DE69314230T2 - Festkörperbildaufnahmevorrichtung mit Verschiebung des optischen Pfads - Google Patents

Festkörperbildaufnahmevorrichtung mit Verschiebung des optischen Pfads

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DE69314230T2
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
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Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Festkörper-Bildaufnahrnevorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Eine derartige Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung ist aus US-A-5,091,795 bekannt.
  • 2. Beschreibung der einschlägigen Technik
  • Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen, oder CCD-Bildsensoren, werden in Videokameras oder Bildscannern auf Grund ihrer kleinen Größe und ihres geringen Energieverbrauchs in weitern Umfang verwendet. In einer Videokamera ist normalerweise ein CCD-Bildsensor mit einer Anzahl von Pixeln in der Größenordnung von 400 000 angebracht. Jedoch hat ein CCD-Bildsensor mit einer Anzahl von Pixeln in der Größenordnung von 400 000 eine Auflösung, die der einer Bildaufnahmeröhre unterlegen ist. In jüngerer Zeit wurden Fernsehempfänger mit hoher Auflösung, die als hochauflösenden (HD) Fernsehempfänger bekannt sind, populär, und durch Verringern der Pixelfläche wurde ein CCD-Bildsensor entwickelt, bei dem die Anzahl der Pixel auf 2 000 000 erhöht ist, um einem HD-Fernsehempfänger zu genügen. Wenn jedoch die Pixelfläche verringert wird, verringert sich der signalpegel ausgegebener Bildaufnahrnesignale der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung, was das S/R-Verhältnis beeinträchtigt. Angesichts einer Verringerung des S/R-Verhältnisses repräsentiert die Anzahl von 2 000 000 Pixeln einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung die mögliche Obergrenze, so dass es unmöglich ist, die Anzahl von Pixeln zum weiteren Erhöhen der Auflösung zu erhöhen. Andererseits besteht Bedarf nach höherer Auflösung, da ein CCD-Bildsensor rnit 2 000 000 Pixeln hinsichtlich der Auflösung unzureichend ist, wenn er zum Eingeben gedruckten Texts zu verwenden ist.
  • Um das obige Problem zu meistern, wurde eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung entwickelt, bei der die Relativposition zwischen dieser Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung (CCD-Bildsensor) und dem Bildaufnahmelicht um ein Ausmaß verschoben ist, das einem ganzzahligen Bruchteil der Pixelschrittweite entspricht, während die Bildaufnahrne erfolgt, was die Auflö sung durch Erhöhen des räumlichen Abtastgebiets ohne Erhöhung der Pixelanzahl erhöht.
  • Bei einer derartigen Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung ist der CCD-Bild sensor auf einem piezoelektrischen Element montiert, das von Halbbild zu Halbbild mit einer Amplitude in einer Richtung oszilliert, der der halten Pixelschrittweite entspricht, um das auf den CCD-Bildsensor gestrahlte Bildaufnahmelicht durch Bildverschiebung um eine einem Halbpixel entspre chende Schrittweite zu verschieben, um das räumliche Abtastgebiet zu vergrößern, um ein Bild mit höherer Auflösung zu erzielen, ohne die Pixelanzahl zu erhöhen.
  • Es ist auch eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung bekannt, bei der eine dünne Glasplatte an der Vorderseite des CCD-Bildsensors angebracht ist, die während der Bilderzeugung um einen extrem kleinen Winkel schwingt. Bei einer derartigen Festkörper-Bildaufnahrnevorrichtung wird das auf den CCD- Bildsensor gestrahlte Bildaufnahmelicht jedesmal dann bildverschoben, wenn die Glasplatte schwingt, um das räumliche Abtastgebiet zu vergrößern, um ein Bild hoher Auflösung zu erzielen, ohne die Pixelanzahl zu erhöhen.
  • Jedoch wird bei derartigen Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen, da das auf den CCD-Bildsensor gestrahlte Bildaufnahmelicht durch mechanische Schwingungen bildverschoben wird, wie sie dem CCD-Bildsensor selbst oder der vor diesem angebrachten Glasplatte verliehen werden, nicht nur die mechanische Struktur komplizierter, sondern es ist auch die Zuverlässigkeit der Bildverschiebung relativ niedrig.
  • Um diesen Mangel zu vermeiden, wie er einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung innewohnt, die eine Bildverschiebung durch mechanische Einrichtungen ausführt, wurde auch eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung entwickelt, bei der die Bildverschiebung durch elektrische Einrichtungen erzielt werden kann.
  • Eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung mit elektrischer Bildverschiebung ist so aufgebaut, wie es beispielhaft in Fig. 1 dargestellt ist. Wenn die Bildaufnahme mit dieser Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung begonnen wird, wird das Bildaufnahrnelicht durch eine Linse 50 so konvergiert, dass es auf eine Doppelbrechungsplatte 51 fällt.
  • Wenn diese Doppelbrechungsplatte 51 durch das Bildaufnahmelicht von der Linse 50 bestrahlt wird, spaltet sie das Licht in ordentliches Licht und außerordentliches Licht auf, dessen optischer Pfad gegenüber dem optischen Pfad des ordentlichen Lichts um eine Schrittweite vertikal nach oben verschoben ist, die einem halben Pixel entspricht, um dafür zu sorgen, dass diese Lichtstrahlen auf eine spannungsgesteuerte Optikpfad-Auswählplatte 52 gestrahlt werden.
  • Die spannungsgesteuerte Optikpfad-Auswählplatte 52 besteht z. B. aus einer Flüssigkristallplatte und einer Polarisationsplatte. An die Flüssigkristallplatte wird mit dem Intervall eines Halbbilds eine elektrische Spannung angelegt. Wenn keine Spannung an der Flüssigkristallplatte anliegt, werden das ordentliche Licht und das außerordentliche Licht, wie über die Doppelbrechungsplatte 51 auf die Flüssigkristallplatte gestrahlt, direkt durch die Flüssigkristallplatte hindurchgestrahlt, wobei nur das ordentliche Licht durch die Polarisationsplatte durchgelassen wird. Wenn die elektrische Spannung an die Flüssigkristallplatte angelegt wird, werden das ordentliche Licht und das außerordentliche Licht, die über die Doppelbrechungsplatte 51 auf die Flüssigkristallplatte gestrahlt werden, um 90º polarisiert, wenn sie durch die Flüssigkristallplatte laufen, wobei die jeweiligen optischen Pfade unverändert bleiben. Von diesen Lichtstrahlen wird nur das außerordentliche Licht durch die Polarisationsplatte durchgelassen. Auf diese Weise wird das ordentliche Licht oder außerordentliche Licht selektiv von der spannungsgesteuerten Optikpfad-Auswählplatte 52 mit dem Intervall eines Halbbilds abgestrahlt, um auf einen CCD-Bildsensor 53 gestrahlt zu werden.
  • Der CCD-Bildsensor 53 empfängt das ordentliche Licht und das außerordentliche Licht, um eine photoelektrische Wandlung zum Erzeugen zum Bildaufnahmesignalen auszuführen, die an einem Ausgangsanschluss 54 ausgegeben werden. Es wird darauf hingewiesen, dass nicht nur das ordentliche Licht, sondern auch das außerordentliche Licht, dessen optischer Pfad um eine Schrittweite, die einem halben Pixel entspricht, in bezug auf den optischen Pfad des ordentlichen Lichts vertikal nach oben verschoben ist, auf den CCD-Bildsensor 53 gestrahlt wird.
  • Dies führt zu erhöhtem räumlichem Abtastgebiet und zu erhöhter Auflösung.
  • Im Vergleich mit einer Festkörper-Bildaufnahrnevorrichtung, bei der die Bildverschiebung durch rnechanische Einrichtungen bewirkt wird, vermeidet eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung, die eine elektrische Bildverschiebung ausführt, bewegliche Teile eines komplizierten mechanischen Systems, und sie erzielt demgemäß verbesserte Zuverlässigkeit bei der Bildverschiebung sowie insgesamt vereinfachten Aufbau der Vorrichtung.
  • Jedoch wird bei der oben beschriebenen Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung das Bildaufnahmelicht durch die Doppelbrechungsplatte 51 in ordentliches und außerordentliches Licht aufgeteilt, und die an die Auswählplatte 52 angelegte elektrische Spannung wird auf ein/aus gesteuert, um entweder das ordentliche oder das außerordentliche Licht von der Doppelbrechungsplatte 51 auszuwählen, um das ausgewählte Licht auf den CCD-Bildsensor 53 zu strahlen. Demgemäß verringert sich die Intensität des auf den CCD-Bildsensor 33 gestrahlten Aufnahmelichts im wesentlichen auf die Hälfte der Intensität des ursprünglichen Bildaufnahrnelichts, so dass nur ein dunkles Bild erzeugt werden kann.
  • Andererseits geht die jüngste Tendenz zu zunehmend kleiner Größe von Videokameraeinheiten usw. und die Nachfrage nach Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen vom Typ mit elektrischer Bildverschiebung, die auf einem Baustein hergestellt sind, nahm zu.
  • Bei der aus dem Dokument US-A-5,091,795 bekannten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung, die dem Oberbegriff des Anspruchs entspricht, besteht die Hauptaufgabe, ein optisches Tiefpassfilter zu schaffen, das in günstiger Weise für Festkörper-Bildsensoren verwendet werden kann und das Moiré beseitigen kann, das kein niedriges Auflösungsvermögen hat und das mit geringer Dicke hergestellt werden kann. Um diese Aufgabe zu lösen, enthält die bekannte Vorrichtung eine Anordnung aus zwei übereinandergelegten Tiefpassfiltern, zwischen denen eine 1/2-Wellenplatte angeordnet ist, um Moiré durch Bildmischung und -verdunklung zu entfernen. Zu diesem Zweck wird eine Wechselspannungs-Ansteuerspannung synchron an die zwei Tiefpassfilter gelegt, die beim Ausführungsbeispiel von Fig. 12 des Dokuments US-A-5,091,795 jeweils aus Flüssigkristallvorrichtungen bestehen. Die Austrittsposition des austretenden Lichts führt zu einer Schwingung mit bestimmter Amplitude, wenn die Amplitude der an die zwei Flüssigkristallvorrichtungen angelegten Wechselspannungs-Ansteuerspannung mit größerer Geschwindigkeit geändert wird, als es einem vorbestimmtem Wert entspricht, z. B. mit einer Geschwindigkeit, die größer ist als es dem Doppeltem der Ausleseperiode eines ladungsgekoppelten Bauteils entspricht. Die Verschiebung oder die bestimmte Amplitude variiert kontinuierlich und periodisch oder zufällig, wenn der Signalverlauf der anzulegenden Spannung variiert wird.
  • AUFGABE UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung zu schaffen, die hervorragende Auflösung erzielt und einen Verlust an Lichtintensität vermeidet, um für ein helleres Bild zu sorgen, und die auf einern Baustein hergestellt werden kann, um zu einer Größenverringerung einer Ausrüstung wie einer Videokameraeinheit beizutragen.
  • Die obige Aufgabe wird durch eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gelöst, mit einer ersten Einrichtung mit elektrooptischem Effekt, die selektiv in einem ersten Modus oder einem zweiten Modus betreibbar ist, wobei diese erste Einrichtung mit elektrooptischem Effekt so konzipiert ist, dass sie im ersten Modus einfallendes Bildaufnahmelicht in einen ordentlichen Lichtstrahl und einen außerordentlichen Lichtstrahl aufteilt, dessen optische Achse in bezug auf die des ordentlichen Lichtstrahls vertikal verschoben ist, und sie im zweiten Modus das einfallende Bildaufnahmelicht als ordentlichen Lichtstrahl durchläßt; einer Lichtwandlereinrichtung zum Wandeln des ordentlichen Lichtstrahls von der ersten Einrichtung mit elektrooptischem Effekt in einen außerordentlichen Lichtstrahl und zum Wandeln des außerordentlichen Lichtstrahls von der ersten Einrichtung mit elektrooptischem Effekt in einen ordentlichen Lichtstrahl, wobei diese zweite Einrichtung mit elektrooptischem Effekt wahlweise in einem ersten Modus oder einem zweiten Modus betreibbar ist, wobei sie so konzipiert ist, dass sie im ersten Modus den ordentlichen Lichtstrahl von der Lichtwandlereinrichtung durchlässt und die optische Achse des außerordentlichen Lichtstrahls vertikal in bezug auf diejenige des ordentlichen Lichtstrahls verschiebt, so dass der außerordentliche Lichtstrahl und der ordentliche Lichtstrahl gemischt werden, und diese zweite Einrichtung mit elektrooptischem Effekt so konzipiert ist, dass sie im zweiten Modus den außerordentlichen Lichtstrahl von der Lichtwandlereinrichtung durchlässt; und einer Bildsensoreinrichtung zum Wandeln des ordentlichen Lichtstahls und des außerordentlichen Lichtstrahls von der zweiten Einrichtung mit elektrooptischem Effekt in elektrische Signale; dadurch gekennzeichnet, dass eine Umschalteinrichtung vorhanden ist, um die erste und die zweite Einrichtung mit elektrooptischem Effekt wahlweise so zu schalten, dass der erste Modus und der zweite Modus periodisch mit dem Intervall eines Halbbilds ausgewählt werden und im ersten Modus der außerordentliche Lichtstrahl durch die erste und die zweite elektrooptische Einrichtung um eine einem halben Pixel entsprechende Schrittweite verschoben wird, wobei die Bildsensoreinrichtung durch Abrasterung ohne Zeilensprung betrieben wird.
  • Bei der erfindungsgemäßen Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung besteht die Lichtwandlereinrichtung aus einer Flüssigkristallplatte, und sie ist am Festkörper-Bildsensor zusammen mit der ersten und zweiten Platte mit elektrooptischem Effekt vorhanden, um es zu ermöglichen, die gesamte Vorrichtung in einem Baustein auszubilden.
  • Wenn der Bildaufnahrnevorgang durch die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gestartet wird, wird eine elektrische Spannung mit jedem halben Halbbild an die erste Platte mit elektrooptischem Effekt angelegt. Wenn die Spannung ausgeschaltet wird, strahlt die erste Platte mit elektrooptischem Effekt das auf sie aufgestrahlte Bildaufnahmelicht als ordentliches Licht ohne Änderung des optischen Pfads desselben ab. Umgekehrt strahlt die erste elektrooptische Platte das Bildaufnahmelicht in Form ordentlichen Lichts sowie außerordentlichen Lichts mit einer optischen Achse, die um ein vorbestimmtes Ausmaß in bezug auf die optische Achse des ordentlichen Lichts verschoben ist, ab, wenn die Spannung eingeschaltet ist. Das ordentliche und das außerordentliche Licht werden auf die Lichtwandlereinrichtung gestrahlt.
  • An die zweite Platte mit elektrooptischem Effekt wird eine elektrische Spannung angelegt, die mit derselben zeitlichen Lage wie bei der ersten Platte mit elektrooptischern Effekt ein- und ausgeschaltet wird, so dass sie dann, wenn die Spannung ausgeschaltet wird, das auf sie über die erste Platte mit elektrooptischern Effekt und die Lichtwandlereinrichtung gestrahlte außerordentliche Licht unmittelbar ohne Änderung des optischen Pfads desselben abstrahlt. Wenn die Spannung ausgeschaltet ist, verschiebt die zweite Platte mit elektrooptischem Effekt den optischen Pfad des auf sie über die erste Platte mit elektrooptischem Effekt und die Lichtwandlereinrichtung gestrahlten außerordentlichen Lichts bis auf den Pfad des ordentlichen Lichts. Das außerordentliche Licht wird zum ordentlichen Licht summiert, und das kombinierte Licht wird von der zweiten Platte mit elektrooptischern Effekt abgestrahlt.
  • Demgemäß wird, wenn die zwischen die erste und zweite Platte mit elektrooptischem Effekt gelegte Spannung abgeschaltet wird, das Bildaufnahmelicht nicht in ordentliches und außerordentliches Licht unterteilt, so dass das Bildaufnahmelicht ohne Änderung des optischen Pfads als außerordentliches Licht auf die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gestrahlt wird. Wenn die zwischen die erste und zweite Platte mit elektrooptischem Effekt gelegte Spannung eingeschaltet wird, wird das Bildaufnahmelicht durch die erste Platte mit elektrooptischem Effekt in ordentliches Licht und außerordentliches Licht, das durch die Lichtwandlereinrichtung zu ordentlichem Licht transformiert wird, das auf die zweite Platte mit elektrooptischem Effekt gestrahlt wird, aufgeteilt. Das ordentliche Licht wird durch die Lichtwandlereinrichtung in außerordentliches Licht gewandelt, das auf die zweite Platte mit elektrooptischem Effekt gestrahlt wird. Wenn die elektrische Spannung zwischen die Platte mit elektrooptischem Effekt gelegt wird, wird der optische Pfad des außerordentlichen Lichts so verschoben, wie es oben beschrieben ist, und es wird mit dem ordentlichen Licht kombiniert, das durch die Lichtwandlereinrichtung in außerordentliches Licht umgewandelt wurde, um auf die Bildaufnahmevorrichtung gestrahlt zu werden.
  • Das Ergebnis ist eine Bildverschiebung, der es an Lichtvolumenverlusten fehlt.
  • Außerdem kann die erfindungsgemäße Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung dadurch in einem Baustein hergestellt werden, dass die Lichtwandlereinrichtung aus einer Flüssigkristallplatte hergestellt wird und diese Flüssigkristallplatte zusammen mit der ersten und zweiten Platte mit elektrooptischem Effekt an der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung montiert wird.
  • Das Ergebnis ist eine verringerte Montagefläche der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung.
  • Andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele und der Ansprüche deutlicher.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine herkömmliche Bildaufnahmevorrichtung schafft.
  • Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung zeigt.
  • Fig. 3 ist ein Kurvenbild, das die Beziehung zwischen der Spannung, wie sie an ein Farbfilter angelegt wird, das in der in Fig. 2 dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung vorhanden ist, und Lichtkomponenten besteht, die durch das Farbfilter hindurchgestrahlt werden.
  • Fig. 4 ist ein Kurvenbild zum Veranschaulichen der an das Farbfilter angelegten Wechselspannung.
  • Fig. 5 ist ein zeitbezogenes Diagramm zum Veranschaulichen des Betriebs der in Fig. 2 dargestellten Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Gemäß Fig. 2 umfasst eine erfindungsgemäße Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung eine Linse 1 zum Konvergieren des auf sie fallenden Bildaufnahmelichts sowie eine erste Doppelbrechungsplatte 2 als erste Platte mit elektrooptischem Effekt. Ein an die Doppelbrechungsplatte 2 angelegtes elektrisches Feld wird mit dem Intervall eines Halbbilds auf solche Weise ein- und ausgeschaltet, dass dann, wenn die Spannung ausgeschaltet ist, das über die Linse 1 eingestrahlte Bildaufnahmelicht unmittelbar als außerordentliches Licht eingestrahlt wird, ohne dass dessen optischer Pfad geändert wird, und dass dann, wenn die Spannung eingeschaltet ist, das über die Linse 1 eingestrahlte Bildaufnahmelicht als ordentliches Licht und außerordentliches Licht mit einem optischen Pfad, der mit einer Schrittweite, die einem halben Pixel entspricht, vertikal in bezug auf den optischen Pfad des ordentlichen Lichts nach oben verschoben ist, eingestrahlt. Die Bildaufnahmevorrichtung umfasst auch eine Halbwellenplatte oder λ/2-Platte 3 zum Umwandeln des auf sie gestrahlten ordentlichen Lichts in außerordentliches Licht, wenn die an die erste Doppelbrechungsplatte 2 angelegte Spannung ausgeschaltet ist, und zum Abstrahlen des sich ergebenden außerordentlichen Lichts, während sie das ordentliche Licht und das außerordentliche Licht, wie auf sie gestrahlt, dann, wenn die Spannung an der ersten Doppelbrechungsplatte 2 eingeschaltet ist, in außerordentliches Licht bzw. ordentliches Licht wandelt, und um das sich ergebende außerordentliche Licht und das ordentliche Licht abzustrahlen.
  • Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung umfasst auch eine zweite Doppelbrechungsplatte 4 als zweite Platte mit elektrooptischem Effekt. Die an die Doppelbrechungsplatte 2 angelegte elektrische Spannung wird mit dem Intervall eines Halbbilds mit derselben zeitlichen Lage wie der für die erste Doppelbrechungsplatte 2 auf solche Weise ein- und ausgeschaltet, dass dann, wenn die Spannung eingeschaltet ist, das über die erste Doppelbrechungsplatte 2 und die λ/2-Platte 3 eingestrahlte außerordentliche Licht unmittelbar gewandelt wird, ohne dessen optischen Pfad zu ändern, und dass dann, wenn die Spannung eingeschaltet ist, der optische Pfad des außerordentlichen Lichts, wie es über die erste Doppelbrechungsplatte 2 und die λ/2- Platte 3 abgestrahlt wird, auf den optischen Pfad des ordentlichen Lichts verschoben wird, wobei das außerordentliche Licht und das ordentliche Licht aufsummiert und hindurchgestrahlt werden. Die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung umfasst auch ein Farbfilter 5 vom Transformationstyp mit Spannungsabhängigkeit, das mit drei verschiedenen Spannungen für rot (R), grün (G) und blau (B) angesteuert wird, die über einen Spannungsanschluss 8, wie später beschrieben, angelegt werden, und das so ausgebildet ist, dass es das ordentliche Licht und das außerordentliche Licht, wie es über die zweite Doppelbrechungsplatte 4 eingestrahlt wird, in Bildaufnahmelichtstrahlen für R, G oder B, abhängig von den Werten der angelegten Spannung, wandelt. Schließlich umfasst die Bildaufnahmevorrichtung einen CCD-Bildsensor 6 als Festkörper-Bildaufnahrnevorrichtung, zum Empfangen der auf sie über das Farbfilter 5 gestrahlten farbigen Bildaufnahrnelichtstrahlen, um eine photoelektrische Wandlung zum Erzeugen und Ausgeben der Farbbildaufnahmesignale zu bewirken.
  • Der CCD-Bildsensor kann ein Bauteil vom Typ rnit sogenannter Zeilensprungabrasterung sein, um elektrische Ladungen aus Pixeln ungeradzahliger Zeilen und Pixeln geradzahliger Zeilen für jeweils ein ungeradzahliges Halbbild bzw. ein geradzahliges Halbbild auszulesen. Jedoch ist der CCD-Bildsensor 6 beim vorliegenden Ausführungsbeispiel vom Typ ohne Zeilensprungabrasterung, d.h., dass er so konzipiert ist, dass er elektrische Ladungen von den Pixeln aller Leitungen oder sowohl der ungeradzahligen als auch der geradzahligen Leitungen ausliest.
  • Bei der Vorrichtung ohne Zeilensprungabrasterung wird jeder Rahmen aus einem Feld gebildet, im Unterschied zu einer Vorrichtung, bei der jedes Vollbild aus einem ungeradzahligen und einem geradzahligen Halbbild aufgebaut wird. Das heißt, dass kein Unterschied zwischen geradzahligen und ungeradzahligen Halbbildern besteht. Umgekehrt bedeuten ungeradzahlige und geradzahlige Halbbilder einfach aufeinanderfolgende Halbbilder.
  • Das Farbfilter 5 besteht aus einer Flüssigkristallplatte, und diese lässt, wenn an sie eine Spannung V1 angelegt wird, nur das Bildaufnahrnelicht für rot (R) im eingestrahlten Bildaufnahmelicht durch. Andererseits lässt sie, wenn eine Spannung V2 oder V3 an sie angelegt wird, nur das eingestrahlte Bildaufnahmelicht für grün (G) oder das eingestrahlte Bildaufnahmelicht für blau (B) durch. Die Spannungen V1, V2 und V3 sind Wechseispannungen, deren Größe sequentiell in dieser Reihenfolge erhöht wird, wie in Fig. 4 dargestellt. Diese Wechseispannungen V1, V2 und V3 werden mit dem Intervall eines Halbbilds umgeschaltet, wobei die so umgeschalteten Wechseispannungen an das Farbf ilter 5 gelegt werden. Demgemäß werden die drei Bildaufnahmelichtstrahlen für R, G und B in dieser Reihenfolge im Intervall eines Halbbilds vom Farbfilter 5 abgestrahlt.
  • Die X/2-Platte 3 kann z. B. aus einer Quarzplatte bestehen. Im vorliegenden Fall besteht die Platte 3 aus einer Flüssigkristallplatte mit verdrilltnematischer Phase. Wenn die X/2-Platte 3 aus einer Flüssigkristallplatte besteht, kann sie extrem kleine Dicke im Vergleich mit einer aus einer Quarzplatte bestehenden X/2-Platte 3 aufweisen. Demgemäß können die erste Doppelbrechungsplatte 2, die X/2-Platte 3, die zweite Doppelbrechungsplatte 4 und das Farbfilter 5 miteinander verbunden werden und leicht an der Lichtempfangsfläche des CCD-Bildsensors 6 angebracht werden. So ist die erfindungsgemäße Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung als Baustein mit verschiedenen Komponenten mit Ausnahme der Linse 1 ausgebildet, d.h. mit der ersten Doppelbrechungsplatte, der λ/2-Platte 3, der zweiten Doppelbrechungsplatte 4, dem Farbfilter 5 und dem CCD-Bildsensor 6.
  • Nachfolgend wird der Betrieb der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung beschrieben.
  • Gemäß Fig. 2 wird, wenn der Lichtaufnahmebetrieb der erfindungsgemäßen Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gestartet wird, das Bildaufnahmelicht durch die Linse 1 konvergiert und auf die erste Doppelbrechungsplatte 2 gestrahlt.
  • Die an die erste Doppelbrechungsplatte 2 angelegte Spannung wird so ausund eingeschaltet, wie es unter b in Fig. 5 dargestellt ist, nämlich in der Periode eines ungeradzahligen Halbbilds, die der Zeitperiode zwischen t1 und t4 entspricht, und während der Periode eines geradzahligen Halbbilds, die der Zeitperiode zwischen t4 und t7 entspricht, in zeitlicher Beziehung zu einem Halbbild-Unterscheidungssignal, das in der Periode eines ungeradzahligen Halbbilds zwischen den Zeitpunkten tl und t4 auf niedrig geht, und das während der Periode eines geradzahligen Halbbilds zwischen den Zeitpunkten t4 und t7 auf hoch geht, wie es unter a in Fig. 5 dargestellt ist.
  • Wenn die Spannung ausgeschaltet ist, strahlt die erste Doppelbrechungsplatte 2 das auf sie fallende Bildaufnahmelicht als ordentliches Licht ohne Änderung des optischen Pfads desselben ab. Wenn jedoch die Spannung eingeschaltet ist, teilt die erste Doppelbrechungsplatte das auf sie fallende Aufnahmelicht in das oben genannte ordentliche Licht und in außerordentliches Licht auf, dessen optischer Pfad um z. B. eine Schrittweite, die einem halben Pixel entspricht, vertikal nach oben in bezug auf den optischen Pfad des ordentlichen Lichts verschoben ist.
  • Demgemäß wird während der Periode eines ungeradzahligen Halbbilds nur ordentliches Licht von der ersten Doppelbrechungsplatte 2 abgestrahlt, während in der Periode eines geradzahligen Halbbilds von der ersten Doppelbrechungsplatte ordentliches Licht und außerordentliches Licht aus dem Bildaufnahmelicht abgeteilt und abgestrahlt werden.
  • Indessen können die Richtung und die Stärke der Verschiebung des optischen Pfads des Bildaufnahrnelichts durch die erste Doppelbrechungsplatte 2 und eine zweite Doppelbrechungsplatte 4 abhängig von der Form und/oder den Eigenschaften der ersten und zweiten Doppelbrechungsplatte 2, 4 und/oder der Richtung der angelegten Spannung eingestellt werden, wie es später erläutert wird.
  • Anschließend werden das ordentliche Licht und das außerordentliche Licht, wie von der ersten Doppelbrechungsplatte 2 abgestrahlt, auf die λ/2-Platte 3 gestrahlt.
  • Wenn die λ/2-Platte 3 mit ordentlichem Licht bestrahlt wird, strahlt sie außerordentliches Licht ab, das aus dem ordentlichen Licht umgewandelt wurde, wobei der optische Pfad unverändert bleibt. Andererseits strahlt die λ/2-Platte 3, wenn sie mit außerordentlichem Licht bestrahlt wird, ordentliches Licht ab, das aus dem außerordentlichen Licht umgewandelt wurde, wobei der optische Pfad unverändert bleibt.
  • So strahlt die λ/2-Platte 3 während einer Periode eines ungeradzahligen Halbbilds das ordentliche Licht als außerordentliches Licht ab. Während einer Periode eines geradzahligen Halbbilds strahlt die λ/2-Platte 3 dagegen das aus dem ordentlichen Licht umgewandelte außerordentliche Licht und das aus dem außerordentlichen Licht umgewandelte ordentliche Licht ab.
  • Das von der λ/2-Platte 3 abgestrahlte ordentliche Licht und das außerordentliche Licht werden auf die zweite Doppelbrechungsplatte 4 gestrahlt. An die zweite Doppelbrechungsplatte 4 wird mit derselben zeitlichen Lage wie der für die erste Doppelbrechungsplatte 2 eine elektrische Spannung angelegt, wie es unter c in Fig. 5 dargestellt ist. Das heißt, dass die an die zweite Doppelbrechungsplatte 4 angelegte elektrische Spannung während der Periode eines ungeradzahligen Halbbilds, entsprechend einem Zeitintervall zwischen t1 und t4, ausgeschaltet wird, und dass sie während der Periode eines geradzahligen Halbbilds, entsprechend einem Zeitintervall zwischen t4 und t7, eingeschaltet wird.
  • Wenn die zweite Doppelbrechungsplatte 4 während der Periode mit ausgeschalteter Spannung mit außerordentlichem Licht bestrahlt wird, strahlt sie dieses außerordentliche Licht unmittelbar ohne Änderung des optischen Pfads desselben ab. Wenn sie dagegen während der Periode mit eingeschalteter Spannung mit dem ordentlichen Licht bestrahlt wird, strahlt diese zweite Doppelbrechungsplatte 4 das ordentliche Licht unmittelbar ohne Änderung des optischen Pfads desselben ab, und wenn sie während der Periode mit eingeschalteter Spannung mit außerordentlichem Licht bestrahlt wird, verschiebt diese zweite Doppelbrechungsplatte 4 den optischen Pfad des außerordentlichen Lichts um eine Schrittweite vertikal nach oben, die einem halben Pixel entspricht und sie strahlt das so verschobene außerordentliche Licht ab.
  • Demgemäß wird während der Periode eines ungeradzahligen Halbbilds, wenn die Spannung ausgeschaltet ist, das außerordentliche Licht von der λ/2-Platte 3 unmittelbar von der zweiten Doppelbrechungsplatte 4 abgestrahlt, ohne dass der optische Pfad desselben geändert wird. Dagegen wird während der Periode eines geradzahligen Halbbilds, wenn die Spannung eingeschaltet ist, das auf die λ/2-Platte 3 fallende außerordentliche Licht unmittelbar abgestrahlt, ohne dass sein optischer Pfad geändert wird, während der optische Pfad des auf die λ/2-Platte 3 fallenden ordentlichen Lichts um eine Schrittweite vertikal nach oben verschoben wird, die einem halben Pixel entspricht. Das so verschobene ordentliche Licht wird abgestrahlt. Demgemäß werden, wenn die Spannung an der zweiten Doppelbrechungsplatte 4 eingeschaltet ist, das ordentliche Licht und das außerordentliche Licht aufsummiert und von der Platte 4 ausgegeben. Das unverschobene Bildaufnahrnelicht, wie auch das außerordentliche Licht, das von der zweiten Doppelbrechungsplatte 4 abgestrahlt wird, wenn die an sie angelegte Spannung ausgeschaltet ist, kann dem verschobenen Bildaufnahmelicht entsprechen, wobei es sich um dasjenige Licht handelt, das der Summe aus dem außerordentlichen Licht und dem ordentlichen Licht entspricht und das von der zweiten Doppelbrechungsplatte 4 abgestrahlt wird, wenn die an sie angelegte Spannung eingeschaltet ist.
  • Übrigens werden, während das über die Linse 1 eingestrahlte Bildaufnahmelicht zur optischen Achsenverschiebung in ordentliches Licht und außerordentliches Licht aufgeteilt wird, dieses ordentliche Licht und das außerordentliche Licht aufsummiert und abgestrahlt, anstatt dass das über die Linse 1 eingestrahlte Bildaufnahmelicht in ordentliches Licht und außerordentliches Licht aufgeteilt werden und von diesem ordentlichen Licht und dem außerordentlichen Licht das ausgewählte abgestrahlt wird, um Verluste im Lichtvolumen des Bildaufnahmelichts vor und nach dem Verschieben zu beseitigen.
  • Das ordentliche Licht und das außerordentliche Licht, wie sie von der zweiten Doppelbrechungsplatte 4 abgestrahlt werden, werden auf das Farbfilter 5 gestrahlt.
  • An das Farbfilter 5 wird zwischen Zeitpunkten t1 und t2 während der Periode eines ungeradzahligen Halbbilds sowie zwischen Zeitpunkten t4 und t5 während der Periode eines geradzahligen Halbbilds eine elektrische Spannung mit dem Spannungswert V1 angelegt, wie es unter d in Fig. 5 dargestellt ist. Auf ähnliche Weise wird zwischen Zeitpunkten t2 und t5 während der Periode eines ungeradzahligen Halbbilds sowie zwischen Zeitpunkten t5 und t6 während der Periode eines geradzahligen Halbbilds eine elektrische Spannung mit einem Spannungswert V2 an das Farbfilter 5 angelegt, wie es unter e in Fig. 5 dargestellt ist, und zwischen Zeitpunkten t3 und t4 während der Periode eines ungeradzahligen Halbbilds sowie zwischen Zeitpunkten t6 und t7 während der Periode eines geradzahligen Halbbilds wird eine elektrische Spannung mit dem Spannungswert V3 an das Farbfilter 5 angelegt, wie es unter f in Fig. 5 dargestellt ist. Das Farbfilter 5 sorgt dafür, dass vom eingestrahlten Bild Aufnahmelicht nur dasjenige für rot (R), für grün (G) oder für blau (B) durch es hindurchgestrahlt wird, wenn die Spannung mit dem Wert V1, V2 bzw. V3 an ihm anliegt.
  • Demgemäß ist das Bildaufnahmelicht, bei dem es sich um außerordentliches Licht handelt, wie es vom Farbfilter 5 im Zeitintervall zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 der Periode eines ungeradzahligen Halbbilds abgestrahlt wird, lediglich Bildaufnahmelicht für rot (R). Auf ähnliche Weise ist das Bildaufnahmelicht, bei dem es sich um außerordentliches Licht handelt, wie es vom Farbfilter 5 im Zeitintervall zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 der Periode eines ungeradzahligen Halbbilds abgestrahlt wird, lediglich Bildaufnahmelicht für grün (G), wohingegen das Bildaufnahmelicht, bei dem es sich um außerordentliches Licht handelt, wie es vom Farbfilter 5 während eines Zeitintervalls zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 der Periode eines ungeradzahligen Halbbilds abgestrahlt wird, lediglich Bildaufnahmelicht für blau (B) ist.
  • Andererseits ist das Bildaufnahrnelicht, bei dem es sich um aufsummiertes ordentliches Licht und außerordentliches Licht handelt, wie es während eines Zeitintervalls zwischen den Zeitpunkten t4 und tS des geradzahligen Halbbilds abgestrahlt wird, lediglich Bildaufnahmelicht für rot (R). Auf ähnliche Weise ist das Bildaufnahmelicht, bei dem es sich um aufsummiertes ordentliches Licht und außerordentliches Licht handelt, wie es während eines Zeitintervalls zwischen den Zeitpunkten t5 und t6 des geradzahligen Halbbilds abgestrahlt wird, lediglich Bildaufnahmelicht für grün (G), wohingegen das Bildaufnahmelicht, bei dem es sich um aufsummiertes ordentliches Licht und außerordentliches Licht handelt, wie es während eines Zeitintervalls zwischen Zeitpunkten t6 und t7 des geradzahligen Halbbilds abgestrahlt wird, lediglich das Bildaufnahmelicht für blau (B) ist.
  • Die Bildaufnahmelichtstrahlen für verschiedene Farben, wie sie vom Farbfilter 5 abgestrahlt werden, werden auf den CCD-Bildsensor 6 gestrahlt.
  • Der CCD-Bildsensor 6 ernpfängt das Bildaufnahmelicht für verschiedene Farben, wie auf ihn gestrahlt, um eine photoelektrische Wandlung zu bewirken, um entsprechende Bildaufnahmesignale zu erzeugen, die ausgegeben werden. Da das auf dem CCD-Bildsensor 6 gestrahlte Bildaufnahmelicht sequentiell das Bildaufnahmelicht für rot (R), das Bildaufnahrnelicht für grün (G) und das Bildaufnahmelicht für blau (B) ist, was sowohl für ungeradzahlige als auch geradzahlige Halbbilder gilt, wie oben beschrieben, werden vom CCD-Bildsensor 6 Bildaufnahmesignale für rot (R), für grün (G) und für blau (B) in dieser Reihenfolge für jedes Halbbild abgestrahlt.
  • Das Ergebnis ist dasjenige, dass es unter Verwendung eines CCD-Bildsensors, der einen Baustein bildet, möglich wird, RGB-Komponentensignale wie im Fall einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung auszugeben, die gesonderte CCD- Bildsensoren für rot (R), grün (G) und blau (8) verwendet, d.h. einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung vom sogenannten Drei-CCD-Typ.
  • Die Bildaufnahmesignale vom CCD-Bildsensor 6 werden über Ausgangsanschlüsse 7 an eine nicht dargestellte Bildaufnahmesignal-Verarbeitungsschaltung geliefert, wo sie auf vorbestimmte Weise verarbeitet werden, und sie werden anschließend zur Anzeige an ein Monitorbauteil usw. übertragen.
  • Da das unverschobene Bildaufnahmelicht, das frei von Lichtvolumenverlusten ist, und das verschobene Bildaufnahmelicht auf das Farbfilter 5 gestrahlt werden, fehlt es auch dem Bildaufnahmelicht für die verschiedenen Farben, wie über das Farbf ilter 5 auf den CCD-Bildsensor 6 gestrahlt, an Lichtvolumenverlusten.
  • Demgemäß können Bildaufnahmesignale für verschiedene Farben mit zufriedenstellendem S/R-Verhältnis vom CCD-Bildsensor 6 erzeugt und ausgegeben werden, um eine Vergrößerung des Dynamikbereichs zu erzielen.
  • Außerdem ist das während der Periode eines ungeradzahligen Halbbilds auf den CCD-Bildsensor 6 gestrahlte Bildaufnahmelicht das Bildaufnahmelicht in Form des außerordentlichen Lichts, und zwar für die verschiedenen Farben an den normalen Einstrahlungspositionen, während das während der Periode eines geradzahligen Halbbilds auf den CCD-Bildsensor 6 gestrahlte Bildaufnahmelicht solche in Form ordentlichen Lichts und außerordentlichen Lichts, die aufsummiert sind, für die verschiedenen Primärfarben ist, und zwar an Abstrahlungspositionen, die gegenüber den normalen Einstrahlungspositionen um eine Schrittweite vertikal nach oben verschoben sind, die einem halben Pixel entspricht. Auf diese Weise kann die Anzahl der Horizontalabrasterzeilen auf das Doppelte erhöht werden, was die Vertikalauflösung verbessert.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass dann, wenn ein CCD-Bildsensor mit Zeilensprungabrasterung als Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung verwendet wird, die Auflösung durch Abstrahlen von Bildaufnahmelicht, das für jedes nächste Halbbild um die Schrittweite eines halben Pixels vertikal nach oben verschoben ist, nicht verbessert werden kann, solange nicht der Bildinhalt eines Vollbilds aus den Bildinhalten von vier oder mehr Halbbildern erzeugt wird, da die Ladungsleselinien für ungeradzahlige und geradzahlige Halbbilder verschieden sind. Außerdem kann, wenn ein Bildinhalt von einem Vollbild durch vier oder mehr Halbbilder erzeugt wird, die Auflösung nicht wesentlich verbessert werden, wenn der abzubildende Bildinhalt ein beweglicher Bildinhalt ist.
  • Jedoch enthält die erfindungsgemäße Bildaufnahmevorrichtung eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung (den oben genannten CCD-Bildsensor 6) vom Typ ohne Zeilensprungabrasterung als Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung. Der CCD-Bildsensor vom Typ ohne Zeilensprungabrasterung liest sowohl während des Abrasterns der ungeradzahligen Halbbilder als auch während des Abrasterns der geradzahligen Halbbilder Signalladungen aus den Pixeln der Gesamtheit der Zeilen aus, ähnlich wie der oben angegebene CCD-Bildsensor vom Typ mit Zeilensprungabrasterung. Demgemäß werden, wenn das oben angegebene Bildaufnahmelicht, das für jedes zweite Halbbild um eine Schrittweite vertikal nach oben verschoben wird, die einem halben Pixel entspricht, auf den CCD-Bildsensor gestrahlt wird, die Bildaufnahrnesignale für ein ungeradzahliges Halbbild sowie diejenigen für ein geradzahliges Halbbild für das erste bzw. das zweite Halbbild ausgegeben, so dass Bildaufnahmesignale, die solchen ähnlich sind, wie sie durch Zeilensprungabrasterung erzeugt werden, trotz der Tatsache ausgegeben werden können, dass ein CCD-Bild vom Typ ohne Zeilensprungabrasterung verwendet ist, so dass ein Bild mit hoher Auflösung durch zwei Halbbilder erzeugt werden kann.
  • Außerdem kann, da ein Bildinhalt hoher Auflösung mittels zweier Halbbilder erzeugt werden kann, die Auflösung verbessert werden, obwohl der abzubildende Bildinhalt ein beweglicher Bildinhalt ist.
  • Außerdem sind bei der erfindungsgemäßen Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung die wesentlichen Komponenten mit Ausnahme der Linse 1, d.h. die oben genannte erste Doppelbrechungsplatte 2, die λ/2-Platte 3, die eine Flüssigkristallplatte mit verdrillt-nernatischer Phase ist, die zweite Doppelbrechungsplatte 4, das Farbfilter 5 und der CCD-Bildsensor 6 in einem Baustein ausgebildet.
  • Das Ergebnis ist die Verringerung des Montageraurns für die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung, was zur Verringerung der Größe einer Ausrüstung wie einer Videokameraeinheit beiträgt, in der die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung unterzubringen ist.
  • Andererseits wird die λ/2-Platte 3 aus einer billigen Flüssigkristallplatte hergestellt. Demgemäß kann die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung mit geringen Kosten hergestellt werden, was zur Kostenverringerung der Ausrüstung, wie der Videokameraeinheit, beiträgt. Schließlich beruht das Grundkonzept der Erfindung darin, dass, in einer Vorstufe des CCD-Bildsensors, folgendes vorhanden ist: eine erste Doppelbrechungsplatte, die unmittelbar das Bildaufnahmelicht als ordentliches Licht abstrahlt, wenn die Spannung ausgeschaltet ist, wobei der optische Pfad des Bildaufnahrnelichts unverändert bleibt und die ordentliches Licht und außerordentliches Licht, dessen optischer Pfad um ein vorbestimmtes Ausmaß in bezug auf den optischen Pfad des ordentlichen Lichts verschoben ist, abstrahlt, wenn die Spannung ausgeschaltet ist; eine λ/2-Platte zum Umwandeln des auf sie gestrahlten ordentlichen Lichts in außerordentliches Licht und zum Abstrahlen des sich ergebenden außerordentlichen Lichts, und zum Abstrahlen von auf sie gestrahltem außerordentlichen Licht als ordentliches Licht; und eine zweite Doppelbrechungsplatte zum direkten Abstrahlen des auf sie gestrahlten außerordentlichen Lichts, wenn die Spannung ausgeschaltet ist, und zum direkten Abstrahlen des außerordentlichen Lichts, wenn die Spannung eingeschaltet ist, wobei der optische Pfad unverändert bleibt, und zum Abstrahlen des ordentlichen Lichts mit einer optischen Phasenverschiebung von vorbestimmtem Ausmaß, in dieser Reihenfolge; wobei die an die erste und zweite Doppelbrechungsplatte angelegten Spannungen gleichzeitig ein- und ausgeschaltet werden, um Lichtvolumenverluste des unverschobenen Bildaufnahmelichts und des verschobenen Bildaufnahmelichts zu vermeiden, wie auf dem CCD-Bildsensor gestrahlt. Demgemäß ist die Erfindung nicht auf den oben beschriebenen speziellen Aufbau beschränkt. Zum Beispiel können Farbfilter für die Farben R, G und B auf den Pixeln des CCD-Bildsensors vorhanden sein, anstatt dass ein Farbfilter 5 angebracht wird. Der CCD-Bildsensor kann vom monochrornatischen Typ sein. Außerdem kann die λ/2-Platte 3 aus einer Quarzplatte bestehen, während auch ein CCD-Bildsensor vom Typ mit Zeilensprungabrasterung verwendet werden kann.
  • Das Grundkonzept der Erfindung besteht auch darin, dass die λ/2-Platte 3 aus einer Flüssigkristallplatte hergestellt wird und sie zusammen mit der zweiten Doppelbrechungsplatte am CCD-Bildsensor angebracht wird, um die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung durch einen Baustein zu bilden. In einem solchen Fall ist es schwierig, die λ/2-Platte 3 aus einer Quarzplatte herzustellen, um den einteiligen Baustein aufzubauen. Jedoch können die Farbfilter für die Farben R, G und B auf den Pixeln des CCD-Bildsensors vorhanden sein, anstatt dass das Farbfilter 5 angeordnet wird, wie oben angegeben. Alternativ kann der CCD-Bildsensor vom monochromatischen Typ sein. Außerdem kann als CCD-Bildsensor ein solcher für Zeilensprungabrasterung verwendet werden.

Claims (6)

1. Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung mit einer ersten Einrichtung (2) mit elektrooptischern Effekt, die selektiv in einem ersten Modus oder einem zweiten Modus betreibbar ist, wobei diese erste Einrichtung (2) mit elektrooptischem Effekt so konzipiert ist, dass sie im ersten Modus einfallendes Bildaufnahmelicht in einen ordentlichen Lichtstrahl und einen außerordentlichen Lichtstrahl aufteilt, dessen optische Achse in bezug auf die des ordentlichen Lichtstrahls vertikal verschoben ist, und sie im zweiten Modus das einfallende Bildaufnahrnelicht als ordentlichen Lichtstrahl durchläßt; einer Lichtwandlereinrichtung (3) zum Wandeln des ordentlichen Lichtstrahls von der ersten Einrichtung (2) mit elektrooptischem Effekt in einen außerordentlichen Lichtstrahl und zum Wandeln des außerordentlichen Lichtstrahls von der ersten Einrichtung (2) mit elektrooptischern Effekt in einen ordentlichen Lichtstrahl, wobei diese zweite Einrichtung (4) mit elektrooptischem Effekt wahlweise in einem ersten Modus oder einem zweiten Modus betreibbar ist, wobei sie so konzipiert ist, dass sie im ersten Modus den ordentlichen Lichtstrahl von der Lichtwandlereinrichtung (3) durchlässt und die optische Achse des außerordentlichen Lichtstrahls vertikal in bezug auf diejenige des ordentlichen Lichtstrahls verschiebt, so dass der außerordentliche Lichtstrahl und der ordentliche Lichtstrahl gemischt werden, und diese zweite Einrichtung (4) mit elektrooptischem Effekt so konzipiert ist, dass sie im zweiten Modus den außerordentlichen Lichtstrahl von der Lichtwandlereinrichtung (3) durchlässt; und einer Bildsensoreinrichtung (6) zum Wandeln des ordentlichen Lichtstahls und des außerordentlichen Lichtstrahls von der zweiten Einrichtung (4) mit elektrooptischem Effekt in elektrische Signale;
dadurch gekennzeichnet, dass eine Umschalteinrichtung vorhanden ist, um die erste und die zweite Einrichtung (2, 4) mit elektrooptischem Effekt wahlweise so zu schalten, dass der erste Modus und der zweite Modus periodisch mit dem Intervall eines Halbbilds ausgewählt werden und im ersten Modus der außerordentliche Lichtstrahl durch die erste und die zweite elektrooptische Einrichtung um eine einem halben Pixel entsprechende Schrittweite verschoben wird, wobei die Bildsensoreinrichtung (6) durch Abrasterung ohne Zeilensprung betrieben wird.
2. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, bei der die erste Einrichtung mit elektrooptischem Effekt durch ein elektrisches Signal zum Auswählen des ersten oder zweiten Modus gesteuert wird.
3. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, bei der die erste Einrichtung mit elektrooptischern Effekt ein Tiefpassfilter ist.
4. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, bei dem die Lichtwandlereinrichtung eine Halbwellenplatte ist.
5. Bildaufnahrnevorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Bildsensoreinrichtung ein ladungsgekoppeltes Bauteil ist.
6. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, bei der die erste elektrooptische Einrichtung, die Lichtwandlereinrichtung und die zweite elektrooptische Einrichtung auf der Bildsensoreinrichtung ausgebildet sind.
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