JPH01314233A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、高解像度を有する撮像装置に関する。

（従来の技術） 被写体を撮像して得た映像信号は、編集、トリミング、
その他の画像信号処理が容易であるとともに、記録再生
が容易に行えるという特徴を有しているために、従来の
放送の分野以外に多くの分野、例えば、印刷、電子出版
、計測などの多くの分野での利用も試みられるようにな
り、また、それにつれて−枚の画像の撮像記録を従来装
置に比べて一層解像度が高い状態で行うことが可能な撮
像装置の出現も強く要望されるようになった。

ところで、従来から一般的に使用されて来ている撮像装
置は、撮像レンズにより撮像素子の光電変換部に結像さ
れた被写体の光学像を気的な画像情報に変換し、その電
気的な画像情報を時間軸上で直列的な映像信号として出
力させうるような構成形態のものであり、撮像装置の構
成に当り撮像素子としては各種の撮像管や各種の固体撮
像素子が使用されていることは周知のとおりである。

（発明が解決しようとする問題点） さて、高画質・高解像度の再生画像を得るためには、そ
れと対応した映像信号を発生させうる撮像装置が必要と
されるが、撮像素子として撮像管を使用した撮像装置で
は、撮像管における電子ビーム径の微小化に限界があっ
て電子ビーム径の微小化による高解像度化が望めないこ
と、及び、撮像管のターゲット容量はターゲット面積と
対応して増大するものであるために、ターゲット面積の
増大による高解像度化も実現できないこと、また、例え
ば動画の撮像装置の場合には高解像度化に伴って映像信
号の周波数帯域が数十Ｍ　Ｈｚ〜数百ＭＨｚ以上にもな
るためにＳ／Ｎの点で問題になる、等の理由によって、
高画質・高解像度の再生画像を再生させうるような映像
信号を発生させることは困難である。

すなわち、撮像素子として撮像管が使用されている撮像
装置により高画質・高解像度の再生画像を再生させつる
ような映像信号を発生させるのには、撮像管における電
子ビーム径を微小化したり、ターゲットとして大面積の
ものを使用したりすることが考えられるが、撮像管の電
子銃の性能、及び集束系の構造などにより撮像管の電子
ビーム径の微小化には限界があるために電子ビーム径の
微小化による高解像度化には限界があり、また、撮像イ
メージサイズの大きな撮像レンズを使用した上で、ター
ゲットの面積の増大によって高解像度を得ようとした場
合には、ターゲット面積の増大による撮像管のターゲッ
ト容量の増大による撮像管の出力信号における高域信号
成分の低下によって、撮像管出力信号のＳ／Ｎの低下が
著るしくなることにより、撮像管を使用した撮像装置に
よっては、高画質・高解像度の再生画像を再生させうる
ような映像信号を良好に発生させることはできないので
ある。

また、撮像素子として固体撮像素子を使用した撮像装置
により高画質・高解像度の再生画像を再生させるのには
、画素数の多い固体撮像素子を使用することが必要とさ
れるが、画素数の多い固体撮像素子はそれを駆動するた
めのクロックの周波数が高くなる（例えば、動画カメラ
の場合における固体撮像素子の駆動のためのクロックの
周波数は数百Ｍ　Ｈｚとなる）とともに、駆動の対象に
されている回路の静電容量値は画素数の増大によって大
きくなっているために、そのような固体撮像装置は、固
体撮像素子のクロックの周波数の限界が２０　Ｍ　Ｈｚ
といわれている現状からすると実用的なものとして構成
できないと考えられる。

このように、従来の撮像装置ではそれの構成に不可欠な
撮像素子の存在によって、高画質・高解像度の再生画像
を再生させうるような映像信号を良好に発生させること
ができなかったので、高画質・高解像度の再生画像を再
生させうるような映像信号を良好に発生させることがで
きる撮像装置の出現が望まれており、また１編集、トリ
ミング。

その他の画像信号処理が容易である他に、記録部材を使
用して記録再生も容易に行えるという利点を有する映像
信号を用いた機器を導入しようとしている、例えば、印
刷、電子出版、計測などの多くの分野では、−枚の画像
の撮像記録を従来装置に比べて一層解像度の高い状態で
実現できる撮像装置の出現が強く要望されるようになっ
た。

（問題点を解決するための手段） 本発明は被写体の光学像を撮像レンズによって光−光変
換素子に結像させる手段と、前記した光−光変換素子に
結像された被写体の光学像と対応する光学像情報を非可
逆性の記録部材へ光により再投影する手段と、前記した
非可逆性の記録部材に前記した光学像情報を記録する手
段とを備えた撮像装置と、被写体の光学像を撮像し、ン
ズによって光−光変換素子に結像させる手段と、前記し
た光−光変換素子に結像された被写体の光学像と対応す
る光学像情報を非可逆性の記録部材へ光により再投影す
る手段と、前記した非可逆性の記録部材に前記した光学
像情報を記録する手段と、前記した記録部材から光学像
情報による映像信号を再生する手段とを備えた撮像装置
、及び被写体の光学像を撮像レンズによって光−光変換
素子に結像させる手段と、前記した光−光変換素子に結
像された被写体の光学像と対応する光学像情報を非可逆
性の記録部材へ光により再投影する手段と、前記した非
可逆性の記録部材に複数の時間に対応した光学像情報と
して記録する手段とを備えた撮像装置、ならびに被写体
の光学像を撮像レンズによって光−光変換素子に結像さ
せる手段と、前記の光−光変換素子に結像された被写体
の光学像と対応する光学像情報を非可逆性の記録部材へ
光により再投影する手段と、前記した非可逆性の記録部
材に対し前記した光学像情報を記録する手段と、前記の
非可逆性の記録部材から光学像情報による映像信号を再
生する手段と、前記の非可逆性の記録部材の画像と、対
応する光学像情報を直視可能↓；出力する手段とを備え
てなる撮像装置と２被写体の光学像を撮像レンズによっ
て光−光変換素子に結像させる手段と、前記の光−光変
換素子に結像された被写体の光学像と対応する光学像情
報を非可逆性の記録部材へ光により再投影する手段と、
前記した非可逆性の記録部材に前記した光学像情報を記
録する手段と、前記の非可逆性の記録部材から光学像情
報による映像信号を再生する手段と、前記の光−光変換
素子から非可逆性の記録部材に再投影される光学像情報
を直視可能に出力する手段とを備えてなる撮像装置を提
供するものである。

（実施例） 以下、添付図面を参照して本発明の撮像装置の具体的な
内容について詳細に説明する。第１図は本発明の撮像装
置の一実施例の概略構成を示すブロック図であり、この
第１図において０は被写体、１は撮像レンズ、２は撮像
装置がシャッタカメラとして構成された場合に設けられ
る光学的なシャッタ、３は光−光変換素子、４はハーフ
プリズム（ビームスプリッタ）、５は光−・光変換素子
３から光学像情報を読出す際に用いられる読比し光の光
源であり、この光源５としてはレーザ光源、その他任意
の光源が使用できる。

また、６．９はレンズ、７，８は偏光板（偏光板７，８
は必要に応じて用いられる）、１０は非可逆性の記録部
材（例えば、銀塩フィルム、カルバ−・フィルム、等の
非可逆性の記録媒体が使用できるが、白黒フィルムは退
色性に優れ、現像処理が容易で高解像度のものが容易に
入手できる点で使用に便利である）、１１．１２はリー
ルである。第１図示の撮像装置において、被写体０の光
学像は撮像レンズ１によって光−光変換素子３に結像さ
れる。撮像装置がシャッタカメラとして構成されている
場合には、光学的なシャッタ２が開いた状態で被写体０
の光学像が撮像レンズ１によって光−光変換素子３に結
像されることはいうまでもない。

光−光変換素子３としては、例えば液晶型光変調器、光
伝導電性ポッケルス効果素子、マイクロチャンネル型光
変調器などのような空間変調素子、あるいはフォトクロ
ミック材を用いて構成された素子などが使用できる。な
お、光−光変換素子３としては、記憶機能を備えている
ものでも、あるいは記憶機能を有しないものでも、目的
に応じて選択使用できる。

第２図は光−光変換素子３として使用できる液晶型光変
調器３の構成例を示す側断面図であり、この第２図に示
されている液晶型光変調器３において、３１はガラス板
、３２．３３は透明導電性電極、３４は光導電膜、３５
は遮光層、３６は誘電体ミラー、３７はネマチック液晶
１．３８．３９は前記したネマチック液晶Ｊ１３７が分
子の光学軸が極板に平行で、かつ、極板間で４５度だけ
回転するようなねじれ配向になるように設けた液晶配向
膜、４０は光学ガラス基板、４１は交流電源であり、ま
たＷＬは書込み光、ＲＬは読出し光である。

第２図に示す液晶型光変調器３に入射した被写体の光学
像が、ガラス板３１と透明導電性電極３２とを透過して
光導電膜３４に結像すると、光導電膜３４はそれに結像
された被写体の光学像に対応して電気抵抗値が変化する
。遮光層３５は読出し光ＲＬによって前記した光導電膜
３４の電気抵抗値が変化するようなことがないように設
けられているものである。

そして、前記した光導電［３４，遮光層３５゜誘電体ミ
ラー３６及び液晶配向膜３８を介して被写体の光学像に
対応した電界が与えられるネマチック液晶層３７中の液
晶は、それの分子の光学軸が極板と平行でなくなるから
、読出し光の光源５→レンズ６→必要に応じて設けられ
る偏光板７→ハーフプリズム４→光−光変換素子３（液
晶型光変調器３）の経路で液晶型光変調器３の光学ガラ
ス基板４０側に読出し光ＲＬが投射された場合には、ネ
マチック液晶層３７中の液晶の複屈折効果によって読出
し光ＲＬの反射光ＲＬｒを生じさせることにより、光学
ガラス基板４０側に被写体の光学像に対応した光学像が
現われることになる。

前記した光−光変換素子３（液晶型光変調器３）の光学
ガラス基板４０側に読出し光ＲＬが投射されることによ
って、ネマチック液晶層３７中の液晶の複屈折効果によ
って生じた読出し光ＲＬの反射光ＲＬｒは、光−光変換
素子３→ハーフプリズム４→必要に応じて設けられる偏
光板７→レンズ９→非可逆性の記録部材１０の経路で記
録部材１０に与えられ、前記した光学ガラス基板４ｏ側
に現われた被写体の光学像がレンズ９によって記録部材
１０に結像して記録部材１０に記録される。

次に第２図を参照して既述した光−光変換素子３とは異
なる構成を有する光−光変換素子３の構成例を第９図を
参照して説明する。第９図において３２．３３は透明電
極で、それは光学ガラス基板３１．４０に設けられてお
り、また、第９図中においてＰＣＬは光導電層、ＤＭＬ
は誘電体ミラー、ＰＭＬは印加された電界の強度分布に
応じて光の状態を変化させる光学部材（例えばニオブ酸
リチウム単結晶または硅酸化ビスマス（ＢＳＯ）のよう
な光変調材層・・・以下の説明例は光変調材層がニオブ
酸リチウム単結晶を用いて構成されている場合について
述べられている）、ＷＬは書込み光、ＲＬは読出し光、
ＥＬは消去光である。

第９図中では消去光ＥＬの入射方向と読出し光ＲＬの入
射方向とを同じに示しているが、これは第９図示の光−
光変換素子３が、それの誘電体ミラーＤＭＬとして、第
１０図に例示しであるように波長λｌの読出し光ＲＬを
反射させ、波長λ２の消去光ＥＬは透過させるような光
の透過率特性を有するものを使用しているものだからで
ある。

さて、第９図に示す光−光変換索子３に光学的な情報の
書込みを行う場合には、光−光変換素子３に対して電源
Ｖｓと切換スイッチＳＷとからなる回路を接続し、切換
スイッチＳＷに切換制御信号を供給して切換スイッチＳ
Ｗの可動接点を固定接点ＷＲ側に切換えた状態にして前
記した透明電極３２．３３間に電源Ｖｓの電圧を与え、
光導電層ＰＣＬの両端間に電界が加わるようにしておい
て、光−光変換素子３における透明電極３２側から書込
光ＷＬを入射させることにより光−光変換素子３に対す
る光学的情報の書込みを行うのである。

すなわち、前記のように光−光変換索子３に入射した書
込み光ＷＬが透明電極３２を透過して光導電層ＰＣＬに
到達すると、光導電層ＰＣＬの電気抵抗値がそれに到達
した入射光による光学像と対応して変化するために、光
導電層ＰＣＬと誘電体ミラーＤＭＬとの境界面には光導
電層ＰＣＬに到達した入射光による光学像と対応した電
荷像が生じる。

前記のようにして入射光による光学像と対応する電荷像
の形で書込みが行われた光学的情報の読出し動作を、書
込み光ＷＬによる書込み動作が行われ続けている光−光
変換素子３について実施する場合には、切換スイッチＳ
Ｗの可動接点を固定接点ＷＲ側に切換えた状態として、
電源Ｖｓの電圧が透明電極３２．３３間に印加されてい
る状態にしておいて、光−光変換素子３における透明電
極３３側に図示されていない光源から一定の光強度の読
出し光ＲＬを投射することによって行うのである。

すなわち、既述のように入射光による光情報の書込みが
行われた光−光変換素子３における先導電層ＰＣＬと誘
電体ミラーＤＭＬとの境界面には、光導電層ＰＣＬに到
達した入射光による光学像と対応した強度分布を有する
電荷像が生じているが、前記した光導電層ＰＣＬに対し
て誘電体ミラーＤＭＬとともに直列的な関係に設けられ
ている光学部材ＰＭＬ（例えばニオブ酸リチウム単結晶
ＰＭＬ）には、入射光による光学像と対応して生じた電
荷像による電界が加わっている状態になっている。

そして、前記したニオブ酸リチウム単結晶ＰＭＬの屈折
率は１次電気光学・効果により電界に応じて変化するか
ら、入射光による光学像と対応した強度分布を有する電
荷像の電界が加わっている状態の前記した光導ｆｌｉＭ
Ｐ　ＣＬに対して誘電体ミラーＤＭＬとともに直列的な
関係に設けられているニオブ酸リチウムの結晶ＰＭＬの
屈折率は、既述した入射光による光情報の書込みにより
光−光変換゛素子３における光導電層ＰＣＬと誘電体ミ
ラーＤＭＬとの境界面に光導電層ＰＣＬに到達した入射
光による光学像と対応して生じた電荷像に応じて変化し
ているものになる。

それで、透明電極３３側の光学ガラス基板４０に読出し
光ＲＬが投射された場合には、前記のように投射された
読出し光ＲＬが、光学ガラス基板４０→透明電極３３→
ニオブ酸リチウム単結晶ＰＭＬ→誘電体ミラーＤＭＬ→
のように進行して行−き、次いで前記した読出し光ＲＬ
はｍ？ａ体ミラーＤＭＬで反射して透明電極３３側の光
学ガラス基板４０の方に反射光として戻って行くが、ニ
オブ酸リチウムの結晶ＰＭＬの屈折率は１次電気光学効
果によって電界に応じて変化しているから、読出し光Ｒ
Ｌの反射光はニオブ酸リチウムの結晶ＰＭＬの１次電気
光学効果によりニオブ酸リチウムΦ結品ＰＭＬに加わる
電界の強度分布に応じた画像情報を含んでいるものとな
って、透明電極３３側の光学ガラス基板４０には入射光
による光学像に対応した再生光学像を生じさせることに
なる。

また、前記のようにして書込み光ＷＬによって書込まれ
た情報を消去するのには、前記した切換スイッチＳＷに
切換制御信号を供給して切換スイッチＳＷの可動接点を
固定接点Ｅ側に切換えて光−光変換素子３における透明
電極３２．３３間に電界が生じないようにしてから透明
電極３３側から−様な強度分布の消去光ＥＬを入射させ
ることによって行う。

前記したように第９図示の光−光変換素子３（例えばニ
オブ酸リチウム単結晶のような光変調材層を有する光−
光変調素子）においても、それの光学ガラス基板４０側
に読出し光ＲＬを投射することによって、光学ガラス基
板４０→透明電極３３→ニオブ酸リチウム単結晶ＰＭＬ
→誘電体ミラーＤＭＬ→のように進行して行き、次いで
前記した読出し光ＲＬは誘電体ミラーＤＭＬで反射して
読出し光ＲＬの反射光ＲＬｒとして透明電極３３側の光
学ガラス基板４０→ハーフプリズム４→偏光板８→レン
ズ９→可逆性を有するｉｉ！餘部材１０の経路で記録部
材１０に与えられる。

前記した光学ガラス基板４０側に読出し光ＲＬの反射光
ＲＬｒによって現われた被写体の光学像はレンズ９によ
って記録部材１０に結像して記録部材１０に記録される
のであるが、前記のように光−光変換素子３を用いて構
成した撮像装置では、光−光変換素子３に被写体の光学
像を与えて光学像と対応した高解像度の電荷像を形成し
、前記した被写体の光学像と対応する電荷像を光を用い
て光学像情報として読出してそれを光電変換することに
より高解像度の映像信号を発生させることが可能である
。

前記した記録部材１０は図示されていない駆動機端によ
って、送り出しリール１１から巻取リリール１２に対し
て所定の移動態様で移動される。

すなわち、撮像装置がシャッタカメラとしての動作モー
ドで動作している場合には、光学的なシャッタ２が所定
の時間巾にわたり開放されてから閉じた後に、記録部材
１０が一駒分（−枚の画像分）だけ移送されるようにな
され、また、撮像装置が動画カメラとしての動作モード
で動作している場合には、所定の時間巾にわたり静止し
て各−枚の画像の記録が行われた後に、記録部材１０を
一駒分（−枚の画像分）だけ急速に移送させるような間
欠的な送りが行われるようになされる。なお、前記した
記録部材１０の間欠移送機構としては、映画の撮影機で
周知の移送機構と同様な機構が採用されてもよい。

また、第１図中に示されている記録部材１０はテープ状
のものであるとされているが、記録部材１０としてはデ
ィスク状、シート状、その他どのような構成形態のもの
であっても構わない。

第３図及び第４図は、前記した第１図に示す実施例の撮
像装置に信号処理機能を付加する場合の構成例を示した
ブロック図であり、また、第５図は第１図に示す実施例
の撮像装置に光電変換機能を付加する場合の構成例を示
したブロック図であって、各回において既述した第１図
示の撮像装置における各構成部分と対応する各構成部分
には第１図中に使用している図面符号と同一の図面符号
を付しである。

まず、第３図に示されている撮像装置において１３は光
源、１４はレンズ、１５はハーフプリズム、１６は信号
処理装置であり、この第３図示の撮像装置では光ｇ１３
から出射した光がレンズ１４とハーフプリズム１５とを
介して記録部材１０における記録済みの部分に投射され
るようにしてあり、記録部材１０からの反射光の内でハ
ーフプリズム１５を透過した光が信号処理装置１６に与
えられるようになされている。

前記した信号処理装置！！１６では、それに入射された
光学像情報に基づいて編集、トリミング、光増幅などの
各種の信号処理を行う。信号処理装置１６は制御性の空
間変調素子、非可逆性の並列メモリ、制御性の並列機能
素子、制御性の機能結合素子などを用いて構成されてい
る。前記した信号処理装置１６で光並列信号処理が行わ
れるようになされてもよい。

なお、前記した信号処理回路としては、それに入射され
た光を光電変換して得た時系列信号について各種の信号
処理が行われるような構成のものが使用されてもよい（
この点は他の図中に示されている信号処理回路１６につ
いても同様である）。

また、ハーフプリズム１５を透過した光学像情報は直接
にモニタスクリーンに光投影することにより記録部材１
０に記録された光学像がモニタできるようにされてもよ
いことは勿論である。

次に、第４図に示されている撮像装置は、レンズ９と記
録部材１０との光路中にハーフプリズム１５を設けて、
記録部材１０に記録されるべき光学像情報の一部の光を
ハーフプリズム１５で反射させて信号処理装置１１１６
に与えられるように構成したものである。前記した信号
処理装置１６では、それに入射された光学像情報に基づ
いて編集、トリミング、光増幅などの各種の信号処理を
行う。

信号処理装置ｉ！１６は制御性の空間変調素子、非可逆
性の並列メモリ、制御性の並列機能素子、制御性の機能
結合素子などを用いて構成されていること、及び、前記
した信号処理装置１６で光並列信号処理が行われるよう
になされてもよいことなどは既述した第３図に示す実施
例の場合と同様であり、また、この第４図示の撮像装置
ではハーフプリズム１５で反射した光学像情報を直接に
モニタスクリーンに光投影して、記録部材１０に記録さ
れるべき光学像をモニタできるようにしてもよいのであ
る。

第５図に示されている撮像装置において１７は光源、１
８は光走査機（飛点走査機）、１９はハーフプリズム、
２０は光検出器（例えば、フォトダイオード、ＣＣＤラ
インセンサ）であって、光源１７から出射した光が光走
査機１８で走査された後に、ハーフプリズム１９を介し
て記録部材１０における記録済みの部分に投射されるよ
うにしである。それで、記録部材１０からの反射光の内
でハーフプリズム１５を透過した光が光検出器２０に与
えられることにより、前記した光検出器２０からは記録
部材１０に記録されていた光学像情報に対応する電気信
号−が出力されるから、それを例えばモニタ受像機ＭＴ
Ｖに供給して記録情報のモニタを行ったり、信号処理回
路２１に供給して編集、トリミング、その他の信号処理
を行うようにすることができる。

第６図は記録部材１０に対する光学像情報の記録再生が
フォログラフィー法で行われるようにした場合の本発明
の他の実施例のブロック図であり、第６図において０は
被写体、１は撮像レンズ、２は撮像装置がシャッタカメ
ラとして構成された場合に設けられる光学的なシャッタ
、Ｆは色分解縞状フィルタ、３は光−光変換素子であり
、前記した光−光変換素子３としては、既述したような
構成のもの、すなわち、例えば液晶型光変調器、光伝導
電性ポッケルス効果素子、マイクロチャンネル型光変調
器などのような空間変調素子、あるいはフォトクロミッ
ク材を用いて構成された素子が使用できる。

また、前記したＦは色分解縞状フィルタは第７図に例示
されているように、それぞれ異なる色の光を透過させる
ことのできる色フイルタ細条が所定の配列態様で配列さ
れているような構成形態のものとして構成されているも
のである。第７図の（ａ）は赤色光を透過させることの
できる色フィル□　　　　　フィルタ細条Ｇと、青色光
を透過させることので夕細条Ｒと、緑色光を透過させる
ことのできる色きる色フイルタ細条Ｂとが所定の配列態
様で配列されているような構成形態のものとして構成し
た色分解縞状フィルタＦであり、また第７図の（ｂ）は
緑色光を透過させることのできる色フイルタ細条Ｇと、
マゼンタ色光を透過させることのできる色フイルタ細条
Ｍと、黄色光を透過させることのできる色フイルタ細条
Ｙｅとが所定の配列態様で配列されているような構成形
態のものとして構成した色分解縞状フィルタＦである。

また、第６図において２２はレンズ、１０は非可逆性の
記録部材、１１．１２はリールである。

なお、実施に当っては記録部材１０の送り出しリール１
１と巻取リリール１２とを１つの容塁中に収納した構成
形態のカセットとしてもよいことは勿論である。

第６図示の撮像装置において、被写体Ｏの光学像は撮像
レンズ１によって光−光変換素子３に結像されるが、撮
像装置がシャッタカメラとして構成されている場合には
、光学的なシャッタ２が開いた状態で被写体０の光学像
が撮像レンズ１によって光−光変換素子３に結像される
ことはいうまでもない。

２３は前記した光−光変換素子３に対して読出し光とし
て使用される光と、記録部材１ｏに対するフォログラム
の撮影時と記録部材１０からの波面再生時とに共用され
る可干渉光を出射させる光源であり、例えば半導体レー
ザが使用される。

光−光変換素子３からの光学像の読出しと、フォログラ
ムの撮影用とに兼用される光は、光源２３から光源２３
→ハーフミラ−２４→ハーフミラ−２５→凹レンズ２７
→光−光変換素子３の経路で光−光変換素子３に供給さ
れる。それにより、光−光変換素子３には被写体の光学
像に対応した光学像が現われ、また、その光学像はフォ
ログラフィ法における信号波としてレンズ２２に与えら
れることにより、前記のレンズ２２によって記録部材１
０に結像する。記録部材１０には前記した光ｇ−２３か
ら出射された可干渉光が、光ｇ２３→ハーフミラー２４
→ハーフミラ−２５→凹レンズ２６→記録部材１０に供
給されているから、記録部材１０には前記した光−光変
換素子３の出力側に現われた被写体の光学像に対応した
フォログラムが形成記録される。

このように、第６図示の撮像装置によれば被写体０の光
学像が色分解された光学像のフォログラムとして記録部
材１０に記録される。

前記した記録部材１０は図示されていない駆動機構によ
って、送り出しリール１１から巻取リリール１２に対し
て所定の移動・態様で移動される。

すなわち、撮像装置がシャッタカメラとしての動作モー
ドで動作している場合には、光学的なシャッタ２が所定
の時間巾にわたり開放されてから閉じた後に、記録部材
１０が一駒分（−枚の画像分）だけ移送されるようにな
され、また、撮像装置が動画カメラとしての動作モード
で動作している場合には、所定の時間巾にわたり静止し
て各−枚の画像の記録が行われた後に、記録部材１０を
一駒分（−枚の画像分）だけ急速に移送させるような間
欠的な送りが行われるようになされる。なお、前記した
記録部材１０の間欠移送機構としては、映画の撮影機で
周知の移送機構と同様な機構が採用されでもよい。

前記した非可逆性の記録部材１０として第６図中に示さ
れている記録部材１０はテープ状のものであるとされて
いるが、記録部材１０としてはディスク状、シート状、
その他どのような形態のものでもよいことは勿論であり
、さらに、記録部材１０を容器中に収納してカセット化
されていてもよい。

第６図中には、前記のようにして記録部材１０に記録さ
れたフォログラムが波面再生された後に。

カラー画像としてデイスプレィに表示されるようにした
場合の構成例を示している。

第６図示の装置において、記録部材１０に記録されてい
るフォログラムからの波面再生は、光源２３から出射さ
れた可干渉光によって行われる。

すなわち、光源２３から出射された可干渉光は。

光源２３→ミラ一２９→凹レンズ２８→記録部材１０の
ような経路で記録部材１０に参照光として投射され、記
録部材１０のフォログラムが波面再生されて被写体の光
学像に対応した光学像がレンズ４２に与えられる。

前記したレンズ４２に与えられた光学像は、ハーフミラ
−４３，４４と全反射ミラー４５と、光学的なゲート（
例えば、前記した色分解縞状フィルタＦにおける各色毎
のフィルタ細条の配列パターンに対応している所要のス
リットパターンを備えているスリット板）４６〜４８と
によって構成されている色分解系を介して、それぞれ個
別の光機能素子４９〜５１に供給される。

前記した光機能素子４９〜５１では、それに与えられた
光学像情報に対して、光増幅、ガンマ補正、トリミング
などを行った後に光学像情報を出射する。５２〜５４は
前記した光学的なゲート４６〜４８と同様な構成態様の
光学的なゲート（例えば、前記した色分ＭＩ１％状フィ
ルタＦにおける各色毎のフィルタ細条の配列パターンに
対応している所要のスリットパターンを備えているスリ
ン１−板）であり、前記した各光学的なゲート５２〜５
４を通過した光学像情報は、全反射ミラー５５゜５８及
びハーフミラ−５６，５７からなる光学像合成用の光学
系を介してレンズ系５９に与えられ、レンズ系５９から
出射した光学像はカラーデイスプレィ装置６０に与えら
れ、カラーデイスプレィ装置６０におけるカラー画像表
示面６０ａ上には被写体の光学像に対応したカラー画像
が表示される。

前記したカラーデイスプレィ装置ｉ６０としては、高輝
度で高コントラスト比を有する大画面のカラー画像の表
示ができるものを使用するが、それは例えば、光変調器
（マイクロチャンネル型で光増幅機能を有するもの）と
各色の蛍光体からなる発光板とを結合した構成形層のも
のを使用できる。

第１図乃至第７図を参照して説明して来た本発明の実施
例は、非可逆性の記録部材１０としてリールに巻回され
た長尺のフィルムを用い、このフィルムに複数の時間に
対応した光学像情報を記録させるようにした場合のもの
であったが、第８図と第１１図乃至第１４図に示す本発
明の実施例は非可逆性の記録部材１０として、−枚の画
像の記録用の記録部材として用いられる非可逆性の記録
部材１０を用いた場合の構成例を示したものである。

第８図においてＯは被写体、１は撮像レンズ、２は撮像
装置がシャッタカメラとして構成された場合に設けられ
る光学的なシャッタ、３は光−光変換素子、４はハーフ
プリズム（ビームスプリッタ）、５は光−光変換素子３
から光学像情報を読出す際に用いられる読出し光の光源
である。

また６、９はレンズ、７．８は必要に応じて用いられる
偏光板、１０は一枚の画像の記録用の記録部材として用
いられる非可逆性の記録部材（以下、単に「非可逆性の
記録部材１０」あるいは「記録部材１０」のように記載
されることもある）である。

第８図示の構成形態の撮像装置は第１図を参照して説明
した撮像装置において記録部材１０の形態だけが変更さ
れているもので、被写体Ｏの光学像は撮像レンズ１によ
って光−光変換素子３に結像される。

第８図示以降の実施例においても、光−光変換素子３と
しては１例えば液晶型光変調器、光伝導電性ポッケルス
効果素子、マイクロチャンネル型光変調器などのような
空間変調素子、あるいはフォトクロミック材を用いて構
成された素子などが使用できる。なお、光−光変換素子
３としては、記憶機能を備えているものでも、あるいは
記憶機能を有しないものでも、目的に応じて選択使用で
きる。また、前記した記録部材１０としては１ｇ１塩フ
イルム、カルバ−フィルム、その他の非可逆性のフィル
ムであれば、どのようなものでも使用できる。

撮像装置が光学的なシャッタを備えて構成されているも
のの場合には、光学的なシャッタ２が開放されている期
間に光−光変換素子３に与えられた光学像と対応して光
−光変換素子３に生じた電荷像が、読出し光により再び
光学像の状態で読出されて記録部材１０に再投影されて
記録部材１０に記録され、また、撮像装置が光学的なシ
ャッタを備えていないものとして構成されているものの
場合には、光−光変換素子３における電荷像が消去され
た状態の時点以降に光−光変換素子３に入射された書込
み光ＷＬと対応して生じている電荷像が、読出し光によ
り再び光学像の状態で読出されて記録部材１０に再投影
されて記録部材１０に記録される。

前記した光−光変換素子３に生じた電荷像を光学像とし
て読出すために光−光変換素子３に入射させる読出し光
ＲＬは、光−光変換素子３における電荷像の全体を同時
に光学像として読出せるような大きな断面積を有する状
態の光束であってもよいし、また、光−光変換素子３に
おける電荷像を所定の走査態様で縦横に走査して時間軸
上に直列的な光情報として再生できるような飛点走査光
であってもよい。

第１１図及び第１２図は、前記した第８図に示す実施例
の撮像装置に信号処理機能を付加する場合の構成例を示
したブロック図であり、また、第１３図は第８図に示す
実施例の撮像装置に光電変換機能を付加する場合の構成
例を示したブロック図であって、各回において既述した
第８図示の撮像装置における各構成部分と対応する各構
成部分には第８図中に使用している図面符号と同一の図
面符号を付しである。

まず、第１１図に示す撮像装置において図面符号１〜１
０に示されている構成部分は、既述した第８図に示され
ている撮像装置と同様な構成部分で娶り、被写体Ｏの光
学像は第８図示の撮像装置について説明したような記録
動作により、−枚の画像の記録用の記録部材として用い
られる非可逆性の記録部材１０に記録され、その被写体
０の一枚の画像が記録された記録部材１０は、第１１図
中の点線枠１０で示される位置において記録部材１０に
対する再生動作が行われる。第１１図中において１３は
光源、１４はレンズ、１５はハーフプリズム、１６は信
号処理装置であり、この第１１図示の撮像装置では光１
１７Ｘ　１３から出射した光がレンズ１４とハーフプリ
ズム１５とを介して記録部材１０に投射され、記録部材
１０からの反射光の内でハーフプリズム１５を透過した
光が信号処理装置１６に与えられ、前記した信号処理装
置１６では、それに入射された光学像情報に基づいて編
集、トリミング、光増幅などの各種の信号処理を行う。

前記の信号処理装置１６は制御性の空間変調素子、可逆
性の並列メモリ、制御性の並列機能素子、制御性の機能
結合素子などを用いて構成されている。前記した信号処
理装置１６が光並列信号処理を行うようになされても、
よい。なお前記の信号処理装置１６は、それに入射され
た光を光電変換により時系列信号とし、各種の信号処理
が電気信号の形で行われるようにしてもよい、また、前
記したハーフプリズム１５を透過した光学像情報が直接
にモニタスクリーンに光投影されるようにし、記録部材
１０に記録された光学像が光出力によりモニタできるよ
うになされてもよいことは勿論である。

次に、第１２図に示されている撮像装置は、前記した第
１１図示の撮像装置におけるレンズ９と記録部材１０と
の光路中にハーフプリズム１５を設けて、記録部材１０
に記録されるべき光学像情報の一部の光をハーフプリズ
ム１５で反射させて信号処理装置１６に与えられるよう
に構成したものである。前記した信号処理装置１６では
、それに入射された光学像情報に基づいて編集、トリミ
ング、光増幅などの各種の信号処理を行う、信号処理装
置１６は制御性の空間変調素子、可逆性の並列メモリ、
制御性の並列機能素子、制御性の機能結合素子などを用
いて構成されていること、及び、前記した信号処理装置
１６で光並列信号処理が行われるようになされてもよい
ことなどは既述した第１１図に示す実施例の場合と同様
であり。

また、この第１２図示の撮像装置ではハーフプリズム１
５で反射した光学像情報を直接にモニタスクリーンに光
投影して、記録部材１０に記録されるべき光学像をモニ
タできるようにしてもよいのである。

次に、第１３図に示されている撮像装置において図面符
号１〜１０に示されている構成部分は、既述した第８図
に示されている撮像装置と同様な構成部分であり、被写
体Ｏの光学像は第８図に示されている撮像装置について
説明したような記録動作によって、−枚の画像の記録用
の記録部材として用いられる非可逆性の記録部材１０に
記録される。

被写体０の一枚の画像が記録された記録部材１０は、第
１３図中の点線枠１０で示される位置において記録部材
１０に対する再生動作が行われる。

第１３図において１７は光源、１８は光走査機（飛点走
真機）、１．９はハーフプリズム、２０は光検出器（例
えば、フォトダイオード、ＣＣＤラインセンサ）であっ
て、光源１７から出射した光が光走査４１１１８で所定
の走査態様で縦横に走査された後に、ハーフプリズム１
９を介して記録部材１０に投射される。それで、記録部
材１０からの反射光の内でハーフプリズム１５を透過し
た光が光検出器２０に与えられることにより、前記した
光検出器２０からは記録部材１０に記録されていた光学
像情報に対応する電気信号が出力されるから、それを例
えばモニタ受像機ＭＴＶに供給して記録情報のモニタを
行ったり、信号処理回路２１に供給して編集、トリミン
グ、その他の信号処理を行うようにすることができる。

次に、第１４図は一枚の画像の記録用の記録部材として
用いられる非可逆性の記録部材１０に対する光学像情報
の記録再生がフォログラフィー法で行われるようにした
場合の本発明の他の実施例のブロック図であり、この第
１４図示の実施例は第６図を参照して既述した実施例に
おける記録部材１０を一枚の画像の記録用の記録部材と
して用いられる非可逆性の記録部材１０に変更したもの
である。

第１４図においてＯは被写体、１は撮像レンズ、２は撮
像装置がシャッタカメラとして構成された場合に設けら
れる光学的なシャッタ、Ｆは色分解縞状フィルタ、３は
光−光変換素子であり、前記したＦは色分解縞状フィル
タは第７図に例示されているように、それぞれ異なる色
の光を透過させることのできる色フイルタ細条が所定の
配列態様で配列されているような構成形態のものとして
構成されているものが使用できる。

２３は前記した光−光変換素子３に対して続出し光ＷＬ
として使用される光と、記録部材１ｏに対するフォログ
ラムの撮影時と記録部材１ｏがらの波面再生時とに共用
される可干渉光を出射させる光源であり１例えば半導体
レーザが使用される。

光−光変換素子３からの光学像の読出しと、フォログラ
ムの撮影用とに兼用される光は、光源２３から光源２３
→ハーフミラ−２４→ハーフミラ−２５→凹レンズ２７
→光−光変換素子３（例えば第２図または第９図に示さ
れているような構成のもの）の経路で光−光変換素子３
に供給される。

それにより、光−光変換素子３には被写体の光学像に対
応した光学像が現われ、また、その光学像はフォログラ
フィ法における信号波としてレンズ２２に与えられるこ
とにより、前記のレンズ２２によって記録部材ｌＯに結
像する。記録部材１゜には前記した光源２３−から出射
された可干渉光が、光源２３→ハーフミラ−２４→ハー
フミラ−２５→凹レンズ２６→記録部材１０に供給され
ているから、記録部材１０には前記した光−光変換素子
３の出力側に現われた被写体の光学像に対応したフオロ
グラムが形成記録される。

このように、第１４図示の撮像装置によれば被写体Ｏの
光学像が色分解された光学像のフォログラムとして記録
部材１０に記録される。

また、第１４図示の装置において、記録部材１０に記録
されているフォログラムからの波面再生は、光源２３か
ら出射された可干渉光によって行われる。すなわち、光
源２３から出射された可干渉光は、光源２３→ミラ一２
９→凹レンズ２８→記録部材１０のような経路で記録部
材１ｏに参照光として投射され、記録部材１０のフォロ
グラムが波面再生されて被写体の光学像に対応した光学
像がレンズ４２に与えられる。

前記したレンズ４２に与えられた光学像は、ハーフミラ
−４３，４４と全反射ミラー４５と、光学的なゲート（
例えば、前記した色分解縞状フィルタＦにおける各色毎
のフィルタ細条の配列パターンに対応している所要のス
リットパターンを備えているスリット板）４６〜４８と
によって構成されている色分解系を介して、それぞれ個
別の光機能素子４９〜５１に供給される。

前記した光機能素子４９〜５１では、それに与えられた
光学像情報に対して、光増幅、ガンマ補正、トリミング
などを行った後に光学像情報を出射する。５２〜５４は
前記した光学的なゲート４６〜４８と同様な構成態様の
光学的なゲート（例えば、前記した色分解縞状フィルタ
Ｆにおける各色毎のフィルタ細条の配列パターンに対応
している所要のスリブ１−パターンを備えているスリッ
ト板）であり、前記した各光学的なゲート５２〜５４を
通過した光学像情報は、全反射ミラー５５゜５８及びハ
ーフミラ−５６，５７からなる光学像合成用の光学系を
介してレンズ系５９に与えられ、レンズ系５９から出射
した光学像はカラーデイスプレィ装置６０に与えられ、
カラーデイスプレィ装Ｍ６０におけるカラー画像表示面
６０ａ上には被写体の光学像に対応したカラー画像が表
示される。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したところから明らかなように、本発
明の撮像装置は被写体の光学像を撮像レンズによって光
−光変換素子に結像させる手段と。

前記した光−光変換素子に結像された被写体の光学像と
対応する光学像情報を非可逆性の記録部材へ光により再
投影する手段と、前記した非可逆性の記録部材に前記し
た光学像情報を記録する手段とを備えた撮像装置と、被
写体の光学像を撮像レンズによって光−光変換素子に結
像させる手段と、前記した光−光変換素子に結像された
被写体の光学像と対応する光学像情報を非可逆性の記録
部材へ光により再投影する手段と、ｆｆｆｆ記した非可
逆性の記録部材に前記した光学像情報を記録する手段と
、前記した記録部材から光学像情報による映像信号を再
生する手段とを備えた撮像装置、及び被写体の光学像を
撮像レンズによって光−光変換素子に結像させる手段と
、前記した光−光変換素子に結像された被写体の光学像
と対応する光学像情報を非可逆性の記録部材へ光により
再投影する手段と、前記した非可逆性の記録部材に複数
の時間に対応した光学像情報として記録する手段とを備
えた撮像装置、ならびに被写体の光学像を撮像レンズに
よって光−光変換素子に結像させる手段と、前記の光−
光変換素子に結像された被写体の光学像と対応する光学
像情報を非可逆性の記録部材へ光により再投影する手段
と、前記した非可逆性の記録部材に対し前記した光学像
情報を記録する手段と、前記の非可逆性の記録部材から
光学像情報による映像信号を再生する手段と、前記の非
可逆性の記録部材の画像と対応する光学像情報を直視可
能に出力する手段とを備えてなる撮像装置と被写体の光
学像を撮像レンズによって光−光変換素子に結像させる
手段と、前記の光−光変換素子に結像された被写体の光
学像と対応する光学像情報を非可逆性の記録部材へ光に
より再投影する手段と、前記した非可逆性の記録部材に
前記した光学像情報を記録する手段と、前記の非可逆性
の記録部材から光学像情報による映像信号を再生する手
段と、前記の光−光変換素子から非可逆性の記録部材に
再投影される光学像情報を直視可能に出力する手段とを
備えてなる撮像装置であるから、この本発明の撮像装置
では、従来の撮像装置で使用していた撮像管や固体撮像
素子を用いてはいないから、従来の撮像装置のように撮
像素子を使用している撮像装置での問題点、すなわち、
撮像素子として撮像管を使用している撮像装置において
、撮像管における電子ビーム径の微小化には限界がある
ために、電子ビーム径の微小化による高解像度化は望め
ないこと、及び、撮像管のターゲット容量はターゲット
面積と対応して増大するために、ターゲット面積の増大
による高解像度化も実現することができないこと、また
、それが例えば動画の撮像装置の場合には高解像度化に
伴って映像信号の周波数帯域が数十ＭＩ（ｚ〜数百ＭＨ
ｚ以上にもなるためにＳハの点で問題になる等の理由に
よって、高画質・高解像度の再生画像を再生させうるよ
うな映像信号を発生させることが困難であるなどの欠点
はなく、また、撮像素子として固体撮像素子を使用した
撮像装置により高画質・高解像度の再生画像を再生させ
ようとして画素数の多い固体撮像素子を使用した場合の
問題点、すなわち、画素数の多い固体撮像素子はそれを
駆動するためのクロックの周波数が高くなる（例えば、
動画カメラの場合における固体撮像素子の駆動のための
クロックの周波数は数百Ｍ　Ｈｚとなる）とともに、駆
動の対象にされている回路の静電容量値は画素数の増大
によって大きくなっているために、そのような固体撮像
装置は、固体撮像素子のクロックの周波数の限界が２０
　Ｍ　Ｈｚといわれている現状からすると実用的なもの
を構成することができない、というような欠点がなく、
本発明によれば容易に高画質・高解像度の再生画像を得
ることのできる撮像装置を提供することが可能になり、
また、本発明では被写体の複数の時刻における光学像情
報を非可逆性の記録部材に順次に記録したり、あるいは
−枚の画像の記録用の記録部材として用いられる非可逆
性の記録部材に記録し、それを編集、トリミング、その
他の画像信号処理が容易である映像信号として再生した
り、直接に光学像として再生したりできるので、高解像
度の画像の再生が必要とされる印刷、電子出版、計測な
どの多くの分野において有効に利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図乃至第６図、第８図及び第１１図乃至第
１４図は本発明の撮像装置のそれぞれ異なる実施態様の
もののブロック図、第２図及び第一９図は光−光変換素
子の一例構成を示す側断面図。 第７図は色分解縞状フィルタの一部の平面図、第１０図
は動作説明用の波長選択特性曲線側図である。 ０・・・被写体、１・・・撮像レンズ、２・・・撮像装
置がシャッタカメラとして構成された場合に設けられる
光学的なシャッタ、３・・・光−光変換素子、４・・・
ハーフプリズム、５・・・光−光変換素子３から光学像
情報を読出す際に用いられる読出し光の光源、６．９．
１４，２２．４２・・・レンズ、７，８・・・偏光板、
１０・・・非可逆性の記録部材、１３，１７゜２３・・
・光源、１５．１９・・・ハーフプリズム、１６・・・
信号処理装置、１８・・・光走査機（飛点走査機）。 ２０は光検出器、２１・・・信号処理回路、２４，２５
．４３，４４，５６．５７・・・ハーフミラ−１２６〜
２８・・・凹レンズ、２９，５５．５８・・・全反射ミ
ラー、３２．３３・・・透明電極、４６〜４８，５２〜
５４・・・光学的なゲート、４９〜５１・・・光機能素
子、５９・・・レンズ系、６０・・・カラーデイスプレ
ィ装置、Ｆ・・・色分解縞状フィルタ、ＭＴＶ・・・モ
ニタ受像機、ＰＣＬ・・・光導電層、ＤＭＬ・・・誘電
体ミラー、ＰＭＬ・・・光学部材（光変調材層部材）、
ＳＷ・・・切換スイッチ、 も３日 晃４霞

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被写体の光学像を撮像レンズによって光−光変換素
   子に結像させる手段と、前記した光−光変換素子に結像
   された被写体の光学像と対応する光学像情報を非可逆性
   の記録部材へ光により再投影する手段と、前記した非可
   逆性の記録部材に前記した光学像情報を記録する手段と
   を備えた撮像装置 ２、被写体の光学像を撮像レンズによって光−光変換素
   子に結像させる手段と、前記した光−光変換素子に結像
   された被写体の光学像と対応する光学像情報を非可逆性
   の記録部材へ光により再投影する手段と、前記した非可
   逆性の記録部材に複数の時間に対応した光学像情報とし
   て記録する手段とを備えた撮像装置 ３、被写体の光学像を撮像レンズによって光−光変換素
   子に結像させる手段と、前記した光−光変換素子に結像
   された被写体の光学像と対応する光学像情報を非可逆性
   の記録部材へ光により再投影する手段と、前記した非可
   逆性の記録部材に前記した光学像情報を記録する手段と
   、前記した記録部材から光学像情報による映像信号を再
   生する手段とを備えた撮像装置 ４、被写体の光学像を撮像レンズによって光−光変換素
   子に結像させる手段と、前記の光−光変換素子に結像さ
   れた被写体の光学像と対応する光学像情報を非可逆性の
   記録部材へ光により再投影する手段と、前記した非可逆
   性の記録部材に前記した光学像情報を記録する手段と、
   前記の非可逆性の記録部材から光学像情報による映像信
   号を再生する手段と、前記の非可逆性の記録部材の画像
   と対応する光学像情報を直視可能に出力する手段とを備
   えてなる撮像装置 ５、被写体の光学像を撮像レンズによって光−光変換素
   子に結像させる手段と、前記の光−光変換素子に結像さ
   れた被写体の光学像と対応する光学像情報を非可逆性の
   記録部材へ光により再投影する手段と、前記した非可逆
   性の記録部材に前記した光学像情報を記録する手段と、
   前記の非可逆性の記録部材から光学像情報による映像信
   号を再生する手段と、前記の光−光変換素子から非可逆
   性の記録部材に再投影される光学像情報を直視可能に出
   力する手段とを備えてなる撮像装置 ６、光−光変換素子に結像された被写体の光学像と対応
   する光学像情報を非可逆性の記録部材へ再投影するため
   の光として飛点走査光を用いる請求項の第１項乃至第５
   項に記載の撮像装置 ７、光による再投影をホログラフィーで行った請求項の
   第１項乃至第５項に記載の撮像装置。 ８、光−光変換素子から光学像情報を再生するための光
   として飛点走査光を用いる請求項の第３項乃至第５項に
   記載の撮像装置 ９、非可逆性の記録部材から光学像情報を再生するため
   の光として飛点走査光を用いる請求項の第３項乃至第５
   項に記載の撮像装置 １０、再生用の飛点走査光が投射された非可逆性の記録
   部材からの光を光電変換するようにした請求項の第３項
   乃至第５項に記載の撮像装置１１、非可逆性の記録部材
   として白黒フィルムを用いた請求項第１項乃至第５項に
   記載の撮像装置１２、非可逆性の記録部材として一枚の
   画像の記録用の記録部材を用いた請求項第１項乃至第５
   項に記載の撮像装置