JPS63141482A

JPS63141482A - カラ−撮像装置

Info

Publication number: JPS63141482A
Application number: JP61286799A
Authority: JP
Inventors: Yoshitake Nagashima; 長島　良武
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1986-12-03
Filing date: 1986-12-03
Publication date: 1988-06-13

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、カラー撮像装置に関するものである。

［従来の技術］従来の２次元撮像装置においては、Ｍ−Ｎ　（垂直方向
・水平方向）個の画素を得るにはＭ−Ｎ個の受光素子を
２次元（垂直および水平）に配置し、Ｍ（Ｉｓ　）ラン
ジスタあるいはＣＯＤ等を用いて前記受光素子から信号
を読み出している。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、上述のような従来の撮像装置においては
、受光素子同士における感度のバラツキおよび暗電流の
バラツキによる悪影響が撮像信号中に表われてしまい、
また、読み出し回路が複雑になるという問題がある。さ
らにまたカラー化のために色フィルタを付加すると、色
解像度は、実際の画素数の局に減りでしまうという問題
がある。

本発明の目的は、上述の従来例の欠点を除去し、さらに
２次元撮像素子に固有な画質を劣化させる現象であるブ
ルーミング、スミアを確実に抑制でき、光信号の利用効
率を格段に向上させたカラー撮像装置を提供することに
ある。

［問題点を解決するための手段］木発明は結像レンズ系と、結像レンズ系の焦点に配置さ
れた、２次元配置の複数の開閉部分を有する液晶シャッ
タと、液晶シャッタを２次元的に走査駆動する駆動手段
と、駆動手段によって駆動された液晶シャッタの各開閉
部分を通過した光信号を１筒所に導く光導波手段と、光
導波手段によって１箇所に導かれた光信号を３分割する
スプリッタと、スプリッタからの３つの信号を各々通す
互いに異なった色の３つの色フィルターと、３つの色フ
ィルターからの信号な光電変換する光電変換手段とを具
える。

［作　用］木発明によれば、液晶シャッターを２次元的に走査し、
該シャッターからの光信号を１箇所に導いてスプリッタ
によって３分割し、この３分割した各信号を色フィルタ
を介して光電変換する。

［実施例］第１図は木発明の一実施例を示す。第１図において、１
は結像レンズ、２はレンズ１の焦点に配置した液晶シャ
ッタとしての自己走査型のスキャナ、３はスキャナ２の
駆動クロック回路、４はスキャナ２の背面側に設けた光
導波素子、５は光導波素子４の光の出口部分４Ａの端に
設けたスプリッタである。

第３図に示すようにスキャナ２は、垂直（ｙ）方向およ
び水平（×）方向にＭ個およびＮ個の微小な開閉部分（
窓）２八をマトリクス状に配置する。駆動クロック回路
３は窓２Ａを順次開閉走査して行く。例えばテレビジョ
ン（ＴＶ）信号に適合するためには、駆動クロック回路
３は、Ｘ方向を主走査（水平走査）とし、Ｘ方向を副走
査（垂直走査）とする。

第１図および第３図に示すように光導波素子４は、−面
がスキャナ２の背面に接しており、他面にはスキャナ２
の窓２Ａに対応するように垂直方向に連続するＭ個の傾
斜反射面４Ａを有している。この傾斜反射面４Ａは水平
方向に少なくともスキャナ２の水平方向のＮ個の窓２Ａ
の合計長さと同じ長さを有する。スキャナ２の窓２Ａを
通して先導波素子４に直角に入射した光は、対応する傾
斜反射面４Ａで同素子４の下端に向うように反射し、同
素子４の一面に反射し、さらに同素子４の下部の出口部
分４Ｂで反射して、同出口部分４Ｂの端に至る。したが
って、駆動回路３がスキャナ２を駆動することによって
、窓２Ａが順次走査されて開閉し、順次導いた窓２Ａを
通フた光が出口部分４Ｂの端に順次導かれる。

第２図は第１図の矢印Ａで示すスプリッタ５の構成を示
す。スプリッタ５は２枚のハーフミラ−５Ａ、５Ｂと１
枚の全反射ミラー５Ｃとを有し、出口部分４Ｂからの光
の量を３等分して出力するように各ミラーの反射率を調
整しである。

第２図および第３図に示すように、スプリッタ５の各ミ
ラーの出力端にはレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）および
ブルー（Ｂ）の各色フイルタ−６Ｒ，６Ｇおよび６Ｂを
設け、これら色フィルターを通過した光を光電変換素子
としてのフォトダイオード７Ｒ。

７Ｇおよび７Ｂに入射する。各ダイオードからの出力信
号は各増幅器８Ｒ，８Ｇおよび８Ｂに入力し、増幅して
カラ−３原色撮像信号を得る。

このように、各画素に相当する窓２Ａからの光゛は、全
て同一出口部分に導かれ、３つのフォトダイオードによ
って光電変換されるから、従来のような各画素毎の受光
素子同士の感度のバラツキおよび暗電流のバラツキがな
い。また本発明によれば読み出し回路もきわめて簡単で
あり、色解像度も高い。さらには、本発明によれば、従
来の各画素に相当する窓２八間は電気的に相互に影響し
あうことがないから、ブルーミング、スミア等を完全に
避けることができる。またさらに、フォトダイオードと
して、アバランシェ・フォトダイオードを適用すること
によって、１００倍程度の利得が得られ、高感度化に寄
与することができる。

第４図はスキャナ２の電気的回路を示し、４１（１）〜
４１（Ｍ）　、　４２（１）〜４２（Ｍ）、・・・４Ｎ
（１）〜４Ｎ（Ｍ）は容態２Ａに対応する液晶を駆動（
開閉）する（１対の）電極、４５（Ｍ個）は駆動素子、
４６〜４９（各Ｍ個）は転送素子である。７１〜７Ｍは
Ｍ個のデータ信号入力端子であって、駆動クロック回路
３から信号Ｄａｔａが（例えばＴＶ倍信号適合する場合
には１５．７５ＫＨｚの周波数で）順次人力される。

（：ＬＫ　１　、　ＣＬＫ　２は位相が異なった同一周
波数の２つのクロック信号の入力端子である。各端子に
人力される信号の関係は第５図に示す通りである。

容態２Ａに対応する液晶は１対の電極が駆動されたとき
（オン）に開き（すなわち透明になり）、非駆動時（オ
フ）に閉じる（すなわち不透明になる）。

以上のような構成によれば、第５図に示すタイミングで
まず端子７１に信号Ｄａｔａを人力し、端子ＣＬＫＩに
１個のクロックを人力することによって、電極４１（１
）が駆動（オン）され（他はすべてオフ）、対応する液
晶シャッタの窓２Ａが開き（第３図に２Ａで示す）、つ
いで端子ＣＬＫ　２に１個のクロックを入力することに
よって電極４２（１）が駆動され（他はすべてオフ）、
このようにして電極４Ｎ　（１）まで順次駆動されて１
行（水平ライン）の窓２Ａが開閉される（すなわち、１
行の走査が終了する）。ついて端子７２に信号Ｄａｔａ
が入力され、同様にして２行目の走査が行なわれる。そ
して順次端子７Ｍまで信号Ｄａｔａを入力して全ての窓
２Ａの走査を終了する。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、画面全体に均一な
品質の、画質劣化が抑制された撮像信号が得られる撮像
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図はスプリッタの構成図、第３図は同実施例主要部の外観を示す斜視図、第４図はスキャナの電気的回路図、第５図は同スキャナの駆動タイミング図である。１・・・結像レンズ、２・・・スキャナ、３・・・駆動クロック回路、４・・・先導波素子、５・・・スプリッタ、６Ｊ　　６Ｂ、６Ｇ・・・色フィルタ、７Ｒ，７Ｇ、７
Ｂ・・・フォトダイオード、８Ｒ，８Ｇ、８Ｂ・・・増
幅器。第２図６Ｂ色フイＩレタ第３図

Claims

【特許請求の範囲】結像レンズ系と、該結像レンズ系の焦点に配置された、２次元配置の複数
の開閉部分を有する液晶シャッタと、該液晶シャッタを
２次元的に走査駆動する駆動手段と、該駆動手段によって駆動された前記液晶シャッタの各開
閉部分を通過した光信号を１箇所に導く光導波手段と、該光導波手段によって１箇所に導かれた光信号を３分割
するスプリッタと、該スプリッタからの３つの信号を各々通す互いに異なっ
た色の３つの色フィルターと、該３つの色フィルターからの信号を光電変換する光電変
換手段とを具えたことを特徴とするカラー撮像装置。