JPH02177780A

JPH02177780A - 撮像装置

Info

Publication number: JPH02177780A
Application number: JP63331871A
Authority: JP
Inventors: Fumio Shida; 志田　文夫
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1988-12-28
Filing date: 1988-12-28
Publication date: 1990-07-10

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、２次元画像な光電変換するための撮像装置に
関する６〔従来の技術Ｊ２次元画像な光電変換するための手段としては、撮像管
及び半導体装置であるところのＣＣｐもしくはＭＯＳエ
リアセンサーが一般的である。

特に近年は、装置の小型化の要求からＣＣＤもしくはＭ
ＯＳエリアセンサーが多く用いられる。

これらのエリアセンサーは、半導体基板上に受光素子と
その電気出力の転送手段を２次元的に集積したものであ
る。９考文献としては、「カラービデオカメラとその使
い方」　（原正相著　日本放送出版協会）の第４章が掲
げられる。

［発明が解決しようとする課題］従来技術では、前述のように半導体基板上に２次元的に
受光素子を形成しているため、画素数が多くなるとチッ
プ面積が増大し、歩留りが低くなり高価なものとなって
いた。

画素の面積を小さくすれば、チップ面積が小さ（抑えら
れるが、飽和露光量が低下してしまうので、入射光強度
のダイナミックレンジが小さくなるという欠点があった
。

本発明はこのような問題点を・解決するためのもので、
その目的とするところは、高密度なエリアセンサーを用
いずに、高解像力を有しつつ広い入射光強度のダイナミ
ックレンジを容易に実現できる２次元の撮像装置を提供
することにある。

〔課組を解決するための手段〕

本発明の撮像装置は、ａ）２次元画像を取り込むための撮像装置において、ｂ）副走査方向に分割された電極を有する透過型液晶シ
ャッターと、Ｃ）前記透過型液晶シャッターに関して入射光と反対側
に配置された導光器と、ｄ）前記集光器の後方に主走査方向に配置された１次元
受光器とを備えることを特徴とする。

［作　用１本発明は以上の構成を有するので以下のように作用する
。

２次元の入射光は、透過型液晶シャッターによって副走
査方向に分割され順次選択される。

この選択された入射光は、２次元画像の副走査１行分で
あるので、これを導光器によって主走査方向の１画素ご
とに導光し、後方の１次元受光器に供給し主走査を行い
光電変換する。

〔実　施　例１以下、本発明について実施例に基づいて説明する。

第１図は本発明の撮像装置の構成図である。

被写体からの反射光もしくは透過光が入射光１０６とし
て、透過型液晶シャッター１０１に入射する。透過型液
晶シャッター１０１は、副走査方向（図では縦方向）に
分割された電極を有しており、この電極が一定のサイク
ルで順次選択されることによって入射光１０６が副走査
方向に分割されかつ透過し、透過光１０７となる。

電極を順次選択するサイクルは、使用する液晶の応答時
間又は１次元受光器１０２のサイクル時間の大きい方よ
りも長周期とする。

透過光１０７は、２次元画像における副走査方向の１行
分だけ選択されたものであるので、これを１次元受光器
１０２において主走査を行う。

１次元受光器１０２は、ＣＣＤもしくはＭＯＳラインセ
ンサーを用いることができる。

導光器１０８は、１次元受光器１０２の各画素に、対応
した２次元画像からの入射光を導光するものである。導
光器１０８の構造は、例えばガラスの薄板を互いに光学
的に分離しつつ積層したものであり、その層数は少なく
とも１次元受光器１０２の画素数以上必要である。この
導光器１０Ｂによって主走査方向の解像力を高めること
ができる。なお、導光器１０８の端面は、極力、透過型
液晶シャッター１０１及び１次元受光器１０２と近接さ
せる。

１次元受光器１０２の出力信号は、増幅器１０４を経て
信号出力端子１０５へ出力される。

走査信号発生器１０３は、透過型液晶シャッター１０１
に副走査信号を供給し、１次元受光器１０２には主走査
信号を供給する。

第２図に透過型液晶シャッターの構成を示す。

副走査信号は、スタート信号入力端子２０５及びクロッ
ク信号入力端子２０６より供給され、シフトレジスター
２０４を駆動する。

シフトレジスター２０４の出力は、それぞれ対応する電
極２０１に接続され、クロック信号によって電極２０１
が順次選択されて行く。そして選択された液晶層２０７
が応答する。

対向電極２０２には、対向電極電位入力端子２０３より
対向電極電位が与えられる。

通常、この透過型液晶シャッターの液晶セルの両面には
、偏光板が装着される。

第３図に本発明の撮像装置の動作タイミング図の１例を
示す。

ａ）は副走査用のクロック信号であり、このクロック信
号１周期間毎に電極２０１が１行ずつ順次選択されて行
く。

Ｃ）・ｄ）は、それぞれ１行目と２行目の電極２０１の
選択信号である。ここに実線と破線の信号は、液晶駆動
のための交番信号を表わすものであって、同一の電極２
０１を選択するごとに極性が反転する。

ｂ）は、副走査のスタート信号である。

ｅ）は、１次元受光器１０２の出力信号であって、数字
は副走査側の選択順序に対応している。

つまり、Ｎ行目が選択されているときには、Ｎ行目の透
過光が光電変換されて出力信号となる。

１次元受光器１０２は、副走査側のタイミングに合わせ
て走査を行う必要がある。このため主走査信号は通常、
副走査信号と同一の論理回路より発生させる。

１次元受光器１０２にＣＣＤ又はＭＯＳラインセンサー
を使用すると、そのサイクル時間は２０００画素程度の
もので２〜４ｍｓであり、方液晶の応答時間はＴＮ液晶
で１００〜２００ｍ５なので、電極２０１を順次選択す
るサイクルは液晶の応答時間で決定される。このことか
ら。

仮に２０００画素Ｘ画素　０００行程度（ハイビジョン
相当）の解像力を要求すると、１画面当り１〜２秒で画
像取り込みが可能となる。ここに用いる１次元受光器１
０２は、２０００画素のラインセンサーで良く、２００
万画素のエリアセンサーに比して実現容易でかつ安価で
ある。

また、例えば２０００画素ｘｌｏｏＯ行のエリアセンサ
ーと２０００画素のラインセンサーを比べると、ライン
センサーの方が画素面積を２倍程度大きくしても実現容
易であるので、飽和露光量が大きくなり入射光強度のダ
イナミックレンジが゛広くなるという利点がある。

本発明の撮像装置が適用される被写体としては、例＾ば
スライドフィルムがある。光源と透過型液晶シャッター
との間にスライドフィルムを置く形態になる。この場合
、副走査方向の解像力を低下させないためには、被写体
をなるべく透過型液晶シャッター１０１に近接させるこ
とが重要である。なぜなら、被写体から発散する光線が
副走査方向の対応する行以外の行へ入射することを防ぐ
ためである。

あるいは、レンズ等の結像手段を用いて、スライドフィ
ルムの像を透過型液晶シャッター上に結像させても良い
。

［発明の効果］以上述べたように、本発明は副走査を透過型液晶シャッ
ターで行い、主走査を１次元受光器で行うので、高密度
なエリアセンサーを用いずに高解像力を有しつつ広い入
射光強度のダイナミックレンジを容易に実現できる２次
元の撮像装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の撮像装置の構成図。第２図は本発明の透過型液晶シャッターの構成図。第３
図は本発明の撮像装置の動作タイミング図。透過型液晶シャッター１次元受光器走査信号発生器増幅器信号出力端子導光器第１図／ｌ／／ρ２／ｐ３／ρり／ρｒ／＃？？虻編「シｊな７ｔシ４Ｖツ７一ノΔ−えｊえλＪ− 吏鉛榛号た−１著蓮しメＳ（土、Ｓ鈎うじシ４Ｌ器

Claims

【特許請求の範囲】ａ）　２次元画像を取り込むための撮像装置において、ｂ）副走査方向に分割された電極を有する透過型液晶シ
ャッターと、ｃ）該透過型液晶シャッターに関して入射光と反対側に
配置された導光器と、ｄ）該集光器の後方に主走査方向に配置された１次元受
光器とを備えることを特徴とする撮像装置。