JPH05344431A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPH05344431A JPH05344431A JP4152130A JP15213092A JPH05344431A JP H05344431 A JPH05344431 A JP H05344431A JP 4152130 A JP4152130 A JP 4152130A JP 15213092 A JP15213092 A JP 15213092A JP H05344431 A JPH05344431 A JP H05344431A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
- G02B5/3083—Birefringent or phase retarding elements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 電圧のオンオフにより照射される撮像光の光
路をシフトする第１，第２の複屈折板２，４の間に、常
光は異常光に変換して出射し、異常光は常光に変換して
出射するλ／２板３を設け、該第１，第２の複屈折板
２，４への電圧を同時にオンオフ制御して撮像光をＣＣ
Ｄイメージセンサ６に照射する。 【効果】 上記第１，第２の複屈折板２，４に電圧をオ
フしたときには撮像光を異常光として光路を変えずに上
記ＣＣＤイメージセンサ６に照射することができ、ま
た、上記第１，第２の複屈折板２，４に電圧をオンした
ときには、上記シフトを行うために撮像光を異常光及び
常光に分割するが、上記第２の複屈折板４において該異
常光及び常光を加算して上記ＣＣＤイメージセンサ６に
照射することができるため、光量ロスの無いイメージシ
フトを行うことができる。
路をシフトする第１，第２の複屈折板２，４の間に、常
光は異常光に変換して出射し、異常光は常光に変換して
出射するλ／２板３を設け、該第１，第２の複屈折板
２，４への電圧を同時にオンオフ制御して撮像光をＣＣ
Ｄイメージセンサ６に照射する。 【効果】 上記第１，第２の複屈折板２，４に電圧をオ
フしたときには撮像光を異常光として光路を変えずに上
記ＣＣＤイメージセンサ６に照射することができ、ま
た、上記第１，第２の複屈折板２，４に電圧をオンした
ときには、上記シフトを行うために撮像光を異常光及び
常光に分割するが、上記第２の複屈折板４において該異
常光及び常光を加算して上記ＣＣＤイメージセンサ６に
照射することができるため、光量ロスの無いイメージシ
フトを行うことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像素子（ＣＣＤ
イメージセンサ）を用いて被写体の撮像を行うビデオカ
メラ装置やイメージスキャナ等に用いて好適であり、撮
像光を常光及び該常光の光路に対して所定量分のシフト
がなされた光路を有する異常光に分けてＣＣＤイメージ
センサに照射して、ＣＣＤイメージセンサと撮像光との
相対的位置を電気的にシフトさせながら撮像を行う固体
撮像装置に関し、特に、このような固体撮像装置の光量
ロスの問題を解決するとともに、１チップ化を達成した
固体撮像装置に関する。
イメージセンサ）を用いて被写体の撮像を行うビデオカ
メラ装置やイメージスキャナ等に用いて好適であり、撮
像光を常光及び該常光の光路に対して所定量分のシフト
がなされた光路を有する異常光に分けてＣＣＤイメージ
センサに照射して、ＣＣＤイメージセンサと撮像光との
相対的位置を電気的にシフトさせながら撮像を行う固体
撮像装置に関し、特に、このような固体撮像装置の光量
ロスの問題を解決するとともに、１チップ化を達成した
固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】固体撮像素子（ＣＣＤイメージセンサ）
は、小型で低消費電力であることからビデオカメラ装置
やイメージスキャナ等に広く用いられている。上記ビデ
オカメラ装置等には、通常は４０万画素程度のＣＣＤイ
メージセンサが設けられているが、この４０万画素程度
のＣＣＤイメージセンサは、撮像管に比べると解像度が
かなり低い。また、近年においては、いわゆる高品位テ
レビジョン受像機（ＨＤテレビジョン受像機）と呼ばれ
る高解像度のテレビジョン受像機が普及してきており、
このＨＤテレビジョン受像機に対応すべく、画素面積を
縮小化することにより画素数を２００万画素に増やした
ＣＣＤイメージセンサが開発された。しかし、上記画素
面積を縮小化すると、固体撮像素子から出力される撮像
信号のレベルが低くなりＳ／Ｎ比が低下してしまう。こ
のＳ／Ｎ比の低下を考慮した場合、上記２００万画素の
固体撮像素子はもはや限界に近く、現状では、さらに画
素数を増加させて解像度の向上を図ることは困難となっ
ている。また、上記２００万画素のＣＣＤイメージセン
サでも、印刷原稿等の入力用として用いるには、まだ解
像度が不十分であり、さらに高解像度化が求められてい
る。
は、小型で低消費電力であることからビデオカメラ装置
やイメージスキャナ等に広く用いられている。上記ビデ
オカメラ装置等には、通常は４０万画素程度のＣＣＤイ
メージセンサが設けられているが、この４０万画素程度
のＣＣＤイメージセンサは、撮像管に比べると解像度が
かなり低い。また、近年においては、いわゆる高品位テ
レビジョン受像機（ＨＤテレビジョン受像機）と呼ばれ
る高解像度のテレビジョン受像機が普及してきており、
このＨＤテレビジョン受像機に対応すべく、画素面積を
縮小化することにより画素数を２００万画素に増やした
ＣＣＤイメージセンサが開発された。しかし、上記画素
面積を縮小化すると、固体撮像素子から出力される撮像
信号のレベルが低くなりＳ／Ｎ比が低下してしまう。こ
のＳ／Ｎ比の低下を考慮した場合、上記２００万画素の
固体撮像素子はもはや限界に近く、現状では、さらに画
素数を増加させて解像度の向上を図ることは困難となっ
ている。また、上記２００万画素のＣＣＤイメージセン
サでも、印刷原稿等の入力用として用いるには、まだ解
像度が不十分であり、さらに高解像度化が求められてい
る。
【０００３】こうしたことから、固体撮像素子（ＣＣＤ
イメージセンサ）と撮像光の相対的位置を画素ピッチの
１以上の整数分の１づつシフトさせて撮像を行うことに
より空間サンプリング領域を増加し、画素数を増やすこ
となく高解像度化を図る固体撮像装置が開発された。
イメージセンサ）と撮像光の相対的位置を画素ピッチの
１以上の整数分の１づつシフトさせて撮像を行うことに
より空間サンプリング領域を増加し、画素数を増やすこ
となく高解像度化を図る固体撮像装置が開発された。
【０００４】この固体撮像装置は、ＣＣＤイメージセン
サを圧電素子上に設け、このＣＣＤイメージセンサを１
／２画素ピッチの振幅でフィールド毎に１方向に振動さ
せることにより、上記ＣＣＤイメージセンサに照射する
撮像光を１／２画素ピッチづらして照射（イメージシフ
ト）することができ、空間サンプリング領域を増加して
画素数を増やすことなく高解像度の画像を得ることがで
きる。
サを圧電素子上に設け、このＣＣＤイメージセンサを１
／２画素ピッチの振幅でフィールド毎に１方向に振動さ
せることにより、上記ＣＣＤイメージセンサに照射する
撮像光を１／２画素ピッチづらして照射（イメージシフ
ト）することができ、空間サンプリング領域を増加して
画素数を増やすことなく高解像度の画像を得ることがで
きる。
【０００５】また、他に、ＣＣＤイメージセンサの前面
に薄いガラス板を設け、このガラス板を微小な角度で振
動させながら撮像を行う固体撮像装置も知られている。
この固体撮像装置は、上記ガラス板が振動される毎に、
該ＣＣＤイメージセンサに照射される撮像光が上記イメ
ージシフトされることとなり、空間サンプリング領域を
増加することができ、画素数を増やすことなく高解像度
の画像を得ることができる。
に薄いガラス板を設け、このガラス板を微小な角度で振
動させながら撮像を行う固体撮像装置も知られている。
この固体撮像装置は、上記ガラス板が振動される毎に、
該ＣＣＤイメージセンサに照射される撮像光が上記イメ
ージシフトされることとなり、空間サンプリング領域を
増加することができ、画素数を増やすことなく高解像度
の画像を得ることができる。
【０００６】しかし、このような固体撮像装置は、ＣＣ
Ｄイメージセンサ自体を振動させるか、若しくは、ＣＣ
Ｄイメージセンサの前面に設けたガラス板を振動させる
ような機械的振動により上記ＣＣＤイメージセンサに照
射する撮像光をイメージシフトするようにしていたた
め、機械的構造が複雑化するうえ、該イメージシフト自
体の信頼性に乏しかった。
Ｄイメージセンサ自体を振動させるか、若しくは、ＣＣ
Ｄイメージセンサの前面に設けたガラス板を振動させる
ような機械的振動により上記ＣＣＤイメージセンサに照
射する撮像光をイメージシフトするようにしていたた
め、機械的構造が複雑化するうえ、該イメージシフト自
体の信頼性に乏しかった。
【０００７】このため、このような機械的にイメージシ
フトを行う固体撮像装置の欠点を是正すべく、上記イメ
ージシフトを電気的に行うことができるような固体撮像
装置が開発された。
フトを行う固体撮像装置の欠点を是正すべく、上記イメ
ージシフトを電気的に行うことができるような固体撮像
装置が開発された。
【０００８】上記電気的にイメージシフトを行う固体撮
像装置は、例えば図５に示すような構成を有している。
この図５に示す固体撮像装置は、撮像が開始されるとレ
ンズ５０により撮像光が集束され複屈折板５１に照射さ
れる。
像装置は、例えば図５に示すような構成を有している。
この図５に示す固体撮像装置は、撮像が開始されるとレ
ンズ５０により撮像光が集束され複屈折板５１に照射さ
れる。
【０００９】上記複屈折板５１は、上記レンズ５０から
撮像光が照射されると、この撮像光を、常光及び上記常
光の光路に対して１／２画素ピッチ分垂直方向の上方向
にシフトした光路を有する異常光に変換し、これらを液
晶板５２に照射する。
撮像光が照射されると、この撮像光を、常光及び上記常
光の光路に対して１／２画素ピッチ分垂直方向の上方向
にシフトした光路を有する異常光に変換し、これらを液
晶板５２に照射する。
【００１０】上記液晶板５２は、例えば１フィールド毎
に電圧が印加されており、電圧が印加されていないとき
には上記複屈折板５１を介して照射される常光及び異常
光のうち該常光のみを透過させ、電圧が印加されている
ときには上記複屈折板５１を介して照射される常光及び
異常光のうち該異常光のみを透過させる。このため、上
記液晶板５２からは、１フィールド毎に上記常光及び異
常光が出射されることとなる。上記液晶板５２から出射
される上記常光及び異常光は、それぞれＣＣＤイメージ
センサ５３に照射される。
に電圧が印加されており、電圧が印加されていないとき
には上記複屈折板５１を介して照射される常光及び異常
光のうち該常光のみを透過させ、電圧が印加されている
ときには上記複屈折板５１を介して照射される常光及び
異常光のうち該異常光のみを透過させる。このため、上
記液晶板５２からは、１フィールド毎に上記常光及び異
常光が出射されることとなる。上記液晶板５２から出射
される上記常光及び異常光は、それぞれＣＣＤイメージ
センサ５３に照射される。
【００１１】上記ＣＣＤイメージセンサ５３は上記常光
及び異常光を受光して光電変換を行うことにより撮像信
号を形成し、これを出力端子５４を介して出力するが、
上述のように、該ＣＣＤイメージセンサ５３には、上記
常光の他、該常光の光路に対して１／２画素ピッチ垂直
方向の上方向にシフトされた光路を有する異常光が照射
される。
及び異常光を受光して光電変換を行うことにより撮像信
号を形成し、これを出力端子５４を介して出力するが、
上述のように、該ＣＣＤイメージセンサ５３には、上記
常光の他、該常光の光路に対して１／２画素ピッチ垂直
方向の上方向にシフトされた光路を有する異常光が照射
される。
【００１２】このため、空間サンプリング領域を増加す
ることができ解像度を高めることができる。
ることができ解像度を高めることができる。
【００１３】この電気的にイメージシフト行う固体撮像
装置は、上述の機械的にイメージシフトを行う固体撮像
装置と比較して、複雑な機構系を必要とする可動部がな
いことからイメージシフトの信頼性を高めることがで
き、また、簡単な構造で製作することができる。
装置は、上述の機械的にイメージシフトを行う固体撮像
装置と比較して、複雑な機構系を必要とする可動部がな
いことからイメージシフトの信頼性を高めることがで
き、また、簡単な構造で製作することができる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記電気的に
イメージシフトを行う固体撮像装置は、上記複屈折板５
１で上記撮像光を上記常光及び異常光に分割し、上記液
晶板５２への電圧をオンオフ制御することにより上記複
屈折板５１からの常光及び異常光の何れかを選択して上
記ＣＣＤイメージセンサ５３に照射するようにしていた
ため、上記ＣＣＤイメージセンサ５３に照射する撮像光
の光量が略々１／２の光量となってしまい、得られる画
像自体が暗くなってしまう問題があった。
イメージシフトを行う固体撮像装置は、上記複屈折板５
１で上記撮像光を上記常光及び異常光に分割し、上記液
晶板５２への電圧をオンオフ制御することにより上記複
屈折板５１からの常光及び異常光の何れかを選択して上
記ＣＣＤイメージセンサ５３に照射するようにしていた
ため、上記ＣＣＤイメージセンサ５３に照射する撮像光
の光量が略々１／２の光量となってしまい、得られる画
像自体が暗くなってしまう問題があった。
【００１５】また、近年においてビデオカメラ装置等は
小型化される傾向にあり、上記電気的にイメージシフト
を行う固体撮像装置が１チップで形成されることが望ま
れている。
小型化される傾向にあり、上記電気的にイメージシフト
を行う固体撮像装置が１チップで形成されることが望ま
れている。
【００１６】本発明は、上述のような課題に鑑みてなさ
れたものであり、光量ロスを防止して明るい画像を得る
ことができるうえ、１チップで形成することによりビデ
オカメラ装置等の機器の小型化に貢献することができる
ような固体撮像装置の提供を目的とする。
れたものであり、光量ロスを防止して明るい画像を得る
ことができるうえ、１チップで形成することによりビデ
オカメラ装置等の機器の小型化に貢献することができる
ような固体撮像装置の提供を目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る固体撮像装
置は、電圧がオフされているときは照射される撮像光の
光路を変えずにそのまま常光として出射し、また、電圧
がオンされているときは、上記撮像光を常光及び該常光
の光路に対して所定量分シフトされた光路を有する異常
光として出射する第１の電気光学効果板と、上記第１の
電気光学効果板に電圧がオフされているときに照射され
る上記常光を異常光に変換して出射し、上記第１の電気
光学効果板に電圧がオンされているときに照射される上
記常光を異常光に又上記異常光を常光に変換して出射す
る光変換手段と、上記第１の電気光学効果板と同じタイ
ミングで電圧がオンオフ制御され、上記電圧がオフされ
ているときは上記第１の電気光学効果板及び光変換手段
を介して照射される異常光の光路を変えずにそのまま出
射し、上記電圧がオンされているときには、上記第１の
電気光学効果板及び光変換手段を介して照射される異常
光の光路を上記常光の光路までシフトして該異常光と常
光とを加算して出射する第２の電気光学効果板と、上記
第２の電気光学効果板から照射される常光及び異常光を
受光して光電変換を行い撮像信号を形成して出力する固
体撮像素子とを有することを特徴とする構成として上述
の課題を解決する。
置は、電圧がオフされているときは照射される撮像光の
光路を変えずにそのまま常光として出射し、また、電圧
がオンされているときは、上記撮像光を常光及び該常光
の光路に対して所定量分シフトされた光路を有する異常
光として出射する第１の電気光学効果板と、上記第１の
電気光学効果板に電圧がオフされているときに照射され
る上記常光を異常光に変換して出射し、上記第１の電気
光学効果板に電圧がオンされているときに照射される上
記常光を異常光に又上記異常光を常光に変換して出射す
る光変換手段と、上記第１の電気光学効果板と同じタイ
ミングで電圧がオンオフ制御され、上記電圧がオフされ
ているときは上記第１の電気光学効果板及び光変換手段
を介して照射される異常光の光路を変えずにそのまま出
射し、上記電圧がオンされているときには、上記第１の
電気光学効果板及び光変換手段を介して照射される異常
光の光路を上記常光の光路までシフトして該異常光と常
光とを加算して出射する第２の電気光学効果板と、上記
第２の電気光学効果板から照射される常光及び異常光を
受光して光電変換を行い撮像信号を形成して出力する固
体撮像素子とを有することを特徴とする構成として上述
の課題を解決する。
【００１８】また、本発明に係る固体撮像装置は、上記
光変換手段を液晶板で形成し、上記第１，第２の電気光
学効果板とともに上記固体撮像素子に設けることによ
り、全体を１チップで形成することを特徴とする構成と
して上述の課題を解決する。
光変換手段を液晶板で形成し、上記第１，第２の電気光
学効果板とともに上記固体撮像素子に設けることによ
り、全体を１チップで形成することを特徴とする構成と
して上述の課題を解決する。
【００１９】
【作用】本発明に係る固体撮像装置は、撮像が開始され
ると、第１の光学効果板に例えば１／２フィールド毎に
電圧が印加される。上記第１の光学効果板は、電圧がオ
フされているときは照射される撮像光の光路を変えずに
そのまま常光として出射し、また、電圧がオンされてい
るときは、上記撮像光を常光及び該常光の光路に対して
所定量分シフトされた光路を有する異常光として出射す
る。この常光及び異常光は、それぞれ光変換手段に照射
される。
ると、第１の光学効果板に例えば１／２フィールド毎に
電圧が印加される。上記第１の光学効果板は、電圧がオ
フされているときは照射される撮像光の光路を変えずに
そのまま常光として出射し、また、電圧がオンされてい
るときは、上記撮像光を常光及び該常光の光路に対して
所定量分シフトされた光路を有する異常光として出射す
る。この常光及び異常光は、それぞれ光変換手段に照射
される。
【００２０】上記光変換手段は、上記第１の電気光学効
果板に電圧がオフされているときに照射される上記常光
を異常光に変換して出射し、上記第１の電気光学効果板
に電圧がオンされているときに照射される上記常光を異
常光に又上記異常光を常光に変換して出射する。上記光
変換手段から出射される上記常光及び異常光は、それぞ
れ第２の電気光学効果板に照射される。
果板に電圧がオフされているときに照射される上記常光
を異常光に変換して出射し、上記第１の電気光学効果板
に電圧がオンされているときに照射される上記常光を異
常光に又上記異常光を常光に変換して出射する。上記光
変換手段から出射される上記常光及び異常光は、それぞ
れ第２の電気光学効果板に照射される。
【００２１】上記第２の電気光学効果板は、上記第１の
電気光学効果板と同じタイミングで電圧がオンオフ制御
されており、上記電圧がオフされているときは上記第１
の電気光学効果板及び光変換手段を介して照射される異
常光の光路を変えずにそのまま出射し、上記電圧がオン
されているときには、上記第１の電気光学効果板及び光
変換手段を介して照射される異常光の光路を上記常光の
光路までシフトして該異常光と常光とを加算して出射す
る。
電気光学効果板と同じタイミングで電圧がオンオフ制御
されており、上記電圧がオフされているときは上記第１
の電気光学効果板及び光変換手段を介して照射される異
常光の光路を変えずにそのまま出射し、上記電圧がオン
されているときには、上記第１の電気光学効果板及び光
変換手段を介して照射される異常光の光路を上記常光の
光路までシフトして該異常光と常光とを加算して出射す
る。
【００２２】このため、上記第１，第２の電気光学効果
板に電圧がオフされた場合は、上記撮像光が常光及び異
常光に分割されないため、該撮像光が異常光としてその
ままの光路で上記固体撮像素子に照射される。また、上
記第１，第２の電気光学効果板に電圧がオンされた場合
は、該第１の電気光学効果板で上記撮像光が常光及び上
記シフトされた異常光に分割されるが、該異常光は上記
光変換手段により常光に変換されて上記第２の電気光学
効果板に照射される。また、上記常光は上記光変換手段
により異常光に変換されて上記第２の電気光学効果板に
照射される。上記電気光学効果板は、電圧が印加される
と異常光を上記シフトするため、上記光変換手段により
異常光に変換された常光と加算されて上記固体撮像素子
に照射される。
板に電圧がオフされた場合は、上記撮像光が常光及び異
常光に分割されないため、該撮像光が異常光としてその
ままの光路で上記固体撮像素子に照射される。また、上
記第１，第２の電気光学効果板に電圧がオンされた場合
は、該第１の電気光学効果板で上記撮像光が常光及び上
記シフトされた異常光に分割されるが、該異常光は上記
光変換手段により常光に変換されて上記第２の電気光学
効果板に照射される。また、上記常光は上記光変換手段
により異常光に変換されて上記第２の電気光学効果板に
照射される。上記電気光学効果板は、電圧が印加される
と異常光を上記シフトするため、上記光変換手段により
異常光に変換された常光と加算されて上記固体撮像素子
に照射される。
【００２３】従って、光量ロスの無い、イメージシフト
を行うことができる。
を行うことができる。
【００２４】また、本発明に係る固体撮像装置は、上記
光変換手段を液晶板で形成し、上記第１，第２の電気光
学効果板とともに上記固体撮像素子に設けることによ
り、全体を１チップで形成している。このため、当該固
体撮像素子の設置面積を縮小化することができる。
光変換手段を液晶板で形成し、上記第１，第２の電気光
学効果板とともに上記固体撮像素子に設けることによ
り、全体を１チップで形成している。このため、当該固
体撮像素子の設置面積を縮小化することができる。
【００２５】
【実施例】以下、本発明に係る固体撮像装置の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。
ついて図面を参照しながら説明する。
【００２６】本発明に係る実施例の固体撮像装置は、図
１に示すように照射される撮像光を集束するレンズ１
と、例えば１フィールド毎に電圧がオンオフ制御され、
電圧がオフされているときは上記レンズ１を介して照射
される撮像光の光路を変えずにそのまま常光として出射
し、また、電圧がオンされているときは、上記レンズ１
を介して照射される撮像光を常光及び該常光の光路に対
して、例えば１／２画素ピッチ分垂直方向の上方向にシ
フトされた光路を有する異常光として出射する第１の電
気光学効果板である第１の複屈折板２と、上記第１の複
屈折板２に電圧がオフされているときに照射される上記
常光を異常光に変換して出射し、上記第１の複屈折板２
に電圧がオンされているときに照射される上記常光を異
常光に又上記異常光を常光に変換して出射する光変換手
段であるλ／２板３とを有している。
１に示すように照射される撮像光を集束するレンズ１
と、例えば１フィールド毎に電圧がオンオフ制御され、
電圧がオフされているときは上記レンズ１を介して照射
される撮像光の光路を変えずにそのまま常光として出射
し、また、電圧がオンされているときは、上記レンズ１
を介して照射される撮像光を常光及び該常光の光路に対
して、例えば１／２画素ピッチ分垂直方向の上方向にシ
フトされた光路を有する異常光として出射する第１の電
気光学効果板である第１の複屈折板２と、上記第１の複
屈折板２に電圧がオフされているときに照射される上記
常光を異常光に変換して出射し、上記第１の複屈折板２
に電圧がオンされているときに照射される上記常光を異
常光に又上記異常光を常光に変換して出射する光変換手
段であるλ／２板３とを有している。
【００２７】また、上記固体撮像装置は、上記第１の複
屈折板２と同じタイミングで電圧がオンオフ制御され、
上記電圧がオフされているときは上記第１の複屈折板２
及び上記λ／２板３を介して照射される異常光の光路を
変えずにそのまま出射し、上記電圧がオンされていると
きには、上記第１の複屈折板２及びλ／２板３を介して
照射される異常光の光路を上記常光の光路までシフトし
て該異常光と常光とを加算して出射する第２の電気光学
効果板である第２の複屈折板４と、後に説明するが電圧
印加端子８を介して印加される赤色（Ｒ）用，緑色
（Ｇ）用，青色（Ｂ）用の３種類の異なる電圧で駆動さ
れ、上記第２の複屈折板４を介して照射される常光及び
異常光を、そのとき印加された電圧に応じてＲ，Ｇ，Ｂ
の撮像光に変換して出射する電圧変換型のカラーフィル
タ５と、上記カラーフィルタ５を介して照射される上記
各色用撮像光を受光して光電変換を行い各色用撮像信号
を形成して出力する固体撮像素子であるＣＣＤイメージ
センサ６とを有している。
屈折板２と同じタイミングで電圧がオンオフ制御され、
上記電圧がオフされているときは上記第１の複屈折板２
及び上記λ／２板３を介して照射される異常光の光路を
変えずにそのまま出射し、上記電圧がオンされていると
きには、上記第１の複屈折板２及びλ／２板３を介して
照射される異常光の光路を上記常光の光路までシフトし
て該異常光と常光とを加算して出射する第２の電気光学
効果板である第２の複屈折板４と、後に説明するが電圧
印加端子８を介して印加される赤色（Ｒ）用，緑色
（Ｇ）用，青色（Ｂ）用の３種類の異なる電圧で駆動さ
れ、上記第２の複屈折板４を介して照射される常光及び
異常光を、そのとき印加された電圧に応じてＲ，Ｇ，Ｂ
の撮像光に変換して出射する電圧変換型のカラーフィル
タ５と、上記カラーフィルタ５を介して照射される上記
各色用撮像光を受光して光電変換を行い各色用撮像信号
を形成して出力する固体撮像素子であるＣＣＤイメージ
センサ６とを有している。
【００２８】上記ＣＣＤイメージセンサ６は、奇数フィ
ールドでは奇数ライン上の画素から電荷を読み出し、ま
た、偶数フィールドでは偶数ライン上の画素から電荷を
読み出す、いわゆるインターレース方式のものを用いて
もよいが、この場合、奇数フィールド及び偶数フィール
ドともに、全てのライン上の画素から電荷を読み出すい
わゆるノンインターレース方式のものが設けられてい
る。
ールドでは奇数ライン上の画素から電荷を読み出し、ま
た、偶数フィールドでは偶数ライン上の画素から電荷を
読み出す、いわゆるインターレース方式のものを用いて
もよいが、この場合、奇数フィールド及び偶数フィール
ドともに、全てのライン上の画素から電荷を読み出すい
わゆるノンインターレース方式のものが設けられてい
る。
【００２９】上記カラーフィルタ５は、液晶板で形成さ
れており、例えば図２に示すように、電圧値がＶ１の電
圧が印加されると照射される撮像光のちＲ用の撮像光の
みを透過させ、電圧値がＶ２の電圧が印加されると照射
される撮像光のちＧ用の撮像光のみを透過させ、電圧値
がＶ３の電圧が印加されると照射される撮像光のちＢ用
の撮像光のみを透過させる特性を有している。上記電圧
値がＶ１の電圧，電圧値がＶ２の電圧，電圧値がＶ３の
電圧は、順に値が高くなっており、例えば図３に示すよ
うに交流電圧となっている。この交流電圧は、１フィー
ルドに上記電圧値がＶ１の電圧，電圧値がＶ２の電圧，
電圧値がＶ３の電圧の順に切り換えられて上記カラーフ
ィルタ５に印加されるようになっている。このため、上
記カラーフィルタ５からは、１フィールドにＲ，Ｇ，Ｂ
の３種類の撮像光が順に出射されることとなる。
れており、例えば図２に示すように、電圧値がＶ１の電
圧が印加されると照射される撮像光のちＲ用の撮像光の
みを透過させ、電圧値がＶ２の電圧が印加されると照射
される撮像光のちＧ用の撮像光のみを透過させ、電圧値
がＶ３の電圧が印加されると照射される撮像光のちＢ用
の撮像光のみを透過させる特性を有している。上記電圧
値がＶ１の電圧，電圧値がＶ２の電圧，電圧値がＶ３の
電圧は、順に値が高くなっており、例えば図３に示すよ
うに交流電圧となっている。この交流電圧は、１フィー
ルドに上記電圧値がＶ１の電圧，電圧値がＶ２の電圧，
電圧値がＶ３の電圧の順に切り換えられて上記カラーフ
ィルタ５に印加されるようになっている。このため、上
記カラーフィルタ５からは、１フィールドにＲ，Ｇ，Ｂ
の３種類の撮像光が順に出射されることとなる。
【００３０】上記λ／２板３としては、例えば水晶板で
形成されたものを設けることができるが、この場合は、
いわゆるねじれネマティック型の液晶板で形成されたも
のが設けられている。上記λ／２板３を液晶板で形成す
ると、該λ／２板３を上記水晶板で形成するよりも、極
めて薄く形成することができる。このため、上記第１の
複屈折板２，λ／２板３，第２の複屈折板４及びカラー
フィルタ５を張り合わせて上記ＣＣＤイメージセンサ６
の受光面に容易に設けることができる。従って、本実施
例に係る固体撮像装置は、上記レンズ１を除き、上記第
１の複屈折板２，λ／２板３（ねじれネマティック型の
液晶板），第２の複屈折板４，カラーフィルタ５及びＣ
ＣＤイメージセンサ６が１チップで形成されている。
形成されたものを設けることができるが、この場合は、
いわゆるねじれネマティック型の液晶板で形成されたも
のが設けられている。上記λ／２板３を液晶板で形成す
ると、該λ／２板３を上記水晶板で形成するよりも、極
めて薄く形成することができる。このため、上記第１の
複屈折板２，λ／２板３，第２の複屈折板４及びカラー
フィルタ５を張り合わせて上記ＣＣＤイメージセンサ６
の受光面に容易に設けることができる。従って、本実施
例に係る固体撮像装置は、上記レンズ１を除き、上記第
１の複屈折板２，λ／２板３（ねじれネマティック型の
液晶板），第２の複屈折板４，カラーフィルタ５及びＣ
ＣＤイメージセンサ６が１チップで形成されている。
【００３１】次に、このような構成を有する本実施例に
係る固体撮像装置の動作説明をする。図１において、本
実施例に係る固体撮像装置は、撮像が開始されると、撮
像光がレンズ１を介して集束され上記第１の複屈折板２
に照射される。
係る固体撮像装置の動作説明をする。図１において、本
実施例に係る固体撮像装置は、撮像が開始されると、撮
像光がレンズ１を介して集束され上記第１の複屈折板２
に照射される。
【００３２】上記第１の複屈折板２には、図４（ａ）に
示すように時刻ｔ１〜時刻ｔ４間である奇数フィールド
時にはローレベルとなり、時刻ｔ４〜時刻ｔ７間である
偶数フィールド時にはハイレベルとなるフィールド判別
信号に同期して、同図（ｂ）に示すように上記奇数フィ
ールド時（時刻ｔ１〜時刻ｔ４間）には電圧がオフさ
れ、上記偶数フィールド時（時刻ｔ４〜時刻ｔ７間）に
は電圧がオンされる。
示すように時刻ｔ１〜時刻ｔ４間である奇数フィールド
時にはローレベルとなり、時刻ｔ４〜時刻ｔ７間である
偶数フィールド時にはハイレベルとなるフィールド判別
信号に同期して、同図（ｂ）に示すように上記奇数フィ
ールド時（時刻ｔ１〜時刻ｔ４間）には電圧がオフさ
れ、上記偶数フィールド時（時刻ｔ４〜時刻ｔ７間）に
は電圧がオンされる。
【００３３】上記第１の複屈折板２は、電圧がオフされ
ると照射される撮像光の光路を変えることなく、これを
常光として出射し、電圧がオンされると照射される撮像
光を上記常光及び該常光の光路に対して、例えば１／２
画素ピッチ分垂直方向の上方向にシフトされた光路を有
する異常光に分割して出射する。このため、上記第１の
複屈折板２からは、上記奇数フィールド時には上記常光
のみが出射され、上記偶数フィールド時には上記撮像光
が常光及び異常光に分割されて出射される。
ると照射される撮像光の光路を変えることなく、これを
常光として出射し、電圧がオンされると照射される撮像
光を上記常光及び該常光の光路に対して、例えば１／２
画素ピッチ分垂直方向の上方向にシフトされた光路を有
する異常光に分割して出射する。このため、上記第１の
複屈折板２からは、上記奇数フィールド時には上記常光
のみが出射され、上記偶数フィールド時には上記撮像光
が常光及び異常光に分割されて出射される。
【００３４】なお、上記第１の複屈折板２及び以下に説
明する第２の複屈折板４における撮像光のシフト方向や
シフト量は、例えば該第１，第２の複屈折板２，４の形
状や特性及び印加する電圧の方向等で調整することがで
きる。上記第１の複屈折板２から出射される上記常光及
び異常光は、次に上記λ／２板３に照射される。
明する第２の複屈折板４における撮像光のシフト方向や
シフト量は、例えば該第１，第２の複屈折板２，４の形
状や特性及び印加する電圧の方向等で調整することがで
きる。上記第１の複屈折板２から出射される上記常光及
び異常光は、次に上記λ／２板３に照射される。
【００３５】上記λ／２板３は、上記常光が照射される
と、これを光路がそのままの異常光に変換して出射す
る。また、上記λ／２板３は、上記異常光が照射される
と、これを光路がそのままの常光に変換して出射する。
このため、上記λ／２板３からは、上記奇数フィールド
時には、上記常光が異常光として出射される。また、上
記偶数フィールド時には、上記常光が異常光に変換さ
れ、また、上記異常光が常光に変換されて出射される。
と、これを光路がそのままの異常光に変換して出射す
る。また、上記λ／２板３は、上記異常光が照射される
と、これを光路がそのままの常光に変換して出射する。
このため、上記λ／２板３からは、上記奇数フィールド
時には、上記常光が異常光として出射される。また、上
記偶数フィールド時には、上記常光が異常光に変換さ
れ、また、上記異常光が常光に変換されて出射される。
【００３６】上記λ／２板３から出射される上記常光及
び異常光は、次に上記第２の複屈折板４に照射される。
び異常光は、次に上記第２の複屈折板４に照射される。
【００３７】上記第２の複屈折板４には、図４（ｃ）に
示すように上記第１の複屈折板２と同様のタイミングで
電圧が印加されている。すなわち、上記第２の複屈折板
４は、時刻ｔ１〜時刻ｔ４間である奇数フィールド時に
は電圧がオフされ、また、時刻ｔ４〜時刻ｔ７間である
偶数フィールド時には電圧がオンされる。上記第２の複
屈折板４は、電圧がオフされているときに異常光が照射
されると該異常光の光路を変えることなくそのまま出射
し、電圧がオンされているときに常光が照射されると該
常光の光路を変えることなくそのまま出射し、また、異
常光が照射されると該異常光の光路を１／２画素ピッチ
分垂直方向の上方向にシフトして出射する。
示すように上記第１の複屈折板２と同様のタイミングで
電圧が印加されている。すなわち、上記第２の複屈折板
４は、時刻ｔ１〜時刻ｔ４間である奇数フィールド時に
は電圧がオフされ、また、時刻ｔ４〜時刻ｔ７間である
偶数フィールド時には電圧がオンされる。上記第２の複
屈折板４は、電圧がオフされているときに異常光が照射
されると該異常光の光路を変えることなくそのまま出射
し、電圧がオンされているときに常光が照射されると該
常光の光路を変えることなくそのまま出射し、また、異
常光が照射されると該異常光の光路を１／２画素ピッチ
分垂直方向の上方向にシフトして出射する。
【００３８】このため、上記第２の複屈折板４から出射
される撮像光としては、上記奇数フィールド時には、上
記電圧がオフされるため、上記λ／２板３からの異常光
が光路を変えることなくそのまま出射される。また、上
記偶数フィールド時には、上記電圧がオンされるため、
上記λ／２板３からの上記異常光が光路を変えることな
くそのまま出射されるとともに、該λ／２板３からの上
記常光が光路を１／２画素ピッチ分垂直方向の上方向に
シフトされて出射される。従って、上記第２の複屈折板
４に電圧をオンしたときには、上記異常光及び常光が加
算されて出射されることとなり、上記第２の複屈折板２
に電圧がオフされたときに出射される異常光であるシフ
ト前の撮像光及び上記第２の複屈折板２に電圧がオンさ
れたときに出射される異常光に常光が加算された撮像光
であるシフト後の撮像光の光量をそれぞれ等しくするこ
とができる。
される撮像光としては、上記奇数フィールド時には、上
記電圧がオフされるため、上記λ／２板３からの異常光
が光路を変えることなくそのまま出射される。また、上
記偶数フィールド時には、上記電圧がオンされるため、
上記λ／２板３からの上記異常光が光路を変えることな
くそのまま出射されるとともに、該λ／２板３からの上
記常光が光路を１／２画素ピッチ分垂直方向の上方向に
シフトされて出射される。従って、上記第２の複屈折板
４に電圧をオンしたときには、上記異常光及び常光が加
算されて出射されることとなり、上記第２の複屈折板２
に電圧がオフされたときに出射される異常光であるシフ
ト前の撮像光及び上記第２の複屈折板２に電圧がオンさ
れたときに出射される異常光に常光が加算された撮像光
であるシフト後の撮像光の光量をそれぞれ等しくするこ
とができる。
【００３９】また、レンズ１を介して照射される撮像光
を常光及び異常光に分割し、これらの何れかを選択して
出射するのではなく、上記シフトを行うために分割を行
っても上記常光及び異常光を加算して出射するため、シ
フト前及びシフト後における撮像光の光量ロスを無くす
ことができる。上記第２の複屈折板４から出射される上
記常光及び異常光は、次に上記カラーフィルタ５に照射
される。
を常光及び異常光に分割し、これらの何れかを選択して
出射するのではなく、上記シフトを行うために分割を行
っても上記常光及び異常光を加算して出射するため、シ
フト前及びシフト後における撮像光の光量ロスを無くす
ことができる。上記第２の複屈折板４から出射される上
記常光及び異常光は、次に上記カラーフィルタ５に照射
される。
【００４０】上記カラーフィルタ５には、例えば図４
（ｄ）に示すように、奇数フィールド時の時刻ｔ１〜時
刻ｔ２間及び偶数フィールド時の時刻ｔ４〜時刻ｔ５間
に電圧値がＶ１の電圧が印加され、また、同図（ｅ）に
示すように奇数フィールド時の時刻ｔ２〜時刻ｔ３間及
び偶数フィールド時の時刻ｔ５〜時刻ｔ６間に電圧値が
Ｖ２の電圧が印加され、また、同図（ｆ）に示すように
奇数フィールド時の時刻ｔ３〜時刻ｔ４間及び偶数フィ
ールド時の時刻ｔ６〜時刻ｔ７間に電圧値がＶ３の電圧
が印加されるようになっている。
（ｄ）に示すように、奇数フィールド時の時刻ｔ１〜時
刻ｔ２間及び偶数フィールド時の時刻ｔ４〜時刻ｔ５間
に電圧値がＶ１の電圧が印加され、また、同図（ｅ）に
示すように奇数フィールド時の時刻ｔ２〜時刻ｔ３間及
び偶数フィールド時の時刻ｔ５〜時刻ｔ６間に電圧値が
Ｖ２の電圧が印加され、また、同図（ｆ）に示すように
奇数フィールド時の時刻ｔ３〜時刻ｔ４間及び偶数フィ
ールド時の時刻ｔ６〜時刻ｔ７間に電圧値がＶ３の電圧
が印加されるようになっている。
【００４１】上記カラーフィルタ５は、上記電圧値がＶ
１の電圧が印加されると照射される撮像光からＲ用の撮
像光のみを透過させ、上記電圧値がＶ２の電圧が印加さ
れると照射される撮像光からＧ用の撮像光のみを透過さ
せ、上記電圧値がＶ３の電圧が印加されると照射される
撮像光からＢ用の撮像光のみを透過させるようになって
いる。
１の電圧が印加されると照射される撮像光からＲ用の撮
像光のみを透過させ、上記電圧値がＶ２の電圧が印加さ
れると照射される撮像光からＧ用の撮像光のみを透過さ
せ、上記電圧値がＶ３の電圧が印加されると照射される
撮像光からＢ用の撮像光のみを透過させるようになって
いる。
【００４２】このため、上記奇数フィールド時の時刻ｔ
１〜時刻ｔ２間に上記カラーフィルタ５から出射される
撮像光としては上記異常光のうちＲ用撮像光のみが出射
され、時刻ｔ２〜時刻ｔ３間に上記カラーフィルタ５か
ら出射される撮像光としては上記異常光のうちＧ用撮像
光のみが出射され、時刻ｔ３〜時刻ｔ４間に上記カラー
フィルタ５から出射される撮像光としては上記異常光の
うちＢ用撮像光のみが出射されることとなる。
１〜時刻ｔ２間に上記カラーフィルタ５から出射される
撮像光としては上記異常光のうちＲ用撮像光のみが出射
され、時刻ｔ２〜時刻ｔ３間に上記カラーフィルタ５か
ら出射される撮像光としては上記異常光のうちＧ用撮像
光のみが出射され、時刻ｔ３〜時刻ｔ４間に上記カラー
フィルタ５から出射される撮像光としては上記異常光の
うちＢ用撮像光のみが出射されることとなる。
【００４３】また、上記偶数フィールド時の時刻ｔ４〜
時刻ｔ５間に上記カラーフィルタ５から出射される撮像
光としては上記異常光に常光が加算された撮像光のうち
Ｒ用撮像光のみが出射され、時刻ｔ５〜時刻ｔ６間に上
記カラーフィルタ５から出射される撮像光としては上記
異常光に常光が加算された撮像光のうちＧ用撮像光のみ
が出射され、時刻ｔ６〜時刻ｔ７間に上記カラーフィル
タ５から出射される撮像光としては上記異常光に常光が
加算された撮像光のうちＢ用撮像光のみが出射されるこ
ととなる。
時刻ｔ５間に上記カラーフィルタ５から出射される撮像
光としては上記異常光に常光が加算された撮像光のうち
Ｒ用撮像光のみが出射され、時刻ｔ５〜時刻ｔ６間に上
記カラーフィルタ５から出射される撮像光としては上記
異常光に常光が加算された撮像光のうちＧ用撮像光のみ
が出射され、時刻ｔ６〜時刻ｔ７間に上記カラーフィル
タ５から出射される撮像光としては上記異常光に常光が
加算された撮像光のうちＢ用撮像光のみが出射されるこ
ととなる。
【００４４】上記カラーフィルタ５から出射される上記
各色用撮像光は、それぞれＣＣＤイメージセンサ６に照
射される。
各色用撮像光は、それぞれＣＣＤイメージセンサ６に照
射される。
【００４５】上記ＣＣＤイメージセンサ６は、上記照射
される各色用撮像光を受光して光電変換を行い撮像信号
を形成して出力するが、該ＣＣＤイメージセンサ６に照
射される撮像光は、上述のように奇数フィールド及び偶
数フィールド時にＲ用撮像光，Ｇ用撮像光及びＢ用撮像
光が順に照射されるため、該ＣＣＤイメージセンサ６か
らは、Ｒ用撮像信号，Ｇ用撮像信号及びＢ用撮像信号が
各フィールド内に順に出射されることとなる。
される各色用撮像光を受光して光電変換を行い撮像信号
を形成して出力するが、該ＣＣＤイメージセンサ６に照
射される撮像光は、上述のように奇数フィールド及び偶
数フィールド時にＲ用撮像光，Ｇ用撮像光及びＢ用撮像
光が順に照射されるため、該ＣＣＤイメージセンサ６か
らは、Ｒ用撮像信号，Ｇ用撮像信号及びＢ用撮像信号が
各フィールド内に順に出射されることとなる。
【００４６】このため、１チップのＣＣＤイメージセン
サを用いたにもかかわらず、ＲＧＢの各色用のＣＣＤイ
メージセンサを用いた固体撮像装置（いわゆる、３板式
の固体撮像装置）と同様にＲＧＢのコンポーネント信号
を出力することができる。上記ＣＣＤイメージセンサ６
からの各色用撮像信号は、それぞれ出力端子７を介して
例えば図示しない撮像信号処理回路に供給され、所定の
信号処理が施された後にモニタ装置等に供給され表示さ
れる。
サを用いたにもかかわらず、ＲＧＢの各色用のＣＣＤイ
メージセンサを用いた固体撮像装置（いわゆる、３板式
の固体撮像装置）と同様にＲＧＢのコンポーネント信号
を出力することができる。上記ＣＣＤイメージセンサ６
からの各色用撮像信号は、それぞれ出力端子７を介して
例えば図示しない撮像信号処理回路に供給され、所定の
信号処理が施された後にモニタ装置等に供給され表示さ
れる。
【００４７】上述のように、上記カラーフィルタ５には
光量ロスの無い上記シフト前の撮像光及び上記シフト後
の撮像光が照射されるため、該カラーフィルタ５を介し
て上記ＣＣＤイメージセンサ６に照射される上記各色用
撮像光も光量ロスが無い。このため、上記ＣＣＤイメー
ジセンサ６でＳ／Ｎ比の良い各色用撮像信号を形成して
出力することができ、ダイナミックレンジを大きくとる
ことができる。
光量ロスの無い上記シフト前の撮像光及び上記シフト後
の撮像光が照射されるため、該カラーフィルタ５を介し
て上記ＣＣＤイメージセンサ６に照射される上記各色用
撮像光も光量ロスが無い。このため、上記ＣＣＤイメー
ジセンサ６でＳ／Ｎ比の良い各色用撮像信号を形成して
出力することができ、ダイナミックレンジを大きくとる
ことができる。
【００４８】また、上記ＣＣＤイメージセンサ６に照射
される撮像光としては、奇数フィールド時には上記異常
光による通常の照射位置の各色用撮像光が照射され、偶
数フィールド時には上記常光に異常光が加算された撮像
光による上記通常の照射位置に対して１／２画素ピッチ
分垂直方向の上方向にシフトされた各色用撮像光が照射
されるため、水平ライン数を２倍に増加することがで
き、垂直解像度を上げることができる。
される撮像光としては、奇数フィールド時には上記異常
光による通常の照射位置の各色用撮像光が照射され、偶
数フィールド時には上記常光に異常光が加算された撮像
光による上記通常の照射位置に対して１／２画素ピッチ
分垂直方向の上方向にシフトされた各色用撮像光が照射
されるため、水平ライン数を２倍に増加することがで
き、垂直解像度を上げることができる。
【００４９】ここで、固体撮像素子としてインターレー
ス方式のＣＣＤイメージセンサを用いたとすると、奇数
フィールド及び偶数フィールドでは電荷の読み出しライ
ンが異なるため、上述のように１フィールド置きに１／
２画素ピッチ分垂直方向の上方向にシフトした撮像光を
該ＣＣＤイメージセンサに照射しても、４フィールド以
上の画像で１フレームの画像を形成しなければ解像度が
向上しないうえ、４フィールド以上で１フレームの画像
を形成しても対象画が動画の場合は大して解像度の向上
は図れない。
ス方式のＣＣＤイメージセンサを用いたとすると、奇数
フィールド及び偶数フィールドでは電荷の読み出しライ
ンが異なるため、上述のように１フィールド置きに１／
２画素ピッチ分垂直方向の上方向にシフトした撮像光を
該ＣＣＤイメージセンサに照射しても、４フィールド以
上の画像で１フレームの画像を形成しなければ解像度が
向上しないうえ、４フィールド以上で１フレームの画像
を形成しても対象画が動画の場合は大して解像度の向上
は図れない。
【００５０】しかし、本実施例に係る固体撮像装置は、
固体撮像素子としてノンインターレース方式のもの（上
記ＣＣＤイメージセンサ６）が設けられている。このノ
ンインターレース方式のＣＣＤイメージセンサは、上記
インターレース方式のＣＣＤイメージセンサのように奇
数フィールド時及び偶数フィールド時ともに、全てのラ
イン上の画素から電荷が読み出されるため、上述のよう
に１フィールド置きに１／２画素ピッチ分垂直方向の上
方向にシフトした撮像光を該ＣＣＤイメージセンサに照
射すると、１フィールド目には奇数フィールド用の撮像
信号を出力し、２フィールド目には偶数フィールド用の
撮像信号を出力する等のように、ノンインターレース方
式のＣＣＤイメージセンサを用いたにもかかわらずイン
ターレースしたときと同様の撮像信号を出力することが
でき、２フィールドで高解像度の画像を得ることができ
る。
固体撮像素子としてノンインターレース方式のもの（上
記ＣＣＤイメージセンサ６）が設けられている。このノ
ンインターレース方式のＣＣＤイメージセンサは、上記
インターレース方式のＣＣＤイメージセンサのように奇
数フィールド時及び偶数フィールド時ともに、全てのラ
イン上の画素から電荷が読み出されるため、上述のよう
に１フィールド置きに１／２画素ピッチ分垂直方向の上
方向にシフトした撮像光を該ＣＣＤイメージセンサに照
射すると、１フィールド目には奇数フィールド用の撮像
信号を出力し、２フィールド目には偶数フィールド用の
撮像信号を出力する等のように、ノンインターレース方
式のＣＣＤイメージセンサを用いたにもかかわらずイン
ターレースしたときと同様の撮像信号を出力することが
でき、２フィールドで高解像度の画像を得ることができ
る。
【００５１】また、２フィールドで高解像度の画像を得
ることができるため、対象画が動画の場合でも解像度の
向上を図ることができる。
ることができるため、対象画が動画の場合でも解像度の
向上を図ることができる。
【００５２】また、本実施例に係る固体撮像装置は、上
記レンズ１を除き、上記第１の複屈折板２，λ／２板３
（ねじれネマティック型の液晶板），第２の複屈折板
４，カラーフィルタ５及びＣＣＤイメージセンサ６が１
チップで形成されている。このため、当該固体撮像装置
の設置面積の縮小化を図ることができ、当該固体撮像装
置を設けるビデオカメラ装置等の機器の小型化に貢献す
ることができる。
記レンズ１を除き、上記第１の複屈折板２，λ／２板３
（ねじれネマティック型の液晶板），第２の複屈折板
４，カラーフィルタ５及びＣＣＤイメージセンサ６が１
チップで形成されている。このため、当該固体撮像装置
の設置面積の縮小化を図ることができ、当該固体撮像装
置を設けるビデオカメラ装置等の機器の小型化に貢献す
ることができる。
【００５３】また、上記λ／２板３は、ローコストな液
晶板で作製されている。このため、当該固体撮像装置を
ローコストで作製することができ、ビデオカメラ装置等
の機器のローコスト化に貢献することができる。
晶板で作製されている。このため、当該固体撮像装置を
ローコストで作製することができ、ビデオカメラ装置等
の機器のローコスト化に貢献することができる。
【００５４】最後に、本発明に係る技術的思想は、電圧
をオフすると照射される撮像光の光路を変えずにそのま
ま常光として出射し、電圧をオンすると上記常光及び該
常光の光路に対して所定量分のシフトがなされた光路を
有する異常光を出射する第１の複屈折板と、常光が照射
されるとこれを異常光に変換して出射し、異常光が照射
されるとこれを常光として出射するλ／２板と、電圧を
オフすると照射される異常光をそのまま出射し、電圧を
オンすると異常光は光路をそのままで出射するが、常光
は光路を所定量分シフトして出射する第２の複屈折板を
ＣＣＤイメージセンサの前段に順に設け、上記第１，第
２の複屈折板に同時に電圧をオンオフ制御して該ＣＣＤ
イメージセンサに照射するシフト前及びシフト後の撮像
光の光量ロスを防止するところにある。このため、上述
の実施例の構成には限定されず、例えばカラーフィルタ
５を設けることなく、上記ＣＣＤイメージセンサの各画
素上にそれぞれＲＧＢのカラーフィルタを設けるように
しても良いし、ＣＣＤイメージセンサとして白黒用のも
のを設けても良いし、上記λ／２板３を水晶板で形成す
るようにしても良いし、ＣＣＤイメージセンサとしてイ
ンターレース方式のものを用いても良い等のように、上
記技術的思想を逸脱しない範囲であれば種々の変更が可
能であることは勿論である。
をオフすると照射される撮像光の光路を変えずにそのま
ま常光として出射し、電圧をオンすると上記常光及び該
常光の光路に対して所定量分のシフトがなされた光路を
有する異常光を出射する第１の複屈折板と、常光が照射
されるとこれを異常光に変換して出射し、異常光が照射
されるとこれを常光として出射するλ／２板と、電圧を
オフすると照射される異常光をそのまま出射し、電圧を
オンすると異常光は光路をそのままで出射するが、常光
は光路を所定量分シフトして出射する第２の複屈折板を
ＣＣＤイメージセンサの前段に順に設け、上記第１，第
２の複屈折板に同時に電圧をオンオフ制御して該ＣＣＤ
イメージセンサに照射するシフト前及びシフト後の撮像
光の光量ロスを防止するところにある。このため、上述
の実施例の構成には限定されず、例えばカラーフィルタ
５を設けることなく、上記ＣＣＤイメージセンサの各画
素上にそれぞれＲＧＢのカラーフィルタを設けるように
しても良いし、ＣＣＤイメージセンサとして白黒用のも
のを設けても良いし、上記λ／２板３を水晶板で形成す
るようにしても良いし、ＣＣＤイメージセンサとしてイ
ンターレース方式のものを用いても良い等のように、上
記技術的思想を逸脱しない範囲であれば種々の変更が可
能であることは勿論である。
【００５５】また、本発明に係る技術的思想は、上記λ
／２板３を液晶板で作製して上記第１，第２の複屈折板
とともにＣＣＤイメージセンサ上に設け、当該固体撮像
装置自体を１チップで形成するところにある。この場
合、上記λ／２板３を水晶板で作製して上記１チップ化
を図ることは困難であるが、上述のようにカラーフィル
タ５を設けることなく、上記ＣＣＤイメージセンサの各
画素上にそれぞれＲＧＢのカラーフィルタを設けるよう
にしても良いし、ＣＣＤイメージセンサとして白黒用の
ものを設けても良いし、ＣＣＤイメージセンサとしてイ
ンターレース方式のものを用いても良い等のように、上
記技術的思想を逸脱しない範囲であれば種々の変更が可
能であることは勿論である。
／２板３を液晶板で作製して上記第１，第２の複屈折板
とともにＣＣＤイメージセンサ上に設け、当該固体撮像
装置自体を１チップで形成するところにある。この場
合、上記λ／２板３を水晶板で作製して上記１チップ化
を図ることは困難であるが、上述のようにカラーフィル
タ５を設けることなく、上記ＣＣＤイメージセンサの各
画素上にそれぞれＲＧＢのカラーフィルタを設けるよう
にしても良いし、ＣＣＤイメージセンサとして白黒用の
ものを設けても良いし、ＣＣＤイメージセンサとしてイ
ンターレース方式のものを用いても良い等のように、上
記技術的思想を逸脱しない範囲であれば種々の変更が可
能であることは勿論である。
【００５６】
【発明の効果】本発明に係る固体撮像装置は、電圧をオ
フすると照射される撮像光の光路を変えずにそのまま常
光として出射し、電圧をオンすると上記常光及び該常光
の光路に対して所定量分のシフトがなされた光路を有す
る異常光を出射する第１の電気光学効果板と、常光が照
射されるとこれを異常光に変換して出射し、異常光が照
射されるとこれを常光として出射する光変換手段と、電
圧をオフすると照射される異常光をそのまま出射し、電
圧をオンすると異常光は光路をそのままで出射するが、
常光は光路を所定量分シフトして出射する第２の電気光
学効果板を固体撮像素子の前段に順に設け、上記第１，
第２の電気光学効果板を同時に電圧をオンオフ制御する
ことにより、該第１，第２の電気光学効果板に電圧をオ
フしたときには上記固体撮像素子に上記異常光をそのま
ま照射することができ、該第１，第２の電気光学効果板
に電圧をオンしたときには上記固体撮像素子に光路が所
定量分シフトされた異常光に、該異常光の光路にシフト
された常光を加算して照射することができる。
フすると照射される撮像光の光路を変えずにそのまま常
光として出射し、電圧をオンすると上記常光及び該常光
の光路に対して所定量分のシフトがなされた光路を有す
る異常光を出射する第１の電気光学効果板と、常光が照
射されるとこれを異常光に変換して出射し、異常光が照
射されるとこれを常光として出射する光変換手段と、電
圧をオフすると照射される異常光をそのまま出射し、電
圧をオンすると異常光は光路をそのままで出射するが、
常光は光路を所定量分シフトして出射する第２の電気光
学効果板を固体撮像素子の前段に順に設け、上記第１，
第２の電気光学効果板を同時に電圧をオンオフ制御する
ことにより、該第１，第２の電気光学効果板に電圧をオ
フしたときには上記固体撮像素子に上記異常光をそのま
ま照射することができ、該第１，第２の電気光学効果板
に電圧をオンしたときには上記固体撮像素子に光路が所
定量分シフトされた異常光に、該異常光の光路にシフト
された常光を加算して照射することができる。
【００５７】このため、上記固体撮像素子に照射する撮
像光の光量のロスを無くすことができ、該固体撮像素子
でＳ／Ｎ比の良い撮像信号を形成して出力することがで
き、ダイナミックレンジを大きくとることができる。
像光の光量のロスを無くすことができ、該固体撮像素子
でＳ／Ｎ比の良い撮像信号を形成して出力することがで
き、ダイナミックレンジを大きくとることができる。
【００５８】また、本発明に係る固体撮像装置は、上記
光変換手段を液晶板で形成し、上記第１，第２の電気光
学効果板とともに上記固体撮像素子に設けて全体を１チ
ップで形成することにより、当該固体撮像装置の設置面
積を縮小化することができ、当該固体撮像装置を設ける
ビデオカメラ装置等の機器の小型化に貢献することがで
きる。
光変換手段を液晶板で形成し、上記第１，第２の電気光
学効果板とともに上記固体撮像素子に設けて全体を１チ
ップで形成することにより、当該固体撮像装置の設置面
積を縮小化することができ、当該固体撮像装置を設ける
ビデオカメラ装置等の機器の小型化に貢献することがで
きる。
【００５９】また、上記光変換手段は、ローコストな液
晶板で作製されるため、当該固体撮像装置をローコスト
で作製することができ、上記ビデオカメラ装置等の機器
のローコスト化に貢献することができる。
晶板で作製されるため、当該固体撮像装置をローコスト
で作製することができ、上記ビデオカメラ装置等の機器
のローコスト化に貢献することができる。
【図１】本発明に係る固体撮像装置の実施例のブロック
図である。
図である。
【図２】上記実施例の固体撮像装置に設けられているカ
ラーフィルタに印加する交流電圧に応じて該カラーフィ
ルタを透過する光成分を説明するためのグラフである。
ラーフィルタに印加する交流電圧に応じて該カラーフィ
ルタを透過する光成分を説明するためのグラフである。
【図３】上記カラーフィルタに印加する交流電圧を説明
するためのグラフである。
するためのグラフである。
【図４】上記実施例の固体撮像装置の動作を説明するた
めのタイムチャートである。
めのタイムチャートである。
【図５】従来の固体撮像装置のブロック図である。
１・・・・・・・・・・レンズ ２・・・・・・・・・・第１の複屈折板 ３・・・・・・・・・・λ／２板 ４・・・・・・・・・・第２の複屈折板 ５・・・・・・・・・・カラーフィルタ ６・・・・・・・・・・ノンインターレース方式のＣＣ
Ｄイメージセンサ ７・・・・・・・・・・出力端子
Ｄイメージセンサ ７・・・・・・・・・・出力端子
Claims (2)
- 【請求項１】 電圧がオフされているときは照射される
撮像光の光路を変えずにそのまま常光として出射し、ま
た、電圧がオンされているときは、上記撮像光を常光及
び該常光の光路に対して所定量分シフトされた光路を有
する異常光として出射する第１の電気光学効果板と、 上記第１の電気光学効果板に電圧がオフされているとき
に照射される上記常光を異常光に変換して出射し、上記
第１の電気光学効果板に電圧がオンされているときに照
射される上記常光を異常光に又上記異常光を常光に変換
して出射する光変換手段と、 上記第１の電気光学効果板と同じタイミングで電圧がオ
ンオフ制御され、上記電圧がオフされているときは上記
第１の電気光学効果板及び光変換手段を介して照射され
る異常光の光路を変えずにそのまま出射し、上記電圧が
オンされているときには、上記第１の電気光学効果板及
び光変換手段を介して照射される異常光の光路を上記常
光の光路までシフトして該異常光と常光とを加算して出
射する第２の電気光学効果板と、 上記第２の電気光学効果板から照射される常光及び異常
光を受光して光電変換を行い撮像信号を形成して出力す
る固体撮像素子とを有することを特徴とする固体撮像装
置。 - 【請求項２】 上記光変換手段を液晶板で形成し、上記
第１，第２の電気光学効果板とともに上記固体撮像素子
に設けることにより、全体が１チップで形成されること
を特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15213092A JP3380913B2 (ja) | 1992-06-11 | 1992-06-11 | 固体撮像装置 |
| DE69314230T DE69314230T2 (de) | 1992-06-11 | 1993-06-09 | Festkörperbildaufnahmevorrichtung mit Verschiebung des optischen Pfads |
| EP93109316A EP0573997B1 (en) | 1992-06-11 | 1993-06-09 | Solid-state image pick-up device with optical path shifting |
| US08/074,426 US5369266A (en) | 1992-06-11 | 1993-06-10 | High definition image pick-up which shifts the image by one-half pixel pitch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15213092A JP3380913B2 (ja) | 1992-06-11 | 1992-06-11 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05344431A true JPH05344431A (ja) | 1993-12-24 |
| JP3380913B2 JP3380913B2 (ja) | 2003-02-24 |
Family
ID=15533716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15213092A Expired - Fee Related JP3380913B2 (ja) | 1992-06-11 | 1992-06-11 | 固体撮像装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5369266A (ja) |
| EP (1) | EP0573997B1 (ja) |
| JP (1) | JP3380913B2 (ja) |
| DE (1) | DE69314230T2 (ja) |
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