(57)【要約】【課題】撮像装置において、ＥＣ素子を用いた光学部材の透過率の分布に起因する画質の低下を抑制する技術を提供する。【解決手段】エレクトロクロミック素子を用いる、光の透過率を電気的に制御可能な光学部材を通過した光で形成される被写体像を撮像する撮像素子を含む撮像装置であって、エレクトロクロミック素子を流れる電流値に基づいて、エレクトロクロミック素子の透過率の分布特性を取得する分布取得手段と、撮像素子で撮像した画像信号を、分布特性に応じて補正する画像処理手段と、をさらに含む。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレクトロクロミック素子を用いる、光の透過率を電気的に制御可能な光学部材を通過した光で形成される被写体像を撮像する撮像素子を含む撮像装置であって、
前記エレクトロクロミック素子を流れる電流値に基づいて、前記エレクトロクロミック素子の透過率の分布特性を取得する分布取得手段と、
前記撮像素子で撮像した画像信号を、前記分布特性に応じて補正する画像処理手段と、をさらに含むことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記分布取得手段は、前記電流値に応じた前記エレクトロクロミック素子の電圧分布に基づいて前記分布特性を取得することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撮像装置は、それぞれが異なる電流値に関連づけられた、前記エレクトロクロミック素子の透過率の複数の分布特性データを記憶する記憶手段をさらに含み、
前記分布取得手段は、前記電流値に基づいて、前記複数の分布特性データから前記分布特性を取得することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記分布取得手段は、前記電流値と、前記エレクトロクロミック素子に供給される電力の値が変化を開始してからの経過時間と、に基づいて、前記分布特性を取得することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記エレクトロクロミック素子の温度を取得する温度取得手段をさらに含み、
前記分布取得手段は、前記電流値、前記経過時間および前記温度取得手段によって取得された温度に基づいて、前記分布特性を取得することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記分布取得手段は、前記電流値、前記経過時間および前記温度に応じて取得される前記エレクトロクロミック素子に印加される電圧に基づいて前記分布特性を取得することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記分布取得手段は、前記エレクトロクロミック素子に印加される電圧が高くなるにつれて、前記エレクトロクロミック素子の透過率が低くなるとして前記分布特性を取得することを特徴とする請求項２または６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記撮像装置は、それぞれが電流値、経過時間および温度の異なる組み合わせに関連づけられた、前記エレクトロクロミック素子の透過率の複数の分布特性データを記憶する記憶手段をさらに含み、
前記分布取得手段は、前記電流値、前記経過時間および前記温度に基づいて、前記複数の分布特性データから前記分布特性を取得することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記画像処理手段は、前記分布特性において透過率が低い部分のゲインが、前記分布特性において透過率が高い部分のゲインよりも高くなるように前記画像信号を補正することを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記エレクトロクロミック素子が、溶液型のエレクトロクロミック層を備えることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記撮像素子は、複数の画素を含み、
前記画像処理手段は、前記分布特性に応じて前記画像信号を画素単位で補正することを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記光学部材が、前記撮像装置に設けられることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記光学部材が、前記撮像装置に着脱可能な外部ユニットに設けられることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記外部ユニットが、交換レンズ、または、交換レンズと前記撮像装置との間に取り付けられるアダプタであることを特徴とする請求項１３に記載の撮像装置。
【請求項１５】
エレクトロクロミック素子を用いる、光の透過率を電気的に制御可能な光学部材を通過した光で形成される被写体像を撮影した画像信号を含んだ画像データファイルを取得するデータ取得手段と、
前記画像データファイルに記録された情報に基づいて、撮影時における前記エレクトロクロミック素子の透過率の分布特性を表す情報を取得する情報取得手段と、
前記分布特性を表す情報に基づいて、前記画像信号に補正処理を実行する補正手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１６】
前記画像データファイルには、撮影時に前記エレクトロクロミック素子に流れた電流値、撮影時の前記エレクトロクロミック素子の温度、および撮影時の前記エレクトロクロミック素子に供給される電力が変化してからの経過時間のうち、少なくとも前記電流値が記録されており、
前記情報取得手段は、少なくとも前記電流値に基づいて前記透過率の分布特性を表す情報を取得する、
ことを特徴とする請求項１５に記載の画像処理装置。
【請求項１７】
前記画像データファイルには、撮影時における前記エレクトロクロミック素子の透過率の分布特性を表す情報が記録されており、
前記情報取得手段は、前記画像データファイルから前記エレクトロクロミック素子の透過率の分布特性を表す情報を取得する、
ことを特徴とする請求項１５に記載の画像処理装置。
【請求項１８】
エレクトロクロミック素子を用いる、光の透過率を電気的に制御可能な光学部材を通過した光で形成される被写体像を撮像する撮像素子を含む撮像装置の制御方法であって、
前記制御方法は、
前記エレクトロクロミック素子を流れる電流値に基づいて、前記エレクトロクロミック素子の透過率の分布特性を取得する工程と、
前記撮像素子で撮像した画像信号を、前記分布特性に応じて補正する工程と、
を含むことを特徴とする制御方法。
【請求項１９】
撮像装置が有するコンピュータを、請求項１乃至１４の何れか１項に記載の撮像装置の各手段として機能させるためのプログラム。
【請求項２０】
コンピュータを、請求項１５乃至１７の何れか１項に記載の画像処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、画像処理装置、撮像装置の制御方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオカメラなどの撮像装置では、希望する撮影条件を実現するために、光量を削減する光学部材であるＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルタを用いることがある。ＮＤフィルタは濃度によって光量の削減効果が異なり、撮影状況に応じて適切な濃度のＮＤフィルタを用いる必要がある。撮影中にＮＤフィルタの濃度を変更可能とするため、ターレット式や挿抜式のＮＤフィルタユニットが搭載された撮像装置がある。これらの撮像装置において撮影中にＮＤフィルタを交換する場合、ＮＤフィルタの端部やＮＤフィルタを移動させるためのメカ機構などが撮像用のイメージセンサの前を横切り、画像が乱れる。
【０００３】
濃度の異なるＮＤフィルタを交換することによる画像の乱れを抑制するため、透過率が可変のＮＤフィルタの開発が進められている。その１つに、エレクトロクロミック素子（ＥＣ素子）を用いたＮＤフィルタがある。特許文献１には、ＥＣ素子の透過率を変化させるための制御装置が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１５−５３４１２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＥＣ素子を用いたＮＤフィルタは、濃度変更時に画像が乱れることなくイメージセンサに入射する光量を変化させることができる。しかしながら、ＥＣ素子は、比較的大きな電流が流れるため、電圧降下によってＥＣ素子の面内に電位分布が生じる。この電位分布によって、ＥＣ素子の面内に光学濃度（透過率）のむらが発生する。光学濃度むらが発生すると、撮像された画像に明るさのむらが発生し、画質が低下してしまう。電圧降下の対策として、ＥＣ素子のエレクトロクロミック層（ＥＣ層）に電力を供給する透明電極の膜厚を厚くし抵抗を下げることが考えられるが、イメージセンサに入射する光量を増やしたい条件において、厚い透明電極によって光の透過率が低下してしまう。
【０００６】
本発明は、撮像装置において、ＥＣ素子を用いた光学部材の透過率の分布に起因する画質の低下を抑制する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題に鑑みて、本発明の実施形態に係る撮像装置は、エレクトロクロミック素子を用いる、光の透過率を電気的に制御可能な光学部材を通過した光で形成される被写体像を撮像する撮像素子を含む撮像装置であって、エレクトロクロミック素子を流れる電流値に基づいて、エレクトロクロミック素子の透過率の分布特性を取得する分布取得手段と、撮像素子で撮像した画像信号を、分布特性に応じて補正する画像処理手段と、をさらに含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、撮像装置において、ＥＣ素子を用いた光学部材の透過率の分布に起因する画質の低下を抑制する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る撮像装置の構成例を示すブロック図。
【図２】図１の撮像装置のエレクトロクロミック素子の断面を示す模式図。
【図３】図１の撮像装置のエレクトロクロミック素子の透過率の分布特性を示す図。
【図４】図１の撮像装置における、透過率の分布特性を補正する構成を示すブロック図。
【図５】図１の撮像装置の分布特性データの全データのマップを示す図。
【図６】図１の撮像装置の分布特性データの一例を示す図。
【図７】図１の撮像装置の動作例を示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る撮像装置の具体的な実施形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下の説明および図面において、複数の図面に渡って共通の構成については共通の符号を付している。そのため、複数の図面を相互に参照して共通する構成を説明し、共通の符号を付した構成については適宜説明を省略する。
【００１１】
図１〜７を参照して、本発明の実施形態による撮像装置の構成および動作について説明する。図１は、本発明の実施形態における撮像装置１００の内部構成の構成例を示すブロック図である。
【００１２】
撮像装置１００は、撮像レンズ１０３、絞り１０１、光の透過率を電気的に制御可能な光学部材である透過率可変部１０４、撮像部１０５、Ａ／Ｄ変換器１０６、バリア１０２を含む。撮像レンズ１０３は、ズームレンズ、フォーカスレンズ、シフトレンズなどを含むレンズ群であり、被写体像を撮像部に結像させる。撮像レンズ１０３は、撮像装置１００から取り外し可能であってもよい。絞り１０１は、光を通過させる開口の大きさを調節することで光量を調整する。透過率可変部１０４は、光の透過率を調整することで光量を調整するＮＤフィルタとして機能する。本実施形態において、透過率可変部１０４は、エレクトロクロミック素子を用いることによって、光の透過率を電気的に制御可能である。撮像部１０５は、光学像を電気信号に変換する複数の画素を有するＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサなどの撮像素子を備え、透過率可変部１０４を通過した光で形成される被写体像を撮像する。また、撮像部１０５には、撮像素子における電荷蓄積動作の制御や、アナログゲインの変更、読み出し速度の変更などの機能も備えうる。Ａ／Ｄ変換器１０６は、撮像部１０５から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するために用いられる。バリア１０２は、撮像装置１００の、撮像レンズ１０３を含む撮像系を覆うことによって、撮像レンズ１０３、絞り１０１、撮像部１０５を含む撮像系の汚れや破損を防止する。
【００１３】
撮像装置１００は、さらに画像処理部１０７、メモリ制御部１０８、メモリ１１２、システム制御部１１０、表示部１１１、Ｄ／Ａ変換器１０９、ジャイロ１１９、不揮発性メモリ１１８を含む。システム制御部１１０は１つ以上のプログラマブルプロセッサ（ＣＰＵ、ＭＰＵなど）を含み、例えば不揮発性メモリ１１８に記憶されたプログラムをメモリ１１２に読み込んで実行することにより、撮像装置１００のさまざま機能を実現する。
【００１４】
画像処理部１０７は、Ａ／Ｄ変換器１０６から出力される画像信号などのデータや、メモリ制御部１０８から出力されるデータに対し所定の画像処理を行う。画像処理は、例えば、画素補間処理、縮小処理といったリサイズ処理や、色変換処理、ガンマ補正処理、デジタルゲインの付加処理などの処理を含む。また、画像処理部１０７は、撮像した画像信号を用いて所定の演算処理を行い、演算結果をシステム制御部１１０に送信する。画像処理部１０７から送信された演算結果に基づいて、システム制御部１１０は、露出制御、測距制御、ホワイトバランス制御などの制御を行う。これによって、ＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理などが行われる。また、ジャイロ１１９で検出した手振れなどによる撮像装置１００の動きや姿勢変化に対して、システム制御部１１０は、撮像レンズ１０３のシフトレンズを動作させてもよい。また、システム制御部１１０は、画像処理部１０７で画像の切り出し範囲をずらすことによって像振れ補正を行ってもよい。
【００１５】
Ａ／Ｄ変換器１０６から出力されるデータは、画像処理部１０７およびメモリ制御部１０８を介して、または、メモリ制御部１０８を介してメモリ１１２に書き込まれる。メモリ１１２は、撮像部１０５によって撮像されＡ／Ｄ変換器１０６によりデジタルデータに変換された画像信号（画像データ）などのデータや、表示部１１１に表示するための画像データを格納する。また、メモリ１１２はシステム制御部１１０が実行するプログラムやプログラムの実行に必要な情報を記憶するシステムメモリとしても用いられる。メモリ１１２は、静止画像や所定時間の動画像および音声を格納するのに十分な記憶容量を備えうる。
【００１６】
また、メモリ１１２は画像表示用のメモリ（ビデオメモリ）を兼ねていてもよい。Ｄ／Ａ変換器１０９は、メモリ１１２に格納されている画像表示用のデータをアナログ信号に変換して表示部１１１に供給する。これによって、メモリ１１２に書き込まれた画像表示用のデータは、Ｄ／Ａ変換器１０９を介して表示部１１１に表示される。表示部１１１は、液晶や有機ＥＬなどを用いたディスプレイに、Ｄ／Ａ変換器１０９から送信されたアナログ信号に応じた表示を行う。Ａ／Ｄ変換器１０６によって一旦、Ａ／Ｄ変換されメモリ１１２に蓄積されたデジタル信号をＤ／Ａ変換器１０９においてアナログ変換し、表示部１１１に逐次転送して表示することで電子ビューファインダが実現され、スルー画像表示を行うことができる。
【００１７】
不揮発性メモリ１１８は、電気的に消去・記録可能なメモリであり、例えばＥＥＰＲＯＭなどが用いられる。不揮発性メモリ１１８は、システム制御部１１０の動作用の定数、プログラムや、各種の設定値、ＧＵＩデータ、撮像装置１００の固有情報などが記憶された記憶部である。ここでいう、プログラムとは、後述する各種フローチャートで説明する動作を実現するためにシステム制御部１１０が実行するプログラムを含む。
【００１８】
撮像装置１００は、操作部１１３、録画スイッチ１１４、モード切替スイッチ１１５、電源制御部１１６、電源部１１７、システムタイマ１２０、システムメモリ１２１、記憶媒体Ｉ／Ｆ部１２２をさらに含む。システムタイマ１２０は各種制御に用いる時間や、内蔵された時計の時間を計測する計時部である。操作部１１３、録画スイッチ１１４、モード切替スイッチ１１５は、ユーザが撮像装置１００を操作する際に、システム制御部１１０に各種の動作指示を入力するための操作部材である。
【００１９】
モード切替スイッチ１１５は、撮像装置１００の動作モードを、動画記録モード、静止画記録モード、再生モードなどの何れかに切り替える。動画記録モードや静止画記録モードに含まれるモードとして、オート撮影モード、オートシーン判定モード、マニュアルモード、撮影シーン別の撮影設定となる各種シーンモード、プログラムＡＥモード、カスタムモードなどがある。ユーザがモード切替スイッチ１１５を操作することによって、例えば動画撮影モードに含まれるこれらのモードの何れかに直接切り替えることができる。また、モード切替スイッチ１１５で動画撮影モードに一旦切り替えた後に、動画撮影モードに含まれるこれらのモードの何れかに、ユーザが他の操作部材を用いてモードを切り替えるようにしてもよい。録画スイッチ１１４は、撮影待機状態と動画撮影状態を切り替える。例えば、撮影待機状態にある撮像装置１００の録画スイッチ１１４をユーザが押下することによって、撮像装置１００は記録用の動画撮影を開始する。システム制御部１１０は、録画スイッチ１１４が押下され撮影状態になると、撮像部１０５からの画像信号の読み出しから記憶媒体１２３への動画および音声データの書込みまで、一連の動画撮影処理を開始する。
【００２０】
操作部１１３にはシャッタボタン、メニューボタン、十字キー、ＳＥＴボタンなどの操作部材が配されうる。撮影待機状態にある撮像装置１００のシャッタボタンをユーザが半押しすると、システム制御部１１０はＡＥ処理やＡＦ処理などの静止画の撮影準備処理を実行する。また、シャッタボタンが全押しされると、システム制御部１１０は撮像部１０５からの画像信号の読み出しから記憶媒体１２３への静止画データの書き込みまで、一連の静止画撮影処理を開始する。操作部１１３に含まれる操作部材には、状況に応じて異なる機能が割り当てられうる。操作部材は、例えば終了ボタン、戻るボタン、画像送りボタン、ジャンプボタン、絞り込みボタン、属性変更ボタンなどとして機能しうる。また、メニューボタンが押されると各種の設定可能なメニュー画面が表示部１１１に表示される。ユーザは、表示部１１１に表示されたメニュー画面と、上下左右４方向の十字キーやＳＥＴボタンなどの操作部材を用いて直感的に各種の設定を行うことができる。
【００２１】
電源制御部１１６は、電池検出回路、ＤＣ−ＤＣコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路などを含み構成され、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行う。また、電源制御部１１６は、その検出結果およびシステム制御部１１０の指示に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記憶媒体１２３を含む各部へ供給する。電源部１１７は、アルカリ電池やリチウム電池などの一次電池やＮｉＣｄ電池やＮｉＭＨ電池、Ｌｉイオン電池などの二次電池、外部電源から電力の供給を受けるためのＡＣアダプタなどを含む。記憶媒体Ｉ／Ｆ部１２２は、メモリカードやハードディスクなどのデータを記録するための記憶媒体１２３とのインターフェースである。記憶媒体１２３は、撮影された画像などを記録するためのメモリカードなどの記憶媒体であり、例えば、半導体メモリや磁気ディスクなどを含む。
【００２２】
本実施形態の撮像装置１００は、動画や静止画を記憶媒体１２３に記録する際、撮影時におけるエレクトロクロミック素子（ＥＣ素子）２００の電流値Ｉ（ｔ）、温度Ｔ（ｔ）、経過時間ｔ（後述）を例えば画像データファイルのヘッダなどに記録される付随情報（メタデータ）として記録することができる。あるいは、撮影時のＥＣ素子２００の透過率の分布特性を表す分布特性データ（後述）をメタデータとして記録することができる。これらのメタデータは、例えば画像データファイルにＥＣ素子２００の透過率の分布の影響を補正しない画像データを記録する場合に、記録後の補正を可能にする。
【００２３】
次に、撮像装置１００に入射した光の透過率を変化させる光学部材として機能する透過率可変部１０４について説明する。図２は、透過率可変部１０４に備わる、透過率可変部１０４を通過する光の透過率を変化させるためのエレクトロクロミック素子（ＥＣ素子）２００の断面を示す模式図である。ＥＣ素子２００は、一対の透明基板２０１、一対の透明電極２０２、一対の透明電極２０２の間に配されているエレクトロクロミック層（ＥＣ層）２０３を含む。一対の透明電極２０２の間隔は、枠状のシール材２０４の厚みによって規定される。一対の透明電極２０２と、シール材２０４とで画定された空間にエレクトロクロミック化合物（ＥＣ化合物）を含むＥＣ層２０３が配される。ＥＣ層２０３は蒸着法などを用いて形成された固体層であっても、電解質溶液に溶解させた溶液層であってもよい。換言すると、ＥＣ素子２００は、固体型のＥＣ層２０３を備えていてもよいし、溶液型のＥＣ層２０３を備えていてもよい。
【００２４】
ＥＣ化合物は、有機化合物であってもよいし、無機化合物であってもよい。ＥＣ化合物に、透明状態から酸化反応によって着色するアノード性化合物が用いられてもよいし、透明状態から還元反応により着色するカソード性化合物が用いられてもよい。また、ＥＣ化合物にアノード性化合物とカソード性化合物の双方が用いられてもよい。有機化合物をＥＣ化合物として用いる場合、アノード性有機化合物とカソード性有機化合物とを共に用いると、ＥＣ層２０３を流れる電流に対する着色効率がよくなりうる。
【００２５】
本明細書において、アノード性化合物とカソード性化合物との双方を用いたＥＣ素子２００を相補型ＥＣ素子と呼び、アノード性化合物とカソード性化合物との何れか一方を用いたＥＣ素子２００を単極型ＥＣ素子と呼ぶ。単極型ＥＣ素子のうち、アノード性ＥＣ化合物はアノード材料、カソード性化合物はカソード材料とも呼ばれる。
【００２６】
相補型ＥＣ素子を駆動させた場合、一方の電極では酸化反応によりＥＣ化合物から電子が引き抜かれ、他方の電極では還元によりＥＣ化合物が電子を受け取る。酸化反応によって、中性分子からラジカルカチオンが生成されてもよい。また還元反応によって、中性分子からラジカルアニオンが生成されてもよいし、ジカチオン分子からラジカルカチオンが生成されてもよい。一対の電極双方においてＥＣ化合物が着色するため、着色時に大きな光学濃度（低い透過率）を必要とする場合、ＥＣ素子２００として相補型ＥＣ素子が用いられてもよい。
【００２７】
一方、単極型ＥＣ素子は、相補型ＥＣ素子と比較して消費電力を抑えることができる。これは、相補型ＥＣ素子では着色したアノード性ＥＣ化合物と着色したカソード性ＥＣ化合物が電子をやり取りすることによる自己消去現象を抑制するために大きな電流が必要であるためである。このため、撮像装置１００において低消費電力化が必要な場合、ＥＣ素子２００として単極型ＥＣ素子が用いられてもよい。
【００２８】
ＥＣ化合物が無機化合物である場合、ＥＣ素子２００は、ＥＣ層２０３と２つの透明電極２０２の内の少なくとも一方との間に電解質層を有していてもよい。一方、ＥＣ化合物が有機化合物である場合、ＥＣ素子２００が、ＥＣ化合物が無機化合物であった場合と同様に電解質層を有していてもよいし、ＥＣ層２０３が、有機化合物とともに電解質溶液を含んでいてもよい。
【００２９】
ＥＣ化合物が有機化合物の場合、ポリチオフェンやポリアニリン等の導電性高分子、ビオロゲン系化合物、アントラキノン系化合物、オリゴチオフェン誘導体、フェナジン誘導体等の有機低分子化合物などが用いられうる。ＥＣ化合物が無機化合物の場合、ＮｉＯｘやＷＯ３などの金属酸化物材料が用いられうる。
【００３０】
ＥＣ層２０３は、上述のように、電解質を含む電解質層とＥＣ化合物を含むＥＣ層２０３との積層構造であってもよい。また、ＥＣ層２０３は、１種類のみのＥＣ化合物によって構成されていてもよいし、複数の種類のＥＣ化合物によって構成されていてもよい。ＥＣ層２０３が複数の種類のＥＣ化合物を含有する場合、それぞれのＥＣ化合物の間での酸化還元電位の差が小さい方が適している。ＥＣ層２０３が複数の種類のＥＣ化合物を有する場合、例えば、ＥＣ層２０３は、アノード性化合物とカソード性化合物とをあわせて４種類以上のＥＣ化合物を含んでいてもよい。さらに、ＥＣ素子２００に含まれるＥＣ層２０３は、５種類以上のＥＣ化合物を含んでいてもよい。
【００３１】
ＥＣ層２０３が複数の種類のＥＣ化合物を有する場合、複数のアノード材料の酸化還元電位は６０ｍＶ以内であってもよく、複数のカソード材料の酸化還元電位は６０ｍＶ以内であってもよい。また、ＥＣ層２０３が複数の種類のＥＣ化合物を有する場合、複数の種類のＥＣ化合物は、波長４００ｎｍ以上かつ５００ｎｍ以下に吸収ピークを有する化合物と、波長５００ｎｍ以上かつ６５０ｎｍ以下に吸収ピークを有する化合物と、波長６５０ｎｍ以上に吸収ピークを有する化合物と、を含んでいてもよい。吸収ピークは、半値幅が２０ｎｍ以上のものを指す。また、光を吸収する場合の材料の状態は、酸化状態であってもよいし、還元状態であってもよいし、中性状態であってもよい。
【００３２】
次いで、ＥＣ素子２００を構成するそれぞれの部材について説明する。ＥＣ素子２００に電解質を用いる場合、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任意の電解質を用いることができるが、電子供与性を有する電解質が適している。これら電解質は、支持電解質と呼ぶこともできる。電解質として、例えば、各種のアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩等の無機イオン塩、４級アンモニウム塩、環状４級アンモニウム塩などが用いられうる。具体的には、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＳＣＮ、ＬｉＢＦ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＰＦ６、ＬｉＩ、ＮａＩ、ＮａＳＣＮ、ＮａＣｌＯ４、ＮａＢＦ４、ＮａＡｓＦ６、ＫＳＣＮ、ＫＣｌなどのＬｉ、Ｎａ、Ｋのアルカリ金属塩などや、（ＣＨ３）４ＮＢＦ４、（Ｃ２Ｈ５）４ＮＢＦ４、（ｎ−Ｃ４Ｈ９）４ＮＢＦ４、（ｎ−Ｃ４Ｈ９）４ＮＰＦ４、（Ｃ２Ｈ５）４ＮＢｒ、（Ｃ２Ｈ５）４ＮＣｌＯ４、（ｎ−Ｃ４Ｈ９）４ＮＣｌＯ４などの４級アンモニウム塩および環状４級アンモニウム塩などが挙げられる。
【００３３】
ＥＣ化合物および電解質を溶かす溶媒としては、ＥＣ化合物や電解質を溶解できるものであれば特に限定されないが、特に極性を有するものが適している。具体的には、水や、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、３−メトキシ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、ジオキソランなどの有機極性溶媒が挙げられる。
【００３４】
ＥＣ層２０３は、さらに、ポリママトリックスやゲル化剤を含んでいてもよい。ＥＣ層２０３がポリママトリックスやゲル化剤を含む場合、ＥＣ層２０３は、粘稠性が高い液体となり、場合によってはゲル状となりうる。ポリママトリックスやゲル化剤として、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、プルラン系ポリマ、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、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。また、ポリママトリックスやゲル化剤として、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）が用いられてもよい。
【００３５】
次に、透明基板２０１および透明電極２０２について説明する。透明基板２０１として、例えば、無色あるいは有色ガラス、強化ガラスなどが用いられうる。これらガラス材として、Ｃｏｒｎｉｎｇ社製＃７０５９やＢＫ−７ガラスなどの光学ガラス基板を使用することができる。また、プラスチックやセラミックなどの材料であっても十分な透明性があれば、透明基板２０１として適宜使用が可能である。
【００３６】
透明基板２０１は、剛性で歪みを生じることが少ない材料が適している。なお、本明細書において透明とは、可視光の透過率が５０％以上であることを示す。プラスチックやセラミックとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリノルボルネン、ポリアミド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネート、ポリイミド、ＰＭＭＡなどが挙げられる。
【００３７】
透明電極２０２として、例えば、酸化インジウムスズ合金（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、酸化スズ（ＮＥＳＡ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化銀、酸化バナジウム、酸化モリブデン、金、銀、白金、銅、インジウム、クロム等の金属や金属酸化物、多結晶シリコン、アモルファスシリコン等のシリコン系材料、カーボンブラック、グラファイト、グラッシーカーボン等の炭素材料などが挙げられる。また、透明電極２０２として、ドーピング処理などで導電率を向上させた導電性ポリマ、例えば、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）とポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）との錯体なども用いられうる。
【００３８】
本実施形態において、ＥＣ素子２００は、消色状態で高い透過率を有するとよい。このため、透明電極２０２は、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＮＥＳＡ、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ、グラフェンなどの透明材料が適している。これらの透明材料は、バルク状、微粒子状など様々な形態で使用できる。透明電極２０２は、これらの材料を単独で使用してもよいし、複数の材料を組み合わせて使用してもよい。
【００３９】
シール材２０４として、化学的に安定で、気体および液体を透過せず、ＥＣ化合物の酸化還元反応を阻害しない材料であるとよい。シール材２０４として、例えば、ガラスフリットなどの無機材料や、エポキシ樹脂などの有機材料、また、金属材料などが挙げられる。
【００４０】
また、ＥＣ層２０３が溶液型の場合、ＥＣ素子２００は、ＥＣ層２０３内にスペーサを有していてもよい。スペーサは電極間の距離を規定する機能を有する。スペーサは、シリカビーズ、ガラスファイバーなどの無機材料や、ポリジビニルベンゼン、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素ゴム、エポキシ樹脂などの有機材料で構成されていてもよい。また、スペーサの機能は、上述のように、シール材２０４が有していてもよい。
【００４１】
ＥＣ素子２００のＥＣ層２０３が溶液型の場合、一対の透明電極２０２の間に設けられた間隙に、予め調製したＥＣ化合物を含有する液体を真空注入法、大気注入法、メニスカス法などを用いて注入することによって、ＥＣ素子２００が形成されうる。
【００４２】
このように透過率可変部１０４にＥＣ素子２００を用いた撮像装置１００において、撮像装置１００に入射する被写体が明るい場合、ＥＣ素子２００の濃度を濃くし、光の透過率を低く制御することによって撮像部１０５に入射する光量を減じることができる。さらに、ＥＣ素子２００を移動させずに光の透過率を変更できるため、透過率が固定のＮＤフィルタを移動させて光の透過率を変更する場合と異なり、フィルタの移動機構などが撮像部１０５の前を横切ることによる画像の乱れを防止することができる。一方で、ＥＣ素子２００は透過率を変化させる際に比較的大きな電流を流す必要があるため、電圧降下によって光を透過させる方向と交差するＥＣ素子２００の面内において電位分布が生じる。これによって、ＥＣ素子２００の面内に光学濃度むら（濃度分布）が発生する。固体型のＥＣ層２０３を備えるＥＣ素子２００よりも溶液型のＥＣ層２０３を備えるＥＣ素子２００の方が流れる電流が多いため、溶液型のＥＣ層２０３を備えるＥＣ素子２００の方が電位分布はより顕著となり、濃度むらもより顕著となる。このため、撮像装置１００によって撮像された画像にも明るさのむらが発生し、画質が劣化してしまう。
【００４３】
ＥＣ素子２００に発生する濃度分布の例を図３に示す。図３は、Ｘ＝９ｍｍ、Ｙ＝１６ｍｍの溶液型のＥＣ層２０３を備えるＥＣ素子２００に電力を供給し、０．７Ｖの電圧を１０秒間印加することによって駆動させたときの濃度分布を示している。中央部の光学濃度が１．４５（透過率３．２％）に対し、周辺部は光学濃度が１．７（透過率１．８％）となっている。この濃度の差による光量の違いは、露出段数に換算すると約０．８段に相当し、空などの均一面を撮像した場合には、周辺部の減光として認識されうる。この中央部と周辺部との光量の違いを補正するために、撮像部１０５で取得した画像信号を補正する必要がある。この補正を行うには、ＥＣ素子２００に生じる濃度分布（光の透過率の分布特性）を知る必要がある。
【００４４】
ＥＣ素子２００に生じる濃度分布（透過率の分布特性）を取得する方法について説明する。本実施形態において、撮像装置１００は、詳細は後述するがＥＣ素子２００を流れる電流値を取得するための電流取得手段として機能する電流計測部と、ＥＣ素子２００の温度を取得するための温度取得手段として機能する温度計測部と、を含む。ＥＣ素子２００の透明電極２０２の面内の位置（ｘ，ｙ）における一対の透明電極２０２間の抵抗値は温度に依らず略一定と見なせる。このため、ＥＣ素子２００を流れる電流値ＩとＥＣ素子２００の透明電極２０２間のＥＣ層２０３の抵抗値Ｒとから、一対の透明電極２０２の対向する位置（ｘ，ｙ）の電位Ｅ１（ｘ，ｙ）と電位Ｅ２（ｘ，ｙ）との電位差ΔＥ（ｘ，ｙ）を、
ΔＥ（ｘ，ｙ）＝Ｅ１（ｘ，ｙ）−Ｅ２（ｘ，ｙ）＝Ｉ（ｘ，ｙ）・Ｒ（ｘ，ｙ）・・・（１）
として求めることができる。この電位差ΔＥ（ｘ，ｙ）は、位置（ｘ，ｙ）におけるＥＣ素子２００の濃度（光の透過率）に相当する。したがって、電流値Ｉに対して透明電極２０２の複数の位置（ｘ，ｙ）における電位差ΔＥ（ｘ，ｙ）（ＥＣ素子２００の電圧分布）を求めることによって、ＥＣ素子２００の透過率の分布特性（濃度分布）ΔＯＤを得ることができる。そして、電流値Ｉに対するＥＣ素子２００の適切な濃度に対応する電位差ΔＥｒｅｆ（ｘ，ｙ）を１としたときの個々の電位差ΔＥ（ｘ，ｙ）の割合（ΔＥ（ｘ，ｙ）／ΔＥｒｅｆ（ｘ，ｙ））または差（ΔＥ（ｘ，ｙ）−ΔＥｒｅｆ（ｘ，ｙ））を、透過率の分布特性データとして保存することができる。あるいは、ΔＥｒｅｆ（ｘ，ｙ）に対応する透過率を１としたときのΔＥ（ｘ，ｙ）の透過率を分布特性データとして保存してもよい。
【００４５】
ここで、透明電極２０２間の面内の所定の位置（ｘ，ｙ）における電位差ΔＥ（ｘ，ｙ）の求め方について、より詳しく説明する。電流計測部は、後述する素子制御部からＥＣ素子２００に供給される電流値Ｉを測定する。電流計測部は、例えば、素子制御部とＥＣ素子２００との間の電力供給ラインを流れる電流を測定する。電力供給ラインが１つの場合、電流値Ｉは１つの値でありうる。また、複数の電力供給ラインがある場合、電流値Ｉは１つの値であっても複数の値であってもよい。この電流値Ｉと予め取得したＥＣ素子２００の一対の透明電極２０２の面内の抵抗値の分布情報とから、透明電極２０２間の面内の所定の位置（ｘ，ｙ）における電流値Ｉ（ｘ，ｙ）を求めることができる。
【００４６】
ここで、透明電極２０２の面内の抵抗値の分布情報とは、例えば、電流計測部によって電流値Ｉが測定されるポイントから透明電極２０２のそれぞれの位置（ｘ，ｙ）までの電流が流れる経路上の抵抗値でありうる。例えば、位置（ｘ１，ｙ１）と位置（ｘ１，ｙ１）よりも電流値Ｉを測定するポイントから遠い位置（ｘ２，ｙ２）とにおいて、電流値Ｉを測定するポイントから位置（ｘ１，ｙ１）までの方が、位置（ｘ２，ｙ２）までよりも電流経路上の抵抗値が小さくなりうる。この場合、電流値Ｉ（ｘ，ｙ）は、Ｉ（ｘ１，ｙ１）＞Ｉ（ｘ２，ｙ２）となりうる。また、透明電極２０２間のＥＣ層２０３の抵抗値Ｒ（ｘ，ｙ）は、ＥＣ層２０３に含まれるＥＣ化合物の種類やＥＣ層２０３の厚みなど、ＥＣ層２０３の構造から決定することができる。ＥＣ層２０３の抵抗値Ｒ（ｘ，ｙ）は、ＥＣ層２０３の構成や厚さが面内で略均一である場合、位置によらず一定でありうる。この所定の位置（ｘ，ｙ）における電流値Ｉ（ｘ，ｙ）と抵抗値Ｒ（ｘ，ｙ）とから、一対の透明電極２０２の対向する所定の位置（ｘ，ｙ）の電位Ｅ１（ｘ，ｙ）と電位Ｅ２（ｘ，ｙ）との電位差ΔＥ（ｘ，ｙ）を求めることができる。ＥＣ素子２００の透明電極２０２の面内の抵抗値の分布情報は、例えば、ＥＣ素子２００の製造時に測定して取得してもよいし、ＥＣ素子２００の設計値から取得してもよい。また、ＥＣ層２０３の抵抗値Ｒも、ＥＣ素子２００の製造時に測定して取得してもよいし、ＥＣ素子２００の設計値から取得してもよい。
【００４７】
また、ＥＣ素子２００に電力の供給を開始してからＥＣ層２０３の透過率が安定するまである程度の時間が必要である。このため、ＥＣ素子２００の透過率を変更するためにＥＣ素子２００に供給される電力値が変化を開始してからの経過時間ｔを考慮し、電流計測部で取得した電流値Ｉ（ｔ）から面内の位置（ｘ，ｙ）における一対の透明電極２０２間の電位差ΔＥ（ｔ；ｘ，ｙ）を、
ΔＥ（ｔ；ｘ，ｙ）＝Ｅ１（ｔ；ｘ，ｙ）−Ｅ２（ｔ；ｘ，ｙ）
＝Ｉ（ｔ；ｘ，ｙ）・Ｒ（ｔ；ｘ，ｙ）・・・（２）
として求めることができる。この電位差ΔＥ（ｔ；ｘ，ｙ）から、ＥＣ素子２００の透過率の分布特性ΔＯＤ（ｔ）を、より正確に取得することができる。つまり、ＥＣ素子２００を流れる電流値Ｉに加え、ＥＣ素子２００の透過率を変化させるためにＥＣ素子２００に供給される電力の電力値が変化してからの経過時間ｔを考慮することによって、透過率の分布特性ΔＯＤをより正確に取得することができる。
【００４８】
さらに、ＥＣ素子２００のＥＣ層２０３において、ＥＣ材料の透過率を変化させる拡散係数は、温度によって変化しうる。そこで、温度計測部で取得した温度Ｔにおける透過率の分布特性ΔＯＤ（ｔ，Ｔ）は、電極反応による着色分の透過率の分布特性ΔＯＤｃ（ｔ，Ｔ）と自己消去反応による消色分の透過率の分布特性ΔＯＤｂ（ｔ，Ｔ）の差として、
ΔＯＤ（ｔ，Ｔ）＝ΔＯＤｃ（ｔ，Ｔ）−ΔＯＤｂ（ｔ，Ｔ）・・・（３）
として求めることができる。つまり、ＥＣ素子２００を流れる電流値ＩとＥＣ素子２００に供給される電力値が変化してからの経過時間ｔとに加え、温度計測部によって測定された温度Ｔをさらに考慮することによって、さらに精度よく透過率の分布特性ΔＯＤを取得することができる。
【００４９】
ここで、第２項の自己消去反応による消色分は透明電極２０２間ギャップにも依存する量であり、着色分子が透明電極２０２間の略中央まで拡散して初めて発生するため、経過時間ｔ〜０では第１項のみによって決まることに注意する必要がある。このように、温度Ｔによって変化するＥＣ材料の拡散係数を考慮することによって、より正確にＥＣ素子２００の透過率の分布特性ΔＯＤ（ｔ，Ｔ）を取得することが可能となる。
【００５０】
このように、ＥＣ素子２００のＥＣ層２０３の面内のそれぞれの位置における光学濃度は、少なくとも電流値Ｉによって求めることができる。また、ＥＣ素子２００のＥＣ層２０３の面内のそれぞれの位置における光学濃度は、温度Ｔおよび経過時間ｔの１つ以上をさらに考慮することによって、さらに正確に求めることができる。画像処理部１０７は、取得した透過率の分布特性ΔＯＤに応じて、撮像部１０５で取得した画像信号を補正する。透過率の分布特性は、上述の（１）〜（３）式を用いて取得してもよい。また、予め不揮発性メモリ１１８などの記憶部に、ＥＣ素子２００に流れるそれぞれが異なる電流値Ｉに関連づけられたＥＣ素子２００の透過率の複数の分布特性データを記憶させ、これを参照することによって補正が行なわれてもよい。さらに、予め不揮発性メモリ１１８などの記憶部に、それぞれが電流値Ｉ、経過時間ｔ、温度Ｔの異なる組み合わせに関連づけられたＥＣ素子２００の透過率の複数の分布特性データを記憶させる。これを参照することによって、より正確な補正が行なわれてもよい。
【００５１】
ＥＣ素子２００の透過率の分布による明るさのむらを上述のように補正することによって、ＥＣ素子２００のＥＣ層２０３に電力を供給する透明電極２０２を厚くして抵抗を下げることで透過率の分布（濃度むら）を抑制する必要が低減する。これによって、撮像部１０５に入射する光量を増やしたい条件であっても、透明電極２０２を厚くすることによって光の透過率が低下してしまうことを抑制できる。入射する光を有効に利用することによって、撮像装置１００で取得する画像の画質の低下を抑制できる。
【００５２】
次に、透過率可変部１０４で発生する透過率の分布を画像処理部１０７で補正する方法について、図１の一部を詳細に示した図４と図１のブロック図とを用いてより詳細に説明する。撮像レンズ１０３は、レンズ４０１とレンズ制御部４０２とを含む。レンズ４０１は、被写体を撮影するためのレンズや、ズーム、フォーカスなどを行うためのメカ機構を含む。レンズ制御部４０２は、レンズ４０１のメカ機構を動かすためのモーターなどの電気関連部である。絞り１０１は、絞り４１０と絞り制御部４１１とを含む。絞り４１０は、撮像レンズ１０３を通過した光の量を制御する絞りのメカ機構である。絞り制御部４１１は、絞り４１０のメカ機構を動作させるためのモーターなどの電気関連部である。
【００５３】
透過率可変部１０４は、ＥＣ素子２００と、上述の素子制御部４０３、温度計測部４０４および電流計測部４０５と、を含む。ＥＣ素子２００は、透過率可変部１０４を通過する光の透過率を変化させる。素子制御部４０３は、ＥＣ素子２００に供給する電力を制御することによって、ＥＣ素子２００の透過率を制御する。温度計測部４０４は、ＥＣ素子２００の温度Ｔを測定する。温度Ｔは、例えば、温度計測部４０４として熱電対などをＥＣ素子２００の近傍に配することによって測定することが可能である。電流計測部４０５は、素子制御部４０３から供給される電力によってＥＣ素子２００を流れる電流の電流値Ｉを測定する。上述のように、電流計測部４０５が、素子制御部４０３からＥＣ素子２００に電力を供給する電力供給ラインに流れる電流を測定することによって、電流値Ｉを取得してもよい。
【００５４】
画像処理部１０７は、分布補正部４０６と現像部４０７とを含む。分布補正部４０６は、図３に示すようなＥＣ素子２００に発生する透過率の分布特性に応じて、撮像部１０５で取得した画像信号を補正する。また、現像部４０７は、分布補正部４０６によって補正された画像を記録用にガンマ補正や色処理を施しうる。
【００５５】
システム制御部１１０は、分布取得部４０９と撮像する際の明るさを制御するための露出制御部４０８とを含む。分布取得部４０９は、電流計測部４０５によって測定された素子制御部４０３から供給される電力によってＥＣ素子２００を流れる電流の電流値Ｉを電流計測部４０５から取得する。分布取得部４０９は、電流値Ｉに基づいて、ＥＣ素子２００の透過率の分布特性を取得する。また、分布取得部４０９は、上述のように電流値Ｉに追加して、ＥＣ素子２００に供給される電力が変化してからの経過時間ｔや温度計測部４０４から取得したＥＣ素子２００の温度Ｔに基づいて、ＥＣ素子２００の透過率の分布特性を取得してもよい。
【００５６】
ここでは、モード切替スイッチ１１５によって、撮像装置１００が、動画記録モードかつマニュアル露出モードになっているとして説明する。また、ＥＣ素子２００の透過率の分布は、上述の電流値Ｉ、経過時間ｔ、温度Ｔに基づいて取得するとして説明する。ここで、マニュアル露出モードとは、絞り１０１の絞り値、透過率可変部１０４の透過率、撮像部１０５のゲインと電子シャッタスピード（露光時間）との全てを、ユーザが操作部１１３から設定して露出を決定するモードである。ユーザの操作部１１３の操作によって、透過率可変部１０４が入射した光を１／２にする設定にされたとする。これを受けて、システム制御部１１０の露出制御部４０８が、透過率可変部１０４のＥＣ素子２００の透過率を変更するために、素子制御部４０３へ制御命令を出す。これに従って、素子制御部４０３は、ＥＣ素子２００の透過率を変化させる。ここでは一例としてユーザがマニュアルで露出条件を設定する例を示したが、これに限られることはない。現像部４０７で現像された結果を利用して、露出制御部４０８で露出を制御する自動露出（ＡＥ）モードが設定されている場合であっても、露出制御部４０８が決定した露出条件を用いてＥＣ素子２００の透過率を変更することができる。
【００５７】
ここで、先に述べたように、ＥＣ素子２００は、透過率が変化するともに面内での透過率の分布特性も変化し、分布特性は変化開始からの経過時間ｔと、その時点での電流値Ｉとから決定される。さらに、温度Ｔによっても透過率の分布特性が変化する。経過時間ｔは、例えば、素子制御部４０３が、ＥＣ素子の透過率をユーザなどによって設定された所定の透過率にするために、ＥＣ素子２００に供給する電力が変化してからの時間を計測してもよい。また、上述したとおり、電流値Ｉは電流計測部４０５が計測し、温度Ｔは温度計測部４０４が計測する。この経過時間ｔと電流値Ｉと温度Ｔとが分布取得部４０９に送信され、分布取得部は、（２）、（３）式を用いて、取得した電流値Ｉと経過時間ｔと温度Ｔとに基づいて透過率の分布特性を算出する。例えば、分布取得部４０９は、ＥＣ素子２００に印加される電圧が高くなるにつれて、ＥＣ素子２００の透過率が低くなるものとして透過率の分布特性を取得する。この分布特性を分布取得部４０９は、画像処理部１０７の分布補正部４０６へ送信する。画像処理部１０７の分布補正部４０６は、透過率の分布特性に応じて撮像部１０５の撮像素子で取得した画像信号を補正する。例えば、分布補正部４０６が透過率の分布特性の逆特性を画像信号に対して適用することによって、ＥＣ素子２００で発生した透過率の分布特性（むら）を打ち消す（相殺する）ことができる。つまり、画像処理部１０７の分布補正部４０６は、分布特性において透過率が低い部分のゲインが、分布特性において透過率が高い部分のゲインよりも高くなるように画像信号を補正してもよい。ここで、（２）、（３）式を用いて透過率の分布特性を算出する場合、演算能力が高いＣＰＵが必要となる。このため、上述のように、不揮発性メモリ１１８などの記憶部に電流値Ｉ、経過時間ｔおよび温度Ｔに応じて、予め取得した透過率の計算結果や実測したデータを透過率の分布特性データとして登録しておく方法を利用してもよい。以下に、複数の分布特性データの中から、撮像部１０５の撮像素子において取得した画像信号を補正するために用いる分布特性データを選択する方法を示す。
【００５８】
まず、不揮発性メモリ１１８に、電流値Ｉ、経過時間ｔ、温度Ｔをそれぞれ複数の代表ポイントに分割し、３つのパラメータの組み合わせにそれぞれ関連づけられた複数の分布特性データを登録しておく。分布特性データは、出荷時に不揮発性メモリ１１８に記憶されていてもよいし、出荷後にメンテナンスモードなどを用いてユーザの操作によって記憶されてもよい。ここでは、それぞれのパラメータが、電流値Ｉ０〜Ｉ４、経過時間ｔ０〜ｔ４、温度Ｔ０〜Ｔ４に５分割されているとする。不揮発性メモリ１１８に記憶された分布特性データのマップを図５に示す。例えば、左上の（ｔ０，Ｉ０）の四角は、温度Ｔ０かつ経過時間ｔ０かつ電流値Ｉ０のときの分布特性データである。この、ある温度Ｔのときの経過時間ｔと電流値Ｉとの組み合わせのマップが、温度Ｔ０から温度Ｔ４まで５種類存在し、組み合わせとしては５×５×５＝１２５種類の分布特性データを持つこととなる。図５に示す複数の分布特性データのうち１つの分布特性データの例を図６に示す。四角の縦と横は撮像部１０５から読み出された画像信号の縦と横に対応しており、中央の透過率（適正な透過率）を基準値１として、他の各部分については、適正な透過率に対する比率を記憶させておく。図６に示される分布特性データにおいて、周辺に向かうに従って数値が低くなっている。これは、透過率の分布特性として中央が一番明るく、周辺が暗いことを示している。
【００５９】
分布取得部４０９は、分布特性を取得する際、透過率可変部１０４から取得した電流値Ｉ、経過時間ｔ、温度Ｔに対して、それぞれのパラメータの値が最も近い分布特性データをＥＣ素子２００の透過率の分布特性として取得してもよい。また、分布取得部４０９は、それぞれのパラメータに対して線形補間などを実施し、記憶された分布特性データから新たな分布特性を生成してもよい。
【００６０】
分布取得部４０９が取得したＥＣ素子２００の透過率の分布特性は、画像処理部１０７の分布補正部４０６に送られる。画像処理部１０７は、撮像部１０５で取得した画像信号に対して、図６に示す倍率のデジタルゲインを適用し画像信号を補正する。例えば、左上隅の分布特性データの値は０．８３であるため、撮像部１０５の撮像によって取得した画像信号が、本来（１．０）の明るさに対して０．８３の明るさで撮像されてしまっている。そこで、画像処理部１０７の分布補正部４０６は、左上隅で取得された画像信号に１／０．８３倍のデジタルゲインを適用し、明るく補正する。これによって、本来の明るさとすることができる。このような、明るさを補正するためのデジタルゲインの適用処理を、画像処理部１０７の分布補正部４０６は、撮像部１０５に含まれる複数の画素によって得られた画面全体の画像信号に対して実施する。ここで、ブロック内の全画素について同一のデジタルゲインを適用すると、ブロックの境界での明るさの変化が目立つ可能性がある。このため、画像処理部１０７の分布補正部４０６は、分布特性に応じて撮像部１０５の撮像素子の複数の画素から出力された画像信号を画素単位で補正してもよい。例えば、ブロックとブロックとの境界において、適用されるデジタルゲインの値が、画素ごとに連続的にまたは段階的に変化するように設定されてもよい。
【００６１】
次いで、図７のフロー図を用いて、透過率可変部１０４のＥＣ素子２００の透過率の分布特性に起因する明るさのむらを補正する補正処理について説明する。この処理は、撮影された任意の画像に対して実行することができる。補正対象の画像は、記録用の画像であっても、表示用の画像であってもよい。また、動画であっても静止画であってもよい。なお、ＥＣ素子２００の透過率を制御しない場合には補正処理は行わなくてもよい。また、補正処理は、リアルタイムに実行してもよいし、撮影時におけるＥＣ素子２００の電流値Ｉ（ｔ）、温度Ｔ（ｔ）、経過時間ｔを例えばメタデータとして有する記録済みの画像データに対して実行してもよい。
【００６２】
まず、Ｓ７０１において、システム制御部１１０の分布取得部４０９は、透過率可変部１０４の電流計測部４０５および温度計測部４０４から、ＥＣ素子２００の電流値Ｉ（ｔ）および温度Ｔ（ｔ）を取得する。経過時間ｔは、このＳ７０１において処理開始直後のため０である。システム制御部１１０は、電流値Ｉ（ｔ）および温度Ｔ（ｔ）を取得した後、処理をＳ７０２に進める。
【００６３】
Ｓ７０２において、分布取得部４０９は、ある経過時間ｔにおける電流値Ｉ（ｔ）に基づいて、分布特性ΔＯＤ（ｔ）を取得する。これは、図５を用いて説明すると、経過時間ｔがｔ１、電流値ＩがＩ１の場合、分布取得部４０９は、温度Ｔ０の（ｔ１，Ｉ１）、温度Ｔ１の（ｔ１，Ｉ１）、温度Ｔ２の（ｔ１，Ｉ１）、温度Ｔ３の（ｔ１，Ｉ１）、温度Ｔ４の（ｔ１，Ｉ１）の合計５つの分布特性データを取得することになる。これらの分布特性データを取得した後、システム制御部１１０は、処理をＳ７０３に遷移させる。
【００６４】
Ｓ７０３において、分布取得部４０９は、Ｓ７０２で取得した分布特性データに対して、さらに温度Ｔ（ｔ）の条件を付け加えた分布特性データ（分布特性ΔＯＤ（ｔ，Ｔ））を取得する。これは、図５を用いてＳ７０２の続きとして説明すると、温度Ｔ（ｔ）が温度Ｔ０である場合、分布取得部４０９は、温度Ｔ０の（ｔ１、Ｉ１）の分布特性データを経過時間ｔにおける分布特性として取得することとなる。温度Ｔ０の（ｔ１、Ｉ１）の分布特性データを取得した後、システム制御部１１０は、処理をＳ７０４に進める。
【００６５】
Ｓ７０４において、画像処理部１０７の分布補正部４０６は、分布取得部４０９がＳ７０３で取得した分布特性に応じて、撮像部１０５で取得された画像信号を補正する。このとき補正される画像信号は、経過時間ｔにおいて撮像部１０５で取得された画像信号でありうる。画像を補正した後、システム制御部１１０は、処理をＳ７０５に進める。
【００６６】
Ｓ７０５において、システム制御部１１０の分布取得部４０９は、経過時間ｔ＋Δｔにおいて、透過率可変部１０４の電流計測部４０５および温度計測部４０４から、電流値Ｉ（ｔ＋Δｔ）と温度Ｔ（ｔ＋Δｔ）とを取得する。図７に示される構成において、システム制御部１１０は、Ｓ７０４で画像を補正した後、処理をＳ７０５に遷移させるが、Ｓ７０４の処理とＳ７０５の処理とが、並行して行われてもよい。システム制御部１１０は、電流値Ｉ（ｔ＋Δｔ）および温度Ｔ（ｔ＋Δｔ）を取得した後、処理をＳ７０６へ進める。
【００６７】
Ｓ７０６において、電流値Ｉ（ｔ）と電流値Ｉ（ｔ＋Δｔ）との間の変化、および、温度Ｔ（ｔ）と温度Ｔ（ｔ＋Δｔ）との間の変化が、それぞれ所定の閾値δＩおよび閾値δＴよりも小さくなったか否かを判定する。この判定は、例えば、システム制御部１１０によって行われてもよいし、システム制御部１１０と独立して配された判定を行うための判定部によって行われてもよい。ここでは、システム制御部１１０が、この電流値Ｉおよび温度Ｔの変化に関する判定を行うとして説明する。電流値Ｉおよび温度Ｔの変化が所定の閾値δＩおよび閾値δＴより小さい場合、システム制御部１１０は、ＥＣ素子２００の透過率の濃度変化の反応が終了したと判定し、処理をＳ７０７に進める。システム制御部１１０は、Ｓ７０７において経過時間ｔを０にリセットしてＳ７０４に処理を戻す。その後、Ｓ７０５を経て、Ｓ７０６での電流値Ｉや温度Ｔの変化の有無の判定を繰り返す。一方、Ｓ７０６において、電流値Ｉおよび温度Ｔの変化が、所定の閾値δＩおよび閾値δＴを超えた場合、システム制御部１１０は、ＥＣ素子２００の透過率の濃度変化の反応が継続していると判定し、処理をＳ７０８に遷移させる。システム制御部１１０は、Ｓ７０８において経過時間ｔを経過時間ｔ＋Δｔに更新し、処理はＳ７０２に戻り、システム制御部１１０は、再度、分布特性を取得する。
【００６８】
このように、ＥＣ素子２００の透明電極２０２やＥＣ層２０３の電気的特性とＥＣ素子２００に流れる電流に基づいて、ＥＣ素子の透過率の分布特性が取得され、その分布特性に応じて画像信号が補正される。これによって、透過率可変部１０４として用いられるＥＣ素子２００の電気的特性に起因する濃度むらによる影響を抑制し、ＥＣ素子２００を用いた透過率可変部１０４に起因する画質の劣化が抑制される。また、撮像部１０５による撮像が、動画像の撮像のような連続した撮像であっても、透過率可変部１０４の透過率を変化させることによる画像の乱れを抑制しつつ、撮像部１０５による撮像が行われている間にＥＣ素子２００の透過率を変化させることが可能である。
【００６９】
本実施形態においては、透過率可変部１０４が撮像装置１００に設けられる構成について説明した。しかしながら、システム制御部１１０から透過率が制御可能であり、かつ少なくともＥＣ素子２００を流れる電流値Ｉをシステム制御部１１０が取得可能であれば、透過率可変部１０４は撮像装置１００に設けられなくてもよい。つまり、透過率可変部１０４が、撮像装置に着脱可能な外部ユニットに設けられていてもよい。
【００７０】
例えば、レンズ交換式の撮像装置１００’において、撮像レンズ１０３（交換レンズ）と、撮像部１０５を含む撮像装置１００’と、の間に取り付けられるアダプタとして、ユーザが透過率可変部１０４を含む外部ユニットを撮像装置１００’に取り付けてもよい。この場合、撮像装置１００’の交換レンズを取り付けるためのレンズマウントなどを介して、透過率可変部１０４が取り付けられてもよい。このレンズマウントを介して、撮像装置１００’のシステム制御部１１０に含まれる露出制御部４０８は、透過率可変部１０４の素子制御部４０３に対してＥＣ素子２００の透過率を制御するための信号を送信する。この撮像装置１００’の露出制御部４０８から受信した透過率を制御するための信号に従って、素子制御部４０３は、ＥＣ素子２００の透過率を所望の透過率に変化させる。また、このレンズマウントを介して、透過率可変部１０４は、ＥＣ素子２００の電流値Ｉや経過時間ｔ、温度Ｔなどの情報を撮像装置１００’の分布取得部４０９に送信する。これによって、透過率可変部１０４が撮像装置１００’に着脱可能な外部ユニットとして、撮像装置１００’とは独立して配される場合であっても、上述の撮像装置１００内に透過率可変部１０４を配した場合と同様の効果を得ることができる。
【００７１】
このとき、経過時間ｔは、システム制御部１１０が計時してもよく、例えば、システム制御部１１０が露出制御部４０８から透過率可変部１０４の素子制御部４０３に透過率を変化させるための信号を出力したときを経過時間ｔ＝０として計時してもよい。また、例えば、レンズ交換式の撮像装置１００’において、撮像装置１００’に着脱可能な外部ユニットである撮像レンズ１０３（交換レンズ）に、透過率可変部１０４の機能が搭載されていてもよい。この場合であっても、上述の撮像装置と撮像レンズとの間のアダプタとして透過率可変部１０４を含む外部ユニットを接続した場合と同様に、透過率可変部１０４を動作させることが可能であり、上述の撮像装置１００と同様の効果が得られる。
【００７２】
また、本実施形態において、撮像装置１００の内部で撮像部１０５によって取得された画像信号を、分布取得部４０９によって取得した分布特性に従って補正することを説明したが、これに限られることはない。撮像部１０５によって取得された画像信号を、撮像装置１００の外部において補正処理してもよい。例えば、撮像部１０５で撮像された画像信号を含む画像データファイルをメモリ１１２に記録する。このとき、画像データファイルには、撮影時にＥＣ素子２００に流れた電流値Ｉ、撮影時のＥＣ素子２００の温度Ｔ、および撮影時のＥＣ素子に供給される電力が変化してからの経過時間ｔのデータが含まれていてもよい。画像信号のデータや電流値Ｉ、温度Ｔ、経過時間ｔのデータは、撮像装置１００の内部には記憶されず、記憶媒体１２３に直接、記録されてもよい。この画像信号およびＥＣ素子２００のそれぞれのパラメータのデータを、記憶媒体１２３や有線通信、無線通信などを介して画像処理装置として機能するコンピュータ（例えば、パソコン）のデータ取得手段として機能するハードディスクなどの記憶部に取り込む。ユーザは、このデータを用いてコンピュータ上で、撮像装置１００によって撮像された画像の補正をしてもよい。より具体的には、まず、画像データファイルに記録された上述の各種の情報に基づいて、コンピュータを情報取得手段として機能させ、撮影時におけるＥＣ素子２００の透過率の分布特性を表す情報を取得する。画像データファイルには、画像信号とともに少なくとも電流値Ｉのデータが記録されており、上述の（１）〜（３）式を用いて透過率の分布特性を表す情報が取得されてもよい。また、画像データファイルには、撮影時におけるＥＣ素子２００の透過率の分布特性を表す分布特性データの情報が記録されており、画像データファイルからＥＣ素子２００の透過率の分布特性を表す情報が取得されてもよい。次いで、コンピュータを補正手段として機能させ、分布特性を表す情報に基づいて、画像信号に補正処理を実行する。これによっても、上述と同様の効果を得ることができる。
【００７３】
以上、本発明に係る実施形態を示したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態は適宜変更、組み合わせが可能である。例えば、本実施形態で説明に用いた分布特性データやその補間方法などは一例であり、特に限定されるものではない。
【００７４】
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワークまたは各種の記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサ（例えば、ＣＰＵやＭＰＵ。）がプログラムを読み出して実行する処理である。また、１つ以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ。）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００７５】
１００：撮像装置、１０４：透過率可変部、１０５：撮像部、１０７：画像処理部、２００：エレクトロクロミック素子、４０９：分布取得部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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