JPH01292978A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は撮像装置、特に、高解像度を有する撮像装置に
関する。

（従来の技術） 被写体の光学像を撮像装置により撮像して得た映像信号
は、編集、トリミング、その他の画像信号処理が容易で
あるとともに、既記緑信号を消去できる可逆性を有する
記録部材を使用して記録再生が容易に行えるという特徴
を有しているが、映像信号の発生のために従来から一般
的に使用されて来ている撮像装置は、撮像レンズによっ
て撮像素子における光電変換部に結像された被写体の光
学像を、撮像素子の光電変換部で被写体の光学像に対応
する電気的な画像情報に変換し、その電気的な画像情報
を時間軸上で直列的な映像信号として出力させうるよう
な構成形態のものであり、撮像装置の構成に当っては前
記した撮像素子として従来から各種の撮像管や各種の固
体撮像素子が使用されていることは周知のとおりである
。

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

ところで、高画質・高解像度の再生画像が得られるよう
にするためには、高画質・高解像度の再生画像を再生さ
せうるような映像信号を発生させることのできる撮像装
置が必要とされるが、撮像素子として撮像管が使用され
ている撮像装置においては、撮像管における電子ビーム
径の微小化に限界があるために、電子ビーム径の微小化
による高解像度化が望めないこと、及び、撮像管のター
ゲット容量はターゲット面積と対応して増大するもので
あるために、ターゲット面積の増大による高解像度化も
実現することができないこと、また、例えば動画の撮像
装置の場合には高解像度化に伴って映像信号の周波数帯
域が数十Ｍ　Ｈｚ〜数百ＭＨｚ以上にもなるためにＳ／
Ｎの点で問題になる、等の理由によって、撮像装置によ
り高画質・高解像度の再生画像を再生させうるような映
像信号を発生させることは困難である。

前記の点を具体的に説明すると次のとおりである。すな
わち、撮像素子として撮像管が使用されている撮像装置
により高画質・高解像度の再生画像を再生させうるよう
な映像信号を発生させるのには、撮像管におけ＝る一電
子ビーム径を微小化したり、ターゲットとして大面積の
ものを使用したりすることが考えられるが、撮像管の電
子銃の性能、及び集束系の構造などにより撮像管の電子
ビーム径の微小化には限界があるために電子ビーム径の
微小化による高解像度化には限界があり、また、撮像イ
メージサイズの大きな撮像レンズを使用した上で、ター
ゲットの面積の増大によって高解像度を得ようとした場
合には、ターゲット面積の増大による撮像管のターゲッ
ト容量の増大による撮像管の出力信号における高域信号
成分の低下によって、撮像管出力信号のＳ／Ｎの低下が
著るしくなることにより、撮像管を使用した撮像装置に
よっては高画質・高解像度の再生画像を再生させつるよ
うな映像信号を良好に発生させることはできないのであ
る。

また、撮像素子として固体撮像素子を使用した撮像装置
により高画質・高解像度の再生画像を再生させるのには
、画素数の多い固体撮像素子を使用することが必要とさ
れるが、画素数の多い固体撮像素子はそれを駆動するた
めのクロックの周波数が高くなる（例えば、動画カメラ
の場合における固体撮像素子の駆動のためのクロックの
周波数は数百Ｍ　Ｈｚとなる）とともに、駆動の対象に
されている回路の静電容量値は画素数の増大によって大
きくなっているために、そのような固体撮像装置は、固
体撮像素子のクロックの周波数の限界が２０ＭＨｚとい
われている現状からすると実用的なものとして構成でき
ないと考えられる。

このように、従来の撮像装置はそれの構成のために不可
欠な撮像素子の存在によって、高画質・高解像度の再生
画像を再生させうるような映像信号を良好に発生させる
ことはできなかった。

それで、本出願人会社では前記の問題点を解決できるよ
うな撮像装置として、先に、２つの透明電極の間に少な
くとも光導電層部材と誘電体ミラーと光変調材層部材と
を備えて構成された光−光変換素子に対して、撮像レン
ズによって被写体の光学像を結像させ、前記した光−光
変換素子から光を用いて被写体の光学像と対応する光学
像情報を読出してそれを光電変換することにより高解像
度の映像信号を発生させうるような撮像装置を提案した
。

第７図は光−光変換素子ＰＰＣの構成例を示す側断面図
であって、この第７図に示されている光−光変換素子Ｐ
ＰＣにおいてＥｔｌ、　Ｅｔ２は透明電極であり、この
透明電極Ｅｔｌ、　Ｅｔ２は図示されていないガラス基
板に設けられているものである。

また、第７図においてＰＣＬは光導電層、ＤＭＬは誘電
体ミラー、ＰＭＬは印加された電界の強度分布に応じて
光の状態を変化させる光学部材（例えばニオブ酸リチウ
ム単結晶のような光変調材層、あるいはネマチック液晶
層）、ＷＬは書込み光、ＲＬは読出し光、ＥＬは消去光
である。

第７図中において消去光ＥＬの入射方向と読出し光ＲＬ
の入射方向とを同じに示しているが、これは第７図示の
光−光変換素子ＰＰＣが、それの誘電体ミラーＤＭＬと
して、第８図に例示しであるように波長λ１の読出し光
ＲＬを反射させ、波長λ２の消去光ＥＬは透過させるよ
うな光の透過率特性を有するものを使用しているものだ
からである。

さて、第７図に示す光−光変換素子ＰＰＣに光学的な情
報の書込みを行う場合には、光−光変換素子ＰＰＣに対
して電源Ｖｓと切換スイッチＳＷとからなる回路を接続
し、切換スイッチＳＷに切換制御信号を供給して切換ス
イッチＳＷの可動接点を固定接点ＷＲ側に切換えた状態
にして前記した透明電極Ｅｔｌ、　ＥｔＺ間に電源Ｖｓ
の電圧を与え、光導電層ＰＣＬの両端間に電界が加わる
ようにしておいて、光−光変換素子ＰＰＣにおける透明
電極Ｅｔｌ側から書込光ＷＬを入射させることにより光
−光変換素子ＰＰＣに対する光学的情報の書込みを行う
みである。

すなわち、前記のように光−光変換素子ＰＰＣに入射し
た書込み光ＷＬが透明電極Ｅｔｌを透過して光導電層Ｐ
ＣＬに到達すると、光導電層ＰＣＬの電気抵抗値がそれ
に到達した入射光による光学像と対応して変化するため
に、光導電層ＰＣＬと誘電体ミラーＤＭＬとの境界面に
は光導電層ｐｃＬに到達した入射光による光学像と対応
した電荷像が生じる。

前記のようにして入射光による光学像と対応する電荷像
の形で書込みが行われた光学的情報の読出し動作を、書
込み光ＷＬによる書込み動作が行われ続けている光−光
変換素子ＰＰｃについて実施する場合には、切換スイッ
チＳＷの可動接点を固定接点ＷＲ側に切換えた状態とし
て、電源Ｖｓの電圧が透明電極Ｅｔｌ、　ＥｔＺ間に印
加されている状態にしておいて、光−光変換素子ＰＰＣ
における透明電極ＥｔＺ側に図示されていない光源から
一定の光強度の読出し光ＲＬを投射することによって行
うのである。

すなわち、既述のように入射光による光情報の書込みが
行われた光−光変換素子ＰＰＣにおける光導電層ＰＣＬ
と誘電体ミラーＤＭＬとの境界面には、光導電層ＰＣＬ
に到達した入射光による光学像と対応した強度分布を有
する電荷像が生じているが、前記した光導電層ＰＣＬに
対して誘電体ミラーＤＭＬとともに直列的な関係に設け
られている光学部材ＰＭＬ（例えばニオブ酸リチウム単
結晶ＰＭＬ）には、入射光による光学像と対応して生じ
た電荷像による電界が加わっている状態になっている。

そして、前記したニオブ酸リチウム単結晶ＰＭＬの屈折
率は１次電気光学効果により電界に応じて変化するから
、入射光による光学像と対応した強度分布を有する電荷
像の電界が加わっている状態の前記した光導電層ＰＣＬ
に対して誘電体ミラーＤＭＬとともに直列的な関係に設
けられているニオブ酸リチウムの結晶ＰＭＬの屈折率は
、既述した入射光による光情報の書込みにより光−光変
換素子ＰＰＣにおける光導電層ＰＣＬと誘電体ミラーＤ
ＭＬとの境界面に光導電層ＰＣＬに到達した入射光によ
る光学像と対応して生じた電荷像に応じて変化している
ものになる。

それで、透明電極Ｅｔ２側に読出し光ＲＬが投射された
場合には、前記のように投射された読出し光ＲＬが、透
明電極Ｅｔ２→ニオブ酸リチウす単結晶ＰＭＬ→誘電体
ミラーＤＭＬ→のように進行して行き、次いで前記した
読出し光ＲＬは誘電体ミラーＤＭＬで反射して透明電極
ＥｔＺ側に反射光として戻って行くが、ニオブ酸リチウ
ムの結晶ＰＭＬの屈折率は１次電気光学効果によって電
界に応じて変化しているから、読出し光ＲＬの反射光は
ニオブ酸リチウムの結晶ＰＭＬの１次電気光学効果によ
りニオブ酸リチウムの結晶ＰＭＬに加わる電界の強度分
布に応じた画像情報を含んでいるものとなって、透明電
極ＥｔＺ側には入射光による光学像に対応した再生光学
像を生じさせることになる。

また、前記のようにして書込み光ＷＬによって書込まれ
た情報を消去するのには、前記した切換スイッチＳＷに
切換制御信号を供給して切換スイッチＳＷの可動接点を
固定接点Ｅ側に切換えて光−光変換素子ＰＰＣにおける
透明電極Ｅｔｌ、　ＥｔＺ間に電界が生じないようにし
てから透明電極Ｅｔ２側から−様な強度分布の消去光Ｅ
Ｌを入射させることによって行う。

前記のように２つの透明電極Ｅｔｌ、　Ｅｔ２の間に少
なくとも光導電層部材と誘電体ミラーと光変調材層部材
とを備えて構成された光−光変換素子ＰＰＣを用いて構
成した撮像装置では、光−光変換素子ＰＰＣに被写体の
光学像を与えて光学像と対応した高解像度の電荷像を形
成し、前記した被写体の光学像と対応する電荷像を光を
用いて光学像情報として読出してそれを光電変換するこ
とにより高解像度の映像信号を発生させることができる
。

（発明が解決しようとする問題点） ところで前記した光−光変換素子ＰＰＣを用いて構成さ
れている撮像装置において、２つの透明電極Ｅｔｌ、　
ＥｔＺ間に積層されている光導電層ＰＣＬ、誘電体ミラ
ーＤＭＬ、印加された電界の強度分布に応じて光の状態
を変化させる光学部材（例えばニオブ酸リチウム単結晶
のような光変調材層）ＰＭＬなどの構成部材からなる光
−光変換素子ＰＰＣにおいて、それに新しい光学像と対
応する電荷像を形成させる際には、それまでの電荷像を
消去させるのであるが、光−光変換素子ＰＰＣの電荷像
に基づいて時系列的な電気信号を発生させる場合には、
消去動作が行われた時点から電荷像に基づいて発生され
た時系列的な電気信号における・時間軸上で異る部分の
電気信号の信号レベルは、消去の時点からそれが発生さ
れる時点までの時間長に応じて次第に変化しているもの
になり、その信号による再生画像にシェーディングを生
じさせることになる。

（問題点を解決するための手段） 本発明は２つの透明電極の間に少なくとも光導電層部材
と誘電体ミラーと光変調材層部材とを含んで構成されて
いる光−光変換素子を用いた撮像装置であって、光−光
変換素子に対して被写体の光学像情報を電荷像として書
込む動作と、光−光変換素子の電荷像を読出す動作と、
光−光変換素子に書込まれた被写体の光学像と対応する
電荷像を消去する動作とが、一水平走査期間内における
特定な期間中で行われるようにする手段と、読出し光に
よる２次元走査を行って得た光学像情報を光電変換して
時系列信号として出力する手段とを備えてなる撮像装置
を提供するものである。

（実施例） 以下、添付図面を参照して本発明の撮像装置の具体的な
内容を詳細に説明する。第１図及び第４図は本発明の撮
像装置の各異なる実施例の概略構成を示すブロック図で
あり、また第２図は第１図示の撮像装置の動作説明用の
タイミングチャート、第３図及び第５図は読取り光（読
出し光）と消去光との位置関係を説明している平面図、
第６図は第４図示の撮像装置の動作説明用のタイミング
チャート、第７図は撮像装置中で使用される光−光変換
素子の一例構成を示すブロック図、第８図は第７図示の
光−光変換素子における誘電体ミラーの波長選択特性を
例示している特性曲線図である。

第１図及び第４図に示されている撮像装置の実施例にお
いて使用されている光−光変換素子ＰＰＣとしては、第
７図を参照して既述したような構成を有するものである
として以下の説明が行われているが、第１図及び第４図
中においては、光−光変換素子ｒｐｃの詳細な構成内容
の図示記載は省略されている。

第１図及び第４図において０は被写体、Ｌｌは撮像レン
ズ、Ｌｌはｆθレンズ、Ｌ３．Ｌ４はレンズ、ＢＳＩ、
ＢＳ２はビーム・スプリッタ、ＷＬＰは波長板、ＡＮは
検光子、ＰＤは光検出器、５ＤＣ７は信号処理回路、Ｍ
ＴＶはモニタ受像機、ＰＳｒは読出し光ＲＬの光源、Ｐ
Ｓｅは消去光ＥＬの光源、ＴＰＯは制御信号の発生回路
であり、また、第１図中においてＳは光学的シャッタ、
ＰＤＥ　Ｆｖｈは水平方向と垂直方向との双方向に光ビ
ームを偏向させる光偏向器であり、また、第４図中にお
いてＰＤＥＦｖは垂直方向に光ビームを偏向させる光偏
向器、Ｌｓは光を線状に集束するシリンドリカルレンズ
である。

まず、第１図に示されている本発明の撮像装置において
、被写体Ｏの光学像は撮像レンズＬと光学的シャッタＳ
とを介して光−光変換素子ＰＰＣに対して書込み光ＷＬ
として入射される。第７図を参照して既述したように、
光−光変換素子ＰＰＣはそれが書込み動作モードで動作
するようになされているときには、透明型ｔｆｉＥｔｌ
、　Ｅｔ２に対して切換スイッチＳＷの可動接点と固定
接点ＷＲ側とを介して電源Ｖｓの電圧が加えられている
から。

被写体０の光学像と対応する光が撮影レンズＬと光学的
シャッタＳとを介して透明電極Ｅｔｌ側に与えられる光
−光変換素子ＰＰＣでは、第７図を参照して既述したよ
うに、書込゛み動作時に光−光変換素子ＰＰＣに入射し
た書込み光ＷＬが、透明電極Ｅｔｌ→光導電層ＰＣＬの
光路で光導電層ＰｃＬに達し、光−光変換素子ＰＰＣに
おける光導電層ＰＣＬと誘電体ミラーＤＭＬとの境界面
に光導電層ＰＣＬに到達した入射光による光学像と対応
した電荷像を生じる。

前記のように透明電極Ｅｔｌ側から光情報の書込みが行
われて、光−光変換素子ＰＰｃの光導電層ＰＣＬと誘電
体ミラーＤＭＬとの境界面に、書込み光ＷＬによる光学
像と対応した電荷像が生じている状態の光−光変換素子
ＰＰＣにおける前記の電荷像を読出すのには、光−光変
換素子ＰＰｃにおける透明電極Ｅｔ２側から読出し光Ｒ
Ｌを入射させることによって行われる。

なお、第７図を参照して既述した光−光変換素子ＰＰＣ
における読出し動作時には、切換スイッチＳＷを介して
透明電極Ｅｔｌ、ＥｔＺ間に電源ＶＳの電圧が加えられ
ている状態で、光−光変換素子ＰＰＣの電荷像の読出し
動作が行われるとされていたが、この第７図示の光−光
変換素子ＰＰＣにおける読出し動作は、常時、書込光Ｗ
Ｌによる書込み動作が行われている状態における光−光
変換素子ＰＰＣからの読出し動作を説明したものであっ
たからであり、第１図示の構成の撮像装置では読出し動
作時に光学的シャッタが閉じた状態とされて書込み光が
光−光変換素子ＰＰＣに供給されない状態において光−
光変換素子ＰＰＣからの電荷像の読出し動作が行われる
ものなので、この第１図示の構成の撮像装置における読
出し動作は、第７図中の切換スイッチＳＷの可動接点は
固定接点Ｅ側に切換えられた状態で行われるのであり、
その状態は第２図の（ｄ）に示されている。

そして、第１図示の実施例の撮像装置において。

読出し光の光源ＰＳｒから放射されたレーザ光の読出し
光ＲＬは、レンズＬ３→ビームスプリッタＢＳ２→の光
路によって光偏向器ＰＤＥＦｈｖに入射され、前記の光
偏向器ＰＤＥＦｈｖにおいて所定の走査態様で縦横の双
方向に走査された状態の読出し光ＲＬをｆθレンズＬ２
に与え、ｆθレンズＬ２から出射した光がビームスプリ
ッタＢＳＩを介して読出し光ＲＬとして光−光変換素子
ＰｃＣにおける透明電極ＥｔＺ側に供給されるのである
。

前記のように透明電極ＥｔＺ側に投射された読出し光Ｒ
Ｌは、第７図を参照して既述したように透明電極Ｅｔ２
→ニオブ酸リチウす単結晶ＰＭＬ→誘電体ミラーＤＭＬ
→のように進行して行き、次いで前記した読出し光ＲＬ
は読出光の波長域の光を反射させるとともに、消去光の
波長域の光を透過させうる第８図示のような波長選択性
を有する前記の誘電体ミラーＤＭＬにより反射して透明
電極ＥｔＺ側に反射光として戻って行く。

前記したニオブ酸リチウム単結晶ＰＭＬの屈折率は、電
荷像による電界によって生じた１次電気光学効果によっ
て変化するから、その読出し光ＲＬの反射光はニオブ酸
リチウム単結晶ＰＭＬの１次電気光学効果によりニオブ
酸リチウム単結晶ＰＭＬに加わる電界の強度分布に応じ
た画像情報を含んでいるものとなっていて、透明電極Ｅ
ｔＺ側には入射光による光学像が前記した光偏向器にお
ける走査態様に応じて走査された状態の再生光学像が現
われるが、その再生光学像の光はビーム・スプリッタＢ
Ｓ２と偏光板ＰＬＰと検光子ＡＮとを通過して光の強弱
による再生像に変換された後に集光レンズＬ５により光
検出器ＰＤに集光され、光検出器ＰＤからは被写体０の
光学像に対応している映像信号が出力されて信号処理回
路ＳＤＣに供給されて、そこで所定の標準方式の映像信
号となされてモニタ受像機ＭＴＶに供給される。

また、前記した光−光変換素子ＰＰＣに対する消去動作
は、第７図を参照して既述されているように、光−光変
換素子に接続されている切換スイッチＳＷの可動接点を
固定接点Ｅ側に切換えた状態にし、前記した透明電極Ｅ
ｔｌ、　ＥｔＺ間を電気的に短絡して透明電極Ｅｔｌ、
　Ｅｔ２を同電位にし、光導電層ＰＣＬの両端間に電界
が加わらないようにして、消去光の光源ＰＳａから放射
された消去光ＥＬを、レンズＬ４→ビームスプリッタＢ
Ｓ２の光路によって光偏向器ＰＤＥＦｈｖに入射させ、
前記の光偏向器ＰＤＥＦｈＶにおいて所定の走査態様で
縦横の双方向に走査されている状態の消去光ＥＬをｆθ
レンズＬ２に与え、ｆθレンズＬ２から出射した光がビ
ームスプリッタＢＳＩを介して消去光ＥＬとして光−光
変換素子ＰＣＣにおける透明電極ＥｔＺ側に供給して行
う。

光−光変換素子の透明電極ＥｔＺ側に入射した消去光Ｅ
Ｌは、第７図について既述したようにガラス板２→透明
電極Ｅｔ２→ニオブ酸リチウム単結晶ＰＭＬ→誘電体ミ
ラーＤＭＬ→光導電層ＰＣＬのような経路で光導電層Ｐ
ＣＬに到達して、その消去光ＥＬにより光導電層ＰＣＬ
の電気抵抗値を低下させ、光導電ＭＰＣＬと誘電体ミラ
ーＤＭＬとの境界面に形成されていた電荷像を消去する
。

第１図示の実施例の撮像装置において、それの光−光変
換素子ＰＰＣに対して書込み光ＷＬが供給される期間と
、光−光変換素子ＰＰＣに対して読出し光ＲＬが供給さ
れる期間と、光−光変換素子ＰＰＣに対して消去光ＥＬ
が供給される期間とは、第２図の（ａ）に示されている
各１水平走査期間ＩＨにおける水平帰線消去期間と、水
平帰線消去期間以外の期間とについて、第２図の（ｂ）
中のＷ、Ｅ、Ｈの符号によって例示されているように、
光−光変換素子ＰＰＣに対して書込み光ＷＬが供給され
る期間（Ｗ）は水平帰線消去期間であり、また、光−光
変換素子ＰＰＣに対して読出し光ＲＬが供給される期間
（Ｒ）と、光−光変換素子ＰＰＣに対して消去光ＥＬが
供給される期間（Ｅ）とは水平帰線消去期間以外の期間
であり、さらに、第１図示の実施例の撮像装置において
、光学的シャッタＳは第２図の（、）に示されているよ
うに、光−光変換素子ＰＰＣに書込み光が供給される水
平帰線消去期間中には開放状態になされ、他方、光−光
変換素子ＰＰＣに対して読出し光ＲＬが供給される期間
（Ｒ）中における光学的シャッタＳは光−光変換素子Ｐ
ＰＣに対する書込み光ＷＬの供給を遮断状態にする。

そして、順次の水平走査期間毎の水平帰線消去期間中に
行われる光−光変換素子ＰＰＣに対する書込み光ＷＬの
供給は、光−光変換素子ＰＰＣにおける透明電極Ｅｔｌ
側の全面に対して同時的に行われ、また、光−光変換素
子ＰＰＣにおける透明電極ＥｔＺ側に供給される読出し
光ＲＬと、消去光ＥＬとは、各１水平走査期間における
水平帰線消去期間を除く期間において、第１図中の光偏
向器ＰＤＥＦｈｖによる所定の走査態様による縦横方向
に対する走査により順次に１本の線上を辿って。

光−光変換素子ＰＰＣからの情報の読出し動作が行われ
るとともに、前記した読出し動作が終了した部分に対し
て消去動作とが行われるのである。

前記のように光−光変換素子ＰＰＣにおける消去光ＥＬ
による消去動作は、既に読出し光ＲＬによる読出し動作
が終了した部分に対して行われるものであって、第３図
には光−光変換素子ＰＰにおける消去光ＥＬにより消去
動作が行われる位置は、読出し光ＲＬによって既に読出
し動作が終了した部分であることが例示されている。こ
の第３図において読出し光（読取り光）ＲＬと消去光Ｅ
Ｌとによる走査は、第３図中における上方から下方へ、
左方から右方へと行われているものとして示されている
。

前記した消去光ＥＬにより消去動作が行われる部分は１
水平走査期間毎に１水平走査期間ずつであるから、今、
ある特定な部分に対して１度消去動作が行われてから次
にその部分に消去動作が行われるまでの期間中にＮ水平
走査期間が存在していたとした場合に、読出し光ＲＬに
より読出しの対象にされた１水平走査期間の電荷量を生
じさせる露光期間（書込み光が与えられた期間）は、（
（水平帰線消去期間）ＸＮ）として示されることになる
。

第１図に示されている撮像装はの実施例は、第２図の（
ｃ）に示されているように光−光変換素子ＰＰＣに対す
る書込み動作時だけに光学的シャッタＳが開放状態にな
されて、光−光変換素子ＰＰＣにおける透明電極Ｅｔｌ
側に対して撮像レンズＬ１と開放状態の光学的シャッタ
Ｓとを介して被写体○の光学像が供給されるように、ま
た、光−光変換素子ＰＰＣに対する書込み動作時以外に
は光学的シャッタＳを閉鎖状態にして、被写体０の光学
像が光−光変換素子ＰＰＣに与えられないように、光学
的シャッタＳの開閉動作が制御信号の発生回路ＴＰＯで
発生された制御信号によって制御されているから、光−
光変換素子ＰＰＣから読出された光学像情報に基づいて
発生された映像信号中にシェーディングが生じないこと
は明らかである。

次に、第４図に示されている本発明の撮像装置において
、被写体０の光学像は撮像レンズＬを介して光−光変換
素子ＰＰＣに対して書込み光ＷＬとして入射される。こ
の第４図に示されている本発明の撮像装置においては、
第７図を参照して既述した光−光変換素子ＰＰＣの動作
説明の場合と同様に、第４図に示されている本発明の撮
像装置中の光−光変換素子ｒｐｃには、常時、書込み光
が供給されていて読出し動作時にも光−光変換素子ＰＰ
Ｃに対する書込み動作が行われるようにされている。

それで、第４図に示されている本発明の撮像装置が書込
み動作モード及び読出し動作モードで動作するようにな
されているときには、透明電極Ｅｔｌ、　Ｅｔ２に対し
て切換スイッチＳＷの可動接点と固定接点ＷＲ側とを介
して電源Ｖｓの電圧が加えられている。

被写体０１の光学像と対応する光が撮影レンズＬを介し
て透明電極Ｅｔｌ側に与えられる光−光変換素子ＰＰＣ
では、第７図を参照して既述したように、書込み動作時
に光−光変換素子ＰＰＣに入射した書込み光ＷＬが、透
明電極Ｅｔｌ→光導電層ＰＣＬの光路で光導電層ＰＣＬ
に達し、光−光度７換素子ＰＰＣにおける光導電層ＰＣ
Ｌと誘電体ミラーＤＭＬとの境界面に光導電層ＰＣＬに
到達した入射光による光学像と対応した強度分布を有す
る電荷像を生じる。

前記のように透明電極Ｅｔｌ側から光情報の書込みが行
われて、光−光変換素子ＰＰＣの光導電層ＰＣＬと誘電
体ミラーＤＭＬとの境界面に、書込み光ＷＬによる光学
像と対応した電荷像が生じている状態の光−光変換素子
ＰＰＣにおける前記の電荷像を読出すのには、第７図を
参照して既述したように光−光変換素子ＰＰＣにおける
透明電極Ｅｔｌ、ＥｔＺ間に切換スイッチＳＷを介して
電＠　Ｖ　ｓの電圧を加えた状態において光−光変換素
子ＰＰＣにおける透明電極Ｅｔ２側から読出し光ＲＬを
入射させることによって行われる。

そして、第４図示の実施例の撮像装置において、読出し
光の光源ＰＳｒから放射されたレーザ光の読出し光ＲＬ
はレンズ上３→光偏向器ＰＤＥＦｈｖの光路によってに
入射され、前記の光偏向器ＰＤＥＦｈｖにおいて所定の
走査態様で縦横の双方向に走査された状態の読出し光が
ｆθレンズＬ２→ビームスプリッタＢＳ２→ビームスプ
リッタＢＳＩの光路によって読出し光ＲＬとして光−光
変換素子ＦＣＣにおける透明電極ＥｔＺ側に供給される
のである。

前記のように透明電極ＥｔＺ側に投射された読出し光Ｒ
Ｌは、第７図を参照して既述したように透明電極Ｅｔ２
→ニオブ酸リチウす単結晶ＰＭＬ→誘電体ミラーＤＭＬ
→のように進行して行き、次いで前記した読出し光ＲＬ
は読出光の波長域の光を反射させるとともに、消去光の
波長域の光を透過させうる第８図示のような波長選択性
を有する前記の誘電体ミラーＤＭＬにより反射して透明
電極ＥｔＺ側に反射光として戻って行く。

前記したニオブ酸リチウム単結晶ＰＭＬの屈折率は１次
電気光学効果によって電界に応じて変化するから、読出
し光ＲＬの反射光はニオブ酸リチウム単結晶ＰＭＬの１
次電気光学効果によりニオブ酸リチウム単結晶ＰＭＬに
加わる電界の強度分布に応じた画像情報を含んでいるも
のとなっていて、透明電極ＥｔＺ側には入射光による光
学像が前記した光偏向器ＰＤＥＦｈｖにおける縦横の走
査態様に応じて走査された状態の再生光学像が現われる
が、その再生光学像の光はビーム・スプリンタＢＳ２と
偏光板ＰＬＰと検光子ＡＮとを通過して光の強弱による
再生像に変換された後に集光レンズＬ５により光検出器
ＰＤに集光され、光検出器ＰＤからは被写体Ｏの光学像
に対応している映像信号が出力されて信号処理回路ＳＤ
Ｃに供給されて、そこで所定の標準方式の映像信号とな
されてモニタ受像機ＭＴＶに供給される。

また、前記した光−光変換素子ＰＰＣに対する消去動作
は、第７図を参照して既述されているように、光−光変
換素子に接続されている切換スイッチＳＷの可動接点を
固定接点Ｅ側に切換えた状態にし、前記した透明電極Ｅ
ｔｌ、　Ｅｔ２間を電気的に短絡して透明電極Ｅｔｌ、
　Ｅｔ２を同電位にし、光導電層ＰＣＬの両端間に電界
が加わらないようにしておいて、消去光の光源ＰＳｅか
ら放射された消去光ＥＬをシリンドリカルレンズＬｓに
よって１方だけに集束することにより、それが光−光変
換素子ＰＰＣの入力側において水平方向の１本の線状の
光となるような態様の光とし、その光をレンズＬ４を介
して光偏向器Ｐ　Ｄ　Ｅ　Ｆ　ｖに入射させ。

前記の光偏向器Ｐ　Ｄ　Ｅ　Ｆ　ｖにおいて縦方向だけ
に走査されている状態の消去光ＥＬを→ビームスプリッ
タＢＳ２→ビームスプリッタＢＳＩの光路を介して消去
光ＥＬとして光−光変換素子ＰＣＣにおける透明電極Ｅ
ｔＺ側に供給して行う。

光−光変換素子の透明電極ＥｔＺ側に入射した消去光Ｅ
Ｌは、第７図について既述したまうにガラス板２→透明
電［ｔＥｔ２→ニオブ酸リチウムす結晶ＰＭＬ→誘電体
ミラーＤＭＬ→光導電層ＰＣＬの・ような経路で光導電
層ＰＣＬに到達して、その消去光ＥＬにより光導電層Ｐ
ＣＬの電気抵抗値を低下させ、光導電層ＰＣＬと誘電体
ミラーＤＭＬとの境界面に形成されていた電荷像を消去
する。

第４図示の実施例の撮像装置において、それの光−光変
換素子ＰＰＣに対して書込み光ＷＬが供給される期間と
、光−光変換素子ＰＰＣに対して読出し光ＲＬが供給さ
れる期間と、光−光変換素子ＰＰＣに対して消去光ＥＬ
が供給される期間とは、第６図の（ａ）に示されている
各１水平走査期間ＩＨにおける水平帰線消去期間と、水
平帰線消去期間以外の期間とについて、第６図の（ｂ）
中のＷ、Ｅ、Ｒの符号によって例示されているように。

光−光変換素子ＰＰＣに対して消去光ＥＬを供給して消
去作用が行われる期間（Ｅ）は水平帰線消去期間中であ
り、また光−光変換素子ＰＰＣに対して書込み光ＷＬに
よる書込み動作が行われる期間（Ｗ）と、光−光変換素
子ＰＰＣに対して読出し光ＲＬが供給されて読出し動作
が行われる期間（Ｒ）とは水平帰線消去期間以外の期間
中に設定されるのである。第６図の（Ｑ）は光−光変換
素子ＰＰＣの各動作モードにおける光−光変換素子ＰＰ
Ｃの透明電極Ｅｔｌ、　Ｅｔ２間の電圧を示している。

前記のように順次の水平走査期間毎の水平帰線消去期間
中で行われる光−光変換素子ＰＰＣに対する消去動作は
、読出し光ＲＬによって既に読出しが行われた位置にお
ける電子像を光−光変換素子ＰＰＣにおける透明電極Ｅ
ｔ２側から線状の消去光ＥＬ（第５図中の消去光を参照
）を用いて行われるのであり、前記した消去光によって
消去動作が行われる位置は、消去光に対する垂直偏向動
作によって１水平走査期間毎に順次の走査線位置へと移
動されるのである。なお、第４図示の実施例の撮像装置
における消去動作に用いられる消去光としては前記のよ
うに線状のものでなく、水平方向に偏向されている状態
のものであってもよいことは勿論である。

光−光変換素子ｒｐｃの透明電極Ｅｔｌ側に供給される
書込み光ＷＬは光−光変換素子ＰＰＣにおける透明電極
Ｅｔｌ側の全面に対して常に供給されているとともに、
光−光変換素子ＰＰＣにおける透明電極Ｅｔ２側に供給
される読出し光ＲＬは、各１水平走査期間における水平
帰線消去期間を除く期間において、第４図中の光偏向器
ＰＤＥＦｈｖによる所定の走査態様による縦横方向に対
する走査により順次に１本の線上を辿って、光−光変換
素子ＰＰＣからの情報の読出し動作を行うようになされ
ている。

前記した光−光変換素子ＰＰＣにおける消去光ＥＬによ
る消去動作は、読出し光ＲＬによる読出し動作が既に終
了している部分に対して行われるものであって、第５図
は光−光変換素子ＰＰにおける消去光ＥＬによって消去
動作が行われる位置が読出し光ＲＬによって既に読出し
動作が終了している部分に対して行われていることを例
示している図である。

第４図に示されている撮像装置の実施例においては、書
込み光ＷＬが常に光−光変換素子ＰＰＣの透明電極側Ｅ
ｔＺ側に供給されており、また、消去動作が第６図の（
ｂ）に示されているように各水平走査期間毎の帰線消去
期間に行われるようになされており、さらに、読出し動
作が水平帰線消去期間以外の期間に行われるようになさ
れているが、前記のように書込み光ＷＬが常に光−光変
換素子ＰＰＣの透明電極側ＥｔＺ側に供給されていても
、各水平走査期間毎の帰線消去期間には消去動作のため
に透明電極Ｅｔｌ、　ＥｔＺ間が同電位の状態にされる
から、各水平走査期間毎の帰線消去期間に供給されてい
る書込み光ＷＬによっては書込み動作が行われることが
ないので、書込み動作が行われる期間は、第６図の（ｂ
）に示されているように各水平走査期間毎の帰線消去期
間を除く期間となされるのである。

前記した消去光ＥＬにより消去動作が行われる部分は１
水平走査期間毎に１水平走査期間ずつであるから、１度
、消去動作が行われてから次に消去動作が行われるまで
の期間中にＮ水平走査期間が存在していたとした場合に
、読出し光により読出しの対象にされた１水平走査期間
の電荷量を生じさせる露光期間（書込み光が与えられた
期間）は、（（１水平走査期間−水平帰線消去期間）ｘ
Ｎ）として示される。

第４図示の撮像装置においては、読出し光ＲＬによって
読出し動作が行われる期間中においても光−光変換素子
ＰＰＣに対しては書込み光が与えられているから、読出
し期間中には当然に露光量の変化が生じることになるが
、前記した読出し期間は（１水平走査期間−水平帰線消
去期間）として示されるのに対し、この読出し期間によ
って読出しの対象にされる部分に対する露光期間は、既
述のように（（１水平走査期間−水平帰線消去期間）ｘ
Ｎ）とし示されるものであり、しかも前記したＮの値は
非常に大きなものであるから、第４図示の撮像装置によ
って映像信号中に発生するシェーディングは問題になら
ない程微小なものとなり、実用上で問題にならない程度
であるし、また、前記のシェーディングは容易に補正で
きる。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したところから明らかなように本発明
の撮像装置は、２つの透明電極の間に少なくとも光導電
層部材と防電体ミラーと光変調材層部材とを含んで構成
されている光−光変換素子を用いた撮像装置であって、
光−光変換素子に対して被写体の光学像情報を電荷像と
して書込む動作と、光−光変換素子の電荷像を読出す動
作と、光−光変換素子に書込まれた被写体の光学像と対
応する電荷像を消去する動作とが、一水平走査期間内に
おける特定な期間中で行われるようにする手段と、読出
し光による２次元走査を行って得た光学像情報を光電変
換して時系列信号として出力する手段とを備えてなる撮
像装置であるから、光−光変換素子を用いた従来の撮像
装置では、出力される映像信号中にシェーディングが発
生するという欠点があったが、本発明の光−光変換素子
を用いた撮像装置においては容易にシェーディングが無
いか、あるいは極めてシェーディングの微小な出力映像
信号を容易に発生でき、かつ、感度の大きな光−光変換
素子を容易に提供できるのであり、本発明によれば既述
した従来の光−光変換素子を用いた従来の撮像装置の問
題点を良好に解決できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第４図は本発明の撮像装置の各異なる実施例
の概略構成を示すブロック図であり、また第２図は第１
図示の撮像装置の動作説明用のタイミングチャート、第
３図及び第５図は読取り光（読出し光）と消去光との位
置関係を説明している平面図、第６図は第４図示の撮像
装置の動作説明用のタイミングチャート、第７図は撮像
装置中で使用される光−光変換素子の一例構成を示すブ
ロック図、第８図は第７図示の光−光変換素子、におけ
る誘電体ミラーの波長選択特性を例示している特性曲線
図である。 ＰＰＣ・・・光−光変換素子、Ｅｔｌ、　Ｅｔ２・・・
透明電極、ＰＣＬ・・・光導電層、ＤＭＬ・・・誘電体
ミラー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、２つの透明電極の間に少なくとも光導電層部材と誘
   電体ミラーと光変調材層部材とを含んで構成されている
   光−光変換素子を用いた撮像装置であって、光−光変換
   素子に対して被写体の光学像情報を電荷像として書込む
   動作と、光−光変換素子の電荷像を読出す動作と、光−
   光変換素子に書込まれた被写体の光学像と対応する電荷
   像を消去する動作とが、一水平走査期間内における特定
   な期間中で行われるようにする手段と、読出し光による
   ２次元走査を行って得た光学像情報を光電変換して時系
   列信号として出力する手段とを備えてなる撮像装置 ２、読出し光によって既に読出された部分に対する消去
   動作を、映像信号の水平帰線消去期間内に行うようにし
   た請求項１に記載の撮像装置３、読出し光によって既に
   読出された部分に後続する部分に対する消去光による消
   去動作が行われた部分に対する書込み動作が、映像信号
   の水平走線消去期間内に行われるようにした請求項１に
   記載の撮像装置 ４、線状の消去光を用いる請求項２または請求項３に記
   載の撮像装置 ５、読出し光による読出し期間に被写体の光学像が光−
   光変換素子に対して供給されないようにした請求項１に
   記載の撮像装置