JPS63141483A - カラ−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、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、ＭＯＳ　）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ってしまうという問
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５
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］ 本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箇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各々異７１った
色の３つの色信号に分光する分光手段と、分光手段から
の３つの色信号を光電変換する光電変換手段とを具える
。

［作　用コ 本発明によれば、液晶シャッタを２次元的に走査し、該
シャッタからの光信号を１箇所に導いて分光手段によっ
て３つの色信号に分け、この３つに分けた各色信号な光
電変換する。

［実施例］ 第１図は本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
設けた分光器である。

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（ｘ）方向にＭ個およびＮ個の微小な開閉部分（
窓）２Ａ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図に示すように先導波素子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
通った光が出口部分４Ｂの端に順次導かれる。

第２図は第１図の矢印Ａで示すダイクロイック・プリズ
ム５の構成を示す。ダイクロツク・プリズム５は出口部
分４Ｂからの光を３原色、すなわちレッド（Ｒ）、グリ
ーン（Ｇ）およびブルー（Ｂ）光に分光して出力する。

第２図および第３図に示すように、ダイクロイック・プ
リズム５の各出力端には光電変換素子としてのフォトダ
イオード６Ｒ，６Ｇおよび６Ｂを各々設け、各出力端か
らの光を各ダイオードに入射する。各ダイオードからの
出力信号は各増幅器７Ｒ，７Ｇおよび７Ｂ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２Ａ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８窓２Ａに対応する液晶を駆？＃
］（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。７１〜７
Ｍ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信号に適合する
場合には１５．７５ＫＨｚの周波数で）順次入力される
。

ＣＬＫ　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。

多窓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を入力し、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ａ　（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個のクロックを人力すること
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４　Ｎ　（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Ｄａ
ｔａか人力され、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を人力して全て
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は、画面全体に均一な
品質の、画質劣化か抑制された撮像信号か得られる撮像
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図はダイクロイック・プリズムの構成図、 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・・・光導波素子、 ５・・・ダイクロイック・プリズム、 ６Ｒ，６Ｂ、６Ｇ・・・フォトダイオード、’７Ｒ，７
Ｇ、７Ｂ・・・増幅器。 第３図

Claims (1)

1. 【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各々異
   なった色の３つの色信号に分光する分光手段と、 該分光手段からの３つの色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。