JPH05276451A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高い解像度を有する撮像装置を得る。 【構成】 光ー光変換素子の光変調材層部材に生じさせ
た被写体の光学像と対応する光学的な状態の変化パター
ンを、光ー光変換素子に読出し光を与えて光学像情報と
して読出すのに、直線形状の光源から出射された断面形
状が直線状の読出し光を用いる。前記した読出し光の直
線状断面における直線の延長方向と直交する方向に光偏
向器によって偏向した後に前記した光ー光変換素子に入
射させ、前記の読出し光によって光ー光変換素子から読
出された直線状の光学像情報を、固体ラインイメージセ
ンサに与え、複数の時系列信号に分割された状態の複数
の同時信号として固体ラインイメージセンサから出力さ
せて、固体ラインイメージセンサのクロックとして低い
繰返し周波数のものを用いても容易に高解像度の映像信
号が得られるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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。

【０００２】

【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、既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。

【０００３】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
が、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うる
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。

【０００４】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。

【０００５】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２
０ＭＨｚ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うるよ
うな映像信号を良好に発生させることはできなかったの
で、それの改善策として本出願人会社では前記のような
問題点を解決できる撮像装置として、例えば特開平１ー
２１２１８９号公報、その他の文献によって開示されて
いるように、２つの透明電極間に少なくとも光導電層部
材と光変調材層部材とを備えて構成されている光ー光変
換素子における透明電極間に駆動用電圧を供給している
状態において、撮像レンズにより被写体の光学像を光ー
光変換素子に結像させ、その光ー光変換素子に読出し光
を入射させることにより光ー光変換素子から読出された
光学像情報を光電変換して、高解像度の映像信号を発生
させるようにした撮像装置を提案している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そして、既提案の撮像
装置によれば既述した従来の問題点を良好に解消して従
来よりも高解像度の映像信号を容易に発生させることを
可能にしたが、光ー光変換素子から読出された高解像度
の状態の光学像情報を高解像度の映像信号に変換させる
際に、読出し光を発生させるための光出力の大きな光源
装置が必要とされていた他に、読出し光の偏向のために
複雑な偏向手段が必要であるということが問題になっ
た。

【０００７】

【課題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光変調材層部材とを備
えて構成された光ー光変換素子に、撮像レンズによって
被写体の光学像を結像させる手段と、前記した透明電極
間に駆動用電圧を供給する手段と、直線形状の光源から
出射された断面形状が直線状の読出し光を、前記した読
出し光の直線状断面における直線の延長方向と直交する
方向に偏向させる偏向手段によって偏向した後に前記し
た光ー光変換素子に入射させる手段と、前記の読出し光
によって光ー光変換素子から読出された直線状の光学像
情報を、固体ラインイメージセンサに与えて電気信号に
変換する手段と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光変調材層部材と
を備えて構成された光ー光変換素子に、撮像レンズによ
って被写体の光学像を結像させる手段と、前記した透明
電極間に駆動用電圧を供給する手段と、直線形状の光源
から出射された断面形状が直線状の読出し光を、前記し
た読出し光の直線状断面における直線の延長方向と直交
する方向に偏向させる偏向手段によって偏向した後に前
記した光ー光変換素子に入射させる手段と、前記の読出
し光によって光ー光変換素子から読出された直線状の光
学像情報を、前記した偏向手段を介して固体ラインイメ
ージセンサに与えて電気信号に変換する手段とを備えて
なる撮像装置、ならびに２つの透明電極の間に少なくと
も光導電層部材と光変調材層部材とを備えて構成された
光ー光変換素子に、撮像レンズによって被写体の光学像
を結像させる手段と、前記した透明電極間に駆動用電圧
を供給する手段と、直線形状の光源から出射された断面
形状が直線状の読出し光を、前記した読出し光の直線状
断面における直線の延長方向と直交する方向に偏向させ
る偏向手段によって偏向した後に前記した光ー光変換素
子に入射させる手段と、前記の読出し光によって光ー光
変換素子から読出された直線状の光学像情報を、前記し
た偏向手段を介して固体ラインイメージセンサに与える
手段と、前記した固体ラインイメージセンサによって変
換された電気信号を、複数の時系列信号に分割された状
態の複数の同時信号として固体ラインイメージセンサか
ら出力させる手段とを備えてなる撮像装置と、さらに２
つの透明電極の間に少なくとも光導電層部材と光変調材
層部材とを備えて構成された光ー光変換素子に、撮像レ
ンズによって被写体の光学像を結像させる手段と、前記
した透明電極間に駆動用電圧を供給する手段と、直線形
状の光源から出射された断面形状が直線状の読出し光
を、前記した読出し光の直線状断面における直線の延長
方向と直交する方向に偏向させる偏向手段によって偏向
した後に前記した光ー光変換素子に入射させる手段と、
前記の読出し光によって光ー光変換素子から読出された
直線状の光学像情報を、前記した直線状の光学情報にお
ける直線の延長方向と直交する方向に走行する記録媒体
に結像させる手段とを備えてなる撮像装置を提供する。

【０００８】

【作用】２つの透明電極間に少なくとも光導電層部材と
光変調材層部材とを備えて構成されている光ー光変換素
子における透明電極間に駆動用電圧を供給している状態
において、撮像レンズにより被写体の光学像を光ー光変
換素子に結像させて、被写体の光学像と対応するインピ
ーダンスの変化パターンを光導電層部材に生じさせる。
それにより前記した光変調材層部材に被写体の光学像と
対応して光学的な状態の変化パターンを生じさせる。光
ー光変換素子からの光学像情報の読出しに用いられる再
生光として、直線形状の光源から出射された断面形状が
直線状の読出し光を用い、前記した読出し光の直線状断
面における直線の延長方向と直交する方向に光偏向器に
よって偏向した後に前記した光ー光変換素子に入射させ
る。前記の読出し光によって光ー光変換素子から読出さ
れた直線状の光学像情報を、固体ラインイメージセンサ
に与えて電気信号に変換する。前記した固体ラインイメ
ージセンサによって変換された電気信号を、複数の時系
列信号に分割された状態の複数の同時信号として固体ラ
インイメージセンサから出力させるようにすると、固体
ラインイメージセンサのクロックとして低い繰返し周波
数のものを用いても容易に高解像度の映像信号が得られ
る。また、前記の読出し光によって光ー光変換素子から
読出された直線状の光学像情報を前記した直線状の光学
情報における直線の延長方向と直交する方向に走行する
記録媒体に結像させて記録する。

【０００９】

【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。図１図乃至図
３は本発明の撮像装置の実施例の概略構成を示すブロッ
ク図であり、また、図４は本発明の撮像装置の構成中で
使用される固体ラインイメージセンサの構成例を説明す
るためのブロック図、図５は光ー光変換素子の構成原理
を説明するための斜視図、図６は３色分解光学系の平面
図である。図１に示す撮像装置においてＯは被写体、Ｌ
は撮像レンズ、ＣＳＡは３色分解光学系、ＳＬＭは光ー
光変換素子、Ｌ1〜Ｌ3はレンズ、ＰＤＥＦは光偏向器、
ＢＳはビームスプリッタ、ＬＳは断面形状が直線状の光
を放射する直線状光源、ＬＩＳは例えば図４に構成例が
示されているような構成を有する固体ラインイメージセ
ンサである。図１において被写体Ｏの光学像は撮像レン
ズＬと３色分解光学系ＣＳＡとを介して光ー光変換素子
ＳＬＭに結像される。

【００１０】図１中に斜視図として示されている３色分
解光学系ＣＳＡは、図５に構成原理を説明するための平
面図が示されている。図１及び図５に示されている３色
分解光学系ＣＳＡにおいてＤｐは赤色光を反射し緑色光
と青色光とを透過するダイクロイックミラー(Ｒ面)と、
青色光を反射し緑色光と赤色光とを透過するダイクロイ
ックミラー(Ｂ面)とを直交させて構成したプリズム形態
のダイクロイックミラー(ダイクロイックプリズムＤｐ)
であり、またＰｒは全反射面Ｍｒを有するプリズム、Ｐ
ｂは全反射面Ｍｂを有するプリズムである。図５におい
て被写体Ｏからの光が撮像レンズ１を介して前記したダ
イクロイックプリズムＤｐに入射すると、ダイクロイッ
クプリズムＤｐへの入射光の内で、ダイクロイックミラ
ー(Ｒ面)とダイクロイックミラー(Ｂ面)との双方を通過
した被写体の光学像の緑色光成分は結像面Ｉｇに結像
し、また、ダイクロイックプリズムＤｐへの入射光の内
で、ダイクロイックミラーＲ面で反射した被写体の光学
像の赤色光成分は、プリズムＰｒの全反射面で反射した
後にプリズムＰｒ中を通過して、前記した結像面Ｉｇと
同一の平面Ｆ内にあり、かつ、前記した結像面Ｉｇに近
接している結像面Ｉｒに結像し、さらに、ダイクロイッ
クプリズムＤｐへの入射光の内で、ダイクロイックミラ
ーＢ面で反射した被写体の光学像の青色光成分は、プリ
ズムＰｂの全反射面で反射した後にプリズムＰｂ中を通
過して、前記した結像面Ｉｇ，Ｉｒと同一の平面Ｆ内に
あり、かつ、前記した結像面Ｉｇ，Ｉｒに近接している
結像面Ｉｂに結像する。プリズムＰｒは赤色光の光路長
を伸ばし、また、プリズムＰｂは青色光の光路長を伸ば
して、前記したように緑色光の結像面Ｉｇと、赤色光の
結像面Ｉｒと、青色光の結像面Ｉｂとが、既述のように
同一の平面Ｆ内で、かつ、一直線上に近接して配置され
ているような状態にさせるのであり、前記したプリズム
Ｐｒ，Ｐｂによる光路長の伸び量Ｘは、各色光の光軸の
ずれ量ａと等しく、すなわち、Ｘ＝ａとなるようにされ
るのであり、前記したプリズムＰｒ，Ｐｂによる光路長
の伸び量Ｘは、プリズムＰｒ，Ｐｂ中の光路長をｄと
し、プリズムＰｒ，Ｐｂの構成物質の屈折率をｎとする
と、 Ｘ＝ｄ(ｎ−１)／ｎ で表わされるから、前記
したようにプリズムＰｒ，Ｐｂによる光路長の伸び量Ｘ
と各色光の光軸のずれ量ａとを等しくするには、プリズ
ムＰｒ，Ｐｂ中の光路長ｄと、プリズムＰｒ，Ｐｂの構
成材料の屈折率ｎとを変えることによって行うことがで
きる。

【００１１】それで、図１における被写体Ｏの光学像は
前記した３色分解光学系ＣＳＡによって３色分解された
３つの原色像として撮像レンズＬによって光ー光変換素
子ＳＬＭに各原色毎の光学像が並列した状態で結像され
る。前記した光ー光変換素子ＳＬＭはそれの構成の一例
態様が図５に示されている。図５においてＥt1，Ｅt2は
透明電極であり、それは例えば光学ガラスで構成されて
いる基板ＢＰ1，ＢＰ2上に形成されている。また、ＰＣ
Ｌ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変
調材層{ 例えばニオブ酸リチウム単結晶またはネマティ
ック液晶もしくは硅酸化ビスマス(ＢＳＯ)のような光変
調材層、あるいは高分子ー液晶複合膜のような散乱型の
光変調材層}、ＷＬは書込み光、ＲＬは読出し光、ＥＬ
は消去光である。図５に示す光ー光変換素子ＳＬＭで光
学的な情報の書込みを行う場合には、光ー光変換素子Ｓ
ＬＭに対して電源Ｖｂ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Ｅt1，Ｅt2間に電源Ｖ
ｂ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、光ー光変換素子ＳＬＭにおける透
明電極Ｅt1側から書込光ＷＬを入射させることにより光
ー光変換素子ＳＬＭに対して光学的情報の書込みが行な
われる。

【００１２】すなわち、前記のように光ー光変換素子Ｓ
ＬＭに入射した書込み光ＷＬが透明電極Ｅt1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。前記のように入射光に
より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ー光変換素子ＳＬＭについて実
施する場合には、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、電源Ｖｂの電圧が透明
電極Ｅt1，Ｅt2間に印加されている状態にしておいて、
光ー光変換素子ＳＬＭにおける透明電極Ｅt2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が投射
されることによって行なわれる。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ー光変換素子ＰＰＣＡにつ
いて実施する場合には、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、電源Ｖｂの電圧
が透明電極Ｅt1，Ｅt2間に印加されている状態にしてお
いて、光ー光変換素子ＳＬＭにおける透明電極Ｅt2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。

【００１３】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ー光変換素子ＳＬＭにおける光
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
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変調材層部材ＰＭＬ(以下の
説明では一例としてニオブ酸リチウム単結晶が光変調材
層部材として用いられている場合について記述されてお
り、ニオブ酸リチウム単結晶ＰＭＬのように記載される
こともある)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、前記した光変調材層部材ＰＭＬとして用いられ
ている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ー光変換素子ＳＬ
Ｍ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。

【００１４】それで、透明電極Ｅt2側の基板ＢＰ2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、基板ＢＰ2→透明電極Ｅt2→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で反射して透明電極Ｅt2側の基板ＢＰ2
の方に反射光ＲＬｒ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ＲＬの反射光
ＲＬｒ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の結晶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Ｅt2側の基板ＢＰ2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側に切換えて光ー光変換素子ＳＬＭにおける透
明電極Ｅt1，Ｅt2間に電界が生じないようにしてから透
明電極Ｅt2側から一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。なお、光ー光変換素子における
透明電極Ｅt1,Ｅt2間に交流電圧を印加した状態で書込
み，読出し動作が行なわれている場合には、別段の消去
動作は必要とされない。図１〜図３に示されている撮像
装置で使用されている光ー光変換素子ＳＬＭ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ことはいう
までもない。

【００１５】図１に示されている撮像装置において、前
記のように撮像レンズＬと３色分解光学系ＣＳＡとを介
して光ー光変換素子ＳＬＭに被写体Ｏの光学像が書込み
光ＷＬとして与えられた光ー光変換素子ＳＬＭは、３色
分解光学系により色分解された複数の光学像と対応する
３個の電荷像を形成する。前記のように光ー光変換素子
ＳＬＭに形成された３個の電荷像は断面形状が直線状の
読出し光によって読出されてから、１個の固体ラインイ
メージセンサＬＩＳによって線順次の３原色の電気信号
に変換されており、また、後述されている図２の撮像装
置においては、光ー光変換素子ＳＬＭに形成された３個
の電荷像を断面形状が直線状の読出し光によって読出し
た光学像が、各原色毎の固体ラインイメージセンサＬＩ
Ｓによって光電変換されることにより、３原色の同時信
号が得られるようになされており、さらに、後述されて
いる図３の撮像装置においては光ー光変換素子ＳＬＭに
形成された３個の電荷像を断面形状が直線状の読出し光
によって読出された直線状の光学像記録媒体ＲＭに記録
される。図３に示されている撮像装置において使用され
る記録媒体ＲＭとしては高解像度の画像が記録できる光
学的な記録媒体であればどのような記録媒体でも使用で
きる。

【００１６】さて、図１〜図３に示されている撮像装置
において、撮像レンズＬにより光ー光変換素子ＳＬＭの
透明電極Ｅt1側に入射した被写体Ｏの光学像による書込
み光ＷＬは、既述のように光ー光変換素子ＳＬＭにおけ
る光導電層部材ＰＣＬと誘電体ミラーＤＭＬとの境界の
部分で電荷像情報に変換され、その電荷像情報が読出し
光により光学的情報として光ー光変換素子ＳＬＭから読
出されるのであるが、前記した読出し光は、断面形状が
直線状の光を放射する直線状光源ＬＳから出射されて、
直線状光源ＬＳ→レンズＬ1→ビームスプリッタＢＳ→
光偏向器ＰＤＥＦ→レンズＬ２→光ー光変換素子ＳＬＭ
の光路によって光ー光変換素子ＳＬＭに入射している。
前記の光ー光変換素子ＳＬＭの読出し動作が不定偏光光
を用いて行なわれる場合における前記のビームスプリッ
タＢＳとしてはハーフミラー（またはハーフプリズム）
が使用され、また、光ー光変換素子ＳＬＭの読出し動作
が偏光光を使用して行なわれる場合には、前記のビーム
スプリッタＢＳとしては偏光ビームスプリッタが用いら
れてもよい。前記した光偏向器ＰＤＥＦは断面形状が直
線状の読出し光を、直線の延長する方向と直交する方向
に所定の繰返し周期で往復変位させうるような動作を行
なうことができるものであれば、どのような構成態様の
ものでも使用することができる。図１〜図３中に例示さ
れている光偏向器ＰＤＥＦは、一例として揺動鏡（ガル
バノミラー）を用いた構成形態のものであり、１は往復
回動駆動部、２は反射鏡である。

【００１７】図１の撮像装置において、光ー光変換素子
ＳＬＭにおける光導電層部材ＰＣＬと誘電体ミラーＤＭ
Ｌとの境界の部分の電荷像情報が読出し光により光学的
情報として読出されて光ー光変換素子ＳＬＭから被写体
Ｏの光学像と情報内容が対応している光情報を含む直線
状の読出し光として出射して、それがレンズＬ2→光偏
向器ＰＤＥＦ→ビームスプリッタＢＳ→レンズＬ3→固
体ラインイメージセンサＬＩＳという光路を介して固体
ラインイメージセンサＬＩＳに与えられると、固体ライ
ンイメージセンサＬＩＳからは高解像度の画像信号（映
像信号）が出力される。前記した固体ラインイメージセ
ンサＬＩＳとして、図４に例示されているような構成態
様の固体ラインイメージセンサＬＩＳを使用すれば、低
い繰返し周波数を有するクロック信号を使用しても高解
像度の映像信号を容易に発生させることが可能となる。
図４に示す固体ラインイメージセンサＬＩＳにおいて、
ＰＥＣは光電変換部、ＴＧはトランスファーゲート部、
ＣＳＲは電荷転送レジスタ部、ＳＣＤ1〜ＳＣＤnは信号
電荷検出部であり、また、３〜６は出力端子、７はクロ
ック信号の入力端子、８はトランスファーゲート信号の
入力端子である。この図４に示す固体ラインイメージセ
ンサＬＩＳにおいて、光電変換部ＰＥＣと、電荷転送レ
ジスタ部ＣＳＲとは、Ｎ個の部分に分割されていて、そ
れぞれＭ個ずつの画素と対応する光電変換素子を有する
Ｎ個に分割されている光電変換部ＰＥＣで発生されたＮ
×Ｍ個の画素と対応する画素信号は、トランスファーゲ
ート部ＴＧに対して端子８からトランスファーゲート信
号が供給されたときに、Ｎ個に分割されている状態の電
荷転送レジスタ部ＣＳＲに移される。前記した電荷転送
レジスタ部ＣＳＲにおけるＮ個に分割されている各部分
でにはそれぞれ個別の信号電荷検出部ＳＣＤ1〜ＳＣＤn
が設けられていて、前記の各個別の信号電荷検出部ＳＣ
Ｄ1〜ＳＣＤnにはそれぞれ個別の出力端子３〜６が接続
されている。それで、前記のようにＮ分割されている状
態の光電変換部ＰＥＣで発生されたＮ×Ｍ個の画素と対
応する画素信号が、トランスファーゲート部ＴＧに対し
て端子８からトランスファーゲート信号が供給された時
点に、Ｎ個に分割されている状態の電荷転送レジスタ部
ＣＳＲに移され、それが端子７に供給されているクロッ
ク信号によってそれぞれ個別の電荷転送レジスタ部で転
送されてＮ個の出力端子３〜６からＮ系列の同時信号と
して出力されるから、この図４に示されている固体ライ
ンイメージセンサＬＩＳでは、低い繰返し周波数のクロ
ック信号を使用しても高解像度の画像信号を容易に発生
できる。図１及び図２中に示されている固体ラインイメ
ージセンサＬＩＳにおいて、出力と表示している部分に
複数本の線を示しているのは、図４に示してある複数個
の出力端子からの出力線と対応するものである。

【００１８】図２に示す撮像装置は被写体Ｏの光学像を
撮像レンズＬと３色分解プリズムＣＤＰとを介して、そ
れぞれの原色毎の光学像が与えられる３個の光ー光変換
素子ＳＬＭｒ,ＳＬＭｇ,ＳＬＭｂに結像させるようにし
ている場合の実施例であり、前記した各原色毎に設けら
れている光ー光変換素子ＳＬＭｒ,ＳＬＭｇ,ＳＬＭｂの
それぞれのものにおける光導電層部材ＰＣＬと誘電体ミ
ラーＤＭＬとの境界の部分の電荷像情報を光学的情報と
して読出すのに使用される読出し光は、それぞれ個別の
直線状光源ＬＳｒ，ＬＳｇ，ＬＳｂから個別に放射され
た光が、それぞれ個別の光路を介して各原色毎の光像と
対応して設けられている光ー光変換素子ＳＬＭｒ,ＳＬ
Ｍｇ,ＳＬＭｂに入射されるようになされており、前記
の各原色像毎に設けられている光ー光変換素子ＳＬＭ
ｒ，ＳＬＭｇ,ＳＬＭｂからの出射光は、それぞれ個別
の光路を介して個別の固体ラインセンサＬＩＳｒ，ＬＩ
Ｓｇ，ＬＩＳｂによって各原色信号が同時に出力される
ようになされている。図２に示されている撮像装置にお
ける各原色毎の光学系の構成は図１に示されている撮像
装置における光学系の構成と同じである。それで、図２
に示されている撮像装置において、図１に示されている
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、図１に示されている撮像装置における各構成部分に
付してあある図面符号にｒ，ｇ，ｂの添字を付加したも
のになされている。

【００１９】本発明の撮像装置では断面形状が直線状の
光を放射する直線状光源ＬＳから出射した断面形状が直
線状の読出し光が、直線状光源ＬＳ→レンズＬ1→ビー
ムスプリッタＢＳ→光偏向器ＰＤＥＦ→レンズＬ２→光
ー光変換素子ＳＬＭの光路によって光ー光変換素子ＳＬ
Ｍに入射した後に、光ー光変換素子ＳＬＭにおける光導
電層部材ＰＣＬと誘電体ミラーＤＭＬとの境界の部分の
電荷像情報を光学的情報として読出して光ー光変換素子
ＳＬＭから被写体Ｏの光学像と情報内容が対応している
光情報を含む直線状の読出し光として出射し、それがレ
ンズＬ2→光偏向器ＰＤＥＦ→ビームスプリッタＢＳ→
レンズＬ3を経て断面形状が直線形状の光として、図１
及び図２に示されている撮像装置では固体ラインイメー
ジセンサＬＩＳに結像され、また、図３に示されている
撮像装置では図中の矢印Ｙ方向に一定の移動速度で移動
している記録媒体ＲＭに、前記したレンズＬ3によって
断面形状が直線形状の光が結像されるようになされてい
るが、図１〜図３の何れの構成形態の撮像装置において
も、直線状光源ＬＳから出射した断面形状が直線状の読
出し光における光ー光変換素子ＳＬＭへの入射光と、光
ー光変換素子ＳＬＭからの出射光とが同一の光偏向器Ｐ
ＤＥＦによって偏向されるような構成になされているか
ら、少ない構成部品により構成の簡単な光路を有する撮
像装置が構成できる。また断面形状が直線状の光を放射
する直線状光源ＬＳから放射された断面形状が直線状の
読出し光を用いているために、小出力の光源によって明
るい読出し光を得ることができＳ／Ｎの良好な出力信号
を容易に得ることができる。

【００２０】

【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透明電極間に少なくとも
光導電層部材と光変調材層部材とを備えて構成されてい
る光ー光変換素子における透明電極間に駆動用電圧を供
給している状態において、撮像レンズにより被写体の光
学像を光ー光変換素子に結像させて、被写体の光学像と
対応するインピーダンスの変化パターンを光導電層部材
に生じさせ、それにより前記した光変調材層部材に被写
体の光学像と対応して光学的な状態の変化パターンを生
じさせ、光ー光変換素子からの光学像情報の読出しに用
いられる再生光として、直線形状の光源から出射された
断面形状が直線状の読出し光を用いて、前記した読出し
光の直線状断面における直線の延長方向と直交する方向
に光偏向器によって偏向した後に前記した光ー光変換素
子に入射させ、前記の読出し光によって光ー光変換素子
から読出された直線状の光学像情報を、固体ラインイメ
ージセンサに与えて電気信号に変換し、前記した固体ラ
インイメージセンサによって変換された電気信号を、複
数の時系列信号に分割された状態の複数の同時信号とし
て固体ラインイメージセンサから出力させるようにする
と、固体ラインイメージセンサのクロックとして低い繰
返し周波数のものを用いても容易に高解像度の映像信号
が得られるようにしたり、前記の読出し光によって光ー
光変換素子から読出された直線状の光学像情報を前記し
た直線状の光学情報における直線の延長方向と直交する
方向に走行する記録媒体に結像させて記録するものであ
って、直線状光源ＬＳから出射した断面形状が直線状の
読出し光における光ー光変換素子への入射光と、光ー光
変換素子からの出射光とが同一の光偏向器によって偏向
されるような構成になされているから、少ない構成部品
により構成の簡単な光路を有する撮像装置が構成でき、
また、断面形状が直線状の光を放射する直線状光源ＬＳ
から放射された断面形状が直線状の読出し光を用いてい
るために、小出力の光源によって明るい読出し光を得る
ことができＳ／Ｎの良好な出力信号を容易に得ることが
できる等の利点が得られ、本発明によれば既述した従来
の問題点は良好に解決できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の撮像装置の実施例の概略構成を示すブ
ロック図である。

【図２】本発明の撮像装置の実施例の概略構成を示すブ
ロック図である。

【図３】本発明の撮像装置の実施例の概略構成を示すブ
ロック図である。

【図４】本発明の撮像装置の構成中で使用される固体ラ
インイメージセンサの構成例を説明するためのブロック
図である。

【図５】光ー光変換素子の構成原理を説明するための斜
視図である。

【図６】３色分解光学系の平面図である。

【符号の説明】

Ｏ…被写体、Ｌ…撮像レンズ、ＣＳＡ…３色分解光学
系、ＳＬＭ…光ー光変換素子、Ｌ1〜Ｌ3…レンズ、ＰＤ
ＥＦ…光偏向器、ＢＳ…ビームスプリッタ、ＬＳ…断面
形状が直線状の光を放射する直線状光源、ＬＩＳ…固体
ラインイメージセンサ、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古屋 正人 神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番 地日本ビクター株式会社内 (72)発明者 小山 剛久 神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番 地日本ビクター株式会社内 (72)発明者 内山 裕治 神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番 地日本ビクター株式会社内 (72)発明者 盆出 博幸 神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番 地日本ビクター株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２つの透明電極の間に少なくとも光導電層
   部材と光変調材層部材とを備えて構成された光ー光変換
   素子に、撮像レンズによって被写体の光学像を結像させ
   る手段と、前記した透明電極間に駆動用電圧を供給する
   手段と、直線形状の光源から出射された断面形状が直線
   状の読出し光を、前記した読出し光の直線状断面におけ
   る直線の延長方向と直交する方向に偏向させる偏向手段
   によって偏向した後に前記した光ー光変換素子に入射さ
   せる手段と、前記の読出し光によって光ー光変換素子か
   ら読出された直線状の光学像情報を、固体ラインイメー
   ジセンサに与えて電気信号に変換する手段とを備えてな
   る撮像装置。
2. 【請求項２】 ２つの透明電極の間に少なくとも光導電
   層部材と光変調材層部材とを備えて構成された光ー光変
   換素子に、撮像レンズによって被写体の光学像を結像さ
   せる手段と、前記した透明電極間に駆動用電圧を供給す
   る手段と、直線形状の光源から出射された断面形状が直
   線状の読出し光を、前記した読出し光の直線状断面にお
   ける直線の延長方向と直交する方向に偏向させる偏向手
   段によって偏向した後に前記した光ー光変換素子に入射
   させる手段と、前記の読出し光によって光ー光変換素子
   から読出された直線状の光学像情報を、前記した偏向手
   段を介して固体ラインイメージセンサに与えて電気信号
   に変換する手段とを備えてなる撮像装置。
3. 【請求項３】 ２つの透明電極の間に少なくとも光導電
   層部材と光変調材層部材とを備えて構成された光ー光変
   換素子に、撮像レンズによって被写体の光学像を結像さ
   せる手段と、前記した透明電極間に駆動用電圧を供給す
   る手段と、直線形状の光源から出射された断面形状が直
   線状の読出し光を、前記した読出し光の直線状断面にお
   ける直線の延長方向と直交する方向に偏向させる偏向手
   段によって偏向した後に前記した光ー光変換素子に入射
   させる手段と、前記の読出し光によって光ー光変換素子
   から読出された直線状の光学像情報を、前記した偏向手
   段を介して固体ラインイメージセンサに与える手段と、
   前記した固体ラインイメージセンサによって変換された
   電気信号を、複数の時系列信号に分割された状態の複数
   の同時信号として固体ラインイメージセンサから出力さ
   せる手段とを備えてなる撮像装置。
4. 【請求項４】 ２つの透明電極の間に少なくとも光導電
   層部材と光変調材層部材とを備えて構成された光ー光変
   換素子に、撮像レンズによって被写体の光学像を結像さ
   せる手段と、前記した透明電極間に駆動用電圧を供給す
   る手段と、直線形状の光源から出射された断面形状が直
   線状の読出し光を、前記した読出し光の直線状断面にお
   ける直線の延長方向と直交する方向に偏向させる偏向手
   段によって偏向した後に前記した光ー光変換素子に入射
   させる手段と、前記の読出し光によって光ー光変換素子
   から読出された直線状の光学像情報を、前記した直線状
   の光学情報における直線の延長方向と直交する方向に走
   行する記録媒体に結像させる手段とを備えてなる撮像装
   置。