JPH06197287A - Picture input device - Google Patents

Picture input device

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Publication number
JPH06197287A
JPH06197287A JP43A JP34308292A JPH06197287A JP H06197287 A JPH06197287 A JP H06197287A JP 43 A JP43 A JP 43A JP 34308292 A JP34308292 A JP 34308292A JP H06197287 A JPH06197287 A JP H06197287A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
optical switch
input device
image input
optical
Prior art date
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Pending
Application number
JP43A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsutaka Kimura
勝高 木村
Haruhisa Ando
治久 安藤
Yoshiyuki Kaneko
好之 金子
Hiroshi Hatae
博 波多江
Yasuo Tanaka
靖夫 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP43A priority Critical patent/JPH06197287A/en
Publication of JPH06197287A publication Critical patent/JPH06197287A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain picture information with high resolution with a few number of image pickup elements by supplying a picture light from plural picture elements to the image pickup elements via an optical switch array comprising optical switches of desired arrangement. CONSTITUTION:A picture light from plural picture elements A11-A44 or the like of a picture 1 is made incident in photoelectric conversion areas P11-P22 split into four of an image pickup element 3 via an optical switch array 2 comprising optical switches of the same arrangement as the picture elements A11-A44. Through the constitution above employing the array 2, an input picture light incident in each of the split areas P11-P22 is read in time division by deviating timewise the light. Thus, a high resolution picture is obtained by a few image pickup number.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は光電変換手段により画像
を電気的に得るための画像入力装置に係り、特に高解像
度の画像を得るのに好適な画像入力装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image input device for electrically obtaining an image by photoelectric conversion means, and more particularly to an image input device suitable for obtaining a high resolution image.

【0002】[0002]

【従来の技術】画像入力装置に用いられる固体撮像素子
は、光電変換手段を含む画素を一次元あるいは二次元状
に配列し、撮像対象からの光信号を電気信号に変換し、
画像情報を得るものである。固体撮像素子により得られ
る画像情報の解像度は、固体撮像素子内の画素数により
左右され、画像情報の高解像度化、すなわちより精細な
画像を得るためには画素数の増加(画素の高密度化)を
はかる必要がある。
2. Description of the Related Art A solid-state image pickup device used in an image input device has pixels including photoelectric conversion means arranged one-dimensionally or two-dimensionally and converts an optical signal from an image pickup object into an electric signal.
It is for obtaining image information. The resolution of the image information obtained by the solid-state image sensor depends on the number of pixels in the solid-state image sensor, and the resolution of the image information is increased, that is, the number of pixels is increased to obtain a finer image (higher pixel density). ) Is necessary.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来
は、上記画素の高密度化をしようとすれば画素面積を縮
小することを要し、このため必然的により高度な製造技
術を必要とし、素子の製造が難しくなり、したがって、
素子の信頼性の低下や高価格化を招かざるを得なかっ
た。本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その
目的は、少ない画素数で高解像度な画像情報が得られる
画像入力装置を提供することにある。
However, in the past, in order to increase the density of the above-mentioned pixels, it was necessary to reduce the pixel area, which inevitably required a higher manufacturing technology, and Manufacturing becomes difficult and therefore
Inevitably, the reliability of the device was lowered and the price was increased. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an image input device capable of obtaining high-resolution image information with a small number of pixels.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の画像入力装置では、例えば図1に示すよう
に、例えば固体撮像素子3の複数の光電変換手段である
画素P11〜P22の入力側に上記入力画像光を遮光ま
たは透過する光スイッチアレー2を設け、該光スイッチ
アレー2は、上記複数の光電変換手段のそれぞれ例えば
P11に対応する入力画像光領域内を一次元または二次
元の配列により複数(例えば図1では2×2個)に分割
する光スイッチの配列構成を備え、また、該配列構成の
中で入力画像光を透過する配列位置(例えば図1の画像
1のA11に対応する位置)を選択し該当位置を透過に
し他を遮光する透過遮光の制御手段と、該透過遮光の制
御に連動して透過の光スイッチを介する上記例えば画素
P11の光電変換手段への画像入力による上記画像信号
を読み出す手段を備えることとする。
In order to achieve the above object, in the image input apparatus of the present invention, as shown in FIG. 1, for example, as shown in FIG. An optical switch array 2 that shields or transmits the input image light is provided on the input side, and the optical switch array 2 is one-dimensional or two-dimensional within the input image light region corresponding to, for example, P11 of each of the plurality of photoelectric conversion units. 1 is provided with an array configuration of optical switches that are divided into a plurality (for example, 2 × 2 in FIG. 1) of the array of FIG. (A position corresponding to the position) corresponding to the above position, and a transmission / shading control unit for transmitting the corresponding position and shielding the other, and a photoelectric conversion hand of the pixel P11, for example, via the transmission optical switch in association with the control of the transmission / shading. And further comprising a means for reading the image signal by the image input to.

【0005】ここで、上記光スイッチアレー2は例えば
図3に示すように、アパーチャB11〜B22を有する
光学マスク21で構成し、上記透過遮光の制御手段は上
記光学マスク21を光軸に対して垂直方向に上下または
左右に位置を変化させ、上記アパーチャを位置制御する
ようにすればよい。
Here, the optical switch array 2 is composed of an optical mask 21 having apertures B11 to B22, for example, as shown in FIG. 3, and the transmission / shading control means sets the optical mask 21 to the optical axis. The position of the aperture may be controlled by vertically changing the position vertically or horizontally.

【0006】あるいは図4に示すように、光スイッチと
しては電圧印加により光の透過率が変化する特性を有す
る材料により構成し、これに対する透過遮光の制御手段
は該材料に対する電圧印加の位置制御により行うように
してもよい。
Alternatively, as shown in FIG. 4, the optical switch is made of a material having a characteristic that the light transmittance changes with the application of a voltage, and the transmission / shielding control means for this is controlled by the position control of the voltage application to the material. It may be performed.

【0007】この場合に、上記光スイッチはポリマー分
散型液晶により構成すればよい。
In this case, the optical switch may be made of polymer dispersed liquid crystal.

【0008】一般に以上のように高解像度にすると画面
の取り込み速度が遅くなりがちであるが、画面の位置合
わせの場合などでは取り込み速度が速いことが好まし
い。このようなことに対応できるようにもするために、
上記複数の光スイッチを同時に透過状態とする個数を変
えることにより、光スイッチアレーの透過領域の面積を
可変にし得るようにすれば、高精細化もできる反面、取
り込み速度を上げることもできる利点があり望ましい。
Generally, when the resolution is high as described above, the screen capturing speed tends to be slow, but in the case of screen alignment, the capturing speed is preferably high. In order to be able to cope with such a thing,
If the area of the transmissive region of the optical switch array can be made variable by changing the number of the plurality of optical switches that are in the transmissive state at the same time, it is possible to increase the definition while increasing the capturing speed. Yes desirable.

【0009】本発明の上記の撮像手段は撮像管にも適用
できる。すなわち、上記の光スイッチを介して画像信号
を読み出す手段は、該光スイッチを介して上記光電変換
手段により得られる信号電荷を電子ビーム走査により読
み出す構成によることとし、この場合に、上記光スイッ
チは1本の電子ビームの大きさに対応する画像領域内に
複数個有することとすることにより、解像度を向上させ
得るので好ましい。
The above-mentioned image pickup means of the present invention can be applied to an image pickup tube. That is, the means for reading out the image signal via the optical switch is configured to read out the signal charges obtained by the photoelectric conversion means via the optical switch by electron beam scanning. In this case, the optical switch is It is preferable to have a plurality of electron beams in the image region corresponding to the size of one electron beam, because the resolution can be improved.

【0010】[0010]

【作用】本発明では光電変換手段の入力側に光スイッチ
アレーを設け、光電変換手段に対応する入力画像領域内
をさらに複数に分割し得る光スイッチを設けた。これに
より、上記光スイッチアレーは、入力画像光を部分的に
遮光、透過することが可能になる。そしてこれにより、
光電変換手段に入力される画像光を時間的に分割するこ
とになる。このとき時間的に分割されて入力される画像
光は、もともとの画像をいくつかの領域に分割されたも
のとなっており、これを光電変換手段により信号電荷に
変換し読み出す。読み出しは光スイッチの透過遮光の制
御に連動させて行う。すなわち、領域的に分割された画
像を時間的にずらして読み取ることになる。このように
することにより、撮像素子の画素数そのものを増やして
高密度化をしなくても高解像度の画像情報を得ることが
可能になる。
In the present invention, an optical switch array is provided on the input side of the photoelectric conversion means, and an optical switch capable of further dividing the input image area corresponding to the photoelectric conversion means into a plurality of parts is provided. As a result, the optical switch array can partially block and transmit the input image light. And this
The image light input to the photoelectric conversion means is temporally divided. At this time, the image light that is temporally divided and input is obtained by dividing the original image into several regions, which are converted into signal charges by the photoelectric conversion means and read out. The reading is performed by interlocking with the control of transmission and light shielding of the optical switch. That is, the image divided into regions is read with a temporal shift. By doing so, it is possible to obtain high-resolution image information without increasing the number of pixels of the image pickup element itself to increase the density.

【0011】[0011]

【実施例】以下本発明を図面を用いて説明する。図1は
本発明による画像入力の基本構成を示す図である。同図
において1は入力すべき画像、2は光スイッチアレー、
3は固体撮像素子である。固体撮像素子3は2×2個の
画素P11、P12、P21、P22が二次元状に配列
されており、それぞれの画素に光電変換手段が設けられ
ている。いま、光スイッチアレー2がない場合、画像1
は図中一点鎖線で示された4つの領域(A11、A1
2、A21、A22)、(A13、A14、A23、A
24)、(A31、A32、A41、A42)、(A3
3、A34、A43、A44)に分割されて読みとられ
る。一方、光スイッチアレー2を画像1と固体撮像素子
3の間に設けることにより、画像1をより多くの領域に
分割して、すなわちより高精細に画像1を読み取ること
ができる。光スイッチアレー2は光スイッチを二次元状
に配列した構成となっており、図1では1つの画素に対
して2×2個の光スイッチを配列した構成を示した。そ
れぞれの光スイッチはそこに入射された光を遮光、透過
のいずれかを行うように制御される。図1において斜線
を施した光スイッチは遮光状態を示しており、したがっ
て1つの画素に対して1/4の領域の画像光が透過状態
となっている。この状態において、固体撮像素子3に
は、図2(a)に示すように、画像1のうち塗りつぶさ
れた4つの領域A11、A13、A31、A33の画像
光がそれぞれの画素に入射され、光電変換手段により電
気信号に変換される。次に光スイッチアレーの遮光、透
過の状態を別な状態に選択することで、固体撮像素子3
により電気信号に変換される画像1の領域を図2
(b)、(c)、(d)のように変えることができる。
したがって、画像1を4×4の領域に分割して読み取る
ことができる。このように、入力すべき画像1と固体撮
像素子3の間に光スイッチアレー2を設けることによ
り、固体撮像素子の有する画素数以上に画像を分割して
読み取ることができ、解像度を向上させることができ
る。なお図1では、1つの画素に対して2×2個の光ス
イッチを設けた例を示したが、光スイッチの個数及び構
成はこれに限定されるものでなく、3×3個あるいは4
×2個といったように任意の組み合わせをとることがで
きる。この光スイッチの個数分、画像を領域分割して読
み取るため、光スイッチの個数を増やすことでより高精
細に画像を読み取ることができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of image input according to the present invention. In the figure, 1 is an image to be input, 2 is an optical switch array,
Reference numeral 3 is a solid-state image sensor. In the solid-state image sensor 3, 2 × 2 pixels P11, P12, P21, P22 are two-dimensionally arranged, and a photoelectric conversion unit is provided in each pixel. If there is no optical switch array 2 now, image 1
Are the four regions (A11, A1) indicated by the dashed line in the figure.
2, A21, A22), (A13, A14, A23, A
24), (A31, A32, A41, A42), (A3
3, A34, A43, A44) and read. On the other hand, by providing the optical switch array 2 between the image 1 and the solid-state image sensor 3, the image 1 can be divided into more areas, that is, the image 1 can be read with higher precision. The optical switch array 2 has a configuration in which optical switches are two-dimensionally arranged, and FIG. 1 shows a configuration in which 2 × 2 optical switches are arranged for one pixel. Each optical switch is controlled so as to block or transmit the light incident thereon. In FIG. 1, the shaded optical switch indicates a light-shielding state, and therefore, image light in a quarter area of one pixel is in a transmission state. In this state, as shown in FIG. 2A, in the solid-state image sensor 3, the image light of the four filled areas A11, A13, A31, and A33 of the image 1 is made incident on the respective pixels, and photoelectric conversion is performed. The electric signal is converted by the converting means. Next, the solid-state image sensor 3 is selected by selecting a different light shielding / transmitting state of the optical switch array.
2 shows the area of the image 1 converted into an electric signal by
It can be changed as in (b), (c) and (d).
Therefore, the image 1 can be read by being divided into 4 × 4 regions. In this way, by providing the optical switch array 2 between the image 1 to be input and the solid-state image sensor 3, the image can be divided and read by more pixels than the solid-state image sensor has, and the resolution can be improved. You can Although FIG. 1 shows an example in which 2 × 2 optical switches are provided for one pixel, the number and configuration of optical switches are not limited to this, and 3 × 3 or 4 optical switches are provided.
Any combination such as × 2 can be taken. Since the image is divided into areas and read by the number of the optical switches, it is possible to read the image with higher precision by increasing the number of the optical switches.

【0012】図3は本発明による画像入力装置の構成例
を示す図で、光スイッチアレーとして、固体撮像素子3
のそれぞれの画素に入射する光を制限するアパーチャB
11、B12、B21、B22を設けた光学マスク21
により構成した例を示す。この構成では、アパーチャに
対応した画像1の領域の光だけが固体撮像素子3に入射
される。したがって、光学マスク21を固体撮像素子3
の画素ピッチの範囲内で光軸に対して垂直な方向に上下
左右移動させることにより、図1で説明したのと同様
に、固体撮像素子3の有する画素数以上に画像1を分割
して読み取ることができ、解像度を向上させることがで
きる図4は本発明による画像入力装置の他の構成例を示
す図で、光スイッチアレーとして、電気的に光の透過率
が変化する特性を有する材料により構成した例を示す。
なお図4では光スイッチアレーの部分のみを示す。図4
に示す光スイッチアレーでは、板状に形成された電気的
に光の透過率が変化する特性を有する材料31の片面に
ストライプ状の透明電極41、42、43、44を形成
し、もう一方の面には前記透明電極41、42、43、
44とは直交するように設けられたストライプ状の透明
電極51、52、53、54が形成されている。これら
の透明電極には選択的に電位を印加できるように、スイ
ッチ61、62が接続されている。いま、図4に示すよ
うに透明電極41、43に電圧Vが、透明電極51、5
3に接地電圧が印加され、その他の透明電極はフローテ
ィング状態となっている場合を考える。この場合、透明
電極41、43及び51、53が対向する領域の材料3
1には電界が印加され、その他の領域では電界が印加さ
れない状態となる。したがってこの電界の有無により光
の透過率を変化させることができ、光スイッチアレーを
構成することができる。このように電界の有無により光
の透過率が変化する材料として、例えば、ソサイアティ
フォー インフォメーション ディスプレイ 90
プロシーディング 220頁から223頁(1990
年)(Society for Information Display 90, 199
0, pp.220-223)に記載されているようなポリマー分散
型液晶を用いることができる。本構成例では、図3に示
した光学マスクのように位置を移動させる必要がなく、
電気的に光スイッチアレーを構成することができる。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of an image input apparatus according to the present invention. As an optical switch array, a solid-state image sensor 3 is used.
Aperture B that limits the light incident on each pixel of
Optical mask 21 provided with 11, B12, B21, B22
An example configured by In this configuration, only the light in the area of the image 1 corresponding to the aperture is incident on the solid-state image sensor 3. Therefore, the optical mask 21 is attached to the solid-state image sensor 3
By moving up and down and left and right in the direction perpendicular to the optical axis within the range of the pixel pitch of 1, the image 1 is divided and read by the number of pixels larger than the number of pixels of the solid-state image sensor 3 as described in FIG. FIG. 4 is a diagram showing another configuration example of the image input device according to the present invention, in which the resolution can be improved. As the optical switch array, a material having a characteristic of electrically changing the light transmittance is used. A configuration example is shown.
In FIG. 4, only the optical switch array portion is shown. Figure 4
In the optical switch array shown in (1), stripe-shaped transparent electrodes 41, 42, 43, 44 are formed on one surface of a material 31 formed in a plate shape and having a characteristic of electrically changing the light transmittance, and the other is formed. On the surface, the transparent electrodes 41, 42, 43,
Striped transparent electrodes 51, 52, 53, 54 are formed so as to be orthogonal to 44. Switches 61 and 62 are connected to these transparent electrodes so that a potential can be selectively applied. Now, as shown in FIG. 4, the voltage V is applied to the transparent electrodes 41, 43 by the transparent electrodes 51, 5
Consider a case where a ground voltage is applied to 3 and the other transparent electrodes are in a floating state. In this case, the material 3 in the region where the transparent electrodes 41, 43 and 51, 53 face each other.
An electric field is applied to 1 and no electric field is applied to other regions. Therefore, the transmittance of light can be changed depending on the presence or absence of this electric field, and the optical switch array can be configured. As such a material whose light transmittance changes depending on the presence or absence of an electric field, for example, a Society for Information Display 90
Proceedings 220 to 223 (1990
Year) (Society for Information Display 90, 199
0, pp.220-223), polymer-dispersed liquid crystals can be used. In this configuration example, there is no need to move the position like the optical mask shown in FIG.
An optical switch array can be electrically constructed.

【0013】図5は本発明による画像入力装置の全体構
成例を示す図である。10は入力すべき撮像対象で、例
えば支持体により保持された原稿やX線撮像装置内の蛍
光板などが考えられる。2はこれまでに述べてきた光ス
イッチアレーで、図3あるいは図4で示した光学マスク
や液晶板により構成される。3はM×N個の画素を有す
る固体撮像素子で、結像レンズ4により画像が固体撮像
素子3上に結像するように配置される。また5は光スイ
ッチアレー2を駆動するための光スイッチ駆動部で、光
スイッチアレー2を図3に示す光学マスクで構成した場
合その位置制御を行うものであり、図4に示したように
液晶板で構成した場合にはそのスイッチ61、62の開
閉を制御するものである。6は固体撮像素子3を駆動す
る撮像素子駆動部で、撮像素子駆動部6により動作制御
された固体撮像素子3からの画像出力は信号処理部7に
入力される。8は全体の動作を制御する制御部である。
本発明では、光スイッチアレー2により画像をいくつか
の領域に分割し、固体撮像素子3に入射される。したが
って光スイッチアレー2及び固体撮像素子3の動作は連
動して制御される必要がある。また光スイッチアレー2
を1つの画素に対して2×2個の光スイッチで構成した
場合、画像は2M×2N個の領域に分割されるが、M×
N個の領域の画像を4回に分けて取り込むことになるた
め、これら時分割で取り込まれた画像は信号処理部7に
おいて1つの画像に合成される。この画像の合成は記憶
手段を用いることにより容易に行うことができる。
FIG. 5 is a diagram showing an example of the overall configuration of the image input apparatus according to the present invention. Reference numeral 10 denotes an image pickup target to be input, which may be, for example, a document held by a support or a fluorescent plate in the X-ray image pickup apparatus. Reference numeral 2 denotes the optical switch array described so far, which is composed of the optical mask and the liquid crystal plate shown in FIG. 3 or 4. Reference numeral 3 denotes a solid-state image pickup device having M × N pixels, which is arranged so that an image is formed on the solid-state image pickup device 3 by an image forming lens 4. Reference numeral 5 denotes an optical switch driving section for driving the optical switch array 2, which controls the position of the optical switch array 2 when it is configured by the optical mask shown in FIG. 3, and as shown in FIG. When it is formed of a plate, it controls the opening and closing of the switches 61 and 62. An image sensor driving unit 6 drives the solid-state image sensor 3. An image output from the solid-state image sensor 3 whose operation is controlled by the image sensor driver 6 is input to the signal processor 7. Reference numeral 8 is a control unit that controls the entire operation.
In the present invention, the optical switch array 2 divides the image into several regions, which are then incident on the solid-state image sensor 3. Therefore, the operations of the optical switch array 2 and the solid-state imaging device 3 need to be controlled in conjunction with each other. Also optical switch array 2
If each pixel is composed of 2 × 2 optical switches, the image is divided into 2M × 2N regions,
Since the images of N regions are captured in four times, the images captured in these time divisions are combined into one image in the signal processing unit 7. This image composition can be easily performed by using the storage means.

【0014】さて、図4に示した光スイッチアレーの構
成例では、電気的に画像光の遮断、透過を制御できるた
め、一回で取り込む画像の領域の大きさを容易に変える
ことができる。例えば図6に示したように透明電極4
1、42、43、44に電圧Vを、透明電極51、5
2、53、54に接地電圧を印加するようにスイッチ6
1、62を制御すると、全領域にわたって電界が印加さ
れるため、図7に示すように全画像光が透過することに
なる。この場合従来と同様に、実質的に画像は2×2個
の領域に分割されて取り込まれる。しかしこの場合1つ
の画素に入射される光量が増加するため多くの信号電荷
量を得ることができる。したがって撮像条件や撮像目的
に応じて光スイッチアレー2の動作を制御することがで
きる。このような例として、光スイッチアレー2を図6
に示すような状態にし動画モードで原稿を撮像してお
き、ディスプレーで取り込みたい原稿の位置合わせを短
時間で行う。その後、光スイッチアレー2を図4に示し
た状態にし、時間をある程度かけ原稿の画像を高精細に
とるといった使い方ができる。
Now, in the configuration example of the optical switch array shown in FIG. 4, since the blocking and transmission of the image light can be electrically controlled, the size of the area of the image captured at one time can be easily changed. For example, as shown in FIG. 6, the transparent electrode 4
A voltage V is applied to 1, 42, 43, 44, and transparent electrodes 51, 5
Switch 6 to apply ground voltage to 2, 53, 54
Controlling Nos. 1 and 62 applies an electric field over the entire region, so that the entire image light is transmitted as shown in FIG. In this case, the image is substantially divided into 2 × 2 regions and captured as in the conventional case. However, in this case, a large amount of signal charges can be obtained because the amount of light incident on one pixel increases. Therefore, the operation of the optical switch array 2 can be controlled according to the imaging condition or the imaging purpose. As such an example, the optical switch array 2 is shown in FIG.
The original is imaged in the moving image mode in the state shown in, and the original to be captured on the display is aligned in a short time. After that, the optical switch array 2 is brought into the state shown in FIG. 4, and the image of the original can be taken in high definition over a certain period of time.

【0015】さて本発明では、固体撮像素子の1つの画
素に相当する画像を光スイッチアレーによりいくつかの
領域に分割して取り込み、高解像度化をはかるものであ
る。したがって固体撮像素子としてできる限り開口率の
大きい素子が望まれる。このような素子としては、例え
ば映像情報 31頁から39頁(1990年5月)に記
載されているような光電変換手段の上に入射光を集光さ
せるマイクロレンズを設けた固体撮像素子や、あるいは
光導電膜を積層させたような固体撮像素子を用いること
ができる。
In the present invention, an image corresponding to one pixel of the solid-state image pickup device is divided into several regions by the optical switch array and taken in to obtain high resolution. Therefore, an element having as large an aperture ratio as possible is desired as a solid-state image pickup element. As such an element, for example, a solid-state image pickup element provided with a microlens for condensing incident light on a photoelectric conversion means as described in page 31 to page 39 (May 1990) of image information, Alternatively, it is possible to use a solid-state image sensor in which a photoconductive film is laminated.

【0016】以上、いくつかの例を用いて本発明を説明
してきたが、本発明は上記実施例に限定されるものでな
く種々変形して実施することができる。上記実施例では
主に2次元の固体撮像素子を用いて説明したが、1次元
の固体撮像素子であってもよい。また本発明の趣旨を理
解しやすいように画像光を電気的な画像に変換する、い
わゆる撮像手段として、固体撮像素子を用いて説明して
きたが、撮像手段として撮像管を用いることもできる。
撮像管では光電変換手段により生じた信号電荷を電子ビ
ームにより走査することにより画像情報を得ているた
め、画素という概念がないが、電子ビームが有限の大き
さをもつため少なくとも垂直方向の解像度は電子ビーム
の走査領域により規定される。したがって撮像管を用い
た場合においても、1本の電子ビームの走査領域に対応
した画像の領域を光スイッチアレーにより分割して取り
込むことにより解像度を向上させることができる。もち
ろん撮像管としてテレビジョン学会誌 第42巻 第8
号 780頁から786頁(1988年)に記載されて
いるようなアバランシェ増倍現象を利用した撮像管を用
いると感度の向上がはかれ、画像を分割することによる
入射光量の低下を補うことができる。
Although the present invention has been described with reference to some examples, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be carried out. In the above-mentioned embodiment, the description has been given mainly using the two-dimensional solid-state image sensor, but it may be a one-dimensional solid-state image sensor. Further, the solid-state image pickup device has been described as the so-called image pickup means for converting the image light into an electric image so that the gist of the present invention can be easily understood, but an image pickup tube may be used as the image pickup means.
In the image pickup tube, since the image information is obtained by scanning the signal charges generated by the photoelectric conversion means with the electron beam, there is no concept of a pixel. However, since the electron beam has a finite size, at least the vertical resolution is It is defined by the scanning area of the electron beam. Therefore, even when the image pickup tube is used, the resolution can be improved by dividing and capturing the image region corresponding to the scanning region of one electron beam by the optical switch array. Of course, as an image pickup tube, the Journal of the Television Society, Vol. 42, No. 8
No. 780 to 786 (1988), an image pickup tube utilizing the avalanche multiplication phenomenon can be used to improve the sensitivity and compensate for the decrease in the amount of incident light due to image division. it can.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、1
つの画素に対応した画像の領域を光スイッチアレーによ
りいくつかの領域に分割して取り込むことができ、高解
像度化がはかれる。
As described above, according to the present invention, 1
The image area corresponding to one pixel can be captured by dividing it into several areas by the optical switch array, and high resolution can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の画像入力装置の基本構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of an image input apparatus of the present invention.

【図2】本発明による画像入力の原理を示す図。FIG. 2 is a diagram showing the principle of image input according to the present invention.

【図3】本発明による画像入力装置の構成例図。FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of an image input device according to the present invention.

【図4】本発明による画像入力装置の他の構成例図。FIG. 4 is a diagram showing another configuration example of the image input device according to the present invention.

【図5】本発明による画像入力装置の全体構成例図。FIG. 5 is an overall configuration diagram of an image input device according to the present invention.

【図6】図4に示した構成例の他の動作例を示す図。FIG. 6 is a diagram showing another operation example of the configuration example shown in FIG. 4.

【図7】図6による画像を示す図。FIG. 7 shows an image according to FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…画像、 2…光スイッチアレー、 3…固
体撮像素子、A11〜A44…画像領域、P11〜P2
2…画素
1 ... Image, 2 ... Optical switch array, 3 ... Solid-state image sensor, A11 to A44 ... Image area, P11 to P2
2 ... Pixel

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 波多江 博 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 田中 靖夫 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroshi Hatae 1-280 Higashi Koikeku, Kokubunji, Tokyo Inside Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Yasuo Tanaka 1-280, Higashi Koikeku, Kokubunji, Tokyo Hitachi, Ltd. Central Research Center

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数の光電変換手段を有して、該複数の光
電変換手段により入力画像光を画像信号に変換し画像情
報を得る画像入力装置において、 上記複数の光電変換手段の入力側に上記入力画像光を遮
光または透過する光スイッチアレーを設け、 該光スイッチアレーは、上記複数の光電変換手段のそれ
ぞれに対応する入力画像光領域内を一次元または二次元
の配列により複数に分割する光スイッチの配列構成を備
え、また、 該配列構成の中で入力画像光を透過する配列位置を選択
し該当位置を透過にし他を遮光する透過遮光の制御手段
と、該透過遮光の制御に連動して透過の光スイッチを介
する上記光電変換手段への画像入力による上記画像信号
を読み出す手段を備えることを特徴とする画像入力装
置。
1. An image input device having a plurality of photoelectric conversion means, wherein input image light is converted into an image signal by the plurality of photoelectric conversion means to obtain image information, wherein an input side of the plurality of photoelectric conversion means is provided. An optical switch array for blocking or transmitting the input image light is provided, and the optical switch array divides the input image light region corresponding to each of the plurality of photoelectric conversion units into a plurality of one-dimensional or two-dimensional arrays. An optical switch array structure is provided, and a transmission / shading control unit for selecting an array position for transmitting the input image light in the array structure and transmitting the corresponding position and shielding the other, and interlocking with the transmission / shading control. An image input device comprising means for reading out the image signal by image input to the photoelectric conversion means via a transmissive optical switch.
【請求項2】請求項1に記載の画像入力装置において、
上記光スイッチアレーはアパーチャを有する光学マスク
で構成し、上記透過遮光の制御手段は上記光学マスクを
光軸に対して垂直方向に位置を変化させ、上記アパーチ
ャを位置制御するものであることを特徴とする画像入力
装置。
2. The image input device according to claim 1, wherein
The optical switch array is composed of an optical mask having an aperture, and the transmission / shielding control means changes the position of the optical mask in a direction perpendicular to the optical axis to control the position of the aperture. Image input device.
【請求項3】請求項1に記載の画像入力装置において、
上記光スイッチは電圧印加により光の透過率が変化する
特性を有する材料により構成し、上記透過遮光の制御手
段は該材料に対する電圧印加の位置制御により行うこと
を特徴とする画像入力装置。
3. The image input device according to claim 1, wherein
The image input device, wherein the optical switch is made of a material having a characteristic that the light transmittance changes by applying a voltage, and the transmission / light-shielding control means is controlled by position control of voltage application to the material.
【請求項4】請求項3に記載の画像入力装置において、
上記光スイッチをポリマー分散型液晶により構成するこ
とを特徴とする画像入力装置。
4. The image input device according to claim 3,
An image input device characterized in that the optical switch is composed of a polymer-dispersed liquid crystal.
【請求項5】請求項3または請求項4に記載の画像入力
装置において、上記複数の光スイッチを同時に透過状態
とする個数を変えることにより、光スイッチアレーの透
過領域の面積が可変ならしめることを特徴とする画像入
力装置。
5. The image input device according to claim 3 or 4, wherein the area of the transmission region of the optical switch array can be made variable by changing the number of the plurality of optical switches that are in the transmission state at the same time. An image input device characterized by.
【請求項6】請求項1から請求項5の何れかに記載の画
像入力装置において、上記の光スイッチを介して画像信
号を読み出す手段は、該光スイッチを介して上記光電変
換手段により得られる信号電荷を電子ビーム走査により
読み出す構成であり、かつ上記光スイッチは1本の電子
ビームの大きさに対応する画像領域内に複数個有するこ
とを特徴とする画像入力装置。
6. The image input device according to any one of claims 1 to 5, wherein the means for reading out an image signal via the optical switch is obtained by the photoelectric conversion means via the optical switch. An image input device having a structure for reading out signal charges by electron beam scanning, and having a plurality of the optical switches in an image region corresponding to the size of one electron beam.
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