JP2002517966A - 撮影装置および方法 - Google Patents

撮影装置および方法

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JP2002517966A JP2000553850A JP2000553850A JP2002517966A JP 2002517966 A JP2002517966 A JP 2002517966A JP 2000553850 A JP2000553850 A JP 2000553850A JP 2000553850 A JP2000553850 A JP 2000553850A JP 2002517966 A JP2002517966 A JP 2002517966A
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マーク・ジョン・リッチーズ
ロジャー・ジェイムズ・フロスト・ウィルソン
ブライアン・アーサー・カント
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ディーアールエス・ハドランド・リミテッド
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Abstract

(57)【要約】 電気光学デバイスが開示されている。この電気光学デバイスは、互いに個別的にゲート通過制御可能とされた複数の領域を備えている。１つの例は、セグメント化された複数の光カソード領域（ＧＰ）を有した像増強装置である。像増強装置の各光カソード領域は、コンタクトストリップ（ＣＳ）を介して、個別的に励起することができる。このデバイスは、適切なトリガー信号発生器、撮影デバイス、ビームスプリッタ、と共に使用される。撮影デバイスは、高速度でもって一連の像を撮影することができる。複数の入力像を生成するための反射トンネルを備えたデバイスも、開示されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影装置および方法に関するものであり、特に、典型的には１００
０フレーム／秒を超えるフレーム速度での一連の写真撮影といったような、高速
撮影装置および方法に関するものである。本発明は、また、そのような装置にお
いて使用するための電気光学デバイスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
約２，０００フレーム／秒〜１００，０００，０００フレーム／秒という範囲
のフレーム速度での撮影は、多くの応用分野において要求されている。このよう
な応用分野には、雷の解析、電気放電によるスパークの解析、衝撃波の解析、燃
料噴射の解析、および、流体動力学、がある。従来のフィルムシステムおよびビ
デオシステムは、便利なものであって通常適度な価格のものである。しかしなが
ら、従来のフィルムシステムおよびビデオシステムは、最大でも約１００，００
０フレーム／秒（frames per second,ｆｐｓ）というフレーム速度でしか撮影が
できない。
【０００３】 超高速度（１００，０００ｆｐｓより大）においては、ビームスプリッタまた
は回転ミラー／プリズムが、典型的には、いくつかのシャッター構成とともに使
用され、連続した各時点における様々な連続した物理状態の像を記録する。実際
の記録は、例えば従来のフィルムカメラまたは電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラを
使用することによって、行うことができる。
【０００４】 フィルム技術およびビデオ技術における欠点は、システムが通常融通のきかな
いものであることである。フィルムシステムにおいては、回転ミラーまたは回転
プリズムに依存しており、これにより、露光時間におけるフレキシブルさおよび
フレーム速度におけるフレキシブルさが制限されてしまう。また、フィルムの現
像コストも、非常に高い。さらに、フレーム速度を、各『実行』ごとに設置しな
ければならず、また、フレーム速度を、各『実行』時に変更することができない
。
【０００５】 複数のカメラを使用するというアプローチを適用した電子技術は、国際特許出
願公開明細書第９５／１４９５１号に開示されている。この場合、ビームスプリ
ッタが８個の像を生成し、これら８個の像は、互いに異なる８個のカメラに対し
て供給される。これらカメラは、実際、極端な高速度における像を捕獲するため
に順次的に制御することができる。このような構成であると、通常、露出時間お
よびフレーム速度を、幅広い範囲で選択することができる。このようなシステム
においては、実は、フレーム数が制限されている。しかしながら、このことは、
このような撮影システムが適用される応用に対しては、ほとんど欠点とはならな
い。シーアサイズ（sheer size）とは別に、このような構成の重大な欠点は、コ
ストである。８個の光学ゲート（増強装置）および８個のＣＣＤカメラを使用す
る場合、そのような撮影システムは、２００，０００ポンドのコストとなってし
まう。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、高速度でもって事象を捉えるのに適した安価な構成および方
法を提供することである。
【０００７】 本発明の第１見地においては、感光性表面を具備し、感光性表面が互いに個別
的にゲート通過制御可能とされた複数の領域を備えて構成されているような、電
気光学デバイスが提供される。
【０００８】 本発明は、また、少なくとも２つの電磁放射ビームによって表されている２次
元光学データを撮影するための撮影構成を備えており、この撮影構成は、ビーム
のゲート通過を制御しさらにゲート通過させたビームを像データへと変換するた
めの手段を具備し、この手段が、本発明の第１見地による単一の電気光学デバイ
スを備え、個別的にゲート通過制御される前記複数の領域が、複数の電磁放射ビ
ームの各々に対応する。
【０００９】 ２次元光学データは、典型的には、従来の光学像を備えている。しかしながら
、必ずしもそうである必要はない。
【００１０】 ある実施形態においては、電気光学デバイスは、像増強装置を具備している。
像増強装置は、便宜的には、各々が個別的にゲート通過制御されるような、分割
された光カソードを備えている。典型的には、個別的にゲート通過制御される領
域は、典型的には極度に高抵抗の従来の光カソードに隣接させて、別体のセグメ
ント化導電層を備えている。特に低コストの構成とするためには、単一のカメラ
を使用することができる。ただし、必要に応じて、複数のカメラを使用すること
ができる。撮影装置は、フィルムカメラとすることができるけれども、好ましい
実施形態においては、固体物理的撮影部材が設けられる。
【００１１】 ここで使用されている『固体物理的撮影部材』という用語は、例えばＣＣＤ（
電荷結合デバイス）やＣＩＤ（電荷注入デバイス）やＭＯＳやＣＭＯＳ（補助的
金属酸化物）やアモルファスシリコンデバイスといったような様々な電子アレイ
センサを強調することを意図するものである。
【００１２】 これに代えて、電気光学デバイスは、個別的にゲート通過制御可能とされた領
域へと分割された固体物理的撮影部材を備えている。そのような撮影部材は、利
用可能な光エネルギー量と必要な露光時間とに依存して、像増強装置を併用して
あるいは像増強装置を併用せずに、使用することができる。
【００１３】 そのような撮影構成は、電磁放射からなる単一の入射ビームから少なくとも２
つの電磁放射ビームを派生させるビーム分離構成を備えることができる。ビーム
分離構成は、さらに、色分離を行うことができる。これにより、カラー撮影デバ
イスが形成される。個々の色を個別的にゲート通過させることができるものの、
好ましくは、特定の像からのすべての色が、同時に一緒にゲート通過される。し
たがって、１次元の場合には、ビーム分離構成は、有色のものである。ビーム分
離構成は、直交座標においては、色消しのものとすることができる。これにより
、高速撮影システムが形成される。色分離は、例えば色フィルタを使用するとい
ったような様々な方法によって、行うことができる。
【００１４】 ゲート通過制御は、KerrセルやPockelセルや他の『受動』光学デバイスによっ
て、行うことができる。
【００１５】 したがって、本発明は、電磁放射からなる入射ビームによって表されている２
次元光学データを撮影するための撮影構成を提供するものであって、この撮影構
成は、電磁放射からなる入射ビームを複数のビームへと分離させるための手段と
、ビームのゲート通過制御を行いさらにゲート通過させたビームの像データへの
変換を行うための手段と、を具備してなり、ビームのゲート通過制御を行いさら
にゲート通過させたビームの像データへの変換を行うための手段が、複数のビー
ムの各々に対応して個別的にゲート通過制御される複数の領域を有してなる単一
の電気光学デバイスを備えている。
【００１６】 本発明は、また、電磁放射ビームによって表されている２つの２次元光学デー
タを撮影するための方法を提供するものであって、この方法においては、電磁放
射ビームを複数のビームへと分離させ；複数のビームのゲート通過を制御し；ゲ
ート通過させたビームを、像データへと変換し；この場合において、複数のビー
ムのゲート通過制御を、複数のビームの各々に対応して個別的にゲート通過制御
される複数の領域を有してなる単一の電気光学デバイスを使用して行う。
【００１７】 本発明のさらなる目的は、１つの入力像からＮ個という複数の像を形成し得る
ような方法および装置であって、本発明の他の見地と共に使用するのに適したよ
うな方法および装置を提供することである。
【００１８】 高品質のビーム分離構成は、構成が複雑であり、製造するには高価である。４
つの像をもたらすビームスプリッタであって、高速写真応用に対して適切な品質
を有したビームスプリッタは、典型的には、１個あたり５０００ポンドというコ
ストのものである。
【００１９】 したがって、本発明の他の見地においては、１つの入力像からＮ個という複数
の像を形成するための装置が提供され、この装置は、入口と出口とを備え、これ
ら入口と出口との間に、隣接したものに対して互いに直交するまたは互いに平行
な位置関係とされた少なくとも２つの反射平面を備えた、反射トンネルと；入力
像を、反射トンネルの入口へと伝達するための手段と；反射トンネルからの出力
像を受領するための出力用対物レンズと；を具備している。
【００２０】 複数の像を生成するに際して、反射トンネルを使用すれば、極度にコスト的に
有利なビームスプリッタが提供される。一般的に言えば、反射平面は、光学軸に
対して平行なものとされる。詳細に後述するように、要求される像の数に応じて
、２つの、３つの、あるいは、４つの反射平面を設けることができる。
【００２１】 反射平面は、内向きミラーとすることができる。あるいは、反射平面は、内部
で全反射が起こるような単一ガラス（あるいは他の材料）ブロックの境界とする
ことができる。
【００２２】 反射トンネルの横断面形状は、矩形（長方形）または正方形とすることができ
る。
【００２３】 反射トンネルの寸法は、１つの入力像からＮ個という複数の像を形成するため
の装置の製造方法に従って計算することができる。この方法においては、Ｋ2 ≧
Ｎとなるような、１よりも大きな整数Ｋを決定し；ｆ値（Ｆ／Ｎｏ）を有した入
力用対物レンズを選択するとともに、像高さ値Ｈを選択し；反射トンネルを構成
するための、屈折率ＲＩを有している材料を選択し；Ｌ＝Ｋ×（Ｆ／Ｎｏ）×Ｈ
×ＲＩという式によって反射トンネルの最小長さＬを決定し；高さがＨでありか
つ長さがＬ以上であるような形状のトンネルを形成し；反射トンネルの第１端部
に、入力用対物レンズを配置し；反射トンネルの第２端部に、出力用対物レンズ
を配置する。
【００２４】 変数Ｋは、アレイ（配列）のサイズであって、出力アレイの一側辺上における
像の個数を示している。したがって、Ｋ＝３であれば、４側面型トンネルの場合
、出力アレイにおける像の個数は、９個となる。したがって、Ｋ2 は、Ｎ以上で
あるように選択されなければならない。反射トンネルの長さＬは、上記の式によ
り容易に導くことができる。
【００２５】 本発明は、また、１つの入力像からＮ個という複数のゲート通過させた像を形
成するためのデバイスを提供するものであって、このデバイスは、入口と出口と
を備え、これら入口と出口との間に、隣接したものに対して互いに直交するまた
は互いに平行な位置関係とされた少なくとも２つの反射平面を備えた、反射トン
ネルと；入力像を、反射トンネルの入口へと伝達するための手段と；互いに個別
的にゲート通過制御可能とされた複数の領域を有して構成されている感光性表面
を備えている電気光学デバイスと；反射トンネルからの出力光を、電気光学デバ
イスへと透過させるための出力用対物レンズと；を具備している。
【００２６】 よって、極度にコスト的に有利な電気光学デバイスが提供される。つまり、従
来技術による高精度カメラを複数組み込んだ構成と比較して、かなり低減された
コストであっても、ビーム分離と像のゲート通過制御とが、なおも良好な光学品
質で行われる。
【００２７】 ここでは、可視光という範囲で本発明の構成および方法を説明したけれども、
本発明が、紫外（ＵＶ）放射および赤外（ＩＲ）放射に対しても同等に応用可能
であることは、理解されるであろう。
【００２８】
【発明の実施の形態】 以下、本発明について、添付図面を参照した例示によって説明する。
【００２９】 図１においては、対象物ＯＢからの光は、従来レンズＣＬを通過し、詳細に後
述するようなビームスプリッタＢＳへと入射する。ビームスプリッタは、像増強
装置ＩＩに対して、同一の４個の像をもたらす。この場合には、ビームスプリッ
タは、色消しのものとされている。つまり、色分離を引き起こさないものとされ
ている。４個の像は、像増強装置の個々のゲート通過制御領域ＧＰに一致するよ
うにして像増強装置上に投影される。この現象は、抵抗を減少させるために光カ
ソードに対して適用される導電材料の成膜を制御することによって、容易に得る
ことができる。
【００３０】 像増強装置の個別的にゲート通過制御可能な領域を順次的にゲート通過制御す
ることによって、増強済みの互いに異なる４個の像が、カメラＣＭへと供給され
る。カメラＣＭは、例えば、ＣＣＤといったような固体物理的撮影部材とされる
。典型的には、像増強装置とカメラとの間に、リレーレンズまたは光ファイバブ
ロック（図示せず）が設置される。よって、事象の時間解像型の撮影は、カメラ
表面上における像の様々な位置によって記録される。そのようなカメラは、英国
の Waterhouse Lane, Chelmsford, Essex CM1 2QU 所在のＥＥＶ社から入手可能
なＣＣＤ４７−２０イメージセンサとすることができる。このセンサは、１３．
３ｍｍ×１３．３ｍｍというイメージ領域を有しており、１０２４×１０２４画
素というイメージフォーマットのものとされている。よって、４個の像の各々は
、最大５１２×５１２画素という解像度でもって記録することができる。像増強
装置およびビームスプリッタ光学系に対して印加するゲート通過制御信号を変更
することにより、一対の像を、最大１０２４×５１２という解像度でもって記録
することができる。像情報の読出は、従来態様によって行うことができる。
【００３１】 典型的には、センサは、撮影『実行』前には、クリアされる。記録することを
意図した事象が実行時に発生しなかったときには、像情報を捨てることができる
、あるいは、上書きすることができる。センサのトリガーは、事象の開始時点で
行うことができる。あるいは、事象開始時点での放射レベルが記録のトリガーを
妨害しかねない場合には、センサのトリガーは、欧州特許出願公開明細書第０７
０１１８５号に開示されているような『ポスト−トリガー』技術を使用して行う
ことができる。大まかに言えば、そのような技術においては、トリガー信号が、
その前の数フレームに関して得られているデータを『凍結させる』まで、連続的
に記録を行う。
【００３２】 セグメント型ＣＣＤというアプローチは、この手法を容易とするためにあるい
はＩＳＩＳ ＣＣＤ’ｓに似た手法等を使用するためにすなわち従来技術におい
て『電荷減衰』と称される手段を使用するために、個別の『消去』部分を有する
ことができる。これについては、例えば、国際特許出願明細書第９７／４３７８
８号を参照されたい。
【００３３】 図２は、図１における像増強装置の光カソードを示す平面図である。直径は、
例えば、１８ｍｍまたは４０ｍｍである。光カソードは、典型的には、高抵抗層
である。『静的』（非ゲート方式）応用においては、このことは問題とはならな
い。なぜなら、電子ビームのために必要な（小さな）電流が、光カソード上のす
べてのポイントに対して周縁部から十分に迅速に供給できるからである。しかし
ながら、ゲート方式の応用においては、もっと迅速に電荷を供給したり除去した
りする必要がある。すなわち、光カソードＰＣのキャパシタンスを充電する必要
がある。このことは、電荷ソースが光カソードの周縁部から電荷を印加する場合
においてもまた除去する場合においても光カソードの中央が周縁部よりも遅れる
という『アイリス』が起こることとなる。この問題に対しての公知の解決手段は
、光カソードに隣接させて付加的な導電層を設けることである。そのような層は
、典型的には、ニッケルまたはアンチモンから形成される。
【００３４】 この実施形態においては、この導電層は、等価な４個のセグメントに分割され
ている。各セグメントどうしの間には、黒いラインでもって示すように１ｍｍま
たはそれ以下の狭いギャップが設けられている（より広い幅とすることもできる
けれども、ギャップ内のゲート通過の制御性が悪くなったり、像領域が小さくな
ったりする）。各セグメントは、それぞれのゲート通過制御パルスＧＰ１，ＧＰ
２，ＧＰ３，ＧＰ４を受領し得るように連結されている。セグメントを跨ぐ各ギ
ャップを通しての総抵抗は、典型的には、５ｋΩまたはそれ以上である。各セグ
メントを通して総抵抗値は、典型的には、２００Ωである。これに代えて、セグ
メント間の容量結合を使用することもできる。
【００３５】 図３は、図１の構成に対して使用し得る一組のゲート通過制御パルスの一例を
示している。これらパルスは、典型的には、約＋５０Ｖという『オフ』レベル（
微小チャネルプレート入力に対して）と、−２００Ｖという『オン』レベルと、
を備えている。図３の例においては、光カソードの４個のセグメントは、短い持
続時間でもってトリガーされ、次なるセグメントのトリガーを行う前には、短い
光学遅延が導入されている。トリガー持続時間は、典型的には、２〜３ｎｓとい
う短いものとすることができる。あるいは、１００μｓやそれ以上とすることも
できる。典型的な消光比は、１０10であり、そのため、『オン』状態と『オフ』
状態との間には、明確な相異がある。
【００３６】 リセット可能な（消去可能な）ＣＣＤカメラが公知であるけれども、これらは
、以前は、像領域の全体が消去可能な場合にしか利用できなかった。あるそのよ
うなカメラは、互いに隔離された複数の像の各々に対して使用することができる
。典型的には、曇り防止（ブルーミング防止）構造を上記のようなセグメント的
な態様で上記の光カソードに対して適用することにより、セグメント化されたＣ
ＣＤは、セグメントごとの消去が可能となる。セグメント化されたＣＣＤは、図
２に示すようなものである。しかしながら、ゲート通過制御パルスラインの代わ
りに、リセット／消去ラインを有している。これと、セグメント化された像増強
装置と、を組み合わせて使用することにより、連続撮影システムがもたらされる
。ＣＣＤカメラの関連セグメントは、まず最初に、リセットパルスによってクリ
アされ、その後、像増強装置の関連セグメントがゲート通過制御され、これによ
り、ＣＣＤの関連部分が、露光時までに、クリアされる。典型的には、ＣＣＤの
関連部分をクリアするために印加されるパルスのタイミングは、その前の１回ま
たは２回の露光時において像増強装置の関連部分をゲート通過制御するために使
用したようなものとされる。露光前にＣＣＤの関連部分をクリアするという制限
内において、ＣＣＤの関連部分のクリアと露光との間の遅延期間は、変更するこ
とができる（典型的には、鉛直方向曇り防止構造を有したＣＣＤをクリアするた
めには、約１μｓを要する）。
【００３７】 そのような構成は、上記欧州特許公開明細書に開示されているような『ポスト
−トリガー』構成を有した連続撮影システムを形成するために使用することがで
きる。
【００３８】 ＣＣＤカメラ自身に、本発明におけるようなカメラの多数の個別セグメントに
対して動作するようなトリガー手段を設けることができる。そのようなカメラは
、さらに、上述のような消去手段を有している。典型的には、消去の制御のため
に、曇り防止構造をセグメント化することができ、また、任意の電子的ゲート通
過制御技術を使用することができる（ライン間遷移領域、インサイチュでの像貯
蔵デバイス（in-situ image storage, ISIS）、等）。
【００３９】 図４は、ビーム分離をもたらすための光学システムを示している。この例にお
いては、ビームは、２行２列配置とされた互いに異なる４個の像へと分離される
。４個のファセットが設けられている色消しのプリズムが、実際のビームス分離
デバイスとして使用される。
【００４０】 入力光学信号Ｉ／Ｐは、図４に示すように、デバイスの左側から供給される。
図４の右側には、図１における像増強装置ＩＩの光カソードＰＣが配置されてい
る。光学システムの総長さＴＬは、約３５５ｍｍである。フランジ距離ＦＤとは
、最終段の光学素子と像増強装置の光カソードとの間の距離である。図面左側の
直線は、入射光に対しての焦点面ＦＰである。入力ビームは、複数の従来型レン
ズＣＬを通過することによってコリメートされた上で、色消しプリズムＡＰに対
して供給される。このコリメートは、大まかには Petzvalレンズを基礎としてい
る。この例においては、プリズムは、４側面がカットされたピラミッド形状のも
のである。状況によっては、他の形状とする必要があることもある。例えば、後
述のように、図７において一部を示す像増強装置に対して使用する場合には、８
×３のファセットを有したカラー分離型の光学部材が必要とされる。プリズムの
右側の光学部材は、対物レンズを構成し、この対物レンズは、プリズムによって
偏向されたコリメート光を収集するものであり、例えば非常に小さなぼかししか
もたらさないような高性能かつ高開口数の対物レンズといったような従来の写真
用レンズと同様のものである。コリメート用レンズと対物レンズとは、全体とし
てリレーレンズ（ビーム分割または色分離を含む）を形成する。
【００４１】 ビームスプリッタ、特に色消しのプリズムは、各分離ビームを等強度で分離す
ることを確保するためには、注意深く構成する必要がある。そのような要求を満
たすビーム分離構成は、当該技術分野における技術者の能力の範囲内のものであ
る。他のビーム分離技術であっても、同等に使用することができる。
【００４２】 このような技術に対して重要な特徴点は、視野全体にわたって性能を発揮でき
ること、および、プリズムに入射させる前に入射光を正確にコリメートすること
、である。
【００４３】 光学システムは、コリメータレンズを備えている。コリメータレンズは、ビー
ムスプリッタＡＰの前段に配置される部材であり、ビームスプリッタＡＰの後段
には、対物レンズシステムが配置される。対物レンズシステムは、光カソードＰ
Ｃ上に像を投影する。
【００４４】 電気光学デバイスとともに使用するのに特に好ましいビームスプリッタが、図
８に示されている。図８においては、像（ここでは、文字『Ｆ』として例示され
ている）は、好ましくは高開口数を有したレンズとされる従来型の対物レンズ１
２を通過する。この対物レンズ１２からの光は、図示のような横断面形状とされ
ている反射トンネル１４を通る。反射トンネル１４は、４個の反射平面１４．１
，１４．２，１４．３，１４．４を備えている。反射平面の各々は、それぞれ隣
接する反射平面に対して直交している。反射トンネルは、４個の内向きミラー、
すなわち、トンネル内において内向きに総内部反射をもたらすような面を有した
光学材料ブロック、を備えることができる。トンネル１４から放出される光は、
出力用対物レンズ１６（図１１参照）に対して供給される。出力用対物レンズ１
６は、好ましくは広角度でありかつ焦点距離の短いレンズとされ、トンネル１４
からの出力である複数の像を、電気光学デバイス１８上に焦点合わせする。
【００４５】 図８の右側には、電気光学デバイスに対して供給される複数の像がなすパター
ンが示されている。９個の像は、３×３配列でもって示されている。しかしなが
ら、後述のように、これよりも多数の像とすることもできる。最大数は、ＣＣＤ
上において利用可能な画素に依存する。よって、配列をなす像内の画素数と、分
析に必要な詳細度合いと、に依存する。図８からわかるように、互いに隣接して
いる像どうしは、互いに反転している。しかしながら、これは、次の処理工程に
おいて容易に対処することができる。例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラの
場合には、関連データは、デバイスからの読出時に並べ替えることができる。
【００４６】 ＣＣＤカメラは、高速度タイプや高解像度タイプ等といったように任意のタイ
プまたは形態のものとすることができる。様々なフィルタを使用したカラーシス
テムについて、以下、説明する。
【００４７】 像トンネル１４が例えばアルミニウム製反射面といったような４個の反射面を
有したものとして例示されているけれども、互いに直交している２つの反射面を
有するものとすることもできる。配列の各辺に沿った出力像の数を、Ｋとして示
すことにする。Ｋ＝３でありかつ反射面の数が２個である場合には、対象をなす
像の数は、４個となる。Ｋ＝３でありかつ反射面の数が３個である場合には、対
象をなす像の数は、６個となる。
【００４８】 図９は、図８に示す単純な概略図を、より詳細に示している。大きな開口数（
ＮＡ）を有した対物レンズ１２は、５個の個別のレンズ１２．１，１２．２，…
，１２．５を備えている。このようなレンズの構成は、当業者の能力の範囲内で
ある。このようなレンズの典型的な特性は、５０ｍｍ Ｆ／１．８である。像（
図示せず）からの光線は、このレンズによって、反射トンネル１４へと供給され
る。
【００４９】 レンズ１２（図８）および高開口数対物レンズ（図９）について説明したけれ
ども、これらは本質的なものではない。トンネルビームスプリッタ（および他の
タイプ）にとって重要なことは、一次像（図９）が、高開口数を有していること
である（言い換えれば、よく散乱されることである）。入力光が十分にコリメー
トされていれば、トンネルの側面による反射は、不十分なものとなる。
【００５０】 他の代替物としては、光ファイバ出力型の通常の（セグメント化されていない
）像増強装置を、入力像平面として使用することができる。言い換えれば、従来
の対物レンズによって形成される実像が置換される。この場合、増強装置の出力
側における光ファイバブロックは、トンネルに対して直接的に接続するために、
一次像（図９）と一致するように、形成される。この通常増強装置は、また、紫
外線や赤外線やＸ線を可視光へと変換することもできる。ただ重要なことは、光
ファイバスクリーンにおける出力が、高開口数であることである。開口数は、リ
レーレンズシステムが無効なものとなりそうなことから、１とされる、あるいは
、１に非常に近いものとされる。その場合、トンネルに対して直接的に接続する
ことが理想的である。なぜなら、可能であるように（後述）、ｆ／１またはそれ
以下として構成されていれば、トンネルが非常に有効であるからである。実際、
トンネルが要求することのすべては、トンネルに対しての入射箇所における像が
、高開口数のものであることである。光源が紫外線または紫外線へと変換された
ものである場合においても、トンネルが理想的である。このビームスプリッタは
、ミラーが紫外光を反射することのために、本来的に紫外線に対しても使用可能
なものである。これに対し、プリズムは、詳細に構成する必要はない。
【００５１】 出力側対物レンズ１６またはスキーマティックリレーレンズは、『既製品』の
マクロ焦点レンズ、あるいは、図１１を参照して説明するような注文生産のレン
ズ、とすることができる。
【００５２】 図９からわかるように、入力像からの光は、トンネル１４内において反射され
、所望数の出力像が得られる。像の個数は、対物レンズからミラートンネルへと
入射してくる光線の最大入射角度すなわちミラーシステムの反射の最大角度（光
学材料からなる固体ブロックの場合には、総内部反射）と、出力用対物レンズの
視野と、によって決まる。関連する計算については、図１０を参照して後述する
。
【００５３】 図１０は、４個の反射面を有した反射トンネル１４内における光ビームの反射
の様子を概略的に示す図である。トンネルの高さは、Ｈとして示されており、ト
ンネルの長さは、Ｌとして示されている。図示された反射トンネルの全長が使用
されたときには、７×７配列をなす出力像が形成されることになる。この長さは
、Ｌ７として示されている。これよりも短い２つの長さは、Ｌ３およびＬ５とし
て示されている。これらＬ３およびＬ５は、それぞれ３×３配列および５×５配
列を形成するのに必要なトンネル長さである。出力像配列の中央には、常に、直
進通過像すなわち一次像が存在していることにより、配列の各側辺は、常に、奇
数個の像を有する必要がある。４つの側辺のすべてが存在する場合には、ビーム
スプリッタは、９，２５，４９，等に等しいようなＮ値をもたらすように構成す
ることができる。３つの側辺しか存在しない場合には、配列の一側辺に沿った像
が省略される。Ｋ＝３のときには、６個の像が形成されることとなる。２つの側
辺しか存在しない場合には、配列の２つの側辺に沿った像が省略される。Ｋ＝３
のときには、４個の像が形成されることとなる。
【００５４】 必要なトンネル長さは、 Ｌ＝Ｋ×（Ｆ／Ｎｏ）×Ｈ×ＲＩ という等式により計算することができる。 ここで、Ｋは、例えば３，５，７，等といったような、配列の一側辺に沿った出
力像の数であり、 Ｆ／Ｎｏは、入力側ＯＧの開口比（開口比とは、レンズの焦点距離／入射ひとみ
直径のことであり、ＯＧとは、対物ガラスすなわち対物レンズのことである）で
あり、 Ｈは、入力側ＯＧの像高さであり、 ＲＩは、屈折率である。具体的には、屈折率は、ミラートンネルの場合には１．
０であり、アクリルの場合には１．４９２であり、ＢＫ７ガラス（Schott）の場
合には１．５１７であり、スチレンの場合には１．５６７であり、ポリカーボネ
ートの場合には１．５８５である。 また、出力側リレーレンズの視野は、 ＦＯＶ＝±tan-1（０．７０７１／開口比） として計算することができる。
【００５５】 図１１は、以下の特徴点を有したリレーレンズを示している。 （ａ）トンネルの端部のごく近傍に外部開口係止体が配置されているという特徴
点。 （ｂ）曇りがないという特徴点。 （ｃ）性能が一様であるという特徴点。 （ｄ）係止位置にアイリスがあるという特徴点。
【００５６】 図１１は、一般的な用語を使用すれば一定の縮尺で示されており、実際の２倍
のサイズで示されている。
【００５７】 上記の関係は、トンネルが正方形の横断面を有していることを仮定している。
しかしながら、本発明は、一辺の長さがＷであり隣接辺の長さがＨであるような
矩形の横断面を有したトンネルに対しても同等に成立する。この場合の視野は、
次のようになる。 ＦＯＶ＝tan-1√（Ｈ2＋Ｗ2）／（２×（Ｆ／Ｎｏ）×Ｈ） ここで、Ｈは、矩形断面形状の長い方の辺の長さである。トンネルが正方形断面
である場合には、すなわちＨ＝Ｗである場合には、この式は、上記の式のように
単純化されることとなる。
【００５８】 図５は、２行４列配置とされて個別的にトリガー可能とされた８個のセグメン
トを有した像増強装置を示す平面図および側面図である。平面図は、セグメント
すなわちゲート通過制御領域ＧＰを示している。側面図は、増強装置が、例えば
周知のような銅による押圧シール技術（冷間銅シール技術）といったような従来
構成を使用していることを示している。像増強装置は、入力ウィンドウＩＷを備
えている。入力ウィンドウＩＷの内面上には、マスクを使用して、半透過性導電
材料からなる多数の個別領域が成膜される。これにより、複数のゲート通過制御
領域ＧＰが形成される。これらゲート通過制御領域ＧＰに対しては、入力ウィン
ドウのエッジ上における導電ストリップＣＳ１，ＣＳ２，ＣＳ３，等が接続され
ている。入力ウィンドウは、各導電ストリップどうしを電気的に絶縁された状態
に維持するための絶縁シールＩＳを介して、金属リングに対して連結されている
。光カソード面ＰＣは、入力ウィンドウの表面および複数の半透過性導電領域の
上に成膜されている。
【００５９】 光カソードの上方側には、従来構成とされたマイクロチャネルプレートＭＰが
、薄い真空層を介して設けられている。マイクロチャネルプレートは、他の薄い
真空層を介することによって、蛍光スクリーンＰＳに対して隔離されている。蛍
光スクリーンは、出力ウィンドウＯＷの内面上に成膜されている。光ファイバか
ら形成される場合には、出力ウィンドウは、ＣＣＤに対して直接的に当接するこ
とができる、あるいは、光ファイバブロックの分だけＣＣＤから隔離することが
できる。この最も単純化された形態においては、本発明による像増強装置の構成
は、光カソードに隣接する導電層に対して適用されたマスキングと入力ウィンド
ウのエッジに対しての接続とを除いては、従来構成となる。ユニットは、個々に
ゲート通過制御する点を除いては、従来と同様にして動作する。セグメントどう
しの間のギャップが、光カソードであって感光性であることに、注意されたい。
【００６０】 像増強装置は、任意のサイズフォーマットで形成することができる。例えば、
標準的な１８ｍｍや４０ｍｍのものとして形成することができる。図１２は、そ
れぞれ４個のゲート通過制御領域を有している、４０ｍｍタイプの完成品（左側
）と１８ｍｍタイプの完成品（下側）とを示している。また、図１２には、８個
のゲート通過制御領域を有しているような像増強装置における光カソード上に低
抵抗性材料を成膜するに際して使用されるマスク（右側）も、示されている。
【００６１】 図６は、本発明の代替可能な実施形態における光カソードを示す平面図である
。光カソードは、２４個のセグメントＲ１，Ｇ１，Ｂ１，Ｒ２，……，Ｒ８，Ｇ
８，Ｂ８に分割されているものとして示されている。この実施形態においては、
光カソードは、図１において１〜８という添字によって示されている８個の矩形
部分にセグメント化されている。この像増強装置は、３色型カラー撮影システム
において使用することを意図したものである。ビームスプリッタ光学系は、８個
の空間的に変位したビームであって同じ列においては同様であるようなビームを
もたらすために、設けられる。しかしながら、ビーム方向とは直角をなす方向（
直交方向）においては、色依存効果がもたらされている。よって、各ビームの３
原色は、方向ごとに分離されている。この場合においても、このような効果をも
たらすのに必要なビーム分離光学系は、プリズムに対してまたは光ビームに対し
て単に色フィルタを付加することにより、当業者には容易に得られる。像増強装
置の８個の部分をゲート通過制御することにより、高速であり８個の像からなる
カラー撮影構成を得ることができる。当然のことながら、本発明は、単に赤色・
緑色・青色という色分離に限定されるものではなく、例えば２色とモノクロとの
組合せといったように、用途に応じた様々な色分離に関して適用することができ
る。加えて、例えば、近赤外からの可視スペクトルを分離することが望ましい。
また、紫外光検出にも、使用可能である。
【００６２】 セグメント化された像増強装置からの出力を撮影するためには、任意のＣＣＤ
カメラを使用することができる。すなわち、従来のビデオの解像度から、１Ｋ×
１Ｋや２Ｋ×２Ｋという解像度、さらにはこれ以上の画素数からなる解像度、を
有したような、任意のＣＣＤカメラを使用することができる。また、必ずしも矩
形である必要はない。すなわち、ＥＥＶ ＣＣＤ４７は、２０４８×１０２４画
素である。
【００６３】 図７は、本発明の一見地において使用するための光学ビーム部材を示す端面図
である。一側面上には、紙面内にて、異なる４つのビームをもたらす４つのファ
セットが形成されている（紙面に対して垂直な面内においてさらに他のファセッ
トを形成することもできる）。各ファセットどうしの間には、ビームスプリッタ
部材のエッジによって像が歪むことを防止するために、遮光材料製の小さなスト
リップＬＳが設置されている。当然のことながら、異なる列数に分離された像を
形成し得るように、他の形状とすることもできる。構成の各像部分に対してのそ
れぞれ同等の操作に関して、分離されたビーム内に等量のエネルギー（あるいは
、ほぼ等量のエネルギー）が伝送され得るように、配慮する必要がある。少しの
差は、像信号の次の処理に対しては許容することができる。
【００６４】 当然のことながら、本発明は、４個または６個または８個の領域を有したよう
な像増強装置および光センサに限定されるものではない。本質的ではないけれど
も、デバイスの周縁部から各箇所に対してアクセスすることは容易である。その
理由は、アクセスは、電気接続によって容易にもたらされるからである。例えば
３×３配列が使用される場合には、中央箇所に対しての電気接続は、周縁領域の
部分を経由して行うことができる。このことは、動作速度に関して、電気接続ラ
インの両サイドに捕獲された像の完全性に関しては、悪影響となり得る（８個の
ゲート通過制御領域を形成するための、図１２に示した光カソードマスクを参照
されたい）。これに代えて、何らかの手段を講じなければ接続できないようなセ
グメントに対してアクセスするために、光カソードウィンドウの外面上のメッシ
ュプレートまたは導電性プレート（半透明）による、容量性結合を使用すること
ができる。
【００６５】 詳細に上述した像増強装置の構成においては、通常は光カソードとされるよう
な、２つのセグメント間の細いストライプが、所望された場合には像増強装置全
体が単一像増強装置として動作することを可能とすることに注意されたい。この
場合、ストライプは、より明るいバンドとして作用する（このストライプの領域
においては、光カソードの前方に半透明材料が設けられていないため）。もちろ
ん、それ以外の場合には、ストライプ領域は、像どうしを隔離状態に維持する。
このことは、可変解像度システムの形成にとって有利である。すなわち、１Ｋ×
１ＫというＣＣＤを有した４個セグメントタイプのシステムにおいては、適切な
プリズム／ビームスプリッタを使用することにより、１個の像であれば１Ｋ×１
Ｋという画素数となり、２個の像であれば１Ｋ×５１２という画素数となり、あ
るいは、４個の像であれば５１２×５１２という画素数となる。
【００６６】 上記に代えて、例えばカーセルやポッケルスセルを使用した光学ゲートを、撮
影構成において使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態による撮影システムを概略的に示す図である
。
【図２】 図１における像増強装置の光カソードを概略的に示す平面図であ
る。
【図３】 図１および図２に示す構成に対して使用するための一組のゲート
通過制御トリガー信号の一例を示す図である。
【図４】 図１におけるビームスプリッタ光学系の例示としての実施形態を
示す図である。
【図５】 本発明の一見地による実施形態における像増強装置を概略的に示
す平面図であって、本発明の他の見地による撮影システムに対して適用される。
【図６】 高速度カラー撮影システムを提供するためのカラー分離型ビーム
スプリッタを備えているような、本発明の撮影ユニットを概略的に示す図である
。
【図７】 図５に示す実施形態において使用するための光学ビームスプリッ
タを示す端面図である。
【図８】 本発明によるビームスプリッタの原理を示す単純な概略図である
。
【図９】 ビームスプリッタを詳細に示す図であって、多数の光線が示され
ている。
【図１０】 ビームスプリッタの一部を示す図であって、反射トンネルの長
さの計算方法が示されている。
【図１１】 ビームスプリッタに対して使用するためのリレーレンズを示す
図である。
【図１２】 本発明の一実施形態による像増強装置のいくつかの構成要素を
示す図である。
【符号の説明】
１２ 対物レンズ（入力用対物レンズ） １４ 反射トンネル １４．１ 反射平面 １４．２ 反射平面 １４．３ 反射平面 １４．４ 反射平面 １６ 出力用対物レンズ １８ 電気光学デバイス ＡＰ ビームスプリッタ ＢＳ ビームスプリッタ（入射ビームを複数のビームへと分離させるための
手段） ＣＭ カメラ ＧＰ ゲート通過制御領域 ＩＩ 像増強装置（ビームのゲート通過を制御しさらにゲート通過させたビ
ームを変換するための手段） Ｉ／Ｐ 入力光学信号（入射ビーム） ＰＣ 光カソード（感光性表面）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/335 Ｇ０３Ｂ 9/08 Ｇ // Ｇ０３Ｂ 9/08 Ｈ０１Ｌ 27/14 Ｄ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，Ｚ Ａ，ＺＷ (72)発明者 ロジャー・ジェイムズ・フロスト・ウィル ソン イギリス・エセックス・ＳＳ15・６ＳＳ・ バシルドン・サフロン・コート・14／16・ サウスフィールズ・インダストリアル・パ ーク・アイエムシーオー・エレクトロ−オ プティクス・リミテッド (72)発明者 ブライアン・アーサー・カント イギリス・エセックス・ＳＳ15・６ＳＳ・ バシルドン・サフロン・コート・14／16・ サウスフィールズ・インダストリアル・パ ーク・アイエムシーオー・エレクトロ−オ プティクス・リミテッド Ｆターム(参考） 2H081 AA71 AA80 4M118 AA10 AB01 BA04 BA10 GA08 GA10 GD03 5C022 AA14 AC42 AC54 5C024 CY18 EX41 EX42 EX47 GY01 GY31

Claims (33)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電気光学デバイスであって、 感光性表面を具備し、 該感光性表面は、各々が像信号に対して応答性を有していて互いに個別的にゲ
    ート通過制御可能とされた複数の領域を備えて構成されていることを特徴とする
    電気光学デバイス。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の電気光学デバイスにおいて、 像増強装置を具備していることを特徴とする電気光学デバイス。
  3. 【請求項３】 請求項２記載の電気光学デバイスにおいて、 前記像増強装置が、セグメント化された光カソードを備えていることを特徴と
    する電気光学デバイス。
  4. 【請求項４】 請求項３記載の電気光学デバイスにおいて、 前記セグメント化された光カソードが、光カソード層と、該光カソード層に隣
    接して形成されている、セグメント化された導電層と、を備えていることを特徴
    とする電気光学デバイス。
  5. 【請求項５】 請求項１記載の電気光学デバイスにおいて、 固体物理的撮影部材を具備していることを特徴とする電気光学デバイス。
  6. 【請求項６】 請求項５記載の電気光学デバイスにおいて、 前記固体物理的撮影部材が、セグメント化された撮影領域を備えていることを
    特徴とする電気光学デバイス。
  7. 【請求項７】 請求項５または６記載の電気光学デバイスにおいて、 前記固体物理的撮影部材が、さらに、複数のビームの中の１つに対応した像を
    消去するための消去手段を備えていることを特徴とする電気光学デバイス。
  8. 【請求項８】 請求項５または６記載の電気光学デバイスにおいて、 前記固体物理的撮影部材が、さらに、複数のビームの中の１つに対応した像を
    上書きするための上書手段を備えていることを特徴とする電気光学デバイス。
  9. 【請求項９】 少なくとも２つの電磁放射ビームによって表されている２次
    元光学データを撮影するための撮影構成であって、 前記ビームのゲート通過を制御しさらにゲート通過させたビームを像データへ
    と変換するための手段を具備し、 該手段が、単一の請求項１〜８のいずれかに記載したような電気光学デバイス
    を備え、 個別的にゲート通過制御される前記複数の領域が、前記少なくとも２つの電磁
    放射ビームの各々に対応することを特徴とする撮影構成。
  10. 【請求項１０】 請求項９記載の撮影構成において、 ビームのゲート通過を制御しさらにゲート通過させたビームを変換するための
    前記手段に対する供給のために、電磁放射からなる入射ビームを、少なくとも２
    つの電磁放射ビームへと分離させるための手段を具備していることを特徴とする
    撮影構成。
  11. 【請求項１１】 請求項１０記載の撮影構成において、 入射ビームを複数のビームへと分離させるための前記手段が、前記複数のビー
    ムの各々を、異なる色の複数のビームへと分離するための色分離手段を備えてい
    ることを特徴とする撮影構成。
  12. 【請求項１２】 請求項１１記載の撮影構成において、 ビームのゲート通過を制御しさらにゲート通過させたビームを変換するための
    前記手段の、個別的にゲート通過制御される前記複数の領域が、異なる色の前記
    複数のビームの各々に対応していることを特徴とする撮影構成。
  13. 【請求項１３】 請求項９〜１２のいずれかに記載の撮影構成において、 事象に先立って既に変換されている変換済み像データを、事象に応答して格納
    するための手段を具備していることを特徴とする撮影構成。
  14. 【請求項１４】 電磁放射からなる入射ビームによって表されている２次元
    光学データを撮影するための撮影構成であって、 電磁放射からなる前記入射ビームを複数のビームへと分離させるための手段と
    、 前記ビームのゲート通過制御を行いさらにゲート通過させたビームの像データ
    への変換を行うための手段と、 を具備してなり、 前記ビームのゲート通過制御を行いさらにゲート通過させたビームの像データ
    への変換を行うための前記手段が、前記複数のビームの各々に対応して個別的に
    ゲート通過制御される複数の領域を有してなる単一の電気光学デバイスを備えて
    いることを特徴とする撮影構成。
  15. 【請求項１５】 電磁放射ビームによって表されている２つの２次元光学デ
    ータを撮影するための方法であって、 前記電磁放射ビームを複数のビームへと分離させ； 前記複数のビームのゲート通過を制御し； ゲート通過させた前記ビームを、像データへと変換する； という方法において、 前記複数のビームの前記ゲート通過を、前記複数のビームの各々に対応して個
    別的にゲート通過制御される複数の領域を有してなる単一の電気光学デバイスを
    使用して行うことを特徴とする方法。
  16. 【請求項１６】 １つの入力像からＮ個という複数の像を形成するための装
    置であって、 入口と出口とを備え、これら入口と出口との間に、隣接したものに対して互い
    に直交するまたは互いに平行な位置関係とされた少なくとも２つの反射平面を備
    えた、反射トンネルと； 前記入力像を、前記反射トンネルの前記入口へと伝達するための手段と； 前記反射トンネルからの出力像を受領するための出力用対物レンズと； を具備していることを特徴とする装置。
  17. 【請求項１７】 請求項１６記載の装置において、 前記反射トンネルには、４つの反射平面が設けられていることを特徴とする装
    置。
  18. 【請求項１８】 請求項１６または１７記載の装置において、 前記反射トンネルの前記複数の反射平面が、入力用対物レンズと前記出力用対
    物レンズとの間の光学軸に対して平行であることを特徴とする装置。
  19. 【請求項１９】 請求項１６〜１８のいずれかに記載の装置において、 前記反射トンネルの横断面形状が、正方形であることを特徴とする装置。
  20. 【請求項２０】 請求項１６〜１９のいずれかに記載の装置において、 Ｋ2 ≧Ｎ、Ｆ／Ｎｏを、入力側ＯＧの開口比とし、Ｈを、前記反射トンネルの
    高さとし、ＲＩを、前記反射トンネルの屈折率としたときに、前記反射トンネル
    の長さが、Ｌ＝Ｋ×（Ｆ／Ｎｏ）×Ｈ×ＲＩによってＬを規定したときに、少な
    くともＬとされることを特徴とする装置。
  21. 【請求項２１】 請求項２０記載の装置において、 Ｋが、１よりも大きな奇数であることを特徴とする装置。
  22. 【請求項２２】 請求項１６〜２１のいずれかに記載の装置において、 前記反射トンネルの前記反射平面が、平面ミラーを備えていることを特徴とす
    る装置。
  23. 【請求項２３】 請求項１６〜２２のいずれかに記載の装置において、 前記反射トンネルの前記反射平面が、光学材料を有した面を備えていることを
    特徴とする装置。
  24. 【請求項２４】 １つの入力像からＮ個という複数の像を形成するための装
    置の製造方法であって、 Ｋ2 ≧Ｎとなるような、１よりも大きな整数Ｋを決定し； 小さな開口数を有した入力信号に対応して、ｆ値（Ｆ／Ｎｏ）を有した入力用
    対物レンズを選択するとともに、像高さ値Ｈを選択し； 反射トンネルを構成するための、屈折率ＲＩを有している材料を選択し； Ｌ＝Ｋ×（Ｆ／Ｎｏ）×Ｈ×ＲＩ によって前記反射トンネルの最小長さＬを
    決定し； 高さがＨでありかつ長さがＬ以上であるような形状のトンネルを形成し； 前記反射トンネルの第１端部に、前記入力用対物レンズを配置し； 前記反射トンネルの第２端部に、出力用対物レンズを配置する； ことを特徴とする方法。
  25. 【請求項２５】 請求項２４記載の方法において、 前記反射トンネルの前記反射平面を、平面ミラーを備えたものとすることを特
    徴とする方法。
  26. 【請求項２６】 請求項２４記載の方法において、 前記反射トンネルの前記反射平面を、光学材料を有した面を備えたものとする
    ことを特徴とする方法。
  27. 【請求項２７】 請求項２４〜２６のいずれかに記載の方法において、 前記出力用対物レンズを、広角であって焦点距離の短い対物レンズとすること
    を特徴とする方法。
  28. 【請求項２８】 請求項２４〜２７のいずれかに記載の方法において、 前記反射トンネルの横断面形状を、正方形とすることを特徴とする方法。
  29. 【請求項２９】 請求項２４〜２８のいずれかに記載の方法において、 前記反射トンネルを、４つの反射平面を備えたものとすることを特徴とする方
    法。
  30. 【請求項３０】 １つの入力像からＮ個という複数のゲート通過させた像を
    形成するためのデバイスであって、 入口と出口とを備え、これら入口と出口との間に、隣接したものに対して互い
    に直交するまたは互いに平行な位置関係とされた少なくとも２つの反射平面を備
    えた、反射トンネルと； 前記入力像を、前記反射トンネルの前記入口へと伝達するための手段と； 互いに個別的にゲート通過制御可能とされた複数の領域を有して構成されてい
    る感光性表面を備えている電気光学デバイスと； 前記反射トンネルからの出力光を、前記電気光学デバイスへと透過させるため
    の出力用対物レンズと； を具備していることを特徴とするデバイス。
  31. 【請求項３１】 請求項３０記載のデバイスにおいて、 前記電気光学デバイスが、像増強装置を備えていることを特徴とするデバイス
    。
  32. 【請求項３２】 請求項３１記載のデバイスにおいて、 前記像増強装置が、セグメント化された光カソードを備えていることを特徴と
    するデバイス。
  33. 【請求項３３】 請求項２または３１記載のデバイスにおいて、 前記像増強装置が、光カソードを備え、 該光カソードが、セグメント化された外部電極によって容量結合式に制御され
    ることを特徴とするデバイス。
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