KR20050003425A

KR20050003425A - 조광 장치 및 촬상 장치

Info

Publication number: KR20050003425A
Application number: KR10-2004-7018089A
Authority: KR
Inventors: 도시하루 야나기다
Original assignee: 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 2002-05-10
Filing date: 2003-05-08
Publication date: 2005-01-10
Also published as: EP1505427A4; US20050157247A1; KR100927765B1; JP2003330046A; WO2003096108A1; EP1505427A1; US7492409B2; JP3577718B2

Abstract

본 발명은 광학적 기능을 향상시킨 조광 장치 및 촬상 장치에 관한 것이다.

본 발명의 조광 장치는 촬상 장치의 광로 중에서, 광학 로우패스 필터(55b)의 앞쪽에 배치되고, 액정 소자 및 편광판을 갖고 있다. 또한, 상기 편광판의 편광축(14) 및 상기 액정 소자의 액정 배향 방위가, 상기 광학 로우패스 필터(55b)에 의한 보통 광선과 이상광선의 광선 분리 방위와는 다른 방향이 되도록 구성되어 있다.

본 발명의 조광 장치는 CCD 카메라나 CMOS 이미지 센서 등의 촬상 장치의 광학 조리개에 적용할 수 있다.

Description

조광 장치 및 촬상 장치{LIGHT CONTROLLER AND IMAGING APPARATUS}

보통, 액정셀을 이용하는 조광 장치에는 편광판이 사용된다. 이 액정셀에는, 예를 들면 TN(Twisted Nematic)형 액정셀이나 게스트 호스트(GH; Guest Host)형 액정셀이 이용된다.

도 12A, 도 12B는 종래의 조광 장치의 동작 원리를 나타내는 개략도이다. 이 조광 장치는 주로 편광판(1)과 GH 셀(2)로 구성된다. GH 셀(2)은 도시 생략했지만, 2장의 유리 기판의 사이에 봉입되고, 또한 동작 전극이나 액정 배향막을 갖고 있다(이하, 동일). GH 셀(2)에는 포지티브형 액정 분자(3)와 포지티브형 2색성 염료 분자(4)가 봉입되어 있다.

포지티브형 2색성 염료 분자(4)는 광의 흡수에 이방성을 갖고, 예를 들면 분자 장축 방향의 광을 흡수하는 포지티브형(p형) 색소 분자이다. 또한, 포지티브형 액정 분자(3)는 예를 들면 유전율 이방성이 플러스인 포지티브형(正型))이다.

도 12A는 전압을 인가하지 않을(전압 무인가) 때의 GH 셀(2)의 상태를 나타낸다. 입사광(5)은 편광판(1)을 투과함으로써 직선 편광된다. 도 12A에서는 이편광 방향과 포지티브형 2색성 염료 분자(4)의 분자 장축 방향이 일치하므로, 광은 포지티브형 2색성 염료 분자(4)에 흡수되어, GH 셀(2)의 광투과율이 저하한다.

그리고, 도 12B에 도시한 바와 같이, GH 셀(2)에 전압 인가를 행하면, 포지티브형 액정 분자(3)가 전계 방향을 향함에 따라, 포지티브형 2색성 염료 분자(4)의 분자 장축 방향은 직선 편광의 편광 방향과 직각이 된다. 이 때문에, 입사광(5)은 GH 셀(2)에 의해 거의 흡수되지 않고 투과한다.

또, 분자 단축 방향의 광을 흡수하는 네거티브형(n형)의 2색성 염료 분자를 이용하는 경우에는, 상기 포지티브형 2색성 염료 분자(4)의 경우와 반대로 되고, 전압 무인가시에는 광이 흡수되지 않으며, 전압 인가시에 광이 흡수된다.

도 12A, 도 12B에 나타낸 조광 장치에서는 전압 인가시와 전압 무인가시와의 흡광도의 비, 즉 광학 농도의 비가 약 10이다. 이것은, 편광판(1)을 사용하지 않고 GH 셀(2)만으로 구성되는 조광 장치에 비해 약 2배의 광학 농도비를 갖는다.

한편, 통상의 비디오 카메라나 디지털 스틸 카메라는 광의 세기를 전기 신호로 변환하는 CCD(Charge Coupled Device)를 사용하고 있고, 1개의 CCD는 수10만 내지 수100만의 화소를 갖고 있다.

그리고, 각각의 화소에 대응하여 컬러 필터가 설치되어 있지만, 예를 들면 이 색이 부여된 CCD 화소와 동일한 폭의 줄무늬 모양 등을 비춘 경우에, 본래는 빨강·파랑·초록의 3개로 만들어지는 색신호의 일부가 결핍되어 버려, 본래의 색과는 다른 색이 나오거나, 색이 부여되어 있지 않은 곳에 색이 부여되어 버리는 등의 의사 신호의 영향을 받아, 매우 보기 흉한 화상이 되어버린다.

즉, CCD는 기하학적으로 이산적인 샘플링을 하기 때문에, CCD의 주기 배열보다 세밀한 기하학 모양(예를 들면 줄무늬 모양의 옷, 타일 접착된 빌딩의 벽 등)을 비추었을 때에, 위색(僞色) 신호나 모아레(moire)가 생겨, 화상에 위화감이 생기는 문제가 발생한다.

그 대책으로서 최근에는, CCD의 앞쪽에, 수정 등의 복굴절판으로 이루어지는 광학 로우패스 필터를 설치함으로써, 줄무늬 모양 등의 고주파 성분을 흐려지게 하여, 줄무늬 모양을 줄무늬로 보이지 않도록 하고 줄무늬 모양인지 색상인지를 명확하게 하여, 의사색 신호의 발생을 방지하는 수단이 일반적으로 채용되고 있다.

도 14A, 도 14B에 구체적인 원리를 도시한 바와 같이, 랜덤한 진동 방향을 가진 자연광(31)이 수정 등의 복굴절판(32)에 입사하면, 편광 성분에 의해 상(常)광선(33)과 이상(異常)광선(34)으로 나누어져, 1점에 결상하는 광선이 2점으로 분리한다. 도 14A, 도 14B에서의 분리축 d는 하기 식1에 따라 산출할 수 있고, 예를 들면 가시 영역(약 7800∼3800Å)에서의 분리축 d는 약 5.9×10^-3×t로 나타난다.

(단, 상기 식1에 있어서, t는 복굴절판의 두께, n_o는 보통 광선의 굴절률, ne는 이상광선의 굴절률이다.)

예를 들면 도 15A에 도시한 바와 같이, 결정축이 다른 복굴절판을 2장 조합하면 마름모형의 4점 바림이 가능하게 되고, 도 15B에 도시한 바와 같이 결정축이서로 다른 복굴절판을 3장 조합하면 7점 바림이 가능하게 되며, 또한, 도 15C에 도시한 바와 같이, 복굴절판에서 위상차판을 사이에 두는 3장 조합하여 구성으로 했을 때는, 정방의 4점 바림이 가능하게 된다. 또, 디지털 스틸 카메라에서는 통상, 화소가 정방 배열로 형성되어 있으므로, 도 15C에 나타내는 정방의 4점 바림이 일반적으로 채용되고 있었지만, CCD의 소형화에 수반하여, 주파수 특성을 신장할 필요성과 비용의 밸런스로부터, 최근에는 수정 등으로 이루어지는 복굴절판을 2장 갖고 이루어지는 타입도 증가되고 있다.

또한, 디지털 캠코더에 대해서도, 거의 마찬가지인 광학 로우패스 필터가 채용되고 있다.

그러나, 가령 광학 로우패스 필터를 CCD의 앞쪽(前位)에 배치하고 있어도, 도 12A, 도 12B에 도시한 바와 같은, GH 셀(2)과 편광판(1)으로 이루어지는 조광 장치를 탑재한 촬상 장치를 사용하여 공간 분리능이 높은 피사체를 촬상하는 경우, GH 셀(2)과 편광판(1)의 구성의 형태에 따라서는, 광학 로우패스 필터를 구성하는 복굴절판의 광학축과의 위치 관계로부터, 복굴절에 의한 보통 광선과 이상광선과의 분리 작용이 효과적으로 기능하지 않아, 분리된 광선 강도에 치우침이 생겨, 의사 색신호의 발생 방지 효과가 불충분하게 되는 경우가 있음이 판명되고, 그 개선을 도모하는 것이 갈망되었다.

본 발명은, 상술한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 그 목적은 광학적 기능의 향상을 실현할 수 있는 조광 장치, 및 이 조광 장치를 광로 중에 배치하여 성능, 화질, 신뢰성의 향상을 실현할 수 있는 촬상 장치를 제공하는 것에있다.

<발명의 개시>

즉, 본 발명은 촬상 장치의 촬영계의 광로 중에서 광학 로우패스 필터의 앞쪽에 배치되는 조광 장치로서, 액정 소자 및 편광판을 갖고, 또한 상기 편광판의 편광축 및 상기 액정 소자의 액정 배향 위치가, 상기 광학 로우패스 필터에 의한 보통 광선과 이상광선의 광선 분리 방위와는 다른 방향이 되도록 구성되어 있는, 조광 장치에 관한 것이다.

또한, 촬상계의 광로 중에서 광학 로우패스 필터 앞쪽에, 편광판 및 액정 소자를 갖는 조광 장치가 배치되어 있는 촬상 장치에 있어서, 상기 편광판의 편광축 및 상기 액정 소자의 액정 배향 방위가, 상기 광학 로우패스 필터에 의한 보통 광선과 이상광선의 광선 분리 방위와는 다른 방향이 되도록 구성되어 있는, 촬상 장치에 관한 것이다.

여기에서, 상기 액정 배향 방위란, 액정 소자의 기판면에서의 액정 분자의 배열 방향, 즉 광로에 대하여 수직인 면에 투영했을 때의 액정 분자가 배열하는 방향(예를 들면 러빙 방향)을 의미한다.

본 발명에 의하면, 상기 편광판의 편광축 및 상기 액정 소자의 액정 배향 방위가, 상기 광학 로우패스 필터에 의한 보통 광선과 이상광선의 광선 분리 방위와는 다른 방향이 되도록 구성되어 있으므로, 예를 들면 CCD의 주기 배열보다 세밀한 기하학 모양(예를 들면 줄무늬 모양의 옷, 타일 접착된 빌딩의 벽 등의 공간 주파수가 높은 피사체)을 촬영하는 경우에도, 분리된 광선 강도에 치우침이 생기지 않아, 바림 효과를 충분하게 얻을 수 있고, 위색(僞色) 신호나 모아레의 발생이 효과적으로 방지되어, 피사체를 충실하게 재현한, 보다 자연스러운 촬영 화상을 얻을 수 있다. 가령, 상기 편광축 및 액정 배향 방향이 상기 광선 분리 방위와 평행이면, 분리된 광선 강도가 치우치게 되어, 광선의 분리수가 줄어 바림 효과를 얻을 수 없다.

따라서, 본 발명은, 조광 장치 및 촬상 장치의 광학적 기능의 향상을 도모할 수 있고, 그 성능, 화질, 신뢰성의 향상을 도모하기 위해 매우 유효하다.

본 발명은 예를 들면 입사광의 광량을 조절해서 출사하기 위한 조광 장치 및 이 조광 장치를 이용한 촬상 장치 관한 것이다.

도 1은 본 실시 형태에 의한 편광판의 편광축 방향과 광학 로우패스 필터의 구성예를 나타내는 도면.

도 2는 본 실시 형태에 관한 액정 소자를 이용한 조광 장치의 개략 측면도.

도 3은 본 실시 형태에 관한 조광 장치의 기계식 아이리스의 정면도.

도 4A, 도 4B, 도 4C는 본 실시 형태에 관한 조광 장치의 유효 광로 부근의 기계식 아이리스의 동작을 나타내는 개략 부분 확대도.

도 5는 본 실시 형태에 관한 액정 소자 제작에 있어서의 액정 배향막의 러빙 공정을 설명하는 도면.

도 6은 본 실시 형태에 관한 편광판의 편광축과 액정 소자의 액정 배향 방위와의 조합예를 나타내는 도면.

도 7은 본 실시 형태에 관한 편광판의 편광축과 액정 소자의 액정 배향 방위와의 조합예를 나타내는 도면.

도 8은 본 실시 형태에 관한 조광 장치를 내장한 카메라 시스템의 개략 단면도.

도 9A, 도 9B는 본 실시 형태에 관한 카메라 시스템에서의 광투과율 제어의 알고리즘.

도 10A, 도 10B, 도 10C는 선원 발명(일본 특허출원 평11-322186호 공보)의 조광 장치의 동작 원리를 나타내는 개략도.

도 11은 선원 발명에 관한 조광 장치의 광투과율과 구동 인가 전압과의 관계를 나타내는 그래프.

도 12A, 도 12B는 종래의 조광 장치의 동작 원리를 나타내는 개략도.

도 13은 종래의 조광 장치의 광투과율과 구동 인가 전압과의 관계를 나타내는 그래프.

도 14A, 도 14B는 광학 로우패스 필터를 구성하는 복굴절판의 작용을 설명하는 도면.

도 15A, 도 15B, 도 15C는 광학 로우패스 필터를 구성하는 복굴절판의 작용을 설명하는 도면.

<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>

본 발명자는, 상술한 바와 같은 위색 신호나 모아레의 발생의 개선에 대하여 예의 검토한 바, 조광 장치를 구성하는 상기 액정 소자와 상기 편광판의 실장 형태에 따라, 분리된 광선 강도에 치우침이 생기어, 상기 광학 로우패스 필터에 의한 의사 색신호의 방지 효과가 희박해져 버리는 경우가 있는 것을 처음으로 지견하고,그 개선을 위해서는 상기 편광판의 편광축, 상기 액정 소자의 액정 배향 방위 및 상기 광학 로우패스 필터를 구성하는 광학축을, 서로 각각 최적의 방향으로 배치하는 것이 매우 유효한 것을 밝혀내어, 본 발명에 도달한 것이다.

즉, 본 발명에 있어서, 상기 편광판의 편광축 및 상기 액정 소자의 액정 배향 방위가, 상기 광학 로우패스 필터에 의한 보통 광선과 이상광선의 광선 분리 방위와는 다른 방향이 되도록 구성되어 있는 것이 중요하다.

여기에서, 상기 편광판의 편광축 및 상기 액정 소자의 액정 배향 방위가, 상기 광학 로우패스 필터를 구성하는 부재 중 적어도 가장 광입사측에 존재하는 수정 등으로 이루어지는 복굴절판의 광선 분리 방위와는 다른 방향이 되도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

더욱 구체적으로는, 상기 편광판의 편광축 및 상기 액정 소자의 액정 배향 방위가, 상기 광학 로우패스 필터를 구성하는 부재 중 적어도 가장 광입사측의 수정 등으로 이루어지는 상기 복굴절판의 광선 분리 방위에 대하여, 45도의 각도를 이루도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 도 15C에 도시한 바와 같은, 1점에 결상하는 광선을 정방의 4점으로 분리하기 쉽고, 예를 들면 CCD(Charge Coupled Device)의 소형화에 보다 적합한 장치로 할 수 있다.

또한, 상기 편광판의 편광축과, 상기 액정 소자의 액정 배향 방위가, 서로 직교하고 있는 것이 바람직하며, 이에 따라 전압 무인가시와 전압 인가시의 흡광도의 비(즉 광학 농도의 비)가 향상하고, 조광 장치의 콘트라스트비가 커져, 밝은 장소로부터 어두운 장소까지에 있어서, 조광 동작을 정상적으로 행할 수 있다.

본 발명에 근거하는 조광 장치 및 촬상 장치에 의하면, 상기 편광판의 편광축 및 상기 액정 소자의 액정 배향 방위가, 상기 광학 로우패스 필터를 구성하는 부재 중 적어도 가장 광입사측에 존재하는 상기 복굴절판의 광선 분리 방위에 대하여, 45도의 각도를 이루는 등의, 서로 다른 방향이 되도록 구성되어 있으므로, 예를 들면 본 발명에 근거하는 조광 장치, 상기 광학 로우패스 필터 및 CCD 소자를 케이스 내에 배치하여, 상기 CCD의 주기 배열보다 세밀한 기하학 모양(예를 들면 줄무늬 모양의 옷, 타일 접착된 빌딩의 벽 등, 공간 주파수가 높은 피사체)을 촬영하는 경우에도, 분리된 광선 강도에 치우침이 생기지 않아, 바림 효과를 충분하게 얻을 수 있어, 위색 신호나 모아레의 발생이 보다 효과적으로 방지되어, 피사체를 충실하게 재현하는, 더 한층 자연스러운 촬영 화상을 얻을 수 있다.

또한, 상기 액정 소자가, 네거티브형 액정 분자를 호스트 재료로 하고, 2색성 염료 분자를 게스트 재료로 하는 게스트 호스트형 액정 소자인 것이 좋다.

이러한 액정 소자는 본 출원인이 이미 제출한 일본 특허출원 평11-322186호 공보에 관한 선원 발명에 의거한 것이다. 이 선원 발명에 의하면, 액정 소자와, 이 액정 소자에 입사하는 광의 광로 중에 배치되는 편광판으로 조광 장치를 구성하고, 또한 네거티브형 액정 분자를 호스트 재료로 하는 게스트 호스트형 액정을 이용함으로써, 전압 무인가시와 전압 인가시의 흡광도의 비(즉 광학 농도의 비)가 더 한층 향상하고, 조광 장치의 콘트라스트비가 커져서, 밝은 장소로부터 어두운 장소에까지 있어서, 조광 동작을 정상적으로 행하는 것을 가능하게 한다.

도 12A, 도 12B에 나타낸 게스트 호스트형 액정셀(GH 셀; 2)에 있어서, 호스트 재료로서 유전율 이방성(Δε)이 플러스인 포지티브형 액정 분자를 이용하고, 게스트 재료에는 2색성을 갖는 광흡수 이방성(ΔA)이 정의 포지티브형 염료 분자(4)를 이용하며, 편광판(1)을 GH 셀(2)의 광입사측에 배치하고, 구형파(矩形波)를 구동 파형으로서 동작 전압 인가시의 광투과율의 변화를 계측하면, 도 13에 도시한 바와 같이, 동작 전압의 인가에 따라, 가시광의 평균 광투과율(공기 중, 액정셀에 부가하여 편광판을 더했을 때의 투과율을 참조(=100%)로 하였다: 이하, 동일)이 증가하지만, 전압을 10V로까지 상승시켰을 때의 최대 광투과율은 60% 정도이며, 게다가 광투과율의 변화가 완만하다.

이것은, 포지티브형의 호스트 재료를 이용할 경우, 전압 무인가시에 액정셀의 액정 배향막과의 계면에서의 액정 분자의 상호 작용(interaction)이 강했기 때문에, 전압을 인가하여도 디렉터의 방향이 변화되지 않는(혹은, 변화하기 어려운) 액정 분자가 남아버리기 때문이라고 생각된다.

이것에 대해, 선원 발명에서는 도 10A 내지 도 10C에 도시한 바와 같이, 게스트 호스트형 액정셀(GH 셀; 12)에 있어서, 호스트 재료로서, 유전율 이방성(Δε)이 마이너스인 네거티브형의 액정 분자인 Merck사 제조의 MLC-6608을 일례로서 이용하고, 게스트 재료에는 2색성을 갖는 포지티브형 염료 분자인 BDH사 제조의 D5를 일례로서 이용함으로써, 편광판(11)을 GH 셀(12)의 광입사측에 배치하고, 구형파를 구동 파형으로서 동작 전압 인가시의 광투과율의 변화를 계측한 바, 도 11에 도시한 바와 같이, 동작 전압의 인가에 따라, 가시광의 평균 광투과율(공기중)이 최대 광투과율 75%로부터 수%로까지 감소하고, 게다가 광투과율의 변화가 비교적급격하게 된다.

이것은, 네거티브형의 호스트 재료를 이용하는 경우, 전압 무인가시에 액정셀의 액정 배향막과의 계면에서의 액정 분자의 상호 작용(interaction)이 매우 약하기 때문에, 전압 무인가시에 광이 투과하기 쉽고, 또한 전압 인가와 함께 액정 분자의 디렉터의 방향이 변화하기 쉬워지기 때문이라고 생각된다.

이와 같이 하여, 본 발명에 있어서, 네거티브형의 호스트 재료를 이용하여 GH 셀(12)을 구성하면, 광투과율(특히 투명시)이 향상하고, GH 셀(12)을 촬영 광학계 중에 그대로 위치고정해서 사용할 수 있는, 더욱 콤팩트한 조광 장치를 실현가능하게 된다. 이 경우, 액정 소자에의 입사광의 광로 중에 편광판을 배치함으로써, 전압 무인가시와 전압 인가시의 흡광도의 비(즉 광학 농도의 비)가 한층 향상하고, 조광 장치의 콘트라스트비가 더욱 커지게 되어, 밝은 장소로부터 어두운 장소까지에 있어서, 조광 동작을 정상적으로 행할 수 있다.

또, 본 발명에 있어서, 상기 액정 소자는 유전율 이방성이 부(負)의 네거티브형 액정 분자인 것이 좋지만, 게스트 재료는 포지티브형 또는 네거티브형의 2색성 염료 분자로 되어 있어서도 된다. 또한, 호스트 재료는 네거티브형인 것이 좋지만, 포지티브형이라도 지장은 없다.

본 발명에 있어서, 네거티브형(또는 포지티브형)의 호스트 재료, 포지티브형(또는 네거티브형)의 게스트 재료는 공지의 재료에서 선택해서 사용할 수 있다. 단, 실제 사용의 경우는, 실제 사용 온도 범위에서 네마틱성을 도시한 바와 같이 선택하고, 블렌드(blend)한 조성물을 이용하여도 된다.

또한 도 2에 도시한 바와 같이, 이 조광 장치를 구성하는 편광판(11)은 본 출원인에 의한 상술한 선원 발명과 마찬가지로, GH 셀(12)에 입사하는 광의 유효 광로에 대하여 출납가능하게 하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 편광판(11)을 가상선으로 나타내는 위치로 이동시킴으로써, 광의 유효 광로 외로 내보낼 수 있다. 이 편광판(11)을 출납하는 수단으로서, 도 3에 도시한 바와 같은 기계식 아이리스가 이용되어 있어도 된다.

이 기계식 아이리스는 일반적으로 디지털 스틸 카메라나 비디오 카메라 등에 이용되는 기계식 조리개 장치이고, 주로 2장의 아이리스 블레이드(18, 19)와, 아이리스 블레이드(18)에 첩부된 편광판(11)으로 이루어진다. 아이리스 블레이드(18, 19)는 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 화살표(21)로 나타나는 방향으로, 도시하지 않은 구동 모터를 이용하여 아이리스 블레이드(18, 19)를 상대적으로 이동시킨다.

이에 따라, 도 3에 도시한 바와 같이, 아이리스 블레이드(18, 19)는 부분적으로 겹쳐지며, 이 중첩이 커지면, 아이리스 블레이드(18, 19)의 중앙 부근에 위치하는 유효 광로(20) 상의 개구부(22)가 편광판(11)에 의해 덮어진다.

도 4A 내지 도 4C는 유효 광로(20) 부근의 기계식 아이리스의 부분 확대도이다. 아이리스 블레이드(18)가 아래쪽으로 이동함과 동시에, 아이리스 블레이드(19)가 위쪽으로 이동한다. 이것에 따라, 도 4A에 도시한 바와 같이, 아이리스 블레이드(18)에 첩부된 편광판(11)도 유효 광로(20)의 밖으로 이동한다. 반대로, 아이리스 블레이드(18)를 위쪽으로, 또한 아이리스 블레이드(19)를 아래쪽으로 이동시킴으로써, 상호 아이리스 블레이드(18, 19)가 겹치게 된다. 이에 따라, 도 4B에 도시한 바와 같이 편광판(11)은 유효 광로(20) 상으로 이동하여, 개구부(22)를 차례로 덮는다. 아이리스 블레이드(18, 19)의 상호 중첩이 커지면, 도 4C에 도시한 바와 같이 편광판(11)은 개구부(22)를 모두 덮는다.

다음에, 이 기계식 아이리스를 이용한 조광 장치의 조광 동작에 대하여 설명한다.

도시하지 않은 피사체가 밝아짐에 따라, 도 4A에 도시한 바와 같이, 상하 방향으로 열려 있던 아이리스 블레이드(18, 19)는 도시하지 않은 모터에 의해 구동되어, 겹치기 시작한다. 이에 따라, 아이리스 블레이드(18)에 첩부되어 있는 편광판(11)은 유효 광로(20) 상으로 들어가기 시작하여, 개구부(22)의 일부를 덮는다(도 4B).

이 때, GH 셀(12)은 광을 흡수하지 않은 상태에 있다(또, 열적 요동, 또는 표면 반사 등 때문에, GH 셀(12)에 의한 약간의 흡수는 있다). 이 때문에, 편광판(11)을 투과한 광과 개구부(22)를 통과한 광은 거의 강도 분포가 동등하게 된다.

그 후, 편광판(11)은 완전하게 개구부(22)를 덮은 상태가 된다(도 4C). 또한, 피사체의 밝기가 증가하는 경우는 GH 셀(12)에의 전압을 상승하고, GH 셀(12)에서 광을 흡수함으로써 조광을 행한다.

이것과는 반대로, 피사체가 어두워지는 경우에는 우선, GH 셀(12)에의 전압을 감소 또는 무인가로 함으로써, GH 셀(12)에 의한 광의 흡수 효과를 없게 한다. 또한 피사체가 어두워진 경우에는, 도시하지 않은 모터를 구동함으로써, 아이리스블레이드(18)를 아래쪽으로, 또한 아이리스 블레이드(19)를 위쪽으로 이동시킨다. 이렇게 하여, 편광판(11)을 유효 광로(20)의 밖으로 이동시킨다(도 4A).

상기한 바와 같이 하여, 편광판(11)(예를 들면, 투과율 40%∼50%)을 광의 유효 광로(20)로부터 밖으로 내보낼 수 있으므로, 편광판(11)에 광이 흡수되지 않는다. 따라서, 조광 장치의 최대광 투과율을 예를 들면 2배 이상으로 높일 수 있다. 구체적으로는, 이 조광 장치를, 종래의 고정되어 설치되는 편광판 및 GH 셀로 이루어지는 조광 장치와 비교하면, 최대 광투과율은 약 2배가 된다. 또, 최저 광투과율은 양자 모두 같다.

또한, 디지털 스틸 카메라 등에 실용화되어 있는 기계식 아이리스를 이용하여 편광판(11)의 출납이 행해지므로, 조광 장치는 용이하게 실현가능하게 된다. 또한, GH 셀(12)을 이용하므로, 편광판(11)에 의한 조광에 부가하여, GH 셀(12) 자체가 광을 흡수함으로써, 조광을 행할 수 있다.

이와 같이 하여, 이 조광 장치는 명, 암의 콘트라스트비를 높임과 함께, 광량 분포를 거의 균일하게 유지할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태를 도면 참조하에 설명한다.

(제1 실시 형태)

먼저, 게스트 호스트형 액정(GH)셀을 이용하는 조광 장치의 예를 설명한다.

본 발명에 근거하는 조광 장치는 촬상 장치의 촬상계의 광로 중에서 상기 광학 로우패스 필터의 앞쪽에 배치되고, 도 2에 도시한 바와 같이 편광판(11)과 GH 셀(12)을 이 순서대로 구비한다.

또, 도 1A에 도시한 바와 같이, 광학 로우패스 필터(55b)는 광입사측에서 광선 분리 방위가 수평 방향의 복굴절판(32a)과, 1/4λ 위상차판(예를 들면 두께는 약 0.5mm)(24)과, 광선 분리 방위가 수직 방향의 복굴절판(32b)으로 구성되어 있다.

GH 셀(12)은 투명 전극과 배향막을 각각 형성한 2장의 유리 기판(모두 도시 생략)의 사이에, 네거티브형의 액정 분자(호스트 재료)와 포지티브형 또는 네거티브형의 2색성 염료 분자(게스트 재료)와의 혼합물이 봉입되어 있다.

액정 분자에는, 예를 들면 유전율 이방성이 마이너스인 네거티브형 액정 분자인 Merck사 제조의 MLC-6608을 일례로서 이용하고, 또한 포지티브형 2색성 염료 분자(4)에는 광의 흡수에 이방성을 갖고, 예를 들면 분자 장축 방향의 광을 흡수하는 포지티브형 염료인 BDH사 제조의 D5를 일례로서 이용하였다. 편광판(11)의 광흡수축은 GH 셀(12)에 전압을 인가했을 때의 광흡수축과 직교시켰다.

또한, GH 셀(12)의 액정 배향 처리로서는, 도 5에 도시한 바와 같은 일반적인 러빙법을 이용하여 행하였다. 러빙법은 배향막 부착된 기판(6)을 러빙 장치의 스테이지(7) 상에 설치하고, 러빙포(10)를 갖는 롤러(8)를 통과시킴으로써, 롤러(8)의 회전 방향(9)을 향하여 분자의 배향 처리를 실시할 수 있다.

그리고, 도 1(A)에 도시한 바와 같이, 광로에 삽입하는 편광판(11)의 편광 축(14)을 45도 기울여서 배치하였다. 즉 광학 로우패스 필터(55b)를 구성하는 복굴절판(32a, 32b)의 광선 분리 방향(수평 및 수직)에 대하여, 45도의 각도를 이루도록 구성하였다.

또한 도 6에 도시한 바와 같이, GH 셀(12)의 액정 배향 방위(25)와, 편광판(11)의 편광축(14)이 서로 직교하도록 구성하였다.

이 편광판(11) 및 GH 셀(12)로 이루어지는 조광 장치(23)는 예를 들면 도 2에 도시한 바와 같이, 줌렌즈와 같이 복수의 렌즈로 구성되는 렌즈 전군(前群)(15)과 렌즈 후군(後群)(16)과의 사이에 배치된다. 렌즈 전군(15)을 투과한 광은 편광판(11)을 통해 직선 편광되고, GH 셀(12)에 입사한다. GH 셀(12)을 투과한 광은 렌즈 후군(16)에서 집광되고, 촬상면(17)에 영상으로서 비추어 진다.

또, 제1 실시 형태에 의한 광선의 분리 패턴(60)은 도 1(A)에 도시한 바와 같이, 1점에 결상하는 광선이 정방(正方)으로 4점으로 분리한다. 또한, 이때의 분리축 D는 2개의 복굴절판(32a, 32b)의 두께를 각각 T로 하면, 0.0059×T로 나타낼 수 있다.

제1 실시 형태의 조광 장치에 의하면, 편광판(11)의 편광축(14) 및 GH 셀(12)의 액정 배향 방위(25)가, 광학 로우패스 필터(55b)를 구성하는 복굴절판(32a, 32b)의 광선 분리 방위에 대하여, 45도의 각도를 이루도록 구성되어 있으므로, 예를 들면 제1 실시 형태의 조광 장치, 광학 로우패스 필터(55b) 및 CCD 소자를 케이스 내에 배치하고, 상기 CCD의 주기 배열보다 세밀한 기하학 모양(예를 들면 줄무늬 모양의 옷, 타일 접착된 빌딩의 벽 등, 공간 주파수의 높은 피사체)을 촬영하는 경우에도, 분리된 광선 강도에 치우침이 생기지 않아, 바림 효과를 충분하게 얻을 수 있고, 위색 신호나 모아레의 발생이 보다 효과적으로 방지되어, 피사체를 충실하게 재현하는, 보다 한층 자연스러운 촬영 화상을 얻을 수 있다.

또한, 네거티브형의 호스트 재료를 이용하여 GH 셀(12)을 구성하고 있으므로, 광투과율(특히 투명시)이 향상하고, GH 셀(12)을 촬상 광학계 중에 그대로 위치 고정하여 사용할 수 있는, 보다 콤팩트한 조광 장치를 실현가능하게 된다. 이 경우, 액정 소자에의 입사광의 광로 중에 편광판을 배치하고 있으므로, 전압 무인가시와 전압 인가시의 흡광도의 비(즉 광학 농도의 비)가 한층 향상하고, 조광 장치의 콘트라스트비가 더욱 커지게 되어, 밝은 장소로부터 어두운 장소까지에 있어서, 조광 동작을 정상적으로 행할 수 있다.

여기에서, 이 조광 장치를 구성하는 편광판(11)은 본 출원인에 의한 상술한 선원 발명과 마찬가지로, GH 셀(12)에 입사하는 광의 유효 광로(20)에 대해서 출납가능하다.

구체적으로는, 도 2에 도시한 바와 같이 편광판(11)을 가상선으로 나타내는 위치에 이동시킴으로써, 광의 유효 광로(20)의 밖으로 내보낼 수 있다. 이 편광판(11)을 출납하는 수단으로서, 도 3 및 도 4에 나타낸 기계식 아이리스를 이용할 수 있어도 된다.

(제2 실시 형태)

제2 실시 형태의 조광 장치가 상기 제1 실시 형태와 서로 다른 점은 상기 광학 로우패스 필터를 구성하는 부재가 다른 것과, 이 광학 로우패스 필터에 대응하기 위해, 상기 편광판의 편광축 및 상기 GH 셀의 액정 배향 방위의 방향을 변경한 점이다.

즉, 제2 실시 형태에서는, 도 1(B)에 도시한 바와 같이 광학 로우패스 필터(55b)는 광입사측에서 광선 분리 방위가 수직 방향인 복굴절판(32)과, 광선 분리 방위가 45°인 2장의 복굴절판(32c 및 32d)으로 구성되어 있다.

그리고, 편광판(11)의 편광축(14)이 수평 방향이 되도록 배치하였다. 즉, 편광판(11)의 편광축(14)이 광학 로우패스 필터(55b)를 구성하는 복굴절판(32b, 32c 및 32d)의 광선 분리 방위와는 다른 방향이 되도록 구성하였다.

또한 도 7에 도시한 바와 같이, GH 셀(12)의 액정 배향 방위(25)와, 편광판(11)의 편광축(14)이 서로 직교하도록 구성하였다.

제2 실시 형태에 의한 광선의 분리 패턴은 도 1(B)에 도시한 바와 같이, 1점에 결상하는 광선이 정방으로 4점으로 분리한다. 또한, 이때의 분리축 D는 광선 분리 방위가 수직인 복굴절판(32b)의 두께를 T로 하고, 광선 분리 방위가 45°인 복굴절판(32c 및 32d)의 두께를 각각

로 하면, 0.0059×T로 나타낼 수 있다.

제2 실시 형태의 조광 장치에 의하면, 편광판(11)의 편광축(14) 및 GH 셀(12)의 액정 배향 방위(25)가 광학 로우패스 필터(55b)를 구성하는 복굴절판(32b, 32c 및 32d)의 광선 분리 방위와는 다른 방향이 되도록 구성되어 있으므로, 예를 들면 제2 실시 형태의 조광 장치, 광학 로우패스 필터(55b) 및 CCD 소자를 케이스 내에 배치하고, 상기 CCD의 주기 배열보다 세밀한 기하학 모양(예를 들면 줄무늬 모양의 옷, 타일 접착된 빌딩의 벽 등, 공간 주파수가 높은 피사체)을 촬영하는 경우에도, 제1 실시 형태와 마찬가지로 하여, 위색 신호나 모아레의 발생이 보다 효과적으로 방지되어, 피사체를 충실하게 재현하는, 보다 한층 자연스러운 촬영 화상을 얻을 수 있다.

(제3 실시 형태)

제3 실시 형태의 조광 장치가 상기한 제1 실시 형태와 상위한 점은, 상기 광학 로우패스 필터를 구성하는 부재가 다른 것과, 이 광학 로우패스 필터에 대응하기 위해, 상기 편광판의 편광축 및 상기 GH 셀의 액정 배향 방위의 방향을 변경한 점이다.

즉, 제3 실시 형태에서는 도 1(C)에 도시한 바와 같이, 광학 로우패스 필터(55b)는 광입사측에서 광선 분리 방위가 수평 방향인 복굴절판(32a)과, 광선 분리 방위가 45°인 2장의 복굴절판(32e 및 32c)으로 구성되어 있다.

그리고, 편광판(11)의 편광축(14)이 수직 방향이 되도록 배치하였다. 즉, 편광판(11)의 편광축(14)이 광학 로우패스 필터(55b)를 구성하는 복굴절판(32a, 32e 및 32c)의 광선 분리 방위와는 다른 방향이 되도록 구성하였다.

또한 GH 셀(12)의 액정 배향 방위(25)와, 편광판(11)의 편광축(14)이 서로 직교하도록 구성하였다.

제3 실시 형태에 의한 광선의 분리 패턴은 도 1(C)에 도시한 바와 같이, 1점에 결상하는 광선이 정방으로 4점으로 분리한다. 또한, 이때의 분리축 D는 광선 분리 방위가 수평인 복굴절판(32a)의 두께를 T로 하고, 광선 분리 방위가 45°인복굴절판(32e 및 32c)의 두께를 각각

로 하면, 0.0059×T로 나타낼 수 있다.

제3 실시 형태의 조광 장치에 의하면, 편광판(11)의 편광축(14) 및 GH 셀(12)의 액정 배향 방위(25)가 광학 로우패스 필터(55b)를 구성하는 복굴절판(32a, 32e 및 32c)의 광선 분리 방위와는 다른 방향이 되도록 구성되어 있으므로, 예를 들면 제3 실시 형태의 조광 장치, 광학 로우패스 필터(55b) 및 CCD 소자를 케이스 내에 배치하고, 상기 CCD의 주기 배열보다 세밀한 기하학 모양(예를 들면 줄무늬 모양의 옷, 타일 접착된 빌딩의 벽 등, 공간 주파수가 높은 피사체)을 촬영하는 경우에도, 제1 실시 형태와 마찬가지로 하여, 위색 신호나 모아레의 발생이 보다 효과적으로 방지되어, 피사체를 충실하게 재현하는, 보다 한층 자연스러운 촬영 화상을 얻을 수 있다.

(제4 실시 형태)

제4 실시 형태의 조광 장치가 상기 제1 실시 형태와 서로 다른 점은, 상기 광학 로우패스 필터를 구성하는 부재가 다른 것과, 이 광학 로우패스 필터에 대응하기 위해, 상기 편광판의 편광축 및 상기 GH 셀의 액정 배향 방위의 방향을 변경한 점이다.

즉, 제4 실시 형태에서는 도 1(D)에 도시한 바와 같이, 광학 로우패스 필터(55b)는 광입사측에서 광선 분리 방위가 수평 방향인 복굴절판(32a)와, 광선 분리방위가 45°인 복굴절판(32d)으로 구성되어 있다.

그리고, 편광판(11)의 편광축(14)이 수직 방향이 되도록 배치하였다. 즉, 편광판(11)의 편광축(14)이 광학 로우패스 필터(55b)를 구성하는 복굴절판(32a 및 32d)의 광선 분리 방위와는 다른 방향이 되도록 구성하였다.

또한, GH 셀(12)의 액정 배향 방위(25)와, 편광판(11)의 편광축(14)이 서로 직교하도록 구성하였다.

제4 실시 형태에 의한 광선의 분리 패턴은 도 1(D)에 도시한 바와 같이, 1점에 결상하는 광선이 마름모형으로 4점으로 분리한다. 또한, 이때의 분리축 D는 광선 분리 방위가 수평인 복굴절판(32a)의 두께를 T로 하고, 광선 분리 방위가 45°인 복굴절판(32d)의 두께를

로 하면, 0.0059×T로 나타낼 수 있다.

제4 실시 형태의 조광 장치에 의하면, 편광판(11)의 편광축(14) 및 GH 셀(12)의 액정 배향 방위(25)가 광학 로우패스 필터(55b)를 구성하는 복굴절판(32a 및 32d)의 광선 분리 방위와는 다른 방향이 되도록 구성되어 있으므로, 예를 들면 제4 실시 형태의 조광 장치, 광학 로우패스 필터(55b) 및 CCD 소자를 케이스 내에 배치하고, 상기 CCD의 주기 배열보다 세밀한 기하학 모양(예를 들면 줄무늬 모양의 옷, 타일 접착된 빌딩의 벽 등, 공간 주파수가 높은 피사체)을 촬영하는 경우에도,제1 실시 형태와 마찬가지로 하여, 위색 신호나 모아레의 발생이 보다 효과적으로 방지되어, 피사체를 충실하게 재현하는, 보다 한층 자연스러운 촬영 화상을 얻을 수 있다.

(제5 실시 형태)

도 8은 상기한 제1 실시 형태의 조광 장치를 CCD(Charge Coupled Device) 카메라에 내장한 예를 나타내는 것이다.

즉, CCD 카메라(50)에 있어서, 일점쇄선으로 나타내는 광축을 따라, 상기 렌즈 전군(15)에 상당하는 1군 렌즈(51) 및 2군 렌즈(줌용)(52), 상기 렌즈 후군(16)에 상당하는 3군 렌즈(53) 및 4군 렌즈(포커스용)(54), CCD 패키지(55)가 적당한 간격을 두고 이 순서대로 배치되어 있고, CCD 패키지(55)에는 적외선 컷트필터(55a), 광학 로우패스 필터(55b), CCD 촬상 소자(55c)가 수납되어 있다.

2군 렌즈(52)와 3군 렌즈(53)와의 사이에는, 3군 렌즈(53) 근처에, 편광판(11) 및 GH 셀(12)로 이루어지는 본 발명에 근거하는 조광 장치가 배치되어 있다. 또, 포커스용의 4군 렌즈(54)는 리니어 모터(57)에 의해 광로를 따라 3군 렌즈(53)와 CCD 패키지(55)와의 사이를 이동할 수 있게 배치되고, 또한 줌용의 2군 렌즈(52)는 광로를 따라 1군 렌즈(51)와 조광 장치(23)와의 사이를 이동할 수 있게 배치되어 있다.

도 9에는 이 카메라 시스템에서의 조광 장치(23)에 의한 광투과율 제어의 시퀸스의 알고리즘을 나타낸다.

이 실시 형태에 의하면, 2군 렌즈(52)와 3군 렌즈(53)의 사이에 본 발명에근거하는 조광 장치(23)가 설치되어 있으므로, 상술한 바와 같이 전계의 인가에 의해 광량을 조절할 수 있어, 시스템을 소형화할 수 있으므로, 실질적으로 광로의 유효범위의 크기까지 소형화할 수 있다. 따라서, CCD 카메라의 소형화를 달성하는 것이 가능하다. 또한, 패턴화된 전극에의 인가 전압의 크기에 따라 광량을 적절하게 제어할 수 있으므로, 종래와 같은 회절 현상을 방지하고, 촬상 소자에 충분한 광량을 입사시켜, 상의 불선명을 없앤다.

이상, 본 발명을 실시 형태에 대하여 설명하였지만, 상술한 예는 본 발명의 기술적 사상에 근거하여 다양하게 변형이 가능하다.

예를 들면, 샘플 구조나 사용 재료, GH 셀(12)의 구동 방법, 조광 장치의 형태 등은, 발명의 주된 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 적절히 선택 가능함은 물론이다.

또한, 본 실시 형태에서는 GH 셀(12)의 액정 배향 방위의 형성 방법으로서, 가장 일반적인 러빙을 이용한 예를 나타냈지만, 이 이외에도 사방(斜方) 증착막, 편광 조사에 의한 광배향막, 구조물 등을 사용한 액정 배향 방법을 이용한 경우에도 적용할 수 있다.

또한, GH 셀(12)의 구동법에 펄스 전압 변조(PHM)를 사용한 예를 나타냈지만, 펄스폭 변조(PWM)로 구동하는 경우에도 적용할 수 있다.

또한, GH 셀(12)로서, 상술한 것 이외에 2층 구조 등의 GH 셀도 사용 가능하다. 편광판(11)의 GH 셀(12)에 대한 위치는 촬상 렌즈의 설정 조건으로부터 최적이 되는 위치에 배치되면 된다.

그리고, 피사체가 밝아짐에 따라, 먼저 편광판(11)의 출납에 의한 조광을 행한 후, GH 셀(12)에 의한 광의 흡수를 행하는 예를 나타냈지만, 반대로, 먼저 GH 셀(12)의 광흡수에 의한 조광을 행하게 하여도 된다. 이 경우, GH 셀(12)의 투과율이 소정의 값까지 저하한 후에, 편광판(11)의 출납에 의한 조광을 행하는 것이 바람직하다.

또한, 편광판(11)을 유효 광로(20)로부터 출납하는 수단으로서, 기계식 아이리스를 사용하였지만, 이에 한정하지 않는다. 예를 들면, 편광판(11)이 첩부된 필름을 구동 모터에 직접 설치함으로써, 편광판(11)을 출납하여도 된다.

아이리스 블레이드(18, 19)는 2장에 한정되지 않고, 보다 많은 장수를 이용하게 하여도 되며, 반대로 1장이라도 된다. 또한 아이리스 블레이드(18, 19)는 상하 방향으로 이동함으로써 겹쳐지지만, 다른 방향으로 이동해도 되며, 주위로부터 중앙을 향하여 포커싱을 하여도 된다.

또한, 편광판(11)은 아이리스 블레이드(18)에 첩부되어 있지만, 아이리스 블레이드(19) 쪽에 부착되어 있어도 된다.

또한, 본 발명에 근거하는 조광 장치는 공지의 다른 필터재(예를 들면 유기계의 일렉트로크로믹재, 액정, 일렉트로루미네선스재 등)와 조합하여 이용하는 것도 가능하다.

또한, 본 발명에 근거하는 조광 장치는 이미 설명한 CCD 카메라 등의 촬상 장치의 광학 조리개 이외에도, 각종 광학계, 예를 들면 전자 사진 복사기나 광통신 기기 등의 광량 조절용으로서도 널리 적용이 가능하다. 또한, 광학 조리개나 필터이외에, 캐릭터나 이미지를 표시하는 각종 화상 표시 장치 등에도 적용할 수 있다.

또한, 촬상 디바이스로서는 본 실시 형태에서 사용한 CCD 이외에도, CMOS 이미지 센서 등에의 적용도 물론 가능하다.

본 발명에 따르면, 상기 편광판의 편광축 및 상기 액정 소자의 액정 배향 방위가 상기 광학 로우패스 필터에 의한 보통 광선과 이상광선의 광선 분리 방위와는 다른 방향이 되도록 구성되어 있으므로, 예를 들면 CCD의 주기 배열보다 세밀한 기하학 모양(예를 들면 줄무늬 모양의 옷, 타일 접착된 빌딩의 벽 등의 공간 주파수가 높은 피사체)을 촬영하는 경우라도, 분리된 광선 강도에 치우침이 발생하지 않고, 위색 신호나 모아레의 발생이 효과적으로 방지되어, 피사체를 충실하게 재현한, 보다 자연스러운 촬영 화상을 얻을 수 있다.

따라서, 본 발명은 조광 장치 및 촬상 장치의 광학적 기능의 향상을 도모할 수 있어, 그 성능, 화질, 신뢰성의 향상을 도모하기 위해 매우 유효하다.

Claims

촬상 장치의 촬상계의 광로 중에서 광학 로우패스 필터의 앞쪽에 배치되는 조광 장치로서,

액정 소자 및 편광판을 갖고, 또한 상기 편광판의 편광축 및 상기 액정 소자의 액정 배향 방위가, 상기 광학 로우패스 필터에 의한 보통 광선과 이상광선의 광선 분리 방위와는 다른 방향이 되도록 구성되어 있는 조광 장치.
촬상계의 광로 중에서 광학 로우패스 필터의 앞쪽에, 편광판 및 액정 소자를 갖는 조광 장치가 배치되어 있는 촬상 장치로서,

상기 편광판의 편광축 및 상기 액정 소자의 액정 배향 방위가, 상기 광학 로우패스 필터에 의한 보통 광선과 이상광선의 광선 분리 방위와는 다른 방향이 되도록 구성되어 있는 촬상 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 편광판의 편광축 및 상기 액정 소자의 액정 배향 방위가, 상기 광학 로우패스 필터를 구성하는 부재 중 적어도 가장 광입사측에 존재하는 복굴절판의 광선 분리 방위와는 다른 방향이 되도록 구성되어 있는 조광 장치 또는 촬상 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 편광판의 편광축 및 상기 액정 소자의 액정 배향 방위가, 상기 광학 로우패스 필터를 구성하는 부재 중 적어도 가장 광입사측에 존재하는 복굴절판의 광선 분리 방위에 대하여, 45도의 각도를 이루고 있는 조광 장치 또는 촬상 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 편광판의 편광축과, 상기 액정 소자의 액정 배향 방위가 서로 직교하고 있는 조광 장치 또는 촬상 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 액정 소자가, 네거티브형 액정 분자를 호스트 재료로 하고, 2색성 염료 분자를 게스트 재료로 하는 게스트 호스트형 액정 소자인 조광 장치 또는 촬상 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 촬상 장치가 CCD(Charge Coupled Device) 카메라인 조광 장치 또는 촬상 장치.
제7항에 있어서,

상기 조광 장치, 상기 광학 로우패스 필터 및 CCD 소자가 케이스 내에 배치되어 있는 장치.