(57)【要約】【課題】電場応答性材料を用いて撮影感度やダイナミックレンジを向上させる場合に、撮像装置の規模を抑制することができるようにする。【解決手段】撮像部は、画面を構成する各画素に対応する光学像を撮像する。画面を構成する画素のうちの透過率調整画素の撮像部は、電場応答性材料を含み、光の透過率を電場応答性材料によって調整するオンチップレンズと、オンチップレンズにより透過率が調整された光を受光するフォトダイオードを備える。本技術は、例えば、CMOSイメージセンサやCCDイメージセンサに適用することができる。【選択図】図３
2013258458.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画面を構成する各画素に対応する光学像を撮像する撮像部
を備え、
前記画面を構成する画素のうちの一部の画素の前記撮像部は、
電場応答性材料を含み、光の透過率を前記電場応答性材料によって調整する調整部と、
前記調整部により前記透過率が調整された前記光を受光する受光部と
を備える
撮像装置。
【請求項２】
前記撮像部により撮像された前記光学像に基づいて、前記透過率を決定する決定部
をさらに備える
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記決定部は、撮影前に前記撮像部により撮像された前記光学像に基づいて、撮影時の前記透過率を決定する
請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記調整部は、前記透過率を最大の透過率または最小の透過率に調整する
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記一部の画素の前記撮像部は、
前記調整部に電圧を印加する電極部と、
前記電極部に印加する電圧を制御することにより、前記透過率を制御する制御部と
をさらに備える
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記電極部は、前記画面の列ごとに、その列に並ぶ画素の前記調整部に電圧を印加する
請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記調整部は、オンチップレンズである
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記一部の画素の前記撮像部は、
カラーフィルタ
をさらに備える
請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記調整部は、フィルタである
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記電場応答性材料は、高分子液晶材料である
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記電場応答性材料は、エレクトロミック材料である
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記電場応答性材料は、グラフェン膜である
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記撮像部は、CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサである
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記撮像部は、CCD（Charge Coupled Device）イメージセンサである
請求項１に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、撮像装置に関し、特に、電場応答性材料を用いて撮影感度やダイナミックレンジを向上させる場合に、撮像装置の規模を抑制することができるようにした撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、イメージセンサの画素の微細化に伴い、撮影感度やダイナミックレンジを向上させることが求められている。
【０００３】
そこで、可視光の透過率を部分的に変更可能な液晶パネルをCCD（Charge Coupled Device）イメージセンサの前段に配置し、CCDイメージセンサから出力される画像信号に基づいて液晶パネルの液晶の濃度をフィードバック制御する撮像装置が考案されている（例えば、特許文献１参照）。このような撮像装置では、被写体像の明暗の差が大きい場合であってもハイライトが飛ぶことない、高ダイナミックレンジの画像信号を生成することができる。
【０００４】
また、フォトダイオードの前段に、入射する光の光量に応じて光の透過率が変動するフォトクロミック膜を形成することにより、ダイナミックレンジを拡大する撮像装置が考案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−９００７号公報
【特許文献２】特開２０１１−２１６７０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されている撮像装置では、液晶パネルをCCDイメージセンサの他に設ける必要があり、撮像装置の規模が大きくなってしまう。従って、液晶などのような電場応答性材料を用いて撮影感度やダイナミックレンジを向上させる場合に、撮像装置の規模を抑制することが望まれている。
【０００７】
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、電場応答性材料を用いて撮影感度やダイナミックレンジを向上させる場合に、撮像装置の規模を抑制することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本技術の一側面の撮像装置は、画面を構成する各画素に対応する光学像を撮像する撮像部を備え、前記画面を構成する画素のうちの一部の画素の前記撮像部は、電場応答性材料を含み、光の透過率を前記電場応答性材料によって調整する調整部と、前記調整部により前記透過率が調整された前記光を受光する受光部とを備える撮像装置である。
【０００９】
本技術の一側面においては、画面を構成する各画素に対応する光学像を撮像する撮像部が備えられ、前記画面を構成する画素のうちの一部の画素の前記撮像部には、電場応答性材料を含み、光の透過率を前記電場応答性材料によって調整する調整部と、前記調整部により前記透過率が調整された前記光を受光する受光部とが備えられる。
【発明の効果】
【００１０】
本技術の一側面によれば、電場応答性材料を用いて撮影感度やダイナミックレンジを向上させる場合に、撮像装置の規模を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本技術を適用した撮像装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図２】イメージセンサの画素配列の例を示す図である。
【図３】イメージセンサの第１の構成例のＡ−Ａ’断面図である。
【図４】電圧が印加されない場合の電場応答性材料の動作を示す図である。
【図５】電圧が印加される場合の電場応答性材料の動作を示す図である。
【図６】イメージセンサの他の画素配列の例を示す図である。
【図７】イメージセンサの第２の構成例のＡ−Ａ’断面図である。
【図８】イメージセンサの第３の構成例のＡ−Ａ’断面図である。
【図９】透明電極の構成例を示す図である。
【図１０】透明電極の他の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜一実施の形態＞
［撮像装置の一実施の形態の構成例］
図１は、本技術を適用した撮像装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【００１３】
撮像装置１０は、光学ブロック１１、イメージセンサ１２、カメラ信号処理部１３、画像データ処理部１４、表示部１５、外部インタフェース（I/F）部１６、メモリ部１７、メディアドライブ１８、ＯＳＤ部１９、および制御部２０を備える。また、制御部２０には、ユーザインタフェース(I/F)部２１が接続されている。
【００１４】
さらに、画像データ処理部１４や外部インタフェース部１６、メモリ部１７、メディアドライブ１８、ＯＳＤ部１９、制御部２０等は、バス２２を介して互いに接続されている。撮像装置１０は、被写体を撮像し、その結果得られる画像を表示部１５に表示させたり、画像データをメディアドライブ１８に記録させたりする。
【００１５】
具体的には、撮像装置１０の光学ブロック１１は、フォーカスレンズや絞り機構等により構成される。光学ブロック１１は、被写体の光学像をイメージセンサ１２の受光面に結像させる。
【００１６】
イメージセンサ１２は、CCDイメージセンサ、表面照射型CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサや裏面照射型CMOSイメージセンサなどにより構成される。イメージセンサ１２は、カメラ信号処理部１３の制御により、画面を構成する画素のうちの一部の画素に対応する、光学ブロック１１からの光を、所定の透過率で透過させて受光する。また、イメージセンサ１２は、残りの画素に対応する光学ブロック１１からの光をそのまま受光する。イメージセンサ１２は、受光により得られる光学像を光電変換し、電気信号を生成する。イメージセンサ１２は、生成された電気信号をカメラ信号処理部１３に供給する。
【００１７】
カメラ信号処理部１３は、決定部や制御部として機能し、ユーザにより撮影が指令される前、即ちモニタリングモード中にイメージセンサ１２から供給される電気信号に基づいて、透過率を最大の透過率または最小の透過率に決定する。そして、カメラ信号処理部１３は、決定された透過率に基づいて、画面を構成する画素のうちの一部の画素に対応する光を、その透過率で透過させて受光するように、イメージセンサ１２を制御する。即ち、カメラ信号処理部１３は、モニタリングモード中の電気信号に基づいて、本撮影時の透過率をフィードバック制御する。
【００１８】
具体的には、カメラ信号処理部１３は、例えば、モニタリングモード中の電気信号に基づいて、画面全体の光量が所定の閾値より多いかどうかを判定し、画面全体の光量が所定の閾値より多い場合、透過率を最小の透過率に決定する。また、カメラ信号処理部１３は、例えば、モニタリングモード中の電気信号に基づいて、画面全体の光量が所定の閾値以下であるかどうかを判定し、画面全体の光量が所定の閾値以下である場合、透過率を最大の透過率に決定する。以上のように、カメラ信号処理部１３は、画面全体の光量に基づいて透過率を制御するので、撮影感度やダイナミックレンジを向上させることができる。
【００１９】
また、カメラ信号処理部１３は、イメージセンサ１２から供給された電気信号に対してニー補正やガンマ補正、色補正等の種々のカメラ信号処理を行う。カメラ信号処理部１３は、カメラ信号処理の結果得られる画像データを、画像データ処理部１４に供給する。
【００２０】
画像データ処理部１４は、カメラ信号処理部１３から供給された画像データの符号化処理を行う。画像データ処理部１４は、符号化処理を行うことにより生成された符号化データを外部インタフェース部１６やメディアドライブ１８に供給する。また、画像データ処理部１４は、外部インタフェース部１６やメディアドライブ１８から供給された符号化データの復号化処理を行う。
【００２１】
画像データ処理部１４は、復号化処理を行うことにより生成された画像データを表示部１５に供給する。また、画像データ処理部１４は、カメラ信号処理部１３から供給された画像データを表示部１５に供給する処理や、ＯＳＤ部１９から取得した表示用データを、画像データに重畳させて表示部１５に供給する。
【００２２】
ＯＳＤ部１９は、記号、文字、または図形からなるメニュー画面やアイコンなどの表示用データを生成して画像データ処理部１４に出力する。
【００２３】
外部インタフェース部１６は、例えば、USB（Universal Serial Bus）入出力端子などで構成され、画像の印刷を行う場合に、プリンタと接続される。また、外部インタフェース部１６には、必要に応じてドライブが接続され、磁気ディスク、光ディスク等のリムーバブルメディアが適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて、メモリ部１７にインストールされる。
【００２４】
さらに、外部インタフェース部１６は、LAN（Local Area Network）やインターネット等の所定のネットワークに接続されるネットワークインタフェースを有する。制御部２０は、例えば、ユーザインタフェース部２１からの指示にしたがって、メディアドライブ１８から符号化データを読み出し、それを外部インタフェース部１６から、ネットワークを介して接続される他の装置に供給させることができる。また、制御部２０は、ネットワークを介して他の装置から供給される符号化データや画像データを、外部インタフェース部１６を介して取得し、それを画像データ処理部１４に供給したりすることができる。
【００２５】
メディアドライブ１８で駆動される記録メディアとしては、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、または半導体メモリ等の、読み書き可能な任意のリムーバブルメディアが用いられる。また、記録メディアは、リムーバブルメディアとしての種類も任意であり、テープデバイスであってもよいし、ディスクであってもよいし、メモリカードであってもよい。もちろん、非接触IC（Integrated Circuit）カード等であってもよい。
【００２６】
また、メディアドライブ１８と記録メディアを一体化し、例えば、内蔵型ハードディスクドライブやＳＳＤ（Solid State Drive）等のように、非可搬性の記憶媒体により構成されるようにしてもよい。
【００２７】
制御部２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を用いて構成されている。メモリ部１７は、制御部２０により実行されるプログラムや制御部２０が処理を行う上で必要な各種のデータ等を記憶する。メモリ部１７に記憶されているプログラムは、撮像装置１０の起動時などの所定タイミングで制御部２０により読み出されて実行される。制御部２０は、プログラムを実行することで、撮像装置１０がユーザ操作に応じた動作となるように各部を制御する。
【００２８】
［イメージセンサの画素配列の例］
図２は、図１のイメージセンサ１２の画素配列の例を示す図である。
【００２９】
なお、以下では、説明の便宜上、イメージセンサ１２は４×４画素からなるものとする。
【００３０】
ここで、左からi（iは1以上の整数）画素目の画素であり、かつ、上からj（jは1以上の整数）画素目の画素を（i,j）画素とすると、図２の例では、（1,1）画素は、赤色（Ｒ）画素である。また、(1,2)画素は、緑色（Ｇ）画素であり、(2,1)画素は、透過率調整画素ａ（詳細は後述する）であり、(2,2)画素は、青色（Ｂ）画素である。このように構成される左上の２×２画素と同様に、右上の２×２画素も構成される。
【００３１】
左下の２×２画素は、Ｒ画素である(3,1)画素、Ｇ画素である（3,2）画素、透過率調整画素ｂである（4,1）画素、およびＢ画素である(4,2)画素からなる。右下の２×２画素も、左下の２×２画素と同様に構成される。
【００３２】
なお、透過率調整画素とは、光の透過率を電場応答性材料によって調整する画素である。透過率調整画素ａと透過率調整画素ｂには、異なる電圧が印加可能にされている。以下では、透過率調整画素ａと透過率調整画素ｂを特に区別する必要がない場合、それらをまとめて透過率調整画素という。
【００３３】
以上のように、イメージセンサ１２の画素配列は、ベイヤ配列のＧ画素の一部を透過率調整画素に置き換えたものである。透過率調整画素に置き換えられる画素は、Ｇ画素ではなく、Ｒ画素やＢ画素であってもよい。但し、Ｇ画素の一部を透過率調整画素に置き換える場合、ベイヤ配列の解像度を維持することができる。
【００３４】
[イメージセンサの第１の構成例の断面図]
図３は、図２に示した画素配列のイメージセンサ１２の第１の構成例のＡ−Ａ’断面図である。
【００３５】
図３に示すように、イメージセンサ１２は、画面単位の透明電極３１、透明電極３２、および基板３３、並びに、画素単位の撮像部３４により構成される。
【００３６】
透明電極３１と透明電極３２は、例えばITO（Indium Tin Oxide）などで形成される。透明電極３１と透明電極３２には、画素単位で絶縁体が設けられ、隣接する画素に対応する透明電極どうしは絶縁されている。撮像部３４は、各画素に対応する光学像を撮像する。
【００３７】
具体的には、(3,1)画素としてのＲ画素に対応する撮像部３４−１は、透明電極３１と透明電極３２の間に順に設けられたオンチップレンズ４１およびカラーフィルタ４２、並びに、透明電極３２の下に設けられた基板３３上に配置されるフォトダイオード４３により構成される。
【００３８】
被写体からの光は、透明電極３１を介してオンチップレンズ４１に入射される。オンチップレンズ４１は、入射された光がフォトダイオード４３に結像するように、入射された光を集光する。オンチップレンズ４１により集光された光は、カラーフィルタ４２に入射され、カラーフィルタ４２は、入射された光のうち赤色の光だけを出射する。
【００３９】
カラーフィルタ４２により出射された光は、透明電極３２を介して、フォトダイオード４３の受光面に結像する。フォトダイオード４３は、受光面に結像された光学像を光電変換し、その結果得られる電気信号を図１のカメラ信号処理部１３に供給する。
【００４０】
ここでは、(3,1)画素としてのＲ画素に対応する撮像部３４−１について説明したが、他のＲ画素に対応する撮像部も同様に構成される。即ち、例えば、(3,3)画素としてのＲ画素に対応する撮像部も、(3,1)画素としてのＲ画素に対応する撮像部３４−１と同様に構成される。
【００４１】
また、Ｇ画素やＢ画素に対応する撮像部も、カラーフィルタが、それぞれ、緑色、青色の光を出射するカラーフィルタである点を除いて、Ｒ画素に対応する撮像部と同様に構成される。
【００４２】
一方、図３に示すように、(3,2)画素としての透過率調整画素に対応する撮像部３４−２は、透明電極３１と透明電極３２の間に設けられたオンチップレンズ５１と、基板３３上に配置されるフォトダイオード５２により構成される。
【００４３】
被写体からの光は、透明電極３１を介してオンチップレンズ５１に入射される。オンチップレンズ５１は、電場応答性材料５１Ａを含む有機層であり、調整部として機能する。電場応答性材料５１Ａとしては、例えば、ポリマーネットワーク液晶（液晶ポリマー）、高分子分散型液晶(PDLC（Polymer Dispersed Liquid Crystal）)、液晶ゲルなどの機能性高分子液晶材料、エレクトロクロミック材料、グラフェン膜などの固体材料が採用される。
【００４４】
透明電極３１と透明電極３２には、図１のカメラ信号処理部１３の制御により透過率に応じた電圧が印加され、透明電極３１と透明電極３２は、その電圧をオンチップレンズ５１に印加する。電場応答性材料５１Ａは、その電圧に応じて入射された光の透過率を調整する。
【００４５】
これにより、オンチップレンズ５１から出射される光は、オンチップレンズ５１に入射された光の透過率が調整され、フォトダイオード５２に結像するように集光された光となる。オンチップレンズ５１から出射される光は、透明電極３２を介して、フォトダイオード５２の受光面に結像する。
【００４６】
フォトダイオード５２は、受光部として機能し、オンチップレンズ５１から出射された光を受光面で受光し、受光面に結像された光学像を光電変換する。フォトダイオード５２は、その結果得られる電気信号をカメラ信号処理部１３に供給する。
【００４７】
ここでは、(3,2)画素としての透過率調整画素に対応する撮像部３４−２について説明したが、他の透過率調整画素に対応する撮像部も同様に構成される。
【００４８】
［電場応答性材料の動作の説明］
図４は、透明電極３１と透明電極３２が電圧を印加しない場合の電場応答性材料５１Ａの動作を示す図であり、図５は、透明電極３１と透明電極３２が所定の電圧を印加する場合の電場応答性材料５１Ａの動作を示す図である。
【００４９】
図４に示すように、透明電極３１と透明電極３２が電圧を印加しない場合、電場応答性材料５１Ａの配向はランダム配向となり、入射される光の透過率は最小の透過率となる。その結果、フォトダイオード５２で受光される光は、黒色の画像データに対応する光となる。
【００５０】
一方、図５に示すように、透明電極３１と透明電極３２が所定の電圧を印加する場合、電場応答性材料５１Ａは、電界方向に沿って再配向し、入射される光の透過率は最大の透過率となる。その結果、フォトダイオード５２で受光される光は、白色の画像データに対応する光となる。
【００５１】
従って、図２の透過率調整画素ａの透明電極３１と透明電極３２が電圧を印加せず、透過率調整画素ｂの透明電極３１と透明電極３２が所定の電圧を印加する場合、イメージセンサ１２の画素配列は、図６に示すようになる。即ち、透過率調整画素ａは、黒色（Bk）画素となり、透過率調整画素ｂは、白色（W）画素となる。
【００５２】
[イメージセンサの第２の構成例の断面図]
図７は、図２に示した画素配列のイメージセンサ１２の第２の構成例のＡ−Ａ’断面図である。
【００５３】
図７に示す構成のうち、図３の構成と同じ構成には同じ符号を付してある。重複する説明については適宜省略する。
【００５４】
図７のイメージセンサ１２の構成は、透明電極３１の代わりに透明電極７１が設けられている点、および、撮像部３４−２の構成が、図３の構成とは異なる。図７のイメージセンサ１２では、電場応答性材料５１Ａがオンチップレンズ５１ではなく、カラーフィルタとして設けられたフィルタ８２に含まれている。
【００５５】
具体的には、イメージセンサ１２の透明電極７１は、オンチップレンズ４１の上ではなく、カラーフィルタ４２の上に設けられる。
【００５６】
撮像部３４−２の構成は、オンチップレンズ５１の代わりにオンチップレンズ８１が設けられる点、および、フィルタ８２が新たに設けられる点が図３の構成と異なる。
【００５７】
撮像部３４−２のオンチップレンズ８１は、オンチップレンズ４１と同様に構成される。オンチップレンズ８１は、被写体からの光をフォトダイオード４３に結像するように集光し、透明電極７１を介してフィルタ８２に入射する。フィルタ８２は、電場応答性材料５１Ａを含む有機層であり、調整部として機能する。
【００５８】
透明電極７１と透明電極３２には、図１のカメラ信号処理部１３の制御により透過率に応じた電圧が印加され、透明電極７１と透明電極３２は、その電圧をフィルタ８２に印加する。電場応答性材料５１Ａは、その電圧に応じて入射された光の透過率を調整する。
【００５９】
これにより、フィルタ８２から出射される光は、フィルタ８２に入射された全ての色の光の透過率が調整された光となる。フィルタ８２から出射される光は、透明電極３２を介してフォトダイオード５２の受光面に結像する。
【００６０】
図７に示したように、カラーフィルタとして電場応答性材料５１Ａを含むフィルタ８２が用いられる場合、透過率調整画素が隣接しないときには、カラーフィルタ４２が絶縁体(画素分離部)として機能する。従って、このようなときには、透明電極７１と透明電極３２には、画素単位の絶縁体を設ける必要はない。
【００６１】
[イメージセンサの第３の構成例の断面図]
図８は、図２に示した画素配列のイメージセンサ１２の第３の構成例のＡ−Ａ’断面図である。
【００６２】
図８に示す構成のうち、図３の構成と同じ構成には同じ符号を付してある。重複する説明については適宜省略する。
【００６３】
図８のイメージセンサ１２の構成は、撮像部３４−２の構成が、図３の構成とは異なる。図８のイメージセンサ１２では、撮像部３４−２にもカラーフィルタ１０１が設けられている。
【００６４】
具体的には、図８の撮像部３４−２の構成は、カラーフィルタ１０１が新たに設けられる点が図３の構成と異なる。
【００６５】
カラーフィルタ１０１には、オンチップレンズ５１により透過率が調整され、フォトダイオード５２に結像するように集光された光が入射される。カラーフィルタ１０１は、入射された光のうちの所定の色の光だけを、透明電極３２を介してフォトダイオード５２に出射する。
【００６６】
以上のように、図８の撮像部３４−２は、透過率調整画素に対応する光のうちの所定の色の光だけを受光するので、カメラ信号処理部１３は、透過率調整画素に対応する電気信号として所定の色の光の電気信号を取得することができる。その結果、画像データの色再現性を向上させることができる。
【００６７】
[透明電極の構成例]
図９は、透明電極３１（７１）と透明電極３２の構成例を示す図である。
【００６８】
図９に示すように、透明電極３１（７１）と透明電極３２は、画面単位で設けられる。これにより、透過率調整画素ａと透過率調整画素ｂの透過率は、それぞれ、画面単位で調整される。即ち、画面内に設けられた透過率調整画素ａと透過率調整画素ｂは、両方とも黒色画素になったり、両方とも白色画素になったり、一方が黒色画素になり他方が白色画素になったりする。
【００６９】
なお、透明電極３１（７１）は、画面単位ではなく、列単位や行単位、画素単位などで設けられるようにすることもできる。
【００７０】
［透明電極の他の構成例］
図１０は、透明電極３１（７１）が列単位で設けられる場合の透明電極の構成例を示す図である。
【００７１】
図１０では、透明電極３１（７１）の代わりに、列ごとの透明電極１２１乃至１２４が設けられ、透明電極１２１乃至１２４は、それぞれ、対応する列に並ぶ透過率調整画素の電場応答性材料５１Ａに電圧を印加する。これにより、透過率調整画素ａと透過率調整画素ｂの透過率は、それぞれ、列単位で調整される。
【００７２】
従って、イメージセンサ１２がCCDイメージセンサである場合、カメラ信号処理部１３は、例えば、モニタリングモード中の電気信号に基づいてスミア光源の領域を列単位や画素単位で特定し、その領域の近傍の列の透過率調整画素ａと透過率調整画素ｂの透過率として最小の透過率を決定することができる。その結果、スミア光源の領域に対応する列の透過率調整画素ａと透過率調整画素ｂのみを黒色画素にし、スミアを大幅に改善することができる。
【００７３】
また、カメラ信号処理部１３は、モニタリングモード中の電気信号に基づいて、所定の閾値より大きい光量の列の透過率調整画素ａと透過率調整画素ｂの少なくとも一方の透過率を最小の透過率に決定し、黒色画素にすることもできる。さらに、カメラ信号処理部１３は、モニタリングモード中の電気信号に基づいて、所定の閾値以下の光量の列の透過率調整画素ａと透過率調整画素ｂの少なくとも一方の透過率を最大の透過率に決定し、白色画素にすることもできる。これにより、撮影感度やダイナミックレンジを向上させることができる。
【００７４】
以上のように、透明電極１２１乃至１２４を列ごとに設けることにより、図９の場合に比べて、画面内の白色画素と黒色画素の比率を、よりフレキシブルに変更することができる。
【００７５】
また、撮像装置１０において、撮像部３４のうちの透過率調整画素の撮像部３４−２は、電場応答性材料５１Ａをオンチップレンズ５１やフィルタ８２に含める。従って、イメージセンサ１２の他に液晶パネル等を設ける必要がなく、撮像装置１０の規模を抑制し、撮像装置１０の微細化を図ることができる。
【００７６】
さらに、撮像装置１０は、イメージセンサ１２から出力される電気信号に基づいて透過率を決定することにより、透過率をフィードバック制御することができる。これに対して、特許文献２に記載されている撮像装置では、入射する光の光量に応じて光の透過率が変動するフォトクロミック膜により光の透過率を制御するため、透過率をフィードバック制御することはできない。
【００７７】
また、撮像装置１０は、電場応答性材料５１Ａに印加する電圧によって透過率を制御するので、特許文献１に記載されている撮像装置のように液晶の濃度によって透過率を制御する場合に比べて、透過率の制御を容易に行うことができる。
【００７８】
さらに、撮像装置１０では、電場応答性材料５１Ａとして固体材料が採用されるので、液晶漏れに起因する信頼性の低下が発生しない。また、特許文献１に記載されている撮像装置のように、電場応答性材料として低分子液晶セルを採用する場合に比べて、偏光板や分子配向膜を必要としないため、製造工程数を削減することができる。その結果、イメージセンサ１２のプロセス難易度を低下させることができる。
【００７９】
また、撮像装置１０では、電場応答性材料５１Ａによって透過率を制御するので、特許文献２に記載されている撮像装置のように、可逆反応の多いフォトクロミック反応によって透過率を制御する場合に比べて、外気温度の影響を受けにくい。
【００８０】
なお、本実施の形態では、カメラ信号処理部１３が、モニタリングモード時の電気信号に基づいて透過率を決定したが、制御部２０が、撮像状況や、ユーザがユーザインタフェース部２１を操作することで入力する要求などにより、透過率を決定するようにしてもよい。
【００８１】
例えば、制御部２０は、ユーザがユーザインタフェース部２１を操作することにより、撮影モードとして夜景撮影モードを選択した場合、透過率調整画素に所定の電圧を印加し、透過率調整画素を白色画素にすることができる。また、ユーザがユーザインタフェース部２１を操作することにより、撮影モードとして日中の撮影用の撮影モードを選択した場合、制御部２０は、透過率調整画素に電圧を印加せず、透過率調整画素を黒色画素にすることができる。
【００８２】
また、電場応答性材料５１Ａとしては、応答速度を速めるために強誘電性材料を用いることもできる。
【００８３】
さらに、電場応答性材料５１Ａは、被写体からの光の入射経路上のイメージセンサ１２を構成する有機層であれば、上述したオンチップレンズやフィルタ以外の構成要素に含まれてもよい。
【００８４】
また、カメラ信号処理部１３により決定される透過率は、最大の透過率または最小の透過率に限定されず、最小の透過率以上最大の透過率以下の範囲の透過率であればどのような透過率であってもよい。
【００８５】
本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【００８６】
また、本技術は、以下のような構成もとることができる。
【００８７】
（１）
画面を構成する各画素に対応する光学像を撮像する撮像部
を備え、
前記画面を構成する画素のうちの一部の画素の前記撮像部は、
電場応答性材料を含み、光の透過率を前記電場応答性材料によって調整する調整部と、
前記調整部により前記透過率が調整された前記光を受光する受光部と
を備える
撮像装置。
（２）
前記撮像部により撮像された前記光学像に基づいて、前記透過率を決定する決定部
をさらに備える
前記（１）に記載の撮像装置。
（３）
前記決定部は、撮影前に前記撮像部により撮像された前記光学像に基づいて、撮影時の前記透過率を決定する
前記（２）に記載の撮像装置。
（４）
前記調整部は、前記透過率を最大の透過率または最小の透過率に調整する
前記（１）乃至（３）のいずれかに記載の撮像装置。
（５）
前記一部の画素の前記撮像部は、
前記調整部に電圧を印加する電極部と、
前記電極部に印加する電圧を制御することにより、前記透過率を制御する制御部と
をさらに備える
前記（１）乃至（４）のいずれかに記載の撮像装置。
（６）
前記電極部は、前記画面の列ごとに、その列に並ぶ画素の前記調整部に電圧を印加する
前記（５）に記載の撮像装置。
（７）
前記調整部は、オンチップレンズである
前記（１）乃至（６）のいずれかに記載の撮像装置。
（８）
前記一部の画素の前記撮像部は、
カラーフィルタ
をさらに備える
前記（７）に記載の撮像装置。
（９）
前記調整部は、フィルタである
前記（１）乃至（６）のいずれかに記載の撮像装置。
（１０）
前記電場応答性材料は、高分子液晶材料である
前記（１）乃至（９）のいずれかに記載の撮像装置。
（１１）
前記電場応答性材料は、エレクトロミック材料である
前記（１）乃至（９）のいずれかに記載の撮像装置。
（１２）
前記電場応答性材料は、グラフェン膜である
前記（１）乃至（９）のいずれかに記載の撮像装置。
（１３）
前記撮像部は、CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサである
前記（１）乃至（１２）のいずれかに記載の撮像装置。
（１４）
前記撮像部は、CCD（Charge Coupled Device）イメージセンサである
前記（１）乃至（１２）のいずれかに記載の撮像装置。
【符号の説明】
【００８８】
１０  撮像装置，  １２  イメージセンサ，  １３  カメラ信号処理部，  ３１，３２  透明電極，  ３４  撮像部，  ３４−２  撮像部，  ５１  オンチップレンズ，  ５１Ａ  電場応答性材料，  ５２  フォトダイオード，  ７１  透明電極，  ８２  フィルタ，  １０１  カラーフィルタ，  １２１乃至１２４  透明電極
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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