JPH07143499A - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JPH07143499A
JPH07143499A JP5288564A JP28856493A JPH07143499A JP H07143499 A JPH07143499 A JP H07143499A JP 5288564 A JP5288564 A JP 5288564A JP 28856493 A JP28856493 A JP 28856493A JP H07143499 A JPH07143499 A JP H07143499A
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JP
Japan
Prior art keywords
image pickup
reflection control
liquid crystal
control element
reflection
Prior art date
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Pending
Application number
JP5288564A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiji Tanaka
敬二 田中
Kinya Kato
謹矢 加藤
Shinji Tsuru
信二 津留
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
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  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構成が簡単で小型化が可能な高精細カラー撮
像装置を提供する。 【構成】 赤、緑、青の光の反射/透過を制御できる複
数の液晶/高分子複合体からなる反射制御素子102,
103,104を重ねて使用し、それぞれに時間的に異
なる特定波長帯の光を反射/透過するように位相差を有
する電圧を駆動用の電源106から印加する。この制御
によって、映像の色成分を時間的に分離して反射させ、
反射された色成分を1個の撮像素子105に投影してカ
ラー映像の撮像を可能にする。このように、使用する撮
像素子を1個とすることで、構成を簡単化し、小型化を
可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、構成が簡単で小型化が
可能な撮像装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、明るく解像度の高いカラー撮像装
置においては、撮影像をダイクロイックプリズムでR
(赤)、G(緑)、B(青)の3成分の光に分離し、そ
れぞれの波長帯の光を3つのCCDで検出する方法がと
られている。
【0003】図12に従来の高解像度カラー撮像装置の
概略構成を示す。例えば撮像レンズ201から取り込ま
れた映像は、ダイクロイックプリズム202の内部に組
み込まれた青反射ダイクロイック層203、赤反射ダイ
クロイック層204でR、G、Bの光に分離され、R、
G、B成分の映像情報をそれぞれ赤光受光CCD20
5、緑光受光CCD206、青光受光CCD207で検
出する構成になっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来の高解像度
カラー撮像装置の場合、ダイクロイックプリズムを使っ
た複雑な光学系でR、G、B成分を分離する必要があ
り、さらに3つのCCDが必要となり、撮像装置の構成
が複雑になる問題があった。
【0005】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであり、構成が簡単で小型化が可能な高精細カ
ラー撮像装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の撮像装置は、屈折率の異なる複数の薄層が
積層され、該屈折率の異なる複数の薄層として液晶と高
分子材料との混合物を用いて該液晶と高分子材料の比率
あるいは該高分子材料中の液晶領域の大きさにより層状
に屈折率の違いを生じさせた、異なる特定波長の光を反
射する複数の液晶/高分子複合体と、映像を該複数の液
晶/高分子複合体に投射する撮像レンズと、前記複数の
液晶/高分子複合体のそれぞれに加える電圧の制御によ
り時間分割で色分離された撮影像が入射される撮像素子
と、を有する構成とすることを特徴とする。
【0007】
【作用】本発明の撮像装置では、異なる特定波長帯の光
の反射/透過を印加する電圧で制御できる複数の液晶/
高分子複合体を使用し、時間的に異なる特定波長帯の光
を反射/透過するようにそれぞれに印加する電圧を制御
することによって、これらの液晶/高分子複合体を介し
て時間分割で映像の色成分を分離し、分離した色成分を
1個の撮像素子に投影してカラー映像の撮像を可能にす
る。このように、使用する撮像素子を1個とすること
で、装置構成を簡単化し、小型化を可能とする。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳
細に説明する。
【0009】図1に本発明の撮像装置の第1実施例の概
略構成を示す。101は撮像レンズ、102は液晶/高
分子複合体からなる赤反射制御素子、103は同様の緑
反射制御素子、104は同様の青反射制御素子、105
は反射光を検出する例えばCCDからなる撮像素子、1
06は各液晶/高分子複合体からなる反射制御素子10
2,103,104を駆動するための電源である。
【0010】液晶/高分子複合体からなる反射制御素子
102,103,104は、屈折率の異なる複数の薄層
が積層されてなる。該屈折率の異なる複数の薄層として
は液晶と高分子材料との混合物が用いられ、該液晶と高
分子材料の比率あるいは高分子材料中の液晶領域の大き
さにより層状に屈折率の違いを生じさせ、特定波長の光
を反射する。特定波長の違いは、各薄層の厚みの違い等
によって生じさせる。このような反射制御素子102,
103,104は、特定波長帯の光の反射/透過を1m
sec程度の応答速度で制御できる機能を有する(特開
平5−134266号)。また、特定波長帯の光を反射
するため、ダイクロイックミラーとしての機能も有す
る。本実施例では、図3に詳細を示すように赤光、緑
光、青光を反射する液晶/高分子複合体からなる3つの
反射制御素子102,103,104を重ねた構造とす
る。
【0011】各反射制御素子102,103,104に
は、電源106から図7の電圧タイムチャートに示すよ
うな120°の位相差を持ちオフ/オンの変化をする電
圧を印加する。この印加電圧のオフ/オンの変化で液晶
/高分子複合体からなる反射制御素子102,103,
104はそれぞれの特定波長の光を反射/透過する。即
ち、あるタイミングでは青反射制御素子104が反射状
態で他の反射制御素子102,103が透過状態、次の
タイミングでは緑反射制御素子103が反射状態で他の
反射制御素子102,104が透過状態、さらに次のタ
イミングでは赤反射制御素子102が反射状態で他の反
射制御素子103,104が透過状態に制御される。以
上のように各反射制御素子102,103,104に加
える電圧を制御することによって、反射する波長帯を時
分割的に制御できる。図7に示す電圧タイムチャートに
従って各素子に加わる電圧を制御すると、電圧が印加さ
れていない素子からの特定波長の光が反射されるため、
図8に示すように、時間において青、緑、赤という順序
で反射波長が変化する。即ち、3つの反射制御素子10
2,103,104を重ねた構造の素子は、図8に示す
ような時間的に反射波長が異なるミラー(ダイクロイッ
クミラー)として機能している。その特定波長を反射す
る時間は、例えばそれぞれ5msec程度である。
【0012】この撮像装置において、撮像レンズ101
を通った映像は3つの反射制御素子102、103、1
04を重ねた素子に投射される。反射制御素子102,
103,104は、前記したように時間的に異なる3種
のダイクロイックミラーとして機能し、赤光、緑光、青
光の映像成分を時間分割して(5msecごと)撮像素
子105に反射、投影させる。このため撮像素子105
は内部に組み込まれた撮像画素全てを使って時分割的に
赤光、緑光、青光の映像を検出することができ、高精細
なカラー映像信号を発生、伝送することができる。
【0013】図2に本発明の撮像装置の第2実施例の概
略構成を示す。101は撮像レンズ、102は液晶/高
分子複合体からなる赤反射制御素子、103は同様の緑
反射制御素子、104は同様の青光反射制御素子、10
5は反射光を検出する例えばCCDからなる撮像素子、
106は液晶/高分子複合体からなる素子を駆動するた
めの電源である。3つの反射制御素子102,103,
104は図3に示すように重ねた構造とし、それぞれに
は、前述した図7の電圧タイムチャートに示すような電
圧が電源106から印加されており、図8に示すような
時間的に反射波長が異なるミラー(ダイクロイックミラ
ー)として機能している。即ち、あるタイミングでは青
反射制御素子104が反射状態で他の反射制御素子10
2,103が透過状態、次のタイミングでは緑反射制御
素子103が反射状態で他の反射制御素子102,10
4が透過状態、さらに次のタイミングでは赤反射制御素
子102が反射状態で他の反射制御素子103,104
が透過状態に制御される。その特定波長を反射する時間
はそれぞれ5msec程度である。上記の制御状態にお
いて、反射制御素子102,103,104を重ねた素
子の透過光は、図9のスペクトルタイムチャートに示す
ように、時間的に反射光(青、緑、赤)の順に異なる補
色(イエロー、シアン、マゼンタ)となる。
【0014】この撮像装置において、撮像レンズ101
を通った映像は3つの反射制御素子102、103、1
04に投射される。反射制御素子102,103,10
4は前記したように時間的に異なる3種のダイクロイッ
クミラーとして機能し、赤光、緑光、青光の映像成分を
時間分割して(5msecごと)反射し、残りの透過光
を撮像素子105に投影させる。このため撮像素子10
5は内部に組み込まれた撮像画素全てを使って時分割的
に青光、緑光、赤光の映像の補色(シアン、マゼンタ、
イエロー)の映像を検出することができる。このような
映像信号を色変換回路で処理することにより高精細なカ
ラー映像信号を発生、伝送することができる。
【0015】また、図10に示す電圧タイムチャートで
各反射制御素子102,103,104を駆動すれば、
即ち、あるタイミングでは青反射制御素子104が透過
状態で他の2つの反射制御素子102,103が反射状
態、次のタイミングでは緑反射制御素子103が透過状
態で他の2つの反射制御素子102,104が反射状
態、さらに次のタイミングでは赤反射制御素子102が
透過状態で他の反射制御素子103,104が反射状態
になるように制御すれば、図11の透過スペクトルタイ
ムチャートに示すような青色、緑色、赤色の透過光が時
間分割で得られ、これらの映像を撮像素子で検出するこ
とにより高精度なカラー映像信号を発生、伝送すること
ができる。
【0016】図4に本発明の撮像装置の第3実施例の概
略構成を示す。この撮像装置では例えば図6に示すよう
に赤反射制御素子102、緑反射制御素子103、青反
射制御素子104を平面的に櫛形に順次配置した櫛形反
射制御素子107を使用する。図4において、101は
撮像レンズ、105は反射光を検出する例えばCCDか
らなる撮像素子、106は櫛形反射制御素子107を構
成している液晶/高分子複合体からなる3つの反射制御
素子を駆動するための電源である。櫛形反射制御素子1
07には、電源106から赤反射制御素子102、緑反
射制御素子103、青反射制御素子104に前述した図
7の電圧タイムチャートに示すような120°の位相差
を有するオフ/オン電圧が順次に印加されており、図8
の反射スペクトルタイムチャートに示すような時間的に
反射波長が青、緑、赤と異なる櫛形ミラーとして機能し
ている。その特定波長を反射する時間はそれぞれ5ms
ec程度である。
【0017】この撮像装置において、撮像レンズ101
を通った映像は反射制御素子107に投射される。櫛形
反射制御素子107は前記したように時間的に異なる3
種のダイクロイックミラーとして機能し、赤光、緑光、
青光の映像成分を時間分割して(5msecごと)撮像
素子105に反射、投影させる。このため撮像素子10
5は内部に組み込まれた撮像画素全てを使って時分割的
に赤光、緑光、青光の映像を検出することができカラー
映像信号を発生、伝送することができる。
【0018】図5に本発明の撮像装置の第4実施例の概
略構成を示す。この撮像装置では例えば図6に示すよう
に赤反射制御素子102、緑反射制御素子103、青反
射制御素子104、を平面的に順次配置してある櫛形反
射制御素子107を使用する。図5において、101は
撮像レンズ、105は反射光を検出する例えばCCDか
らなる撮像素子、106は櫛形反射制御素子107を構
成している液晶/高分子複合体からなる3つの反射制御
素子を駆動するための電源である。櫛形反射制御素子1
07には、前述した図7の電圧タイムチャートに示すよ
うなオフ/オン電圧が印加されており、図8の反射スペ
クトルタイムチャートに示すような時間的に反射波長が
青、緑、赤の順に異なる櫛形ミラーとして機能してい
る。その特定波長を反射する時間はそれぞれ5msec
程度である。このときの透過光は、図9の透過スペクト
ルタイムチャートに示すように、時間的に上記反射光の
順に異なる補色(イエロー、シアン、マゼンタ)とな
る。
【0019】この撮像装置において、撮像レンズ101
を通った映像は櫛形反射制御素子107に投射される。
櫛形反射制御素子107は時間的に異なる3種のダイク
ロイックミラーとして機能し、赤光、緑光、青光の映像
成分を時間分割して(5msecごと)反射し、残りの
透過光を撮像素子105に投影させる。このため撮像素
子105は内部に組み込まれた撮像画素全てを使って時
分割的に赤光、緑光、青光の映像の補色(シアン、マゼ
ンタ、イエロー)の映像を検出することができる。この
ような映像信号を色変換回路で処理することにより高精
細なカラー映像信号を発生、伝送することができる。
【0020】また、図10に示す電圧タイムチャートで
各反射制御素子102,103,104を駆動すれば、
透過光は図11の透過スペクトルタイムチャートに示す
ような青色、緑色、赤色の透過光が時分割で得られ、こ
れらの映像を撮像素子で検出することにより高精度なカ
ラー映像信号を発生、伝送することができる。
【0021】以上の各実施例で説明したように、本発明
においては、従来の撮像装置に見られたR、G、B成分
を分離するための複雑な光学系は必要なく、かつCCD
等からなる撮像素子が1つで済むため構成が極めて簡単
になり、小型の撮像装置を提供できる。
【0022】なお、以上の各実施例で示した撮像装置は
基本的な構造を示したものであるが、これに限ることは
なく、本発明の特徴は、液晶/高分子複合体からなる素
子を用いて、時分割に波長の異なる映像信号を撮像素子
に送ることにある。
【0023】また、以上で示した実施例では、赤色、緑
色、青色光を反射する3種類の素子を使用しカラー撮像
装置としたが、マルチカラー撮像においては、この構成
に限らず、異なる波長帯の光を反射する2種類以上の素
子を使用すれば良い。
【0024】また、以上で示した実施例では、青色、緑
色、赤色反射制御素子の順に積層配置もしくは櫛形の平
面配置としているが、この順番にこだわることはなく、
他の順で各反射制御素子を配置してもよい。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の撮像装置
によれば、従来の撮像装置に必要なR、G、B成分を分
離するための複雑な光学系は必要なく、かつ撮像素子が
1つで済むため構成が極めて簡単になり、小型の撮像装
置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す概略構成図
【図2】本発明の第2実施例を示す概略構成図
【図3】上記第1、第2実施例に用いる液晶/高分子複
合体を重ねた反射制御素子の概略構成図
【図4】本発明の第3実施例を示す概略構成図
【図5】本発明の第4実施例を示す概略構成図
【図6】上記第3、第4実施例に用いる赤緑青の各反射
制御素子を平面的に櫛形に順次配列してある櫛形反射制
御素子の概略構成図
【図7】上記各実施例において赤、緑、青反射制御素子
に加える電圧のタイムチャート例を示す図
【図8】図7の場合における反射スペクトルのタイムチ
ャート
【図9】図7の場合における透過スペクトルのタイムチ
ャート
【図10】上記第2、第4実施例において赤、緑、青反
射制御素子に加える電圧のタイムチャート例を示す図
【図11】図10の場合における透過スペクトルのタイ
ムチャート
【図12】従来の撮像装置の概略構成図
【符号の説明】
101…撮像レンズ 102…赤反射制御素子 103…緑反射制御素子 104…青反射制御素子 105…撮像素子 106…電源 107…櫛形反射制御素子

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 屈折率の異なる複数の薄層が積層され、
    該屈折率の異なる複数の薄層として液晶と高分子材料と
    の混合物を用いて該液晶と高分子材料の比率あるいは該
    高分子材料中の液晶領域の大きさにより層状に屈折率の
    違いを生じさせた、異なる特定波長の光を反射する複数
    の液晶/高分子複合体と、映像を該複数の液晶/高分子
    複合体に投射する撮像レンズと、前記複数の液晶/高分
    子複合体のそれぞれに加える電圧の制御により時間分割
    で色分離された撮影像が入射される撮像素子と、を有す
    ることを特徴とする撮像装置。
JP5288564A 1993-11-18 1993-11-18 撮像装置 Pending JPH07143499A (ja)

Priority Applications (1)

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JP5288564A JPH07143499A (ja) 1993-11-18 1993-11-18 撮像装置

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JP5288564A JPH07143499A (ja) 1993-11-18 1993-11-18 撮像装置

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ID=17731890

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