり、吸収スペクトルの温度依存性を低減することができる。したがって、EC溶液は、増粘剤を有することが好ましい。 Further, a highly viscous or gelled EC medium containing a polymer or a gelling agent may be used. These polymers and gelling agents can also be called thickeners. By having a thickener and increasing the viscosity of the EC solution, it becomes difficult for the organic compound to form an association, and the temperature dependence of the absorption spectrum can be reduced. Therefore, the EC solution preferably has a thickener.
EC溶液の粘度は、10から5000cPであってよく、50から1000cPであってよい。EC溶液の粘度は、150cP以下であってよく、好ましくは100cP以下、さらに好ましくは65cP以下である。また、EC溶液の粘度は、20cP以上であってよく、好ましくは50cP以上である。 The viscosity of the EC solution may be between 10 and 5000 cP, and between 50 and 1000 cP. The viscosity of the EC solution may be 150 cP or less, preferably 100 cP or less, more preferably 65 cP or less. The viscosity of the EC solution may be 20 cP or more, preferably 50 cP or more.
増粘剤は、前記エレクトロクロミック層の重量を100wt%とした場合に、20wt%以下の重量比であってよい。好ましくは、1wt%以上15wt%以下であり、より好ましくは、5wt%以上10wt%以下である。 The thickener may have a weight ratio of 20% by weight or less when the weight of the electrochromic layer is 100% by weight. Preferably it is 1 wt% or more and 15 wt% or less, more preferably 5 wt% or more and 10 wt% or less.
上記ポリマーとしては、特に限定されず、例えばポリアクリロニトリル、カルボキシメチルセルロース、ポリ塩化ビニル、ポリアルキレンオキサイド、ポリウレタン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアミド、ポリアクリルアミド、ポリエステル、ナフィオン(登録商標)などが挙げられる。ポリメチルメタクリレートやポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドが好ましい。 The polymer is not particularly limited, and examples thereof include polyacrylonitrile, carboxymethylcellulose, polyvinyl chloride, polyalkylene oxide, polyurethane, polyacrylate, polymethacrylate, polyamide, polyacrylamide, polyester, and Nafion (registered trademark). Polymethyl methacrylate, polyethylene oxide and polypropylene oxide are preferred.
EC溶液の粘度が高い場合、EC溶液内の分子の動きを抑制できるので、会合を抑制できる場合がある。一方で、EC溶液内の電子の動きを抑制するので、EC素子の応答速度が小さくなるので、粘度が大きすぎるのは好ましくない。 When the viscosity of the EC solution is high, the movement of molecules in the EC solution can be suppressed, so that the association may be suppressed in some cases. On the other hand, since the movement of electrons in the EC solution is suppressed, the response speed of the EC element is reduced, and it is not preferable that the viscosity is too large.
[基板3]
基板3としては、光透過性の基材が用いられる。ここで、「光透過性」とは、該当する基板、電極等が光を透過することを意味し、透過率が、50%以上100%以下であることを意味する。具体的にはガラス、高分子化合物などが用いられ、必要に応じて、反射防止等のコートが行われる。
[Substrate 3]
As the substrate 3, a light-transmissive base material is used. Here, “light transmissivity” means that the corresponding substrate, electrode, or the like transmits light, and that the transmittance is 50% or more and 100% or less. Specifically, glass, a polymer compound, or the like is used, and coating such as antireflection is performed as necessary.
[シール材4]
一対の電極間にEC層2を保持するために、また、両電極間の距離を保つためにシール材4が好ましく用いられる。このシール材4としては、化学的に安定で、気体及び液体を透過しにくく、EC化合物の酸化還元反応を阻害しない材料であることが好ましい。例えば、ガラスフリット等の無機材料、エポキシ系、アクリル系樹脂等の有機材料、金属等を用いることができる。尚、シール材4は、スペーサー材料を含有する等して電極間の距離を保持する機能を有していてもよい。
[Seal material 4]
The sealing material 4 is preferably used to hold the
シール材4が電極間の距離を規定する機能を有していない場合は、別途スペーサーを配置して両電極間の距離を保持してもよい。スペーサーの素材としては、シリカビーズ、ガラスファイバー等の無機材料や、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリジビニルベンゼン、フッ素ゴム、エポキシ樹脂等の有機材料を用いることができる。 When the sealing material 4 does not have a function of defining the distance between the electrodes, a spacer may be separately provided to maintain the distance between the two electrodes. As a material for the spacer, an inorganic material such as silica beads or glass fiber, or an organic material such as polyimide, polytetrafluoroethylene, polydivinylbenzene, fluoro rubber, or epoxy resin can be used.
<制御器>
本実施形態の調光装置は、EC素子の透過率を制御する制御器を有していてよい。制御器によるEC素子の透過率の制御方法は、用いられる素子に適した方法が採用される。具体的には、所望の透過率の設定値に対して、予め規定されている条件をEC素子に入力する方法や、透過率の設定値とEC素子の透過率を比較して、設定値に合うように条件を選択して入力する方法が挙げられる。変化させるパラメータとしては、電圧、電流、デューティー比を挙げることができる。
<Controller>
The light control device of the present embodiment may include a controller that controls the transmittance of the EC element. As a method of controlling the transmittance of the EC element by the controller, a method suitable for the element to be used is adopted. Specifically, for a desired transmittance setting value, a method of inputting a predetermined condition into the EC element, or by comparing the transmittance setting value with the transmittance of the EC element, There is a method of selecting and inputting conditions so as to match. The parameters to be changed include a voltage, a current, and a duty ratio.
≪光検出装置≫
本発明の実施形態に係る光検出装置は、本発明の調光装置と、調光装置を透過した光を検出する光検出器(第一の光検出器)と、を備える。図2は、本発明の実施形態に係る光検出装置の構成の一例を示す模式図である。図2において、光検出装置10は、調光装置11と、第一の光検出器12と、第二の光検出器13とを有する。調光装置11は第一の光検出器12への入射光路上に配置されている。光検出装置10に入射した入射光14は調光装置11を通して第一の光検出器12に入射する。尚、後述するように、第一の光検出器12の一部あるいは全部を第二の光検出器13として利用する場合、第二の光検出器13は必ずしも必要ではない。
≪Light detection device≫
A light detection device according to an embodiment of the present invention includes the light control device of the present invention and a light detector (first light detector) that detects light transmitted through the light control device. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of the photodetector according to the embodiment of the present invention. 2, the
光検出装置10は、必要に応じて、レンズ、絞り等を含む撮影光学系、UV,IRフィルタ等のその他のフィルタを有していてよい。この場合、入射光は撮影光学系、フィルタ等を通して第一の光検出器12に入射することが好ましく行われる。また光検出装置10は、調光装置11を構成する複数のエレクトロクロミック材料の光吸収特性を制御する制御器15を有していてよい。この制御器15を通じて、第二の光検出器13で検出された光強度を参照して、エレクトロクロミック材料の光吸収特性を制御することができる。
The
光検出装置10は、第一の光検出器12を用いて光検出装置10に入射する入射光14の光量を測定する装置である。この光検出装置10は、撮像装置であってよく、その場合、第一の光検出器12としては撮像素子が用いられる。
The
<調光装置11>
光検出装置10は、上述した本発明の調光装置11を有している。図2の光検出装置10は、タイプ1の調光装置11を有している。具体的には、図2の調光装置11は、3枚のEC素子を備え、EC素子のそれぞれは、異なる光波長領域において透過率を変化させることができる複数のEC材料を含有している。
<
The
<第一の光検出器12>
第一の光検出器12は、光検出装置10が目的とする光強度特性を取得するための光検出器である。具体的には、光検出装置10が撮像装置であれば撮像素子であり、光検出装置10が例えば分光光度計であれば光半導体や光電子増倍管である。
<
The
<第二の光検出器13>
第二の光検出器13は、第一の光検出器12が感度を有する波長領域の一部の波長領域、好ましくは複数の異なる光波長領域に感度を有する光検出器である。そして、この第二の光検出器13が感度を有する複数の異なる光波長領域は、好ましくは調光装置11の透過率が変化する複数の異なる波長領域、本実施形態では複数のEC化合物の光吸収特性が変化する、複数の異なる光波長領域に対応している。第二の光検出器13が感度を有する波長領域は、赤外領域、赤色領域、緑色領域、青色領域のいずれかの波長領域であることが好ましい。第二の光検出器13は、光検出装置10に入射した入射光14の波長領域ごとの強度を検出し、その情報に基づいて調光装置11を制御するための機能を果たす。具体的な例を以下に記述する。第二の光検出器13は、波長λA、λBを中心とした光に対応した感度を有し、それぞれの波長領域に対応する光の強度を検出することができる。ここで光検出装置10にある入射光14が入射し、その入射光14はλBの波長領域の光強度がλAと比較して十分に高い場合を考える。この入射光14がそのまま第一の光検出器12に入射し、λBの光強度に対応した露出条件でデータを取得した場合、λAの波長領域のデータが十分な階調をもって取得できない場合がある。第二の光検出器13は、調光装置11に用いられている複数のEC化合物の光吸収特性が変化する、複数の異なる光波長領域(ここでは波長λA、λBを中心とした波長領域)に対応した光波長領域に感度を有する。そのため、これらの複数のEC化合物の光吸収特性を制御できれば波長λA、λBを中心とした波長領域の透過率を制御することができる。そこで、波長λBを中心とした波長領域のEC化合物を用いたEC素子の光透過率を適切に減少させることにより、λA、λBを中心とした波長領域の両方において十分な階調をもってデータを取得することを可能とする。
<
The
第二の光検出器13が感度を有する複数の異なる光波長領域のうちの少なくとも一つ、および、複数のEC化合物の光吸収特性が変化する複数の異なる光波長領域の内の少なくとも一つ、の両方が、主に赤外光の波長領域を含むことが好ましい。これによって、例えば後述の例1(リアビューカメラの認識)で述べるように、光検出技術が最も進んでいる可視光領域の情報を得ることと、可視光では取得しきれない情報を含む赤外光領域の情報を一つの光検出装置で取得することが可能となる。そのため、可視光領域の情報、あるいは赤外光領域の情報のみを用いるよりも高度な情報収集を可能となる。尚、ここでいう赤外光とは、波長700nmから1mmまでの光を指し、特に700nmから2.5μmの近赤外光を指す。
At least one of the plurality of different light wavelength regions in which the
第二の光検出器13の配置は、光路上、調光装置11の上流であっても、下流であってもよい。また、第二の光検出器13は、光路を分岐させて配置してもよく、光路を分岐させる位置は調光装置11の上流側でも下流側でもよい。
The arrangement of the
第二の光検出器13を調光装置11の上流に配置した場合には、調光装置11による入射光の低減がなく、より直接的に入射光強度が得られる点で有利である。その場合には、第二の光検出器13が第一の光検出器12に対する影とならないよう配置するのが好ましい。
When the
また、第二の光検出器13を調光装置11の下流に配置した場合には、調光装置11を透過した入射光を検出できるため、調光装置11の透過率を含んだ情報が得られる。このことは、入射光に対応して調光装置11を(例えばフィードバック的に)制御する観点で有利である。また、下流に配置する場合には、この第二の光検出器13として第一の光検出器12の一部、あるいは全部が用いられてよい。第二の光検出器13として第一の光検出器12の一部、あるいは全部を利用する場合、さらに以下のような優位点を持つため、最も好ましく用いられる。
1.光検出装置10が目的とする光強度特性を取得する第一の光検出器12に到達する光強度に関する情報を直接用いて調光装置11を制御できる。そのことにより目的とする光強度特性の取得に適した条件を直接的に与えることができる。
2.第二の光検出器13を別途設置する必要がないので、省スペース、低コスト化に有利である。
When the
1. The
2. Since it is not necessary to separately install the
また、第二の光検出器13を光路を分岐させて配置した場合には、配置上の自由度が上昇する点で有利である。
Also, when the
<制御器15>
本実施形態の光検出装置10では、透過率を変化させることによって、第一の光検出器12への入射光量を制御することができる。また第二の光検出器13で検出された光強度を参照して、EC化合物の光吸収特性を制御することができる。
<
In the
制御器15の作動方法の具体例について、以下に記述する。例として、λa,λb,λcに吸収ピークを持つEC化合物をそれぞれ使用した3種類のEC素子を備える調光装置11を使用したケースについて記載する。第二の光検出器13は、EC化合物の吸収ピークλa,λb,λcに対応する波長に感度を持つ。各EC素子は、光透過状態にあるときに第一の光検出器12に入射光が照射される。この時、第二の光検出器13において検出される光強度が、波長λaに対応する光強度が飽和、波長λb,λcに対応する光強度が適正であるとする。この場合、波長λaに吸収ピークを持つEC化合物を使用したEC素子に対する条件を着色状態とすることで、波長λaに対応する光強度を低減し、波長λaに対応する光の検出状態を適正状態とすることができる。制御器15は、波長λaに対応するEC素子に対して、電圧制御方式であれば電圧を、電流制御方式であれば電流を、ハルス幅変調方式であればデューティー比をそれぞれ増大させることで、対応するEC素子の着色濃度を増大、入射光を低減することができる。この他にも、各EC素子の初期の着色状態を中間濃度としておいて、入射光の強度に応じて着色濃度を増減することも好ましく行われる。例えば入射光強度が高い場合には、EC素子の着色濃度を増大、例えば入射光強度が低い場合には、EC素子の着色濃度を低減することである。この時、EC素子の着色濃度を増大させるためには、上記の手法(電圧等の増大)を用いることができ、着色濃度を減少させるためには、反対に電圧等の低減が用いられる。
A specific example of the operation method of the
<応用例>
本実施形態の光検出装置10は、第一の光検出器12に入射する光の光量を波長領域ごとに制御、好ましくは独立に制御することができる。このことは以下のような場合において有用である。
<Application example>
The
[例1:リアビューカメラの認識]
自動車の後部に設置されたカメラによって取得された自動車後方の像を、運転者に提示することで安全性を高めることが広く行われている。このリアビューカメラには、太陽光のうち赤外光の影響を除き、可視光線の情報を選択して取得するためにIRフィルタが設置されることが多い。一方、夜間にこのカメラで画像を取得する場合には、昼間と比較して不足する光量を補うために、自動車の後部に設置された光源から光を照射することが行われる。その光として不可視のIR光を選択し、後続車の運転者を幻惑しないようにする方法が広く使用されている。この場合、昼間と同じカメラで画像を取得するためには、IRフィルタを除くことが必要となる。また、後続車等の強い可視光線が入射することで、可視光線と比較してIR光の入射光量が小さすぎる場合には、可視光を低減する仕組みがあることが望ましい。このような場合に、第一の光検出器12に入射する光の光量を、波長領域ごとに制御することができる調光装置11があれば、この課題の解決を行うことができる。例えば可視光とIR光を独立して制御できる調光装置11があれば、昼間はIR光を吸収低減し可視光を透過することで、赤外光の影響を除きつつ可視光線の情報を選択して取得することができる。また夜間は、IR光を透過し可視光線を低減することにより、光源から照射されたIR光が被写体に反射した反射光を透過しつつ、可視光の透過率を制御することで後続車等の強い可視光線が入射しても、IR反射光による像を明確に取得することができる。
[Example 1: Recognition of rear view camera]
2. Description of the Related Art It has been widely practiced to enhance the safety by presenting an image behind a vehicle acquired by a camera installed at the rear of the vehicle to a driver. The rear-view camera is often provided with an IR filter in order to select and acquire information on visible light, excluding the influence of infrared light among sunlight. On the other hand, when an image is acquired by this camera at night, light is radiated from a light source installed at the rear of the vehicle to compensate for the insufficient light quantity compared to daytime. A method is widely used in which invisible IR light is selected as the light so that the driver of the following vehicle is not dazzled. In this case, in order to acquire an image with the same camera as in the daytime, it is necessary to remove the IR filter. In addition, when strong visible light from a following vehicle or the like is incident and the amount of incident IR light is too small as compared with the visible light, it is desirable to have a mechanism for reducing the visible light. In such a case, if there is a
[例2:フロントカメラの認識]
自動車の前部(たとえば、バックミラーの背面)に設置されたカメラによって取得された像から検出された対象を、運転者に提示したり、記録したりすることで安全性を高めることが広く検討されている。このカメラに対して入射する可視光の透過率を波長帯域ごとに制御することができれば、カメラの取得像からの認識能を拡大することができる。たとえば、前方の自動車のブレーキランプ等の赤色光の強度が高い場合、透過率を波長帯域ごとに独立して制御することができない場合には、その飽和を防止するために全波長領域に渡って入射光量の低減を行うことになる。その例としては、NDフィルタの導入や、露光時間の短時間化が挙げられる。そのような場合、周囲の他の波長領域の光、例えば、青色光、緑色光等の入射光量も同様に低減されてしまい、その波長の光によって認識される物体、例えば標識、他の車両、歩行者等の検出感度が低下してしまう。これに対し、透過率を波長帯域ごとに制御することができる場合には、強度の高い赤色光の透過率を選択して低減することで、赤色光の飽和を防止しつつ、青色光、緑色光等の入射光量を維持することが可能となる。その結果、その波長の光によって認識される物体の検出感度が低下することを防止できる。
[Example 2: Front camera recognition]
It has been widely studied to improve the safety by presenting and recording to a driver an object detected from an image acquired by a camera installed at the front of a car (for example, behind a rearview mirror). Have been. If the transmittance of visible light incident on the camera can be controlled for each wavelength band, the ability of the camera to recognize a captured image can be increased. For example, when the intensity of red light such as a brake light of a vehicle in front is high, and when the transmittance cannot be controlled independently for each wavelength band, in order to prevent the saturation, the transmittance is controlled over the entire wavelength range. The amount of incident light is reduced. Examples include introduction of an ND filter and shortening of the exposure time. In such a case, light in other surrounding wavelength regions, for example, blue light, the amount of incident light such as green light is also reduced, and objects recognized by light of that wavelength, such as signs, other vehicles, The detection sensitivity for pedestrians and the like will be reduced. On the other hand, when the transmittance can be controlled for each wavelength band, by selecting and reducing the transmittance of red light having high intensity, blue light and green light can be prevented while preventing saturation of red light. It is possible to maintain the amount of incident light such as light. As a result, it is possible to prevent the detection sensitivity of the object recognized by the light of the wavelength from being lowered.
≪撮像装置≫
本発明の光検出装置は、撮像装置であってよく、その場合、第一の光検出器12としては撮像素子が用いられる。図3は、本実施形態に係る撮像装置の構成の一例を示す模式図である。
≪Imaging device≫
The light detection device of the present invention may be an imaging device. In that case, an imaging element is used as the
撮像装置100は、レンズユニット102と、撮像ユニット103と、を有する撮像装置である。本実施形態に係る撮像装置100は、例えば、デジタルカメラやデジタルビデオカメラである。本実施形態に係る撮像装置100が有する調光装置としての光学フィルタ101は、撮像素子110の直前に設けられてもよい。撮像素子110の直前とは、撮像素子110と光学フィルタ101との間に配置されている部材がないことを意味する。撮像装置100がレンズを有する場合は、レンズの外側に設けられてもよい。光学フィルタ101をレンズの外側に設けるとは、光学フィルタ101と、撮像素子110との間にレンズが配置されるように光学フィルタ101を配置することを指す。また、撮像装置100がレンズを複数有する場合は、レンズとレンズとの間に設けられてもよい。
The imaging device 100 is an imaging device including a
レンズユニット102は、絞りより後でフォーカシングを行うリアフォーカス式のズームレンズである。図3(a)では、レンズユニット102は、光学フィルタ101と、複数のレンズ又はレンズ群を有する撮像光学系と、を有する。光学フィルタ101は、本発明の調光装置である。光学フィルタ101は、光学フィルタ101を通過した光が撮像光学系を通過するように配置されていてもよいし、撮像光学系を通過した光が光学フィルタ101を通過するように配置されていてもよい。光学フィルタ101は、レンズよりも撮像素子110側に配置されていてもよいし、レンズよりも物体側に配置されているもよい。レンズユニット102はマウント部材(不図示)を介して撮像ユニット103に着脱可能に接続されている。
The
レンズユニット102は、被写体(物体)側より順に、正の屈折力の第1のレンズ群104、負の屈折力の第2のレンズ群105、正の屈折力の第3のレンズ群106及び正の屈折力の第4のレンズ群107の4つのレンズ群と光学フィルタ101とを有する。第2のレンズ群105と第3のレンズ群106との間隔を変化させて変倍を行い、第4のレンズ群107の一部のレンズ群を移動させてフォーカスを行う。レンズユニット102は、例えば、第2のレンズ群105と第3のレンズ群106との間に開口絞り108を有し、また、第3のレンズ群106と第4のレンズ群107との間に光学フィルタ101を有する。レンズユニット102を通過する光は、各レンズ群104〜107、開口絞り108及び光学フィルタ101を通過するよう配置されており、開口絞り108及び光学フィルタ101を用いて光量の調整を行うことができる。
The
撮像ユニット103は、ガラスブロック109と、撮像素子110と、を有する。ガラスブロック109は、ローパスフィルタやフェースプレートや色フィルタ等のガラスブロックである。撮像素子110は、レンズユニット102を通過した光を受光するセンサ部であって、CCDやCMOS等が使用できる。また、撮像素子110は、他の受光素子、例えばフォトダイオードのような光センサであってもよく、光の強度あるいは波長の情報を取得し出力するものを適宜利用可能である。
The
なお、本実施形態では、レンズユニット102内の第3のレンズ群106と第4のレンズ群107との間に光学フィルタ101が配置されているが、撮像装置100はこの構成に限定されない。例えば、光学フィルタ101は、開口絞り108の前(被写体側)あるいは後(撮像ユニット103側)のいずれにあってもよく、また、第1〜第4のレンズ群104〜107のいずれの前、後、レンズ群の間にあってもよい。なお、光学フィルタ101を光の収束する位置に配置すれば、光学フィルタ101の面積を小さくできるなどの利点がある。
In the present embodiment, the
また、レンズユニット102の構成も上述の構成に限定されず、例えば、リアフォーカス式の他、絞りより前でフォーカシングを行うインナーフォーカス式であってもよく、その他の方式であってもよい。また、ズームレンズ以外にも魚眼レンズやマクロレンズなどの特殊レンズも適宜選択可能である。
Further, the configuration of the
さらに、本実施形態では、光学フィルタ101のEC素子及び駆動装置がレンズユニット102の内部に配置されている。しかし、本実施形態の撮像装置100がこれに限定されず、光学フィルタ101のうちのEC素子がレンズユニット内に存在し、EC素子の駆動装置は、レンズユニット102外、すなわち撮像ユニット103に配置されていてもよい。駆動装置がレンズユニット102外に配置される場合は、配線を通してレンズユニット102内外のEC素子と駆動手段を接続し、駆動制御する。
Further, in the present embodiment, the EC element and the driving device of the
上述の撮像装置100の構成では、光学フィルタ101がレンズユニット102の内部に配置されているが、これに限らず、図3(b)に示したように、撮像ユニット103が光学フィルタ101を有していてもよい。図3(b)においては、光学フィルタ101は、撮像素子110の直前に配置されている。光学フィルタ101は、撮像ユニット103内部の適当な箇所に配置され、撮像素子110は光学フィルタ101を通過した光を受光するよう配置されていれば、光学フィルタ101は、撮像素子110とガラスブロック109の間以外の位置に配置されてもよい。撮像ユニット103の内部に光学フィルタ101を内蔵する場合、接続されるレンズユニット102自体が光学フィルタ101を持たなくても良いため、既存のレンズユニットを用いた調光可能な撮像装置を構成することが可能となる。
In the configuration of the above-described imaging apparatus 100, the
本実施形態の撮像装置100は、光量調整と撮像素子の組合せを有する製品に適用可能である。例えばカメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、デジタルビデオカメラに使用可能であり、また、携帯電話やスマートフォン、PC、タブレットなど撮像装置を内蔵する製品にも適用できる。 The imaging device 100 according to the present embodiment is applicable to a product having a combination of light amount adjustment and an imaging element. For example, it can be used for a camera, a digital camera, a video camera, a digital video camera, and can also be applied to a product having a built-in imaging device such as a mobile phone, a smartphone, a PC, and a tablet.
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明していくが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
≪光検出装置の概要≫
図4は本実施例の光検出装置の概略を示す模式図である。光検出装置10は、入射光学系16を通じて入射光14が4枚のEC素子を備える調光装置11を通して、第二の光検出器を兼ねる第一の光検出器12である撮像素子に入射する。入射光学系16にはレンズ、絞り等の光学系を含む。また調光装置11の光路上上流には、調光装置11へのUV光の入射を防ぐUVカットフィルタ17が、下流には第一の光検出器12に対する760nmを超える長波長のIR光入射を防ぐIRカットフィルタ18を配置する。この光検出装置10は、第一の光検出器12の検出波長領域ごとの入射光強度を検知して、入射光強度を適正とするために制御器15を通じて調光装置11の透過率を制御する。そして、適した条件において、像処理/記録装置19にその情報を記録する。表1に示す様に、4枚のEC素子は、それぞれ460nm、520nm、610nm、730nmに吸収ピークを持つEC化合物を使用した4種類のEC素子である。また、第一の光検出器12である撮像素子は、4枚のEC素子それぞれに対応する波長領域に感度を有する。具体的には、それぞれ600nm、520nm、460nmにピークを有するRGBの可視光3領域に加えて、730nmのIR領域に感度を有する。
≫Outline of photodetector 装置
FIG. 4 is a schematic diagram showing an outline of the photodetector of this embodiment. In the
≪EC素子の作製≫
図1に示される構造を有する4枚のEC素子を、以下の方法により作製した。インジウムドープ酸化スズ(ITO)膜(電極1)が成膜されている透明導電性ガラス(基板3)を2枚用意し、ITO膜同士が対向するように配置した。そして、2枚の透明導電性ガラスの外周を、粒径50μmのスペーサービーズを混合したシール材4を用いて接着した。アノード性化合物(電圧印加時に酸化される化合物)と、カソード性化合物(電圧印加時に還元される化合物)とを、それぞれ20mmol/Lの濃度で炭酸プロピレンに溶解させた溶液を準備した。その溶液を透明導電性ガラスに予め形成した注入口(不図示)から注入することで、2枚の基板3とシール材4によって形成されている空間内に当該溶液を充填した。その後、シール剤で注入口(不図示)を封止して、EC素子を得た。各EC素子で用いたアノード性化合物と、カソード性化合物の構造一覧と組合せを以下に示す。
<< Production of EC device >>
Four EC devices having the structure shown in FIG. 1 were manufactured by the following method. Two transparent conductive glasses (substrate 3) on which an indium-doped tin oxide (ITO) film (electrode 1) was formed were prepared and arranged so that the ITO films faced each other. Then, the outer peripheries of the two transparent conductive glasses were bonded using a sealing material 4 in which spacer beads having a particle size of 50 μm were mixed. A solution was prepared by dissolving an anodic compound (a compound that is oxidized when a voltage was applied) and a cathodic compound (a compound that was reduced when a voltage was applied) in propylene carbonate at a concentration of 20 mmol / L. The solution was filled into a space formed by the two substrates 3 and the sealing material 4 by injecting the solution into a transparent conductive glass from an injection port (not shown) formed in advance. Thereafter, the injection port (not shown) was sealed with a sealant to obtain an EC element. The structural lists and combinations of the anodic compound and the cathodic compound used in each EC device are shown below.
上記化合物中、化合物1、2、3、5は酸化還元反応により対応する波長領域において光吸収率が変化するEC化合物である。これらの着色状態の吸収スペクトルを図5に示す。尚、図5において、横軸は波長、縦軸は規格化された吸光度である。一方、化合物4、6は、対応する波長領域において光吸収率がほとんど変化しない(EC化合物ではない)酸化還元物質であり、EC化合物1、2、3、5を着色させるときの電子の授受相手として機能する。 Among the above compounds, compounds 1, 2, 3, and 5 are EC compounds whose light absorptivity changes in a corresponding wavelength region due to an oxidation-reduction reaction. FIG. 5 shows the absorption spectra of these colored states. In FIG. 5, the horizontal axis is the wavelength, and the vertical axis is the normalized absorbance. On the other hand, compounds 4 and 6 are oxidation-reduction substances whose light absorptivity hardly changes in the corresponding wavelength region (not EC compounds), and are the recipients of electrons when coloring EC compounds 1, 2, 3, and 5 Function as
≪調光装置の作製≫
4枚のEC素子を重ねて調光装置11を形成した。それぞれのEC素子は、表2に記載の印加電圧を用いたパルス幅変調駆動で制御した。具体的には以下のような制御を行った。予めそれぞれのEC素子の透過率とデューティー比の関係をまとめたテーブルを作成する。撮像素子でそれぞれの波長領域の入射光強度を測定し、その値から適正な入射光強度となるよう、テーブルを参照してデューティー比を変化させることによりEC素子の透過率を制御した。
<< Production of dimming device >>
The dimmer 11 was formed by stacking four EC elements. Each EC element was controlled by pulse width modulation driving using the applied voltage shown in Table 2. Specifically, the following control was performed. A table summarizing the relationship between the transmittance and the duty ratio of each EC element is created in advance. The transmittance of the EC device was controlled by changing the duty ratio with reference to a table so that the incident light intensity in each wavelength region was measured by the imaging device and the value was used to obtain an appropriate incident light intensity.
≪光検出装置の動作と評価≫
前述した「例1:リアビューカメラの認識」ケースについて、光検出装置を動作させ、評価を行った。昼間の使用環境を想定し、擬似太陽光照射下、被写体を撮影し、取得された画像を評価した。結果を表3に示す。
動作 Operation and evaluation of light detection device≫
In the case of “Example 1: recognition of rear view camera” described above, the photodetector was operated and evaluated. Assuming a daytime use environment, the subject was photographed under simulated sunlight irradiation, and the obtained image was evaluated. Table 3 shows the results.
EC素子の制御状態をEC−IRのみ着色とした場合の画像では、見た目に近い色バランスであった画像が、EC素子の制御状態を全て透過状態とすることで、大きく色バランスが崩れることが確認された。これは、EC−IRを着色することでIR光の透過を抑制することができていたものが、撮像素子のRGB部にも入射、特にIR領域の透過率が高いR部の応答が大きくなったためであると考えられる。 In an image in which the control state of the EC element is colored only by the EC-IR, an image having a color balance close to the appearance may be greatly disturbed by setting all the control states of the EC element to the transmission state. confirmed. This is because the transmission of IR light could be suppressed by coloring the EC-IR, but it also enters the RGB part of the image sensor, and the response of the R part having a high transmittance in the IR region becomes particularly large. It is considered that it is.
次に夜間の使用環境を想定し、光検出装置の上に取り付けたピーク波長730nmのLEDアレイで被写体を照射し被写体を撮影した。このことによって、夜間、後続車の運転者を幻惑しないように、不可視のIR光を照射して撮影した状況を再現した。その結果、被写体が明確に認識できる画像が得られた。 Next, assuming a use environment at night, the subject was irradiated with an LED array having a peak wavelength of 730 nm mounted on the photodetector to photograph the subject. This reproduces the situation in which the invisible IR light is irradiated and photographed so as not to dazzle the driver of the following vehicle at night. As a result, an image in which the subject could be clearly recognized was obtained.
この実施例において複数のEC化合物の光吸収特性が変化する光波長領域に感度を有する撮像素子で検出された光強度を参照して、調光装置としての複数のEC素子を制御することで、可視光/赤外光の入射光強度を制御することで、以下のことが可能となった。
可視光とIR光を独立して制御することで、昼間の状況では、IR光を吸収低減し、可視光を透過して赤外光の影響を除きつつ、可視光線の情報を選択して取得すること。
夜間の状況では、光源から照射されたIR光が被写体に反射した反射光を透過すること。
In this embodiment, by controlling the plurality of EC elements as a light control device, with reference to the light intensity detected by the image sensor having sensitivity in the light wavelength region where the light absorption characteristics of the plurality of EC compounds change. By controlling the incident light intensity of visible light / infrared light, the following has become possible.
By controlling visible light and IR light independently, in daytime conditions, IR light is absorbed and reduced, visible light is transmitted and the influence of infrared light is removed, and visible light information is selected and acquired. To do.
In a nighttime situation, the IR light emitted from the light source transmits the reflected light reflected on the subject.
1:電極、2:エレクトロクロミック層、3:基板、4:シール材、10:光検出装置、11:調光装置、12:第一の光検出器、13:第二の光検出器、14:入射光、15:制御器、16:入射光学系、17:UVカットフィルタ、18:IRカットフィルタ、19:像処理/記録装置 1: electrode, 2: electrochromic layer, 3: substrate, 4: sealing material, 10: photodetector, 11: dimmer, 12: first photodetector, 13: second photodetector, 14 : Incident light, 15: controller, 16: incident optical system, 17: UV cut filter, 18: IR cut filter, 19: image processing / recording device
Claims (17)
前記調光装置は、前記光検出器で検出された光強度を参照して、前記透過率が変化する波長領域毎に、前記透過率の変化が制御されることを特徴とする請求項9に記載の光検出装置。 The photodetector has sensitivity in a plurality of different wavelength regions corresponding to the wavelength region in which the transmittance of the light control device changes,
The light control device according to claim 9, wherein the change in the transmittance is controlled for each wavelength region in which the transmittance changes with reference to the light intensity detected by the photodetector. The photodetector according to any one of the preceding claims.
前記第一の光検出器は、前記調光装置を透過した光を検出し、
前記第二の光検出器は、前記第一の光検出器が感度を有する波長領域の一部の波長領域に感度を有することを特徴とする光検出装置。 A light detection device comprising the light control device according to any one of claims 1 to 8, a first light detector, and a second light detector,
The first photodetector detects light transmitted through the light control device,
The photodetector, wherein the second photodetector has sensitivity in a part of a wavelength range to which the first photodetector has sensitivity.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2021157594A1 (en) * | 2020-02-06 | 2021-08-12 | キヤノン株式会社 | Dimming element, and optical device, imaging device, and lens unit using dimming element |
CN114002888A (en) * | 2020-07-15 | 2022-02-01 | 三赢科技(深圳)有限公司 | Electrochromic assembly, camera module and electronic equipment |
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2018
- 2018-07-27 JP JP2018141289A patent/JP2020016836A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021157594A1 (en) * | 2020-02-06 | 2021-08-12 | キヤノン株式会社 | Dimming element, and optical device, imaging device, and lens unit using dimming element |
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