JPH02177676A - 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） 本発明は撮像装置、特に、高解像度を有する撮像装置に
関する。

（従来の技術） 被写体の光学像を撮像装置により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、低記録信号を消去できる可逆性を有する
記録部材を使用して記録再生が容易に行えるという特徴
を有しているが、映像信号の発生のために従来から一般
的に使用されて来ている撮像装置は、撮像レンズによっ
て撮像素子における光電変換部に結像された被写体の光
学像を、撮像素子の光電変換部で被写体の光学像に対応
する電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っては前
記した撮像素子として従来から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
。

さて、近年になって高画質・高解像度の再生画像に対す
る要望が高まるのに応じて、テレビジョン方式について
も、いわゆるＥＤＴＶ、ＨＤＴＶなどの新しい諸方式が
提案されて来ていることも周知のとおりである。

ところで、高画質・高解像度の再生画像が得られるよう
にするためには、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ことのできる撮像装
置が必要とされるが、撮像素子として撮像管が使用され
ている撮像装置においては、撮像管における電子ビーム
径の微小化に限界があるために、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
実現することができないこと、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ＭＨｚ〜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、撮像装置により
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。

前記の点を具体的に説明すると次のとおりである。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うるよう
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、及び集束系の給進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ＭＨｚ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２０ＭＨｚ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、従来の撮像装置はそれの構成のために不可
欠な撮像素子の存在によって、高画質・高解像度の再生
画像を再生させつるような映像信号を良好に発生させる
ことはできなかった。

それで、本出願人会社では前記の問題点を解決できるよ
うな撮像装置として、先に、２つの透明電極の間に少な
くとも光導電層部材とｖｔ重体ミラ−と光変調材層部材
とを備えて構成された光−光変換素子に対して、撮像レ
ンズによって被写体の光学像を結像させ、前記した光−
光変換素子から光を用いて被写体の光学像と対応する光
学像情報を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うるよ、うな撮像装置を提案
した。

第２図は光−光変換素子ｒｐｃの構成例を示す側断面図
であり、この第２図に示されている光−光変換素子ＰＰ
Ｃにおいて１，２はガラス板、３゜４は透明電極、５．
６は端子、７は光導電層、８は誘電体ミラー、９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のような光変調
材層、あるいはネマチック液晶層）、ＷＬは書込み光、
ＲＬは読出し光、ＥＬは消去光である。

第２図中においては消去光ＥＬの入射方向が読出し光Ｒ
Ｌの入射方向と同じであるとして示されているが、これ
は光−光変換素子ＰＰＣにおける誘電体ミラー８が、読
出し光ＲＬを反射させ、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が使用されているものとさ
れている場合における光−光変換素子に対する消去光の
入射方向を示したものである。

さて、第２図に示す光−光変換素子ＰＰＣに光学的な情
報の書込みを行う場合には、光−光変換素子ＰＰＣの端
子５，６に対して第１図及び第４図中に例示されている
ようにｆｆｔｉｌＪｉ（１０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における切換制御
信号の入力端子１１に供給された切換制御信号により、
切換スイッチＳＷ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３，４間に電ｇ１０の電
圧を与え、光導電層７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ＰＰＣにおけるガラス板１側
から書込光ＷＬを入射させることにより光−光変換素子
ＰＰＣ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−光変換素子ＰＰＣに入射し
た書込み光ＷＬがガラス板１と透明１を極３とを透過し
て光導電層７に到達すると、光導電層７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７と誘電体ミラー８との境界面には光
導電層７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を光−光変換素子か
ら再生するのには、切換スイッチＳＷの可動接点を固定
接点ＷＲ側に切換えた状態として、電ｇ１０の電圧が端
子５，６を介して透明電極３，４間に印加されている状
態にしておいて、光−光変換素子ＰＰＣにおけるガラス
板２側より図示されていない光源からの一定の光強度の
読出し光ＲＬを投射することによって行うことができる
。

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−光変換素子における光導電層７と誘電体ミ
ラー８との境界面には光導電層７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ており、前記した光導
電層７に対して誘電体ミラー８とともに直列的な関係に
設けられている光学部材９（例えばニオブ酸リチウム単
結晶９）には、入射光による光学像と対応した強度分布
の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９の屈折率は
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の電界が加わっている
状態の前記した光導電層７に対して誘電体ミラー８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９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ＰＰＣにおける光導ｆｆｉ層７
と誘電体ミラー８との境界面に光導１１層７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、ガラス板２側に読出し光ＲＬが投射された場合
には、前記のようにガラス板２側に投射された読出し光
ＲＬが、透明電極４→ニオブ酸リチウム単結晶９→誘電
体ミラー８→のように進行して行き、次いで前記した読
出し光ＲＬはｖＩ誘電体ミラーで反射してガラス板２側
に反射光として戻って行くが、ニオブ酸リチウムの結晶
９の屈折率は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ＲＬの反射光はニオブ酸リチウム
の結晶９の電気光学効果によりニオブ酸リチウムの結晶
９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、ガラス板２側に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。

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
おける切換制御信号の入力端子１１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、光−光変換素子ＰＰＣにおける端子５，６の電位
を同じにして透明電極３．４間に電界が生じないように
してからガラス板２側から−様な強度分布の消去光ＥＬ
を入射させたりして行う。

前記のように２つの透明電極の間に少なくとも光導電層
部材と誘電体ミラーと光変調材層部材とを備えて構成さ
れた光−光変換素子ＰＰＣを用いて構成した撮像装置で
は、光−光変換素子ＰＰＣ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できる。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、前記した光−光変換素子ＰＰＣを用いて構成
されている撮像装置において、２つの透明電極３，４間
に積層されている光導電層７、誘電体ミラー８．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のような光変調材
層）９などの構成部材からなる光−光変換素子ＰＰＣは
、前記の各構成部材に静電容量を有しているから、書込
み光によって光−光変換素子ＰＰＣにおける光導電層７
と誘電体ミラー８との境界に生じる電荷像の電荷量は、
光−光変換素子ＰＰＣの時定数のために書込み光の照射
時間が長くなるに従って増加して行き最後には飽和する
。

また、光−光変換素子ＰＰＣで、それに新しい光学像と
対応する電荷像を形成させる際には、それまでの電荷像
を消去することが行われるが、光−光変換素子ｒｐｃの
電荷像に基づいて時系列的な電気信号を発生させる場合
には、消去動作が行われた時点から電荷像に基づいて発
生された時系列的な電気信号における時間軸上で異る部
分の電気信号の信号レベルは、消去の時点からそれが発
生される時点までの時間長に応じて次第に変化している
ものになり、その信号による再生画像にシェーディング
を生じさせることになる。

（問題点を解決するための手段） 本発明は２つの透明電極の間に少なくとも光導電層部材
と誘電体ミラーと光変調材層部材とを備えて構成された
光−光変換素子における光導電層部材側に被写体からの
光を入射させて光−光変換素子に被写体の光学像と対応
する電荷像を生成させる手段と、光−光変換素子の光変
調材層部材側から光−光変換素子に入射させた読出し光
によって、前記した被写体の光学像と対応する電荷像を
光学情報として読出す手段と、前記した被写体の光学像
と対応する電荷像の消去手段とを備えていて、電荷像の
消去動作と電荷像の読出し動作とを間欠的に縁返すよう
になされている撮像装置において、電荷像に対する消去
動作が行われる期間を除く期間における一部の期間に読
出された光情報と対応する信号だけが出力されるように
する手段を備えてなる撮像装置、及び２つの透明電極の
間に少なくとも光導Ｉ！層部材と誘電体ミラーと光変調
材層部材とを備えて構成された光−光変換素子における
光導電層部材側に被写体からの光を入射させて光−光変
換素子に被写体の光学像と対応する電荷像を生成させる
手段と、光−光変換素子の光変調材層部材側から光−光
変換素子に入射させた読出し光によって、前記した被写
体の光学像と対応する電荷像を光学情報として読出す手
段と、前記した被写体の光学像と対応する電荷像の消去
手段とを備えていて、電荷像の消去動作と電荷像の読出
し動作とを間欠的に繰返すようになされている撮像装置
において、被写体からの光を光学的なシャッタを介して
光−光変換素子に入射させる手段と、前記の光学的シャ
ッタによって光−光変換素子に対する入射光が遮断され
ている期間に読出された光情報と対応する信号だけが出
力されるようにする手段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
内容を詳細に説明する。第１図及び第４図は本発明の撮
像装置の各異なる実施例の概略構成を示すブロック図で
あり、また第２図は光−光変換素子の一例構成を示すブ
ロック図、第３図は第１図示の本発明の撮像装置の動作
説明用の波形図、第５図は光学的シャッタの一例構成を
示す平面図、第６図は第４図示の本発明の撮像装置の動
作説明用の波形図である。

第１図及び第４図は例えば第２図を参照して既述したよ
うな構成を有する光−光変換素子ＰＰＣを用いて構成さ
せた撮像装置のブロック図であり、この第１図及び第４
図中に示されている光−光変換素子ＰＰＣにおいては、
図中で図面符号ＷＬで示しである書込み光ＷＬが入射さ
れるガラス板１の表面側に図面符号１を付し、また、図
中で図面符号ＲＬで示している読出し光ＲＬ及び図面符
号ＥＬで示されている消去光ＥＬが入射されるガラス板
２の表面側に図面符号２を付して、第２図に示されてい
る光−光変換素子ＰＰＣとの対応関係を明らかにしてい
るが、第１図及び第４図中においては図示の簡略化のた
めに光−光変換素子ＰＰＣにおける他の構成部分の具体
的な図示記載は省略しである。

第１図及び第４図においてＯは被写体、Ｌは撮影レンズ
、ＢＳＩ、ＢＳ２はビーム・スプリッタ、ＰＳｒは読出
し光ＲＬの光源（読出し光の光源ＰＳｒとしては、例え
ば、レーザ光による飛点走査機を用いることができるの
であり、以下の記載においては読出し光の光源ＰＳｒと
して、レーザ光による飛点走査機が用いられているもの
とされている）、ＰＳｓは消去光ＥＬの光源、ＰＬＰは
偏光板、ＰＤは光検出器、５，６．１１は端子、１０は
電源、ＳＷは切換スイッチであり、また、第４図におい
てＳは光学的シャッタであり、この光学的シャッタＳは
例えば第５図に例示されているような構成のものが使用
できる。

第５図に示されている光学的シャッタＳにおいて、１２
け回転軸、１３は透光窓、１４は遮光部であり、この光
学的シャッタＳは、それの回転軸１２を図示されていな
い駆動モータによって駆動回転させた状態において、透
光窓１３と遮光部１４との部分が撮像レンズＬから光−
光変換素子ＰＰＣのガラス板１側に入射する書込み光を
透光窓１３の部分で通過させたり、遮光部１４の部分で
遮光したりする。

まず、第１図に示されている本発明の撮像装置において
、被写体Ｏの光学像は撮像レンズＬによって光−光変換
素子ＰＰＣに対して書込み光としてガラス板１側から入
射されるが、書込み動作モード及び読出し動作モードに
なされているときの光−光変換素子ＰＰＣにおける第１
．第２の透明電極３，４には、可動接点が固定接点ＷＲ
側に切換えられている状態の切換スイッチＳＷを介して
電源１０の電圧が加えられているから、被写体Ｏの光学
像と対応する光が撮影レンズＬを介してガラス板１側に
与えられる光−光変換素子ＰＰＣでは、第２図を参照し
て既述したように、書込み動作時にガラス板１側から光
−光変換素子ＰＰＣに入射する書込み光は、ガラス板１
→透明電極３→光導電層７→の光路を通過して光導電層
７に達し。

光−光変換素子ＰＰＣにおける光導電層７と誘電体ミラ
ー８との境界面に光導電層７に到達した入射光による光
学像と対応した電荷像を生じる。

前記のようにガラス板１側から光情報の書込みが行われ
て、光−光変換素子ＰＰＣの光導電層７と誘電体ミラー
８との境界面に、書込み光による光学像と対応した電荷
像が生じている状態の光−光変換素子ＰＰＣにおける透
明電極３，４間に切換スイッチＳＷを介して電源１０の
電圧が加えられている状態において、レーザ光の飛点走
査機として構成されている読出し光の光源ＰＳｒから可
干渉光の読出し光ＲＬを放射するが、前記した読出し光
ＲＬを放射する期間として第３図の（ｂ）に「続出し」
と表記されている期間は、第３図の（ａ）に「１フレー
ム」と表記されている期間に比べて、大巾に短いものと
なされていて、その読出しの期間と対応して発生される
時系列的な電気信号中に大きなシェーディングが生じな
いようにされるのである。

前記したレーザ光の飛点走査機としては、レーザ光源か
ら放射させたレーザ光を光偏向器によって直交する２方
向に偏向させた後にレンズ系によって光軸に平行な光束
として出射できるような構成のものが使用できる。

前記したレーザ光の飛点走査機から出射したレーザ光は
ビーム・スプリッタＢＳＩを透過した後にビーム・スプ
リッタＢ３２で反射されて光−光変換素子ＰＰＣにおけ
るガラス板２の側に投射される。第２図を参照して既述
したように、ガラス板２側に投射された読出し光ＲＬは
、透明電極４→ニオブ酸リチウム単結晶９→誘電体ミラ
ー８→のように進行して行き１次いで前記した読出し光
ＲＬは読出光の波長域の光を反射させるとともに、消去
光の波長域の光を透過させうるような波長選択性を有す
る前記の誘電体ミラー８により反射してガラス板２側に
反射光として戻って行くが、ニオブ酸リチウム単結晶９
の屈折率は電気光学効果によって電界に応じて変化する
から、読出し光ＲＬの反射光はニオブ酸リチウム単結晶
９の電気光学効果によりニオブ酸リチウム単結晶９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
となっていて、ガラス板２側には入射光による光学像に
対応した光情報による再生光学像を生じさせる。

前記した読出し光ＲＬの光源ＰＳｒとしてレーザ光によ
る飛点走査機が用いられている場合に光−光変換素子Ｐ
ＰＣにおけるガラス板２側に現われる再生光学像は飛点
走査によって構成されたものになっているから、−その
再生光学像の光がビーム・スプリッタＢＳ２と偏光板Ｐ
ＬＰとを透過して、前記した再生光学像の光情報と対応
して光量が変化する光として光検出器ＰＤに与えられる
ことにより、光検出器ＰＤからは被写体Ｏの光学像に対
応している映像信号が出力されることになる。

第１図示の撮像装置では時間軸上で予め定められた１フ
レームの時間長毎に、それぞれ異なる被写体の画像を書
込み、読出して映像信号を発生させろことが必要とされ
るが、前記のように時間軸、Ｅで予め定められた１フレ
ームの時間長毎に、それぞれ異なる被写体の画像を書込
み、読出すようにするためには、第３図の（ａ）に示さ
れているように前記の時間軸上で予め定められた１フレ
ームの時間長毎に新たな被写体の光学像が書込まれる前
に、それまでに書込士れていた光学像と対応する電荷像
を消去することが必要とされる。

そして、撮像装置における前記した消去動作は。

前記の時間軸上で予め定められた１フレームの時間長毎
に新たな被写体の光学像が書込まれる前に、第３図の（
ａ）に「消去」のように示されている予め定められた時
間中に行われるのであるが、前記の「消去」の期間は光
検出器ＰＤから出力させる映像信号における垂直帰線消
去期間と対応して行われるように、光検出器ＰＤから出
力させる映像信号における垂直帰線消去期間と対応して
、第３図を参照して既述したように光−光変換素子の端
子５，６間に接続されている切換スイッチＳＷにおける
切換制御信号の入力端子１１に供給された切換制御信号
により、切換スイッチＳＷの可動接点を固定接点Ｅ側に
切換えた状態にし、前記した透明ｉｔ極３，４間を電気
的に短絡して透明電極３゜４を同電位にし、光導電層７
の両端間に電界が加わらないようにするとともに、消去
光の光源ＰＳｅから消去光ＥＬを放射させ、その消去光
ＥＬがビームスプリッタＢＳＩ、ＢＳ２を介して光−光
変換素子ＰＰＣにおけるガラス板２側から入射されるよ
うにするのである。

前記のように光−光変換素子のガラス板２側に入射した
消去光ＥＬは、第２図について既述したようにガラス板
２→透明ｆｆｉ極４→ニオブ酸リチウム単結晶９→誘電
体ミラー８→光導電層７のような経路で光導電層７に到
達して、その消去光ＥＬにより光導電層７の電気抵抗値
を低下させ、光導電層７と誘電体ミラー８との境界面に
形成されていた電荷像を消去する。

第３図の（ａ）に「蓄積」のように示されている期間は
、光−光変換素子ＰＰＣに入射された書込み光により、
光−光変換素子ＰＰＣにおける光導電層７とｖ１１１１
体ミラー８との境界面に電荷像が形成される期間である
が、第３図の（ａ）に示されている「消去」の期間以外
の期間として第３図の（ａ）にＴＶ！９８ｔノのように
示されている期間、すなわち。

光−光変換素子ＰＰＣに入射された書込み光によって、
光−光変換素子ＰＰＣにおける光導電層７と誘電体ミラ
ー８との境界面に電荷像が蓄積されて行く期間の全体に
わたって読出し動作が行われる通常の動画撮像モードに
おいては、既述した理由によって再生画像中にはシェー
ディングが発生するが、第３図の（ｂ）に「読出し」の
ように示されている期間のように、第３図の（ａ）に「
１フレーム」と表記されている期間に比べて、期間が大
巾に短い読出し期間中における電荷の蓄積量の変化は小
さいので、前記した読出し期間と対応して発生される時
系列的な電気信号中には、大きなシェーディングが生じ
ないことは明らかである。なお、第３図の（ｂ）にＴの
ように表示していある期間は、１フレ一ム期間における
読出し期間を除く期間を示しており、このＴの期間は消
去の期間と蓄積期間とからなる。第３図の（ｂ）におけ
る読出しの期間においても電荷のｖＩ積が行われている
ことは当然である。。

前記したところから明らかなように、第１図に示す本発
明の撮像装置では、１フレ一ム期間における消去の期間
を除く期間中の短い一部の期間と対応して映像信号を発
生させるようにしたので、その映像信号によって得られ
ろ再生画像中にはシェーディングが発生することはない
。

次に第４図に示されている本発明の撮像装置において、
光学的シャッタＳが開いている状態のときには、被写体
０の光学像が撮像レンズＬと光学的シャッタＳの透光窓
１３とを介して光−光変換素子ＰＰＣに対して書込み光
ＷＬとしてガラス板１側から入射され、また、前記の光
学的シャッタＳが閉じている状態においては被写体０の
光学像は光学的シャッタＳにおける遮光部１４によって
遮光されることによって光−光変換素子ＰＰＣには書込
み光ＷＬが与えられない。

前記した光学的シャッタＳの開閉状態は、第６図の（ｂ
）に示されている。第６図の（ａ）は前記した第３図の
（ａ）と同じく１フレ一ム期間における消去の期間と蓄
積期間とを示している。

第４図示の撮像装置が書込み動作モード及び読出し動作
モードになされているときの光−光変換素子ＰＰＣにお
ける第１．第２の透明電極３，４には、可動接点が固定
接点ＷＲ側に切換えられている状態の切換スイッチＳＷ
を介して電ｉ１に１０の電圧が加えられているから、被
写体０の光学像と対応する光が撮像レンズＬと光学的シ
ャッタＳの透光窓１３とを介して光−光変換素子ＰＰｃ
に対して書込み光ＷＬとしてガラス板１側から入射され
ている状態における光−光変換素子ＰＰＣでは。

第２図を参照して既述したように、書込み動作時にガラ
ス板１側から光−光変換素子ＰＰＣに入射した書込み光
が、ガラス板１→透明電極３→光導電ｐＩＪ７→の光路
を通過して光導電層７に達し、光−光変換素子ＰＰＣに
おける光導電層７と誘電体ミラー８との境界面に光導電
層７に到達した入射光による光学像と対応した電荷像を
生じる。

また、前記の光学的シャッタＳが閉じている状態におい
ては被写体Ｏの光学像は光学的シャッタＳにおける遮光
部１４によって遮光されるので。

光−光変換素子ＰＰＣには書込み光ＷＬが与えられず、
光学的シャッタＳが閉じている状態における光−光変換
素子ＰＰＣでは書込み光ＷＬによる電荷の蓄積が行われ
ない、第４図示の撮像装置では前記のように光学的シャ
ッタＳが閉じていて光−光変換素子ＰＰＣで書込み光Ｗ
Ｌによる電荷の蓄積が行われない状態のときに、読出し
光ＲＬによって読出し動作が行われるのである。

すなわち、前記のようにガラス板１側がら光情報の書込
みが行われて、光−光変換素子ＰＰｃの光導電層７と誘
電体ミラー８との境界面に、書込み光による光学像と対
応した電荷像が生じている状態の光−光変換素子ＰＰＣ
における透明電極３゜４間に切換スイッチＳＷを介して
電源１０の電圧が加えられている状態で、かつ、光学的
シャッタＳが閉じていて光−光変換素子ＰＰＣで書込み
光ＷＬによる電荷の蓄積が行われない状態のときに、レ
ーザ光の飛点走査機として構成されている読出し光の光
源ＰＳｒから可干渉光の読出し光ＲＬを放射するが、前
記した読出し光ＲＬを放射する期間は、第６図の（ｂ）
に「続出し」と表記されている期間であり、この読出し
の期間は第３図の（、）に「１フレーム」と表記されて
いる期間と同一の第６図の（ａ）に示されている期間に
比べて短いものとなされている。

そして、前記の読出しの期間には光学的シャッタＳが閉
じていて光−光変換素子ＰＰＣでは書込み光ＷＬによる
電荷の蓄積が行われていない状態になっているから、光
−光変換素子ＰＰＣにおける光導電層７と誘電体ミラー
８との境界面に先導電層７に到達した入射光による光学
像と対応して生じている電荷像と対応して発生される時
系列的な電気信号中には、全くシェーディングが生じな
いのである。

前記したレーザ光の飛点走査機としては、レーザ光源か
ら放射させたレーザ光を光偏向器によって直交する２方
向に偏向させた後にレンズ系によって光軸に平行な光束
として出射できるような構成のものが使用できる。

前記したレーザ光の飛点走査機から出射したレーザ光は
ビーム・スプリッタＢＳＩを透過した後にビーム・スプ
リッタＢＳ２で反射されて光−光変換素子ＰＰＣにおけ
るガラス板２の側に投射される。第２図を参照して既述
したように、ガラス板２側に投射された読出し光ＲＬは
、透明電極４→ニオブ酸リチウム単結晶９→誘電体ミラ
ー８→のように進行して行き１次いで前記した読出し光
ＲＬは読出光の波長域の光を反射させるとともに。

消去光の波長域の光を透過させつるような波長選択性を
有する前記の誘電体ミラー８により反射してガラス板２
側に反射光として戻って行くが、ニオブ酸リチウム単結
晶９の屈折率は電気光学効果によって電界に応じて変化
するから、読出し光ＲＬの反射光はニオブ酸リチウム単
結晶９の電気光学効果によりニオブ酸リチウム単結晶９
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
ものとなっていて、ガラス板２側には入射光による光学
像に対応した光情報による再生光学像を生じさせる。

前記した読出し光ＲＬの光＠ＰＳｒとしてレーザ光によ
る飛点走査機が用いられている場合に光−光変換素子Ｐ
ＰＣにおけるガラス板２側に現われる再生光学像は飛点
走査によって構成されたものになっているから、その再
生光学像の光がビーム・スプリッタＢＳ２と偏光板ＰＬ
Ｐとを透過して、前記した再生光学像の光情報と対応し
て光量が変化する光として光検出器ＰＤに与えられるこ
とにより、光検出器ＰＤからは被写体０の光学像に対応
している映像信号が出力されることになる。

第４図示の撮像装置では時間軸上で予め定められた１フ
レームの時間長毎に、それぞれ異なる被写体の画像を書
込み、読出して映像信号を発生させることが必要とされ
るが、前記のように時間軸上で予め定められた１フレー
ムの時間長毎に、それぞれ異なる被写体の画像を擦込み
、読出すようにするためには、第６図の（ａ）に示され
ているように前記の時間軸上で予め定められた１フレー
ムの時間長毎に新たな被写体の光学像が書込まれる前に
、それまでに書込まれていた光学像と対応する電荷像を
消去することが必要とされる。

そして、撮像装置における前記した消去動作は。

前記の時間軸上で予め定められた１フレームの時間長毎
に新たな被写体の光学像が書込まれる前に、第６図の（
ａ）に「消去」のように示されている予め定められた時
間中に行われるのであるが、前記の「消去」の期間は光
検出器ＰＤから出力させる映像信号における垂直帰線消
去期間と対応して行われるように、光検出器ＰＤから出
力させる映像信号における垂直帰線消去期間と対応して
、第２図を参照して既述したように光−光変換素子の端
子５，６間に接続されている切換スイッチＳＷにおける
切換制御信号の入力端子１１に供給された切換制御信号
により、切換スイッチＳＷの可動接点を固定接点Ｅ側に
切換えた状態にし、前記した透明電極３，４間を電気的
に短終して透明電極３゜４を同電位にし、光導電層７の
両端間に電界が加わらないようにするとともに、消去光
の光ｇＰＳｅから消去光ＥＬを放射させ、その消去光Ｅ
ＬがビームスプリッタＢＳＩ、ＢＳ２を介して光−光変
換素子ＰＰＣにおけるガラス板２側から入射されるよう
にするのである。

前記のように光−光変換素子のガラス板２側に入射した
消去光ＥＬは、第２図について既述したようにガラス板
２→透明電極４→ニオブ酸リチウ１１単結晶９→！１ｉ
ｆｆｉ体ミラー８→光導電層７のような経路で光導ｆｔ
層７に到達して、その消去光ＥＬにより光導電層７の電
気抵抗値を低下させ、光導電Ｍ７と誘電体ミラー８との
境界面に形成されていた電荷像を消去する。

第６図の（ｂ　）に「蓄積」のように示されている期間
は、光学的シャッタＳが開いている状態の期間に光−光
変換素子ＰＰＣに入射された書込み光により、光−光変
換素子ＰＰＣにおける光導電層７と誘電体ミラー８との
境界面に電荷像が形成される期間である。なお、第６図
の（ｂ）において第６図の（ａ）に示されている「消去
」の期間と対応する期間には、書込み光が光−光変換素
子ＰＰＣに入射されていても、書込み光によって電荷が
蓄積されることはない。

第４図示の撮像装置においても、第６図の（ａ）に「消
去」のように示されている期間以外の期間、すなわち、
光−光変換素子ＰＰＣに入射された書込み光によって、
光−光変換素子ＰＰＣにおける光導電層７とＸ電体ミラ
ー８との境界面に電荷像がＶＳＭされて行く期間の全体
にわたって読出し動作が行われる通常の動画撮像モード
においては。

既述した理由によって再生画像中にはシェーディングが
発生するが、第６図の（ｂ）に「読出し」のように示さ
れている期間のように、光学的シャッタＳが閉じている
期間に読出し動作が行われる場合には、その期間中にお
ける電荷の蓄積量の変化は皆無なので、前記した読出し
期間と対応して発生される時系列的な電気信号中にはシ
ェーディングが生じないことは明らかである。

前記したところから明らかなように、第４図に示す本発
明の撮像装置では、１フレ一ム期間における消去の期間
を除く期間において光学的シャッタＳが閉じていて、そ
の期間中における電荷の蓄積量の変化が皆無な期間に読
出し動作が行われるために１発生される時系列的な電気
信号中にはシェーディングが生じることがない。

（発明の効果） 本発明は２つの透明電極の間に少なくとも光導電層部材
と誘電体ミラーと光変調材層部材とを備えて構成された
光−光変換素子における光導電層部材側に被写体からの
光を入射させて光−光変換素子に被写体の光学像と対応
する電荷像を生成させる手段と、光−光変換素子の光変
調材層部材側から光−光変換素子に入射させた読出し光
によって、前記した被写体の光学像と対応する電荷像を
光学情報として読出す手段と、前記した被写体の光学像
と対応する電荷像の消去手段とを備えていて、電荷像の
消去動作と電荷像の読出し動作とを間欠的に繰返すよう
になされている撮像装置において、電荷像に対する消去
動作が行われる期間を除く期間における一部の期間に読
出された光情報と対応する信号だけが出力されるように
する手段を備えてなる撮像装置、及び２つの透明電極の
間に少なくとも光導電層部材と誘電体ミラーと光変調材
層部材とを備えて構成された光−光変換素子における光
導電層部材側に被写体からの光を入射させて光−光変換
素子に被写体の光学像と対応する電荷像を生成させる手
段と、光−光変換素子の光変調材層部材側から光−光変
換素子に入射させた読出し光によって、前記した被写体
の光学像と対応する電荷像を光学情報として読出す手段
と。

前記した被写体の光学像と対応する電荷像の消去手段と
を備えていて、電荷像の消去動作と電荷像の読出し動作
とを間欠的に繰返すようになされている撮像装置におい
て、被写体からの光を光学的なシャッタを介して光−光
変換素子に入射させる手段と、前記の光学的シャッタに
よって光−光変換素子に対する入射光が遮断されている
期間に読出された光情報と対応する信号だけが出力され
るようにする手段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においては、１フレ一ム期間におけ
る消去の期間を除く期間中の短い一部の期間と対応して
映像信号を発生させるようにしたので、その映像信号に
よって得られる再生画像中にはシェーディングが発生す
ることはなく、また。

１フレ一ム期間における消去の期間を除く期間において
光学的シャッタＳが閉じていて、その期間中における電
荷の蓄積量の変化が皆無な期間に読出し動作が行われる
ようにすることにより、発生される時系列的な電気信号
中にはシェーディングが生じることがないのであり、本
発明によれば既述した従来の諸欠点は良好に解決される
。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第４図は本発明の撮像装置の各異なる実施例
の概略構成を示すブロック図であり、また第２図は光−
光変換素子の一例構成を示すブロック図、第３図は第１
図示の本発明の撮像装置の動作説明用の波形図、第５図
は光学的シャッタの一例構成を示す平面図、第６図は第
４図示の本発明の撮像装置の動作説明用の波形図である
。 ＰＰＣ・・・光−光変換素子、ＷＬ・・・書込み光、Ｒ
Ｌ・・・読出し光、ＥＬ・・・消去光、０・・・被写体
、Ｌ・・・撮影レンズ、ＢＳＩ、ＢＳ２・・・ビーム・
スプリッタ。 ＰＳｒ・・・読出し光ＲＬの光源、ＰＳａ・・・消去光
ＥＬの光源、ＰＬＰ・・・偏光板、ＰＤ・・・光検出器
、１゜２・・・ガラス板、３，４・・・透明電極、５，
６．１１・・・端子、７・・・光導電層、８・・・誘電
体ミラー、９・・・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ｒ１１結晶のような光変調材層、あるいはネマチック
液晶層）、１０・・・電源、ＳＷ・・・切換スイッチ、
Ｓ・・・光学的シャッタ、１２・・・回転軸、１３・・
・透光窓、１４・・・遮光部、 手続補正書（自発） 平成元年３月ノｇ日 特許庁長官　吉　１）文　毅　殿 ゝ１．− １、事件の表示 昭和６３年特許願第４３８６６号 ２、発明の名称 撮像装置 ３、補正をする者 事件との関係　　　　特　許　出願人 住　所　神奈川県横浜市神奈用区守屋町３丁目１２番地
名称（４３２）　　日本ビクター株式会社４、代理人 住　所　東京部品用区東品用３丁目４番１９−９１５号
ファクシミリ０３　（４７２）　２２５７番５、補正命
令の日付（自発） （３）添付図面（第１図、第２図、第４図）７、補正の
内容 （１）特許請求の範囲を別紙のように補正する。 （２）明細書第１３頁第１６行「電層部材と誘電体ミラ
ーと光変調材層部材とを備」を次のように補正する。 「電層部材と光変調材層部材とを備」 （３）明細書第１４頁第１１行Ｆに少なくとも光導電層
部材と誘電体ミラーと光度」を次のように補正する。 「に少なくとも光導電層部材と光度」 （４）明細書第１６頁第１３行「略しである。」を次の
ように補正する。 「略しである（なお、第１図及び第４図を参照して記載
されている実施例の説明においては、撮像装置に使用さ
れる光−光変換素子ＰＰＣが、書込み光と消去光とを透
過させるとともに、読出し光を反射させつるような波長
選択特性を有する誘電体ミラーを備えているものである
、とされていたが、本発明の実施に当って使用されるべ
き光−光変換素子ＰＰＣとしては、ｉ！ｌ！出し光に対
して光−るようなものの場合には、誘電体ミラーを備え
ていない構成形態の光−光変換素子ＰＰＣが用いられて
もよいことは勿論である）、」 （５）明細書第３３頁第１１行「ニーディングが生じる
ことがない、」を次のように補正する。 ［ニーディングが生じることがない。 なお、本発明の撮像装置は広義の光、すなわち、電磁波
とよばれる放射線の全スペクトル領域（γ線、Ｘ線等の
領域からラジオ波の長波までを含む領域）の一部または
全部の電磁放射線による書込み読出しを行いつるものと
して構成できることはいうまでもない、」 （６）明細書第３３頁第１４行［電層部材と誘電体ミラ
ーと光変調材層部材とを備」を次のように補正する。 「電層部材と光変調材層部材とをｍＪ （７）明細書第１４頁第９行［に少なくとも光導電層部
材と誘電体ミラーと光度」を次のように補正する。 「に少なくとも光導電層部材と光度」 （８）添付図面第１図、第２図、第４図を別紙のように
補正する。 １テ、羊“１１′：の範囲 ｒｌ、２つの透明電極の間に少なくとも光導電層部材側
カー変調材層部材とを備えて構成された光−光変換素子
における光導電層部材側に被写体からの光を入射させて
光−光変換素子に被写体の光学像と対応する電荷像を生
成させる手段と、光−光変換素子の光変調材層部材側か
ら光−光変換素子に入射させた読出し光によって、前記
した被写体の光学像と対応する電荷像を光学情報として
読出す手段と、前記した被写体の光学像と対応する電荷
像の消去手段とを備えていて、電荷像の消去動作と電荷
像の読出し動作とを間欠的に繰返すようになされている
撮像袋ｆｉ）こおいて、電荷像に対する消去動作が行わ
れる期間を除く期間における一部の期間に読出された光
情報と対応する信号だけが出力されるようにする手段を
備えてなる撮像装置 ２．２つの透明電極の間に少なくとも光導電層部材亙、
光−変調材層部材とを備えて構成された光−光変換素子
における光導電層部材側に被写体からの光を入射させて
光−光変換素子に被写体の光学像と対応する電荷像を生
成させる手段と、光−光変換素子の光変調材層部材側か
ら光−光変換素子に入射させた読出し光によって、前記
した被写体の光学像と対応する電荷像を光学情報として
読出す手段と、前記した被写体の光学像と対応する電荷
像の消去手段とを備えていて、電荷像の消去動作と電荷
像の読出し動作とを間欠的に繰返すようになされている
撮像装置において、被写体からの光を光学的なシャッタ
を介して光−光変換素子に入射させる手段と、前記の光
学的シャッタによって光−光変換素子に対する入射光が
遮断されている期間に読出された光情報と対応する信号
だけが出力されるようにする手段を備えてなる撮像装置
」 手続補正書 平成元年９月１４日 特許庁長官　吉　１）文　毅　殿 １、事件の表示 昭和６３年特許願第４３８６６号 ２、発明の名称 撮像装置 ３゜ 補正をする者 事件との関係　　　　特　許　出願人 化　所　神奈川県横浜市神奈用区守屋町３丁目１２ｉ地
名称（４３２）　　日本ビクター株式会社４、代理人 ５、補正命令の日付 平成元年８月３０日（発送口　平成元年９月１２１１）
６、補正の対象 平成元年３月１５日付提出の手続補正書の補正の内容の
欄７、補正の内容

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、２つの透明電極の間に少なくとも光導電層部材と誘
   電体ミラーと光変調材層部材とを備えて構成された光−
   光変換素子における光導電層部材側に被写体からの光を
   入射させて光−光変換素子に被写体の光学像と対応する
   電荷像を生成させる手段と、光−光変換素子の光変調材
   層部材側から光−光変換素子に入射させた読出し光によ
   って、前記した被写体の光学像と対応する電荷像を光学
   情報として読出す手段と、前記した被写体の光学像と対
   応する電荷像の消去手段とを備えていて、電荷像の消去
   動作と電荷像の読出し動作とを間欠的に繰返すようにな
   されている撮像装置において、電荷像に対する消去動作
   が行われる期間を除く期間における一部の期間に読出さ
   れた光情報と対応する信号だけが出力されるようにする
   手段を備えてなる撮像装置 ２、２つの透明電極の間に少なくとも光導電層部材と誘
   電体ミラーと光変調材層部材とを備えて構成された光−
   光変換素子における光導電層部材側に被写体からの光を
   入射させて光−光変換素子に被写体の光学像と対応する
   電荷像を生成させる手段と、光−光変換素子の光変調材
   層部材側から光−光変換素子に入射させた読出し光によ
   って、前記した被写体の光学像と対応する電荷像を光学
   情報として読出す手段と、前記した被写体の光学像と対
   応する電荷像の消去手段とを備えていて、電荷像の消去
   動作と電荷像の読出し動作とを間欠的に繰返すようにな
   されている撮像装置において、被写体からの光を光学的
   なシャッタを介して光−光変換素子に入射させる手段と
   、前記の光学的シャッタによって光−光変換素子に対す
   る入射光が遮断されている期間に読出された光情報と対
   応する信号だけが出力されるようにする手段を備えてな
   る撮像装置