JP6430154B2 - Mirror device for imaging unit - Google Patents
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Description
本発明は監視カメラ、検査用モニタ等の撮像ユニットに用いられる撮像ユニット用ミラー装置に関する。 The present invention relates to an imaging unit mirror device used in an imaging unit such as a monitoring camera and an inspection monitor.
近年、金融機関の店舗等の業務用監視カメラ、医療現場での医療用監視カメラ、防犯のための家庭用監視カメラ、及び産業機器、生産設備、医療機器等の検査用モニタ等の撮像ユニットに用いられる撮像ユニット用ミラー装置は著しく発展している。 In recent years, in imaging units such as business surveillance cameras at financial institutions, medical surveillance cameras in medical settings, home surveillance cameras for crime prevention, and inspection monitors for industrial equipment, production facilities, medical equipment, etc. The mirror device for the imaging unit used has been remarkably developed.
第1の従来の撮像ユニット用ミラー装置は、監視カメラのレンズ部に一端が取付けられた中空傾斜ボックスと、中空傾斜ボックスの他端に連結支承された中空ミラーボックスと、中空ミラーボックスの解放端側内面上部に取付けられた上下方向揺動可能な第1のミラーと、中空ミラーボックスの連結端側内面に設けられ、第1のミラーの鏡像を監視カメラのレンズ部に反射させる第2のミラーとを備えている。これにより、第1のミラーを上下方向に揺動させかつ中空ミラーボックス自体を周回動させることにより監視対象域を拡大する(参照:特許文献1)。 A first conventional mirror device for an imaging unit includes a hollow inclined box having one end attached to a lens portion of a surveillance camera, a hollow mirror box connected to and supported by the other end of the hollow inclined box, and an open end of the hollow mirror box. A first mirror attached to the upper part of the inner side surface and capable of swinging in the vertical direction; and a second mirror provided on the inner surface of the connecting end side of the hollow mirror box and reflecting the mirror image of the first mirror to the lens part of the surveillance camera And. Thereby, the monitoring target area is expanded by swinging the first mirror in the vertical direction and rotating the hollow mirror box itself (see Patent Document 1).
しかしながら、上述の第1の従来の撮像ユニット用ミラー装置においては、監視対象域は第1のミラーの揺動範囲及び中空ミラーボックスの周回動範囲に限定され、広くない。また、複数の監視対象域を同時に監視できない。さらに、第1のミラーの揺動速度及び中空ミラーボックスの周回動速度は共に比較的小さいので、長時間監視されない監視対象域が発生する。さらにまた、第1のミラーの揺動及び中空ミラーボックスの周回動には、ミラー回動機構部、モータ等の機械的ユニットを必要とし、従って、大型である。 However, in the first conventional imaging unit mirror device described above, the monitoring target area is limited to the swing range of the first mirror and the circumferential rotation range of the hollow mirror box, and is not wide. In addition, a plurality of monitored areas cannot be monitored simultaneously. Furthermore, since both the swing speed of the first mirror and the peripheral rotation speed of the hollow mirror box are relatively small, a monitoring target area that is not monitored for a long time occurs. Furthermore, the swinging of the first mirror and the circumferential rotation of the hollow mirror box require a mechanical unit such as a mirror rotation mechanism and a motor, and are therefore large.
第2の従来の撮像ユニット用ミラー装置は、監視カメラを旋回自在に保持する回転部と、回転部の回転方向を切換えて監視カメラの旋回範囲を規定するためのマイクロスイッチ及び突起と、回転部の回転が所定角度以上回転したときに押圧部によって破損される電源パターン突出部とを備えている。これにより、広い監視対象域を確保すると共に、旋回のオーバランを防止する(参照:特許文献2)。 A second conventional mirror device for an imaging unit includes a rotating unit that rotatably holds the surveillance camera, a micro switch and a projection for defining the turning range of the monitoring camera by switching the rotation direction of the rotating unit, and the rotating unit. And a power supply pattern protrusion that is damaged by the pressing portion when the rotation of the motor is rotated by a predetermined angle or more. As a result, a wide monitoring target area is secured and overrun of the turn is prevented (see Patent Document 2).
しかしながら、上述の第2の従来の撮像ユニット用ミラー装置においては、監視対象域は旋回範囲に限定され、広くない。また、複数の監視対象域を同時に監視できない。さらに、監視カメラの旋回速度が比較的小さいので、長時間監視されない監視対象域が発生する。さらにまた、監視カメラの旋回には駆動モータ等の機械的ユニットを必要とし、従って、大型である。 However, in the second conventional imaging unit mirror device described above, the monitoring target area is limited to the turning range and is not wide. In addition, a plurality of monitored areas cannot be monitored simultaneously. Furthermore, since the turning speed of the monitoring camera is relatively low, a monitoring target area that is not monitored for a long time occurs. Furthermore, the pivoting of the surveillance camera requires a mechanical unit such as a drive motor and is therefore large.
第3の従来の撮像ユニット用ミラー装置は、回転軸に対して傾斜自在で回転する鏡面体を備えており、この鏡面体を一方向に高速に回転する鏡面体による反射光をビデオカメラで撮影し、特別の画像処理ユニットによって鏡面体の回転速度との同期信号を用いて画像のサンプリングをフレーム単位で調整しながら、複数のモニタで監視できる画像を作成する(参照:特許文献3)。 A third conventional mirror device for an imaging unit is provided with a mirror body that is rotatable with respect to a rotation axis, and the reflected light from the mirror body that rotates the mirror body in one direction at high speed is photographed with a video camera. Then, an image that can be monitored by a plurality of monitors is created while adjusting the sampling of the image on a frame-by-frame basis using a special image processing unit and a synchronization signal with the rotation speed of the mirror surface (see Patent Document 3).
上述の第3の従来の撮像ユニット用ミラー装置によれば、監視対象域は傾斜角度自在の360°全周であり、広い。また、複数の監視対象域を同時に監視できる。さらに、鏡面体を高速回転しているので、長時間監視されない監視対象域の発生がなくなる。 According to the above-described third conventional mirror device for an imaging unit, the monitoring target area is a wide 360 ° circumference with a freely tiltable angle. In addition, a plurality of monitoring target areas can be monitored simultaneously. Further, since the mirror body is rotated at a high speed, there is no occurrence of a monitoring target area that is not monitored for a long time.
しかしながら、上述の第3の従来の撮像ユニット用ミラー装置においては、複数の監視対象域を同時に監視することは可能であるが、画像の調整及び作成に特別の画像処理ユニットを必要とするという課題がある。 However, in the third conventional imaging unit mirror device described above, it is possible to simultaneously monitor a plurality of monitoring target areas, but a problem that a special image processing unit is required for image adjustment and creation. There is.
また、上述の第3の従来の撮像ユニット用ミラー装置においては、鏡面体の高速回転にはステッピングモータ等の機械的ユニットを必要とするので、大型であるという課題もある。 Further, in the third conventional mirror device for an imaging unit, since a mechanical unit such as a stepping motor is required for high-speed rotation of the mirror body, there is also a problem that it is large.
上述の課題を解決するために、本発明に係る撮像ユニット用ミラー装置は、撮像ユニット用ミラー装置であって、撮像ユニットの撮影方向に対して傾斜して設けられた少なくとも1つのミラーデバイスを具備し、ミラーデバイスは、互いに対向した第1、第2の透明基板と、各第1、第2の透明基板の内側に設けられた第1、第2の透明電極層と、第1、第2の透明電極層の間に封入されたエレクトロデポジション剤を含む電解液とを具備するものである。また、第1の透明電極層は複数のセグメント透明電極層よりなり、第2の透明電極層は複数のコモン透明電極層よりなり、ミラーデバイスはセグメント透明電極層及びコモン透明電極層によって複数のドットに分割されている。さらに、ミラーデバイスは、第2の透明基板と第2の透明電極層との間に微小平面レンズを具備する。さらに、ミラーデバイスは、第2の透明基板と第2の透明電極層との間に微小プリズムを具備する。 In order to solve the above-described problem, an imaging unit mirror device according to the present invention is a mirror device for an imaging unit, and includes at least one mirror device provided to be inclined with respect to the imaging direction of the imaging unit. The mirror device includes first and second transparent substrates facing each other, first and second transparent electrode layers provided inside the first and second transparent substrates, and first and second transparent devices. And an electrolytic solution containing an electrodeposition agent sealed between the transparent electrode layers. The first transparent electrode layer is composed of a plurality of segment transparent electrode layers, the second transparent electrode layer is composed of a plurality of common transparent electrode layers, and the mirror device has a plurality of dots by the segment transparent electrode layer and the common transparent electrode layer. It is divided into Furthermore, the mirror device includes a microplanar lens between the second transparent substrate and the second transparent electrode layer. Furthermore, the mirror device includes a microprism between the second transparent substrate and the second transparent electrode layer.
本発明によれば、特別の画像処理装置を必要とすることなく、複数の対象域を同時に撮像することができる。また、各ミラーデバイスは、薄型であり、かつ機械的ユニット等の可動部もないので、小型化できる。 According to the present invention, a plurality of target areas can be imaged simultaneously without requiring a special image processing apparatus. Each mirror device is thin and has no movable part such as a mechanical unit, so that it can be miniaturized.
図1は本発明に係る撮像ユニット用ミラー装置に適用されるミラーデバイスの第1の例を示し、(A)は断面図、(B)は透明電極層パターンの上面図である。 1A and 1B show a first example of a mirror device applied to a mirror device for an imaging unit according to the present invention. FIG. 1A is a cross-sectional view and FIG. 1B is a top view of a transparent electrode layer pattern.
図1の(A)においては、ミラーデバイスM1はセル化されたエレクトロデポジション方式のデバイスであり、ガラスもしくはポリカーボネートよりなる平行な透明基板1、2と、透明基板1、2の内面に形成されたインジウム錫酸化物(ITO)よりなる透明電極層3、4と、透明シール部5と、透明電極層3、4間に封入され、透明シール部5によってシールされた電解液6とにより構成されている。図1の(B)に示すように、透明電極層3、4には、電圧xi、yiが印加される。 In FIG. 1A, the mirror device M1 is a cellized electrodeposition type device, which is formed on parallel transparent substrates 1 and 2 made of glass or polycarbonate, and inner surfaces of the transparent substrates 1 and 2. Transparent electrode layers 3 and 4 made of indium tin oxide (ITO), a transparent seal portion 5, and an electrolytic solution 6 sealed between the transparent electrode layers 3 and 4 and sealed by the transparent seal portion 5. ing. As shown in FIG. 1B, voltages xi and yi are applied to the transparent electrode layers 3 and 4.
図2の(A)に示すごとく、透明電極層3、4間が電圧無印加状態では、透明状態となる。他方、図2の(B)に示すごとく、透明電極層3、4間に1.5〜8V程度の直流バイアス電圧Vdを印加すると、負電位側の透明電極層4に還元によりAg層が表面に形成されて平面ミラー状態となる。つまり、ミラーデバイスM1は透明状態及び平面ミラー状態の2状態の切替可能なデバイスとなる。この場合、平面ミラー状態は電解液6中に含まれている銀イオンが負電位側の透明電極層4付近で金属の銀に変化して析出(エレクトロデポジション)することによって発生する。透明状態に戻すには、電圧無印加状態にするが、直流逆バイアス電圧たとえば−1Vを印加すれば、迅速に透明状態に戻る。 As shown in FIG. 2A, the transparent electrode layers 3 and 4 are transparent when no voltage is applied. On the other hand, as shown in FIG. 2 (B), when applying a DC bias voltage V d of about 1.5~8V between the transparent electrode layer 3, 4, Ag layer by reduction to the transparent electrode layer 4 of the negative potential side It is formed on the surface and becomes a plane mirror state. That is, the mirror device M1 is a device that can be switched between a transparent state and a planar mirror state. In this case, the plane mirror state is generated when silver ions contained in the electrolytic solution 6 are converted into metallic silver and deposited (electrodeposition) near the transparent electrode layer 4 on the negative potential side. In order to return to the transparent state, a voltage is not applied, but when a DC reverse bias voltage, for example, -1 V is applied, the transparent state is quickly returned.
たとえば、図1のミラーデバイスM1をAgが析出する透明電極層4の反対の透明基板1からハロゲン光源による測定光を入射して分光器で反射光を測定した結果を図3の(A)に示す。他方、図1のミラーデバイスM1をAgが析出する透明電極層4側の透明基板2よりハロゲン光源による測定光を入射して分光器で透過光を測定した結果を図3の(B)に示す。図3によれば、電圧無印加状態では、反射率Rが低く透過率Tが高い透明状態となり、他方、たとえば2.5Vの電圧印加状態では、反射率Rが高く透過率Tが低い平面ミラー状態となる。 For example, FIG. 3A shows the result of measuring the reflected light with a spectroscope after the measurement light by the halogen light source is incident on the mirror device M1 of FIG. 1 from the transparent substrate 1 opposite to the transparent electrode layer 4 on which Ag is deposited. Show. On the other hand, FIG. 3B shows the result of measuring the transmitted light with a spectroscope after the measurement light by the halogen light source is incident on the mirror substrate M1 of FIG. 1 from the transparent substrate 2 on the transparent electrode layer 4 side where Ag is deposited. . According to FIG. 3, in a state where no voltage is applied, a transparent state in which the reflectance R is low and the transmittance T is high is obtained. On the other hand, in a voltage application state of, for example, 2.5V, the planar mirror has a high reflectance R and a low transmittance T. It becomes a state.
図1のミラーデバイスM1の製造方法を図4のフローチャートを参照して説明する。 A method for manufacturing the mirror device M1 of FIG. 1 will be described with reference to the flowchart of FIG.
始めに、透明電極層形成工程401にて、各透明基板1、2上にITOよりなる透明電極層3、4をマグネトロンスパッタリング法、化学的気相成長(CVD)法あるいは蒸着法により形成する。必要に応じて透明電極層3、4をSUSマスクを用いたエッチング法あるいはフォトリソグラフィ/エッチング法によりパターン化する。 First, in a transparent electrode layer forming step 401, transparent electrode layers 3 and 4 made of ITO are formed on the transparent substrates 1 and 2 by a magnetron sputtering method, a chemical vapor deposition (CVD) method, or a vapor deposition method. If necessary, the transparent electrode layers 3 and 4 are patterned by an etching method using a SUS mask or a photolithography / etching method.
次に、ギャップ制御剤散布工程402にて、一方の透明基板上に20μm〜数100μmたとえば100μmのギャップ制御剤を1〜3個/mm2散布する。尚、ギャップ制御剤の代りに、リブ等の突起でもよい。また、小型のセルの場合、後述のシール部にフィルム状のスペーサを設けてもよい。 Next, in a gap control agent spraying step 402, 1 to 3 pieces / mm 2 of a gap control agent of 20 μm to several hundred μm, for example, 100 μm, is sprayed on one transparent substrate. Instead of the gap control agent, a protrusion such as a rib may be used. Further, in the case of a small cell, a film-like spacer may be provided on a seal portion described later.
次に、シールパターン形成工程403にて、一方の透明基板上にシールパターンを形成する。シールパターンは、透明かつ光散乱しない紫外線及び熱硬化型樹脂、光硬化型樹脂もしくは熱硬化型樹脂よりなる。この場合、電解液に耐える樹脂が好ましい。 Next, in a seal pattern forming step 403, a seal pattern is formed on one transparent substrate. The seal pattern is made of transparent and non-light-scattering ultraviolet and thermosetting resin, photocurable resin, or thermosetting resin. In this case, a resin that can withstand the electrolytic solution is preferable.
次に、電解液滴下工程404にて、シールパターンが形成された透明基板上に電解液を液晶滴下(ODF)法により滴下する。尚、滴下方法は、ディスペンサ、インクジェットを含む各種の印刷法を用いることができる。 Next, in an electrolytic droplet dropping step 404, an electrolytic solution is dropped on the transparent substrate on which the seal pattern is formed by a liquid crystal dropping (ODF) method. In addition, the dripping method can use various printing methods including a dispenser and an inkjet.
電解液としては、溶媒中に50mMのAgNO3等のAgを含むエレクトロデポジション剤を添加し、また、250mMのLiBr等の支持電解質を添加し、10mMのCuCl2等のメディエータを添加する。 As an electrolytic solution, an electrodeposition agent containing Ag such as 50 mM AgNO 3 in a solvent is added, a supporting electrolyte such as 250 mM LiBr is added, and a mediator such as 10 mM CuCl 2 is added.
尚、溶媒は、エレクトロデポジション剤等を安定的に保持することができるものであれば限定されない。たとえば、水や炭酸プロピレン等の極性溶媒、極性のない有機溶媒、あるいはイオン性液体、イオン導電性高分子、高分子電解質等である。具体的には、炭酸プロピレン、ジメチルスルホキシド(DMSO)、N,N−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、ポリビニル硫酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリアクリル酸等を用いることができる。 In addition, a solvent will not be limited if it can hold | maintain an electrodeposition agent etc. stably. For example, polar solvents such as water and propylene carbonate, non-polar organic solvents, ionic liquids, ionic conductive polymers, polymer electrolytes, and the like. Specifically, propylene carbonate, dimethyl sulfoxide (DMSO), N, N-dimethylformamide, tetrahydrofuran, acetonitrile, polyvinyl sulfuric acid, polystyrene sulfonic acid, polyacrylic acid, or the like can be used.
また、支持電解質は、エレクトロデポジション剤のAgの酸化還元反応等を促進するものであれば限定されず、たとえば、LiCl、LiBr、LiI、LiBF4、LiClO4等のリチウム塩、KCl、KBr、KI等のカリウム塩、NaCl、NaBr、NaI等のナトリウム塩が好ましい。支持電解質の濃度は、たとえば10mM以上1M以下であることが好ましいが、これに限定されるものではない。 The supporting electrolyte is not limited as long as it promotes the redox reaction of Ag of the electrodeposition agent. For example, lithium salts such as LiCl, LiBr, LiI, LiBF 4 , LiClO 4 , KCl, KBr, A potassium salt such as KI and a sodium salt such as NaCl, NaBr and NaI are preferred. The concentration of the supporting electrolyte is preferably, for example, 10 mM or more and 1 M or less, but is not limited thereto.
さらに、メディエータはAgよりも電気化学的に低いエネルギーで酸化還元を行う材料であって、メディエータの酸化体がAgから随時電子を授受することによって酸化による消色反応を補助する。メディエータの材料はこのような機能を発揮する材料であれば限定されないが、銅(Cu)イオンの塩が好ましい。メディエータの濃度はたとえば5mM以上20mM以下であることが好ましいが、これに限定されるものではない。CuイオンとAgイオンとの濃度比は0.1〜0.3が好ましいが、これに限定されるものではない。 Furthermore, the mediator is a material that performs oxidation-reduction with energy lower than that of Ag, and the oxidant of the mediator assists the decoloring reaction due to oxidation by transferring electrons from Ag at any time. The material of the mediator is not limited as long as it exhibits such a function, but a copper (Cu) ion salt is preferable. The concentration of the mediator is preferably 5 mM or more and 20 mM or less, but is not limited thereto. The concentration ratio of Cu ions to Ag ions is preferably 0.1 to 0.3, but is not limited thereto.
電解質をゲル化する場合には、ビニルブキラール(PVB)等の10wt%ホストポリマを添加する。 When the electrolyte is gelled, a 10 wt% host polymer such as vinyl butyral (PVB) is added.
次に、基板貼合せ工程405にて、真空中、大気中もしくは窒素雰囲気で電解液が滴下された一方の透明基板に他方の透明基板を貼合せる。 Next, in the substrate bonding step 405, the other transparent substrate is bonded to one transparent substrate to which the electrolyte solution has been dropped in a vacuum, in the air, or in a nitrogen atmosphere.
最後に、シールパターン硬化工程406にて、たとえばエネルギー6J/cm2の紫外線を照射してシールパターンを硬化させて透明シール部5を形成する。この場合、シールパターンのみに紫外線が照射されるように、SUS等よりなるマスクを用いる。 Finally, in the seal pattern curing step 406, for example, ultraviolet rays having an energy of 6 J / cm 2 are irradiated to cure the seal pattern, thereby forming the transparent seal portion 5. In this case, a mask made of SUS or the like is used so that only the seal pattern is irradiated with ultraviolet rays.
図5は本発明に係る撮像ユニット用ミラー装置に適用されるミラーデバイスの第2の例を示す断面図である。図5のミラーデバイスM2においては、図1のミラーデバイスM1の透明基板2上に同心微小平面レンズ7を設けてある。 FIG. 5 is a cross-sectional view showing a second example of a mirror device applied to the mirror device for an imaging unit according to the present invention. In the mirror device M2 of FIG. 5, a concentric microplanar lens 7 is provided on the transparent substrate 2 of the mirror device M1 of FIG.
図6は図5の同心微小平面レンズ7の拡大図であって、(A)は斜視断面図、(B)は上面図である。図6の(A)に示すように、断面形状は中央に向って片鋸歯状になっており、図6の(B)に示すように、平面視では、同心円状(もしくは楕円状)になっている。また、同心微小平面レンズ7のプリズム状断面の高さは数10μmである。尚、同心微小平面レンズ7は必ずしも同心である必要はない。 6A and 6B are enlarged views of the concentric microplanar lens 7 of FIG. 5, where FIG. 6A is a perspective sectional view and FIG. 6B is a top view. As shown in FIG. 6A, the cross-sectional shape is a single sawtooth shape toward the center, and as shown in FIG. 6B, it is concentric (or elliptical) in plan view. ing. The height of the prismatic cross section of the concentric microplanar lens 7 is several tens of μm. The concentric microplanar lens 7 does not necessarily have to be concentric.
図7の(A)に示すごとく、透明電極層3、4間が電圧無印加状態では透明状態となる。他方、図7の(B)、(C)に示すごとく、透明電極層3、4間に直流バイアス電圧Vdを印加すると、負電位側の透明電極層に還元によりAg層が表面に形成されてミラー状態となる。図7の(B)の場合には、負電位側の透明電極層4上にAg層が形成され、下面視で拡大ミラーとしての凹面ミラー状態となり、他方、上面視で縮小ミラーとして凸面ミラー状態となる。また、図7の(C)の場合には、負電位側の透明電極層3上にAg層が形成され、平面ミラー状態となる。つまり、ミラーデバイスM2は、透明状態、凹面ミラー状態(もしくは凸面ミラー状態)及び平面ミラー状態の3状態の切替可能デバイスとなる。 As shown in FIG. 7A, the transparent electrode layers 3 and 4 are transparent when no voltage is applied. On the other hand, as shown in FIGS. 7B and 7C, when a DC bias voltage Vd is applied between the transparent electrode layers 3 and 4, an Ag layer is formed on the surface of the negative electrode side transparent electrode layer by reduction. In the mirror state. In the case of FIG. 7B, an Ag layer is formed on the transparent electrode layer 4 on the negative potential side, and a concave mirror state as a magnifying mirror is obtained in a bottom view, while a convex mirror state is employed as a reduction mirror in a top view. It becomes. Further, in the case of FIG. 7C, an Ag layer is formed on the negative electrode side transparent electrode layer 3 to be in a plane mirror state. That is, the mirror device M2 is a switchable device in three states: a transparent state, a concave mirror state (or a convex mirror state), and a plane mirror state.
尚、ミラーデバイスM2の同心微小平面レンズ7を、図8に示すごとく、断面形状を周辺に向って片鋸歯状にすることもできる。この場合、透明電極層4上のAg層により、下面視で凸面ミラー状態となり、他方、上面視で凹面ミラー状態となる。 Note that the concentric microplanar lens 7 of the mirror device M2 can be formed in a single sawtooth shape with the cross-sectional shape toward the periphery as shown in FIG. In this case, the Ag layer on the transparent electrode layer 4 is in a convex mirror state in the bottom view, and on the other hand in the concave mirror state in the top view.
図5及び図8のミラーデバイスM2の製造方法は図9に示され、図4に示す製造方法における透明電極層形成工程401の前に同心微小平面レンズ形成工程901が付加される。この同心微小平面レンズ形成工程901において、透明基板2に同心微小平面レンズ7を形成する。以下に、これを詳述する。 The manufacturing method of the mirror device M2 of FIGS. 5 and 8 is shown in FIG. 9, and a concentric microplanar lens forming step 901 is added before the transparent electrode layer forming step 401 in the manufacturing method shown in FIG. In the concentric microplanar lens forming step 901, the concentric microplanar lens 7 is formed on the transparent substrate 2 . This will be described in detail below.
始めに、透明基板2上に紫外線硬化性樹脂を滴下する。次いで、透明基板2の裏側に厚い石英ガラス板で補強し、同心微小平面レンズ7の反転パターンを有する金型を用いてプレスし、1分間放置する。次いで、石英ガラス板の方から紫外線を5J/cm2で照射して紫外線硬化性樹脂を硬化させる。次いで、金型及び石英ガラス板を外し、同心微小平面レンズ7が形成された透明基板2を洗浄機で洗浄する。洗浄方法は、アルカリ洗剤を用いたブラシ洗浄、純水洗浄、エアーブロー、UV照射、IR乾燥の順に行う。但し、洗浄方法はこれに限らない。高圧スプレー洗浄やプラズマ洗浄などを行ってもよい。そして、透明電極層形成工程401に進む。 First, an ultraviolet curable resin is dropped on the transparent substrate 2 . Next, the back side of the transparent substrate 2 is reinforced with a thick quartz glass plate, pressed using a mold having a reversal pattern of the concentric microplanar lens 7, and left for 1 minute. Next, the ultraviolet curable resin is cured by irradiating the quartz glass plate with ultraviolet rays at 5 J / cm 2 . Next, the mold and the quartz glass plate are removed, and the transparent substrate 2 on which the concentric microplanar lens 7 is formed is washed with a washing machine. The cleaning method is performed in the order of brush cleaning using an alkaline detergent, pure water cleaning, air blow, UV irradiation, and IR drying. However, the cleaning method is not limited to this. High pressure spray cleaning or plasma cleaning may be performed. Then, the process proceeds to the transparent electrode layer forming step 401.
図10は本発明に係る撮像ユニット用ミラー装置に適用されるミラーデバイスの第3の例を示す断面図である。図10のミラーデバイスM3においては、図1のミラーデバイスM1の透明基板2上に微小プリズム8を設けてある。 FIG. 10 is a sectional view showing a third example of a mirror device applied to the mirror device for an imaging unit according to the present invention. In the mirror device M3 of FIG. 10, the micro prism 8 is provided on the transparent substrate 2 of the mirror device M1 of FIG.
図11は図10の微小プリズム8の拡大図であって、(A)は斜視断面図、(B)は上面図である。図11の(A)に示すように、断面形状は片鋸歯状になっており、図11の(B)に示すように、平面視では、ライン状になっている。また、微小プリズム8のプリズム状断面の高さは数10μmである。 FIGS. 11A and 11B are enlarged views of the microprism 8 of FIG. 10, in which FIG. 11A is a perspective sectional view, and FIG. 11B is a top view. As shown in FIG. 11A, the cross-sectional shape is a single sawtooth shape, and as shown in FIG. 11B, it is a line shape in plan view. The height of the prism-shaped cross section of the microprism 8 is several tens of μm.
図12の(A)に示すごとく、透明電極層3、4間が電圧無印加状態では透明状態となる。他方、図12の(B)、(C)に示すごとく、透明電極層3、4間に直流バイアス電圧Vdを印加すると、負電位側の透明電極層に還元によりAg層が表面に形成されてミラー状態となる。図12の(B)の場合には、負電位側の透明電極層4上にAg層が形成され、光をミラーデバイスM3の法線方向に入射した場合、入射方向と出射方向とが異なる非正反射ミラー状態となる。また、図12の(C)の場合には、負電位側の透明電極層3上にAg層が形成され、光をミラーデバイスM3の法線方向に入射した場合、入射方向と出射方向と同一となる正反射ミラー状態となる。つまり、ミラーデバイスM3は、透明状態、非正反射ミラー状態及び正反射ミラー状態の3状態の切替可能デバイスとなる。 As shown in FIG. 12A, the transparent electrode layers 3 and 4 are transparent when no voltage is applied. On the other hand, as shown in FIGS. 12B and 12C, when a DC bias voltage Vd is applied between the transparent electrode layers 3 and 4, an Ag layer is formed on the surface by reduction of the transparent electrode layer on the negative potential side. In the mirror state. In the case of FIG. 12B, an Ag layer is formed on the transparent electrode layer 4 on the negative potential side, and when light is incident in the normal direction of the mirror device M3, the incident direction and the emission direction are different. It becomes a regular reflection mirror state. In the case of FIG. 12C, when an Ag layer is formed on the transparent electrode layer 3 on the negative potential side and light is incident in the normal direction of the mirror device M3, the incident direction and the emission direction are the same. It becomes a regular reflection mirror state. That is, the mirror device M3 is a switchable device in three states: a transparent state, a non-specular reflection mirror state, and a regular reflection mirror state.
図10のミラーデバイスM3の製造方法は図13に示され、図4に示す製造方法における透明電極層形成工程401の前に微小プリズム形成工程1301が付加される。この微小プリズム形成工程1301において、透明基板2に微小プリズム8を形成する。以下に、これを詳述する。 The manufacturing method of the mirror device M3 of FIG. 10 is shown in FIG. 13, and a micro prism forming step 1301 is added before the transparent electrode layer forming step 401 in the manufacturing method shown in FIG. In this microprism formation step 1301, the microprism 8 is formed on the transparent substrate 2 . This will be described in detail below.
始めに、透明基板2上に紫外線硬化性樹脂を滴下する。次いで、透明基板2の裏側に厚い石英ガラス板で補強し、微小プリズム8の反転パターンを有する金型を用いてプレスし、1分間放置する。次いで、石英ガラス板の方から紫外線を5J/cm2で照射して紫外線硬化性樹脂を硬化させる。次いで、金型及び石英ガラス板を外し、微小プリズム8が形成された透明基板1を洗浄機で洗浄する。洗浄方法は、アルカリ洗剤を用いたブラシ洗浄、純水洗浄、エアーブロー、UV照射、IR乾燥の順に行う。但し、洗浄方法はこれに限らない。高圧スプレー洗浄やプラズマ洗浄などを行ってもよい。そして、透明電極層形成工程401に進む。 First, an ultraviolet curable resin is dropped on the transparent substrate 2 . Subsequently, the back side of the transparent substrate 2 is reinforced with a thick quartz glass plate, pressed using a mold having a reversal pattern of the microprisms 8 and left for 1 minute. Next, the ultraviolet curable resin is cured by irradiating the quartz glass plate with ultraviolet rays at 5 J / cm 2 . Next, the mold and the quartz glass plate are removed, and the transparent substrate 1 on which the microprisms 8 are formed is washed with a washing machine. The cleaning method is performed in the order of brush cleaning using an alkaline detergent, pure water cleaning, air blow, UV irradiation, and IR drying. However, the cleaning method is not limited to this. High pressure spray cleaning or plasma cleaning may be performed. Then, the process proceeds to the transparent electrode layer forming step 401.
図14は本発明に係る撮像ユニット用ミラー装置の第1の実施の形態を含む撮像装置を示す断面図である。 FIG. 14 is a sectional view showing an imaging apparatus including the first embodiment of the mirror device for an imaging unit according to the present invention.
図14の撮像装置においては、電荷蓄積素子(CCD)等よりなる撮像ユニット11の撮影方向にたとえば45°で傾斜したミラーデバイス121、122、123、124及び常時平面ミラー状態の鏡125よりなるミラー装置12が配置されている。 In the imaging apparatus of FIG. 14, a mirror comprising mirror devices 121, 122, 123, and 124 that are inclined at 45 °, for example, in the photographing direction of the imaging unit 11 made of a charge storage element (CCD) or the like, and a mirror 125 that is always in a plane mirror state. A device 12 is arranged.
ミラーデバイス121、122、123、124は図1のミラーデバイスM1と同一のセル化構造であり、つまり、透明基板1、2、矩形状にパターン化された透明電極層3、4、透明シール部5、及び電解液6によって構成され、透明状態及び平面ミラー状態の2状態のいずれかになる。他方、鏡125は平面ミラーであり、常時オンのミラーデバイスM1として作用する。 The mirror devices 121, 122, 123, and 124 have the same cell structure as the mirror device M1 in FIG. 1, that is, the transparent substrates 1 and 2, the transparent electrode layers 3 and 4 patterned in a rectangular shape, and the transparent seal portion. 5 and the electrolyte solution 6, and is in one of two states, a transparent state and a plane mirror state. On the other hand, the mirror 125 is a plane mirror, and acts as an always-on mirror device M1.
撮像ユニット11及びミラーデバイス121、122、123、124は制御ユニット13によって制御される。制御ユニット13はたとえばマイクロコンピュータにより構成される。制御ユニット13は電圧x1、x2、x3、x4をミラーデバイス121、122、123、124の透明電極層3に印加し、電圧y1、y2、y3、y4をミラーデバイス121、122、123、124の透明電極層4に印加する。つまり、制御ユニット13はミラーデバイス121、122、123、124をスタティック駆動する。 The imaging unit 11 and the mirror devices 121, 122, 123, 124 are controlled by the control unit 13. The control unit 13 is constituted by a microcomputer, for example. The control unit 13 applies voltages x1, x2, x3, x4 to the transparent electrode layer 3 of the mirror devices 121, 122, 123, 124, and applies voltages y1, y2, y3, y4 of the mirror devices 121, 122, 123, 124. Applied to the transparent electrode layer 4. That is, the control unit 13 statically drives the mirror devices 121, 122, 123, and 124.
撮像ユニット11の周辺、ミラー装置12のミラーデバイス121、122、123、124及び鏡125の開口側の反対側には、光吸収板14、15が配置される。光吸収板14、15はたとえば設定場所の天井、壁等によって構成される。この場合、ミラーデバイス121、122、123、124及び鏡125は天井、壁等に対して同一傾斜角度で取り付けられている。また、ミラー装置12の開口部に透明板16を配置する。透明板16には、視野範囲をある程度調整するレンズカットを設けてもよい。但し、透明板16は存在しなくてもよい。 Light absorption plates 14 and 15 are arranged around the imaging unit 11 and on the opposite side of the mirror devices 121, 122, 123, and 124 and the opening side of the mirror 125 of the mirror device 12. The light absorption plates 14 and 15 are constituted by, for example, a ceiling, a wall, or the like at a set place. In this case, the mirror devices 121, 122, 123, and 124 and the mirror 125 are attached to the ceiling, wall, etc. at the same inclination angle. A transparent plate 16 is disposed in the opening of the mirror device 12. The transparent plate 16 may be provided with a lens cut that adjusts the visual field range to some extent. However, the transparent plate 16 may not exist.
図15を参照して図1のミラーデバイスM1を用いた図14の撮像装置の動作を説明する。 The operation of the imaging apparatus of FIG. 14 using the mirror device M1 of FIG. 1 will be described with reference to FIG.
始めに、図15の(A)に示す時刻t1において、制御ユニット13は、
x1=Vd、y1=0V
x2=x3=x4=0V(フローティングでもよい)
y2=y3=y4=0V(フローティングでもよい)
但し、Vdは正の駆動電圧たとえば1.5〜8.0V
とし、ミラーデバイス121をオンにし、他方、ミラーデバイス122、123、124のオフを維持する。すなわち、ミラーデバイス121においては、透明電極層3、4間に直流バイアス電圧Vdを印加し、透明電極層4上にAg膜が形成されて平面ミラー状態となる。従って、光L1は平面ミラー状態のミラーデバイス121の透明電極層4上のAg膜によって反射されて撮像ユニット11へ向う。このように、ミラーデバイス121は平面ミラー状態となるが、ミラーデバイス122、123、124は透明状態を維持する。この場合、鏡125は平面ミラー状態であり、鏡125によって反射された光L5は透明状態のミラーデバイス124、123、122を透過するが、平面ミラー状態のミラーデバイス121によって阻止されるので、全体の動作に関係しない。この結果、図16に示すように、ミラーデバイス121に入射した画像がそのまま撮像ユニット11によって撮像されることになる。
First, at time t1 shown in FIG.
x1 = V d , y1 = 0V
x2 = x3 = x4 = 0V (may be floating)
y2 = y3 = y4 = 0V (may be floating)
However, V d is a positive drive voltage for example 1.5~8.0V
The mirror device 121 is turned on, while the mirror devices 122, 123, and 124 are kept off. That is, in the mirror device 121, a DC bias voltage V d is applied between the transparent electrode layers 3 and 4, and an Ag film is formed on the transparent electrode layer 4 to be in a plane mirror state. Therefore, the light L1 is reflected by the Ag film on the transparent electrode layer 4 of the mirror device 121 in a plane mirror state and travels toward the imaging unit 11. As described above, the mirror device 121 is in a plane mirror state, but the mirror devices 122, 123, and 124 maintain a transparent state. In this case, the mirror 125 is in a plane mirror state, and the light L5 reflected by the mirror 125 is transmitted through the transparent mirror devices 124, 123, and 122, but is blocked by the mirror device 121 in the plane mirror state. It does not relate to the operation of. As a result, as shown in FIG. 16, the image incident on the mirror device 121 is directly captured by the imaging unit 11.
次に、図15の(B)に示す時刻t2において、制御ユニット13は、
x2=Vd、y2=0V
x1=x3=x4=0V(フローティングでもよい)
y1=y3=y4=0V(フローティングでもよい)
とし、ミラーデバイス122をオンにし、他方、ミラーデバイス121、123、124のオフを維持する。すなわち、ミラーデバイス122においては、透明電極層4上にAg膜が形成されて平面ミラー状態となる。従って、光L2は平面ミラー状態のミラーデバイス122の透明電極層4上のAg膜によって反射され、透明状態のミラーデバイス121を通過して撮像ユニット11へ向う。このように、ミラーデバイス122は平面ミラー状態となるが、ミラーデバイス121、123、124は透明状態を維持する。この場合、鏡125も平面ミラー状態であり、鏡125によって反射された光L5は透明状態のミラーデバイス124、123を透過するが、平面ミラー状態のミラーデバイス122によって阻止されるので、全体の動作に関係しない。この結果、図17に示すように、ミラーデバイス122に入射した画像がそのまま撮像ユニット11によって撮像されることになる。
Next, at time t2 shown in FIG.
x2 = V d , y2 = 0V
x1 = x3 = x4 = 0V (may be floating)
y1 = y3 = y4 = 0V (may be floating)
The mirror device 122 is turned on, while the mirror devices 121, 123, and 124 are kept off. That is, in the mirror device 122, an Ag film is formed on the transparent electrode layer 4 to be in a plane mirror state. Accordingly, the light L2 is reflected by the Ag film on the transparent electrode layer 4 of the mirror device 122 in the plane mirror state, passes through the mirror device 121 in the transparent state, and travels toward the imaging unit 11. As described above, the mirror device 122 is in a plane mirror state, but the mirror devices 121, 123, and 124 maintain a transparent state. In this case, the mirror 125 is also in the plane mirror state, and the light L5 reflected by the mirror 125 passes through the transparent mirror devices 124 and 123, but is blocked by the mirror device 122 in the plane mirror state. It doesn't matter. As a result, as shown in FIG. 17, the image incident on the mirror device 122 is directly captured by the imaging unit 11.
次に、図15の(C)に示す時刻t3において、制御ユニット13は、
x3=Vd、y3=0V
x1=x2=x4=0V(フローティングでもよい)
y1=y2=y4=0V(フローティングでもよい)
とし、ミラーデバイス123をオンにし、他方、ミラーデバイス121、122、124のオフを維持する。すなわち、ミラーデバイス123においては、透明電極層4上にAg膜が形成されて平面ミラー状態となる。従って、光L3は平面ミラー状態のミラーデバイス123の透明電極層4上のAg膜によって反射され、透明状態のミラーデバイス122、121を通過して撮像ユニット11へ向う。このように、ミラーデバイス123は平面ミラー状態となるが、ミラーデバイス121、122、124は透明状態を維持する。この場合も、鏡125は平面ミラー状態であり、鏡125によって反射された光L5は透明状態のミラーデバイス124を透過するが、平面ミラー状態のミラーデバイス123によって阻止されるので、全体の動作に関係しない。この結果、図18に示すように、ミラーデバイス123に入射した画像がそのまま撮像ユニット11によって撮像されることになる。
Next, at time t3 shown in FIG.
x3 = V d , y3 = 0V
x1 = x2 = x4 = 0V (may be floating)
y1 = y2 = y4 = 0V (may be floating)
The mirror device 123 is turned on, while the mirror devices 121, 122, and 124 are kept off. That is, in the mirror device 123, an Ag film is formed on the transparent electrode layer 4 to be in a plane mirror state. Therefore, the light L3 is reflected by the Ag film on the transparent electrode layer 4 of the mirror device 123 in the plane mirror state, passes through the mirror devices 122 and 121 in the transparent state, and travels toward the imaging unit 11. As described above, the mirror device 123 is in a plane mirror state, but the mirror devices 121, 122, and 124 maintain a transparent state. Also in this case, the mirror 125 is in the plane mirror state, and the light L5 reflected by the mirror 125 is transmitted through the transparent mirror device 124, but is blocked by the mirror device 123 in the plane mirror state. It doesn't matter. As a result, as shown in FIG. 18, the image incident on the mirror device 123 is directly captured by the imaging unit 11.
次に、図15の(D)に示す時刻t4において、制御ユニット13は、
x4=Vd、y4=0V
x1=x2=x3=0V(フローティングでもよい)
y1=y2=y3=0V(フローティングでもよい)
とし、ミラーデバイス124をオンにし、他方、ミラーデバイス121、122、123のオフを維持する。すなわち、ミラーデバイス124においては、透明電極層4上にAg膜が形成されて平面ミラー状態となる。従って、光L4は平面ミラー状態のミラーデバイス124の透明電極層4上のAg膜によって反射され、透明状態のミラーデバイス123、122、121を通過して撮像ユニット11へ向う。このように、ミラーデバイス124は平面ミラー状態となるが、ミラーデバイス121、122、123は透明状態を維持する。この場合、鏡125も平面ミラー状態であり、鏡125によって反射された光L5は、平面ミラー状態のミラーデバイス124によって阻止されるので、全体の動作に関係しない。この結果、図19に示すように、ミラーデバイス124に入射した画像がそのまま撮像ユニット11によって撮像されることになる。
Next, at time t4 shown in FIG.
x4 = V d , y4 = 0V
x1 = x2 = x3 = 0V (may be floating)
y1 = y2 = y3 = 0V (may be floating)
The mirror device 124 is turned on, while the mirror devices 121, 122, and 123 are kept off. That is, in the mirror device 124, an Ag film is formed on the transparent electrode layer 4 to be in a plane mirror state. Accordingly, the light L4 is reflected by the Ag film on the transparent electrode layer 4 of the mirror device 124 in the plane mirror state, passes through the mirror devices 123, 122, and 121 in the transparent state and travels toward the imaging unit 11. As described above, the mirror device 124 is in a plane mirror state, but the mirror devices 121, 122, and 123 maintain a transparent state. In this case, the mirror 125 is also in the plane mirror state, and the light L5 reflected by the mirror 125 is blocked by the mirror device 124 in the plane mirror state, and thus is not related to the overall operation. As a result, as shown in FIG. 19, the image incident on the mirror device 124 is directly captured by the imaging unit 11.
最後に、図15の(E)に示す時刻t5において、制御ユニット13は、
x1=x2=x3=x4=0V(フローティングでもよい)
y1=y2=y3=y4=0V(フローティングでもよい)
とし、すべてのミラーデバイス121、122、123、124のオフを維持する。従って、ミラーデバイス121、122、123、124は透明状態を維持する。この場合、鏡125は平面ミラー状態であり、鏡125によって反射された光L5は透明状態のミラーデバイス124、123、122、121を透過し、撮像ユニット11へ向う。この結果、図20に示すように、鏡125に入射した画像がそのまま撮像ユニット11によって撮像されることになる。
Finally, at time t5 shown in FIG. 15E, the control unit 13
x1 = x2 = x3 = x4 = 0V (may be floating)
y1 = y2 = y3 = y4 = 0V (may be floating)
And all the mirror devices 121, 122, 123, and 124 are kept off. Therefore, the mirror devices 121, 122, 123, and 124 maintain a transparent state. In this case, the mirror 125 is in a plane mirror state, and the light L5 reflected by the mirror 125 passes through the transparent mirror devices 124, 123, 122, 121 and travels toward the imaging unit 11. As a result, as shown in FIG. 20, the image incident on the mirror 125 is directly captured by the imaging unit 11.
制御ユニット13は上述の時刻t1、t2、t3、t4、t5の動作を繰返して実行する。 The control unit 13 repeatedly executes the above-described operations at times t1, t2, t3, t4, and t5.
図14のミラーデバイス121、122、123、124は図5のミラーデバイスM2と同一のセル化構造とすることもでき、つまり、透明基板1、2、矩形状にパターン化された透明電極層3、4、透明シール部5、電解液6及び同心微小平面レンズ7によって構成し、透明状態、凹面ミラー状態(もしくは凸面ミラー状態)及び平面ミラー状態の3状態とすることができる。この場合、1つのミラーデバイスの凹面ミラー(拡大ミラー)状態及び凸面ミラー(縮小ミラー)状態はいずれか一方のみ可能である。たとえば、ミラーデバイス121、122は、透明状態、凹面ミラー(拡大ミラー)状態及び平面ミラー状態の3状態のいずれかとし、ミラーデバイス123、124は、透明状態、凸面ミラー(縮小ミラー)状態及び平面ミラー状態の3状態のいずれかとする。 The mirror devices 121, 122, 123, and 124 in FIG. 14 may have the same cell structure as the mirror device M2 in FIG. 5, that is, the transparent substrates 1 and 2 and the transparent electrode layer 3 patterned in a rectangular shape. 4, the transparent seal portion 5, the electrolytic solution 6, and the concentric microplanar lens 7, and can be in three states: a transparent state, a concave mirror state (or a convex mirror state), and a plane mirror state. In this case, only one of the concave mirror (enlargement mirror) state and the convex mirror (reduction mirror) state of one mirror device is possible. For example, the mirror devices 121 and 122 are in one of three states: a transparent state, a concave mirror (enlarged mirror) state, and a plane mirror state, and the mirror devices 123 and 124 are transparent, convex surface (reduced mirror) states, and flat surfaces. One of the three states of the mirror state.
図21を参照して図5のミラーデバイスM2を用いた図14の撮像装置の動作を説明する。 The operation of the imaging apparatus of FIG. 14 using the mirror device M2 of FIG. 5 will be described with reference to FIG.
始めに、図21の(A)に示す時刻t1において、制御ユニット13は、
x1=0V、y1=Vd
x2=x3=x4=0V(フローティングでもよい)
y2=y3=y4=0V(フローティングでもよい)
とし、ミラーデバイス121をオンにし、この場合、平面ミラー状態とする。他方、ミラーデバイス122、123、124のオフを維持する。従って、光L1は平面ミラー状態のミラーデバイス121によって反射されて撮像ユニット11へ向う。このように、ミラーデバイス121は平面ミラー状態となるが、ミラーデバイス122、123、124は透明状態を維持する。この場合、鏡125は平面ミラー状態であり、鏡125によって反射された光L5は透明状態のミラーデバイス124、123、122を透過するが、平面ミラー状態のミラーデバイス121によって阻止されるので、全体の動作に関係しない。この結果、図22に示すように、ミラーデバイス121に入射した画像がそのまま撮像ユニット11によって撮像されることになる。
First, at time t1 shown in FIG.
x1 = 0V, y1 = V d
x2 = x3 = x4 = 0V (may be floating)
y2 = y3 = y4 = 0V (may be floating)
Then, the mirror device 121 is turned on, and in this case, a plane mirror state is set. On the other hand, the mirror devices 122, 123, and 124 are kept off. Therefore, the light L1 is reflected by the mirror device 121 in a plane mirror state and travels toward the imaging unit 11. As described above, the mirror device 121 is in a plane mirror state, but the mirror devices 122, 123, and 124 maintain a transparent state. In this case, the mirror 125 is in a plane mirror state, and the light L5 reflected by the mirror 125 is transmitted through the transparent mirror devices 124, 123, and 122, but is blocked by the mirror device 121 in the plane mirror state. It does not relate to the operation of. As a result, as shown in FIG. 22, the image incident on the mirror device 121 is directly captured by the imaging unit 11.
次に、図21の(B)に示す時刻t2において、制御ユニット13は、
x2=Vd、y2=0V
x1=x3=x4=0V(フローティングでもよい)
y1=y3=y4=0V(フローティングでもよい)
とし、ミラーデバイス122をオンにし、この場合、拡大ミラー状態とする。他方、ミラーデバイス121、123、124のオフを維持する。従って、光L2の像は平面ミラー状態のミラーデバイス122によって反射され、透明状態のミラーデバイス121を通過して撮像ユニット11へ向う。このように、ミラーデバイス122は拡大ミラー状態となるが、ミラーデバイス121、123、124は透明状態を維持する。この場合、鏡125も平面ミラー状態であり、鏡125によって反射された光L5は透明状態のミラーデバイス124、123を透過するが、拡大ミラー状態のミラーデバイス122によって阻止されるので、全体の動作に関係しない。この結果、図23に示すように、ミラーデバイス122に入射した画像が拡大されて撮像ユニット11によって撮像されることになる。
Next, at time t2 shown in FIG.
x2 = V d , y2 = 0V
x1 = x3 = x4 = 0V (may be floating)
y1 = y3 = y4 = 0V (may be floating)
Then, the mirror device 122 is turned on, and in this case, the magnifying mirror state is set. On the other hand, the mirror devices 121, 123, and 124 are kept off. Therefore, the image of the light L2 is reflected by the mirror device 122 in the plane mirror state, passes through the mirror device 121 in the transparent state, and travels toward the imaging unit 11. As described above, the mirror device 122 enters the magnifying mirror state, but the mirror devices 121, 123, and 124 maintain the transparent state. In this case, the mirror 125 is also in a plane mirror state, and the light L5 reflected by the mirror 125 passes through the transparent mirror devices 124 and 123, but is blocked by the mirror device 122 in the magnifying mirror state, so that the entire operation is performed. It doesn't matter. As a result, as shown in FIG. 23, the image incident on the mirror device 122 is enlarged and picked up by the image pickup unit 11.
次に、図15の(C)に示す時刻t3において、制御ユニット13は、
x3=0V、y3=Vd
x1=x2=x4=0V(フローティングでもよい)
y1=y2=y4=0V(フローティングでもよい)
とし、ミラーデバイス123をオンにし、この場合、平面ミラー状態とする。他方、ミラーデバイス121、122、124のオフを維持する。従って、光L3は平面ミラー状態のミラーデバイス123によって反射され、透明状態のミラーデバイス122、121を通過して撮像ユニット11へ向う。このように、ミラーデバイス123は平面ミラー状態となるが、ミラーデバイス121、122、124は透明状態を維持する。この場合も、鏡125は平面ミラー状態であり、鏡125によって反射された光L5は透明状態のミラーデバイス124を透過するが、平面ミラー状態のミラーデバイス123によって阻止されるので、全体の動作に関係しない。この結果、図24に示すように、ミラーデバイス123に入射した画像がそのまま撮像ユニット11によって撮像されることになる。
Next, at time t3 shown in FIG.
x3 = 0V, y3 = V d
x1 = x2 = x4 = 0V (may be floating)
y1 = y2 = y4 = 0V (may be floating)
Then, the mirror device 123 is turned on, and in this case, the plane mirror state is set. On the other hand, the mirror devices 121, 122, and 124 are kept off. Accordingly, the light L3 is reflected by the mirror device 123 in the plane mirror state, passes through the transparent mirror devices 122 and 121, and travels toward the imaging unit 11. As described above, the mirror device 123 is in a plane mirror state, but the mirror devices 121, 122, and 124 maintain a transparent state. Also in this case, the mirror 125 is in the plane mirror state, and the light L5 reflected by the mirror 125 is transmitted through the transparent mirror device 124, but is blocked by the mirror device 123 in the plane mirror state. It doesn't matter. As a result, as shown in FIG. 24, the image incident on the mirror device 123 is picked up by the image pickup unit 11 as it is.
次に、図21の(D)に示す時刻t4において、制御ユニット13は、
x3=Vd、y3=0V
x1=x2=x4=0V(フローティングでもよい)
y1=y2=y4=0V(フローティングでもよい)
とし、ミラーデバイス124をオンにし、この場合、縮小ミラー状態とする。他方、ミラーデバイス121、122、123のオフを維持する。従って、光L4は縮小ミラー状態のミラーデバイス124によって反射され、透明状態のミラーデバイス123、122、121を通過して撮像ユニット11へ向う。このように、ミラーデバイス124は縮小ミラー状態となるが、ミラーデバイス121、122、123は透明状態を維持する。この場合、鏡125も平面ミラー状態であり、鏡125によって反射された光L5は、平面ミラー状態のミラーデバイス124によって阻止されるので、全体の動作に関係しない。この結果、図25に示すように、ミラーデバイス124に入射した画像が縮小されて撮像ユニット11によって撮像されることになる。
Next, at time t4 shown in FIG.
x3 = V d , y3 = 0V
x1 = x2 = x4 = 0V (may be floating)
y1 = y2 = y4 = 0V (may be floating)
The mirror device 124 is turned on, and in this case, the reduced mirror state is set. On the other hand, the mirror devices 121, 122, and 123 are kept off. Accordingly, the light L4 is reflected by the mirror device 124 in the reduction mirror state, passes through the mirror devices 123, 122, 121 in the transparent state, and travels toward the imaging unit 11. As described above, the mirror device 124 is in the reduction mirror state, but the mirror devices 121, 122, and 123 maintain the transparent state. In this case, the mirror 125 is also in the plane mirror state, and the light L5 reflected by the mirror 125 is blocked by the mirror device 124 in the plane mirror state, and thus is not related to the overall operation. As a result, as shown in FIG. 25, the image incident on the mirror device 124 is reduced and picked up by the image pickup unit 11.
最後に、図21の(E)に示す時刻t5において、制御ユニット13は、
x1=x2=x3=x4=0V(フローティングでもよい)
y1=y2=y3=y4=0V(フローティングでもよい)
とし、すべてのミラーデバイス121、122、123、124のオフを維持する。従って、ミラーデバイス121、122、123、124は透明状態を維持する。この場合、鏡125は平面ミラー状態であり、鏡125によって反射された光L5は透明状態のミラーデバイス124、123、122、121を透過し、撮像ユニット11へ向う。この結果、図26に示すように、鏡125に入射した画像がそのまま撮像ユニット11によって撮像されることになる。
Finally, at time t5 shown in (E) of FIG.
x1 = x2 = x3 = x4 = 0V (may be floating)
y1 = y2 = y3 = y4 = 0V (may be floating)
And all the mirror devices 121, 122, 123, and 124 are kept off. Therefore, the mirror devices 121, 122, 123, and 124 maintain a transparent state. In this case, the mirror 125 is in a plane mirror state, and the light L5 reflected by the mirror 125 passes through the transparent mirror devices 124, 123, 122, 121 and travels toward the imaging unit 11. As a result, as shown in FIG. 26, the image incident on the mirror 125 is directly captured by the imaging unit 11.
制御ユニット13は上述の時刻t1、t2、t3、t4、t5の動作を繰返して実行する。 The control unit 13 repeatedly executes the above-described operations at times t1, t2, t3, t4, and t5.
また、ミラーデバイスM2では、図7にて説明したように、電圧の印加方法によって、凸面(凹面)ミラー状態と平面ミラー状態とを両方とも形成することもできる。そこで、さらに、時刻t6から時刻t10までの動作を時刻t1から時刻t5までの動作と異ならせてもよい。たとえば、時刻t6においては、ミラーデバイス121を拡大ミラー状態とし、他のミラーデバイス122、123、124をオフに維持する。時刻t7においては、ミラーデバイス122を平面ミラー状態とし、他のミラーデバイス121、123、124をオフに維持する。時刻t8においては、ミラーデバイス123を縮小ミラー状態とし、他のミラーデバイス121、122、124をオフに維持する。時刻t9においては、ミラーデバイス124を平面ミラー状態とし、他のミラーデバイス121、122、123をオフに維持する。時刻t10においては、すべてのミラーデバイス121、122、123、124をオフに維持し、鏡125による反射された映像を撮影する。従って、この場合、制御ユニット13は時刻t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7、t8、t9、t10の動作を繰返して実行する。このように一連の動作において、同一ミラーデバイスでも対向する電極を夫々別のタイミングでミラー化することでより多様な画像を撮像可能となる。 In the mirror device M2, as described with reference to FIG. 7, both a convex (concave) mirror state and a planar mirror state can be formed by applying a voltage. Therefore, the operation from time t6 to time t10 may be different from the operation from time t1 to time t5. For example, at time t6, the mirror device 121 is set in the magnifying mirror state, and the other mirror devices 122, 123, and 124 are kept off. At time t7, the mirror device 122 is set in a plane mirror state, and the other mirror devices 121, 123, and 124 are kept off. At time t8, the mirror device 123 is set in the reduction mirror state, and the other mirror devices 121, 122, and 124 are kept off. At time t9, the mirror device 124 is set to the plane mirror state, and the other mirror devices 121, 122, 123 are kept off. At time t10, all the mirror devices 121, 122, 123, and 124 are kept off, and an image reflected by the mirror 125 is captured. Therefore, in this case, the control unit 13 repeatedly executes the operations at times t1, t2, t3, t4, t5, t6, t7, t8, t9, and t10. Thus, in a series of operations, even in the same mirror device, it is possible to capture more various images by mirroring the opposing electrodes at different timings.
図14のミラーデバイス121、122、123、124は図10のミラーデバイスM3と同一のセル化構造とすることもでき、つまり、透明基板1、2、矩形状にパターン化された透明電極層3、4、透明シール部5、電解液6及び微小プリズム8によって構成し、透明状態、非正反射ミラー状態及び正反射ミラー状態の3状態のいずれかとする。 The mirror devices 121, 122, 123, and 124 in FIG. 14 may have the same cell structure as the mirror device M3 in FIG. 10, that is, the transparent substrates 1 and 2 and the transparent electrode layer 3 patterned in a rectangular shape. 4, the transparent seal portion 5, the electrolytic solution 6, and the microprism 8, which are in one of three states: a transparent state, a non-specular reflection mirror state, and a regular reflection mirror state.
図27を参照して図10のミラーデバイスM3を用いた図14の撮像装置の動作を説明する。 With reference to FIG. 27, the operation of the imaging apparatus of FIG. 14 using the mirror device M3 of FIG. 10 will be described.
始めに、図27の(A)に示す時刻t1において、制御ユニット13は、
x1=Vd、y1=0V
x2=x3=x4=0V(フローティングでもよい)
y2=y3=y4=0V(フローティングでもよい)
とし、ミラーデバイス121をオンにし、この場合、非正反射ミラー状態とする。他方、ミラーデバイス122、123、124のオフを維持する。従って、ミラーデバイス121に対して垂直に入射する光L1’は非正反射ミラー状態のミラーデバイス121によって反射されて撮像ユニット11へ向う。このように、ミラーデバイス121は非正反射ミラー状態となるが、ミラーデバイス122、123、124は透明状態を維持する。この場合、鏡125は平面ミラー状態であり、鏡125によって反射された光L5は透明状態のミラーデバイス124、123、122を透過するが、非正反射ミラー状態のミラーデバイス121によって阻止されるので、全体の動作に関係しない。この結果、ミラーデバイス121に入射した画像がそのまま撮像ユニット11によって撮像されることになる。
First, at time t1 shown in FIG.
x1 = V d , y1 = 0V
x2 = x3 = x4 = 0V (may be floating)
y2 = y3 = y4 = 0V (may be floating)
The mirror device 121 is turned on, and in this case, the non-specular reflection mirror state is set. On the other hand, the mirror devices 122, 123, and 124 are kept off. Accordingly, the light L1 ′ that is perpendicularly incident on the mirror device 121 is reflected by the mirror device 121 in a non-specular reflection mirror state and travels toward the imaging unit 11. As described above, the mirror device 121 is in the non-specular reflection mirror state, but the mirror devices 122, 123, and 124 maintain the transparent state. In this case, the mirror 125 is in a plane mirror state, and the light L5 reflected by the mirror 125 passes through the transparent mirror devices 124, 123, and 122, but is blocked by the mirror device 121 in the non-specular reflection mirror state. , Not related to the overall operation. As a result, the image incident on the mirror device 121 is picked up by the image pickup unit 11 as it is.
次に、図27の(B)に示す時刻t2において、制御ユニット13は、
x2=Vd、y2=0V
x1=x3=x4=0V(フローティングでもよい)
y1=y3=y4=0V(フローティングでもよい)
とし、ミラーデバイス122をオンにし、この場合、非正反射ミラー状態とする。他方、ミラーデバイス121、123、124のオフを維持する。従って、ミラーデバイス122に対して垂直に入射する光L2’の像は非正反射ミラー状態のミラーデバイス122によって反射され、透明状態のミラーデバイス121を通過して撮像ユニット11へ向う。このように、ミラーデバイス122は非正反射ミラー状態となるが、ミラーデバイス121、123、124は透明状態を維持する。この場合、鏡125も平面ミラー状態であり、鏡125によって反射された光L5は透明状態のミラーデバイス124、123を透過するが、非正反射ミラー状態のミラーデバイス122によって阻止されるので、全体の動作に関係しない。この結果、ミラーデバイス122に入射した画像がそのまま撮像ユニット11によって撮像されることになる。
Next, at time t2 shown in FIG.
x2 = V d , y2 = 0V
x1 = x3 = x4 = 0V (may be floating)
y1 = y3 = y4 = 0V (may be floating)
The mirror device 122 is turned on, and in this case, the non-specular reflection mirror state is set. On the other hand, the mirror devices 121, 123, and 124 are kept off. Therefore, the image of the light L2 ′ that is perpendicularly incident on the mirror device 122 is reflected by the mirror device 122 in the non-specular reflection mirror state, passes through the mirror device 121 in the transparent state, and travels toward the imaging unit 11. As described above, the mirror device 122 is in the non-specular reflection mirror state, but the mirror devices 121, 123, and 124 maintain the transparent state. In this case, the mirror 125 is also in the plane mirror state, and the light L5 reflected by the mirror 125 passes through the transparent mirror devices 124 and 123, but is blocked by the mirror device 122 in the non-specular reflection mirror state. It does not relate to the operation of. As a result, the image incident on the mirror device 122 is picked up by the image pickup unit 11 as it is.
次に、図27の(C)に示す時刻t3において、制御ユニット13は、
x3=0V、y3=Vd
x1=x2=x4=0V(フローティングでもよい)
y1=y2=y4=0V(フローティングでもよい)
とし、ミラーデバイス123をオンにし、この場合、正反射ミラー状態とする。他方、ミラーデバイス121、122、124のオフを維持する。従って、光L3は正反射ミラー状態のミラーデバイス123によって反射され、透明状態のミラーデバイス122、121を通過して撮像ユニット11へ向う。このように、ミラーデバイス123は正反射ミラー状態となるが、ミラーデバイス121、122、124は透明状態を維持する。この場合も、鏡125は平面ミラー状態であり、鏡125によって反射された光L5は透明状態のミラーデバイス124を透過するが、正反射ミラー状態のミラーデバイス123によって阻止されるので、全体の動作に関係しない。この結果、ミラーデバイス123に入射した画像がそのまま撮像ユニット11によって撮像されることになる。
Next, at time t3 shown in FIG.
x3 = 0V, y3 = V d
x1 = x2 = x4 = 0V (may be floating)
y1 = y2 = y4 = 0V (may be floating)
The mirror device 123 is turned on, and in this case, the specular reflection mirror state is set. On the other hand, the mirror devices 121, 122, and 124 are kept off. Therefore, the light L3 is reflected by the mirror device 123 in the regular reflection mirror state, passes through the transparent mirror devices 122 and 121, and travels toward the imaging unit 11. As described above, the mirror device 123 is in the regular reflection mirror state, but the mirror devices 121, 122, and 124 maintain the transparent state. Also in this case, the mirror 125 is in a plane mirror state, and the light L5 reflected by the mirror 125 is transmitted through the transparent mirror device 124, but is blocked by the mirror device 123 in the regular reflection mirror state. It doesn't matter. As a result, the image incident on the mirror device 123 is picked up by the image pickup unit 11 as it is.
次に、図27の(D)に示す時刻t4において、制御ユニット13は、
x4=0V、y4=Vd
x1=x2=x3=0V(フローティングでもよい)
y1=y2=y3=0V(フローティングでもよい)
とし、ミラーデバイス124をオンにし、この場合、正反射ミラー状態とする。他方、ミラーデバイス121、122、123のオフを維持する。従って、光L4は正反射ミラー状態のミラーデバイス124によって反射され、透明状態のミラーデバイス123、122、121を通過して撮像ユニット11へ向う。このように、ミラーデバイス124は正反射ミラー状態となるが、ミラーデバイス121、122、123は透明状態を維持する。この場合、鏡125も平面ミラー状態であり、鏡125によって反射された光L5は、平面ミラー状態のミラーデバイス124によって阻止されるので、全体の動作に関係しない。この結果、ミラーデバイス124に入射した画像がそのまま撮像ユニット11によって撮像されることになる。
Next, at time t4 shown in FIG.
x4 = 0V, y4 = V d
x1 = x2 = x3 = 0V (may be floating)
y1 = y2 = y3 = 0V (may be floating)
The mirror device 124 is turned on, and in this case, the specular reflection mirror state is set. On the other hand, the mirror devices 121, 122, and 123 are kept off. Accordingly, the light L4 is reflected by the mirror device 124 in the regular reflection mirror state, passes through the transparent mirror devices 123, 122, 121, and travels toward the imaging unit 11. As described above, the mirror device 124 is in the regular reflection mirror state, but the mirror devices 121, 122, and 123 maintain the transparent state. In this case, the mirror 125 is also in the plane mirror state, and the light L5 reflected by the mirror 125 is blocked by the mirror device 124 in the plane mirror state, and thus is not related to the overall operation. As a result, the image incident on the mirror device 124 is picked up by the image pickup unit 11 as it is.
最後に、図27の(E)に示す時刻t5において、制御ユニット13は、
x1=x2=x3=x4=0V(フローティングでもよい)
y1=y2=y3=y4=0V(フローティングでもよい)
とし、すべてのミラーデバイス121、122、123、124のオフを維持する。従って、ミラーデバイス121、122、123、124は透明状態を維持する。この場合、鏡125は平面ミラー状態であり、鏡125によって反射された光L5は透明状態のミラーデバイス124、123、122、121を透過し、撮像ユニット11へ向う。この結果、鏡125に入射した画像がそのまま撮像ユニット11によって撮像されることになる。
Finally, at time t5 shown in FIG. 27E, the control unit 13
x1 = x2 = x3 = x4 = 0V (may be floating)
y1 = y2 = y3 = y4 = 0V (may be floating)
And all the mirror devices 121, 122, 123, and 124 are kept off. Therefore, the mirror devices 121, 122, 123, and 124 maintain a transparent state. In this case, the mirror 125 is in a plane mirror state, and the light L5 reflected by the mirror 125 passes through the transparent mirror devices 124, 123, 122, 121 and travels toward the imaging unit 11. As a result, the image incident on the mirror 125 is directly captured by the imaging unit 11.
制御ユニット13は上述の時刻t1、t2、t3、t4、t5の動作を繰返して実行する。 The control unit 13 repeatedly executes the above-described operations at times t1, t2, t3, t4, and t5.
上述の第1の実施の形態によれば、特別の画像処理装置を用いずに、簡単な制御により、複数の対象域を同時に撮像することができる。また、各ミラーデバイス121、122、123、124及び鏡125は、薄型であり、かつ可動部もないので、小型化できる。さらに、撮像ユニット11もミラー装置12の各ミラーデバイス121、122、123、124、鏡125に近くある必要がないので、被監視者から目立たなくなる。特に、撮像ユニット11を暗所に配置すれば、被監視者から全く見えなくなり、たとえば、万引き防止用監視カメラに適し、また、犯罪抑止効果がある。本発明のミラー装置12を用いた撮像装置は患者が監視カメラを嫌う医療現場でも適する。 According to the first embodiment described above, a plurality of target areas can be simultaneously imaged by simple control without using a special image processing apparatus. In addition, each mirror device 121, 122, 123, 124 and mirror 125 is thin and has no movable part, and thus can be miniaturized. Furthermore, since the imaging unit 11 does not need to be close to the mirror devices 121, 122, 123, 124, and the mirror 125 of the mirror device 12, it does not stand out from the person being monitored. In particular, if the imaging unit 11 is placed in a dark place, it is completely invisible to the monitored person, and is suitable for, for example, a shoplifting prevention surveillance camera and has a crime deterrent effect. The imaging device using the mirror device 12 of the present invention is also suitable in a medical field where a patient dislikes a monitoring camera.
図28は本発明に係る撮像ユニット用ミラー装置の第2の実施の形態を含む撮像装置を示し、(A)は全体断面図、(B)はミラーデバイスの透明電極層パターンを示す上面図である。 28A and 28B show an imaging apparatus including a second embodiment of a mirror device for an imaging unit according to the present invention. FIG. 28A is an overall sectional view, and FIG. 28B is a top view showing a transparent electrode layer pattern of the mirror device. is there.
図28の(A)においては、ミラー装置12’のミラーデバイス121’、122’、123’、124’は4ドット画素に分割されている。このため、図28の(B)に示すように、各ミラーデバイス121’、122’、123’、124’においては、図1の透明電極層3の代りに、2つのセグメント透明電極層3−1、3−2を設け、また、図1の透明電極層4の代りに、2つのコモン透明電極層4−1、4−2を設ける。 In FIG. 28A, the mirror devices 121 ', 122', 123 ', 124' of the mirror device 12 'are divided into 4-dot pixels. Therefore, as shown in FIG. 28B, each of the mirror devices 121 ′, 122 ′, 123 ′, and 124 ′ has two segment transparent electrode layers 3− instead of the transparent electrode layer 3 of FIG. 1 and 3-2, and two common transparent electrode layers 4-1 and 4-2 are provided instead of the transparent electrode layer 4 of FIG.
制御ユニット13はセグメント電圧xi1、xi2、コモン電圧yi1、yi2(i=1、2、3、4)をミラーデバイス121’、122’、123’、124’のセグメント透明電極層3−1、3−2、コモン透明電極層4−1、4−2に印加する。 The control unit 13 converts the segment voltages xi1, xi2 and the common voltages yi1, yi2 (i = 1, 2, 3, 4) into the segment transparent electrode layers 3-1, 3 of the mirror devices 121 ′, 122 ′, 123 ′, 124 ′. -2, applied to the common transparent electrode layers 4-1, 4-2.
尚、図28において、xi1=xi2=xi、yi1=yi2=yiとすれば、つまり、各ミラーデバイス121’、122’、123’、124’の画素に同電圧を印加すれば、各ミラーデバイス121’、122’、123’、124’全体はミラー状態もしくは透明状態のいずれかになるので、図28の撮像装置は1つのセグメント電極、1つのコモン電極となり、図14の撮像装置と同一となる。 In FIG. 28, if xi1 = xi2 = xi and yi1 = yi2 = yi, that is, if the same voltage is applied to the pixels of the mirror devices 121 ′, 122 ′, 123 ′, and 124 ′, each mirror device Since the entire 121 ′, 122 ′, 123 ′, and 124 ′ are in a mirror state or a transparent state, the image pickup apparatus in FIG. 28 has one segment electrode and one common electrode, and is the same as the image pickup apparatus in FIG. Become.
図29を参照して4分割されたミラーデバイスM1を用いた図28の撮像装置の動作を説明する。 With reference to FIG. 29, the operation of the imaging apparatus of FIG. 28 using the mirror device M1 divided into four will be described.
制御ユニット13は、ミラーデバイス121’に対し、
x11=Vd、y11=0V
x12、y12はフローティングにし、この結果、ミラーデバイス121’の左上方の1/4はオンとなり、残りはオフとなる。従って、ミラーデバイス121’の左上方の1/4は平面ミラーとなり、残りの3/4は透明状態となる。従って、図30に示すように、ミラーデバイス121’の左上方の1/4に入射した光L1はミラーデバイス121’によって反射されて撮像ユニット11へ向う。この結果、ミラーデバイス121’に入射した画像が撮像ユニット11の左上方の1/4に撮像されることになる。
The control unit 13 controls the mirror device 121 ′.
x11 = V d , y11 = 0V
x12 and y12 are set in a floating state. As a result, the upper left quarter of the mirror device 121 ′ is turned on, and the rest is turned off. Accordingly, the upper left quarter of the mirror device 121 ′ is a plane mirror, and the remaining 3/4 is in a transparent state. Therefore, as shown in FIG. 30, the light L1 incident on the upper left quarter of the mirror device 121 ′ is reflected by the mirror device 121 ′ and travels toward the imaging unit 11. As a result, the image incident on the mirror device 121 ′ is picked up at the upper left quarter of the image pickup unit 11.
また、制御ユニット13は、ミラーデバイス122’に対し、
x22=Vd、y21=0V
x21、y22はフローティングにし、この結果、ミラーデバイス122’の右上方の1/4はオンとなり、残りはオフとなる。従って、ミラーデバイス122’の右上方の1/4は平面ミラーとなり、残りの3/4は透明状態となる。従って、図30に示すように、ミラーデバイス122’の右上方の1/4に入射した光L2はミラーデバイス122’によって反射され、ミラーデバイス121’の透明状態の部分を通過して撮像ユニット11へ向う。この結果、ミラーデバイス122’に入射した画像が撮像ユニット11の右上方の1/4に撮像されることになる。
In addition, the control unit 13 controls the mirror device 122 ′.
x22 = V d , y21 = 0V
x21 and y22 are set in a floating state. As a result, the upper right quarter of the mirror device 122 ′ is turned on, and the rest is turned off. Accordingly, the upper right quarter of the mirror device 122 ′ is a plane mirror, and the remaining 3/4 is in a transparent state. Therefore, as shown in FIG. 30, the light L2 that has entered the upper right quarter of the mirror device 122 ′ is reflected by the mirror device 122 ′, passes through the transparent portion of the mirror device 121 ′, and is then captured by the imaging unit 11. Head to. As a result, the image incident on the mirror device 122 ′ is picked up in the upper right quarter of the image pickup unit 11.
さらに、制御ユニット13は、ミラーデバイス123’に対し、
x31=Vd、y32=0V
x32、y31はフローティングにし、この結果、ミラーデバイス123’の左下方の1/4はオンとなり、残りはオフとなる。従って、ミラーデバイス123’の左下方の1/4は平面ミラーとなり、残りの3/4は透明状態となる。従って、図30に示すように、ミラーデバイス123’の左下方の1/4に入射した光L3はミラーデバイス123’によって反射され、ミラーデバイス122’、121’の透明状態の部分を通過して撮像ユニット11へ向う。この結果、ミラーデバイス123’に入射した画像が撮像ユニット11の左下方の1/4に撮像されることになる。
Furthermore, the control unit 13 performs the following operation on the mirror device 123 ′.
x31 = V d , y32 = 0V
x32 and y31 are set in a floating state. As a result, the lower left quarter of the mirror device 123 ′ is turned on, and the rest are turned off. Accordingly, the lower left 1/4 of the mirror device 123 ′ is a plane mirror, and the remaining 3/4 is in a transparent state. Therefore, as shown in FIG. 30, the light L3 incident on the lower left quarter of the mirror device 123 ′ is reflected by the mirror device 123 ′ and passes through the transparent part of the mirror devices 122 ′ and 121 ′. Go to the imaging unit 11. As a result, the image incident on the mirror device 123 ′ is picked up at the lower left quarter of the image pickup unit 11.
さらにまた、制御ユニット13は、ミラーデバイス124’に対し、
x42=Vd、y42=0V
x41、y41はフローティングにし、この結果、ミラーデバイス124’の右下方の1/4はオンとなり、残りはオフとなる。従って、ミラーデバイス124’の右下方の1/4は平面ミラーとなり、残りの3/4は透明状態となる。従って、図30に示すように、ミラーデバイス124’の右下方の1/4に入射した光L4はミラーデバイス124’によって反射され、ミラーデバイス123’、122’、121’の透明状態の部分を通過して撮像ユニット11へ向う。この結果、ミラーデバイス124’に入射した画像が撮像ユニット11の右下方の1/4に撮像されることになる。
Furthermore, the control unit 13 is connected to the mirror device 124 ′.
x42 = V d , y42 = 0V
x41 and y41 are set in a floating state. As a result, the lower right quarter of the mirror device 124 ′ is turned on, and the rest are turned off. Accordingly, the lower right quarter of the mirror device 124 ′ is a plane mirror, and the remaining 3/4 is in a transparent state. Therefore, as shown in FIG. 30, the light L4 incident on the lower right quarter of the mirror device 124 ′ is reflected by the mirror device 124 ′, and the transparent portions of the mirror devices 123 ′, 122 ′, and 121 ′ are reflected. Pass through to the imaging unit 11. As a result, the image incident on the mirror device 124 ′ is captured in the lower right quarter of the imaging unit 11.
尚、図30においては、鏡125によって反射された光L5はミラーデバイス121’、122’、123’、124’のオンとなった部分の平面ミラーによって阻止されるので、全体の動作に関係しない。しかし、鏡125によって反射された光L5の一部たとえば左下方の1/4を撮像ユニット11によって撮像したい場合、該当するミラーデバイスたとえば123’において、セグメント電圧x31、コモン電圧y32をフローティングし、ミラーデバイス123’全体を透明状態にすればよい。 In FIG. 30, the light L5 reflected by the mirror 125 is blocked by the plane mirrors of the mirror devices 121 ′, 122 ′, 123 ′, and 124 ′ that are turned on. . However, when a part of the light L5 reflected by the mirror 125, for example, the lower left quarter, is desired to be imaged by the imaging unit 11, the segment voltage x31 and the common voltage y32 are floated in the corresponding mirror device, for example, 123 ′. The entire device 123 ′ may be made transparent.
図28のミラーデバイス121’、122’、123’、124’は図5のミラーデバイスM2と同一のセル化構造とすることもでき、つまり、各ミラーデバイス121’、122’、123’、124’は、図31に示すように、透明基板1、2、矩形状にパターン化された透明電極層3−1、3−2、4−1、4−2、透明シール部5、電解液6(図示省略)及び4つの同心微小平面レンズ7−1、7−2、7−3、7−4によって構成し、透明状態、凹面ミラー状態(もしくは凸面ミラー状態)及び平面ミラー状態の3状態のいずれかとすることができる。尚、図31において、(A)は貼り合せ前の透明基板1側、(B)は貼り合せ前の透明基板2側、(C)は貼り合せ後を示す。この場合、各同心微小平面レンズ7−1、7−2、7−3、7−4の各領域は1つのミラーデバイスの凹面ミラー(拡大ミラー)状態及び凸面ミラー(縮小ミラー)状態はいずれか一方のみ可能である。たとえば、同心微小平面レンズ7−1、7−3は、透明状態、凹面ミラー(拡大ミラー)状態及び平面ミラー状態の3状態とし、同心微小平面レンズ7−1の曲率は小さく、同心微小平面レンズ7−3の曲率は大きい。また、同心微小平面レンズ7−2、7−4は、透明状態、凸面ミラー(縮小ミラー)状態及び平面ミラー状態の3状態とし、同心微小平面レンズ7−2の曲率は大きく、同心微小平面レンズ7−4の曲率は小さい。 The mirror devices 121 ′, 122 ′, 123 ′, and 124 ′ of FIG. 28 can also have the same cell structure as the mirror device M2 of FIG. 5, that is, the mirror devices 121 ′, 122 ′, 123 ′, and 124 can be formed. As shown in FIG. 31, the transparent substrates 1 and 2, the transparent electrode layers 3-1, 3-2, 4-1, and 4-2 patterned in a rectangular shape, the transparent seal portion 5, and the electrolyte 6 (Not shown) and four concentric microplanar lenses 7-1, 7-2, 7-3, 7-4, which are in three states of transparent state, concave mirror state (or convex mirror state), and plane mirror state It can be either. In FIG. 31, (A) shows the transparent substrate 1 side before bonding, (B) shows the transparent substrate 2 side before bonding, and (C) shows after bonding. In this case, each region of each concentric microplanar lens 7-1, 7-2, 7-3, 7-4 is either a concave mirror (enlarging mirror) state or a convex mirror (reducing mirror) state of one mirror device. Only one is possible. For example, the concentric microplanar lenses 7-1 and 7-3 are in three states of a transparent state, a concave mirror (magnifying mirror) state, and a plane mirror state, and the curvature of the concentric microplanar lens 7-1 is small, and the concentric microplanar lens is small. The curvature of 7-3 is large. The concentric microplanar lenses 7-2 and 7-4 are in three states of a transparent state, a convex mirror (reduction mirror) state, and a plane mirror state, and the curvature of the concentric microplanar lens 7-2 is large. The curvature of 7-4 is small.
図32の(A)は図31のミラーデバイスの各領域が平面レンズ状態の場合の撮像ユニット11の撮像画面を示し、図32の(B)は図31のミラーデバイスの同心微小平面レンズ7−1、7−2、7−3、7−4の各領域が倍率が大きい拡大ミラー状態、縮小率が小さい縮小ミラー状態、倍率が小さい拡大ミラー状態、縮小率が大きい縮小ミラー状態の場合の撮像ユニット11の撮像画面を示す。このように、1つのミラーデバイスに入射した拡大縮小の4つの画像が撮像ユニット11に同時に撮像されることになる。 32A shows an imaging screen of the imaging unit 11 when each region of the mirror device in FIG. 31 is in a planar lens state, and FIG. 32B shows a concentric microplanar lens 7− of the mirror device in FIG. Imaging in each of the areas 1, 7-2, 7-3, and 7-4 in a magnifying mirror state with a high magnification, a reduction mirror state with a low reduction ratio, a magnifying mirror state with a low magnification, and a reduction mirror state with a high reduction ratio The imaging screen of the unit 11 is shown. In this way, four images of enlargement / reduction incident on one mirror device are simultaneously picked up by the image pickup unit 11.
図28のミラーデバイス121’、122’、123’、124’は図10のミラーデバイスM3と同一のセル化構造とすることもでき、つまり、各ミラーデバイス121’、122’、123’、124’は、図33に示すように、透明基板1、2、矩形状にパターン化された透明電極層3−1、3−2、4−1、4−2、透明シール部5、電解液6(図示省略)及び4つの微小プリズム8−1、8−2、8−3、8−4によって構成し、透明状態、非正反射ミラー状態及び正反射ミラー状態の3状態のいずれかとすることができる。この場合、各微小プリズム8−1、8−2、8−3、8−4は同一の形状とすることもできるが、図33に示すごとく、各微小プリズム8−1、8−2、8−3、8−4の片鋸歯状の断面形状の傾きを相異ならせたり、及び/または、各微小プリズム8−1、8−2、8−3、8−4の平面視ライン状の傾きを相異ならせてもよい。 The mirror devices 121 ′, 122 ′, 123 ′, and 124 ′ of FIG. 28 can also have the same cell structure as the mirror device M3 of FIG. 10, that is, the mirror devices 121 ′, 122 ′, 123 ′, and 124, respectively. 33, as shown in FIG. 33, transparent substrates 1 and 2, transparent electrode layers 3-1, 3-2, 4-1, 4-2 patterned in a rectangular shape, transparent seal portion 5, electrolyte 6 (Not shown) and four micro prisms 8-1, 8-2, 8-3, and 8-4, and may be in one of three states: a transparent state, a non-specular reflection mirror state, and a regular reflection mirror state. it can. In this case, the microprisms 8-1, 8-2, 8-3, and 8-4 may have the same shape. However, as shown in FIG. 33, the microprisms 8-1, 8-2, 8 −3, 8-4, the slope of the cross-sectional shape of the single sawtooth is different, and / or the inclination of each microprism 8-1, 8-2, 8-3, 8-4 in a line view in plan view May be different.
上述の第2の実施の形態においては、ミラー装置12’のミラーデバイス121’、122’、123’、124’を4(=2×2)ドット画素に分割しているが、他の分割数にもなし得る。たとえば、図34に示すごとく、16(=4×4)ドット画素に分割することができる。尚、図34において、(A)は貼り合せ前の透明基板1側、(B)は貼り合せ前の透明基板2側、(C)は貼り合せ後を示す。図34においては、4つのセグメント透明電極層3−1、3−2、3−3、3−4及び4つのコモン透明電極層4−1、4−2、4−3、4−4を設けてある。この場合、図35に示すごとく、セグメント透明電極層の数を増加させて8つのセグメント透明電極層3−1、3−2、3−3、3−4、3−5、3−6、3−7、3−8としてもよい。また、複数のセグメント透明電極層及び/または複数のコモン透明電極層に同時に電圧を印加してもよい。 In the second embodiment described above, the mirror devices 121 ′, 122 ′, 123 ′, and 124 ′ of the mirror device 12 ′ are divided into 4 (= 2 × 2) dot pixels. It can also be done. For example, as shown in FIG. 34, it can be divided into 16 (= 4 × 4) dot pixels. In FIG. 34, (A) shows the transparent substrate 1 side before bonding, (B) shows the transparent substrate 2 side before bonding, and (C) shows after bonding. In FIG. 34, four segment transparent electrode layers 3-1, 3-2, 3-3, 3-4 and four common transparent electrode layers 4-1, 4-2, 4-3, 4-4 are provided. It is. In this case, as shown in FIG. 35, the number of the segment transparent electrode layers is increased to obtain eight segment transparent electrode layers 3-1, 3-2, 3-3, 3-4, 3-5, 3-6, 3 It is good also as -7 and 3-8. Moreover, you may apply a voltage to several segment transparent electrode layers and / or several common transparent electrode layers simultaneously.
上述の第2の実施の形態によれば、上述の第1の実施の形態の効果に加えて、ドット分割されたミラーデバイス121’、122’、123’、124’により複数の拡大縮小撮像及び/または複数の非正反射及び正反射撮像が可能となる。 According to the above-described second embodiment, in addition to the effects of the above-described first embodiment, a plurality of enlargement / reduction imaging and imaging by the dot-divided mirror devices 121 ′, 122 ′, 123 ′, and 124 ′. A plurality of non-specular reflection and specular reflection imaging can be performed.
尚、上述の第1、第2の実施の形態においては、ミラーデバイス121、122、123、124、121’、122’、123’、124’を撮像ユニット11に対して同一傾斜角度で傾斜させているが、異なる傾斜角度でもよい。また、ミラーデバイスの数は4つとしているが、他の数でもよく、また、特に、1つでもよい。 In the first and second embodiments described above, the mirror devices 121, 122, 123, 124, 121 ′, 122 ′, 123 ′, 124 ′ are inclined at the same inclination angle with respect to the imaging unit 11. However, different inclination angles may be used. Further, although the number of mirror devices is four, other numbers may be used, and in particular, one may be used.
本発明は、上述の実施の形態の自明の範囲のいかなる変更も適用し得る。 The present invention can be applied to any modifications within the obvious scope of the above-described embodiments.
1、2... 透明基板
3、4... 透明電極層
5... 透明シール部
6... 電解液
7−1、7−2、7−3、7−4... 同心微小平面レンズ
8−1、8−2、8−3、8−4... 微小プリズム
11... 撮像ユニット
12、12’ ... ミラー装置
13... 制御ユニット
14、15... 光吸収板
16... 透明板
121、122、123、124、121’、122’、123’、124’... ミラーデバイス
125... 鏡
M1、M2、M3... ミラーデバイス
1,2. . . Transparent substrates 3, 4. . . 4. Transparent electrode layer . . Transparent seal part6. . . Electrolytes 7-1, 7-2, 7-3, 7-4. . . Concentric microplanar lens
8-1, 8-2, 8-3, 8-4. . . Microprism 11. . . Imaging units 12, 12 '. . . Mirror device 13. . . Control units 14, 15. . . Light absorbing plate 16. . . Transparent plates 121, 122, 123, 124, 121 ′, 122 ′, 123 ′, 124 ′. . . Mirror device 125. . . Mirrors M1, M2, M3. . . Mirror device
Claims (8)
前記撮像ユニットの撮影方向に対して傾斜して設けられた少なくとも1つのミラーデバイスを具備し、
前記ミラーデバイスは、
互いに対向した第1、第2の透明基板と、
前記各第1、第2の透明基板の内側に設けられた第1、第2の透明電極層と、
前記第1、第2の透明電極層の間に封入されたエレクトロデポジション剤を含む電解液と
を具備し、
前記第1の透明電極層は複数のセグメント透明電極層よりなり、前記第2の透明電極層は複数のコモン透明電極層よりなり、前記ミラーデバイスは前記セグメント透明電極層及び前記コモン透明電極層によって複数のドットに分割された撮像ユニット用ミラー装置。 A mirror device for an imaging unit,
Comprising at least one mirror device provided inclined with respect to the shooting direction of the imaging unit;
The mirror device is
First and second transparent substrates facing each other;
First and second transparent electrode layers provided inside each of the first and second transparent substrates;
An electrolyte containing an electrodeposition agent encapsulated between the first and second transparent electrode layers;
Comprising
The first transparent electrode layer includes a plurality of segment transparent electrode layers, the second transparent electrode layer includes a plurality of common transparent electrode layers, and the mirror device includes the segment transparent electrode layer and the common transparent electrode layer. A mirror device for an imaging unit divided into a plurality of dots.
前記撮像ユニットの撮影方向に対して傾斜して設けられた少なくとも1つのミラーデバイスを具備し、
前記ミラーデバイスは、
互いに対向した第1、第2の透明基板と、
前記各第1、第2の透明基板の内側に設けられた第1、第2の透明電極層と、
前記第1、第2の透明電極層の間に封入されたエレクトロデポジション剤を含む電解液と、
前記第2の透明基板と前記第2の透明電極層との間に微小平面レンズと
を具備する撮像ユニット用ミラー装置。 A mirror device for an imaging unit,
Comprising at least one mirror device provided inclined with respect to the shooting direction of the imaging unit;
The mirror device is
First and second transparent substrates facing each other;
First and second transparent electrode layers provided inside each of the first and second transparent substrates;
An electrolyte containing an electrodeposition agent encapsulated between the first and second transparent electrode layers;
A microplanar lens between the second transparent substrate and the second transparent electrode layer ;
An imaging unit mirror apparatus comprising:
前記撮像ユニットの撮影方向に対して傾斜して設けられた少なくとも1つのミラーデバイスを具備し、
前記ミラーデバイスは、
互いに対向した第1、第2の透明基板と、
前記各第1、第2の透明基板の内側に設けられた第1、第2の透明電極層と、
前記第1、第2の透明電極層の間に封入されたエレクトロデポジション剤を含む電解液と、
前記第2の透明基板と前記第2の透明電極層との間に微小プリズムと
を具備する撮像ユニット用ミラー装置。 A mirror device for an imaging unit,
Comprising at least one mirror device provided inclined with respect to the shooting direction of the imaging unit;
The mirror device is
First and second transparent substrates facing each other;
First and second transparent electrode layers provided inside each of the first and second transparent substrates;
An electrolyte containing an electrodeposition agent encapsulated between the first and second transparent electrode layers;
A micro prism between the second transparent substrate and the second transparent electrode layer ;
An imaging unit mirror apparatus comprising:
前記第2の透明基板と前記第2の透明電極層との間に前記ドット毎に設けられた微小平面レンズを具備する請求項1に記載の撮像ユニット用ミラー装置。 The mirror device further includes:
The mirror device for an imaging unit according to claim 1 , further comprising a minute planar lens provided for each of the dots between the second transparent substrate and the second transparent electrode layer.
前記第2の透明基板と前記第2の透明電極層との間に前記ドット毎に設けられた微小プリズムを具備する請求項1に記載の撮像ユニット用ミラー装置。 The mirror device further includes:
The imaging apparatus mirror device according to claim 1 , further comprising a minute prism provided for each of the dots between the second transparent substrate and the second transparent electrode layer.
前記ミラーデバイスの前記撮像ユニットと反対側に設けられた平面ミラーとして作用する鏡を具備する請求項1、2又は3に記載の撮像ユニット用ミラー装置。 further,
The mirror device for an imaging unit according to claim 1 , further comprising a mirror that functions as a plane mirror provided on the opposite side of the mirror device from the imaging unit.
前記ミラーデバイスの前記第1、第2の透明電極層間に直流バイアス電圧を印加してスタティック駆動すると共に、前記撮像ユニットを制御する制御ユニットと
を具備する撮像装置。 The image pickup unit mirror device according to claim 1 , 2 or 3 ,
An imaging apparatus comprising: a control unit that controls the imaging unit while applying a DC bias voltage between the first and second transparent electrode layers of the mirror device to statically drive the mirror device.
前記ミラーデバイスの前記セグメント透明電極層の少なくとも1つにセグメント電圧を印加しかつ前記コモン透明電極層の少なくとも1つにコモン電圧を印加してスタティック駆動すると共に、前記撮像ユニットを制御する制御ユニットと
を具備する撮像装置。 The imaging device mirror device according to claim 1 ;
A control unit for applying a segment voltage to at least one of the segment transparent electrode layers of the mirror device and applying a common voltage to at least one of the common transparent electrode layers for static driving, and for controlling the imaging unit; An imaging apparatus comprising:
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